KR101840962B1 - 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법 - Google Patents

Abstract

탈황 처리를 실시한 용선에 대하여 다음 공정의 탈탄 정련 등을 실시하여 용선으로부터 용강을 용제하는 공정에 있어서, 용선의 탈황 처리시에 생성되고, 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황 슬러그 혹은 처리 용기의 측벽에 부착된 탈황 슬러그에서 기인하는 복황을 방지한다. 본 발명의 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법은, 기계 교반식 탈황 장치를 사용하여 처리 용기 내의 용선에 탈황 처리를 실시하고, 이어서 상기 기계 교반식 탈황 장치의 임펠러 (4) 에 설치된 가스 분출구멍 (6) 으로부터 용선 중에 불활성 가스를 불어넣어 용선 (3) 을 교반하고, 이 교반에 의해 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 및/또는 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그를 용선 욕면으로 부상시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 처리 용기 내의 용선을 다음 공정으로 반송한다.

Description

탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법{METHOD FOR SUPPRESSING RE-SULFURIZATION OF HOT METAL AFTER DESULFURIZATION TREATMENT}

본 발명은 탈황 처리를 실시한 용선에 대하여 다음 공정의 탈탄 정련 등을 실시하여 용선으로부터 용강을 용제하는 공정에 있어서, 용선의 탈황 처리시에 생성되고, 탈황 처리 후에 용선 중에 현탁 (suspension) 되거나 하여 처리 용기 내에 잔류하는 탈황 슬러그에서 기인하는 복황 (re-sulfurization) 을 방지하는 방법에 관한 것이다.

최근 강재의 고순도화나 고기능화의 요구 증대에 따라 극저황 및/또는 극저린의 강종의 비율이 높아지고 있다. 이와 같은 환경하, 제강 공정에서는, 비용 상승이나 슬러그 발생량의 증가를 초래하지 않고, 극저황 및/또는 극저린의 강종을 용제하는 기술이 필요해지고 있다.

저황강이나 극저황강을 용제하는 경우, 용선 단계에서 탈황 처리가 행해지고 있다. 이 탈황 처리 후에는, 탈황 처리에 의해 생성된 황 함유량이 높은 탈황 슬러그가 처리 용기로부터 배출되고, 그 후 처리 용기 내의 용선은 다음 공정의 탈린 처리나 탈탄 정련에 제공된다. 이 경우, 탈황 슬러그는 처리 용기로부터 배출되지만, 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황 슬러그는 다음 공정으로 넘겨진다. 또, 처리 용기의 측벽에 부착된 탈황 슬러그도 다음 공정으로 넘겨지는 경우가 있다. 탈황 처리가 환원 정련인 데에 반하여 다음 공정의 탈린 처리 및 탈탄 정련은 산화 정련인 점에서, 다음 공정으로 넘겨진 탈황 슬러그에 함유되는 황은, 산화되어 용선 혹은 용강으로 되돌아온다. 이로써, 용선 혹은 용강의 황 농도가 상승한다. 이 현상을 「복황」이라고 부르고 있다.

복황에 의해 용선 혹은 용강의 황 농도가 높아져, 황의 성분 규격치를 만족할 수 없는 경우에는, 전로에서의 탈탄 정련 후의 2 차 정련에서 용강 중의 황을 제거하는 것이 필요하다. 2 차 정련으로서 실시하는 용강 탈황 정련은 용선의 탈황 처리와 비교하여 고비용일 뿐만 아니라, 예정하지 못한 용강 탈황 정련을 실시할 필요가 생기기 때문에 생산성이 저하된다. 또, 본래 용강 탈황 정련을 실시하는 것을 전제로 하는 경우에도, 용강 중 황 농도가 높아지면, 증가한 만큼의 황을 제거하기 위해서 상당하는 만큼의 정련 시간을 연장할 필요가 생겨 생산성이 저하된다.

즉, 저황강이나 극저황강을 안정적으로 용제하고자 하는 경우에는, 탈황 처리 후의 용선의 복황을 방지하여, 용선의 황 농도를 용선 탈황 처리 종료시의 값으로 유지하는 것이 매우 중요해진다.

