KR100611834B1 - 용선의 탈황방법 - Google Patents

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KR100611834B1
KR100611834B1 KR1020000031105A KR20000031105A KR100611834B1 KR 100611834 B1 KR100611834 B1 KR 100611834B1 KR 1020000031105 A KR1020000031105 A KR 1020000031105A KR 20000031105 A KR20000031105 A KR 20000031105A KR 100611834 B1 KR100611834 B1 KR 100611834B1
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

용선중에 CaO계의 탈황제를 취입하여 탈황처리함에 있어서, 용선중에 탈황제를 취입하는 캐리어가스로서 불활성가스와 탄화수소계가스의 혼합가스를 사용하고탈황제와 탄화수소계가스의 비율을 적정범위로 유지함으로써, 탈황제의 탈황효율 과 탈황처리의 생산성을 향상시키고 탈황처리의 슬러그발생량을 감소시킬 수 있는 탈황방법을 제공한다.
또한 본 발명은 용선 중에 탈황플럭스를 캐리어가스와 함께 취입하여 유황분을 제거하는 용선 탈황방법의 개량에 관한 것으로, 탈황개시때의 캐리어가스를 불활성가스로 하고, 탈황개시후 용선중의 S농도가 소정치 이하로 되면 캐리어가스에 탄화수소계가스의 유량을 증가시키거나 이 가스를 혼합하거나 또는 캐리어가스를 탄화수소계가스로 전환함으로써 탈황효율의 향상을 도모하는 탈황방법을 제공한다.

Description

용선의 탈황방법{METHOD OF DESULFURIZING MOLTEN IRON}
도 1은 탈황제의 제1유량 조건하에서의 프로판가스유량/탈황제의 비와 탈S속도의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 2는 탈황제의 제2유량 조건하에서의 프로판가스유량/탈황제의 비와 탈S속도의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 3은 탈S장치의 예를 나타내는 개략도이고,
도 4는 용선중의 S함유량의 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프이다.
(도면의 주요부분에 대한 간단한 설명)
1. 원료호퍼 2. 탈황플럭스
2a. 캐리어가스 3. 랜스고정대차
4. 취입랜스 5. 용선
6. 토피드카 7. 집진후드
본 발명은 용선중의 유황분의 제거, 즉 탈황방법 및 탈황방법의 개량과 탈황효율의 향상을 유리하게 실현하는 것에 관한 것이다.
최근 강재의 고품질화의 필요에 따라 강재의 저황화가 크게 요망되고 있다. 제강공정에 있어서의 탈황프로세스는 토피드카 혹은 용선(鎔銑)가마에서 행하는 용선단계에서의 탈S(즉 탈황)처리와 전로(轉爐)의 용강(溶鋼)에 대한 탈산처리후에 행하는 용강단계에서의 탈S처리의 2종류로 대별된다. 현재는 용강중의 S함유량이 10ppm 이하인 극저S강 종류는 용선단계와 용강단계에서 탈S처리하고 그 외에는 용선단계에서 탈S처리를 행하는 것이 주류이다.
용선단계에서의 탈S처리에는 CaO계 탈황제, Na2O계 탈황제, Mg계 탈황제 등이 사용된다. 용선단계에서의 탈S처리에서는 슬러그처리나 비용측면에서 CaO계 탈황제가 바람직하므로, CaO계 탈황제를 사용하여 용선 탈S처리의 효율을 향상시키는 기술이 필요하다.
탈S반응이 환원반응임에 비추어, 특공평5-43763호 공보에는 수소가스에 의한 탈S촉진방법이 개시되어 있다. 즉 CaO계 탈황제의 취입에 사용하는 캐리어가스로서 수소가스를 사용하는 경우는, 불활성가스를 캐리어가스로서 사용하는 경우와 비교할 때, CaO계 탈황제에 의한 탈S반응이 촉진되는 것으로 되어있다.
