KR20190028577A

KR20190028577A - 강의 연속 주조용 몰드 플럭스

Info

Publication number: KR20190028577A
Application number: KR1020197007089A
Authority: KR
Inventors: 마사히토 하나오
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2019-03-18
Also published as: US10315245B2; EP3192594B1; CN106687233B; EP3192594A1; WO2016038725A1; KR20170033389A; US20170266718A1; EP3192594A4; CN106687233A

Abstract

본 발명은, 아포정강의 연속 주조 시에, 주편 표면에 발생하는 세로 균열을 방지하는 것이 가능한 몰드 플럭스를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명은, CaO, SiO₂, 알칼리 금속 산화물, 및 불소 화합물을 함유하고, 1.1≤(CaO)_h/(SiO₂)_h≤1.9, 0.10≤(CaF₂)_h/((CaO)_h＋(SiO₂)_h＋(CaF₂)_h)≤0.40, 및 0≤(알칼리 금속의 불화물)_h/((CaO)_h＋(SiO₂)_h＋(알칼리 금속의 불화물)_h)≤0.10을 만족하며, 응고점이 1300℃ 이상, 또한, 1450℃에 있어서의 점도가 0.1Pa·s 이하인, 아포정강의 연속 주조에 사용하는 몰드 플럭스이다.

Description

강의 연속 주조용 몰드 플럭스{MOLD FLUX FOR CONTINUOUS CASTING OF STEEL}

본 발명은, 특히, C 농도(탄소 농도. 이하에 있어서 동일.)가 0.08~0.18질량%인 아포정강(亞包晶鋼)을 연속 주조할 때에, 주편의 표면에 발생하는 세로 균열을 방지 가능한 강의 연속 주조용 몰드 플럭스에 관한 것이다.

강의 연속 주조에 있어서, C 농도가 0.08~0.18질량%인 아포정강은, 주형 내에서 용강이 응고하여 형성하는 응고셸의 두께가 불균일해지기 쉬운 것에 기인하여, 주편 표면에 세로 균열이 발생하기 쉽다.

연속 주조 시에, 주형 내의 응고셸의 두께를 균일하게 하기 위해서는, 응고셸의 선단부를 완만하게 냉각하는 것(이하, 「완냉각」이라고 한다.)이 유효하며, 그러기 위해서는, 몰드 플럭스를 이용하는 것이 비교적 간편하다.

몰드 플럭스는, 주형 내에 주입된 용강의 표면에 공급되어, 용강으로부터의 열공급에 의해 용융되고, 주형을 따라 응고셸과의 간극에 유입되어, 필름을 형성한다. 이 필름은, 주조 개시 직후, 주형으로부터의 냉각에 의해 유리형상으로 응고되고, 시간의 경과와 함께 유리 중으로부터 결정이 석출된다. 이 필름의 결정화를 촉진시키면, 필름의 주형측 표면의 조도가 증대하므로, 주형과 필름의 계면 열저항이 증대한다. 또, 필름 중의 복사 전열도 억제되므로, 이러한 효과에 의해, 필름에 접한 용강 및 응고셸이 완냉각된다.

그런데, 상기 필름 중에 석출되는 일반적인 결정의 조성은, 쿠스피딘(cuspidine : Ca₄Si₂O₇F₂)이다.

상기 필름의 결정화를 촉진할 때, 현재까지 이하와 같은 방법이 생각되고 있다.

우선, 몰드 플럭스의 융체 물성을 제어하는 경우는, 응고점을 높이는 것이 결정화의 유효한 촉진 방법이며, 특허문헌 1에는, 응고점을 1150~1250℃로 높여, 결정성을 높이는 것이 개시되어 있다.

이 특허문헌 1에는, 몰드 플럭스의 응고점이 1250℃보다 높아지면, 주형과 응고셸 사이의 윤활성이 저해되어, 브레이크 아웃(응고셸이 파단되어 누강(漏鋼)하는 것)을 방지할 수 없다고 기재되어 있다.

