KR20110006483A - Manufacturing method of austenitic stainless steel plate with good cleanness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기로(EAF) 출탕후 정련로(AOD)에서의 탈탄 및 탈산 과정 이후의 온도 및 주조래들 정련시의 용강온도 조절과 주조온도 제어 등을 통하여 주조래들로 옮겨진 용강의 개재물수를 최소화함으로써 스테인리스강의 청정도를 향상시킬 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for high clean refining of austenitic stainless steel, and more particularly, the temperature after decarburization and deoxidation in an AOD after tapping and the molten steel temperature during refining of a casting ladle. The present invention relates to a high-purity refining method of austenitic stainless steel that can improve the cleanliness of stainless steel by minimizing the number of inclusions of molten steel transferred to casting ladles through adjustment and casting temperature control.
일반적으로 스트립 캐스팅 장치는 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 공급하여 그 용강으로부터 직접 수mm 두께의 박판제품을 연속적으로 제조하는 설비를 말한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스트립 캐스팅 장치를 통한 박판 제품은 냉각수에 의해 냉각되면서 회전하는 한 쌍의 주조롤과, 이들의 측면을 밀봉하는 에지댐에 의해 형성된 용강풀로 용강이 공급된 후 주조롤 표면과 접촉 응고되면서 얇은 응고셀을 형성하게 되고, 이 응고셀들이 최근접점에서 합체되어 일정한 두께로 연속주조되는 형태로 생산되게 된다. In general, the strip casting apparatus is a facility for supplying molten steel between a pair of rotating casting rolls to continuously manufacture sheet products having a thickness of several mm directly from the molten steel. As shown in FIG. 1, a thin sheet product through a strip casting device is cast after molten steel is supplied to a molten steel pool formed by a pair of casting rolls rotating while being cooled by cooling water and an edge dam sealing their sides. Contact solidification with the surface of the roll to form a thin coagulation cell, these coagulation cells are coalesced at the nearest point to be produced in the form of continuous casting to a certain thickness.
이와같은 스트립 캐스팅 장치로 제조된 오스테나이트계 스테인리스강은 표면 품질이 매우 중요한데, 표면 결함에 영향을 미치는 인자중 고융점 비금속 개재물의 조성 및 개수 등이 큰 문제가 되고 있다. 즉, 개재물이 제품의 표면에 잔류해 있을 경우 표면을 손상시키거나 균열 발생의 원인이 된다. 그러나, 비금속 개재물은 용강의 탈산과정과 온도 제어를 위한 합금철 투입 등의 공정을 통해서 필연적으로 발생하기 때문에 개재물의 발생 자체를 막을 수는 없으므로 개재물의 발생을 최소화시켜야 한다.The austenitic stainless steel produced by such a strip casting device is very important for the surface quality, the composition and number of high melting point non-metallic inclusions among the factors affecting the surface defect is a big problem. That is, when inclusions remain on the surface of the product, it may damage the surface or cause cracks. However, since non-metallic inclusions inevitably occur through processes such as deoxidation of molten steel and input of ferroalloy for temperature control, the occurrence of inclusions cannot be prevented, so the occurrence of inclusions should be minimized.
도 2는 일반적인 스테인리스강 제조공정을 나타내는 모식도이고, 도 3(a)는 스테인리스강의 경질 개재물의 형상을 나타내는 도면이며, 도 3(b)는 경질 개재물에 의한 냉연코일의 표면결함을 나타내는 도면이다.2 is a schematic diagram showing a general stainless steel manufacturing process, Figure 3 (a) is a view showing the shape of the hard inclusions of stainless steel, Figure 3 (b) is a view showing the surface defect of the cold rolled coil by the hard inclusions.
