KR101412549B1 - Refining method for molten steel in converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전로 정련 중 목표 온도에 도달하기 위하여 다이나믹 승온량을 예측하여 전로 정련을 수행하는 방법에 관한 것으로, 전로 정련 시 전로 정련 완료 시점에서의 용강의 목표온도를 설정하는 단계와, 상기 전로 정련 시 취입해야 하는 전체 산소량의 70~80% 취입 시점(다이나믹 측정 시점)에서 상기 전로 내 다이나믹 온도 및 상기 전로 내 용강의 탄소 농도를 측정하는 단계와, 상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들에 의하여, 상기 다이나믹 측정 시점부터 상기 용강의 목표 온도 도달시까지 취입해야 하는 다이나믹 산소량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 다이나믹 산소량과 상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들을 변수로 하여 상기 용강의 목표 온도 도달을 위한 다이나믹 승온량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 다이나믹 승온량과 다이나믹 측정 시점의 용강 온도를 합산하여 전로 취련 종점에서의 용강의 최종 온도를 예측하는 단계 및 상기에서 예측된 용강의 최종 온도와 상기 용강의 목표온도를 비교하여 상기 전로 내로 취입하는 산소량을 조절하면서 전로 정련을 수행하는 단계를 포함하는 전로 정련 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for predicting a dynamic heating temperature to reach a target temperature during a furnace refining and thereby conducting a furnace refining, the method comprising the steps of: setting a target temperature of the molten steel at the time of completion of the furnace refining at the time of refining the converter; Measuring the dynamic temperature of the converter and the carbon concentration of the molten steel in the converter at a time of 70 to 80% of the total amount of oxygen to be injected at the dynamic measurement point (dynamic measurement point); and Calculating a dynamic oxygen amount to be injected from the dynamic measurement point of time until the target temperature of the molten steel reaches a target temperature by using the set parameters, and calculating a dynamic oxygen amount by additionally setting the dynamic oxygen amount and the dynamic temperature and carbon concentration, The target temperature of the molten steel Estimating a final temperature of the molten steel at the transition-winding end point by summing the dynamic temperature increase amount calculated in the above and the molten steel temperature at the dynamic measuring time point, And comparing the target temperature of the molten steel to perform the electrolytic refining while adjusting the amount of oxygen injected into the converter.
Description
본 발명은 전로 정련 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전로 정련 중 다이나믹 승온량을 산출하여 이를 통해 전로 정련 종점의 목표온도를 설정하여 전로 정련을 수행하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a converter refining method, and more particularly, to a method for calculating a dynamic temperature increase rate during a converter refining operation and thereby setting a target temperature of the converter refining end point to perform a converter refining operation.
철광석을 원재료로 하여 최종 제품으로 강을 제조하는 제강 공정은 철광석을 고로에서 용해하는 제선 공정으로부터 시작된다. 철광석을 용해한 형태인 용선에 탈황 등의 예비처리 공정을 수행하여 용강을 제조한다. 이와 같이 제조된 용강은 불순물을 제거하는 1차 정련 공정과 1차 정련된 용강 내 성분을 다시 미세하게 조정하는 2차 정련 과정을 거쳐 성분 조정이 완료된다. 2차 정련이 완료된 용강은 연속주조 공정으로 이동되고, 연속주조 공정을 거쳐 슬라브, 블룸, 빌릿 등의 반제품이 성형된다. 이와 같이 성형된 반제품은 압연 등의 최종 성형과정을 거쳐 압연 코일, 후판 등 목표하는 최종 제품으로 제조된다.The steelmaking process that uses iron ore as a raw material to produce steel as final product starts with a steelmaking process that dissolves iron ore in the blast furnace. A molten steel is prepared by performing a pretreatment process such as desulfurization on a molten iron which is an iron ore-dissolved form. The molten steel thus produced is subjected to a primary refining process for removing impurities and a secondary refining process for finely adjusting the components in the primary refined molten steel to complete the component adjustment. After the secondary refining is completed, the molten steel is moved to a continuous casting process, and a semi-finished product such as slab, bloom, billet, etc. is formed through a continuous casting process. The semi-finished product thus formed is manufactured into a desired final product such as a rolling coil and a heavy plate through a final molding process such as rolling.
전로 정련은 용강을 수용한 전로의 상단에 위치한 랜스를 통하여 고압의 산소 가스가 취입되고, 산소 가스가 용강 내의 성분과 반응하여 탈탄 등의 성분 조정을 실시하게 된다. 이와 같은 정련 과정을 통하여 용강의 상단에는 슬래그가 형성되는데 슬래그를 구성하는 주요 성분은 SiO2, Al2O3, P2O5, FeO 등이다. 1차 정련이 완료되면 전로에 형성된 출강구를 통해 용강을 래들로 출강한다.In the refining of the converter, high-pressure oxygen gas is blown through a lance located at the upper end of the converter housing the molten steel, and oxygen gas reacts with components in the molten steel to perform component adjustment such as decarburization. Through such a refining process, slag is formed at the upper end of the molten steel. The main constituents of the slag are SiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , FeO, and the like. When the primary refining is completed, the molten steel is led into the ladle through the ladle formed in the converter.
