KR101400036B1 - Separatimg method for slab of high clean steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주편 청정도가 높은 고청정강 주편만을 선별할 수 있는 고청정강 주편의 선별 방법에 관한 것으로, 미리 설정된 형상의 주편을 제조하기 위한 연속주조 시 몰드를 구성하는 한 쌍의 단변의 온도를 각각 측정하는 단계와, 상기에서 측정된 단변 간 온도의 편차를 설정된 기준 온도와 비교하는 단계와, 상기 단변 간 온도 편차가 설정된 온도를 초과하는 경우 용강 청정도에 이상이 있는 구간인 이상역으로 판단하는 단계와, 상기에서 판단된 이상역이 발생한 시간과 미리 설정된 주조속도를 이용하여 이상역의 길이를 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 이상역의 길이가 전체 주편에서 차지하는 비율인 이상역 비율과 설정된 기준 비율을 비교하는 단계와, 상기에서 비교된 이상역 비율이 설정된 비율을 초과하는 경우 해당 주편의 강종을 전환하도록 선별하는 단계를 포함하는 고청정강 주편의 선별 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for selecting a high-clean steel casting which is capable of selecting only high-clean steel casting with high purity of cast steel. In the continuous casting for producing a cast steel having a preset shape, Comparing the deviation of the short side temperature measured with the reference temperature with the set reference temperature, and if the short side temperature deviation exceeds the set temperature, Calculating a length of an abnormal region by using a time at which the abnormal region determined as described above and a preset casting speed are used; calculating an ideal ratio, which is a ratio of the length of the ideal region calculated in the above- Comparing the set reference ratios, and, if the compared ratio exceeds the set ratio, switching the steel grade of the cast steel The method comprising the steps of:
Description
본 발명은 고청정강 주편의 선별 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주편 청정도가 높은 고청정강 주편만을 선별할 수 있는 고청정강 주편의 선별 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for sorting high-clean steel castings, and more particularly, to a method for sorting high-clean steel castings capable of selecting only high-clean steel casts having high clearance.
일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다. 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.In general, a continuous casting machine is a machine which is produced in a steel making furnace, receives molten steel transferred to a ladle by a tundish, and supplies it to a mold for a continuous casting machine to produce a cast steel having a predetermined size. The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a casting mold for forming a tundish and a molten steel that is guided in the tundish first to form a cast slab having a predetermined shape, and a casting member connected to the mold, 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, molten steel introduced from the ladle and the tundish is formed into a cast slab having a predetermined width, thickness and shape in the mold and is transported through the pinch roll, and the slab transferred through the pinch roll is cut by a cutter A slab having a predetermined shape or a cast such as a bloom or a billet.
턴디쉬에서 몰드로 출강되는 용강은 침지노즐을 통해 공급되는데 이때 침지노즐의 막힘에 의해 용강 청정도가 떨어질 수 있고, 이러한 용강으로 제조된 주편은 그 품질이 낮을 수 있다.The molten steel supplied to the mold from the tundish is supplied through the immersion nozzle. At this time, the purity of the molten steel may be lowered due to clogging of the immersion nozzle, and the quality of the cast produced from such molten steel may be low.
관련 선행기술로는 대한민국등록특허 제0470654호(등록일: 2005년 1월 28일, 명칭: 침지노즐의 막힘 방지 방법)이 있다.
A related prior art is Korean Patent No. 0470654 (registered on Jan. 28, 2005, entitled "Method for preventing clogging of immersion nozzle").
본 발명은 연주 공정에서 생산된 슬라블 중 청정도가 낮은 주편과 고청정도 주편을 선별하여 관리할 수 있는 고청정강 주편의 선별 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a method of selecting a high clean steel casting which can selectively control cast slabs having a low cleanliness and high cleanliness cast slabs produced in a performance process.
