KR101824109B1 - 용선의 정련 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 용선 탈황 방법은 전로로 용선을 장입하는 과정. 용선으로 CaO와, 이 전(前) 전로 정련 과정에서 발생된 전로 슬러지를 투입하는 과정 및 상기 용선으로 불활성 가스를 취입하여, 상기 용선을 교반하는 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면, 용선 중 황(S)을 제거하는 탈황시에 탈황제인 CaO 외에, 전(前) 용선 정련 시의 제 2 전로 정련 중에 발생된 전로 슬래그를 제 1 전로 정련(탈황) 시에 투입한다. 이에, 전로 슬러지에 포함된 Al2O3에 의해 CaO의 융점이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 전로 슬러지를 이용함에 따라 종래에 비해 알루미늄(Al)의 투입량을 줄일 수 있고, 이에 따라 알루미늄(Al)의 사용량 저감만큼 비용이 저감되는 효과가 있으며, 종래와 같이 형석(CaF2)을 사용하지 않으므로, 환경 오염 문제를 방지할 수 있다.

Description

용선의 정련 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법{Method for Desulfurizing Molten Steel and molten steel manufacturing method using the same}
본 발명은 용선 탈황 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈황 효율을 향상시킬 수 있는 용선 탈황 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법에 관한 것이다.
고로에서 출선된 용선 중 황(S)을 제거하는데 있어서, 통상 KR 탈황법을 이용하여 용선을 기계적으로 교반시키면서, 탈황제인 CaO와 CaO의 융점을 낮추기 위한 매용제로 CaF2를 투입한다. 그리고 탈황이 완료되면 생성된 슬래그를 배제하여 산소 취련을 위한 전로로 공급한다.
그런데 CaF2는 환경 오염의 원인이 되어, CaF2의 사용을 지양하거나 줄이는 추세이다. 이에 CaF2를 대체하여 매용제로서 알루미늄(Al)을 사용하는 시도가 있었으나, 알루미늄(Al)이 고가이기 때문에, 탈황 및 용강 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 종래의 경우 상술한 바와 같이 CaO의 융점 저하를 위해 CaF2를 투입하고, 탈황 후 발생되는 슬래그를 스키머를 이용하여 제거하였다. 그런데, 이때 슬래그의 제거율이 50 내지 60% 밖에 되지 않아, 산소 취련 전로 조업시, 복류되어 용선 중 황(S) 농도가 다시 상승되는 문제가 발생되고, 이는 슬라브의 크랙을 유발하고 취성을 저하시키는 요인이 된다.
한국등록특허 KR0325103B1
본 발명은 탈황 효율을 향상시킬 수 있는 용선 탈황 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 환경 오염을 유발하지 않고, 종래에 비해 용선 정련 및 용강 제조 비용이 저렴한 용선 탈황 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 용선 탈황 방법은 전로로 용선을 장입하는 과정; 상기 용선으로 CaO와, 이 전(前) 전로 정련 과정에서 발생된 전로 슬러지를 투입하는 과정; 상기 용선으로 불활성 가스를 취입하여, 상기 용선을 교반하는 과정;을 포함한다.
상기 용선으로 CaO와 전로 슬러지를 투입하는 과정에서, 알루미늄(Al)을 함께 투입한다.
상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하여 용선을 교반하는 제 1 탈황 과정; 상기 용선으로 CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 2 탈황 과정;상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 3 탈황 과정;을 포함한다.
상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4로 조절한다.
상기 제 1 탈황 단계에서 280 ton 내지 300 ton 당 CaO 투입량은 3ton 내지 4.5ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.2 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8ton 내지 2.3ton 투입한다.
용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 이하인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4로 투입한다.
용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00007 내지 0.0001 : 0.3 내지 0.5로 투입한다.
용선 중 목표 황(S) 농도가 0.05 wt% 이상인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.000011 내지 0.00015 : 0.4 내지 0.5로 투입한다.
상기 제 2 탈황 단계에서 CaO 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량의 40% 내지 60%이고, 상기 제 2 탈황 단계에서 전로 슬러지의 투입량은 제 1 탈황 단계에서 전로 슬러지 투입량의 40% 내지 130%로 한다.
상기 제 3 탈황 단계에서 CaO 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량의 20% 내지 35%이고, 상기 제 3 탈황 단계에서 알루미늄(Al) 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 알루미늄(Al) 투입량의 15% 내지 55%이며, 상기 제 3 탈황 단계에서 전로 슬러지의 투입량은 제 1 탈황 단계에서 전로 슬러지 투입량의 0.02% 내지 0.06%이다.
상기 제 3 탈황 단계에서 돌로마이트(Dolomite)를 투입한다.
용선을 전로로 장입하여, 상기 전로에서 용선을 탈황하는 제 1 전로 정련 과정; 및 탈황된 상기 용선을 출탕시켜 전로로 장입하고, 상기 용선으로 산소를 취입하여 취련함으로써 탄소(C)를 제거하는 탈탄 과정을 포함하는 제 2 전로 정련 과정; 을 포함한다.
상기 제 1 전로 정련 과정에 있어서, 상기 용선으로 CaO와, 전(前) 제 2 전로 정련 과정 중 발생된 전로 슬러지를 투입한다.
상기 용선으로 CaO와 전로 슬러지를 투입하는 과정에서, 알루미늄(Al)을 함께 투입한다.
상기 제 1 전로 정련 과정은, 상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하여 용선을 교반하는 제 1 탈황 과정; 상기 용선으로 CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 2 탈황 과정; 상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 3 탈황 과정;
을 포함한다.
