KR101684378B1 - 전로에 있어서의 용선의 정련 방법 - Google Patents

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Abstract

상취 랜스(top-blowing lance)의 선단부(先端部)에 버너에 의한 화염을 형성하고, 화염의 열을 용선(溶銑) 에 착열시키면서, 전로(converter)에 있어서 용선을 탈(脫)인 처리 또는 탈탄 정련함에 있어서, 상취 랜스의 유로 내에서의 발열ㆍ연소를 걱정하는 일 없이, 착열 효율 및 생산성이 우수하고, 철 스크랩 등의 냉철원(cold iron source)의 배합 비율을 높일 수 있는 용선의 정련 방법을 제공한다.
정련용 분체 공급 유로와, 연소용 산화성 가스 공급 유로와, 정련용 산화성 가스 공급 유로를 따로 따로 갖는 상취 랜스(3)를 이용하여, 정련용 분체 공급 유로로부터, 석회계 매용제, 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상의 정련용 분체(29)를, 연료 가스 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 반송용 가스로서 용선 욕면(浴面)을 향하여 공급함과 함께, 연소용 산화성 가스 공급 유로로부터 연소용 산화성 가스를 공급하여 상취 랜스의 선단 하방에 화염을 형성시키고, 또한, 상기 정련용 산화성 가스 공급 유로로부터 정련용 산화성 가스를 용선 욕면을 향하여 공급한다.

Description

전로에 있어서의 용선의 정련 방법{METHOD FOR REFINING HOT METAL IN CONVERTER}
본 발명은, 상취 랜스(top-blowing lance)로부터 정련용 산화성 가스를 전로(converter) 내의 용선(溶銑)으로 분사하여, 용선을 탈(脫)인 처리 또는 탈탄 정련하는 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 상취 랜스의 선단부(先端部)에 화염을 형성하고, 이 화염으로 가열한 분체의 현열(sensible heat) 또는 화염으로 연소시킨 가연성 물질의 연소열에 의해 용선의 온도를 상승시키고, 이에 따라 철스크랩(iron and steel scrap) 등의 냉철원(cold iron source)의 배합 비율을 높일 수 있는 정련 방법에 관한 것이다.
최근, 환경 보호의 관점에서, 제철 프로세스에 있어서는 CO2 가스 배출량의 삭감이 중요 과제가 되고 있으며, 제강 공정에 있어서는, 사용하는 철원으로서 냉철원(상온 상태의 철원)의 배합 비율을 높이는 것이 시도되고 있다. 즉, 용선의 배합 비율을 저감하는 것이 시도되고 있다. 이것은, 철강 제품의 제조에 있어서, 고로에서의 용선의 제조에서는, 철광석을 환원하고 또한 용융하는 점에서, 다대한 에너지를 필요로 함과 동시에 다량의 CO2 가스를 배출하지만, 냉철원은 용해열만을 필요로 하고 있어, 제강 공정에서 냉철원을 이용함으로써, 철광석의 환원열만큼의 에너지 사용량을 줄일 수 있음과 동시에 CO2 가스 발생량을 삭감할 수 있기 때문이다. 냉철원으로서는, 철스크랩, 냉선(cold pig iron), 직접 환원철 등이 사용되고 있다.
그러나, 고로-전로의 조합에 의한 용강 제조 프로세스에 있어서는, 냉철원의 용해용 열원은, 용선이 갖는 현열, 그리고, 용선 중의 탄소 및 규소의 산화에 의한 연소열로서, 냉철원의 용해량에는 자연히 한계가 있다. 게다가 최근, 용선에 대하여 예비 정련으로서 탈인 처리가 행해지게 되어, 냉철원의 용해에 대하여 불리하게 되어 있다. 이것은, 탈인 처리를 행함으로써, 처리 공정의 추가에 수반하여 용선 온도가 저하되는 것뿐만 아니라, 탈인 처리에 있어서 용선 중의 탄소 및 규소가 산화되어 이들의 함유량이 저하되는 것에 의한다. 또한, 용선의 탈인 처리란, 용선을 전로에서 탈탄 정련하기 전에, 용선 단계에서, 탈탄 반응을 최대한 억제한 상태에서 용선 중의 인(phosphorus)을 미리 제거하는 정련이다.
그래서, 용선의 탈인 처리나 탈탄 정련에 있어서, 용선의 열적인 여유를 높여 냉철원의 배합 비율을 확대하기 위해, 다수의 수단이 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 용선의 예비 처리로서 탈인 처리를 행함에 있어서, 생성되는 슬래그에 탄소원을 첨가함과 함께, 상기 슬래그 중에 산소원을 취입하여 상기 탄소원을 연소시키고, 이 연소열을 용선에 착열(着熱;heat transfer)시키는 방법이 제안되고 있다.
특허문헌 2에는, 정련 용기 내의 용선에 상취 랜스로부터 산소 가스와 함께 철스크랩분(粉), 합금 철분, 생석회분 등의 전열 매체를 공급하고, 용선의 탈탄 정련이나 철 또는 크롬의 용융 환원 등을 실시할 때에, 정련 용기 내의 2차 연소율을 10∼55％의 범위로 제어하고, 2차 연소열을 상기 전열 매체에 착열시키고, 2차 연소열을 착열한 전열 매체에 의해 용선을 가열하는 방법이 제안되고 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 용선을 전로에서 탈탄 정련함에 있어서, 산소 가스 분출용 주구멍(main hole)과, 당해 주구멍으로부터 분출하는 산소 가스의 공급 유로와 독립적이고, 또한, 연료 가스, 산소 가스 및 정련용 플럭스를 동시에 분출할 수 있는 플럭스 공급용 부구멍(auxiliary hole)을 갖는 5중관 구조의 상취 랜스를 이용하여, 상기 주구멍으로부터 분출한 산소 가스의 분류(噴流)를 서로 분리한 상태로 유지함과 함께, 당해 산소 가스 분류와 독립적으로 부구멍 선단에서 화염을 형성시키고, 당해 화염 중에 정련용 플럭스를 통과시켜 당해 정련용 플럭스의 재화(formation of slag)를 촉진시키는 탈탄 정련 방법이 제안되고 있다.
일본공개특허공보 평9-20913호 일본공개특허공보 2001-323312호 일본공개특허공보 평11-80825호
그러나, 상기 종래 기술에는, 이하의 문제점이 있다.
