KR101443588B1 - Method for predicting pin-hole defect of slab - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬라브의 핀홀 결함 예측방법에 관한 것으로, 연속주조시 몰드와 응고쉘의 윤활을 위하여 용강 상단에 투입되는 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 각각 획득하는 단계와, 상기에서 획득된 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 곱하여 핀홀발생지수(Ipv)를 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 핀홀발생지수를 이용하여 몰드내 단/장변 열유속비(Rhf)를 산출하는 단계, 및 상기에서 산출된 열유속비(Rhf)를 이용하여 주조되는 슬라브의 핀홀발생률을 예측하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for predicting pinhole defects in a slab, comprising the steps of obtaining a viscosity (mold) and a casting speed (m / min) of a mold powder to be supplied to the upper end of a molten steel for lubrication of the mold and the solidification shell during continuous casting , Calculating a pinhole generation index (Ipv) by multiplying the obtained mold powder poise by a casting speed (m / min), and calculating a pinhole generation index (Ipv) by multiplying the in- Calculating a ratio Rhf, and predicting a pinhole generation rate of a slab cast using the heat flux ratio Rhf calculated in the above.

Description

슬라브의 핀홀 결함 예측방법{METHOD FOR PREDICTING PIN-HOLE DEFECT OF SLAB}METHOD FOR PREDICTING PIN-HOLE DEFECT OF SLAB [0002]

본 발명은 슬라브의 품질 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속주조시의 조업 조건을 이용하여 슬라브의 핀홀 결함을 예측하는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a slab quality control method, and more particularly, to a slab pinhole defect predicting method for predicting a pinhole defect in a slab by using operating conditions during continuous casting.

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 주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 주편을 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 casting a tundish and molten steel introduced from the tundish into a cast piece having a predetermined shape, and a plurality of casting pieces connected to the mold Of pinch rolls.

다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 반제품으로 제조된다.In other words, the molten steel introduced in the ladle and the tundish is formed into a cast steel having a predetermined width, thickness and shape in the mold and is conveyed through the pinch roll, and the cast steel conveyed through the pinch roll is cut by a cutter, Or a semi-finished product such as a slab, a bloom, or a billet.

이와 같이 연속주조를 통해 제조된 슬라브의 표면에는 홈 형태의 표면결함, 즉 핀홀이 생성되기도 한다. 이러한 핀홀은 강에 결함 인자로 작용하므로 강 품질 저하의 원인이 될 수 있다.In this way, grooved surface defects, i.e., pinholes, are produced on the surface of the slab produced through continuous casting. These pinholes act as defects in the steel, which may cause deterioration of steel quality.

관련된 선행기술로는 국내공개특허 제2005-54058호(공개일: 2005년 6월 10일, 명칭: 핀홀 결함이 없는 마르텐사이트계 스테인레스강)가 있다.
Related prior art is Korean Patent Publication No. 2005-54058 (published on June 10, 2005, titled: martensitic stainless steel without pinhole defect).

본 발명은 연속주조시에 조업조건을 이용하여 몰드 내에서 발생할 수 있는 핀홀 결함을 예측하여 대처함에 따라 고품질의 슬라브를 주조할 수 있는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for predicting a pinhole defect in a slab capable of casting a high-quality slab by anticipating and coping with pinhole defects that may occur in a mold by using operating conditions during continuous casting.

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.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 슬라브의 핀홀 결함 예측방법은, 연속주조시 몰드와 응고쉘의 윤활을 위하여 용강 상단에 투입되는 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 각각 획득하는 단계; 상기에서 획득된 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 곱하여 핀홀발생지수(Ipv)를 산출하는 단계; 상기에서 산출된 핀홀발생지수를 하기 관계식에 대입하여 몰드내 단/장변 열유속비(Rhf)를 산출하는 단계; 및 상기에서 산출된 열유속비(Rhf)를 이용하여 주조되는 슬라브의 핀홀발생률을 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, there is provided a method for predicting pinhole defects in a slab, which comprises the steps of: (a) preparing a mold powder having a viscosity and a casting speed (m / min) for lubrication of a mold and a solidification shell during continuous casting, Respectively; Calculating a pinhole generation index (Ipv) by multiplying the obtained mold powder poise by a casting speed (m / min); Calculating an end-to-end heat flux ratio (Rhf) in the mold by substituting the pinhole generation index calculated above into the following relational expression; And estimating the pinhole generation rate of the slab cast using the heat flux ratio (Rhf) calculated above.

관계식Relation

Figure 112012078823634-pat00001
Figure 112012078823634-pat00001

여기서, A1, A2 및 A3은 핀홀발생지수(Ipv)와 열유속비(Rhf)의 관계상수로서, A1은 0.040 내지 0.044의 값이고, A2는 0.024 내지 0.027의 값이며, A3은 0.60 내지 0.66의 값임.Here, A1, A2 and A3 are constants of the relationship between the pinhole generation index (Ipv) and the heat flux ratio (Rhf), A1 is a value of 0.040 to 0.044, A2 is a value of 0.024 to 0.027 and A3 is a value of 0.60 to 0.66 .

상기에서 예측된 핀홀발생률을 미리 설정된 기준값과 비교하여 연속 주조되는 슬라브의 품질을 예측하고, 상기에서 예측된 핀홀발생률과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 상기 핀홀발생률이 기준값을 초과할 경우 주조속도 또는 몰드파우더의 점도를 증가시켜 핀홀 발생 정도를 저감시킬 수 있다.The predicted pinhole incidence rate is compared with a preset reference value to predict the quality of the slab to be continuously cast, and the predicted pinhole incidence rate is compared with a preset reference value. If the pinhole incidence rate exceeds the reference value, The viscosity of the powder can be increased to reduce the degree of occurrence of pinholes.

