KR102664187B1 - Beam Blank and Continuous Casting Method of Beam Blank - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 빔블랑크의 연속주조방법은, 탄소(C) 0.10~0.13wt%, 규소(Si) 0.15~0.20wt%, 망간(Mn) 1.30~1.50wt%, 알루미늄(Al) 0.020~0.050wt%, 바나듐(V) 0.060~0.100wt%, 타이타늄(Ti) 0.010~0.020wt%, 나머지 철(Fe) 및 기타 합금원소를 포함하는 포정강 빔블랑크의 연속주조방법으로서, 용강을 몰드에 주입하고, 용강이 몰드를 통과하는 과정에서 상기 몰드와의 접촉에 의한 1차 냉각공정을 수행하는 (a)단계, 상기 용강이 상기 몰드를 통과하며 1차 경화되어 생성된 주편에 대해 상기 몰드 직하부의 풋존(Foot Zone)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 (b)단계 및 상기 풋존에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편을 복수 개의 서포트 롤을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 (c)단계를 포함하며, 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제한다.The continuous casting method of the beam blank according to the present invention is carbon (C) 0.10 to 0.13 wt%, silicon (Si) 0.15 to 0.20 wt%, manganese (Mn) 1.30 to 1.50 wt%, aluminum (Al) 0.020 to 0.050 wt. %, vanadium (V) 0.060~0.100wt%, titanium (Ti) 0.010~0.020wt%, and the remaining iron (Fe) and other alloy elements as a continuous casting method of a shell steel beam blank, injecting molten steel into a mold and , Step (a) of performing a primary cooling process by contact with the mold in the process of passing the molten steel through the mold, and performing primary hardening of the molten steel while passing through the mold. Step (b) of performing a secondary cooling process by spraying air mist in the foot zone, and transferring the cast steel that entered the segment area after secondary hardening in the foot zone through a plurality of support rolls and spraying air mist. It includes step (c) of performing a tertiary cooling process, and by controlling the cooling rate in the secondary cooling process and tertiary cooling process performed in steps (b) and (c), the particle size of the surface of the cast steel is reduced. Suppresses the occurrence of defects.
Description
본 발명은 빔블랑크의 연속주조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous casting method for Bimblanck.
빔블랑크(Beam Blank)는 H형강 제품 생산에 사용되는 소재로서, 포정강(Peritectic Steel)이 널리 적용되고 있다.Beam blank is a material used in the production of H-beam steel products, and peritectic steel is widely applied.
이와 같은 포정강은 탄소(Carbon) 질량%가 0.09~0.14%에 위치한 강으로, 연속주조공정에 따라 용융 상태에서 응고되는 과정에서 탄소 조성의 영향으로 δ-Ferrite가 γ-Austenite로 상변태되며, 이때 약 0.38%의 체적감소가 발생하는 현상이 나타난다.This type of peritoneal steel is a steel with a carbon mass percentage of 0.09 to 0.14%. During the process of solidification from the molten state through the continuous casting process, δ-Ferrite undergoes a phase transformation into γ-Austenite due to the influence of the carbon composition. A volume reduction of approximately 0.38% appears.
이렇게 연속주조공정에서 응고 중 발생하는 상변태와 체적감소에 의하여 몰드와 응고층 사이에 불균일 응고가 발생하게 되고, 이러한 불균일 응고는 빔블랑크의 표면에 입계흠, 종크랙과 같은 표면결함을 야기하게 된다.In this way, non-uniform solidification occurs between the mold and the solidification layer due to phase transformation and volume reduction that occur during solidification in the continuous casting process, and this non-uniform solidification causes surface defects such as intergranular flaws and longitudinal cracks on the surface of the beam blank. .
이러한 표면결함을 최소화하기 위해서 기존에 연속주조공정에서 많이 활용되는 방법은 주속을 낮춘 상태로 1차 냉각을 최소화하는 것이다. 다만, 이와 같이 1차 냉각을 최소화하여 응고를 지연시키는 것은 초기응고층을 좀더 안정적으로 확보하는 효과는 있으나 표면결함을 원천적으로 해결하는 데는 어려움이 크며, 고합금강의 경우에는 연속주조공정에서 발생하는 입계흠을 개선하는 효과가 미미하다.To minimize these surface defects, a method commonly used in existing continuous casting processes is to minimize primary cooling while lowering the peripheral speed. However, delaying solidification by minimizing primary cooling in this way has the effect of securing the initial solidification layer more stably, but it is difficult to fundamentally resolve surface defects, and in the case of high alloy steel, problems occurring during the continuous casting process are very difficult. The effect of improving grain boundary defects is minimal.
입계흠은 빔블랑크 표면에 망 형태의 모양으로 발생하는 크랙으로서, 크랙의 크기가 수 mm부터 소재 전장에 이르기까지 다양하며, 크랙의 깊이가 육안으로 확인하기 어려운 경우도 상당하여 소재 상태에서 확실히 제거해 주지 않을 경우에는 제품표면 결함에도 영향을 미치게 된다.Intergranular flaws are cracks that occur in a network shape on the surface of the beam blank. The size of the crack varies from a few mm to the total length of the material. In many cases, the depth of the crack is difficult to check with the naked eye, so it must be removed from the material. If not, it will also affect surface defects of the product.
도 1에는 입계흠이 발생한 소재의 표면 조직 및 정상 조직이 각각 도시되어 있다.Figure 1 shows the surface texture and normal texture of a material with grain boundary defects, respectively.
도 1에 도시된 바와 같이, 입계흠이 발생한 소재의 표면 조직을 살펴보면 기존의 정상재와 달리 표층부 조직이 조대하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 1, when examining the surface texture of a material with intergranular defects, it can be seen that the surface layer texture appears coarse, unlike the existing normal material.
이와 같이 조대화된 조직의 경우 입계에 거친 페라이트 필름(Coarse Ferrite Film)이 형성되며, 이러한 페라이트 필름은 응력집중에 취약한 결함 발생의 기점으로 작용하게 된다.In the case of such a coarsened structure, a coarse ferrite film is formed at the grain boundary, and this ferrite film acts as a starting point for the generation of defects vulnerable to stress concentration.
