KR101443352B1 - Method for refining molten iron - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용선 정련 방법에 관한 것이다.
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a molten iron refining method.
고로에서 출선되는 용선(鎔銑)은 예비처리 공정, 전로 공정, 2차 정련 공정 등의 제강 공정을 거쳐 용강(鎔鋼)으로 제조되고, 이러한 용강은 연속주조 공정을 거쳐 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등의 주편으로 제조된다.The molten iron coming from the blast furnace is made of molten steel through steelmaking processes such as pre-treatment, conversion and secondary refining, and this molten steel is continuously cast and processed into slabs, bloom, billet and the like.
고로에서 출선되는 용선은 철광석을 소결시킨 소결광과 코크스 등을 고로에 장입시켜 가열하는 제선 공정을 통해 제조된다. 즉, 고로에서 출선되는 용선은 철원(鐵源)으로서 철광석을 사용하는데, 국내 및 국외의 제강 시장에서 철광석의 원가가 상승되고, 이로 인해 철광석의 원활한 수급이 이루어지지 않아 철광석 이외의 철원을 확보하기 위한 방안들이 강구되어 왔다.The charcoal that comes out of the blast furnace is produced by a sintering process in which sintered sintered iron ore and coke are charged into the blast furnace and heated. In other words, chartered iron from the blast furnace uses iron ore as a source of iron, and the cost of iron ore is rising in the domestic and overseas steelmaking markets, and iron ore supply is not smoothly supplied. There have been many plans for this.
최근에는 철원을 확보하기 위한 방안들 중에서 고철 등의 스크랩(scrap)을 용선으로 재활용하는 방안이 활발하게 적용되고 있다. In recent years, scrap of scrap iron is being actively recycled as a charcoal, among the measures to secure a steel source.
한편, 용선비는 용선량과 스크랩양의 합에 대한 용선량의 비를 의미한다. 용선비가 낮을수록 동일한 양의 용선으로 생산할 수 있는 용강량이 많아진다. On the other hand, the dissolution rate means the ratio of the dose to the sum of the dose and scrap amount. The lower the charcoal ratio, the greater the amount of molten steel that can be produced with the same amount of charcoal.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1998-014324호(1998.05.25, 전로를 이용한 용선 예비처리방법)에 개시되어 있다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1998-014324 filed on May 25, 1998, which is a preliminary treatment method for molten iron using a converter.
본 발명의 실시예들은, 용선비를 저하시키는 용선 정련 방법을 제공하는 것이다.
Embodiments of the present invention provide a charcoal refining method for reducing the charcoal ratio.
본 발명의 일 측면에 따르면, 래들(ladle) 내의 잔열에 의한 스크랩(scrap)의 예열을 위하여, 상기 래들에 상기 스크랩을 투입하는 단계; 상기 스크랩이 주입된 상기 래들에 용선을 장입하는 단계; 상기 래들에 장입된 상기 용선을 상기 전로로 장입하는 단계; 상기 전로에 장입된 상기 용선을 취련하는 단계; 및 취련된 상기 용선을 배출하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 용선 정련 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of scrapping a scrap, comprising: inputting the scrap to the ladle for preheating scrap by residual heat in the ladle; Charging charcoal into the ladle into which the scrap is injected; Charging the molten iron charged in the ladle into the converter; A step of winding the charcoal charged in the converter; And a step of discharging the charred iron wire.
상기 래들에 상기 스크랩을 투입하는 단계 이후에, 상기 스크랩을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. And heating the scrap after the step of injecting the scrap into the ladle.
상기 전로에 장입된 상기 용선을 취련하는 단계는, 상기 전로에 산소를 취입하여 상기 용선을 탈탄하는 단계를 포함할 수 있다.The step of blowing the molten iron charged into the converter may include the step of blowing oxygen to the converter to decarbonize the molten iron.
상기 래들에 용선을 장입하는 단계와 상기 용선을 상기 전로로 장입하는 단계 사이에, 상기 래들에 생석회를 투입하여 상기 용선을 탈황 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include the step of charging the ladle with the lime to desulfurize the molten iron between the step of charging the ladle with the molten iron and the step of charging the molten iron into the converter.
상기 용선을 배출하는 단계 이후에, 배출된 상기 용선을 승온시키고, 배출된 상기 용선의 성분을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include the step of raising the discharged molten iron after the step of discharging the molten iron and adjusting the components of the molten iron discharged.
상기 용선을 배출하는 단계 이후에, 배출된 상기 용선을 탈가스 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step of discharging the charcoal, a step of degassing the discharged charcoal may be further included.
