KR101320319B1 - Refining method for stainless steel - Google Patents
Refining method for stainless steel Download PDFInfo
- Publication number
- KR101320319B1 KR101320319B1 KR1020110143042A KR20110143042A KR101320319B1 KR 101320319 B1 KR101320319 B1 KR 101320319B1 KR 1020110143042 A KR1020110143042 A KR 1020110143042A KR 20110143042 A KR20110143042 A KR 20110143042A KR 101320319 B1 KR101320319 B1 KR 101320319B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- molten steel
- refining
- aod
- decarburization
- vod
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 85
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims abstract description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 11
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 abstract description 13
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 4
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
본 발명은 극저탄소강인 스테인리스강 용강을 정련시 진공탈탄설비에서의 진공처리시간을 단축시킬 수 있는 스테인리스강의 정련 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테인리스강의 정련 방법은 전기로에서 출강된 스테인리스용 용강을 정련하는 방법으로서, 상기 용강을 정련로에서 탈탄 반응 및 탈질 반응시켜 출강되는 용강의 탄소 농도는 0.18 ~ 0.22%, 질소 농도는 0.07 ~ 0.09%로 취련하는 AOD 단계와; 상기 정련로에서 출강된 용강을 진공탈탄설비에서 탈탄 반응시켜 용강의 탄소 농도를 0.02% 이하로 조정하는 VOD 단계와; 상기 진공탈탄설비에서 처리된 용강을 교반시키면서 미세 조정이 필요한 성분의 합금철을 첨가시켜 용강의 성분을 미세조정하는 LT 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for refining stainless steel that can shorten the vacuum treatment time in a vacuum decarburization facility when refining molten stainless steel, which is an ultra low carbon steel, and the method for refining stainless steel according to an embodiment of the present invention is carried out in an electric furnace. A method of refining molten steel for stainless steel, comprising: an AOD step of melting the molten steel by decarburization and denitrification in a refining furnace to obtain a carbon concentration of 0.18 to 0.22% and a nitrogen concentration of 0.07 to 0.09%; A VOD step of decarburizing the molten steel withdrawn from the refining furnace in a vacuum decarburization system to adjust the carbon concentration of the molten steel to 0.02% or less; The LT step of fine-tuning the components of the molten steel by adding the ferroalloy of the components needing fine adjustment while stirring the molten steel treated in the vacuum decarburization equipment.
Description
본 발명은 스테인리스강의 정련 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극저탄소강인 스테인리스강 용강을 정련시 진공탈탄설비에서의 진공처리시간을 단축시킬 수 있는 스테인리스강의 정련 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for refining stainless steel, and more particularly, to a method for refining stainless steel that can shorten the vacuum treatment time in a vacuum decarburization facility when refining molten stainless steel, which is an ultra low carbon steel.
도 1은 일반적인 스테인리스강의 제강 공정을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a general steelmaking process of stainless steel.
일반적으로 스테인리스강의 정련 과정을 포함한 제강은 전기로(EAF: Electric Arc Furnace)-정련로(AOD:Argon Oxygen Decarburization)-래들 정련(LT:Ladle Treatment,성분미세조정)-연속주조의 공정으로 이루어져 있다. 즉, 전기로에서 생산된 용강은 정련로 단계(AOD:Argon Oxigen Decarburization)에서 산소, 아르곤, 질소와 같은 기체를 취입하여 용강의 탈탄 및 탈질을 하고, 환원, 탈황 및 탈산시킨다. 그리고, 래들 정련 단계(LT:Ladle Treatment)에서는 불활성 기체를 취입시켜 용강 교반을 통해 용강의 온도, 성분의 균일화, 개재물의 분리부상 및 성분조정을 한다.In general, steelmaking, including the refining process of stainless steel, consists of the process of Electric Arc Furnace (EAF) -Argon Oxygen Decarburization (AOD) -Ladle Treatment (LT) -continuous casting. . In other words, molten steel produced in an electric furnace is blown with gases such as oxygen, argon and nitrogen in a refinery stage (AOD: Argon Oxigen Decarburization) to decarburize and denitrate the molten steel, and reduce, desulfurize and deoxidize the molten steel. In the ladle refining step (LT), an inert gas is blown and molten steel is agitated to adjust the temperature of molten steel, homogenization of components, separation of inclusions, and component adjustment.