또, 몰드 플럭스 중의 화학 성분을 제어하는 경우는, CaO와 SiO₂의 질량 농도 비율(이하, 「염기도」라고 한다.)을 상승시키는 것이 유효하다. 또, MgO 농도를 저감하는 것도 유효하다.

예를 들면, 특허문헌 2에는, 염기도를 1.2~1.6으로 한 다음, MgO 농도를 1.5질량% 이하로 하는 것이, 필름의 결정화에 유효하다고 기재되어 있다. 그러나, 이 특허문헌 2에 기재되어 있는 몰드 플럭스의 실시예에서는, 결정 생성 온도는 가장 높은 것이어도 1145℃이므로, 그에 상응하는 완냉각 효과가 얻어지는 것에 지나지 않는다.

한편, 특허문헌 3에서는, 몰드 플럭스 중에 철이나 전이 금속의 산화물을 첨가함으로써, 필름 중의 복사 전열을 억제하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들 산화물을 첨가하면, 몰드 플럭스 중의 CaO, SiO₂, CaF₂가 희석되게 된다. 특히, 특허문헌 3에 기재된 발명에 있어서, 복사 전열의 억제 효과를 충분히 얻기 위해서는, 그 실시예에 나타나는 바와 같이, 철이나 전이 금속의 산화물을 합계로 10질량% 이상이나 첨가할 필요가 있다. 그 경우, 실시예에 나타나 있는 염기도가 1.0 부근인 조성에서는, 쿠스피딘의 석출이 어려워져 몰드 플럭스의 응고 온도가 저하한다.

또, 특허문헌 3에 기재된 실시예의 응고점은 1050℃ 정도이며, 아포정강용 몰드 플럭스의 응고점이, 상술한 바와 같이 1150~1250℃ 정도인 것을 고려하면, 그보다 100℃ 이상이나 낮다. 따라서, 결과적으로, 필름의 결정화가 저해되므로, 계면 열저항의 증대 등의, 결정화에 의한 완냉각 효과가 손상된다.

또, 발명자가 앞서 제안한 특허문헌 4에서는, 쿠스피딘을 석출하기 쉬운 몰드 플럭스의 조성 범위를, CaO－SiO₂－CaF₂－NaF의 4원계에서 개시하고 있다. 이 조성 범위는, 그 후의 보고(ISIJ International, 42(2002), p.489)에 의한 쿠스피딘의 초정(初晶) 영역과 실질적으로 일치한다.

또, 발명자는, 특허문헌 4에 기재된 발명의 범위 내로 조정된 기본 조성에 대해, 전이 금속 산화물을 첨가함으로써, 완냉각 효과를 손상시키지 않고 응고 온도를 저하시키는 방법을, 특허문헌 5에서 제안하고 있다.

이 특허문헌 5에서 제안한 발명은, 윤활성이 저해되므로 종래는 사용이 곤란하다고 생각되고 있었던, 응고점이 1250℃ 이상인 몰드 플럭스가 갖는 완냉각 효과를, 예를 들면 그 실시예에 나타낸 바와 같이 1209~1239℃의 일반적인 응고점의 범위에서 얻으려고 하는 것이다.

그러나, 아포정강의 주조에서도, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 강종을 주조하는 경우와 같이, 용강의 과열도(「용강 온도와 액상선 온도의 차」를 말한다. 이하에 있어서 동일.)가 큰 경우에는, 세로 균열이 더욱 발생하기 쉬워진다.