도 2을 참조하면, 전기로(EAF:Electric Arc Furnace)에서 용융되어 생성된 용탕, 즉 전기로 용탕을 장입래들에 출탕하고, 상기 장입래들을 기울여 상기 용탕의 상부에 부상하고 있는 슬래그의 일부를 제거한다. 그리고 배재장에서 나머지 잔류하는 슬래그를 제거한 전기로 용탕을 정련로에 투입한다. 상기 용강은 정련로(AOD:Argon Oxygen Decarburization)에서 탈탄 중에 크롬, 철 등의 유가금속들이 산화되어 용강 성분의 손실을 야기하며, 산소 가스를 용강 중에 취입하여 탄소를 제거하기 때문에 크롬산화물이 생성되고, 이를 다시 환원시키기 위해서 생석회(CaO)를 주성분으로 하는 염기성 플럭스와 함께 탈산제로 규소철(FeSi)을 함께 첨가하며, 탈산 및 개재물의 제거를 촉진하기 위해서 불활성 가스로 용강을 교반시킨다. Referring to FIG. 2, a part of slag which is melted in an electric arc furnace (EAF), that is, an electric furnace molten metal, taps into the ladles, and the slugs are inclined and floated on the upper portion of the molten ladle. Remove it. Then, the molten metal is removed into the refining furnace by removing the remaining slag from the yard. In the molten steel, noble metals such as chromium and iron are oxidized during decarburization in Argon Oxygen Decarburization (AOD), causing loss of molten steel, and chromium oxide is produced because oxygen gas is blown into molten steel to remove carbon. In order to reduce it again, silicon oxide (FeSi) is added as a deoxidizer together with a basic flux composed mainly of quicklime (CaO), and the molten steel is stirred with an inert gas to promote deoxidation and removal of inclusions.
그러나, 이와 같은 규소의 투입에 의한 탈산의 경우, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 규소와 산소가 반응하여 하기 [반응식1]의 반응에 의해 규소산화물(SiO2)이 생성되고, 또한 규소를 환원제로 이용하는 경우에도 실리콘 합금 내 알루미늄이 함유되어 있기 때문에 용강중 알루미늄의 농도가 일정치 이상이 되는 경우에는 마그네슘 알루미네이트계 알루미나 또는 [반응식2]의 반응에 의해 알루미늄 산화물(Al2O3)의 개재물이 생성되어 용강 내에 고융점 개재물이 필연적으로 존재하게 되는 문제점이 있다.However, in the case of deoxidation by the addition of silicon, silicon oxide (SiO 2 ) is reacted by the reaction of silicon and oxygen as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Also, even when silicon is used as a reducing agent, since aluminum is contained in the silicon alloy, when the concentration of aluminum in the molten steel is higher than or equal to a predetermined value, magnesium oxide (Alumina) or aluminum oxide ( Al 2 O 3 ) is generated, there is a problem that a high melting point inclusion is necessarily present in the molten steel.
[반응식1] Si+20 = SiO2 Si + 20 = SiO 2
[반응식2] 2Al + 3O = Al2O3 2Al + 3O = Al 2 O 3
또한 환원 정련과정과 정련로에서 주조래들로 옮겨지는 과정에서 용강의 온도가 100℃ 이상 떨어지게 되는데, 이 때 용강중 알루미늄과 규소는 용강 온도 하강에 의해 용해도가 낮아지면서, 용강중 산소와 결합하는 산화반응이 촉진되기 때문에 규소산화물 및 알루미나 개재물이 생성된다. 즉, 용강온도의 하강이 클수록 고융점 개재물의 개수는 증가하게 된다. 주조래들로 옮겨진 용강의 온도가 주조 공정에서 응고될 때까지 지속적으로 하강하면서 알루미늄의 산화 반응이 개재물의 조성 변화를 일으켜, 개재물중 알루미나의 농도를 높이게 된다.In addition, the temperature of molten steel drops more than 100 ℃ during the refining process and the transfer from the refining furnace to the casting ladle.At this time, aluminum and silicon in the molten steel have lower solubility due to the lowering of the molten steel, and the oxidation reaction is combined with oxygen in the molten steel. This promotes the formation of silicon oxides and alumina inclusions. That is, the greater the drop in molten steel temperature, the higher the number of high melting point inclusions. As the temperature of the molten steel transferred to the casting ladle continues to drop until it solidifies in the casting process, the oxidation reaction of aluminum causes a change in the composition of the inclusions, thereby increasing the concentration of alumina in the inclusions.
이와 같이 생성된 미세한 비금속 개재물들은 1600 ~ 1700℃의 용강 내부에서 미세한 고체 입자로 부유하므로, 각 입자들간의 응집, 성장이 어렵고, 부력에 의해 용강 상부로 떠올라 제거되지 못하고 계속 용강중에 체류하게 된다. 또한, 이러한 개재물들은 정련로(AOD)에서 주조래들로 출강할 때, 용강내로 혼입된 슬래그와 서 로 반응하면서 대형 개재물로 변화하고 최종적으로 제품 표면 품질에 악영향을 미치는 슬래그성 개재물과 고융점 스피넬(spinel) 개재물의 석출상이 결합되어 있는 형상을 보이게 된다. The fine non-metallic inclusions thus produced are suspended as fine solid particles in the molten steel at 1600-1700 ° C., so that the aggregation and growth between the particles are difficult, and they do not float to the upper portion of the molten steel by buoyancy and remain in the molten steel. In addition, these inclusions are slag inclusions and high melting point spinels that react with slag incorporated into molten steel to form large inclusions and finally adversely affect product surface quality when tapping into cast ladles in refining furnaces (AOD). (spinel) The shape of the precipitate of the inclusions is combined.
