KR20160130314A - 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물 - Google Patents

강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR20160130314A
KR20160130314A KR1020167029232A KR20167029232A KR20160130314A KR 20160130314 A KR20160130314 A KR 20160130314A KR 1020167029232 A KR1020167029232 A KR 1020167029232A KR 20167029232 A KR20167029232 A KR 20167029232A KR 20160130314 A KR20160130314 A KR 20160130314A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel structure
magnetic steel
magnetic
electromagnetic
mass
Prior art date
Application number
KR1020167029232A
Other languages
English (en)
Inventor
코뉘 스반
얀-에릭 에릭손
리동 텡
Original Assignee
에이비비 슈바이쯔 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이비비 슈바이쯔 아게 filed Critical 에이비비 슈바이쯔 아게
Publication of KR20160130314A publication Critical patent/KR20160130314A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/12—Working chambers or casings; Supports therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/02—Use of electric or magnetic effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D27/00—Stirring devices for molten material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

본 개시는 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물 (5) 에 관한 것으로서, 상기 비자성 강 구조물은 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크로부터 용융 금속용 용기내의 용융물 내로 자기장의 투과를 가능하게 하도록 배열되고, 상기 비자성 강 구조물 (5) 은 12 내지 40 질량% 범위의 망간을 포함한다.

Description

강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물{NON-MAGNETIC STEEL STRUCTURE FOR A STEEL OR ALUMINIUM MAKING PROCESS}
본 개시는 일반적으로 강 또는 알루미늄과 같은 금속의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 전자기 교반기 또는 브레이크로부터 용융물로의 자기장의 전달을 가능하게 하는 비자성 강 구조물에 관한 것이다.
금속의 제조시, 스크랩과 같은 고체 금속 재료는 전기 아크로에 배열되고, 상기 전기 아크로에서 상기 고체 금속 재료는 제련되고, 용융물이 형성된다. 이 공정에서, 전자기 교반기는 전기 아크로에서 온도를 균등해지게 하기 위하여 정적의 (still) 고체 금속 재료와 용융물의 혼합물을 교반하는데 이용될 수도 있다. 그 다음에, 용융물은 전기 아크로로부터 레이들로 출탕되고, 상기 레이들에서 용융물은 추가로 처리될 수도 있다. 또한, 이 단계에서, 전자기 교반기는 레이들에서 용융물을 교반하도록 배열될 수도 있다. 추가의 단계에서, 용융물은, 예를 들면, 턴디쉬를 통하여, 주조기, 즉 주조 몰드 내로 출탕된다. 또한, 주조 몰드에는 용융물이 반응고 (semi-solidified) 스트랜드로 변할 때 용융물의 유동을 제어하기 위하여 전자기 교반기가 제공될 수도 있다. 반응고 스트랜드는 주조 몰드로부터 배출되고, 그리고 지지 롤들의 경로를 따라서 이동한다. 또한, 스트랜드가 지지 롤들의 경로를 따라서 이동할 때 주조 공정의 이런 후반 부분에서, 전자기 교반기는 반응고 스트랜드의 비고형 내부의 교반을 제공하도록 배열될 수도 있다.
전기 아크로, 알루미늄 노, 레이들 및 주조 몰드는 통상적인 용어가 용융 금속용 용기들이라고 지칭될 수도 있다. 모든 상기 단계들에서, 용융 금속용 용기들의 비자성 윈도우 (즉, 상기 용기들의 벽 또는 바닥이 전자기 교반기 또는 브레이크의 전자기 회로로부터 용융 금속용 용기에 담겨진 용융물 내로 자기장의 투과를 허용하도록 배열됨) 뿐만 아니라 전자기 교반기의 하우징은 그렇지 않다면 이들 구조물들 내로 유도되는 맴돌이 전류들로 인한 손실을 감소시키기 위하여 비자성 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 교반 효율은 증가될 수도 있다. 요즘, 오스테나이트계 스테인레스 강은 일반적으로 비자성 윈도우 뿐만 아니라 전자기 교반기 하우징용 재료로서 사용된다. 요즘 사용되는 오스테나이트계 스테인레스 강의 실례들은 AISI 304, 309 및 316 이다. 이용되는 특정 타입의 오스테나이트계 스테인레스 강은 기계적 성질 요건들에 좌우된다. 오스테나이트계 스테인레스 강은 비자성이고, 그리고 연속 주조시 존재하는 가혹한 환경들에서 잘 입증된 내구성을 갖는다. 하지만, 금속 제조용 용기들의 오스테나이트계 스테인레스 강 윈도우들과, 전자기 교반기들 및 전자기 브레이크들의 하우징은 자기 손실들을 발생시키고, 그리고 또한 전자기 교반이 적용되지 않는 구조물들에서 사용되는 탄소강 보다 일반적으로 2배 내지는 5배 더 높게 비교적 비용이 많이 든다.
