KR20210143319A - Ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process - Google Patents

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지아치 리우
더성 천
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난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 철강 제련 기술 분야에 관한 것으로 극저탄소 극저류강 제련 공정을 제공한다. 여기에는 용철 레이들 주입→용철 전처리→전로 제련→RH로 진공→LF로 정련→연속 주조 생산 단계가 포함된다. 여기에서 LF로 정련에는 LF로 탄소 제어, LF로 심도 탈황 및 LF로 개재물 제거가 포함된다. 상기 공정은 LF로 제련 프로세스에서 강종의 복탄을 줄이고 용강 내 황 함량을 안정적으로 낮추어 내산 파이프라인의 성능 요건을 충족시킨다. 상기 극저탄소 극저류강의 제련 공정은 C, S 성분 제어가 안정적이고, 비금속 개재물이 효과적으로 제어되며, 주조편 내부 품질이 양호하고, 강판 탐상 합격률이 99.5% 이상으로 제어되어 생산 요건을 완전히 충족시킨다.The present invention relates to the field of steel smelting technology and provides an ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process. This includes molten iron ladle injection → molten iron pretreatment → converter smelting → RH furnace vacuum → LF furnace refining → continuous casting production steps. Here, LF furnace refining includes carbon control with LF, deep desulfurization with LF and inclusion removal with LF. The process meets the performance requirements of acid-resistant pipelines by reducing the carbonization of steel grades in the LF furnace smelting process and stably lowering the sulfur content in molten steel. In the smelting process of the ultra-low carbon ultra-low flow steel, the C and S component control is stable, the non-metallic inclusions are effectively controlled, the slab internal quality is good, and the steel plate flaw detection pass rate is controlled to 99.5% or more, which fully meets the production requirements.

Description

극저탄소 극저류강 제련 공정Ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process

본 발명은 철강 제련 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극저탄소 극저류강 제련 공정에 관한 것이다.The present invention relates to the field of steel smelting technology, and more particularly, to an ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process.

파이프라인 수송은 고효율, 경제성 및 안전성 등의 특성을 지닌 석유 및 천연가스의 가장 경제적이고 합리적인 장거리 수송 방법이다. 현재 수송 파이프라인은 큰 구경, 높은 압력의 방향으로 발전하고 있으며, 파이프라인강은 고강도가 요구되는 동시에 높은 저온 균열 정지 인성과 우수한 용접성이 요구된다. 1970년대 이후 각국 석유, 천연가스의 개발 조건이 크게 바뀌었다. 현재 천연가스는 수송 전에 정화 처리를 수행하나, H2S 및 물의 존재로 인한 파이프라인 부식은 여전히 불가피하며, 일부 특수 석유, 가스 수송 지역의 파이프라인강에서도 부식 현상이 발생하고 있다. 파이프라인 내부 황화수소 산성 부식은 가스 수송 파이프라인 부식의 주요 형태 중 하나이다. 이러한 부식 손상은 주로 수소 유기 균열, 황 유발 응력 부식 균열 및 전기화학적 부식의 3가지 방식에 의해 유발된다. 석유 가스 수송의 안전성을 보장하기 위해, 최근 몇 년 동안 파이프라인강의 내식성, 특히 수소 유기 균열(HIC) 및 황화물 응력 부식 균열(SCC)에 대한 내성 요건이 점점 더 높아지고 있다. 내산부식성 파이프라인강은 석유 파이프라인용강 생산 난이도가 가장 높은 유형으로, 이는 용강 청정도와 연속주조 주조편 중심 편석에 대한 요건이 매우 높으며, 용강 탄소, 유황 함량 제어 측면에서 극한에 가깝게 제어된다. 따라서 내산부식성 파이프라인강 생산 공정, 특히 제강 공정의 연구개발은 매우 중요한 의미를 갖는다.Pipeline transportation is the most economical and reasonable long-distance transportation method of oil and natural gas with characteristics such as high efficiency, economy and safety. At present, transport pipelines are developing in the direction of large bores and high pressures, and pipeline steels require high strength and high low-temperature crack stop toughness and excellent weldability at the same time. Since the 1970s, the development conditions for oil and natural gas in each country have changed significantly. Currently, natural gas is purified before transport, but pipeline corrosion due to the presence of H 2 S and water is still inevitable, and corrosion is occurring in pipeline steels in some special oil and gas transport areas. Hydrogen sulfide acid corrosion inside pipelines is one of the main forms of corrosion in gas transport pipelines. Such corrosion damage is mainly caused by three methods: hydrogen-induced cracking, sulfur-induced stress corrosion cracking, and electrochemical corrosion. In order to ensure the safety of oil and gas transportation, in recent years, the requirements for corrosion resistance of pipeline steel, especially to hydrogen induced cracking (HIC) and sulfide stress corrosion cracking (SCC), have become increasingly higher. Acid corrosion-resistant pipeline steel is the most difficult type of steel for petroleum pipeline production, which has very high requirements for molten steel cleanliness and continuous casting slab center segregation, and is controlled close to the limit in terms of molten steel carbon and sulfur content control. Therefore, research and development of the production process of acid corrosion-resistant pipeline steel, especially the steelmaking process, has a very important meaning.

철강 산업이 급성장하면서 파이프라인용 강관에서 철강 성능에 대한 요건이 점점 더 까다로워지고 있다. 높은 강도, 높은 저온 균열 정지 인성 및 우수한 용접성이 요구될 뿐만 아니라 특수 지역의 파이프라인강은 H2S 산성 부식 내성도 요구된다. 강재의 수소 유기 균열 및 황화물 응력 부식 균열에 대한 내성을 향상시키기 위해서는 강재 내 탄소, 인, 황, 산소, 질소, 수소 불순물 원소의 함량을 최대한 줄이고 비금속 개재물의 수량, 형태 및 크기를 최대한 제어하여 용강의 순도를 향상시켜야 한다. 현재 국내 제철소의 제강 공정은 대부분 LF로 정련 공정을 채택한다. LF로는 3가지 흑연 전극을 사용하여 용강을 승온시키는 특성으로 인해, LF로 제련 프로세스에서 용강 중의 탄소 성분은 용강의 전극에 대한 침식 소모에 의해 증가할 수 있으므로, 용강 중의 탄소 제어와 탈황 사이에 모순이 생긴다.With the rapid growth of the steel industry, the requirements for steel performance in steel pipes for pipelines are becoming more and more stringent. Not only high strength, high low-temperature crack stop toughness and good weldability are required, but pipeline steels in special areas also require H 2 S acid corrosion resistance. In order to improve the resistance of steel to hydrogen-induced cracking and sulfide stress corrosion cracking, the content of carbon, phosphorus, sulfur, oxygen, nitrogen, and hydrogen impurity elements in the steel should be reduced as much as possible, and the quantity, shape and size of non-metallic inclusions should be controlled as much as possible. should improve the purity of Currently, most of the steelmaking processes of domestic steel mills adopt the LF refining process. Due to the characteristic of raising the temperature of the molten steel using three graphite electrodes in the LF furnace, the carbon content in the molten steel in the LF furnace smelting process may increase by erosion consumption on the electrode of the molten steel, so there is a contradiction between carbon control and desulfurization in molten steel this happens

이러한 강종은 용강 중의 탄소, 황 함량에 대한 요건이 매우 까다롭기 때문에, 현재 국내 주요 제철소는 내산성 파이프라인에 대한 수율이 일반적으로 낮다. 강종의 탄소, 황 성분 함량을 안정적으로 제어할 수 있다면, 내산성 파이프라인의 수율을 향상시키고, 폐기물 판단의 낭비 및 석유 수송 파이프라인의 안전 성능 측면에서 더욱 큰 경제적 이익을 가져올 수 있다.Since these steel types have very strict requirements for carbon and sulfur content in molten steel, the yield for acid-resistant pipelines in current major domestic steel mills is generally low. If the carbon and sulfur content of the steel can be stably controlled, the yield of the acid-resistant pipeline can be improved, and greater economic benefits can be obtained in terms of waste judgment and safety performance of the oil transport pipeline.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 극저탄소 극저류강 제련 공정을 제공한다. In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides an ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 극저탄소 극저류강 제련 공정을 제공한다. 여기에는 용철 레이들 주입→용철 전처리→전로 제련→FH로 진공→LF로 정련→연속 주조 생산 단계가 포함된다. 여기에서 LF로 정련에는 LF로 탄소 제어, LF로 심도 탈황 및 LF로 개재물 제거가 포함된다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides an ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process. This includes molten iron ladle injection → molten iron pretreatment → converter smelting → FH furnace vacuum → LF furnace refining → continuous casting production steps. Here, LF furnace refining includes carbon control with LF, deep desulfurization with LF and inclusion removal with LF.

