KR101786972B1 - The refining method for improving cleanness of molten stainless steel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VOD 공정을 포함하는 스테인리스 용강의 정련방법에 있어서, 용강 중 Al 농도 및 VOD 슬래그의 염기도를 제어하여 제품 가공시 크랙 발생을 저감할 수 있는 고청정 스테인리스 용강의 정련방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 고융점 스피넬 개재물의 석출을 방지함으로써 제품 가공시 크랙 발생을 저감하여 결함이 없는 우수한 품질의 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조할 수 있다.The present invention relates to a refining method of high-cleaned stainless steel which can reduce the occurrence of cracks during product processing by controlling the Al concentration in molten steel and the basicity of VOD slag in a refining method of stainless steel containing VOD process. According to the present invention, it is possible to prevent precipitation of high-melting-point spinel inclusions, thereby reducing the occurrence of cracks during product processing, and to produce high-quality austenitic stainless steels of high quality free from defects.

Description

고청정 스테인리스 용강의 정련방법{THE REFINING METHOD FOR IMPROVING CLEANNESS OF MOLTEN STAINLESS STEEL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a refining method of a high-cleaned stainless steel molten steel,

본 발명은 고청정 스테인리스 용강의 정련방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스테인리스 용강의 VOD 정련공정에서 VOD 슬래그 염기도 및 용강 중 알루미늄(Al)의 농도를 제어함으로써 주편 내 고융점 개재물의 비율이 낮은 고실리콘 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조할 수 있는 스테인리스 용강의 청정도 향상방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for refining high-cleaned stainless steel by controlling the VOD slag basicity and the concentration of aluminum (Al) in molten steel in the VOD refining process of stainless steel, And more particularly, to a method for improving the cleanliness of stainless steel which can produce silicon austenitic stainless steels.

일반적으로, 스테인리스 강은 전기로(Electric Arc Furnace, EAF)에서 용융되어 생성된 용탕, 즉 전기로 용탕을 장입래들에 출탕하고, 상기 장입래들을 기울여 상기 용탕의 상부에 부상하고 있는 슬래그의 일부를 제거한다. 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.Generally, a stainless steel is a molten metal produced by melting in an electric arc furnace (EAF), that is, an electric furnace, is introduced into the loading ladle, and a portion of the slag floating on the upper portion of the molten metal . 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.

이와 같은 과정으로 스테인리스 강을 제조함에 있어서, AOD 공정에서 용강 중 산소의 제거를 위해 실리콘(Si)을 첨가하며, 이때 탈산에 이용되고 남은 Si은 스테인리스 강 중에 고용되어 일정 함량으로 존재하게 된다.In this process, silicon (Si) is added to remove oxygen in the molten steel in the AOD process, and Si remaining in the deoxidation is dissolved in the stainless steel to be present in a certain amount.

상기와 같은 Si 함량이 높은 스테인리스 강은 0.3mmt이하의 극박 용도로 압연한 후 성형을 통해 벨로우즈 형태로 많이 사용된다. 이와 같은 용도로 사용되는 제품의 내부에 존재하는 고융점의 스피넬계 비금속 개재물은 도 1에 나타낸 바와 같이 제품의 성형시에 크랙을 유발하기 때문에 용강의 정련 및 응고 과정에서 제거되지 못할 경우 실수율 하락 및 제품특성의 저하를 유발하는 문제가 있다.The stainless steel having a high Si content as described above is rolled in an ultra-thin application of 0.3 mm or less, and then used in a bellows form through molding. As shown in FIG. 1, the high-melting-point spinel-type nonmetallic inclusions present in the product used for such a purpose cause cracking during the molding of the product, so that if the refractory and solidification process of the molten steel can not remove it, There is a problem that the product characteristics are deteriorated.

