턴디쉬 야금

턴디쉬 야금

가득찬 국자에서 연속 주조 기계 금형으로 액체 강철을 옮기기 위해 턴디쉬라고 하는 중간 용기가 사용됩니다. Tundish는 직사각형의 큰 끝이 있는 내화 라이닝 ​​용기로, 상단에 내화 라이닝 ​​뚜껑이 있을 수 있습니다. 턴디쉬 바닥에는 액체강의 흐름을 제어하기 위한 슬라이드 게이트 또는 스토퍼 로드가 있는 하나 이상의 노즐 포트가 있습니다. Tundish는 종종 두 부분으로 나뉩니다. (i) 일반적으로 주입 상자가 있고 강철 티밍 레이들에서 액강이 공급되는 입구 부분과 (ii) 액강이 연속 주조물로 공급되는 출구 부분 기계 금형. 댐, 둑, 구멍이 있는 배플 등과 같은 다양한 흐름 제어 장치가 턴디쉬의 길이를 따라 배열될 수 있습니다. 매크로 내포물의 부상을 촉진하기 위해 액체 강의 체류 시간을 연장하려면 더 긴 경로가 선호됩니다. tundish의 중요한 tundish 야금 요소는 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 턴디쉬의 중요한 턴디쉬 야금 요소

연속 주조 턴디시는 완충 역할을 하며 국자에서 2차 제강의 불연속 공정을 금형의 연속 주조 공정과 연결합니다. 국자교체시 저장고 역할을 하며 유입되는 액강이 정지되면 액강을 계속해서 금형에 공급하여 다수의 국자에 의한 순차주조가 가능합니다. 액강의 개재물 형성 및 오염의 주요 원인은 공기에 의한 액강의 재산화 및 산화성 레이들 슬래그 위로 운반, 턴디쉬 및 레이들 슬래그의 비말동반, 이러한 슬래그의 액강으로의 유화를 포함합니다. 이러한 내포물은 턴디쉬를 통해 흐르는 동안 액체 강철에서 떠내려와 금형에 ​​채워져야 합니다.

과거에는 레이들 야금(ex. Ladle Furnace, LF)이 충분히 발달하지 않았을 때 턴디쉬는 개재물이 완전히 제거되지 않은 레이들에서 이송된 탈산액강의 제련소 역할을 할 것으로 기대되었다. LF 처리가 없으면 탈산된 액체강은 매크로 개재물과 액체강 이송 중에 덩어리를 형성하여 매크로 개재물을 형성할 수 있는 고유 기원의 다수의 마이크로 개재물을 가졌습니다. 턴디쉬는 액체강의 거시적 내포물의 일부를 줄이고, 화학 성분을 조정하고, 액체강 온도를 금형에 공급하기에 적절한 수준으로 제어할 수 있습니다. LF 및/또는 탈기 장치를 사용하면 점점 더 엄격해지는 고객 요구 사항을 충족하기 위해 액강의 청정도가 크게 향상되었으며 이제 턴디쉬는 정제소라기보다 오염 물질로 간주됩니다. 감지할 수 있는 오염은 일반적으로 순차 주조의 일시적인 기간(또는 비정상 상태), 즉 국자 개방 중, 두 번의 가열 전환(또는 국자 교체) 및 국자 비우는 동안 발생했습니다.

일시적인 기간 동안 유입되는 액체강 흐름과 액체 금속 튀김은 주변 공기와 액체강과 함께 턴디쉬로 운반되는 산화 국자 슬래그에 의해 심하게 재산화됩니다. 액체강 흐름은 액체강 표면에 부유하는 레이들 슬래그와 턴디쉬 슬래그를 때리고 적극적으로 유화시켜 결국 액체강에 비말동반됩니다. 재산화 및 슬래그 비말동반 모두 유해한 거대 산화물 개재물을 생성합니다. Al-탈산 액체강은 LF에서 탈산 생성물의 큰 입자를 제거한 후에도 많은 수의 부유 미세 알루미나 입자를 포함합니다. 이 입자는 액체 강철이 턴디시를 통해 주형으로 이동하는 동안 난류 액체 강철 흐름에 의해 덩어리져 큰 알루미나 클러스터를 형성하는 것으로 나타났습니다.

