KR101233836B1 - 턴디쉬 플럭스 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어코드강 제조용 턴디쉬 플럭스 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 설명하면, 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는 공정 중, LF에서 발생하는 레이들 슬래그를 탈산시킨 후, 이를 재활용한 턴디쉬 플럭스로서 이를 이용하여 강 중의 산화규소 및 산화알루미늄 개재물을 동시에 조절할 수 있으며, 이를 통하여 가공성 및 청정성이 우수한 타이어코드강을 제공할 수 있다.

Description

턴디쉬 플럭스 조성물 및 이의 제조방법{Tundish flux composite and Method of manufacturing the same}
본 발명은 특정 조성을 갖는 턴디쉬 플럭스 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이며 또한, 상기 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용한 청정성이 향상된 타이어코드강을 제조하는 방법에 관한 것이다.
타이어코드강은 5.5 ㎜ø 선경의 선재를 최대 0.175~0.15㎜ø 극세선으로 가공하는 신선재로서, 가공시 단선이 되지 않아야 하는데, 이러한 단선의 요인으로는 비금속개재물과 중심편석을 들 수 있으며, 비금속개재물로서는 Al2O3성 개재물이 주요 요인으로 작용한다.
기존의 문헌이나 특허에 의하면 제강, 연주공정에서 이러한 Al2O3성 개재물을 제어하기 위해, 제강공정 중 RH(Rheinstahl and Heraeus, 진공 탈가스 설비) 생략, 지르콘 재질의 전용 레이들 내화물 도입, 합금철 내 Al 함량 및 합금철 투입 시점 관리, 용강이 접하는 연주기능성 내화물 재질을 개선하는 등 Al 혼입 Source를 없애기 위해, Al 또는 Al2O3 혼입이 조금이라도 우려되는 부분은 거의 Al이 없는 것으로 개선하고 있다. 하지만, Al2O3성 개재물을 줄이는 이러한 일련의 노력들은 강중의 산소를 높여서 LF -> 턴디쉬 -> 주조 공정간 온도 하락 및 용강의 재산화에 의한 SiO2성 개재물 생성량을 증가시키는 결과를 초래하고 있다. 또한, 용강내 Al이 5ppm 수준까지 제어가 되지 않은 경우에는 LF -> 턴디쉬 -> 주조 공정 중에서 Al2O3성 개재물이 생성하는 문제가 있다.
타이어코드강이 반도체용 실리콘 절단을 위해 신선 직경이 0.10 mmø 미만의 초극세선으로 가공하기 위해서는 강 중 Al2O3 개재물 제거와 함께 SiO2 개재물 제거를 해야 한다. 특히 타이어코드강은 Si에 의해 강 중 산소를 제어하기 때문에 산소량에 따라 SiO2성 개재물 생성량이 크게 좌우되는 경향이 있으며, 이러한 강 중 산소는 용강내 성분과 함께 용강 상부에 존재하는 레이들 슬래그와 연주를 위해 용강이 턴디쉬로 주입될 때, 턴디쉬 용강 상부에 투입하는 턴디쉬 플럭스 조성에 의해 달라지게 된다.
현재 사용하고 있는 이차정련 레이들 슬래그는 타이어코드강 내 개재물의 저융점 제어를 위해 CaO/SiO2 중량비 0.9 내지 1.1 수준으로 제어하고, 레이들 슬래그 중 T.Fe가 1 내지 2 중량% 수준이 되도록 제어하고 있다. 이러한, T.Fe양은 강중 Si, Al의 산화 반응을 일으킬 수 있는 양으로 SiO2 및 Al2O3 개재물 생성을 유발하는 요인으로 작용하며, 저융점의 슬래그 조성은 LF 승온 작업 중 용강을 교반하는 아르곤(Ar) 가스에 의해 슬래그가 용강 중으로 혼입되어 용강내 대형 개재물로 남을 수 있는 가능성이 증대한다. 따라서, 레이들 슬래그 중 T.Fe의 제어와 함께 교반 중 레이들 슬래그의 혼입을 줄이기 위해서는 레이들 슬래그의 CaO/SiO2 중량비를 증가시키거나, 레이들 슬래그 중 산소를 제거하기 위해 산화력이 우수한 원소를 투입하여 레이들 슬래그를 탈산하는 방법 등이 있다.
