KR20030011419A - Tundish flux for stainless steel sheets having good inclusion absorptivity and low erosion of refractory - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A tundish flux for stainless steel having superior absorption power of inclusions and lower erosion power of refractories is provided to produce stainless steel products having superior cleanliness by injecting the flux onto molten steel in a tundish containing a large quantity of Al2O3 and TiO2 inclusions to absorb the inclusions. CONSTITUTION: In a tundish flux which has superior absorption power of Al2O3 and TiO2 inclusions in molten stainless steel and lower erosion power of refractories and can be used in the continuous casting conditions, the tundish flux for stainless steel is manufacture by mixing powder type oxides comprising 6 to 8 wt.% of MgO, 4 to 6 wt.% of Al2O3 and a balance of CaO and SiO2, completely melting the mixed oxides, and crushing the melted material, wherein the flux is a CaO-SiO2-Al2O3-MgO based composition, basicity (%CaO/%SiO2) of the flux is in the range of 1.1 to 1.2, the crushed powder type flux has a particle size of 1 mm or less, and melting temperature of the powder type oxides is in the temperature range of 1300 to 1350 deg.C.

Description

개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스{Tundish flux for stainless steel sheets having good inclusion absorptivity and low erosion of refractory}Tundish flux for stainless steel sheets having good inclusion absorptivity and low erosion of refractory}

본 발명은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스에 관한 것으로서, 특히 스테인레스 용강중 Al2O3및 TiO2개재물이 다량 함유된 턴디쉬 용강위에 투입하여 용강중 개재물을 흡수 제거 함으로써 청정도가 우수한 스테인레스강 제품을 생산할 수 있는 비금속 개재물의 흡수능이 우수하고 턴디쉬 내화물 침식능이 낮은 턴디쉬 플럭스에 관한 것이다.The present invention relates to a tundish flux for stainless steel, and in particular, a non-metal capable of producing a stainless steel product having excellent cleanliness by absorbing and removing inclusions in molten steel by inputting it on a tundish molten steel containing a large amount of Al 2 O 3 and TiO 2 inclusions in the molten stainless steel. It relates to a tundish flux having good absorption of inclusions and a low tundish refractory erosion ability.

도 1은 연속주조 공정의 일례를 개략적으로 나타낸 것으로 앞공정인 전기로에서 고철 및 합금철을 투입하여 용탕으로 제조된 다음, 정련로에서 목표로하는 조성 및 온도의 용강을 확보한다. 이후 용강은 래들에 담기어 연속주조공정으로 이송된다. 연속주조공정에 이송된 용강은 턴디쉬 상부에 위치한 래들(1)로 부터 롱노즐(2)을 통해 턴디쉬(3)로 공급된다. 이때 용강 위로 턴디쉬 플럭스(미도시)가 첨가되어 용강내 현탁되어 있는 비금속 개재물을 용해 및 흡수 제거한다. 이와 같이 비금속 개재물이 제거된 용강은 침지노즐(4)을 통해 몰드(5)로 주입되어 주편(6)으로 생산된다.FIG. 1 schematically shows an example of a continuous casting process, in which scrap metal and ferroalloy are introduced into a molten metal in an electric furnace, which is a previous process, and then a molten steel having a target composition and temperature is secured in a refinery. The molten steel is then transferred to a continuous casting process in ladle. The molten steel transferred to the continuous casting process is supplied to the tundish 3 through the long nozzle 2 from the ladle 1 located above the tundish. At this time, a tundish flux (not shown) is added over the molten steel to dissolve and absorb and remove the non-metallic inclusions suspended in the molten steel. In this way, the molten steel from which the non-metallic inclusions are removed is injected into the mold 5 through the immersion nozzle 4 to be produced as the cast 6.

이와 같이 사용되는 턴디쉬 플럭스는 도 2의 CaO-SiO2-Al2O3의 3원계 상태도에 나타낸 바와 같이 대표적인 저융점 영역인 A의 CaO-SiO2계와 B의 CaO-Al2O3계가 일반적으로 사용된다. 통상적으로 실 조업에서 CaO-SiO2는 "A계 플럭스"라 불리우며주로 Si 탈산강에 사용되며, CaO-Al2O3계는 "B계 플럭스"라고 불리고 Al 탈산강에 사용된다. 표 1은 실제 사용중인 A 및 B 계 턴디쉬 플럭스의 화학 조성을 나타낸다.The tundish flux used in this way is a CaO-SiO 2 system of A and CaO-Al 2 O 3 of B, which are representative low melting point regions as shown in the ternary state diagram of CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 of FIG. 2. Generally used. In practice, CaO-SiO 2 is called "A-based flux" and is mainly used for Si deoxidized steel, and CaO-Al 2 O 3 -based is called "B-based flux" and used for Al deoxidized steel. Table 1 shows the chemical compositions of A and B based tundish fluxes in actual use.

