KR20130061324A - Mold flux for casting non-oriented electrical steel sheet with high al content and method for producing non-oriented electrical steel sheet using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 몰드 플럭스 및 강의 제조방법에 관한 것으로, 특히 1.0 중량부 이상의 알루미늄을 함유하는 전기강판을 주조할 때 사용되는 몰드 플럭스 및 이를 이용한 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a mold flux and a method for manufacturing steel, and more particularly, to a mold flux used when casting electrical steel sheet containing 1.0 parts by weight or more of aluminum and a method for manufacturing electrical steel sheet using the same.
전기강판이란 실리콘을 첨가하여 판재 내의 철손의 감소효과를 더한 것으로서, 타 철강재에 비하여 전자기적 특성을 우수하게 만든 연질자성재료이다. 이때, 재료의 철손, 자속 밀도 등 전자기적 특성을 높이기 위해서는 주로 강재의 성분 중 실리콘 및 알루미늄을 높이는 방법이 사용된다. An electrical steel sheet is a soft magnetic material that adds silicon to reduce iron loss in a sheet, and has excellent electromagnetic characteristics compared to other steels. At this time, in order to increase the electromagnetic characteristics such as iron loss, magnetic flux density of the material is mainly used to increase the silicon and aluminum of the components of the steel.
특히, 전기자동차용 모터코어용으로 사용되는 특수 무방향성 전기강판은 철손과 자속밀도가 각각 2.30 W/kg 이하 및 1.63 Tesla 이상이 요구되는 자성특성이 확보되어야 한다. 이를 위하여 기존의 무방향성 전기강판보다 실리콘의 함량을 4.0% 이상 첨가시켜 자성특성을 확보하여야 하나, 실리콘이 과량 첨가된 강의 연속주조 시 응고지연에 따른 조업안정 측면에서 연속주조가 불가능하므로, 실리콘과 유사한 역할, 즉, 강재의 비저항을 높여 철손을 낮추는 역할을 하는 원소인 알루미늄(Aluminum)을 상당량 첨가하는 강종을 개발하게 되었다. 이때, 알루미늄 첨가에 따른 전기강판의 철손 감소효과는 도 1에 표시된 바와 같다. 이에, 철손 및 자속밀도 요구치를 만족하기 위하여, 실리콘 2.0 내지 3.4 중량% 및 알루미늄 1.0 중량%를 첨가한 특수 무방향성 전기강판을 개발하였다. In particular, special non-oriented electrical steel sheets used for motor cores for electric vehicles must have magnetic properties requiring iron loss and magnetic flux density of 2.30 W / kg or less and 1.63 Tesla or more, respectively. To this end, the magnetic content should be secured by adding more than 4.0% of silicon than conventional non-oriented electrical steel sheet.However, continuous casting is not possible in terms of stability of operation due to the delay of solidification when continuous casting of excessively added steel. A similar grade, that is, steel grades that add a considerable amount of aluminum, an element that plays a role of lowering iron loss by increasing the specific resistance of steel, has been developed. At this time, the iron loss reduction effect of the electrical steel sheet according to the addition of aluminum is shown in FIG. Accordingly, in order to satisfy the iron loss and magnetic flux density requirements, special non-oriented electrical steel sheets containing 2.0 to 3.4% by weight of silicon and 1.0% by weight of aluminum were developed.
연속주조 공정은 도 2에 표시된 바와 같이, 턴디쉬내 수강되어 있는 용강이 침지 노즐을 통해 몰드로 유입되면 수냉되어 있는 몰드 내에서 용강의 응고가 개시되어 중간 제품인 주편이 얻어지면서 이루어진다. 이때, 연속주조 중 몰드내 용강 위에 몰드 플럭스가 투입되어 미용융층, 반용융층, 용융슬래그층 형성하면서 이 용융슬래그가 상하로 진동하는 몰드와 응고쉘간의 틈사이로 유입되어 얇은 막(슬래그 필름)을 형성하여, 이 슬래그 필름은 연속주조기 아래방향으로 인발되는 주편과 함께 따라 내려 가면서 주편을 냉각시키기 위해 뿌려지는 물에 의해 몰드 플럭스가 씻겨가면서 소모된다. As shown in FIG. 2, when the molten steel received in the tundish enters the mold through the immersion nozzle, solidification of the molten steel is started in the water-cooled mold to obtain a cast product as an intermediate product. At this time, the mold flux is injected into the molten steel in the mold during continuous casting to form an unmelted layer, a semi-melted layer, and a molten slag layer, and the molten slag flows into the gap between the mold vibrating up and down and the solidification shell to form a thin film (slag film). In turn, the slag film is consumed as the mold flux is washed away by the water sprayed to cool the slab as it descends along with the slab drawn down the continuous casting machine.
