KR20000008003A - Mold for medium carbon steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중탄소강의 연속주조에 사용되는 주형에 관한 것으로서, 특히 폭이 1600mm이상인 중탄소강 주편의 제조시 그 형상을 변경하므로써 주편의 코너크랙(corner crack) 발생을 최소화한 주형에 관한 것이다.The present invention relates to a mold used for continuous casting of medium carbon steel, and more particularly, to a mold which minimizes the occurrence of corner cracks of the cast by changing its shape during the production of a medium carbon steel cast having a width of 1600 mm or more.
통상의 연속주조주편에는 주조된 상태에서는 잘 확인되지 않지만 후공정에서의 스카핑(scarfing) 작업을 하고 나면 도1과 같은 코너크랙이 주편 표면에 노출되곤 한다. 보통 주편의 코너크랙은 주조길이 방향에 수직으로 발생하며, 대개 미세하지만 주편 표층하에서 약 10mm 깊이까지 분포하고 있다. 주편의 코너크랙은 크랙발생여부의 조사에 소요되는 시간과 스카핑으로 인한 주편손실은 물론 잔존된 코너크랙은 압연공정중 주편의 실수율과 생산성 저하의 주요 원인이 되고 있다.Although it is hardly confirmed in a cast state in a conventional continuous casting cast, the corner crack as shown in FIG. 1 is exposed to the surface of the cast after the scarfing operation in the post process. Usually the corner cracks of the cast are perpendicular to the casting length direction and are usually fine but distributed about 10 mm deep below the surface of the cast. The corner cracks of cast steels, as well as the time spent for investigating the occurrence of cracks and the loss of slabs due to scarping, as well as the remaining corner cracks, are the main causes of the error rate and productivity of cast steels during the rolling process.
근본적으로 코너크랙은 주편의 제조온도에서 재질의 강도보다도 큰 힘이 가해질 때 발생하는 현상으로 특히 폭이 1600mm이상의 광폭 주편의 제조시 심하게 생기는 경향이 있다. 또한, 주편의 재질 측면에서 살펴볼 때, 이같은 코너크랙은 탄소함량이 0.1에서 0.15%인 아포정강, 즉 중탄소강에서 심하게 발생한다. 이는 탄소함량에 따른 강의 수축정도가 상이하기 때문에 기인한 것이다. 도2는 탄소농도별 온도에 따른 탄소강의 수축율 변화를 보이고 있다. 즉, 도2에 나타난 바와 같이, 탄소농도가 0.1%인 중탄소강의 경우 응고중의 최대 열수축 계수값이 0.7×10-4/℃ 인데 반하여 탄소농도가 0.2%인 고탄소강의 그것은 0.2×10-4/℃ 로서 약 1/3 수준이고, 중탄소강의 경우 온도저하에 따른 수축율 계수값이 급격히 감소하고 있다. 따라서, 수축율의 변화가 큰 중탄소강의 경우 고탄소강에 비해 응고층의 생성과 성상에 큰 영향을 받게 된다.Fundamentally, corner cracks occur when a force greater than the strength of the material is applied at the manufacturing temperature of the cast steel. In particular, the corner crack tends to be severely produced when the wide cast steel having a width of 1600 mm or more. In addition, when viewed in terms of the material of the cast, such a corner crack occurs badly in apocrystalline steel, that is, carbon steel with a carbon content of 0.1 to 0.15%. This is because the degree of shrinkage of the steel according to the carbon content is different. Figure 2 shows the change in the shrinkage of the carbon steel according to the temperature of the carbon concentration. That is, as shown in FIG. 2, in the case of medium carbon steel having a carbon concentration of 0.1%, the maximum heat shrinkage coefficient during solidification is 0.7 × 10 −4 / ° C., whereas that of a high carbon steel having a carbon concentration of 0.2% is 0.2 × 10 −. It is about 1/3 of 4 / ℃, and in case of medium carbon steel, the shrinkage coefficient value decreases rapidly due to the temperature drop. Therefore, in the case of medium carbon steel with a large change in shrinkage rate, the formation and properties of the solidified layer are greatly affected compared to the high carbon steel.
