KR102286427B1 - Manufacturing method of deoxidation alloys and deoxidation agnet by using the same - Google Patents

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Abstract

The present embodiments may provide a method for manufacturing iron deoxidized alloy and iron deoxidized alloy manufactured using the same. According to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing iron deoxidized alloy comprises the steps of: putting molten metal into a refining furnace; decarburizing and refining the molten metal; and dissolving by putting aluminum in the decarburized refined molten metal. The step of dissolving by adding the aluminum may be performed in a carbon content of 0.1 to 6.5 wt% based on the entire molten metal.

Description

탈산합금철의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 탈산합금철{MANUFACTURING METHOD OF DEOXIDATION ALLOYS AND DEOXIDATION AGNET BY USING THE SAME} Manufacturing method of iron deoxidation alloy and iron deoxidation alloy manufactured using the same

본 실시예는 탈산합금철의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 알루미늄 함량이 높은 탈산합금철을 제조함으로써 제강 공정에서 탈산 효율을 보다 향상시킬 수 있다.This embodiment relates to a method for manufacturing deoxidized iron alloy. More specifically, it is possible to further improve the deoxidation efficiency in the steelmaking process by manufacturing the iron deoxidized alloy having a high aluminum content.

용강 중에 용존 산소가 존재하게 되면, 이들 용존 산소는 용강의 응고과정에서 기포 또는 산화물을 생성하여 제품의 품질을 저하시키는 원인이 된다. 따라서, 제강공정에서는 용존 산소의 양을 일정량 이하로 감소시키는 탈산 작업이 필요하다. When dissolved oxygen is present in the molten steel, the dissolved oxygen generates bubbles or oxides during the solidification process of the molten steel, thereby deteriorating the quality of the product. Therefore, in the steelmaking process, a deoxidation operation is required to reduce the amount of dissolved oxygen to a certain amount or less.

이러한 탈산 작업을 위하여 산소와 친화력이 우수한 금속을 첨가하며, 일반적으로 이러한 금속 탈산제로는 알루미늄이 주로 사용되고 있다. For this deoxidation operation, a metal having excellent affinity with oxygen is added, and in general, aluminum is mainly used as such a metal deoxidizer.

이와 같이 탈탄공정 시 사용되는 알루미늄은 크기가 5cm 내외, 비중은 2.7 수준으로 용강 비중 7.5 보다 낮기 때문에 용강 표면에 부상하여 용해과정 중 대기접촉에 따른 산화 손실이 발생하며, 산화된 알루미늄은 Al2O3의 형태로 슬래그화된다. As such, aluminum used in the decarburization process has a size of around 5 cm and a specific gravity of 2.7, which is lower than the specific gravity of molten steel of 7.5, so it floats on the surface of the molten steel and causes oxidation loss due to atmospheric contact during the melting process, and the oxidized aluminum is Al 2 O It is slaged in the form of 3.

이와 같이 알루미늄을 탈산제로 사용할 경우 투입된 알루미늄의 손실율이 높아 제조원가 상승의 원인이 되고 있다.As such, when aluminum is used as a deoxidizer, the loss rate of the input aluminum is high, which causes an increase in manufacturing cost.

따라서, 효율적인 제강 공정 진행을 위하여 탈산 효율이 우수한 탈산제의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a deoxidizer with excellent deoxidation efficiency for an efficient steelmaking process.

본 실시 예에서는 탈산 공정의 효율을 향상시킬 수 있도록 알루미늄 함량이 높은 탈산합금철의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 탈산제를 제공하고자 한다. In this embodiment, to improve the efficiency of the deoxidation process, it is intended to provide a method for manufacturing iron deoxidized alloy having a high aluminum content and a deoxidizer manufactured using the same.

