KR100406411B1 - Method of deoxidize molten steel for hard steel wire rods at steel tapping - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소농도가 0.5∼0.8중량%의 고탄소 경강선재의 정련방법에 관한 것으로, 그 목적은 개재물원을 저감하여 용강의 품질을 향상시킴과 동시에 연속주조시의 노즐막힘을 방지하여 연속주조작업을 원활히 하기 위한 전로출강중 용강의 탈산방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for refining high carbon hard steel wire having a carbon concentration of 0.5 to 0.8% by weight. The purpose of the present invention is to reduce the amount of inclusions to improve the quality of molten steel and to prevent the clogging of the nozzle during continuous casting. It is to provide a deoxidation method of molten steel in the converter steel to smooth the.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전로의 용강을 래들로 출강하면서 Fe-Mn합금철, 가탄재, Fe-Si합금철, Al탈산제, 생석회 및 형석의 순으로 투입하여 C:0.5∼0.8중량%의 경강선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 용강의 출강중에 상기 Al탈산제의 전장입량의 20∼38%를 먼저 투입하고 이어 상기 Fe-Mn합금철, 가탄재를 투입하고 나머지 Al탈산제를 투입한 다음, 상기 생석회와 형석을 투입하여 래들 슬래그의 염기도를 5∼7로 조정하고, 래들 슬래그의 산화도를 1.3중량%이하로 조정하는 것을 포함하여 이루어지는 고탄소 경강선재 용강의 정련방법에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, while casting the molten steel of the converter in the ladle, Fe-Mn alloy, iron, Fe-Si alloy, Al deoxidizer, quicklime and fluorspar in order of C: 0.5 to 0.8 weight In the method of manufacturing a% hard steel wire, 20 to 38% of the total amount of the Al deoxidizer is first added during the tapping of the molten steel, and then the Fe-Mn alloy iron and a carbonaceous material are added, and the remaining Al deoxidizer is added. Next, the method for refining molten steel of high carbon steel wire rod comprising the step of adding quicklime and fluorspar to adjust the basicity of the ladle slag to 5-7 and the oxidation degree of the ladle slag to 1.3 wt% or less. This is a technical summary.

Description

경강선재 용강의 전로출강시 탈산방법{Method of deoxidize molten steel for hard steel wire rods at steel tapping }Method of deoxidize molten steel for hard steel wire rods at steel tapping}

본 발명은 탄소농도가 0.5∼0.8중량%의 고탄소 경강선재의 정련방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개재물원을 저감하여 용강의 품질을 향상시킴과 동시에 연속주조시의 노즐막힘을 방지하여 연속주조작업을 원활히 하기 위한 전로출강중 용강의 탈산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for refining high carbon steel wire rods having a carbon concentration of 0.5 to 0.8% by weight, and more particularly, to reduce the inclusion source to improve the quality of molten steel and to prevent nozzle clogging during continuous casting. The present invention relates to a deoxidation method of molten steel in the converter steel for smooth operation.

일반적으로 강의 제강조업은 전로→ 이차정련 → 연속주조공정으로 구성된다. 전로조업은 용선과 고철을 전로에 장입하여 송산과 동시에 부원료인 생석회, 소결광, 형석 등을 투입하여 용선중 불순원소인 C, Si, Mn, P, S, Ti 등을 주랜스(Main Lance)를 통해 산소를 분사하여 산화정련에 의해 제거하는 일련의 작업을 통칭한다. 이러한 전로조업을 통해 얻어지는 용강은 전로 종점탄소와 평형하는 농도의 용존산소를 함유하고 있으며, 보통 전로종점의 용존산소(Free Oxygen)는 600∼1300ppm 정도 함유된다.In general, steelmaking industry consists of converter → secondary refining → continuous casting process. In the converter operation, molten iron and scrap are charged into the converter, and at the same time, the main lances of impurities such as C, Si, Mn, P, S, Ti, etc. A series of operations are commonly referred to as removing oxygen by oxidative refining by injecting oxygen through it. The molten steel obtained through the converter operation contains dissolved oxygen at a concentration that is in equilibrium with the converter endpoint carbon, and usually contains about 600 to 1300 ppm of dissolved oxygen (free oxygen) at the converter endpoint.

이러한 용강의 용존산소는 전로에서 래들로 출강할 때 Al 등의 탈산제를 투입하여 탈산생성물로 제거하고 있다. 그런데, 이 탈산생성물의 일부는 용강중에 남게되어 유해한 개재물로서 용강의 품질을 악화시킬 뿐 아니라, 연속주조시 턴디쉬노즐(Tundish Nozzle)에 부착되면 노즐이 막히게 되어 주조가 중단되는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 경강선재의 연속주조 공정에서도 이러한 노즐막힘이 발생하고 있다.Dissolved oxygen of such molten steel is removed by deoxidation product by inputting deoxidizer such as Al when tapping into ladle in converter. However, some of these deoxidation products remain in molten steel, which not only deteriorates the quality of molten steel as harmful inclusions, but also causes clogging of nozzles when it is attached to tundish nozzles during continuous casting. have. Such nozzle clogging also occurs in the continuous casting process of hard steel wire.

