KR101354947B1 - Method for refining austenitic stainless steel for strip casting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열연재 대비 용강 내 황 및 산소의 목표성분 허용 범위를 높여 탈류 조업을 단순화시키면서도 우수한 고내열성을 가질 수 있는 성분 및 온도조정을 하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting, and more particularly, to increase the target component allowable range of sulfur and oxygen in molten steel as compared to hot rolled materials, while simplifying deflow operation and having excellent heat resistance. And it relates to a molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting to adjust the temperature.
일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성이 우수하고, 비자성으로 주방용기, 중화학공업 및 건물 내외장재 등에 다양하게 사용되고 있다.In general, austenitic stainless steel is excellent in corrosion resistance and non-magnetic, and is used in kitchen containers, heavy chemical industries, and interior and exterior materials of buildings.
일반적인 스테인리스강의 정련 방법에 대해서는 "오스테나이트계 스테인리스강의 고정청 정련 방법(등록특허 10-0844794)", "스테인리스 강의 용강정련방법(등록특허 10-0947434)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.A general method for refining stainless steel is known in detail in "Fixing and Refining Methods for Austenitic Stainless Steels (Patent 10-0844794)", "Method for Refining Stainless Steels (Patent 10-0947434)", and the like.
일반적인 오스테나이트계 스테인리스강은 전기로 공정에서 생산된 용탕을 이용하여 생산하게 되는데, 전기로 공정에서 생산된 용탕은 탄소 함유량이 많고 상당량의 규소, 황과 같은 불순물이 함유되어 있어 경도가 높고 취약한 성질을 가진다. 이러한 용탕을 잘 늘어나면서 강인한 강으로 만들려면 정련 공정을 통하여 탄소의 양을 줄이고 불순물을 제거하여야 하는데, 이러한 공정을 제강공정이라고 한다.In general, austenitic stainless steel is produced by using molten metal produced in an electric furnace process. The molten metal produced in an electric furnace process has high carbon content and contains a considerable amount of impurities such as silicon and sulfur, which is high in hardness and brittle. Has In order to make these molten metals stretch well and make a strong steel, it is necessary to reduce the amount of carbon through the refining process and remove impurities.
제강공정은 정련 공정(AOD, Argon Oxygen Decarburization) - 성분조정 공정(LT, Ladle Treatment) - 연속주조 공정(C/C, Continuous Casting)을 통하여 이루어진다. 이때 정련공정(AOD) 이후에는 진공탈탄(VOD, Vaccum Oxygen Decarburizatin) 공정을 추가로 포함할 수 있다. The steelmaking process is carried out through refining process (AOD, Argon Oxygen Decarburization), ingredient adjustment process (LT, Ladle Treatment), continuous casting process (C / C). At this time, after the refining process (AOD) may further include a vacuum decarburization (VOD, Vaccum Oxygen Decarburizatin) process.
정련 공정은 정련로에서 이루어지는데, 정련로에서는 탈탄 작업과 슬래그의 제조를 통한 탈황(Desulfurization)과 탈산(Deoxidation)이 이루어진다. 즉, 정련 공정(AOD)에서는 아르곤(Ar)과 산소(O2)의 혼합가스 또는 질소(N2)와 산소(O2)의 혼합가스를 용탕 중에 취입한다. 용강 중에 산소(O2)가 공급되면 공급된 산소(O2)가 용탕 중의 탄소(C)와 결합하여 CO 또는 CO2가 발생하면서 탈탄반응이 진행된다.The refining process takes place in a refining furnace, where desulfurization and deoxidation are carried out by decarburization and the production of slag. That is, in the refining step AOD, a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) or a mixed gas of nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) is blown into the molten metal. When oxygen (O 2 ) is supplied into the molten steel, the deoxygenation reaction proceeds while the supplied oxygen (O 2 ) is combined with carbon (C) in the molten metal to generate CO or CO 2 .