몰드 플럭스는 용강 위에 투입되는 분말 또는 과립형상의 인공합성 슬래그로서, 이와 같이 수냉되는 몰드와 접촉되고 표면만이 응고된 얇은 주편이 파단되는 것을 방지하기 위한 윤활작용을 한다. 또한, 몰드 플럭스는 주편과 몰드간의 마찰력을 감소시키는 윤활작용 이외에도 용강으로부터 분리부상되는 비금속 개재물의 흡수용해, 용강을 도포하여 대기와의 재산화 방지, 대기로의 열방출을 억제시켜 용강을 보온 유지시키는 역할 뿐만 아니라, 주편에서 몰드로의 열전달 매체 역할을 한다. The mold flux is a synthetic synthetic slag in the form of powder or granules put on molten steel, which lubricates to prevent breakage of the thin slabs contacted with the water-cooled mold and solidified only on the surface thereof. In addition to the lubrication action that reduces the friction between the cast and the mold, the mold flux absorbs and dissolves non-metallic inclusions separated from the molten steel, prevents reoxidation from the atmosphere by applying molten steel, and suppresses heat release to the atmosphere to maintain molten steel. As well as the heat transfer medium from the cast to the mold.
한편, 전기강판 주조시 사용되는 종래의 몰드 플러스 조성은 하기 표 1과 같다.
On the other hand, the conventional mold plus composition used in electrical steel casting is shown in Table 1 below.
여기서 융제란 Na2O, Li2O 및 K2O 등의 함량을 의미한다.The flux herein refers to contents of Na 2 O, Li 2 O, K 2 O, and the like.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래 몰드 플럭스에는 SiO2가 35 내지 45 중량%가 되도록 선정되었다. 그러나, 알루미늄이 1.0 중량% 이상 함유된 고급 전기강판을 기존의 몰드 플럭스를 사용하여 연속주조하는 과정에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.As shown in Table 1, the conventional mold flux was selected so that SiO 2 is 35 to 45% by weight. However, in the process of continuous casting the high-grade electrical steel sheet containing more than 1.0% by weight of aluminum using the existing mold flux has the following problems.
기존의 몰드 플럭스를 사용하여 연속주조 시 강중에 다량으로 존재하는 알루미늄과 몰드 플럭스 중의 실리카(SiO2) 성분의 반응(3SiO2 + 4Al = 3Si + 2A12O3)에 의해, 주조 중 몰드 플럭스의 염기도(CaO/SiO2) 및 Al2O3의 함량이 증가하는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 강중의 알루미늄 함량이 높을수록 더욱 심해진다. 주조가 진행되는 동안 몰드 플러스는 상기의 반응에 의하여 원(Original) 파우더의 물성과는 다른 고융점 영역(Gehlenite 영역)으로 이동하여 몰드와 주편 사이 몰드 플럭스의 유입성을 떨어지게한다. 이는 몰드와 주편사이의 윤활 부족을 가져와 몰드 동판과 주편이 붙어 주편이 인발하는 힘에 의해 상기 주편이 찢어져 용강 유출을 초래한다. 이러한 원인으로 종래의 몰드 플럭스를 사용하여 주조속도를 1.3 m/min에서 Al이 최대 1.3 중량%까지 함유된 A1 첨가강 까지는 최대로 3 히트수(Heats) 까지는 주조가 가능하다. 그렇지만 주조 중 몰드 플럭스의 유입불량으로 몰드와 주편이 붙어 용강 유출조업이상 알람(Alarm)이 자주 발생하고, 알람이 발생하면 조업사고 방지를 위해 주조속도를 자동으로 0.3 m/min까지 낮추기 때문에 조업성이 불량하다. 또한, 낮은 속도에 해당하는 주편은 품질이 불량해서 스크랩 처리하므로 실수율 하락의 원인으로 작용하고 있다. Reaction of silica (SiO 2 ) component in aluminum and mold flux present in steel during continuous casting using conventional mold flux (3SiO 2) + 4Al = 3Si + 2A1 2 O 3 ), a phenomenon in which the basicity (CaO / SiO 2 ) and Al 2 O 3 content of the mold flux increases during casting. This phenomenon is exacerbated by the higher aluminum content in the steel. During the casting process, the mold plus moves to a high melting point region (Gehlenite region) which is different from the physical properties of the original powder by the above reaction, thereby reducing the inflow of the mold flux between the mold and the slab. This results in a lack of lubrication between the mold and the cast steel, the mold copper plate and the cast steel is stuck, the slab is torn by the force drawn out of the cast steel, causing molten steel outflow. For this reason, casting can be performed up to 3 hits (Heats) up to the Al-added steel containing up to 1.3 wt% of Al at a casting speed of 1.3 m / min using a conventional mold flux. However, due to the inflow of mold flux during casting, the mold and cast steel are stuck, and the molten steel leakage operation alarm frequently occurs, and when the alarm occurs, the casting speed is automatically lowered to 0.3 m / min to prevent operation accidents. This is bad. In addition, the cast steel at a lower speed is poor quality and scrap processing, which is the cause of the falling error rate.