LF로 탄소 제어: LF로는 전기에 쇼트 아크 가열방식을 채택하며, 저취(bottom blowing) 유량을 150 내지 200NL/min으로 제어한다. 고로 슬래그 용융 후, 슬래그 상태에 따라 지속적으로 슬래그 재료를 보충하고, 즉시 고로 슬래그 알칼리도, 유동성 및 슬래그층 두께를 조절하며, 고로 슬래그 알칼리도가 7 내지 10, 고로 슬래그 유동성이 50 내지 80NL/min 유량일 때 슬래그면이 크립되거나 각피가 형성되지 않도록 확보하고, 슬래그층 두께는 10 내지 15cm 사이이다. 서브머지드 아크(submerged arc)가 안정화된 후 큰 수 레벨의 급속 승온을 채택하여 RH로 아웃바운드 알루미늄 함량에 따라 용강 알루미늄 성분에 대해 알루미늄 와이어 공급 조절을 수행하며, 온도가 목표 온도 ±10℃까지 상승하면, 알루미늄 와이어를 추가하여 고로 슬래그에 대해 슬래그 탈산을 수행하고, 생산 리듬에 따라 계속해서 승온 작업을 진행하거나 전극 추출, 큰 저취 교반, 탈황 작업을 선택한다.Carbon control with LF: LF furnace adopts electric short arc heating method, and the bottom blowing flow rate is controlled at 150 to 200 NL/min. After the blast furnace slag is melted, the slag material is continuously replenished according to the slag state, and the blast furnace slag alkalinity, fluidity and slag layer thickness are immediately adjusted, the blast furnace slag alkalinity is 7 to 10, the blast furnace slag fluidity is 50 to 80 NL/min. When the slag surface is ensured not to creep or form a cuticle, the slag layer thickness is between 10 and 15 cm. After the submerged arc is stabilized, a large number of rapid temperature rise is adopted, and the aluminum wire supply control is performed for the molten steel aluminum component according to the outbound aluminum content by RH, and the temperature is up to the target temperature ±10℃. When it rises, aluminum wire is added to carry out slag deoxidation of the blast furnace slag, and according to the production rhythm, continue to raise the temperature, or choose electrode extraction, large low odor stirring, and desulfurization operation.

LF로 심도 탈황: LF로의 심도 탈황 작업은 온도가 목표 온도 ±10℃로 승온될 때까지 지연시키며, 전극 추출, 큰 저취 바이패스 추가 작업을 채택하고, CaO-Al2O3-SiO2 3원 알칼리성 슬래그계 심도 탈황을 채택하며, 프로세스 알칼리도는 6.0 내지 8.0으로 제어하고, 톤당 강 슬래그량은 12.5 내지 15.5kg(전로 출강 슬래그 포함)로 제어하며, 슬래그 중 FeO와 MnO 함량은 0.8% 미만이고, 정련 프로세스는 약한 양압을 유지하여 우수한 노내 환원성 분위기를 확보한다.Deep desulfurization with LF: The deep desulfurization operation with LF is delayed until the temperature is raised to the target temperature ±10℃, adopts electrode extraction, large low odor bypass addition operation, CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 3 source Alkaline slag-based deep desulfurization is adopted, the process alkalinity is controlled to 6.0 to 8.0, the amount of steel slag per ton is controlled to 12.5 to 15.5 kg (including converter tapped slag), and the FeO and MnO content in the slag is less than 0.8%, The refining process maintains a weak positive pressure to ensure an excellent reducing atmosphere in the furnace.

LF로 개재물 제거: 성분, 온도가 합격하면 칼슘 처리를 수행한다. 칼슘 처리는 심리스 순수 칼슘 코어드 와이어를 채택하며, 첫 번째 고로 250±10m, 연속 주조 경로 220±10m에 따라 200m/min 속도로 공급한다. 칼슘 처리 종료 후 정적 교반 시간 요건은 ≥15min이고 부드러운 교반 저취 유량은 정확하게 30 내지 50NL/min으로 제어한다.Removal of inclusions with LF: Calcium treatment is performed if the ingredients, temperature pass. Calcium treatment adopts seamless pure calcium cored wire, feed at 200m/min speed according to first blast furnace 250±10m, continuous casting path 220±10m. After the end of calcium treatment, the static stirring time requirement is ≧15 min and the smooth stirring low odor flow rate is precisely controlled to 30-50 NL/min.

기술적 효과는 다음과 같다. 본 발명은 전로 산소 보유 출강에 관한 것으로, RH 진공 프로세스를 이용하여 자연 탈탄하며, LF 정련 프로세스는 슬래그 탈산 시기를 지연시키고, 슬래그 중의 잔류 산소를 이용하여 전극 소모의 탄소 함량을 제거하며, 용강 복탄을 줄이고, 작은 저취, 큰 전극 출력 급속 승온을 이용하여, 용강의 전극에 대한 침식 복탄을 감소시켜, 최종 탄소 함량을 효과적으로 0.003% 이내로 제어한다. 용철 전처리 심도 탈황 및 슬래그 스키밍 처리를 통해, 저유황 자체 생산 스크랩 등 고품질 원료 및 부자재를 사용하여 블로잉하고, 전로 출강 황 함량을 0.009 % 이내로 제어하며, RH 진공이 종료되면 용강에 대해 사전 탈산을 수행하고, 아웃바운드 용강 산소 함량을 20ppm 이내로 제어한다. LF로를 급속 승온시키고, 정련 프로세스 저취 아르곤 교반 공정 제어, 백색 슬래그 형성 후 지속적인 조정 유지 등 방식으로 용강 최종 황은 0.0010% 이내로 제어한다. 따라서 강종탄소, 황 성분에 대한 요건을 충족시킨다. LF로 제련 프로세스에서 강종의 복탄을 줄이고 용강 내 황 함량을 안정적으로 낮추어 내산 파이프라인의 성능 요건을 충족시킨다. 극저탄소 극저류강의 제련 공정을 성공적으로 개발하였으며 C, S 성분 제어가 안정적이고, 비금속 개재물이 효과적으로 제어되며, 주조편 내부 품질이 양호하고, 강판 탐상 합격률이 99.5% 이상으로 제어되어 생산 요건을 완전히 충족시킨다.The technical effects are as follows. The present invention relates to a converter with oxygen holding tap, which is naturally decarburized using the RH vacuum process, the LF refining process delays the slag deoxidation time, and the residual oxygen in the slag is used to remove the carbon content of the electrode consumption, , and by using a small low odor and a large electrode output rapid temperature rise, the erosion carbon of the molten steel to the electrode is reduced, and the final carbon content is effectively controlled within 0.003%. Molten iron pretreatment Deep desulfurization and slag skimming treatment, blowing using high-quality raw materials and subsidiary materials such as low-sulfur self-produced scrap, controlling the sulfur content of the converter tapped to within 0.009%, and performing pre-deoxidation of the molten steel when the RH vacuum is terminated and control the outbound molten steel oxygen content within 20 ppm. The final sulfur content of molten steel is controlled within 0.0010% by rapidly heating the LF furnace, controlling the refining process, controlling the low-odor argon stirring process, and maintaining continuous adjustment after forming white slag. Therefore, it meets the requirements for steel grade carbon and sulfur content. In the smelting process with LF, the carbonization of the steel is reduced and the sulfur content in the molten steel is stably lowered to meet the performance requirements of the acid-resistant pipeline. We have successfully developed the smelting process of ultra-low carbon ultra-low flow steel, stable control of C and S components, effective control of non-metallic inclusions, good quality inside the slab, and control of the steel plate flaw detection pass rate of 99.5% or more, completely meeting the production requirements. satisfies

본 발명에서 더욱 한정하는 기술적 해결책은 하기와 같다.The technical solution further limited in the present invention is as follows.