이러한 아포정강의 주조 시에 용강의 과열도가 큰 경우에는, 발명자가 제안한 특허문헌 4나 특허문헌 5에 기재된 발명이어도, 세로 균열의 방지 또는 억제에 대해, 충분한 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 즉, 조성 범위에 전이 금속 산화물을 첨가하여 쿠스피딘을 석출하기 쉽게 한 몰드 플럭스여도, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 아포정강을 연속 주조할 때는, 충분한 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

(특허문헌 1) 일본국 특허공개 평8－197214호 공보

(특허문헌 2) 일본국 특허공개 평8－141713호 공보

(특허문헌 3) 일본국 특허공개 평7－185755호 공보

(특허문헌 4) 일본국 특허공개 2001－179408호 공보

(특허문헌 5) 일본국 특허공개 2006－289383호 공보

본 발명은, C 농도가 0.08~0.18질량%인 아포정강을 연속 주조할 때에, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 강종과 같이, 용강의 과열도가 큰 경우여도, 주편의 표면에 발생하는 세로 균열을 방지하는 것이 가능한, 강의 연속 주조용 몰드 플럭스를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, C 농도가 0.08~0.18질량%인 아포정강의 연속 주조에 사용하는 몰드 플럭스로서, CaO, SiO₂, 알칼리 금속 산화물, 및 불소 화합물을 함유하고, 하기 (1), (2) 및 (3)을 만족하고, 응고점이 1300℃ 이상이며, 또한, 1450℃에 있어서의 점도가 0.1Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 강의 연속 주조용 몰드 플럭스이다.

1.1≤f(1)≤1.9 …(1)

0.10≤f(2)≤0.40 …(2)

0≤f(3)≤0.10 …(3)

단, f(1)=(CaO)_h/(SiO₂)_h…(가)

f(2)=(CaF₂)_h/((CaO)_h＋(SiO₂)_h＋(CaF₂)_h) …(나)

f(3)=(알칼리 금속의 불화물)_h/((CaO)_h＋(SiO₂)_h＋(알칼리 금속의 불화물)_h) …(다)

(CaO)_h=(W_CaO－(CaF₂)_h×0.718) …(A)

(SiO₂)_h=W_SiO2…(B)

(CaF₂)_h=(W_F－W_Li2O×1.27－W_Na2O×0.613－W_K2O×0.403)×2.05 …(C)

(알칼리 금속의 불화물)_h=W_Li2O×1.74＋W_Na2O×1.35＋W_K2O×1.23 …(D)

이며, W_i는, 몰드 플럭스 중 성분 i의 질량 농도(질량%)이다.

또, 상기 본 발명에 있어서, 0.1~10질량%의 MnO를 더 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 몰드 플럭스의 응고점을 1300℃ 이상과 같은 종래 그다지 생각되지 않는 범위로까지 높임으로써, 한층 더 결정화를 촉진하여 완냉각 효과를 얻고 있다. 또, 1450℃에 있어서의 점도를 0.1Pa·s 이하까지 충분히 저하시킴으로써, 주형 내의 윤활성의 유지도 양립시키고 있다. 이에 의해, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 아포정강을 연속 주조하는 경우여도, 주편의 표면에 발생하는 세로 균열을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 0.1~10질량%의 MnO를 함유함으로써, 쿠스피딘의 결정화가 저해되기 어려워지므로, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 아포정강을 연속 주조하는 경우여도, 주편의 표면에 발생하는 세로 균열을 방지하기 쉬워진다.

본 발명에서는, 형성하는 필름의 결정화를 한층 더 촉진하여 완냉각 효과를 얻음과 더불어, 주형 내의 윤활성의 유지도 양립할 수 있으므로, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 아포정강을 연속 주조하는 경우여도, 주편 표면에 발생하는 세로 균열을 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 강의 연속 주조용 몰드 플럭스를 설명하는 도면이다.

