KR20130061364A - Apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel and method for preventing the re-oxidation using the same - Google Patents

Apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel and method for preventing the re-oxidation using the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel and a re-oxidation prevention method using the same are provided to reduce the content of oxygen in ambient gas within a tundish in the beginning of casting and during the casting by measuring partial pressure of oxygen within the tundish and controlling the flow rates of inert gas and reduction gas according to the partial pressure of oxygen. CONSTITUTION: An apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel comprises a tundish(1), a tundish cover(2), an oxygen partial pressure measuring unit(3), a gas mixing unit(7), and one or more nozzles(5). The tundish stores molten steel supplied from a ladle. The tundish cover closes the top of the tundish. The oxygen partial pressure measuring unit is located in one area of the tundish cover and measures partial pressure of oxygen within the tundish. The gas mixing unit is located outside the tundish and mixes inert gas with reduction gas. The nozzles are located in the other area of the tundish cover with one side connected to the gas mixing unit to supply the mixed gas of the inert gas and reduction gas into the tundish.

Description

용강 재산화 방지 장치 및 그를 이용한 재산화 방지 방법{Apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel and method for preventing the re-oxidation using the same}Apparatus for preventing the re-oxidation of molten steel and method for preventing the re-oxidation using the same}

본 발명은 용강 재산화 방지 장치 및 그를 이용한 재산화 방지 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 양호한 주편 품질을 확보할 수 있는 용강 재산화 방지 장치 및 그를 이용한 재산화 방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing reoxidation of molten steel and a method for preventing reoxidation using the same, and more particularly, to an apparatus for preventing reoxidation using a molten steel reoxidation apparatus capable of securing good cast quality.

일반적으로, 연속주조 공정 초기에 턴디쉬 내부는 대기 분위기이며, 래들로부터 턴디쉬로 용강을 주입할 때, 턴디쉬 내부의 공기와 용강이 결합한다. 턴디쉬 내부의 공기 중, 특히 산소와 용강이 결합하여 강 중 산소함량이 증가하게 된다. 그리고, 이러한 산소는 용강 중 Si 또는 Al과 반응을 통해 SiO2 또는 Al2O3와 같은 비금속 산화물이 발생하게 된다. 이러한 비금속 산화물은 주편 내에 잔류하여 주편 품질을 악화시키는 요인이 된다.In general, at the beginning of the continuous casting process, the inside of the tundish is an atmospheric atmosphere, and when molten steel is injected from the ladle into the tundish, air and molten steel inside the tundish are combined. In the air inside the tundish, in particular, oxygen and molten steel combine to increase the oxygen content in the steel. In addition, such oxygen reacts with Si or Al in molten steel to generate a nonmetal oxide such as SiO 2 or Al 2 O 3 . These non-metal oxides remain in the cast steel, which causes deterioration in cast quality.

또한, 주조 초기 이후 정상 주조 시에도 용강 유동에 의해 턴디쉬 슬래그가 밀려난 부분의 용강 표면은 분위기에 노출되어 재산화되며, 주편 품질을 열화시킨다.In addition, even during normal casting after the initial casting, the molten steel surface of the portion where the tundish slag has been pushed out by the molten steel flow is exposed to the atmosphere and reoxidized, thereby deteriorating the cast quality.

턴디쉬 내 청정강 제조를 위한 재산화 방지 대책으로서, 한국공개실용 제1997-0027493호 및 한국공개특허 제2002-0030201호에서는 래들에서 턴디쉬로 용강을 주입하기 전에 기체 또는 액체 상태의 아르곤, 질소 등의 불활성 가스를 예열된 턴디쉬 내로 분사하였다. 이에 의해 턴디쉬 내부를 아르곤 또는 질소 분위기로 형성하였다.As a countermeasure against reoxidation for the manufacture of clean steel in tundish, Korean Unexamined Patent Application Publication No. 1997-0027493 and 2002-0030201 disclose argon and nitrogen in the gas or liquid state before injecting molten steel from the ladle into the tundish. Inert gas, such as, was injected into the preheated tundish. As a result, the inside of the tundish was formed in an argon or nitrogen atmosphere.

