KR101326050B1 - Treatment apparatus for molten metal and the method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용융물 처리방법 및 그 처리장치에 관한 것으로서, 용기 내에 용융물을 장입하는 과정과; 상기 용융물에 상취 및 저취로 산화성 가스를 포함하는 탈탄가스를 취입하는 제1탈탄과정과; 상기 제1탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제2탈탄과정과; 상기 제2탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제3탈탄과정; 및 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물을 환원하는 과정;을 포함하여, 망간의 손실을 최소화하면서 고탄소 페로망간 중에 존재하는 탄소 농도를 효과적으로 저감시킬 수 있다.The present invention relates to a melt treatment method and a treatment apparatus, comprising the steps of: charging a melt into a container; A first decarburization process of blowing a decarburization gas containing an oxidizing gas into the melt as a top and a low odor; A second decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having undergone the first decarburization process as a fresh and low odor; A third decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having passed through the second decarburization process into a high and low odor; And reducing the melt that has passed through the third decarburization process, while effectively minimizing the loss of manganese and effectively reducing the carbon concentration present in the high carbon ferro-manganese.
Description
본 발명은 용융물 처리방법 및 그 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고탄소 페로망간 중에 존재하는 탄소 농도를 저감시키는 용융물 처리방법 및 그 처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a melt treatment method and a treatment apparatus thereof, and more particularly, to a melt treatment method and a treatment apparatus for reducing the carbon concentration present in high-carbon ferro-manganese.
제강용 합금철로 사용되는 페로망간은, KS규격 KSD3712 기준에 따라 탄소 함량이 7.5% 이하이면 고탄, 2.0% 이하이면 중탄, 1.0% 이하이면 저탄으로 구분된다. According to the KS standard KSD3712 standard, ferromanganese used for steelmaking alloy steel is classified into high carbon when the carbon content is 7.5% or less, heavy carbon when it is 2.0% or less and low carbon when it is 1.0% or less.
일반적으로 페로망간을 제조하는 공정은 망간 광석과 환원제인 코크스 및 슬래그 형성제를 전기로에 장입하여 코크스의 탄소를 이용하여 산화물 형태인 망간 광석을 환원시킴으로써 제조된다. 이와 같이 전기로에서 코크스를 이용해서 제조된 페로망간은 환원제인 코크스로 인해서 제품 중에 탄소가 6.5 ~ 7%로 포화되어 있는 고탄 페로망간의 형태로 얻어진다.Generally, a process for producing ferromanganese is produced by charging manganese ore, a coke and a slag forming agent, which are reducing agents, into an electric furnace, and reducing manganese ores in the form of oxide using coke carbon. The ferromanganese produced by using coke in the electric furnace is obtained in the form of high-carbon ferro-manganese in which carbon is saturated in 6.5 ~ 7% in the product due to coke as a reducing agent.
중/저탄 페로망간을 제조하는 방법은 크게 SiMn과 Mn광석을 전기로에서 용융환원시켜서 중탄소 페로망간을 제조하는 전기로법과 고탄 페로망간에 산소를 취입하여 탄소를 산화시켜서 제거하는 산화정련법으로 구분할 수 있다. The method of manufacturing medium / low carbon ferro manganese can be largely divided into an electric furnace method of melting and reducing SiMn and Mn ores in an electric furnace and an oxidation refining method of oxidizing and removing carbon by injecting oxygen into high carbon ferro manganese. have.
이 중, 페로망간에서 탄소를 제거하는 산화정련법으로서 산소를 상취하여 탄소를 제거하는 방법이 미국 특허(US 1964-354229, US 1964-335630)에 제시되었다. 이 방법에서는 낮은 온도에서는 탄소보다 망간의 산화력이 커서 탈탄 효율이 저하되고 망간이 손실되며, 고온에서의 망간의 산화 손실이 발생하는 문제점이 발생하였다. 이와 같은 망간의 손실을 방지하기 위해서 산소를 상취하고, 불활성 가스를 저취하는 방법이 일본 특허(JP 1983-174156)에 제시되었다. 또한, 페로망간에서 탄소 농도가 2% 이상인 경우에는 산소를 상취하고, 탄소 농도가 그 이하인 경우에는 산소와 불활성 가스를 저취하는 방법이 일본 특허(JP 1986-075331, JP1986-075330)에 제시되었다. 그러나 이와 같은 방법에서도 망간이 손실되는 문제는 여전히 발생되었다. Among them, a method of removing carbon by depleting oxygen as an oxidation refining method for removing carbon from ferro-manganese is disclosed in US Patent (US 1964-354229, US 1964-335630). In this method, the oxidation power of manganese is lower than that of carbon at low temperature, so decarburization efficiency is decreased, manganese is lost, and oxidation loss of manganese at high temperature occurs. In order to prevent such a loss of manganese, a method of deodorizing oxygen and reducing an inert gas is proposed in Japanese Patent (JP 1983-174156). In addition, Japanese patents (JP 1986-075331, JP1986-075330) disclose a method of deodorizing oxygen when the carbon concentration is 2% or more in ferro-manganese, and oxygen and inert gas when the carbon concentration is lower than that. However, the problem of losing manganese still occurs.
또한, 망간 손실량을 줄이기 위해서 상취 산소에 CO2나 불활성 가스를 동시에 취입하여 용탕의 온도를 낮추어 망간 손실을 적게 하거나, 산소를 상취 뿐만 아니라 저취하거나, 또는 탄소가 낮은 시점에 고체상태의 산소를 투입하여 망간 손실을 낮추는 방법 등이 제시되어 있다. 그리고 취련 중에 망간 손실을 보상하기 위해서 취련 중에 망간 산화물(더스트, 광석, 슬래그)을 첨가하여 슬래그 중의 MnO의 활동도를 높여 망간 산화를 낮추거나 산화물 중에 함유되어 있는 산소를 이용하여 탈탄하는 방법, 산화된 망간을 FeSi, SiMn, Al 등과 같이 망간 대비 산화력이 높은 환원제를 투입하여 회수는 방법을 단독 또는 복합적으로 사용하는 방법 등이 제시되어 있다. In addition, to reduce the amount of manganese loss, CO 2 or inert gas is simultaneously blown into the intake oxygen to lower the temperature of the molten metal to reduce the loss of manganese, or to ingest and reduce the oxygen, or to inject solid oxygen when the carbon is low. To reduce manganese loss. In order to compensate for the loss of manganese during the blowing process, manganese oxides (dust, ore, slag) are added during the blowing to increase the activity of MnO in the slag to lower the manganese oxidation or decarburize using oxygen contained in the oxide. The method of recovering the manganese by injecting a reducing agent having higher oxidizing power as compared to manganese such as FeSi, SiMn, Al, etc. has been proposed.