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.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 고청정강 주편의 선별 방법은, 미리 설정된 형상의 주편을 제조하기 위한 연속주조 시 몰드를 구성하는 한 쌍의 단변의 온도를 각각 측정하는 단계와, 상기에서 측정된 단변 간 온도의 편차를 설정된 기준 온도와 비교하는 단계와, 상기 단변 간 온도 편차가 설정된 온도를 초과하는 경우 용강 청정도에 이상이 있는 구간인 이상역으로 판단하는 단계와, 상기에서 판단된 이상역이 발생한 시간과 미리 설정된 주조속도를 이용하여 이상역의 길이를 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 이상역의 길이가 전체 주편에서 차지하는 비율인 이상역 비율과 설정된 기준 비율을 비교하는 단계와, 상기에서 비교된 이상역 비율이 설정된 비율을 초과하는 경우 해당 주편의 강종을 전환하도록 선별하는 단계를 포함할 수 있다.In order to attain the above object, the present invention provides a method for selecting a high-clean steel casting, comprising the steps of: measuring temperatures of a pair of short sides constituting a mold during continuous casting for producing a cast steel having a predetermined shape; Comparing the deviation of the short side temperature with the set reference temperature; and if the short side temperature deviation exceeds the set temperature, judging an abnormality which is an anomaly in the ladle cleanliness, Calculating a length of an ideal zone by using a time and a casting speed set in advance; comparing an ideal zone ratio, which is a ratio of the length of the ideal zone calculated in the above process, to a set reference ratio; And selecting the steel grade to switch the steel grade of the steel grade when the compared reverse ratio exceeds the set ratio.
구체적으로, 상기 설정된 기준 온도는 10~20℃일 수 있다.Specifically, the set reference temperature may be 10 to 20 ° C.
상기 설정된 기준 온도와 비교하는 단계에서, 상기 설정된 기준 온도는 연속주조 공정에서 좌우 몰드 단변간 온도 차이에 따른 주편 내 개재물 면적을 분석하여, 주편 내 개재물 발생이 허용 범위를 넘지 않는 상태일 때의 몰드 단변 간 온도차이를 구하여 산출될 수 있다.In the comparison with the set reference temperature, the set reference temperature is determined by analyzing the inclusion inclusion area in accordance with the difference in temperature between the left and right mold short sides in the continuous casting process. When the inclusion inclusion in the cast inclusion does not exceed the permissible range, Can be calculated by calculating the temperature difference between the short sides.
상기 주편 내 개재물 면적은, 주편 샘플을 얇게 압연하고 압연된 샘플에 초음파를 조사하여, 개재물이 있는 부분과 없는 부분의 명암 차이에 의해 개재물이 분포하고 있는 면적을 산출할 수 있다.The inclusion area in the cast steel can be calculated by irradiating ultrasonic wave to the sample rolled thinly and rolling the cast steel sample, and the area where the inclusions are distributed due to the difference in light and shade between the inclusion part and the non-inclusion part.
상기 이상역의 길이를 산출하는 단계는, 하기 관계식에 의하여 산출될 수 있다.The step of calculating the length of the abnormal region can be calculated by the following relational expression.
관계식Relation
(주속: 연속주조 속도, 온도평차발생시간: 단변 부 간 온도편차가 설정된 온도 이상으로 유지된 시간)(Main Speed: Continuous Casting Speed, Temperature Deviation Occurrence Time: Time at which the temperature deviation between the short side portions is maintained above the set temperature)
상기 설정된 기준 비율은 5~10%일 수 있다.The set reference ratio may be 5 to 10%.
상기 선별하는 단계에서, 상기 이상역 비율이 설정된 기준 비율을 초과한 주편은 강종을 고청정강에서 일반강으로 전환하여 별도로 선별 분리할 수 있다.
In the sorting step, the cast steel having the abnormal reverse ratio exceeding the reference ratio set can be sorted and separated separately by converting the steel grade from high-clean steel to ordinary steel.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연주 공정에서 생산된 슬라블 중 청정도가 낮은 주편과 고청정도 주편을 선별할 수 있으므로, 생산되는 주편의 품질을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 청정도에 따라 주편의 용도를 전환할 수 있도록 하여 생산된 주편을 적절한 용도에 맞게 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, slabs having low cleanliness and high-cleanliness slabs can be selected from among the slabs produced in the performance process, so that the quality of the produced slab can be maintained constant. Further, the use of the cast steel can be switched according to the degree of cleanliness, and the produced cast steel can be used suitably for the intended use.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고청정강 주편의 선별 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 침지노즐의 막힘에 의한 몰드 단변부 온도차 발생을 설명하기 위한 그림이다.