한편, 통상의 주편에 발생되는 코너크랙을 방지하기 위해서 여러 가지 시도가 행해져 왔다. 대표적 예로서, 주형의 진동 패턴을 변경하거나, 주형내의 플럭스(flux)를 적절히 선정하거나 혹은 특수원소를 강에 첨가하여 강의 인성을 증가시키므로써 주편의 코너크랙발생을 저감시키는 방법이 알려져 있다.On the other hand, various attempts have been made in order to prevent corner cracks occurring in ordinary cast steels. As a representative example, a method of reducing corner cracks of a cast is known by changing the vibration pattern of the mold, appropriately selecting the flux in the mold, or adding special elements to the steel to increase the toughness of the steel.
연속주조시 일반적으로 주형에 진동을 주게 되며, 이 주형 진동에 의해 주편에는 오실레이션 마크(oscilation mark)가 생긴다. 연구결과에 의하면 오실레이션 마크의 깊이가 큰 위치에서 코너크랙이 발생되며, 특히 오실레이션 마크는 중탄소강의 경우 응고 특성상 변태 수축량이 크기 때문에 그 깊이가 깊게 나타나는 것으로 보고되고 있다. 오실레이션 마크 부분은 노치 효과로 인하여 응력이 집중되기 쉽기 때문에 코너크랙 발생이 용이하다. 더욱이 오실레이션 마크부분에서 초기 응고시 용강유동에 의해 인이나 망간 원소 등의 편석이 발생하여 취성이 증가되어 노치(notch) 효과가 보다 크게 된다. 따라서, 이러한 노치효과를 감소하기 위하여 오실레이션 마크의 깊이를 감소시키고자 주형진동의 패턴을 변경하는 방법이 주로 사용되었다. 즉, 주형의 진동수가 증가할수록, 그리고 진동폭이 감소할수록 오실레이션 마크가 얇아지고 폭이 넓어져서 코너크랙의 저감에 보다 유리하다. 그러나, 주형의 진동 패턴 변경방법은 무엇보다도 주형과 주편간의 윤활능이 저하되어 구속성 용강유출 사고의 발생 가능성이 커지는 단점이 있다.In continuous casting, the mold is generally vibrated, and the mold vibration causes an oscillation mark in the cast. According to the research results, corner cracks occur at the location where the depth of the oscillation mark is large. In particular, the oscillation mark is reported to appear deep because the transformation shrinkage is large due to the solidification characteristics of the medium carbon steel. The oscillation mark part is easy to generate corner cracks because stress is easily concentrated due to the notch effect. In addition, segregation of phosphorus, manganese elements, etc. occurs due to molten steel flow at the initial solidification at the oscillation mark part, thereby increasing the brittleness, thereby increasing the notch effect. Therefore, in order to reduce the notch effect, a method of changing the pattern of the mold vibration is mainly used to reduce the depth of the oscillation mark. That is, as the frequency of the mold increases and as the vibration width decreases, the oscillation mark becomes thinner and wider, which is more advantageous for reducing corner cracks. However, the method of changing the vibration pattern of the mold has a disadvantage in that the lubrication ability between the mold and the cast piece is lowered above all, and thus the possibility of occurrence of a restrictive molten steel accident increases.
