KR19990023514A - 연속주조용 몰드 파우더 및 연속주조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 파우더는 CaO, SiO2및 불소화합물을 기본성분으로 한다. 하기식으로 나타내는 CaO'의 중량%와 SiO2의 중량%와의 비 CaO'/SiO2가 0.9∼2.8이고, 불소화합물이 CaF2환산으로 약 5∼60중량%, 또한 Na2O를 0∼25중량%, C를 0∼10중량% 함유하는 연속주조용 파우더 및 이 파우더를 사용하는 강의 연속주조방법.
CaO' = T. CaO - F × (56/38)
여기서 T. CaO : 파우더 중의 전체 Ca 함유율의 CaO 환산량(중량%)
F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%)
Description
본 발명은 강(鋼)을 고속으로 제조하는 경우에 또는 중탄소강등의 강을 주조하는 경우에 표면품질이 양호한 주편(鑄片)을 얻는 것이 가능한 연속주조용 몰드파우더에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이 몰더파우더를 사용한 연속주조방법에 관한 것이다.
양호한 표면품질과 냉간가공성이 요구되는 자동차의 외장용 강판등은 통상, 250㎜정도의 두께의 연속주조주편으로 제조되고 있다. 그 이유는 표면품질과 내부품질 공히 양호한 주편을 사용하기 위해서, 또한 높은 생산성을 얻기 위해서이다. 또 주조속도는 2∼3m/분 정도가 일반적이다. 이 이상의 주조속도로 주조한 경우에는 주편표면에 세로크랙이 발생한다든지 주편내부에 비금속개재물이 잔존하기 쉬워서 제품의 결함의 원인이 되는 경우가 있기 때문이다.
한편, 수년전부터 박(薄) 슬래브 연속주조설비와 간이한 열간압연설비를 하나의 제조라인상에 배치한 전기로 미니밀 프로세스가 채용되고 있다. 이 박 슬래브 연속주조법에서는 생산성의 확보를 위해 적어도 5m/분 정도의 주조속도에서의 조업을 목표로 하고 있다.
또, 중탄소강은 용강으로부터의 응고시에 포정(peritectic)반응을 일으키기 때문에 주편의 표면에 세로크랙이 발생하기 쉽다. 이 중탄소강을 또한 박슬래브 연속주조법으로 고속의 주조속도로 주조하면 주편의 세로크랙의 발생이 조장(助長)된다. 저합금강에 대하여도 크랙 감수성을 높이는 합금성분을 함유하는 경우에는 주편에 세로크랙이 발생하기 쉽다.
이 주편표면의 세로크랙의 발생과 몰드파우더와는 밀접한 관계가 있다는 것은 잘 알려져 있다. 연속주조법에 있어서는 침지노즐에서 주형내에 용강을 공급함과 동시에 주조중의 주형내의 용강의 표면에 몰드파우더를 투입한다. 통상, 이 몰드파우더에는 복수종류의 산화물, 탄소등의 분체를 혼합한 것이 사용된다. 주형내에 투입된 몰드파우더는 용강이 갖는 열에 의해 용융하여 용강표면에서 용융슬래그층이 형성된다. 이 용융슬래그층은 주형내벽과 응고외피와의 간격에 유입하여 슬래그 필름을 형성한다. 이 슬래그 필름은 주형과의 접촉으로 냉각되어 글라스 상태로 굳어진다. 또 그 일부는 글라스상으로 되지 않고 결정화하여 주형내벽을 따라 결정이 석출한다.
이와같은 거동을 나타내는 몰드파우더에는 이하의 작용이 있다.
1) 주형내의 용강표면의 보온 및 용강의 산화방지
2) 용강중에 존재하여 용강표면에 떠오르는 기포 및 개재물의 흡수
3) 주형내벽과 응고외피와의 사이의 윤활성의 확보
4) 용융슬래그의 전열(傳熱)저항의 조정에 의한 응고외피의 냉각속도의 조정
이들의 역할중에서 고속으로 주조하는 경우에는 3)에 나타낸 용융슬래그에 의한 윤활성의 확보가 중요하다. 또 주편표면의 세로크랙의 방지에 대하여는 4)의 주형내의 응고외피 즉, 응고초기의 주편표면의 냉각속도의 조정이 중요하다.
일반적으로 연속주조법에 있어서 주조속도의 고속화를 꾀하면 주형내벽과 응고외피와의 간격으로의 용융슬래그의 유입량은 감소한다. 용융슬래그의 유입량이 감소하고, 슬래그 필름 두께가 감소한 경우 윤활불량으로 응고외피가 주형내벽에 구속되어 극단적인 경우에는 브레이크아웃등의 조업사고가 일어난다. 그래서 용융슬래그의 유입량의 확보를 위해 몰드파우더의 용융온도를 저하시킨다든지, 점도를 저하시킨다. 그러나 몰드파우더의 용융온도와 점도를 저하시키면 슬래그 필름의 두께가 불균일하게 되기 쉽다. 그 때문에 주형내의 응고외피의 냉각속도가 불균일하게 되어 주편 표면에 세로크랙이 발생하기 쉽게 된다. 이와같이 주조속도의 고속화에 효과적인 윤활성과 주편 표면의 세로크랙을 방지하는데 효과적인 응고외피의 냉각속도의 균일성의 양쪽의 성질을 함께 갖는 몰드파우더를 만드는 것은 중요한 기술과제이다.
고속으로 주조하는 경우의 주편표면의 세로크랙의 방지대책에 관하여 하기에 나타내는 방법이 제안되어 있다. 즉 일본국 공개특허의 특개평 3-193248호 공보에서는 몰드파우더에 ZrO2, TiO2, Sc2O3, Y2O3등의 ⅢA족 및 Ⅳ족 원소의 산화물을 결정석출 촉진제로서 첨가하는 방법이 제안되어 있다. 또 이 공보에서는 용융슬래그의 점도를 1300℃에서 1poise 이하로 저하시킴으로써 주조속도의 고속화가 달성된다고 기재하고 있다. 이 몰드파우더는 용융상태로부터 냉각되는 과정에서 결정을 석출하고, 이 결정이 주형내의 주편표면을 느리게 냉각한다. 이 주편 표면의 느린 냉각이 주편표면의 냉각속도를 균일화한다.
또 일본국 공개특허의 특개평 5-15955호 공보에서는 용융슬래그의 점도를 내리는 것과 T.CaO의 SiO2에 대한 중량%의 비 T.CaO/SiO2를 크게 하는 것이 제안되어 있다. 여기서 T.CaO는 몰드파우더중에 함유되는 CaO와 CaF2로서 존재한다고 추정되는 Ca분을 CaO로 환산한 것과의 합으로서 하기의 (Z)식으로 정의되고 있다.
T.CaO(%) = CaO(%) + CaF2(%) × (56/78) ····· (Z)
이 공보에서는 T.CaO/SiO2를 1.2∼1.3 정도로 크게 하면 용융슬래그가 냉각하는 과정에서 결정이 석출하여 이 결정이 주형내의 주편표면을 느리게 냉각한다고 되어 있다.