경강선재 용강을 제조하는 경우에도 전로에서 취련을 완료하고 래들로 출강중에 성분조정을 위하여 Fe-Mn합금철, 가탄제, Fe-Si합금철을 투입한 다음, 용강 탈산용 Al을 투입하고 있다. 따라서, 이 Al에 의한 유해한 개재물이 생긴다. 상기와 같이 Al을 투입한 다음에는 슬래그 개질을 위한 생석회 및 형석을 등을 투입하고, 출강이 완료되면 래들은 가스 버블링 등의 공정에서 불활성 가스를 취입하여 탈산생성물 등에 의한 개재물을 슬래그 층으로 부상분리시키고 용강성분을 미세 조정하거나 균일하게 하고 있다. 또한, 용강중에 일정량의 칼슘와이어(Ca-Wire)를 투입하여 탈산생성물인 Al2O3를 CaO+Al2O3의 복합산화물로 형성시켜 슬래그 층으로 부상분리를 촉진시켜 연속주조시 노즐막힘을 방지하고 있다. 그러나, 근본적인 해결책은 되지 못하며 빈번히 노즐막힘이 발생되고 있다.When manufacturing molten steel for light steel wire, it is finished in the converter, and the Fe-Mn alloy, the carbonitizer, and the Fe-Si alloy are added to adjust the composition during the ladle, and the molten steel deoxidation Al is added. Therefore, harmful inclusions by this Al arise. After Al is added as above, quicklime and fluorspar for slag reforming are added, and when the tapping is completed, the ladle blows inert gas in a process such as gas bubbling to raise inclusions by deoxidation product into the slag layer. It is separated and the molten steel component is finely adjusted or uniformed. In addition, a certain amount of Ca-Wire is added to molten steel to form Al 2 O 3 , a deoxidation product, as a composite oxide of CaO + Al 2 O 3 , to promote flotation by slag layer, and to prevent nozzle clogging during continuous casting. It is preventing. However, this is not a fundamental solution and frequent nozzle clogging occurs.

이의 해결방안으로, 출강중 또는 출강후 슬래그 개질제를 첨가하여 슬래그 물성을 변화시켜서 용강중의 탈산생성물 등의 유해 개재물을 흡수하는 방법(대한민국 특허제37363호) 등이 다수 제안되어 있다. 이러한 방법은 고청정강을 제조하는데 기여하고는 있으나, 슬래그 개질제나 슬래그 탈산제를 용강 1톤당 1-10kg 정도 추가로 첨가하기 때문에 용강온도의 감소는 물론이고 슬래그 발생량을 더욱 증가되는 결점이 있다. 이렇게 발생된 슬래그는 일종의 폐기물로 분류되며 환경오염원으로 작용한다.As a solution to this, many methods have been proposed such as adding slag modifiers during and after tapping to change slag physical properties to absorb harmful inclusions such as deoxidation products in molten steel (Korean Patent No. 37363). Although this method contributes to the production of high clean steel, the addition of slag modifier or slag deoxidizer is added to about 1-10kg per ton of molten steel, so there is a drawback of increasing the slag generation as well as reducing the molten steel temperature. The slag generated is classified as a kind of waste and acts as an environmental pollution source.

또 다른 방법으로, 래들 버블링공정후에 RH진공탈가스 장치(이하 간단히 'RH'라 함)에서 용강을 환류시켜 개재물을 분리부상하여 주조하는 방법과, 불활성가스(Ar)를 용강중에 취입하는 별도의 버블링공정을 다시 거치는 작업방법을 행하는 경우도 있다. 그러나, 이들 방법은 공정의 추가로 후속하여 전로에서 출강되는 용강이 대기하여야 하므로, 전체적인 생산장애가 발생되는 문제가 있다. 따라서, 연속주조기에서 주조직전에 일정시간 동안 불활성가스로 버블링 작업을 거쳐 주조하게 되는 일종의 직송처리를 하고 있다. 대부분의 경강선재는 현재 이러한 직송처리에 의하여 생산되고 있다.As another method, after ladle bubbling process, a method of separating and casting inclusions by refluxing molten steel in an RH vacuum degassing apparatus (hereinafter simply referred to as 'RH'), and separately injecting inert gas (Ar) into the molten steel In some cases, the method of performing the bubbling process again may be performed. However, these methods require a molten steel to be pulled out of the converter subsequent to the addition of the process, and thus there is a problem that an overall production failure occurs. Therefore, in the continuous casting machine is a kind of direct processing to be cast through a bubbling operation with inert gas for a predetermined time before the main structure. Most hard steel wire rods are produced by such direct processing.

