KR100368256B1 - A method for poring steel melts into tundish - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용강의 주입방법에 관한 것으로서, 연속주조 공정에서 주조초기에 턴디쉬(tundish)의 중간플레이트(31)를 닫은 상태에서 상부노즐(32)내에 탄소함유 활성재(8)를 충진시킨 다음, 레이들내의 용강을 턴디쉬에 주입할 때 턴디쉬의 용강이 3톤 이상되는 시점에서 상기 중간플레이트 측에 연결된 취입관(34)을 통해 불활성 가스를 취입하면서 계속 턴디쉬(1)내에 용강을 주입하는 방법이다.The present invention relates to a method of injecting molten steel, wherein the carbon-containing active material (8) is filled in the upper nozzle (32) with the tundish intermediate plate (31) closed at the beginning of the casting in the continuous casting process. When the molten steel in the ladle is injected into the tundish, when the molten steel of the tundish is 3 tons or more, the molten steel is continuously introduced into the tundish 1 while blowing inert gas through the blowing pipe 34 connected to the intermediate plate. How to inject.
이러한 본 발명의 주입방법은 상부노즐(32)내의 용강응고를 방지하고 턴디쉬내에 존재하는 각종 이물질과 용강내에 존재하는 비금속개재물을 10분 이상 분리 부상시켜 용강의 청정성을 향상시키는 잇점이 있다.The injection method of the present invention has the advantage of preventing the molten steel coagulation in the upper nozzle 32 and by separating and floating various foreign substances present in the tundish and non-metallic inclusions present in the molten steel for at least 10 minutes to improve the cleanliness of the molten steel.
Description
본 발명은 용강의 주입방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조 공정에서 주조초기에 턴디쉬(tundish) 노즐내의 용강응고를 방지하고 턴디쉬내에 존재하는 각종 이물질과 용강내에 존재하는 비금속개재물을 장시간 분리부상시켜 용강의 청정성을 향상시키는 주입방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of injecting molten steel, and more particularly, to prevent solidification of molten steel in a tundish nozzle at the beginning of casting in a continuous casting process, and to prevent various foreign substances present in the tundish and non-metallic inclusions present in the molten steel for a long time. It relates to an injection method for separating and floating to improve the cleanliness of molten steel.
일반적으로 연속주조공정에서 용강의 청정성을 확보하기 위해서는 턴디쉬내에는 일정량의 용강을 가능한 한 장시간 동안 턴디쉬에 체류시켜 턴디쉬내에 존재하는 슬래그와 용강내에 존재하는 비금속개재물을 분리 부상시키는 것이 매우 중요하다. 특히 턴디쉬내에 일정량의 용강을 확보한 상태에서 오랫동안 용강을 체류시킨 후 용강을 몰드에 주입하는 것은 주조 초기에는 필수적인 것이다.In general, in order to ensure the cleanliness of molten steel in the continuous casting process, it is very important to keep a certain amount of molten steel in the tundish for as long as possible to separate and float the slag in the tundish and the non-metallic inclusions in the molten steel. Do. In particular, the molten steel is injected into the mold after the molten steel is retained for a long time while a certain amount of molten steel is secured in the tundish.
이렇게 용강을 턴디쉬내에 일정량 체류시켜 용강의 청정성을 확보하기 위해서 종래에는 도1과 같은 주입방법을 사용하였다. 즉, 도1은 개공용 콘(cone)을 이용한 용강의 주입방법으로서, 철제의 콘(2)을 턴디쉬(1)의 노즐(3) 상부에 얹고 용강을 주입하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 턴디쉬내에 일정량의 용강을 체류시 철제 콘이 용강에 쉽게 용해되어 다량의 용강을 확보할 수 없는 단점이 있다.In order to secure the cleanliness of the molten steel by retaining a certain amount of molten steel in the tundish, the conventional injection method as shown in FIG. That is, FIG. 1 is a method of injecting molten steel using an opening cone, and a method of injecting molten steel by placing an iron cone 2 on the nozzle 3 of the tundish 1. However, this method has a disadvantage in that when the amount of molten steel stays in the tundish, the iron cone is easily dissolved in the molten steel and thus a large amount of molten steel cannot be secured.
