KR102100799B1 - 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는 정련 슬래그로서, CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, SiO2를 포함하지 않는다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 정련 슬래그에 의하면, Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는데 있어서, 종래에 비해 정련 슬래그의 조성 변화가 억제된다. 이에, 개재물을 제거하는 정련 효율이 저감되는 것을 억제할 수 있고, 균일한 또는 충분한 정련능을 확보할 수 있다. 따라서, 청정도가 우수하고, 특성이 균일한 용강을 마련할 수 있다. 또한, 이로 인해 개재물로 인한 결함 또는 녹 발생이 억제 또는 저감되며, 균일한 특성을 가지는 주편을 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 정련 슬래그에 의하면, Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는데 있어서, 종래에 비해 정련 슬래그의 조성 변화가 억제된다. 이에, 개재물을 제거하는 정련 효율이 저감되는 것을 억제할 수 있고, 균일한 또는 충분한 정련능을 확보할 수 있다. 따라서, 청정도가 우수하고, 특성이 균일한 용강을 마련할 수 있다. 또한, 이로 인해 개재물로 인한 결함 또는 녹 발생이 억제 또는 저감되며, 균일한 특성을 가지는 주편을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강 정련능 저감을 억제할 수 있는 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법에 관한 것이다.
통상, 고로로부터 출선된 용선에는 불순물이 다량 존재하기 때문에, 용선 중 불순물을 제거하는 정련이 실시된다. 즉, 용선으로 산소를 취입하여 불순물 예컨대, 인(P), 탄소(C) 등을 제거하는 정련이 실시된다.
그런데, 이러한 정련의 경우 상술한 바와 같이 산소를 이용하기 때문에, 정련이 종료된 용선 즉, 용강은 높은 산소 농도를 가지게 된다. 이에, 용강 중 산소 농도를 감소시킬 목적으로 탈산제 예컨대, Al, Si 등을 주원료로 하는 합금철 또는 순물질을 투입한다. 그런데, 용강으로 탈산제를 투입하면, Al2O3, SiO2와 같은 복합 산화물 형태의 비금속 개재물이 생성된다.
개재물이 잔존하는 용강을 이용하여 주조를 실시하는 경우, 이는 최종 제품에서 불량의 원인이 된다. 예컨대, 개재물은 대형 개재물성 결함 또는 슬리버 (sliver) 등의 불량을 유발할 수 있다. 이러한 불량은 선재의 경우 단선의 원인이 되며, 강판의 경우에는 표면 결함이 없는 경우에도 녹발생의 원인이 될 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 개재물에 의한 불량 발생을 억제하기 위하여, 아래와 같은 방법을 적용한다.
턴디시 내에 용강의 개재물 제거가 가능한 슬래그(이하, 정련 슬래그)를 마련하고, 턴디시로 용강으로 공급하는데 있어서, 정련 슬래그를 통과하도록 액적을 공급한다. 즉, 용강을 액적화시키고, 상기 액적화된 용강이 턴디시 내 슬래그를 통과하도록 한다.
여기서, 정련 슬래그는 CaO, Al2O3, MgO를 포함하고, SiO2를 더 포함할 수 있다. 액적이 상술한 바와 같은 슬래그를 통과할 때, 상기 액적에 포함된 개재물이 액적으로부터 분리되어 슬래그로 흡수 또는 용해된다. 이에, 슬래그를 통과하여 상기 슬래그의 아래층에 있는 용강은 개재물이 제거된 용강이 된다.
한편, Ti(티타늄)이 함유된 용강의 경우, Ti에 의해 슬래그의 Al2O3 및 SiO2 중 적어도 하나가 환원되며, 이에 슬래그의 성분이 변질된다.
따라서, 정련 슬래그를 통과하는 용강량이 늘어날 수록 또는 주조 시간이 경과될 수록, 상기 정련 슬래그의 개재물 흡수능 또는 용해성이 저하됨에 따라, 용강 정련능이 저하된다.
이로 인해, 개재물 제거가 부족한 또는 개재물이 잔존하는 용강으로 주조를 실시함에 따라, 상기 개재물로 인한 불량이 발생된다.
본 발명은 용강의 개재물 정련 효율 저감이 억제된 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법을 제공한다.
본 발명은 Ti이 함유된 용강 중 개재물을 제거하는데 있어서, 정련능을 유지할 수 있는 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법을 제공한다.
본 발명은 Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는 정련 슬래그로서, CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, SiO2를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 TiO2가 1wt% 내지 22wt% 포함된다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 TiO2가 5wt% 내지 20wt% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 MgO가 3wt% 내지 10wt% 포함된다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 MgO가 5wt% 내지 10wt% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 Al2O3 함유량을 기준으로 한 상기 CaO 함유량을 나타내는 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2이다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 CaO가 35wt% 내지 55wt%, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 50wt%이다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 48wt%인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 용강 정련 방법은 Ti 함유 용강을 액적으로 형성하는 과정; 및 CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, SiO2를 포함하지 않는 정련 슬래그로 상기 액적을 통과시켜, 상기 액적으로부터 개재물을 제거하는 과정;을 포함한다.
상기 TiO2는 상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 1wt% 내지 22wt% 포함된다.
상기 MgO는 상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 3wt% 내지 10wt% 포함된다.
상기 정련 슬래그의 염기도(CaO 함량/Al2O3 함량)가 0.7 내지 2.2이다.
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 CaO가 35wt% 내지 55wt%, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 50wt%이다.
상기 용강은 상기 Ti이 0.05wt% 내지 0.5wt% 포함된 용강이다.
본 발명의 실시형태에 따른 정련 슬래그를 이용하여 Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는데 있어서, 종래에 비해 정련 슬래그의 조성 변화가 억제된다. 이에, 개재물을 제거하는 정련 효율이 저감되는 것을 억제할 수 있고, 균일한 또는 충분한 정련능을 확보할 수 있다. 따라서, 청정도가 우수하고, 특성이 균일한 용강을 마련할 수 있다. 또한, 이로 인해 개재물로 인한 결함 또는 녹 발생이 억제 또는 저감되며, 균일한 특성을 가지는 주편을 제조할 수 있다.
