KR100395107B1 - 고온 출강 강종의 인을 안정적으로 제어하는 전로정련방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전로종점용강의 온도를 1700℃ 이상으로 하는 전로정련방법에 관한 것으로, 그 목적은 용강의 고온화되면서 탈린반응의 떨어지고 복린의 발생하는 문제를 부원료투입조건의 제어를 통해 인을 안정적으로 제어할 수 있는 전로 조업방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전회조업 총슬래그의 35-45%에 경소백운석을 고철과 용선의 전장입량 1톤당 15-19kg 투입하고, 상기 생석회는 전장입량 1톤당 15-18Kg투입하고 고철과 용선을 장입하는 단계; 이어 산소취련한 직후에 전 장입량 1톤당 소결광: 3-5kg, 생석회: 상기 취련개시이전의 투입생석회와 합하여 23kg이하를 투입하는 단계; 산소취련 30-70%의 시점에 전 장입량 1톤당 생석회: 1.5-2.0kg을 연동투입하고, 산소취련 40-65%의 시점에서 소결광은 열배합이 허용되는 범위내의 양을 연동투입하는 단계; 산소취련 80-85%의 시점에 생석회 또는 경소백운석 1종 또는 2종을 전장입량 1톤당 2-3kg투입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 고온출강 강종의 인을 안정적으로 제어하는 전로정련방법에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.

Description

고온출강 강종의 인을 안정적으로 제어하는 전로정련방법{METHOD FOR REFINING ULTRA LOW PHOSPHORUS MOLTEN STEEL WITH HIGH TEMPREATURE AT END POINT}

본 발명은 전로종점용강의 온도를 1700℃ 이상으로 하는 전로정련방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부원료 투입조건을 제어하여 용강중의 불순물의 인을 안정적으로 제어하는 전로정련방법에 관한 것이다.

전로조업은 도 1에서와 같이, 주원료인 용선(4)과 고철을 전로에 장입하여 송산과 동시에 부원료인 생석회, 경소백운석 및 소결광, 형석 등을 투입하여 용선중의 불순원소인 탄소, 규소, 망간, 인, 황, 티탄 등을 산화정련에 의해 제거하는 일련의 작업을 통칭한다.

고로에서 출선되어 전로에 장입되는 용선중 인의 함량은 0.08-0.12%정도로서, 인을 불순물로 관리하는 대부분의 강종들에서는 전로정련을 통하여 인을 0.015%이하로 제거하고 있다. 전로내에서의 취련작업은 랜스를 통하여 순산소 가스를 불면서 용선중 불순원소를 슬래그측으로 이동시켜 제거하는 작업이라고 볼 수 있다. 이때, 불순원소의 안정적인 제거를 위해서는 슬래그가 필요하고 이는 취련중 부원료를 얼마나 효과적으로 활용하는냐에 따라 목표하는 용강을 경제적으로 품질 좋게 제조해 내느냐가 좌우된다. 전로 취련 작업시 불순물의 제거는 송산하는 순산소가스와 1-5와 같은 산화반응이 일어난다.

[C] + 1/2O₂= CO(g)

[Si] +O₂= (SiO₂)

[Mn] + 1/2O₂= (MnO)

[Fe] + 1/2O₂= (FeO)

2[P] + 5/2O₂= (P₂O₅)

상기 반응식에 의하여 생성되는 물질중 반응식 1에 의해 생성되는 일산화탄소는 가스상으로 제거되고, 나머지 반응식 2-5는 전로조업시 투입하는 부원료가 재화되면서 슬래그층에 존재되는 것이다.

전로정련작업은 취련작업후 노외정련공정이나 연속주조공정에 따라 전로에서 출강하는 온도가 달라지는데, 전로종점에서 용강온도가 고온 예를 들어 1700℃이상으로 관리되는 강종의 경우에는 고온에서 슬래그중의 인화합물이 불안정하여 용철중으로 복린되는 양이 많아지기 때문에 슬래그에 다량의 부원료를 투입하여 안정화시키는 방법을 사용하고 있다. 전로종점에서 1700℃로 용강온도를 관리하는 대표적인 강종으로는 빌레트 연주용 선재를 들 수 있다.

취련중 용철의 온도와 탈린반응과의 상관관계를 보면 다음과 같다.

