KR101388057B1 - Controlling method for surface quality of slab - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속주조 공정에서 몰드 내 후크의 깊이를 예측하고 대처하여 생산되는 슬라브의 표면 품질을 제어하는 방법에 관한 것으로, 주조폭(A), 침지노즐에서 토출되는 용강의 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 각각 측정하는 단계, 상기에서 측정된 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 이용하여 후크지수(X)를 산출하는 단계, 상기에서 산출된 후크지수(X)를 이용하여 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 각각 산출하는 단계, 상기 산출된 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 통해 응고쉘 표면으로부터 후크 끝단까지의 직선 거리를 나타내는 후크 깊이(HD)를 산출하는 단계, 및 상기 산출된 후크 깊이(HD)에 따라 슬라브의 스카핑 깊이를 결정하고, 결정된 깊이로 스카핑을 실시하여, 생산되는 슬라브의 품질을 제어하는 단계를 포함하는 슬라브의 표면 품질 제어 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for controlling the surface quality of the slab produced by predicting and coping with the depth of the hook in the mold in the continuous casting process, casting width (A), discharge amount (B) of molten steel discharged from the immersion nozzle, casting Measuring the speed (C) and the molten steel superheat degree (T), respectively, using the measured casting width (A), the discharge amount (B), the casting speed (C), and the molten steel superheat degree (T). Calculating an index (X), calculating a hook length (L) and a hook slope (D) using the calculated hook index (X), respectively, and calculating the hook length (L) and the hook slope ( Calculating a hook depth HD representing a straight line distance from the solidification shell surface to the hook end via D), and determining the scarfing depth of the slab according to the calculated hook depth HD, Performing capping to control the quality of the slabs produced Provides a method for controlling the surface quality of the slabs.

Description

슬라브의 표면 품질 제어 방법{CONTROLLING METHOD FOR SURFACE QUALITY OF SLAB}CONTROLLING METHOD FOR SURFACE QUALITY OF SLAB}

본 발명은 슬라브의 품질 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속주조 공정에서 몰드 내 후크의 깊이를 예측하고 이에 대처하여 생산되는 슬라브의 표면 품질을 제어하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a slab quality control method, and more particularly, to a method for controlling the surface quality of the slab produced in response to the prediction of the depth of the hook in the mold in the continuous casting process.

일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다. 연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 주편을 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.In general, a continuous casting machine is a machine which is produced in a steel making furnace, receives molten steel transferred to a ladle by a tundish, and supplies it to a mold for a continuous casting machine to produce a cast steel having a predetermined size. The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a casting mold for casting a tundish and molten steel introduced from the tundish into a cast piece having a predetermined shape, and a plurality of casting pieces connected to the mold Of pinch rolls.

다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 반제품으로 제조된다.In other words, the molten steel introduced in the ladle and the tundish is formed into a cast steel having a predetermined width, thickness and shape in the mold and is conveyed through the pinch roll, and the cast steel conveyed through the pinch roll is cut by a cutter, Or a semi-finished product such as a slab, a bloom, or a billet.

이와 같은 연속주조 공정 중 턴디쉬로부터 몰드 내로 투입된 용강은 몰드를 통과하면서 냉각되는데, 이러한 냉각 과정 중에 응고되는 용강 내 후크 조직이 생성될 수 있다. 이러한 후크 조직은 생산되는 강에 결함 인자로 작용하므로 강 품질 저하의 원인이 될 수 있다.During the continuous casting process, the molten steel injected into the mold from the tundish is cooled while passing through the mold, so that a hook structure in the molten steel that solidifies during the cooling process can be generated. Such a hook structure acts as a defect factor in the produced steel, which may cause degradation of steel quality.

관련 선행기술로는 대한민국등록특허 제 0524628호(등록일: 2005년 10월 21일, 명칭:완냉화 지수 및 몰드 최대 이동가속도를 이용한 극저탄소강의 후크 특성 예측방법)가 있다.
Related prior arts include Republic of Korea Patent No. 0524628 (Registration Date: October 21, 2005, Name: Method for predicting the hook characteristics of ultra-low carbon steel using the complete cooling index and the maximum mold acceleration).

본 발명은 몰드 내에서 발생할 수 있는 후크의 깊이를 예측하고 이에 따라 대처하여 생산되는 슬라브의 품질을 보장할 수 있는 슬라브의 표면 품질 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for controlling the surface quality of the slab that can predict the depth of the hook that may occur in the mold and thereby ensure the quality of the slab produced.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 슬라브의 표면 품질 제어 방법은, 주조폭(A), 침지노즐에서 토출되는 용강의 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 각각 측정하는 단계, 상기에서 측정된 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 이용하여 후크지수(X)를 산출하는 단계, 상기에서 산출된 후크지수(X)를 이용하여 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 각각 산출하는 단계, 상기 산출된 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 통해 응고쉘 표면으로부터 후크 끝단까지의 직선 거리를 나타내는 후크 깊이(HD)를 산출하는 단계, 및 상기 산출된 후크 깊이(HD)에 따라 슬라브의 스카핑 깊이를 결정하고, 결정된 깊이로 스카핑을 실시하여, 생산되는 슬라브의 품질을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the slab surface quality control method according to the present invention includes a casting width (A), a discharge amount (B), a casting speed (C), and a molten steel superheat degree (T) of molten steel discharged from an immersion nozzle, respectively. The step of measuring, calculating the hook index (X) using the casting width (A), the discharge amount (B), the casting speed (C), and the molten steel superheat degree (T) measured above, the hook calculated above Calculating hook length (L) and hook slope (D), respectively, using the exponent (X), and the linear distance from the solidification shell surface to the hook end via the calculated hook length (L) and hook slope (D) Calculating the depth of the slab, and determining the scarfing depth of the slab according to the calculated hook depth (HD), and performing the scarfing to the determined depth to control the quality of the produced slab. It may include.

