KR20090073499A - Method for manufacturing cast slab - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주편의 제조방법에 관한 것으로, 특히 내부에 용강이 존재하는 주편의 특정 위치에 소정 세기로 전자기 교반을 실시하여 주편내 등축정율을 증가시킬 수 있는 주편의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a cast steel, and more particularly, to a method for manufacturing a cast steel that can increase the equiaxed crystallization rate in a slab by performing electromagnetic stirring at a predetermined intensity at a specific position of the cast steel in which there is molten steel.
일반적으로 금속의 응고 조직은 최종 제품의 특성이나 재질에 영향을 미치게 된다. 따라서, 금속의 제조 시 금속의 응고조직을 제어할 필요가 있다. 예를 들어, 스테인리스강판, 전기강판의 응고조직을 적절히 제어하지 못할 경우 강판의 변형 또는 가공 시 강판의 압연 방향에 요철을 가지는 줄무늬가 나타나는 리징(Ridging)결함이 발생된다. 이러한 리징 결함은 강판의 외관을 손상시킬 뿐만 아니라 전기강판의 경우 전기 특성의 열화를 발생시키는 원인이 된다.In general, the solidification structure of the metal affects the properties and materials of the final product. Therefore, it is necessary to control the solidification structure of the metal in the manufacture of the metal. For example, when the solidification structure of the stainless steel sheet and the electrical steel sheet is not properly controlled, a ridging defect occurs in which streaks having irregularities appear in the rolling direction of the steel sheet during deformation or processing of the steel sheet. This ridging defect not only damages the appearance of the steel sheet but also causes deterioration of electrical properties in the case of electrical steel sheet.
특히, 무방향성 전기강판의 경우 모터 코어용으로 광범위하게 사용되는데, 무방향성 전기강판의 연주주편을 열간압연과 냉간압연을 해서 제조한 강판을 심가공하거나, 굽힘(bending)등의 냉간가공을 실시하면 리징(ridging)이라는 굴곡의 형상이 압연방향을 따라 발생하여 제품의 외관이 현저히 손상되며 성형가공시 크랙이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 리징의 발생은 연속주조시에 생성된 조대한 주상 정 조직이 열간 압연공정에서 충분히 파괴되지 않고, 조대한 집합조직(band상 조직)이 잔존하는 것에 의해 발생된다. 이때, 리징 또는 밴드(band)상 조직의 발생을 억제하기 위해 연속주조로 주편을 제조하는 경우 종래 기술에 따른 주편 제조방법은 등축정율을 높이기 위해 턴디쉬 용강과열도를 낮추어서 주조하는 저온주조 방법과, 주조중인 주편내 미응고 용강을 전자기 교반하는 전자기 교반 방법으로 주조하였다.In particular, the non-oriented electrical steel sheet is widely used for the motor core, the steel sheet produced by hot rolling and cold rolling the non-oriented electrical steel sheet is subjected to deep processing or cold working, such as bending (bending) If the shape of the bending (ridging) is formed along the rolling direction, the appearance of the product is significantly damaged and there is a problem that the crack occurs during the molding process. Such leasing occurs when the coarse columnar structure generated during continuous casting is not sufficiently destroyed in the hot rolling process, and the coarse aggregate structure (band-like structure) remains. At this time, in the case of manufacturing the cast by continuous casting to suppress the occurrence of ridging or band (phase) structure, the casting method according to the prior art is a low-temperature casting method for casting by lowering the tundish molten steel superheat to increase the equiaxed crystallization rate; The non-solidified molten steel in the cast steel being cast was cast by an electromagnetic stirring method of electromagnetic stirring.
종래 기술에 따른 저온주조 방법은 주편내 등축정율을 높이기 위해 주편 내부의 용강온도를 응고핵이 재용해되지 않도록 턴디쉬에서 용강의 온도와 주조합금의 응고온도 차이(이하, 용강과열도(ΔT))를 낮추어서 주편내부의 용강온도를 저하시키도록 하거나, 턴디쉬에서 용강온도가 높은 경우는 주조속도를 낮추어서 주편 내부의 온도가 저하되도록 제어하였다. 그러나, 이 경우, 용강과열도(ΔT)가 섭씨10도 이하로 되면 연주과정에서 몰드 파우더의 윤활능이 떨어지기 때문에 연주주편에 개재물성 결함을 야기시키는 문제점과 주조중 노즐이 막혀 주조가 중단되는 노즐막힘 등의 조업사고 우려가 있다. 또한, 주조속도를 낮추는 방법은 턴디쉬 용강온도 하락으로 인한 노즐막힘 및 전로출강, 이차정련, 연속주조 공정간의 시간을 원활하게 조절할 수 없어 생산성이 저하되므로 양산공정에 적용하기에는 문제점이 있다.In the low temperature casting method according to the prior art, the difference between the temperature of the molten steel and the solidification temperature of the cast alloy in the tundish (hereinafter, molten steel superheat (ΔT)) in order to prevent the coagulation nuclei from re-dissolving the molten steel temperature inside the slab to increase the equiaxed crystallization rate in the slab. Lower the molten steel temperature in the cast steel, or when the molten steel temperature is high in the tundish, the casting speed was lowered to control the temperature inside the cast steel. However, in this case, if the molten steel overheating degree (ΔT) is less than 10 degrees Celsius, the lubricating ability of the mold powder decreases during the playing process, causing problems of interposition defects in the casting cast, and the nozzles clogged during casting, causing the casting to stop. There is a risk of operation accidents such as clogging. In addition, the method of lowering the casting speed may not be able to smoothly control the time between nozzle clogging and converter steel, secondary refining, and continuous casting processes due to a decrease in the tundish molten steel temperature.