이와 같은 선행기술에서는 망간 손실을 줄이기 위해서 전체 산소의 80~97%는 상취 산소를 사용하고 이후에 Mn산화물을 취입하는 방법, 1600℃ 기준으로 산소 취입 조건을 바꾸는 방법, 망간 산화물을 취입하는 방법, 탄소 농도가 2%까지는 상취 산소를 탈탄을 하고 SiMn 등을 투입하고 불활성 가스로 교반하여 탈탄하는 방법 등을 적용하고 있다. In the prior art, in order to reduce manganese loss, 80 to 97% of the total oxygen is used as a fresh oxygen and subsequently blown with Mn oxide, a method of changing oxygen blowing conditions based on 1600 ° C, a method of blowing manganese oxide, The carbon concentration up to 2% is decarburized with oxygen, a SiMn, or the like is added, followed by stirring with an inert gas to decarburize.
그러나 제시된 선행기술들에서 저취 또는 횡취 산소만을 이용하여 탈탄을 수행하는 경우, 단위 시간당 취입할 수 있는 산소량이 상취 대비 적기 때문에 취련 시간이 길어지게 되며, 대기에 의한 흡질량이 증가하여 최종 제품의 질소 농도가 올라가는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 망간 산화물을 투입하는 경우에서는 이에 따라 생성되는 슬래그량이 증가하게 된다. 이와 같은 경우, 취련 중 발생하는 가스에 의한 슬로핑 현상이 발생할 수 있으며, 동일한 슬래그 조성에서는 슬래그/용탕 간의 망간 분배비에 따라 슬래그 중으로 투입되는 망간량이 증가하게 되므로 광석량을 일정량 이상으로 투입하지 않는 경우에는 오히려 망간의 산화 손실을 증가시킬 수 있다. 또한, 슬래그 중의 망간산화물을 환원하기 위해서 환원제를 투입하는 경우에서도 망간이 일정량 이상으로는 환원되지 않고, 투입된 환원제가 용탕 중으로 유입되어 생산되는 페로망간의 품질이 저하되는 문제점도 있다.However, when decarburization is carried out using only low odor or cross-linked oxygen, the blowing time is longer because the amount of oxygen that can be blown per unit time is lower than that of the odor, and the absorption mass by the air increases, so that the nitrogen of the final product is increased. There is a problem of increasing the concentration. In addition, when manganese oxide is added, the amount of slag generated thereby increases. In this case, the phenomenon of the slitting caused by the gas generated during the blowing may occur, and in the same slag composition, the amount of manganese introduced into the slag increases according to the manganese distribution ratio between the slag / melt, so that the amount of ore is not added to the predetermined amount. Rather it can increase the oxidation loss of manganese. In addition, even when a reducing agent is added to reduce the manganese oxide in the slag, manganese is not reduced to a predetermined amount or more, and the quality of the ferro-manganese that is introduced into the molten metal is reduced.
본 발명은 망간의 손실을 억제하면서 탈탄 효율을 향상시킬 수 있는 용융물 처리방법 및 처리장치를 제공한다. The present invention provides a melt treatment method and treatment apparatus capable of improving the decarburization efficiency while suppressing the loss of manganese.
본 발명은 탄소 농도가 낮은 고품질의 페로망간을 제조할 수 있는 용융물 처리방법 및 그 처리장치를 제공한다. The present invention provides a melt treatment method and apparatus for producing a high quality ferro manganese having a low carbon concentration.
본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리방법은, 용기 내에 용융물을 투입하는 과정과; 상기 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 취입하는 제1탈탄과정과; 상기 제1탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제2탈탄과정과; 상기 제2탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제3탈탄과정; 및 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물을 환원하는 과정;을 포함한다.Melt treatment method according to an embodiment of the present invention, the process of injecting the melt into the container; A first decarburization process of blowing the decarburization gas into the melt with an upper and lower odor; A second decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having undergone the first decarburization process as a fresh and low odor; A third decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having passed through the second decarburization process into a high and low odor; And reducing the melt that has passed through the third decarburization process.
상기 용융물은 전기로에서 제조된 고탄소 페로망간이고, 상기 용기는 탈탄 정련로일 수도 있다. 상기 용융물은 상기 용기의 직경에 대해서 0.2 ~ 0.5인 비율로 상기 용기 내에 장입되는 것이 좋다.The melt is a high carbon ferro-manganese produced in an electric furnace, the vessel may be a decarburization refinery. The melt may be charged into the vessel at a rate of 0.2 to 0.5 relative to the diameter of the vessel.
상기 탈탄가스는 산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 불활성가스 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The decarburization gas may be at least one of oxygen (O 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), and an inert gas.
상기 제1탈탄과정은 상기 용융물 중의 탄소 농도가 5wt% 이하 또는 상기 용융물의 온도가 1500 내지 1700℃로 되도록 수행되고, 상기 제1탈탄과정은 L/L0(캐비티의 깊이/용탕의 높이)를 0.2 내지 0.3으로 유지하며 수행될 수 있다. The first decarburization process is performed such that the carbon concentration in the melt is 5 wt% or less or the temperature of the melt is 1500 to 1700 ° C., and the first decarburization process is L / L 0 (the depth of the cavity / the height of the melt). It can be carried out while keeping from 0.2 to 0.3.
상기 제2탈탄과정은 상기 제1탈탄과정을 거친 용융물의 탄소 농도가 2wt%로 될때까지 수행되고, 상취로 산소를 취입하고, 저취로 이산화탄소, 산소/이산화탄소 및 산소/불활성가스 중 한 가지를 취입할 수 있다. 이때, 상기 제2탈탄과정은 상취 유량/저취 유량을 6 내지 10로 유지하고, L/L0(캐비티의 깊이/용탕의 높이)를 0.25 내지 0.32로 유지하며 수행될 수 있다.The second decarburization process is carried out until the carbon concentration of the melt that has passed through the first decarburization process reaches 2wt%, and the oxygen is blown into the upper stage, and one of carbon dioxide, oxygen / carbon dioxide, and oxygen / inert gas is blown into the lower stage. can do. At this time, the second decarburization process may be performed while maintaining the upstream flow rate / low flow rate flow rate to 6 to 10, and maintains L / L 0 (depth of the cavity / the height of the melt) to 0.25 to 0.32.