구체적으로, 상기 후크지수(X)는 하기 관계식 1에 의해 산출될 수 있다.Specifically, the hook index (X) may be calculated by the following equation (1).

관계식 1Relationship 1

Figure 112012025653266-pat00001
Figure 112012025653266-pat00001

상기 후크 길이(L)는 후크지수(X)를 도입하여 하기 관계식 2에 의하여 산출될 수 있다.The hook length L may be calculated by the following relational expression 2 by introducing the hook index (X).

관계식 2Relation 2

Figure 112012025653266-pat00002
Figure 112012025653266-pat00002

상기 후크 기울기(D)는 후크지수(X)를 도입하여 하기 관계식 3에 의하여 산출될 수 있다.The hook inclination (D) may be calculated by the following relational expression 3 by introducing the hook index (X).

관계식 3Relation 3

Figure 112012025653266-pat00003
Figure 112012025653266-pat00003

상기 후크 깊이(HD)는 후크 길이(L)와 후크 기울기(D)에 의하여 하기 관계식 4와 같이 산출될 수 있다.The hook depth HD may be calculated as shown in Equation 4 below by the hook length L and the hook inclination D.

관계식 4Relation 4

Figure 112012025653266-pat00004

Figure 112012025653266-pat00004

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 몰드 내에서 발생할 수 있는 후크의 결함에 영향을 미치는 인자들을 통하여 후크 깊이를 예측하고 이에 따라 대처하여 생산되는 슬라브의 표면 품질을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention can improve the surface quality of the slab produced by estimating the hook depth and coping with it through factors influencing the defects of the hook that may occur in the mold.

뿐만 아니라, 연속 주조 시 생산되는 각각의 슬라브의 주조 조건에 따라 결정된 깊이로 스카핑을 실시하여 불필요한 스카핑 비용을 저감시 킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, there is an effect that can reduce the unnecessary scarfing cost by performing the scarfing to a depth determined according to the casting conditions of each slab produced during continuous casting.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 몰드 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조 시 강의 품질 제어 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 연속주조 시 몰드 내 응고쉘 형성 및 기포 포집에 의한 핀홀 결함 발생을 설명하기 위함 그림이다.
도 6은 본 발명과 관련된 연속주조로 제조된 슬라브 내 핀홀 결함을 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명과 관련된 연속주조 시 몰드 내 용강 유동과 응고쉘 형성을 개략적으로 나타낸 그림이다.
도 8은 본 발명과 관련된 연속주조 시 몰드 내 형성된 후크조직의 모습과 각 부분의 정의를 표시한 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예의 후크 길이 산출을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예의 후크 기울기 산출을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 후크깊이를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 그림이다.
도 12 및 도 13은 슬라브 표면으로부터의 깊이에 따른 핀홀밀도와 후크깊이 간의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. Fig.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing the distribution form of the molten steel M in the mold and its adjacent portion in Fig. 2. Fig.
4 is a flowchart illustrating a method for controlling the quality of steel during continuous casting according to an embodiment of the present invention in order.
FIG. 5 is a view for explaining the formation of a solidification shell in a mold and the occurrence of pinhole defects by bubble collection during continuous casting according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a photograph of a pinhole defect in a slab produced by continuous casting according to the present invention.
7 is a schematic view illustrating molten steel flow and solidification shell formation in a mold during continuous casting according to the present invention.
8 is a photograph showing the shape of the hook structure formed in the mold and the definition of each part in the continuous casting according to the present invention.
9 is a graph for explaining the calculation of the hook length in the embodiment of the present invention.
10 is a graph for explaining the calculation of the hook inclination of the embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a method for calculating the hook depth of the present invention.
12 and 13 are graphs showing the relationship between the pinhole density and the hook depth according to the depth from the slab surface.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.

연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주편 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌릿을 제조하는 데 이용된다. Continuous casting is a casting process in which a molten metal is continuously cast into a bottomless mold while continuously drawing a steel ingot or steel ingot. Continuous casting is used to manufacture slabs, blooms and billets, which are mainly rolled materials, and long products of simple cross-section such as square, rectangle, and circle.

연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1 및 도 2에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.The shape of a continuous casting machine is classified into a vertical type and a vertical bending type. In Figs. 1 and 2, a vertical bending-like shape is illustrated.

도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.1, the continuous casting machine may include a ladle 10 and a tundish 20, a mold 30, a secondary cooling stand 60 and 65, a pinch roll 70, and a cutter 90 have.

턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a ladle 10 and supplying molten metal to a mold 30. The ladles 10 are provided in pairs to alternately receive molten steel and supply the molten steel to the tundish 20. In the tundish 20, the supply rate of the molten metal flowing into the mold 30 is controlled, the molten metal is distributed to each mold 30, the molten metal is stored, and the slag and the nonmetallic inclusions are separated.

몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 인한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다. Mold 30 is typically made of water-cooled copper and allows the molten steel taken to be first cooled. The mold 30 has a pair of structurally opposed faces open to form a hollow portion for receiving molten steel. In the case of manufacturing the slab, the mold 30 includes a pair of barriers and a pair of end walls connecting the barriers. Here, the end wall has a smaller area than the barrier. The walls, mainly the walls, of the mold 30 may be rotated to be away from or close to each other to have a certain level of taper. This taper is set to compensate for the shrinkage due to the solidification of the molten steel M in the mold 30. The degree of solidification of the molten steel (M) varies depending on the carbon content according to the steel type, the kind of the powder (strong cold type Vs and cold type), the casting speed and the like.

몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주편이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell, 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 방식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The mold 30 is formed such that a solidified shell or a solidified shell 81 is formed so as to maintain the shape of the casting pluck pulled out from the mold 30 and to prevent the molten metal from being hardly outflowed from flowing out. . The water-cooling structure includes a method using a copper tube, a method of water-cooling the copper block, and a method of assembling a copper tube having a water-cooling groove.

