KR102168833B1 - Method for Refining Low Carbon Steel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저탄소강의 정련방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 저탄소강의 정련방법은 강종을 선정하는 단계, 전로에 고철과 용선을 투입하는 단계, 전로 정련 단계, 상기 전로 정련이 완료된 용강을 래이들 용기로 옮기는 출강 단계, 상기 출강된 용강을 탈가스 공정으로 이동시켜 탈가스 정련을 진행하는 단계, 상기 용강에 진공을 걸고 알루미늄을 투입하는 단계, 상기 용강에 합금철을 투입하는 단계, 상기 용강을 환류하고 정련을 완료하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정련 과정에서 용강 중의 산소 농도를 낮추어 알루미늄의 투입양을 절감할 수 있다.The present invention provides a method for refining low carbon steel. The method of refining low-carbon steel according to an embodiment of the present invention includes selecting a steel type, introducing scrap iron and molten iron into a converter, refining a converter, a tapping step of transferring the molten steel that has been refined into a ladle container, and the tapping. The steps of performing degassing refining by moving the molten steel to a degassing process, applying a vacuum to the molten steel and introducing aluminum, adding ferroalloy to the molten steel, refluxing the molten steel and completing the refining. Include. According to an embodiment of the present invention, the amount of aluminum input can be reduced by lowering the oxygen concentration in molten steel during the refining process.

Figure R1020170178013
Figure R1020170178013

Description

저탄소강의 정련방법{Method for Refining Low Carbon Steel}Method for Refining Low Carbon Steel{Method for Refining Low Carbon Steel}

저탄소강의 정련방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 투입 시점의 용강 중의 산소를 낮추어 알루미늄을 절감할 수 있는 저탄소강의 정련방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for refining low-carbon steel, and more particularly, to a method for refining low-carbon steel capable of reducing aluminum by lowering oxygen in molten steel at the time of aluminum input.

일반적으로 제강 공정은 용선 예비처리 공정, 전로 정련 공정, 이차 정련 공정 및 연속주조 공정 순으로 진행된다. In general, the steelmaking process proceeds in the order of the pretreatment of hot iron, a converter refining process, a secondary refining process, and a continuous casting process.

고로에서 출선된 용선은 용선 예비처리 공정에서 탈황 작업을 하여 전로로 이송된다. 전로로 이송된 용선은 목표로 하는 강종에 따라서 고철과 용선을 넣고 상부에서 랜스(lance)를 이용하여 전로 내부에 산소를 공급하여 산화반응에 의해서 용선 중의 5대 불순물을 제거한다.불순물이 제거된 용선을 용강이라 한다.The chartered ship from the blast furnace is transferred to the converter after desulfurization in the pretreatment of the charter. In the molten iron transferred to the converter, scrap iron and molten iron are inserted according to the target steel type, and oxygen is supplied to the inside of the converter using a lance from the top to remove the five impurities in the molten iron by oxidation reaction. The molten iron is called molten steel.

제강에서 정련되는 용강은 탄소를 기준으로 극저탄소강, 중저탄소강, 저탄소강, 중탄소강, 고탄소강 등을 구분하여 조업을 실시하고 있다. 극저탄소강과 중저탄소강은 탄소 농도를 0.02% 이하로 제어해야 하기 때문에 전로 출강 과정에서 알루미늄을 투입하지 않는 경처리 출강을 한다. 경처리 출강한 용강은 진공탈가스(RH) 로 이송하여 진공을 1~5토르(Torr)까지 낮추어 용강 중 탄소를 0.005ppm 이하로 낮추어서 강종 별 탄소 목표에 따라 용강 중에 알루미늄을 넣어 산소를 제거하고 탄소를 투입하고, 강종 별 합금 원소를 맞추기 위해 합금원소를 투입하고 일정 시간 용강을 환류시킨 후에 정련작업을 완료한다. Molten steel refined in steelmaking is operated by categorizing ultra-low carbon steel, medium-low carbon steel, low carbon steel, medium carbon steel, and high carbon steel based on carbon. For ultra-low carbon steel and medium-low carbon steel, the carbon concentration must be controlled to less than 0.02%, so light-treatment tapping without aluminum is used in the course of tapping the converter. The hard-treated molten steel is transferred to vacuum degassing (RH) and the vacuum is lowered to 1-5 Torr to lower the carbon in the molten steel to less than 0.005 ppm.According to the carbon target for each type of steel, aluminum is added to remove oxygen. Carbon is added, alloying elements are added to match the alloying elements for each steel type, and the molten steel is refluxed for a certain period of time, and the refining work is completed.

저탄소강은 목표하는 탄소 농도가 0.04%~0.07%이상으로 전로 출강 중에 알루미늄을 투입하고 합금원소를 맞추기 위해 합금철을 투입한다. 이와 같이 출강 작업 중에 알루미늄을 투입하는 것을 중처리라고 한다. 중처리 작업을 한 용강은 진공탈가스(RH) 혹은 엘에프(LF)로 이송하여 처리작업을 실시한다.For low-carbon steel, the target carbon concentration is 0.04%~0.07% or more, and aluminum is added during the furnace tapping, and ferroalloy is injected to match the alloying elements. In this way, the addition of aluminum during the tapping operation is called heavy treatment. The molten steel that has undergone heavy treatment is transferred to vacuum degassing (RH) or LP (LF) for treatment.

