KR101009001B1 - 스테인리스강의 제조방법 - Google Patents

스테인리스강의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 희석가스 탈산용 정련로에 장입되는 용강의 탄소 함유량(중량%)이 1.00 ~ 2.50 이고 실리콘의 함유량(중량%)이 0.01 ~ 0.50 이며, 최종 제품에 함유된 탄소의 함유량(중량%)이 0.02~0.13, 실리콘의 함유량(중량%)이 0.3~0.8 그리고 크롬의 함유량(중량%)이 16.5~19이고 잔부가 철이며 기타 불가피한 불순물이 포함된 스테인리스강을 제조하는 방법에 관한 것으로
상기 스테인리스강의 정련공정 중에서 탈탄완료 후의 환원단계에서 환원용 실리콘의 첨가량 결정을 정련시 필요한 조업 인자인 원료 장입시 탄소 함유량[C]%과, 원료 장입시 실리콘의 함유량[Si]%과, 정련공정인 탈탄 1단계 이 후 분석되는 1단계 탄소 함유량[C]%과, 탈탄 종료 후 환원과 탈류시에 계산되는 금속산화 산소량과, 불활성 가스의 린싱유량과, 정련로에 장입되는 용강의 전장입량 그리고 생석회 사용량을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 한다.
스테인리스강, 제조방법, AOD, 환원용 실리콘 첨가량, 정련로

Description

스테인리스강의 제조방법{Method for Producing A Stainless Steel}
도 1은 종점실리콘 함유량(Si%)에 따른 강중 산소농도를 나타내는 그래프이다.
도 2 비교예에 따른 성분 분석후 출강과 실시예에 따른 무도로출강의 제강시간을 비교한 그래프이다.
도 3 종래의 방법에 의한 비교예와 본 발명의 실시예에 의한 종점 실리콘의 분포도를 비교한 그래프이다.
도 4 종래의 방법에 의한 비교예와 본 발명의 실시예에 의한 종점 실리콘의 적중률을 비교한 그래프이다.
도 5 종래의 방법에 의한 비교예와 본 발명의 실시예에 의한 무도로 출강율을 비교한 그래프이다.
도 6 종래의 방법에 의한 비교예와 본 발명의 실시예에 의한 종점 실리콘 함유량의 공정능력 관리도를 비교한 그래프이다.
도 7 종래의 방법에 의한 비교예의 환원용 실리콘 산출 후 종점실리콘 함유량의 공정능력을 나타내는 그래프이다.
도 8 본 발명의 실시예에 의한 환원용 실리콘 산출 후 종점 실리콘 함유량의 공정능력을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 스테인리스강의 정련조업방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테인리스강의 희석가스 탈탄법에 의한 정련과정 중에서 환원단계에서 탈산재로 첨가하는 실리콘량을 정확하게 예측하여 정련 작업시간을 감소시키고, 품질불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 스테인리스강의 정련방법에 관한 것이다.
스테인리스강의 제강공정은 크게 합금철 및 일반 스크랩을 용해하여 스테인리스강 용탕을 제조하는 전기로 공정과, 제조된 스테인리스강 용강의 불순물을 제거하는 정련공정, 정련된 스테인리스강 용강을 연속주조하여 슬라브 및 빌렛등의 강괴로 제조하는 연속주조공정 그리고 제조된 강괴를 열간압연과 냉간압연하는 압연공정으로 이루어진다.
스테인리스강의 제조공정 중에서 정련공정은 전기로에서 제조한 용탕의 화학적 조성을 제어하는 공정으로서 강 중에 포함된 탄소와 황 등 최종제품의 물리적 특성에 많은 영향을 미치는 불순물을 제어하는 공정이므로 스테인리스강의 제조공정 중에서 특히 더 중요한 공정이라고 볼 수 있다.
이러한 스테인리스강의 정련공정은 전기로에서 용해한 용탕을 목표하는 농도까지 탄소를 제거하는 탈탄단계(또는 산화기)와, 탈탄 반응중 불가피하게 생성된 유가금속 산화물을 환원시키는 환원단계 그리고 강중 유황을 제거하는 탈황단계가 동일한 로내에서 순차적으로 이루어진다.