또한, 종래 기술에 따른 전자기 교반 방식은 응고계면의 용강에 선회류를 발생시켜 주형에서 성장한 주상정은 전자기 교반이 영향을 미치는 영역에 도달하게 되면, 주상정의 팁(tip)부분은 전자기 교반에 의해 분리 및 절단된다. 이때, 이러한 절단된 주상정의 결정립들은 주편내부로 이동하여 응고핵으로 작용한다. 이러한 조건에서 응고핵이 재용해되지 않고 성장하는 경우 등축정이 형성되며, 이러한 응고핵이 재용해되면 주상정이 형성된다. 하지만, 종래 기술에 따른 전자기 교반 방식은 전자기 교반을 주편이 형성된 직후 실시하여 전자기 교반이 영향을 미치는 영역 이후에도 주편내 미응고 용강이 존재할 경우 응고핵이 재용해되어 주상정으로 재성장하는 문제점이 있다. 또한, 주편의 응고 말기에서 전자기 교반을 실시할 경우 역시 통상적인 조업조건에서 용강이 메니스커스에서 주편의 응고 종료점까지 도달하는 동안 전자기 교반이 영향을 미치기 전까지는 주상정이 주로 성장한다. 따라서, 안정적으로 달성가능한 등축정율은 20% 이하에 불과하며, 통상적인 압연에 의해 내리징성이 우수한 강판을 얻을 수 있는 등축정율의 하한인 45%에는 미치지 못하는 문제점이 있다.In addition, the electromagnetic stirring method according to the prior art generates a swirl flow in the molten steel of the solidification interface, when the columnar tablet grown in the mold reaches the region affected by electromagnetic stirring, the tip portion of the columnar tablet is separated by electromagnetic stirring And cut. At this time, the cut grains of the columnar tablets move to the inside of the cast steel to act as a coagulation nucleus. Under these conditions, equiaxed crystals form when coagulated nuclei grow without re-dissolution, and columnar tablets form when these coagulated nuclei re-dissolve. However, the electromagnetic stirring method according to the prior art has a problem in that the electromagnetic stirring is performed immediately after the cast steel is formed, and if there is an unsolidified molten steel in the cast steel after the region in which the electromagnetic stirring is affected, the solidification core is re-dissolved and regrows into the columnar tablet. In addition, when the magnetic stirring is performed at the end of the solidification of the cast steel, the columnar well mainly grows until the electromagnetic stirring affects the molten steel from the meniscus to the solidification end point of the cast steel under normal operating conditions. Therefore, the equiaxed crystallization rate which can be stably achieved is only 20% or less, and there is a problem not reaching the lower limit of 45%, which is the lower limit of the equiaxed crystallization ratio, which can obtain a steel sheet excellent in the lowering property by ordinary rolling.
본 발명의 목적은 주편의 등축정율을 높여 리징결함을 방지할 수 있는 주편의 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a cast steel that can increase the equiaxed crystallization rate of the cast steel to prevent ridging defects.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 용강을 준비하는 단계; 상기 용강을 주형에 주입하여 연속 주조를 실시하는 단계; 상기 연속 주조시 생성되는 응고셀 메니스커스의 하부 2 내지 5미터 사이에서 응고셀 내부의 액상층을 1차 전자기 교반하는 단계; 상기 응고셀 메니스커스의 하부 5 내지 10미터 사이에서 응고셀 내부의 액상층을 2차 전자기 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주편의 제조방법을 제공한다.The present invention is to prepare a molten steel to achieve the above object; Injecting the molten steel into a mold to perform continuous casting; Primary electromagnetic stirring of the liquid layer inside the coagulation cell between 2 and 5 meters of the bottom of the coagulation cell meniscus produced during the continuous casting; It provides a method for producing a cast piece comprising the step of secondary electromagnetic stirring the liquid layer inside the coagulation cell between the bottom 5 to 10 meters of the coagulation cell meniscus.
이때, 상기 액상층을 1차 전자기 교반하는 단계는, 상기 액상층을 200 내지 2200(N) 또는 600 내지 800(N)의 세기로 전자기 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 액상층을 2차 전자기 교반하는 단계는, 상기 액상층을 200 내지 2200(N) 또는 600 내지 800(N)의 세기로 전자기 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 액상층을 1차 전자기 교반하는 단계와 상기 액상층을 2차 전자기 교반의 세기는 동일한 것이 효과적이다.In this case, the step of primary electromagnetic stirring of the liquid layer may include the step of electromagnetic stirring of the liquid layer with an intensity of 200 to 2200 (N) or 600 to 800 (N). In addition, the second electromagnetic stirring step of the liquid phase, may include the step of electromagnetic stirring the strength of the liquid layer to 200 to 2200 (N) or 600 to 800 (N). At this time, it is effective that the first electromagnetic stirring step of the liquid phase and the same strength of the second electromagnetic stirring of the liquid layer.