그러나, 상술의 특개평 3-193248호 공보 및 특개평 5-15955호 공보에서 제안되어 있는 몰드파우더를 포정강(包晶鋼)을 함유하는 중탄소강에 사용한 경우에 어느정도 이상의 고속으로 주조하면 용융슬래그에 의한 주편표면의 느린 냉각효과가 충분하지 못하여 주편표면에 세로크랙이 발생하는 경우가 있다. 요컨데, 이 몰드파우더를 사용하여도 2∼3m/분 정도이상의 주조속도로 주조하면 주편표면에 세로크랙이 발생하는 경우가 있다.
상기 이외에 T.CaO/SiO2의 값이 높은 몰드파우더가 일본국 공개특허의 특개평 5-269560호 공보에 제안되어 있다. 이 몰드파우더는 CaO/SiO2를 1.1∼1.8로 하고 또한 CaO/F가 9∼40의 조건을 만족하는 것이다.
또 1978년에 특허출원된 일본국 공개특허의 특개소 54-35129호 공보에서는 CaO/SiO2의 비교적 높은 몰드파우더가 제안되어 있다. 요컨데 CaO/SiO2를 0.6∼1.4로 하고 형석을 10중량%까지 배합하는 것을 제안하고 있다.
상술한 바와 같이 포정강을 함유하는 중탄소강, 저합금강 및 저탄소강을 5m/분 정도 혹은 그 이상의 주조속도로 주조하는 경우에 주편표면의 세로크랙의 발생을 방지하기 위하여는 몰드파우더의 성능을 더욱더 향상시킬 필요가 있다.
본 발명은 박슬래브 연속주조법으로 대표되는 바와 같은 고속에서의 주조, 또 중탄소강과 같은 주편표면에 세로크랙이 발생하기 쉬운 강의 연속주조에 적당한 몰드파우더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 몰드 파우더의 화학조성의 범위를 설명하기 위한 CaO'-SiO2-CaF23원계(3元系)의 조성도이다.
도 2는 본 발명의 몰드 파우더의 용융상태로부터의 결정의 석출량 지수와 CaO'/SiO2와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 몰드 파우더의 용융상태로부터의 결정의 석출량 지수와 CaF2함유율과의 관계를 나타낸 도면이다.
본 발명의 강의 연속주조용 몰드파우더는 CaO, SiO2및 불소화합물을 기본성분으로 한다. 또 하기 (X)식으로 나타내는 CaO'의 중량%와 SiO2의 중량%와의 비 CaO'/SiO2가 0.9∼2.8이며, 하기 (Y)식으로 나타내는 CaF2함유율이 하기 조건(A) 또는 조건(B)의 어느것을 만족한다. 또한 Na2O를 0∼25중량%, C를 0∼10중량% 함유한다.
(A) CaO'/SiO2가 0.9 이상, 1.9 이하일 때
CaF2함유율이 15∼60중량%.
(B) CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하일 때
CaF2함유율이 5∼60 중량%.
여기서 CaO' = T.CaO - F × (56/38) ····· (X)
CaF2= F × (78/38) ····· (Y)
T.CaO : 몰드파우더중의 전체 Ca 함유율의 CaO 환산량(중량%)
F : 몰드파우더중의 전체 F 함유율(중량%)
특히 상기 조건(A)에 대하여는 CaF2함유율은 20∼60중량%가 바람직하며, CaO'/SiO2가 1.1∼1.7이고 CaF2함유율이 25∼50중량%인 경우가 더욱 바람직하다. 이들 조건의 경우에는 주편의 세로크랙의 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 조건(B)에 대하여는 CaO'/SiO2가 2.1∼2.6, CaF2함유율이 25∼50중량%의 조건이 바람직하며, 이 경우에도 주편의 세로크랙의 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 몰드파우더의 용융온도는 강의 연속주조용으로서 적정하지만 더욱 적정한 용융온도의 범위로 내릴 필요가 있는 경우에는 Na2O를 2∼25중량% 몰드파우더에 함유시키는 것이 바람직하다. 또한 몰드파우더의 용융속도를 적정한 범위로 조정할 필요가 있는 경우에는 C를 1∼10중량% 몰드파우더에 함유시키는 것이 바람직하다.
몰드파우더의 화학조성이 상기의 범위에서 1300℃에서의 점도가 1.5 poise 이하이면, 5m/분 또는 그 이상의 고속의 강의 연속주조에 적용하여도 충분한 윤활성능이 얻어진다.
이들 본 발명의 몰드파우더를 사용하여 주편표면에 세로크랙을 발생하는 일 없이 강을 고속으로 연속주조할 수가 있다. C 함유율이 0.05∼0.20%의 강에 본 발명의 몰드파우더를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 C 함유율이 0.08∼0.20%의 포정강을 주조하는 경우에 본 발명의 몰드파우더의 적용은 효과적이다. 또 C 함유율이 0.05∼0.20%이고 Mn, Cr, Ni, Ti, Mo, Nb, V 등의 주편의 크랙 감수성을 높이는 합금원소를 함유하고 있는 저합금강의 주조에도 본 발명의 몰드파우더는 적합하다. 또한 C 함유율이 0.05% 정도의 저탄소강으로 5m/분 정도 또는 그 이상의 고속에서의 주조에도 본 발명의 몰드파우더는 적합하다.
본 발명의 몰드파우더는 CaO'/SiO2, 즉 염기도를 높였으므로, 용융상태로부터 고화하는 과정에서 결정의 석출량이 많다. 다만 단순히 몰드파우더의 염기도를 높이는 것만으로는 몰드파우더의 용융온도나 점도를 높이는 것으로 된다. 그 경우에는 강을 고속으로 주조하는 것이 곤란하게 된다. 그래서 본 발명자들은 몰드파우더의 고염기도화와 용융온도 및 점도의 저하라고 하는 몰드파우더에 있어 모순되는 특성을 이하에 나타내는 (a) 및 (b)의 수단으로 해결하였다.
(a) 용융슬래그로부터의 결정석출의 촉진
주편의 세로크랙을 방지하는데는 주형내의 응고외피, 즉 응고초기의 주편표면의 냉각속도의 균일화가 중요하다. 이 응고초기의 주편표면의 냉각속도가 불균일한 경우에 응고외피의 두께는 주편의 폭방향에서 불균일하게 된다. 그 때문에 응고수축에 의해 응고외피에 생기는 응력이 주편의 폭방향에서 균일하게 완화되지 않고 주편표면에 세로크랙이 발생한다.
주형과 응고외피의 사이에 슬래그 필름을 개재하여 주형내의 응고외피를 균일한 냉각속도로 냉각하기 위해서는 슬래그 필름의 전열저항의 증대가 중요하다. 슬래그 필름의 전열저항이 작으면 응고외피는 주형에 의한 냉각효과의 불균형의 영향을 크게 받는다. 그 경우에는 주형의 각 위치에서 응고외피의 냉각속도의 불균형이 크게 되어 응고외피의 두께가 주형의 폭방향에서 불균일하게 된다. 반대로 슬래그 필름의 전열저항을 크게하여 냉각외피의 냉각속도를 느리게 하면 응고외피의 두께는 주형의 폭방향에서 균일화 된다. 그 때문에 주편표면의 세로크랙의 발생을 방지할 수가 있다.