일반적으로 스테인리스강의 정련방법은 희석가스 탈탄법인 AOD(Argon Oxygen Decarburization)법과 진공탈탄법인 VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)법으로 대별할 수 있다. 이 중에서 AOD법은 앞서 설명한 바와 같이 크게 탈탄과 환원 그리고 탈류단계로 나누어 조업이 진행된다.
AOD법의 탈탄단계에서는 강중에 포함되어 있는 탄소를 제거하기 위하여 산소와 불활성 가스(아르곤, 질소등)의 혼합가스를 대기압하에서 강욕 중에 취입하여 일산화탄소(CO)분압을 감소시킴으로써 크롬(Cr)의 산화를 제어하면서 동시에 탈탄을 행하게 된다. 그러나 이러한 AOD 법에 의한 탈탄공정은 탈탄이 일어나는 과정 중에 강욕 중에 취입되는 산소는 탄소 이외에도 실리콘(Si), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe)등과도 일부 산화반응이 진행되며, 특히 일산화 탄소의 분압에 의하여 크롬의 산화를 제어한다고 하더라도 스테인리스강 중에는 크롬(Cr)이 가장 많이 포함되어 있으므로 취입된 산소의 일부는 크롬과 반응하여 크롬을 산화시키며 통상 크롬의 산화는 전체 크롬(Cr)함유량의 약 15~20%정도이며 이러한 크롬의 산화는 Cr2O3의 산화물상태로 되어 슬라그와 강중에 존재하게 된다.
그리고 AOD법의 연속단계인 환원과 탈류단계에서는 탈탄단계에서 탄소를 제거할 때 함께 산화된 유가금속인 크롬(Cr)등의 산화물과 강중에 포함되어 있는 미반응 산소를 제거하는 단계이며 탈산 및 환원제로는 통상 페로-실리콘(Fe-Si)을 주로 사용한다. 환원단계에서 환원용으로 강중에 첨가하는 페로-실리콘의 첨가량은 탈탄단계에서 취입한 총산소량에서 탄소를 제거하는데 소비된 산소를 제한 양을 먼 저 산출하여 이것을 이용하여 환원용 실리콘 첨가량을 계산하는데, 탈탄단계에서 탄소제거에 소비된 산소를 제외한 산소를 금속산화 산소량이라 한다.
정련공정의 환원단계에서 환원용 실리콘 첨가량을 구하는 데에는 금속산화 산소량을 활용하며 다음과 같은 이론식을 이용하여 산출한다.
환원용 실리콘 첨가량 = (금속산화산소량 ×1.25)÷환원용 실리콘 실수율
여기서 금속산화산소량은 앞에서 설명한 바와 같이 탈탄단계에서 총산소취입량에서 탄소제거에 소비된 산소를 뺀 산소량을 말하고, 1.25는 기본상수이다. 또한 환원용실리콘 실수율은 조업여건상 변하는 실리콘의 실수율로 작업자가 임의대로 적용하는 환원용실리콘 변화에 대한 보정량이다.
그러나 이러한 산출식으로 첨가할 환원용 실리콘을 산출하면 다음과 같은 문제점이 발생된다. 금속산화산소량에 포함되어 있는 산소량에는 랜스 승, 하강시 취입되는 산소량과 랜스에서 산소를 취입할 때 용강과 접촉하지 못하고 방산되는 산소량이 포함되어 있다. 또한 용강을 정련로에 장입할 때 용강과 함께 슬래그도 장입되며 이 슬래그는 염기도가 1.2 정도이므로 이러한 염기도를 갖는 슬래그에는 5~14%의 Cr2O3가 포함되어 있어서 환원단계에서 실리콘과 반응하는 금속산화물로 추가로 계산하여야 하므로 환원용 실리콘이 추가로 소요된다.
기존에 통상적으로 사용하는 실리콘 투입량의 계산법에는 이상과 같은 문제점이 있기 때문에 환원용 실리콘의 실수율 변동폭이 매우 심하고 AOD 단계별 탄소 함유량 [C]%에 따라서도 환원용 실리콘 실수율에 변동이 크기 때문에 조업자들이 환원용 실리콘 실수율을 복잡한 작업상황에 맞춰 적절하게 보정하기가 매우 힘들다.