상기와 같은 실시예를 통해 용강의 산화를 어느 정도 감소시킬 수는 있지만, 아르곤 또는 질소 등의 불활성 가스만을 이용할 경우, 단시간 내에 내부에 존재하는 산소를 재산화방지 분압 이하로 유지하기 어렵다. 또한, 외부에서 유입되는 산소의 희석 효과만 있어, 재산화 방지에는 불리하여 충분한 효과를 얻기가 어려운 실정이다. 또한, 주조 중 턴디쉬 내 분위기 가스 중 산소분압을 측정하지 않기 때문에 용강 재산화 방지가 제대로 이루어지고 있는지 확인되지 않는다.Although the oxidation of molten steel can be reduced to some extent through the above embodiments, when only an inert gas such as argon or nitrogen is used, it is difficult to maintain the oxygen present within the short time under the partial pressure of reoxidation. In addition, there is only a dilution effect of oxygen introduced from the outside, it is disadvantageous to prevent reoxidation is difficult to obtain a sufficient effect. In addition, since the oxygen partial pressure in the atmospheric gas in the tundish is not measured during casting, it is not confirmed whether molten steel reoxidation prevention is properly performed.

본 발명은 턴디쉬의 산소분압을 측정하여 산소분압에 따라 불활성 가스와 환원성 가스의 유량을 제어함에 의해 주조 초기 및 주조 중 턴디쉬 내 분위기 가스 중 산소함량을 낮춤으로써, 턴디쉬 내 용강의 재산화를 억제할 수 있는 용강 재산화 방지 장치 및 그를 이용한 재산화 방지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to reduce the oxygen content of the atmosphere gas in the tundish during the initial casting and during casting by measuring the partial pressure of oxygen in the tundish by controlling the flow rate of the inert gas and the reducing gas in accordance with the oxygen partial pressure, the reoxidation of the molten steel in the tundish An object of the present invention is to provide a molten steel property prevention apparatus and a property prevention method using the same.

본 발명에 따른 용강 재산화 방지 장치는 래들로부터 공급되는 용강을 저장하는 턴디쉬; 상기 턴디쉬의 상부를 덮는 턴디쉬 커버; 상기 턴디쉬 커버의 일 영역에 위치되며, 상기 턴디쉬 내의 산소분압을 측정하는 산소분압 측정부; 상기 턴디쉬의 외부에 위치되며, 불활성가스와 환원성가스를 혼합하는 가스혼합부; 및 상기 턴디쉬 커버의 타 영역에 위치되며, 일측이 상기 가스혼합부와 연결되어 상기 턴디쉬 내부로 불활성가스와 환원성가스의 혼합가스를 공급하는 적어도 하나의 노즐;을 포함한다.The molten steel anti-oxidation device according to the present invention comprises a tundish for storing molten steel supplied from the ladle; A tundish cover covering an upper portion of the tundish; An oxygen partial pressure measurement unit positioned in one region of the tundish cover and measuring an oxygen partial pressure in the tundish; A gas mixing unit located outside the tundish and mixing an inert gas and a reducing gas; And at least one nozzle positioned at another region of the tundish cover and having one side connected to the gas mixing unit to supply a mixed gas of an inert gas and a reducing gas into the tundish.

이때, 상기 가스혼합부에는 불활성가스 유량 제어부 및 환원성가스 유량 제어부가 연결될 수 있다.In this case, an inert gas flow controller and a reducing gas flow controller may be connected to the gas mixing unit.

그리고, 상기 불활성가스 유량 제어부에는 제1 밸브가 형성되고, 상기 환원성가스 유량 제어부에는 제2 밸브가 형성될 수 있다.In addition, a first valve may be formed in the inert gas flow controller, and a second valve may be formed in the reducing gas flow controller.

