KR960015799B1

KR960015799B1 - 슬라브연주기의 구속성 브렉아웃을 저감하기 위한 고탄소강용 몰드플럭스

Info

Publication number: KR960015799B1
Application number: KR1019940023378A
Authority: KR
Inventors: 고재윤; 이재우
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 김만제
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1996-11-21
Also published as: KR960010124A

Abstract

내용없음.

Description

슬라브연주기의 구속성 브렉아웃을 저감하기 위한 고탄소강용 몰드플럭스

제1도는 연속주조용 몰드내에서의 몰드 플럭스의 용융, 유입거동과 역할을 나타내는 모식도.

제2도는 구속성 브렉아웃의 예.

제3도는 Fe-C 상태도.

제4도는 본 발명품의 실시효과.

제5도는 플럭스별 소비원단위(kg/m²)비교.

제6도는 플럭스별 전열량 비교표.

본 발명의 슬라브(SLAB)연주기에서의 고탄소강성분(C≥0.6%)주조시 다발하는 구속성 브렉아웃(Break-out)을 저감하기 위한 몰드 플럭스(MOLD-FLUX)에 관한 것이다.

몰드(MOLD)는 제1도에서 보이는 것처럼 연속주조 공정에서 용강의 응고가 개시되어 중간제품인 주편의 외곽형상을 결정짓는 장치이며, 몰드 플럭스(MOLD FULX)는 수냉되는 몰드와 접촉된 표면만이 응고된 얇은 주편(이하 "응고쉘(SHELL)")과 몰드간의 마찰에 의해 응고쉘이 파단되는 것(이하 "구속성 브렉아웃(BREAKOUT)")을 막기 위해 윤활제로서 사용하는 분말 또는 과립형상의 합성슬래그(SLAG)를 말한다.

몰드 플럭스는 윤활제 역할외에도 복합적인 역할을 수용하는데 이러한 기능을 정리하면 다음과 같다.

0 주편과 몰드간의 마찰력을 감소시키는 윤활작용을 한다.

0 용강으로부터 분리부상하는 비금속 개재물을 흡수 용해시킨다.

0 용강을 도포하여 대기와의 재산화를 방지한다.

0 대기로서 열방출을 억제시켜 용강을 보온한다.

0 주편에서 몰드로의 열전달 매체 역할을 한다.

이러한 기능을 가진 몰드 플럭스는 연속 주조중 몰드내 용강위로 투입되어 미용융층, 반용융층, 용융슬래그층을 형성하면서 용융하게 되고 이 용융슬래그가 상하로 진동하는 몰드와 응고쉘간의 틈 사이로 유입되어 얇은 막(이하 "(슬래그 필름(SLAG FILM)")을 형성하며 이 슬래그 필름은 연속주조기 아래방향으로 인발되는 주편과 함께 따라가면서 주편을 냉각시키기 위해 뿌려지는 물에 의해 씻겨지면서 소모되게 된다.

종래의 슬라브(slab)연주기에서의 고탄소강성분(C≥0.6%) 주조시에는 응고쉘파단에 의한 브렉아웃(Break out)이 발생하는 경우가 있었다. 이것은 고탄소강의 특징이 제3도에서 보는 바와 같이 Fe-C상태도상 과공석강이며 고강도재로서 r상(fcc)으로 직접 응고하며 고액 공존영역이 약 100℃ 수준정도에 불과하여 응고지연에 의한 응고쉘의 약화로 인한 파단으로 구속성 브렉아웃(Break out)의 가능성이 상당히 높기 때문이다. 따라서, 슬라브 연주기에서의 고탄소강 성분(C≥0.6%) 주조시 사용되는 종래 몰드 플럭스의 선정은 최소한의 소모량 확보가 0.3kg/m²이상이고, 염기도(CaO/SiO₂)가 0.6-1.0이고 점도(1300℃, poise)가 인발속도(m/min)의 1.0-3.5배가 되도록 선정해야 하였고 대표적인 몰드 플럭스의 조성은 다음 표 1과 같다.

[표 1]

그러나 이러한 몰드 플럭스는 적정한 소모량의 확보미흡과 열전달의 미약으로 응고쉘 파단에 의한 브렉아웃이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 구속성 브렉아웃을 줄일 수 있는 몰드 플럭스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중량%로 CaO : 25-40%, SiO₂: 25-40%, Al₂O₃: 3-8%, Na₂O : 7-13%, B₂O₃: 5-7%, F : 2-4%, H₂O, CO₂, Fe₂O₃등 기타성분 : 나머지로 구성되는 슬라브 연주기의 구속성 브렉아웃을 저감하기 위한 고탄소강용 몰드 플럭스를 특징으로 한다.

