KR100423420B1 - 전로 취련중 슬로핑 방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고철과 용선을 이용하여 전로 취련할 때 발생되는 슬로핑을 방지하는 방법에 관한 것으로써, 랜스높이 및 송산유량을 조정함으로써 전로취련중에 발생되는 슬로핑을 방지할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 전회 조업한 슬래그의 일부를 이용하여 노벽에 코팅작업을 하고, 고철 및 용선을 장입하여 랜스를 통해 산소를 취입하여 전로 취련하는 방법에 있어서,

노구의 불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 정도에 근거하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 설정하는 단계; 및

상기에서 설정한 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측될 때, 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄이거나 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추거나 또는 상기와 같이 송산유량 및 랜스높이를 함께 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 전로 취련중 슬로핑 방지 방법을 그 요지로 한다.

Description

전로 취련중 슬로핑 방지방법{A Method for Preventing Slopping during Converter Blowing}

본 발명은 고철과 용선을 이용하여 전로 취련할 때 발생되는 슬로핑을 방지하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 랜스높이 및 송산유량을 조정함으로써 전로취련중에 발생되는 슬로핑을 방지하는 방법에 관한 것이다.

전로조업은 도 1에 나타낸 바와 같이 준비단계→취련→출강→배재(출강후 노내 슬래그를 버리는 작업)순으로 반복된다. 준비단계는 배재(排滓)시 전회조업한 슬래그의 일부를 활용하고, 경소백운석을 투입하여 노벽에 코팅(Coating)한 후, 장입측 노벽을 고철장입시 충격으로부터 보호하기 위하여 생석회를 투입한 후 고철을 장입한 다음, 용선을 장입하는 단계까지를 말한다.

취련작업은 송산개시부터 취지(吹止)시까지를 의미한다. 이는 주원료인 고철(Scrap)과 용선(Hot metal)을 전로에 장입하여 랜스를 이용하여 부원료인 생석회(주성분이 산화칼슘 CaO임),경소백운석(주성분이 산화칼슘 및 산화마그네슘 CaO.MgO임) 및 소결광(주성분이 산화철임), 형석(주성분이 불화칼슘 CaF₂임)등을 투입하여 용선중의 불순원소인 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 유황(S), 티탄(Ti) 등을 산화정련에 의해 제거하는 일련의 정련작업을 통칭한다.

이때, 일반적으로 사용하는 용선중 규소함량이 높을수록 전로정련시 취련초기에 송산에 의해 산소와 규소가 반응하여 산화규소(SiO₂)가 증가하게 되고, 이로 인해 취련중 발생하는 슬래그량은 많아진다. 이때, 취련중 노내 생성된 슬래그중 일부가 노구를 통해 흘러넘치는 현상이 발생하며, 이것을 슬로핑이라고 한다.

슬로핑 현상은 조업과 관련하여 하기와 같은 많은 문제점을 야기시킨다.

첫째, 취련중 부원료 투입과 더불어 만들어진 뜨거운 슬래그(1300~1700℃)가 노외로 넘쳐나가기 때문에 노구의 슬래그의 부착 및 넘침현상으로 작업의 불안정은 물론 화재의 위험이 있다.

둘째, 슬래그 속에 함유되어 있는 다량의 철성분 손실이 많으며, 흘러넘친 슬래그는 정련반응한 슬래그로 없어졌기 때문에, 다시 야금반응을 통해 용철중 인성분을 제거하기 위하여 부원료를 추가보정하여 새롭게 슬래그를 제조해야 하므로 슬래그 발생량이 더욱 많아질 뿐만 아니라 원가손실이 크다.

셋째, 슬로핑이 발생하면 고온의 뜨거운 슬래그가 노구(爐口)를 통하여 노구 상부에 위치하고 있는 스커트(Skirt) 등의 설비는 물론 노체 주변에 위치하고 있는 설비들의 손상을 줄 위험이 높고, 넘친 슬래그는 식은 후에 다음 조업을 위하여 주변을 청소해야하는 등 작업성을 악화시킨다.