최근에는 저탄소강도 출강 작업 중 알루미늄을 투입하지 않는 경처리 출강작업을 실시하고 있으며, 전로 정련이 완료되는 시점에 성분 조성이 C: 0.02 내지 0.04%, Si: 0.002% 이하, Mn: 0.05 내지 0.1%, P: 0.005 내지 0.02%, S: 0.005 내지 0.015% 인 경우에 용강 중의 산소 농도가 400ppm 전후가 된다. 이러한 용강을 진공 탈가스(RH)에 도착하여 작업 개시 후 3분 후에 산소 농도를 측정하면 380ppm 전후가 되며, 이는 이동 중 용강 중 산소와 탄소의 자연 탈탄 및 진공 탈가스에서 진공 시작과 동시에 자연 탈탄이 진행되어 산소가 20 내지 30ppm 정도 낮게 나오게 되는 것이다. 진공 탈가스 공정(RH)에서 진공을 1 내지 5 토르(torr)까지 낮추어서 진공을 하면 용강 중의 산소 농도가 350ppm 전후가 되는 시점에서 알루미늄을 넣어 용강을 탈산한다. 이 때 투입되는 알루미늄의 양은 일반적으로 280 내지 300kg 전후이다. 탈산 작업을 한 이후 합금철을 투입하여 합금원소를 맞추고 일정 시간 환류 작업을 실시하여 정련 작업을 완료한다. 다만, 이러한 경우 용강 중의 산소가 높기 때문에 탈산제로 투입하는 알루미늄 투입량이 증가하며, 용강 중의 탄소를 수십 ppm 까지 제거한 후 가탄제를 투입하여 목표 탄소량을 맞추기 때문에 가탄제 투입에 의한 원가 손실이 발생한다. 또한, 알루미늄 투입량이 많아져 발생되는 알루미나(Al2O3)가 용강 중에 많이 생성되면 품질결함이 원인이 된다. Recently, during the low-carbon steel tapping work, a light treatment tapping work is being conducted that does not add aluminum, and the composition of the components is C: 0.02 to 0.04%, Si: 0.002% or less, and Mn: 0.05 to 0.1% at the time the converter refining is completed. , P: 0.005 to 0.02%, S: 0.005 to 0.015%, the oxygen concentration in the molten steel is around 400 ppm. If such molten steel arrives in vacuum degassing (RH) and the oxygen concentration is measured 3 minutes after the start of work, it is around 380 ppm, which is natural decarburization of oxygen and carbon in molten steel during movement and natural decarburization at the same time as the vacuum start in vacuum degassing As this progresses, oxygen comes out as low as 20 to 30 ppm. In the vacuum degassing process (RH), when the vacuum is lowered to 1 to 5 torr and vacuum is performed, aluminum is added to deoxidize the molten steel when the oxygen concentration in the molten steel reaches around 350 ppm. In this case, the amount of aluminum to be introduced is generally around 280 to 300 kg. After deoxidation work, ferroalloy is added to match alloying elements and reflux work is performed for a certain period of time to complete the refining work. However, in this case, since the oxygen in the molten steel is high, the amount of aluminum added to the deoxidizing agent increases, and since the carbon in the molten steel is removed to several tens of ppm and then the recarburizing agent is added to meet the target carbon amount, cost loss due to the recharging agent injection occurs . In addition, if alumina (Al 2 O 3 ) generated due to a large amount of aluminum input is generated in molten steel, quality defects are the cause.

대한민국 공개특허공보 제2005-0005067호 (2005.01.13. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0005067 (published on January 13, 2005)

본 발명은 저탄소강의 정련과정에서 용강 중의 산소 농도를 낮추어 알루미늄의 투입양을 절감할 수 있는 저탄소강의 정련방법을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a method for refining low-carbon steel that can reduce the amount of aluminum input by lowering the oxygen concentration in molten steel during the refining process of low-carbon steel.

본 발명의 일 실시예에 따른 저탄소강의 정련방법은 강종을 선정하는 단계, 전로에 고철과 용선을 투입하는 단계, 전로 정련 단계, 상기 전로 정련이 완료된 용강을 래이들 용기로 옮기는 출강 단계, 상기 출강된 용강을 탈가스 공정으로 이동시켜 탈가스 정련을 진행하는 단계, 상기 용강에 진공을 걸고 알루미늄을 투입하는 단계, 상기 용강에 합금철을 투입하는 단계, 상기 용강을 환류하고 정련을 완료하는 단계를 포함한다. The method of refining low-carbon steel according to an embodiment of the present invention includes selecting a steel type, introducing scrap iron and molten iron into a converter, refining a converter, a tapping step of transferring the molten steel that has been refined into a ladle container, and the tapping. The steps of performing degassing refining by moving the molten steel to a degassing process, applying a vacuum to the molten steel and introducing aluminum, adding ferroalloy to the molten steel, refluxing the molten steel and completing the refining. Include.

또한, 강종을 선정하는 단계는 탄소의 목표 농도가 0.04 내지 0.06%인 강종을 대상으로 할 수 있다. In addition, the step of selecting a steel type may target a steel type having a target carbon concentration of 0.04 to 0.06%.

또한, 전로 정련을 위해서 전로 정련 상부 패턴과 전로 정련 하부 패턴을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, for the converter refining, the step of selecting an upper converter refining pattern and a lower converter refining pattern may be further included.

또한, 상기 전로 정련 단계에서 전로 정련 개시에서 전로 정련 진행 80% 시점에서 L/L0가 0.3 이하일 수 있다. In addition, in the converter refining step, L/L0 may be less than or equal to 0.3 at 80% of the initiation of converter refining and the progress of converter refining.

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또한, 상기 전로 정련 단계에서 전로 정련 개시에서 전로 정련 진행 80% 이후의 시점에서 전로 종점 시점의 용강 내의 탄소 농도가 0.06%가 되도록 탈탄계수를 탄소 농도 0.01%당 35 내지 38 Nm3로 적용할 수 있다. In addition, in the converter refining step, the decarburization coefficient may be applied at 35 to 38 Nm 3 per 0.01% carbon concentration so that the carbon concentration in the molten steel at the end point of the converter is 0.06% at a time point from the start of the converter refining to 80% of the converter refining progress. have.

또한, 상기 알루미늄의 투입은 탄소와 산소의 반응을 확인하고 진행되며, 탈산 전 산소 농도를 측정하는 시점은 탈가스 공정에서 용강을 침적관에 담그고 진공 상태에서 환류시킬 때 일산화 탄소 농도가 50% 이하로 떨어지는 시점에서 측정할 수 있다.In addition, the introduction of aluminum proceeds after confirming the reaction of carbon and oxygen, and the point of measuring the oxygen concentration before deoxidation is when the molten steel is immersed in an immersion tube in the degassing process and refluxed in a vacuum state, the carbon monoxide concentration is 50% or less It can be measured at the point of falling to.

또한, 상기 출강 단계에서 탈산제를 투입하지 않고 생석회만을 투입할 수 있다. In addition, it is possible to add only quicklime without adding a deoxidizing agent in the lecture step.

또한, 상기 전로 정련 단계는 탈인 정련을 진행하는 1차 전로 정련 단계와, 1차 전로 정련 단계 이 후에 오염된 용재를 따라내는 중간 배재 단계 이후에 진행되는 2차 전로 정련 단계를 포함할 수 있다. In addition, the converter refining step may include a first converter refining step in which dephosphorization refining is performed, and a secondary converter refining step performed after the intermediate exclusion step of pouring out contaminated solvent after the first converter refining step.

본 발명의 실시예에 따른 저탄소강 정련 방법에 따르면, 용강 중 탄소와 산소의 자연 탈탄으로 용강 중 산소를 낮출 수 있으며, 이에 따라 알루미늄의 투입량을 줄일 수 있다. According to the low-carbon steel refining method according to an embodiment of the present invention, oxygen in molten steel can be reduced by natural decarburization of carbon and oxygen in molten steel, and thus the amount of aluminum input can be reduced.

도 1은 비교예와 본 발명의 실시예를 기재한 표이다. 1 is a table describing Comparative Examples and Examples of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are presented in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the exemplary embodiments presented here, but may be embodied in other forms.

본 발명의 일 실시예에 따른 저탄소강 정련방법은 강종을 선정하는 단계, 전로에 고철과 용선을 투입하는 단계, 전로 정련 단계, 전로 정련이 완료된 용강을 래이들 용기로 옮기는 출강 단계, 출강된 용강을 탈가스 공정으로 이동시켜 탈가스 정련을 진행하는 단계, 용강에 진공을 걸고 알루미늄을 투입하는 단계, 용강에 합금철을 투입하는 단계, 용강을 환류하고 정련을 완료하는 단계를 포함한다. The low-carbon steel refining method according to an embodiment of the present invention includes selecting a steel type, introducing scrap iron and molten iron into a converter, a converter refining step, a tapping step of transferring the molten steel completed in the converter to a ladle container, and tapping molten steel. And performing degassing refining by moving to a degassing process, applying a vacuum to the molten steel and introducing aluminum, introducing a ferroalloy into the molten steel, refluxing the molten steel and completing refining.

강종을 선정하는 단계에서 탄소의 목표 농도가 0.04 내지 0.06%인 강종을 선택하는 것을 목적으로 한다. 이러한 과정을 통해 선정된 강종의 성분 조성은 아래의 [표 1]과 같다. In the step of selecting a steel grade, the aim is to select a steel grade with a target carbon concentration of 0.04 to 0.06%. The composition of the steel grade selected through this process is shown in [Table 1] below.

구분
(단위 %)
division
(unit %)
CC SiSi MnMn PP SS S.AlS.Al
지시 indication 상한maximum 0.05000.0500 0.0200.020 0.02810.0281 0.01500.0150 0.01500.0150 0.0400.040 목표goal 0.04000.0400 -- 0.02000.0200 -- -- 0.0250.025 하한Lower limit 0.03000.0300 0.0000.000 0.1500.150 0.00000.0000 0.00000.0000 0.0100.010 합성조합Synthetic combination 상한maximum 0.00500.0050 0.0200.020 0.2810.281 0.01500.0150 0.01500.0150 0.0400.040 하한Lower limit 0.00300.0030 0.0000.000 0.1500.150 0.00000.0000 0.00000.0000 0.0100.010

강종이 선정된 이후에 전로 정련을 위하여 전로 정련 상부패턴과 하부 패턴을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 패턴 선택 단계에서 주원료 정보를 이용하여 열 계산을 하고, 원료 투입량 등을 설정할 수 있다.After the steel type is selected, the step of selecting a converter refining upper pattern and a lower pattern for converter refining may be further included. In the pattern selection step, heat calculation can be performed using the main raw material information, and the input amount of raw materials can be set.

아래의 표 2에는 종래의 전로 정련 상부 패턴과 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 정련 상부 패턴을 기재하였다. In Table 2 below, a conventional converter refining upper pattern and a converter refining upper pattern according to an embodiment of the present invention are described.

00 33 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 5050 6060 7070 8080 9090 100100 상부패턴
Upper pattern
비교예(L/L0)Comparative Example (L/L0) 0.2160.216 0.2010.201 0.1260.126 0.0720.072 0.0720.072 0.0720.072 0.1790.179 0.2300.230 0.3060.306 0.3800.380 0.3800.380 0.3800.380 0.3240.324 0.3240.324 0.3240.324
실시예(L/L0)Example (L/L0) 0.2160.216 0.2010.201 0.1260.126 0.0720.072 0.0720.072 0.0720.072 0.2300.230 0.2820.282 0.3060.306 0.3800.380 0.3800.380 0.3800.380 0.2960.296 0.2960.296 0.2960.296

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상부패턴의 경우 본 발명의 실시예의 경우 취련 80% 이후의 탈인을 위하여 패턴을 설계한 것이다. In the case of the upper pattern, in the case of the embodiment of the present invention, the pattern is designed for dephosphorization after 80% of blowing.

아래의 표 3에는 종래의 전로 정련 하부 패턴과 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 정련 하부 패턴을 기재하였다. In Table 3 below, a conventional converter refining lower pattern and a converter refining lower pattern according to an embodiment of the present invention are described.

취련경과(%)Training progress (%) 00 55 1010 2020 2525 3030 4040 5050 6060 7070 7575 8080 8585 9090 100100 하부패턴
(Nm3/min)
Lower pattern
(Nm 3 /min)
비교예Comparative example 1515 1515 2020 2020 88 88 88 2525 2525 2525 2525 3030 3030 3030 3030
실시예Example 1515 1515 2020 2020 88 88 88 2525 2525 2525 2525 1515 1515 1515 1515

하부 패턴의 경우 정련 80% 이후에 하부 유량을 낮추어서 용강의 교반을 줄여 탄소와 산소의 반응을 최소화하여 취련 말기에 용재에 산화철을 충분히 공급하여 용강 중의 탄소를 많이 남기는 것을 목적으로 한다. 용강 중의 탄소가 많으면 자연적으로 용강 중 산소온도가 낮아질 수 있다. In the case of the lower pattern, the lower flow rate is lowered after 80% of refining to reduce the agitation of the molten steel, thereby minimizing the reaction between carbon and oxygen, and supplying sufficient iron oxide to the molten steel at the end of the blowing to leave a lot of carbon in the molten steel. If there is a lot of carbon in molten steel, the oxygen temperature in molten steel may naturally decrease.

주원료 정보를 이용하여 열 계산을 하는 단계에서 2차 정련 80% 시점의 용강의 욘도는 전로 정련 종료 시점에서 70℃를 뺀 값을 목표로 하며, 목표 탄소의 농도는 0.5%이다. In the step of calculating heat using the information of the main raw material, the temperature of the molten steel at the time of 80% of the secondary refining is aimed at the value minus 70℃ at the end of the converter refining, and the target carbon concentration is 0.5%.

일 예로 탄소를 0.06%를 남기는 것을 목표로 하여 0.44%의 탄소의 탈탄계수를 탄소 0.01% 당 35Nm3 으로 산정하여 계산하면 산소량은 1540Nm3 이다. 또한, 승온계수가 1도를 올리는데 산소량이 22Nm3 필요하면 산소량에서 승온계수를 나누면 70℃가 올라갈 것이라는 것을 예측할 수 있다. For example, with the goal of leaving 0.06% carbon, the decarburization coefficient of 0.44% carbon is 35Nm 3 per 0.01% carbon. If calculated and calculated as, the amount of oxygen is 1540Nm 3 to be. In addition, if the temperature increase coefficient is increased by 1 degree and the amount of oxygen is 22Nm 3, it can be predicted that 70℃ will increase by dividing the temperature increase coefficient by the amount of oxygen.

전로에 고철과 용선을 투입한다. Put scrap iron and chartered iron into the converter.

정로 전련은 탈인 정련을 진행하는 1차 전로 정련 단계와, 1차 전로 정련 단계 이후에 오염된 용재를 따라내는 중간 배재 단계 이후에 진행되는 2차 전로 정련 단계를 포함할 수 있다.Refining furnace refining may include a first converter refining step in which dephosphorization refining is performed, and a second converter refining step performed after an intermediate exclusion step in which contaminated lumber is poured out after the first converter refining step.

1차 전로 정련 단계에서의 1차 정련 산소량은 2500 내지 4000Nm3가 바람직하다. 1차 전로 정련이 완료된 시점이 일반적으로 취련 30% 시점이 된다.The amount of oxygen for primary refining in the primary converter refining step is preferably 2500 to 4000 Nm 3 . The time when the first converter refining is completed is generally 30% of the time.

오염된 용재를 따라내는 중간 배재 단계에서는 전로를 장입측으로 기울여 해부에 있는 슬라그 포트에 P2O5 , SiO2 등이 함유된 용재를 노구에서 용철이 조금 나올 때까지 기울여서 배재 작업을 진행한다. The intermediate exclude steps that follow the contaminated timber the pay converter side charged to the slag port on the anatomy containing the like P 2 O 5, SiO 2 slag by tilting in Noguchi until molten iron comes out slightly proceeds to exclude operation.

2차 전로 정련 단계에서 2차 전로 정련 초기에는 용강 중 탄소가 3.2 내지 3.8% 수준이며, 탄소는 랜스로 공급되는 산소와 반응하여 제거된다. 이 때 다시 용재를 만들기 위해서 생석회를 투입하는데 염기도를 4.0으로 조정하여 생석회를 투입한다. 2차 전로 정력이 사용되면 작업자는 출강 작업 중에 래이들 내에 비금속 개재물을 제거하기 위해 투입되는 생석회를 평량한다. 취련 80% 시점이 되면 프로브를 이용하여 용강으 온도와 산소의 농도를 측정한다. 또한, 탈인 촉진을 위해 아래의 상기 [표 2]에 기재된 바와 같이 취련 80% 시점에서 L/L0를 0.296으로 조정하여 산소조정량과 랜스 높이를 조정한다. 용강과 랜스에서 공급되는 산소가 급격하게 반응하는 것을 방지하기 위하여 패턴을 전환하고 하부에 공급되는 하부 패턴도 상기 [표 3]에 기재된 바와 같이 분당 15Nm3으로 투입된다. In the secondary converter refining stage, at the beginning of the secondary converter refining, the molten steel contains 3.2 to 3.8% of carbon, and the carbon is removed by reacting with oxygen supplied to the lance. At this time, quicklime is added to make the solvent again, but the basicity is adjusted to 4.0 and quicklime is added. When the secondary converter tuck is used, the operator weighs the quicklime that is input to remove non-metallic inclusions in the ladle during the tapping operation. When 80% of blowing is reached, the temperature of the molten steel and the concentration of oxygen are measured using a probe. In addition, in order to promote dephosphorylation, the oxygen adjustment amount and the lance height are adjusted by adjusting the L/L0 to 0.296 at the time of 80% blowing as described in [Table 2] below. In order to prevent the molten steel and oxygen supplied from the lance from reacting rapidly, the pattern is switched and the lower pattern supplied to the lower portion is also introduced at 15 Nm 3 per minute as described in [Table 3].

목표온도가 1640℃인 경우, 취련 80% 시점에서의 측정 온도는 1570℃±10℃가 바람직하며, 탄소 농도는 0.5%±0.1%가 바람직하다. 목표온도 대비 취련 80%온도가 낮고, 탄소 농도가 낮으면 용강 중에 산소 농도가 증가한다. 또한, 목표온도 대비 취련 80% 온도가 높고, 탄소가 높은 경우에는 냉각제가 다량 투입되어 용강 중 탄소가 급탈탄되어 용강 중 산소 농도가 증가하게 된다.When the target temperature is 1640°C, the temperature measured at the time of 80% of blowing is preferably 1570°C±10°C, and the carbon concentration is preferably 0.5%±0.1%. If the blowing temperature is 80% lower than the target temperature and the carbon concentration is low, the oxygen concentration in the molten steel increases. In addition, when the blowing temperature is 80% higher than the target temperature and carbon is high, a large amount of coolant is added to rapidly decarbonize the carbon in the molten steel, thereby increasing the oxygen concentration in the molten steel.

다만, 온도가 높고, 탄소 농도가 낮은 경우 또는 온도나 낮고 탄소 농도가 높은 경우에는 본 발명의 실시예에 따른 조건을 만족시킬 수 있다. 일 예로, 취련 80%의 온도가 1600℃이며, 탄소 농도가 0.35% 이고, 탈탄계수를 35Nm3로 산정하고, 남는 탄소값이 0.06%라면, 태워야 하는 탄소는 0.29% 이다. 또한, 탈탄계수가 0.01% 당 35Nm3이기 때문에 취련 80% 이후 산소량은 1015Nm3이다. 또한, 승온계수가 1℃당 22Nm3이기 때문에 46℃의 온도가 상승한다. 즉 이러한 경우 취련 80%의 산소 농도가 1015Nm3이고 총 산소량은 11515Nm3이며, 종점 온도가 1646℃가 되어 적용이 가능하다. However, when the temperature is high and the carbon concentration is low, or when the temperature or the carbon concentration is low and the carbon concentration is high, the conditions according to the exemplary embodiment of the present invention may be satisfied. For example, if the temperature of 80% of blowing is 1600°C, the carbon concentration is 0.35%, the decarburization coefficient is calculated as 35Nm 3 , and the remaining carbon value is 0.06%, the carbon to be burned is 0.29%. In addition, since the decarburization coefficient is 35Nm 3 per 0.01%, the amount of oxygen after 80% blowing is 1015Nm 3 . In addition, since the temperature increase coefficient is 22Nm 3 per 1°C, the temperature of 46°C rises. That is, in this case, the oxygen concentration of 80% of blowing is 1015Nm 3 , the total amount of oxygen is 11515Nm 3 , and the end temperature is 1646℃, so it can be applied.

또한, 다른 일 예로 취련 80% 시점의 온도가 1570℃이며 탄소 농도가 0.5%이고 산소 농도가 11000Nm3이고 탈탄 계수가 탄소 농도 0.01% 당 35Nm3이고 탄소를 0.06% 남긴다고 가정한다. 이러한 경우 취련 80% 이후의 산소량은 1540Nm3이며 승온 계수가 1℃ 당 22Nm3 상승한다고 하면 종점 온도는 70℃가 되어 종점 예측 온도는 1640℃이다. 또한 산소 유량이 12540Nm3이 되면 정련이 완료된다. 정련이 완료되어 종점 온도와 산소 농도를 측정하면 1643℃에 276ppm으로 측정된다. In addition, as another example, it is assumed that the temperature at the time of 80% blowing is 1570°C, the carbon concentration is 0.5%, the oxygen concentration is 11000 Nm 3 , the decarburization coefficient is 35 Nm 3 per 0.01% carbon concentration, and 0.06% carbon is left. In this case the amount of oxygen blown after 80% of 1540Nm 3 is that when the temperature rising coefficient 22Nm 3 increases per 1 ℃ is the end temperature is 70 ℃ endpoint predicted temperature is 1640 ℃. Also, when the oxygen flow rate reaches 12540Nm 3 , refining is completed. When refining is completed and the end point temperature and oxygen concentration are measured, it is measured as 276ppm at 1643℃.

다만, 취련 80% 시점의 온도가 1540℃이고, 탄소 농도가 0.4%라면, 종점 온도를 100℃올려야 하며 이러한 경우 취련 80% 이후의 산소농도는 2200Nm3이고 탈탄 계수가 55Nm3가 되어 용강 중 산소 농도가 증가한다. However, if the temperature at the point of blowing 80% is 1540℃ and the carbon concentration is 0.4%, the end point temperature must be raised by 100℃. In this case, the oxygen concentration after 80% of blowing is 2200Nm 3 and the decarburization coefficient is 55Nm 3 so that oxygen in molten steel Concentration increases.

이와 같이 취련 80% 이후에 적용되는 탈탄 산소량은 35 내지 38Nm3가 바람직하다. 35Nm3이하가 되면 용재중 T-Fe가 확보되지 못해 인 제어가 어려우며, 38Nm3이상이 되면 목표로 하는 종점 탄소를 0.06% 남기기 어렵기 때문이다. In this way, the amount of decarburized oxygen applied after 80% of blowing is preferably 35 to 38 Nm 3 . This is because if it is less than 35Nm 3 , phosphorus control is difficult because T-Fe in the slab cannot be secured, and if it is more than 38Nm 3 , it is difficult to leave 0.06% of the target end point carbon.

또한, L/L0는 0.3 이하인 것이 바람직하다. L/L0이 0.3 이상이 되면 용재 중 T-Fe 확보를 하지 못하게 되기 때문이다. Moreover, it is preferable that L/L0 is 0.3 or less. This is because if L/L0 exceeds 0.3, it is impossible to secure T-Fe in the solvent.

하부 패턴은 분당 8 내지 15Nm3이 바람직하다. 8Nm3 이하가 되면 하부가스의 압력이 철의 정압보다 낮아져 막힐 우려가 있으며, 15Nm3 이상이 되면 저취 교반이 심해져 자연 탈탄 및 랜스로 공급되는 산소와 탈탄이 많아져 목표로 남기고자 하는 탄소를 남길 수 없다. 종점일 때의 성분 조성은 아래의 [표 4]와 같다. The lower pattern is preferably 8 to 15 Nm 3 per minute. 8Nm when 3 or less, and cause clogging, the pressure of the lower gas becomes lower than the static pressure of the iron, when the 15Nm 3 or more oxygen and decarburization that jeochwi stirred simhaejyeo supply of natural decarburization and lance becomes large to leave carbon which characters leave aiming Can't. The component composition at the end point is shown in [Table 4] below.

구분
(단위 %)
division
(unit %)
CC SiSi MnMn PP SS AlAl
0.060.06 0.0010.001 0.1010.101 0.1230.123 0.00450.0045

전로 정련이 완료된 이후 출강 단계를 진행한다. 출강 단계에서는 래이들을 전로 하부로 이동시켜 용강을 전로로부터 이동시키고 출강 1/3 내지 2/3 시점이 되면 합금철로 평량된 생석회를 투입하고 전로에서 용재가 나오는 시점에 출강을 완료한다. 이 경우 생석회만을 투입하고 별도의 탈산제는 투입하지 않을 수 있다. After the converter refining is completed, the class proceeds. In the step of tapping, the ladle is moved to the lower part of the converter to move the molten steel from the converter. When the tapping point is 1/3 to 2/3, the quicklime weighted with ferroalloy is injected, and the tapping is completed at the point when the slab comes out of the converter. In this case, only quicklime may be added and a separate deoxidizing agent may not be added.

