KR101008468B1 - Method for grinding slab of high Cr ferrite stainless steel - Google Patents
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Abstract
고크롬 페라이트계 스테인레스강의 슬라브 연마방법이 제공된다.A slab polishing method of high chromium ferritic stainless steel is provided.
이 연마방법은 크롬을 18 ~ 26중량% 함유한 페라이트계 스테인레스강의 슬라브를 연마함에 있어서, 90도 미만의 글라인더 휠(Grinder wheel)을 사용하여 글라인더 휠의 압력을 50~70N/㎠ 범위 내에서 각각 선택된 압력값으로 1패스 및 2패스 실시하고, 이때 상기 글라인더 휠의 피치는 상기 2패스 보다 상기 1패스에서 크게 하여 실시함을 특징으로 한다.This polishing method is used to grind the slab of ferritic stainless steel containing 18 to 26% by weight of chromium, using a grinder wheel of less than 90 degrees to reduce the pressure of the grinder wheel to 50 to 70 N / cm 2. One pass and two passes are respectively performed at a pressure value selected within a range, and the pitch of the grinder wheel is characterized in that the one pass is made larger than the two passes.
본 발명에 따르면, 슬라브 표면에 글라인딩 마크가 극히 억제되는 고크롬 페라이트계 스테인레스강 슬라브가 제공되며, 궁극적으로 후공정의 코일 글라인딩 작업을 생략할 수 있어 생산성 측면에서도 매우 유용한 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a high chromium ferritic stainless steel slab in which the grinding marks are extremely suppressed on the surface of the slab, and ultimately, the coil grinding work in the post process can be omitted, which is very useful in terms of productivity. .
페라이트계, 연마방법, 글라인딩 마크, 글라인더 휠, 피치 Ferrite, Polishing Method, Grinding Mark, Grinder Wheel, Pitch
Description
본 발명은 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬라브 표면에 글라인딩 마크(grinding mark) 결함을 효과적으로 억제할 수 있는 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 슬라브 연마방법에 관한 것이다.The present invention relates to the production of high chromium ferritic stainless steel, and more particularly, to a slab polishing method of a high chromium ferritic stainless steel that can effectively suppress the grinding mark defects on the surface of the slab.
일반적으로, 제강 프로세스에서는 연속주조시 강을 저온의 몰드에 주입하여 간접냉각(1차 냉각)시키고 이때 몰드를 진동시키는데, 이는 몰드내 응고쉘(solidification shell)과 주형이 융착되지 않게 할 뿐만 아니라 몰드 슬래그가 응고쉘과 몰드 사이로 유입되도록 펌프 작용을 함으로써 몰드 슬래그에 의한 윤활작용이 가능하도록 하기 위한 것이다.In general, the steelmaking process injects steel into a low temperature mold during continuous casting to indirectly cool (primary cool) and vibrate the mold, which not only prevents the mold from solidification shell and mold but also molds. It is to enable the lubrication action by the mold slag by pumping so that the slag flows between the solidification shell and the mold.
이러한 주형진동은 일정한 진폭과 진동수에 의해 제어되며 이러한 주형진동에 의해 연주 주편 표면에는 주편 폭 방향으로 일정한 간격을 갖는 오실레이션 마크(Oscillation Mark)가 형성된다. 오실레이션 마크가 깊을 경우 오실레이션 마크부에 응력이 집중하게 되고 이는 크랙발생의 장소가 되기 때문에 슬라브 표면에 오 실레이션 마크가 잔류하지 않도록 슬라브 글라인딩(Slab Grinding)을 실시하고 있다.The mold vibration is controlled by a constant amplitude and frequency, and the oscillation mark is formed on the surface of the cast slab at regular intervals in the slab width direction by the mold vibration. When the oscillation mark is deep, the stress concentrates on the oscillation mark part, which is a place for cracking, and slab grinding is performed to prevent the oscillation mark from remaining on the slab surface.
