KR101518638B1

KR101518638B1 - 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법

Info

Publication number: KR101518638B1
Application number: KR1020130163351A
Authority: KR
Inventors: 서창우; 이용헌; 최재혁
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-05-07

Abstract

본 발명은, 용강을 수용하는 턴디쉬 하단의 몰드에서 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 주형 형성단계와, 상기 몰드 하단의 복수개의 세그먼트 내부에 주편을 인발하는 구동롤과 주편을 주조 방향으로 가이드하는 가이드롤 및 주편에 냉각수를 분사하는 스프레이 노즐을 구비하는 2차 냉각대에서, 표층 페라이트 균일도를 향상시키기 위해 냉각수 비수량을 조절하는 2차 냉각단계를 포함하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 2차 냉각대의 비수량을 조절하여 주편의 표면에 발생할 수 있는 띠상 줄무늬 결함을 방지할 수 있다.

Description

주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법{CONTINUOUS CASTING METHOD FOR PREVENTING SURFACE DEFECT OF SLAB}

본 발명은 연속주조방법에 관한 것으로, 상세하게는 연속주조공정에서 냉각대 비수량을 조절하여 주편 표면에 발생할 수 있는 띠상 줄무늬 결함을 저감할 수 있는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법에 관한 것이다.

스테인레스 강은 오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계 및 듀플렉스계 또는 이상계로 분류된다.

여기서, 오스테나이트계 스테인리스강 중에서 가장 대표적인 것은 304계 오스테나이트계 스테인리스 강으로서, 용접성 성형성 및 가공성 등이 우수하다.

그런데, 도 1을 참조하면, 종래의 연속주조공정에서 304계 오스테나이트계 스테인리스 강은 2차 냉각대에서 냉각되는 과정에서 포정반응(L(액상)+δ(고상 1)-->γ(고상 2))이 일어나고, 이때, 고상 1과 액상이 반응하여 고상 2로 완전히 반응하지 못하고 고상 1이 주편의 표면에 잔류하여 주편 전폭에 걸쳐 불균일한 분포를 발생시킨다.

이러한 고상 1의 불균일한 분포는 주편의 띠상줄무늬 결함이 발생하게 하는 원인이 된다.

그리고, 종래의 연속주조공정에서는 주편에 발생하는 띠상 줄무늬 결함을 제거하기 위해 코일 그라인딩과 같은 추가적인 주편의 표면처리공정이 요구되었고, 이에 따라 설비가 복잡해지고 추가적인 비용이 발생하는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 주편의 표면에 페라이트가 균일하게 분포될 수 있는 연속주조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일측면으로서, 주편의 표면에 페라이트를 균일하게 분포시킴으로써 주편 표면에 띠상 줄무늬 결함 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서 본 발명은, 용강을 수용하는 턴디쉬 하단의 몰드에서 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 주형 형성단계와, 상기 몰드 하단의 복수개의 세그먼트 내부에 주편을 인발하는 구동롤과 주편을 주조 방향으로 가이드하는 가이드롤 및 주편에 냉각수를 분사하는 스프레이 노즐을 구비하는 2차 냉각대에서, 표층 페라이트 균일도를 향상시키기 위해 냉각수 비수량을 조절하는 2차 냉각단계를 포함하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 2차 냉각단계는 냉각수 비수량이 0.59 l/kg-steel 이상 0.66 l/kg-steel 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 주형 형성단계는, 오스테 나이트 스텐레스 용강를 상기 몰드내에서 응고시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 오스테 나이트계 스텐레스 용강은 C(0.04~0.07wt%), Si(0.3~0.5wt%), Mn(1.0~1.3wt%), Cr(18.02~18.06wt%), Ni(8.02~8.4wt%), N(0.02~0.05wt%)의 비율로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 2차 냉각대에서 냉각되는 주편의 폭은 1000mm 이상 1250mm 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 2차 냉각단계에서 냉각된 주편을 열간압연하는 열간 압연단계 및 상기 열간 압연단계에서 형성된 주편을 냉간 압연하는 냉간 압연단계를 더 포함하고, 상기 냉간 압연단계에서 형성된 냉연코일의 두께는 1mm 이상 3mm 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 냉간 압연단계에서 형성된 냉연코일의 두께는 1mm 이상 3mm 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 냉간 압연단계에서 형성된 냉연코일은 폭이 950mm 이상 1250mm 이하로 형성될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2차 냉각대의 냉각수 비수량을 조절하여 주편의 표면에 발생할 수 있는 띠상 줄무늬 결함을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 표면처리공정 없이 냉각수 비수량 만을 조절하여 주편의 표면에 발생할 수 있는 띠상 줄무늬 결함을 방지할 수 있어 설비 비용이 감소할 수 있다.

도 1은 주편에 형성된 띠상 줄무늬 결함을 나타내는 사진.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 압연설비의 간략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법의 순서도.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 2를 참조하면, 연속주조공정에서 압연설비는 용강을 저장하는 턴디쉬(110)와 상기 턴디쉬(110)로부터 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 몰드(120)와 응고된 주편(S)을 벤딩 및 스트레이닝 하고 주편을 냉각시키는 복수개의 세그먼트(141)로 구비되는 2차 냉각대(140)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 2차 냉각대(140)는 각각의 세그먼트(141) 내부에 주편을 인발하는 인발롤(미도시) 및 주편의 이동을 가이드하는 가이드롤(미도시)을 포함하고, 주편에 냉각수를 분사하는 스프레이노즐(미도시)을 포함할 수 있다.