도 3은 알루미늄이 1.3 중량% 첨가된 강을 종래의 몰드 플럭스로 주조 작업할 경우, 몰드 플럭스의 성분, 융점 및 점도를 측정한 결과이다. 주조시간이 증가할수록 염기도는 0.89에서 1.65로 2A12O3는 5.73 중량%에서 27.9 중량%로 고융점인 겔레나이트 상으로 변화된 것을 보여준다. 또한, 융점 및 점도가 매우 높아지는 것을 보여준다.
3 is a result of measuring the composition, the melting point and the viscosity of the mold flux when casting the steel added 1.3% by weight of aluminum in a conventional mold flux. As the casting time increased, the basicity changed from 0.89 to 1.65 and 2A1 2 O 3 changed from 5.73% to 27.9% by weight in the high melting point gelenite phase. It also shows very high melting points and viscosities.
이에 본 발명자는 저염기도를 유지하면서, 염기도가 증가하여도 슬라그 조성이 고융점 영역으로 이동하는 것을 방지하고, 원 파우더의 융점 및 점도를 낮게 유지하여 주조 중 몰드 슬라그의 반응에 의해 물성치의 증가를 완화시켜 지속적인 윤활 능력을 유지하여 1.0% 이상의 알루미늄을 함유한 강의 연속주조가 가능한 몰드 플럭스를 개발하였다. Accordingly, the present inventors prevent the slag composition from moving to the high melting point region even when the basicity is increased while maintaining a low base, and keeps the melting point and viscosity of the original powder low to increase the physical properties by the reaction of the mold slag during casting. The company developed a mold flux that can continuously cast steel containing more than 1.0% aluminum by maintaining its continuous lubrication ability.
따라서, 본 발명의 목적은 1.0% 이상의 알루미늄을 함유한 강의 연속주조가 가능한 몰드 플럭스를 제공하는 것이다.
It is therefore an object of the present invention to provide a mold flux capable of continuous casting of steel containing at least 1.0% aluminum.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 As means for solving the above problems,
전체 조성 100 중량부에 대하여, CaO 15 내지 25 중량부, SiO2 30 내지 45 중량부, Al2O3 5.5 중량부 이하, Na2O 13 내지 18 중량부 및 F 10 내지 12 중량부를 포함하고, 염기도(CaO/SiO2)는 0.5 내지 0.6이며, 1300℃에서 점도는 1.4 내지 1.5 poise인 전기강판 제조용 몰드 플럭스를 제공한다.15 to 25 parts by weight of CaO, 30 to 45 parts by weight of SiO 2 , 5.5 parts by weight or less of Al 2 O 3 , 13 to 18 parts by weight of Na 2 O and 10 to 12 parts by weight of F, based on 100 parts by weight of the total composition, The basicity (CaO / SiO 2 ) is 0.5 to 0.6 and provides a mold flux for producing electrical steel sheet having a viscosity of 1.4 to 1.5 poise at 1300 ° C.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은 As another means for solving the above problems,
전술한 몰드 플럭스의 용융물을 몰드에 투입한 후 강판을 주조하는 단계를 포함하는 전기강판의 제조방법을 제공한다.
It provides a method for producing an electrical steel sheet comprising the step of casting the steel sheet after the melt of the above-described mold flux to the mold.
본 발명에 따른 몰드 플럭스는 저염기도를 유지하면서, 염기도가 증가하여도 슬라그 조성이 고융점 영역으로 이동하는 것을 방지하고, 원 파우더의 융점 및 점도를 낮게 유지하여 주조 중 몰드 슬라그의 반응에 의해 물성치의 증가를 완화시켜 지속적인 윤활 능력을 유지하여 강의 연속주조가 가능하게 한다.
The mold flux according to the present invention prevents the slag composition from moving to the high melting point region even when the basicity is increased while maintaining a low basicity, and keeps the melting point and viscosity of the original powder low, thereby reacting the mold slag during casting. It is possible to continuously cast steel by alleviating the increase of physical properties and maintaining continuous lubrication ability.
도 1은 알루미늄 첨가에 따른 전기강판의 철손 감소를 나타내는 그래프이다.
도 2는 연속주조용 몰드에서의 몰드 플럭스의 역할을 나타내는 모식도이다.
도 3은 종래의 몰드 플러스의 성분, 융점 및 점도 분석결과를 나타내는 그래프이다. 1 is a graph showing the iron loss of the electrical steel sheet according to the addition of aluminum.
2 is a schematic view showing the role of the mold flux in the continuous casting mold.
3 is a graph showing the results of component, melting point and viscosity analysis of the conventional mold plus.
