KR100908696B1 - Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel - Google Patents
Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel Download PDFInfo
- Publication number
- KR100908696B1 KR100908696B1 KR1020020030758A KR20020030758A KR100908696B1 KR 100908696 B1 KR100908696 B1 KR 100908696B1 KR 1020020030758 A KR1020020030758 A KR 1020020030758A KR 20020030758 A KR20020030758 A KR 20020030758A KR 100908696 B1 KR100908696 B1 KR 100908696B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating
- stainless steel
- ferritic stainless
- molybdenum
- hot rolling
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 44
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 title claims abstract description 41
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910017116 Fe—Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/20—Temperature
Abstract
고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 열간압연 전 슬라브 가열방법에 관한 것으로, 그 목적은 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 표면에 M형 결함이 발생하지 않도록 하여 품질을 개선하는 열간압연 전 슬라브 가열방법을 제공하는데 있다. 이를 위해 본 발명에서는 크롬이 16~20 중량%, 몰리브덴이 1.5~2.5 중량% 함유된 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브를 열간압연 전 가열할 때, 연소공기비를 4~10%로 하고, 가열전단에서 1070~1190℃의 온도로 50~100분 동안 가열하고, 가열후단에서 1250~1270℃의 온도로 150~200분 동안 가열함으로써, 가열로 내에서 슬라브 표면에 균일한 스케일을 형성케 하여 M형 결함을 방지하고 표면품질을 개선한다.The present invention relates to a slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel. To provide. To this end, when the high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab containing 16 to 20% by weight of chromium and 1.5 to 2.5% by weight of molybdenum is heated before hot rolling, the combustion air ratio is 4 to 10%, and the heating is performed. By heating at a temperature of 1070 ~ 1190 ℃ for 50-100 minutes at the front end, 150 to 200 minutes at a temperature of 1250 ~ 1270 ℃ at the end of the heating, to form a uniform scale on the surface of the slab in the heating furnace M Prevent mold defects and improve surface quality.
몰리브덴, 스케일, M형결함Molybdenum, Scale, Form M Defect
Description
도 1은 종래 열간압연 전 가열단계를 거친 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 단면을 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab subjected to a heating step prior to hot rolling.
도 2는 종래 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 표면을 도시한 상면도이다.Figure 2 is a top view of the surface of a conventional high chromium high molybdenum ferritic stainless steel.
도 3은 가열온도와 재로시간 및 연소 공기비 조건과 산화량과의 관계를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the relationship between the heating temperature, the idle time, the combustion air ratio condition, and the oxidation amount.
도 4는 본 발명에 따라 열간압연 전 가열단계를 거친 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 단면을 도시한 것이다.Figure 4 shows a cross section of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab subjected to a heating step before hot rolling according to the present invention.
본 발명은 페라이트 스테인레스강의 열간압연에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간압연 전에 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브를 가열하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to hot rolling of ferritic stainless steel, and more particularly, to a method of heating high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slabs before hot rolling.
일반적으로 크롬이 16~20 중량% 포함되고 몰리브덴이 1.5~2.5 중량% 포함된 STS 400 계열의 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강은 우수한 가공성과 용접성 그리고 내공식성을 보유하고 있으며 특히 내응력 부식성이 뛰어나서 저수조, 저탕조, 열교환기, 식용기기, 염색기기 등에 적합한 소재로 널리 사용되고 있는 재료이다.Generally, STS 400 series high chromium high molybdenum ferritic stainless steel containing 16-20 wt% chromium and 1.5-2.5 wt% molybdenum has excellent workability, weldability and pitting resistance. It is a material widely used as a material suitable for a water tank, a water bath, a heat exchanger, an edible machine, a dyeing machine, and the like.
