KR101092191B1 - Method for manufacturing stainless steel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정련로 조업을 경유하는 스테인리스강의 탈황 시 형석 대비 높은 염기도에서 플럭스로 칼슘 알루미네이트 및 빙정석을 혼합 투입하여, 탈황 효율을 저해하지 않는 범위에서 효과적으로 형석을 대체할 수 있는 스테인리스강의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스테인리스강의 제조방법은 전기로-AOD-래들-턴디쉬-연속주조의 공정을 거쳐 제조되는 스테인리스강의 제조방법에 있어서, 상기 AOD에서의 정련은, 산소 취련에 의한 탈탄 및 탈질 단계; 상기 탈탄 및 탈질 후 탈산재 투입에 의한 슬래그 및 강 탈산 단계; 및 상기 탈산 후 탈황재(CaO) 및 플럭스(Flux) 투입에 의한 탈황 단계;를 포함하되, 상기 탈황 단계에서 플럭스로 칼슘 알루미네이트 및 빙정석의 혼합 플럭스를 이용한다. 이러한 구성에 의하여, 탈황 속도 및 탈황 효율 측면에서 뛰어난 결과를 얻을 수 있으며, 환경 및 내화물 등에 해로운 불소 성분의 농도를 형석 사용 대비 절반으로 감소시킬 수 있다.The present invention is a method of manufacturing a stainless steel that can effectively replace the fluorspar in a range that does not impair desulfurization efficiency by mixing calcium aluminate and cryolite with flux at a higher basicity than the fluorspar when desulfurization of the stainless steel via the refining operation. It is about. Method for manufacturing stainless steel according to the present invention is a method for manufacturing stainless steel produced through the process of electric furnace-AOD- ladle- tundish-continuous casting, the refining in the AOD, decarburization and denitrification step by oxygen blowing; Slag and strong deoxidation by deoxidation after the decarburization and denitrification; And desulfurization step by desulfurization (CaO) and flux (Flux) after the deoxidation; including, but using a mixed flux of calcium aluminate and cryolite as the flux in the desulfurization step. By such a configuration, excellent results can be obtained in terms of desulfurization rate and desulfurization efficiency, and the concentration of fluorine components harmful to the environment and refractory materials can be reduced by half compared to the use of fluorspar.

AOD, 스테인리스강, 탈황, 빙정석, 형석, 불소, 칼슘 알루미네이트 AOD, stainless steel, desulfurization, cryolite, fluorspar, fluorine, calcium aluminate

Description

스테인리스강의 제조방법{Method for manufacturing stainless steel}Method for manufacturing stainless steel

본 발명은 스테인리스강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정련로 조업을 경유하는 스테인리스강의 탈황 단계에서 점차 고갈되고 있을 뿐만 아니라 환경 및 인체에 유해한 불소 함량 증가의 원인이 되는 형석을 대체할 수 있는 플럭스를 사용한 스테인리스강의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing stainless steel, and more particularly, can be used to replace the fluorite which is not only gradually depleted in the desulfurization stage of stainless steel via the refining operation, but also causes an increase in the fluorine content harmful to the environment and the human body. It relates to a method for producing stainless steel using flux.

일반적으로 스테인리스강의 정련 과정을 포함한 제강은 전기로-AOD-래들-연속주조의 공정으로 이루어져 있다.Generally, steelmaking, including the refining process of stainless steel, consists of a furnace-AOD-ladle-continuous casting process.

이 중, AOD(Argon Oxygen Decarburization:산소 아르곤 탈탄) 공정을 살펴보면, 전기로에서 스크랩 및 원료를 용해하여 제조한 용탕(탄소 및 황 농도 높음)을 래들에 담아 정련로로 이송한다. 이후 산소 취련에 의해 탈탄을 행하는 단계와, 탈산제를 투입하여 슬래그 및 강 중 산소를 제거하는 탈산 단계 및, 탈황을 위한 탈황재 및 슬래그 유동성 확보를 위한 플럭스를 투입하여 강 중 황을 제거하는 단계로 이루어진다.Among these, in the case of AOD (Argon Oxygen Decarburization) process, the molten metal (high carbon and sulfur concentration) manufactured by dissolving scrap and raw materials in an electric furnace is transferred to a refining furnace. Thereafter, decarburization is carried out by oxygen blowing, deoxidation step of removing oxygen from slag and steel by adding a deoxidizer, and desulfurization agent for desulfurization and flux for securing slag fluidity to remove sulfur in the steel. Is done.

일반적으로 탈황 반응은 하기 [화학식 1]로 표현될 수 있다.In general, the desulfurization reaction may be represented by the following [Formula 1].

[S]+(O2 -)=(S2 -)+[O] [S] + (O 2 - ) = (S 2 -) + [O]

여기서, [S]와 (O)은 S이 메탈(metal) 상 안에 존재하고, O가 슬래그 상 안에 존재함을 의미한다. [화학식 1]에서 CaO를 이용하여 스테인리스강을 탈황할 경우 하기 [화학식 2]로 표현될 수 있다.Here, [S] and (O) means that S is present in the metal phase and O is present in the slag phase. When desulfurizing stainless steel using CaO in [Formula 1] it may be represented by the following [Formula 2].

(CaO)+[S]=(CaS)+[O](CaO) + [S] = (CaS) + [O]

이때, 탈황 효율을 향상시키기 위해 일반적으로 CaO 함량을 증가시키는 것이 손쉬운 방법이나 CaO 함량이 증가함에 따라 슬래그의 융점 또는 상승하게 된다. 결국 탈황에 기여하는 액상 분율이 감소할 뿐만 아니라 슬래그 유동성이 나빠져 탈황 효율이 떨어지게 된다.In this case, in order to improve the desulfurization efficiency, it is generally easy to increase the CaO content, but as the CaO content increases, the melting point of the slag or rises. As a result, not only the liquid fraction which contributes to desulfurization is reduced, but also the slag fluidity is deteriorated, so that desulfurization efficiency is lowered.

이러한 슬래그 유동성 악화 문제를 해결하기 위해 현재 스테인리스 정련로 조업 시 CaO 탈황재와 더불어 다량의 형석을 투입하고 있으나, 형석의 점차적인 고갈로 인하여 가격이 상승하고 있어 향후 철강 산업에서 원가 부담을 가중시킬 가능성이 있다. 결정적으로 형석은 불소 성분이 절반에 달하여 환경 및 인체에 유해한 불소 성분이 최종 슬래그에 불가피하게 다량 함유되게 된다. 이러한 공정 중 발생하는 슬래그의 처리는 주로 노반재로의 재활용이나 매립에 의존하게 된다. 그런데, 불소에 대한 수질 및 토양환경 규제 강화에 따라 다량의 형석을 사용하는 스테인리스강 제조 공정에서 발생하는 슬래그는 향후 재활용 및 매립이 불가능하게 되어 결국 불소 함유 슬래그 처리가 심각한 문제로 대두될 소지가 있다. 이를 해결하기 위해 공정 중 형석 투입량을 최소화하거나 원천적으로 대체할 수 있는 신 공정 및 대체제를 탐구하는데 많은 기술들이 보고되고 있다.In order to solve the problem of deterioration of slag liquidity, a large amount of fluorite is being used in addition to CaO desulfurization in the operation of stainless steel refining furnaces, but the price is rising due to the gradual depletion of fluorspar, which may increase the cost burden in the steel industry in the future. There is this. Crucially, fluorspar has half the amount of fluorine, which inevitably contains a large amount of fluorine that is harmful to the environment and human body. The treatment of slag generated during this process is mainly dependent on recycling or landfilling into roadbed. However, slag generated in the stainless steel manufacturing process using a large amount of fluorspar due to the tightening water quality and soil environment regulations for fluorine may not be recycled and landfilled in the future, and thus, fluorine-containing slag treatment may become a serious problem. . To address this, many techniques have been reported to explore new processes and alternatives that can minimize or in-place replacement of in-process fluorspar inputs.

전반적인 기술 동향을 살펴보면, 제강 공정에서의 형석 저감 기술에 관한 특허는 1970년대 중반 이후 출원되기 시작하여, 형석 수급이 불균형을 이루었던 1970년대 후반부터 1980년대 초반에 상당수 출원이 되었다. 그리고, 본격적으로 환경규제가 강화되기 시작한 1990년대 후반에 들어 20건 이내의 꾸준한 출원건수를 유지하고 있다. 국가별로는 일본, 한국, 미국, 유럽 순이며, 기업별로는 니뽄스틸주식회사(NSC)가 가장 많은 점유율을 차지하고 있으며, 제이에프이(JFE) 및 스미토모(SUMITOMO)가 다음을 차지하고 있어 일본에 의해 주도적으로 개발되어 왔음을 알 수 있다. 이러한 기술들은 주로 탄소강 위주로 개발되어 왔으며 크롬(Cr)을 다량 함유하는 스테인리스강에 대해서는 그 발표 건수가 저조한 실정이다. 태생적으로 슬래그 중 저융점의 FeO를 함유하는 탄소강에 비해 고융점의 Cr2O3를 함유하게 되는 스테인리스강에서 형석 대체재를 찾기란 쉬운 일이 아님을 짐작할 수 있다. 지금까지 보고된 형석 저감을 위한 특허에는 다음과 같은 것들이 알려져 있다.Looking at the overall technology trends, patents for fluorspar reduction technology in steelmaking processes began to be filed since the mid-1970s, and have been filed in the late 1970s and early 1980s when fluorspar supply and demand were imbalanced. In the late 1990s, when environmental regulations began to strengthen in earnest, the number of applications has remained steady within 20. By country, Japan, Korea, the United States, and Europe, Nippon Steel Co., Ltd. (NSC) occupies the largest share, and JFE and SUMITOMO occupy the following, leading the development by Japan. You can see that we are here. These technologies have been mainly developed for carbon steel, and the number of publications is low for stainless steel containing large amounts of chromium (Cr). It is not easy to find a fluorspar substitute in stainless steel that naturally contains Cr 2 O 3 of high melting point compared to carbon steel containing FeO of low melting point of slag. Patents for fluorspar reduction reported so far are known as follows.