이때 전로 정련 시 전체 취입 산소량의 70~80%가 취입된 시점서의 용강온도 및 탄소농도를 각각 다이나믹 온도 및 다이나믹 탄소농도라고 한다.At this time, the molten steel temperature and the carbon concentration at the time of 70 ~ 80% of the total amount of oxygen injected during the refining of the converter are taken as the dynamic temperature and the dynamic carbon concentration, respectively.
관련 선행기술로는 한국등록특허 제1008072호(등록일: 2011. 1. 6. 발명의 명칭:전로정련방법)가 있다.
A related prior art is Korean Patent No. 1008072 (registered on January 6, 2011, entitled "Invention Refining Method").
본 발명은 전로 정련 시 다이나믹 승온량을 정확하게 산출하여, 전로 정련 종점에서의 용강의 최종 온도를 효과적으로 예측하며, 이를 통해 전로 조업 시 용강의 온도 조절을 용이하고 정확하게 실시할 수 있는 전로 정련 방법 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a method for accurately estimating the dynamic heating rate at the time of refining the converter, effectively estimating the final temperature of the molten steel at the refining end point, and thereby facilitating and controlling the temperature of the molten steel at the time of transformer operation .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전로 정련 방법은, 전로 정련 시 전로 정련 완료 시점에서의 용강의 목표온도를 설정하는 단계와, 상기 전로 정련 시 취입해야 하는 전체 산소량의 70~80% 취입 시점(다이나믹 측정 시점)에서 상기 전로 내 다이나믹 온도 및 상기 전로 내 용강의 탄소 농도를 측정하는 단계와, 상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들에 의하여, 상기 다이나믹 측정 시점부터 상기 용강의 목표 온도 도달시까지 취입해야 하는 다이나믹 산소량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 다이나믹 산소량과 상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들을 변수로 하여 상기 용강의 목표 온도 도달을 위한 다이나믹 승온량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 다이나믹 승온량과 다이나믹 측정 시점의 용강 온도를 합산하여 전로 취련 종점에서의 용강의 최종 온도를 예측하는 단계 및 상기에서 예측된 용강의 최종 온도와 상기 용강의 목표온도를 비교하여 상기 전로 내로 취입하는 산소량을 조절하면서 전로 정련을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a converter refining method comprising: setting a target temperature of molten steel at a time of completion of refinement of a converter during refinement of a converter; Measuring the dynamic temperature of the converter and the carbon concentration of the molten steel in the converter at a dynamic measurement point of time, and further setting the dynamic temperature and the carbon concentration to the measured dynamic temperature, Calculating a dynamic oxygen amount to be injected until a target temperature is reached; calculating a dynamic oxygen amount for reaching a target temperature of the molten steel by using variables calculated as the dynamic oxygen amount, the dynamic temperature and the carbon concentration, Calculating a temperature increase amount, calculating a dynamic amount Estimating a final temperature of the molten steel at a transition junction culling point by summing a temperature increase amount and a molten steel temperature at the dynamic measurement time point and comparing the final temperature of the molten steel with the target temperature of the molten steel to calculate an amount of oxygen injected into the converter And performing the electrolytic refining while adjusting the temperature.
구체적으로, 상기 다이나믹 승온량을 산출하는 단계에서, 상기 다이나믹 승온량은, 상기 다이나믹 산소량과 상기 설정된 변수들의 합에 의하여 산출될 수 있다.Specifically, in the step of calculating the dynamic temperature increase amount, the dynamic temperature increase amount may be calculated by the sum of the dynamic oxygen amount and the set parameters.
상기 다이나믹 승온량은, 하기 관계식 1에 의하여 산출될 수 있다.The dynamic heating-up amount can be calculated by the following relational expression (1).
관계식 1
다이나믹 승온량 (℃) = Y1 + (Y2 × 용선비(%)) + (-Y3 × 전장입량(kg)) + (-Y4 × 전로 수명) + (Y5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(-Y6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (Y7 × 다이나믹 측정시점에서의 취입 산소량(Nm3) + (-Y8 × 목표온도(℃)) + (Y9 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg)) + (Y10 × 다이나믹 산소량(Nm3))(Y2 x Yonsei (%)) + (Y3 x total charge (kg)) + (-Y4 x converter life) + Y5 x silicon content + (- Y6 × dynamic carbon concentration (wt%)) + (Y7 × blown oxygen amount in the dynamic measurement point (Nm 3) + (-Y8 × target temperature (℃)) + (Y9 × slag anticipated occurrence of the total refining the amount (kg)) + (Y10 × dynamic oxygen (Nm 3))
(상기 Y1 내지 Y10은 회귀분석에 의해 도출된 상수로서, Y1=529, Y2=1.34, Y3=0.00118, Y4=0.00478, Y5=19.1, Y6=54.8, Y7=0.0175, Y8=0.349, Y9=0.00104, Y10=0.0867임) (Y1 to Y10 are constants derived by regression analysis, Y1 = 529, Y2 = 1.34, Y3 = 0.00118, Y4 = 0.00478, Y5 = 19.1, Y6 = 54.8, Y7 = 0.0175, Y8 = 0.349, Y9 = , Y10 = 0.0867)
상기 다이나믹 산소량은, 하기 관계식 2에 의하여 산출될 수 있다.The dynamic oxygen amount can be calculated by the following relational expression (2).