단위 (wt.%)Unit (wt.%) 구 분division CaOCaO SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 기타Etc A 플럭스A flux 4343 5454 33 00 B 플럭스B flux 5151 33 4242 44

그러나 이론 적으로 보면 Al 탈산강의 경우 주된 제거대상 개재물의 조성인 Al2O3를 흡수 제거하기위해서는 가능한한 초기 턴디쉬 플럭스중 Al2O3의 함량이 적을 수록 흡수능은 증가하게 된다. 그러나 B계 플럭스의 경우 이미 턴디쉬 플럭스내에 42%정도의 Al2O3를 함유하고 있으므로 Al2O3흡수능은 크게 기대할 수 없게 된다. 이러한 특징에도 불구하고 CaO-SiO2의 A 계 플럭스를 사용하지 않고 CaO-Al2O3의 B계 플럭스를 사용하게 되는 이유는 용강내 Al 혹은 Ti와 SiO2와의 다음의 1식의 반응에 의한 새로운 개재물 형성의 문제가 있기 때문이다.Theoretically, however, in the case of Al deoxidized steel, in order to absorb and remove Al 2 O 3 , which is the composition of the main inclusions, the absorption capacity increases as the content of Al 2 O 3 in the initial tundish flux is as low as possible. However, since the B-based flux already contains about 42% of Al 2 O 3 in the tundish flux, the Al 2 O 3 absorption capacity cannot be greatly expected. Despite these characteristics, the reason for using CaO-Al 2 O 3 B flux instead of CaO-SiO 2 A flux is due to the following equation of Al or Ti and SiO 2 in molten steel. This is because there is a problem of forming a new inclusion.

SiO2(턴디쉬 슬래그 중) + Ti, Al(용강 중) → TiO2, Al2O3(개재물) + Si (1)SiO 2 (in tundish slag) + Ti, Al (in molten steel) → TiO 2 , Al 2 O 3 (inclusion) + Si (1)

따라서 (1)식의 반응을 억제할 수 있는 CaO-SiO2계의 적정한 조성을 도출 할 수만 있다면 Al 탈산강에서 Al2O3개재물의 흡수능이 최대가 되는 최적의 턴디쉬 플럭스가 확보될 수 있을 것이다. 한편 스테인레스강의 경우 Ti 이 다량 첨가되어 산업적으로 생산할 수 있는 강종이 다수 존재한다. 특히 이들 강종은 Ti 이 통상 0.1~0.5중량%의 범위로 다량 첨가하여 강의 내식성을 확보하는 강종으로, 대표적인 것이 321 스테인레스강이다. 이와 같이 Ti 첨가 스테인레스강에서는 강중에 TiO2개재물이 존재하게 되어 심한 경우 주조 중 노즐 막힘 및 최종 제품 표면 품질에 치명적인 악영향을 주게 된다. 따라서 스테인레스 용강 중 TiO2개재물의 흡수능이 우수한 턴디쉬 플럭스를 개발하여 실 조업에의 사용이 매우 필요하다. 그러나 현재 까지 Al2O3및 TiO2개재물의 흡수능을 이용하여 개재물을 주된 제거목적으로 개발된 턴디쉬 플럭스는 아직 공지되지 않고 있는 실정이다.Therefore, if the proper composition of CaO-SiO 2 system that can suppress the reaction of formula (1) can be derived, the optimal tundish flux can be secured to maximize the absorption capacity of Al 2 O 3 inclusions in Al deoxidized steel. . Meanwhile, in the case of stainless steel, there are many steel grades that can be industrially produced by adding a large amount of Ti. In particular, these steel grades are steel grades which ensure the corrosion resistance of steel by adding a large amount of Ti in the range of 0.1-0.5 weight% normally, and typical is 321 stainless steel. As such, in Ti-containing stainless steel, TiO 2 inclusions are present in the steel, which in severe cases adversely affects nozzle clogging and final product surface quality during casting. Therefore, it is necessary to develop a tundish flux having excellent absorption ability of TiO 2 inclusions in the molten stainless steel, and to use it in actual operation. However, to date, the tundish fluxes developed for the purpose of removing the inclusions by using the absorption capability of the Al 2 O 3 and TiO 2 inclusions are not known.

