KR101617747B1 - 전로 정련 방법 - Google Patents

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KR101617747B1 KR1020140111770A KR20140111770A KR101617747B1 KR 101617747 B1 KR101617747 B1 KR 101617747B1 KR 1020140111770 A KR1020140111770 A KR 1020140111770A KR 20140111770 A KR20140111770 A KR 20140111770A KR 101617747 B1 KR101617747 B1 KR 101617747B1
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Abstract

본 발명에 따른 전로 정련 방법은 전로 내로 산소를 취입하여 용강을 정련하는 취련 과정, 취련에 의한 용강의 전로 정련 중에, 용강의 온도 및 탄소 농도를 측정하는 과정, 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점 시점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정, 과취가 발생될 것으로 예측되는 경우, 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정, Si 원료 투입 종료 후, 취련을 종료하는 과정, 취련을 종료한 후, 취련 종점의 용강의 온도 및 산소 농도를 측정하는 과정 및 측정된 상기 용강의 종점 온도 및 산소 농도를 이용하여, 온도 및 성분 중 적어도 하나의 이상이 예측되어, 재취련을 실시할 경우, 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 전로 정련 조업 중에 과취가 예측되는 경우, Si 원료를 투입함으로써, 외부 공기가 전로 내로 흡입되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 전로 정련 조업 중에 용강 중 질소 농도가 높아지는 것을 방지할 수 있다.

Description

전로 정련 방법{Method for Refining Molten Steel by Converter}
본 발명은 전로 정련 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전로 정련 조업 중에 용강 중 질소 및 산소 농도가 상승하는 것을 방지할 수 있는 전로 정련 방법에 관한 것이다.
일반적인 제강 공정은 용강 중 황(S) 및 인(P)을 제거하는 예비 처리, 산소를 취입하여, 용강 중 불순물을 제거하고, 목표로 하는 성분 조성으로 조정하는 전로 정련, 전로 정련 시 산소를 취입하는 취련 조업에 의해 용강 중 산소 및 산화물을 제거하는 2차 정련 과정을 포함한다. 한편, 일반적으로 전로로 장입되는 용강 중 질소(N)의 농도는 60 내지 80ppm 이다.
여기서, 전로 정련 방법은 전로에 고철 및 용강을 장입하는 과정, 랜스를 이용하여 전로 상측에서 산소를 취입(상취)하여 용강 중 불순물을 제거하고, 목표로하는 성분 조성의 용강 제조를 위한 정련 과정을 포함한다. 이때, 전로로 취입되는 산소는 용강 중 탄소(C)와 반응하며, 이에 용강 중 탄소는 일산화탄소(CO) 버블 형태로 제거되고, 상기 일산화탄소(CO) 버블에 의해 질소가 제거된다. 따라서, 전로 정련이 종료되는 시점에서는 용강 중 탄소(C)가 0.02 내지 0.05%, 질소가 10 내지 20ppm으로 제어된다.
그런데, 용강 중 산소 농도가 증가되면서 용강 중 탄소 농도가 예컨대, 0.05%인 수준까지는 질소가 20ppm 이하로 존재하지만, 취련 말기에 용강 중 탄소 농도가 낮아지면서(또는 농도가 희박해지면서) 산소와 반응할 탄소가 부족하기 때문에, 산소는 주로 용강 중 철(Fe)와 반응하게 된다. 또한, 산소와 탄소 간의 반응에 의해 CO와 같은 배가스가 발생되는데, 취련 말기에 용강 중 탄소가 부족하여 배가스 발생량이 줄어들고, 이로 인해 전로 내부에 부압이 발생되면서, 외부에 존재하는 공기가 노구를 통해 전로 내부로 유입된다. 이렇게 전로 내로 유입되는 공기에 의해 용강 중 질소 농도가 30 내지 40ppm까지 상승하게 되고, 또한 산소 농도도 상승한다.
한편, 용강 중 질소는 연속 주조 시에 슬래브 내부에 AlN, VCN, NbCN 등의 석출물을 형성하며, 압연 중에 상기 석출물들이 슬래브 내부의 국부적인 취성을 증가시킨다. 그리고 이는 슬래브 제조 중 또는 최종 제품인 코일, 플레이트 등을 제조하기 위한 압연 중에 표면 크랙을 유발시키는 원인이 된다. 따라서, 용강 중 질소 농도가 높으면, 수요자가 요구하는 품질을 가지는 강을 생산할 수 없어 정품이 될 수 없는 문제가 발생된다.
그리고, 산소 농도가 높으면 이후 탈산제를 투입하여 용강 중 산소를 제거하는 조업이 수반되는데, 용강 중 산소 농도가 높으면 탈산제의 사용량이 증가되며, 이는 용강 제조 원가를 증가시키는 원인이다. 또한, 탈산제는 이후 조업에서 비금속 개재물을 발생시키고, 비금속 개재물은 강 중 결함 발생의 원인이 된다. 이에, 탈산제의 사용량이 증가할수록 결함이 없는 강을 제조하기 힘들다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 한국공개특허 2012-0023401에서는 전로 정련 중에 티타늄(Ti)을 투입하여, 전로 정련 중 질소(N) 혼입을 방지하였다. 하지만, 티타늄(Ti)의 원가가 비싸, 용강의 제조 원가를 상승시키는 문제점이 있다. 또한, 한국등록특허 1253918에서는 탄소를 함유한 원료를 투입하고 있으나, 이와 같은 경우 정련이 종료된 후에도 슬래그(slag) 상부에 탄소가 존재하여, 슬래그 중 산화철과 반응하면서, 전로 출강 초기에 슬래그가 팽창되어(부풀어 올라), 출강하지 못하는 문제가 발생된다. 그리고, 슬래그 팽창에 의해 출강이 어려울 경우, 용강 장입 측으로 전로를 경동시켜, 슬래그를 일부 먼저 배재한 후에 이후 용강을 출강하는 데, 이러한 출강 작업은 불완전하고 복잡하여 생산성을 저하시키는 원인이 된다.
한국공개특허 2012-0023401 한국등록특허 1253918
본 발명은 전로 정련 조업에서 용강 중 질소 및 산소 농도가 상승하는 것을 방지할 수 있는 전로 정련 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전로 정련 조업 중에 외부 공기가 전로로 흡입되는 것을 방지할 수 있는 전로 정련 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전로 정련 방법은 전로 내로 산소를 취입하여 용강을 정련하는 취련 과정; 상기 취련에 의한 용강의 전로 정련 중에, 상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 측정하는 과정; 상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점 시점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정; 과취가 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정; 상기 Si 원료 투입 종료 후, 취련을 종료하는 과정; 상기 취련을 종료한 후, 취련 종점의 용강의 온도 및 산소 농도를 측정하는 과정; 및 상기 측정된 상기 용강의 종점 온도 및 산소 농도를 이용하여, 온도 및 성분 중 적어도 하나의 이상이 예측되어, 재취련을 실시할 경우, 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정;을 포함한다.
상기 전로 정련 중에 측정된 상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점 시점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정은, 상기 전로 정련 중에 측정된 용강의 다이나믹 온도, 목표 종점 온도 및 승온계수를 이용하여, 다이나믹 이후에 용강의 온도를 종점 목표 온도로 조절하기 위한 제 1 필요 산소량을 산출하는 과정; 전로에 수용된 용강량, 상기 전로 정련 중에 측정된 용강의 다이나믹 탄소 농도, 종점 목표 탄소 농도를 이용하여, 다이나믹 이후에 용강의 탄소 농도를 종점 목표 탄소 농도로 조절하기 위한 제 2 필요 산소량을 산출하는 과정; 상기 산출된 제 2 필요 산소량과 제 1 필요 산소량을 비교하는 과정; 및 상기 산출된 제 2 필요 산소량이 상기 제 1 필요 산소량에 비해 클 경우, 취련 종점 시점에서 과취가 발생되지 않는 것으로 예측하고, 상기 산출된 제 2 필요 산소량이 상기 제 1 필요 산소량에 비해 작을 경우, 취련 종점 시점에서 과취가 발생될 것으로 예측하는 과정을 포함한다.
상기 제 1 필요 산소량은 관계식 1에 의해 산출하고, 상기 제 2 필요 산소량은 관계식 2에 의해 산출하는 것이 바람직하다.
[관계식 1]
Figure 112014081294384-pat00001