전로에서의 탈린반응은 취련중 랜스를 통하여 전로내로 산소를 불어넣게 되면 용철중의 인은 산소와 반응하여 산화물이 되어 슬래그중으로 유입된다. 이때 생성된 P₂O₅는 강산성을 가지고 있고 단독으로는 매우 불안정하며 특히 고온에서 활동도 계수가 높기 때문에 염기성을 가진 생석회를 투입하여 CaO와 P₂O₅의 복합화합물로 안정화시키는 조업을 실시한다. 이때 투입된 생석회(CaO)는 재화되어 2CaO·SiO₂, CaO·SiO₂, CaO·Fe₂O₃, CaO·Al₂O₃등으로 형성되고 잉여 CaO가 아래 반응식 6에 의해 P₂O₅와 결합하여 탈린에 기여한다.

2[P] + 5[O] + 4[CaO] = 4CaO·P₂O₅

따라서, 탈린은 슬래그중 미반응된 CaO가 많을수록 유리하다.

온도와 탈린과의 반응 관계를 도 2를 통해 살펴보면, 저온의 영역에서는 [Si]의 산화반응 보다 [P]의 산화반응이 우선적으로 일어남을 알 수 있으나, 1768K(1495℃)이상에서는 3CaO·P₂O₅생성반응 보다, 그리고 1867K(1594℃)이상에서는 4CaO·P2O5 생성반응 보다 2CaO·SiO₂의 생성반응이 더 우세함을 알 수 있다. 그러므로 실제조업에서 저온의 영역에서는 탈린반응이 우선되나 고온으로 올라갈수록 탈린반은은 떨어지게 된다.

따라서, 고온의 작업에서는 산화물로 생성된 인산화물이 재환원되어 다시 용철중으로 혼입되는 복린현상이 크므로, 고온출강 강종의 경우에는 인을 0.015%이하로 안정적으로 제어하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다.

종래의 고온출강 강종의 전로정련조업방법은, 도 3에 나타난 바와 같이, 경소백운석을 전회조업슬래그에 투입하여 노체코팅한 다음, 노체바닥에 생석회를 투입한 후 그 위로 고철과 용선을 투입하여 산소취련하며, 취련중반(산소취련 40-65%시점)에 용강의 목표온도관리를 위해 소결광을 투입하여 조업하고 있다. 이러한 부원료투입방법으로는 슬래그의 재화가 초반에 제대로 형성이 되지 못하고 더욱이, 용강의 고온화되는 취련 중반이후에 복린을 방지할 수 있는 슬래그의 조재가 제대로 되지 못하여 종점 P의 함량이 0.014-0.023%로서 안정적으로 제어되지 못하고 있다.

이에 본 발명에서는 부원료투입조건의 제어를 통해 고온출강 강종의 인을 안정적으로 제어할 수 있는 전로 조업방법을 제공함에 있다.

도 1은 전로조업 공정도

도 2는 탈린, 탈규 반응에서 온도와 평형상수의 관계를 나타낸 그래프

도 3은 본 발명과 종래방법에서 취련패턴 및 부원료 투입조건의 그래프

도 3(a)는 종래예, 도 3(b)는 발명예

도 4는 생석회 사용량과 종점인의 함량변화를 나타낸 그래프

도 5는 잔슬래그량에 다른 취련중 용철 인함량 변화를 나타낸 그래프

도 6은 본 발명과 종래방법에서 취련시간에 따른 슬래그의 거동을 나타낸 그래프

도 7은 본 발명과 종래방법에서 생석회사용량과 인성분 격외율을 나타낸 그래프

*도면의 주요부분에 대한 보호의 설명*

1.....산소랜스 2.....산소제트류

3.....슬래그 4.....용철

5.....전로 L.....파임깊이

Lo.....탕면높이 h.....랜스높이

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전로정련방법은,

전회조업 총슬래그의 35-45%을 전로에 남기고 여기에 경소백운석을 투입하여 이를 노체에 코팅하고, 생석회를 장입할 고철과 용선의 전장입량 1톤당 15-18Kg투입하는 단계;

고철과 용선을 투입한 다음, 산소취련직후에 전 장입량 1톤당 소결광: 3-5kg, 생석회: 상기 취련개시이전의 투입생석회와 합하여 23kg이하를 투입하는 단계;

산소취련 30-70%의 시점에 전 장입량 1톤당 생석회: 1.5-2.0kg을 연동투입하고, 산소취련 40-65%의 시점에서 소결광은 열배합이 허용되는 범위내의 양을 연동투입하는 단계;