전술한 내용을 고려하여, 본 개시의 목적은 기존의 문제점들을 해결하거나 적어도 경감시키는, 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물을 제공하는데 있다.
그런 이유로, 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물이 제공되고, 상기 비자성 강 구조물은 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크로부터 용융 금속용 용기내의 용융물 내로 자기장의 투과를 가능하게 하도록 배열되고, 상기 비자성 강 구조물은 12 내지 40 질량% 범위의 망간을 포함한다.
전자기 디바이스들에서, 그리고 자기장들이 투과될 필요가 있는 재료에서, 또한 고 망간강 (HMS) 으로서 지칭되는, 상기 제공된 범위에서 망간을 포함하는 강을 사용할 수 있도록, HMS 의 물리적 성질들은 신중하게 연구되었고, 그리고 발명자들은 HMS 가 이들 적용들에서 비자성 강으로서 요건들을 충족시킨다는 것을 발견하였다.
비자성 강 구조물에 의해서, 오스테나이트계 스테인레스 강의 크롬 및 니켈 조성물은 12 내지 40 질량% 망간으로 치환될 수도 있다. 질량% 는 비자성 강 구조물의 전체 질량에 대한 망간의 양이다. 이 범위 내의 망간의 질량% 는 비자성 강 구조물이 완전한 오스테나이트 상태가 되게 만들어서 비자성 상태가 되게 만든다. 망간은 연속 주조를 위하여 오스테나이트계 스테인레스 강에 사용되는 크롬 및 니켈 조성물 보다 실질적으로 저렴하다. 게다가, 비자성 강 구조물의 비투자율은 오스테나이트계 스테인레스 강 구조물들 보다 더 낮다. 특히, 테스트들은 상기 비투자율이 오스테나이트계 스테인레스 강의 비투자율 보다 더 낮은 1.003 만큼 낮을 수도 있음을 나타내었다. 따라서, 자기 손실들은 스테인레스 강 구조물들과 비교하여 감소될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 망간은 12 내지 30 질량% 의 범위에 있다.
일 실시형태에 따르면, 망간은 16 내지 30 질량% 의 범위에 있다. 일반적으로 가능한 한 높은 질량% 의 망간을 포함하는 것이 바람직하고; 더 높은 망간 질량% 는 예를 들면 비자성 강 구조물을 제조할 때 재료의 가공성을 용이하게 할 수 있고, 결과적으로 제조 비용들을 낮출 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 망간은 18 내지 30 질량% 의 범위에 있다.
일 실시형태에 따르면, 망간은 20 내지 30 질량% 의 범위에 있다.
일 실시형태에 따르면, 망간은 20 내지 25 질량% 의 범위에 있다.
일 실시형태는 0.5 내지 1.0 질량% 의 범위에 있는 탄소를 포함한다. 비자성 강 구조물에 이 범위의 탄소를 포함시킴으로써, 비자성 강 구조물의 내구성 또는 기계적 강도가 증가될 수도 있다. 특히, 0.5 내지 1.0 질량% 의 범위에 있는 탄소와 상기 제공된 범위의 망간의 조합은 비자성 강 구조물의 항복 강도가 강 또는 알루미늄 제조 적용들에서 사용된 오스테나이트계 스테인레스 강에 대한 215 MPa 로부터 약 400 MPa 로 실질적으로 2배로 될 수도 있다는 결과를 초래한다. 따라서, 비자성 강 구조물은 대응하는 스테인레스 강 구조물들 보다 더 얇아지도록, 즉 더 얇은 벽 두께를 갖도록 치수 결정될 수도 있다. 손실들은 재료의 두께에 비례하고, 그리고 따라서 더 얇은 벽들은 더 적은 손실들을 제공한다. 게다가, 더 얇은 벽들에 의해서, 비자성 강 구조물을 제조하는데 재료가 덜 필요하고, 결과적으로 환경에 미치는 영향 (environmental footprint) 이 더 작아지고, 그리고 비용들은 더 낮게 유지될 수도 있다.
