KR20140012394A - Method for refining austenitic stainless steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고Cr, 고Ni 성분계로 이루어져서 초고내열성 및 내식성을 갖는 스테인리스강을 용이하게 생산할 수 있도록 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a molten steel refining method of austenitic stainless steel, and more particularly, to a molten steel refining method of austenitic stainless steel, which is made of a high Cr and high Ni components to easily produce a stainless steel having ultra high heat resistance and corrosion resistance. It is about.
일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성이 우수하고, 비자성으로 주방용기, 중화학공업 및 건물 내외장재 등에 다양하게 사용되고 있다.In general, austenitic stainless steel is excellent in corrosion resistance and non-magnetic, and is used in kitchen containers, heavy chemical industries, and interior and exterior materials of buildings.
일반적인 스테인리스강의 정련 방법에 대해서는 "오스테나이트계 스테인리스강의 고정청 정련 방법(등록특허 10-0844794)", "스테인리스 강의 용강정련방법(등록특허 10-0947434)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.A general method for refining stainless steel is known in detail in "Fixing and Refining Methods for Austenitic Stainless Steels (Patent 10-0844794)", "Method for Refining Stainless Steels (Patent 10-0947434)", and the like.
일반적인 오스테나이트계 스테인리스강은 전기로 공정에서 생산된 용탕을 이용하여 생산하게 되는데, 전기로 공정에서 생산된 용탕은 탄소 함유량이 많고 상당량의 규소, 황과 같은 불순물이 함유되어 있어 경도가 높고 취약한 성질을 가진다. 이러한 용탕을 잘 늘어나면서 강인한 강으로 만들려면 정련 공정을 통하여 탄소의 양을 줄이고 불순물을 제거하여야 하는데, 이러한 공정을 제강공정이라고 한다.In general, austenitic stainless steel is produced by using molten metal produced in an electric furnace process. The molten metal produced in an electric furnace process has high carbon content and contains a considerable amount of impurities such as silicon and sulfur, which is high in hardness and brittle. Has In order to make these molten metals stretch well and make a strong steel, it is necessary to reduce the amount of carbon through the refining process and remove impurities.
제강공정은 정련 공정(AOD, Argon Oxygen Decarburization) - 성분조정 공정(LT, Ladle Treatment) - 연속주조 공정(C/C, Continuous Casting)을 통하여 이루어진다. 이때 정련공정(AOD) 이후에는 진공탈탄(VOD, Vaccum Oxygen Decarburizatin) 공정을 추가로 포함할 수 있다. The steelmaking process is carried out through refining process (AOD, Argon Oxygen Decarburization), ingredient adjustment process (LT, Ladle Treatment), continuous casting process (C / C). At this time, after the refining process (AOD) may further include a vacuum decarburization (VOD, Vaccum Oxygen Decarburizatin) process.
정련 공정은 정련로에서 이루어지는데, 정련로에서는 탈탄 작업과 슬래그의 제조를 통한 탈황(Desulfurization)과 탈산(Deoxidation)이 이루어진다. 즉, 정련 공정(AOD)에서는 아르곤(Ar)과 산소(O2)의 혼합가스 또는 질소(N2)와 산소(O2)의 혼합가스를 용탕 중에 취입한다. 용강 중에 산소(O2)가 공급되면 공급된 산소(O2)가 용탕 중의 탄소(C)와 결합하여 CO 또는 CO2가 발생하면서 탈탄반응이 진행된다.The refining process takes place in a refining furnace, where desulfurization and deoxidation are carried out by decarburization and the production of slag. That is, in the refining step AOD, a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) or a mixed gas of nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) is blown into the molten metal. When oxygen (O 2 ) is supplied into the molten steel, the deoxygenation reaction proceeds while the supplied oxygen (O 2 ) is combined with carbon (C) in the molten metal to generate CO or CO 2 .