또한, 연속주조 후 슬라브 표면에 잔류하는 표층 개재물이나 미세 크랙, 찍힌흠, 침하(Depression), 핀-홀(Pin-hole)등 슬라브상에 나타날 수 있는 결함들을 제거하기 위한 목적으로 슬라브 글라인딩을 실시하고 있다.In addition, slab grinding for the purpose of eliminating defects that may appear on the slab such as surface inclusions, fine cracks, blemishes, depressions, and pin-holes remaining on the slab surface after continuous casting. Is carried out.
특히, 현재 스테인리스 400계 강은 제강조업 특성상 TiN석출 및 Ti산화물 발생과 같은 개재물성 결함의 발생이 300계 강 대비 불리하여 연속주조 후 주편 표면에 잔류하는 표면결함을 제거하기 위해 슬라브 글라인딩을 실시하고 있으나, 400계 고크롬강은 산화가 잘 일어나지 않아 표층 스케일 제거가 상대적으로 불리할 뿐만 아니라 무르고 고온강도가 취약하기 때문에 슬라브 글라인딩 후 슬라브 표면의 평탄도가 적절치 못할 경우 글라인딩 후 발생하는 요철이 열간압연 중 쉽게 밀리게 되어 글라인딩 마크(Grinding Mark)와 같은 슬라브 글라인딩에 기인한 결함이 발생하는 문제를 가지고 있다.Particularly, the stainless steel 400 series has slab grinding in order to remove surface defects remaining on the surface of cast steel after continuous casting because the generation of intervening defects such as TiN precipitation and Ti oxide generation is disadvantageous compared to 300 series steel due to the characteristics of steelmaking industry. However, since 400-based high chromium steels do not oxidize well, surface scale removal is relatively disadvantageous, and soft and high temperature strength is insufficient. Unevenness is easily pushed during hot rolling has a problem that a defect due to slab grinding such as grinding marks (Grinding Mark) occurs.
글라인딩 마크 결함이란 무르고 고온강도가 취약한 400계강에서 연마 (grinding)함으로서 발생하는 물결형태의 결함을 말한다. 도 1은 최근 300계 대체강종으로 수요가 급증하고 있는 445NF강(21Cr)의 글라인딩 마크 결함형태를 나타내는 것으로서, 글라인딩 마크 결함 발생율이 16% 수준으로 타 강종 대비 열위한 수준이며 이에 따라 후공정의 코일 글라인딩(Coil Grinding) 작업 증대로 작업부하가 가중되고 제조원가 측면에서도 불리한 문제점을 가지고 있다.Grinding mark defects are wavy defects that result from grinding in a soft and weak 400 steel. FIG. 1 shows the grinding mark defect form of 445NF steel (21Cr), which is rapidly increasing in demand as a 300-based alternative steel grade, and the occurrence rate of grinding mark defect is 16%, which is inferior to other steel grades. Increasing the work of coil grinding in the post process increases the workload and has disadvantages in terms of manufacturing cost.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 슬라브 연마시 발생되는 슬라브 표면의 글라인딩 마크 생성기구를 충분히 고려하여 슬라브 표면에 글라인딩 마크가 극히 억제되어 궁극적으로는 후공정의 코일 글라인딩 작업을 생략할 수 있는 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 슬라브 연마방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to improve the above-mentioned conventional problems, the grinding marks on the surface of the slab is fully suppressed in consideration of the mechanism for generating the marking marks on the surface of the slab generated during slab polishing of high chromium ferritic stainless steel. In order to provide a slab polishing method of high chromium ferritic stainless steel which can omit the coil grinding operation of the post process, the object thereof is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크롬을 18 ~ 26중량% 함유한 페라이트계 스테인레스강의 슬라브를 연마(Grinding)함에 있어서, 90도 미만의 글라인더 휠(Grinder wheel)을 사용하여 글라인더 휠의 압력을 50~70N/㎠ 범위 내에서 각각 선택된 압력값으로 1패스 및 2패스 실시하고, 이때 상기 글라인더 휠의 피치는 상기 2패스 보다 상기 1패스에서 크게 하여 실시함을 특징으로 하는 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 슬라브 연마방법에 관한 것이다.