이와 같이, 종래에 경강선재의 제조기술에서는 노즐막힘이 없는 고청정강을 제조하기 위해서, 생산장애를 무릎쓰고 RH정련 또는 별도의 버블링공정을 채택하던가 아니면, 용강온도의 감소는 물론 대량의 슬래그 발생을 간과하고 슬래그 개질제를 투입하는 방법고 채택하고 있는 실정이다.As described above, in the conventional manufacturing technology of hard steel wire rods, in order to manufacture high-clean steel without clogging nozzles, RH refining or a separate bubbling process is adopted, or a large amount of slag is generated, as well as reducing molten steel temperature. It is being overlooked and adopted as a method of injecting slag modifiers.

본 발명은 경강선재의 제조방법에서 별도의 RH 또는 버블링공정을 행하지 않음은 물론, 대량의 슬래그 발생을 유발하지 않으면서 고청정의 경강선재를 제조할 수 있는 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다. 이러한 본 발명은 경강선재의 정련공정에서 노즐막힘의 근본적인 발생원인을 야금학적으로 파악하고 그 해결방안을 도출하여 완성된 것으로, 기존의 합금철 및 탈산제 투입방법의 개선을 통해 그 문제를 해결하고 있다.The present invention does not perform a separate RH or bubbling process in the manufacturing method of the hard steel wire, as well as providing a method for producing a high-purity hard steel wire without causing a large amount of slag, an object thereof. The present invention was completed by metallurgically grasping the root cause of the nozzle clogging in the refining process of hard steel wire rod and deriving a solution, solving the problem by improving the conventional method of adding ferroalloy and deoxidizer.

도 1은 연속주조공정에서 턴디쉬노즐막힘에 미치는 래들 슬래그의 염기도와 슬래그 산화도의 상관적인 영향을 나타내는 그래프.1 is a graph showing the relationship between the basicity and slag oxidation degree of the ladle slag on clogging the tundish nozzle in the continuous casting process.

도 2는 본 발명과 종래방법에서 합금철 및 탈산제 그리고 부원료의 투입방법의 비교도Figure 2 is a comparison of the method of adding ferroalloy and deoxidizer and secondary raw materials in the present invention and the conventional method

도 3은 본 발명과 종래방법에서 래들 슬래그의 CaO-SiO2-Al2O33원계 상태도.Figure 3 is a CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 3 binary state of the ladle slag in the present invention and the conventional method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전로의 용강을 래들로 출강하면서 Fe-Mn합금철, 가탄재, Fe-Si합금철, Al탈산제, CaO, CaF2의 순으로 투입하여 C:0.5∼0.8중량%의 경강선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 용강의 출강중에 상기 Al탈산제를 전장입량의 20∼40%를 먼저 투입하고 이어 상기 Fe-Mn합금철, 가탄재를투입한후에 나머지 Al탈산제를 투입한 다음, 상기 CaO, CaF2를 투입하여 래들 슬래그의 염기도를 5∼7로 조정하고, 래들 슬래그의 산화도를 1.3중량%이하로 조정하는 것을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention, while casting the molten steel of the converter into the ladle, Fe-Mn alloy iron, a briquette material, Fe-Si alloy iron, Al deoxidizer, CaO, CaF 2 in the order of C: 0.5 ~ 0.8 In the method of manufacturing a weight% hard steel wire, 20 to 40% of the total amount of the Al deoxidizer is first added during the tapping of the molten steel, and then the remaining Al deoxidizer is added after the Fe-Mn alloy iron and the carbonaceous material are added. Then, CaO and CaF 2 are added to adjust the basicity of the ladle slag to 5 to 7, and the oxidation degree of the ladle slag to 1.3% by weight or less.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 경강선재 용강에서 노즐막힘이 발생하는 원인을 알아보기 위하여 여러가지 가능성이 있는 조건들을 추적한 결과, 래들 슬래그에서 그 원인을 찾아볼 수 있었다. 즉, 연속주조중 노즐이 막힌 경우와 정상적으로 주조를 완료한 경우에 래들 슬래그의 특성을 조사한 결과(도 1), 래들 슬래그의 산화도(T.Fe+MnO)와 래들 슬래그의 염기도의 관계가 직접적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 도 1에서 알 수 있듯이, 노즐막힘을 방지하여 정상적으로 주조를 완료하기 위해서는 래들 슬래그의 산화도를 약 1.0% 부근 이하로 유지하면서 염기도를 5.0이상으로 유지하여야 함을 알 수 있다.The present inventors traced various possible conditions to find the cause of nozzle clogging in hard wire molten steel, and found the cause in the ladle slag. That is, as a result of investigating the properties of the ladle slag when the nozzle was clogged during the continuous casting and the casting was normally completed (FIG. 1), the relationship between the degree of oxidation (T.Fe + MnO) of the ladle slag and the basicity of the ladle slag was directly It was found to affect. As can be seen in Figure 1, in order to prevent the nozzle clogging to complete the casting normally it can be seen that the basicity is maintained at 5.0 or more while maintaining the oxidation degree of the ladle slag to about 1.0% or less.

