KR101665781B1 - METHOD FOR MANUFACTURING Ti-CONTAINING STAINLESS STEEL - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테인레스 강을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 질소 픽업 및 고융점 개재물 생성을 방지함으로써 노즐 클로깅 및 슬라브의 표면 결함을 저감할 수 있는 티타늄(Ti)함유 스테인레스 강의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 용강을 정련로에서 정련하는 용강정련단계; 및 정련된 용강을 래들로 출강하여 래들에서 용강의 탈산 및 성분 조정을 행하는 래들 처리(LT)단계를 포함하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법에 있어서, 상기 정련된 용강을 래들로 출강하기 전에 석회석 (Calcium Carbonate; CaCO3)을 래들에 장입한 후, 상기 정련된 용강을 래들로 출강하고; 상기 래들 처리(LT)단계의 탈산 공정에서 Al을 투입한 후, Ca 를 1차 투입하고; 그리고 상기 래들 처리(LT)단계의 성분조정 공정에서 Ti의 일부를 1차 투입하고, Ti의 나머지를 2차 투입한 다음, Ca를 2차로 투입하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 노즐 클로깅 발생 없이, 품질이 우수한 고 Ti함유 스테인레스 강을 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for manufacturing stainless steel, and a method for manufacturing titanium (Ti) -containing stainless steel which can reduce nitrogen clogging and surface defects of a slab by preventing nitrogen pickup and high melting point inclusion production .
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stainless steel comprising: a molten steel refining step of refining titanium (Ti) -containing stainless steel in a refining furnace; And a ladle treatment (LT) step of raising refined molten steel into ladles and performing deoxidation and component adjustment of molten steel in the ladle, the method comprising the steps of: before refining the molten steel into the ladle After charging the ladle with calcium carbonate (CaCO 3 ), the refined molten steel is poured into the ladle; After the addition of Al in the deacidification step in the ladle treatment (LT) step, Ca is firstly introduced; A method for producing titanium (Ti) -containing stainless steel is provided in which a part of Ti is firstly charged in the component adjusting step of the ladle processing (LT) step, a remaining part of Ti is charged secondly, and then Ca is charged secondarily .
According to the present invention, high-Ti-containing stainless steel having excellent quality can be produced without nozzle clogging.
Description
본 발명은 스테인레스 강을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 티타늄(Ti)함유 스테인레스 강을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing stainless steel, and more particularly, to a method of manufacturing stainless steel containing titanium (Ti).
스테인레스 강(STS)의 제조공정은 통상 전기로 (Electric Arc Furnace, EAF)에서 용융되어 생성된 용탕, 즉 전기로 용탕을 장입래들로 출탕하고, 상기 장입래들을 기울여 상기 용탕의 상부에 부상하고 있는 슬래그의 일부를 제거한다. In the manufacturing process of stainless steel (STS), molten metal produced by melting in electric arc furnace (EAF), that is, electric furnace molten metal, is introduced into the loading ladle, the loading ladle is tilted and floated on top of the molten metal Remove some of the slag.
그 후, 배재장에서 나머지 잔류하는 슬래그를 제거한 전기로 용탕을 정련로(Argon Oxygen Decarburization, AOD)에 투입하여 탈탄 및 탈산 과정을 거친 후, 주조래들로 옮겨 주조함으로써 제조된다. Thereafter, the remaining molten slag is removed from the discharge site, and the furnace is put into a refining furnace (Argon Oxygen Decarburization (AOD)), followed by decarburization and deoxidization, and then transferred to a main shaft and cast.
AOD에서 주조래들로 옮기는 중의 용강과 슬래그를 함께 옮기는 공정 특성으로 인한 대기 노출로 재산화와 질소 픽업(Pick u)이 발생하게 된다. Atmospheric exposure due to the process characteristics of moving the molten steel and slag together from the AOD to the main feedstock causes reoxidation and nitrogen pickup (Pick u).
또한, AOD 슬래그가 혼탁되어 용강 안에서 비금속 개재물이 발생된다. Also, the AOD slag is clouded and non-metallic inclusions are generated in the molten steel.
이러한 재산화 및 질소 픽업(Pick up) 및 개재물에 의해서 용강 내 산화물이나 질화물 생성이 용이한 환경을 조성하게 된다. This reoxidation and nitrogen pick-up and inclusions create an environment that facilitates the formation of oxides and nitrides in the molten steel.
특히, Ti 함유 스테인레스 강의 경우, TiN (Titanium nitride)이나 TiOx (Titanium oxide)의 과다 생성으로 인해 표면 결함 및 노즐 클로깅(Nozzle Clogging)이 발생하기도 한다.Particularly, in the case of Ti-containing stainless steel, TiN (Titanium nitride) or TiO x Surface cracks and nozzle clogging may occur due to excessive formation of titanium oxide.
