KR950010171B1 - 고 청정강의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고 청정강의 제조방법

제1도는 환류가스 유량에 따른 강중의 전산소량 변화를 나타내는 그래프.

제2도는 플럭스 투입량에 따른 강중의 전산소량 변화를 나타내는 그래프.

본 발명은 진공처리에 의해 고청정강을 제조하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 용강의 진공처리중 탈산처리후 혹은 알루미늄의 산화열을 이용한 용강의 승온처리시 개재물 흡수능이 우수한 첨가제를 진공조내에 투입하여 탑 슬래그(Top Slag)를 조제한후 환류가스 유량을 적정량으로 조정하여 용강의 청정도를 향상시켜 고 청정강을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 고급강 수요의 증가에 따라 전로 출강후 진공처리를 실시하는 비율이 증가하고 있으며, 그 중요성이 더욱 강조되어가고 있다. 용강의 진공처리를 위한 설비로는 RH나 DH가 있으며, 진공처리의 주목적은 전로 출강후의 용강을 낮은 압력하에서 환류시킴으로써 수소, 질소등의 성분을 감소시키거나, CO가스 발생에 의한 탈탄 및 탈산반응을 유도하여 극저탄소강을 제조하는데 있으며, 또한 용강 교반이나 환류에 의해 용강중의 개재물을 부상 분리시켜 청정강을 얻기 위함이다.

RH조업에서는 용강중에 산소를 취입하여 탈탄을 촉진시키거나 알루미늄을 투입하여 그 산화열로 용강온도를 상승시키기도 한다. 이러한 조업의 이점으로서는 전로의 종점[C]이 상승하고 종점 용존산소가 낮아질 수 있어, 슬래그중(T.Fe)가 낮춰져 출강실수율이 향상되며, 전로 내화물 원단위가 감소되고, 또한 종점(Mn)이 상승하여 합금철 원단위가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

그러나, 승온처리에 의해 생성된 산화물이 충분히 제거되지 못한다면 청정도를 악화시키는 요인이 된다. 일반적으로, 미탈산 강(전로출강후 진공처리 직전까지 탈산하지 않은 상태의 용강)에 대한 진공처리는 두단계로 실시한다.

즉, 목표로 하는 탄소함량까지 강중의 탄소를 CO반응에 의해 제거하는 탈탄단계와 잉여의 용존산소를 탈산제를 투입하여 제거하는 탈산단계를 연속적으로 처리한다. 상기의 진공처리법으로 용강을 정련하는 경우 생성된 탈산 생성물이 용강에 잔존할 경우 주조중에 레이들(Ladle) 혹은 턴디쉬(Tundish)의 노즐(Nozzle)내벽에 부착 퇴적하여 노즐(Nozzle)막힘의 원인이 될 가능성이 있으며, 정상적으로 주조가 이루어진다 하더라도 압연공정에서 제품의 결함을 유발시킬 수 있으므로 정련 과정중에 철저한 부상분리가 요구된다.

또한 진공처리에서는 용강이 레이들(Ladle)→진공조→레이들(Ladle)순으로 환류하고 있어 개재물 부상분리 측면에서는 단순버블링(Bubbling)보다 다소 불리하다. 그 이유로서는 진공처리시의 심한 용강 환류에 의해 개재물이 용강중에 현탁되어 슬래그와의 효율적인 접촉이 이루어지지 못한다. 따라서 진공처리 용강에 있어서 청정도를 확보하기 위해서는 환류시간을 충분히 확보함도 중요할 뿐만 아니라, 개재물이 부상하여 슬래그와 충분히 접촉할 수 있도록 하여야 한다. 그러나 후속 공정인 연속주조의 레이들 교환시점에 맞추어야 하기 때문에 환류시간이 제한을 받는 문제점이 있으며, 탈탄단계에서 불가피하게 생성된 탈산생성물이 충분히 부상 분리되도록 해야함에도 불구하고 후속 공정과의 매칭(Matching) 때문에 강중에 개재물로서 잔존하는 문제점을 안고 있었다. 본 발명은 개재물 흡수능이 우수한 슬래그 조성 제어 및 개재물 흡수의 극대화에 착안하여 제안된 것으로써, 용강의 진공처리탈산 처리 혹은 승온 처리후에 플러스(Flux)를 소정량 첨가하여 개재물 흡수능이 우수한 탑슬래그(Top Slag)를 조제한 후 환류가스 유량을 적정수준으로 유지함으로써 탈산 생성물이나 승온시 발생한 개재물이 슬래그에 흡수되기 용이한 여건을 만들어 고 청정강을 제조하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 레이들이 수강되어 있는 용강을 환류가스에 의해 진공조내로 환류시켜 탈탄 및 탈산처리를 유도하는 진공처리에 의해 고 청정강을 제조하는 방법에 있어서, 상기 탈산처리후에, 개재물 저감용 플럭스를 용강 1톤(Ton)당 1.0-1.3kg진공조내에 투입한후, 환류가스의 유량을 80-100Nm³/Hr로 유지하는 고청정강의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 플럭스는 융점이 용강온도보다 낮아 약 1500℃로서 투입과 동시에 용해 되며 또한 강중의 개재물 흡수능이 높은 조성이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 플럭스는 개재물 저감용플럭스이면 어느 것이나 가능하지만, 보다 바람직한 플럭스는 중량%로 CaO : 47-53%, SiO₂: 1.5-2.5%, Al₂O₃: 36-44%, 및 Fe₂O₃: 1.5%이하로 조성되는 것이다.

