KR101286890B1 - 캐스팅 강 스트립 - Google Patents

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Abstract

용융 보통 탄소강을 적어도 하나의 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 도입함으로써 강 스트립을 캐스팅하는 방법으로, 용융 강은 기압에서 약 120 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 구비한다. 유리 질소 함유량은 약 100 ppm 이하 또는 약 85 ppm 이하일 수도 있다. 유리 수소 함유량은 기압에서 1.0 과 6.5 사이일 수 있다. 이 방법의 사용에 의해 스트립 두께가 5 mm 미만 또는 2 mm 미만을 가지는 신규한 보통 탄소강의 캐스트 스트립이 생산된다.

Description

캐스팅 강 스트립{CASTING STEEL STRIP}

본 발명은 강 스트립의 캐스팅에 관한 것이다. 이것은 롤 캐스터에서 5 mm 미만 두께의 얇은 강 스트립의 연속적인 캐스팅에 관한 애플리케이션을 가진다.

롤 캐스터에서, 용융 금속은 적어도 하나의 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에서 냉각되고 얇은 캐스트 스트립으로 형성된다. 트윈 롤 캐스터를 구비한 롤 캐스팅에서, 용융 금속은 한 쌍의 상반되게 회전하는 냉각되는 캐스팅 롤 사이로 도입된다. 강 셸(shells)은 이동하는 캐스팅 표면에서 응고하고 캐스팅 롤 사이의 간극으로 함께 옮겨져서 간극으로부터 하방으로 이송되는 응고된 시트 제품을 생산한다. "간극(nip)"이라는 용어는 여기에서 캐스팅 롤이 서로 가장 근접하게 되는 통상적인 영역을 지칭한다. 경우에 따라, 용융 금속은 통상적으로 레이들로부터 더 작은 용기로 따라지고 이로부터 금속 이송 시스템을 통하여 캐스팅 롤의 캐스팅 표면 상방에 통상적으로 위치되는 분배 노즐로 유동한다. 트윈 롤 캐스팅에서, 용융 금속은 캐스팅 롤 사이로 이송되어 간극에 근접한 롤의 캐스팅 표면에서 지지되고 간극의 길이 방향을 따라 연장한 용융 금속의 캐스팅 풀(pool)을 형성한다. 이런 캐스팅 풀은 통상적으로 캐스팅 롤의 단부에 근접하여 미끄러지는 맞물림으로 유지되는 측 판 또는 댐 사이에 구속되어, 캐스팅 풀의 양 단부를 구속한다.

트윈 롤 캐스터로 얇은 강 스트립을 캐스팅할 때, 캐스팅 풀에서의 용융 금속은 통상적으로 1500 ℃ 이상 차수의 온도에 있을 것이다. 따라서 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 대하여 매우 높은 냉각률을 달성할 필요가 있다. 캐스팅 표면에서 금속 셸의 초기 응고 시에 높은 히트 플럭스 및 강한 핵 생성(nucleation)이 강 스트립을 생성하기 위해 필요하다. 여기에 참조로 구체화된 미국 특허 5,760,336호는, 형성된 금속 산화물의 실질적인 부분이 초기 응고 온도에서 액체인 것, 그리고 이번에는, 용융 금속 및 각 캐스팅 표면 사이의 접촉 영역에서 실질적으로 형성된 액체 층과 같은 강 용해 화학을 조정함으로써 초기 응고 시의 히트 플럭스가 얼마나 증가될 수 있는지를 기술한다. 미국 특허 5,934,359호 및 6,059,014 및 국제출원 AU99/00641, 참조로 여기에 구체화된 개시에서 개시된 바와 같이, 초기 응고 시의 강의 핵 생성은 캐스팅 표면의 조직(texture)에 의해 영향을 받을 수 있다. 특히, 국제 출원 AU99/00641호는, 캐스팅 표면에서의 최고점과 최저점의 무작위의 조직이, 캐스팅 표면에 대하여 분배된 실직적인 핵 생성 자리를 제공함으로써 초기 응고를 향상시킬 수 있음을 개시한다.

