KR101485663B1 - 연속주조 주편의 폭 제어방법 - Google Patents

연속주조 주편의 폭 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 턴디쉬에 구비된 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 공정에서, 상기 턴디쉬 내의 용강의 제1 주조온도를 측정하는 제1 주조온도측정단계; 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정하는 제2 주조온도측정단계; 및 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이를 확인한 후 상기 용강의 주조속도를 유지 또는 변화시키는 주조속도변화단계;를 포함하는 연속주조 주편의 폭 제어방법에 관한 것이다.

Description

연속주조 주편의 폭 제어방법 {Control method of continuous casting slab width}
본 발명은 연속주조시 주편의 폭을 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 턴디쉬의 온도변화에 따른 연속주조의 주조속도와의 관계를 규명하고, 이를 이용하여 연속주조 주편의 폭을 제어하는 방법에 관한 것이다.
통상, 강의 연속주조 공정은 턴디쉬를 통하여 배출되는 용강이 수냉되는 몰드로 공급되고 동시에 몰드에서는 용강이 응고가 시작되며, 밴더와 스트랜드를 지나는 동안 응고가 완료되어 주편을 생산하는 공정으로 이루어진다. 그리고 생산되는 주편의 폭과 두께는 몰드의 형상에 의해 대부분 결정되며, 특히 주편의 두께는 연주기내의 롤에 의해 지속적으로 교정이 되면서 균일한 두께를 갖게 된다. 반면, 상기 주편의 폭은 몰드에서 냉각된 이후에 2차적으로 주편의 폭을 교정하는 장치가 없으므로 상당한 편차를 갖게 된다. 이렇게 발생한 주편의 폭 편차는 압연과정에서 엣저 또는 엣징롤을 이용하여 주편의 폭 (주편폭)을 압연지시폭과 일치하도록 교정한다. 반면, 이러한 교정과정에서도 상기 주편폭과 압연지시폭과의 편차가 클 경우 엣저 또는 엣징롤에 의한 죽편폭의 교정량이 커지지게 되고, 따라서 슬라브 에지 (slab edge) 결함의 발생량이 증가하여 소재의 실수율이 감소되는 문제점이 있다. 상기 슬라브 에지 결함은 열연코일 또는 냉연코일의 양단부에서 내측으로 10mm 내지 30mm 지점에서 스크래치 형태로 압연방향에 연속적으로 발생하는 줄무늬 결함을 말한다.
상기 슬라브 에지 결함의 발생 기구는 논문 철과강 vol.82(1996) 58에 개재된 것으로 도 1에서와 같이 압연하는 과정에서 주편의 모서리부분에 주름이 발생 (a)하고, 압연이 완료되어도 주름이 펴지지 않고 강판 표면에 잔류 (b)하여 줄무늬 형태의 결함으로 나타나므로 최종적으로는 제거하여 스크랩 처리 (c)하게 된다. 따라서, 상기 슬라브 에지 결함량이 증가할 경우 제거되는 양이 증가하므로, 소재의 실수율이 저하되는 문제점이 있다.
JP1998-085803에서는 슬라브 에지 결함 (일명 엣지심, Edge seam)을 감소시키기 위해 강을 연속 주조한 후 주편을 1100∼1300℃의 온도에 가열한 후，단면 형상이 원호상 또는 볼록한 단면부를 갖는 둥근 볼록형 프레스 금형을 이용하여 주편의 폭조정을 실시함으로써 슬라브 에지 결합 발생량을 감소시키는 방안을 제시하였다. 반면, 이와 같은 방안은 주편폭과 실제 압연폭의 차이가 적은 경우에는 효과가 있지만, 그 차이가 소정 범위를 넘은 경우에는 변형량이 커져서 실제 적용하기가 힘든 단점이 있다.
JP1996-057585에서는 슬라브 에지 결함의 원인을 개선하기 위하여 주편 형상을 제어하는 것으로, 주편의 두께 불균일을 유발하는 요인인 용강온도 불균일을 제어하고, 상기 용강온도 불균일을 제어하기 위하여 몰드내 EMS를 설치하여 용강의 혼합이 활발하도록 하는 방안을 제시하였다. 반면, 이와 같은 방안은 몰드내의 용강의 온도편차를 저감하는 기술로 턴디쉬에서 상기 몰드내로 유입되는 용강의 온도를 제어하기는 불가능한 방안이므로 주편폭 편차를 저감하는 데에는 효과적이지 않다.
