KR100840264B1 - Magnesia-carbon coating material for the iron making vessel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경소 MgO 분말, 무연탄 및 결합제를 혼합하여 펠렛 또는 브리켓 형태로 제조된 코팅제에 관한 것으로서, 본 발명을 통하여 제강 전로 내부에 대한 코팅성을 균일하게 유지할 수 있다.The present invention relates to a coating prepared in the form of pellets or briquettes by mixing light MgO powder, anthracite and a binder, through which the coating property of the steelmaking converter can be maintained uniformly.
슬래그 코팅, 점성, 무연탄, 펠렛, 브리켓, 코팅제, 제강 전로Slag Coating, Viscosity, Anthracite, Pellets, Briquettes, Coatings, Steel Converters
Description
도 1은 제강 공정 중 전로내 슬래그 코팅 작업의 모식도이다.1 is a schematic diagram of the slag coating operation in the converter during the steelmaking process.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1. 전로 2. 노상 호퍼(hopper)1. converter 2. hearth hopper
3. 슬래그(slag) 4. 코팅제3. slag 4. coating agent
5. 무연탄(coal) 6. 연소 반응(무연탄 손실분)5. Anthracite (coal) 6. Combustion reaction (Anthracite loss)
7. 코팅된 슬래그(coated slag)7. Coated slag
본 발명은 제강 전로용 MgO-C 혼합 코팅제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경소 MgO 분말과 무연탄 등을 혼합하여 펠렛(pellet) 또는 브리켓(briquette) 형태로 제조한 코팅제에 관한 것이다.The present invention relates to a MgO-C mixed coating for steelmaking converter, and more particularly, to a coating prepared in the form of pellets or briquettes by mixing light MgO powder and anthracite.
원료로부터 강을 제조하는 철강 제조 공정에 있어서는, 원료를 노내에 취입하여 철광석을 환원시키는 제선 공정을 거친 후, 불순 원소가 제거된 철광석으로부터 필요한 합금 원소를 첨가하고, 후속 공정을 위하여 승온시킬 목적으로 제강 공 정을 실시하게 된다.In the steel manufacturing process for producing steel from raw materials, the raw materials are blown into a furnace and subjected to a steelmaking process to reduce iron ore, and then the necessary alloying elements are added from the iron ore from which the impurities are removed, and the temperature is raised for the subsequent process. The steelmaking process will be carried out.
이러한 제강 공정은 보통 용선 예비 처리, 전로 정련, 2차 정련으로 이루어지는 데, 이러한 각 공정에 있어서 용선 예비 처리는 각종 플럭스(flux)를 이용하여 황, 인등을 제거하고, 전로 정련에서는 순산소를 상취, 저취하여 불순물을 산화 정련하며, 2차 정련에서는 전로 정련시의 산소 취입에 따른 산소 및 산화물을 제거하도록 하고 있다.This steelmaking process usually consists of molten iron pretreatment, converter refining, and secondary refining. In each of these processes, the molten iron pretreatment removes sulfur and phosphorus using various fluxes, and in the refining, the pure oxygen is deodorized. In this case, the secondary refining removes oxygen and oxides due to the oxygen injection during the converter refining.
이러한 제강 공정 중에서 전로 정련 공정을 보다 상세하게 설명하자면, 전로 정련은 탄소(C), 규소(Si), 인(P), 망간(Mn) 등의 불순물을 다량 함유한 용선에 고속으로 산소를 취입하여 제거함으로써 청정 용강을 만드는 공정으로서, 본 공정에서는 각 불순 원소의 산화열로 고온(1600℃~1750℃)의 용강을 생산한다. 다음의 화학식 1에 나타낸 바와 같이, 용선중의 탄소는 산소와 반응하여 CO, CO2 가스를 형성하므로 대기중으로 배출되지만, 다른 원소들은 산화물을 형성한 후, 용강 위로 부상하여 슬래그를 형성한다. 이러한 슬래그 형성 반응식을 다음의 화학식 2로 나타낸다.To describe the converter refining process in more detail in the steelmaking process, converter refining takes high-speed oxygen into molten iron containing a large amount of impurities such as carbon (C), silicon (Si), phosphorus (P), and manganese (Mn). In this process, molten steel of high temperature (1600 ° C to 1750 ° C) is produced by heat of oxidation of each impurity element. As shown in the following Chemical Formula 1, carbon in the molten iron reacts with oxygen to form CO and CO 2 gas and is thus released into the atmosphere, but other elements form oxides and then float over the molten steel to form slag. This slag formation scheme is represented by the following formula (2).
