KR101377484B1 - Method for estimating carbon-increasing of molten steel - Google Patents
Method for estimating carbon-increasing of molten steel Download PDFInfo
- Publication number
- KR101377484B1 KR101377484B1 KR1020120083652A KR20120083652A KR101377484B1 KR 101377484 B1 KR101377484 B1 KR 101377484B1 KR 1020120083652 A KR1020120083652 A KR 1020120083652A KR 20120083652 A KR20120083652 A KR 20120083652A KR 101377484 B1 KR101377484 B1 KR 101377484B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- molten steel
- mold
- carbon
- amount
- layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/07—Lubricating the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/108—Feeding additives, powders, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
- B22D11/1246—Nozzles; Spray heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/141—Plants for continuous casting for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
Abstract
본 발명은 연속 주조 중 몰드의 파우더층에서 용강으로 유입되는 탄소픽업량(Cp; ppm)은, 상기 몰드파우더층의 액상층의 두께(Lt; mm)를 이용한 하기 관계식에 의해 계산되는 용강의 탄소픽업량 예측방법을 제공한다.
관계식
여기서, a는 0.25 내지 0.3 사이의 계수값이고, b는 6.0 내지 7.0 사이의 상수값임.In the present invention, the carbon pick-up amount (Cp; ppm) introduced into the molten steel from the powder layer of the mold during continuous casting is carbon of molten steel calculated by the following relation using the thickness (Lt; mm) of the liquid layer of the mold powder layer. Provided is a pickup amount prediction method.
Relation
Where a is a coefficient value between 0.25 and 0.3, and b is a constant value between 6.0 and 7.0.
Description
본 발명은 용강의 탄소픽업량(Cp) 예측에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연주공정 중 몰드 내에서 용강의 탄소픽업량(Cp)을 예측하고 미리 대처하기 위한 용강의 탄소픽업량 예측방법에 관한 것이다.
The present invention relates to carbon pickup amount (Cp) prediction of molten steel, and more particularly, to a carbon pickup amount prediction method of molten steel for predicting and coping with the carbon pickup amount (Cp) of molten steel in a mold during a casting process. will be.
연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.The continuous casting machine is a machine that is produced in the steel making furnace, receives the molten steel transferred to the ladle by the tundish, and supplies it to the mold for the continuous casting machine to produce the cast steel of a certain size.
연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 연주주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 연주주편을 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a playing mold for cooling the tundish and the molten steel discharged from the tundish for the first time to form a casting cast having a predetermined shape, and the casting cast formed in the mold connected to the mold. It includes a plurality of pinch rolls.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 연주주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 연주주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.In other words, the molten steel tapping out of the ladle and tundish is formed as a cast piece having a predetermined width, thickness and shape in a mold and is transferred through a pinch roll, and the cast piece transferred through the pinch roll is cut by a cutter. It is made of slabs (Slab), Bloom (Bloom), Billet (Billet) and the like having a predetermined shape.
관련된 선행기술로는 한국특허등록 제10-0113104호(등록일; 1997.03.14, 명칭; 슬라브연주기의 구속성 브렉아웃을 저감하기 위한 고탄소강용 몰드플럭스)가 있다.
A related prior art is Korean Patent Registration No. 10-0113104 (registered on March 14, 1997, name: mold flux for high carbon steels to reduce the constraint breakout of a slab machine).
본 발명은 몰드 내 용강 상단의 몰드파우더 액상층의 두께를 이용하여 용강의 탄소픽업량(Cp) 정도를 사전에 예측하고 미리 대처하기 위한 용강의 탄소픽업량 예측방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for predicting the amount of carbon pick-up of molten steel for predicting in advance the degree of carbon pick-up amount (Cp) of the molten steel using the thickness of the mold powder liquid layer on the top of the molten steel in the mold.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 용강의 탄소픽업량 예측방법은, 연속 주조 중 몰드의 파우더층에서 용강으로 유입되는 탄소픽업량(Cp; ppm)은, 상기 몰드파우더층의 액상층의 두께(Lt; mm)를 이용한 하기 관계식에 의해 계산될 수 있다.In the method of estimating the carbon pick-up amount of molten steel of the present invention for realizing the above object, the carbon pick-up amount (Cp; ppm) introduced into the molten steel from the powder layer of the mold during continuous casting is the thickness of the liquid layer of the mold powder layer. It can be calculated by the following relationship using (Lt; mm).