스테인레스 강의 제조 시, 제강공정 중에서 용강 중 질소를 제거하는 방법은 크게 2가지가 있으며, 그 중 희석식 탈탄 방법을 적용하는 정련로 공정 (AOD) 에서는 탈탄반응 시 CO(g) 가스와 횡취 풍구 (Tuyere)에서 취입되는 Ar(g) 가스에 의해 질소를 제거하고 있으며, 진공 탈탄 방법 (VOD) 을 적용하는 용강 래들 진공처리 설비 에서는 탈탄 반응시 발생하는 CO(g) 가스와 래들 바닥에서 취입되는 Ar(g)에 의해서 질소를 제거하고 있다. 특히, 이 진공처리하에서는 분위기 내 질소 분압이 낮아짐에 따라 탈질 효과는 매우 크다. There are two main ways to remove nitrogen in molten steel during the steelmaking process in the production of stainless steel. In the refining furnace process (AOD) using the dilution decarburization method, CO (g) gas and Tuyere In the ladle vacuum treatment system applying the vacuum decarburization method (VOD), the CO (g) gas generated during the decarburization reaction and the Ar (g) gas introduced from the bottom of the ladle g to remove nitrogen. Particularly, under this vacuum treatment, the denitrification effect is very large as the nitrogen partial pressure in the atmosphere is lowered.
그러나, 도 1에서도 알 수 있는 바와 같이, 스테인레스 강과 같은 고크롬 함유 강은 용강 내 질소 용해도가 매우 높으므로, AOD 및 VOD에서 질소를 제거하였다고 하더라도, 출강 및 래들처리(LT; Ladle Treatment; 이하, "LT" 라고도 함) 조업시 흡질에 의한 질소 용해도의 상승이 불가피한 실정이다. 특히 정련로 출강시, 대략 대기 중 70% 정도를 차지하는 질소에 노출된 스테인레스 강의 경우 다량의 질소 픽업이 불가피하게 된다.
However, as can be seen from FIG. 1, since the high-chromium-containing steel such as stainless steel has a very high nitrogen solubility in molten steel, even if nitrogen is removed from AOD and VOD, ladle treatment (LT) Quot; LT "), it is inevitable that the nitrogen solubility increases due to adsorption during operation. Especially, when stainless steel is exposed to nitrogen which occupies about 70% of the atmosphere at the time of refining, a large amount of nitrogen pickup becomes inevitable.
지금까지 개발된 정련로 출강시 흡질 방지 기술로는, 정련로에서 산소취련을 완료한 후, 환원 탈류를 실시하지 않는 즉, 용강에 다량의 산소가 남아있는 상태에서 출강함으로써, 표면활성화 원소인 산소가 용강 표면에 막을 형성함으로써 대기의 침투를 방지하는 방법이 있다. In the refining furnace that has been developed so far, there is a technique of preventing the adsorption of precious metals. After the oxygen refining is completed in the refining furnace, the steel is laden with a large amount of oxygen remaining in the molten steel, There is a method of preventing permeation of the atmosphere by forming a film on the molten steel surface.
또 하나의 방법으로는 돌로마이트(Dolomite; CaCO3, MgCO3) 투입을 이용하여 CO2(g) 가스를 발생시켜, 출강시 표면에 가스 발생에 의한 압력을 용강 표면에 부과하여 흡질을 방지하는 방법이다. Another method is to generate CO 2 (g) gas by using dolomite (CaCO 3 , MgCO 3 ) input and to prevent the adsorption by applying pressure on the surface of molten steel to be.
전자의 흡질 방지 방법은 정련로 다음 공정인 LT 공정에서 환원과 탈황을 하여야 하는 부담이 있어, 추가의 설비 및 처리 공정이 필요한 문제점이 있다.There is a problem that the reduction and desulfurization are required to be performed in the LT process, which is the next step of the refining furnace, and additional facilities and processing steps are required.
또한, 후자의 흡질 방지 방법은 하기 식 (1)과 같은 해리반응이 일어나, CO2(g) 가스의 발생으로 대기로부터의 N2(g)가 표면 상에서 발생하는 CO2(g)으로 인해 흡수되지 않도록 하여 질소 Pick-Up을 방지하나, 하기 식 (2)와 같은 해리반응이 일어나, 용강 중 Mg 포텐셜(potetital)을 높이는 역할을 하게 된다. 특히 Ti함유 스테인레스 강의 제조 시, Ti 투입 전 Ti 실수율 확보를 위해, Al 탈산 후 Ti를 첨가하는데, LT공정에서 충분치 않은 Al 탈산으로 인해, 용존 산소가 높은 상태에서 Ti가 첨가되어, TiOx가 생성되고, 용존 내 Mg, Ti, Al이 높은 상태가 되어 하기 식 (3)-(7) 과 같은 반응으로 고융점 개재물인 TiOx, CaTiO3, Al2O3와 MgAl2O4 (Spinel)이 발생하게 되고, 도 2와 같은 노즐 클로깅(Nozzle Clogging)이 발생하게 된다.In the latter method, the dissociation reaction as shown in the following formula (1) occurs, and the generation of CO 2 (g) gas causes absorption of N 2 (g) from the atmosphere due to CO 2 To prevent the nitrogen pick-up. However, the dissociation reaction as shown in the following formula (2) occurs to increase the Mg potential in the molten steel. In particular, Ti-containing stainless steel to the steel producing city, Ti deployment.Whoa Ti silsuyul secure, due to the Al deoxidization is not enough in, LT process for the addition of Ti and then Al deoxidation, Ti is added in the dissolved oxygen high state, TiO x is created, and, is dissolved in Mg, Ti, Al with the high state to the equation (3) - (7) to the reaction, such as a high-melting-point inclusions of TiOx, CaTiO 3, Al 2 O 3 and MgAl 2 O 4 (Spinel) occurs And nozzle clogging as shown in FIG. 2 occurs.
