KR100264990B1

KR100264990B1 - The dephosphorizing and desulphurization method of molten metal with simultaneous

Info

Publication number: KR100264990B1
Application number: KR1019960057263A
Authority: KR
Inventors: 박병곤; 박감용
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2000-09-01
Also published as: KR19980038366A

Abstract

PURPOSE: A method for dephosphorizing and desulfurizing hot metal at once is provided to drastically reduce the time required in pretreatment of hot metal without additional skimming work and hot metal temperature drop. CONSTITUTION: The simultaneous dephosphorization/desulfurization method comprises the processes of receiving hot metal up to lower side of a slag discharging port; discharging slag of received hot metal; blowing a flux comprising one or more materials selected from sintered ore and mill scale, fluorite, CaO with an injection lance where the amount of each flux constituents per hot metal is as follows: sintered ore or mill scale 45¯55kg/ton-hot metal, fluorite 2¯3kg/ton-hot metal, CaO 20¯55kg/ton-hot metal while blowing oxygen 4¯5Nm¬3/ton-hot metal under agitation; blowing CaO powder 6¯ 8kg/ton-hot metal after removing an oxygen lance while discharging slag generated during the agitation through the slag discharging port; and then discharging slag generated during the simultaneous dephosphorization/desulfurization.

Description

Simultaneous Tallinn Desulfurization of Charter

본 발명은 고로 용선이 예비처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용선을 동시에 탈린 탈황처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace molten iron preliminary treatment method, and more particularly to a method for desulfurization of molten iron at the same time.

전로 제강에서 고급강을 생산하기 위해서는 용선중 불순물인 인(P)과 황(S)을 일정수준이하까지 제거해야만 되며, 이를 위해서 용선단계에서부터 상기 불순물들을 제거하기 위한 작업을 하는데, 이를 용선예비처리라고 한다.In order to produce high grade steel in converter steelmaking, phosphorus (P) and sulfur (S), which are impurities in the molten iron, have to be removed to a certain level or less, and for this purpose, operations for removing the impurities from the molten iron phase are performed. It is called.

한편, 종래의 용선예비처리과정은 최종제품의 특성에 따라 용선중 인이나 황을 각각 제거하는 방법을 이용하였다. 즉, 제1도에서와 같이, 종래에는 고로에서 출선된 용융물중 슬래그를 배재하는 전배재 단계를 거친 다음, 슬래그가 배재된 용선에 첨가제를 투입하여 용선중 탈린처리를 우선 실시하였다.Meanwhile, the conventional molten iron preliminary treatment process uses a method of removing phosphorus or sulfur from the molten iron depending on the characteristics of the final product. That is, as shown in FIG. 1, conventionally, after passing through the pre-exhaust step of excluding slag in the melt from the blast furnace, an additive was added to the molten iron in which the slag was excreted, and the delineation treatment in the molten iron was first performed.

이때, 탈린처리시 첨가제로는 소결광을 용선톤당 약 45-55kg, 형석을 약 2-3kg 정도, 그리고 생석회를 약 20-55kg 정도 투입하고, 랜스를 통해 산소를 용선톤당 4-5Nm³정도 취입하였다. 이후, 상기 탈린후 발생된 슬래그는 배재장에서 스키머(skimmer)를 통해 배재한 다음, 다시 용선을 처리장으로 이동하여 생석회를 용선톤당 약 6-8kg 정도 투입하여 별도로 탈류처리를 실시하는 방법을 이용하고 있다.At this time, as an additive during the dephosphorization treatment, about 45-55 kg of sintered ore, about 2-3 kg of fluorspar, and about 20-55 kg of quicklime were added, and oxygen was blown about 4-5 Nm ³ through the lance. . Thereafter, the slag generated after the de-lining is discharged through a skimmer at the yard, and then the molten iron is moved to the treatment plant again, and the quicklime is added to about 6-8 kg per tonne of molten iron to perform a separate dehydration treatment. have.