따라서 본 발명의 발명자들은 상기한 종래의 기술들에서 요구되는 문제점을 개선하기 위해 연구 및 실험을 중점적으로 수행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 용강과의 반응이 없이 새로운 개재물을 형성하지 않으면서도 용강내 존재하는 Al2O3및 TiO2비금속 개재물의 흡수능이 우수하고 턴디쉬 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 최적 턴디쉬 플럭스를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the inventors of the present invention focus on research and experiment to improve the problems required in the above-described conventional techniques, and based on the results, the present invention proposes the present invention, the present invention reacts with molten steel. It is an object of the present invention to provide an optimum tundish flux for stainless steels having excellent absorption of Al 2 O 3 and TiO 2 nonmetallic inclusions in molten steel and low tundish refractory erosion without forming new inclusions.

도 1은 연속주조공정의 래들-턴디쉬-몰드를 나타내는 개략도.1 is a schematic diagram showing a ladle-tundish-mold of a continuous casting process.

도 2는 CaO-SiO2-Al2O3의 3원계 상태도로서 저융점 조성 영역을 보여주는 상태도.2 is a ternary state diagram of CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 showing a low melting point composition region.

도 3은 본 발명에서 Al2O3및 TiO2개재물 흡수능 측정 실험을 나타내는 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the measurement performance of Al 2 O 3 and TiO 2 inclusion absorption in the present invention.

도 4는 턴디쉬 플럭스 종류별 Al2O3및 TiO2흡수능 측정 결과를 나타내는 그래프.Figure 4 is a graph showing the measurement results of Al 2 O 3 and TiO 2 absorption capacity by type of tundish flux.

도 5는 용강과 턴디쉬 플럭스의 염기도에 따른 반응성 실험을 나타내는 모식도.5 is a schematic diagram showing the reactivity test according to the basicity of molten steel and tundish flux.

도 6은 용강과 턴디쉬 플럭스의 염기도에 따른 반응성 실험 결과를 나타내는 그래프.6 is a graph showing the results of reactivity test according to the basicity of molten steel and tundish flux.

도 7은 CaO-SiO2-TiO2상태도에서 CaO-TiO2정출을 방지하는 임계 염기도를나타내는 상태도.7 is a state diagram showing a critical basicity preventing CaO-TiO 2 crystallization in a CaO-SiO 2 -TiO 2 state diagram.

도 8은 본 발명에서 도출한 턴디쉬 슬래그의 MgO 포화농도 측정 결과를 나타내는 그래프.8 is a graph showing a measurement result of MgO saturation concentration of tundish slag derived from the present invention.

도 9는 본 발명 턴디쉬 플럭스의 용융온도에 미치는 Al2O3첨가량의 영향을 나타내는 그래프.9 is a graph showing the effect of the amount of Al 2 O 3 addition to the melting temperature of the tundish flux of the present invention.

도 10은 본 발명 턴디쉬 플러스와 비교재의 개재물 흡수능과 내화물 침식능의 비교를 나타내는 그래프.10 is a graph showing a comparison between inclusion absorbency and refractory erosion ability of the present invention tundish plus and comparative materials.

도 11은 본 발명 턴디쉬 플럭스와 기존재의 플럭스를 사용했을 때 스테인레스 321강종의 열연 코일 표면품질 비교를 나타내는 그래프.11 is a graph showing a comparison of the surface quality of hot rolled coils of stainless steel 321 steel when the present invention tundish flux and flux of the conventional material is used.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

(1) 래들 (2) 롱노즐 (3) 턴디쉬 (4) 침지노즐(1) Ladle (2) Long Nozzle (3) Tundish (4) Immersion Nozzle

(5) 몰드 (6) 연주주편 (7) Al2O3혹은 MgO 도가니(5) Mold (6) Casting Cast (7) Al 2 O 3 or MgO Crucible

(8) 용융 턴디쉬 플럭스 (9) 흑연도가니(8) Melt Tundish Flux (9) Graphite Crucible

(10) TiO2펠릿 (11) Al2O3도가니 (12) 턴디쉬 슬래그(10) TiO 2 Pellets (11) Al 2 O 3 Crucibles (12) Tundish Slag

(13) Ti 혹은 Al이 함유된 스테인레스용강(13) Stainless steel containing Ti or Al

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스테인레스 용강에서 Al2O3및 TiO2개재물의 흡수능이 우수하면서도 내화물 침식능이 낮고 연속주조조건에서 사용할 수 있는 적정한 융융온도를 갖는 턴디쉬 플럭스에 있어서The present invention for achieving the above object is excellent in the absorption capacity of Al 2 O 3 and TiO 2 inclusions in the molten stainless steel, low refractory erosion ability and in the tundish flux having an appropriate melting temperature that can be used in continuous casting conditions

