KR101379147B1 - 턴디쉬의 용강량 제어방법 - Google Patents

턴디쉬의 용강량 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101379147B1
KR101379147B1 KR1020120051027A KR20120051027A KR101379147B1 KR 101379147 B1 KR101379147 B1 KR 101379147B1 KR 1020120051027 A KR1020120051027 A KR 1020120051027A KR 20120051027 A KR20120051027 A KR 20120051027A KR 101379147 B1 KR101379147 B1 KR 101379147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molten steel
tundish
target
hourly
steel
Prior art date
Application number
KR1020120051027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130127248A (ko
Inventor
최자용
김구화
서영종
김선구
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020120051027A priority Critical patent/KR101379147B1/ko
Publication of KR20130127248A publication Critical patent/KR20130127248A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101379147B1 publication Critical patent/KR101379147B1/ko

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
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/116—Refining the metal
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

본 발명은 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강을 상기 턴디쉬 내에 구비된 액적형성부를 이용하여 액적화하여 정련하고, 정련된 용강은 턴디쉬에서 몰드로 배출되는 용강의 연속주조에서, 상기 용강이 액적형성부를 오버플로우하지 않도록 단위시간당 변화하는 시간당목표용강량를 설정하고, 상기 시간당목표용강량을 이용하여 턴디쉬 내의 용강량을 제어하되 상기 턴디쉬 내의 용강량을 측정하여 시간당목표용강량과 비교하여 상기 래들에서 용강의 배출량을 조절하는 슬라이드 게이트를 제어하며, 상기 시간당목표용강량은 턴디쉬 내의 용강량이 연속주조에서의 최종목표용강량에 도달하도록 단위시간당 증가하는 턴디쉬의 용강량 제어방법에 관한 것이다.

Description

턴디쉬의 용강량 제어방법 {CONTROL METHOD OF TUNDISH WEIGHT ON CASTING}
본 발명은 턴디쉬의 용강량 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강을 액적 (droplets)으로 형성하여 정련하는 턴디쉬에서 상기 용강의 정련효율을 향상시킬 수 있는 턴디쉬의 용강량 제어방법에 관한 것이다.
통상, 용강 중에 존재하는 비금속 개재물이 용강의 연주공정 등을 통하여 제거되지 못하고 잔존하는 경우, 상기 비금속 개재물은 최종 제품에서, 예컨대 대형 개재물성 결함 (scab) 또는 슬리버 (sliver) 등의 불량을 유발할 수 있다. 이러한 불량은 선재의 경우 단선의 원인이 되며, 강판의 경우에는 표면결함이 없는 경우에도 녹발생의 원인이 될 수 있다.
전술한 불량을 제거하기 위하여, 용강은 탈탄 및 탈산 등의 정련공정을 거치게 된다. 용강은 목표농도로 제어하기 위하여 탈탄을 수행하는데, 상기 탈탄이 수행된 용강에는 고농도의 산소를 포함하고 있고, 따라서, Al, Si, Mn 등을 주원료로 한 합금 또는 순물질로 이루어진 탈산제를 투입하여 탈산을 수행한다. 이때, 상기 용강의 탈산생성물로는 알루미나 (Al2O3), 실리카 (SiO2) 또는 복합산화물 등을 포함하고, 이들은 용강 중에 잔존하게 된다.
또한, 용강은 AOD 정련로에서 출강 시 슬래그와 동시 출강되고, 슬래그성 개재물이 포함된 용강으로 출강된다. 상기 슬래그성 개재물은 고융점 스피넬 개재물을 석출시킨다. 또한, 이러한 슬래그성 개재물은 최종제품의 품질에 악영향을 미치므로, 이를 최소화하기 위하여 용강 상태에서의 개재물의 생성억제, 제거 및 무해화가 필수적이며, 이를 제어하기 위하여 다양한 방법의 용강정련이 연구되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 턴디쉬 내의 용강량을 실시간으로 제어할 수 있는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 턴디쉬 내에서 용강을 액적화하여 정련하는 공정에서 상기 용강의 정련효율을 향상시킬 수 있는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강을 상기 턴디쉬 내에 구비된 액적형성부를 이용하여 액적화하여 정련하고, 정련된 용강은 턴디쉬에서 몰드로 배출되는 용강의 연속주조에서, 상기 용강이 액적형성부를 오버플로우 (overflow)하지 않도록 단위시간당 변화하는 시간당목표용강량를 설정하고, 상기 시간당목표용강량을 이용하여 턴디쉬 내의 용강량을 제어하되 상기 턴디쉬 내의 용강량을 측정하여 시간당목표용강량과 비교하여 상기 래들에서 용강의 배출량을 조절하는 슬라이드 게이트를 제어하며, 상기 시간당목표용강량은 턴디쉬 내의 용강량이 연속주조에서의 최종목표용강량에 도달하도록 단위시간당 증가하는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 포함한다.