여기서, [M]은 규소(Si), 망간(Mn), 인(P) 등 Here, [M] is silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), etc.
전로 취련 작업 중에는 특히 불순 원소를 슬래그내에 안정적으로 고정하기 위해서 다량의 생석회(CaO)를 투입하는 데, 투입된 생석회는 SiO2, FeO 등과 반응하여 슬래그내로 용융된다. 전로 정련 공정 중에 생성되는 슬래그는 산소를 취입하여 발생되므로, 그 특성상 취련중에 다량의 고온 FeO 및 CaO를 함유한다. In the converter blowing operation, in particular, a large amount of quicklime (CaO) is added to stably fix impurity elements in the slag, and the added quicklime reacts with SiO 2 , FeO and the like to melt into the slag. The slag generated during the converter refining process is generated by injecting oxygen, and therefore contains a large amount of high temperature FeO and CaO during the blowing.
이러한 전로 취련 작업이 실시되는 전로는 외부의 철피 및 내부의 내화물로 이루어지는 데, 여기서 내화물은 슬래그와 용강으로부터 철피를 보호하기 위하여 전로 내부에 축조되어 있다. 여기서의 내화물은 고온에서 견딜 수 있고, 슬래그와의 화학적 내성 및 열적 내성이 우수한 물질을 사용한다. 즉, 전로의 내벽을 내침식성이 우수한 마그네시아 탄소(MgO-C) 벽돌로 축조하는 데, 다음의 화학식 3으로 나타낸 바와 같이, 다량의 고온 산화철(FeO)을 함유한 슬래그의 경우에 있어서 내화물내의 탄소가 슬래그 중의 산화철과 반응하여 철로 환원됨으로써 내화물에 해롭지 않은 철(Fe)층을 형성하도록 하며, 탄소 함유로 인한 우수한 열전도성으로 인하여 열충격에 강하게 만들고, 고온 특성이 뛰어난 산화마그네슘(MgO)으로 인하여 고온에서의 내침식성을 우수하게 만든다. 따라서 내화물의 수명을 연장시킬 수 있다. The converter, in which the converter blow operation is carried out, consists of an outer shell and an inner refractory, where the refractory is built inside the converter to protect the shell from slag and molten steel. The refractory herein uses materials which can withstand high temperatures and are excellent in chemical and thermal resistance with slag. That is, the inner wall of the converter is constructed of magnesia carbon (MgO-C) brick having excellent corrosion resistance, and the carbon in the refractory material in the case of slag containing a large amount of high-temperature iron oxide (FeO), as shown in the following formula (3): Reacts with iron oxide in the slag to reduce the iron to form a layer of iron (Fe) that is not harmful to the refractory, it is resistant to thermal shock due to the excellent thermal conductivity due to carbon containing, high temperature due to magnesium oxide (MgO) excellent in high temperature characteristics Excellent corrosion resistance at Therefore, the life of the refractory can be extended.
다만, 이러한 화학식 3에서 나타낸 반응과 같이, 탄소의 산화로 마그네시아 탄소(MgO-C)의 결합 조직이 완화되어 산화마그네슘(MgO) 결정이 내화물로부터 이탈 하는 스폴링(spalling) 현상이 유발되는 단점이 있다. 따라서 전로의 내화물의 수명을 향상시키기 위해서는 전로 슬래그 코팅 조업시 슬래그의 물성을 조절하여 슬래그가 내화물에 양호하게 부착되도록 하는 것이 중요하다. 여기서 전로 슬래그 코팅은 취련 조업의 종료 후 재개시 동안 취련 조업 중 생성되는 슬래그를 노벽 내화물에 부착시키므로 노벽 내화물이 물리적 또는 화학적으로 침식되는 것을 방지한다.However, as in the reaction shown in
현재 일반적인 전로 내화물 코팅 방법은, 출강 후에 예열된 슬래그를 다량으로 전로내에 잔류시킨 다음, 생석회로서 경소백운석(CaOㆍMgO) 및 백운석(CaCO3ㆍMgCO3)을 투입함으로써 다음의 화학식 4와 같은 흡열 반응인 백운석의 하소 반응을 통하여 잔류 슬래그의 점성을 증가시키며, 산화마그네슘(MgO)이 포화된 슬래그로 잔류 슬래그의 조성을 변화시킴으로써 점성을 더욱 높여 전로의 경동(傾動) 및 질소 슬래그 분사(N2 slag spalshing) 코팅 등을 통하여 노벽에 부착하는 방법이 사용되고 있다.Currently, a typical converter refractory coating method, the slag preheated after the tapping is left in the converter in a large amount, and the endothermic (CaO · MgO) and dolomite (CaCO 3 · MgCO 3 ) as a quicklime is added to the endothermic sikimyeo through the calcination reaction of the reaction of dolomite increase the viscosity of the residual slag, magnesium oxide (MgO) the tilt (傾動) and nitrogen slag injection of further increasing the converter the viscosity by changing the composition of the residual slag with saturated slag (N 2 slag A method of adhering to the furnace wall through spalshing coating is used.
