KR101280938B1 - 용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법 - Google Patents

용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용강 중 산소를 제거하는 탈산 방법으로서, 용강을 마련하는 과정, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정, 선 탈산 작업 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정 및 본 탈산 작업 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 탈산 방법을 적용함으로써, 용강 중 산소량을 종래에 비해 낮출 수 있다. 또한 실시예에 따른 탈산 과정을 거친 용강을 이용하여 주조 작업을 실시할 경우, 주조 작업시 사용되는 수단 중 내화물로 이루어진 수단(예컨데, 노즐 및 스토퍼)이 용강 중 산소에 의해 발생될 수 있는 용손을 최소화할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 내화물로 이루어진 수단의 교체 및 유지 보수 주기가 짧아져, 공정 시간을 단축하고 생산량을 향상시키는 효과가 있다.

Description

용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법{Method for Degassing process of molten steel and method of manufacturing electrical steel sheets using the same}
본 발명은 용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산소의 농도를 용이하게 낮출 수 있는 용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 주조 작업 이전에 용강 중 불순물을 제거하는 정련이 실시되는데, 정련은 크게 황(S)의 농도를 낮추는 탈황 과정, 인(P)의 농도를 낮추는 탈린 과정, 탄소(C)의 농도를 낮추는 탈탄 과정, 산소(O)의 농도를 낮추는 탈산 과정 및 주조 과정을 거친다. 탈산 과정에서 사용되는 탈산제로는 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 망간(Mn) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 이용하며, 사용되는 탈산제에 따라 용강 중 산소 농도가 달라지므로, 산소 친화력이 우수한 알루미늄(Al)을 탈산제로 주로 이용한다.
중형 발전기나 범용 모터의 소재로 사용되는 무 방향성 전기강판은 소재에 전류를 가했을 때, 철손실(이하, 철손이라 함)이 적은 즉, 저 철손의 재질 특성이 요구 된다. 한편, 무 방향성 전기강판의 철손을 낮추기 위해서는 알루미늄(Al)의 농도를 낮추어야 하기 때문에, 페로-실리콘(Fe-Si)을 탈산제로 이용한다. 하지만, 페로-실리콘(Fe-Si)을 탈산제로 하여 탈산을 진행하는 경우 용강 내 산소 농도는 40ppm 이상으로 알루미늄(Al)을 탈산제로 이용하였을 때에 비해 2배 이상 높다. 이와 같이 용강 중 산소의 농도가 높은 경우, 상기 용강을 이용한 주조 작업시 내화물로 이루어진 수단에 용손을 발생시키는 요인이 된다. 즉, 주조 작업시 사용되는 수단 중 내화물로 이루어진 수단 예컨데, 노즐 및 스토퍼(stopper) 등이 용강과 접촉되면, 상기 노즐 및 스토퍼(stopper) 등에 용손이 발생된다. 따라서, 일정 횟수의 주조 작업 진행 후에, 노즐 및 스토퍼(stopper)의 교체 또는 유지 보수 작업을 진행해야 하며, 그 교체 또는 유지 보수 작업 주기가 짧은 단점이 있다. 이로 인해, 연속 주조 작업의 공정 시간이 길어지고, 생산량이 감소하는 단점이 있다.
한국공개특허 제2006-0001179호
본 발명의 일 기술적 과제는 산소의 농도를 용이하게 낮출 수 있는 용강의 탈산 방법 및 전기강판 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 주조 작업시 용손 발생을 최소화할 수 있는 용강의 탈산 방법 및 전기강판 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 용강 중 산소를 제거하는 용강의 탈산 방법으로서, 용강을 마련하는 과정, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정, 상기 선 탈산 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정 및 상기 본 탈산 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함한다.
상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정에 있어서, 목표로 하는 산소 제거량의 60% 내지 80%의 산소를 먼저 제거하도록 상기 알루미늄을 투입한다.
상기 선 탈산하는 과정에 있어서, 상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.08 kg 내지 0.1 kg이다.
상기 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정에 있어서, 상기 선 탈산 과정 후 남아있는 20% 내지 40%의 산소를 제거하도록 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량을 조절한다.
상기 본 탈산하는 과정에 있어서, 상기 용강 1톤 당 투입되는 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량이 0.02 kg 내지 0.05 kg이다.
상기 추가 탈산하는 과정에 있어서,
상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.05 kg 내지 0.07 kg이다.