상기 용강은 탄소함량이 0.03wt% 이하의 극저탄소강이고, 상기에서 주조되는 슬라브의 두께(T)는 200 내지 300mm이고, 슬라브의 폭(W)은 1000 내지 2000mm이며, 상기 몰드파우더의 점도(poise)는 1.0 내지 3.0 poise이고, 주조속도는 1.0 내지 2.0m/min로 제어될 수 있다.
Wherein the molten steel is an extremely low carbon steel having a carbon content of 0.03 wt% or less, the thickness T of the slab cast in the above is 200 to 300 mm, the width W of the slab is 1000 to 2000 mm, poise) is from 1.0 to 3.0 poise, and the casting speed can be controlled from 1.0 to 2.0 m / min.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연속주조 조건을 통하여 주조되는 슬라브의 표면 결함정도를 미리 예측하고 이에 따라 대처하여 주조되는 슬라브의 표면 품질을 향상시킬 수 있다.
As described above, the present invention can predict the degree of surface defects of a slab cast through a continuous casting condition in advance and improve the surface quality of the slab to be cast by coping with it.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 몰드 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 연속주조로 제조된 슬라브의 핀홀 결함을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 슬라브의 핀홀 결함 예측장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 핀홀 결함 예측과정을 나타낸 순서도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 핀홀발생지수와 열유속비 및 핀홀발생률 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
1 is a conceptual view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention, focusing on the flow of molten steel.
Fig. 2 is a conceptual diagram showing the distribution of the molten steel M in the mold and its adjacent portion in Fig. 1. Fig.
3 is a photograph showing a pinhole defect of a slab produced by continuous casting in connection with the present invention.
4 is a view illustrating an apparatus for predicting pinhole defects in a slab according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a pinhole defect predicting process according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are graphs showing the relationship between the pinhole generation index, the heat flux ratio, and the pinhole incidence rate according to the 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 view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention, focusing on the flow of molten steel.

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 빌릿을 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 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(60 및 65), 및 핀치롤(70)을 포함할 수 있다.1, a continuous casting machine may include a ladle 10 and a tundish 20, a mold 30, secondary cooling bands 60 and 65, and a pinch roll 70.

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 ladle 10 and supplying molten metal to a mold 30. In the tundish 20, the supply rate of the molten metal flowing into the mold 30 is controlled, the molten metal is distributed to each mold 30, the molten metal is stored, and the slag and the nonmetallic inclusions are separated.

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, 몰드파우더의 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 mold 30 has a pair of structurally opposed faces open to form a hollow portion for receiving molten steel. In the case of manufacturing the slab, the mold 30 includes a pair of barriers and a pair of end walls connecting the barriers. Here, the end wall has a smaller area than the barrier. The walls, mainly the walls, of the mold 30 can be rotated to be away from or close to each other to have a certain level of taper. This taper is set to compensate for the shrinkage due to the solidification of the molten steel M in the mold 30. The degree of solidification of the molten steel (M) varies depending on the carbon content according to the steel type, the type of the mold powder (strong cooling type Vs and cold type), the casting speed and the like.

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 mold 30 is formed such that a solidified shell or a solidified shell 81 is formed so as to maintain the shape of the casting pluck pulled out from the mold 30 and to prevent the molten metal from being hardly outflowed from flowing out. . The water-cooling structure includes a method using a copper tube, a method of water-cooling the copper block, and a method of assembling a copper tube having a water-cooling groove.

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 몰드파우더(Powder)가 있다. 몰드파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화ㅇ질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 몰드파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더공급기(50)가 설치된다. 파우더공급기(50)의 몰드파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The mold 30 is oscillated by the oscillator 40 to prevent the molten steel from sticking to the wall surface of the mold. A lubricant is used to reduce the friction between the mold 30 and the solidification shell 81 during oscillation and to prevent burning. As the lubricant, there are a flat oil to be sprayed and a mold powder added to the surface of the molten metal in the mold 30. The mold powder is added to the molten metal in the mold 30 to become slag and the lubricant of the mold 30 and the solidification shell 81 as well as the prevention of oxidation and oxidation of molten metal in the mold 30, But also functions to absorb nonmetallic inclusions that float on the surface. A powder feeder (50) is installed to feed the mold powder into the mold (30). The portion of the powder feeder 50 that discharges the mold powder is directed to the inlet of the mold 30.

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 secondary cooling bands 60 and 65 further cool the molten steel that has been primarily cooled in the mold 30. The primary cooled molten steel is directly cooled by the spraying means 65 for spraying water while being maintained by the support roll 60 so that the coagulation angle is not deformed. Most of the solidification of the cast steel is accomplished by the secondary cooling.

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 pinch roll 70 pulls the solidified leading end portion of the molten steel in the casting direction so that molten steel passing through the mold 30 can be continuously moved in the casting direction.

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.In the continuous casting machine constructed as described above, the molten steel M contained in the ladle 10 flows into the tundish 20. For this flow, the ladle 10 is provided with a shroud nozzle 15 extending toward the tundish 20. The shroud nozzle 15 extends into the molten steel in the tundish 20 so that the molten steel M is not exposed to the air to be oxidized and nitrided.

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 tundish 20 is caused to flow into the mold 30 by the submerged entry nozzle 25 extending into the mold 30. The immersion nozzle 25 is disposed at the center of the mold 30 so that the flow of the molten steel M discharged from both the discharge ports of the immersion nozzle 25 can be made symmetrical. The start, discharge speed and interruption of the discharge of the molten steel M through the immersion nozzle 25 are determined by a stopper 21 provided on the tundish 20 in correspondence with the immersion nozzle 25. [ Specifically, the stopper 21 can be vertically moved along the same line as that of the immersion nozzle 25 so as to open and close the inlet of the immersion nozzle 25. The control of the flow of the molten steel M through the immersion nozzle 25 may be performed by a slide gate method different from the stopper method. The slide gate controls the discharge flow rate of the molten steel (M) through the immersion nozzle (25) while the plate material slides horizontally in the tundish (20).