일 실시예에 따른 탈산합금철의 제조방법은, 정련로에 용탕을 투입하는 단계; 상기 용탕을 탈탄 정련하는 단계; 그리고 상기 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계를 포함하고, 상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는, 상기 용탕 전체를 기준으로 0.1 내지 6.5 중량%의 탄소 함량 범위에서 수행될 수 있다. A method of manufacturing an iron deoxidation alloy according to an embodiment includes: inputting molten metal into a refining furnace; decarburizing and refining the molten metal; And it includes the step of dissolving by adding aluminum to the decarburization-refined molten metal, the step of dissolving by adding the aluminum may be performed in a carbon content range of 0.1 to 6.5 wt% based on the entire molten metal.

다른 실시예에 따른 탈산합금철은, 일 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조되며, 탈산합금철 전체를 기준으로, 망간 40 중량% 내지 80 중량%; 알루미늄 1 중량% 내지 30 중량%; 탄소 0.1 중량% 내지 6.5 중량%; 그리고 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. Iron deoxidation alloy according to another embodiment is manufactured by the manufacturing method according to an embodiment, based on the total iron deoxidation alloy, manganese 40 wt% to 80 wt%; 1 wt% to 30 wt% aluminum; 0.1 wt% to 6.5 wt% carbon; And the remainder may include iron (Fe) and unavoidable impurities.

종래에는 탈산 효율을 향상시키기 위하여 탈산 공정에서 망간 합금철을 투입한 후 알루미늄을 별도로 추가 투입하였다. 그러나, 일 실시예에 따른 탈산합금철의 제조방법에 의해 제조된 탈산제를 적용하는 경우 탈산 공정에서 한 번의 탈산제 투입만으로도 탈산 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.Conventionally, in order to improve the deoxidation efficiency, after the manganese ferroalloy was added in the deoxidation process, aluminum was additionally added. However, when the deoxidizer manufactured by the method for manufacturing iron deoxidation alloy according to an embodiment is applied, the deoxidation efficiency can be remarkably improved by only one input of the deoxidizer in the deoxidation process.

또한, 본 실시예에 따른 방법으로 제조된 탈산합금철의 경우, 질소관리가 어려운 일반합금철 대비 정련로에서 알루미늄 용해과정 중 AlN이 정출됨에 따라 최종 제품에서 질소 성분의 관리가 용이하여 흡질 문제를 해소할 수 있다.In addition, in the case of deoxidized alloy iron manufactured by the method according to this embodiment, as AlN is crystallized during the aluminum melting process in the refining furnace compared to general alloy iron, which is difficult to control nitrogen, it is easy to manage the nitrogen component in the final product, thereby reducing the absorption problem. can be resolved

도 1는 일 실시예에 따른 탈산합금철의 제조방법에 따라 탈산제를 제조할 수 있는 장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는 용탕의 탄소 함량에 따른 알루미늄의 용해량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예에서 본 발명의 제조방법에 따라 탈산합금철을 제조하는 방법을 예시적으로 나타낸 것이다.
1 is an exemplary view of an apparatus capable of manufacturing a deoxidizer according to a method for manufacturing iron deoxidation alloy according to an embodiment.
2 is a graph showing the amount of aluminum dissolved according to the carbon content of the molten metal.
Figure 3 shows by way of example a method for manufacturing iron deoxidized alloy according to the manufacturing method of the present invention in Examples.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part, or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, the other part is not interposed therebetween.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, they are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.In addition, unless otherwise specified, % means weight %, and 1 ppm is 0.0001 weight %.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

일 실시예에 따른 탈산합금철의 제조방법은, 정련로에 용탕을 투입하는 단계, 상기 용탕을 탈탄 정련하는 단계, 그리고 상기 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계를 포함할 수 있다.The method of manufacturing iron deoxidized alloy according to an embodiment may include inputting molten metal into a refining furnace, decarburizing and refining the molten metal, and injecting and dissolving aluminum into the decarburized and refined molten metal.

도 1에는 일 실시예에 따른 탈산제의 제조방법에 따라 탈산제를 제조할 수 있는 장치를 예시적으로 나타내었다.1 exemplarily shows an apparatus capable of manufacturing a deoxidizer according to a method for manufacturing a deoxidizer according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 탈산합금철의 제조를 위하여 정련로(100)를 이용할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the refining furnace 100 may be used for manufacturing deoxidized iron alloy according to an embodiment.