[관계식 2]
Figure 112014081294384-pat00002

과취가 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 용강으로 Si 원료를 투입하는 데 있어서, 상기 제 1 필요 산소량과 제 2 필요 산소량 간의 차이값을 이용하여 취련 종점 시점에서 온도와 종점 목표 온도 간의 차이값인 제 1 산출 온도를 산출하고, 상기 제 1 산출 온도, Si 원료 전체 중 Si 함유율, Si 원료의 실수율, Si 1kg에 의해 승온되는 온도를 이용하여, 관계식 4에 의해 다이나믹 이후부터 투입될 Si 원료의 제 1 투입량을 산출하는 것이 바람직하며, 다이나믹 이후부터 취련 종점까지 상기 산출된 제 1 투입량으로 Si 원료를 투입한다.
[관계식 4]
Figure 112014081294384-pat00003

상기 제 1 산출 온도를 산출하는데 있어서, 상기 제 2 필요 산소량과 제 1 필요 산소량 간의 차이를 연산하여 제 1 산출 산소량을 산출하고, 상기 종점 목표 온도와 다이나믹 온도 간의 차이값, 상기 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도, 상기 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도를 이용하여 관계식 5에 의해 상기 제 1 산출 온도를 산출하는 것이 바람직하다.
[관계식 5]
Figure 112014081294384-pat00004

상기 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도는 상기 제 1 산출 산소량의 절대값과 승온계수를 이용하여, 관계식 6에 의해 산출하고, 상기 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도는 상기 제 2 필요 산소량과 승온계수를 이용하여, 관계식 7에 의해 산출하는 것이 바람직하다.
[관계식 6]
Figure 112014081294384-pat00005
[관계식 7]
Figure 112014081294384-pat00006

상기 취련 종점에 측정된 취련 종점의 용강의 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮거나, 종점 용강 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 낮을 경우 재취련하고, 상기 재취련 시에 Si 원료를 투입하는데 있어서, 상기 종점 목표 온도와 상기 측정된 종점 온도를 이용해 연산하여, 제 2 산출 온도를 산출하고, 상기 제 2 산출 온도, Si 원료 전체 중 Si 함유율, Si 원료의 실수율, Si 1kg에 의해 승온되는 온도를 이용하여, 관계식 9에 의해 재취련시에 투입될 Si 원료의 제 2 투입량을 산출하는 것이 바람직하며, 재취련 시에 산출된 제 2 투입량으로 Si 원료를 투입한다.
[관계식 9]
Figure 112014081294384-pat00007

상기 제 2 산출 온도를 산출하는데 있어서, 종점 목표 온도와 종점 용강 온도 및 승온계수를 이용하여, 관계식 11에 의해 제 2 산출 산소량을 산출하고, 상기 제 2 산출 산소량과 승온계수를 이용하여, 관계식 10에 의해 제 2 산출 온도를 산출하는 것이 바람직하다.
[관계식 11]
Figure 112014081294384-pat00008
[관계식 10]
Figure 112014081294384-pat00009
상기 재취련 시에 취련되는 산소 취입량은 [관계식 12]에 의해 산출된 값으로 취입하는 것이 바람직하다.
[관계식 12]
Figure 112014081294384-pat00010