일본공개특허공보 제2002-285217호에서는 생석회에 규산염(Na2O·SiO2)과 같은 슬래그 융점 감소에 우수하다고 알려져 있는 Na2O를 포함하는 탈황제를 사용하여 슬래그 중 Na2O 함량이 6wt% 이상이 되게 하여 형석을 저감하는 기술에 대해 보고하 고 있다. 하지만 Na2O을 다량으로 사용할 경우 휘발에 의한 작업 환경 열화뿐만 아니라 내화물의 침식성이 급격히 증가되어 내화물 수명에도 악영향을 미칠 것으로 사료된다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-285217 uses a desulfurizing agent containing Na 2 O, which is known to reduce slag melting point such as silicate (Na 2 O.SiO 2 ) in quicklime, and the content of Na 2 O in slag is 6wt%. As a result, a report on a technique for reducing fluorspar is reported. However, when Na 2 O is used in a large amount, it is considered that not only deterioration of the working environment due to volatilization but also rapid increase in erosion of the refractory material may adversely affect the refractory life.

일본공개특허공보 제1996-325620호 및 제1999-131127호에서는 스테인리스강 생산 시 형석의 대체 물질로서 B2O3 함유 물질인 회붕광(Colemanite, Ca2B6O11·5H2O), 율렉사이트(Ulexite, NaCaB5O9·8H2O), 커나이트(Kernite, Na2B4O7·4H2O) 및 붕사(Borax, Na2B4O7·10H2O) 중 한 물질을 첨가하여 슬래그의 유동성을 증가시켜 탈황을 행하는 기술에 대해 설명하고 있다. 그러나, 상기 특허에서 언급한 B2O3을 슬래그 중에 투입할 경우 슬래그 재활용 시 슬래그로부터의 보론 용출로 인한 새로운 환경 문제를 야기할 뿐만 아니라 조업 시 용강 중으로의 보론 성분 픽업(Pick-up)으로 인해 보론 첨가강 이외의 강에 대해서는 적용하기 곤란하다는 문제가 있다.In Japanese Patent Laid-Open Nos. 1996-325620 and 1999-131127, fluorite (Colemanite, Ca 2 B 6 O 11 · 5H 2 O), Yulec, which is a B 2 O 3 -containing substance as an alternative to fluorspar in the production of stainless steel One of the sites (Ulexite, NaCaB 5 O 9 · 8H 2 O), Kernite (Kernite, Na 2 B 4 O 7 · 4H 2 O) and Borax (Borax, Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O) The technique of adding and increasing the fluidity of slag and desulfurization is demonstrated. However, the addition of B 2 O 3 mentioned in the above patent into slag not only causes new environmental problems due to boron elution from slag during slag recycling, but also due to pick-up of boron components into molten steel during operation. There exists a problem that it is difficult to apply about steel other than boron addition steel.

그리고, 일본공개특허 제1984-177313호에서는 크롬을 함유한 용강의 환원 탈유법에 있어 탈탄 환원 후의 슬래그 조성 중 탈황에 불리한 SiO2를 10wt% 이하로 줄이고 새로운 염기도 개념으로 CaO/Al2O3가 0.8~1.4가 되도록 환원제로서 Al을 첨가하며, 조재제로서 CaO를 첨가하여 CaO-Al2O3계 슬래그에 의한 무형석 조업 가능성에 대한 기술을 제시하고 있다. 하지만 Al2O3 단독에 의한 슬래그 유동성 확보가 가능하기 위해서는 슬래그 중 Al2O3를 다량으로 증가시켜야 하며 이로 인해 CaO-MgO계 돌로마이트를 내화물로 사용하는 정련 조업 시 내화물의 침식을 가속화시켜 수명 저하의 문제를 야기하게 된다. 또한, 규소(Si) 탈산을 기본으로 하는 정련로 조업 시 용강 중 Al 픽업(pick-up)에 의한 고융점 Al2O3계 개재물을 발생시켜 후공정 품질의 문제를 일으킬 수 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 1984-177313, in the reduction deoiling method of chromium-containing molten steel, SiO 2 which is detrimental to desulfurization in slag composition after decarburization is reduced to 10 wt% or less, and CaO / Al 2 O 3 is added as a new basicity concept. Al is added as a reducing agent so as to be 0.8 ~ 1.4, and CaO is added as a coagent to provide a description of the possibility of operation of intangible stone by CaO-Al 2 O 3 -based slag. However, in order to ensure slag fluidity by Al 2 O 3 alone, Al 2 O 3 must be increased in a large amount of slag, which causes accelerated erosion of the refractory during refining operation using CaO-MgO-based dolomite as a refractory, resulting in reduced lifetime. Will cause problems. In addition, during the operation of a refining furnace based on silicon (Si) deoxidation, high melting point Al 2 O 3 inclusions may be generated by Al pick-up in molten steel, thereby causing problems in post-processing quality.

일본공개특허공보 제1998-088216호에서는 용선에 Al을 용해시킨 후, 물리적으로 주입 또는 임펠라 교반 방식에 의해 MgO를 용선에 공급하여 탈황 처리함으로써 형석을 사용하지 않는 기술에 대해 제시하고 있다. 이러한 공정은 예비처리 개념에서 정련로 이전에 행하는 것이 바람직하며, 그 효율 측면에서는 우수할 것으로 사료되나, 이 또한 기계식 교반력을 확보하기 위한 설비 도입이 필요하게 되어 경제적으로 고액의 투자가 필요하다는 단점이 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1998-088216 discloses a technique that does not use fluorite by dissolving Al in molten iron and then physically injecting or impeller stirring to supply MgO to the molten iron and desulfurize it. This process is preferably carried out before refining in the concept of pretreatment, and it is thought to be excellent in terms of efficiency, but also requires the introduction of equipment to secure mechanical stirring force, which requires economical investment. There is this.

이와 같이, 정련로에서의 탈황 작업 시 환경 및 인체에 유해한 불소 증가의 원인이 되는 형석의 사용을 대체할 수 있는 플럭스 물질이 요구되는 실정이다.As such, there is a need for a flux material that can replace the use of fluorspar, which causes an increase in fluorine that is harmful to the environment and the human body in the desulfurization operation in a refinery.

따라서, 본 발명의 목적은 정련로 조업을 경유하는 스테인리스강의 탈황 시 형석 대비 높은 염기도에서 플럭스로 칼슘 알루미네이트 및 빙정석을 혼합 투입하여, 새로운 설비의 도입이나 용강 중으로의 플럭스 성분에 의한 오염 없이 슬래그 유동성을 해치지 않고 탈황 효율을 저해하지 않는 범위에서 효과적으로 형석을 대체할 수 있는 스테인리스강의 정련 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to mix and add calcium aluminate and cryolite with flux at a higher basicity than fluorite when desulfurization of stainless steel via smelting operation, thereby introducing slag fluidity without introducing new equipment or contamination by flux components into molten steel. The present invention provides a method for refining stainless steel that can effectively replace fluorspar in a range that does not deteriorate and does not impair desulfurization efficiency.

또한, 본 발명의 다른 목적은 슬래그 중 불소의 함량을 줄일 수 있도록 플럭스로 빙정석을 이용할 수 있는 이론적 근거를 밝히고, 최종적으로 안정적으로 실제 공정에 적용하여 환경친화적인 재활용 슬래그를 생산할 수 있는 스테인리스강의 제조방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to find a theoretical basis for using cryolite as a flux to reduce the content of fluorine in the slag, and finally to produce a stainless steel that can be produced in an environmentally friendly recycling slag by applying it to the actual process in a stable manner To provide a way.

전기로-AOD-래들-턴디쉬-연속주조의 공정을 거쳐 제조되는 스테인리스강의 제조방법에 있어서, 상기 AOD에서의 정련은, 산소 취련에 의한 탈탄 및 탈질 단계; 상기 탈탄 및 탈질 후 탈산재 투입에 의한 슬래그 및 강 탈산 단계; 및 상기 탈산 후 탈황재(CaO) 및 플럭스(Flux) 투입에 의한 탈황 단계;를 포함하되, 상기 탈황 단계에서 칼슘 알루미네이트 및 빙정석의 혼합 플럭스를 이용한다.In the method of manufacturing a stainless steel produced through a process of electric furnace-AOD-ladle-tundish-continuous casting, the refining in the AOD, decarburization and denitrification by oxygen blowing; Slag and strong deoxidation by deoxidation after the decarburization and denitrification; And desulfurization by desulfurization (CaO) and flux (Flux) input after the deoxidation. However, in the desulfurization step, a mixed flux of calcium aluminate and cryolite is used.