종래, 용선의 탈황 처리는, CaO 계 탈황제 (lime based desulfurization flux) 를 용선 중에 인젝션하는 방법이나, 기계 교반식 탈황 장치를 사용하여 CaO 계 탈황제와 용선을 교반하여 혼합하는 방법, 혹은 금속 Mg 계 탈황제를 용선 중에 인젝션하는 방법 등이 일반적이다.

이들 탈황 처리에 있어서는, 탈황제의 반응 효율을 향상시키기 위해서, 인젝션 혹은 기계 교반에 의해 탈황제를 용선 중에 분산시키고 있다. 탈황제의 분산 상태가 양호한 경우에는, 탈황 반응은 효율적으로 행해진다. 그러나, 탈황제의 분산 상태가 양호한 경우일수록 미세한 탈황제가 용선 중에 현탁되게 되어, 분산된 탈황제의 입경이 작은 경우에는, 용선으로부터 부상하기 어려운 상태가 된다. 탈황 처리 후에 용선을 장시간에 걸쳐 정치 (靜置) 하면, 용선 중에 현탁된 미세한 탈황제를 용선 욕면에 부상시켜 처리 용기로부터 제거할 수 있다. 그러나, 장시간의 정치는 생산성의 저하 및 용선 온도의 저하를 초래하기 때문에, 이와 같은 처치는 공정적으로는 행해지지 않는다.

그런데, 용강 중에 현탁되는 비금속 개재물의 부상 및 분리를 촉진시키는 것을 목적으로 하여, 용강 중에 교반용 가스를 불어넣는 수법이 알려져 있다. 용선의 탈황 처리에 있어서도, 교반용 가스를 이용하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 용선의 탈황 처리에 있어서 제안되는 기술은, 용강 중에 현탁되는 비금속 개재물의 부상 및 분리를 촉진시키는 것을 목적으로 하는 것이 아니라, 교반용 가스를 다른 목적으로 이용하는 기술이다.

예를 들어 특허문헌 1 에는, Mg-CaO-CaF₂ 혼합물 80 ∼ 90 질량％ 에 Al₂O₃ 을 10 ∼ 20 질량％ 첨가한 탈황제를 이용하여, 이 탈황제를 반송용 가스와 함께 용선 중에 인젝션하거나, 혹은 상치 (上置) 첨가 (top addition on the bath surface) 후, 혹은 상치 첨가함과 함께, 용선 중으로의 기체 불어넣음에 의한 버블링 교반을 실시하여 용선을 탈황 처리하는 것이 제안되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 용선 중에 인젝션 랜스를 통하여 탈황제를 불어넣음과 함께, 용선 욕면으로부터 1 m 이내의 깊이에 침지시킨 랜스로부터 교반용 가스를 불어넣어 슬러그와 용선의 계면 근방을 강 교반하여 용선을 탈황하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 기술은, 상기 탈황제의 이용에 의해 제재 (除滓) 가 용이한 탈황 슬러그를 형성함으로써 복황을 방지하는 기술로서, 교반용 가스의 불어넣음은, 첨가한 탈황제와 용선의 반응을 교반에 의해 촉진시키는 것을 목적으로 하고 있다. 또, 특허문헌 2 에 있어서의 교반용 가스의 불어넣음은, 용선 상에 부상한 탈황제와 용선을 교반하는 것을 목적으로 하고 있다. 요컨대, 특허문헌 1, 2 모두, 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황 슬러그의 부상 및 분리의 촉진을 목적으로 한 것은 아니다. 또, 특허문헌 1, 2 에서는, 교반용 가스의 인젝션 랜스가 필요하여, 교반용 가스를 사용하지 않고 실시하는 일반적인 기계 교반식 탈황 장치를 사용하여 탈황 처리를 실시하고 있는 경우에는, 새롭게 교반용 가스의 인젝션 랜스가 필요하게 된다는 문제도 있다.