도 1은 액적화된 용강으로부터 개재물을 분리할 수 있는 턴디시를 구비하는 주조 장치의 요부를 도시한 도면
도 2는 액적화된 용강이 정련 슬래그를 통과하면서 개재물이 제거되는 과정을 도시한 개념도
도 2는 액적화된 용강이 정련 슬래그를 통과하면서 개재물이 제거되는 과정을 도시한 개념도
이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명은 용강으로부터 개재물을 제거할 수 있는 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법에 관한 것이다. 보다 구체적인 예로, Ti이 함유된 용강 중 개재물을 제거하는 용강 정련 시에, Ti으로 인한 성분 조성의 변화가 억제된 정련 슬래그 및 이를 이용한 용강 정련 방법을 제공한다.
실시예에 따른 정련 슬래그는 TiO2를 포함한다. 보다 구체적으로, 정련 슬래그는 CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하며, 불가피한 불순물을 포함할 수 있고, SiO2를 포함하지 않는다.
여기서, TiO2는 1wt% 내지 22wt%(1wt% 이상, 22wt% 이하)인 것이 바람직하고, 5wt% 내지 20wt%(5wt% 이상, 20wt% 이하)인 것이 보다 바람직하다.
MgO는 3wt% 내지 10wt%(3wt% 이상, 10wt% 이하) 포함되고, 5wt% 내지 10wt%(5wt% 이상, 10wt% 이하) 포함되는 것이 보다 바람직하다.
정련 슬래그의 염기도(CaO/Al2O3)는 0.7 내지 2.2이다. 즉, 정련 슬래그는 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2가 되도록, CaO 및 Al2O3 각각의 함량이 조절된다.
구체적인 예로, CaO가 35wt% 내지 55wt%(35wt% 이상, 55wt% 이하), Al2O3가 23wt% 내지 50wt%(23wt% 이상, 50wt% 이하)일 수 있으며, 정련 슬래그의 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2가 되도록, CaO 및 Al2O3 각각의 함량이 상술한 범의 내에서 조절될 수 있다.
여기서, Al2O3는 23wt% 내지 48wt%(23wt% 이상, 48wt% 이하)인 것이 보다 바람직하다.
이러한, 정련 슬래그는 액적화된 용강으로부터 개재물을 제거하는 수단일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 정련 슬래그의 설명에 앞서, 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여, 액적화된 용강으로부터 개재물을 분리할 수 있는 턴디시를 구비하는 주조 장치 및 액적화된 용강으로부터 정련 슬래그가 제거되는 과정을 설명한다.
도 1은 액적화된 용강으로부터 개재물을 분리할 수 있는 턴디시를 구비하는 주조 장치의 요부를 도시한 도면이다. 도 2는 액적화된 용강이 정련 슬래그를 통과하면서 개재물이 제거되는 과정을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 주조 장치는, 용강(M)의 수용이 가능한 내부 공간을 가지는 래들(100), 래들(100)로부터 제공되는 용강(M)을 액적화시키고, 용강(M)을 일시 저장하는 턴디시(200) 및 래들(100)과 턴디시(200) 사이에 위치되어 래들(100)의 용강(M)을 턴디시(200)로 공급하는 공급 노즐(300), 턴디시(200)의 하측에 구비되어, 턴디시(200)로부터 제공된 용강을 냉각 및 응고시켜 주편을 주조하는 주형(600)을 포함한다.
또한, 주조 장치는 하부가 턴디시(200) 내로 삽입되도록 설치되어 턴디시(200) 내 용강을 주형(600)으로 공급하는 침지 노즐(400), 턴디시(200)와 침지 노즐(400) 간의 연통을 제어하는 게이트(500), 주형(600)의 하측에 구비되어 주형(600)으로부터 인발된 반응고 상태의 주편을 2차 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하는 냉각대(미도시)를 포함한다.
냉각대는 일 방향으로 나열 배치된 복수의 롤 및 복수의 롤들 사이에 위치되어 주편으로 냉각수를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.
래들(100)에 장입 또는 수용된 용강(M)은 이전 정련 조업에서 인(P), 탄소(C) 등의 불순물을 제거하는 정련과, 용강(M) 중 산소를 제거하는 탈산이 완료된 용강일 수 있다. 보다 구체적으로, 산소를 취입하는 취련 과정을 통해 인(P) 및 탄소(C) 등의 불순물을 제거하고, 이후 탈산제 예컨대 Al을 포함하는 탈산제를 투입하여, 용강 중 산소를 제거하는 탈산을 완료한 용강일 수 있다.
그리고, 용강(M)은 Ti이 함유된 용강일 수 있다. 보다 구체적으로, Ti이 용강 전체에 대해 0.05wt% 내지 0.5wt% 포함된 용강일 수 있다. Ti이 함유된 용강(M)을 마련하는데 있어서, 탈산이 완료된 용강에 Ti을 포함하는 합금 또는 순물질 등과 같은 첨가제를 투입함으로써 마련할 수 있다.
여기서, Ti을 포함하는 첨가제를 탈산 후에 투입하는 것은, 용강 중 높은 농도의 산소에 의해 Ti이 산화되어 소모되는 것을 방지하기 위함이다.
턴디시(200)는 래들(100)로부터 용강을 제공받아 이를 주형(600)으로 공급하는 수단이다. 이러한 턴디시(200)는 내부 공간을 가지는 몸체(210), 용강(M)을 통과시켜 액적(D)화시키는 복수의 홀(221)이 마련되어 있는 액적 형성부(220) 및 몸체(210)의 내부에서 액적 형성부(220)의 일측에 위치하도록 설치되어, 몸체(210)의 내부 공간을 분할하는 격벽(230)을 포함한다.
또한, 턴디시(200)는 몸체(210)의 상부를 커버하는 커버(240)를 포함할 수 있다.
몸체(210)는 내부 공간을 가지며 상측이 개방된 형태일 수 있으며, 몸체(210)의 바닥에는 용강이 배출되는 배출구가 마련되고, 배출구에 노즐(이하, 상노즐(212))이 장착될 수 있다. 이에, 턴디시(200)의 상노즐(212)을 통해 배출된 용강은 침지 노즐(400)을 통해 주형(600)으로 공급된다.
몸체(210)의 상측 개구는 커버(240)에 의해 커버될 수 있으며, 커버(240)에는 공급 노즐(300)이 관통 가능한 개구가 마련될 수 있다.
