KR100419641B1 - Method for preventing cracks in edge part of grain oriented electrical hot rolled steel sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 열연판의 엣지크랙의 발생원인을 근본적으로 차단함으로써 조업에 따른 엣지크랙의 발생 편차를 최소화할 수 있는 방향성 전기강판의 열연판 엣지크랙방지방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, the object of which is to fundamentally block the occurrence of the edge crack of the hot rolled steel sheet edge crack of the hot rolled sheet steel of the grain-oriented electrical steel sheet which can minimize the deviation of the edge crack caused by the operation To provide a prevention method.
이를 위해 본 발명은, 가열로의 예열대와 가열대에서의 온도차이가 열연판 엣지크랙에 미치는 영향을 규명하고 이를 근거로 하여 가열로의 예열온도와 가열온도의 차이를 최적화하므로써 상기한 목적을 달성한 것이다.To this end, the present invention achieves the above object by identifying the effect of the temperature difference between the preheating zone and the heating zone on the hot-rolled sheet edge crack and optimizing the difference between the preheating temperature and the heating temperature of the heating furnace. It is.
본 발명은, 규소강 슬라브를 예열대, 가열대, 균열대로 이루어지는 가열로에 인입하여 가열하고 이어 열간압연하는 것을 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법에 있어서, 상기 예열대의 예열온도(Tp)와 상기 가열대의 가열온도(Th)가 다음의 조건 55≤Th-Tp≤145를 만족하도록 하여 상기 슬라브를 가열하는 것을 포함하여 이루어지는 자성이 우수하고 열연판의 크랙발생이 없는 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.The present invention relates to a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet comprising a silicon steel slab drawn into a heating furnace consisting of a preheating zone, a heating zone, and a cracking zone, followed by hot rolling, wherein the preheating temperature (Tp) of the preheating zone and the A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and no cracking of a hot rolled sheet comprising heating the slab such that the heating temperature Th of the heating table satisfies the following condition 55≤Th-Tp≤145. I make that technical point.
Description
본 발명은 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 자성이 우수하면서도 열연판 엣지크랙을 최소화함으로써 경제적으로 고자속밀도 방향성 전기강판을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, and more particularly, to a method capable of economically manufacturing a high magnetic flux density grain-oriented electrical steel sheet by minimizing hot-rolled sheet edge cracks.
방향성 전기강판은 압연방향으로 철의 자화용이 방향인 {110}면에 <001>방향이 배향된 집합조직(고스조직)을 가지고 있는 재료로, 우수한 자기특성을 가지고 있어 주로 변압기 등의 철심재료로 사용되고 있다. 통상적으로 방향성 전기강판은 압연공정을 통해 최종두께로 한 다음, 소둔공정을 통해 {110}<001> 1차재결정립을 선택적으로 2차재결정 성장시킴으로써 자성에 유효한 고스조직을 확보하고 있다. 이러한 제조기술에서는 석출물(인히비터)을 강내에 미세하고 균일하게 분산시켜 2차 재결정 개시전에 1차재결정립이 조대하게 성장하는 것을 억제하고, {110}<001> 만을 선택적으로 성장시키는 것이 매우 중요하다.A grain-oriented electrical steel is a material having an aggregate structure (goth structure) in which the <001> direction is oriented on the {110} plane in which the magnetization of iron is directed in the rolling direction. It is used. In general, the grain-oriented electrical steel sheet has a final thickness through a rolling process and then selectively grows {110} <001> primary recrystallized grains by secondary recrystallization through an annealing process, thereby securing a good goth structure for magnetic properties. In this manufacturing technique, it is very important that the precipitates (inhibitors) are finely and uniformly dispersed in the cavity, thereby suppressing the coarse growth of the primary recrystallized grains before the start of the second recrystallization, and selectively growing only {110} <001>. Do.