넷째, 슬래그가 넘칠때 취련중 일산화탄소 가스와 더불어 동반할때는 가스 발생량이 갑자기 많아지기 때문에 전로 상부에 설치되어 있는 배가스 설비를 통과하지 못하고 노구와 스커트 사이를 통하여 튀어나가 대기중의 산소와 접촉하면서 적갈색(황갈색)의 분진으로 변하여 공장 외부로 나가게 되며, 이것은 엄청난 공해를 유발하고, 나아가서는 주변의 사회적 문제를 야기시킨다.

상기와 같은 여러가지 불안정 요인 외에도, 취련중 돌발적인 슬로핑이 간헐적으로 발생하는 경우도 있다. 대표적인 일례를 들어보면, 준비단계에서 전회조업한 슬래그을 일부 잔류시킨 후 경소백운석을 투입하여 노벽에 슬래그와 더불어 코팅을 실시하고, 다음에는 고철을 장입하기 전에 고철이 낙하하는 지점에 노체의 기계적 손상을 방지하기 위해 생석회를 넣은 후 그 위에 고철을 장입하게 된다.이후 노체를 2~3회 경동하여 고철중 함유 수분이나 휘발성 물질을 노내의 현열을 이용하여 없앤 후 용선을 장입하고 송산을 개시한다. 이 과정에서 고철이 노벽에 코팅된 고점도의 슬래그와 같이 어우러져 굳어버린채 노바닥에 남아있는 경우가 가끔 있다. 이 고철은 취련작업시 온도가 상승하면서 노벽에 같이 부착되어 있는 코팅된 슬래그가 녹아나오면서 슬래그와 고철이 동반하여 용철표면으로 부상해 버릴 때 탈탄에 의해 발생되는 일산화탄소 가스와 같이 동반하여 노구로 비산되어 대형 슬로핑을 유발하게 된다.

상기와 같은 많은 문제점을 야기시키는 슬로핑을 방지하기 위한 방법으로서는 다음과 같은 방법들을 들수 있다.

전로에 장입되는 용선중의 규소함량을 0.2~0.4중량%로 제어하는 방법을 들수 있는데, 이 방법에 의하면, 규소함량이 0.2중량%미만이 되면 취련초기 슬래그 재화(滓化)가 불량해지고, 0.4중량%를 초가하면 슬로핑이 발생할 우려가 있다. 그러나, 고로로부터 출선되는 용선은 노황에 따라 규소함량이 다른 경우가 많고, 전로조업 자체에서도 슬로핑에 영향을 주는 변수가 너무 많기 때문에 용선중의 규소함량의 제어만으로 슬로핑을 완전히 방지하는 것은 불가능하다.

또 다른 슬로핑 방지방법으로서 전회 조업한 슬래그를 통상 조업에 비해 적은 양을 노내에 남겨 취련중 발생되는 슬래그의 양을 줄이는 방법과

남긴 슬래그를 이용하여 노체보호를 도모하고, 노벽 코팅용 경소백운석을 적정량 투입하여 균일한 코팅을 실시하여 취련중 부원료 재화를 촉진시켜 주는 분위기를 사전에 만들어 주는 방법 등을 들수 있다.

그러나, 전자의 방법의 경우에는 슬래그 재화가 불량해질 가능성이 높아져서 슬로핑으로 연결될 가능성이 높은 문제점이 있고, 그리고 후자의 경우에는 용선온도가 일정하지 않으므로, 취련중 재화성이 일정치 않아 슬로핑을 충분히 방지할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 상기한 방법들을 사용하더라도 슬로핑을 충분히 방지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 개선시키기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 노구의 불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 정도에 근거하여 슬로핑 기미가 보이는 것으로 예측되는 경우에 랜스높이 및 송산유량을 적절히 제어함으로써 슬로핑을 방지할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 전로취련공정을 나타내는 모식도

도 2는 본 발명에 바람직하게 적용될 수 있는 취련패턴 및 부원료투입조건의 일 례를 나타내는 공정도

도 3은 발명예와 비교예에 따라 취련작업을 행하였을 때의 가시분진율을 나타내 는 그래프

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 고철 및 용선을 장입하여 랜스를 통해 산소를 취입하여 전로 취련하는 방법에 있어서,