그리고, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법(S100)은 용강을 수용하는 턴디쉬(110) 하단의 몰드(120)에서 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고 시키는 주형 형성단계(S110)와, 주편의 표층 페라이트의 균일도를 향상시키기 위해 상기 2차 냉각대(140)에서 냉각수 비수량을 조절하는 2차 냉각단계(S120)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 상기 2차 냉각단계(S120)에서는 2차 냉각대(140)에서 주편에 분사되는 냉각수를 0.59 l/kg-steel 이상 0.66 l/kg-steel 이하로 분사하여 전술한 주편의 띠상 줄무늬 결함을 완화시킬 수 있다.

실시예	비수량(l/kg-steel )	표면 결함 발생여부
1	0.58	발생
2	0.59	미발생
3	0.60	미발생
4	0.61	미발생
5	0.62	미발생
6	0.63	미발생
7	0.64	미발생
8	0.65	미발생
9	0.66	미발생
10	0.67	발생

표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 2차 냉각단계(S120)에서는 2차 냉각단계(S120)에서 2차 냉각대(140)에서 주편에 분사되는 냉각수의 비수량이 0.59(l/kg-steel 미만인 경우에 주편 표면에 띠상 줄무늬 결함이 발생하고 있음을 알 수 있다.

여기서, 냉각수 비수량이 0.59(l/kg-steel 미만인 경우는 적정량의 냉각수가 주편에 분사되지 않고 상대적으로 적은 양의 냉각수가 분사되는 경우로, 주편이 결함이 없는 상태일 때보다 냉각되지 않아 주편의 응고조직이 조대하게 되고 이에 따라 주편에 크랙이 발생할 가능성이 높다.

또한, 표 1을 참조하면, 2차 냉각대(140)에서 주편에 분사되는 냉각수 비수량이 0.66(l/kg-steel 초과인 경우에도 주편 표면에 띠상 줄무늬 결함이 발생하고 있음을 알 수 있다.

이 경우는, 적정량의 냉각수가 주편에 분사되지 않고 상대적으로 많은 양의 냉각수가 분사되는 경우로, 주편에 결함이 없는 상태일 때보다 주편이 강냉각되어 주편에 크랙 및 디프레션이 발생될 수 있다.

그래서, 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에예에 의한 2차 냉각단계(S120)에서는 2차 냉각대(140)에서 주편에 분사되는 냉각수 비수량을 최적화하여, 0.59 l/kg-steel 이상 0.66 l/kg-steel 이하의 냉각수를 주편에 분사한다.

그 결과, δ(고상 1)이 L(액상)과 반응하여 완전하게 γ(고상2)로 전환되어 반응물질이 주편에 잔류하지 않게 되어 주편에 표층 페라이트가 균일하게 형성된다.

즉, 주편의 표층 주편의 전폭에 걸쳐 표층 페라이트가 균일하게 형성되어 주편의 표층 페라이트 균일도가 향상되고, 이로 인해, 주편의 표면에 발생하는 띠상 줄무늬 결함을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 연속주조공정에서 생산하는 주편은 오스테 나이트강으로 구비될 수 있고, 이때, 오스테 나이트 강의 성분은 C(0.04~0.07wt%), Si(0.3~0.5wt%), Mn(1.0~1.3wt%), Cr(18.02~18.06wt%), Ni(8.02~8.4wt%), N(0.02~0.05wt%)로 구비될 수 있다.

또한, 상기 2차 냉각대(140)에서 냉각된 후 생성되는 주편의 폭은 1000mm 이상 1250mm 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법(S100)은 상기 2차 냉각대(140)를 통과한 주편을 열간 압연하는 열간 압연단계(S130)와, 상기 열간 압연된 주편을 냉간 압연하는 냉간 압연단계(S140)를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 냉간 압연단계(S140)에서 형성된 냉연코일의 두께는 두께는 1mm 이상 3mm 이하로 형성될 수 있고, 폭이 950mm 이상 1250mm 이하로 형성될 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

110: 턴디쉬 120: 몰드
130: 벤더 140: 2차 냉각대
141: 세그먼트 150: 압연기
S110: 주형 형성단계 S120: 2차 냉각단계
S130: 열간 압연단계 S140: 냉간 압연단계

Claims

중량%로, C: 0.04~0.07%, Si: 0.3~0.5%, Mn: 1.0~1.3%, Cr: 18.02~18.06%, Ni: 8.02~8.4%, N: 0.02~0.05%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 오스테 나이트계 스텐레스 용강을 수용하는 턴디쉬 하단의 몰드에서 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 주형 형성단계; 및
상기 몰드 하단의 복수개의 세그먼트 내부에 주편을 인발하는 구동롤과 주편을 주조 방향으로 가이드하는 가이드롤 및 주편에 냉각수를 분사하는 스프레이 노즐을 구비하는 2차 냉각대에서, 주편의 표층 페라이트 균일도를 향상시키기 위해 냉각수 비수량을 0.59 l/kg-steel 이상 0.66 l/kg-steel 이하로 조절하는 2차 냉각단계;
를 포함하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 주형 형성단계는,
상기 오스테 나이트 스텐레스 용강를 상기 몰드내에서 응고시키는 것을 특징으로 하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법.
삭제
제3항에 있어서,
상기 2차 냉각대에서 냉각되는 주편의 폭은 1000mm 이상 1250mm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법.
제5항에 있어서,
상기 2차 냉각단계에서 냉각된 주편을 열간압연하는 열간 압연단계; 및
상기 열간 압연단계에서 형성된 주편을 냉간 압연하는 냉간 압연단계;를 더 포함하고,
상기 냉간 압연단계에서 형성된 냉연코일의 두께는 1mm 이상 3mm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법.
제6항에 있어서,
상기 냉간 압연단계에서 형성된 냉연코일은 폭이 950mm 이상 1250mm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 주편의 표면 결함을 방지하는 연속주조방법.