진공탈탄 공정(VOD)은 고크롬 용강의 진공 탈탄법이다. 진공탈탄법에서의 진공탈탄은 통상 이전 공정에서 예비 탈탄처리한 용강을 사용한다. 진공탈탄 공정에서는 진공 용기 내에 레이들을 넣고 레이들 바닥에 설치한 다공질 플러그를 통해 아르곤(Ar) 가스를 취입하여 용강을 교반하면서 상부에 설치한 랜스로부터 산소를 취입하여 탈탄처리를 한다. 생산성은 정련공정(AOD)보다 미흡하지만 고크롬 페라이트계의 극저 탄소(C), 질소(N)강 제조에 적합하다.Vacuum decarburization (VOD) is a vacuum decarburization of high chrome molten steel. Vacuum decarburization in vacuum decarburization generally uses molten steel preliminarily decarburized in a previous step. In the vacuum decarburization process, argon is injected into the vacuum container by argon (Ar) gas through a porous plug installed at the bottom of the ladle, and oxygen is blown from the lance installed at the top while stirring molten steel to perform decarburization. The productivity is lower than that of the refining process (AOD), but is suitable for the production of ultra low carbon (C) and nitrogen (N) steels of high chromium ferrite type.
이후 성분조정 공정(LT, Ladle Treatment)에서는 탈산 후 교반을 통하여 성분 조정을 하게 된다. 성분조정 공정은 용강상태에서 성분 및 온도를 적중하기 위한 마지막 공정이다. 즉, 성분조정 공정에서 침적관 중 상승 쪽으로 아르곤(Ar) 및/또는 질소(N2)를 취입하게 되면 상승관 내에서 버블(Bubble)이 형성되어 위로 올라가고 그 위치 에너지 차에 의하여 하강관 쪽으로 용강이 내려오게 되어 순환하게 된다. 용강이 순환하면서 래들 내에서 아르곤(Ar) 및 질소(N₂)기포의 파열과 함께 비산 및 포말층으로 탈가스가 이루어진다.After the ingredient adjustment process (LT, Ladle Treatment) is adjusted by stirring after deoxidation. The component adjustment process is the final process for hitting components and temperatures in molten steel. That is, when argon (Ar) and / or nitrogen (N2) is blown up in the immersion pipe in the component adjustment process, bubbles are formed in the rise pipe and rise up, and the molten steel is moved toward the down pipe due to the difference in potential energy. It comes down and circulates. As the molten steel circulates, degassing is carried out to the scattering and foam layers with the bursting of argon (Ar) and nitrogen (N2) bubbles in the ladle.
연속주조 공정에서는 특정 온도로 출강된 용강을 래들 터렛(ladle turret)을 통하여 연주기 주상으로 이송한 다음 중간 용기인 턴디시(tundish)로 주입한다. 턴디시에서는 용강 중 게재물을 부상 분리시키며 몰드(mold) 내로 용강을 주입한다.In the continuous casting process, molten steel tapped to a specific temperature is transferred to a caster column through a ladle turret and then injected into a tundish, an intermediate container. In tundish, molten steel is injected into a mold while floating the separation of molten steel.
상기와 같은 일련의 공정을 통하여 제강공정이 이루어지지만, 정련로에서 이루어지는 용강의 탈탄시 혼합가스와 함께 용강의 성분 조정을 위하여 합금철이 함께 투입된다. 그런데, 이때 합금철에 함유된 Mn과 같은 성분은 산소와의 친화력이 탄소와 산소의 친화력보다 높아 산소에 의한 탈탄반응을 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생되었다.
Although the steelmaking process is performed through the above series of processes, ferroalloy is added together to adjust the composition of the molten steel together with the mixed gas during decarburization of the molten steel in the refining furnace. However, at this time, a component such as Mn contained in the ferroalloy has a problem that the affinity with oxygen is higher than the affinity between carbon and oxygen, thereby preventing the decarburization reaction by oxygen smoothly.
본 발명은 정련로에서의 정련공정시 정련로에 장입되는 부원료에 의한 영향을 최소화하면서 최상의 탈탄효율을 달성할 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 제공한다.The present invention provides a molten steel refining method of austenitic stainless steel that can achieve the best decarburization efficiency while minimizing the influence of side materials charged into the refining furnace during the refining process in the refining furnace.
또한, 본 발명은 고Cr, 고Ni 성분계의 스테인리스강 생산을 위하여 용강 내 함유되는 주요 성분의 목표 함유량 조절을 효율적으로 실시할 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a molten steel refining method of austenitic stainless steel that can efficiently control the target content of the main components contained in the molten steel for the production of high Cr, high Ni component stainless steel.