상기 오실레이션 마크에서의 응력을 감소시키고자 하는 방법의 하나로서 적절한 주형 플럭스를 선택하는 방법이 있다. 즉, 상기 방법은 주형 플럭스의 점도와 결정화온도를 낮추어 플럭스의 소비량과 액상슬래그 필림의 두께를 증가시켜 마찰력을 감소하는 원리를 이용한 것이다. 그러나, 주형 플럭스의 점도를 낮추기 위해서는 염기도를 높이고, Na2O나 F 등을 다량 첨가하여야 하는데, 이러한 염기도와 F 등의 증가는 주형 플럭스의 응고시 초정화합물(Cuspidine)의 석출을 조장하여 응고온도가 증가하므로 코너크랙 방지에는 한계가 있다.One method for reducing the stress in the oscillation mark is to select an appropriate mold flux. That is, the method uses the principle of lowering the viscosity and the crystallization temperature of the mold flux to increase the flux consumption and the thickness of the liquid slag film to reduce the frictional force. However, in order to decrease the viscosity of the mold flux, it is necessary to increase the basicity and add Na 2 O or F, and the increase of the basicity and F, etc., promotes precipitation of Cupidine during the solidification of the mold flux, thereby solidifying the temperature. There is a limit to the prevention of corner cracks.
보다 적극적인 방업으로 특수원소를 강중에 첨가하여 강의 인성을 증가시키는 방법이 있다. 즉, 용강중에 Ti 등을 첨가하게 되면 TiN 형태의 응고정이 석출되어 결정립 미세화되므로써 강의 인성이 향상되기 때문에 코너크랙 억제 측면에서 유리하다고 알려져 있다. 그러나, Ti와 같은 특수원소를 첨가하는 방법은 우선 Ti금속이 고가일뿐만아니라 어떤 경우에는 Ti 첨가소재가 최종제품에서 충격치 등의 물성치를 나쁘게 하는 단점이 있어 상기 방법의 적용이 쉽지 않다.A more active approach is to add special elements to the steel to increase the toughness of the steel. In other words, when Ti or the like is added to molten steel, it is known to be advantageous in terms of suppressing corner cracks because the toughness of the steel is improved by the precipitation of TiN-shaped solidified crystals to refine grains. However, the method of adding a special element such as Ti is not only expensive Ti metal, but in some cases, the Ti-added material has a disadvantage in that the physical properties such as impact value in the final product is not easy to apply the method.
이같은 방법이외에도 주형의 경사(taper)를 부여하여 직접적으로 주편과 주형간의 마찰을 완화하는 방법이 있다. 연속주조시 주형의 경사, 특히 단변부의 경사는 주편의 장변부 측의 응고층 형상과 그에 따른 수축율을 고려하여 설정하고 있다. 그러나, 경사량이 작을 경우 주편의 중앙부에 인장응력이 발생하기 때문에 면세로 크랙이 발생할 가능성이 크기 때문에 주형의 경사량 설정에는 한계가 있다.In addition to this method, there is a method of directly alleviating the friction between the cast and the mold by providing a taper of the mold. During continuous casting, the inclination of the mold, in particular, the inclination of the short side is set in consideration of the shape of the solidified layer on the long side of the cast and the shrinkage thereof. However, when the amount of inclination is small, there is a limit in setting the amount of inclination of the mold because there is a high possibility that cracks are generated in duty free because tensile stress occurs in the center portion of the cast.
따라서, 본 발명자들은 근본적으로 주편의 코너크랙 발생원인을 정확히 파악하고, 이를 기초로 연구를 거듭한 결과, 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 중탄소강의 연속주조시 주형과 주편과의 마찰을 방지하도록 주형의 단변부를 새로이 설계하므로써 주편에 생기는 코너크랙을 크게 저감할 수 있는 주형을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present inventors fundamentally pinpoint the cause of the corner cracks of the cast steel, and as a result of repeated studies based on this, the present invention was proposed, the present invention is a friction between the mold and the cast during continuous casting of medium carbon steel The purpose of the present invention is to provide a mold that can greatly reduce corner cracks in the cast steel by newly designing the short side of the mold to prevent the mold.