출강 이후에 출강된 용강을 탈가스 공정으로 이동시켜 탈가스 정련을 진행한다. 탈가스 정련은 래이들을 진공 탈가스 공정으로 이동하여 침적관을 담그고 진공을 걸면서 정련을 개시한다. Degassing refining is performed by moving the molten steel that has been tapped into the degassing process after the tapping. Degassing refining starts refining by moving the ladles to a vacuum degassing process, dipping the immersion tube and applying vacuum.

이후, 용강에 진공을 걸고 알루미늄을 투입한다. 알루미늄의 투입은 탄소와 산소의 반응을 확인하고 진행될 수 있다. 진공을 50torr 떨어지는 시점에 용강 온도와 용존 산소를 측정한다. 용강 온도가 1595℃, 산소 농도가 256ppm으로 측정된다. 탈산 전 산소 농도를 측정하는 시점은 탈가스 공정에서 용강을 침적관에 담그고 진공 상태에서 환류시킬 때 일산화 탄소 농도가 50% 이하로 떨어지는 시점에 측정하고 탈산제를 투입하는 것이 바람직하다. 일산화 탄소 농도가 50% 이상인 경우에 탈산을 진행하면 용강 중 탄소 농도가 0.05% 이상이 되는 경우가 있으며, 일산화 탄소 농도가 40% 이하인 경우에는 용강 중 탄소 농도가 0.03% 이하로 될 수 있기 때문이다. Then, vacuum is applied to the molten steel and aluminum is added. The introduction of aluminum can proceed after confirming the reaction of carbon and oxygen. When the vacuum drops by 50 torr, the molten steel temperature and dissolved oxygen are measured. The molten steel temperature was measured at 1595°C and the oxygen concentration was measured at 256 ppm. It is preferable to measure the oxygen concentration before deoxidation when the molten steel is immersed in an immersion tube in the degassing process and refluxed in a vacuum state when the carbon monoxide concentration drops to 50% or less, and a deoxidizer is added. This is because if the carbon monoxide concentration is 50% or more, deoxidation may result in a carbon concentration of 0.05% or more in molten steel, and if the carbon monoxide concentration is 40% or less, the carbon concentration in molten steel may be 0.03% or less. .

일반적으로 일산화 탄소 농도가 50% 이하로 도달되는 시점은 6 내지 8분 이다. 일 예로 6분일 때 일산화 탄소 농도를 측정했다면 종점 온도는 1589℃이며, 용존 산소는 78ppm이 측정된다. 측정된 산소값을 이용하여 알루미늄 실수율을 계산하면 87kg이다. In general, the time point at which the carbon monoxide concentration reaches 50% or less is 6 to 8 minutes. For example, if the carbon monoxide concentration is measured at 6 minutes, the end point temperature is 1589°C, and the dissolved oxygen is 78 ppm. When the aluminum real rate is calculated using the measured oxygen value, it is 87kg.

용강에 합금철을 투입한다. 합금철을 투입하는 단계는 합금원소를 맞추기 위함이며, 탈산제 투입과 동시에 합금철로 합금망간을 투입한다. 투입된 망간은 78% 함유율로 400kg을 투입한다. Add ferroalloy to molten steel. The step of introducing the ferroalloy is to match the alloying elements, and the alloy manganese is added to the ferroalloy at the same time as the deoxidizing agent is added. 400kg of the added manganese is added at a 78% content.

용강을 환류하고 정련을 완료한다. 이 단계는 성분 균일화와 품질 향상을 위해서 환류 시간을 5 내지 6분 실시하는 것이 바람직하다. 환류 시간이 5분 이하가 되면 품질 불량이 발생하는 비율이 높기 때문이다. 또한, 6분 이상 실시하면 용강 온도가 많이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다. 환류시간이 완료되면 정련 작업이 완료된다. The molten steel is refluxed and refining is completed. In this step, it is preferable to perform a reflux time of 5 to 6 minutes for uniformity of components and improvement of quality. This is because when the reflux time is less than 5 minutes, the rate of quality defects is high. In addition, it is not preferable because the molten steel temperature drops a lot when it is carried out for 6 minutes or longer. When the reflux time is completed, the refining operation is completed.

진공 탈가스 정련이 완료된 상태에서의 성분 조성은 아래의 [표 5]와 같다 The composition of the components in the state where vacuum degassing is completed is shown in [Table 5] below.

구분
(단위 %)
division
(unit %)
CC SiSi MnMn PP SS AlAl
0.03920.0392 0.0010.001 0.2000.200 0.1230.123 0.00420.0042 0.01520.0152

이하 도 1에 기재된 실시예를 통하여 본 발명을 추가로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be further described through the embodiment shown in FIG. 1.

