KR101892838B1

KR101892838B1 - 주편의 연속 주조 방법

Info

Publication number: KR101892838B1
Application number: KR1020167030612A
Authority: KR
Inventors: 나오키 다지마; 아키히로 야마나카; 겐지 다구치
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2018-08-28
Anticipated expiration: 2035-05-12
Also published as: WO2015174395A1; US20180318916A1; JPWO2015174395A1; CN106232263B; EP3144080A1; CN106232263A; US20180318914A1; US10183325B2; EP3549695A1; JP6252674B2; US10207316B2; EP3144080B1; CA2947828A1; EP3144080A4; CA2947828C; US10189077B2; KR20160143721A; US20170050239A1; US10076783B2; US20180318915A1

Abstract

본 발명은, 연속 주조기 내에서 주편을 압하함과 더불어, 주조 속도를 변동시켜도 내부 품질이 양호한 주편을 연속 주조하는 것이 가능한 연속 주조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 한다. 본 발명은, 주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조할 때에, 1단째의 압하 롤에 의한 미응고 부분의 압하와, 2단째의 압하 롤에 의한 응고 후 부분의 압하의 조합으로, 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때, 이것에 기인하여 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, 1단째의 압하 롤에 의한 응고 말기 부분의 압하와, 2단째의 압하 롤에 의한 응고 후 부분의 압하의 조합으로 전환하는, 주편의 연속 주조 방법으로 한다.

Description

주편의 연속 주조 방법{CONTINUOUS CASTING METHOD FOR SLAB}

본 발명은, 주편의 연속 주조 방법에 관한 것이며, 특히 내부 품질이 뛰어난 주편을 제조하는 것이 가능한 주편의 연속 주조 방법에 관한 것이다.

연속 주조 주편을 압연하고, 극후강판을 제조할 때, 연속 주조 주편의 두께 방향 중심부에 발생하는 중심 편석이나 중심 포로시티 체적을 저감하는 것이 중요하다. 이 때문에, 주편의 내부 품질을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 연속 주조기 내외에서 주편의 압하가 행해지고 있다. 내부 품질이 뛰어난 주편을 소재로 하여 압연함으로써 얻어진 극후강판은, 중심 포로시티에 기인하는 내부 결함의 발생이 억제되어 있고, 내부 품질이 뛰어나다.

주편을 압하하는 종래 기술로서 하기의 것이 있다. 일본국 특허 제1480540호 공보(특허 문헌 1)에는, 연속 주조기의 주편 절단 장치의 하류측에 볼록형 롤과 플랫 롤을 배치하고, 이들 롤에 의해 주편의 중앙부와 양단부를 순서대로 강압하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 연속 주조기 외에서 압하를 행하기 때문에, 주편의 표면 온도의 저하에 따라 압하 효율이 저하한다. 그 때문에, 압하력의 확보가 필요하게 되고, 다대한 설비 투자가 필요하게 된다.

일본국 특허 제4296985호 공보(특허 문헌 2)에서는, 연속 주조기 내에서 주편을 2~20㎜ 벌징시킨 후, 주편의 두께 방향 중심의 고상률(固相率)이 0.80이상일 때에, 주편의 폭 중앙부를 3~15㎜ 압하하는 기술이 개시되어 있다. 일본국 특허 제4813817호 공보(특허 문헌 3)에서는, 연속 주조시의 주편의 압하에 있어서, 완전 응고 후의 위치로부터 압하를 개시할 때의 주편 중심부의 온도, 및 압하 종료시에 있어서의 주편 표면의 온도를 규정함과 더불어, 압하 종료시의 표면 온도와 압하 개시시의 중심 온도차가 600℃가 될 때의 총압하량을 소정의 크기 이상으로 하는 기술이 개시되어 있다. 일본국 특허공개 2007-296542호 공보(특허 문헌 4)에서는, 연속 주조기의 기단에 배치한 상하 한 쌍의 압하 롤을 이용하여, 응고 말기의 주편을 일괄하여 압하할 때에, 주편의 압하량과 주편의 중심 포로시티 체적의 관계를 규정하는 기술이 개시되어 있다. 일본국 특허공개 평4-37456호 공보(특허 문헌 5)에서는, 주편의 두께의 2~5배의 직경을 갖는 압하 롤을 2단 또는 3단, 연속적으로 설치하고, 1단째의 압하 롤의 압하율을 1.5~4.0%, 2단째 및 3단째의 압하 롤의 압하율을 2.0~4.5%로 설정하는 기술이 개시되어 있다.