몰드(30)는 용강이 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 몰드(30)와 응고쉘(81)과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The mold 30 is oscillated by the oscillator 40 to prevent the molten steel from sticking to the wall surface of the mold. A lubricant is used to reduce the friction between the mold 30 and the solidification shell 81 during oscillation and to prevent burning. As the lubricant, there is oil to be sprayed and powder added to the molten metal surface in the mold 30. The powder is added to the molten metal in the mold 30 to become slag so that the lubricating of the mold 30 and the solidifying shell 81 as well as the prevention and nitriding of the molten metal in the mold 30 and the warming, It also functions to absorb non-metallic inclusions. A powder feeder 50 is installed to feed the powder into the mold 30. The portion of the powder feeder 50 for discharging the powder is directed to the inlet of the mold 30.

2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The secondary cooling bands 60 and 65 further cool the molten steel that has been primarily cooled in the mold 30. The primary cooled molten steel is directly cooled by the spraying means 65 for spraying water while being maintained by the support roll 60 so that the coagulation angle is not deformed. Most of the solidification of the cast steel is accomplished by the secondary cooling.

인발장치(引拔裝置)는 연주주편이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. 절단기(90)는 연속적으로 생산되는 연주주편을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The pulling device employs a multi-drive type or the like in which a plurality of pinch rolls (70) are used so as to pull out the casting slides without slipping. The pinch roll 70 pulls the solidified leading end portion of the molten steel in the casting direction so that molten steel passing through the mold 30 can be continuously moved in the casting direction. The cutter 90 is formed so as to cut a continuously produced musical instrument into a predetermined size. As the cutter 90, a gas torch or an oil pressure shearing machine may be employed.

도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다. 본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화 및 질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. Fig. Referring to this figure, the molten steel M flows into the tundish 20 while being accommodated in the ladle 10. For this flow, the ladle 10 is provided with a shroud nozzle 15 extending toward the tundish 20. The shroud nozzle 15 extends into the molten steel in the tundish 20 so that the molten steel M is not exposed to the air to be oxidized and nitrided. The case where the molten steel M is exposed to air due to breakage of the shroud nozzle 15 or the like is referred to as open casting.

턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.The molten steel M in the tundish 20 is caused to flow into the mold 30 by the submerged entry nozzle 25 extending into the mold 30. The immersion nozzle 25 is disposed at the center of the mold 30 so that the flow of the molten steel M discharged from both the discharge ports of the immersion nozzle 25 can be made symmetrical. The start, the discharge speed and the interruption of the discharge of the molten steel M through the immersion nozzle 25 are determined by a stopper 21 provided on the tundish 20 in correspondence with the immersion nozzle 25. Specifically, the stopper 21 can be vertically moved along the same line as that of the immersion nozzle 25 so as to open and close the inlet of the immersion nozzle 25. The control of the flow of the molten steel M through the immersion nozzle 25 may use a slide gate method different from the stopper method. The slide gate controls the discharge flow rate of the molten steel (M) through the immersion nozzle (25) while the plate material slides horizontally in the tundish (20).

몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 연주주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.Molten steel (M) in the mold (30) starts to solidify from a portion in contact with the wall surface of the mold (30). This is because the periphery of the molten steel M is liable to lose heat by the water-cooled mold 30. The rear portion along the casting direction of the cast slab 80 is formed into a shape in which the non-solidified molten steel 82 is wrapped in the solidifying shell 81 by the method in which the peripheral portion first coagulates.

핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 연주주편(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 냉각된다. 이는 연주주편(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 연주주편(80)이 일지점(85)에 이르면, 연주주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 주편(P)으로 나누어진다.The non-solidified molten steel 82 moves together with the solidifying shell 81 in the casting direction as the pinch roll 70 (Fig. 1) pulls the tip end portion 83 of the fully-solidified cast slab 80. The non-solidified molten steel (82) is cooled by the spraying means (65) for spraying the cooling water in the up-shifting process. This causes the thickness of the non-solidified molten steel (82) to gradually decrease in the cast steel (80). When the cast steel 80 reaches one point 85, the cast steel 80 is filled with the solidified shell 81 as a whole. The solidification casting 80 having been solidified is cut to a predetermined size at the cutting point 91 and is divided into a slab P such as a slab or the like.

한편, 상기 도 1에서 지지롤(60)과 스프레이수단(65) 및 핀치롤(70) 등을 포함한 설비를 스트랜드(strand)라고도 한다.1, the apparatus including the support roll 60, the spraying means 65 and the pinch roll 70 is also referred to as a strand.

몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.The shape of the molten steel M in the mold 30 and its adjacent portion will be described with reference to Fig. Fig. 3 is a conceptual diagram showing the distribution of the molten steel M in the mold 30 and its adjacent portion in Fig. 2. Fig.

도 3을 참조하면, 침지노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다. 몰드(30) 및 침지노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다.Referring to FIG. 3, a pair of ejection openings 25a are formed on the end sides of the immersion nozzle 25 on the left and right sides in the drawing. The shapes of the mold 30 and the immersion nozzle 25 are assumed to be symmetrical with respect to the center line C, and thus only the left side is shown in this drawing.

토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.The molten steel M discharged together with the argon (Ar) gas from the discharge port 25a draws a trajectory flowing in the upward direction A1 and downward direction A2 as indicated by arrows A1 and A2. do.

몰드(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50, 도 1을 참조)로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층(소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨)을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 몰드(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다. The powder layer 51 is formed on the upper part of the mold 30 by the powder supplied from the powder feeder 50 (see FIG. 1). The powder layer 51 may include a layer existing in a form in which the powder is supplied and a layer sintered by the heat of the molten steel M (sintered layer is formed closer to the unsolidified molten steel 82). Below the powder layer 51, a slag layer or a liquid fluidized layer 52 formed by melting powder by molten steel M is present. The liquid fluidized bed 52 maintains the temperature of the molten steel M in the mold 30 and blocks the penetration of foreign matter. A portion of the powder layer 51 solidifies at the wall surface of the mold 30 to form the lubrication layer 53. The lubrication layer 53 functions to lubricate the solidified shell 81 so as not to stick to the mold 30.