한편, 레이들 정련(2차 정련) 후 용강은 턴디쉬로 주입이 되는데, 이때 용강의 재산화를 막기 위해 턴디쉬에서는 용강 상부에 턴디쉬 플럭스가 투입된다. 이러한 턴디쉬 플럭스는 용강의 재산화 방지 및 강중 개재물을 흡수, 제거하는 역할을 수행하게 된다. 그런데, 레이들에서 턴디쉬로 용강이 주입되는 과정에서 용강온도가 낮아지고, 이로 인하여 용강 중 Si 및 Al 등의 용해도가 감소하여, SiO2, Al2O3 생성을 촉진하는 여건이 된다. 이렇게 되면 턴디쉬에서 개재물의 조성은 SiO2 및 Al2O3가 증가하여 SiO2, Al2O3성 개재물로 최종적으로 변화할 수 있다. 특히, 생산성 향상을 위해 각 제철소마다 연연주 조업을 실시하고 이러한 연연주수를 증대하려는 노력이 활발한 가운데, 연연주 첫 차아지에 한번 투입된 턴디쉬 플럭스는 그 상부에 용강 보온 및 재산화 방지를 위하여 투입되는 탄와왕겨(SiO2가 45 내지 60 중량%로 구성)가 덮고 있어, 연연주가 진행되는 중에 턴디쉬 플럭스를 재투입하는 것은 현재로서는 어려운 상황이다. 그리고, 연연주가 진행될수록 강중 개재물이 떠올라 턴디쉬 플럭스 중으로 흡수되고, 탄와왕겨 역시 턴디쉬 플럭스 중으로 용해되어 턴디쉬 플럭스의 조성은 SiO2, Al2O3가 점점 높아지고 아울러 T.Fe 역시 증가하는 경향을 나타내게 된다. 따라서 연연주가 진행될수록 턴디쉬 플럭스의 강 중 SiO2, Al2O3 개재물의 흡수능은 점점 떨어지고, T.Fe에 의한 강 중 SiO2 등 개재물 생성 포텐셜은 점점 더 증가하여, 결국 강의 청정성에 영향을 주는 문제가 발생하게 된다. 그러나, 연연주중에 턴디쉬 플럭스 조성을 리프레시(Refresh) 할 수 있는 방법이 현재로선 없으므로, 연연주 첫 차아지에 투입되는 턴디쉬 플럭스의 조성을 기존 방법과 달리하고, 그 투입량 등에 대한 개선이 필요하다.
이에, 본 발명자들은 타이어코드강을 극세선, 나아가 초극세선으로 제조하기 위해서는 타이어코드강 중에 존재하는 SiO2 및 Al2O3를 최소화 내지 이들 물질의 발생을 차단해야 함을 알게 되었고, 오랜 연구 끝에 타이어코드강 제조시 특정 조성 및 조성비를 갖는 턴디쉬 플럭스를 사용하면, 연연주 공정 중 증가하는 용강내 SiO2 및 Al2O3 개재물을 조절할 수 있음을 알게 되었고, 또한, 상기 턴디쉬 플럭스를 LF에서 레이들 슬래그 상부에 칼슘을 투입하여 얻은 레이들 슬래그를 그대로 재활용할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 특정 조성을 갖는 턴디쉬 플럭스 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있으며, 또한, 상기 턴디쉬 플럭스를 이용한 타이어코트강을 제조하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명은 턴디쉬 플럭스에 관한 것으로서, CaO 43 내지 47 중량%, SiO2 36 내지 40 중량%, MgO 5 내지 12 중량%, Al2O3 0.5 내지 3 중량%, T.Fe 0.1 내지 1 중량%, 및 MnO 2 내지 4 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 턴디쉬 플럭스를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 전로정련한 용강을 용강승온설비(LF, Ladle furnace)에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 블룸(bloom)주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조시, 상기 2차 정련할 때, 레이들 슬래그 톤 당 칼슘(Ca) 15 내지 40 kg을 레이들 슬래그 상부에 투입하여 레이들 슬래그를 탈산시켜 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 타이어코드강의 제조방법에 관한 것으로서, 전로정련한 용강을 래들퍼니스에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 상기 턴디쉬 플럭스 조성물을 투입하여 블룸주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물은 2차 정련에서 발생한 레이들 슬래그를 재활용할 수 있으며, 기존 턴디쉬 플럭스 보다 용융점이 낮기 때문에, 타이어코드강 제조시 발생하는 SiO2 및 Al2O3 개재물을 효과적으로 제어할 수 있는 바, 기계적 물성 및 가공성이 우수한 타이어코드강을 제공할 수 있으며, 상기 타이어코드강 소재의 선재를 가공하여 극세선, 나아가 초극세선 제조할 때, 선재가 단선되는 문제가 없는 청정성이 우수한 타이어코드강을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 실시한 탈산된 레이들 슬래그와 기존 레이들 슬래그의 조성변화를 나타낸 것으로서, MgO가 5 중량%인 상태도상(CaO-SiO2-Al2O3)이다.
