KR20100001842A - Heating method of slab for reducing red scales of hot-rolled steel sheets - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A slab heating method is provided to suppress the melting of fayalite during a hot rolling process of a steel sheet and for reducing red scales of the hot rolled steel sheet after finishing mill. CONSTITUTION: A slab heating method for reducing red scales of a hot rolled steel is as follows. In a furnace(100), the temperature condition of each control zone for a charging zone(101), a preheating zone(102), a heating zone(103), and a cracking zone(104) are optimized. The total furnace time is restricted in order to suppress the melting of fayalite. The atmosphere temperature of the charging zone is maintained at 950~1100°C, the preheating zone at 1100~1200°C, the heating zone at 1170~1230°C, and the cracking zone at 1100~1150°C. The total time a slab is within the furnace is 100~140 minutes.

Description

열연강판의 적스케일 저감을 위한 슬라브 가열 방법{Heating method of slab for reducing red scales of hot-rolled steel sheets}Heating method of slab for reducing red scales of hot-rolled steel sheets}

본 발명은 열연강판용 슬라브의 가열 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 Si 첨가강 열연강판의 적스케일을 억제할 수 있도록 가열로에서 슬라브를 가열하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for heating a slab for hot rolled steel sheet, and more particularly, to a method for heating a slab in a heating furnace to suppress red scale of a Si-added steel hot rolled steel sheet.

일반적으로 자동차 휠(wheel)용 강판 소재의 요구 특성은 프레스 가공시의 성형성, 가공성 및 가공후 사용상의 내구성 등이 요구되고 있다. 이러한 강판의 가공성의 향상을 위해서 탄소함량이 0.07% 이하인 저 탄소강재가 사용되고 여기에 내구성의 향상을 위해서 고용원소인 Si가 첨가되어 인장강도(tensile strenth)를 확보한다.In general, the required characteristics of the steel plate material for automobile wheels (wheels) are required for formability at the time of press working, workability and durability in use after processing. In order to improve the workability of the steel sheet, a low carbon steel having a carbon content of 0.07% or less is used, and Si, which is a solid solution element, is added to improve durability, thereby securing tensile strength.

Si는 제강공정에서 탈산제로서도 유효한 원소이며, 주로 페라이트에 고용되어 강도를 증가시키는 역할을 한다. 그러나, Si 첨가강은 고온 가열시엔 스케일과 지철계면에 저융점 화합물인 페이욜라이트(Fayalite, 2FeO.SiO2)가 형성되어 현재의 디스케일링 압력으로는 완전히 제거할 수 없는 적 스케일(red scales)을 형성한다. 적 스케일은 깊이가 깊지 않으나 열연 제품 가공후 도장시에도 표면 결함부가 뚜렷하게 드러나는 문제가 있다. Si is an effective element as a deoxidizer in the steelmaking process, and is mainly dissolved in ferrite to increase strength. However, Si-added steel has red scales, which cannot be completely removed by current descaling pressure because low-melting compound Payoylite (Fayalite, 2FeO.SiO 2 ) forms on scale and ferrous interface when heated at high temperature. To form. Although the red scale is not deep, there is a problem that the surface defects are clearly revealed even when the hot rolled product is processed.

통상 Si 첨가강의 사상압연후에 발생하는 적스케일은 도 1에 도시된 바와 같이, 수박 줄무늬 형태의 표면 결함부가 스트립 강판의 전장에 걸쳐 나타나게 된다. 이러한 적스케일은 사상압연 치입 직전에 실시하는 FSB(finisher scale breaker) 디스케일링에도 불구하고 잔존하는 산화철과 페이욜라이트로 인해 발생한다. 적스케일 저감 기술은 대부분 디스케일링을 강화하여 충돌압 불완전 영역을 줄이기 위하여 노즐을 개선하는 방향으로 연구되어 왔다. 그러나, 노즐개선으로 강력한 밀착 특성을 갖는 페이욜라이트를 완전히 제거하기는 어려우며, Si 첨가강 강판 표면에 여전히 적스케일의 표면 결함이 발생되는 문제가 있다. As shown in FIG. 1, the red scale generated after finishing rolling of the Si-added steel usually shows surface defects in the form of watermelon stripes over the entire length of the strip steel sheet. These red scales are caused by the remaining iron oxide and payoyrite, despite the finisher scale breaker (FSB) descaling performed just before finishing rolling. Most of the red scale reduction techniques have been studied to improve the nozzles in order to strengthen the descaling to reduce the impact pressure incomplete area. However, it is difficult to completely remove the payoylite having strong adhesion characteristics by the nozzle improvement, and there is a problem that the red scale surface defect still occurs on the Si-added steel sheet surface.