이 코팅 방법은 MgO가 포화된 슬래그층으로 코팅층을 형성시켜, 취련시 FeO에 의한 내화물로부터 MgO의 용출을 억제하기 위한 것이나 전로 출강 후 슬래그가 산소 압력이 약 0.21atm인 산화성이 높은 대기와 접촉하여 슬래그 중 Fe계 화합물의 대부분이 Fe2O3로 존재하며, 이 때 생성되는 코팅층이 Fe2O3으로 인한 저융점 특 성을 가지게 되어 취련 초기 코팅층이 용해되어 슬래그층으로 흡수되므로 코팅 효과에는 한계가 있다. This coating method is to form a coating layer of MgO-saturated slag layer to suppress the elution of MgO from the refractory by FeO during blowing, or after slag contact with highly oxidizing atmosphere with oxygen pressure of about 0.21 atm Most of the Fe-based compound in the slag is present as Fe 2 O 3 , the coating layer produced at this time has a low melting point characteristics due to Fe 2 O 3 and the initial coating layer is dissolved and absorbed into the slag layer is limited to the coating effect There is.
따라서 이를 방지할 목적으로 다음의 화학식 5에 나타내는 바와 같이, 코팅 후 무연탄 혹은 코크스 등을 투입하는 코팅 방법의 경우, Fe2O3을 FeO로 환원시켜 코팅층을 MgO-FeO계 고융점 고용체로 변화시켜 코팅성을 향상시킬 뿐만 아니라, 또한 코팅된 슬래그층 내부의 탄소(무연탄이나 코크스로부터의 미반응 탄소)가 역시 MgO-C내의 C와 같은 역할을 수행하여 FeO 함유 슬래그를 무해하게 만들어서 화학 침식을 억제한다는 이점이 있다. Therefore, in order to prevent this, as shown in the following Chemical Formula 5, in the case of the coating method in which anthracite or coke is added after coating, Fe 2 O 3 is reduced to FeO to change the coating layer into a MgO-FeO-based high melting solid solution. In addition to improving coating properties, the carbon inside the coated slag layer (unreacted carbon or unreacted carbon from coke) also plays the same role as C in MgO-C, making the FeO-containing slag harmless and inhibiting chemical erosion. This has the advantage.