근래에는 고청정성이 요구되는 극저탄소, 극저질소 강종인 스테인리스 400계 강종의 사용이 늘어나고 있는 추세이다. 스테인리스 400계 강종은 성형성, 내식성과 같은 물성을 향상시키기 위하여 탄소(C) 성분의 함량을 200ppm 이하로 제한하고 있어, 이러한 극저탄소 스테인리스강을 생산하기 위해서는 일반적인 스테인리스강의 정련 과정에 대기압의 1/1000 이하의 진공상태에서 탈탄 조업을 실시하는 진공탈탄설비에서의 조업이 추가된다. 진공 탈단 단계(VOD:Vaccum Oxigen Decarburization)는 진공 분위기 하에서 진공정련로 내부에 산소와 아르곤과 같은 불활성 기체를 취입하여 탈탄 및 탈질을 하고, 환원, 탈류 및 탈산을 한다.In recent years, the use of stainless steel 400 series, which are ultra-low carbon and ultra-nitrogen nitrogen, which requires high cleanliness, is increasing. In order to improve the properties such as formability and corrosion resistance, the stainless steel 400 series has limited the content of carbon (C) to 200 ppm or less. Operation at the vacuum decarburization plant which performs decarburization operation in the vacuum state below 1000 is added. VOD (Vaccum Oxigen Decarburization) blows inert gas such as oxygen and argon into vacuum refining furnace under vacuum atmosphere for decarburization and denitrification, reduction, degassing and deoxidation.
진공 탈탄 단계를 추가하는 것은 고청정성이 요구되는 스테인리스강을 생산할 수 있는 장점이 있는 반면에, 최소 60분 이상의 진공 탈탄 처리시간이 필요하다. 즉, 중복되는 정련공정에 의해 생산성과 실수율 저하 및 제조비의 상승이 초래되는 문제도 동반한다.Adding a vacuum decarburization step has the advantage of producing stainless steel that requires high cleanliness, while requiring at least 60 minutes of vacuum decarburization time. In other words, the overlapping refining process also brings about a problem of lowering productivity, real error rate, and increasing manufacturing cost.
종래 스테인리스강의 정련방법에 대해서는 "티타늄 첨가된 고크롬 스테인리스강의 정련방법(등록특허 10-0922059)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.
Conventional methods for refining stainless steel are specifically known in the "Method for refining titanium-added high chromium stainless steel (registered patent 10-0922059)".
본 발명은 진공탈탄설비를 이용하여 고청정을 요구하는 스테인리스강을 진공처리하는 경우에 진공처리시간을 단축시켜 생산성을 향상시키도록 하는 스테인리스강의 정련 방법을 제공한다.
The present invention provides a method for refining stainless steel to shorten the vacuum treatment time and improve productivity when vacuuming stainless steel requiring high cleanness using a vacuum decarburization facility.
본 발명의 일 실시형태에 따른 스테인리스강의 정련 방법은 전기로에서 출강된 스테인리스용 용강을 정련하는 방법으로서, 상기 용강을 정련로에서 탈탄 반응 및 탈질 반응시켜 출강되는 용강의 탄소 농도는 0.18 ~ 0.22%, 질소 농도는 0.07 ~ 0.09%로 취련하는 AOD 단계와; 상기 정련로에서 출강된 용강을 진공탈탄설비에서 탈탄 반응시켜 용강의 탄소 농도를 0.02% 이하로 조정하는 VOD 단계와; 상기 진공탈탄설비에서 처리된 용강을 교반시키면서 미세 조정이 필요한 성분의 합금철을 첨가시켜 용강의 성분을 미세조정하는 LT 단계를 포함한다.The method for refining stainless steel according to an embodiment of the present invention is a method for refining molten steel for stainless steel cast out of an electric furnace, and the carbon concentration of the molten steel cast by decarburizing and denitrifying the molten steel in a refining furnace is 0.18 to 0.22%, An AOD step of blowing nitrogen at 0.07% to 0.09%; A VOD step of decarburizing the molten steel withdrawn from the refining furnace in a vacuum decarburization system to adjust the carbon concentration of the molten steel to 0.02% or less; The LT step of fine-tuning the components of the molten steel by adding the ferroalloy of the components needing fine adjustment while stirring the molten steel treated in the vacuum decarburization equipment.
상기 AOD 단계에서 출강되는 용강의 출강온도를 1630℃보다 높은 것을 특징으로 한다.The tapping temperature of the molten steel tapping in the AOD step is characterized in that higher than 1630 ℃.
상기 AOD 단계는 정련로에 산소 130Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 1 과정과; 상기 제 1 과정에 이어서 산소 60Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 2 광정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The AOD is the first step process of blowing oxygen 130Nm 3 and argon 30Nm 3 in a refining and; Subsequently to the first step, it is characterized in that it comprises a second light crystal that blows oxygen 60Nm 3 and argon 30Nm 3 .
상기 제 1 단계는 상기 AOD 단계의 시작시점부터 AOD 단계의 70 ~ 80% 공정이 진행된 시점까지이고, 상기 제 2 단계는 상기 제 1 과정에 이어서 상기 AOD 단계의 종료시점까지인 것을 특징으로 한다.The first step is from the start of the AOD step to the time of the 70-80% process of the AOD step, the second step is characterized in that the end of the AOD step after the first process.