전술한 극저탄소 극저류강 제련 공정에서 용철 전처리: 용철 전처리는 용철 레이들 블로잉법 탈황 보조 서지형 슬래그 축적 스키밍 장치를 선택하여, 고로로 유입되는 용철 중 황 함량이 0.0030% 미만이고, 전로 블로잉 제련 후 황 회수율이 0.0020% 미만이도록 보장한다.Molten iron pretreatment in the aforementioned ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process: The molten iron pretreatment is performed by selecting the molten iron ladle blowing method, desulfurization auxiliary surge type slag accumulation skimming device, the sulfur content in the molten iron flowing into the blast furnace is less than 0.0030%, and the converter blowing smelting It ensures that the sulfur recovery rate is less than 0.0020%.

전술한 극저탄소 극저류강 제련 공정에서 전로 제련: 탈황된 용철은 상하 복합 블로잉 전로를 채택해 제련을 수행하며, 제련 전기에 랜스 위치를 합리적으로 제어하여, 조기 슬래깅, 양호한 슬래깅을 달성하고 가능한 빨리 높은 알칼리도, 높은 FeO 및 우수한 유동성을 가진 초기 슬래그를 형성하며, 저취 교반을 강화하여 전기 탈인을 강화한다. 중후기에는 탈탄 속도를 엄격하게 제어하여, 고로 슬래그가 건조 상태로 돌아가고 너무 빠르거나 승온되며 과도하게 인이 반환되는 것을 방지한다. 전로 블로잉 프로세스에서 슬래그 재료 석회는 50 내지 65kg/t, 경소 백운석은 15 내지 25kg/t, 고로 슬래그 알칼리도는 3.5 내지 4.0 이내로 제어한다. 최종 용강 탄소 함량은 0.03% 내지 0.05%로, 산소 함량은 600 내지 900ppm으로, 출강 온도는 ≥1660℃로 제어하여, RH로 온도가 1580℃보다 낮지 않도록 확보한다. 출강 시 슬래그 차단 작업을 채택하고, 출강 시간은 3.5분보다 적지 않도록, 슬래그 두께는 50mm를 초과하지 않도록 제어하여 인이 반환되는 것을 방지한다. 최종 탄소와 산소 함량에 따라 출강은 약탈산을 채택하고 산소를 남겨 출강하며 레이들 용강 중 산소 함량은 500 내지 600ppm로 제어한다.Converter smelting in the above-mentioned ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process: the desulfurized molten iron adopts the upper and lower combined blowing converter to perform smelting, and rationally control the lance position during the smelting period to achieve early slagging, good slagging, It forms the initial slag with high alkalinity, high FeO and good fluidity as soon as possible, and strengthens the low odor stirring to enhance the electric dephosphorization. In the middle and late stages, the decarburization rate is strictly controlled to prevent the blast furnace slag from returning to a dry state and returning too quickly or overheating and excessive phosphorus return. In the converter blowing process, the slag material lime is controlled within 50 to 65 kg/t, light dolomite is 15 to 25 kg/t, and the blast furnace slag alkalinity is controlled within 3.5 to 4.0. The final molten steel carbon content is 0.03% to 0.05%, the oxygen content is 600 to 900 ppm, and the tapping temperature is controlled to ≥ 1660°C to ensure that the temperature is not lower than 1580°C by RH. The slag blocking operation is adopted when tapping, and the tapping time is controlled not to be less than 3.5 minutes and the slag thickness not to exceed 50 mm to prevent phosphorus from being returned. According to the final carbon and oxygen content, the tapped steel adopts weak acid and leaves oxygen for taping, and the oxygen content in ladle molten steel is controlled to 500 to 600 ppm.

전술한 극저탄소 극저류강 제련 공정에서 RH로 진공: 전로 출강 후 용강에 사전 비축된 산소 함량을 이용해, 진공 펌핑을 통해 [C]+[O]=[CO] 반응의 CO 가스 분압을 낮추며, 진공 압력은 80 내지 100mbar에서 2분 동안 유지한다. 탄소 산소 반응이 원활해지면 진공도를 5mbar 이내로 제어하고, 큰 순환 가스 유량 1200 내지 1400L/min을 채택해 진공 순환을 수행하며, 탈탄 시간은 3 내지 5분으로 자연 탈탄 후 용강 최종 탄소 함량 요건을 ≤0.010%로 제어한다. 탈탄 종료 후 용강에 대해 탈산 합금화를 수행하며, 강의 Alt는 0.030% 내지 0.060%로, 탈산 후 용강 중 산소는 20ppm 이내로, 합금화 종료 후 진공 유지 시간은 ≥15분으로 유지한다.Vacuum to RH in the above-mentioned ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process: After tapping the converter, using the oxygen content pre-stored in the molten steel, lower the CO gas partial pressure of the [C]+[O]=[CO] reaction through vacuum pumping, The vacuum pressure is maintained at 80-100 mbar for 2 minutes. When the carbon-oxygen reaction becomes smooth, the vacuum degree is controlled within 5mbar, the vacuum circulation is performed by adopting a large circulating gas flow rate of 1200 to 1400L/min, and the decarburization time is 3 to 5 minutes, so that the final carbon content requirement of molten steel after natural decarburization is ≤0.010 Controlled by %. After decarburization, deoxidation alloying is performed on the molten steel, the Alt of the steel is 0.030% to 0.060%, the oxygen in the molten steel after deoxidation is within 20ppm, and the vacuum holding time is maintained at ≥15 minutes after the end of alloying.

전술한 극저탄소 극저류강 제련 공정에서 연속 주조 주입: 레이들 노즐을 깨끗하게 청소하고, 스터핑 샌드(stuffing sand)의 샌드 주입 작업을 강화한다. 1차 중간 레이들 코팅제 첨가가 완료될 때까지 큰 레이들을 붓기 5분 전에 중간 레이들에 아르곤 가스를 블로잉하기 시작한다. 큰 레이들에서 중간 레이들까지 긴 노즐을 사용해 연결하고, 아르곤 가스 양압을 부어 용강을 보호한다. 중간 레이들은 무탄 코팅제, 중간 레이들 침지식 노즐을 추가하고, 몰드는 파이프라인강 전용 보호 슬래그 수단을 추가하여 전체 공정에서 주입을 보호한다. 연속 주조 공정에서 질소 증가는 5ppm 이내로 제어한다.Continuous casting injection in the above-described ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process: clean ladle nozzles, and strengthen the sand injection operation of stuffing sand. Start blowing argon gas into the middle ladle 5 minutes before pouring the large ladle until the 1st intermediate ladle coating is complete. Connect using a long nozzle from the large ladle to the middle ladle, and pour positive pressure of argon gas to protect the molten steel. The middle ladle adds charcoalless coating agent, the middle ladle immersion type nozzle, and the mold protects the injection in the whole process by adding a protective slag means for pipeline steel only. In the continuous casting process, nitrogen increase is controlled to within 5 ppm.

전술한 극저탄소 극저류강 제련 공정에서 과열도와 연신 속도 제어: 과열도는 10 내지 25℃, 목표는 10 내지 20℃로 제어하여 낮은 과열도의 일정한 연신 주조를 유지한다. 노즐의 삽입 깊이를 잘 제어하고, 몰드 노즐을 엄격하게 중앙에 정렬시킨다.Superheat degree and elongation rate control in the above-described ultra-low carbon ultra-low steel smelting process: The superheat degree is controlled to 10 to 25 °C, and the target is 10 to 20 °C to maintain constant draw casting with a low superheat degree. Control the depth of insertion of the nozzle well, and keep the mold nozzle strictly centered.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.The beneficial effects of the present invention are as follows.