관계식 2Relation 2
다이나믹 산소량 (Nm3) = -X1 + (-X2 × 용선비(%)) + (X3 × 전장입량(kg)) + (X4 × 전로 수명) + (-X5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(X6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (-X7 × 다이나믹 온도(℃)) + (-X8 × 다이나믹 측정 시점에서의 취입 산소량) + (X9 × 정련기 용강의 목표 온도(℃)) + (X10 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg))Dynamic quantity of oxygen (Nm 3) = -X1 + (× scholar for -X2 (%)) + (X3 × I jangipryang (kg)) + (X4 × converter life) + (-X5 within the silicon content of hot metal × (% by weight) ) + (X6 × dynamic carbon concentration (% by weight) + (-X7 × dynamic temperature (° C.)) + (-X8 × intake oxygen amount at dynamic measuring time) + (X9 × target temperature ) + (X10 x amount of slag expected to occur during refining) (kg)
(상기 X1 내지 X10은 회귀분석에 의해 도출된 상수로서, X1=5184, X2=13.6, X3=0.0131, X4=0.103, X5=224, X6=824, X7=9.63, X8=0.204, X9=13.2, X10=0.0129임)
(X1 to X10 are constants derived by regression analysis, X1 = 5184, X2 = 13.6, X3 = 0.0131, X4 = 0.103, X5 = 224, X6 = 824, X7 = 9.63, X8 = 0.204, X9 = 13.2 , X10 = 0.0129)
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전로 정련 시 다이나믹 승온량을 정확하게 산출하여, 전로 정련 종점에서의 용강의 최종 온도를 효과적으로 예측하며, 이를 통해 전로 조업 시 용강의 온도 조절을 용이하고 정확하게 실시할 수 있어 전로 정련의 효율을 향상시키기 용강의 승온을 위해 사용되는 산소가스를 절감할 수 있는 효과가 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can accurately predict the final temperature of the molten steel at the refining end point by accurately calculating the dynamic temperature increase rate during the refining of the converter, thereby facilitating the temperature control of the molten steel easily and accurately It is possible to reduce the oxygen gas used for raising the temperature of the molten steel to improve the efficiency of the refining of the converter.
도 1은 본 발명과 관련된 제강 공정 중 전로 공정을 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다이나믹 승온량과 다이나믹 산소량을 설명하기 위해 이들을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법의 효과를 설명하기 위한 실시예의 전로 정련 목표 온도 도달 결과를 비교예와 비교한 그래프이다.1 is a conceptual view briefly showing a turning process during a steelmaking process related to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a converter refining method according to an embodiment of the present invention in order.
FIG. 3 is a graph schematically showing the dynamic heating amount and the dynamic oxygen amount according to the embodiment of the present invention.
4 is a graph comparing the results of reaching the target refinement target temperature of the embodiment for explaining the effects of the converter refinement method according to the embodiment of the present invention with the comparative example.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명과 관련된 제강 공정 중 전로 공정을 간략하게 나타낸 개념도이다. 도면을 참조하면, 일반적으로 전로(10)는 철광석이 용해된 형태의 용선(M)을 받아 수용하여 용선 내의 일정 원소의 함량을 조절하는 작업을 수행하여 출탕하기 위해 사용되는 것으로, 정련이 완료된 상태의 용강(M)은 출강구(11)를 통해 래들로 출탕한다. 1 is a conceptual view briefly showing a turning process during a steelmaking process related to the present invention. Referring to FIG. 1, a
전로(10) 정련은 먼저 전로(10)에 용선(M)이 장입되면 기울어져 있던 전로(10)를 똑바로 세운 후, 상부에서 가스를 취입할 수 있는 랜스(20)를 전로(10) 내부로 삽입하여 장입된 용선(M)의 상부로 고압의 가스를 불어넣게 된다. 이때 전로(10)의 하부에도 가스를 취입할 수 있는 저취 풍구가 설치될 수 있다. 즉, 전로(10)의 상부에서는 랜스(20)를 통해 가스를 용선의 상부에 불어넣고, 전로(10)의 하부 즉 장입된 용선(M)의 바닥에서는 가스 저취 풍구를 통해 아르곤 가스가 용선 내로 취입한다. When the molten iron M is charged in the
이때 용선(M) 내 저취풍구를 통해 불활성 가스 취입을 통해 용선을 교반하면서 상부에서 부원료를 투입하고 상부랜스를 통해 고압의 산소를 취입하여 용선(M) 내 정련 반응을 최대한 촉진할 수 있다. 이와 같이 산소 및 아르곤 가스와 부원료의 투입으로 인해 정련된 상태의 용강(M)의 상부에는 슬래그가 형성되며, 이 슬래그를 배제한 후 후속 공정을 위해 용강(M)을 출강구(11)로 출탕하고 후속 공정으로 이송시키게 된다.At this time, it is possible to inject the additive material from the upper part while stirring the molten iron through the inert gas blowing through the lean air tuyere in the molten iron (M), and to breathe the high pressure oxygen through the upper lance to promote the refining reaction in the molten iron (M) as much as possible. In this way, slag is formed on the molten steel (M) refined by injection of oxygen and argon gas and additives, and after the slag is excluded, the molten steel (M) And transferred to the subsequent process.