상기 VOD 단계는 용강의 탈탄 반응 후 용강의 탈질 반응을 위하여 승온재를 투입하는 과정을 생략하여, 용강의 탈탄 반응과 탈질 반응이 동시에 또는 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The VOD step omits the step of adding a heating material for the denitrification reaction of the molten steel after the decarburization reaction of the molten steel, characterized in that the decarburization reaction and the denitrification reaction of the molten steel is performed simultaneously or sequentially.
본 발명의 실시예들에 따르면, 고청정을 요구하는 스테인리스강의 정련시 정련로에서 출강되는 용강의 탄소와 질소의 성분을 조정하고, 출강온도를 상향하여 진공탈탄설비(VOD)을 이용한 진공처리시간을 단축시킴에 따라 공정 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to embodiments of the present invention, the time of vacuum treatment using a vacuum decarburization facility (VOD) by adjusting the carbon and nitrogen components of molten steel withdrawn from the refining furnace during the refining of the stainless steel requiring high cleanness, and raising the tapping temperature By shortening the effect there is an effect that can improve the process productivity.
도 1은 일반적인 스테인리스강의 제강 공정을 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스테인리스강의 제강 공정을 보여주는 도면이며,
도 3은 VOD도착 시점 용강의 탄소 함량이 탈질에 미치는 영향을 보여주는 그래프이고,
도 4는 VOD도착 시점 용강의 온도 및 CO분압과 탈탄 효율과의 관계를 보여주는 그래프이다.1 is a view showing a general steelmaking process of stainless steel,
2 is a view showing a steelmaking process of stainless steel according to an embodiment of the present invention,
3 is a graph showing the effect of the carbon content of the molten steel on the denitrification at the time of VOD deposition,
4 is a graph showing the relationship between temperature and CO partial pressure and decarburization efficiency of molten steel at the time of VOD arrival.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스테인리스강의 제강 공정을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a steelmaking process of stainless steel according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 고청정을 요구하는 스테인리스강의 제강 공정 중 용강을 정련하는 방법에 관한 것으로서, 크게 AOD 단계, VOD 단계 및 LT 단계 순으로 이루어진다.The present invention relates to a method for refining molten steel during the steelmaking process of stainless steel that requires high cleanliness, and consists of AOD step, VOD step and LT step.
AOD(Argon Oxygen Decarburization) 단계는 전기로에서 출강된 용강을 정련로에서 산소, 아르곤, 질소와 같은 기체를 취입하여 용강의 탈탄 및 탈질시킴에 따라 용강의 성분을 조정하는 단계이다.Argon Oxygen Decarburization (AOD) is a step of adjusting the components of molten steel by blowing gas such as oxygen, argon, and nitrogen from the refining furnace into the molten steel discharged from the electric furnace.
특히, 후속되는 VOD 단계에서 In particular, in subsequent VOD steps
상기 VOD(Vaccum Oxigen Decarburization) 단계는 정련로에서 출강된 용강을 진공 탈탄 설비의 진공정련로에 넣고, 진공 분위기 하에서 진공정련로 내부에 산소와 아르곤 기체를 취입하여 탈탄 및 탈질을 하여 용강의 성분을 조정하는 단계이다. 이때 VOD 단계에서 처리되는 용강의 목표 탄소 농도는 스테인리스 400계 용강의 생산을 위하여 0.02% 이하인 것이 바람직하다.In the VOD (Vaccum Oxigen Decarburization) step, the molten steel from the refining furnace is put into a vacuum refining furnace of a vacuum decarburization plant, and oxygen and argon gas are blown into the vacuum refining furnace to decarburize and denitrify the molten steel. It is a step to adjust. At this time, the target carbon concentration of the molten steel treated in the VOD step is preferably less than 0.02% for the production of stainless steel 400 molten steel.
상기 LT(Ladle Treatment) 단계는 진공 탈탄 설비에서 처리된 용강에 불활성 기체를 취입시켜 용강을 교반시킴에 따라 용강의 온도, 성분의 균일화, 개재물의 분리부상 및 성분조정을 한다. 이때 필요에 따라 용강 중으로 특정 성분의 합금철을 투입하여 용강의 특수 성분 함량을 조정할 수 있다.The LT (Ladle Treatment) step injects an inert gas into the molten steel treated in the vacuum decarburization facility to agitate the molten steel to adjust the temperature of the molten steel, the uniformity of the components, the separation injury of the inclusions, and the composition adjustment. At this time, if necessary, the special component content of the molten steel can be adjusted by injecting ferroalloy of a specific component into the molten steel.
