KR101064988B1

KR101064988B1 - 불소를 함유하지 않는 ｂ₂ｏ₃계 몰드플럭스

Info

Publication number: KR101064988B1
Application number: KR1020040027398A
Authority: KR
Inventors: 조중욱
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2011-09-15
Also published as: KR20050102224A

Abstract

본 발명은 연속주조 몰드 내에서 액상 몰드플럭스에 의한 침지노즐의 용손이 적고, 연속주조 시 2차 냉각수로의 불소(F) 이온용해를 근원적으로 제거함으로써 냉각수 배관의 부식을 방지하는 동시에 수처리에 의한 불소(F) 이온 제거공정을 생략할 수 있고, 강 중 수소에 의한 물성변화가 적어서 고수소 용강주조시 브레이크아웃 발생을 억제할 수 있는 불소를 함유하지 않는 B₂O₃계 몰드플럭스에 관한 것으로서, 중량%로, B₂O₃ 30~50%, CaO 20~45%, SiO₂ 15~ 40%, Na₂O 15% 이하, Al₂O₃ 10% 이하, MgO 10% 이하로 조성되고, 나머지는 불가피한 불순물을 포함하며 불소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스를 제공한다.

몰드플럭스, Ｂ₂Ｏ₃, 연속주조, 불소, 칼슘보라이트실리케이트, 슬래그

Description

불소를 함유하지 않는 Ｂ₂Ｏ₃계 몰드플럭스{FLUORINE FREE BORON OXIDE SYSTEM MOLD FLUX FOR CONTINUOUS CASTING OF STEEL SLAB}

도 1은 일반적인 연속주조 과정을 도시한 모식도;

도 2는 연속주조 몰드 내 몰드플럭스 존재형태를 설명하기 위한 모식도;

도 3은 일반적인 연속주조 냉각수 수처리 공정을 설명하기 위한 공정도;

도 4는 건조 분위기 및 습윤 분위기에서의 종래재 및 본 발명에 따른 B₂O₃계 몰드플럭스의 결정화온도를 비교한 그래프도;

도 5는 종래재 및 본 발명에 따른 B₂O₃계 몰드플럭스의 점도를 비교한 그래프도;

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1: 턴디쉬 2: 침지노즐

3: 연주몰드 4: 턴디쉬 용강

5: 응고셀 6: 용강

7: 몰드플럭스

본 발명은 불소를 함유하지 않는 B₂O₃계 몰드플럭스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조 몰드 내에서 액상 몰드플럭스에 의한 침지노즐의 용손이 적고, 연속주조 시 2차 냉각수로의 불소(F) 이온용해를 근원적으로 제거함으로써 냉각수 배관의 부식을 방지하는 동시에 수처리에 의한 불소(F) 이온 제거공정을 생략할 수 있고, 강 중 수소에 의한 물성변화가 적어서 고수소 용강주조시 브레이크아웃 발생을 억제할 수 있는 불소를 함유하지 않는 B₂O₃계 몰드플럭스에 관한 것이다.

제철소의 연속주조공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(Tundish; 1) 내의 용강을 침지노즐(2)을 통해 몰드(3) 내에 주입하여 일정 형상의 주편으로 제조하며, 이때 수냉되는 몰드(3)와 접촉된 표면만이 응고된 얇은 주편인 응고셀(Shell; 5)과 몰드(3)간의 마찰에 의해 상기 응고셀(5)이 파단되는 브레이크아웃(Breakout) 현상을 막기 위해 윤활제로서 분말 또는 과립형상의 합성슬래그(Slag)인 몰드플럭스(Mold Flux; 7)를 투입하게 된다.

도 2를 참조하여 연속주조 몰드(3) 내에서 몰드플럭스(6)의 기능을 보다 자세히 살펴보기로 한다. 몰드플럭스는 윤활기능과 함께 주편에서 몰드(3)로의 열유속을 제어하는 전열제어 기능을 갖고 있다. 즉, 몰드플럭스는 연속주조용 몰드(3) 내의 용강(6) 위로 투입되어 미용융층, 반용융층, 용융 슬래그층을 형성하면서 용융하게 되고, 이 용융슬래그가 상하로 진동하는 몰드와 응고셀간의 틈 사이로 유입되어 얇은 막인 슬래그 필름(Slag Film)을 형성한다.

