KR20040099060A

KR20040099060A - 비자성 몰드 플럭스 제조방법

Info

Publication number: KR20040099060A
Application number: KR1020030031453A
Authority: KR
Inventors: 민영린
Original assignee: 아켐코리아 주식회사
Priority date: 2003-05-17
Filing date: 2003-05-17
Publication date: 2004-11-26

Abstract

본 발명은 몰드플럭스(Mold flux)의 배합구성에서 필수적으로 첨가되는 산화철(Fe₂O₃)이 자성을 띠게 됨으로서 발생될 수 있는 조업사고의 위험성을 미연에 방지하고 안정된 조업조건을 확보하기 위한 비자성 몰드플럭스의 개발에 관한 내용입니다. 도면1 및 도면2에서 보는 바와 같이 주조과정에 있어서 용강의 정확한 레벨(level)을 알려주는 제어센서가 자성을 띠는 산화철의 영향으로 교란을 일으키게 되면 대형 조업사고로 연결되게 된다. 따라서 비자성을 갖는 CuO→0∼10%, Fe₂O₃→80∼100% 비율인 CuO-Fe₂O₃를 첨가하여 고품질, 고효율의 플럭스를 개발함으로써 안정적인 조업을 이루고 저단가이며, 소규모, 고품위 제품의 생산기술을 확립코자 한 것이다.

Description

비자성 몰드 플럭스 제조방법{Method for producing of non-magnetic mold flux}

본 발명은 강의 연속주조에 사용되는 몰드 플럭스(Mold flux)의 제조방법에 관한 것으로, 안정적인 조업을 이루고 저단가이며, 소규모, 고품위 제품의 생산기술의 확립을 위해 비자성을 갖는 원료 개발을 통하여 고품질, 고효율의 몰드 플럭스 제조방법에 관한 것이다.

몰드 플럭스는 용강의 상부에 뿌려지면 1500℃ 이상의 온도에 쉽게 녹게되고 층별로 온도 구배가 생기며 녹은 플럭스는 이 곳 동판벽과 주편 사이로 흘러 내려가게 되며 그 역할은 냉각수가 흐르는 몰드와 주편 사이에서 열전달 매체로 작용하며, 동판과 주편이 직접 닿지 않도록 하여 윤활기능을 가지며, 대기에 노출되지 않도록 함으로써 보온작용과 재산화 방지를 하고, 용강 중에 들어 있던 불순물이 비중차에 의하여 떠오르는 경우 이를 포집하는 다양한 기능을 가지고 있으며 품질과 생산에 직접적인 영향을 미치는 중요 자재이다.

몰드 플럭스의 성분은 주로 CaO, SiO₂, Al₂O₃등이며 카본은 여기에 있는 산화철과 반응하여 열을 발산함으로써 용강면의 온도 확보에 중요한 역할을 한다.

종래의 몰드 플럭스는 강한 자성을 가지고 있을 경우 몰드 레벨 제어불안에 의한 품질 저하와 품질의 열화에 의한 결함발생 및 작은 조업사고 발생에도 실수율 저하, 조업 생산성 저하와 품질불량으로 국산제품의 사용기피 및 성분, 입도의 불량만회를 위한 제조단가 상승 등 많은 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명은 비자성을 갖는 CuO→0∼10%, Fe₂O₃→80∼100% 비율인 CuO-Fe₂O₃를 첨가하여 비자성이면서 고품질, 고효율의 몰드 플럭스를 개발함으로써 안정적인 조업을 이루고 저단가이며, 고품위 제품의 생산기술을 확립코자 한 것이다.

도1 - 주조과정에서 센서(sensor)로 용강의 수위를 제어하는 모식도

도2 - 주조과정에서 몰드플럭스가 사용되는 단면의 도면

도3 - Fe의 변태에 의한 길이와 자기의 변화

본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면1을 보면 주조중에 용강의 레벨을 제어하는 센서가 있는데 이 센서가 정확한 용강의 레벨을 알려주는 것이 강의 품질과 밀접한 관계가 있다. 만약 용강의 레벨이 자성을 띠는 재료의 영향으로 불안정하여 많이 흔들린다면 용강이 응고 되는 시점에 다시 용해를 시키는 경우가 생기게 되면서 안정적인 응고가 되지 않는다. 그리고 도면2에서 같이 주조중 플럭스는 3개의 층을 갖고 있고 또 각각의 온도차를 갖는다. 몰드플럭스의 주요자재인 산화철은 어느 온도 이하에서는 강자성을 갖게 되는데 그런 경우 와전류에 의하여 자장을 발산하여 레벨을 감지하는 센서에 교란을 주기 때문에 정확한 레벨제어가 어렵게 되는 것이다.

도3에서 세로는 자기의 세기, 가로는 온도이다. 큐리 포인트를 낮은 온도로 바꾸어 줄 수 있는 배합비를 확보하고, 큐리포인트(curie point)를 주조중 플럭스의 가장 낮은 온도 이하로 낮추면 비자성으로 갈 수 있다. 순철은 768도, Fe₃O₄는 580도, CuO-Fe₂O₃는 270도의 큐리 포인드를 나타낸다. 따라서 몰드 플럭스 내에 섞여있는 철 화합물의 온도가 큐리 포인트 이상이 되도록 하여 비자성을 갖도록 할 수 있다.

결과적으로 CuO→0∼10%, Fe₂O₃→80∼100% 비율인 CuO-Fe₂O₃를 첨가한 비자성 몰드 플럭스를 제조하여 품질향상과 몰드 플럭스의 물성향상에 의한 안정적인 조업이 가능해지고 이 과정의 부가이익으로 혐오감 없는 색도의 창출과 품질 및 생산성 향상에 의한 대외 경쟁력 확보로 고부가가치 창출이 이루어진다.

본 발명에서 제시된 비자성몰드플럭스의 최종배합비는 다음과 같다.

CaO : 25∼45%, SiO₂: 20∼50%, Al₂O₃: 0∼20%

K₂O : 0∼5%, TiO₂: 0∼5%, MgO : 0∼10%

Na₂O : 1∼20%, CuO-Fe₂O₃: 0∼20%, Li₂O : 0∼4%

MnO : 0∼10%, F : 1∼10%, C : 1∼30%

이처럼 본 발명은 비자성이면서 원가절감이 가능한 양질의 몰드 플럭스 생산과 다양한 시장성 확보 그리고 고부가가치의 산업으로 발달과 원료와 제품의 동시 수출가능으로 인한 생산성과 경제성 향상과 기술력의 수출, 안정적인 조업을 위한 배합조건 확립의 다양한 효과를 거둘 수 있다.

Claims

CuO-Fe₂O₃계로 배합된 비자성 몰드 플럭스 제조 방법
Fe₂O₃에 CuO를 첨가 용융 파쇄하여 제조한 비자성 산화철 제조 방법