도 5는 본 발명과 관련된 침지노즐의 막힘에 의한 몰드 내 용강 유속의 변화를 수모델 실험하여 이 결과를 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명과 관련된 침지노즐의 막힘에 의한 몰드 단변부 온도차를 열전대로 측정하여 나타낸 결과이다.
도 7은 본 발명에 실시예에 따른 몰드 단변부 온도 편차와 개재물 면적률 지수 간의 상관관계를 나타낸 그래프이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. Fig.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for sorting high-clean steel castings according to an embodiment of the present invention in order.
FIG. 4 is a view for explaining the temperature difference of the mold short side due to clogging of the immersion nozzle related to the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the result of numerical model experiment of changes in the molten steel flow rate due to clogging of the immersion nozzle related to the present invention.
6 is a graph showing the temperature difference between the short side of the mold due to clogging of the immersion nozzle and the thermocouple measured according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a correlation between a mold short side temperature deviation and an inclusion area ratio index 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 보인 측면도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주편 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌렛을 제조하는 데 이용된다. Continuous casting is a casting process in which a molten metal is continuously cast into a bottomless mold while continuously drawing a steel ingot or steel ingot. Continuous casting is used to manufacture slabs, blooms and billets, which are mainly rolled products, and long products of simple cross-section, such as square, rectangular and circular.
연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1 및 도 2에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.The shape of a continuous casting machine is classified into a vertical type and a vertical bending type. In Figs. 1 and 2, a vertical bending-like shape is illustrated.
도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.1, the continuous casting machine may include a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 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. 주편을 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장변과, 장변 사이를 연결하는 한 쌍의 단변으로 이루어진다. 여기서, 단변은 장변보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단변들은 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), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다. Mold 30 is typically made of water-cooled copper and allows the molten steel taken to be first cooled. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주편이 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 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 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. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화·질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 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 냉각대(60 및 65)는 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. 연주주편의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The
인발장치(引拔裝置)는 연주주편이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 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 in which a plurality of pinch rolls (70) are used so as to pull out the casting slides without slipping. The
절단기(90)는 연속적으로 생산되는 연주주편을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. Fig.
본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 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. 슈라우드노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.Referring to this figure, the molten steel M flows into 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 스토퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스토퍼(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, 스토퍼 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
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
핀치롤(70, 도 1)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 일지점(85)에 이르면, 연주주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브, 블룸, 빌렛 등과 같은 주편(P)이 된다.The non-solidified
한편, 상기 도 1에서 지지롤(60)과 스프레이수단(65) 및 핀치롤(70) 등을 포함한 설비를 스트랜드(strand)라고도 한다.1, the apparatus including the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고청정강 주편의 선별 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for sorting high-clean steel castings according to an embodiment of the present invention in order.