또 특공평7-5953호 공보에서는, 비교예로서 동일한 환원성을 가지는 탄화수소계가스의 테스트를 행한 결과, 탄화수소계가스를 취입했을 때의 분해흡열에 의해 용선온도가 저하하기 때문에 탄화수소계가스가 탈S반응에 적합하지 않는 것으로 되어있다.
그 외에, 특공소63-19562호 공보에는 고로(高爐)의 용선통(溶銑桶)에 있어서 용선의 윗쪽으로부터 탈황제를 첨가하고, 아래쪽으로부터 탄화수소계가스를 취입하여 탈S반응을 촉진하는 방법이 개시되어 있다. 또 특개소 60-26607호 공보에는 석탄계 탄화수소를 3~20중량%를 포함하는 유기물질을 CaO계 탈황제에 혼합하는 방법이 개시되어 있다.
한편, 탄화수소계가스를 용선중에 취입하면 탄화수소계가스의 분해흡열반응에 의해 용선온도가 저하한다. 그러나 탄화수소계가스를 용선중에 취입하고, 또한 용선온도를 고온으로 유지하면 탈S반응의 효율이 향상된다. 그 때문에 탄화수소계가스를 용선중에 취입하는 경우는 탄화수소계가스의 사용량의 적정범위를 한정할 필요가 있다.
또 탈황제를 취입하는 위치와 탄화수소계가스를 취입하는 위치가 다르면, 탈황제와 탄화수소계가스의 혼합이 불충분하게 되어 탈S반응의 효율이 떨어진다. 석탄계탄화수소를 함유하는 유기물질을 탈황제로서 사용하는 방법은, 이와같은 유기물질이 고가이기 때문에 비용증가의 요인이 되며, 또한 용선의 S농도레벨에 따른 공급방법을 선택할 수 없다는 문제점이 있다.
본발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해, CaO계 탈황제를 용선중에 취입하여 탈S처리를 행할 때에, 탈황제의 탈S효율을 향상시켜 탈S처리의 생산성의 향상 및 탈S처리의 슬러그 발생량의 경감을 달성하는 탈S방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일반적으로 CaO계 탈황제에 의한 용선의 탈S반응은 하기의 (1)식으로 표시된다. (1)식중의 [S]는 용선중의 S를 나타낸다. 또 (1)식중에서 환원제로서 탈S반응에 기여하는 [C]는 용선중의 C이다. 또 (CaS)는 슬러그중에 CaS가 제거되는 것을 나타낸다.
[S] + CaO + [C] → (CaS) + CO …(1)
환원성가스인 탄화수소계가스를 용선중에 취입한 경우는, 탄화수소계가스가 분해하여 수소가스를 발생한다. 그 반응을 (2)식에 표시한다.
CnHm → nC + m/2 H2 …(2)
수소가스와 CaO계 탈황제에 의한 탈S반응은 (3)식에서 나타내는 바와 같고,용선중의 C에 의한 환원반응에 비하여 환원력이 높기 때문에, 탈S반응에 유리하다. 또 탄화수소(예컨대 프로판)이 직접 반응에 기여하는 (4)식은 (3)식에 (2)식 (n=3, m=8의 경우)을 더한 결과로 표시된다.
즉, 반응의 자유에너지 측면에서, 수소에 의한 탈황반응식(3)에 비교하여 탄화수소에 의한 탈황반응식(4) 쪽이 탄화수소의 분해반응에너지 크기만큼 유리하다.
[S] + CaO + H2 → (CaS) + H2O …(3)
7[S] + 7CaO + C3H8 → 7(CaS) + 4H2O + 3CO …(4)
그러나 (2)식으로 표시한 탄화수소계가스의 분해는 흡열반응이기 때문에 용선온도가 떨어지는 요인이 된다. 즉 탄화수소계가스를 대량으로 취입하면, 용선온도가 저하하여 탈S반응을 방해한다. 따라서 탄화수소계가스의 사용량의 적정범위를 한정할 필요가 있다.
그래서, 다음과 같은 사실을 발견하였다.
