KR101532018B1 - Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same - Google Patents

Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101532018B1
KR101532018B1 KR1020130164459A KR20130164459A KR101532018B1 KR 101532018 B1 KR101532018 B1 KR 101532018B1 KR 1020130164459 A KR1020130164459 A KR 1020130164459A KR 20130164459 A KR20130164459 A KR 20130164459A KR 101532018 B1 KR101532018 B1 KR 101532018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
decarburization
iron
gas
particles
fine particles
Prior art date
Application number
KR1020130164459A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김현수
이상호
조민영
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020130164459A priority Critical patent/KR101532018B1/en
Priority to PCT/KR2014/012638 priority patent/WO2015099376A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101532018B1 publication Critical patent/KR101532018B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Abstract

Provided is a method for manufacturing iron particles containing a ferritic structure and a martensitic structure by decarbonization. The method for manufacturing iron particles comprises the steps of: i) providing molten iron; ii) converting the molten iron into fine particles by atomizing the molten iron; and iii) providing a plurality of iron particles by decarbonizing the fine particles by applying decarbonization gas containing steam, hydrogen, and nitrogen to the fine particles.

Description

철입자, 그 제조 방법 및 그 제조 장치 {IRON POWDER, METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to iron particles,

본 발명은 철입자, 그 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 용철이 변환된 미립자를 탈탄하여 페라이트 구조체와 마르텐사이트 구조체를 포함하는 철입자, 그 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to iron particles, a production method thereof, and an apparatus for producing the same. More particularly, the present invention relates to iron particles having a ferrite structure and a martensite structure by decarburizing molten iron-converted fine particles, a method of manufacturing the iron particles, and an apparatus for manufacturing the iron particles.

고로에서 생산된 용철은 다량의 탄소를 포함한다. 따라서 용철에 산소를 취입하여 용철에 포함된 탄소를 제거할 필요가 있다. 탄소를 제거하지 않고, 용철을 그대로 응고시킨 주철은 취성을 가지므로, 일반 용도에는 사용할 수 없다. 따라서 용철에 산소를 주입하고 산소를 탄소와 반응시켜서 일산화탄소를 생성시켜 용철중의 탄소를 제거한다.Molten iron produced in the blast furnace contains a large amount of carbon. Therefore, it is necessary to remove the carbon contained in the molten iron by injecting oxygen into the molten iron. Cast iron that has solidified molten iron without removing carbon is brittle and can not be used for general purposes. Therefore, oxygen is injected into the molten iron and oxygen is reacted with carbon to generate carbon monoxide to remove carbon in the molten iron.

한편, 탈탄을 위해 주입된 산소를 제거하기 위해 알루미늄, 실리콘 또는 티타늄 등의 산소 친화력이 우수한 금속들을 사용한다. 이러한 금속들을 이용하여 산소와 산화물을 형성함으로써 용철내의 산소를 제거할 수 있다. 이와 같이 산소를 제거하기 위해 탄소를 장입하고, 다시 산소를 제거하는 과정을 반복하므로, 공정이 비효율적이다. 또한, 일부 산화물은 강판에 개재물 형태로 그대로 남아서 강판의 물성에 나쁜 영향을 미친다.On the other hand, metals having superior oxygen affinity such as aluminum, silicon, or titanium are used to remove oxygen injected for decarburization. By using these metals to form oxygen and oxides, oxygen in the molten iron can be removed. Since the process of charging carbon to remove oxygen and then removing oxygen is repeated, the process is inefficient. In addition, some oxides remain in the form of inclusions on the steel sheet, which adversely affects the physical properties of the steel sheet.

탈탄에 의해 페라이트 구조체와 마르텐사이트 구조체를 포함하는 철입자를 제공하고자 한다. 또한, 전술한 철입자의 제조 방법을 제공하고자 한다. 그리고 전술한 철입자 제조 장치를 제공하고자 한다.To provide iron particles including a ferrite structure and a martensite structure by decarburization. The present invention also provides a method for producing the above-mentioned iron particles. And an apparatus for producing iron particles as described above.

철입자의 내부에는 우수한 강도를 가진 마르텐사이트 구조체가 존재하고, 그 주위를 연성의 페라이트 구조체가 감싸고 있으므로, 철입자를 성형하기에 유리하다. 또한, 철입자를 압축하여 매우 작게 만들 수 있고, 마르텐사이트 구조체와 페라이트 구조체의 특성을 함께 이용할 수 있으므로, 강도와 연성이 모두 우수한 강재를 제조할 수 있다. 즉, 철입자를 몰드에 주입하여 원하는 형상의 강재로 제조하거나 롤 프레싱하여 박판 또는 리본 등 다양한 형태의 강재를 제조할 수 있다. 한편, 용철에 산소를 주입하지 않고도 강재에 포함된 산화물 등의 개재물을 용이하게 제거할 수 있으며, 강재에 포함된 산소의 함량을 고려하지 않아도 되므로 철입자의 물성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 제강 공정에서의 이산화탄소 발생량을 저감시킬 수 있으며, 탄탈 시간을 크게 줄일 수 있으므로 제조 비용을 절감할 수 있다.A martensitic structure having excellent strength is present inside the iron particles, and a soft ferrite structure surrounds the periphery thereof, which is advantageous for molding iron particles. Further, since the iron particles can be made very small by compressing them, and the characteristics of the martensite structure and the ferrite structure can be used together, a steel material excellent in strength and ductility can be produced. That is, iron particles may be injected into a mold to produce steel of a desired shape, or may be roll-pressed to produce various types of steel such as thin plates or ribbons. On the other hand, inclusions such as oxides contained in the steel can be easily removed without injecting oxygen into the molten iron, and the physical properties of the iron particles can be greatly improved since the content of oxygen contained in the steel is not considered. Further, the amount of carbon dioxide generated in the steelmaking process can be reduced, and the tantalum time can be greatly reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철입자에 포함된 철입자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 철입자의 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철입자의 제조 방법에서 사용하는 탈탄 반응로의 개략적인 도면이다.
도 4는 도 1의 철입자를 사용하여 제조한 강재의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of iron particles included in iron particles according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic flow chart of the method for producing the iron particles of Fig. 1;
3 is a schematic view of a decarburization reactor used in a method for producing iron particles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a steel material produced using the iron particles of FIG. 1;

본 발명의 일 실시예에 따른 철입자의 제조 방법은, i) 용철을 제공하는 단계, ii) 용철을 아토마이징하여 미립자로 변환하는 단계, 및 iii) 미립자에 스팀, 수소 및 질소를 포함하는 탈탄가스를 가하여 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공하는 단계를 포함한다. The method for producing iron particles according to an embodiment of the present invention includes the steps of i) providing molten iron, ii) atomizing the molten iron to convert it into fine particles, and iii) converting the molten iron into decarburized grains containing steam, Degassing the fine particles to provide a plurality of iron particles.