본 발명은 전체 조성 100 중량부에 대하여 CaO 15 내지 25 중량부, SiO2 30 내지 45 중량부, Al2O3 5.5 중량부 이하, Na2O 13 내지 18 중량부 및 F 10 내지 12 중량부를 포함하고, 염기도(CaO/SiO2)는 0.5 내지 0.6이며, 1300℃에서 점도는 1.4 내지 1.5 poise인 전기강판 제조용 몰드 플럭스에 관한 것이다.
The present invention includes 15 to 25 parts by weight of CaO, 30 to 45 parts by weight of SiO 2 , up to 5.5 parts by weight of Al 2 O 3 , 13 to 18 parts by weight of Na 2 O and 10 to 12 parts by weight of F 2 based on 100 parts by weight of the total composition. The basicity (CaO / SiO 2 ) is 0.5 to 0.6 and relates to a mold flux for producing electrical steel sheet having a viscosity of 1.4 to 1.5 poise at 1300 ° C.
본 발명에서 산화칼슘(CaO) 및 산화규소(SiO2)는 몰드 플럭스의 염기도를 조성하는 성분이다. 본 발명에서는 종래의 SiO2 함량을 유지하면서 CaO의 함량은 낮추어 염기도(CaO/SiO2)를 0.5 내지 0.6으로 유지하는 것이 바람직하다. In the present invention, calcium oxide (CaO) and silicon oxide (SiO 2 ) are components that form the basicity of the mold flux. In the present invention, while maintaining the conventional SiO 2 content, the content of CaO is lowered to maintain the basicity (CaO / SiO 2 ) at 0.5 to 0.6.
상기 CaO은 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 15 내지 25 중량부, 바람직하게는 18 내지 22 중량부로 포함될 수 있다. 상기 CaO의 함량이 15 중량부 미만이면, 염기도가 극도로 낮아져 점도가 증가하므로, 윤활을 위한 요구 점도치를 얻기 힘들고, 25 중량부를 초과하면, 용강과의 반응에 의해 SiO2가 소모되므로 염기도가 높아져 고온 결합물의 형성이 시작될 우려가 있다. The CaO may be included in an amount of 15 to 25 parts by weight, preferably 18 to 22 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux. If the content of CaO is less than 15 parts by weight, the basicity is extremely low and the viscosity is increased. Therefore, it is difficult to obtain the required viscosity value for lubrication. If the content is more than 25 parts by weight, the basicity is increased because SiO 2 is consumed by the reaction with molten steel. There is a fear that the formation of the high temperature bond will begin.
또한, SiO2는 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 30 내지 45 중량부, 바람직하게는 35 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 SiO2의 함량이 30 중량부 미만이면, 염기도가 높아져 고온 결합물의 형성이 시작될 우려가 있으며, 45 중량부를 초과하면, 저 염기도로 인해 점도가 크게 증가하여 몰드 플럭스의 윤활능이 저하될 우려가 있다. In addition, SiO 2 may be included in 30 to 45 parts by weight, preferably 35 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux. If the content of SiO 2 is less than 30 parts by weight, there is a risk that the formation of a high temperature bond is started by increasing the basicity, and if it exceeds 45 parts by weight, the viscosity may increase greatly due to the low basicity, thereby deteriorating the lubricating ability of the mold flux. .
본 발명에서 산화알루미늄(Al2O3)은 몰드 플럭스의 점도를 조절하는 성분이다.In the present invention, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is a component that controls the viscosity of the mold flux.
상기 Al2O3은 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 5.5 중량부 이하, 바람직하게는 5 중량부 이하로 포함될 수 있다. 상기 Al2O3의 함량이 5.5 중량부를 초과하면, 몰드 플럭스의 점도가 과도하게 증가하고 용강 내의 비금속 개재물 흡수능이 저하될 우려가 있다. 상기 Al2O3 함량의 하한은 3 중량부 이상, 바람직하게는 4 중량부 이상으로 몰드 플럭스에 포함되는 것이 좋다. The Al 2 O 3 may be included in an amount of 5.5 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux. When the content of the Al 2 O 3 exceeds 5.5 parts by weight, the viscosity of the mold flux is excessively increased, there is a fear that the absorption capacity of the non-metallic inclusions in the molten steel. The lower limit of the Al 2 O 3 content is preferably included in the mold flux at least 3 parts by weight, preferably at least 4 parts by weight.
본 발명에서 Na2O는 몰드 플럭스의 용융점을 제어하는 성분이다. Na 2 O in the present invention is a component that controls the melting point of the mold flux.