거대 개재물 및 대형 알루미나 클러스터는 스트랜드 및 그 최종 제품에서 발생하는 다운스트림 공정 문제 및 결함의 주요 원인으로 알려져 있습니다. 철강 공장 고객은 일반적으로 철강 제품의 더 나은 성능을 위해 매크로 내포물 및 클러스터의 크기가 더 작은 보다 깨끗한 철강을 요구합니다. 따라서 턴디쉬의 설계 및 작동은 매크로 개재물 및 알루미나 클러스터의 형성을 최소화하고 일단 형성되면 제거하는 방향으로 이루어져야 합니다. 그렇지 않으면 LF에서 용융물을 청소하고 다른 공정 단계에서 수행한 모든 노력은 가치가 없습니다.

개발 초기 단계에서 턴디쉬는 주형 위에 일정한 수두를 제공하고 연속 주조를 중단하지 않고 국자 교환이 일어나도록 하기에 충분한 액강을 저장하는 저장소에 불과한 것으로 간주되었습니다. 우수한 강철 품질에 대한 지속적인 강조와 함께, 연속 주조 턴디쉬가 원래 예상했던 것보다 연속 반응기로서 훨씬 더 중요한 기능을 한다는 것이 점점 더 분명해졌습니다. 고품질 강철을 연속 주조하는 과정에서 모두 중요한 연결 장치인 Tundish는 이제 진정으로 중요한 야금 반응기로 인정받게 되었습니다. 이처럼 화학적, 열적, 물리적 제어가 필요한 일련의 작업이 일어나는 선박입니다.

공기재산화 및 슬래그 유화를 줄이기 위해 긴 노즐이나 불활성 가스 슈라우드 파이프와 같은 다양한 기술이 구현되었습니다. 유사하게, 용융 흐름 제어 장치는 공정 중에 형성된 개재물의 부유를 향상시키는 데 사용되었습니다. 턴디쉬에서 액강 온도를 능동적으로 제어하는 ​​것도 청정강 주조에 기여했습니다. 이러한 조치는 적어도 정상 상태 턴디쉬 작동 동안에는 매우 성공적인 것으로 입증되었지만 비정상 상태 작동에는 충분하지 않을 수 있습니다. 비정상 상태 작동은 더 나은 금속 수율을 위한 긴 순차 주조의 필수적인 부분입니다. 고품질의 주강을 사용하는 것이 바람직하지만 턴디쉬 작업에서는 항상 품질과 비용 사이의 절충안이 존재합니다.

턴디쉬에서 금형으로 전달되는 액체강의 품질은 슬래그, 가스 및 내화상과 액체강의 상호작용 정도와 제어에 크게 좌우됩니다. 현대식 턴디쉬는 개재물 분리, 부상, 합금화, 칼슘 처리에 의한 개재물 개질, 과열도 제어, 열 및 조성 균질화와 같은 다양한 야금 작업을 수행할 수 있는 최대 기회를 제공하도록 설계되어 별도의 2차 제강 영역 개발로 이어집니다. 턴디시 야금이라고 하는 강철입니다.

연속 주조 턴디시는 (i) 제강 품질 체인의 중요한 연결, (ii) 연속 정련소 및 (iii) 야금 신호의 전송기를 포함하는 여러 역할을 합니다. 이 과정의 핵심은 통제되지 않은 턴디쉬가 정제소가 아니라 오염물질이 된다는 것입니다. 턴디쉬가 그 앞에 있는 국자와 그 뒤를 잇는 몰드만큼이나 깨끗한 철강 관행의 일부라는 것은 부인할 수 없습니다. 1차 및 2차 제강 공정에서 강철에 내장된 품질이 턴디쉬에서 손실되는 경우 의도한 용도에 맞는 고품질 제품을 생산하는 능력은 전적으로 금형의 회복에 달려 있습니다. 이것은 강철이 완전히 응고되기 전 마지막 단계에서 강철을 정화할 수 있는 유한한 능력을 제공하는 금형의 경계에 있는 제한된 시간을 고려할 때 훨씬 더 힘든 작업입니다.

많은 제철소 운영자는 액체강에서 슬래그 상으로의 반응 생성물의 부상 및 동화에 사용할 수 있는 체류 시간의 이점을 최대화하기 위해 턴디쉬를 연구했습니다. 이들은 탈산, 재산화, 침전, 유화 및/또는 내화 성분을 액강에 비말동반하는 산물일 수 있으며, 따라서 고유 및 외인성 개재물을 모두 포함합니다. 턴디쉬 설계의 건전한 선택을 바탕으로 턴디쉬의 작동은 다음과 같이 조정되어야 합니다.

