KR102368249B1 - 연속 주조 방법, 슬래브 주편, 및 연속 주조기 - Google Patents

연속 주조 방법, 슬래브 주편, 및 연속 주조기 Download PDF

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Abstract

연속 주조 방법은, 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 제1 전자 교반 장치와, 상기 제1 전자 교반 장치보다 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치된 제2 전자 교반 장치에 의해 각각 교반한 후, 상기 주편을 압하 롤에 의해 압하하는 연속 주조 방법이며, 상기 제1 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여한다.

Description

연속 주조 방법, 슬래브 주편, 및 연속 주조기
본원이 개시하는 기술은, 연속 주조 방법, 슬래브 주편, 및 연속 주조기에 관한 것이다.
주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 전자 교반 장치에 의해 교반하는 연속 주조 방법이 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2010-179342호 공보, 국제 공개 제2009/133739호, 및 일본 특허 공개 제2005-305517호 공보).
그런데, 편석(응고 편석)에 의해 소정 성분이 농화된 용강(이하, 「농화 용강」이라고 함)이 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것을 억제하는 기술이 있다. 이 기술로서, 미응고부를 갖는 주편을 압하 롤에 의해 압하하여, 미응고부 내의 농화 용강을 압하 롤로부터 주형측으로 되미는(배출) 기술이 있다.
그러나 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 농화 용강은, 주형으로부터 압하 롤로 반송되는 용강(모용강)과 혼합되기 어렵다. 따라서, 농화 용강이 매크로 편석으로서 주편에 잔존하는 것을 억제하기 위해서는, 더한층의 개선의 여지가 있다.
또한, 주편의 미응고부 내에 복수의 덴드라이트가 존재하면, 이러한 덴드라이트들이 압하 롤로부터 주형측으로 되밀리는 농화 용강의 유동 저항(장애)이 된다. 그 때문에, 압하 롤로부터 주형측으로 농화 용강이 되밀리기 어려워져, 주편에 매크로 편석이 잔존하기 쉬워진다.
또한, 인접하는 덴드라이트 사이에는, 세미 매크로 편석이 포착되기 쉽다. 그 때문에, 주편의 미응고부에 덴드라이트가 존재하면, 주편에 세미 매크로 편석이 잔존하기 쉬워진다.
본원이 개시하는 기술은, 주편의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 저감시키는 것을 목적으로 한다.
제1 양태에 관한 연속 주조 방법은, 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 제1 전자 교반 장치와, 상기 제1 전자 교반 장치보다 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치된 제2 전자 교반 장치에 의해 각각 교반한 후, 상기 주편을 압하 롤에 의해 압하하는 연속 주조 방법이며, 상기 제1 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여한다.
제1 양태에 관한 연속 주조 방법에 의하면, 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 제1 전자 교반 장치 및 제2 전자 교반 장치에 의해 각각 교반한다.
다음으로, 압하 롤에 의해, 미응고부를 갖는 주편을 압하한다. 이에 의해, 미응고부 내의 농화 용강이, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린다(배출된다).
또한, 제1 전자 교반 장치는, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 주편에 번갈아 부여한다.
이와 같이 일방측 전자력에 의해, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이와 마찬가지로, 타방측 전자력에 의해, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이 결과, 덴드라이트의 선단부가 분단되어, 등축정이 생성되기 쉬워진다.
또한, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아 주편에 부여한다. 이에 의해, 본 양태에서는, 제1 전자 교반 장치에 의해 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로만 유동시키는 경우와 비교하여, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 분단되기 쉬워진다.
그리고 덴드라이트의 선단부가 분단되면, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀리는 농화 용강의 유동 저항(장애물)이 감소한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 농화 용강이 되밀리기 쉬워진다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 더욱 억제된다.
또한, 제1 전자 교반 장치에 의해 덴드라이트의 선단부를 분단함으로써, 덴드라이트 사이에 포착되는 세미 매크로 편석이 감소한다. 따라서, 세미 매크로 편석이 주편에 잔존하는 것이 억제된다.
이와 같이 본 양태에서는, 주편의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 저감시킬 수 있다.
제2 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 제1 전자 교반 장치는, 상기 일방측 전자력과 상기 타방측 전자력을 간헐적으로 상기 주편에 부여한다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 간헐적으로 주편에 부여한다. 즉, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을, 시간을 두고 주편에 부여한다.
이에 의해, 예를 들어 주편에 대한 일방측 전자력의 부여가 정지되고 나서 타방측 전자력의 부여가 개시될 때까지 동안에, 미응고부의 유동 속도가 감소한다. 그 때문에, 주편에 대한 타방측 전자력의 부여가 개시되었을 때, 미응고부의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부가 주편의 폭 방향 타방측으로 유동하기 쉬워진다. 이와 마찬가지로, 주편에 부여되는 전자력이 타방측 전자력으로부터 일방측 전자력으로 전환될 때에도, 미응고부의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부가 주편의 폭 방향 일방측으로 유동하기 쉬워진다.
따라서, 제1 전자 교반 장치의 소비 전력을 저감시키면서, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부를 분단할 수 있다.
제3 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태 또는 제2 양태에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 주편은, 상기 미응고부를 내포하는 응고 셸부를 갖고, 상기 제1 전자 교반 장치에 식(1)을 충족하는 교류 전류를 인가하여, 당해 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력을 발생시킨다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 제1 전자 교반 장치에 식(1)을 충족하는 교류 전류를 인가하여, 제1 전자 교반 장치에 일방측 전자력 및 타방측 전자력을 발생시킨다.
여기서, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부의 위치는, 응고 셸부의 두께에 따라서 변동된다. 구체적으로는, 응고 셸부의 두께가 두꺼워지면, 덴드라이트의 선단부의 위치가, 주편의 두께 방향의 중심측으로 이동한다. 한편, 응고 셸부의 두께가 얇아지면, 덴드라이트의 선단부의 위치가, 주편의 두께 방향의 표면측으로 이동한다.
또한, 주편에 대한 전자력(일방측 전자력 및 타방측 전자력)의 깊이(침투 깊이)는, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수에 따라 변동된다. 구체적으로는, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수가 작아지면, 주편에 대한 전자력의 침투 깊이가 깊어진다. 한편, 제1 전자 교반 장치의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 크게 하면, 주편에 대한 전자력의 침투 깊이가 얕아진다.
그래서 본 양태에서는, 식(1)을 충족하는 주파수의 교류 전류를 제1 전자 교반 장치에 인가한다. 구체적으로는, 응고 셸부의 두께가 두꺼워짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수를 작게 한다. 한편, 응고 셸부의 두께가 얇아짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수를 크게 한다.
이에 의해, 응고 셸부의 두께에 구애되지 않고, 일방측 전자력 및 타방측 전자력을 덴드라이트의 선단부에 작용시킬 수 있다. 따라서, 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단할 수 있다.
제4 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력은, 상기 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 한다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 일방측 전자력 및 타방측 전자력에 의해, 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 한다. 이에 의해, 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단할 수 있다.
제5 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 압하 롤에 의해 상기 주형측으로 되밀린 상기 미응고부 내의 용강을 교반한다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 제2 전자 교반 장치는, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 미응고부 내의 농화 용강을 교반(전자 교반)한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 농화 용강이, 주형으로부터 압하 롤로 반송되는 용강(모용강)과 혼합되기 쉬워진다. 이 결과, 농화 용강이 희석된다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 억제된다.
제6 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여한다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 제2 전자 교반 장치는, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 주편에 번갈아 부여한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 농화 용강이, 주형으로부터 압하 롤로 반송되는 용강(모용강)과 더욱 혼합되기 쉬워진다. 이 결과, 농화 용강이 희석된다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 더욱 억제된다.