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 mold 30. The rear portion along the casting direction of the cast slab 80 is formed into a shape in which the non-solidified molten steel 82 is wrapped in the solidifying shell 81 by the method in which the peripheral portion first coagulates.

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 등과 같은 주편(P)으로 나누어진다.The non-solidified molten steel 82 moves together with the solidifying shell 81 in the casting direction as the pinch roll 70 (Fig. 1) pulls the tip end portion 83 of the fully-solidified cast slab 80. The non-solidified molten steel (82) is cooled by the spraying means (65) for spraying the cooling water in the up-shifting process. This causes the thickness of the non-solidified molten steel (82) to gradually decrease in the cast steel (80). When the cast steel 80 reaches one point 85, the cast steel 80 is filled with the solidified shell 81 as a whole. The solidification casting 80 having been solidified is cut to a predetermined size at the cutting point 91 and is divided into a slab P such as a slab or the like.

몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.The shape of the molten steel M in the mold 30 and its adjacent portion will be described with reference to Fig. Fig. 2 is a conceptual diagram showing the distribution pattern of the molten steel M in the mold 30 and its adjacent portion in Fig. 1. Fig.

도 2를 참조하면, 침지노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다. 몰드(30) 및 침지노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다.Referring to FIG. 2, a pair of discharge ports 25a are formed on the end sides of the immersion nozzle 25 on the left and right sides in the drawing. It is assumed that the shapes of the mold 30 and the immersion nozzle 25 are symmetrical with respect to the center line C, and only the left side is shown in the drawing.

토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.The molten steel M discharged along with the argon (Ar) gas at the discharge port 25a draws a locus that flows in the upward direction A1 and the downward direction A2 as indicated by arrows A1 and A2 do.

몰드(30) 내부의 상부에는 파우더공급기(50, 도 1을 참조)로부터 공급된 몰드파우더에 의해 몰드파우더층(51)이 형성된다. 몰드파우더층(51)은 몰드파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층(소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨)을 포함할 수 있다. 몰드파우더층(51)의 하측에는 몰드파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 몰드(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 몰드파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다. A mold powder layer 51 is formed on the upper portion of the mold 30 by the mold powder supplied from the powder feeder 50 (see Fig. 1). The mold powder layer 51 may include a layer existing in the form in which the mold powder is supplied and a layer sintered by the heat of the molten steel M (the sintered layer is formed closer to the non-solidified molten steel 82). A slag layer or a liquid flowing layer 52 formed by melting the mold powder by the molten steel M is present below the mold powder layer 51. The liquid flowing layer (52) maintains the temperature of the molten steel (M) in the mold (30) and blocks the penetration of foreign matter. A part of the mold powder layer 51 solidifies at the wall surface of the mold 30 to form the lubricant layer 53. [ The lubricating layer 53 functions to lubricate the solidifying shell 81 so that it does not adhere to the mold 30.

응고쉘(81)의 두께는 주조 방향을 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 몰드(30) 내에 위치한 부분은 두께가 얇으며, 몰드(30)의 오실레이션에 따라 자국(oscillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다. The thickness of the solidifying shell 81 becomes thicker along the casting direction. The portion of the solidifying shell 81 located in the mold 30 is thin and an oscillation mark 87 is formed according to the oscillation of the mold 30. [ The solidifying shell 81 is supported by the support roll 60 and thickened by the spraying means 65 for spraying water. The solidifying shell 81 is thickened, and a bulging region 88 is formed in which a portion protrudes convexly.

이와 같이 연속주조 공정에서 사용하는 몰드파우더는 주조 중 응고쉘(81)과 몰드(30)의 사이로 액상의 형태로 유입되어 몰드(30)와 응고쉘(81) 사이의 열전달 및 윤활 작용을 하게 된다. 이러한 몰드파우더가 액상으로 변화하는 속도를 조절하기 위해 카본(Carbon)을 이용하게 된다. 하지만 몰드파우더 내의 카본은 용강에서 제공되는 열에 의해 연소되고, 그 연소 반응에 의해서 일산화탄소(CO)가 발생하게 된다. 이렇게 발생된 일산화탄소는 주조 중 응고쉘(81)에 트랩되면서 도 3과 같이 주조된 슬라브의 표면에 핀홀(pin hole)과 같은 기포 결함을 유발하게 된다. 다양한 강종을 주조하기 위해서 강종별 응고 특성을 고려하여 각기 다른 물성을 가진 몰드파우더를 사용하게 된다.The mold powder used in the continuous casting process flows in the form of a liquid between the solidifying shell 81 and the mold 30 during casting to transfer heat and lubricate between the mold 30 and the solidifying shell 81 . Carbon is used to control the rate at which the mold powder changes into liquid phase. However, the carbon in the mold powder is burned by the heat provided by the molten steel, and carbon monoxide (CO) is generated by the combustion reaction. The carbon monoxide thus generated is trapped in the solidifying shell 81 during casting, causing a bubble defect such as a pin hole on the surface of the cast slab as shown in FIG. In order to cast various kinds of steel, the mold powder with different physical properties is used in consideration of the solidification characteristics of the steel species.

