KR20230013112A

KR20230013112A - 높은 티타늄 함량을 갖는 강 반제품을 주조하는 방법

Info

Publication number: KR20230013112A
Application number: KR1020227044690A
Authority: KR
Inventors: 프레데릭 보네; 발레리 데슐레; 티에리 마스트로릴로
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-01-26
Also published as: EP4178743A1; CA3181795A1; WO2022008956A1; US20230257839A1; JP2023532437A; BR112022022099A2; WO2022009108A1; MX2023000010A; CN115697586A; ZA202211510B

Abstract

액체 강으로부터 강 반제품 (steel semi-product) 을 주조하는 방법으로서,
상기 강 반제품은 적어도 3.5 중량% 의 티타늄에서의 목표 조성을 갖는다.

Description

높은 티타늄 함량을 갖는 강 반제품을 주조하는 방법

본 발명은 높은 티타늄 함량을 갖는 강 반제품 (steel semi-product) 의 주조에 관한 것이다.

FeTiB₂ 강은 그 우수한 높은 탄성 계수 E, 낮은 밀도 및 높은 인장 강도로 인해 차량 경량화 및 안전성이 일정한 전제조건인 자동차 산업에 매우 유망하여 많은 주목을 받고 있다. 그러나, 이러한 강들은 형성되어야 할 석출물들과 연관된 제약들로 인해 제조하기가 어렵다. 따라서, 그러한 강을 제조하고 특히 주조성 문제를 해결하기 위해 상이한 해결책이 개발되었다.

US20130174942 은 상기 강의 액상선 온도 위에서 40℃ 를 초과하지 않는 주조 온도에서 주조된 2.5 내지 7.2%w 의 Ti 를 포함하는 FeTiB₂강을 개시한다. 이는 미세한 미세조직를 갖는 것을 허용한다.

EP3612657 는 강의 특정 조성을 개시하는 데, 여기서 강의 유리 Ti 의 함량이 적어도 0.95 % 이고, 이러한 유리 Ti 의 함량으로 인해, 강의 조직이 액상선 온도 미만의 임의의 온도에서 주로 페라이트계로 남는다는 것을 발견하였다. 결과적으로, 강의 고온 경도는 종래의 강에 비해 현저히 감소되어, 주조성이 증가된다. 주조는 얇은 슬래브 형태로 수행되는 것이 바람직하다.

그러나, 어떠한 타입의 주조 방법이든지, 그것은 액체 강이 올바른 조성, 온도 및 점도를 가지고 탭핑 스테이션에 도착할 것을 요구한다. 이러한 특정 등급에 대해 이 단계는 다루기 가장 어려운 것 중 하나이다. 제강 중에, 슬래그의 조성 및 온도에 따라, 슬래그의 일부 성분이 침전될 수 있다. 높은 티타늄 등급의 경우, 티타늄은 슬래그를 향해 분할되고 이동하는 경향이 있고, 티타늄 산화물은 주조 온도에서 침전되는 경향이 있으므로, 슬래그의 결정화 속도는 급격하게 증가한다. 제강을 위한 양호한 결정화 속도는 용융된 금속의 샘플이 취해질 수 있을 때, 한편 동시에, 그러한 슬래그가 공기와의 접촉을 피하기 위해 용융된 금속을 여전히 덮고 있을 때이다.

따라서, 티타늄 함량이 높은, 즉 3,5 중량% 보다 높은 강 반제품을 주조하게 허용하는 주조 방법에 필요성이 존재한다.

이러한 문제는 다음의 단계가 수행되는 본 발명에 따른 방법에 의해 해결된다:

A/ 액체 강이 적어도 0.1 중량% 의 알루미늄을 포함하도록 상기 액체 강에 알루미늄을 첨가하는 단계,

B/ CaO 대 Al₂O₃ 의 비 (CaO/Al₂O₃) 가 0.7 내지 2 인 슬래그 조성에 도달하고 상기 슬래그 조성을 유지시키도록 상기 액체 강에 알루미늄 및/또는 칼슘 및 선택적으로 마그네슘 및 CaF₂ 을 포함하는 미네랄 화합물들을 첨가하는 단계로서, 슬래그가 최대 25 중량% 의 CaF₂ 를 포함하는, 상기 미네랄 화합물들을 첨가하는 단계,

