KR19980051181A - 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연판을 제조하기 위하여 슬라브를 고온에서 장시간 가열하는 재가열로에서 형성된 고온 산화스케일 및 미니밀에 의한 박슬라브주조시 형성된 산화스케일을 제거하는 방법에 관한 것이며, 그 목적은 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고압수에 의해 열연박슬라브에 형성된 산화스케일을 제거히는 방법에 있어서, 상기 고압수로는 체적비로 연마제 : 5-60% 및 분산제 : 2-10%가 함유된 수용액을 사용하고, 상기 열연박슬라브와 20-70㎜거리를 두고, 상기 수용액을 분사하여 구성되는 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법

본 발명은 열연판을 제조하기 위하여 슬라브를 고온에서 장시간 가열하는 재가열로에서 형성된 고온 산화스케일 및 미니밀에 의한 박슬라브 주조시 형성된 산화스케일을 제거하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법에 관한 것이다.

일반적으로 철강제조공정에서 판재류는, 고온의 재가열로에서 장시간 재가열되거나 대기중에서 박슬라브로 연속 주조되기 때문에 고온 스케일이 다량 발생하게 된다.따라서 열간압연시 열연판의 표면품질을 확보하기 위해서 이들 스케일들을 완전히 제거하는 것이 필수적이다.

최근들어, 자동차 강판등에서는 연비를 증가시키기 위한 방법으로 , 성형성은 그대로 유지하고 강의 강도를 증가시키기 위하여 Si 등을 첨가하여 고용강화 효과를 증대시키고 있는데, 이러한 원소는 산화층과 모재사이의 계면에 Fe₂SiO₄라는 화합물을 만들어, 통상의 방법인 고압수로 스케일을 제거할 때 용이하게 재거되지 않는다. 이와같이 제거되지 않은 스케일은 열연판 표면에 적 스케일 결함을 초래하는것으로 알려져 있다. 또한, 전기로를 이용한 미니밀에 의한 박슬라브 주조시에는 Cr, Ni, Cu, Sn, Si 등이 불순물 성분이 다량 함유되어 있을 뿐만 아니라 재가열로를 거치지 않아 산화층 구조가 다르기 때문에, 이들이 고압수에 의한 스케일 제거시에 완전히 제거되지 않아서 미니밀의 경우가 고로를 이용한 일관 제철소에서 생산한 열연판에 비해서 열연판 표면 품질이 저하되는 것으로 알려져 있다.

이처럼 생산원가측면에서 제조공정을 변화시키거나, 강의 기계적 특성을 증가시키기 위해서 합금원소를 첨가할 경우에는 고압수만으로는 스케일을 제거하는데 어려움이 많다.

현재, 열간압연시의 가열로 가열 및 박슬라브 주조시에 형성된 산화스케일의 제거는 고압수를 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 고압수를 이용하여 산화스케일을 제거하는 경우에, 스케일의 제거가 용이하지 않을 때에는 충돌압을 증가시키는 것이 한 방법이다. 충돌압은

p∝PV/H².......(1)

식 (1)처럼 나XK낼 수 있다. 여기서 p는 충돌압, P 는 수압, V 는 유량, H는 노즐과 소재 사이의 거리이다. 따라서 충돌압을 증가시키기 위해서는 모터용량을 증대시켜 수압을 증가시키거나 수량을 증가시켜야 한다. 하지만 수압과 수량을 너무많이 늘리면, 열연 마무리 온도를 A₃변태점이상으로 유지하는 것이 어렵다. 따라서, 강의 요구되는 기계적 특성과 압연기의 부하 등을 고려하여, 적절한 산화 스케일 제거조건을 설정하는 것이 바람직하므로, 산화 스케일 제거 측면에서 무한정으로 수압과 수량을 상승시킬 수 없다. 그러므로 산화스케일의 제거가 용이하지 않는 합금원소를 다량 함유하고 있는 강종의 경우에는 산화스케일에 의한 열연판 표면결함을 완전히 제거하는데에 어려움이 있다. 경우에 따라서는 열연판 표면을 연삭에 의해서 표면결함을 제거하여야 하는 경우도 있다.

따라서, 본 발명자는 물보다 비중이 무겁고, 고온에서 안정한 분말을 물과 함께 분사하면, 스케일 제거효율이 상승될 것이라는 점에 착안하여 본 발명을 제안하게 된었다.

