KR100919425B1 - Aluminum wire for production of ULC steel and method for lowering oxidation of slag using it - Google Patents
Aluminum wire for production of ULC steel and method for lowering oxidation of slag using itInfo
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Abstract
본 발명은 청정도가 높은 극저 탄소강을 제조하기 위한 공정에 있어서, 전로 또는 전기로에서 1차로 조정련된 용강을 레이들에 출강한 후, 용강 상부에 존재하는 슬래그의 산화도를 낮추기 위하여 슬래그층에 공급하는 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어 및 이를 이용하여 슬래그의 산화를 저감하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In the process for producing ultra-low carbon steel with high cleanliness, the molten steel firstly refined in the converter or the electric furnace is pulled out to the ladle and then supplied to the slag layer to lower the oxidation degree of slag existing on the molten steel. It is an object of the present invention to provide a slag deoxidation aluminum wire and a method for reducing the oxidation of slag using the same.
본 발명에 따르면, 저탄소강 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어에 있어서, 외피가 알루미늄으로 이루어지고; 상기 외피로 싸여진 중심부는 칼슘분말, 산화칼슘 및 탄소 분말 혼합체를 포함하며; 상기 외피를 포함한 총 물질의 중량비는, 알루미늄 35 ~ 50 중량%, 산화칼슘 35 중량%, 칼슘 10 중량% 및 탄소 5 ~ 10 중량%; 인 것을 특징으로 하는 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어가 제공된다.According to the present invention, in the low carbon steel slag deoxidation aluminum wire, the outer shell is made of aluminum; The encased core comprises calcium powder, calcium oxide and carbon powder mixture; The weight ratio of the total material including the sheath may include 35 to 50 wt% aluminum, 35 wt% calcium oxide, 10 wt% calcium and 5 to 10 wt% carbon; An aluminum wire for slag deoxidation is provided.
Description
본 발명은 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어 및 이를 이용하여 슬래그의 산화를 저감하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 청정도가 높은 극저 탄소강을 제조하기 위한 공정에 있어서, 전로 또는 전기로에서 1차로 조정련된 용강을 레이들에 출강한 뒤, 용강 상부에 존재하는 슬래그의 산화도를 낮추기 위하여 슬래그 층에 공급하는 피딩(Feeding)용 심이 있는 와이어 및 이를 이용하여 슬래그의 산화를 저감하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a slag deoxidation aluminum wire and a method for reducing the oxidation of the slag using the same, in particular, in the process for producing ultra-low carbon steel with high cleanliness, the molten steel firstly adjusted in the converter or electric furnace The present invention relates to a wire having a feeding core for feeding a slag layer in order to lower the oxidation degree of slag existing on the molten steel after the tapping in the field, and a method of reducing oxidation of the slag using the same.
극저 탄소강은 재질이 연하고, 가공성이 양호하기 때문에 냉연 박강판용 강재로서 널리 이용되고 있는데, 자동차 외판과 같이 제품의 표면부에 사용되는 경우가 많아 표면 성상이 우수해야 하는 것이 일반적이다.Ultra-low carbon steel is widely used as a steel material for cold rolled thin steel sheets because of its soft material and good workability, and it is generally used in the surface portion of a product such as an automobile shell plate, and thus it is generally required to have excellent surface properties.
탄소강의 가공성은 강중 탄소(C) 농도에 크게 영향을 받는다. 탄소 농도가 낮을수록, 제품의 이방성(R-value) 지수가 증가되고, 품질이 향상되기 때문에 될수 있는 한 낮은 수준으로 제어하여야 한다. 극저 탄소강에서는 탄소 농도가 150 ppm 이하이고, 대부분의 경우에는 40 ppm 이하로 제조되고 있다. 제철, 제강 공정에서 탄소는 일반적으로 아래 [반응식 1]과 같이 강중 산소(O)와 반응하여, 일산화탄소(CO) 가스 상태로 제거된다.The workability of carbon steel is greatly influenced by the concentration of carbon in the steel. The lower the carbon concentration, the higher the R-value index of the product and the better the quality, so control should be as low as possible. In very low carbon steels, the carbon concentration is 150 ppm or less, and in most cases, 40 ppm or less is produced. In the steelmaking and steelmaking process, carbon is generally reacted with oxygen (O) in the steel as shown in the following [Scheme 1] and removed in the form of carbon monoxide (CO) gas.