도1은 일반 주편에 생기는 코너크랙의 모식도1 is a schematic diagram of a corner crack generated in a general cast
도2는 탄소강의 수축율 변화를 보이는 그래프2 is a graph showing the change in shrinkage of carbon steel
도3은 통상의 주형의 일부 사시도3 is a partial perspective view of a conventional mold
도4는 통상의 주형내에 형성된 응고층의 모식도4 is a schematic diagram of a solidification layer formed in a common mold;
도5는 도4의 응고해석 결과도5 is a coagulation analysis result of FIG.
도6은 도4의 주편중 코너크랙 부위에 대한 전자현미경조직사진과 그 분석결과도FIG. 6 is an electron micrograph of a corner crack portion of the cast steel of FIG. 4 and an analysis result thereof. FIG.
도7은 본 발명의 주형의 사시도Figure 7 is a perspective view of the mold of the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 ........ 용강 2 ......... 장변부 응고층1 ........ molten steel 2 ......... long side solidified layer
4 ........ 단변부 응고층 20 ........ 주형4 ........ coagulant layer 20 ........
22 ....... 장변부 24 ........ 단변부22 ....... the long side 24 ........ the short side
25 ....... 홈25 ....... Home
상기 목적달성을 위한 본 발명은 한쌍의 장변부와 한쌍의 단변부를 포함한 연속주조용 주형에 있어서,The present invention for achieving the above object in the continuous casting mold including a pair of long sides and a pair of short sides,
상기 단변부는 장변부와 단변부가 접하고 있는 부분에 주형의 길이방향을 따라 홈이 형성되어 구성되는 중탄소강용 주형에 관한 것이다.The short side portion relates to a mold for a medium carbon steel in which a groove is formed along a longitudinal direction of the mold in a portion where the long side portion and the short side portion contact each other.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
통상의 연속주조 주형은 도3과 같이, 한쌍의 장변부(12)와 한쌍의 단변부(14)로 구성된다. 연속주조 주형(10)은 보통 주편의 크기에 따라 장변부와 단변부를 조절하도록 구성된다.A typical continuous casting mold is composed of a pair of long sides 12 and a pair of short sides 14 as shown in FIG. Continuous casting mold 10 is usually configured to adjust the long side and short side according to the size of the cast.
우선, 도3과 같은 통상의 주형에서 형성되는 응고층을 조사하기 위해 폭 2150mm인 중탄소강 주편을 주조시 인위적으로 용강을 배출한 후 탕면으로부터 약 200mm 아래에 위치한 응고층의 형상을 살펴보았다.First, in order to investigate the solidification layer formed in the conventional mold as shown in FIG. 3, the shape of the solidification layer positioned about 200 mm below the water surface was examined after artificially discharging molten steel during casting of a 150 mm wide carbon steel slab.
도4a는 그 결과를 나타내고 있으며, 특히 주편의 모서리부의 상세한 형상은 도4b와 같았다. 도4에서와 같이, 주형의 장변부(12)와 인접한 단변부(14)의 모서리 부근의 형상은 날카롭게 형성되어 있으며, 이 날카롭게 형성된 위치는 주형의 모서리로부터 약 10mm내외에 있었다.Fig. 4A shows the result, and in particular, the detailed shape of the corner portion of the cast steel is the same as that of Fig. 4B. As shown in Fig. 4, the shape near the edge of the long side portion 12 and the adjacent short side portion 14 of the mold was sharply formed, and this sharply formed position was about 10 mm from the edge of the mold.