산소취련 80-85%의 시점에 생석회 또는 경소백운석 1종 또는 2종을 전장입량 1톤당 2-3kg투입하는 단계;를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 정련초기부터 슬래그의 재화를 촉진하고 슬래그중 철산화물의 비중을 높여 탈린반응을 앞당기며, 취련중반에서는 유동성이 좋은 슬래그를 형성하면서 슬래그의 밀도를 높여 복린을 방지하도록 부원료 투입조건을 제어하는데, 그 특징이 있다. 나아가 이러한 부원료 투입조건에 가장 적합한 취련패턴을 설정하여 최적의 전로조업조건을 도출하는데도 그 의미가 있다. 따라서, 본 발명을 부원료 투입조건과 취련조건으로 구분하여 설명한다.

[부원료 투입조건]

부원료 투입조건은 도 3를 참고로 하여 취련준비단계, 취련초기, 취련중기, 취련말기로 구분하여 설명한다.

(1) 취련준비단계

본 발명에서는 전회조업 총슬래그의 35-45%를 전로에 남기는데 이는 통상조업에서 잔류슬래그량(25-35%) 보다 그 양이 늘어난 것으로, 취련초기에 슬래그의 반응을 가능한 촉진시키기 위한 것이다. 잔류슬래그량이 35%미만의 경우에는 취련초기에 슬래그의 재화가 불안정하며, 45%를 초과하게 되면 취련중 슬래그의 양이 많아져 슬로핑이 발생할 확률이 높아진다.

전로의 잔류슬래그에 경소백운석을 투입하여 이들을 노체연와에 코팅하는데, 이때의 경소백운석의 투입량은 고철과 용선의 장입량(이하, '전장입량'이라 함) 1톤당 15-19kg투입한다. 경소 백운석의 투입량이 15kg미만이면 슬래그 코팅의 효과가 적고 슬래그중의 MgO양이 적어지므로 노체연와의 용손이 심해지며, 또한, 19kg를 초과하면 슬래그가 너무 빨리 굳어져 슬래그 코팅성이 나빠지고 취련 초기 슬래그의 점도가 상승하여 탈린반응이 불리하다. 이때의 노체코팅은 전로를 경동하여 슬래그와 경소백운석이 노체연와에 코팅하는 방법을 선택할 수 있는데, 이 경우에는 전로를 3-5회 경동하는 것이 바람직한다. 3회이상 경동하여야 슬래그가 투입된 경소백운석과 적절히 혼합되어 노벽에 적절히 부착될 수 있으며, 5회를 초과하면 혼합된 슬래그가 굳은 상태이기 때문에 별 효과가 없다.

상기와 같이 노체코팅한 다음, 고철과 용선의 장입에 따른 노체손상을 막기 위해 생석회를 전로바닥에 투입하는데 그 양은 전장입량 1톤당 15-18kg 투입한다. 생석회가 15kg미만이면 고철장입시 고철이 노체를 때려 노체연와의 기계적인 손상이 우려되고, 18kg을 초과하면 취련초기 재화불량의 문제가 있다.

생석회를 투입한 후에 고철과 용선을 장입한 다음 후속되는 부원료 투입조건으로 취련을 행한다.

(2)취련초기

랜스를 통하여 순산소를 불어 넣어 취련을 개시한 직후에 전장입량 1톤당 소결광: 3-5kg, 생석회: 상기 취련개시이전의 투입생석회와 합하여 23kg이하를 투입한다. 본 발명에 따라 취련초기에 생석회와 소결광을 적정량 투입하면, 취련 초기부터 부원료의 재화가 촉진되며 슬래그중 철산화물의 비중을 높여 탈린반응을 앞당길 수 있다.

이러한 측면에서 소결광은 3-5kg투입하는데, 3kg미만으로 투입하면 취련 초기 슬래그의 재화가 늦어지고 중기에 투입하는 양이 많아져 취련중기(60-70%)에 슬로핑이 발생할 수가 있고, 5kg을 초과하면 초기 슬래그의 과잉 재화로 취련 30%시점 전, 후에서 슬로핑이 발생할 우려가 있다. 또한, 생석회가 23kg을 초과할때에는 취련중기(취련 30-80%) 분할 투입량을 조절할 수 없어 슬래그의 불안정으로 슬로핑을 유발한다.