본 발명은 전기강판재 제조 방법으로, 용강을 마련하는 과정;
상기 용강 내 황(S)의 농도를 낮추는 탈황 과정, 상기 용강 내 인(P)의 농도를 낮추는 탈린 과정, 상기 용강 내 탄소(C)의 농도를 낮추는 탈탄 과정, 상기 용강 내 산소(O)의 농도를 낮추는 탈산 과정; 및 상기 용강을 이용하여 주조(casting)하는 과정을 포함하며, 상기 탈산 과정은, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정, 상기 선 탈산 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정, 상기 본 탈산 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함한다.
상기 선 탈산하는 과정에 있어서, 상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.08 kg 내지 0.1 kg이다.
상기 본 탈산하는 과정에 있어서,
상기 용강 1톤 당 투입되는 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량이 0.02 kg 내지 0.05 kg이다.
상기 추가 탈산하는 과정에 있어서, 상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.05 kg 내지 0.07 kg이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 탈산 작업은 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정, 선 탈산 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정 및 본 탈산 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함한다. 이러한 탈산 과정을 통해 용강 중 산소량을 종래에 비해 낮출 수 있다. 또한 실시예에 따른 탈산 과정을 거친 용강을 이용하여 주조 작업을 실시할 경우, 주조 작업시 사용되는 수단 중 내화물로 이루어진 수단(예컨데, 노즐 및 스토퍼)이 용강 중 산소에 의해 발생될 수 있는 용손을 최소화할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 내화물로 이루어진 수단의 교체 및 유지 보수 주기가 짧아져, 공정 시간을 단축하고 생산량을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 알루미늄(Al)의 함량을 0.003 wt% 이하로 낮출 수 있어, 전기강판의 철손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈산 과정을 순서적으로 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈산 과정을 포함하는 전기강판 제조 방법을 도시한 순서도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 전기강판은 중량%로 예컨데, 0.01wt% 이하의 탄소(C), 1.5 wt% 내지 3.6 wt%의 실리콘(Si), 0.075 wt% 이하의 인(P), 0.003 wt% 이하의 알루미늄(Al), 0.006 wt% 이하의 황(S), 0.2 wt% 이하의 망간(Mn), 0.003 wt% 내지 0.0075 wt%의 질소(N), 0.05 wt% 이하의 티타늄(Ti)을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함한다.
전기강판을 제조하기 위해서는, 탈탄 작업 후, 용강 내 산소 농도를 낮추는 탈산 작업이 진행되며, 일반적으로는 산소 친화력이 우수한 알루미늄(Al)을 탈산제로 이용한다. 여기서 탈산 작업은 주조(casting) 작업시에 사용되는 노즐 및 스토퍼(stopper)와 같은 내화물로 이루어진 수단이 용강 중 산소와 반응하여 용손이 발생되는 것을 최소화하기 위함이다. 한편, 내화물의 용손이 적은 무 방향성의 전기강판을 제조하기 위해서는 철손실(이하, 철손)을 감소시켜야 하는데, 이를 위해서는 상기 철손에 영향을 주는 알루미늄(Al)의 함량을 0.003 wt% 이하로 감소시켜야 한다. 하지만 알루미늄(Al)의 함량을 0.003 wt% 이하로 감소시켜 전기강판을 제조하는 공정에서는 탈산 작업시 알루미늄(Al)을 투입할 수 없기 때문에, 종래에는 탈산제로 페로실리콘(Fe-Si)을 이용하였다. 그러나 페로실리콘(Fe-Si)을 탈산제로 이용한 용강 중 산소 농도는 40ppm 이상으로, 알루미늄(Al)을 탈산제로 이용하였을 때에 비해 2배 이상 높다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 알루미늄(Al)을 0.003 wt% 이하로 규제하면서, 용강 중 산소 농도를 20ppm 이하로 제어할 수 있는 탈산 방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈산 과정은 알루미늄(Al)을 투입하여 탈산하는 선 탈산 과정, 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여 탈산하는 본 탈산 과정 및 알루미늄(Al)을 추가 투입하여 추가 탈산 하는 과정으로 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈산 과정을 순서적으로 도시한 순서도이다.
하기에서는 도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 탈산 과정을 설명한다.