즉, 본 발명은 충돌 에너지를 극대화시키기 위해서 고온에서 안정한 실리카, 알루미나, 또는 유리구슬중 선택된 1종을 물에 첨가하고 하고, 물에 이들 연마제들이 잘 분산되게 하기 위하여 분산제를 첨가하여 구성되는 고압수를 분사함으로써 산화스케일의 제거가 용이하지 않는 강종의 열간압연시 산화스케일 제거효과를 극대화하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고압수에 의해 열연 박슬라브에 형성된 산화스케일을 제거하는 방법에 있어서, 상기 고압수로는 체적비로 연마제 : 5-60%, 분산제 : 2-10%가 함유된 수용액을 사용하고, 상기 열연박슬라브와 20-70㎜ 거리를 두고, 상기 수용액을 분사하여 구성되는 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수용액에 함유된 연마제로는 고온에서 안정한 Al₂O₃, SiO₂, 유리구슬중에 하나를 선택하는 것이 바람직하다. 연마제를 5-60%로 정한 것은 5% 이하의 경우에는 충돌력이 저하되어 산화 스케일 제거효과가 감소되기 때문이며, 60%를 넘을 경우에는 점도가 상승하여 이 용액을 분사하는 것이 어려우므로 이들의 상한과 하한을 정하였다. 산화 스케일 제거가 어려운 합금원소를 다량 함유하고 있는 경우에는 연마제의 첨가량을 증가시키는 것이 산화스케일의 제거에 보다 효과적이었으며, 이 경우에는 체적비로 25%이상 첨가하는 것이 바람직하였다.

상기 분산제는 연마제 입자를 용매중 분산시키기 위해 첨가되는 것으로, 그 종류로는 폴리아크릴산소다가 있으며, 그 함유량이 2% 이하일 경우에는 연마제 입자들이 용매중에 잘 분산되어 있지 않고 응집하며 10% 이상 첨가한 경우에는 그 효과가 포화되어 더 이상의 효과가 없었으므로 2∼10%의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 배합되는 수용액을 분사노즐을 통하여 통상의 방법으로 분사할 때, 분사노즐과 열연판사이의 거리가 20㎜이하인 경우에는 연마제 입자들이 충분히 가속되지 못하여 오히려 산화스케일 제거능이 저하되며, 70㎜ 이상인 경우에는 가속도가 감소되어 산화스케일 제거능이 저하되므로 적절한 거리는 20-70㎜로 하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

실시예

하기 표1과 같은 성분으로 조성되는 열연판을 1150℃에서 1시간 유지한 다음, 연마제로 Al₂O₃50%, 분산제로 폴리아크릴산소다 5%를 혼합한 고압수 및 연마제를 혼합하지 않은 고압수를 이용하여 동일수압으로 고온산화스케일을 제거한 다음, 육안으로 관찰한 결과를 하기 표2에 나타내었다.

[표1]

(단위 : 중량 %)

[표 2]

◎ : 아주 양호, ○ : 양호, △ : 불량, × : 아주 불량

상기 표1, 2에 나타난 바와같이, Si와 합금원소를 함유하고 있지 않는 강종인 S4의경우에는 고압수로 고온산화스케일을 제거하여도 아주 양호한 결과를 나타내었으며, 합금원소만 첨가된 S3의 경우에도 양호한 결과를 나타내었다. 이에 반해서 Si를 첨가한 경우에는 고압수만으로 산화층을 제거할 경우에는 부분적으로 산화층이미 박리된 곳이 존재하였다. 이에 반해서 고압수에 연마제를 혼합하여 산화층을 제거하는 경우에는, Si를 함유한 S1, S2 경우에도 양호한 결과를 얻을 수 있었으며, Si를 함유하지 않고 합금원소만을 함유한 S3 경우에도 아주 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

상술한 바와같이 본 발명의 연마제를 혼합한 고압수를 이용한 고온산화 스케일 제거방법은, 합금원소를 다량 함유하여 선택적인 산화에 의해서 산화층과 모재사이의계면이 평활하지 못하고, 모재부에 고착되는 효과 때문에 산화층이 쉽게 박리되지 않는 경우와 적 스케일 생성을 초래하는 것으로 널리 알려진 Si를 첨가한 강종의 경우, 고온 스케일 제거에 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 고압수에 의해 열연 박슬라브에 형성된 산화스케일을 제거하는 방법에 있어서,상기 고압수로는 체적비로 연마제 : 5-60% 및 분산제 : 2-10%가 함유된 수용액을 사용하고, 상기 열연 박슬라브와 20-70㎜ 거리를 두고, 상기 수용액을 분사함을 특징으로 하는 연마제를 함유한 고압수에 의한 산화스케일 제거방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 연마제는 Al₂O₃, SiO₂, 유리구슬중 선택된 1종임을 특징으로 하는 방법
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 박슬라브는 Si 성분이 함유되는 것임을 특징으로 하는 방법.