종래에는 주로 S를 첨가하여 MnS석출물로 고스조직을 확보한데 반하여 근래에는 Al을 새롭게 첨가하여 고스조직의 집적도를 보다 높이고 있다. 이 Al은 강판중에서 N와 결합하여 AlN으로 분산상을 만들고 1차재결정의 성장을 억제하여 집적도가 높은 2차재결정을 만드는 역할을 수행한다. AlN과 MnS를 이용하여 집적도가 높은 고스방위를 얻은 방향성전기강판을 통상 고자속밀도 방향성 전기강판이라 한다. 이에 관한 기술은 미국특허공보 제 3287183호, 제 3636579호에 의해 처음으로 개시되었고 이후 수 많은 고자속밀도 방향성전기강판의 제조기술이 공표되었다. Se를 첨가하고 거기다가 Sb를 추가로 첨가하는 기술, 또는 Cu, Sn 등을 강중에 함유시킨 기술처럼 Al을 첨가하지 않는 것도 있지만 실제의 공업에 응용된 것은 Al과 S를 공존시킨 것이 세계적으로 주류로 되어 있다.Conventionally, S is mainly added to secure a goth structure with MnS precipitates, whereas recently, Al is newly added to increase the degree of integration of the goth structure. This Al combines with N in the steel sheet to form a dispersed phase with AlN and suppresses the growth of the primary recrystallization and plays a role of making the secondary recrystallization having high density. A grain-oriented electrical steel sheet obtained by using a high-density goth bearing using AlN and MnS is generally referred to as a high magnetic flux density grain-oriented electrical steel sheet. This technology was first disclosed by US Patent Nos. 3287183 and 3636579, and a number of techniques for manufacturing high magnetic flux density oriented electrical steel sheets have been published. There is no addition of Al, such as the addition of Se and the addition of Sb, or the addition of Cu, Sn, etc. in steel, but the practical application in the industry is the coexistence of Al and S worldwide. It is.
Al과 S를 인히비터로서 이용하는 경우의 통상의 작용은 다음과 같다. Al과 S는 각각 AlN 혹은 MnS로서 석출분산상을 형성하고 이 입자가 1차재결정의 입계에 있어 입계의 움직임을 억제함으로써 2차재결정을 일으키는 것이다. 이 입자는 1차재결정을 효과적으로 억제하기 위해서 될 수 있는 한 그 크기가 작을 필요가 있다. 그렇기 때문에 통상 제강에서 만들어진 슬래브는 열간압연공정의 가열로에서 AlN, MnS를 고용시킬 목적으로 대단히 높은 온도 예를 들면 1400℃부근까지 가열하는 것이 상식으로 되어 있다. 가열로에서 고용체로 하고 압연중에 될 수 있는 한 석출되지 않도록 고온에서 단시간에 압연을 종료하여 냉각되도록 하고 이어지는 열연판소둔공정에서 MnS, AlN을 석출시켜 효과적인 석출분산상을 형성시킨다.The normal action when using Al and S as an inhibitor is as follows. Al and S form AlN or MnS, respectively, to form a precipitate dispersed phase, and these particles cause secondary recrystallization by suppressing the movement of the grain boundary at the grain boundaries of the primary recrystallization. This particle needs to be as small as possible in order to effectively suppress primary recrystallization. Therefore, it is common knowledge that slabs made in steelmaking are usually heated to a very high temperature, for example, around 1400 ° C. for the purpose of solidifying AlN and MnS in a furnace of a hot rolling process. In the heating furnace, the solid solution is used to finish the rolling in a short time at a high temperature so as not to precipitate as much as possible during the rolling, and in the subsequent hot-rolled sheet annealing process, MnS and AlN are precipitated to form an effective precipitation dispersed phase.
한편, 최근에는 변압기와 송전에 있어서의 전력손실을 작게 하여 에너지소비를 줄이기 위한 목적으로 전기강판의 철손을 낮추는 것이 요구되면서 전기강판의 제조자로서는 모든 기술을 구사하여 저철손재의 개발을 추구하고 있다. 이러한 연구의 성과로 자구제어기술 및 강판의 두께를 박물화하여 철손을 낮추는 기술이 개발되어, 실제 0.3mm, 0.27mm 등의 제품두께를 0.23mm, 0.20mm로 하여 생산 판매하고 있다. 이와 같은 저철손재를 제조하는 데에는 집합조직인 (110)<001>의 집적도를 높일 필요가 있다. 즉, 석출분산상 소위 인히비터의 미세하고 균일한 존재가 중요하게 되고, 이 때문에 열연로의 가열로에 있어서의 가열조건, 온도, 시간은 보다 엄격한 방향으로 관리되고 있다. 결국, 보다 높은 온도에서 시간을 충분히 취하게 된다. 더욱이 열간압연에서의 석출을 방지하는 것이 중요하고 고온의 사상압연기에서 압연중에 석출을 방지하는 것도 필요하다.On the other hand, in recent years, the demand for lowering the iron loss of electrical steel sheet for the purpose of reducing the energy consumption by reducing the power loss in the transformer and power transmission, and as a manufacturer of electrical steel sheet is pursuing the development of low iron loss materials using all the technology. As a result of this research, the magnetic domain control technology and the technology of reducing the iron loss by thinning the thickness of steel sheet have been developed, and actual product thicknesses of 0.3mm, 0.27mm, etc. are produced and sold with 0.23mm, 0.20mm. In order to manufacture such low iron loss materials, it is necessary to increase the degree of integration of the aggregated structure (110) <001>. That is, the fine and uniform presence of the so-called inhibitor in the dispersion phase of the dispersion becomes important, and therefore, the heating conditions, the temperature, and the time in the heating furnace of the hot combustion furnace are managed in a stricter direction. As a result, it takes sufficient time at higher temperatures. Moreover, it is important to prevent precipitation in hot rolling and also to prevent precipitation during rolling in hot finishing mills.