그동안 이러한 개재물의 개수, 크기 등을 제어하기 위해 여러가지 기술들이 적용되어 왔다. 공개된 문헌을 참조하면, 한국공개특허 제2002-0022275호, 한국공개특허 제2001-0063536호, 일본공개특허 제1995-188861호는 이미 생성된 개재물 혼입을 방지하거나 억제하는 방법으로 개재물 발생을 최소화하려는 본 발명과는 무관하다. 그리고, 한국공개특허 제2004-0056706호는 개재물중 알루미나의 농도를 감소시키기 위해 돌로마이트 래들을 이용하는 방법을 제시하고 있으나, 이 방법 역시 용강중 개재물의 수를 줄이기에는 곤란하다. 또한, 일본공개특허 제1999-267312호와 일본공개특허 1998-158720호, 프랑스특허 E.I.7603020603호에서는 정련로 슬래그의 염기도와 슬래그 중의 알루미나 및 마그네시아의 농도를 규제함으로써 고융점 개재물의 생성을 방지하는 방법에 관해 개시되어 있으나, 상기 특허들은 개재물의 성분 제어를 목적으로 하기 때문에 본 발명과 같은 개재물수를 최소화시키는 방법을 제공하지는 못하고 있다.Various techniques have been applied to control the number and size of such inclusions. Referring to the published literature, Korean Patent Publication No. 2002-0022275, Korean Patent Publication No. 2001-0063536, and Japanese Patent Publication No. 195-188861 minimize the occurrence of inclusions by preventing or inhibiting the inclusion of already created inclusions. It is irrelevant to the present invention. In addition, Korean Patent Publication No. 2004-0056706 discloses a method of using a dolomite ladle to reduce the concentration of alumina in inclusions, but this method is also difficult to reduce the number of inclusions in molten steel. In addition, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1999-267312, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1998-158720, and French Patent EI7603020603 disclose a method for preventing the formation of high melting point inclusions by regulating the basicity of slag and the concentration of alumina and magnesia in the slag. However, the patents do not provide a method for minimizing the number of inclusions, such as the present invention, for the purpose of controlling the composition of the inclusions.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 발명으로, 본 발명의 목적은 전기로(EAF) 출탕후 정련로(AOD)에서의 탈탄 및 탈산 과정 이후 주조래들로 옮겨진 용강의 개재물수를 최소화할 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide molten steel transferred to casting lathes after decarburization and deoxidation in an electric furnace (EAF) tapping furnace (AOD). It is to provide a high clean refining method of austenitic stainless steel that can minimize the number of inclusions.
본 발명은 전기로-정련로-성분조정-턴디쉬-연속주조 공정을 거치는 오스테나이트계 스테인리스강의 정련 방법에 있어서, 상기 전기로의 출탕온도를 조정하는 단계와, 상기 정련로의 출강온도를 조정하는 단계와, 상기 성분조정시 용강의 온도를 조정하는 단계와, 상기 턴디쉬의 주조온도를 과열도 △T로 제어하는 단계를 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for refining an austenitic stainless steel through an electric furnace-refining furnace-component adjustment-tundish-continuous casting process, the method comprising: adjusting the tapping temperature of the electric furnace and adjusting the tapping temperature of the refining furnace And a step of adjusting the temperature of the molten steel during the composition adjustment, and controlling the casting temperature of the tundish with the superheat degree ΔT.
이 때, 상기 전기로의 출탕온도를 1,600 ~ 1,620℃로 조정하는 것에도 그 특징이 있다.At this time, it is also characterized by adjusting the tapping temperature of the electric furnace to 1,600 ~ 1,620 ℃.