여기서, 커버(240)에 마련된 개구는 상술한 바와 같이 공급 노즐(300)이 삽입되는 개구이고, 공급 노즐(300)은 래들(100)의 용강(M)을 턴디시(200)로 공급하는 수단이므로, 상기 개구는 용강(M)을 턴디시(200)로 유입시키는 유입구로 명명될 수 있다.
액적 형성부(220)는 유입구(241) 및 공급 노즐(300)의 하측에 대향 위치되어, 래들(100) 및 공급 노즐(300)로부터 제공된 용강(M)을 액적(D)화시키는 수단이다. 이러한 액적 형성부(220)는 일 방향으로 연장 형성된 형상으로, 용강(M)을 통과시켜 액적(D)을 형성하는 복수의 홀(221)이 마련되어 있다.
액적 형성부(220)는 용강(M)이 일시 수용될 수 있도록 소정 높이의 내부 공간을 가지고, 공급 노즐(300)이 위치된 상측이 개방된 형상일 수 있다. 이렇게 소정 높이의 내부 공간을 가지는 액적 형성부(220)에 있어서, 바닥면에 용강(M)이 통과하는 복수의 홀(221)이 마련된다.
액적 형성부(220)는 상술한 바와 같이, 유입구(241) 및 공급 노즐(300)의 하측에 대향 위치되는데, 보다 구체적으로 턴디시(200)의 몸체(210) 내 측벽과 격벽(230) 사이에 위치되며, 그 양 가장자리 끝단이 몸체(210) 내 측벽 및 격벽(230)과 연결되도록 설치된다. 즉, 액적 형성부(220)의 일단은 격벽(230)과 연결되고, 타단은 몸체 내 측벽과 연결된다.
이러한 액적 형성부(220)를 포함하는 턴디시(200)에 의하면, 공급 노즐(300)로부터 이동된 용강(M)을 하측으로 통과시킴으로써 액적(D)화시킨다. 즉, 래들(100)로부터 배출되어 공급 노즐(300)을 통해 이동된 용강(M)은 액적 형성부(220) 상으로 배출되고, 이때 용강(M)이 복수의 홀(221)을 통과하면서 액적(D)화되면서 하측으로 낙하된다.
액적 형성부(220)를 통과한 용강 즉, 액적(D)은 그 하측에 위치하는 정련 슬래그(S)를 통과하도록 낙하하면서 개재물이 제거된다.
격벽(230)은 액적 형성부(220)의 연장 방향 및 상하 방향으로 연장 형성되어, 그 상부가 액적 형성부(220)의 일단과 연결되도록 설치된다. 이에, 턴디시(200)의 내부 공간은 격벽(230)을 기준으로 분할된다.
이하에서는 몸체(210) 내부의 공간 중 격벽(230)의 일측 공간이며, 액적 형성부(220)의 하측 공간을 제 1 공간(213a)이라 명명하고, 격벽(230)의 타측 공간이며 배출구 또는 상노즐(212)이 마련되어 있는 공간을 제 2 공간(213b)이라 명명한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 상술한 주조 장치에 있어서, 용강의 액적화 및 개재물 제거에 대해 설명한다.
래들(100)로부터 액적 형성부(220) 상으로 배출된 용강(M)은 상기 액적 형성부(220)에 마련된 복수의 홀(221)을 통과하면서 액적화 된다(도 2(a) 참조).
액적 형성부(220)를 통과한 액적(D) 상태의 용강은 하측으로 낙하되면서 그 하측에 위치된 정련 슬래그(S)를 통과한다.
용강(M)에는 그 전 조업인 탈산에 의해 개재물이 포함되어 있는데, 용강(M)이 액적(D)화되면서 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 개재물이 액적(D)의 표면으로 돌출되거나, 표면으로 노출되어 있는 상태가 된다.
이에, 액적(D)이 정련 슬래그(S)를 통과하는 과정에서, 액적(D)이 낙하하는 물리적인 힘에 의해 표면으로 돌출되거나 노출되어 있는 개재물이 액적(D)으로부터 분리되고(도 2(b) 참조), 이후 개재물이 정련 슬래그(S)로 흡수되며, 개재물이 분리된 액적(D)이 정련 슬래그(S) 하측으로 낙하되어, 상기 정련 슬래그(S) 하측에 있는 용강과 합쳐진다(도 2(c) 및 도 2(d) 참조).
한편, 종래의 정련 슬래그는 CaO, Al2O3, MgO를 포함하며, 여기에 SiO2가 더 포함될 수 있다.
상술한 정련 슬래그 중 CaO, Al2O3, SiO2는 개재물에 대한 흡수능에 영향을 미치는 성분이다. 그리고, CaO는 Al2O3 및 SiO2에 비해 결합력이 강하고, Ca는 Al, Si에 비해 산소 친화도가 낮다.
이에, 종래의 정련 슬래그를 개재물 제거에 이용하는 경우를 보면, 용강 중 Ti은 정련 슬래그 중 Al2O3 또는 SiO2를 주로 환원시키고, CaO와는 반응율이 낮다.
여기서, 환원 반응은 정련 슬래그를 통과하여 상기 정련 슬래그의 하측에 위치하고 있는 용강에 의해 주로 일어난다. 즉, 정련 슬래그(S)는 그 하측의 용강과 접촉하고 있어, 상기 용강 중 Ti와 정련 슬래그(S) 간의 반응이 쉽게 일어난다. 물론, 액적(D)화된 용강이 정련 슬래그를 통과할 때 환원 반응이 일어날 수 있다.
상술한 바와 같은 용강 중 Ti에 의한 Al2O3 및 SiO2 중 적어도 하나의 환원에 의해, 정련 슬래그의 조성이 변한다. 즉, 개재물 제거에 사용되기 전과 개재물 제거에 사용된 후의 정련 슬래그에 있어서, Al2O3 및 SiO2 중 적어도 하나에 대한 함량 변화가 크게 발생된다.
이러한 성분 조성 변화는 주조 중에도 연속적으로 발생되며, 이에 주조 시간 경과에 따라 정련 슬래그 조성 변화가 점차 증가할 수 있다.