이를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면, 먼저 연속 주조 공정 시 제조하고자 하는 주편은 미리 그 길이와 폭 등의 형상에 대한 데이터가 결정이 되고, 이와 같이 설정된 크기에 맞추어 생산된다. 연속주조 공정에서 턴디쉬(20)로부터 몰드(30)로 용강이 공급되면 몰드(30)에서부터 용강이 응고되기 시작하여 스트랜드로 이어지는 공정을 통해 응고된 연주주편이 생산되고, 마지막 공정에 연주주편을 절단하여 주편 형태로 마무리하게 된다.The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. First, in the continuous casting process, data on the shape of a cast steel to be manufactured is determined in advance in terms of its length and width. In the continuous casting process, when molten steel is supplied from the
이때 상술한 바와 같이 몰드(30)는 직사각형으로 구성되며, 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변이 몰드(30)의 직사각 형태를 만들게 된다. 이 같은 몰드(30) 내로 용강이 유입되면 몰드(30)의 단변 각각에서 열전대를 이용하여 온도를 측정하게 된다(S10). At this time, as described above, the
몰드 단변의 온도를 측정하는 이유는 몰드(30) 내 침지노즐(25)의 막힘을 예측하기 위해서이다. 이에 대하여 상세하게 설명하면, 몰드(30) 내로 용강을 공급하는 통로인 침지노즐(25)에는 한 쌍의 토출구가 형성되어 있으며 이를 통해 용강이 몰드(30)의 좌우측으로 균일하게 공급되어야 한다. The reason for measuring the temperature of the short side of the mold is to predict the clogging of the
그러나 도 4에 도시한 바와 같이, 침지 노즐의 막힘이 발생하는 경우에는 좌측 혹은 우측 중 어느 한쪽 방향으로의 용강 공급이 다른 쪽과 비교하여 줄어들게 된다. 이와 같이 용강의 공급이 좌우측간 균일하지 않게 되면 좌우측의 용강 유속이 서로 달라지게 된다. 예를 들어, 도 4와 같이 침지노즐(25) 좌측 토출구가 일부 막히는 경우 좌측으로 공급되는 용강의 양이 줄어들면서 우측으로 토출되는 용강이 상대적으로 많아지기 때문에 몰드(30) 내 용강 유속이 좌측에서 느려지게 된다. However, as shown in Fig. 4, when clogging of the immersion nozzle occurs, the supply of molten steel to either the left side or the right side is reduced as compared with the other side. If the supply of molten steel is not uniform between the right and left sides, the molten steel flow rates on the right and left sides are different from each other. For example, when the discharge port on the left side of the
이와 같이 침지노즐(25)이 막힘에 의해 몰드(30) 내 용강 토출량이 좌우측에서 불균형하게 되면 도 5의 수모델 결과와 같이, 노즐이 막힌 부분에 비하여 노즐이 막히지 않은 부분의 유속이 상대적으로 커지면서 몰드(30) 벽면으로 유동하는 용강의 양이 상대적으로 늘어난다. 이처럼 몰드(30) 내 용강의 유속이 불균형하게 되면 몰드(30) 상부의 탕면이 요동치게 된다. 이러한 용강 탕면의 울렁거림에 의해 몰드(30) 내 용강 상단에 뿌려져 있는 몰드슬래그가 용강 내부로 혼입되어 외래성 개재물로서 용강의 청정도를 떨어뜨리게 된다. 이러한 몰드슬래그의 혼입은 용강 유속이 빨라지는 부분에서 더 심하게 발생할 수 있다.If the molten steel discharge amount in the
또한, 용강 내에는 제강 공정 중 발생한 내재성 비금속 개재물들이 혼재하고 있는데, 이와 같이 몰드(30) 내 용강 유속이 좌우 불균일하여 한쪽 부분의 용강의 유속이 느려지면 용강 내에 존재하는 개재물들이 유속이 느린 부분에 계속하여 포집되게 된다. 때문에 침지노즐(25)의 막힘에 의해 용강 유속이 느려진 부분에는 개재물의 밀도가 반대쪽에 비해 상대적으로 높아지게 되면서 용강 청정도가 낮아지게 된다.If the molten steel flow rate in the
도 6은 도 4과 같이 침지노즐(25)의 한쪽이 막혔을 때 몰드(30) 좌우측에 형성된 단변 각각의 온도를 측정하여 침지노즐(25)의 막힘이 있는지 예측한 결과를 나타낸 그래프이다. 도면과 같이, 정상적으로 공정이 진행될 때는 몰드(30) 단변 좌우측의 온도가 거의 동일하게 나타나지만, 좌측 침지노즐(25) 토출구가 막히자 좌측 몰드(30) 단변에서 측정된 온도가 우측에 비하여 갑자기 떨어지게 됨을 알 수 있다. 이는 좌측 토출구를 통해 나오는 용강의 양이 우측에 비해 상대적으로 적어지기 때문에 몰드(30) 좌측 단변의 온도가 우측보다 낮아지기 때문에 나타난 결과이다.6 is a graph showing the results of estimating whether or not the
이와 같이 측정된 몰드(30) 좌우측 단변간 온도의 차이를 구하고, 이와 같이 구해진 몰드(30) 단변간 온도 편차를 미리 설정된 기준 온도와 비교한다(S20). 이때 미리 설정된 기준 온도는 연속 주조 공정 시 몰드(30) 단변 좌우측 간 온도 편차가 용강 청정도에 영향을 미치지 않는다고 판단되는 범위의 온도이다. 바람직하게는 설정된 기준 온도는 10~20℃이다.The difference in temperature between the short sides of the