따라서, 턴디쉬 온도 변화와 무관하게 균일한 주편폭을 갖도록 하기 위한 다양한 방안으로 연구가 진행되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 연속주조시 균일한 폭을 갖는 주편을 제작할 수 있는 연속주조 주편의 폭 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 연속주조시 래들의 교체하는 과정에서 발생하는 용강의 온도변화에 대응하여 주변의 폭이 균일하도록 제어할 수 있는 방법을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 턴디쉬에 구비된 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 공정에서, 상기 턴디쉬 내의 용강의 제1 주조온도를 측정하는 제1 주조온도측정단계; 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정하는 제2 주조온도측정단계; 및 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이를 확인한 후 상기 용강의 주조속도를 유지 또는 변화시키는 주조속도변화단계;를 포함하는 연속주조 주편의 폭 제어방법을 포함한다.
상기 제1 주조온도측정단계와 제2 주조온도측정단계 사이에 상기 주편의 폭편차를 확인하는 폭편차확인단계를 더 포함할 수 있다.
상기 폭편차확인단계에서 상기 주편의 폭편차는 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이일 수 있다.
상기 폭편차확인단계에서 주편의 폭편차가 5mm를 초과하는 경우에 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정할 수 있다.
상기 제1 주조온도측정단계에서 용강의 제1 주조속도를 측정하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 주조속도변화단계에서 상기 주조속도는 하기 식(1)에 따라 제2 주조속도로 변화시킬 수 있다.
식(1) : 주편폭 변화량 (mm) = a * (제1 주조온도-제2 주조온도) + b * (제1 주조속도-제2 주조속도) + c
상기 주편의 폭이 1000mm 미만인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.15이고, b는 39일 수 있다. 또한, 상기 주편의 폭이 1000mm 내지 1200mm인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.18이고, b는 45 일 수 있다. 상기 주편의 폭이 1200mm 초과인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.26이고, b는 52 일 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 연속주조시 균일한 폭을 갖는 주편을 제작할 수 있는 연속주조 주편의 폭 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 연속주조시 래들의 교체하는 과정에서 발생하는 용강의 온도변화에 대응하여 주변의 폭이 균일하도록 제어할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 슬라브 에지 결함의 발생 기구를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 슬라브 에지 결합을 나타낸 도면이다.
도 3은 주편의 폭편차에 따른 슬라브 에지 (결합)의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 주조속도가 일정한 경우의 주조온도와 주편의 폭편차의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 주조온도가 일정한 경우의 주조속도와 주편의 폭편차의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6a는 주조온도변화량에 대한 주편의 폭변화량을 나타낸 도면이다.
도 6b는 주조속도변화량에 대한 주편의 폭변화량을 나타낸 도면이다.
도 7은 주조온도, 주조속도의 관계와, 주편의 폭편차를 나타낸 도면이다.
도 8은 비교예 및 실시예에 따른 주편의 폭편차를 확인한 그래프이다.
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.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조 주편의 폭 제어방법은, 턴디쉬에 구비된 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 공정에서, 상기 턴디쉬 내의 용강의 제1 주조온도를 측정하는 제1 주조온도측정단계; 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정하는 제2 주조온도측정단계; 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이를 확인한 후 상기 용강의 주조속도를 유지 또는 변화시키는 주조속도변화단계;를 포함한다. 또한, 상기 제1 주조온도측정단계 이후에 제2 주조온도측정단계 사이에는 상기 주편의 폭편차를 확인하는 폭편차확인단계를 더 포함할 수 있다.
턴디쉬에 구비된 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 공정에서, 용강은 턴디쉬를 통하여 몰드로 공급되고, 상기 몰드에서 수냉에 의하여 용강의 응고가 시작되어 주편으로 제조될 수 있다. 이때, 상기 주편의 폭과 두께는 주편이 통과하는 몰드의 형상에 의하여 대부분 결정되며, 주편의 두께는 상기 몰드를 통과한 후 2차적인 압연공정에 의하여 추가로 제어되어 균일한 두께로 구비될 수 있다. 반면, 주편의 폭은 상기 두께와는 다르게 추가로 교정하는 공정이 없어 문제될 수 있는데 본 발명은 주편의 폭을 균일하게 제어할 수 있는 방법을 제시할 수 있다.