도 2는 FSB 디스케일링의 분사패턴(도 2(a))과 총돌압 그래프(도 2(b))를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 인접한 디스케일링 분사패턴(DP)이 일정 간격만큼 중첩되는 중첩 영역(V)이 있으며, 이 중첩 영역에서 통상 충돌압 불완전 영역이 발생한다. 도 2(a)의 도면부호 P는 FSB 노즐 피치(또는 분사패턴의 피치)에 해당한다. 2 shows the injection pattern (FIG. 2 (a)) and the total pressure graph (FIG. 2 (b)) of FSB descaling. As shown, there is an overlap region V in which adjacent descaling injection patterns DP overlap each other by a predetermined interval, and a normal collision pressure incomplete region occurs in this overlap region. Reference numeral P in Fig. 2A corresponds to the FSB nozzle pitch (or pitch of the spray pattern).

도 3은 Si 첨가강 내에 형성된 페이욜라이트에 의한 적스케일 생성기구를 개략적으로 설명하는 단면도이다. 도 3(a)에 나타난 바와 같이, Si 첨가강의 슬라브가 가열로에서 1170℃ 이상의 온도에서 재가열되면 슬라브의 Fe 소재 상에 액상의 페이욜라이트(FeO-Fe2SiO4)가 형성되어 Fe 기지 조직과 표면 산화물층(FeO, Fe3O4, Fe2O3) 사이에 분포한다. 그 후, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 조압연과 디스케일링을 거치면, 강재의 표면 스케일을 제거하는 디스케일링 공정에도 불구하고 강한 밀착성을 갖는 페이욜라이트와 잔존 FeO가 남게 된다. 마무리 압연을 거치면서 잔존 FeO가 파손되어 강재 스트립 표면 상에 적색의 Fe2O3가 적색 스케일을 형성하게 된다(도 3(c)). FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a red scale generating mechanism due to payoylite formed in Si-added steel. FIG. As shown in FIG. 3 (a), when the slab of Si-added steel is reheated at a temperature of 1170 ° C. or higher in a heating furnace, a liquid phase yoleite (FeO—Fe 2 SiO 4 ) is formed on the Fe material of the slab, thereby forming a Fe matrix. And the surface oxide layer (FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 ). Then, after rough rolling and descaling, as shown in FIG. 3 (b), despite the descaling process of removing the surface scale of the steel, the payoyrite and the remaining FeO remain. The remaining FeO is broken during the finish rolling, and red Fe 2 O 3 forms a red scale on the steel strip surface (FIG. 3 (c)).

본 발명의 일 측면은, Si 첨가강의 열연 강판 표면에 적색 스케일이 형성되는 것을 효과적으로 억제하기 위한, Si 첨가강 슬라브의 조압연 이전의 재가열시 슬라브 가열 방법을 제공한다. One aspect of the present invention provides a slab heating method upon reheating prior to rough rolling of a Si-added steel slab for effectively suppressing the formation of a red scale on the surface of a hot rolled steel sheet of Si-added steel.

본 발명의 일 측면은, Si를 0.04% 이상 포함하는 Si 첨가강 슬라브의 조압연 이전의 가열로에서의 가열 방법에 있어서, 가열로 내의 장입대, 예열대, 가열대 및 균열대의 각 제어대에 대한 온도 조건 최적화 및 총 재로시간의 제한에 의하여 페이욜라이트의 용융을 억제하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention relates to a heating method in a heating furnace before rough rolling of a Si-added steel slab containing Si at least 0.04%, for each control stage of a charging stand, preheating stand, heating stand, and cracking stand in a heating furnace. The melting of the payoylite is characterized by the optimization of temperature conditions and the limitation of the total shelf time.

본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 Si 슬라브 가열 방법은, 상기 장입대, 예열대, 가열대 및 균열대의 분위기 온도를 950~1100도, 1100~1200도, 1170~1230도, 및 1100~1150도로 각각 유지할 수 있다. 이 경우, 총 재로 시간은 100~140분을 유지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the Si slab heating method, the atmosphere temperature of the charging table, preheating table, heating table and cracking zone of 950 ~ 1100 degrees, 1100 ~ 1200 degrees, 1170 ~ 1230 degrees, and 1100 ~ 1150 degrees, respectively I can keep it. In this case, the total ash time can be 100 to 140 minutes.