상기 액상층을 1차 전자기 교반하는 단계와 상기 액상층을 2차 전자기 교반하는 단계는, 상기 액상층을 액상층 폭의 일방향으로 전자기 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 액상층을 1차 전자기 교반하는 단계와 상기 액상층을 2차 전자기 교반하는 단계는, 상기 액상층을 각각 양방향으로 전자기 교반하는 단계를 포함할 수도 있다. 이때, 상기 액상층을 액상층 폭의 양방향으로 교반하는 단계는, 상기 액상층을 액상층 폭의 양방향으로 전자기 교반하는 단계와, 상기 전자기 교반을 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 액상층을 액상층 폭의 양방향으로 전자기 교반하는 단계와 상기 전자기 교반을 중단하는 단계의 시간비는 2 내지 5 또는 5 내지 8인 것이 효과적이다.The first electromagnetic stirring of the liquid layer and the second electromagnetic stirring of the liquid layer may include the electromagnetic stirring of the liquid layer in one direction of the width of the liquid layer. However, the present invention is not limited thereto, and the first electromagnetic stirring of the liquid layer and the second electromagnetic stirring of the liquid layer may include electromagnetic stirring of the liquid layer in both directions. At this time, the step of stirring the liquid layer in both directions of the liquid layer width may include the step of electromagnetic stirring the liquid layer in both directions of the liquid layer width, and may include the step of stopping the electromagnetic stirring. In this case, it is effective that the time ratio between the step of electromagnetic stirring the liquid layer in both directions of the liquid layer width and the step of stopping the electromagnetic stirring is 2 to 5 or 5 to 8.
또한, 본 발명은 상기 액상층을 2차 전자기 교반하는 단계 후, 상기 응고셀을 소정 길이로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 응고셀은 규소(Si)가 함유된 무방향성 전기강판을 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include the step of cutting the coagulation cell to a predetermined length after the second electromagnetic stirring of the liquid layer, the coagulation cell is a non-oriented electrical steel sheet containing silicon (Si) It may include.
본 발명은 통상적인 턴디쉬 용강과열도 범위와 주조속도에서 내부에 용강이 존재하는 주편의 특정 위치에 소정 세기의 1차 전자기 교반과 2차 전자기 교반을 실시하여 주편내 등축정율을 증가시킬 수 있는 주편의 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention can increase the equiaxed crystal in the slab by performing the first electromagnetic stirring and the second electromagnetic stirring of a predetermined strength at a specific position of the cast steel in the conventional tundish molten steel superheat range and casting speed It is possible to provide a method for producing cast steel.
또한, 본 발명은 주편의 특정 위치에 소정 세기의 1차 전자기 교반 및 2차 전자기 교반을 실시함으로써 주편내 등축정율을 증가시켜 주조속도 및 턴디쉬 용강온도 등의 조업조건의 제약을 최소화하면서도 무방향성 전기강판 냉편안 소재 가공시 리징결합을 방지할 수 있는 주편의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention increases the equiaxed crystallization rate in the slab by performing the first electromagnetic stirring and the second electromagnetic stirring of a certain strength at a specific position of the cast steel to minimize the operating conditions such as casting speed and tundish molten steel temperature, while non-directional It is possible to provide a method for manufacturing a cast steel that can prevent leasing coupling during processing of cold-rolled steel sheet material.