본 발명의 일 실시형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법은 Mn이 함유되는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강을 정련로에서 정련하는 방법으로서, 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하면서 Mn을 제외한 함유 성분의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유되지 않은 제 1 합금철을 투입하는 탈탄단계와; 탈탄이 완료된 용강에 Mn의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유된 제 2 합금철을 투입하는 망간함량 조정단계와; 성분이 조정된 용강에 탈산제를 투입하여 탈산을 실시하는 탈산단계와; 탈산이 완료된 용간에 N의 목표 성분을 적중하도록 N를 주입하는 질소함량 조정단계를 포함한다.The molten steel refining method of the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention is a method for refining molten steel of austenitic stainless steel containing Mn in a refining furnace, while injecting oxygen and an inert gas into the refining furnace loaded with molten steel. A decarburization step of introducing a first ferroalloy containing no Mn so as to hit the target component of the containing component except for Mn while performing decarburization; A manganese content adjusting step of introducing a second ferroalloy containing Mn to hit the target component of Mn on the molten steel after decarburization is completed; A deoxidation step of performing deoxidation by adding a deoxidizer to the molten steel whose components are adjusted; A nitrogen content adjustment step of injecting N to hit the target component of N in the deoxidation is completed.
상기 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0 내지 0.025%, Si: 0 내지 0.5%, Mn: 0 내지 1.0%, P: 0 내지 0.030%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 22.0 내지 25.0%, Ni: 20.0 내지 24.0%, Mo: 6.0 내지 7.5%, Cu: 0 내지 0.4%, Al: 0 내지 0.15%, B: 0.0010 내지 0.0040%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 2000 내지 3500ppm을 포함한다.The austenitic stainless steel is weight percent, C: 0 to 0.025%, Si: 0 to 0.5%, Mn: 0 to 1.0%, P: 0 to 0.030%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 22.0 to 25.0%, Ni: 20.0-24.0%, Mo: 6.0-7.5%, Cu: 0-0.4%, Al: 0-0.15%, B: 0.0010-0.0040%, including the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities , N: 2000 to 3500 ppm.
상기 탈탄단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.012중량%가 되도록 탈탄을 실시하는 것을 특징으로 한다.The decarburization step is characterized in that the decarburization is carried out so that the content of the carbon component is 0.012% by weight.
상기 제 1 합금철은 적어도 Cr 및 Ni이 함유되면서 C가 함유된 단일 합금철 또는 다수의 합금철이고, 상기 제 2 합금철은 Mn이 함유되면서 C이 함유되지 않은 합금철인 것을 특징으로 한다.The first ferroalloy is a single alloy iron or a plurality of ferroalloys containing C while containing at least Cr and Ni, and the second ferroalloy is ferroalloy free of C while containing Mn.
상기 탈산단계에서는 상기 탈산제로 실리콘을 투입하여 탈산을 실시하고, Si 성분의 함유량이 0.2 내지 0.3중량%가 되도록 조정하는 것을 특징으로 한다.In the deoxidation step, silicon is added to the deoxidizer to perform deoxidation, and the content of the Si component is adjusted to be 0.2 to 0.3% by weight.
상기 탈산단계에서 상기 용강에 형성되는 슬래그의 염기도는 2.5 ± 0.2로 조정하는 것을 특징으로 한다.In the deoxidation step, the basicity of the slag formed in the molten steel is adjusted to 2.5 ± 0.2.
상기 탈산단계에서 투입되는 생석회 중량의 25 내지 35%에 해당하는 형석을 투입하는 것을 특징으로 한다.
It is characterized in that the fluorspar corresponding to 25 to 35% of the weight of quicklime added in the deoxidation step.
본 발명의 실시예에 따르면, 용강의 탈탄반응 시에 용강 중에 투입되는 합금철을 구분하여 단계적으로 투입함에 따라 용강 내 탄소성분의 조정을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, when the alloy is added to the molten steel during the decarburization reaction of the molten steel, it is possible to easily adjust the carbon component in the molten steel as it is added step by step.
또한, 용강의 성분 조정시 합금철을 구분하여 단계적으로 투입함에 따라 용강 내 함유되는 성분의 조정을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
In addition, when adjusting the components of the molten steel by separating the ferroalloy step by step there is an effect that can easily adjust the components contained in the molten steel.