관계식Relation
여기서, a는 0.25 내지 0.3 사이의 계수값이고, b는 6.0 내지 7.0 사이의 상수값일 수 있다.Here, a may be a coefficient value between 0.25 and 0.3, and b may be a constant value between 6.0 and 7.0.
구체적으로는, 상기에서 계산된 탄소픽업량(Cp)과 설정된 기준값을 비교하여, 상기 탄소픽업량(Cp)이 기준값을 초과할 경우에는 상기 용강의 주조속도가 감소되도록 할 수 있다.Specifically, by comparing the calculated carbon pick-up amount (Cp) and the set reference value, when the carbon pick-up amount (Cp) exceeds the reference value may be to reduce the casting speed of the molten steel.
상기 기준값은, 3.7 ppm일 수 있다.The reference value may be 3.7 ppm.
상기 몰드를 통해 주조되는 슬라브의 두께가 210 내지 230 mm이고 주조폭이 1000 내지 1300 mm일 수 있다.The slab cast through the mold may have a thickness of 210 to 230 mm and a casting width of 1000 to 1300 mm.
상기 몰드에 침적되는 침지노즐의 깊이가 100 내지 200mm이고, 상기 침지노즐의 하향각이 25°를 만족할 수 있다.
The depth of the immersion nozzle deposited on the mold is 100 to 200mm, and the downward angle of the immersion nozzle may satisfy 25 °.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 연속주조 시 몰드 내 용강의 탄소픽업량(Cp) 정도를 미리 예측하고 대처함으로써 이를 이용하여 생산된 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, by predicting and coping with the carbon pick-up amount (Cp) degree of the molten steel in the mold during continuous casting in advance it is possible to improve the quality of the produced cast.
또한, 용강의 탄소픽업량(Cp)을 억제하기 위하여 공급되는 몰드파우더의 공급량을 감소시켜 비용을 저감시킬 수 있다.
In addition, it is possible to reduce the cost by reducing the supply amount of the mold powder supplied to suppress the carbon pick-up amount (Cp) of the molten steel.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 연속주조기의 몰드 내 용강 및 몰드파우더층의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 몰드파우더층의 탄소 농도구배를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명과 관련된 몰드 내 용강 탕면의 높이를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 용강의 탄소픽업량 예측방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예와 관련된 단변부 액상층 두께와 탄소픽업량(Cp)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예와 관련된 용강의 주조속도와 몰드파우더층의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention mainly on the flow of molten steel.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the state of the molten steel and mold powder layer in the mold of the continuous casting machine according to the present invention.
3 is a graph illustrating a carbon concentration gradient of the mold powder layer according to the present invention.
4 is a graph showing the measured height of the molten steel in the mold according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for predicting carbon pick-up amount of molten steel of the present invention.
6 is a graph showing the relationship between the thickness of the liquid layer and the carbon pick-up amount Cp of the short side portion according to the exemplary embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the relationship between the casting speed of molten steel and the thickness of a mold powder layer according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention mainly on the flow of molten steel.
연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold, 30)에서 응고시키면서 연속적으로 주편(P) 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌릿을 제조하는 데 이용된다. Continuous casting is a casting method in which molten metal is continuously cast (P) or steel ingot while solidifying in a mold without mold (Mold) (30). Continuous casting is used to manufacture slabs, blooms and billets, which are mainly rolled materials, and long products of simple cross-section such as square, rectangle, and circle.