본 발명의 몰드 파우더로는 종래의 지표 T.CaO/SiO2대신에 상술의 (X) 및 (Y)식으로 나타내는 CaO'/SiO2라고 하는 새로운 지표를 채용함으로써 CaO-SiO2-CaF2를 기본성분으로 하는 3원계에서 결정이 석출하기 쉬운 조성범위가 선택되고 있다. 그 때문에 용융슬래그의 고화과정에서 결정이 보다 많이 석출하므로 용융슬래그의 전열저항이 크다.
CaO-SiO2-CaF2계를 기본성분으로 하는 3원계 몰더파우더 조성 중에서도 CaO'/SiO2가 크므로 용융슬래그의 고화과정에서 많은 결정이 석출한다. 특히 CaO'/SiO2가 0.9∼2.8로 높으므로 결정의 석출량이 많다.
(b) 고염기도의 몰드파우더의 저점도화 및 용융온도와 용융속도의 적정화강의 연속주조시의 슬래그 필름의 두께는 주형내벽과 주형내의 응고외피의 간격으로의 용융파우더의 유입량에 따라 결정된다. 과잉으로 유입한 경우에는 유입량이 적은 위치와 많은 위치와의 사이에서 슬래그 필름의 두께의 차이가 크게 되며 응고외피의 냉각속도가 불균일하게 된다. 또 유입량이 지나치게 적은 경우에는 슬래그 필름의 두께가 전체적으로 얇게 된다. 이때 슬래그 필름의 두께의 약간의 차이가 응고외피의 냉각속도를 불균일하게 하기 쉽다. 이와같이 용융슬래그의 유입량이 많거나 적어도 주편표면에 세로크랙이 발생하기 쉽다. 또 용융슬래그의 유입량이 극단으로 적은 경우에는 브레이크아웃의 조업사고가 일어나는 경우가 있다.
특히 고속으로 주조하는 경우는 용융슬래그의 주형 내벽과 주형내의 응고외피의 간격으로의 유입량이 감소하는 경향이 있으므로 슬래그 필름의 두께의 확보와 균일화가 중요한 기술과제이다.
일반적으로 슬래그 필름의 두께는 몰드파우더의 용융온도 및 용융시의 점도를 적정범위로 조정함으로써 제어할 수 있다. 그런데 본 발명의 몰드파우더는 CaO-SiO2-CaF2계를 기본성분으로 하는 3원계이며 상술의 CaO'/SiO2의 값이 높으므로 몰드파우더의 용융온도와 점도가 높은 경향이 있다.
본 발명의 몰드파우더는 비교적 다량의 CaF2를 함유시킴으로써 몰드파우더의 용융온도의 저하와 점도의 저하를 꾀하고 있다. 즉 CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 경우에는 CaF2를 15∼60중량% 함유시킴으로써 적정한 용융온도와 점도를 얻고 있다. 또 CaO'/SiO2가 1.9를 초과 2.8 이하의 경우에는 CaF2를 5∼60중량% 함유시킴으로써 적정한 용융온도와 점도를 얻고 있다.
본 발명의 몰드파우더 및 이 몰드파우더를 사용한 연속주조방법에 대하여 이하에 구체적으로 설명한다. 또 화학조성의 %표시는 중량%를 의미한다.
(1) 몰드파우더의 화학조성
본 발명의 몰드파우더의 기본성분은 CaO, SiO2, 불소화합물의 3성분이다. 각각의 대략의 함유율은 CaO가 25∼70%, SiO2가 15∼35%, 불소화합물이 CaF2환산으로 5∼60% 정도이다. 본 발명에 특히 중요한 것은 CaO'와 SiO2의 비 CaO'/SiO2및 CaF2함유율이다.
본 발명의 몰드파우더는 용융상태로부터 냉각되어 고화하는 과정에서 다량의 결정이 석출한다. 결정이 석출하는 경우에는 상술과 같이 전열저항이 커지므로 주형내벽과 주형내의 응고외피의 사이에 존재하는 슬래그 필름은 응고외피, 즉 주편표면이 급격히 냉각되는 것을 방지하는 작용을 발휘한다.
이하 본 발명의 몰드파우더의 화학조성에 대하여 용융슬래그의 냉각과정에서의 결정석출의 관계를 기초로 그 적정한 범위를 설명한다.
(CaO'/SiO2)
본 발명에서 규정하는 CaO'와 SiO2의 비 CaO'/SiO2의 값의 산출에 사용하는 CaO'는 상술의 (X) 및 (Y)식에 따라 구하여지는 값이다. 즉, 몰드파우더중의 T.Ca의 분석치에서 그 모두가 CaO 이라고 가정하여 구하여지는 CaO는 아니다. 먼저 상술의 (Y)식으로 나타낸 것과 같이 F의 분석치에서 F의 전량이 CaF2로서 존재하는 것이라 가정하여, CaF2함유율을 구한다. 다음에 이 CaF2의 형태로 존재하는 Ca을 제외한 Ca가 CaO이라고 하여, CaO'를 구한다. 또 SiO2의 값은 몰드파우더중의 Si의 분석치를 기초로하여 구하여지는 값이다.
본 발명의 몰드파우더는 이 CaO'/SiO2의 값이 0.9 이상, 2.8 이하로 한다. CaO'/SiO2가 이 범위내의 경우에는 용융슬래그가 냉각되어 고화할 때 충분한 량의 결정이 석출한다. CaO'/SiO2가 0.9미만의 경우에는 충분한 량의 결정의 석출이 일어나지 않는다. 또 CaO'/SiO2가 2.8을 초과하는 경우에는 몰드파우더의 용융온도가 너무 높으므로 강을 주조할때의 용강의 온도에서는 몰드파우더가 용융하기 어렵다. 그와 같은 경우에는 주형내의 용강표면의 용융슬래그의 두께 및 주형내벽과 주편의 응고외피와의 사이의 슬래그 필름의 두께를 적정화하는 것이 어렵기 때문에 연속주조의 조업에 지장을 가져온다. 따라서 CaO'/SiO2는 0.9∼2.8로 하였다.
또한 후술한 바와 같이 CaO'/SiO2의 값이 1.9와 그 전후, 0.9와 그 근사치 및 2.8과 그 근사치일 경우에는 결정의 석출이 좀 일어나기 어려우므로 가장 바람직한 범위는 1.1∼1.7 및 2.1∼2.6 이다.
(CaF2함유율)
본 발명에서 규정하는 CaF2함유율은 상술의 (Y)식에 따라 구하여지는 값이다. 따라서 CaF2뿐만 아니라, 불화나트륨등의 모든 불소화합물중의 F분을 함유한 F의 분석치를 CaF2함유율로 환산한 값이다. 다만, 본 발명의 파우더의 경우 배합하는 불소화합물은 거의가 CaF2이다.
본 발명의 몰드파우더에 있어서는 적정한 CaF2의 함유율은 CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 경우에는 15∼60%, 1.9를 초과 2.8 이하의 경우에는 5∼60% 이다. CaF2가 각각 이 범위내의 함유율의 경우에는 용융슬래그가 냉각되어 고화할 때 충분한 량의 결정이 석출한다.