상기 [반응식 1]에 의하면, 탄소는 산소 농도가 높을수록 낮아진다. 그런데, 강중 산소 농도는 접촉하고 있는 슬래그중 산화철(FeO) 농도가 증가함에 따라 증가하지만, 일정 온도에 대해서는 포화 상태가 존재하게 되는데, 통상의 제강 온도인 1600 ~ 1680 ℃ 정도에서는 0.2 ~ 0.3 중량 % 정도로 알려져 있다.According to the above [Reaction Scheme 1], the carbon becomes lower as the oxygen concentration is higher. By the way, the oxygen concentration in the steel increases as the iron oxide (FeO) concentration in the slag in contact with, but saturation exists for a certain temperature, 0.2 ~ 0.3% by weight at about 1600 ~ 1680 ℃, the normal steelmaking temperature It is known to a degree.
이 점을 고려하여 상기 [반응식 1]의 특성을 고찰하여 볼 때, 전로 또는 전기로 등 1차 정련로에서는 탄소 농도를 150 ppm 이하로 유지하기는 이론적으로 불가능한 것으로 알려져 있다. 따라서, 150 ppm 이하의 탄소 농도를 유지하는 극저 탄소강을 제조하는 경우에는 1차 정련로로부터 레이들로 출탕된 용강에 대하여 감압 정련을 실시하는 공정을 반드시 거쳐야만 한다. In view of this point, it is known that it is theoretically impossible to maintain the carbon concentration at 150 ppm or less in a primary refining furnace such as a converter or an electric furnace. Therefore, in the case of producing ultra low carbon steels having a carbon concentration of 150 ppm or less, the pressure reduction refining process must be performed on the molten steel tapped from the primary refining furnace to the ladle.
감압 공정에서는 용강을 대기압 이하의 감압 상태에 노출시키게 되는데, 이때 발생하는 CO 가스의 분압도 그에 따라 낮아지기 때문에 상기 [반응식 1]에서 예상할 수 있는 바와 같이 동일 산소 농도 하에서도 강중 탄소 농도가 낮아지게 된다.In the depressurization process, molten steel is exposed to a reduced pressure below atmospheric pressure, and the partial pressure of CO gas generated at this time is also lowered accordingly, so that the carbon concentration in the steel can be lowered even under the same oxygen concentration as can be expected in [Scheme 1]. do.
공업적으로 사용되고 있는 감압 장치로는 RH, DH, VD, VOD, VTD 등 각종 진공 정련 장치가 있다. 그 중 가장 대표적인 장치는 RH이다. RH에서는 용강을 일단 탈탄하여 탄소 농도를 원하는 수준(예를 들어 40 ppm 이하)으로 만든 후, 잔류하는 산소를 제거하는 탈산 공정으로 이어진다. 그 이유는 상기 [반응식 1]에서 이해할 수 있듯이, 탈탄 반응에 용해 산소가 반드시 필요하기 때문이다. 그러나 여기서 한가지 명심하여야 할 것은 감압 조건이라고 하더라도 강중 산소 농도가 높을수록 탄소 농도가 낮아지며, 어느 한계 이하의 탄소 농도 확보를 위해서는 일정치 이상의 산소 농도가 필요하다는 것이다.Industrially used pressure reduction apparatuses include various vacuum refining apparatuses such as RH, DH, VD, VOD, and VTD. The most representative of these is RH. In RH, the molten steel is once decarburized to the desired carbon concentration (eg 40 ppm or less), followed by a deoxidation process to remove any remaining oxygen. The reason for this is that dissolved oxygen is necessary for the decarburization reaction, as can be understood from the above [Scheme 1]. However, one thing to keep in mind here is that even in a decompression condition, the higher the oxygen concentration in the steel, the lower the carbon concentration, and in order to secure a carbon concentration below a certain limit, a certain oxygen concentration is required.
