KR101280940B1 - 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법 - Google Patents

용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 용강을 정련하는 방법으로서, 용강을 마련하는 과정, 진공탈가스 설비(RH)을 이용하여 용강을 탈수소 처리하는 과정 및 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서, 상기 용강 내에 가탄제를 투입하는 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 용강의 정련 방법을 적용함으로써, 탄소(C)와 산소(O)의 반응으로 인한 탈탄 및 탈산을 최소화할 수 있다. 또한, 탄소(C)와 산소(O)의 반응에 의해 발생되는 일산화탄소(CO)로 인한 슬래그 포밍 발생 문제를 방지할 수 있으며, 종래에서와 같이 슬래그 포밍을 진정시키기 위해 지속적인 버블링을 실시할 필요가 없으므로, 이로 인한 시간을 절약할 수 있다.

Description

용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법{Method for refining hot metal and method of manufacturing free-cutting steel using the same}
본 발명은 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬래그 포밍(slag foaming) 발생을 억제하고 공정 시간을 단축할 수 있는 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 쾌삭강의 제조 방법은 용강을 전로에 장입한 후, Fe-S, Fe-P, Fe-Mn과 같은 합금철을 전로에 투입하여 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 성분을 조절한다. 이후, 전로 내의 용강을 레이들(ladle)로 장입하고, 상기 레이들을 진공탈가스 설비(Reinstahl Huten Werke Heraus ; RH)로 이송시켜 탈수소 등의 탈가스 작업을 진행한다. 그리고 레이들을 퍼니스(furnace) 내로 장입시켜, 산소(O) 및 탄소(C)의 농도를 제어한다. 즉, 전극봉을 이용하여 슬래그를 가열함으로써, 상기 슬래그 및 용강 내 산소 농도를 증가시키고, 가탄제를 용강 내로 투입하여 용융시킴으로써, 용강 내 탄소(C) 농도를 증가시킨다.
하지만, 상기와 같이 용강 중 산소의 농도가 높은 상태에서 가탄제를 투입하면, 탄소(C)와 산소(O)가 반응하여 일산화탄소(CO) 가스가 발생된다. 이로 인해 탈탄 및 탈산 작용이 일어나, 탄소(C) 농도 향상이 어렵다. 이를 개선하기 위해 탄소 와이어를 투입하여 용강에 용해시키면, 용강 중의 산소(O)와 탄소(C)가 반응하여 일산화탄소(CO) 가스가 발생되고, 이는 슬래그 포밍(slag foaming)을 발생시키는 요인이 된다. 따라서, 슬래그 포밍을 진정시키기 위한 버블링을 장시간 동안 실시하게 되는데, 이로 인해 LF 단계 및 전체 공정 시간이 길어지는 문제가 있으며, 이는 생산율을 저하시키는 요인이 된다.
한국공개특허 제2009-0131396호
본 발명의 일 기술적 과제는 슬래그 포밍 발생을 억제하고, 공정 시간을 단축할 수 있는 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 용강을 정련하는 방법으로서, 용강을 마련하는 과정, 상기 진공탈가스 설비(RH)을 이용하여 용강을 탈수소 처리하는 과정 및 상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서, 상기 용강 내에 가탄제를 투입하는 과정을 포함한다.
상기 용강의 탈수소 과정에 있어서, 상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 2torr 이하로 유지시키고, 상기 진공 탈가스 설비(RH) 내로 불활성 가스를 공급한다.
상기 가탄제를 투입하는데 과정에 있어서, 투입하고자 하는 총 목표량을 다수회로 분할하여 투입한다.
상기 가탄제는 1회 150kg 이하로 투입한다.
본 발명에 따른 쾌삭강의 제조 방법은 용강을 마련하는 과정, 상기 용강의 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 중 적어도 어느 하나의 농도를 제어하는 과정, 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 상기 용강의 수소(H) 및 탄소(C)의 농도를 제어하는 과정, 상기 용강의 산소 농도를 제어하는 과정을 포함하고, 상기 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 상기 용강의 수소(H) 및 탄소(C)의 농도를 제어하는 과정은, 상기 진공탈가스 설비(RH)을 이용하여 용강을 탈수소 처리하는 과정 및 상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서, 상기 용강 내에 가탄제를 투입하는 과정을 포함한다.