과거에는, 특히 얇은 스트립 캐스팅 전의 레이들 야금 용광로에서, 용해의 강 작용에 관심이 주어졌다. 과거에 산화물 함유 및 강 금속에서의 산소 수준 및 생산되는 강 스트립의 질에 대한 이들의 영향에 관심을 가졌다. 강 스트립의 질 및 얇은 강 스트립의 생산은 또한 용융 강에서의 수소 수준 및 질소 수준의 제어에 의해 향상될 수 있음을 이제 발견하였다. 수소 및 질소 수준의 제어는 과거에는 슬래브 캐스팅의 문제였지만, 우리의 지식에는, 얇은 스트립 캐스팅에서 관심의 촛점은 아니었다. 예를 들어, 피. 자소브스키(P. Zasowsky) 및 디. 소신스키(D. Sosinsky)의 연속적인 캐스팅 몰드에서의 열의 제거, 1990 스틸 메이킹 컨퍼런스 프로시딩(Steelmaking Conference Proceedings), 253-259; 및 디. 소신스키(D. Sosinsky), 엠. 마에다(M. Maeda) 및 에이. 맥린(A. Mclean)의 CaO-MgO-SiO2에서의 수증기 용해도의 결정 및 예측, 야금 처리, vol. 16b, 61-66(1985년 3월)을 참조한다.

구체적으로 강에서 황 수준이 낮은 상태로, 강 용융에서의 수소 및 질소 수준을 제어함으로써, 특정한 조성 및 생산 품질을 가지는 보통 탄소강 스트립이 롤 캐스팅에 의해 생산될 수 있음을 발견하였다.

포함하는 강 스트립을 캐스팅하는 방법이 제공된다:

대기압에서 측정된 약 120 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진, 용융 보통 탄소강을 적어도 하나의 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 도입하는 단계; 및

얇은 강 스트립을 형성하는 용융 강의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는, 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하도록 용융 강을 응고하는 단계.

강 스트립의 캐스팅 방법은 다음을 포함하는 단계에 의해 수행될 수도 있다:

사이에 간극을 갖는 한 쌍의 냉각된 캐스팅 롤을 조립하고, 캐스팅 롤의 단부에 근접한 단 마감(end closures)을 구속하는 단계;

대기압에서 약 120 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진 용융 보통 탄소강을 한 쌍의 캐스팅 롤 사이에 도입하여, 단 마감이 캐스팅 풀을 구속하면서 캐스팅 롤의 캐스팅 표면 상에 캐스팅 풀을 형성하는 단계;

캐스팅 롤을 상반되게 회전시키고 용융 강을 응고시켜, 용융 강에서의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하여, 얇은 강 스트립의 형성을 제공하는 단계; 및

캐스팅 롤 사이의 간극을 통하여, 응고된 얇은 강 스트립을 형성하여, 간극으로부터 하방으로 전달되는 응고된 강 스트립을 생산하는 단계.

대신에, 포함하는 강 스트립의 캐스팅 방법이 제공된다:

대기압에서 측정된 약 100 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진, 용융 보통 탄소강을 적어도 하나의 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 도입하는 단계; 및

얇은 강 스트립을 형성하는 용융 강의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는, 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하도록 용융 강을 응고하는 단계.

강 스트립의 캐스팅 방법은 다음을 포함하는 단계에 의해 수행될 수도 있다:

사이에 간극을 갖는 한 쌍의 냉각된 캐스팅 롤을 조립하고, 캐스팅 롤의 단부에 근접한 단 마감을 구속하는 단계;

대기압에서 측정된 약 100 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진 용융 보통 탄소강을 한 쌍의 캐스팅 롤 사이에 도입하여, 단 마감이 캐스팅 풀을 구속하면서 캐스팅 롤의 캐스팅 표면 상에 캐스팅 풀을 형성하는 단계;

캐스팅 롤을 상반되게 회전시키고 용융 강을 응고시켜, 용융 강에서의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하여, 얇은 강 스트립의 형성을 제공하는 단계; 및

캐스팅 롤 사이의 간극을 통하여, 응고된 얇은 강 스트립을 형성하여, 간극으로부터 하방으로 전달되는 응고된 강 스트립을 생산하는 단계.

추가적인 대안으로, 포함하는 강 스트립의 캐스팅 방법이 제공된다:

대기압에서 측정된 약 85 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진, 용융 보통 탄소강을 적어도 하나의 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 도입하는 단계; 및

얇은 강 스트립을 형성하는 용융 강의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는, 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하도록 용융 강을 응고하는 단계.