도 1은 본 발명의 몰드파우더의 화학조성의 범위를 설명하기 위한 CaO'-SiO2-CaF23원계의 조성도이다. 본 발명의 몰드파우더는 상술한 바와 같이 배합하는 불소화합물의 대부분이 CaF2이므로, 상술의 (X) 및 (Y)식에서 계산되는 CaO'의 값과 배합되어 있는 CaO의 함유율은 거의 동등한 값이다. 따라서, 편의적으로 상기의 3원계의 조성도에 의하여 본 발명의 몰드파우더를 설명한다.
도 1에 도시하는 것과 같이 CaO'/SiO2가 0.9∼1.9이고, CaF2함유율이 15∼60 중량%의 범위인 본 발명의 몰드파우더의 화학조성 범위는 기호(a)로 나타내는 범위이다. 즉, CaO'/SiO2가 0.9의 경계선(1)(CaO·SiO2와 CaF2100중량%를 연결한 직선), CaO'/SiO2가 1.9인 경계선(2)(2CaO·SiO2와 CaF2100중량%를 연결한 직선), CaF2함유율이 15중량%인 직선, CaF2함유율이 60중량%인 직선으로 둘러싸인 영역이다.
CaO'/SiO2가 1.9를 초과하고 2.9 이하이며, CaF2함유율이 5∼60중량%의 범위인 본 발명의 몰드파우더의 화학조성범위는 기호(b)로 나타내는 범위이다. 즉, CaO'/SiO2가 1.9인 경계선(2), CaO'/SiO2가 2.9인 경계선(3)(3CaO·SiO2와 CaF2100%를 연결한 직선), CaF2함유율이 5%인 직선, CaF2함유율이 60%인 직선으로 둘러싸인 영역이다.
또 비교를 위하여 본 발명의 몰드파우더와 같이 응고외피를 느리게 냉각하는 목적으로 사용되고 있는 종래의 몰드파우더의 화학조성 범위를 (c)의 기호로 나타내었다. 또한 전술한 염기도가 높은 침지노즐의 용손방지(溶損防止)를 목적으로 한 종래의 몰드파우더의 화학조성의 범위를 (d)의 기호로 나타내었다. 본 발명의 몰드파우더는 종래의 몰드파우더에 비하여 CaO'/SiO2의 값, 즉 염기도가 높은 것이 명확하다. CaO'/SiO2가 0.9∼1.9이고, CaF2함유율이 15∼60%인 경우에는 용융상태로부터 냉각하는 과정에서 카스피딘이라고 부르는 3CaO·2SiO2·CaF2또는 3CaO·2SiO2의 분자식으로 나타내는 결정이 많이 석출한다. 도 2에 이 용융슬래그로부터의 카스피딘 결정의 석출량지수와 CaO'/SiO2와의 관계를 나타내었다. CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 범위에서는 결정의 석출이 많으나 0.9 미만에서는 결정의 석출이 적다. 종래의 몰드파우더는 느린 냉각효과가 불충분하여 주편표면에 세로크랙이 발생하기 쉬운 것은 이 때문이다. 또 도 2에서 CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 경우 바람직한 범위는 1.1∼1.7인 것을 알 수 있다.
도 3은 이들 카스피딘을 주체로 하는 결정석출량에 미치는 CaF2함유율의 영향을 나타내는 도면이다. CaF2함유율이 15% 이상이 되면, 급격히 결정의 석출이 많게 되며, CaF2함유율이 60%를 초과하면 석출량이 적게 된다. 또 CaF2함유율이 60%를 초과하면 연속주조에 사용되는 침지노즐이 용융슬래그에 의하여 용손되기 쉽게 된다.
따라서 CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 경우에는 CaF2함유율은 15∼60%로 하였다. 바람직한 CaF2함유율은 20∼60%, 더욱 바람직하기는 25∼50% 이다. CaO'/SiO2와 CaF2함유율과의 조합으로 가장 바람직한 범위는 CaO'/SiO2의 값으로 1.1∼1.7이고, CaF2함유율이 25∼50% 이다.
CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하의 경우에는 용융슬래그가 냉각되는 과정에서 (6-X) CaO·2SiO2·XCaF2(X : 0∼6의 임의의 수), 4CaO·2SiO2·CaF2의 분자식으로 나타내는 결정이 석출한다. 도 2에 용융슬래그로부터 이들의 결정의 석출량지수와 CaO'/SiO2와의 관계를 나타내었다. CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하의 범위에서는 결정의 석출량이 많다.
CaO'/SiO2가 0.9∼1.9의 경우에 비하면 석출하는 결정이 다르고 결정의 종류가 많은 것, 또한 석출량이 많다고 하는 특징이 있다. 도 2에서 CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하인 경우 바람직한 범위는 2.1∼2.6인 것을 알 수 있다.
도 3에 CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하인 경우의 결정의 석출지수와 CaF2함유율과의 관계를 나타내었다. CaF2함유율이 5%를 초과하면 결정의 석출량이 증가하고 있다. CaO'/SiO2가 높기 때문에 CaF2함유율이 낮아도 결정이 석출하기 쉬운 경향이 있다.
이들 결정의 석출량은 CaF2함유율이 60%를 초과하면 감소함과 동시에 연속주조에 사용되는 침지노즐이 용융슬래그에 의하여 용손되기 쉽게 된다. 따라서, CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하인 경우에는 CaF2함유율은 5∼60%로 하였다. 바람직한 CaF2함유율은 20∼60%, 더욱 바람직하기는 25∼50% 이다. CaO'/SiO2와 CaF2함유율과의 조합으로 가장 바람직한 범위는 CaO'/SiO2가 2.1∼2.6이고, CaF2함유율이 25∼50% 이다.
(2) 몰드파우더의 점도 및 용융온도와 용융속도
5m/분 또는 그 이상의 속도로 주조하는 경우는 전술한 바와 같이 슬래그 필름의 두께를 확보하기 어렵다. 이 슬래그 필름의 두께를 확보하기 위하여는 용융슬래그의 점도를 적정한 범위로 하는 것이 필요하다.
이와같은 고속으로 주조하는 경우에 적합한 용융슬래그의 점도는 1300℃에서 1.5 poise 이하가 바람직하다. 강종에 따라서는 1.5 poise를 초과하는 점도의 경우에는 주형내벽과 주형내의 응고외피와의 틈사이로 유입하는 용융슬래그의 량이 부족하여 주편표면에 세로크랙이 발생한다든지 연속주조가 곤란하게 될 때가 있다.
본 발명에서 규정하는 화학조성의 몰드파우더의 경우에는 대부분의 몰드파우더의 용융온도는 1100∼1300℃ 정도가 된다. 이 몰드파우더의 용융온도의 범위는 전술한 고속으로 주조하는 경우에 적합한 용융온도이다. 다만, 본 발명에서 규정하는 화학조성범위의 몰드파우더라도 몰드파우더의 용융온도가 1300℃ 이상이 되는 경우가 있다.
이와같은 경우에는 몰드파우더중의 Na2O 함유율을 높게 하여 몰드파우더의 용융온도를 내리는 것이 좋다. Na2O의 함유율은 상술의 효과를 얻는 경우에는 2% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편 Na2O 함유율이 25%를 초과하면 그 이상 배합하여도 용융온도의 저하 효과가 작다. 따라서 Na2O를 배합하는 경우에는 2∼25%로 하는 것이 바람직하다. 또 용융온도의 조정에는 융점을 내릴 경우에는 Na2O이 외에 Li2O 등의 산화물, 융점을 올릴 경우에는 ZrO2, MgO등의 산화물을 적절히 배합하는 것이 좋다.