일 실시형태는 0.1 내지 1.5 질량% 의 범위에 있는 알루미늄을 포함한다.
일 실시형태는 0.05 내지 1.5 질량% 의 범위에 있는 규소를 포함한다.
상기 규정된 범위들의 알루미늄 및 규소에 의해서, 비자성 강 구조물의 제조는 용이하게 될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 비자성 강 구조물은 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크의 하우징, 레이들의 윈도우, 전자기 아크로 또는 알루미늄 노의 윈도우, 주조 몰드의 윈도우 및 반응고 스트랜드들을 지지하기 위한 스트랜드 지지 롤러 중 하나이다. 따라서, 비자성 강 구조물은 유리하게는 연속 주조 공정을 위한 전자기 교반기 또는 브레이크의 하우징 또는 용융 금속용 용기의 비자성 윈도우인 구조물일 수도 있다. 비자성 강 구조물은 본질적으로 전자기 교반기의 전자기 회로에 의해서 발생된 자기장들에 대해서 투명하고, 따라서 강 또는 알루미늄 제조 공정에서 요구되는 높은 기계적 강도를 유지하면서 용융물로의 낮은 손실의 자기장 전달을 제공한다.
따라서, 비자성 강 구조물은 유리하게는 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 용융 금속용 용기에서 이용될 수도 있다. 이런 용융 금속용 용기는 그런 이유로 용용 금속용 용기의 내부 라이닝을 형성하는 내화 재료를 포함할 수 있고, 그리고 비자성 강 구조물은 내화 재료의 외부 쉘의 일부를 형성하고 용융 금속용 용기의 비자성 윈도우를 형성한다.
게다가, 비자성 강 구조물은 또한 강 또는 알루미늄 제조 공정들을 위한 전자기 교반기 또는 브레이크에서 이용될 수도 있다. 따라서, 연속 주조 공정을 위한 이런 전자기 교반기는 자기장을 발생시키도록 배열된 전자기 회로 및 상기 전자기 회로의 비자성 하우징을 형성하는 비자성 강 구조물을 포함할 수 있다.
일반적으로, 청구범위에 사용된 모든 용어들은, 본 명세서에서 달리 명백하게 규정되지 않는다면, 기술 분야에서 이들 용어들의 일상적인 의미에 따라 해석되어야 한다. 단수 표기의 요소, 장치, 구성요소, 수단 등에 대한 모든 언급 대상들은, 달리 명백하게 규정되지 않는다면, 요소, 장치, 구성요소, 수단 등의 적어도 하나의 일례를 지칭하는 것으로서 개방적으로 해석되어야 한다.
발명의 개념에 대한 특정 실시형태들은 이제 첨부 도면들을 참고로 하여, 실시예로써, 설명될 것이다.-
도 1a 및 도 1b 는 비자성 강 구조물들을 포함하는 용융 금속용 용기들의 실시예들의 개략 사시도들이고; 그리고
도 2 는 강 또는 알루미늄 제조 공정의 사시도를 개략적으로 도시한다.
발명의 개념은 이제 첨부 도면들을 참고로 하여 이하에서 더 충분히 설명될 것이고, 여기서 전형적인 실시형태들이 나타난다. 하지만, 발명의 개념은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고, 그리고 본 명세서에서 제시된 실시형태들로 한정되는 것으로 이해되어서는 안되고, 오히려, 이들 실시형태들은 이런 개시가 완전하고 완벽해지고, 그리고 이 분야의 당업자에게 발명의 개념의 범위를 충분히 전달하도록 실시예로서 제공된다. 동일한 도면부호들은 상세한 설명 전반에 걸쳐 동일한 요소들을 지칭한다.
비자성 강 구조물 및 상기 비자성 강 구조물의 실례들은 본 명세서에서 설명될 것이다. 비자성 강 구조물은 강 또는 알루미늄 제조 공정에서 사용되는데 적합하다. 이것은 비자성 강 구조물의 적당한 치수 결정에 의해서, 예를 들면, 강 또는 알루미늄 제조 환경에서 기계적 요건들을 견딜 수 있도록 비자성 강 구조물의 두께를 적합화함으로써, 그리고 이하에서 자세히 설명될 비자성 강 구조물의 화학적 조성에 의해서 얻어질 수 있다.
