KR20200023898A - Method for manufacturing high clean steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고청정강 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 용강 내 슬래그 염기도 제어 효과 및 용강 내 개재물 제거 효과가 우수한 고청정강 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing high clean steel. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing high clean steel having excellent slag basicity control effect in molten steel and an effect of removing inclusions in molten steel.
자동차 엔진 및 변속기 등에 사용되는 특수강은, 고강도와 함께 가공 용이성이 요구되는 강종이다. 이러한 특수강 제조시, 고강도 확보를 위해 알루미늄(Al)을 첨가하고, 높은 가공성을 위해 황(S)을 첨가하게 된다. 이때, 상기 알루미늄과 황을 투입하는 과정에서 개재물이 발생하게 되는데, 상기 개재물을 제거하지 못할 경우, 연속 주조 과정에서 상기 개재물이 침지 노즐(SEN)에 부착되어 노즐의 막힘을 유발하거나, 탈락하여 소재 유입에 따른 결함이 유발 된다. 따라서 이러한 개재물을 효율적으로 제거하는 것이 필요하다.Special steels used in automobile engines, transmissions, and the like are steel grades requiring high strength and easy processing. In the production of such special steel, aluminum (Al) is added to secure high strength, and sulfur (S) is added for high processability. In this case, inclusions are generated in the process of injecting aluminum and sulfur. If the inclusions cannot be removed, the inclusions are attached to the immersion nozzle SEN in a continuous casting process to cause clogging or dropping of the nozzles. Defects are caused by inflow. Therefore, it is necessary to remove these inclusions efficiently.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-0215105호(1999.08.16. 공고, 발명의 명칭: 고청정강의 제조방법)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 10-0215105 (August 16, 1999, the name of the invention: a method for manufacturing high-purity steel).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 용강 내 슬래그 염기도 제어 효과 및 용강 내 개재물 제거 효과가 우수한 고청정강 제조방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is to provide a high-purity steel manufacturing method excellent in the slag basicity control effect in molten steel and the effect of removing the inclusions in the molten steel.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 용강 품질 향상 효과가 우수하며, 연속 주조공정에서 노즐 막힘을 방지하여, 주조성을 향상시킬 수 있는 고청정강 제조방법을 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, it is excellent in the molten steel quality improvement effect, to provide a high clean steel manufacturing method that can prevent the nozzle clogging in the continuous casting process, can improve the castability.
본 발명의 하나의 관점은 고청정강 제조방법에 관한 것이다. 구체예에서 상기 고청정강 제조방법은 전기로에서 용강을 생성하는 단계; 상기 용강을 출강하여 래들로 설비로 이송하고, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여 정련하는 단계; 상기 정련된 용강을 진공탈가스(VD) 설비로 이송하여, 진공탈가스 처리하는 단계; 상기 진공탈가스 처리된 용강에 황 와이어(S-wire)를 투입하여, 용강 중 황(S) 농도를 조절하는 단계; 및 상기 황 농도가 조절된 용강을 연속 주조 설비로 이송하여 연속 주조하는 단계;를 포함하며, 상기 정련된 용강을 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입한다.One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing high clean steel. In a specific embodiment, the high clean steel manufacturing method may further include generating molten steel in an electric furnace; Tapping the molten steel and transferring it to a ladle, and injecting and refining aluminum (Al) into the molten steel; Transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility for vacuum degassing; Injecting a sulfur wire (S-wire) to the vacuum degassed molten steel, to adjust the sulfur (S) concentration in the molten steel; And continuously casting the molten steel having the sulfur concentration adjusted to a continuous casting facility, and injecting silicon-manganese (Si-Mn) slag before transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility.
한 구체예에서 상기 실리콘-망간 슬래그는, 산화칼륨(CaO) 20~35 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 10~25 중량%, 이산화규소(SiO2) 38~44 중량%, 산화마그네슘(MgO) 5~15 중량% 및 산화망간(MnO) 6~12 중량%를 포함할 수 있다.In one embodiment, the silicon-manganese slag, 20 to 35% by weight of potassium oxide (CaO), 10 to 25% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 38 to 44% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO) 5 to 15% by weight and manganese oxide (MnO) may comprise 6 to 12% by weight.