일반적으로 전기로의 출탕 온도는 1260도 내지 1300도이나, 도 1에 나타낸 정련로(100)는 전기로의 출탕 온도 보다 높은 온도 범위에서 활용이 용이하다. In general, the tapping temperature of the electric furnace is 1260 to 1300 degrees, but the refining furnace 100 shown in FIG. 1 is easy to use in a temperature range higher than the tapping temperature of the electric furnace.

일 실시예에 따른 탈산제의 제조를 위하여, 먼저, 정련로(100)에 용탕을 투입한다.In order to manufacture a deoxidizer according to an embodiment, first, molten metal is put into the refining furnace 100 .

상기 용탕은, 용탕 전체를 기준으로, 망간 70 내지 85 중량%, 탄소 6.5 내지 7.5 중량%, 알루미늄 0.01 중량% 이하, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The molten metal may include 70 to 85% by weight of manganese, 6.5 to 7.5% by weight of carbon, 0.01% by weight or less of aluminum, the balance iron (Fe), and unavoidable impurities, based on the entire molten metal.

상기 용탕을 정련로(100)에 장입한 후 탈탄 정련하는 단계를 수행한다. After the molten metal is charged into the refining furnace 100, a step of decarburizing refining is performed.

상기 탈탄 정련은 상취수단을 이용하여 산소를 2500 내지 3500 Nm3/hr유량으로 정련로에 상취하여 수행하였다.The decarburization refining was performed by top blowing oxygen into the refining furnace at a flow rate of 2500 to 3500 Nm 3 /hr using a top blowing means.

페로망간의 탈탄 과정은 상취 산소취입에 따라 1단계로 망간과 탄소가 산화된다. 이와 같이 망간과 탄소가 산화되는 산화 열에 의해 용탕이 1250도 내지 1280도 정도의 온도에서 1400도 내지 1500도로 승온이 된다. 이때, 용탕의 주된 승온 열은 하기 식 1에 나타낸 바와 같이 망간산화로 인한 것이다. In the decarburization process of ferromanganese, manganese and carbon are oxidized in one step by blowing oxygen from the top. As described above, the molten metal is heated from a temperature of 1250 to 1280 degrees to 1400 to 1500 degrees by the oxidation heat in which manganese and carbon are oxidized. At this time, the main heat of temperature increase of the molten metal is due to manganese oxidation as shown in Equation 1 below.

[식 1] [Equation 1]

Mn + 1/2 O2 = 2MnO, △G° = 97683 - 21.317T (cal)Mn + 1/2 O 2 = 2MnO, △G° = 97683 - 21.317T (cal)

다음, 1400도 이상의 온도에서 탈탄 반응이 활발하게 이루어지며, 하기 식 2와 같이 취련 과정 중 용탕 온도는 최대 2000도 이상 상승하게 된다. 이에 따라 후속 공정에서 알루미늄 용해가 쉽게 이루어진다.Next, the decarburization reaction is actively performed at a temperature of 1400 degrees or more, and as shown in Equation 2 below, the molten metal temperature rises up to 2000 degrees or more during the blow tempering process. Accordingly, aluminum dissolution is easily achieved in the subsequent process.

[식 2][Equation 2]

C + 1/2 O2 = CO, △G° = -27108 - 20.576T (cal)C + 1/2 O 2 = CO, △G° = -27108 - 20.576T (cal)

즉, 상기 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계를 수행한다.That is, a step of dissolving aluminum by putting aluminum into the decarburization-refined molten metal is performed.

도 2에는 용탕의 탄소 함량에 따른 알루미늄의 용해량을 나타내었다.2 shows the amount of aluminum dissolved according to the carbon content of the molten metal.

도 2를 참고하면, 알루미늄을 일정 용량 이상 투입하면 용탕의 탄소함량에 따라서 도 2에 나타낸 바와 같이 Al4C3가 석출된다. 즉, Al4C3가 석출되는 지점에서는 알루미늄을 추가 용해시킬 수 없으므로, 도 2의 그래프를 참고하여 알루미늄의 투입량을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 2 , when aluminum is added to a certain amount or more, Al 4 C 3 is precipitated as shown in FIG. 2 according to the carbon content of the molten metal. That is, since aluminum cannot be further dissolved at the point where Al 4 C 3 is precipitated, the amount of aluminum can be determined with reference to the graph of FIG. 2 .