(1) 본 발명은 용선중에 캐리어가스와 함께 고체산화물을 주체로 하는 분말상태의 탈황제를 취입하는 용선의 탈황방법에 있어서, 캐리어가스로서 불활성가스와 탄화수소계가스의 혼합가스를 사용하고 탈황제에 대한 탄화수소계가스의 비율을 2.0~50Nℓ/kg 이상으로 하는 용선의 탈황방법이다.
(2) 또한 본 발명은 용선중에 취입하는 탈황제의 취입속도가 용선1톤당 1kg/분 이하인 용선의 탈황방법이다.
(3) 또 용선중에 탈황플럭스를 캐리어가스와 함께 취입하여 S를 제거하는 용선의 탈황방법으로서, 탈황 개시때의 캐리어가스를 불활성가스와 탄화수소계가스의 혼합가스로 하고, 탈황개시후 용선중의 S농도가 소정치 이하로 되면 캐리어가스 중의 탄화수소계가스를 다시 증가시키거나 또는 캐리어가스를 탄화수소계가스로 전환하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법이다.
(4) 또 본 발명은 용선중에 탈황플럭스를 캐리어가스와 함께 취입하여 S를 제거하는 용선의 탈황방법으로서, 탈황개시때의 캐리어가스를 불활성가스로 하고,탈황개시후 용선중의 S농도가 소정치 이하로 되면 캐리어가스에 탄화수소계가스를 혼합하거나 또는 캐리어가스를 탄화수소계가스로 전환하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법이다. 여기서 상기 S농도의 소정치를 0.01wt%로 하는 것이 가장 적합함을 발견하였다.
본 발명자들은 탄화수소계가스가 탈S반응에 미치는 효과를 조사하기 위해 4 톤의 로(爐)를 사용하여 실험을 행하였다. 실험조건은 표1 및 표2에 도시되어 있다. 탈황제는 분말상의 CaO계 탈황제를 사용하였다. 또한 탈황제의 취입속도는 단위시간당 탈황제 취입중량(kg/분)으로 나타낸다.
캐리어가스로서 N2가스, H2가스 및 탄화수소계가스인 프로판가스(즉 C3H 8가스)를 사용하여 용선중의 S량의 시간에 대한 변화를 조사하였다. 그 결과를 도4에 도시한다. 도 4에서 명백한 바와 같이, 프로판가스를 용선중에 취입하면 탈S속도가 향상하는 것을 알았다. 여기서, 플럭스의 공급속도는 어느 것이나 일정하게 되어 있다.
그리고, 탈황반응이 진행되면서 용선중의 S농도가 저하하면, 도 4에 도시하는 바와 같이, H2가스와 C3H8가스의 탈황효율이 커지며 특히 용선중의 S농도가 0.01wt% 미만인 저S농도영역에서 그 차이가 현저하게 된다. 또 캐리어가스로서 H2가스를 적용하는 것보다 C3H8가스를 적용하는 쪽이 저S농도영역에서의 탈황속도가 큰 것도 알았다.
이때, 각 조건에 있어서 처리중의 온도강하 차이는 발견되지 않았고 동일한 수준의 온도강하가 일어났다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명자들은 용선의 S농도의 레벨이 저하하고 일반적으로 탈황속도가 저하하는 영역에 있어서, 탄화수소계가스의 탈황효과가 특히 현저하게 되는 것을 처음으로 발견하였다.
탈황반응은 기본적으로는 고체물질인 CaO계플럭스와 S의 반응이며, 반응계면 에 있어서의 산소포텐셜이 반응속도에 크게 영향을 미친다.
용선탈황의 경우, 계의 산소포텐셜은 이미 C가 포화상태에 있는 용선의 Fe에 대한 C량으로 결정되는 것으로 생각하는 것이 일반적이며 일정하게 되는 것으로 생각되어 왔으나, 금번 캐리어가스의 종류에 따라 차이가 있음을 발견함으로써, 플럭스가 취입될 때의 분위기를 포함한 플럭스/캐리어가스/용선의 3상 공존상태에 의하여 계의 산소포텐셜이 결정되며, 특히 캐리어가스의 산소포텐셜이 탈황반응에 커다란 영향을 미친다고 하는 새로운 지식을 얻을 수 있었다.