CaCO3·MgCO3 → CaO + MgO + 2CO2(g) . . . (1)CaCO 3 MgCO 3 → CaO + MgO + 2 CO 2 (g). . . (One)
MgO → Mg + O . . . (2)MgO - > Mg + O. . . (2)
2Al + 3O → Al2O3(s) . . . (3)2 Al + 3 O ? Al 2 O 3 (s). . . (3)
Mg + 2Al + 4O → MgAl2O4(s) . . . (4) Mg + 2 Al + 4 O - > MgAl 2 O 4 (s). . . (4)
2Ti + 3O → Ti2O3(s) . . . (5)2 Ti + 3 O - > Ti 2 O 3 (s). . . (5)
Ti + 2O → TiO2(s) . . . (6) Ti + 2 O → TiO 2 ( s). . . (6)
Ca + Ti + 3O → CaTiO3(s) . . . (7)
Ca + Ti + 3 O → CaTiO 3 (s). . . (7)
본 발명의 일 측면은 질소 픽업 및 고융점 개재물 생성을 방지함으로써 노즐 클로깅(Nozzle Clogging) 및 슬라브의 표면 결함을 저감할 수 있는 티타늄(Ti)함유 스테인레스 강의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
An aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing stainless steel containing titanium (Ti) capable of reducing nozzle clogging and surface defects of a slab by preventing nitrogen pickup and the formation of high melting point inclusions.
본 발명의 일 측면에 의하면, 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 용강을 정련로에서 정련하는 용강정련단계; 및 정련된 용강을 래들로 출강하여 래들에서 용강의 탈산 및 성분 조정을 행하는 래들 처리(LT)단계를 포함하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법에 있어서, According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stainless steel comprising: a molten steel refining step of refining titanium (Ti) -containing stainless steel in a refining furnace; And a ladle processing (LT) step of introducing refined molten steel into the ladle and performing deoxidation and component adjustment of molten steel in the ladle, the method comprising the steps of:
상기 정련된 용강을 래들로 출강하기 전에 석회석 (Calcium Carbonate; CaCO3)을 래들에 장입한 후, 상기 정련된 용강을 래들로 출강하고; The limestone before tapping the molten steel in the ladle refining (Calcium Carbonate; CaCO 3) was charged into the ladle, and tapping the molten steel refined in the ladle;
상기 래들 처리(LT)단계의 탈산 공정에서 Al을 투입한 후, Ca 를 1차 투입하고; 그리고 상기 래들 처리(LT)단계의 성분조정 공정에서 Ti의 일부를 1차 투입하고, Ti의 나머지를 2차 투입한 다음, Ca를 2차로 투입하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법이 제공된다.
After the addition of Al in the deacidification step in the ladle treatment (LT) step, Ca is firstly introduced; A method for producing titanium (Ti) -containing stainless steel is provided in which a part of Ti is firstly charged in the component adjusting step of the ladle processing (LT) step, a remaining part of Ti is charged secondly, and then Ca is charged secondarily .
본 발명에 의하면, 스테인레스 강의 제조과정 중 TiN(s) 생성과 고융점 개재물 (TiOx, Al2O3, MgAl2O4 등)의 생성을 억제할 수 있으며, 이로 인해 노즐 클로깅(Nozzle Clogging) 발생 없이, 품질이 우수한 고 Ti함유 스테인레스 강을 제조할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the production of TiN (s) and the formation of high melting point inclusions (TiO x , Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4 Etc.) can be suppressed, and as a result, high-Ti-containing stainless steel having excellent quality can be produced without nozzle clogging (Nozzle Clogging).
도 1은 용강 내 Cr 함유에 따른 질소 용해도를 질소 분압별로 나타낸 그래프이다.
도 2는 종래의 방법에 따라 Ti 함유 스테인레스 강 제조 시 발생하는 침지 노즐 막힘이 발생한 침지 노즐 내부의 모습을 나타내는 사진이다.
도 3은 종래의 Ti 함유 스테인레스 강 제조공정 상의 개재물 조성 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 Ti 함유 스테인레스 강 제조공정 상의 개재물 조성 변화를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명과 종래방법을 통해 얻어진 개재물 조성의 상(Phase)관계를 나타낸 1500℃상의 CaO-MgO-Al2O3의 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따라 Ti 함유 스테인레스 강의 제조공정 중 3연연주를 마친 후의 침지 노즐 내부의 모습을 나타내는 사진이다.FIG. 1 is a graph showing the solubility of nitrogen according to the content of Cr in molten steel by the partial pressure of nitrogen.