상기와 같은 고Si 오스테나이트 스테인리스 강은 열간가공성 향상을 위해 S의 농도를 10ppm이하로 제어해야 하며, 이를 위해서는 스테인리스 강의 탈탄 정련시 형성되는 Cr2O3등을 환원하고 탈류를 진행하기 위해서는 Al탈산이 필수적이다. 이 때 형성되는 슬래그는 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2계이며, 용강 교반시 현탁되는 슬래그가 용강 중에 잔류하여 개재물을 형성한다. 이러한 개재물은 슬래그의 조성과 용강 중의 탈산원소의 함량에 따라 조성이 변화하게 되며, 적절히 제어되지 못할 경우 주조온도에서 고융점의 스피넬 개재물을 형성하게 되어, 노즐 막힘 및 노즐 부착물의 탈락에 의해 조업성 및 용강의 청정도를 저해하게 된다. 또한 상기와 같은 고합금계열의 오스테나이트계 스테인리스 강은 주조온도가 낮기 때문에 주조온도에서 고융점의 스피넬 형성을 억제하기 어렵다.In order to improve the hot workability of the high-Si austenitic stainless steels as described above, the concentration of S should be controlled to 10 ppm or less. For this purpose, in order to reduce Cr 2 O 3 formed during decarburization refining of stainless steel, Is essential. A slag-based is a CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO-CaF 2 that is formed when, to form inclusions in the molten steel remaining in the slag to be suspended upon stirring the molten steel. These inclusions vary in composition depending on the composition of the slag and the content of deoxidized elements in the molten steel. If the inclusions are not properly controlled, the spinel inclusions having a high melting point are formed at the casting temperature. As a result, clogging of the nozzles and drop- And the cleanliness of the molten steel is deteriorated. Further, since the high-alloy austenitic stainless steels have a low casting temperature, it is difficult to suppress the formation of spinel having a high melting point at the casting temperature.

기존의 오스테나이트계 스테인리스 강의 청정도 향상을 위한 발명은 주로 Si탈산강에 스피넬 형성 억제에 대하여 이루어져 왔으며 1) Al Source 저감, 2) 슬래그 염기도(CaO/SiO2) 및 조성(Al2O3 및 MgO 함량) 제어를 통해 해결하고자 하였다. 본 발명의 고Si 함유 저S 오스테나이트계 스테인리스 강은 Al 탈산을 실시하기 때문에 상기와 같은 기존의 발명들의 Si 탈산시의 스피넬 저감발명을 적용하기는 곤란하다.The invention for improving the cleanliness of conventional austenitic stainless steels has been mainly concerned with the inhibition of spinel formation on Si deoxidized steel. 1) Al source reduction, 2) slag basicity (CaO / SiO 2 ) and composition (Al 2 O 3 and MgO content) control. Since the high-Si-containing low-S austenitic stainless steels of the present invention are subjected to Al deoxidation, it is difficult to apply the spinel reducing technique at the time of Si deoxidation of the above-mentioned conventional inventions.

일본 공개특허공보 제1998-158720호 (1998.06.16.)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1998-158720 (Jun. 16, 1998) 한국 공개특허공보 제10-2004-0056706호 (2004.07.01.)Korean Patent Publication No. 10-2004-0056706 (Jul. 1, 2004)

본 발명은 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조함에 있어서, VOD 정련공정에서 슬래그 조성 제어 및 용강 성분 조절을 통해 개재물 중 고융점 스피넬 개재물 비율을 낮출 수 있는 고청정 스테인리스 용강의 정련방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a refining method of high-clean stainless steel which can lower the ratio of high-melting-point spinel inclusions in inclusions by controlling the slag composition and controlling the molten steel component in the VOD refining process in the production of high Si austenitic stainless steels .

본 발명의 일 실시예에 따른 고청정 스테인리스 용강의 정련방법은, AOD 공정 - VOD 공정을 거쳐 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조하는 스테인리스 용강의 정련방법에 있어서, 상기 VOD 공정은 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.The method for refining high-clean stainless steel according to an embodiment of the present invention is a method for refining stainless steel for producing high-Si austenitic stainless steel through an AOD process and a VOD process, ) Can be satisfied.