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명에 따른 연속주조장치의 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a continuous casting apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 연속주조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 레이들(100) 터렛(Ladle Turret, 미도시)과, 레이들 터렛에 설치되며 용강(700)을 저장하는 레이 들(Ladle, 100)과, 레이들(100)에 저장된 용강(700)을 주입받아 2차 저장하는 턴디쉬(Tundish)와, 턴디쉬(200)에 저장된 용강(700)을 주편(710)으로 형성하는 주형(300)과, 주형(300)에서 형성된 주편(710)을 이송하는 이송 롤러(400)와, 주편(710)을 교반하는 전자기 교반 장치(500)를 포함한다. 이때, 레이들(100)에 채워진 용강(700)을 턴디쉬(200)에 주입하며 원통형 내화벽돌로 형성된 노즐(110)과, 턴디쉬(200)에 저장된 용강(700)을 주형(300)에 주입하며 원통형 내화벽돌로 형성된 침지 노즐(210) 및 연속적으로 주조된 주편(710)을 소정 길이로 절단하는 절단기(600)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예는 2% 이상의 규소(Si)가 함유된 무방향성 전기강판을 연속주조하는 것을 예로 하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 설명의 편의 상 주형(300)에서 표면이 냉각되어 배출된 응고셀을 주편(710)이라 정의하였으나, 상기 주편(710)은 소정 길이로 절단되기 전까지는 응고셀의 내부에 액상층이 존재하며, 전자기 교반 장치(500)는 상기 응고셀 내부의 액상층을 교반한다.As shown in FIG. 1, the continuous casting apparatus according to the present invention includes a ladle turret (not shown) and a
레이들 터렛은 레이들(100)을 설치하기 위한 것으로서, 일반적으로 회전 가능하게 제작되며 그 상부에는 레이들(100)이 설치된다. 이때, 레이들 터렛에는 레이들(100)을 설치하기 위한 레이들(100) 설치 공간이 구비되어야 하며, 이러한 레이들(100) 설치 공간은 레이들(100)의 개수에 따라 변경될 수 있다.The ladle turret is for installing the
레이들(100)은 불순물 제거와 화학성분이 조정된 용강(700)을 수납하기 위한 것으로서, 도시된 바와 같이, 중공이며 상부가 개방된 용기 형상으로 제작되는 것이 바람직하며, 중공의 내부에 용강(700)이 수납될 수 있다. 이때, 레이들(100)의 하부에는 레이들(100)이 수납된 용강을 턴디쉬(200)에 주입하기 위한 노즐이 구비될 수 있으며, 이를 위해 노즐이 구비될 영역에 대응되는 레이들(100) 영역은 개방될 수 있다. 물론, 이러한 노즐(110)은 자동 및 수동으로 개폐가 가능할 수 있으며, 이에 따라, 레이들(100)에 수납된 용강은 레이들(100)이 수납되어 있거나, 턴디쉬(200)에 주입될 수 있다.The
턴디쉬(200)는 레이들(100)에서 주입된 용강(700)을 주형(300)에 주입하기 위한 것으로서, 중공의 용기 형상으로 제작될 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이, 턴디쉬(200)의 상부에는 레이들(100)과 연결된 노즐(110)이 연결될 수 있으며, 턴디쉬(200)의 하부에는 턴디쉬(200)에 수납된 용강(700)을 주형(300)에 주입하기 위한 침지 노즐(210)이 구비될 수 있다. 이때, 침지 노즐(210) 역시 전술된 노즐(110)과 동일하게 자동 및 수동으로 개폐될 수 있으며, 이에 따라 주형(300)에 주입되는 용강(700)의 양을 조절할 수 있다.The tundish 200 is for injecting the molten steel 700 injected from the
주형(300)은 턴디쉬(200)에서 침지 노즐(210)을 통해 유입된 용강(700)을 주편(710)으로 형성하기 위한 것으로서, 침지 노즐(210)에서 유입된 용강(700)을 냉각시킬 수 있도록 침지 노즐(210)에서 유입되는 용강(700)의 주변에 근접되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 침지 노즐(210)에서 유입된 용강(700)을 냉각시키기 위해 주형(300)의 내부에는 냉각기구가 구비되는 것이 효과적이며, 이에 따라, 용강이 주형(300)에 유입되면서 냉각되어 주형(300)의 단면에 대응하는 단면을 갖는 주편(710)이 주조될 수 있다. 한편, 주조방향을 기준으로 주형(300)의 하부에는 이송 롤러(400)가 구비될 수 있으며, 이러한 이송 롤러(400)는 평면을 기준으로 주 편(710)의 상부면과 하부면에 설치되는 것이 바람직하다.The
전자기 교반 장치(500)는 주편(710) 내부의 용강을 교반하기 위한 것으로서, 주조방향을 축으로 하여 용강이 원주운동을 하도록 하는 환상 유도 방식(rotary induction type)과, 주조방향과 평행하게 교반시키는 직선 유도 방식(linear induction type), 환상 유도 방식과 직선 유도 방식을 혼합한 나선형 방식(helicoidal type)를 포함할 수 있다. 본 실시예는 환상 유도 방식의 전자기 교반 장치를 예로 하여 설명하기로 한다. 물론, 본 발명은 환상 유도 방식의 전자기 교반 장치뿐만 아니라 직선 유도 방식 및 나선형 방식의 전자기 교반 장치를 사용할 수도 있다. 이때, 본 발명에 따른 연속주조장치는 두 개의 환상 유도 방식의 전자기 교반 장치(500), 즉, 제 1 전자기 교반 장치(510)와 제 2 전자기 교반 장치(520)를 포함할 수 있다.Electromagnetic stirring device 500 is for stirring the molten steel in the
제 1 전자기 교반 장치(510)는 주형(300)에서 형성된 주편(710)을 1차 교반하기 위한 것으로서, 주조방향을 기준으로 주형(300)의 하부에 위치될 수 있다. 본 발명에 따른 연속주조장치는 주형(300)에서 용강(700)을 1차 냉각하여 주편(710)으로 형성한 후 이송 롤러(400)에서 주편(710)의 2차 냉각을 실시한다. 이때, 1차 냉각된 주편(710)은 2차 냉각이 실시되는 동안 완전 응고된 주편(710)이 되며, 2차 냉각이 실시되는 동안 주편(710) 내부는 완전히 응고된 상태가 아닌 용강 상태로 존재한다. 이때, 제 1 전자기 교반 장치(510)는 2차 냉각이 실시되는 이송 롤러(400)에 구비되며, 주편(710) 내부의 용강을 교반한다. 본 실시예는 제 1 전자기 교반 장치(510)가 이송 롤러(400)에 구비되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 제 1 전자기 교반 장치(510)는 주조방향을 기준으로 주형(300)내의 메니스커스(meniscus) 하부, 예를 들어, 메니스커스로부터 2 내지 5m 사이에 구비되는 것이 효과적이다. 또한, 제 1 전자기 교반 장치(510)는 주편(710)내의 용강이 일방향으로 회전되도록 작동될 수 있으며, 주편(710)내의 용강이 일방향 및 타방향으로 교대로 회전되도록 작동될 수 있다.The first