일반적으로, 전로 정련 조업 시 종료점에서 용강의 목표온도가 정해지게 되는데, 이처럼 용강이 목표 온도에 도달할 수 있도록 하기 위하여 정련 70~80%도달 시점에 용강 내로 서브랜스를 장입하여 용강 샘플링 및 온도 측정을 통해 이 시점에서의 용강 온도 및 용강 내 탄소농도를 측정한다.In general, the target temperature of the molten steel is determined at the end point of the refining operation. In order to allow the molten steel to reach the target temperature, the sub-lance is charged into the molten steel at the time of 70 to 80% To measure the molten steel temperature and the carbon concentration in the molten steel at this point.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법을 순서에 따라 도시한 순서도로서, 이를 참조하면 먼저 전로 정련 시 전로 정련 완료 시점에서의 용강 목표온도를 설정한다(S10). 이때의 목표온도는 정련 종점에서의 용강이 도달해야하는 온도를 의미하는 것으로서 후속 공정을 거쳐 연속주조 공정에 도달할 때까지 용강이 적정 온도를 유지할 수 있도록 목표온도를 설정해야 한다. 전로 정련 종점에서 용강의 목표온도는 1600℃~1700℃ 부근이며 목표 온도를 도달 한 후 전로에서 래들로 용강을 출탕하게 된다.FIG. 2 is a flow chart illustrating a method for refining a converter according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the target temperature of the molten steel at the completion of the refining of the converter during refining is set at step S10. In this case, the target temperature means the temperature which the molten steel should reach at the refining end point, and the target temperature should be set so that the molten steel can maintain the proper temperature until the continuous casting process is reached through the subsequent process. The target temperature of the molten steel in the refining end point of the refinery is around 1600 ° C ~ 1700 ° C. After reaching the target temperature, molten steel is spouted from the converter to the ladle.
이같이 목표 온도 설정 이후 전로 정련을 실시하다가 다이나믹 시점에서 다이나믹 온도 및 다이나믹 탄소농도를 측정한다(S20). 도 3에 도시한 바와 같이, 전로 정련이 70~80% 수행된 시점, 구체적으로 전로 정련 시 취입해야 하는 총 산소량의 70~80%가 취입된 시점(이하, '다이나믹 시점'이라 함)에서 전로 내 용강 온도(이하, '다이나믹 온도'라 함)와 용강 내 탄소 농도(이하, '다이나믹 탄소 농도'이라 함)를 측정한다. 다이나믹 시점에서 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도의 측정은 용강 내 서브랜스를 장입하여 이루어지게 된다.After the target temperature is set, the converter is refined and the dynamic temperature and the dynamic carbon concentration are measured at the dynamic point (S20). As shown in FIG. 3, when 70 to 80% of the converter refining is performed, specifically 70 to 80% of the total oxygen amount to be blown at the refining of the converter is taken (hereinafter referred to as " (Hereinafter referred to as " dynamic temperature ") and a carbon concentration in molten steel (hereinafter referred to as " dynamic carbon concentration "). The dynamic temperature and the dynamic carbon concentration are measured at the dynamic point by charging the sub-lance in the molten steel.
본 발명에서 이와 같이 서브랜스를 이용하여 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소함량을 측정하는 이유는 측정된 다이나믹 온도 및 다이나믹 탄소 농도와 추가적인 조업 조건에 의해 다이나믹 시점부터 전로 정련 종료시까지 취입해야하는 나머지 산소량(이하, '다이나믹 산소량'이라 함)을 계산하여 이를 전로 정련 종료시까지 정확히 취입하며, 이를 통하여 정련 종점에서의 용강 목표온도(이하 '정련 목표 온도'라 함)를 정확하고 효과적으로 설정하기 위함이다.The reason why the dynamic temperature and the dynamic carbon content are measured using the sub-lance in the present invention as described above is that the remaining amount of oxygen to be blown from the dynamic point to the finishing point of the convergence by the dynamic temperature and the dynamic carbon concentration, (Hereinafter referred to as " refining target temperature ") at the refining end point is accurately and effectively set.
본 발명에서는 상술한 바와 같이, 다이나믹 시점에 측정된 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도과 추가적으로 전로 정련 조업 중 실측 가능한 변수들에 의하여 다이나믹 시점부터 정련 종점에서의 용강 목표온도 도달시까지 취입해야하는 산소량인 다이나믹 산소량을 산출한다(S30).In the present invention, as described above, the dynamic oxygen amount, which is the amount of oxygen to be blown from the dynamic point of time to the target point of the molten steel at the refining end point, by the measured dynamic temperature and dynamic carbon concentration at the dynamic point of time, (S30).