또한, 상기 탈황 단계에서는 염기도(CaO/SiO2)를 1.9 내지 2.7의 범위로 하 여 조업한다.In the desulfurization step, basicity (CaO / SiO 2 ) is set in the range of 1.9 to 2.7.

또한, 상기 칼슘 알루미네이트는 총 슬래그 무게의 15~35wt%를 투입한다.In addition, the calcium aluminate is added to 15 ~ 35wt% of the total slag weight.

또한, 상기 빙정석은 총 슬래그 무게의 1.8~3wt%를 투입한다.In addition, the cryolite is charged with 1.8 ~ 3wt% of the total slag weight.

또한, 상기 칼슘 알루미네이트는 CaO 및 Al2O3을 포함한다.In addition, the calcium aluminate includes CaO and Al 2 O 3 .

또한, 상기 빙정석은 CaF2 및 Na3AlF6을 포함한다.In addition, the cryolite includes CaF 2 and Na 3 AlF 6 .

또한, 상기와 같은 제조방법에 의해 생성된 슬래그는 불소 농도가 0.5wt% 이하이다.In addition, the slag produced by the manufacturing method as described above has a fluorine concentration of 0.5wt% or less.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 정련로 조업을 경유하는 스테인리스강의 탈황 시 형석 대비 높은 염기도에서 플럭스로 칼슘 알루미네이트 및 빙정석을 혼합 투입하여 탈황 조업을 행함으로써, 기존 탈황 효율의 동등 이상 수준을 유지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the desulfurization operation is performed by mixing calcium aluminate and cryolite with flux at a higher basicity than the fluorspar when desulfurization of the stainless steel via the refining operation, thereby achieving an equivalent or higher level of the existing desulfurization efficiency. I can keep it.

또한, 인체 및 환경에 유해한 불소의 농도를 환경 문제를 야기시키지 않는 농도 이하로 현격히 감소시킴으로써, 향후 환경 규제에 위배되지 않고 안정적으로 재활용할 수 있는 스테인리스 슬래그를 형성시킬 수 있는 스테인리스강의 탈황 정련방법을 확보할 수 있다.In addition, by significantly reducing the concentration of fluorine that is harmful to humans and the environment to a level that does not cause environmental problems, a method for desulfurization of stainless steel that can form stainless slag that can be recycled stably without violating environmental regulations in the future is provided. It can be secured.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스테인리스강의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing stainless steel according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment of the present invention.

도 1은 종래의 공정 및 본 발명에 따른 공정의 비교도이다.1 is a comparison of a conventional process and a process according to the invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 정련로를 경유하는 스테인리스강의 생산 시 다량의 형석을 사용하는 일 없이 효과적으로 슬래그 중 불소 함량을 줄일 수 있는 정련 방법을 도출하였다.Referring to Figure 1, in the production of stainless steel via the refining furnace according to the present invention was derived a refining method that can effectively reduce the fluorine content in the slag without using a large amount of fluorite.

정련로 조업 과정을 살펴보면, 전기로에서 제조된 용탕이 래들을 통하여 정련로에 도착하는 단계 후, 장입된 용탕을 산소 취련에 의해 탈탄 및 탈질하는 단계(1, 5)를 거친다. 이후, 탈산재 투입에 의한 슬래그 및 강 중 산소를 제거하는 탈산 단계(2, 6) 후, 탈황재 및 유동성 확보용 플럭스 투입에 의한 강 중 탈황 단계(3, 7)를 거친 후, 최종 용강의 온도 및 성분 확인 후 정련로에서 출발하는 단계로 마무리된다.Looking at the operation of the refining furnace, after the molten metal produced in the electric furnace to reach the refining furnace through the ladle, the charged molten metal is subjected to decarburization and denitrification by oxygen blowing (1, 5). Then, after the deoxidation step (2, 6) to remove the slag and oxygen in the steel by the deoxidizer input, after the desulfurization step (3, 7) in the steel by the flux input for desulfurization and flux securing, the final molten steel After checking the temperature and ingredients, the process starts with the refinery.

이 중, 탈황 단계에서 슬래그의 유동성을 확보하기 위한 수단인 플럭스로 종래 공정에서 투입되던 형석(3)을 사용하지 않고 염기도 상향 조건에서 칼슘 알루미네이트(CaO·Al2O3)와 빙정석(Na3AlF6)의 복합 대체재(7)를 투입하였다. 이에 의해 기존 형석 사용 시 탈황 효율과 동등 이상의 수준을 유지하면서 인체 및 환경 유해 물질인 불소의 농도를 0.5wt%까지 현저히 줄여 환경 문제를 야기시키지 않으면서도 안전하게 재활용할 수 있는 슬래그를 생성시킬 수 있는 스테인리스강의 탈황 정련 기술이다.Among them, calcium aluminate (CaO · Al 2 O 3 ) and cryolite (Na 3 ) are used at the basicity upward conditions without using fluorite (3), which is a means for securing the flowability of slag in the desulfurization step. A composite substitute 7 of AlF 6 ) was added. This significantly reduces the concentration of fluorine, a human and environmental hazardous substance, to 0.5wt% while maintaining the equivalent level of desulfurization efficiency when using existing fluorspar, which can produce slag that can be safely recycled without causing environmental problems. Desulfurization refining technology of steel.

본 발명에서 형석 대체재로 사용한 칼슘 알루미네이트와 빙정석의 상은 엑스-레이 회절(XRD;X-Ray Diffraction) 분석 결과 칼슘 알루미네이트의 경우 CaO·Al2O3이고, 빙정석의 경우 일부 CaF2(Fluorspar)와 대부분의 Na3AlF6(Sodium Cryolite)로 확인되었으며, 정량적 분석을 위해 행한 X선 형광분석법(XRF;X-Ray Flourescence Spectrometry) 분석 결과는 다음의 [표 1]과 같다.The calcium aluminate and cryolite phase used as a fluorspar substitute in the present invention are X-ray diffraction (XRD) analysis results of CaO Al 2 O 3 for calcium aluminate, and some CaF 2 (Fluorspar) for cryolite. It was confirmed that most of Na 3 AlF 6 (Sodium Cryolite), and X-ray fluorescence spectroscopy (XRF; X-Ray Flourescence Spectrometry) analysis performed for quantitative analysis are shown in Table 1 below.

형석 대체물질Fluorite Substances XRD 분석 결과XRD analysis results 칼슘 알루미네이트Calcium aluminate SiO2, wt%SiO 2 , wt% CaO,wt%CaO, wt% Al2O3, wt%Al 2 O 3 , wt% MgO, wt%MgO, wt% 55 4040 5252 33 빙정석cryolite Ca, wt%Ca, wt% Al, wt%Al, wt% Na, wt%Na, wt% F, wt%F, wt% 66 1414 2727 5353

여기서 칼슘 알루미네이트는 CaO와 Al2O3를 주성분으로 하고, 일부 SiO2 및 MgO 성분이 포함된 산화물임을 알 수 있고, 빙정석의 경우 Al, Na 및 F 성분이 주성분이고 일부 Ca이 CaF2 형태로 존재함을 알 수 있다.Here, calcium aluminate is an oxide containing CaO and Al 2 O 3 as main components, and some SiO 2 and MgO components.In the case of cryolite, Al, Na and F components are the main components, and some Ca is CaF 2 form. It can be seen that it exists.

도 2는 CaO-SiO2-Al2O3 3원계에서 Al2O3 함량에 따른 융점 변화를 나타내는 상태도이다.Figure 2 is a state diagram showing the change in melting point according to the Al 2 O 3 content in CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 ternary system.

도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 원료를 사용하여 형석 대체재를 찾는 일련의 이론적 배경을 설명하고자 한다. 본 발명의 핵심은 칼슘 알루미네이트 사용하고, 염기도를 상향시키며, 빙정석을 사용하는 일련의 과정으로 대표될 수 있다.Referring to Figure 2, in the present invention will be described a series of theoretical background to find a fluorspar substitute using the raw material. The core of the present invention can be represented by a series of processes using calcium aluminate, elevating basicity, and using cryolite.