응고쉘(81)의 두께는 주조 방향을 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 몰드(30) 내에 위치한 부분은 두께가 얇으며, 몰드(30)의 오실레이션에 따라 자국(oscillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.The thickness of the solidification shell 81 becomes thicker as it progresses along the casting direction. The portion of the solidification shell 81 located in the mold 30 is thin, and an oscillation mark 87 may be formed by oscillation of the mold 30. The solidification shell 81 is supported by the support roll 60, the thickness thereof is thickened by the spray means 65 for spraying water. The solidification shell 81 may be thickened and a bulging region 88 may be formed in which a portion protrudes convexly.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조 시 강의 품질 제어 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method for controlling the quality of steel during continuous casting according to an embodiment of the present invention in order.

본 발명은 연속 주조 공정 중 몰드 내에서 발생하는 후크 조직의 특성을 설정된 값으로 산출하여 이를 통해 생산되는 강의 품질을 예측하는 것으로, 먼저 주조폭(A)과, 침지노즐에서 토출되는 용강의 토출량(B)과, 주조속도(C)와, 용강 과열도(T)를 측정한다(S10). The present invention is to predict the quality of the steel produced by calculating the characteristics of the hook structure generated in the mold during the continuous casting process as a set value, first, the casting width (A), the discharge amount of the molten steel discharged from the immersion nozzle ( B), casting speed C, and molten steel superheat T are measured (S10).

도 5를 참조하면, 연속주조 시 투입된 용강은 몰드를 통과하면서 서서히 응고되어 연속주조가 완료되고 나면 슬라브 등의 반제품으로 성형이 된다. 이때 몰드 내에서는 몰드 벽면과 가까운 쪽, 측 몰드와 닿아있는 용강부터 응고되어 상술한 응고쉘이 형성된다. 또한, 침지노즐은 용강과 함께 아르곤 가스를 내보내게 되는데, 이때 몰드 내로 유입된 아르곤 가스의 기포나 용강 내 개재물이 응고쉘에 포집되면, 포집된 기포 및 개재물들은 계속하여 남아있게 된다. 이로 인해, 도 6과 같이, 최종적으로 생산되는 슬라브 등의 반제품 표면층 바로 아래에 핀홀 결함으로 이어지게 된다. Referring to FIG. 5, the molten steel injected during the continuous casting gradually solidifies while passing through the mold, and after the continuous casting is completed, the molten steel is formed into a semi-finished product such as a slab. At this time, in the mold, the solidified shell is formed by solidifying from the molten steel which is in contact with the side mold near the mold wall surface. In addition, the immersion nozzle emits argon gas together with molten steel. When bubbles of argon gas or molten inclusions introduced into the mold are collected in the solidifying shell, the collected bubbles and inclusions remain. As a result, as shown in Fig. 6, a pinhole defect is formed immediately below the semi-finished product surface layer such as a slab finally produced.

이때, 기포나 개재물들이 포집되는 위치는 응고쉘에 생성되는 후크 조직이다. 후크 조직은 도 7 및 도 8과 같이, 몰드 벽면 쪽에 형성되는 응고쉘에서 미응고된 용강 방향으로 뾰족하게 튀어나온 고리 형상의 조직이다. 후크란 일반적으로 몰드 내의 탕면부에서 상하 진동하는 몰드의 속도가 용강의 이동속도보다 빠른 기간 동안에 형성된 응고쉘과 몰드의 속도가 용강의 이동속도보다 느린 기간에 형성된 응고쉘 간의 경계면을 말한다.At this time, the position where bubbles or inclusions are collected is a hook structure generated in the solidifying shell. As shown in Fig. 7 and Fig. 8, the hook structure is an annular structure protruding sharply in the direction of the molten steel in the solidified shell formed on the side of the mold wall surface. The hook generally refers to the interface between the solidified shell formed during the period when the mold speed is higher than the moving speed of the molten steel and the solidified shell formed during the period when the mold speed is slower than the molten steel moving speed.

이러한 후크는 상술한 바와 같이 아르곤 가스의 기포나 개재물 등이 걸려 포집되기에 좋은 조건을 만들어준다. 때문에 후크 조직의 길이와 후크 조직의 각도에 따라 기포나 개재물의 포집 정도가 달라질 수 있으며, 이에 따라 향후 발생하는 핀홀 결함의 정도가 달라질 수 있다. As described above, these hooks provide a condition for trapping bubbles and inclusions of argon gas. Therefore, the degree of trapping of bubbles and inclusions may vary depending on the length of the hook structure and the angle of the hook structure, and thus the degree of pinhole defects may change.

이와 같이 발생된 핀홀 결함은 생산된 반제품을 열연 및 냉연 코일로 성형하는 과정에서 선 결함으로 발전하게 되어 최종 제품의 품질을 저하시킨다. 그러므로 핀홀 결함이 발생된 슬라브는 표면을 일정 깊이까지 깎아내는 스카핑 등의 처리를 거쳐야 한다. 그러므로 결함의 발생을 최소화하기 위해서는 연속 주조 과정에서 결함 발생을 사전에 예측하여 이에 대비하는 것이 필요하다.The pinhole defects generated in this way lead to the formation of line defects in the process of forming the semi-finished products into hot-rolled and cold-rolled coils, thereby deteriorating the quality of the final product. Therefore, slabs in which pinhole defects are generated must be subjected to a scraping process such as scraping the surface to a certain depth. Therefore, in order to minimize the occurrence of defects, it is necessary to anticipate the occurrence of defects in the continuous casting process and prepare for them.

