KR20170003669A - 강의 연속 주조 방법 - Google Patents

Abstract

종래, 2 차 냉각에 의한 주편 조직의 제어만으로는 충분히 해소되지 않았던 주편의 표면 균열을, 적절한 형상의 주조 공간을 갖는 주형을 사용하면서 2 차 냉각으로 주편 코너부의 온도를 제어함으로써 확실하게 억제하여, 특히 코너 균열이 없는 고품질의 슬래브를 제공한다.
용강을 주형에 장입하고, 그 주형으로부터 직접 주편을 빼내는 연속 주조 방법에 있어서, 1 쌍의 주형 장변과 1 쌍의 주형 단변으로 구획되는 사각형 공간의 네 모서리를, 상기 주형 장변측의 길이 a 에 대한 상기 주형 단변측의 길이 b 의 비 b/a 가 3.0 이상 6.0 이하가 되는 직각 삼각형상으로 제거한 주조 공간을 갖는 주형을 사용하고, 상기 주형의 바로 아래로부터 굽힘 교정점에 이르기 전에 있어서, 상기 주편의 적어도 코너부의 표면 온도를 일단 Ar₃ 점 이하까지 저하시키고, 이어서, 적어도 그 코너부의 표면 온도를 800 ℃ 이상으로 하고 나서 상기 굽힘 교정점을 800 ℃ 이상에서 통과시킨다.

Description

강의 연속 주조 방법{METHOD FOR CONTINUOUS CASTING OF STEEL}

본 발명은, 연속 주조에 있어서의 주편 (鑄片) 의 표면 균열의 발생을 억제한 강의 연속 주조 방법에 관한 것이다.

강판의 기계적 성질의 향상을 목적으로, Cu, Ni, Nb, V 및 Ti 등의 합금 원소를 함유한 저합금강이 특히 후강판에 적용되고 있다. 이와 같은 저합금강을 예를 들어 수직 굽힘형 연속 주조기를 사용하여 주조하는 경우에, 주편의 교정부나 굽힘부에 있어서 주편의 주조 방향과 직교하는 사각형 단면의 네 모서리 (이하, 코너부라고도 한다) 에 응력이 부하되어, 표면 균열, 특히 코너부에 균열이 발생하기 쉽다. 이 코너 균열은 후강판의 표면 결함의 원인이 되기 쉽고, 강판 제품의 수율을 저하시키는 원인이 된다.

즉, 저합금강의 주편은, 그 응고 조직이 오스테나이트상으로부터 페라이트상으로 변태하는 Ar₃ 변태점의 근방 온도에서, 열간 연성이 현저하게 저하된다. 또한, 저합금강의 주편에서는, 2 차 냉각되는 과정에 있어서 AlN 이나 NbC 등이 오스테나이트 입계에 석출되어 취화 (脆化) 되기 쉽다. 그 때문에, 주편 표면, 특히 응력이 부하되는 코너부에 균열이 발생하기 쉽다.

그래서, 연속 주조 공정에서는, 상기 서술한 코너 균열을 방지하기 위해, 2 차 냉각에 의해 주편 표면 온도를 제어하여, 주편 응고 조직을 잘 균열되지 않는 조직으로 제어하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 주편을 사각형의 주형으로부터 빼낸 직후에 주편의 2 차 냉각을 개시하여, 주편의 표면 온도를 일단 Ar₃ 변태점보다 낮은 온도로 냉각시킨 후에, Ar₃ 변태점을 초과하는 온도로 복열시키고, 그 후 주편을 교정할 때, 주편 표면 온도를 Ar₃ 변태점보다 낮은 온도로 유지하는 시간과 주편 표면 온도가 도달하는 최저의 온도를 적절한 범위로 함으로써, 주편 표면으로부터 적어도 2 ㎜ 깊이까지의 응고 조직을, 오스테나이트 입계가 불명료한 페라이트 및 펄라이트의 혼합 조직으로 하는 기술이 개시되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 응고 쉘 두께가 10 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하인 시점에서 주형에 의한 1 차 냉각을 종료하고 2 차 냉각을 개시하여, 주편 전체면의 표면 온도를 주형을 나오고 나서 2 분 이내의 동안에 일단 600 ℃ 이상 Ar₃ 점 이하의 범위까지 저하시키고, 굽힘부에 있어서의 주편 표면 온도 및 교정부에 있어서의 주편 표면 온도의 양자가 850 ℃ 이상이 되도록 2 차 냉각을 실시하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 제3702807호 일본 특허 제3058079호 일본 특허 제4864559호

그러나, 상기한 종래 기술은 이하의 문제점을 안고 있었다.