또한, 상기 산소분압 측정부는 산소의 분압을 센싱하는 산소분압 감지부 및 센싱된 산소분압을 표시하는 산소분압 표시부를 포함할 수 있다.In addition, the oxygen partial pressure measuring unit may include an oxygen partial pressure sensing unit for sensing a partial pressure of oxygen and an oxygen partial pressure display unit for displaying the sensed oxygen partial pressure.

더욱이, 상기 턴디쉬 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지할 수 있다.Moreover, the oxygen partial pressure in the tundish may be maintained at 10 −17 atm or less.

게다가, 상기 환원성가스는 상기 턴디쉬 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지할 수 있다.In addition, the reducing gas may maintain a range of more than 0 to 4.5% in the tundish.

본 발명에 따른 용강 재산화 방지 방법은 턴디쉬 내 용강의 재산화를 방지하는 방법에 있어서, 상기 턴디쉬 내로 기 설정된 불활성가스 및 환원성가스를 혼합하여 취입하는 단계; 상기 턴디쉬 내의 산소분압을 측정하는 단계; 상기 턴디쉬 내의 산소분압이 일정 범위 내에서 유지되도록 상기 불활성가스 및 환원성가스의 유량을 제어하는 단계;를 포함한다.In the method for preventing reoxidation of molten steel according to the present invention, a method of preventing reoxidation of molten steel in a tundish, comprising: mixing a predetermined inert gas and a reducing gas into the tundish; Measuring an oxygen partial pressure in the tundish; And controlling the flow rates of the inert gas and the reducing gas such that the partial pressure of oxygen in the tundish is maintained within a predetermined range.

이때, 상기 턴디쉬 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지할 수 있다.At this time, the partial pressure of oxygen in the tundish may be maintained at 10 −17 atm or less.

또한, 상기 환원성가스는 상기 턴디쉬 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지할 수 있다.In addition, the reducing gas may maintain a range of more than 0 to 4.5% in the tundish.

본 발명에 의하면 주조 초기 및 주조 중 턴디쉬의 산소분압을 측정하고, 산소분압에 따라 턴디쉬 분위기 가스 중 산소함량을 제어하기 위해 불활성 가스와 환원성 가스의 혼합가스를 턴디쉬 내에 취입함으로써, 턴디쉬 내 산소함량을 낮추어 용강의 재산화를 억제하며, 양호한 주편 품질을 확보할 수 있다.According to the present invention, the tundish is measured by injecting a mixed gas of an inert gas and a reducing gas into the tundish to measure the oxygen partial pressure of the tundish during the initial casting and the casting, and to control the oxygen content in the tundish atmosphere gas according to the oxygen partial pressure. By lowering the oxygen content, the reoxidation of molten steel can be suppressed and good cast quality can be ensured.

도 1은 본 발명에 따른 턴디쉬 용강 재산화 방지 장치의 모식도.
도 2는 본 발명에 따른 턴디쉬 용강 재산화 방지 방법을 나타내는 순서도.
1 is a schematic diagram of a tundish molten steel anti-oxidation device according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a tundish molten steel anti-oxidation method according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention and other details necessary for those skilled in the art to understand the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms within the scope of the claims, and thus the embodiments described below are merely exemplary, regardless of expression.

본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 크기와 다를 수 있다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings may be exaggerated for convenience and clarity of description and may differ from the actual size.

도 1은 본 발명에 따른 턴디쉬 용강 재산화 방지 장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a tundish molten steel anti-oxidation device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 턴디쉬 용강 재산화 방지 장치는 턴디쉬(1), 턴디쉬 커버(2), 산소분압 측정부(3), 가스혼합부(7) 및 노즐(5)을 포함한다.1, the tundish molten steel anti-oxidation device according to the present invention is a tundish (1), tundish cover (2), oxygen partial pressure measuring unit (3), gas mixing unit (7) and nozzle (5) It includes.