상기 슬래그 필름은 다시 2가지 상으로 나뉘어 지는데, 몰드에 가까운 쪽은 응고되어 고상의 유리질(Glass) 혹은 결정질(Crystalline)로 존재하며, 응고셀에 가까운 쪽은 액상으로 존재한다. 몰드플럭스 필름은 주편에서 몰드로의 열전달을 결정하는 가장 중요한 인자이며, 특히 고상의 슬래그필름이 결정질로 존재할 경우 전열량(Heat Flux Density)을 현저히 낮추는 효과를 나타내게 된다.

몰드 내에서의 전열량이 커지면 일반적으로 다음과 같은 문제점이 발생한다.

첫째, 응고셀의 성장이 불균일해지면서 주편의 표면크랙이 증가하고, 둘째, 오실레이션 후크(Oscillation Hook; 불균일 응고부위) 깊이가 커져서 슬리버(Sliver) 결함이 증가하며, 셋째, 몰드 코너부위의 응고셀과 몰드 사이에 들뜸 현상이 생겨나서 응고셀이 재용해되어 고상에서 액상을 밀어냄으로써 발생하는 브리딩 브레이크아웃(Bleeding Breakout)이 증가하며, 넷째, 부풀어 오름(Bulging)으로 인한 몰드레벨 변동이 심해진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 몰드플럭스는 연주조업시 결정질 몰드슬래그 필름을 확보하여 전열량을 억제하도록 Cuspidine (3CaO-2SiO₂-CaF₂)을 주된 결정상으로 정출하도록 성분이 설계되었기 때문에 불소(F) 성분을 반드시 함유하고 있으며, 그 함량은 중량비로 3~15% 사이가 일반적이다.

상기와 같이 불소(F)성분을 불가피하게 함유하는 종래 몰드플럭스는 다음과 같은 문제점을 나타낸다.

첫째, 몰드 탕면을 덮고 있는 종래의 액상 몰드플럭스는 침지노즐을 심하게 용손시킨다. 따라서 몰드플럭스와 접하는 부위의 침지노즐은 일반적으로 ZrO₂-C와 같이 용손을 최대한 억제할 수 있는 재질로 제작하며, 나머지 부위는 Al₂O₃-C로 제작하는 것이 일반적이다. ZrO₂-C는 Al₂O₃-C 대비 고가이며, 이종(異種)의 재질을 사용함에 따라 노즐제작에 소요되는 비용이 증가하게 된다. 또한 ZrO₂-C로 표면을 보호하더라도 조업 시간이 경과하면서 슬래그 라인(Slag Line)이 용손되는 것을 막을 수 없으므로 조업 중 침지노즐의 침지깊이를 변경시키는 소위 단변경을 행하게 된다.

일반적으로 침지노즐의 침지깊이는 주조폭, 용강토출각, 용강토출량 등의 조업조건에 따라 최적값이 존재한다. 따라서, 단변경에 따라 침지깊이는 최적값에서 벗어나게 되므로 조업의 안정성을 해치게 된다. 또한 단변경을 더 이상 할 수 없게 되면 주조조업을 중단해야 하므로 결국 연연주비를 제한하게 되어 생산성을 낮추는 요인으로 작용한다.

둘째, 종래의 불소함유 몰드플럭스는 냉각수로 불소성분이 용해되는 점이다. 몰드를 벗어난 주편은 노즐을 통해 분사된 냉각수 혹은 냉각수와 공기의 혼합체인 미스트(Mist)에 의하여 직접 냉각되므로 주편표면의 몰드플럭스 필름이 냉각수에 씻기면서 냉각수 중으로 불소가 용해된다. 도 3은 일반적인 연속주조 냉각수 수처리 공정을 개략적으로 나타낸 것으로서, 냉각수 중의 불소농도는 100ppm 이상이어서 냉각수 배관이 쉽게 부식되는 문제점이 있다. 아울러 배출되는 냉각수는 그대로 방류할 수 없으므로 적절한 처리를 통하여 불소농도를 환경 규제치(예: 한국의 경 우 15ppm) 이하로 낮추어야 한다.

현재 일반적으로 행하여지는 불소처리 방법은 희토류금속이 주 성분인 불소처리제를 투입하여 냉각수 중의 불소와 화학적으로 결합시킨 후 폴리머를 이용하여 응집하는 방법이다. 이 경우 불소처리제와 폴리머 및 기타 용수비용이 들고, 반응조 및 농축조 등과 같은 거대한 장치를 건설하여 운용해야 할 뿐 아니라 처리된 불화물을 케이크(Cake) 상태로 매립시 불소용출 문제가 발생한다.