그러나 이러한 기존의 백운석(혹은 경소백운석)과 무연탄(혹은 코크스)을 따로 투입하는 경우 그 투입 방법에 따라 코팅층의 품질 편차가 있다. 즉, 백운석을 먼저 투입하고 무연탄을 투입하는 경우 백운석의 투입으로 인하여 슬래그의 점성이 높아져서, 이후에 무연탄을 투입하면 무연탄의 슬래그와의 반응성이 떨어질 뿐만 아니라, 고열의 전로내부 현열로 인하여 기체중으로의 손실분이 많이 발생하게 된다. 이와 반대로 무연탄을 먼저 투입하는 경우, 점성이 낮은 슬래그에 있어서 무연탄이 먼저 환원 반응을 유도하여 무연탄의 반응성은 좋아지나, 저점성의 FeO계 슬래그가 백운석을 투입하기 전에 대기와 빠른 속도로 반응하여 다량의 Fe2O3를 다시 형성하게 되므로 무연탄 투입에 의한 슬래그 환원 효과가 떨어진다. 또한 동시 에 투입하는 경우에 있어서는 전로 설비의 특성상 같은 부위에 동시에 낙하하지 않기 때문에 코팅층의 불균일을 초래하게 되어 코팅층의 조성 편차, 두께 편차의 유발, 코팅성의 저하를 유발하는 요소로 작용한다. However, when the conventional dolomite (or light dolomite) and anthracite (or coke) are added separately, there is a variation in quality of the coating layer depending on the input method. In other words, when dolomite is introduced first and anthracite is added, the viscosity of slag becomes higher due to the addition of dolomite, and when the anthracite is added later, the reactivity of the anthracite coal with slag decreases, and due to the sensible heat inside the converter, Many losses will occur. On the contrary, when anthracite is added first, anthracite first induces a reduction reaction in slag of low viscosity, thereby improving reactivity of the anthracite, but a low viscosity FeO-based slag reacts with the atmosphere at high speed before introducing dolomite. Since the Fe 2 O 3 is formed again, the slag reduction effect due to the anthracite injection is inferior. In addition, in the case of simultaneous input, it does not fall simultaneously to the same part due to the characteristics of converter equipment, which causes unevenness of the coating layer, which acts as a factor causing variation in composition of the coating layer, induction of thickness variation, and deterioration of coating property.
이러한 불균일성을 해소하고 전로로부터 발생하는 폐연와를 재활용한다는 측면에서 전로 내화물 해체 후 발생하는 MgO-C 성분의 폐연와를 코팅시에 사용하는 방법이 있다. In the aspect of eliminating this nonuniformity and recycling the waste smoke generated from the converter, there is a method of using the waste smoke of the MgO-C component generated after dismantling the converter refractory.
다만 이 방법의 경우, 이미 사용된 MgO-C 성분의 폐연와는 전술한 화학식 3에 의한 취련 반응시 C성분이 이미 반응하여 그 함량이 떨어질 뿐만 아니라, 전로 취련 조건별, 내화물내 부위별 그 성분 편차가 상이하여 코팅층의 균일화가 어려운 단점이 있다. 또한, MgO-C내의 탄소는 흑연(graphite)으로 존재하며, 이것은 판상 구조로서 본 발명의 무결정질 무연탄 사용시에 비하여 그 반응 속도가 떨어져 코팅이 균일하지 못하게 될 우려가 있다. 또한 이러한 폐연와를 사용할 경우 그 발생량이 한정되어 다량 생산 체제하의 전로 조업에 맞지 않으며, 기존 연와를 파쇄하여 사용하므로 그 형상이 일정하지 않아 작업성이 떨어진다는 문제점이 있다.However, in the case of this method, the waste smoke of the already used MgO-C component and the content of the C component is already reduced during the blowing reaction according to the above formula (3), as well as the component deviation by the converter blowing conditions, parts of the refractory There is a disadvantage in that the uniformity of the coating layer is difficult to be different. In addition, the carbon in MgO-C exists as graphite, which is a plate-like structure, the reaction rate is lower than the use of the amorphous anthracite coal of the present invention, there is a fear that the coating is not uniform. In addition, the use of such a confectionery is limited in its generation is not suitable for the converter operation under a mass production system, there is a problem that the workability is inferior because the shape is not constant because it is used by crushing the existing.
전술한 종래 기술이 가지는 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명은 백운석등의 MgO 성분과 무연탄을 따로 투입함에 따르는 코팅층의 불균일화를 해소하고 투입된 탄소 성분의 손실을 최소화하고자, 경소MgO 분말, 무연탄 및 결합제를 함유하는 제강 전로용 코팅제를 제공함에 있다. In order to overcome the problems of the prior art described above, the present invention is to solve the unevenness of the coating layer due to the addition of anthracite and MgO components such as dolomite and to minimize the loss of the injected carbon components, light MgO powder, anthracite and binder It is to provide a coating for steelmaking converters containing.