즉, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 2 차 냉각 스프레이로부터 주편에 분사된 후에 주편을 따라 흐르는, 낙수의 영향이 염려된다. 특히, 주조 속도가 늦어지면, 낙수가 주편 표면의 냉각에 영향을 주어, 예를 들어 전열 해석 등에 의해 주편 표면 온도를 정량적으로 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있었다.

또한, 특허문헌 2 에 기재된 기술은, 주편 전체면의 온도를 Ar₃ 변태점 이하로 저하시키기 위해, 다량의 스프레이수를 분사해야 한다. 주조 두께가 큰 경우에는 더욱 다량의 스프레이수가 필요해지지만, 지나치게 다량의 스프레이수를 분사하면, 주편의 폭방향으로 온도 편차가 생기기 쉬워, 주편 표층하에서의 내부 균열의 발생이 염려되게 된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 종래, 2 차 냉각에 의한 주편 조직의 제어만으로는 충분히 해소되지 않았던 주편의 표면 균열을, 적절한 형상의 주조 공간을 갖는 주형을 사용하면서 2 차 냉각으로 주편 코너부의 온도를 제어함으로써 확실하게 억제하여, 특히 코너 균열이 없는 고품질의 슬래브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

(1) 용강을 주형에 장입하고, 그 주형으로부터 직접 주편을 빼내는 연속 주조 방법에 있어서,

1 쌍의 주형 장변과 1 쌍의 주형 단변으로 구획되는 사각형 공간의 네 모서리를, 상기 주형 장변측의 길이 a 에 대한 상기 주형 단변측의 길이 b 의 비 b/a 가 3.0 이상 6.0 이하가 되는 직각 삼각형상으로 제거한 주조 공간을 갖는 주형을 사용하고,

상기 주형의 바로 아래로부터 굽힘 교정점에 이르기 전에 있어서, 상기 주편의 적어도 코너부의 표면 온도를 일단 Ar₃ 점 이하까지 저하시키고, 이어서, 적어도 그 코너부의 표면 온도를 800 ℃ 이상으로 하고 나서 상기 굽힘 교정점을 800 ℃ 이상에서 통과시키는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

(2) 상기 비 b/a 가 4.0 초과인 상기 (1) 에 기재된 강의 연속 주조 방법.

(3) 상기 주형 장변측의 길이 a 가 4 ∼ 6 ㎜ 및, 상기 주형 단변측의 길이 b 가 12 ∼ 36 ㎜ 인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 강의 연속 주조 방법.

본 발명에 따라, 적절한 형상의 주조 공간이 구획된 주형을 사용하면서, 2 차 냉각에 의해 주편 코너부의 온도를 제어함으로써, 연속 주조 주편의 코너 균열을 방지하여, 고품질의 슬래브를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 연속 주조기를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 주편 코너부의 결정 조직을 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 주편 코너부의 결정 조직을 나타내는 모식도이다.
도 4 는, 주형을 나타내는 모식도이다.
도 5 는, 주형에 있어서의 모따기 형상과 주편 코너부에서의 응력의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 연속 주조 방법에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그런데, 용강은, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같은 수직 굽힘형의 연속 주조기를 사용하여 연속 주조되는데, 그때, 특히 굽힘 교정점에서의 교정시에 주편 코너부에서 표면 균열을 유발시키지 않기 위해서, 적절한 형상의 주조 공간이 구획된 주형을 사용함과 함께, 주형 바로 아래의 냉각대에 있어서 적절한 냉각 패턴을 거치는 것이 중요하다.