본 발명에 따르면, 가열로 내의 각 제어대 분위기 온도를 최적화하고 총 재로 시간을 규제함으로써 열연 압연 공정시 페이욜라이트의 융용을 억제할 수 있고, 이로써 사상압연후 적 스케일 표면 결함을 효과적으로 저감시킬 수 있다.According to the present invention, by optimizing the atmosphere temperature of each control zone in the furnace and regulating the time as a total material, it is possible to suppress the melting of the payoyrite during the hot rolling process, thereby effectively reducing the red scale surface defects after finishing rolling. have.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 실시형태에 따른 적색 스케일 저감을 위한 Si 첨가강 슬라브의 가열 방법을 설명하기 위해 먼저 도 4에 나타나 있는 개략적인 열연강판 제조 설비를 설명한다. In order to explain the heating method of the Si-added steel slab for red scale reduction according to the embodiment of the present invention, a schematic hot rolled steel sheet manufacturing equipment shown in FIG. 4 will first be described.

연속주조 공정 등의 제강공정에서 제조된 Si 첨가강 강재 슬라브를 가열로(100)에 장입하여 강재의 재결정 온도 이상으로 가열한 다음, 디스케일링 장치(50)를 거쳐 사이징 프레스(110)에서 폭압연되고 다시 디스케일링 장치(60)를 거쳐 스케일 피막을 제거한 후, 조압연기(120)에서 소정의 두께와 폭으로 압연한다. 조압연된 바(bar)는 사상 압연기(150)에 진입하기 직전 FSB 디스케일링 장치(70)에서 압연 중에 바 표면에 생긴 2차 스케일을 제거한 다음에 사상 압연기(150)에서 필요한 두께로 압연하고 권취기에서 코일상태로 권취된다. Si-added steel slabs manufactured in a steelmaking process such as a continuous casting process are charged into a heating furnace 100, heated to above the recrystallization temperature of the steel, and then rolled in a sizing press 110 via a descaling apparatus 50. After the scale coating is removed again via the descaling device 60, the rough rolling machine 120 is rolled to a predetermined thickness and width. The rough rolled bar removes the secondary scale generated on the bar surface during rolling in the FSB descaling device 70 immediately before entering the finishing mill 150, and then rolls it to the required thickness in the finishing mill 150 It is wound in a coil state at the odor.

가열로(100)는 후속의 열간 압연 처리에 적합한 온도와 조직으로 슬라브를 재가열한다. 통상 가열로(100)는 여러 제어대를 구비하여 온도 제어를 보다 유연하게 할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 슬라브는 가열로의 장입대(101), 예열대(102), 가열대(103) 및 균열대(104)를 거치면서 가열될 수 있다. Furnace 100 reheats the slab to a temperature and texture suitable for subsequent hot rolling. Usually, the heating furnace 100 is equipped with several control boards, and is comprised so that temperature control can be made more flexible. For example, the slab may be heated while passing through the charging stand 101, the preheating table 102, the heating table 103 and the cracking table 104 of the heating furnace.

본 실시형태에서는, 조압연(120) 등 압연 단계 이전에 가열로(100)에서의 Si 첨가강 슬라브 가열 방법을 통해 Fayolite의 용융을 억제하는 방안을 제공한다. 슬라브 압연 이전에 재가열시 가열로에 장입되어 가열된다. 이 때 슬라브 표면에서 산화반응이 일어나게 되고, Si 첨가강의 경우 페이욜라이트 상태도로부터 알 수 있는 바와 같이 1173℃를 초과하는 경우 페이욜라이트의 액상화가 이루어지게 된다. 이러한 페이욜라이트의 액상화를 통하여 페이욜라이트는 결정립계(grain boundary)를 따라 분포되고 표면의 페이욜라이트 분포는 이후 압연 과정에서 생성되는 표면 산화층과 스트립 기저 조직 사이에서 접착제와 같은 역할을 하며 산화층의 제거를 어렵게 하는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 페이욜라이트의 용융을 막을 수 있는 최적의 가열로 분위기 온도, 재로 시간을 제공한다. In the present embodiment, a method of suppressing melting of the Fayolite through the Si-added steel slab heating method in the heating furnace 100 before the rolling step such as the rough rolling 120 is provided. When reheated before slab rolling, it is charged and heated in the furnace. At this time, an oxidation reaction occurs on the surface of the slab, and in the case of Si-added steel, when it exceeds 1173 ° C, as can be seen from the payoyrite state diagram, liquefaction of the payoyrite is achieved. Through the liquefaction of the payoyrite, the payoyrite is distributed along the grain boundary, and the payoyrite distribution of the surface acts as an adhesive between the surface oxide layer and the strip base tissue formed in the subsequent rolling process. This makes it difficult to remove. In order to solve this problem, the present invention provides the optimum heating furnace atmosphere temperature, ash time to prevent the melting of the payoylite.