이러한 실험결과에 입각하여, 종래 래들 슬래그의 염기도와 산화도의 관리가 제대로 되어지지 않는 원인을 파악해 보았다. 종래에는 전로에서 정련이 완료된 용강을 출강할때 성분조정을 위하여 가탄재 및 합금철을 투입하고 있다. 이때, 투입되는 순서는 Fe-Mn→가탄재→Fe-Si합금철→Al→CaO→CaF2순이다.Based on these experimental results, the cause of the poor management of the basicity and oxidation degree of the conventional ladle slag was examined. Conventionally, when tapping the molten steel refined in the converter, the input of carbonaceous material and ferroalloy for component adjustment. At this time, the order of addition is in the order of Fe-Mn → charcoal material → Fe-Si alloy iron → Al → CaO → CaF 2 .

본 발명자들은 이러한 합금철와 탈산제 그리고 부원료의 투입순서에 대하여 주목하게 되었다. 즉, 출강중에는 용강중의 용존산소의 농도가 높은데, 이때 Fe-Mn, 가탄재, Fe-Si순으로 투입하면 용강의 산소가 아래 반응식 1과 같이 투입 가탄재중의 탄소와 반응하여 다량의 CO가스를 발생시킨다. 또한, Fe-Mn합금철 중의 Mn은 반응식 2와 같이 산화되어 MnO로 되면서 슬래그의 산화도를 증가시킨다. 또한, Fe-Si합금철 중의 Si이 반응식 3과 같이 산화하여 슬래그중 SiO2농도가 증가하게 되는 것이다.The inventors have paid attention to the order of input of such ferroalloy, deoxidizer, and subsidiary materials. In other words, the concentration of dissolved oxygen in molten steel is high during tapping.In this case, when Fe-Mn, carbonaceous material, and Fe-Si are added, oxygen of molten steel reacts with carbon in the injected carbonaceous material as shown in Equation 1 below. Generate. In addition, Mn in the Fe—Mn alloy iron is oxidized to form MnO as in Scheme 2, thereby increasing the oxidation degree of slag. In addition, Si in the Fe-Si alloy iron is oxidized as in Scheme 3 to increase the SiO 2 concentration in the slag.

O + [C] = CO(g)O + [C] = CO (g)

O + [Mn] = (MnO)O + [Mn] = (MnO)

2O + [Si] = (SiO2)2O + [Si] = (SiO 2 )

물론, SiO2의 증량에 맞추어 CaO를 추가로 더 투입하면 염기도를 조절할 수 있을 것으로 생각되었지만, 500kg의 CaO를 투입하여도 슬래그 염기도가 목표로 하는 수준까지 증가하기 힘들었다. 왜냐하면, CaO을 증량투입하면 이의 용해를 촉진하기 위한 형석(CaF2)도 역시 증량하여야 한다. 형석의 첨가로 슬래그의 용해는 촉진되지만 형석중에 약 15-20%정도 함유되어 있는 SiO2로 인해서 염기도의 증가폭은줄어들게 되며 온도강하량이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 연속주조 도중에 턴디쉬 노즐이 막히는 현상이 발생하여 주조를 완료하지 못하는 현상이 빈번하게 발생하는 것을 알 수 있었다.Of course, the addition of CaO in addition to the increase in the amount of SiO 2 was thought to be able to control the basicity, but the addition of 500kg CaO it was difficult to increase the slag basicity to the target level. Because of the increased CaO, fluorite (CaF 2 ) to promote its dissolution must also be increased. Dissolution of slag is promoted by the addition of fluorspar, but due to SiO 2 contained in about 15-20% of fluorspar, the increase in basicity decreases and the temperature drop is increased. Therefore, it was found that the phenomenon that the tundish nozzle was clogged during the continuous casting and frequently failed to complete the casting.