비교예 1, 2, 3의 경우 실시예 1, 2, 3에 비해 알루미늄 투입량이 높은 것을 확인할 수 있다. 비교예 2, 3의 경우 가탄제를 투입하여 산소 농도를 떨어뜨린 후 탈산 전의 산소 농도를 낮추고 알루미늄을 투입하여 알루미늄의 투입량이 비교예 1에 비해 낮아진 경우이나, 실시예 1, 2, 3에 비해서는 알루미늄 투입량이 높다. In the case of Comparative Examples 1, 2, and 3, it can be seen that the amount of aluminum input is higher than that of Examples 1, 2, and 3. In the case of Comparative Examples 2 and 3, the oxygen concentration was lowered by adding a recarburizing agent, and then the oxygen concentration before deoxidation was lowered, and aluminum was added to reduce the amount of aluminum input compared to Comparative Example 1, but compared to Examples 1, 2 and 3. The amount of aluminum input is high.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전로 공정에서 산소를 낮추고 정련 공정에서 탄소를 완전히 제거하지 않고 남겨 탄소와 용강 중의 산소가 진공이 떨어지면서 자연적으로 반응할 수 있다. 이에 따라 용강 중의 산소 농도가 낮아지게 되며, 탈산 시점에 용강 중 산소 농도를 100ppm 이하로 낮추고 알루미늄 투입을 100kg이하로 투입하여 정련을 완료하는 것이 가능하다. 이는 기존 대비 알루미늄을 100kg이상 절감할 수 있다. However, according to an embodiment of the present invention, oxygen is lowered in the converter process and carbon is left without completely removing carbon in the refining process, and oxygen in the molten steel and carbon may react naturally as the vacuum drops. Accordingly, the oxygen concentration in the molten steel is lowered, and it is possible to complete the refining by lowering the oxygen concentration in the molten steel to 100 ppm or less and adding aluminum to 100 kg or less at the time of deoxidation. This can save more than 100kg of aluminum compared to the existing one.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although exemplary embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited thereto, and those of ordinary skill in the art are within the scope not departing from the concept and scope of the following claims. It will be appreciated that various modifications and variations are possible.

Claims (8)

탄소의 목표 농도가 0.04 내지 0.06%인 강종을 선정하는 단계;
전로 정련을 위해서 전로 정련 상부 패턴과 전로 정련 하부 패턴을 선택하는 단계;
전로에 고철과 용선을 투입하는 단계;
전로 정련 진행 80% 시점에서 하부 가스 유량이 분당 8 내지 15Nm3이하인 전로 정련 단계;
상기 전로 정련이 완료된 용강을 래이들 용기로 옮기는 출강 단계;
상기 출강된 용강을 탈가스 공정으로 이동시켜 탈가스 정련을 진행하는 단계;
상기 용강에 진공을 걸고 알루미늄을 투입하는 단계로, 알루미늄의 투입은 탄소와 산소의 반응을 확인하고 진행되며, 탈산 전 산소 농도를 측정하는 시점은 탈가스 공정에서 용강을 침적관에 담그고 진공 상태에서 환류시킬 때 일산화 탄소 농도가 50% 이하로 떨어지는 시점에서 측정하는 단계;
상기 용강에 합금철을 투입하는 단계;
상기 용강을 환류하고 정련을 완료하는 단계;
를 포함하는 저탄소강의 정련방법.
Selecting a steel grade having a target carbon concentration of 0.04 to 0.06%;
Selecting an upper converter refining pattern and a lower converter refining pattern for converter refining;
Injecting scrap iron and molten iron into the converter;
A converter refining step in which the lower gas flow rate is 8 to 15 Nm 3 or less per minute at 80% of the converter refining process;
A tapping step of transferring the molten steel on which the converter has been refined to a ladle container;
Moving the poured molten steel to a degassing process to perform degassing refining;
This is a step of applying vacuum to the molten steel and introducing aluminum.In the introduction of aluminum, the reaction between carbon and oxygen is checked and the oxygen concentration is measured before deoxidation.The molten steel is immersed in an immersion tube in the degassing process and in a vacuum state. Measuring when the carbon monoxide concentration falls below 50% when refluxing;
Adding ferroalloy to the molten steel;
Refluxing the molten steel and completing refining;
Low-carbon steel refining method comprising a.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전로 정련 단계에서 전로 정련 개시에서 전로 정련 진행 80% 이후의 시점에서 전로 종점 시점의 용강 내의 탄소 농도가 0.06%가 되도록 탈탄계수를 탄소 농도 0.01%당 35 내지 38 Nm3로 적용하는 저탄소강의 정련방법.
The method of claim 1,
In the converter refining step, the decarburization factor is applied at 35 to 38 Nm 3 per 0.01% carbon concentration so that the carbon concentration in the molten steel at the end point of the converter is 0.06% at a point after 80% of the converter refining from the start of the converter refining. Way.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 출강 단계에서 탈산제를 투입하지 않고 생석회만을 투입하는 저탄소강의 정련방법.
The method of claim 1,
A method for refining a low-carbon steel in which only quicklime is added without adding a deoxidizing agent in the step of taking a lecture.
제1항에 있어서,
상기 전로 정련 단계는 탈인 정련을 진행하는 1차 전로 정련 단계와, 1차 전로 정련 단계 이 후에 오염된 용재를 따라내는 중간 배재 단계 이후에 진행되는 2차 전로 정련 단계를 포함하는 저탄소강의 정련방법.
The method of claim 1,
The converter refining step is a refining method of a low-carbon steel comprising a first converter refining step of performing dephosphorization refining, and a second converter refining step performed after the first converter refining step and an intermediate exclusion step of pouring out the contaminated solvent.
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