강 스트립의 캐스팅 방법은 다음을 포함하는 단계에 의해 수행될 수도 있다:

사이에 간극을 갖는 한 쌍의 냉각된 캐스팅 롤을 조립하고, 캐스팅 롤의 단부에 근접한 단 마감을 구속하는 단계;

대기압에서 측정된 약 85 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 약 6.5 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가진 용융 보통 탄소강을 한 쌍의 캐스팅 롤 사이에 도입하여, 단 마감이 캐스팅 풀을 구속하면서 캐스팅 롤의 캐스팅 표면 상에 캐스팅 풀을 형성하는 단계;

캐스팅 롤을 상반되게 회전시키고 용융 강을 응고시켜, 용융 강에서의 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는 금속 셸을 캐스팅 롤 상에 형성하여, 얇은 강 스트립의 형성을 제공하는 단계; 및

캐스팅 롤 사이의 간극을 통하여, 응고된 얇은 강 스트립을 형성하여, 간극으로부터 하방으로 전달되는 응고된 강 스트립을 생산하는 단계.

이런 방법들의 경우에, 유리 질소는 60 ppm 이하일 수 있고, 유리 수소 함유량은 1.0 내지 6.5 ppm일 수 있다. 유리 수소 함유량은, 예를 들어, 2.0과 6.5 ppm 사이이거나 3.0과 6.5 ppm 사이일 수 있다.

본 발명의 목적을 위한 보통 탄소강은, 전기 아크 로에 의해 탄소강을 만들 때에 통상적으로 발생하는 황, 산소 및 인 등의 다른 요소와 함께, 0.65% 미만의 탄소, 2.5% 미만의 규소, 0.5% 미만의 크롬, 2.0% 미만의 망간, 0.5% 미만의 니켈, 0.25% 미만의 몰리브덴, 및 1.0% 미만의 알루미늄으로 정의된다. 이런 방법으로 0.01 중량% 내지 0.1 중량% 범위의 탄소 함유량, 0.01 중량% 내지 2.0 중량%의 망간 함유량, 0.01 중량% 내지 2.5 중량%의 규소 함유량을 가지는 저탄소강이 이런 방법으로 사용될 수 있고 저 탄소 캐스트 스트립이 이 방법에 의해 만들어질 수 있다. 강은, 0.01 중량% 이하의 차수의 알루미늄 함유량을 가질 수 있도 있다. 알루미늄은, 예를 들어, 0.008 중량% 이하만큼 작을 수 있다. 용융 강은 규소/망간 탈산강(silicon/maganese killed steel)일 수도 있다.

이런 방법들에서, 강의 황 함유량은 0.01 % 이하일 수도 있고; 강의 황 함유량이 0.007 중량%일 수도 있다.

이런 방법들에서, 유리 질소는, 아래 기술될 열 전도성 방법과 비교하여 측정되는 광학 방출 분광법에 의해 측정될 수도 있다. 유리 수소 수준은 헤리어스 일렉트로나이트(Hereaus Electronite)에 의해 제조된 수소 다이렉트 리딩 이머스드 시스템(Hydrogen Direct Reading Immersed System("Hydris")) 유닛으로 측정될 수도 있다.

최대 허용 유리 질소 및 유리 수소 수준은 총 압력이 1.0 기압을 초과하지 않을 수도 있다. 더 높은 압력은 특정하 조건에서 이용될 수도 있고, 유리 질소 및 유리 수소의 수준은 더 높게 대응할 수 있다. 예를 들면, 아래에 설명될 바와 같이, 페로스테틱 헤드는 1.15일 수 있어 유리 질소 수준 및 유리 수소 수준이 도 3에서 나타내는 바와 같이 더 높게 되도록 한다. 본 방법들의 파라미터의 목적을 위해서, 이 방법들이 더 높은, 양의 대기압으로 실시되는 경우 용융 강에서의 유리 질소 및 유리 수소의 실제 수준이 더 높더라도, 유리 질소 및 유리 수소 수준은 1.0 기압에서 측정된다.

본 발명은, 캐스트 강 스트립이 제조되는 방법에 의해 기술되는 특정한 특성을 가지는 캐스트 강 스트립을 제공한다.

도 1은 예시적인 스트립 캐스터의 개략적인 측입면도이다.

도 2는 도 1의 캐스터 일부의 확대 단면도이다.