제 2 전자기 교반 장치(520)는 주형(300)에서 형성된 주편(710)을 2차 교반하기 위한 것으로서, 제 1 전자기 교반 장치(510)와 동일하게 주조방향을 기준으로 주형(300)의 하부에 위치될 수 있다. 이때, 제 2 전자기 교반 장치(520)는 제 1 전자기 교반 장치(510)보다 주형(300)에서 먼 위치에 구비되는 것이 바람직하며, 제 2 전자기 교반 장치(520)는 주조방향을 기준으로 주형(300)내의 메니스커스 하부, 예를 들어, 메니스커스로부터 5 내지 10m 사이에 구비되는 것이 효과적이다. 이때, 제 2 전자기 교반 장치(520) 역시 제 1 전자기 교반 장치(510)와 동일하게 주편(710)내의 용강이 일방향으로 회전되도록 작동될 수 있으며, 주편(710)내의 용강이 일방향 및 타방향으로 교대로 회전되도록 작동될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 전자기 교반 장치(500)는 주형(300)의 하부에 위치되며 등축정율 향상과 내부 크랙 저감 및 중심 편석을 개선할 수 있는 스트랜드 전자기 교반(strand Electromagnetic Stirrer) 방식으로 설치되는 것이 효과적이다.The second
다음은 상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 연속주조장치를 이용하여 제조된 주편을 도면과 표를 참조하여 설명한다.Next will be described with reference to the drawings and tables cast slab manufactured using a continuous casting apparatus according to the present invention having the above-described structure.
도 2는 전자기 교반의 세기와 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프이고, 표 1은 전자기 교반의 세기와 등축정율의 상관관계를 표로 나타내었다.Figure 2 is a graph showing the correlation between the intensity of the electromagnetic stirring and the equiaxed rate, Table 1 shows the relationship between the intensity of the electromagnetic stirring and the equiaxed rate.
도 1 및 도 2와 표 1을 참조하면, 전자기 교반을 실시하지 않았을 경우 주편(710)의 등축정율은 12.3%이고, 200 내지 300(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하였을 경우 주편(710)의 등축정율은 20.5%이며, 600 내지 800(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하였을 경우 주편(710)의 등축정율은 32%이다. 또한, 1800 내지 2200(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하였을 경우 주편(710)의 등축정율은 35%로서, 교반의 세기를 높일 수록 주편(710)의 등축정율 역시 높아지는 것을 알 수 있다. 또한, 전자기 교반을 실시하지 않았을 경우를 제외하면, 전자기 교반의 세기를 약 3배씩 증가시키는 동안 11.5%와 3%의 등축정율이 증가되었으며, 1800 내지 2200(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하였을 경우, 전자기 교반을 실시하지 않았을 경우보다 등축정율이 약 3개 증가하였다. 이와 같이, 전자기 교반의 세기를 증가시킬수록 등축정율 역시 증가하며, 전자기 교반의 세기가 1800 내지 2200(N)일 때 등축정율이 가장 높은 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 and Table 1, when the electromagnetic stirring is not performed, the equiaxed crystallization rate of the
< 표 1 ><Table 1>
도 3은 전자기 교반 위치와 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프이고, 표 2는 전자기 교반 위치와 등축정율의 상관관계를 표로 나타내었다. 이때, 제 1 전자기 교반 장치(510)는 600 내지 800(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하며, 제 2 전자기 교반 장치(520)는 400 내지 500(N)의 세기로 전자기 교반을 실시하였다.3 is a graph showing the correlation between the electromagnetic stirring position and the equiaxed rate, and Table 2 shows the correlation between the electromagnetic stirring position and the equiaxed rate. At this time, the first
도 1 및 도 3과 표 2를 참조하면, 전자기 교반을 실시하지 않았을 경우 12.3%의 등축정율을 보이고 있으며, 주편(710)의 상부, 즉, 제 1 전자기 교반 장치(510)만을 작동시켰을 경우 32%의 등축정율을 나타내고 있다. 또한, 주편(710)의 하부, 즉, 제 2 전자기 교반 장치(520)만을 작동시켰을 경우 35.1%의 등축정율을 보이고 있으며, 제 1 및 제 2 전자기 교반 장치(520)를 모두 작동시켰을 경우 45.1%의 등축정율을 나타내고 있다. 이때, 제 1 및 제 2 전자기 교반 장치(520)를 모두 작동 시켰을 경우 통상적인 압연에 의해 내리징성이 우수한 강판을 얻을 수 있는 등축정율의 하한인 45%를 초과하였다. 즉, 주조방향을 기준으로 주편(710)의 상부보다 하부를 교반하는 것이 등축정율을 증가시키는데 유리하며, 주편(710)의 상부와 하부를 모두 교반하는 것이 등축정율을 가장 높은 등축정율을 얻을 수 있다.Referring to FIGS. 1, 3, and 2, when the electromagnetic stirring is not performed, an isometric rate of 12.3% is shown, and when only the upper portion of the