(3) 취련중기

산소취련 30-70%의 시점에 전 장입량 1톤당 생석회: 1.5-2.0kg을 연동투입하고, 산소취련 40-65%의 시점에서 소결광은 열배합이 허용되는 범위내의 양을 연동투입한다.

산소취련 30%부터는 산소에 의해 산화된 인이 재환원되어 일부가 용강중으로환원되는 시점이므로 염기도 보정용으로 생석회를 투입하고 이후 70%시점까지 생석회를 계속 연동(4-6회 분할)투입한다. 이때 경소백운석도 함께 2-3kg을 1-2회 분할투입하여 슬래그의 염기도를 보충하고 슬래그를 냉각시켜 슬래그중의 (MnO), (FeO)가 재환원되는 것을 방지하도록 할 수 있다. 여기서, 생석회, 경소백운석의 분할투입량을 각각 2.0kg, 3kg을 초과할 시에는 슬래그의 부분 과냉각으로 슬래그의 불균질을 초래하여 탈린반응의 불안정을 야기한다.

소결광은 부원료의 재화를 촉진시키고 슬래그를 유동성이 좋은 저융점슬래그로 만들면서 슬래그중의 철산화물의 양을 높게 유지하여 복린, 복망간현상을 방지하도록 한다. 이를 위해 소결광은 열배합의 허용하는(목표용강온도관리) 범위내의 양을 투입한다.

(4)취련말기

산소취련 80-85%의 시점에 생석회 또는 경소백운석 1종 또는 2종을 전장입량 1톤당 2-3kg투입한다. 이는 취련말기 슬래그의 점성을 증가시켜 복린을 방지하고자 하는 것으로, 경소 백운석의 투입량이 많을 시에는 슬래그중의 (MgO)의 함량이 많아지고, 생석회는 슬래그의 부분 과냉각으로 슬래그의 불균질을 초래하여 탈린반응의 불안정을 야기하므로 3kg을 초과하지 않도록 한다.

상기한 본 발명의 부원료 투입방법에서, 생석회의 양은 슬래그의 조성에 상당이 중요한 영향을 미치며 고온에서도 생석회와 인의 화합물인 4CaO·P₂O₅가 안정적으로 유지될 수 있도록 충분한 양을 투입하여야 한다. 그러나, 다량의 생석회를 너무 한꺼번에 투입하면 생석회의 재화가 둔화될 수가 있으므로, 적당한 양의 생석회를 투입하여 생석회의 재화를 용이하게 하여야 한다. 도 4에는 생석회의 사용량과 종점에서의 인의 함량변화의 관계를 나타내었다.

[취련조건]

상기한 본 발명의 부원료투입조건으로 정련을 행하는 경우에는 통상의 취련조건(패턴), 예를 들어 도 3(a)의 방법을 적용할 수 도 있으나, 후술하는 본 발명의 취련패턴을 적용하는 경우에는 그 효과가 더욱 커진다.

일반적으로 취련패턴은 크게 소프트 블로잉(soft blowing)과 하드 블로잉(had blowing)으로 나눈다. 즉, 도 1에서 랜스(1)의 높이(h)를 낮추고 송산량을 증가시키는 것을 하드 블로잉이라 하며, 이러한 취련패턴을 행하면 랜스로부터의 산소제트류(2)에 의하여 용철(4) 표면에 형성되는 파임깊이(L)가 커지면서 강교반이 되어 화점면적(송산가스와 용철면이 접촉하는 면적)이 좁아진다. 반면, 랜스(1)의 높이를 높이고 송산량을 줄이는 것을 소프트 블로잉이라 하며, 이러한 취련패턴을 행하면, 랜스로부터의 산소제트류에 의하여 용철표면에 형성되는 파임깊이가 작아지면서 교반이 약해지고 화점면적이 넓어진다.

이러한 취련패턴은, 실제로 랜스의 산소가스에 의해 용철면에 형성되는 파임깊이(L)와 정지상태의 용철면 높이(Lo)의 비인 L/Lo의 값을 이용한다. 이 값이 1에 가까워 질수록 하드블로잉이고 작아질수록 소프트 블로잉이 된다.

상기 취련패턴을 결정하는 인자인 파임깊이 L은 실조업에서 측정하기가 어렵다. 그래서 대부분은 전로모형의 수모델에서 얻어진 다음의 수학식을 이용하여 그 값을 계산하고 있다.