도 3은 캐스트 강 스트립을 위한 저 탄소강에서의 허용 질소 수준 및 수소 수준을 도시하는 그래프이다.

발명이 더 완전하게 설명되도록 하기 위하여, 수행된 실험의 예시적인 결과 가, 도면을 참조하여 기술될 것이다.

도 1 및 2는 본 발명에 따라서 작동되는 트윈 롤 연속 스트립 캐스터(twin roll continuous strip caster)를 도시한다. 실시예에 대한 다음의 설명은 트윈 롤 캐스터를 사용하는 연속 캐스팅 강 스트립과 관련되어 있다. 그러나, 본 발명은 트윈 롤 캐스터의 사용에 한정되지 않고 연속 스트립 캐스터의 다른 형태에도 확장한다.

도 1은, 본 발명에 따라서 강 스트립이 생산되는 도식적인 생산 라인의 연속적인 일부를 도시한다. 도 1 및 2는, 캐스트 강 스트립을 생산하는, 11로서 표시되는 트윈 롤 캐스터가 운송로(transit path)(10)에서 가이드 테이블(13)을 가로질러 핀치 롤(14A)을 포함하는 핀치 롤 스탠드(14)를 통과하는 것을 도시한다. 핀치 롤 스탠드(14)에서 나온 직후에, 스트립은 한 쌍의 리덕션 롤(reduction roll)(16A) 및 배킹 롤(backing roll)(16B)을 포함하는 고온의 롤링 밀(16)을 통과할 수 있는데, 이에 의해 스트립은 고온으로 압연되어 두께가 감소한다. 압연 스트립은 런-아웃 테이블(17)을 통과하는데, 여기에서 워터 젯(18)(또는 다른 적당한 수단)을 통하여 공급되는 물과 접촉함으로써 대류에 의해 그리고 복사에 의해 냉각될 수도 있다. 경우에 따라, 롤된 스트립은 한 쌍의 핀치 롤(20A)을 포함하는 핀치 롤 스탠드(20)을 통하여 통과 한 후에 코일러(19)를 통과할 수도 있다. 스트립의 마지막 냉각(만약 필요하다면)은 코일러에서 발생한다.

도 2에서 나타내는 바와 같이, 트윈 롤 캐스터(11)는, 캐스팅 롤 사이의 간극(nip)에 나란히 모여 있는 캐스팅 표면(22A)을 가지는 한 쌍의 냉각된 캐스팅 롤(22)을 지지하는 주 머신 프레임(21)을 포함한다. 캐스팅 작동 동안에, 보통 탄소강의 용융 금속은, 레이들(도시 생략)에서 턴디시(25)로, 내화 보호막(refractory shroud)을 통하여 분배기로 공급되고 이송 노즐(26)을 통하여 통상적으로 캐스팅 롤(22) 사이의 간극(27) 위로 공급된다. 간극(27)으로 이송되는 용융 금속은, 간극 위의 캐스팅 롤 표면(22A)에서 지지되는 풀(pool)(30)을 형성하고 이 풀은 롤의 단부에서 한쌍의 측 마감, 댐 또는 판(28)에 의해서 제한되는데, 이들은 측 판 홀더에 연결된 수압 실린더 유닛(또는 다른 적당한 수단)을 포함하는 한 쌍의 스러스터(thrusters)에 의해 롤의 단부에 근접하게 위치될 수 있다. 풀(30)의 상부 표면(통상적으로 "메니스커스(meniscus)"수준으로 언급된다)은, 이송 노즐의 하단 위로 올라갈 수 있어서 이송 노즐의 하단이 이 풀 내에 잠길 수 있다.

롤의 이동하는 캐스팅 표면에서 셸이 응고하도록 캐스팅 롤(22)은 수냉식이다. 셸은, 때때로 셸 사이의 용융 강과 함께 캐스팅 롤 사이의 간극(27)으로 함께 옮겨지게 되어, 간극으로부터 하방으로 이송되는 응고된 스트립(12)을 생성한다.

프레임(21)은, 어셈블리 스테이션과 캐스팅 스테이션 사이에서 수평으로 가동가능한 캐스팅 롤 캐리지를 지지한다.