상기 턴디쉬의 용강량 제어방법은 상기 래들을 교환하는 경우에 턴디쉬 내의 용강량을 제어하는 방법으로, 용강의 연속주조에서의 턴디쉬 내의 용강량의 최종목표인 최종목표용강량을 설정하는 최종목표용강량 설정단계; 턴디쉬 내의 단위시간당 용강량의 목표인 시간당목표용강량을 설정하는 시간당목표용강량 설정단계; 상기 래들을 교환한 후에 후속 래들의 슬라이드 게이트를 개방하는 슬라이드 게이트 개방단계; 턴디쉬 내의 용강량인 제1 용강량을 측정하는 제1 용강량 측정단계; 및 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량을 비교하는 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계;로 이루어지고, 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 상기 시간당목표용강량은 상기 제1 용강량을 측정한 시간인 (t)시간에서의 시간당목표용강량일 수 있다.
상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 이후에, 시간당목표용강량과 최종목표용강량을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량과 최종목표용강량이 다를 경우에는 제1 용강량을 다시 측정하여 시간당목표용강량과 제1 용강량을 비교할 수 있다.
상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 이후에, 시간당목표용강량과 최종목표용강량을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량과 최종목표용강량이 같을 경우에는 상기 제1 용강량과 최종목표용강량을 비교할 수 있다.
시간당목표용강량은 아래 [식 1] 및 [식 2]에 의하여 결정될 수 있다.
[식 1]
Figure 112012038417774-pat00001
[식 2]
Figure 112012038417774-pat00002
여기에서, t는 시간을 의미하고, TD_SV(t)는 (t)시간에서의 시간당목표용강량을 의미하고, TD_SV(t+Δt)는 (t+Δt) 시간에서의 시간당목표용강량을 의미하며, TD_SVo는 최종목표용강량을 의미하고, TD_SV1는 래들의 슬라이드 게이트를 개방하기 전에 턴디쉬 내에 잔류하는 용강량을 의미하며, T는 하나의 래들에 포함된 용강을 상기 턴디쉬를 이용하여 연속주조하는 데 걸리는 총시간을 의미하고,
Figure 112012038417774-pat00003
은 단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량을 의미한다.
단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량 (
Figure 112012038417774-pat00004
)은 아래 [식 3]에 의하여 결정될 수 있다.
[식 3]
Figure 112012038417774-pat00005
여기에서,
Figure 112012038417774-pat00006
(kg/sec)는 단위시간당 용강이 액적형성부를 오버플로우하기 직전까지의 최대 용강량을 의미하고,
Figure 112012038417774-pat00007
(kg/sec)는 단위시간당 턴디쉬에서 몰드로 이동하는 용강량을 의미한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 턴디쉬 내의 용강량을 실시간으로 제어할 수 있는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 턴디쉬 내에서 용강을 액적화하여 정련하는 공정에서 상기 용강의 정련효율을 향상시킬 수 있는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 턴디쉬의 용강량 제어방법을 나타낸 도면.
도 2a는 턴디쉬에서의 용강을 액적화하여 정련하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2b는 도 2a의 액적형성부의 사시도.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법에 대한 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 시간에 대한 턴디쉬 내의 용강량의 변화를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법에 대한 방법을 도시한 도면.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 시간에 대한 턴디쉬 내의 용강량의 변화를 나타낸 그래프.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 턴디쉬의 용강량 제어방법을 나타낸 도면이고, 도 2a는 턴디쉬에서의 용강을 액적화하여 정련하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a의 액적형성부의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법은 래들 (40)에서 턴디쉬 (100)로 주입되는 용강 (10)을 상기 턴디쉬 (100) 내에 구비된 액적형성부 (130)를 이용하여 액적화하여 정련하고, 정련된 용강 (10)은 턴디쉬 (100)에서 몰드 (60)로 배출되는 용강 (10)의 연속주조에서, 상기 용강 (10)이 액적형성부 (130)를 오버플로우하지 않도록 단위시간당 변화하는 시간당목표용강량를 설정하고, 상기 시간당목표용강량을 이용하여 턴디쉬 (10) 내의 용강량을 제어하되, 상기 턴디쉬 (10) 내의 용강량을 측정하여 시간당목표용강량과 비교하여 상기 래들 (40)에서 용강의 배출량을 조절하는 슬라이드 게이트를 제어하며, 상기 시간당목표용강량은 턴디쉬 (10) 내의 용강량이 연속주조에서의 최종목표용강량에 도달하도록 단위시간당 증가한다.