도 1은 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법이 실시되는 정련로 설비를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 보여주는 순서도이다.1 is a view showing a refining furnace equipment is carried out molten steel refining method of austenitic stainless steel according to the present invention,
Figure 2 is a flow chart showing a molten steel refining method of austenitic stainless steel according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
먼저, 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련이 이루어지는 정련로 설비에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.First, a refining furnace facility in which molten steel refining of austenitic stainless steel according to the present invention is performed will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법이 실시되는 정련로를 도시한 도면로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 정련로 설비는 용탕(M; 용강)이 장입되어 정련이 이루어지는 정련로(100)와, 산소 및 불활성 가스를 상취하는 탑랜스(110)와, 용강 샘플 채취 및 온도를 측정하는 서브랜스(120)와, 산소 및 불활성 가스를 횡취하는 투이어(130)와, 합금철을 투입하는 합금철 투입구(140)과, 탈탄 및 교반을 위해 취입된 가스와 상기 합금철 투입구(140)를 통해 투입된 합금철에서 발생되는 분진을 집진하는 집진후드(150)를 포함할 수 있다.1 is a view showing a refining furnace in which the molten steel refining method of the austenitic stainless steel according to the present invention is carried out, as shown in FIG. 1, the refining furnace equipment is charged with molten steel (M; molten steel) A
그래서, 용강을 수용하는 정련로(100)에 용강(M)을 장입한 후 탑랜스(110) 및 투이어(130)을 통해 산소 및 불활성 가스를 취입하여 용강(M) 중의 탄소를 산화시켜 탈탄을 한 후 투이어(130)에서 횡취되는 산소 및 불활성 가스로 용강(M)을 교반하게 된다. 용강(M)의 성분 조정에 필요한 합금철은 정련로(100) 상부에 설치된 합금철 투입구(140)를 통해 투입되며 이때 발생되는 분진과 상취 및 횡취에 의해 투입되는 가스, 탈탄에 의해 발생되는 일산화탄소는 집진후드(150)로 집진되어 제거 된다.Thus, after charging molten steel (M) in the refining furnace (100) for accommodating molten steel, oxygen and inert gas are blown through the
따라서, 탑랜스(110) 및 투이어(130)에서 취입되는 산소 및 불활성 가스에 의해 용강 중의 탄소가 제거되고, 이 과정에서 발생되는 금속산화물은 합금철 투입구(140)를 통해 투입되는 실리콘과 알루미늄 등과 같은 탈산제가 투이어(130)에서 횡취되는 불활성 가스에 의해 교반되면서 탈산이 이루어지게 된다.
Accordingly, carbon in the molten steel is removed by oxygen and an inert gas blown from the
다음으로, 상기와 같은 정련로 설비에서 오스테나이트계 스테인리스강의 용강을 정련하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Next, a method of refining molten steel of austenitic stainless steel in the above refining furnace equipment will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법을 보여주는 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing a molten steel refining method of austenitic stainless steel according to the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법은 크게 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하면서 Mn을 제외한 함유 성분의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유되지 않은 제 1 합금철을 투입하는 탈탄단계와; 탈탄이 완료된 용강에 Mn의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유된 제 2 합금철을 투입하는 망간함량 조정단계와; 성분이 조정된 용강에 탈산제를 투입하여 탈산을 실시하는 탈산단계와; 탈산이 완료된 용간에 N의 목표 성분을 적중하도록 N를 주입하는 질소함량 조정단계를 포함한다.In the molten steel refining method of the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, Mn is contained so as to hit the target component of the components other than Mn while decarburizing while injecting oxygen and an inert gas into a refining furnace loaded with molten steel. A decarburization step of introducing the first ferroalloy which is not present; A manganese content adjusting step of introducing a second ferroalloy containing Mn to hit the target component of Mn on the molten steel after decarburization is completed; A deoxidation step of performing deoxidation by adding a deoxidizer to the molten steel whose components are adjusted; A nitrogen content adjustment step of injecting N to hit the target component of N in the deoxidation is completed.