한편, 극저 탄소강은 자동차 외판과 같이 제품의 표면부에 사용되는 경우가 많아 표면 성상이 우수하여야 하는 것이 일반적이다. 그런데 주조된 알루미늄 킬드 극저 탄소강은 강중 개재물의 양이 많은 경우, 응고 후 강괴 또는 주편 표층부에 비금속 개재물이 다량 존재하여 표면 성상을 나쁘게 한다. 이 경우 스카핑 등의 별도 작업을 통하여 표층부를 제거해야 하기 때문에 실수율이 크게 감소하는 요인이 된다.On the other hand, the ultra-low carbon steel is often used in the surface portion of the product, such as the outer shell of the car, it is common that the surface properties should be excellent. However, the cast aluminum-killed ultralow carbon steel has a large amount of non-metallic inclusions in the ingot or slab surface layer after solidification, thereby deteriorating the surface properties. In this case, since the surface layer must be removed through separate work such as scarfing, the error rate is greatly reduced.
뿐만 아니라, 연속 주조 작업에 있어서도 강중 개재물은 내화물제 노즐의 내벽에 부착, 성장하여 노즐 내면을 축소시키므로, 주조가 더 이상 곤란하게 되는 문제를 초래한다. 따라서, 주조 이전 단계에서 강중 비금속 개재물의 양을 가급적 적은 수준까지 저감시키는 것이 중요하다.In addition, in the continuous casting operation, the steel inclusions adhere to and grow on the inner wall of the refractory nozzle to reduce the nozzle inner surface, thereby causing a problem that casting is no longer difficult. Therefore, it is important to reduce the amount of nonmetallic inclusions in the steel to as low as possible in the pre-casting stage.
용강 중 비금속 개재물의 양을 효과적으로 저감시키기 위한 노력은 매우 오래 전부터 철강 생산업체의 중대 과제가 되어 왔는데, 알루미늄 킬드강에 대해서는 산화물계 비금속 개재물의 흡수 능력이 큰 슬래그로써, 용강을 처리하는 방식이 효과적인 방법 중의 하나로 알려져 있다. 비금속 개재물의 흡수 능력이 큰 슬래그에 대해서는 많은 보고가 있는데, 어느 경우를 보더라도 환원성 분위기의 유지가 가능하도록 산화도가 낮아야 하는 것으로 알려져 있다.Efforts to effectively reduce the amount of nonmetallic inclusions in molten steel have been a major task for steel producers for a long time. For aluminum-kilted steel, slag with high absorption capacity of oxide-based nonmetallic inclusions is effective. Known as one of the methods. There are many reports on slag having a large absorption capacity of non-metallic inclusions, and in any case, it is known that the oxidation degree should be low so as to maintain a reducing atmosphere.
그런데 슬래그의 산화도는 산화철(FeO, Fe2O3 등), 산화망간(MnO 등)과 같은 저급 산화물의 양이 많을수록 높아지므로, 산화물계 개재물의 저감을 위해서는 용강과 접촉하고 있는 슬래그중에 포함되어 있는 이들 저급 산화물의 농도를 감소시켜야만 한다. 이와 같은 목적으로 가장 널리 사용되고 있는 방법은 알루미늄 등을 함유하고 있는 슬래그 탈산제를 투입하는 것이다.However, the degree of oxidation of slag increases as the amount of lower oxides such as iron oxides (FeO, Fe 2 O 3, etc.) and manganese oxides (MnO, etc.) increases, so that the slag in contact with molten steel is included to reduce oxide inclusions. The concentration of these lower oxides must be reduced. The most widely used method for this purpose is to add a slag deoxidizer containing aluminum and the like.
이에 관한 내용으로는 '대한민국 특허등록번호 56122호, 60757호, 출원번호 1992년 10826호 및 일본특허 소 59-70710' 등이 있다.Related contents include 'Korean Patent Registration No. 56122, 60757, Application No. 10826 No. 1992 and Japanese Patent No. 59-70710'.
상기 특허들은 용강 중 비금속 개재물을 줄이고, 청정도를 향상시킬 목적으로 금속 알루미늄을 함유하고 있는 물질을 투입하여 레이들 슬래그중 T.Fe + MnO 농도를 1.5 ~ 3 중량 % 이하가 되도록 조절하고 있다. 이때 투입한 물질이 슬래그와 빠르게 반응하도록 하기 위하여, 레이들 바닥부에 삽입된 내화물제 다공질 플러그(Porus Plug) 또는 용강 저부에 침지된 랜스를 통하여 아르곤이나 질소 가스를 용강 중에 취입하여 용강과 슬래그를 교반하는 소위 버블링(Bubbling)을 실시하게 된다. 이때, 가스의 취입 속도는 용강 톤당 0.1 ~ 0.6 Nm3/hr 정도이다.The patents control the T.Fe + MnO concentration in the ladle slag to 1.5 to 3% by weight by injecting a material containing metallic aluminum to reduce non-metallic inclusions in molten steel and to improve cleanliness. At this time, in order to make the injected material react quickly with slag, argon or nitrogen gas is blown into the molten steel through a refractory porous plug inserted in the ladle bottom or a lance immersed in the bottom of the molten steel. The so-called bubbling is performed by stirring. At this time, the blowing rate of the gas is about 0.1 ~ 0.6 Nm 3 / hr per tonne of molten steel.