그런데, 이와 같이 열연가열과 압연조건을 엄격한 방향으로 할 때에는 여러가지 문제가 생긴다. 그 중의 하나가 코일의 길이방향으로 자기적특성을 측정해보면 차이가 나는 현상이다. 가열로에서는 충분히 가열되고 인히비터는 고용상태로 되어도 압연에서는 슬래브의 전단부와 후단부에서 온도와 시간의 관계가 필연적으로 달라지므로 석출분산상의 차이가 발생한다. 즉, 슬래브의 전단부와 비교하여 압연중의 온도저하, 온도와 시간의 관계에서 후단부는 특성이 나쁘다고 하는 현상이 생기는 것이다. 이런 연유로 전단부의 특성은 좋아도 후단부의 특성이 나쁘다고 하는 현상이 생겨 코일 길이 방향의 자기특성변동이 크게 된다. 이것은 공장의 제품실수율을 저하시켜 원가를 높게 할 뿐만 아니라 생산과 주문의 밸런스가 맞지 않는 것도 생겨난다.However, when making hot-rolling heating and rolling conditions into a strict direction, various problems arise. One of them is the difference in magnetic properties measured in the longitudinal direction of the coil. Even if the heater is sufficiently heated and the inhibitor is in a solid state, the difference in precipitation dispersion occurs in rolling because the relationship between temperature and time is inevitably changed at the front and rear ends of the slab. That is, compared with the front end of the slab, the phenomenon that the rear end is poor in relation to the temperature drop during rolling and the relationship between temperature and time occurs. For this reason, even if the characteristics of the front end are good, the characteristics of the rear end are bad, and the magnetic characteristic variation in the coil longitudinal direction is large. This not only lowers the product yield rate of the factory, but also raises the cost, and results in a mismatch between production and order.
또 하나의 큰 문제는 열간압연에서의 엣지크랙이 생기는 현상이다. 이 원인은 많은 요인이 겹쳐 있어 단순하지 않다. 그러나, 경험에 의하면 열연온도가 높아질수록 크랙이 많이 발생한다. 즉, 자기특성이 좋은 경우에는 크랙이 발생하고 역으로 자기특성이 나쁜 경우에는 양호한 엣지상태를 나타낸다. 이 크랙은 때로는 폭방향으로 100mm 혹은 그 이상 되는 크기도 나타난다. 이 크랙은 압연후에 절단 (Triming)하여야 하기 때문에 실수율의 막대한 저하의 큰 요인이 될 뿐만 아니라, 주문에 응하여 소정의 폭의 제품을 생산할 필요가 있는 공장으로서는 판매할 수 없는 제품을 제조하게 되어 큰 문제라고 할 수 있다.Another big problem is the phenomenon of edge cracking in hot rolling. This cause is not simple because many factors overlap. However, experience shows that the higher the hot rolling temperature, the more cracks are generated. In other words, cracks occur when the magnetic properties are good, and on the contrary, when the magnetic properties are bad, a good edge state is shown. This crack sometimes appears to be 100mm or more in width. Since this crack must be trimmed after rolling, it is not only a big factor in the drastic reduction of the error rate, but also a big problem in that it can produce a product that cannot be sold in a factory that needs to produce a product of a predetermined width in response to an order. It can be said.