복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 탈탄가스는 이산화탄소와 일산화탄소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 더 포함할 수 있다. 탈탄가스의 온도는 700℃ 내지 1100℃일 수 있다. 복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 미립자는 하측 방향으로 낙하하고, 탈탄 가스는 상측 방향으로 취입되어 미립자를 탈탄할 수 있다. In the step of providing the plurality of iron particles, the decarburization gas may further comprise at least one gas selected from the group consisting of carbon dioxide and carbon monoxide. The temperature of the decarbonization gas may be 700 ° C to 1100 ° C. In the step of providing a plurality of iron particles, the fine particles fall downward, and the decarburized gas is blown upward to decarbonize the fine particles.

본 발명의 일 실시예에 따른 철입자의 제조 방법은 복수의 철입자들을 압축 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다. 복수의 철입자들은 마르텐사이트 구조체들과 마르텐사이트 구조체들을 둘러싸는 페라이트 구조체들을 포함하고, 마르텐사이트 구조체들은 상호 이격된 둘 이상의 마르텐사이트 구조체들을 포함할 수 있다.The method for producing iron particles according to an embodiment of the present invention may further comprise compression molding a plurality of iron particles. The plurality of iron particles comprises ferrite structures surrounding martensitic structures and martensitic structures, and the martensitic structures may comprise two or more martensitic structures spaced from one another.

복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 미립자는 분산판을 포함하는 탈탄 반응로에 장입되고, 탈탄가스는 분산판에 형성된 가스 분사공들을 통하여 분사되며, 미립자는 복수의 가스 분사공들을 통하여 분사되는 탈탄가스와 접촉하여 탈탄될 수 있다. In the step of providing the plurality of iron particles, the fine particles are charged into the decarburization furnace including the dispersion plate, the decarburization gas is injected through the gas injection holes formed in the dispersion plate, and the fine particles are injected through the plurality of gas injection holes It can be decontaminated by contact with the decontamination gas.

전술한 방법으로 제조한 본 발명의 일 실시예에 따른 철입자는, i) 마르텐사이트 구조체, 및 ii) 마르텐사이트 구조체를 둘러싸는 페라이트 구조체를 포함하고, 기설정된 입도를 가진다. The iron particles according to one embodiment of the present invention produced by the above-described method include a ferrite structure surrounding i) a martensite structure and ii) a martensite structure, and have a predetermined particle size.

입도는 0보다 크고 100㎛ 이하일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 입도는 0보다 크고 10㎛ 이하일 수 있다. 철입자의 평균 반경에 대한 페라이트 구조체의 평균 두께의 비는 0보다 크고 1 이하일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 비는 0.1 내지 0.9일 수 있다.The particle size may be greater than 0 and less than or equal to 100 탆. More preferably, the particle size can be greater than zero and less than or equal to 10 占 퐉. The ratio of the average thickness of the ferrite structure to the average radius of the iron particles may be greater than 0 and less than or equal to 1. More preferably, the ratio may be 0.1 to 0.9.

본 발명의 일 실시예에 따른 철입자 제조 장치는, i) 용철을 미립자로 변환시키는 아토마이징 장치, ii) 아토마이징 장치와 연결되어 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공하는 탈탄 반응로, 및 iii) 탈탄 반응로와 연결되어 탈탄 반응로에 탈탄 가스를 공급하는 탈탄가스 공급장치를 포함한다.An apparatus for producing iron particles according to an embodiment of the present invention comprises: i) an atomizing apparatus for converting molten iron into fine particles; ii) a decarburization reactor connected to the atomizing apparatus for decarburizing the fine particles to provide a plurality of iron particles; and iii) a decarburization gas supply unit connected to the decarburization reactor to supply decarburization gas to the decarburization reactor.

본 발명의 일 실시예에 따른 철입자 제조 장치는 탈탄 반응로와 연결되어 복수의 철입자들을 압축 성형하는 압축 성형기를 더 포함할 수 있다. 탈탄 반응로는, i) 아토마이징 장치와 연결되어 미립자가 공급되는 주입구, ii) 주입구를 향하는 복수의 가스 분사공들이 형성된 분산판, 및 iii) 탈탄가스 공급장치와 연결되고, 분산판의 아래에 설치되어 탈탄 가스가 유입되는 탈탄가스 취입구를 포함할 수 있다. 분산판은 탈탄 반응로의 아래를 향해 경사지고, 분산판의 중심에 복수의 철입자들을 낙하시키는 개구부가 형성될 수 있다.The apparatus for manufacturing iron particles according to an embodiment of the present invention may further include a compression molding machine connected to the decarburization reactor for compression molding a plurality of iron particles. The decarburization reaction furnace includes i) an inlet port connected to the atomizing device to supply particulates, ii) a distributor plate having a plurality of gas injection holes directed toward the inlet port, and iii) a decanter gas supply device connected to the decanter gas supply device, And a decarbonization gas inlet through which the decarbonization gas is introduced. The dispersion plate is inclined downward of the decarburization reaction furnace, and an opening portion for dropping a plurality of iron particles at the center of the dispersion plate may be formed.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

이하에서 사용하는 "구형"이라는 용어는 표면이 라운드 형태로 형성된 모든 형상을 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 구형은 중심으로부터 표면까지의 거리가 모두 동일한 완전 구형이나 타원형을 모두 포함하는 것으로 해석된다.As used herein, the term "spherical" is interpreted to include all shapes in which the surface is formed in rounded form. Therefore, it is interpreted that the spherical shape includes all spherical or elliptical shapes having the same distance from the center to the surface.