먼저, 칼슘 알루미네이트 사용 배경에 대해 살펴보면 도 2와 같이 CaO-SiO2-10wt%MgO 슬래그계에서 CaO/SiO2비가 1.3 이상일 때 슬래그 내에는 2CaO·SiO2 고상이 생기기 시작하면서 슬래그의 융점이 1600℃ 이상 상승하게 된다. 이러한 고상 화합물은 슬래그 내 액상의 분율을 감소시킴으로써, 탈황 효율을 감소시키는 원인이 된다. 이때, 도 2에서 보는 바와 같이 슬래그 내 Al2O3을 첨가할 경우 CaO-SiO2-Al2O3-10wt%MgO 상태도에서 보듯이 일정농도까지 Al2O3가 증가될 때까지 슬래그의 융점은 비례하여 감소하게 된다. 이러한 Al2O3를 첨가하는 방법은 많을 것이다.First, the background of the use of calcium aluminate, as shown in Fig. 2, when the CaO / SiO 2 ratio is 1.3 or more in the CaO-SiO 2 -10wt% MgO slag system, 2CaO · SiO 2 solid phase starts to form in the slag, and the melting point of the slag is 1600 It rises more than degreeC. Such a solid compound reduces the fraction of the liquid phase in the slag, thereby causing a decrease in the desulfurization efficiency. At this time, as shown in FIG. 2, when Al 2 O 3 is added in slag, as shown in CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -10wt% MgO state diagram, melting point of slag until Al 2 O 3 is increased to a certain concentration Will decrease proportionally. There will be many ways to add such Al 2 O 3 .

그 중에서 효과적인 방법으로 알루미늄(Al) 금속을 투입한 후 산화에 의해 Al2O3를 증가시키는 방법이나, Al2O3의 직접적인 증가를 가능케 하는 알루미나 브릭(Alumina brick)이나 알루미나(Alumina) 복합 산화물 등의 투입이 있을 것이다.Among them, an aluminum (Al) metal is added as an effective method to increase Al 2 O 3 by oxidation, or an alumina brick or alumina composite oxide that enables direct increase of Al 2 O 3 . There will be an input.

하지만 전자의 경우 고가이면서 탈산력이 큰 알루미늄(Al) 금속을 직접 투입할 경우 슬래그 중 다른 원소나 내화물과 직접 반응하여 부정적인 문제를 야기시킬 수 있으며, 후자의 경우 중 저가이나 융점이 2000℃에 가까운 알루미나 브릭(Alumina brick)을 투입할 경우 용융 속도가 느려 슬래그 반응 속도가 지연되는 문제가 발생될 것이다.However, in the case of the former, when directly injecting aluminum (Al) which is expensive and has high deoxidizing power, it may directly react with other elements or refractory in the slag, causing negative problems. If alumina brick is added, the slag reaction rate will be delayed due to the slow melting rate.

따라서, 본 발명에서는 저가이면서 융점이 약 1400℃로 비교적 낮아 용융 속도가 빠른 칼슘 알루미네이트를 Al2O3의 증가원으로 선정하였다. 이때 칼슘 알루미네이트 내 탈황역할을 하는 CaO 성분의 상승에 의한 탈황 효과도 같이 기대할 수 있을 것이다.Therefore, in the present invention, calcium aluminate having a low melting point and a relatively low melting point of about 1400 ° C. and fast melting rate was selected as an increase source of Al 2 O 3 . At this time, the desulfurization effect by the increase of the CaO component which plays a role of desulfurization in calcium aluminate may be expected.

도 3은 염기도 1.5에서 칼슘 알루미네이트 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4는 염기도 1.5에서 형석 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing a change in sulfur concentration in the steel according to the addition amount of calcium aluminate at a basic level of 1.5, Figure 4 is a graph showing a change in sulfur concentration in the steel according to the amount of fluorspar addition at a basicity of 1.5.

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 염기도 1.5, 온도 1600℃에서 슬래그 중 칼슘 알루미네이트를 증가시킬 경우 탈황 효율이 비례하여 증가됨을 알 수 있다. 하지만 이 또한 도 4의 형석을 사용하였을 때의 탈황 정도와 비교하여 부족함을 알 수 있다.As shown in Figures 3 and 4, it can be seen that the desulfurization efficiency is increased proportionally when the calcium aluminate in the slag is increased at a basicity of 1.5 and a temperature of 1600 ° C. However, this also can be seen to be insufficient compared to the degree of desulfurization when using the fluorspar of FIG.

다시 말하면, 칼슘 알루미네이트의 농도를 0wt%, 8wt%, 15wt% 및 23wt%로 증가시킴에 따라 점점 강 중 황의 농도가 최고 0.016wt% 정도까지 감소되었다. 하지만, 도 4에서 형석의 농도를 0wt%, 2wt%, 5wt%, 8wt%, 12wt% 및 23wt%로 증가시킴에 따라 점점 강 중 황의 농도가 최고 0.007wt% 정도까지 감소되었다. 즉, 형석 대신 칼슘 알루미네이트를 플럭스로 투입하였을 경우의 효과가 현저하게 떨어지므로, 칼슘 알루미네이트만으로는 기존의 형석을 대체할 수 없다.In other words, as the concentration of calcium aluminate was increased to 0 wt%, 8 wt%, 15 wt% and 23 wt%, the concentration of sulfur in the steel gradually decreased to about 0.016 wt%. However, as the concentration of fluorspar is increased to 0wt%, 2wt%, 5wt%, 8wt%, 12wt% and 23wt% in FIG. 4, the sulfur concentration in the steel is gradually decreased up to about 0.007wt%. That is, since the effect of the case where calcium aluminate is added to the flux instead of the fluorite is remarkably reduced, calcium aluminate alone cannot replace the existing fluorite.

이에 따라 다른 조건을 변경하여 탈황 효율을 향상시켜야 하는데, 염기도에 의한 효과를 고려할 필요가 있다. 일반적으로 탈황능(CS) 및 황 분배비(LS)는 상기 식 1을 이용하여 하기 식 3과 4로 정의된다.Accordingly, it is necessary to change the other conditions to improve the desulfurization efficiency, and it is necessary to consider the effect by basicity. In general, the desulfurization capacity (C S ) and the sulfur distribution ratio (L S ) are defined by the following equations (3) and (4).

CS = K1 * aO2 - / fS2 - = (wt%S2 -) * a0 (or PO2 1 /2) / fs * [wt%S]C S = K 1 * a O2 - / f S2 - = (wt% S 2 -) * a 0 (or P O2 1/2) / f s * [wt% S]

LS = (wt%S) / [wt%S] = CS * fS / a0 (or PO21/2)L S = (wt% S) / [wt% S] = CS * fS / a0 (or PO21 / 2)

logLS = logCS + logfS - loga0 (or -1/2logPO2)logL S = logC S + logf S -loga 0 (or -1 / 2logP O2 )

이때 K1은 식 1의 평형 상수 값, aM은 M 물질의 활동도, fN은 N 물질의 활동도 계수, (wt%L) 및 [wt%L]은 슬래그 및 메탈 중 L 물질의 무게비, PO2는 O2 기체의 분압을 각각 의미한다. 여기서, 탈황능은 슬래그 자체만의 성질에 좌우되는 함수이고 황 분배비는 슬래그 및 메탈 성질에 동시에 좌우되는 함수이다. 상기 두 식에서 알 수 있듯이 탈황 반응을 촉진하기 위해서는 탈황능 관점에서는 슬래그 중 황 이온의 활동도 계수(fS2 -) 감소 및 CaO 플럭스 사용과 같은 염기도 증가에 의한 슬래그 중 산소이온의 활동도(aO2 -) 증가가 유리할 것이다. 그리고, 황 분배비 관점에서는 황을 많이 흡수할 수 있는 우수한 탈황능(CS)을 지니는 슬래그 사용, 메탈 성분 조정을 통한 메탈 중 황의 활동도 계수(fS) 증가 및 탈산을 통한 메탈 중 산소의 활동도(aO) 감소가 유리할 것이다. 탈황을 촉진하기 위한 상기 방법들 중에서도 염기도를 증가시키는 것이 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다.Where K 1 is the equilibrium constant value of Equation 1, a M is the activity of M material, f N is the activity coefficient of N material, (wt% L) and [wt% L] is the weight ratio of L material in slag and metal , P O2 is O 2 Mean partial pressure of gas, respectively. Here, the desulfurization ability is a function that depends on the properties of the slag itself and the sulfur distribution ratio is a function that depends simultaneously on the slag and metal properties. In order to accelerate the desulfurizing reaction as can be seen the two expression activity of the desulfurization in the performance point of view sulfur ions in the slag coefficient (f S2 -) reduction and (a O2 activity of the oxygen ions in the slag by the basicity increases, such as the use of CaO flux - ) An increase would be advantageous. In terms of the sulfur distribution ratio, the use of slag having excellent desulfurization ability (C S ) that can absorb a lot of sulfur, the increase of the activity coefficient of sulfur in metal (f S ) through metal composition adjustment, and the activity of oxygen in metal through deoxidation A decrease in degree (a 0 ) would be advantageous. Among the above methods for promoting desulfurization, increasing the basicity is known as the most effective method.

도 5는 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트 사용 시 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 6은 염기도 2.1에서 형석 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the change in sulfur concentration in the steel when using calcium aluminate in basicity 2.1, Figure 6 is a graph showing the change in sulfur concentration in the steel according to the amount of fluorspar in basicity 2.1.