이러한 문제점으로 인하여 환원용 실리콘 산출이 부정확하게 되고, 이와 같이 부정확한 정보를 기준으로 성분제어모델을 구성하게 되면 종점실리콘 적중율이 매우 저조하게 나타난다.
종점 실리콘 적중율이 저조할 경우 AOD조업에서 발생되는 현상은 다음과 같다. 도1에서의 종점실리콘 함유량(Si%)에 따른 강중 산소농도를 나타내는 바와 같이 정련로의 종점실리콘 함유량이 일정수준 이상으로 높아야만 강중에 포함되어 있는 산소와 산화물을 최저수준으로 제거할 수 있다. 이와 같이 종점실리콘의 함유량 계산은 최종 제품을 생산하는데 있어서 강중산화물 발생에 의한 품질결함을 방지하는데 가장 중요한 인자로 작용한다.
또한 종점실리콘의 함유량을 안정하게 예측하는 것은 정련조업의 안정과도 직결되는 문제로 이는 강중산소를 충분히 제거하여야만 후속공정인 탈류반응이 원활하게 진행될 수 있고, 강중에 포함되어 있는 크롬산화물을 빠르게 회수하여 회수율을 향상할 수 있으며, 제조원가의 측면에서도 환원용 실리콘 첨가량을 정확하게 구하는 것이 매우 중요하다.
이 뿐만 아니라 AOD조업에서 종점실리콘 함유량을 정확하게 예측하는 것은 AOD 최종단계에서 성분 분석과정을 거치지 않고 바로 출강할 수 있는 이른바 "무도로" 출강작업율을 향상시킬 수 있어서 스테인레스 제조공정의 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 따라서 AOD 정련과정에서 정확하게 종점실리콘의 함유량을 예측하는 것은 스테인레스 제조공정에서 매우 중요한 조업제어인자로 작용하고 있다.
이상과 같이 본 발명은 스테인리스강의 제조공정에서 AOD 환원단계의 탈산재로 첨가하는 환원실리콘의 첨가량을 정확하게 예측할 수 있는 환원용 실리콘 예측모델을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 종점실리콘 함유량의 적중율을 향상시켜 AOD 작업시간을 감소시키고, 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 스테인리스강의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 종점실리콘 함유량의 적중율을 향상시켜 AOD 조업에서 종점성분을 확인하지 않고 바로 출강하는 소위 "무도로" 출강율을 향상시킬 수 있는 스테인리스강의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 스레인레스강의 제조방법은 희석가스 탈산용 정련로에 장입되는 용강의 탄소 함유량(중량%)이 1.00 ~ 2.50 이고 실리콘의 함유량(중량%)이 0.01 ~ 0.50 이며, 최종 제품에 함유된 탄소의 함유량(중량%)이 0.02~0.13, 실리콘의 함유량(중량%)이 0.3~0.8 그리고 크롬의 함유량(중량%)이 16.5~19이고 잔부가 철이며 기타 불가피한 불순물이 포함된 스테인리스강을 제조하는 방법에 있어서, 상기 스테인리스강의 정련공정 중에서 탈탄완료 후의 환원단계에서 환원용 실리콘의 첨가량 결정을 정련시 필요한 조업 인자인 원료 장입시 탄소 함유량[C]%과, 원료 장입시 실리콘의 함유량[Si]%과, 정련공정인 탈탄 1단계 이 후 분석되는 1단계 탄소 함유량[C]%과, 탈탄 종료 후 환원과 탈류시에 계산되는 금속산화 산소량과, 아르곤 가스의 린싱유량과, 정련로에 장입되는 용강의 전장입량 그리고 생석회 사용량을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 환원용 실리콘 첨가량은 다음의 실험식에 의하여 결정된다.