상기 다이나믹 이후에 상기 제 1 투입량으로 Si 원료를 투입하는데 있어서, 펄프 및 석회석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 진정제를 함께 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 전로 정련 조업 중에 과취가 예측되는 경우, Si 원료를 투입함으로써, 외부 공기가 전로 내로 흡입되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 전로 정련 조업 중에 용강 중 질소 농도가 높아지는 것을 방지할 수 있다. 또한, Fe에 비해 산소와 반응성이 높은 Si이 산소와 먼저 반응함에 따라, 산소와 Fe 간의 반응이 일어나지 않거나 또는 줄어들어, 용강 중 산소 농도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 전로 정련 장치를 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법을 나타낸 순서도
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.
도 1은 일반적인 전로 정련 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 전로 정련 장치는 정련이 실시되는 내부 공간이 마련되는 전로(1)와, 전로(1) 상측에 위치하여 산소를 취입하는 랜스(3)와, 랜스(3)를 승하강시키는 구동부(4)와, 전로(1) 정련 중에 투입할 Si 원료를 수용하고, 평량하는 호퍼(5)와, 측정된 용강의 온도 및 탄소 농도(또는 탄소량)에 따라, 취련 종료 시점 또는 취련 종점에서의 과취(또는 과취련) 발생 여부를 예측하는 예측 장치(6)와, 과취가 예측되는 경우 Si 원료의 투입량을 산출하고, 취련 종료 후 재취련이 필요한 경우에 재취련 시에 필요한 Si 원료의 투입량을 산출하는 투입량 연산 장치(8)와, 예측 장치(6), 투입량 연산 장치(8) 및 호퍼(5)와 연동되어, 과취가 예측되는 경우 호퍼(5)의 동작을 제어하여, Si 원료가 전로(1)로 투입되도록 하고, 이때 투입량 연산 장치(8)에서 산출된 Si 투입량으로 투입되도록 호퍼에서 평량되도록 하는 투입 제어 장치(7)를 포함한다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 본 발명의 정로 정련 방법을 설명한다. 이때, 전로로 장입되는 액상의 철원료를 용선이라 명명하고, 용선의 정련을 위해 산소가 투입된 후부터 액상의 철원료를 용강이라 명명한다.
도 2를 참조하면, 전로 정련 장치를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법은 전로(1) 내에 고철 및 용선 등을 장입하여, 용선의 전로 정련을 준비하는 과정(S100), 랜스(3)를 이용하여 전로(1)에 장입된 용선에 산소를 취입하여 취련을 개시하는 과정(S200), 최초 취련이 개시된 시점으로부터 70 내지 80%되는 시점(일명 다이나믹(dynamic))에 용강의 온도와 용강 중 탄소 농도를 측정하는 과정(S300), 측정된 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정(S400), 과취 발생이 예측되지 않는 경우, 취련을 종료하고(S510), 과취 발생이 예측되는 경우 Si 원료를 투입하고(S520), 취련을 종료(S510)하는 과정, 취련이 종료된 후, 용강의 종점 온도 및 종점 산소 농도를 측정하는 과정(S300), 측정된 용강의 종점 온도 및 종점 산소 농도를 이용하여, 재취련 필요 여부를 판단하는 과정(S700), 재취련이 필요하지 않은 경우 용강을 교반시킨 후(S810) 출강하는 과정(S900), 재취련이 필요한 경우 재취련을 실시하면서 Si를 투입한 후(S710)에 용강을 교반시킨 후(S820) 출강하는 과정(S900)을 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
전로 정련 준비 과정(S100)은 전 차지(Charge)의 출강을 종료하는 과정(S110), 전로(1) 내 잔류하는 슬래그를 배재하는 과정(S120), 전로(1) 내벽을 코팅하는 과정(S130), 전로(1)에서의 열정산을 실시하는 과정(S140), 전로(1) 내로 고철을 장입한 후(S150), 용선을 장입하는 과정(S160)을 포함한다.
여기서 전로(1) 내벽을 코팅하는 과정(S130)을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 슬래그 배재가 완료된 전로(1)를 정립시킨 후에, 코팅제를 투입하고, 질소 분사 코팅을 실시한다. 질소 분사 코팅이 종료되면, 잔류 슬래그를 코팅하는 방법으로 전로(1) 내벽을 코팅한다.
열정산을 실시하는 과정(S140)은 목표로하는 용강의 종점 온도를 맞추기 위해, 용강 중 원소가 산소와 반응할 때, 반응열, 고철을 용융시키는데 필요한 열량, 전로 정련 중 투입되는 부원료를 용융시키는데 필요한 열량 등에 대하여, 입열, 현열, 축열 등을 계산하여 열정산을 실시한다.
전로(1) 내에 고철 및 용선 장입이 종료되면(S150, 160), 구동부(4)를 이용하여 랜스를 하강시키고, 랜스(3)를 통해 전로(1) 내에 수용된 용선 상측에서 산소(O2)를 취입한다. 산소가 취입되면 용선 중 탄소(C)와 반응하여 일산화탄소(CO)가 되어, 용선 중 탄소(C)가 제거되는 탈탄 반응이 진행되며, 이때 일산화탄소(CO)의 버블에 의해 질소(N)도 함께 제거된다.
다음으로, 전로 정련 중에 용강의 온도 및 탄소 농도 측정하는데(S300), 탈탄 반응이 둔화되는 시점에서 측정한다. 보다 구체적으로 설명하면, 전로 정련을 위해 취련이 개시되는 시점(또는 최초 취련 시점)으로부터 취련 종료 시점까지를 100%라 할 때, 취련 개시 시점으로부터 70% 내지 80% 시점에서 탈탄 반응이 둔화된다. 이는 용강 중 탄소 농도가 적기 때문이다. 이에, 용강으로 산소를 취입하기 시작한 후 70% 내지 80% 시점에서 용강의 온도 및 용강 중 탄소 농도를 측정하는데, 이를 다이나믹이라고 부른다. 용강의 온도 및 탄소 농도를 측정하는 방법은 전로 조업에서 일반적인 방법으로서, 서브 랜스에 프로브를 장착하고, 이를 이용하여 측정하는 방법을 사용한다.
전로 정련 중 용강의 온도 및 탄소를 측정하는 것은, 전로 정련 후에 목표로 하는 온도 및 용존 산소 농도를 갖도록 하려면, 현재 용강의 온도 및 탄소를 어떻게 조절해야 하는지를 알기 위함이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 취련 개시 시점으로부터 70% 내지 80% 시점에서 측정한 용강 온도를 다이나믹 온도, 용강 중 탄소 농도를 다이나믹 탄소 농도, 용강 중 산소 농도를 다이나믹 산소 농도, 취련 개시 시점으로부터 70% 내지 80% 시점까지 취입된 산소량을 다이나믹 산소량이라 명명한다.
측정된 용강의 온도 및 탄소 농도는 예측 장치(6)로 전달되어, 과취 발생 여부를 예측하고, 이들은 투입량 연산 장치(8)에서 Si의 투입량을 산출하는데 활용된다. 여기서, 예측 장치(6) 및 투입량 연산 장치 각각은 예컨대, HMI(Human Machine Interface)일 수 있다.
예측 장치(6)에서는 상술한 바와 같이, 측정된 다이나믹 온도 및 다이나믹 탄소 농도를 이용하여, 과취 발생 여부를 예측하고, 과취가 발생 될 것으로 예측되면, Si 원료 투입을 위한 투입량을 산출한다.
과취는 실제 조업 종점에서, 측정된 종점 산소량(또는 종점 산소 농도)이 목표 종점 산소량(또는 종점 산소 농도)에 비해 높을 때, 과취 되었다고 한다. 이를 다른 말로 설명하면, 취입되는 산소에 의해 용강 중 탄소 농도가 종점 목표 탄소 농도(예컨대, 0.04%)로 조절되었으나, 그 이후로 산소가 더 취입되면, 예를 들어 종점 목표 온도를 맞추기 위해 산소가 더 취입되면, 더 취입되는 산소는 용강 중 탄소와 반응하지 못하고, 용강 중 Fe과 반응하여 용해된다. 이에, 용강 중 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 높은 과취 상태가 된다.
이에, 취련 종점 이전에 과취 발생 여부를 예측하고, 과취가 발생될 것으로 예측되면 이를 방지하기 위한 조업을 실시해야 한다.
과취 발생 여부의 예측 및 판단은 다이나믹 이후부터 취련 종점까지 종점 목표 온도로 조절하기 위해 요구되는 또는 필요한 산소량(이하, 제 1 필요 산소량)과 다이나믹 이후부터 취련 종점까지 종점 목표 탄소 농도로 조절하기 위해 요구되는 또는 필요한 산소량(제 2 필요산소량) 간의 차이에 의해 예측할 수 있다.
여기서, 제 1 필요 산소량은 상술한 바와 같이, 현재 용강의 온도 즉, 다이나믹 온도에 따라, 종점 목표 온도를 맞추기 위해 다이나믹 이후부터 종점까지 취입되어야 할 이론적인 산소량으로서, 목표 종점 온도, 다이나믹 온도 및 승온계수를 이용하여 아래의 [관계식 1]에 의해 산출할 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112014081294384-pat00011