(1) 0.8 + 20*Al - 0.7*B ≤ 1.0(1) 0.8 + 20 * Al - 0.7 * B? 1.0

여기서, Al은 용강 중 알루미늄 농도(%)이며, B는 CaO/Al2O3로 표시되는 VOD 슬래그의 염기도이다.Here, Al is the aluminum concentration (%) in the molten steel, and B is the basicity of the VOD slag expressed by CaO / Al 2 O 3 .

또한, 상기 용강 중 알루미늄 농도는 0.07% 이하이며, 상기 VOD 슬래그의 염기도(B)는 1.6~2.2일 수 있다.Also, the aluminum concentration in the molten steel is 0.07% or less, and the basicity (B) of the VOD slag may be 1.6 to 2.2.

또한, 상기 VOD 슬래그의 염기도(B)는 1.7~2.1일 수 있다.In addition, the basicity (B) of the VOD slag may be 1.7 to 2.1.

또한, 상기 AOD 공정의 정련로에서 출강 후 AOD 슬래그를 제거하고, 상기 VOD 공정에서 슬래그를 조제하여 정련할 수 있다.Further, the AOD slag may be removed from the refining furnace of the AOD process, and the slag may be prepared and refined in the VOD process.

또한, 상기 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강은 중량%로, 크롬(Cr): 18~22%, 니켈(Ni): 7~15%, 실리콘(Si): 1.5~2.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The high-Si austenitic stainless steel may contain 18 to 22% of chromium (Cr), 7 to 15% of nickel (Ni), 1.5 to 2.5% of silicon (Si) It may contain impurities.

본 발명의 실시예에 따른 고청정 스테인리스 용강의 정련방법은 고융점 스피넬 개재물의 석출을 방지함으로써 제품 가공시 크랙 발생을 저감하여 결함이 없는 우수한 품질의 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조할 수 있다.The refining method of the high-cleaned stainless steel according to the embodiment of the present invention can prevent precipitation of the high-melting-point spinel inclusions, thereby reducing the occurrence of cracks during product processing, thereby producing high-quality austenitic stainless steels of high quality without defects .

도 1은 고융점 개재물에 의한 제품 가공시 크랙을 나타내는 사진이다.
도 2는 VOD 슬래그 염기도에 따른 개재물 중 Al2O3 농도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 용강 중 Al 농도에 따른 개재물 중 Al2O3 농도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 스피넬 영향 지표에 따른 개재물 중 스피넬 비율을 나타내는 그래프이다.
1 is a photograph showing cracks during processing of a product by a high melting point inclusion.
2 is a graph showing the Al 2 O 3 concentration in inclusions according to VOD slag basicity.
3 is a graph showing the Al 2 O 3 concentration in the inclusion depending on the Al concentration in molten steel.
4 is a graph showing the spinel ratio in inclusions according to the spinel effect index.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

본 발명은 전기로 공정(EAF) - AOD 정련 공정 - VOD 정련 공정 - 래들 처리 공정(LT) - 턴디쉬(Tundish) 공정 - 연속주조 공정을 거치는 스테인리스 강의 제조방법에 보다 바람직하게 적용될 수 있다. 본 발명은 정련 공정에서 진공산소탈탄(VOD) 공정을 추가로 거친다는 점에 특징이 있다.The present invention can be more preferably applied to a manufacturing method of stainless steel through an electric furnace process (EAF) - AOD refining process - VOD refining process - ladle process process (LT) - tundish process - continuous casting process. The present invention is characterized in that it further comprises a vacuum oxygen decarburization (VOD) process in the refining process.