상기의 글라인더 휠의 각도 및 이하에서 설명하는 글라인더 휠의 각도는 슬라브 연마 시 글라인더 휠과 슬라브의 폭방향이 이루는 각도를 의미하는 것이다.The present invention for achieving the above object, in grinding a slab of ferritic stainless steel containing 18 to 26% by weight of chromium, using a grinder wheel of less than 90 degrees (Grinder wheel) The pressure of the wheel is carried out in one pass and two passes at the pressure value selected within the range of 50 ~ 70N / ㎠, respectively, wherein the pitch of the grinder wheel is carried out in one pass than the two pass A slab polishing method of high chromium ferritic stainless steel.
The angle of the above-mentioned grinder wheel and the angle of the grinder wheel to be described below mean an angle formed by the width direction of the grinder wheel and the slab during slab polishing.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명자는 고크롬 페라이트계 스테인레스강 슬라브의 연마시 발생되는 슬라브 표면의 글라인딩 마크의 생성기구에 대하여 연구하던 중, 연마 후 발생하는 글라인딩 산과 글라인딩 골의 높이차에 의해 글라인딩 마크가 유발됨을 확인하였다. 이후, 이러한 높이차를 줄이기 위한 방안을 연구검토 하던 중 글라인더 휠의 각도를 90도 미만으로 하고, 초기 글라인딩 피치와 마무리 글라인딩 피치를 상이하게 하여 저압조건에서 2패스의 연마를 실시하면 글라인딩 산과 글라인딩 골의 높이차를 최대로 줄임으로서 슬라브 평탄도 측면에서 유리하므로 결과적으로 글라인딩 마크도 억제할 수 있다는 결과를 얻게 되었다.The present inventors have studied the mechanism of generating the grinding marks on the surface of the slab generated during the polishing of high chromium ferritic stainless steel slab, and the grinding is caused by the difference in the height of the grinding acid and the grinding valleys generated after polishing. It was confirmed that ding marks were induced. Then, while researching ways to reduce the height difference, the angle of the grinder wheel is set to less than 90 degrees, and the initial grinding pitch and the finishing grinding pitch are different from each other so that grinding of two passes is performed under low pressure conditions. The result is that the slab flatness is advantageous by minimizing the height difference between the grinding peaks and the grinding valleys, resulting in the suppression of the grinding marks.
도 2a는 90도의 글라인더 휠을 이용한 종래기술의 연마방법에 따른 글라인딩산과 골의 높이차를 나타내고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예인 45도 글라인더 휠을 이용하는 연마방법에 따른 글라인딩산과 골의 높이차를 나타낸다. Figure 2a shows the difference between the height of the grinding acid and the bone according to the conventional polishing method using a 90 degree grinder wheel, Figure 2b shows a polishing method using a 45 degree grinder wheel of an embodiment of the present invention It shows the difference between the height of the grinding mountain and the goal.
도 2a에 도시된 바와 같이, 90도의 글라인더 휠을 이용하여 글라인딩 하는 경우에는 글라인더 휠과 슬라브의 접촉면적이 감소되어 글라인딩산과 골의 높이차를 증가시키므로 글라인딩 마크가 깊어지게 되는 것이다.As shown in FIG. 2A, in the case of grinding by using the 90 degree grinder wheel, the contact area between the grinder wheel and the slab is reduced, thereby increasing the height difference between the grinding mountain and the bone. Will deepen.