승온계수(Nm3/℃)는 용강을 1℃ 승온시키는데 필요한 유량(Nm3)으로서, 이는 실제 조업에서의 슬래그량 또는 잔류슬래그량, 생석회, 경소돌로마이트 등의 부원료의 투입량, 용강 중 Si, Mn, P 등의 성분 조성의 농도에 따라 달라질 수 있다. 그리고 승온계수는 반복적인 조업에 의해 소정 수치 범위 내의 수치가 적용될 수 있는데, 예컨대 20 내지 28Nm3/℃이다.
제 2 필요 산소량은 현재 용강 중 탄소 농도 즉, 다이나믹 탄소 농도에 따라, 종점 목표 탄소 농도를 맞추기 위해 다이나믹 이후부터 종점까지 취입되어야 할 산소량으로서, 용강 총량, 다이나믹 탄소 농도, 종점 목표 탄소 농도, 아래의 [관계식 1]에 의해 산출할 수 있다.
[관계식 2]
Figure 112014081294384-pat00012

그리고, 관계식 1에 의해 산출된 제 1 필요 산소량과 관계식 2를 통해 산출된 제 2 필요 산소량 간의 비교를 통해 과취 발생 여부를 예측할 수 있다. 즉, 종점 목표 탄소 농도로 조절 위한 산소량인 제 2 필요 산소량에 비해 종점 목표 용강 온도로 조절하기 위한 산소량인 제 1 필요 산소량이 큰 경우, 과취로 예측 판단한다. 이를 다른 말로 설명하면, 아래의 관계식 3과 같이 제 2 필요 산소량에서 제 1 필요 산소량을 뺐을 때, 그 산출값이 (-) 일 때, 과취가 발생될 것으로 예측하고, (+)일 때 과취가 발생되지 않는 것으로 판단한다.
[관계식 3]
Figure 112014081294384-pat00013

제 2 필요 산소량에 비해, 제 1 필요 산소량이 많아 과취로 예측되는 경우, 취련 말기에 탄소 농도가 낮아 또는 탄소가 부족하여 배가스량이 줄어들것으로 예측할 수 있다. 그리고, 배가스량이 줄어들면 전로 내부에 부압이 발생되어 외부 공기가 전로 내부로 유입되고, 이에 따라 용강 중 질소 농도가 상승한다.
또한, 취입되는 산소와 탄소 간의 탈탄 반응은 발열 반응으로서, 용강을 가열하는 작용을 하게 되는데, 과취가 되면, 취련 말기에 취입되는 산소와 반응할 탄소가 부족하여, 용강을 가열하는 열원이 부족하게 된다. 따라서, 과취된 경우 실제 종점 용강 온도가 종점 목표 용강 온도에 비해 낮거나, 다른 말로 하면 부족하다. 이에, 과취가 예측되는 경우, 종점 용강 온도가 종점 목표 용강 온도에 비해 낮을 것으로 판단한다.
이와 같이, 제 1 필요 산소량과 제 2 필요 산소량이 산출되고, 제 2 필요 산소량이 제 1 필요 산소량에 비해 커, 과취가 발생되지 않을 것으로 판단되는 경우, 산소 취입을 중지하여, 취련을 종료(510)한다.
상술한 바와 같이 예측 장치(6)에서 과취 발생 여부를 판단하는데, 이를 위해 예측 장치(6)는 도시되지는 않았지만, 제 1 필요 산소량, 제 2 필요 산소량을 산출하는 산출부와, 제 1 필요 산소량과 제 2 필요 산소량을 비교하여 과취 발생 여부를 판단하는 비교 판단부를 포함할 수 있다.
반면, 과취가 예측되는 경우, 본 발명에서는 Si 원료를 투입하며(S520), 투입량 연산 장치에서는 Si 원료 투입량을 산출한다. Si 원료 투입량은 제 1 산출 온도, 투입되는 Si 원료의 물성을 이용하여 관계식 4에 의해 산출된다. 여기서 투입되는 Si 원료의 물성이란, Si 원료 전체에 대해 Si이 함유량(%), 투입된 Si 원료를 100%라 할 때, 용강의 승온에 사용되는 비율(%), 투입된 Si 원료 중, 1kg의 Si에 의해 상승하는 온도이다.
본 발명에서는 재취련 시에도 투입량을 산출하여 Si 원료를 투입하는데, 이에 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 다이나믹 온도 및 탄소 농도에 따라 산출되는 Si 원료의 투입량을 제 1 투입량이라 명명하고, 재취련을 위해 산출되는 Si 원료의 투입량을 제 2 투입량이라 명명한다.
[관계식 4]
Figure 112014081294384-pat00014