제7 양태에 관한 연속 주조 방법은, 제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조 방법에 있어서, 상기 주편의 두께를 250 내지 300㎜의 범위 내로 하고, 상기 주편의 반송 속도를 0.7 내지 1.1m/min의 범위 내로 하고, 상기 주형 내의 메니스커스로부터 상기 주편의 반송 방향을 따라 하류측으로 6 내지 10m의 범위 내에, 상기 제1 전자 교반 장치를 배치한다.
상기한 연속 주조 방법에 의하면, 주편의 두께를 250 내지 300㎜의 범위 내로 한다. 또한, 주편의 반송 속도를 0.7 내지 1.1m/min의 범위 내로 한다. 또한, 제1 전자 교반 장치를, 주형 내의 메니스커스로부터 주편의 반송 방향을 따라 하류측으로 6 내지 10m의 범위 내에 배치한다.
이에 의해, 제1 전자 교반 장치에 의해, 주편의 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단하여, 등축정을 생성할 수 있다. 따라서, 주편의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 더욱 저감시킬 수 있다.
제8 양태에 관한 슬래브 주편은, 슬래브 주편의 두께 방향의 중심 영역에 생성되고, Mn 편석도의 최저값이 0.92 내지 0.95의 범위 내에 있는 중심 부편석 밴드와, 상기 슬래브 주편에 있어서의 식(3)의 영역 L1 내에 생성되고, Mn 편석도의 최저값이 0.95 내지 0.98의 범위 내에 있는 표면측 부편석 밴드와, 상기 슬래브 주편에 있어서의 상기 중심 영역과 상기 영역 L1 사이에 위치하는 식(4)의 영역 L2 내에 생성되고, Mn 편석도의 최저값이 0.96 내지 0.97의 범위 내에 있는 중간 부편석 밴드를 구비한다.
상기한 슬래브 주편은, 중심 부편석 밴드, 표면측 부편석 밴드, 및 중간 부편석 밴드를 구비한다. 중심 부편석 밴드는, 슬래브 주편의 두께 방향의 중심 영역에 생성된다. 또한, 중심 부편석 밴드의 Mn 편석도의 최저값은, 0.92 내지 0.95의 범위 내가 된다.
표면측 부편석 밴드는, 식(3)의 영역 L1 내에 생성된다. 또한, 표면측 부편석 밴드의 Mn 편석도의 최저값은, 0.95 내지 0.98의 범위 내가 된다.
중간 부편석 밴드는, 중심 영역과 영역 L1 사이에 위치하는 식(4)의 영역 L2 내에 생성된다. 또한, 중간 부편석 밴드의 Mn 편석도의 최저값은, 0.96 내지 0.97의 범위 내가 된다.
이와 같이 소정의 중심 부편석 밴드, 표면측 부편석 밴드, 및 중간 부편석 밴드를 구비하는 슬래브 주편은, 예를 들어 제1 양태 내지 제7 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조 방법에 의해 연속 주조된다.
제9 양태에 관한 연속 주조기는, 주형과, 상기 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를 교반하는 제1 전자 교반 장치와, 상기 제1 전자 교반 장치에 대해 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 미응고부를 교반하는 제2 전자 교반 장치와, 상기 제2 전자 교반 장치에 대해 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 주편을 압하하는 압하 롤과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 제1 전자 교반 장치에 번갈아 발생시키는 제어부를 구비한다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 제1 전자 교반 장치 및 제2 전자 교반 장치에 의해 각각 교반한다.
다음으로, 압하 롤에 의해, 미응고부를 갖는 주편을 압하한다. 이에 의해, 미응고부 내의 농화 용강이, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린다(배출된다).
또한, 제어부는, 제1 전자 교반 장치를 제어한다. 이에 의해, 제1 전자 교반 장치는, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 주편에 번갈아 부여한다.
이와 같이 일방측 전자력에 의해, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이와 마찬가지로, 타방측 전자력에 의해, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이 결과, 덴드라이트의 선단부가 분단되어, 등축정이 생성되기 쉬워진다.
또한, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아 주편에 부여한다. 이에 의해, 본 양태에서는, 제1 전자 교반 장치에 의해 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로만 유동시키는 경우와 비교하여, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 분단되기 쉬워진다.
그리고 덴드라이트의 선단부가 분단되면, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀리는 농화 용강의 유동 저항(장애물)이 감소한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 농화 용강이 되밀리기 쉬워진다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 더욱 억제된다.
또한, 제1 전자 교반 장치에 의해 덴드라이트의 선단부를 분단함으로써, 덴드라이트 사이에 포착되는 세미 매크로 편석이 감소한다. 따라서, 세미 매크로 편석이, 주편에 잔존하는 것이 억제된다.
이와 같이 본 양태에서는, 주편의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 저감시킬 수 있다.
제10 양태에 관한 연속 주조기는, 제9 양태에 관한 연속 주조기에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력과 상기 타방측 전자력을 간헐적으로 발생시킨다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 제어부는, 제1 전자 교반 장치를 제어한다. 이에 의해, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 간헐적으로 주편에 부여한다. 즉, 제1 전자 교반 장치는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을, 시간을 두고 주편에 부여한다.
이에 의해, 예를 들어 주편에 대한 일방측 전자력의 부여가 정지되고 나서 타방측 전자력의 부여가 개시될 때까지 동안에, 미응고부의 유동 속도가 감소한다. 그 때문에, 주편에 대한 타방측 전자력의 부여가 개시되었을 때, 미응고부의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부가 주편의 폭 방향 타방측으로 유동하기 쉬워진다. 이와 마찬가지로, 주편에 부여되는 전자력이 타방측 전자력으로부터 일방측 전자력으로 전환될 때에도, 미응고부의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부가 주편의 폭 방향 일방측으로 유동하기 쉬워진다.
따라서, 제1 전자 교반 장치의 소비 전력을 저감시키면서, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부를 분단할 수 있다.
제11 양태에 관한 연속 주조기는, 제9 양태 또는 제10 양태에 관한 연속 주조기에 있어서, 상기 주편은, 상기 미응고부를 내포하는 응고 셸부를 갖고, 상기 제어부는, 식(1)을 충족하는 교류 전류를 상기 제1 전자 교반 장치에 인가하여, 당해 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력을 발생시킨다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 제어부는, 제1 전자 교반 장치에 식(1)을 충족하는 교류 전류를 인가하여, 제1 전자 교반 장치에 일방측 전자력 및 타방측 전자력을 발생시킨다.
여기서, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부의 위치는, 응고 셸부의 두께에 따라서 변동된다. 구체적으로는, 응고 셸부의 두께가 두꺼워지면, 덴드라이트의 선단부의 위치가, 주편의 두께 방향의 중심측으로 이동한다. 한편, 응고 셸부의 두께가 얇아지면, 덴드라이트의 선단부의 위치가, 주편의 두께 방향의 표면측으로 이동한다.
또한, 주편에 대한 전자력(일방측 전자력 및 타방측 전자력)의 깊이(침투 깊이)는, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수에 따라 변동된다. 구체적으로는, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수가 작아지면, 주편에 대한 전자력의 침투 깊이가 깊어진다. 한편, 제1 전자 교반 장치의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 크게 하면, 주편에 대한 전자력의 침투 깊이가 얕아진다.
그래서 제어부는, 식(1)을 충족하는 주파수의 교류 전류를 제1 전자 교반 장치에 인가한다. 구체적으로는, 응고 셸부의 두께가 두꺼워짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수를 작게 한다. 한편, 응고 셸부의 두께가 얇아짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치에 인가하는 교류 전류의 주파수를 크게 한다.
이에 의해, 응고 셸부의 두께에 구애되지 않고, 일방측 전자력 및 타방측 전자력을 덴드라이트의 선단부에 작용시킬 수 있다. 따라서, 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단할 수 있다.
제12 양태에 관한 연속 주조기는, 제9 양태 내지 제11 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조기에 있어서, 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력은, 상기 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 한다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 일방측 전자력 및 타방측 전자력에 의해, 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 한다. 이에 의해, 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단할 수 있다.