셋째, 응고셀의 수소성 브레이크아웃을 일으킨다. 불소함유 몰드플럭스는 강 중 수소에 의하여 결정화거동이 크게 영향을 받게 된다. 강 중 수소와 산소는 몰드플럭스 중의 산소이온과 함께 다음의 반응을 일으키게 된다.

[H] + [O] + (O^2-) → 2(OH^-)

몰드플럭스 중에 (OH^-)기가 존재할 경우 Cuspidine의 결정화를 급격하게 촉진하게 되는 것으로 알려져 있다. 따라서 종래 몰드플럭스에 있어서 강 중 수소 농도에 따라 결정화 거동이 급격하게 변화하므로 조업의 불안정을 야기하게 된다. 구체적으로는 강 중 수소농도가 높은 하절기에 있어서 몰드플럭스의 결정화가 지나치게 촉진되어짐에 따라 전열량이 과도하게 감소하여 응고셀의 성장이 느려져서 브레이크아웃이 발생하게 되는데, 이를 흔히 수소성 브레이크아웃이라 부른다.

이상과 같이 종래의 불소를 포함한 몰드플럭스를 연속주조 공정에 적용하는 경우 침지노즐(침지노즐) 용손 및 이로 인한 연연주비의 제한, 2차 냉각수로의 불 소(F) 이온 용해로 인한 냉각수 배관 등 설비 부식 및 수처리에 의한 냉각수 중 불소(F) 이온 제거 비용 발생, 강 중 수소에 의한 결정화거동 촉진에 따른 고 수소(H) 용강 주조시 수소성 브레이크아웃 발생 등의 문제점이 발생하고 있다.

상기한 몰드플럭스 중의 불소로 인한 상기의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 1993년 대한민국 특허공고 제6636호에서는 설비부식 방지를 위하여 불소를 함유하지 않는 발열성 용제를 제공하고 있으나 이는 연주 조업 초기에 용탕의 온도하락을 방지하기 위하여 사용하는 소위 Front Powder로 그 사용이 국한되고 있다. 또한 1995년 대한민국 특허공고 제7931호에서는 주편의 품질 향상을 위하여 불소의 함량은 6중량% 이하로 제한하고 있으며, 1993년 대한민국 특허공고 제8544호에서는 불소의 함량은 5~10중량%로 하되 BaO 5~15 중량%, Li₂O 5중량% 이하를 첨가하여 냉각수 중으로 용출되는 불소의 량을 저감하고자 하였다. 아울러 일본특허 제2001-353561호 및 유럽특허 제1063035호에서는 몰드플럭스 중 불소의 함량을 각각 3중량% 이하 및 2중량% 이하로 억제하여 노즐용손 및 설비부식을 가능한 한 방지하고자 하였다.

그러나 이러한 선행기술 가운데 불소성분을 완전히 제거한 몰드플럭스를 제공한 예는 존재하지 않으며, 불소를 함유하지 않는 결정상을 제공하지도 못하고 있다. 따라서 상기한 선행기술로는 불소로 인한 상기한 종래기술의 문제점을 근원적으로 해결할 수 없다.

상기한 종래의 몰드플럭스로부터 발생되는 여러 문제점들을 근원적으로 해결하기 위하여, 본 발명은 불소를 함유하지 않는 화학성분계에서 Cuspidine이 아닌 결정상을 적절하게 형성하도록 설계하여 전열량을 효과적으로 제어할 수 있도록 하였으며, 아울러 점도, 열전도도 및 응고온도 등의 물리적 성질도 기존 몰드플럭스와 유사한 범위 내에 있도록 설계함으로써 침지노즐용손 및 이로 인한 연연주비의 제한, 설비부식 및 수처리 비용 발생, 고 수소 용강 주조시 수소성 브레이크아웃발생과 같은 문제점을 근원적으로 해결할 수 있는 불소를 함유하지 않는 B₂O₃계 몰드플럭스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰드플럭스에 있어서, 중량%로, B₂O₃ 30~50%, CaO 20~45%, SiO₂ 15~ 40%, Na₂O 15% 이하, Al ₂O₃ 10% 이하, MgO 10% 이하로 조성되고, 나머지는 불가피한 불순물을 포함하며 불소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 몰드플럭스에 의하여 칼슘 보라이트 실리케이트(Calcium Borate Silicate) 결정상으로 Ca₂SiB₂O₇를 형성하는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스를 제공한다.