한 구체예에서 상기 실리콘-망간 슬래그는 상기 용강 톤 당 0.5 kg 내지 1.0 kg 투입될 수 있다.In one embodiment, the silicon-manganese slag may be added 0.5 kg to 1.0 kg per tonne of molten steel.
한 구체예에서 상기 황 농도가 조절된 용강 중 슬래그는, 산화망간(MnO)을 0.5 중량% 이하로 포함할 수 있다.In one embodiment, the slag of the molten steel in which the sulfur concentration is controlled may include 0.5 wt% or less of manganese oxide (MnO).
본 발명의 고청정강 제조방법 적용시 용강 내 슬래그 염기도 제어 효과 및 용강 내 개재물 제거 효과가 우수하고, 용강 품질 향상 효과가 우수하며, 연속 주조공정에서 노즐 막힘을 방지하여, 주조성을 향상시킬 수 있다.When the high clean steel manufacturing method of the present invention is applied, the slag basicity control effect in molten steel and the effect of removing the inclusions in the molten steel are excellent, and the quality of the molten steel is improved, and the clogging of the nozzle in the continuous casting process can be prevented and the castability can be improved. .
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 고청정강 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그 투입량에 따른 용강 중 슬래그 염기도 변화량과, 용강 중 슬래그의 산화망간 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 대한 비교예의 고청정강 제조 공정 중, 연속 주조 과정에서 개재물에 의해 침지 노즐이 막힌 것을 나타낸 사진이다.
도 4는 용강 중 슬래그 성분 변화에 따른 개재물(MgO 및 CaO) 활동도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 연속 주조시 턴디쉬에 수강된 용강의 슬래그 염기도 변화에 따른, 개재물 조성 변화를 비교한 그래프이다.
도 6은 연속 주조시, 용강의 슬래그 염기도 변화에 따른, 연속 주조기의 몰드 레벨 요동 지수를 비교한 그래프이다.Figure 1 shows a high clean steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing changes in slag basicity in molten steel and changes in manganese oxide content in slag in molten steel according to the amount of silicon-manganese (Si-Mn) slag input of the present invention.
3 is a photograph showing that the immersion nozzle is blocked by inclusions in the continuous casting process of the high-purity steel manufacturing process of the comparative example for the present invention.
4 is a graph showing changes in inclusion (MgO and CaO) activity according to the slag change in molten steel.
5 is a graph comparing changes in inclusion composition according to changes in slag basicity of molten steel received in a tundish during continuous casting.
6 is a graph comparing the mold level fluctuation index of the continuous casting machine according to the slag basicity of molten steel during continuous casting.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In this case, in the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators, and the definitions should be made based on the contents throughout the specification for describing the present invention.
고청정강High Chung Steel 제조방법 Manufacturing method
본 발명의 하나의 관점은 고청정강 제조방법에 관한 것이다. One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing high clean steel.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 고청정강 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면 상기 고청정강 제조방법은 (S10) 용강 생성단계; (S20) 래들로 정련단계; (S30) 진공탈가스 처리단계; (S40) 용강 중 황(S) 농도 조절단계; 및 (S50) 연속 주조단계;를 포함한다. 더욱 구체적으로 상기 고청정강 제조방법은 (S10) 전기로에서 용강을 생성하는 단계; (S20) 상기 용강을 출강하여 래들로 설비로 이송하고, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여 정련하는 단계; (S30) 상기 정련된 용강을 진공탈가스(VD) 설비로 이송하여, 진공탈가스 처리하는 단계; (S40) 상기 진공탈가스 처리된 용강에 황 와이어(S-wire)를 투입하여, 용강 중 황(S) 농도를 조절하는 단계; 및 (S50) 상기 황 농도가 조절된 용강을 연속 주조 설비로 이송하여 연속 주조하는 단계;를 포함하며, 상기 정련된 용강을 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입한다.Figure 1 shows a high clean steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the high clean steel manufacturing method includes (S10) molten steel generation step; (S20) ladle refining step; (S30) vacuum degassing step; (S40) adjusting the sulfur (S) concentration in the molten steel; And (S50) continuous casting step. More specifically, the high clean steel manufacturing method (S10) generating the molten steel in the electric furnace; (S20) tapping the molten steel and transferring the ladle to the facility, and injecting and refining aluminum (Al) into the molten steel; (S30) transferring the refined molten steel to a vacuum degassing (VD) facility for vacuum degassing; (S40) adjusting sulfur (S) concentration in molten steel by adding sulfur wire (S-wire) to the vacuum degassed molten steel; And (S50) transferring the molten steel of which sulfur concentration is controlled to a continuous casting facility, and continuously casting the molten steel to the silicon-manganese (Si-Mn) slag before transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility. Input.