이때 사용되는 용강은 고Cr, 고Ni을 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 용강으로서, 상기 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0 내지 0.025%, Si: 0 내지 0.5%, Mn: 0 내지 1.0%, P: 0 내지 0.030%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 22.0 내지 25.0%, Ni: 20.0 내지 24.0%, Mo: 6.0 내지 7.5%, Cu: 0 내지 0.4%, Al: 0 내지 0.15%, B: 0.0010 내지 0.0040%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 2000 내지 3500ppm을 포함한다.The molten steel used is a molten steel for producing austenitic stainless steel containing high Cr, high Ni, the austenitic stainless steel in weight%, C: 0 to 0.025%, Si: 0 to 0.5%, Mn: 0 to 1.0%, P: 0 to 0.030%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 22.0 to 25.0%, Ni: 20.0 to 24.0%, Mo: 6.0 to 7.5%, Cu: 0 to 0.4%, Al : 0 to 0.15%, B: 0.0010 to 0.0040%, remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, N: 2000 to 3500ppm.
이때 C의 함량이 0.025중량%보다 높으면 크롬탄화물이 석출되어 입계부식의 원인이 된다.At this time, when the content of C is higher than 0.025% by weight, chromium carbide is precipitated, which causes grain boundary corrosion.
그리고, Si의 함량 0.5중량%보다 높으면 인성이 저하된다.And when the content of Si is higher than 0.5% by weight, the toughness is lowered.
또한, 상기 Mn, Cr, Ni의 함량은 원하는 오스테나이트상을 얻기 위하여 상기 범위 내에 있어야 한다. 상기 범위를 벗어나는 경우 원하는 오스테나이트의 상을 얻을 수 없다.In addition, the content of Mn, Cr, Ni should be in the above range to obtain the desired austenite phase. If it is out of the above range, the desired austenite phase cannot be obtained.
그리고, P, S는 불순물로 작용하여 제품으로 가공시 크랙(Crack)을 유발할 수 있으므로 각각의 함량이 0.030, 0.0030중량%보다 낮아야 한다.In addition, P and S may act as impurities and cause cracks when processed into a product, so the respective contents should be lower than 0.030 and 0.0030% by weight.
또한, Mo의 함량은 상기 범위 내로 첨가되야 원하는 고내식성을 확보할 수 있으나, 고가의 원료이므로 7.5중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.In addition, the content of Mo may be added within the above range to ensure the desired high corrosion resistance, but it is preferable to add in less than 7.5% by weight because it is an expensive raw material.
그리고, Cu의 함량은 1.0중량%보다 높으면 Cu 석출로 인해 결함을 유발할 수 있다.And, if the content of Cu is higher than 1.0% by weight may cause defects due to Cu precipitation.
또한, N의 함량은 2000ppm보다 낮으면 결정립 미세화가 부족하고, 3500ppm보다 높으면 연신율을 저하시켜 가공성을 저해한다.In addition, if the content of N is lower than 2000ppm, the grain refinement is insufficient, and if the content of N is higher than 3500ppm, the elongation is lowered to impair workability.
따라서 상기 성분들은 위에 서술한 각각의 범위를 벗어나지 않도록 작업해야 한다.Therefore, the above components should be worked without departing from the respective ranges described above.
상기와 같은 조성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 용강의 정련방법을 단계별로 상세하게 설명한다.It will be described in detail step by step the refining method of molten steel for producing austenitic stainless steel having a composition as described above.
먼저, 탈탄단계는 용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하여 용강 중 탄소 성분의 함량을 조정하는 단계로서, 탈탄이 이루어지는 동안 하면서 Mn을 제외한 함유 성분의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유되지 않은 제 1 합금철도 함께 투입할 수 있다.First, the decarburization step is performed to decarburize the molten steel while blowing oxygen and an inert gas into the refining furnace loaded with molten steel to adjust the content of carbon components in the molten steel. In order to do so, the first ferroalloy containing no Mn may be added together.
부연하자면, 용탕이 정련설비의 정련로에 장입된 상태에서 탑랜스 및 투이어를 이용하여 상취 및 횡취로 산소와 아르곤을 취입하여 탈탄을 한다.In other words, while molten metal is charged into the refining furnace of the refining equipment, decarburization is performed by blowing oxygen and argon using the top lance and the tuyer as the top and the back.
본 단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.012중량%가 되도록 탈탄을 실시한다. 특히 탈탄이 중점적으로 이루어지는 본 단계에서는 탈탄의 효율을 높이기 위해 Mn이 포함된 합금철은 투입하지 않는다. 그 이유는 합금철에 함유된 Mn과 같은 성분은 산소와의 친화력이 탄소와 산소의 친화력보다 높아 산소가 탄소와 반응하기 전에 먼저 반응하여 탈탄반응 효율을 저하시키기 때문이다.In this step, decarburization is performed so that the content of the carbon component is 0.012% by weight. In particular, in this step in which the decarburization is mainly focused, the ferroalloy containing Mn is not added to increase the decarburization efficiency. This is because components such as Mn contained in ferroalloy have higher affinity with oxygen than affinity between carbon and oxygen, and thus react first before oxygen reacts with carbon, thereby lowering the decarburization efficiency.