환원용 실리콘 첨가량(kg) = C1 - C2×장입[C]% - C3×장입[Si]% - C4×1단계[C]% + C5×전장입량(kg) - C6×린싱유량(Nm3) + C7×금속산화산소량(Nm3) + C8×생석회사용량(kg)
여기서 C1 및C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 상수이며, 각 상수는 C4 ≥ C1 ≥ C3 ≥ C2 ≥ C7 ≥ C5 ≥ C6 ≥ C8의 조건을 만족하고, 각 상수는 C1:675~ 475, C2:225~25, C3:335~135, C4:956~756, C5:0.378~0.178, C6:0.223~ 0.023, C7:0.912~0.712, C8:0.145~0.001 의 조건을 만족한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명은 최종 스테인리스강의 목표성분 중 탄소 함유량[C]%이 0.02~0.13, 실리콘의 함유량[Si]%이 0.3~0.8, 크롬의 함류량[Cr]%이 16.5~19가 되는 것을 기본조성으로 하는 소위 300계열의 스테인리스강종에서의 환원용 실리콘 첨가량을 정확하게 예측하는 것이다.
본 발명에서 환원용 실리콘 첨가량의 예측에는 장입탄소 함유량[C]%, 장입실리콘 함유량[Si]%, AOD 1단계에서의 탄소 함유량[C]%, 용강원료의 전체 장입량, 생석회사용량, 린싱유량, 금속산화 산소량등을 종합적으로 고려하여 결정한다.
본 발명에 있어서 목표하는 최종제품의 성분에서 탄소[C]와 실리콘[Si] 그리고 크롬[Cr]의 함유량을 제한한 것은 종점 실리콘 첨가량의 적중율을 향상시키기 위한 것으로 이 조성 범위를 벗어나는 경우에는 작업성의 편차가 크기 때문에 전체적인 적중율을 떨어뜨릴 우려가 있고 이로 인하여 이하에서 설명할 본 발명에 의한 실험식에 왜곡현상을 가져오기 때문이다.
본 발명에서는 환원용 실리콘 첨가량을 계산하기 위하여 전기로 또는 정련로에 원료나 용강을 장입할 때 계산할 수 있는 조업 정보 즉, 장입시 탄소 함유량[C]%, 장입시 실리콘의 함유량[Si]%, 그리고 정련공정인 탈탄 1단계 이 후 분석되는 1단계 탄소 함유량[C]%, 탈탄 종료 후 환원과 탈류시에 계산할 수 있는 금속산화 산소량, 아르곤 가스의 린싱유량, 정련로에 장입되는 전장입량, 그리고 생석회 사용량을 활용하였으며 본 발명에 의한 환원용 실리콘 첨가량을 계산하는 실험식은 아래와 같다다.
환원용 실리콘 첨가량(kg) = C1 - C2×장입[C]% - C3×장입[Si]% - C4×1단계[C]% + C5×전장입량(kg) - C6×린싱유량(Nm3) + C7×금속산화산소량(Nm3) + C8×생석회사용량(kg)
여기서 C1 및C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 상수이다.
본 발명에 의한 실험식은 많은 실험 결과를 종합하여 구한 경험식으로서 각 상수는 C4 ≥ C1 ≥ C3 ≥ C2 ≥ C7 ≥ C5 ≥ C6 ≥ C8의 조건을 만족하며, C1:675~ 475, C2:225~25, C3:335~135, C4:956~756, C5:0.378~0.178, C6:0.223~ 0.023, C7:0.912~0.712, C8:0.145~0.001 의 조건을 만족한다.
이하에서는 본 실험식을 구성하는 구성인자에 대하여 자세히 설명한다.
본 발명의 실험식에서 장입 탄소[C]와 실리콘[Si]의 함유량[%]을 고려하는 것은 장입성분에 따라 AOD 작업성에 변화가 매우 크고, 환원용 실리콘의 실수율에 많은 영향을 미치기 때문이다.
특히 장입탄소가 변화하게 되면 AOD 공정에서 상취 랜스(TOP-LANCE)를 이용한 취입 산소량이 변하게 되고 이로 인하여 랜스 취입시 발생될 것으로 추정하는 용강과 반응하지 않고 바로 배출되는 산소량이 크게 변화하기 때문이다.