본 발명에서는, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B 등의 합금 원소를 함유하는 아포정강을 연속 주조할 때에, 주편의 표면에 발생하는 세로 균열을 방지한다는 목적을, CaO, SiO₂, 알칼리 금속 산화물, 및 불소 화합물을 최적의 범위로 조정하여 조성을 쿠스피딘의 초정 범위로 유지하면서, 응고점을 1300℃ 이상, 또한, 1450℃에 있어서의 점도를 0.1Pa·s 이하로 함으로써 실현하였다. 본 발명에 따른 강의 연속 주조용 몰드 플럭스는, 0.1~10질량%의 MnO를 더 함유하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 강의 연속 주조용 몰드 플럭스(이하에 있어서, 간단히 「본 발명의 몰드 플럭스」라고 하는 경우가 있다.)에 대해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 강의 연속 주조용 몰드 플럭스를 설명하는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 몰드 플럭스(1)는, 침지 노즐(2)을 통해 주형(3)으로 주입된 용강(4)의 표면에 공급된다. 이와 같이 하여 공급된 본 발명의 몰드 플럭스(1)는, 용강(4)으로부터 열공급에 의해 용융된 후, 주형(3)을 따라 주형(3)과 응고셸(5)의 간극에 유입되어, 필름을 형성한다. 도시 생략의 냉각 수단에 의해 냉각되고 있는 주형(3)측으로부터 냉각됨으로써 형성된 응고셸(5)은, 롤(6)을 이용하여 주형(3)의 하방으로 빼내어져, 냉각수(7)에 의해 냉각된다.

앞서 설명한 특허문헌 1에는, 응고점이 1250℃보다 높아지면 윤활성이 저해되어 브레이크 아웃을 방지할 수 없다고 기재되어 있다. 또, 특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 몰드 플럭스의 적정한 점도는, 1300℃에 있어서 0.6~2.5poise(=0.06~0.25Pa·s)로 하고 있지만, 특허문헌 1에 기재된 실시예의 대부분은 1poise(=0.1Pa·s) 이상이다.

그런데, 연속 주조 시에 있어서의 주형 내의 윤활성을 유지하기 위해서는, 응고셸을 주형의 하방으로 빼낼 때의 저항력(주형 내의 마찰력)을 저감하는 것이 필요하다. 몰드 플럭스는, 주형 내벽과 응고셸의 사이에 개재되어 있으므로, 그 점도를 저하시킴으로써, 상기 마찰력을 저감할 수 있다.

몰드 플럭스의 점도를 낮게 한 경우, 몰드 플럭스가 주형 내의 용강으로 말려 들어가기 쉬워지고, 말려 들어간 몰드 플럭스의 입적(粒滴)이 주편의 표면 부근의 비금속 개재물이 되어, 그 청정성을 열화시킨다는 문제가 있다.

그러나, 1300℃에 있어서의 점도를 1poise(=0.1Pa·s) 이하로 낮게 해도, 몰드 플럭스의 조성을 염기성으로 유지하면, 말려 들어가는 것을 방지할 수 있는 것이, 「철과 강」의 93호(2006년) 5권 362페이지에 기재되어 있다.

본 발명은, C 농도가 0.08~0.18질량%인 아포정강의 연속 주조에 사용하는 몰드 플럭스에 있어서, 이상의 입장에 의거하여 이루어진 것이다.

본 발명은, 기본 성분을, 쿠스피딘의 구성 성분인 CaO, SiO₂, 및 불소 화합물로 하고 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물을 첨가하여, 응고점을 비교적 용이하게 조정할 수 있도록 하고 있다. 여기에서, 「기본 성분」이란, 쿠스피딘의 구성 성분이며, CaO, SiO₂, 및 불소 화합물 중 불소의 각 농도의 총합이 60질량% 이상인 것을 의미한다.

그리고, 이들 CaO, SiO₂, 불소 화합물, 및 알칼리 금속 산화물의 각 농도를, 쿠스피딘이 결정화하기 쉬운 조건인, 하기 (1), (2), (3) 식을 만족하도록 조정하는 것이다.

1.1≤f(1)≤1.9 …(1)

0.10≤f(2)≤0.40 …(2)

0≤f(3)≤0.10 …(3)

단,

f(1)=(CaO)_h/(SiO₂)_h…(가)

f(2)=(CaF₂)_h/((CaO)_h＋(SiO₂)_h＋(CaF₂)_h) …(나)

(CaO)_h=(W_CaO－(CaF₂)_h×0.718) …(A)

(SiO₂)_h=W_SiO2…(B)

(CaF₂)_h=(W_F－W_Li2O×1.27－W_Na2O×0.613－W_K2O×0.403)×2.05 …(C)

이며, W_i는, 몰드 플럭스 중 성분 i의 질량 농도(질량%)이다.