이하, 본 발명에 따른 고청정강 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the high-purity steel manufacturing method according to the present invention will be described in detail step by step.
(S10) (S10) 용강Molten steel 생성단계 Creation stage
상기 단계는 전기로에서 용강을 생성하는 단계이다. 구체예에서 전기로에 스크랩 등의 원료를 투입하고, 전기로의 전극봉을 통해 아크(ARC)를 발생시켜, 상기 전기로 내로 장입된 스크랩 등의 원료를 용해시켜 용강을 생성할 수 있다.The step is to generate molten steel in the electric furnace. In a specific embodiment, raw materials such as scrap may be added to an electric furnace, arc (ARC) may be generated through an electrode of the electric furnace, and raw materials such as scrap charged into the electric furnace may be dissolved to generate molten steel.
(S20) (S20) 래들로Ladle 정련단계 Refining Stage
상기 단계는 상기 용강을 출강하여 래들로 설비(LF)로 이송하고, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여 정련하는 단계이다. 구체예에서 상기 출강된 용강은 래들(Ladle)에 수선되어, 상기 래들로(LF) 설비로 이송될 수 있다.In the step, the molten steel is pulled out and transferred to the ladle facility LF, and aluminum (Al) is added to the molten steel to be refined. In an embodiment, the tapped molten steel may be repaired in a ladle and transferred to the ladle (LF) facility.
(S30) (S30) 진공탈가스Vacuum degassing 처리단계 Processing stage
상기 단계는 상기 정련된 용강을 진공탈가스(VD) 설비로 이송하여, 진공탈가스 처리하는 단계이다. 상기 진공탈가스 설비(Vacuum Degasser, VD)는 상기 이송된 용강을 버블링(bubbling) 하여, 용강과 슬래그 반응을 통한 용강의 탈탄 반응을 유도하며, 이 때 용강 중 수소, 질소, 산소 등의 가스를 제거할 수 있다.The step is to transfer the refined molten steel to a vacuum degassing (VD) facility, the vacuum degassing process. The vacuum degasser (VD) is bubbling the transferred molten steel to induce decarburization of molten steel through molten steel and slag reaction, and at this time, gases such as hydrogen, nitrogen, and oxygen in molten steel Can be removed.
(S40) (S40) 용강Molten steel 중 황(S) 농도 조절단계 Medium sulfur (S) concentration control stage
상기 단계는 상기 진공탈가스 처리된 용강에 황 와이어(S-wire)를 투입하여, 용강 중 황(S) 농도를 조절하는 단계이다. 상기 용강의 황 농도 조정까지 완료되면, 상기 용강은 자동차 엔진 및 변속기 등에 사용되기 위한 특수강의 조성을 가질 수 있다.The step is to adjust the sulfur (S) concentration in the molten steel by introducing a sulfur wire (S-wire) to the vacuum degassed molten steel. When the sulfur concentration of the molten steel is completed, the molten steel may have a composition of special steel for use in an automobile engine and a transmission.
(S50) 연속 주조단계(S50) continuous casting step
상기 단계는 상기 황 농도가 조절된 용강을 연속 주조 설비로 이송하여 연속 주조하는 단계이다. 조정이 완료된 용강은 래들의 이송에 따라 연주기로 이송된다. 래들 하부에는 슈라우드 노즐이 연결되어 래들 내 용강은 턴디쉬로 주입될 수 있으며, 용강은 침지 노즐을 통해 몰드로 주입되어 이러한 몰드를 통해 슬라브 등의 반제품 형태로 생성될 수 있다. The step is a step of continuously casting the molten steel with the sulfur concentration is adjusted to a continuous casting facility. After the adjustment, the molten steel is transferred to the machine according to the ladle's transfer. The bottom of the ladle is connected to the shroud nozzle so that the molten steel in the ladle can be injected into the tundish, the molten steel can be injected into the mold through the immersion nozzle can be produced in the form of semi-finished products such as slabs through the mold.