하지만, 탈탄반응이 이루어지는 동안에 Mn을 제외한 함유 성분의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유되지 않은 제 1 합금철을 투입할 수 있다. 상기 제 1 합금철은 적어도 Cr 및 Ni이 함유되는 단일 합금철 또는 다수의 합금철로서, 상기의 제 1 합금철은 Cr 및 Ni와 함께 C를 포함하고 있기 때문에 산소 취입에 의한 탈탄이 진행되는 동안 제 1 합금철을 투입하여 탈탄반응 종료 이후에 합금철 투입에 따른 탄소성분의 함량이 변하는 것을 예방하는 효과도 얻을 수 있다.However, during the decarburization reaction, the first ferroalloy containing no Mn can be added to hit the target component of the containing component except for Mn. The first ferroalloy is a single ferroalloy or a plurality of ferroalloys containing at least Cr and Ni, and since the first ferroalloy includes C together with Cr and Ni, during decarburization by oxygen injection, By adding the first ferroalloy it is also possible to prevent the change in the content of the carbon component due to the addition of ferroalloy after the end of the decarburization reaction.
한편, 본 실시예는 고합금강인 초고내열, 내식성 오스테나이트계 스테인리스강이므로 탈탄을 위해 산소를 취입하여 탄소의 함량을 중탄영역(탄소 0.030 ~ 0.050중량% 영역)까지 달성하였다면, 그 이후 산소의 취입을 중단하고 아르곤만 취입하여 강 중의 일산화탄소를 제거하는 린싱(Rinsing)과 산소를 10N㎥/분 취입하는 퍼징(Purging)을 2분씩 번갈아 5회 실시하여 최종 목표하는 탄소 0.012중량% 이하를 확보하는 것이 바람직하다.On the other hand, this embodiment is a high-alloy, ultra-high-temperature, corrosion-resistant austenitic stainless steel, so if the oxygen content is blown for decarburization to achieve the carbon content up to the heavy carbon region (0.030 ~ 0.050% by weight of the carbon), then the oxygen injection thereafter 5 times of rinsing to remove carbon monoxide in the steel by blowing only argon and purging to inject 10Nm3 / min of oxygen in 5 minutes each to secure the final target carbon of 0.012% by weight. desirable.
이렇게 탈탄단계를 완료하였다면 탈탄단계에서 투입하지 않았던 합금철, 예를 들어 Mn이 함유된 제 2 합금철을 투입하여 망간함량을 조정한다.When the decarburization step is completed in this way, the manganese content is adjusted by adding ferroalloy, for example, a second ferroalloy containing Mn, which was not added in the decarburization step.
이때 제 2 합금철은 탈탄반응이 종료된 이후에 투입되어 향후 별도의 탈탄공정을 거치지 않으므로 탄소가 포함되지 않은 합금철을 선택하여 투입하는 것이 바람직하다.In this case, the second ferroalloy is added after the decarburization reaction is completed, and thus it is preferable to select and inject ferroalloy containing no carbon since no further decarburization is performed.
Mn의 성분 조정이 완료되면 탈산제를 투입하여 탈산을 실시한다.When the component adjustment of Mn is completed, a deoxidizer is added and deoxidation is performed.
탈산단계에서는 상기 탈산제를 투입하여 탈산을 실시하는 한편, Si 성분의 함유량이 0.2 내지 0.3중량%가 되도록 조정한다.In the deoxidation step, the deoxidizer is added to perform deoxidation, and the content of the Si component is adjusted to be 0.2 to 0.3% by weight.
이를 위하여 상기 탈산제로는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 실리콘의 성분 범위가 0 내지 0.5중량% 이하이므로 목표를 0.2 내지 0.3중량%로 한다.For this purpose, it is preferable to use silicon as the deoxidizer. At this time, since the component range of the silicon is 0 to 0.5% by weight or less, the target is 0.2 to 0.3% by weight.