상기 상기 턴디쉬의 용강량 제어방법은 상기 래들을 교환하는 경우에 턴디쉬 내의 용강량을 제어하는 방법으로, 용강의 연속주조에서의 턴디쉬 내의 용강량의 최종목표인 최종목표용강량을 설정하는 최종목표용강량 설정단계 (S1); 턴디쉬 내의 단위시간당 용강량의 목표인 시간당목표용강량을 설정하는 시간당목표용강량 설정단계 (S2); 상기 래들을 교환한 후에 후속 래들의 슬라이드 게이트를 개방하는 슬라이드 게이트 개방단계 (S3); 턴디쉬 내의 용강량인 제1 용강량을 측정하는 제1 용강량 측정단계 (S4); 및 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량을 비교하는 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5);로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5)에서 상기 시간당목표용강량은 상기 제1 용강량을 측정한 시간인 (t)시간에서의 시간당목표용강량일 수 있다.
본 발명의 턴디쉬의 용강량 제어방법을 설명하기 앞서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 용강을 액적화하여 정련하는 턴디쉬에 대하여 개략적으로 설명하다.
래들 (40)에 구비된 용강 (10)은 상기 래들의 슬라이드 게이트 (41)가 개방되면, 롱노즐 (10)을 통하여 턴디쉬 (100)로 주입된다. 상기 턴디쉬 (100)는 액적형성부 (130)가 구비된 턴디쉬 본체 (110)와 상기 턴디쉬 본체 (110)를 덮는 턴디쉬 커버 (120)로 이루어질 수 있다. 상기 롱노즐 (10)은 턴디쉬 커버 (120)의 개구부 (121)를 관통하도록 구비된다.
상기 턴디쉬 본체 (110)의 내에는 용강 (10)을 액적화하는 액적형성부 (130)가 구비되는 상기 액적형성부 (130)의 하부에는 정련슬래그 (20)가 구비될 수 있다. 턴디쉬 본체 (110)에는 래들 (40)로부터 주입되는 용강 (10)을 최초로 수용하는 용강수용부 (170)가 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)에 인접하게 구비되고, 상기 제1 내벽 (110a)과 대면하되 상기 용강수용부 (170)에서 이격되도록 위어 (140)가 구비된다. 상기 위어 (140)는 턴디쉬 본체 (110)에 연결되되 턴디쉬 본체 (110)의 바닥면에서 이격되도록 구비되어 용강 (10)의 흐름을 제어한다. 액적형성부 (130)의 일측 (131)은 용강수용부 (170)에 의하여 지지되고, 상기 액적형성부 (130)의 타측 (132)은 위어 (140)에 의하여 지지된다. 본 실시예에서 상기 용강수용부 (170)는 용기의 형태로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 위어 등과 같은 부재를 추가하여 턴디쉬 본체 (110)의 일부를 가로막음으로써 형성될 수도 있다.
액정형성부 (130)의 하부, 즉 용강수용부 (170)와 위어 (140) 사이의 용강 (10)의 표면에는 정련슬래그 (20)가 구비되고, 위어 (140)와 상기 제1 내벽 (110a)과 대면하는 제2 내벽 (110b) 사이의 용강 (10)의 표면에는 턴디쉬플럭스 (30)가 구비될 수 있다. 정련슬래그 (20)는 액적형성부 (130)를 통과하여 액적화된 용강 (10a)이 낙하하는 부분으로, 상기 액적화된 용강 (10a)이 정련슬래그 (20)를 통과하면서 용강 중에 포함된 개재물은 정련슬래그 (20)로 흡수된다. 또한, 비중차에 의하여 용강은 정련슬래그 (20)의 하부에 개재물이 제거되어 청정도가 높은 용강 (10)으로 흡수된다.