또한, 도 1 에 있어서, 부호 1 은 레이들 (2) 내에 장입한 용강이다. 그 용강 (1) 은, 레이들 (2) 로부터 롱 노즐 (3), 턴디시 (4) 그리고 침지 노즐 (5) 을 통해 수랭 주형 (6) 내에 공급된다. 이 수랭 주형 (6) 에서 냉각된 용강 (1) 은, 응고 쉘을 생성하면서 주형 (6) 의 출측으로 유도되어 주형 (6) 으로부터 빼내어지고, 주형 (6) 바로 아래의 2 차 냉각대 (7) 에서 추가로 냉각되어 응고 쉘의 성장이 촉진된다. 2 차 냉각대 (7) 의 출측에 있어서, 주편은 만곡이 강제되어 수평 방향으로 유도된 후에, 빼냄 교정대 (굽힘부) (8) 에 있어서 굽힘의 교정이 이루어져 연속 주조 주편 (9) 이 된다.

여기서, 발명자들은, 도 1 에 나타낸 수직 굽힘형 연속 주조기로 주조된 주편에 대하여, 표면 균열의 관찰을 실시하였다. 주편의 균열은, 하면 코너 및 그 근방 (도 2 참조) 에 집중되어 발생하고 있다. 또한, 주편의 하면측이란, 수직 굽힘 연속 주조기의 만곡대의 굽힘의 외측, 즉 수평대에서 하면이 되는 장변면측을 말한다. 이 균열부를 에칭으로 조직 관찰하면, 도 2 에 모식으로 나타내는 바와 같이, 구오스테나이트 입계를 따라 균열이 발생하고 있는 것을 알 수 있었다. 이들 조사 결과로부터, 주편 하면에서의 코너 균열은, 굽힘부에서의 응력 부하에 의해 발생한다고 생각되어, 2 차 냉각 조건을 여러 가지 변경하는 실험을 실시하였다.

즉, 여러 가지 2 차 냉각 조건으로 전열 해석을 이용한 실험을 실시한 결과, 주형 바로 아래로부터 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 주편 코너부의 표면 온도를 일단 Ar₃ 점 이하로 저하시키고, 그 후, 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 주편 코너부의 표면 온도를 2 차 냉각에 의해 제어하면, 주편 코너부의 균열이 저감되는 것을 알 수 있었다.

그러나, 여전히 몇 개의 주편에서는 변함없이 하면측에 코너 균열이 잔존하고 있으며, 이들 코너 균열의 주위의 응고 조직을 관찰하면, 도 3 에 모식으로 나타내는 바와 같이, 주편 표층은 구오스테나이트 입계의 불명료한 페라이트-펄라이트의 혼합 조직이 얻어지고 있기는 하지만, 구오스테나이트 입계도 일부에 잔존하고 있다. 그리고, 코너 균열은, 잔존하고 있는 구오스테나이트 입계를 따라 발생하고 있는 것이 판명되었다.

또한, 이 현상을 수 (水) 모델 실험이나 수치 해석 수법을 사용하여 조사·정리한 결과, 2 차 냉각수의 낙수가 영향을 주고 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 2 차 냉각수는 스프레이로부터 주편을 향해 분사된 후에, 일부의 물이 주편 표면을 따라 흘러, 이른바 낙수가 되어 주편의 냉각에 기여한다. 이 낙수는, 주조 속도나 주조 폭, 나아가서는 주편 표면 온도 등 주조 조건이 변화하면 그 양도 변화하기 때문에, 낙수의 영향을 정확하게 평가하는 것은 매우 곤란하다. 이와 같은 낙수가 주편 온도에 영향을 미쳐, 주편이 상정한 것 이상으로 냉각된 결과, 응고 조직의 일부에 구오스테나이트 입계가 잔존하여, 굽힘부의 응력 부하에 수반하여 구오스테나이트 입계를 따른 균열이 발생한 것이라고 생각되었다.

따라서, 낙수의 영향을 완벽하게 고려한 후에 주편 온도를 제어할 수 있다면, 응고 조직을 완전한 것으로 할 수 있을 가능성도 생각할 수 있지만, 매우 치밀한 해석에 기초한 스프레이 제어나 설비 메인터넌스를 필요로 할 것이 상정되어, 공업적 규모의 제조에 있어서는 현실적이지 않다.