도 5의 결과에서 보듯이, 탈황 슬래그 염기도를 1.5에서 2.1로 상향한 후 칼슘 알루미네이트를 23wt% 첨가 시 탈황 속도가 증가할 뿐만 아니라 최종 강 중 황의 농도가 감소함을 알 수 있다. 사실 이는 도 6에서와 같이 형석을 사용하는 경 우에도 동일하게 염기도에 의한 탈황 증가 결과를 얻을 수 있다. 다시 말하면, 칼슘 알루미네이트를 23wt% 첨가 시 강 중 황의 농도가 0.01wt% 정도까지 감소하였으며, 형석을 23wt% 첨가 시 강 중 황의 농도가 0.004wt% 정도까지 감소하였음을 알 수 있다. 따라서, 기존 정련로 조업 시 형석을 사용하는 경우에도 단순히 염기도를 증가시킴으로써, 탈황이 증가되는 효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.As shown in the results of Figure 5, after increasing the desulfurization slag basicity from 1.5 to 2.1, it can be seen that not only increases the desulfurization rate but also decreases the concentration of sulfur in the final steel when 23 wt% of calcium aluminate is added. In fact, this can be achieved by increasing the desulfurization by basicity even when using fluorspar as shown in FIG. In other words, when the calcium aluminate was added 23wt% sulfur concentration in the steel was reduced to about 0.01wt%, the sulfur concentration in the steel was reduced to about 0.004wt% by adding 23wt% of fluorspar. Therefore, even in the case of using fluorspar in the operation of conventional refining by simply increasing the basicity, it is believed that the effect of increasing the desulfurization.

하지만 여전히 다량의 형석을 사용함으로써 발생하는 슬래그 중 불소 농도 증가 문제는 해결하기 어렵다. 따라서 불소의 농도를 현저히 낮추면서 형석을 사용하였을 경우와 같은 뛰어난 탈황 효율을 찾는 것이 필요할 것이다. 본 발명에서는 상기 칼슘 알루미네이트에 염기도를 상향시키는 결과가 불소 문제는 해결할 수 있지만, 형석 사용 시에 미치지 못하는 탈황 결과를 갖는 문제를 슬래그 구조에 미치는 불소 이온의 특성을 이용하여 해결하고자 하였다. 슬래그 구조에 미치는 불소 이온의 역할에 대해서 다음과 같은 연구 결과가 보고되어 있다.However, it is still difficult to solve the problem of increasing the concentration of fluorine in slag caused by using a large amount of fluorite. Therefore, it would be necessary to find excellent desulfurization efficiencies as in the case of using fluorspar while significantly lowering the concentration of fluorine. In the present invention, the result of raising the basicity to the calcium aluminate can solve the fluorine problem, but to solve the problem of desulfurization results that do not reach the use of fluorite using the characteristics of the fluorine ion on the slag structure. The following findings have been reported on the role of fluorine ions on the slag structure.

반응식 1에는 CaO-SiO2-CaF2 슬래그 구조에 미치는 불소 이온 영향을 나타내었고, 반응식 2에는 CaO-Al2O3-CaF2 슬래그 구조에 미치는 불소 이온 영향을 나타내었다.Scheme 1 shows the effect of fluorine ions on the CaO-SiO 2 -CaF 2 slag structure, and Scheme 2 shows the effect of fluorine ions on the CaO-Al 2 O 3 -CaF 2 slag structure.

[Si2O7]6- + 2F- = 2[SiO3F]3- + O2 - [Si 2 O 7] 6- + 2F - = 2 [SiO 3 F] 3- + O 2 -

[Al2O7]8- + 2F- = 2[AlO3F]4- + O2 - [Al 2 O 7] 8- + 2F - = 2 [AlO 3 F] 4- + O 2 -

상기 반응식 1 및 반응식 2에서와 같이, 슬래그 중 불소 이온이 들어감에 따라 슬래그 구조가 단순화됨으로써 결국 슬래그 점도가 급격하게 감소하게 된다. 이러한 점도 감소는 슬래그 유동성을 증가시켜 탈황을 증가시킬 수 있을 것이다.As in Scheme 1 and Scheme 2, as the fluorine ion in the slag enters the slag structure is simplified, so that the slag viscosity is drastically reduced. This decrease in viscosity may increase slag flowability and increase desulfurization.

따라서, 본 발명에서는 제거해야만 한다고 생각하는 불소를 환경 문제를 야기시키지 않는 미량의 범위 내에서 오히려 효과적으로 활용함으로써 기존 형석 대비 동등 이상 수준의 탈황 효과를 유지하면서도 안정적으로 재활용할 수 있는 슬래그를 형성하는 방법을 창안하였다.Therefore, in the present invention, a method of forming slag that can be stably recycled while maintaining a desulfurization effect equivalent to or higher than that of existing fluorite by effectively utilizing fluorine that should be removed within a small amount that does not cause environmental problems. Was created.

이때 단순히 기존의 형석을 미량 사용하는 것에 그치지 않고 더욱 효과적으로 탈황을 도울 수 있는 새로운 물질을 탐구하는데 본 발명의 독창성이 있다고 하겠다. 즉, 본 발명에서는 단순한 불소 성분만을 증가시킬 것이 아니라 추가의 탈황 효과를 가져올 수 있는 Na와 Al을 포함하고 있는 빙정석이라는 물질을 이용하였다.The uniqueness of the present invention is not only to use a small amount of existing fluorite but also to explore a new material that can help more effectively desulfurization. That is, in the present invention, a material called cryolite containing Na and Al, which may not only increase the fluorine component but also bring about further desulfurization effect, was used.

도 7은 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 형석 및 빙정석을 혼합 사용 시 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing changes in sulfur concentration in steel when calcium aluminate is mixed with fluorspar and cryolite at a basicity of 2.1.

도 7을 참조하면, 칼슘 알루미네이트에 형석을 투입하는 경우와 대비하여 칼슘 알루미네이트에 빙정석을 투입하는 경우 탈황 속도 및 효율 측면에서 우수할 뿐만 아니라 미량의 불소 첨가만으로도 탈황이 증가됨을 확인할 수 있다. 즉, 23wt% 칼슘 알루미네이트에 2wt% 형석을 투입하는 경우, 강 중 황의 농도가 0.01wt%인 반 면, 23wt% 칼슘 알루미네이트에 2wt% 빙정석을 투입하는 경우, 강 중 황의 농도는 0.007wt% 정도로 더 낮다.Referring to FIG. 7, it can be seen that desulfurization is increased only by adding a small amount of fluorine as well as excellent in terms of desulfurization rate and efficiency when injecting cryolite into calcium aluminate as compared to when fluorite is added to calcium aluminate. That is, when 2wt% fluorspar is added to 23wt% calcium aluminate, the sulfur concentration in steel is 0.01wt%, while when 2wt% cryolite is added to 23wt% calcium aluminate, the sulfur concentration in steel is 0.007wt% As low as.

여기서, 형석보다 빙정석의 경우에 더 우수한 탈황 결과를 보이는 이유는 빙정석 중에 포함된 알루미늄(Al)에 의해 강 중 산소 농도가 감소하게 되고, 이는 식 4에서 알 수 있듯이 산소 활동도 감소에 의한 분배비 증가가 그 원인인 것으로 사료된다. 실제로 STS304강(Fe-18wt%Cr-8wt%Ni)에 대해 실험 후 분석한 결과에서 강 중 최종 산소 농도가 형석의 경우 40ppm 수준인데 반해 빙정석의 경우 20ppm 수준으로 절반 가량 낮게 분석되었다.Here, the reason for the better desulfurization results in the case of cryolite than fluorite is that the oxygen concentration in the steel is reduced by the aluminum (Al) contained in the crystallite, which can be seen in Equation 4 by increasing the distribution ratio by reducing the oxygen activity Is believed to be the cause. In fact, after the experiment on the STS304 steel (Fe-18wt% Cr-8wt% Ni), the final oxygen concentration in the steel was about 40ppm for fluorspar, but about half as low as 20ppm for cryolite.

도 8은 탈황 플럭스 첨가량 및 혼합 사용에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the desulfurization efficiency according to the amount of desulfurization flux added and mixed use.

도 8과 같이 염기도 1.5에서 형석을 8~15wt% 사용하였을 경우 탈황 효율이 65~75% 수준인데 반해 슬래그 염기도를 2.1로 상향하고 슬래그 중 23wt% 칼슘 알루미네이트와 2wt% 빙정석을 혼합한 플럭스를 사용할 경우 탈황 효율이 80% 수준으로 기존보다 동등 이상임을 알 수 있다. 여기서, 강 중 황이 얼마나 제거되었는지에 대해 보여주는 탈황효율(Desulfurization Efficiency)은 다음의 식으로 표현된다.Desulfurization efficiency is 65-75% level when using fluorite at 8-15 wt% in basicity 1.5 as shown in FIG. 8, while slag basicity is raised to 2.1 and a mixture of 23 wt% calcium aluminate and 2 wt% cryolite in slag is used. In this case, it can be seen that the desulfurization efficiency is 80% or more than the previous level. Here, the desulfurization efficiency showing how much sulfur is removed from the steel is expressed by the following equation.