상기 Na2O는 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 13 내지 18 중량부, 바람직하게는 14.5 내지 16.5 중량부, 보다 바람직하게는 15 내지 16 중량부로 포함될 수 있다. 상기 Na2O의 함량이 13 중량부 미만이면, 몰드 플럭스의 소비량(주조되는 용강 중량 당 몰드 플럭스의 사용 중량)이 매우 과다해지며, 주조되는 주편 표면에 매우 깊은 오실래이션 마크(Oscillation Mark)가 생성되어 주편의 품질을 저하시킬 우려가 있으며, 18 중량부를 초과하면, 몰드 플럭스의 용융점이 낮아져 점도와 표면장력 등의 물성이 지나치게 저하될 우려가 있다.The Na 2 O may be included in an amount of 13 to 18 parts by weight, preferably 14.5 to 16.5 parts by weight, and more preferably 15 to 16 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux. When the content of Na 2 O is less than 13 parts by weight, the consumption of mold flux (the use weight of mold flux per molten molten steel weight) becomes very excessive, and an oscillation mark very deep on the surface of the cast steel being cast. There is a risk that the quality of the cast slab is reduced, and if it exceeds 18 parts by weight, the melting point of the mold flux is lowered, and the physical properties such as viscosity and surface tension may be excessively lowered.
또한, 본 발명에서 Na2O 및 CaO의 중량비(Na2O/CaO)는 0.6 내지 0.9이며, 바람직하게 0.7 내지 0.8일 수 있다. 상기 중량비가 0.6 미만이면, 염기도가 높아져 몰드 플럭스의 고융점화로 조성이 변화될 우려(고온 겹합물의 생성)가 있으며, 0.9을 초과하면, 점도가 증가해 몰드 플럭스의 윤활능이 저하될 우려가 있다. Further, the weight ratio of (Na 2 O / CaO) of Na 2 O and CaO in the present invention is 0.6 to 0.9, and may preferably be 0.7 to 0.8. If the weight ratio is less than 0.6, the basicity may be high, and the composition may be changed due to the high melting point of the mold flux (the formation of a high temperature laminate). If the weight ratio exceeds 0.9, the viscosity may increase and the lubricating ability of the mold flux may be lowered.
본 발명에서 F는 연주 조업시 결정질 몰드 슬래그 필름을 확보하여 전열량을 억제하도록 큐스피다인(Cuspidine, 3CaO-2SiO2-CaF2)을 주된 결정상으로 정출하는 성분으로, 몰드 플럭스의 용융점을 제어하기 위해 사용된다.In the present invention, F is a component for crystallizing cuspidine (Cuspidine, 3CaO-2SiO 2 -CaF 2 ) as the main crystalline phase so as to secure a crystalline mold slag film during the production operation to suppress heat transfer, and to control the melting point of the mold flux. Used for.
상기 F는 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 10 내지 12 중량부, 바람직하게는 10.5 내지 11.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 F의 함량이 10 중량부 미만이면, 응고온도가 감소하여 전열량의 증가 및 초기 완냉이 불가능한 문제가 있고, 12 중량부를 초과하면, 슬라그의 융점은 변동이 없으나 점도가 너무 낮아져 소모량이 급증하고 주편의 표면결함을 야기할 우려가 있다.
The F may be included in an amount of 10 to 12 parts by weight, preferably 10.5 to 11.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux. If the content of F is less than 10 parts by weight, there is a problem in that the solidification temperature is reduced to increase the amount of heat transfer and initial cooling is impossible, and when it exceeds 12 parts by weight, the melting point of the slag is unchanged, but the viscosity is too low, and the consumption increases rapidly. It may cause surface defects of cast steel.
본 발명에 따른 몰드 플럭스는 상기 전술한 성분들 외에 MgO, Li2O, B2O3, 및 활성 탄소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기타 불순성분을 추가로 포함할 수 있다. The mold flux according to the present invention may further comprise at least one other impure component selected from the group consisting of MgO, Li 2 O, B 2 O 3 , and activated carbon in addition to the above-mentioned components.
몰드 플럭스 내에서 MgO 및 B2O3는 점도와 용융점을 제어할 수 있고, Li2O는 용융점, 점도 및 열전도도 등을 제어할 수 있다. 또한, 활성 탄소는 용융속도를 제어하는데 사용될 수 있다.In the mold flux, MgO and B 2 O 3 can control the viscosity and melting point, Li 2 O can control the melting point, viscosity and thermal conductivity. Activated carbon can also be used to control the melt rate.
상기 기타 불순성분들은 몰드 플럭스 전체 조성 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 8 내지 13 중량부로 포함될 수 있다.
The other impurities may be included in 5 to 15 parts by weight, preferably 8 to 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition of the mold flux.
본 발명에서 몰드 플럭스의 염기도는 0.5 내지 0.6일 수 있다. 염기도를 낮출수록, 응고온도가 낮아져 주조 중 몰드 플럭스가 고융점화되는 것을 방지하는데 효과적이므로 주조중 염기도 상승을 고려하여 상한이 0.6 이하인 것이 바람직하다. 그러나, 염기도가 너무 낮아지면, 몰드 플럭스의 점도가 높아져 주조 중 슬라그 유입이 잘 안되어 조업사고를 유발하므로 염기도의 하한은 0.5 이상이 것이 바람직하다. In the present invention, the basicity of the mold flux may be 0.5 to 0.6. The lower the basicity, the lower the solidification temperature and the more effective it is to prevent a high melting point of the mold flux during casting. Therefore, the upper limit is preferably 0.6 or less in consideration of the increase in the basicity during casting. However, if the basicity is too low, the viscosity of the mold flux is high, so that the slag inflow during casting is poor, causing operation accident, so the lower limit of basicity is preferably 0.5 or more.