연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.The shape of a continuous casting machine is classified into a vertical type and a vertical bending type. In Fig. 1, a vertical bending type is illustrated.
도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대, 및 핀치롤(70)을 포함할 수 있다.1, a continuous casting machine may include a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 인한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조속도 등에 의해 달라지게 된다. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주(80)이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell, 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 방식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The
몰드(30)는 용강이 몰드(30)의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션 시 몰드(30)와 응고쉘(81)과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The
2차 냉각대는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편(80)의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The secondary cooling zone further cools the molten steel primarily cooled in the mold (30). The primary cooled molten steel is directly cooled by the
인발장치(引拔裝置)는 연주주편(80)이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부(83)를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. The pulling device employs a multi-drive type or the like which uses several pairs of
이와 같이 구성된 연속주조기는 래들(10)에 수용된 용강(M)이 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화 및 질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다.The continuous casting machine configured as described above allows the molten steel M accommodated in the
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.The molten steel M in the tundish 20 is caused to flow into the
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 연주주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.Molten steel (M) in the mold (30) starts to solidify from a portion in contact with the wall surface of the mold (30). This is because the periphery of the molten steel M is liable to lose heat by the water-cooled
한편, 본 발명의 연주 몰드는 몰드(30)폭 1000 내지 1300mm, 침지노즐(25)의 침지깊이 100 내지 200mm, 침지노즐(25)의 하향각도 25°인 조건의 연주 몰드(30)이며, 이러한 몰드를 통해 주조되는 슬라브의 두께가 210 내지 230 mm이고 주조폭이 1000 내지 1300 mm인 것이 특징이다.On the other hand, the playing mold of the present invention is the playing
핀치롤(도 1, 70)이 완전히 응고된 연주주편(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 냉각된다. 이는 연주주편(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 연주주편(80)이 일지점에 이르면, 연주주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 주편(P)으로 나누어진다. The non-solidified
한편, 연속 주조 중에는 몰드(30) 내 용강 상단에 몰드파우더를 연속적으로 공급하여, 용강의 재산화를 방지하고, 용강의 거동을 돕고, 용강의 열손실을 줄인다. 이때, 몰드파우더는 도 2에 도시된 바와 같이 각각 4개의 층으로 분리되는 몰드파우더층(100)을 이룬다.On the other hand, during continuous casting, the mold powder is continuously supplied to the upper end of the molten steel in the
이러한, 몰드파우더층(100)은 다음의 4가지 특성으로 구분되는 각각의 층으로 구분되는데, 구체적으로 첫째 최상층에는 몰드(30) 내로 공급된 후 미용융 및 미반응된 생파우더층(101), 둘째 중간의 용강의 열에 의한 불균일(heterogeneous) 소결층(103), 셋째 고농도의 탄소가 집적된 탄소농화층(105), 및 넷째 맨 아래 위치하여 용강과 접촉하고 있는 액상층(107)으로 구분된다.Such, the