또, 일반적으로 수직 굽힘형 연속 주조기는, 굽힘부에 들어갈 때까지의 수직부 길이가 예를 들어 3.5 m 정도로 짧은 주조기이다. 이와 같이, 굽힘부에 들어갈 때까지의 거리가 짧은 연속 주조기에서는, 일단 Ar₃ 점 이하로 온도를 저하시킬 때에 낙수 등의 영향으로 과도하게 주편이 냉각되면, 그 후, 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 복열시키기 위한 시간을 버는 것이 어려워, 응고 조직이 불완전해지는 경우도 상정된다.

이와 같은 사정으로부터, 2 차 냉각 스프레이수의 양만을 제어하여 주편 표면 온도를 컨트롤하고, 균열이 발생하지 않는 완전한 응고 조직으로 제어하는 것은 곤란하다고 생각되어, 발명자들은 2 차 냉각 조건의 규제에 더하여, 추가적인 코너부 균열의 억제 기술에 대해 검토를 실시하였다.

여기서, 발명자들은 주편 코너부에 대한 응력 부하에 주목하였다. 즉, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 2 차 냉각 조건을 규제함으로써 응고 조직은 개선되고, 코너부 균열의 정도도 도 2 와 비교하면 경미한 것이 되므로, 2 차 냉각 조건에 더하여 굽힘·교정시에 코너부에 가해지는 응력을 저감시킬 수 있으면, 코너 균열의 발생을 방지할 수 있을 가능성이 있다고 생각하였다.

그래서, 응력 계산 등에 의한 검토를 실시한 결과, 주편을 그 주조 방향과 직교하는 사각형 단면의 네 모서리의 모서리부를 제거한 모따기 형상으로 함으로써, 주편의 코너부에서의 응력 부하를 경감시킬 수 있음을 지견하였다. 그리고, 주편의 네 모서리를 모따기 형상으로 하려면, 사각형 단면의 주형과 동일하게 사각형인 주조 공간의 네 모서리 (의 직각부) 를 직각 삼각형상으로 제거하여 모따기 형상으로 한 주형을 사용하여 주조를 실시하는 것이 중요하다. 이하, 이와 같은 모따기 형상으로 한 주조 공간을 갖는 주형을 챔퍼 몰드라고도 칭한다.

여기에서, 챔퍼 몰드에 대하여, 예를 들어 특허문헌 3 에 네 모서리에 코너 챔퍼부를 형성하는 것이 기재되어 있다. 이 특허문헌 3 에 기재된 기술은, 주편 코너부에서의 응고 쉘의 성장을 정상화하여 코너부의 응고 지연에 의한 주편 내부 결함을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다. 따라서, 특허문헌 3 에 기재되어 있는 챔퍼의 형상이 본 발명에서 소기하는 주편의 표면 균열의 방지에도 적합할지는 불분명하다. 즉, 특허문헌 3 에 기재된 기술에서는, 강의 응고 초기 단계에 있어서, 사각형 단면의 주형에 있어서의 코너부의 응고가 다른 부분보다 진행되기 쉽고, 응고 수축에 의해 응고 쉘과 주형의 사각형 코너부 사이에 발생한 에어 갭이 결과적으로 응고 지연을 초래하여 내부 결함이 되기 쉬웠던 것을, 주형의 코너부를 챔퍼 형상 (모따기 형상) 으로 함으로써, 코너부의 주형 냉각의 정도를 코너부 이외의 주형 냉각에 가까운 상태로 하는 것이다. 구체적으로는, 주조 공간의 네 모서리를 각 모서리가 상호 균등하게 제거된 챔퍼 형상을 부여하는 것인데, 이러한 챔퍼 몰드를 사용해도 도 2 에 나타낸 바와 같은 코너부의 표면 균열을 억제할 수는 없었다.