또한, 이러한 조성 변화에 의해, 정련 슬래그로의 개재물의 흡수능이 저하되며, 주조 시간 경과에 따라 개재물 흡수능 또는 정련 효율이 저감된다. 이에, 액적으로부터 분리된 개재물이 정련 슬래그로 흡수되지 못하고, 그 하측의 용강으로 다시 유입될 수 있다.
이에, 턴디시(100)로부터 주형(600)으로 공급된 용강에는 개재물이 함유되어 있는 용강, 다른 말로 하면 청정도가 낮은 용강이 되며, 이를 통해 제조된 주편은 개재물에 의한 불량이 발생될 수 있다.
그리고, 턴디시(200)는 고온에 견디기 위해 내화물로 이루어져 있으며, 상기 내화물은 통상 MgO를 포함한다.
그런데, Ti에 의해 Al2O3 또는 SiO2이 환원되면, Al2O3 또는 SiO2로부터 분리된 산소와 턴디시의 내화물로부터 Mg가 반응하여 MgO를 형성하는 턴디시 침식이 일어난다. 즉, 턴디시(200)의 내화물을 구성하는 MgO가 정련 슬래그로 유입되는 침식 반응이 일어난다.
반면, 본 발명의 실시예서는 용강 중 Ti에 의한 조성 변화가 억제 또는 방지되는 정련 슬래그를 제공한다.
실시예에 따른 정련 슬래그(S)는 TiO2를 포함한다. 보다 구체적으로, 정련 슬래그는 CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 그리고, 실시예에 따른 정련 슬래그(S)는 SiO2를 포함하지 않는다.
여기서, 정련 슬래그 전체에 대해 TiO2는 1wt% 내지 22wt%(1wt% 이상, 22wt% 이하) 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 TiO2가 슬래그 전체에 대해 5wt% 내지 20wt%(5wt% 이상, 20wt% 이하) 포함된다.
정련 슬래그가 TiO2를 포함하지 않는 경우, Ti 함유 용강의 정련 시에, 용강 중 Ti와 정련 슬래그 중 Al2O3 간의 활발한 반응을 통해, 정련 슬래그의 성분 변화가 크고, 이에 따라 정련능이 저하되는 문제가 있다.
실시예에 따른 정련 슬래그는 그 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2이다. 즉, 정련 슬래그는 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2가 되도록, CaO 및 Al2O3 각각의 함량이 조절된다.
구체적인 예로, CaO가 35wt% 내지 55wt%(35wt% 이상, 55wt% 이하), Al2O3가 23wt% 내지 50wt%(23wt% 이상, 50wt% 이하) 일 수 있으며, 정련 슬래그의 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2가 되도록, CaO 및 Al2O3 각각의 함량이 상술한 범의 내에서 조절될 수 있다.
여기서, Al2O3는 23wt% 내지 48wt%(23wt% 이상, 48wt% 이하)인 것이 보다 바람직하다.
한편, 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 미만인 경우, 정련 슬래그(S)의 점도가 너무 낮아, 액적(D)이 통과할 때 개재물이 액적(D)으로부터 분리되기가 어렵다. 반대로, 염기도가 2.2를 초과하는 경우 정련 슬래그(S)의 점도가 너무 높아 고상과 가깝도록 뻑뻑한 상태가 되어, 액적(D)으로부터 분리된 개재물의 흡수능이 저하된다. 따라서, 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2이 되도록 정련 슬래그를 마련한다.
MgO는 정련 슬래그 전체에 대해 3wt% 내지 10wt%(3wt% 이상, 10w% 이하) 포함되고, 보다 바람직하게는 5wt% 내지 10wt%(5wt% 이상, 10w% 이하) 포함된다.
MgO가 3wt% 미만인 경우, 턴디시의 내화물 침식이 다량 일어나는 문제가 있다. 한편, Ti이 함유된 용강의 주조 온도는 1550℃ 내지 1600℃인데, MgO가 10 wt%를 초과하는 경우, 정련 슬래그의 융점이 1570℃로 높고, 정련이 실시되면, 융점이 1600℃를 초과하도록 증가된다. 이에, 주조가 진행될 수록 정련 슬래그가 점점 고상화되는 문제가 있고, 이에 액적(D)으로부터 분리된 개재물의 흡수능이 저하된다. 따라서, 정련 슬래그 중 MgO가 10wt% 이하, 즉, 3wt% 내지 10wt% 포함되도록 한다.
실시예에 따른 정련 슬래그(S)는 용강으로부터 개재물을 제거하는 것으로, 액적화된 용강으로부터 개재물을 제거하는 수단일 수 있다. 즉, 액적(D)이 정련 슬래그(S)를 통과하면서 상기 액적(D)으로부터 개재물이 분리되고, 분리된 개재물은 정련 슬래그(S)로 흡수된다. 여기서, 개재물이 정련 슬래그(S)로 흡수된다는 것은, 액적(D)으로부터 분리된 고상 상태의 개재물이 액상 상태인 정련 슬래그(S)에 의해 액상물 상태로 용해되어 상기 정련 슬래그(S) 내로 흡수되는 것을 의미한다.
정련 슬래그(S) 중 TiO2는 용강(M) 중 Ti에 의한 성분 조성 변화를 억제시키는 역할을 한다. 보다 구체적으로, TiO2는 정련 슬래그(S)에 포함된 Al2O3의 환원을 억제시키는 역할을 한다. 이는, 정련 슬래그(S)가 TiO2를 포함함으로써, 정련 슬래그(S) 중 Ti 농도와 용강(M) 중 Ti 농도가 평형에 가깝거나 평형을 이루기 때문이다.
따라서, 실시예에 따른 정련 슬래그(S)는 종래의 정련 슬래그에 비해 용강(M) 중 Ti과의 반응이 감소 또는 억제된다. 보다 구체적으로 설명하면, 실시예에 따른 정련 슬래그(S)에 의하면, 정련 슬래그(S) 중 Al2O3와 용강 중 Ti 간의 환원 반응이 종래에 비해 감소 또는 억제된다.
따라서, Ti을 함유하는 용강(M) 중 개재물을 제거하는데 있어서, 실시예에 따른 정련 슬래그(S)의 개재물 제거 효율이 종래에 비해 향상된다.