상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량은 3 내지 4.5 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.2 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8 ton 내지 2.3 ton 투입한다.
용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 이하인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량은 3 내지 3.3 ton, Al 투입량은 0.2 kg 내지 0.3 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8 ton 내지 1.3 ton 투입하고, 용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량은 3.5 내지 4 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.3 kg 내지 0.4 kg, 전로 슬러지의 투입량은 1.4 ton 내지 1.8 ton 투입하며, 용선 중 목표 황(S) 농도가 0.05 wt% 이상인 경우, 상기 제 1 탈황 과정에서 CaO 투입량은 4 내지 4.5 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.5 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 1.9 ton 내지 2.3 ton 투입한다.
상기 제 2 탈황 단계에서 CaO를 1.2 ton 내지 2.7 ton, 전로 슬러지를 0.3 ton 내지 3.0 ton 투입하고, 상기 제 3 탈황 단계에서 CaO를 0.6 ton 내지 1.16 ton, 알루미늄(Al)을 0.03kg 내지 0.3 kg, 전로 슬러지를 0.01ton 내지 0.1 ton 투입한다.
상기 제 3 탈황 단계 종료 후, 전로의 출강구로 용선을 출탕시키면서, 가탄제를 투입한다.
본 발명의 실시형태들에 의하면, 용선 중 황(S)을 제거하는 탈황시에 탈황제인 CaO 외에, 전(前) 용선 정련 시의 제 2 전로 정련 중에 발생된 전로 슬래그를 제 1 전로 정련(탈황) 시에 투입한다. 이에, 전로 슬러지에 포함된 Al2O3에 의해 CaO의 융점이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 전로 슬러지를 이용함에 따라 종래에 비해 알루미늄(Al)의 투입량을 줄일 수 있고, 이에 따라 알루미늄(Al)의 사용량 저감만큼 비용이 저감되는 효과가 있으며, 종래와 같이 형석(CaF2)을 사용하지 않으므로, 환경 오염 문제를 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 탈황제 즉, CaO 뿐만 아니라, 전로 슬러지에 의해서도 용선 중 황(S)이 제거된다. 이는 결국 용선으로 황(S)을 포집할 수 있는 성분이 더 추가적으로 투입되는 것이므로, Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의한 탈황만큼 탈황율이 향상되는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 CaO를 적정량 투입하여 슬래그의 융점 상승 및 이로 인한 슬래그의 유동성 저감을 방지하면서도, 전로 슬러지 투입에 의해 Fe 산화물 및 Mn 산화물을 첨가함에 따라, 탈황과 반응하는 성분 조성을 증가시켜 탈황율을 향상시킨다.
또한, 탈황 이후 전로의 출강구로부터 용선을 출탕하므로, 탈황 조업에 의해 발생된 슬래그를 95% 이상 제거할 수 있어, 제 2 전로 정련 단계에서 복류 현상을 줄이거나 방지할 수 있다. 이에 따라 노외 정련 작업이 원활하게 되므로, 적기에 주조 작업을 할 수 있어, 제품 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용선 정련 방법을 포함하는 용강 제조 방법을 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 도 1의 용강 정련 방법을 개략적으로 나타낸 공정도
도 3은 일반적인 전로 정련 설비를 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용선 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.
본 발명은 용선의 정련 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈황 효율을 향상시킬 수 있는 용선의 정련 방법에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 용선 정련 방법 및 이를 포함하는 용강 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용선 정련 방법을 포함하는 용강 제조 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 2는 도 1의 용강 정련 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 도 3은 일반적인 전로 정련 설비를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용선 정련 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 용선 전로 또는 용강 제조에 사용되는 전로에 대해 설명한다. 여기서 이후 설명되는 용선은 파이넥스 공법에 의해 제조된 용선일 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 다양한 조업 방법에 의해 생성된 용선을 적용할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전로(100)는 용선 및 고철이 수용되는 내부공간을 가지는 용기로서, 상측은 개방되어 있고(노구), 측부에는 용강이 배출되는 출강구가 마련된다. 또한, 출강구에는 다트(미도시)가 마련되고, 다트는 도시되지는 않았으나 복수의 슬롯이 다수개 형성되어, 출강구를 폐쇄하도록 깔때기 형상으로 제조된 다트헤드와, 다트헤드의 하부에 연결되어 출강구에 삽입되는 돌출부로 이루어진다. 여기서, 전로(100)의 노구로는 랜스(200)가 삽입 설치되고, 전로(100)의 하부에는 노즐(300)이 마련되어, 용선으로 가스를 취입한다. 또한, 전로(100)의 노구 상측에는 후드가 연결되어 있어, 전로(100) 정련시에 발생되는 부생 가스 및 슬러지를 흡입한다.
그리고, 전로(100)에 수용된 용선과 용선의 상부에 생성된 슬래그로 랜스(200)에 의한 가스의 취입이 이루어질 때, 도 3에 도시된 것과 같이 랜스(200)에 의해 취입되는 가스에 의해 슬래그가 파여서 용선이 드러나는 면적을 화점의 폭 방향 길이(L)이라 칭하고, 캐비티의 깊이(H)를 나타낸다. 전로에서의 가스 취입을 통한 용선 정련 시에 랜스(200)와 용선 탕면 간의 이격 거리 또는 가스 취입량을 조절하여 L/H를 조절할 수 있다.