이를 위하여 본 발명에서는 상기와 같이 연속 주조 시 측정이 가능한 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 과열도(T)를 이용하여 후크지수(X)를 산출한다(S20).To this end, in the present invention, the hook index (X) is calculated using the casting width (A), the discharge amount (B), the casting speed (C), and the superheat degree (T) that can be measured during continuous casting as described above (S20). .

본 발명에서 후크지수(X)는 하기 관계식 1에 의하여 산출될 수 있다.In the present invention, the hook index (X) may be calculated by the following Equation 1.

관계식 1Relationship 1

Figure 112012025653266-pat00005

Figure 112012025653266-pat00005

관계식 1과 같이, 후크지수(X)는 주조폭(A)에 비례하며, 토출량(B)과 주조속도(C) 및 과열도(T)에 반비례하는 값이다. As in Equation 1, the hook index X is proportional to the casting width A and is inversely proportional to the discharge amount B, the casting speed C, and the superheat degree T.

이때 주조폭(A)은 주조시 사용되는 몰드폭과 동일하다. 즉 사각형태의 몰드 중 서로 마주 보는 한 쌍의 짧은 변 사이의 직선 거리를 의미한다. 본 발명에서 후크지수(X) 산출 시 사용된 주조폭(A)의 단위는 mm(밀리미터)이다.At this time, the casting width (A) is the same as the mold width used during casting. That is, it means a straight line distance between a pair of short sides facing each other among the square molds. In the present invention, the unit of the casting width (A) used when calculating the hook index (X) is mm (millimeter).

용강의 토출량(이하 '토출량'이라 함, B)은 턴디쉬에서 몰드 내로 연결되어 턴디쉬에 수용된 용강이 몰드 내로 이동되어 오는 침지 노즐에서 토출되어 나오는 용강의 양을 의미하는 것으로 그 단위는 ton/min(분)이다.The discharge amount of molten steel (hereinafter referred to as 'discharge amount', B) means the amount of molten steel discharged from the immersion nozzle which is connected to the mold in the tundish and the molten steel contained in the tundish is moved into the mold. The unit is ton / min (minutes).

용강 과열도(이하 '과열도'라 함, T)는 턴디쉬내 용강온도와 이론 응고온도의 차이를 의미한다. 즉 연속주조 작업 시 이론 응고 온도에 추가로 보정되는 온도로서, 일반적으로 현장에서는 20~30도씨의 과열도 조건으로 작업을 실시한다. Molten steel superheat degree (hereinafter referred to as 'superheat degree', T) means the difference between the molten steel temperature and the theoretical solidification temperature in the tundish. In other words, the temperature is additionally corrected to the theoretical solidification temperature during continuous casting. In general, work is performed under superheat conditions of 20 to 30 degrees Celsius.

과열도(T)가 높다는 것은 턴디쉬 내에서 몰드로 공급되는 용강의 온도가 높음을 의미한다. 이와 같이 몰드 내 용강 온도의 지표인 과열도(T) 역시 후크 형성에 영향을 미치는 인자이다. 과열도(T)는 용강 온도를 측정하여 측정된 온도와 이론 응고 온도 사이의 차이를 계산하여 산출할 수 있다.High superheat T means that the temperature of the molten steel supplied to the mold in the tundish is high. As such, the degree of superheat T, which is an index of molten steel temperature in the mold, is also a factor influencing hook formation. The superheat degree T may be calculated by measuring the difference between the measured temperature and the theoretical solidification temperature by measuring the molten steel temperature.

주조속도(C)는 응고된 용강이 몰드에서 빠져나가는 속도로서 그 단위는 m/min(분)이다.Casting speed (C) is the rate at which solidified molten steel exits the mold, in m / min (minutes).

각각의 값을 측정하여 후크지수(X)를 하나의 값으로 나타낼 수 있다.By measuring each value, the hook index X can be represented by one value.

이와 같이 후크지수(X)를 산출하고 나면, 산출된 후크지수(X)를 이용하여 후크 길이(L)와 후크 기울기(D)를 각각 산출한다(S30).After calculating the hook index X as described above, the hook length L and the hook inclination D are calculated using the calculated hook index X (S30).

또한, 후크지수(X)를 통하여 산출되는 후크 길이(L)와 후크 기울기(D)를 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 후크 길이(L)는 생성된 후크 시작점에서 가로 방향으로 연장선을 형성하고 이 연장선과 후크의 끝점에서 수직하게 내려온 연장선이 맞닿는 직선의 길이, 즉 곡선의 후크라 할지라도 시작점과 끝점 사이의 직선 거리를 의미한다. 또한, 후크 기울기(D)는 도 8과 같이, 몰드의 벽면과 상기 생성된 후크가 이루는 각으로서, 연속주조가 행해지는 방향, 즉 용강의 이동방향을 기준으로 한 몰드 벽면과 생성된 후크가 이루는 각도를 의미하며 각도는 o(도)이다.In addition, the hook length L and the hook inclination D calculated through the hook index X will be described in detail with reference to FIG. 8. The hook length (L) is the length of the straight line that forms the extension line in the horizontal direction from the created hook start point, and the extension line perpendicularly extends from the end point of the hook, i.e. the straight line distance between the start point and the end point, even if it is a hook of the curve. it means. In addition, the hook inclination (D) is an angle formed by the wall surface of the mold and the generated hook, as shown in Figure 8, the mold wall surface and the generated hook based on the direction in which the continuous casting is performed, that is, the moving direction of the molten steel The angle, which is o (degrees).