위에서 언급한 크랙의 원인으로는, 가열로에서의 고온가열에 의해 조대해진 결정립의 생성 때문이라는 것이 일반적인 생각이었다. 지금까지 이 크랙을 없앨 목적으로 여러 기술이 제안되어 왔다. 이제까지의 기술들은 이 거대한 결정립이 형성된 슬라브에 여하히 크랙을 발생시키지 않으면서 열간압연으로 코일을 만드는 기술에 관한 것이다. 예로서 일본 공개특허공보 평 3-47601호에는 열간압연의 조압연에서 폭압연을 하여 엣지크랙을 방지하는 기술이 제안되어 있으며, 이 기술은 폭압연에서 거대결정의 재결정을 촉진함으로써 거대결정을 줄이는 것이다. 이외에도 일본 공개특허공보 평 6-122005, 소 57165102호에는 설비, 압연중의 냉각법, 엣지가열법 등으로 엣지크랙을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법 및 기타 지금까지 제안된 기술에서는 엣지크랙방지를 위하여 막대한 신규설비의 투자가 필요하여 비경제적일 뿐만 아니라 엣지크랙을 완전히 해결할 수도 없었다. 따라서, 방향성 전기강판 특히, AlN과 MnS를 인히비터로 하는 고자속밀도 방향성전기강판의 특성을 개선하려고 하면 엣지크랙은 필연적으로 발생하는 것이라고 하는 인식이 극히 일반적이고 이것은 어쩔 수 없이 생길 수밖에 없는 현상이라고 생각하기까지 이르고 있다.It was a general idea that the cracks mentioned above were due to the formation of coarse grains by high temperature heating in the furnace. To date, several techniques have been proposed to eliminate this crack. The techniques so far have been about making coils by hot rolling without generating any cracks in the slabs with these large grains. As an example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-47601 proposes a technique for preventing edge cracking by rolling in rough rolling of hot rolling, which reduces the large crystal by promoting recrystallization of the large crystal in rolling. will be. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 6-122005 and Japanese Patent No. 57165102 disclose techniques for preventing edge cracks by equipment, cooling during rolling, edge heating, and the like. However, these methods and other proposed technologies require investment of enormous new facilities to prevent edge cracking, which is not only economical but also cannot completely solve the edge crack. Therefore, it is extremely common to recognize that edge cracks inevitably occur when trying to improve the characteristics of directional electrical steel, especially high magnetic flux density oriented electrical steel using AlN and MnS as an inhibitor, and this is inevitable. It's coming to think.
그렇지만, 본 발명자들은 방향성 전기강판 특히, AlN과 MnS를 인히비터로 이용하는 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조에 있어서 엣지크랙을 없애지 않는 한 생산성 및 실수율의 향상에 한계가 있음을 실제 조업을 통해 확인하고, 엣지크랙의 원인규명 및 엣지크랙의 발생을 방지하기 위해 수년간에 걸쳐 무수히 많은 연구를 시도한 결과 구체적인 방법을 도출하는데 성공하였다. 그 구체적 기술에 대하여는 대한민국 특허출원번호 1996-44545호, 1996-69482호, 1997-73574호 등에 상세히 기술되어 있다. 각각의 기술에 대한 개요는 다음과 같다.However, the present inventors have confirmed through practical operation that there is a limit in the improvement of productivity and the error rate unless the edge crack is eliminated in the manufacture of directional electrical steel sheet, especially high magnetic flux density oriented electrical steel sheet using AlN and MnS as an inhibitor. In addition, numerous studies have been conducted over the years to identify the cause of edge cracks and prevent the occurrence of edge cracks. The specific technology is described in detail in Korean Patent Application Nos. 1996-44545, 1996-69482, 1997-73574, and the like. An overview of each technology follows.
상기 1996-44545호에는 크랙의 주요원인이 MnS로 존재하지 않는 유리 S에 있다는 것을 규명하고 제강단계에서의 S의 양을 최대한 줄임으로써 엣지크랙을 방지하고 후공정 즉, MgO첨가제에 S첨가 또는 최종고온소둔 분위기에서의 S첨가 등의 방법을 통하여 자성을 확보하는 방법이 제안되어 있다. 상기 1996-69482호에는 엣지크랙이 판의 엣지부의 유리S가 특히 문제가 된다는 것을 확인하고 연주에서 제조한 강 슬래브를 가열로에 장입하기 전 상태에서 Mn을 슬래브 엣지부에 도포함으로써 자성이 우수하고 열연판 엣지크랙이 없는 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법을 제안되어 있다. 상기 1997-73574호에는 제강단계에서 S를 낮추면 연주단계에서 생성된 조대한 MnS가 가열온도를 낮추더라도 고용될 수 있다는 것을 발견하고 가열온도를 하향화시킴으로써 엣지크랙을 방지할 수 있는 방법이 제안되어 있다.In 1996-44545, the major cause of cracks was found in glass S, which does not exist as MnS, and prevented edge cracking by minimizing the amount of S in steelmaking. A method of securing magnetism through a method such as S addition in a high temperature annealing atmosphere has been proposed. In 1996-69482, the edge crack confirmed that glass S of the edge portion of the plate was particularly problematic, and it was excellent in magnetism by applying Mn to the slab edge part before charging the steel slab manufactured in the performance into the heating furnace. A method for producing a high magnetic flux density oriented electrical steel sheet without edge cracks has been proposed. 1997-73574 finds that if S is lowered in the steelmaking stage, coarse MnS produced in the performance stage can be employed even if the heating temperature is lowered, and a method for preventing edge cracking by lowering the heating temperature is proposed. .