한편, 기계 교반식 탈황 장치에서 용선을 탈황 처리할 때에, 교반용 가스의 인젝션 랜스를 설치하지 않고, 교반용 가스에 의해 용선을 교반하는 방법도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 3 에는, 인젝션 랜스를 설치하지 않고, 기계 교반식 탈황 장치의 임펠러 날개의 회전 방향의 역방향 위치에 형성한 분출구로부터, 반송용 가스와 함께 탈황제를 용선 중에 불어넣어 탈황하는 방법이 제안되어 있다. 또, 특허문헌 4 에는, 인젝션 랜스를 설치하지 않고, 임펠러의 회전축 저면으로부터 반송용 가스와 함께 탄재를 불어넣으면서 탈황 처리하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 3 에 있어서의 탈황제의 불어넣음은, 교반 난류 에너지 밀도가 높은 영역에 탈황제를 불어넣음으로써, 탈황 반응을 촉진시키는 것을 목적으로 하고 있다. 또, 특허문헌 4 에 있어서의 탄재의 불어넣음은, 탄재의 용선에 대한 용해를 촉진시키는 것을 목적으로 하고 있다. 요컨대, 특허문헌 3, 4 모두, 탈황 처리 중에 교반용 가스를 불어넣어 탈황 반응을 촉진시키거나, 또는 탄재의 용선에 대한 용해를 촉진시킨다는 기술로서, 탈황 처리 후에는 교반용 가스의 불어넣음을 정지시킨다. 따라서, 특허문헌 3 및 특허문헌 4 에 개시되는 기술에서는, 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황제의 부상 및 분리가 촉진되는 일은 일어나지 않는다. 이와 같이, 특허문헌 3, 4 모두, 탈황 처리 후에 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황제의 부상 및 분리의 촉진을 목적으로 한 것은 아니다.

즉, 종래, 탈황 처리 후에 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황제의 부상 및 분리를 촉진시켜, 탈황 처리 후의 용선의 복황을 방지한다는 기술은 제안되어 있지 않다.

일본 공개특허공보 평8-269519호 일본 공개특허공보 평4-235210호 일본 공개특허공보 소52-85013호 일본 공개특허공보 2005-200762호

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 탈황 처리를 실시한 용선에 대하여 다음 공정의 탈탄 정련 등을 실시하여 용선으로부터 용강을 용제하는 공정에 있어서, 용선의 탈황 처리시에 생성되고, 용선 중에 현탁되어 있는 미세한 탈황 슬러그 및/또는 처리 용기의 측벽에 부착된 탈황 슬러그에서 기인하는 복황을 방지하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요지는 이하와 같다.

[1] 기계 교반식 탈황 장치를 사용하여 처리 용기 내의 용선에 탈황 처리를 실시하고, 이어서 상기 기계 교반식 탈황 장치의 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터 상기 용선 중에 불활성 가스를 불어넣어 용선을 교반하고, 이 교반에 의해 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 및/또는 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그를 용선 욕면에 부상시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 처리 용기 내의 용선을 다음 공정으로 반송하는, 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.

[2] 상기 가스 분출구멍의 부위가 용선에 침지된 상태로 상기 임펠러를 회전시키고, 상기 처리 용기 내의 용선의 정지 탕면 (湯面) 으로부터 그 용선에 침지시킨 상기 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리가, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리보다 작아지도록, 임펠러의 설정 위치 및/또는 임펠러의 회전수를 조정하는, 상기 [1] 에 기재된 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.

[3] 상기 정지 탕면으로부터 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리를 하기 (1) 식 ∼ (4) 식에 의해 산출하는, 상기 [2] 에 기재된 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.

단, 이들 식에 있어서, H 는 용선의 정지 탕면으로부터 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리 (m), N 은 임펠러의 회전수 (회/min), D 는 처리 용기의 내경 (m), θ 는 임펠러 날개의 경사각 (rad), b 는 임펠러의 높이 (m), d 는 임펠러의 회전 직경 (m), n_P 는 임펠러의 날개 개수, g 는 중력 가속도 (=9.8 m/s²), Re 는 레이놀즈수 (무차원), ρ 는 용선의 밀도 (㎏/㎥), μ 는 용선의 점도 (Pa·s) 이다.

[4] 상기 가스 분출구멍은 1 개의 임펠러당 2 개 이상 설치되고, 임펠러 날개의 회전 원주측 측면에 연직 방향의 높이 위치를 바꾸어 설치되어 있는, 상기 [1] 내지 상기 [3] 중 어느 한 항에 기재된 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.

본 발명에 의하면, 처리 용기 내에 잔류하는 탈황 슬러그를 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터 분출하는 불활성 가스에 의한 교반에 의해 강제적으로 부상시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 용선을 다음 공정의 탈린 처리나 탈탄 정련에 제공한다. 이로써, 다음 공정의 탈린 처리나 탈탄 정련을 실시할 때에는 복황의 원인이 되는 탈황 슬러그의 대부분이 제거되어, 탈린 처리나 탈탄 정련에 있어서의 복황을 저감시키는 것이 실현된다. 그 결과, 용강 단계에서 2 차 정련으로서의 탈황 정련을 실시하지 않아도 극저황강의 용제가 가능해져, 종래와 비교하여 대폭적으로 제조 비용의 삭감 그리고 생산성의 향상이 달성된다.