또한 본 발명의 목적은 코팅층 성분을 자유롭게 조정하여 MgO-C 연와와의 성분과 일치시킴으로써 코팅성(코팅층과 연와와의 젖음성)을 향상시키고, 혼합 원료 사용을 통하여 설비상의 유연성을 확보하고자 경소 MgO 분말, 무연탄 및 결합제를 함유하는 제강 전로용 코팅제를 제공함에 있다. In addition, an object of the present invention is to adjust the coating layer components freely to match the components of the MgO-C edible to improve the coating property (wetting of the coated layer and edible), and to minimize the lightness of the MgO powder to ensure the flexibility of the equipment through the use of mixed raw materials To provide a coating for steelmaking converters containing anthracite and a binder.
본 발명은 경소 MgO 분말, 무연탄 및 결합제로 제조된 펠렛(pellet) 또는 브리켓(briquette) 형태의 제강 전로용 코팅제에 관한 것이다. The present invention relates to coatings for steelmaking converters in the form of pellets or briquettes made of light MgO powder, anthracite and binders.
이와 같은 본 발명의 코팅제 중 MgO 함량은 30~93 중량%, 탄소 함량은 5~40 중량%, CaO 함량은 2~20 중량%인 것이 바람직하다. In the coating of the present invention, the MgO content is preferably 30 to 93% by weight, the carbon content is 5 to 40% by weight, and the CaO content is 2 to 20% by weight.
또한 본 발명의 코팅제에 사용가능한 결합제의 예로는 시멘트, 석고(gypsium, CaSiO4) 및 석회석 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. In addition, examples of binders usable in the coating of the present invention include, but are not limited to, cement, gypsum (gypsium, CaSiO 4 ), limestone, and the like.
본 발명은 제강 공정에 있어서 고온의 용강을 처리하는 전로의 내부 내화물을 보호할 목적으로 실시하는 슬래그 코팅 작업시 사용되는 코팅제에 관한 것으로서, 경소 MgO 분말과 무연탄을 합성하여 동시에 투입함으로써 코팅성 향상 및 대기중으로의 코팅제 손실 저감, 및 설비 제약의 최소화할 수 있다. The present invention relates to a coating agent used in the slag coating operation for the purpose of protecting the internal refractory of the converter for treating high temperature molten steel in the steelmaking process, by improving the coating property by synthesizing the light MgO powder and anthracite coal at the same time It is possible to reduce coating loss to the atmosphere and to minimize equipment constraints.
상기 경소 MgO 분말은 슬래그 중 MgO 농도를 상승시키기 위한 것이고, 상기 무연탄은 슬래그내의 철산화물(FexO)을 환원함으로써 결정상을 조절하여 코팅층을 고융점의 화합물로 형성시키기 위한 것이다. 이를 위하여 MgO 성분비를 높인 경소 MgO 분말과 무연탄을 혼합하여 코팅제중 MgO 함량이 30~95중량%가 되도록 하고, 탄소의 함량이 5~40중량%가 되도록 펠렛 또는 브리켓 형태로 제조한다. The small MgO powder is to increase the MgO concentration in the slag, the anthracite is to reduce the iron oxide (Fe x O) in the slag to control the crystal phase to form a coating layer of a high melting point compound. To this end, MgO powder and anthracite coal with a high MgO component ratio are mixed to make the MgO content in the coating material 30 to 95% by weight, and prepared in pellet or briquette form so that the carbon content is 5 to 40% by weight.
종래에 슬래그 코팅시 투입되는 MgO계 부원료(백운석 또는 경소백운석)는 코팅 슬래그 내 MgO 농도를 상승시켜 성분을 과포화 영역으로 만들어 점성의 증가 및 슬래그 중 FeO에 의한 전로 내화물(MgO-C)의 화학적 침식을 막는다. 이를 위하여 20~30%의 백운석(MgO) 또는 백운석을 1차 소성하여 MgO의 함량을 35~45%로 높인 경소백운석(MgO)을 사용해 왔다. 그러나 상기 백운석 또는 경소 백운석은 MgO 성분의 함량이 그다지 높지 않으므로 요구량 만큼의 MgO를 투입하기 위해서는 다량의 백운석과 경소백운석을 투입해야 하는 문제점이 있고, 이로 인하여 열손실이 발생할 우려가 있다. 이때 과량의 백운석과 경소백운석을 투입하는 경우에 코팅 슬래그가 경화되므로 오히려 코팅성이 악화되어 투입량 대비 적절한 MgO 양의 확보가 필요하다. Conventional MgO-based raw materials (Dolomite or light dolomite), which are applied during slag coating, increase the MgO concentration in the coated slag to make the component supersaturated and increase the viscosity and chemical erosion of converter refractory (MgO-C) by FeO in the slag. To prevent. To this end, 20-30% of dolomite (MgO) or dolomite has been used to increase the content of MgO to 35-45% by firstly calcining dolomite (MgO). However, the dolomite or light dolomite does not have a high content of MgO component, so there is a problem in that a large amount of dolomite and light dolomite should be added in order to add as much MgO as the required amount, and thus heat loss may occur. In this case, when the dolomite and the light dolomite are added in excess, the coating slag is cured, and thus the coating property is deteriorated. Therefore, it is necessary to secure an appropriate MgO amount relative to the input amount.
