KR101168195B1

KR101168195B1 - 강의 연속 주조 방법

Info

Publication number: KR101168195B1
Application number: KR1020127012237A
Authority: KR
Inventors: 유지 미키; 야스오 기시모토; ?이치 가와나미
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2012-07-27
Also published as: RU2012123986A; EP2500120A1; BR112012011137B1; EP2500120B1; US8397793B2; EP2500120A4; RU2505377C1; WO2011058770A1; CN102413963B; US20120291982A1; JP2011121114A; CN102413963A; KR20120062025A; JP4569715B1; BR112012011137A2

Abstract

주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법에 있어서, 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도에 따라, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도와 상부 자극 및 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 특정 범위로 제어함으로써, 기포성 결함이나 플럭스성 결함 등이 적은 고품질의 주편을 얻는다.

Description

강의 연속 주조 방법{METHOD OF CONTINUOUS CASTING OF STEEL}

본 발명은, 전자력에 의해 주형 내의 용강 유동을 제어하면서 용강을 주조하여 주편을 제조하는 연속 주조 (continuous casting) 방법에 관한 것이다.

강의 연속 주조에서는, 턴디시 (tundish) 내에 넣어진 용강이, 턴디시 저부에 접속된 침지 노즐 (immersion nozzle) 을 통해서 연속 주조용 주형 내에 주입된다. 이 경우, 침지 노즐의 토출공 (spout) 으로부터 주형 (mold) 내로 토출되는 용강류에, 비금속 개재물 (non-metallic inclusion) (주로 알루미나 등의 탈산 생성물) 이나, 상부 노즐의 내벽면으로부터 취입 (吹入) 된 불활성 가스 (알루미나 등의 부착·퇴적에 의한 노즐 폐색을 방지하기 위해서 취입되는 불활성 가스) 의 기포가 수반되는데, 이것이 응고 쉘 (solidification shell) 에 포착되면 제품 결함 (개재물성 결함, 기포성 결함) 이 된다. 또, 메니스커스에 도달한 용강 상승류에 몰드 플럭스 (mold flux) (몰드 파우더) 가 권입 (卷入) 되어, 이것도 응고 쉘에 포착됨으로써 제품 결함이 된다.

종래, 용강 중의 비금속 개재물, 몰드 플럭스, 기포가 응고 쉘에 포착되어 제품 결함이 되는 것을 방지하기 위해, 주형 내에서 용강류에 자계를 인가하고, 자계에 의한 전자기력을 이용하여 용강의 유동을 제어하는 것이 실시되고 있으며, 이 기술에 관해서 수많은 제안이 이루어지고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 침지 노즐의 토출구로부터 토출된 후, 상승류와 하강류로 나누어지는 용강류 중, 하강류를 하부의 직류 자계로 제동하고, 상승류를 상부의 직류 자계로 제동함으로써, 용강류에 수반되는 비금속 개재물이나 몰드 플럭스가 응고 쉘에 포착되지 않도록 하는 것이다.

또, 특허문헌 2 에는, 특허문헌 1 과 동일하게 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 형성하고, 이들로부터 자계를 인가할 때, (1) 적어도 하부 자극에 직류 자계와 교류 자계를 중첩하여 인가하거나, 또는 (2) 상부 자극에 직류 자계와 교류 자계를 중첩하여 인가하고 또한 하부 자극에 직류 자계를 인가하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 특허문헌 1 과 동일한 직류 자계에 의한 용강류의 제동을 실시함과 함께, 교류 자계에 의한 용강의 교반에 의해, 응고 쉘 계면에서의 비금속 개재물 등의 세정 효과를 얻고자 하는 것이다.

또한, 특허문헌 3 에는, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하는 방법, 혹은 또한, 상부 자극에 교류 자계를 중첩하여 인가하는 방법에 있어서, 직류 자계의 강도, 상부 전극과 하부 전극의 직류 자계의 강도비 (혹은 또한, 상부 교류 자계의 강도) 를 특정한 수치 범위로 하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 4 에는, 주편의 내부와 비교하여 표층부에 있어서의 특정한 용질 원소의 농도가 높은, 경사 조성을 갖는 연속 주조 주편을 제조할 때, 상하 2 단의 자극에 의해 주편의 두께를 가로지르는 방향으로 직류 자장을 인가하고, 상부 풀 내의 용강에 대해 그 용질 원소의 농도를 높임과 함께, 상부의 자장 인가에 대해 이동 교류 자장을 상기 직류 자장에 중첩하여 인가하는 기술이 개시되어 있다. 단, 특허문헌 4 의 기술에서는, 이동 교류 자장은 그 용질 농도의 국소적인 편차를 해소하기 위한 유동을 야기시키는 것을 목적으로 인가되고 있다.

일본 공개특허공보 평3-142049호 일본 공개특허공보 평10-305353호 일본 공개특허공보 2008-200732호 일본 공개특허공보 2002-1501호

최근, 자동차 외판용 강판의 품질 엄격화에 수반하여, 지금까지 문제가 되지 않던 미소한 기포나 몰드 플럭스의 권입에서 기인되는 결함이 문제시되고 있으며, 상기 종래 기술과 같은 연속 주조 방법으로는 그러한 엄격한 품질 요구에 충분히 대응할 수 없다. 특히, 합금화 용융 아연 도금 강판 (galvannealed steel sheet) 은, 용융 도금 후, 가열하여 모재 강판의 철 성분을 아연 도금층에 확산시키는 것으로, 모재 강판의 표층 성상이 합금화 용융 아연 도금층의 품질에 크게 영향을 미친다. 즉, 모재 강판의 표층에 기포성이나 플럭스성의 결함이 있으면, 작은 결함이더라도 도금층의 두께에 불균일이 생기고, 그것이 표면에 줄무늬 형상의 결함으로서 나타나서, 자동차 외판 등과 같은 품질 요구가 엄격한 용도에는 사용할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하고, 전자력을 이용하여 주형 내의 용강 유동을 제어함으로써, 종래 문제로 여겨져 온 비금속 개재물이나 몰드 플럭스에 의한 결함뿐만 아니라, 미소한 기포나 몰드 플럭스의 권입에 의한 결함이 적은 고품질의 주편을 얻을 수 있는 연속 주조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명에 있어서는 특허문헌 4 에 기재되는 바와 같은, 경사 조성을 갖는 슬래브는 원칙적으로 대상으로 하지 않는다. 이것은 일면으로는, 농도를 경사시키는 용질 원소를 예를 들어 와이어 등으로 첨가하면 플럭스성 결함의 증가를 초래하여, 엄격한 표면 품질이 요구되는 강판의 제조에 부적합하기 때문이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 전자력을 이용하여 주형 내의 용강 유동을 제어할 때의 다양한 주조 조건을 검토하였다. 그 결과, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법에 있어서, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 상부 자극과 하부 자극에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계의 강도를 최적화함으로써, 종래 문제로 여겨져 온 비금속 개재물이나 몰드 플럭스에 의한 결함뿐만 아니라, 미소한 기포나 몰드 플럭스에 의한 결함이 적은 고품질의 주편이 얻어지는 것을 알아냈다.

또, 상기와 같은 주조 조건의 최적화에 의해, 기포나 몰드 플럭스에 의한 결함이 적은 고품질의 주편이 얻어지는 이유에 대해 상세하게 검토한 결과, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생에 관여하는 인자 (1 차 인자) 로서, 표면 난류 에너지 (표면 근방에서의 와류 발생에 관여), 용강-응고 쉘 계면의 계면 유속 및 표면 유속 등이 있으며, 상기 주조 조건의 최적화에 의해, 이들 인자를 통해서 주형 내의 용강 유동이 적정하게 제어되어, 기포의 응고 계면에서의 포착이나 몰드 플럭스의 권입이 잘 발생하지 않는 상태가 실현되는 것을 알았다. 또, 주조하는 슬래브 두께와 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량을 최적화함으로써, 응고 계면 기포 농도라는 다른 인자가 적정하게 제어되어, 기포성 결함의 발생을 보다 줄일 수 있는 것을 알았다.

본 발명은, 이와 같은 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 이하를 요지로 하는 것이다.