이하, 표 1을 참조하여, 제 1 내지 제 14 실험예들에 따른 정련 슬래그로 용강을 정련시켰을 때, 정련 슬래그의 성분 변화에 대해 설명한다.
표 1은 제 1 내지 제 14 실험예들에 따른 정련 슬래그의 성분 조성(정련 전) 및 용강 정련 후에 정련 슬래그의 성분 조성을 나타낸 표이다. 이때, 제 1 내지 제 14 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 MgO가 7.0wt%로 모두 동일하다.
여기서, 정련 슬래그의 총 성분 변화량은 상기 정련 슬래그를 구성하는 각 성분의 증가량, 감소량을 절대값으로 하여 모두 합산한 값일 수 있다.
실험에 사용된 용강은 Ti이 0.3wt%, Cr이 17.5wt%, Al이 0.07wt%, C이 0.02wt%, Si가 0.4wt%, 잔부가 Fe인 용강이다.
그리고, 제 1 및 제 2 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 CaO, Al2O3, MgO를 포함하고, TiO2를 포함하지 않는다. 여기서, 제 1 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 CaO, Al2O3, MgO 외에 SiO2를 더 포함하며, 제 2 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 SiO2를 포함하지 않는다.
제 3 내지 제 14 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, TiO2는 1wt% 내지 22.0wt% 이다.
보다 구체적으로, 제 3 내지 제 5 실험예의 정련 슬래그(정련 전)의 TiO2 함량은 5wt% 미만이고, 제 6 내지 제 13 실시예의 정련 슬래그(정련 전)의 TiO2 함량은 5wt% 내지 20wt%이다. 그리고, 제 14 실험예에 따른 정련 전 정련 슬래그의 TiO2 함량은 20wt%를 초과한다.
표 1에서 염기도는 정련 전 정련 슬래그의 염기도이다.
구분 | 정련 전 정련 슬래그 조성(wt%) | 염기도 | 정련 후 정련 슬래그 조성(wt%) |
총 변화 량(wt%) |
||||||||
CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO | TiO2 | CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO | TiO2 | |||
제 1 실험예 | 45.0 | 27.0 | 21.0 | 7.0 | 0.0 | 2.14 | 44.1 | 17.2 | 15.4 | 13.4 | 9.9 | 32.6 |
제 2 실험예 | 42.0 | 0.0 | 51.0 | 7.0 | 0.0 | 0.82 | 40 | 0.0 | 34.6 | 14.2 | 11.2 | 36.8 |
제 3 실험예 | 42.0 | 0.0 | 50.0 | 7.0 | 1.0 | 0.84 | 41.2 | 0.0 | 39.7 | 10.2 | 8.9 | 22.2 |
제 4 실험예 | 45.0 | 0.0 | 47.0 | 7.0 | 1.0 | 0.96 | 45.6 | 0.0 | 35.5 | 9.7 | 9.2 | 23 |
제 5 실험예 | 42.0 | 0.0 | 48.0 | 7.0 | 3.0 | 0.88 | 40.9 | 0.0 | 39.0 | 11.1 | 9.0 | 20.2 |
제 6 실험예 | 45.0 | 0.0 | 43.0 | 7.0 | 5.0 | 1.05 | 44.3 | 0.0 | 42.8 | 7.2 | 5.7 | 1.8 |
제 7 실험예 | 55.0 | 0.0 | 33.0 | 7.0 | 5.0 | 1.67 | 55.5 | 0.0 | 31.3 | 7.9 | 5.3 | 3.4 |
제 8 실험예 | 35.0 | 0.0 | 48.0 | 7.0 | 10.0 | 0.73 | 36.1 | 0.0 | 47.2 | 6.9 | 9.8 | 2.2 |
제 9 실험예 | 45.0 | 0.0 | 38.0 | 7.0 | 10.0 | 1.18 | 44.3 | 0.0 | 37.0 | 7.6 | 11.1 | 3.4 |
제 10 실험예 | 55.0 | 0.0 | 28.0 | 7.0 | 10.0 | 1.96 | 53.1 | 0.0 | 28.6 | 8.0 | 10.3 | 3 |
제 11 실험예 | 35.0 | 0.0 | 38.0 | 7.0 | 20.0 | 0.92 | 34.7 | 0.0 | 38.7 | 7.4 | 19.2 | 2.2 |
제 12 실험예 | 45.0 | 0.0 | 28.0 | 7.0 | 20.0 | 1.61 | 46.2 | 0.0 | 27.0 | 6.5 | 20.3 | 3 |
제 13 실험예 | 50.0 | 0.0 | 23.0 | 7.0 | 20.0 | 2.17 | 49.1 | 0.0 | 24.7 | 7.3 | 18.9 | 4 |
제 14 실험예 | 48.5 | 0.0 | 22.5 | 7.0 | 22.0 | 2.16 | 45.8 | 0.0 | 22.0 | 10.1 | 22.1 | 6.3 |
표 1을 참조하여 정련 후 정련 슬래그 조성 변화(총 성분 변화량(wt%))를 비교하면, 제 1 및 제 2 실험예의 성분 변화량에 비해 제 3 내지 제 14 실험예의 성분 변화량이 작다. 즉, 제 1 및 제 2 실험예의 총 성분 변화량은 30wt%를 초과하나, 제 3 내지 제 14 실험예의 총 성분 변화량은 23wt% 이하이다.
용강 중 Ti과 주로 환원 반응하는 Al2O3(또는 SiO2)의 함량을 비교하면, 제 1 비교예는 Al2O3 와 SiO2의 변화량의 합이 15.4wt%, 제 2 비교예의 Al2O3 의 변화량은 16.4wt%로 큰데 반해, 제 3 내지 제 14 실험예의 Al2O3 의 변화량은 11.5wt% 이하로 작다.
이는, 제 3 내지 제 14 실험예의 경우, 정련 슬래그(S)에 TiO2가 포함되어 있어, 용강(M) 중 Ti이 정련 슬래그(S)를 구성하는 산화물 즉, Al2O3와 반응하는 반응율이 제 1 및 제 2 실험예에 비해 적거나 억제되기 때문이다. 즉, 정련 슬래그(S)가 TiO2를 가지고 있기 때문에, 정련 슬래그(S) 중 Ti 농도와 용강(M) 중 Ti 농도가 제 1 및 제 2 실험예에 비해 평형에 가깝거나 평형을 이루기 때문이다.