일반적으로 다이나믹 시점에 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도를 측정하여 이 두 가지 조건만을 변수로 하여 정련 종점에서의 용강 목표 온도시 까지 취입해야하는 다이나믹 산소량을 계산하고 있으나, 전로 조업 시 발생할 수 있는 다양한 조업 변수들이 반영되지 않기 때문에 계산에 의해 산출된 다이나믹 산소량 값의 오류가 커서 실제 조업시에 사용되는 경우 오류가 발생하였다. 따라서, 전로 정련 종점에서 정련 작업결과를 재차 확인해 가면서 용강 온도를 다시 맞추고 출강 작업을 수행해야하는 문제점이 있었다. In general, dynamic temperature and dynamic carbon concentration are measured at the dynamics point, and the dynamic oxygen amount to be injected until the target temperature of the molten steel at the refining end point is calculated using only these two conditions. However, various operating parameters The error of the dynamic oxygen amount value calculated by the calculation is large and the error occurs when it is used in actual operation. Therefore, there has been a problem that the temperature of the molten steel is adjusted again while the result of the refining operation is checked again at the refining end point of the converter, and the lubrication operation is performed.
이러한 문제점을 최소화하기 위하여 본 발명에서는 다이나믹 시점에 측정된 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도 이외에 추가적으로 다양한 조업 변수들을 반영하여 다이나믹 산소량을 산출한다.In order to minimize such a problem, the dynamic oxygen amount is calculated in addition to the dynamic temperature and the dynamic carbon concentration measured at the dynamic time point, in addition to various operational parameters.
본 발명에서 측정된 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도 이외에 추가적으로 설정되는 변수는, 전로 내 용선비(%)와, 상기 전로 내 용선량과 스크랩양의 합인 전장입량(kg)과, 전로의 수명과, 용선 내 규소함량(중량%)과, 상기 다이나믹 측정 시점에서 측정된 취입 산소량(Nm3)과, 정련 목표 온도(℃)와, 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg) 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.In addition to the dynamic temperature and the dynamic carbon concentration measured in the present invention, a further variable to be set is the total charge amount (%), the total charge amount (kg) which is the sum of the charge amount and scrap amount in the converter, It is preferable that the silicon content is at least one of the silicon content (% by weight), the amount of oxygen injected (Nm 3 ) measured at the time of dynamic measurement, the refining target temperature (캜) and the amount of slag .
구체적으로, 전로 내 용선비는 전로 내에 장입되는 용선과 스크랩의 총량인 전장입량 중에서 용선이 차지하는 비율(%)로 정의한다.Specifically, the conversion ratio is defined as the ratio of the charcoal to the total amount of charcoal and scrap to be charged in the converter.
이러한 추가 변수들은 전로 정련 조업 중 다이나믹 승온량에 영향을 주는 것으로서 여러 차례의 조업을 통해 다량의 데이터를 산출하고 이를 다중 선형 회귀분석하여 각각의 변수들에 대한 정량적인 값을 산출한 것이다.These additional variables affect the dynamic heating rate during the conversion process, and the large amount of data is calculated through several operations, and the quantitative value of each parameter is calculated by polynomial regression analysis.
또한, 본 발명에서는 다이나믹 시점에서 측정된 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소 농도와 상술한 변수들의 합에 의해 다이나믹 산소량을 산출한다. 구체적으로, 본 발명에서 다이나믹 산소량은 하기 관계식 1에 의해 산출되는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, the dynamic oxygen amount is calculated by the dynamic temperature measured at the dynamic time point, the dynamic carbon concentration, and the sum of the aforementioned variables. Specifically, in the present invention, the dynamic oxygen amount is preferably calculated by the following relational expression (1).
관계식 1
다이나믹 산소량 (Nm3) = -X1 + (-X2 × 용선비(%)) + (X3 × 전장입량(kg)) + (X4 × 전로 수명) + (-X5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(X6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (-X7 × 다이나믹 온도(℃)) + (-X8 × 다이나믹 측정 시점에서의 취입 산소량) + (X9 × 정련기 용강의 목표 온도(℃)) + (X10 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg))Dynamic quantity of oxygen (Nm 3) = -X1 + (× scholar for -X2 (%)) + (X3 × I jangipryang (kg)) + (X4 × converter life) + (-X5 within the silicon content of hot metal × (% by weight) ) + (X6 × dynamic carbon concentration (% by weight) + (-X7 × dynamic temperature (° C.)) + (-X8 × intake oxygen amount at dynamic measuring time) + (X9 × target temperature ) + (X10 x amount of slag expected to occur during refining) (kg)
이는 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소함량 및 조업 변수들을 통해 다중 선형 회귀분석을 실시하여 얻은 정량적 관계식으로서, 이때 상기 X1 내지 X10은 회귀분석에 의해 도출된 상수이다. 상기 X1 내지 X10의 실제 산출 값은 하기 표 1과 같다.This is a quantitative relationship obtained by performing multiple linear regression analysis on dynamic temperature, dynamic carbon content and operating variables, where X1 to X10 are constants derived by regression analysis. The actual calculated values of X1 to X10 are shown in Table 1 below.
상기 관계식 1에 의하여 다이나믹 온도, 다이나믹 탄소함량 및 실제 정련 조업 변수들을 반영하여 다이나믹 산소량을 산출한 후, 산출된 다이나믹 산소량과 기타 조업 변수를 다시 반영하여 다이나믹 승온량을 산출한다(S40).The dynamic oxygen amount is calculated by reflecting the dynamic temperature, the dynamic carbon content, and the actual refining operation parameters according to the relational expression (1), and the calculated dynamic oxygen amount and other operating parameters are again reflected to calculate the dynamic heating amount (S40).