한편, 본 발명에서는 상기 VOD 단계의 처리시간을 단축시키기 위하여 AOD 단계에서 처리되어 VOD에 제공되는 용강의 탄소 및 질소 성분 함량과 출강온도를 제어한다. 바람직하게는 AOD 단계에서 용강의 탄소 농도는 0.18 ~ 0.22%, 질소 농도는 0.07 ~ 0.09%로 취련한다. 그리고, AOD 단계에서 정련로에서 출강되는 용강의 온도는 1630℃보다 높도록 제어한다. 바람직하게는 1680℃로 제어한다.On the other hand, in the present invention to control the carbon and nitrogen content and tapping temperature of the molten steel that is processed in the AOD step to provide a VOD in order to shorten the processing time of the VOD step. Preferably, the molten steel is blown at 0.18 to 0.22% and nitrogen at 0.07 to 0.09% in the AOD step. And, the temperature of the molten steel withdrawn from the refining furnace in the AOD step is controlled to be higher than 1630 ℃. Preferably it is controlled at 1680 ° C.
먼저, AOD 단계에서 용강의 탄소 농도 및 질소 농도를 제어하는 이유에 대해서 설명한다.First, the reason for controlling the carbon concentration and the nitrogen concentration of molten steel in the AOD step will be described.
VOD 단계에서 진공처리시간을 단축하기 위해서는 탈탄시간을 줄여야하며, 이를 위해서는 VOD 단계 초기에 용강의 낮은 탄소농도가 필요하다. 그러나 VOD 단계에서 진공처리시 용강은 탈탄반응과 함께 탈질반응도 동시에 진행되는데, 탈질반응은 탄소농도가 높을수록 유리하다. 이에 따라 VOD 단계에 제공되는 용강은 탄소농도가 낮을수록 탈탄시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있지만, 탈질반응이 원활하게 일어나지 않는 단점이 있다.In order to shorten the vacuum treatment time in the VOD stage, the decarburization time should be reduced, which requires a low carbon concentration of molten steel at the beginning of the VOD stage. However, during the vacuum treatment in the VOD step, molten steel proceeds simultaneously with decarburization and denitrification. Denitrification is advantageous at higher carbon concentrations. Accordingly, the molten steel provided in the VOD step has an advantage of shortening the decarburization time as the carbon concentration is low, but has a disadvantage in that the denitrification reaction does not occur smoothly.
그래서, VOD 단계에서 처리시간을 단축하기 위해서는 VOD 단계에 제공되는 용강의 탄소 농도의 하향과 함께 질소 농도의 하향도 필수적으로 이루어져야 하는 것이다. 하지만, AOD 단계에서는 정련로에 취입되는 산소 중 일부는 용강의 탈탄반응에 사용되는 반면에, 나머지 산소는 탈탄에 기여하지 못하고 용강 중 금속성분(Fe,Cr,Mn 등)과 반응하여 산화물을 생성시키는데 불필요하게 사용된다. 그래서 정련로에서는 진공처리시간 단축에 필요한 0.2% 수준의 [C] 농도 하향이 어려운 상황이다.Therefore, in order to shorten the treatment time in the VOD step, the nitrogen concentration must be lowered along with the lowering of the carbon concentration of the molten steel provided to the VOD step. However, in the AOD stage, some of the oxygen blown into the refining furnace is used for decarburization of molten steel, while the remaining oxygen does not contribute to decarburization and reacts with metal components (Fe, Cr, Mn, etc.) in molten steel to produce oxides. Used unnecessarily to Therefore, in the refinery, it is difficult to lower the concentration of [C] of 0.2%, which is necessary for shortening the vacuum treatment time.
또한, 도 3은 VOD도착 시점 용강의 탄소 함량이 탈질에 미치는 영향을 보여주는 그래프로서, 탄소농도가 낮을 경우 탄소농도가 높아 VOD 단계에서 탈질 효율이 저하되어 탈탄시간 단축을 위해 VOD 단계에서 필요한 [C] 농도를 0.2% 수준으로 일정하게 유지하지 못하는 요인도 있었다.In addition, Figure 3 is a graph showing the effect of the carbon content of molten steel on the denitrification at the time of VOD arrival, when the carbon concentration is low, the carbon concentration is high, the denitrification efficiency in the VOD step is lowered [C There were also factors that could not keep the concentration constant at the 0.2% level.
그래서 본 발명에서는 AOD 단계에서 탈탄에 기여하는 산소의 총량을 정확히 예측함에 따라 VOD 단계에 공급되는 용강의 탄소 성분을 0.18 ~ 0.22% 수준으로 하향시키면서 질소 성분을 0.07 ~ 0.09% 수준으로 유지시킬 수 있도록 AOD 단계에서의 정련로 취련패턴을 도출하였다.Therefore, the present invention accurately predicts the total amount of oxygen contributing to the decarburization in the AOD step so that the nitrogen content can be maintained at 0.07 to 0.09% while lowering the carbon component of the molten steel supplied to the VOD step to 0.18 to 0.22%. Refinement pattern was derived by refining at the AOD stage.