이하에서는 전술한 전로 정련 설비를 이용한 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 용강의 제조 방법 중, 용선 중 황(S)을 제거하는 용선 정련 방법으로서, 보다 구체적인 예로, 탈황율을 향상시킬 수 있는 정련 방법에 관한 것이다. 또한, 종래 환경 오염을 유발하는 CaF2(형성)을 사용하지 않으면서도, 탈황제의 융점을 낮춰 탈황율을 향상시킬 수 있고, 용강 제조 비용을 절감할 수 있는 용선 정련 방법을 제공한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용선 정련 방법은 고로로부터 용선을 출선하는 과정(S100), 용선을 이송시켜 전로에 장입하는 과정(S200), 전로(100)에서 용선 중 황(S)을 제거하는 제 1 전로 정련을 수행하는 과정(S300), 탈황된 용선을 래들로 출탕시키는 과정(S400), 래들의 용선을 전로로 장입하는 과정(S500), 전로로 산소를 취입하여, 용선 중 인(P) 및 탄소(C)를 제거하는 제 2 전로 정련 과정(S600)을 포함한다.
여기서 제 1 전로 정련에 사용된 전로와, 제 2 전로 정련에 사용되는 전로는 그 구성 또는 구조와 형상은 동일하나, 서로 다른 전로를 사용할 수 있다. 이에 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 전로 정련 및 제 2 전로 정련 각각에서 사용되는 전로, 랜스 및 노즐 등을 동일 부호로 지칭한다.
이하, 용선의 정련 방법의 각 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.
고로 용선 출선 단계(S100)는 고로에서 생산된 용선을 출선하여 래들로 장입하는 단계이며, 래들에 수용된 용선은 이동 수단 예컨대, 토페도카(torpedo lade car)에 의해 전로 정련 설비로 이동된다. 토페도카에 의해 용선이 전로로 이송되면, 래들의 용선을 전로로 장입한다(S200).
제 1 전로 정련(S300)은 전로로 장입된 용선 중 황(S)을 목표하는 수준으로 제거하는 탈황 단계이다. 이때, 전로(100)의 상측에 설치된 랜스(200) 및 전로(100) 바닥에 설치된 노즐(300) 각각으로부터 불활성 가스를 취입하여, 용선을 상취 및 저취하면서, 탈황제와 본 발명의 실시예에 따른 첨가제인 알루미늄(Al)과 전로 슬러지를 투입하여 탈황한다.
제 1 전로 정련에 대한 상세한 설명은 이후 더욱 상세히 하기로 한다.
전로(100)에서 목표 수준으로 황(S)이 제어되면, 래들로 용선을 출탕하고(S400), 래들 내 용선을 탈린 및 탈탄을 위한 다른 전로(100)로 장입한다(S500).
제 2 전로 정련(S600)은 탈황된 용선에 함유된 인(P) 및 탄소(C) 각각을 목표하는 수준으로 제거하는 탈린 및 탈탄 단계이다. 이때, 전로(100)의 상측에 설치된 랜스(200)로 산소를 취입하여, 산소(O2)와 인(P) 및 탄소(C) 간의 반응에 의해 가스 형태로 인(P)과 탄소(O)를 제거한다. 보다 구체적으로는 산소 취입 초반에는 산소와 용선 중 인(P)이 반응하여 탈린이 진행되며, 인(P)이 목표 수준 이하로 제거되면, 다음으로 산소와 탄소(C)가 반응하여 탈탄이 진행된다. 또한, 산소의 상취 시에 전로 바닥에 설치된 노즐(300)을 통해 불활성 가스 예컨대 질소(N2)를 취입하여, 용선을 교반하며, 이에 따라 용선과 산소 간의 반응율이 향상된다.
이렇게 탈린 및 탈탄이 종료된 용선 즉, 용강은 주조 설비로 이송되어 주편으로 주조된다.
한편, 전로(100)에서 탈린 및 탈탄을 진행시에 발생된 부생 가스와, 미립자 형태의 슬러지는 전로의 상측에 설치된 후드를 통해 포집된다. 슬러지는 Fe 산화물(FeO, Fe2O3 등), Mn 산화물(예컨대 MnO), Al 산화물(예컨대, Al2O3 ) Ca 산화물(예컨대 CaO), Si 산화물(예컨대, SiO2)를 포함하고, 약 3.5 내지 4 염기도의 특성을 가진다.
실시예에서는 제 2 전로 정련 즉, 탈린 및 탈탄 작업시에 발생된 슬러지를 포집하여, 제 1 전로 정련(S300)의 탈황율을 높이기 위한 첨가제로 사용한다. 즉, 제 1 전로 정련시에, 탈황제 예컨대, CaO와 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하여, 탈황함으로써, 종래에 비해 탈황율을 향상시키거나, 종래와 같은 CaF2 매용제를 투입하지 않고도 동일한 수준의 탈황율을 달성하거나, 종래에 비해 탈황 단계에서의 조업 비용을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전로 정련(탈황)에 대해 상세히 설명한다.
전로(100)로 고로에서 출선된 용선이 장입되면, 전로(100)로 탈황제 예컨대, CaO와, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입한다. 이때, 전로(100)로 투입되는 CaO는 예컨대, 그 평균 입도가 10 내지 50mm일 수 있으며, 투입된 CaO는 반응식 1과 같이 용선 중 황(S)과 반응하여, CaS 황화물을 형성하며, 황화물은 슬래그로 이동되어 이후 배제된다.
반응식 1) CaO(S) + S = CaS + O
한편, CaO는 고상 상태로 용선으로 투입되며, 용선과 혼합율이 향상될수록 황(S)과의 반응율이 향상된다. 그리고, 용선과 용이하게 혼합되려면, 용선으로 투입된 고상의 탈황제가 쉽게 용해될 필요가 있으며, 이를 위해서는 탈황제의 융점을 낮출 필요가 있다.