상기 본 발명자들이 제안한 기술로 엣지크랙을 괄목할만하게 줄일 수 있었지만 조업을 계속함에 따라 제품의 품질측면과 엣지크랙 측면에서의 편차가 문제점으로 부각되게 되었고, 이들 방법만으로는 충분하지 않다는 것을 인식하기에 이르렀다. 이에 본 발명자들은 열연판의 엣지크랙을 방지하기 위하여 연구를 계속 진행하고 그 연구결과에 근거하여 본 발명을 제안하기에 이르렀다.Although the edge cracks can be remarkably reduced by the technique proposed by the present inventors, as the operation continues, the deviations in terms of quality and edge cracks of products have been highlighted as problems, and they have come to realize that these methods are not enough. . In order to prevent the edge crack of the hot rolled sheet, the present inventors continue to study and propose the present invention based on the results of the research.
본 발명은 열연판의 엣지크랙의 발생원인을 근본적으로 차단함으로써 조업에 따른 엣지크랙의 발생 편차를 최소화할 수 있는 엣지크랙방지방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to provide an edge crack prevention method that can minimize the occurrence of the edge crack due to the operation by fundamentally blocking the cause of the edge crack of the hot rolled sheet, an object thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엣지크랙 방지방법은, 규소강 슬라브를 예열대, 가열대, 균열대로 이루어지는 가열로에 인입하여 가열하고 이어 열간압연하는 것을 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법에 있어서, 상기 예열대의 예열온도(Tp)와 상기 가열대의 가열온도(Th)가 다음의 건 55≤Th-Tp≤145를 만족하도록 하여 상기 슬라브를 가열하는 것을 포함하여 구성된다.In the edge crack prevention method of the present invention for achieving the above object, in the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet comprising a silicon steel slab is introduced into a heating furnace consisting of a preheating zone, a heating table, a crack and heated, followed by hot rolling. And heating the slab such that the preheating temperature (Tp) of the preheating zone and the heating temperature (Th) of the heating zone satisfy the following criteria 55≤Th-Tp≤145.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 엣지크랙의 근본적인 발생원인이 열간압연공정의 가열로에서 고온가열에 의해 조대해진 결정립 때문이라는데 주목하고, 가열로의 어떠한 조업조건이 이러한 결정립 조대화에 결정적인 영향을 미치는지에 대하여 심도있게 연구한 결과에 의해 본 발명을 완성하였다.The inventors note that the fundamental cause of edge cracks is the grains coarsened by high temperature heating in the furnace of the hot rolling process, and in-depth study on what operating conditions of the furnace have a decisive effect on the grain coarsening According to one result, this invention was completed.
통상 연속주조공정을 통해 제조된 규소강슬라브는 150℃이상의 뜨거운 상태에서 예열대, 가열대, 균열대로 이루어지는 가열로에 장입되어 대략 250분 내지 300분 정도의 시간동안 가열되고 추출되어 열간압연된다. 이때 예열대의 온도는 가열대의 목표온도에 도달시키기 위한 예비온도를 확보하는 과정이므로 가열대의 설정온도에 따라 달라진다. 일례로 가열대의 설정온도가 1375∼1400℃의 경우 예열대에서 규소강 슬라브는 대략 1200∼1250℃로 예열되고 있다.Typically, the silicon steel slab manufactured by the continuous casting process is charged into a preheating zone, a heating zone, and a cracking furnace in a hot state of 150 ° C. or higher, heated, extracted, and hot rolled for about 250 to 300 minutes. At this time, the temperature of the preheating zone is a process of securing a preliminary temperature for reaching the target temperature of the heating zone, and thus depends on the set temperature of the heating zone. For example, when the set temperature of the heating table is 1375-1400 ° C., the silicon steel slab is preheated to approximately 1200-1250 ° C. in the preheating zone.