[1] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.65 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만

(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만

(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만

[2] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.65 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.35 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만

(h) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만

[3] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.65 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.45 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.35 m/분 미만

[4] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.85 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.75 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.65 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.45 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만

(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만

(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.05 m/분 미만

[5] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.45 m/분 미만

[6] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만

[7] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (c) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.35 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만

[8] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a), (b) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만

[9] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만

[10] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.85 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만

[11] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(d) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만

[12] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (e) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(c) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만

[13] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (g) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.75 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.65 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.45 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.15 m/분 이상 3.05 m/분 미만

[14] 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(a) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(b) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.75 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(c) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.65 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(d) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.45 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(e) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(f) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(g) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.15 m/분 이상 3.05 m/분 미만

(h) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.05 m/분 이상 3.05 m/분 미만

[15] 상기 [1] 내지 [14] 중 어느 하나의 연속 주조 방법에 있어서, 제어용 컴퓨터를 이용하여 주조하는 슬래브 폭, 주조 속도, 침지 노즐의 용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 및 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 에 기초하여, 상부 자극의 교류 자장용 코일에 통전해야 할 교류 전류값과, 상부 자극 및 하부 자극의 각 직류 자장용 코일에 통전해야 할 직류 전류값을, 미리 설정된 대조표 및 수식 중 적어도 어느 것에 의해 구하여, 그 교류 전류 및 직류 전류를 통전함으로써, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도와, 상부 자극 및 하부 자극에 각 인가하는 직류 자계의 강도를 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[16] 상기 [1] 내지 [15] 중 어느 하나의 연속 주조 방법에 있어서,주형 내의 용강은, 표면 난류 에너지가 0.0020 ～ 0.0035 ㎡/s², 표면 유속이 0.30 m/s 이하, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속이 0.08 ～ 0.20 m/s 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[17] 상기 [16] 의 연속 주조 방법에 있어서, 주형 내의 용강은, 표면 난류 에너지가 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s² 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[18] 상기 [16] 또는 [17] 의 연속 주조 방법에 있어서, 주형 내의 용강은, 표면 유속이 0.05 ～ 0.30 m/s 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[19] 상기 [16] 내지 [18] 중 어느 하나의 연속 주조 방법에 있어서, 주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속이 0.14 ～ 0.20 m/s 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[20] 상기 [16] 내지 [19] 중 어느 하나의 연속 주조 방법에 있어서, 주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 가 1.0 ～ 2.0 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[21] 상기 [16] 내지 [20] 중 어느 하나의 연속 주조 방법에 있어서, 주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 기포 농도가 0.01 ㎏/㎥ 이하인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

[22] 상기 [21] 의 연속 주조 방법에 있어서, 주조되는 슬래브 두께가 220 ～ 300 ㎜, 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량이 3 ～ 25 NL/분인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

본 발명에 의하면, 전자력을 이용하여 주형 내의 용강 유동을 제어함에 있어서, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 상부 자극과 하부 자극에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계의 강도를 최적화함으로써, 종래 문제로 여기지 않았던 미소한 기포성 결함이나 플럭스성 결함이 매우 적은 고품질의 주편을 얻을 수 있다. 이로써, 종래에 없는 고품질의 도금층을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 본 발명에 있어서, 직류 자계 및 교류 자계를 상이한 강도로 인가하는 「슬래브 폭-주조 속도」영역 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시에 제공되는 연속 주조기의 주형 및 침지 노즐의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
도 3 은, 도 2 의 실시형태에 있어서의 주형 및 침지 노즐의 수평 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시에 제공되는 연속 주조기에 있어서, 서로 독립된 직류 자계용 자극과 교류 자계용 자극을 구비한 상부 자극의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 침지 노즐의 용강 토출 각도와 표면 결함의 발생률 (결함 지수) 의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 주형 내 용강의 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 (용강-응고 쉘 계면에서의 유속), 표면 유속 및 응고 계면 기포 농도 (용강-응고 쉘 계면에서의 기포 농도) 를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7 은, 주형 내 용강의 표면 난류 에너지와 플럭스 권입률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은, 주형 내 용강의 표면 유속과 플럭스 권입률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 주형 내 용강의 응고 계면 유속 (용강-응고 쉘 계면에서의 유속) 과 기포 포착률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 주형 내 용강의 응고 계면 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 와 표면 결함률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11 은, 주형 내 용강의 응고 계면 기포 농도 (용강-응고 쉘 계면에서의 기포 농도) 와 기포 포착률의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 연속 주조 방법은, 주형 외측 (주형 측벽의 배면) 에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시한다.

상기와 같은 연속 주조 방법에 있어서, 본 발명자가 수치 시뮬레이션 등에 의해 검토한 결과, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생에 관여하는 인자 (1 차 인자) 로는, 표면 난류 에너지 (표면 근방에서의 와류 발생에 관여), 용강-응고 쉘 계면의 계면 유속 (이하, 간단히 「응고 계면 유속」이라고 한다), 표면 유속이 있으며, 이들이 결함 발생에 영향을 미치고 있는 것을 알았다. 또 특히, 표면 유속, 표면 난류 에너지는, 몰드 플럭스의 권입에 영향을 주고, 응고 계면 유속은 기포성 결함에 영향을 주는 것을 알았다. 그리고, 이들의 지견에 기초하여, 인가되는 직류 자계, 교류 자계의 각각의 작용과 양 자계가 중첩 인가되는 경우의 상호 작용에 대해 검토한 결과, 이하의 점이 분명해졌다.

(1) 메니스커스 근방에 교류 자계를 작용시키면, 응고 계면 유속이 증대되어 세정 효과가 커져 기포성 결함은 저감된다. 그러나, 한편으로는, 표면 유속 및 표면 난류 에너지의 증대에 의해 몰드 플럭스의 권입이 증대되어 플럭스성 결함이 증대된다.

(2) 상부 자극에 직류 자계를 인가함으로써 용강의 상승류 (용강 토출공으로부터의 분류가 몰드 단변과 충돌하여 반전됨으로써 생기는 상승류) 가 제동되어, 표면 유속 및 표면 난류 에너지를 저감시킬 수 있다. 단, 이와 같은 직류 자계만으로는 표면 유속, 표면 난류 에너지 및 응고 계면 유속을 이상적 상태로 컨트롤할 수 없다.

(3) 이상의 점으로부터, 상부 자극에 있어서 교류 자계와 직류 자계를 중첩 인가하는 것은, 기포성 결함과 플럭스성 결함 양방을 방지하는 데에 유효하다고 생각되지만, 단순히 양 자계를 중첩 인가한 것만으로는 충분한 효과는 얻어지지 않고, 주조 조건 (주조하는 슬래브 폭, 주조 속도), 교류 자계의 인가 조건, 상부 자극과 하부 자극에 각각 인가하는 직류 자계의 인가 조건이 서로 관련되어, 그것들에 최적 범위가 존재한다.

본 발명은 이와 같은 지견에 기초하여, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 상부 자극과 하부 자극에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계의 강도를 최적화함으로써, 기포성 결함과 플럭스성 결함의 발생을 함께 효과적으로 억제하는 것을 가능하게 한 것이다.

본 발명에 있어서는, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 상부 자극과 하부 자극에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계의 강도를, 기본적으로 다음의 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 과 같이 최적화하면 되는 것을 알았다. 도 1 은, 이 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 의 「슬래브 폭-주조 속도」(가로축-세로축) 영역을 모식적으로 나타낸 것이다.

(Ⅰ) 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도가 상대적으로 작고, 또한 주조하는 슬래브 폭이 커질수록, 주조 속도의 상한값이 작아지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역 : 침지 노즐의 용강 토출공으로부터의 분류 속도가 작아, 교류 자계에 의한 선회류가 상승류 (반전류) 에 의해 간섭을 잘 받지 않는다. 이 때문에, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 작게 하고, 또한 상승류를 제동하기 위한 직류 자계 (상부 자극) 의 강도도 작게 한다. 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어하여, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생을 방지한다.

(Ⅱ) 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도는 소 ～ 대의 범위인데, 주조하는 슬래브 폭이 커질수록, 주조 속도의 상한값과 하한값이 작아지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역 : 침지 노즐의 용강 토출공으로부터의 분류 속도가 비교적 크기 때문에 상승류 (반전류) 도 커져, 교류 자계에 의한 선회류가 상승류에 의해 간섭을 받기 쉽다. 이 때문에, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 크게 하고, 또한 상승류를 제동하기 위한 직류 자계 (상부 자극) 의 강도도 크게 한다. 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어하여, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생을 방지한다.