< 표 2 ><Table 2>
도 4는 교반방식과 주편(710) 폭방향 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프이고, 표 3은 교반방식과 주편(710) 폭방향 등축정율의 상관관계를 표로 나타내었다. 이때, 교반 위치 중 상부는 제 1 전자기 교반 장치(510)를 의미하고, 하부는 제 2 전자기 교반 장치(520)를 의미한다. 또한, 일방향 모드는 전자기 교반을 한쪽 방향으로 지속적으로 실시한 경우이며, 양방향 모드는 주편(710)폭의 왼쪽방향과 오른쪽방향으로 교대로 전자기 교반을 실시한 경우이다. 이때, 양방향 모드의 경우 전자기 교반 가동시간과 비가동시간의 비율을 변화시킨 두 가지 조건에서 실험을 진행하였으며, 양방향 모드1은 전자기 교반 장치(500)의 가동시간과 비가동시간의 비가 2:1 내지 5:1이고, 양방향 모드2는 전자기 교반 장치(500)의 가동시간과 비가동시간의 비가 5:1 내지 8:1이다. 또한, 중심부와 가장자리 등축정율은 주편(710)의 폭방향 위치에 따른 등축정율을 나타낸다.4 is a graph showing the correlation between the stirring method and the
도 1 및 도 4와 표 3을 참조하면, 일방향으로만 지속적으로 전자기 교반을 실시하였을 경우 주편(710)의 중심부의 등축정율은 통상적인 압연에 의해 내리징성이 우수한 강판을 얻을 수 있는 등축정율의 하한을 초과한 45.1%로 나타났으며, 주편(710)의 가장자리는 25.4%의 등축정율을 보이고 있다. 하지만, 주편(710)의 중심부 대비 가장자리의 등축정율이 20%감소되어 주편(710)의 중심부와 가장자리가 높은 등축정율의 차이를 보이고 있다.Referring to FIGS. 1 and 4 and Table 3, the equiaxed crystallization rate at the center of the
양방향 모드1의 경우 주편(710)의 중심부 등축정율은 29.8%이고 주편(710)의 가장자리 등축정율은 29.4%로서, 주편(710)의 중심부와 가장자리의 등축정율이 유사한 것을 알 수 있다. 하지만, 주편(710)의 중심부와 가장자리의 등축정율이 45% 이하인 약 29%로 나타나 낮은 등축정율을 보이고 있다.In the bidirectional mode 1, the equiaxed crystallization rate of the center of the
양방향 모드2의 경우 주편(710)의 중심부 등축정율은 47.1%이고 주편(710)의 가장자리 등축정율은 36.4%로서, 가장 높은 등축정율을 보이고 있으며 주편(710)의 중심부와 가장자리의 등축정율 차이도 크지 않은 것으로 나타났다.In case of the bidirectional mode 2, the isometric equivalence of the
즉, 일방향 모드보다 양방향 모드의 경우 주편(710) 폭방향에 따라 보다 균일한 등축정율을 확보할 수 있다. 또한, 양방향 모드 시 전자기 교반 장치(500)의 가동시간이 비가동시간보다 5배 미만인 경우 일방향 모드보다 주편(710)의 중심부 등축정율이 낮아지는 결과가 나왔으나, 전자기 교반 장치(500)의 가동시간이 비가동시간보다 5배 이상인 경우 주편(710)의 중심부와 가장자리에서 일방향 모드보다 높은 등축정율을 얻을 수 있다.That is, in the bidirectional mode than the one-way mode, it is possible to ensure a more uniform equiaxed rate along the width direction of the
< 표 3 ><Table 3>
도 5는 연속주조 주편의 등축정율과 리징 결함간의 상관관계를 도시한 그래프이고, 표 4는 연속주조 주편의 등축정율과 리징 결함간의 상관관계를 표로 나타내었다. 이때, 표 4의 일방향 모드와 양방향 모드, 상부와 하부, 중심과 가장자리는 전술된 표 1 내지 표 3의 조건과 동일하다.FIG. 5 is a graph showing the correlation between equiaxed constants and leasing defects of continuous casting casts, and Table 4 shows a correlation between equiaxed constants and leasing defects of continuous casting casts. At this time, the one-way mode and the bi-directional mode, the top and bottom, the center and the edge of Table 4 is the same as the conditions of Tables 1 to 3 described above.
도 1 및 도 5와 표 4를 참조하면, 일방향 모드로 전자기 교반을 실시할 때보다 양방향 모드로 전자기 교반을 실시할 경우 리징높이가 감소되는 것을 알 수 있다. 즉, 일방향 모드로 전자기 교반을 실시할 때보다 양방향 모드로 전자기 교반을 실시할 경우 등축정율이 높으며, 리징높이 역시 낮은 것을 알 수 있다.1 and 5 and Table 4, it can be seen that the leasing height is reduced when the electromagnetic stirring in the bidirectional mode than when performing the electromagnetic stirring in one direction mode. That is, when the electromagnetic agitation is performed in the bidirectional mode than the electromagnetic agitation in the one-way mode, the equiaxed crystallinity is high, and the leasing height is also low.