상기 AOD 단계에서의 취련패턴은 정련로에 산소 130Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에 이어서 산소 60Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 2 광정으로 이루어진다. 이때 상기 제 1 과정은 상기 AOD 단계의 시작시점부터 AOD 단계의 70 ~ 80% 공정이 진행된 시점까지 이루어지고, 상기 제 2 과정은 상기 제 1 과정에 이어서 상기 AOD 단계의 종료시점까지 이루어진다. 바람직하게는 상기 제 1 과정은 상기 AOD 단계의 시작시점부터 AOD 단계의 76% 공정이 진행된 시점까지 이루어지고, 상기 제 2 과정은 상기 제 1 과정에 이어서 상기 AOD 단계의 종료시점까지 이루어진다. The blow pattern in the AOD step is performed in a first process of blowing oxygen 130Nm 3 and argon 30Nm 3 in a refinement, a second gwangjeong to blow oxygen and argon 60Nm 3 30Nm 3 subsequent to the first process. At this time, the first process is made from the start of the AOD step to the time of 70 ~ 80% process of the AOD step, the second process is made from the first process to the end of the AOD step. Preferably, the first process is performed from the start of the AOD step to the time point of the 76% process of the AOD step, and the second process is performed from the start of the AOD step to the end of the AOD step.
이렇게 AOD 단계를 제 1 과정과 제 2 과정으로 구분하여 진행하는 이유는 제 1 과정 중 정련로에서 상대적으로 탈질반응보다 탈탄반응이 많이 일어나는데, 제 1 과정 후 산소의 취입량을 저하시킴에 따라 제 2 과정에서 상대적으로 탈탄반응의 비율을 줄이면서 탈질반응의 비율을 높이기 위함이다.The reason why the AOD step is divided into the first process and the second process is that the decarburization reaction occurs more frequently than the denitrification reaction in the refining furnace during the first process. This is to increase the rate of denitrification while reducing the rate of decarburization in
상기와 같이 AOD 단계를 제 1 과정과 제 2 과정으로 구분하여 제시된 취련패턴에 따라 용강을 취련하게 되면 탄소 농도 0.18 ~ 0.22%, 질소 농도 0.07 ~ 0.09%인 용강을 획득하여 VOD 단계로 제공할 수 있다.When the molten steel is blown according to the blowing pattern presented by dividing the AOD step into the first step and the second step as described above, a molten steel having a carbon concentration of 0.18 to 0.22% and a nitrogen concentration of 0.07 to 0.09% can be provided as a VOD step. have.
이렇게 AOD 단계에서 취련되는 용강의 탄소 농도를 제한하는 이유는 앞서 설명된 바와 같이 VOD 단계에서 진공처리시간을 단축시키기 위함이다.The reason for limiting the carbon concentration of the molten steel blown in the AOD step is to shorten the vacuum treatment time in the VOD step as described above.
만약, VOD 단계에 제공되는 용강의 탄소 농도가 0.18% 보다 낮을 경우에는 하기의 표 1에 나타난 바와 같이 진공처리시간을 기존 63분에서 55분으로 약 8분의 시간단축이 가능하지만, AOD 단계의 정련로에서 탈탄시간이 기존 41분에서 46분으로 5분 증가된다. 이런 경우 VOD 단계의 처리시간이 AOD 단계의 처리시간 대비 길기 때문에 공정의 병목(Bottle Neck)현상이 VOD 단계에서 일어나는 사실에 변함이 없지만, 정련로 처리시간이 길어져 정련로의 노체수명을 하락시키는 단점이 있다. 반면에 종래와 같이 VOD 단계에 제공되는 용강의 탄소 농도가 0.22% 보다 높은 경우에는 탄소 농도 하향 대비 노체수명을 길게 유지할 수 있으나 진공처리시간 단축이 어렵고, 정련로 용강중 금속산화량 양이 많아 용강 비금속 산화물 개재물 생성이 많이 되어 품질 측면에서 불리하기 때문이다.If the carbon concentration of the molten steel provided in the VOD step is lower than 0.18%, the vacuum treatment time can be shortened by about 8 minutes from 63 minutes to 55 minutes as shown in Table 1 below. The decarburization time in the refinery is increased by 5 minutes from 41 minutes to 46 minutes. In this case, since the processing time of the VOD stage is longer than that of the AOD stage, the bottleneck of the process remains unchanged in the VOD stage. There is this. On the other hand, when the carbon concentration of molten steel provided in the VOD step is higher than 0.22% as in the related art, it is possible to maintain the long life of the furnace compared to the lower carbon concentration, but it is difficult to shorten the vacuum treatment time, and the molten steel base metal is large because the amount of metal oxidation in the refining furnace is high. This is because a large amount of oxide inclusions are generated, which is disadvantageous in terms of quality.