통상적으로 스테인레스강 제조공정 중에서 열간압연 전 슬라브의 가열단계에서는 산화반응이 일어나고 그 결과 슬라브의 표면에 스케일층이 형성되는데, 이 때, 강 내에 포함된 크롬이 Cr2O3의 보호피막을 모재인 강과 스케일층 사이의 계면에 형성하여 슬라브 표면의 산화를 지연시키는 작용을 하며 이로 인해 스케일층의 두께가 조절된다. Typically, during the stainless steel manufacturing process, an oxidation reaction occurs in the heating step of the slab before hot rolling, and as a result, a scale layer is formed on the surface of the slab. At this time, chromium contained in the steel is used as the base material for the protective film of Cr 2 O 3 . It is formed at the interface between the steel and the scale layer to retard the oxidation of the slab surface, thereby controlling the thickness of the scale layer.
그런데, 몰리브덴의 함량이 1.5 중량% 미만인 고크롬 저몰리브덴 페라이트 스테인레스강의 경우, 슬라브 표면의 산화를 지연시키는 Cr2O3 보호피막층이 모재인 강과 스케일층의 계면에 안정하게 한 층으로 형성되고, 보호피막층 상에는 스케일층이 일정 두께로 균일하게 형성된다. However, in the case of high chromium low molybdenum ferritic stainless steel having a molybdenum content of less than 1.5% by weight, a Cr 2 O 3 protective film layer for delaying oxidation of the slab surface is formed as a stable layer at the interface between the base steel and the scale layer, and The scale layer is formed uniformly to a certain thickness on the coating layer.
반면에, 몰리브덴이 1.5 중량% 이상 포함된 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 경우, Cr2O3 보호피막층이 부분적으로 파괴되는 등 노듈라(nodular) 형태로 불안정하게 형성되고, 따라서 스케일층은 슬라브의 표면에서 균일한 층을 이루지 못하고 얇은 스케일층과 두꺼운 스케일층이 공존하는 불균일한 층을 이룬다. On the other hand, in the case of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel containing 1.5 mol% or more of molybdenum, the Cr 2 O 3 protective film layer is partially unstable in a nodular form, and thus the scale layer is slab. It does not form a uniform layer on the surface of, but forms a non-uniform layer in which a thin scale layer and a thick scale layer coexist.
도 1은 열간압연 전 가열단계를 거친 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 단면을 도시한 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 경우, 모재(1) 상에 스케일층(2)이 불균일하게 형성되어 있다. 이와 같은 종래 열간압연 전 가열단계에서는 연소공기비가 1~3%인 조건으로 슬라브를 가열한다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab subjected to a heating step before hot rolling, and as shown therein, in the case of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab, 2) is formed unevenly. In the conventional heating step before hot rolling, the slab is heated under the condition that the combustion air ratio is 1 to 3%.
상기한 바와 같이 스케일층이 불균일하게 형성되면, 열간압연 과정에서 슬라브와 압연롤과의 마찰에 의한 발열 때문에 모재가 압연롤에 달라붙는 스티킹(sticking) 현상이 발생하는 문제점이 있었으며, 이 때 압연롤에 달라붙은 모재가 압연롤의 왕복운동 중에 다시 압연재에 프린트되는 반복 현상에 의해 스테인레스강 제품의 표면에 영어 알파벳 'M'자 모양의 표면결함이 발생하는 문제점이 있었다. 이 때 'M'자 모양의 표면결함을 M형 결함 또는 스티킹 결함이라 부른다. As described above, when the scale layer is formed non-uniformly, there is a problem in that a sticking phenomenon occurs in which the base material adheres to the rolling rolls due to heat generated by friction between the slab and the rolling rolls during hot rolling. There was a problem that the surface defect of the English alphabet 'M' shape on the surface of the stainless steel product by the repetitive phenomenon that the base material stuck to the roll is printed on the rolling material again during the reciprocating motion of the rolling roll. At this time, the surface defect of the 'M' shape is called an M type defect or a sticking defect.