즉, 특허문헌 1에서는, 생성되는 슬래그에 탄소원을 첨가함으로써, 용선 온도는 상승하지만, 탄소원에 함유되는 황의 용선 중으로의 혼입을 초래하여, 용선 중의 황 농도가 높아진다는 문제가 있다. 또한, 탄소원의 연소 시간을 확보할 필요가 있는 점에서 정련 시간이 길어져, 생산성이 저하되고 제조 비용이 상승한다는 문제도 있다. 그리고 또한, 탄소원을 연소시키는 점에서, CO2 가스의 발생량이 자연히 증가한다는 문제도 있다.
특허문헌 2에서는, 전열 매체의 공급 속도에 따라서 2차 연소율을 제어할 필요가 있으며, 이것을 실현하는 수단으로서, 배기 가스(exhaust gas) 조성의 분석 결과에 기초하여 2차 연소율을 구하면서 상취 랜스의 랜스 높이를 조정하는 방법이 나타나 있다. 일반적으로, 랜스 높이를 크게 하면, 상취 랜스로부터의 산소 가스 제트에 수반되는 로 내 분위기 가스(주로 CO 가스)의 양이 증가하여, 2차 연소율은 높아지고, 반대로, 랜스 높이를 작게 하면, 2차 연소율은 낮아진다. 즉, 특허문헌 2와 같이 2차 연소율을 높게 하면, 산소 가스 제트가 감쇠하여 탈탄 속도가 저하되고, 탈탄 정련 시간이 길어져, 생산성이 저하되고 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다. 또한, 랜스 높이란, 상취 랜스의 선단과 정지 상태의 로 내 용선 욕면(浴面)과의 거리이다.
특허문헌 3에서는, 부구멍 산소 가스 및 정련제의 유로, 연료 가스의 유로, 주구멍 산소 가스의 유로, 냉각수의 급수 유로, 냉각수의 배수 유로로 구성되는 5중관 구조의 상취 랜스를 이용하고 있으며, 상기 부구멍 산소 가스 및 정련제의 유로와, 상기 연료 가스의 유로를, 랜스 선단부에서 합류시켜, 연소 화염을 형성시키고 있다. 또한, 부구멍 산소 가스와 정련제는, 랜스의 상부에서 합류시키지만, 합류하기 전은 정련제의 반송용 가스로서 Ar 가스 등의 불활성 가스를 사용하고 있다.
즉, 특허문헌 3에서는, 부구멍 산소 가스 및 정련제의 유로를 통과하는 물질이, 산소 가스, 불활성 가스 및 정련제가 된다. 여기에서의 문제는, 1개의 유로를, 금속이나 탄소분을 함유하는 정련제(산화 철, 철광석, 제철소 발생 더스트 등)와 산소 가스가 통과하는 것이다. 즉, 특허문헌 3은, 용선 온도를 높이는 데에 유효한 수법이지만, 랜스 내의 유로를 통과할 때에, 정련제와 유로벽(통상은 강제)과의 마찰에 의해 불꽃이 발생하거나, 산소 가스와 정련제의 일부가 반응하거나 하여, 유로 내에서 발열ㆍ연소할 우려가 있어, 설비의 안전 관리상에 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 상취 랜스의 선단부에 버너에 의한 화염을 형성하고, 이 화염의 열을 전로 내의 용선에 착열시키면서, 상취 랜스로부터 정련용 산화성 가스를 용선에 분사하여, 전로에 있어서 용선을 탈인 처리 또는 탈탄 정련함에 있어서, 상취 랜스의 유로 내에서의 발열ㆍ연소를 걱정하는 일 없이, 착열 효율 및 생산성이 우수하고, 철스크랩 등의 냉철원의 배합 비율을 높일 수 있는 용선의 정련 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 정련용 분체 공급 유로와, 연소용 산화성 가스 공급 유로와, 정련용 산화성 가스 공급 유로를, 각각 따로 따로 갖는 상취 랜스를 이용하여, 상기 정련용 분체 공급 유로로부터, 석회계 매용제(lime-based flux), 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상을, 연료 가스 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 반송용 가스로서 전로 내의 용선 욕면을 향하여 공급함과 함께, 상기 연소용 산화성 가스 공급 유로로부터 연소용 산화성 가스를 공급하고, 당해 연소용 산화성 가스와 상기 연료 가스로 상취 랜스의 선단 하방에 화염을 형성시키고, 또한, 상기 정련용 산화성 가스 공급 유로로부터 정련용 산화성 가스를 전로 내의 용선 욕면을 향하여 공급하는, 전로에 있어서의 용선의 정련 방법.
(2) 상기 반송용 가스는, 연료 가스의 비율이 체적분율로 10％ 이상인, 상기 (1)에 기재된 전로에 있어서의 용선의 정련 방법.
(3) 상기 정련용 분체 공급 유로로부터 공급되는 가연성 물질의 공급 속도에 따라서, 상기 연소용 산화성 가스 공급 유로로부터의 연소용 산화성 가스의 공급 유량을, 상기 가연성 물질이 완전 연소하도록 조정하는, 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 전로에 있어서의 용선의 정련 방법.
본 발명에 의하면, 상취 랜스로부터 석회계 매용제, 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상의 정련용 분체를 반송용 가스와 함께 전로 내의 용선 욕면에 공급할 때에, 반송용 가스로서 연료 가스 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 사용하기 때문에, 첨가하는 정련용 분체가 금속이나 탄소분을 함유하고 있어도, 상취 랜스의 유로 내에서의 정련용 분체의 발열ㆍ연소를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 반송용 가스에는 연료 가스가 포함되는 점에서, 이 연료 가스가 연소함으로써 상취 랜스의 선단 하방에 형성되는 화염 속을 정련용 분체가 통과하여, 화염의 열이 정련용 분체에 효율적으로 착열하기 때문에, 정련용 분체 중 비연성의 석회계 매용제 및 산화 철은 고온도로 가열되고, 이들 정련용 분체를 통하여 화염의 열이 용선에 착열한다. 한편, 정련용 분체 중 가연성 물질은 효율적으로 연소하여 화염 온도가 상승하고, 온도 상승한 화염의 열이 용선에 착열한다.
그 결과, 용선의 열적인 여유가 향상하여 용선의 전로에서의 탈인 처리 및 탈탄 정련에 있어서 철스크랩 등의 냉철원의 배합 비율을 높이는 것이 실현된다.
