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강의 연속주조에 있어서 주형의 윤활과 초기응고제어

전문가 제언: ○ 용융금속을 주형(mold)에 연속적으로 공급하여 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet)과 같은 주편(중간제품)을 제조하는 연속주조법은 제조공정의 생략, 제품의 균질성, 주편의 생산성과 회수율 등에서 많은 장점을 갖고 있으므로 세계의 조강생산량에서 연속주조강의 비율은 90% 이상에 달하고 있고 우리나라의 경우 연속주조강이 차지하는 비율은 98% 이상으로 매우 높다.

○ 연속주조에서 제조되는 주편의 품질은 최종제품의 품질을 좌우하므로 설비와 조업기술의 양면에서 주편품질의 향상을 위한 기술이 개발되어 왔으며 그 대표적인 것으로 브레이크아웃 예지기술, 무산화 주조기술, 전자기 주조기술(EMC: Eletro Magetic Casting) 등을 들 수 있다.

○ 연속주조에서 몰드 내의 용강에 투입되는 파우더는 몰드와 응고각 사이에 유입되어 윤활제의 역할을 함과 동시에 용강표면의 산화를 방지하고 용강 내에 부유하는 비금속개재물을 흡수하는 역할을 한다. 또한 몰드 파우더는 용강에서 주형으로의 전열에 큰 영향을 미치므로 응고각의 형성에도 큰 영향을 미친다.

○ 몰드 파우더를 구성하는 성분은 윤활성과 비금속 흡수능력을 고려하여 계에 매용제(flux)로서 와 같은 불화물이 첨가되는데 파우더의 융점과 점도는 윤활성뿐만 아니라 몰드를 통하여 제거되는 용강의 열전달 특성과 응고각의 균일성을 좌우하므로 몰드 파우더의 설계는 면세로 터짐(longitudinal crack)과 같은 주편결함이나 브레이크아웃의 방지에 매우 중요한 요소이다.

○ 본고에서는 주형의 진동에 의한 주형/주편 간의 윤활특성, 파우더의 몰드 내 유입기구, 응고각의 불균일 요인과 열변형 거동, 파우더의 전열특성 등을 현재까지의 연구결과에 기초하여 상세히 해설하고 있다. 연속주조의 조업요인과 관련하여 미해명의 과제도 남아 있으나 몰드 파우더의 개발연구에는 유용한 자료로 참고할 만하다.

저자: Toshiyuki KAHTANI, Wataru YAMADA, Hideaki YAMAMURA, Masamitsu WAKOH
자료유형: 학술정보