스테인리스 용강 개재물 내 Al2O3 함량이 증가하게 되면 고융점 개재물인 스피넬(MgAl2O4)의 석출이 용이해져, 스테인리스 강 표면에 결함이 발생할 수 있다. 본 발명은 고융점 개재물인 스피넬(MgAl2O4) 상의 석출을 방지하기 위해, 개재물 중 Al2O3의 함량을 제어하여 청정도를 향상시킬 수 있는 스테인리스 용강 정련방법을 제공한다.As the content of Al 2 O 3 in stainless steel molten steel inclusions increases, precipitation of spinel (MgAl 2 O 4 ), which is a high melting point inclusion, is facilitated and defects may occur on the surface of stainless steel. The present invention provides a stainless steel refining method capable of improving the cleanliness by controlling the content of Al 2 O 3 in inclusions in order to prevent precipitation of spinel (MgAl 2 O 4 ) which is a high melting point inclusion.

본 발명의 일 실시예에 따른 고청정 스테인리스 용강의 정련방법은 AOD 공정 및 VOD 공정을 거쳐 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조하는 스테인리스 용강의 정련방법에 있어서, 상기 VOD 공정에서 용강 중 Al 농도(%) 및 슬래그 염기도(B)가 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.The method for refining high-cleaned stainless steel according to an embodiment of the present invention is a method for refining stainless steel for producing high-Si austenitic stainless steel through an AOD process and a VOD process. In the VOD process, %) And slag basicity (B) satisfy the following formula (1).

(1) 0.8 + 20*Al - 0.7*B ≤ 1.0(1) 0.8 + 20 * Al - 0.7 * B? 1.0

스테인리스 강의 사용 목적에 따라 수 중량%까지 Si이 함유된 스테인리스 강의 제조를 요구하는 경우가 있으며, 본 발명에서는 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 목표 탄소 농도까지 정련로에서 탈탄을 실시한 후 탈탄시 생성된 크롬 산화물을 회수하고 용강 탈산 및 탈류를 위해 AOD 정련 공정에서 Si 대신에 Al을 첨가하여 탈산을 실시한다. AOD 공정에서 Al을 이용하여 탈산을 하는 이유는 AOD 공정에서 Al로 탈산을 행함으로써 탈류능이 우수한 CaO-Al2O3계 슬래그를 형성하고, 탈산력이 높은 Al을 첨가함으로써 탈류능을 높이기 위한 것이다.Depending on the intended use of the stainless steel, production of stainless steel containing Si up to several percent by weight may be required. In the present invention, the high Si austenitic stainless steel is subjected to decarburization in the refining furnace to a target carbon concentration, The chromium oxide is recovered and deoxidized by addition of Al instead of Si in the AOD refining process for deoxidation and desulfurization of molten steel. The reason for deoxidation using Al in the AOD process is to form CaO-Al 2 O 3 slag having excellent dewatering ability by performing deoxidation with Al in the AOD process and to increase desulfurizing ability by adding Al with high deoxidization power .

탈산 및 탈류가 완료된 후 정련로에서 래들로 용강과 슬래그를 동시 출강한 후 AOD 슬래그를 배제할 수 있다. 슬래그를 배제하지 않을 경우, 후속공정인 VOD공정에서 슬래그로부터 용강으로 복류되어 S 농도가 증가하기 때문이다. 출강된 용강의 개재물 제어를 위해 진공정련설비(VOD)에서 추가적인 슬래그 조제를 실시할 수 있다. 이를 위해 VOD 공정에서 추가 송산을 실시하고 생석회(CaO), 형석(CaF2) 및 Al을 투입하여 슬래그를 조제할 수 있다. 이처럼 AOD 슬래그를 배제하고 새롭게 VOD 공정에서 슬래그를 조제함으로써 S 농도를 10ppm 이하로 제어할 수 있다.After the deoxidation and desulfurization are completed, the AOD slag can be excluded from the refining furnace after simultaneously feeding molten steel and slag into the ladle. If the slag is not excluded, the S concentration is increased by returning from the slag to the molten steel in the subsequent VOD process. Additional slag preparation can be performed in a vacuum refining facility (VOD) to control inclusions in molten steel. For this purpose, the slag can be prepared by adding additional calcium carbonate in the VOD process and adding calcium oxide (CaO), fluorite (CaF 2 ) and Al. Thus, the S concentration can be controlled to 10 ppm or less by eliminating the AOD slag and preparing slag in the VOD process.