몰드파우더중의 C는 몰드파우더가 연속주조에 사용된 경우에 서서히 연소하므로 몰드파우더의 용융속도를 조정하는 첨가제로서 유효하며 필요에 따라 배합하면 된다. 그 효과를 얻기 위하여는 함유율은 1% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편 C의 함유율이 10%를 초과하면 몰드파우더의 용융속도가 지나치게 느리게 되므로 연속주조작업이 곤란하게 된다. 따라서 C를 배합하는 경우에는 1∼10%로 하는 것이 바람직하다.
(3) 몰드파우더의 원료
본 발명의 몰드파우더를 제조할 때 사용하는 원료는 일반적으로 사용되고 있는 몰드파우더의 원료라도 상관없다. CaO 원료로서 생석회, 석회석, 시멘트, SiO2원료로서는 규사, 규조토, CaF2원료로서는 형석 또한 Na2O 원료로서는 소다회, 탄산나트륨 등을 들 수 있다.
또 원료의 입도는 100㎛ 이하의 분말이 바람직하다. 또 이들의 원료에는 Al2O3, MgO, Fe2O3, Fe3O4등의 산화물이 함유되어 있어 몰드파우더에도 불가피하게 함유되게 되나 이들 불순물이 존재하여도 특별히 지장이 없다.
(4) 본 발명의 몰드파우더를 사용한 연속주조방법
이들 본 발명의 몰드파우더를 사용함으로써, 강 중에서도 C 함유율이 0.05∼0.20%인 강을 주편표면에 세로크랙을 발생하는 일없이 고속으로 안정하게 연속주조할 수가 있다.
특히 C 함유율이 0.08∼0.20%인 강은 용강에서의 응고과정에서 포정반응이라 부르는 상변태(相變態)를 일으킨다. 이 상변태에 의해 주편표면에 세로크랙이 발생하기 쉽게 된다. 첨언하면 고속으로 주조하는 경우에는 주형내의 응고외피에 불균일 냉각의 영향이 가하여져 주편표면의 세로크랙이 더욱 발생하기 쉽다.
C 함유율이 0.05∼0.20%이고 Mn, Cr, Mi, Ti, Mo, Nb, V 등의 주편의 크랙 감수성을 높이는 합금원소를 함유하고 있는 저합금강은 이들 합금원소와 C와의 상승작용으로 주편에 세로크랙이 발생하기 쉽다.
C 함유율이 0.05% 정도의 저탄소강이라도 특히 5m/분 정도 또는 그 이상의 고속으로 주조하는 경우에는 주편표면에 세로크랙이 발생하기 쉽다.
따라서 상술한 바와 같은 강을 주조하는 경우에는 본 발명의 몰드파우더를 사용함으로써 5m/분 또는 그 이상의 주조속도로 주편표면의 세로크랙이 발생하는 일 없이, 연속주조가 가능하다. 본 발명의 파우더는 C 함유율이 0.05% 미만인 강의 연속주조에도 적합한 것은 말할 것도 없다.
또한 본 발명의 몰드파우더를 사용하여 상술한 강을 2.0m/분 정도의 저속도의 주조속도로 주조하여도 슬래그 필름의 두께의 확보는 충분하며 또 주편표면에 세로크랙도 발생하지 않는다.
실시예
만곡형 연속주조기를 사용하여 두께 100㎜, 폭 1000㎜의 주편을 연속주조하였다.
표 1에 나타내는 화학조성의 중탄소강, 저탄소강 및 저탄소 고Mn강을 대상으로 저탄소강은 주조속도 6m/분, 그 이외의 강은 주조속도 5m/분으로 주조하였다.
표 1
| 강No. | 화 학 조 성 (*) | 비 고 | |||||
| C | Si | Mn | P | S | sol.A1 | ||
| 1 | 0.11 | 0.03 | 0.49 | 0.014 | 0.004 | 0.042 | 중탄소강 |
| 2 | 0.10 | 0.02 | 0.47 | 0.016 | 0.005 | 0.039 | 중탄소강 |
| 3 | 0.05 | 0.02 | 0.22 | 0.014 | 0.003 | 0.019 | 중탄소강 |
| 4 | 0.05 | 0.16 | 1.20 | 0.023 | 0.008 | 0.026 | 저탄소고Mn강 |
(*) 단위 : 중량%, ba1 : Fe 및 불가피한 불순물
얻어진 주편에 대하여는 주편표면의 세로크랙을 조사하였다. 세로크랙의 발생정도는 평가 A∼E로 표시하는 것으로 하고, 그 평가기준은 아래와 같다.
주편의 길이 1m당의 주편 표면의 세로크랙의 발생길이의 합계치가 평가 A는 5㎜ 미만, 평가 B는 5∼10㎜ 미만, 평가 C는 10∼100㎜ 미만, 평가 D는 100∼500㎜ 미만 그리고 평가 E는 500㎜ 이상이다. 평가 C∼E의 주편은 그대로 압연하면 제품품질상 문제가 되나, 평가 A 및 B의 주편은 그대로 압연하여도 실용상 지장은 없다.
또한 이하의 실시예에서는 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 주조시험은 본 발명예의 연속주조방법의 시험인 것을 의미하고 있다.
실시예 1
CaO'/SiO2가 0.9∼1.9, CaF2함유율이 15∼60%인 본 발명예의 몰드파우더 및 종래의 염기도가 낮은 비교예의 몰드파우더를 사용하여 표 1에 나타낸 강 No.1의 중탄소강을 주조하였다.
표 2
| 시험No. | 강No. | 파우더의 화학조성(중량%) | CaO'SiO2(-) | 용융온도(℃) | 점도(*3) | 주편표면의 세로크랙평가 | 비 고 | ||||
| CaO'(*1) | SiO2 | CaF2(F)(*2) | Na2O(NaF) | C | |||||||
| 123456789101112131415 | 111111111111111 | 22.122.728.229.934.638.634.430.637.840.433.027.734.130.232.5 | 12.225.318.715.723.220.422.532.225.521.721.618.322.931.821.2 | 59.7(29.1)46.0(22.4)47.0(22.9)48.2(23.5)36.1(17.6)35.1(17.1)33.7(16.4)21.3(10.4)20.9(10.2)22.0(10.7)18.3( 8.9)47.0(22.9)36.4(17.6)21.3(10.4)18.3( 8.9) | -----(1.6)3.810.210.110.321.5--10.221.5 | -----------1.51.51.51.5 | 1.80.91.51.91.51.91.51.01.51.91.51.51.51.01.5 | 119511351124115311661193118811841157118912171124116511841187 | 0.370.830.410.270.340.380.410.330.320.250.190.410.340.330.41 | ABAAAAABAABAAAA | 본 발명예 |
| 161718 | 111 | 28.825.019.0 | 39.437.337.2 | 17.2( 8.4)22.3(10.9)29.1(14.2) | 8.18.98.2 | 1.51.51.5 | 0.70.70.5 | 115311941053 | 0.710.930.89 | DDE | 비교예 |
(*1) 계산식에서의 값. 식 : CaO' = T.CaO-F×(56/38). 여기서 T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유율의 Ca 환산량(중량%)
(*2) 계산식에서의 값. 식 : CaF2= F×(78/38). 여기서 F : 파우더중의전체 F 함유율(중량%)
(*3) 1300℃에서의 측정치(poise)
표 2에 나타낸 시험 No. 1∼15는 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 본 발명예의 시험이며, 시험 No.16∼18은 CaO'/SiO 2 가 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어난 비교예의 몰드파우더를 사용한 비교예의 시험이다.