FIG. 2 is a photograph showing the inside of an immersion nozzle in which clogging of an immersion nozzle occurs when manufacturing a Ti-containing stainless steel according to a conventional method.
Fig. 3 is a view showing changes in inclusion composition in a conventional Ti-containing stainless steel manufacturing process.
Fig. 4 is a graph showing changes in inclusion composition in the Ti-containing stainless steel producing process of the present invention.
FIG. 5 is a state diagram of CaO-MgO-Al 2 O 3 at 1500 ° C. showing the phase relationship of the inclusion composition obtained through the present invention and the conventional method.
FIG. 6 is a photograph showing the inside of the immersion nozzle after finishing three trials in the manufacturing process of the Ti-containing stainless steel according to the present invention.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 측면에 따른 Ti 함유 스테인레스 강의 제조방법은 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 용강을 정련로에서 정련하는 용강정련단계; 및 정련된 용강을 래들로 출강하여 래들에서 용강의 탈산 및 성분 조정을 행하는 래들 처리(LT)단계를 포함하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법에 적용될 수 있다.A method of manufacturing a Ti-containing stainless steel according to an aspect of the present invention includes: a molten steel refining step of refining titanium (Ti) -containing stainless steel in a refining furnace; And a ladle treatment (LT) step of raising refined molten steel into ladles and performing deoxidation and component adjustment of molten steel in the ladle, and a method of producing titanium (Ti) containing stainless steel.
본 발명의 일 측면에 따른 Ti 함유 스테인레스 강의 제조방법은 전기로 공정(EAF) - 정련공정(AOD) - 래들처리(LT)공정 - 턴디쉬(Tundish)공정 - 연속주조 공정을 거치는 Ti 함유 스테인레스 강의 제조방법에 보다 바람직하게 적용될 수 있다.A method of manufacturing a Ti-containing stainless steel according to an aspect of the present invention comprises the steps of: preparing a Ti-containing stainless steel by passing through an electric furnace process (EAF) - refining process (AOD) - ladle process (LT) process - tundish process - continuous casting process Can be more preferably applied to the production method.
본 발명에서는 돌로마이트 대신, 석회석 (Calcium Carbonate; CaCO3)를 AOD 출강 전 래들에 장입하여 CO2(g) 가스를 발생시켜 흡질을 방지하는 동시에, Mg 포텐셜(potential)을 제거하여 고융점 개재물 Spinel (MgAl2O4) 생성을 억제하고, 종래 탈산법의 탈산능을 개선하기 위해 LT공정에서 투입되는 Al, Ca 및 Ti의 투입순서를 제어함으로써, 즉, Al 및 Ca의 일부(Ca의 1차 투입)를 Ti투입 전에 투입하여 용강을 탈산시킴으로써 잉여 용존 산소를 줄여 Ti 실수율을 확보하는 동시에, Ca 분할 투입(Ca의 2차투입)을 통한 개재물 개질을 통해서 표면 결함 및 노즐 클로깅 발생을 방지하여 표면 품질이 우수한 Ti 함유 스테인레스 강을 제조할 수 있다.In the present invention, instead of dolomite, calcium carbonate (CaCO 3 ) is charged into the ladle before AOD liquefaction to generate CO 2 (g) gas to prevent adsorption, and Mg potential is removed to form a high melting point inclusion spinel MgAl 2 O 4 ) and to improve the deoxidation performance of the conventional deoxidation method, it is necessary to control the order of introduction of Al, Ca and Ti to be introduced in the LT step, ) Is injected before Ti is injected to deoxidize the molten steel to thereby reduce excess dissolved oxygen to secure the Ti real water rate and to prevent surface defects and occurrence of nozzle clogging by inclusion modification through Ca-splitting input (Ca second injection) Ti-containing stainless steel having excellent quality can be produced.
본 발명에서는 통상 정련로에서 용강 출강시 질소 픽업을 방지하기 위하여 투입하던 돌로마이트(Dolomite: CaCO3·MgCO3) 대신 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)을 용강 출강 전 래들에 장입하여 CO2(g)를 발생시켜 용강 내 Mg 포텐셜을 줄이면서 질소 픽업을 억제할 수 있다.In the present invention, in order to prevent nitrogen pick-up at the time of entering the molten steel in the refining furnace, CO 2 (g) is charged by charging calcium carbonate (CaCO 3 ) instead of dolomite (CaCO 3 .MgCO 3 ) Thereby reducing the Mg potential in the molten steel and suppressing the nitrogen pickup.
상기와 같이, 정련로에서 용강을 래들로 출강하기 전에 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)을 래들에 장입한 후, 용강을 래들로 출강하여 탈산 및 성분조정(LT공정)을 행한다. As described above, calcium carbonate (CaCO 3 ) is charged into the ladle before the molten steel is poured into the ladle in the refining furnace, and then the molten steel is poured into the ladle to perform deoxidation and component adjustment (LT process).