Si 함유율은 사용되는 Si 합금에 따라 달라지고, Si 원료의 실수율은 사용하는 Si 원료의 조성 또는 물성에 따라 달라지며, Si 1kg에 의한 승온 온도는 Si의 열역학적 특성에 의해 결정되는 값이다. 예컨대, Si 원료로 예컨대, Si 함유율이 0.75인 Fe-Si을 사용할 수 있으며, 상기 Fe-Si에서 Si 원료의 실수율은 0.85, Si 1kg에 의한 승온 온도는 0.13℃일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 Si 원료로서 Fe과 Si가 포함된 Fe-Si을 사용하나, 이에 한정되지 않고 Si을 함유하는 다른 합금을 사용할 수 있으며, 또한 순수 Si를 사용할 수 있다.
제 1 산출 온도는 Si 원료 투입량을 산출하기 위해, 연산 또는 산출되는 온도로서, 아래 관계식 5에 의해 산출할 수 있다.
[관계식 5]
Figure 112014081294384-pat00015

관계식 5에서 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도는 제 1 산출 산소량으로 산소를 취입하였을 때, 용강의 승온 온도를 이론적으로 연산한 온도값으로, 관계식 6에 의해 산출되며, 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도는 제 2 필요 산소량으로 산소를 취입하였을 때, 용강의 승온 온도를 이론적으로 연산한 온도값으로, 관계식 7에 의해 산출된다. 관계식 6 및 7에서의 승온계수는 관계식 1에서 사용된 승온계수와 동일하며, 예컨대, 20 내지 28Nm3/℃이다.
[관계식 6]
Figure 112014081294384-pat00016

[관계식 7]
Figure 112014081294384-pat00017

관계식 6, 7 각각에 의해, 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도와, 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도가 산출되면, 이들을 관계식 5에 적용하여 제 1 산출 온도로 연산한다. 그리고 관계식 5에 의해 연산된 제 1 산출 온도를 관계식 4에 적용하면 다이나믹 이후에 투입할 Si 원료의 투입량 즉, 제 1 투입량이 산출된다.
투입량 연산 장치(8)에서 제 1 투입량이 산출되면, 이는 투입 제어 장치(7)로 송신되고, 상기 투입 제어 장치(7)는 호퍼(5)의 동작을 제어하여, 제 1 투입량으로 Si 원료를 평량하여 전로(1)로 투입시킨다.
그리고, Si 원료를 투입할 때, 산소 취입도 동반되는데, 다이나믹 이후부터 취입할 산소량은 관계식 8에 의해 산출된다.
[관계식 8]
Figure 112014081294384-pat00018

이때, Si 원료와 함께 산소와 반응하여 배가스를 발생시키는 진정제를 투입할 수 있다. 진정제는 펄프 및 석회석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 사용할 수 있다. 펄프가 포함된 원료를 용강으로 투입하면, 펄프가 연소되면서 배가스를 생성하고, 석회석이 포함된 원료를 용강으로 투입하면, 석회석이 생석회화되면서 이산화탄소를 만들어서 배가스량을 증대시킨다.
다이나믹 이후부터 산출된 산소 취입량으로 산소를 취입하면서, Si 원료와 진정제를 투입하고(S520), 취련 종점에서 산소 취입, Si 원료 및 진정제 투입을 중지하여, 취련을 종료한다(S510). 이때, 다이나믹 이후부터 취련 종점까지 투입되는 Si 원료 중, Si과 산소 간의 산화 반응열에 의해 용강의 온도가 상승하는데, 투입된 Si 원료의 투입량에 따라 온도가 상승하여, 종점 목표 온도로 조절되거나, 종점 목표 온도에서 ±오차 범위로 조절된다. 또한, Si는 Fe에 비해 산소와의 친화력 또는 반응성이 크다. 따라서, 투입되는 Si 원료 중, Si가 산소와 먼저 반응하기 때문에, 산소가 Fe와 반응하여(반응식 1 참조), 용강 중 산소의 농도가 높아지는 것이 방지된다.
반응식 1) Fe + O = FeO
그리고, 투입되는 Si 및 진정제 각각이 산소와 반응함으로써 배가스가 발생되며, 이에 따라 전로 내 부압이 발생되는 것을 방지하여, 외부 공기가 전로 내로 흡입되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 전로 정련 조업 중에 용강 온도 및 탄소 농도를 측정하여, 다이나믹 이후부터 종점까지 투입될 Si 투입량과, 취입할 산소량을 산출한다.
먼저, Si 투입량을 산출한다. 이를 위해, 종점 목표 온도, 종점 목표 탄소 농도, 다이나믹 온도, 다이나믹 탄소 농도, 승온계수 각각을 예를 들어 가정하여 설명한다. 예컨대, 종점 목표 온도를 1635℃, 종점 목표 탄소 농도를 0.04%, 다이나믹 온도를 1520℃, 다이나믹 탄소를 농도 0.5%, 승온계수를 25Nm3, 용강량275000Kg 로 한다.
제 1 필요 산소량은 관계식 1에 의해 산출되는데, 종점 목표 온도와 다이나믹 온도, 승온계수를 관계식 1에 적용하면, 제 1 필요 산소량이 2875Nm3 이다.
[관계식 1]
Figure 112014081294384-pat00019

제 2 필요 산소량은 용강량, 다이나믹 탄소 농도, 종점 목표 탄소 농도를 관계식 2에 적용함으로써 산출되며, 산출된 제 2 필요 산소량은 2064Nm3 이다.
[관계식 2]
Figure 112014081294384-pat00020