따라서 본 발명에서는 각각의 조건에 알맞는 다양한 MgO 농도의 확보를 위하여 MgO 분말을 사용하여 본 발명의 코팅제 중 MgO 성분을 30 중량% 이상으로 한다. 이러한 이유에서 본 발명에서는 코팅제 중 MgO 성분이 30~95 중량%가 되도록 한다. 백운석, 경소백운석, MgO 분말의 화학 성분은 다음의 표 1과 같다.Therefore, in the present invention, in order to secure various MgO concentrations suitable for the respective conditions, the MgO component in the coating agent of the present invention is 30% by weight or more using MgO powder. For this reason, in the present invention, the MgO component in the coating agent is 30 to 95% by weight. Dolomite, light dolomite, and the chemical composition of the MgO powder is shown in Table 1 below.
슬래그 코팅시 사용되는 무연탄은 코팅 슬래그 중 Fe2O3 성분을 FeO로 환원 시켜 코팅 슬래그를 고융점의 MgO-FeO 층으로 형성시키기 위하여 투입되는 성분으로서, 그 성분내에 함유된 유황, 투입시 발생하는 화염 및 고온 대기 중 산소와의 반응에 의한 손실로 인하여 한계가 있었다. 따라서 본 발명에서는 이러한 손실량을 최소화하고, 코팅제 투입량에 따른 적정한 탄소 농도를 확보하기 위하여 무연탄을 MgO 함유 코팅제와 혼합시, 그 목적에 따라 코팅제중 탄소 함유량이 5~40 중량%가 되도록 혼합하여 펠렛 또는 브리켓을 제조한다. 또한 무연탄의 경우 그 결정 구조가 비정질인바, 종래에 사용되던 판상 구조의 흑연이나 코크스에 비해 반응성이 뛰어나다는 이점을 지니고 있다. 코팅제 중 탄소 함유량이 40중량%를 초과하는 경우에는, 코팅 슬래그의 MgO 성분비를 맞추기 위하여 MgO를 다량 투입시, 과잉 투입된 탄소가 공기중으로 연소하여 손실이 일어날 뿐만 아니라, 과잉 투입시 산화철(FeXO)이 철(Fe)로 환원되어 오히려 코팅 슬래그가 노벽으로 부착되는 것을 저해한다. 또한 탄소 함유량이 5 중량% 미만이 되도록 무연탄을 혼합하는 경우에는 코팅제 중 탄소(C)의 역할이 극히 미미하게 되어 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.Anthracite coal used for slag coating is a component that is added to reduce the Fe 2 O 3 component of the coating slag to FeO to form the coating slag into a high-melting MgO-FeO layer, and the sulfur contained in the component There was a limit due to the loss by reaction with oxygen in flames and hot air. Therefore, in the present invention, when the anthracite coal is mixed with the MgO-containing coating agent in order to minimize the loss and to ensure an appropriate carbon concentration according to the coating agent input amount, the carbon content in the coating agent is mixed so as to be 5 to 40% by weight of pellet or Prepare briquettes. In addition, in the case of anthracite, its crystal structure is amorphous, which has the advantage of being more reactive than graphite or coke having a plate structure used in the prior art. When the carbon content in the coating agent exceeds 40% by weight, when a large amount of MgO is added to match the MgO component ratio of the coating slag, the excessive amount of carbon is burned into the air, resulting in loss of iron oxide (Fe X O). ) Is reduced to iron (Fe) and rather inhibits the coating slag from adhering to the furnace wall. In addition, when the anthracite coal is mixed so that the carbon content is less than 5% by weight, the role of carbon (C) in the coating agent becomes extremely insignificant to achieve the object of the present invention.