진공탈탄 공정(VOD)은 고크롬 용강의 진공 탈탄법이다. 진공탈탄법에서의 진공탈탄은 통상 이전 공정에서 예비 탈탄처리한 용강을 사용한다. 진공탈탄 공정에서는 진공 용기 내에 레이들을 넣고 레이들 바닥에 설치한 다공질 플러그를 통해 아르곤(Ar) 가스를 취입하여 용강을 교반하면서 상부에 설치한 랜스로부터 산소를 취입하여 탈탄처리를 한다. 생산성은 정련공정(AOD)보다 미흡하지만 고크롬 페라이트계의 극저 탄소(C), 질소(N)강 제조에 적합하다.Vacuum decarburization (VOD) is a vacuum decarburization of high chrome molten steel. Vacuum decarburization in vacuum decarburization generally uses molten steel preliminarily decarburized in a previous step. In the vacuum decarburization process, argon is injected into the vacuum container by argon (Ar) gas through a porous plug installed at the bottom of the ladle, and oxygen is blown from the lance installed at the top while stirring molten steel to perform decarburization. The productivity is lower than that of the refining process (AOD), but is suitable for the production of ultra low carbon (C) and nitrogen (N) steels of high chromium ferrite type.
이후 성분조정 공정(LT, Ladle Treatment)에서는 탈산 후 교반을 통하여 성분 조정을 하게 된다. 성분조정 공정은 용강상태에서 성분 및 온도를 적중하기 위한 마지막 공정이다.After the ingredient adjustment process (LT, Ladle Treatment) is adjusted by stirring after deoxidation. The component adjustment process is the final process for hitting components and temperatures in molten steel.
연속주조 공정에서는 특정 온도로 출강된 용강을 래들 터렛(ladle turret)을 통하여 연주기 주상으로 이송한 다음 중간 용기인 턴디시(tundish)로 주입한다. 턴디시에서는 용강 중 게재물을 부상 분리시키며 몰드(mold) 내로 용강을 연속적으로 주입시켜 용강을 1차 냉각시킨 후 몰드를 빠져나온 1차 냉각된 주편의 표면에 냉각수를 살수하여 2차 냉각시킴에 따라 용강을 응고시켜 주편을 제조한다.In the continuous casting process, molten steel tapped to a specific temperature is transferred to a caster column through a ladle turret and then injected into a tundish, an intermediate container. In tundish, the molten steel is separated from the molten steel, and molten steel is continuously injected into the mold to cool the molten steel first, followed by sprinkling the coolant on the surface of the first cooled slab that exits the mold. According to the molten steel to produce a cast steel.
이렇게 제조된 주편은 슬라브(Slab)와 같은 반제품 상태로서, 생산된 슬라브는 후속공정인 열간압연 및 냉간압연을 거쳐 코일과 같은 최종 제품으로 생산된다.The cast steel thus produced is in the form of a semi-finished product such as slab, and the produced slab is produced as a final product such as a coil through hot rolling and cold rolling, which are subsequent processes.
슬라브의 열간압연 시에는 압연되는 주편의 표면에 크랙(Crack)이 발생되는데, 크랙 발생의 주 요인으로 작용하는 것이 용강 내 함유된 [S]과 [O]이다. 이에 따라 종래에 일반적인 스테인리스강을 생산하기 위해서는 제강공정에서는 [S]의 목표 함량이 5ppm 수준이 되도록 하고, [O]의 목표 함량이 30ppm 수준이 되도록 탈류 및 탈산을 실시한다.During hot rolling of the slab, cracks are generated on the surface of the rolled slab. [S] and [O] contained in molten steel act as main factors of crack generation. Accordingly, in order to produce a conventional stainless steel in the steelmaking process, the target content of [S] is 5ppm level, and dehydration and deoxidation are performed so that the target content of [O] is 30ppm level.
특히, [S]의 목표 함량을 원하는 수준으로 달성하기 위해서는 환원탈류를 실시하게 된다.In particular, in order to achieve the target content of [S] to the desired level, reduction and dehydration is carried out.