본 발명의 고청정강 제조시 개재물의 거동은 하기와 같다:The behavior of inclusions in the manufacture of high clean steel of the present invention is as follows:
(A) 용강에 알루미늄 투입 후 : [Al] + [O] → (Al2O3)(A) After adding aluminum to molten steel: [Al] + [O] → (Al 2 O 3 )
(B) 황 와이어 투입 전 : (Al2O3) + [Ca] + [Mg] → (CaO-Al2O3-MgO)(liquid)(B) Before adding sulfur wire: (Al 2 O 3 ) + [Ca] + [Mg] → (CaO-Al 2 O 3 -MgO) (liquid)
(C) 황 와이어 투입 후 : (CaO-Al2O3-MgO) + [S] → (MgO-Al2O3) + (CaS).(C) After adding the sulfur wire: (CaO-Al 2 O 3 -MgO) + [S] → (MgO-Al 2 O 3 ) + (CaS).
상기 황 와이어 투입 전 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 성분은, 상기 진공탈가스 처리시, 용강과 슬래그 반응을 통해 슬래그로부터 용강에 유입되는 것일 수 있다.The calcium (Ca) and magnesium (Mg) components before the sulfur wire is introduced, may be introduced into the molten steel from the slag through the slag reaction during the vacuum degassing treatment.
상기 개재물 중 특히 황화칼슘(CaS)의 경우, 연속 주조 과정에서 침지 노즐에 부착하여 노즐 막힘을 유발하거나, 탈락하여 강의 소재 결함을 유발시키는 원인이 된다. 따라서 상기 CaS계 개재물을 저감하는 것이 필요하다.Among the inclusions, in particular, calcium sulfide (CaS) is attached to the immersion nozzle in the continuous casting process, causing nozzle clogging, or falling off cause a material defect of the steel. Therefore, it is necessary to reduce the CaS-based inclusions.
한 구체예에서, 상기 황(S) 와이어를 투입하기 전에 용강에 발생한 개재물의 조성을 통하여, 하기 식 A와 같이 상기 CaS 개재물 생성에 필요한 임계 황 농도([S])를 도출할 수 있다:In one embodiment, the critical sulfur concentration ([S]) required to generate the CaS inclusions can be derived through the composition of inclusions generated in the molten steel before the sulfur (S) wire is introduced, as shown in Equation A below:
[식 A]Formula A
(CaO)개재물 + [Al] + [S] = (CaS)개재물 + (Al2O3)개재물(CaO) inclusions + [Al] + [S] = (CaS) inclusions + (Al 2 O 3 ) inclusions
상기 식 A를 참조하면, CaO 개재물 생성량에 따라, CaS계 개재물이 생성되기 위한, 임계 [S] 농도를 결정할 수 있으며, 이는 통상의 기술자에 있어서 일반적인 것이다. Referring to Equation A, according to the amount of CaO inclusions, it is possible to determine the critical [S] concentration for the generation of CaS inclusions, which is common to those skilled in the art.
또한 용강 중 슬래그의 염기도가 높은 경우, 상기 CaS계 개재물이 더 잘 생성되므로, 상기 CaS계 개재물 생성을 억제하기 위해서는 슬래그 염기도를 낮추어야 한다. 본 발명의 한 구체예에서 상기 래들로에서 정련된 용강을, 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입하여, 슬래그 염기도를 낮출 수 있다. 상기 실리콘-망간 슬래그는 실리콘-망간 합금철 제조 공정에서 발생한 슬래그일 수 있다.In addition, when the slag basicity in molten steel is high, the CaS-based inclusions are better generated, and therefore, the slag basicity should be lowered to suppress the CaS-based inclusions. In one embodiment of the present invention, the molten steel refined in the ladle can be introduced into the silicon-manganese (Si-Mn) slag before the transfer to the vacuum degassing plant, to lower the slag basicity. The silicon-manganese slag may be slag generated in the silicon-manganese ferroalloy manufacturing process.