또한, 실험결과로부터 알 수 있듯이 탈황속도가 저하하는 저S농도영역에서 그 영향이 커진다.
따라서 탈황반응의 관점에서, 캐리어가스를 이용한 용선속으로의 플럭스 취입에 있어서, 캐리어가스에 탄화수소계가스를 혼합하는 것이 가장 좋은 방법이라고 생각된다.
다만 캐리어가스의 전량을 탄화수소계가스로 할 경우 산소포텐셜을 저하시키는 점에서는 유리하나 플럭스인 분말체의 운송특성상 처리중에 유량을 크게 변화시킬 수 없는 결점이 있다.
도 4에서도 명백한 바와 같이, 용선중의 S농도가 0.01wt%이상으로서 상대적으로 탄화수소계가스의 효과가 작은 경우를 포함하여 항상 다량의 탄화수소계가스를 계속 공급하는 것은 탄화수소계가스의 비용증대 결과로 이어지기 때문에 좋은 방법이 아니다.
즉, 탄화수소계가스의 탈황촉진효과를 효율적으로 이용하기 위해서는, 용선 중의 S농도가 0.01WT% 이상일 경우에는 탄화수소계가스를 소량혼합 또는 혼합하지 않고, 용선중의 S농도가 0.01wt%미만이 될 때부터 탄화수소계가스의 비율을 증가 시키거나 혹은 캐리어가스를 탄화수소계가스로 대체하는 것이 가장 효과적이다.
여기서, 탄화수소계가스 대신에 수소가스를 사용하는 것도 가능하기는 하나탄화수소계가스와 수소가스를 비교하면,
(1) 수소가스는 탄화수소계가스에 비하여 저S농도영역에서의 탈황속도가 작고,
(2) 회전로를 갖춘 제강공장의 경우, 노 저면부에 위치한 산소취입구의 냉각가스로서 이용되는 프로판가스를 탄화수소계가스로 사용할 수 있고,
(3) 제선공정의 코크스로에서 발생하는 가스를 탄화수소계가스로 사용할 수도 있으며,
(4) 탄화수소계가스에 비하여 수소가 산소와의 반응에 의한 폭발성이 높다.
이상의 이유로 수소가스에 비하여 탄화수소계가스를 적용하는 것이 바람직하며 또 유리하기도 하다.
탄화수소계가스에 대해서는 이번에 C3H8 가스를 적용하고 있으나, CH4 가스 혹은 코크스로에서 발생하는 C가스라도 무방하다.
캐리어가스는 N2뿐 아니라 Ar등의 불활성가스이면 무방하다. 또 정련용기(精鍊容器)는 용선중에 탄화수소계가스, CaO계플럭스를 동일한 위치에서 취입할 수 있으면 어떤 것이라도 무방하다.
탈황플럭스로서는 CaO를 주성분으로 한 것이 저렴하고 탈황처리후의 슬러그처리가 용이하므로 가장 바람직하다.
주된 탈황반응성분인 CaO 이외에 열분해에 의해 CaO를 생성하는 동시에 플럭스의 용선속으로의 분산을 돕는 CaCO3, 플럭스의 찌꺼기화(滓化)를 촉진하는 CaF2, CaCℓ2, 취입된 플럭스 주변의 용선을 환원성으로 유지하기 위한 C, Aℓ등을 적절히 첨가하도록 해도 무방하다.
또 동일한 산화물계 탈황플럭스인 Na2CO3를 적용하는 것도 가능하다.
더욱, 특히 극저S강 용도로 금속Mg를 사용할 수도 있다. 금속Mg는 탄화수소가스에 의한 환원분위기화에 의해 산화로스를 방지하고, 탈황반응을 우선적으로 발생시킬 수가 있다. 금속Mg를 함유하는 플럭스도 적용가능하다.
용선속으로의 플럭스의 취입처리 방법으로서는 토피드카 혹은 용선팬(PAN)등의 용선운반용기에 침지용 랜스를 사용하여 행하는 방법, 회전로 등의 정련로 내에서 바닥취입구로부터 취입하는 방법등이 있으나 그 어느 것이라도 무방함은 당연하다.