중량%로 MgO가 6∼8 %, Al2O3가 4∼6%, 나머지는 CaO+SiO2의 조성 범위를 갖는 분말형의 산화물을 혼합한 후 용융온도가 1300~1350 ℃ 범위에서 완전 용융하여 분쇄시키고, 그 입자의 크기를 1mm 이하로 하며, 이때의 염기도(%CaO/%SiO2)는 1.1~1.2의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스를 제공한다.By weight%, MgO is 6-8%, Al 2 O 3 is 4-6%, and the remainder is mixed with a powdery oxide having a composition range of CaO + SiO 2 and then melted completely at a melting temperature of 1300-1350 ° C. The particle size is 1mm or less, and the basicity (% CaO /% SiO 2 ) at this time satisfies the range of 1.1 to 1.2. Provide dish flux.

또한 본 발명의 플럭스의 조성은 CaO-SiO2-Al2O3-MgO 계임을 특징으로 한다.In addition, the flux of the present invention is characterized in that the CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO system.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에서 턴디쉬 플럭스의 및 TiO2개재물 흡수능 측정 실험 방법으로서 도 3(a)는 Al2O3,MgO의 흡수능 측정방법이며, 도 3(b)는 TiO2흡수능 측정방법을 나타낸 것이다. Al2O3은 도 3(a)에서 보듯이 용융 턴디쉬 플럭스(8)를 Al2O3도가니(7)에 넣고 1500℃에서 2시간 동안 반응시킨 후 도가니로 부터 녹아 나온 Al2O3의 양을 용해도로 정의 하였다. 한편 TiO2개재물의 흡수능을 측정하는 공지된 방법은 아직 나와 있지 않은 실정이다. 따라서 본 발명에서는 도 3(b)와 같은 실험방법를 자체 개발하였으며, TiO2시약을 이용하여 원통형 펠릿(10)을 만들어 고온 소결 시킨 후 흑연 도가니(9) 밑바닥에 넣은 다음 용융 턴디쉬 플럭스(8)를 넣고 1500℃에서 2시간 동안 반응시켜 펠릿으로 부터 플럭스로 녹아 나오는 TiO2양을 해당 플럭스의 TiO2흡수능으로 정의 하였다.Figure 3 is a test method for measuring the absorption capacity of the Tundish flux and TiO 2 inclusions in Figure 3 (a) is a method for measuring the absorption capacity of Al 2 O 3, MgO, Figure 3 (b) shows a method for measuring the absorption capacity of TiO 2. will be. Al 2 O 3 is a molten tundish flux (8) in the Al 2 O 3 crucible (7) as shown in Figure 3 (a) and reacted for 2 hours at 1500 ℃ after the melting of Al 2 O 3 from the crucible The amount was defined as solubility. On the other hand, a known method for measuring the absorption capacity of TiO 2 inclusions is not yet described. Therefore, in the present invention, the experimental method as shown in FIG. 3 (b) was developed in-house, and a cylindrical pellet 10 was formed by using a TiO 2 reagent and sintered at a high temperature. The reaction was carried out for 2 hours at 1500 ℃ and the amount of TiO 2 dissolved in the flux from the pellet was defined as the TiO 2 absorption capacity of the flux.