이러한 핀홀은 연속주조 공정에서 교반을 위하여 공급되는 아르곤 가스 또는 용강 내 성분반응에 의하여 생성되는 가스에 의해 발생된다. 그리고, 이렇게 핀홀 결함이 발생된 슬라브를 열연공정에서 압연하게 되면 기포 형태를 동반하는 결함으로 변형되고, 또한 이러한 기포 형태의 결함은 최종 냉연코일에서 스캡(silver defect) 형태의 결함으로 발전하게 된다. 따라서, 본 발명에서 제시된 바와 같이 슬라브의 표면에 형성되는 핀홀 결함에 대한 예측 및 관리하는 것이 필요하다.These pinholes are generated by the argon gas supplied for stirring in the continuous casting process or by the gas generated by the component reaction in the molten steel. When the slab having the pinhole defect is rolled in the hot rolling process, it deforms into a defect accompanied by the bubble shape, and the bubble type defect develops into a defect of a silver defect type in the final cold rolling coil. Therefore, it is necessary to predict and manage the pinhole defects formed on the surface of the slab as disclosed in the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 응고쉘의 핀홀 결함 예측장치를 나타낸 도면으로서, 예측장치(100)는 저장부(110), 입력부(130), 주속검출부(150), 표시부(170), 및 제어유닛(190)을 포함한다.4 is a block diagram of an apparatus for predicting pinhole defects in a solidification shell according to an embodiment of the present invention. The prediction apparatus 100 includes a storage unit 110, an input unit 130, a main speed detection unit 150, a display unit 170, And a control unit (190).

저장부(110)는 외부로부터 수집되거나 입력된 강종, 슬라브의 두께와 폭, 주조속도, 및 몰드파우더의 물성 중 적어도 어느 하나 이상의 조업변수 데이터가 저장되어 있다. 여기서, 몰드파우더의 물성은 점도(poise), C total, CO2 발생량 및 LOI(Loss of Ignition)을 포함할 수 있다.The storage unit 110 stores at least one operating parameter data of at least one of a steel type collected or inputted from the outside, thickness and width of the slab, casting speed, and physical properties of the mold powder. Here, the physical properties of the mold powder may include poise, C total, CO 2 generation amount, and LOI (loss of ignition).

입력부(130)는 외부로부터 강종, 몰드파우더의 점도, 슬라브의 폭과 두께 등을 포함한 각종 조업변수에 대한 데이터를 입력받아 설정한다.The input unit 130 receives and sets data on various operating parameters including the type of steel, the viscosity of the mold powder, the width and thickness of the slab, and the like.

주속검출부(150)는 주조속도를 핀치롤(70)의 회전수를 통해 실시간으로 검출하고, 검출된 주조속도를 제어신호에 따라 저장부(110)에 저장하게 된다. 여기서, 주조속도는 주속검출부(150)를 통해 실시간으로 검출할 수도 있지만, 입력부(130)를 통해 사용자로부터 직접 입력받거나 또는 핀치롤(70)의 속도를 제어하는 시스템으로부터 제공받을 수도 있다.The peripheral speed detecting unit 150 detects the casting speed in real time through the number of revolutions of the pinch roll 70 and stores the detected casting speed in the storage unit 110 according to the control signal. Here, the casting speed may be detected in real time through the main speed detector 150, but it may be received from a user directly through the input unit 130 or from a system for controlling the speed of the pinch roll 70.

표시부(170)는 각종 조업변수를 입력하기 위한 GUI 화면이나 슬라브의 핀홀 결함 예측 결과나 핀홀발생률 등을 문자 또는 그래프로 디스플레이한다. The display unit 170 displays a graphical user interface (GUI) screen for inputting various operational parameters, pinhole defect prediction results of slabs, and pinhole incidence rates in characters or graphs.

제어유닛(190)은 저장부(110)에 저장된 몰드파우더의 점도와 주조속도를 이용하여 핀홀발생지수를 계산하고, 계산된 핀홀발생지수를 이용하여 몰드내 단/장변 열유속비를 산출하게 된다. 제어유닛(190)은 산출된 열유속비를 이용하여 핀홀발생률을 획득하고, 획득된 핀홀발생률로 슬라브의 핀홀 발생 정도를 예측할 수 있다. 예컨대, 제어유닛(190)은 몰드파우더의 점도와 주조속도를 곱하여 핀홀발생지수를 계산하고, 계산된 핀홀발생지수를 설정된 관계식에 대입하여 몰드내 단/장변 열유속비(Heat Flux Ratio;

Figure 112012078823634-pat00002
)를 계산하게 된다. 여기서, 단변은 몰드 측면의 짧은 폭을 갖는 면을 의미하고, 장변은 몰드 전후의 긴 폭을 갖는 면을 의미한다.The control unit 190 calculates the pinhole generation index using the viscosity of the mold powder stored in the storage unit 110 and the casting speed, and calculates the end / long side heat flux ratio in the mold using the calculated pinhole generation index. The control unit 190 can obtain the pinhole incidence rate using the calculated heat flux ratio and estimate the degree of pinhole generation of the slab with the obtained pinhole incidence rate. For example, the control unit 190 calculates the pinhole generation index by multiplying the viscosity of the mold powder by the casting speed, substitutes the calculated pinhole generation index into the set relational expression, and calculates the heat flux ratios in the mold.
Figure 112012078823634-pat00002
). Here, the short side means a face having a short width on the side of the mold, and the long side means a face having a long width before and after the mold.

제어유닛(190)은 입력부(130)를 통해 저장부(110)에 설정된 주조속도를 이용하여 핀홀발생지수를 계산하거나 또는 주속검출부(150)를 통해 입력된 주조속도를 이용하여 핀홀발생지수를 실시간으로 계산할 수도 있다. 이때 두 가지 방식 모두 강종에 따른 몰드파우더의 점도는 저장부(110)에 저장된 값을 이용할 수 있다. The control unit 190 calculates the pinhole generation index using the casting speed set in the storage unit 110 through the input unit 130 or the pinhole generation index using the casting speed inputted through the main speed detector 150 in real time . In this case, the viscosity of the mold powder according to the type of steel can be used as the value stored in the storage unit 110 in both of the two methods.