일본국 특허 제1480540호 공보 일본국 특허 제4296985호 공보 일본국 특허 제4813817호 공보 일본국 특허공개 2007-296542호 공보 일본국 특허공개 평4-37456호 공보

그런데, 종래, 주편의 내부 품질을 향상시키는 것을 목적으로 하여 연속 주조기 내에서 대경 압하 롤을 이용하여 압하를 행하는 프로세스에 있어서는, 주편이, 미응고부를 갖는 부분, 응고 말기의 부분, 및 응고 후의 부분 중 어느 하나에 대한 압하에 있어서도, 주조 조건(특히 주조 속도)을 조절함으로써, 압하 위치에서의 주편의 고상률을 조정하고 있다. 그 때문에, 주편을 압하하는 위치가 고정된 연속 주조기에서는, 주조 속도가 변동했을 때에 목적대로의 압하를 행할 수 없는 문제가 있었다. 예를 들면, 주조 속도의 저하는 연속 주조의 종료 주편을 주조하는 경우에는 불가피하다.

이 문제에 대해서는, 대경 압하 롤에 의한 압하 위치를 주조 방향 최하류측(연속 주조기의 최후단)에 설치하고, 기장 한계 주조 속도(연속 주조기에 있어서 실시 가능한 최대의 주조 속도)로 연속 주조를 행함으로써 주편의 생산성의 저하를 억제하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 주조 속도나 주편의 냉각 조건을 고려하면, 연속 주조기의 최후단을 대경 압하 롤에 의한 압하 위치로 하고, 이 압하 위치에서 주편의 고상률을 조정하는 것은 곤란한 경우가 있다. 그 때문에, 이 방법은 반드시 유효하지는 않다.

또, 이 문제에 대해서, 특허 문헌 2~4에 기재된 기술은, 압하시의 주편 두께 방향 중심의 고상률이나 주편의 표면 온도 또는 중심 온도를 규정하는데 지나지 않고, 대경 압하 롤 등, 압하 설비의 배치에 대해서는 고려도 검토도 되어 있지 않다. 그 때문에, 이들 기술을 이용해도, 주조 속도가 변동했을 때에 내부 품질이 양호한 주편을 연속 주조할 수 없다.

또, 특허 문헌 5에 기재된 기술에서는, 주편의 두께의 2~5배의 직경을 갖는 압하 롤을 연속적으로 배치하고 있다. 이 경우, 주조 방향으로 인접하는 압하 롤 간의 간격이 넓게 되어 있고, 주편의 최종 응고 위치 근방에서 생기는 벌징이 비대압하 조업시에 있어서 제조된 주편의 내부 품질에 악영향을 미친다. 그 때문에, 광폭 대단면의 주편을 주조하는 기회가 많은 범용 후판용 연속 주조기에, 이 기술을 적용하는 것은 실용적이지 않다.

본 발명은, 이들 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 연속 주조기 내에서 주편을 압하함과 더불어, 주조 속도를 변동시켜도 내부 품질이 양호한 주편을 연속 주조하는 것이 가능한 연속 주조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태는, 주조 방향을 따라서 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서, 1단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8미만인 미응고 부분의 압하와, 1단째의 압하 롤보다 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로, 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때, 상기 주조 속도의 저감에 기인하여 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, 상기 조합으로부터, 1단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 응고 말기 부분의 압하와, 2단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법이다.