본 발명의 실시예에서는 제 1 전로 정련 시에 투입되는 알루미늄(Al)과, 전로 슬러지를 투입하여, 탈황제의 융점을 낮춘다. 다른 말로 하면, 용선 중으로 투입된 알루미늄(Al)에 의해 생성된 Al2O3와 전로 슬러지에 포함된 Al2O3는 CaO와 결합하여(반응식 2 참조) 점성과 표면 탄성력을 증가시킴으로써, 융점이 저하되며, 이에, CaO가 황(S)이 쉽게 결합됨에 따라, CaO의 황(S) 포집율이 증가된다.
반응식 2) 2(AlO4 5 -) + Ca2 + -> (AlO4 5 -)Ca2 +(AlO4 5 -)
즉, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지의 투입에 의해 탈황제의 융점이 낮아지면, CaO가 용선에 쉽게 용해되어, 탈황제와 황(S) 간의 반응율이 향상되며, 이에 따라 탈황율이 향상된다. 또한, 탈황제의 융점이 낮아지면, CaO가 쉽게 슬래그화되며, 이에 따라 슬래그층과 용탕 사이의 표면 반응에 의해 탈황제와 황(S) 반응율이 향상되며, 이에 따라 탈황율이 향상된다.
한편, 종래에는 탈황제의 융점을 낮추기 위한 매용제로서 형석(CaF2)를 투입하였으나, 형석(CaF2)은 환경을 요염의 문제가 있다. 이러한 환경 오염 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 형석(CaF2) 대신 알루미늄(Al) 매용제로서 사용하였으나, 알루미늄(Al) 고가이기 때문에, 탈황 조업 및 전체 용강 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에서는 전로 슬러지를 이용함에 따라 알루미늄(Al)의 투입량을 줄일 수 있고, 이에 따라 알루미늄(Al)의 사용량 저감만큼 비용이 저감되는 효과가 있다. 또한, 종래와 같이 형석(CaF2)을 사용하지 않으므로, 환경 오염 문제를 방지할 수 있다.
제 1 전로 정련 시에 투입되는 알루미늄(Al)은 분(powder) 형태가 바람직하며, 예컨대, 2 mm 내지 3 mm의 입도를 가지는 알루미늄을 투입하는 것이 효과적이다.
한편, 상술한 바와 같이, 탈황제인 CaO는 용선으로 투입되어 황(S)과 결합하여 CaS 황화물이 되고, 상기 CaS 황화물은 슬래그로 이동됨에 따라, 용선으로부터 황(S)가 제거된다.
그런데, 본 발명에서는 탈황제인 CaO와 함께 전로 슬러지를 투입하는데, 전로 슬러지에는 Fe 산화물(FeO, Fe2O3 등), Mn 산화물(예컨대 MnO), Al 산화물(예컨대, Al2O3 ) Ca 산화물(예컨대 CaO), Si 산화물(예컨대, SiO2)를 포함하고 있다. 이 중, Fe 산화물 및 Mn 산화물 각각은 용선 중 황(S)과 반응하여, 용선으로부터 황(S)을 제거한다(반응식 3 및 4 참조).
반응식 3) Fe2O3 + S = 2Fe + 3(SO)
반응식 4) MnO + S = Mn + SO
즉, 본 발명에서는 탈황제 즉, CaO 뿐만아니라, 전로 슬러지에 의해서도 용선 중 황(S)이 제거된다. 다른 말로 하면, 실시예에 따른 제 1 정련 단계에서는 탈황제인 CaO에 의한 탈황, 전로 슬러지 중 Fe 산화물 및 Mn 산화물 각각에 의한 탈황이 일어난다. 이는 결국 용선으로 황(S)을 포집할 수 있는 성분이 더 추가적으로 투입되는 것이므로, Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의한 탈황만큼 탈황율이 향상되는 효과가 있다.
한편, 탈황 효율을 향상시키기 위해, 일반적으로 CaO 함량을 증가시키는 것이 손쉬운 방법이나, CaO 함량이 증가함에 따라 슬래그의 융점이 상승하게 된다. 결국 탈황에 기여하는 액상 분율이 감소할 뿐만 아니라, 슬래그 유동성이 나빠져 탈황 효율이 떨어지게 된다.
하지만, 본 발명의 실시예에서는 CaO를 적정량 투입하여 슬래그의 융점 상승 및 이로 인한 슬래그의 유동성 저감을 방지하면서도, 전로 슬러지 투입에 의해 Fe 산화물 및 Mn 산화물을 첨가함에 따라, 탈황과 반응하는 성분 조성을 증가시켜 탈황율을 향상시킨다.
그리고, 탈황제인 CaO 외에, 알루미늄(Al)과 전로 슬러지를 투입함으로써, 전로 슬러지의 Fe 산화물, Mn 산화물 등이 용선 중 산소와 반응함에 따라, 용선 중 산소 포텐셜이 감소된다. 산소 포텐셜이 낮을수록, 탈황제인 CaO가 산소와의 반응율이 줄고, 황(S)과의 반응율이 증가하므로, 이에 따라 탈황율이 증가되는 효과가 있다.