그리고, 정련로 내 슬래그의 염기도는 2.5 ± 0.2로 조정하는 것이 바람직하다. 그 이유는 정련로 슬래그의 염기도가 상기 범위보다 낮을 경우 탈류능이 저하되고, 슬래그의 염기도가 상기 범위보다 높은 경우 환원 및 탈류시 생성되는 탈산 생성물(개재물)의 포집능이 저하되기 때문이다.And it is preferable to adjust the basicity of slag in a refining furnace to 2.5 +/- 0.2. The reason is that when the basicity of slag in the refining furnace is lower than the above range, the degassing ability is lowered. When the slag basicity is higher than the above range, the desorbing capacity of the deoxidation product (inclusion) generated during reduction and dewatering is lowered.
또한, 슬래그의 염기도를 조정하기 위하여 생석회와 형석을 투입하는데, 형석의 비율은 생석회의 25 내지 35%로 유지하는 것이 바람직하다. 그 이유는 형석비가 상기 범위보다 낮은 경우 슬래그의 유동성이 저하되어 탈류 및 탈산 생성물(개재물)의 포집능이 저하되며, 형석비가 상기 범위보다 높은 경우 슬래그의 유동성이 과도하게 상승되어 정련로의 내화물 침식을 가속화키기 때문이다.In addition, in order to adjust the basicity of slag, quicklime and fluorspar are added, but the ratio of fluorspar is preferably maintained at 25 to 35% of quicklime. The reason is that when the fluorspar ratio is lower than the above range, the flowability of slag is lowered and the trapping capacity of degassing and deoxidation products (inclusions) is lowered. When the fluorspar ratio is higher than the above range, the slag's fluidity is excessively increased, which causes refractory erosion of the refinery. Because it accelerates.
한편, 탈산단계에서는 탈산 및 탈류능 향상을 위하여 Al을 1.5㎏/T-용강 투입할 수 있다. Al은 슬래그의 유동성 확보 및 산소의 활동도를 낮추어 주어 탈산 및 탈류능을 향상시켜주나, 과도하게 투입될 경우 Al 산화물에 의한 주조 중 노즐막힘, 후공정에서의 개재물성 결함을 유발할 수 있으므로 목표량만 투입하도록 한다.Meanwhile, in the deoxidation step, Al may be added to 1.5 kg / T-molten steel in order to improve deoxidation and dewatering ability. Al improves deoxidation and degassing ability by securing the fluidity of slag and lowering the activity of oxygen, but if excessively input, it may cause nozzle clogging during casting by Al oxide and inclusion defects in post process. Put it in.
그리고, 탈산단계에서 용강을 교반하는 시간은 10분 이상 15분 이하로 확보한다. 교반시간이 10분 미만일 경우 충분한 교반이 이루어지지 않고 15분 이상인 경우 확보된 시간에 비해 교반효과가 증가되지 않으므로 교반시간을 준수하는 것이 바람직하다.Then, the time for stirring the molten steel in the deoxidation step is secured to 10 minutes or more and 15 minutes or less. If the stirring time is less than 10 minutes it is preferable to comply with the stirring time because the stirring effect is not increased compared to the secured time if the sufficient stirring is not made 15 minutes or more.
상기와 같이 용강의 탈산단계가 종료되면 탈탄 및 합금철 투입 후 산소 및 아르곤 취입 과정에서 용강 중의 질소가 제거되므로 용강 중으로 질소를 취입시켜 질소의 목표 함량을 적중시킨다.As described above, when the deoxidation step of molten steel is completed, nitrogen in molten steel is removed in the oxygen and argon blowing process after decarburization and ferrous alloy injection, so that nitrogen is blown into molten steel to hit the target content of nitrogen.
특히 출강 및 LT 공정에서 탈질이 발생할 수 있으므로 목표인 2800ppm 보다 50ppm 높게 주입하는 것이 바람직하다. 이때 질소 주입시 실수율은 75%를 적용한다.In particular, since denitrification may occur in the tapping and LT processes, it is preferable to inject 50 ppm higher than the target 2800 ppm. In this case, the real rate of nitrogen injection is 75%.
이렇게 성분이 조정된 용강은 정련로에서 출강한 후 연주설비로 이송된다.
