KR20010017275A

KR20010017275A - 턴디쉬에서 타이어코드강의 청정도 향상방법

Info

Publication number: KR20010017275A
Application number: KR1019990032705A
Authority: KR
Inventors: 이재용; 정진영
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2001-03-05

Abstract

본 발명은 타이어 코드강의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 턴디쉬에 용강을 장입하는 도중에 플럭스를 투입함으로써 타이어 코드강의 청정도를 향상시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이들의 용강을 하부의 노즐을 통해 턴디쉬에 장입하고 용강을 연속주조하는 공정을 포함한 타이어 코드강의 제조방법에 있어서, 상기 턴디쉬에 용강을의 범위로 장입한 시점에서 CaO:40∼48, SiO₂:48∼56, Al₂O₃: 3이하를 주성분으로 하는 플럭스를 용강의 상부에 용강톤당 2∼3kg/ton-steel 연동투입하는 것을 포함하여 이루어지는 턴디쉬에서 타이어 코드강의 청정도 향상방법에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.

Description

턴디쉬에서 타이어 코드강의 청정도 향상방법{METHOD FOR IMPROVING CLEAN PROPERTIES OF TIRE CODE STEEL IN TUNDISH}

본 발명은 타이어 코드강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 턴디쉬에 용강을 장입하는 도중에 플럭스를 투입함으로써 타이어 코드강의 청정도를 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.

고장력 타이어 코드강은 실리콘 탈산강의 대표적인 강으로서, 전로→LF→RH의 정련공정을 통해 용강을 정련하고, 이 용강을 블룸연주→강편압연→선재압연 공정을 거쳐 선재로서 반제품상태로 생산되고 있다. 이 선재는 선재가공업체에서 타이어 코드로 가공되어 진다. 아래 표 1에는 타이어 코드강의 대표적인 성분의 일례가 제시되어 있으며, 도 1은 실제 타이어 코드강이 제시되어 있다.

화학성분(중량)
C	Si	Mn	P	S	N
0.806∼0.844	0.15∼0.25	0.45∼0.55	≤0.013	≤0.007	≤30ppm

타이어 코드는 선경이 0.25-0.38mm로서 세선이므로 강종에 비금속개재물이 잔존할 경우는 신선가공시 단선의 요인이 된다. 이들 개재물은 각형의 대형개재물로서 주로 Al₂O₃와 SiO₂이다.

일반적으로 RH정련된 후 레이들의 용강은 도 2와 같이 롱노즐(105)을 통해 턴디쉬로 장입하는데, 턴디쉬에 수강량만큼 용강이 모두 장입되고 용강의 유동이 진정되면 플럭스를 투입하여 용강과 대기와의 접촉을 막고 있다. 이 플럭스를 통상 턴디쉬 플럭스라 칭하며, 이들은 용강의 재산화와 용강의 열손실방지를 주목적으로 한다.

턴디쉬 플럭스로는 SiO₂가 주성분인 탄화왕겨를 사용하여 왔으나, 최근에는 퍼짐성이 있어 용강중의 개재물흡수능이 좋은 턴디쉬플럭스를 사용하고 있다(표 2).

화학성분(중량)
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	P	S
40∼48	48∼56	≤36	≤3	≤0.05	≤0.05

그런데, 이 플럭스를 사용하더라도 턴디쉬에서 토탈산소가 증가되는 현상이 나타나는데, 이는 플럭스가 용강과 대기와의 산소차단을 제대로 하지 못하는 것이기 보다는 플럭스가 저융점의 액상슬래그로 되기 전에 슬래그 산화가 일어나고 또한, 플럭스가 첫차지에서 제대로 개재물 포집을 못하고 있는 것으로 여겨진다.

왜냐하면, 레이들의 용강을 턴디쉬에 첫 장입하고, 이어 턴디쉬에 플럭스를 만들어주는 첫 차지의 용강으로 만든 주편에서는 주편의 개재물이 높게 나타나고 있는데 반해, 일단 턴디쉬에 플럭스가 슬래그로 형성되고 여기에 용강을 장입하면서 조업하는 다음 차지에서 만들어진 주편에는 그런 문제가 덜하기 때문이다.

종래에는 RH정련한 레이들의 용강을 하부의 노즐을 통해 턴디쉬의 수강량만큼 완전히 장입한 다음에 용강이 유동이 완전히 진정되면 그 위에 플럭스를 투입하여 연속주조를 행하였다. 따라서, 턴디쉬에 용강을 장입하는 과정에서 용강의 재산화가 발생할 수 있으며, 또한, 플럭스가 슬래그화되더라도 턴디쉬에 수강된 용강의 상층과만 접하므로 장입용강전체와 반응하여 개재물을 제대로 슬래그화할 수 가 없다. 이와 같은 연유로 턴디쉬플럭스가 좋은 개재물 흡수능을 가지고 있어도 턴디쉬의 용강에 토탈산소가 증가되는 원인이 되고, 이에 따라 타이어 코드강의 신선과정에서 단선이 생기는 것이다.

따라서, 본 발명자들은 플럭스의 특성이 적절히 발휘되어 용강의 청정도를 개선하기 위한 연구를 통해 완성된 것으로서, 플럭스의 투입방법을 개선하여 타이어 코드강의 청정도를 개선하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 타이어와 이에 사용되는 타이어 코드의 사진

도 2는 연속주조공정의 레이들-턴디쉬-몰드를 나타내는 개략도

도 3은 슬래그 조성변화도

도 4는 턴디쉬 플럭스의 투입량에 대한 실험결과로서

도 4(a)는 침지노즐 막힘율

도 4(b)는 슬래그의 산화도

도 5는 턴디쉬 플럭스 투입시점에 대한 실험결과로서

도 5(a)는 침지노즐 막힘율

도 5(b)는 슬래그의 산화도

도 6 (a)는 본 발명과 종래방법에 있어 주편의 청정도 비교 그래프

(b)는 본 발명과 종래방법에 있어 제품단선율 비교 그래프

도 7은 블룸, 빌렛, 선재에서 개재물의 조성변화도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100......레이들 101......턴디쉬

102......몰드 103......침지노즐

104......슬래그 105......롱노즐

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이들의 용강을 하부의 노즐을 통해 턴디쉬에 장입하고 용강을 연속주조하는 공정을 포함한 타이어 코드강의 제조방법에 있어서, 상기 턴디쉬에 용강을의 범위로 장입한 시점에서 CaO:40∼48, SiO₂:48∼56, Al₂O₃: 3이하를 주성분으로 하는 플럭스를 용강의 상부에 용강톤당 2∼3kg/ton-steel 연동투입하는 것을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 턴디쉬 플럭스로서 개재물 흡수능이 좋은 CaO:40∼48, SiO₂:48∼56, Al₂O₃: 3이하를 주성분으로 하여 퍼짐성(액상화)이 좋은 플럭스를 이용하면서, 이 플럭스의 투입방법을 제어한다. 도 3에는 본 발명의 플럭스가 CaO-SiO₂-Al₂O₃계로서 저융점화 될 수 있는 것을 보이고 있다.

본 발명의 플럭스 투입방법은, 턴디쉬에 레이들의 용강이 일정량 장입된 시점에 플럭스를 연동투입함으로써, (1)용강의 장입시간 동안에 생길 수 있는 용강의 재산화를 방지하고, 또한, (2) 유동하는 용강과 어느 정도 액상화된 플럭스와의 반응으로 플럭스의 액상율을 높이며, (3) 계속 장입되는 용강의 유동으로 저융점화된 슬래그(플럭스)와 용강의 반응으로 비금속개재물의 포집을 촉진한다는데 그 특징이 있다.

본 발명에서는 턴디쉬에 용강을장입하는 시점에서 플럭스의 요구량을 투입하는데, 이 투입시점은 침지노즐 막힘과 슬래그의 산화도를 고려하여 설정한 것이다. 턴디쉬에 용강이 많이 장입되어 있을 수록 턴디쉬 플럭스에 의한 용강의 온도저하가 적어 침지노즐의 막힘이 적다. 그대신 용강의 산화도는 증가한다. 이러한 상반적인 관계를 고려하여 본 발명에서는 턴디쉬 플럭스의 투입시점을 상기와 같이 정한 것이다.