또한, 슬래그의 유동성 및 황(S)의 용해도가 클수록, 슬래그와 황(S) 간의 반응능이 크다. 그런데, 슬래그 중, CaO와 알루미늄(Al2O3) 성분만으로는, 유동성 및 황(S)의 용해도가 충분하지 않다. 하지만, 본 발명에서는 전로 슬러지가 투입되므로, 전로 슬러지에 함유된 Fe2O3에 의해, CaO, Al2O3, FeO를 포함하는(즉, CaO-Al2O3-FeO) 슬래그가 형성되어, 슬래그가 CaO와 알루미늄(Al2O3) 만을 포함할 때에 비해 유동성 및 황(S)의 용해도가 커진다.
그리고, 전로 슬러지에 포함된 MgO, Al2O3 및 CaF2 등의 성분에 의해, 정방계 물질인 겔레나이트(gehlenite)인 C2AS가에커너마이트(akermanite)인 C2MgS2로 성분이 변화되어, 멜리석(melilite)의 혼합 결정이 되어, 탈황율이 향상된다. 이에, CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입률은 1 : 0.06 내지 0.15 : 0.2 내지 0.5로 하면, 용선을 저 산소분압으로 유지할 수 있어, 탈류 효율이 향상된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의하면 상대적으로 고염기인 전로 슬래그의 투입에 따라, 탈황 공정에 의해 생성된 슬래그는 종래와 같이 형석 또는 알루미늄만을 매용제로 이용할 때에 비해 염기도(3.0 이상)으로 높다. 따라서, 종래에 비해 높은 염기도를 가지는 슬래그에 의해 탈황율이 향상되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 전로(100)에 탈황제, 알루미늄 및 전로 슬러지를 투입하여 탈황을 진행할 때, 전로(100)의 상측에 설치된 랜스(200) 및 하부에 설치된 노즐(300)을 통해 불화성 가스 예컨대, 질소를 취입하여, 용선을 교반시킨다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전로 정련(탈황) 방법을 설명한다.
먼저, 전로(100)로 탈황을 진행할 용선을 장입한 후(S310), 랜스 및 노즐 각각을 통해 불활성 가스, 예컨대 질소를 취입하여(S320), 용선을 취련 및 교반한다.
이후, 전로로 탈황제 즉, CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 또는 단계에 따라 알루미늄(Al)을 투입하며, 불활성 가스를 취입하여 탈황을 진행한다(S330, S340, S350). 이때, CaO와 알루미늄 및 전로 슬러지 중 투입되는 원료 및 교반력에 따라 크게 3개의 탈황 단계로 구분할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, CaO, 알루미늄(Al), 전로 슬러지를 투입하고, 강교반을 하는 제 1 탈황 단계(S330), CaO, 전로 슬러지를 투입하고, 제 1 탈황 단계에 비해 약교반을 하는 제 2 탈황 단계(S340), CaO, 알루미늄(Al), 전로 슬러지를 투입하고, 제 1 탈황 단계에 비해 약교반을 하는 제 3 탈황 단계(S350)를 포함한다.
제 1 탈황 단계에서는 CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입량 비를 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4로 한다. 이를 통해, 제 1 탈황 단계에서 CaO 및 슬래그의 융점 및 산소 포텐셜을 충분히 저감시킬 수 있고, 이에 따라 탈린율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전로 슬러지 중 Fe 산화물 및 Mn 산화물이 황(S)을 포집하여 탈황에 기여할 수 있다.
반대로 제 1 투입 단계에서 CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입량 비가 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4를 벗어나는 경우, CaO 및 슬래그의 융점이 충분히 저감되지 않아, 용선과 충분히 반응하지 않거나, 산소 포텐셜이 높아, 탈린율이 저감되거나, 탈린율 향상 효과가 미비할 수 있다.
상술한 바와 같은 제 1 탈황 단계(S330)는 제 1 전로 정련(300) 종료시에 목표로하는 황(S)의 목표 농도에 따라, CaO, 알루미늄 및 전로 슬러지 비율을 조절하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 제 1 탈황 단계에서 탈황 종료 시에 목표로하는 황(S)의 농도에 따라 CaO, 알루미늄 및 전로 슬러지 각각의 투입량 또는 투입비율을 다르게 조절한다.
예컨대, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.035 wt% 이하일 경우, CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입량 비가 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4가 되도록 투입한다. 또한, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입량 비가 1 : 0.00007 내지 0.0001 : 0.3 내지 0.5가 되도록 투입한다. 다른 예로, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.05 wt% 이상일 경우, CaO 투입량, 알루미늄(Al) 투입량 및 전로 슬러지의 투입량 비가 1 : 0.00011 내지 0.00015 : 0.4 내지 0.5가 되도록 투입한다.
이를 투입량으로 설명하면, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.035 wt% 이하일 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 CaO를 3 내지 3.3ton, 알루미늄(Al)을 0.2 내지 0.3kg, 전로 슬러지를 0.8 내지 1.3ton 투입한다. 또한, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 CaO를 3.5 내지 4ton, 알루미늄(Al)을 0.3 내지 0.4kg, 전로 슬러지를 1.4 내지 1.8 ton을 투입한다. 다른 예로, 용선 중 목표 황(S)의 농도가 0.05 wt% 이상일 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 CaO를 4 내지 4.5ton, 알루미늄(Al)을 0.5 내지 0.6kg, 전로 슬러지를 1.9 내지 2.3ton 투입한다.
그리고, 랜스 및 노즐을 통해 불활성 가스 예컨대, 질소를 취입하는데, 랜스(200)와 용선 간의 간격 조절을 통해 의해 L/H가 0.5가 되도록 하고, 소정 시간 예컨대 6 분 동안 총 30000Nm3(즉, 분당 5000Nm3)을 취입하고, 동시에 노즐(300)을 통해 0.12Nm3을 취입한다. 이에, 제 1 탈황 단계에서는 후술되는 제 2 및 제 3 탈황 단계에서 비해 질소에 의한 교반력이 큰 강교반이 일어난다.