비자성 강 구조물은 자기장이 상기 비자성 강 구조물을 투과하는 것을 가능하게 한다. 이것은 비자성 강 구조물에 망간을 포함함으로써 달성된다. 망간에 의해서, 비자성 강 구조물은 완전한 오스테나이트계 강 구조물을 얻을 수 있다. 따라서, 비자성 강 구조물의 비자성 성질이 얻어진다.
바람직하게는, 망간은, 더 높은 질량% 의 망간이 또한 예상되지만, 12 내지 40 질량% 의 범위에 있다. 망간은 금속 제조용 용기들의 비자성 윈도우와, 전자기 교반기들 및 전자기 브레이크들의 하우징을 위한 연속 주조에서 일반적으로 사용되는 오스테나이트계 스테인레스 강의 크롬 및 니켈 조성물을 치환한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 12 내지 30 질량% 의 범위에 있는 망간을 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 16 내지 30 질량% 의 범위에 있는 망간을 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 18 내지 30 질량% 의 범위에 있는 망간을 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 20 내지 30 질량% 의 범위에 있는 망간을 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 12 내지 25 질량%, 예를 들면, 16 내지 25 질량% 또는 18 내지 25 질량% 또는 20 내지 25 질량% 의 범위에 있는 망간을 포함한다.
비자성 강 구조물은 탄소, 알루미늄 및 규소를 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 비자성 강 구조물은, 망간 함량과 비교하여, 질량% 로, 탄소, 알루미늄 및 규소를 실질적으로 덜 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 0.5 내지 1.0 질량% 의 범위에 있는 탄소를 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 0.1 내지 1.5 질량% 의 범위에 있는 알루미늄을 포함한다.
일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물은 0.05 내지 1.5 질량% 의 범위에 있는 규소를 포함한다.
전술한 화학 원소들 이외에, 비자성 강 구조물은 철을 포함할 수 있다. 일 변형예에 따르면, 비자성 강 구조물의 잔부는 철로 구성된다.
이하의 표 1-1 및 표 1-2 는 강 또는 알루미늄 제조 환경에서 전자기 적용들 (EM) 을 위한 비자성 강 재료의 필요한 성질들을 예시한다. 게다가, 이것은 이 개시에서 제안된 바와 같이 고 망간강에 대하여, 그리고 전자기 적용들에서 현재 사용되는 오스테나이트계 강에 대하여 대응하는 성질들을 제공한다.
[표 1-1]
Figure pct00001
[표 1-2]
Figure pct00002

비자성 강 구조물은, 예를 들면, 레이들 교반기 또는 레이들 노 교반기, 알루미늄 노 교반기, 스트랜드 교반기, 최종 스트랜드 교반기, 몰드 교반기, 전자기 아크로 교반기와 같은 전자기 교반기, 또는, 예를 들면, 주조기 또는 몰드용 전자기 브레이크의 하우징일 수도 있다. 이들의 경우들에서, 비자성 강 구조물은 그런 이유로 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크의 일부를 형성한다. 대안으로, 비자성 강 구조물은 용융 금속용 용기의 비자성 윈도우를 규정할 수 있다. 이 경우에, 비자성 강 구조물, 즉 비자성 윈도우는 레이들, 전기 아크로 또는 주조 몰드 내로 삽입되도록 된다. 대안으로, 비자성 강 구조물은 주조 몰드로부터 배출되는 스트랜드들을 지지하도록 배열된 비자성 스트랜드 지지 롤러의 일부를 형성할 수 있다. 후자의 2개의 경우들에서, 즉, 비자성 강 구조물이 비자성 윈도우 또는 스트랜드 지지 롤러를 규정할 때, 비자성 강 구조물은 전자기 교반기들로부터 자기장의 투과를 가능하게 한다.
이하에서, 전술한 비자성 구조물들의 실시예들 및 이들의 특정 적용들의 실시예들은 도 1a 내지 도 2 를 참고로 하여 제공될 것이다. 도 1a 및 도 1b 는 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물을 포함하는 용융 금속용 용기들의 실시예들을 도시한다.