CaO, SiO₂, 불소 화합물, 및 알칼리 금속 산화물의 각 농도를, 상기 (1), (2), (3) 식의 조건을 만족하도록 조정함으로써, 몰드 플럭스의 조성을 쿠스피딘의 초정 범위로 유지하는 것이 가능해진다.

여기에서, f(1)이 1.1 미만인 경우나, f(1)이 1.9를 초과하는 경우에는, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘으로부터 멀어지므로, 완냉각에 충분한 결정화가 얻어지지 않는다. 따라서, 본 발명에서는, f(1)을 1.1~1.9로 한다. 또, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘에 보다 가까워짐으로써, 효과적인 결정화가 얻어지기 쉬운 형태로 하는 관점에서, f(1)은 1.2 이상인 것이 바람직하고, 1.3 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, f(1)은 1.8 이하인 것이 바람직하고, 1.7 이하인 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 있어서, f(1)의 바람직한 범위는 1.2~1.8이며, 또한, 1.3~1.7인 것이 특히 바람직하다.

또, f(2)가 0.10 미만인 경우나, f(2)가 0.40을 초과하는 경우에는, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘으로부터 멀어지므로, 완냉각에 충분한 결정화가 얻어지지 않는다. 따라서, 본 발명에서는, f(2)를 0.10~0.40으로 한다. 또, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘에 보다 가까워짐으로써, 효과적인 결정화가 얻어지기 쉬운 형태로 하는 관점에서, f(2)는 0.12 이상인 것이 바람직하고, 0.15 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, f(2)는 0.35 이하인 것이 바람직하고, 0.30 이하인 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 있어서, f(2)의 바람직한 범위는 0.12~0.35이며, 또한, 0.15~0.30인 것이 특히 바람직하다.

또, f(3)이 0 미만인 경우나, f(3)이 0.10을 초과하는 경우에는, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘으로부터 멀어지므로, 완냉각에 충분한 결정화가 얻어지지 않는다. 따라서, 본 발명에서는, f(3)을 0~0.10으로 한다. 또, 몰드 플럭스의 조성이 쿠스피딘에 보다 가까워짐으로써, 효과적인 결정화가 얻어지기 쉬운 형태로 하는 관점에서, f(3)은 0.08 이하인 것이 바람직하다.

몰드 플럭스의 점도는 통상 1300℃를 기준으로 하고 있다. 그러나, 융점이 1410~1420℃인 쿠스피딘의 초정 범위로 조성을 유지한 본 발명에서는, 1300℃에서는 몰드 플럭스가 이미 결정화에 의해 응고되어 있어, 1300℃에서의 값을 얻을 수 없다. 그래서, 본 발명에서는, 1450℃에 있어서의 점도를 0.1Pa·s 이하로 하고 있다.

그리고, 이러한 점도로 함으로써, 응고점을, 종래 곤란하게 여겨진 1300℃ 이상으로 높인 상태에서도, 윤활성을 유지하는 것이 가능해진다. 응고점이 높아지면, 그에 따라 주형 내의 완냉각 효과가 올라가지만, 본 발명에서는, 몰드 플럭스의 응고점을 쿠스피딘의 상기 융점 이상으로 상승시키는 것은 불가능하다.

또, 실용화되는 아포정강에는, 강재가 된 경우의 강도를 높이기 위해, Mn이 많이 첨가되므로, 주조 중에, 용강 중의 Mn의 산화에 의해 생기는 MnO가 몰드 플럭스 중으로 이행한다.