게다가, 상기 전기로 출탕후 정련로의 탈탄공정에서 온도 상승을 제어하여 상기 정련로의 출강온도를 1,680 ~ 1,700℃로 조정하는 것에도 그 특징이 있다.In addition, it is also characterized by controlling the temperature rise in the decarburization process of the refining furnace after tapping the electric furnace to adjust the tapping temperature of the refining furnace to 1,680 to 1,700 ° C.
뿐만아니라, 상기 성분조정시 용강의 온도를 조정하는 단계는, 상기 정련로 출강 후 주조래들에서 성분 및 온도 조정후의 온도를 1,580 ~ 1,600℃로 조정하는 것에도 그 특징이 있다.In addition, the step of adjusting the temperature of the molten steel at the time of the component adjustment is characterized in that the temperature after adjusting the components and the temperature in the casting ladle after the tapping of the refining furnace to 1,580 ~ 1,600 ℃.
나아가, 상기 과열도 △T를 70 ~ 80℃로 제어하는 것에도 그 특징이 있다.Furthermore, there is a feature in that the superheat degree ΔT is controlled to 70 to 80 ° C.
본 발명에 의하면, 전기로(EAF) 출탕후 정련로(AOD)에서의 탈탄 및 탈산 과정 이후의 온도 및 주조래들 정련시의 용강온도 조절, 주조온도 제어 등을 통하여 주조래들로 옮겨진 용강의 개재물수를 최소화함으로써, 스테인리스강 가공시에 개재물의 연성을 향상시킬 뿐만 아니라, 개재물에 기인한 표면결함이나 균열 감소로 인하여 스테인리스강의 청정도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the molten steel transferred to the casting ladle through the temperature after the decarburization and deoxidation in the AOD after tapping of the electric furnace (EAF) and the molten steel temperature during the refining of the casting ladle, the casting temperature control, etc. By minimizing the number of inclusions, not only the ductility of inclusions can be improved during processing of stainless steel, but also the cleanliness of stainless steel can be improved due to the reduction of surface defects and cracks caused by inclusions.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 개재물 크기에 따른 분석 결과를 나타낸 그래프로서, (a)는 비교예1, (b)는 발명예1을 나타낸 그래프, 도 5는 본 발명의 정련방법에 의해 생산된 스테인리스강의 결함지수를 종래와 비교하여 나타낸 그래프, 도 6은 본 발명의 정련방법을 도시한 플로우 차트이다.4 is a graph showing the analysis results according to the inclusion size, (a) is a comparative example 1, (b) is a graph showing the invention example 1, Figure 5 is a defect index of the stainless steel produced by the refining method of the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하여 전기로(EAF)-정련로(AOD)-성분조정(LT:Ladle Treatment)-턴디쉬(Tundish)-연속주조 공정(Strip Casting 공정)을 거치는 오스테나이트계 스테인리스강의 제조공정은 전기로의 출탕온도를 조정하는 단계와, 정련로의 출강온도를 조정하는 단계와, 성분조정시 용강의 온도를 조정하는 단계와, 상기 턴디쉬의 주조온도를 과열도 △T로 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 6, the austenitic furnace undergoes an electric furnace (EAF) -refining furnace (AOD) -component treatment (LT) -tundish-strip casting process (strip casting process) according to the present invention. The manufacturing process of the knight-based stainless steel includes adjusting the tapping temperature of the electric furnace, adjusting the tapping temperature of the refining furnace, adjusting the temperature of the molten steel during the composition adjustment, and superheating the casting temperature of the tundish. Controlling to T.
이 때, 본 발명에서 전기로(EAF)의 출탕온도를 조정하는 단계는 아크열을 이용하여 스크랩 및 합금철을 용해하는 전기로 조업을 완료한 후의 출탕온도를 1,600 ~ 1,620℃로 조정하는 것이다(S1 단계). 출탕온도를 상기 범위로 한정한 것은 출탕온도가 1600℃ 미만으로 낮게 되면 스크랩 및 합금철의 용해시간이 길어져 전체 공정시간이 많이 소요되므로 생산성이 저해되고, 출탕온도가 1620℃를 초과하면 고온에 따른 강중 평형 산소농도가 증가하여 산화 개재물의 생성을 촉진시키므로 청정도가 나빠지기 때문이다.At this time, the step of adjusting the tapping temperature of the electric furnace (EAF) in the present invention is to adjust the tapping temperature after the completion of the operation of the electric furnace for melting scrap and ferroalloy using arc heat to 1,600 ~ 1,620 ℃ ( Step S1). Limiting the tapping temperature to the above range is because when the tapping temperature is lower than 1600 ° C, the dissolution time of scrap and ferroalloy is long, so that the whole process takes a lot of time, productivity is impaired, and when the tapping temperature exceeds 1620 ° C, This is because the equilibrium oxygen concentration in the steel increases, which promotes the production of oxidation inclusions, and thus deteriorates the cleanliness.