다음은 프로판가스의 유량이나 탈황제의 취입속도가 탈S속도에 미치는 효과를 조사하기 위해, 탈황제에 대한 프로판가스의 비율(즉 프로판가스유량/탈황제 (Nℓ/kg))와 탈S속도 KS의 관계를 조사하였다. 실험조건은 표2, 그 결과는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다. 또한 탈S속도 KS는 용선중의 S의 질량전달(mass transfer)에 의해 속도조절되므로 하기의 (4)식으로 계산된다.
KS (kg/t)-1 = ℓn ([%S]i/[%S]f) / Wflux …(4)
[%S]i : 탈S처리전의 용선중의 S함유량(중량%)
[%S]f : 탈S처리후의 용선중의 S함유량(중량%)
Wflux : 용선 1톤당의 탈황제 첨가량(kg/t)
도 1은 탈황제의 취입속도 Qflux가 용선 1톤당 1.0kg/분 이하인 경우의 프로판가스유량/탈황제(Nℓ/kg)과 탈S속도 KS와의 관계를 나타낸 그래프이고 도 2는 탈황제의 취입속도 Qflux가 용선 1톤당 1.0kg/분을 초과하는 경우의 프로판가스유량/탈황제(Nℓ/kg)와 탈S속도 KS의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 탈황제의 취입속도 Qflux가 용선 1톤당 1.0kg/분 이하인 경우는 탈황제에 대한 프로판가스의 비율(즉 프로판가스유량/탈황제)이 2.0 Nℓ/kg 이상의 범위에서 프로판가스가 탈S반응을 촉진하는 것을 알 수 있다. 프로판가스가 탈S반응을 촉진한 것은 용선-탈황제 간의 반응계면에 있어서의 산소(O)포텐셜을 저하시켰기 때문이다.
또, 프로판가스유량/탈황제의 비율이 50 Nℓ/kg 보다 큰 경우에는 탈황속도 저하 및 취입랜스 선단의 막힘현상이 확인되었다. 이것은 탈황제가 취입되는 탈황반응영역(용선, 랜스 선단)에 있어서, 탄화수소의 분해반응에 수반하는 온도저하에 의한 것으로 생각된다.
한편, 탈황제의 취입속도 Qflux가 용선 1톤당 1.0kg/분을 초과하는 경우는 도 2에 나타내는 바와 같이, 탈황제에 대한 프로판가스의 비율(즉 프로판가스유량/탈황제)가 2.0Nℓ/kg 이상의 범위에서도 탈S속도가 개선되지 않는다. 이것은 탈황제의 용선 중에서의 분산이 불충분하고 용선-탈황제 간의 반응계면이 적어서 반응계면에 있어서의 탄화수소의 효과가 충분하지 않기 때문이다.
이상으로부터 용선, 탈황제, 가스의 3상 공존상태가 탈S반응에 커다란 영향을 미치는 것이 명백하며, 탈황제에 대한 프로판가스의 비율(즉 프로판가스유량/탈황제)은 2.0 Nℓ/kg이상, 50Nℓ/kg이하, 탈황제의 취입속도Qflux는 용선 1톤당 1.0kg/분 이하인 것이 바람직하다.
또한, 탈황제에 대한 프로판가스의 비율은 2.0Nℓ/kg이상 35Nℓ/kg 이하가 바람직하다.
베이스 캐리어로서의 N2량은 용선 1톤당 적어도 5Nℓ/분 이상 공급하는 것이 바람직하며 이는 용선의 교반 및 탈황제의 용선속으로의 분산효과를 유지하기 위해서이다.
또한 도 1 및 도 2에 있어서, 어느 것도 탈S처리중에 용선온도의 현저한 저하는 볼 수 없었다. 이것은 프로판가스의 취입량이 적기 때문에 프로판가스의 분해반응열(즉 흡열)이 용선의 온도강하에 미치는 영향이 작은 것을 나타내고 있다. 즉 탄화수소량이나 탈황제의 공급조건을 적절하게 하면 용선온도의 저하를 초래함이 없이 탈황반응을 촉진할 수 있다.