도 1 은 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시하고 있는 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 기계 교반식 탈황 장치에 있어서 임펠러로 교반하여 소용돌이를 형성시켰을 때의 개요도이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

CaO 계 탈황제를 사용한 용선의 탈황 처리에서는, 반응계 면적을 높이기 위해서, 처리 용기 내에서 CaO 계 탈황제와 용선을 교반하여, CaO 계 탈황제를 용선 중에 분산시킨다. CaO 계 탈황제로는, 공지된 것을 모두 문제없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 생석회 (CaO), 석회석 (CaCO₃), 소석회 (Ca(OH)₂), 돌로마이트 (CaO-MgO) 나, 이들에 형석 (CaF₂) 이나 알루미나 (Al₂O₃) 등의 CaO 재화 (滓化) 촉진제 (fluxing agent for CaO) 를 5 ∼ 30 질량％ 정도 혼합시킨 것 등이 사용된다.

용선 중의 황은, 용선 중에 분산된 CaO 계 탈황제와, 「CaO＋S→CaS＋O」의 반응식에 따라 반응하고, CaS 를 함유하는 황 농도가 높은 탈황 슬러그가 생성된다. 이 탈황 슬러그는, 탈황 처리 종료시에는 용선 욕면 상에 부상하고, 용선 욕면은 탈황 슬러그로 덮인다. 이 탈황 슬러그는, 탈황 처리 후에 슬러그 긁어냄기 (slag dragger) 등에 의해 처리 용기로부터 배출된다 (「탈황 슬러그 배재 (排滓) 공정」이라고 부른다). 이 탈황 슬러그 배재 공정 후에, 처리 용기 내의 용선은 다음 공정의 탈린 처리 공정이나 탈탄 정련 공정으로 반송된다.

단, 탈황 슬러그의 용선 중에 있어서의 부상 속도는, 스토크스의 법칙에 준거하여 탈황 슬러그의 입경에 비례한다. 따라서, 용선 중에 현탁되는 미세한 탈황 슬러그의 부상 속도는 느려, 미세한 탈황 슬러그는 용선 중에 현탁된 상태인 채 탈황 처리가 종료된다. 또, 처리 용기 내벽에 부착된 탈황 슬러그도 부상하기 어려워, 처리 용기 내벽에 부착된 탈황 슬러그의 대부분도 탈황 처리 종료시에는 그대로 잔류한다. 용선 중에 현탁된 미세한 탈황 슬러그 및 처리 용기 내벽에 부착된 탈황 슬러그의 대부분은, 상기 탈황 슬러그 배재 공정에는, 처리 용기로부터 배출되지 않고 처리 용기 내에 잔류한다.

다음 공정의 탈린 공정이나 탈탄 정련은 산화 정련이다. 따라서, 탈황 슬러그 배재 공정에서 배출되지 않고 처리 용기 내에 잔류한 탈황 슬러그가, 다음 공정의 탈린 처리 공정이나 탈탄 정련 공정에 넘겨지면, 탈황 슬러그 중의 CaS 가 산화되어 CaO 가 생성된다. CaS 의 산화에 의해 CaS 로부터 해리된 황 (S) 이 용선 혹은 용강으로 이행하여, 용선 혹은 용강의 황 농도가 상승하는 복황이 발생한다.

본 발명은 이 복황을 방지하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명에서는 기계 교반식 탈황 장치에서 CaO 계 탈황제를 사용하여 용선에 대하여 탈황 처리를 실시한 후, 탈황 처리를 실시한 기계 교반식 탈황 장치를 이용하여 탈황 처리가 실시된 처리 용기 내의 용선에, 기계 교반식 탈황 장치의 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터 불활성 가스를 불어넣어 용선을 교반하고, 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 및/또는 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그를 용선 욕면에 강제적으로 부상시시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 처리 용기 내의 용선을 다음 공정의 탈린 처리 공정 및 탈탄 정련 공정으로 반송한다.