The molten steel adjusted in this way is pulled out from the refining furnace and transferred to the performance facility.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
100: 정련로 110: 탑랜스
120: 서브랜스 130: 투이어
140: 합금철 투입구 150: 집진후드100: refinery 110: top lance
120: sub lance 130: two
140: ferroalloy inlet 150: dust collection hood
Claims (7)
용강이 장입된 정련로에 산소와 불활성 가스를 취입하면서 탈탄을 실시하면서 Mn을 제외한 함유 성분의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유되지 않은 제 1 합금철을 투입하는 탈탄단계와;
탈탄이 완료된 용강에 Mn의 목표 성분을 적중하도록 Mn이 함유된 제 2 합금철을 투입하는 망간함량 조정단계와;
성분이 조정된 용강에 탈산제를 투입하여 탈산을 실시하는 탈산단계와;
탈산이 완료된 용간에 N의 목표 성분을 적중하도록 N를 주입하는 질소함량 조정단계를 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
As a method of refining molten steel of austenitic stainless steel containing Mn in a refining furnace,
A decarburization step of introducing a first ferroalloy containing no Mn so as to hit the target component of the constituents other than Mn while decarburizing while injecting oxygen and an inert gas into the refining furnace loaded with molten steel;
A manganese content adjusting step of introducing a second ferroalloy containing Mn to hit the target component of Mn on the molten steel after decarburization is completed;
A deoxidation step of performing deoxidation by adding a deoxidizer to the molten steel whose components are adjusted;
A molten steel refining method of austenitic stainless steel comprising a nitrogen content adjustment step of injecting N to hit the target component of N in the deoxidation completed.
상기 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로,
C: 0 내지 0.025%, Si: 0 내지 0.5%, Mn: 0 내지 1.0%, P: 0 내지 0.030%, S: 0 내지 0.0030%, Cr: 22.0 내지 25.0%, Ni: 20.0 내지 24.0%, Mo: 6.0 내지 7.5%, Cu: 0 내지 0.4%, Al: 0 내지 0.15%, B: 0.0010 내지 0.0040%, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, N: 2000 내지 3500ppm을 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1,
The austenitic stainless steel is in weight percent,
C: 0 to 0.025%, Si: 0 to 0.5%, Mn: 0 to 1.0%, P: 0 to 0.030%, S: 0 to 0.0030%, Cr: 22.0 to 25.0%, Ni: 20.0 to 24.0%, Mo : Austenite containing 6.0 to 7.5%, Cu: 0 to 0.4%, Al: 0 to 0.15%, B: 0.0010 to 0.0040%, remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, and N: 2000 to 3500 ppm Method for refining molten steel of stainless steel.
상기 탈탄단계에서 탄소 성분의 함유량이 0.012중량%가 되도록 탈탄을 실시하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1 or 2,
A molten steel refining method of the austenitic stainless steel, characterized in that the decarburization step so that the content of the carbon component is 0.012% by weight in the decarburization step.
상기 제 1 합금철은 적어도 Cr 및 Ni이 함유되면서 C가 함유된 단일 합금철 또는 다수의 합금철이고,
상기 제 2 합금철은 Mn이 함유되면서 C이 함유되지 않은 합금철인 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1 or 2,
The first ferroalloy is a single ferroalloy or a plurality of ferroalloys containing C while containing at least Cr and Ni,
The second ferroalloy is molten steel refining method of austenitic stainless steel, characterized in that the Mn-containing alloy iron without C.
상기 탈산단계에서는 상기 탈산제로 실리콘을 투입하여 탈산을 실시하고, Si 성분의 함유량이 0.2 내지 0.3중량%가 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 1 or 2,
In the deoxidation step, silicon is injected into the deoxidizer to perform deoxidation, and the molten steel refining method of austenitic stainless steel, characterized in that the content of the Si component is adjusted to 0.2 to 0.3% by weight.
상기 탈산단계에서 상기 용강에 형성되는 슬래그의 염기도는 2.5 ± 0.2로 조정하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method according to claim 5,
The slag formed in the molten steel in the deoxidation step is molten steel refining method of austenitic stainless steel, characterized in that adjusted to 2.5 ± 0.2.
상기 탈산단계에서 투입되는 생석회 중량의 25 내지 35%에 해당하는 형석을 투입하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용강 정련방법.
The method of claim 6,
The molten steel refining method of austenitic stainless steel, characterized in that the fluorite corresponding to 25 to 35% of the weight of quicklime added in the deoxidation step.
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