그래서, 본 발명의 목적에 적합한 주형의 모따기 형상을 명확히 하고자 예의 검토를 거듭한 결과, 특허문헌 3 에 기재된 조건과는 상이한 새로운 형상 규정이 필요하다는 것이 판명되었다. 여기에, 챔퍼 몰드에 있어서의 모따기부에 대하여, 사각형 주조 공간의 각 모서리의 직각 부분을 직각 삼각형상으로 제거하는 모따기를 실시하는 경우에, 도 4 에 챔퍼 몰드의 상면도를 나타내는 바와 같이, 그 직각 삼각형을 주형 장변 (11) 측의 길이 a 에 대한 주형 단변 (12) 측의 길이 b 의 비 b/a 로 규정하고, 이 비 b/a 가 주편의 코너부에 있어서의 응력 부하에 미치는 영향에 대해 응력 계산을 실시하였다. 그 계산 결과를, 모따기 전의 사각형 몰드에서의 응력을 100 으로 했을 때의 지수로 정리하여 도 5 에 나타낸다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 챔퍼 몰드로 함으로써 주편의 코너부에 대한 응력 부하가 사각형 몰드와 비교하여 작아지는 것을 알 수 있다. 특히, 비 b/a 가 3 ∼ 6 인 범위에 있어서, 주편 코너부의 응력 부하가 저감되는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 또한, 주형 장변 1 측의 길이 a 가 작을수록 주편 코너부의 응력 부하가 작아지는 것도 알 수 있었다.

상기 서술한 지견하, 상기 비 b/a 가 1 ∼ 8 의 여러 가지 주형을 사용한 연속 주조에 있어서, 주편이 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 주편 코너부의 표면 온도를 일단 Ar₃ 점 이하로 저하시키고, 그 후 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 주편 코너부의 표면 온도를 800 ℃ 이상으로 하고, 굽힘부를 800 ℃ 이상에서 통과하는 조건으로 2 차 냉각을 실시한 결과, 비 b/a 가 3 ∼ 6 인 주형을 사용한 경우에 주편 코너부의 표면 균열을 확실하게 억제할 수 있었다.

또한, 비 b/a 가 3 ∼ 6 인 주형을 사용해도, 주편 코너부의 표면 온도가 Ar₃ 점 이하까지 저하되어 있지 않은 경우, 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 800 ℃ 이상으로 되어 있지 않은 경우, 그리고 굽힘부의 통과 온도가 800 ℃ 에 도달하지 않는 경우에는, 응고 조직에 구오스테나이트 입계가 많이 잔존해 버리기 때문에, 코너 균열 발생률을 충분히 저감시킬 수 없다.

또한, 주형에 있어서의 비 b/a 는 4 초과인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 비 b/a 가 4 이하인 경우에는, 도 5 에 나타낸 바와 같이, b/a 가 4 초과 ∼ 6 인 경우와 비교하여, 약간이기는 하지만 코너부에 가해지는 응력 부하가 높아지기 때문이다.

또, 주형 장변측의 길이 a 가 4 ∼ 6 ㎜ 및 주형 단변측의 길이 b 가 12 ∼ 36 ㎜ 인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 장변측의 길이 a 가 짧아질수록 코너부에 가해지는 응력 부하는 저감 경향이 있고, 장변측의 길이 a 가 7 ㎜ 인 경우에 있어서는, 4 ∼ 6 ㎜ 인 경우와 비교하여 약간 응력 부하가 커지는 경향이 있기 때문이다.

실시예 1

수직 굽힘형 연속 주조기에 의해, 표 1 에 나타내는 조성을 갖는 균열 감수성이 높은 저합금강을 주조하였다. 이 강의 Ar₃ 변태점은 725 ℃ 이다. 주조 조건은, 주조 두께 220 ∼ 300 ㎜, 주조 폭 1400 ∼ 2100 ㎜ 및 주조 속도 0.60 ∼ 2.50 m/min 의 범위였다. 이 조건에서의 연속 주조에 있어서, 표 2 에 나타내는 여러 가지 모따기부 형상을 갖는 주형을 제작하여 사용하였다. 비교로서 사각형의 주형을 사용하는 연속 주조를 주조 조건을 동일하게 하여 실시하였다.

