KR20020052622A - 연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강의 연속주조용 몰드에 액상 몰드 플럭스를 투입하여 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것으로서,

몰드 플럭스(3)를 용해하기 위해 몰드(10)의 외부에 설치되어 있는 도가니(4)와; 상기 몰드(10)의 상부를 덮도록 설치되고, 용강(12)에 면하는 내면(內面)은 반사율이 높은 소재로 구성된 커버(8)와; 상기 도가니(4)로부터 상기 몰드(10)로 상기 몰드 플럭스(3)를 전달시키기 위한 공급용 튜브(7)로 구성되어 있으므로,

슬래그 베어의 생성이 억제되어 초기 응고단계에서 균일한 응고 셸이 형성되기 때문에, 응고 셸이 주형에 부착되는 것으로 인한 브레이크-아웃의 발생이 방지될 뿐만 아니라 주편의 표면 형상이 크게 개선된다는 이점이 있다.

Description

연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치 및 그 방법{Device and Method for preventing the Growth of Slag Bear in the Mold for Continuous Casting of Steel}

본 발명은 연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 철강의 연속주조시 몰드 플럭스를 액상으로서 탕면에 투입함으로써 제품의 질을 개선하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

철강의 연속주조 조업시 부자재인 몰드 플럭스는 일반적으로 분말 혹은 과립형으로 투입한다. 따라서, 도 3에서와 같이, 몰드 플럭스는 각각 파우더 층(16), 소결 층(반 용융층)(17), 액상 층(9)으로 구분된다. 이 중 액상 층(9)은 거의 투명하기 때문에 용강에서 발산되는 0.5∼4mm 사이의 파장을 가지는 복사파가 쉽게 통과하게 된다. 반면에 소결 층(17) 및 파우더 층(16)은 광학적으로 불투명하므로 복사파를 차단하여 탕면온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하는 것이다.

한편, 액상의 몰드 플럭스(9)가 주형(10)과 응고 셸(shell)(11) 사이로 유입되는 지점에서는, 통상 주형(10)에 슬래그 베어(slag bear)(20)가 부착된다. 슬래그 베어가 점차 커지면 액상 몰드 플럭스(9)의 유입이 방해되기 때문에, 주편과 주형(10)사이의 윤활기능이 떨어지고 열전달이 불균일하게 되어, 주편의 브레이크-아웃이나 표면 크랙이 유발되게 된다.

이에 대하여, 국내공개특허 제1998-038065(백찬준 등) 또는 미국특허 US5577545호(Philips 등)에는 그라파이트(graphite)나 미세한 카본 블랙(carbonblack)을 함께 도포하여 몰드 플럭스의 용해속도를 낮춤으로써 상기 슬래그 베어의 성장을 억제하는 방안이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법은 슬래그 베어를 원천적으로 방지하지 못할 뿐만 아니라, 몰드 플럭스의 용해속도가 낮을 때는 미용융상태의 몰드 플럭스가 응고 셸과 주형 사이로 유입되게 되어 오히려 응고의 불균일화를 초래하고 브레이크-아웃 결함을 심화시키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 몰드 내 용강의 탕면에 투입되는 몰드 플럭스 자체를 액상화함으로써 슬래그 베어의 생성을 방지하고 초기 응고단계에서 균일한 응고 셸을 형성하도록 하여 브레이크-아웃 발생을 방지할 뿐만 아니라 주편 표면 형상을 개선하며 용강 표면에서 용강의 레벨 및 표면 유속 등 고온 현상을 직접 관찰할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은, 강의 연속주조시, 본 발명에 따라 몰드 플럭스를 투입하는 장치를 도시하는 개략적인 단면 구성도이고,

도 2는, 강의 연속주조시, 본 발명에 따라 몰드 플럭스를 투입한 경우 몰드 근방의 조직을 도시하는 단면도이고,

도 3은, 강의 연속주조시 종래기술에 따라 몰드 플럭스를 투입한 경우 몰드 근방의 조직을 도시하는 단면도이다.