환원탈류는 탈산제로 사용되는 Si를 용강 중에 투입하여 Si와 O를 반응시켜 SiO2를 생성시킴에 따라 탈산을 진행한 다음, 생석회와 같은 슬래그 염기도 조정제를 투입하여 슬래그의 염기도를 적정수준으로 후 슬래그와 용강을 교반시켜 탈류를 실시하는 것으로서, [S]의 목표 함량을 5ppm 수준까지 달성하기 위해서는 환원탈류 조업을 1회만 실시해서는 달성되지 않고, 환원탈류 조업을 1회 실시한 후 슬래그를 배제한 다음 부원료를 다시 장입하고 환원탈류 조업을 다시 한번 실시해야만 하였다.Reduction and desulfurization is carried out by adding Si used as a deoxidizer into molten steel and reacting Si and O to produce SiO2. Then, slag basicity adjusting agent such as quicklime is added to adjust the basicity of slag to an appropriate level. In order to achieve the target content of [S] to 5ppm level, it is not achieved by carrying out one reduction reduction dehydration operation only once by stirring molten steel. Charging and reduction and dehydration operation had to be performed once again.
따라서 종래의 스테인리스강의 용강을 정련하기 위해서는 탈류조업이 복잡하고, 이에 따라 조업 시간이 길어지는 단점이 있었다.
Therefore, in order to refine molten steel of the conventional stainless steel, the deflow operation is complicated, and thus there is a disadvantage in that the operation time is long.
본 발명은 용강의 제강 공정시 탈류단계를 단순화시키는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 제공한다.The present invention provides a method for refining molten steel of austenitic stainless steel for strip casting that simplifies the degassing step in the steelmaking process of molten steel.
특히, 스테인리스강을 스트립 캐스팅으로 주조하면 최종 제품 생산시 열간압연 공정을 생략할 수 있기 때문에 열간압연 공정시 크랙 발생을 방지하기 위하여 달성해야 하는 [S]과 [O]의 목표 성분량을 완화시킬 수 있고, 이에 대응하여 탈류단계를 단순화시키는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 제공한다.
In particular, casting stainless steel by strip casting can eliminate the hot rolling process in the final product production, thereby reducing the amount of target components of [S] and [O] that must be achieved to prevent cracking during the hot rolling process. In accordance with the above, there is provided a molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting to simplify the degassing step.
본 발명의 일 실시형태에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법은 스트립 캐스팅을 이용하여 생산되는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강을 정련로에서 정련하는 방법으로서, 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하는 탈탄단계와; 상기 정련로에 부원료를 투입하여 산소 성분의 목표 함유량이 50ppm 이하가 되도록 탈산을 실시하고, 황 성분의 목표 함유량이 10ppm 이하가 되도록 환원탈류를 실시하는 탈산 및 탈류단계를 포함하되, 상기 탈탄단계 이후에는 추가로 가탄제를 투입하지 않는 것을 특징으로 한다.The molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting according to one embodiment of the present invention is a method of refining molten steel of austenitic stainless steel produced using strip casting in a refining furnace, and the oxygen in the molten steel loaded refining furnace And a decarburization step of performing decarburization while blowing an inert gas; The deoxidation and dehydration step is carried out by adding a secondary raw material to the refining furnace to deoxidize the target content of the oxygen component to 50ppm or less, and perform reduction and dehydration so that the target content of the sulfur component is 10ppm or less, after the decarburization step. It is characterized in that additionally do not add a charcoal.
상기 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0.030 내지 0.060%, Si: 3.00 내지 4.00%, Mn: 0.5 내지 1.0%, P: 0 내지 0.035%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 19.0 내지 20.0%, Ni: 13.0 내지 13.50%, Cu: 0 내지 0.60%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 100 내지 200ppm을 포함한다.The austenitic stainless steel is a weight%, C: 0.030 to 0.060%, Si: 3.00 to 4.00%, Mn: 0.5 to 1.0%, P: 0 to 0.035%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 19.0 to 20.0%, Ni: 13.0 to 13.50%, Cu: 0 to 0.60%, remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, and N: 100 to 200 ppm.