제13 양태에 관한 연속 주조기는, 제9 양태 내지 제12 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조기에 있어서, 상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 압하 롤에 의해 상기 주형측으로 되밀린 상기 미응고부 내의 용강을 교반한다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 제2 전자 교반 장치는, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 미응고부 내의 농화 용강을 교반(전자 교반)한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 농화 용강이, 주형으로부터 압하 롤로 반송되는 용강(모용강)과 혼합되기 쉬워진다. 이 결과, 농화 용강이 희석된다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 억제된다.
제14 양태에 관한 연속 주조기는, 제9 양태 내지 제13 양태 중 어느 하나에 관한 연속 주조기에 있어서, 상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여한다.
상기한 연속 주조기에 의하면, 제2 전자 교반 장치는, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 미응고부를 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 주편에 번갈아 부여한다. 이에 의해, 압하 롤로부터 주형측으로 되밀린 농화 용강이, 주형으로부터 압하 롤로 반송되는 용강(모용강)과 더욱 혼합되기 쉬워진다. 이 결과, 농화 용강이 희석된다. 따라서, 농화 용강이, 주편에 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 더욱 억제된다.
본원이 개시하는 기술에 따르면, 주편의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 저감시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 연속 주조기를 주편의 폭 방향에서 본 측면도이다.
도 2는 주편의 응고 셸부의 두께 D와, 제1 전자 교반 장치의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수 F의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시되는 주편을 제1 전자 교반 장치측에서 본 평면도이다.
도 4는 연속 주조 시험에서 사용한 주편의 제원, 제1 전자 교반 장치의 설정, 및 주편의 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 5는 주편의 반송 속도 VC와 주편의 표면으로부터의 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 주편의 반송 속도 VC와 주편의 표면으로부터의 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 연속 주조 시험에서 연속 주조한 실시예 2에 관한 주편의 두께 방향의 Mn 편석도의 분포를 나타내는 그래프이다.
이하, 일 실시 형태에 관한 연속 주조기 및 연속 주조 방법에 대해 설명한다.
(연속 주조기)
먼저, 연속 주조기의 구성에 대해 설명한다.
도 1에는, 본 실시 형태에 관한 연속 주조기(10)가 도시되어 있다. 이 연속 주조기(10)는, 턴디쉬(12)와, 주형(16)과, 반송 장치(30)와, 압하 장치(40)와, 제1 전자 교반 장치(50)와, 제2 전자 교반 장치(60)를 구비하고 있다.
(턴디쉬)
턴디쉬(12)는, 용강(W)을 일시적으로 저류하는 용기로 되어 있다. 이 턴디쉬(12)에는, 도시하지 않은 레이들로부터 용강(W)이 부어진다. 또한, 턴디쉬(12)의 저부에는, 용강(W)을 배출하는 침지 노즐(14)이 마련되어 있다. 이 턴디쉬(12)의 하방에는, 주형(16)이 배치되어 있다.
(주형)
주형(16)은, 예를 들어 수냉식 구리제 주형이다. 이 주형(16)은, 턴디쉬(12)의 침지 노즐(14)로부터 주입된 용강(W)을 냉각하여, 용강(W)의 표층을 응고시킨다. 이에 의해, 소정 형상의 주편(20)을 성형한다.
주형(16)은, 축 방향의 양단이 개구된 통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 주형(16)은, 축 방향을 상하 방향으로 하여 배치되어 있다. 이 주형(16)의 상단에는, 주입구(16U)가 형성되어 있다. 주입구(16U)에는, 턴디쉬(12)의 침지 노즐(14)이 삽입되어 있다. 이 침지 노즐(14)로부터 주형(16) 내에 용강(W)이 주입된다.
또한, 침지 노즐(14)에는, 용강(W)의 배출량을 조정하는 조정 밸브 등의 조정 기구가 마련되어 있다. 이 조정 기구에 의해, 주형(16) 내의 용강(W)의 액면(이하, 「메니스커스(M)」라고 함)이 소정 높이가 되도록, 침지 노즐(14)로부터 주입구(16U)로 배출하는 용강(W)의 배출량이 조정된다.
주형(16)에 주입된 용강(W)은, 주형(16)에 의해 냉각되어, 표층으로부터 점차 응고된다. 이에 의해, 표층의 용강(W)이 응고되어, 내부에 용강(W)이 잔존하는 주편(20)이 형성된다. 또한, 주형(16)의 단면 형상은, 직사각 형상으로 되어 있다. 이에 의해, 주편(20)의 단면 형상이, 직사각 형상으로 성형된다. 또한, 이하에서는, 용강(W)이 응고된 주편(20)의 표층측을 응고 셸부(20A)라고 하고, 주편(20)의 내부에 잔존하는 응고되어 있지 않은 용강(W)을 미응고부(20B)라고 한다.
주형(16)의 하단에는, 배출구(16L)가 형성되어 있다. 이 배출구(16L)로부터, 주형(16)에서 성형된 주편(20)이 배출된다. 또한, 주형(16)의 하측에는, 반송 장치(30)가 배치되어 있다.
(반송 장치)
반송 장치(30)는, 주형(16)으로부터 배출된 주편(20)을, 냉각하면서 소정 방향(화살표 H 방향)으로 반송한다. 또한, 이하에서는, 화살표 H 방향을, 반송 장치(30)의 반송 방향(주조 방향)이라고 한다.
반송 장치(30)는, 복수 쌍의 서포트 롤(32)을 갖고 있다. 복수 쌍의 서포트 롤(32)은, 주편(20)의 두께 방향(화살표 t 방향)의 양측에, 주편(20)의 반송 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다. 또한, 각 서포트 롤(32)의 축 방향의 양단부는, 주편(20)의 폭 방향의 양측에서, 도시하지 않은 베어링부에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이들 서포트 롤(32)에 의해, 주형(16)의 배출구(16L)로부터 후술하는 압하 장치(40)를 향해 완만하게 만곡된 후, 대략 수평 방향으로 연장하는 반송로(34)가 형성되어 있다.
복수 쌍의 서포트 롤(32)은, 주편(20)을 두께 방향의 양측으로부터 파지하면서, 당해 주편(20)을 반송 방향으로 반송한다. 이에 의해, 주편(20)이 두께 방향으로 팽창되는 벌징이 억제된다. 또한, 복수의 서포트 롤(32)의 일부는, 회전 구동하는 구동 롤로 되어 있다. 이 구동 롤에 의해, 주편(20)의 반송 속도(주조 속도)가 조정된다.
또한, 주편(20)의 반송 속도는, 구동 롤의 회전 속도를 빠르게 하면, 빨라진다. 또한, 주편(20)의 반송 속도는, 구동 롤의 회전 속도를 느리게 하면, 느려진다.
반송 장치(30)는, 주편(20)을 냉각하는 도시하지 않은 복수의 냉각기(이차 냉각기)를 갖고 있다. 복수의 냉각기는, 예를 들어 냉각수를 분사하는 스프레이 노즐을 갖는다. 이러한 냉각기들은, 주편(20)의 반송 방향으로 간격을 두고 배열되어 있고, 주편(20)에 대해 냉각수를 분사한다. 이에 의해, 주편(20)이 냉각되어, 주편(20)의 미응고부(20B)가 점차 응고된다.
또한, 주편(20)의 냉각 속도는, 냉각기로부터 주편(20)에 분사되는 냉각수의 분사량을 많게 하면, 빨라진다. 또한, 주편(20)의 냉각 속도는, 냉각기로부터 주편(20)에 분사되는 냉각수의 분사량을 적게 하면, 느려진다. 또한, 주편(20)의 냉각 속도는, 냉각기로부터 주편(20)에 분사되는 냉각수의 온도를 낮게 하면, 빨라진다. 또한, 주편(20)의 냉각 속도는, 냉각기로부터 주편(20)에 분사되는 냉각수의 온도를 높게 하면, 느려진다.