• 체류 시간을 최대화하여 포함 부유물 촉진
• 포착 및 비부식성 슬래그에 의한 포함 동화를 보장하기 위해
• 액체강의 열 및 화학적 손실을 줄이기 위해
• 단락 및 사각지대 최소화
• 운영자에게 품질과 수율을 위한 최적의 설계를 제공합니다.

청정 철강 관행을 지원하기 위한 공기 및/또는 내화 단계 및 기술에 의한 오염 제거는 건전한 턴디쉬 운영의 일부이자 소포입니다. 설계 기준, 모델링, 턴디쉬 흐름 제어, 슬래그, 온도 제어 및 청정도 개선은 비정상 상태 작업과 마찬가지로 턴디시 야금의 중요한 측면입니다. 특정 응용 분야에 대한 턴디쉬 설계가 완료되면 작업자는 턴디쉬를 연속 정제기로 간주하고 운영할 때 품질 개선을 최대화할 수 있는 위치에 있습니다. 운영자는 확립된 청정 철강 관행에서 벗어나면 재앙적인 결과를 초래할 수 있음을 인식해야 합니다.

주조 속도 증가, 기계 가용성 향상 및 제품 수율 향상으로 인한 생산성 향상에 중점을 두면서 더 크고 깊은 턴디쉬가 업계의 표준이 되었습니다. 이것은 개재물 분리가 일반적으로 더 크고 부피가 큰 턴디쉬 용기에서 촉진되기 때문에, 특히 개재물이 물리적으로 불필요하게 깊은 수준으로 동반되지 않도록 주의하는 경우 강철 청정도에 유익한 효과를 제공했습니다.

더 큰 턴디쉬 작동 깊이를 추구하면 금속 체류 시간이 추가될 뿐만 아니라 특히 국자 교환과 같은 일시적인 조건에서 턴디시 슬래그의 와류 가능성을 줄이는 추가 이점이 있습니다. 이것은 단순한 계량 오리피스, 스토퍼 로드 제어, 다중 플레이트 슬라이드 게이트 메커니즘 또는 보다 최근에 도입된 정밀 제어 밸브가 될 수 있는 사용되는 턴디쉬-금형 계량 장치의 유형에 관계없이 사실입니다. 턴디쉬를 정제 용기로 활용하려면 다음 기준을 충족해야 합니다.

• 용강 오염의 원인 제거, 예. 내화 침식, 재산화, 국자 슬래그 캐리오버 및 턴디쉬 슬래그 유화.
• 흐름 수정 장치(FMD), 필터 및 공학 슬래그를 사용하여 개재물 부상 및 액체강으로부터 분리 촉진
• 열 제어, 슬래그 없는 이송 및 금형에 최적화된 금속 전달 시스템과 같은 기술 소개

연속주조공정에서 턴디쉬의 역할과 기능, 청정주조품 생산에 있어 턴디쉬의 의의를 정리하면 다음과 같다.

• 턴디시는 국자를 연속 주조기의 주형과 연결합니다. 국자에서 액강을 받아 오염을 최소화하고 원하는 유속과 온도에서 균일하게 연속 주조 주형으로 전달합니다.
• 턴디쉬는 길이를 따라 댐 및 둑 또는 구멍이 있는 배플과 같은 유입구 및 유출구 섹션과 흐름 제어 장치로 구성된 내화 라이닝된 용기입니다. 턴디쉬에는 내화 라이닝된 뚜껑이 있을 수 있으며 슬라이드 게이트 또는 스토퍼 막대로 조립된 바닥 포트가 있어 용융물이 금형으로 가득 차게 됩니다.
• 턴디쉬의 액강에 잠긴 긴 노즐을 사용하거나 아르곤 가스 흐름이 있는 슈라우드 파이프를 사용하여 유입되는 액강 흐름의 공기 재산화를 방지합니다.
• 긴 노즐과 덮개가 있는 파이프는 슬래그가 액체 강으로 유화되는 것을 줄이는 역할도 합니다.
• 턴디쉬의 흐름 제어 장치는 액강 체류 시간을 늘리고 공기 재산화 및 슬래그 유화로 인한 거대 개재물을 줄이는 데 도움이 됩니다. 동시에, 응집된 알루미나 개재물의 클러스터는 이러한 개재물의 부유에 의해 감소됩니다.






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