시험 No. 1∼15 중 시험 No. 1∼6에 사용한 몰드파우더는 CaO, SiO2및 CaF2의 기본성분계를 배합한 몰드파우더이다. 시험 No.6에 사용한 몰드파우더는 불소화합물로서 CaF2이외에 약간의 NaF를 함유하는 몰드파우더이다. 시험 No.7∼11에 사용한 몰드파우더는 기본성분계에 Na2O를 배합한 몰드파우더이고, 시험 No.12 및 13에 사용한 몰드파우더는 기본성분계에 C를 배합한 몰드파우더이며, 시험 No.14 및 15에 사용한 몰드파우더는 기본성분계에 Na2O 및 C를 배합한 몰드파우더이다. 이들 시험 No.1∼15에 사용한 몰드파우더의 1300℃에서의 점도는 0.19∼0.83 poise이고 용융온도는 1124∼1217℃ 이다.
이들 본 발명예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 시험 No.2, 8 및 11을 제외하고, 평가 A로 양호하였다. 시험 No. 2 및 시험 No. 8에 사용한 몰드파우더는 CaO'/SiO2가 0.9 및 1.0으로 약간 낮고 결정의 석출량이 좀 적고, 주편의 느린 냉각효과가 좀 작은 몰드파우더였기 때문에 주편의 세로크랙 평가는 어느것이나 평가 B였다.
시험 No.11에 사용한 몰드파우더는 1300℃에서의 점도가 0.19로 약간 낮기 때문에 이 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙 평가는 평가 B였다. 시험 No.14의 경우는 CaO'/SiO2가 1.0으로 약간 낮다. 주편에는 세로크랙이 전혀 발생하지 않았다. 그 이유는 C를 첨가하여 몰드파우더의 용융속도를 조정하였기 때문이다.
시험 No.16∼18의 비교예에 사용한 비교예의 몰드파우더는 본 발명예의 몰드파우더와 같이 CaO, SiO2및 CaF2를 기본성분계로 하여 Na2O 및 C를 배합한 것이다. 그러나 CaO'/SiO2가 0.5∼0.7로 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어나 있다.
이들 비교예의 염기도가 낮은 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편에는 세로크랙 평가 D∼E의 현저한 세로크랙이 발생하였다. 따라서 CaO'/SiO2가 본 발명에서 규정하는 하한치 0.9에 못미치는 몰드파우더를 사용한 경우 중탄소강을 5m/분의 고속의 주조속도로 주조하는 것은 주편의 품질상 곤란하다는 것이 확인되었다.
실시예 2
CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하, CaF2함유율이 5∼60%인 본 발명예의 몰드파우더 및 종래의 염기도가 낮은 비교예의 몰드파우더를 사용하여 표 1에 나타낸 강 No.2의 중탄소강을 주조하였다.
표 3
| 시험No. | 강No. | 파우더의 화학조성(중량%) | CaO'SiO2(-) | 용융온도(℃) | 점도(*3) | 주편표면의 세로크랙평가 | 비 고 | ||||
| CaO'(*1) | SiO2 | CaF2(F)(*2) | Na2O(NaF) | C | |||||||
| 1920212223242526 | 22222222 | 36.245.344.444.849.549.452.144.4 | 15.419.319.018.819.220.819.419.0 | 47.6(23.2)34.8(17.0)30.5(15.0)21.7(10.6)12.3( 6.0)10.1( 5.0)7.1( 3.6)30.5(15.0) | -(1.4)3.08.112.115.318.43.0 | 1.51.51.51.51.51.51.50.5 | 2.42.32.32.42.62.42.72.3 | 12191224119411631187118911951194 | 0.380.410.370.310.340.370.360.37 | AAAABBAB | 본 발명예 |
| 2728 | 22 | 32.752.9 | 40.120.8 | 16.2( 8.0)2.3( 1.2) | 8.922.6 | 1.51.5 | 0.82.5 | 11921450 | 0.78- | E- | 비교예 |
(*1) 계산식에서의 값. 식 : CaO' = T.CaO-F×(56/38). 여기서 T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유량의 Ca 환산량(중량%)
(*2) 계산식에서의 값. 식 : CaF2= F×(78/38). 여기서 F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%)
(*3) 1300℃에서의 측정치(poise)
표 3에 나타낸 시험 No.19∼26은 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 본 발명예의 시험이며, 시험 No.27 및 28은 CaO'/SiO2또는 CaF2함유율이 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어난 비교예의 몰드파우더를 사용한 비교예의 시험이다.
시험 No.19∼26 중 시험 No.19 및 20에 사용한 몰드파우더는 기본성분계의 CaO, SiO2및 CaF2에 C를 배합한 몰드파우더이며, 시험 No.21∼26에 사용한 몰드파우더는 기본성분계에 Na2O 및 C를 배합한 몰드파우더이다. 시험 No.20에 사용한 몰드파우더는 불소화합물로서 CaF2이외에 약간의 NaF를 함유하는 몰드파우더이다. 이들 시험 No.19∼26에 사용한 몰드파우더의 1300℃에서의 점도는 0.31∼0.41 poise이고, 용융온도는 1163∼1224℃ 이다.
이들 본 발명예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 시험 No.23, 24 및 26을 제외하고 평가 A로 양호하였다. 시험 No.23 및 24에 사용한 몰드파우더는 CaO'/SiO2가 2.4∼2.6이지만 CaF2함유율이 10∼12%로 낮고 용융슬래그의 유입량이 약간 적은 몰드파우더였기 때문에 주편의 세로크랙평가는 어느것이나 평가 B였다.
시험 No.25에 사용한 몰드파우더도 CaF2함유율이 7%로 낮으나, CaO'/SiO2가 2.7로 높고 결정의 석출량이 많기 때문에 주편의 세로크랙 평가는 평가 A로 양호하였다.
또 시험 No.26에 사용한 몰드파우더는 C 함유율이 0.5%로 낮고, 용융슬래그층의 두께가 지나치게 두꺼워져서 용융슬래그의 유입량이 불균일하게 되었기 때문에 주편의 세로크랙 평가는 평가 B였다.
시험 No.27의 비교예에 사용한 비교예의 몰드파우더는 본 발명예의 몰드파우더와 같이 기본성분계의 CaO, SiO2및 CaF2에 Na2O 및 C를 배합한 것이다. 그러나, CaO'/SiO2가 0.8로 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어나 있다.