도 2는 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물과 상용화되어 사용되고 있는 기존 턴디쉬 플럭스(A형 플럭스)의 조성변화를 나타낸 것으로서, A는 MgO가 없는 상태도상(CaO-SiO2-Al2O3)이며, B는 MgO가5 중량%인 상태도상(CaO-SiO2-Al2O3)이다.
도 3은 실험예에서 실시한 T.Fe와 선재 T.[O]와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실험예에서 실시한 선재 T.[O]와 선재 개재물의 크기와의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "T.[O]"는 선재에서의 개재물 양을 나타내는 지표로서, 타이어코드강 중에 존재하는 용해된 산소(soluble oxygen, free oxygen)과 산화물성 개재물로 존재하는 비용해된 산소(insoluble 산소)를 합한 산소양을 의미하며, "T.Fe"는 턴디쉬 플럭스에 함유된 산화철 형태로 존재하는 Fe의 전체 중량%를 나타낸다.
또한, 본 발명에서 사용하는 용어인 "선재"는 타이어코드용 선재를 의미한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
턴디쉬 플럭스는 턴디쉬 내로 용강이 주입되는 동안 용강의 재산화 방지 및 용강 내 개재물의 플럭스 내로의 제거 등을 목적으로 턴디쉬에 투입되는 것이다.
본 발명은 턴디쉬 플럭스의 조성을 조절하여 타이어드강 제조시 발생하는 산화규소 개재물과 산화알루미늄 개재물의 발생을 최소화할 수 있는 턴디쉬 플럭스 조성물에 관한 것으로서, CaO, SiO2, MgO, Al2O3, T.Fe, 및 MnO을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 턴디쉬 플럭스는 이들 조성 외에 불가피한 기타 불순물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 턴디쉬 플럭스 조성물의 조성비를 구체적으로 설명하면, CaO 43 내지 47 중량%, SiO2 36 내지 40 중량%, MgO 5 내지 12 중량%, Al2O3 0.5 내지 3 중량%, T.Fe 0.1 내지 1 중량%, 및 MnO 2 내지 4 중량%를 포함하며, 상기 성분들이 본 발명이 제시하는 조성비를 벗어나면, 타이어드강 제조시 발생하는 산화규소 개재물과 산화알루미늄 개재물을 조절할 수 없기 때문에, 제조하고자 하는 물성 또는 특성을 갖는 타이어드강을 얻을 수 없다.
또한, 본 발명은 바람직하게는 상기 턴디쉬 플럭스 조성물질 중 CaO와 SiO2의 중량비가 1.1 내지 1.3 : 1 이고, 상기 T.Fe를 0.1 ~ 0.5 중량% 및 MgO를 5.5 내지 12 중량%로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 턴디쉬 플럭스 조성물은 전로정련한 용강을 용강승온설비(LF, Ladle furnace)에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 블룸(bloom)주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는 공정에 있어서, 상기 LF에서 생성되는 레이들 슬래그를 탈산시킨 것을 재활용하는 것으로서, 탈산된 레이드슬래그와 조성이 동일한 바, 상기 레이드슬래그에 대한 설명을 통하여, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물의 이해를 돕도록 하겠다.