도 1a 는 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 레이들 (1) 의 실시예를 도시한다. 레이들 (1) 은 처리 레이들 및/또는 레이들 노 및/또는 운송 레이들일 수도 있고, 또한 용기를 형성하며, 상기 용기 내로 용융물이, 예를 들면, 전기 아크로로부터 출탕될 수도 있다. 레이들 (1) 은 내부 라이닝을 형성하고, 그리고 레이들 (1) 의 내부 벽들을 규정하는 내화 재료 (3) 를 포함한다. 레이들 (1) 은 비자성 강 구조물의 형태로 비자성 윈도우 (5) 를 추가로 포함한다. 비자성 강 구조물은 그런 이유로 레이들 (1) 의 외부 벽을 형성한다. 특히, 비자성 강 구조물, 즉, 비자성 윈도우 (5) 는 벽을 규정하고, 상기 벽은 도 1a 에서 도시되지 않은 전자기 교반기에 의해서 비자성 강 구조물에 인가된 자기장의 투과를 가능하게 한다.
일반적으로, 전자기 교반기를 대면하는 레이들 벽의 약 1/3 은 비자성 재료로 제조될 수도 있다. 비자성 강 구조물에 의한 경제적 이점들을 설명하기 위하여, 130 톤의 레이들은 무게가 약 2.5 톤일 수 있는 비자성 윈도우를 갖는다. 본 명세서에서 기재된 HMS 의 가격은 오스테나이트계 스테인레스 강의 가격의 약 절반이고, 이는 현 가격들에 따라 레이들 당 약 $4,500 의 비용 절감을 제공한다. 하나의 밀에서 레이들들의 일반적인 갯수는 약 12 이고, 하나의 설비에 대한 전체 비용 절감은 약 $54,000 이다. 현존하는 비자성 윈도우들에서 보다 더 얇은 벽들을 갖는 비자성 윈도우들을 설계할 가능성으로 인해 재료의 비용 절감 뿐만 아니라 추가의 경제적인 비용 절감이 얻어질 수도 있다.
도 1b 는 강 제조 공정을 위한 전기 아크로 (7) 의 실시예를 도시한다. 전기 아크로 (7) 는 고체 금속 재료가 적재될 수도 있는 용기를 형성한다. 전기 아크로는 고체 금속 재료와 상기 고체 금속 재료를 제련함으로써 얻어진 용융물을 가열하도록 배열된 전극들 (9) 을 갖는다. 전기 아크로 (7) 는 전기 아크로 (7) 의 내부 표면과 내부 벽들을 규정하는 내화 재료 (11) 를 갖는다. 전형적인 전기 아크로 (7) 는 비자성 윈도우 (13) 의 형태로 비자성 강 구조물을 추가로 포함하고, 상기 비자성 윈도우 (13) 는 전기 아크로 (7) 의 바닥을 규정하는 내화 재료 (11) 의 외부 벽 또는 바닥 쉘을 형성한다. 이에 따라, 전기 아크로 (7) 아래에 위치되고, 그리고 비자성 윈도우 (13) 에 인접한 전자기 교반기 (15) 는 자기장을 제공하고, 상기 자기장은 도 1b 에 도시되지 않은 용융물 내로 비자성 윈도우 (13) 를 투과할 수 있다.
실시예로서, 100 톤의 전기 아크로에 대해, 비자성 윈도우의 무게는 약 7 톤일 수 있고, 이것은, 벽 두께가 동일하더라도, 오스테나이트계 스테인레스 강 비자성 윈도우를 비자성 강 구조물로 대체함으로써 전기 아크로 당 약 $12,500 의 경제적인 비용 절감을 제공할 수 있다. 추가의 경제적인 비용 절감 및 재료의 비용 절감은 비자성 벽의 두께가 감소되면 이뤄질 수 있고, 이것은 항복 강도가 AISI 304 의 항복 강도의 거의 2배이고, 그리고 AISI 316 의 항복 강도 보다 약 40% 더 높기 때문에 가능하다.
전자기 교반기 (15) 는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 비자성 강 구조물일 수도 있는 하우징 (17) 을 갖는다. 전자기 교반기 (15) 는 자기장을 발생시키도록 배열된, 하우징 (17) 내에 배열된 전자기 회로를 추가로 포함한다. 비자성 강 구조물, 즉 하우징 (17) 은 하우징에서 맴돌이 전류들의 유도 없이 자기장이 하우징을 투과할 수 있게 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 일반적으로 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 임의의 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크, 예를 들면, 레이들 교반기 또는 레이들 노 교반기, 알루미늄 노 교반기, 스트랜드 교반기, 최종 스트랜드 교반기, 몰드 교반기 또는 전자기 아크로 교반기는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 비자성 강 구조물인 하우징을 포함할 수 있다.