다이나믹 승온량은 도 3에 도시한 바와 같이, 다이나믹 시점에서 전로 취련 종점시까지 승온해야 하는 온도를 의미하는 것으로 본 발명에서 이는 정련 조업 완료후 용강의 최종 온도를 예측하는 변수로 사용될 수 있다.As shown in FIG. 3, the dynamic temperature increase rate means a temperature at which the temperature must be raised from the dynamic viewpoint to the turn-around temperature. In the present invention, it can be used as a parameter for predicting the final temperature of the molten steel after completion of refining operation.
본 발명에서 다이나믹 승온량을 산출하기 위해서는 상술한 관계식 1에 의해 산출된 다이나믹 산소량과 이외에 추가적으로 다양한 조업 조건이 변수로 설정될 수 있다. 본 발명에서 다이나믹 승온량의 산출을 위해 설정되는 변수는, 전로 내 용선비(%)와, 상기 전로 내 용선량과 스크랩양의 합인 전장입량(kg)과, 전로의 수명과, 용선 내 규소함량(중량%)과, 상기 다이나믹 측정 시점에서 측정된 취입 산소량(Nm3)과, 정련 완료 시점에서의 용강의 목표 온도(℃)와, 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg) 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, in order to calculate the dynamic heating amount, various dynamic conditions other than the dynamic oxygen amount calculated by the above-mentioned
구체적으로, 전로 내 용선비는 전로 내에 장입되는 용선과 스크랩의 총량인 전장입량 중에서 용선이 차지하는 비율(%)로 정의한다.Specifically, the conversion ratio is defined as the ratio of the charcoal to the total amount of charcoal and scrap to be charged in the converter.
이러한 추가 변수들은 전로 정련 조업 중 다이나믹 승온량에 영향을 주는 것으로서 여러 차례의 조업을 통해 다량의 데이터를 산출하고 이를 다중 선형 회귀분석하여 각각의 변수들에 대한 정량적인 값을 산출한 것이다.These additional variables affect the dynamic heating rate during the conversion process, and the large amount of data is calculated through several operations, and the quantitative value of each parameter is calculated by polynomial regression analysis.
본 발명에서 다이나믹 승온량을 하기 관계식 2에 의해 산출하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to calculate the dynamic heating temperature by the following equation (2).
관계식 2Relation 2
다이나믹 승온량 (℃) = Y1 + (Y2 × 용선비(%)) + (-Y3 × 전장입량(kg)) + (-Y4 × 전로 수명) + (Y5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(-Y6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (Y7 × 다이나믹 측정시점에서의 취입 산소량(Nm3) + (-Y8 × 목표온도(℃)) + (Y9 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg)) + (Y10 × 다이나믹 산소량(Nm3))(Y2 x Yonsei (%)) + (Y3 x total charge (kg)) + (-Y4 x converter life) + Y5 x silicon content + (- Y6 × dynamic carbon concentration (wt%)) + (Y7 × blown oxygen amount in the dynamic measurement point (Nm 3) + (-Y8 × target temperature (℃)) + (Y9 × slag anticipated occurrence of the total refining the amount (kg)) + (Y10 × dynamic oxygen (Nm 3))
이는 산출된 다이나믹 산소량 이외에 다양한 조업 변수들을 통해 측정된 데이터를 이용하여 다중 선형 회귀분석을 실시하여 얻은 정량적 관계식으로서, 이때 상기 Y1 내지 Y10은 회귀분석에 의해 도출된 상수이다. 상기 Y1 내지 Y10의 실제 산출 값은 하기 표 2와 같다.This is a quantitative relationship obtained by performing multiple linear regression analysis using data measured through various operational variables in addition to the calculated dynamic oxygen amount, where Y1 to Y10 are constants derived by regression analysis. The actual calculated values of Y1 to Y10 are shown in Table 2 below.
이와 같이 산출된 다이나믹 승온량과 다이나믹 측정 시점의 용강 온도를 합산하여 전로 취련 종점에서의 용강의 최종 온도를 예측한다(S50). 본 발명에서 전로 조업 완료 시점에서 용강의 최종 온도는 하기 관계식 3과 같이 예측 가능하게 산출될 수 있다.The calculated dynamic temperature increase amount and the molten steel temperature at the dynamic measurement time are summed to predict the final temperature of the molten steel at the turn-around crossover end point (S50). In the present invention, the final temperature of the molten steel at the time of completion of the converter operation can be calculated in a predictable manner as shown in the following relational expression (3).