또한, AOD 단계에서 취련되는 용강의 질소 농도를 제한하는 이유는 다음과 같다.In addition, the reason for limiting the nitrogen concentration of the molten steel blown in the AOD step is as follows.
앞서 설명된 바와 같이 VOD의 처리시간 단축을 위한 VOD 도착 최적 [C] 범위는 0.18 ~ 0.22% 이다. 동일한 [C]농도에서 질소 농도를 낮추면 VOD 단계에서 탈질이 유리해진다. 그러나 질소 농도를 낮출수록 하기의 [표 2]에 나타난 바와 같이 정련로에서 탈질에 소요되는 공정시간이 길어지기 때문에 정련로에서의 처리시간을 지속하기 위해서는 VOD 단계 도착 최적 [N] 농도는 70 ~ 90ppm 수준을 유지하는 것이 바람직하다. As described above, the VOD arrival optimum [C] range for shortening the processing time of the VOD is 0.18 to 0.22%. Lowering the nitrogen concentration at the same [C] concentration favors denitrification in the VOD step. However, as the nitrogen concentration is lowered, the process time required for denitrification in the refining furnace becomes longer as shown in Table 2 below. It is desirable to maintain the 90 ppm level.
다음으로, AOD 단계에서 용강의 출강 온도를 제어하는 이유에 대해서 설명한다.Next, the reason for controlling the tapping temperature of the molten steel in the AOD step will be described.
AOD 단계에서 용강의 출강 온도를 제어하는 이유는 근본적으로 종래에 VOD 단계에서 탈탄반응 후 탈질반응을 위하여 실시되는 승온재, 예를 들어 Al 투입 작업을 생략하기 위함이다.The reason why the tapping temperature of the molten steel is controlled in the AOD step is basically to omit the heating material, for example, Al input operation, which is performed for the denitrification reaction after the decarburization reaction in the VOD step.
도 4는 VOD도착 시점 용강의 온도 및 CO분압과 탈탄 효율과의 관계를 보여주는 그래프로서, VOD 단계에서 탈탄 처리시간을 단축하기 위해서는 CO 분압이 낮거나 용강온도가 높을수록 유리하다는 것을 알 수 있다. 하지만, CO 분압의 하향은 VOD 설비가 이미 진공도가 확보된 상태이기 때문에 조절이 어려운 상태이다. 그래서, 본 발명에서는 탈탄 처리시간 저감을 위해서는 용강의 온도를 올리는 방법을 채택하였다. 하지만, 종래에는 용강의 승열 작업이 VOD 단계에서 용강에 승온용 Al을 투입하여 진행하였다.Figure 4 is a graph showing the relationship between the temperature and CO partial pressure of the molten steel at the time of VOD arrival and decarburization efficiency, it can be seen that the lower the CO partial pressure or the higher the molten steel temperature is advantageous to shorten the decarburization treatment time in the VOD step. However, the lowering of the partial pressure of CO is difficult to control because the VOD facility has already secured a degree of vacuum. Therefore, in the present invention, a method of raising the temperature of molten steel is adopted to reduce the decarburization treatment time. However, conventionally, the heating operation of molten steel was carried out by adding Al for heating to molten steel in the VOD step.
종래와 같이 VOD 단계에서 탈탄 반응 후 탈질 반응을 위하여 용강의 온도를 승온시킬 목적으로 Al과 같은 승온재를 용강 중으로 투입하게 되면 용강온도의 승열 작업이 진행중이지만, Al 투입후 Al과 용강이 반응되는 시간이 소요되어 VOD 단계의 처리시간을 증가시키는 요인이 되기 때문이다.When the heating material such as Al is introduced into the molten steel for the purpose of raising the temperature of the molten steel for the denitrification reaction after the decarburization reaction in the VOD step, the heating operation of the molten steel temperature is in progress. This is because it takes time and increases the processing time of the VOD step.
그래서 본 발명에서는 VOD 단계에서 처리시간 단축을 위하여 용강을 승열시키는 작업을 VOD 단계가 아닌 AOD 출강온도를 상향(1,630 -> 1,680℃)시켰다. 이렇게 VOD 단계에서 승온용 Al 투입 작업을 생략하여 진공처리시간을 단축할 수 있었다.
Thus, in the present invention, the operation of raising the molten steel in order to shorten the processing time in the VOD step was to raise the AOD tapping temperature (1,630-> 1,680 ° C) instead of the VOD step. In this way, it is possible to shorten the vacuum treatment time by omitting the operation of adding the Al for heating in the VOD step.
상기와 같이 이루어지는 스테인리스강의 정련시 VOD 단계의 처리시간 단축 효과를 알아보기 위한 실험을 실시하였다.An experiment was conducted to determine the effect of reducing the processing time of the VOD step when refining the stainless steel made as described above.