도 1은 본 발명을 실시할 때에 이용하는 전로 설비의 일 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 상취 랜스의 개략 확대 종단면도이다.
도 3은 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 변화시켰을 때의 화염 온도의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 반송용 가스 중 연료 가스의 체적분율과 철스크랩의 배합 비율과의 관계를 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은, 전로에 수용된 용선에 대하여 상취 랜스로부터 정련용 산화성 가스를 공급하여 행하는 산화 정련을 대상으로 하고 있으며, 이 산화 정련으로서는, 현재, 용선의 탈인 처리 및 용선의 탈탄 정련이 행해지고 있다. 본 발명은, 용선의 탈인 처리 및 용선의 탈탄 정련 중 어느 것에도 적용할 수 있다. 이 경우에, 용선의 탈탄 정련에서는, 예비 처리로서 행하는 탈인 처리가 미리 행해진 용선을 사용해도, 탈인 처리가 행해져 있지 않은 용선을 사용해도 어느 것이라도 상관없다. 본 발명을 용선의 탈인 처리에 적용하고, 이 탈인 처리에 의해 정련된 용선을 전로에서 탈탄 정련할 때에도 본 발명을 적용할 수 있다. 정련용 산화성 가스로서는, 산소 가스(공업용 순산소), 산소 부화(oxgen-enriched) 공기, 산소 가스와 희가스의 혼합 가스가 이용되지만, 일반적으로는 산소 가스가 사용된다.
본 발명에 있어서 사용하는 용선은, 고로에서 제조된 용선으로, 이 용선을, 용선 래들(hot metal ladle), 혼선차(torpedo car) 등의 용선 반송 용기로 수선(受銑;transfer)하여, 탈인 처리 또는 탈탄 정련을 실시하는 전로에 반송한다. 본 발명을 적용하여 탈인 처리를 행하는 경우에는, 적은 석회계 매용제의 사용량으로 효율적으로 탈인 처리하는 것이 가능해지는 점에서, 탈인 처리 전에 용선 중의 규소를 미리 제거(「용선의 탈규 처리(desiliconization)」라고 함)하여, 용선의 규소 함유량을 0.20질량％ 이하, 바람직하게는 0.10질량％ 이하까지 저감시키는 것이 바람직하다. 탈규 처리를 실시한 경우에는, 탈규 처리시에 생성된 슬래그를 탈인 처리의 전까지 배출한다. 당연한 것이지만, 탈규 처리를 실시하고 있지 않은 용선이라도 본 발명을 적용하여 탈인 처리할 수 있다.
이하, 용선의 탈인 처리를 예로 하여 본 발명을 설명한다.
용선의 탈인 처리는, 용선 래들 또는 혼선차 등의 용선 반송 용기 내의 용선에 대해서도 행할 수 있지만, 전로는, 이들 용선 반송 용기와 비교하여 프리 보드(free board)(정련 용기 내의 용선 욕면으로부터 정련 용기 상단까지의 거리)가 커, 용선의 강교반이 가능해진다. 용선의 강교반에 의해, 냉철원의 용해 능력이 높아질 뿐만 아니라, 적은 석회계 매용제의 사용량으로 신속한 탈인 처리를 할 수 있는 점에서, 본 발명에 있어서는, 정련 용기로서 전로를 사용하여 용선의 탈인 처리를 실시한다.
도 1은, 본 발명을 실시할 때에 이용하는 전로 설비의 일 예를 나타내는 개략 단면도, 도 2는, 도 1에 나타내는 상취 랜스(3)의 개략 확대 종단면도이고, 여기에서는, 상취 랜스의 일 예로서 6중관 구조의 상취 랜스(3)를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 탈인 처리에서 이용하는 전로 설비(1)는, 그 외각이 철피(steel shell)(4)로 구성되고, 철피(4)의 내측에 내화물(5)이 시행된 로 본체(2)와, 이 로 본체(2)의 내부에 삽입되고, 상하 방향으로 이동 가능한 상취 랜스(3)를 구비하고 있다. 로 본체(2)의 상부에는, 탈인 처리 종료 후의 용선(26)을 출탕하기 위한 출탕구(6)가 형성되고, 또한, 로 본체(2)의 로 저부(底部)에는, 교반용 가스(28)를 취입하기 위한 복수의 저취(底吹) 송풍구(bottom-blowing tuyeres)(7)가 형성되어 있다. 이 저취 송풍구(7)는 가스 도입관(8)과 접속되어 있다.
상취 랜스(3)에는, 정련용 분체(29)를 반송용 가스와 함께 공급하는 정련용 분체 공급관(9)과, 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급관(10)과, 연료 가스를 연소하기 위한 연소용 산화성 가스를 공급하는 연소용 산화성 가스 공급관(11)과, 정련용 산화성 가스를 공급하는 정련용 산화성 가스 공급관(12)이 접속되어 있다. 또한, 상취 랜스(3)에는, 상취 랜스(3)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급ㆍ배출하는 냉각수 급수관(도시하지 않음) 및 냉각수 배수관(도시하지 않음)이 접속되어 있다.
여기에서, 정련용 분체(29)는, 석회계 매용제, 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상이며, 이 정련용 분체(29)를 반송하기 위한 반송용 가스로서는, 프로판 가스, 액화 천연 가스, 코크스로 가스 등의 연료 가스를 단독으로 사용하거나, 혹은, 이들 연료 가스와, 질소 가스나 Ar 가스 등의 불활성 가스의 혼합 가스를 사용한다. 연료 가스 공급관(10)으로부터 공급하는 연료 가스로서는, 프로판 가스, 액화 천연 가스, 코크스로 가스 등을 사용한다. 또한, 연소용 산화성 가스 공급관(11)으로부터 공급하는, 연료 가스를 연소하기 위한 연소용 산화성 가스로서는, 산소 가스, 산소 부화 공기, 공기 등을 사용한다.
또한, 도 1에서는, 연료 가스 공급관(10)이 상취 랜스(3)에 접속되어 있지만, 본 발명을 실시함에 있어서, 연료 가스 공급관(10)의 설치는 필수의 조건은 아니고, 목적으로 하는 화염을 형성하기 위해 필요한 연료 가스의 전량을 반송용 가스로서 정련용 분체 공급관(9)으로부터 공급 가능한 경우에는, 연료 가스 공급관(10)의 설치는 필요로 하지 않는다. 또한, 도 1에서는, 연소용 산화성 가스 및 정련용 산화성 가스를 산소 가스로 한 예를 나타내고 있다.