상기 제3탈탄과정은 상기 제2탈탄과정을 거친 용융물의 탄소 농도가 2wt% 이하에서 목표치에 도달할 때까지 수행되고, 상취로 산소를 취입하고, 저취로 산소/이산화탄소 또는 산소/불활성가스를 취입할 수 있다. 이때, 상기 제3탈탄과정은 상취 유량/저취 유량을 4 내지 8로 유지하고, L/L0(캐비티의 깊이/용탕의 높이)를 0.3 내지 0.4로 유지하며 수행될 수 있다. The third decarburization process is performed until the carbon concentration of the melt that has passed through the second decarburization process reaches a target value at 2 wt% or less, and is blown with oxygen with a low odor, and with oxygen / carbon dioxide or oxygen / inert gas with a low odor. can do. In this case, the third decarburization process may be performed while maintaining the upflow flow rate / low flow rate flow rate at 4 to 8 and maintaining L / L 0 (the depth of the cavity / the height of the melt) at 0.3 to 0.4.
상기 제3탈탄과정 이후 저취로 불활성가스를 추가로 취입하여 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물을 추가로 탈탄하는 제4탈탄과정을 수행할 수도 있다.After the third decarburization process, a fourth decarburization process may be performed to further blow inert gas with low odor to further decarburize the melt having undergone the third decarburization process.
상기 제4탈탄과정에서 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물의 슬래그의 염기도를 2 내지 4로 되도록 제어하는 것이 좋다.In the fourth decarburization process, it is preferable to control the basicity of the slag of the melt that has passed through the third decarburization process to 2 to 4.
상기 제4탈탄과정에서 용탕에 저취로 취입되는 불활성 가스의 유량을 0.4 내지 1.0Nm3/FeMn-ton/min으로 제어할 수도 있다.The flow rate of the inert gas blown into the molten metal in the fourth decarburization process may be controlled to 0.4 to 1.0
본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리장치는, 용융물 내에 함유되는 탄소 성분을 제거하기 위한 용융물 처리장치에 있어서, 상기 용융물이 수용되는 용기와; 상기 용기 상부에 구비되는 랜스; 및 상기 용기 하부에 상기 용기를 관통하며 구비되는 노즐;을 포함하고, 상기 용기는 L/D(용융물의 높이/용융물 상부 직경)가 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 한다.A melt processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the melt processing apparatus for removing the carbon component contained in the melt, comprising: a container in which the melt is accommodated; A lance provided at an upper portion of the container; And a nozzle provided through the container under the container, wherein the container has an L / D (height of melt / upper diameter of melt) of 0.2 to 0.5.
본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리방법 및 그 처리장치는, 고탄 페로망간의 용탕에 상취 및 저취로 탈탄가스를 취입하여 망간 손실을 적게 하면서 탈탄 효과를 향상시킬 수 있다. 이에 생산수율을 향상시키고 페로망간의 품질도 향상시킬 수 있다. Melt treatment method and the processing apparatus according to an embodiment of the present invention, by blowing the decarburization gas into the molten high-ferro-manganese molten and low-odor to improve the decarburization effect while reducing the loss of manganese. This can improve production yield and improve the quality of ferro manganese.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리방법을 이용하여 용탕을 처리하는 과정을 보여주는 순서도.
도 3은 탈탄과정에서 탄소 농도에 따른 산소 효율의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 탈탄과정에서 탄소 농도와 용탕 무게의 변화를 나타낸 그래프.
도 5는 탈탄 시간에 따른 탄소 농도 및 온도 변화를 나타낸 그래프.
도 6은 저취되는 탈탄 가스의 유량에 따른 용탕의 균일혼합시간의 변화를 나타낸 그래프.
도 7은 캐비티 깊이에 따른 표면적비 및 화점 반경비의 변화를 나타낸 그래프.
도 8은 제2탈탄과정에서 캐비티 깊이에 따른 종점 탄소 및 용탕 실수율의 변화를 나타낸 그래프.
도 9는 제3탈탄과정에서 캐비티 깊이에 따른 종점 탄소 및 용탕 실수율의 변화를 나타낸 그래프.
도 10은 저취되는 탈탄 가스의 종류에 따른 탄소 픽업(pick-up) 상태를 나타낸 그래프.1 is a schematic view of a melt processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing a process of treating a melt using a melt treatment method according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the change in oxygen efficiency according to the carbon concentration in the decarburization process.
Figure 4 is a graph showing the change in carbon concentration and melt weight in the decarburization process.
5 is a graph showing the carbon concentration and temperature change with decarburization time.
Figure 6 is a graph showing the change in the uniform mixing time of the melt in accordance with the flow rate of the decarburization gas deodorized.
7 is a graph showing changes in surface area ratio and flash point radius ratio according to cavity depth.
8 is a graph showing the change of the end point carbon and melt error rate according to the cavity depth in the second decarburization process.
Figure 9 is a graph showing the change of the end point carbon and melt error rate according to the cavity depth in the third decarburization process.