따라서, 본 발명에서는 용존산소와 합금철중의 Mn, Si의 반응으로 래들 슬래그의 염기도와 산화도의 조절이 안되는 문제를 해결하기 위한 방안을 모색한 결과, 합금철과 Al탈산제의 투입순서의 변경 그리고, Al탈산제 투입량을 조정하면 그 해결이 가능하다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.Therefore, in the present invention, as a result of solving the problem that the basicity and oxidation degree of the ladle slag cannot be controlled by the reaction of Mn and Si in the dissolved oxygen and ferroalloy, the order of addition of ferroalloy and Al deoxidizer and In experiments, it was found that the solution could be solved by adjusting the amount of Al deoxidizer.

본 발명은 합금철과 Al탈산제의 투입방법을 개선함으로써, 생석회의 투입량을 증량하지 않고도 래들 슬래그를 목표로 하는 염기도와 산화도로 조정한다는데, 특징이 있다. 즉, 본 발명은 Fe-Mn과 가탄제를 투입하기전에 Al탈산제의 일부를 사전에 투입하고 나머지는 Fe-Si의 투입전에 투입하여 용존산소를 감량시키므로써, MnO 및 SiO2의 생성을 억제하여 슬래그 산화도를 감소시키고 염기도가 항상 5 이상이 유지되도록 하는 것이다.The present invention is characterized by adjusting the degree of basicity and oxidation aimed at ladle slag without increasing the input amount of quicklime by improving the method of adding ferroalloy and Al deoxidizer. That is, in the present invention, a portion of Al deoxidizer is added in advance before the addition of Fe-Mn and the charcoal agent, and the rest is added before the addition of Fe-Si to reduce dissolved oxygen, thereby suppressing the formation of MnO and SiO 2 . It is to reduce the slag oxidation degree and to maintain the basicity at least 5 at all times.

슬래그중의 MnO는 전로내의 슬래그 유출에 의한 것과 래들에 투입한 Fe-Mn합금철중의 Mn이 산화되어 생성된 것이 있다. 또한, 래들 슬래그중의 SiO2는 출강중 전로에서 유출된 슬래그중의 SiO2와 Fe-Si 합금철중의 Si이 산화되어 생성된 SiO2및 슬래그 유동성 확보를 위해서 투입하는 형석중에 함유되어 있는 SiO2(통상 15-20% 정도 함유)가 있다. 따라서, 생석회 투입량을 증가시키지 않고 래들 슬래그 중의 산화도를 낮추고 SiO2를 낮추어 염기도를 상승시키기 위해서는 우선적으로 전로 슬래그의 유출을 방지히아여 하지만, 이는 전로조업상황에 따라 변동이 심하며, 형석중의 SiO2농도도 불변이므로, Fe-Mn 합금철 및 Fe-Si 합금철로 부터 생성되는 MnO 및 SiO2발생량을 감소시키는 것이 필요하다.MnO in the slag is caused by the outflow of slag in the converter and is produced by oxidizing Mn in the Fe-Mn alloy iron added to the ladle. Further, in the ladle slag SiO 2 is SiO contained in hyeongseokjung to commit to the SiO 2, and Fe-Si alloy cheoljung Si is oxidized produced SiO 2 and the slag fluidity securing of the outlet slag of in a converter tapping 2 (Usually around 15-20%). Therefore, in order without increasing the calcium oxide amount to lower the degree of oxidation of the ladle slag to increase the basicity lower the SiO 2 W Bahia preferentially prevent the outflow of the converter slag, but this simhamyeo variation depending on the converter operating conditions of hyeongseokjung SiO 2 Since the concentration is also unchanged, it is necessary to reduce the amount of MnO and SiO 2 generated from Fe—Mn alloy iron and Fe—Si alloy iron.

따라서, 본 발명에서는 Fe-Mn 합금철 및 Fe-Si 합금철 보다 Al 탈산제의 일부를 우선 투입하여 용강을 탈산시키는 것에 의해 Fe-Mn 합금철 및 Fe-Si 합금철의 산화에 의한 MnO 및 SiO2발생을 억제하도록 한다. 열역학적으로 Si, Mn 보다 Al이 산소와의 친화력이 커서 보다 강력한 탈산제로 작용한다.Therefore, in the present invention, MnO and SiO 2 by oxidation of Fe-Mn alloy iron and Fe-Si alloy iron by deoxidizing molten steel by first adding a part of Al deoxidizer to Fe-Mn alloy iron and Fe-Si alloy iron. Suppress the occurrence. Thermodynamically, Al has a greater affinity with oxygen than Si and Mn, making it a stronger deoxidizer.