그러나 이러한 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, these prior arts have the following problems.
첫째는 버블링시 용강이 지나치게 교반되기 때문에 슬래그중 T.Fe + MnO 농도를 낮추기 위하여 투입된 물질이 용강 중 산소와 반응하여 슬래그 탈산을 위하여 투입된 알루미늄의 효율을 떨어뜨린다. 뿐만 아니라, 알루미늄이 강중 산소와 반응하게 되면, 상기 [반응식 1]에서 보인 탈탄 반응에 참여하는 강중 산소 농도를 낮추게 되어, 그 결과 감압 처리시 탈탄 효율이 떨어지며, 일정 농도 이하의 탄소 수준을 달성하기가 곤란해 진다.First, since molten steel is excessively stirred during bubbling, the material injected to lower the T.Fe + MnO concentration in the slag reacts with oxygen in the molten steel to reduce the efficiency of the aluminum injected for slag deoxidation. In addition, when aluminum reacts with the oxygen in the steel, the oxygen concentration in the steel participating in the decarburization reaction shown in [Scheme 1] is lowered, and as a result, the decarburization efficiency is reduced during the decompression treatment, and the carbon level below a certain concentration is achieved. Becomes difficult.
둘째는 버블링 작업에서는 용강 중에 투입된 가스가 용강 상부에 있는 슬래그 층을 통과할 때, 슬래그 및 슬래그 조제재를 혼합하도록 희망하고 있지만, 슬래그는 용강과 물리적 성질이 대단히 상이하기 때문에 비록 가스가 슬래그 층을 통과하더라도 기대했던 것만큼 빠르게 슬래그 조제재를 섞어 주지를 못 한다. 슬래그 조제에 소요되는 시간은 투입되는 가스 유량에 따라 달라지는데, 0.6 Nm3/hr의 유량으로도 10 ~ 15 분 정도의 시간이 필요하다.Secondly, the bubbling operation hopes to mix the slag and slag preparation when the gas injected into the molten steel passes through the slag layer on top of the molten steel, although the slag layer is very different in physical properties from the slag layer, although the gas is in the slag layer. Passing through it will not mix the slag preparation as quickly as expected. The time required to prepare the slag depends on the flow rate of the injected gas, which requires about 10 to 15 minutes even at a flow rate of 0.6 Nm 3 / hr.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 청정도가 높은 극저 탄소강을 제조하기 위한 공정에 있어서, 전로 또는 전기로에서 1차로 조정련된 용강을 레이들에 출강한 후, 용강 상부에 존재하는 슬래그의 산화도를 낮추기 위하여 슬래그 층에 공급하는 알루미늄 함유 물질 및 이를 이용하여 슬래그의 산화를 저감하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, in the process for producing ultra-low carbon steel with high cleanliness, after the molten steel firstly adjusted in the converter or electric furnace to the ladle, the molten steel It is an object of the present invention to provide an aluminum-containing material which is supplied to a slag layer in order to lower the oxidation degree of slag existing thereon and a method of reducing the oxidation of slag by using the same.
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어에 있어서, 외피가 알루미늄으로 이루어지고; 상기 외피로 싸여진 중심부는 칼슘분말, 산화칼슘 및 탄소 분말 혼합체를 포함하며; 상기 외피를 포함한 총 물질의 중량비는, 알루미늄 35 ~ 50 중량%, 산화칼슘 35 중량%, 칼슘 10 중량% 및 탄소 5 ~ 10 중량%; 인 것을 특징으로 하는 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어가 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the slag deoxidation aluminum wire, the outer shell is made of aluminum; The encased core comprises calcium powder, calcium oxide and carbon powder mixture; The weight ratio of the total material including the sheath may include 35 to 50 wt% aluminum, 35 wt% calcium oxide, 10 wt% calcium and 5 to 10 wt% carbon; An aluminum wire for slag deoxidation is provided.