본 발명에 사용되는 무연탄의 성분은 다음의 표 2와 같다. The anthracite coal used in the present invention is shown in Table 2 below.
기존의 폐연와를 이용하는 코팅제와 달리 MgO 분말과 무연탄을 이용하여 브 리켓이나 펠렛을 제조하기 위해서는 필요에 따라 결합제를 사용하며, 이러한 결합제의 예로는 시멘트, 석고(gypsum, CaSiO4), 및 석회석을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 MgO 분말과 무연탄을 혼합한 다음 결합제를 사용하여 이를 펠렛이나 브리켓 형태로 제조한다. 본 발명에서 고온에서의 결합 강도를 유지하기 위하여 코팅제 중 CaO의 성분을 2~20 중량%로 바람직하다. Unlike conventional coatings using waste smoke, binders are used as needed to manufacture briquettes or pellets using MgO powder and anthracite coal. Examples of such binders include cement, gypsum (gypsum, CaSiO 4 ), and limestone. Including but not limited to. The MgO powder and anthracite are mixed and then prepared in the form of pellets or briquettes using a binder. In the present invention, in order to maintain the bond strength at high temperature, the CaO component in the coating agent is preferably 2 to 20% by weight.
본 발명의 일례로 도 1을 들어, 제강 공정에 있어서 전로내 슬래그 코팅 과정을 설명하고자 한다. 전로내에서 제조된 용탕을 출탕구를 통하여 내보낸 후에는 용탕 상부에 있던 슬래그가 전로(1)내에 남게 된다. 이 때, 도 1에 나타낸 바와 같이, 노상 호퍼(2)를 통하여 코팅제(4)를 전로(1)내로 장입한다. 전로(1)내로 장입시킨 코팅제(4)에 함유된 무연탄(5)은 전로(1)내에 남아 있던 슬래그와 연소 반응(6)하면서 코팅된 슬래그(7)를 형성한다. 전로(1)의 경동 및 질소 슬래그 분사 코팅 방법 등을 사용하여 전로(1)내의 바닥에서 생성된 코팅된 슬래그(7)를 전로(1) 내벽에 균일하게 코팅한다. As an example of the present invention, the slag coating process in the converter in the steelmaking process will be described. After the molten metal produced in the converter is discharged through the hot water outlet, the slag on the upper portion of the molten metal remains in the converter 1. At this time, as shown in FIG. 1, the coating agent 4 is charged into the converter 1 through the hearth hopper 2. The anthracite (5) contained in the coating (4) charged into the converter (1) forms a coated slag (7) during the combustion reaction (6) with the slag remaining in the converter (1). The
이하 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred examples, but the protection scope of the present invention is not intended to be limited to the following examples.
실시예 1-5Example 1-5
경소 MgO 분말, 무연탄 및 결합제를 하기 표 4에 나타난 성분비로 혼합한 다음 소결하여 펠렛 또는 브리켓 형태의 코팅제를 제조하였다. 상기 제조된 코팅제의 MgO성분, C성분 및 CaO성분에 대해 각각 성분 분석을 수행하였으며, 그 결과 를 표 3에 나타냈다. Light MgO powder, anthracite coal and a binder were mixed in the component ratios shown in Table 4 and then sintered to prepare a coating in pellet or briquette form. Component analysis was performed on the MgO component, C component and CaO component of the prepared coating agent, respectively, and the results are shown in Table 3.
상기 제조된 코팅제를 제강 전로에 투입하고 표 3에 나타낸 시간동안 전로를 코팅하였으며, 얻어진 코팅층 및 코팅성의 정도를 양호, 보통으로 평가하였다.The prepared coating agent was put into a steelmaking converter and the converter was coated for the time shown in Table 3, and the obtained coating layer and the degree of coating property were evaluated as good and normal.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1의 코팅제 대신에 경소백운석만을 제강 전로에 투입하고 상기 표 3에 나타난 시간동안 전로를 코팅하였으며, 얻어진 코팅층 및 코팅성의 정도를 양호, 보통으로 평가하였다. Instead of the coating agent of Example 1, only light dolomite was added to the steelmaking converter and the converter was coated for the time shown in Table 3 above, and the obtained coating layer and the degree of coating property were evaluated as good and normal.