2 차 냉각수 양은 주조 두께, 주조 폭, 주조 속도에 따라 변화시켰는데, 주편 코너부의 표면 온도를 굽힘부에 들어가기까지 일단 Ar₃ 변태점 이하로 저하시키고, 그 후, 굽힘부에 들어가기까지의 동안에 복열시켜 800 ℃ 이상으로 하여 굽힘부를 800 ℃ 이상에서 통과하도록 전열 해석을 사용하여 조정하였다. 비교로서 주편 코너부의 온도가 본 발명의 조건을 만족하지 않는 주조도 실시하였다.

또한, 굽힘부 통과시의 주편 온도는, 열전쌍이나 방사 온도계를 사용하여 측정함으로써 확인하였다. 주조 후의 주편은, 주편 표면의 균열의 관찰을 용이하게 하기 위해, 숏블라스트에 의해 주편 표면의 산화물을 제거하고, 그 후, 컬러 체크 (염색 침투 탐상 시험) 를 실시하여, 코너부의 균열 유무를 조사하였다. 그리고, 코너 균열 발생률로서, 코너 균열 주편 개수/조사 주편 개수 × 100 ％ 로 평가하였다. 또, 주편 코너부로부터 가로 세로 30 ㎜ 의 응고 조직 관찰용 샘플을 잘라내고, 관찰면을 연마 후 3 ％ 나이탈 부식을 실시하여, 광학 현미경에 의해 응고 조직을 관찰하였다.

이들 평가 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 본 발명예 및 비교예 모두 각 수준에서 10 차지 (1 차지는 약 300 톤) 의 주조량을 대상으로 하여 평가하고 있다.

비교예 1 및 2 는, 사각형 몰드를 사용하고, 주편 코너부 온도도 본 발명을 만족하지 않는 조건으로 제조된 예이다. 이 경우, 코너부의 균열 발생률은 9.4 ∼ 10.8 ％ 로 높은 위치였다. 이들 응고 조직을 관찰한 결과, 도 2 에서 나타낸 바와 같은 구오스테나이트 입계가 명료한 조직이었다.

비교예 3 및 4 는, 사각형 몰드를 사용하고, 주편 코너 온도는 본 발명을 만족하는 조건이다. 이 경우, 코너 균열 발생률은 4.7 ∼ 5.2 ％ 로, 비교예 1 및 2 와 비교하면 낮은 위치이기는 하지만, 추가적인 개선을 필요로 하는 레벨이었다. 이들 응고 조직은, 도 3 에서 나타낸 바와 같이, 일부에 구오스테나이트 입계가 잔존하는 조직이었다.

비교예 5 ∼ 12 는, 챔퍼 몰드를 사용하고, 주편 코너 온도는 본 발명을 만족하지 않는 조건이다. 이 경우에도, 코너 균열 발생률은 5.3 ∼ 7.3 ％ 가 되어, 개선이 필요한 레벨이었다. 이들 응고 조직도, 도 2 에서 나타낸 바와 같은 구오스테나이트 입계가 명료한 조직이었다.

비교예 13 ∼ 15 는, 챔퍼 몰드를 사용하고, 주변 코너 온도도 본 발명을 만족하는 조건이다. 단, 챔퍼부의 형상에 대하여, 장변측의 길이 a 와 단변측의 길이 b 의 비 b/a 는 본 발명을 만족하지 않는 조건이다. 이 경우에도, 코너 균열 발생률은 3.8 ∼ 4.5 ％ 가 되어 개선이 필요한 레벨이었다.

한편, 발명예 1 ∼ 8 은, 챔퍼 몰드를 사용하고, 주편 코너 온도가 본 발명을 만족하도록 2 차 냉각 스프레이를 조정한 조건이다. 이들에 대해서는, 코너 균열 발생률은 모두 1.4 ％ 이하로 양호하였다. 이들 응고 조직을 관찰한 결과, 도 3 에 나타낸 바와 같은 일부에 구오스테나이트 입계가 잔존하는 조직으로, 비교예 3 및 4 와 동일한 응고 조직이었다. 요컨대, 응고 조직이 일부 불완전하더라도, 챔퍼 몰드를 병용함으로써 코너 균열 발생을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 2

상기한 실시예 1 과 동일한 조건에서의 연속 주조를 실시함에 있어서, 주형 장변측의 길이 a 를 4 ∼ 7 ㎜ 로 하고, 주형 단변측의 길이 b 와의 비 b/a 가 3.0 ∼ 6.0 인 범위에서, 주형 단변측의 길이 b 를 표 3 에 나타내는 바와 같이 변화시킨 주형을 사용하였다. 그리고, 코너부 균열의 발생에 대하여, 실시예 1 의 경우와 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 3 에 병기한다.