열역학 검토결과 주조온도(1,460~1,480℃)에서 고융점의 스피넬(MgAl2O4) 개재물 형성을 억제하기 위해서는 개재물 중 Al2O3, SiO2, MgO 함량이 하기 식 (2)를 만족해야 한다.As a result of the thermodynamic study, in order to suppress the formation of a high melting point spinel (MgAl 2 O 4 ) inclusions at the casting temperature (1,460 to 1,480 ° C.), Al 2 O 3 , SiO 2 and MgO content in the inclusions must satisfy the following formula .

(2) 0.079*%Al2O3 + 0.044*%MgO + 0.12*%SiO2 - 3.64 < 1.0(2) 0.079 *% Al 2 O 3 + 0.044 *% MgO + 0.12 *% SiO 2 - 3.64 <1.0

VOD 정련 후의 개재물은 VOD 정련 슬래그가 용강 중에 현탁되는 것을 기점으로 발생하며, 이후 용강온도 하락에 따른 탈산원소와 산소와의 반응이 추가되어 조성이 변화하게 된다. 이에 따라 개재물 중 Al2O3의 농도는 VOD 슬래그의 염기도(CaO/Al2O3)와 반비례 관계에 있게 된다.The inclusions after VOD scouring originate from the fact that the VOD scouring slag is suspended in the molten steel, and thereafter the reaction between the deoxidized element and oxygen is added due to the falling of the molten steel temperature, thereby changing the composition. Accordingly, the concentration of Al 2 O 3 in the inclusions is inversely proportional to the basicity (CaO / Al 2 O 3 ) of the VOD slag.

또한, 현탁된 VOD 슬래그로부터 형성된 개재물은 시간 경과에 따른 온도 하락 시 열역학 평형에 의한 평형 용존 산소의 감소에 따라 용강 중 Al과 반응을 통해 추가적인 Al2O3를 형성하여 개재물 중 Al2O3 농도는 증가하게 된다.Also, inclusions formed from the suspended VOD slag temperature drops during thermodynamics with a decrease in the equilibrium dissolved oxygen due to the equilibrium of the inclusions to form an additional Al 2 O 3 through the Al and reaction of the molten steel, Al 2 O 3 concentration over time Is increased.

VOD 공정 중 슬래그와 래들의 슬래그 라인부 내화물과의 반응에 의해 슬래그 중의 MgO 함량은 8~12%의 일정한 범위를 갖게 되고, 슬래그 중 SiO2농도는 3~8%로 일정한 범위를 갖게 되기 때문에, 개재물의 스피넬 형성에 영향을 미치는 인자는 주로 개재물 중 Al2O3농도이다.In the VOD process, the MgO content in the slag has a constant range of 8 to 12% due to the reaction between the slag and the slag line refractory of the ladle, and the SiO 2 concentration in the slag has a constant range of 3 to 8% The factors influencing the spinel formation of inclusions are mainly Al 2 O 3 concentrations in inclusions.

상기에서 언급한 바와 같이 개재물의 Al2O3농도에는 VOD 슬래그의 염기도(B)와 용강 중 Al 농도(%)가 동시에 영향을 미치기 때문에, 고융점 개재물인 스피넬 형성에 영향을 미치는 스피넬 영향 지표를 하기 식 (3)에 나타내었다.As mentioned above, since the basicity (B) of the VOD slag and the Al concentration (%) in the molten steel are influenced simultaneously by the Al 2 O 3 concentration of the inclusions, the spinel effect index which affects the formation of the high melting point spinel (3) below.