C/ 목표 조성에 도달하도록 상기 액체 강에 티타늄을 첨가하는 단계,

D/ 반제품 형태로 강을 주조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법은 또한 별개로 또는 모든 가능한 기술적 조합에 따라 고려되는 다음의 선택적인 특징들을 포함할 수 있다:

- 첨가되는 알루미늄의 양은 액체 강이 0.2 중량% 초과, 바람직하게는 0.4 중량% 초과의 알루미늄을 포함하게 되어 있고,

- 강 반제품이 다음의 식:

%B ≥ 0.45x%Ti-1.35% 을 충족하는 최소 중량% 로 붕소를 포함하고,

- 단계 A 와 단계 B 사이에 상기 액체 강의 가열 단계가 수행되고,

- 붕소의 첨가 단계가 단계 C 후에 수행되고,

- 붕소의 첨가는 단계 B 동안 수행되고,

- 단계 B 동안, 스파 CaF₂ 가 6 내지 15 중량% 의 CaF₂ 에서의 조성에 도달하도록 첨가되고,

- 단계 B 동안, 마그네시아가 5 내지 15 중량% 의 슬래그의 MgO 에서의 조성에 도달하도록 첨가되고,

- 단계 B 동안 CaO 대 Al₂O₃ 의 비 (CaO/Al₂O₃) 가 0.9 내지 1.3 인 슬래그 조성에 도달하도록 미네랄 화합물들의 첨가가 수행되고,

- CaO 대 Al₂O₃ 의 비 (CaO/Al₂O₃) 가 1.4 내지 2 인 슬래그 조성에 도달하도록 미네랄 화합물들의 첨가가 수행되고, 슬래그가 6 내지 12 중량% 의 CaF₂ 를 추가로 포함하고,

- 강 반제품은 적어도 5.8 중량% 의 티타늄에서의 목표 조성을 갖고,

- 미네랄 화합물들은 석회, 스파 및 마그네시아 중에서 선택되고,

- 강 반제품이 중량 당 함량으로 표현되는 다음의 조성:

0.01% ≤ C ≤ 0.2%

3.5% ≤ Ti ≤ 10 %

(0.45 xTi) - 1.35% ≤ B ≤ (0.45 xTi) + 0.70%

S ≤ 0.03%

P ≤ 0.04%

N ≤ 0.05%

O ≤ 0.05% 을 갖고,

선택적으로:

Si ≤ 1.5%

Mn ≤ 3%

Al ≤ 1.5%

Ni ≤ 1%

Mo ≤ 1%

Cr ≤ 3%

Cu ≤ 1%

Nb ≤ 0.1%

V ≤ 0.5% 를 포함하고,

TiB2 및 선택적으로 Fe2B 의 침전물들을 포함하고, 잔부는 Fe 및 정교화로부터 기인한 불가피한 불순물들이다.

본 발명은 또한 제강 슬래그에 관한 것이고,

제강 슬레그는 중량 당 함량으로 표현되는 다음의 조성:

35% ≤ CaO ≤ 55%,

15%≤Al₂0₃ ≤ 55% 를 갖는 한편,

0.7 ≤ CaO₂/Al₂O₃≤ 2 를 만족하고,

0% ≤ MgO ≤ 15%,

TiOx < 20%,

1% 미만의 각각의 다음의 화합물들 B2O3, SiO2, CrOx, MnO, NiO, FeOx, S,

0%≤CaF₂ ≤ 25% 를 갖고,

잔부는 용융된 금속에 존재하는 불순물로 기인한 산화물들이다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 실시예에서, 전기 아크로로부터 또는 염기성 산소 로 (Basic Oxygen Furnace) 또는 컨버터 (converter) 와 같은 임의의 제강 디바이스로부터 나올 수 있는 액체 강 (용융된 금속으로도 불림) 은 탈산 단계를 거친다. 그러한 단계에서 액체 강은 일반적으로 약 1650℃ 의 온도를 갖는다. 탈산을 수행하기 위해, 알루미늄은 일반적으로 탈산의 균질한 반응을 촉진하기 위해 레이들 탭핑 동안 용융된 금속에 첨가된다. 본 발명에 따르면, 알루미늄은 용융된 금속에서 양이, 액체 강의 탈산을 위해 요구되는 일반적인 양보다 높은 0.1 중량% 이상이 되도록 첨가된다. 바람직한 실시예에서, 알루미늄은 용융된 금속에서의 양이 0.2 중량% 이상이 되도록 첨가된다. 바람직한 실시예에서, 그것은 0.4 중량% 이상이다. 따라서, 산화물은 용융된 금속의 상단을 향해 이동하고 슬래그의 양을 증가시킨다. 첨가되는 알루미늄의 양은 슬래그 결정화를 제한하기 위해 슬래그에서의 티타늄 산화물의 허용가능한 양 및 용융된 금속 조성, 슬래그 조성 및 온도와 같은 티타늄 파티셔닝 (titanium partitioning) 를 제어하는 파라미터에 의존한다. 이들 파라미터들 중에서, 메인 파라미터는 용융된 금속에서 티타늄 함량, 슬래그/금속 평형, 용융된 금속 및 슬래그의 각각의 온도, 슬래그 중량/용융된 금속 중량비, 슬래그 조성을 변화시킬 수 있는 붕소, 망간, 크롬 ... 과 같은 용융된 금속에서의 합금 원소이다. SiO₂, B₂O₃ 와 같은 티타늄에 의해 환원가능한 다른 슬래그 산화물은 티타늄 파티셔닝을 제한하기 위해 회피되어야 한다. 슬래그/금속 열역학적 평형의 계산은 열역학적 모델 및 열역학적 데이터베이스가 이용가능할 때 수행될 수 있다.

열역학적 계산은 슬래그에서 최종 TiO_x 목표, 용융된 금속 조성 및 정련 프로세스 동안의 온도에 기초하여, 첨가될 알루미늄 양 및 슬래그 조성 모두를 최적화하도록 달성된다. 등급의 정련 프로세스의 각 단계에 대해, 용융된 금속 및 슬래그 조성에서의 알루미늄 함량은 티타늄 파티셔닝을 제한하고 TiO_x 목표를 보장하고 슬래그 결정화를 제한하도록 최적화된다.

최적 조건을 규정하기 위해, 슬래그에서 TiOx 및 결정화된 분획의 전개는 온도 및 용융된 금속 및 슬래그 조성의 가변성에 따라 계산된다. 그러한 모든 계산은 제강 분야의 당업자로부터 잘 알려져 있다. 모델 및 데이터베이스가 이용 가능하지 않은 경우, 실험실 또는 파일럿 스케일에서 슬래그/금속 평형이 산업 조건을 모사하도록 수행될 수 있다.

알루미늄의 첨가는 용융된 강을 탈산시킬 뿐만 아니라 슬래그에서 TiO_X 함량을 감소시킬 수 있다. 슬래그 결정화의 하나의 부분은 티타네이트 침전을 통해 발생하며, 티타네이트는 산화알루미늄과 같은 다른 산화물과 조합된 산화티타늄의 화합물이다. 슬래그에서 TiOx 함량을 감소시킴으로써, 티타네이트의 침전이 제한되어, 결정의 더 낮은 분획을 초래한다. 티타네이트의 성질 및 결정화 속도는 슬래그 조성에 따라 다소 복잡할 수 있다.

그후, 본 발명의 방법에 따르면, 알루미늄 및/또는 칼슘 및/또는 마그네슘; 예를 들어 석회 Ca(OH)₂ 또는 마그네시아 MgO, 및 최대 25 중량% 의 스파 CaF₂ 를 포함하는 미네랄 화합물이 용융된 금속에 첨가된다. 본 발명에 따르면, 이들 첨가는 CaO 대 Al₂O₃(C/A) 의 비가 0.7 내지 2 인 슬래그의 조성에 도달하고 이를 유지하도록 수행된다. 이러한 조성은 슬래그 황 용량을 최대화함으로써 슬래그에 존재하는 티타늄 산화물의 결정화 속도를 제한할 수 있다.