도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 강재(200)(도 4에 도시)에 포함된 철입자(100)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 철입자(100)의 단면 구조의 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 철입자(100)의 단면 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.Sectional structure of the iron particles 100 included in the steel material 200 (shown in FIG. 4) according to an embodiment of the present invention shown in FIG. Sectional structure of the iron particles 100 of FIG. 1, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the cross-sectional structure of the iron particles 100 can be modified in other forms.

도 1에 도시한 바와 같이, 구형의 철입자(100)는 마르텐사이트 구조체(10)와 페라이트 구조체(20)를 포함한다. 이외에. 철입자(100)는 다른 성분을 더 포함할 수도 있다. As shown in Fig. 1, the spherical iron particles 100 include a martensitic structure 10 and a ferrite structure 20. besides. The iron particles 100 may further include other components.

마르텐사이트 구조체(10)는 탄소강을 담금질하여 생성되며, 오스테나이트의 무확산 변태로부터 제조된 비평행 상태의 단일상 구조를 가진다. 즉, 마르텐사이트 구조체(10)는 오스테나이트가 무확산 전단 응력에 의해 변태된 조직으로서 펄라이트와 베이나이트 대신에 생성되는 변태 생성물이다. 탄소강의 급냉 속도가 탄소 확산을 방해할 정도로 급속히 일어날 때 마르텐사이트 구조체(10)로 변태된다. 급냉에 의해 탄소원자가 미처 빠져 나가지 못하고 결정내에 갇힌다. 갇힌 탄소원자는 상온에서 재분배되어 전위와 결합함으로써 전위의 이동을 방해한다. 나아가, 탄소 원자는 클러스터를 형성하여 장애물로 작용하므로, 마르텐사이트 구조체(10)의 강도를 증가시킨다. 또한, 마르텐사이트 구조체(10)는 판상 조직으로서 판상 조직내에 미세한 쌍정이 평행하게 존재하며, 높은 전위밀도를 가진다. 따라서 쌍정과 전위밀도가 전위이동을 방해하므로, 마르텐사이트 구조체(10)의 강도를 더욱 증가시킬 수 있다. 철입자(100)는 전술한 메커니즘에 따라 높은 강도를 가지는 마르텐사이트 구조체(10)를 그 내부에 핵으로서 포함하므로, 한편으로는 높은 강도를 가진다.The martensitic structure 10 is produced by quenching carbon steel and has a single-phase structure in a non-parallel state produced from the non-diffusion transformation of austenite. That is, the martensitic structure 10 is a transformed structure produced by austenite instead of pearlite and bainite, which is a structure transformed by a non-diffusion shear stress. When the quenching rate of the carbon steel rapidly rises to such an extent as to interfere with the carbon diffusion, it is transformed into the martensitic structure 10. The carbon source can not escape by quenching and is trapped in the crystal. The trapped carbon atoms are redistributed at room temperature and combine with the potential to interfere with the displacement of the potential. Furthermore, the carbon atoms form clusters and act as obstacles, thereby increasing the strength of the martensitic structure 10. Further, the martensitic structure 10 is a plate-like structure in which fine twin crystals exist in parallel in the plate-like structure and have a high dislocation density. Therefore, the strength of the martensitic structure 10 can be further increased since twinning and dislocation densities interfere with dislocation movement. The iron particles 100 contain a martensitic structure 10 having high strength according to the above-described mechanism as nuclei therein, and on the other hand, have high strength.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 페라이트 구조체(20)는 마르텐사이트 구조체(10)를 둘러싸서 형성된다. 페라이트 구조체(20)는 체심입방결정을 가진 철에 불순물이 용융되어 형성된 고용체이다. 페라이트 구조체(20)는 α철을 기본으로 한 고용체이므로, 그 외관은 순철과 동일하며, 연성을 가진다. 페라이트 구조체(20)로 인하여 철입자(100)는 성형하기에 바람직하며 원자 확산 반응에 유리하다. 따라서 철입자(100)는 표면 개질이 필요한 경우, 다양하게 활용될 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 1, the ferrite structure 20 is formed so as to surround the martensite structure 10. The ferrite structure 20 is a solid solution formed by melting impurities in iron having a body-center cubic crystal. Since the ferrite structure 20 is a solid solution based on? Iron, its appearance is the same as that of pure iron and has ductility. Due to the ferrite structure 20, the iron particles 100 are preferable for molding and are advantageous for the atom diffusion reaction. Therefore, the iron particles 100 can be utilized variously when surface modification is required.

철입자(100)의 외부는 페라이트 구조체(20)로 인해 연성을 가지고, 그 내부는 마르텐사이트 구조체(10)로 인해 어느 정도의 강도를 확보할 수 있으므로, 철입자(100)는 강성과 연성의 이중적인 특성을 가진다. 페라이트 구조체(20)는 마르텐사이트 구조체(10)를 둘러싸면서 구형으로 형성된다.The iron particles 100 have a rigidity and ductility because the outer portion of the iron particles 100 is flexible due to the ferrite structure 20 and the inside thereof can secure a certain degree of strength due to the martensitic structure 10. [ It has dual characteristics. The ferrite structure 20 is formed into a spherical shape while surrounding the martensitic structure 10.

철입자(100)는 기설정된 입도를 가진다. 즉, 철입자(100)의 입도는 0보다 크고 100㎛ 이하일 수 있다. 철입자(100)를 탄탈하는 반응 속도는 탄소의 확산 속도에 의해 조절될 수 있다. 즉 탄소의 확산 속도를 증가시켜 전체적인 탈탄 반응을 혼합 가스내의 스팀과 용철내에 존재하는 탄소와의 화학 반응으로 조절한다. 따라서 철입자(100)의 입도를 전술한 범위로 조절한다. 이 경우, 예를 들면 수십초 이내에 탈탄 반응을 완료할 수 있으므로 탈탄 반응로를 소형으로 제작할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 철입자(100)의 입도는 0보다 크고 10㎛ 이하일 수 있다.The iron particles 100 have predetermined particle sizes. That is, the particle size of the iron particles 100 may be larger than 0 and smaller than 100 탆. The reaction rate for tantalizing the iron particles 100 can be controlled by the diffusion rate of carbon. That is, by increasing the diffusion rate of carbon, the overall decarburization reaction is controlled by the chemical reaction between the steam in the mixed gas and the carbon present in the molten metal. Therefore, the particle size of the iron particles 100 is adjusted to the above-mentioned range. In this case, since the decarburization reaction can be completed within, for example, several tens of seconds, the decarburization furnace can be made compact. More preferably, the particle size of the iron particles 100 may be greater than 0 and less than or equal to 10 탆.

한편, 도 1에 도시한 철입자(100)의 평균 반경(t10+t20)에 대한 페라이트 구조체(20)의 평균 두께(t20)의 비는 0보다 크고 1 이하일 수 있다. 마르텐사이트 구조체(10)는 핵 형태로 제조되므로, 철입자(100)의 평균 반경(t10+t20)은 마르텐사이트 구조체(10)의 중심(10C)으로부터 철입자(100)의 표면까지의 평균 거리로 정의될 수 있다. 여기서, 전술한 비가 너무 크면 철입자(100)의 강도는 향상되지만 성형하기가 어렵다. 또한, 전술한 비가 너무 작은 경우, 철입자(100)를 성형하기는 좋지만 그 강도가 저하된다. 따라서 전술한 범위로 비를 조절하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 전술한 비는 0.1 내지 0.9일 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 도 1의 철입자(100)의 제조 방법을 좀더 상세하게 설명한다.On the other hand, the ratio of the average thickness t20 of the ferrite structure 20 to the average radius t10 + t20 of the iron particles 100 shown in Fig. 1 may be greater than 0 and less than or equal to 1. The average radius t10 + t20 of the iron particles 100 is the average distance from the center 10C of the martensitic structure 10 to the surface of the iron particles 100 because the martensitic structure 10 is produced in a nuclear form. . ≪ / RTI > Here, if the above-described ratio is too large, the strength of the iron particles 100 is improved, but it is difficult to form. When the above-mentioned ratio is too small, it is preferable to form the iron particles 100, but the strength thereof is lowered. Therefore, it is preferable to adjust the ratio to the above-mentioned range. More preferably, the above-mentioned ratio may be 0.1 to 0.9. Hereinafter, a method of manufacturing the iron particles 100 of FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG.

페라이트 구조체(20)의 두께(t20)는 탈탄 반응 시간을 조절하여 조절할 수 있다. 즉, 탈탄 반응 시간을 증가시키면 페라이트 구조체(20)의 두께(t20)를 증가시킬 수 있다. 반대로, 탈탄 반응 시간을 감소시키면, 페라이트 구조체(20)의 두께(t20)를 감소시킬 수 있다. 따라서 철입자(100)의 사용 용도에 따라 페라이트 구조체(20)의 두께(t20)를 원하는 크기로 조절할 수 있다. 예를 들면, 1100℃에서 고상 입자를 탈탄하여 철입자(100)를 제조하는 경우, 페라이트 구조체(20)의 두께(t20)가 50㎛가 되도록 탈탄시 1분 이내에 탈탄 반응이 완료될 수 있다.The thickness t20 of the ferrite structure 20 can be controlled by adjusting the decarburization reaction time. That is, if the decarburization reaction time is increased, the thickness t20 of the ferrite structure 20 can be increased. Conversely, by reducing the decarburization reaction time, the thickness t20 of the ferrite structure 20 can be reduced. Therefore, the thickness t20 of the ferrite structure 20 can be adjusted to a desired value depending on the use of the iron particles 100. [ For example, when the iron particles 100 are produced by decarburizing the solid particles at 1100 ° C, the decarburization reaction may be completed within 1 minute upon decarburization so that the thickness t20 of the ferrite structure 20 is 50 μm.

도 2는 도 1의 철입자(100)의 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 철입자의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 철입자의 제조 방법을 다양한 형태로 변형할 수 있다.Fig. 2 schematically shows a flow chart of a method for producing the iron particles 100 of Fig. The method for producing iron particles of Fig. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the production method of the iron particles can be modified into various forms.

도 2에 도시한 바와 같이, 철입자의 제조 방법은, i) 용철을 제공하는 단계(S10), ii) 용철을 아토마이징하여 미립자로 변환하는 단계(S20), 및 iii) 미립자에 스팀, 수소 및 질소를 포함하는 탈탄가스를 가하여 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공하는 단계(S30)를 포함한다. 이외에, 철입자의 제조 방법은 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 철입자를 압축 성형하여 철입자로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.As shown in Fig. 2, the method for producing iron particles includes the steps of i) providing molten iron (S10), ii) converting the molten iron into atomic particles to convert them into fine particles (S20), and iii) And decarbonating the fine particles by applying decarburization gas containing nitrogen to provide a plurality of iron particles (S30). In addition, the method for producing iron particles may further include other steps as needed. For example, the method may further include the step of producing iron particles by compression molding the iron particles.

먼저, 단계(S10)에서는 용철을 제조한다. 즉, 고로에 코크스 및 소결광을 장입하고 열풍을 불어넣어 탄소에 의해 소결광을 환원 및 용융시킴으로써 용철을 제조한다. 단, 용철 제공이 고로에만 한정될 필요는 없으며 용융가스화로를 사용한 용융환원제철공정 또는 전기로 공정(electric arc furnace, EAF) 등의 다른 제선 공정으로부터도 용철 제공이 가능하다. 용철은 고로 하부의 출선구를 통하여 외부로 배출된다. 출선된 용철은 코크스와의 반응에 의해 형성되므로, 탄소를 포함한다.First, in step S10, molten iron is produced. That is, coke and sintered ores are charged into a blast furnace, hot air is blown into the furnace, and molten iron is produced by reducing and melting the sintered ores by carbon. However, the provision of molten iron is not limited to the blast furnace, and molten iron can be supplied from a molten steel reduction process using a melter-gasifier, or another molten iron process such as an electric arc furnace (EAF). The molten iron is discharged to the outside through the outlet at the bottom of the blast furnace. The drawn molten iron is formed by the reaction with coke, and thus contains carbon.

다음으로, 단계(S20)에서는 용철을 아토마이징하여 미립자로 변환한다. 즉, 아토마이징 장치에서 용철을 미립자로 변환시킨다. 아토마이징에 의하여 미립자를 제공함으로써 후속 공정에서 미립자를 빠르게 탈탄할 수 있다. 아토마이징 장치의 세부 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다. 이하에서는 도 3을 참조하여 도 2의 단계(S30)에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, in step S20, the molten iron is atomized and converted into fine particles. That is, the atomizing device converts molten iron into fine particles. By providing the fine particles by atomizing, the fine particles can be rapidly decarburized in the subsequent process. The detailed structure of the atomizing device can be easily understood by those having ordinary skill in the art, so that a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, step S30 of FIG. 2 will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재(200)의 제조 방법에서 사용하는 탈탄 반응로(30)를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 탈탄 반응로(30)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 탈탄 반응로(30)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.3 schematically shows a decarburization reactor 30 used in a method of manufacturing a steel material 200 according to an embodiment of the present invention. The structure of the decarburization furnace 30 of FIG. 3 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the decarburization furnace 30 can be modified to other forms.

도 2의 단계(S30)에서는 미립자에 스팀, 수소 및 질소를 포함하는 탈탄가스를 가하여 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제조된 미립자(40)가 이송되어 장입구(301)에 임시적으로 저장될 수 있다. 미립자(40)는 탈탄 반응로(30)를 통과하면서 탈탄된다.In step S30 of FIG. 2, decarburization gas containing steam, hydrogen, and nitrogen is added to the fine particles to decarbonize the fine particles to provide a plurality of iron particles. As shown in Fig. 3, the produced fine particles 40 can be transferred and temporarily stored in the entry port 301. [ The fine particles 40 are decarburized while passing through the decarburization furnace 30.

도 3에 도시한 바와 같이, 탈탄 반응로(30)는 용철 장입구(301), 탈탄가스 취입구(303), 분산판(305), 철입자 배출구(307) 및 가스배출구(309)를 포함한다. 탈탄 반응로(30)의 내부에는 혼합가스에 의해 유동층이 형성되어 고상 입자를 쉽게 탈탄시킬 수 있다. 탈탄 반응로(30)는 아토마이징 장치(미도시)와 연결되어 미립자(40)를 탈탄해 복수의 철입자들(42)을 제공한다. 한편, 도 3에는 도시하지 않았지만 탈탄가스가 탈탄 반응로(30)와 연결되어 탈탄 반응로(30)에 탈탄 가스를 공급할 수 있다. 탈탄가스는 탈탄가스 취입구(303)를 통하여 탈탄 반응로(30)에 공급된다.3, the decarburization reactor 30 includes a molten metal inlet port 301, a decarburization gas inlet port 303, a dispersion plate 305, an iron particle outlet port 307, and a gas outlet port 309 do. A fluidized bed is formed in the decarburization furnace 30 by a mixed gas, so that the solid particles can be easily decarburized. The decarburization furnace 30 is connected to an atomizing device (not shown) to decarbonize the fine particles 40 to provide a plurality of iron particles 42. Meanwhile, although not shown in FIG. 3, the decarburization gas may be connected to the decarburization reactor 30 to supply decarburization gas to the decarburization reactor 30. The decarbonized gas is supplied to the decarburization reactor 30 through the decarburization gas inlet 303.

미립자는 장입구(301)를 통하여 탈탄 반응로(30) 내부로 장입된 후 탈탄가스 취입구(303)를 통해 공급되는 스팀, 수소 및 질소에 의해 탈탄된 후 철입자 배출구(307)를 통해 배출된다. 탈탄 가스는 미립자와 접촉하여 탈탄 반응을 매우 빠르게 완료한 후 가스배출구(309)를 통해 외부로 배출된다. 가스배출구(309)를 통하여 MnO, SiO2 더스트, 스팀, 이산화탄소, 수소 및 질소 등이 배출될 수 있다.The fine particles are charged into the decanter reaction furnace 30 through the inlet port 301 and then decarbonized by steam, hydrogen, and nitrogen supplied through the decanter gas inlet port 303 and discharged through the iron particle outlet 307 do. The decarburization gas is contacted with the fine particles to complete the decarburization reaction very quickly, and then is discharged to the outside through the gas outlet 309. MnO, SiO 2 dust, steam, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen and the like may be discharged through the gas outlet 309.

스팀, 수소 및 질소를 포함하는 탈탄 가스(44)는 상측 방향으로 취입되어 미립자(42)를 탈탄하기 위하여 탈탄 반응로(30)에 공급된다. 스팀은 하기의 화학식 1에 기재한 바와 같이 하측 방향으로 낙하하는 미립자(42)와 접촉하여 미립자(42)에 포함된 탄소를 제거한다. 그 결과, 이산화탄소와 수소가 생성되어 가스배출구(309)를 통하여 외부로 배출된다. 또한, 미립자(42)를 환원시키기 위하여 탈탄가스(44)의 성분으로서 수소를 사용한다. 수소를 사용하지 않는 경우, 미립자(42)는 산화될 수 있다.Decarbon gas 44 containing steam, hydrogen and nitrogen is blown upward and supplied to the decarburization furnace 30 to decarbonize the fine particles 42. The steam is contacted with the particulates 42 falling downward in the downward direction as shown in the following formula (1) to remove carbon contained in the particulates. As a result, carbon dioxide and hydrogen are generated and discharged to the outside through the gas outlet 309. In addition, hydrogen is used as a component of the decarbonization gas 44 in order to reduce the fine particles 42. When hydrogen is not used, the particulates 42 can be oxidized.

[화학식 1] [Chemical Formula 1]

2H2O + C → CO2 + 2H2 2H 2 O + C? CO 2 + 2H 2

한편, 혼합가스(44)에 포함된 질소는 유동화 속도를 확보하면서 페라이트 구조체(20)의 평균 두께를 조절한다. 따라서 질소의 양이 많을수록 페라이트 구조체(20)의 평균 두께를 저감시킬 수 있다. 이외에, 일산화탄소와 이산화탄소도 탈탄 가스로 사용할 수 있다.On the other hand, the nitrogen contained in the mixed gas 44 adjusts the average thickness of the ferrite structure 20 while securing the fluidization speed. Therefore, the larger the amount of nitrogen is, the smaller the average thickness of the ferrite structure 20 can be. In addition, carbon monoxide and carbon dioxide can also be used as decarbonization gas.

혼합가스(44)가 미립자(42)와 접촉하여 미립자(42)를 탈탄시키면서 철입자(100)를 제조한 후 철입자 배출구(307)를 통해 외부 배출되도록 탈탄 반응로(30)의 내부에는 분산판(305)이 제공된다. 분산판(305)은 철입자 배출구(307) 위를 향하도록 탈탄 반응로(30)의 아래를 향하여 경사져서 형성된다. 분산판(305)의 하부에는 탈탄가스 취입구(303)가 위치하여 탈탄 가스(44)를 공급한다. 도 3에는 도시하지 않았지만, 탈탄가스 공급장치가 탈탄 반응로(30)와 연결되어 탈탄 반응로(30)에 탈탄 가스(44)를 공급한다.The mixed gas 44 is contacted with the fine particles 42 to produce the iron particles 100 while decoloring the fine particles 42 and then dispersed in the interior of the decanter reaction furnace 30 so as to be discharged to the outside through the iron particle outlet 307. [ A plate 305 is provided. The dispersion plate 305 is formed so as to be inclined downwardly of the decarburization furnace 30 so as to face over the iron particle outlet 307. A decarburization gas inlet (303) is located below the dispersion plate (305) to supply decarburization gas (44). Although not shown in FIG. 3, a decarburization gas supply device is connected to the decarburization furnace 30 to supply decarburization gas 44 to the decarburization furnace 30.

도 2의 단계(S40)에서는 혼합 가스를 이용해 고상입자를 탈탄하여 철입자를 제공한다. 즉, 도 3의 분산판(305)에는 복수의 가스 분사공들(3051)이 형성된다. 가스 분사공들(3051)을 통하여 빠른 유속의 탈탄 가스가 분사되므로, 미립자(42)가 탈탄 가스(44)와 접촉하여 효율적으로 탈탄될 수 있다. 여기서, 탈탄 가스(44)의 온도는 700℃ 내지 1100℃일 수 있다. 탈탄 가스(44)의 온도가 너무 낮은 경우, 미립자(42)의 탄소 제거 효율이 저하될 수 있다. 또한, 탈탄 가스(44)의 온도가 너무 높은 경우, 미립자(42)가 열화될 수 있다. 따라서 탈탄 가스(44)의 온도를 전술한 범위로 조절한다. 철입자(100)는 분산판(305)의 중심에 형성된 개구부를 통하여 하측 방향으로 낙하한다. 그리고 철입자(100)는 탈탄 가스(44)와 분리되어 철입자 배출구(307)를 통해 외부로 배출될 수 있다.In step S40 of FIG. 2, solid particles are decarburized using a mixed gas to provide iron particles. That is, a plurality of gas injection holes 3051 are formed in the dispersion plate 305 of FIG. Since the decarbonization gas at a high flow velocity is injected through the gas injection holes 3051, the fine particles 42 can be efficiently decarburized by contacting with the decarbonization gas 44. Here, the temperature of the decarburized gas 44 may be 700 ° C to 1100 ° C. If the temperature of the decarburization gas 44 is too low, the carbon removal efficiency of the fine particles 42 may be lowered. Further, when the temperature of the decarburization gas 44 is too high, the fine particles 42 may be deteriorated. Therefore, the temperature of the decarbon gas 44 is adjusted to the above-mentioned range. The iron particles 100 drop downward through an opening formed in the center of the dispersing plate 305. The iron particles 100 may be separated from the decarbonization gas 44 and discharged to the outside through the iron particle outlet 307.

한편, 용철에서 황, 인, 실리콘 등을 사전에 제거한 후 스트립 캐스팅을 이용하여 강판을 제조하는 방법이 알려져 있다. 여기서는 산화가스를 사용하여 강판 표면을 탈탄 처리한다. 이 경우, 표면에는 페라이트 구조체가 존재하고, 내부에는 마르텐사이트 구조체가 존재하는 복합 구조의 강판이 제조되므로, 이러한 특성을 요구하는 다양한 제품에 적용할 수 있다. 그러나 탈탄으로 인해 강판의 표면 상태가 좋지 않고 탈탄 시간이 약 10분 이상으로 너무 길어지고, 이를 해소하기 위해서는 탈탄 반응로를 길게 대형으로 형성해야 한다. 또한, 높은 탄소 함량을 가지는 강판을 스트립 캐스팅으로 제조하는 공정에 의해 제조하기 어렵다.On the other hand, a method of manufacturing a steel sheet using strip casting after sulfur, phosphorus, and silicon are removed in advance from molten iron is known. Here, the surface of the steel sheet is decarburized by using an oxidizing gas. In this case, a steel sheet having a composite structure in which a ferrite structure exists on the surface and a martensite structure is present in the inside is produced, so that the steel sheet can be applied to various products requiring such characteristics. However, the surface condition of the steel sheet is not good due to the decarburization, and the decarburization time is too long as about 10 minutes or longer. In order to solve this problem, the decarburization furnace must be formed long and large. Further, it is difficult to produce a steel sheet having a high carbon content by a process of strip casting.

이와는 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 용철을 아토마이징하여 미립자로 제공한 후 탈탄한다. 따라서 탈탄 시간이 매우 짧을 뿐만 아니라 이로 인해 탈탄 반응로를 소형화할 수 있다. 또한, 스트립 캐스팅 등의 복잡한 공정을 거치지 않으므로, 공정을 용이하게 수행할 수 있다. 그리고 압축 성형 등의 방법을 통하여 예를 들면 강재로서 1mm 두께의 박판을 제조할 수 있다.In contrast, in one embodiment of the present invention, molten iron is atomized to provide fine particles and then decarburized. Therefore, not only the decarburization time is very short, but also the decarburization furnace can be downsized. In addition, since a complicated process such as strip casting is not performed, the process can be easily performed. And a thin plate having a thickness of 1 mm can be produced, for example, as a steel material by a method such as compression molding.