따라서 위와 같은 입계흠 발생을 줄여 주기 위해서는 입계 조대화 현상을 최소화시켜야 할 필요가 있다.Therefore, in order to reduce the occurrence of grain boundary defects as mentioned above, it is necessary to minimize the grain boundary coarsening phenomenon.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 합금원소가 다량 첨가된 포정강 빔블랑크의 표면 품질 향상을 위한 연속주조방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention made to solve the problems of the prior art described above, and has the purpose of providing a continuous casting method for improving the surface quality of shell steel beam blanks to which a large amount of alloy elements are added.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빔블랑크의 연속주조방법은, 탄소(C) 0.10~0.13wt%, 규소(Si) 0.15~0.20wt%, 망간(Mn) 1.30~1.50wt%, 알루미늄(Al) 0.020~0.050wt%, 바나듐(V) 0.060~0.100wt%, 타이타늄(Ti) 0.010~0.020wt%와, 나머지 철(Fe) 및 기타 합금원소를 포함하는 용강을 몰드에 주입하고, 용강이 몰드를 통과하는 과정에서 상기 몰드와의 접촉에 의한 1차 냉각공정을 수행하는 (a)단계, 상기 용강이 상기 몰드를 통과하며 1차 경화되어 생성된 주편에 대해 상기 몰드 직하부의 풋존(Foot Zone)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 (b)단계 및 상기 풋존에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편을 복수 개의 서포트 롤을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 (c)단계를 포함하며, 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제한다.The continuous casting method of the beam blank of the present invention to achieve the above purpose includes 0.10 to 0.13 wt% of carbon (C), 0.15 to 0.20 wt% of silicon (Si), 1.30 to 1.50 wt% of manganese (Mn), and aluminum ( Molten steel containing 0.020~0.050wt% of Al), 0.060~0.100wt% of vanadium (V), 0.010~0.020wt% of titanium (Ti), and the remaining iron (Fe) and other alloy elements are injected into the mold, and the molten steel is Step (a) of performing a primary cooling process by contact with the mold in the process of passing through the mold, a foot zone directly below the mold for the cast steel produced by primary hardening while passing through the mold. Step (b) of performing a secondary cooling process by spraying air mist in the foot zone, and transferring the cast steel that entered the segment area after secondary hardening in the foot zone through a plurality of support rolls and spraying air mist to perform a tertiary cooling process. It includes step (c) of performing a cooling process, and the occurrence of grain boundary flaws on the surface of the cast steel is prevented by controlling the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process performed in steps (b) and (c). Suppress.
이때 상기 (c)단계의 상기 3차 냉각공정은 공정의 흐름에 따라 제1냉각존, 제2냉각존 및 제3냉각존으로 구획될 수 있다.At this time, the tertiary cooling process in step (c) may be divided into a first cooling zone, a second cooling zone, and a third cooling zone according to the process flow.
그리고 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는, 상기 2차 냉각공정과, 상기 3차 냉각공정의 상기 제1냉각존까지의 비수량을 기 설정된 기준비수량보다 높게 증가시킬 수 있다.In addition, steps (b) and (c) may increase the specific water quantity up to the first cooling zone of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to be higher than the preset standard specific water quantity.
특히 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는, 상기 2차 냉각공정과, 상기 3차 냉각공정의 비수량을 기 설정된 기준비수량보다 60% 이상으로 증가시킬 수 있다.In particular, steps (b) and (c) may increase the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to 60% or more than the preset standard specific water quantity.
또한 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는, 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정의 비수량의 비율인 초기분배비를 기 설정된 기준초기분배비보다 높게 증가시킬 수 있다.In addition, steps (b) and (c) are the initial water ratio of the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process compared to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process. The distribution fee can be increased higher than the preset standard initial distribution fee.
이때 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는, 상기 초기분배비를 80% 이상으로 증가시킬 수 있다.At this time, steps (b) and (c) can increase the initial distribution ratio to 80% or more.
보다 세부적으로 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는, 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 3차 냉각공정의 제1냉각존의 비수량의 비율인 사후분배비를, 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 2차 냉각공정의 비수량의 비율인 사전분배비보다 높게 증가시킬 수 있다.In more detail, steps (b) and (c) are the ratio of the specific water quantity of the first cooling zone of the tertiary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process. The post-distribution ratio can be increased higher than the pre-distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity of the secondary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process.
특히 상기 (b)단계는, 상기 사전분배비를 30% 이상으로 증가시키며, 상기 (c)단계는, 상기 사후분배비를 50% 이상으로 증가시킬 수 있다.In particular, step (b) increases the pre-distribution ratio to 30% or more, and step (c) can increase the post-distribution ratio to 50% or more.