지금까지는 이러한 가열로에서 중요하게 관리하는 것은 최고가열온도 즉, 가열대 및 균열대의 온도로, 이는 가열온도를 낮추는 것이 엣지크랙의 발생을 방지하는데 가장 유효하다고 여기고 있었기 때문이다. 그러나, 본 발명자들이 가열로의 예열대, 가열대, 균열대의 각 구간별 온도조건에 대하여 면밀히 검토하고 각 구간별 온도를 변화시키는 실험을 거듭한 결과, 가열대와 균열대의 온도 보다는 예열대와 가열대의 온도편차가 엣지크랙에 중대한 영향을 미친다는 결론에 이르렀다. 이 연구결과를 통해서 볼 때, 예열대의 예열온도는 예비가열 이상의 큰 의미를 갖는 것으로 판명되었다. 즉, 예열대에서 예열된 슬라브가 일정온도로 가열되어 있는 가열대로 이동되어 가열될 때, 예열대를 거친 슬라브 온도가 너무 낮으면 가열대의 설정온도와 예열대를 거친 슬라브 온도와의 온도차가 커지게 된다. 따라서, 슬라브의 승온속도가 크게 되어 슬래브 내부와 표면부와의 온도차가 크게 되고, 그 결과 슬라브 표면의 결정립이 조대화된다. 이 조대한 결정립계(grain boundary)에는 S등이 편석 및 산화물이 형성될 가능성이 높아서 에지부위에 미세크랙이 생성될 확률이 커지게 된다. 즉, 연주슬라브의 표면부는 결정립이 큰 주상정이고 그 내부는 상대적으로 결정립이 작은 등축정으로 되어 있는데, 이 슬라브가 가열로에서 가열되면 표면부가 필연적으로 열을 더 많이 받게 되어 결정립이 더욱 커지게 되어 기계적성질이 취약하게 된다. 이런 상태의 슬라브를 예열대와 가열대의 온도차가 큰 가열조건에서 가열하게 되면 표면부의 결정립이 더욱 커지게 되어 열간압연과정에서엣지크랙이 발생하는 것이다.Until now, the most important control in such a furnace is the highest heating temperature, that is, the temperature of the heating zone and the cracking zone, because lower heating temperature was considered most effective in preventing the occurrence of edge cracks. However, the present inventors carefully examined the temperature conditions of each section of the preheating zone, the heating zone, and the cracking zone of the furnace, and repeated experiments to change the temperature of each section. We concluded that deviations have a significant impact on edge cracks. Based on the results of this study, the preheating temperature of the preheating zone was found to be much more than preheating. That is, when the slab preheated in the preheating zone is moved to the heating zone heated to a constant temperature and heated, the temperature difference between the set temperature of the heating zone and the slab temperature passing through the preheating zone becomes large if the slab temperature through the preheating zone is too low. do. Therefore, the slab temperature rise rate becomes large, and the temperature difference between the inside of the slab and the surface portion becomes large, and as a result, the grains of the slab surface are coarsened. In this coarse grain boundary, S and the like are likely to form segregation and oxides, thereby increasing the probability of generating microcracks at the edges. In other words, the surface of the playing slab is a columnar tablet with large crystal grains, and the inside of the slab is an equiaxed crystal with relatively small crystal grains. When the slab is heated in a heating furnace, the surface portion inevitably receives more heat, thereby making the grains larger. As a result, the mechanical properties are weak. When the slab in this state is heated under heating conditions with a large temperature difference between the preheating zone and the heating zone, the grains of the surface portion become larger, and an edge crack occurs during the hot rolling process.
이상의 연구결과로 부터 알 수 있듯이, 열연판의 엣지크랙을 방지하기 위해서는 가열로의 예열대와 가열대에서의 온도 차이를 최적화하는 것이 필요하다. 본 발명에서는 가열로의 조업조건을 변경하는 실험을 수회 반복한 결과, 상기 예열대의 예열온도(Tp)와 상기 가열대의 가열온도(Th)의 온도차이가 아래의 관계식을 만족할 때 슬라브 표면의 결정립 조대화를 억제하는 것이 가능함에 따라 엣지크랙을 방지할 수 있었다.As can be seen from the above results, it is necessary to optimize the temperature difference between the preheating zone and the heating zone of the furnace to prevent edge cracking of the hot rolled sheet. In the present invention, as a result of repeating the experiment for changing the operating conditions of the heating furnace several times, when the temperature difference between the preheating temperature (Tp) of the preheating zone and the heating temperature (Th) of the heating zone satisfies the following relation, As it was possible to suppress dialogue, it was possible to prevent edge cracks.
[관계식 1][Relationship 1]
55≤Th-Tp≤14555≤Th-Tp≤145
여기서, 상기 Tp는 예열대(preheating zone)의 예열온도이고, 상기 Th는 가열대(heating zone)의 가열온도이다.Here, Tp is a preheating temperature of the preheating zone, and Th is a heating temperature of the heating zone.