도 4는 도 3의 실험방법을 통해서 표 1의 A 및 B 계 플럭스에 대한 Al2O3및 TiO2의 개재물 흡수능 측정결과를 나타낸 것이다. 상기에서 설명한 바 대로 A계 플럭스의 개재물 흡수능이 B 계 플럭스대비 월등히 양호한 것을 알 수 있다. 이러한 원인은 A계 플럭스는 플럭스내에 Al2O3를 함유하지 않으므로 Al2O3의 흡수능이 큰 반면 B계 플럭스는 다량의 Al2O3를 함유하기 때문에 거의 Al2O3는 포화상태가 되어 추가적으로 흡수할 수 있는 Al2O3의 함량이 적기 때문으로 판단된다. 또한 TiO2에 대한 흡수능 역시 A계 플럭스가 B계 플럭스보다 월등히 우수한 것을 보여준다. 이러한 원인은 시험 결과에 대한 반응면을 전자현미경 분석을 통해 확인한 결과 A 계 플럭스는 TiO2펠릿을 용이하게 녹여내어 유리상의 액상 슬래그를 형성하는 반면 B계 플럭스는 플럭스중 CaO와 개재물의 TiO2가 반응하여 융점이 매우 높은 CaO-TiO2를 형성하여 액상슬래그를 형성하지 못하므로 TiO2에 대한 용해도가 거의 없는 것으로 판단된다. 이상의 조사와 실험결과에 의해 스테인레스강의 대표적인 개재물인 Al2O3및 TiO2를 동시에 효과적으로 흡수 제거하기 위한 턴디쉬 플럭스 조성은 기본 적으로 CaO-SiO2계임을 알 수 있었다.Figure 4 shows the measurement results of the inclusion absorption of Al 2 O 3 and TiO 2 for the A and B-based flux of Table 1 through the experimental method of FIG. As described above, it can be seen that the inclusion absorption of the A-based flux is much better than that of the B-based flux. This is because the A-based flux does not contain Al 2 O 3 in the flux, so the absorption capacity of Al 2 O 3 is high, whereas the B-based flux contains a large amount of Al 2 O 3 , which causes almost Al 2 O 3 to become saturated. It is judged that the content of Al 2 O 3 that can additionally be absorbed is small. In addition, the absorption capacity for TiO2 also shows that the A-based flux is much better than the B-based flux. The reason for this is that the reaction surface of the test result is confirmed by electron microscopic analysis. As a result, the A-based flux easily dissolves the TiO 2 pellets to form a liquid phase slag of glass, whereas the B-based flux has CaO and TiO 2 of the inclusions in the flux. It is judged that there is little solubility in TiO 2 since it forms CaO-TiO 2 having a very high melting point and thus cannot form liquid slag. Based on the above investigations and experimental results, it was found that the composition of the tundish flux for effectively absorbing and removing Al 2 O 3 and TiO 2, which are representative inclusions of stainless steel, was basically CaO-SiO 2 system.

따라서 본 발명자들은 스테인레스 용강중 Al 및 Ti와의 반응성이 적은 CaO-SiO2계 턴디쉬 플럭스조성을 도출하는 것이 시급하게 요구되어 연구와 실험을 거듭하게 되었다. 이에 본 발명에서는 이러한 반응성을 조사하기 위하여 턴디쉬 플럭스의 CaO/SiO2함량비 즉, 염기도를 변화 시키면서 용강 중 Al과 Ti의 슬래그와의 반응성을 도 5의 실험방법에 의해 조사하였다.Therefore, the present inventors urgently required to derive a CaO-SiO 2 based tundish flux composition having low reactivity with Al and Ti in stainless molten steel. Accordingly, in order to investigate such reactivity, the reactivity between slag of Al and Ti in molten steel was investigated by the experimental method of FIG. 5 while varying the CaO / SiO 2 content ratio of the tundish flux, that is, the basicity.

즉, Al2O3도가니(11)에 Ti와 Al이 함유된 스테인레스용강(13)을 용융시킨후 염기도가 변화된 CaO-SiO2계 슬래그(12)를 용강(13)위에 투입 한후 30분간 반응시킨후 슬래그 및 용강의 성분을 분석하여 반응정도를 평가하여 도 6에 그 결과를 나타내었다. 여기서 반응정도는 슬래그의 SiO2와의 반응에 의해 감소된 상기 용강의 Ti 및 Al의 농도감소량을 이용하여 지수화 한 것이다. 도 6에서 볼 수 있듯이 염기도가 1.1을 기준으로 반응성이 급격히 감소하는 경향을 보인다. 이러한 결과는 CaO-SiO2계에서 SiO2의 활동도(activity)가 염기도 1.1을 기준으로 급격히 감소하기때문으로 해석된다. 따라서 반응성을 최소화하기 위해서는 CaO-SiO2의 염기도를 최소한 1.1 이상으로 조정되어야 함을 알 수 있었다. 그러나 이와 같이 염기도가 크게 되면 턴디쉬 슬래그와 용강의 반응성 방지 및 Al2O3의 흡수능에는 매우 유리하나 본 발명의 TiO2개재물 흡수에 있어서 해로운 고융점의 CaO-TiO2개재물 형성 가능성이 높아진다. 따라서 본 발명에서는 이러한 CaO-TiO2의 형성 방지를 위한 조건을 도출하기위하여 도 7에 나타낸 CaO-SiO2-TiO2의 평형상태도를 고찰하였다. 이 상태도에서 볼 수 있듯이 CaO-TiO2의 형성을 억제하기 위한 최대 염기도는 1.2인 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서의 적정한 염기도는 1.1~1.2 인 것으로 판명되었다.That is, after melting the molten stainless steel (13) containing Ti and Al in the Al 2 O 3 crucible (11), the CaO-SiO 2 -based slag (12) having a changed basicity was added to the molten steel (13) and reacted for 30 minutes. After analyzing the components of the slag and molten steel to evaluate the reaction degree is shown in Figure 6 the results. Here, the degree of reaction is indexed using the concentration decrease of Ti and Al of the molten steel reduced by the reaction of the slag with SiO 2 . As shown in FIG. 6, the basicity shows a sharp decrease in reactivity based on 1.1. This result is interpreted as due to activity (activity) of the SiO 2 based on the CaO-SiO 2 is rapidly decreased to 1.1, based on the basicity. Therefore, it was found that the basicity of CaO-SiO 2 should be adjusted to at least 1.1 to minimize reactivity. However, such a high basicity is very advantageous in preventing reactivity of tundish slag and molten steel and absorbing ability of Al 2 O 3 , but increases the possibility of formation of harmful high melting point CaO-TiO 2 inclusions in the absorption of TiO 2 inclusions of the present invention. Therefore, in the present invention, the equilibrium diagram of CaO—SiO 2 —TiO 2 shown in FIG. 7 was considered to derive the conditions for preventing the formation of CaO—TiO 2 . As can be seen from this state diagram, the maximum basicity for suppressing the formation of CaO-TiO 2 is 1.2. Therefore, the appropriate basicity in the present invention was found to be 1.1 to 1.2.