또한, 반송로(34)에는, 주편(20)의 미응고부(20B)를 전자적으로 교반하는 전자 교반 장치가 마련되어도 된다.
(압하 장치)
압하 장치(40)는, 대략 수평 방향으로 연장되는 반송로(34)의 하류측에 배치되어 있다. 이 압하 장치(40)는, 한 쌍의 압하 롤(대 압하 롤)(42)을 갖고 있다. 한 쌍의 압하 롤(42)은, 주편(20)을 두께 방향의 양측으로부터 파지하면서, 당해 주편(20)을 반송 방향으로 반송한다. 즉, 한 쌍의 압하 롤(42)은, 주편(20)의 반송로(34)를 형성하고 있다.
또한, 한 쌍의 압하 롤(42)은, 내부에 미응고부(20B)를 갖는 주편(20)을 압하함으로써, 미응고부(20B) 내의 농화 용강을 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주편(20)의 반송 방향 상류측으로 되민다(배출한다). 이에 의해, 주편(20)의 두께 방향의 중심부에, 농화 용강이 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 억제된다.
한 쌍의 압하 롤(42)은, 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 압하 롤(42)은, 주편(20)의 두께 방향의 양측에 배치되어 있다. 이 한 쌍의 압하 롤(42)은, 축 방향(길이 방향)을 주편(20)의 폭 방향으로 하여 배치되어 있다. 또한, 한 쌍의 압하 롤(42)의 축 방향의 양단부는, 주편(20)의 폭 방향의 양측에 있어서, 도시하지 않은 베어링부에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 주편(20)의 상측에 배치된 압하 롤(42)은, 유압 실린더 등의 압박 장치에 의해 주편(20)에 압박(압하)된다. 구체적으로는, 압박 장치는, 주편(20)의 상측에 배치된 압하 롤(42)의 축 방향의 양단부를 지지하는 베어링부를, 주편(20)의 두께 방향의 중심측(하측)으로 압박한다. 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42) 사이에, 주편(20)이 두께 방향으로 압축된다.
여기서, 주편(20)은, 전술한 바와 같이 반송 장치(30)의 복수의 냉각기에 의해, 냉각되면서 반송된다. 이에 의해, 주편(20)의 미응고부(20B)는, 반송 방향의 하류측을 향함에 따라서 점차 응고된다. 바꾸어 말하면, 주편(20)은, 반송 방향의 하류측을 향함에 따라서, 주편(20)의 고상률 R이 높아진다.
본 실시 형태의 한 쌍의 압하 롤(42)은, 주편(20)의 반송로(34) 중, 주편(20)의 두께 방향의 중심부의 고상률 R(이하, 「중심 고상률」이라고 함)이 0.8 미만이 되는 위치에 배치된다(R<0.8). 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)에 의해, 중심 고상률 R이 0.8 미만인 미응고부(20B)를 갖는 주편(20)이 압하된다.
또한, 고상률 R이란, 주편(20)에 대한 응고부의 비율을 의미한다. 예를 들어, 고상률 R이 0.8인 경우, 주편(20)에 대한 응고부의 비율이 8할(80%)이고, 주편(20)에 대한 미응고부의 비율이 2할(20%)이 된다. 이 고상률 R은, 예를 들어 주편(20)을 응고 해석함으로써 구해진다.
(제1 전자 교반 장치)
제1 전자 교반 장치(50)는, 반송 장치(30)에 의해 주형(16)으로부터 반송된 주편(20)의 미응고부(20B)에 전자력을 부여하고, 당해 미응고부(20B)를 교반(전자 교반)하는 비접촉식 교반 장치로 되어 있다.
제1 전자 교반 장치(50)는, 주형(16)에 대한 주편(20)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 한 쌍의 압하 롤(42)에 대한 주편(20)의 반송 방향 상류측에 배치되어 있다. 또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 반송로(34)의 만곡부를 통과하는 주편(20)의 상면측의 응고 셸부(20A)와 대향하여 배치되어 있다. 또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)의 하측에 배치되어도 된다.
제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)의 표층부에서 미응고부(20B)를 교반한다. 바꾸어 말하면, 제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)의 표층부에 미응고부(20B)의 응고 계면이 있는 단계에서, 미응고부(20B)를 교반한다. 또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 한 쌍의 압하 롤(42)에 의해 주편(20)의 반송 방향 상류측으로 되밀린 미응고부(20B) 내의 농화 용강이 도달하지 않는 위치에서, 주편(20)의 미응고부(20B)를 교반한다.
제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)의 응고 셸부(20A)와 대향하는 도시하지 않은 전자 코일(유도체)을 갖고 있다. 이 전자 코일에 교류 전류(3상 교류 전류)가 인가되면, 주편(20)의 폭 방향으로 이동하는 자계(이하, 「이동 자계」라고 함)가 발생한다. 이 이동 자계가 미응고부(20B)에 작용함으로써, 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향으로 유동시키는 전자력 EP(도 3 참조)가 발생한다.
또한, 등축정을 효율적으로 생성한다는 관점에서, 제1 전자 교반 장치(50)는, 그 주편(20)의 반송 방향의 중심이, 주형(16) 내의 메니스커스(M)로부터 주편(20)의 반송 방향을 따라 하류측으로 6 내지 10m의 범위 내에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
(제1 제어부)
제1 전자 교반 장치(50)에는, 제1 제어부(52)가 전기적으로 접속되어 있다. 이 제1 제어부(52)는, 미응고부(20B)의 응고 계면에서의 유동 속도가 5㎝/s 이상이 되도록, 제1 전자 교반 장치(50)가 발생시키는 전자력 EP를 제어한다. 또한, 제1 제어부(52)는, 제어부의 일례이다.
구체적으로는, 제1 제어부(52)가, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류값을 크게 하면, 전자력 EP가 커진다. 한편, 제1 제어부(52)가 전자 코일에 인가하는 교류 전류값을 작게 하면, 전자력 EP가 작아진다.
여기서, 덴드라이트는, 미응고부(20B)의 응고 과정에 있어서, 응고 셸부(20A)로부터 주편(20)의 두께 방향의 중심을 향해 생성된다. 이 덴드라이트의 선단부, 즉, 미응고부(20B)의 응고 계면의 위치는, 응고 셸부(20A)의 두께에 따라서 변동된다. 구체적으로는, 응고 셸부(20A)의 두께가 두꺼워짐에 따라서, 미응고부(20B)의 응고 계면의 위치가, 주편(20)의 두께 방향의 중심측으로 이동한다.
또한, 주편(20)에 침투하는 전자력 EP의 깊이(침투 깊이)는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수에 따라 변동된다. 구체적으로는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수가 작아지면, 주편(20)에 대한 전자력 EP의 침투 깊이가 깊어진다. 한편, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수가 커지면, 주편(20)에 대한 전자력 EP의 침투 깊이가 얕아진다.
그래서 제1 제어부(52)는, 응고 셸부(20A)의 두께에 따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 증감시킨다. 구체적으로는, 응고 셸부(20A)의 두께가 두꺼워짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 작게 한다. 한편, 응고 셸부(20A)의 두께가 얇아짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 크게 한다.
더 상세하게 설명하면, 도 2에는, 응고 셸부(20A)의 두께 D와, 제1 전자 교반 장치(50)에 인가하는 교류 전류의 주파수의 관계를 나타내는 해석 결과가 도시되어 있다. 또한, 응고 셸부(20A)의 두께 D는, 주편(20)에 있어서의 제1 전자 교반 장치(50)측의 응고 셸부(20A) 중, 제1 전자 교반 장치(50)에 있어서의 주편(20)의 반송 방향의 중심과 대향하는 위치(부위)의 두께이다. 이 응고 셸부(20A)의 두께 D는, 응고 해석으로부터 구해진다. 또한, 도 2에 도시되는 사선의 영역 G는, 미응고부(20B)의 응고 계면에서의 유동 속도가, 5cm/s 이상인 영역이다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 미응고부(20B)의 응고 계면의 유동 속도가 5㎝/s 이상이 되는 영역 G는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수 F가, 80/D 이상이고, 또한 160/D 이하인 범위가 된다.