관계식 3Relation 3
정련 완료 시 용강 최종온도(℃) = 정련 종점의 용강 목표온도(℃) + 다이나믹 승온량(℃)Final temperature of refractory steel (° C) = Target temperature of molten steel at refining end (° C) + Dynamic temperature rise (° C)
구체적으로 설명하면, 다양한 조업 변수를 통해 산출된 다이나믹 산소량을 통하여 조업자는 다이나믹 시점부터 전로 정련 종점까지 전로 내로 취입해야하는 산소의 량을 정량적으로 확인할 수 있다. 또한, 다이나믹 산소량을 통해 산출된 다이나믹 승온량을 이용하여 전로 정련 종점에서 실제로 용강이 어떤 온도에 도달하는지를 의미하는 용강의 최종 온도를 예측할 수 있기 때문에 조업자는 이를 최초 전로 정련 전에 설정한 용강의 목표온도와 비교할 수 있게 되는 것이다.Specifically, through the dynamic oxygen amount calculated from various operating parameters, the operator can quantitatively confirm the amount of oxygen to be blown into the converter from the dynamic time point to the refining end point. Also, since the final temperature of the molten steel, which means the temperature at which the molten steel actually reaches the temperature at the refining end point, can be predicted using the dynamic heating amount calculated through the dynamic oxygen amount, the operator can determine the target temperature . ≪ / RTI >
이와 같이 관계식 3에 의해 산출된 용강의 최종온도와 최초 설정된 용강의 목표온도를 비교하여 조업자는 전로 내로 취입하는 산소량을 조절하면서 전로 정련을 수행한다(S60). 만약 산출된 용강의 최종 온도가 최초 설정된 용강의 목표온도 보다 낮게 예측된 경우에 조업자는 전로 내로 취입하는 산소의 양을 증가시켜 정련 종점에서의 용강의 최종 온도를 올리는 방향으로 전로 조업을 실시할 수 있다. 또한, 산출된 용강의 최종 온도가 최초 설정된 용강의 목표온도 보다 높게 예측된 경우에 조업자는 전로 내로 취입하는 산소의 양을 감소시켜 정련 종점에서의 용강의 최종 온도를 낮추는 방향으로 전로 조업을 실시할 수 있다. In this way, the final temperature of the molten steel calculated by the relational expression 3 is compared with the target temperature of the molten steel that is set in advance, and the operator performs the furnace refining while adjusting the amount of oxygen injected into the converter (S60). If the final temperature of the calculated molten steel is predicted to be lower than the target temperature of the first set molten steel, the operator may increase the amount of oxygen injected into the converter and perform the conversion operation in the direction of increasing the final temperature of the molten steel at the refining end point have. Further, when the final temperature of the calculated molten steel is predicted to be higher than the target temperature of the molten steel for the first time, the operator reduces the amount of oxygen blown into the converter and performs the conversion operation in the direction of lowering the final temperature of the molten steel at the refining end point .
도 4는 본 발명의 실시예에 의하여 산출된 다이나믹 산소량만큼의 산소를 취입하여 실제 정련을 실시한 결과와 다이나믹 온도와 다이나믹 탄소함량만을 변수로하여 실제 정련을 실시한 비교예의 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph comparing the results of actual refining by injecting oxygen as much as the dynamic oxygen amount calculated according to the embodiment of the present invention, and comparing the results of the actual refining with the dynamic temperature and the dynamic carbon content alone as parameters.
정련 종점에서의 용강 목표 온도가 1640~1710℃사이 일때, 실제 측정된 온도의 실시예에서는 1640~1710℃로 측정되어 용강 목표 온도와 거의 일치하여 편차가 매우 적은 편이나, 비교예에서는 1620~1730℃로 측정되어 용강 목표 온도에서 벗어나는 경우가 많이 발생하며 실측치와 예측치가 큰 편차를 보이는 것을 확인할 수 있다.When the target molten steel temperature at the refining end point is in the range of 1640 to 1710 ° C, the actual measured temperature is 1640 to 1710 ° C, which is almost the same as the target temperature of molten steel, ℃, it is observed that the temperature deviates from the target temperature of molten steel much, and the measured and predicted values show large deviation.
이처럼 본 발명은 실제 정련 시 발생하는 조업 변수까지 반영하는 다이나믹 산소량을 산출하고 이에 따라 정련 종점에서 용강 실제 온도를 정확하고 효과적으로 예측할 수 있도록 하므로, 전로 정련시 용강 온도를 목표온도에 용이하고 효율적으로 맞추어 정련을 수행할 수 있도록 한다.As described above, according to the present invention, it is possible to calculate the dynamic oxygen amount reflecting the operating parameters generated during the actual refining, and thereby to accurately and effectively predict the actual temperature of the molten steel at the refining end point, so that the molten steel temperature can be easily and efficiently adjusted So that refining can be performed.
이와 같은 전로 정련 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
Such a converter refining method is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
10: 전로 11: 출강구
20: 랜스 M: 용선(정련 후 용강)10: Converter 11: Slot
20: Lance M: molten iron (refining molten steel)
Claims (4)
상기 전로 정련 시 취입해야 하는 전체 산소량의 70~80% 취입 시점(다이나믹 측정 시점)에서 상기 전로 내 다이나믹 온도 및 상기 전로 내 용강의 탄소 농도를 측정하는 단계;
상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들에 의하여, 상기 다이나믹 측정 시점부터 상기 용강의 목표 온도 도달시까지 취입해야 하는 다이나믹 산소량을 산출하는 단계;
상기에서 산출된 다이나믹 산소량과 상기에서 측정된 상기 다이나믹 온도 및 탄소 농도와 추가적으로 설정된 변수들을 변수로 하여 상기 용강의 목표 온도 도달을 위한 다이나믹 승온량을 산출하는 단계;
상기에서 산출된 다이나믹 승온량과 다이나믹 측정 시점의 용강 온도를 합산하여 전로 취련 종점에서의 용강의 최종 온도를 예측하는 단계; 및
상기에서 예측된 용강의 최종 온도와 상기 용강의 목표온도를 비교하여 상기 전로 내로 취입하는 산소량을 조절하면서 전로 정련을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 다이나믹 산소량은, 하기 관계식 2에 의하여 산출되는 전로 정련 방법.