또한, 제 3 내지 제 14 실험예의 경우, 제 1 실험예와 다르게 SiO2를 포함하지 않으므로, 제 3 내지 제 14 실험예에서는 SiO2의 환원이 되지 않기 때문이다.
턴디시의 침식 정도를 판단할 수 있는 MgO의 변화량을 비교하면, 제 1 및 제 2 실험예의 경우 MgO의 변화량이 6wt% 이상이나, 제 3 내지 제 14 실험예의 경우 MgO의 변화량이 4.1wt% 이하로 작다.
이로부터, TiO2를 포함하는 제 3 내지 제 14 실험예에 따른 정련 슬래그가 TiO2를 포함하지 않는 제 1 및 제 2 실험예에 비해, 정련능 저감이 억제되고, 이에 용강 정련 중 또는 주조 중에 보다 균일한 정련능을 확보할 수 있으며, 턴디시의 침식이 방지됨을 알 수 있다.
제 3 내지 제 13 실험예를 비교하면, TiO2가 5wt% 미만인 제 3 내지 제 5 실험예의 총 성분 변화량(20wt% 이상)에 비해, TiO2가 5wt% 이상인 제 6 내지 제 13 실험예의 총 성분 변화량(4wt% 이하)이 작다.
보다 구체적인 예로, 제 6 내지 제 13 실험예의 Al2O3의 변화량은 0.2 wt% 내지 1.7wt%, TiO2의 변화량은 0.2wt% 내지 1.1wt%, MgO의 변화량은 0.1 내지 1.0wt%으로 낮으나, 제 3 내지 제 5 실험예의 Al2O3의 변화량은 9wt% 이상, TiO2의 변화량은 6 wt% 이상, MgO의 변화량은 2.5wt% 이상으로 높다.
그리고, TiO2가 5wt% 내지 20wt% 포함된 제 6 내지 제 13 실험예와, TiO2가 20wt%를 초과하는 제 14 실험예를 비교하면, 제 6 내지 제 13 실험예의 경우 총 성분 변화량이 4wt% 이하로 낮으나, 제 14 실험예의 경우 총 성분 변화량이 6wt%를 초과한다.
그리고, 제 6 내지 제 13 실험예와 제 14 실험예는 Al2O3 및 TiO2 변화량은 유사하나, MgO의 변화량에서 차이가 난다. 즉, 제 6 내지 제 13 실험예에서 MgO의 변화량은 1wt% 이하이나, 제 14 실험예의 MgO 변화량은 3wt%로 크다.
이로부터, 정련 슬래그 중, TiO2가 1wt% 내지 22wt%일 때에 비해, TiO2가 5wt% 내지 20wt% 일 때, 성분 변화를 보다 효과적으로 억제하고, 턴디시의 침식을 보다 효과적으로 할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예와 같이 TiO2를 포함하는 정련 슬래그를 이용하여 용강을 정련을 실시하는 경우, TiO2를 포함하지 않는 종래의 정련 슬래그에 비해 성분 조성 변화 및 턴디시 침식을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 정련 슬래그 중 TiO2가 1wt% 내지 22wt% 일 때 성분 조성 변화 및 턴디시 침식을 효과적으로 억제할 수 있고, TiO2가 5wt% 내지 20wt% 일 때, 보다 더 효과적으로 억제할 수 있음을 알 수 있다.
이에, 실시예에 따른 정련 슬래그에 의하면, 용강으로부터 개재물을 제거하는 정련 시간 경과 또는 주조 시간 증가에 따른 정련 슬래그의 성분 변화를 억제할 수 있고, 이에 따라 정련 중 또는 주조 전체 구간에 있어서, 정련 슬래그의 정련능이 향상되고, 균일한 정련능을 확보할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 실시예에서는 TiO2가 포함된 정련 슬래그, 바람직하게는 TiO2가 1wt% 내지 22wt% 포함된, 보다 바람직하게는 TiO2가 5wt% 내지 20wt% 포함되도록 정련 슬래그를 마련한다.
이하, 표 2를 참조하여, 제 15 내지 제 19 실험예들에 따른 정련 슬래그로 용강을 정련시켰을 때, 정련 슬래그의 성분 변화 및 턴디시의 침식 정도에 대해 설명한다.
표 2는 제 15 내지 제 19 실험예들에 따른 정련 슬래그의 성분 조성(정련 전) 및 용강 정련 후에 정련 슬래그의 성분 조성을 나타낸 표이다. 이때, 제 15 내지 제 19 실험예에 따른 정련 슬래그(정련 전)는 TiO2가 10wt%로 모두 동일하다.
정련 슬래그의 성분 변화량은 상기 정련 슬래그를 구성하는 각 성분의 증가량, 감소량을 절대값으로 하여 모두 합산한 값일 수 있다.
실험에 사용된 용강은 Ti이 0.3wt%, Cr이 17.5wt%, Al이 0.07wt%, C이 0.02wt%, Si가 0.4wt%, 잔부가 Fe인 용강이다.
제 15 실험예에 다른 정련 슬래그는 MgO 함량이 5 wt% 미만, 제 16 내지 제 18 실험예에 다른 정련 슬래그는 MgO 함량이 5 wt% 내지 10 wt%, 제 19 실험예에 다른 정련 슬래그는 MgO 함량이 10 wt%를 초과한다.
구분 | 정련 전 정련 슬래그 조성(wt%) |
융점(℃) | 정련 후 정련 슬래그 조성(wt%) |
융점(℃) | 총 변화량(wt%) | ||||||
CaO | Al2O3 | MgO | TiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | TiO2 | ||||
제 15 실험예 | 47.5 | 39.5 | 3.0 | 10 | 1347 | 45.3 | 37.2 | 5.7 | 9.8 | 1295 | 7.4 |
제 16 실험예 | 46.5 | 38.5 | 5.0 | 10 | 1310 | 45.9 | 38.8 | 5.2 | 10.1 | 1311 | 0.6 |
제 17 실험예 | 45.0 | 38.0 | 7.0 | 10 | 1293 | 44.3 | 37.0 | 7.6 | 11.1 | 1301 | 3.4 |
제 18 실험예 | 44.0 | 36.0 | 10 | 10 | 1516 | 44.3 | 36.2 | 9.8 | 9.7 | 1513 | 1.0 |
제 19 실험예 | 43.2 | 35.8 | 11 | 10 | 1570 | 43.5 | 35.1 | 11.5 | 9.9 | 1624 | 1.5 |
표 2를 참조하면, MgO 함량이 3wt% 이상일 때, 총 성분 변화량(wt%)이 7.4wt% 이하이고, MgO 변화량이 3.7wt% 이하로, 표 1의 제 1 및 제 2 실험예에 비해 작다.