상기 탈탄단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.045중량%가 되도록 탈탄을 실시하는 것을 특징으로 한다.The decarburization step is characterized in that the decarburization is carried out so that the content of the carbon component is 0.045% by weight.
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상기 탈산 및 탈류단계에서는 상기 탈산제로 실리콘을 투입하여 탈산을 실시하고, Si 성분의 함유량이 3.00 내지 4.00중량%가 되도록 조정하는 것을 특징으로 한다.In the deoxidation and degassing step, silicon is added to the deoxidizer to perform deoxidation, and the content of the Si component is adjusted to be 3.00 to 4.00% by weight.
상기 탈산 및 탈류단계에서는 실리콘을 1회만 투입하여 상기 실리콘 투입 후 조성되는 슬래그에 의해 이루어지는 환원탈류 조업을 1회만 실시하여 상기 황 성분의 목표 함유량을 달성하는 것을 특징으로 한다.
In the deoxidation and degassing step, the silicon is introduced only once, and the desulfurization operation is performed only once by the slag formed after the silicon is added, thereby achieving the target content of the sulfur component.
본 발명의 실시예에 따르면, 스트립 캐스팅에 사용되는 용강의 조건에 맞춰 탈류단계를 단순화시킬 수 있어 스트립 캐스팅에 사용되는 용강의 전체적인 정련 공정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the deflow step may be simplified according to the conditions of the molten steel used for strip casting, thereby simplifying the overall refining process of the molten steel used for strip casting.
또한, 종래에는 열간압연시 크랙이 발생되는 것을 방지하기 위하여 환원탈류 조업을 2회에 걸쳐 실시함에 따라 [S]의 성분량을 극미량으로 조정하여야 했던 반면에, 본 발명은 열간압연 공정을 생략할 수 있는 스트립 캐스팅에 사용되는 용강을 정련하는 방법으로서 [S] 및 [O]의 목표 성분량을 완화시킬 수 있고, 이에 대응하여 환원탈류 조업을 1회만 실시하여 정련공정에 소요되는 시간을 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
In addition, in the related art, in order to prevent cracking during hot rolling, the amount of the component of [S] has to be adjusted to a very small amount by performing the reduction and dehydration operation twice, whereas the present invention can omit the hot rolling process. As a method of refining molten steel used for strip casting, it is possible to reduce the target component amounts of [S] and [O], and to reduce the time and cost of the refining process by only one reduction and dehydration operation. It can work.
도 1은 본 발명에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법이 실시되는 정련로 설비를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 보여주는 순서도이다.1 is a view showing a refining furnace equipment is carried out molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting according to the present invention,
Figure 2 is a flow chart showing a molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
먼저, 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강은 스트립 캐스팅(Strip Casting) 방법을 이용하여 슬라브(Slab)와 같은 중간제품을 거치지 않고 연속 주조단계에서 바로 블랙 코일(Black Coil)을 생산하는 공정에 사용되는 용강이다. 이에 따라 본 발명은 열연공정을 생략가능하게 됨으로써 열간압연시 발생하는 표면 크랙(Crack)의 주요인으로 작용하는 용강 내 [S], [O]의 목표성분 허용 범위를 열연재 대비 완화할 수 있다는 점을 이용하여 제안되었다.First, molten steel of austenitic stainless steel according to the present invention is a process for producing black coils in a continuous casting step without passing intermediate products such as slabs using a strip casting method. Molten steel used. Accordingly, the present invention can reduce the target component allowable range of [S], [O] in the molten steel, which is the main cause of the surface cracks generated during hot rolling by eliminating the hot rolling process. Proposed using