이렇게, 제 1 탈황 단계에서 CaO, 알루미늄(Al), 전로 슬러지가 투입되고, 질소 취입에 따른 교반이 이루어짐에 따라, CaO와 용선 중 황(S)이 반응하여 CaS 형태의 황화물이 되고, 이 황화물이 슬래그로 이동됨으로써, 용선으로부터 황이 제거된다.
이때, 제 1 탈황 단계에서, CaO, 알루미늄(Al), 전로 슬러지를 투입하고, 강교반으로 진행됨에 따라, 투입된 알루미늄(Al)에 의한 생성물인 Al2O3와, 전로 슬러지에 포함된 Al2O3에 의해, CaO의 융점이 낮아진다. 이에, CaO가 용선에 용이하게 또는 쉽게 용해되어, 반응율이 향상된다. 또한, 전로 슬러지에 의해 투입된 Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의해 산소 포텐셜이 낮아지는 효과가 있으며, 이에 따라 탈황제인 CaO가 용선 중 황(S)과의 반응율이 향상됨으로써, 탈황율이 향상된다. 즉, CaO 또는 알루미늄(Al) 만을 투입할 때에 비해, CaO의 융점 및 산소 포텐셜을 보다 용이하게 낮출 수 있어, CaO와 황(S) 간의 반응율이 향상됨에 따라 탈황율이 향상된다.
그리고, 전로 슬래그를 투입함에 따라 탈황에 의해 생성된 슬래그에는 CaO 및 Al2O3 외에 Fe2O3가 포함되어 있어, 슬래그가 CaO와 알루미늄(Al2O3) 만을 포함할때에 비해 유동성 및 황(S)의 용해도가 커진다. 따라서, 용선과 슬래그의 계면에서의 탈황율이 증가되는 효과가 있다.
또한, 전로 슬러지에 포함된 Fe 산화물 및 Mn 산화물이 황(S)과 결합 또는 반응한다. 이에, CaO 뿐만 아니라, 전로 슬러지의 Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의해 황이 탈황되는 효과가 부가되어, 탈황능이 향상되는 효과가 있다.
상술한 바와 같은 방법으로 제 1 탈황 단계가 종료되면, CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 질소 취입에 따른 교반력을 조절하면서 제 2 탈황 단계(S340)를 개시한다. 제 2 탈황 단계에서 투입되는 CaO는 제 1 탈황 단계에서의 CaO 투입량의 40% 내지 60%로 하고, 전로 슬러지는 제 1 탈황 단계에서의 전로 슬러지 투입량의 40% 내지 130%로 투입한다. 투입량(T 또는 kg)으로 다시 설명하면, 제 2 탈황 단계에서 CaO는 1.2T 내지 2.7T, 전로 슬러지는 0.3T 내지 3.0T을 투입한다. 보다 바람직한 예로, 제 2 탈황 단계에서는 CaO 를 1.5ton, 전로 슬러지를 1ton 투입한다.
한편, 제 2 탈황 단계에서 알루미늄(Al)을 투입하지 않는 것은 제 1 탈황 단계에서 CaO의 융점이 충분이 낮아진 상태이며, 제 2 탈황 단계에서는 투입되는 CaO량이 제 1 탈황 단계에 비해 작으므로, 전로 슬러지에 함유된 Al2O3 만으로 충분히 CaO의 융점 저하가 가능하기 때문이다.
그리고, 랜스(200) 및 노즐(300)을 통해 불활성 가스 예컨대, 질소를 취입하는데, 랜스(200)와 용선 간의 간격 조절을 통해 의해 L/H가 0.3이 되도록 하고, 랜스(200)를 통해 3.5분 동안 총 3000Nm3을 취입하고, 노즐(300)로는 0.10Nm3의 질소를 취입한다. 이에, 제 2 탈황 단계에서는 상술한 제 1 탈황 단계에 비해 약교반이 일어난다.
이러한 제 2 탈황 단계에 의하면 상술한 제 1 탈황 단계에서와 마찬가지로, CaO와 황(S)이 반응하여 탈황이 진행된다. 그리고, 이때 투입된 전로 슬러지의 Al2O3에 의해 CaO의 융점이 낮아지고, 전로 슬러지 중 Fe 산화물 및 Mn 산화물과 산소 간의 반응에 의해 산소 포텐샬이 낮아져, CaO와 황(S) 간의 반응율이 향상되고, 이에 따라 탈황 효율이 향상된다.
또한, 전로 슬래그의 투입에 따라, CaO 및 Al2O3 외에 Fe2O3가 포함된 슬래그가 제조됨에 따라, 슬래그의 유동도 및 황(S)의 용해도가 향상되어, 용선과 슬래그의 계면에서의 탈황율이 증가되는 효과가 있다.
그리고, 전로 슬러지 투입에 의해, Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의해 황이 탈황되는 효과가 부가되어, 탈황능이 향상되는 효과가 있다.