노구의 불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 정도에 근거하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 설정하는 단계; 및

상기에서 설정한 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측될 때, 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄이거나 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추거나 또는 상기와 같이 송산유량 및 랜스높이를 함께 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 전로 취련중 슬로핑 방지 방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 용선조건에 무관하게 취련개시부터 취련이 완료될 때까지의 전과정에서의 불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 정도를 관찰하면서 송산패턴 및/또는 랜스높이를 즉각 조정하여 슬로핑을 방지하는 것이다.

전로취련조업시 용선조건이 어떠한 경우이든 취련작업을 중단할 수 없기 때문에 세밀한 조업이 되지 않으면 안되고, 그리고 취련작업이 일단 시작되면 조업자가 눈으로 볼 수 있는 것은 불꽃 및 노구로 비치는 슬래그외에는 아무 것도 없다. 이에, 본 발명자는 연구와 조업경험을 통하여 관찰한 결과, 취련중 노구의 불꽃운동과 노내 슬래그 상태(운동)는 직접적인 관계가 있음을 도출하고, 취련중 노구의 불꽃운동 및 노구로 흘러나오는 슬래그의 정도를 관찰하고, 그 결과를 이용하여 슬로핑 기미를 판단하는 기준을 설정하고, 이를 근거로 하여 슬로핑 기미가 보일 때 송산유량 및 랜스높이를 제어하여 슬로핑을 방지하는 방법을 제안하게 이른 것이다.

통상적인 전로취련에서 슬로핑을 발생시키는 인자로는 슬래그 양, 슬래그의 재화정도, 슬래그의 유동성, 부원료의 재화상태 등을 들수 있다.

즉, 슬래그의 양이 많은 경우는 적은 경우 보다 슬로핑이 일어날 가능성이 높고, 슬래그 재화정도가 불량한 경우가 양호한 경우에 비하여 슬로핑이 일어날 가능성이 높고, 슬래그 유동성이 나쁜 경우가 좋은 경우 보다 높고, 그리고 부원료의 재화상태가 불량한 경우가 양호한 경우에 비하여 슬로핑이 일어날 가능성이 높다.

한편, 본 발명에서 슬로핑 기미를 판정하는 기준이 되는 취련중 노구의 불꽃운동 및 노구로 배출되는 슬래그의 정도는 슬래그 양, 슬래그의 재화정도, 슬래그의 유동성, 부원료의 재화상태 등과 관련됨을 본 발명자들은 연구 및 실험을 통해 확인할 수 있었다.

본 발명에서는 우선 상기한 슬로핑을 일으키는 인자들과 취련중 노구의 불꽃운동및 노구로 배출되는 슬래그의 정도와의 관계를 고려하여 취련중 노구의 불꽃운동 및 노구로 배출되는 슬래그의 정도에 기초하여 슬로핑 기미를 예측할 수 있는 기준을 설정하는 것이 필요하다.

구체적인 일예를 들어 설명하면, 불꽃상태는 목측을 기준으로 "양호"와 "불량"으로 분류하며, 양호한 불꽃은 노구 불꽃이 큰 움직임으로 보이는데, 특징은 불꽃이 크게 변동하므로 노내 슬래그 운동이 크고, 느리게 움직이는 것을 나타내며, 이는 곧 취련중 투입한 부원료의 재화상태가 좋다는 것을 의미하므로 슬로핑이 발생하지 않음을 제공해준다. 단, 이 경우에 노내 슬래그가 노구로 올라와 보이면 즉각 송산유량 또는 랜스높이를 낮추어야 한다.

반면에, 불량한 불꽃은 노구 불꽃이 작은 움직임으로 보이는데, 특징은 불꽃이 짧게 자주 변동하므로 노내 슬래그 운동이 작고, 빠르게 움직이는 것을 나타내며, 이는 곧 취련중 투입한 부원료의 재화상태가 나쁘고, 미재화 부원료 많이 남아 있거나 슬래그중 전철분이 낮아 융점이 높고, 슬래그 유동성이 매우 나쁘다는 것을 의미하므로 이러한 경우에는 오히려 슬로핑이 발생하지 않음을 제공해준다.