먼저, 용강 내에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산을 진행 한다. 여기서 전체 탈산 공정을 통한 산소 제거율이 100%라 한다면, 본 발명의 일 실시예에서는 전체 탈산 공정 중에 투입되는 알루미늄(Al)의 전체 양이 예컨데, 용강 톤당 0.13 kg 즉, '0.13 kg/ 용강 ton'이 되도록 한다. 이때, 전체 알루미늄의 투입량은 전체 탈산 작업 전에 용강 1톤에 함유되어 있는 산소가 약 100ppm일 때를 기준으로 산정하였다. 그리고, 선 탈산은 목표로 하는 산소 제거율을 100%라고 한다면, 60% 내지 80%의 산소를 먼저 제거하는 것을 의미한다. 이를 위해 선 탈산시 알루미늄(Al)의 투입량이 제어되어야 하는데, 일 실시예에서는 용강 1톤(ton) 당 0.08 kg 내지 0.1 kg의 알루미늄(Al) 즉, '0.08 kg ~ 0.1 kg Al / 용강 1ton'이 되도록 투입한다. 이때, 알루미늄의 투입량은 탈산 작업 전에 용강 1톤에 함유되어 있는 산소가 약 100ppm일 때를 기준으로 산정하였다.
예를 들어, 선 탈산 진행 시 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량이 0.08 kg 미만일 경우 선 탈산 진행시에 산소 제거율이 60% 내지 80%에 미치지 못하는 문제가 발생될 수 있으며, 이는 전체 탈산 작업 종료 후 용강 내의 산소가 20ppm 이상이 될 수 있다. 반대로 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량이 0.1 kg을 초과하는 경우, 탈산 작업 종료 후 용강 내의 알루미늄(Al)이 0.003 wt%를 초과될 수 있으며, 이는 전기강판의 철손을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 선 탈산 작업시 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량을 0.08 kg ~ 0.1 kg으로 조절한다.
선 탈산 작업 수행 후, 용강 내에 페로실리콘(Fe-Si)를 투입하여, 본 탈산을 진행한다. 여기서 본 탈산은 선 탈산에서 60% 내지 80%의 산소를 먼저 제거한 후, 나머지 20% 내지 40%의 산소를 추가적으로 제거하는 것을 의미한다. 이를 위해 본 탈산시 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량이 제어되어야 하는데, 일 실시예에서는 용강 1톤(ton) 당 0.02 kg 내지 0.05 kg의 페로실릴콘(Fe-Si) 즉, '0.02 kg ~ 0.05 kg Al / 용강 1ton'이 되도록 투입한다. 이때, 페로실릴콘(Fe-Si)의 투입량은 탈산 작업 전 즉, 선 탈산 작업 전에 용강 1톤에 함유되어 있는 산소가 약 100ppm일 때를 기준으로 산정하였다. 그리고 본 탈산 작업 시에, 페로실릴콘(Fe-Si)을 투입한 후, 약 3분 이상 충분히 환류하여, 용강 전체가 균일하게 탈산되도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 용강 톤당 페로실릴콘(Fe-Si)의 투입량이 0.02 kg 미만일 경우 본 탈산 진행시에 산소 제거율이 20% 내지 40%에 미치지 못하는 문제가 발생될 수 있으며, 이는 전체 탈산 작업 종료 후 용강 내의 산소가 20ppm 이상이 될 수 있다. 반대로 용강 톤당 페로실릴콘(Fe-Si)의 투입량이 0.05 kg을 초과하는 경우, 이는 페로실릴콘(Fe-Si)이 필요 이상으로 많이 투입되어 탈산 작업 비용을 상승시키는 문제가 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 본 탈산 작업시 용강 톤당 페로실릴콘(Fe-Si)의 투입량을 0.02 kg 내지 0.05 kg으로 조절한다.
본 탈산 작업 수행 후, 용강 내에 알루미늄(Al)을 추가로 투입하여, 추가 탈산을 진행 한다. 여기서 추가 탈산은 본 탈산 작업 수행 후에 용강 내에 소량의 알루미늄(Al)을 투입함으로써, 용강 중에 산소가 0.003wt% 이하가 되도록 미세하게 조절하는 탈산을 의미한다. 이를 위해 추가 탈산시 알루미늄(Al)의 투입량이 제어되어야 하는데, 일 실시예에서는 용강 톤(ton) 당 0.05 kg 내지 0.07 kg의 알루미늄(Al) 즉, '0.05 kg ~ 0.07 kg Al / 용강 ton'이 되도록 투입한다.
예를 들어, 추가 탈산 작업시 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량이 0.05 kg 미만일 경우, 추가 탈산 작업 종료 후 용강 중 산소 농도가 20ppm 이상일 수 있다. 반대로 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량이 0.07 kg을 초과하는 경우, 추가 탈산 작업 종료 후 용강 내의 알루미늄(Al)이 0.003 wt%를 초과될 수 있으며, 이는 전기강판의 철손을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 추가 탈산 작업시 용강 톤당 알루미늄(Al)의 투입량을 0.05 kg 내지 0.07 kg으로 조절한다.