레이들 슬래그의 조성은 산화규소 및 산화알루미늄 개재물 조성과 이들을 제거하는 관점에서 매우 중요한 요인으로 작용을 하는데, 타이어코드강을 제조하는데 있어서, 기존 레이들 슬래그 조성은 도1과 같이 레이들 슬래그의 염기도인 CaO/SiO2 중량비가 0.9 내지 1.0 수준이고, 레이들 슬래그중 Al2O3 농도는 3중량% 이내에서 제어하였으며, LF 출발시의 레이들 슬래그 중 MgO 농도가 대략 5 내지 10 중량%, T.Fe는 1 내지 2 중량%, T.Fe+MnO는 5 중량% 수준이었다. 하지만, 본 발명에서의 상기 탈산된 레이들 슬래그 조성은 CaO/SiO2 중량비가 1.1 내지 1.3 수준이며, 이는 레이들 슬래그 중 T.Fe함유량과 관련이 있다. 레이들 슬래그의 CaO/SiO2 중량비가 증가할수록 T.Fe함유량이 작아지며, T.Fe가 낮을수록 산소포텐셜이 낮아져 용강 재산화에 의한 SiO2 개재물 및 Al2O3 개재물 생성이 적어지게 되는 것이다. 이러한 관점에서 기존 레이들 슬래그 조성보다 높은 CaO/SiO2 중량비로 조정하는 것이 좋다. 그러나, 도1에서와 같이 CaO/SiO2 중량비가 증가하면 슬래그 융점이 증가하여 약1550℃의 용강온도에서 슬래그가 녹지 않는 문제가 발생하기 때문에, T.Fe함유량을 낮추기 위해 CaO/SiO2 중량비를 마냥 높일 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 T.Fe를 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%가 되도록 레이들 슬래그를 탈산시켜서 CaO/SiO2 중량비 및 T.Fe의 함유량을 조절하였다.
그리고, 레이들 슬래그 중 MgO는 레이들의 슬래그 라인부 재질이 MgO 성분이므로 내화물 용손 방지 차원에서 제어되어야 한다. 또한, 레이들 슬래그 중 Al2O3는 3중량%를 초과하는 경우 개재물 중 Al2O3 농도가 증가하여 경질성의 개재물이 될 가능성이 크므로 3중량% 이하로, 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%로 제어되어야 한다.
상기 조성을 갖는 탈산된 레이들 슬래그는 1400 내지 1480℃, 바람직하게는 1400 내지 1450℃의 저융점을 갖게 된다.
본 발명의 상기 턴디쉬 플럭스 조성물은 이러한 탈산된 레이들 슬래그를 재활용하는 것으로서, 상기 탈산된 레이르 슬래그와 조성이 동일하기 때문에, 용강이 턴디쉬에 주입되더라도 레이들 정련(2차 정련) 중에 저융점 조성으로 제어된 개재물의 조성 또한 변화지 않는 것이다.
도 2에 나타낸 것과 같이 상용화되어 사용되고 있는 기존의 턴디쉬 플럭스(A형 플럭스)는 CaO 40 내지 48 중량%, SiO2 48 내지 56 중량%, Al2O3 2 내지 4 중량% 및 기타 불가피한 성분으로 구성되며, 용점이 1500 내지 1550℃ 수준이지만, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물은 기존 A형 플럭스 대비 동일 양을 투입했을 때 보다 빠른 속도로 용융될 뿐만 아니라, 액상 상태로 용강을 덮는 플럭스 양도 많게 되는 특징을 갖게 된다. 더욱이, CaO/SiO2 중량비가 기존 A형 플럭스 보다 높기 때문에 용강 중의 개재물 생성량도 줄게 되고, 연연주가 진행되더라도 용강 중 개재물의 흡수 능력이 더 오래 지속될 수 있다.
또한, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물은 평균입경 10 ㎜ 이하, 바람직하게는 8 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ~ 5 ㎜인 것을 특징으로 한다. 턴디쉬 플럭스의 크기분포는 입자의 용해속도와 관련이 크며. 턴디쉬 플럭스는 투입과 동시에 빠른 속도로 용해되어 용강과 접하는 플럭스의 액상 두께가 빠르게 생성되어야 용강의 재산화를 줄이고, 원활한 연주조업을 행할 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명에 의한 턴디쉬 플럭스가 기존 A형 플럭스보다 융점이 낮기는 하나 보다 효과적인 용해속도를 얻기 위해 평균입경 10 ㎜ 이하인 것이 좋다.
또한, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용하여 타이어코드강을 제조하는 경우, 하기 수학식 1을 만족하게 된다.