상기와 같이 탈탄 정련하는 단계에서는 탈탄 정련 반응이 종료된 후에도 정련로는 1500도 이상의 높은 현열이 유지된다. 따라서, 이를 이용하여 알루미늄을 용해할 수 있다.In the decarburization refining step as described above, even after the decarburization refining reaction is finished, the refining furnace maintains a high sensible heat of 1500 degrees or more. Therefore, it can be used to melt aluminum.

탈탄 정련하는 단계에서 탄소는 제강 공정 이후 강종 별로 활용이 가능하도록 0.1 중량% 내지 6.5 중량% 함량 범위가 되도록 탄소 함량을 제어하였다.In the decarburization refining step, the carbon content was controlled to be in the range of 0.1 wt% to 6.5 wt% so that the carbon could be utilized for each steel type after the steelmaking process.

상기와 같이 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계를 수행하였다. A step of dissolving aluminum was added to the decarburized and refined molten metal as described above.

상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는, 산소 및 불활성 가스를 상취하는 단계를 포함하고, 상기 산소 및 불활성 가스는, 상취 수단(10)을 이용하여 각각 100 내지 2000Nm3/hr의 유량으로 상취될 수 있다. 이때, 상취되는 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar) 가스 또는 질소(N2) 가스일 수 있다.The step of dissolving by inputting the aluminum includes the step of taking up oxygen and an inert gas, and the oxygen and the inert gas can be taken up at a flow rate of 100 to 2000 Nm 3 /hr, respectively, using the upper blowing means 10 . there is. In this case, the inert gas to be taken up may be an argon (Ar) gas or a nitrogen (N 2 ) gas.

이와 같이 상취 수단으로 산소 및 불활성 가스를 취입하는 경우 알루미늄 투입 시 대기 유입에 따라 산화 반응이 일어나는 것을 방지할 수 있다. As such, when oxygen and an inert gas are blown into the upper blowing means, it is possible to prevent an oxidation reaction from occurring due to the inflow of air when aluminum is input.

또한, 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는, 불활성 가스를 저취하는 단계를 포함하고, 불활성 가스는, 저취 수단(20)을 이용하여 100 내지 1000Nm3/hr의 유량으로 저취될 수 있다. 여기서 저취 수단(20)은 정련로(100) 하부에 위치하는 튜이어(Tuyere)를 의미할 수 있다. 또한, 저취되는 불활성 가스는 아르곤(Ar) 가스 또는 질소(N2) 가스일 수 있다.In addition, the step of dissolving by inputting aluminum includes the step of sieving the inert gas, and the inert gas may be simmered at a flow rate of 100 to 1000 Nm 3 /hr using the odor control means 20 . Here, the odor control means 20 may mean a Tuyere located in the lower portion of the refining furnace 100 . In addition, the inert gas to be stored may be argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas.

이와 같이 저취 수단으로 불활성 가스를 취입하는 경우 용탕의 교반력을 증가시켜 알루미늄이 보다 쉽게 용해되도록 할 수 있다.When an inert gas is blown into the odor control means as described above, the stirring force of the molten metal may be increased so that aluminum may be more easily dissolved.

상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계에 투입되는 알루미늄 함량은, 최종 제품, 즉, 본 실시예에 따라 제조된 탈산합금철를 기준으로 1 중량% 내지 30 중량% 범위가 되도록 투입될 수 있다. The amount of aluminum added in the step of dissolving the aluminum may be added so as to be in the range of 1 wt% to 30 wt% based on the final product, that is, the iron deoxidized alloy prepared according to this embodiment.