이러한 설정된 기준 온도를 산출한 근거는 도 7에 도시한, 좌우측 단변 온도차와 주편 내 개재물 면적률 지수를 통해서이다. 개재물 면적률 지수는 주편 내 개재물의 면적을 상수로 표현한 것으로서, 개재물 면적률 지수가 높으면 주편 내 개재물 면적이 넓은 것이고, 개재물 면적률 지수가 낮으면 주편 내 개재물 면적이 좁은 것으로 본다. 주편 내 개재물 면적이 넓다는 것은 몰드(30) 내에서 용강 청정도가 떨어진 상태로 연속주조가 실시되어 생산된 주편 내 개재물이 많이 포함되어 있는 것으로 볼 수 있다.The basis for calculating the set reference temperature is based on the left and right side short side temperature difference and the inclusion area ratio index on the casting shown in FIG. The inclusion area ratio index is a constant expressed in terms of the area of inclusions in a casting. When the inclusion area ratio index is high, the inclusion area is wide. When the inclusion area ratio index is low, the inclusion area in the casting is considered to be narrow. The reason why the inclusion area of the cast steel is wide is that the inclusion of the inclusions in the produced cast steel is considered to be included in the
도 7을 참고하면, 실험에 의하여 측정된 좌우 몰드 단변의 온도 차이가 10~20℃일 때는 개재물 면적률 지수가 200미만이고, 온도 차이가 20℃이상일 경우에 개재물 면적률 지수가 200이상으로 올라가 온도 차이가 35℃ 부근에서는 개재물 면적률 지수가 400에서 1000 이상까지 측정되었다.7, when the temperature difference between the left and right mold short sides measured by the experiment is 10 to 20 占 폚, the inclusion area ratio index is less than 200 and the inclusion area ratio index is increased to 200 or more when the temperature difference is 20 占 폚 or more The inclusion area ratio index was measured from 400 to 1000 or more at a temperature difference of about 35 캜.
이러한 실험 결과을 근거로 하여 본 발명에서는 주편 내 개재물 면적률 지수의 허용 범위를 200으로 설정하였고, 이에 따라 연속 주조 공정 시 몰드 단변 좌우측 온도 편차가 10~20℃일 때를 허용 범위 즉 설정된 기준 온도로 한정하였다.Based on these experimental results, in the present invention, the permissible range of the inclusion index of the inclusion area is set to 200. Accordingly, when the temperature deviation of the mold side short side is 10 to 20 ° C in the continuous casting process, Respectively.
개재물 면적률 지수를 측정하는 방법은 먼저 주편 샘플을 확보하여, 폭방향으로 절단하고, 적당한 크기로 절단된 주편에 압연을 실시하여 250mm의 주편의 두께를 5mm까지 줄였다. 이와 같이 얇게 압연된 주편 샘플을 초음파 검사하였다. 초음파 검사는 얇은 주편 샘플에 초음파를 조사하고 개재물이 있는 부분과 없는 부분에서 검사 결과 명암의 차이가 발생하면 개재물이 있는 부분을 계산하여 그 면적을 산출하였다. 일반적으로, 샘플에서 개재물이 있는 부분은 그렇지 않은 부분에 비하여 명암이 일정 수준이상 높게 나타날 것으로 예측할 수 있다. 이와 같이 명암이 높게(짙게) 나타나는 부분이 전체 샘플 대비하여 어느 정도인지를 면적으로 계산하여 산출할 수 있다. 이와 같이 초음파 검사를 통해 산출된 개재물 면적을 가시적으로 도 7과 같이 나타낸 것은 MIDAS(Mannesmann Inclusion Detection by Analyzing Surfboards) 방법에 의한 것이다.The method of measuring the inclusion area ratio index is as follows. First, a sample of the cast steel is obtained, cut in the width direction, and rolled to a suitable size to reduce the thickness of the cast steel of 250 mm to 5 mm. The thinly rolled cast sample was ultrasonically inspected. Ultrasonic inspection was performed by ultrasonic irradiation on a thin cast slab, and when there was a difference in the contrast between the part where the inclusions existed and the part where the inclusions exist, the area where the inclusions were present was calculated and the area thereof was calculated. Generally, it can be predicted that a portion having an inclusion in the sample will have a contrast higher than a certain level. In this way, it can be calculated by calculating the area where the contrast is high (dark) compared with the entire sample. The inclusion area calculated through the ultrasonic inspection is visually shown in FIG. 7 by the MIDAS (Mannesmann Inclusion Detection by Analyzing Surfboards) method.