(1) 본 발명은 150T 전로 산소 보유 출강 시 산소 함량 최적값의 결정을 완료하여, 과도한 산소 함량, LF로의 높은 탈황 압력 및 산소가 낮을 때 고로 슬래그 중의 잔류 산소와 전극 소모의 탄소 반응을 충분히 활용하지 못하여 용강의 직접적인 복탄이 심각해지는 상황이 발생하는 것을 방지함으로써, 용강의 성분 제어를 안정화시켰다.(1) The present invention completes the determination of the optimal value of oxygen content at the time of 150T converter oxygen holding and tapping, and fully utilizes the carbon reaction of residual oxygen in blast furnace slag and electrode consumption when excessive oxygen content, high desulfurization pressure to LF and oxygen are low By preventing the occurrence of a situation in which the direct recovery of the molten steel becomes serious due to failure to do so, the component control of the molten steel is stabilized.

(2) 본 발명은 RH로 탈탄 후 알루미늄 첨가 및 탈산 시, 알루미늄 블록 첨가량 최적값의 결정을 완료하여, 과도하게 많은 알루미늄 블록 첨가, 용강 중의 과도한 알루미늄 성분이 직접적으로 고로 슬래그 중의 산소와 반응하여 고로 슬래그 중의 잔류 산소를 줄이고 LF로가 잔류 산소를 이용해 전극 복탄을 소모시키는 목적을 달성하지 못하게 되고, 과도하게 적은 알루미늄 블록 첨가, 용강 탈산 불완전, 큰 LF로 탈황 압력의 상황이 발생하는 것을 방지함으로써, 용강의 성분 제어를 안정화시켰다.(2) The present invention completes the determination of the optimal value of the amount of aluminum block added during aluminum addition and deoxidation after decarburization at RH, so that excessive aluminum block addition and excess aluminum component in molten steel directly react with oxygen in blast furnace slag to react with oxygen in the blast furnace By reducing the residual oxygen in the slag, the LF furnace does not achieve the purpose of using the residual oxygen to consume the electrode carbon dioxide, and by preventing the occurrence of excessively small aluminum block addition, incomplete deoxidation of molten steel, and large LF desulfurization pressure, The component control of molten steel was stabilized.

(3) 본 발명의 LF로는 슬래그 탈산 시기를 지연시키며, 슬래그 탈산 시기를 용강 온도가 목표 온도 ±10℃에 도달할 때까지 지연시킴으로써, 고로 슬래그 중의 잔류 산소를 잘 이용하여 승온 과정에서 흑연 전극에 소모되는 탄소를 소모하며, 이러한 탄소는 더 이상 용강에 유입되지 않고, 고로 슬래그 중의 잔류 산소와 반응하여 CO 기포를 생성하여 배출시키므로, 기포 슬래그의 형성에도 유리하며 승온 효율이 향상된다.(3) The LF furnace of the present invention delays the slag deoxidation period and delays the slag deoxidation period until the molten steel temperature reaches the target temperature ±10 ° C. Consumed carbon is consumed, and this carbon no longer flows into the molten steel and reacts with residual oxygen in the blast furnace slag to generate and discharge CO bubbles, which is advantageous for the formation of bubble slag and improves the temperature increase efficiency.

(4) 본 발명의 LF로는 전기의 동역학적 조건 희생을 통하여, 탈황 효율을 낮추어 용강의 복탄량을 감소시켜, 후기의 고온, 큰 저취 교반 및 양호한 고로 슬래그 유동성 등 요인을 이용하여 보완함으로써, 심도 탈황과 탄소 제어가 균형을 이루어 서로 모순되지 않도록 만든다.(4) The LF furnace of the present invention reduces desulfurization efficiency through sacrificing electric dynamics conditions to reduce the amount of carbon dioxide in molten steel, and compensates by using factors such as high temperature in the late stage, large low odor stirring and good blast furnace slag fluidity. Desulfurization and carbon control are balanced so that they do not contradict each other.

실시예 1Example 1

본 실시예에서 제공하는 극저탄소 극저류강 제련 공정은 용철 레이들 주입→용철 전처리→전로 제련→RH로 진공→LF로 정련→연속 주조 생산 단계가 포함된다. 구체적으로 하기와 같다.The ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process provided in this embodiment includes molten iron ladle injection → molten iron pretreatment → converter smelting → vacuum furnace → LF refining → continuous casting production steps. Specifically, it is as follows.

1. 용철 전처리1. Molten iron pretreatment

전로 최종 황 함량을 제어하고 LF로 슬래그 알칼리도가 과도하게 개재물 흡착에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 고로 용철은 먼저 용철 전처리에 통해 탈황을 수행한다. 용철 전처리는 용철 레이들 블로잉법 탈황 보조 서지형 슬래그 축적 스키밍 장치를 선택하며, 용철 탈황 온도 강하가 작고 스키밍이 깨끗하며 탈황률은 85% 이상에 달할 수 있어, 고로에 유입되는 용철 중 황 함량이 0.0030% 미만이고 전로 블로잉 제련 후 황 회수율이 0.0020% 미만이도록 보장한다.In order to control the final sulfur content of the converter and prevent the LF furnace slag alkalinity from excessively affecting the inclusion adsorption, the blast furnace molten iron is first subjected to desulfurization through molten iron pretreatment. For pretreatment of molten iron, the molten iron ladle blowing method desulfurization auxiliary surge type slag accumulation skimming device is selected. The temperature drop of the molten iron desulfurization is small, the skimming is clean, and the desulfurization rate can reach 85% or more, so that the sulfur content in the molten iron flowing into the blast furnace is reduced It is less than 0.0030% and ensures that the sulfur recovery rate after converter blowing smelting is less than 0.0020%.

2. 전로 제련2. Converter smelting

탈황 후의 용철은 상하 복합 블로잉 전로를 채택하여 제련하며, 제련 전기에 랜스 위치를 합리적으로 제어하여, 조기 슬래깅, 양호한 슬래깅을 달성하고 가능한 빨리 높은 알칼리도, 높은 FeO 및 우수한 유동성을 가진 초기 슬래그를 형성하며, 저취 교반을 강화하여 전기 탈인을 강화한다. 중후기에는 탈탄 속도를 엄격하게 제어하여, 고로 슬래그가 건조 상태로 돌아가고 너무 빠르거나 승온되며 과도하게 인이 반환되는 것을 방지한다. 전로 블로잉 프로세스에서 슬래그 재료 석회는 50 내지 65kg/t, 경소 백운석은 15 내지 25kg/t, 고로 슬래그 알칼리도는 3.5 내지 4.0 이내로 제어한다. 최종 용강 탄소 함량은 0.03% 내지 0.05%로, 산소 함량은 600 내지 900ppm으로, 출강 온도는 ≥1660℃로 제어하여, RH로 온도가 1580℃보다 낮지 않도록 확보한다. 출강 시 슬래그 차단 작업을 채택하고, 출강 시간은 3.5분보다 적지 않도록, 슬래그 두께는 50mm를 초과하지 않도록 제어하여 인이 반환되는 것을 방지한다. 최종 탄소와 산소 함량에 따라 출강은 약탈산을 채택하고 산소를 남겨 출강하며 레이들 용강 중 산소 함량은 500 내지 600ppm로 제어한다.The molten iron after desulfurization is smelted by adopting the upper and lower combined blowing converter, and by rationally controlling the lance position before the smelting, to achieve early slagging, good slagging, and early slag with high alkalinity, high FeO and good fluidity as soon as possible. form, and strengthen the low odor agitation to strengthen the electric dephosphorization. In the middle and late stages, the decarburization rate is strictly controlled to prevent the blast furnace slag from returning to a dry state and returning too quickly or overheating and excessive phosphorus return. In the converter blowing process, the slag material lime is controlled within 50 to 65 kg/t, light dolomite is 15 to 25 kg/t, and the blast furnace slag alkalinity is controlled within 3.5 to 4.0. The final molten steel carbon content is 0.03% to 0.05%, the oxygen content is 600 to 900 ppm, and the tapping temperature is controlled to ≥ 1660°C to ensure that the temperature is not lower than 1580°C by RH. The slag blocking operation is adopted when tapping, and the tapping time is controlled not to be less than 3.5 minutes and the slag thickness not to exceed 50 mm to prevent phosphorus from being returned. According to the final carbon and oxygen content, the tapped steel adopts weak acid and leaves oxygen for taping, and the oxygen content in ladle molten steel is controlled to 500 to 600 ppm.