본 발명에서 장입 탄소의 함유량[C]%은 용선 중의 탄소량과 크롬원광 중에 포함된 탄소량(통상 약 7% 정도)의 합으로 계산된다. 그리고 장입 실리콘의 함유량[Si]%은 용선중의 실리콘 함유량과 승온 목적으로 탈탄단계에서 첨가되는 페로-실리콘(Fe-Si)에 포함된 실리콘의 함유량의 합으로 계산된다.
또한 AOD 1단계 탄소 함유량[C]%를 고려하는 이유는 AOD 1단계 탄소량에 따라 AOD에서 발생되는 금속산화 산소량에 변화가 크고, 전체 금속산화 산소량의 향방을 결정짓는 조업인자이기 때문이다. 통상적인 조업조건에서 탈탄단계는 산소 취입비율을 변경하면서 순차적으로 탈탄을 진행하며 탈탄 1단계에서의 탄소량은 0.50 이고, 2단계에서의 탄소량은 0.35이며, 3단계에서의 탄소량은 0.15이고, 4단계에서의 탄소량은 0.08이며, 5단계에서의 탄소량은 0.04이다.
본 발명의 실험식에서 생석회 사용량은 환원용 실리콘에 의해 조성되는 슬래그의 염기도가 통상 1.8~2.1정도로 분포되기 때문에 생석회 사용량에 따라 AOD에 조성되는 슬래그량에 차이가 발생되고, 슬래그량의 가감에 의해 실리콘 첨가량 또 한 영향을 받기 때문이다.
본 발명의 실험식에서 금속산화 산소량은 종래와 같은 작업에 있어서 환원용 실리콘 산출 자료로 AOD에서 취입한 총산소량에서 탄소제거에 소비된 산소량을 뺀 과잉산소로써 환원용 실리콘 산출의 가장 기본적인 정보이다.
또한 아르곤 가스의 린싱유량은 탈탄단계의 마지막 시점에서 산소를 취입하지 않고 불활성가스만 취입하여 용강을 교반하여 강중에 과포화되어 있는 산소와 산화물을 이용하여 탈탄작업을 실시하는 것으로 린싱유량의 증가에 따라 금속산화 산소량이 감소하기 때문에 환원용 실리콘량에 영향을 미친다.
이상과 같이 환원용 실리콘에 영향을 주는 조업인자는 다양하고, 또한 영향도가 각기 다른데 종래의 방법에서는 단순하게 금속산화 산소량만을 기준으로 환원용 실리콘량을 산출하고 작업자의 감에 의존한 실수율 적용을 하였기 때문에 환원용 실리콘량 산출의 정확성이 매우 저조하고 편차가 크게 나타난 것이다.
이하에서는 본 발명의 실험식을 사용하여 환원용 실리콘의 첨가량을 예측하고 이러한 예측 정보를 근거로 실제 스테인리스강을 정련하여 조업한 것을 근거로 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는 장입조건에서 AOD 기본 장입조건인 탄소 함유량[C]% 1 ~ 2.5와 실리콘 함유량 [Si]% 0 ~ 0.5 를 충족하고 최종 제품의 목표 성분은 탄소 함유량[C]% 0.02 ~ 0.13과 실리콘 함유량[Si]%0.3 ~ 0.8 그리고 크롬 함유량 [Cr]% 16.5~19 범위를 갖는 300계열 스테인리스강을 대상으로 실험을 실시하였다.
이러한 강종을 대상으로 종래의 금속산화 산소량과 실수율을 이용한 환원용 실리콘 산출방법에 의한 것과 본 발명의 환원용 실리콘 산출을 위한 실험식을 이용한 방법에 의한 것을 비교하였다.
종래의 계산방법으로 예측한 환원용 실리콘 첨가량은 단순하게 금속산화 산소량만을 기준으로 계산하였기 때문에 AOD 슬래그 발생량, 장입조건의 변화, 용강량의 변화등에 적절하게 대응하지 못하고 종점 실리콘의 함유량[Si%]이 상한규격을 벗어나게 되어 재취련을 실시하였고, 하한규격을 과도하게 벗어나 성분재조정을 위한 합금철 투입등으로 제강시간이 지연되는 등의 문제점이 발생하였다.