한편 상기 (b)단계는, 상기 3차 냉각공정을 진입한 시점에서의 주편의 온도가 855℃ 이하가 되도록 상기 2차 냉각공정을 제어할 수 있다.Meanwhile, in step (b), the secondary cooling process can be controlled so that the temperature of the cast steel at the time of entering the tertiary cooling process is 855°C or lower.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빔블랑크는 탄소(C) 0.10~0.13wt%, 규소(Si) 0.15~0.20wt%, 망간(Mn) 1.30~1.50wt%, 알루미늄(Al) 0.020~0.050wt%, 바나듐(V) 0.060~0.100wt%, 타이타늄(Ti) 0.010~0.020wt%, 나머지 철(Fe) 및 기타 합금원소를 포함하고, 용강을 몰드에 주입하되, 용강이 몰드를 통과하는 과정에서 상기 몰드와의 접촉에 의한 1차 냉각공정을 수행하는 (a)단계, 상기 용강이 상기 몰드를 통과하며 1차 경화되어 생성된 주편에 대해 상기 몰드 직하부의 풋존(Foot Zone)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 (b)단계 및 상기 풋존에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편을 복수 개의 서포트 롤을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 (c)단계를 포함하며, 상기 (b)단계 및 상기 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제하는 연속주조방법으로 제조된다. The beam blank of the present invention to achieve the above object includes 0.10 to 0.13 wt% of carbon (C), 0.15 to 0.20 wt% of silicon (Si), 1.30 to 1.50 wt% of manganese (Mn), and 0.020 to 0.050 of aluminum (Al). wt%, vanadium (V) 0.060~0.100wt%, titanium (Ti) 0.010~0.020wt%, the remaining iron (Fe) and other alloy elements are included, molten steel is injected into the mold, and the molten steel passes through the mold. In step (a) of performing a primary cooling process by contact with the mold, air mist is applied to the cast steel produced by primary hardening as the molten steel passes through the mold in the foot zone directly below the mold. Step (b) of performing a secondary cooling process by spraying and transferring the cast steel that entered the segment area after secondary hardening in the foot zone through a plurality of support rolls and performing a tertiary cooling process by spraying air mist. A continuous casting method that includes step (c) and suppresses the occurrence of intergranular flaws on the surface of the cast steel by controlling the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process performed in steps (b) and (c). It is manufactured with
또한, 빔블랑크는 상기 (c) 단계 이후, 표층부 그레인 사이즈의 평균 값은 350㎛ 이하일 수 있다.In addition, after step (c), the average value of the grain size of the surface layer of the beam blank may be 350 ㎛ or less.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 빔블랑크의 연속주조방법은, 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서 비수량과 분배비 중 적어도 어느 하나 이상을 상향시켜 주편의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면에 오스테나이트 입내에 미세페라이트와 미세 석출물들이 고르게 분포하도록 하고, 이에 따라 표면 조대화의 의한 입계흠 및 압연 중 발생하는 석출물에 의한 표면 결함을 최소화할 수 있다.The continuous casting method of the beam blank of the present invention to solve the above problems controls the cooling rate of the cast steel by increasing at least one of the specific water quantity and distribution ratio in the secondary cooling process and the third cooling process, thereby reducing the surface of the cast steel. By ensuring that fine ferrite and fine precipitates are evenly distributed within the austenite grains, grain boundary flaws caused by surface coarsening and surface defects caused by precipitates generated during rolling can be minimized.
또한 이를 통해 본 발명은 크랙 발생에 따른 스카핑 작업을 줄여 H형강의 회수율을 크게 증가시키고, 스카핑 비용 감소 효과를 통한 전체 생상비용을 절감할 수 있는 장점을 가진다.In addition, through this, the present invention has the advantage of significantly increasing the recovery rate of H-beam steel by reducing the scarfing operation due to the occurrence of cracks, and reducing the overall production cost through the effect of reducing scarfing costs.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 입계흠이 발생한 소재의 표면 조직과 정상 조직을 각각 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔블랑크의 연속주조방법을 수행하기 위한 연속주조장치의 모습을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔블랑크의 연속주조방법의 각 과정을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔블랑크의 연속주조방법을 수행하는 과정에 있어서, 공정 진행에 따른 주편 표면의 온도 변화를 나타낸 그래프; 및
도 5은 종래의 연속주조공정에 의해 제조된 제품의 표면 조직과 본 발명의 일 실시예에 따른 빔블랑크의 연속주조방법에 의해 제조된 제품의 표면 조직을 각각 도시한 도면이다.Figure 1 is a view showing the surface texture and normal texture of a material with grain boundary defects, respectively;
Figure 2 is a diagram schematically showing a continuous casting device for performing the continuous casting method of a beam blank according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a diagram showing each process of the continuous casting method of beam blank according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a graph showing the temperature change of the surface of the cast slab as the process progresses in the process of performing the continuous casting method of the beam blank according to an embodiment of the present invention; and
Figure 5 is a diagram showing the surface texture of a product manufactured by a conventional continuous casting process and a product manufactured by the Bimblanck continuous casting method according to an embodiment of the present invention, respectively.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.In this specification, when a component (or region, layer, portion, etc.) is referred to as being “on,” “connected to,” or “coupled to” another component, it is directly placed/on the other component. This means that they can be connected/combined or a third component can be placed between them.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.Like reference numerals refer to like elements. Additionally, in the drawings, the thickness, proportions, and dimensions of components are exaggerated for effective explanation of technical content.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.“And/or” includes all combinations of one or more that the associated configurations may define.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.Additionally, terms such as “below,” “on the lower side,” “above,” and “on the upper side” are used to describe the relationship between the components shown in the drawings. The above terms are relative concepts and are explained based on the direction indicated in the drawings.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.Unless otherwise defined, all terms (including technical terms and scientific terms) used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with their meanings in the context of the relevant technology, and unless interpreted in an idealized or overly formal sense, are explicitly defined herein. do.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but do not include one or more other features, numbers, or steps. , it should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 연속주조방법에 관한 것으로, 특히 본 실시예의 경우 탄소(C) 0.10~0.13wt%, 규소(Si) 0.15~0.20wt%, 망간(Mn) 1.30~1.50wt%, 알루미늄(Al) 0.020~0.050wt%, 바나듐(V) 0.060~0.100wt%, 타이타늄(Ti) 0.010~0.020wt%, 나머지 철(Fe) 및 기타 합금원소를 포함하는 용강으로 제조된 포정강 빔블랑크를 대상으로 하는 연속주조방법에 대해 예시하고 있다.The present invention relates to a continuous casting method. In particular, in the case of this embodiment, carbon (C) 0.10 to 0.13 wt%, silicon (Si) 0.15 to 0.20 wt%, manganese (Mn) 1.30 to 1.50 wt%, and aluminum (Al) 0.020 wt%. Continuous targeting of shell steel beam blanks made of molten steel containing ~0.050wt%, vanadium (V) 0.060~0.100wt%, titanium (Ti) 0.010~0.020wt%, and the remainder iron (Fe) and other alloying elements. An example of the casting method is provided.