도 2 는 강 또는 알루미늄 제조 공정에서 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물이 이용될 수도 있는 실시예에 대하여 예시할 목적으로 금속 제조 환경 (19), 예를 들면, 강 제조 환경에서 제조 흐름의 실시예를 도시한다. 일반적인 제조 흐름은 화살표들로 표시된다. 도 2 의 실시예에서, 용융 금속을 위한 복수의 용기들에는 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물이 제공된다. 게다가, 복수의 전자기 교반기들은 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물의 형태로 하우징을 갖는 것이 도시된다.
도 2 에서, 금속 제조 공정은 전기 아크로 (7) 에서 시작하고, 상기 전기 아크로에서 용융물은 전자기 교반기 (15) 에 의해서 교반된다. 용융물은 도 2 의 실시예에서 레이들 노/운송 레이들로써 예시된 레이들 (1) 내로 출탕된다. 전자기 교반기 (21) 는 비자성 윈도우 (5), 예를 들면, 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물을 투과하는 자기장을 제공하도록, 그리고 용융물을 교반하도록 배열된다. 그 다음에, 용융물은 다른 레이들 (23) 로 출탕되고, 여기서 상기 용융물은 턴디쉬 (25) 내로 추가로 출탕된다. 턴디쉬 (25) 로부터, 용융물은 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물로 제조된 벽들 (29) 을 갖는 주조 몰드 (27) 내로 출탕된다. 전자기 교반기 (31) 는 주조 몰드 (27) 내로 출탕된 용용물을 교반하도록 배열된 주조 몰드 (27) 주위에 제공된다. 반응고 스트랜드 (37) 는 주조 몰드 (27) 로부터 배출되고, 그리고 스트랜드 지지 롤러들 (33) 에 의해서 지지되고, 상기 스트랜드 지지 롤러들은, 반응고 스트랜드 (37) 가 주조기를 통하여 모터 구동식 지지 롤러들 (33) 에 의해서 이동되는 동안, 주조 몰드 (27) 와 함께 주조기를 규정한다. 전자기 교반기 (35) 는 반응고 스트랜드 (37) 를 교반하도록 스트랜드 지지 롤러들 (33) 뒤에 배열된다.
전자기 교반기 또는 전자기 브레이크 하우징과 용융 금속용 용기 모두에 대하여, 전체 하우징 및/또는 용융 금속용 용기의 전체 외부 벽들은 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물일 수 있다. 대안으로, 자기장이 투과해야 하는 용융 금속용 용기 및/또는 하우징의 일부만이 본 명세서에서 기재된 임의의 변형예에 따른 비자성 강 구조물일 수도 있다.
적합한 HMS 재료의 실례인 높은 Mn TWIP 는 회사 POSCO 에 의해서 제조된다. 일반적으로, 본 명세서에서 기재된 실례들에 따른 화학 조성을 갖는 임의의 HMS 가 이용될 수도 있다.
비자성 강 구조물들과, 이런 비자성 강 구조물을 포함하는 전자기 교반기들, 브레이크들 및 용융 금속용 용기들은 금속 제조시, 예를 들면, 강 제조 또는 알루미늄 제조시 유익하게 이용될 수도 있다.
발명의 개념은 주로 몇몇 실시예들을 참고로 하여 전술되었다. 하지만, 이 분야의 당업자에 의해서 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 전술한 실시형태들 외에 다른 실시형태들은, 첨부된 청구범위에 의해서 규정된 바와 같이, 발명의 개념의 범위 내에서 동일하게 가능하다.