실제 공정에서 탈산합금철 제조방법에 따라, 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하는 경우 1회 투입량이 1.5톤 이내인 경우에는 1회로 알루미늄을 투입하고, 1.5톤을 초과하는 경우에는 1톤 단위로 분할 투입할 수 있다. In the actual process, according to the deoxidation alloy manufacturing method, when aluminum is put into the decarburized refined molten metal, if the amount of one input is less than 1.5 tons, the aluminum is input at one time, and if it exceeds 1.5 tons, it is divided into 1 ton units. can be put in

알루미늄 투입 시 상취 수단을 통한 산소 및 불활성 가스의 취입은 최대한 유지하여 외기 유입에 따라 알루미늄이 산화되어 손실되는 것을 방지할 수 있다.When aluminum is input, the blowing of oxygen and inert gas through the upper blowing means can be maintained as much as possible to prevent aluminum from being oxidized and lost according to the inflow of external air.

또한, 이때 투입되는 산소 및 불활성 가스는 알루미늄을 효율적으로 용해하기 위하여 열손실을 보상하고 교반력을 증대시키는 역할도 한다.In addition, oxygen and inert gas input at this time also serves to compensate for heat loss and increase the stirring force in order to efficiently dissolve aluminum.

본 실시예에서 알루미늄의 용해가 완료된 시점에서의 용탕의 성분은 전체 용탕을 기준으로, 망간 40 내지 80중량%, 알루미늄 1 내지 30 중량%, 탄소 6.5 내지 0.1 중량%, 질소 0.02 중량% 이내, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.In this embodiment, the components of the molten metal at the time when the dissolution of aluminum is completed are 40 to 80% by weight of manganese, 1 to 30% by weight of aluminum, 6.5 to 0.1% by weight of carbon, 0.02% by weight of nitrogen, based on the total molten metal, The remainder may include iron (Fe) and unavoidable impurities.

본 실시예의 탈산합금철 제조방법은, 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계 이후에 출강 단계를 더 포함한다. The method of manufacturing iron deoxidized alloy of this embodiment further includes a steel taping step after the step of dissolving by adding aluminum.

따라서, 상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는, 탈탄 정련하는 단계 말기부터 출강 단계 직전까지 수행될 수 있다. Therefore, the step of dissolving by adding the aluminum may be performed from the end of the decarburization refining step to just before the steel tapping step.

본 실시예의 탈산제 제조방법은, 전술한 출강 단계 이후에 출강된 용강에서 슬래그를 배재하는 단계 및 슬래그가 배재된 용강을 주선처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다. The deoxidizer manufacturing method of this embodiment may further include the step of excluding slag from the molten steel tapped after the step of tapping and arranging the molten steel from which the slag is excluded.

이때, 알루미늄 투입 완료 후에는 지속적인 산화가 발생할 수 있으므로 출강 및 슬래그 배재를 빠르게 진행해야 한다. At this time, since continuous oxidation may occur after the aluminum input is completed, steel tapping and slag removal should be carried out quickly.

주선처리가 완료된 시점, 즉, 최종 탈산합금철에서는 전체를 기준으로, 망간 40 내지 80 중량%, 알루미늄 1 내지 30 중량%, 탄소 0.1 내지 6.5 중량%, 질소 0.005 내지 0.02 중량% 이하, 그리고 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.When the main line treatment is completed, that is, in the final deoxidized iron, based on the total, 40 to 80% by weight of manganese, 1 to 30% by weight of aluminum, 0.1 to 6.5% by weight of carbon, 0.005 to 0.02% by weight or less of nitrogen, and the remainder iron (Fe) and unavoidable impurities.

즉, 슬래그 배재 및 주선처리 공정에서 알루미늄이 약 1 내지 1.5% 가량 산화 손실된 것을 알 수 있다. That is, it can be seen that about 1 to 1.5% of aluminum is oxidized and lost in the slag exclusion and main line treatment process.