탈황 효율(%) = 100*([초기 황 농도]-[탈황 후 황 농도])/[초기 황 농도]% Desulfurization efficiency = 100 * ([initial sulfur concentration]-[sulfur concentration after desulfurization]) / [initial sulfur concentration]

따라서, 상기의 이론적 접근 결과로부터 미루어 정련로 탈황 조업 시 기존의 형석 사용 대비 염기도 상향 및 칼슘 알루미네이트와 빙정석의 혼합 플럭스를 사용함으로써 기존 탈황 효율을 저해하지 않는 범위 내에서 효과적으로 최종 슬래그 중 불소 농도를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.Therefore, from the above theoretical approach, fluorine concentration in the final slag can be effectively controlled within the range that does not impair the existing desulfurization efficiency by using a higher basicity and a mixed flux of calcium aluminate and cryolite in the desulfurization operation. It can be reduced.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 실시예를 통하여 형석 대비 본 발명의 효과에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, the effects of the present invention on fluorspar through the embodiments of the present invention will be described.

먼저 본격적인 실시예에 대한 소개에 앞서 본 발명에서 도입한 중요한 인자인 염기도, 칼슘 알루미네이트 및 빙정석에 대한 각 인자들의 최적 범위를 찾는 과정을 설명하고자 한다.First, prior to the introduction of a full-fledged example, the process of finding the optimum range of each factor for basicity, calcium aluminate and cryolite, which are important factors introduced in the present invention, will be described.

도 9는 염기도에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing desulfurization efficiency according to basicity.

도 9에 염기도에 따른 슬래그의 탈황 효율을 도시하였다. 이때 나머지 인자인 칼슘 알루미네이트 양과 빙정석의 양은 탈황을 저해하지 않는 적정 수준이라고 생각되는 값으로 유지하고 실험을 행하였다. 이는 일련의 두 경우에도 동일하게 적용하였다. 결과에서 보듯이 염기도에 따라 탈황 효율이 대체적으로 증가하는 경향을 보이나 과잉으로 증가할 경우 슬래그 유동성 부족으로 탈황 효율이 감소하고 반대로 낮을 경우 슬래그 탈황능이 감소하여 탈황 효율이 감소하게 된다. 따라서 통상 형석을 사용할 경우 탈황 효율이 70%~80% 수준임을 감안할 때 염기도 범위는 1.9~2.7이 적정하다.9 shows the desulfurization efficiency of slag according to basicity. At this time, the remaining amount of calcium aluminate and the amount of cryolite were maintained at an appropriate value that does not inhibit desulfurization and the experiment was performed. The same applies to the two series of cases. As shown in the results, the desulfurization efficiency tends to increase according to the basicity, but if it is excessively increased, the desulfurization efficiency decreases due to the lack of slag fluidity. On the contrary, the desulfurization efficiency decreases because the slag desulfurization ability decreases. Therefore, in the case of using fluorspar, the basicity range is 1.9-2.7, considering that the desulfurization efficiency is 70% to 80%.

도 10은 빙정석 첨가량에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing the desulfurization efficiency according to the amount of cryolite added.

도 9와 같은 방법으로 도 10에서 볼 수 있듯이, 빙정석 첨가량의 경우에도 너무 적게 투입될 경우 슬래그 탈황능이 떨어져 최종 탈황 효율이 감소하게 되고 과잉으로 첨가할 경우 탈황 효율은 비례하여 증가되는 경향을 보인다. 하지만 이는 결국 슬래그 중 불소 농도를 증가시켜 재활용 시 문제를 야기하게 된다. 따라서 환경 규제에 위배되지 않는 범위에서 빙정석을 적절하게 사용해야 할 것이며, 현재 불소 규제가 가장 심각한 일본 환경 규제치인 음용수 중 불소 농도 0.8mg/liter 이하를 만족하는 기준으로 할 때 적정 수준의 빙정석 사용량은 3wt% 이하로 사료된다. 물론 빙정석 사용량 3wt%에 해당하는 불소 용출량은 실제로 폐기물 공정 시험법을 통하여 분석을 행하였으며, 그에 해당하는 용출량은 0.5mg/liter임을 확인하였다. 여기서 3wt%는 초기 투입량이므로 실제로 고온인 1600℃에서 사용할 경우 불소 함유 물질의 특성상 휘발에 의해 실제로는 더 작은 양으로 슬래그 중에 남게 되므로 조업 후 최종 슬래그의 0.8mg/liter 용출량에 해당하는 초기 적정 빙정석 투입량은 더 증가할 소지가 있다. 또한, 빙정석 투입에 의해 형석 투입과 비슷한 탈황 효과(탈황 효율 75% 이상)를 나타낼 수 있는 최소의 빙정석량은 1.8wt%이다. 이상의 결과를 토대로 적정 수준의 빙정석 투입량은 1.8~3wt% 수준으로 사료된다.As can be seen in FIG. 10 in the same manner as in FIG. 9, even when the amount of cryolite is added too little, the slag desulfurization ability is lowered and the final desulfurization efficiency is decreased, and the desulfurization efficiency is proportionally increased when added in excess. However, this eventually increases the concentration of fluorine in the slag, which causes problems in recycling. Therefore, it is necessary to use cryolite properly in a range that does not violate environmental regulations, and an appropriate level of cryolite consumption is 3wt, based on the criteria that satisfy the fluorine concentration of 0.8 mg / liter or less in drinking water, which is the most severe environmental regulation in Japan. It is considered to be less than%. Of course, the amount of fluorine elution corresponding to 3 wt% of cryolite consumption was actually analyzed through the waste process test method, and the corresponding amount of elution was 0.5 mg / liter. Here, 3wt% is the initial dose, so when used at a high temperature of 1600 ℃, due to the nature of the fluorine-containing material, it is actually left in the slag in a smaller amount due to volatilization, so the initial titer of crystallite corresponding to 0.8mg / liter elution of the final slag after operation May increase further. In addition, the minimum amount of cryolite that can exhibit a desulfurization effect (desulfurization efficiency 75% or more) similar to fluorspar injection by the cryolite input is 1.8wt%. Based on the above results, the appropriate level of cryolite input is estimated to be 1.8 ~ 3wt%.

도 11은 칼슘 알루미네이트 첨가량에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing desulfurization efficiency according to calcium aluminate addition amount.

도 11을 참조하면, 칼슘 알루미네이트가 과잉으로 첨가될 경우 CaO 분율 감소에 의한 슬래그 탈황능 감소가 문제가 될 것이고, 부족 시 슬래그 유동성이 저하되어 결국 탈황 효율 감소를 가져오게 될 것이다. 따라서, 적정 수준의 칼슘 알루미네이트 첨가량은 15~35wt%로 사료된다.Referring to FIG. 11, when the calcium aluminate is added in an excessive amount, the slag desulfurization ability by the CaO fraction decrease will be a problem, and when the lack thereof, the slag fluidity decreases, which will eventually lead to a reduction in the desulfurization efficiency. Therefore, the appropriate amount of calcium aluminate addition amount is considered to be 15-35wt%.

결론적으로 상기 결과로부터 스테인리스강 정련로 탈황 조업 시 형석을 사용하는 일 없이 기존의 탈황 효율을 저해하지 않으면서 최종 슬래그 내 불소 농도를 현저히 낮출 수 있는 대체재 투입 조건 범위로 염기도 1.9~2.7, 빙정석 1.8~3wt% 및 칼슘 알루미네이트 15~35wt%로 선정할 수 있다. 여기서 빙정석과 칼슘 알루미네이트의 wt% 수치는 탈황 슬래그 총량에 대한 무게비이다.In conclusion, from the above results, in the desulfurization operation of stainless steel refining furnace, the basic conditions of 1.9 ~ 2.7, cryolite 1.8 ~ 3 wt% and calcium aluminate 15 to 35 wt% may be selected. Where wt% of cryolite and calcium aluminate is the weight ratio to the total amount of desulfurized slag.

이제부터 본격적으로 본 발명에서 도출한 조건을 바람직한 실시예에 따라 스테인리스강 탈황 결과에 대해서 구체적인 결과값을 이용하여 소개하고자 한다. 앞서 도출한 적정 조건 범위 내에서 안정적으로 효과를 확인할 수 있을 것이라고 여겨지는 각 조건의 중간값에 해당하는 염기도 2.1, 빙정석 2~2.3wt% 및 칼슘 알루미네이트 23wt%을 투입 조건으로 하여, STS304(Fe-18wt%Cr-8wt%Ni) 및 STS430(Fe-16wt%Cr) 강의 탈황 실험을 행하였다.From now on, the conditions derived from the present invention in earnest will be introduced using the specific results for the stainless steel desulfurization results according to a preferred embodiment. STS304 (Fe) with the basicity of 2.1, cryolite 2 ~ 2.3wt% and calcium aluminate 23wt% as the intermediate value of each condition considered to be able to confirm the effect stably within the appropriate condition range derived above. Desulfurization experiments of -18 wt% Cr-8 wt% Ni) and STS430 (Fe-16 wt% Cr) steels were conducted.