알루미늄 첨가로 인한 TiOx 의 제한은 실제로 티타네이트의 성질 및 양을 최적화하고 슬래그에서의 그 침전을 제한하여 주조 온도에서 낮은 슬래그 결정화를 촉진시키도록 슬래그 조성의 최적화와 연관되어야 한다.

상기 비가 1.4 내지 2 인 바람직한 실시예에서, 슬래그는 추가로 6 내지 25 중량% 의 스파 CaF₂및 더욱 바람직하게 6 내지 12 중량% 의 스파 CaF₂ 를 포함한다. 이러한 비를 계산하고 제어하는 방법은 제강 분야에서 당업자로부터 잘 알려져 있다. 다른 실시예에서, 비 C/A 는 0.9 내지 1.3 이고, 슬래그는 5 내지 15 중량% 의 마그네시아를 포함한다. 제3 실시예에서, 이러한 비는 1.4 내지 2 이고, 슬래그는 6 내지 12 중량% 의 스파 CaF₂및 5 내지 15 중량% 의 마그네시아 MgO 를 포함한다. 마그네시아는 슬래그의 액상선 온도를 감소시킬 수 있다. 이러한 최종 조성은 티타늄 산화물의 결정화 속도를 추가로 제한할 수 있다. 마그네시아는 용융물에 첨가될 수 있고 그리고/또는 제강 용기에서 용융된 금속을 둘러싸는 내화물로부터 직접 나올 수 있다. 당업자는 어느 양의 마그네시아가 내화물로부터 용해될 것인지 그리고 어느 양이 요구되는 함량에 도달하도록 첨가될 필요가 있는지를 경험으로부터 알고 있다.

이러한 슬래그 조성 제어 및 알루미늄 첨가 덕분에, 슬래그는 엄격하게 20 중량% 미만의 티타늄 산화물을 함유한다. 모든 실시예에서, 나머지 슬래그 조성은 1%w 미만의 B₂O₃, 1%w 미만의 SiO₂, 1%w 미만의 CrO_X, 1%w 미만의 MnO, 1%w 미만의 NiO, 1%w 미만의 FeO_x를 포함한다. 본 발명에 따른 방법에 의하면, 강의 정교화 시간 (elaboration time) 을 감소시키는 다음 단계로 가기 전에 디슬래깅 (deslaging) 은 필수적이지 않다.

미네랄 첨가 단계 후에, 티타늄은 적어도 3.5 중량% 이상인 최종 반제품의 목표 조성에 도달하는 그러한 양으로 용융물에 첨가된다. 이는 명목상의 조성이다. 이러한 티타늄은 스펀지 티타늄 또는 페로-티타늄 피스, 예를 들어 Fe-70%Ti 또는 Fe-35%Ti, 또는 순수 Ti 또는 페로-티타늄 와이어의 형태로 첨가될 수 있다.

티타늄 첨가 후 슬래그는 다음의 조성을 갖는다:

35% ≤ CaO ≤ 55%,

15%≤Al203 ≤ 55% 를 갖는 한편,

0.7 ≤ CaO₂/Al₂O₃≤ 2를 만족하고,

0% ≤ MgO ≤ 15%,

TiOx < 20%,

0%≤CaF₂ ≤ 25% 를 갖고,

그후 따라서 형성된 액체 강은 주조 스테이션으로 보내져 반제품 형태로 주조된다. 주조는 T|iquidus+ 40℃ 이하의 온도에서 수행되고, T|iquidus 는 강의 액상선 온도를 나타낸다. 이러한 경우 예를 들어 그것은 약 1330℃ 이다다. 반제품은 강 슬래브, 두꺼운 스트립 또는 얇은 슬래브 또는 연속 주조, 수직 주조, 수평 주조, 롤 주조, 얇은 슬래브 주조, 베트 (bet) 주조, 스트립 주조에 의해 제조된 임의의 다른 제품을 의미한다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예에서, 주조될 반제품은 적어도 2% 의 붕소를 포함하고, 상기 붕소는 Fe-18%B 또는 페로-보론 와이어와 같은 페로-보론 피스의 인젝션에 의해 미네랄 첨가 단계 후에 첨가된다. 가장 바람직한 실시예에서, 이러한 첨가는 미네랄 첨가 단계 동안 수행된다.