상기 용강의 탈수소 과정에 있어서, 상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 2torr 이하로 유지시키고, 상기 진공 탈가스 설비(RH) 내로 불활성 가스를 공급한다.
상기 가탄제를 투입하는데 과정에 있어서, 투입하고자 하는 총 목표량을 다수회로 분할하여 투입하고, 1회 150kg 이하로 투입한다.
상기 용강의 산소 농도를 제어하는 과정에 있어서, 상기 진공탈가스 설비(RH)에서 수소(H) 및 탄소(C) 농도 제어 과정이 수행된 용강을 레이들 퍼니스(LF)에서 처리하여 산소(O) 농도를 제어한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 정련 방법은 먼저, 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 용강을 탈수소 처리한 후, 상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 감압한 상태에서, 용강 내에 가탄제를 투입하여, 탄소(C) 농도를 제어한다. 즉, 종래에서와 같이 LF 단계에서가 아닌, RH 단계에서 가탄제를 투입한다. 이로 인해, 탄소(C)와 산소(O)의 반응으로 인한 탈탄 및 탈산을 최소화할 수 있다. 또한, 탄소(C)와 산소(O)의 반응에 의해 생성되는 일산화탄소(CO)로 인한 슬래그 포밍 발생 문제를 방지할 수 있으며, 종래에서와 같이 슬래그 포밍을 진정시키기 위해 지속적인 버블링을 실시할 필요가 없다. 따라서, 슬래그 포밍을 진정시키기 위한 시간을 절약할 수 있어, LF 단계에서의 공정 시간 및 전체 공정 시간을 단축할 수 있으며, 생산율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RH 단계에서 이루어지는 정련 방법을 순서적으로 도시한 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에서와 같이 진공탈가스 설비를 2torr 이하로 유지할 때와, 50torr 내지 150 torr를 유지하였을 때의 일산화탄소의 분압(Pco)을 설명하기 위한 그래프
도 3은 비교예에 따른 방법의 LF 처리 시간과 실시예에 따른 LF 처리 시간을 비교한 그래프
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RH 단계의 처리 방법을 포함하는 정련 방법을 이용하여, 쾌삭강을 제조하는 방법을 도시한 순서도
도 5는 비교예에 따른 방법의 전체 공정 시간(Lead time)과 실시예에 따른 전체 공정 시간(Lead time)을 비교한 그래프
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 쾌삭강은 중량%로 예컨데, C : 0.05-0.30%, Si : 0.05-0.3%, Mn : 0.2-2.0%, P : 0.02-0.10%, S : 0.06-0.45%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 조성된다.
쾌삭강 예컨데, 산소 농도가 높은 고산소의 쾌삭강을 제조하기 위해서는 먼저, 전로에 수용된 용강 중 황(S), 인(P) 및 망간(Mn)의 성분 제어 공정을 수행한 후, 용강이 수용된 레이들(Ladle)을 진공탈가스 설비(Reinstahl Huten Werke Heraus ; RH) 내로 이송시켜, 수소(H)의 농도를 낮추는 탈수소(H) 수행하고, 상기 레이들을 퍼니스 내로 장입시켜 산소(O) 농도를 높이고, 황(S), 망간(Mn) 탄소(C) 등을 미세 조정한다. 하기에서는 설명의 편의를 위하여 진공탈가스 설비(RH)에서 이루어지는 공정 단계를 'RH 단계'라 명명하고, 레이들 퍼니스(LF)에서 이루어지는 공정 단계를 'LF 단계'라 명명한다.