10 is a graph showing a carbon pick-up state according to the kind of decarburized gas being deodorized.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 처리방법을 이용하여 용탕을 처리하는 과정을 보여주는 순서도이다.1 is a schematic view of a melt processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing a process of treating the molten metal using the melt processing method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 용융물 처리장치는 페로망간 용탕(M) 중에 함유된 탄소 성분을 제거하는 탈탄 과정이 수행되는 정련로(10)와, 정련로(10)의 상부에 구비되는 랜스(12) 및 정련로(10)의 하부에 구비되는 노즐(14)을 포함한다. 이때, 정련로(10)는 내부에 용탕(M)을 수용할 수 있는 공간이 형성된 상부가 개방된 중공의 원통형으로 형성되고, 랜스와 노즐을 통해 용탕에 상취 및 저취로 탈탄 가스를 취입한다. Referring to FIG. 1, the melt processing apparatus includes a
정련로는 내부에 용탕이 투입된 경우 용탕 상부부터 내화물 상부까지의 높이, 즉 용탕의 높이(L0)가 용탕 상부의 직경(D)의 비율(L0/D)이 0.2~0.5이 되도록 형성된다. 일반적으로 철강 공정에서 사용되는 전로와 같이 저취 노즐을 사용하는 경우의 L0/D가 0.2 정도이며, STS AOD와 같이 횡취를 사용하는 로의 경우에는 L0/D가 0.6 정도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 페로망간 정련로(10)는 제강 전로 및 AOD 로의 중간 형태로서, 용탕 내부로 산소를 취입하는 방법은 상취와 저취가 가능한 형태로 형성된다. When the molten metal is introduced into the refining furnace, the height from the top of the melt to the top of the refractory, that is, the height (L 0 ) of the melt is formed so that the ratio (L 0 / D) of the diameter (D) of the top of the melt is 0.2 to 0.5. . Typically, a 0 L / D is approximately 0.2 in the case of using the nozzle jeochwi as a converter used in the steelmaking process, to the case of using the hoengchwi as STS AOD has a degree of L 0 / D 0.6. The ferro-
본 발명의 실시 예에서는 정련로(10)에 용탕(M)을 투입(S100)하고, 용탕(M) 내 탄소 농도가 목표치로 될 때까지 상취 및 저취로 탄탈가스를 취입하는 다단계에 걸친 탄탈과정을 수행한다. 이때, 탄탈과정은 용탕(M) 내 탄소 농도를 목표치로 에 걸쳐 용탕(M) 내에 함유된 탄소 함량이 약 5wt% 정도 또는 용탕의 온도가 약 1600℃ 정도가 될 때까지 용탕에 랜스(12)와 노즐(14)을 이용하여 상취 및 저취로 탄탈가스를 취입하여 제1탈탄과정(S110)과, 용탕(M)에 함유된 탄소 농도가 2%가 될 때까지 상취 및 저취로 탄탈가스를 취입하여 제2탄탈과정(S120) 및 용탕(M)에 함유된 탄소 농도가 목표치될 때까지 상취 및 저취로 탄탈가스를 취입하는 제3탄탈과정(S130)을 포함한다. 이때, 용탕은 용탕의 높이/용탕 상부면의 직경(L0/D)이 0.2 내지 0.5가 되도록 용기에 투입되고, 각각의 탈탄과정에서 사용되는 탈탄가스는 산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 불활성가스 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으며, 불활성가스로는 아르곤(Ar)이 사용될 수 있다. In the embodiment of the present invention injecting molten metal (M) to the refining furnace (10) (S100), tantalum process in a multi-step of blowing the tantalum gas in the upper and lower odor until the carbon concentration in the molten metal (M) to the target value Do this. At this time, the tantalum process is based on the carbon concentration in the molten metal (M) over the
제1탈탄과정은 용탕 중의 탄소 농도가 5wt% 이하 또는 용탕의 온도가 1500 내지 1700℃로 되도록 수행될 수 있다. 이때, 제1탈탄과정은 랜스를 통해 산소 가스를 상취로 취입하고, 노즐을 통해 산소/이산화탄소, 산소/아르곤 또는 이산화탄소를 저취로 취입하여 수행될 수 있다. 용탕에 탈탄가스를 취입하는 동안 L/L0가 0.2 내지 0.3을 유지하도록 제어하는 것이 좋다. 제시된 범위로 제1탈탄과정을 수행하는 경우, 탈탄반응 및 온도 상승 효과를 동시에 만족시킬 수 있다. 그러나 L/L0가 0.2 이하인 경우, 용탕의 온도는 급격하게 상승하지만, 탈탄 반응이 원활하게 이루어지지 않으며, L/L0가 0.3 이상인 경우에는 용탕을 제시된 온도까지 상승시키는데 긴 시간이 소요되는 문제점이 있다. The first decarburization process may be performed such that the carbon concentration in the molten metal is 5 wt% or less, or the temperature of the molten metal is 1500 to 1700 ° C. At this time, the first decarburization process may be performed by blowing oxygen gas into the upper odor through the lance, and blowing the oxygen / carbon dioxide, oxygen / argon or carbon dioxide into the lower odor through the nozzle. It is preferable to control the L / L 0 to be 0.2 to 0.3 while blowing the decarburized gas into the molten metal. When the first decarburization process is performed in the range indicated, the decarburization reaction and the temperature increase effect can be satisfied at the same time. However, when L / L 0 is 0.2 or less, the temperature of the melt rises rapidly, but decarburization is not performed smoothly, and when L / L 0 is 0.3 or more, it takes a long time to raise the molten metal to the indicated temperature. There is this.
제3탈탄과정은 제2탈탄과정을 거친 용탕 중의 탄소 농도가 2wt%에서 목표치까지 될 때까지 상취 및 저취로 탈탄가스를 취입하여 수행된다. 이때, 제3탈탄과정은 랜스를 통해 산소 가스를 상취로 취입하고, 노즐을 통해 산소/이산화탄소, 산소/아르곤 또는 이산화탄소를 저취로 취입하여 수행될 수 있다. 용탕에 탈탄가스를 취입하는 동안 상취 유량/저취 유량을 4 내지 8로 유지하고, L/L0는 0.3 내지 0.4를 유지하도록 제어하는 것이 좋다.The third decarburization process is performed by blowing the decarburization gas into the upper and lower odors until the carbon concentration in the molten metal undergoing the second decarburization process reaches a target value from 2 wt%. At this time, the third decarburization process may be performed by blowing oxygen gas through the lance as a top odor, and blowing oxygen / carbon dioxide, oxygen / argon or carbon dioxide through the nozzle at a low odor. While blowing the decarburized gas into the molten metal, the upstream flow rate / low flow rate flow rate is maintained at 4 to 8, and the L / L 0 is preferably controlled to maintain 0.3 to 0.4.
제3탈탄과정은 제1탈탄과정을 거친 용탕 중의 탄소 농도가 2wt%로 될 때까지 상취 및 저취로 탈탄가스를 취입하여 수행된다. 이때, 제2탈탄과정은 랜스를 통해 산소 가스를 상취로 취입하고, 노즐을 통해 산소/이산화탄소, 산소/아르곤 또는 이산화탄소를 저취로 취입하여 수행될 수 있다. 용탕에 탈탄가스를 취입하는 동안 상취 유량/저취 유량을 6 내지 10으로 유지하고, L/L0는 0.25 내지 0.32를 유지하도록 제어하는 것이 좋다.The third decarburization process is performed by blowing the decarburization gas into the upper and lower odors until the carbon concentration in the molten metal that has undergone the first decarburization becomes 2wt%. At this time, the second decarburization process may be performed by blowing oxygen gas through the lance as a top odor, and blowing oxygen / carbon dioxide, oxygen / argon or carbon dioxide through the nozzle at low odor. While blowing the decarburized gas into the molten metal, the upper flow rate / low flow rate is maintained at 6 to 10, and the L / L 0 is preferably controlled to maintain 0.25 to 0.32.