본 발명에서 몰드 플럭스의 점도는 1300℃에서 1.4 내지 1.5 poise일 수 있다. 점도는 몰드 플럭스의 가장 중요한 기능인 윤활능을 결정하므로, 상기 점도를 유지하는 것이 매우 중요하다. 점도가 1.4 poise 미만이면, 윤활능은 좋으나, 용강 내 몰드 플럭스의 혼입이 증가하여 주편 품질을 저하시킬 우려가 있으며, 1.5 poise를 초과하면, 유입량 및 윤활능이 감소하여 초기 응고쉘 건전성 확보가 어려워질 우려가 있다. In the present invention, the viscosity of the mold flux may be 1.4 to 1.5 poise at 1300 ℃. Viscosity determines the lubrication capacity, which is the most important function of the mold flux, so maintaining the viscosity is very important. If the viscosity is less than 1.4 poise, the lubrication performance is good, but there is a fear that the incorporation of the mold flux in the molten steel increases the quality of the cast steel, and if it exceeds 1.5 poise, the flow rate and the lubrication capacity are reduced, making it difficult to secure the initial solidification shell integrity. There is concern.
본 발명에서 몰드 플럭스의 용융점은 900℃ 이하이다. 용융점이 중요한 이유는 적정 슬래그 풀(Slag Pool) 형성 및 초기 용융 속도를 결정하기 때문이다. 용융점이 너무 높을 경우, 슬래그 풀 형성이 불충분하여 유입량이 감소하거나 전열량이 불균일 또는 불충분해 건전한 응고쉘 형성이 불가능하다. 상기 용융점의 하한은 특별히 제한되지 않으며, 800℃ 이상인 것이 좋다. 용융점이 너무 낮으면, 슬래그 풀이 과다 형성되어 소모량 및 오실레이션 마크의 깊이가 증가하는 문제가 발생한다. Melting point of the mold flux in the present invention is 900 ℃ or less. Melting point is important because it determines the proper slag pool formation and initial melt rate. If the melting point is too high, the slag pool formation is insufficient to reduce the flow rate or to form a solidified shell in which the heat transfer amount is uneven or insufficiently decomposed. The minimum of the said melting point is not specifically limited, It is good that it is 800 degreeC or more. If the melting point is too low, there is a problem that the slag pool is excessively formed, which increases the consumption amount and the depth of the oscillation mark.
본 발명에서 전기강판은 전기강판을 구성하는 전체 조성 100 중량부에 대하여 실리콘 2 내지 4 중량부 및 알루미늄 1 중량부 이상을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 몰드 플럭스는 상기 조성을 지니는 전기강판의 제조시 원 파우더의 융점 및 밀도 물성치를 낮게 유지시켜 줌으로써, 강판의 연속주조를 용이하게 할 수 있다.
In the present invention, the electrical steel sheet may include 2 to 4 parts by weight of silicon and 1 or more parts by weight of aluminum based on 100 parts by weight of the total composition of the electrical steel sheet. The mold flux according to the present invention maintains the melting point and density property of the original powder in the manufacture of the electrical steel sheet having the above composition, thereby facilitating continuous casting of the steel sheet.
또한, 본 발명은 전술한 몰드 플럭스의 용융물을 몰드에 투입한 후 강판을 주조하는 단계를 포함하는 전기강판의 제조방법에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing an electrical steel sheet comprising the step of casting a steel sheet after the melt of the above-described mold flux into the mold.
먼저, 상술한 조성의 몰드 플럭스를 연주기와 연결된 몰드 플럭스 용융장치에서 용융시킨다. 용융장치는 예를 들어 몰드 플럭스 공급원과, 이 공급원으로부터 가용해된 액상 상태 또는 과립 혹은 분말 상태의 몰드 플럭스 원료를 수용하는 도가니와, 도가니 둘레에 구비되어 몰드 플럭스를 용융시키기 위한 열선과 같은 몰드 플럭스 가열수단과, 도가니 내에서 원하는 상태로 용해된 용융 몰드 플럭스를 배출하는 배출구와, 배출구를 개폐하여 배출되는 용융 몰드 플럭스의 양을 제어하는 스토퍼를 포함할 수 있다. 스토퍼는 배출구의 상부에서 상하로 이동하여 배출구의 가장자리와 스토퍼의 하단부 사이의 거리를 조절함으로써, 배출되는 용융 몰드 플럭스의 양을 제어할 수 있으며, 이때 스토퍼는 유압 또는 공압 실린더 등에 의해 상하 이동이 정밀하게 제어될 수 있다.First, the mold flux of the above-mentioned composition is melted in a mold flux melting apparatus connected to a player. The melting apparatus is, for example, a mold flux source such as a mold flux source, a crucible containing a liquid flux or granule or powder mold flux raw material dissolved therefrom, and a mold flux such as a heating wire provided around the crucible to melt the mold flux. It may include a heating means, a discharge port for discharging the molten mold flux dissolved in a desired state in the crucible, and a stopper for controlling the amount of the molten mold flux discharged by opening and closing the discharge port. The stopper moves up and down from the top of the outlet to adjust the distance between the edge of the outlet and the bottom of the stopper, thereby controlling the amount of melt mold flux discharged, where the stopper is precisely moved up and down by hydraulic or pneumatic cylinders. Can be controlled.