3. RH로 진공3. Vacuum to RH

전로 출강 후 용강에 사전 비축된 산소 함량을 이용해, 진공 펌핑을 통해 [C]+[O]=[CO] 반응의 CO 가스 분압을 낮추며, 진공 압력은 80 내지 100mbar에서 2분 동안 유지한다. 탄소 산소 반응이 원활해지면 진공도를 5mbar 이내로 제어하고, 큰 순환 가스 유량 1200 내지 1400L/min을 채택해 진공 순환을 수행하며, 탈탄 시간은 3 내지 5분으로 자연 탈탄 후 용강 최종 탄소 함량 요건을 ≤0.010%로 제어한다. 탈탄 종료 후 용강에 대해 탈산 합금화를 수행하며, 강의 Alt는 0.030% 내지 0.060%로, 탈산 후 용강 중 산소는 20ppm 이내로, 합금화 종료 후 진공 유지 시간은 ≥15분으로 유지하여 합금 성분이 균일하되 탈기 효과를 확보한다.After the converter is tapped, the partial pressure of the CO gas of the [C]+[O]=[CO] reaction is lowered through vacuum pumping using the oxygen content pre-stored in the molten steel, and the vacuum pressure is maintained at 80 to 100 mbar for 2 minutes. When the carbon-oxygen reaction becomes smooth, the vacuum degree is controlled within 5mbar, the vacuum circulation is performed by adopting a large circulating gas flow rate of 1200 to 1400L/min, and the decarburization time is 3 to 5 minutes, so that the final carbon content requirement of molten steel after natural decarburization is ≤0.010 Controlled by %. After decarburization is completed, deoxidation alloying is performed on the molten steel, the alt of the steel is 0.030% to 0.060%, the oxygen in the molten steel after deoxidation is within 20ppm, and the vacuum holding time is maintained at ≥15 minutes after the end of alloying so that the alloy composition is uniform but degassing ensure the effect

4. LF로 정련4. Refining with LF

LF로 제련 프로세스는 용강 복탄 및 심도 탈황을 제어하여 용강 성분이 합격되도록 보장해야 하며, 동시에 용강의 온도를 올려 용강의 온도가 주입성을 갖도록 한다. LF로는 3가지 흑연 전극 승온의 특성을 사용하기 때문에, 승온 프로세스는 흑연 전극이 용강에 의해 침식되어 용강 복탄 현상이 유발되며, 제련 프로세스에서 흑연 전극 복탄을 줄이는 방법은 LF로 제련의 핵심이 되었다.The LF furnace smelting process must control the molten steel coking and deep desulfurization to ensure that the molten steel component is passed, and at the same time raise the temperature of the molten steel so that the temperature of the molten steel has injectability. Since the LF uses the characteristics of three graphite electrode temperature rises, in the temperature increase process, the graphite electrode is eroded by the molten steel and the molten steel carbonization phenomenon is induced.

4.1. LF로 탄소 제어4.1. Carbon Control with LF

작업대에서 용강의 초기 온도가 비교적 낮기 때문에 고로 슬래그 유동성이 비교적 떨어지고 슬래그층의 두께가 충분하지 않다. LF로는 전기에 쇼트 아크 가열방식을 채택하며, 저취 유량을 150 내지 200NL/min으로 제어하여 전기 서브머지드 아크가 좋지 않아 용강 복탄, 질소 증가가 유발되는 것을 방지한다. 고로 슬래그 용융 후, 슬래그 상태에 따라 지속적으로 슬래그 재료를 보충하고, 즉시 고로 슬래그 알칼리도, 유동성 및 슬래그층 두께를 조절하며, 고로 슬래그 알칼리도가 7 내지 10, 고로 슬래그 유동성이 50 내지 80NL/min 유량일 때 슬래그면이 크립되거나 각피가 형성되지 않도록 확보하고, 슬래그층 두께는 10 내지 15cm 사이로 제어하여 서브머지드 아크 효과가 우수하고 용강의 전극 침식을 방지한다. 서브머지드 아크가 안정화된 후 큰 수 레벨의 급속 승온을 채택하며, 이때 기존 공정(알루미늄 와이어를 공급하고 슬래그 표면에 알루미늄 와이어를 추가하는 방식으로 용강에 대해 침전과 확산 탈산을 수행)을 RH로 아웃바운드 알루미늄 함량에 따라 용강 알루미늄 성분에 대해 알루미늄 와이어 공급 조절을 수행하도록 변경하며, 슬래그 탈산 시기를 지연시키고(RH로 진공 프로세스에서 탈탄 후 알루미늄 블록을 첨가하여 용강을 탈산시키기 때문에, 아웃바운드 알루미늄 성분은 0.030% 내지 0.060%이고, 이는 용강 내 산소 함량이 이미 매우 낮은 상태임을 나타내며, 슬래그 탈산 시기 지연은 고로 슬래그 중의 잔류 산소와 전극 소모로 인한 탄소를 반응시켜 용강을 오염시키지 않고 CO 가스를 생성 및 배출함으로써 용강 복탄을 감소시킴), 온도가 목표 온도 ±10℃까지 상승하면, 알루미늄 와이어를 추가하여 고로 슬래그에 대해 슬래그 탈산을 수행하고, 생산 리듬에 따라 계속해서 승온 작업을 진행하거나 전극 추출, 큰 저취 교반, 탈황 작업을 선택한다.Because the initial temperature of the molten steel in the workbench is relatively low, the fluidity of the blast furnace slag is relatively poor, and the thickness of the slag layer is not sufficient. The LF furnace adopts a short arc heating method for electricity, and controls the low odor flow rate to 150 to 200 NL/min to prevent the electric submerged arc from being bad, causing the molten steel double coal and nitrogen increase. After the blast furnace slag is melted, the slag material is continuously replenished according to the slag state, and the blast furnace slag alkalinity, fluidity and slag layer thickness are immediately adjusted, the blast furnace slag alkalinity is 7 to 10, the blast furnace slag fluidity is 50 to 80 NL/min. When the slag surface is ensured not to creep or the crust is formed, the thickness of the slag layer is controlled to be between 10 and 15 cm, so that the submerged arc effect is excellent and electrode erosion of molten steel is prevented. After the submerged arc is stabilized, it adopts a large number of rapid temperature rise, at which time the existing process (precipitation and diffusion deoxidation for molten steel by supplying aluminum wire and adding aluminum wire to the slag surface) is RH According to the outbound aluminum content, change the aluminum wire supply adjustment to the molten steel aluminum component, delay the slag deoxidation time (because the molten steel is deoxidized by adding an aluminum block after decarburization in the vacuum process with RH, the outbound aluminum component is 0.030% to 0.060%, which indicates that the oxygen content in the molten steel is already very low, and the delay in the slag deoxidation time reacts the residual oxygen in the blast furnace slag with carbon due to electrode consumption to generate CO gas without polluting the molten steel and When the temperature rises to the target temperature ±10℃, slag deoxidation is performed on the blast furnace slag by adding an aluminum wire, and the temperature rises continuously according to the production rhythm, or electrode extraction, large Select low odor stirring, desulfurization operation.