캐스팅 롤(22)은, 전기, 수압 또는 공압 모터 및 트랜스미션에 의해 구동되는 구동 축(도시 생략)을 통하여 상반되게 회전할 수 있다. 롤(22)은, 일련의 길이 방향으로 연장하고 원주 방향으로 간격을 둔, 냉각수가 공급되는 수냉통로(water cooling passages)로 형성된, 구리로된 주위의 벽을 구비한다. 롤은 전형적으로 약 500 mm의 직경과 약 2000 mm 까지의 길이를 가질 수 있어서 약 2000 mm 폭의 스트 립 제품을 생산한다.

턴디시(25)는 종래의 구성이다. 마그네슘 옥사이드(MgO) 등의 내화성 물질로 된 넓은 접시 형상으로 형성되어 있다. 턴디시의 일측은 레이들로부터 용융 금속을 수용하고 과잉 유출관 및 비상 마개가 설치되어 있다.

이송 노즐(26)은, 예를 들어 알루미나 흑연 등의 내화성 물질로 된 긴 몸체로 형성되어 있다. 그 하부는 캐스팅 롤(22) 사이의 간극 위에 내측 및 하측으로 수렴하도록 테이퍼되어 있다.

노즐(26)은 롤의 폭 전체에 걸쳐 적절하게 용융 금속의 저속 배출을 생성하고, 초기 응고가 발생하는 롤 표면 상에 롤 사이에 용융 금속을 이송하는, 일련의 수평 방향으로 간격을 두고 통상 수직 방향으로 연장하는 유로를 구비한다. 대신에, 노즐은, 롤 사이의 간극으로 직접 용융 금속을 저속의 커튼 형상으로 이송하기 위한 하나의 연속적인 홈 출구를 구비해도 되고, 용융 금속 풀에 잠겨도 된다.

풀은, 롤 캐리지가 캐스팅 스테이션에 있을 때, 롤의 계단 형상 단부에 대항하여 유지되고 근접한 한 쌍의 측면 마감판(28)에 의해 롤의 단부에 구속된다. 측면 마감판(28)은 강한 내화성 물질, 예컨대 질화 붕소로 이루어져 있고, 롤의 계단형상 단부의 굴곡 부분과 맞물리도록 부채꼴의 측면 가장자리부를 가진다. 측판은, 캐스팅 작동시 캐스팅 롤 상에 형성된 용융 금속 풀의 단부 마감을 형성하기 위해 측판을 캐스팅 롤의 계단형상 단부와 맞물리도록 하는, 한 쌍의 수압 실린더 유닛(또는 다른 적절한 수단)의 작동에 의해 캐스팅 스테이션에서 이동 가능한 판 홀더에 설치될 수 있다.

트윈 롤 캐스터는, 예를 들어, 미국 특허 5,184,668;5,277,243;5,488,988; 및/또는 5,934,359; 미국 특허출원 10/436,336호; 및 국제출원 PCT/AU93/00593; 및 참조에 의해 여기에 구체화된 개시에서 자세하게 도시되고 기술된 종류의 것일 수 있다. 적당한 구조의 세부사항은 이 특허들을 참조로 할 수 있을 것이나 참조는 본 발명의 어떠한 부분도 형성하지 않는다.

보통 탄소강의 얇은 캐스트 시트에서의 유리 질소 및 수소 수준의 제어에 대한 결과가 표 1 및 도 3에 나타내어 진다. 도 3이 도시하는 바와 같이, 유리 질소 수준이 약 85 ppm 이하이고 유리 수소 수준이 약 6.5 ppm 이하였을 때에 생산되는 얇은 캐스트 스트립은, 프리미엄 "냉간 압연(cold-rolled)" 강 특성이었다. 유리 질소 또는 유리 수소 수준이 각각 약 85 ppm 또는 약 6.5 ppm 이상이었을 때에 열은 프리미엄 냉간 압연 강 특성을 생성하지 않았다. 그러나, 수소 수준이 중요한 파라미터이고 질소 수준은 100 ppm 또는 120 ppm까지 더 높아질 수 있음을 발견하였다.

도 3에 나타내는 결과는 보통 탄소 얇은 압연 강을 위한 것이다. 표 1은, 도 3에 도시된 각각의 열의 분석을 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 도시된 좌측의 곡선은, 1.0 기압과 같은, 부분 질소 및 부분 산소의 총 압력을 위한 계산된 기초에 근거하고 있다.