한 구체예에서 상기 실리콘-망간 슬래그는, 산화칼륨(CaO) 20~35 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 10~25 중량%, 이산화규소(SiO2) 38~44 중량%, 산화마그네슘(MgO) 5~15 중량% 및 산화망간(MnO) 6~12 중량% 포함할 수 있다. 상기 조건의 실리콘-망간 슬래그를 투입시, 본 발명 용강 슬래그의 염기도(C/S)를 낮추어 CaS계 개재물 생성을 억제할 수 있다. In one embodiment, the silicon-manganese slag, 20 to 35% by weight of potassium oxide (CaO), 10 to 25% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 38 to 44% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO) may contain 5 to 15% by weight and manganese oxide (MnO) 6 to 12% by weight. When the silicon-manganese slag under the above conditions is added, the basicity (C / S) of the molten steel slag of the present invention can be lowered to suppress the formation of CaS inclusions.
한 구체예에서 상기 실리콘-망간 슬래그는 상기 용강 톤 당 0.5 kg 내지 1.0 kg 투입될 수 있다. 상기 실리콘-망간 슬래그의 함량을 용강 톤 당 0.5 kg 미만으로 투입하는 경우, 슬래그 염기도 조절 효과가 미미하여 CaS 개재물 제어가 어려우며, 1.0kg을 초과하여 투입하는 경우 상기 실리콘-망간 슬래그 성분에도 산화마그네슘이 포함되기 때문에, 용강 중 슬래그의 산화마그네슘 함량이 증가하게 되어, 용강 청정도가 저하될 수 있다.In one embodiment, the silicon-manganese slag may be added 0.5 kg to 1.0 kg per tonne of molten steel. When the content of the silicon-manganese slag is less than 0.5 kg per ton of molten steel, it is difficult to control the CaS inclusions because the effect of controlling slag basicity is insignificant, and when the content of the silicon-manganese slag is exceeded 1.0 kg, the magnesium oxide is also included in the silicon-manganese slag component. Therefore, the magnesium oxide content of the slag in the molten steel is increased, the molten steel cleanliness may be lowered.
한 구체예에서 상기 황 농도가 조절된 용강 중 슬래그는, 산화망간(MnO)을 0.5 중량% 이하로 포함할 수 있다. 예를 들면 0 이상 0.5 중량% 이하일 수 있다.In one embodiment, the slag of the molten steel in which the sulfur concentration is controlled may include 0.5 wt% or less of manganese oxide (MnO). For example, it may be 0 or more and 0.5 wt% or less.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, it is presented as a preferred example of the present invention and should not be construed as limiting the present invention by any means.
실시예Example
전기로에 스크랩 등의 원료를 투입 및 용해하여 용강을 생성하였다. 그 다음에, 상기 용강을 출강하여 래들로 설비로 이송하고, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여 정련하였다. 상기 정련된 용강을 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입하였다.Raw materials such as scrap were added to the electric furnace and melted to produce molten steel. Then, the molten steel was pulled out and transferred to the ladle facility, and aluminum (Al) was added to the molten steel to be refined. Silicon-manganese (Si-Mn) slag was introduced before transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility.
상기 실리콘-망간 슬래그 성분은 산화칼륨(CaO) 20~35 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 10~25 중량%, 이산화규소(SiO2) 38~44 중량%, 산화마그네슘(MgO) 5~15 중량% 및 산화망간(MnO) 6~12 중량%를 포함하였으며, 상기 정련된 용강 톤 당 0.5kg의 투입량 조건으로 투입하였다.The silicon-manganese slag component is 20 to 35% by weight of potassium oxide (CaO), 10 to 25% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 38 to 44% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO) 5 15 wt% and 6-12 wt% of manganese oxide (MnO) were included and charged at a dose of 0.5 kg per tonne of refined molten steel.
그 다음에 상기 정련된 용강을 진공탈가스(VD) 설비로 이송하여, 진공탈가스 처리하였다. 그 다음에, 상기 진공탈가스 처리된 용강에 황 와이어(S-wire)를 투입하여, 용강 중 황(S) 농도를 조절하였으며, 상기 용강 중 슬래그가, 산화망간(MnO)을 0.1 중량% 포함하도록 조절하였다. 그 다음에 상기 황 농도가 조절된 용강을 연속 주조 설비로 이송하여 연속 주조하였다. The refined molten steel was then transferred to a vacuum degassing (VD) facility for vacuum degassing. Then, sulfur wire (S-wire) was added to the vacuum degassed molten steel to adjust the sulfur (S) concentration in the molten steel, and the slag in the molten steel contained 0.1 wt% of manganese oxide (MnO). To adjust. The molten steel with the sulfur concentration adjusted was then transferred to a continuous casting facility for continuous casting.