여기서, L:파임의 깊이, d:산소노즐의 직경, h:탕면에서의 랜스높이,

g:중력가속도 α,β:상수 L_h:h=0일때의 높이,

F_O2:산소유량 Lo:탕면높이

위식에서 알 수 있듯이, 취련패턴인 L/Lo은 랜스높이(h)와 송산량(F_O2)에 의해 지배됨을 알 수 있다.

본 발명에서는 전체적인 소프트 블로잉을 유도하기 위하여 랜스의 높이를 높이고 송산유량을 낮추어 탈린반응에 중점을 둔다는데 그 특징이 있다. 소프트 블로잉은 화점면적이 넓어서 슬래그 재화와 용철중 인의 안정적인 제어에 유리하다. 본 발명에서는 L/Lo의 값이 평균 약 0.801로서 종래의 0.832 보다 소프트 블로잉이다.

이와 같이 소프트 블로잉을 유도하면서 부원료 투입조건에 적합한 본 발명의 취련패턴을 취련시점을 기준으로 총 8단계로 나누어 설명한다.

(1)제1단계:취련 1-5%시점

제1단계에서는 송산이 개시되면서 착화후 취련 5%시점까지이며 이 단계는 서서히 착화를 유도하는 시기로 착화를 용이하게 하기 위하여 L/Lo은 0.8-0.9로 유지하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 L/Lo는 0.889로서, 랜스높이는 종래의 방법 보다 100mm 낮추어 1800mm로 하고, 송산유량은 1900Nm³로서 500Nm³정도를 높인다.

(2)제2단계:취련 1-5%시점에서 15-25%시점까지

제2단계에서는 실리콘이 산화되는 시기로 제1단계 보다 약한 교반으로 서서히 실리콘 산화를 유도한다. 이 시가는 용선의 실리콘 함량에 따라 약간의 차이가 있으나 통상 취련 15-25%시점이 된다. 이때의 L/Lo는 0.78-0.85로 하는 것이 바람직한데, 이는 L/Lo가 0.78미만이면 실리콘의 산화가 늦어질 수 있고, 0.85를 초과하면 실리콘의 급속한 산화와 탈탄반응으로 슬로핑을 유발할 수가 있다.

(3)제3단계:취련 15-25%시점에서 30-40%시점까지

제3단계는 실리콘의 산화가 마무리되고 탈탄이 시작되는 시기로서, 이시기에는 탈탄에 의해 생성된 CO가스에 의해 슬래그가 노외로 분출될 수 있으므로 약한 교반력을 유도하도록 L/Lo를 조절한다. 즉, 전로 취련 30%전후 랜스에 의하여 전로내 송산된 산소에 의하여 탄소가 산화되어 CO가스가 발생되는데, 이 CO가스는 순조롭게 노외로 빠져 나가지 못하고 고융점 재화슬래그 및 미재화 부원료가 혼합된 상태의 슬래그층에 체류하고 있다가 일시적으로 압력이 상승되면 슬래그와 더불어 노외로 분출된다. 이를 고려하여 본 발명에서는 L/Lo를 0.74-0.78하는 것이 바람직하다. L/Lo가 0.74미만이면 초기 탈탄시간이 길어지고 0.78을 초과하면 반응이 너무 격렬하여 슬로핑을 유발할 수가 있다. 이러한 취련패턴은 취련 30%미만에서 행해지면 슬로핑을 초래할 수 있고, 40%이상에서 행해지면 탈린을 지연시킬 수가 있다.

(4)제4단계:취련 30-40%시점에서 40-50%시점까지

제4단계는 탈탄초기를 지나는 시점으로 보다 더 약한 교반력을 유도하는 것이 좋으므로 L/Lo를 0.72-0.76으로 한다. L/Lo가 0.72미만이면 슬래그의 재화는 유리하나 취련시간이 길어지고, 0.76을 초과하면 슬래그 재화가 불리하다. 이러한 취련패턴이 취련 40%미만에서 행해지면 취련시간이 길어지고, 취련 50%시점을 초과하는 시기에서 행해지면 슬래그의 재화가 늦어질 수 있다.