또한, 저탄소강 제조시 용강 상부에 존재하는 슬래그의 산화 저감 방법에 있어서, 1차 정련로에서 용강을 레이들에 출탕한 후, 진공 처리 공정 이전에 제 1 항에 의한 슬래그 탈산용 알루미늄 와이어를 와이어 피더(Feeder)를 이용하여 상기 용강 상부 슬래그에 분당 20 ~ 30 m의 속도로 투입함으로써, 슬래그중(T.Fe + MnO)의 농도를 3 ~ 5 중량%로 제어하는 것을 특징으로 하는 슬래그의 산화 저감 방법이 제공된다.In addition, in the method of reducing the oxidation of slag existing in the upper part of molten steel in manufacturing low carbon steel, after heating molten steel to a ladle in a primary refining furnace, the slag deoxidation aluminum wire of Claim 1 is wired before a vacuum processing process. Oxidation of slag, characterized in that to control the concentration of (T.Fe + MnO) in the slag by 3 to 5% by weight into the molten steel upper slag at a speed of 20 ~ 30 m per minute using a feeder (Feeder) An abatement method is provided.
아래에서, 본 발명에 따른 양호한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다. In the following, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.
슬래그의 비금속 개재물 흡수 능력은 T.Fe, MnO 등의 저급 산화물의 농도가 낮을수록 좋아지므로, 청정강 제조를 위해서는 이들 농도를 적극적으로 낮추고자 노력하고 있다. 그러나 지금까지 알려진 기술에서는 T.Fe + MnO 농도를 가급적 낮도록, 예를 들어, 3 % 이하로 한정하는 것이 일반적이었다. 그러나 전로와 같은 1차 정련로는 산화성이 커서 전로 슬래그 T.Fe는 약 18 % 내외가 되므로, 슬래그중 T.Fe를 낮추는 작업 즉 슬래그 탈산 처리를 하게 된다.The lower the concentration of lower oxides such as T.Fe, MnO, etc., the better the slag non-metallic inclusion absorption ability, and therefore, efforts to actively lower these concentrations for the production of clean steel. However, in the known art, it is common to limit the concentration of T.Fe + MnO as low as possible, for example, 3% or less. However, since the primary smelting furnace, such as converter, is oxidative and the converter slag T.Fe is about 18%, the slag deoxidation treatment is performed.
이와 같이 레이들 슬래그중 T.Fe + MnO 농도를 낮게 유지하면, 동시에 강중 산소도 저하되므로, 후속 진공 처리시 탈탄 속도가 낮아져 진공 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.As such, when the concentration of T.Fe + MnO in the ladle slag is kept low, the oxygen in the steel is also lowered at the same time, and thus the decarburization rate is lowered during the subsequent vacuum treatment, thereby lowering the vacuum treatment efficiency.
전로 또는 전기로에서 출탕된 용강 및 슬래그 조제재 투입을 모사하기 위하여 수평 단면이 원형인 도가니가 설치되어 있는 고주파 대기 유도 용해로를 이용하여 1600 ℃에서 실험을 실시하였다. 먼저, 용강 80 Kg을 용해한 뒤, 강중 산소 농도가 800 ~ 1,500 ppm이 되도록 알루미늄으로 용강을 탈산하고, 전로 슬래그 2.5 Kg을 투입하였다. 전로 슬래그의 조성은 전로 조업에 따라 다르지만, 본 실시예에서는 아래의 [표 1]과 같은 조성으로 하였다.In order to simulate the injection of molten steel and slag preparation from the converter or the electric furnace, the experiment was conducted at 1600 ° C using a high-frequency atmospheric induction furnace equipped with a crucible with a circular horizontal cross section. First, 80 Kg of molten steel was dissolved, followed by deoxidation of molten steel with aluminum such that the oxygen concentration in the steel was 800 to 1,500 ppm, and 2.5 Kg of converter slag was added thereto. Although the composition of converter slag differs according to converter operation, it set it as the composition shown below [Table 1] in this Example.