또한, 몰드파우더층(100)의 각각의 층은 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 층에 따라 탄소 농도구배를 갖는다. 즉, 생파우더층(101)의 탄소농도를 기준으로, 불균일 소결층(103)에서는 탄소 농도가 다소 낮아졌다가, 탄소농화층(105)에서는 불균일 소결층(103) 및 액상층(107)의 탄소가 접적되어 탄소 농도가 매우 높아지고, 이후 액상층(107)에서 용강으로 갈수록 탄소 농도가 점차 낮아지는 경향을 보인다.In addition, each layer of the
이와 같은 이유로, 연속주조 시 용강의 탕면이 불안정하면 불균일 소결층(103) 및 탄소농화층(105)이 용강과 접촉되면 불균일 소결층(103) 및 탄소농화층(105)의 탄소가 용강으로 유입되어, 연주 중인 용강의 탄소 농도를 상승시키는 직접적인 원인이 된다. 또한, 이렇게 용강 중 탄소농도가 상승되면, 용강의 연성이 저하되어 이를 이용하여 제조된 판재의 성형강도를 저하시킨다.For this reason, when the hot water surface of the molten steel is unstable during continuous casting, when the
따라서, 불균일 소결층(103) 및 탄소농화층(105)과 용강이 접촉되는 것을 방지하기 위하여, 그 사이에 위치된 액상층(107)의 두께가 일정 깊이 이상 확보될 필요성이 있다.Therefore, in order to prevent the
한편, 몰드(30) 내 용강 탕면은 도 4에 도시된 바와 같이 턴디쉬(20)로부터 연결된 침지노즐(SEN; 25)을 통하여 이송되는 용강의 유동을 따라 일정 경향을 보인다. 구체적으로 설명하면, 몰드(30) 내 용강 탕면은 침지노즐(25)과 몰드(30)의 단변 내측벽의 가운데 부분에서는 다소 안정된반면, 침지노즐(25) 주변과 몰드(30)의 단변 내측변 측으로 갈수록 탕면이 상승되며, 이 중 몰드(30)의 단변 내측변 측 탕면은 높이가 높을 뿐만 아니라 용강의 유동에 따라 상승 및 하강 폭이 심하여 매우 불안정하다. 이와 같이 용강 탕면의 불안정 도 3의 설명에서 전술된 바와 같이 불균일 소결층(103) 및 탄소농화층(105)이 용강과 접촉되면 불균일 소결층(103) 및 탄소농화층(105)의 탄소가 용강으로 유입되어, 연주 중인 용강의 탄소 농도를 상승시키는 직접적인 원인이 된다.On the other hand, the molten steel in the
따라서, 본 발명에서는 도 5의 순서도와 같이, 몰드(30)의 단변 내측벽 부분의 몰드파우더층(100)의 액상층(107)의 두께를 통하여 용강의 탄소픽업량(Cp)을 예측하였다. 이때, 액상층(107)의 두께는 몰드(30) 단변 내측벽으로부터 침지노즐(25) 방향으로 50 내지 100mm 안쪽 부분의 두께을 측정하는 것이 좋다. Accordingly, in the present invention, as shown in the flowchart of FIG. 5, the carbon pickup amount Cp of the molten steel is estimated through the thickness of the
한편, 액상층(107) 두께를 측정하는 방법은 공지된 여러 기술이 있으나, 일례로는 같은 길이의 알루미늄(Al) 와이어, 구리(Cu) 와이어, 및 강철(Steel) 와이어를 같은 깊이만큼 침지시킨 후 용융되어 절단된 부분의 길이를 측정하여 알 수 있다. 더욱 구체적으로는 용강의 온도가 용강에 가까울수록 더 높아지므로, 660℃ 부근이 녹는점인 알루미늄이 녹은 부분이 생파우더층(101)과 불균일 소결층(103)의 경계, 1085℃ 부근이 녹는점인 구리가 녹은 부분이 불균일 소결층(103)과 액상층(107)의 경계, 1535℃ 부근이 녹는점인 강철이 녹은 부분이 액상층(107)과 용강의 경계인 것으로 확인할 수 있으며, 탄소농화층(105)은 그 두께가 얇아 탄소농화층(105)의 상하부의 온도차가 크지 않아 이와 같은 방법으로 측정할 수 없고 불균일 소결층(103)과 액상층(107) 사이에 있는 것으로 본다. 즉, 이렇게 절단된 강철과 구리의 길이 차이를 측정하여 액상층(107)의 두께를 확인하게 되는 것이다.On the other hand, the method of measuring the thickness of the
구체적으로 본 발명의 용강의 탄소픽업량 예측방법은, 연속 주조 중 몰드의 파우더층에서 용강으로 유입되는 탄소픽업량(Cp; ppm) 예측방법으로서, 상기 탄소픽업량(Cp)은 몰드파우더층의 액상층의 두께(Lt; mm)를 이용한 하기 관계식 1에 의해 계산될 수 있다.Specifically, the method of predicting carbon pick-up amount of molten steel of the present invention is a method of predicting carbon pick-up amount (Cp; ppm) introduced into molten steel from a powder layer of a mold during continuous casting, and the carbon pick-up amount (Cp) is a value of a mold powder layer. It can be calculated by the following
관계식 1
여기서, a는 0.25 내지 0.3 사이의 계수값이고, b는 6.0 내지 7.0 사이의 상수값일 수 있다.Here, a may be a coefficient value between 0.25 and 0.3, and b may be a constant value between 6.0 and 7.0.