가열로에서 상기 예열대의 예열온도(Tp)와 가열대의 가열온도(Th)의 차이(Th-Tp)가 55℃미만의 경우에는 통상적으로 관리하는 가열대의 가열온도를 고려할 때 예열온도가 너무 높아져서 예열시 급열에 의해 표면부와 슬라브내부와의 온도편차가 커지게 되어 결정립조대화 억제효과가 줄어들게 된다 또한, 슬래브가열을 하고 난 후의 폐열이 예열대를 통하여 열교환기를 거치게 되는데, 이때 예열대의 온도가 너무 높으면 열교환기의 수명이 짧아지게 되므로 설비관리상 바람직하지못하다. 상기 예열온도(Tp)와 가열온도(Th)의 차이(Th-Tp)가 145℃를 넘는 경우에는 슬라브의 승온속도가 크게 되어 슬래브 내부와 표면부와의 온도차가 크게 되고, 그 결과 슬라브 표면의 결정립이 조대화되어 엣지부위에 미세크랙이 생성될 확률이 커진다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 예열대의 예열온도를 1250℃이상 1320℃이하로 하고 상기 식을 만족하도록 가열대 및 균열대의 조건을 관리하면 열연판에서의 엣지크랙발생빈도가 현저히 줄어든다는 것을 확인하였다. 이러한 가열조건에 적합한 규소강슬라브로는, 중량%로, Si:2.0∼4.0%, C:0.03∼0.10%, Sol-Al:0.01∼0.05%, Mn:0.03∼0.10%, N:0.005∼0.015%, S:0.007∼0.030%, Cu:0.01-0.15%를 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판을 예로 들 수 있다.If the difference (Th-Tp) between the preheating temperature (Tp) of the preheating zone and the heating temperature (Th) of the heating zone in the heating furnace is less than 55 ° C, the preheating temperature becomes too high considering the heating temperature of the heating zone that is normally managed. Due to the rapid heating, the temperature difference between the surface and the inside of the slab is increased, and the effect of suppressing grain coarsening is reduced. In addition, the waste heat after slab heating passes through the heat exchanger through the preheating stage. Higher values shorten the life of the heat exchanger, which is undesirable for facility management. When the difference (Th-Tp) between the preheating temperature (Tp) and the heating temperature (Th) exceeds 145 ° C, the temperature increase rate of the slab is increased, resulting in a large temperature difference between the inside of the slab and the surface portion. The grains are coarsened, which increases the probability of generating microcracks at the edges. According to one embodiment of the present invention, the preheating temperature of the preheating zone is 1250 ℃ or more and 1320 ℃ or less and it is confirmed that the edge crack occurrence frequency in the hot rolled sheet is significantly reduced by managing the conditions of the heating and cracking zone to satisfy the above formula. . Silicon steel slabs suitable for such heating conditions include, by weight, Si: 2.0 to 4.0%, C: 0.03 to 0.10%, Sol-Al: 0.01 to 0.05%, Mn: 0.03 to 0.10%, N: 0.005 to 0.015. The oriented electrical steel sheet which consists of%, S: 0.007 to 0.030%, and Cu: 0.01-0.15% is mentioned.
이하, 본 발명을 다음의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
[실시예 1]Example 1
제강의 성분으로서 중량%로 Si:3.12%, C:0.069%, Sol-Al:0.028%, Mn:0.079%, N:0.019%, S:0.016%, Cu:0.08%, 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 이루어지는 강을 용해하였다. 이 성분의 강에서 슬라브를 주조하여 가열로의 예열대온도를 1200℃, 1225℃, 1250℃, 1275℃, 1300℃, 1320℃, 1340℃의 7가지로 변화키고, 가열온도 및 균열온도를 다 같이 1375℃로 하여 총 290분간 재로시킨 후 추출하여 2.3mm의 두께까지 열간압연하였다. 또한, 상기 열연판을 1120℃에서 열처리를 행한 후 7패스로 최종두께 0.3mm까지 냉간압연하였다. 이 코일을 845℃에서 탈탄소둔을 하고 그후 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제를 도포하여 1200℃의 초종고온소둔을 행하였다. 열간압연판의 엣지크랙의 발생상황 및 이들 최종고온소둔판의 자성을 아래 표 1에 나타내었다.As a component of steelmaking, Si: 3.12%, C: 0.069%, Sol-Al: 0.028%, Mn: 0.079%, N: 0.019%, S: 0.016%, Cu: 0.08%, the remaining Fe and other inevitably. The steel which consists of impurities contained was dissolved. The slab is cast from steel of this component and the preheating zone temperature of the furnace is changed to 1200 ℃, 1225 ℃, 1250 ℃, 1275 ℃, 1300 ℃, 1320 ℃ and 1340 ℃, and the heating and cracking temperatures are varied. Likewise, it was made to be 1375 ° C. for a total of 290 minutes, extracted, and hot rolled to a thickness of 2.3 mm. In addition, the hot rolled sheet was heat-treated at 1120 ° C., and then cold rolled to a final thickness of 0.3 mm in 7 passes. The coil was decarbonized at 845 ° C., and then annealing separator containing MgO as a main component was applied to perform ultra-high temperature annealing at 1200 ° C. The occurrence state of the edge crack of the hot rolled plate and the magnetization of these final high temperature annealing plate is shown in Table 1 below.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 예열대의 온도가 본 발명범위안에 있는 경우에는 조대한 엣지크랙의 발생율이 현저히 감소하고, 또한, 최종제품의 자성도 양호하다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, when the temperature of the preheating zone is within the range of the present invention, it can be seen that the incidence of coarse edge cracks is significantly reduced, and the magnetism of the final product is also good.