바람직한 실시예에서, 강 반제품이 중량 당 함량으로 표현되는 다음의 조성:

0.01% ≤ C ≤ 0.2%

3.5% ≤ Ti ≤ 10 %

(0.45 xTi) - 1.35% ≤ B ≤ (0.45 xTi) + 0.70%

S ≤ 0.03%

P ≤ 0.04%

N ≤ 0.05%

O ≤ 0.05% 을 갖고,

선택적으로:

Si ≤ 1.5%

Mn ≤ 3%

Al ≤ 1.5%

Ni ≤ 1%

Mo ≤ 1%

Cr ≤ 3%

Cu ≤ 1%

Nb ≤ 0.1%

V ≤ 0.5% 를 포함하고,

TiB₂ 및 선택적으로 Fe₂B 의 침전물들을 포함하고, 잔부는 Fe 및 정교화로부터 기인한 불가피한 불순물들이다.

이러한 바람직한 조성은 강이 액상선 온도 아래의 임의의 온도에서 주로 페라이트계를 유지할 수 있게 하며, 따라서 주조성 문제를 감소시킨다.

본 발명에 따른 방법을 수행하는 제강을 위한 하나의 방법은 먼저 최종 반제품에서 티타늄의 목표 및 이러한 최종 반제품의 주조 온도를 규정하는 것이다. 그후, 어느 슬래그 조성을 가지기를 원하는 지를 규정하기 위해, 본 발명의 주어진 틀 내에, 즉 주어진 범위의 C/A 비로 유지하게, 주조 시에 허용가능한 결정화 부피에 따라, 내화물에 의해 제공되는 스파, MgO 의 양을 잠재적으로 첨가한다. 마지막으로, 공지된 모델을 사용하여, 이러한 규정된 슬래그 조성에 도달하는데 요구되는 알루미늄 및 다른 미네랄 첨가물의 양을 계산한다.

이전에 언급된 모든 실시예들에 대해, 액체 강에 대해 수행되는 상이한 단계들은 플랜트 구성에 따라 동일한 용기들, 상이한 용기들 내에서 동등하게 수행될 수 있다. 철강 공장에서 고전적으로 사용되는 장비 외에 특별한 장비가 필요하지 않다.

예들

아래에 제시된 다음의 시험은 본질적으로 제한되지 않으며 예시 목적으로만 고려되어야 한다. 이들은 본 발명의 유리한 특징을 예시할 것이다.

계산

계산은 이전에 기재된 바와 같은 열역학적 모델을 사용하여 수행되었으며, 이는 당업자에게 공지되어 있다. 슬래그의 고려된 온도는 1350℃ 였다.

고려되는 파라미터는 주조될 반제품에서 티타늄의 양 (%Ti), 슬래그에서 %CaO 및 %Al₂O₃ 에 있어서의 비 C/A, 슬래그에서 CaF₂ (또는 스파) 의 양 및 슬래그에서 TiO_X의 목표 최대량이다. 고온 금속 1톤 당 슬래그 15kg 을 고려하여 계산을 수행하였다.

슬래그에서 마그네시아 MgO 의 함량은 항상 10%w 로 고려되었다.

고온 금속 1톤 당 슬래그 15kg 을 고려하여 계산을 수행하였다.

이러한 모든 조건이 주어지면, 총 슬래그 부피에 대한 고체 상의 부피 백분율을 나타내는 슬래그의 결정화 백분율이 계산되었다. 열역학적 계산은 액체 슬래그 내로의 침전 산화물의 성질 및 양을 제공하며, 액체 슬래그의 부피를 알고 있으므로 결정화된 슬래그의 부피의 백분율을 결정하는 것이 가능하다.

- 알루미늄 첨가

이러한 세트의 예에서, 최종 생성물에서의 티타늄의 목표는 2.5 내지 10% 로 변하였다. C/A 비를 1.1 로 설정하고, CaF₂ 를 첨가하지 않았다.

모든 파라미터 및 결과가 하기 표 1 에 요약되고, 별 * 를 갖는 시험 숫자는 본 발명에 따른 것이 아니다.