(Ⅲ) 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도가 상대적으로 크고, 또한 주조하는 슬래브 폭이 작을수록, 주조 속도의 하한값이 커지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역 : 침지 노즐의 용강 토출공으로부터의 분류 속도가 특히 크기 때문에 상승류 (반전류) 도 매우 커져, 교류 자계에 의한 선회류가 상승류에 의해 간섭을 받기 쉬워지는데, 교류 자계의 강도를 크게 해도 효과가 약하다. 이 때문에, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도는 작게 하고, 상승류를 제동하기 위한 직류 자계 (상부 자극) 의 강도를 크게 한다. 이 경우에는, 노즐 분류를 이용하여 응고 계면 유속을 적정 범위로 하고, 직류 자계에 의한 상승류의 제동에 의해, 표면 난류 에너지, 표면 유속을 적정 범위로 제어하여, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생을 방지한다.

도 2 및 도 3 은, 본 발명의 실시에 제공되는 연속 주조기의 주형 및 침지 노즐의 일 실시형태를 나타내는 것으로, 도 2 는 주형 및 침지 노즐의 종단면도, 도 3 은 동일하게 수평 단면도 (도 2 의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따른 단면도) 이다. 도면에 있어서, 1 은 주형이며, 이 주형 (1) 은 주형 장변부 (10) (주형 측벽) 와 주형 단변부 (11) (주형 측벽) 에 의해 수평 단면에서 보아 직사각형 형상으로 구성되어 있다. 2 는 침지 노즐이며, 이 침지 노즐 (2) 을 통해서 주형 (1) 의 상방에 설치된 턴디시 (도시 생략) 내의 용강을 주형 (1) 내에 주입한다. 이 침지 노즐 (2) 은, 통형상의 노즐 본체의 하단에 저부 (21) 를 가짐과 함께, 이 저부 (21) 의 상부 측벽부에, 양 주형 단변부 (11) 와 대향하도록 1 쌍의 용강 토출공 (20) 이 관통 형성되어 있다.

용강 중의 알루미나 등의 비금속 개재물이 침지 노즐 (2) 의 내벽면에 부착·퇴적되어 노즐 폐색을 일으키는 것을 방지하기 위해, 침지 노즐 (2) 의 노즐 본체 내부나 상부 노즐 (도시 생략) 의 내부에 형성된 가스 유로 (도시 생략) 에 Ar 가스 등의 불활성 가스가 도입되고, 이 불활성 가스가 노즐 내벽면으로부터 노즐 내로 취입된다. 턴디시로부터 침지 노즐 (2) 에 유입된 용강은, 침지 노즐 (2) 의 1 쌍의 용강 토출공 (20) 으로부터 주형 (1) 내로 토출된다. 토출된 용강은, 주형 (1) 내에서 냉각되어 응고 쉘 (5) 을 형성하고, 주형 (1) 의 하방으로 연속적으로 인발되어 주편이 된다. 주형 (1) 내의 메니스커스 (6) 에는, 용강의 보온제 및 응고 쉘 (5) 과 주형 (1) 의 윤활제로서 몰드 플럭스가 첨가된다. 또, 침지 노즐 (2) 의 내벽면이나 상부 노즐의 내부로부터 취입된 불활성 가스의 기포는, 용강 토출공 (20) 으로부터 용강과 함께 주형 (1) 내로 토출된다.

주형 (1) 의 외측 (주형 측벽의 배면) 에는, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극 (3a, 3b) 과 1 쌍의 하부 자극 (4a, 4b) 이 형성되고, 이들 상부 자극 (3a, 3b) 과 하부 자극 (4a, 4b) 은, 각각 주형 장변부 (10) 의 폭 방향에 있어서, 그 전체 폭을 따르도록 배치되어 있다. 상부 자극 (3a, 3b) 과 하부 자극 (4a, 4b) 은, 주형 (1) 의 상하 방향에 있어서, 상부 자극 (3a, 3b) 의 직류 자장의 피크 위치 (상하 방향에서의 피크 위치 : 통상은 상부 자극 (3a, 3b) 의 상하 방향 중심 위치) 와 하부 자극 (4a, 4b) 의 직류 자장의 피크 위치 (상하 방향에서의 피크 위치 : 통상은 하부 자극 (4a, 4b) 의 상하 방향 중심 위치) 사이에 용강 토출공 (20) 이 위치하도록 배치된다. 또, 1 쌍의 상부 자극 (3a, 3b) 은, 통상 메니스커스 (6) 를 커버하는 위치에 배치된다.

상부 자극 (3a, 3b) 과 하부 자극 (4a, 4b) 에는, 각각 직류 자계가 인가됨과 함께, 상부 자극 (3a, 3b) 에는 교류 자계가 중첩 인가되므로, 통상적으로 상부 자극 (3a, 3b) 은, 서로 독립된 직류 자계용 자극과 교류 자계용 자극 (어느 자극이나 철심부와 코일로 이루어진다) 을 구비한다. 이로써, 중첩 인가되는 직류 자계와 교류 자계의 각각의 강도를 임의로 선택할 수 있다. 도 4 는, 그러한 상부 자극 (3a, 3b) 의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 평면도로, 주형 (1) 의 양 주형 장변부의 외측에 1 쌍의 교류 자계용 자극 (30a, 30b) (= 교류 자장 발생 장치) 이 배치되고, 또한 그 외측에 1 쌍의 직류 자계용 자극 (31a, 31b) (= 직류 자장 발생 장치) 이 배치되어 있다.

또, 상부 자극 (3a, 3b) 은, 공통의 철심부에 대해 직류 자계용 코일과 교류 자계용 코일을 구비하는 것이어도 된다. 이와 같은 독립적으로 제어 가능한 직류 자장용 코일과 교류 자장용 코일을 구비함으로써, 중첩 인가되는 직류 자계와 교류 자계의 각각의 강도를 임의로 선택할 수 있다. 한편, 하부 자극 (4a, 4b) 은 철심부와 직류 자장용 코일로 이루어진다.

또, 직류 자계에 중첩 인가되는 교류 자계는, 교류 진동 자계, 교류 이동 자계 중 어느 것이어도 된다. 교류 진동 자계란, 이웃하는 코일에 위상이 실질적으로 반대인 교류 전류를 통전하거나, 또는 코일의 권선 방향을 반대로 하여 동위상의 교류 전류를 통전하여, 이웃하는 코일에 발생하는 자계를 실질적으로 반전시킨 자계를 가리킨다. 한편, 교류 이동 자계란, 임의의 인접하는 N 개의 코일에 360°/N 씩 위상을 어긋나게 한 교류 전류를 통전하여 얻어지는 자계를 가리키며, 일반적으로는 고효율이기 때문에 N = 3 (위상차 120°) 이 사용된다.

침지 노즐 (2) 의 용강 토출공 (20) 으로부터 주형 단변부 방향으로 토출된 용강은, 주형 단변부 (11) 의 전면 (前面) 에 생성된 응고 쉘 (5) 에 충돌하여 하강류와 상승류로 나누어진다. 상기 1 쌍의 상부 자극 (3a, 3b) 과 1 쌍의 하부 자극 (4a, 4b) 에는 각각 직류 자계가 인가되는데, 이들 자극에 의한 기본적인 작용은, 직류 자계 중을 이동하는 용강에 작용하는 전자기력을 이용하여, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가되는 직류 자계로 용강 상승류를 제동 (감속시킨다) 하고, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가되는 직류 자계로 용강 하강류를 제동 (감속시킨다) 하는 것이다. 또, 상기 1 쌍의 상부 자극 (3a, 3b) 에 있어서, 직류 자계에 중첩하여 인가되는 교류 자계는, 메니스커스의 용강을 강제적으로 교반하고, 이로써 생기는 용강류에 의해, 응고 쉘 계면의 비금속 개재물이나 기포를 세정하는 효과가 얻어진다. 여기서, 교류 자계가 교류 이동 자계인 경우에는, 용강을 수평 방향으로 회전 교반하는 작용이 얻어진다.