[수학식 1]
Figure 112010077731909-pat00001
상기 수학식 1에서, T[0]은 타이어코드강 중에 존재하는 용해된 산소(Free oxygen)과 산화물성 개재물로 존재하는 비용해된 산소를 합친 전체 산소양을 의미하며, T.Fe는 턴디쉬 플럭스에 함유된 산화철 형태로 존재하는 Fe의 전체 중량%를 나타낸다.
그리고, 앞서 설명한 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물은는 탄소(C) 0.69 내지 0.94 중량%, 규소(Si) 0.15 내지 0.25 중량%, 망간(Mn) 0.25 내지 0.55 중량%, 황(S) 0.007 중량% 이하 및 인(P) 0.013 중량%을 포함하는 타이어드강 제조시, 연연주 공정에 투입하여 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 상기 턴디쉬 플럭스 조성물의 제조방법에 대하여 상세하게 설명을 하겠다.
본 발명은 전로정련한 용강을 용강승온설비(LF, Ladle furnace)에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 블룸(bloom)주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는데 있어서, 상기 2차 정련할 때, 레이들 슬래그 톤(ton) 당 칼슘(Ca) 15 내지 40 kg을 레이들 슬래그 상부에 투입하여 레이들 슬래그를 탈산시켜 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조할 수 있다.
그리고, 상기 탈산 전의 레이들 슬래그는 CaO 35 내지 45 중량%, SiO2 38 내지 45 중량%, Al2O3 3% 이하, T.Fe 1 내지 2 중량%, MnO 2 내지 5 중량%, MgO 5 내지 10 중량%를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 Ca 을 첨가하면, 이는 Ca 은 산소와의 결합력이 Fe 보다 상대적으로 강하기 때문에, Fe 산화물로부터 산소를 빼앗아 산소포텐셜을 떨어뜨리게 되며, Ca 자체만을 슬래그 상부에 투입하면 Fe 산화물과의 적정 반응 전에 Ca 이 기화되어 날아가서 반응효율이 떨어질 수 있으므로, 금속-칼슘(Ca) 합금형태로 투입하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 Fe-Ca 합금 형태로 투입하는 것이 좋다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이 합금형태로 투입하되, Ca 투입량이 슬래그 톤 당 15 내지 45 ㎏되도록 합금량을 조절하여 투입하며, 상기 Ca 투입량은 Ca이 슬래그 중으로 용해되어 Fe 산화물과 반응하는 30%의 실수율과 슬래그 중에 존재하는 Fe 산화물 약 1중량%를 모두 환원시킬 수 있는 양을 감안하여 산정한 범위이며, Ca은 용강 나탕에 투입하면 강 중 산소와 바로 반응하여 CaO가 높은 개재물을 생성할 수 있기 때문에, 용강이 아닌 슬래그 내로 투입하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 턴디쉬 플럭스 조성물은 탈산한 레이그 슬래그를 재활용 것이며, 턴디쉬 플럭스 조성물과 탈산한 레이그 슬래그는 앞서 설명한 바와 같이 동일한 조성을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용한 타이어코드강을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 전로정련한 용강을 래들퍼니스에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 앞서 설명한 상기 턴디쉬 플럭스 조성물을 투입하여 블룸주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조할 수 있으며, 제조된 타이어코드강의 조성은 탄소(C) 0.69 내지 0.94 중량%, 규소(Si) 0.15 내지 0.25 중량%, 망간(Mn) 0.25 내지 0.55 중량%, 황(S) 0.007 중량% 이하 및 인(P) 0.013 중량%을 포함하며, 또한, 기타 불가결한 성분을 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명을 하겠다. 그러나, 하기 실시예에 의해서 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예
탄소(C) 0.69 내지 0.94 중량%, 규소(Si) 0.15 내지 0.25 중량%, 망간(Mn) 0.25 내지 0.55 중량%, 황(S) 0.007 중량% 이하 및 인(P) 0.013 중량%을 포함하는 타이어코드강을 제조하기 위해, 실제 전로로부터 제조한 100 톤의 용강을 지르콘 재질 내화물의 레이들로 CaO 및 CaO-SiO2계 플럭스 및 FeSi, FeMn합금철을 같이 투입하면서 출강한 후, LF로 이송하여 용강승온과 함께 용강 성분을 최종 제어하였다. 그리고, 레이들 슬래그 1톤 당 Ca 양이 15kg이 되도록 대략 110kg의 Fe-Ca 합금을 슬래그 상부에 골고루 투입하여, 하기 표 1의 조성을 갖는 탈산된 레이들 슬래그를 제조하였다. 다만, 하기 표 1의 조성은 기타 불가결한 조성은 제외한 것이다. 그리고, 하기 표 1의 레이들 슬래그 조성은 XRF(X-ray Fluorescence, X선 형광분석기)를 이용하여 조성 및 조성비를 구하였다.