액상층(107)의 두께와 용강 내 탄소픽업량(Cp)의 관계는 도 6의 그래프에 나타난 바와 같이, 전반적으로 액상층(107)의 두께와 용강 내 탄소픽업량(Cp)은 다른 조업조건이 동일한 상태에서 대략 반비례관계를 가짐을 확인할 수 있다. As shown in the graph of FIG. 6, the thickness of the
이때, 도 6에서 도트는 액상층(107) 두께에 따른 탄소픽업량(Cp)의 실측 데이터이고, 실선은 실측 데이터들을 선형으로 피팅한 예측 모델로서, 실제와 예측 모델이 다소 일치(R2=0.8198)하는 것으로 나타났다. 또한, 본 그래프를 통하여, a가 0.287이고 b가 6.57임이 바람직함을 알 수 있다.At this time, the dot is actually measured data of carbon pick-up amount (Cp) of the
즉, 탄소픽업량(Cp)이 하기 관계식 2에 의하여 계산되는 것이 바람직할 수 있다.That is, it may be preferable that the carbon pick-up amount Cp is calculated by the following
관계식 2
용강의 탄소픽업량(Cp)을 계산한 후, 계산된 용강의 예측탄소픽업량(Cp)을 기준값과 비교하여, 탄소픽업량(Cp)이 기준값을 초과할 경우에는 상기 용강의 주조속도가 감소되도록 제어할 수 있다. 왜냐하면, 도 7의 그래프에 나타난 바와 같이용강의 주조속도가 감소되면 용강이 몰드 내 머무르는 시간이 증가되어 용강 상단의 몰드플럭스층이 충분히 용융됨으로써 액상층의 두께가 증가될 수 있기 때문이다. 여기서, 기준값은 3.7 ppm으로서, 일반적으로 제강공정에서 허용하는 범위의 탄소픽업량(Cp)이다.After calculating the carbon pick-up amount Cp of the molten steel, the calculated carbon pick-up amount Cp of the molten steel is compared with the reference value, and the casting speed of the molten steel decreases when the carbon pick-up amount Cp exceeds the reference value. Can be controlled. This is because, as shown in the graph of FIG. 7, when the casting speed of the molten steel is decreased, the molten steel stays in the mold, thereby increasing the thickness of the liquid layer by sufficiently melting the mold flux layer on the top of the molten steel. Here, the reference value is 3.7 ppm, which is a carbon pickup amount (Cp) in the range generally allowed in the steelmaking process.