이와 같은 조성의 강종은 포정강에 의한 불균일 응고 위험과 더불어 바나듐(V), 타이타늄(Ti)과 같은 합금 원소들이 응고 중 생성하는 V(C,N), Ti(C,N)과 같은 석출물들에 의한 입계흠 발생 위험이 크다.Steels with this composition have the risk of uneven solidification due to peritoneal steel, as well as the risk of precipitates such as V(C,N) and Ti(C,N) generated by alloying elements such as vanadium (V) and titanium (Ti) during solidification. There is a high risk of grain boundary defects occurring due to .
다만, 이는 하나의 실시예로서 제시된 조성을 가지는 포정강 빔블랑크로서, 본 발명이 적용될 수 있는 포정강 빔블랑크의 조성비는 본 실시예로만 제한되는 것은 아니다.However, this is a shell steel beam blank with a composition presented as an example, and the composition ratio of the shell steel beam blank to which the present invention can be applied is not limited to this example.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포정강 빔블랑크의 연속주조방법을 수행하기 위한 연속주조장치의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram schematically showing a continuous casting device for performing a continuous casting method of a shell steel beam blank according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 연속주조장치는 용강이 낙하하되며, 제품의 형태를 형성하기 위한 몰드(10)와, 몰드(10)를 통과한 이후 점차 응고되는 주편(5)을 연속적으로 이송시키는 복수 개의 서포트 롤(20)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the continuous casting device of this embodiment includes a mold 10 into which molten steel falls and forms the shape of a product, and a cast slab 5 that gradually solidifies after passing through the mold 10. It includes a plurality of support rolls 20 that are continuously transported.
이때 본 실시예의 연속주조장치는 전체적으로 1차 냉각구간인 몰드 존(Mold Zone), 2차 냉각구간인 풋존(Foot Zone), 3차 냉각구간인 세그먼트 존(Segment Zone)로 구성된다.At this time, the continuous casting device of this embodiment is composed of the Mold Zone, which is the primary cooling section, the Foot Zone, which is the secondary cooling section, and the Segment Zone, which is the third cooling section.
1차 냉각공정을 수행하는 1차 냉각구간인 몰드 존은 몰드(10)에 대응되는 영역으로, 용강이 수냉이 이루어지는 몰드(10)와의 접촉에 의해 냉각되는 구간이다.The mold zone, which is the primary cooling section where the primary cooling process is performed, is an area corresponding to the mold 10 and is a section where molten steel is cooled by contact with the water-cooled mold 10.
그리고 2차 냉각공정을 수행하는 2차 냉각구간인 풋존(F)은 몰드(10)의 직하부에 위치되어, 주편(5)의 표면으로 직접적으로 냉각수가 에어 미스트화하여 분사되는 구간이다. 이와 같은 2차 냉각구간에서는 냉각수에 의해 소재의 내부로부터 점차 응고가 진행된다.And the foot zone (F), which is a secondary cooling section where the secondary cooling process is performed, is located directly below the mold 10 and is a section where coolant is sprayed as air mist directly onto the surface of the cast steel 5. In this secondary cooling section, solidification gradually progresses from the inside of the material due to the cooling water.
3차 냉각공정을 수행하는 3차 냉각구간은 주편이 풋존(F)을 통과한 지점으로부터 복수 개의 단위 서포트 존(20)을 포함하는 복수 개의 세그먼트를 통과하며 냉각되는 구간이다. 그리고 이와 같은 3차 냉각구간은 세부적으로 각 세그먼트에 대응되는 제1냉각존(S1), 제2냉각존(S2) 및 제3냉각존(S3)을 포함할 수 있다.The 3rd cooling section in which the 3rd cooling process is performed is a section in which the cast steel passes through a plurality of segments including a plurality of unit support zones 20 from the point where it passes the foot zone (F) and is cooled. And this tertiary cooling section may include a first cooling zone (S1), a second cooling zone (S2), and a third cooling zone (S3) corresponding to each segment in detail.
이와 같은 1차 냉각구간 내지 3차 냉각구간에서 적절한 냉각 제어를 수행하는 것은 고품질의 소재를 생산하기 위해 굉장히 중요한 요소이다.Performing appropriate cooling control in such primary to tertiary cooling sections is a very important factor in producing high-quality materials.
본 발명의 경우, 2차 냉각구간 및 3차 냉각구간에서의 냉각속도를 제어함에 따라, 주편(5) 표면의 입계흠 발생을 억제하도록 하는 방법을 제공한다.In the case of the present invention, a method is provided to suppress the occurrence of grain boundary flaws on the surface of the cast steel 5 by controlling the cooling rate in the secondary cooling section and the tertiary cooling section.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔블랑크의 연속주조방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing each process of the continuous casting method of beam blank according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 포정강 빔블랑크의 연속주조방법은 (a)단계 내지 (c)단계를 포함한다.As shown in Figure 3, the continuous casting method of a shell steel beam blank according to this embodiment includes steps (a) to (c).
(a)단계는, 용강을 몰드(10)에 주입하고, 용강이 몰드(10)를 통과하는 과정에서 몰드(10)와의 접촉에 의한 1차 냉각공정을 수행하는 과정이다.Step (a) is a process of injecting molten steel into the mold 10 and performing a primary cooling process by contact with the mold 10 while the molten steel passes through the mold 10.
즉 (a)단계는 용강이 몰드 존에서 몰드(10)와의 접촉에 의해 냉각되는 1차 냉각구간에서 이루어지는 냉각공정을 의미한다.That is, step (a) refers to a cooling process performed in the primary cooling section where the molten steel is cooled by contact with the mold 10 in the mold zone.
(b)단계는, 몰드(10)를 통과하며 1차 경화된 주편(5)에 대해 몰드(10) 직하부의 풋존(F)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 과정이다.Step (b) is a process of performing a secondary cooling process by spraying air mist from the foot zone (F) directly below the mold 10 on the cast piece 5 that has passed through the mold 10 and been primary hardened.
이와 같은 (b)단계는 1차 경화된 주편(5)이 풋존(F)에서 냉각수에 의해 냉각되는 2차 냉각구간에서 이루어지는 냉각공정을 의미한다.This step (b) refers to a cooling process performed in the secondary cooling section where the primary hardened cast slab 5 is cooled by cooling water in the foot zone (F).