이와 같이 측정된 몰드 단변 간 온도 편차를 설정된 기준 온도와 비교하여, 단변간 온도 편차가 설정된 기준 온도보다 높으면 용강 청정도에 이상이 발생할 수 있는 구간인 이상역으로 판단할 수 있다(S30). 본 발명에서 바람직하게는 측정된 몰드 좌우 단변 온도 편차가 10~20℃ 를 초과하는 경우에 이상역으로 판단하게 된다. If the measured temperature difference between the short sides of the mold is compared with the set reference temperature, if the temperature difference between the short sides is higher than the set reference temperature, it can be determined that the abnormality occurs in the molten steel clearance (S30). In the present invention, it is preferable that the temperature difference between the left and right sides of the mold exceeds 10 to 20 ° C.
그 이유는 상술한 바와 같이 개재물 면적률 지수를 통하여 몰드 좌우측 간 온도편차가 10~20℃일 때는 개재물 면적이 주편 내에서 허용 범위 안에 들어오지만, 20℃를 초과하는 경우에는 개재물의 면적이 급격히 늘어나기 때문에 생산되는 주편의 청정도를 저하시킬 수 있기 때문이다.The reason for this is as follows. When the temperature deviation between the left and right sides of the mold is 10 to 20 ° C, the inclusion area falls within the allowable range in the casting through the inclusion area ratio index, but when the temperature exceeds 20 ° C, the area of the inclusions increases sharply It is possible to reduce the cleanliness of the cast steel produced.
이와 같이 이상역으로 판단되는 구간이 시작되면 이상역의 길이를 산출한다(S40). 이상역의 길이를 산출하기 위해서는 미리 설정된 주조속도와 몰드 좌우측 간 온도편차가 설정된 기준 온도를 초과한 시간, 즉 이상역이 발생한 시간을 도입할 수 있다. 연속 주조 공정에서 주조속도는 계속하여 측정되고 또한 설정되어 있기 때문에 주조 속도를 알 수 있다. 그리고, 이상역이 발생하여 지속된 시간이 얼마인지 측정이 가능하기 때문에 하기 관계식 1과 같이 이상역의 길이를 산출할 수 있다.When the section determined to be in the opposite direction as described above is started, the length of the abnormal section is calculated (S40). In order to calculate the length of the anomaly, it is possible to introduce the time at which the preset casting speed and the temperature deviation between the left and right sides of the mold exceed the set reference temperature, that is, the time at which the anomaly occurs. In the continuous casting process, the casting speed is continuously measured and set so that the casting speed can be known. Then, since it is possible to measure how long the anomaly occurs and the duration of the anomaly, the length of the anomaly can be calculated as shown in Equation 1 below.
관계식 1Relationship 1
(여기서, 온도편차발생시간은 단변 부 간 온도편차가 설정된 온도 이상으로 유지된 시간으로 이상역이 발생한 시간임)
(Where the temperature deviation occurrence time is the time at which the temperature deviation between the short sides is maintained above the set temperature, and the time at which the abnormal state occurred)
이와 같이 이상역의 길이가 산출이 되면, 이상역의 길이가 전체 주편의 길이에서 차지하는 비율인 이상역 비율을 계산하여, 이를 설정된 기준 비율과 비교한다(S50). 이때 이상역 비율이란 미리 설정된 주편의 총 길이 대비 이상역의 길이로 표현할 수 있다. 이를 식으로 표현하면 하기 관계식 2와 같다.When the length of the anomaly is calculated as described above, the anomaly ratio, which is the ratio of the length of the anomaly in the length of the entire cast steel, is calculated and compared with the established reference ratio (S50). At this time, the abnormal reverse ratio can be expressed by the length of the abnormal range relative to the total length of the pre-set main axis. This is expressed by the following equation (2).