여기서, 제 1 필요 산소량이 제 2 필요 산소량에 비해 크므로, 과취가 발생될 것으로 예측한다. 이에, 관계식 3 내지 관계식 7에 의해 Si 원료의 제 1 투입량을 산출한다.
Si 원료 투입량을 산출하기 위해 관계식 3에 의해 제 1 산출 산소량을 산출하면 -811Nm3이고, 이를 절대값으로 관계식 6에 적용하여, 제 1 산출 산소량에 의한 승온 온도를 산출하면, 16.2℃이다.
[관계식 3]
Figure 112014081294384-pat00021

[관계식 6]
Figure 112014081294384-pat00022

그리고, 상기에서 산출한 제 2 필요 산소량을 관계식 7에 적용하면, 제 2 필요 산소량에 의한 승온 온도가 82.5℃이다.
[관계식 7]
Figure 112014081294384-pat00023

이어서, 관계식 6, 7에 의해 산출된 값과, 종점 목표 온도와 다이나믹 온도를 관계식 5에 적용하면, 제 1 산출 온도 값 16.3℃가 산출된다.
[관계식 5]
Figure 112014081294384-pat00024

그리고 제 1 산출 온도 16.3℃와, Si 원료 중, Si 함유율 0.75, Si 원료의 실수율 0.85, Si 1kg에 의한 승온 온도는 0.13℃을 관계식 4에 적용하면, Si 원료의 제 1 투입량이 196Kg으로 산출된다.
[관계식 4]
Figure 112014081294384-pat00025

또한, 관계식 8로부터 다이나믹 이후부터 취련 종점까지 취입할 산소 취입량을 산출하면, 2471Nm3 이다.
[관계식 8]
Figure 112014081294384-pat00026

이렇게 관계식 4에 의해 Si 원료의 제 1 투입량이 산출되고, 관계식 8에 의해 산소 취입량이 산출되면, 다이나믹 이후부터 취련 종점까지, 196Kg의 Si 원료를 투입하고, 2470Nm3의 산소를 취입한다.
취련이 종료되면, 종점 용강의 온도 및 산소량을 측정하고(S600), 예측 장치(6)에서는 재취련이 필요한지 여부를 예측 판단한다. 예측 장치(6)에서는 측정된 종점 온도 및 산소 농도 중 적어도 어느 하나가 목표 종점 온도 및 목표 종점 산소 농도에 비해 낮은 경우, 재취련이 필요하다고 판단하고, 재취련을 실시하면서, Si 원료를 투입하며(710), 측정된 종점 온도 및 산소 농도 모두가 목표 종점 온도 및 목표 종점 산소와 같거나 큰 경우, 재취련이 필요하지 않다고 판단하고, 용강을 교반(800)시킨 후, 출강(900)시킨다.
재취련이 필요하다고 판단된 경우, Si 원료 투입 및 재취입 산소량 대해 보다 상세히 설명한다. 이하에서는 재취련 이전에 용강으로 산소를 취입하는 조업을 1차 취련이라 명명한다.
상술한 바와 같이, 1차 취련 종료 후에 측정한 종점 목표 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮거나, 측정한 종점 용강 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 낮은 경우, 재취련을 실시한다. 이는 종점 용강의 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮은 경우 또는 종점 용강의 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 낮은 경우, 전로 정련 이후 조업에서 조업 또는 제품 불량의 원인이 될 수 있기 때문이다. 따라서, 1차 취련 종료 후에 종점 용강 온도 및 산소 농도를 종점 목표 온도 및 종점 산소 농도로 조절하기 위해, 재취련을 실시한다. 그리고, 1차 취련 종료 후에 측정한 종점 목표 온도가 종점 목표 온도에 비해 높거나, 같고, 측정한 종점 용강 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 높거나, 같은 경우, 재취련을 실시하지 않고, 바로 교반(810) 후에 출강(900)한다.
그리고, 종점 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮을 경우 산소의 취입과 함께 Si 원료를 투입하나, 종점 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 낮을 경우에는 재취련을 실시하나, Si을 투입하지 않는다.
이하에서는 종점 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮을 경우, 재취련 시에 투입될 Si 원료량 즉, 제 2 투입량 산출 방법을 설명한다. 제 2 투입량 산출 방법은 상술한 관계식 4~7과 유사하며, 단지 다이나믹 온도, 다이나믹 탄소 농도 각각에 종점 온도 및 종점 산소 농도가 적용하여 산출한다. 이하에서는 재취련 시에 투입되는 Si의 투입량 즉, 제 2 투입량의 산출 방법을 설명하는데, 상기에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
투입량 연산 장치(8)에서는 재취련 시에 투입되는 Si 원료의 제 2 투입량은 제 2 산출 온도 및 투입되는 Si 원료의 물성 값들을 이용하며, 이들을 관계식 9에 적용함으로써 산출한다. Si 원료의 물성 값들은 Si 원료 전체에 대해 Si이 함유량(%), 투입된 Si 원료를 100%라 할 때, 용강의 승온에 사용되는 비율(%), 투입된 Si 원료 중, 1kg의 Si에 의해 상승하는 온도이다.
[관계식 9]
Figure 112014081294384-pat00027

여기서, 제 2 산출 온도는 Si 원료 투입량을 산출하기 위해, 연산 또는 산출되는 온도로서, 아래 관계식 10에 의해 산출할 수 있다.
[관계식 10]
Figure 112014081294384-pat00028

그리고, 관계식 10에서 제 2 산출 산소량은 제 2 산출 온도를 산출하기 위해 산소량으로서, 종점 목표 온도 및 종점 온도, 그리고 승온계수를 이용하며, 관계식 11에 의해 산출된다.
[관계식 11]
Figure 112014081294384-pat00029