LT 공정에서는 AOD 슬래그를 완전 배재한 후, CaO와 Al2O3 함유슬래그를 투입하며, 그 일례로 라파지 슬래그(Lafarge Slag)를 들 수 있다.In the LT process, AOD slag is completely discharged and then CaO and Al 2 O 3 Containing slag, for example, Lafarge Slag.
상기 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)의 장입량은 용강 100톤당 50 ~ 300kg으로 제한하는 것이 바람직하며, 300kg 이상으로 장입할 경우, 해리되어 나온 CaO가 라파지 슬래그와 함께 반응하여 조성변화와 함께 고화되는 문제가 발생될 우려가 있다. 보다 바람직한 석회석의 장입량은 용강 100톤당 100 ~ 300kg이고, 보다 더 바람직한 석회석의 장입량은 용강 100톤당 150 ~ 250kg이다.The amount of the calcium carbonate (CaCO 3 ) to be loaded is preferably limited to 50 to 300 kg per 100 ton of molten steel. When 300 kg or more is charged, CaCO 3 released with dissolution reacts with the raffia slag, There is a possibility of causing a problem. More preferably, the amount of the limestone to be charged is 100 to 300 kg per 100 ton of molten steel, and more preferably, the amount of the limestone to be charged is 150 to 250 kg per 100 ton of molten steel.
상기 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)을 래들에 장입하는 시기는 정련로에서 용강을 래들로 출강하기 전이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.The time for loading the limestone (CaCO 3 ) into the ladle is not particularly limited as long as the ladle is introduced into the ladle in the refining furnace.
통상적으로, 래들은 용강을 수강하기 앞서 예를 들면, 1200℃ 정도로 예열되는데, 이 경우에는 석회석이 분해될 가능성이 있다.Typically, ladders are pre-heated to, for example, 1200 ° C prior to taking molten steel, in which case limestone is likely to decompose.
따라서, 상기 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)은 출강 1-2분 전에 래들에 장입하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the limestone (CaCO 3 ) is charged into the ladle 1 to 2 minutes before the ladle.
또한, 본 발명에서는 LT 공정에서 새로운 탈산법을 적용하여 Ti 실수율 확보 및 고융점 개재물인 TiOx, CaTiO3, Al2O3, MgAl2O4등의 생성을 억제하여 노즐 클로깅 방지 및 표면 품질을 개선할 수 있다.Further, in the present invention, a new deoxidation method is applied in the LT process to prevent Ti clogging and to prevent the generation of TiO x , CaTiO 3 , Al 2 O 3 and MgAl 2 O 4 , which are high-melting inclusions, Can be improved.
종래에는 Ti 함유 스테인레스 강 제조 시 LT 단계에서Al → Ti → Ca 일괄 투입하던 것을, 본 발명에서는 LT 단계에서 Al, Ca 및 Ti의 투입순서를 Al → Ca(1차) → Ti(1차) → Ti(2차) → Ca(2차)로 변경한 것이다.In the present invention, the order of introduction of Al, Ca and Ti is changed from Al to Ca (primary) to Ti (primary) to Ti Ti (secondary) to Ca (secondary).
즉, 본 발명에서는 래들 처리(LT)단계의 탈산 공정에서 Al을 투입한 후, Ca 를 1차 투입하고, 그리고 상기 래들 처리(LT)단계의 성분조정 공정에서 Ti의 일부를 1차 투입하고, Ti의 나머지를 2차 투입한 다음, Ca를 2차로 투입함으로써, 잉여 용존 산소를 줄여, Ti 실수율을 확보하는 동시에, Ca 분할 투입을 통한 개재물 개질을 통해서 제강 공정 중 생성되는 고융점 개재물인 TiOx, CaTiO3, Al2O3, MgAl2O4 등의 생성을 억제할 수 있다.
That is, in the present invention, a part of Ti is firstly introduced in the deacidification step of the ladle treatment (LT) step and then the Ca is introduced first and the component adjustment step of the ladle treatment (LT) a in the rest of the Ti 2 car, then a by charging the Ca 2 drive, by reducing the surplus dissolved oxygen, at the same time to ensure the Ti silsuyul, high-melting point inclusions produced during the steel making process through the inclusion modified with Ca divided input TiO x , CaTiO 3 , Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4, and the like.
본 발명에서는 상기한 바와 같이 Al 일괄 투입, Ti 및 Ca를 분할 투입하기에 앞서, 적정 수준의 Al, Ti 및 Ca 목표 투입량을 설정하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable to set the appropriate amounts of Al, Ti, and Ca as the target amounts of Al, Ti, and Ca, respectively, before the Al injection, Ti, and Ca are separately added.
상기 LT 공정의 탈산 단계에서 투입되는 Al 투입량은 용강중의 Al함량이0.05 ~ 0.2 중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.The amount of Al charged in the deoxidation step in the LT step is preferably set so that the Al content in the molten steel is 0.05 to 0.2 wt%.