도2는 내화물 스토퍼(stopper) 폐쇄에 의한 다른 종래의 용강 주입방법으로서, 특수 제작된 스토퍼(4)로 턴디쉬 노즐(3)의 상부를 폐쇄하여 다량의 용강을 확보할 수 있지만, 턴디쉬내의 용강 교반 작용이 충분히 이루어지지 않아 실제 불순물이 완전히 분리부상하지 못하는 문제점이 있다.Fig. 2 is another conventional molten steel injection method by closing a refractory stopper. A large amount of molten steel can be secured by closing the upper portion of the tundish nozzle 3 with a specially manufactured stopper 4, Molten steel stirring action is not made sufficiently there is a problem that the actual impurities are not completely separated and injured.
이외에도 또 다른 용강의 주입방법으로서, 도3a와 같이, 턴디쉬 노즐(3) 내에 불활성 가스를 유입하는 방법이 있다. 즉, 턴디쉬 노즐의 중간플레이트(middle plate)(31)를 폐쇄후 이 중간플레이트의 플러그(plug)(31a)와 상부노즐(upper nozzle)(32)을 통해 고압의 불활성 가스만을 유입시켜 용강의 교반작용에 의해 턴디쉬 용강 내에 존재하는 슬래그 및 비금속개재물을 신속히 분리 부상하는 것이다. 그러나, 이 방법은 도3a에서 보는 바와 같이, 상온상태에서의 불활성 가스(Ar)에 의해 노즐(32)의 내벽에 점진적으로 용강이 응고되어 턴디쉬 노즐의 중간플레이트(31)를 열었을 때 응고지금(5)이 노즐을 완전히 막아 버려 몰드(mold)로의 용강 주입이 곤란하며, 장시간 동안 턴디쉬내의 용강 교반이 원활히 이루어지지 못하는 문제가 있다. 그리고, 이렇게 불활성 가스를 이용하여 용강을 주입하는 방법을 사용하다가 응고지금에 의해 턴디쉬 노즐이 막혀 버리는 경우 종래에는 도3b나 도3c와 같이 응고지금 제거용 고압산소 치구(6)(7)를 노즐(3)내에 삽입하여 강제적으로 지금(5)을 용해하는 번거로운 작업을 행하여야 하는 문제가 있다.In addition, as another injection method of molten steel, there is a method of introducing an inert gas into the tundish nozzle 3 as shown in Fig. 3A. That is, after closing the middle plate 31 of the tundish nozzle, only the high-pressure inert gas is introduced through the plug 31a and the upper nozzle 32 of the intermediate plate. By agitation, the slag and non-metallic inclusions present in the tundish molten steel are rapidly separated and floated. However, as shown in Fig. 3A, the molten steel is gradually solidified on the inner wall of the nozzle 32 by the inert gas Ar at room temperature, so that the intermediate plate 31 of the tundish nozzle is solidified. (5) This nozzle completely blocks the molten steel into the mold, making it difficult to smoothly stir the molten steel in the tundish for a long time. If the tundish nozzle is clogged by the solidification now while using the method of injecting molten steel using the inert gas, the high pressure oxygen jig for removing the solidification now (6) (7) is conventionally removed as shown in FIG. There is a problem that a cumbersome operation of inserting the nozzle 3 into the nozzle 5 and forcibly dissolving the now 5 is performed.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 초기 주입시 턴디쉬내에 다량의 용강을 확보하는 동안 노즐 내에 지금발생을 방지하고 장시간 용강 교반을 이루어지도록 하여 개재물을 신속히 분리 부상시키므로써 용강의 청정성을 향상시키는 용강의 주입방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention is to prevent the occurrence of the present in the nozzle while ensuring a large amount of molten steel in the tundish during the initial injection to ensure the inclusion of molten steel for a long time The object of the present invention is to provide a method of injecting molten steel which improves the cleanliness of molten steel by rapidly separating and floating it.