상기에서 강종별 사용되는 몰드파우더의 점도는 아래 표 1과 같다. 본 발명의 경우에는 용강의 탄소함량이 0.03wt% 이하의 극저탄소강이고, 몰드를 통해 주조되는 슬라브의 두께(T)가 200 내지 300mm이고, 슬라브의 폭(W)이 1000 내지 2000mm인 것에 한정하고, 주조속도는 1.0 내지 2.0m/min이고, 몰드파우더의 점도가 1.0 내지 3.0poise를 사용하는 것에 한정한다. 강종과 주조속도, 몰드파우더의 점도 및 슬라브의 규격이 벗어날 경우 예측 관계식에 의한 핀홀발생지수와 핀홀발생률에 많은 오차가 발생되기 때문이다.Table 1 below shows the viscosity of the mold powder used for each steel type. In the case of the present invention, the thickness (T) of the slab cast through the mold is 200 to 300 mm and the width (W) of the slab is 1000 to 2000 mm, the carbon content of the molten steel is extremely low carbon steel of 0.03 wt% , The casting speed is 1.0 to 2.0 m / min, and the viscosity of the mold powder is 1.0 to 3.0 poise. If the steel grade, casting speed, mold powder viscosity, and slab specification deviate from each other, a large error occurs in the pinhole generation index and pinhole generation rate due to the prediction relation.

표 1Table 1

Figure 112012078823634-pat00003
Figure 112012078823634-pat00003

즉, 몰드파우더의 물성과 그 성분 함량은 강종별로 다를 수 있는 데, 기본적으로 몰드파우더의 물성은 염기도, 점도, C total, CO2 발생량 및 LOI 등을 포함할 수 있다. 이러한 몰드파우더들의 성분은 몰드파우더의 성분표(specification)에서 기본적으로 제공된다.That is, the physical properties and the component content of the mold powder may be different depending on the type of the steel. Basically, the physical properties of the mold powder may include basicity, viscosity, C total, CO 2 generation amount and LOI. The components of these mold powders are provided basically in the composition table of the mold powder.

본 발명에서 핀홀발생지수에 활용된 몰드파우더의 물성은 점도이며, 이와 같은 점도는 표 1에서와 같이 강종별로 달라질 수 있다. In the present invention, the physical properties of the mold powder used for the pinhole generation index are viscosities, and such a viscosity may vary according to the type of the steel as shown in Table 1.

본 발명의 슬라브의 핀홀 결함 예측방법은 도 5의 순서도에 나타난 바와 같이, 연속주조시 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 각각 획득하는 단계(S10), 핀홀발생지수를 산출하는 단계(S20), 몰드내 단/장변 열유속비를 산출하는 단계(S30), 산출된 열유속비를 이용하여 주조되는 슬라브의 핀홀발생률을 예측하는 단계(S40), 및 예측된 핀홀발생률에 따라 몰드파우더의 점도 또는 주조속도를 조절하여 핀홀발생 정도를 조절하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.As shown in the flow chart of FIG. 5, the method of predicting pinhole defects of a slab of the present invention includes steps S10 and S10 of acquiring the poise and casting speed (m / min) of mold powder during continuous casting, (S30) of calculating an end-to-end heat flux ratio in the mold (S30), estimating a pinhole generation rate of a slab cast using the calculated heat flux ratio (S40), and estimating Adjusting the viscosity of the mold powder or the casting speed to adjust the degree of pinhole generation (S50).

구체적으로 설명하면, 우선 연속주조기에서 연속주조가 개시되면 제어유닛(190)은 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 각각 획득한다(S10). 몰드파우더는 도 1 및 도 2의 설명에서와 같이 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활을 위하여 용강 상단에 투입되는 것이다. 제어유닛(190)은 몰드파우더의 점도는 저장부(110) 또는 입력부(130)를 통해 제공받을 수 있고, 주조속도는 저장부(110) 또는 주속검출부(150)를 통해 제공받을 수 있다.More specifically, when continuous casting is started in the continuous casting machine, the control unit 190 obtains the viscosity (mold) of the mold powder and the casting speed (m / min), respectively (S10). The mold powder is put into the upper end of the molten steel for lubrication of the mold 30 and the solidification shell 81 as shown in Figs. 1 and 2. The control unit 190 can receive the viscosity of the mold powder through the storage unit 110 or the input unit 130 and the casting speed can be provided through the storage unit 110 or the peripheral speed detection unit 150. [

몰드파우더의 점도(poise)는 미리 준비된 몰드파우더의 성분함량에 따라 결정되는데, 몰드파우더의 점도(poise)가 높으면 몰드(30) 내 용강의 산화질화 방지와 보온, 용강의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능이 향상되는 반면 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활이 저하되고, 몰드파우더의 점도(poise)가 낮으면 몰드(30) 내 용강의 산화질화 방지와 보온, 용강의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능이 저하되는 반면 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활이 향상되므로, 몰드파우더의 점도(poise)는 적정 수준을 유지하도록 준비되는 것이 좋다. 따라서, 본 발명의 연속주조에서의 몰드파우더는 1.0 내지 3.0 poise의 범위 내의 점도(poise)로 준비된다.The poise of the mold powder is determined according to the component content of the mold powder prepared in advance. When the mold powder has a high poise, the poise of the mold powder is prevented from being oxidized and retained in the mold 30, The function of absorption is improved while the lubrication of the mold 30 and the solidification shell 81 is lowered and if the viscosity of the mold powder is low, it is possible to prevent the oxidation of the molten steel in the mold 30, The function of absorption of the emerging nonmetallic inclusions is lowered, while the lubrication of the mold 30 and the solidification shell 81 is improved, so that the viscosity of the mold powder is preferably prepared to maintain an appropriate level. Therefore, the mold powder in the continuous casting of the present invention is prepared in a viscosity within a range of 1.0 to 3.0 poise.