턴디쉬(1)는 래들(미도시)로부터 공급되는 용강(4)을 저장하며, 턴디쉬 커버(2)는 턴디쉬(1)의 상부를 덮는다. 그리고, 산소분압 측정부(3)는 턴디쉬 커버(2)의 일 영역에 위치되어, 턴디쉬(1) 내의 산소분압을 측정한다. 또한, 가스혼합부(7)는 턴디쉬(1)의 외부에 위치되어, 불활성가스와 환원성가스를 혼합한다.The tundish 1 stores molten steel 4 supplied from a ladle (not shown), and the tundish cover 2 covers the top of the tundish 1. The oxygen partial pressure measuring unit 3 is located in one region of the tundish cover 2 to measure the oxygen partial pressure in the tundish 1. In addition, the gas mixing part 7 is located outside the tundish 1 to mix the inert gas and the reducing gas.

그리고, 노즐(5)은 턴디쉬 커버(2)의 타 영역에 적어도 하나가 위치되며, 일측이 가스혼합부(7)와 배관(6)에 의해 연결되어 턴디쉬(1) 내부로 불활성가스와 환원성가스의 혼합가스를 공급한다.In addition, at least one nozzle 5 is positioned in another region of the tundish cover 2, and one side of the nozzle 5 is connected by the gas mixing unit 7 and the pipe 6 to form an inert gas into the tundish 1. Supply a mixed gas of reducing gas.

이때, 가스혼합부(7)에는 불활성가스 유량 제어부(8) 및 환원성가스 유량 제어부(10)가 연결될 수 있으며, 불활성가스 유량 제어부(8)에는 제1 밸브(9)가 형성되고, 환원성가스 유량 제어부(10)에는 제2 밸브(11)가 형성될 수 있다. 그리고, 산소분압 측정부(3)는 산소의 분압을 센싱하는 산소분압 감지부(3a) 및 센싱된 산소분압을 표시하는 산소분압 표시부(3b)를 포함할 수 있다.In this case, the gas mixing unit 7 may be connected to the inert gas flow control unit 8 and the reducing gas flow control unit 10, the inert gas flow control unit 8 is formed with a first valve 9, the reducing gas flow rate The second valve 11 may be formed in the controller 10. The oxygen partial pressure measuring unit 3 may include an oxygen partial pressure detecting unit 3a for sensing the partial pressure of oxygen and an oxygen partial pressure display unit 3b for displaying the sensed oxygen partial pressure.

턴디쉬(1) 내에 혼합가스 투입을 위해 불활성가스와 환원성가스는 각각 불활성가스 유량 제어부(8)와 환원성가스 제어부(10)에 의해 사전에 설정된 유량이 투입된다. 그리고, 가스혼합부(7)에서 균일하게 혼합된 후, 턴디쉬 커버(2)의 배관(6)을 통해 턴디쉬(1)로 공급된다. 또한, 매 시점에서의 턴디쉬(1) 내의 산소분압은 턴디쉬 커버(2)에 설치된 산소분압 측정부(3)를 통해 측정된다.Inert gas and reducing gas are introduced into the tundish 1 by the inert gas flow rate control unit 8 and the reducing gas control unit 10, respectively. Then, the mixture is uniformly mixed in the gas mixing unit 7, and then supplied to the tundish 1 through the pipe 6 of the tundish cover 2. In addition, the oxygen partial pressure in the tundish 1 at each time point is measured by the oxygen partial pressure measuring unit 3 provided in the tundish cover 2.