비교예Comparative example
상기 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입하지 않은 것을 제외하고, 실시예와 동일한 방법으로 연속 주조하였다.Continuous casting was carried out in the same manner as in Example, except that silicon-manganese (Si-Mn) slag was not added before the transfer to the vacuum degassing facility.
도 2는 본 발명의 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그 투입량에 따른 용강 중 슬래그 염기도 변화량과, 용강 중 슬래그의 산화망간(MnO) 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 상기 도 2를 참조하면, 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그 투입량이 0.5kg/용강-톤 미만인 경우, 슬래그 염기도 저하 효과가 미미하며, 1.0kg/용강-톤을 초과하는 경우, 용강 슬래그 중 산화망간(MnO) 함량이 0.5 중량%를 초과함을 알 수 있다.FIG. 2 is a graph showing a change in slag basicity in molten steel and a change in manganese oxide (MnO) content of slag in molten steel according to a silicon-manganese (Si-Mn) slag input amount of the present invention. Referring to FIG. 2, when the silicon-manganese (Si-Mn) slag input amount is less than 0.5 kg / melt-ton, the slag basicity lowering effect is insignificant, and when it exceeds 1.0 kg / melt-ton, oxidation in molten steel slag It can be seen that the manganese (MnO) content exceeds 0.5% by weight.
도 3는 본 발명에 대한 비교예의 고청정강 제조 공정 중, 연속 주조 과정에서 침지 노즐에 개재물이 침지된 것을 나타낸 사진이다.3 is a photograph showing that the inclusions are immersed in the immersion nozzle during the continuous casting process of the high-purity steel manufacturing process of the comparative example for the present invention.
도 3은 본 발명에 대한 비교예의 고청정강 제조 공정 중, 연속 주조 과정에서 개재물에 의해 침지 노즐이 막힌 것을 나타낸 사진이다. 상기 도 3을 참조하면 상기 실시예의 경우, 연속 주조시 노즐 막힘이 발생하지 않았으나, 상기 비교예의 경우, 황 와이어 투입후 CaS계 개재물이 생성되어 노즐 막힘을 유발하는 것을 알 수 있었다.3 is a photograph showing that the immersion nozzle is blocked by inclusions in the continuous casting process of the high-purity steel manufacturing process of the comparative example for the present invention. Referring to FIG. 3, in the case of the above embodiment, nozzle clogging did not occur during continuous casting. However, in the comparative example, CaS-based inclusions were generated after the sulfur wire was added to cause nozzle clogging.
제조예Production Example 1~3 1 to 3
하기 표 1의 제조예 1~3은 상기 실시예와 동일한 방법으로 고청정강을 제조하는 공정 중에서, 상기 진공 탈가스 처리되어, 황-와이어를 투입하기 전 시점의 용강 중 슬래그의 조성과 염기도를 나타낸 것이며, 상기 제조예 1~3의 개재물 조성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.Preparation Examples 1 to 3 of Table 1 show the composition and basicity of slag in molten steel at the time before the vacuum degassing treatment, and the introduction of sulfur-wire in the process of manufacturing high-purity steel in the same manner as in the above-mentioned Example. It was shown, and the inclusion composition of Preparation Examples 1-3 was measured and shown in Table 2 below.
도 4는 상기 제조예 1~3의 용강 중 슬래그 성분 변화에 따른 개재물(MgO 및 CaO) 활동도 변화를 나타낸 그래프이다. 상기 표 1~2 및 도 4를 참조하면, 용강 중 슬래그 염기도가 감소할수록, CaO 개재물의 활동도(activity)가 감소하게 되고, 이로 인해 생성되는 개재물에서 CaO의 함량이 감소하는 것을 알 수 있다.4 is a graph showing changes in inclusion (MgO and CaO) activity according to the slag component changes in the molten steel of Preparation Examples 1 to 3. Referring to Tables 1 and 2 and FIG. 4, as the slag basicity of the molten steel decreases, the activity of the CaO inclusions decreases, and thus the content of CaO in the inclusions decreases.