단, 불꽃상태가 불량하게 되면 취련중 용철중 인의 안정적 제거가 곤란하여 그대로 방치해서는 안되기 때문에 불꽃운동을 양호하게 되도록 송산유량 또는 랜스높이를 상향조정해 주어야 한다. 이와 같이 하면 전로 취련중 슬로핑을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명에 따라 취련중 노구의 불꽃운동 및 노구로 배출되는 슬래그의 정도에 기초하여 슬로핑 기미를 예측할 수 있는 기준을 설정하는 방법의 일례에 대하여 보다구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 노구와 관련되는 인자로는 화염의 길이, 불꽃의 크기. 불꽃움직임 속도, 및 불꽃의 규칙성을 들수 있다.

먼저, 불꽃운동에 있어서 화염의 길이는 "길다", "보통", "짧다"의 3종류로 분류가 가능하며, 화염의 길이에 따라 노구와 스커트사이로 불꽃 모양이 변화되는데, 이는 슬래그의 재화 정도와 화점면적의 변동과 관련된다.

상기 불꽃의 크기는 송산유량에 의한 화점면적의 변동 정도에 따라 그 정도를 "크다", "보통", "작다"의 3종류로 분류가 가능하다.

상기 불꽃의 크기는 취련중 부원료 투입량에 의해서도 차이가 나지만 노내 재화상태나 슬래그의 물성치 변화와도 관계가 있다.

상기 불꽃 움직임의 빠르기는 화점면적의 변동속도를 의미하는 것으로써, 화염의 움직이는 속도를 나타내는 지표로써 "빠르다", 보통", "느리다"로 구분할 수 있다.

상기 불꽃 움직임의 빠르기는 노구의 불꽃이 노구와 스커트 사이를 들어가고, 나오고할 때 단위시간당 횟수를 의미한다. 통상 불꽃이 짧은 경우이며, 이때 노내의 슬래그의 재화상태는 일반적으로 불량한 경우가 많다. 즉, 슬래그 자체의 융점이 높아 유동성이 지극히 불량한 상태임을 암시해 준다.

상기 불꽃의 규칙성은 불꽃이 길이가 길고, 짧고 또는 크고, 작고에 관계 없이 일정시간 동안에 운동이 규칙적으로 움직이느냐에 따라 구분한 것이다.

이것은 노내 슬래그의 재화 상태와 가장 밀접한 관계가 있다.

불꽃운동에 기초하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준으로는 대표적으로 다음의 4가지를 들수 있다.

첫째, 불꽃이 크고, 화염이 길게 움직이면서 규칙성이 있으면, 슬래그가 많고 슬래그의 재화상태가 지극히 양호한 상태이기 때문에 일정시간이 지나고 나면 노구로 슬래그가 서서히 넘쳐나올 가능성이 있음을 암시해 준다.

둘째, 불꽃이 크고, 화염이 길게 움직이면서 규칙성이 없으면, 슬래그가 많고 슬래그의 재화상태가 부분적으로 양호한 상태이지만 아직 미재화 부원료가 남아 있음을 암시해주고, 이때 주의해야 하는 것은 탈탄속도가 빨라 배가스량이 일시적으로 많은 양이 배출될 가능성이 있기 때문에 배가스와 슬래그가 동시에 동반 분출될 가능성이 높기 때문에 각별한 주의를 요한다.

셋째, 불꽃이 작고, 화염이 짧게 움직이면서 규칙성이 있으면, 슬래그의 재화상태가 지극히 불량하거나 슬래그 자체의 융점이 높아 유동성이 나쁜 상태임을 암시해 주므로 소결광 및 형석등의 투입을 통한 재화성 유도작업이 필요하다는 정보를 제공해 준다.