일 실시예의 탈산합금철 제조방법에 따라 제조된 탈산합금철은 전체를 기준으로, 망간 40 내지 80중량%, 알루미늄 1 내지 30 중량%, 탄소 0.1 내지 6.5 중량%, 질소 0.05 내지 0.02 중량%, 그리고 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 탈산제의 비중은 4 내지 5 범위일 수 있다. The iron deoxidation alloy prepared according to the method for manufacturing iron deoxidation alloy of one embodiment is based on the total, manganese 40 to 80% by weight, aluminum 1 to 30% by weight, carbon 0.1 to 6.5% by weight, nitrogen 0.05 to 0.02% by weight, and The remainder may include iron (Fe) and unavoidable impurities. In this case, the specific gravity of the deoxidizer may be in the range of 4 to 5.

한편, 망간 합금철 탈탄과정 진행 시 탄소함량 및 외기유입에 따라 흡질이 발생할 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따라 제조된 탈산제의 경우 알루미늄 용해과정에서 용탕에 함유된 질소성분을 AlN으로 정출될 수 있다. 즉, 일반 망간합금철 대비 본 실시예에 따라 제조된 탈산제의 경우 최종 제품 내 질소함량이 기존 0.1 중량% 이하에서 0.02 중량% 이하로 현저하게 줄일 수 있다.On the other hand, during the manganese ferroalloy decarburization process, nitrogen absorption may occur depending on the carbon content and the inflow of external air. However, in the case of the deoxidizer prepared according to this embodiment, the nitrogen component contained in the molten metal may be crystallized into AlN during the aluminum dissolution process. That is, in the case of the deoxidizer prepared according to this embodiment compared to the general iron manganese alloy, the nitrogen content in the final product can be significantly reduced from 0.1 wt% or less to 0.02 wt% or less.

따라서 본 실시예에 따라 제조된 탈산 합금철을 이용하여 제강공정 진행 시 질소에 취약한 강종 생산에 매우 유리하다.Therefore, using the deoxidized ferroalloy manufactured according to this embodiment, it is very advantageous for the production of steel grades vulnerable to nitrogen during the steelmaking process.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is provided as an example, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

실시예Example

도 3에는 실시예에 따라 탈산합금철을 제조하는 방법을 예시적으로 나타내었다.3 exemplarily shows a method for manufacturing an iron deoxidized alloy according to an embodiment.

도 3에 나타낸 바와 같이, 정련로에 용탕을 장입시킨 후 탈탄 정련 공정을 거치고, 알루미늄을 투입하여 용해시켰다. 이때, 알루미늄 투입량은 실수율 90% 내지 98% 기준으로 계산하여 투입량을 결정하였다. As shown in FIG. 3 , after the molten metal was charged in the refining furnace, it was subjected to a decarburization refining process, and aluminum was added and dissolved. At this time, the amount of aluminum input was calculated based on a real rate of 90% to 98% to determine the input amount.

이후 출강하여 슬래그 배재 후에 주조 및 파쇄 공정을 거쳐 탈산합금철을 제조하였다.Thereafter, the steel deoxidized iron was manufactured through casting and crushing processes after slag exclusion.

이와 같이 제조된 탈산합금철 내의 질소 함량을 측정하였으며, 최종 탈산합금철 제품을 제강 공정에 투입하여 탈산 공정 마무리 후 탈산제 실수율을 측정하였다. The nitrogen content in the iron deoxidized alloy thus prepared was measured, and the final deoxidized iron product was put into the steelmaking process and the deoxidizer real rate was measured after the deoxidation process was completed.

이때, 탈산합금철 내 질소 성분 함량의 측정은, 도 3의 주조/파쇄공정을 거친 최종 제품 내 질소함량을 분석하여 측정하였다.At this time, the measurement of the nitrogen content in the iron deoxidized alloy was measured by analyzing the nitrogen content in the final product that went through the casting/crushing process of FIG. 3 .

또한, 탈산합금철의 실수율 측정은, 투입되는 탈산합금철 함량 대비 용강 내 알루미늄 중량% 상승량을 나누어 실수율을 측정하였다.In addition, to measure the real rate of deoxidation alloy iron, the real rate was measured by dividing the increase amount of aluminum weight% in molten steel compared to the amount of deoxidized iron alloy input.

결과는 하기 표 1에 나타내었다. The results are shown in Table 1 below.