실시예 1
용량 250톤의 토피드카(6)을 사용하여 탈S처리를 행하였다. 탈S장치의 개요를 도 3에 도시한다. 호퍼(1)내의 분말형상의 탈황제(2)는 캐리어가스(2a)에 의해 랜스(4)로부터 용선(5)속으로 취입된다. 사용한 탈황제와 그 입경 및 랜스 침지깊이는 표3에 도시되었다. 캐리어가스나 탈황제의 취입속도 등의 탈S처리 조건은 표4에 도시한 바와 같다.
비교예 1은 N2가스를 단독으로 캐리어가스로서 사용한 예이고, 비교예 2는 N2가스와 프로판가스의 혼합가스를 캐리어가스로서 사용하는 한편 탈황제에 대한 프로판가스의 비율이 작은 예이며, 비교예 3은 N2가스와 프로판가스의 혼합가스를 캐리어가스로서 사용하고 탈황제의 취입속도가 큰 예이다. 이들 비교예 1~3의 탈S속도 KS는 0.08~0.16 이었다.
한편, 본 발명의 실시예의 탈S속도 KS는 0.44이므로 비교예1~3과 비교하여 탈S속도가 큰 것이 명백하다.
또, 여기서는 탄화수소계가스로서 프로판가스(즉 C3H8가스)를 사용하는 경우에 대해 설명하였으나, 기타의 탄화수소계가스(예컨대 CH4 가스등)이나 코크스로에서 발생하는 가스(소위 C가스)와 같은 가스를 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또 탄화수소계가스와 혼합하여 캐리어가스로서 사용하는 불활성가스에 있어 서, 여기서는 N2가스를 사용하는 경우에 대해 설명하였으나 기타의 불활성가스(예컨대 Ar가스 등)라도 무방하다.
용선의 용기는 여기서는 토피드카에 대해 설명하였으나 캐리어가스와 탈황제를 용선내의 같은 위치에 취입하는 용기라면 어떠한 정련용기를 사용하여도 무방하다.
또 탈S장치의 개략도인 도 3에서는 호퍼(1)내의 분말형상의 탈황제(2)가 캐리어가스(2a)에 의해 랜스(4)로부터 용선(5)중에 취입되는 기술을 설명하였으나 이 경우, 프로판 등의 탄화수소계가스를 별도로 랜스와 호퍼(1)로부터의 호스의 접속부 부근에 설치된 삽입구를 통하여 공급하여도 무방하다. 즉, 공급될 탄화수소계가스는 캐리어가스(2a)에 의해 기체운반되는 탈황제(2)와 랜스의 바로 앞에서 혼합되고 그 후 랜스(4)로부터 용선(5)속으로 취입된다. 이러한 변형은 탈황제의 기체운반 특성에 영향을 미치지 않고서 탄화수소계가스의 공급량을 변화시킬 수 있으므로 유리하다.
본 발명에서는 탈S처리에 있어서 용선 예비처리의 생산성의 향상, 탈황제의 사용감소, 슬러그 발생량의 경감에 의한 비용절감이 실현된다.
실시예 2
250톤의 토피드카를 사용하고, 혼합가스가 탈황속도에 미치는 영향에 대한 발명의 실기테스트를 행하였다. 도 3에 실기테스트에 있어서의 토피드카의 개략도를 도시한다.
도 3에 있어서, 원료호퍼(1)에 저장된 탈황플럭스(2)(여기서는 CaO를 주성분으로 하는 플럭스)는 캐리어가스(2a)와 혼합되고, 취입랜스(4)에 의해 토피드카(6)내의 용선(5)에 취입된다. 여기서 취입랜스(4)는 랜스고정대차(3)에 유지되어 있다. 부호(7)은 집진후드이다.