상기 플럭스투입량이 많게되면 개재물이 흡수될 수 있는 확률이 높아지기는 하나, 생산원가가 상승하기 때문에 경제성 측면에서 불리하며, 투입량이 적은 경우에는 개재물 흡수효과가 미미하다. 이와같은 경제성 및 야금학적인 효과를 감안할때 플럭스 투입량은 용강 1ton 기준으로 1.0-1.3kg의 범위가 바람직하다.

상기 플럭스의 투입시기는 탈산후 승온처리하지 않는 진공처리의 경우에는 탈산후가 되지만, 탈산후 승온 처리를 하는 진공처리의 경우에는 탈산후 또는 승온처리후가 될 수 있다.

상기 환류가스의 유량이 80Nm³/Hr이하인 경우에는 환류가스 유량이 너무 적어 생성된 개재물의 부상속도가 느려 청정강 제조가 곤란하고, 100Nm³/Hr이상인 경우에는 용강이 심하게 유동되어 용강중의 개재물이 슬래그에 포집되기 어려워 청정강제조가 곤란하기 때문에 상기 환류가스의 유량은 80-100Nm³/Hr로 제한하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

300ton RH진공설비에서 냉연재 처리시 승온처리 실시후 3분시점에서 하기 표 1과 같은 조성의 플럭스를 용강 1ton당 1.2kg 투입한후 환류가스 유량을 60, 80, 100, 120, 150Nm³/Hr로 조정하여 5분이상 환류 유지후 진공처리를 종료하였다. 그후 연주 작업시 주조시편을 채취하여 시편의 전산소량을 분석하고, 그 결과를 제1도에 플럭스를 투입하지 않은 경우(종래예)에 대한 결과와 함께 나타내었다.

[표 1]

제1도에 나타난 바와같이, 플럭스를 투입한 경우가 플럭스를 투입하지 않는 경우에 비해 전산소량이 낮은 수준이며, 환류가스 유량에 의존하고 있음을 알수 있다.

제1도에서, 환류가스 60Nm³/Hr의 경우 플럭스를 투입했음에도 불구하고 전산소량이 높은 것은 환류가 충분히 이루어지지 않기 때문이며, 환류가스 유량 80-100Nm³/Hr에서 전산소량이 가장 낮아 최적으로 판단되며, 이것은 상기 플럭스 첨가에 의해 슬래그의 개재물 흡수능이 우수한 탑슬래그를 조제한후, 다량으로 발생된 Al₂O₃개재물이 탑슬래그와의 접촉에 유리한 조건이 되도록 환류가스유량을 조정함으로써 개재물이 신속히 슬래그중으로 이동, 제거되었기 때문이다. 이러한 방법은 상기와 같은 승온처리후 뿐만 아니라 탈산직후에 실시하여도 동일 효과를 나타내었다.

[실시예 2]

300ton RH 진공설비에서 냉연재 처리시 승온처리후 상기 표 1과 같은 조성의 플럭스를 용강 1ton당 0.8-1.5kg으로 변화시켜 투입한후, 환류가스 유량을 90Nm³/Hr로 조정하여 5분이상 환류유지후 진공처리를 종료하였다. 그후 연주작업시 주조시편을 채취하여 시편의 전산소량을 분석하고, 그 결과를 제2도에 나타내었다. 제2도에 나타난 바와같이, 용강중 전산소량은 플럭스를 용강 1ton당 1.0∼1.3kg을 투입하였을때 가장 낮게 나타남을 알수 있다.

펄럭스를 0.8kg/ton 투입한 경우에는 전산소량이 높게 나타나고 있는데, 이는 생성된 Al₂O₃개재물량에 비해 플럭스 투입량이 부족하여 개재물 흡수능력이 충분치 못하기 때문으로 여겨진다. 그리고 플럭스를 1.5kg/ton 투입한 경우에도 그다지 양호하지 못한데, 그 이유는 플럭스 투입량이 과도하여 플럭스가 재화하는데 시간이 많이 소요되어 용강중에 개재물 및 플럭스 입자가 용강중에 현탁되기 때문으로 추정된다.

Claims (1)

1. 레이들에 수강되어 있는 용강을 환류가스에 의해 진공조내로 환류시켜 탈탄, 탈산 및 승온처리를 유도하는 진공처리에 의해 고청정강을 제조하는 방법에 있어서, 상기 탈산 처리후 또는 승온처리후에, 중량%로, CaO : 47-53%, SiO₂: 1.5-2.5%, Al₂O₃: 36-44%, 및 Fe₂O₃: 1.5% 이하로 조성되는 플럭스를 용강 1톤(ton)당 1.0-1.3kg 진공조내에 투입한 후, 환류가스 유량을 80-100Nm³/Hr로 유지함을 특징으로 하는 고청정강의 제조방법.