상기 제1 주조온도측정단계에서는 턴디쉬 내에 구비된 용강의 제1 주조온도를 측정할 수 있다. 턴디쉬에는 용강을 가열하는 등 용강에 인위적으로 열을 제공할 수 있는 장치를 구비하고 있지 않으나, 턴디쉬 내에 구비된 용강은 대량으로 구비되어 있고, 또한 상기 턴디쉬의 하부에서 몰드로 연결되기 때문에 상기 몰드로 배출되는 용강의 온도는 크게 변화하지는 않는다. 반면, 상기 연속주조 중 또는 연연주시 턴디쉬로 용강을 공급하는 래들을 교체하는 등의 경우에는 용강의 온도가 변화하게 되고, 이는 주편의 폭편차에 영향을 미칠 수 있다.
상기 폭편차확인단계에서는 주편의 폭편차를 확인하는 단계로, 연속적으로 제조되는 주편의 폭을 측정하여 시간에 따른 폭편차를 확인할 수 있다. 전술한 바와 같이, 래들의 교체가 없는 경우에는 턴디쉬 내의 용강의 온도는 크게 변화하지 않고 따라서 상기 주편의 폭편차도 양호한 수준으로 나타날 수 있다. 반면, 래들 등의 교체가 있는 경우에는 턴디쉬 내의 용강의 온도가 변화할 수 있고 이는 주편의 폭편차의 결과로 이어질 수 있다. 또한, 상기 주편의 폭편차는 턴디쉬 내의 용강의 온도 변화에 영향을 받으므로, 상기 주편의 폭편차가 양호하지 않은 경우에는 턴디쉬 내의 용강의 온도 등의 연속주조 공정에 이상점이 발생함을 알려주는 알람의 역할을 할 수 있다.
상기 폭편차확인단계에서 폭편차를 확인한 후, 폭편차가 양호한 경우에는 연속주조하여 주편을 제조하는 공정을 계속 이어지도록 할 수 있다. 반면, 상기 폭편차가 소정 범위값을 넘어가는 경우에는 상기 제2 주조온도측정단계에서 상기 턴디쉬의 제2 주조온도를 측정하여 이를 확인할 수 있다. 별법으로, 래들을 교체하는 경우에는 대부분 턴디쉬 내의 용강의 온도가 하강하므로, 상기 제2 주조온도를 측정하여 턴디쉬 내의 용강의 온도를 확인할 수 있다.
주조속도변화단계에서는, 제1 및 제2 주조온도의 차이를 확인한 후 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이가 소정범위 내에 포함되는 경우에는 주편의 폭편차도 소정범위 내에 포함되므로 주조속도를 그대로 유지할 수 있다. 반면, 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이가 소정범위를 벗어난 경우에는 상기 주조속도를 변화시킬 수 있다. 이때에는, 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이에 대응하여 주편의 폭편차가 발생할 수 있고, 따라서 주조속도를 변화시킴으로써 상기 제1 및 제2 주조온도의 차이에 대한 주편의 폭편차의 변화를 상쇄시킬 수 있다. 턴디쉬 내에는 용강으로 열을 가열하는 수단이 구비되어 있지 않고, 또한 턴디쉬의 크기 등의 특성 상 턴디쉬 내에 구비된 용강의 온도를 제어하기는 용이하지 않다. 반면, 본 발명에 따른 연속주조 주편의 폭 제어방법에서는 상대적으로 제어하기 쉬운 주조속도를 제어함으로써 주편의 폭을 제어할 수 있다. 후술한 실험에서 얻은 결과와 같이, 주조속도와 용강의 온도 (주조온도)는 서로 상관관계를 갖고 주편의 폭편차에 영향을 미칠 수 있다. 이때, 상기 주조온도의 변화에 따라 주조속도를 제어하여 주편의 폭편차 발생을 상세함으로써, 주편의 폭이 균일하도록 제어할 수 있다.
상기 폭편차확인단계에서 상기 주편의 폭편차는 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이일 수 있다. 예컨대, 상기 목표 주편폭은 연속주조 공정에서 목표로 하는 주편의 폭을 의미하고, 측정 주편폭은 실제 몰드를 통과한 주편의 폭을 측정하여 얻은 값을 의미할 수 있다. 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이인 주편의 폭편차를 확인하고 상기 주조속도를 변화시킴으로써 주편의 폭편차를 감소시킬 수 있다. 따라서, 주편의 실수율을 향상시키고, 주편의 폭을 목표로 하는 크기를 갖도록 일정한 폭을 갖도록 제어할 수 있다.
