KR101505150B1 - 코일제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 턴디쉬 내 수용된 용강의 수소농도를 측정하는 측정단계; 상기 용강으로부터 슬라브를 연속주조하는 주조단계; 및 상기 측정단계에서 측정된 상기 용강의 수소농도와 기설정된 수소농도을 비교하여 상기 슬라브의 결함여부를 판단하는 판단단계를 포함하는 코일제조방법이 제공된다.

Description

코일제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING COIL}

본 발명은 코일제조방법에 관한 것이다.

연속 주조 조업 중, 용강이 몰드 내에 공급될 때 용강뿐만 아니라 부자재인 몰드 파우더가 투입되고 몰드 내에 공급된 용강에서 발생된 열에 의해 용융되어 용강과 몰드 사이의 열전달을 제어하고 윤활능을 향상시킨다.

이러한 몰드 파우더는 용강 내 수소 농도에 따라 열전달 능력이 바뀌게 되는데, 이에 따라 몰드 장단변의 전열량에 차이가 발생하여 슬라브 코너부 크랙과 같은 표면 결함을 발생시키고, 이 표면 결함은 열연 코일 에지부 선형 표면 결함을 발생시킨다.

1차적으로 슬라브 코너부에 생성된 표면 결함은 스카핑을 통해 표면부 결함을 제거할 수는 있지만 그 경향을 정확하게 판단할 수 없기 때문에 크랙 민감 강종을 무조건 스카핑을 하게 되고 이에 따라 원가가 상승하게 된다.

관련한 기술로는 대한민국 특허공개공보 제2011-0022330호(2011.03.07 공개, 박슬라브 열연코일의 표면 결함 저감 방법)가 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 턴디쉬 내 용강의 수소농도를 측정하고, 측정된 수소농도로부터 코일의 결함여부를 판단할 수 있는 코일제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 턴디쉬 내 수용된 용강의 수소농도를 측정하는 측정단계; 상기 용강으로부터 슬라브를 연속주조하는 주조단계; 및 상기 측정단계에서 측정된 상기 용강의 수소농도와 기설정된 수소농도을 비교하여 상기 슬라브의 결함여부를 판단하는 판단단계를 포함하는 코일제조방법이 제공된다.

상기 주조단계는, 염기도(C/S)가 0.8-1이고, 점도가 1.5-2.5poise인 몰드 파우더를 사용하고, 100 중량부 기준으로, C: 0.06~0.08 중량부, Mn: 0.3~0.8중량부를 포함하는 용강으로부터 폭 900~2200mm이고, 두께 225~250mm인 슬라브를 연속주조할 수 있다.

측정된 상기 수소농도가 기설정된 수소농도 이상인 경우, 상기 슬라브에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

상기 기설정된 수소농도는 5ppm 일 수 있다.

상기 판단단계 이후에, 상기 슬라브의 결함이 존재하는 것으로 판단된 경우,

상기 슬라브를 스카핑(SCARFING)하는 스카핑단계를 더 포함할 수 있다.

상기 스카핑단계를 거친 상기 슬라브를 압연기에서 압연하는 압연단계를 더 포함할 수 있다.

측정된 상기 수소농도가 상기 기설정된 수소농도 미만인 경우, 상기 슬라브를 압연기에서 압연하는 압연단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 코일제조방법을 이용하여 턴디쉬 내 용강의 수소농도를 측정하고, 측정된 수소농도로부터 코일의 결함여부를 판단함으로써, 공정을 효율적으로 운용할 수 있고, 코일의 표면 품질 개선이 가능하다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드의 각 변에 따른 열유속을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴디쉬 수소농도에 따른 최대 열유속 편차 상관관계를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 열유속 편차에 따른 코일 표면 결함 지수를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일제조방법의 공정도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 코일제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드의 각 변에 따른 열유속을 나타낸 그래프, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴디쉬 수소농도에 따른 최대 열유속 편차 상관관계를 나타낸 그래프, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 열유속 편차에 따른 코일 표면 결함 지수를 나타낸 그래프, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일제조방법의 공정도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일제조방법은 측정단계, 주조단계 및 판단단계를 포함한다.

측정단계는 턴디쉬 내 수용된 용강의 수소농도를 측정하는 것이다.

주조단계는 턴디쉬 내 용강이 몰드로 이송되고, 이송된 용강을 연주기에서 연속주조하여 슬라브를 제조하는 것이다.

이때, 용강은 100 중량부 기준으로, C: 0.06~0.08 중량부, Mn: 0.3~0.8중량부를 포함한다.

또한, 몰드 내에 공급된 용강에서 발생된 열에 의해 용융되어 용강과 몰드 사이의 열전달을 제어하고 윤활능을 향상시키기 위하여 용강의 상부에 투입되는 몰드 파우더는 염기도(C/S)가 0.8-1이고, 점도가 1.5-2.5poise인 것을 사용한다.

이때, 용강으로부터 주조되는 슬라브는 폭 900~2200mm이고, 두께 225~250mm인 조건을 만족시키는 것이다.