정련된 용강 (20)은 위어 (140)의 하부를 통과하여 이동하고, 상기 턴디쉬 본체 (110)에 구비된 아웃렛을 통하여 몰드 (60)로 이동한다. 상기 턴디쉬 본체 (110)의 아웃렛에는 턴디쉬의 슬라이드 게이트 (101) 또는 스토퍼 등이 구비되어 몰드 (60)로 배출되는 용강 (10)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 턴디쉬플럭스 (30)는 용강 (10)의 표면이 대기와 접하여 반응하는 것을 차단하고, 용강 (10)의 온도가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
턴디쉬 (100)에서 용강 (10)이 액적형성부 (130)를 통과하여 액적화되고, 상기 액적화된 용강 (10a)이 정련슬래그 (20)를 향하여 낙하여 정련슬래그 (20)를 통과하여 정련된다. 용강 (10)은 용강수용부 (170)에서 수용된 후 액적형성부 (130)로 이동하고, 상기 액적형성부 (130)의 액적홀 (133)을 통과하여 액적화된다. 이와 같은 공정에서, 래들 (40)을 교환하는 경우에는 선행하는 래들을 탈착하고, 이어서 후속 래들 (40)을 구비시킨 다음 래들 (40)의 슬라이드 게이트 (41)를 완전개방 (full-open)하므로, 많은 양의 용강 (10)이 한꺼번에 턴디쉬 (100) 내로 유입된다. 따라서, 액적형성부 (130)가 액적화할 수 있는 용강량을 초과하여, 용강 (10)의 일부는 액적형성부 (130)의 타측 (132)인 A부분을 넘어 오버플로우 (overflow)될 수 있다.
액적형성부 (130)에는 수백~수천개 이상의 미세 구멍인 액적홀 (133)이 구비되며, 상기 액적형성부 (130)에 용강 (10)이 인입되는 경우, 용강 (10)은 액적홀 (133)을 통과하여 액적화된 용강 (10a)으로 정련슬래그 (20)를 향하여 낙하한다. 이때, 상기 액적홀 (133)을 통하여 배출되는 액적화된 용강 (10a)의 총량은 액적홀 (133)의 크기 및 액적형성부 (130) 내의 용강 (10)의 인입양, 즉 액적형성부 (130) 내에서의 용강 (10)의 수위에 의하여 결정될 수 있다. 액적홀 (133)의 크기가 커지는 경우, 정련슬래그 (20)와의 접촉면적이 감소하므로 정련효율이 저하될 수 있고, 용강 (10)의 수위가 높아질 경우에는 용강 스트림의 길이가 길어져 용강 (10)이 액적화되기 어려우므로, 상기 액적형성부 (130)의 용강 (10)의 수위는 이를 고려하여 제작된다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법에 대한 방법을 도시하였고, 도 4는 본 발명의 비교예에 따른 시간에 대한 턴디쉬 내의 용강량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 비교예에서는 래들을 교환하는 동안 턴디쉬 내로 유입되는 용강이 없는 반면 턴디쉬에서 몰드로 용강은 배출되므로 턴디쉬 내에 구비된 용강량 (TD_PV)은 감소하여, 상기 용강량 (TD_PV)이 최종목표용강량 (TD_SV0)과 같지 않게 된다. 여기에서, 상기 최종목표용강량 (TD_SV0)은 용강이 연속주조하는 동안 턴디쉬 내에서 유지하고자 목표로 하는 용강량을 의미한다. 따라서, 새로 교환된 래들의 슬라이드 게이트를 제어하여 상기 슬라이드 게이트를 100% 완전개방시킨다.
또한, 용강은 턴디쉬에서 몰드로 배출되는데, 이때 몰드 내의 용강량 (ML_PV)이 몰드에서 목표로 하는 용강량인 몰드목표용강량 (ML_SV0)와 같아질 때까지 턴디쉬의 슬라이드 게이트 또는 스토퍼를 제어한다. 이때, 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV)을 측정하여, 상기 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV)가 최종목표용강량 (TD_SV0)이 같아지도록 래들의 슬라이드 게이트를 제어하여 용강의 연속주조동안에 상기 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV)이 최종목표용강 (TD_SV0)을 유지하도록 한다.
용강의 연속주조과정에서, 연속주조가 가능하도록 래들을 교환한 후, 래들 필러를 배출하기 위하여 래들의 슬라이드 게이트를 100% 개방한 상태로 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV)가 최종목표용강량 (TD_SV0)이 될 때까지 용강을 주입한다. 이때, 용강의 양은 연속주조가 정상상태일 경우에 대하여 약 4배~6배이고, 래들을 교환하기 위하여 턴디쉬 내의 감소된 용강량을 보상하기 위하여 래들의 슬라이드 게이트를 완전 개방을 유지하고, 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV)이 목표로하는 용강량인 최종목표용강량 (TD_SV0)이 될 때까지 상기 슬라이드 게이트를 완전개방한 상태로 용강을 채우게 된다.
반면, 액적형성부는 연속주조공정이 정상상태인 경우를 기준으로 상기 액적형성부로 인입되는 용강양이 설계되었기 때문에, 래들의 슬라이드 게이트가 완전개방된 경우에는, 다량의 용강이 액적형성부를 넘어 오버플로우된다. 이와 같이, 오버플로우된 용강은 정련슬래그를 통과하지 않으므로, 정련되지 않은 상태로 정련된 용강과 혼합된다. 또한, 오버플로우된 용강는 낙하하는 힘에 의하여 턴디쉬플럭스의 일부를 용강 내로 유입시킬 수 있는데, 상기 턴디쉬플럭스는 용강 내에서 개재물로 작용하므로, 용강의 청정도를 더욱 저하시킨다.