도 2는 종래 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 표면을 도시한 상면도로서, 여기에는 종래 방법에 의해 가열단계를 거치고 열간압연한 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 표면에 M형 결함(4)이 형성된 것이 도시되어 있다.FIG. 2 is a top view of a conventional high chromium high molybdenum ferritic stainless steel surface, in which an M-
이러한 M형 결함의 발생을 줄이기 위해 종래에는 압연재의 디스케일링(descaling)을 실시하지 않고 스케일이 잔존하는 상태에서 압연함으로써 압연롤과 압연재의 마찰계수를 줄이는 기술이 시도된 바 있다.In order to reduce the occurrence of the M-type defects in the prior art has been attempted to reduce the coefficient of friction between the rolling roll and the rolling material by rolling in a state where the scale remains without descaling the rolling material.
그런데 이 방법에서는 압연재의 고온으로 인하여 디스케일링 헤드(head)부가 변형되는 등의 문제점이 있었으며, 또한 표면의 거칠기가 저하되는 문제점이 있었 다.In this method, however, the descaling head part is deformed due to the high temperature of the rolled material, and the surface roughness is deteriorated.
다른 종래 기술로서, 일반강과 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강을 혼합압연하는 방법을 수행하여, 일반강이 압연롤에 달라붙어 있던 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스 압연재의 와싱(washing)효과를 나타내도록 하는 방법이 제안된 바 있다. 이 방법은 결함 개선에는 어느 정도 효과가 있으나 일반재의 품질이 나빠서 제품 사용자로부터 불만이 발생하는 문제점이 있었다.As another conventional technique, a method of mixing and rolling general steel and high chromium high molybdenum ferritic stainless steel exhibits a washing effect of the high chromium high molybdenum ferritic stainless steel roll that is stuck to the rolling roll. It has been suggested to use this method. This method is effective to improve the defect to some extent, but there was a problem that complaints from the product users due to the poor quality of the general material.
또 다른 종래 기술로서, 압연롤의 냉각수 저감을 통해 마찰계수를 줄이는 방법도 제안된 바 있다. 그러나 이 방법에서는 압연롤의 열팽창에 의해 롤이 파단되는 문제점이 있었다.As another conventional technique, a method of reducing the friction coefficient through reducing the cooling water of the rolling roll has also been proposed. However, this method has a problem that the roll breaks due to thermal expansion of the rolling roll.
이외에도 유압연을 실시하여 마찰계수를 줄이는 방법이 제안된 바 있으며, 이 방법에서는 유압연 설비를 설치한 후 유압연을 실시하여 롤과 압연재의 마찰계수를 줄이는 데에는 어느 정도의 개선효과는 있었지만, 유압연유의 단가가 매우 비싸고 압연시 압연재가 미끄러지는 슬립(slip)현상 때문에 충분한 유량을 사용할 수가 없는 문제점이 있었다.In addition, a method of reducing the friction coefficient by applying hydraulic rolling has been proposed.In this method, the hydraulic rolling was performed after the installation of the hydraulic rolling equipment to reduce the friction coefficient between the roll and the rolled material. Due to the high cost of hydraulic condensing oil and the slip phenomenon of rolling material sliding during rolling, there is a problem that a sufficient flow rate cannot be used.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 표면에 M형 결함이 발생하지 않도록 하여 품질을 개선하는 열간압연 전 슬라브 가열방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a slab heating method before hot rolling to improve the quality by preventing the M-type defects on the surface of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 크롬이 16~20 중 량%, 몰리브덴이 1.5~2.5 중량% 및 기타 불가피한 불순물과 잔부 철로 이루어진 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브를 열간압연 전 가열할 때, 연소공기비를 4~10%로 하고, 가열전단에서 1070~1190℃의 온도로 50~100분 동안 가열하고, 가열후단에서 1250~1270℃의 온도로 150~200분 동안 가열함으로써, 가열로 내에서 슬라브 표면에 균일한 스케일을 형성케 하여 M형 결함을 방지하고 표면품질을 개선하는 특징이 있다.In order to achieve the above object, in the present invention, hot chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab made of chromium 16 to 20% by weight, molybdenum 1.5 to 2.5% by weight and other unavoidable impurities and residual iron before hot rolling When heating, the combustion air ratio is 4 ~ 10%, by heating for 50 to 100 minutes at a temperature of 1070 ~ 1190 ℃ at the heating front, and 150 to 200 minutes at a temperature of 1250 ~ 1270 ℃ at the heating end, By forming a uniform scale on the surface of the slab in the furnace to prevent M-type defects and improve the surface quality.