표 1

Figure 112006024852843-pct00001

Figure 112006024852843-pct00002

표 1에서의 모든 열의 조성은 중량퍼센트이고, 도 3에 도시되어 있다. 열은, 소정의 수준, 즉 소정의 캐스팅 속도를 위한 기준 히트 플럭스에 관한 범위로부터 ±0.7 ㎿/㎡의 히트 플럭스 지수(heat flux index)로 측정되었다. 소정의 캐스팅 속도를 위한 기준 히트 플럭스의 예는, 80 m/min의 캐스팅 속도를 위해서는 15 ㎿/㎡이고 65 m/min의 캐스팅 속도를 위해서는 13 ㎿/㎡이다. 표 1에서의 아스테리스 크(asterisk) 열은 도 3에서 나타내는 바와 같이 ±0.7 ㎿/㎡의 허용가능한 범위 내에서의 히트 플럭스 지수를 가졌다. 도 3에서의 곡선은, ±0.7 ㎿/㎡의 허용가능한 히트 플럭스 지수를 생성하도록 합산된 유리 질소 및 유리 수소의 분압이 총 1.0 기압이기 위한 유리 질소 및 유리 수소의 최대 허용 수준을 도시한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 약 85 ppm 이하의 유리 질소 수준 및 6.5 ppm 이하의 유리 수소 수준을 가졌던 모든 열은, 1110 및 1125를 제외하고 소정의 범위 내에서의 히트 플럭스를 가졌다. 열 1110에서는, 유리 산소 수준이 통상적으로 대략 10 ppm으로 낮았고, 그리고 열 1125에서는, 캐스팅 장치에 기계적인 문제가 있었다.

더 최근에, 추가적인 열이, 표 2에서 나타내는 조성을 가지는 저 질소 및 저 수소로 만들어졌다. 질소 수준은 42 내지 118 ppm의 범위이고 수소 수준은 3.0 내지 6.9 ppm의 범위였다. 그러나, 도 3에서의 우측의 곡선에 의해 나타내는 바와 같이, 6.9 ppm의 수소 수준은, 1 기압보다 더 , 즉 약 1.15 기압의 페로스테틱 헤드(ferrostatic head)와 있다.

표 2

Figure 112006024852843-pct00003
Figure 112006024852843-pct00004

Figure 112006024852843-pct00005

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Figure 112006024852843-pct00007

표 2에서 보고된 열로부터, 대기압에서 질소 수준이 120 ppm까지 될 수 있고, 수소 수준이 1.0과 2.0 또는 3.0과 6.5 ppm 사이인 것을 알 수 있다. 또한, 열 1655에서 6.9 ppm의 수소 수준은, 1 기압보다 더 , 즉 약 1.15 기압의 페로스태틱 헤드(ferrostatic head)와 있다.

유리 질소는 계획된 기초 상의 열 전도성(thermal conductivity)("TC")과 비교하여 측정된 광학 방출 분광법(optical emission spectrometry)("OES")으로 분석 하여 결정되었다. 아크 및 스파크 자극을 사용하는 광학 방출 분광법(OES)은 금속 샘플의 화학적인 조성을 결정하기 위한 바람직한 방법이다. 이 프로세스는 1차 생산자, 주조공, 다이 캐스터, 제조를 포함하는 금속 제조 산업에서 폭 넓게 사용되어 진다. 이것의 신속한 분석 시간 및 타고난 정확성 때문에, 아크/스파크 OES 시스템은, 합금의 처리를 제어하는데 가장 효과적이다. 이 분광계는, 물질의 입고 검사, 반제품 및 완성품의 품질 제어 및 금속 물질의 화학적인 조성이 요구되는 많은 다른 응용을 포함하는 생산 사이클의 많은 측면을 위해 사용될 수 있다.

OES를 측정하기 위해 사용되는 열 전도성(TC) 방법은 다양한 금속, 내화재료 및 다른 무기 물질에서의 산소뿐만 아니라, 질소를 측정하는 마이크로 프로세서에 기초한, 소프트웨어에 의해 제어되는 장치를 전형적으로 사용한다. TC 방법은 불활성 가스 용해 원리(inert gas fusion principle)를 사용한다. 고순도 흑연 도가니에 위치된 평가되는 샘플은 헬륨 가스 유동하에서 산소, 질소 및 수소를 방출하기에 충분한 온도로 용해된다. 샘플에서의 산소는, 나타나는 모든 형태에 있어서, 도가니로부터 탄소와 결합하여 일산화탄소를 형성한다. 샘플에서 나타나는 질소는 분자 질소로서 방출하고 수소는 수소 가스로 방출된다.