그리고 (c)단계는 풋존(F)에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편(5)을 복수 개의 서포트 롤(10)을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 과정이다.And in step (c), the cast steel 5, which has entered the segment area after secondary hardening in the foot zone (F), is transferred through a plurality of support rolls 10 and air mist is sprayed to perform a tertiary cooling process. am.
즉 (c)단계는 2차 경화된 주편(5)이 세그먼트 존에서 냉각수에 의해 냉각되는 3차 냉각구간에서 이루어지는 냉각공정을 의미한다. 또한 전술한 바와 같이 (c)단계의 3차 냉각공정이 이루어지는 3차 냉각구간은 세부적으로 공정의 흐름에 따라 제1냉각존(S1), 제2냉각존(S2) 및 제3냉각존(S3)으로 구획될 수 있다.That is, step (c) refers to a cooling process performed in the tertiary cooling section in which the secondary hardened cast slab 5 is cooled by coolant in the segment zone. In addition, as described above, the 3rd cooling section where the 3rd cooling process in step (c) is performed is divided into the first cooling zone (S1), the second cooling zone (S2), and the third cooling zone (S3) depending on the process flow. ) can be divided into
이와 같은 각 단계 중, 본 발명은 (b)단계 및 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제하도록 한다.Among these steps, the present invention suppresses the occurrence of grain boundary flaws on the surface of the cast steel by controlling the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process performed in steps (b) and (c).
그리고 본 실시예에서 적용되는 주편(5)의 크기는 폭이 500mm 이상이며, 700mm이하인 주편(5)을 기준으로 적용하였으나, 대상이 되는 주편(5)의 크기는 이에 제한되지 않는다.In addition, the size of the cast slab 5 applied in this embodiment is based on the cast slab 5 having a width of 500 mm or more and 700 mm or less, but the size of the target cast slab 5 is not limited to this.
특히 (b)단계에서는 3차 냉각공정을 진입한 시점에서의 주편(5)의 온도가 기 설정된 목표냉각온도인 855℃ 이하가 되도록 2차 냉각공정을 제어할 수 있다. 구체적으로 본 실시예에서 (b)단계는 1300℃ 이상의 주편 표면을 855℃ 이하의 온도로 급냉시키는 방법을 제공하게 된다.In particular, in step (b), the secondary cooling process can be controlled so that the temperature of the cast steel 5 at the time of entering the third cooling process is below 855°C, which is the preset target cooling temperature. Specifically, step (b) in this embodiment provides a method of rapidly cooling the surface of the cast steel at a temperature of 1300°C or higher to a temperature of 855°C or lower.
이와 같이 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어하기 위해, 본 실시예는 에어 미스트 방식으로 분사되는 냉각수의 비수량 및 구간 별 분배비 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.In order to control the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process, the present embodiment can control at least one of the specific water quantity and the distribution ratio for each section of the coolant sprayed in the air mist method.
그리고 그 제어 방식은, 이하와 같이 이루어질 수 있다.And the control method can be implemented as follows.
먼저, (b)단계 및 (c)단계는, 2차 냉각공정과, 3차 냉각공정의 비수량을 기 설정된 기준비수량보다 높게 증가시킬 수 있다.First, in steps (b) and (c), the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process can be increased higher than the preset standard specific water quantity.
보다 구체적으로, (b)단계 및 (c)단계는 2차 냉각공정과, 3차 냉각공정의 비수량을 기 설정된 기준비수량보다 60% 이상으로 증가시킬 수 있다.More specifically, steps (b) and (c) can increase the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to 60% or more than the preset standard specific water quantity.
여기서 본 실시예의 경우 기준비수량은 0.25ℓ/kg으로 설정하였으며, 따라서 2차 냉각공정과, 3차 냉각공정의 제1냉각존(S1)까지의 비수량은 0.4ℓ/kg일 수 있다.Here, in the case of this embodiment, the standard specific water quantity was set to 0.25 ℓ/kg, and therefore, the specific water quantity up to the first cooling zone (S1) of the secondary cooling process and the tertiary cooling process may be 0.4 ℓ/kg.
이와 같이 설정한 이유는 종래의 냉각 방식이 0.25ℓ/kg의 비수량을 사용하며 연속주조 종료 시점까지 주편 표면에 복열을 최소화하기 위해서 냉각 수량을 점진적으로 증가시키는 방식이기 때문이다. 다만, 종래의 냉각 방식은 주편에 복열은 발생하지 않으나, 주편 표면의 조직 조대화가 발생하기 때문에 주편 표면에 발생한 크랙의 수가 증가하게 된다.The reason for setting this is because the conventional cooling method uses a specific water quantity of 0.25 ℓ/kg and gradually increases the cooling water quantity to minimize reheating on the surface of the cast steel until the end of continuous casting. However, in the conventional cooling method, reheating does not occur in the cast steel, but because the surface of the cast steel becomes coarsened, the number of cracks on the surface of the cast steel increases.
또한 (b)단계 및 (c)단계는, 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정의 제1냉각존(S1)까지의 비수량의 비율인 초기분배비를, 기 설정된 기준초기분배비보다 높게 증가시킬 수 있다.In addition, steps (b) and (c) are the specific water quantity up to the first cooling zone (S1) of the secondary cooling process and the tertiary cooling process compared to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process. The initial distribution ratio, which is a ratio, can be increased higher than the preset standard initial distribution ratio.
보다 구체적으로, (b)단계 및 (c)단계는 초기분배비를 80% 이상으로 증가시킬 수 있다. 즉 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정의 제1냉각존(S1)까지의 비수량은, 3차 냉각공정의 제2냉각존(S2) 및 제3냉각존의 비수량 대비 4배 이상일 수 있다.More specifically, steps (b) and (c) can increase the initial distribution ratio to 80% or more. In other words, the specific water volume up to the first cooling zone (S1) of the secondary cooling process and the tertiary cooling process may be more than 4 times the specific water volume of the second cooling zone (S2) and the third cooling zone of the tertiary cooling process. .