한편, 정련로에서는 탈탄을 위하여 산소 가스를 불어넣어 탄소를 이산화탄소로 산화시키는데, 이 때 발생한 산화열에 의해 온도가 상승하게 되므로 상기 전기로 출탕후에는 정련로(AOD)의 온도 상승을 제어하여 정련로 출강온도를 1,680 ~ 1,700℃로 조정한다(S2 단계). 이 때, 출강온도가 1,680℃ 미만으로 낮게 되면 다음 공정인 성분조정(LT) 작업 진행시 온도 하강폭이 커져 주조가 불가능한 문제가 발생할 수 있고, 출강온도가 1,700℃를 초과하게 되면 용강중 산소가 높아져서 강 중 개재물수가 급격히 증가할뿐만 아니라 정련로 및 주조래들 내화물의 용손이 심해져서 내화물의 수명이 감소되고 용강의 청정도를 악화시키기 때문이다.Meanwhile, in the refining furnace, oxygen gas is blown for decarburization to oxidize carbon into carbon dioxide, and the temperature is increased by the heat of oxidization generated at this time, so that the temperature of the refining furnace (AOD) is controlled after the electric furnace tapping. Adjust the tapping temperature to 1,680 ~ 1,700 ℃ (step S2). At this time, when the tapping temperature is lower than 1,680 ° C, a problem may occur that casting is impossible due to a large temperature drop width during the next process of component adjustment (LT), and when the tapping temperature exceeds 1,700 ° C, the oxygen in the molten steel becomes high. This is because not only the number of inclusions in the steel increases rapidly, but also the melting of refining furnaces and casting ladle refractory increases, which reduces the life of the refractory and deteriorates the cleanliness of the molten steel.
그리고, 용강을 상기 정련로에서 출강하여 주조래들로 이송한 후에는 상기 주조래들에 도착온도가 1650 ~ 1660℃ 에 이르게 되는데, 성분조정을 위한 합금철 투입 및 용강 교반시간 동안 주조래들에서 성분 및 온도 조정후의 온도를 1,580 ~ 1,600℃로 조정한다(S3 단계). 이 때, 상기 온도가 1,580℃ 미만이면 용강중 규소 및 알루미늄의 용해도가 떨어져 규소산화물, 알루미나 개재물의 개수가 급격히 증가하여 청정도가 나빠지고, 상기 온도가 1,600℃를 초과하게 되면 내화물의 용손으로 인해 내화물의 수명이 감소되고 용강의 청정도가 오히려 나빠지기 때문이다.Then, after the molten steel is removed from the refining furnace and transferred to the casting ladle, the arrival temperature reaches the casting ladle at 1650 to 1660 ° C. The temperature after component and temperature adjustment is adjusted to 1,580-1,600 ° C (step S3). At this time, when the temperature is less than 1,580 ° C, the solubility of silicon and aluminum in molten steel decreases, and the number of silicon oxide and alumina inclusions rapidly increases, resulting in poor cleanliness, and when the temperature exceeds 1,600 ° C, This is because the service life is reduced and the cleanliness of the molten steel becomes worse.
위와 같이 알곤 가스를 주조래들 하부로부터 취입하여 교반을 실시하면서 최종성분 및 온도 조정을 완료한 후에는 턴디쉬의 주조온도를 용강의 과열도 △T로 제어하여 스테인레스강의 주편을 제조한다(S4 단계). 여기서, 용강의 과열도 △T는 아래와 같이 정의한다.After argon gas is blown from the lower part of the casting ladle as described above and the final component and temperature adjustment are completed, the casting temperature of the tundish is controlled by the superheat degree ΔT of the molten steel to prepare the cast steel of the stainless steel (step S4). ). Here, superheat degree (DELTA) T of molten steel is defined as follows.