다음으로, 본 발명에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련이 이루어지는 정련로 설비에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.Next, a refining furnace facility in which molten steel refining of an austenitic stainless steel for strip casting according to the present invention is performed will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법이 실시되는 정련로를 도시한 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 정련로 설비는 용탕(M; 용강)이 장입되어 정련이 이루어지는 정련로(100)와, 산소 및 불활성 가스를 상취하는 탑랜스(110)와, 용강 샘플 채취 및 온도를 측정하는 서브랜스(120)와, 산소 및 불활성 가스를 횡취하는 투이어(130)와, 합금철을 투입하는 합금철 투입구(140)과, 탈탄 및 교반을 위해 취입된 가스와 상기 합금철 투입구(140)를 통해 투입된 합금철에서 발생되는 분진을 집진하는 집진후드(150)를 포함할 수 있다.1 is a view showing a refining furnace in which the molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting according to the present invention is carried out. As shown in FIG. 1, the refining furnace equipment is charged with refining molten steel (M; molten steel). This refining
그래서, 용강을 수용하는 정련로(100)에 용강(M)을 장입한 후 탑랜스(110) 및 투이어(130)을 통해 산소 및 불활성 가스를 취입하여 용강(M) 중의 탄소를 산화시켜 탈탄을 한 후 투이어(130)에서 횡취되는 산소 및 불활성 가스로 용강(M)을 교반하게 된다. 용강(M)의 성분 조정에 필요한 합금철은 정련로(100) 상부에 설치된 합금철 투입구(140)를 통해 투입되며 이때 발생되는 분진과 상취 및 횡취에 의해 투입되는 가스, 탈탄에 의해 발생되는 일산화탄소는 집진후드(150)로 집진되어 제거 된다.Thus, after charging molten steel (M) in the refining furnace (100) for accommodating molten steel, oxygen and inert gas are blown through the
따라서, 탑랜스(110) 및 투이어(130)에서 취입되는 산소 및 불활성 가스에 의해 용강 중의 탄소가 제거되고, 이 과정에서 발생되는 금속산화물은 합금철 투입구(140)를 통해 투입되는 실리콘과 알루미늄 등과 같은 탈산제가 투이어(130)에서 횡취되는 불활성 가스에 의해 교반되면서 탈산이 이루어지게 된다.
Accordingly, carbon in the molten steel is removed by oxygen and an inert gas blown from the
다음으로, 상기와 같은 정련로 설비에서 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강을 정련하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Next, a method of refining molten steel of an austenitic stainless steel for strip casting in the above refining furnace equipment will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 보여주는 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing a molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting according to the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법은 크게 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하는 탈탄단계와; 상기 정련로에 부원료를 투입하여 산소 성분의 목표 함유량이 50ppm 이하가 되도록 탈산을 실시하고, 황 성분의 목표 함유량이 10ppm 이하가 되도록 환원탈류를 실시하는 탈산 및 탈류단계를 포함한다.The molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting according to an embodiment of the present invention includes a decarburization step of performing decarburization while blowing oxygen and an inert gas into a refining furnace loaded with molten steel; The deoxidation and degassing step is performed by adding a secondary raw material to the refining furnace to perform deoxidation so that the target content of the oxygen component is 50 ppm or less, and perform reduction and dehydration so that the target content of the sulfur component is 10 ppm or less.
이때 사용되는 용강은 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강 대비 고[Si] 및 고[S]를 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 용강으로서, 상기 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0.030 내지 0.060%, Si: 3.00 내지 4.00%, Mn: 0.5 내지 1.0%, P: 0 내지 0.035%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 19.0 내지 20.0%, Ni: 13.0 내지 13.50%, Cu: 0 내지 0.60%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 100 내지 200ppm을 포함한다.The molten steel used is a molten steel for producing austenitic stainless steel containing a high [Si] and a high [S] compared to a typical austenitic stainless steel, the austenitic stainless steel for strip casting, C: 0.030 to 0.060%, Si: 3.00 to 4.00%, Mn: 0.5 to 1.0%, P: 0 to 0.035%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 19.0 to 20.0%, Ni: 13.0 to 13.50%, Cu : 0 to 0.60%, containing the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, N: 100 to 200ppm.