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 슬라브 가열 대상 강종은 크롬 16~20 중량%, 몰리브덴 1.5~2.5 중량%, 및 기타 불가피한 불순물과 잔부 철로 이루어진 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강을 기본으로 하며, 보다 바람직하게는 크롬 16~20 중량%, 몰리브덴 1.5~2.5 중량%, 니켈 0.6 중량% 이하, 탄소 0.03 중량% 이하, 실리콘 1.00 중량% 이하, 망간 1.00 중량% 이하, 및 Ti과 Nb 중 어느 하나 또는 모두를 미량 첨가하고 기타 불가피한 불순물과 잔부 철로 이루어진 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강이다.The slab heated steel grade of the present invention is based on high chromium high molybdenum ferritic stainless steel made of chromium 16-20% by weight, molybdenum 1.5-2.5% by weight, and other unavoidable impurities and residual iron, and more preferably chromium 16- 20% by weight, molybdenum 1.5-2.5% by weight, nickel by 0.6% by weight, carbon by 0.03% by weight, silicon by 1.00% by weight, manganese by 1.00% by weight, and trace amounts of any one or both of Ti and Nb and other unavoidable It is a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel composed of impurities and balance iron.
본 발명에서는 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 열간압연 전 가열단계에서, 가열온도와 재로시간 및 연소 공기비 등의 공정조건이 산화반응에 미치는 영향을 연구하여, 급격히 산화가 일어나는 공정조건을 찾아내었다.In the present invention, in the heating step before hot rolling of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab, by studying the effect of the processing conditions such as heating temperature, re-time time and combustion air ratio on the oxidation reaction, find a process condition that rapidly oxidation occurs Came out.
일반적으로 열연공장에서 열간압연 전 슬라브 가열단계에서 사용하는 가열로는 형식에 따라 조금씩 차이는 있으나, 그 로 내를 크게 예열대, 가열대 및 균열대의 3영역으로 구분하고 있으며, 이들 3영역 각각의 온도분포가 슬라브의 가열 패턴 을 좌우하는 가장 중요한 인자이다. 본 발명에서는 예열대를 가열전단으로 칭하고, 가열대 및 균열대를 가열후단으로 칭한다.In general, the furnaces used in the slab heating stage before hot rolling in hot rolling mills vary slightly depending on the type, but the furnace is divided into three zones: preheating zone, heating zone, and cracking zone. The distribution is the most important factor in determining the heating pattern of the slab. In the present invention, the preheating zone is referred to as the heating shear, and the heating zone and the cracking zone are referred to as the heating post-stage.
또한, 가열로에서는 열원으로서 코크스오븐가스(COG), 고로가스(BFG), 및 전로가스(LDG)의 혼합가스를 주로 사용하며, 여기에 외부공기를 일정량 혼입하여 로 내 분위기를 조절한다. 본 발명에서는 상기한 혼합가스에 대해 외부에서 혼입되는 공기의 비율을 연소공기비로 칭한다. In the furnace, a mixed gas of coke oven gas (COG), blast furnace gas (BFG), and converter gas (LDG) is mainly used as a heat source, and a predetermined amount of external air is mixed therein to control the atmosphere in the furnace. In the present invention, the ratio of air mixed into the outside with respect to the mixed gas is referred to as combustion air ratio.
본 발명에서 찾아낸 최적의 공정조건은, 연소공기비가 4~10%인 조건 하에서, 가열전단에서는 1070~1190℃의 온도로 50~100분 동안 가열하고, 가열후단에서는 1250~1270℃의 온도로 150~200분 동안 가열하는 것이다.The optimum process conditions found in the present invention are 50 to 100 minutes at a temperature of 1070 to 1190 ° C. at the heating front and 150 ° C. at a temperature of 1250 to 1270 ° C. at the end of the heating under the condition that the combustion air ratio is 4 to 10%. Heat for ~ 200 minutes.