그리고 이와 같은 (b)단계 및 (c)단계는, 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 3차 냉각공정의 제1냉각존(S1)의 비수량의 비율인 사후분배비를, 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 2차 냉각공정의 비수량의 비율인 사전분배비보다 높게 증가시킬 수 있다.And these steps (b) and (c) are the post-distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity of the first cooling zone (S1) of the 3rd cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and 3rd cooling process. It can be increased higher than the pre-distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity of the secondary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process.
즉 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 초기분배비를 보다 세부적으로 분할하여, 2차 냉각공정의 비수량보다 3차 냉각공정의 제1냉각존(S1)의 비수량을 보다 증가시키는 방식이 적용될 수 있다.In other words, by dividing the initial distribution ratio in more detail compared to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the 3rd cooling process, the specific water quantity of the first cooling zone (S1) of the 3rd cooling process is greater than the specific water quantity of the secondary cooling process. A further increasing method may be applied.
구체적으로 (b)단계는 사전분배비를 30% 이상으로 증가시키며, (c)단계는 사후분배비를 50% 이상으로 증가시키는 방식이 적용될 수 있다.Specifically, step (b) increases the pre-distribution fee to 30% or more, and step (c) increases the post-distribution fee to 50% or more.
이상과 같은 사항을 정리하면, 이하의 표 1과 같이 정리될 수 있다.If the above matters are summarized, they can be organized as shown in Table 1 below.
구분
division
비수량
(l/kg)
non-quantity
(l/kg)
지수Crack occurrence
jisoo
표 1에 나타난 바와 같이, 종래의 경우에는 0.25ℓ/kg의 비수량을 사용하며 연속주조 종료 시점까지 주편 표면에 복열을 최소화하기 위해서 냉각수량을 점진적으로 증가시키는 방식이 사용된다.As shown in Table 1, in the conventional case, a specific water quantity of 0.25 ℓ/kg is used, and a method of gradually increasing the amount of cooling water is used to minimize reheating on the surface of the cast steel until the end of continuous casting.
다만, 전술한 바와 같이 종래의 냉각 방식은 주편 표면에서 조직 조대화가 발생하기 때문에 주편 표면에 발생한 크랙의 수를 기반으로 크랙 발생지수를 계산해 본 결과 15.4 수준의 크랙을 관찰할 수 있었다. 여기서 크랙발생지수란, 아래의 식 1과 같이 정의될 수 있다.However, as mentioned above, since the conventional cooling method causes tissue coarsening on the surface of the cast steel, the crack occurrence index was calculated based on the number of cracks on the surface of the cast steel, and cracks at the level of 15.4 were observed. Here, the crack occurrence index can be defined as Equation 1 below.
<식 1> <Equation 1>
크랙발생지수=(0.2 x 크랙의 수) +(0.9 x 관찰면적당 크랙의 깊이)Crack occurrence index = (0.2 x number of cracks) + (0.9 x crack depth per observation area)
그리고 비교예의 경우, 종래와 동일한 분배비를 유지하면서 단순히 비수량을 늘려 냉각 효과를 향상시킨 경우이다. 비교예는 연속주조 종료 시 주편의 표면온도가 종래 냉각방식 대비 약 100℃ 저하되는 효과를 볼 수 있었으며, 종래 냉각방식 대비 강냉의 효과로 표면결함이 다소 감소하여 표면결함 발생지수가 약 30% 감소한 효과를 얻을 수 있었다.And in the case of the comparative example, the cooling effect was improved by simply increasing the specific water volume while maintaining the same distribution ratio as before. In the comparative example, the surface temperature of the cast steel was lowered by about 100°C at the end of continuous casting compared to the conventional cooling method, and the surface defects were somewhat reduced due to the effect of hard cooling compared to the conventional cooling method, so the surface defect occurrence index was reduced by about 30%. effect was achieved.
하지만 이렇게 단순히 냉각수량만을 증대시킬 경우에도 실제 제품 생산 이후 그라인딩 작업이 필요하여, 충분한 표면결함 억제 효과를 얻기에는 부족한 것으로 판단된다.However, even when simply increasing the amount of coolant, grinding work is required after actual product production, which is judged to be insufficient to obtain a sufficient surface defect suppression effect.
본 실시예의 경우, 비수량을 종래 대비 60% 증가시키는 방식과 함께 분배비를 늘려, 초기분배비를 80% 이상으로 증가시키고, 이와 같은 초기분배비 내에서도 사전분배비를 30% 이상으로 증가시키며, 사후분배비를 50% 이상으로 증가시키는 방식을 적용하였다.In the case of this embodiment, the distribution cost is increased along with the method of increasing the specific quantity by 60% compared to the previous one, increasing the initial distribution cost to more than 80%, and even within this initial distribution cost, the pre-distribution cost is increased to more than 30%, and the post-distribution cost is increased to 50% or more. A method of increasing it by more than % was applied.
이와 같은 본 실시예에서는 주편 표면에 발생한 크랙을 기반으로 크랙 발생지수를 계산해 본 결과 종래 냉각방식 대비 크랙 발생이 62% 감소하는 것을 확인하였다.In this example, as a result of calculating the crack occurrence index based on the cracks generated on the surface of the cast steel, it was confirmed that crack occurrence was reduced by 62% compared to the conventional cooling method.
즉 본 발명에 따른 연속주조방법은 주편 표면 품질에 있어서 가장 우수한 결과를 얻는다는 것을 확인할 수 있다.In other words, it can be confirmed that the continuous casting method according to the present invention achieves the best results in cast surface quality.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포정강 빔블랑크의 연속주조방법을 수행하는 과정에 있어서, 공정 진행에 따른 주편 표면의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the temperature change of the surface of the cast steel as the process progresses in the process of performing the continuous casting method of a shell steel beam blank according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 연속주조공정의 경우 공정의 초기 시점부터 종료 시점까지 주편 표면의 온도 변화가 서서히 강하되는 것으로 나타나는 반면, 본 실시예에 따른 포정강 빔블랑크의 연속주조방법은 3차 냉각공정을 진입한 시점에서의 주편의 온도가 기 설정된 목표냉각온도인 855℃ 이하로 강하된 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 4, in the case of the conventional continuous casting process, the temperature change on the surface of the cast steel appears to gradually decrease from the beginning to the end of the process, whereas the continuous casting method of the shell steel beam blank according to this embodiment It can be seen that the temperature of the cast steel at the time of entering the third cooling process fell below the preset target cooling temperature of 855°C.