이때 C의 함량이 0.030%보다 낮으면 강도가 저하되고, 0.060%보다 높으면 크롬탄화물이 석출되어 입계부식의 원인이 된다.At this time, if the content of C is lower than 0.030%, the strength is lowered. If the content of C is higher than 0.060%, chromium carbide is precipitated to cause grain boundary corrosion.
그리고, Si의 함량이 3.00%보다 낮으면 강도 저하 및 고온내피로성 및 내고온염부식성이 낮아질 수 있으며, 4.00%보다 높으면 인성이 저하된다.And, if the content of Si is lower than 3.00%, the strength decreases, the high temperature fatigue resistance and high temperature salt corrosion resistance may be lowered, and if higher than 4.00%, the toughness is lowered.
또한 상기 Mn, Cr, Ni의 함량은 원하는 내식성과 오스테나이트 상을 얻기 위하여 상기 범위 내에 있어야 한다.In addition, the content of Mn, Cr, Ni should be in the above range to obtain the desired corrosion resistance and austenite phase.
그리고, P, S는 불순물로 작용하여 제품으로 가공시 Crack을 유발할 수 있으므로 각각 0.035% 및 0.0030% 보다 낮아야 한다. 하지만 열간압연을 진행하여야 하는 일반공정 대비 스트립 캐스팅용은 열간압연이 생략되어 고온취성이 발생하지 않으므로 극저 [S], [O]를 목표로 하지 않는다.In addition, P and S act as impurities and may cause cracks when processed into products, so they should be lower than 0.035% and 0.0030%, respectively. However, compared to the general process that requires hot rolling, strip casting is not aimed at extremely low [S] and [O] since hot rolling is omitted and high temperature brittleness does not occur.
또한 Cu의 함량은 0.6%보다 높으면 Cu 석출로 인해 결함을 유발할 수 있다.In addition, when the Cu content is higher than 0.6%, it may cause defects due to Cu precipitation.
그리고, N의 함량은 100ppm보다 낮으면 결정립 미세화가 부족하고 200ppm보다 높으면 연신율을 저하시켜 가공성을 저해한다. And, if the content of N is less than 100ppm, the grain refinement is insufficient, and if the content of N is higher than 200ppm, the elongation is lowered, thereby impairing workability.
한편, Mo은 첨가되면 내식성이 증가하나 고가의 원료이므로 추가로 첨가하지 않는다.On the other hand, when Mo is added, corrosion resistance increases, but since it is an expensive raw material, it is not added additionally.
따라서 상기 성분들은 위에 서술한 각각의 범위를 벗어나지 않도록 작업해야 한다.
Therefore, the above components should be worked without departing from the respective ranges described above.
상기와 같은 조성을 갖는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 용강의 정련방법을 단계별로 상세하게 설명한다.It will be described in detail step by step the refining method of molten steel for producing austenitic stainless steel for strip casting having the composition as described above.
먼저, 탈탄단계는 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하여 용강 중 탄소 성분의 함량을 조정하는 단계이다.First, the decarburization step is a step in which decarburization is performed while blowing oxygen and an inert gas into a refining furnace loaded with molten steel to adjust the content of carbon components in the molten steel.
부연하자면, 용탕이 정련설비의 정련로에 장입된 상태에서 탑랜스 및 투이어를 이용하여 상취 및 횡취로 산소와 아르곤을 취입하여 탈탄을 한다.In other words, while molten metal is charged into the refining furnace of the refining equipment, decarburization is performed by blowing oxygen and argon using the top lance and the tuyer as the top and the back.