탈황 실험에 사용된 모재로는 진공 용해를 통하여 초기 [S] 농도가 300ppm이 고, 다른 성분은 통상 STS304 및 STS430 조성에 해당하는 스테인리스강을 제작하여 이용하였다. 그리고 슬래그로는 CaO, SiO2 및 MgO 파우더를 혼합한 후 용해를 통하여 균일한 Master Slag를 제조하였고, 분석 결과 49wt%CaO - 44wt%SiO2 - 7wt%MgO가 됨을 확인하였다. 이후 상기 강 및 마스터 슬래그(Master Slag)에 실험 시 탈황재(CaO) 및 플럭스로서 형석 혹은 칼슘 알루미네이트와 빙정석 혼합 플럭스를 첨가하여 탈황 실험을 행하였다.As the base material used in the desulfurization experiment, the initial [S] concentration was 300 ppm through vacuum dissolution, and other components were generally used to produce stainless steel corresponding to the STS304 and STS430 compositions. And slag include CaO, SiO 2 and MgO were mixed powder was prepared a uniform Master Slag through melting, results 49wt% CaO - it was confirmed that the 7wt% MgO - 44wt% SiO 2 . After the desulfurization experiment was performed by adding fluorite or calcium aluminate and cryolite mixed flux as desulfurization material (CaO) and flux in the steel and master slag.

탈황 실험을 행한 절차에 대하여 간략히 설명하면, 먼저 알루미나 도가니 안에 모재를 장입하고 불활성 가스를 불어주며 1600℃까지 승온시킨 후 상부에서 마스터 슬래그와 탈황재(CaO)를 목표 염기도(CaO/SiO2)가 되게 계산 한 후, 투입하였다. 투입 3분 후 플럭스로서 형석, 혹은 빙정석과 칼슘 알루미네이트 혼합 플럭스를 동일 방식으로 상부에서 도가니 내로 투입하였다. 탈황 실험 후 용강 시편 중 황 농도는 LECO C/S 동시 분석기를 이용하여 분석하였고, 슬래그 중 불소 농도는 농도 범위에 따라 정확도가 높다고 알려져 있는 분석법을 선택적으로 이용하였다. 즉, 저 농도(<1wt%)에서는 이온 크로마토그래피(Ion Chromatography)법을 이용하고, 고 농도(>1wt%)에서는 X선 형광분석 비드법(XRF;X-Ray Flourescence Bead)을 이용하여 분석함으로써 정확도를 높이고자 하였다.A brief description will be given to procedures performed desulfurization experiment, the first charging the base material in an alumina crucible, and the target master slag and desulfurization material (CaO) in the upper After raising gives blowing an inert gas to 1600 ℃ basicity (CaO / SiO 2) After calculation, it was added. Fluorite, or cryolite and calcium aluminate mixed fluxes, as flux, was introduced into the crucible from the top in the same manner. After the desulfurization experiment, the sulfur concentration in molten steel specimens was analyzed using the LECO C / S simultaneous analyzer, and the fluorine concentration in slag was selectively used according to the concentration range. In other words, by using ion chromatography (Ion Chromatography) at low concentrations (<1wt%) and X-ray fluorescence beads (XRF) at high concentrations (> 1wt%) To improve the accuracy.

하기의 [표 2]는 종래예로 STS304강에 대해 염기도 1.5에서 형석의 함량을 변화시키면서 탈황을 했을 때의 결과를 보여준다. 결과에서 보듯이 형석의 함량을 증가시킴으로써 탈황 효율은 증가하나 그에 따라 최종 슬래그 중 불소 농도 또한 증가되는 문제가 발생한다. 또한 불소 농도를 낮추기 위해 형석 사용량을 감소시킬 경우 탈황 효율이 현저히 떨어짐으로써, 품질 문제가 발생하게 된다. 따라서 단순히 형석을 사용하는 것만으로는 품질과 불소 문제를 동시에 해결하기 어렵다는 것을 알 수 있다.Table 2 below shows the result of desulfurization while changing the content of fluorspar at a basicity of 1.5 for STS304 steel as a conventional example. As shown in the results, the desulfurization efficiency is increased by increasing the content of fluorspar, but the fluorine concentration in the final slag also increases. In addition, when the fluorite use is reduced to lower the fluorine concentration, the desulfurization efficiency is significantly lowered, resulting in quality problems. Therefore, it is difficult to solve both the quality and fluorine problems by simply using fluorspar.

구분division 초기 투입량Initial input 실험 결과Experiment result Master slag(g)Master slag (g) CaO(g)CaO (g) 형석(g)Fluorite (g) CaO/SiO2 CaO / SiO 2 탈류 후 [S] (wt%)[S] (wt%) after dehydration 탈황효율
(%)
Desulfurization Efficiency
(%)
(F)slag
(wt%)
(F) slag
(wt%)
종래예 1Conventional Example 1 49.049.0 14.514.5 1.51.5 1.51.5 0.01830.0183 36.936.9 1.051.05 종래예 2Conventional Example 2 48.048.0 14.014.0 3.03.0 1.51.5 0.01410.0141 51.451.4 2.052.05 종래예 3Conventional Example 3 46.546.5 13.513.5 5.05.0 1.51.5 0.00950.0095 67.267.2 3.103.10 종래예 4Conventional Example 4 42.542.5 12.512.5 10.010.0 1.51.5 0.00750.0075 74.174.1 7.207.20 종래예 5Conventional Example 5 38.538.5 11.511.5 15.015.0 1.51.5 0.00660.0066 77.277.2 10.8510.85

하기의 [표 3]과 [표 4]는 발명예로 염기도 2.1에서 형석 대신 빙정석과 칼슘 알루미네이트 혼합 플럭스를 이용하여 STS304 및 STS430 강 탈황을 행하였을 때의 각각의 결과를 보여준다.[Table 3] and [Table 4] below show the results of the desulfurization of STS304 and STS430 steels using the cryolite and calcium aluminate mixed fluxes instead of fluorite in basicity 2.1 as an example of the invention.

구분division 초기 투입량Initial input 실험 결과Experiment result Master
slag(g)
Master
slag (g)
CaO(g)CaO (g) 빙정석
(g)
cryolite
(g)
칼슘 알루미
네이트(g)
Calcium aluminium
Nate (g)
CaO/SiO2CaO / SiO2 [S](wt%)[S] (wt%) 탈황효율
(%)
Desulfurization Efficiency
(%)
(F)slag
(wt%)
(F) slag
(wt%)
발명예 1Inventory 1 32.032.0 16.516.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00630.0063 7979 0.500.50 발명예 2Inventory 2 30.230.2 18.518.5 1.31.3 1515 2.12.1 0.00540.0054 8282 0.290.29 발명예 3Inventory 3 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00560.0056 8181 0.400.40 발명예 4Honorable 4 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00430.0043 8686 0.390.39 발명예 5Inventory 5 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00420.0042 8686 0.340.34 발명예 6Inventive Example 6 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00510.0051 8383 0.420.42

구분division 초기 투입량Initial input 실험 결과Experiment result Master
slag(g)
Master
slag (g)
CaO(g)CaO (g) 빙정석
(g)
cryolite
(g)
칼슘 알루미
네이트(g)
Calcium aluminium
Nate (g)
CaO/SiO2CaO / SiO2 [S](wt%)[S] (wt%) 탈황효율
(%)
Desulfurization Efficiency
(%)
(F)slag
(wt%)
(F) slag
(wt%)
발명예 1Inventory 1 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00310.0031 8989 0.380.38 발명예 2Inventory 2 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00370.0037 8888 0.350.35 발명예 3Inventory 3 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00470.0047 8484 0.400.40 발명예 4Honorable 4 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00300.0030 9090 0.340.34 발명예 5Inventory 5 30.030.0 18.518.5 1.51.5 1515 2.12.1 0.00420.0042 8686 0.440.44

도 12는 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 빙정석 혼합 플럭스를 이용한 STS304강의 탈황 그래프이고, 도 13은 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 빙정석 혼합 플럭스를 이용한 STS430강의 탈황 그래프이다.12 is a desulfurization graph of STS304 steel using calcium aluminate and cryolite mixed flux at basicity 2.1, and FIG. 13 is a desulfurization graph of STS430 steel using calcium aluminate and cryolite mixed flux at basicity 2.1.

통상 스테인리스강 정련로 조업 시 염기도가 1.6~1.8 범위이고, 슬래그 중 형석 농도가 8~10wt% 범위인데, [표 2]에서 이에 해당하는 탈황 효율은 대략 70~80%로 간주할 수 있다. 이러한 탈황 효율과 비교했을 때 발명예의 결과에서 염기도 2.1에서 빙정석과 칼슘 알루미네이트 혼합 플럭스를 사용하였을 때 탈황 효율이 형석을 사용했을 때와 비교하여 동등 이상 수준임을 알 수 있고 기존의 탈황 공정에 아무런 지장없이 적용할 수 있음을 알 수 있다.Normally, when operating in stainless steel refining furnace, the basicity is in the range of 1.6 to 1.8, and the fluorite concentration in the slag is in the range of 8 to 10 wt%. In Table 2, the corresponding desulfurization efficiency can be regarded as approximately 70 to 80%. Compared with the desulfurization efficiency, the results of the present invention show that the desulfurization efficiency is equal to or higher than that when using fluorite at the basicity of 2.1 and using calcite and calcium aluminate mixed fluxes. It can be seen that it can be applied without.