먼저, AOD 단계에서 취련 패턴을 종래의 비교예와 본 발명의 실시예를 하기의 표 3과 같이 실시하였고, 그 결과 VOD 단계에 제공되는 용강의 [C] 및 [N] 농도를 표 4에 나타내었다.First, the blowing pattern in the AOD step was carried out as shown in Table 3 to the conventional comparative example and the embodiment of the present invention, as a result the [C] and [N] concentration of the molten steel provided in the VOD step is shown in Table 4 It was.
division
상기 [표 4]에서 알 수 있듯이 본 발명에서 제시한 취련 패턴에 의해서 용강을 취련시키면 VOD 단계에 제공되는 용강의 탄소 및 질소 성분을 원하는 수준으로 얻을 수 있었다.As can be seen in Table 4, the molten steel was blown by the blowing pattern presented in the present invention, thereby obtaining carbon and nitrogen components of the molten steel provided in the VOD step.
또한, [표 3]의 취련 패턴에 의해 정련된 용강을 VOD 단계에서 스테인리스 400계 강종에 맞는 성분을 갖는 수준으로 처리하였고, 그 처리시간 및 하루동안 처리되는 용강의 양을 하기의 [표 5]에 나타내었다.In addition, the molten steel refined by the blowing pattern of [Table 3] was treated to a level having a component suitable for the stainless steel 400-based steel grade in the VOD step, the treatment time and the amount of molten steel to be treated during the day [Table 5] Shown in
상기 [표 5]의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면 진공처리시간을 종래 기술 대비 13분 정도 단축시킬 수 있고, 이에 따라 하루동안 처리할 수 있는 용강의 양을 약 300ton 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
As can be seen from the results of Table 5, according to the present invention, the vacuum treatment time can be shortened by about 13 minutes compared to the prior art, and accordingly, the effect of increasing the amount of molten steel that can be treated for one day can be increased by about 300 tons. There is.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
Claims (5)
상기 용강을 정련로에서 탈탄 반응 및 탈질 반응시켜 출강되는 용강의 탄소 농도는 0.18 ~ 0.22%, 질소 농도는 0.07 ~ 0.09%로 취련하는 AOD 단계와;
상기 정련로에서 출강된 용강을 진공탈탄설비에서 탈탄 반응시켜 용강의 탄소 농도를 0.02% 이하로 조정하는 VOD 단계와;
상기 진공탈탄설비에서 처리된 용강을 교반시키면서 미세 조정이 필요한 성분의 합금철을 첨가시켜 용강의 성분을 미세조정하는 LT 단계를 포함하고,
상기 VOD 단계는 용강의 탈탄 반응 후 용강의 탈질 반응을 위하여 승온재를 투입하는 과정을 생략하여, 용강의 탈탄 반응과 탈질 반응이 동시에 또는 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 정련 방법.
As a method of refining molten steel for stainless steel that has been out of the electric furnace,
An AOD step of blowing the molten steel into a carbon concentration of 0.18 to 0.22% and a nitrogen concentration of 0.07 to 0.09% by decarburization and denitrification in the refining furnace;
A VOD step of decarburizing the molten steel withdrawn from the refining furnace in a vacuum decarburization system to adjust the carbon concentration of the molten steel to 0.02% or less;
It includes the LT step of fine-tuning the components of the molten steel by adding the ferroalloy of the components needing fine adjustment while stirring the molten steel treated in the vacuum decarburization equipment,
In the VOD step, the step of adding a heating material for the denitrification reaction of the molten steel after the decarburization reaction of the molten steel is omitted, wherein the decarburization reaction and the denitrification reaction of the molten steel are simultaneously or sequentially performed.
상기 AOD 단계에서 출강되는 용강의 출강온도를 1630℃보다 높은 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 정련 방법.
The method according to claim 1,
The method of refining stainless steel, characterized in that the tapping temperature of the molten steel tapping in the AOD step is higher than 1630 ℃.
정련로에 산소 130Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 1 과정과;
상기 제 1 과정에 이어서 산소 60Nm3와 아르곤 30Nm3를 취입시키는 제 2 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 정련 방법.
The method according to claim 1 or 2, wherein the AOD step is
A first step of blowing oxygen 130 Nm 3 and argon 30 Nm 3 into the refinery;
The second step of blowing the oxygen 60Nm 3 and argon 30Nm 3 after the first step, characterized in that the refining method of stainless steel.
상기 제 1 과정은 상기 AOD 단계의 시작시점부터 AOD 단계의 70 ~ 80% 공정이 진행된 시점까지이고,
상기 제 2 과정은 상기 제 1 과정에 이어서 상기 AOD 단계의 종료시점까지인 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 정련 방법.