본 실시예는 턴디쉬 (100) 내에서 용강 (10)을 액적화하여 정련하는 공정에서, 액적형성부 (130)의 액적홀 (133)을 통과하지 않고, 상기 액적형성부 (130)의 A부분을 넘어 오버플로우되는 용강이 없는 턴디쉬의 용강량 제어방법을 제공한다. 따라서, 본 실시예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법을 이용하는 경우에는 용강 (10)의 청정도를 향상시키고, 또한 용강을 액적화하여 정련하는 공정의 효율을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 래들을 교환하는 경우, 교환된 래들에서 턴디쉬로 용강을 주입할 때, 상기 용강이 액적형성부를 넘어 오버플로우되지 않도록, 턴디쉬 내부의 목표로하는 용강량인 시간당목표용강량을 시간에 따라 변화시킨다. 이어서, 상기 시간당목표용강량을 턴디쉬의 최종목표용강량에 도달할때까지 증가시킴으로써 용강을 액적화하여 정련하는 연속주조공정에서 래들 교환시 용강의 청정도롤 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법에 대한 방법을 도시하였고, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 시간에 대한 턴디쉬 내의 용강량의 변화를 나타낸 그래프이다.
전술한 도 1과 함께 상기 도 5 및 도 6를 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 턴디쉬의 용강량 제어방법은 상기 래들을 교환하는 경우에 턴디쉬 내의 용강량을 제어하는 방법으로, 용강의 연속주조에서의 턴디쉬 내의 용강량의 최종목표인 최종목표용강량 (TD_SV0)을 설정하는 최종목표용강량 설정단계 (S1); 턴디쉬 내의 단위시간당 용강량의 목표인 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 설정하는 시간당목표용강량 설정단계 (S2); 상기 래들을 교환한 후에 후속 래들의 슬라이드 게이트를 개방하는 슬라이드 게이트 개방단계 (S3); 턴디쉬 내의 용강량인 제1 용강량 (TD_PV(t))을 측정하는 제1 용강량 측정단계 (S4); 및 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 제1 용강량 (TD_PV(t))을 비교하는 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5);로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5)에서 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))은 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))을 측정한 시간인 (t)시간에서의 시간당목표용강량일 수 있다.
본 실시예는 턴디쉬를 이용하여 연속주조하는 경우, 상기 턴디쉬로 공급되는 용강을 제공하는 래들을 교환할 때, 턴디쉬 내의 용강량을 제어하기 위한 것이다. 상기 최종목표용강량 설정단계 (S1)는 턴디쉬 내에서의 용강의 연속주조가 정상상태로 진행되도록 턴디쉬 내에서의 목표로 하는 용강량을 의미하는 것으로 연속주조하는 동안 턴디쉬 내의 용강량은 소정의 범위 내에서 유지되는데 이때, 상기 소정의 범위의 용강량은 이론적으로 설정한 최종목표용강량 (TD_SV0)을 의미한다. 또한, 상기 최종목표용강량 (TD_SV0)을 설정한 후에, 시간당목표용강량 설정단계 (S2)에서는 턴디쉬 내의 단위시간당 용강의 목표인 용강량인 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 설정할 수 있다.
상기 턴디쉬를 이용한 용강의 연속주조에서 래들을 교환하는 경우에, 턴디쉬 내의 용강은 몰드로 배출되는 반면, 선행하는 래들이 탈착되고 후속 래들이 장착되는 동안에 턴디쉬로 용강이 유입되지 않으므로, 상기 턴디쉬 내의 용강량은 감소한다. 이후에, 후속 래들을 이용하여 턴디쉬의 용강량을 최종목표용강량 (TD_SV0) 수준까지 맞추게 되는데, 본 실시예에서는 상기 턴디쉬로 유입되는 용강량을 상기 최종목표용강량 (TD_SV0) 하나만을 이용하는 것이 아닌, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 이용하여 단계별로 용강량을 맞추고, 최종적으로 상기 턴디쉬 내의 용강량을 최종목표용강량 (TD_SV0)에 맞출 수 있다. 즉, 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))은 상기 최종목표용강량 (TD_SV0)을 단위시간별로 나누어서 각 시간에 따라서 개별적으로 결정한 값으로, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))은 시간에 따라 최종목표용강량 (TD_SV0)에 도달할때까지 점차 증가되도록 설정된 값이다.