도 3은 가열온도와 재로시간 및 연소 공기비 조건과 산화량과의 관계를 도시한 그래프로서, 이에 도시된 바와 같이 재로시간이 200분 이상이고 가열온도가 1250℃ 이상일 때 연소 공기비가 4~10% 에서는 산화량이 급격히 증가함을 알 수 있다. 이 때 산화량의 급격한 증가는 스케일의 급격한 발생을 의미하는 것이다.3 is a graph showing the relationship between the heating temperature, the shelf time, the combustion air ratio condition and the oxidation amount, as shown in the combustion air ratio of 4-10% when the shelf time is 200 minutes or more and the heating temperature is 1250 ° C. or more. It can be seen that the amount of oxidation rapidly increases. At this time, the rapid increase in the amount of oxidation means the rapid generation of scale.
이러한 급격한 산화량 증가는 가열로 내에서는 연소분위기에 함유된 수증기로 인하여 Cr2O3 층이 보호피막으로의 기능을 완전히 상실하여 Fe의 산화가 반응을 지배하기 때문이다.This rapid increase in oxidation amount is because the oxidation of Fe dominates the reaction because the Cr 2 O 3 layer completely loses its function as a protective film due to the water vapor contained in the combustion atmosphere in the furnace.
이것을 식으로 나타내면 다음의 화학식 1과 같다.This is represented by the following formula (1).
이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail below.
일반적으로 몰리브덴이 첨가된 Fe-Mo 합금의 경우 몰리브덴이 MoO2 또는 MoO 상태로 산화되기 때문에 급격한 산화를 수반하지는 않지만, 본 발명에서 사용하는 크롬이 16~20 중량%, 몰리브덴이 1.5~2.5 중량% 함유된 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 경우, 가열로 내의 연소분위기에서 몰리브덴이 액상의 MoO3를 형성하면서 산화되어 스케일층에 균열 또는 기공을 형성하고 모재와의 계면에는 Fe2O3 및 CrO3를 석출시켜 Cr2O3 보호피막의 기능을 상실시키면서 산화속도를 증가시킨다. In general, molybdenum-added Fe-Mo alloys do not involve rapid oxidation because molybdenum is oxidized to MoO 2 or MoO, but 16 to 20% by weight of chromium and 1.5 to 2.5% by weight of molybdenum are used in the present invention. In the case of the contained high chromium high molybdenum ferritic stainless steel, molybdenum is oxidized while forming liquid MoO 3 in the combustion atmosphere in the furnace, forming cracks or pores in the scale layer, and Fe 2 O 3 and CrO 3 at the interface with the base material. Precipitates to increase the oxidation rate while losing the function of the Cr 2 O 3 protective film.
또한, 연소분위기 수증기 내의 H+는 산화물 내로 침투하여 산소이온과 반응하여 OH-를 형성함으로써 Fe 이온의 확산을 촉진하며, 이 과정에서 형성된 기공 등은 스케일의 소성변형을 일으켜 매크로 채널(macro channel)을 형성하고 이러한 매크로 채널을 통하여 침투한 산소이온이 산화를 더욱 가속화시킨다.In addition, H + in the combustion atmosphere steam penetrates into the oxide and reacts with oxygen ions to form OH - to promote diffusion of Fe ions, and the pores formed in this process cause plastic deformation of the scale to cause macro channel. And oxygen ions penetrated through these macro channels further accelerate oxidation.