후크지수(X)를 산출하기 위하여 연속주조 시 후크 생성에 영향을 미칠 수 있는 인자를 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 과열도(T)로 선정하여 이 네가지 인자들의 조건을 하나씩 변화하면서 생산된 슬라브 내의 후크 조직을 관찰하고, 이를 분석하여 도 9 내지 도 10과 같이 결과값을 도출하였다. In order to calculate the hook index (X), the factors that can affect the hook formation during continuous casting are selected by casting width (A), discharge amount (B), casting speed (C), and superheat degree (T). Observing the hook tissue in the produced slab while changing the conditions of these one by one, it was analyzed to derive the result value as shown in FIGS.

도 9는 후크지수(X) 변화, 즉 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 과열도(T)를 변화시킴에 따라 슬라브 내의 후크 길이(L)를 관찰하여 측정하고 이 값을 점으로 나타낸 것이다. 이처럼 점으로 나타낸 다수의 실험값을 이용하여 회귀분석에 의해 직선을 도출하였다. 이 직선이 곧 후크 길이(L)를 산출하는 식으로 이용될 수 있으며, 본 발명에서 회귀분석에 의하여 도출된 후크 길이(L) 산출 식은 하기 관계식 2와 같다.9 is measured by observing the hook length (L) in the slab by varying the hook index (X), that is, casting width (A), discharge amount (B), casting speed (C), superheat degree (T) This value is represented by a dot. Thus, a straight line was derived by regression analysis using a number of experimental values represented by dots. This straight line may be used as a formula for calculating the hook length (L), the hook length (L) calculation formula derived by the regression analysis in the present invention is shown in the following relation.

관계식 2Relation 2

Figure 112012025653266-pat00006
Figure 112012025653266-pat00006

관계식 2에서 X는 후크지수를 의미한다. 이와 같이 후크 길이(L)는 후크지수(X)가 증가함에 따라 감소하는 관계에 있는 것으로 나타났으며, 이때 후크지수(X)는 관계식 1에 나타낸 인자들의 영향에 의해 달라진다. In relation 2, X means the hook index. As such, the hook length L is shown to decrease as the hook index X increases, and the hook index X varies depending on the influence of the factors shown in Equation 1.

도 10은 후크지수(X) 변화, 즉 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 과열도(T)를 변화시킴에 따라 슬라브 내의 후크 기울기(D)를 관찰하여 측정하고 이 값을 점으로 나타낸 것이다. 이처럼 점으로 나타낸 다수의 실험값을 이용하여 상술한 바와 동일하게 회귀분석에 의해 직선을 도출하였다. 이 직선이 곧 후크 기울기(D)를 산출하는 식으로 이용될 수 있으며, 본 발명에서 회귀분석에 의하여 도출된 후크 기울기(D) 산출 식은 하기 관계식 3과 같다.10 is measured by observing the hook inclination (D) in the slab by changing the hook index (X), that is, casting width (A), discharge amount (B), casting speed (C), superheat degree (T) This value is represented by a dot. As described above, a straight line was derived by regression analysis using a plurality of experimental values represented by dots. This straight line may be used as a formula for calculating the hook inclination (D), and the hook inclination (D) calculation formula derived by the regression analysis in the present invention is as follows.

관계식 3Relation 3

Figure 112012025653266-pat00007
Figure 112012025653266-pat00007

관계식 3에서 X는 후크지수를 의미한다. 이와 같이 후크 기울기(D)는 후크지수(X)가 증가함에 따라 증가하는 관계에 있는 것으로 나타났으며, 이때 후크지수(X)는 관계식 1에 나타낸 인자들의 영향에 의해 달라진다. 그러므로, 후크지수(X)를 산출하기 위해 필요한 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 과열도(T) 변화에 의하여 후크 길이(L)가 길어지거나 짧아질 수 있다. 또한, 후크 기울기(D)가 작아지거나 커질 수 있다. In relation 3, X means the hook index. As such, the hook inclination D is shown to increase as the hook index X increases, and the hook index X varies depending on the influence of the factors shown in relation (1). Therefore, the hook length L can be lengthened or shortened by the casting width A, the discharge amount B, the casting speed C, and the superheat degree T necessary to calculate the hook index X. In addition, the hook inclination D may be smaller or larger.

도 9 내지 도 10에 도시된 R2값은 회귀분석에 사용되는 결정계수로서, 도출된 회귀식의 적합도를 재는 척도이다. 이 값이 1에 가까울수록 회귀식의 적합도가 높은 것으로서, 본 회귀분석에서는 후크 길이(L)를 구하는 관계식 2를 도출할 때 결정계수가 0.752, 후크 기울기(D)를 구하는 관계식 3을 도출할 때는 0.97로 높은 결정계수값을 가지는 것으로 나타났다. 즉, 회귀식의 적합도가 높은 것으로 나타났다.The R 2 values shown in Figures 9 to 10 is determined as a coefficient used for the regression analysis, measure the goodness of fit of the regression equation derived measure. The closer this value is to 1, the higher the relevance of the regression equation.In this regression analysis, when deriving the relation 2 for the hook length (L), the coefficient of determination is 0.752 and the relation 3 for the hook slope (D) is derived. It was found to have a high crystal coefficient value of 0.97. In other words, the fit of the regression equation was high.

이와 같이 산출된 후크 길이(L)와 후크 기울기(D)를 통해 응고쉘 표면으로부터 후크 끝단까지의 직선 거리로 정의되는 후크 깊이(HD)를 산출할 수 있다(S40). 이를 상세히 설명하면, 도 8과 같이 후크 깊이는 몰드 내에서 생성된 응고쉘 표면으로부터 후크 끝점까지의 직선거리로 나타낼 수 있다. 즉 응고쉘 표면으로부터 얼마만큼의 거리까지 후크 결함이 존재하는지를 나타내는 것이다. Through the hook length L and the hook inclination D calculated as described above, the hook depth HD defined as the straight line distance from the solidification shell surface to the hook end may be calculated (S40). In detail, as illustrated in FIG. 8, the hook depth may be represented by a straight line distance from the solidification shell surface generated in the mold to the hook end point. In other words, it indicates how far the hook defect is from the solidification shell surface.