래들을 교환한 후에 후속 래들의 슬라이드 게이트 개방단계 (S3)에서 래들의 슬라이드 게이트를 100% 완전개방하여 래들필러를 제거한다. 이어서, 상기 제1 용강량 측정단계 (S4)에서는 어느 일정시점에서 상기 턴디쉬 내의 용강량인 제1 용강량 (TD_PV(t))을 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 제1 용강량 (TD_PV(t))은 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5)에서 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 비교하여 상기 후속 래들의 슬라이드 게이트의 개방정도를 제어하게 된다. 이때, 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5)에서 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))은 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))을 측정한 시간인 (t)시간, 즉 동일한 시점을 기준으로 상기 시간당목표용강량 설정단계 (S2)에서의 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 이용하여 비교할 수 있다.
예컨대, 상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계 (S5)에서 이후에, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)이 다를 경우에는 제1 용강량 (TD_PV(t))을 다시 측정하여 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 제1 용강량 (TD_PV(t))을 비교할 수 있다. 또한, 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 제1 용강량 비교단계에서 이후에, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)이 같을 경우에는 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)을 비교할 수 있다. 즉, 턴디쉬 내에 구비된 용강의 양인 제1 용강량 (TD_PV(t))을 측정하여, 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))이 시간당목표용강량 (TD_SV(t))에 도달한 경우에는 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 최종목표용강량 (TD_SV0)과 비교한다. 이때, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))은 시간에 따라 증가하되 상기 최종목표용강량 (TD_SV0)까지 증가하도록 설정된 값이므로, 상기 시간당목표용강량 (TD_SV(t))이 최종목표용강량 (TD_SV0)과 같을 경우에는 턴디쉬 내의 실제 용강량이 제1 용강랑 (TD_PV(t))을 다시 비교하여 상기 턴디쉬 내의 제1 용강량 (TD_PV(t))이 최종목표용강량 (TD_SV0)에 도달했는지를 확인할 수 있다.
또한, 상기 턴디쉬의 용강량 제어방법은 몰드 내의 용강량의 최종목표인 몰드목표용강량 (ML_SV0)을 추가로 설정할 수 있다. 상기 몰드 내의 용강량인 제2 용강량 (ML_PV)을 측정할 수 있다. 이때, 상기 몰드목표용강량 (ML_SV0)과 제2 용강량 (ML_PV)을 비교하여 다를 경우, 상기 턴디쉬에서 몰드로 배출되는 용강량을 제어하는 턴디쉬의 슬라이드 게이트를 제어하고, 상기 턴디쉬의 슬라이드 게이트를 제어한 후에는 상기 턴디쉬 내의 제1 용강량 (TD_PV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)을 비교하며, 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)이 다를 경우에는 상기 래들의 슬라이드 게이트를 제어하여, 제1 용강량 (TD_PV(t))과 최종목표용강량 (TD_SV0)이 서로 같도록 할 수 있다.
래들이 교환된 후, 후속 래들의 슬라이드 게이트가 개방될 때 (t=t0)의 턴디쉬 내의 용강량 (TD_PV(t0))을 초기값으로 하여, 시간당목표용강량 (TD_SV(t))를 구할 수 있다. 예컨대, (t+Δt)시간에서의 시간당목표용강량은 아래 [식 1] 및 [식 2]에 의하여 결정될 수 있다.
[식 1]
Figure 112012038417774-pat00008
[식 2]
Figure 112012038417774-pat00009
여기에서, t는 시간을 의미하고, TD_SV(t)는 (t)시간에서의 시간당목표용강량을 의미하고, TD_SV(t+Δt)는 (t+Δt) 시간에서의 시간당목표용강량을 의미하며, TD_SVo는 최종목표용강량을 의미하고, TD_SV1는 래들의 슬라이드 게이트를 개방하기 전에 턴디쉬 내에 잔류하는 용강량을 의미하며, T는 하나의 래들에 포함된 용강을 상기 턴디쉬를 이용하여 연속주조하는 데 걸리는 총시간을 의미하고,
Figure 112012038417774-pat00010
은 단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량을 의미한다.
또한, 단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량 (
Figure 112012038417774-pat00011
)은 아래 [식 3]에 의하여 결정될 수 있다.
[식 3]
Figure 112012038417774-pat00012
여기에서,
Figure 112012038417774-pat00013
(kg/sec)는 단위시간당 용강이 액적형성부를 오버플로우하기 직전까지의 최대 용강량을 의미하고,
Figure 112012038417774-pat00014
(kg/sec)는 단위시간당 턴디쉬에서 몰드로 이동하는 용강량을 의미한다.