또한, 연료 가스를 대신하여, 중유, 등유 등의 탄화 수소계의 액체 연료를 사용하는 것도 가능하지만, 유로 출구의 노즐 등에서 눈막힘을 일으킬 우려가 있기 때문에, 본 발명에서는 연료로서 연료 가스(기체 연료)를 사용한다. 기체 연료를 사용하면, 노즐 등의 눈막힘을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공급 속도의 조정이 용이한, 나아가서는, 착화되기 쉽기 때문에 실화를 방지할 수 있는 등의 이점이 있다.
정련용 분체 공급관(9)의 다른 한쪽의 단부는, 정련용 분체(29)를 수용한 디스펜서(13)에 접속되고, 또한, 디스펜서(13)는, 정련용 분체 반송용 가스 공급관(9A)에 접속되어 있다. 정련용 분체 반송용 가스 공급관(9A)에는, 연료 가스가 단독으로 공급되거나, 또는, 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스가 공급되도록 구성되어 있다. 즉, 정련용 분체 반송용 가스 공급관(9A)을 지나 디스펜서(13)에 공급된 연료 가스 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스가, 디스펜서(13)에 수용된 정련용 분체(29)의 반송용 가스로서 기능하고, 디스펜서(13)에 수용된 정련용 분체(29)는 정련용 분체 공급관(9)을 지나 상취 랜스(3)로 공급되고, 상취 랜스(3)의 선단으로부터 용선(26)을 향하여 분사할 수 있게 되어 있다.
정련용 분체 반송용 가스 공급관(9A)에 공급되는 연료 가스 및 불활성 가스는, 각각 유량 조절 밸브(도시하지 않음)에 의해 공급 유량을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에서는, 정련용 분체(29)의 반송용 가스로서 연료 가스 단독 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 사용하며, 불활성 가스만을 반송용 가스로서 사용하는 일은 없다. 또한, 정련용 분체 반송용 가스 공급관(9A)은 정련용 분체 공급관(9)과 직접 접속하고 있으며, 차단 밸브(34)의 개폐에 의해, 정련용 분체(29)를 반송하지 않고, 연료 가스 또는 불활성 가스를 직접 상취 랜스(3)에 공급할 수도 있도록 구성되어 있다. 정련용 분체(29)를 반송하는 경우에는, 차단 밸브(34)는 닫힌다.
본 발명에서 사용하는 상취 랜스의 일 예로서 도 2에 나타내는 6중관 구조의 상취 랜스(3)는, 원통 형상의 랜스 본체(14)와, 이 랜스 본체(14)의 하단에 용접 등에 의해 접속된 동주물(銅鑄物)제의 랜스 팁(15)으로 구성되어 있으며, 랜스 본체(14)는, 최내관(20), 나눔관(partition pipe;21), 내관(22), 중관(23), 외관(24), 최외관(25)의 동심원 형상의 6종의 강관, 즉 6중관으로 구성되어 있다. 정련용 분체 공급관(9)은 최내관(20)에 연통하고, 연료 가스 공급관(10)은 나눔관(21)에 연통하고, 연소용 산화성 가스 공급관(11)은 내관(22)에 연통하고, 정련용 산화성 가스 공급관(12)은 중관(23)에 연통(communication)하고, 냉각수의 급수관 및 배수관은 각각 외관(24) 또는 최외관(25)의 어느 한쪽에 연통하고 있다. 즉, 정련용 분체(29)가 반송용 가스와 함께 최내관(20)의 내부를 지나고, 프로판 가스 등의 연료 가스가 최내관(20)과 나눔관(21)과의 간극을 지나고, 연소용 산화성 가스가 나눔관(21)과 내관(22)과의 간극을 지나고, 정련용 산화성 가스가 내관(22)과 중관(23)과의 간극을 지나도록 구성되어 있다. 중관(23)과 외관(24)과의 간극 및 외관(24)과 최외관(25)과의 간극은, 냉각수의 급수 유로 또는 배수 유로로 되어 있다. 중관(23)과 외관(24)과의 간극 및 외관(24)과 최외관(25)과의 간극 중 한쪽이 급수 유로이고, 다른 한쪽이 배수 유로이며, 어느 쪽을 급수 유로로 해도 상관없다. 냉각수는, 랜스 팁(15)의 위치에서 반전하도록 구성되어 있다.
최내관(20)의 내부는, 랜스 팁(15)의 거의 축심 위치에 배치된 중심구멍(16)과 연통하고, 최내관(20)과 나눔관(21)과의 간극은, 중심구멍(16)의 주위에 원환상의 노즐 또는 동심원 상의 복수개의 노즐구멍으로서 개구되는 연료 가스 분사구멍(17)과 연통하고 있다. 또한, 나눔관(21)과 내관(22)과의 간극은, 연료 가스 분사구멍(17)의 주위에 원환상의 노즐 또는 동심원 상의 복수개의 노즐구멍으로서 개구되는 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)과 연통하고, 내관(22)과 중관(23)과의 간극은, 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)의 주변에 복수개 설치된 주위구멍(peripheral holes;19)과 연통하고 있다. 중심구멍(16)은, 정련용 분체(29)를 반송용 가스와 함께 분사하기 위한 노즐, 연료 가스 분사구멍(17)은, 연료 가스를 분사하기 위한 노즐, 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)은, 연료 가스를 연소하는 연소용 산화성 가스를 분사하기 위한 노즐, 주위구멍(19)은, 정련용 산화성 가스를 분사하기 위한 노즐이다.
즉, 최내관(20)의 내부가 정련용 분체 공급 유로(30)가 되고, 최내관(20)과 나눔관(21)과의 간극이 연료 가스 공급 유로(31)가 되고, 나눔관(21)과 내관(22)과의 간극이 연소용 산화성 가스 공급 유로(32)가 되고, 내관(22)과 중관(23)과의 간극이 정련용 산화성 가스 공급 유로(33)가 되어 있다. 또한, 도 2에 있어서, 중심구멍(16)은 스트레이트 형상의 노즐이고, 한편, 주위구멍(19)은, 그 단면이 축소하는 부분과 확대하는 부분의 2개의 원추체로 구성되는 라발 노즐(Laval nozzle)의 형상을 채용하고 있지만, 중심구멍(16)을, 라발 노즐 형상으로 해도 상관없다. 연료 가스 분사구멍(17) 및 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)은 원환의 슬릿 형상으로 개구되는 스트레이트형의 노즐, 또는 단면이 원형인 스트레이트 형상의 노즐이다. 라발 노즐에 있어서, 축소하는 부분과 확대하는 부분의 2개의 원추체의 경계인 가장 단면적이 작은 부위를 스로트(throat)라고 칭하고 있다.