TC 방법에 있어, 산소는 적외선 흡수(IR)에 의해 측정된다. 샘플 가스가 먼저 IR 모듈로 진입하고 CO 및 CO2 감지기를 통과한다. CO 또는 CO2 중 하나로 나타나는 산소가 감지된다. 이 후에, 샘플 가스는 가열된 희토 구리 산화물을 통과하여 CO를 CO2로 변환하고 수소를 물로 변환한다. 가스는 그후 IR 모듈로 재진입하고 총 산소 측정을 위해 별개의 CO2 검지기를 통과한다. 이런 구성은, 높고 낮은 양 범위에서 성능 및 정확성을 극대화한다.

TC 방법에서, 질소는, CO를 CO2로 변환하고 수소를 물로 변환하는 가열된 희토 구리 산화물을 통하여 측정되도록 샘플 가스를 통과시킴으로써 측정된다. CO2 및 물은, 그후 TC 셀에 의한 감지를 방지하도록 제거된다. 가스 유동은 그후 질소 감지를 위해 TC 셀을 통과한다.

상기한 바와 같이, 유리 수소는 헤리어스 일렉트로나이트에서 제조된 수소 다이렉트 리딩 이머스드 시스템 유닛으로 측정된다. 이 유닛은 다음의 참조 미국 특허에서 기술된 것으로 생각된다: 미국 특허 4,998,432호; 5,518,931호 및 5,820,745호.

이전의 도면과 명세서에서 발명은 자세하게 예시되고 설명되었으며, 특징에 있어 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되는 것은 동일하고, 단지 예시적인 실시예가 도시되었고 설명되었으며, 본 발명의 정신 내에 있는 모든 변경과 개량이 보호되도록 요구되었다고 이해된다. 발명의 추가적인 특징은 관련 기술 분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 발명의 정신 및 범위에서 시작함이 없이 개량이 될 수도 있다.

본 발명은, 캐스트 강 스트립이 제조되는 방법에 의해 기술되는 특정한 특성을 가지는 캐스트 강 스트립을 제공한다.

Claims (21)

  1. 사이에 간극을 갖는 한 쌍의 냉각된 캐스팅 롤을 조립하고, 상기 캐스팅 롤의 단부에 근접한 단 마감(end closures)을 구속하는 단계;
    대기압에서 0 ppm 초과 120 ppm 이하의 유리 질소 함유량 및 0 ppm 초과 6.9 ppm 이하의 유리 수소 함유량을 가지고, 질소의 부분 압력과 수소의 부분 압력의 합이 1.15 기압 이하인 용융 보통 탄소강을 상기 한 쌍의 캐스팅 롤 사이에 도입하여, 상기 단 마감이 캐스팅 풀을 구속하면서 상기 캐스팅 롤 상에 상기 캐스팅 풀을 형성하는 단계;
    얇은 강 스트립의 형성을 제공하기 위해서, 상기 캐스팅 롤을 상반되게 회전시키고 상기 용융 보통 탄소강을 응고시켜, 상기 용융 보통 탄소강의 유리 질소 함유량 및 유리 수소 함유량이 반영된 질소 및 수소 수준을 갖는 금속 셸을 상기 캐스팅 롤의 캐스팅 표면에 형성하는 단계; 및
    상기 캐스팅 롤 사이의 상기 간극을 통하여, 응고된 얇은 강 스트립을 형성하여, 상기 간극으로부터 하방으로 전달되는 응고된 강 스트립을 생산하는 단계를 포함하는 강 스트립의 캐스팅 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 수소 함유량이 대기압에서 1.0 과 6.5 ppm 사이에 있는 강 스트립의 캐스팅 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 질소의 부분 압력과 상기 수소의 부분 압력의 합이 1.0 기압 이하인 것인, 강 스트립의 캐스팅 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 용융 보통 탄소강의 상기 유리 질소 함유량이 85ppm 이하인 것인, 강 스트립의 캐스팅 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 용융 보통 탄소강의 상기 유리 질소 함유량이 85ppm 이하인 것인, 강 스트립의 캐스팅 방법.
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