Claims (12)

  1. 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29) 로서,
    상기 비자성 강 구조물은 전자기 교반기 (15; 21; 31; 35) 또는 전자기 브레이크로부터 용융 금속용 용기내의 용융물 내로 자기장의 투과를 가능하게 하도록 배열되고,
    상기 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29) 은 12 내지 40 질량% 범위의 망간을 포함하는, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 망간은 12 내지 30 질량% 의 범위인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 망간은 16 내지 30 질량% 의 범위인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 망간은 18 내지 30 질량% 의 범위인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 망간은 20 내지 30 질량% 의 범위인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 망간은 20 내지 25 질량% 의 범위인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    0.5 내지 1.0 질량% 의 범위의 탄소를 포함하는, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    0.1 내지 1.5 질량% 의 범위의 알루미늄을 포함하는, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    0.05 내지 1.5 질량% 의 범위의 규소를 포함하는, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비자성 강 구조물은 전자기 교반기 또는 전자기 브레이크의 하우징, 레이들의 윈도우, 전자기 아크로 또는 알루미늄 노의 윈도우, 주조 몰드의 윈도우 및 반응고 스트랜드들을 지지하기 위한 스트랜드 지지 롤러 중 하나인, 비자성 강 구조물 (5; 13; 17; 29).
  11. 연속 주조 공정을 위한 용융 금속용 용기 (1; 7) 로서,
    상기 용융 금속용 용기 (1; 7) 는:
    주조 용기 (1; 7) 의 내부 라이닝을 형성하는 내화 재료 (3; 11) 와,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 비자성 강 구조물 (5; 13) 로서, 상기 비자성 강 구조물 (5; 13) 은 상기 내화 재료 (3; 11) 의 외부 쉘의 일부를 형성하고, 그리고 상기 용융 금속용 용기 (1; 7) 의 비자성 윈도우를 형성하는, 상기 비자성 강 구조물 (5; 13) 을 포함하는, 연속 주조 공정을 위한 용융 금속용 용기 (1; 7).
  12. 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 전자기 교반기 (15; 21; 31; 35) 또는 전자기 브레이크로서,
    상기 전자기 교반기 (15; 21; 31; 35) 또는 전자기 브레이크는:
    자기장을 발생시키도록 배열된 전자기 회로와,
    상기 전자기 회로의 비자성 하우징을 형성하는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 비자성 강 구조물 (17) 을 포함하는, 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 전자기 교반기 (15; 21; 31; 35) 또는 전자기 브레이크.
KR1020167029232A 2014-06-16 2014-06-16 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물 KR20160130314A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2014/062511 WO2015192866A1 (en) 2014-06-16 2014-06-16 Non-magnetic steel structure for a steel or aluminium making process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160130314A true KR20160130314A (ko) 2016-11-10

Family

ID=50976626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167029232A KR20160130314A (ko) 2014-06-16 2014-06-16 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20170080485A1 (ko)
EP (1) EP3154725A1 (ko)
JP (1) JP2017526806A (ko)
KR (1) KR20160130314A (ko)
CN (1) CN106170353A (ko)
BR (1) BR112016029291A2 (ko)
MX (1) MX2016015675A (ko)
RU (1) RU2016143525A (ko)
WO (1) WO2015192866A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2871782T3 (es) * 2017-02-10 2021-11-02 Abb Schweiz Ag Conjunto de horno para un proceso de producción de metal

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1046214B (de) * 1953-09-15 1958-12-11 Demag Elektrometallurgie Gmbh Elektrisch beheizter Schmelzofen mit einer oder mehreren Induktionsspulen zur Erzeugung einer Ruehrbewegung in der Schmelzfluessigkeit
US2968685A (en) * 1959-02-06 1961-01-17 Demag Elektrometallurgie Gmbh Apparatus for electro-magnetic stirring
US3314670A (en) * 1963-11-15 1967-04-18 Inductotherm Corp Molten metal stirring apparatus
JPS4829528Y1 (ko) * 1969-04-14 1973-09-07
SE410153B (sv) * 1976-05-21 1979-10-01 Asea Ab Anleggning vid strenggjutning
DE2743505C3 (de) * 1977-09-23 1984-09-20 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid Einrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wanderfeldes innerhalb der Stützrollenbahn einer Brammengießanlage