[실시예 2]Example 2
제강의 성분으로서 중량%로 Si:3.17%, C:0.075%, Sol-Al:0.028%, Mn:0.075%, N:0.089%, S:0.019%, Cu:0.08%, 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 이루어지는 강을 용해하였다. 이 성분의 강에서 슬라브를 주조하여 가열로의 예열대온도를 1200℃, 1225℃, 1250℃, 1275℃, 1300℃, 1320℃, 1340℃의 7가지로 변화키고, 가열온도 및 균열온도를 다 같이 1390℃로 하여 총 290분간 재로시킨 후 추출하여 2.3mm의 두께까지 열간압연하였다. 또한, 상기 열연판을 1120℃에서 열처리를 행한 후 7패스로 최종두께 0.3mm까지 냉간압연하였다. 이 코일을 845℃에서 탈탄소둔을 하고 그후 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제를 도포하여 1200℃의 초종고온소둔을 행하였다. 열간압연판의 엣지크랙의 발생상황 및 이들 최종고온소둔판의 자성을 아래 표 2에 나타내었다.As a component of steelmaking, Si: 3.17%, C: 0.075%, Sol-Al: 0.028%, Mn: 0.075%, N: 0.089%, S: 0.019%, Cu: 0.08%, remaining Fe and other unavoidably The steel which consists of impurities contained was dissolved. The slab is cast from steel of this component and the preheating zone temperature of the furnace is changed to 1200 ℃, 1225 ℃, 1250 ℃, 1275 ℃, 1300 ℃, 1320 ℃ and 1340 ℃, and the heating and cracking temperatures are varied. Likewise, the mixture was made into ash at 1390 ° C. for 290 minutes and extracted and hot rolled to a thickness of 2.3 mm. In addition, the hot rolled sheet was heat-treated at 1120 ° C., and then cold rolled to a final thickness of 0.3 mm in 7 passes. The coil was decarbonized at 845 ° C., and then annealing separator containing MgO as a main component was applied to perform ultra-high temperature annealing at 1200 ° C. The occurrence state of the edge crack of the hot rolled plate and the magnetization of these final high temperature annealing plate is shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 예열대의 온도가 본 발명범위안에 있는 경우에는 조대한 엣지크액의 발생율이 현저히 감소하고, 또한, 최종제품의 자성도 양호하다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, when the temperature of the preheating zone is within the range of the present invention, it can be seen that the incidence of the coarse edge liquid is significantly reduced, and the magnetic properties of the final product are also good.
본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 특허청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 보이는 것은 어느 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함한다. 예를 들면, 본 발명에 있어 열간압연전 슬라브의 가열은 고온뿐만 아니라, 저온에서도 행할 수 있다. 즉, 상기에서는 가열로의 가열온도를 1375℃와 1395℃ 두 개의 고온가열을 예로 들었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예를들어 1300℃이하의 저온가열에서도 본 발명의 효과가 달성될 수 있는 것이다.This invention is not limited to the said embodiment, Any thing which has substantially the same structure as the technical idea described in the claim of this invention, and shows the same effect is included in the technical scope of this invention. For example, in the present invention, the heating of the slab before hot rolling can be performed not only at high temperature but also at low temperature. That is, in the above, the heating temperature of the heating furnace is mentioned as two high temperature heating of 1375 ℃ and 1395 ℃ as an example, the present invention is not limited to this, for example, the effect of the present invention can be achieved even at low temperature heating below 1300 ℃. It is.
상술한 바와 같이, 본 발명은 가열로의 예열대와 가열대에서의 온도차이가 열연판엣지크랙에 미치는 영향을 규명하고 이를 근거로 하여 가열로의 예열온도와 가열온도의 차이를 최적화함으로써, 열연판엣지크랙을 방지하고 최종제품의 자성도 개선할 수 있는 방향성 전기강판의 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention examines the effect of the temperature difference between the preheating zone and the heating zone of the furnace on the hot-rolled sheet edge crack and optimizes the difference between the preheating temperature and the heating temperature of the furnace, based on this. There is an effect that can provide a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet that can prevent edge cracks and improve the magnetism of the final product.
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