본 발명에 있어서, 「압하 롤」이란, 대압하에 관여하는 롤을 말하고, 「서포트 롤」이란, 대압하에 관여하지 않는 롤을 말한다. 「대압하」란, 응고 말기에 있어서의 주편 벌징이나 응고 수축 등에 의한 용강 유동을 억제하는 목적으로 서포트 롤의 간격을 설정하는 경압하와는 달리, 미응고 용강을 강제적으로 상류측에 배출하는 경우나 용강 유동이 생기지 않는 고고상률 상태로 주편을 압하하는 방법이다.

본 발명의 제2 형태는, 주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서, 2단째의 압하 롤에 의해 주편의 압하를 행하면서 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때, 상기 주조 속도의 저감에 기인하여 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향 상류측으로 이동함에 따라, 주편의 압하에 이용하는 2단째의 압하 롤의 압하량과, 상기 2단째의 압하 롤보다 주조 방향의 상류측에 배치된 1단째의 압하 롤의 압하량이 같아지는 주조 속도로, 2단째의 압하 롤에 의한 압하로부터 1단째의 압하 롤의 압하로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법이다.

본 발명의 제3 형태는, 주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서, 1단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 응고 말기 부분의 압하와, 1단째의 압하 롤보다 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하와의 조합으로, 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 증가시켰을 때, 상기 주조 속도의 증가에 기인하여 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향의 하류측으로 이동함에 따라, 상기 조합으로부터, 1단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8미만인 미응고 부분의 압하와, 2단째의 압하 롤에 의한 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법이다.

본 발명의 제4 형태는, 주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서, 1단째의 압하 롤에 의해 주편의 압하를 행하면서 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 증가시켰을 때, 상기 주조 속도의 증가에 기인하여 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향 하류측으로 이동함에 따라, 주편의 압하에 이용하는 1단째의 압하 롤의 압하량과, 상기 1단째의 압하 롤보다 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤의 압하량이 같아지는 주조 속도로, 1단째의 압하 롤에 의한 압하로부터 2단째의 압하 롤의 압하로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법이다.

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에 의하면, 주조 속도가 변동해도, 내부 품질이 양호한 주편을 얻을 수 있다. 또, 연속 주조기 내에 배치한 대경의 압하 롤을 사용하기 때문에, 설비 코스트를 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이며, 주편을 압하하지 않는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이며, 주조 방향 상류측 및 하류측의 대경 압하 롤의 양쪽에 의해 주편을 압하하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이며, 주조 방향 상류측 및 하류측의 대경 압하 롤의 양쪽에 의해 주편을 압하하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이며, 주조 방향 하류측의 대경 압하 롤만에 의해 주편을 압하하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이며, 주조 방향 상류측의 대경 압하 롤만에 의해 주편을 압하하는 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 형태는 본 발명의 예이며, 본 발명은 이하에 설명하는 형태로 한정되지 않는다.

1. 연속 주조기의 기본 구성

도 1은, 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기(10)의 구성을 나타내는 도면이며, 주편을 압하하지 않는 상태를 나타내고 있다. 주형(1) 내에 용강탕면(메니스커스)(2)을 형성하도록 주입된 용강(3)은, 주형(1) 및 그 하방의 도시를 생략한 2차 냉각 스프레이 노즐군으로부터 분사되는 스프레이수(2차 냉각수)에 의해 냉각되고, 응고 쉘(4)을 형성하여 주편(5)이 된다. 주편(5)은, 그 내부에 미응고의 용강(3)을 유지한 채로 인발되고, 복수 쌍의 대경 압하 롤(6)에 의해 적절히 압하된다. 대경 압하 롤(6)에 의해 압하된 주편(5)은, 또한 대경 압하 롤(6)간 및 대경 압하 롤(6)보다 주조 방향 하류측에 배치된 서포트 롤(7)을 거쳐, 도시를 생략한 핀치 롤에 의해 인발된다. 도 1에는, 주조 방향을 화살표로 나타냈다.