한편, 고산소 쾌삭강의 경우 다른 강에 비해 산소(O) 농도가 높아 쾌삭성이 우수한 특징이 있다. 이러한 고산소 쾌삭강 제조의 경우 LF 단계에서 산소(O)의 농도를 높이는 작업이 수행된다. 즉, 퍼니스에 수용된 레이들에 전극봉을 투입하여 용강의 상측에 위치한 슬래그(slag)를 가열하면, 상기 슬래그 하측에 위치한 용강이 가열되고 이로 인해 슬래그 및 용강의 산화도가 상승한다. 이에, 용강 중 산소의 농도가 증가한다. 하지만, LF 단계에서 가탄제를 투입하면, 슬래그 중의 높은 MnO 및 FeO 성분에 이하여 탄소(C)의 농도 증가가 어렵다. 이를 개선하기 위해 탄소 와이어(wire)를 용강에 용해시키면, 용강 중의 용존 산소에 의해서 탄소(C)와 산소(O)가 반응하여 일산화탄소(CO) 가스를 과도하게 발생시킨다. 발생된 일산화탄소(CO) 가스는 슬래그 포밍(slag foaming)을 발생시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 RF 단계에서 가탄제를 투입함으로써, 슬래그 포밍을 억제하고, 탈산을 억제하면서 탄소(C)의 농도를 용이하게 제어할 수 있는 정련 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RH 단계에서 이루어지는 정련 방법을 순서적으로 도시한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에서와 같이 진공탈가스 설비를 2torr 이하로 유지할 때와, 50torr 내지 150 torr를 유지하였을 때의 일산화탄소의 분압(Pco)을 설명하기 위한 그래프이다.
하기에서는 도 1을 참조하여, RF 단계에서 이루어지는 정련 방법을 설명한다.
먼저, 전로에서 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 등의 성분 조성을 수행한 용강을 레이들에 담고, 이를 진공탈가스 설비(RH) 하측으로 이송시킨다. 일반적인 진공탈가스 설비(RH)는 도시되지는 않았지만 예컨데, 용강이 수용되는 내부공간을 가지는 용기, 용기와 용강이 내부로 인입되는 인입관, 용강이 외부로 배출관을 포함하여 구성되며, 이러한 진공탈가스 설비는 레이들의 상측에 배치된다. 레이들이 진공탈가스 설비 하측에 위치하면, 상기 진공탈가스 설비 내를 진공 상태로 조성하고 불활성 가스 예컨데 아르곤(Ar)를 공급하여 탈수소 처리 한다(S210). 이때, 진공탈가스 설비 내의 진공도는 2torr 이하가 되는 것이 바람직하다. 불활성 가스가 용기 내에 투입되면, 불활성 가스의 분사압에 의해 용강이 환류되고, 이로 인해 상기 용강 중 수소(H)가 부상한다. 이러한 방법에 의해 용강으로부터 수소(H)가 제거되는 탈수소가 진행된다.
한편, 용강 중 수소(H)는 주편 또는 제품의 홀(Hole)을 발생시키는 요인으로 작용하며, 수소(H)의 농도가 높을수록 주편 또는 슬라브 내의 홀(Hole)의 수가 많다. 예를 들어, 진공탈가스 설비의 탈수소 단계에서, 상기 진공탈가스 설비 내부의 압력이 2torr를 초과하게 되면, 탈수소율 즉, 수소(H)의 제거율이 낮아 용강 중 수소(H)의 농도가 너무 높다. 이러한 용강으로 주조 작업을 실시하여 제조된 주편 또는 슬라브는 많은 홀(Hole)을 가지고 있어, 불량품이 되어 제품으로 출시할 수 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 진공탈가스 설비 내를 2torr 이하로 유지하는 상태에서 불활성 가스를 투입하여 탈수소 작업을 수행한다. 이로 인해, 수소(H)로 인한 불량이 발생되지 않는 용강의 조성을 제어할 수 있다.
이후, 진공탈가스 설비 내부를 감압하여 압력이 50torr 내지 150torr가 되도록 조성한 후, 가탄제를 투입하여 탄소(C) 농도를 제어한다(S220). 즉, 용강 내에 가탄제를 투입하여 탄소(C)의 농도를 향상시키며, 실시예에서는 용강 내의 탄소(C) 농도가 예컨데 0.05 중량% 내지 0.015 중량%로 증가되도록 가탄제를 투입한다. 또한, 가탄제 투입시, 투입하고자 하는 최종 목표량을 다수회로 분할하여 투입하는데, 가탄제의 분할 투입 시 1회 투입되는 양이 150kg 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이는, 1회 투입되는 양이 150kg을 초과하는 경우, 일산화탄소(CO) 가스의 일시적인 분출로 인해 진공탈가스 설비의 이상을 초래할 수 있기 때문이다. 또한, 가탄제 투입시, 불활성 가스 예컨데 아르곤(Ar) 가스를 투입하여 환류시킴으써, 용강과 가탄제가 용이하게 혼합되도록 한다.