여기서 표 5는 본 발명의 실기테스트의 실시조건을, 표 6은 실기테스트 실시때의 캐리어가스의 공급조건을 도시한 것이다. 표 6에는 본 발명예와 비교를 위한 비교예 1, 2의 조건도 도시되었다
비교예 1은 CaO계플럭스를 전량 N2 캐리어가스로 취입한 경우이고 비교예 2는 같은 플럭스를 전량 C3H8 캐리어가스로 취입한 경우에 대하여 개시하고 있다. 또, 본 발명의 실시예에서는 같은 플럭스를 먼저 N2가스 + 프로판가스의 혼합 캐리어가스로 취입하고 처리후반에 프로판가스의 유량을 증가시킨 경우에 대해 개시하였다.
표 6에 각 수준마다의 캐리어가스 유량조건을 나타내며 테스트결과는 표 7에 나타내었다.
또, 본 발명에서는 비교예 2에 비하여 더 적은 프로판가스 유량으로도 플럭스의 단위량당 탈황효율이 향상된다.
용선온도는 프로판가스 유량에 의해 크게 변화하지 않았다.
[표 1]
4톤의 로(爐) 실험조건
용선량 4.5톤
플럭스 (분체) 성분 CaF2: 2 wt% 코우크스: 5wt% CaO:잔여부
입경 100㎛ 미만
분체 취입속도 1.5kg/분
가스 취입속도 0.05Nm3/분
랜스 침지깊이 700 mm
[표 2]
용선량 4.5 톤
탈황제 CaO + 2중량% CaF2
탈황제의 입경 100㎛ 미만
탈황제 취입속도 1.5 - 10 kg/분
베이스 캐리어가스 N2 200 Nℓ/분
추가된 캐리어가스 N2, C3H8 중 한 종류를 6-40 Nℓ/분
랜스 침지깊이 700 mm
[표 3]
탈황제 CaO + 2중량% CaF2
탈황제의 입경 100㎛ 미만
랜스 침지깊이 1000 mm
[표 4]
용선중량(톤) 캐리어가스 탈황제취입속도 프로판가스 유량 N2가스유량
(kg/분) (Nm3/분) (Nm3/분)
비교예1 246 N2 150 - .3
비교예2 252 N2 + C3H8 150 0.2 4.3
비교예3 255 N2 + C3H8 350 1.5 4.3
실시예 250 N2 + C3H8 150 0.8 4.3
[표 4(계속)]
프로판가스 유량/탈황제 용선 1톤당 용선중 S함유량 (중량%) 탈S속도 (KS)
탈황제 취입속도 탈황제 취입유량
(Nℓ/kg) (kg/분) (kg/t) 탈S전 탈S후 (kg/t)-1
비교예1 - 0.6 8.1 0.038 0.010 0.16
비교예2 1.3 0.6 8.6 0.036 0.009 0.16
비교예3 4.3 1.4 21.0 0.040 0.008 0.08
실시예 4.3 0.6 8.4 0.040 0.001 0.44
[표 5]
(실기)토피드카 실험조건
용선량 250톤
플럭스 (분체) 성분 CaF2:2wt% 코우크스:5wt% CaO:잔여부
입경 100㎛ 미만
분체취입속도 85 kg/분
랜스 침지깊이 1500 mm
[표 6]
예 캐리어가스 종류 개시-10분 유량 10분-20분 유량 합계유량
N2 C3H8 N2 C3H8 N2 C3H8
비교예1 N2 2.5 - 2.5 - 50.0 -
비교예2 C3H8 - 2.5 - 2.5 - 50.0
본 발명예 N2+ C3H8 2.0 0.5 0.5 2.0 25.0 25.0
[비고] 유량단위: Nm3/분 합계유량단위: Nm3/ch
[표 7]
예 용선유량 (톤) 플럭스량 (kg/t) 용선중 S농도(wt%) 용선온도(℃)
처리전 처리후 처리전 처리후
비교예1 246 7.2 0.038 0.008 1320 1275
비교예2 252 6.9 0.036 0.005 1311 1270
본 발명예 255 6.5 0.040 0.001 1309 1276
본 발명에 의하면, 용선의 탈황처리에 있어서의 탈황속도 특히 저S영역에서의 탈황속도를 소량의 환원성가스를 이용하여 효율적으로 촉진할 수 있고, 용선 예 비처리에 있어서의 생산성 향상과 탈황플럭스의 감소에 의한 비용절감의 효과를 실현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 용선의 탈황방법에 있어서,
    용선중에서 고체산화물을 주체로 하는 분말형상의 탈황제를 캐리어가스와 함께 용선중에 취입하는 용선의 탈황방법으로서,
    상기 캐리어가스로서 불활성가스와 탄화수소계가스의 혼합가스를 사용하고,상기 탈황제에 대한 상기 탄화수소계가스의 비율을 2.0~50 Nℓ/kg 으로 하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈황제의 취입속도가 용선 1톤당 1.0kg/분 이하인 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈황제가 CaO계 탈황제인 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