여기서, MgO 함량이 3wt%인 제 15 실험예는 제 1 및 제 2 실험예에 비해 총 성분 변화량 및 MgO 변화량이 작으나, MgO 함량이 3wt% 이상인 제 16 내지 제 19 실험예에 비해 총 성분 변화량 및 MgO 변화량이 크다.
이러한 경향성으로부터, 실시예에서는 MgO를 3wt% 이상으로 조절한다.
그리고, 상술한 바와 같이, MgO 함량이 5 wt% 이상인 제 16 내지 제 19 실험예가 MgO 함량이 5 wt% 미만인 제 15 실험예에 비해 총 성분 변화량이 작다. 즉, 제 15 실험예의 총 성분 변화량은 7.4wt%로 4wt%를 초과하나, 제 16 내지 제 19 실험예의 총 성분 변화량은 3.4wt% 이하로 작다.
이는, MgO의 변화량에 의한 것으로, 제 15 실험예의 경우, 제 16 내지 제 19 실험예에 비해 MgO의 변화량이 다량 증가한 것을 확인할 수 있다.
이로부터, 턴디시의 침식을 최소화하기 위해서는 MgO의 함량이 5wt% 이상으로 하는 것이 더욱 바람직함을 알 수 있다.
MgO가 10wt% 이하인 제 15 내지 제 18 실험예와, MgO가 10wt%를 초과하는 제 19 실험예를 비교하면, 정련이 실시된 후 제 15 내지 제 18 실험예의 정련 슬래그의 융점은 1520℃ 이하이나, 제 19 실험예는 정련 후 1600℃를 초과한다.
한편, Ti이 함유된 용강의 주조 온도가 1550℃ 내지 1600℃ 이기 때문에, 정련이 실시된 후 융점이 1600℃를 초과하면, 주조가 진행될 수록 정련 슬래그가 점점 고상화되는 문제가 있고, 이에 액적(D)으로부터 분리된 개재물의 흡수능이 저하된다.
이로부터, 정련 슬래그 중, MgO가 10wt% 이하 일 때 정련 슬래그의 고상화를 방지할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 표 2의 결과로부터 정련 슬래그 중, MgO가 3wt% 내지 10wt%일 때에 비해, MgO가 5wt% 내지 10wt% 일 때, 성분 변화 및 턴디시의 침식을 보다 효과적으로 억제할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예와 같이 MgO가 3wt% 내지 10wt% 일 때, 성분 조성 변화 및 턴디시 침식을 억제할 수 있고, 정련 슬래그의 고상화를 방지할 수 있음을 알 수 있으며, MgO가 5wt% 내지 10wt% 일 때, 보다 더 효과적으로 억제 및 방지할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 실시예에서는 MgO가 3wt% 내지 10wt% 포함된, 보다 바람직하게는 MgO가 5wt% 내지 10wt% 포함되도록 정련 슬래그를 마련한다.
이하, 도 1 및 제 2 를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 정련 슬래그를 이용한 개재물 제거 방법 및 주편 주조 방법을 설명한다.
먼저, Ti이 함유된 용강(M), 보다 구체적으로 0.05wt% 내지 0.5wt%의 Ti 함유된 용강(M)을 마련하고, 이를 래들(100)로 장입시킨다. 래들(100)로 장입된 용강(M)은 이전 정련 조업에서 산소 취입을 통해 인(P), 탄소(C) 등의 불순물을 제거하는 정련과, Al을 포함하는 탈산제 투입을 통한 탈산이 완료된 용강일 수 있다.
그리고, 래들(100) 내 용강(M)을 턴디시(200)로 공급하기 전에, 용강(M) 중 개재물 제거를 위해 턴디시(200) 내에 정련 슬래그(S)를 장입시킨다.
정련 슬래그(S)는 CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함한다.
여기서, CaO는 35wt% 내지 55wt%, Al2O3는 23wt% 내지 50wt%, MgO는 3wt% 내지 10wt% 포함된다. 보다 바람직하게, Al2O3는 23wt% 내지 48wt%, MgO는 5wt% 내지 10wt% 포함될 수 있다. 그리고, 정련 슬래그(S)의 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2이다.
또한, TiO2는 1wt% 내지 22wt%, 보다 바람직하게는 5wt% 내지 20wt% 포함될 수 있다.
상술한 바와 같은 조성을 가지는 고상 상태의 정련 슬래그가 마련되면, 이를 슬래그 공급부 내로 장입한다. 슬래그 공급부는 용강과 동일한 조성을 가질 수 있으며, 박스 형태일 수 있다. 그리고, 슬래그 공급부의 융점은 턴디시(200)로 공급되는 용강에 비해 낮다.
이후, 정련 슬래그가 수용된 슬래그 공급부를 턴디시(200)의 몸체(210) 내부로 삽입시킨다. 이때, 슬래그 공급부가 유입구(241)의 하측에 위치하도록 한다.
그리고, 턴디시(200) 내부에서 슬래그 공급부의 일측에 위치하도록 격벽(230)을 축조하고, 액적 형성부(220)를 유입구(241)와 슬래그 공급부 사이에 위치하도록 설치한다.
이후, 공급 노즐(300)을 통해 래들(100)의 용강(M)을 턴디시(200) 내로 공급한다.
공급 노즐(300)로부터 토출된 용강(M)은 액적 형성부(220)의 복수의 홀(221)을 통과하면서 액적(D)화 된다(도 2(a) 참조). 그리고, 액적 형성부(220) 하측으로 낙하된 액적 상태인 용강에 의해 고상의 정련 슬래그 및 슬래그 공급부가 용해된다. 이렇게 액적화된 용강에 의해 정련 슬래그가 용해되는 반응에 의해, 용강(M)의 개재물이 정련 슬래그로 흡수될 수 있다.