또한, 상기 중탄소강 주편의 응고층 형성과 동일한 조건에서 용강을 응고해석한 결과 도5와 같은 결과를 얻었다. 즉, 도5는 도4a와 동일한 조건에서 계산한 응고해석 결과이다. 응고층 형성과정을 측정한 결과와 용강의 응고과정을 해석한 결과를 비교해보면 계산결과가 측정결과가 잘 일치하고 있으며, 통상의 주편 형상은 주형 단변부(14)의 모서리부근에서 날카로운 형상의 비정상적인 응고층이 생김을 알 수 있다.In addition, as a result of solidification analysis of molten steel under the same conditions as the formation of the solidification layer of the heavy carbon steel slab, the result as shown in FIG. That is, FIG. 5 shows the result of the solidification analysis calculated under the same condition as that of FIG. 4A. When comparing the result of the solidification layer formation process and the analysis of the solidification process of the molten steel, the calculated results are in good agreement with each other, and the typical cast steel shape has a sharp abnormal shape near the edge of the mold short side portion 14. It can be seen that a coagulation layer is formed.
이러한 현상을 통해 알 수 있듯이, 1600mm이상의 광폭 주편을 제조하는 경우 주편 단변부의 응고층(4) 길이에 비해 주편 장변부의 응고층(2)의 길이가 길기 때문에 장변부 응고층 두께와 수축율 변화는 단변부 응고형상에 큰 영향을 미치는 것이다. 즉, 주편 장변부에서 생긴 응고층(2)에서 용강(1)과 접하고 있는 응고층 내부가 주형과 접촉하고 있는 응고층 표면에 비해 온도가 높기 때문에 응고층 내부의 수축율이 응고층 표면보다 크다. 따라서, 응고층의 내부가 수축할려는 힘이 훨씬 크므로 상대적으로 응고층 표면에는 인장응력이 생기고, 응고층 내부에는 압축응력이 생기며, 이러한 압축력의 발생에 따라 코너부 응고층의 회전현상이 발생하여 비정상적인 응고층(a)가 생성되는 것이다.As can be seen from this phenomenon, when manufacturing a wide slab of 1600mm or more, the length of the solidified layer (2) of the long side of the slab is longer than the length of the solidified layer (4) of the short side of the slab. It has a big influence on the part solidification shape. That is, since the inside of the solidification layer in contact with the molten steel 1 in the solidification layer 2 formed at the long side of the slab has a higher temperature than the surface of the solidification layer in contact with the mold, the shrinkage inside the solidification layer is larger than the surface of the solidification layer. Therefore, since the inside of the coagulation layer is much more likely to contract, the tensile stress is generated on the surface of the coagulation layer, and the compressive stress is generated inside the coagulation layer. As a result of this compression, the rotation of the corner coagulation layer occurs. Abnormal abnormal solidification layer (a) is produced.
그리고, 이러한 주형의 단변부 모서리 부근에서 형성된 주편의 비정상적인 응고층의 형상은 주형과의 마찰이 용이하게 일어날 것이라는 점을 쉽게 예측할 수 있다.And, it is easy to predict that the abnormal solidification layer shape of the slab formed near the edge of the short side of the mold will easily cause friction with the mold.
실제로 상기 주형의 단변부 코너부위에 존재하는 주편시편을 채취하여 전자현미경(SEM)에 의해 조직과 그 성분(EDS)을 분석한 결과, 도6a와 도6b와 같이, 주편의 코너크랙부위에서 Cu가 검출되었다. 즉, 코너크랙 내부에 주형 플럭스와 주형 동판 성분인 Cu가 검출된다는 사실로 보아 주편의 코너크랙은 주형과 주편간의 마찰, 특히 코너부에서의 비정상적인 응고층과의 과다한 마찰에 의해 발생되는 것을 확인할 수 있다.As a result, the specimen and specimen (EDS) were analyzed by electron microscopy (SEM) and sampled at the corner of the short side of the mold. As shown in Figs. 6A and 6B, Cu at the corner cracks of the cast was found. Was detected. That is, the fact that the mold flux and the Cu copper plate component Cu are detected inside the corner cracks indicates that the corner cracks of the cast steel are caused by friction between the mold and the cast steel, in particular by excessive friction between abnormal solidification layers at the corners. have.