본 단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.045중량%가 되도록 탈탄을 실시한다. 특히 목표하는 탄소 성분의 함유량인 0.045중량%까지만 탈탄을 실시하고, 이후 공정에서 별도의 가탄을 실시하지 않도록 탈탄을 실시한다. 이때 탄소 성분의 함유량이 0.045중량% 이상으로 탈탄이 된 경우에는 추가로 이후 탈탄 공정이 필요하게 되고, 탄소 성분의 함유량이 0.045중량% 이하로 탈탄이 된 경우에는 용강의 온도가 과도하게 상승되어 추후 공정에서 온도를 낮추기 위한 냉각제가 추가로 투입되고, 추가 가탄이 필요하므로 탈탄은 탄소 성분의 함유량이 0.045중량%가 되도록 목표를 설정하고 실시하도록 한다. In this step, decarburization is performed so that the content of the carbon component is 0.045% by weight. In particular, decarburization is carried out only up to 0.045% by weight, which is the content of the target carbon component, and decarburization is carried out so as not to carry out additional carbonization in the subsequent step. At this time, when the carbon content is decarburized at 0.045% by weight or more, further decarburization is required. When the carbon content is decarburized at 0.045% by weight or less, the temperature of the molten steel is increased excessively. In order to reduce the temperature in the process, additional coolant is added and additional charcoal is required, so decarburization is set and carried out so that the carbon content is 0.045% by weight.
이렇게 탈탄단계를 완료하였다면 부원료를 투입하여 탈산 및 탈류를 실시한다.When the decarburization step is completed, deoxidation and dehydration are carried out by input of side materials.
탈산단계에서는 상기 부원료를 투입하여 탈산을 실시하는 한편, Si 성분의 함유량이 3.00 내지 4.00중량%가 되도록 조정하여야 하기 때문에 목표를 3.30중량%로 설정하여 조업을 실시한다.In the deoxidation step, the deoxidation is carried out by adding the above subsidiary materials, while the content of the Si component should be adjusted to be 3.00 to 4.00% by weight, so that the operation is performed by setting the target to 3.30% by weight.
이를 위하여 상기 부원료로는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다.For this purpose, it is preferable to use silicon as the secondary raw material.
실리콘에 의한 탈산반응이 진행되는 동안에 탈산반응에 의해 SiO2가 생성되고, 이렇게 생성된 SiO2는 부원료로 투입되는 생석회와 함께 슬래그를 형성하게 되는데 이때 슬래그의 염기도를 적정수준으로 유지하여 슬래그와 용강이 교반되면서 탈류반응, 즉 환원탈류가 이루어지도록 한다.During the deoxidation reaction by silicon, SiO2 is generated by deoxidation reaction, and the SiO2 thus formed forms slag together with quicklime that is added as an auxiliary material. At this time, slag and molten steel are stirred by maintaining the basicity of slag at an appropriate level. While dehydration reaction, that is, reduced dehydration is to be made.
환원탈류는 전술된 바와 같이 탈산제로 사용되는 Si를 용강 중에 투입하여 Si와 O를 반응시켜 SiO2를 생성시킴에 따라 탈산을 진행한 다음, 생석회와 같은 슬래그 염기도 조정제를 투입하여 슬래그의 염기도를 적정수준으로 후 슬래그와 용강을 교반시켜 탈류를 실시하는 것으로서, 이때 [S]의 목표 함량을 10ppm 수준이기 때문에 단 1회의 조업만으로도 [S]의 목표 함량을 달성할 수 있다. 이렇게 탈류단계가 단순화됨에 따라 탈류단계에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 것이다. 특히, 탈류단계 완료 후에는 고[S] 부원료인 (U-Ni, Fe-Mo)은 투입을 억제하여 환원탈류 1회 실시 조업으로 목표 [S]를 적중할 수 있도록 한다.Reduction and dehydration proceeds with deoxidation by adding Si, which is used as a deoxidizer, in molten steel to react with Si and O to form SiO2, and then adding slag basicity regulator such as quicklime to adjust the basicity of slag. After the slag and molten steel is stirred to perform dehydration, in which case the target content of [S] is 10 ppm level, so that only one operation can achieve the target content of [S]. As the desorption step is simplified, the time and cost required for the desorption step can be reduced. In particular, after completion of the desulphurization step, the high [S] subsidiary materials (U-Ni, Fe-Mo) are allowed to hit the target [S] by one reduction reduction dehydration operation.