마지막으로, 불꽃이 작고, 화염이 짧게 움직이면서 규칙성이 없으면, 슬래그의 재화상태가 지극히 불량함은 물론 부분적으로 투입한 부원료가 재화되지 않고 슬래그 표면 또는 내부에 머물고 있다는 것과 슬래그 자체의 융점이 너무 높아 유동성이 지극히 나쁜 상태임을 암시해 주므로 랜스높이를 제어하여 재화성이 양호하도록 유도하는 것이 필요하며, 조속히 재화를 유도하지 않으면 안된다는 정보를 제공해 준다.

이 경우는 규소함량이 낮은 용선으로 취련할 때, 생석회와 경소백운석을 과잉으로 투입한 경우에 흔히 볼 수 있는 현상이다.

상기한 바와 같이, 불꽃운동과 관련되는 인자들과 노구로 배출되는 슬래그의 정도에 기초하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 정한 다음, 취련중 어느 시점에서든지 상기와 같이 설정된 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측되는 경우에는 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄이거나 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추거나 또는 상기와 같이 송산유량 및 랜스높이를 함께 제어하므로써, 전로 취련중 슬로핑을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따라 송산유량 및 랜스높이를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 있어서 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15% 미만 줄이면 노내의 슬래그가 어떤 상태로 존재하느냐, 즉 재화성이 양호하냐, 불량하냐에 따라 슬로핑 발생이 있으므로 불안하고, 슬로핑 억제효과가 미미하고, 그리고 송산유량을 30%를 초과하여 줄이면, 송산젯트의 운동량이 급격히 감소하여 슬래그의 교반을 줄이는데는 효과적이나 취련중 송산에 의한 슬래그중 철산화물 확보가 곤란하고, 취련시간이 길어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 슬로핑 기미가 예측될 때에는 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄여주는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 있어서 랜스높이를 150mm 미만으로 낮추면, 송산젯트의 운동에 의해 용철표면의 교반력을 강화하는데는 효과적이나 그 정도가 약하여 슬로핑을 억제하는데는 다소 미미하여 바람직한 슬로핑 억제가 곤란하고, 그리고 랜스높이를 300mm 이상 낮추면, 랜스선단부와 용철표면의 거리가 너무 짧아져서 간헐적인 랜스 파손과 노체 바닥의 침식이 심할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 슬로핑 기미가 예측될 때에는 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추어 주는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 슬로핑 기미가 예측될 때 상기와 같은 조건으로 송산유량 및 랜스높이를 함께 제어하는 것이다.

즉, 랜스높이를 낮추고 송산유량을 줄여 산소젯트의 반응면적을 좁게하는 하드 불로잉과 소프트 브로잉을 동시에 조합할 수 있는 방법이 바람직하다.

이렇게 하므로써, 화점면적을 좁히고, 캐비티 깊이를 작게 하여 송산한 젯트(Jet)가 슬래그층의 운동량을 작게하여 노구로 슬래그가 분출되는 것을 억제해 주고, 동시에 부원료의 재화도 촉진시켜 준다. 그러나 지속적인 소프트 브로잉은 슬래그중 전철분[철산화물중 전철분(全鐵分)을 의미함]이 높아지므로 원가상승은 물론 폐기 슬래그량이 많아지는 단점이 있다.

반면에, 상대적으로 적당한 하드 브로잉을 하게 되면, 슬래그중 전철분이 낮아지고, 탈탄 및 탈망간을 촉진시켜 슬래그 물성의 안정으로 슬로핑을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이의 적합한 조합을 통하여 슬로핑을 방지해 주어야 한다.

특히, 본 발명은 고로 노황이 불안할 때, 집중적으로 규소함량이 높은 용선을 이용하여 전로조업을 해야 하는 경우에 적용될 뿐만 아니라 통상시에도 간헐적으로 규소함량이 높은 용선이 들어오는데, 이러한 경우에도 적용된다.

본 발명이 바람직하게 적용되는 100톤급 취련패턴의 일례가 도 2에 나타나 있다.

본 발명에서는 도 2에 도시된 취련패턴에 근거하여 송산유량 및 랜스높이를 제어하는 것이 보다 바람직하다.