다음은 적정한 턴디쉬 플럭스 조성의 조건중 하나는 MgO성분으로 되어 있는 턴디쉬 내화물에 대한 침식성이 적어야 한다. 이러한 턴디쉬 내화물의 침식성을 저감하기 위해서는 턴디쉬 플럭스의 MgO 포화 농도 만큼 원 턴디쉬 플럭스에 MgO를 미리 첨가하는 것이다. 따라서 본 발명에서 도출된 염기도 1.1~1.2인 CaO-SiO2슬래그의 MgO 포화농도를 측정하였다. 실험 방법은 도 3에 나타낸 바와 같이 MgO 도가니(9)에 도출된 슬래그(10)를 첨가한 후 반응시간에 따라 도가니로부터 용해되어 나온 MgO의 양을 조사하였다. 도 8은 반응시간에 따른 턴디쉬 슬래그의 MgO 포화농도 실험 결과를 나타낸 것으로 최적의 MgO 포화농도는 약 7%정도임을 보여준다.따라서 본 발명에서의 내화물 침식을 방지하기위해서는 6∼8%의 MgO를 첨가하는 것이 바람직하다.The following is one of the conditions for proper tundish flux composition, which should be less corrosive to tundish refractories of MgO components. In order to reduce the erosion of such tundish refractory, MgO is added to the one tundish flux in advance as much as the MgO saturation concentration of the tundish flux. Therefore, the MgO saturation concentration of CaO-SiO 2 slag having a basicity of 1.1 to 1.2 derived from the present invention was measured. As shown in FIG. 3, the amount of MgO dissolved from the crucible was investigated according to the reaction time after adding the slag 10 derived from the MgO crucible 9. Figure 8 shows the MgO saturation concentration test results of the tundish slag according to the reaction time shows that the optimum MgO saturation concentration is about 7%. Therefore, to prevent refractory erosion in the present invention 6-8% MgO It is preferable to add.

이상의 실험 및 연구를 통해서 보면 본 발명의 턴디쉬 플럭스 조성은 CaO-SiO2-MgO 계이며 염기도는 1.1~1.2로서 MgO가 6∼8%의 범위이고 나머지는 CaO-SiO2의 조성으로 이루어진다.Through the above experiments and studies, the tundish flux composition of the present invention is CaO-SiO 2 -MgO system, the basicity is 1.1-1.2, MgO is in the range of 6-8%, and the rest is composed of CaO-SiO 2 composition.

그러나 이 조성을 그대로 스테인레스강에 적용하기에는 용융점이 1399 ℃정도로 너무 높았다. 스테인레스강은 일반 탄소강과는 달리 Cr과 Ni이 다량 함유되어있으므로 강의 응고온도가 낮고, 결과적으로 턴디쉬내 용강온도도 304 스테인레스강의 경우 1480~1500 ℃로 일반 탄소강 대비 50 ℃ 정도 낮기 때문에 턴디쉬 플럭스의 용융온도는 1300~1350 ℃가 요구됨을 알수 있다.However, the melting point was too high, such as 1399 ℃ to apply this composition to stainless steel as it is. Unlike ordinary carbon steel, stainless steel contains a large amount of Cr and Ni, so the solidification temperature of the steel is low, and as a result, the molten steel temperature in the tundish is 1480 ~ 1500 ℃ for 304 stainless steel, which is about 50 ℃ lower than that of general carbon steel. It can be seen that the melting temperature of 1300 ~ 1350 ℃ is required.