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 1의 코팅제 대신에 경소백운석 및 무연탄을 제강 전로에 투입하고 상기 표 3에 나타난 시간동안 전로를 코팅하였으며, 얻어진 코팅층 및 코팅성의 정도를 양호, 보통으로 평가하였다. In place of the coating agent of Example 1, light dolomite and anthracite coal were added to the steelmaking converter, and the converter was coated for the time shown in Table 3 above, and the obtained coating layer and the degree of coating property were evaluated as good and moderate.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1의 코팅제 대신에 폐연와[MgO-graphite(흑연)]를 제강 전로에 투입하고 상기 표 3에 나타난 시간동안 전로를 코팅하였으며, 얻어진 코팅층 및 코팅성의 정도를 양호, 보통으로 평가하였다. 상기 폐연와의 성분 조성을 상기 표 4에 나타낸다. Instead of the coating agent of Example 1, waste lead and [MgO-graphite (graphite)] were added to the steelmaking converter and the converter was coated for the time shown in Table 3 above, and the obtained coating layer and the degree of coating property were evaluated as good and normal. The component composition with the said waste smoke is shown in the said Table 4.
전술한 비교예 및 실시예에서와 같이 본 발명으로 얻어진 제품을 사용할 경우, 종래의 경소백운석과 무연탄을 각각 따로 투입하여 코팅하던 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 탄소(C)가 대기중으로의 손실되는 양이 감소하는 것을 표 4로부터 확인할 수 있으며, 무연탄을 따로 투입시 발생할 수 있는 코팅성의 편차로 인하여 코팅 상태가 양호하지 못하게 되는 경우를 막을 수 있는 이점이 있다. When using the product obtained by the present invention as in the Comparative Examples and Examples described above, the loss of carbon (C) to the atmosphere compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 which was coated separately by the conventional light dolomite and anthracite coal separately It can be seen from Table 4 that the amount is reduced, there is an advantage that can prevent the case of the coating state is not good due to the variation in coating properties that may occur when the anthracite coal is added separately.
즉, 비교예 2 중 2-2와 2-5의 경우와 같이, 투입된 무연탄 중 미반응 손실분이 많이 발생하여 실제 투입된 무연탄의 효과가 그대로 나타나지 않아 코팅성이 다소 나빠지는 현상이 나타나는 데 비해, 본 발명을 적용하는 경우에는 이러한 현상이 전혀 나타나지 않고, 일관된 코팅성이 확보되는 것을 확인할 수 있다. 또한 폐연와를 재활용하여 사용할 때 즉, [C]로서 흑연 대신 무연탄을 사용하는 경우, 비정질인 결정 구조상 무연탄의 반응 속도가 빠르므로 코팅 시간이 단축됨을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 경우 코팅성을 향상시키는 데 있어서 매우 유리하다. That is, as in the case of 2-2 and 2-5 of Comparative Example 2, a large amount of unreacted loss of the injected anthracite coal is generated, the effect of the actual anthracite coal injected does not appear as it is, the coating properties slightly worsen, When the invention is applied, this phenomenon does not appear at all, and it can be confirmed that a consistent coating property is secured. In addition, when the waste smoke is recycled and used, that is, when using anthracite instead of graphite as [C], it can be confirmed that the coating time is shortened because the reaction rate of the anthracite in the amorphous crystal structure is fast. Therefore, in the case of the present invention is very advantageous in improving the coating properties.
상술한 바와 같이, 본 발명을 통하여 투입된 탄소 성분의 손실을 최소화하며, 코팅성(코팅층과 연와와의 젖음성) 향상시켜 균일하게 만들고, 혼합 원료 사용을 통한 설비상 유연성 확보, 폐연와를 재활용함에 따른 흑연의 반응성 저하를 극복할 수 있다. As described above, to minimize the loss of the carbon component introduced through the present invention, to improve the coating property (wetting of the coating layer and yeonwa) to make it uniform, to ensure the flexibility of the facility through the use of mixed raw materials, recycling the waste smoke The degradation of the reactivity of graphite can be overcome.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 많은 다른 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들을 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described above, it will be readily understood by those skilled in the art that many other modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the claims set out below. .
Claims (5)
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