도 2에 제시되어 있는 취련패턴의 취련시간대별 송산유량 및 랜스높이 제어에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2에 나타난 취련패턴은 부원료 투입방법에 의한 전로정련방법에 있어서, 전로 취련 5%시점까지 송산이 개시되면서 착화와 동시에 슬래그를 생성시키는 시기로 랜스높이는 착화를 용이하게 하기 위하여 종전의 취련패턴보다 100mm를 낮추어 1800mm, 송산유량은 18000Nm³로 500Nm³를 낮추고; 취련5~15%까지 규소가 산화되는 시기로 제1단계에서의 랜스 높이는 그대로 두고 송산유량을 낮추어, 랜스높이는 1800mm, 송산유량은 16000Nm³으로 하여 약한 교반력을 유도하고; 취련 15~25%까지는 규소의 산화가 끝나고 탈탄이 시작되는 시기로 랜스높이를 1800mm으로 그대로 하고, 송산유량은 17000Nm³으로 하여 앞 단계보다 강한 교반력을 유도하고; 취련 25~35%까지의 시기는 전로 취련 5%시점까지 보다 약한 교반력을 유도하기 위하여 랜스높이는 1700mm, 송산유량은 16500Nm³으로 낮추어 취련 15~25%까지보다 약한 교반력을 유도하고; 취련 35~60%까지는 탈탄최성기로 복린, 복망간 현상이 일어나고 부원료 및 냉각제의 추가투입으로 인한 슬로핑 발생의 우려가 있으므로 랜스높이를 더욱 낮추어 랜스높이는 1650mm, 송산유량은 16000Nm³으로 낮추어 송산젯트의 화점면적을 더욱 좁게 하면서 앞 단계보다 약한 교반력을 유도하고; 취련 60~75%까지는 슬래그중의 (MnO),(FeO)가 최저점을 형성하는 시기로 탈린반응을 촉진시킬 목적으로 앞 단계보다 약한 교반력을 유도하기 위하여 랜스높이는 1600mm, 송산유량은 15500Nm³으로 하여 취련 35~60%까지보다 약한 교반력을 유도하고; 취련75~80% 까지는 취련 60~75%까지의 송산유량을 그대로 두고, 랜스의 높이는 1650mm로 상승시켜 슬래그중 (MnO), (FeO) 생성을 용이하게 유도하기 위하여 약한 교반력을 유도하고; 취련80~85%까지는 슬래그중의 (MnO),(FeO)가 다시 상승하기 시작하는 시기로 탈린을 촉진시키기 위하여 보다 강한 교반력을 유도하기 위해 취련75~80% 까지와 랜스높이를 그대로 두고, 송산유량은 17000Nm³으로 하여 탈린반응을 안정적으로 유도하고; 그리고 마지막으로 취련 85%에서 취련종료시까지는 취련말기 온도상승을 위하여 보다 강한 교반력을 유도하기 위해 취련80~85%까지와 랜스높이를 그대로 두고, 송산유량은 18500Nm³으로 하여 탈탄속도 재현성 확보와 슬래그중 산화철의 지나친 생성을 억제하고, 종점산소를 낮게 취지(吹止)할 목적으로 강한 교반력을 유도하는 것으로 구성되어 있다.

도 2의 취련패턴에 있어서는 경소백운석을 슬래그중 (MgO) 및 (CaO)공급용으로 취련35-60%에서 취련 80-85%사이에서 적당량 2~4회 투입하여 노체를 보호한다.

또한 생석회의 잔여분은 3~6회로 나누어 분할투입하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예

본 실시예에서는 하기 표 1의 조성을 갖는 용선을 사용하였으며, 취련패턴 및 부원료 투입조건은 도 2에 도시한 바와 같으며, 이때 사용한 각종 부원료의 화학조성은 하기 표2와 같다.

하기 표 3a 및 3b의 인함량은 비교예 및 발명예의 대표적 사례를 중심으로 선별하여 분류한 것으로, 그 때의 평균치를 나타낸 것이다.