구체적으로, 용강의 탄소픽업량(Cp)이 3.7 ppm 이하인 경우, 극저탄소강의 탄소픽업량(Cp) 허용범위에 해당되므로 주조속도를 유지한다. 그러나, 용강의 탄소픽업량(Cp)이 3.7 ppm 이상인 경우, 탄소픽업량(Cp)이 초과 수준이므로 주조속도를 낮추어 액상층(107) 두께를 더 두껍게 조절하는 것이다. 이 경우, 주조속도가 낮아져 용강 및 용강 상단의 몰드파우더층(100)이 몰드 내에서 유지되는 시간이 길어지면 몰드파우더가 열에 의하여 용융되어 액상층(107)을 더 많이 형성하게 되는 것이다.Specifically, when the carbon pick-up amount (Cp) of the molten steel is 3.7 ppm or less, the casting speed is maintained because the carbon pick-up amount (Cp) of the ultra-low carbon steel is within the allowable range. However, when the carbon pick-up amount (Cp) of the molten steel is 3.7 ppm or more, the carbon pick-up amount (Cp) is exceeded, so that the casting speed is lowered to further control the thickness of the
본 발명을 통하여 액상층 두께는 약 10mm 이상으로 형성되도록 제어할 수 있으며, 일반적으로 연주공정 시, 액상층(107) 두께는 10 내지 20 mm 범위로 제어하게 된다.Through the present invention, the liquid layer thickness can be controlled to be formed to about 10mm or more, and in general, during the playing process, the thickness of the
상기와 같이 본 발명에 의하면, 연속주조 시 몰드 내 용강의 탄소픽업량(Cp) 정도를 미리 예측하고 대처함으로써 이를 이용하여 생산된 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, by predicting and coping with the carbon pick-up amount (Cp) degree of the molten steel in the mold during continuous casting in advance it is possible to improve the quality of the produced cast.
또한, 용강의 탄소픽업량(Cp)을 억제하기 위하여 공급되는 몰드파우더의 공급량을 감소시켜 비용을 저감시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the cost by reducing the supply amount of the mold powder supplied to suppress the carbon pick-up amount (Cp) of the molten steel.
상기와 같은 용강의 탄소픽업량 예측방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The carbon pick-up amount prediction method of the molten steel is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 21: 스톱퍼
25: 침지노즐 30: 몰드
40: 몰드 오실레이터 50: 파우더 공급기
60: 지지롤 65: 스프레이수단
70: 핀치롤 80: 연주주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
91: 절단 지점 100: 몰드파우더층
101: 생파우더층 103: 불균일 소결층
105: 탄소농화층 107: 액상층
110: 유리질플럭스 120: 결정질플럭스
130: 슬래그림 M: 용강10: Ladle 15: Shroud nozzle
20: tundish 21: stopper
25: immersion nozzle 30: mold
40: Mold oscillator 50: Powder feeder
60: Support roll 65: Spray means
70: pinch roll 80: performance cast
81: Solidification shell 82: Non-solidified molten steel
83: tip portion 85: solidified point
91: cutting point 100: mold powder layer
101: raw powder layer 103: nonuniform sintered layer
105: carbon-enriched layer 107: liquid-phase layer
110: glassy flux 120: crystalline flux
130: Slag figure M: Molten steel
Claims (5)
상기 몰드파우더층의 액상층의 두께(Lt; mm)를 이용한 하기 관계식에 의해 계산되는 용강의 탄소픽업량 예측방법.
관계식
여기서, a는 0.25 내지 0.3 사이의 계수값이고, b는 6.0 내지 7.0 사이의 상수값임.
The amount of carbon pickup (Cp; ppm) flowing into the molten steel from the powder layer of the mold during continuous casting is
The method of predicting the carbon pickup amount of molten steel calculated by the following relation using the thickness (Lt; mm) of the liquid layer of the mold powder layer.
Relation
Where a is a coefficient value between 0.25 and 0.3, and b is a constant value between 6.0 and 7.0.
상기에서 계산된 탄소픽업량(Cp)과 설정된 기준값을 비교하여, 상기 탄소픽업량(Cp)이 기준값을 초과할 경우에는 상기 용강의 주조속도가 감소되도록 하는 용강의 탄소픽업량 예측방법.
The method according to claim 1,
Comparing the calculated carbon pick-up amount Cp with a predetermined reference value, and if the carbon pick-up amount Cp exceeds the reference value, the casting speed of the molten steel is reduced.
상기 기준값은, 3.7 ppm 인 용강의 탄소픽업량 예측방법.The method according to claim 2,
The reference value is a carbon pickup amount prediction method of molten steel of 3.7 ppm.