가탄제 투입시 진공탈가스 설비의 압력을 50torr 내지 150torr로 감압하는 이유는, 50torr 미만의 고진공에서는 도 2에 도시된 바와 같이 일산화 탄소의 분압(Pco)이 낮기 때문에 평형 농도 탄소 값이 낮아, 투입되는 가탄제에 포함된 탄소(C)와 용강 중 산소(O)와의 반응율이 높다. 이로 인해, 탄소(C) 뿐만 아니라, 산소(O)의 농도를 떨어트리는 탈산 작용이 일어날 수 있다. 이에, 진공탈가스 설비의 압력을 2torr 이하로 조성하여 탈수소를 수행하는 단계(S210)에서는 가탄제를 투입하게 되면 탄소(C)의 농도가 감소할 수 있다. 그리고 진공탈가스 설비의 압력이 150torr를 초과하면, 불활성 가스를 공급하더라도 환류가 용이하지 않아, 용강과 가탄제의 혼합이 어렵다. 이는, 용강 중 탄소(C)가 어느 한쪽으로 집중되는 문제를 야기시킬 수 있다.
하지만, 진공탈가스 설비의 압력이 50torr 내지 150torr의 저 진공인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 일산화탄소(CO)의 분압(Pco)이 증가하여, 평형 농도 탄소 값이 높아지고, 이로 인해 탄소(C)와 산소(O)의 반응이 최소화된다. 따라서, 탈산 작용이 일어나지 않는다. 이에, 일 실시예에서는 진공탈가스 설비의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서 가탄제를 투입함으로써, 탄소(C)의 농도를 조절한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 종래에서와 같이 산소(O) 농도를 증가시키는 LF 단계에서가 아닌, RH 단계에서 가탄제를 투입함으로써, 탄소(C)와 산소(O)의 반응으로 인한 슬래그가 포밍 발생 문제를 방지할 수 있다. 또한, 슬래그 포밍을 진정시키기 위해 지속적인 버블링을 실시할 필요가 없으므로, 이로 인한 시간을 절약할 수 있다. 그리고 가탄제가 RH 단계에서 투입됨에 따라, 산소(O)와의 반응으로 인해 탄소(C)의 실수율 저하를 방지할 수 있다.
표 1은 비교예 및 실시예에 따른 LF 단계 후의 산소(O) 농도, 처리 시간을 비교하기 위한 표이다. 도 3은 비교예에 따른 방법의 LF 처리 시간과 실시예에 따른 LF 처리 시간을 비교한 그래프이다.
여기서, 비교예에 따른 용강은 RH 단계에서 탈산 작업을 진행한 후, LF 단계에서 탄소 와이어를 용강에 투입하여 탄소(C)의 농도를 조절하면서, 전극봉을 통해 슬래그를 가열하여 산소(O) 농도를 조절한 것이다. 실시예에 따른 용강은 RH 단계에서 먼저 2torr 이하의 압력에서 탈산 작업을 진행한 후, 압력을 50torr 내지 150torr로 감압한 후 가탄제를 투입하였다. 그리고 LF 단계에서 가탄제 투입 없이, 전극봉을 통해 슬래그를 가열하여 산소(O) 농도를 조절한 것이다.
구분 비교예 실시예
도착 산소 농도(ppm) 125 ppm 80 ppm
LF 후 산소 농도(ppm) 88 ppm 103 ppm
LF 처리 시간(min) 84 min 23 min
표 1을 참조하면, 비교예의 경우 RH 단계 수행 후, LF 단계에 도착시 산소(O)의 농도에 비해 상기 LF 단계 종료 후의 산소(O)의 농도가 더 낮다. 이는, 비교예의 경우 LF 단계에서 산소의 농도를 높이는 작업을 수행함으로써 용강 중 산소의 농도가 높은 상태에서 탄소 와이어를 통해 탄소(C) 성분을 투입함에 따라, 탄소(C)와 산소(O)가 반응하여 탈산 및 탈탄이 이루어지기 때문이다. 또한, 비교예의 경우, 탄소(C)와 산소(O)와의 반응으로 생성된 일산화탄소(CO)로 인해 슬래그 포밍이 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 버블링 작업을 진행함에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 LF 단계의 작업 시간이 실시예에 비해 길어진다.