본 발명에서는, 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 와 용강 토출공 (20) 의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 (α) (도 2 참조) 에 따라 주조 조건을 선택하는데, 침지 노즐 (2) 의 노즐 침지 깊이는 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만, 용강 토출공 (20) 의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 (α) 는, 15°이상 (바람직하게는 25°이상) 55°미만으로 한다. 노즐 침지 깊이가 너무 크거나 너무 작아도, 침지 노즐 (2) 로부터 토출되는 용강의 유동량이나 유속이 변화되었을 때, 주형 내에서의 용강의 유동 상태가 크게 변화되기 때문에, 용강류의 적절한 제어가 어려워진다. 노즐 침지 깊이가 180 ㎜ 미만에서는, 침지 노즐 (2) 로부터 토출되는 용강의 유동량이나 유속이 변화되었을 때, 다이렉트로 용강 표면 (메니스커스) 이 변동되어, 표면의 흐트러짐이 커져 몰드 플럭스의 권입이 일어나기 쉬워지는 한편, 300 ㎜ 이상에서는, 용강의 유동량 등이 변동되었을 때, 하방으로의 유속이 커져 비금속계 개재물이나 기포가 많이 잠입하게 되는 경향이 있다

용강 토출 각도 (α) 가 55°이상에서는, 하부 자극 (4a, 4b) 의 직류 자계로 용강 하강류를 제동해도, 비금속 개재물이나 기포가 용강 하강류에 의해 주형 하방으로 옮겨져 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다. 한편, 용강 토출 각도 (α) 가 15°미만에서는, 직류 자계로 용강 상승류를 제동해도, 용강 표면의 흐트러짐을 적절히 제어할 수 없어 몰드 플럭스의 권입이 생기기 쉬워진다. 또, 이상의 관점에서, 용강 토출 각도 (α) 의 보다 바람직한 하한은 25°이며, 또 보다 바람직한 상한은 35°이다. 도 5 는, 침지 노즐의 용강 토출 각도 (α) (가로축 : °) 와 표면 결함의 발생률 (결함 지수 : 세로축) 의 관계를 나타내는 것이다. 도 5 의 조사에 있어서는, 후술하는 영역 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 에서의 자계 강도, 노즐 침지 깊이, 주조 속도 및 슬래브 폭이 본 발명 범위를 만족시키는 다양한 조건으로 연속 주조 시험을 실시하고, 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하여, 용강 토출 각도 (α) 가 표면 결함의 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 표면 결함의 평가는 이하와 같이 실시하였다. 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수를 하기 기준으로 평가하여, 표면 결함 지수로 하였다.

3 : 결함 개수 0.30 개 이하

2 : 결함 개수 0.30 개 초과 1.00 개 이하

1 : 결함 개수 1.00 개 초과

또, 주조 속도에 대해서는, 생산성의 관점에서 0.95 m/분 이상으로 할 필요가 있으며, 한편 주조 속도가 3.05 m/분 이상에서는, 본 발명에 있어서도 적절한 제어는 곤란하다. 이 때문에 주조 속도는 0.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만을 본 발명 범위로 한다. 또한, 일반적으로, 연속 주조로 주조되는 최소 슬래브 폭은 700 ㎜ 정도이다. 또, 특허문헌 4 에 나타내는 바와 같은, 주편 표층부와 내부 사이에서 경사 조성을 갖는 주편 (슬래브) 을 얻기 위해서 주조 중의 용강에 용질 원소를 첨가하는 방법은, 용질 원소를 첨가하는 와이어 등에 의한 플럭스성 결함을 일으키기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에서는, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 앞에 서술한 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 의 주조 조건으로, 상부 자극 (3a, 3b) 과 하부 자극 (4a, 4b) 에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 최적화하고, 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어하여, 플럭스성 결함 및 기포성 결함의 원인이 되는, 응고 쉘 (5) 로의 몰드 플럭스 권입 포착과, 동일하게 미소 기포 (주로 상부 노즐의 내부로부터 취입된 불활성 가스의 기포) 의 포착을 억제하는 것이다.

이하, 영역 (Ⅱ), (Ⅰ), (Ⅲ) 의 순서로 각각의 주조 조건에 대해 설명한다.

·영역 (Ⅱ) 의 주조 조건

도 1 에 나타내는 영역 (Ⅱ) 와 같이, 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도는 소 ～ 대의 범위인데, 주조하는 슬래브 폭이 커질수록, 주조 속도의 상한값과 하한값이 작아지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역에서는, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출공 (20) 으로부터의 분류 속도가 비교적 크기 때문에 상승류 (반전류) 도 커져, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계에 의한 선회류가 상승류에 의해 간섭을 받기 쉽다. 이 때문에, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 크게 하고, 또한 상승류를 제동하기 위한 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도도 크게 한다. 구체적으로는, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T 로 하고, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 한다. 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어할 수 있다.

여기서, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도가 0.060 미만에서는, 교류 자계에 의한 선회류가 상승류에 의해 간섭을 받기 쉬워, 응고 계면 유속을 안정적으로 높일 수 없어 기포성 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 교류 자계의 강도가 0.090T 를 초과하면, 용강의 교반력이 너무 강해지기 때문에, 표면 난류 에너지나 표면 유속이 증대되어 버려, 몰드 플럭스의 권입에 의한 플럭스 결함이 생기기 쉬워진다.

또, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도가 0.18T 미만에서는, 그 직류 자계에 의한 용강 상승류의 제동 효과가 불충분하여 탕면 (湯面) 변동이 크고, 표면 난류 에너지나 표면 유속이 증대되어 버려, 몰드 플럭스의 권입에 의한 플럭스 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 직류 자계의 강도가 0.35T 를 초과하면, 용강 상승류에 의한 세정 효과가 저하되기 때문에 비금속 개재물이나 기포가 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다.

또, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도가 0.30T 미만에서는, 그 직류 자계에 의한 용강 하강류의 제동 효과가 불충분하기 때문에, 용강 하강류에 수반되는 비금속 개재물이나 기포가 아래 방향으로 잠입하여 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다. 한편, 직류 자계의 강도가 0.45T 를 초과하면, 용강 하강류에 의한 세정 효과가 저하되기 때문에 비금속 개재물이나 기포가 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다.

단, 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출공 (20) 의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 (α) 에 의해 주형 내에서의 용강의 유동 상태가 크게 변화된다. 즉, 노즐 침지 깊이가 작을수록, 침지 노즐 (2) 로부터 토출되는 용강의 유동 상태의 영향이 용강 표면 (메니스커스) 에 전해지기 쉬운 한편, 노즐 침지 깊이가 커지면 하방으로의 유속이 커지기 쉽다. 또, 용강 토출 각도 (α) 가 커지면 용강 상승류에 비해 용강 하강류가 커지고, 용강 토출 각도 (α) 가 작아지면 그 반대가 된다. 이와 같이 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출 각도 (α) 에 의해 용강의 유동 상태가 크게 변화되므로, 이들에 따라 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도의 범위, 즉, 도 1 에 모식적으로 나타낸 영역 (Ⅱ) 의 범위가 달라진다. 즉, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 것은, 하기 (Ⅱ-1) ～ (Ⅱ-6) 과 같은, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 와 침지 깊이에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위 (영역 (Ⅱ) 의 범위) 로 한다.

(Ⅱ-1) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅱ-2) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅱ-3) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅱ-4) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅱ-5) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅱ-6) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

·영역 (Ⅰ) 의 주조 조건

도 1 에 나타내는 영역 (Ⅰ) 과 같이, 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도가 상대적으로 작고, 또한 주조하는 슬래브 폭이 커질수록, 주조 속도의 상한값이 작아지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역에서는, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출공 (20) 으로부터의 분류 속도가 작아, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계에 의한 선회류가 상승류 (반전류) 에 의해 간섭을 잘 받지 않는다. 이 때문에, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 작게 하고, 또한 상승류를 제동하기 위해서 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계 (상부 자극) 의 강도도 작게 한다. 구체적으로는, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 한다. 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어할 수 있다.

여기서, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도가 0.020T 미만에서는, 교류 자계에 의한 선회류가 상승류에 의해 간섭을 받기 쉬워, 응고 계면 유속을 안정적으로 높일 수 없어 기포성 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 교류 자계의 강도가 0.060T 이상에서는, 용강의 교반력이 너무 강해지기 때문에, 표면 난류 에너지나 표면 유속이 증대되어 버려, 몰드 플럭스의 권입에 의한 플럭스 결함이 생기기 쉬워진다.

또, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도가 0.05T 미만에서는, 그 직류 자계에 의한 용강 상승류의 제동 효과가 불충분하여 탕면 변동이 크고, 표면 난류 에너지나 표면 유속이 증대되어 버려, 몰드 플럭스의 권입에 의한 플럭스 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 직류 자계의 강도가 0.27T 를 초과하면, 용강 상승류에 의한 세정 효과가 저하되기 때문에 비금속 개재물이나 기포가 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다.

단, 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출공 (20) 의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 (α) 에 의해 주형 내에서의 용강의 유동 상태가 크게 변화된다. 즉, 노즐 침지 깊이가 작을수록, 침지 노즐 (2) 로부터 토출되는 용강의 유동 상태의 영향이 용강 표면 (메니스커스) 에 전해지기 쉬운 한편, 노즐 침지 깊이가 커지면 하방으로의 유속이 커지기 쉽다. 또, 용강 토출 각도 (α) 가 커지면 용강 상승류에 비해 용강 하강류가 커지고, 용강 토출 각도 (α) 가 작아지면 그 반대가 된다. 이와 같이 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출 각도 (α) 에 의해 용강의 유동 상태가 크게 변화되므로, 이들에 따라 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도의 범위, 즉, 도 1 에 모식적으로 나타낸 영역 (Ⅰ) 의 범위가 달라진다. 즉, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 것은, 하기 (Ⅰ-1) ～ (Ⅰ-6) 과 같은, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 와 침지 깊이에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위 (영역 (Ⅰ) 의 범위) 로 한다.

(Ⅰ-1) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (c) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅰ-2) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a), (b) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅰ-3) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅰ-4) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅰ-5) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅰ-6) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (e) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

·영역 (Ⅲ) 의 주조 조건

도 1 에 나타내는 영역 (Ⅲ) 과 같이, 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도가 상대적으로 크고, 또한 주조하는 슬래브 폭이 작을수록 주조 속도의 하한값이 커지는 「슬래브 폭-주조 속도」영역에서는, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출공 (20) 으로부터의 분류 속도가 특히 크기 때문에 상승류 (반전류) 도 매우 커져 큰 계면 유속이 생긴다. 이 때문에, 선회류와의 간섭을 억제하기 위해서 선회 자장 강도를 조정한다. 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도는 작게 하고, 상승류를 제동하기 위해서 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계 (상부 자극) 의 강도를 크게 한다. 구체적으로는, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도 B0.30 ～ 0.45T 로 한다. 이로써 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속을 적정 범위로 제어할 수 있다.

또, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도가 0.27T 이하에서는, 그 직류 자계에 의한 용강 상승류의 제동 효과가 불충분하여 탕면 변동이 크고, 표면 난류 에너지나 표면 유속이 증대되어 버려, 몰드 플럭스의 권입에 의한 플럭스 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 직류 자계의 강도가 0.35T 를 초과하면, 용강 상승류에 의한 세정 효과가 저하되기 때문에 비금속 개재물이나 기포가 응고 쉘에 포착되기 쉬워진다.

단, 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출공 (20) 의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 (α) 에 의해 주형 내에서의 용강의 유동 상태가 크게 변화된다. 즉, 노즐 침지 깊이가 작을수록, 침지 노즐 (2) 로부터 토출되는 용강의 유동 상태의 영향이 용강 표면 (메니스커스) 에 전해지기 쉬운 한편, 노즐 침지 깊이가 커지면 하방으로의 유속이 커지기 쉽다. 또, 용강 토출 각도 (α) 가 커지면 용강 상승류에 비해 용강 하강류가 커지고, 용강 토출 각도 (α) 가 작아지면 그 반대가 된다. 이와 같이 침지 노즐 (2) 의 침지 깊이와 용강 토출 각도 (α) 에 의해 용강의 유동 상태가 크게 변화되므로, 이들에 따라 주조하는 슬래브 폭과 주조 속도의 범위, 즉, 도 1 에 모식적으로 나타낸 영역 (Ⅲ) 의 범위가 달라진다. 즉, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극 (3a, 3b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극 (4a, 4b) 에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 것은, 하기 (Ⅲ-1), (Ⅲ-2) 와 같은, 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위 (영역 (Ⅲ) 의 범위) 로 한다.

(Ⅲ-1) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 40°이상 55°미만, 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (g) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

(Ⅲ-2) 침지 노즐 (2) 의 용강 토출 각도 (α) 가 15°이상 40°미만 (바람직하게는 25°이상 40°미만, 특히 바람직하게는 25° ～ 35°), 침지 깊이가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만이며, 슬래브 폭에 따른 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 경우.

이상과 같이, 주조하는 슬래브 폭 및 주조 속도에 따라, 상부 자극 (3a, 3b) 과 하부 자극 (4a, 4b) 에 각각 인가하는 직류 자계의 강도 및 상부 자극 (3a, 3b) 에 중첩 인가되는 교류 자계의 강도를 최적화함으로써, 기포성 결함 및 플럭스성 결함의 발생에 관여하는 인자 (주형 내의 용강 유동에 관한 인자) 인, 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속이 적정하게 제어되어, 기포의 응고 계면에서의 포착이나 몰드 플럭스의 권입이 잘 생기지 않는 상태가 실현된 결과, 기포나 몰드 플럭스에 의한 결함이 적은 고품질의 주편이 얻어진다. 또한, 이상 서술한 본 발명의 연속 주조법은, 상기 서술한 영역 (Ⅰ) ～ (Ⅲ) 외에, 하기 (A) ～ (C) 와 같은 세 가지의 연속 주조 방법으로서 파악할 수도 있다.

(A) 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서, 앞에 서술한 (Ⅱ-1) ～ (Ⅱ-6) 의 조건 (침지 노즐의 용강 토출 각도 (α) 와 침지 깊이에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위) 중 어느 것에 따라 연속 주조를 실시하는 경우, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 강의 연속 주조 방법.

(B) 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서, 앞에 서술한 (Ⅰ-1) ～ (Ⅰ-6) 의 조건 (침지 노즐의 용강 토출 각도 (α) 와 침지 깊이에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위) 중 어느 것에 따라 연속 주조를 실시하는 경우, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 강의 연속 주조 방법.

(C) 주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서, 앞에 서술한 (Ⅲ-1), (Ⅲ-2) 의 조건 (침지 노즐의 용강 토출 각도 (α) 와 침지 깊이에 따른 슬래브 폭과 주조 속도의 범위) 중 어느 것에 따라 연속 주조를 실시하는 경우, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하는 강의 연속 주조 방법.

본 발명을 실시하려면, 제어용 컴퓨터를 이용하여 주조하는 슬래브 폭, 주조 속도, 침지 노즐의 용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 및 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 에 기초하여, 상부 자극의 교류 자장용 코일에 통전해야 할 교류 전류값과, 상부 자극 및 하부 자극의 각 직류 자장용 코일에 통전해야 할 직류 전류값을, 미리 설정된 대조표 또는 수식에 의해 구하여, 그 교류 전류 및 직류 전류를 통전함으로써, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도와, 상부 자극 및 하부 자극에 각 인가하는 직류 자계의 강도를 자동 제어하는 것이 바람직하다. 또, 상기 전류값을 구하는 기초로 하는 주조 조건에는, 슬래브 두께나 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량을 추가해도 된다.

도 6 은, 주형 내 용강의 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 (용강-응고 쉘 계면에서의 유속), 표면 유속, 응고 계면 기포 농도 (용강-응고 쉘 계면에서의 기포 농도) 를 나타내는 개념도이다. 용강의 표면 난류 에너지 (도 6 중, 위에서 2 번째의 취출 (吹出) 로 표시) 는, 하기 식으로 구해지는 k 값의 공간 평균값으로, 유체 역학으로 정의되는 3 차원 k-ε 모델에 의한 수치 해석의 유동 시뮬레이션에 의해 정의된다. 이 때, 침지 노즐의 용강 토출 각도, 노즐 침지 깊이, 체적 팽창을 고려한 불활성 가스 (예를 들어, Ar) 취입 속도를 고려해야 한다. 예를 들어, 불활성 가스 취입 속도가 15 NL/분일 때의 체적 팽창률은 6 배가 된다. 즉, 수치 해석 모델이란, 운동량, 연속의 식, 난류 k-ε 모델과 자장 로렌츠력을 커플링하여, 노즐 취입 리프트 효과를 고려한 모델이다 (비특허문헌 :「수치 유체 역학 핸드북」(헤세이 15년 3월 31일 발행) 의 p.129 ～ 의 2 방정식 모델의 기재에 기초한다).