도 2는 슬라브 에지 결합을 나타낸 도면이고, 도 3은 주편의 폭편차에 따른 슬라브 에지 (결합)의 관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 연속주조 주편의 폭 제어방법을 사용하지 않는 통상적인 방법에 의하여 제조된 슬라브의 에지 결함을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬라브 에지 (slab edge) 결함은 열연코일 또는 냉연코일의 양단부에서 내측으로 10mm 내지 30mm 지점에서 스크래치 형태로 압연방향에 연속적으로 발생하는 줄무늬 결함을 말하는 것으로, 이는 추후 슬리팅 등에 의하여 제거되는 부분이다. 따라서, 상기 슬라브 에지 결함이 많을수록 또는 상기 슬라브 에지 결합이 내측에서 형성될수록 제거되는 양이 증가되므로 소재의 실수율이 감소되는 문제점이 있다.
도 3은 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이인 주편의 폭편차의 발생량에 따른 슬라브 에지 결함 발생과의 상관관계를 나타내는 그래프로, 주편의 폭편차가 클수록 슬라브 에지 결함의 발생량이 큼을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이 주편의 폭편차를 감소시키도록 제어함으로써 슬라브 에지 결함의 발생량을 감소시킬 수 있고, 이에 의하여 소재의 실수율을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
하기에서는, 주편의 폭 (주편폭)에 영향을 미치는 주조온도의 영향에 대하여 확인하고, 주조온도의 변화에 대응하는 다른 조업인자의 영향을 도출하여 최종적으로 주조온도 변화량에 대응하는 조업인자를 제어함으로써 주편폭이 일정하도록 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법에 대해서 검토한다.
도 4는 주조속도가 일정한 경우의 주조온도와 주편의 폭편차의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 주조속도가 일정한 조건에서 주조온도의 변화 (제1 주조온도에서 제2 주조온도로 변화)에 따른 주편의 폭편차 (측정 주편폭 - 목표 주편폭) 변화거동을 나타내었다. 전반적으로 주조온도의 변화에 따라 주편의 폭편차가 거의 유사한 경향으로 변화됨을 보여주고 있다. 즉, 주조온도가 높은 경우에는 몰드에서 용강이 수냉되어 형성되는 응고셀 (solidifide shell)의 두께가 얇고 주편의 표면온도가 높다. 따라서, 전체적으로 철정압에 대한 주편의 변형저항이 감소하기 때문에 주편 폭퍼짐은 많이 발생하게 되고, 주편의 폭이 증가하므로 폭편차가 증가한다. 뿐만 아니라 연연주사이의 경우, 래들을 교체하기 위하는 등 래들로부터 턴디쉬로 용강 공급이 잠시 멈추는 영역에서는 턴디쉬내의 용강량의 감소로 열손실이 많아 용강의 온도가 저하된다. 전술한 바와 같이, 주조온도 즉 용강의 온도 변화는 주편의 폭편차와 유사한 경향으로 변화되므로, 용강의 온도가 저하됨에 따라 주편의 폭은 감소한다.
도 5는 주조온도가 일정한 경우의 주조속도와 주편의 폭편차의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5을 참조하면, 동일한 주조온도 조건에서는 주조속도를 변화시킴에 따라 주편의 폭편차가 발생함을 확인할 수 있다. 즉, 주조속도의 감소는 주편의 표면과 대기와의 접촉 시간을 증가시키므로, 주편의 표면에서의 열방출 속도를 증가시키고 그 결과 응고셀의 두께를 증가시키고, 주편의 온도 감소를 조장하여 결과적으로 철정압에 의한 폭퍼짐이 감소되는 효과를 유발한다.
즉, 전술한 도 4 및 도 5와 같이, 연속주조 공정에서 몰드를 이용하여 주편을 제조하는 경우, 주조온도를 증가시키면 주편의 폭의 증가를 조장하고, 주조온도를 감소시키면 주편의 폭의 감소시킴을 확인할 수 있었다. 즉, 주조온도의 변화경향은 주편의 폭의 변화경향과 유사함을 확인할 수 있었다. 또한, 주조속도를 감소시키면 이는 주편의 폭을 감소시킴을 확인할 수 있었고, 반대로 주조속도를 증가시키면 주편의 폭을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 즉, 주조온도와 주조속도는 주편의 폭의 변화에 영향을 줌을 확인할 수 있었고, 연속주조시 상기 주조온도와 주조속도를 적절하게 조합함으로써 주변의 폭을 일정하도록 하는 조건을 도출할 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 6a는 주조온도변화량에 대한 주편의 폭변화량을 나타낸 도면이고, 도 6b는 주조속도변화량에 대한 주편의 폭변화량을 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 주조온도변화량에 대한 주편의 폭변화량이 선형적으로 일치함을 확인할 수 있다. 또한, 도 6b를 참조하면, 주조속도변화량에 대한 주편의 폭변화량도 선형적으로 잘 일치됨을 확인할 수 있다. 상기 도 6a 및 도 6b로부터, 주편의 폭변화량 (폭편차)는 주조온도 (제1 주조온도-제2 주조온도)와 주조속도변화에 대한 함수로 나타낼 수 있으며, 동일한 방법으로 주편의 폭에 따라서 세분화가 가능하므로 하기 식(1)과 같이 나타낼 수 있다.