그러나, 종래와 같은 용선예비처리방법은 작업시간이 오래걸리고, 용선의 온도하락폭이 매우 큰 등, 여러 가지 문제점을 가지고 있다.However, the conventional molten iron preliminary treatment method has various problems, such as a long working time and a very large drop in temperature of the molten iron.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 용선을 동시 탈린 탈황처리하는 방법이 필요한데, 이러한 동시 탈린탈황처리는 용선탈린과 탈류기구(mechanism)가 상반되어 이를 동시에 수행하기 매우 어려운 점이 있다. 즉, 인을 제거하는 기구는Therefore, in order to solve the above problems, there is a need for a method of simultaneously desulfurizing the molten iron, which is difficult to simultaneously perform the molten iron delineation and the degassing mechanism (mechanism). That is, the mechanism for removing phosphorus

2[P]+5[0]→P₂O₅ 2 [P] +5 [0] → P ₂ O ₅

로서, 산화반응이 주반응이기 때문에 산소가 높을수록 탈린반응이 잘 일어나며, 또한 황을 제거하는 기구는As the oxidation reaction is the main reaction, the higher the oxygen, the better the delineation reaction, and the mechanism for removing sulfur

CaO+[S]→CaS+0CaO + [S] → CaS + 0

로서, 환원반응이 주반응을 이루며 일어나기 때문에 산소가 낮을수록 탈류반응이 잘 일어나 상기 두 가지 반응이 동시에 일어나도록 하는 것이 곤란하다.As the reduction reaction occurs as the main reaction, the lower the oxygen, the better the deflow reaction, and it is difficult to cause the two reactions to occur simultaneously.

지금까지 제안된 용선의 동시 탈린 탈황처리 방법을 보더라도 단지 용선에 투입되는 플럭스(Flux)의 조성을 달리하여 동시 탈린, 탈황을 유도하는 방법은 개발되어 있으나, 이같이 플럭스를 이용하여 처리하는 방법은 용선의 탈린 탈황반응성을 양호하게 할 수 있지만 오히려 레이들과 같은 반응용기의 내화물을 손상시키는 등 많은 단점이 있다.Although the method of inducing desulfurization and desulfurization by using different flux composition to the molten iron has been developed, even though the proposed desalination treatment method of molten iron has been developed, the method of treating flux using molten iron has been developed. Although it is possible to improve the delineation desulfurization reactivity, there are many disadvantages such as damaging the refractory of a reaction vessel such as a ladle.

이에 본 발명은 용선예비처리 과정에서 종래와 같은 플럭스를 사용하고도 용선온도 확보가 가능하고 처리시간이 크게 단축되는등 효율적으로 용선탈린과 탈황을 동시에 처리하는 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for efficiently treating molten iron desulfurization and desulfurization such that the molten iron temperature can be secured and the treatment time is greatly reduced even when using the flux as in the prior art.

제1도는 종래의 용선예비처리 과정을 나타내는 공정도.1 is a process chart showing a conventional molten iron preliminary treatment process.

제2도는 본 발명에 따른 용선의 동시 탈린 탈황과정을 나타내는 공정도.Figure 2 is a process chart showing the simultaneous de-lining desulfurization process of the molten iron according to the present invention.

제3도는 본 발명에 부합되는 반응용기의 개략도.3 is a schematic view of a reaction vessel in accordance with the present invention.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 고로 용선예비처리방법에 있어서 그 상부에 유출홈의 직하까지 수선하고, 수선된 용선의 슬래그를 배재하는 단계; 상기 슬래그가 배재된 용선 상부에 소결광 또는 밀스케일 중 적어도 1종 및 형석, 그리고 생석회를 먼저 투입한 후 상취랜스 및 분체취입랜스를 통해 각각 산소와 더불어 생석회분말을 취입하여 교반하고, 이 교반력에 의해 발생된 슬래그를 상기 유출홈을 통해 배재하면서 탈린하는 한편 상기 상취랜스만 제거하고 계속해서 생석회분말을 취입하여 탈류하는 단계; 및 상기 동시 탈린탈류처리로 발생된 슬래그를 다시 배재하는 단계; 를 포함하여 구성되는 고로 용선의 동시 탈린 탈황방법에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object in the blast furnace molten iron preliminary treatment method to the upper end of the repaired to the outflow groove, and the step of excluding the slag of the repaired molten iron; At least one of sintered or mill scale and fluorspar, and quicklime are first put on the slag-excluded molten iron, and then the quicklime lance and the powder blowing lance are blown and stirred with the quicklime powder, respectively, and mixed with oxygen. Removing the slag generated by the slag generated by the discharge groove while removing only the upper lance and continuously blowing the quicklime powder into the dewatered slag; And re-disposing the slag generated by the simultaneous de-lintification treatment. It relates to a simultaneous desulfurization desulfurization method of the blast furnace molten iron is configured to include.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 용선중의 인과 취입되는 플럭스가 직접 반응하여 탈린 과정중 발생되는 슬래그를 교반에 의해 제거하면서 동시에 일정시점에서 산소 취련을 중지하여 이후 탈류반응이 일어나도록 하는데, 특징이 있다.The present invention is characterized in that the flux of the phosphorus blown in the molten iron is directly reacted to remove slag generated during the delineation process by stirring, and at the same time stop the oxygen blowing at a certain point to cause the deflow reaction.