그리고, 주조속도(m/min)는 응고된 용강이 몰드(30)에서 빠져나가는 속도로서 그 단위는 m/min이다. 주조속도는 용강이 몰드(30) 내부에 머무르는 시간에 영향을 주고, 이는 용강이 몰드(30)에서 응고되는 정도에 영향을 주게 된다. 즉, 주조속도가 빠를수록 용강이 몰드(30) 내부에 머무르는 시간이 짧아지고, 과도하게 주조속도가 빠르면 응고쉘(81)의 응고가 충분하지 않은 상태로 연주주편(80)으로 배출될 수 있는 것이다. 또한, 이와 반대로 주조속도가 느릴수록 용강이 몰드(30) 내부에 머무르는 시간이 길어지고, 과도하게 주조속도가 느리면 응고쉘(81)이 과도하게 응고된 상태로 연주주편(80)으로 배출될 수도 있는 것이다. 따라서, 주조속도는 적정 수준으로 제어되는 것이 바람직하며, 본 발명의 주조속도(m/min)는 1.0 내지 2.0m/min의 범위로 제한된다.The casting speed (m / min) is a rate at which solidified molten steel escapes from the mold 30, and its unit is m / min. The casting speed affects the time the molten steel stays inside the mold 30, which affects the degree to which the molten steel solidifies in the mold 30. That is, the longer the casting speed is, the shorter the time for the molten steel to stay in the mold 30, and if the casting speed is excessively high, the coagulating shell 81 can be discharged to the casting 80 will be. On the contrary, the slower the casting speed, the longer the time for the molten steel to stay inside the mold 30, and if the casting speed is excessively slow, the coagulating shell 81 may be discharged to the casting 80 in an excessively coagulated state It is. Therefore, the casting speed is preferably controlled to an appropriate level, and the casting speed (m / min) of the present invention is limited to the range of 1.0 to 2.0 m / min.

다음으로, 제어유닛(190)은 획득된 몰드파우더의 점도(poise)와 상기 주조속도(m/min)를 이용하여, 핀홀발생지수를 산출한다(S20). 이때, 핀홀발생지수는 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 곱하여서 산출될 수 있다. Next, the control unit 190 calculates the pinhole generation index using the obtained mold powder poise and the casting speed (m / min) (S20). At this time, the pinhole generation index can be calculated by multiplying the viscosity of the mold powder (poise) by the casting speed (m / min).

이후, 산출된 핀홀발생지수(Ipv)를 하기 관계식 1에 대입하여, 몰드내 단/장변 열유속비(Rhf)를 산출하게 된다(S30). 몰드내 단/장변 열유속비(Heat Flux Ratio)는

Figure 112012078823634-pat00004
을 의미한다.Subsequently, the calculated pinhole generation index Ipv is substituted into the following relational expression 1 to calculate the in-mold end / long-side heat flux ratio Rhf (S30). The heat flux ratios in the mold are
Figure 112012078823634-pat00004
.

관계식 1Relationship 1

Rhf = -A1×Ipv2 + A2×Ipv + A3 Rhf = -A1 × Ipv 2 + A2 × Ipv + A3

여기서, A1, A2 및 A3은 핀홀발생지수(Ipv)와 열유속비(Rhf)의 관계상수로서, A1은 0.040 내지 0.044 사이의 값이고, A2는 0.024 내지 0.027 사이의 값이며, A3은 0.60 내지 0.66 사이의 값이다.Wherein A 1 is a value between 0.040 and 0.044, A 2 is a value between 0.024 and 0.027, A 3 is a value between 0.60 and 0.66 Lt; / RTI >

상기 관계식 1은 도 6의 핀홀발생지수와 열유속비의 상관관계에 따라 도출된 것이다. 여기서 핀홀발생지수는 전술된 바와 같이 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 곱한 값으로서, 본 발명의 몰드파우더의 점도(poise)가 1.0 내지 3.0 poise 사이의 값이고, 주조속도가 1.0 내지 2.0m/min 사이의 값을 갖는 것을 감안하면, 본 발명의 핀홀발생지수는 1 내지 6.0 사이의 값을 갖게 된다.The above relational expression 1 is derived from the correlation between the pinhole generation index and the heat flux ratio in FIG. The pinhole generation index is a value obtained by multiplying the viscosity of the mold powder by the casting speed (m / min) as described above. The viscosity of the mold powder of the present invention is a value between 1.0 and 3.0 poise, Considering that the speed is between 1.0 and 2.0 m / min, the pinhole generation index of the present invention has a value between 1 and 6.0.

즉, 도 6은 핀홀발생지수 1 내지 6.0 사이 범위에 따른 열유속비를 나타낸 그래프로서, 도트는 실측 데이터이고 실선은 실측 데이터를 비선형으로 피팅(fitting)한 예측 모델로서, 실제와 예측 모델이 상당히 일치(R2=0.8823)하는 것으로 나타났다.That is, FIG. 6 is a graph showing the heat flux ratio according to the range of the pinhole generation index of 1 to 6.0, where the dot is the actual data and the solid line is the predictive model fitted with the actual data nonlinearly, (R 2 = 0.8823).

여기서 핀홀발생지수와 열유속비의 상관관계에 따른 계수 A1은 바람직하게는 '0.0421'이 될 수 있고, A2는 바람직하게는 '0.251'이 될 수 있으며, A3은 바람직하게는 '0.637'이 될 수 있다.Here, the coefficient A1 according to the correlation between the pinhole generation index and the heat flux ratio may preferably be '0.0421', A2 may preferably be '0.251', and A3 may preferably be '0.637' have.

이와 같이 몰드내 단/장변 열유속비(Rhf))가 산출되면, 제어유닛(190)은 열유속비를 이용하여 하기 관계식 2와 같이 핀홀발생률(Pph[%])을 산출하게 된다(S40).The control unit 190 uses the heat flux ratio to calculate the pinhole generation rate Pph [%] as shown in the following relational expression (2) (S40).