한편, 전술한 방법으로 제조한 철입자를 압축 성형하여 강재를 제조할 수 있다. 즉, 예를 들면 도 3의 탈탄 반응로(30)를 이용하여 제조된 고온의 철입자를 냉각한 후 성형틀에 장입 및 몰딩하여 원하는 형상의 강제품을 제조하거나 롤 프레싱하여 박판을 제조할 수 있다. 이하에서는 도 4를 통하여 전술한 방법으로 제조된 강재에 대해 좀더 상세하게 설명한다.On the other hand, a steel material can be produced by compression molding the iron particles produced by the above-mentioned method. That is, for example, the high-temperature iron particles produced by using the decarburization furnace 30 shown in FIG. 3 may be cooled and then charged into a mold and molded to produce a steel product having a desired shape, or roll- have. Hereinafter, the steel material produced by the method described above with reference to FIG. 4 will be described in more detail.

도 4는 도 1의 철입자(100)를 사용하여 제조한 강재(200)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 4의 강재(200)의 단면 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 강재(200)의 단면 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.Fig. 4 schematically shows a cross-sectional structure of a steel material 200 manufactured using the iron particles 100 of Fig. The cross-sectional structure of the steel material 200 of FIG. 4 is only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the cross-sectional structure of the steel material 200 can be modified in other forms.

도 4에 도시한 바와 같이, 강재(200)는 마르텐사이트 구조체(10)와 페라이트 구조체(20)가 혼합된 형태의 이중상(dual phase)으로 성형될 수 있다. 둘 이상의 마르텐사이트 구조체들(10)이 상호 이격되어 존재하므로, 강재(200)는 마르텐사이트 구조체(10)에 기인한 강도와 페라이트 구조체(20)에 기인한 연성을 함께 가져서 복합재의 특성을 가진다. 따라서 강재(200)를 강도와 연성이 함께 요구되는 분야에 사용될 수 있으므로, 그 활용도가 높다. 특히, 마르텐사이트 구조체(10)가 서로 접촉하지 않은 상태로 페라이트 구조체(20)이 그물망처럼 얽혀 있으므로, 일반적인 강판과는 상이한 우수한 기계적 특성을 나타낸다.As shown in FIG. 4, the steel material 200 can be formed into a dual phase in which the martensitic structure 10 and the ferrite structure 20 are mixed. Since the two or more martensitic structures 10 are spaced apart from each other, the steel material 200 has both the strength due to the martensitic structure 10 and the ductility due to the ferrite structure 20 so as to have the characteristics of a composite material. Therefore, since the steel material 200 can be used in fields requiring both strength and ductility, its utilization is high. Particularly, since the ferrite structure 20 is entangled like a mesh in a state where the martensitic structures 10 are not in contact with each other, they exhibit excellent mechanical properties different from those of a general steel sheet.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.

10. 마르텐사이트 구조체
10C. 중심
20. 페라이트 구조체
30. 탈탄 반응로
40. 미립자
44. 탈탄 가스
100. 철입자
200. 강판
301. 장입구
303. 가스 공급관
305. 경사판
307. 철입자 배출구
309. 가스배출구
3051. 가스 분사공10. Martensitic structure
10C. center
20. Ferrite structure
30. Decarburization reactor
40. Particulate matter
44. Degassing gas
100. Iron particles
200. Steel plate
301. Entrance to Chapter
303. Gas supply pipe
305. Swash plate
307. Iron particle outlet
309. Gas outlet
3051. Gas sprayer

Claims (16)