이때 용강을 교반하는 시간은 10분 이상 15분 이하로 확보한다. 교반시간이 10분 미만일 경우 충분한 교반이 이루어지지 않고 15분 이상인 경우 확보된 시간에 비해 교반효과가 증가되지 않으므로 교반시간을 준수하도록 한다.At this time, the time for stirring the molten steel is ensured to 10 minutes or more and 15 minutes or less. If the stirring time is less than 10 minutes, sufficient stirring is not made and if the stirring time is 15 minutes or more, the stirring effect is not increased compared to the secured time.
이렇게 성분이 조정된 용강은 정련로에서 출강한 후 스트립 캐스팅 연주설비로 이송된다.
The molten steel thus adjusted is removed from the refining furnace and transferred to the strip casting equipment.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
100: 정련로 110: 탑랜스
120: 서브랜스 130: 투이어
140: 합금철 투입구 150: 집진후드100: refinery 110: top lance
120: sub lance 130: two
140: ferroalloy inlet 150: dust collection hood
Claims (6)
용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하는 탈탄단계와;
상기 정련로에 부원료를 투입하여 산소 성분의 목표 함유량이 50ppm 이하가 되도록 탈산을 실시하고, 황 성분의 목표 함유량이 10ppm 이하가 되도록 환원탈류를 실시하는 탈산 및 탈류단계를 포함하되,
상기 탈탄단계 이후에는 추가로 가탄제를 투입하지 않는 것을 특징으로 하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
As a method of refining molten steel of austenitic stainless steel produced by strip casting in a refining furnace,
A decarburization step of performing decarburization while blowing oxygen and an inert gas into a refining furnace loaded with molten steel;
The deoxidation and dehydration step of adding a secondary raw material to the refining furnace to perform deoxidation so that the target content of the oxygen component is 50ppm or less, and performing reduction and dehydration so that the target content of the sulfur component is 10ppm or less,
After the decarburization step, molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting, characterized in that no additional carburizing agent.
상기 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로,
C: 0.030 내지 0.060%, Si: 3.00 내지 4.00%, Mn: 0.5 내지 1.0%, P: 0 내지 0.035%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 19.0 내지 20.0%, Ni: 13.0 내지 13.50%, Cu: 0 내지 0.60%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 100 내지 200ppm을 포함하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1,
The austenitic stainless steel is in weight percent,
C: 0.030 to 0.060%, Si: 3.00 to 4.00%, Mn: 0.5 to 1.0%, P: 0 to 0.035%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 19.0 to 20.0%, Ni: 13.0 to 13.50%, Cu : 0 to 0.60%, molten steel refining method of austenitic stainless steel for strip casting containing remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, and containing N: 100 to 200 ppm.
상기 탈탄단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.045중량%가 되도록 탈탄을 실시하는 것을 특징으로 하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1 or 2,
The molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting, characterized in that the decarburization step so that the carbon content is 0.045% by weight in the decarburization step.
상기 탈산 및 탈류단계에서는 상기 탈산제로 실리콘을 투입하여 탈산을 실시하고, Si 성분의 함유량이 3.00 내지 4.00중량%가 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1 or 2,
In the deoxidation and degassing step, deoxidation is carried out by adding silicon as the deoxidizer, and the molten steel refining method of the austenitic stainless steel for strip casting, characterized in that the content of the Si component is adjusted to 3.00 to 4.00% by weight.
상기 탈산 및 탈류단계에서는 실리콘을 1회만 투입하여 상기 실리콘 투입 후 조성되는 슬래그에 의해 이루어지는 환원탈류 조업을 1회만 실시하여 상기 황 성분의 목표 함유량을 달성하는 것을 특징으로 하는 스트립 캐스팅용 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 5,
In the deoxidation and degassing step, the austenitic stainless steel for strip casting, characterized in that the silicon is introduced only once and the desulfurization operation is performed by slag formed after the silicon is added once to achieve a target content of the sulfur component. Steel refining method of steel.
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