식(1) : 주편폭 변화량 (mm) = a * (제1 주조온도-제2 주조온도) + b * (제1 주조속도-제2 주조속도) + c
도 6a 및 도 6b에 나타난 바와 같이, 주조온도변화량에 대한 주편의 폭변화량와 주조속도변화량에 대한 주편의 폭변화량은 모두 선형적으로 변화하므로, 각 강종에 따른 식(1)의 a 및 b의 값을 도출할 수 있다. 따라서, 몇회의 연속조업으로 데이터를 취합하여 a 및 b의 값을 도출하고, 이를 후속하는 연속주조 공정에서 주편의 폭편차를 제어하기 위한 주조온도 및 주조속도의 변화에 적용할 수 있다.
주편폭 Δw (주편폭 변화량)=a*ΔT(주조온도변화)+b*ΔV(주조속도변화) 실시 예
(제1 주조온도-제2 주조온도 = 5)
a b a/b
(℃/mpm) 		(a/b) * 5℃
(mpm)
<1000 mm 0.15 39 0.0038 제1 주조속도 + 0.019=제2 주조속도
1000~1200 mm 0.18 45 0.0040 제1 주조속도 + 0.020=제2 주조속도
>1200 mm 0.26 52 0.0050 제1 주조속도 + 0.025=제2 주조속도
연속주조에서 주편의 폭에 따른, 주편폭 변화량, 주조온도변화 및 주조속도변화를 확인하고, 식(1)의 a 및 b를 도출하여 표 1에 나타내었다.
표 1을 참조하면, 주조조업에서는 가능한 주조속도의 변화는 최소화하는 것이 바람직하다. 따라서, 현장의 조업조건에 적절하도록 주조속도변화를 위한 주조온도변화의 범위를 설정할 필요가 있다. 상기 주조온도변화는 주편의 폭편차를 유발하므로, 상기 주편의 폭편차를 감소시키기 위하여 주조속도를 변경할 수 있다. 예컨대, 주조온도변화가 5℃인 경우에, 식(1)에서 도출되는 (a/b)를 주조온도변화 5℃에 곱함으로써 주조속도변화값을 도출할 수 있다. 이를 적용하여 주조속도를 변화시키는 경우에는 주편의 폭이 일정하게 균일함을 확인할 수 있었다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조 주편의 폭 제어방법은 순차적으로 제1 주조온도를 측정하는 1 주조온도측정단계, 제2 주조온도측정단계 및 주조속도변화단계로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 주조온도측정단계 사이에는 필요하다면 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이인 주편의 폭편차를 확인하는 폭편차확인단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 주조온도측정단계에서 용강의 제1 주조속도를 측정하는 것을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 표 1은 각각의 탄소강 또는 스테인리스강을 연속주조하는 경우에 주편폭에 따라서 도 6a 및 도 6b와 같이, 주조온도변화량과 주편폭 변화량과 주조속도변화량에 따란 주편폭 변화량을 확인하고 식(1)을 이용하여 각각의 a 및 b값을 도출하였다. 주편의 폭이 1000mm 미만인 경우, 1000mm 내지 1200mm인 경우 및 1000mm 초과인 경우에서 각각의 a 및 b값을 확인하였다.
주편의 폭이 1000mm 미만인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.15이고, b는 39이고, 주편의 폭이 1000mm 내지 1200mm인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.18이고, b는 45이며, 주편의 폭이 1200mm 초과인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.26이고, b는 52인 것을 확인하였다.