이 비교예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편에는 세로크랙 평가 E의 현저한 세로크랙이 발생하였다. 따라서 CaO'/SiO2가 본 발명에서 규정하는 하한치 0.9에 못미치는 몰드파우더를 사용하는 경우, 중탄소강을 5m/분의 고속의 주조속도로 주조하는 것은 주편의 품질상 곤란하다는 것이 확인되었다.
시험 No.28의 비교예에 사용한 비교예의 몰드파우더는 CaO'/SiO2가 2.5임에도 불구하고 CaF2함유율이 2.3%로 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어나 있다. 이 때문에 몰드파우더의 용융온도가 1450℃로 높아져 주조가 곤란하게 되기 때문에 중탄소강의 주조시험에 사용할 수가 없었다.
실시예 3
CaO'/SiO2가 0.9∼1.9, CaF2함유율이 15∼60%인 본 발명예의 몰드파우더 및 종래의 염기도가 낮은 비교예의 몰드파우더를 사용하여 표 1에 나타낸 강 No.3의 저탄소강을 주조하였다.
표 4
| 시험No. | 강No. | 파우더의 화학조성(중량%) | CaOSiO2(-) | 용융온도(℃) | 점도(*3) | 주편표면의 세로크랙평가 | 비 고 | ||||
| CaO'(*1) | SiO2 | CaF2(F)(*2) | Na2O(NaF) | C | |||||||
| 2930 | 33 | 29.830.1 | 21.320.2 | 45.8(22.3)49.9(24.3) | -0.8 | 1.52.0 | 1.41.5 | 11961219 | 0.420.40 | AA | |
| 3132 | 33 | 25.126.3 | 31.432.8 | 18.9( 9.2)19.3( 9.4) | 9.69.0 | 2.02.0 | 0.80.8 | 11341145 | 0.790.88 | BB |
(*1) 계산식에서의 값. 식 : CaO' = T.CaO-F×(56/38). 여기서 T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유율의 Ca 환산량(중량%)
(*2) 계산식에서의 값. 식 : CaF2= F×(78/38). 여기서 F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%)
(*3) 1300℃에서의 측정치(poise)
표 5
| 시험No. | 강No. | 파우더의 화학조성(중량%) | CaO'SiO2(-) | 용융온도(℃) | 점도(*3) | 주편표면의 세로크랙평가 | 비 고 | ||||
| CaO'(*1) | SiO2 | CaF2(F)(*2) | Na2O(NaF) | C | |||||||
| 3334 | 44 | 29.230.4 | 20.322.2 | 54.0(26.3)48.4(23.6) | -0.8 | 1.52.0 | 1.41.4 | 11681209 | 0.380.41 | AA | |
| 3536 | 44 | 22.822.2 | 32.431.5 | 20.7(10.1)18.5( 9.0) | 9.09.0 | 2.02.0 | 0.70.7 | 11651187 | 0.810.69 | CB |
(*1) 계산식에서의 값. 식 : CaO' = T.CaO-F×(56/38). 여기서 T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유율의 Ca 환산량(중량%)
(*2) 계산식에서의 값. 식 : CaF2= F×(78/38). 여기서 F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%)
(*3) 1300℃에서의 측정치(poise)
표 4에 나타낸 시험 No.29 및 30은 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 본 발명예의 시험이며, 시험 No.31 및 32는 CaO'/SiO2가 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어난 비교예의 몰드파우더를 사용한 비교예의 시험이다.
시험 No.29 및 30에 사용한 몰드파우더는 기본성분계의 CaO, SiO2및 CaF2에 C만을 또는 Na2O 및 C를 배합한 몰드파우더이다. 이들 몰드파우더는 CaO'/SiO2가 1.4∼1.5, CaF2함유율이 45∼50%, 1300℃에서의 점도가 0.40∼0.42 poise, 용융온도가 1196∼1219℃ 이다.
이들 본 발명예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 모두 평가 A로 양호하였다.
시험 No.31 및 32의 비교예에 사용한 비교예의 몰드파우더는 본 발명예의 몰드파우더와 같이 CaO, SiO2및 CaF2를 기본성분계로 하여 Na2O 및 C를 배합한 것이다. 그러나 CaO'/SiO2가 0.8로 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어나 있다.
이들 비교예의 염기도가 낮은 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 모두 평가 B였다. 세로크랙이 조금밖에 발생하지 않았던 것은 저탄소강이 원래 주편표면의 세로크랙의 발생이 적은 것에 기인한다. 다만, 이 비교예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙 평가 B는 본 발명예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가 A보다는 나빴다. 따라서 저탄소강을 6m/분의 고속의 주조속도로 주조하는 경우, 본 발명예의 염기도가 높은 파우더를 사용한 쪽이 좋다는 것이 확인되었다.
실시예 4
CaO'/SiO2가 0.9∼1.9, CaF2함유율이 15∼60%인 본 발명예의 몰드파우더 및 종래의 염기도가 낮은 비교예의 몰드파우더를 사용하여 표 1에 나타내는 강 No.4의 저탄소고Mn강을 주조하였다.
표 5에 나타낸 시험 No.33 및 34는 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 본 발명예의 시험이며, 시험 No.35 및 36은 CaO'/SiO2가 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어난 비교예의 몰드파우더를 사용한 비교예의 시험이다.
시험 No.33 및 34에 사용한 본 발명예의 몰드파우더는 기본성분에 CaO, SiO2및 CaF2에 C만을 또는 Na2O 및 C를 배합한 몰드파우더이다. 이들 몰드파우더는 CaO'/SiO2가 1.4, CaF2함유율이 48∼54%, 1300℃에서의 점도가 0.38∼0.41 poise, 용융온도가 1168∼1209℃ 이다.
이들 본 발명의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 모두 평가 A로 양호하였다.
시험 No.35 및 36의 비교예에 사용한 비교예의 몰드파우더는 본 발명예의 몰드파우더와 같이 CaO, SiO2및 CaF2의 기본성분계에 Na2O 및 C를 배합한 것이다. 그러나, CaO'/SiO2가 0.7로 본 발명에서 규정하는 하한을 벗어나 있다.
이들 비교예의 몰드파우더를 사용하여 주조한 주편의 세로크랙의 평가는 평가 B 및 평가 C 였다. 따라서 CaO'/SiO2가 본 발명에서 규정하는 하한치 0.9에 못미치는 몰드파우더를 사용한 경우 저탄소 고Mn강을 5m/분의 고속의 주조속도로 주조하는 것은 주편의 품질상 곤란한 경우가 있음이 확인되었다.
상술한 바와 같이 CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하와 같은 염기도가 높은 본 발명예의 몰드파우더를 사용한 경우 중탄소강을 5m/분의 고속의 주조속도로 주편표면에 세로크랙을 발생시키는 일 없이 주조할 수 있다. 따라서 이와같은 염기도가 높은 본 발명예의 몰드파우더를 사용하면 저합금강이나 저탄소강에 대하여도 5m/분정도의 고속의 주조속도로 주편표면에 세로크랙을 발생시키는 일 없이 주조할 수 있다.