이와 같은 탈탄과정을 통해 용탕 중의 탄소 농도가 목표치까지 제어되면, 용탕에 저취로 불활성 가스, 예컨대 아르곤을 취입하여 용탕을 교반하면서 용탕 중에 생성된 망간 산화물과 용탕 중의 탄소를 반응시키는 제4탈탄과정을 수행할 수도 있다. 이때, 제4탈탄과정에서는 저취로 취입되는 불활성 가스의 유량을 0.4 내지 1.0Nm3/FeMn-ton/min으로 제어하는 것이 좋다. 이는 저취가스 원단위가 높을수록, 교반 시간이 길수록 추가 탈탄량이 증가하여 낮은 농도의 저탄 페로망간을 제조하는 데는 유리하지만, 대기 중의 질소 성분이 용탕 중에 흡수되는 흡질이 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 제4탈탄과정 중 슬래그의 염기도를 2 ~ 4의 범위에서 제어함으로써 대기 중의 질소 성분이 용탕에 흡수되는 것을 억제할 수도 있다. 이는 페로 망간 탈탄 이후에 환원과정에서는 염기도가 제시된 범위보다 낮은 경우 슬래그와 용탕간의 망간 분배비(MnO/Mn)가 높기 때문에 일정 수준의 망간 환원이 일어난 후에는 용탕 중의 Si의 농도가 증가할 수 있기 때문이다. 따라서, 제4탈탄과정에서 용탕에 생석회 또는 돌로마이트를 투입하여 저취되는 불활성 가스를 이용하여 용탕을 교반함으로써 슬래그의 염기도를 제시된 범위로 제어한다. 이를 통해 제4탈탄과정과 후속 환원과정에서 용융물 내에 질소 성분이 흡수되는 것을 방지할 수 있고, 후속 환원과정에서 환원제의 효율도 향상시킬 수 있다. When the carbon concentration in the molten metal is controlled to the target value through the decarburization process, a fourth decarburizing process is performed in which the inert gas such as argon is blown into the molten metal to react the manganese oxide generated in the molten metal with the carbon while stirring the molten metal. It can also be done. At this time, in the fourth decarburization process, it is preferable to control the flow rate of the inert gas blown with low odor to 0.4 to 1.0
이와 같이 페로 망간의 탈탄과정이 완료되면, 용탕 중에 생성된 망간산화물에서 망간을 회수하는 환원과정(S150)을 수행한다.
When the decarburization process of ferro-manganese is completed as described above, a reduction process (S150) of recovering manganese from manganese oxide generated in the molten metal is performed.
이하에서는 상기와 같은 조건들이 적용된 이유를 실험 예를 통해 상세히 설명한다. Hereinafter, the reason why the above conditions are applied will be described in detail through experimental examples.
[실험 예1]Experimental Example 1
실험 예1는 정련로 내의 용탕에 저취로 산소를 취입하는 경우 탈탄 산소 효율이 향상됨을 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 정련로의 용탕에 저취와 횡취로 산소를 각각 취입해보았다. 그 결과, 도 3에 도시된 바와 같이 용탕에 횡취로 산소를 취입한 경우보다 용탕에 저취로 취입한 경우 탈탄 산소 효율이 대체적으로 높게 나타났다. 또한, 고탄 페로 망간의 탈탄 시의 탄소 농도에 따라 탈탄 산소 효율이 변화는 것을 볼 수 있다. 즉, 탄소 농도가 약 5% 정도 이상인 경우, 탄소 농도가 감소하면서 탈탄 산소 효율이 증가하고, 탄소 농도가 5% 이하인 경우에는 탄소 농도가 감소할수록 탈탄 산소 효율이 감소하다가 2% 이하인 시점에서는 탈탄 산소 효율이 급격히 감소하는 경향을 볼 수 있다. 그러나 용탕에 횡취로 산소를 취입하는 경우에 비해 저취로 산소를 취입하는 경우 탈탄 산소 효율이 높은 것을 알 수 있다. Experimental Example 1 is for confirming that the decarburized oxygen efficiency is improved when oxygen is blown into the molten metal in the refining furnace with low odor. To this end, oxygen was injected into the molten metal of the refining furnace with low odor and cross odor. As a result, as illustrated in FIG. 3, the decarburized oxygen efficiency was generally higher when the oxygen was blown into the melt at a lower level than when the oxygen was blown into the melt. In addition, it can be seen that the decarburized oxygen efficiency changes with the carbon concentration during decarburization of high carbon ferro manganese. That is, when the carbon concentration is about 5% or more, the decarburized oxygen efficiency is increased while the carbon concentration is decreased, and when the carbon concentration is 5% or less, the decarburized oxygen efficiency decreases as the carbon concentration is decreased, but when the carbon concentration is 2% or less It can be seen that the efficiency decreases rapidly. However, it can be seen that the decarburized oxygen efficiency is higher when oxygen is blown with low odor than when oxygen is blown into the molten metal.
[실험 예2]Experimental Example 2
실험 예2는 실험 예1에서 얻어진 실험 결과를 바탕으로 용탕의 초기 온도의 영향을 살펴보기 위한 것이다. Experimental Example 2 is to examine the influence of the initial temperature of the molten metal based on the experimental results obtained in Experimental Example 1.
기타 다른 논문 및 특허에서 언급된 바와 같이 탈탄 초기 온도가 낮고 탄소가 높은 시점에서는 투입되는 산소가 탈탄보다는 망간 산화에 소요되어 탈탄 산소 효율이 낮게 되며, 용탕의 온도가 약 1600℃정도 도달되는 경우부터는 탈탄 반응이 시작되는 급격히 시작되는 것으로 볼 수 있다. 이에 대한 예를 도 4 및 도 5에 도시하였다. 도 4를 참조하면, 용탕의 온도(갈색선)가 1500℃ 근방까지 상승한 이후, 탄소 함량 즉, 탄소 농도(파란색선)가 급격하게 낮아지는 것을 알 수 있다. 이를 통해 용탕의 온도가 적어도 1500℃ 이상, 바람직하게는 1600℃정도까지 상승해야 탈탄 반응이 원활하게 이루어지는 것을 알 수 있다. 또한, 도 5에서 보는 바와 같이 용탕의 초기 온도가 낮은 경우에서는 정련로 내에서 무게 감량이 거의 일어나지 않지만, 일정 시간(약 10분) 경과한 후(용탕의 온도가 1600℃ 정도까지 상승된 때와 일치)에는 용탕의 무게 감량이 일어나면서 탄소 농도가 떨어지는 것을 볼 수 있다. 즉, 탈탄 초기에는 망간 산화에 의해서 무게 감량이 일어나지 않으나 탈탄 반응으로 탄소가 CO 또는 CO2의 기상형태로 제거됨으로써 용탕 무게가 감량되는 것을 볼 수 있다. 따라서 반응 초기에서는 용탕의 온도를 가능한 한 신속하게 상승시키는 방법이 요구되며, 이에 따라 탈탄 초기에는 저취 가스 유량 및 불활성 가스의 사용을 줄이고 상취로 산소를 취입하여 용탕 온도를 상승시키는 조업 방안이 필요하다. As mentioned in other papers and patents, when the initial temperature of decarburization is low and the carbon is high, oxygen introduced is required to oxidize manganese rather than decarburization, resulting in lower decarburization oxygen efficiency, and when the molten metal reaches about 1600 ° C It can be seen that the decarburization reaction begins rapidly. Examples of this are illustrated in FIGS. 4 and 5. Referring to FIG. 4, it can be seen that after the temperature (brown line) of the molten metal rises to around 1500 ° C., the carbon content, that is, the carbon concentration (blue line) rapidly decreases. Through this, it can be seen that the decarburization reaction occurs smoothly when the temperature of the molten metal rises to at least 1500 ° C or higher, preferably about 1600 ° C. In addition, as shown in FIG. 5, when the initial temperature of the molten metal is low, weight loss hardly occurs in the refining furnace, but after a certain time (about 10 minutes) has elapsed (the temperature of the molten metal has risen to about 1600 ° C). The carbon concentration decreases as the weight loss of the melt occurs. That is, in the initial decarburization, weight loss does not occur due to manganese oxidation, but it can be seen that the weight of the melt is reduced by removing carbon in the gaseous form of CO or CO 2 by the decarburization reaction. Therefore, there is a need for a method of increasing the temperature of the molten metal as quickly as possible in the early stage of the reaction. Therefore, an operation method of reducing the use of low odor gas flow rate and an inert gas and increasing the temperature of the molten metal by blowing oxygen into the upper stage is necessary. .