실시예의 경우, RH 단계 수행 후, LF 단계에 도착시 산소(O)의 농도에 비해 상기 LF 단계 종료 후의 산소(O)의 농도가 더 높다. 이는, RH 단계에서 진공탈가스 설비의 압력을 50torr 내지 150torr 상태로 감압하여, 해당 산소(O)에 평행하는 탄소(C)의 농도를 높게 올린 상태에서 가탄제를 투입함에 따라, 탄소(C)와 산소(O)의 반응율을 저하시켜, 탈탄 및 탈산을 방지하기 때문이다. 또한, 일산화탄소로 인한 슬래그 포밍 문제가 발생되지 않으므로 별도로 버블링 작업을 진행할 필요가 없어, 도 3에 도시된 바와 같이 종래에 비해 LF 시간이 단축되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RH 단계의 처리 방법을 포함하는 정련 방법을 이용하여, 쾌삭강을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 5는 비교예에 따른 방법의 전체 공정 시간(Lead time)과 실시예에 따른 전체 공정 시간(Lead time)을 비교한 그래프이다.
먼저 용강을 마련하며, 실시예에 따른 용강은 쾌삭강을 제조하기 위한 것으로, 예컨데, 탄소(C), 실리콘(Si), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 조성된다. 이러한 용강을 전로에 장입시키고, 상기 황(S), 인(P) 및 망간(Mn)의 농도를 조절하기 위해, 전로에 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 각각을 함유하는 합금철을 투입한다(S100). 즉, 용강이 수용된 전로에 Fe-S, Fe-P, Fe-Mn을 투입한다.
이후, 전로 내의 용강을 레이들 내로 장입한 후, 이를 진공탈가스 설비의 하측으로 이동시켜, 상기 진공탈가스 설비에서의 탈수소(S210) 및 탄소(C) 농도 제어(S220) 작업을 실시한다(S200). 즉 먼저, 도 1에 진공탈가스 설비 내를 진공 상태로 조성하고 불활성 가스 예컨데, 아르곤(Ar)를 공급하여 탈수소 처리 한다(S210). 이때, 진공탈가스 설비 내의 진공도는 2torr 이하가 되는 것이 바람직하다. 불활성 가스가 투입되면, 불활성 가스의 분사압에 의해 용강이 환류되고, 이로 인해 상기 용강 중 수소(H)가 부상한다. 이러한 방법에 의해 용강으로부터 수소(H)가 제거되는 탈수소가 진행된다. 이후, 진공탈가스 설비 내부를 감압하여 압력이 50 torr 내지 150 torr가 되도록 조성한 후, 가탄제를 투입하여 탄소(C) 농도를 제어한다(S220). 즉, 용강 내의 탄소(C) 농도가 예컨데 0.05 중량% 내지 0.015 중량%로 증가되도록 가탄제를 투입한다. 또한, 가탄제 투입시, 투입하고자 하는 최종 목표량을 다수회로 분할하여 투입하는데, 가탄제의 분할 투입 시 1회 투입되는 양이 150kg 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이는, 1회 투입되는 양이 150kg을 초과하는 경우, 일산화탄소(CO) 가스의 일시적인 분출로 인해 진공탈가스 설비의 이상을 초래할 수 있기 때문이다. 이때, 실시예에서는 전술한 바와 같이 가탄제 투입시 진공탈가스 설비의 압력을 50torr 내지 150torr로 감압시킴으로써, 해당 산소(O)에 평행하는 탄소(C)의 농도를 높게 올린다. 이 상태에서 가탄제를 투입하더라도 상기 가탄제의 탄소(C)가 산소(0)와의 반응이 최소화 되어, 탈탄 및 탈산 작용이 최소화된다. 따라서, 실시예에서는 RH 단계에서 진공탈가스 설비를 50 torr 내지 150 torr로 감압한 상태에서 가탄제를 투입하여 탄소(C) 농도를 높이면서, 산소(O) 농도 감소를 최소화 할 수 있다.