표 1

이러한 일련의 실험으로부터, 최종 생성물에서 티타늄의 목표가 3.5% 이상일 때, 슬래그 내에서 TiOx 의 양을 감소시키고 따라서 슬래그의 결정화를 피하기 위해 알루미늄의 첨가가 필수적이다.

- C/A 비

이러한 세트의 예에서, 최종 생성물에서 티타늄의 목표는 8 또는 10 과 같았다. C/A 비는 0.5 내지 2.3 으로 변하였고, CaF₂ 는 첨가되지 않았다.

첨가되는 알루미늄의 양은 0.4% 로 설정된다.

모든 파라미터 및 결과가 하기 표 2 에 요약되고, 별 * 를 갖는 시험 숫자는 본 발명에 따른 것이 아니다. 이전에 설명된 바와 같이, 결정화 속도의 허용가능한 양은 프로세스에 의존하지만, 제강에 대한 허용가능한 결정화 속도는 슬래그가 용융된 금속 표면을 커버하면서 용융된 금속에서 샘플링을 여전히 허용하는 경우이다.

표 2

이러한 시험의 세트로부터, 본 발명의 C/A 범위 내의 슬래그 조성을 얻기 위한 미네랄 화합물들의 첨가는 슬래그의 결정화 속도를 감소시킬 수 있다.

- 알루미늄 첨가에 대한 CaF ₂ 의 영향

이러한 세트의 예에서, 최종 생성물에서 티타늄의 목표는 8% 로 설정되었다. C/A 비율는 1.1 로 설정되었 스파 (CaF₂) 함량은 0 내지 20%w 로 변하였다.

알루미늄 함량은 슬래그 중 티타늄 산화물의 함량이 5% 가 되도록 계산되었다.

모든 파라미터 및 결과는 표 3 에 요약되어 있다.

표 3

CaF₂ 의 첨가는 슬래그에서 TiOx 함량을 감소시키는데 필요한 알루미늄의 양을 감소시켜 결정화를 제한할 수 있게 한다.

- 결정화 속도에 대한 CaF ₂ 의 영향

이러한 세트의 예에서, 최종 생성물에서 티타늄의 목표는 8% 로 고정되었다.

C/A 비는 1.1 내지 2 로 변하였고 스파 (CaF₂) 함량은 0 또는 12%w 였다.

알루미늄 함량은 0.4% 로 고정되었다

모든 파라미터 및 결과는 표 4 에 요약되어 있다.

표 4

스파 CaF₂ 의 첨가는 슬래그의 결정화 속도를 추가로 제한할 수 있다.

파일럿 시험

강 거동을 소규모로 재현하기 위해 파일럿 상에서 시험을 수행하였다. 하기 표 5 에 주어진 그 초기 조성의 용융된 금속을 주어진 온도 및 대기 조건 하에서 노 (furnace) 내에 놓인 마그네시아 도가니에 부었다. 아르곤의 존재 및 따라서 비산화 분위기의 존재는 파일럿의 구성과 연련되며 산업 조건에서는 필요하지 않다. 그후, 표 5 에 주어진 그 조성의 슬래그의 볼을 용융된 금속의 상단 상에 첨가하였다. 결정화의 측면에서의 결과를 또한 표 5 에 주어진다.

시험 A608 은 본 발명에 상응하지 않는 방법으로 수행되었지만, 5개의 다른 시험은 본 발명에 따른 것이다. 이 실험을 위해, 탈산을 위한 표준 알루미늄 값 (standard aluminum value) 이 본 발명에 따른 방법보다 더 많이 첨가되지 않고, 강에 첨가되었다.

시험 A608 은 주조 온도에서 슬래그 결정화를 나타내는 유일한 것이며, 따라서 강의 주조를 추가로 방지한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 요구되는 주조 온도에서 슬래그의 결정화를 회피할 수 있게 한다.

또한, 티타늄의 파티셔닝에 따른 방법에 따르면, 티타늄의 첨가가 방지되고 따라서 목표 조성에 도달하기 위해 더 적은 티타늄이 필요하다.