전로 슬래그가 완전히 용융된 뒤, (1) 종래 방법으로서, 45 중량% CaO / 15 중량% Al2O3 / 40 중량% Al과 같은 조성을 가지는 슬래그 조제재 1.5 Kg을 넣고, 분당 2 리터의 아르곤을 3분간 버블링하는 방법과, (2) 버블링을 하지 않고, 본 발명의 와이어(Wire) 중 알루미늄 40 중량% / 산화칼슘 40 중량% / 칼슘 10 중량% / 탄소 10 중량%로 구성된 것 1.5 Kg을 와이어 피딩(Wire Feeding) 방법으로 분당 20 ~ 30 m의 속도로 투입하는 것을 서로 비교하였다.After the converter slag is completely melted, (1) a conventional method, 45 weight% CaO / 15 wt% Al 2 O 3/40 into the slag bath material 1.5 Kg having a composition, such as weight% Al, the Ar of 2 liters per minute Method of bubbling for 3 minutes, (2) without foaming, consisting of 40% by weight of aluminum / 40% by weight of calcium oxide / 10% by weight of calcium / 10% by weight of carbon in the wire of the present invention 1.5 Kg Was injected at a speed of 20 to 30 m / min by wire feeding method.
실험 종료전 용강 및 슬래그 샘플을 채취하여 각각 산소 및 T.Fe + MnO 농도를 분석하였으며, 동일 조건에서의 실험을 3회 실시하여 그 평균치를 결과로 사용하였다.Molten steel and slag samples were taken before the end of the experiment, and the oxygen and T.Fe + MnO concentrations were analyzed, respectively. Three experiments under the same conditions were used as the average value.
슬래그 조제재 및 본 발명에서 제안하는 와이어 중에 포함되어 있는 알루미늄은 버블링에 의하여 슬래그중(T.Fe + MnO), 강중 용해 산소(O) 등과 반응하여 Al2O3를 형성하고, 이에 따라 슬래그중 및 강중 용해 산소가 줄어든다.Aluminum contained in the slag preparation and the wire proposed in the present invention reacts with bubbling (T.Fe + MnO), dissolved oxygen (O) in the steel, and forms Al 2 O 3 , thereby slag Reduces dissolved oxygen in medium and steel.
아래의 [표 2]에는 실험 후, 슬래그중 및 강중 산소 농도를 요약하였다. 아래의 [표 2]에 도시되어 있듯이, 본 발명에 따르면, 슬래그중이 낮게 조절되는 반면에 강중 용해 산소는 더 높게 유지되는 것을 볼 수 있다.Table 2 below summarizes the oxygen concentration in the slag and in the steel after the experiment. As shown in Table 2 below, according to the present invention, it can be seen that the slag in the slag is controlled while the dissolved oxygen in the steel is kept higher.
본 발명에서와 같이 용해 산소가 높게 유지되는 것은 후속 탈탄 속도가 증가되는 것을 시사해준다. 즉, 상기 [반응식 1]과 같이 용강중 탄소는 용강중 산소와 반응하여 그들의 농도를 낮추는데 그 반응 속도는 아래의 [반응식 2]와 같이 표시된다.Maintaining high dissolved oxygen as in the present invention suggests that the subsequent decarburization rate is increased. That is, as shown in [Scheme 1], carbon in the molten steel reacts with oxygen in the molten steel to lower their concentration, and the reaction rate is expressed as shown in [Scheme 2] below.
여기서, [C]o는 초재제 투입 직후의 슬래그중 또는 강중 용해 산소의 농도이고, t는 반응 시간이며, [C]는 시간 t에서의 슬래그중 또는 강중 용해 산소이고, k는 반응 속도 정수이다.Where [C] o is the concentration of dissolved oxygen in the slag or steel immediately after the initial preparation, t is the reaction time, [C] is dissolved oxygen in the slag or steel at time t, and k is the reaction rate constant .
상기 반응 정수 k가 클수록, 그 반응이 빠르게 진행되는 것을 의미하고, 그만큼 처리 시간이 단축된다.The larger the reaction constant k is, the faster the reaction proceeds, and the processing time is shortened by that amount.
도 1은 탈탄 속도 상수에 미치는 강중 산소 농도의 영향을 보여주는 그래프이다.1 is a graph showing the effect of oxygen concentration in steel on the decarburization rate constant.