그 때문에, 제1 제어부(52)는, 식(1)을 충족하는 주파수 F의 교류 전류를 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가한다. 이에 의해, 미응고부(20B) 내의 응고 계면 부근에 생성되는 덴드라이트의 선단부에, 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이 결과, 덴드라이트의 선단부가 분단되어, 등축정이 생성되기 쉬워진다.
Figure 112020086850542-pct00001
단,
F: 교류 전류의 주파수(㎐)
D: 제1 전자 교반 장치측의 응고 셸부의 두께(㎜)
이다.
또한, 식(1)은, 상수 A를 사용하면, 하기 식(2)로 변환된다.
Figure 112020086850542-pct00002
단,
A: 상수(80≤A≤160)
이다.
또한, 제1 제어부(52)는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 방향을 변경함으로써, 미응고부(20B)에 작용하는 전자력 EP의 방향을 제어한다.
구체적으로는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 제1 제어부(52)가 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 소정 방향의 교류 전류를 흘리면, 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 전자력 EP(이하, 「일방측 전자력 EP1」이라고 함)가 발생한다. 이에 비해 제1 제어부(52)가 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 소정 방향과 반대 방향의 교류 전류를 흘리면, 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 전자력 EP(이하, 「타방측 전자력 EP2」라고 말함)가 발생한다.
또한, 제1 제어부(52)는, 제1 전자 교반 장치(50)가 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2를 간헐적으로 발생시키도록, 제1 전자 교반 장치(50)를 제어한다. 구체적으로는, 제1 제어부(52)는, 제1 전자 교반 장치(50)에 일방측 전자력 EP1을 발생시키는 교류 전류와, 제1 전자 교반 장치(50)에 타방측 전자력 EP2를 발생시키는 교류 전류를 번갈아, 또한 간헐적으로 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가한다.
또한, 미응고부(20B)의 응고 계면에서의 유동 속도를 5㎝/s 이상으로 하기 위해서는, 미응고부(20B)의 가속도, 속도 유지, 및 감속도 등을 고려하면, 일방측 전자력 EP1 및 타방측 전자력 EP2는, 20 내지 50초간의 범위 내에서 주편에 번갈아 부여하는 것이 바람직하다. 또한, 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2는, 1 내지 10초의 간격을 두고, 주편(20)의 미응고부(20B)에 부여하는 것이 바람직하다.
(제2 전자 교반 장치)
제2 전자 교반 장치(60)는, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀린 농화 용강에 전자력을 부여하고, 당해 농화 용강을 교반(전자 교반)하는 비접촉식 교반 장치로 되어 있다. 또한, 농화 용강이란, 편석(응고 편석)에 의해 소정 성분이 농화된 용강을 의미한다.
제2 전자 교반 장치(60)는, 제1 전자 교반 장치(50)에 대한 주편(20)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)는, 한 쌍의 압하 롤(42)에 대한 주편(20)의 반송 방향 상류측에 배치되어 있다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)는, 대략 수평 방향으로 연장되는 반송로(34)의 수평부를 통과하는 주편(20)의 상면측의 응고 셸부(20A)와 대향하여 배치되어 있다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)는, 주편(20)의 하측에 배치되어도 된다.
여기서, 제2 전자 교반 장치(60)는, 제1 전자 교반 장치(50)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)에는, 제2 제어부(62)가 전기적으로 접속되어 있다. 이 제2 제어부(62)는, 제1 제어부(52)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 제2 전자 교반 장치(60)는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아, 또한 소정 시간을 두고 발생한다.
일방측 전자력은, 농화 용강이 배출된 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 일방측으로 유동시킨다. 또한, 타방측 전자력은, 농화 용강이 배출된 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 타방측으로 유동시킨다. 또한, 제2 제어부(62)는, 상기 식(1)을 충족하는 주파수 F의 교류 전류를 제2 전자 교반 장치(60)의 전자 코일에 인가한다. 이에 의해, 미응고부(20B)의 응고 계면의 유동 속도가, 5cm/s 이상이 된다.
이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀린 농화 용강이, 주형(16)으로부터 한 쌍의 압하 롤(42)로 반송되는 용강(모용강)과 혼합되기 쉬워진다.
또한, 한 쌍의 압하 롤(42)로부터 주형(16)측으로 되밀린 농화 용강을 효율적으로 교반한다는 관점에서, 제2 전자 교반 장치(60)는, 그 주편(20)의 반송 방향의 중심이, 한 쌍의 압하 롤(42)의 회전 중심으로부터 주편(20)의 반송 방향을 따라 상류측으로 4 내지 8m의 범위 내에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
(작용)
다음으로, 본 실시 형태에 관한 연속 주조 방법(주편 제조 방법)을 설명하면서, 본 실시 형태의 작용에 대해 설명한다.
본 실시 형태에 관한 연속 주조 방법에 의하면, 주형(16)으로부터 반송되는 주편(20) 내의 미응고부(20B)를, 제1 전자 교반 장치(50) 및 제2 전자 교반 장치(60)에 의해 각각 교반한다.
다음으로, 압하 롤(42)에 의해, 미응고부(20B)를 갖는 주편(20)을 압하한다. 이에 의해, 미응고부(20B) 내의 농화 용강이, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀린다.
여기서, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀린 농화 용강은, 제2 전자 교반 장치(60)에 의해 교반된다. 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀린 농화 용강이, 주형(16)으로부터 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로 반송되는 용강(모용강)과 혼합되기 쉬워진다. 이 결과, 농화 용강이 희석된다. 따라서, 주편(20)의 두께 방향의 중심부에, 농화 용강이 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 억제된다.
또한, 한 쌍의 압하 롤(42)에 대한 주편(20)의 반송 방향 상류측에는, 제1 전자 교반 장치(50)가 배치된다. 이 제1 전자 교반 장치(50)는, 미응고부(20B)를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력 EP1과, 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력 EP2를 주편(20)에 번갈아 부여한다.
이와 같이 일방측 전자력 EP1에 의해, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부(20B) 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 이와 마찬가지로, 타방측 전자력 EP2에 의해, 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시킴으로써, 미응고부(20B) 내의 덴드라이트의 선단부에 소정값 이상의 전단력이 작용한다. 따라서, 주편(20)의 표층부에서 생성되는 덴드라이트의 선단부가 분단되어, 등축정이 생성되기 쉬워진다.
또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2를 번갈아 주편에 부여한다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 제1 전자 교반 장치(50)에 의해 미응고부(20B)를 주편(20)의 폭 방향 일방측으로만 유동시키는 경우와 비교하여, 미응고부(20B) 내의 덴드라이트의 선단부가 더욱 분단되기 쉬워진다.
그리고 주편(20)의 표층부에서 생성되는 덴드라이트의 선단부가 분단되면, 제1 전자 교반 장치(50)에 대한 주편(20)의 반송 방향 하류측에 있어서, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 되밀리는 농화 용강의 유동 저항(장애물)이 감소한다. 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 농화 용강이 되밀리기 쉬워진다. 따라서, 농화 용강이, 주편(20)의 중심부에, 매크로 편석으로서 잔존하는 것이 억제된다.