상기 LT 공정의 탈산 단계 이후에 투입되는 Ti 투입량은 스테인레스 용강에 함유되는 Ti의 목표 함량의 80 중량% 이하가 되도록 1차 투입하고 나머지를 2차 투입하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1차로 50~80%를 투입하고, 2차로 20~50%를 투입하는 것이다.It is preferable that the amount of Ti input after the deoxidation step of the LT process is first charged so as to be 80 wt% or less of the target content of Ti contained in the stainless steel molten steel, and the remaining amount is charged secondarily, more preferably, To 80%, and secondly, 20 to 50%.
상기 LT 공정에서 투입되는 Ca 투입량은 강종에 따라 변화될 수 있지만, 그 투입량은 용강중의 Ca 함량이 10 ~ 50ppm이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.The amount of Ca charged in the LT process may be changed according to the type of steel, but the amount of Ca is preferably set so that the Ca content in the molten steel is 10 to 50 ppm.
또한 Ca 투입 시, 1차에서 전체 투입량의 70%이하를 투입하고, 2차에서 나머지를 투입하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1차에서 40~70%를 투입하고, 2차에서 30~60%를 투입하는 것이다.When Ca is added, it is preferable that 70% or less of the total amount is charged in the first step, and the remainder is charged in the second step, more preferably 40 to 70% is charged in the first step, %.
상기 Ca 투입 방법에는 특별한 제한은 없지만, 예를 들면, Ca-Si 럼프(lump)를 투입하여 질소 픽업효과를 효과를 최소화하는 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the Ca addition method, but it is preferable that the effect of the nitrogen pickup effect is minimized by, for example, introducing a Ca-Si lump.
상기 Ca 투입 방법에 있어, 금속(Metal)Ca 또는 Ca-Si 와이어(wire)를 사용하는 경우, 장시간 와이어 투입에 의한 스플래쉬(Splash) 형성과 동시에 탕면이 대기에 노출되어 질소 픽업의 문제가 발생할 우려가 있다.In the case of using the metal Ca or Ca-Si wire in the above-mentioned Ca injection method, splashing due to long-time wire injection is formed and at the same time, the bath surface is exposed to the atmosphere, .
예를 들어, Ca-Si 럼프(lump)를 투입하는 경우에는 1차 투입량은 용강 100톤당 150kg이하로 설정하고, 2차 투입량은 용강 100톤당 100kg이하로 설정하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1차 투입량은 용강 100톤당 120kg이하로 설정하고, 2차 투입량은 용강 100톤당 80kg이하로 설정하는 것이다.For example, when a Ca-Si lump is charged, the first charge amount is preferably set to 150 kg or less per 100 ton of molten steel, and the second charge amount is preferably set to 100 kg or less per 100 ton of molten steel. More preferably, The amount of tea is set at 120kg or less per 100 tons of molten steel, and the amount of secondary injection is set at 80kg or less per 100 tons of molten steel.
한편, 본 발명의 일측면에 따라 제조된 스테인레스 강은 Ti를 함유하는 강으로서, 바람직하게는 중량%로, Ti (Titanium): 0.05 ~ 1.5%, Cr(Chrome): 10 ~ 20%, Ni(Nickel): 0 ~ 14%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
Meanwhile, the stainless steel produced according to one aspect of the present invention is a steel containing Ti, preferably 0.05 to 1.5% of Ti (Titanium), 10 to 20% of Cr (Chrome), Ni Nickel): 0-14%, the balance Fe and other unavoidable impurities.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples.
다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리 범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되기 때문이다.
It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. Since the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably deduced therefrom.
(( 실시예Example ))
티타늄(Ti) 함유 스테인레스 용강을 정련로에서 정련하고, 정련된 용강을 래들로 출강하기 전에 하기 표 1과 같은 조건으로 돌로마이트(종래방법) 또는 석회석 (Calcium Carbonate; CaCO3)(본 발명 법)을 래들에 장입한 후, 상기 정련된 용강을 래들로 출강하여 하기 표 1의 조건으로 탈산 처리하고 성분 조정하여 하기 표 2의 용강을 제조하였다. (Conventional method) or limestone (Calcium Carbonate; CaCO 3 ) (according to the present invention) under the conditions shown in Table 1 before refining the refined molten steel in the ladle and refining the refined molten steel with titanium (Ti) The refined molten steel was poured into a ladle, subjected to deoxidation treatment under the conditions shown in Table 1, and the components were adjusted to prepare molten steel shown in Table 2 below.
하기 표 1에서 LT공정에서의 Al, Ca, Ti 투입방식은 본 발명법의 경우에는 Al → Ca(1차) → Ti(1차) → Ti(2차) → Ca(2차) 투입방식이고, 종래방법의 경우에는 Al → Ti → Ca 투입방식이었다.In the case of the method of the present invention, the charging method of Al, Ca and Ti in the LT process is as follows: Al → Ca (primary) → Ti (primary) → Ti (secondary) → Ca (secondary) , And in the case of the conventional method, the method of injecting Al → Ti → Ca was employed.