도 1에 도시되어 있듯이, 산소 농도가 약 200 ppm 이하가 되면, 탈탄 속도가 급격히 떨어지는 것을 알 수 있다. 따라서, 강중 산소 농도가 200 ppm 이상이 되도록 슬래그 조성을 관리해야 한다. As shown in FIG. 1, when the oxygen concentration is about 200 ppm or less, it can be seen that the decarburization rate drops rapidly. Therefore, the slag composition should be managed so that the oxygen concentration in the steel is 200 ppm or more.
한편, 용강중 비금속 개재물의 양을 효과적으로 저감시키기 위하여 산업계에서는 비금속 개재물의 흡수 능력을 높이고자 하는 노력이 끊임없이 경주되어 왔다. 슬래그의 개재물 흡수능은 산화철, 산화망간과 같은 저급 산화물의 양이 적을수록 좋아진다.On the other hand, in order to effectively reduce the amount of non-metallic inclusions in the molten steel, efforts to increase the absorption capacity of non-metallic inclusions has been constantly racing in the industry. The slag inclusion absorption ability is better the lower the amount of lower oxides such as iron oxide and manganese oxide.
도 2는 개재물 양에 미치는 T.Fe + MnO의 영향을 보여주는 그래프로서, T.Fe + MnO < 5 wt% 에서 개재물 양이 급격히 줄어드는 것을 알 수 있다. 따라서, 고청정 극저 탄소강을 제조하기 위해서는 T.Fe + MnO < 5 wt% 이면서, 강중 산소 농도가 200 ppm 이상이 되도록 제어하는 것이 중요하다.Figure 2 is a graph showing the effect of T.Fe + MnO on the amount of inclusions, it can be seen that the amount of inclusions is sharply reduced at T.Fe + MnO <5 wt%. Therefore, it is important to control the oxygen concentration in the steel to be 200 ppm or more while T.Fe + MnO <5 wt% in order to produce highly clean ultra low carbon steel.
다음에는 본 발명에서 제공하는 와이어 성분에 따른 T.Fe + MnO 및 강중 산소 농도를 조사하여 성분 농도 범위를 결정한다. 실험은 위와 동일하게 실시하였으며, 아래의 [표 3]에 그 결과를 도시하였다.Next, T.Fe + MnO and the oxygen concentration in the steel according to the wire component provided by the present invention is investigated to determine the component concentration range. The experiment was performed in the same manner as above, and the results are shown in [Table 3] below.
실험 1 ~ 5 번 항에 도시되어 있듯이, 알루미늄 농도가 35 % 미만에서는 T.Fe + MnO를 5 % 이하로 조절할 수가 없고, 50 %를 초과하면, 강중 산소 농도가 200 ppm 이하가 되어 탈탄 반응에 불리해진다.As shown in Experiments 1 to 5, when the aluminum concentration is less than 35%, the T.Fe + MnO cannot be adjusted to 5% or less, and when it exceeds 50%, the oxygen concentration in the steel becomes 200 ppm or less, resulting in decarburization reaction. Disadvantages.
한편, 칼슘과 탄소는 슬래그와 만나면, 기포를 만들어 슬래그를 교반하게 되어 투입재의 반응 효율을 높이는 역할을 수행하는데, 6번 실험에서와 같이 칼슘과 탄소가 포함되지 아니하면, 슬래그 탈산 효과가 떨어지고, 강중 산소 농도만이 저하되는 것을 알 수 있다. On the other hand, when calcium and carbon meet the slag, it forms a bubble to agitate the slag to increase the reaction efficiency of the input material, if the calcium and carbon is not included as in the sixth experiment, slag deoxidation effect is reduced, It can be seen that only the oxygen concentration in the steel is lowered.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it is intended to exemplarily describe the best embodiment of the present invention, but not to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 레이들 슬래그의 산화도를 낮춤으로써, 슬래그에 의한 용강 오염을 줄이고, 강중 개재물의 양을 저감하여 제품의 청정도 및 품질을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by reducing the oxidation degree of the ladle slag, there is an effect of reducing the molten steel contamination by the slag, the amount of inclusions in the steel to improve the cleanliness and quality of the product.
도 1은 탈탄 속도 상수에 미치는 강중 산소 농도의 영향을 보여주는 그래프이고,1 is a graph showing the effect of oxygen concentration in steel on the decarburization rate constant,
도 2는 개재물 양에 미치는 T.Fe + MnO의 영향을 보여주는 그래프이다. 2 is a graph showing the effect of T.Fe + MnO on the amount of inclusions.
Claims (2)
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