따라서 본 발명에서 도출된 상기의 턴디쉬 플럭스 조성은 용융점을 감소시키는 것이 최종적으로 요구되었다. 이와같은 용융점 저감 방법으로서 형석(CaF2) 혹은 Na2O등 강력한 용융점 저감 물질을 첨가하는 방법도 있지만 이러한 물질은 극심한 턴디쉬 내화물 침식능 증가 및 환경오염(F 가스)등의 문제등으로 치명적인 단점이 있다.Therefore, the tundish flux composition derived from the present invention was finally required to reduce the melting point. As a method of reducing the melting point, a strong melting point reducing material such as fluorite (CaF2) or Na 2 O may be added, but such a material has a fatal disadvantage due to severe tundish refractory erosion ability and problems such as environmental pollution (F gas). have.

따라서 본 발명에서는 비록 Al2O3의 흡수능은 감소되더라도 Al2O3를 첨가하여 용융점 감소를 유도하였다. 그 이유는 Al2O3는 어느 정도까지 융점 감소효과도 있고 턴디쉬 플럭스로 사용하기에 매우 안정적인 산화물이기 때문이다. 도 9는 상기에서설명한 바와같이 본 발명에서 만족하는 염기도 1.1~1.2, MgO 6∼8%의 조성에 Al2O3를 첨가했을 때 용융점 거동을 나타낸 것이다. 도 9에서 보듯이 본 발명에서 목표로 하는 턴디쉬 플럭스의 용융점인 1300~1350 ℃를 얻기위해서는 Al2O3를 4∼6% 첨가하여야 본 발명에서 요구되는 플럭스 조성을 만족함을 알 수 있다.Therefore, even if the absorption capacity of the present invention, although Al 2 O 3 is reduced by the addition of Al 2 O 3 was induced decrease the melting point. This is because Al 2 O 3 has a melting point reduction effect to some extent and is a very stable oxide for use as a tundish flux. FIG. 9 shows melting point behavior when Al 2 O 3 is added to a composition having a basicity of 1.1 to 1.2 and MgO 6 to 8%, as described above. As shown in FIG. 9, in order to obtain 1300 to 1350 ° C., which is the melting point of the tundish flux targeted in the present invention, 4 to 6% of Al 2 O 3 may be added to satisfy the flux composition required by the present invention.

이상의 설명과 같이 본 발명의 턴디쉬 플럭스는 스테인레스 용강에서 Al2O3및 TiO2개재물의 흡수능이 우수하면서도 내화물 침식성이 적고 연속주조조건에서 사용할 수 있는 적정한 융융온도를 갖는 턴디쉬 플럭스의 최적 조성은 CaO-SiO2-Al2O3-MgO 계로서 염기도(CaO/SiO2) 가 1.1~1.2, 중량%로 MgO가 6∼8 %, Al2O3가 4∼6%를 갖는 조성으로 도출되었다.As described above, the tundish flux of the present invention has excellent absorption ability of Al 2 O 3 and TiO 2 inclusions in stainless molten steel, has low refractory erosion, and has an optimal melting temperature having a suitable melting temperature that can be used in continuous casting conditions. CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO system derived from a composition with basicity (CaO / SiO 2 ) of 1.1-1.2, wt% with 6-8% MgO and 4-6% of Al 2 O 3. .

본 발명에서는 이상과 같이 도출된 턴디시 플럭스에 대해 다음의 효과를 검증하였다.In the present invention, the following effects on the tundish flux derived as described above were verified.