이와 같은 금속의 산화과정에서 나타나는 무게의 증감현상은, 산화시 받아들이는 산소원자에 의한 무게증가와 금속원자의 기화에 의한 무게감소의 종합적인 작용의 결과로 나타난다. 일반적으로 금속의 경우 산소원자의 흡착반응에 의한 무게증가는 포물선 속도법칙(parabolic rate law)을 따르며, 금속원자 기화반응에 의한 무게감소는 직선 속도법칙(linear rate law)를 따른다. 이들 두 반응은 거의 동시에 일어나며 반응의 결과 순수한 질량변화는 다음의 화학식 2와 같이 표현할 수 있 다.The increase or decrease of weight in the oxidation process of the metal appears as a result of the overall action of the weight increase due to the oxygen atoms accepted during oxidation and the weight decrease due to the vaporization of the metal atoms. In the case of metals, the weight increase due to the adsorption reaction of oxygen atoms follows the parabolic rate law, and the weight decrease due to the metal atomization reaction follows the linear rate law. These two reactions occur almost simultaneously and the net mass change as a result of the reaction can be expressed as
여기서, (dM/A)rxn 는 반응에 의한 순수한 질량변화를 의미하고, (dM/A)o는 산소흡착에 따른 질량증가분을, (dM/A)m는 금속기화에 따른 질량감소분을, K1는 선형의 속도상수(단위:gcm-2sec-1)를, t는 시간(단위:초)을 의미한다.Here, (dM / A) rxn means pure mass change by the reaction, (dM / A) o is the mass increase due to oxygen adsorption, (dM / A) m is the mass decrease due to metal vaporization, K 1 is the linear rate constant in gcm -2 sec -1 and t is the time in seconds.
따라서, 상기한 화학식 1 및 2로부터 다음과 같은 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에서 사용하는 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 경우, 온도의 증가에 따라 스케일층과 모재의 계면에서 산소분압이 낮아져 Cr2O3 보호피막의 성장이 지연되어 노듈라 형태로 성장하는 것이 억제되며, 산화는 가속되어 결과적으로 스케일층이 두껍고 균일하게 형성된다.Therefore, it can be seen that the following relationship from the above formula (1) and (2). That is, in the case of the high chromium high molybdenum ferritic stainless steel used in the present invention, the oxygen partial pressure decreases at the interface between the scale layer and the base material with increasing temperature, thereby delaying the growth of the Cr 2 O 3 protective film and growing in a nodular form. This is suppressed, and oxidation is accelerated, resulting in a thick and evenly formed scale layer.
스케일층의 균일한 형성을 위한 최적의 온도조건 및 시간조건은, 가열전단에서 1070~1190℃의 온도로 50~100분 동안 가열하고, 가열후단에서 1250~1270℃의 온도로 150~200분 동안 가열하는 것이다.The optimum temperature and time conditions for the uniform formation of the scale layer are heated at a temperature of 1070 to 1190 ° C. for 50 to 100 minutes at the heating front and 150 to 200 minutes at a temperature of 1250 to 1270 ° C. at the heating end. To heat.
여기서 가열온도를 1270℃까지로 제한하는 이유는, 1270℃를 초과할 경우 가열로 내에서 슬라브를 추출시 슬라브 휨이 발생하여 압연의 어려움이 발생되기 때문이다. The reason why the heating temperature is limited to 1270 ° C. is because when the slab is extracted in the heating furnace, when the slab is extracted, the slab warpage occurs and the difficulty of rolling occurs.
또한, 연소공기비를 4~10%로 제한하는 이유는, 4% 미만에서는 스케일과 모재 계면에서 초기에 노듈라 형태의 산화물이 성장해서 M형 결함을 유발하기 때문이며, 10%를 초과하는 경우에는 연료의 효율이 떨어져 에너지 측면에서 불리하기 때문이다.In addition, the reason for limiting the combustion air ratio to 4 to 10% is that the oxide of the nodular form initially grows at the interface between the scale and the base material at less than 4%, causing M-type defects. This is because its efficiency is disadvantageous in terms of energy.