즉, 도 6에서와 같이, 본 실시예에 따른 턴디쉬의 용강량 제어방법을 이용하여, 턴디쉬의 제1 용강량 (TD_PV(t))을 제어하는 시간당목표용강량 (TD_SV(t))을 단위시간당 증가시킴으로써 턴디쉬의 제1 용강량 (TD_PV(t))이 최종목표용강량 (TD_SV0)과 동일하도록 할 수 있으며, 이때, 상기 제1 용강량 (TD_PV(t))은 시간당목표용강량에 따라 순차적으로 증가되므로, 액적형성부를 넘어 오버플로우하지 않는다. 따라서, 정련되지 않은 용강이 정련된 용강과 혼합되지 않고, 턴디쉬플럭스가 정련된 용강 중으로 유입되지 않으므로, 용강의 청정도를 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 용강 20: 정련슬래그
30: 턴디쉬플럭스 40: 래들
41: 슬라이드 게이트 50: 롱노즐
60: 몰드 100: 턴디쉬
101: 슬라이드 게이트 110: 턴디쉬 본체
120: 턴디쉬 커버 130: 액적형성부
140: 위어

Claims (6)

  1. 래들에서 턴디쉬로 주입된 용강을 액적화하여 정련하고, 몰드로 배출하는 용강의 연속주조에서,
    상기 턴디쉬 내에는 정련슬래그 및 상기 정련슬래그의 상부에 위치하고 다수의 미세 구멍인 액적홀이 형성된 액적형성부가 구비되고, 상기 턴디쉬로 주입된 용강은 상기 액적형성부로 인입되어 상기 액적홀을 통과함에 따라 액적화되며, 상기 액적화된 용강은 상기 정련슬래그로 낙하하여 상기 정련슬래그와 접촉함에 따라 정련되되,
    상기 용강이 액적형성부를 오버플로우 (overflow)하지 않도록 단위시간당 변화하는 시간당목표용강량를 설정하고, 상기 시간당목표용강량을 이용하여 턴디쉬 내의 용강량을 제어하되 상기 턴디쉬 내의 용강량을 측정하여 시간당목표용강량과 비교하여 상기 래들에서 용강의 배출량을 조절하는 슬라이드 게이트를 제어하며, 상기 시간당목표용강량은 턴디쉬 내의 용강량이 연속주조에서의 최종목표용강량에 도달하도록 단위시간당 증가하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 턴디쉬의 용강량 제어방법은 상기 래들을 교환하는 경우에 턴디쉬 내의 용강량을 제어하는 방법으로,
    용강의 연속주조에서의 턴디쉬 내의 용강량의 최종목표인 최종목표용강량을 설정하는 최종목표용강량 설정단계;
    턴디쉬 내의 단위시간당 용강량의 목표인 시간당목표용강량을 설정하는 시간당목표용강량 설정단계;
    상기 래들을 교환한 후에 후속 래들의 슬라이드 게이트를 개방하는 슬라이드 게이트 개방단계;
    턴디쉬 내의 용강량인 제1 용강량을 측정하는 제1 용강량 측정단계; 및
    상기 시간당목표용강량과 제1 용강량을 비교하는 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계;로 이루어지고,
    상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 상기 시간당목표용강량은 상기 제1 용강량을 측정한 시간인 (t)시간에서의 시간당목표용강량인 것을 특징으로 하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 이후에, 시간당목표용강량과 최종목표용강량을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량과 최종목표용강량이 다를 경우에는 제1 용강량을 다시 측정하여 시간당목표용강량과 제1 용강량을 비교하는 것을 특징으로 하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시간당목표용강량과 제1 용강량 비교단계에서 이후에, 시간당목표용강량과 최종목표용강량을 비교한 후, 상기 시간당목표용강량과 최종목표용강량이 같을 경우에는 상기 제1 용강량과 최종목표용강량을 비교하는 것을 특징으로 하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
  5. 제2항에 있어서,
    시간당목표용강량은 아래 [식 1] 및 [식 2]에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
    [식 1]
    Figure 112012038417774-pat00015

    [식 2]
    Figure 112012038417774-pat00016

    여기에서, t는 시간을 의미하고,
    TD_SV(t)는 (t)시간에서의 시간당목표용강량을 의미하고,
    TD_SV(t+Δt)는 (t+Δt) 시간에서의 시간당목표용강량을 의미하며,
    TD_SVo는 최종목표용강량을 의미하고,
    TD_SV1는 래들의 슬라이드 게이트를 개방하기 전에 턴디쉬 내에 잔류하는 용강량을 의미하며,
    T는 하나의 래들에 포함된 용강을 상기 턴디쉬를 이용하여 연속주조하는 데 걸리는 총시간을 의미하고,
    Figure 112012038417774-pat00017
    은 단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량을 의미한다.