특히 환원용 실리콘 산출량이 부정확하여 AOD 종점시료 체취 후 분석 과정 없이 바로 출강작업을 실시하는 무도로 작업율이 매우 저조하고 무도로 작업을 실시한 작업도 실리콘 상한규격을 이탈할 우려가 있어서 실제 필요량보다 적게 첨가하여 종점실리콘의 함유량[Si%]이 낮아 강중 산소량이 증가하면서(도1) 제품 불량율이 증가하고, 성분 격외등의 문제점등이 발생하였다.
그러나 본 발명의 실시예에 따라 계산한 환원용 실리콘 첨가량은 그 계산에 의한 예측치의 적중율이 매우 높고 편차도 적어 무도로 출강율이 향상되었고, 종점실리콘 함유량[Si%]가 안정됨에 따라 분석 없이 바로 출강하는 무도로 출강율이 급상승하게 되었다.
도 2는 종래 기술에 따른 성분 분석 후 출강과 무도로 출강작업의 제강시간을 비교한 것으로 무도로출강은 평균 52분 정도의 제강시간이 소요되지만 성분 분석후 출강은 평균 62.5분정도의 제강시간이 소요됨을 알 수 있다.
도 3은 종래의 방법과 본 발명에 의한 실시예에서 종점실리콘 함유량[Si%] 분포를 나타낸 것으로 본 발명의 의한 실시예의 경우 편차가 적고 모두 규격 범위안에 적중하고 있음을 나타내고 있다. (종점실리콘 함유량[Si%]이 0.4 ~ 0.6의 범위 내에 포함되고 있다)
도 4는 종래 방법에 의한 비교예과 본 발명의 실시예의 의한 종점 실리콘 함유량[Si%]의 적중율을 나타낸 것으로 종래방법에서 82.5%의 적중율을 보이나 본 발명의 실시예에서는 98.9%의 적중율을 보여 매우 높은 적중율을 나타내고 있음을 알수 있다.
도 5는 종래 방법의 의한 비교예와 본 발명의 실시예의 의한 무도로 출강율을 나타낸 것으로 종래 방법에서는 4.7%의 무도로 출강율을 보이나 본 발명의 실시예는 종점실리콘 함유량[Si%] 적중율 향상에 의해 무도로 출강율이 25%로 증가하고 있음을 알 수 있다.
도6은 종래 방법에 의한 실시예와 본 발명의 실시예의 의한 종점실리콘 함유량[Si%]을 관리도 그래프로 나타낸 것으로 종래 방법과 비교한 본 발명의 실시예는 그 편차가 매우 적고 안정되어 있다는 것을 알 수 있다.
도 7은 종래 방법에 의한 비교예의 공정능력을 나타낸 그래프로서 평균 0.467%, 편차 0.0685, 시그마수준 2.34의 공정능력을 나타내고 있음을 알수 있으나 이와 대비되는 도 8은 본 발명의 실시예의 공정능력을 나타낸 그래프로서 평균 0.491, 편차 0.0459, 시그마수준 3.48의 공정능력을 나타내고 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 실시예의 경우 환원용 실리콘 첨가량의 예측은 그 적중율이 매우 높고 공정능력의 편차가 매우 적어 종래의 비교예와 비교하여 볼 때 품질이 매우 향상될 수 있으며 생산성이 매우 향상될 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 스테인리스강의 제조공정에서 AOD 환원단계의 탈산재로 첨가하는 환원실리콘의 첨가량을 정확하게 예측할 수 있는 환원용 실리콘 예측모델을 제공하여 종점실리콘 함유량의 적중율을 향상시켜 AOD 작업시간을 감소시키고, 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 스테인리스강의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 이와 같이 종점실리콘 함유량의 적중율을 향상시켜 AOD 조업에서 종점성분을 확인하지 않고 바로 출강하는 소위 "무도로" 출강율을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 희석가스 탈산용 정련로에 장입되는 용강의 탄소 함유량(중량%)이 1.00 ~ 2.50 이고 실리콘의 함유량(중량%)이 0.01 ~ 0.50 이며, 최종 제품에 함유된 탄소의 함유량(중량%)이 0.02~0.13, 실리콘의 함유량(중량%)이 0.3~0.8 그리고 크롬의 함유량(중량%)이 16.5~19이고 잔부가 철이며 기타 불가피한 불순물이 포함된 스테인리스강을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 스테인리스강의 정련공정 중에서 탈탄완료 후의 환원단계에서 환원용 실리콘의 첨가량 결정을 정련시 필요한 조업 인자인 원료 장입시 탄소 함유량[C]%과, 원료 장입시 실리콘의 함유량[Si]%과, 정련공정인 탈탄 1단계 이 후 분석되는 1단계 탄소 함유량[C]%과, 탈탄 종료 후 환원과 탈류시에 계산되는 금속산화 산소량과, 아르곤 가스의 린싱유량과, 정련로에 장입되는 용강의 전장입량 그리고 생석회 사용량을 이용하여 결정하는 스테인리스강의 제조방법.