도1은 종래의 용강 주입방법을 설명하기 위한 턴디쉬 주변 구성도1 is a configuration diagram around a tundish for explaining a conventional molten steel injection method
도2는 종래의 다른 주입방법을 설명하기 위한 턴디쉬 주변 구성도Figure 2 is a configuration around the tundish for explaining another conventional injection method
도3은 종래의 또 다른 주입방법을 설명하기 위한 턴디쉬 주변 구성도Figure 3 is a configuration around the tundish for explaining another conventional injection method
도4는 본 발명의 주입방법을 설명하기 위한 턴디쉬 주변 구성도Figure 4 is a peripheral configuration around the tundish for explaining the injection method of the present invention
도5a와 도5b는 각각 종래와 본 발명의 주입방법에 따른 턴디쉬내의 용강의 체류상태를 보이는 그래프5A and 5B are graphs showing the retention state of molten steel in a tundish according to the conventional and the injection method of the present invention, respectively.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 ... 턴디쉬, 3 ... 노즐, 5 .... 지금,1 ... tundish, 3 ... nozzles, 5 .... now,
8 ... 활성재, 9 ... 커버, 9a ... 예열구,8 ... active material, 9 ... cover, 9a ... preheater,
31 ... 중간플레이트, 31a ... 플러그, 32 ... 상부노즐,31 ... intermediate plate, 31a ... plug, 32 ... upper nozzle,
33 ... 하부노즐, 34 ... 취입관33 ... lower nozzle, 34 ... blowing pipe
상기 목적달성을 위한 본 발명은 턴디쉬의 상부노즐과 하부노즐 사이에 위치한 중간플레이트를 이동시켜 상기 노즐을 막은 상태에서 불활성 가스를 취입하면서 레이들내의 용강을 턴디쉬내에 주입하는 방법에 있어서,The present invention for achieving the above object is a method for injecting molten steel in the ladle into the tundish while blowing the inert gas in the state of clogging the nozzle by moving the intermediate plate located between the upper and lower nozzle of the tundish,
상기 턴디쉬의 상부노즐내에 탄소함유 활성재를 충진한 다음, 용강이 3톤이상 채워졌을 때 상기 상부노즐의 하부로부터 불활성가스를 취입하면서 용강을 채워 주입하는 용강의 주입방법에 관한 것이다.After filling the carbon-containing active material in the upper nozzle of the tundish, and when the molten steel is filled in 3 tons or more, the present invention relates to a molten steel injection method to fill the molten steel while injecting inert gas from the lower portion of the upper nozzle.
이하, 본 발명을 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 의한 용강의 주입방법은, 기존의 불활성 가스를 취입하면서 용강을 주입하는 경우 턴디쉬의 노즐내벽에 활성재를 투입하여 지금 부착을 방지함에 특징이 있다.The molten steel injection method according to the present invention is characterized in that when the molten steel is injected while blowing the existing inert gas, the active material is added to the nozzle inner wall of the tundish to prevent adhesion.
우선, 도4a와 같이, 본 발명은 우선, 턴디쉬(1)의 상부노즐(32)와 하부노즐(33) 사이에 위치한 중간플레이트(31)를 플러그(31a)가 노즐의 내경 중심부에 오도록 이동시켜 상기 노즐(32, 33)을 막는다. 그 다음, 도4a와 그 A부 상세도인 도4b에서와 같이, 상기 중간플레이트를 폐쇄한 상태에서 턴디쉬의 상부커버(9)의 예열구(9a)를 통해 낙하시켜 상부노즐(32)내에 탄소함유 활성재(8)를 충진한다. 상기 활성재는 90%이상의 탄소를 함유하고, 0.5-5mm 범위의 입자가 적어도 80%이상인 것이 바람직하다.First, as shown in FIG. 4A, the present invention first moves the intermediate plate 31 located between the upper nozzle 32 and the lower nozzle 33 of the tundish 1 so that the plug 31a is located at the center of the inner diameter of the nozzle. The nozzles 32 and 33 are blocked. Then, as shown in Fig. 4A and Fig. 4B, which is a detailed view of the A portion thereof, in the upper nozzle 32 by dropping through the preheating opening 9a of the upper cover 9 of the tundish with the intermediate plate closed. The carbon-containing active material 8 is filled. The active material contains at least 90% carbon and preferably at least 80% of the particles in the 0.5-5 mm range.
그 다음, 레이들내의 용강을 턴디쉬내로 주입한다. 용강이 턴디쉬내로 유입되어 상부 노즐(32)에 충진된 활성재상에 용강이 흐르면 활성재와 용강중의 산소가 발열반응에 의해 점차 소모되면서 상부 노즐의 내벽 온도가 올라가고, 이에 따라 용강의 응고가 크게 억제되며 지금발생을 방지할 수 있게 된다.The molten steel in the ladle is then injected into the tundish. When the molten steel flows into the tundish and flows on the active material filled in the upper nozzle 32, the active material and the oxygen in the molten steel are gradually consumed by the exothermic reaction, thereby increasing the inner wall temperature of the upper nozzle, thereby greatly solidifying the molten steel. It is suppressed and can prevent occurrence now.
그 다음, 이러한 용강의 주입은 용강량이 3톤이상 채워졌을 때 도4c와 같이, 상부노즐(32)의 하부로부터 불활성가스를 취입하면서 용강을 계속 채운다. 바람직하게는 상기 불활성가스의 취입은 용강이 3-5톤 정도 채워졌을 때 실시하는 것이다. 만일, 상기 불활성가스가 턴디쉬의 용강이 3톤이상이 되기 이전에 취입되면 상부 노즐(32)내에 충진된 활성재(8)가 노즐(32) 밖으로 방출되어 버리는 단점이 있다. 상기 불활성가스의 취입은 중간플레이트(31)에 연결된 취입관(34)을 통해 다공성인 플러그(31a)를 거쳐 이루어진다. 이때, 플러그의 기공상태에 따라 유입되는 불활성가스의 유량이 변화될 수 있기 때문에 본 발명의 경우 불활성가스의 유입량이 약 분당 50~150Nℓ의 범위가 되도록 함이 바람직하다.Then, the injection of such molten steel continues to fill the molten steel while blowing inert gas from the lower part of the upper nozzle 32, as shown in FIG. Preferably the blowing of the inert gas is carried out when the molten steel is filled about 3-5 tons. If the inert gas is blown before the molten steel of the tundish is more than 3 tons, the active material 8 filled in the upper nozzle 32 is discharged out of the nozzle 32. Blowing of the inert gas is made through a porous plug 31a through a blowing pipe 34 connected to the intermediate plate 31. In this case, since the flow rate of the inert gas flowing in accordance with the pore state of the plug can be changed in the case of the present invention, it is preferable to make the inlet gas in the range of about 50 ~ 150Nℓ per minute.
이렇게 불활성가스가 정상적으로 취입되면 용강의 교반을 유도하며 활성재도 점진적으로 소모되고, 이에 따라 도4d와 같이, 턴디쉬내의 노즐(3)은 그 개도율이 서서히 증가되어 용강의 체류시간을 종래의 방법에 비하여 크게 늘릴 수 있고 용강중에 존재하는 개재물의 제거가 보다 충분히 이루어질 수 있게 된다. 구체적으로 이러한 상태로 턴디쉬내로 용강을 주입하면 전체 용강의 주입시간은 10분 이상으로 유지될 수 있다. 이와같이, 본 발명은 턴디쉬내의 상부노즐에 탄소함유 활성재를 투입하고 불활성 가스를 유입하면 노즐의 개도율이 서서히 개도되는 동시에 용강의 교반이 활성화되기 때문에 이후 턴디쉬의 중간플레이트를 개방하여 몰드내에 용강을 주입하는 경우 주조초기 턴디쉬내의 용강중에 다량 함유되는 슬래그나 비금속개재물을 완전히 분리 부상할 수 있게 된다.When the inert gas is blown in normally, the stirring of the molten steel is induced, and the active material is gradually consumed. Accordingly, as shown in FIG. 4D, the opening ratio of the nozzle 3 in the tundish is gradually increased to improve the residence time of the molten steel. Compared to this, it can be greatly increased and the removal of inclusions in the molten steel can be made more sufficiently. Specifically, when molten steel is injected into the tundish in this state, the injection time of the entire molten steel may be maintained at 10 minutes or more. As described above, the present invention, when the carbon-containing active material in the upper nozzle in the tundish and the inert gas flows in, the opening degree of the nozzle is gradually opened and the stirring of the molten steel is activated. When molten steel is injected, slag or non-metallic inclusions contained in a large amount of molten steel in the initial tundish can be completely separated and floated.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
[실시예]EXAMPLE
약 60톤 용량의 턴디쉬의 상부노즐내에 약 800g의 탄소함유 활성재를 채운 상태에서 레이들의 노즐을 초기에 100% 개방한 후 용강이 3톤 정도 유입되었을 때턴디쉬의 중간플레이트를 통해 약 80Nℓ/분의 유량으로 Ar가스를 용강중에 취입하면서 턴디쉬의 용강 무게 15톤에서 다시 레이들의 노즐을 20% 정도로 폐쇄하였다. 이때, 상기 활성재는 탄소: 93.6%, 재:3.0%이하, 황: 0.4%이하, 휘발분: 2.0%, 수분: 1.0%이하이었으며, 그 평균 입도크기는 약 2.5mm인 것이 적어도 90%이상인 것을 사용하였다. 이후, 턴디쉬의 용강이 약 50톤에 이르렀을 때 중간플레이트를 개방하여 몰드내에 용강을 주입하였다(발명예)When the ladle nozzle is initially opened 100% with the 800 nozzle of carbon-containing active material filled in the upper nozzle of a tundish of about 60 tons, and about 3 tons of molten steel flows in, it is about 80Nℓ / Ar gas was blown into the molten steel at a flow rate of minutes, closing the ladle's nozzle by 20% at 15 tonnes of molten steel in the tundish. In this case, the active material was carbon: 93.6%, ash: 3.0% or less, sulfur: 0.4% or less, volatile matter: 2.0%, moisture: 1.0% or less, the average particle size of about 2.5mm used at least 90% or more. It was. Then, when the molten steel of the tundish reached about 50 tons, the intermediate plate was opened to inject molten steel into the mold (invention example).