상기 용선을 상기 전로로 장입하는 단계는, 상기 용선이 장입되는 상기 전로에 예열되지 않은 추가 스크랩을 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
The step of charging the charcoal into the converter may include the step of injecting additional scrap which is not preheated to the converter to which the charcoal is charged.
본 발명의 실시예들에 따르면, 저용선비 조업이 가능할 수 있다.
According to the embodiments of the present invention, low-cost operation can be performed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선 정련 방법을 나타낸 흐름도.
도 2 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선 정련 방법의 공정도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart illustrating a method of scavenging a charcoal according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 to 10 are process drawings of a method for scouring a molten iron according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 용선 정련 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, A description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선 정련 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선 정련 방법의 공정도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of scavenging a charcoal according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 10 are process diagrams of a charcoal refining method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용선(20) 정련 방법은, 스크랩(10)을 예열하기 위하여 래들(110)에 스크랩(10)을 투입하는 단계(S110), 스크랩(10)을 가열하는 단계(S120), 래들(110)에 용선(20)을 장입하는 단계(S130), 용선(20)을 탈황 처리하는 단계(S140), 래들(110)에서 전로(130)로 용선(20)을 장입하고, 추가 스크랩(15)을 투입하는 단계(S150), 전로(130)에서 용선(20)을 탈탄 처리하는 단계(S160), 전로(130)로부터 배출하는 단계(S170), 용선(20)을 승온시키고, 용선(20)의 성분을 조절하는 단계(S180) 및 용선(20)을 탈가스 처리하는 단계(S190)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a refining method of a
도 2를 참조하면, 스크랩(10)을 예열하기 위하여 래들(110)에 스크랩(10)을 투입하는 단계(S110)는, 래들(110) 내의 잔열을 이용하여 스크랩(10)을 예열하기 위하여 래들(110)에 스크랩(10)을 투입하는 단계이다.2, the step of injecting
래들(110)은 토페도카에서 용선(20)을 공급받고 전로(130)로 이송시키는 역할을 한다. 스크랩(10)을 투입하기 전의 래들(110) 내에 있던 용선(20)이 전로(130)로 장입된 경우, 고온의 용선(20)에 의하여 래들(110)은 가온되어 있다. 상기 가온되어 있는 래들(110)의 잔열에 의하면, 래들(110)에 투입된 스크랩(10)이 예열될 수 있다.The
이 경우, 스크랩(10)은 장입성을 고려하여 단중이 큰 선철, HBI, DRI 등이 될 수 있다. 즉, 부피가 비교적 작은 종류의 고철 등이 사용될 수 있다. In this case, the
도 3에서, 스크랩(10)을 가열하는 단계(S120)는, 래들(110) 내에 투입된 스크랩(10)을 가열하는 단계이다. 스크랩(10)의 가열은 래들(110) 대기장(미도시)에 설치된 가열기(115), 예열기 또는 보열기를 이용하여 이루어질 수 있다. 다만, 상기 단계는 생략될 수 있다.3, the step of heating the scrap 10 (S120) is a step of heating the
도 4에서, 래들(110)에 용선(20)을 장입하는 단계(S130)는, 스크랩(10)이 투입된 래들(110) 내에 용선(20)을 장입하는 단계이다. 용선(20)은 토페도카에서 래들(110)로 장입된다. 스크랩(10)은 용선(20)의 온도에 의하여 녹게될 수 있다.4, the step of charging the
도 5에서, 용선(20)을 탈황 처리하는 단계(S140)는, 용선(20) 내에 함유된 황성분을 제거하는 단계이다. 황은 불순물이며, 이러한 불순물이 제거되어야 실질적으로 활용 가능한 철이 제조될 수 있다.5, step S140 of desulfurizing the
탈황 처리는 탈황설비(120)에서 이루어진다. 탈활 설비(120)에 의하면, 생석회(CaO)가 래들(110) 내에 투입되고 임펠러(125)(impeller)로 용선(20)이 교반될 수 있다. 임펠러(125)는 회전하면서 용선(20)을 교반할 수 있다. 이와 같은 탈황 처리는 KR 설비에서 이루어질 수 있다. 이와 관련된 반응식은 다음과 같다.The desulfurization treatment is performed in the
[식 1] CaO + S → CaS + O[Formula 1] CaO + S? CaS + O
탈황 처리 이외에도 인(P)을 제거하는 탈린 처리와 규소(Si)를 제거하는 탈규소 처리가 추가적으로 진행될 수 있다. 인의 경우, 제품의 균열을 야기할 수 있으므로 제거되며, 탈린은 탈린전용전로(130)에서 이루어질 수 있다.In addition to the desulfurization treatment, a talline treatment for removing phosphorus (P) and a silicon removal treatment for removing silicon (Si) may be further performed. In the case of phosphorous, it may be removed because it may cause cracking of the product, and talline may be formed in the talline-
탈규소, 탈린 및 탈황으로 인하여 제철공정의 효율 증대 및 생산능률 향상 등의 효과가 발생할 수 있다. Silicon, talline, and desulfurization, it is possible to increase the efficiency of the steel making process and improve the production efficiency.