이 MnO는, 쿠스피딘의 결정화를 저해하는 성분이므로, 본 발명에서는, 용강으로부터 몰드 플럭스 중으로 이행하는 MnO에 의해 상승하는 MnO 농도에 알맞은 양만큼, 미리 MnO를 배합해 두는 것이 바람직하다. 발명자의 조사에 의하면, 첨가에 의한 효과가 얻어지기 쉬운 형태로 하는 관점에서, MnO의 함유 농도는 0.1질량% 이상으로 한다. 또, 몰드 플럭스의 응고점이 너무 저하하여, 완냉각에 필요한 결정화가 얻어지지 않는 것과 같은 사태가 발생하지 않도록 하는 관점에서, MnO의 함유 농도는 10질량% 이하로 한다. 본 발명에서는, 용강 중의 Mn 농도에 따라, 몰드 플럭스 중의 MnO 농도를 설정하는 것이 좋다.

경우에 따라, 몰드 플럭스의 응고점, 점도, 표면장력 등의 물성을 조정하기 위해, MgO, Al₂O₃, BaO, B₂O₃ 등을 첨가해도 된다. 단, 쿠스피딘의 정출(晶出)을 촉진하기 위해서는, 이들 농도는 낮은 편이 좋고, 합계 농도로 7질량%를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 통상의 원료를 사용하는 경우, 불가피적으로 함유되는 이들 합계 농도는 2~5질량% 정도이며, 프리멜트 기재 등의 인공 원료를 사용함으로써, 그 이하로 할 수도 있다.

실시예

다음에, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실험 결과에 대해 설명한다.

＜실시예 1＞

표 1 및 표 2에 나타내는, 본 발명의 몰드 플럭스의 발명예, 참고예, 및 비교예를 여러 가지 제작하였다. 여기에서, 하기 표 2에 나타난 f(1), f(2), 및 f(3)은, 상기의 (가) 식, (나) 식, 및 (다) 식에 의해 산출되는 지수이며, 이들 지수를, 상기 (1) 식, (2) 식, 및 (3) 식의 범위 내로 조정함으로써, 몰드 플럭스 중의 쿠스피딘의 결정화를 촉진할 수 있다. 또한, 표 1 및 표 2에 질량 농도(질량%)를 기재하고 있지 않은 성분에 대해서는, 질량%가 0인 것으로 하여, f(1), f(2), 및 f(3)을 산출하였다. 또, 통상의 화학 분석에서, 0.1질량% 미만의 농도를 고정밀도로 평가하는 것은 곤란하다. 그래서, 표 1 및 표 2에서는, 성분 농도가 0.1질량% 미만이었던 경우에는 「＜0.1」이라고 기재하였다.

[표 1]

[표 2]

발명예 A~K의 몰드 플럭스의 조성은, 모두 상기 (1)~(3) 식을 만족하고 있으며, 또, 응고점은 1300℃ 이상이고, 또한, 1450℃에 있어서의 점도는 0.1Pa·s 이하이다. 한편, 비교예 a~c의 몰드 플럭스의 조성은, 몰드 플럭스의 조성이 상기 (1)~(3) 식 중 어느 하나를 만족하고 있지 않은 결과, 응고점이나 1450℃에 있어서의 점도 중 적어도 어느 한쪽이 본 발명의 범위로부터 벗어나 있다. 또한, 표 1, 2 중에 * 표시를 붙인 것이, 본 발명의 범위를 벗어나 있는 것이다.

발명예 A~K, 및 비교예 a~c를, 하기 표 3에 나타내는 조성의, Nb, Ti을 함유하는 용강의 과열도가 큰 아포정강의 연속 주조에 사용하고, 결과를 비교하였다. 여기에서는, 2.5톤의 용강을 이용하고, 수직 굽힘형 연속 주조기를 이용하며, 주조 속도를 1.0m/분, 2차 냉각수의 비수량(比水量)을 1.1리터/kg로 하여, 폭 500mm 및 두께 85mm의 슬래브를 제조하였다.

[표 3]

주형 내에 첨가하는 몰드 플럭스를 구분하여 사용하고, 완냉각 효과에 대해서는, 주형 내의 국소 열류속, 주편 표면 온도, 및 응고셸의 두께 및 성장 속도를 이용하여 산출되는 응고 계수를 구하여, 얻어진 결과를 비교하였다. 또, 윤활성에 대해서는, 주형 내의 마찰력을 구하여, 얻어진 결과를 비교하였다. 그 결과를 정리하여 표 4에 나타낸다.