즉 본 실시예와 같이 초기에 비수량과 분배비를 상향시켜 목표냉각온도 이하의 온도로 주편을 냉각시킬 경우, 주편 표면에는 오스테나이트 입내에 미세페라이트와 미세 석출물들이 고르게 분포하게 되고, 이는 종래 일정한 냉각속도를 갖는 방식에 의해 오스테나이트 입계를 따라서 페라이트와 석출물들이 분포하던 것과 명확한 차이점을 갖게 된다.That is, when the cast steel is cooled to a temperature below the target cooling temperature by initially increasing the specific water quantity and distribution ratio as in this embodiment, fine ferrite and fine precipitates are evenly distributed within the austenite grains on the surface of the cast steel, which is consistent with the conventional constant cooling. Due to the speed method, there is a clear difference from the distribution of ferrite and precipitates along the austenite grain boundaries.
이와 같이 오스테나이트 입내에 미세하게 페라이트와 석출물들을 분포시키게 될 경우, 목표냉각온도 이상으로 복열이 이루어지더라도 종래의 냉각 방식 대비 페라이트와 석출물의 성장에 한계가 발생하며, 따라서 미세한 페라이트와 석출물들은 주편 표면의 입계 크기를 미세화시키는 효과를 갖게 되고, 이는 입계흠과 같은 표면결함을 억제하는 효과로 연결된다.In this way, when ferrite and precipitates are finely distributed within the austenite grains, even if recuperation is achieved above the target cooling temperature, there is a limit to the growth of ferrite and precipitates compared to the conventional cooling method. Therefore, fine ferrite and precipitates remain in the cast steel. It has the effect of refining the grain boundary size of the surface, which leads to the effect of suppressing surface defects such as grain boundary flaws.
도 5은 종래의 연속주조공정에 의해 제조된 제품의 표면 조직과 본 발명의 일 실시예에 따른 포정강 빔블랑크의 연속주조방법에 의해 제조된 제품의 표면 조직을 각각 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the surface texture of a product manufactured by a conventional continuous casting process and the surface texture of a product manufactured by the continuous casting method of a shell steel beam blank according to an embodiment of the present invention.
이와 같이 광학 현미경을 이용하여 도출된 도 5의 조직사진을 토대로 Clemex Vision Pe S/W를 활용하여 주편 별 그레인 사이즈를 측정하였다.Based on the tissue photo of FIG. 5 derived using an optical microscope, the grain size of each cast piece was measured using Clemex Vision Pe S/W.
그 결과, 종래 연속주조공정을 적용한 주편의 경우 표층부 그레인 사이즈는 평균 1830㎛로 측정되었으며, 본 발명에 따른 연속주조방식을 적용한 주편의 경우 평균 350㎛의 그레인 사이즈를 갖는 것으로 관찰된다.As a result, in the case of cast steel to which the conventional continuous casting process was applied, the grain size of the surface layer was measured to be 1830㎛ on average, and in the case of cast steel to which the continuous casting method according to the present invention was applied, it was observed to have an average grain size of 350㎛.
즉 본 발명은 몰드 직하에서의 강냉 과정을 통하여 미세페라이트와 미세 석출물을 형성한 것이 주편 표면의 그레인을 미세화시키는 효과가 있으며, 이러한 입자 미세화 효과가 최종적으로 주편 표면 입계흠 발생을 억제하는 효과로 연결된다는 것을 입증할 수 있다.In other words, in the present invention, forming fine ferrite and fine precipitates through a quenching process directly under the mold has the effect of refining the grains on the surface of the cast steel, and this grain refinement effect ultimately leads to the effect of suppressing the occurrence of intergranular flaws on the surface of the cast steel. It can be proven that it does.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the embodiments described above without departing from the spirit or scope thereof is recognized by those skilled in the art. It is self-evident to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative and not restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
5: 주편
10: 몰드
20: 서포트 롤
F: 풋존
S1: 제1냉각존
S2: 제2냉각존
S3: 제3냉각존5: Cast iron
10: mold
20: Support roll
F: Foot zone
S1: First cooling zone
S2: Second cooling zone
S3: Third cooling zone
Claims (11)
상기 용강이 상기 몰드를 통과하며 1차 경화되어 생성된 주편에 대해 상기 몰드 직하부의 풋존(Foot Zone)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 (b)단계; 및
상기 풋존에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편을 복수 개의 서포트 롤을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 (c)단계;
를 포함하되,
상기 (c)단계의 상기 3차 냉각공정은 공정의 흐름에 따라 제1냉각존, 제2냉각존 및 제3냉각존으로 구획되고,
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정의 상기 제1냉각존까지의 비수량의 비율인 초기분배비가 55%보다 높으며,
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제하는,
빔블랑크의 연속주조방법.Carbon (C) 0.10~0.13wt%, Silicon (Si) 0.15~0.20wt%, Manganese (Mn) 1.30~1.50wt%, Aluminum (Al) 0.020~0.050wt%, Vanadium (V) 0.060~0.100wt%, Molten steel containing 0.010~0.020wt% of titanium (Ti), the remaining iron (Fe), and other alloy elements is injected into the mold, and a primary cooling process is performed by contact with the mold as the molten steel passes through the mold. Step (a) of doing;
Step (b) of performing a secondary cooling process on the cast steel produced by primary hardening of the molten steel while passing through the mold by spraying air mist from a foot zone directly below the mold; and
Step (c) of performing a tertiary cooling process by transferring the cast steel that entered the segment area after secondary hardening in the foot zone through a plurality of support rolls and spraying air mist;
Including,
The tertiary cooling process in step (c) is divided into a first cooling zone, a second cooling zone, and a third cooling zone according to the process flow,
Step (b) and step (c) are,
The initial distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity up to the first cooling zone of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process, is higher than 55%,
By controlling the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process performed in steps (b) and (c), the occurrence of intergranular flaws on the surface of the cast steel is suppressed.