상기 몰드를 통해 주조되는 슬라브의 두께가 210 내지 230 mm이고 주조폭이 1000 내지 1300 mm인 용강의 탄소픽업량 예측방법.
The method according to claim 1,
A method of predicting carbon pick-up amount of molten steel of which the thickness of the slab cast through the mold is 210 to 230 mm and the casting width is 1000 to 1300 mm.
상기 몰드에 침적되는 침지노즐의 깊이가 100 내지 200mm이고, 상기 침지노즐의 하향각이 25°를 만족하는 용강의 탄소픽업량 예측방법.
The method according to claim 1,
And a depth of immersion nozzle deposited on the mold is 100 to 200 mm, and the downward angle of the immersion nozzle satisfies 25 °.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120083652A KR101377484B1 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method for estimating carbon-increasing of molten steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120083652A KR101377484B1 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method for estimating carbon-increasing of molten steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140017163A KR20140017163A (en) | 2014-02-11 |
KR101377484B1 true KR101377484B1 (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50265855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120083652A KR101377484B1 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method for estimating carbon-increasing of molten steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101377484B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130099293A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 현대제철 주식회사 | Device for prediction of carbon increase in molten steel and method thereof |
KR20130120853A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 현대제철 주식회사 | Method for predicting quality of slab |
-
2012
- 2012-07-31 KR KR1020120083652A patent/KR101377484B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130099293A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 현대제철 주식회사 | Device for prediction of carbon increase in molten steel and method thereof |
KR20130120853A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 현대제철 주식회사 | Method for predicting quality of slab |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140017163A (en) | 2014-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101109450B1 (en) | Method for estimating clogging degree of submerged entry nozzle and method for estimating time of changing submerged entry nozzle | |
KR101400046B1 (en) | Manufacture method for high strength casting of ultra low carbon steel | |
KR101368350B1 (en) | Device for prediction of carbon increase in molten steel and method thereof | |
KR101400045B1 (en) | Method for forecasting possibility of additional continuous-continuous casting on continuous casting process | |
KR101277707B1 (en) | Method for decreasing pin-hole defect in continuous casting process | |
KR101505406B1 (en) | Method for predicting quality of slab | |
KR101368351B1 (en) | Predicting method for thickness of solidified shell on continuous casting process | |
KR101412536B1 (en) | Device for forecasting number of continuous-continuous casting on continuous casting process and method therefor | |
KR101377484B1 (en) | Method for estimating carbon-increasing of molten steel | |
KR101299092B1 (en) | Predicting method of flux quantity for obtaining clean steel | |
KR101159598B1 (en) | Method for estimating mold powder's viscosity | |
KR101388056B1 (en) | Predicting method for quality of steel on continuous casting process | |
KR101185919B1 (en) | Method for warning clogging of submerged entry nozzle | |
KR101159605B1 (en) | Adjustable measuring apparatus for porfile of surface portion in molten steel | |
KR101400047B1 (en) | Control method for casting of ultra low carbon steel | |
KR20130099334A (en) | Method for producing high quality slab | |
KR101443586B1 (en) | Method for continuous-continuous casting | |
KR101435111B1 (en) | Method for predicting shrinkage of solidified shell in continuous casting process | |
KR101443585B1 (en) | Method for estimating clogging degree of submerged entry nozzle | |
KR101400041B1 (en) | Device for estimating carbon-increasing of molten steel and method thereof | |
KR101400040B1 (en) | Control method for molten steel in tundish | |
KR101204944B1 (en) | Device for controlling oscillation of mold in continuous casting process and method therefor | |
KR101388071B1 (en) | Cooling method of mold for continuous casting | |
KR101443587B1 (en) | Continuous casting method of ultralow carbon steel | |
KR101435117B1 (en) | Method for stabilizing meniscus in continuous casting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |