KR100540922B1 - 연속주조설비에서박판슬랩의생산을위한방법및설비 - Google Patents

Abstract

60 내지 120㎜ 사이의 응고두께, 최대 10m/min 주조속도 및 최대 주조용량 약 3 mio/t/a를 가진 박판슬래브설비의 가공방법과 장치에서는 스트랜드의 최상의 표면품질 및 내부품질의 확보를 위해서 주조 다이의 바로 아래로 수직으로 연장되는 스트랜드 안내부의 제1 세그먼트(0)로 연속주조압연으로 불리는 스트랜드 두께축소가 행해지고,

- 제1 세그먼트(0) 바로 아래에 배열된 세그먼트(1)가 다수의 벤딩포인트를 통해 내부 원호에서 스트랜드의 벤딩을 행하고

- 최종응고에 앞서 스트랜드가 다수의 역벤딩포인트를 통해 수평방향으로 역벤딩된다.

방법적 특징 및 장치특징은 단심의 연속주조설비의 예를 들면 다음과 같은 특징들로 설명될 수 있다:

- 수평방향상의 메니스커스에서 정확히 80㎜ 개방된 1.2m 길이의 유압구동 수직 주조 다이는 그 좁은 영역에서 출구두께가 100㎜에 달하고,

- 3m 길이의 세그먼트 0는 최대 1.11㎜/s의 스트랜드의 변형속도를 지닌 100에서 80㎜로의 스트랜드 두께축소를 위한 협지세그먼트로 형성되고,

- 세그먼트 1 은 다섯 개의 벤딩포인트를 지니고,

- 세그먼트 4는 다섯 개의 역벤딩포인트를 지니고,

- 세그먼트 5에서 13까지는 스트랜드 안내부의 수평영역내에서 형성된다.

Description

연속주조설비에서 박판 슬래브의 생산을 위한 방법 및 설비{Method and Apparatus for Producing Thin Slabs in a Continuous Casting Plant}

본 발명은 60에서 120㎜의 응고두께, 예컨대 80㎜의 응고두께, 10m/min의 주조속도 및 약 3mio/t/a(million tons per year)에 달하는 최대 주조용량(output)으로 강을 주조하기 위해 주로 박판슬래브용으로 수직-주조 다이를 가지는 연속주조시설에서 슬래브의 생산 방법 및 설비에 관한 것이다.

연속주조장치로 실현되는 슬래브 두께의 감소를 야기하는 박판 슬래브설비는, 하나 또는 두 쌍의 푸트 롤러(foot roller)가 제공되어 있고, 주로 소위 "세그먼트 0"에서 연속주조 다이 바로 아래에서 스트랜드 두께를 감소시킨다. 상기 세그먼트에서 약 2m의 야금 길이, 즉 수직으로 배치되지 않은 세그먼트(내지 스탠드) 0의 총연장에 걸쳐 스트랜드의 두께는 65㎜로부터 40㎜로최대 6m/min의 주조속도로 축소된다. 이러한 설계 정보는 최대 38%의 스트랜드 두께 축소를 야기하고 1.25㎜/s의 스트랜드 두께의 변형속도를 야기한다.

액상 코어를 사용하여 스트랜드를 체류시키는 동안, 약 8 내지 12㎜ 두께의 스트랜드 셸은 세그먼트 0에 진입할 때 연속주조설비롤러 사이에서 팽출되는 것에 의해 강하게 변형된다. 이러한 내부 변형은 주조속도와 설비높이 또는 철정압(ferrostatic pressure)의 증가와 함께 증가하고 롤러간격의 축소와 함께 감소한다. 여기서 주목할 것은 롤러직경은, 기계적인 구조 기준(기계적 부하, 특히 중간에 설치된 롤러에서의 구조적 한계) 때문에 예컨대 120 내지 140㎜ 보다 작을 수는 없다는 사실이다. 가능한 하나의 기계구조적 해결책은 "그리드"라 불리는 슬라이딩 플레이트가 될 수 있는데, 이것은 스트랜드 두께의 축소를 실행하는데는 부적합하다.

이러한 내부 변형은 정상적인 연속주조에서 주로

- 롤러 사이에서의 스트랜드의 팽출

- 수직부로부터 내부 원호(circular arc)로의 스트랜드의 벤딩

- 수평부를 향하는 스트랜드의 수평화(straightening)

- 롤러 점프,

- 롤러의 충격 및

- 인장강도에 따른

- 롤러의 이상적 스트랜드가이드라인으로부터의 편위 등에 따라 결정된다.

이러한 내부 변형에 더하여 표면-변형도 또한 스트랜드 두께축소 및 소위 세그먼트 0에서의 연속주조압연을 통해서 발생하는 변형으로서 고려되어야 한다. 이러한 특정의 내부 변형은, 주로 스트랜드의 팽출과 수직부로부터 내부 원호로의 벤딩과정에 의해 세그먼트 0 에서 발생되는 변형에 더해진다. 이들 개별적인 특정의 변형들의 누적은 전체변형의 임계값이 도달하는 경우를 초래할 수 있고, 내부 스트랜드 셸 및 외부 스트랜드 셸의 파열을 초래할 수 있다.

예를 들어 주조 다이 바로 아래 2m 길이의 세그먼트 0에서 응고 중에 연속주조나 두께축소에 기인하는 스트랜드 셸에 작용하는 추가적인 부하는 독일 특허명세서 DE 44 03 048 호 및 DE 44 03 049 호에 기재되었으며, 도 1에 다이아그램의 예를 상세히 도시하였다.

도 1에 따르면 하나 또는 두 쌍의 푸트 롤러를 구비하는 1m 길이의 수직 주조 다이에는 2m 길이의 세그먼트 0이 연결되고, 이 세그먼트에서 스트랜드가 여러 단계에 걸쳐 내부 원호로 굴곡되고 그 두께도 축소된다. 이렇게 동시에 진행되는 2개의 과정 또는 변형은 굴곡변형(D-B)과 주조 및 압연변형(D-Gw)으로 이루어지는 누적되는 전체변형을 초래한다. 스트랜드 셸에 작용하는 전체 변형(D-Ge)은 변형의 임계값(D-Kr)보다 커질 수 있고 내부 및 외부의 스트랜드 셸의 파열을 초래할 수 있다. 이러한 위험은 기계구조적 한계로 인해 소정의 한계값보다 작아질 수 없는 세그먼트 0에서의 롤러간격 내지 롤러직경 때문에 증가하는 주조속도와 함께 상승한다.

또한, 이러한 문제의 기술에서 주목할 것은 한계변형값(D-Kr)은 철강제품의 개별적인 특성마다 특수하다는 사실이다. 예를 들어 파열을 형성하지 않는 변형의 흡수와 관련하여 디프드로잉 특성은 예를 들어 마이크로 합금강 API X 80 등급보다 덜 중요하다.

나아가서 주조속도에 종속된 직선(G1)을 통해 표시되는 과열된 용융체 또는 스트랜드 중에서의 순수한 용융상의 형성과 확장은 스트랜드 내부품질에 중요한 영향을 미친다. 도 1에 제시된 예에서 스트랜드 중심에서 최심층 액상-온도 또는 순수한 용융상은 5m/min의 주조속도(VG)일 때 메니스커스의 하부 또는 주조레벨의 아래로 약 1.5m 까지, 그리고 VG 10m/min일 때 3.0m 까지 도달한다. 이 지점 아래서 전체 스트랜드 두께에 걸쳐 2상영역 즉 용융체와 결정으로 구성된 영역이 존재하는데, 이 2상영역에서는 섬프 에지(sump edge) 방향 또는 최종응고의 방향으로 거리가 증가함에 따라 결정분에 비하여 용융분이 줄어든다.

결정분이 50%인 경우, 즉 예컨대 VG 5m/min에서 1.5m인 최저 액상점과 약 15m에서 발생하는 최종응고 사이의 중간 거리에서, 즉 8.25m(1.5m＋(15m－1.5m)×0.5 = 8.25m)(G_W-50%)에서 용융/결정상이 10,000 cP의 점도를 지닌다. 결정분이 80%인 경우에 2상영역은 40,000 cP 점도를 가지는 한편, 순수한 용융상은 강의 질에 따라 최저 액상점까지 단지 약 1 내지 5 cP의 점도를 가지고, 결정들(결정네트워크 또는 덴드라이트) 사이의 부분적인 점도는 실제로 상승하지 않으며, 즉 최종응고까지 일정하게 유지된다.

2상영역에서 상기의 점도를 잘 알려진 일상소재와 연관시키고자 한다면 다음 소재들을 고려할 수 있다:

- 물 20℃에서 1cP = 10 exp3 Ns/ m exp2

- 올리브유 20℃에서 80cP

- 꿀 20℃에서 10,000cP

- 니베아 20℃에서 40,000cP

- 마아가린 20℃에서 100,000cP

- 역청 20℃에서 1000,000cP

이러한 점도들은 좋은 강제대류와 이에 의한 스트랜드 두께축소에 의한 결정들의 양호한 분쇄를 위하여 결정/용융체-구조가 스트랜드의 코어에 존재하여야 한다는 사실, 즉 최대 주조속도일 때 세그먼트 0의 영역에서 스트랜드는 이미 그 코어에서 2상영역을 가지거나 순수한 용융상 또는 과열영역 내지 산화물을 증가시키는 투과영역(penetration)은 더 이상 존재하지 않는다는 사실을 명확하게 한다. 이러한 조건들은 산화물의 순도와 관련되어, 한편으로는 세그먼트 0 이 수직이어야 하고, 다른 한편 세그먼트 0은 스트랜드 두께축소만을 위해 기능하여야 하고(serve for) 스트랜드의 추가적인 벤딩을 위해 기능하여서는 안된다는 것을 발견하게 하였다.

상기의 나쁜 조건들을 도시한 도 1에서, 과열영역 또는 최저 액상점은 세그먼트 0의 끝까지 연장되고, 이에 따라 10m/min의 최대 주조속도인 경우 직선(G1)상의 포인트(1.1)에 의해 지시된 바와 같이, 연속주조설비의 내부 원호로 연장된다. 이러한 주조조건은 스트랜드 셸 변형이나 산화물 순도를 위해서도 극도로 불리하다.

두 직선 사이에서, 즉 주조속도에 따른 최저 액상점의 배열에 관한 직선(G1)과 주조속도에 따른 최저 고상점 또는 최종응고에 관한 직선(G2) 사이에 걸쳐 있는 2상영역은, 최대 주조속도 10m/min인 경우에 스트랜드 두께축소를 수행하는 세그먼트 0의 끝에서 시작된다.

도 3의 부분도 3a(그림 3의 좌반부 참조)는 스트랜드의 상이한 상(phase)의 패턴을 나타내고 있는데, 상기 스트랜드는 주조 다이에서의 메니스커스에서 100㎜ 두께를 가지고 후속의 2m 길이의 세그먼트 0에서 100㎜로부터 80㎜의 응고두께로 스트랜드 두께가 축소되고, 10m/min의 최대 주조속도의 경우에 최종 세그먼트 14에서 최종응고에 이르게 된다. 부분도 3a는 세그먼트 0이 스트랜드의 두께축소 및 5개의 벤딩 포인트를 통해 수직으로부터 내부 원호로의 벤딩과정에 의해 야기되는 가능한 최대 변형을 스트랜드에 부여할 뿐만 아니라, 메니스커스 내로의 산화물의 증가 및 이에 기인하는 주조슬래그를 야기하는 나쁜 조건을 부여한다는 사실을 명확히 한다.

또한, 부분도 3a는 5m/min의 주조속도일 때 100㎜로부터 80㎜로 즉 20%가 축소되는 스트랜드 셸에 작용하는 축소속도는 0.833㎜/s이고 10m/min의 주조속도에서는 1.66㎜/s에 달한다는 것을 보여준다. 이러한 스트랜드두께 축소속도는 스트랜드 셸의 변형에 대한 직접적인 척도를 나타내는데, 스트랜드 셸은 세그먼트 0의 진입부에서 5m/min의 주조속도에서 약 10.3㎜의 두께를 가지고 10m/min의 주조속도에서 약 7.3㎜ 두께를 가진다. 주조 및 압연을 통해 야기되는 이러한 스트랜드변형은 크고 주조속도를 5m/min로부터 10m/min로 증가시키는 것에 의해 단순화된 수치 1.66㎜가 나타내는 것처럼, 0.83에서 1.66㎜/s로 배증할 뿐만 아니라 속도증가는 변형이 자승함수(quadratic function)를 따르도록 한다.

이러한 높은 변형은, 추가적으로 세그먼트 0에서의 벤딩과정에 의해 가해지는데, 내부 및 외부의 스트랜드 셸의 크랙의 위험을 초래하며, 특히 크랙에 민감한 철강제품들의 경우 그러하다.

상기의 인식과 관련사항을 전제로 하여, 본 발명은 주조 다이 바로 아래에서 스트랜드 두께를 축소하는 장치를 기초로 한 고속-슬래브설비용 연속주조설비에 대한 방법 및 설비를 제안하고 강스트랜드의 최적의 표면품질 및 내부품질을 확보하는 과제를 배경으로 하고 있다.

이러한 과제는 방법 청구항 1과 장치 청구항 7에 제시된 특징들과 함께 해결된다. 독립항은 본 발명의 합리적이고 유리한 형태들을 포함한다. 이것은 전술된 다양한 복잡한 문제들의 예견되지 않은 해결을 제공하는데, 이는 이하에서 자세히 기술하게 될 것이다. 특히 본 발명은 다음과 같은 특징들을 상세히 보증한다:

- 최소의 철정압(ferrostatic pressure) 또는 바람직하게는 유압으로 구동되는 진동 수직 주조다이의 메니스커스와 스트랜드 안내부의 수평으로 뻗어있는 영역에서의 최종응고단 사이의 최소의 설비높이,

- 오목한 구조의(concavely constructed) 주조 다이의 광폭면을 구비하는 수직-벤딩 유닛에서 주조 및 압연변형 및 벤딩변형으로 이루어지는 전체변형의 최소의 변형밀도분포와, 스트랜드 가이드 수단에서의 소정의 롤 직경 및 바람직하게는 10m/min의 최대 주조속도,

- 과열상 또는 순수 용융상의 영역에서 스트랜드의 대칭성을 확보하기 위하여, 연속주조설비의 수직부분 즉 예를 들어 10m/min의 최대주조속도로 스트랜드두께축소를 수행하는 세그먼트 0에서 과열상 또는 증가하는 산화물에 대한 투과영역의 완전한 제거,

- 스트랜드 두께축소 또는 주조 및 압연을 수행하는 세그먼트 0의 끝부 이전에, 2상영역의 용융체/결정이 스트랜드의 중앙에 존재하는, 예를 들어 10m/min의 최대 주조속도의 주조 및 압연과정,

- 세그먼트 0에서 최대 1.2㎜/s의 스트랜드 셸의 변형속도,

- 세그먼트 1 직전에 배치되어 있는 세그먼트 0에서의 주조 및 압연변형과 무관한 세그먼트 1에서의 수직부로부터 다수의 벤딩점을 지나 내부 원호로의 최소의 벤딩변형밀도,

- 바람직하게는 최대 주조속도의 80%의 평균-주조속도의 경웨, 내부 설비 반경으로부터 여러개의 교정(straightening) 벤딩포인트나 역방향 벤딩포인트를 지나 최종 응고전 적어도 12s 또는 적어도 2m 이전의 수평부분에 이르기까지의 최소의 교정.

도 2에서 그리고 부분도 3b에서,(도 3의 우반부 참조) 본 발명의 방법 및 장치에 관하여 도시하였다.

도 2는 주조속도 5 및 10m/min에 대한 설비구성의 지시; 순수한 용융상의 연장, 주조속도에 의존하는 최종응고 및 변형한계값과 함께 스트랜드 안내부 길이에 걸친 본 발명에 의한 스트랜드의 내부변형의 분포를 도시한다.

본 발명에 따른 연속주조방법은, 스트랜드 안내부 길이에 걸쳐 스트랜드변형밀도가 최소화되고, 각각의 타입의 변형은 다른 타입의 변형과 무관하게 연속적으로 발생하도록 구성된다. 변형커브(D-5) 및 (D-10)은 임계값, 즉 한계변형(D-Kr) 아래에서 진행된다. 나아가 상기 변형커브는 주조 및 압연 및 벤딩에 의해 발생하는 변형들의 누적이 회피된다는 것을 보여주는데, 그 이유는 도시된 실시예에서 스트랜드 두께축소(D-Gw)는 3m 길이를 가지는 수직의 세그먼트 0에서 수행되고, 스트랜드의 벤딩(D-B)은 다섯 개의 벤딩포인트를 통과하는 후속의 세그먼트 1에서 수행되기 때문이다.

더 나아가 도 2는, 분배기내의 철강의 25℃의 과열에 있어서 응고시간의 약 10%를 차지하는 최저 액상점(1.1) 또는 과열영역 또는 투과영역이, 최대 10m/min 주조속도의 경우에 메니스커스 아래 3m까지 도달하거나 세그먼트 0 내로 2m 깊이까지 연장된다는 것을 보여준다. 이것은 산화물이 수직으로 배열된 순수한 용융된 상내에서 자유롭고, 대칭을 이루도록 상승할 수 있고, 동시에 이로부터 스트랜드 내부의 2상영역이 스트랜드 금속을 채우는 최저 액상점 아래의 영역에서 주조 및 압연에 의한 결정의 분쇄 및 대형 분정(segregation) 및 중간규모 분정의 억제가 세그먼트 0에서 1m 잔류길이에 걸쳐 행해진다는 사실을 명확하게 한다.

2상영역은, 액상점의 최저의 위치를 나타내는 직선(G1) 및 주조속도에 따른 섬프 에지의 위치를 끝을 나타내는 직선(G2) 사이에 위치한다. 결정/용융체 2상영역은 VG 5m/min의 속도일 때 메니스커스 아래 1.5m(액상점 1.2) 또는 스트랜드가 세그먼트 0으로 들어간 뒤 0.5m에서 시작되고 섬프 에지의 약 15.1m(지점 2.2(도 2))에서 끝난다. 10m/min의 주조속도일 경우 2상영역은 약 3m(1.1)에서 시작하고 약 30.2m(2.1)에서 섬프 에지와 함께 끝난다(도 2 참조).

스트랜드 셸 사이의 완전한 2상영역과 함께 하는 스트랜드 축??소 또는 주조 및 압연과정은 주조속도 VG 5m/min일 때 세그먼트 0 의 잔여 길이 2.5m에 걸쳐 그리고 VG 10m/min일 때 1m에 걸쳐 진행된다. 상기 두 경우에 2상영역의 강제대류가 일어나고 이로써 스트랜드 내부품질의 개선이 보장된다.

도3에 따르면, 예컨대 4m의 내부반경을 가지는 스트랜드로부터 다수의 역벤딩포인트를 예컨대 5개의 교정점을 통과하여 수평부분으로 스트랜드를 역벤딩하는 것은, 완만한 역변형(D-R)을 확실하게 하고 동시에 최종응고 및 이에 따른 스트랜드 내부품질에 대한 스트랜드 변형의 나쁜 영향을 방지하기 위하여 예컨대 2m 길이의 세그먼트 4에서 수행된다.

나아가 도 3에 도시된 부분도 3b가 논의되어야 한다. 특히 여기서는 부분도 3a와 비교할 때에, 100mm로부터 80mm로의 주조 및 압연변형(D-Gw)이 3m 길이의 세그먼트 0에 걸쳐 진행되고, 이에 따라 10m/min의 주조속도에서는 1.11㎜/s의 변형속도로, 그리고 VG 5m/min 속도에서는 0.55mm/s의 변형속도로 진행된다. 이러한 변형속도는 2m 길이의 세그먼트 0 에서 10m/min 주조속도일 경우 1.66㎜/s에 비하여 현저하게 감소된 것이다. 이로써 변형속도는 이미 알려진 1.25㎜/s의 임계수치 이하로 된다.

본 발명에 의해 얻어지는 장점은 수직-주조 다이 바로 아래에 수직 배열된 세그먼트 0에서의 주조 및 압연단계에 의한 주로 60mm 내지 120㎜의 응고두께의 박슬래브를 위한 연속주조방법을 확실하게 한 것에 기인한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 철강이 잠겨진 분배기(V)로부터 주입파이프(Ta)에 의해 수직주조 형 내로 유도되는데, 다음과 같은 사실들, 즉

- 정확한 진동과 주조과정 동안에 진동의 주파수 및 진동방식의 높이의 정확한 편차

- 전체 스트랜드 폭에 걸친 균일한 슬래그윤활

- 정숙한 배스 레벨 운동

- 주조 다이로의 균일한 열전달

- 주조 다이 및 스트랜드 안내부의 중심으로의 스트랜드 진행

- 균열을 피하는 한편 높은 주조안전성을

확실하게 하기 위하여 바람직하게는 오목한 광폭면 플레이트를 구비하여야 하고 유압방식으로 구동되어야 한다.

고속 주조속도에서도 바르고(straight) 확실하게 스트랜드를 유도하기 위해서, 스트랜드 안내수단도 직선도(linearity)로부터 최대 2×12㎜ 벗어나게 오목한 형상으로 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 오목하게 형성된 형상을 가지는 스트랜드 안내롤러로써 실현될 수 있다. 또한 주조 다이 출구 또는 최초 스트랜드 안내롤러로부터 스트랜드 안내부의 최종롤러까지의 오목한 변형의 정도는 일정할 필요가 없으며, 스트랜드 안내부의 끝을 향하여 최소의 잔류 오목도(concavity) 또는 잔류 곡도(curvature)까지 함수적으로 점진적으로 감소할 수도 있다.

세그먼트 0는 수직으로 배열되어야 하고 오직 스트랜드 두께축소를 위해 독자적으로 사용되어야 한다. 이것은 반드시 최대 주조속도일 때 스트랜드에서 1.25㎜/s 보다 작은 주조두께의 축소속도를 발생할 수 있는 최소 길이를 가져야 하고, 동시에 가능한 최대 주조속도에서 과열의 완전한 제거 및 결정/용융체 2상영역에서 결정상의 분쇄 그리고 대형 분정 및 중간규모 분정의 억제를 확실하게 하는 최소길이를 가져야만 한다. 상기한 이 예에서 세그먼트 0는 3m의 길이를 가진다.

본 발명에 따르면, 세그먼트 0 의 연속주조과정에 바로 이어지는, 세그먼트 1 에서는, 스트랜드 셸 변형밀도를 작게 유지하고 앞서 행한 주조 및 압연변형과 함께 누적되지 않도록 하기 위해서, 스트랜드 셸 사이에서 2상혼합물이 있는 상태로 예컨대 5개의 벤딩포인트를 거쳐 예컨대 4m의 내부 원호로 스트랜드의 벤딩이 수행된다.

예를 들어 약 8m의 설비높이와 기하학적 관계에 따라, 세그먼트 4에서는, 주조속도 VG 5 또는 10m/min일 때 메니스커스(meniscus)로부터 약 15m 또는 30m 떨어진 거리에서 발생하는 최종 응고보다 훨씬 이전인 메니스커스로부터 약 12m 떨어진 거리에서 예컨대 5개의 교정점을 통과하여 수평부로의 역벤딩이 진행된다. 그 결과, 역벤딩과 이에 따른 내부 스트랜드 셸의 변형 및 변형에 극도로 민감한 최종응고 사이의 시간은 36s 또는 108s가 되며, 섬프 에지의 영역에서의 최종응고에 대한 나쁜영향 및 역벤딩에 기인하는 슬래브의 코어 내의 결함이 제거된다.

도 4에서 도시하는 본 발명의 실시예는, 유압구동 장치를 구비한 수직-주조 다이의 출구에서 평균 100㎜ 두께의 스트랜드, 응고두께 80㎜, 최대 주조속도 10m/min인 최대 3.0 mio/t/pa의 생산을 위한 단일라인 연속주조설비로서, 이 연속주조설비는 다음을 포함한다.

- 메니스커스 중앙에서 최대 180㎜, 중앙에서 최소 100㎜의 폭을 가지고 주조 다이의 좁은 측부의 영역에서 100㎜의 폭을 가진 1.2m 길이의 수직-주조 다이

- 스트랜드 두께를 80㎜로 축소하기 위한 3m 길이의 협지세그먼트로서 설치된 수직 세그먼트 0

- 다섯 개의 벤딩포인트 및 4m의 내부반경을 가지는 세그먼트 1

- 내부 원호부에 있는 세그먼트 2와 3

- 다섯 개의 교정점을 구비한 세그먼트 4와 그리고

- 스트랜드 안내부의 수평부에 있는 세그먼트 5 내지 13.

전체 연속주조설비는 약 30m의 야금 길이(metallurgical length)를 가지는데, 그 중에서 약 4m는 수직으로 배열돼 있고(K 및 0), 약 8m는 원호부로(세그먼트 1, 2, 3, 4), 약 18m는 수평으로 배치되어 있다(세그먼트 5 내지 13). 최대 10m/min의 주조속도에서 최저 액상점((1.1))은 3m 길이의 세그먼트 0 내부로 약 2m가 뻗어 있으므로, 산화물이 최적의 방식으로 주조슬래그 내로 상승하게 되고, 철강에 잔류한 산화물이 대칭적으로 분배되는 한편, 2상영역에서 결정의 분쇄와 스트랜드에서 코어 분정의 억제를 확실하게 한다. 메니스커스로부터 약 16.5m 떨어진 거리에서, 50%의 결정비율(50%의 중량비)의 2상혼합물은 10,000cP의 점도를(20℃에서 꿀과 동일함) 가진다. 그 밖에 최종 세그먼트(13)에서 최종응고((2.1))는 세그먼트 4의 역벤딩으로부터 멀리 떨어져서 실행된다.

역벤딩과 섬프 에지에서의 최종응고 사이에, 양질의 코어응고를 보장하는 약 108s의 방해요인 없는 응고시간이 가용해진다.

도 1은 종래기술에 의한 연속주조법에서의 스트랜드 안내부 길이에 대한 내부변형과 주조속도와의 관계를 도시한 그래프.

도 2는 주조속도 5 및 10 m/min에 대한 설비구성의 특징, 순수 용융상의 확대, 주조속도에 따른 응고종단부, 스트랜드 안내부 길이에 대한 내부변형을 도시한 도면,

도 3은 2 m 길이의 세그먼트 0에서 10 m/min의 최대 주조속도를 위한 최종 세그먼트 14에서의 최종응고에 이르기까지 응고두께 100 ㎜에서 80 ㎜에 연속된 스트랜드 두께축소가 있는 주조 다이에서 메니스커스에 의한 100 ㎜ 두께의 상이한 위상의 형성을 도시한 도면, 그리고

도 4는 본 발명의 실시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

- (D-5) 5m/min 연속주조속도에 대한 응고중의 스트랜드 내부변형

- (D-10) 10m/min 연속주조속도에 대한 응고중의 스트랜드 내부변형

- (D-B) 수직부에서 내부 원호로 스트랜드를 벤딩할 때 스트랜드 내부 셸에 대한 벤딩변형

- (D-R) 내부 원호에서 나와 다수의 역벤딩포인트를 통해 수평부로 역벤딩시킬 때의 스트랜드 내부 셸의 역벤딩변형

- (D-Gw) 스트랜드 내부 셸의 연속주조압연변형

- (D-Ge) 스트랜드 내부 셸의 전체변형 (D－Ge)＝(D－B)＋(D－Gw)

- (D-Kr) 스트랜드 내부 셸의 임계 또는 한계변형

- (1) 연속주조속도와 관계된 메니스커스로부터의 m만큼 이격된 최저 액상점 또는 과열의 최저점

- (1.1) 연속주조속도 10m/min일 때 메니스커스로부터 최저 액상점의 거리

- (1.2) 연속주조속도 5m/min일 때 메니스커스로부터 최저 액상점의 거리

- (Gw-50%) 연속주조속도 5와 10m/min 일 경우 메니스커스로부터 8.25m와 16.6m 거리에서 약 10 000 cP(20℃에서 꿀과 유사) 및 50% 결정비율의 2상혼합물

- (2) 연속주조속도와 관련하여 메니스커스로부터 m만큼 이격된 최저 응고점 또는 섬프 에지(sump edge)

- (2.1) 연속주조속도 10m/min일 때 메니스커스로부터 섬프 에지의 거리

- (2.2) 연속주조속도 5m/min일 때 메니스커스로부터 섬프 에지의 거리

- V 분배기

- Ta 탕주입구

- K 유압진동구동의 수직-주조 다이

- 0 협지 세그먼트로서 세그먼트 0

- 1 벤딩세그먼트로서 세그먼트 1

- 2 원호세그먼트로서 세그먼트 2

- 3 원호세그먼트로서 세그먼트 3

- 4 역벤딩세그먼트로서 세그먼트 4

- 5 수평세그먼트로서 세그먼트 5

- 6 수평세그먼트로서 세그먼트 6

- - - - - - - -

- 14 수평세그먼트로서 세그먼트 14

Claims (14)

1. 수직의 연속 주형을 가진 연속주조설비에서 박판슬래브를 제조하기 위한 방법에 있어서,

   - 상기 주형 바로 아래에 수직방향으로 뻗어있는 스트랜드 안내부의 제1 세그먼트에서 스트랜드의 두께축소를 전속적으로(exclusively) 수행하는 것을 포함하는데, 상기 수직방향으로 뻗어있는 제 1 세그먼트의 길이는, 최대 주조속도에서 순수 용융상 또는 최저 액상점이 제 1 세그먼트의 첫번째 1/3 위치의 아래쪽과 제 1 세그먼트의 끝부 사이에 위치하되 제 1 세그먼트를 벗어나지 않도록 하는 치수를 가지며,

   - 상기 스트랜드를 상기 제 1 세그먼트 바로 아래에 배치된 다른 세그먼트에서 다수의 벤딩포인트를 통과시켜 내부 원호부로의 벤딩을 수행하는 것, 및

   - 상기 스트랜드를 최종 응고에 앞서 다수의 역벤딩포인트를 통과시켜 수평부로 역벤딩하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수직의 주형은, 수평면에서 대칭적으로 뻗어있는 오목 윤곽부(concave profile)을 가진 광측벽을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 오목 윤곽부는, 주형의 시작부 즉 메니스커스 영역으로부터 주형 끝까지 이르는 동안 완전히 없어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 오목 윤곽부는, 주형의 시작부 즉 메니스커스 영역으로부터 주형 끝까지 이르는 동안 감소되어, 주형 끝에서 잔류 오목도(residual concavity)가 각 측벽에서 응고두께의 10% 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 잔류 오목도를 스트랜드 안내부에서 제거하여 스트랜드의 최소 오목도 또는 곡도(curvature)가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스트랜드 두께 축소작업 동안 스트랜드의 변형속도를 1.25 mm/s 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 수직의 연속 주형과; 40mm 내지 10 mm 사이의 두께 감소를 수행하기 위하여 수직방향으로 뻗어 있으며, 상기 주형 바로 아래에 배치된 제 1 세그먼트와; 이 제 1 세그먼트 바로 아래에 배치되어 있으며, 3개 이상의 벤딩포인트를 포함하며, 반경 6m 내지 3m 사이의 내부원호부를 가지는 후속 세그먼트;를 포함하는 박판 슬래브를 제조하기 위한 연속주조설비에 있어서,

   스트랜드를 내부 원호부로부터 수평부로의 역벤딩하기 위한 3개 이상의 교정포인트(straightening point)를 더 포함하고, 최대 주조속도의 80%에서 최종의 역벤딩포인트는 섬프 에지로부터 2m 이상 이격되고, 주형 내의 메니스커스의 레벨과 수평으로 뻗어있는 스트랜드 안내부 내의 스트랜드의 하부 에지 사이의 높이는 10m 이하이고, 연속 주조 설비는 10m 이상의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
8. 제 7 항에 있어서, 수직방향으로 뻗은 제 1 세그먼트는 2m 이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 주형은 협측부(narrow side area)를 가지고, 상기 협측부는 160mm 내지 170mm 사이의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 수직방향으로 뻗은 주형은 광측벽(wide side walls)을 가지고, 상기 광측벽은 수평방향으로 뻗어있는 오목하고 대칭적이고, 메니스커스 영역 내의 상기 광측벽 내에서 개구를 구비한 윤곽부를 가지는데, 상기 개구는 각 광측벽 상에서 40mm 이하인 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
11. 제 10 항에 있어서, 주형의 메니스커스 영역에서의 각 광측벽 상의 40㎜ 이하의 오목 윤곽부는, 적어도 주형의 끝부에서 완전히 없어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
12. 제 10 항에 있어서, 주형의 메니스커스 영역에서의 각 광측벽 상의 40㎜ 이하의 오목 윤곽부는, 주형의 메니스커스로부터 주형의 끝부를 향하여 함수패턴을 따라 각 광측벽 상에 12㎜ 이하의 잔류 오목도까지 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 주형 출구에는 함수패턴을 따라 스트랜드의 최소 오목도 또는 곡도까지 잔류 오목도를 감소시키기 위한 스트랜드 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조설비.
14. 제 7 항에 있어서, 상기 연속주조설비는 연속주조속도가 10m/min이하로 형성된 것을 특징으로 하는 연속주조설비.

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