용철을 제공하는 단계,
상기 용철을 아토마이징하여 미립자로 변환하는 단계, 및
상기 미립자에 스팀, 수소 및 질소를 포함하는 탈탄가스를 가하여 상기 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공하는 단계
를 포함하고
상기 복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 상기 미립자는 분산판을 포함하는 탈탄 반응로에 장입되고, 상기 탈탄가스는 상기 분산판에 형성된 가스 분사공들을 통하여 분사되며, 상기 미립자는 상기 복수의 가스 분사공들을 통하여 분사되는 상기 탈탄가스와 접촉하여 탈탄되는 철입자의 제조 방법.Providing molten iron,
Atomizing the molten iron to convert it into fine particles, and
Adding decarbonization gas containing steam, hydrogen and nitrogen to the fine particles to decarburize the fine particles to provide a plurality of iron particles
Including the
In the step of providing the plurality of iron particles, the fine particles are charged into a decarburization furnace including a dispersion plate, and the decarbonization gas is injected through gas injection holes formed in the dispersion plate, A method for producing iron particles which is decontaminated by contact with the decarburization gas sprayed through jet holes. 제1항에서,
상기 복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 상기 탈탄가스는 이산화탄소와 일산화탄소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 더 포함하는 철입자의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the decarbonization gas further comprises at least one gas selected from the group consisting of carbon dioxide and carbon monoxide. 제2항에서,
상기 탈탄가스의 온도는 700℃ 내지 1100℃인 철입자의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the temperature of the decarburization gas is 700 ° C to 1100 ° C. 제1항에서,
상기 복수의 철입자들을 제공하는 단계에서, 상기 미립자는 하측 방향으로 낙하하고, 상기 탈탄 가스는 상측 방향으로 취입되어 상기 미립자를 탈탄하는 철입자의 제조 방법.The method of claim 1,
In the step of providing the plurality of iron particles, the fine particles fall downward, and the decarburized gas is blown upward to decarburize the fine particles. 제1항에 따라 제조된
복수의 철입자들을 압축 성형하는 단계를 포함하는 강재의 제조 방법.A process for the preparation of
A method of manufacturing a steel material, comprising: compression molding a plurality of iron particles. 제5항에서,
상기 복수의 철입자들은 마르텐사이트 구조체들과 상기 마르텐사이트 구조체들을 둘러싸는 페라이트 구조체들을 포함하고, 상기 마르텐사이트 구조체들은 상호 이격된 둘 이상의 마르텐사이트 구조체들을 포함하는 강재의 제조 방법.The method of claim 5,
Wherein the plurality of iron particles comprise martensitic structures and ferrite structures surrounding the martensitic structures, wherein the martensitic structures comprise at least two martensitic structures spaced apart from each other. 삭제delete 제1항에 따라 제조한 철입자로서,
마르텐사이트 구조체, 및
상기 마르텐사이트 구조체를 둘러싸는 페라이트 구조체
를 포함하고, 기설정된 입도를 가지는 철입자.An iron particle produced according to claim 1,
Martensitic structure, and
The ferrite structure surrounding the martensite structure
And an iron particle having a predetermined particle size. 제8항에서,
상기 입도는 0보다 크고 100㎛ 이하인 철입자.9. The method of claim 8,
Wherein the grain size is greater than 0 and less than or equal to 100 탆. 제9항에서,
상기 입도는 0보다 크고 10㎛ 이하인 철입자.The method of claim 9,
Wherein the grain size is greater than 0 and less than or equal to 10 탆. 제8항에서,
상기 철입자의 평균 반경에 대한 상기 페라이트 구조체의 평균 두께의 비는 0보다 크고 1 이하인 철입자.9. The method of claim 8,
Wherein the ratio of the average thickness of the ferrite structure to the average radius of the iron particles is greater than 0 and less than or equal to 1. 제11항에서,
상기 비는 0.1 내지 0.9인 철입자.12. The method of claim 11,
Wherein the ratio is 0.1 to 0.9. 용철을 미립자로 변환시키는 아토마이징 장치,
상기 아토마이징 장치와 연결되어 상기 미립자를 탈탄해 복수의 철입자들을 제공하는 탈탄 반응로, 및
상기 탈탄 반응로와 연결되어 상기 탈탄 반응로에 탈탄 가스를 공급하는 탈탄가스 공급장치
를 포함하고,
상기 탈탄 반응로는,
상기 아토마이징 장치와 연결되어 상기 미립자가 공급되는 주입구,
상기 주입구를 향하는 복수의 가스 분사공들이 형성된 분산판, 및
상기 탈탄가스 공급장치와 연결되고, 상기 분산판의 아래에 설치되어 상기 탈탄 가스가 유입되는 탈탄가스 취입구를 포함하는 철입자 제조 장치.An atomizing device for converting molten iron into fine particles,
A decarburization reactor connected to the atomizing device to decarburize the fine particles to provide a plurality of iron particles, and
A decarbonating gas supply unit connected to the decarburization reactor for supplying a decarburization gas to the decarburization reactor,
Lt; / RTI >
In the decarburization reactor,
An injection port connected to the atomizing device to supply the fine particles,
A dispersion plate on which a plurality of gas injection holes directed toward the injection port are formed,
And a decarburization gas inlet port connected to the decarburization gas supply device and installed under the dispersion plate to receive the decarburization gas. 제13항에서,
상기 탈탄 반응로와 연결되어 상기 복수의 철입자들을 압축 성형하는 압축 성형기를 더 포함하는 철입자 제조 장치.The method of claim 13,
And a compression molding machine connected to the decarburization reactor for compressing and molding the plurality of iron particles. 삭제delete 제13항에서,
상기 분산판은 상기 탈탄 반응로의 아래를 향해 경사지고, 상기 분산판의 중심에 상기 복수의 철입자들을 낙하시키는 개구부가 형성된 철입자 제조장치.The method of claim 13,
Wherein the dispersion plate is inclined downward of the decarburization reaction furnace and an opening portion for dropping the plurality of iron particles is formed in the center of the dispersion plate.
KR1020130164459A 2013-12-26 2013-12-26 Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same KR101532018B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130164459A KR101532018B1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same
PCT/KR2014/012638 WO2015099376A1 (en) 2013-12-26 2014-12-22 Iron particles, manufacturing method for same, and manufacturing device for same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130164459A KR101532018B1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101532018B1 true KR101532018B1 (en) 2015-06-26

Family

ID=53479162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130164459A KR101532018B1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101532018B1 (en)
WO (1) WO2015099376A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211302A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Jfe Steel Kk Finish heat treatment method for iron powder and finish heat treatment device
KR20120140521A (en) * 2011-06-21 2012-12-31 포항공과대학교 산학협력단 Steel sheet manufactured by decaburizing a solid pig iron and method for manufacturing the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0953105A (en) * 1995-08-14 1997-02-25 Kobe Steel Ltd Production of ferrous powder for powder metallurgy and apparatus therefor
JP2007070681A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Tokyo Institute Of Technology Method for producing iron fine particle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211302A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Jfe Steel Kk Finish heat treatment method for iron powder and finish heat treatment device
KR20120140521A (en) * 2011-06-21 2012-12-31 포항공과대학교 산학협력단 Steel sheet manufactured by decaburizing a solid pig iron and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015099376A1 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10220443B2 (en) Method for producing a steel shaped body
Wei et al. Technological innovations of carbon dioxide injection in EAF-LF steelmaking
WO1996038379A1 (en) Process and equipment for producing iron carbide
JP6222132B2 (en) Hydrocarbon carbon dioxide reforming method
CN103834879B (en) Method for manufacturing amorphous alloy by using liquid pig iron
CN114250404B (en) FeSiBNbCu nanocrystalline soft magnetic alloy and preparation method thereof
KR101532018B1 (en) Iron powder, method and apparatus for manufacturing the same
CA1057509A (en) Metal powder production by direct reduction in an arc heater
CN111001767B (en) High-saturation magnetic induction intensity iron-based amorphous soft magnetic alloy and preparation method thereof
US20120325375A1 (en) Steel Sheet Manufactured by Decarburizing Solid Sponge Iron and Method for Manufacturing the Same
JP6137087B2 (en) Method for producing sintered ore
CN113878124A (en) Water-gas combined atomization preparation method of Fe-Si-Cr-Ga-in-N alloy soft magnetic powder
CN106929736B (en) A kind of HRB500 anti-seismic steel bar and its production technology
KR100336013B1 (en) Method for hot agglomeration of solid metallized iron particles to produce alloyed briquettes
CN108950139A (en) Calcium oxide-based Mn series alloy dephosphorized slag, preparation and the application method of containing sodium carbonate
Saheb Studies on Blast Furnace Slag Flow Characteristics
JPS63293109A (en) Method for producing low carbon and high manganese steel
JPS62167808A (en) Production of molten chromium iron
CN115074477A (en) Short-process low-carbon smelting process for high-quality steel
Wei et al. Innovations of Injection Metallurgy in EAF Steelmaking
JP3685000B2 (en) Hot metal desiliconization method
KR20230116443A (en) Operating method in the iron making process
JPH0331410A (en) Method for reforming recovered iron power
JPS58482B2 (en) Heat treatment method for raw iron powder
JPH10330813A (en) Smelting reduction and decarburizing equipment and operating method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180515

Year of fee payment: 4