표 5

Claims

액체 강으로부터 강 반제품 (steel semi-product) 을 주조하는 방법으로서,
상기 강 반제품은 적어도 3.5 중량% 의 티타늄에서의 목표 조성을 갖고,
상기 방법은,
A/ 액체 강이 적어도 0.1 중량% 의 알루미늄을 포함하도록 상기 액체 강에 알루미늄을 첨가하는 단계,
B/ CaO 대 Al₂O₃의 비 (CaO/Al₂O₃)가 0.7 내지 2 인 슬래그 조성에 도달하고 상기 슬래그 조성을 유지시키도록 상기 액체 강에 CaF₂ 및 알루미늄 및 칼슘 및 선택적으로 마그네슘을 포함하는 미네랄 화합물들을 첨가하는 단계로서, 슬래그가 최대 25 중량% 의 CaF₂를 포함하는, 상기 미네랄 화합물들을 첨가하는 단계,
C/ 상기 목표 조성에 도달하도록 상기 액체 강에 티타늄을 첨가하는 단계,
D/ 반제품 형태로 강을 주조하는 단계를 포함하는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항에 있어서,
첨가되는 알루미늄의 양은 상기 액체 강이 0.2 중량% 초과의 알루미늄을 포함하게 되어 있는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 2 항에 있어서,
첨가되는 상기 알루미늄의 양은, 상기 액체 강이 0.4 중량% 초과의 알루미늄을 포함하게 되어 있는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미네랄 화합물들은 석회, 스파 CaF₂ 및 마그네시아 (magnesia) 중에서 선택되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 반제품이 다음의 식:
%B ≥ 0.45x%Ti-1.35% 을 충족하는 최소 중량% 로 붕소를 포함하는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 A 와 단계 B 사이에 상기 액체 강의 가열 단계가 수행되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 C 후에 붕소의 첨가 단계가 수행되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B 동안 붕소의 첨가가 수행되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B 동안, 6 내지 15 중량% 의 CaF₂ 에서의 조성에 도달하도록 스파 CaF₂ 가 첨가되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B 동안, 5 내지 15 중량% 의 MgO 에서의 조성에 도달하도록 마그네시아가 첨가되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B 동안 CaO 대 Al₂O₃의 비(CaO/Al₂O₃)가 0.9 내지 1.3 인 슬래그 조성에 도달하도록 미네랄 화합물들의 첨가가 수행되는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B 동안 CaO 대 Al₂O₃의 비 (CaO/Al₂O₃)가 1.4 내지 2 인 슬래그 조성에 도달하도록 미네랄 화합물들의 첨가가 수행되는, 슬래그가 6 내지 12 중량% 의 CaF₂ 를 추가로 포함하는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 반제품은 적어도 5.8 중량% 의 티타늄에서의 목표 조성을 갖는, 강 반제품을 주조하는 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 반제품이 중량 당 함량으로 표현되는 다음의 조성:
0.01% ≤ C ≤ 0.2%
3.5% ≤ Ti ≤ 10 %
(0.45 xTi) - 1.35% ≤ B ≤ (0.45 xTi) + 0.70%
S ≤ 0.03%
P ≤ 0.04%
N ≤ 0.05%
O ≤ 0.05% 을 갖고,
선택적으로:
Si ≤ 1.5%
Mn ≤ 3%
Al ≤ 1.5%
Ni ≤ 1%
Mo ≤ 1%
Cr ≤ 3%
Cu ≤ 1%
Nb ≤ 0.1%
V ≤ 0.5% 를 포함하고,
TiB₂ 및 선택적으로 Fe₂B 의 침전물들을 포함하고, 잔부는 Fe 및 정교화로부터 기인한 불가피한 불순물들인, 강 반제품을 주조하는 방법.
제강 슬래그로서,
중량 당 함량으로 표현되는 다음의 조성:
35% ≤ CaO ≤ 55%,
15% ≤ Al₂0₃ ≤ 55% 를 갖는 한편,
0.7 ≤ CaO₂/Al₂O₃≤ 2 을 만족하고,
0% ≤ MgO ≤ 15%,
TiOx < 20%,
1% 미만의 각각의 다음의 화합물들 B₂O₃, SiO_2,CrO_x, MnO, NiO, FeO_x, S,
6% ≤CaF₂ ≤ 12% 를 갖고,
잔부는 용융된 금속에 존재하는 불순물로 기인한 산화물들인, 제강 슬래그.