또한, 제1 전자 교반 장치(50)에 의해 덴드라이트의 선단부를 분단함으로써, 덴드라이트 사이에 포착되는 세미 매크로 편석이 감소한다. 따라서, 주편(20)의 중심부에, 세미 매크로 편석이 잔존하는 것이 억제된다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 우선, 제1 전자 교반 장치(50)의 일방측 전자력 EP1 및 타방측 전자력 EP2에 의해, 주편(20)의 표층부의 미응고부(20B)를 교반한다. 다음으로, 한 쌍의 압하 롤(42)에 의해 주형(16)측으로 되밀린 미응고부(20B) 내의 농화 용강을, 제2 전자 교반 장치(60)에 의해 교반한다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 주편(20)의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 저감시킬 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2010-179342호 공보에는, 제1 전자 교반 장치 및 제2 전자 교반 장치에 의해, 주편의 미응고부를 전자 교반하는 연속 주조기가 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2010-179342호 공보에 개시된 연속 주조기에서는, 압하 롤 쌍에 의해 주형측으로 되밀린 미응고부 내의 농화 용강이, 제2 전자 교반 장치에 의해 교번 전자 교반된다. 그러나 제2 전자 교반 장치보다 주형측에 배치된 제1 전자 교반 장치는, 교번 전자 교반에서 내뿜는, 미응고부를 주편의 폭 방향 일방향으로 유동시키는 통상의 일방향 전자 교반이다.
이에 비해 본 실시 형태에서는, 제2 전자 교반 장치(60)보다 주형측에 배치된 제1 전자 교반 장치(50)는, 일방측 전자력 EP1 및 타방측 전자력 EP2에 의해, 주편(20)의 미응고부(20B)를 번갈아 교반한다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 일본 특허 공개 제2010-179342호 공보에 개시된 기술과 비교하여, 주편(20)의 매크로 편석 및 세미 매크로 편석을 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 전자 교반 장치(50)는, 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2를 간헐적으로 주편(20)의 미응고부(20B)에 부여한다. 즉, 제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)에 대한 일방측 전자력 EP1의 부여를 정지한 후에, 소정 시간을 두고, 주편(20)에 대한 타방측 전자력 EP2의 부여를 개시한다. 이와 마찬가지로, 제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)에 대한 타방측 전자력 EP2의 부여를 정지한 후에, 소정 시간을 두고, 주편(20)에 대한 일방측 전자력 EP1의 부여를 개시한다.
이에 의해, 예를 들어 주편(20)에 대한 일방측 전자력 EP1의 부여를 정지하고 나서 타방측 전자력 EP2의 부여를 개시할 때까지의 동안에, 주편(20)의 폭 방향 일방측으로 유동하는 미응고부(20B)의 유동 속도가 감소한다. 이 상태에서, 제1 전자 교반 장치(50)는, 주편(20)에 대한 타방측 전자력 EP2의 부여를 개시한다. 이에 의해, 미응고부(20B)의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부(20B)가 주편(20)의 폭 방향 타방측으로 유동하기 쉬워진다.
이와 마찬가지로, 주편(20)에 부여되는 전자력이, 타방측 전자력 EP2로부터 일방측 전자력 EP1로 전환될 때에도, 미응고부(20B)의 유동 방향의 반전이 원활하게 행해져, 미응고부(20B)가 주편(20)의 폭 방향 일방측으로 유동하기 쉬워진다.
따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 소비 전력을 저감시키면서, 미응고부(20B) 내의 덴드라이트의 선단부를 분단할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 덴드라이트의 선단부, 즉, 미응고부(20B)의 응고 계면의 위치는, 응고 셸부(20A)의 두께에 따라서 변동된다. 또한, 주편(20)에 침투하는 전자력 EP의 침투 깊이는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수에 따라 변동된다.
그래서 제1 제어부(52)는, 응고 셸부(20A)의 두께에 따라서 결정된 소정 주파수의 교류 전류를, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가한다. 구체적으로는, 식(1)을 충족하는 교류 전류를 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가한다. 이 식(1)에서는, 응고 셸부(20A)의 두께 D가 두꺼워짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수 F가 작아진다. 한편, 식(1)에서는, 응고 셸부(20A)의 두께 D가 얇아짐에 따라서, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수 F가 커진다.
이에 의해, 응고 셸부(20A)의 두께에 구애되지 않고, 미응고부(20B)의 응고 계면 부근의 덴드라이트의 선단부에, 일방측 전자력 EP1 및 타방측 전자력 EP2를 작용시킬 수 있다. 따라서, 덴드라이트의 선단부를 효율적으로 분단할 수 있다.
또한, 제1 전자 교반 장치(50)와 마찬가지로, 제2 전자 교반 장치(60)는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아, 또한 간헐적으로 주편(20)의 미응고부(20B)에 부여한다. 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)의 사이로부터 주형(16)측으로 압출된 농화 용강과, 주형(16)으로부터 한 쌍의 압하 롤(42) 사이로 반송되는 용강을 효율적으로 혼합시킬 수 있다. 따라서, 주편(20)의 중심부에 잔존하는 매크로 편석이 저감된다.
(변형예)
다음으로, 상기 실시 형태의 변형예에 대해 설명한다.
상기 실시 형태의 제1 전자 교반 장치(50)는, 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2를 번갈아, 또한 간헐적으로 주편(20)에 부여하였다. 그러나 제1 전자 교반 장치(50)는, 일방측 전자력 EP1과 타방측 전자력 EP2를 번갈아, 또한 연속적으로 주편(20)에 부여해도 된다.
또한, 상기 실시 형태의 제2 전자 교반 장치(60)는, 제1 전자 교반 장치(50)와 마찬가지로, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아, 또한 간헐적으로 주편(20)에 부여하였다. 그러나 제2 전자 교반 장치(60)는, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아, 또한 연속적으로 주편(20)에 부여해도 된다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)는, 일방측 전자력 및 타방측 전자력 중 어느 한쪽만을 주편(20)에 연속적, 또는 간헐적으로 부여해도 된다.
또한, 상기 실시 형태의 제1 제어부(52)는, 식(1)을 충족하는 교류 전류를 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 부여하였다. 그러나 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 부여하는 교류 전류의 주파수는, 식(1)을 사용하지 않고 결정해도 된다.
또한, 반송로(34)에 대한 제1 전자 교반 장치(50) 및 제2 전자 교반 장치(60)의 배치는, 적절하게 변경 가능하다. 또한, 주편(20)의 두께 및 반송 속도도, 적절하게 변경 가능하다.
(연속 주조 시험)
다음으로, 연속 주조 시험에 대해 설명한다.
본 연속 주조 시험에서는, 도 1에 도시되는 연속 주조기(10)에 의해 실시예 1 내지 5에 관한 복수의 주편을 연속 주조하여, 각 주편 내의 세미 매크로 편석 및 매크로 편석의 유무를 확인하였다. 또한, 비교예 1 내지 3에 관한 복수의 주편을 연속 주조하여, 각 주편 내의 세미 매크로 편석 및 매크로 편석의 유무를 확인하였다.
(용강)
용강의 조성은, 질량%로, C: 0.05 내지 0.15%, Si: 0.1 내지 0.4%, Mn: 0.8 내지 1.5%, P: 0.02% 이하, S: 0.008% 이하, 및 잔부에 Fe와 불순물을 포함하는 조성으로 하였다.
(주형)
다음으로, 주형(16)에는, 수냉식 구리제 주형을 사용하였다. 또한, 주형(16)의 각종 치수를 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112020086850542-pct00003
(반송 장치)
다음으로, 반송 장치(30)에 의한 주편의 주조 속도는, 0.7 내지 1.1m/min으로 하였다. 또한, 반송 장치(30)의 냉각기(이차 냉각기)의 비수량은, 0.5 내지 1.2L/kg-steel로 하였다. 이에 의해, 한 쌍의 압하 롤(42)에 의해 압하되는 주편의 두께 방향의 중심의 중심 고상률 R을 0.01 내지 0.2의 범위 내로 설정하였다(도 4 참조).
(제1 전자 교반 장치)
제1 전자 교반 장치(50)는, 주형(16) 내의 메니스커스(M)로부터 주편(20)의 반송 방향을 따라 9m 하류측에 배치하였다.