이와 같은 선 탈선, 본 탈산 및 추가 탈산 작업 수행 후, 용강 중 산소는 20ppm 이하, 알루미늄(Al)은 0.003 wt% 이하가 된다. 그리고 상기 용강을 이용하여 연속 주조 작업을 실시함으로써, 종래에 비해 용강에 의한 노즐 및 스토퍼(stopper)와 같은 내화물의 용손 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 철손이 적은 전기강판재를 제조할 수 있다.
표 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈산 작업을 진행한 용강과 비교예에 따른 탈산 작업을 진행한 용강의 산소량(ppm) 및 알루미늄(Al) 함량(wt %)를 비교한 표이다. 여기서 실시예들에 따른 용강은 선 탈산, 본 탈산 및 추가 탈산 작업 과정을 거친 용강이다. 이때 용강 톤당 약 100ppm의 산소가 함유되어 있을 때, 선 탈산 작업시 용강 톤당 0.08 kg 내지 0.1 kg의 알루미늄(Al)을 투입하고, 본 탈산 작업시 용강 톤당 0.02 kg 내지 0.05 kg의 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하며, 추가 탈산 작업 시 용강 톤당 0.05 kg 내지 0.07 kg의 알루미늄(Al)을 투입한다. 그리고 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 각각의 용강의 탈산 전 산소량은 450 ppm, 400 ppm, 400ppm, 350 ppm이다. 반면 비교예들에 용강은 탈산 작업시에 선 탈산 공정 또는 추가 탈산 공정 없이 페로실리콘(Fe-Si) 만을 투입한 경우의 용강이다. 이때, 제 1 비교예에 따른 용강의 탈산 전 산소량은 400ppm이고, 탈산을 위해 페로실리콘(Fe-Si)을 410kg 투입하였으며, 제 2 비교예에 따른 용강의 탈산 전 산소량은 350ppm이고, 탈산을 위해 페로실리콘(Fe-Si)을 370kg 투입하였다.
구분 탈산 전
용강 중 산소량(ppm)		 선 탈산용
알루미늄( Al) 투입량(kg)
 선 탈산 후, 용강 중 산소량(ppm) 본 탈산용 페로실리콘(Fe-Si) 투입량(kg) 추가 탈산용
알루미늄(Al) 투입량(kg)		 결과
용강 중 산소 량(ppm) 용강 중 알루미늄(Al) 함량(wt%)
제1
실시예		 450 ppm 125 kg 140 ppm 55 kg 20 kg 19ppm 0.0015 wt%
제2
실시예		 400 ppm 120 kg 123 ppm 45 kg 20 kg 16ppm 0.0022 wt%
제3
실시예		 400 ppm 110 kg 115 ppm 42 kg 22 kg 20ppm 0.0013 wt%
제4
실시예		 350 ppm 100 kg 108 ppm 40 kg 18 kg 18ppm 0.0018 wt%
제 1
비교예		 400 ppm - - 410 kg - 45ppm 0.00008 wt%
제 2
비교예		 350 ppm 370 kg 48ppm 0.0010 wt%
표 1을 참조하면, 제 1 내지 제 4 실시예들에 따른 용강의 산소량은 모두 20ppm 이하이고, 알루미늄은 0.0022 wt%이다. 반면, 제 1 및 제 2 비교예에 따른 용강의 알루미늄의 함량은 0.0010 이하로 낮으나, 산소량은 45 ppm 이상으로 높다. 또한, 탈산전 산소량이 400ppm으로 동일한 제 2 실시예 및 제 1 비교예를 비교하면, 제 2 실시예의 경우 선 탈산, 본 탈산 및 추가 탈산을 진행하여 용강 중 산소량이 16ppm이나, 제 2 비교예의 경우 페로실리콘(Fe-Si)을 이용한 탈산 작업만을 진행함으로써 용강 중 산소량이 45ppm으로 높다. 마찬가지로 탈산전 산소량이 350ppm으로 동일한 제 4 실시예 및 제 2 비교예를 비교하면, 제 4 실시예의 경우 선 탈산, 본 탈산 및 추가 탈산을 진행하여 용강 중 산소량이 18ppm이나, 제 2 비교예의 경우 페로실리콘(Fe-Si)을 이용한 탈산 작업만을 진행함으로써 용강 중 산소량이 48ppm으로 높다.