이 구성의 전로 설비(1)를 이용하여, 냉철원의 배합 비율을 높이는 것을 목적으로 하는 본 발명에 따른 탈인 처리를, 이하에 나타내는 바와 같이 하여 용선(26)에 대하여 실시한다.
먼저, 로 본체(2)의 내부에 냉철원을 장입한다. 사용하는 냉철원으로서는, 제철소에서 발생하는 주편(鑄片) 및 강판의 크롭 찌꺼기(cropping scrap)나 시중 찌꺼기(commercial scrap) 등의 철스크랩, 자력 선별에 의해 슬래그로부터 회수한 지금(地金), 나아가서는, 냉선, 직접 환원철 등을 사용할 수 있다. 냉철원의 배합 비율은, 장입하는 전(all) 철원에 대하여 5질량％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 냉철원의 배합 비율은 하기의 (1) 식으로 정의된다.
냉철원 배합 비율(질량％)＝냉철원 배합량×100/(용선 배합량＋냉철원 배합량)…(1)
냉철원의 배합 비율이 5질량％ 이상이 됨으로써, 생산성 향상의 효과가 나타남과 동시에, CO2 가스 발생량의 삭감 효과가 얻어지기 때문이다. 냉철원의 배합 비율의 상한은 특별히 결정할 필요는 없고, 탈인 처리 후의 용선 온도가 목표 범위를 유지할 수 있는 상한까지 첨가할 수 있다. 냉철원의 장입 완료에 전후하여, 교반용 가스(28)의 저취 송풍구(7)로부터의 취입을 개시한다.
냉철원의 로 본체(2)로의 장입 후, 용선(26)을 로 본체(2)로 장입한다. 이용하는 용선(26)으로서는, 어떠한 조성이라도 탈인 처리할 수 있고, 탈인 처리의 전에 탈황 처리나 탈규 처리가 행해져 있어도 좋다. 게다가, 탈인 처리 전의 용선(26)의 주된 화학 성분은, 탄소: 3.8∼5.0질량％, 규소: 0.5질량％ 이하, 인: 0.08∼0.2질량％, 황: 0.05질량％ 이하 정도이다. 단, 탈인 처리시에 로 본체 내에서 생성되는 슬래그(27)의 양이 많아지면 탈인 효율이 저하되기 때문에, 전술한 바와 같이, 로 내에서의 슬래그 발생량을 적게 하여 탈인 효율을 높이기 위해, 탈규 처리에 의해, 용선 중의 규소 농도를 0.20질량％ 이하, 바람직하게는 0.10질량％ 이하까지 미리 저감해 두는 것이 바람직하다. 또한, 용선 온도는 1200∼1450℃의 범위이면 문제없이 탈인 처리할 수 있다.
이어서, 디스펜서(13)에 연료 가스 단독 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 반송용 가스로서 공급하고, 석회계 매용제, 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 정련용 분체(29)를, 상취 랜스(3)의 중심구멍(16)으로부터 반송용 가스와 함께 용선(26)의 욕면을 향하여 분사한다. 이 정련용 분체(29)의 분사와 동시에 또는 전후하여, 연료 가스 분사구멍(17)으로부터 연료 가스를 분사시킴과 함께 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)으로부터 연소용 산화성 가스를 분사시켜, 상취 랜스(3)의 하방으로 화염을 발생시킨다. 반송용 가스로서, 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 사용하는 경우에는, 연료 가스의 연소열을 정련용 분체(29)에 효율적으로 착열시키기 때문에, 혼합 가스 중의 연료 가스의 비율은 체적분율로 10％ 이상인 것이 바람직하다.
상취 랜스(3)의 선단에 화염을 발생시킴에 있어서, 상취 랜스(3)에 공급하는 연료 가스의 공급 유량과 연소용 산화성 가스의 공급 유량을 조정하고, 연소용 산화성 가스에 의해 연료 가스를 완전 연소시킨다. 그때에, 로 본체(2)의 내부에서 완전 연소하도록, 연료 가스 및 연소용 산화성 가스의 공급 유량을 제어한다.
중심구멍(16) 및 연료 가스 분사구멍(17)으로부터 공급되는 연료 가스와, 연소용 산화성 가스 분사구멍(18)으로부터 공급되는 연소용 산화성 가스는, 상취 랜스 반경 방향의 전 방위에서 근접하고 있기 때문에, 각각 서로 간섭하고, 분위기 온도가 높은 경우도 있어, 점화 장치가 없어도 연소 한계 범위 내에 가스 농도가 도달한 시점에서 연소하여, 상취 랜스(3)의 하방에 화염이 형성된다.
중심구멍(16)으로부터 반송용 가스와 함께 분사되는 정련용 분체(29) 중에서, 비연성의 석회계 매용제 및 산화 철은, 형성되는 화염의 열을 받아 가열 또는 가열ㆍ용융하고, 가열 또는 용융한 상태에서 용선(26)의 욕면에 분무된다. 이에 따라, 가열된 정련용 분체(29)의 열이 용선(26)에 착열하여, 용선(26)의 온도가 상승하여, 첨가한 냉철원의 용해가 촉진된다. 또한, 중심구멍(16)으로부터 반송용 가스와 함께 분사되는 정련용 분체(29) 중 가연성 물질은, 화염에 의해 연소하고, 연료 가스의 연소열에 더하여 가연성 물질의 연소열이 용선(26)의 가열에 기여하고, 용선(26)의 온도가 상승하여, 첨가한 냉철원의 용해가 촉진된다.
또한, 그때에, 상취 랜스(3)의 주위구멍(19)으로부터, 정련용 산화성 가스를 용선(26)의 욕면을 향하여 분사한다.