이와 같이 응고쉘 표면으로부터 후크 끝단까지의 직선거리를 의미하는 후크 깊이를 후크기울기(D)와 후크길이(L)를 변수로하여 설정된 후크 깊이(HD)로 정의하고 후크 깊이(HD)를 하기 관계식 4와 같이 산출한다.Thus, the hook depth, which means the straight line distance from the surface of the solidification shell to the end of the hook, is defined as the hook depth (HD) set using the hook tilt (D) and the hook length (L) as variables, and the hook depth (HD) Calculate as 4.

관계식 4Relation 4

Figure 112012025653266-pat00008
Figure 112012025653266-pat00008

관계식 4와 같이 후크 깊이(HD)의 산출은 도 11과 같이, 응고쉘 표면과 후크 형상을 따라 가상의 삼각형을 그린 후 후크 기울기를 구하는 방정식을 이용하여 산출한다. 상세하게 설명하면, 도 11에서 붉은 색과 같이 후크의 형태를 따라 설정된 가상의 직각 삼각형을 그린 후 후크 기울기를 구하고자 하면 다음과 같은 관계식 5가 도출된다.As shown in Equation 4, the calculation of the hook depth HD is calculated by using an equation for calculating hook inclination after drawing a virtual triangle along the solidification shell surface and the hook shape as shown in FIG. 11. In detail, if the inclination of the hook is drawn after drawing a virtual right triangle set along the shape of the hook as shown in red in FIG. 11, the following relation 5 is derived.

관계식 5Relation 5

Figure 112012025653266-pat00009
Figure 112012025653266-pat00009

관계식 5를 통해 후크 깊이를 통하여 상술한 관계식 4와 같이 후크 깊이(HD)를 후크기울기(D)와 후크길이(L)에 비례하는 소정의 지수로 정의하기 위하여, 본 발명에서는 이 같이 도출된 관계식 4에 의해서 후크 깊이(HD)의 개념을 도입하였다.In order to define the hook depth HD as a predetermined index proportional to the hook tilt D and the hook length L, as in the above-described relation 4 through the hook depth through the relation 5, in the present invention, the relation obtained as described above. 4 introduced the concept of hook depth (HD).

즉, 후크 깊이(HD)는 관계식 5의 개념에 의하여 도출되는 하나의 상수로서 응고쉘 표면에서 후크 끝단까지의 직선거리(mm)를 의미하는 수이다.That is, the hook depth HD is a constant derived from the concept of Equation 5, and is a number representing a straight line distance (mm) from the surface of the solidification shell to the tip of the hook.

이와 같이 도출되는 후크 깊이(HD)에 따라 스카핑을 실시하여, 생산되는 슬라브의 품질을 제어한다(S50). 이때, 슬라브의 스카핑 깊이는 후크 깊이(HD)와 대응되는 값으로 결정되고, 결정된 깊이로 스카핑을 실시하게 된다.Scarping is performed according to the hook depth HD derived as described above, thereby controlling the quality of the produced slabs (S50). In this case, the scarfing depth of the slab is determined by a value corresponding to the hook depth HD, and the scarfing is performed at the determined depth.

스카핑은 전술된 바와 같이, 생산된 슬라브의 표면을 일정 깊이까지 깎아내는 공정으로서 주로 슬라브 표층면에 생성된 핀홀 결함이 집중된 영역을 제거하기 위하여 실시된다. 본 발명에 따라 스카핑이 실시된 슬라브는 95% 이상의 핀홀 결함이 제거된 것으로 간주된다. 이는 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 관계식 1 내지 관계식 5에 따라 결정된 후크 깊이(HD)는 핀홀 밀도가 집중된 영역을 가늠하는 기준이 되기 때문이다.As described above, the scarfing is a process of scraping the surface of the produced slabs to a certain depth, and is mainly performed to remove areas where the pinhole defects generated on the surface of the slabs are concentrated. Scraped slabs according to the invention are considered to have eliminated at least 95% of pinhole defects. This is because, as shown in FIGS. 12 to 13, the hook depth HD determined according to relations 1 to 5 of the present invention serves as a criterion for measuring the region where the pinhole density is concentrated.

이와 같이 본 발명에 실시예에 따라 스카핑이 실시된 슬라브의 불량 판정 결과와, 임의의 값인 3.0mm 깊이로 스카핑을 실시한 슬라브의 불량 판정 결과를 비교하여 표 1에 나타냈다.Thus, Table 1 compares the result of the failure determination of the slab subjected to the scarfing according to the embodiment of the present invention and the result of the failure determination of the slab subjected to the scarfing to an arbitrary value of 3.0 mm.

후크깊이(HD)Hook Depth (HD) 스카핑 깊이Scarfing depth 불량 판정결과Bad judgment result 비교예1Comparative Example 1 2.0 mm2.0 mm 3.0 mm3.0 mm 양호Good 비교예2Comparative Example 2 1.1 mm1.1 mm 3.0 mm3.0 mm 양호Good 비교예3Comparative Example 3 3.5 mm3.5 mm 3.0 mm3.0 mm 불량Bad 실시예1Example 1 2.0 mm2.0 mm 2.0 mm2.0 mm 양호Good 실시예2Example 2 1.1 mm1.1 mm 1.1 mm1.1 mm 양호Good 실시예3Example 3 3.5 mm3.5 mm 3.5 mm3.5 mm 양호Good

실시예 1 및 실시예 3에서는 본 발명에 따라 도출된 후크 깊이(HD)에 따라 스카핑을 실시하여 슬라브를 생산하였다. 이와 대비하여 비교예 1 및 비교예 3은 생산된 슬라브의 상태에 관계없이 임의의 값인 3.0mm 깊이로 스카핑을 실시하여 슬라브를 생산하였다.In Examples 1 and 3, the slabs were produced by scarfing according to the hook depth HD derived according to the present invention. In contrast, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 produced a slab by performing a scarf to a depth of 3.0mm, which is an arbitrary value regardless of the state of the produced slab.