또한, 본 발명은 액상 슬래그 중의 (OH^-)기에 의하여 결정화거동의 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스를 제공한다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

연속주조시 몰드플럭스를 통한 전열량에 가장 큰 영향을 미치는 것은 몰드플럭스의 응고 및 결정화 거동이다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이, 고온에서 완전히 용해된 몰드플럭스가 필름형태로 응고셀과 몰드사이로 끼어든 후 온도가 낮은 몰드 측으로부터 응고되면서 유리질(Glass)로부터 결정질 (Crystalline)로 바뀌게 된다. 몰드플럭스가 결정화되면 동(Cu) 몰드와 결정질 몰드플럭스 필름과의 사이에는 부피수축으로 인한 공기틈(Air Gap)이 생겨나서 전도(Conduction)에 의한 열전달을 방해하게 되며, 또한 결정질 몰드플럭스는 복사(Radiation)에 의한 열전달을 차단하는 역할을 한다.

따라서 몰드플럭스의 결정화로 인해 용강에서 몰드로의 열전달은 크게 방해 받게 되므로 적절한 결정층 몰드플럭스 필름의 형성은 연속주조 조업의 안정성과 주편의 품질확보를 위하여 필요 불가결하다.

불소를 함유하지 않으면서도 Cuspidine을 대체할 수 있는 적절한 결정상을 갖는 조성계를 찾기 위하여 다양한 조성계에 대하여 결정화거동을 조사하였다. 그 결과를 바탕으로 본 발명에서는 CaO, SiO₂, B₂O₃를 주 성분으로 하고 여기에 Na₂O, Al₂O₃, MgO등이 첨가된 조성으로 몰드플럭스를 제조하였으며, 결정상으로서 Calcium Borate Silicate (Ca₂SiB₂O₇)가 정출하도록 하였다.

표 1 및 표 2는 종래재 및 본 발명에 따른 몰드플럭스의 화학성분 및 결정상을 비교하여 나타낸 것이다.

상기 표 2에는 발명품과 종래재 몰드플럭스에 대하여 결정화 반응의 활성화에너지를 비교하여 나타내었다. Cuspidine을 형성하는 종래재 몰드플럭스에서는 활성화에너지가 약 80KJ/mol임에 비하여 Calcium Borate Silicate를 형성하는 본 발명의 몰드플럭스에서는 활성화에너지가 약 37KJ/mol로서 종래재의 약 50% 수준에 불과하였다. 활성화에너지가 낮아지면 결정핵의 생성이 용이하여 지므로 결정화개시로부터 완료까지 소요되는 시간이 짧아지게 된다는 것이다.

또한, 결정상의 종류가 달라짐에 따라 본 발명에 따른 몰드플럭스의 결정화거동을 비롯한 여러 물성의 차이를 조사하여 이를 종래재와 비교하였다.

먼저, 도 4는 염기도 (CaO/SiO₂)에 따른 본 발명에 따른 몰드플럭스의 결정화온도를 종래재와 비교하여 나타낸 것으로서, 종래재와 발명재 모두 염기도의 증 가에 따라 결정화온도가 증가하는 경향을 나타내고 있다. 이는 염기도의 증가에 따라 액상 몰드플럭스 중이 유리구조가 깨어져서 결정상이 형성이 쉬워지기 때문이다. 발명재와 종래재 모두 약 800~1200℃ 범위의 결정화온도를 나타내고 있다. 따라서 불소를 첨가하지 않는 발명품에서도 기존의 몰드플럭스와 유사한 결정화온도 범위를 갖도록 설계하는 것이 가능함을 알 수 있다.

특히, 도 4에 도시된 내용 중에서 종래재의 경우 염기도의 변화에 따른 결정화온도의 변화가 발명재와 비교하여 더 급격한 것으로 조사되었는데, 이는 조업 중 몰드플럭스의 물성이 변화하는 원인으로 작용한다. 즉, 연속주조 조업 중 몰드플럭스 중의 SiO₂는 용강 중의 Al과 반응하여 치환되므로 염기도가 증가하는 경향을 나타내는데, 종래재의 경우 결정화온도가 염기도에 민감하게 영향 받으므로 결정화온도를 정밀하게 제어하기 곤란한 문제점이 있었다.