<주요 도면부호의 설명>

1... 몰드 플럭스 원료 2... 몰드 플럭스 용해장치(발열체)

3... 액상 몰드 플럭스(투입전) 4... 도가니

5... 밸브 6... 침지노즐

7... 액상 플럭스 공급용 튜브 8... 커버

9... 액상 몰드 플럭스(투입후) 10... 몰드(동판)

11... 응고 셸 12... 용강

15... 고상 슬래그 필름 16... 몰드 플럭스의 파우더 층

17... 몰드 플럭스의 소결 층 20... 슬래그 베어(slag bear)

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 몰드 플럭스를 용해하기 위해 몰드의 외부에 설치되어 있는 도가니와; 상기 몰드의 상부를 덮도록 설치되고, 용강에 면하는 내면(內面)은 반사율이 높은 소재로 구성된 커버와; 상기 도가니로부터 몰드로 몰드 플럭스를 전달시키기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 연속주조시 몰드 플럭스를 공급하는 공정은, 몰드의 외부로부터 몰드 플럭스를 용해하는 단계와; 상기 용해된 몰드 플럭스를 전달 수단을 통해 용강 표면에 투입하는 단계와; 용강으로부터의 복사열을 차단하는 단계로 이루어져 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 본 발명이 적용되는 연속 주조 장치가 개략적으로 도시되어 있다.

먼저, 몰드 플럭스 원료(1)가 도가니(4) 내로 장입된다. 상기 도가니(4)는 금속이나 흑연 등으로 구성되어 있다. 그리고, 이 도가니(4)는 저항가열(2) 등에 의해서 플럭스(1)의 용해온도 이상으로 유지된다. 이에 따라, 장입된 몰드 플럭스의 원료(1)는 액상(3)으로 완전히 용해된다.

다음, 이와 같이 용해된 액상 몰드 플럭스(3)는 공급용 튜브(7) 등 플럭스 전달 수단을 통해 몰드(10) 내의 용강(12) 표면으로 전달된다. 이 때, 밸브(5)를 통해 유동량이 조절되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 몰드(10)의 상면에는 커버(8)가 설치되어 있다. 그리고, 이 커버(8)의 내면, 즉 용강(12)에 면하는 부분은 알루미늄 거울이나 골드 코팅 거울 등 반사율이 높은 소재로 형성되어 있어 용강 탕면에서 방출되는 복사파가 반사되어 다시 몰드 플럭스(9) 혹은 용강(12) 표면으로 흡수되므로, 용강표면온도의 하강을 최소화 함과 동시에 액상 몰드 플럭스(9)가 주형(10) 벽면에서 다시 응고되는 것이 방지된다.

도 2에는, 본 발명에 따른 장치 및 방법에 의해 강을 연소주조 조업함으로써 슬래그 베어의 생성이 억제된 상태가 도시되어 있다. 도면에서와 같이, 연속주조시, 항상 균일한 양의 액상 몰드 플럭스(9)가 연속적으로 응고 셸(11)과 주형(10)사이로 유입되게 되어 있다.

상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 몰드 내 용강의 탕면에 투입되기 전에 몰드 플럭스를 미리 액상화함으로써 슬래그 베어의 생성이 억제되고 초기 응고단계에서 균일한 응고 셸이 형성되므로, 응고 셸이 주형에 부착되는 것으로 인한 브레이크-아웃의 발생이 방지될 뿐만 아니라 주편의 표면 형상이 크게 개선된다는 이점이 있다.

또, 용강 표면에서 용강의 레벨 및 표면 유속 등, 고온 현상을 직접 관찰할 수도 있다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치에 있어서,

   몰드 플럭스(3)를 용해하기 위해 몰드(10)의 외부에 설치되어 있는 도가니(4)와;

   상기 몰드(10)의 상부를 덮도록 설치되고, 용강(12)에 직접 면하는 내면(內面)은 반사율이 높은 소재로 구성된 커버(8)와;

   상기 도가니(4)로부터 상기 몰드(10)로 상기 몰드 플럭스(3)를 전달시키기 위한 공급용 튜브(7);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 장치.
2. 몰드(10)의 외부로부터 몰드 플럭스(3)를 용해하는 단계와;

   상기 용해된 몰드 플럭스(3)를 용강 표면에 투입하는 단계와;

   용강(12)으로부터의 복사열을 차단하는 단계;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조용 몰드에서 슬래그 베어의 생성을 방지하는 방법.