도 1에 나타내는 대경 압하 롤(6)은, 한 쌍으로 이루어지는 대경 압하 롤이 주조 방향을 따라서 2단 배치되어 있다. 이하에 있어서, 주조 방향 상류측으로부터 순서대로, 제1 대경 압하 롤(6a), 제2 대경 압하 롤(6b)이라고 한다. 제1 대경 압하 롤(6a)의 직경은, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해 압하되기 직전의 주편(5)의 두께의 1.2~2.0배이며, 제2 대경 압하 롤(6b)의 직경은, 제2 대경 압하 롤(6b)에 의해 압하되기 직전의 주편(5)의 두께의 1.2~2.0배이다. 여기서, 제1 대경 압하 롤(6a) 및 제2 대경 압하 롤(6b)의 직경의 하한치를, 각각의 압하 직전의 주편의 두께의 1.2배로 하는 것은, 내부 품질이 양호한 주편을 얻기 위해서 필요한 압하력을 확보하기 위해서이다. 한편, 제1 대경 압하 롤(6a) 및 제2 대경 압하 롤(6b)의 직경의 상한치를, 각각의 압하 직전의 주편의 두께의 2.0배로 하는 것은, 설비 코스트의 증가나 롤간 벌징의 증가를 억제하기 위해서이다.

연속 주조기(10)에서는, 대경 압하 롤(6)간에 서포트 롤(7)이 배치되어 있다. 그 때문에, 대경 압하 롤(6)간의 간격이 넓은 경우에서도, 주편(5)에 벌징이 생기기 어렵고, 주편(5)의 내부 품질의 저하를 억제할 수 있다.

2. 본 발명의 주편의 연속 주조 방법

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에서는, 주조 방향을 따라 연속 주조기(10) 내에 배치한 2단의 대경 압하 롤(6)을 이용하여 주편(5)을 압하한다. 대경 압하 롤(6)은, 직경이, 각각 압하 직전의 주편(5)의 두께의 1.2~2.0배인, 대경의 압하 롤로 한다. 여기에서는, 대경 압하 롤을 이용하여 주편을 압하하는 것을 「대압하」라고 한다.

도 2~5는, 모두 본 발명의 주편의 연속 주조 방법을 적용할 수 있는 연속 주조기의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 3은 주조 방향 상류측 및 하류측의 대경 압하 롤의 양쪽에 의해 주편을 압하하는 상태, 도 4는 주조 방향 하류측의 대경 압하 롤만에 의해 주편을 압하하는 상태, 도 5는 주조 방향 상류측의 대경 압하 롤만에 의해 주편을 압하하는 상태를 각각 나타낸다.

도 1~5에 나타내는 바와 같이, 2단의 대경 압하 롤(6)을 사용하는 경우, 대압하 위치에서의 주편의 응고 상태와 압하의 유무의 조합은, 하기의 표 1에 나타내는 케이스 1~5이다.

[표 1]

상기 표 1에 있어서의 「미응고 압하」, 「응고 말기 압하」 및 「응고 후 압하」는, 하기의 표 2에 나타내는 바와 같이, 대경 압하 롤(6)에 의해, 주편(5)의 두께 방향 중심의 고상률(이하 「중심 고상률」이라고도 한다.)이 각각 「0.8미만」, 「0.8이상, 1.0미만」또는 「1.0」인 부분의 위치에서 주편(5)을 압하하는 것을 의미한다.

[표 2]

케이스 1은, 상기 도 1에 대응하고, 제1 대경 압하 롤(6a) 및 제2 대경 압하 롤(6b) 모두 주편(5)을 압하하지 않는 경우이다.

케이스 2 및 케이스 3 및 케이스 6 및 케이스 7은, 상기 도 2 및 도 3에 대응하고, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해서 주편(5)을 압하하고, 제2 대경 압하 롤(6b)에서는 압하하지 않는 경우이다. 이들 케이스 중에서, 케이스 2 및 케이스 7에서는, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해 주편(5)의 미응고 부분(중심 고상률이 0.8미만인 부분)의 위치에서 압하한다. 한편, 케이스 3 및 케이스 6에서는, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해 주편(5)의 응고 말기 부분(중심 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 부분)의 위치에서 압하한다.