(3) 0.8 + 20*Al - 0.7*B(3) 0.8 + 20 * Al - 0.7 * B

상기 VOD 공정의 슬래그 추가 조제시 Al 투입량을 조절함으로써 슬래그의 염기도 및 용강 중 Al 농도를 제어하여 상기 스피넬 영향 지표를 1.0 이하로 유지하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 CaO/Al2O3로 표시되는 VOD 슬래그의 염기도를 1.7 내지 2.1 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 염기도가 1.7보다 낮을 경우 강종의 요구 특성인 탈류능이 저하될 수 있어 용강 중 S 농도를 10ppm 이하로 낮추지 못할 수 있다. 또한, 염기도가 2.1보다 높을 경우 슬래그 중 고상율이 증가하여 성분 조정 시 투입되는 원료들이 슬래그 위에 잔류하게 되면서 성분 적중율이 떨어질 수 있다.It is aimed to control the basicity of the slag and the Al concentration in the molten steel by controlling the amount of Al input during the addition of slag in the VOD process so as to keep the spinel effect index at 1.0 or less. For this purpose, it is preferable to adjust the basicity of the VOD slag represented by CaO / Al 2 O 3 to the range of 1.7 to 2.1. If the basicity is lower than 1.7, desulfurization ability, which is a required characteristic of the steel, may be lowered, so that the S concentration in the molten steel may not be lowered to 10 ppm or less. In addition, when the basicity is higher than 2.1, the solid-phase ratio of the slag increases, and the raw materials to be supplied during the component adjustment may remain on the slag, and the component hit ratio may decrease.

한편, 본 발명에 따른 고청정 스테인리스 용강의 정련방법을 거쳐 제조된 스테인리스 강은 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강으로서, 바람직하게는 중량%로, 크롬(Cr): 18~22%, 니켈(Ni): 7~15%, 실리콘(Si): 1.5~2.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Meanwhile, the stainless steel produced through the refining method of the high-cleaned stainless steel according to the present invention is high-Si austenitic stainless steel, preferably containing 18 to 22% of chromium (Cr), nickel (Ni) : 7 to 15%, silicon (Si): 1.5 to 2.5%, the balance Fe and other unavoidable impurities.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in more detail, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

스테인레스 용강을 VOD 정련로에서 Al 탈산 실시 후 CaO 및 CaF2를 투입하여 VOD 슬래그를 조제하고, VOD 슬래그 성분을 분석하기 위해 샘플을 채취하였다. 상기와 같이 탈산 및 성분 조정된 용강을 턴디쉬 공정 및 연속주조 공정을 거쳐 주편으로 제조하였으며, 주편 개재물 분석을 위해 시편을 채취하고 SEM-EDS을 통해 조성을 분석하였다. 슬래그 염기도(CaO/Al2O3), 용강 중 Al 농도(%) 및 스피넬 영향 지표에 따른 개재물 중 스피넬 비율을 표 1에 나타내었다.Stainless steel was subjected to Al deoxidation in a VOD refining furnace, and CaO and CaF 2 were added thereto to prepare VOD slag. Samples were collected to analyze VOD slag components. The molten steel subjected to deoxidation and composition adjustment as described above was manufactured as a cast through a tundish process and a continuous casting process. Specimens were sampled for inclusion analysis and analyzed by SEM-EDS. Table 1 shows the slag basicity (CaO / Al 2 O 3 ), Al concentration (%) in molten steel and spinel ratio in inclusions according to the spinel effect index.