단, v'_X = ðv_X/ðt

v'_Y = ðv_Y/ðt

v'_Z = ðv_Z/ðt

v_X : 용강 표면 (욕면) 에서의 X 방향의 유속 (m/s)

v_Y : 용강 표면 (욕면) 에서의 Y 방향의 유속 (m/s)

v_Z : 용강 표면 (욕면) 에서의 Z 방향의 유속 (m/s)

응고 계면 유속 (용강-응고 쉘 계면에서의 용강 유속) (도 6 중, 아래에서 2 번째의 취출로 표시) 은, 메니스커스의 하방 50 ㎜ 이고 또한 고상률 fs = 0.5 의 위치에서의 용강 유속의 공간 평균값으로 한다. 여기서, 응고 계면 유속에 대해서는, 응고 잠열, 전열을 고려하고, 또한 용강 점도의 온도 의존성도 고려해야 한다. 본 발명자들에 의한 상세한 계산에 의하면, 고상률 fs = 0.5 의 응고 계면 유속은 덴드라이트 경각 측정 (fs = 0) 의 1/2 의 유속에 상당하는 것을 알았다. 즉, 계산상으로 fs = 0.5 이고 응고 계면 유속 0.1 m/s 이면, 주편의 덴드라이트 경각 (fs = 0) 의 응고 계면 유속은 0.2 m/s 가 된다. 또한, 주편의 덴드라이트 경각 (fs = 0) 의 응고 계면 유속은, 응고 전면의 고상률 fs = 0 의 위치의 응고 계면 유속을 측정하고 있는 것이 된다. 여기서, 덴드라이트 경각이란, 주편 표면에 대한 법선 방향에 대해, 표면으로부터 두께 방향으로 신장되는 덴드라이트의 1 차 가지의 경각이다 (비특허문헌 : 철과 강, 제61년 (1975), 제14호 「연속 주편의 대형 개재물과 기둥상 결정 성장 방향의 관계」, p.2982-2990).

표면 유속 (도 6 중, 가장 위의 취출로 표시) 은, 용강 표면 (욕면) 에서의 용강 유속의 공간 평균값으로 한다. 이것도 전술한 3 차원 수치 해석 모델로 정의된다. 여기서, 표면 유속은 침지 봉에 의한 항력 측정값과 일치하는데, 본 정의에서는 이것의 면적 평균 위치가 되므로, 수치 계산으로 산출할 수 있다. 구체적으로는, 표면 난류 에너지, 응고 계면 유속 및 표면 유속의 수치 해석은, 이하에 의해 실시할 수 있다. 즉, 수치 해석 모델로서, 자장 해석 및 가스 기포 분포에 연관된 운동량, 연속의 식, 난류 모델 (k-ε 모델) 을 고려한 모델을 이용하여, 예를 들어, 범용 유체 해석 프로그램 Fluent 등에 의해 계산을 실시하여 구할 수 있다 (비특허문헌 : Fluent 6.3 의 유저 매뉴얼 (Fluent Inc. USA) 의 기재에 기초한다).

표면 난류 에너지는 몰드 플럭스의 권입에 큰 영향을 주어, 표면 난류 에너지가 증가하면 몰드 플럭스의 권입이 생기기 쉬워져 플럭스성 결함이 증가한다. 한편, 표면 난류 에너지가 너무 작으면, 몰드 플럭스의 찌꺼기화가 불충분해진다. 도 7 은, 표면 난류 에너지 (가로축 : 단위 ㎡/s²) 와 플럭스 권입률 (용강 표면 (상면) 에 균일 분산된 후의 권입 후 포착률 (％) (세로축)) 의 관계를 나타내는 것이며, 다른 조건은, 응고 계면 유속 : 0.14 ～ 0.20 m/s, 표면 유속 : 0.05 ～ 0.30 m/s, 응고 계면 기포 농도 : 0.01 ㎏/㎥ 이하로 하였다. 도 7 에 의하면, 표면 난류 에너지가 0.0020 ～ 0.0035 ㎡/s² 인 범위에 있어서, 몰드 플럭스의 권입이 효과적으로 억제되고, 또한 몰드 플럭스의 찌꺼기화도 문제가 없다. 또, 0.0030 ㎡/s² 이하에 있어서, 몰드 플럭스의 권입이 특히 적어진다. 단, 0.0020 ㎡/s² 이하에서는 몰드 플럭스의 찌꺼기화가 불충분해진다. 따라서, 표면 난류 에너지는 0.0020 ～ 0.0035 ㎡/s², 바람직하게는 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s² 인 것이 바람직하다.

표면 유속도 몰드 플럭스의 권입에 큰 영향을 주어, 표면 유속이 커지면 몰드 플럭스의 권입이 생기기 쉬워져 플럭스성 결함이 증가한다. 도 8 은, 표면 유속 (가로축 : 단위 m/s) 과 플럭스 권입률 (용강 표면 (상면) 에 균일 분산된 후의 권입 후 포착률 (％) (세로축)) 의 관계를 나타내는 것이며, 다른 조건은, 표면 난류 에너지 : 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s², 응고 계면 유속 : 0.14 ～ 0.20 m/s, 응고 계면 기포 농도 : 0.01 ㎏/㎥ 이하로 하였다. 도 8 에 의하면, 표면 유속이 0.30 m/s 이하에 있어서, 몰드 플럭스의 권입이 효과적으로 억제되고 있다. 따라서, 표면 유속은 0.30 m/s 이하인 것이 바람직하다. 또한, 표면 유속이 너무 작으면, 용강 표면의 온도가 저하되는 영역이 발생하고, 몰드 플럭스의 용융 부족에 의한 슬래그나 용강의 부분적 응고를 조장하기 때문에 조업이 곤란해진다. 이 때문에, 표면 유속은 0.05 m/s 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 표면 유속은, 용강 표면의 공간 평균값으로, 유체 계산에 의해 정의된다. 측정은, 상부로부터 침지 봉을 넣어 항력을 측정하는데, 포인트만의 측정이므로, 상기 서술한 계산 확인을 위해서 실시하고 있다.

응고 계면 유속은, 응고 쉘에 의한 기포나 개재물의 포착에 큰 영향을 주어, 응고 계면 유속이 작으면 기포나 개재물이 응고 쉘에 포착되기 쉬워져 기포성 결함 등이 증가한다. 한편, 응고 계면 유속이 너무 크면, 생성된 응고 쉘의 재용해가 일어나 응고 쉘의 성장을 저해시킨다. 최악의 경우에는 브레이크 아웃으로 이어져 조업 정지에 의해 생산성에 치명적인 문제를 일으킨다. 도 9 는, 응고 계면 유속 (가로축 : 단위 m/s) 과 기포 포착률 (노즐 내에 분산된 기포 중 주편에 포착된 비율 (％) (세로축)) 의 관계를 나타내는 것이며, 다른 조건은, 표면 난류 에너지 : 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s², 표면 유속 : 0.05 ～ 0.30 m/s, 응고 계면 기포 농도 : 0.01 ㎏/㎥ 이하로 하였다. 도 9 에 의하면, 응고 계면 유속이 0.08 m/s 이상인 범위에 있어서, 응고 쉘에 의한 기포의 포착이 효과적으로 억제되고 있다. 또, 0.14 m/s 이상에 있어서 기포의 포착이 특히 적어지고 있다. 한편, 응고 계면 유속이 0.20 m/s 이하이면, 응고 쉘의 성장 저해에 의한 브레이크 아웃 등의 생산성 문제는 생기지 않는다. 따라서, 응고 계면 유속은 0.08 ～ 0.20 m/s, 바람직하게는 0.14 ～ 0.20 m/s 인 것이 바람직하다.

응고 계면 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 는, 기포의 포착과 몰드 플럭스의 권입 양방에 영향을 주어, 비 A/B 가 작으면 기포나 개재물이 응고 쉘에 포착되기 쉬워져 기포성 결함 등이 증가한다. 한편, 비 A/B 가 너무 크면 몰드 파우더의 권입이 생기기 쉬워져 플럭스성 결함이 증가한다. 도 10 은, 비 A/B (가로축) 와 표면 결함률 (표면 결함계에 의해 검출되는 강대 100 m 당 결함 개수 (개) (세로축)) 의 관계를 나타내는 것이며, 다른 조건은, 표면 난류 에너지 : 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s², 표면 유속 : 0.05 ～ 0.30 m/s, 응고 계면 유속 : 0.14 ～ 0.20 m/s, 응고 계면 기포 농도 : 0.01 ㎏/㎥ 로 하였다. 도 10 에 의하면, 비 A/B 가 1.0 ～ 2.0 에서 표면 품질 결함이 특히 양호해진다. 따라서, 응고 계면 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 는 1.0 ～ 2.0 인 것이 바람직하다.