비교예 comparative example

종래와 같이 제품 제조를 위한 제강 공정에서 탈산을 위하여 망간 합금철을 투입한 후 알루미늄을 추가로 투입하였다.As in the prior art, in the steelmaking process for product manufacturing, manganese ferroalloy was added for deoxidation, and then aluminum was additionally added.

투입되는 일반 망간 합금철의 질소 성분 함량을 측정하였으며, 제강 공정 마무리 후 실시예와 동일한 방법으로 탈산제 실수율을 측정하였다. The nitrogen content of the input general manganese ferroalloy was measured, and after the steelmaking process was finished, the deoxidizer real rate was measured in the same manner as in Examples.

결과는 하기 표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1 below.

구분division 비교예 comparative example 실시예 Example 제강공정의 탈산효율Deoxidation efficiency in the steelmaking process 약 68%about 68% 약 80%about 80% 합금철 내 질소 성분Nitrogen content in ferroalloys < 0.1%< 0.1% < 0.02%< 0.02%

표 1을 참고하면, 비교예의 경우 탈산 효율이 68% 정도에 불과하나 실시예의 경우 탈산 효율이 80% 정도로 증가한 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that, in the case of the comparative example, the deoxidation efficiency is only about 68%, but in the case of the example, the deoxidation efficiency is increased to about 80%.

비교예의 경우 2.7 정도의 낮은 알루미늄 비중으로 인해 투입된 알루미늄이 용강 내에 침투되지 못하고 용탕 면에서 대기와 반응함으로 인해 투입된 탈산제의 실수율 저하가 나타난 것으로 사료된다.In the case of the comparative example, it is considered that the inputted aluminum did not penetrate into the molten steel due to the low aluminum specific gravity of about 2.7, and the real rate of the input deoxidizer decreased due to the reaction with the atmosphere on the molten metal surface.

이에 반해 본 발명에 따라 제조된 탈산합금철을 사용한 실시예의 경우 탈산 효율이 크게 증가된 것을 알 수 있다. 이는 본 실시예에 따라 탈산합금철을 제조하는 과정에서 알루미늄이 망간 및 철과 합금화됨에 따라 본 실시예의 탈산합금철 비중이 4 내지 5 정도로 상승하였기 때문인 것으로 사료된다. 즉, 본 실시예의 탈산합금철은 제강 공정의 탈산 과정에서 용강 내 침투가 용이하고 대기 접촉을 줄일 수 있으므로 탈산 효율을 현저하게 증가시킬 수 있다. On the other hand, it can be seen that the deoxidation efficiency is greatly increased in the case of the embodiment using the iron deoxidized alloy prepared according to the present invention. This is considered to be because the specific gravity of the iron deoxidation alloy of this embodiment has risen to about 4 to 5 as aluminum is alloyed with manganese and iron in the process of manufacturing iron deoxidation alloy according to this embodiment. That is, the iron deoxidation alloy of this embodiment can easily penetrate into the molten steel in the deoxidation process of the steelmaking process and reduce atmospheric contact, so that the deoxidation efficiency can be remarkably increased.

또한, 실시예의 경우 도 3의 알루미늄 용해과정 중 AlN이 정출됨에 따라 최종 제품에서 질소함량이 현저하게 감소시킬 수 있다. 즉, 기존 일반합금철 대비 제품 내 질소 관리가 용이하여 흡질 문제를 해소할 수 있고, 이를 이용하여 질소에 취약한 강종을 생산할 때 본 실시예에 따라 제조된 탈산합금철을 적용할 경우 매우 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the case of the embodiment, as AlN is crystallized during the aluminum dissolution process of FIG. 3 , the nitrogen content in the final product can be significantly reduced. In other words, it is easier to manage nitrogen in the product compared to the existing general iron alloy, so it is possible to solve the problem of absorption, and when using this to produce steel that is vulnerable to nitrogen, when the iron deoxidized alloy manufactured according to this embodiment is applied, a very advantageous effect is obtained. can be obtained

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but can be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can take other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (9)