구분division 번호number VOD 슬래그 염기도 (CaO/Al2O3)VOD slag basicity (CaO / Al 2 O 3 ) 용강 중 Al
(%)
Al in molten steel
(%)
주편 개재물 중 Al2O3 평균농도(%)Al 2 O 3 average concentration (%) in the inclusion inclusion 주편 스피넬 개재물 비율(%)Ratio of casting spinel inclusions (%) 스피넬 영향 지표Spinel effect indicator 최종제품 가공 크랙 여부Final product machining crack
실시예Example 1One 1.641.64 0.0630.063 3535 1313 0.910.91 XX 22 1.751.75 0.0710.071 3636 1818 1.001.00 XX 33 2.182.18 0.0520.052 2626 55 0.310.31 XX 44 1.91.9 0.0310.031 2323 22 0.090.09 XX 55 1.851.85 0.0430.043 2727 33 0.370.37 XX 66 1.81.8 0.0620.062 3333 77 0.780.78 XX 77 2.12.1 0.0550.055 2929 99 0.430.43 XX 비교예Comparative Example 1One 1.581.58 0.0840.084 4141 7878 1.371.37 OO 22 1.421.42 0.0890.089 4444 8585 1.591.59 OO 33 1.721.72 0.0840.084 4141 6565 1.281.28 OO 44 1.691.69 0.0950.095 4343 8686 1.521.52 OO

* O: 최종제품 가공 크랙 발생* O: End product product cracking

* X: 최종제품 가공 크랙 없음* X: No final product processing crack

표 1 및 도 4에는 스피넬 영향 지표에 따른 주편 내 개재물 중 스피넬 비율을 나타내었으며, 상기 식 (3)으로 표시되는 스피넬 영향 지표가 증가할수록 개재물 중 스피넬 비율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 표 1의 최종제품 가공 크랙 평가결과에서 알 수 있듯이, 용강 중 Al 농도가 0.071% 이하일 때 스피넬 영향 지표가 1.0 이하를 만족하여 안정적인 가공 품질을 얻을 수 있었다. 스피넬 영향 지표가 1.0을 초과하는 경우 최종제품의 가공 크랙이 다발의 형태로 발생하였다.In Table 1 and FIG. 4, the spinel ratio in the inclusion according to the spinel effect index is shown. As the spinel effect index represented by the formula (3) increases, the spinel ratio in the inclusions increases. Further, as can be seen from the evaluation results of the final product machining cracks in Table 1, when the Al concentration in the molten steel was 0.071% or less, the spinel effect index was 1.0 or less and stable processing quality was obtained. When the spinel effect index exceeds 1.0, the final product cracks occurred in the form of bundles.

표 1에 따른 실시예 및 비교예의 VOD 슬래그 염기도(CaO/Al2O3)에 따른 주편 개재물 중 Al2O3의 농도(%)를 도 2에 나타내었다. 상술한 바와 같이 슬래그의 염기도가 증가함에 따라 개재물 중 Al2O3의 농도가 감소하여 반비례 관계에 있음을 확인할 수 있었다.2 shows the concentration (%) of Al 2 O 3 in the slip inclusion according to the VOD slag basicity (CaO / Al 2 O 3 ) of the examples and comparative examples according to Table 1. As described above, as the basicity of the slag increases, the concentration of Al 2 O 3 in inclusions decreases, indicating that the slurry has an inversely proportional relationship.

또한, 표 1에 따른 실시예 및 비교예의 용강 중 Al 농도(%)에 따른 주편 개재물 중 Al2O3의 농도(%)를 도 3에 나타내었다. 상술한 바와 같이 용강 중 Al 함량 증가에 따라 추가적인 Al2O3가 형성되어 개재물 중 Al2O3 농도는 증가하게 됨을 확인할 수 있었다. 3 shows the concentration (%) of Al 2 O 3 in the slip inclusion depending on the Al concentration (%) in the molten steel of Examples and Comparative Examples according to Table 1. As described above, as the Al content in the molten steel increases, additional Al 2 O 3 is formed, and Al 2 O 3 And the concentration was increased.

한편, VOD 슬래그 염기도에 따른 탈류능과 조업성 지표를 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the desulfurizing activity and activity index according to VOD slag basicity.