먼저, 용선탈린을 위해서는 슬래그를 강산화성 분위기로 만들어 주어야 하면, 이러한 강 산화성 분위기를 위해서 용선의 상부에 플럭스를 투여하는 종래의 방법을 그대로 이용하여도 가능하다. 통상 플럭스로는 산소공급원인 소결과 또는 밀스케일(mill scale)중 적어도 1종과 생석회를 첨가하고, 바람직하게는 슬래그의 재화를 위해서 형석(CaF₂)을 적당량 투입한다. 생석회의 경우 보통 분체 취입랜스를 통해 취입하지만, 일부는 용선 상부에 적당량 투입하여도 좋다. 상기와 같이 투입된 플러스는 용선중 인과 산화반응하여 P₂O₅를 형성하여 탈린이 이루어진다. 이때, 산화성 분위기 형성을 위해 투입되는 플럭스는 그 양이 다량이기 때문에 작업중 용선온도 강하가 일어나므로 이를 최소화하기 위해서 상취랜스를 통해 산소를 취입한다.First, for molten iron, slag should be made into a strong oxidizing atmosphere, and a conventional method of administering flux to the upper part of the molten iron may be used as it is for such a strong oxidizing atmosphere. As a flux, at least one of sintering and mill scale and quicklime, which are oxygen sources, are added, and an appropriate amount of fluorite (CaF ₂ ) is preferably added for slag recycling. In the case of quicklime, it is usually blown through a powder blowing lance, but some may be added to the upper part of the molten iron. Plus added as described above is oxidized with phosphorus in the molten iron to form P ₂ O ₅ to form delineation. At this time, since the flux injected to form the oxidizing atmosphere is a large amount, the molten iron temperature drops during the operation, so oxygen is blown through the upper lance to minimize this.

플러스의 경우 소결광 또는 밀스케일 중 적어도 1종은 용선톤상 45-55kg, 생석회는 분체 취입랜스를 통해 취입되는 것을 포함하여 용선톤당 20-25kg 정도, 그리고 형석은 용선톤당 2-3kg 정도가 적당하다. 이러한 정도의 양은 종래의 용선예비처리시와 유사한 것이다. 소결광 또는 밀스케일중 적어도 1종이 45kg 미만으로 첨가되는 경우 탈린이 잘 안되며, 55kg을 넘으면 투입량이 많아 용선의 온도가 너무 떨어져 용선이 굳을 수 있다. 또한, 형석의 투입량이 2kg 미만이면 슬래그의 재화가 잘 안되고, 3kg을 넘으면 과도한 원가부담이 되며 내화물 용손이 일어날 수 있다. 그리고, 생석회는 용선탈린을 위해 20kg 이상 첨가하는데, 그 첨가량이 25kg을 넘으면 슬래그 융점을 높여서 탈린이 안된다.In the case of plus, at least one of the sintered or mill scale is suitable for molten ton 45-55kg, quicklime is blown through powder blowing lance, about 20-25kg per molten ton, and fluorspar is 2-3kg per molten ton. This amount is similar to that of the conventional charter preliminary treatment. If at least one of the sintered or mill scale is added less than 45kg Tallin is not good, and if it exceeds 55kg, the molten iron may harden because the temperature of the molten iron is too low. In addition, if the input of fluorspar less than 2kg slag of goods is not good, if it exceeds 3kg is excessive cost burden and refractory loss may occur. And, quicklime is added to more than 20kg for molten iron delinquent, if the addition amount exceeds 25kg to increase the slag melting point is not Tallinn.