또한, 종래재의 경우 F의 함량에도 결정화온도가 크게 영향을 받아서, F가 증가할수록 결정화온도가 증가하는 경향을 나타낸다. 주조 중에는 F의 휘발로 인한 손실이 발생하므로 이 또한 주조 중 결정화온도가 급격하게 변화하는 원인으로 작용한다.

이에 반해 본 발명에 따른 몰드플럭스에서는 염기도의 변화에 대한 결정화온도이 변화가 상대적으로 적어서 조업 중 결정화온도의 변화가 작아지게 되어 보다 안정적인 조업이 가능하게 되는 장점이 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 몰드플럭스에서 염기도는 점도값에 크게 영향을 주지 않음을 알 수 있다. 이에 따라 몰드플럭스의 주요한 2가지 물성인 결정화온도와 점도를 각각 독립적으로 제어할 수 있게 되어진다. 즉, 결정화온도는 염기도로 제어하며 점도는 Na₂O나 Al₂O₃의 성분분율로 제어할 수 있게 된다.

보다 구체적으로는, 점도를 증가시키고자 하는 경우에는 Na₂O를 감소하거나 Al₂O₃를 증가시키며, 반대로 점도를 낮추고자 하는 경우에는 Na₂O를 증가하거나 Al₂O₃를 감소시킴으로써 손쉽게 점도를 조절할 수 있으며, 이 경우 결정화온도는 크게 영향을 받지 않게 되는 것이다.

반면 종래재의 경우에는 염기도 및 F 함량이 증가하면 결정화온도는 급격히 증가하고 점도는 급격히 감소하므로 결정화온도와 점도를 독립적으로 제어하기가 곤란하며, 결정화온도와 마찬가지로 주조 중 점도값의 변화도 심한 문제점이 있다.

또한, 상기 도 4에는 건조분위기 및 습윤 분위기에서의 발명재 및 종래재 몰드플럭스의 결정화거동을 비교하여 나타내었다. 습윤분위기에서는 분위기 중의 H₂O가 액상의 몰드플럭스 중으로 용해하여 다음과 같이 (OH^-)기를 형성한다.

H₂O + (O^2-) → 2(OH^-)

따라서 습윤분위기는 수소농도가 높은 용강과 접하는 것과 같은 효과를 나타 낸다. 그림에서 종래재 몰드플럭스는 습윤분위기에서 결정화가 급격히 가속화되는 경향을 나타낸다. 이는 액상의 몰드플럭스 중에 존재하는 (OH^-)기가 Cuspidine의 결정화를 촉진하기 때문이다. 자연상태의 Cuspidine이 (OH^-)기를 포함한다는 사실은 이러한 경향을 뒷받침한다. 이에 따라 종래의 몰드플럭스에서는 하절기 혹은 고 수소 용강주조시 브레이크아웃 발생의 위험이 크게 된다.

반면, 본 발명에 따른 몰드플럭스는 분위기에 따른 결정화거동의 차이가 거의 존재하지 않는다. 이는 발명재 몰드플럭스에서 형성되는 Calcium Borate Silicate의 경우 (OH^-)기와 친화성이 없어서 결정화에 영향을 받지 않기 때문이다. 이에 따라 본 발명재몰드플럭스를 적용할 경우 용강중의 수소 농도와 관계없이 일정한 결정화거동을 유지할 수 있게되어서 수소성 브렉아웃의 발생위험 없이 안정적인 주조조업을 행할 수 있게 된다.

최근 생산성 향상의 요구가 높아지면서 연속주조 조업시의주조속도도 증가하는 추세를 보이고 있다. 주조속도가 증가하면 메니스커스 직하 초기응고층의 불균일 성장이 조장되어 면세로크랙 등 슬래브 표면의 결함이 증가하는 문제점이 있다. 본 발명에 따른 몰드플럭스의 경우 연속주조 조업시 몰드 내로 유입된 몰드플럭스 필름이 조기에 결정화가 완료됨에 따라 초기 응고층의 완냉화에 유리하게 작용하게 되므로 고속주조 조업시에도 균일한 응고층 성장을 가능하게 한다.