염기도 염기성 성분과 산성 성분의 비로써, 본 발명에 사용된 몰드 파우더의 염기도는 CaO(%)/SiO₂(%)을 의미한다.

점도는 점성률의 단위로 사용되고 있는 것으로서, 유체의 흐름과 직각 방향으로 1㎝ 떨어진 두 평면 사이에서 속도차가 1㎝/s 일때, 1dyne/㎠의 마찰 응력이 작용하는 값을 말한다. 즉, 1POISE=1g/㎝ㆍs=1dyneㆍs/㎠이다.

판단단계는 측정단계에서 측정된 턴디쉬 내 용강의 수소농도와 기설정된 수소농도를 비교하여 슬라브의 결함여부를 판단하는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 턴디쉬 내 수소농도가 5ppm 보다 큰 경우, 최대 열유속 편차가 커짐을 확인할 수 있다.

최대 열유속 편차는 몰드의 장변부의 최대 열유속과 몰드의 단변부의 최소 열유속의 차이로부터 구할 수 있다.

즉, 몰드의 상변부(L/S), 몰드의 하변부(F/S), 몰드의 우변부(right), 몰드의 좌변부(left) 를 측정하여 몰드의 상변부(L/S), 몰드의 하변부(F/S) 중 최대 열유속과 몰드의 우변부(right), 몰드의 좌변부(left) 중 최소 열유속의 차이로부터 최대 열유속 편차를 구할 수 있다.

열유속은 단위면적 및 단위시간당의 통과 열량을 의미한다. 본 발명에서는 MW/m²단위를 갖는다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 턴디쉬 내 일정 수소농도 이상에서부터 최대 열유속 편차가 0.3 이상인 비율이 급격하게 증가하는 경향을 보인다.

특히, 턴디쉬 내 수소농도가 5ppm 이상에서 최대 열유속 편차가 0.3 이상인 비율이 급격하게 증가함을 확인할 수 있다.

도 3은 최대 열유속 편차가 0.3 이상인 경우에 코일의 표면 결함 지수가 높게 나타나는 것을 보여준다.

즉, 측정된 수소농도가 기설정된 수소농도 이상인 경우, 슬라브에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

이때, 기설정된 수소농도는 5ppm으로 결정될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 측정된 턴디쉬 내 용강의 수소농도가 5ppm 미만인 경우, 슬라브에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단되어, 이러한 슬라브는 압연을 위하여 압연기로 이송될 수 있다.

또한, 측정된 턴디쉬 내 용강의 수소농도가 5ppm 이상인 경우, 이러한 용강으로 제조된 슬라브는 슬라브에 결함이 존재하는 것으로 판단되어, 압연기로 이송되기 전에 스카핑단계를 거친다.

스카핑은 불꽃 가공의 일종으로 가스 절단의 원리를 응용하여 슬라브의 표면을 비교적 낮고, 폭넓게 용삭(鎔削)하여 슬라브 표면의 결함을 제거하는 방법이다.

스카핑을 거치며 표면의 결함이 제거된 슬라브는 압연기로 이송되어 압연단계를 더 거칠 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 코일제조방법은 턴디쉬 내 용강의 수소농도를 측정하고, 이로부터 슬라브의 결함여부를 판단하고, 슬라브의 결함이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 슬라브는 스카핑을 실시하고, 슬라브의 결함이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 스카핑공정 없이 압연하여 코일을 제조하는 것으로서, 코일제조공정을 효율적으로 운용하고, 코일의 품질을 개선할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

[H]: 수소농도
L/S: 몰드의 상변부
F/S: 몰드의 하변부
right: 몰드의 우변부
left: 몰드의 좌변부

Claims (7)

1. 턴디쉬 내 수용된 용강의 수소농도를 측정하는 측정단계;
   상기 용강으로부터 슬라브를 연속주조하는 주조단계;
   상기 측정단계에서 측정된 상기 용강의 수소농도와 기설정된 수소농도을 비교하여 상기 슬라브의 결함여부를 판단하는 판단단계; 및
   상기 슬라브의 결함이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 슬라브를 스카핑(SCARFING)하는 스카핑단계;를 포함하며
   상기 주조단계는,
   염기도(C/S)가 0.8-1이고, 점도가 1.5-2.5poise인 몰드 파우더를 사용하고, 100 중량부 기준으로, C: 0.06~0.08 중량부, Mn: 0.3~0.8중량부를 포함하는 용강으로부터 폭 900~2200mm이고, 두께 225~250mm인 슬라브를 연속주조하고,
   상기 판단단계는,
   측정된 상기 수소농도가 기설정된 수소농도 이상인 경우, 상기 슬라브에 결함이 존재하는 것으로 판단하며,
   상기 기설정된 수소농도는 5ppm 인 것을 특징으로 하는 코일제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 스카핑단계를 거친 상기 슬라브를 압연기에서 압연하는 압연단계를 더 포함하는 코일제조방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   측정된 상기 수소농도가 상기 기설정된 수소농도 미만인 경우, 상기 슬라브를 압연기에서 압연하는 압연단계를 더 포함하는 코일제조방법.

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