관계식 2Relation 2

Pph[%]= B1×Rhf2 - B2×Rhf + B3 Pph [%] = B1 × Rhf 2 - B2 × Rhf + B3

여기서, B1, B2 및 B3은 열유속비(Rhf)와 핀홀발생률(Pph)의 관계상수로서, B1은 0.0045 내지 0.0051 사이의 값이고, B2는 0.029 내지 0.033 사이의 값이며, B3은 0.28 내지 0.30 사이의 값이다.B1 is a value between 0.0045 and 0.0051, B2 is a value between 0.029 and 0.033, and B3 is a value between 0.28 and 0.30 .

상기 관계식 2는 도 7의 열유속비와 핀홀발생률의 상관관계에 따라 도출된 것이다. 한편, 실제 핀홀결함 정도에 따라 슬라브의 핀홀 등급을 임의로 구분할 수 있는 데, 핀홀결함 정도를 1등급부터 5등급으로 분류(1등급에서 5등급으로 갈수록 표면의 핀홀 결함이 많은 것을 의미함)할 경우, 2등급 이하에서는 정품으로 판매될 수 있으나, 2등급을 초과할 경우에는 슬라브를 스카핑하여도 다소의 핀홀이 잔존하기 때문에 판매에 문제가 될 수도 있다. 여기서, 2등급은 핀홀발생률이 대략 25% 이하인 경우이다.The above relational expression 2 is derived from the correlation between the heat flux ratio and the pinhole incidence rate in FIG. On the other hand, the pinhole grades of the slab can be arbitrarily classified according to the degree of actual pinhole defect, and the degree of pinhole defect is classified as grades 1 to 5 (meaning that the degree of pinhole defects increases from 1 to 5) , But if it is below grade 2, it can be sold as a genuine product, but if it exceeds the grade 2, even if scalloping the slab, some pinholes remain, which may cause problems in sales. Here, the second grade is a case where the pinhole incidence is about 25% or less.

즉, 도 7은 열유속비 0.89 내지 1.07 사이 범위에 따른 핀홀발생률을 나타낸 그래프로서, 도트는 실측 데이터이고 실선은 실측 데이터를 비선형으로 피팅(fitting)한 예측 모델로서, 실제와 예측 모델이 다소 일치(R2=0.8122)하는 것으로 나타났다. 여기서, 열유속비와 핀홀발생률의 상관관계에 따른 계수 B1은 바람직하게는 '0.0048'이 될 수 있고, B2는 바람직하게는 '0.0313'이 될 수 있으며, B3은 바람직하게는 '0.2896'이 될 수 있다.That is, FIG. 7 is a graph showing the pinhole incidence according to the range of the heat flux ratio of 0.89 to 1.07, where dots are actual data and solid lines are nonlinear fitting models of actual data, R 2 = 0.8122). Here, the coefficient B1 according to the correlation between the heat flux ratio and the pinhole incidence rate may preferably be 0.0048, B2 may preferably be 0.0313, and B3 may preferably be 0.2896 have.

도 7에 의하면, 몰드내 단/장변 열유속비가 대략 0.90 이상 내지 1.00 이하에서 핀홀발생률이 2등급인 25% 이하로 나타남을 알 수 있다.7, it can be seen that the rate of occurrence of pinholes is less than or equal to 25%, which is the second grade, when the in-mold end / long side heat flux ratio is approximately 0.90 or more to 1.00 or less.

이후, 제어유닛(190)은 산출된 핀홀발생률을 미리 설정된 기준값과 비교하여 몰드를 통해 주조되는 슬라브의 품질을 미리 예측하게 된다. 즉, 제어유닛(190)은 예측된 핀홀발생률과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 상기 핀홀발생률이 기준값을 초과할 경우 주조속도 또는 몰드파우더의 점도를 증가시켜 핀홀 발생 정도를 저감시킬 수 있다(S50). 구체적으로, 핀홀발생률이 기준값을 초과한 경우 불량으로 판단하고, 상기 핀홀발생률이 기준값 이하인 경우 양호로 판단하게 된다. 여기서, 기준값은 '25'[%]가 될 수 있다.Thereafter, the control unit 190 predicts the quality of the slab cast through the mold by comparing the calculated pinhole incidence with a preset reference value. That is, the control unit 190 compares the predicted pinhole incidence with a preset reference value, and if the pinhole incidence exceeds the reference value, the casting speed or the viscosity of the mold powder is increased to reduce the degree of occurrence of pinholes (S50) . Specifically, when the pinhole incidence rate exceeds the reference value, it is judged as a failure, and when the pinhole incidence rate is lower than the reference value, it is judged as good. Here, the reference value may be '25' [%].

또한, 제어유닛(190)은 주조되는 슬라브의 품질이 기준값을 초과할 경우에는, 연속주조에 사용되는 몰드파우더의 점도(poise)를 상승시키거나 연속주조기의 주조속도(m/min)를 상승시켜 핀홀발생 정도를 낮출 수 있다. 구체적으로, 주조속도(m/min)의 제한이 있는 경우에는 몰드파우더 점도(poise)를 상승시키게 되고, 점도(poise)가 일정한 몰드파우더를 사용하는 경우 주조속도(m/min)를 상승시키게 된다.Further, when the quality of the slab to be cast exceeds the reference value, the control unit 190 raises the viscosity of the mold powder used for continuous casting or raises the casting speed (m / min) of the continuous casting machine The degree of pinhole generation can be reduced. Specifically, when there is a limitation of the casting speed (m / min), the mold powder viscosity poise is increased, and when the mold powder having a constant viscosity is used, the casting speed (m / min) is increased .

이로써, 탄소함량이 0.03wt% 이하인 극저탄소강을 이용한 슬라브 주조시, 주조되는 슬라브의 표면에 핀홀 결함이 발생되는 등급을 2등급 이하(핀홀 발생율이 25.0% 이하임)로 제어할 수 있게 되는 것이다.This makes it possible to control the degree of occurrence of pinhole defects on the surface of the cast slab to be less than or equal to grade 2 (the pinhole generation rate is 25.0% or less) at the time of slab casting using an extremely low carbon steel having a carbon content of 0.03 wt% .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연속주조시 조업조건을 통하여 주조되는 슬라브의 표면 결함정도를 미리 예측하고, 이에 따라 적절하게 대처함으로써 주조되는 슬라브의 표면 품질을 향상시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can predict the degree of surface defects of a slab cast through operating conditions during continuous casting in advance and improve the surface quality of the slab to be cast by appropriately coping with it.