이와 같이 산소량이 20ppm 이하인 제 1 내지 제 4 실시예들에 따른 용강을 이용하여 연속 주조 작업을 실시할 경우 용강 중 산소의 농도가 낮기 때문에, 산소로 인한 노즐 및 스토퍼와 같은 내화물의 용손을 최소화 할 수 있다. 또한, 알루미늄의 함량이 0.0022 wt%로 낮아 철손이 적은 전기강판을 제조할 수 있다. 반대로 산소량이 20 ppm을 초과하는 제 1 및 제 2 비교예에 따른 용강을 이용하여 연속 주조 작업을 실시할 경우 용강 중 산소의 농도가 높아, 연속 주조 작업시 노즐 및 스토퍼와 같은 내화물에 용손을 발생시킨다. 이에, 일정 횟수의 연속 주조 작업 후에 노즐 및 스터퍼와 같은 내화물의 교체 또는 유지 보수 작업을 진행해야 한다. 따라서, 연속 주조 작업 공정 시간이 길어지고, 생산율이 감소하는 단점이 발생된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈산 과정을 포함하는 전기강판 제조 방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 용강을 마련하며(S100), 실시예에서는 예컨데, 300톤의 용강을 마련한다. 상기 용강은 전기강판을 제조하긴 위한 것으로, 조성은 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 알루미늄(Al), 잔부가 Fe 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함한다. 이때, 용강은 예컨데, 4.5 wt%의 탄소(C), 0.4 wt%의 실리콘(Si), 0.3 wt%의 망간 0.1 wt%의 인(P), 0.005 wt%의 황(S)을 포함할 수 있다. 또한, 질소(N) 및 티타늄(Ti)을 더 포함할 수 있다.
용강이 제조되면, 상기 용강 내의 황(S)의 농도를 낮추는 탈황 작업을 진행한다(S200). 이를 위해, 탈황제인 칼슘카바이드(CaC2) 및 생석회(CaO) 중 적어도 어느 하나를 용강에 투입하면, 상기 탈황제가 용강 중 황(S)과 반응하며, 이때 발생되는 반응물이 상측 슬래그로 이동한다. 이후, 슬래그를 배출하면, 용강 내의 황(P)의 농도가 예컨데 0.006 wt% 이하로 감소된다.
그리고, 용강을 전로에 장입시키고, 전로의 용강에 산소를 취입하여 탈린 작업을 실시한다(S300). 용강 내에 산소가 취입되면, 상기 용강에 포함된 인(P)이 취입된 산소와 반응하여 P2O5를 형성하며, 생성된 P2O5는 슬래그 층으로 이동한다. 또한, 용강 내에 산소가 취입되면 상기 용강에 포함된 티타늄(Ti)이 산소와 반응하여 TiO2를 형성하며, 생성된 TiO2가 슬래그 층으로 이동한다. 그리고 전로를 기울여 슬래그를 배출함으로써, 용강 내의 인(P) 및 티타늄(Ti) 각각의 농도가 예컨데 0.075 wt% 이하 및 0.05 wt% 이하가 된다.
탈린 수행 후, 용강은 출강하여 래들(ladle)로 장입시키고, 상기 래들(ladle)을 진공탈가스 장치로 이송하여 탈탄 작업을 실시한다(S400). 즉, 진공탈가스의 진공조 내부에 용강이 수용된 래들을 장입시키고, 진공조 내부의 압력을 예컨데 10mmHg 이하로 감압하면, 탄소(C)와 산소가 반응하여 일산화탄소(CO)가 생성된다. 이러한 탈탄 작업을 통해 용강 중 탄소의 농도는 에컨데, 0.01wt% 이하가 된다.