도 10은 최종적으로 본 발명에서 도출된 상기의 조성과 표 1에 나타낸 기존 A 및 B계 턴디쉬 플럭스의 Al2O3, TiO2흡수능 및 MgO 침식능을 비교한 것이다. 도 10에서 알수 있듯이 기존 A 플럭스는 Al2O3및 TiO2흡수능은 B 플럭스보다 우수하나 염기도가 낮아 MgO 침식능이 크게 증가하는 것을 보여주며, 기존 B 플럭스는 MgO 침식능은 양호하나 개재물 흡수능이 가장 열위한 것을 보여준다. 반면 본 발명제는 개재물흡수능이 가장 우수할 뿐아니라 MgO 침식능도 매우 적어 최적의 결과를보여주고 있다.FIG. 10 is a comparison of Al 2 O 3 , TiO 2 absorption ability, and MgO erosion ability of the conventional A and B based tundish fluxes shown in Table 1 and finally the composition derived from the present invention. As can be seen in FIG. 10, the conventional A flux shows better absorption of Al 2 O 3 and TiO 2 than the B flux, but shows low MgO erosion ability, which has a low basicity. To show that it is On the other hand, the present invention is not only the most excellent absorption of the inclusions, but also has a very small MgO erosion ability, showing the optimal results.

도 11은 본 발명의 턴디쉬 플럭스를 Ti 이 0.3%로 다량 함유된 321 스테인레스강에 적용한 결과 열연 코일에서 발생하는 제강성 결함율을 기존에 사용하고 있는 턴디쉬 플럭스 B 계와 비교한 것으로 본 발명제가 기존 B플럭스에 비해 열연코일의 결함 발생율이 대폭적으로 감소되었음을 알수 있었다.FIG. 11 is a comparison of the tungsten flux B system using the tungsten flux of the present invention to 321 stainless steel containing a large amount of 0.3% Ti as compared with the conventional tungsten flux B system. I can see that the defect rate of hot rolled coils is significantly reduced compared to the existing B flux.

이상의 설명과 같이 본 발명의 턴디쉬 플럭스는 연속주조조건에서 사용할 수 있는 적정한 융융온도를 갖는 턴디쉬플럭스의 최적 조성을 도출함으로써 스테인레스 용강과의 반응이 없이 새로운 개재물을 형성하지 않으면서도 용강내 존재하는 Al2O3및 TiO2비금속 개재물의 흡수능이 우수하고 내화물 침식성이 적으며 스테인레스 열연제품의 결함발생율 획기적으로 줄일수 있는 효과가 있다.As described above, the tundish flux of the present invention derives the optimum composition of the tundish flux having an appropriate melting temperature that can be used in continuous casting conditions, so that the Al existing in the molten steel without forming a new inclusion without reacting with the molten stainless steel. Excellent absorption of 2 O 3 and TiO 2 nonmetallic inclusions, less refractory erosion, and significantly reduce the defect rate of stainless hot rolled products.

Claims (5)

본 발명은 스테인레스 용강에서 Al2O3및 TiO2개재물의 흡수능이 우수하면서도 내화물 침식능이 낮고 연속주조조건에서 사용할 수 있는 적정한 융융온도를 갖는 턴디쉬 플럭스에 있어서The present invention relates to a tundish flux having an excellent melting capacity of Al 2 O 3 and TiO 2 inclusions in stainless molten steel, low refractory erosion, and an appropriate melting temperature that can be used in continuous casting conditions. 중량%로 MgO가 6∼8 %, Al2O3가 4∼6%, 나머지는 CaO+SiO2의 조성 범위를 갖는 분말형의 산화물을 혼합한 후 완전 용융하여 분쇄시킨 것을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스.MgO is 6 to 8% by weight, Al to 4 to 6% Al 2 O 3 , the remainder is mixed with a powdered oxide having a composition range of CaO + SiO 2 and then completely melted and pulverized, characterized in that Tungsten flux for stainless steel with excellent refractory erosion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플럭스의 조성은 CaO-SiO2-Al2O3-MgO 계임을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스.The flux composition is a tungsten flux for stainless steel with excellent inclusions absorbing ability and low refractory erosion ability, characterized in that the CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO system. 제1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 플럭스의 염기도(%CaO/%SiO2)는 1.1~1.2의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스.The basicity of the flux (% CaO /% SiO 2 ) is a tundish flux for stainless steel with excellent inclusion absorption capacity and low refractory erosion ability, characterized in that it satisfies the range of 1.1 ~ 1.2. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분쇄된 분말형의 플럭스는 입자의 크기가 1㎜ 이하임을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스.The pulverized powdered flux is a tundish flux for stainless steel having excellent inclusion absorption capacity and low refractory erosion ability, characterized in that the particle size is 1 mm or less. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분말형 산화물의 용융온도는 1300~1350 ℃의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 개재물 흡수능이 우수하고 내화물 침식능이 낮은 스테인레스강용 턴디쉬 플럭스.Melting temperature of the powdered oxide is a stainless steel tundish flux excellent in inclusion absorption, low refractory erosion ability, characterized in that it satisfies the range of 1300 ~ 1350 ℃.
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