다음, 몰드 플럭스의 용융물을 몰드에 투입한 후 주조한다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 턴디쉬 내의 용강을 침지노즐을 통해 몰드 내에 주입하여 일정 형상의 주편으로 제조하는데, 이때 본 발명에 따른 몰드 플럭스를 연속주조 몰드 내의 미응고 용강 위로 투입한다. 액상 플럭스 상부에 고상 플럭스를 도포할 수 있는데, 이렇게 하면 슬래그 풀에 액상 플럭스를 연속 주입하여 슬래그 물성변화 최소화에 유리하다. 몰드 플럭스 주입 중단시 슬래그 풀에 Al2O3 픽업이 급속히 증가하기 시작하므로, 지속적으로 슬래그 풀에 액상 슬래그를 공급해 주는 것이 중요하다.Next, the melt of the mold flux is introduced into the mold and then cast. Specifically, as shown in Figure 2, the molten steel in the tundish is injected into the mold through the immersion nozzle to produce a cast of a certain shape, wherein the mold flux according to the present invention is introduced onto the unsolidified molten steel in the continuous casting mold. . It is possible to apply a solid flux on top of the liquid flux, which is advantageous to minimize the change in slag properties by continuously injecting the liquid flux into the slag pool. It is important to continuously supply liquid slag to the slag pool as the Al 2 O 3 pickup starts to increase rapidly in the slag pool when the mold flux injection stops.
본 발명에 의해 제조된 전기강판은 전기강판 전체 조성 100 중량부에 대하여 실리콘 2 내지 4 중량부 및 알루미늄 1 중량부 이상을 포함한다. The electrical steel sheet produced by the present invention contains 2 to 4 parts by weight of silicon and 1 or more parts by weight of aluminum based on 100 parts by weight of the total steel sheet composition.
본 발명에서 주조시 주조속도는 1 내지 1.5 m/min일 수 있다. 상기 주조속도가 1 미만이면, 조업성이 저하되고 주편의 품질이 저하될 우려가 있으며, 1.5 m/min을 초과하면, 조업성은 우수하나 속도가 1 m/min인 경우와 같이 주편 품질이 저하될 우려가 있다. Casting speed in the present invention may be 1 to 1.5 m / min. If the casting speed is less than 1, the operability is lowered and the quality of the cast may be lowered. If the casting speed is higher than 1.5 m / min, the operability is excellent, but the cast quality may be reduced as in the case of the speed of 1 m / min. There is concern.
또한, 본 발명에서 히트수는 2 내지 5회/일 일 수 있다. 본 발명에 따른 몰드 플럭스를 사용하면, 작업 이상 없이 연속적인 주조가 가능하므로, 우수한 품질의 전기강판을 2 내지 5회/일의 히트수로 제조할 수 있다.
In addition, the hit number in the present invention may be 2 to 5 times / day. By using the mold flux according to the present invention, continuous casting can be performed without any abnormality, and thus an excellent quality electrical steel sheet can be manufactured with hit water of 2 to 5 times / day.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.
실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples
표 2와 같이, 몰드 플럭스 성분 조성을 도출하였다.As shown in Table 2, the mold flux component composition was derived.
각 조성의 몰드 플럭스를 용융시킨 후, 몰드 플럭스의 용융물을 몰드에 투입한 후 연속 주조하여 전기강판을 제조하였다.
After melting the mold flux of each composition, the melt of the mold flux was introduced into the mold and then continuously cast to prepare an electrical steel sheet.
시험예Test Example
실시예 및 비교예에 의해 제조된 몰드 플럭스를 이용하여 주조시 조업이상(Alarm) 발생 및 조업사고 발생 횟수를 하기 표 3에 기재하였다.
Using the mold flux prepared in Examples and Comparative Examples, the number of alarms and the number of accidents occurred during casting are shown in Table 3 below.
조업이상 알람(Alarm) 발생은 몰드 동판과 주편이 붙어 몰드에 부착된 감지장치에 의해 이상이 감지된 경우를 의미한다. Operation abnormal alarm (alarm) occurs when the abnormality is detected by the detection device attached to the mold and the mold copper plate and the cast.