표 1의 결과를 참조하면, 비교예 1 내지 비교예 3에서는 실시예들에 비하여 스카핑을 깊게 실시하였음에도 불구하고 불량 판정된 슬라브가 확인되었으나, 실시예 1 내지 실시예 2에서는 비교예들에 비하여 스카핑을 더 얕게 실시하였음에도 모두 양호 판정되었다. 뿐만 아니라 실시예 3에서는 슬라브의 후크깊이(HD)에 따라 스카핑을 실시하여 양호 판정되었다.Referring to the results of Table 1, in Comparative Examples 1 to 3, the slab was determined to be defective even though the scarping was carried out deeper than the Examples, but in Examples 1 to 2 compared to the Comparative Examples All were judged good even though the scarping was carried out more shallowly. In addition, in Example 3, scarfing was performed according to the hook depth HD of the slab.

이와 같이 본 발명은 몰드 내에서 발생할 수 있는 후크의 결함에 영향을 미치는 인자들을 통하여 후크 깊이를 예측하고 이에 따라 대처하여 생산되는 슬라브의 표면 품질을 향상시킬 수 있다. As such, the present invention can improve the surface quality of the slab produced by predicting the hook depth and coping with it through factors influencing the defect of the hook that may occur in the mold.

뿐만 아니라, 연속 주조 시 생산되는 각각의 슬라브의 주조 조건에 따라 결정된 깊이로 스카핑을 실시하여 불필요한 스카핑 비용을 저감시 킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can reduce the unnecessary scarfing cost by performing the scarfing to a depth determined according to the casting conditions of each slab produced during continuous casting.

상기와 같은 슬라브의 표면 품질 제어 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
Such a method for controlling the surface quality of the slab is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 40: 몰드 오실레이터
50: 파우더 공급기 51: 파우더층
52: 액체 유동층 53: 윤활층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 연주주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
87: 오실레이션 자국 88: 벌징 영역
90: 절단기 91: 절단 지점10: Ladle 15: Shroud nozzle
20: tundish 25: immersion nozzle
30: Mold 40: Mold oscillator
50: Powder feeder 51: Powder layer
52: liquid fluidized bed 53: lubricating layer
60: Support roll 65: Spray
70: pinch roll 80: performance cast
81: Solidification shell 82: Non-solidified molten steel
83: tip portion 85: solidified point
87: oscillation trace 88: bulging zone
90: Cutter 91: Cutting point

Claims (5)

주조폭(A), 침지노즐에서 토출되는 용강의 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 각각 측정하는 단계;
상기에서 측정된 주조폭(A), 토출량(B), 주조속도(C), 및 용강 과열도(T)를 이용하여 후크지수(X)를 산출하는 단계;
상기에서 산출된 후크지수(X)를 이용하여 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 각각 산출하는 단계;
상기 산출된 후크 길이(L) 및 후크 기울기(D)를 통해 응고쉘 표면으로부터 후크 끝단까지의 직선 거리를 나타내는 후크 깊이(HD)를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 후크 깊이(HD)에 따라 슬라브의 스카핑 깊이를 결정하고, 결정된 깊이로 스카핑을 실시하여, 생산되는 슬라브의 품질을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 후크지수(X)는 하기 관계식 1에 의해 산출되며,
상기 후크 길이(L)는 후크지수(X)를 도입하여 하기 관계식 2에 의하여 산출되고,
상기 후크 기울기(D)는 후크지수(X)를 도입하여 하기 관계식 3에 의하여 산출되며,
상기 후크 깊이(HD)는 후크 길이(L)와 후크 기울기(D)에 의하여 하기 관계식 4와 같이 산출되는 슬라브의 표면 품질 제어 방법.
관계식 1
Figure 112014001815082-pat00027

관계식 2
Figure 112014001815082-pat00028

관계식 3
Figure 112014001815082-pat00029

관계식 4
Figure 112014001815082-pat00013

(여기서, X는 후크지수이고, 주조폭(A)의 단위는 mm, 토출량(B)의 단위는 ton/min, 주조속도의 단위는 m/min, 용강과열도의 단위는 oC, 후크길이의 단위는 mm, 후크기울기의 단위는 o, 후크깊이의 단위는 mm임) Measuring a casting width A, a discharge amount B of molten steel discharged from the immersion nozzle, a casting speed C, and a molten steel superheat T;
Calculating a hook index (X) using the measured casting width (A), the discharge amount (B), the casting speed (C), and the molten steel superheat degree (T);
Calculating hook length (L) and hook inclination (D), respectively, by using the calculated hook index (X);
Calculating a hook depth (HD) representing a straight line distance from the solidification shell surface to the hook end through the calculated hook length (L) and hook slope (D); And
And determining the scarfing depth of the slab according to the calculated hook depth (HD), and performing the scarfing to the determined depth to control the quality of the produced slab.
The hook index (X) is calculated by the following relational formula 1,
The hook length (L) is calculated by the following relational expression 2 by introducing the hook index (X),
The hook inclination (D) is calculated by the following relational expression 3 by introducing the hook index (X),
The hook depth (HD) is the surface quality control method of the slab is calculated by the hook length (L) and hook inclination (D) as shown in the following equation 4.
Relationship 1
Figure 112014001815082-pat00027

Relation 2
Figure 112014001815082-pat00028

Relationship 3
Figure 112014001815082-pat00029

Relationship 4
Figure 112014001815082-pat00013

Where X is the hook index, unit of casting width (A) is mm, unit of discharge amount (B) is ton / min, unit of casting speed is m / min, unit of molten steel superheat is o C, hook length The unit of mm is o , the unit of hook tilt is o , and the unit of hook depth is mm) 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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