관계식 2
다이나믹 산소량 (Nm3) = -X1 + (-X2 × 용선비(%)) + (X3 × 전장입량(kg)) + (X4 × 전로 수명) + (-X5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(X6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (-X7 × 다이나믹 온도(℃)) + (-X8 × 다이나믹 측정 시점에서의 취입 산소량) + (X9 × 정련기 용강의 목표 온도(℃)) + (X10 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg))
(상기 X1 내지 X10은 회귀분석에 의해 도출된 상수로서, X1=5184, X2=13.6, X3=0.0131, X4=0.103, X5=224, X6=824, X7=9.63, X8=0.204, X9=13.2, X10=0.0129임)
Setting a target temperature of the molten steel at the completion of refining of the converter during the refining of the converter;
Measuring the in-line dynamic temperature and the carbon concentration of the in-line molten steel at a time of intake of 70 to 80% of the total amount of oxygen to be blown in the refining of the converter (dynamic measuring point);
Calculating a dynamic oxygen amount to be injected from the dynamic measurement point of time until the target temperature of the molten steel is reached, by the dynamic temperature and the carbon concentration measured in the above step and additional variables;
Calculating a dynamic temperature increase amount for reaching a target temperature of the molten steel, using the dynamic oxygen amount calculated above, the dynamic temperature and the carbon concentration measured as described above as additional variables;
Estimating a final temperature of the molten steel at the junction-winding end point by summing the dynamic temperature increase amount calculated above and the molten steel temperature at the dynamic measurement time point; And
And comparing the final temperature of the molten steel with the target temperature of the molten steel to perform the refining while adjusting the amount of oxygen injected into the converter,
Wherein the dynamic oxygen amount is calculated by the following formula (2).
Relation 2
Dynamic quantity of oxygen (Nm 3) = -X1 + (× scholar for -X2 (%)) + (X3 × I jangipryang (kg)) + (X4 × converter life) + (-X5 within the silicon content of hot metal × (% by weight) ) + (X6 × dynamic carbon concentration (% by weight) + (-X7 × dynamic temperature (° C.)) + (-X8 × intake oxygen amount at dynamic measuring time) + (X9 × target temperature ) + (X10 x amount of slag expected to occur during refining) (kg)
(X1 to X10 are constants derived by regression analysis, X1 = 5184, X2 = 13.6, X3 = 0.0131, X4 = 0.103, X5 = 224, X6 = 824, X7 = 9.63, X8 = 0.204, X9 = 13.2 , X10 = 0.0129)
상기 다이나믹 승온량을 산출하는 단계에서,
상기 다이나믹 승온량은, 상기 다이나믹 산소량과 상기 설정된 변수들의 합에 의하여 산출되는 전로 정련 방법.
The method according to claim 1,
In the step of calculating the dynamic temperature increase amount,
Wherein the dynamic heating amount is calculated by summing the dynamic oxygen amount and the set parameters.
상기 다이나믹 승온량은, 하기 관계식 1에 의하여 산출되는 전로 정련 방법.
관계식 1
다이나믹 승온량 (℃) = Y1 + (Y2 × 용선비(%)) + (-Y3 × 전장입량(kg)) + (-Y4 × 전로 수명) + (Y5 × 용선 내 규소함량(중량%)) +(-Y6 × 다이나믹 탄소 농도(중량%)) + (Y7 × 다이나믹 측정시점에서의 취입 산소량(Nm3) + (-Y8 × 목표온도(℃)) + (Y9 × 전체 정련 중 발생 예상되는 슬래그량(kg)) + (Y10 × 다이나믹 산소량(Nm3))
(상기 Y1 내지 Y10은 회귀분석에 의해 도출된 상수로서, Y1=529, Y2=1.34, Y3=0.00118, Y4=0.00478, Y5=19.1, Y6=54.8, Y7=0.0175, Y8=0.349, Y9=0.00104, Y10=0.0867임)
The method according to claim 1,
Wherein the dynamic heating-up amount is calculated by the following relational expression (1).
Relationship 1
(Y2 x Yonsei (%)) + (Y3 x total charge (kg)) + (-Y4 x converter life) + Y5 x silicon content + (- Y6 × dynamic carbon concentration (wt%)) + (Y7 × blown oxygen amount in the dynamic measurement point (Nm 3) + (-Y8 × target temperature (℃)) + (Y9 × slag anticipated occurrence of the total refining the amount (kg)) + (Y10 × dynamic oxygen (Nm 3))
(Y1 to Y10 are constants derived by regression analysis, Y1 = 529, Y2 = 1.34, Y3 = 0.00118, Y4 = 0.00478, Y5 = 19.1, Y6 = 54.8, Y7 = 0.0175, Y8 = 0.349, Y9 = , Y10 = 0.0867)
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