과열도(△T) = 턴디쉬 온도 - 이론응고온도Superheat (△ T) = tundish temperature-theoretical coagulation temperature
이 때, 상기 과열도(△T)란 연속주조시 양호한 조업성과 주편 품질 확보를 위해 상기 이론응고온도에 추가로 보정하는 온도를 말하며, 이론응고온도란 용강이 응고하기 시작하는 온도를 나타낸 것이다. 본 발명에서는 상기 과열도 △T를 70 ~ 80℃로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 과열도가 70℃ 미만으로 작게 되면 개재물의 분리 부상이나 주조성이 불리한 단점이 있을 뿐만 아니라 용강의 조기 응고에 따른 노즐 막힘이 발생할 수 있는 문제가 있다. 반면에 과열도가 80℃를 초과하게 되면, 응고가 늦어져 주조재의 특정 부위가 밝은 빛을 띄는 현상이 발생함으로써 주조 및 압연공정이 불안정해지며, 과열도가 더욱 커져 미응고가 발생하게 되면 응고층이 얇아져 구속성 응고층 터짐이 발생하는 현상인 응고층 터짐(break out)이 일어나 대형사고로 번질 수 있기 때문이다.In this case, the degree of superheat (ΔT) refers to a temperature which is further corrected to the theoretical solidification temperature in order to ensure good operation and cast quality during continuous casting, the theoretical solidification temperature represents the temperature at which molten steel starts to solidify. In this invention, it is preferable to control the said superheat degree (DELTA) T at 70-80 degreeC. When the superheat degree is less than 70 ℃ not only has a disadvantage of disadvantageous separation or castability of inclusions, but also there is a problem that can cause clogging of the nozzle due to premature solidification of molten steel. On the other hand, if the degree of superheat exceeds 80 ℃, the solidification is delayed, a certain part of the casting material is a bright light phenomenon, casting and rolling process becomes unstable, and if the superheat becomes larger, unsolidification occurs This is because the layer becomes thin and the coagulation layer breaks out, which is a phenomenon in which the constrained solidification layer burst occurs.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련방법데 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to a high-cleaning refining method of austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention.
[실시예][Example]
본 발명에 따른 전기로-정련로-주조래들-연속주조 공정을 통한 오스테나이트계 스테인리스강의 제조공정에서는 스크랩, 페로크롬(FeCr)을 원료로 하여 90톤 전 기로에서 용해하고, 출탕시 온도를 조정한다. 그리고, 전기로 출탕후 정련로에서 알곤-산소 혼합가스를 이용한 탈탄 정련을 실시한다. 탈탄 정련후 산화된 크롬을 환원 및 회수하기 위하여 실리콘과 함께 생석회와 형석을 첨가하고, 알곤 가스를 불어 환원 정련을 행한 후 주조래들로 이송한다. 주조래들로 이송하기 전 출강온도를 조정하고, 주조래들에서는 용강상부의 슬래그를 용강무게의 1.5~2.0%가 되도록 일부만 제거하고 알곤 가스를 주조래들 하부로부터 취입하여 교반을 실시하면서 최종 성분 및 온도 조정을 행한다.In the manufacturing process of the austenitic stainless steel through the electric furnace-refining furnace-casting ladle-continuous casting process according to the present invention, scrap, ferrochrome (FeCr) as a raw material is dissolved in a 90 ton electric furnace, and the temperature during tapping Adjust Then, decarburization and refining using an argon-oxygen mixed gas is performed in the refining furnace after tapping the electric furnace. In order to reduce and recover oxidized chromium after decarburization, quicklime and fluorite are added together with silicon, and argon gas is blown to reduce refining and then transferred to casting ladles. Adjust the tapping temperature before transferring to casting ladle. In casting ladle, remove the slag from the upper part of molten steel to 1.5 ~ 2.0% of molten steel and blow argon gas from the lower part of the casting ladle to carry out agitation. And temperature adjustment.
상기 교반 작업 완료후, 연속주조를 통해 스테인리스강의 슬라브 주편을 제조하고, 주편 표면을 현미경으로 검사하여 표면의 개재물 개수 및 크기를 조사한 뒤, 이를 0에서 10 사이의 수준으로 구분한 스테인리스강의 청정도 지수로 나타내었다. 여기서 청정도 지수 10은 표면에 개재물이 존재하지 않는 것을 나타낸다.After completion of the stirring operation, the slab slabs of stainless steel were manufactured by continuous casting, the surface of the slabs were examined under a microscope to investigate the number and size of inclusions on the surface, and the cleanliness index of the stainless steel was divided into levels between 0 and 10. Represented by. The
그리고, 아래의 [표1]에 본 발명의 실시예에서 사용한 오스테나이트계 스테인리스강의 성분을 나타내었고, [표2]에는 실험조건과 그에 따른 청정도 지수를 나타내었다.And, Table 1 below shows the components of the austenitic stainless steel used in the examples of the present invention, Table 2 shows the experimental conditions and the cleanliness index accordingly.