이때, 턴디쉬(1) 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지할 수 있다. 산소분압이 10-17atm을 초과하는 경우, 턴디쉬(1) 내의 산소분압이 높으므로 용강 재산화를 억제할 수 없게 된다. 게다가, 환원성가스는 턴디쉬(1) 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지하여야 한다.At this time, the oxygen partial pressure in the tundish 1 may be maintained at 10 −17 atm or less. When the oxygen partial pressure exceeds 10 -17 atm, the oxygen partial pressure in the tundish 1 is high, and the molten steel reoxidation cannot be suppressed. In addition, the reducing gas should be maintained in the tundish 1 in the range of more than 0 to 4.5%.

일반적으로, 용강(4) 중 산소와 분위기가스 중 산소농도는 아래 반응식에 의해 결정된다.In general, the oxygen concentration in the molten steel 4 and the oxygen concentration in the atmosphere gas are determined by the following reaction equation.

1/2 O2 = [O]1/2 O 2 = [O]

여기서, 용강(4) 중 산소[O] 함량은 용강 중 탈산원소인 Al과 Si 농도에 의해 결정되며, 강종에 따라 다르지만 일반적인 Al농도 범위 0.01~0.1%와, Si농도 범위 0.1~1%에서 대기 중 산소와의 평형에 따른 산소분압은 10-17~10-14atm 범위에서 평형을 이루게 된다. 즉, 턴디쉬(1) 내 분위기 중 산소분압이 10-17atm 이하로 유지되지 못할 경우 용강은 재산화가 일어나게 된다.Here, the oxygen [O] content of the molten steel (4) is determined by the concentration of Al and Si, which are deoxidation elements in the molten steel, and varies depending on the steel type, but in the general Al concentration range of 0.01 to 0.1% and Si concentration range of 0.1 to 1%. Oxygen partial pressure in equilibrium with heavy oxygen is in equilibrium in the range of 10 -17 to 10 -14 atm. That is, when the oxygen partial pressure in the atmosphere in the tundish 1 is not maintained below 10 -17 atm, the molten steel is reoxidized.

본 발명에서 제시한 환원성 가스를 취입하는 경우, 턴디쉬 내에서는 각각의 환원성 가스(CmHn, H2, CO)와 분위기 중 산소와의 반응에 의한 아래 반응식에 의해 산소분압이 낮아지는 효과가 있다.When blowing the reducing gas proposed in the present invention, the effect of lowering the oxygen partial pressure by the following reaction formula by the reaction of each reducing gas (C m H n , H 2 , CO) and oxygen in the atmosphere in the tundish There is.

2CO + O2 = 2CO2 2CO + O 2 = 2CO 2

2H2 + O2 = 2H2O2H 2 + O 2 = 2H 2 O

4CmHn + (4m+n) O2 = 4m CO2 + 2n H2O4C m H n + (4m + n) O 2 = 4m CO 2 + 2n H 2 O

도 2는 본 발명에 따른 턴디쉬 용강 재산화 방지 방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a tundish molten steel reoxidation prevention method according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 턴디쉬(1) 내 용강(4)의 재산화를 방지하는 방법은 먼저, 턴디쉬(1) 내로 기 설정된 불활성가스 및 환원성가스를 혼합하여 취입한다. 그리고, 턴디쉬(1) 내의 산소분압을 측정한다. 이후, 턴디쉬(1) 내의 산소분압이 일정 범위 내에서 유지되도록 불활성가스 및 환원성가스의 유량을 제어한다. 이때, 턴디쉬(1) 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지하여야 한다.Referring to FIG. 2, a method of preventing reoxidation of molten steel 4 in the tundish 1 according to the present invention is first blown by mixing a predetermined inert gas and a reducing gas into the tundish 1. Then, the oxygen partial pressure in the tundish 1 is measured. Thereafter, the flow rate of the inert gas and the reducing gas is controlled to maintain the partial pressure of oxygen in the tundish 1 within a predetermined range. At this time, the oxygen partial pressure in the tundish (1) should be maintained below 10 -17 atm.

즉, 래들에서 턴디쉬로 용강을 주입하기 전 또는 주조 중 불활성 가스(Ar, N2)와 환원성 가스(CmHn, H2, CO 등)를 혼합한 가스를 턴디쉬(1) 내로 분사하여 턴디쉬(1) 내의 산소를 불활성 가스로 치환한다. 동시에, 환원성가스와 분위기가스를 산소와의 반응을 통해 산소분압을 낮춤으로써, 턴디쉬(1) 내를 재산화 방지 분위기로 유지할 수 있다. 그리고, 산소분압 측정부(3)로 산소분압을 측정하여 턴디쉬(1) 내의 분위기 가스를 제어함으로써, 주편의 품질열화를 억제할 수 있다.That is, before injecting molten steel from the ladle to the tundish or during casting, a gas mixed with an inert gas (Ar, N 2 ) and a reducing gas (C m H n , H 2 , CO, etc.) is injected into the tundish 1. To replace the oxygen in the tundish 1 with an inert gas. At the same time, by reducing the oxygen partial pressure through the reaction of reducing gas and atmospheric gas with oxygen, the inside of the tundish 1 can be maintained in an anti-oxidation atmosphere. Then, the oxygen partial pressure is measured by the oxygen partial pressure measuring unit 3 and the atmospheric gas in the tundish 1 is controlled to suppress the deterioration of the quality of the cast steel.

이하에서는 본 발명의 작용에 대하여 실시예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the working of the present invention.

표 1에는 주조 초기 가스유량과 가스 종류를 달리했을 경우의 턴디쉬 내 1분 후 산소분압을 측정한 결과를 나타내었다.Table 1 shows the results of measuring the oxygen partial pressure after 1 minute in the tundish in the case of different casting initial gas flow rate and gas type.

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1에서 알 수 있듯이, 불활성 가스를 취입하지 않을 경우에는 대기 중 산소분압과 유사하게 턴디쉬 분위기가 유지되었으며, 불활성 가스를 취입하더라도 턴디쉬 중의 산소분압은 최대 2% 정도까지만 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 반면에 불활성가스와 환원성가스인 CH4를 혼합하여 취입한 경우에는 1분 내에 턴디쉬 내 산소분압이 10-17atm 이하로 유지할 수 있음을 확인할 수 있다.As can be seen from Table 1, when the inert gas is not blown, the tundish atmosphere is maintained similar to the oxygen partial pressure in the atmosphere, and even if the inert gas is blown, the oxygen partial pressure in the tundish is reduced only by up to about 2%. have. On the other hand, in the case of mixing the inert gas and reducing gas CH 4 is mixed, it can be seen that the oxygen partial pressure in the tundish can be maintained below 10 -17 atm within 1 minute.

또한, 주조가 개시된 이후 정상주조 시의 시험조건에 따른 산소분압을 측정한 결과, 정상주조 시에는 외부공기 유입이 최소화되기 때문에 산소분압 측정을 통해 혼합가스 유량과 환원성 가스 혼합비의 최적화가 가능함을 확인하였다.In addition, as a result of measuring the oxygen partial pressure according to the test conditions at the time of normal casting after the start of casting, it was confirmed that it is possible to optimize the mixed gas flow rate and the reducing gas mixing ratio by measuring the oxygen partial pressure during normal casting. It was.

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, [표 2]에서 보는 바와 같이, 산소분압측정장치를 이용하여, 산소분압이 유지되는 것을 확인하면서 적절한 유량으로 제어가 가능하였다. 이는 분위기 가스 유량이 많아질 경우 용강온도 하락이 유발되기 때문에 재산화 방지 조건을 유지하는데 필요한 적절한 유량제어에 산소분압 측정부를 이용하는 것이 효과적임을 알 수 있다. 한편, 턴디쉬의 실링(Sealing) 상태에 따라 최적유량이 달라질 수 있기 때문에 산소분압 측정부를 이용한 유량제어가 필요하다.In addition, as shown in [Table 2], using the oxygen partial pressure measuring device, it was possible to control at an appropriate flow rate while confirming that the oxygen partial pressure was maintained. This can be seen that it is effective to use the oxygen partial pressure measurement unit to control the proper flow rate required to maintain the reoxidation prevention conditions because the molten steel temperature is reduced when the flow rate of the atmosphere gas increases. On the other hand, since the optimum flow rate may vary depending on the sealing state of the tundish, it is necessary to control the flow rate using the oxygen partial pressure measuring unit.