그런데, 본 발명의 연구를 통해 얻어낸 중요한 사실은, Al 탈산제의 전량 또는 너무 많은 양을 출강 초기부터 투입하여 용강을 완전히 탈산시키면 안된다는 것이다. 만일 이렇게 되면, 소강의 탄소농도를 조정하기 위해서 첨가하는 가탄재가 교반력 부족에 의해 용해되지 못하고 용강중에 덩어리 상태로 남아 있다가 출강이 완료되어 후속공정으로 잔존하는 용존산소와 급격한 반응을 일으켜 CO가스가 발생되면서 용강을 비산시켜 안전사고를 유발하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 출강초기에 투입되는 Al탈산제의 전장입량의 20-40%로 하여 약탈산시킨다.However, an important fact obtained through the study of the present invention is that the total amount or too much of the Al deoxidizer should not be added from the beginning of tapping to completely deoxidize the molten steel. If this happens, the carbonaceous material added to adjust the carbon concentration of the steel is not dissolved due to lack of agitation and remains in the molten state in the molten steel, and the tapping is completed, resulting in a rapid reaction with the dissolved oxygen remaining in the subsequent process. There is a problem causing safety accidents by splashing molten steel. Therefore, in the present invention, the weak deoxidation is performed at 20-40% of the total amount of Al deoxidizer added to the initial tapping.

상기와 같이 출강초기에 Al탈산제를 투입한 다음에 통상의 방법으로 성분조정용으로 Fe-Mn합금철과 가탄재를 투입한다. 가탄재를 첨가하면 전로에서 래들로 낙하하여 CO가스가 발생되면서 용강을 교반시키게 되어 가탄재가 용강중에 용이하게 용해된다. 이어 투입예정량의 나머지 Al탈산제를 투입하여 용강을 탈산시키면서 Fe-Si 합금철을 첨가한다. 따라서, Fe-Si 합금철중의 Si의 산화반응이 억제되어 SiO2발생량을 극소화시킬 수 있다. 이후 출강말기에 생석회와 형석을 투입하게 되면 래들 슬래그의 염기도를 상승시키는 것이 가능하다. 이러한 본 발명에서는 합금철의 투입순서와 Al의 투입량을 분배하여 염기도와 산화도를 적정수준으로 가져 가는 것이므로, 생석회와 형석의 투입량을 통상의 수준대비 증가시키지 않아도 되는 잇점이 있다.As described above, the Al deoxidizer is added at the beginning of the tapping, followed by the Fe-Mn alloy iron and the charcoal material for the ingredient adjustment in the usual manner. When the carbonaceous material is added, the molten steel is agitated by falling from the converter to the ladle and generating CO gas, so that the carbonaceous material is easily dissolved in the molten steel. Subsequently, the remaining Al deoxidizer of the estimated input amount is added to the Fe-Si alloy iron while deoxidizing molten steel. Therefore, the Si of the oxidation reaction of Fe-Si alloy is suppressed cheoljung can minimize the SiO 2 amount. Later, when quicklime and fluorspar are added at the end of the class, it is possible to increase the basicity of the ladle slag. In the present invention, since the input order of the ferroalloy and the Al input amount are distributed to bring the basicity and oxidation degree to an appropriate level, the input amount of quicklime and fluorspar does not need to be increased compared to a normal level.

본 발명에 따라 기존의 방법에서 Al투입순서 및 그 양을 적절히 분배하면 되지만, 바람직하게는 부원료(생석회, 형석)의 투입조건을 실제 용강과 슬래그의 조건을 감안하여 래들 슬래그의 염기도가 5-7, 산화도가 1.3%이하로 유지되도록 하는 것이다. 래들 슬래그를 저융점으로 하기 위해서는 염기도를 5-7로 관리하면서 CaO는 55-60중량%로 하고, Al2O3도 29-32중량%로 하는 것이 좋다.According to the present invention, the Al input order and the amount may be appropriately distributed in the existing method. In other words, the oxidation degree is kept below 1.3%. To the ladle slag to a low melting point and to manage the basicity CaO 5-7 is a 55-60% by weight, Al 2 O 3 may also be a 29-32% by weight.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예 1]Example 1

100톤 전로의 용강을 래들에 출강중에 도 2와 같은 순으로 합금철과 부원료를 투입하였다. 여기서, 알루미늄의 투입순서의 변경과 투입량의 변화이외에 조건은 동일하게 하였다. 즉, 생석회와 형석의 경우 종래예와 발명예 모두 생석회:500kg/Ch, 형석:100kg/Ch를 투입하였다. 그리고, 종래예와 발명예 모두 출강완료후 용강중의 Al농도를 미세조정하기 위하여 소량의 알루미늄을 투입하고, 출강이 완료된 래들은 버블링공정으로 이송시켜 불활성가스를 취입하여 성분을 균일하게 하고 성분분석을 한후 성분미세조정용 합금철을 투입한 후 다시 불활성가스를 취입하면서 칼슘와이어를 투입하여 탈산생성물인 Al2O3의 부상분리를 촉진하였다.While casting 100 tons of molten steel in ladle, ferroalloy and subsidiary materials were added in the order as shown in FIG. 2. Here, the conditions were the same except for the change of the aluminum injection order and the change of the charged amount. That is, in the case of quicklime and fluorspar, both quickener: 500kg / Ch and fluorspar: 100kg / Ch were added to both the conventional example and the invention example. In addition, both conventional and inventive examples add a small amount of aluminum to finely adjust the Al concentration in the molten steel after tapping, and transfer the ladle after tapping to a bubbling process to blow inert gas to make the components uniform and to analyze the components. After the addition of fine alloy ferrous alloy, and then inert gas was blown again, calcium wire was added to promote floating separation of the deoxidation product Al 2 O 3 .