< 표 4 ><Table 4>
다음은 본 발명에 따른 주편의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 후술할 내용 중 전술된 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a method for manufacturing a cast steel according to the present invention will be described with reference to the drawings. Duplicate descriptions will be omitted or briefly described below.
도 6은 본 발명에 따른 주편의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a cast steel according to the present invention.
본 발명에 따른 주편의 제조방법은 도 1과 도 6을 참조하면, 용강을 준비하는 단계(S1)와, 준비된 용강을 주형에 주입하여 주편을 형성하는 단계(S2)와, 주편을 1차 전자기 교반하는 단계(S3)와, 주편을 2차 전자기 교반하는 단계(S4)를 포함한다. 이때, 도시되지는 않았지만, 주편을 소정 길이로 절단하는 단계(S5)와 절단된 주편을 집하장으로 이송하는 단계(S6)를 포함할 수 있다. 이때, 전술된 바와 같이, 주편을 전자기 교반하는 단계는 응고셀과 응고셀 내부의 액상층 중 액상층을 교반하는 것을 의미한다.1 and 6, a method of manufacturing a cast steel according to the present invention, preparing a molten steel (S 1 ), and injecting the prepared molten steel into a mold to form a cast (S 2 ) and the cast steel 1 Primary electromagnetic stirring step (S 3 ), and the secondary electromagnetic stirring step (S 4 ). At this time, although not shown, it may include a step (S 5 ) of cutting the slab to a predetermined length and the step (S 6 ) of transporting the cut slab to the collecting box. At this time, as described above, the step of electromagnetic stirring of the cast means to stir the liquid phase of the solidification cell and the liquid layer inside the solidification cell.
용강을 준비하는 단계(S1)는 별도로 준비된 용강(700)을 레이들(100)에 주입한다. 이때, 주편(710)의 특성을 향상시키기 위해 레이들(100)이 수납된 용강(700)에 별도의 부재료를 첨가할 수도 있다. 또한, 레이들(100)에 수납된 용강(700)은 레이들(100)에 구비된 노즐을 통해 턴디쉬(200)에 주입되며, 턴디쉬(200)에 주입된 용강(700)은 턴디쉬(200)에 구비된 침지 노즐(210)을 통해 주형(300)에 주입된다. 이때, 주형(300)에 주입되는 용강(700)의 양은 침지 노즐(210)을 이용해 조절할 수 있다.In preparing the molten steel (S 1 ), separately prepared molten steel 700 is injected into the
준비된 용강을 주형에 주입하여 주편을 형성하는 단계(S2)는 침지 노즐(210)을 통해 주입된 용강(700)을 주형(300)에 주입하고 냉각시켜 주편(710)형상으로 형성한다. 이때, 침지 노즐(210)의 하부에 구비된 주형(300)은 냉각기구, 예를 들어, 수냉식 냉각기구가 구비될 수 있으며, 이를 통해 주형(300)의 단면에 대응하는 단면을 갖는 주편(710)이 주형(300)의 하부로 배출될 수 있다. 물론, 주형(300)의 하부로 배출된 주편(710)은 이송 롤러(400)를 통해 이송될 수 있다. 이때, 상기 주편(710)은 응고셀과 응고셀 내부의 액상층을 포함한다.Forming the cast steel by injecting the prepared molten steel in the mold (S 2 ) is injected into the molten steel 700 injected through the
주편을 1차 전자기 교반하는 단계(S3)는 주형(300)의 하부로 배출되어 이송되는 주편(710)을 소정 위치에서 1차 전자기 교반한다. 이때, 1차 전자기 교반은 주조방향을 기준으로 주형(300)내 주편(710)의 응고셀 메니스커스에서 하부 방향으 로 2 내지 5m 사이에 위치된 주편(710) 영역에서 실시되는 것이 효과적이며, 이를 위해 1차 전자기 교반을 실시하기 위한 제 1 전자기 교반 장치(510)는 주편(710)의 메니스커스에서 하부 방향으로 2 내지 5m 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 1차 전자기 교반은 주편(710) 내의 용강 즉, 액상층이 일방향으로 회전되도록 일방향으로만 실시할 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술된 바와 같이 주편(710) 내의 용강이 주편(710) 폭방향 즉, 액상층 폭방향의 좌측 또는 우측으로 교대로 회전될 수 있도록 양방향으로 실시될 수도 있다. 이때, 1차 전자기 교반은 200 내지 2200(N)의 세기로 실시될 수 있으며, 600 내지 800(N)으로 실시되는 것이 효과적이다. 또한, 전자기 교반을 양방향으로 실시할 경우, 제 1 전자기 교반 장치(510)를 주기적으로 가동 및 비가동시킬 수 있다. 이 경우, 제 1 전자기 교반 장치(510)의 가동시간과 비가동시간의 비는 5미만 또는 5 이상일 수 있다. 가동시간과 비가동시간의 비가 5미만일 경우 제 1 전자기 교반 장치(510)의 가동시간과 비가동시간의 비는 2:1 내지 5:1이고, 가동시간과 비가동시간의 비가 5이상일 경우 제 1 전자기 교반 장치(510)의 가동시간과 비가동시간의 비는 5:1 내지 8:1인 것이 효과적이다.The primary electromagnetic stirring step (S 3 ) of the slab is a primary electromagnetic stirring at a predetermined position the