상기와 같은 슬라브의 핀홀 결함 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 method for predicting the pinhole defect of the slab is not limited to the construction and the operation 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: 파우더공급기 60: 지지롤
65: 스프레이 수단 70: 핀치롤
80: 연주주편 81: 응고쉘
82: 미응고 용강 83: 선단부
110: 저장부 130: 입력부
150: 주속검출부 170: 표시부
190: 제어유닛
10: Ladle 15: Shroud nozzle
20: tundish 25: immersion nozzle
30: Mold 40: Mold oscillator
50: Powder feeder 60: Support roll
65: Spray means 70: Pinch roll
80: Casting Casting 81: Solidification Shell
82: non-solidified molten steel 83:
110: storage unit 130: input unit
150: Main speed detecting unit 170:
190: control unit

Claims (7)

연속주조시 몰드와 응고쉘의 윤활을 위하여 용강 상단에 투입되는 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 각각 획득하는 단계;
상기에서 획득된 몰드파우더의 점도(poise)와 주조속도(m/min)를 곱하여 핀홀발생지수(Ipv)를 산출하는 단계;
상기에서 산출된 핀홀발생지수를 하기 관계식1에 대입하여 몰드내 단/장변 열유속비(Rhf)를 산출하는 단계; 및
상기에서 산출된 열유속비(Rhf)를 이용하여 하기 관계식2에 의하여 주조되는 슬라브의 핀홀발생률을 예측하는 단계;를 포함하는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
관계식1
Rhf = -A1×Ipv2 + A2×Ipv + A3
여기서, A1, A2 및 A3은 핀홀발생지수(Ipv)와 열유속비(Rhf)의 관계상수로서, A1은 0.040 내지 0.044의 값이고, A2는 0.024 내지 0.027의 값이며, A3은 0.60 내지 0.66의 값임.
관계식2
Pph[%]= B1×Rhf2 - B2×Rhf + B3
여기서, B1, B2 및 B3은 열유속비(Rhf)와 핀홀발생률(Pph)의 관계상수로서, B1은 0.0045 내지 0.0051의 값이고, B2는 0.029 내지 0.033의 값이며, B3은 0.28 내지 0.30의 값임.
Obtaining the viscosity (mold) and casting speed (m / min) of the mold powder to be supplied to the upper end of the molten steel for lubrication of the mold and the solidification shell during continuous casting;
Calculating a pinhole generation index (Ipv) by multiplying the obtained mold powder poise by a casting speed (m / min);
Calculating an in-mold end / long side heat flux ratio (Rhf) by substituting the pinhole generation index calculated above into the following relational expression 1; And
And estimating a pinhole generation rate of the slab cast according to the following relational expression (2) using the heat flux ratio (Rhf) calculated above.
Relationship 1
Rhf = -A1 × Ipv 2 + A2 × Ipv + A3
Here, A1, A2 and A3 are constants of the relationship between the pinhole generation index (Ipv) and the heat flux ratio (Rhf), A1 is a value of 0.040 to 0.044, A2 is a value of 0.024 to 0.027 and A3 is a value of 0.60 to 0.66 .
Relation 2
Pph [%] = B1 × Rhf 2 - B2 × Rhf + B3
Here, B1, B2 and B3 are constant constants of the heat flux ratio (Rhf) and the pinhole generation rate (Pph), B1 is a value of 0.0045 to 0.0051, B2 is a value of 0.029 to 0.033, and B3 is a value of 0.28 to 0.30.
청구항 1에 있어서,
상기에서 예측된 핀홀발생률을 미리 설정된 기준값과 비교하여 연속 주조되는 슬라브의 품질을 예측하는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
The method according to claim 1,
And comparing the predicted pinhole incidence rate with a preset reference value to predict the quality of the slab to be continuously cast.
청구항 1에 있어서,
상기에서 예측된 핀홀발생률과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 상기 핀홀발생률이 기준값을 초과할 경우 주조속도 또는 몰드파우더의 점도를 증가시켜 핀홀 발생 정도를 저감시키는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
The method according to claim 1,
Comparing the predicted pinhole incidence with a preset reference value and increasing the casting speed or the viscosity of the mold powder when the pinhole incidence rate exceeds a reference value to reduce the occurrence of pinholes.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 용강은 탄소함량이 0wt%초과 0.03wt% 이하의 극저탄소강인 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the molten steel is a very low carbon steel having a carbon content exceeding 0 wt% to 0.03 wt%.
청구항 1에 있어서,
상기에서 주조되는 슬라브의 두께(T)는 200 내지 300mm이고, 슬라브의 폭(W)은 1000 내지 2000mm인 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness (T) of the slab cast in the above is 200 to 300 mm and the width (W) of the slab is 1000 to 2000 mm.
청구항 1에 있어서,
상기 몰드파우더의 점도(poise)는 1.0 내지 3.0poise이고, 주조속도는 1.0 내지 2.0m/min로 제어되는 슬라브의 핀홀 결함 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the molding powder has a viscosity of 1.0 to 3.0 poise and a casting speed of 1.0 to 2.0 m / min.
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WO2000005012A1 (en) 1998-07-21 2000-02-03 Shinagawa Refractories Co., Ltd. Molding powder for continuous casting of thin slab
KR20120097064A (en) * 2011-02-24 2012-09-03 현대제철 주식회사 Device for estimating a pin-hole defect of solidified shell in continuous casting process and method therefor

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