또한, 도 4에는, 주편이 제1 전자 교반 장치(50)를 통과할 때의 응고 셸부의 두께를 나타낸다. 또한, 응고 셸부의 두께는, 주편의 제1 전자 교반 장치(50)측의 응고 셸부의 두께이다. 이 응고 셸부의 두께는, 이차원의 응고 해석에 의해 산출하였다.
또한, 도 4에는, 제1 전자 교반 장치(50)에 의한 주편의 미응고부의 교반 방법을 나타낸다. 여기서, 교번 교반이란, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아, 또한 간헐적으로 주편의 미응고부에 부여하는 것을 의미한다. 본 연속 주조 시험에서는, 주편의 미응고부에, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아 30초씩 부여하였다. 또한, 일방측 전자력과 타방측 전자력은, 5초의 간격을 두고 주편의 미응고부에 부여하였다.
또한, 일방향 교반이란, 일방측 전자력 및 타방측 전자력 중 어느 것을, 주편의 미응고부에 연속적으로 부여하는 것을 의미한다.
또한, 도 4에는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류(3상 교류 전류)의 주파수를 나타낸다. 또한, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류는, 600A로 하였다. 또한, 도 4에는, 주편의 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 나타낸다.
또한, 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도는, Mn 편석도 CMn을 사용하여, 하기 식(a) 및 식(b)로부터 환산하여 추정하였다. 또한, 응고 속도 V는, 응고 계산에 의해 산출하였다.
Figure 112020086850542-pct00004
단,
U: 용강의 유동 속도(cm/s)
V: 응고 속도(cm/s)
K0: Mn의 평형 분배 계수(=0.77)
이다.
(제2 전자 교반 장치)
제2 전자 교반 장치(60)는, 주형(16) 내의 메니스커스(M)로부터 주편(20)의 반송 방향을 따라 14.6m 하류측에 배치하였다.
또한, 제2 전자 교반 장치(60)에 의한 주편의 미응고부의 교반 방법은, 제1 전자 교반 장치(50)와 마찬가지로, 교번 교반으로 하였다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)에서는, 제1 전자 교반 장치(50)와 마찬가지로, 주편의 미응고부에, 일방측 전자력과 타방측 전자력을 번갈아 30초씩 부여하였다. 또한, 일방측 전자력과 타방측 전자력은, 5초의 간격을 두고 주편의 미응고부에 부여하였다.
또한, 제2 전자 교반 장치(60)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류(3상 교류 전류)는, 900A로 하였다. 또한, 제2 전자 교반 장치(60)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수는, 1.5㎐로 하였다.
(압하 장치)
한 쌍의 압하 롤(42)은, 주형(16) 내의 메니스커스(M)로부터, 주편의 반송 방향을 따라 21.2m 하류측에 배치하였다. 그리고 주편의 상측에 배치된 압하 롤(42)을 도시하지 않은 유압 실린더에 의해 압박함으로써, 두께 방향 및 폭 방향의 중심의 중심 고상률 R이 0.01 내지 0.2의 범위 내인 주편을 압하하였다(도 4 참조).
또한, 압하 롤(42)의 최대 압하력(최대 출력)은, 600tonF(5.88MN)이다. 또한, 압하 롤(42)에 의한 주편의 압하량은, 25 내지 35㎜로 하였다(도 4 참조). 또한, 도 4에 도시되는 주편의 두께 T는, 압하 롤(42)에 의해 압하되기 전의 주편의 두께이다.
(주편의 평가 방법)
주편의 평가에서는, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 관한 주편의 횡단면으로부터 잘라낸 샘플의 매크로 조직을 육안으로 확인하여, 세미 매크로 편석 및 매크로 편석의 유무를 각각 확인하였다. 그리고 세미 매크로 편석 및 매크로 편석 중 적어도 한쪽이 있는 경우를 불합격(×)으로 하고, 세미 매크로 편석 및 매크로 편석이 둘다 없는 경우를 합격(○)으로 하였다.
또한, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 관한 주편의 두께 방향에 대해, Electron Probe Micro Analyzer(EPMA)에 의한 매핑 분석을 행하여, 주편의 두께 방향의 Mn 농도 분포를 작성하였다. 그리고 분석한 각 주편의 Mn 농도 분포를, 턴디쉬(12)로부터 채취한 용강의 Mn 농도로 나눔으로써, 주편의 두께 방향의 Mn 편석도 CMn의 분포를 작성하였다.
또한, 압하 롤(42)에 의해 압하된 후의 각 주편의 두께 방향의 Mn 편석도 CMn의 분포로부터, 주편의 두께 방향을 따른 중심 영역, 영역 L1, 및 영역 L2의 Mn 편석도의 최저값을 각각 구하였다(도 4 참조).
또한, 여기서 말하는 중심 영역이란, 주편의 두께 방향의 중심으로부터 양측으로 각각 10㎜의 영역(합계 20㎜의 영역)을 의미한다. 또한, 영역 L1(㎜)은, 제1 전자 교반 장치(50)에 의해 교반된 영역이며, 하기 식(3)의 범위 내의 영역을 의미한다. 또한, 영역 L2(㎜)는, 제2 전자 교반 장치(60)에 교반된 영역이며, 하기 식(4)의 범위 내의 영역을 의미한다.
Figure 112020086850542-pct00005
단,
L1: 슬래브 본체의 두께 방향을 따른 영역(㎜)
L2: 슬래브 본체의 두께 방향을 따른 영역(㎜)
VC: 반송 속도(m/min)
이다.
또한, 상기 식(3) 및 식(4)는, 상수 B1 또는 상수 B2를 사용하면, 하기 식(5) 및 식(6)으로 각각 변환된다.
Figure 112020086850542-pct00006
단,
B1: 상수(66≤B1≤78)
B2: 상수(85≤B2≤101)
VC: 반송 속도(m/min)
이다.
여기서, 영역 L1, L2에 대해 보충한다. 도 5 및 도 6에는, 주편의 반송 속도 VC(주조 속도)와, 주편의 표면으로부터의 거리의 관계가 도시되어 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시되는 영역 H1, H2는, 미응고부의 유동 속도가 5㎝/s 이상이 되는 영역이다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시되는 그래프는, 주편의 응고 해석으로부터 얻어졌다.
주편의 미응고부의 유동 속도가 5㎝/s 이상이 되는 것은, 도 5에 도시되는 영역 H1과, 도 6에 도시되는 영역 H2의 두 영역이다. 이 두 영역 H1, H2 중, 주편의 표면측(제1 전자 교반 장치(50)측)의 영역 H1을 제1 전자 교반 장치(50)에 의해 교반되는 영역 L1로 추정하고, 주편(20)의 두께 방향의 중심측의 영역 H2를, 제2 전자 교반 장치(60)에 의해 교반되는 영역 L2로 추정하였다.
(평가 결과)
도 4에는, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 관한 주편의 평가 결과가 도시되어 있다.
(실시예)
실시예 1 내지 실시예 5에서는, 매크로 편석 및 세미 매크로 편석이, 모두 확인되지 않았다. 실시예 1 내지 실시예 5에서는, 제1 전자 교반 장치(50)에 의해 주편의 미응고부를 교번 교반에 의해 교반하고, 미응고부의 응고 계면의 유동 속도를 5.0cm/s 이상으로 하였다. 이에 의해, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 효율적으로 분단되어, 등축정이 생성되었기 때문이라고 생각된다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 5에서는, 주편의 중심 영역의 Mn 편석도의 최저값이, 0.92 내지 0.95가 되었다. 또한, 주편의 영역 L1의 Mn 편석도의 최저값이, 0.95 내지 0.98이 되었다. 또한, 주편의 영역 L2의 Mn 편석도의 최저값이, 0.96 내지 0.97이 되었다.