관계식 11에 의해 제 2 산출 산소량이 산출되면, 이를 관계식 10에 적용하여 제 2 산출 온도를 산출하며, 이를 관계식 9에 적용하면, 제 2 투입량이 산출된다.
또한, 재취련 시에 취입될 산소량을 산출하는데, 이는 종점 목표 온도와 취련 종료 시에 종점 온도 간의 차이 즉, 부족 온도에 따라 산출된 제 2 산출 산소량(관계식 11)에서 50%를 취입함으로써, 종점 목표 온도로 조절됨을, 여러번의 조업 또는 실험을 통해 획득한 것이다. 따라서, 본 발명에서는 관계식 12에 의해 산출할 수 있다.
[관계식 12]
Figure 112014081294384-pat00030

이렇게 Si 원료의 제 2 투입량이 산출되면, 이는 투입 제어 장치(7)로 송신되고, 투입 제어 장치(7)는 호퍼(5)의 동작을 제어하여, 제 2 투입량으로 Si 원료가 평량되어 전로로 투입되도록 한다. 또한 이와 함께 관계식 12에 의해 산출된 산소량으로 산소를 취입하여 재취련을 실시한다(S710).
이때 투입되는 Si 원료 중, Si과 산소 간의 산화 반응열에 의해 용강의 온도가 상승하는데, 투입된 Si 원료의 투입량에 따라 온도가 상승하여, 종점 목표 온도로 조절되거나, 종점 목표 온도에서 ±오차 범위로 조절된다. 또한, 투입되는 Si과 산소 간의 반응에 의해 배가스가 발생되며, 이에 따라 전로 내 부압이 발생되는 것을 방지하여, 외부 공기가 전로 내로 흡입되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 재취련이 종료되면, 전로를 정립한 상태에서 용강을 교반시킨다(S820). 이때, 용강의 교반 시간은 2분 이상인 것이 바람직하다.
이하에서는 종점 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮을 경우, 재취련 시에 투입될 제 2 투입량 산출 방법에 대해 구체적은 예를 들어 설명한다. 이를 위해 예컨대, 종점 목표 온도를 1635℃, 측정된 종점 온도를 1620℃, 승온계수를 25Nm3/℃로 한다.
먼저, 관계식 10에 종점 목표 온도 종점 용강 온도 및 승온계수를 적용하면, 625Nm3의 제 2 산출 산소량이 사출된다.
[관계식 10]
Figure 112014081294384-pat00031

산출된 제 2 산출 산소량을 관계식 11에 적용하면, 제 2 산출 온도가 12.5℃이다.
[관계식 11]
Figure 112014081294384-pat00032

다음으로, 산출된 제 2 산출 온도 12.5℃와, Si 함유율 0.75, Si 원료의 실수율 0.85, Si 1kg에 의한 승온 온도는 0.13℃을 관계식 9에 적용하면, Si 원료의 제 2 투입량 150Kg으로 산출된다.
[관계식 9]
Figure 112014081294384-pat00033

또한, 관계식 12에 의해 재취련에 필요한 산소 취입량 즉, 재취련 산소 취입량을 산출하면, 312Nm3이다.
[관계식 12]
Figure 112014081294384-pat00034

이렇게 관계식 9에 의해 Si 원료 투입량이 150Kg으로 산출되고, 재취련 산소 취입량이 312Nm3으로 산출되면, 1차 취련 종점부터 150Kg의 Si 원료, 312Nm3의 산소를 취입하여, 종점 목표 온도까지 승온시킨다.
이하, 표 1을 참조하여, 종래의 전로 정련 방법에 실험예와, 본 발명에 따른 전로 정련 방법에 따른 실험예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.
다이나믹
이후 투입
원료		 투입량(Kg) 종점산소
(ppm)		 종점 질소(N) 농도
(ppm)		 비고
종래예1 카본계 원료 300 823 25 이중출강 및 탈산제 투입량 증가
종래예2 카본계 원료 150 795 28 이중출강 및 탈산제 투입량 증가
종래예3 카본계 원료 500 912 27 이중출강 및 탈산제 투입량 증가
종래예4 Ti 200 160 25 원가 상승 및 탈산제 투입량 증가 및 탈산제 투입량 증가
종래예5 Ti 180 913 26 원가 상승 및 탈산제 투입량 증가
종래예6 Ti 250 812 21 원가 상승 및 탈산제 투입량 증가
본발명1 Si 원료, 진정제 200 451 28
본발명2 Si 원료, 진정제 180 436 27
본발명3 Si 원료, 진정제 20 512 28
종래예 1 내지 3은 취련 80% 이후(즉, 다이나믹) 투입 원료로서 카본계 원료를 투입한 경우이고, 종래예 4 내지 종래예 6은 취련 80% 이후(즉, 다이나믹) 투입 원료로서 Ti을 투입한 경우이다. 그리고 본 발명 1 내지 3은 취련 80% 이후(즉, 다이나믹) 투입 원료로서 Si 원료를 투입한 경우이다.
표 1을 참조하면, 종래예 1 내지 3은 종점 질소 농도가 30ppm으로 낮게 유지되나, 탄소를 함유한 원료의 경우 전로 정련이 종료된 후에도 슬래그 상부에 탄소가 존재하여, 슬래그 중 산화철과 반응하면서, 출강 초기에 슬래그가 팽창되어(부풀어올라), 출강을 하지 못한다. 이에, 이 경우에는 이중 출강을 실시해야 하며, 이에 따라 생산성이 저하되고, 슬래그 유출에 의한 성분 격외가 발생하였다. 또한, 종전 산소 농도가 높아, 산소 농도를 낮추기 위한 탈산제 투입량이 증가하는 문제가 있다.
종래예 4 내지 6의 경우, 종점 질소 농도가 30ppm으로 낮게 유지되나, 투입되는 원료인 Ti의 원가가 비싸 용강 제조 원가를 증가시키는 문제가 있다. 또한, 종점 산소가 높아, 산소 농도를 낮추기 위한 탈산제 투입량이 증가하는 문제가 있다.
본 발명 1 내지 3은 질소 농도가 30ppm으로 낮게 유지되면서, 산소 농도가 종래예 1 내지 6에 비해 낮아, 탈산제 투입량이 종래예 1 내지 6에 비해 감소한다. 따라서, 탈산제에 의한 비금속산화물 증가로 인한 결함 발생을 줄일 수 있고, 탈산제 사용에 따른 용강 제조 원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
1: 전로 3: 랜스
6: 예지 장치 7: 투입 제어 장치
8: 투입량 연산 장치