또한, 비교를 위하여 본 발명의 활성재를 충진하지 않은 것을 제외하고는 상기와 동일한 방법으로 용강을 주입하였다(종래예).In addition, molten steel was injected in the same manner as above except that the active material of the present invention was not filled for comparison (conventional example).
이와같은 각 조건에 따른 턴디쉬내의 용강 무게와 용강 확보시간을 분석하고, 그 결과를 각각 도5a와 도5b에 나타내었다. 도5a는 활성재를 충진하지 않고 Ar가스만을 취입한 종래의 경우이며, 도5b는 활성재를 충진하고 Ar가스를 취입한 본 발명의 경우이다.The molten steel weight and the molten steel securing time in the tundish according to each of these conditions were analyzed, and the results are shown in FIGS. 5A and 5B, respectively. FIG. 5A is a conventional case in which only Ar gas is blown without filling the active material, and FIG. 5B is a case of the present invention in which Ar gas is filled with the active material.
도5a에서와 같이, Ar가스만을 취입한 경우 50톤의 용강을 턴디쉬에 채우는 시간이 약 3분 정도밖에 소요되지 않는데, 이는 상대적으로 용강중에 존재하는 비금속개재물을 충분히 제거할 수 있는 시간이 부족함을 의미한다. 또한, Ar가스에 의한 턴디쉬의 상부노즐 막힘 현상을 방지하기 위해서는 필연적으로 레이들의 개도율을 높여 빠른 주입을 할 수밖에 없음을 짐작할 수 있다.As shown in Fig. 5a, when only Ar gas is blown, it takes only about 3 minutes to fill 50 tons of molten steel in a tundish, which is relatively insufficient to sufficiently remove nonmetallic inclusions present in molten steel. Means. In addition, in order to prevent clogging of the upper nozzle of the tundish due to the Ar gas, it may be inferred that the injection rate of the ladle must be increased to induce rapid injection.
반면, 도5b와 같이, 턴디쉬의 상부노즐내에 탄소함유 활성재를 충진시킨 후 Ar가스를 취입한 본 발명의 경우 50톤의 용강을 턴디쉬에 채우는 시간이 약 10분 정도로서, 상대적으로 턴디쉬내에 용강이 장시간 체류할 수 있어 용강중에 존재하는 비금속개재물의 제거가 용이함을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 5b, in the case of the present invention filled with the Ar gas after filling the carbon-containing active material in the upper nozzle of the tundish is about 10 minutes to fill the tundish 50 tons, relatively tundish It can be seen that the molten steel can stay in the inside for a long time, thereby easily removing nonmetallic inclusions present in the molten steel.
한편, 상기와 같이 주조된 각 시편의 품질지수를 측정한 바, 종래의 경우에는 약 2.26%의 불량율이 발생한 반면 본 발명의 경우 0.65%로서 기존에 비하여 약 70%이상의 품질향상을 보였다.On the other hand, the quality index of each of the specimens cast as described above, the conventional defect rate of about 2.26% occurred in the case of the present invention, 0.65% in the present invention showed a quality improvement of about 70% or more compared to the conventional.
상술한 바와 같이, 본 발명의 주입방법에 의하면, 턴디쉬내에 다량의 용강을 확보하는 동안 노즐내에 지금발생을 방지하고 장시간 용강 교반을 이루어지도록 하여 개재물을 신속히 분리부상시키므로써 용강의 청정성을 향상시킬 수 있고, 특히 초기 턴디쉬내의 용강 주입에 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the injection method of the present invention, while maintaining a large amount of molten steel in the tundish to prevent the occurrence of the current in the nozzle and to carry out the molten steel stirring for a long time to improve the cleanliness of the molten steel by separating the inclusions quickly It is particularly effective for injecting molten steel into the initial tundish.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0292442A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-03 | Kawasaki Steel Corp | Method for preventing nozzle clogging in continuous casting for molten steel |
| JPH0592243A (en) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Kawasaki Steel Corp | Method for starting casting in continuous casting |
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1998
- 1998-10-26 KR KR10-1998-0044836A patent/KR100368256B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20090106 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |