KR20090073979A - 망간 함유 강의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전로(Basic Oxygen Furnace)를 이용하여 망간 함량이 높은 강종의 생산에 있어서 투입되는 합금 원소량이 많기 때문에 발생하는 용강의 온도 하락 및 제조원가의 증가를 해소할 수 있는 망간 함유 강의 제조 방법으로서, 취련된 용강을 출강하는 단계 및 상기 출강된 용강에 용융 상태의 합금철을 투입하는 단계를 포함하는 망간 함유 강의 제조 방법을 제공하여, 용강의 온도 하강을 방지함으로써 추가적인 공정이 요구되지 않는 용이한 조업이 가능하다.

전로, 용강, 합금철, FeMn, 고망간강

Description

망간 함유 강의 제조 방법{Method for manufacturing Mn containing steel}

본 발명은 망간 함유 강의 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전로(Basic Oxygen Furnace)를 이용하여 망간 함량이 높은 강종의 생산에 있어서 투입되는 합금 원소량이 많기 때문에 발생하는 용강의 온도 하락 및 제조원가의 증가를 해소할 수 있는 망간 함유 강의 제조 방법이다.

일반적으로 통상의 고Mn강의 경우는 Mn을 1~5중량% 정도 함유하고 있으며, 일부 스테인레스강의 경우에서도 망간의 함량이 10중량%이하인 강을 생산하고 있다. 또한, 최근에는 자동차용 고강도 고성형성 강재의 경우는 망간 함량이 15~25중량%인 강종이 있다. 통상의 전로 공정을 이용하여 이러한 고망간강을 제조하는 경우, 탄소 함량이 4.5중량%정도인 용선을 전로에서 탈탄과정을 거쳐 탄소가 0.2~0.4중량%인 용강으로 만든 후에 출강 중에 용해와 정련을 거쳐 최종 제품으로 제조된 Mn이 함유된 고상 합금철을 투입함으로써 망간 성분을 제어하는 방법을 사용하고 있다.

그러므로, 이러한 조업 방법에서는 요구되는 망간 함량이 증가함에 따라 투입되는 망간 합금철의 양이 증가하게 된다. 투입되는 망간 합금철의 양이 증가하게 되면 용강의 온도가 하강되어 이를 방지하거나 보상하는 방법이 요구된다.

예를 들면, Mn함량이 1~5중량%인 강종인 경우에서는 전로 종점 온도를 증가시키거나 이차 정련에서 용강 온도를 상승시킨 후에 합금철을 투입하는 방법을 사용하여 합금철 투입에 의한 용강 온도의 하락을 보상하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 망간 함량이 10중량%이상인 고망간강을 제조하는 경우에는, 합금철 투입에 의한 용강 온도 하락을 방지할 수 있을 정도로 전로에서의 용강 온도를 매우 높게 유지하여야 한다. 이러한 경우 통상의 조업 온도에 비해 최소 150℃ 정도 높게 조업을 하여야 하고, 용강의 산화가 많이 발생하게 되며, 강중의 용존 산소를 증가시켜 합금철 투입 과정에서 합금 성분이 산화되어 합금철 중 유효 금속의 실수율이 저하되는 문제가 발생한다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 전로 출강 중에 투입되는 합금철 양을 전체 필요한 합금철의 일부만 투입을 한 후에, 이차 정련 공정에서 용강의 온도를 산화 또는 전기에너지를 이용하여 승온하면서 합금철을 투입하는 방법을 사용하기도 한다. 하지만, 이차 정련 공정에서 용강의 온도를 상승시키는 방법은 전로에서의 용강 온도 상승에 필요한 에너지에 비해서 많은 양이 사용되며 그 효율도 낮기 때문에 처리 시간의 증가 및 생산 원가가 증가하는 문제점을 야기시킨다.

또한, 한국공개특허공보 제2008-0072786호에 따르면, 약 6% C를 함유하는 용융 페로망간과 약 0.1% C를 함유하는 용강을 필요한 량의 슬래그 형성제와 함께 FeMn 정련 전로에 투입하는 방법이 있다. 그러나, 원하는 최종 제품 강의 불순물 성분을 얻고자 할 경우에는 추가적인 공정이, 이를 테면 정련 공정 등이 요구되며 이에 따른 비용 및 시간이 소모된다. 그리고, 이러한 방법으로 강을 제조할 시에는 요구되는 용강의 성분 상태에 따라 용융 상태의 FeMn의 불순물 함량을 대응시키기가 어렵다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전로 공정에서 일반 저합금강과 같은 조업 조건으로 산소 취련을 실시한 후에 용융 상태의 망간 합금을 투입하여 망간 성분을 제어하도록 하는 망간 함유 강의 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 추가적인 공정없이 요구되는 강종에 적합한 불순물 제어가 가능하도록 하는 망간 함유 강의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 취련된 용강을 출강하는 단계; 및 상기 출강된 용강에 용융 상태의 합금철을 투입하는 단계를 포함하는 망간 함유 강의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 용융 상태의 합금철을 마련하는 단계; 및 상기 용융 상태의 합금철에 취련을 거쳐 출강된 용강을 투입하는 단계를 포함하는 망간 함유 강의 제조 방법을 제공한다.

여기서, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 용강 상태 또는 강종에 따라 불순물이 제어된 것일 수 있으며, 상기 용융 상태의 합금철은 FeMn전기로에서 제조된 FeMn이거나 고상의 FeMn이 소형 전기로에서 용해된 것일 수 있다.

이때, 상기 용융 상태의 합금철은 FeMn 정련로에서 정련된 FeMn일 수 있고, 상기 정련된 FeMn을 탈린하는 공정을 더 수행할 수 있다.

또한, 상기 용융 상태의 합금철은 적어도 한 번의 탈린 공정을 거친 FeMn일 수 있으며, 상기 FeMn은 탈린 공정을 거친 뒤 정련 공정을 거친 FeMn일 수도 있다.

이때, 상기 정련 공정을 거친 FeMn을 탈린하는 공정을 더 수행할 수 있다.

또한, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 용융 합금철의 융점 보다 50℃ 이상 300℃ 이하 높은 상태일 수 있다.

여기서, 상기 용융 상태의 합금철 내의 불순물 함량은 하기 식으로 제어될 수 있다.

[식]

(용강 전로 종점의 불순물 함량) + (FeMn중 불순물 함량) × (투입량) < (강종별 설계치 × 가중치)

여기서, 불순 원소별 한계 가중치는, [C] : 설계 상한의 100%, [P] : 설계 상한의 90%, [N] : 설계 상한의 80%이다.

또한, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 출강된 용강에 투입되는 양의 10~20 배가 하나의 보관 용기에 보관될 수도 있으며, 상기 보관 용기에 보관된 상기 용융 상태의 합금철의 온도를 유지하기 위하여 보열하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 의한 망간 함유 강의 제조 방법으로, 전로 공정에서 일반 저합금강과 같은 조업 조건으로 산소 취련을 실시한 후에 용융 상태의 망간 합금을 투입하여 용강의 온도 하강을 방지함으로써 추가적인 공정이 요구되지 않는 용이한 조업이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 망간 함유 강의 제조 방법은 추가적인 공정없이 요구 되는 강종에 적합한 불순물 제어가 가능하다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 망간 함유 강의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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.

달리 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.

먼저, 전로 공정에서는 고망간강을 제조하기 위해 망간 함량이 낮은 강종에 망간 함유 합금철을 투입하는 방법이 사용되고 있다. 이와 같은 방법을 사용하는 경우 망간 함량이 15 중량%이상인 강종을 생산하기 위해서는 용강량 280톤을 기준으로 망간 함량에 따라 45~63 톤의 합금철을 투입하여야 하며, 이로 인하여 용강의 온도가 약 250~350℃ 정도 하락하는 문제가 발생한다. 이와 같은 경우 용강의 온도를 보상하기 위해 이론적으로 전로 공정에서 출강 온도를 1900℃ 정도로 하여야 하는 문제점을 가지고 있으며, 이와 같은 온도는 현재의 상용 정련 설비에서는 제어할 수 있는 온도 범위를 초과한다. 또한 레이들 퍼니스(Ladle furnace)와 같은 승 온 설비를 사용하는 경우에서도 이와 같은 온도를 보상하기 위해서는 승온시간만 100분 이상으로 처리해야 하므로 과도한 공정시간을 야기시킨다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 전기로 공정에서 망간을 용해할 시에 용강 중의 질소 농도가 약 300 ppm이상으로 증가하는 경우가 발생하기도 한다. 따라서, 본 발명의에서는 용융 상태의 망간 합금철을 취련된 용강에 장입하는 방법을 제시한다. 이와 같은 본 발명에 따른 공정을 도 1에 도시하였다.

도 1에 따르면, 본 발명의 실시예에서는 용해된(고탄소 FeMn) 또는 정련되거나(중/저탄소 FeMn) 탈린된(저P FeMn) 용융 상태의 망간 합금철을 직접 출강된 용강에 투입한다. 본 명세서 전반에 걸쳐 정련은 탈탄 정련으로 설명되었지만, 탈탄 정련 이외에도 요구되는 공정 또는 강종 등에 따라 탈규, 탈알루미늄 등을 포함할 수 있다.

탄소 및 인의 함량 규제가 적은 강종에 대해서는 투입 1의 경로와 같이 FeMn 제조 공정 중에 원료의 용해 단계에서 수득된 고탄소 FeMn을 출강된 용강에 투입할 수 있다. 이 경우 FeMn의 용해 이외에 별도의 공정이 요구되지 않으므로 비교적 저가의 공정을 수행할 수 있다.

탄소 함량이 높고 P 함량이 250ppm 이하 정도로 낮은 강종을 제조하기 위해서는 투입 2의 경로와 같이 용해된 뒤 탈린된 저P 고탄소 FeMn을 투입할 수 있다.

탄소 함량이 낮고 P의 함량이 낮은 강종에는 투입 3의 경로와 같이 탈린 후 탈탄 처리를 통해 탄소 함량을 낮춘 저P 중/저탄소 FeMn을, 탄소 함량이 낮으면서 P의 함량이 150ppm 이하로 낮은 강종의 경우에는 투입 4의 경로와 같이 투입 3의 경로를 거친 뒤 한 번 더 탈린 처리되어, 즉 탈린-탈탄 정련-탈린 처리되어 P 함량이 0.03ppm 이하인 극저P 중/저탄소 FeMn이 투입될 수 있다.

또한, 탄소 함량이 낮고 P의 규제가 적은 강종에는 투입 5의 경로와 같이 용해된 뒤 바로 탈탄 정련된 중/저탄소 FeMn이 투입될 수도 있다. 저P 중/저탄소 FeMn은 또한 투입 6의 경로와 같이 탈탄 정련-탈린을 거친 후 투입될 수도 있다.

이와 같이 용융 상태의 합금철을 직접 출강된 용강에 투입할 경우, 용강의 온도 하강을 방지하면서 높은 농도의 Mn을 함유하는 강을 제조할 수 있다.

또한 용강의 상태 혹은 제조하고자 하는 강종에 따라 불순물의 함량이 제어된 용융된 FeMn을 투입하여 원하는 품질의 강종을 매우 단순하고 용이한 방법으로 제조할 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

실시예 1은 용강 중의 Mn함량이 1~8 중량% 정도의 강종을 제조하는 공정에 대한 것이다. Mn 함유 강의 제조 방법은 FeMn을 제조하는 공정에서 얻어진 용융 FeMn을 하부에 슬라이딩 게이트가 있는 레이들을 이용하여 제강 공장에 있는 분탕설비로 이송하는 단계와 기존 제강의 전로에서 취련 조업을 통해 탄소와 망간이 낮은 용강을 만들어 수강 레이들에 용강을 출강하여 분탕장으로 이송하는 단계를 포함한다. 여기서 용융 FeMn은 FeMn 전기로에서 제조된 FeMn일 수 있다.

전로에서 출강하는 경우, 기존 조업에서는 출강 중의 고상의 FeMn을 투입하지만, 실시예 1에서는 고상의 FeMn을 투입하지 않고 바로 분탕장으로 이송한다. FeMn이 담겨진 레이들은 로드셀과 같은 하중 측정 수단이 부착된 분탕설비에서 하부에 설치된 분탕용 노즐을 통하여 용강이 담겨진 레이들에 용융 상태로 투입된다. 이때 로드셀의 변화량으로 FeMn 투입량을 산출하여, 목표 망간 성분에 필요한 망간량이 투입되는 경우 슬라이딩 게이트를 닫아 용융 FeMn의 투입을 종료한다. FeMn투입 작업이 끝나면 수강 레이들은 이차 정련 설비에서 다른 합금철 성분 및 온도 조정 작업으로 진행한다. 이러한 작업은 용융 FeMn이 담겨진 레이들이 다 사용될 때까지 반복하게 된다. 이러한 작업 중에서 용융 FeMn의 보온을 위해서 용융 FeMn이 담겨진 레이들에는 보열 버너가 더 구성될 수도 있다. 실시예 1에서의 보열 버너는 기존의 가스 버너 및 플라즈마 버너 등 어떠한 형태의 보열 버너도 사용할 수 있다.

슬라이드 게이트 방식으로 용융 FeMn을 분탕하는 경우 슬라이딩 게이트 내부의 망간의 응고 또는 주입용 노즐의 응고 등이 발생할 수 있으므로 분탕이 완료된 후에 다음 분탕이 발생할 때까지 전기 저항로 또는 가스 버너를 이용하여 주입용 노즐의 내부 온도를 1000℃ 이상으로 유지하도록 가열한다.

[실시예 2]

실시예 2는 용강 중의 Mn함량이 8%이상인 강종을 제조하는 공정에 대한 것이다. FeMn을 제조하는 공정에서 얻어진 용융 FeMn을 토페도 레이들 카(Torpedo ladle car, 이하 TLC)에 분탕을 실시한다. 용융 FeMn공정에서 제조되는 FeMn은 그 용량에 따라 3~4 레이들을 TLC에 장입한 후에 고 Mn강을 제조하는 공장에 이송한다. 3~4 레이들을 공급할 때 시간이 소요되는 경우 TLC 상부에서 버너를 이용하여 지속적으로 예열을 실시할 수도 있다. 이송된 용융 FeMn은 출강 레이들에 원하는 Mn성분에 맞추어서 출강한다. 용융 FeMn을 장입한 출강 레이들을 전로로 이송하여 취련이 완료된 용강을 이 레이들에 출강함으로써 원하는 Mn함량을 조절한다.

실시예 2에서는 전로에서 취련된 용강을 먼저 출강 레이들에 출탕한 후 TLC에서 용융 FeMn을 추가로 투입하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 하지만, 출강한 후에 용융 Mn을 투입하는 방법은 성분 혼합을 위해 저취 또는 상취와 같은 별도의 균일화 처리를 실시하여야 할 수도 있다.

[실시예 3]

실시예 3은 용강 중의 Mn함량이 8%이상인 강종을 제조하는 공정에 대한 것이다. 고 Mn강을 제조하는 공장에서는 1 회 필요한 FeMn 소요량의 10~20 배의 용융 FeMn을 보관할 수 있는 유도가열형 혼선로 또는 저선로 등과 같은 보관형 정련 용기(이하 '보관 용기'라 함)를 구비하고 있다. 먼저, FeMn을 제조하는 공정에서 얻어진 용융 FeMn을 고 Mn강 제조 공장으로 이송한다. 고 Mn강을 생산할 때 전로에서 취련이 종료된 용강을 출강 레이들에 받은 후에 보관 용기로 이송을 하여 FeMn 공정에서 얻어진 용융 FeMn을 필요한 양만큼 공급받는다. 이와 같은 보관 용기를 사용하는 경우 고 Mn강의 연속 주조를 위해 다수 회의 고 Mn강 생산을 용이하게 수행할 수 있다. 보관 용기의 크기를 10~20 배로 정한 이유는 다음과 같다. 즉, 보관 용기의 크기가 10 배 보다 적은 경우 고 Mn강 생산시에 사용되는 용융 FeMn이 사용량이 많아서 생산이 종료된 후의 보관용기의 용융 FeMn이 적어지기 때문에 보관용기의 열효율이 저하되어 융용 FeMn의 온도가 하락하는 문제가 있다. 이와 같은 경 우 별도의 승열 설비가 필요로 하기 때문에 처리 비용이 증가하는 문제를 발생시킨다. 한편, 보관용기의 크기가 20 배 보다 커지는 경우 용융 FeMn이 보관용기에 체류하는 시간이 길어지게 되고 이와 같은 경우 대기 또는 분위기에서 유입되는 산소 및 질소에 의해서 용융 FeMn의 산화 및 질소 성분이 증가하는 경향을 나타낸다. 따라서, 반응 용기의 크기가 20 배 초과인 경우에서는 질소 농도가 매우 높아져서 용융 FeMn을 사용할 시에 질소 성분을 제어하기가 어려우며, 산화된 FeMn에 의해서 탈산제의 실수율이 낮아지는 문제점을 나타낸다. 따라서, 보관용기의 크기는 1 회 사용량의 10~20 배 정도가 적절하다.