4.2. LF로 심도 탈황4.2. Deep Desulfurization with LF

작업대에서 용강의 초기 온도가 비교적 낮기 때문에 고로 슬래그 유동성이 비교적 떨어지고 슬래그층의 두께가 충분하지 않으며, 슬래그 중 FeO 함량이 비교적 높다(RH로는 고로 슬래그를 탈산하지 않음). 이때 탈황 효율이 비교적 낮고 맹목적으로 큰 저취 및 하전극 승온 탈황을 채택하면 용강이 전극을 침식시키기 쉬워 복탄이 심각해진다. LF로의 심도 탈황 작업은 온도가 목표 온도 ±10℃로 승온될 때까지 지연시키며, 전극 추출, 큰 저취 바이패스 추가 작업을 채택하고, CaO-Al2O3-SiO2 3원 알칼리성 슬래그계 심도 탈황을 채택하며, 프로세스 알칼리도는 6.0 내지 8.0으로 제어하고, 톤당 강 슬래그량은 12.5 내지 15.5kg(전로 출강 슬래그 포함)로 제어하며, 슬래그 중 FeO와 MnO 함량은 0.8% 미만이고, 정련 프로세스는 약한 양압을 유지하여 우수한 노내 환원성 분위기를 확보한다.Because the initial temperature of the molten steel in the workbench is relatively low, the fluidity of the blast furnace slag is relatively poor, the thickness of the slag layer is not sufficient, and the FeO content in the slag is relatively high (RH furnace does not deoxidize the blast furnace slag). At this time, if the desulfurization efficiency is relatively low and blindly large low odor and low electrode temperature rise desulfurization are adopted, the molten steel easily erodes the electrode, and the carbonization becomes serious. The deep desulfurization operation to LF is delayed until the temperature is raised to the target temperature ±10℃, electrode extraction, large low odor bypass addition operation is adopted, and CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 ternary alkaline slag-based deep desulfurization is adopted, the process alkalinity is controlled to 6.0 to 8.0, the amount of steel slag per ton is controlled to 12.5 to 15.5 kg (including converter tap steel slag), the FeO and MnO content in the slag is less than 0.8%, and the refining process is under a weak positive pressure to ensure an excellent reducing atmosphere in the furnace.

4.3. LF로 개재물 제거4.3. Remove inclusions with LF

성분, 온도가 합격하면 칼슘 처리를 수행한다. 칼슘 처리는 심리스 순수 칼슘 코어드 와이어를 채택하며, 첫 번째 고로 250±10m, 연속 주조 경로 220±10m에 따라 200m/min 속도로 공급하여 칼슘 와이어가 레이들 중하부 반응이 균일하여, 용강 중 개재물이 충분한 변성을 갖도록 만들고, 동시에 용강 표면에서 칼슘 와이어의 극렬한 반응으로 인한 용강 2차 산화를 줄여, 황화물 개재물의 전체 변성을 확보한다. 칼슘 처리 종료 후 정적 교반 시간 요건은 ≥15min이고 부드러운 교반 저취 유량은 정확하게 30 내지 50NL/min으로 제어하여, 개재물을 충분히 응집, 부유시킨다.Calcium treatment is performed when the ingredients and temperature are passed. Calcium treatment adopts a seamless pure calcium cored wire, and it is supplied at a speed of 200m/min according to the first blast furnace 250±10m and the continuous casting path 220±10m. To have this sufficient denaturation, and at the same time reduce the secondary oxidation of molten steel due to the intense reaction of the calcium wire on the surface of the molten steel, thereby ensuring the overall denaturation of sulfide inclusions. After the calcium treatment, the static stirring time requirement is ≧15 min, and the soft stirring low odor flow rate is precisely controlled to 30-50 NL/min, so that the inclusions are sufficiently agglomerated and suspended.

5. 연속 주조 주입5. Continuous casting injection

레이들 노즐을 깨끗하게 청소하고, 스터핑 샌드(stuffing sand)의 샌드 주입 작업을 강화하여 레이들의 자체적으로 유동하여 연속 주조에서 주입으로 산소가 연소되고 용강이 오염되는 것을 방지하도록 보장한다. 1차 중간 레이들 코팅제 첨가가 완료될 때까지 큰 레이들을 붓기 5분 전에 중간 레이들에 아르곤 가스를 블로잉하기 시작한다. 큰 레이들에서 중간 레이들까지 긴 노즐을 사용해 연결하고, 아르곤 가스 양압을 부어 용강을 보호한다. 중간 레이들은 무탄 코팅제, 중간 레이들 침지식 노즐을 추가하고, 몰드는 파이프라인강 전용 보호 슬래그 수단을 추가하여 전체 공정에서 주입을 보호한다. 연속 주조 공정에서 질소 증가는 5ppm 이내로 제어한다.The ladle nozzle is cleanly cleaned, and the sand injection operation of stuffing sand is strengthened to ensure that the ladle flows by itself, preventing oxygen burning and contamination of the molten steel by injection in continuous casting. Start blowing argon gas into the middle ladle 5 minutes before pouring the large ladle until the 1st intermediate ladle coating is complete. Connect using a long nozzle from the large ladle to the middle ladle, and pour positive pressure of argon gas to protect the molten steel. The middle ladle adds charcoalless coating agent, the middle ladle immersion type nozzle, and the mold protects the injection in the whole process by adding a protective slag means for pipeline steel only. In the continuous casting process, nitrogen increase is controlled to within 5 ppm.

과열도와 연신 속도 제어: 과열도는 10 내지 25℃, 목표는 10 내지 20℃로 제어하여 낮은 과열도의 일정한 연신 주조를 유지한다. 노즐의 삽입 깊이를 잘 제어하고, 몰드 노즐을 엄격하게 중앙에 정렬시켜, 몰드 용강 액면 파동이 커 용강에 슬래그가 말리는 것을 방지한다.Superheat degree and draw rate control: The superheat degree is controlled at 10 to 25°C, and the target is controlled to 10 to 20°C to maintain constant draw casting with low superheat degree. The insertion depth of the nozzle is well controlled, and the mold nozzle is strictly aligned to the center, so that the mold molten steel liquid level wave is large to prevent the slag from drying in the molten steel.

본 발명은 용철 전처리를 통해 심도 탈황 스키밍을 수행하고, 전로 처리 프로세스에서 심도 탈인을 수행하며, 산소를 남겨(600 내지 900ppm) 출강하고, 복합 정련 슬래그 상부 슬래그 개질을 수행하며, RH 진공 프로세스느 자연 탈탄하고, LF 정련 프로세스는 슬래그 탈산 시기를 지연하며, 슬래그 중의 잔류 산소를 이용하여 전극에 의해 소모되는 탄소 함량 제거하고, 용강 복탄을 낮추며 작은 저취, 큰 전극 출력을 이용해 신속하게 승온시키고, 용철의 전극에 대한 침식 복탄을 낮추어, 최종 탄소 함량을 0.003% 이내로 효과적으로 제어한다. 온도가 적정해지면 고온의 큰 저취 교반 심도 탈황을 이용하고, 칼슘 처리를 통해 용강 내의 개재물을 변성시키며, 소프트 블로잉을 통해 변성된 개재물을 부유시켜 고로 슬래그에 흡착시켜, 탄소, 황 성분이 성능을 충족시키는 동시에 용강 내 유해 원소를 줄이고 용강 순도를 향상시키는 목적을 보장한다.The present invention performs deep desulfurization skimming through molten iron pretreatment, deep dephosphorization in a converter treatment process, leaving oxygen (600 to 900 ppm) to tap steel, performing complex refining slag upper slag reforming, and RH vacuum process is natural decarburization, LF refining process delays the slag deoxidation time, removes the carbon content consumed by the electrode by using the residual oxygen in the slag, lowers the molten steel carbonization, and quickly raises the temperature using a small low odor and large electrode output, By lowering the erosion carbonization for the electrode, the final carbon content is effectively controlled within 0.003%. When the temperature is appropriate, high-temperature, low-odor, deep desulfurization is used, calcium treatment is used to modify inclusions in molten steel, and soft-blowing is used to float modified inclusions and adsorb them to the blast furnace slag. Carbon and sulfur components meet the performance At the same time, it guarantees the purpose of reducing harmful elements in the molten steel and improving the purity of the molten steel.

실시예 2 및 3Examples 2 and 3

X65MS-2 강종, 150톤 전로, 150톤 레이들로 제련을 선택하고, 그 X65MS-2 강종의 주요 화학 성분은 표 1과 같다.Table 1 shows the main chemical composition of X65MS-2 steel grade, 150 ton converter, and 150 ton ladle.

표 1 X65MS-2 주요 화학 성분(%)Table 1 X65MS-2 main chemical composition (%)

Figure pct00001
Figure pct00001

구체적인 제련 프로세스는 하기와 같다.The specific smelting process is as follows.