또한, 주형 내의 국소 열류속은, 장변면의 폭중앙에서 메니스커스 하 35mm의 위치에 매설된 열전대로 측정한 온도로부터 구하여 평가하였다. 또, 주형 내의 마찰력은, 주형 오실레이션에 사용하고 있는 유압 실린더의 압력차에 의해 구하였다. 또, 주편 표면의 온도는, 수직 굽힘형 연속 주조기의 굽힘부 직전의 롤 세그먼트에 있어서의 내(內)만곡측 폭중앙에서 측정하였다. 또, 응고셸의 두께 및 성장 속도는, 주조의 종료 직전의 시점에 있어서, 주형 내의 용강에 FeS 합금을 첨가하여, 그 부위의 슬래브를 주조 방향으로 절단하고, 그 절단면에 있어서의 S의 농도 분포를 인화지에 전사하는 방법으로 평가하였다.

[표 4]

주형 내의 국소 열류속을 평가한 결과, 비교예에서는 1.48MW/m² 이상인 것에 반해, 발명예에서는 1.44MW/m² 이하로 저하하여, 완냉각 효과를 확인할 수 있었다.

또, 주형 내의 마찰력은, 발명예, 및 비교예의 어느 쪽이나 2.09×10^－2(N/mm²) 이하이며, 윤활성에 문제는 없고, 슬래브 표면에는 정상적인 오실레이션 마크가 일정한 간격으로 형성되었다.

또, 주편 표면 온도의 측정 결과는, 발명예의 몰드 플럭스를 이용한 경우의 온도가 비교예의 몰드 플럭스를 이용한 경우의 온도 이상이 되고 있으며, 완냉각 효과를 확인할 수 있었다.

또한, 응고셸의 두께 및 성장 속도를 평가한 결과, 응고 계수는 비교예가 18.1~24.8mm/분^0.5인 것이 반해, 발명예는 11.2~14.0mm/분^0.5로 감소하며, 응고셸의 성장에 대해 명료한 완냉각의 효과를 확인할 수 있었다.

발명예에 있어서, 얻어진 슬래브는 양호한 표면 성상(性狀)이며, 세로 균열 혹은 디프레션 등의 표면 결함은 없었다. 한편, 비교예 c에서는, 폭중앙에 길이 100mm 정도의 세로 균열이 2개소에 존재하였다.

＜실시예 2＞

실시예 1에서 시험한 몰드 플럭스 중, 발명예 A와 비교예 a를 이용하여, 실시예 1보다 대규모의 연속 주조를 행하였다.

각각의 몰드 플럭스를 이용한 주조마다, 표 5에 나타내는 조성의 용강 300톤을 사용하여, 폭 2300mm, 두께 300mm, 길이 6m 정도의 슬래브 12개를, 속도 0.70m/min으로 주조하였다. 얻어진 슬래브의 표면의 결과는, 이하와 같았다.

[표 5]

발명예 A에서는, 세로 균열이 없는 양호한 표면의 슬래브가 12개 얻어지며, 그대로 압연 공정으로 공급할 수 있었다.

한편, 비교예 a에서는, 주조 개시 후 1개째, 2개째, 11개째, 및 12개째의 4개의 슬래브의 표면에 세로 균열이 발생하였다. 그리고, 세로 균열이 발생한 슬래브는, 모두 손질(스카핑에 의한 용삭)이 필요하였다.

본 발명은 상기의 예에 한정되지 않으며, 각 청구항에 기재된 기술적 사상의 범주이면, 적절히 실시 형태를 변경해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

1 : 강의 연속 주조용 몰드 플럭스
2 : 침지 노즐
3 : 주형
4 : 용강
5 : 응고셸
6 : 롤
7 : 냉각수

Claims

본 명세서 및 도면에 개시된 물건 또는 방법.