  2. 제1항에서,
    상기 환원용 실리콘 첨가량은 다음의 실험식에 의하여 결정되는 스테인리스강의 제조방법.
    환원용 실리콘 첨가량(kg) = C1 - C2×장입[C]% - C3×장입[Si]% - C4×1단계[C]% + C5×전장입량(kg) - C6×린싱유량(Nm3) + C7×금속산화산소량(Nm3) + C8×생석회사용량(kg)
    여기서 C1 및C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 상수이며, 각 상수는 C4 ≥ C1 ≥ C3 ≥ C2 ≥ C7 ≥ C5 ≥ C6 ≥ C8의 조건을 만족한다.
  3. 제2항에서,
    상기 환원용 실리콘 첨가량을 결정하는 실험식에서 상기 상수는 C1:675~ 475, C2:225~25, C3:335~135, C4:956~756, C5:0.378~0.178, C6:0.223~ 0.023, C7:0.912~0.712, C8:0.145~0.001 의 조건을 만족하는 스테인리스강의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365525B1 (ko) 2011-12-21 2014-02-20 (주)포스코 2상 스테인리스강 및 2상 스테인리스강의 aod 정련방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102766728B (zh) * 2012-06-25 2014-02-19 攀钢集团研究院有限公司 钢包精炼炉精炼过程钢水硫含量实时预测的方法及装置
CN103060517A (zh) * 2013-01-28 2013-04-24 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种lf炉精炼过程钢水合金成分预测方法
KR101647210B1 (ko) * 2014-12-11 2016-08-10 주식회사 포스코 개재물이 저감된 듀플렉스 스테인리스 강판의 제조 방법
KR101674756B1 (ko) * 2014-12-15 2016-11-10 주식회사 포스코 페라이트계 스테인리스 강의 vod 정련방법
KR102171769B1 (ko) 2018-10-31 2020-10-29 주식회사 포스코 용융물 처리 방법 및 이에 의하여 제조되는 스테인리스 강
CN110229945B (zh) * 2019-07-08 2021-01-12 长春工业大学 基于专家内模控制的氩氧精炼铬铁碳含量的控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310110A (ja) * 1994-05-12 1995-11-28 Sumitomo Metal Ind Ltd ステンレス鋼の製造方法
KR100311789B1 (ko) 1997-11-04 2001-11-22 이구택 저탄소 스테인레스강의 고속 정련방법
KR20020047571A (ko) * 2000-12-13 2002-06-22 이구택 고니켈 함유 용강의 탈린 방법
KR20030045369A (ko) * 2001-12-04 2003-06-11 주식회사 포스코 스테인레스 강의 용강정련방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310110A (ja) * 1994-05-12 1995-11-28 Sumitomo Metal Ind Ltd ステンレス鋼の製造方法
KR100311789B1 (ko) 1997-11-04 2001-11-22 이구택 저탄소 스테인레스강의 고속 정련방법
KR20020047571A (ko) * 2000-12-13 2002-06-22 이구택 고니켈 함유 용강의 탈린 방법
KR20030045369A (ko) * 2001-12-04 2003-06-11 주식회사 포스코 스테인레스 강의 용강정련방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365525B1 (ko) 2011-12-21 2014-02-20 (주)포스코 2상 스테인리스강 및 2상 스테인리스강의 aod 정련방법

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