  6. 제5항에 있어서,
    단위시간당 턴디쉬 내의 용강량의 변화량 (
    Figure 112012038417774-pat00018
    )은 아래 [식 3]에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 턴디쉬의 용강량 제어방법.
    [식 3]
    Figure 112012038417774-pat00019

    여기에서,
    Figure 112012038417774-pat00020
    (kg/sec)는 단위시간당 용강이 액적형성부를 오버플로우하기 직전까지의 최대 용강량을 의미하고,
    Figure 112012038417774-pat00021
    (kg/sec)는 단위시간당 턴디쉬에서 몰드로 이동하는 용강량을 의미한다.
KR1020120051027A 2012-05-14 2012-05-14 턴디쉬의 용강량 제어방법 KR101379147B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051027A KR101379147B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 턴디쉬의 용강량 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051027A KR101379147B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 턴디쉬의 용강량 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130127248A KR20130127248A (ko) 2013-11-22
KR101379147B1 true KR101379147B1 (ko) 2014-03-28

Family

ID=49854887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120051027A KR101379147B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 턴디쉬의 용강량 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101379147B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974335B1 (ko) * 2017-11-10 2019-09-05 주식회사 포스코 노즐 주입구 지금 제거 장치 및 이를 이용하는 노즐 주입구 지금 제거방법
CN112823974A (zh) * 2019-11-21 2021-05-21 上海梅山钢铁股份有限公司 一种钢包智能配包管理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08141709A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Nippon Steel Corp 溶鋼の連続鋳造用タンディッシュ及びそれを用いた溶鋼の連続鋳造方法
KR100424822B1 (ko) 1998-12-29 2004-06-30 주식회사 포스코 턴디시용강량제어방법
KR100797992B1 (ko) * 2006-12-26 2008-01-28 주식회사 포스코 연주 공정의 턴디쉬내 용강 중량 자동 제어 방법
KR100957949B1 (ko) 2002-09-30 2010-05-13 주식회사 포스코 연주 턴디쉬 용강레벨 계산에 의한 연속 주조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08141709A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Nippon Steel Corp 溶鋼の連続鋳造用タンディッシュ及びそれを用いた溶鋼の連続鋳造方法
KR100424822B1 (ko) 1998-12-29 2004-06-30 주식회사 포스코 턴디시용강량제어방법
KR100957949B1 (ko) 2002-09-30 2010-05-13 주식회사 포스코 연주 턴디쉬 용강레벨 계산에 의한 연속 주조 방법
KR100797992B1 (ko) * 2006-12-26 2008-01-28 주식회사 포스코 연주 공정의 턴디쉬내 용강 중량 자동 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130127248A (ko) 2013-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9752202B2 (en) High cleanliness molten steel production method and refining device
JP6631162B2 (ja) 複層鋳片の連続鋳造方法及び連続鋳造装置
KR101379147B1 (ko) 턴디쉬의 용강량 제어방법
US20160207102A1 (en) Continuous casting method
JP4725244B2 (ja) 連続鋳造用取鍋及び鋳片の製造方法
KR20140129895A (ko) 연속주조용 턴디쉬
KR101356909B1 (ko) 고청정 용강 정련장치 및 고청정 용강 제조방법
KR101356850B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101400456B1 (ko) 연속주조용 턴디쉬
KR101356854B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101356928B1 (ko) 고 청정 용강 제조 방법과 정련 장치
RU2218235C2 (ru) Способ непрерывной разливки стали
KR101356861B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101356803B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
Nosochenko et al. Reducing Axial Segregation in a Continuous-Cast Semifinished Product by Micro-Alloying.
KR101356858B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101460662B1 (ko) 용탕 유동 제어 장치 및 그 제어 방법
KR101379141B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101356889B1 (ko) 고청정 용강정련장치 및 정련슬래그
JP2021109193A (ja) 溶鋼の給湯方法
JP2021169123A (ja) タンディッシュに衝撃パッドを利用する溶融金属の鋳造方法
KR20130127244A (ko) 연속주조용 턴디쉬 및 이를 이용한 고청정 용강 제조방법
KR101356906B1 (ko) 고 청정 용강 정련 장치
KR101853108B1 (ko) 마그네슘 주조용 침지노즐 장치
KR20150069272A (ko) 연속 주조 설비 및 이를 이용한 주조 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170321

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180319

Year of fee payment: 5