케이스 4 및 케이스 9는, 상기 도 4에 대응하고, 제1 대경 압하 롤(6a)에서는 주편(5)을 압하하지 않고, 제2 대경 압하 롤(6b)에 의해 주편(5)의 응고 말기 부분(중심 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 부분)의 위치에서 압하하는 경우이다.

케이스 5 및 케이스 8은, 상기 도 5에 대응하고, 제1 대경 압하 롤(6a)에서 주편(5)을 응고 말기 부분(중심 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 부분)의 위치에서 압하하고, 제2 대경 압하 롤(6b)에서는 주편(5)을 압하하지 않는 경우이다.

본 발명의 주편의 연속 주조 방법은, 이하에 나타내는 2형태가 포함된다.

(1) 연속 주조기(10)를 이용하여, 주편(5)을 대경 압하 롤(6)로 압하하면서 연속 주조할 때에, 케이스 2에서 주편(5)을 압하하면서 일정한 주조 속도로 주편(5)을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때에, 주조 속도의 저감에 기인하여 주편(5)의 응고 완료 위치가 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, 주편(5)의 압하 형태를 케이스 2로부터 케이스 3으로 전환하는, 주편의 연속 주조 방법.

(2) 연속 주조기(10)를 이용하여, 주편(5)을 대경 압하 롤(6)로 압하하면서 연속 주조할 때에, 케이스 4에서 주편(5)을 압하하면서 일정한 주조 속도로 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때에, 주조 속도의 저감에 기인하여 주편(5)의 응고 완료 위치가 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, 제1 대경 압하 롤(6a)의 압하량이, 케이스 4에 있어서의 제2 대경 압하 롤(6b)의 압하량과 같아지는 주조 속도로, 주편(5)의 압하 형태를 케이스 4로부터 케이스 5로 전환하는, 주편의 연속 주조 방법.

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에서는, 주편의 응고 상태에 따라 복수 개소에서의 대압하를 조합하여 행한다. 그 때문에, 주조 속도의 저하를 수반하는 대압하 조업을 행한 경우에서도, 내부 품질이 양호한 주편을 안정되게 얻을 수 있다.

2-1. 본 발명의 주편의 연속 주조 방법의 바람직한 형태(1)

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에서는, 도 2의 형태에서 연속 주조를 실시할 때에, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해, 주편(5)의 미응고 부분으로서 중심 고상률이 0.2이하인 부분을 5~30㎜ 압하하고, 제2 대경 압하 롤(6b)에 의해, 주편(5)의 응고 후 부분을 1~15㎜ 압하하는 것이 바람직하다.

2-2. 본 발명의 주편의 연속 주조 방법의 바람직한 형태(2)

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에서는, 도 3의 형태에서 연속 주조를 실시할 때에, 제1 대경 압하 롤(6a)에 의해, 주편(5)의 응고 말기 부분을 5~20㎜ 압하하고, 제2 대경 압하 롤(6b)에 의해, 주편(5)의 응고 후 부분을 1~15㎜ 압하하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 주조 속도의 저감에 기인하여 주편(5)의 응고 완료 위치가 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, (1) 주편(5)의 압하 형태를 케이스 2로부터 케이스 3으로 전환하는 형태, 및, (2) 주편(5)의 압하 형태를 케이스 4로부터 케이스 5로 전환하는 형태에 대해 언급했다. 본 발명은, 이들 형태 외, 주조 속도의 증가에 기인하여 주편(5)의 응고 완료 위치가 주조 방향의 하류측으로 이동함에 따라, (3) 주편(5)의 압하 형태를 케이스 6으로부터 케이스 7로 전환하는 형태나, (4) 주편(5)의 압하 형태를 케이스 8로부터 케이스 9로 전환하는 형태로 하는 것도 가능하다. 이러한 형태라도, 주편의 응고 상태에 따라 복수 개소에서의 대압하를 조합하여 행하므로, 주조 속도의 증가를 수반하는 대압하 조업을 행한 경우에서도, 내부 품질이 양호한 주편을 안정되게 얻을 수 있다.