  4. 용선의 탈황방법에 있어서,
    용선중에서 탈황플럭스를 캐리어가스와 함께 용선중에 취입하여 S를 제거하는 용선의 탈황방법으로서,
    탈황 개시때의 캐리어가스를 불활성가스와 탄화수소계가스의 혼합가스로 하고, 탈황 개시후 용선중의 S농도가, 탈황속도의 저하가 시작되며 탄화수소계가스의 탈황효과가 현저하게 되는 농도치 이하로 되면, 캐리어가스 중의 탄화수소계가스를 다시 증가시키거나 또는 캐리어가스를 탄화수소계가스로 전환하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
  5. 용선의 탈황방법에 있어서,
    용선중에서 탈황플럭스를 캐리어가스와 함께 용선중에 취입하여 S를 제거하는 용선의 탈황방법으로서,
    탈황 개시때의 캐리어가스를 불활성가스로 하고, 탈황개시후 용선중의 S농도가, 탈황속도의 저하가 시작되며 탄화수소계가스의 탈황효과가 현저하게 되는 농도치 이하로 되면, 캐리어가스에 탄화수소계가스를 혼합하거나 또는 캐리어가스를 탄화수소계가스로 전환하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
  6. 제4항 또는 5항에 있어서,
    상기 S농도의 소정치가 0.01wt%인 것을 특징으로 하는 용선의 탈황방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012837B1 (ko) * 2003-07-08 2011-02-08 주식회사 포스코 탈황을 위한 용선 예비처리방법
KR101091935B1 (ko) * 2004-11-01 2011-12-09 주식회사 포스코 다공노즐을 포함한 탈류 랜스와 이를 이용한 예비처리탈류 방법
CN101886150A (zh) * 2010-07-07 2010-11-17 江苏沙钢集团有限公司 钢包浇余热态钢渣的回收利用方法及系统
US9481917B2 (en) * 2012-12-20 2016-11-01 United Technologies Corporation Gaseous based desulfurization of alloys
TWI570246B (zh) * 2015-04-07 2017-02-11 China Steel Corp Method for desulfurization of molten iron
CN115501741B (zh) * 2022-08-30 2023-11-03 四川轻化工大学 一种基于改性载体的高活性氧化铁脱硫剂及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592777A (en) * 1984-05-16 1986-06-03 Thyssen Stahl Ag Method, process and composition for desulfurizing pig-iron melts

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE762837A (fr) * 1971-02-11 1971-08-11 Centre Rech Metallurgique Perfectionnements aux procedes d'affinage pneumatique de la fonte.
US3998625A (en) * 1975-11-12 1976-12-21 Jones & Laughlin Steel Corporation Desulfurization method
US5873924A (en) * 1997-04-07 1999-02-23 Reactive Metals & Alloys Corporation Desulfurizing mix and method for desulfurizing molten iron
DE19833037A1 (de) * 1998-07-22 2000-01-27 Krupp Polysius Ag Verfahren zum Entschwefeln einer Roheisenschmelze
JP3496545B2 (ja) * 1998-12-09 2004-02-16 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱硫方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592777A (en) * 1984-05-16 1986-06-03 Thyssen Stahl Ag Method, process and composition for desulfurizing pig-iron melts

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