그리고, 액적 형성부(220)의 하측 즉, 제 1 공간(213a)에는 액적 형성부(220)를 통과한 용강과, 용해된 슬래그 공급부가 혼합된 용융물(즉, 용강)이 소정 높이로 수용되게 된다.
또한, 정련 슬래그는 용강에 비해 비중이 낮기 때문에, 용해된 정련 슬래그는 액적 형성부(220)의 하측에서 용강 표면에 부유하게 된다.
턴디시(200) 내로 정련 슬래그를 장입시키는 방법 또는 턴디시 내 용강 탕면에 정련 슬래그가 위치되도록 하는 방법은 상술한 예에 한정되지 않고, 다양한 방법이 적용될 수 있다.
이후, 공급 노즐(300)을 통해 액적 형성부(220) 상측으로 연속 토출되는 용강(M)은 상기 액적 형성부(220)를 통과하면서 도 2(a)와 같이 액적화 된다. 그리고, 액적(D)은 액적 형성부(220) 하측에 부유하고 있는 정련 슬래그(S)를 통과한다.
이때, 액적(D)이 정련 슬래그(S)를 통과하는 과정에서, 표면으로 돌출되거나 노출되어 있는 개재물이 액적으로부터 분리된다(도 2(b) 참조). 그리고, 액적(D)으로부터 분리된 개재물은 정련 슬래그(S)로 흡수되며, 이에 액적(D)으로부터 개재물이 제거되고(도 2(c)), 개재물이 제거된 액적 상태의 용강은 정련 슬래그(S) 하측의 용강으로 합쳐진다(도 2(d) 참조).
이와 같이, 정련 슬래그(S)를 이용하여 용강(M) 중 개재물을 제거하는데 있어서, 실시예에 따른 정련 슬래그에 의하면, 종래에 비해 정련 슬래그(S)의 조성 변화가 감소 또는 억제된다. 즉, 정련 슬래그(S) 중 포함된 TiO2에 의해 용강 중 Ti에 의한 Al2O3의 환원이 억제 또는 감소하여, 종래에 비해 정련 슬래그(S)의 조성 변화가 감소 또는 억제된다. 이에, 정련 슬래그(S)의 개재물 흡수능이 종래에 비해 향상되어, 개재물 제거 효율이 향상되는 효과가 있다. 따라서, 청정도가 우수한 용강을 마련할 수 있다.
또한, 래들(100)의 용강(M)을 턴디시(200)로 공급하는 연속 주조 조업 과정 중에 정련 슬래그(S)에 의한 개재물 제거 효율을 일정하게 유지할 수 있다.
그리고, 턴디시(200)를 구성하는 내화물의 침식이 억제되어, 턴디시(200)의 수명이 향상되는 효과가 있다.
액적 형성부(220)의 하측 즉, 제 1 공간(213a)에 수용된 용강(M)은 정련 슬래그(S)에 의해 개재물이 제거된 용강(M)으로서, 격벽(230)과 턴디시(200) 내 바닥면 간의 이격 공간을 통해 제 2 공간(213b)으로 이동한다.
그리고, 제 2 공간(213b)으로 이동된 용강은 배출구 및 상노즐(212)을 통해 배출된 후, 침지 노즐(400)을 통해 주형(600)으로 공급된다.
주형(600)에서는 용강을 1차 냉각시켜 반응고 상태의 주편을 주조하고, 주형(600)으로부터 인발된 주편은 냉각대(미도시)를 따라 이동하면서 2차 냉각되어 완전 응고된 주편이 제조된다.
이렇게 실시예에 따른 정련 슬래그(S)를 이용하여 개재물을 제거한 용강으로부터 제조된 주편은 종래에 비해 개재물로 인한 결함 또는 녹 발생이 억제되며, 균일한 특성을 가지도록 제조된다.
200: 턴디시 210: 몸체
220: 액적 형성부 230: 격벽
240: 커버 241: 유입구
300: 공급 노즐 M: 용강
D: 액적 S: 정련 슬래그
220: 액적 형성부 230: 격벽
240: 커버 241: 유입구
300: 공급 노즐 M: 용강
D: 액적 S: 정련 슬래그
Claims (14)
- Ti 함유 용강 중 개재물을 제거하는 정련 슬래그로서,
CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고,
SiO2를 포함하지 않는 정련 슬래그. - 청구항 1에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 TiO2가 1wt% 내지 22wt% 포함된 정련 슬래그. - 청구항 2에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 TiO2가 5wt% 내지 20wt% 포함된 정련 슬래그. - 청구항 1에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 MgO가 3wt% 내지 10wt% 포함된 정련 슬래그. - 청구항 4에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 MgO가 5wt% 내지 10wt% 포함된 정련 슬래그. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Al2O3 함유량을 기준으로 한 상기 CaO 함유량을 나타내는 염기도(CaO/Al2O3)가 0.7 내지 2.2인 정련 슬래그. - 청구항 6에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 CaO가 35wt% 내지 55wt%, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 50wt%인 정련 슬래그. - 청구항 6에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 48wt%인 정련 슬래그. - Ti 함유 용강을 액적으로 형성하는 과정; 및
CaO, Al2O3, MgO 및 TiO2를 포함하고, SiO2를 포함하지 않는 정련 슬래그로 상기 액적을 통과시켜, 상기 액적으로부터 개재물을 제거하는 과정;
을 포함하는 용강 정련 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 TiO2는 상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 1wt% 내지 22wt% 포함된 용강 정련 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 MgO는 상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 3wt% 내지 10wt% 포함된 용강 정련 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 정련 슬래그의 염기도(CaO 함량/Al2O3 함량)가 0.7 내지 2.2인 용강 정련 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 정련 슬래그 전체에 있어서, 상기 CaO가 35wt% 내지 55wt%, 상기 Al2O3가 23wt% 내지 50wt%인 용강 정련 방법. - 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용강은 상기 Ti이 0.05wt% 내지 0.5wt% 포함된 용강인 용강 정련 방법.
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- 2018-11-08 KR KR1020180136746A patent/KR102100799B1/ko active IP Right Grant
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