CaO SiO2 MgO Al2O3 T.Fe MnO CaO/ SiO2 용융온도
46
중량%		 39
중량%		 10.1
중량%		 2
중량%		 0.4
중량%		 2.5
중량%		 1.18
중량비		 1435 ℃
제조예
상기 실시예의 LF에서 레이들 정련(2차 정련)한 용강을 턴디쉬에 주입한 후, 400㎜×500㎜ 블룸 연주기를 이용하여 블룸을 제조하였으며, 이를 160㎜×160㎜강편으로 압연한 후, 선재 공정을 통해 5.5 mmø 타이어코드용 선재를 제조하였다. 그리고, 상기 실시예에서 제조한 탈산된 레이들 슬래그를 10 ㎜이하로 분쇄하여 재활용한 턴디쉬 플럭스를 연연주 첫 차아지 상부에 1회 투입하였다.
실험예
상기 제조예에서 제조한 상기 타이어코드용 선재 내 개재물 양을 간접적으로 나타내는 지표인 T.[O]와 상기 제조예에서 사용한 상기 턴디쉬 플럭스(실시예에서 제조한 탈산된 레이들 슬래그를 재활용 한 것)에 함유된 T.Fe와의 관계를 나타낸 데이터를 도 3에 나타내었다. 여기서, T.[O]는 통상적으로 강중 산소와 질소를 동시 분석할 수 있는 O2/N2 동시 분석기기(LECO사)로 분석을 하였다.
또한, 선재에서의 T.[O]와 선재 개재물 크기인 Max.t를 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 여기서, Max.t는 타이어코드용 선재를 무작위로 샘플링하여5.5㎜×12㎜ 단면적으로 가공한 후, 광학현미경을 이용하여 그 단면적 내에서 관찰되는 모든 개재물 중 그 두께가 최대인 개재물의 두께 크기를 의미한다. 블룸(bloom)에서 강편, 선재 압연을 거치는 동안 강(steel)이 많은 가공으로 그 크기가 작아지는 과정에서 강 내 존재하는 개재물 역시 압하(Compressive Forece)를 받아 강의 길이(longitudinal) 방향으로 늘어나게 된다. 경질의 개재물 일수록 늘어나지 않으며, 연질의 개재물은 잘 늘어나 그 두께가 작아지게 되고, 이러한 개재물들의 두께를 광학현미경으로 측정하여 그 중에서 가장 큰 두께의 개재물 두께를 재어서 Max.t로 선정한 것이다.
도 3 및 도 4의 '기존'은 상용화된 A형 플럭스를 이용하여 제조한 타이어코드강의 선재의 T.[O]와 A형 플럭스의 T.Fe의 관계 및 선재 개재물 크기와의 관계를 나타낸다.
도 3을 살펴보면, 본 발명 같이 턴디쉬 플러스 중 T.Fe가 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5중량% 수준에서 제어된 경우 T.[O]는 기존의 15 ppm 수준에 비해 10 ppm 수준으로 안정되게 제어되고 있음을 확인할 수 다.
또한, 도 4를 살펴보면, 본 발명의 경우, T.[O]가 10 ppm 수준에서 제어되고 있고 이때의 평균 Max.t는 대략 1㎛ 미만으로 기존 선재에서 발견되는 개재물 크기보다 훨씬 작게 나타남을 알 수 있다.