한편, 응고중 수축율이 작은 고탄소강의 주조시에는 코너크랙 발생을 관찰할 수 없으며, 또한 중탄소강의 경우 주형과 주편의 단변부에 형성되는 비정상적인 응고층(a)의 접촉정도에 따라 코너크랙 발생빈도가 달라진다. 따라서, 본 발명에서는 주형(10)과 비정상적인 응고층(a) 간의 접촉상태와 그 정도를 나타내기 위해 다음과 같이 정의되는 접촉인자를 도입하였다.On the other hand, in the case of casting of high carbon steel having a small shrinkage rate during solidification, corner cracks cannot be observed. Also, in the case of medium carbon steel, corner cracks are generated depending on the degree of contact between the mold and the abnormal solidification layer (a) formed at the short side of the cast steel. The frequency is different. Therefore, in the present invention, in order to indicate the contact state and the degree of contact between the mold 10 and the abnormal solidification layer (a), a contact factor defined as follows is introduced.
접촉인자 = 비정상 응고층의 깊이(d) × 비정상 응고층의 폭(w)Contact factor = depth of abnormal solidification layer (d) × width of abnormal solidification layer (w)
상기 접촉인자는 도4b와 같이, 주형의 모서리 부근의 날카롭게 형성된 위치가 단변부 응고층(4)에서 멀리 떨어질수록, 그리고 날카롭게 형성된 응고층의 폭이 클수록 커지며, 이에 따라 접촉인자가 커지면 주형과의 접촉에 의한 과도한 응력이 발생할 가능성이 커진다.As shown in FIG. 4B, the contact factor becomes larger as the sharply formed position near the edge of the mold is farther from the short side solidification layer 4, and the larger the width of the sharply formed solidification layer is. The possibility of excessive stress due to contact is increased.
상기 접촉인자와 강의 수축율의 관계를 살펴보기 위해 수축율이 다른 중탄소강과 고탄소강에 대해 주조가 완료된 후 주편을 채취하여 주조폭에 따른 접촉인자를 측정하고, 그 결과를 표1에 나타내었다.In order to examine the relationship between the contact factor and the shrinkage ratio of the steel, after casting is completed for the medium-carbon and high-carbon steels having different shrinkage rates, the slabs were taken to measure the contact factor according to the casting width, and the results are shown in Table 1.
상기 표1에서도 알 수 있듯이, 고탄소강의 경우 접촉인자는 중탄소강에 비해 매우 작은 값을 나타내고 있다. 즉, 강종에 따른 주형 내에서의 주편 모서리부의 비정상 응고층 형성과 접촉인자의 차이는 응고특성, 즉 강의 수축율과 밀접한 관계를 보이고 있다.As can be seen in Table 1, in the case of high carbon steel, the contact factor shows a very small value compared to the medium carbon steel. In other words, the abnormal solidification layer formation and the difference in contact factors between the edges of the cast steel in the mold according to the steel type has a close relationship with the solidification characteristics, that is, the shrinkage of the steel.
또한, 중탄소강의 주조에 있어서도 주조폭에 따른 접촉인자가 달라짐을 알 수 있다. 이는 주편의 모서리 부근의 비정상 응고층(a)의 형성은 장변부 형성된 응고층(2)에 따라 변화되기 때문이다. 즉, 장변부 응고층(2)의 폭이 클수록 응고수축량은 크게 되고 모서리의 비정상 응고층(a)의 형성이 조장될 것이다. 따라서, 주편의 폭이 증가함에 따라 장변부 측의 응고수축량이 크게 되고 단변부에 형성되는 코너회전현상이 심하게 되는데, 실제 측정된 접촉인자의 값도 주조폭이 클수록 증가하고 있다.In addition, it can be seen that also in the casting of the medium carbon steel, the contact factor according to the casting width is changed. This is because the formation of the abnormal solidification layer (a) near the edge of the slab changes depending on the solidification layer (2) formed at the long side. That is, the greater the width of the long side solidified layer 2, the greater the amount of solidification shrinkage and the formation of an abnormal solidified layer (a) at the edges. Therefore, as the width of the cast steel increases, the amount of solidification shrinkage on the long side increases, and the corner rotation phenomenon formed on the short side becomes severe. Actually, the measured contact factor also increases as the casting width increases.