주편을 2차 전자기 교반하는 단계(S4)는 1차 전자기 교반된 주편(710)을 2차 전자기 교반한다. 이때, 2차 전자기 교반은 주조방향을 기준으로 1차 전자기 교반을 실시하는 위치보다 먼 영역에서 실시하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 2차 전자기 교반은 주조방향을 기준으로 주형(300)내 주편(710)의 메니스커스에서 하부 방향으로 2 내지 5m 사이에 위치된 주편(710) 영역에서 실시되는 것이 효과적이며, 이를 위해 1차 전자기 교반을 실시하기 위한 제 1 전자기 교반 장치(510)는 주편(710)의 메니스커스에서 하부 방향으로 2 내지 5m 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 2차 전자기 교반 역시 1차 전자기 교반과 동일하게 주편(710) 내의 용강이 일방향으로 회전되도록 일방향으로만 실시할 수 있으며, 상기 일방향은 1차 전자기 교반의 방향과 동일하거나 다를 수 있다. 또한, 주편(710) 내의 용강이 주편(710) 폭방향의 좌측 또는 우측으로 교대로 회전될 수 있도록 양방향으로 실시될 수도 있다. 이때, 2차 전자기 교반을 실시하는 조건, 즉, 전자기 교반의 세기와 제 2 전자기 교반 장치(520)의 가동시간과 비가동시간의 비는 1차 전자기 교반을 실시하는 조건과 동일한 것이 바람직하다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 1차 전자기 교반을 실시하는 조건 범위에서 2차 전자기 교반의 조건은 변경될 수 있다. 물론, 1차 전자기 교반 후 2차 전자기 교반은 생략될 수도 있다. 이와 같이 본 발명은 내부에 용강이 존재하는 주편(710)에 전자기 교반을 실시하여 주편(710)내 등축정율을 증가시킬 수 있다.The second electromagnetic stirring step (S 4 ) of the slab is a secondary electromagnetic stirring of the primary electromagnetic stirred
주편을 소정 길이로 절단하는 단계(S5)는 2차 전자기 교반되어 내부까지 응고되어 이송 롤러(400)를 통해 이송된 주편(710)을 소정 길이로 절단하며, 절단된 주편을 집하장으로 이송하는 단계(S6)는 소정 길이로 절단된 주편(710)을, 예를 들어, 테이블 롤러에 의해 집하장으로 이송한다.Cutting the slab to a predetermined length (S 5 ) is a second electromagnetic stirring is solidified to the inside to cut the
이와 같이 본 발명은 통상적인 턴디쉬 용강과열도 범위와 주조속도에서 내부 에 용강이 존재하는 주편(710)의 특정 위치에 소정 세기의 1차 전자기 교반과 2차 전자기 교반을 실시하여 주편(710)내 등축정율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 주편(710)의 특정 위치에 소정 세기의 1차 전자기 교반 및 2차 전자기 교반을 실시함으로써 주편(710)내 등축정율을 증가시켜 주조속도 및 턴디쉬 용강온도 등의 조업조건의 제약을 최소화하면서도 무방향성 전기강판 냉편안 소재 가공시 리징결합을 방지할 수 있다.As described above, the present invention performs the primary electromagnetic stirring and the secondary electromagnetic stirring of a predetermined intensity at a specific position of the
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.
도 1은 본 발명에 따른 연속주조장치의 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a continuous casting device according to the present invention.
도 2는 전자기 교반의 세기와 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프.2 is a graph showing the correlation between the intensity of electromagnetic stirring and the equiaxed rate;
도 3은 전자기 교반 위치와 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프.3 is a graph showing the correlation between the electromagnetic stirring position and the equiaxed rate.
도 4는 교반방식과 주편 폭방향 등축정율의 상관관계를 도시한 그래프.4 is a graph showing the correlation between the stirring method and the slab width direction isometric constant.
도 5는 연속주조 주편의 등축정율과 리징 결함간의 상관관계를 도시한 그래프.Fig. 5 is a graph showing the correlation between equiaxed constants and leasing defects of continuous casting casts.
도 6은 본 발명에 따른 주편의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.6 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a cast steel according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 레이들 110: 노즐100: ladle 110: nozzle
200: 턴디쉬 210: 침지 노즐200: tundish 210: immersion nozzle
300: 주형 400: 이송 롤러300: mold 400: feed roller
500: 전자기 교반 장치 510: 제 1 전자기 교반 장치500: electromagnetic stirring device 510: first electromagnetic stirring device
520: 제 2 전자기 교반 장치 600: 절단기520: second electromagnetic stirring device 600: cutting machine
700: 용강 710: 주편700: molten steel 710: cast steel
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