제 2 탈황 단계가 종료되면, CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 질소 취입에 따른 교반력을 조절하면서 제 3 탈황 단계를 개시한다. 제 3 탈황 단계에서 투입되는 CaO는 제 1 탈황 단계에서의 CaO 투입량의 20 내지 35%, 알루미늄(Al)은 제 1 탈황 단계에서의 알루미늄(Al) 투입량의 15% 내지 55%, 전로 슬러지는 제 1 탈황 단계에서의 전로 슬러지 투입량의 0.02% 내지 0.06%로 투입한다. 투입량(T 또는 kg)으로 다시 설명하면, 제 3 탈황 단계에서 CaO는 0.6T 내지 1.6T, 알루미늄(Al)은 0.03 kg 내지 0.3 kg, 전로 슬러지는 0.01t 내지 0.1t 투입한다. 보다 바람직한 예로, 제 3 탈황 단계에서는 CaO를 1T, 알루미늄을 0.1kg, 전로 슬러지를 0.5kg 투입한다.
그리고, 랜스(200) 및 노즐(300)을 통해 불활성 가스 예컨대, 질소를 취입하는데, 랜스(200)와 용선 간의 간격 조절을 통해 의해 L/H가 0.4이 되도록 하고, 랜스를 통해 2.6분 동안 총 2000Nm3을 취입하고, 노즐(300)로는 0.08Nm3의 질소를 취입한다. 이에, 제 3 탈황 단계에서는 상술한 제 1 및 제 2 탈황 단계에 비해 약교반이 일어난다.
이러한 제 3 탈황 단계에 의하면 상술한 제 1 및 제 2 탈황 단계에서와 마찬가지로, CaO 와 황(S)이 반응하여 탈황이 진행된다. 그리고, 이때 투입된 전로 슬러지의 Al2O3에 의해 CaO의 융점이 낮아지고, 전로 슬러지 중 Fe 산화물 및 Mn 산화물과 산소 간의 반응에 의해 산소 포텐셜이 낮아져, CaO와 황(S) 간의 반응율이 향상되고, 이에 따라 탈황 효율이 향상된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 한번에 다량 투입하지 않고, 제 1 내지 제 3 탈황 단계에 걸쳐 분할하여 투입한다. 이는 한꺼번에 다량을 투입하면, 투입되는 탈황제 및 첨가제와, 생성되는 슬래그 등이 전로 밖으로 흘러 넘칠 수 있기 때문이다.
그리고 제 3 탈황 단계에서는 CaO와 MgO를 주성분으로 하는 돌로마이트(dolomite)를 500kg씩 2회 나누어 투입하며, 규산 이칼슘(dicalcium silicate)인 2CaO·SiO2 석출 영역을 좁히면서, 액상 영역을 확장하여, 고융점의 규산 이칼슘(dicalcium silicate)의 용해를 용이하게 함으로써, CaO의 재화를 촉진함으로써, 슬러지에 있는 FeO3와의 반응으로 탈황 반응되도록 한다.
또한, 전로 슬래그의 투입에 따라, CaO 및 Al2O3 외에 Fe2O3가 포함된 슬래그가 제조됨에 따라, 슬래그의 유동도 및 황(S)의 용해도가 향상되어, 용선과 슬래그의 계면에서의 탈황율이 증가되는 효과가 있다. 그리고, 전로 슬러지 투입에 의해, Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의해 황이 탈황되는 효과가 부가되어, 탈황능이 향상된다.
제 3 탈황 단계까지 종료되면, 전로의 출강구를 통해 용선을 출강하면서, 가탄재를 투입한다(S360). 출강 중에 가탄제를 투입하는 것은 제 3 탈황 단계까지 탈황 조업을 마친 후, 용선을 전로 출강구로부터 출탕할 때, 산소와 반응하여, 용선 중 함유된 탄소(C)가 산화되어, 0.07 wt% 내지 0.05 wt%로 저감됨에 따라, 과취가 되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 출강 중에 가탄제를 투입하여 탄소(C)를 보충하는데, 예컨대 가탄재를 500kg을 투입하여 용선 중 탄소(C)를 4.3 wt%가 되도록 한다.
용선의 출탕이 종료되면, 전로로부터 슬래그를 배제한다(S370).
이상과 같이 본 발명의 실시형태들에 의하면, 용선 중 황(S)을 제거하는 탈황시에 탈황제인 CaO 외에, 전(前) 용선 정련 시의 제 2 전로 정련 중에 발생된 전로 슬래그를 제 1 전로 정련(탈황) 시에 투입한다. 이에, 전로 슬러지에 포함된 Al2O3에 의해 CaO의 융점이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 전로 슬러지를 이용함에 따라 종래에 비해 알루미늄(Al)의 투입량을 줄일 수 있고, 이에 따라 알루미늄(Al)의 사용량 저감만큼 비용이 저감되는 효과가 있으며, 종래와 같이 형석(CaF2)을 사용하지 않으므로, 환경 오염 문제를 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 탈황제 즉, CaO 뿐만아니라, 전로 슬러지에 의해서도 용선 중 황(S)이 제거된다. 이는 결국 용선으로 황(S)을 포집할 수 있는 성분이 더 추가적으로 투입되는 것이므로, Fe 산화물 및 Mn 산화물에 의한 탈황만큼 탈황율이 향상되는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 CaO를 적정량 투입하여 슬래그의 융점 상승 및 이로 인한 슬래그의 유동성 저감을 방지하면서도, 전로 슬러지 투입에 의해 Fe 산화물 및 Mn 산화물을 첨가함에 따라, 탈황과 반응하는 성분 조성을 증가시켜 탈황율을 향상시킨다.
또한, 탈황 이후 전로의 출강구로부터 용선을 출탕하므로, 탈황 조업에 의해 발생된 슬래그를 95% 이상 제거할 수 있어, 제 2 전로 정련 단계에서 복류 현상을 줄이거나 방지할 수 있다. 이에 따라 노외 정련 작업이 원활하게 되므로, 적기에 주조 작업을 할 수 있어, 제품 품질이 향상되는 효과가 있다.