본 발명 몰드 플럭스와 종래 몰드 플럭스의 주된 차이점은 F함량을 감소시키고 B₂O₃를 5-7% 첨가하는 것에 있다.

본 발명 몰드 플럭스의 성분조성을 한정하는 이유는 다음과 같다.

CaO와 SiO₂는 염기도 조성 성분으로서 CaO를 40% 초과첨가하거나 SiO₂25% 미만 첨가하는 경우 슬래그의 점도가 떨어지므로 용강내에 슬래그 유압이 과다해지고, CaO 25% 미만 첨가하는 경우 슬래그의 점도가 떨어지므로 용강내에 슬래그 유입이 과다해지고, CaO 25% 미만 첨가하거나 SiO₂40% 초과 첨가시에는 슬래그의 점도가 높아지게 되어 용강내에 슬래그 유입이 곤란해지므로 몰드의 윤활능이 떨어져서 구속성 브렉아웃 발생률이 증가한다.

Al₂O₃를 8% 초과하여 첨가시에는 용강내에 비금속 개재물 흡수능이 저하되고 3% 미만 첨가시에는 Al₂O₃의 흡수능력과다로 슬래그 점도가 과다하게 증가한다.

Na₂O를 7-13% 첨가하는 이유는 이 범위를 벗어날 경우 융제효과가 저하되어 융점이 낮아지고 슬래그화가 늦어진다.

F의 경우 B₂O₃가 많이 함유되어 있기 때문에 4% 초과함유시는 슬래그 유입과다로 슬래그 풀(SLAG POOL)의 확보가 곤란하므로 4% 이상은 불가하며, 2% 미만 함유시는 슬래그 형성이 지연되어 적정 소모량을 확보할 수 없다.

B₂O₃는 열전달 증가에 의한 응고쉘의 증가와 몰드 플럭스 소모량 증가에 의한 유입슬래그의 확보로 조업안정에 기여할 수 있는 것으로서 함량이 7% 초과일 경우 슬래그 필름을 통한 용강-몰드간 열전달량이 증대되어 주편에 과다한 응고수축을 유발하기 때문에 7% 미만으로 유지하며, 5% 미만시에는 최소 소비원단위 0.30kg/m²이상을 확보키 어렵고 열전달 상승이 미미하므로 5-7% 유지한다.

이하에 본 발명의 실시예를 나타낸다.

[실시예]

중량%로 C : 0.80-0.90%, Si : ≤0.35%, Mn : ≤0.50%, P : ≤0.03%, S : ≤0.03%, Sol·Al : Tr, Cu : ≤0.25%, Ni : ≤0.25%, Cr : ≤0.3%인 고탄소 공구강을 슬라브연속주조기에서 연속주조시 동일한 주조조건에서 다음 표 2와 같은 성분 조성의 몰드 플럭스를 투입 적용하였다.

[표 2]

상기표의 종래 몰드 플럭스(A, B)를 '89년 10월부터 '91년 5월까지 그리고 본 발명 몰드플럭스(C)를 '91년 6월부터 '94년 6월까지 동일한 주조조건에서 실제 슬라브 연속 주조기에 5년간 적용하면서 구속성 브렉아웃 발생률을 비교한 결과는 다음 표 3과 같다.

[표 3]

실제 슬라브 연속 주조기에서의 반복시험결과 구속성 브렉 아웃 발생률이 제4도에서 보이는 것처럼 본 발명재 사용시 크게 감소함을 확인하였으며, 또한 본 발명 몰드 플럭스의 성분 중 B₂O₃성분변화에 따른 소모량을 체크한 결과 제5도와 같이 종래재에 비하여 우수한 소모량 확보를 이루었고, 1차냉각 △T 및 유량을 체크한 결과 제6도와 같이 본 발명재가 종래재에 비하여 열전달 효과가 우수함을 확인하였다.

이와 같이 구성된 본 발명은 주편과 몰드간의 마찰력을 감소시키는 윤활작용이 우수하여 구속성 브렉아웃(Break out) 발생률을 현저히 감소시킨 우수한 발명이다.

Claims

중량%로 CaO : 25-40%, SiO₂: 25-40%, Al₂O₃: 3-8%, Na₂O : 7-13%, B₂O₃: 5-7%, F : 2-4%, H₂O, CO₂, Fe₂O₃등 기타 성분이 나머지로 조성되는 것을 특징으로 하는 슬라브 연주기의 구속성 브렉아웃을 저감하기 위한 고탄소강용 몰드플럭스.