상기와 같이 탈산 및 성분 조정된 용강을 턴디쉬 공정 및 연속주조공정을 거쳐 주편으로 제조하였다.The molten steel subjected to deoxidation and composition adjustment as described above was produced as a cast through a tundish process and a continuous casting process.
상기 정련된 용강 중의 질소 함량과 턴디쉬 공정에서의 용강중의 질소 함량을 측정하고, 측정된 각각의 질소 함량과 그 차이를 구하여 하기 표 2에 나타내었다.The nitrogen content in the refined molten steel and the nitrogen content in the molten steel in the tundish process were measured and the respective nitrogen contents and their differences were determined and are shown in Table 2 below.
또한, 주편의 표면결함을 관찰하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The surface defects of the cast steel were observed and the results are shown in Table 2 below.
또한, Ti 함유 스테인레스 강 제조공정 상의 개재물 조성 변화를 관찰하고, 그 결과를, 종래방법에 대해서는 도 3에 나타내고, 본 발명 법에 대해서는 도 4에 나타내었다. 또한, 도 5에는 Ti 함유 스테인레스 강 제조공정 상의 개재물 조성 변화를 상태도상에 나타내었다.The inclusion composition changes in the Ti-containing stainless steel manufacturing process were observed. The results are shown in Fig. 3 for the conventional method and in Fig. 4 for the method of the present invention. Fig. 5 shows changes in inclusions in a Ti-containing stainless steel manufacturing process.
또한, 본 발명에 따라 Ti 함유 스테인레스 강의 제조공정 중 3연연주를 마친 후의 침지 노즐 내부의 모습을 관찰하고 그 결과를 도 6에 나타내었다.
Further, according to the present invention, the inside of the immersion nozzle after the completion of the triple performance in the manufacturing process of the Ti-containing stainless steel was observed, and the results are shown in FIG.
방법Produce
Way
Al
(1차)Ca
(Primary)
(1차)Ti
(Primary)
(2차)Ti
(Secondary)
(2차)Ca
(Secondary)
방법Conventional
Way
본 발명법
The present invention method
방법Produce
Way
(중량%)Cr
(weight%)
[ppm]N (AOD)
[ppm]
(ppm)ΔN
(ppm)
(℃) TiN precipitation temperature
(° C)
방법Conventional
Way
51
발
명
법
example
foot
persons
method
30 or less
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, Ti 함유 스테인레스 강을 제조함에 있어서 본 발명에 따라 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3) 장입 및 LT 공정의 탈산을 행하는 경우에는 정련공정 ~ 턴디쉬 공정까지 질소 픽업을 30ppm이하로 제어할 수 있고, 계산 TiN 석출온도가 턴디쉬 용강 온도보다 낮게 제어됨을 확인할 수 있다. As shown in Table 2, in the case of carrying out the charging of limestone (CaCO 3 ) and the deoxidation of the LT process in the production of the Ti-containing stainless steel according to the present invention, the nitrogen pickup is reduced to 30 ppm or less And the calculated TiN precipitation temperature is controlled to be lower than the temperature of the tundish molten steel.
따라서, TiN (Titanium nitride) 생성을 효과적으로 억제할 수 있으며, 개재물 개질을 통해 턴디쉬에서 MgAl2O4 (Spinel) 석출을 억제하여 노즐 클로깅 발생 방지하여 3 연연주 조업을 가능하게 하고 슬라브 표면 품질 결함에 의한 주문외율을 최대 100%까지 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, it is possible to effectively suppress TiN (Titanium nitride) generation, inhibit precipitation of MgAl 2 O 4 (spinel) in the tundish through inclusion modification, prevent nozzle clogging, It can be confirmed that the out-of-order ratio due to defects can be improved up to 100%.
도 3에 나타난 바와 같이, 종래 방법(Al → Ti → Ca)에 따라 조업시 개재물은 소강에서 고융점 개재물인 스피넬(Spinel)(MgAl2O4)로 석출되는 것을 확인할 수 있다. 이는, LT 조업을 거치는 경우, 턴디쉬 조업에서 전체 개재물 중 고융점 개재물인 스피넬(MgAl2O4) 생성물이 최대 95% 비율을 차지하고 이로 인해 노즐 클로깅이 발생하여 단연주 또는 조업이 불가하게 되는 원인이 된다.As shown in FIG. 3, according to the conventional method (Al? Ti? Ca), it can be confirmed that the inclusions are precipitated in spinel (MgAl 2 O 4 ) which is a high melting point inclusion in low-temperature operation. In the case of the LT operation, the spinel (MgAl 2 O 4 ) product, which is a high melting point inclusion, accounts for a maximum of 95% of the total inclusions in the tundish operation, thereby causing nozzle clogging, It causes.