본 발명의 주형은 이러한 제반 현상이 고려되어 주편과 비정상 응고층(a)의 마찰을 최대한 억제할 수 있다. 도7은 본 발명에 부합되는 주형의 일례를 보이고 있다.The mold of the present invention can suppress the friction between the cast and the abnormal solidification layer (a) in consideration of such various phenomena. Figure 7 shows an example of a mold consistent with the present invention.
도7과 같이, 본 발명의 주형은 장변부(22)와 접하고 있는 부분에 주형의 길이방향을 따라 홈(25)이 형성된 단변부(24)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 7, the mold of the present invention comprises a short side portion 24 having a groove 25 formed along the longitudinal direction of the mold in a portion in contact with the long side portion 22. As shown in Figs.
상기 홈(25)은 강종에 따라 형성되는 비정상 응고층의 접촉인자보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 그 형상은 어느 형태이든지 무방하다. 바람직하게는 도7b와 같이, 사각모양을 형성하는 것이다.The groove 25 is preferably formed larger than the contact factor of the abnormal solidification layer formed according to the steel species, the shape may be any shape. Preferably, as shown in Figure 7b, to form a rectangular shape.
구체적으로 단변부 홈(25)는 그 깊이(d')가 주형두께를 기준으로 할 때 그 두께의 약 5 내지 8.3%이고, 폭(w')이 단변부 폭의 7.5 내지 9.1% 범위를 갖도록 형성하는 것이다. 예를들면, 두께와 폭이 60mm × 220mm 크기인 단변부를 갖는 주형의 경우 그 단변부에 형성되는 홈은 그 깊이를 약 3~5mm, 그 폭을 약 16.5~20mm 사이로 형성하면 된다. 또한, 표1과 같은 비정상 응고층의 마찰로 인한 코너크랙을 방지하기 위해서는 그 단변부에 깊이가 약 5mm이고, 폭이 약 20mm 인 홈을 형성한 주형을 사용하면 된다.Specifically, the short side groove 25 is about 5 to 8.3% of the thickness when the depth d 'is based on the mold thickness, and the width w' is in the range of 7.5 to 9.1% of the short side width. To form. For example, in the case of a mold having a short side portion having a thickness and a width of 60 mm x 220 mm, the groove formed in the short side portion may have a depth of about 3 to 5 mm and a width of about 16.5 to 20 mm. In addition, in order to prevent corner cracks due to friction of the abnormal solidification layer as shown in Table 1, a mold having a groove having a depth of about 5 mm and a width of about 20 mm may be used.
본 발명의 경우 주형의 홈의 크기가 상기 범위보다 크게 되면 주형과 주편간의 공극이 발생하여 오히려 주편의 응고층 형성을 지연하고, 응고층의 두께 자체가 작아지기 때문에 용강의 유츨이라는 조업사고를 유발할 가능성이 있다.In the case of the present invention, if the groove size of the mold is larger than the above range, the gap between the mold and the slab is generated, rather delaying the solidification layer formation of the cast, and the thickness of the solidified layer itself becomes smaller, which may cause an operation accident called molten steel. There is a possibility.