따라서, 도 2b에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 일 실시예로서, 45도의 글라인더 휠을 이용함에 따라 종래의 90도 글라인더 휠을 이용하여 연마할 때 보다 글라인더 휠과 슬라브와의 접촉면적이 상대적으로 넓어지게 되고 이는 연마 후 발생하는 글라인딩 산과 글라인딩 골과의 높이차를 감소시켜 결과적으로 슬라브 표면을 평탄하게 할 수 있는 것이다. 또한, 이 경우 필요 이상으로 연마되는 부분이 감소되어 주편 실수율 향상에도 기여할 수 있다.Therefore, as shown in Figure 2b, in the present invention, the grinding wheel and the slab than when grinding using a conventional 90-degree grinder wheel as an example, using a 45-degree grinder wheel The contact area becomes relatively wider, which reduces the height difference between the grinding acid and the grinding valleys generated after polishing, and consequently flattens the slab surface. In addition, in this case, the portion to be polished more than necessary can be reduced, which can also contribute to the improvement of the casting rate.
도 3은 종래 및 본 발명의 연마방법에 따라 연마하는 경우 글라인더 휠의 각도에 따른 슬라브 표면과의 면적 관계를 나타내는 것으로서, 여기서, 글라인더 휠의 각도는 슬라브 연마 시 글라인더 휠과 슬라브의 폭방향이 이루는 각도를 의미하는 것이다. Figure 3 shows the relationship between the surface of the slab and the surface of the slab according to the angle of the grinder wheel when polishing according to the conventional and the polishing method of the present invention, wherein the angle of the grinder wheel and the grinder wheel when slab polishing It means the angle formed by the width direction of the slab.
도 3a 및 3b에 나타난 바와 같이, 도 3a는 90도 글라인더 휠을 이용한 종래기술의 연마방법에 따라 연마하는 경우이고, 도 3b는 본 발명의 일실시예로서, 45도 글라인더 휠을 이용하여 연마하는 경우로서, 45도 글라인더 휠을 이용하여 연마하는 경우 글라인더 휠과 슬라브와의 접촉면적이 상대적으로 더 넓음을 잘 알 수 있다.As shown in Figures 3a and 3b, Figure 3a is a case of polishing according to the prior art polishing method using a 90-degree grinder wheel, Figure 3b is an embodiment of the present invention, the 45-degree grinder wheel As the case of polishing using a 45 degree grinder wheel, it can be seen that the contact area between the grinder wheel and the slab is relatively wider.
본 발명에서는 크롬을 18 ~ 26중량% 함유한 400계 페라이트계 스테인레스강의 슬라브를 대상강종으로 하는 것으로서, 본 발명에서는 90도 미만의 글라인더 휠을 사용하여 연마하는데 특징이 있다. 예컨대 30도, 45도, 60도 또는 75도 중 어느 하나로 적용된 글라인더 휠을 이용하여 연마할 수 있으며, 가장 바람직하게는 45도 글라인더 휠을 사용하여 연마하는 것이다.In the present invention, a slab of a 400-based ferritic stainless steel containing 18 to 26% by weight of chromium is used as the target steel type, and the present invention is characterized by polishing using a grinder wheel of less than 90 degrees. For example, grinding may be performed using a grinder wheel applied at any of 30, 45, 60, or 75 degrees, and most preferably, grinding is performed using a 45 degree grinder wheel.
또한, 글라인더 휠의 압력을 50~70N/㎠ 범위 내에서 각각 선택된 압력값으로 1패스 및 2패스 실시하고, 이때 상기 글라인더 휠의 피치는 상기 2패스 보다 상기 1패스에서 크게 하여 실시하는 것이다.In addition, the pressure of the grinder wheel is carried out in one pass and two passes at the pressure value selected within the range of 50 ~ 70N / ㎠, respectively, wherein the pitch of the grinder wheel is carried out in one pass than the two passes. It is.
여기서, 글라인더 휠의 압력은 슬라브 글라인딩 시 글라인더가 슬라브를 누르는 하중을 의미하고, 글라인더 휠의 피치는 슬라브 글라인딩 시 글라인딩 간의 간격을 의미하는 것이다.Here, the pressure of the grinder wheel refers to the load that the grinder presses the slab during slab grinding, and the pitch of the grinder wheel refers to the spacing between the grinding when slab grinding.