이상 서술한 점으로부터, 주형 내 용강의 유동 상태는, 표면 난류 에너지 : 0.0020 ～ 0.0035 ㎡/s², 표면 유속 : 0.30 m/s 이하, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속 : 0.08 ～ 0.20 m/s 인 것이 바람직하다. 또, 표면 난류 에너지는 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s² 인 것이 보다 바람직하고, 표면 유속은 0.05 ～ 0.30 m/s 인 것이 보다 바람직하고, 응고 계면 유속은 0.14 ～ 0.20 m/s 인 것이 보다 바람직하다. 또, 응고 계면 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 는 1.0 ～ 2.0 인 것이 바람직하다.

또, 기포성 결함의 발생에 관여하는 다른 인자로는, 용강-응고 쉘 계면의 기포 농도 (이하, 간단히 「응고 계면 기포 농도」라고 한다) 가 있으며 (도 6 중, 가장 아래의 취출로 표시), 이 응고 계면 기포 농도가 적정하게 제어됨으로써, 기포의 응고 계면에서의 포착이 보다 적절히 억제된다. 응고 계면 기포 농도는, 메니스커스의 하방 50 ㎜ 이고 또한 고상률 fs = 0.5 의 위치에서의 직경 1 ㎜ 의 기포의 농도로 하고, 전술한 수치 계산에 의해 정의된다. 여기서, 계산상의 노즐로의 취입 기포 개수 (N) 는 N = AD-5 로 하고, A 는 취입 가스 속도, D 는 기포 직경으로 계산할 수 있다 (비특허문헌 : ISIJ Int. Vol.43(2003), No.10, p.1548-1555). 취입 가스 속도는, 일반적으로는 5 ～ 20 NL/분이다.

응고 계면 기포 농도는, 기포의 포착에 큰 영향을 주어, 기포 농도가 높으면 응고 쉘에 포착되는 기포량이 증가한다. 도 11 은, 응고 계면 기포 농도 (가로축 : 단위 ㎏/㎥) 와 기포 포착률 (노즐 내에 분산된 기포 중 주편에 포착된 비율 (％) (세로축)) 의 관계를 나타내는 것이며, 다른 조건은, 표면 난류 에너지 : 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s², 표면 유속 : 0.05 ～ 0.30 m/s, 응고 계면 유속 : 0.14 ～ 0.20 m/s 로 하였다. 도 11 에 의하면, 응고 계면 기포 농도가 0.01 ㎏/㎥ 이하에 있어서, 응고 쉘에 포착되는 기포량이 저레벨로 억제되고 있다. 따라서, 응고 계면 기포 농도는 0.01 ㎏/㎥ 이하인 것이 바람직하다. 응고 계면 기포 농도는, 주조하는 슬래브 두께와 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량에 의해 제어할 수 있으며, 주조되는 슬래브 두께를 220 ㎜ 이상, 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량을 25 NL/분 이하로 하는 것이 바람직하다. 응고 계면 기포 농도는 낮을수록 바람직하므로, 특별히 하한은 없다.

침지 노즐 (2) 의 용강 토출공 (20) 으로부터 토출되는 용강은 기포를 수반하며, 슬래브 두께가 너무 작으면, 용강 토출공 (20) 으로부터 토출되는 용강류가 주형 장변부측의 응고 쉘 (5) 에 가까워지고, 응고 계면 기포 농도가 높아져 응고 쉘 계면에 기포가 포착되기 쉬워진다. 특히, 슬래브 두께가 220 ㎜ 미만에서는, 본 발명과 같은 용강류의 전자 유동 제어를 실시해도, 상기와 같은 이유에 의해 기포 분포의 제어가 어려워진다. 한편, 슬래브 두께가 300 ㎜ 를 초과하면, 열연 공정의 생산성이 낮아지는 난점이 있다. 이 때문에 주조되는 슬래브 두께는 220 ～ 300 ㎜ 로 하는 것이 바람직하다.

침지 노즐 (2) 의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량이 많아지면, 응고 계면 기포 농도가 높아져 응고 쉘 계면에 기포가 포착되기 쉬워진다. 특히, 불활성 가스 취입량이 20 NL/분을 초과하면, 본 발명과 같은 용강류의 전자 유동 제어를 실시해도, 상기와 같은 이유에 의해 기포 분포의 제어가 어려워진다. 한편, 불활성 가스 취입량이 너무 적으면 노즐 폐색을 일으키기 쉬워, 오히려 편류를 크게 하기 때문에 유속의 제어가 곤란해진다. 이 때문에, 침지 노즐 (2) 의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량은 3 ～ 25 NL/분으로 하는 것이 바람직하다. 또, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 주파수를 적정하게 높이면, 자장으로 야기된 유동의 시간적 변화가 작아지므로 용강 표면의 흐트러짐을 억제할 수 있고, 당해 흐트러짐에 의한 몰드 파우더의 미용해나 탕면 변동의 발생 기회를 저감시켜, 한층 더 우수한 슬래브 품질을 얻을 수 있다. 특히 주파수를 1.5 ㎐ 이상으로 하면, 몰드 파우더의 미용해나 탕면 변동은 현저하게 저감된다. 한편, 주파수를 적정하게 낮추면, 자장을 인가했을 때의 주형 동판, 혹은 동판 주변부의 가열을 억제하여, 주형의 변형 기회를 저감시킬 수 있음이 분명해졌다. 특히, 주파수를 5.0 ㎐ 이하로 하면 상기 변형이 일어나는 빈도는 현저하게 저감된다. 이들을 고려하면 주파수는 1.5 ㎐ 이상 5.0 ㎐ 이하로 하는 것이 바람직하다.

실시예

도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같은 연속 주조기, 즉 주형 외측 (주형 측벽의 배면측) 에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극 (독립적으로 제어 가능한 직류 자계용 자극과 교류 자계용 자극을 구비한 것) 과 1 쌍의 하부 자극을 구비하고, 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 침지 노즐의 용강 토출공이 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하는 연속 주조 방법에 의해, 약 300 톤의 알루미킬드 용강을 주조하였다. 침지 노즐로부터의 취입 불활성 가스에는 Ar 가스를 사용하고, 이 Ar 가스의 취입량은, 노즐 폐색이 일어나지 않도록 슬라이딩 노즐의 개도 (開度) 에 따라, 5 ～ 12 NL/분의 범위 내에서 조정하였다.

연속 주조기의 사양 및 다른 주조 조건은 이하와 같다.

·침지 노즐의 용강 토출공의 형상 : 사이즈가 70 ㎜ × 80 mm 인 직사각형 형상

·침지 노즐 내경 : 80 ㎜

·침지 노즐의 각 용강 토출공의 개구 면적 : 5600 ㎟

·사용한 몰드 플럭스의 점도 (1300 ℃) : 0.6 cp

·상부 자극에 인가하는 교류 자계의 주파수 : 3.3 ㎐

[실시예 1]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 230 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 1 ～ 표 3 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 1 ～ 표 3 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 2]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 260 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 4 ～ 표 6 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다.

그 결과를 표 4 ～ 표 6 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 3]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 290 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 7 ～ 표 9 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 7 ～ 표 9 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 4]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 230 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 10 ～ 표 12 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다.

그 결과를 표 10 ～ 표 12 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 5]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 260 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 13 ～ 표 15 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 13 ～ 표 15 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 6]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 290 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.075T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 16 ～ 표 18 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 16 ～ 표 18 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 7]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 230 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 19 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 19 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 8]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 260 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 20 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 20 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 9]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 290 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 21 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 21 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 10]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 230 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 22 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 22 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 11]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 260 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 23 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 23 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 12]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 290 ㎜ 인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.15T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 24 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 24 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 13]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 45°인 침지 노즐을 이용하여, 그 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 175 ～ 305 ㎜ 가 되도록 동 노즐을 주형 내 용강에 침지시켜, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 25 및 표 26 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 25 및 표 26 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 14]

용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 35°인 침지 노즐을 이용하여, 그 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 175 ～ 305 ㎜ 가 되도록 동 노즐을 주형 내 용강에 침지시켜, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.050T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.38T 로 하고, 표 27 및 표 28 에 나타내는 조건 (슬래브 폭, 주조 속도) 으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 외관 및 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 제강성 결함 (플럭스성 결함 및 기포성 결함) 을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 27 및 표 28 에 함께 나타낸다.