용선(26)의 탈인 반응은, 용선 중의 인이 산화성 가스 또는 산화 철과 반응하여 인산화물(P2O5)을 형성하고, 이 인산화물이 석회계 매용제의 재화에 의해 형성되는 슬래그(27)에, 3CaOㆍP2O5의 형태로 흡수됨으로써 진행한다. 게다가, 석회계 매용제의 재화가 촉진될수록 탈인 속도가 빨라진다. 따라서, 정련용 분체(29)로서는, 생석회(CaO), 석회석(CaCO3), 소석회(Ca(OH)2) 등의 석회계 매용제를 사용하는 것이 바람직하다. 생석회에 형석(CaF2) 또는 알루미나(Al2O3)를 재화 촉진제로서 혼합한 것을 석회계 매용제로서 사용할 수도 있다. 또한, 용선(26)의 탈탄 정련 공정에서 발생하는 전로 슬래그(CaO-SiO2계 슬래그)를 석회계 매용제의 전부 또는 일부로서 사용할 수도 있다.
정련용 분체(29)로서 용선 욕면에 분사된 석회계 매용제는 즉시 재화하여 슬래그(27)를 형성한다. 또한, 공급된 정련용 산화성 가스와 용선 중의 인이 반응하여 인산화물이 형성된다. 교반용 가스(28)에 의해 용선(26)과 슬래그(27)가 강교반되는 것도 더불어, 형성한 인산화물이 재화된 슬래그(27)에 신속하게 흡수되어, 용선(26)의 탈인 반응이 신속하게 진행된다. 석회계 매용제를 정련용 분체(29)로서 사용하지 않는 경우에는, 석회계 매용제를 로 상 호퍼(overhead hopper)로부터 별도 상치 투입한다.
정련용 분체(29)로서, 철광석, 철광석의 소결 광분, 밀 스케일, 제철소 발생 더스트 등의 산화 철을 사용한 경우에는, 산화 철은 산소원으로서 기능하고, 용선 중의 인과 반응하여 탈인 반응이 진행된다. 또한, 산화 철이 석회계 매용제와 반응하여 석회계 매용제의 표면에 FeO-CaO의 화합물이 형성되고, 석회계 매용제의 재화가 촉진되어, 탈인 반응이 촉진된다. 산화 철로서 제강 더스트(「전로 더스트」라고도 함)나 고로 더스트 등의 가연성 물질을 함유하는 것을 사용한 경우에는, 가연성 물질이 화염에 의해 연소하고, 상기에 더하여 가연성 물질의 연소열이 용선(26)의 가열에 기여한다.
또한, 정련용 분체(29)로서, 알루미늄 재(Al의 지금이나 스크랩을 용해로에서 녹였을 때에, Al과 공기 중의 산소가 반응하여 생성된, 금속 Al을 30∼50질량％ 함유하는 Al 산화물)나, 코크스, 석탄 등의 가연성 물질을 사용한 경우에는, 가연성 물질이 화염에 의해 연소하고, 연료 가스의 연소열에 더하여 가연성 물질의 연소열이 용선(26)의 가열에 기여한다. 가연성 물질의 연소 후의 회분은 고온으로, 이 회분이 용선(26)에 공급되는 것에 의해서도, 용선(26)은 가열된다.
정련용 분체(29)로서 석회계 매용제, 산화 철 및 가연성 물질을 혼합한 것을 사용하는 경우에는, 각각의 효과를 병행하여 얻을 수 있다.
정련용 분체(29)는 가열 또는 가열ㆍ용융하고 있으며, 그 열이 용선(26)에 전달되고, 나아가서는, 용선(26)의 상방에 존재하는, 상취 랜스 선단의 화염의 연소열이 용선(26)에 전달되는 점에서, 용선(26)이 격하게 교반되는 일도 더불어, 용선 중의 냉철원의 용해가 촉진된다. 즉, 장입한 냉철원의 용해가 탈인 처리의 기간 중에 종료한다.
그 후, 용선(26)의 인 농도가 목적으로 하는 값이나 그 이하가 되면, 상취 랜스(3)로부터 용선(26)으로의 모든 공급을 정지하여 탈인 처리를 종료한다. 탈인 처리 후, 로 본체(2)를 기울게 움직여 탈인 처리가 행해진 용선(26)을, 출탕구(6)를 통하여, 래들, 전로 장입 래들 등의 용선 보존유지(保持) 용기에 출탕하고, 출탕한 용선(26)을 다음 공정으로 반송한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상취 랜스(3)로부터 석회계 매용제, 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상의 정련용 분체(29)를 반송용 가스와 함께 전로 내의 용선 욕면에 공급할 때에, 반송용 가스로서 연료 가스 단독 또는 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 사용하기 때문에, 첨가하는 정련용 분체(29)가 금속이나 탄소분을 함유하고 있어도, 상취 랜스(3)의 유로 내에서의 정련용 분체(29)의 발열ㆍ연소를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 반송용 가스에는 연료 가스가 포함되는 점에서, 이 연료 가스에 의해 상취 랜스(3)의 선단 하방에 형성되는 화염 속을 정련용 분체(29)가 통과하여, 화염의 열이 정련용 분체(29)에 효율적으로 착열하기 때문에, 정련용 분체(29) 중 비연성의 석회계 매용제 및 산화 철은 고온도로 가열되고, 이들 정련용 분체를 통하여 화염의 열이 용선(26)에 착열하고, 한편, 정련용 분체(29) 중 가연성 물질은 효율적으로 연소하여 화염 온도가 상승하고, 온도 상승한 화염의 열이 용선(26)에 착열하여, 용선(26)의 열적인 여유가 향상하여 용선의 전로에서의 탈인 처리 및 탈탄 정련에 있어서 철스크랩 등의 냉철원의 배합 비율을 대폭으로 높이는 것이 실현된다.
또한, 상기 설명은, 전로에 있어서의 용선의 탈인 처리를 예로서 행했지만, 전로에 있어서의 용선의 탈탄 정련에 있어서도, 상기를 따라 산화 정련함으로써, 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 상취 랜스의 예로서, 도 2에 나타내는 6중관 구조의 상취 랜스(3)의 예로 설명했지만, 본 발명에 있어서, 연료 가스의 전량을 중심구멍(16)으로부터 공급할 수 있는 경우에는, 연료 가스를 연료 가스 분사구멍(17)으로부터 공급할 필요는 없고, 이러한 경우에는, 연료 가스 분사구멍(17) 및 나눔관(21)를 구비하고 있지 않은 5중관 구조의 상취 랜스라도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 상취 랜스의 구조를 간략화할 수 있어, 상취 랜스에 소비하는 설비 비용을 경감할 수 있다.