[표 1]TABLE 1
[표 2]TABLE 2
[표2]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 전기로의 출탕온도를 1,600 ~ 1,620℃, 정련로의 출강온도를 1,680 ~ 1,700℃, LT(Laddle Treatment)후 용강온도를 1,580 ~ 1,600℃, 과열도 △T를 70 ~ 80℃로 제어함으로써, 종래의 비교예에 비해 현저히 높은 청정도 지수를 나타냄을 알 수 있다.As can be seen in [Table 2], tapping temperature of electric furnace is 1,600 ~ 1,620 ℃, tapping temperature of refining furnace is 1,680 ~ 1,700 ℃, molten steel temperature after LT (Laddle Treatment) is 1,580 ~ 1,600 ℃, superheat degree △ T By controlling the temperature to 70 to 80 ℃, it can be seen that a significantly higher cleanliness index than the conventional comparative example.
도 4는 개재물의 크기별 분석 결과를 나타낸 그래프로서, (a)는 비교예3, (b)는 발명예2를 나타낸 그래프이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 발명예2의 경우에는 비교예3에 비하여 개재물의 개수가 대폭 감소하였고, 그 크기도 작음을 알 수 있다. 이는 본 발명에 의한 오스테나이트계 스테인리스강 정련방법이 산소농도의 변화가 기복이 심하지 않고 일정하면서도 산소농도가 낮아 고융점 개재물의 발생을 감소시키기 때문이다.4 is a graph showing an analysis result for each inclusion size, (a) is a comparative example 3, (b) is a graph showing the invention example 2. As shown in FIG. 4, in the case of Inventive Example 2, the number of inclusions was greatly reduced compared to Comparative Example 3, and it can be seen that the size thereof is also small. This is because the austenitic stainless steel refining method of the present invention reduces the occurrence of high melting point inclusions while the oxygen concentration is low and the change of oxygen concentration is not severe.
도 5는 본 발명의 정련방법에 의해 생산된 스테인리스강의 결함지수를 종래와 비교하여 나타낸 그래프로서, 상기 표2의 결과는 모두 도5에 그래프로 나타내었으며, 이로부터 본 발명에 의한 용강중 개재물 저감 효과가 매우 우수함을 알 수 있다.Figure 5 is a graph showing the defect index of the stainless steel produced by the refining method of the present invention in comparison with the prior art, the results of Table 2 are all shown graphically in Figure 5, from which the effect of reducing the inclusions in the molten steel according to the present invention It can be seen that very good.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 스트립 캐스팅 공정의 구성을 설명한 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a strip casting process.
도 2는 일반적인 스테인리스강 제조공정을 나타낸 모식도.Figure 2 is a schematic diagram showing a general stainless steel manufacturing process.
도 3a는 스테인리스강의 개재물의 형상을 나타낸 도면.3A is a view showing the shape of inclusions in stainless steel;
도 3b는 개재물에 의한 코일의 표면결함을 나타낸 도면.Figure 3b is a view showing the surface defect of the coil by inclusions.
도 4는 개재물의 크기별 분석을 나타낸 그래프로서, (a)는 비교예1, (b)는 발명예1을 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the analysis by size of the inclusions, (a) is a comparative example 1, (b) is a graph showing the invention example 1.
도 5는 본 발명의 정련방법에 의해 생산된 스테인리스강의 결함지수를 종래와 비교하여 나타낸 그래프.5 is a graph showing a defect index of the stainless steel produced by the refining method of the present invention in comparison with the prior art.
도 6은 본 발명의 정련방법을 도시한 플로우 차트.6 is a flow chart showing a refining method of the present invention.
*도면의 주요부호에 관한 설명** Description of the major symbols in the drawings *
1. 주조롤 2. 래들1.
3. 턴디쉬 4. 침지노즐3.
5. 메니스커스 쉴드 6. 브러쉬롤5.
7. 에지댐 8. 주편7.
9. 핀치롤 10. 수냉장치9.
11. 권취코일 12. 열간압연기11. Coiling
13. 로드셀 14. 용강풀13.
15. 롤갭검출기15. Roll gap detector
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