Claims (18)
- CaO, SiO2및 불소화합물을 기본성분으로하여 하기 (X)식으로 나타내는 CaO'의 중량%와 SiO2의 중량%와의 비 CaO'/SiO2가 0.9∼2.8이며, 하기 (Y)식으로 나타내는 CaF2함유율이 하기 조건(A) 또는 조건(B)의 어느것을 만족하며, Na2O를 0∼25중량%, C를 0∼10중량% 함유하는 강의 연속주조용 파우더.(A) CaO'/SiO2가 0.9 이상, 1.9 이하일 때,CaF2함유율이 15∼60중량%,(B) CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하일 때,CaF2함유율이 5∼60중량%,여기서 CaO' = T.CaO - F × (56/38) ····· (X)CaF2= F × (78/38) ····· (Y)T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유율의 CaO 환산량(중량%)F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%).
- 제 1 항에 있어서, CaO'/SiO2가 0.9 이상, 1.9 이하이고, CaF2함유율이 20∼60중량%인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 1 항에 있어서, CaO'/SiO2가 1.1 이상, 1.7 이하이고, CaF2함유율이 25∼50중량%인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 1 항에 있어서, CaO'/SiO2가 2.1 이상, 2.6 이하이고, CaF2함유율이 25∼50중량%인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, Na2O를 2∼25중량% 함유하는 강의 연속주조용 파우더.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, C를 1∼10중량% 함유하는 강의 연속주조용 파우더.
- 제 5 항에 있어서, C를 1∼10중량% 함유하는 강의 연속주조용 파우더.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 1300℃에서의 점도가 1.5poise 이하인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 5 항에 있어서, 1300℃에서의 점도가 1.5poise 이하인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 6 항에 있어서, 1300℃에서의 점도가 1.5poise 이하인 강의 연속주조용 파우더.
- 제 7 항에 있어서, 1300℃에서의 점도가 1.5poise 이하인 강의 연속주조용 파우더.
- CaO, SiO2및 불소화합물을 기본성분으로 하여 하기 (X)식으로 나타내는 CaO'의 중량%와 SiO2의 중량%와의 비 CaO'/SiO2가 0.9∼2.8이며, 하기 (Y)식으로 나타내는 CaF2함유율이 하기 조건(A) 또는 조건(B)의 어느것을 만족하며, Na2O를 0∼25중량%, C를 0∼10중량% 함유하는 연속주조용 파우더를 사용하는 강의 연속주조방법.(A) CaO'/SiO2가 0.9 이상, 1.9 이하일 때,CaF2함유율이 15∼60 중량%,(B) CaO'/SiO2가 1.9 초과, 2.8 이하일 때,CaF2함유율이 5∼60 중량%여기서 CaO' = T.CaO - F × (56/38) ····· (X)CaF2= F × (78/38) ····· (Y)T.CaO : 파우더중의 전체 Ca 함유율의 CaO 환산량(중량%)F : 파우더중의 전체 F 함유율(중량%).
- 제 12 항에 있어서, CaO'/SiO2가 0.9 이상, 1.9 이하이고, CaF2함유율이 20∼60 중량%인 연속주조용 파우더를 사용하는 강의 연속주조방법.
- 제 12 항에 있어서, CaO'/SiO2가 1.1 이상, 1.7 이하이고, CaF2함유율이 25∼50중량%인 연속주조용 파우더를 사용하는 강의 연속주조방법.
- 제 12 항에 있어서, CaO'/SiO2가 2.1 이상, 2.6 이하이고, CaF2함유율이 25∼50중량%인 연속주조용 파우더를 사용하는 강의 연속주조방법.
- 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 연속주조용 파우더의 1300℃에서의 점도가 1.5poise 이하인 강의 연속주조방법.
- 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, C 함유율이 0.05∼0.20중량%인 강에 사용하는 강의 연속주조방법.
- 제 16 항에 있어서, C 함유율이 0.05∼0.20 중량%인 강에 사용하는 강의 연속주조방법.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210028496A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 몰드 플럭스 및 주조 방법 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2303825C (en) * | 1998-07-21 | 2007-01-09 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Molding powder for continuous casting of thin-slab |
| JP3019859B1 (ja) * | 1999-06-11 | 2000-03-13 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造方法 |
| JP4576657B2 (ja) * | 2000-02-17 | 2010-11-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP4598937B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2010-12-15 | 日鐵住金建材株式会社 | 鋼の連続鋳造用パウダー |
| JP4569099B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2010-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 中炭素鋼のスラブ連続鋳造方法 |
| JP4725133B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-07-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
| JP4337748B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2009-09-30 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
| JP5342296B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-11-13 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
| WO2011004507A1 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックスおよびこれを用いた鋼の連続鋳造方法 |
| CN101658909B (zh) * | 2009-09-05 | 2011-07-20 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种结晶器保护渣及其制备方法 |
| EP3127632B1 (en) * | 2014-06-10 | 2018-09-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method of continuous casting ti-containing sub-peritectic steel using mold flux |
| JP6169648B2 (ja) * | 2015-06-29 | 2017-07-26 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダーおよび鋼の連続鋳造方法 |
| CN105834383A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-08-10 | 东北大学 | 稀土耐热钢连铸用铝酸盐系结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN114346194A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-15 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种q1100d超高强钢浇铸方法 |
| CN116479214B (zh) * | 2023-06-19 | 2023-10-27 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种合成渣及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537532A (en) * | 1976-07-10 | 1978-01-24 | Sumitomo Metal Ind | Method of preventing surface flaw of continuously cast slab |
| ZA783344B (en) * | 1977-06-20 | 1979-06-27 | British Steel Corp | Slag powders |
| GB2000198B (en) * | 1977-06-20 | 1982-01-06 | British Steel Corp | Slag powders |
| CA1147528A (en) * | 1979-06-09 | 1983-06-07 | Seikichi Tabei | Additives for continuous casting of steel |
| JPS5770218A (en) * | 1980-10-17 | 1982-04-30 | Showa Denko Kk | Flux for deoxidizing iron or steel |
| JPS5961557A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 連続鋳造用鋳型添加剤向け珪酸カルシウム |
| JPS60191645A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-30 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続鋳造用湯面保護剤 |
| US4594105A (en) * | 1985-01-22 | 1986-06-10 | Bayer Aktiengesellschaft | Casting powder for the continuous casting of steel and a process for the continuous casting of steel |
| DE3727619C1 (en) * | 1987-08-19 | 1988-11-24 | Hagenburger Chamotte Ton | Covering composition for vessels containing molten steel |
| US5234488A (en) * | 1987-10-19 | 1993-08-10 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Mold additive for continuous casting of steel |
| JPH0745092B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1995-05-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続鋳造用フラックス |
| JPH03193248A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
| JP2671644B2 (ja) * | 1991-06-17 | 1997-10-29 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造用モールドパウダー |
| JP2673077B2 (ja) * | 1992-03-24 | 1997-11-05 | 品川白煉瓦株式会社 | 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤及び連続鋳造方法 |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP20485798A patent/JP3463567B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210028496A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 몰드 플럭스 및 주조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0899041A1 (en) | 1999-03-03 |
| EP0899041B1 (en) | 2002-11-27 |
| DE69809659D1 (de) | 2003-01-09 |
| JPH11320058A (ja) | 1999-11-24 |
| AU700002B1 (en) | 1998-12-17 |
| US6125919A (en) | 2000-10-03 |
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| KR100305999B1 (ko) | 2001-11-30 |
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