RH 단계 수행 후에, 용강이 수용된 레이들을 퍼니스 내로 이동시켜, LF 단계를 수행한다(S300). 즉, 용강의 산소(O) 농도를 증가시키는 공정을 실시한다. 이를 위해 전극봉을 레이들 내로 투입시켜 용강의 상측에 위치한 슬래그(slag)를 가열하면, 상기 슬래그 하측에 위치한 용강이 가열되고 이로 인해 슬래그 및 용강의 산소(O) 농도가 증가한다. 이때, 산소 농도가 60ppm 내지 120ppm가 되도록 하는 것이 효과적이다. 또한, LF 단계에서 탄소(C), 황(S), 인(P) 및 망간(Mn)의 농도를 미세 조절할 수도 있다. 이때, 탄소(C) 농도의 미세 조정을 위해서는 탄소(C) 와이어(Wire)를 용강 내에 투입하여 소량 용융시키는 작업을 통해 실시될 수 있으며, 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 각각의 농도 조절은 Fe-S, Fe-P 및 Fe-Mn 의 합금철을 투입하여 실시할 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 LF 단계에서는 종래와 같이 가탄제를 투입하지 않는다. 이에, 종래에서와 같이 탄소(C)와 산소(O)의 반응으로 발생되는 일산화탄소(CO)로 인한 슬래그가 포밍 발생 문제를 방지할 수 있다. 또한, 가탄제가 RH 단계에서 투입됨에 따라, 산소(O)와의 반응으로 인해 탄소(C)의 실수율 저하를 방지할 수 있다. 그리고, 종래에서와 같이 슬래그 포밍을 진정시키기 위해 지속적인 버블링을 실시할 필요가 없으므로, 이로 인한 시간을 절약할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 전체 공정 시간도 단축할 수 있는 효과가 있다.
그리고 도시되지는 않았지만, 정련(S100-S200-S300) 작업이 수행된 용강을 이용하여 주조 작업을 실시하여 쾌삭강을 제조한다.

Claims (8)

  1. 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 용강을 정련하는 방법으로서,
    용강을 마련하는 과정;
    상기 진공탈가스 설비(RH)을 이용하여 용강을 탈수소 처리하는 과정; 및
    상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서, 상기 용강 내에 가탄제를 투입하는 과정을 포함하며,
    상기 용강의 탈수소 과정에 있어서,
    상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 2torr 이하로 유지시키고, 상기 진공 탈가스 설비(RH) 내로 불활성 가스를 공급하는 용강의 정련 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가탄제를 투입하는데 과정에 있어서,
    투입하고자 하는 총 목표량을 다수회로 분할하여 투입하는 용강의 정련 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가탄제는 1회 150kg 이하로 투입하는 용강의 정련 방법.
  5. 용강을 마련하는 과정;
    상기 용강의 황(S), 인(P) 및 망간(Mn) 중 적어도 어느 하나의 농도를 제어하는 과정;
    진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 상기 용강의 수소(H) 및 탄소(C)의 농도를 제어하는 과정;
    상기 용강의 산소 농도를 제어하는 과정을 포함하고,
    상기 진공탈가스 설비(RH)를 이용하여 상기 용강의 수소(H) 및 탄소(C)의 농도를 제어하는 과정은,
    상기 진공탈가스 설비(RH)을 이용하여 용강을 탈수소 처리하는 과정; 및
    상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 50torr 내지 150torr로 유지한 상태에서, 상기 용강 내에 가탄제를 투입하는 과정을 포함하며,
    상기 용강의 탈수소 과정에 있어서,
    상기 진공탈가스 설비(RH) 내의 압력을 2torr 이하로 유지시키고, 상기 진공 탈가스 설비(RH) 내로 불활성 가스를 공급하는 쾌삭강의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 가탄제를 투입하는데 과정에 있어서,
    투입하고자 하는 총 목표량을 다수회로 분할하여 투입하고, 1회 150kg 이하로 투입하는 쾌삭강의 제조 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 용강의 산소 농도를 제어하는 과정에 있어서,
    상기 진공탈가스 설비(RH)에서 수소(H) 및 탄소(C) 농도 제어 과정이 수행된 용강을 레이들 퍼니스(LF)에서 처리하여 산소(O) 농도를 제어하는 쾌삭강의 제조 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271748A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Kobe Steel Ltd 真空脱ガス方法
KR940014837A (ko) * 1992-12-30 1994-07-19 박득표 진공탈가스장치의 진공조내 용강탈황방법
JPH09209027A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 真空脱ガス装置における脱水素濃度制御方法
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271748A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Kobe Steel Ltd 真空脱ガス方法
KR940014837A (ko) * 1992-12-30 1994-07-19 박득표 진공탈가스장치의 진공조내 용강탈황방법
JPH09209027A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 真空脱ガス装置における脱水素濃度制御方法
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