이 결과를 표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1.

구분division 종점온도(℃)End point temperature (℃) 종점산소(ppm)End point oxygen (ppm) 래들 슬래그 조성(%)Ladle Slag Composition (%) 노즐막힘Nozzle clogging Al투입량Al input amount T.FeT.Fe MnOMnO CaOCaO SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 염기도basicity 1차Primary 2차Secondary 종래예1Conventional Example 1 16831683 647647 0.440.44 0.60.6 52.0752.07 10.5410.54 24.1424.14 4.744.74 00 8585 종래예2Conventional Example 2 16431643 949949 1.241.24 0.690.69 44.9044.90 19.3319.33 22.0522.05 2.322.32 00 125125 종래예3Conventional Example 3 16661666 811811 1.071.07 0.850.85 43.9643.96 20.5720.57 20.5620.56 2.132.13 00 105105 종래예4Conventional Example 4 17151715 932932 1.281.28 0.580.58 46.2046.20 14.4514.45 25.4625.46 3.193.19 00 120120 종래예5Conventional Example 5 16981698 877877 1.871.87 0.740.74 49.0449.04 15.0615.06 24.7824.78 3.253.25 00 115115 발명예1Inventive Example 1 16531653 610610 0.370.37 0.430.43 58.1258.12 9.019.01 24.6624.66 6.406.40 ×× 3030 5050 발명예2Inventive Example 2 16761676 870870 0.610.61 0.310.31 56.3456.34 8.768.76 26.3126.31 6.436.43 ×× 4040 7575 비교예1Comparative Example 1 16731673 480480 0.560.56 0.100.10 54.7854.78 12.3012.30 27.1127.11 4.454.45 1010 5050 발명예3Inventive Example 3 17051705 481481 0.940.94 0.320.32 55.9255.92 9.859.85 26.3126.31 5.685.68 ×× 2020 4040 발명예4Inventive Example 4 17101710 631631 0.310.31 0.210.21 53.9453.94 10.4710.47 25.0425.04 5.155.15 ×× 3030 5555 발명예5Inventive Example 5 17061706 910910 0.530.53 0.150.15 56.2256.22 8.858.85 26.8526.85 6.356.35 ×× 5050 7070 발명예6Inventive Example 6 16951695 908908 0.720.72 0.310.31 57.4557.45 9.509.50 25.9125.91 6.056.05 ×× 4040 8080 발명예7Inventive Example 7 16801680 850850 0.580.58 0.410.41 55.3055.30 9.129.12 26.6226.62 6.066.06 ×× 3030 8080 비교예2Comparative Example 2 17121712 934934 0.420.42 0.620.62 54.3454.34 13.2313.23 25.9625.96 4.114.11 2020 100100 발명예8Inventive Example 8 17101710 712712 0.510.51 0.720.72 53.1853.18 14.5014.50 24.9324.93 3.673.67 1010 8585

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래예(1)은 전로 출강후 LF에서 승온처리한 경우로서 래들 슬래그의 염기도는 다른 종래예들 보다 상당히 높은 값을 나타내고있으나, 목표로 하는 염기도 5.0에 미치지 못하고 있다. 종래예(2-5)는 Al탈산제 보다 Fe-Mn 합금철 및 Fe-Si 합금철을 먼저 투입하여 래들 슬래그의 MnO농도는 0.6-0.85%의 범위를 나타내고 있으며, SiO2농도는 14.45%-20.57%까지 매우 높은 값을 나타내어 슬래그 염기도가 낮아지고 결과적으로 연주공정에서 노즐막힘을 초래하여 정상적으로 주조를 완료하지 못하였다.As shown in Table 1, the conventional example (1) is a case where the temperature rise treatment in the LF after the converter is pulled down, the basicity of the ladle slag shows a significantly higher value than the other conventional examples, the target base is less than 5.0 . Conventional Example (2-5) shows that the MnO concentration of the ladle slag is in the range of 0.6-0.85% by adding Fe-Mn alloy iron and Fe-Si alloy iron before the Al deoxidizer, and the SiO 2 concentration is 14.45% -20.57. The slag basicity was lowered up to%, resulting in lower slag basicity, which resulted in clogging of the nozzle during the casting process, resulting in failure to complete casting normally.