도 5는 연속 주조시 턴디쉬에 수강된 용강의 슬래그 염기도 변화에 따른, 개재물 조성 변화를 비교한 그래프이다. 상기 도 5를 참조하면, 용강 슬래그의 염기도가 감소할수록, 노즐 막힘을 유발하는 개재물인 알루미늄 및 스피넬계 개재물과, CaS계 개재물량이 감소하여, 연속 주조시 노즐 막힘을 방지하며, 강의 품질향상에 기여할 수 있음을 알 수 있다.5 is a graph comparing changes in inclusion composition according to changes in slag basicity of molten steel received in a tundish during continuous casting. Referring to FIG. 5, as the basicity of molten steel slag decreases, aluminum and spinel inclusions, which are inclusions that cause nozzle clogging, and CaS inclusions, are reduced, preventing nozzle clogging during continuous casting, and improving steel quality. It can be seen that it can contribute.
도 6은 연속 주조 공정시, 용강의 슬래그 염기도 변화에 따른, 연속 주조기 몰드의 용강 레벨 요동 지수를 비교한 그래프이다. 상기 도 6을 참조하면, 용강 슬래그의 염기도가 감소할수록, 몰드의 용강 레벨 안정성이 증가함을 알 수 있다.6 is a graph comparing the molten steel level fluctuation index of the continuous casting machine mold according to the slag basicity change of the molten steel during the continuous casting process. Referring to FIG. 6, it can be seen that as the basicity of the molten steel slag decreases, the molten steel level stability of the mold increases.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
Claims (4)
상기 용강을 출강하여 래들로 설비로 이송하고, 상기 용강에 알루미늄(Al)을 투입하여 정련하는 단계;
상기 정련된 용강을 진공탈가스(VD) 설비로 이송하여, 진공탈가스 처리하는 단계;
상기 진공탈가스 처리된 용강에 황 와이어(S-wire)를 투입하여, 용강 중 황(S) 농도를 조절하는 단계; 및
상기 황 농도가 조절된 용강을 연속 주조 설비로 이송하여 연속 주조하는 단계;를 포함하며,
상기 정련된 용강을 진공탈가스 설비로 이송하기 전에 실리콘-망간(Si-Mn) 슬래그를 투입하는 것을 특징으로 하는 고청정강 제조방법.
Producing molten steel in an electric furnace;
Tapping the molten steel and transferring it to a ladle, and injecting and refining aluminum (Al) into the molten steel;
Transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility for vacuum degassing;
Injecting a sulfur wire (S-wire) to the vacuum degassed molten steel, to adjust the sulfur (S) concentration in the molten steel; And
And continuously casting the molten steel whose sulfur concentration is adjusted to a continuous casting facility.
The silicon-manganese (Si-Mn) slag is introduced before transferring the refined molten steel to a vacuum degassing facility.
상기 실리콘-망간 슬래그는,
산화칼륨(CaO) 20~35 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 10~25 중량%, 이산화규소(SiO2) 38~44 중량%, 산화마그네슘(MgO) 5~15 중량% 및 산화망간(MnO) 6~12 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고청정강 제조방법.
The method of claim 1,
The silicon-manganese slag,
20 to 35% by weight of potassium oxide (CaO), 10 to 25% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 38 to 44% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 5 to 15% by weight of magnesium oxide (MgO) and manganese oxide (MnO) High clean steel manufacturing method comprising 6 to 12% by weight.
상기 실리콘-망간 슬래그는 상기 용강 톤 당 0.5 kg 내지 1.0 kg 투입되는 것을 특징으로 하는 고청정강 제조방법.
The method of claim 1,
The silicon-manganese slag is a high clean steel manufacturing method, characterized in that the input 0.5 kg to 1.0 kg per tonne of molten steel.
상기 황 농도가 조절된 용강 중 슬래그는, 산화망간(MnO)을 0.5 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 고청정강 제조방법.
The method of claim 1,
The slag of the molten steel in which the sulfur concentration is adjusted, manganese oxide (MnO) is characterized in that it comprises 0.5% by weight or less.
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|---|---|---|---|---|
| CN111438341A (en) * | 2020-05-18 | 2020-07-24 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | Low-carbon aluminum killed steel QD08 and slag inclusion defect control method thereof |
| CN114409418A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-29 | 宜兴市锅炉密封工程有限公司 | High-strength wear-resistant castable and preparation method and application thereof |
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2018
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