그리고, 혼합가스 중 환원성가스의 혼합비는 각 환원성 가스의 폭발한계 이하로 혼합하여 사용한다. 즉, 환원성가스는 턴디쉬 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지하여야 한다. 이러한 환원성가스는 산소분압을 재산화 방지 분압 이하로 낮춰줄 수 있으므로 본 발명에서 필수적으로 취입되어야 하지만, 4.5%를 초과하는 경우 폭발할 수 있는 문제점이 있다.The mixing ratio of the reducing gas in the mixed gas is used by mixing below the explosion limit of each reducing gas. That is, the reducing gas should be maintained in the tundish range of more than 0 to less than 4.5%. This reducing gas is required to be blown in the present invention because the oxygen partial pressure can be lowered below the reoxidation partial pressure, but if there is more than 4.5% there is a problem that can explode.

이와 같이, 본 발명은 연속주조 공정에서 턴디쉬 내 용강이 재산화됨에 의해 주편 내의 용존산소를 증가시키고, 비금속 개재물이 발생하는 것을 방지하기 위해 턴디쉬 내부를 불활성 분위기로 형성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 용강재산화 산소분압 이하로 분위기 조건을 유지하기 위해, 턴디쉬 내에 산소분압측정장치를 설치하고, 턴디쉬 내에 불활성가스와 환원성가스의 혼합기체를 취입하였다. 이에 따라, 턴디쉬 내의 산소분압을 용강재산화 산소분압 이하로 낮출 수 있다.As such, the present invention is directed to an apparatus and method for increasing the dissolved oxygen in a slab by reoxidating molten steel in a continuous casting process and forming the tundish inside in an inert atmosphere to prevent nonmetallic inclusions from occurring. It is about. More specifically, in order to maintain the atmospheric conditions below the molten steel oxygen partial pressure, an oxygen partial pressure measuring device was installed in a tundish, and a mixed gas of an inert gas and a reducing gas was blown into the tundish. Accordingly, the partial pressure of oxygen in the tundish can be lowered below the partial pressure of molten steel oxide.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.The scope of the present invention is defined by the following claims. The scope of the present invention is not limited to the description of the specification, and all variations and modifications falling within the scope of the claims are included in the scope of the present invention.

1 : 턴디쉬 2 : 턴디쉬 커버
3 : 산소분압 측정부 3a : 산소분압 감지부
3b : 산소분압 표시부 4 : 용강
5 : 노즐 6 : 배관
7 : 가스혼합부 8 : 불활성가스 유량 제어부
9 : 제1 밸브 10 : 환원성가스 유량 제어부
11 : 제2 밸브
1: tundish 2: tundish cover
3: oxygen partial pressure measuring unit 3a: oxygen partial pressure detecting unit
3b: oxygen partial pressure display section 4: molten steel
5: nozzle 6: piping
7 gas mixing unit 8 inert gas flow control unit
9: first valve 10: reducing gas flow control unit
11: second valve

Claims (9)