한편, 본 발명 법을 적용할 경우, Ti 함유 강의 고융점 개재물인 MgAl2O4 (Spinel) 생성을 억제할 수 있다. 즉, 도 4에서 나타낸 바와 같이, LT공정에서 Al, Ca, Ti를 Al → Ca(1차) → Ti(1차) → Ti(2차) → Ca(2차)순으로 투입하여 조업을 적용할 경우, 개재물은 LT ~ 턴디쉬까지 저융점 개재물인CaO-Al2O3계로 액상화되어 유지되는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, when the method of the present invention is applied, generation of MgAl 2 O 4 (spinel), which is a high melting point inclusion in the Ti-containing steel, can be suppressed. That is, as shown in FIG. 4, Al, Ca and Ti are injected in the order of Al → Ca (primary) → Ti (primary) → Ti (secondary) → Ca (secondary) , It is confirmed that the inclusions are liquefied by the CaO-Al 2 O 3 system which is a low-melting inclusion from LT to tundish.
도 5에 나타난 바와 같이, 종래의 Ti 첨가 스테인레스 강의 조성은 LT 도착 ~ 턴디쉬 조업 까지 개재물 내 Spinel (MgAl2O4) 상이 석출되어, 턴디쉬에서는 주 상(Main Phase)으로 존재하는 반면에, 본 발명 법을 적용할 경우에는, LT 도착 ~ 턴디쉬를 거치는 동안, 액상 슬래그(Liquid Slag) 영역 내 또는 근처에서 개재물 조성이 변화하여, 고융점 개재물인 스피넬(MgAl2O4) 상의 석출을 억제하게 된다. 이에 따라, 도 6에 나타난 바와 같이, 노즐 클로깅이 발생되지 않고, 최대 3연연주까지 조업이 가능하게 된다.As shown in FIG. 5, the composition of the conventional Ti-added stainless steel was found to be the main phase in the tundish after Spinel (MgAl 2 O 4 ) phase precipitates in the inclusions from the LT arrival to the tundish operation, In the case of applying the method of the present invention, inclusion composition changes in or near the liquid slag region during LT arrival to tundish to suppress precipitation of spinel (MgAl 2 O 4 ) which is a high melting point inclusion . As a result, as shown in FIG. 6, no nozzle clogging occurs and operation can be performed up to three consecutive years.
Claims (8)
상기 정련된 용강을 래들로 출강하기 전에 석회석 (Calcium Carbonate; CaCO3)을 래들에 장입한 후, 상기 정련된 용강을 래들로 출강하고;
상기 래들 처리(LT)단계의 탈산 공정에서 Al을 투입한 후, Ca 를 1차 투입하고; 그리고
상기 래들 처리(LT)단계의 성분조정 공정에서 Ti의 일부를 1차 투입하고, Ti의 나머지를 2차 투입한 다음, Ca를 2차로 투입하고, 상기 Ca의 투입은 전체 투입량의 40~70%를 1차로 투입하고, 30~60%를 2차에서 투입하는 방식으로 이루어지는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
A molten steel refining step of refining titanium (Ti) -containing stainless steel in a refining furnace; And a ladle processing (LT) step of introducing refined molten steel into the ladle and performing deoxidation and component adjustment of molten steel in the ladle, the method comprising the steps of:
The limestone before tapping the molten steel in the ladle refining (Calcium Carbonate; CaCO 3) was charged into the ladle, and tapping the molten steel refined in the ladle;
After the addition of Al in the deacidification step in the ladle treatment (LT) step, Ca is firstly introduced; And
In the ladle processing (LT) step, a part of Ti is firstly introduced and a remaining part of Ti is added in a second step. Then, Ca is added in a second step, and Ca is added in an amount of 40 to 70% (Ti) is added in a first order and 30 to 60% is introduced in a second order.
상기 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)의 장입량은 용강 100톤당 50 ~ 300kg인 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of the calcium carbonate (CaCO 3 ) is 50 to 300 kg per 100 ton of molten steel.
상기 석회석(Calcium Carbonate; CaCO3)은 출강 1-2분 전에 래들에 장입되는 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the limestone (CaCO 3 ) is charged into the ladle one to two minutes before excavation.
상기 탈산 공정에서 투입되는Al 투입량은 용강중의 Al함량이 0.05 ~ 0.2 중량%가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of Al charged in the deoxidation step is set so that the Al content in the molten steel is 0.05 to 0.2 wt%.
상기 성분조정공정에서 Ti 투입은 스테인레스 용강에 함유되는 목표 Ti 함량의 80 중량% 이하가 되도록 1차 투입하고 나머지를 2차 투입하는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Ti addition is carried out in such a manner that the Ti addition is carried out in such a manner that the Ti content becomes 80% by weight or less of the target Ti content in the stainless steel and the remainder is added in the second order.
상기 LT 단계에서 투입되는 Ca 투입량은 용강중의 Ca 함량이10 ~ 50ppm이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of Ca added in the LT step is set so that the Ca content in the molten steel is 10 to 50 ppm.
상기Ca 의 투입은 Ca-Si 럼프(lump)의 투입에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄(Ti) 함유 스테인레스 강의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the Ca is introduced by a Ca-Si lump. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
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