페이욜라이트의 용융을 억제하기 위한 가열로의 각 제어대별 분위기 온도의 최적화 및 재로시간의 규제는 Si가 0.04% 이상 함유된 Si 첨가강을 대상으로 수행되는 것이 효과적이다. 대상 강종들의 압연시 동일한 가열로 조건하에 작업되도록 관리 운영한다. 본 실시형태에 따른 각 제어대별 분위기 온도 조건 및 총 재로 시 간의 규제는 아래와 같다. It is effective to optimize the atmosphere temperature for each control zone of the furnace to suppress the melting of the payoylite and to regulate the rework time for the Si-added steel containing 0.04% or more of Si. During rolling of the steel grades, it is managed to operate under the same furnace conditions. The regulation of the atmospheric temperature conditions and the total time of each control station according to the present embodiment is as follows.

(1) 가열로 분위 온도 조건(1) furnace temperature conditions

1) 장입대 : 950~1100도(℃)   1) Charging cost: 950 ~ 1100 degrees (℃)

2) 예열대 : 1100~1200도   2) Preheater: 1100 ~ 1200 degrees

3) 가열대 : 1170~1230도   3) Heating table: 1170 ~ 1230 degrees

4) 균열대 : 1100~1150도   4) Cracking zone: 1100 ~ 1150 degrees

(2) 총 재로시간 : 100~140분(2) Total working time: 100 ~ 140 minutes

상술한 가열로 내 각 제어대별 분위기 온도의 한정 및 총 재로 시간의 규제를 통하여 페이욜라이트의 융용을 억제할 수 있고, 이로써 압연시 적 스케일 표면 결함의 발생을 저감시킬 수 있게 된다.By limiting the ambient temperature of each control station in the furnace and regulating the total time, it is possible to suppress the melting of the payoyrite, thereby reducing the occurrence of red scale surface defects during rolling.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims, and that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. It will be apparent to one of ordinary skill in the art.

도 1은 Si 첨가강 표면 상에 형성된 적스케일을 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing a red scale formed on the surface of Si-added steel.

도 2는 디스케일링 분사 패턴과 디스케일링시 충돌압 그래프를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a descaling injection pattern and a collision pressure graph during descaling.

도 3은 적스케일 생성 기구를 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing the red scale generating mechanism.

도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 적스케일 저감 방법이 적용될 수 있는 열연강판 제조 설비의 모식도이다.4 is a schematic view of a hot rolled steel sheet manufacturing equipment to which the red scale reduction method according to the embodiment of the present invention can be applied.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 가열로 101: 장입대100: furnace 101: charging stand

102: 예열대 103: 가열대102: preheating table 103: heating table

104: 균열대 50, 60, 70: 디스케일링 장치104: crack zone 50, 60, 70: descaling device

110: 사이징 프레스 120: 조압연기110: sizing press 120: roughing mill

150: 사상압연기 150: finishing mill

Claims (3)

Si를 0.04% 이상 포함하는 Si 첨가강 슬라브의 조압연 이전의 가열로에서의 가열 방법에 있어서, In the heating method in the furnace before rough rolling of the Si addition steel slab containing Si 0.04% or more, 가열로 내의 장입대, 예열대, 가열대 및 균열대의 각 제어대에 대한 온도 조건 최적화 및 총 재로시간의 제한에 의하여 페이욜라이트의 용융을 억제하는 것을 특징으로 하는 Si 첨가강 슬라브의 가열 방법.A method for heating a Si-added steel slab, characterized in that melting of the payoyrite is suppressed by optimizing the temperature conditions for each control zone in the furnace, preheating zone, heating zone and crack zone and limiting the total ashing time. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 장입대, 예열대, 가열대 및 균열대의 분위기 온도는 950~1100도, 1100~1200도, 1170~1230도, 및 1100~1150도로 각각 유지되는 것을 특징으로 하는 Si 첨가강 슬라브의 가열 방법.The atmosphere temperature of the charging zone, preheating zone, heating zone, and cracking zone is maintained at 950 to 1100 degrees, 1100 to 1200 degrees, 1170 to 1230 degrees, and 1100 to 1150 degrees, respectively. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라브의 상기 가열로 내 총 재로 시간은 100~140분을 유지하는 것을 특징으로 하는 Si 첨가강 슬라브의 가열 방법. The method of heating the Si-added steel slab, characterized in that the total ash furnace time of the slab to maintain 100 ~ 140 minutes.
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