The method according to claim 3,
The first process is from the start of the AOD step to the time 70 ~ 80% process of the AOD step,
The second process is a method of refining stainless steel, characterized in that after the first process until the end of the AOD step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110143042A KR101320319B1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Refining method for stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110143042A KR101320319B1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Refining method for stainless steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130074925A KR20130074925A (en) | 2013-07-05 |
| KR101320319B1 true KR101320319B1 (en) | 2013-10-29 |
Family
ID=48988898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110143042A KR101320319B1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Refining method for stainless steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101320319B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108455830A (en) * | 2018-02-01 | 2018-08-28 | 深圳市普盛旺科技有限公司 | The oxygen content monitoring method of glass heat bender and glass heat bender bending furnace |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112094983A (en) * | 2020-08-25 | 2020-12-18 | 山东润金重工科技有限公司 | Method and device for refining scrap steel |
| CN112063801B (en) * | 2020-09-17 | 2022-08-23 | 浦项(张家港)不锈钢股份有限公司 | Stainless steel and preparation method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2729458B2 (en) * | 1993-09-03 | 1998-03-18 | 合同製鐵株式会社 | Melting method of low nitrogen steel using electric furnace molten steel. |
| KR20000039140A (en) * | 1998-12-11 | 2000-07-05 | 이구택 | Method for refining non-oriented electric steel containing phosphorous element |
| KR20000038788A (en) * | 1998-12-09 | 2000-07-05 | 이구택 | Method of decarburizing low carbon stainless steel |
| KR20020040023A (en) * | 2000-11-23 | 2002-05-30 | 이구택 | A method for manufacturing high chromium stainless steel using exhausted gas analysis |
-
2011
- 2011-12-27 KR KR1020110143042A patent/KR101320319B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2729458B2 (en) * | 1993-09-03 | 1998-03-18 | 合同製鐵株式会社 | Melting method of low nitrogen steel using electric furnace molten steel. |
| KR20000038788A (en) * | 1998-12-09 | 2000-07-05 | 이구택 | Method of decarburizing low carbon stainless steel |
| KR20000039140A (en) * | 1998-12-11 | 2000-07-05 | 이구택 | Method for refining non-oriented electric steel containing phosphorous element |
| KR20020040023A (en) * | 2000-11-23 | 2002-05-30 | 이구택 | A method for manufacturing high chromium stainless steel using exhausted gas analysis |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108455830A (en) * | 2018-02-01 | 2018-08-28 | 深圳市普盛旺科技有限公司 | The oxygen content monitoring method of glass heat bender and glass heat bender bending furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130074925A (en) | 2013-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101320319B1 (en) | Refining method for stainless steel | |
| KR101017511B1 (en) | Refining method of the molten steel for manufacturing ultra low carbon steel | |
| CN112813229A (en) | Nitrogen increasing and controlling method for vanadium microalloyed deformed steel bar and manufacturing method | |
| CN102851455A (en) | Method for producing high-nitrogen IF steel | |
| KR100860656B1 (en) | Refining method of molten steel and method of producting extra-low-carbon steel using thereof | |
| KR20090073504A (en) | Method for manufacturing high cleaness bearing steel | |
| US20170175212A1 (en) | Argon oxygen decarburization refining method for molten austenitic stainless steel | |
| KR101758499B1 (en) | Aod refining method of high-copper stainless molten steel | |
| JP2019119932A (en) | Process for melting ultra-low sulfur and low nitrogen steel | |
| US11441211B2 (en) | Method for producing alloy steel | |
| KR100922058B1 (en) | Method for refining the ferrit stainless hot metal having high Cr | |
| JP3411220B2 (en) | Refining method of high nitrogen low oxygen chromium-containing molten steel | |
| KR102286427B1 (en) | Manufacturing method of deoxidation alloys and deoxidation agnet by using the same | |
| KR101431026B1 (en) | Vacuum oxygen decarbrization method for ferritic stainless steel | |
| KR20020040022A (en) | A method for manufacturing high chromium stainless steel using molybdenium oxides | |
| KR100491007B1 (en) | A method for refining a molten steel in use for the manufacture of a stainles steel having low carbon | |
| KR100947434B1 (en) | Method for manufacturing stainless steel | |
| KR20170104071A (en) | law carbon steel plate manufacturing method | |
| CN116254417A (en) | Method for homogenizing rare earth treated steel based on slag steel self-reaction | |
| KR101705054B1 (en) | The operation method | |
| KR100523106B1 (en) | method for refining a stainless steel sheet with low nitrogen | |
| JP2021070855A (en) | Steel smelting method | |
| KR20050003783A (en) | Method for refining of extra low sulfur stainless steel | |
| KR20240030303A (en) | Manufacturing method of medium-high carbon steel in steelmaking process | |
| CN116516104A (en) | Control method for smelting inclusion morphology of non-quenched and tempered steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161018 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171013 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191016 Year of fee payment: 7 |