또한, 산소 취입량은 용선톤당 4-5Nm³가 적당한데, 이는 용선온도 승온, 유지를 위해 4Nm³이상 취입하면, 5Nm³을 넘으면 산소량이 높아서 폭발위험이 있다.The oxygen intake amount when the molten iron has a ³ ton 4-5Nm suitable for blow, which 4Nm ³ above for a molten iron temperature elevated temperature, for maintenance, the high amount of oxygen exceeds the explosion risk 5Nm ^3.

이 같은 산화성 분위기에서는 초기에 급격히 탈린반응이 진행되다가 탈린속도가 저하되기 시작하는데, 이때 분체취입랜스를 통해 취입되는 생석회에 의해 슬래그중의 P₂O₅가 안정화되어 슬래그중의 인이 용선으로 복린되는 현상이 방지되어 계속적인 탈린이 일어나게 된다.In such an oxidizing atmosphere, the rapid dephosphorization reaction proceeds rapidly, and the dephosphorization rate begins to decrease. At this time, P ₂ O ₅ in the slag is stabilized by quicklime blown through the powder blowing lance, and phosphorus in the slag is converted into molten iron. This prevents this from happening, resulting in continuous Tallinn.

특히, 본 발명에서는 제3도와 같이 반응용기를 사용하기 때문에 탈린과정에서 산소 취련에 의한 교반을 통해 슬래그 포밍(foaming)을 일으켜 발생되는 슬래그를 바로 배재하여 슬래그중 인의 복린을 방지한다. 따라서, 본 발명에 따른 동시 탈린탈황을 위해서는 그 상부에 적당한 슬래그 유출홈(2)이 형성된 반응용기(1)를 사용해야만 하며, 고로로부터 용선의 출선시 그 용선량은 상기 유출홈(2)의 직하까지 되도록 하여 용선을 수선하고, 사전에 슬래그를 배재함이 필요하다. 본 발명에 부합되는 반응용기로는 상부에 유출홈이 마련된 오픈레이들(open ladle)을 들 수 있다.In particular, in the present invention, since the reaction vessel is used as shown in FIG. 3, the slag generated by slag foaming through agitation by oxygen scavenging in the dephosphorization process is immediately excluded, thereby preventing phosphorous from phosphorus in the slag. Therefore, for simultaneous dephosphorization and desulfurization in accordance with the present invention, a reaction vessel 1 having an appropriate slag outflow groove 2 formed thereon must be used, and the amount of the molten iron when the molten iron is taken out from the blast furnace is It is necessary to repair the molten iron so as to be directly underneath and to exclude the slag in advance. Reaction vessels in accordance with the present invention include an open ladle (open ladle) provided with an outlet groove on the top.

한편, 용선탈류를 위해서는 환원성 분위기를 유지해야 하는데, 본 발명에서는 상기와 같은 계속적인 슬래그 배재와 더불어 상취랜스를 상승시켜 산소 취련을 일시 중지함이 중요하다. 즉, 상취랜스를 통해 산소 공급이 중단되면 분체 취입랜스를 통해 불활성가스와 함께 생석회 분말만 공급되며, 공급되는 생석회 분말은 연속적으로 직접 탈류 반응을 일으킬 수 있게 된다. 이때, 공급되는 생석회의 양은 용선톤당 6-8kg 정도가 되도록 하여 계속 취입함이 바람직하다. 이는 탈류를 위해 6kg 이상 첨가하여야 하며, 8kg을 넘으면 효율이 떨어지기 때문이다.On the other hand, for the molten iron deflow is to maintain a reducing atmosphere, in the present invention, it is important to pause the oxygen blowing by raising the upper lance with the continuous slag discharge as described above. That is, when the oxygen supply is stopped through the upper lance, only the quicklime powder is supplied together with the inert gas through the powder blowing lance, and the quicklime powder is continuously supplied to cause a direct dehydration reaction. At this time, the amount of quicklime supplied is preferably 6-8kg per ton of molten iron to continue blowing. This is because more than 6kg should be added for dewatering, and if it exceeds 8kg, the efficiency decreases.

이 같은 용선의 동시탈린, 탈황처리 공정을 제2도에 나타내었다.This simultaneous delineation and desulfurization treatment of molten iron is shown in FIG.