(5)제5단계:취련 40-50%시점에서 55-65%시점까지

제5단계는 탈탄최성기 시점으로 슬래그중의 복린, 복망간 현상이 일어나고 부원료 및 냉각제의 추가 투입으로 인한 슬로핑 발생의 우려가 있으므로 송산제트의 화점면적을 더욱 좁게 하는 것이 좋으므로 L/Lo를 0.68-0.75로 한다. L/Lo가 0.68미만이면 취련시간이 길어지고, 0.75를 초과하면 슬래그 재화가 불안정하다. 이러한 취련패턴이 취련 55%미만에서 행해지면 탈린시간이 길어지고 65%를 초과하면 취련시간이 길어진다.

(6)제6단계:취련 55-65%시점에서 70-80%시점까지

제6단계는 슬래그중의 (MnO), (FeO)가 최저점을 형성하는 보다 반응 면적을 넓게 하기 위하여 L/Lo를 0.78-0.83으로 하는 것이 바람직하다. L/Lo가 0.78미만이면 복망간이 심하되고 0.83이상이면 슬로핑이 발생할 수 있다. 이러한 취련패턴이 취련 70%미만의 시점에서 행해지면 (MnO), (FeO)가 더욱 낮아져 복린을 초래할 수 있고, 80%를 초과하면 취련말기 용강온도상승에 영향을 준다.

(7)제7단계:취련 70-80%시점에서 80-90%시점까지

제7단계는 취련말기 슬래그를 안정시키기 위하여 L/Lo를 0.72-0.77로 하는 것이 바람직하다. 이러한 취련패턴이 취련 80%미만에서 행해지면 취련 말기 고온영역에서의 복린이 발생할 수 있으며, 90%를 초과하면 말기 온도상승기간이 줄어들 수 있다.

(8)제8단계:취련 80-90%시점에서 취련종료까지

제8단계는 온도상승을 위해 보다 강한교반력을 유도하기 위해 L/Lo를 0.86-0.92%로 하는 것이 바람직하다. L/Lo가 0.86미만이면 온도상승이 늦고 0.92를 초과하면 과도한 노내 반응으로 용강의 과산화를 가져올 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

100톤 전로에 전회조업한 슬래그를 3-4톤 정도를 남기고, 경소백운석 1500-1900kg을 투입하여 노체를 3-5회 경동하고, 여기에 생석회 15-18kg을 투입한 후 전장입량의 90%이상을 고철로 하고 그 나머지를 표 1과 같은 성분을 가진 용선을 전로내에 장입하였다.

화학성분(중량%)
Si	Mn	P	S	Ti
0.25-0.60	0.20-0.40	0.08-0.12	0.005-0.030	0.030-0.070

이어 랜스를 하강시켜 산소를 불어 넣으면서 취련을 개시하였다. 이때의 취련조건은 도 3의 발명예와 같이 하였다.

이러한 취련조업에서 잔슬래그(전회조업슬래그중 전로에 남긴 슬래그)의 양에 따른 종점 인함량을 조사하여 아래 표 2에 나타내었다.

잔슬래그량(%)	경소백운석(kg/장입물ton)	전로경동횟수	취련상황	종점인함량(%)
0-15미만	8-15	1-2	스피팅 큼(랜스지금부착)	0.021-0.028
15-25미만	8-15	3-4	스피팅작음	0.017-0.024
25-35미만	8-15	3-5	이상 없음	0.014-0.021
35-45이하	15-19	3-5	이상 없음	0.010-0.015
45초과	15-19	4-7	슬로핑 큼	0.012-0.018
스피팅: 송산제트에 의해 용철이 튀는 현상슬로핑:전로내 슬래그가 노구로 분출되는 현상

위 표 2에서 보는 바와 같이, 잔 슬래그의 양에 따라 종점에서의 인의 거동은 큰 차이를 보이고 있으며, 잔 슬래그가 25%미만일때 스피팅이 발생하고 45%초과할때에는 슬로핑이 발생하여 환경오염 및 슬래그의 노외분출로 취련 중기이후 슬래그양의 부족으로 복린이 발생하였다.

도 5는 잔슬래그와 취련중 인의 거동을 그래프로 나타난 것으로, 잔슬래그의 양이 많으면 취련 초기 슬래그의 재화가 빨라 인의 제어가 빠른 것을 알 수 있는데, 잔슬래그가 너무 많으면 표 2에서 알 수 있듯이, 슬래그의 과잉재화로 슬로핑이 발생하므로 슬래그는 45%이상 남겨서는 안된다.

한편, 도 3에 따라 취련작업을 행하고 취련 85-90%시점에서와 취련 완료시점에서 시료를 채취하여 분석한 결과를 표 3에 나타내었다.