도 6에서, 래들(110)에서 전로(130)로 용선(20)을 장입하고, 추가 스크랩(15)을 투입하는 단계(S150)는, 래들(110) 내의 용선(20)을 전로(130) 내부로 장입하는 단계와 전로(130)에 추가 스크랩(15)을 투입하는 단계를 포함할 수 있다.6, a step S150 of charging the
추가 스크랩(15)은, 래들(110)에 기 투입된 스크랩(10)과 동일하거나 다른 것일 수 있으며, 예열되지 않은 것이다. 추가 스크랩(15) 투입에 의하면, 스크랩 전체량을 증대시킬 수 있으므로 용선비가 낮아질 수 있다. 다만, 추가 스크랩(15)은 필요에 따라 투입되지 않을 수 있다.The
도 7에서, 전로(130)에서 용선(20)을 탈탄 처리하는 단계(S160)는 전로(130) 내의 용선(20)을 취련하는 단계이다. 7, the step of decarburizing the
취련은 전로(130) 내에 산소를 취입하여, 산화 반응으로 용선(20) 내의 탄소를 제거하는 공정일 수 있다. 산소 취입은 랜스(132)(lance)를 통하여 이루어지며, 랜스(132)는, 산소를 불어넣는 파이프로서 본체 및 본체 단부에 부착된 노즐로 구성될 수 있다. 이 경우, 노즐은 약 20cm일 수 있다.The blowing may be a step of blowing oxygen into the
전로(130)에는 산소가 고속, 고압으로 주입되며, 이 과정에서 탄소는 기체 상태로 제거될 수 있다. 제거된 탄소는 제철소 발전용 에너지 등 주요 에너지원으로 재활용될 수 있다. 탈탄과 관련된 반응식은 다음과 같다.Oxygen is injected into the
[식 2] C + O → CO[Formula 2] C + O? CO
전로(130)에서 탈탄 처리가 진행되면, 전로(130) 내부의 온도는 고온으로 상승하며, 전로(130)는 고온을 견딜 수 있는 내화벽돌로 이루어질 수 있다.When the decarburization treatment is performed in the
이 밖에, 전로(130)에서는 인(P), 망간(Mn), 실리콘 등은 용선(20) 상부층에 위치하는 슬래그(slag)라는 액상 산화물을 형성할 수 있다. 이러한 슬래그는 제거된다.In addition, in the
도 8에서, 전로(130)로부터 배출하는 단계(S170)는 취련이 종료된 용선(20)을 전로(130)로부터 배출시키는 단계이다. 전로(130)에서 배출된 용선(20)은 용강이라고도 하며, 배출되는 용선(20)은 정련래들(133)로 장입될 수 있다. 이 경우, 전로(130)의 상부 측면에 형성되는 배출구(131)로 용선(20)이 빠져나오게 되고, 용선(20)의 상부에 위치하는 슬래그는 정련래들(133)로 장입되지 않는다.8, the step S170 of discharging from the
도 9에서, 용선(20)을 승온시키고, 용선(20)의 성분을 조절하는 단계(S180)는 LF(ladle furnace) 정련 단계이다. LF설비(140)에서 아크열로 용선(20)을 승온시킬 수 있다. 아크열은 전기방전 시 발생하는 열이다. In Fig. 9, the step of heating the
LF설비(140)에서는 용선(20)의 성분을 균일화하며, 이 경우, LF설비(140)에서 가스를 발생시켜 용선(20)의 성분을 균일화할 수 있다. 또한 용선(20)의 합금 처리를 할 수 있다.In the
한편, LF설비(140)에서는 염기성 슬래그가 형성됨에 따라 환원정련이 진행될 수 있다.On the other hand, in the
LF 정련이 이루어지기 위해서는, 용선(20)의 적정 온도는 약 1600~1700℃이다. 만약, 예열되지 않은 스크랩에 의하면, 용선(20)의 온도는 상기 적정 온도보다 더 낮아질 가능성이 높다. 그러나, 예열된 스크랩(10)에 의하면, 용선(20)의 온도는 과하게 저하되지 않으며 상기 적정 온도로 유지될 수 있다.In order to perform LF refining, the suitable temperature of the
따라서, 예열된 스크랩(10)에 의한 용선(20) 정련 방법에 따르면, 스크랩 투입량 증대에 따른 열원 부족 문제를 해결할 수 있어 용선비를 낮출 수 있다. 즉, 스크랩 투입량이 증대되더라도 2차 정련 작업(LF 정련 등)에서는 추가적인 열원(Fe-Si, Si-C, 코크스 등)을 제공하지 않아도 충분히 2차 정련 작업이 가능할 수 있다. Therefore, according to the refining method of the
도 10에서, 용선(20)을 탈가스 처리하는 단계(S190)는 RH(Rheinstahl huttenwerke & Heraus)설비(150)에서 진공을 이용하여 용선(20) 중의 산소 또는 수소를 제거하는 단계이다. 이 경우, 진공흡입관과 진공펌프 등이 사용될 수 있다.10, degassing the molten iron 20 (S190) is a step of removing oxygen or hydrogen in the
상술한 용선 정련 방법에 의하면, 예열된 스크랩(10)을 사용함으로써, 용선으로부터 제조되는 제품의 생산량이 증가되고, 나아가 황(S) 픽업 문제도 해결될 수 있다.By using the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
10: 스크랩
15: 추가 스크랩
20: 용선