관계식 2Relation 2
이와 같이 산출된 이상역 비율(R)을 설정된 기준 비율과 비교하는 이유는 이상역의 비율이 허용된 설정 비율을 초과하는 경우 주편의 청정도에 문제가 있는 것으로 판단하기 위해서이다. 즉, 본 발명에서 설정된 기준 비율은 전체 주편의 길이에서 이상역이 나타났다 하더라도 이를 고청정강으로 사용할 수 있는 허용할 수 있는 비율이다. The reason why the abnormal ratio R thus calculated is compared with the set reference ratio is to judge that there is a problem with the cleanliness of the main part when the ratio of the abnormal part exceeds the allowable set ratio. That is, the reference ratio set in the present invention is an allowable rate that can be used as a high-clean steel even if an anomaly appears in the length of the entire cast steel.
이때 설정된 기준 비율은 5~10%인 것이 바람직하다. 즉 강종에 따라 약간의 차이는 있을 수 있으나 5~10% 정도의 이상역이 나타났다 하여도 이 주편으로 제조된 주편은 청정도가 좋은 것으로 판단할 수 있다는 것이다. 연주 공정에서는 상술한 바와 같이 미리 생산될 주편의 길이와 폭 등을 입력하여 놓고 생산을 하기 때문에 이상역으로 판단되는 구간이 발생한 공정에서 생산 예정된 주편의 길이를 알 수 있다. At this time, it is preferable that the set reference ratio is 5 to 10%. That is, there may be a slight difference depending on the type of steel, but even if an abnormal range of about 5 to 10% appears, the cast steel produced by this cast steel can be judged to have a good cleanliness. In the performance process, as described above, since the length and the width of the cast steel to be produced are inputted and production is performed, the length of the cast steel to be produced in the process in which the section judged to be the anomaly is generated can be known.
이와 같이 이상역 비율과 설정된 기준 비율을 비교하여, 이상역 비율이 설정된 기준 비율을 초과하는 경우 해당 주편의 강종을 전환하도록 선별한다(S60). 구체적으로, 이상역 비율이 전체 주편 길이의 5~10%를 초과하는 경우에는 이때 생산된 주편을 청정도가 떨어진 것으로 판단하여 강종을 일반강으로 전환하여 사용할 수 있도록 별도로 분리 선별한다.If the abnormal ratio exceeds the set reference ratio, the steel grade is selected so as to switch the steel grade (S60). Specifically, when the abnormal reverse ratio exceeds 5 to 10% of the entire length of the slab, it is judged that the produced slab has fallen to cleanliness, and the slab is separately sorted so as to be used as a general steel.
이와 같이 본 발명을 통해서 연속주조를 통한 주편 생산 중에 침지 노즐 막힘에 의해 용강 청정도에 이상이 발생하는 경우 이처럼 이상이 발생한 구간이 설정된 기준 비율을 초과하면 생산된 주편을 고청정강으로는 사용할 수 없게 되므로, 이를 따로 선별하고 분리하여 강종을 전환하여 일반강으로 사용할 수 있게 한다.
As described above, in the case where an abnormality occurs in the molten steel purity due to the clogging of the immersion nozzle during the production of the slab through the continuous casting, if the section in which the abnormality occurs exceeds the set reference ratio, the produced slab can not be used as a high- Therefore, it can be sorted and separated to be used as a general steel by converting the steel grade.