상기 글라인더 휠의 압력이 50N/㎠ 미만인 경우에는 글라인딩 효과를 얻기 어려운 반면, 70N/㎠을 초과하는 경우에는 연마 후 발생하는 글라인딩 산과 글라인딩 골과의 높이차가 커질 수 있으므로 상기 글라인더 휠의 압력은 50~70N/㎠로 제한하는 것이 바람직하다.When the pressure of the grinder wheel is less than 50N / ㎠ it is difficult to obtain the grinding effect, whereas when it exceeds 70N / ㎠ it is possible to increase the height difference between the grinding acid and the grinding goal generated after polishing The pressure of the grinder wheel is preferably limited to 50 ~ 70N / ㎠.
또한, 본 발명에서 글라인더 휠의 피치를 서로 상이하게 하여 2패스 실시하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 이때 1패스보다 2패스에서 피치를 작게 하여 실시함으로써 연마 후 발생하는 글라인딩 산과 글라인딩 골과의 높이차를 감소시켜 결과적으로 슬라브 표면을 평탄하게 할 수 있는 것이다. In addition, in the present invention, the pitch of the grinder wheel is different from each other, characterized in that two passes are carried out, in which the grinding acid and grinding generated after polishing by performing the pitch in two passes smaller than one pass. By reducing the height difference from the valleys, the slab surface can be smoothed as a result.
상기 글라인더 휠의 피치는 20~40mm 범위를 만족하여 실시되는 것으로서, 상기 글라인더 휠의 피치가 20mm 미만인 경우에는 설비에 부하가 걸릴 수 있으며, 40mm을 초과하는 경우에는 글라인딩 미처리 부분이 발생할 수 있으므로 상기 글라인더 휠의 피치는 20~40mm 범위로 제한하는 것이 바람직하다.The pitch of the grinder wheel is to be carried out to satisfy the 20 ~ 40mm range, if the pitch of the grinder wheel is less than 20mm may be a load on the installation, if it exceeds 40mm ungrinded portion Since this may occur, the pitch of the grinder wheel is preferably limited to the 20 ~ 40mm range.
상술한 바와 같이, 본 발명의 연마방법에 따르면, 슬라브 표면에 글라인딩 마크가 극히 억제되는 고크롬 페라이트계 스테인레스강 슬라브가 제공될 뿐만 아니라, 궁극적으로 후공정의 코일 글라인딩 작업을 생략할 수 있어 생산성 측면에서도 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the polishing method of the present invention, not only a high chromium ferritic stainless steel slab in which the grinding marks are extremely suppressed on the slab surface is provided, but also the coil grinding operation of the post process is omitted. This can be very useful in terms of productivity.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예][Example]
하기 표 1과 같이 조성되는 445NF강 슬라브를 하기 표 2와 같은 글라인더 휠 각도, 압력 및 피치조건으로 연마를 행하였다. The 445NF steel slab, as shown in Table 1, was polished under the conditions of grinder wheel angle, pressure, and pitch as shown in Table 2 below.
상기 시험조건에 따른 시험완료 후, 육안으로 슬라브 표면을 검사하였고 피치 간격의 일정여부, 오실레이션 마크 잔류 여부, 표층 개재물, 크랙 발생, 찍힌흠 등을 확인하였다. 검사시 발견된 결함은 부분 연마를 하여 제거, 완료하였다. 이후 열간압연을 거친 코일에 대해 코일 검사를 통해, 슬라브 글라인딩의 적정성을 평가하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다. After the completion of the test according to the test conditions, the surface of the slab was visually inspected, and whether the pitch interval was constant, oscillation mark remained, surface inclusions, cracks, and scratches were checked. Defects found during the inspection were partially polished and removed. Then, through the coil inspection for the hot rolled coil, the appropriateness of the slab grinding was evaluated, and the results are shown in Table 2.