구분	종래예	발명예
	취련(85-90%)	취련종점	취련(85-90)	취련종점
	탄소	망간	인	탄소	망간	인	탄소	망간	인	탄소	망간	인
1	0.25	0.11	0.018	0.05	0.12	0.019	0.32	0.13	0.013	0.06	0.10	0.010
2	0.29	0.13	0.016	0.06	0.14	0.014	0.28	0.11	0.015	0.07	0.09	0.013
3	0.39	0.14	0.027	0.05	0.14	0.016	0.26	0.10	0.014	0.06	0.11	0.013
4	0.40	0.18	0.023	0.09	0.09	0.021	0.24	0.14	0.014	0.07	0.08	0.014
5	0.26	0.17	0.019	0.08	0.12	0.018	0.38	0.12	0.013	0.08	0.08	0.013
6	0.35	0.15	0.018	0.06	0.11	0.016	0.41	0.15	0.015	0.06	0.09	0.011

표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 취련 방법에 따종점탄소는 종래의 방법과 비슷하면서도 종점인은 낮게 나타남을 알 수 있다. 도 6은 취련중 슬래그의 거동으로서, 슬래그 중의 염기도, 산화철의 함량, 용철중의 인의 거동변화를 나타낸 것이다. 또한, 도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명은 생석회의 사용량이 적은데도 불구하고 취련중 염기도는 높게 나타나며, 산화철의 함량도 취련중 높게 관리할 수 있어 취련중 인을 안정적으로 관리할 수 있었다.

다음은 취련종점에서의 슬래그의 평균조성을 나타낸 것이다.

구분	산화칼슘	산화마그네슘	산화규소	산화철	산화망간	인산화물	산화티탄
종래예	47.26	7.50	9.10	27.92	3.16	1.86	1.28
발명예	49.36	8.21	8.82	25.73	3.59	2.11	1.24

표 4에서 산화철과 산화 마그네슘의 양을 비교해 보면, 산화철의 양은 본 발명이 약 2% 정도 하락하였고, 산화마그네슘은 약 0.7정도 상승한 것으로 나타나 노체관리에 효과적임을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 부원료를 효과적으로 사용함으로써 부원료 원단위를 절감할 수가 있고, 경소백운석은 슬래그화율을 높임으로 전로축조연와의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 인성분의 안정화로 고온에서도 인성분의 안정화를 도모하여 인성분 격외율을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전회조업슬래그를 전로에 남기고 경소백운석을 투입하여 노체코팅한 다음, 생석회를 투입한 후 고철과 용선을 투입하여 산소취련하는 전로조업방법에 있어서,

   전회조업 총슬래그의 35-45%에 경소백운석을 고철과 용선의 전장입량 1톤당 15-19kg 투입하고, 상기 생석회는 전장입량 1톤당 15-18Kg투입하는 단계;

   상기 산소취련직후에 전 장입량 1톤당 소결광: 3-5kg, 생석회: 상기 취련개시이전의 투입생석회와 합하여 23kg이하를 투입하는 단계;

   산소취련 30-70%의 시점에 전 장입량 1톤당 생석회: 1.5-2.0kg을 연동투입하고, 산소취련 40-65%의 시점에서 소결광은 열배합이 허용되는 범위내의 양을 연동투입하는 단계;

   산소취련 80-85%의 시점에 생석회 또는 경소백운석 1종 또는 2종을 전장입량 1톤당 2-3kg투입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 고온출강 강종의 인을 안정적으로 제어하는 전로정련방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 산소취련 30-70%의 시점에 생석회와 함께 경소백운석:2-3kg을 연동투입함을 특징으로 하는 전로정련방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 산소취련조건(L/Lo)은,

   취련 1-5%시점:0.8-0.9, 취련 1-5%시점에서 15-25%시점까지:0.78-0.85, 취련 15-25%시점에서 30-40%시점까지:0.74-0.78, 취련 30-40%시점에서 40-50%시점까지: 0.72-0.76, 취련 40-50%시점에서 55-65%시점까지:0.68-0.75, 취련 55-65%시점에서 70-80%시점까지:0.78-0.83, 취련 70-80%시점에서 80-90%시점까지:0.72-0.77, 취련 80-90%시점에서 취련종료까지:0.86-0.92%로 함을 특징으로 하는 전로정련방법.