[실험 예3]Experimental Example 3
실험 예3은 용탕에 저취로 취입되는 탈탄가스의 유량이 탈탄에 미치는 영향을 확인하기 위한 것이다. Experimental Example 3 is for confirming the influence of the flow rate of the decarburization gas blown into the molten metal on the decarburization.
페로 망간 중의 탄소가 2~5wt% 정도 존재하는 제2탈탄과정에서의 탈탄 반응은 산소 공급 율속, 즉 산소의 공급량이 탈탄 속도에 가장 큰 영향을 미치는 인자이다. 따라서 가능한 산소를 많이 공급하는 것이 필요하며, 동일한 산소 공급 속도에서는 용탕에 산소가 원활하게 공급될 수 있도록 하여야 한다. 이를 위해 상취 및 저취를 통해 용탕을 충분히 교반시킬 수 있어야 한다. 용탕의 교반은 상부로 취입되는 초음속의 가스가 용탕 표면에 부딪치면서 생성시키는 캐비티(cavity)에 의한 용탕의 흐름과, 저취로 취입되는 가스의 부력에 의해 이루어진다. 종래에는 상취에 의한 교반을 확보하기 위해서 캐비티의 깊이(L)와 용탕의 높이(L0) 비(L/Lo)를 0.3 ~ 0.5로 제약을 두거나, 캐비티의 깊이를 200㎜이상 확보하는 것으로 제시하고 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에서는 상취 및 저취 유량에 의한 교반 정도를 파악하기 위해서 수모델 실험을 통해서 균일혼합시간을 측정하였다. 이때, 상취에 의한 캐비티의 깊이를 일정하게 하기 위해서 상취 유량 및 랜스 높이를 고정시키고 저취 유량이 증가함에 따른 균일혼합시간의 변화를 측정하였다. 그 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 저취 유량이 0.7Nm3/FeMn-ton/min 이상인 경우, 저취 유량에 상관없이 균일혼합시간이 일정하게 측정되었다. 이는 저취 유량을 증가시켜도 교반에는 큰 영향을 주지 못하는 것을 의미하며, 저취 유량이 많은 경우 용탕의 비산(splash) 등으로 인해 실수율 측면에서는 불리하다. 따라서, 저취 유량은 교반의 최대 효과를 얻을 수 있는 0.7Nm3/min/t-FeMn을 유지하는 것이 좋다. 이 경우 상취에 의한 용탕의 교반은 가스 부력에 의한 저취의 교반보다 적기 때문에 캐비티의 크기를 증가시켜도 용탕의 교반에는 큰 영향을 줄 수 없다. 따라서 교반이 일정한 상태에서 용탕 중의 산소 공급을 확대시키는 방법으로는 상취 가스에 의해서 생성되는 표면적, 즉 산소가 용탕과 만나는 면적(화점)을 증가시키는 방안이 필요하다. The decarburization reaction in the second decarburization process in which carbon in ferro-manganese is present in an amount of about 2 to 5wt% is the factor that has the greatest influence on the rate of oxygen supply, that is, the amount of oxygen supplied. Therefore, it is necessary to supply as much oxygen as possible, and at the same oxygen supply rate, the oxygen must be smoothly supplied to the molten metal. To this end, it must be possible to sufficiently stir the molten metal through the upper and lower odor. Stirring of the molten metal is performed by the flow of the molten metal by the cavity generated by the supersonic gas blown into the upper surface of the molten metal and the buoyancy of the gas blown into the low odor. Conventionally, in order to secure agitation due to the smell, it is suggested to limit the depth (L) of the cavity and the height (L 0 ) ratio (L / Lo) of the melt to 0.3 to 0.5, or to secure the depth of the cavity 200 mm or more. Doing. However, in the embodiment of the present invention, in order to determine the degree of agitation by the upper and lower odor flow rates, the uniform mixing time was measured through a water model experiment. At this time, in order to make the depth of the cavity by the uptake constant, the uptake flow rate and the lance height were fixed, and the change of the uniform mixing time with the increase in the low odor flow rate was measured. As a result, as shown in FIG. 6, when the low odor flow rate was 0.7 Nm 3 / FeMn-ton / min or more, the uniform mixing time was constantly measured regardless of the low odor flow rate. This means that increasing the low odor flow rate does not have a significant effect on agitation. When the low odor flow rate is large, it is disadvantageous in terms of error rate due to splash of the molten metal. Therefore, it is preferable that the low odor flow rate maintains 0.7
[실험 예4]Experimental Example 4
실험 예4는 실험 예3에서 얻어진 실험 결과를 바탕으로 용탕 중에 산소 공급을 증가시키는데 상취 가스에 의해서 생성되는 면적(화점)의 영향을 살펴보기 위한 것이다. Experimental Example 4 is to examine the effect of the area (ignition point) generated by the intake gas in increasing the oxygen supply in the molten metal based on the experimental results obtained in Experimental Example 3.