본 실시예에서, 비교예 Ⅰ은 도 2의 부원료 투입방법 및 취련패턴을 준수하면서 조업한 통상의 예이며, 비교예 Ⅱ와 발명예는 비교예 Ⅰ의 기준을 준수하되 취련중 슬로핑과 관련하여 취련시간대별 취련중 불꽃상태에 따라 수시로 송산유량 및 랜스높이를 즉각 하향 조정한 후의 결과를 나타낸 것이다. 비교예 Ⅱ는 송산유량 및 랜스높이를 본 발명의 범위를 벗어나는 조건으로 제어한 것이고, 발명예는 송산유량 및 랜스높이를 본 발명에 따라 제어한 것이다.

하기 표 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 부원료 투입방법 및 취련패턴을 기본으로 하여 5개월간에 걸쳐 약 3000 차지(Charge)분의 전로 취련중 노구 관찰을 통해 나타난 현상을 정리하여 요약한 것이다.

한편, 발명예와 비교예의 방법으로 5개월간에 걸쳐 약 3000 차지(Charge)분을 조업하였을 때의 가시분진 발생율을 조사하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

단위 : 중량%
규소	망간	인	유황	티탄
0.25-0.85	0.25-0.43	0.075-0.108	0.003-0.025	0.045-0.087

단위 :중량%
구분	산화칼슘	산화마그네슘	철분	산화망간	산화규소
생석회	92.80	2.20	0.39	-	0.92
경소백운석	56.16	38.80	0.60	-	1.40
형석	-	-	-	-	13.54
소결광	8.42	1.24	48.294	0.42	4.54
구분	산화알루미늄	산화티탄	불화칼슘	탄소	유황
생석회	0.30	-	-	-	-
경소백운석	0.51	-	-	-	-
형석	-	-	83.86	-	-
소결광	1.56	0.17	-	2.60	0.034

구분	취련시간(%)	노구관찰시 사항	조정내역	총체적슬로핑발생정도	종점인 함량(중량%)
		불꽃움직임	슬래그넘친정도			송산유량감량정도(%)	랜스높이 낮춤정도( mm)
		길이						크기	규칙성	빠르기
비교예Ⅰ	1	30-35	보통	크다	있다	빠르다	◎	-	-	△	0.014
	2	30-35	길다	보통	없다	느리다	◎	-	-	◎	0.018
	3	35-65	짧다	작다	있다	빠르다	△	-	-	△	0.015
	4	65-70	길다	보통	없다	느리다	○	-	-	○	0.016
	5	65-70	길다	보통	없다	빠르다	△	-	-	△	0.012
	평균 종점 인함량	0.015
비교예Ⅱ	1	30-35	길다	크다	없다	느리다	△	5	-	△	0.013
	2	30-35	보통	보통	없다	느리다	○	-	50	△	0.014
	3	30-35	길다	크다	있다	느리다	△	-	100	△	0.009
	4	30-35	보통	크다	없다	빠르다	○	10	100	△	0.014
	5	30-35	길다	크다	없다	느리다	◎	10	350	△	0.017
	6	30-35	길다	크다	없다	느리다	△	13	130	△	0.010
	10	65-70	길다	크다	없다	빠르다	△	5	130	△	0.010
	평균 종점 인함량	0.013

◎: 많았다. ○: 다소 있는 편이었다. △: 약간 있었다.

구분	취련시간(%)	노구관찰시 사항	조정내역	총체적슬로핑발생정도	종점인 함량(중량%)
		불꽃움직임	슬래그넘친정도			송산유량감량정도(%)	랜스높이 낮춤정도( mm)
		길이						크기	규칙성	빠르기
발명예	1	30-35	길다	크다	있다	느리다	○	-	200	×	0.013
	2	30-35	보통	보통	없다	느리다	△	25	-	×	0.007
	3	30-35	길다	보통	있다	느리다	○	-	150	×	0.009
	4	30-35	보통	크다	없다	느리다	△	20	-	×	0.012
	5	30-35	길다	보통	없다	느리다	△	-	300	×	0.014
	6	30-65	보통	크다	없다	빠르다	◎	15	150	×	0.012
	7	30-65	길다	작다	없다	느리다	△	30	-	×	0.011
	8	35-70	길다	크다	없다	빠르다	◎	25	300	×	0.012
	9	35-70	길다	크다	있다	느리다	△	20	250	×	0.012
	10	65-70	길다	크다	없다	느리다	△	15	150	×	0.008
	평균 종점 인함량	0.011

◎: 많았다. ○: 다소 있는 편이었다. △: 약간 있었다. ×: 없었다.