결함 정도Grinding marks
Fault degree
상기 표 2에서 나타난 바와 같이 본 발명의 연마방법을 만족하는 발명예(1,2)의 경우, 글라인딩 마크 결함 정도를 모두 만족하였고 따라서 후공정의 코일 글라인딩 작업이 불필요하였다. As shown in Table 2, in the case of Inventive Examples (1, 2) satisfying the polishing method of the present invention, all of the degree of defects of the grinding marks were satisfied, and thus the coil grinding work of the post-process was unnecessary.
그러나, 본 발명의 연마방법을 만족하지 않은 비교예(1,2)의 경우에는, 특히 90도의 글라인더 휠을 적용하여 압력 50N/㎠ 및 피치 23mm로 연마를 행한 비교예 1은 슬라브 육안 검사 시 글라인딩 마크 결함 정도가 상당하였다. However, in the case of Comparative Examples (1, 2) that did not satisfy the polishing method of the present invention, Comparative Example 1, which was polished at a pressure of 50 N / cm 2 and a pitch of 23 mm by applying a grinder wheel of 90 degrees, was specifically inspected by the slab. The degree of flaw grinding marks was considerable.
또한, 본 발명의 45도 글라인더 휠을 이용하였지만 본 발명의 압력 및 피치를 만족하지 않은 비교예 2의 경우에는 슬라브 육안 검사 시 미세한 글라인딩 마크 결함이 확인되었지만, 이후 코일 글라인딩 작업이 필요한 수준이었다.In addition, in the case of Comparative Example 2 which used the 45 degree grinder wheel of the present invention but did not satisfy the pressure and pitch of the present invention, fine grinding mark defects were observed during visual inspection of the slab, but the coil grinding operation was performed later. This was the required level.
즉, 상기 실시예로부터 90도 미만의 글라인더 휠을 사용하여 글라인더 휠의 압력을 50~70N/㎠ 범위 내에서 각각 선택된 압력값으로 1패스 및 2패스 실시하고, 이때 상기 글라인더 휠의 피치는 상기 2패스 보다 상기 1패스에서 크게 하여 실시하는 것이 유리하다는 것을 알 수 있으며, 이는 첫 연마 후 생긴 글라인딩 산을 마무리 연마함으로써 상쇄시키는 것으로 해석할 수 있음을 잘 알 수 있다.That is, using the grinder wheel of less than 90 degrees from the above embodiment, the pressure of the grinder wheel is carried out 1 pass and 2 pass, respectively, at a pressure value selected within the range of 50 to 70 N / cm 2, wherein the grinder It can be seen that the pitch of the wheel is advantageous to be made larger in one pass than the two passes, which can be interpreted as offset by finishing polishing the grinding acid generated after the first polishing.
본 발명은 기타 400계 고크롬강인 446M, 430Ti, 436L에도 적용가능하며 445NF강과 마찬가지로 글라인딩 마크 결함 개선을 확인할 수 있었다.The present invention is also applicable to other 400-based high chromium steels 446M, 430Ti, and 436L, and as in 445NF steel, the improvement of the grinding mark defect was confirmed.
도 1은 445NF강(21Cr) 표면의 글라인딩 마크(Grinding Mark) 결함 형태를 나타내는 사진이다.FIG. 1 is a photograph showing a Grinding Mark defect shape on the surface of 445NF steel 21Cr.
도 2는 종래 및 본 발명의 연마방법에 의해 연마하는 경우 글라인딩산과 골의 높이차를 나타내는 그림이다.2 is a view showing the difference between the height of the grinding acid and the valley when polishing by the conventional and the polishing method of the present invention.
도 3은 종래 및 본 발명의 연마방법에 의해 연마하는 경우 글라인더 휠의 각도에 따른 슬라브 표면과의 면적 관계를 나타내는 그림이다.3 is a view showing the area relationship with the surface of the slab according to the angle of the grinder wheel when polishing by the conventional and the polishing method of the present invention.
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