발명예 9 ∼ 32 중, 주형 장변측의 길이 a 가 4 ∼ 6 ㎜ 이고, 또한, b/a 가 4 초과 ∼ 6 인 조건에 있어서는 코너 균열의 발생을 완전하게 억제하는 것이 가능해졌다. b/a 가 3 ∼ 4 인 경우에는 약간 코너 균열의 발생이 확인되었지만, 이들의 발생률도 0.6 ∼ 1.4 ％ 로 충분히 낮은 위치이다.

한편, 주형 장변측의 길이 a 가 7 ㎜ 인 경우 (발명예 33 ∼ 40) 에는, b/a 가 4 초과 ∼ 6 인 조건에 있어서도 약간의 코너 균열 발생이 확인되고, 발생률은 0.6 ∼ 0.9 ％ 였다. 또, b/a 가 3 ∼ 4 인 조건에 있어서의 코너 균열 발생률은 1.3 ∼ 1.9 ％ 였다. 이들도 충분히 낮은 위치의 발생률이다.

즉, 주형 장변측 길이 a 를 4 ∼ 6 ㎜ 로 하고, b/a 를 3 ∼ 6, 보다 바람직하게는 4 초과 ∼ 6 의 범위로 하는 것이 본 발명의 적합예인 것을 알 수 있다. 그때, 주형 단변측 길이 b 는 12 ∼ 36 ㎜ 가 되고, 보다 바람직하게는 16 ㎜ 초과 ∼ 36 ㎜ 의 범위가 된다.

또한, 주형 장변측 길이 a 가 4 ㎜ 를 하회하는 경우에는, 주형의 네 모서리에 있어서 가혹한 가공 정밀도가 요구되기 때문에, 실조업에 있어서는 4 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 덧붙여서, 모따기부는, 예를 들어 무구의 동판에 절삭 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 챔퍼 몰드를 사용하고, 주편 코너부 온도를 적절한 범위에서 제어함으로써, 코너 균열 발생률이 낮은 고품질의 주편을 효율적으로 제조할 수 있는 것이 확인되었다.

1 : 용강
2 : 레이들
3 : 롱 노즐
4 : 턴디시
5 : 침지 노즐
6 : 수랭 주형
7 : 2 차 냉각대
8 : 빼냄 교정대 (굽힘부)
9 : 연속 주조 주편
11 : 주형 장변
12 : 주형 단변

Claims (3)

1. 용강을 주형에 장입하고, 그 주형으로부터 직접 주편을 빼내는 연속 주조 방법에 있어서,
   1 쌍의 주형 장변과 1 쌍의 주형 단변으로 구획되는 사각형 공간의 네 모서리를, 상기 주형 장변측의 길이 a 에 대한 상기 주형 단변측의 길이 b 의 비 b/a 가 3.0 이상 6.0 이하가 되는 직각 삼각형상으로 제거한 주조 공간을 갖는 주형을 사용하고,
   상기 주형의 바로 아래로부터 굽힘 교정점에 이르기 전에 있어서, 상기 주편의 적어도 코너부의 표면 온도를 일단 Ar₃ 점 이하까지 저하시키고, 이어서, 적어도 그 코너부의 표면 온도를 800 ℃ 이상으로 하고 나서 상기 굽힘 교정점을 800 ℃ 이상에서 통과시키는 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비 b/a 가 4.0 초과인 강의 연속 주조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 주형 장변측의 길이 a 가 4 ∼ 6 ㎜ 및 상기 주형 단변측의 길이 b 가 12 ∼ 36 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조 방법.

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