이는 STS304 및 STS430강에 대해 각각 시간에 따른 탈황 거동을 보여주는 도 12와 도 13에서도 기존 플럭스인 형석을 8~15wt% 이용 시보다 칼슘 알루미네이트와 빙정석을 혼합하여 사용했을 때 더욱 우수한 탈황 거동을 보임을 확인할 수 있다. 탈황 효율에 더불어 최종 슬래그 중 불소 농도는 STS304 및 STS430 공히 0.5wt% 이하로 통상 5wt% 수준의 불소 농도보다 10배 정도 감소 효과가 있음을 알 수 있다. 이때, 단순히 투입량 대비 슬래그 내 불소 농도를 계산해 보면 약 1wt% 수준을 예상할 수 있으나 그 절반에 해당하는 값만 남게 된 것은 불소 함유 물질의 특성상 휘발에 의한 감소가 중요한 이유로 추정된다. 실제 빙정석을 이용한 휘발 실험 결과 절반 이상의 휘발이 가능함을 실험적으로 확인하였다. 또한 0.5wt%에 해당하는 슬래그를 이용하여 불소 용출 실험을 행한 결과 일본 음용수 내 불소 규제치인 0.8mg/l보다 낮은 0.5mg/l의 결과를 얻었다. 이는 본 발명에서 일부 불소를 허용하더라도 미량만큼만 허용함으로써, 탈황 효율도 높이고 동시에 불소 환경 규제 문제도 해결할 수 있음을 뜻한다.12 and 13 show the desulfurization behavior over time for STS304 and STS430 steels, respectively. can confirm. In addition to the desulfurization efficiency, it can be seen that the concentration of fluorine in the final slag is 0.5 wt% or less in the STS304 and STS430, which is about 10 times lower than the fluorine concentration of 5 wt%. In this case, simply calculating the fluorine concentration in the slag relative to the input amount can be expected to be about 1wt% level, but only half of the value is estimated due to the reduction of volatilization due to the nature of the fluorine-containing material. As a result of the volatilization experiment using the actual cryolite, it was experimentally confirmed that more than half of the volatilization was possible. In addition, the fluorine dissolution test using slag corresponding to 0.5wt% resulted in 0.5mg / l, which is lower than 0.8mg / l, which is the regulation value of fluorine in Japanese drinking water. This means that by allowing only a small amount of fluorine in the present invention, the desulfurization efficiency can be improved and the fluorine environmental regulation problem can be solved.

결론적으로 본 발명에서 도출한 염기도 상향 조건에서 칼슘 알루미네이트와 빙정석의 혼합 플럭스를 사용하는 조건을 적용함으로써, 향후 불소 규제 강화 시 발생하는 재활용 및 매립 불가 문제를 품질 문제를 야기하지 않을 수 있다. 동시에 원천적으로 환경 규제 문제를 해결할 수 있는 스테인리스 강 탈황 정련 방법을 도출할 수 있었다.In conclusion, by applying the conditions of using a mixed flux of calcium aluminate and cryolite in the basicity upstream conditions derived from the present invention, it is possible to prevent the quality problems of the recycling and landfilling problems that occur when the fluorine regulations are strengthened in the future. At the same time, it was possible to derive a method for desulfurization of stainless steels that could solve the environmental regulations.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래의 공정 및 본 발명에 따른 공정의 비교도.1 is a comparison of a conventional process and a process according to the invention.

도 2는 CaO-SiO2-Al2O3 3원계에서 Al2O3 함량에 따른 융점 변화를 나타내는 상태도.Figure 2 is a state diagram showing the melting point change according to the content of Al 2 O 3 in CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 ternary system.

도 3은 염기도 1.5에서 칼슘 알루미네이트 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프.Figure 3 is a graph showing the change in sulfur concentration in the steel according to the calcium aluminate addition amount at a basicity of 1.5.

도 4는 염기도 1.5에서 형석 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프.Figure 4 is a graph showing the change in sulfur concentration in the steel according to the amount of fluorspar at the basicity 1.5.

도 5는 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트 사용 시 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프.5 is a graph showing changes in sulfur concentration in steel when using calcium aluminate at a basicity of 2.1.

도 6은 염기도 2.1에서 형석 첨가량에 따른 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프.Figure 6 is a graph showing the change in sulfur concentration in the steel according to the amount of fluorspar in basicity 2.1.

도 7은 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 형석 및 빙정석을 혼합 사용 시 강 중 황 농도 변화를 나타내는 그래프.FIG. 7 is a graph showing changes in sulfur concentration in steel when calcium aluminate is mixed with fluorspar and cryolite at basicity 2.1.

도 8은 탈황 플럭스 첨가량 및 혼합 사용에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프.8 is a graph showing desulfurization efficiency according to desulfurization flux addition amount and mixed use.

도 9는 염기도에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프.9 is a graph showing desulfurization efficiency according to basicity.

도 10은 빙정석 첨가량에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프.10 is a graph showing the desulfurization efficiency according to the amount of cryolite added.

도 11은 칼슘 알루미네이트 첨가량에 따른 탈황 효율을 나타내는 그래프.11 is a graph showing desulfurization efficiency according to calcium aluminate addition amount.

도 12는 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 빙정석 혼합 플럭스를 이용한 STS304강의 탈황 그래프.12 is a desulfurization graph of STS304 steel using calcium aluminate and cryolite mixed flux at basicity 2.1.

도 13은 염기도 2.1에서 칼슘 알루미네이트와 빙정석 혼합 플럭스를 이용한 STS430강의 탈황 그래프.FIG. 13 is a graph of desulfurization of STS430 steel using calcium aluminate and cryolite mixed flux at basicity 2.1.

Claims (7)

전기로-AOD-래들-턴디쉬-연속주조의 공정을 거쳐 제조되는 스테인리스강의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of stainless steel manufactured by the process of electric furnace-AOD- ladle- tundish-continuous casting, 상기 AOD에서의 정련은,Refining in the AOD, 산소 취련에 의한 탈탄 및 탈질 단계;Decarburization and denitrification by oxygen blowing; 상기 탈탄 및 탈질 후 탈산재 투입에 의한 슬래그 및 강 탈산 단계; 및Slag and strong deoxidation by deoxidation after the decarburization and denitrification; And 상기 탈산 후 탈황재(CaO) 및 플럭스(Flux) 투입에 의한 탈황 단계;를 포함하되,Desulfurization by desulfurization (CaO) and flux (Flux) after the deoxidation; including; 상기 탈황 단계에서 칼슘 알루미네이트 및 빙정석의 혼합 플럭스를 이용하며, 염기도(CaO/SiO2)를 1.9 내지 2.7의 범위로 하여 조업하는 스테인리스강의 제조방법.In the desulfurization step using a mixed flux of calcium aluminate and cryolite, the basic method (CaO / SiO 2 ) to operate in a range of 1.9 to 2.7. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 칼슘 알루미네이트는 총 슬래그 무게의 15~35wt%를 투입하는 스테인리스강의 제조방법.The calcium aluminate is a method of manufacturing stainless steel to inject 15 ~ 35wt% of the total slag weight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 빙정석은 총 슬래그 무게의 1.8~3wt%를 투입하는 스테인리스강의 제조방법.The cryolite is a method of manufacturing stainless steel injecting 1.8 ~ 3wt% of the total slag weight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 칼슘 알루미네이트는 CaO 및 Al2O3을 포함하는 스테인리스강의 제조방법.The calcium aluminate is a method for producing stainless steel containing CaO and Al 2 O 3 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 빙정석은 CaF2 및 Na3AlF6을 포함하는 스테인리스강의 제조방법.The cryolite is a method for producing stainless steel containing CaF 2 and Na 3 AlF 6 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의해 생성된 슬래그는 불소 농도가 0.5wt% 이하인 스테인리스강의 제조방법.The slag produced by any one of claims 1 to 6 has a fluorine concentration of 0.5wt% or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101257269B1 (en) * 2011-05-30 2013-04-23 현대제철 주식회사 Additive for controlling ingredient of molten steel and method thereof
KR101668534B1 (en) * 2014-12-26 2016-10-24 주식회사 포스코 Super duplex stainless steel and manufacturing method thereof
CN106011380B (en) * 2016-07-08 2017-09-29 邢台钢铁有限责任公司 The method that desulfurizing iron is carried out using AOD
KR102074365B1 (en) 2018-11-16 2020-02-06 주식회사 포스코 Molten material processing method and apparatus thereof
CN113943848A (en) * 2021-10-21 2022-01-18 中钢设备有限公司 AOD argon oxygen refining furnace slagging agent and preparation method thereof
CN115747421A (en) * 2022-11-02 2023-03-07 西峡县龙兴冶金材料有限公司 Novel environment-friendly slagging agent and preparation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209812A (en) * 1998-01-26 1999-08-03 Kawasaki Steel Corp Desulfurizing agent for molten iron
JP2003226908A (en) * 2002-02-01 2003-08-15 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Process of suppressing elution of fluorine in steel-making slag

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209812A (en) * 1998-01-26 1999-08-03 Kawasaki Steel Corp Desulfurizing agent for molten iron
JP2003226908A (en) * 2002-02-01 2003-08-15 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Process of suppressing elution of fluorine in steel-making slag

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