실시예

본 발명의 주편의 연속 주조 방법의 효과를 확인하기 위해, 이하의 연속 주조 시험을 행하고, 그 결과를 평가했다.

연속 주조기로서, 도 1~5에 나타내는 수직 휨형의 연속 주조기를 사용했다. 연속 주조한 주편은, C함유율이 0.16질량%인 강으로 이루어지는, 두께 280~300㎜, 폭 2300㎜의 주편으로 했다. 주조 속도는 0.58~0.80m/min으로 했다. 2차 냉각은, 비수량 0.78~0.94L/kg-steel의 조건으로 행했다.

제1 대경 압하 롤은, 주형 내의 용강탕면으로부터 주조 방향으로 21.2m 하류의 위치에 배치하고, 제2 대경 압하 롤은, 주형 내의 용강탕면으로부터 주조 방향으로 27.0m 하류의 위치에 배치했다. 제1 대경 압하 롤 및 제2 대경 압하 롤의 직경은, 모두 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배로 했다.

주편의 압하는, 주편 선단이 대경 압하 롤 위치를 통과한 후에 개시했다.

평가 항목은, 「주편 내질 지수」 및 「주편 내질 평가」로 했다.

「주편 내질 지수」란, 각 시험에서 주조한 주편의 중심 포로시티 체적에 대한, 기준이 되는 주편(이하, 「베이스재」라고도 한다)의 중심 포로시티 체적의 비이다.

여기서, 주편의 중심 포로시티 체적은, 중심 포로시티의 발생이 거의 없다고 추정되는 주편의 1/4 두께 위치의 평균 비중을 기준으로 하여 두께 방향 중심부의 비중으로부터 산출한 중심 포로시티의 비체적이다. 즉, 중심 포로시티 체적은, 하기 (1)식으로 정의했다.

Vp=1/ρ-1/ρ₀　…（1）

여기서, Vp(㎤/g)：중심 포로시티 체적, ρ(g/㎤)：주편의 두께 중심의 평균 비중, ρ₀(g/㎤)：주편의 1/4 두께 위치의 평균 비중이다.

「주편 내질 평가」란, 주편 내질 지수(베이스재가 기준의 1.0)의 평가이며,◎ 및 ○의 기호로 표시된다. 각 기호의 의미는 이하와 같다.

◎(우량)：주편 내질 지수가 3.0을 초과하여 크다

○(양호)：주편 내질 지수가 1.0 초과 3.0미만이다.

하기의 표 3에 나타내는 강종에 대해서, 하기의 표 4에 나타내는 조건으로 시험을 행했다. 표 4에 있어서, 「케이스」란, 상기의 표 1에 나타낸 대압하 위치에서의 주편의 응고 상태와 압하의 유무의 조합을 의미한다. 표 4에는, 각 대경 압하 롤에 의한 주편의 압하량 및 주조 속도도 나타냈다. 주편의 압하량은, 각 대경 압하 롤의 롤 간격과, 상기 대경 압하 롤의 주조 방향 상류측에 인접하는 서포트 롤의 롤 간격의 차로부터 산출했다.

[표 3]

[표 4]

상기의 표 4에는, 주편 내질 지수 및 주편 내질 평가를 시험 조건과 함께 나타냈다. 주편 내질 지수는, 비교예 1의 주편을 베이스재로 했다. 비교예 1은, 제1 대경 압하 롤 및 제2 대경 압하 롤 모두 주편의 압하에 이용하지 않았다(케이스 1).