발명예와 비교예는 출강초기에 알루미늄을 투입예정량 일부를 투입하고, Fe-Si합금철, 가탄재를 투입하고 나머지를 투입한 경우이다. 발명예와 비교예의 경우에는 Al을 Fe-Mn, Fe-Si의 투입전에 투입함에 따라 MnO, SiO2의 생성이 억제되어 종래예에 비하여 대체로 낮았다. 특히, Al을 전장입량의 27-38%로 초반에 투입한 발명예(1-8)의 경우에는 슬래그의 염기도가 5%이상으로 노즐막힘이 발생하지 않았다.The invention example and the comparative example are a case in which aluminum is input in the initial stage of tapping, a Fe-Si alloy iron, a briquette material is added, and the rest is added. In the case of the invention example and the comparative example, the addition of Al before Fe-Mn, Fe-Si, the production of MnO, SiO 2 is suppressed, which is generally lower than the conventional example. In particular, in the case of Inventive Example (1-8) in which Al was initially added at 27-38% of the total loading amount, nozzle clogging did not occur because the basicity of the slag was 5% or more.

도 3에는 종래의 방법으로 탈산한 경우와 본 발명의 방법으로 탈산한 경우에 래들 슬래그 조성을 CaO-SiO2-Al2O33원계 상태도상에 나타내었다. 종래예의 경우는 CaO-SiO2-Al2O33원계 상태도상에서 저융점 슬래그 조성을 생성하지 못하여 연속주조 작업시 노즐막힘이 직접적인 원인이 됨을 알 수 있다. 반면에, 본 발명예의 경우는 출강시 합금철 투입방법의 조절로 CaO-SiO2-Al2O33원계 상태도상에서 저융점 슬래그 조성범위를 만족하여 개재물 흡수능이 향상되어 연속주조 작업시 턴디쉬 노즐막힘을 방지하여 정상적인 주조가 가능하였다.Figure 3 shows the case of deoxidation by the conventional method and ladle slag composition when the deoxidation by the method of the present invention, CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 3 binary state phases. In the case of the conventional example, it can be seen that the nozzle clogging is a direct cause during the continuous casting operation because the low melting point slag composition cannot be generated on the CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 ternary state diagram. On the other hand, when the invention example is to satisfy the low-melting-point slag composition range of inclusions improves the absorption capacity on the CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 3 ternary phase diagram with the control of the ferroalloy during tapping input method tundish nozzle during the continuous casting operation Normal casting was possible by preventing clogging.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전로출강시 탈산방법을 개선함으로써 저융점 슬래그 조성을 안정하게 얻어 연속주조시 노즐막힘을 방지하며, 공정간의 간섭을 방지할 수 있어 작업자 부담을 해소할 수 있고 생선상을 향상을 도모할 수 있다. 또한, 슬래그의 발생량을 감소시켜 환경개선에 기여하는 유용한 효과가 있다.As described above, the present invention improves the deoxidation method during the conversion of the converter, thereby stably obtaining a low melting point slag composition, preventing nozzle clogging during continuous casting, and preventing interference between processes, thereby eliminating the burden on the worker, Improvement can be aimed at. In addition, there is a useful effect that contributes to environmental improvement by reducing the amount of slag generated.

Claims (1)

전로의 용강을 래들로 출강하면서 Fe-Mn합금철, 가탄재, Fe-Si합금철, Al탈산제, 생석회 및 형석의 순으로 투입하여 C:0.5∼0.8중량%의 경강선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 용강의 출강중에 상기 Al탈산제의 전장입량의 20∼40%를 먼저 투입하고 이어 상기 Fe-Mn합금철, 가탄재를 투입한후에 나머지 Al탈산제를 투입한 다음, 상기 생석회 및 형석을 투입하여 래들 슬래그의 염기도를 5∼7로 조정하고, 래들 슬래그의 산화도를 1.3중량%이하로 조정하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고탄소 경강선재 용강의 전로출강시 탈산방법.In the method for producing C: 0.5-0.8 wt% hard steel wire by pouring molten steel of converter into ladle and adding Fe-Mn alloy, peat material, Fe-Si alloy, Al deoxidizer, quicklime and fluorspar in order. During the tapping of the molten steel, 20 to 40% of the total amount of the Al deoxidizer is first introduced, followed by the Fe-Mn alloy iron and a briquette material, followed by the addition of the remaining Al deoxidizer, and then the quicklime and fluorspar. A slag deoxidation method during converter runout of molten steel of a high carbon light steel wire, comprising adjusting the basicity of the slag to 5 to 7 and adjusting the oxidation degree of the ladle slag to 1.3 wt% or less.
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