이를 적용하는 경우에는, 주조속도변화단계에서의 주조속도를 변화시킬 수 있는데, 주편의 폭이 1000mm 미만이고 주조온도변화가 5℃ (제1 주조온도 - 제2 주조온도)인 경우에는 주편의 폭편차를 감소시키기 위하여 주조속도를 변화시킬 수 있는데, a/b(=0.0038) * 5에 의하여 도출되는 값인 0.019만큼 주조속도변화단계에서 주조속도를 변화시킴으로써 주편의 폭을 일정하게 유지할 수 있다. 이와 유사하게, 주편의 폭이 1000mm 내지 1200mm인 경우에는 주조온도변화가 5℃이면, 주조속도변화를 0.02만큼 증가시키고, 주편의 폭이 1200mm 초과인 경우 주조온도변화가 5℃이면, 주조속도변화를 0.025만큼 증가시킴으로써 주편의 폭을 일정하도록 제어할 수 있다. 이때, 변화기 전 주조속도인 상기 제1 주조속도는 상기 제1 주조온도측정단계에서 측정한 값을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제1 및 제2 주조온도의 차이가 없는 경우에는 용강의 제1 및 제2 주조속도가 일정하게 유지될 수 있다.
주편의 폭편차는 5mm 이내인 것이 상기 주편을 구성하는 하나의 롤의 폭에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 주편의 폭편차는 5mm 이하인 것이 바람직한데, 상기 폭편차확인단계에서 주편의 폭편차가 5mm를 초과하는 경우에 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정함으로써 상기 식(1)에 따라 제2 주조속도를 변경하여 주편의 폭편차가 5mm 이하를 유지하도록 할 수 있다.
도 7은 주조온도, 주조속도의 관계와, 주편의 폭편차를 나타낸 도면이고, 도 8은 비교예 및 실시예에 따른 주편의 폭편차를 확인한 그래프이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 연속주조 주편의 폭 편차 제어방법을 이용한 결과이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 주조온도에 따른 주조속도를 제어함으로써, (이와 반대로 주조속도에 따른 주조온도를 제어하는 것도 가능하다) 주편의 폭편차가 대략 5mm 이하임을 확인할 수 있었다. 본 발명의 연속주조 주편의 폭 편차 제어방법이 적용되지 않은 도 4 및 도 5를 참조하면, 이때 주편의 폭편차는 대략 10mm 이내로 나타났으며, 이는 본 발명의 적용한 경우인 5mm 이하의 폭편차에 비하여 2배 이상을 나타냄을 확인할 수 있었다. 도 9를 참조하여 본 발명의 제어방법을 적용하지 않은 비교예와 실시예를 비교하면, 본 발명을 적용하여 연속주조한 주편의 경우에는 폭편차가 거의 없고 균일한 폭으로 제조됨을 확인할 수 있었다.
본 발명을 이용하여 연속주조 주편을 제조하는 경우에는, 연속주조 공정에서 주조온도가 통상보다 높거나 낮을 경우, 또는 래들을 교체하는 등의 경우에 발생할 수 있는 주편의 폭편차를 효과적으로 제어할 수 있다. 따라서, 주편의 길이방향으로 균일한 폭을 갖도록 제조할 수 있고, 결과적으로 후속하는 고정인 열연공정 및 냉연공정 이후, 코일에서의 슬라브 에지 결함을 감소시켜 소재의 실수율을 증대시킬 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.

Claims (9)

  1. 턴디쉬에 구비된 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 공정에서,
    상기 턴디쉬 내의 용강의 제1 주조온도를 측정하는 제1 주조온도측정단계;
    상기 주편의 폭편차를 확인하는 폭편차확인단계;
    상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정하는 제2 주조온도측정단계; 및
    상기 제1 및 제2 주조온도의 차이를 확인한 후 상기 용강의 주조속도를 유지 또는 변화시키는 주조속도변화단계;를 포함하고,
    상기 제1 주조온도측정단계에서 용강의 제1 주조속도를 측정하는 것을 더 포함하며,
    상기 주조속도변화단계에서 상기 주조속도는 하기 식(1)에 따라 제2 주조속도로 변화시키는 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
    식(1) : 주편의 폭편차 (mm) = a * (제1 주조온도-제2 주조온도) + b * (제1 주조속도-제2 주조속도) + c
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폭편차확인단계에서 상기 주편의 폭편차는 측정 주편폭과 목표 주편폭의 차이인 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폭편차확인단계에서 주편의 폭편차가 5mm를 초과하는 경우에 상기 턴디쉬 내의 용강의 제2 주조온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주편의 폭이 1000mm 미만인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.15이고, b는 39인 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주편의 폭이 1000mm 내지 1200mm인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.18이고, b는 45인 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주편의 폭이 1200mm 초과인 경우에는 상기 식(1)에서 a는 0.26이고, b는 52인 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 폭 제어방법.
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