100 전로 200: 랜스
300: 노즐

Claims (18)

  1. 전로로 용선을 장입하는 과정;
    상기 용선으로 CaO와, 이 전(前) 전로 정련 과정에서 발생된 전로 슬러지를 투입하는 과정 및 상기 용선으로 불활성 가스를 취입하여, 상기 용선을 교반하는 과정을 포함하는 용선 탈황 과정;
    을 포함하고,
    상기 용선 탈황 과정은,
    상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하여 용선을 교반하는 제 1 탈황 과정;
    상기 용선으로 CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 2 탈황 과정;
    을 포함하는 용선 탈황 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용선으로 CaO와 전로 슬러지를 투입하는 과정에서, 알루미늄(Al)을 함께 투입하는 용선 탈황 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 3 탈황 과정;
    을 포함하는 용선 탈황 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4로 조절하는 용선 탈황 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 탈황 단계에서 용선 280 ton 내지 300 ton 당 CaO 투입량은 3ton 내지 4.5ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.2 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8ton 내지 2.3ton 투입하는 용선 탈황 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 이하인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00006 내지 0.0001 : 0.2 내지 0.4로 투입하는 용선 탈황 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.00007 내지 0.0001 : 0.3 내지 0.5로 투입하는 용선 탈황 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.05 wt% 이상인 경우, 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량 : 알루미늄(Al) 투입량 : 전로 슬러지 투입량 비를 1 : 0.000011 내지 0.00015 : 0.4 내지 0.5로 투입하는 용선 탈황 방법.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 탈황 단계에서 CaO 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량의 40% 내지 60%이고,
    상기 제 2 탈황 단계에서 전로 슬러지의 투입량은 제 1 탈황 단계에서 전로 슬러지 투입량의 40% 내지 130%로 하는 용선 탈황 방법.
  10. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 탈황 단계에서 CaO 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량의 20% 내지 35%이고,
    상기 제 3 탈황 단계에서 알루미늄(Al) 투입량은 상기 제 1 탈황 단계에서 알루미늄(Al) 투입량의 15% 내지 55%이며,
    상기 제 3 탈황 단계에서 전로 슬러지의 투입량은 제 1 탈황 단계에서 전로 슬러지 투입량의 0.02% 내지 0.06%인 용선 탈황 방법.
  11. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 탈황 단계에서 돌로마이트(Dolomite)를 투입하는 용선 탈황 방법.
  12. 용선을 전로로 장입하여, 상기 전로에서 용선을 탈황하는 제 1 전로 정련 과정; 및
    탈황된 상기 용선을 출탕시켜 전로로 장입하고, 상기 용선으로 산소를 취입하여 취련함으로써 탄소(C)를 제거하는 탈탄 과정을 포함하는 제 2 전로 정련 과정;
    을 포함하고,
    상기 제 1 전로 정련 과정에 있어서, 상기 용선으로 CaO와, 전(前) 제 2 전로 정련 과정 중 발생된 전로 슬러지를 투입하며,
    상기 제 1 전로 정련 과정은,
    상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하여 용선을 교반하는 제 1 탈황 과정;
    상기 용선으로 CaO 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 2 탈황 과정;
    을 포함하는 용강 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 용선으로 CaO와 전로 슬러지를 투입하는 과정에서, 알루미늄(Al)을 함께 투입하는 용강 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 1 전로 정련 과정은,
    상기 용선으로 CaO, 알루미늄(Al) 및 전로 슬러지를 투입하고, 상기 전로로 불활성 가스를 취입하며, 상기 불활성 가스에 의한 용선의 교반력이 제 1 탈황 과정에 비해 작도록 조절하는 제 3 탈황 과정;
    을 포함하는 용강 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제 1 탈황 단계에서 280 ton 내지 300 ton 당 CaO 투입량은 3 내지 4.5 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.2 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8 ton 내지 2.3 ton 투입하는 용강 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 이하인 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량은 3 내지 3.3 ton, Al 투입량은 0.2 kg 내지 0.3 kg, 전로 슬러지의 투입량은 0.8 ton 내지 1.3 ton 투입하고,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.035 wt% 초과, 0.05 wt% 미만인 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 상기 제 1 탈황 단계에서 CaO 투입량은 3.5 내지 4 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.3 kg 내지 0.4 kg, 전로 슬러지의 투입량은 1.4 ton 내지 1.8 ton 투입하며,
    용선 중 목표 황(S) 농도가 0.05 wt% 이상인 경우, 280 ton 내지 300 ton 당 상기 제 1 탈황 과정에서 CaO 투입량은 4 내지 4.5 ton, 알루미늄(Al) 투입량은 0.5 kg 내지 0.6 kg, 전로 슬러지의 투입량은 1.9 ton 내지 2.3 ton 투입하는 용강 제조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 2 탈황 단계에서 CaO를 1.2 ton 내지 2.7 ton, 전로 슬러지를 0.3 ton 내지 3.0 ton 투입하고, 상기 제 3 탈황 단계에서 CaO를 0.6 ton 내지 1.16 ton, 알루미늄(Al)을 0.03kg 내지 0.3 kg, 전로 슬러지를 0.01ton 내지 0.1 ton 투입하는 용강 제조 방법.
  18. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 탈황 단계 종료 후, 전로의 출강구로 용선을 출탕시키면서, 가탄제를 투입하는 용강 제조 방법.


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