[실시예 4]

실시예 4는 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 사용된 고 Mn강 제조 방법에서 용융 FeMn을 제조하기 위해서 FeMn 제조 설비를 이용하는 것이 아니라, 고상의 FeMn을 용해할 수 있는 소형 전기로를 이용하여 용융 FeMn을 제조하는 방법에 대한 것이다.

용융 FeMn을 소형 전기로를 이용하여 용해하는 경우, 용해하는 FeMn의 종류에 따라 용해 방법을 다르게 사용하여야 한다. 즉 탄소가 많이 함유된 FeMn을 사용하는 경우 전기로에서 용융 중에 전극봉에 의한 탄소 픽업(pick-up) 문제가 발생하지 않지만, 저탄소 FeMn을 사용하는 경우에서는 탄소가 증가하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 소형 전기로를 이용하여 고상의 FeMn으로 용융 FeMn을 제조하는 경우에는 고탄소(C<7.5%) 또는 중탄소(C<2%) FeMn을 투입할 수 있는 강종에 대해서만 사용이 가능할 것이다.

[실시예 5]

실시예 5는 본 발명에서의 용융 FeMn을 투입하기 위해서 사용되는 분탕(실시예 1), TLC(실시예2), 보관 용기(실시예 3)에서의 용융 FeMn의 온도 제어에 관한 것이다. 용융 FeMn은 그 성분 함량에 따라 융점이 달라진다. 용융 상태의 FeMn의 온도가 낮은 경우 점성이 증가하여 분탕 및 출강 레이들로의 투입이 어려우며, 온도가 너무 높은 경우 용탕에 산화물이나 질화물들이 생성되어 점도가 증가하는 문제를 발생시킨다. 그러므로, 적정 점도를 얻기 위하여 용융 FeMn의 온도 범위를 제어할 것이 요구될 수 있다.

하기 표 1은 용융 FeMn의 융점보다 150℃ 이상의 온도로 30분간 유지한 경우 용융 FeMn의 점도를 기준값(1.00)으로 했을 때의 상대적인 점도의 차이를 나타낸 것이다.

구분	용융 FeMn 융점 대비 온도(℃)	유지시간
		30분	1시간	3시간	10시간	24시간
실시예 1	+50	1.11	1.08	1.09	1.10	1.12
실시예 2	+100	1.07	1.05	1.04	1.08	1.09
실시예 3	+150	1.00	0.99	1.01	1.02	1.07
실시예 4	+200	0.95	0.97	1.00	1.05	1.10
실시예 5	+300	0.92	0.95	1.08	1.13	1.16
비교예 1	+400	0.90	0.98	1.35	1.55	1.75
비교예 2	+500	0.85	0.95	1.48	1.75	2.20

표 1에서 보는 바와 같이 용융 FeMn의 온도가 높을수록 용융 FeMn의 점도가 낮은 것을 알 수 있었다. 하지만, 시간이 증가할수록 점도가 증가를 하는 것을 볼 수 있다. 이와 같이, 용융 FeMn의 온도는 용융 FeMn의 융점보다 50℃ 이상을 유지하는 것이 바람직하지만, 용융 FeMn의 온도를 융점의 300℃ 이상으로 유지하는 경우 시간이 경과될수록 용융 FeMn의 점도가 증가하는 경향이 매우 높기 때문에 용융 FeMn의 온도를 융점보다 50~300℃ 높게 유지하는 것이 필요할 수 있다.

[실시예 6]

실시예 6은 고 Mn강을 제조하는데 있어서 용융 FeMn의 투입 성분을 제어하는 방법에 대한 것이다. 제강 공정에서 Mn을 첨가하는 경우 사용하는 Mn 합금철 종류에 따라서 투입되는 양이 정해진다. 즉, 고탄소 고망간강을 제조하는 경우에는 고탄소 FeMn을 투입하여 제조하고자 하는 강종의 탄소 및 망간 함량을 동시에 증가시킬 수 있으므로 C 7.5중량% 이상의 고탄소 FeMn을 투입할 수 있다. 하지만, 저탄소 고망간강을 제조할 시에 고탄소 FeMn을 망간 성분 제어의 목적으로 투입하는 경우에는 용강 중의 탄소 함량이 높아지기 때문에 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 이와 같은 원인은 일반적으로 철강 공정에서 사용되는 합금철의 불순물 함량은 일정한 값을 가지고 있으나, 제강공정에서는 다양한 성분의 강종을 제조하므로 강종에 따라 탄소, 인, 질소 등과 같은 FeMn중의 불순물의 허용 한계가 매우 넓게 존재하기 때문이다. 하지만, 통상적인 제강 공정에서 사용되는 망간계 합금철은 철강 공정에서 사용되는 호퍼(합금철을 보관하고 있다가 투입하는데 사용하는 장치)의 개수가 한정적이기 때문에 다양한 형태의 불순물 함량을 가지는 합금철을 사용하지 못하고 있다. 따라서, 용융 FeMn을 사용하는 경우에 용융 FeMn 중의 불순물 함량을 다양하게 제어한다면 다양한 합금철을 사용할 수 있을 것이다. 용융 FeMn이 투입되는 강종의 불순물의 한계는 하기 식과 같은 방법으로 계산될 수 있다.