이하, 본 발명에 따른 몰드플럭스의 조성을 한정한 이유를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

1) B₂O₃ : 30~50중량%

; 본 발명에 따른 몰드플럭스에서 결정화온도를 결정하는 가장 중요한 성분으로서, 30% 이상 B₂O₃ 성분이 조성되었을 때 결정화온도가 증가하는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 발명에서는 결정화온도의 범위가 800~1200℃이므로 성분의 손실량을 고려하여 30~50중량%까지 조성하게 된다.

2) CaO: 20~45중량%

; CaO성분은 SiO₂성분과 더불어 몰드플럭스의 염기도를 조절하고, 요구되는 슬래그 점도를 얻기 위해서는 최소 20중량% 이상, 최대 45중량%이하로 제한한다.

3) SiO₂ : 15~ 40중량%

; SiO₂성분은 상기한 CaO성분과 더불어 몰드플럭스의 염기도를 조성하는 성분으로서, 본 발명의 몰드플럭스를 조성하는 CaO 성분의 량에 따르 15~ 40중량% 범위로 제한한다.

4) Na₂O : 15중량% 이하

; 몰드플럭스에서 Na₂O성분은 몰드플럭스의 용융점을 제어하기 위해서 조성되는 성분으로서, 본 발명에서는 15중량%를 초과하여 조성되면 몰드플럭스의 용융점이 낮아져 점도와 표면장력이 지나치게 저하되어 용강혼입억제효과를 현저히 저하한다.

5) Al₂O₃ : 10중량% 이하

; Al₂O₃성분은 상기한 Na₂O성분과 마찬가지로 몰드플럭스의 점도를 조절하는 성분으로서, 10중량%를 초과하여 조성되면 플럭스의 점도가 과도하게 증가와 더불어 용강 내의 비금속 개재물 흡수능이 저하된다. 따라서 점도를 증가시키려면 상기한 Na₂O성분을 감소시키고 Al₂O₃성분을 증가시키고, 점도를 감소시키려면 상기한 Na₂O성분을 증가시키고 Al₂O₃성분을 감소시키게 된다.

6) MgO: 10중량% 이하

; 본 발명의 몰드플럭스에서 불가피하게 함유되어 CaO성분과 함께 염기성을 띠는 성분이다. 따라서, 본 발명에서는 플럭스의 염기도를 CaO 성분으로 제어하기 위하여 최대 10중량% 이하로 제한한다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 설명한다.

[실시예]

상기 표 2에 표시한 조성의 발명재 및 비교재 몰드플럭스를 제조하여 결정화거동, 점도, 열전도도 등의 물성을 조사하여 표 3에 나타내었다.

표 3 및 표 4에서 보듯이 표에서 보듯이 불소를 첨가하지 않았음에도 불구하고 본 발명에 의한 몰드플럭스는 종래재와 유사한 범위의 결정화온도, 점도 및 열전도도를 나타내었다. 다만 발명재에 있어서 결정화에 필요한 활성화에너지는 약 37KJ/mole 로서 종래재의 78~79 KJ/mole과 비교할 때 약 1/2 수준으로 낮음을 알 수 있다. 이에 따라 몰드와 응고쉘 사이로 유입된 액상 몰드플럭스가 조기에 안정된 결정층을 형성하게 되므로 초기 응고층의 불균일 성장을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 몰드플럭스는 구성성분으로 불소를 첨가하지 않음에 따라 본 발명재를 적용함에 따라 침지노즐 용손을 획기적으로 저감할 수 있고, 연연주비를 증가시킬 수 있게 된다. 아울러 연속주조 냉각수의 배관설비부식을 방지할 수 있으며, 냉각수 배출을 위한 수처리 비용을 전혀 필요로 하지 않는다. 또한 고 수소 용강 주조시 수소성 브레이크아웃 발생을 근원적으로 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

몰드플럭스에 있어서,

중량%로, B₂O₃ 30~50%, CaO 20~45%, SiO₂ 15~ 40%, Na₂O 0% 초과 15% 이하, Al₂O₃ 0% 초과 10% 이하, MgO 0% 초과 10% 이하로 조성되고, 나머지는 불가피한 불순물을 포함하며 불소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스.
청구항 1에 있어서, 상기 몰드플럭스는 칼슘 보라이트 실리케이트(Calcium Borate Silicate) 결정상으로 Ca₂SiB₂O₇를 형성하는 것을 특징으로 하는 B₂O₃계 몰드플럭스.
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