편 암(鞭 巖) 등은 1969년에 일본 학회지(철과강, vol.55, No.13, pp.1152 ~ 1175)에 온도를 고려한 초음속 분류의 거동과 캐비티 형상에 대한 수학적인 식을 제시하였다. 여기에 제시된 식을 바탕으로 L/L0에 따른 캐비티의 표면적/용탕 상부 표면적의 비 및 캐비티의 직경과 용탕의 직경(D)의 비를 도 7에 나타내었다. 도 7을 참조하면 L/L0가 약 0.32인 경우 표면적 비가 가장 낮고, 직경 비는 L/L0가 증가할수록 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 표면적 비를 증가시키기 위해서는 L/L0의 증가 시 반경이 작고 깊은 캐비티가 형성되어 표면적을 증가시킬 수 있지만, 이 경우 용탕이 심하게 비산할 수 있는 문제점이 있다. 따라서 화점 반경을 증가시키면서 표면적 비율을 향상시키기 위해서는 L/L0을 0.32보다 작게 유지할 수도 있다. Phenom et al. Proposed mathematical equations for the behavior and cavity shape of supersonic classification in 1969 in consideration of temperature in the Japanese Journal (Iron and Steel, vol.55, No.13, pp.1152 to 1175). It was. Based on the equation presented here, the ratio of the surface area of the cavity / melt top surface area and the ratio of the diameter of the cavity and the diameter (D) of the melt according to L / L 0 are shown in FIG. 7. Referring to FIG. 7, when L / L 0 is about 0.32, the surface area ratio is the lowest, and the diameter ratio decreases as L / L 0 increases. That is, in order to increase the surface area ratio, when the L / L 0 is increased, a small radius and a deep cavity may be formed to increase the surface area, but in this case, the molten metal may be scattered severely. Therefore, in order to improve the surface area ratio while increasing the flash point radius, L / L 0 may be kept smaller than 0.32.
따라서 L/L0에 따른 종점 탄소의 변화를 도 8에 나타내었다. 도 8에서 보는 바와 같이 L/L0가 0.32보다 적은 경우에서 탄소 농도가 낮게 나타나지만, L/L0가 0.25보다 커지는 경우에는 다시 탄소 농도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 원인을 확인하기 위해서 L/L0에 따른 용탕 실수율을 도 8에 함께 나타내었다. 도 8에서와 같이 용탕 실수율은 L/L0가 작아질수록 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 도 7에서 나타난 바와 같이 용탕의 표면적과 캐비티의 표면적 비율이 높아짐에 따라 망간 산화도 같이 일어나는 현상으로 용탕에 취입된 산소가 망간 산화에 소비되어 종점 탄소의 함량이 높아지는 현상이다. 즉, 종점 탄소와 망간 실수율을 고려하는 경우에서는 적정 L/L0가 존재한다는 것을 알 수 있다. Therefore, the change of the end point carbon according to L / L 0 is shown in FIG. As shown in FIG. 8, when the L / L 0 is less than 0.32, the carbon concentration is low, but when the L / L 0 is greater than 0.25, the carbon concentration is again increased. In order to confirm the cause, the melt rate according to L / L 0 is also shown in FIG. 8. As shown in Figure 8 it can be seen that the melt error rate increases as the L / L 0 becomes smaller. As shown in FIG. 7, as the ratio of the surface area of the melt and the surface area of the cavity increases, the manganese oxidation occurs as well. Oxygen injected into the molten metal is consumed for the oxidation of manganese, thereby increasing the content of the end point carbon. In other words, when considering the end point carbon and manganese real ratio, it can be seen that the appropriate L / L 0 exists.
한편, 도 3에 따르면 탄소의 함량이 2wt% 이하인 시점에서는 탈탄 산소 효율이 저하되고 있다. 이 구간에서는 산소가 충분하지만 탄소와 반응을 하지 못하고 망간의 산화에 소비되기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서, 이 구간에서의 상취 랜스에 L/L0에 따른 종점 탄소와 용탕 실수율을 도 9에 나타내었다. 도 9에 따르면 탄소의 함량이 2w% 이하인 영역에서는 실수율이 저하되는 경향을 보이고 있으며, L/L0가 0.3 ~ 0.4인 영역에서는 실수율이 높아져 종점 탄소가 낮게 나타났다.Meanwhile, according to FIG. 3, the decarburized oxygen efficiency is lowered when the carbon content is 2 wt% or less. This is due to the fact that oxygen is sufficient but not reacted with carbon and is consumed for the oxidation of manganese. Therefore, the end point carbon and the melted real number according to L / L 0 in the uptake lance in this section are shown in FIG. 9. According to FIG. 9, the error rate tends to decrease in an area of 2 w% or less of carbon, and the end point is low in an area of L / L 0 of 0.3 to 0.4.
[실험 예5]Experimental Example 5
실험 예5는 저취 가스의 종류가 탈탄 효과에 미치는 영향을 확인하기 위한 것이다. 여기에서는 저취 가스로 불활성 가스(아르곤)가 아닌 산화성 가스(산소 또는 이산화탄소)등을 사용하는 경우의 따른 종점 탄소의 영향을 확인하기 위해서 저취가스를 불활성 가스, 산소, 이산화탄소를 이용하여 비교 실험을 실시하였다. Experimental Example 5 is for confirming the effect of the kind of low-odor gas on the decarburization effect. Here, a comparative experiment is performed using inert gas, oxygen, and carbon dioxide to confirm the effect of end-point carbon when oxidizing gas (oxygen or carbon dioxide) is used instead of inert gas (argon) as a low odor gas. It was.
하기의 [표 1]은 저취가스 종류에 따른 용탕 내 종점 탄소 농도의 측정치를 나타낸다. Table 1 below shows the measurement of the end point carbon concentration in the molten metal according to the low odor gas type.
표 1에 따르면, 저취가스로 산소(O2)를 사용하는 경우 종점 탄소 농도가 가장 낮게 나타났으며, 이산화탄소(CO2)만 사용하는 경우도 불활성 가스(Ar)만 사용하는 경우에 비해 종점 탄소 농도가 낮게 나타났다. 그러나 도 10에 나타난 바와 같이 용탕 중 탄소 농도가 낮은 영역에서 이산화탄소를 저취가스로 사용하는 경우 Boudouard 반응에 의해서 이산화탄소가 일산화탄소와 탄소로 해리되면서 용탕 중의 탄소가 증가하는 현상이 일어나게 된다. 따라서, 탄소 농도가 2wt%이하의 영역에서는 저취가스로 이산화탄소만 사용하는 것은 바람직하지 않다. 반면에 탄소 함량이 높은 경우는 예컨대 1몰의 이산화탄소가 탄소와 반응하여 2몰의 일산화탄소를 생성되기 때문에 탈탄 및 저취가스를 2배로 증량하는 효과를 보이므로 저취가스로 이산화탄소만 사용하는 것도 가능하다.