도 4는 본 발명에 따라 열간압연 전 가열단계를 거친 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 단면을 도시한 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 가열한 슬라브에서는 모재(10) 상에 스케일층(20)이 균일하게 형성되어 있다. 4 is a cross-sectional view of a high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab subjected to a heating step before hot rolling according to the present invention, and as shown therein, a scale on the
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 발명의 실시예 1 내지 4에서는 표 1에 나타난 바와 같은 조성1 내지 3의 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브를 대상으로 하여 표 2에 나타난 바와 같은 가열온도, 재로시간, 및 연소 공기비 조건으로 가열하였다. 가열한 후 슬라브 표면에 결함이 발생되었는지, 스케일층은 균일하게 형성되었는지, 그리고 슬라브의 휨은 발생하지 않았는지의 여부를 관측하고 그 결과를 표 2에 함께 나타내었다. In Examples 1 to 4 of the present invention, the high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slabs of the
또한, 비교예 1 내지 4에서는 표 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 범위에서 벗어난 가열온도, 재로시간, 및 연소 공기비 조건으로 슬라브를 가열하고, 결함유무, 스케일층의 균일성 여부, 휨 발생 여부를 관측하여 그 결과를 표 2에 함께 나타내었다.In addition, in Comparative Examples 1 to 4, as shown in Table 2, the slab is heated at the heating temperature, the idle time, and the combustion air ratio condition outside of the scope of the present invention, and there are defects, whether the scale layer is uniform, and whether warping occurs. Was observed and the results are shown in Table 2 together.
표 2에서 가열온도는 예열대의 온도/가열대의 온도/균열대의 온도로 표시한 것이다. 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 가열한 후 열간압연한 경우에는, 1~2 mm의 두꺼우면서 균일한 스케일이 형성되어 열간 압연시 M형 결함이 발생하지 않았다.In Table 2, the heating temperature is expressed as the temperature of the preheating stage / temperature of the heating stage / temperature of the cracking stage. As shown in Table 2, in the case of hot rolling after heating according to Examples 1 to 4 of the present invention, a thick and uniform scale of 1 to 2 mm was formed so that no M-type defects occurred during hot rolling.
이에 반하여 본 발명의 조건을 벗어난 비교예 1 내지 4의 경우에는 10~20 ㎛의 얇은 스케일층과 1~2 mm의 두꺼운 스케일층이 공존하였고 각종 압연롤과의 마찰시 모재가 달라붙는 스티킹 현상이 발생하였으며, 또한 슬라브 표면에는 전장, 전폭으로 M형 결함이 물결 모양으로 발생하여 제품화가 불가능하였다.On the contrary, in Comparative Examples 1 to 4, which were out of the conditions of the present invention, a sticking phenomenon in which a thin scale layer of 10 to 20 μm and a thick scale layer of 1 to 2 mm coexisted and the base material adhered to the various rolling rolls. Also, on the surface of the slab, M-shaped defects were generated in a wavy shape at full length and full width, and thus it was impossible to commercialize.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강 슬라브를 최적조건의 연소공기비, 가열온도 및 시간으로 가열하여 가열로 내에서 슬라브의 표면에 스케일층을 균일하게 형성함으로써, 고크롬 고몰리브덴 페라이트계 스테인레스강의 표면에 M형 결함이 발생하지 않도록 하여 품질을 개선하는 효 과가 있다.As described above, in the present invention, the high chromium high molybdenum ferritic stainless steel slab is heated at the optimum combustion air ratio, the heating temperature and the time to uniformly form the scale layer on the surface of the slab in the heating furnace, There is an effect of improving the quality by preventing M-type defects on the surface of molybdenum ferritic stainless steel.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020030758A KR100908696B1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020030758A KR100908696B1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030092911A KR20030092911A (en) | 2003-12-06 |
| KR100908696B1 true KR100908696B1 (en) | 2009-07-22 |
Family
ID=32385436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020030758A KR100908696B1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100908696B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101249213B1 (en) * | 2010-12-24 | 2013-04-03 | 주식회사 포스코 | Furnace for surface treatment of stainless steel and stainless steel manufactured using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100940722B1 (en) * | 2002-12-27 | 2010-02-08 | 주식회사 포스코 | Method for Manufacturing Hot Rolled Steel Sheet of Ferritic Stainless Steel Containing ?? |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960023175A (en) * | 1994-12-14 | 1996-07-18 | 김만제 | Manufacturing method of hot rolled ferritic stainless steel wire with less surface defects |
| JPH09302415A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-25 | Nippon Steel Corp | Heating method for slab of ferritic stainless steel plate, minimal in hot rolling scale defect |
| KR0143481B1 (en) * | 1995-06-05 | 1998-08-17 | 김만제 | The making method and same product of duplex stainless steel plate |