이와같이, 반응용기의 유출홈을 통해 산화도가 높은 슬래그를 연속적으로 제거하면서 동시 탈린 탈황처리를 하면 용선온도가 강하나 별도의 스키밍(skimming)작업없이도 종래의 플럭스를 그대로 사용하면서 효율적인 동시 탈린탈황조업이 가능하다.As such, when simultaneous de-lining treatment is performed while continuously removing slag with high oxidation rate through the outflow groove of the reaction vessel, the molten iron temperature is strong, but efficient simultaneous de-lining desulfurization operation is performed by using the conventional flux as it is without additional skimming work. It is possible.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예 1]Example 1

고로에서 출선된 용선들 그 상부에 유출홈이 형성된 오픈레이들에 수선하고, 본 발명에 따라 수선된 용선의 슬래그를 배재한 다음, 슬래그가 배재된 용선 상부에 소결광 또는 밀스케일 중 적어도 1종을 용선톤당 45-55kg 및 형석 용선톤당 2-3kg의 범위, 그리고 생석회를 먼저 투입한 후 상취랜스 및 분체취입랜스를 통해 각각 산소 용선톤당 4-5Nm³의 범위와 더불어 생석회분말을 용선톤당 20-25kg의 범위로 취입하여 교반하였다. 이 교반력에 의해 발생된 슬래그를 상기 유출홈을 통해 배재하면서 탈린하는 한편 상기 상취랜스만 제거하고 계속해서 생석회분말을 용선톤당 6-8kg의 범위로 취입하여 탈류하였다. 이어 동시 탈린탈류처리로 발생된 슬래그를 다시 배재하였다. 상기와 같이 동시 탈인탈황처리하고 처리전후의 용선중 인 및 유황의 함량을 분석하였다. 또한, 동일한 용선을 종래방법에 따라 탈린 및 탈황처리를 별도로 실시하였다. 아래 표 1에 그 결과를 나타내었다.The molten iron from the blast furnace is repaired in the open ladle formed with the outflow groove on the upper portion, the slag of the molten iron repaired according to the present invention is excluded, and at least one of the sintered ore or mill scale on the upper molten iron slag The range of 45-55kg per ton and 2-3kg per ton of fluorspar, and the quick lime and powder blowing lances are added first, followed by 4-5Nm ³ of oxygen molten ton and 20-25kg per ton of molten iron. Blown into the range of and stirred. The slag generated by the stirring force was desorbed while being discharged through the outflow groove, while only the upper lance was removed, and the quicklime powder was blown out in the range of 6-8 kg per ton of molten iron. Subsequently, the slag generated by simultaneous de-lintification treatment was excluded again. Simultaneous dephosphorization and desulfurization were performed as described above, and the contents of phosphorus and sulfur in molten iron before and after treatment were analyzed. In addition, the same molten iron was separately treated with dephosphorization and desulfurization according to a conventional method. The results are shown in Table 1 below.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의하면 용선중 인과 유황성분의 변화, 즉 탈린 및 탈류율은 종래의 방법과 거의 유사하고 처리시간 및 용선온도는 매우 개선됨을 보여 줌을 알 수 있었다.As shown in Table 1, according to the present invention, it can be seen that the change of phosphorus and sulfur components in molten iron, that is, dephosphorization and dewatering rate, is almost similar to the conventional method, and the treatment time and the molten iron temperature are greatly improved.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 용선예비처리과정에서 종래와 같은 플럭스를 사용하고도 용선온도 확보가 가능하고 처리시간이 크게 단축되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the molten iron temperature can be secured and the processing time is greatly shortened even when using the flux as in the prior art in the molten iron preparation process.

Claims

In the blast furnace molten iron preliminary treatment method, a step of repairing to the top of the outlet groove directly above, and disposing the slag of the repaired molten iron; Oxygen molten iron in the range of 45-55kg per molten ton and 2-3kg per tonne of fluorite molten iron, and quicklime lance and powder blowing lance, respectively, on at least one of the sintered or mill scale on the slag-excluded molten iron. The quicklime powder with a range of 4-5 Nm ³ per ton is blown and stirred in the range of 20-55 kg per ton of molten iron, and the slag generated by this stirring force is desorbed through the outflow groove while removing only the upper lance and continuing. Blowing the quicklime powder in the range of 6-8 kg per ton to dewater it; And re-disposing the slag generated by the simultaneous de-lintification treatment. Simultaneous delineation desulfurization of blast furnace molten iron is configured to include.