일반적으로, 3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3 반응에 의해 주조중 몰드 플럭스의 염기도 및 Al2O3가 과도하게 증가하면, 오리지널 파우더의 물성과는 다른 고융점 영역(gehlenite)으로 이동하여 몰드와 주변 사이에 윤활이 부족하게 되어, 몰드 동판과 주편이 붙고 또한 주편이 인발하는 힘에 의해 붙은 주편이 찢어져 몰드 하반을 통과하면 용강이 밖으로 이동하게 된다. In general, when the basicity and Al 2 O 3 of the mold flux during the casting are excessively increased by the 3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3 reaction, it moves to a high melting point region (gehlenite) which is different from the physical properties of the original powder. The lack of lubrication between the mold and the periphery causes the molten steel to move out when the mold copper plate and the slab stick together and the slab adhered by the force of the cast piece is torn and passes through the lower half of the mold.
이 때, 몰드에 부착된 감지장치에 조업이상 알람(Alarm)이 발생하며, 주조속도를 순간적으로 0.3 m/min까지 감속하여 붙은 부위의 응고조직 두께를 보강한 뒤 주조속도를 상승시켜 작업하게 된다.At this time, the operation abnormality alarm occurs in the sensing device attached to the mold, and the casting speed is temporarily reduced to 0.3 m / min. .
또한, 조업사고 발생은 동판과 주편이 붙은 크기가 큰 경우 또는 감지장치의 감지가 안된 경우 몰드 하단에서 찢어진 주편 사이로 용강이 유출되는 경우를 의미한다.In addition, the occurrence of the operation accident refers to a case in which the molten steel flows out between the torn slab from the bottom of the mold when the size of the copper plate and the slab is attached or the detection device is not detected.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예에 의해 제조된 몰드 플럭스를 사용하여 주조할 경우, 조업이상 및 조업사고가 발생하지 않았다. 즉, 본 발명에 따른 몰드 플럭스는 무방향성 전기강판의 조업사고 발생 없이 연속주조를 가능하게 한다.
As shown in Table 3, when casting using the mold flux prepared according to the embodiment, the operation abnormality and the operation accident did not occur. In other words, the mold flux according to the present invention enables continuous casting without occurrence of operation accident of the non-oriented electrical steel sheet.
Claims (9)
15 to 25 parts by weight of CaO, 30 to 45 parts by weight of SiO 2 , 5.5 parts by weight or less of Al 2 O 3 , 13 to 18 parts by weight of Na 2 O and 10 to 12 parts by weight of F, based on 100 parts by weight of the total composition, Basicity (CaO / SiO 2 ) is 0.5 to 0.6, the mold flux for producing electrical steel sheet having a viscosity of 1.4 to 1.5 poise at 1300 ℃.
용융점은 900℃ 이하인 전기강판 제조용 몰드 플럭스.
The method of claim 1,
Melting point is a mold flux for producing electrical steel sheet of 900 ℃ or less.
Na2O 및 CaO의 중량비(Na2O/CaO)가 0.6 내지 0.9인 전기강판 제조용 몰드 플럭스.
The method of claim 1,
Mold flux for producing electrical steel sheet having a weight ratio (Na 2 O / CaO) of Na 2 O and CaO of 0.6 to 0.9.
MgO, Li2O, B2O3 및 활성 탄소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 전기강판 제조용 몰드 플럭스.
The method of claim 1,
Mold flux for production of electrical steel sheet further comprising at least one selected from the group consisting of MgO, Li 2 O, B 2 O 3 and activated carbon.
전기강판은 전기강판 전체 조성 100 중량부에 대하여 실리콘 2 내지 4 중량부 및 알루미늄 1 중량부 이상을 포함하는 전기강판 제조용 몰드 플럭스.
The method of claim 1,
The electrical steel sheet is a mold flux for producing electrical steel sheet comprising 2 to 4 parts by weight of silicon and 1 part by weight of aluminum based on 100 parts by weight of the total composition of the electrical steel sheet.
A method of manufacturing an electrical steel sheet, comprising the step of casting a steel sheet after injecting a melt of the mold flux according to claim 1 or 5 into a mold.
전기강판은 전기강판 전체 조성 100 중량부에 대하여 실리콘 2 내지 4 중량부 및 알루미늄 1 중량부 이상을 포함하는 전기강판 제조방법.
The method according to claim 6,
Electrical steel sheet is an electrical steel sheet manufacturing method comprising 2 to 4 parts by weight of silicon and 1 part by weight or more of aluminum based on 100 parts by weight of the total composition.
주조속도는 1 내지 1.5 m/min인 전기강판의 제조방법.
The method according to claim 6,
Casting speed is 1 to 1.5 m / min method of manufacturing an electrical steel sheet.
히트수는 2 내지 5회/일인 전기강판의 제조방법.The method according to claim 6,
The number of hits is 2 to 5 times / day manufacturing method of electrical steel sheet.
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