상기 실험예를 통하여, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용하여 타이어드강을 제조하면, 턴디쉬 플럭스 조성물에 T.Fe 함유량이 작기 때문에, T[O] 수치가 낮으며, 이로 인하여, 선재 내 개재물의 크기가 작게 됨을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용하여 연연주 공정을 통하여 타이어드강을 제조하면, SiO2 및 Al2O3 개재물을 효과적으로 제어할 수 있기 때문에, 기계적 물성 및 가공성이 우수한 뿐만 아니라 청정성이 우수한 타이어드강을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 타이어드강을 이용하여, 물성 및 가공성이 우수한 극세선 또는 초극세선을 효율적으로 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (14)

  1. CaO 43 내지 47 중량%, SiO2 36 내지 40 중량%, MgO 5 내지 12 중량%, Al2O3 0.5 내지 3 중량%, T.Fe 0.1 내지 1 중량%, 및 MnO 2 내지 4 중량%를 포함하는 턴디쉬 플럭스 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 CaO와 SiO2의 중량비가 1.1 내지 1.3 : 1 인 턴디쉬 플럭스 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, T.Fe를 0.1 ~ 0.5 중량%, MgO를 5.5 내지 12 중량%로 포함하는 타이어코드강 제조용 턴디쉬 플럭스 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 융점 1,400℃ 내지 1,480℃인 턴디쉬 플럭스 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 하기 수학식 1을 만족하는 턴디쉬 플럭스 조성물;
    [수학식 1]
    Figure 112010077731909-pat00002

    상기 수학식 1에서, T[0]은 타이어코드강 중에 존재하는 용해된 산소(Free oxygen)과 산화물성 개재물로 존재하는 비용해된 산소를 합친 전체 산소양을 나타내며, T.Fe는 턴디쉬 플럭스에 함유된 산화철 형태로 존재하는 Fe의 전체 중량%를 나타낸다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    평균입경이 10 ㎜ 이하인 턴디쉬 플럭스 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 선택된 어느 한 항에 따른 턴디쉬 플럭스 조성물을 이용하여 제조된 타이어코드강.
  8. 전로정련한 용강을 용강승온설비(LF, Ladle furnace)에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 블룸(bloom)주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는데 있어서,
    상기 2차 정련할 때, 레이들 슬래그(ladle slag) 톤(ton)당 칼슘(Ca) 15 내지 40 kg을 레이들 슬래그 상부에 투입하여 레이들 슬래그를 탈산시켜 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 칼슘은 Fe-Ca 합금형태로 투입되는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 턴디쉬 플럭스는 상기 탈산한 레이들 슬래그를 재활용한 것을 특징으로 하는 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 탈산 전의 레이들 슬래그는 CaO 35 내지 45 중량%, SiO2 38 내지 45 중량%, Al2O3 3% 이하, T.Fe 1 내지 2 중량%, MnO 2 내지 5 중량%, MgO 5 내지 10 중량%를 포함하는 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 탈산한 레이들 슬래그와 턴디쉬 플럭스는 동일한 조성을 갖으며, 상기 턴디쉬 플럭스는 CaO 43 내지 47 중량%, SiO2 36 내지 40 중량%, MgO 5 내지 12 중량%, Al2O3 0.5 내지 3 중량%, T.Fe 0.1 내지 1 중량%, 및 MnO 2 내지 4 중량%를 포함하는 턴디쉬 플럭스 조성물을 제조하는 방법.
  13. 전로정련한 용강을 래들퍼니스에서 2차 정련한 후, 2차 정련된 용강을 턴디쉬에 공급한 다음, 상기 제 1 항 내지 제 6 항 중 선택된 어느 한 항에 따른 턴디쉬 플럭스 조성물을 투입하여 블룸주조하는 연연주공정으로 타이어코드강을 제조하는 방법.
  14. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07179929A (ja) * 1993-12-24 1995-07-18 Nkk Corp タンディッシュ内添加用フラックス
KR950016968A (ko) * 1993-12-29 1995-07-20 조말수 실리콘-킬드강용 연주 턴디쉬플럭스
KR20010017275A (ko) * 1999-08-10 2001-03-05 이구택 턴디쉬에서 타이어코드강의 청정도 향상방법
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07179929A (ja) * 1993-12-24 1995-07-18 Nkk Corp タンディッシュ内添加用フラックス
KR950016968A (ko) * 1993-12-29 1995-07-20 조말수 실리콘-킬드강용 연주 턴디쉬플럭스
KR20010017275A (ko) * 1999-08-10 2001-03-05 이구택 턴디쉬에서 타이어코드강의 청정도 향상방법
KR100584726B1 (ko) 1999-12-21 2006-05-30 주식회사 포스코 Ｓｉ탈산강용 턴디쉬플럭스의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170033920A (ko) 2015-09-17 2017-03-28 주식회사 포스코 슬래그 재활용 방법 및 이를 이용해 제조된 턴디쉬 플럭스
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