그리고, 탈린 작업 수행 후, 용강의 탈산 작업을 실시한다(S500). 이를 위해 먼저, 래들에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산을 진행 한다(S510). 이때, 용강 1톤(ton) 당 0.08 kg 내지 0.1 kg의 알루미늄(Al)을 투입한다. 그리고 용강으로 알루미늄(Al)이 투입되면, 상기 알루미늄(Al)이 용강 중 산소와 반응하여 알루미나 산화물(Al2O3)이 생성되며, 이로 인해 산소의 농도가 감소한다. 이러한 선 탈산 작업을 통해 제거하고자 산소량의 60% 내지 80%의 산소가 먼저 제거된다. 그리고 래들 내에 페로실리콘(Fe-Si)를 투입하여, 본 탈산을 실시한다(S520). 본 탈산 작업 시에 투입되는 페로실리콘(Fe-Si)의 양은 0.02 kg 내지 0.05 kg이며, 페로실리콘(Fe-Si)을 투입한 후 3분 이상 충분히 환류한다. 용강으로 페로실리콘(Fe-Si)이 투입되면, 상기 페로실리콘(Fe-Si)의 실리콘(Si)가 산소와 반응하여 이산화 규소(SiO2)를 생성되며, 이로 인해 산소의 농도가 감소한다. 이때, 상기와 같은 본 탈산 작업을 통해 나머지 20% 내지 40%의 산소가 추가적으로 제거된다. 본 탈산 작업 수행 후, 다음으로 알루미늄(Al)을 추가로 투입하여, 산소 농도를 미세하게 조절하는 추가 탈산을 진행 한다(S530). 이때, 용강 톤(ton) 당 0.05 kg 내지 0.07 kg의 알루미늄(Al)을 투입하며, 투입된 알루미늄(A1)은 잔존하는 산소와 반응하여 알루미나 산화물(Al2O3)를 생성시킨다. 이와 같은 선 탈선, 본 탈산 및 추가 탈산 작업이 완료되면, 용강 중 산소는 20ppm 이하, 알루미늄(Al)은 0.003 wt% 이하가 된다.
그리고 도시되지는 않았지만, 이와 같이 정련(탈황-탈린-탈탄-탈산) 작업이 수행된 용강을 이용하여 연속 주조 작업을 실시하여 전기강판을 제조한다. 이때, 노즐 및 스토퍼와 같은 내화물이 용강과 접촉되더라도, 용강의 산소 농도가 20ppm 이하로 낮기 때문에, 산소에 의한 내화물의 용손을 최소화할 수 있다. 따라서, 연속 주조 장치의 노즐 및 스토퍼와 같은 내화물로 이루어진 수단의 교체 및 유지 보수 주기가 종래에 비해 길어져, 공정 시간을 단축할 수 있고 생산량을 향상시킬 수 있다. 또한, 용강 중 알루미늄(Al)이 0.003 wt%로 낮아, 종래에 비해 철손이 적은 무 방향성의 정기강판을 제조할 수 있다.

Claims (10)

  1. 용강 중 산소를 제거하는 용강의 탈산 방법으로서,
    용강을 마련하는 과정;
    상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정;
    상기 선 탈산 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정; 및
    상기 본 탈산 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함하고,
    상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정에 있어서,
    목표로하는 산소 제거량의 60% 내지 80%의 산소를 먼저 제거하도록 상기 알루미늄을 투입하는 용강의 탈산 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 선 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.08 kg 내지 0.1 kg인 용강의 탈산 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 선 탈산 과정 후 남아있는 20% 내지 40%의 산소를 제거하도록 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량을 조절하는 용강의 탈산 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 본 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량이 0.02 kg 내지 0.05 kg인 용강의 탈산 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 추가 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.05 kg 내지 0.07 kg인 용강의 탈산 방법.
  7. 용강을 마련하는 과정;
    상기 용강 내 황(S)의 농도를 낮추는 탈황 과정;
    상기 용강 내 인(P)의 농도를 낮추는 탈린 과정;
    상기 용강 내 탄소(C)의 농도를 낮추는 탈탄 과정;
    상기 용강 내 산소(O)의 농도를 낮추는 탈산 과정; 및
    상기 용강을 이용하여 주조(casting)하는 과정을 포함하며,
    상기 탈산 과정은,
    상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정;
    상기 선 탈산 수행 후, 용강에 페로실리콘(Fe-Si)을 투입하여, 본 탈산하는 과정;
    상기 본 탈산 수행 후, 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 추가 탈산하는 과정을 포함하고,
    상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여, 선 탈산하는 과정에 있어서,
    목표로하는 산소 제거량의 60% 내지 80%의 산소를 먼저 제거하도록 상기 알루미늄을 투입하는 전기강판 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 선 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.08 kg 내지 0.1 kg인 전기강판 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 본 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 페로실리콘(Fe-Si)의 투입량이 0.02 kg 내지 0.05 kg인 전기강판 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 추가 탈산하는 과정에 있어서,
    상기 용강 1톤 당 투입되는 알루미늄(Al)의 투입량이 0.05 kg 내지 0.07 kg인 전기강판 제조 방법.
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