실시예 1
도 1에 나타내는 전로 설비와 동일한 구조인, 로 용량이 2.5톤인 소형 전로 설비를 이용하여, 정련용 분체를 반송하기 위한 반송용 가스 중의 연료 가스(프로판 가스)와 불활성 가스(질소 가스)의 혼합 비율, 즉 체적분율을 변화시키고, 그때의 화염 온도를 조사했다. 이 소형 전로 설비에서 사용한 상취 랜스는, 도 2에 나타내는 상취 랜스와 동일하게, 6중관 구조의 것으로서, 그 횡단면에 있어서 중심측으로부터, 정련용 분체 공급 유로, 연료 가스 공급 유로, 연소용 산화성 가스 공급 유로, 정련용 산화성 가스 공급 유로, 냉각수의 급수 유로, 냉각수의 배수 유로로 구성되어 있다.
정련용 분체는 랜스 중심의 원형 스트레이트형의 중심구멍으로부터, 연료 가스는 원환상(링 형상)의 연료 가스 분사구멍으로부터, 연료 가스를 연소하는 연소용의 산소 가스는 원환상(링 형상)의 연소용 산화성 가스 분사구멍으로부터, 정련용의 산소 가스는 동심원 상에 배치한 3개의 라발 노즐형의 주위구멍으로부터 로 내에 공급했다. 중심구멍은 내경 11.5㎜이고, 연료 가스 분사구멍은 원환상 슬릿의 간극이 1.0㎜이고, 연소용 산화성 가스 분사구멍은 원환상 슬릿의 간극이 1.85㎜이고, 주위구멍은 스로트경이 7㎜인 라발 노즐로 랜스 중심축에 대하여 15°의 토출 각도를 갖고 있는 것이다.
프로판 가스의 공급 유량은, 정련용 분체 공급 유로 및 연료 가스 공급 유로로 공급하는 합계의 유량을 0.40N㎥/분으로 하고, 그 일부 또는 전부를 반송용 가스로서 정련용 분체 공급 유로로 공급했다. 정련용 분체 공급 유로에 공급하는 반송용 가스로서의 질소 가스의 공급 유량은, 프로판 가스의 공급 유량에 따라서 0∼0.40N㎥/분으로 변경하여, 반송용 가스의 합계 유량을 0.40N㎥/분으로 했다. 연소용 산화성 가스 공급 유로로 공급하는 연소용의 산소 가스의 공급 유량은, 공급하는 프로판 가스를 완전 연소하기 위해 필요한 화학 당량분인 2.0N㎥/분으로 하고, 정련용 산화성 가스 공급 유로로 공급하는 정련용의 산소 가스의 공급 유량은 5.0N㎥/분으로 했다. 정련용 분체는 사용하지 않고, 또한, 소형 전로 내에 용선을 장입하지 않고 시험했다.
상취 랜스로부터 연료 가스, 연소용의 산소 가스 및 정련용의 산소 가스를 분사하고, 화염이 안정적으로 형성된 후에, 랜스 선단으로부터 연직 하방으로 600㎜ 떨어진 위치에서의 화염의 온도를 열전대에 의해 측정했다. 도 3에, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 변화시켰을 때의 화염 온도의 측정 결과를 나타낸다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 변화시킴으로써, 화염의 온도가 변화하는 것을 알 수 있었다. 구체적으로는, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 10％ 이상으로 함으로써, 질소 가스(불활성 가스)만을 반송용 가스로 한 경우와 비교하여, 화염 온도는 대략 90℃ 이상 높아지는 것을 알 수 있었다. 이 결과로부터, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 10％ 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다. 그리고 또한, 화염 온도가 가장 높아지는 것은, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율이 대략 50％인 경우이며, 따라서, 화염 온도를 높게 하기 위해서는, 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율을 30∼80％의 범위로 유지하는 것, 바람직하게는 40∼60％의 범위로 유지하는 것이 보다 바람직한 것도 확인할 수 있었다.
이 결과를 근거로 하여, 상기 소형 전로 설비를 이용하여 용선의 탈인 처리를 행했다(본 발명예 1∼6). 사용한 상취 랜스는, 상기의 화염 온도를 측정했을 때에 사용한 상취 랜스이다.
본 발명예 1∼6에서는, 전로에 철스크랩을 장입한 후, 1350℃의 용선을 장입하고, 이어서, 저취 송풍구로부터 Ar 가스를 교반용 가스로서 용선 중에 취입하면서, 상취 랜스로부터, 생석회(정련용 분체), 연료 가스(프로판 가스), 연소용의 산소 가스 및 정련용의 산소 가스를 용선을 향해 분사하여 탈인 처리했다. 그때에, 정련용 분체 공급 유로 및 연료 가스 공급 유로로 공급하는 합계의 프로판 가스 유량을 0.40N㎥/분으로 하고, 그 일부 또는 전부를 반송용 가스로서 정련용 분체 공급 유로에 공급했다. 반송용 가스의 유량은, 프로판 가스와 질소 가스의 합계로 0.40N㎥/분으로 했다. 반송용 가스 중의 프로판 가스의 체적분율은, 5％(본 발명예 1), 10％(본 발명예 2), 25％(본 발명예 3), 50％(본 발명예 4), 75％(본 발명예 5), 100％(본 발명예 6)로 변경했다. 철스크랩의 장입량은, 탈인 처리 후의 용선 온도가 1400℃가 되도록 조정했다. 즉, 용선의 열적인 여유가 높은 경우에는, 철스크랩의 장입량을 증가시켰다. 또한, 생석회의 첨가량은, 탈인 처리 후의 로 내 슬래그의 염기도(질량％ CaO/질량％ SiO2)가 2.5가 되도록 조정했다.
또한, 비교를 위해, 반송용 가스로서, 질소 가스만을 사용하고, 프로판 가스를 연료 가스 공급 유로만으로부터 공급하여 탈인 처리하는 시험(비교예 1)도 행했다.
표 1에, 본 발명예 1∼6 및 비교예 1에서 사용한 용선의 조성을 나타내고, 또한, 표 2에, 본 발명예 1∼6 및 비교예 1에 있어서의 조업 조건을 나타낸다.
Figure 112014095392399-pct00001
Figure 112014095392399-pct00002
또한, 표 3에, 본 발명예 1∼6 및 비교예 1에 있어서의 정련 시간 및 철스크랩의 배합 비율을 나타낸다. 또한, 도 4에, 본 발명예 1∼6 및 비교예 1로부터 얻어진, 반송용 가스 중의 연료 가스(프로판 가스)의 혼합 비율과 철스크랩의 배합 비율과의 관계를 나타낸다.