번호number 슬래그 염기도 (CaO/Al2O3)Slag basicity (CaO / Al 2 O 3) 용강 중 S ≤ 10ppm 적중율(%)S ≤ 10ppm hit ratio (%) in molten steel 조업성Operability 비교예 5Comparative Example 5 1.3 ~ 1.51.3 to 1.5 84%84% 양호Good 비교예 6Comparative Example 6 1.5 ~ 1.71.5 to 1.7 96%96% 양호Good 실시예 8Example 8 1.7 ~ 1.91.7-1.9 100%100% 양호Good 실시예 9Example 9 1.9 ~ 2.11.9 to 2.1 100%100% 양호Good 비교예 7Comparative Example 7 2.1 ~ 2.32.1 to 2.3 100%100% 불량Bad

표 2에 나타난 바와 같이, 슬래그의 염기도가 낮을 경우에는 열간가공성 향상을 위해 요구되는 특성인 탈류능이 저하되는 문제가 있었으며, 슬래그의 염기도가 높을 경우에는 슬래그 중 고상율의 증가에 따라 조업성이 저해되는 문제가 있었다. 따라서 표 2의 결과로부터 VOD 슬래그의 염기도는 1.7 내지 2.1 범위에서 조절되는 것이 바람직하였다.As shown in Table 2, when the basicity of the slag is low, there is a problem that the desulfurizing ability, which is a property required for improving the hot workability, is lowered. When the basicity of the slag is high, There was a problem. Therefore, it is preferable that the basicity of the VOD slag is controlled in the range of 1.7 to 2.1.

상술한 바에 있어서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. It is to be understood that the technical idea is included in the scope of the present invention.

Claims (6)

AOD 공정 - VOD 공정을 거쳐 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강을 제조하는 스테인리스 용강의 정련방법에 있어서,
상기 VOD 공정은 하기 식 (1)을 만족하며,
(1) 0.8 + 20*Al - 0.7*B ≤ 1.0
(Al은 용강 중 알루미늄 농도(%), B는 CaO/Al2O3로 표시되는 VOD 슬래그의 염기도)
상기 용강 중 알루미늄 농도는 0.07% 이하이고,
상기 VOD 슬래그의 염기도는 1.6~2.2인 고청정 스테인리스 용강의 정련방법.
AOD process - A refining method of stainless steel for producing a high Si austenitic stainless steel through a VOD process,
The VOD process satisfies the following formula (1)
(1) 0.8 + 20 * Al - 0.7 * B? 1.0
(Al is the aluminum concentration (%) in the molten steel, and B is the basicity of the VOD slag expressed by CaO / Al 2 O 3 )
The aluminum concentration in the molten steel is 0.07% or less,
Wherein the VOD slag has a basicity of 1.6 to 2.2.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 VOD 슬래그의 염기도(B)는 1.7~2.1인 고청정 스테인리스 용강의 정련방법.
The method according to claim 1,
And the basicity (B) of the VOD slag is 1.7 to 2.1.
제1항에 있어서,
상기 AOD 공정의 정련로에서 출강 후 AOD 슬래그를 제거하고,
상기 VOD 공정에서 슬래그를 조제하여 정련하며,
상기 용강 중 S 농도는 10ppm 이하인 고청정 스테인리스 용강의 정련방법.
The method according to claim 1,
The AOD slag is removed from the refining furnace of the AOD process,
In the VOD process, slag is prepared and refined,
Wherein the S concentration in the molten steel is 10 ppm or less.
제1항에 있어서,
상기 고Si 오스테나이트계 스테인리스 강은 중량%로, 크롬(Cr): 18~22%, 니켈(Ni): 7~15%, 실리콘(Si): 1.5~2.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 고청정 스테인리스 용강의 정련방법.
The method according to claim 1,
The high Si austenitic stainless steel is characterized by containing 18 to 22% of chromium (Cr), 7 to 15% of nickel (Ni), 1.5 to 2.5% of silicon (Si), balance Fe and other unavoidable impurities Wherein the refining method comprises:
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