(1) 전로 블로잉 제련의 경우, 블로잉 제련 최종 성분과 온도 제어는 표 2와 같다.(1) In the case of converter blowing smelting, the final components of blowing smelting and temperature control are shown in Table 2.

표 2 전로 최종 성분(%)Table 2 Converter final component (%)

Figure pct00002
Figure pct00002

(2) RH 진공로, 진공 탈탄→탈산→합금, 아웃바운드 성분 제어는 표 3과 같다.(2) RH vacuum furnace, vacuum decarburization → deoxidation → alloy, outbound component control is shown in Table 3.

표 3 RH 아웃바운드 성분Table 3 RH Outbound Components

Figure pct00003
Figure pct00003

(3) LF 정련로, 슬래깅→슬래깅 서브머지드 아크→작은 저취 및 고전력 승온→슬래그 탈산→고온 및 큰 저취 심도 탈황→칼슘 처리→소프트 블로잉, 아웃바운드 성분 제어는 표 4와 같다.(3) LF refining furnace, slagging → slagging submerged arc → small low odor and high power temperature rise → slag deoxidation → high temperature and large low odor depth desulfurization → calcium treatment → soft blowing, outbound component control is shown in Table 4.

표 4 정련로 최종 용강 주요 성분(%)Table 4 Main components of final molten steel in refining furnace (%)

Figure pct00004
Figure pct00004

(4) 연속 주조편 품질, 연속 주조편 유해 요소 제어가 비교적 낮다. [P]≤90ppm, [S]≤10ppm, T[O]≤9ppm, [N]≤40ppm, [H]≤1.5ppm이며 매크로조직 품질이 비교적 우수하다.(4) continuous slab quality, continuous slab harmful element control is relatively low. [P]≤90ppm, [S]≤10ppm, T[O]≤9ppm, [N]≤40ppm, [H]≤1.5ppm, and the macrostructure quality is relatively good.

본 발명은 용철 탈황 전처리→전로 제련→RH 진공 탈탄 처리→LF 정련→슬래브 연속 주조 생산 프로세스를 통해, 각 공정을 긴밀히 매칭시켜 극저탄소 저류강의 안정적인 대량 생산을 구현하였다. 상기 공정을 사용하여 용강 성분을 [C]≤0.03%, [P]≤0.013%, [S]≤0.0010%, [N]≤0.0050%로 제어할 수 있어, 용강 내 유해 원소를 줄이고, 용강 순도를 향상시키는 목적을 달성함으로써 현장 대량 생산의 요건을 충족시킬 수 있다.The present invention realizes stable mass production of ultra-low carbon storage steel by closely matching each process through molten iron desulfurization pretreatment → converter smelting → RH vacuum decarburization treatment → LF refining → slab continuous casting production process. By using the above process, the molten steel composition can be controlled to [C]≤0.03%, [P]≤0.013%, [S]≤0.0010%, and [N]≤0.0050%, reducing harmful elements in molten steel, and molten steel purity It can meet the requirements of on-site mass production by achieving the purpose of improving

상기 실시예 이외에도, 본 발명에는 다른 실시예가 있을 수 있다. 동등한 대체 또는 동등한 변환에 의해 형성된 임의의 기술적 해결책은 모두 본 발명의 보호범위 내에 속한다.In addition to the above embodiments, there may be other embodiments of the present invention. Any technical solutions formed by equivalent substitution or equivalent transformation all fall within the protection scope of the present invention.

Claims (6)