턴디쉬 플럭스의 투입량은 용강톤당 2∼3kg/ton-steel 투입한다. 이 또한, 침지노즐막힘과 산화도를 고려하여 투입량을 최적화한 것이다.

본 발명에서는 상기한 턴디쉬 플럭스의 투입량을 연동투입하는데, 이는 일괄투입에 의한 용강의 급격한 온도저하로 노즐막힘을 방지하기 위해서이다. 연동투입방법은 턴디쉬에 용강이장입되는 시점에서 적정량 분할 투입하면 되며, 예를 들어 3회분할 투입할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

24톤 용량의 턴디쉬에 레이들의 용강을 20톤 장입하여 연속주조조업을 하되, 표 3에서와 같이 턴디쉬에 플럭스(표 2) 투입시점과 투입량을 각각 변화시켰다. 이때, 침지노즐의 막힘율과 슬래그 산화도를 조사하여 도 4-6에 나타내었다.

턴디쉬 플럭스 투입량(kg)-플럭스 투입시점은 턴디쉬에 용강을 12∼16톤 장입한 시점임	턴디쉬 플럭스 투입시점(턴디쉬 용강채움량)-플럭스는 40∼60kg투입함
10∼39	2∼4톤
40∼60	4.1∼7.9톤
61∼80	8.0∼11.9톤
81∼100	12.0∼16.0톤
101∼120	16.1∼20톤

도 4에 플럭스 투입량에 따른 침지노즐 막힘율(도 4a)과 슬래그 산화도(도 4b)가 나타난 바와 같이, 플럭스는 40∼60kg(용강 20톤) 투입하는 경우가 가장 적합함을 알 수 있다.

또한, 도 5에 플럭스 투입시점에 따른 침지노즐 막힘율(도 5a)과 슬래그 산화도(도 5b)가 나타난 바와 같이, 플럭스는 턴디쉬에 용강이 12∼16톤 장입되는 시점에 투입하는 경우가 가장 적합함을 알 수 있다.

한편, 위에서 본 발명의 조건을 만족하는 플럭스 투입조건에서 제조된 주편에 대한 청정도 및 단선율을 비교한 그래프를 도 6에 나타내었는데, 이는 종래의 플럭스 투입방법(턴디쉬에 용강을 장입하고 유동이 진정된 상태에서 플럭스 투입)에 비하여 주편의 청정도 및 단선율이 개선되어 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 주편으로 제조된 블룸→빌렛→선재에 대한 개재물의 화학조성을 도 7에 나타내었다. 그때의 턴디쉬 조건은 아래 표와 같다.

강번	턴디쉬 조건	주조속도(m/min)
강번	용강온도(℃)	주조속도(m/min)	플럭스 투입량(Kg)
37199	1487, 1486, 1482	60	0.65
37200	1485, 1485, 1483	50
37202	1485, 1484, 1482	40

대부분의 개재물들은 조성에 다소 차이가 있지만 순순한 Al₂O₃와 CaO-MgO-Al₂O₃-MnO-SiO₂계로 구성되어 있다. 도 7에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 개재물의 조성은 대부분 액상영역에 있으며 이를 통해 볼때 형상이 구형임을 알 수 있다. 또 블룸→빌렛→선재순으로 저융점 조성의 개재물을 형성하고 있으며 이들은 종래의 제조방법에 의해 얻어진 것 보다는 Al₂O₃의 함량이 낮은 편이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 턴디쉬에서 용강의 재산화방지와 저융점개재물 형성으로 고장력 타이어 코드강의 청정도를 향상시키는 효과가 있는 것이다.

Claims

레이들의 용강을 하부의 노즐을 통해 턴디쉬에 장입하고 용강을 연속주조하는 공정을 포함한 타이어 코드강의 제조방법에 있어서,

상기 턴디쉬에 용강을의 범위로 장입한 시점에서 CaO:40∼48, SiO₂:48∼56, Al₂O₃: 3이하를 주성분으로 하는 플럭스를 용강의 상부에 용강톤당 2∼3kg/ton-steel 연동투입하는 것을 포함하여 이루어지는 턴디쉬에서 타이어 코드강의 청정도 향상방법.