110: 래들
115: 가열기
120: 탈황설비
125: 임펠러
130: 전로
131: 배출구
132: 랜스
133: 정련래들
140: LF설비
150: RH설비 10: scrap
15: Additional scraps
20: Charter
110: Ladle
115: heater
120: Desulfurization equipment
125: Impeller
130: Converter
131: Outlet
132: Lance
133: Refinement ladle
140: LF equipment
150: RH equipment
Claims (7)
상기 스크랩이 주입된 상기 래들에 용선을 장입하는 단계;
상기 래들에 생석회를 투입하여 상기 용선을 탈황 처리하는 단계;
상기 래들에 장입된 상기 용선을 전로로 장입하는 단계;
상기 전로에 장입된 상기 용선을 취련하는 단계;
취련된 상기 용선을 배출하는 단계를 포함하는 단계; 및
배출된 상기 용선을 승온시키고, 배출된 상기 용선의 성분을 조절하는 단계를 포함하는 용선 정련 방법.
Injecting said scrap into said ladle for preheating of scrap by residual heat in the ladle;
Charging charcoal into the ladle into which the scrap is injected;
Desulfurizing the molten iron by injecting quicklime into the ladle;
Charging the charcoal charged into the ladle into a converter;
A step of winding the charcoal charged in the converter;
Discharging the spent charcoal; And
Raising the discharged charcoal line, and regulating the components of the charcoal discharged.
상기 래들에 상기 스크랩을 투입하는 단계 이후에,
상기 스크랩을 가열하는 단계를 더 포함하는 용선 정련 방법.
The method according to claim 1,
After the step of injecting the scrap into the ladle,
Further comprising the step of heating the scrap.
상기 전로에 장입된 상기 용선을 취련하는 단계는,
상기 전로에 산소를 취입하여 상기 용선을 탈탄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선 정련 방법.
The method according to claim 1,
The step of winding the charcoal charged in the converter includes:
And a step of decontaminating the charcoal by blowing oxygen into the converter.
배출된 상기 용선을 승온시키고, 배출된 상기 용선의 성분을 조절하는 단계이후에,
상기 용선을 탈가스 처리하는 단계를 더 포함하는 용선 정련 방법.
The method according to claim 1,
After heating the discharged charcoal and adjusting the components of the discharged charcoal,
Further comprising degassing the charcoal.
상기 용선을 상기 전로로 장입하는 단계는,
상기 용선이 장입되는 상기 전로에 예열되지 않은 추가 스크랩을 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선 정련 방법.
The method according to claim 1,
Charging the charcoal into the converter comprises:
And adding additional scrap that is not pre-heated to the converter to which the charcoal is charged.
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KR1020130048828A KR101443352B1 (en) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Method for refining molten iron |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113604727A (en) * | 2021-08-11 | 2021-11-05 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | Smelting method for improving yield of scrap steel metal based on BOF-CC process |
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2013
- 2013-04-30 KR KR1020130048828A patent/KR101443352B1/en not_active IP Right Cessation
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