극저탄소 극저류강 제련 공정에 있어서,
용철 레이들 주입→용철 전처리→전로 제련→FH로 진공→LF로 정련→연속 주조 생산 단계가 포함되고, 여기에서 LF로 정련에는 LF로 탄소 제어, LF로 심도 탈황 및 LF로 개재물 제거가 포함되며,
상기 LF로 탄소 제어에서, LF로는 전기에 쇼트 아크 가열방식을 채택하며, 저취(bottom blowing) 유량을 150 내지 200NL/min으로 제어하고; 고로 슬래그 용융 후, 슬래그 상태에 따라 지속적으로 슬래그 재료를 보충하고, 즉시 고로 슬래그 알칼리도, 유동성 및 슬래그층 두께를 조절하며, 고로 슬래그 알칼리도가 7 내지 10, 고로 슬래그 유동성이 50 내지 80NL/min 유량일 때 슬래그면이 크립되거나 각피가 형성되지 않도록 확보하고, 슬래그층 두께는 10 내지 15cm 사이이고; 서브머지드 아크(submerged arc)가 안정화된 후 큰 수 레벨의 급속 승온을 채택하여 RH로 아웃바운드 알루미늄 함량에 따라 용강 알루미늄 성분에 대해 알루미늄 와이어 공급 조절을 수행하며, 온도가 목표 온도 ±10℃까지 상승하면, 알루미늄 와이어를 추가하여 고로 슬래그에 대해 슬래그 탈산을 수행하고, 생산 리듬에 따라 계속해서 승온 작업을 진행하거나 전극 추출, 큰 저취 교반, 탈황 작업을 선택하고;
상기 LF로 심도 탈황에서, LF로의 심도 탈황 작업은 온도가 목표 온도 ±10℃로 승온될 때까지 지연시키며, 전극 추출, 큰 저취 바이패스 추가 작업을 채택하고, CaO-Al2O3-SiO2 3원 알칼리성 슬래그계 심도 탈황을 채택하며, 프로세스 알칼리도는 6.0 내지 8.0으로 제어하고, 톤당 강 슬래그량은 12.5 내지 15.5kg(전로 출강 슬래그 포함)로 제어하며, 슬래그 중 FeO와 MnO 함량은 0.8% 미만이고, 정련 프로세스는 약한 양압을 유지하여 우수한 노내 환원성 분위기를 확보하고;
상기 LF로 개재물 제거에서, 성분, 온도가 합격하면 칼슘 처리를 수행g하고, 칼슘 처리는 심리스 순수 칼슘 코어드 와이어를 채택하며, 첫 번째 고로 250±10m, 연속 주조 경로 220±10m에 따라 200m/min 속도로 공급하고; 칼슘 처리 종료 후 정적 교반 시간 요건은 ≥15min이고, 부드러운 교반 저취 유량은 정확하게 30 내지 50NL/min으로 제어하는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.In the ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process,
Molten iron ladle injection→molten iron pretreatment→converter smelting→FH furnace vacuum→LF furnace refining→continuous casting production steps include, where LF furnace refining includes carbon control with LF, deep desulfurization with LF, and inclusion removal with LF. ,
In the carbon control with the LF, the LF adopts the electric short arc heating method, and controls the bottom blowing flow rate to 150 to 200 NL/min; After the blast furnace slag is melted, the slag material is continuously replenished according to the slag state, and the blast furnace slag alkalinity, fluidity and slag layer thickness are immediately adjusted, the blast furnace slag alkalinity is 7 to 10, the blast furnace slag fluidity is 50 to 80 NL/min. When the slag surface is ensured not to creep or the cuticle is formed, the slag layer thickness is between 10 and 15 cm; After the submerged arc is stabilized, a large number of rapid temperature rise is adopted, and the aluminum wire supply control is performed for the molten steel aluminum component according to the outbound aluminum content by RH, and the temperature is up to the target temperature ±10℃. When it rises, add aluminum wire to carry out slag deoxidation for the blast furnace slag, and according to the production rhythm, continue to carry out the temperature raising operation, or select electrode extraction, large low odor stirring, desulfurization operation;
In the LF deep desulfurization, the LF deep desulfurization operation is delayed until the temperature is raised to the target temperature ±10 ℃, adopts electrode extraction, large low odor bypass addition operation, CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 Three-way alkaline slag-based deep desulfurization is adopted, process alkalinity is controlled to 6.0 to 8.0, the amount of steel slag per ton is controlled to 12.5 to 15.5 kg (including converter tap slag), and FeO and MnO content in the slag is less than 0.8% , and the refining process maintains a weak positive pressure to ensure an excellent reducing atmosphere in the furnace;
In the LF furnace inclusion removal, if the component and temperature pass, calcium treatment is performed, and calcium treatment adopts a seamless pure calcium cored wire, 200m / according to the first blast furnace 250±10m, continuous casting path 220±10m feed at min rate; After the calcium treatment, the static stirring time requirement is ≥15 min, and the smooth stirring low odor flow rate is precisely controlled to 30-50 NL/min. 제1항에 있어서,
상기 용철 전처리에서, 용철 전처리는 용철 레이들 블로잉법 탈황 보조 서지형 슬래그 축적 스키밍 장치를 선택하여, 고로로 유입되는 용철 중 황 함량이 0.0030% 미만이고, 전로 블로잉 제련 후 황 회수율이 0.0020% 미만이도록 보장하는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.According to claim 1,
In the molten iron pretreatment, the molten iron pretreatment is performed by selecting the molten iron ladle blowing method desulfurization auxiliary surge type slag accumulation skimming device so that the sulfur content in the molten iron flowing into the blast furnace is less than 0.0030% and the sulfur recovery rate after converter blowing smelting is less than 0.0020% An ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process, characterized in that it guarantees. 제2항에 있어서,
상기 전로 제련에서, 탈황된 용철은 상하 복합 블로잉 전로를 채택해 제련을 수행하며, 제련 전기에 랜스 위치를 합리적으로 제어하여, 조기 슬래깅, 양호한 슬래깅을 달성하고 가능한 빨리 높은 알칼리도, 높은 FeO 및 우수한 유동성을 가진 초기 슬래그를 형성하며, 저취 교반을 강화하여 전기 탈인을 강화하고; 중후기에는 탈탄 속도를 엄격하게 제어하여, 고로 슬래그가 건조 상태로 돌아가고 너무 빠르거나 승온되며 과도하게 인이 반환되는 것을 방지하고; 전로 블로잉 프로세스에서 슬래그 재료 석회는 50 내지 65kg/t, 경소 백운석은 15 내지 25kg/t, 고로 슬래그 알칼리도는 3.5 내지 4.0 이내로 제어하고; 최종 용강 탄소 함량은 0.03% 내지 0.05%로, 산소 함량은 600 내지 900ppm으로, 출강 온도는 ≥1660℃로 제어하여, RH로 온도가 1580℃보다 낮지 않도록 확보하고; 출강 시 슬래그 차단 작업을 채택하고, 출강 시간은 3.5분보다 적지 않도록, 슬래그 두께는 50mm를 초과하지 않도록 제어하여 인이 반환되는 것을 방지하고; 최종 탄소와 산소 함량에 따라 출강은 약탈산을 채택하고 산소를 남겨 출강하며 레이들 용강 중 산소 함량은 500 내지 600ppm로 제어하는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.3. The method of claim 2,
In the above converter smelting, the desulfurized molten iron adopts the upper and lower combined blowing converter to perform smelting, and rationally control the lance position before smelting, so as to achieve early slagging, good slagging, and as soon as possible high alkalinity, high FeO and Forms an initial slag with good fluidity, strengthens low-odor agitation to enhance electric dephosphorization; In the middle and late stages, the decarburization rate is strictly controlled to prevent the blast furnace slag from returning to a dry state and returning too quickly or excessively in temperature and excessive phosphorus return; In the converter blowing process, the slag material lime is controlled within 50 to 65 kg/t, light dolomite is 15 to 25 kg/t, and the blast furnace slag alkalinity is controlled within 3.5 to 4.0; The final molten steel carbon content is 0.03% to 0.05%, the oxygen content is 600 to 900 ppm, and the tapping temperature is controlled to ≥ 1660°C, to ensure that the temperature is not lower than 1580°C by RH; Adopting slag blocking operation when tapping, controlling the tapping time not to be less than 3.5 minutes, and the slag thickness not exceeding 50 mm to prevent phosphorus from returning; According to the final carbon and oxygen content, the tap steel adopts weak deoxidation, leaves oxygen, and the oxygen content in ladle molten steel is controlled to 500 to 600 ppm. 제3항에 있어서,
상기 RH로 진공에서, 전로 출강 후 용강에 사전 비축된 산소 함량을 이용해, 진공 펌핑을 통해 [C]+[O]=[CO] 반응의 CO 가스 분압을 낮추며, 진공 압력은 80 내지 100mbar에서 2분 동안 유지하고; 탄소 산소 반응이 원활해지면 진공도를 5mbar 이내로 제어하고, 큰 순환 가스 유량 1200 내지 1400L/min을 채택해 진공 순환을 수행하며, 탈탄 시간은 3 내지 5분으로 자연 탈탄 후 용강 최종 탄소 함량 요건을 ≤0.010%로 제어하고; 탈탄 종료 후 용강에 대해 탈산 합금화를 수행하며, 강의 Alt는 0.030% 내지 0.060%로, 탈산 후 용강 중 산소는 20ppm 이내로, 합금화 종료 후 진공 유지 시간은 ≥15분으로 유지하는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.4. The method of claim 3,
In the vacuum at the RH, using the oxygen content pre-stored in the molten steel after the converter is tapped, the partial pressure of the CO gas of the [C]+[O]=[CO] reaction is lowered through vacuum pumping, and the vacuum pressure is 2 at 80 to 100 mbar hold for minutes; When the carbon-oxygen reaction becomes smooth, the vacuum degree is controlled within 5mbar, the vacuum circulation is performed by adopting a large circulating gas flow rate of 1200 to 1400L/min, and the decarburization time is 3 to 5 minutes, so that the final carbon content requirement of molten steel after natural decarburization is ≤0.010 Controlled by %; After decarburization is completed, deoxidation alloying is performed on the molten steel, the Alt of the steel is 0.030% to 0.060%, the oxygen in the molten steel after deoxidation is within 20ppm, and the vacuum holding time is maintained at ≥15 minutes after the completion of alloying. Cryogenic steel smelting process. 제4항에 있어서,
상기 연속 주조 주입에서, 레이들 노즐을 깨끗하게 청소하고, 스터핑 샌드(stuffing sand)의 샌드 주입 작업을 강화하고; 1차 중간 레이들 코팅제 첨가가 완료될 때까지 큰 레이들을 붓기 5분 전에 중간 레이들에 아르곤 가스를 블로잉하기 시작하고; 큰 레이들에서 중간 레이들까지 긴 노즐을 사용해 연결하고, 아르곤 가스 양압을 부어 용강을 보호하고; 중간 레이들은 무탄 코팅제, 중간 레이들 침지식 노즐을 추가하고, 몰드는 파이프라인강 전용 보호 슬래그 수단을 추가하여 전체 공정에서 주입을 보호하고; 연속 주조 공정에서 질소 증가는 5ppm 이내로 제어하는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.5. The method of claim 4,
In the continuous casting injection, cleaning the ladle nozzle clean, strengthening the sand injection operation of stuffing sand; Start blowing argon gas into the middle ladle 5 minutes before pouring the large ladle until the first intermediate ladle coating addition is complete; Connect using long nozzles from large ladle to medium ladle, and pour positive pressure of argon gas to protect the molten steel; The middle ladle adds a charcoalless coating agent, an intermediate ladle immersion type nozzle, and the mold adds a protective slag means dedicated to pipeline steel to protect the injection in the whole process; An ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process, characterized in that the nitrogen increase is controlled within 5 ppm in the continuous casting process. 제4항에 있어서,
상기 과열도와 연신 속도 제어에서, 과열도는 10 내지 25℃, 목표는 10 내지 20℃로 제어하여 낮은 과열도의 일정한 연신 주조를 유지하고, 노즐의 삽입 깊이를 잘 제어하고, 몰드 노즐을 엄격하게 중앙에 정렬시키는 것을 특징으로 하는 극저탄소 극저류강 제련 공정.5. The method of claim 4,
In the control of the superheating degree and elongation speed, the superheating degree is controlled at 10 to 25 ℃, the target is 10 to 20 ℃ to maintain a constant draw casting with low superheat, well control the insertion depth of the nozzle, and strictly control the mold nozzle Ultra-low carbon ultra-low flow steel smelting process, characterized in that it is aligned in the center.
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