이갇은 본 발명의 주형은 중탄소강용 주형으로 적합하며, 또한 장변부의 내면의 길이는 1600mm이상 2150mm이하인 주편 제조에 매우 적합하다.The trapped mold of the present invention is suitable as a mold for medium carbon steel, and the inner surface of the long side portion is very suitable for the production of cast steel having a length of 1600 mm or more and 2150 mm or less.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
[실시예]EXAMPLE
온도가 약 1540℃이고, 탄소함량이 0.1%인 용강을 연속주조기에서 220mm × 2150mm 크기의 주편을 제조하였다. 이때, 주조속도는 1.0m/분 이었다. 또한, 주형은 그 크기가 60mm × 220mm 인 통상의 주형에 길이방향을 따라 단변부에 5mm×20mm 크기의 홈이 형성된 도7과 같은 주형을 사용하였으며, 각각의 주형 경사도는 약 1.05%로 설정하였다.A molten steel having a temperature of about 1540 ° C. and a carbon content of 0.1% was manufactured in a continuous casting machine with a size of 220 mm × 2150 mm. At this time, the casting speed was 1.0 m / min. In addition, the mold was used as the mold shown in Figure 7 formed with a groove 5mm x 20mm in the short side along the longitudinal direction in a normal mold 60mm × 220mm in size, each mold slope was set to about 1.05%. .
이같이 제조된 주편에 발생하는 코너크랙 발생빈도를 측정하고, 그 결과를 표2에 나타내었다. 상기 코너크랙의 발생빈도는 단위길이당 크랙 발생횟수로 나타내었으며, 이는 당업계에 통상적으로 적용하고 있는 방법중 하나이다.The corner crack incidence frequency generated in the thus prepared cast steel was measured, and the results are shown in Table 2. The occurrence frequency of the corner crack is represented by the number of cracks generated per unit length, which is one of the methods commonly applied in the art.
상기 표2에 나타난 바와 같이, 비교재의 주형을 사용한 경우 주편의 코너크랙이 단위길이당 12~15개 정도 발생되었다. 특히, 비교재(2)의 주형을 실조업에 적용한 경우 용강과 주편간의 접촉이 이루어지지 않아 주편 모서리부의 응고층 발달 지연으로 인하여 주편 모서리부에서 용강 유출사고가 일어났다. 따라서, 어느 정도 크기 이상의 모서리층 형상은 주형의 본래 목적인 응고층 형성에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 2, when using the mold of the comparative material, about 12 to 15 corner cracks were generated per unit length. In particular, when the mold of the comparative material (2) was applied to the working industry, the molten steel leaked from the edge of the slab due to the delayed development of the solidification layer of the slab edge due to the lack of contact between the molten steel and the slab. Therefore, it was found that the shape of the edge layer of a certain size or more adversely affects the formation of the solidification layer, which is the original purpose of the mold.
반면, 본 발명의 주형을 사용한 경우 주편의 코너크랙 발생이 크게 저감됨을 알 수 있었다.On the other hand, when using the mold of the present invention it can be seen that the generation of corner cracks of the cast steel is greatly reduced.
따라서, 본 발명에 따라 주형의 단변부 형상 변경에 의하면 주형과 주편간의 마찰력이 감소되어 중탄소강의 코너크랙이 대폭 감소됨을 알 수 있다.Therefore, according to the shape change of the short side of the mold according to the present invention it can be seen that the friction between the mold and the slab is reduced to significantly reduce the corner crack of the medium carbon steel.
상술한 바와 같이, 본 발명의 주형에 의하면 주형과 주편과의 마찰을 방지되므로써 연속주조시 주편에 생기는 코너크랙이 크게 저감될 수 있고, 특히 이러한 주형은 수축이 심하여 코너크랙이 다발하는 중탄소강의 연속주조에 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the mold of the present invention, by preventing friction between the mold and the cast, the corner cracks generated in the cast during continuous casting can be greatly reduced. It is very useful for continuous casting.
Claims (3)
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| KR1019980027643A KR20000008003A (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Mold for medium carbon steel |
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Cited By (1)
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-
1998
- 1998-07-09 KR KR1019980027643A patent/KR20000008003A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
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| WO2022131821A1 (en) | 2020-12-17 | 2022-06-23 | 주식회사 포스코 | Mold |
| KR20220087174A (en) | 2020-12-17 | 2022-06-24 | 주식회사 포스코 | Mold |
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