상기와 같은 고청정강 주편의 선별 방법은 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 method of sorting the high-clean steel casting as described above is not limited to the configuration and the operating method of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 40: 몰드 오실레이터
50: 파우더 공급기 60: 지지롤
65: 스프레이 70: 핀치롤
80: 연주주편 81: 응고쉘
82: 미응고 용강 83: 선단부
85: 응고 완료점 90: 절단기
91: 절단 지점10: Ladle 15: Shroud nozzle
20: tundish 25: immersion nozzle
30: Mold 40: Mold oscillator
50: Powder feeder 60: Support roll
65: spray 70: pinch roll
80: Casting Casting 81: Solidification Shell
82: non-solidified molten steel 83:
85: Solidification completion point 90: Cutter
91: Cutting point
Claims (7)
상기에서 측정된 단변 간 온도의 편차를 설정된 기준 온도와 비교하는 단계;
상기 단변 간 온도 편차가 설정된 온도를 초과하는 경우 용강 청정도에 이상이 있는 구간인 이상역으로 판단하는 단계;
상기에서 판단된 이상역이 발생한 시간과 미리 설정된 주조속도를 이용하여 이상역의 길이를 산출하는 단계;
상기에서 산출된 이상역의 길이가 전체 주편에서 차지하는 비율인 이상역 비율과 설정된 기준 비율을 비교하는 단계; 및
상기에서 비교된 이상역 비율이 설정된 비율을 초과하는 경우 해당 주편의 강종을 전환하도록 선별하는 단계;를 포함하며,
상기 설정된 기준 온도와 비교하는 단계에서,
상기 설정된 기준 온도는, 연속주조 공정에서 좌우 몰드 단변간 온도 차이에 따른 주편 내 개재물 면적을 분석하여, 주편 내 개재물 발생이 허용 범위를 넘지 않는 상태일 때의 몰드 단변 간 온도차이를 구하여 산출되고,
상기 주편 내 개재물 면적은, 주편 샘플을 얇게 압연하고 압연된 샘플에 초음파를 조사하여, 개재물이 있는 부분과 없는 부분의 명암 차이에 의해 개재물이 분포하고 있는 면적을 산출하는 고청정강 주편의 선별 방법.
Measuring a temperature of a pair of short sides constituting the mold during continuous casting for producing a cast product of a predetermined shape;
Comparing the measured deviation of the short side temperature with the set reference temperature;
Determining an abnormality in a range in which the temperature difference between the short sides exceeds the set temperature, which is an abnormality in the steel pipe cleanliness;
Calculating a length of an abnormal region by using a time at which the abnormal region is determined and a preset casting speed;
Comparing the anomaly ratio, which is the ratio of the length of the anomaly calculated in the above step to the total bobbin, and the set reference ratio; And
And selecting a steel grade to switch the steel grade if the compared reverse ratio exceeds the set ratio,
In the comparison with the set reference temperature,
The set reference temperature is calculated by analyzing the inclusion area of the cast steel according to the difference in temperature between the left and right molds in the continuous casting process and calculating the mold short side temperature difference when the occurrence of inclusions in the cast does not exceed the permissible range,
The inclusion area in the cast steel is determined by a method of screening a high-clean steel casting which is obtained by thinly rolling a cast slab and irradiating the rolled sample with ultrasonic waves to calculate an area where inclusions are distributed due to difference in light and shade between the inclusion- .
상기 설정된 기준 온도는 10~20℃ 인 고청정강 주편의 선별 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the set reference temperature is 10 to 20 占 폚.
상기 이상역의 길이를 산출하는 단계는, 하기 관계식에 의하여 산출되는 고청정강 주편의 선별 방법.
관계식
(여기서, 온도편차발생시간은 단변 부 간 온도편차가 설정된 온도 이상으로 유지된 시간으로 이상역이 발생한 시간임)
The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the length of the abnormal region is calculated by the following relational expression.
Relation
(Where the temperature deviation occurrence time is the time at which the temperature deviation between the short sides is maintained above the set temperature, and the time at which the abnormal state occurred)
상기 설정된 기준 비율은 5~10%인 고청정강 주편의 선별 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined reference ratio is 5 to 10%.
상기 선별하는 단계에서,
상기 이상역 비율이 설정된 기준 비율을 초과한 주편은 강종을 고청정강에서 일반강으로 전환하여 별도로 선별 분리하는 고청정강 주편의 선별 방법.The method according to claim 1,
In the selecting step,
A casting method in which a cast steel having a ratio exceeding the reference ratio set as above is converted into a steel from a high-clean steel to separate steel segregation separately.
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