또한, 도 7에는, 실시예 2에 관한 주편의 두께 방향의 Mn 편석도의 분포가 도시되어 있다. 이 도 7에 도시되는 Mn 편석도의 분포로부터, 중심 영역, 영역 L1, L2의 부편석 밴드의 유무를 각각 확인하였다.
여기서, 부편석 밴드란, Mn 편석도가 1.0 미만인 영역이, 주편의 두께 방향으로 5㎜ 이상 연속되는 영역을 의미한다. 또한, 중심 영역의 부편석 밴드는, 중심 부편석 밴드의 일례이다. 또한, 영역 L1의 부편석 밴드는, 표면측 부편석 밴드의 일례이다. 또한, 영역 L2의 부편석 밴드는, 중간 부편석 밴드의 일례이다.
또한, 실시예 2의 압하 롤(42)의 압하량은, 30㎜이다. 따라서, 주편의 두께 방향의 중심은, 주편의 표면으로부터 135㎜가 된다. 그리고 주편의 중심 영역은, 주편의 표면으로부터, 125㎜ 내지 145㎜의 범위 내의 영역이 된다. 또한, 실시예 2의 주편의 반송 속도 VC는, 0.7m/min으로 되어 있다. 따라서, 실시예 2의 영역 L1, L2는, 상기 식(3)으로부터 이하와 같이 된다.
78.9㎜≤L1≤93.2㎜
101.6㎜≤L2≤120.7㎜
도 7에 도시되는 바와 같이, 중심 영역에서는, Mn 편석도가 1.0 미만인 영역이 주편의 두께 방향으로 17㎜ 연속되어 있다. 또한, 영역 L1에서는, Mn 편석도가 1.0 미만인 영역이 주편의 두께 방향으로 10㎜ 연속되어 있다. 또한, 영역 L2에서는, Mn 편석도가 1.0 미만인 영역이 주편의 두께 방향으로 8㎜ 연속되어 있다. 이 사실로부터, 주편의 두께 방향을 따른 중심 영역, 및 영역 L1, L2에는, 부편석 밴드가 각각 생성된 것이 확인되었다.
(비교예)
도 4에 도시되는 바와 같이, 비교예 1에서는, 매크로 편석은 확인되지 않았지만, 세미 매크로 편석이 확인되었다. 비교예 1에서는, 제1 전자 교반 장치(50)에 의한 주편의 미응고부의 교반 방법을 일방향 교반으로 하였다. 그 때문에, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 충분히 분단되지 않았다고 생각된다.
다음으로, 비교예 2에서는, 매크로 편석 및 세미 매크로 편석이 확인되었다. 비교예 2에서는, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 1㎐로 하였다. 그 때문에, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자력(일방측 전자력 및 타방측 전자력)이 미응고부의 응고 계면보다도 깊은 위치에 작용하였다고 생각된다. 이 결과, 응고 계면의 유동 속도가 3.5cm/s로 느려져, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 충분히 분단되지 않았기 때문이라고 생각된다.
다음으로, 비교예 3에서는, 매크로 편석은 확인되지 않았지만, 세미 매크로 편석이 확인되었다. 비교예 3에서는, 제1 전자 교반 장치의 전자 코일에 인가하는 교류 전류의 주파수를 4㎐로 하였다. 그 때문에, 제1 전자 교반 장치(50)의 전자력(일방측 전자력 및 타방측 전자력)이 미응고부의 응고 계면보다도 얕은 위치에 작용하였다고 생각된다. 이 결과, 응고 계면의 유동 속도가 4.5cm/s로 느려져, 미응고부 내의 덴드라이트의 선단부가 충분히 분단되지 않았기 때문이라고 생각된다.
또한, 비교예 2 및 비교예 3과 같이, 응고 셸부의 두께가 68㎜인 경우, 미응고부의 응고 계면의 유동 속도를 5㎝/s 이상으로 하기 위해서는, 주파수가 1.2 내지 2.4㎐의 범위 내인 교류 전류를, 제1 전자 교반 장치의 전자 코일에 인가할 필요가 있다.
(평가 결과의 정리)
이상의 평가 결과로부터, 실시예 1 내지 5에서는, 매크로 편석 및 세미 매크로 편석이 존재하지 않는 고품질의 주편이 얻어졌음을 알 수 있다.
이상, 본원이 개시하는 기술의 일 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본원이 개시하는 기술은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 일 실시 형태 및 각종 변형예를 적절하게 조합하여 사용해도 되고, 본원이 개시하는 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 2018년 3월 8일에 출원된 일본 특허 출원 제2018-042106호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이면서 개개에 기재된 경우와 동일 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.

Claims (14)

  1. 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를, 제1 전자 교반 장치와, 상기 제1 전자 교반 장치보다 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치된 제2 전자 교반 장치에 의해 각각 교반한 후, 상기 주편을 압하 롤에 의해 압하하는 연속 주조 방법이며,
    상기 제1 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여하고,
    상기 주편은, 상기 미응고부를 내포하는 응고 셸부를 갖고,
    상기 제1 전자 교반 장치에 식(1)을 충족하는 교류 전류를 인가하여, 당해 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력을 발생시키는,
    연속 주조 방법.
    Figure 112021139128797-pct00017

    단,
    F: 교류 전류의 주파수(㎐)
    D: 제1 전자 교반 장치측의 응고 셸부의 두께(㎜)
    임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자 교반 장치는, 상기 일방측 전자력과 상기 타방측 전자력을 간헐적으로 상기 주편에 부여하는,
    연속 주조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력은, 상기 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 하는,
    연속 주조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 압하 롤에 의해 상기 주형측으로 되밀린 상기 미응고부 내의 용강을 교반하는,
    연속 주조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여하는,
    연속 주조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주편의 두께를 250 내지 300㎜의 범위 내로 하고,
    상기 주편의 반송 속도를 0.7 내지 1.1m/min의 범위 내로 하고,
    상기 주형 내의 메니스커스로부터 상기 주편의 반송 방향을 따라 하류측으로 6 내지 10m의 범위 내에, 상기 제1 전자 교반 장치를 배치하는,
    연속 주조 방법.
  8. 삭제
  9. 주형과,
    상기 주형으로부터 반송되는 주편 내의 미응고부를 교반하는 제1 전자 교반 장치와,
    상기 제1 전자 교반 장치에 대해 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 미응고부를 교반하는 제2 전자 교반 장치와,
    상기 제2 전자 교반 장치에 대해 상기 주편의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 주편을 압하하는 압하 롤과,
    상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 5㎝/s 이상의 유동 속도로 유동시키는 타방측 전자력을, 상기 제1 전자 교반 장치에 번갈아 발생시키는 제어부를 구비하고,
    상기 주편은, 상기 미응고부를 내포하는 응고 셸부를 갖고,
    상기 제어부는, 식(1)을 충족하는 교류 전류를 상기 제1 전자 교반 장치에 인가하여, 당해 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력을 발생시키는,
    연속 주조기.
    Figure 112021139128797-pct00018

    단,
    F: 교류 전류의 주파수(㎐)
    D: 제1 전자 교반 장치측의 응고 셸부의 두께(㎜)
    임.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 전자 교반 장치에 상기 일방측 전자력과 상기 타방측 전자력을 간헐적으로 발생시키는,
    연속 주조기.
  11. 삭제
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 일방측 전자력 및 상기 타방측 전자력은, 상기 미응고부의 응고 계면에서의 유동 속도를 각각 5㎝/s 이상으로 하는,
    연속 주조기.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 압하 롤에 의해 상기 주형측으로 되밀린 상기 미응고부 내의 용강을 교반하는,
    연속 주조기.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 전자 교반 장치는, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 일방측으로 유동시키는 일방측 전자력과, 상기 미응고부를 상기 주편의 폭 방향 타방측으로 유동시키는 타방측 전자력을 상기 주편에 번갈아 부여하는,
    연속 주조기.
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