Claims (10)

  1. 전로 내로 산소를 취입하여 용강을 정련하는 취련 과정;
    상기 취련에 의한 용강의 전로 정련 중에, 상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 측정하는 과정;
    상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점 시점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정;
    과취가 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정;
    상기 Si 원료 투입 종료 후, 취련을 종료하는 과정;
    상기 취련을 종료한 후, 취련 종점의 용강의 온도 및 산소 농도를 측정하는 과정; 및
    상기 측정된 상기 용강의 종점 온도 및 산소 농도를 이용하여, 온도 및 성분 중 적어도 하나의 이상이 예측되어, 재취련을 실시할 경우, 용강으로 Si 원료를 투입하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 전로 정련 중에 측정된 상기 용강의 온도 및 탄소 농도를 이용하여, 취련 종점 시점에서의 과취 발생 여부를 예측하는 과정은,
    상기 전로 정련 중에 측정된 용강의 다이나믹 온도, 목표 종점 온도 및 승온계수를 이용하여, 다이나믹 이후에 용강의 온도를 종점 목표 온도로 조절하기 위한 제 1 필요 산소량을 산출하는 과정;
    전로에 수용된 용강량, 상기 전로 정련 중에 측정된 용강의 다이나믹 탄소 농도, 종점 목표 탄소 농도를 이용하여, 다이나믹 이후에 용강의 탄소 농도를 종점 목표 탄소 농도로 조절하기 위한 제 2 필요 산소량을 산출하는 과정;
    상기 산출된 제 2 필요 산소량과 제 1 필요 산소량을 비교하여, 취련 종료 시점에서의 과취 발생 여부 판단하는 과정;
    을 포함하는 전로 정련 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산출된 제 2 필요 산소량과 제 1 필요 산소량을 비교하여, 취련 종료 시점에서의 과취 발생 여부 판단하는데 있어서,
    상기 산출된 제 2 필요 산소량이 상기 제 1 필요 산소량에 비해 클 경우, 취련 종점 시점에서 과취가 발생되지 않는 것으로 예측하고, 상기 산출된 제 2 필요 산소량이 상기 제 1 필요 산소량에 비해 작을 경우, 취련 종점 시점에서 과취가 발생될 것으로 예측하는 과정을 포함하는 전로 정련 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 필요 산소량은 관계식 1에 의해 산출되고,
    상기 제 2 필요 산소량은 관계식 2에 의해 산출하는 전로 정련 방법.
    [관계식 1]
    Figure 112014081294384-pat00035


    [관계식 2]
    Figure 112014081294384-pat00036
  4. 청구항 3에 있어서,
    과취가 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 용강으로 Si 원료를 투입하는 데 있어서,
    상기 제 1 필요 산소량과 제 2 필요 산소량 간의 차이값을 이용하여 취련 종점 시점에서 온도와 종점 목표 온도 간의 차이값인 제 1 산출 온도를 산출하고, 상기 제 1 산출 온도, Si 원료 전체 중 Si 함유율, Si 원료의 실수율, Si 1kg에 의해 승온되는 온도를 이용하여, 관계식 4에 의해 다이나믹 이후부터 투입될 Si 원료의 제 1 투입량을 산출하며,
    다이나믹 이후부터 취련 종점까지 상기 산출된 제 1 투입량으로 Si 원료를 투입하는 전로 정련 방법.
    [관계식 4]
    Figure 112014081294384-pat00037
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 산출 온도를 산출하는데 있어서,
    상기 제 2 필요 산소량과 제 1 필요 산소량 간의 차이를 연산하여 제 1 산출 산소량을 산출하고,
    상기 종점 목표 온도와 다이나믹 온도 간의 차이값, 상기 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도, 상기 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도를 이용하여 관계식 5에 의해 상기 제 1 산출 온도를 산출하는 전로 정련 방법.
    [관계식 5]
    Figure 112014081294384-pat00038
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 산출 산소량에 따른 승온 온도는 상기 제 1 산출 산소량의 절대값과 승온계수를 이용하여, 관계식 6에 의해 산출하고,
    상기 제 2 필요 산소량에 따른 승온 온도는 상기 제 2 필요 산소량과 승온계수를 이용하여, 관계식 7에 의해 산출하는 전로 정련 방법.
    [관계식 6]
    Figure 112014081294384-pat00039

    [관계식 7]
    Figure 112014081294384-pat00040
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 취련 종점에 측정된 취련 종점의 용강의 온도가 종점 목표 온도에 비해 낮거나, 종점 용강 산소 농도가 종점 목표 산소 농도에 비해 낮을 경우 재취련하고,
    상기 재취련 시에 Si 원료를 투입하는데 있어서,
    상기 종점 목표 온도와 상기 측정된 종점 온도를 이용해 연산하여, 제 2 산출 온도를 산출하고, 상기 제 2 산출 온도, Si 원료 전체 중 Si 함유율, Si 원료의 실수율, Si 1kg에 의해 승온되는 온도를 이용하여, 관계식 9에 의해 재취련 시에 투입될 Si 원료의 제 2 투입량을 산출하며,
    재취련 시에 산출된 제 2 투입량으로 Si 원료를 투입하는 전로 정련 방법.
    [관계식 9]
    Figure 112014081294384-pat00041
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2 산출 온도를 산출하는데 있어서, 종점 목표 온도와 종점 용강 온도 및 승온계수를 이용하여, 관계식 11에 의해 제 2 산출 산소량을 산출하고,
    상기 제 2 산출 산소량과 승온계수를 이용하여, 관계식 10에 의해 제 2 산출 온도를 산출하는 전로 정련 방법.
    [관계식 11]
    Figure 112014081294384-pat00042

    [관계식 10]
    Figure 112014081294384-pat00043
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 재취련 시에 취입되는 산소량은 [관계식 12]에 의해 산출된 값으로 취입하는 전로 정련 방법.
    [관계식 12]
    Figure 112014081294384-pat00044
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이나믹 이후에 상기 제 1 투입량으로 Si 원료를 투입하는데 있어서, 펄프 및 석회석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 진정제를 함께 투입하는 전로 정련 방법.
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