According to Table 1, the use of oxygen (O 2 ) as the low odor gas showed the lowest end point carbon concentration, even when using only carbon dioxide (CO 2 ) compared to the case of using only inert gas (Ar) The concentration was low. However, as shown in FIG. 10, when carbon dioxide is used as a low odor gas in a low carbon concentration region, carbon dioxide is dissociated into carbon monoxide and carbon by the Boudouard reaction, thereby increasing carbon in the melt. Therefore, it is not preferable to use only carbon dioxide as a low odor gas in a region where the carbon concentration is 2 wt% or less. On the other hand, when the carbon content is high, for example, since 1 mole of carbon dioxide reacts with carbon to produce 2 moles of carbon monoxide, it is possible to use only carbon dioxide as a low odor gas because it shows an effect of doubling decarburization and low odor gas.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
10 : 정련로 12 : 랜스
14 : 노즐10: refining furnace 12: lance
14: nozzle
Claims (14)
상기 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 취입하는 제1탈탄과정과;
상기 제1탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제2탈탄과정과;
상기 제2탈탄과정을 거친 용융물에 상취 및 저취로 탈탄가스를 포함하는 가스를 취입하는 제3탈탄과정;
상기 제3탈탄과정 이후 저취로 불활성가스를 추가로 취입하여 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물을 추가로 탈탄하는 제4탈탄과정; 및
상기 제4탈탄과정을 거친 용융물을 환원하는 과정;
을 포함하는 용융물 처리방법.Injecting a melt into the container;
A first decarburization process of blowing the decarburization gas into the melt with an upper and lower odor;
A second decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having undergone the first decarburization process as a fresh and low odor;
A third decarburization process of blowing a gas containing decarburization gas into the melt having passed through the second decarburization process into a high and low odor;
A fourth decarburization process in which the inert gas is additionally blown in after the third decarburization process to further decarburize the melt having undergone the third decarburization process; And
Reducing the melt that has passed through the fourth decarburization process;
Melt treatment method comprising a.
상기 용융물은 전기로에서 제조된 고탄소 페로망간이고, 상기 용기는 탈탄 정련로인 용융물 처리방법.The method according to claim 1,
The melt is a high-carbon ferro-manganese produced in an electric furnace, the vessel is a decarburization refining furnace.
상기 용융물은 용융물의 높이(L0)/용융물 상부의 직경(D)의 비율(L0/D)이 0.2 ~ 0.5가 되도록 상기 용기 내에 장입되는 용융물 처리방법. The method according to claim 1,
And the melt is charged into the vessel so that the ratio (L 0 / D) of the height (L 0) / diameter (D) of the upper part of the melt is 0.2 to 0.5.
상기 탈탄가스는 산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 불활성가스 중 적어도 어느 하나인 용융물 처리방법.The method according to claim 1,
The decarburization gas is at least any one of oxygen (O 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) and inert gas.
상기 제1탈탄과정은 상기 용융물 중의 탄소 농도가 5wt% 이하 또는 상기 용융물의 온도가 1500 내지 1700℃로 되도록 수행되는 용융물 처리방법.The method according to claim 1 or 4,
The first decarburization process is carried out so that the carbon concentration in the melt is 5wt% or less or the temperature of the melt is 1500 to 1700 ℃.
상기 제1탈탄과정은 L/L0(캐비티의 깊이/용융물의 높이)를 0.2 내지 0.3으로 유지하며 수행되는 용융물 처리방법.The method according to claim 5,
The first decarburization process is performed while maintaining L / L 0 (depth of the cavity / height of the melt) to 0.2 to 0.3.
상기 제2탈탄과정은 상기 제1탈탄과정을 거친 용융물의 탄소 농도가 2wt%로 될때까지 수행되고, 상취로 산소를 취입하고, 저취로 이산화탄소, 산소/이산화탄소 및 산소/불활성가스 중 한 가지를 취입하는 용융물 처리방법. The method according to claim 1 or 4,
The second decarburization process is carried out until the carbon concentration of the melt that has passed through the first decarburization process reaches 2wt%, and the oxygen is blown into the upper stage, and one of carbon dioxide, oxygen / carbon dioxide, and oxygen / inert gas is blown into the lower stage. Melt treatment method.
상기 제2탈탄과정은 상취 유량/저취 유량을 6 내지 10로 유지하고, L/L0(캐비티의 깊이/용융물의 높이)를 0.25 내지 0.32로 유지하며 수행되는 용융물 처리방법.The method of claim 7,
The second decarburization process is carried out while maintaining the upper flow rate / the lower flow rate to 6 to 10, and maintaining L / L 0 (depth of the cavity / the height of the melt) of 0.25 to 0.32.
상기 제3탈탄과정은 상기 제2탈탄과정을 거친 용융물의 탄소 농도가 2wt% 이하에서 목표치에 도달할 때까지 수행되고, 상취로 산소를 취입하고, 저취로 산소/이산화탄소 또는 산소/불활성가스를 취입하는 용융물 처리방법.The method according to claim 1 or 4,
The third decarburization process is performed until the carbon concentration of the melt that has passed through the second decarburization process reaches a target value at 2 wt% or less, and is blown with oxygen with a low odor, and with oxygen / carbon dioxide or oxygen / inert gas with a low odor. Melt treatment method.
상기 제3탈탄과정은 상취 유량/저취 유량을 4 내지 8로 유지하고, L/L0(캐비티의 깊이/용융물의 높이)를 0.3 내지 0.4로 유지하며 수행되는 용융물 처리방법.The method of claim 9,
The third decarburization process is carried out while maintaining the upper flow rate / lower flow rate of the flow rate of 4 to 8, maintaining the L / L 0 (depth of the cavity / the height of the melt) of 0.3 to 0.4.
상기 제4탈탄과정에서 상기 제3탈탄과정을 거친 용융물의 슬래그의 염기도를 2 내지 4로 되도록 제어하는 용융물 처리방법. The method according to claim 1,
Melt treatment method for controlling the basicity of the slag of the melt passed through the third decarburization process in the fourth decarburization process to 2 to 4.
상기 제4탈탄과정에서 용융물에 저취로 취입되는 불활성 가스의 유량을 0.4 내지 1.0Nm3/FeMn-ton/min으로 제어하는 용융물 처리방법.The method according to claim 1,
Melt treatment method for controlling the flow rate of the inert gas blown low into the melt in the fourth decarburization process to 0.4 to 1.0 Nm 3 / FeMn-ton / min.
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