○ : 결함 개수 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

[실시예 15]

표 29 ～ 표 34 에 나타내는 바와 같은 자계의 인가 조건으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 형태 (외관) 와 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 플럭스성 결함과 기포성 결함을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다.

◎ : 결함 개수 0.30 개 이하

○ : 결함 개수 0.30 개 초과, 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

또, 상기 결과에 기초하여, 「Zn 도금 후 결함」을 이하와 같이 종합 평가하였다.

○ : 플럭스성 결함, 기포성 결함 모두가 "◎" 이거나 "○" 인 것

× : 플럭스성 결함, 기포성 결함 중 적어도 하나가 "×" 인 것

이상의 결과를 표 29 ～ 표 34 에 함께 나타낸다.

[실시예 16]

표 35 및 표 36 에 나타내는 바와 같은 주조 조건으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 형태 (외관) 와 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 플럭스성 결함과 기포성 결함을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 하기 기준으로 평가하였다.

◎ : 결함 개수 0.30 개 이하

○ : 결함 개수 0.30 개 초과, 1.00 개 이하

× : 결함 개수 1.00 개 초과

◎ : 플럭스성 결함, 기포성 결함 모두가 "◎" 인 것

○ : 플럭스성 결함, 기포성 결함 중 한쪽이 "◎" 이고, 다른 쪽이 "○" 인 것

× : 플럭스성 결함, 기포성 결함 중 적어도 하나가 "×" 인 것

이상의 결과를, 표 35 및 표 36 에 함께 나타낸다.

[실시예 17]

표 37 ～ 표 39 에 나타내는 바와 같은 주조 조건으로 연속 주조를 실시하였다. 이 연속 주조된 슬래브를 열간 압연 및 냉간 압연하여 강판으로 하고, 이 강판에 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하였다. 이 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 온라인 표면 결함계로 표면 결함을 연속적으로 측정하여, 그 중에서 결함 형태 (외관) 와 SEM 분석, ICP 분석 등에 의해 플럭스성 결함과 기포성 결함을 판별하고, 코일 길이 100 m 당 결함 개수에 기초하여, 플럭스성 결함과 기포성 결함을 각각 하기 기준으로 평가하였다.

◎ : 결함 개수 0.30 개 이하

○ : 결함 개수 0.30 개 초과, 1.00 개 이하

그리고, 상기 결과에 기초하여, 「Zn 도금 후 결함」을 이하와 같이 종합 평가하였다. 그 결과를, 표 37 ～ 표 39 에 함께 나타낸다.

◎ : 플럭스성 결함, 기포성 결함 모두가 "◎" 인 것

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 종래 기술의 과제를 해결하고, 전자력을 이용하여 주형 내의 용강 유동을 제어함으로써, 종래 문제로 여겨져 온 비금속 개재물이나 몰드 플럭스에 의한 결함뿐만 아니라, 종래 문제로 여기지 않았던 미소한 기포나 몰드 플럭스의 권입에 의한 결함이 매우 적은 고품질의 주편을 얻을 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 종래에 없는 고품질의 도금층을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 것이 가능해진다.

1 주형
2 침지 노즐
3a, 3b 상부 자극
4a, 4b 하부 자극
5 응고 쉘
6 메니스커스
10 주형 장변부
11 주형 단변부
21 침지 노즐 저부
20 용강 토출공
30a, 30b 교류 자계용 자극
31a, 31b 직류 자계용 자극

Claims

주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.85 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.85 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.060 ～ 0.090T, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.18 ～ 0.35T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (i) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.85 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.95 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.25 m/분 이상 2.75 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.15 m/분 이상 2.65 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 1.05 m/분 이상 2.45 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.35 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.25 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.15 m/분 미만
(i) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (c) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.35 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a), (b) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.35 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 240 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.85 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 240 ㎜ 이상 270 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (d) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.85 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 270 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.05 ～ 0.27T, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (e) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 950 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 950 ㎜ 이상 1050 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 2.85 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.25 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.15 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 0.95 m/분 이상 1.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 40°이상 55°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (g) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.75 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.65 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.45 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.15 m/분 이상 3.05 m/분 미만
주형 외측에, 주형 장변부를 사이에 두고 대향하는 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극을 구비함과 함께, 침지 노즐의 용강 토출공이, 상기 상부 자극의 직류 자장의 피크 위치와 상기 하부 자극의 직류 자장의 피크 위치 사이에 위치하는 연속 주조기를 이용하여, 상기 1 쌍의 상부 자극과 1 쌍의 하부 자극에 각각 인가되는 직류 자계에 의해 용강류를 제동하고, 또한 상기 1 쌍의 상부 자극에 중첩 인가되는 교류 자계에 의해 용강을 교반하면서, 강의 연속 주조를 실시하는 방법으로서,
용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도가 15°이상 40°미만, 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 가 180 ㎜ 이상 300 ㎜ 미만인 침지 노즐을 이용하여, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도를 0.020T 이상 0.060T 미만, 상부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.27T 초과 0.35T 이하, 하부 자극에 인가하는 직류 자계의 강도를 0.30 ～ 0.45T 로 하고, 하기 (a) ～ (h) 의 주조 속도로 연속 주조를 실시하는 강의 연속 주조 방법.
(a) 슬래브 폭 1050 ㎜ 이상 1150 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.95 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(b) 슬래브 폭 1150 ㎜ 이상 1250 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.75 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(c) 슬래브 폭 1250 ㎜ 이상 1350 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.65 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(d) 슬래브 폭 1350 ㎜ 이상 1450 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.45 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(e) 슬래브 폭 1450 ㎜ 이상 1550 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.35 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(f) 슬래브 폭 1550 ㎜ 이상 1650 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.25 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(g) 슬래브 폭 1650 ㎜ 이상 1750 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.15 m/분 이상 3.05 m/분 미만
(h) 슬래브 폭 1750 ㎜ 이상 1850 ㎜ 미만의 경우에는 주조 속도 2.05 m/분 이상 3.05 m/분 미만
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
제어용 컴퓨터를 이용하여 주조하는 슬래브 폭, 주조 속도, 침지 노즐의 용강 토출공의 수평 방향으로부터 아래로 향하는 용강 토출 각도 및 침지 깊이 (단, 메니스커스에서 용강 토출공 상단까지의 거리) 에 기초하여, 상부 자극의 교류 자장용 코일에 통전해야 할 교류 전류값과, 상부 자극 및 하부 자극의 각 직류 자장용 코일에 통전해야 할 직류 전류값을, 미리 설정된 대조표 및 수식 중 적어도 어느 것에 의해 구하여, 그 교류 전류 및 직류 전류를 통전함으로써, 상부 자극에 인가하는 교류 자계의 강도와, 상부 자극 및 하부 자극에 각 인가하는 직류 자계의 강도를 자동 제어하는 강의 연속 주조 방법.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 표면 난류 에너지가 0.0020 ～ 0.0035 ㎡/s², 표면 유속이 0.30 m/s 이하, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속이 0.08 ～ 0.20 m/s 인 강의 연속 주조 방법.
제 16 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 표면 난류 에너지가 0.0020 ～ 0.0030 ㎡/s² 인 강의 연속 주조 방법.
제 16 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 표면 유속이 0.05 ～ 0.30 m/s 인 강의 연속 주조 방법.
제 16 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속이 0.14 ～ 0.20 m/s 인 강의 연속 주조 방법.
제 16 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 유속 A 와 표면 유속 B 의 비 A/B 가 1.0 ～ 2.0 인 강의 연속 주조 방법.
제 16 항에 있어서,
주형 내의 용강은, 용강-응고 쉘 계면에서의 기포 농도가 0.01 ㎏/㎥ 이하인 강의 연속 주조 방법.
제 21 항에 있어서,
주조되는 슬래브 두께가 220 ～ 300 ㎜, 침지 노즐의 내벽면으로부터의 불활성 가스 취입량이 3 ～ 25 NL/분인 강의 연속 주조 방법.