본 발명예 1에서는, 2단의 대경 압하 롤 모두 주편의 압하에 이용했다. 주조 속도를 0.80m/min으로 일정하게 하고 있는 동안에, 제1 대경 압하 롤로 미응고 압하, 제2 대경 압하 롤로 응고 후 압하를 행했다(케이스 2). 그 결과, 주편 내질 지수는 3.2이며, 내부 품질이 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명예 1에서는, 그 후, 주조 속도의 저하에 의해, 응고 완료 위치가 주조 방향 상류측으로 이동하고, 제1 대경 압하 롤에 의한 압하가 응고 말기 압하가 되었다(케이스 3). 이에 따라, 제1 대경 압하 롤의 압하량은, 32㎜에서 12㎜로 저감했다. 주조 속도가 0.58m/min으로 저하한 후에 있어서도, 2단의 대경 압하 롤 모두 주편의 압하에 이용하고, 제1 대경 압하 롤로 응고 말기 압하, 제2 대경 압하 롤로 응고 후 압하를 행했다(케이스 3). 그 결과, 주편 내질 지수는 3.8로 최대 레벨이었다. 주조 속도가 저하한 경우에 있어서도, 내부 품질이 매우 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명예 2에서는, 2단의 대경 압하 롤 중, 제2 대경 압하 롤만을 주편의 압하에 이용하고, 주조 속도를 0.80m/min으로 일정하게 하고 있는 동안에, 응고 말기 압하를 행했다(케이스 4). 그 결과, 주편 내질 지수는 1.7로 양호했다.

본 발명예 2에서는, 그 후, 주조 속도의 저하에 의해, 응고 완료 위치가 주조 방향 상류측으로 이동했다. 주조 속도가 0.58m/min으로 저하한 후는, 제1 대경 압하 롤만을 주편의 압하에 이용하고, 응고 말기 압하를 행했다(케이스 5). 압하량은 케이스 4와 케이스 5에서 같은 12㎜가 되었다. 그 결과, 주편 내질 지수는 2.5였다. 주조 속도가 저하한 경우에 있어서도, 내부 품질이 매우 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명예 3에서는, 2단의 대경 압하 롤 모두 주편의 압하에 이용했다. 주조 속도를 0.58m/min으로 일정하게 하고 있는 동안에, 제1 대경 압하 롤로 응고 말기 압하, 제2 대경 압하 롤로 응고 후 압하를 행했다(케이스 6). 그 결과, 주편 내질 지수는 3.8이며, 내부 품질이 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명예 3에서는, 그 후, 주조 속도의 증가에 의해, 응고 완료 위치가 주조 방향 하류측으로 이동하고, 제1 대경 압하 롤에 의한 압하가 미응고 압하가 되었다(케이스 7). 이에 따라, 제1 대경 압하 롤의 압하량은, 12㎜에서 32㎜로 증가했다. 주조 속도가 0.80m/min으로 증가한 후에 있어서도, 2단의 대경 압하 롤 모두 주편의 압하에 이용하고, 제1 대경 압하 롤로 미응고 압하, 제2 대경 압하 롤로 응고 후 압하를 행했다(케이스 7). 그 결과, 주편 내질 지수는 3.2였다. 주조 속도가 증가한 경우에 있어서도, 내부 품질이 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명예 4에서는, 2단의 대경 압하 롤 중, 제1 대경 압하 롤만을 주편의 압하에 이용하고, 주조 속도를 0.58m/min으로 일정하게 하고 있는 동안에, 응고 말기 압하를 행했다(케이스 8). 그 결과, 주편 내질 지수는 2.5로 양호했다.

본 발명예 4에서는, 그 후, 주조 속도의 증가에 의해, 응고 완료 위치가 주조 방향 하류측으로 이동했다. 주조 속도가 0.80m/min으로 증가한 후는, 제2 대경 압하 롤만을 주편의 압하에 이용하고, 응고 말기 압하를 행했다(케이스 9). 압하량은 케이스 8과 케이스 9에서 같은 12㎜가 되었다. 그 결과, 주편 내질 지수는 1.7이었다. 주조 속도가 증가한 경우에 있어서도, 내부 품질이 매우 뛰어난 주편을 얻을 수 있었다.