| KR20000042713A (en) * | 1998-12-26 | 2000-07-15 | 이구택 | Method for heating two-phase stainless steel slab to improve hot-rolling process |
-
2002
- 2002-05-31 KR KR1020020030758A patent/KR100908696B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960023175A (en) * | 1994-12-14 | 1996-07-18 | 김만제 | Manufacturing method of hot rolled ferritic stainless steel wire with less surface defects |
| KR0143481B1 (en) * | 1995-06-05 | 1998-08-17 | 김만제 | The making method and same product of duplex stainless steel plate |
| JPH09302415A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-25 | Nippon Steel Corp | Heating method for slab of ferritic stainless steel plate, minimal in hot rolling scale defect |
| KR20000042713A (en) * | 1998-12-26 | 2000-07-15 | 이구택 | Method for heating two-phase stainless steel slab to improve hot-rolling process |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101249213B1 (en) * | 2010-12-24 | 2013-04-03 | 주식회사 포스코 | Furnace for surface treatment of stainless steel and stainless steel manufactured using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030092911A (en) | 2003-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021114536A1 (en) | Steel for ball screw bearing and manufacturing method therefor | |
| US20230082367A1 (en) | Method of producing high-strength hot-dip galvanized steel sheet | |
| CN102666923B (en) | High-strength cold rolled steel sheet and method for producing same | |
| JP5402357B2 (en) | Method for producing high-Si cold-rolled steel sheet with excellent chemical conversion properties | |
| JP5083354B2 (en) | Method for producing high-Si cold-rolled steel sheet with excellent chemical conversion properties | |
| CN110284070B (en) | 260 MPa-level hot-rolled acid-washed enamel steel and production method thereof | |
| US4812176A (en) | Process for the production of a strip of a chromium stainless steel of a duplex structure having high strength and elongation as well as reduced plane antisotropy | |
| JP2013142198A (en) | Method for producing hot-dip galvanized steel sheet having excellent plating wettability and pickup resistance | |
| JP4912684B2 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet, production apparatus therefor, and method for producing high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet | |
| KR100908696B1 (en) | Slab heating method before hot rolling of high chromium high molybdenum ferritic stainless steel | |
| JP2011147956A (en) | METHOD FOR PRODUCING Si-CONTAINING STEEL SHEET | |
| CN106222551A (en) | A kind of flawless nitriding in surface iron ware substrate and production method | |
| KR100431435B1 (en) | Method for Preventing Surface Cracks of Ferritic Stainless Steel During Hot Rolling Process | |
| CN114058949A (en) | Hot-formed steel pickling plate and method for reducing intercrystalline oxidation on surface of same | |
| CN115558846B (en) | Enamelled steel sheet and preparation method thereof | |
| KR101895695B1 (en) | Lean duplex stainless steel and method of manufacturing the same | |
| KR950008378B1 (en) | Heating method of austenite stainless steel slab | |
| JPH08193257A (en) | Metallic sheet for lining for high temperature atmospheric furnace | |
| CN115094319B (en) | Pickled sheet material, method of making same, and articles | |
| TWI779686B (en) | Steel material for hot-stamping and method of manufacturing steel material | |
| CN115478223B (en) | Cold-rolled fine-stamped steel strip and preparation method thereof | |
| KR0135001B1 (en) | Method of manufacturing hot rolled coil | |
| KR100361776B1 (en) | Hot rolling method by hot loading of austenitic stainless steel slabs | |
| JPH11279715A (en) | Heat resistant iron-chrome-aluminum ferritic stainless steel sheet imparted with high temperature deformation resistance | |
| KR910003878B1 (en) | Making process for black plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20080903 Effective date: 20090618 |
|
| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130531 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140530 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150702 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160518 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170607 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180710 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190711 Year of fee payment: 11 |