정련로에 용탕을 투입하는 단계;
상기 용탕을 탈탄 정련하는 단계; 그리고
상기 탈탄 정련된 용탕에 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계
를 포함하고,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는,
상기 용탕 전체를 기준으로 0.1 내지 6.5 중량%의 탄소 함량 범위에서 수행되고,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계에 투입되는 알루미늄 함량은 제조된 탈산합금철을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량% 범위인 탈산합금철의 제조방법.
adding molten metal to the refining furnace;
decarburizing and refining the molten metal; And
dissolving aluminum in the decarburized and refined molten metal
including,
The step of dissolving by adding the aluminum,
It is carried out in a carbon content of 0.1 to 6.5% by weight based on the entire molten metal,
The amount of aluminum added in the step of dissolving the aluminum is 1 wt% to 30 wt% based on the manufactured iron deoxidation alloy manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는,
산소 및 불활성 가스를 상취하는 단계를 포함하고,
상기 산소 및 불활성 가스는, 상취 수단을 이용하여 각각 100 내지 2000Nm3/hr의 유량으로 상취되는 것인 탈산합금철의 제조방법.
According to claim 1,
The step of dissolving by adding the aluminum,
aeration of oxygen and an inert gas;
The oxygen and the inert gas, respectively, 100 to 2000Nm 3 /hr by using a top blowing means, the method for producing an iron deoxidized alloy that is taken up at a flow rate of.
제1항에 있어서,
상기 정련로에 투입되는 용탕은,
용탕 전체를 기준으로,
망간 70 내지 85 중량%, 탄소 6.5 내지 7.5 중량%, 알루미늄 0.01 중량% 이하, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 탈산합금철의 제조방법.
According to claim 1,
The molten metal input to the refining furnace is,
Based on the whole molten metal,
Manganese 70 to 85% by weight, carbon 6.5 to 7.5% by weight, aluminum 0.01% by weight or less, the balance iron (Fe) and a method for producing iron deoxidized alloy containing unavoidable impurities.
제1항에 있어서,
상기 탈산합금철의 제조방법은,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계 이후에 출강 단계를 더 포함하는 탈산합금철의 제조방법.
According to claim 1,
The manufacturing method of the deoxidized iron alloy,
A method for producing iron deoxidized alloy further comprising a step of tapping steel after the step of dissolving the aluminum by inputting.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는,
탈탄 정련하는 단계 말기부터 출강 단계 직전까지 수행되는 탈산합금철의 제조방법.
According to claim 1,
The step of dissolving by adding the aluminum,
A method of producing deoxidized iron alloy that is carried out from the end of the decarburization refining step to just before the steel tapping step.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄을 투입하여 용해시키는 단계는,
불활성 가스를 저취하는 단계를 포함하고,
상기 불활성 가스는, 저취 수단을 이용하여 100 내지 1000Nm3/hr의 유량으로 저취되는 것인 탈산합금철의 제조방법.
According to claim 1,
The step of dissolving by adding the aluminum,
a step of suppressing the inert gas;
The inert gas is a method for producing iron deoxidized alloy that is stored at a flow rate of 100 to 1000 Nm 3 /hr using a odor control means.
삭제delete 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되며,
탈산합금철 전체를 기준으로,
망간 40 중량% 내지 80 중량%;
알루미늄 1 중량% 내지 30 중량%;
탄소 0.1 중량% 내지 6.5 중량%;
질소 0.005 내지 0.02 중량%; 그리고
잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 탈산합금철.
It is prepared by the method of any one of claims 1 to 6,
Based on the total deoxidized iron,
40 wt% to 80 wt% manganese;
1 wt% to 30 wt% aluminum;
0.1 wt% to 6.5 wt% carbon;
0.005 to 0.02 wt % nitrogen; And
Deoxidized iron containing iron (Fe) and unavoidable impurities.
제8항에 있어서,
상기 탈산합금철의 비중은 4 내지 5 범위인 탈산합금철.
9. The method of claim 8,
The specific gravity of the iron deoxidation alloy is in the range of 4 to 5 iron deoxidation alloy.
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