본 발명의 주편의 연속 주조 방법에 의하면, 주조 속도가 변동해도, 내부 품질이 양호한 주편을 얻을 수 있다. 그 때문에, 동일한 연속 주조기에서 다른 재질, 용도의 주편을 주조하는 경우라도, 내부 품질이 양호한 주편을 얻을 수 있다. 또, 연속 주조기 내에 배치한 대경의 압하 롤을 사용하기 때문에, 설비 코스트를 억제할 수 있다.

1：주형 2：용강탕면(메니스커스)
3：용강 4：응고 쉘
5：주편 6：대경 압하 롤
6a：제1 대경 압하 롤 6b：제2 대경 압하 롤
7：서포트 롤 10：연속 주조기

Claims

주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 상기 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 상기 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서,
1단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률(固相率)이 0.8미만인 미응고 부분의 압하와, 상기 1단째의 압하 롤보다 상기 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로, 일정한 주조 속도로 상기 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때, 상기 주조 속도의 저감에 기인하여 상기 주편의 응고 완료 위치가 상기 주조 방향의 상류측으로 이동함에 따라, 상기 조합으로부터, 압하량을 변경한 상기 1단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 응고 말기 부분의 압하와, 상기 2단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법.
주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 상기 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 상기 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서,
2단째의 압하 롤에 의해 상기 주편의 압하를 행하면서 일정한 주조 속도로 상기 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 저감시켰을 때, 상기 주조 속도의 저감에 기인하여 상기 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향 상류측으로 이동함에 따라, 상기 2단째의 압하 롤에 의한 압하로부터 상기 2단째의 압하 롤보다 상기 주조 방향의 상류측에 배치된 1단째의 압하 롤의 압하로 전환하고, 상기 주조 속도의 저감 전에 상기 주편의 압하에 이용한 상기 2단째의 압하 롤의 압하량과, 상기 주조 속도의 저감 후에 상기 주편의 압하에 이용하는 상기 1단째의 압하 롤의 압하량이 같아지도록 압하량을 조절하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법.
주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 상기 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 상기 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서,
1단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8이상, 1.0미만인 응고 말기 부분의 압하와, 상기 1단째의 압하 롤보다 상기 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로, 일정한 주조 속도로 상기 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 증가시켰을 때, 상기 주조 속도의 증가에 기인하여 상기 주편의 응고 완료 위치가 상기 주조 방향의 하류측으로 이동함에 따라, 상기 조합으로부터, 압하량을 변경한 상기 1단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 0.8미만인 미응고 부분의 압하와, 상기 2단째의 압하 롤에 의한 상기 주편의 두께 방향 중심의 고상률이 1.0인 응고 후 부분의 압하의 조합으로 전환하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법.
주조 방향을 따라 2단 배치된, 직경이 각각 압하 직전의 주편의 두께의 1.2~2.0배인 한 쌍의 압하 롤과, 각 단의 상기 압하 롤들의 사이에 배치된 서포트 롤을 구비한 연속 주조기를 이용하여, 주편을 상기 압하 롤에 의해 압하하면서 연속 주조하는 주편의 연속 주조 방법으로서,
1단째의 압하 롤에 의해 상기 주편의 압하를 행하면서 일정한 주조 속도로 상기 주편을 주조하는 상태로부터 주조 속도를 증가시켰을 때, 상기 주조 속도의 증가에 기인하여 상기 주편의 응고 완료 위치가 주조 방향 하류측으로 이동함에 따라, 상기 1단째의 압하 롤에 의한 압하로부터 상기 1단째의 압하 롤보다 상기 주조 방향의 하류측에 배치된 2단째의 압하 롤의 압하로 전환하고, 상기 주조 속도의 증가 전에 상기 주편의 압하에 이용한 상기 1단째의 압하 롤의 압하량과, 상기 주조 속도의 증가 후에 상기 주편의 압하에 이용하는 상기 2단째의 압하 롤의 압하량이 같아지도록 압하량을 조절하는 것을 특징으로 하는, 주편의 연속 주조 방법.