Figure 112014095392399-pct00003
표 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 발명예 1∼6 및 비교예 1에 있어서의 철스크랩의 배합 비율의 비교로부터, 본 발명을 적용함으로써, 용선의 탈인 처리 시간이 동일한 조건이라도, 철스크랩의 배합 비율을 높일 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 반송용 가스 중의 연료 가스(프로판 가스)의 체적분율이 10％ 이상인 경우에는, 5질량％ 이상의 철스크랩의 배합 비율을 확보할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 도 4에 나타나는, 철스크랩의 배합 비율과 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율과의 관계는, 도 3에 나타나는, 화염 온도와 반송용 가스 중의 연료 가스의 체적분율과의 관계와 동일한 경향인 것을 확인할 수 있었다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 소형 전로 설비를 사용하고, 정련용 분체로서, 생석회(석회계 매용제)와, 가연성 물질을 함유하는 제강 더스트(산화 철)와의 혼합분을 공급하는 탈인 처리를 행했다(본 발명예 7, 8).
본 발명예 7에서는, 정련용 분체 공급 유로 및 연료 가스 공급 유로로 공급하는 합계의 프로판 가스 유량을 0.40N㎥/분으로 하고, 그 중 0.20N㎥/분을 반송용 가스로서 정련용 분체 공급 유로에 공급했다. 반송용 가스의 유량은, 0.20N㎥/분의 프로판 가스와 0.20N㎥/분의 질소 가스의 합계로 0.40N㎥/분으로 했다. 연소용 산화성 가스 공급 유로로 공급하는 연소용의 산소 가스의 공급 유량은, 프로판 가스와 제강 더스트 중의 가연성 물질을 완전 연소시킬 수 있는 유량(＝2.2N㎥/분)으로 했다. 철스크랩의 장입량은, 탈인 처리 후의 용선 온도가 1400℃가 되도록 조정했다. 또한, 생석회의 첨가량은, 탈인 처리 후의 로 내 슬래그의 염기도(질량％ CaO/질량％ SiO2)가 2.5가 되도록 조정했다.
본 발명예 8에서는, 연소용 산화성 가스 공급 유로로 공급하는 연소용의 산소 가스의 공급 유량을, 제강 더스트 중의 가연성 물질의 연소를 고려하지 않고, 프로판 가스를 완전 연소시키는 유량(＝2.0N㎥/분)으로 하고, 그 이외의 조건은, 본 발명예 7과 동일 조건으로 했다.
본 발명예 7 및 본 발명예 8에서 정련용 분체로서 사용한 제강 더스트의 조성을 표 4에 나타내고, 또한, 표 5에, 본 발명예 7 및 본 발명예 8에 있어서의 조업 조건을 나타낸다. 또한, 표 4 중의 T.Fe는, 제강 더스트 중의 금속 철과 철산화물(FeO, Fe2O3 등)로서 포함되는 철분의 합계값이며, 제강 더스트 중의 가연성 물질이란, 금속철 및 탄소가 해당된다.
Figure 112014095392399-pct00004
Figure 112014095392399-pct00005
또한, 표 6에, 본 발명예 7 및 본 발명예 8에 있어서의 정련 시간 및 철스크랩의 배합 비율을 나타낸다.
Figure 112014095392399-pct00006
표 6으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명예 7, 8은, 가연성 물질을 함유하는 제강 더스트를 정련용 분체로서 사용하고 있는 것, 또한, 생석회와 제강 더스트를 정련용 분체로서 사용함으로써 가열되는 정련용 분체가 많아짐으로써, 본 발명예 1∼6과 비교하여 철스크랩의 배합 비율을 높이는 것이 가능해졌다. 특히, 제강 더스트 중의 가연성 물질의 연소를 고려하여 연소용의 산소 가스의 공급 유량을 설정한 본 발명예 7에서는, 6.6질량％라는 높은 철스크랩 배합 비율을 달성할 수 있었다.
1 : 전로 설비
2 : 로 본체
3 : 상취 랜스
4 : 철피
5 : 내화물
6 : 출탕구
7 : 저취 송풍구
8 : 가스 도입관
9 : 정련용 분체 공급관
10 : 연료 가스 공급관
11 : 연소용 산화성 가스 공급관
12 : 정련용 산화성 가스 공급관
13 : 디스펜서
14 : 랜스 본체
15 : 랜스 팁
16 : 중심구멍
17 : 연료 가스 분사구멍
18 : 연소용 산화성 가스 분사구멍
19 : 주위구멍
20 : 최내관
21 : 나눔관
22 : 내관
23 : 중관
24 : 외관
25 : 최외관
26 : 용선
27 : 슬래그
28 : 교반용 가스
29 : 정련용 분체
30 : 정련용 분체 공급 유로
31 : 연료 가스 공급 유로
32 : 연소용 산화성 가스 공급 유로
33 : 정련용 산화성 가스 공급 유로
34 : 차단 밸브

Claims (3)

  1. 정련용 분체 공급 유로와, 연소용 산화성 가스 공급 유로와, 정련용 산화성 가스 공급 유로를, 각각 따로 따로 갖는 상취 랜스(top-blowing lance)를 이용하여, 상기 정련용 분체 공급 유로로부터, 석회계 매용제(lime-based flux), 산화 철, 가연성 물질 중 1종 또는 2종 이상을, 연료 가스와 불활성 가스의 혼합 가스를 반송용 가스로서 전로(converter) 내의 용선(溶銑) 욕면을 향하여 공급함과 함께, 상기 연소용 산화성 가스 공급 유로로부터 연소용 산화성 가스를 공급하고, 당해 연소용 산화성 가스와 상기 연료 가스로 상취 랜스의 선단(先端) 하방에 화염을 형성시키고, 또한, 상기 정련용 산화성 가스 공급 유로로부터 정련용 산화성 가스를 전로 내의 용선 욕면을 향하여 공급하며, 상기 반송용 가스는, 연료 가스의 비율이 체적분율로 30~80％인 전로에 있어서의 용선의 정련 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정련용 분체 공급 유로로부터 공급되는 가연성 물질의 공급 속도에 따라서, 상기 연소용 산화성 가스 공급 유로로부터의 연소용 산화성 가스의 공급 유량을, 상기 가연성 물질이 완전 연소하도록 조정하는 전로에 있어서의 용선의 정련 방법.
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