JPS5844725B2 (ja) * 1978-03-01 1983-10-05 住友金属工業株式会社 非磁性鋼線および鋼棒の製造方法
JPS5864362A (ja) * 1981-10-14 1983-04-16 Kubota Ltd 高硬度非磁性合金
JPS58187252A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Kawasaki Steel Corp 非磁性ロ−ル
JPS60255961A (ja) * 1984-05-30 1985-12-17 Hitachi Zosen Corp 連続鋳造設備用耐高温非磁性ロール材料の製造方法
JPS6123750A (ja) * 1984-07-10 1986-02-01 Daido Steel Co Ltd 非磁性鋼
JPS62144864A (ja) * 1985-12-20 1987-06-29 Daido Steel Co Ltd 造塊方法
JPH043882A (ja) * 1990-04-19 1992-01-08 Daido Steel Co Ltd 直流アーク炉
JPH0483852A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 High Frequency Heattreat Co Ltd 高マンガン鋼材および該高マンガン鋼材の製造方法
US5178204A (en) * 1990-12-10 1993-01-12 Kelly James E Method and apparatus for rheocasting
US5431753A (en) * 1991-12-30 1995-07-11 Pohang Iron & Steel Co. Ltd. Manufacturing process for austenitic high manganese steel having superior formability, strengths and weldability
US5681527A (en) * 1996-01-11 1997-10-28 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Molten metal holding apparatus
CA2543600A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-30 Sms Demag Ag Magnetic brake for continuous casting moulds
JP2005023426A (ja) * 2004-08-24 2005-01-27 Res Inst Electric Magnetic Alloys 高強度非磁性低熱膨張合金
WO2006048034A1 (de) * 2004-11-03 2006-05-11 Thyssenkrupp Steel Ag Höherfestes, twip-eigenschaften aufweisendes stahlband oder -blech und verfahren zu dessen herstellung mittels “direct strip casting '
KR100742823B1 (ko) * 2005-12-26 2007-07-25 주식회사 포스코 표면품질 및 도금성이 우수한 고망간 강판 및 이를 이용한도금강판 및 그 제조방법
JP5360086B2 (ja) * 2011-02-08 2013-12-04 新日鐵住金株式会社 非磁性鋼の連続鋳造を用いた製造方法
JP5618932B2 (ja) * 2011-07-22 2014-11-05 株式会社神戸製鋼所 非磁性鋼線材又は棒鋼、及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170080485A1 (en) 2017-03-23
EP3154725A1 (en) 2017-04-19
CN106170353A (zh) 2016-11-30
RU2016143525A3 (ko) 2018-07-16
MX2016015675A (es) 2017-07-04
WO2015192866A1 (en) 2015-12-23
JP2017526806A (ja) 2017-09-14
RU2016143525A (ru) 2018-07-16
BR112016029291A2 (pt) 2017-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10400317B2 (en) Fe—Cr—Ni—Mo alloy and method for producing the same
CN106312000A (zh) 立式连铸生产齿轮钢用18CrNiMo7‑6连铸圆坯方法
CN110029267B (zh) 球墨铸铁
CN104928566A (zh) 一种60钢炼钢生产工艺方法
CN101643882A (zh) 抗s钢油井管的纯净钢冶炼方法
WO2012015642A2 (en) A composition and process for improved efficiency in steel making
KR20160130314A (ko) 강 또는 알루미늄 제조 공정을 위한 비자성 강 구조물
WO2011142005A1 (ja) 銅鉄基合金鋳片の製造方法
EP2794149A1 (en) Arrangement and method for flow control of molten metal in a continuous casting process
EP2751510B1 (en) Method and arrangement for vortex reduction in a metal making process
CN101660085A (zh) 一种应用于钢锭模的球墨铸铁生产配方及生产方法
CN109338155B (zh) 稀土铜合金轻量化玻璃模具及其制备方法
CN101314835B (zh) 一种低成本无磁电搅辊辊身及其制造工艺
RU2382086C1 (ru) Способ производства борсодержащей стали
RU2492248C2 (ru) Способ производства борсодержащей стали
JP2019532822A (ja) 鋳造用の構造物及びこれを用いた鋳造方法
EP3802899B1 (en) Silicon based alloy, method for the production thereof and use of such alloy
WO2009061615A1 (en) An inductor for the excitation of polyharmonic rotating magnetic fields
CN113613810A (zh) 一种制造钢锭的方法
RU2666207C1 (ru) Полупродукт для сталеплавильного производства
Gasik et al. Classification of Ferroalloy Processes
CN104694843A (zh) 一种新型电磁搅拌用无磁钢
JP6199226B2 (ja) 低炭素高合金鋼の製造方法
Cappel The link between refractories, slag, and steel in ferrous metallurgy
Kamble et al. Enhancing calcium recovery by introduction of pure calcium cored wires in steel ladles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application