래들로부터 공급되는 용강을 저장하는 턴디쉬;
상기 턴디쉬의 상부를 덮는 턴디쉬 커버;
상기 턴디쉬 커버의 일 영역에 위치되며, 상기 턴디쉬 내의 산소분압을 측정하는 산소분압 측정부;
상기 턴디쉬의 외부에 위치되며, 불활성가스와 환원성가스를 혼합하는 가스혼합부; 및
상기 턴디쉬 커버의 타 영역에 위치되며, 일측이 상기 가스혼합부와 연결되어 상기 턴디쉬 내부로 불활성가스와 환원성가스의 혼합가스를 공급하는 적어도 하나의 노즐;을 포함하는 용강 재산화 방지 장치.
A tundish for storing molten steel supplied from the ladle;
A tundish cover covering an upper portion of the tundish;
An oxygen partial pressure measurement unit positioned in one region of the tundish cover and measuring an oxygen partial pressure in the tundish;
A gas mixing unit located outside the tundish and mixing an inert gas and a reducing gas; And
And at least one nozzle positioned at another region of the tundish cover and having one side connected to the gas mixing unit to supply a mixed gas of an inert gas and a reducing gas into the tundish.
제1항에 있어서,
상기 가스혼합부에는 불활성가스 유량 제어부 및 환원성가스 유량 제어부가 연결되는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 1,
The gas mixing unit is molten steel anti-oxidation device is connected to the inert gas flow rate control unit and reducing gas flow rate control unit.
제2항에 있어서,
상기 불활성가스 유량 제어부에는 제1 밸브가 형성되고, 상기 환원성가스 유량 제어부에는 제2 밸브가 형성되는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 2,
And a first valve is formed at the inert gas flow controller, and a second valve is formed at the reducing gas flow controller.
제1항에 있어서,
상기 산소분압 측정부는 산소의 분압을 센싱하는 산소분압 감지부 및 센싱된 산소분압을 표시하는 산소분압 표시부를 포함하는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 1,
The oxygen partial pressure measuring unit includes an oxygen partial pressure sensing unit for sensing a partial pressure of oxygen and an oxygen partial pressure display unit for displaying the sensed oxygen partial pressure.
제1항에 있어서,
상기 턴디쉬 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지하는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 1,
The molten steel anti-oxidation device to maintain the oxygen partial pressure in the tundish below 10 -17 atm.
제1항에 있어서,
상기 환원성가스는 상기 턴디쉬 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지하는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 1,
The reducing gas is molten steel anti-oxidation device to maintain a range of more than 0 to less than 4.5% in the tundish.
턴디쉬 내 용강의 재산화를 방지하는 방법에 있어서,
상기 턴디쉬 내에 기 설정된 유량으로 불활성가스 및 환원성가스를 혼합하여 취입하는 단계;
상기 턴디쉬 내의 산소분압을 측정하는 단계;
상기 턴디쉬 내의 산소분압이 일정 범위 내에서 유지되도록 상기 불활성가스 및 환원성가스의 유량을 제어하는 단계;를 포함하는 용강 재산화 방지 방법.
In a method of preventing reoxidation of molten steel in a tundish,
Mixing and injecting an inert gas and a reducing gas into the tundish at a predetermined flow rate;
Measuring an oxygen partial pressure in the tundish;
And controlling the flow rates of the inert gas and the reducing gas such that the partial pressure of oxygen in the tundish is maintained within a predetermined range.
제7항에 있어서,
상기 턴디쉬 내의 산소분압은 10-17atm 이하로 유지하는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 7, wherein
The molten steel anti-oxidation device to maintain the oxygen partial pressure in the tundish below 10 -17 atm.
제7항에 있어서,
상기 환원성가스는 상기 턴디쉬 내에 0초과 내지 4.5% 이하의 범위를 유지하는 용강 재산화 방지 장치.
The method of claim 7, wherein
The reducing gas is molten steel anti-oxidation device to maintain a range of more than 0 to less than 4.5% in the tundish.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101496016B1 (en) * 2013-07-22 2015-02-25 주식회사 포스코 Tundish
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CN114746195A (en) * 2019-11-29 2022-07-12 杰富意钢铁株式会社 Method for casting molten steel, method for producing continuously cast slab, and method for producing steel for bearing

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