[식]

(용강 전로 종점의 불순물 함량) + (FeMn중 불순물 함량) × (투입량) < (강종별 설계치 × 가중치)

여기서, 불순 원소별 한계 가중치는, [C] : 설계 상한의 100%, [P] : 설계 상한의 90%, [N] : 설계 상한의 80%이다. 인과와 질소의 경우 가중치를 각각 90%와 80%를 사용하는 이유는 일반적인 제강공정에서의 인과 질소의 변동량이 탄소에 비해서 많기 때문에 이와 같은 가중치를 사용하지 않는 경우, 생산 강종의 목표를 벗어나는 문제가 발생하기 때문이다.

[실시예 7]

실시예 7은 Mn 함유 강을 제조하는데 있어서 불순물의 함량을 제어하는 방법에 대한 것이다. 도 1을 참조하면, FeMn 원료를 용해시킨 뒤 제조된 FeMn을 출강된 용강에 바로 투입하게 되면 탄소의 함량이 높아진다. 탄소의 함량을 낮추기 위해서는 탈탄 정련을 거쳐 중/저탄소 FeMn을 제조하게 된다. 만약 인의 함량을 낮추는 것이 요구된다면, 탈린 과정을 거치게 되는데 이 탈린 과정은 탈탄 정련 전에 또는 탈탄 정련 후에 실시될 수도 있다. 극저린 FeMn이 요구될 경우 탈린-탈탄 정련-탈린 과정을 거칠 수 있으며, 저P 고탄소 FeMn이 요구될 경우 탈탄 정련 과정은 생략될 수도 있다. 본 실시예에서 불순물로서 탄소 및 인이 제시되지만 이외의 여타 불순물 또한 본 발명에 명시된 기술적 사상의 범위 내에서 제어될 수 있을 것이다.

발명의 기술적 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망간 함유 강의 제조 방법을 도시한 공정순서도.

Claims (13)

1. 취련된 용강을 출강하는 단계; 및

   상기 출강된 용강에 용융 상태의 합금철을 투입하는 단계;

   를 포함하는 망간 함유 강의 제조 방법.
2. 용융 상태의 합금철을 마련하는 단계; 및

   상기 용융 상태의 합금철에 취련을 거쳐 출강된 용강을 투입하는 단계;

   를 포함하는 망간 함유 강의 제조 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 용강 상태 또는 강종에 따라 불순물이 제어된 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 FeMn전기로에서 제조된 FeMn이거나 고상의 FeMn이 소형 전기로에서 용해된 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 FeMn 정련로에서 정련된 FeMn인 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 정련된 FeMn을 탈린하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
7. 청구항 3에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 적어도 한 번의 탈린 공정을 거친 FeMn인 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 FeMn은 탈린 공정을 거친 뒤 정련 공정을 거친 FeMn인 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 정련 공정을 거친 FeMn을 탈린하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
10. 청구항 3에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 용융 합금철의 융점 보다 50℃ 이상 300℃ 이하 높은 상태인 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
11. 청구항 3에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철 내의 불순물 함량은 하기 식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.

    [식]

    (용강 전로 종점의 불순물 함량) + (FeMn중 불순물 함량) × (투입량) < (강종별 설계치 × 가중치)

    여기서, 불순 원소별 한계 가중치는, [C] : 설계 상한의 100%, [P] : 설계 상한의 90%, [N] : 설계 상한의 80%이다.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 용융 상태의 합금철은 상기 출강된 용강에 투입되는 양의 10~20 배가 하나의 보관 용기에 보관되는 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 보관 용기에 보관된 상기 용융 상태의 합금철의 온도를 유지하기 위하여 보열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 망간 함유 강의 제조 방법.

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