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 2차 냉각공정과, 상기 3차 냉각공정의 비수량을 0.25ℓ/kg보다 높게 설정하는,
빔블랑크의 연속주조방법.According to paragraph 1,
Step (b) and step (c) are,
Setting the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to be higher than 0.25 L/kg,
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 2차 냉각공정과, 상기 3차 냉각공정의 비수량을 0.25ℓ/kg보다 60% 이상으로 증가시키는,
빔블랑크의 연속주조방법.According to paragraph 3,
Step (b) and step (c) are,
Increasing the specific water quantity of the secondary cooling process and the tertiary cooling process from 0.25 L/kg to 60% or more,
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 초기분배비를 80% 이상으로 증가시키는,
빔블랑크의 연속주조방법.According to paragraph 1,
Step (b) and step (c) are,
Increasing the initial distribution ratio to 80% or more,
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 3차 냉각공정의 제1냉각존의 비수량의 비율인 사후분배비를, 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 2차 냉각공정의 비수량의 비율인 사전분배비보다 높게 증가시키는,
빔블랑크의 연속주조방법.According to paragraph 1,
Step (b) and step (c) are,
The post-distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity of the first cooling zone of the tertiary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process, is the total of the secondary cooling process and the tertiary cooling process. Increased higher than the pre-distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity of the secondary cooling process to the specific water quantity of
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계는,
상기 사전분배비를 30% 이상으로 증가시키며,
상기 (c)단계는,
상기 사후분배비를 50% 이상으로 증가시키는,
빔블랑크의 연속주조방법.In clause 7,
In step (b),
Increase the pre-distribution ratio to more than 30%,
In step (c),
Increasing the post-distribution ratio to 50% or more,
Wimblank’s continuous casting method.
상기 (b)단계는,
상기 3차 냉각공정을 진입한 시점에서의 주편의 온도가 855℃ 이하가 되도록 상기 2차 냉각공정을 제어하는,
빔블랑크의 연속주조방법.
According to paragraph 1,
In step (b),
Controlling the secondary cooling process so that the temperature of the cast steel at the time of entering the tertiary cooling process is below 855°C,
Wimblank’s continuous casting method.
용강을 몰드에 주입하되, 용강이 몰드를 통과하는 과정에서 상기 몰드와의 접촉에 의한 1차 냉각공정을 수행하는 (a)단계;
상기 용강이 상기 몰드를 통과하며 1차 경화되어 생성된 주편에 대해 상기 몰드 직하부의 풋존(Foot Zone)에서 에어 미스트를 분사하여 2차 냉각공정을 수행하는 (b)단계; 및
상기 풋존에서 2차 경화된 후 세그먼트 영역으로 진입한 주편을 복수 개의 서포트 롤을 통해 이송시키며 에어 미스트를 분사하여 3차 냉각공정을 수행하는 (c)단계를 포함하되,
상기 (c)단계의 상기 3차 냉각공정은 공정의 흐름에 따라 제1냉각존, 제2냉각존 및 제3냉각존으로 구획되고,
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계는,
상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정 전체의 비수량에 대비한 상기 2차 냉각공정 및 상기 3차 냉각공정의 상기 제1냉각존까지의 비수량의 비율인 초기분배비가 55%보다 높으며,
상기 (b)단계 및 상기 (c)단계에서 이루어지는 2차 냉각공정 및 3차 냉각공정에서의 냉각속도를 제어함에 따라 주편 표면의 입계흠 발생을 억제하는 연속주조방법으로 제조되는 빔블랑크.Carbon (C) 0.10~0.13wt%, Silicon (Si) 0.15~0.20wt%, Manganese (Mn) 1.30~1.50wt%, Aluminum (Al) 0.020~0.050wt%, Vanadium (V) 0.060~0.100wt%, Contains 0.010~0.020wt% of titanium (Ti), the remaining iron (Fe) and other alloy elements,
Step (a) of injecting molten steel into a mold and performing a primary cooling process by contact with the mold while the molten steel passes through the mold;
Step (b) of performing a secondary cooling process on the cast steel produced by primary hardening of the molten steel while passing through the mold by spraying air mist from a foot zone directly below the mold; and
It includes step (c) of transferring the cast steel that entered the segment area after secondary hardening in the foot zone through a plurality of support rolls and performing a tertiary cooling process by spraying air mist,
The tertiary cooling process in step (c) is divided into a first cooling zone, a second cooling zone, and a third cooling zone according to the process flow,
Step (b) and step (c) are,
The initial distribution ratio, which is the ratio of the specific water quantity up to the first cooling zone of the secondary cooling process and the tertiary cooling process to the specific water quantity of the entire secondary cooling process and the tertiary cooling process, is higher than 55%,
A beam blank manufactured by a continuous casting method that suppresses the occurrence of grain boundary flaws on the surface of the cast steel by controlling the cooling rate in the secondary cooling process and the tertiary cooling process performed in steps (b) and (c).
상기 (c) 단계 이후,
표층부 그레인 사이즈의 평균 값은 350㎛ 이하인 빔블랑크.According to clause 10,
After step (c) above,
Wimblank, where the average value of the grain size of the surface layer is 350㎛ or less.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000013111A (en) | 1998-08-04 | 2000-03-06 | 이구택 | Continuous casting method and device thereof |
KR20020086900A (en) | 2000-12-25 | 2002-11-20 | 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | Molten steel feeder for continuous casting, and method for continuous casting using the molten steel feeder |
JP2010253481A (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | Surface crack preventing method for continuously cast slab |
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- 2022-10-28 KR KR1020220141073A patent/KR102664187B1/en active IP Right Grant
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