상기 표 3a 및 3b에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예의 경우에는 슬로핑이 발생되지 않음에 반하여, 송산유량과 랜스높이를 전혀 제어하지 않는 비교예 Ⅰ 및 송산유량과 랜스높이를 본 발명의 범위를 벗어나게 제어하는 비교예 Ⅱ의 경우에는 슬로핑이 발생됨을 알 수 있다.

한편, 취련종점에서의 평균 인함량은 비교예Ⅰ의 경우 0.015중량%, 비교예 Ⅱ는 0.013중량%, 발명예는 0.011%로서, 비교예Ⅰ, 비교예Ⅱ 및 발명예 순으로 다소 낮게 나타남을 알 수 있는데, 이는 취련중 불꽃운동에 따라 송산유량과 랜스높이를 조정함으로써 용철중 인의 거동을 보다 효과적으로 제어해 줌을 반영한다.

또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 가시분진발생율의 경우에는 비교예Ⅰ의 경우가 0.97%로 가장 높고, 비교예Ⅱ는 비교예Ⅰ에 비해 0.14% 감소한 0.62%로서 취련중 슬로핑 발생 기미가 있을 때, 송산유량 및 랜스 높이를 본 발명의 범위를 벗어나지만 각각 하향 조정함으로써 다소의 효과는 있었으나, 본 발명에 부합되는 발명예와 같은 현저한 효과는 얻을 수 없었다.

즉, 발명예의 경우는 가시분진 발생율이 0.15%로써 비교예Ⅰ및 Ⅱ에 비하여 현저히 낮음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 준비단계에서부터 취련 전과정에서 정해진 부원료 투입방법과 취련패턴을 이용하여, 취련중 노구의 불꽃운동과 노구로 흘러넘치는 슬래그의 형태의 조업자가 직접 관찰하면서 송산유량 및 랜스높이를 적절히 하향 조정해줌으로써, 슬로핑 발생을 방지할 수 있으므로 용강품질 안정화, 출강실수율 증가와 더불어 전로 슬래그 발생량을 감소시키는 효과가 있는 것이다.

더욱이, 본 발명은 통상의 전로조업시에 자주 발생하여 공장내외에 환경오염을 유발시키는 슬로핑을 방지하므로써, 공장내 환경오염은 물론 공장외 가시분진 발생을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 고철 및 용선을 장입하여 랜스를 통해 산소를 취입하여 전로 취련하는 방법에 있어서,

   불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 형태에 근거하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 설정하는 단계; 및

   상기에서 설정한 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측될 때, 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄여주는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 취련중 슬로핑 방지 방법
2. 고철 및 용선을 장입하여 랜스를 통해 산소를 취입하여 전로 취련하는 방법에 있어서,

   불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 형태에 근거하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 설정하는 단계; 및

   상기에서 설정한 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측될 때, 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추어주는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 취련중 슬로핑 방지 방법
3. 고철 및 용선을 장입하여 랜스를 통해 산소를 취입하여 전로 취련하는 방법에 있어서,

   불꽃운동 및 노구로 나오는 슬래그의 형태에 근거하여 슬로핑 기미를 예측하는 기준을 설정하는 단계; 및

   상기에서 설정한 기준에 의해 슬로핑 기미가 예측될 때, 송산유량을 정해진 취련패턴의 본래의 송산유량 기준에서 15~30% 만큼 즉각 줄여주고, 그리고 랜스높이를 정해진 취련패턴의 본래의 랜스높이 기준에서 150~300mm만큼 즉각 낮추어주는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 취련중 슬로핑 방지방법
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