여기서, 본 발명에서는 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터 용선에 불활성 가스를 불어넣어 용선을 교반하고, 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 및/또는 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그를 용선 욕면에 강제적으로 부상시키는 처리를 「탈황 슬러그 부상·분리 공정」이라고 부른다. 또한, 상기 설명은, 탈황 처리를 실시한 기계 교반식 탈황 장치로, 탈황 처리에 이어서 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시하고 있지만, 탈황 처리를 실시한 기계 교반식 탈황 장치와는 별개의 기계 교반식 탈황 장치로 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시해도 상관없다. 당연한 것이지만, 동일한 기계 교반식 탈황 장치로 실시하는 것이 생산성이 높아 바람직하다.

도 1 에 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시하고 있는 일례를 개략도로 나타낸다. 도 1 에 있어서, 부호 1 은 대차, 2 는 처리 용기 (용선과), 3 은 용선, 4 는 임펠러, 5 는 임펠러의 회전축, 6 은 임펠러 날개에 설치된 가스 분출구멍이다.

기계 교반식 탈황 장치는, 대차 (1) 에 적재되는 처리 용기 (2) 에 수용된 용선 (3) 에 침지·매몰하고, 회전시켜 용선 (3) 을 교반하기 위한 내화물제의 임펠러 (4) 를 구비하고 있다. 이 임펠러 (4) 는, 승강 장치 (도시 생략) 에 의해 거의 연직 방향으로 승강하고, 또한 회전 장치 (도시 생략) 에 의해 회전축 (5) 을 중심으로 하여 회전하도록 구성되어 있다. 임펠러 (4) 는, 회전축 (5) 으로부터 방사상으로 돌출하는 복수의 날개로 구성되어 있고, 이 날개의 회전 원주측 측면에 가스 분출구멍 (6) 이 설치되어 있다. 요컨대, 방사상으로 돌출하는 날개의 선단면에 가스 분출구멍 (6) 이 개구되어 있고, 불활성 가스는 가스 분출구멍 (6) 을 통하여 회전축 (5) 에 대하여 수직 방향으로 분사하도록 구성되어 있다.

가스 분출구멍 (6) 은, 임펠러의 임의의 날개에 적어도 1 개 설치되어 있다. 요컨대, 가스 분출구멍 (6) 은 1 개의 임펠러당 1 개 이상 설치되어 있다. 회전축 (5) 의 내부에는, 가스 분출구멍 (6) 에 연통하는 가스 공급관 (도시 생략) 이 형성되어 있고, 회전축 (5) 의 상부로부터 공급되는 불활성 가스가 회전축 (5) 내부의 가스 공급관을 지나 날개에 설치된 가스 분출구멍 (6) 에 이르러, 가스 분출구멍 (6) 의 선단부로부터 용선 (3) 에 불어넣어져 용선 (3) 을 교반하도록 구성되어 있다.

탈황제의 부상 및 분리를 촉진시키는 관점에서, 1 개의 임펠러당 2 개 이상의 가스 분출구멍 (6) 을 설치하는 것이 바람직하다. 또, 1 개의 임펠러당 가스 분출구멍 (6) 을 2 개 이상 설치하는 경우에, 가스 분출구멍의 연직 방향의 높이 위치를 바꾸는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 임의의 2 개의 가스 분출구멍의 연직 방향의 높이 거리를 100 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

탈황 슬러그 부상·분리 공정에서는, 임펠러를 회전시켜도, 또 회전시키지 않아도 어느 쪽이라도 상관없다. 단, 임펠러를 회전시킴으로써, 임펠러 날개로부터의 불활성 가스 분출 위치가 처리 용기 내에서 분산되어 탈황 슬러그의 부상이 촉진되므로, 임펠러를 회전시키는 것이 바람직하다.

임펠러를 회전시키는 경우에는, 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이의 형상을 제어하는 것이 바람직하다. 요컨대, 처리 용기 내의 용선의 정지 탕면으로부터 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리가, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리보다 작아지도록, 임펠러의 설정 위치 및/또는 임펠러의 회전수를 조정하는 것이 바람직하다.

이는 처리 용기 내의 용선의 정지 탕면으로부터 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리가, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리보다 커지면, 불활성 가스에 의해 용선 욕면까지 부상한 탈황 슬러그가 다시 용선에 말려 들어가, 용선 중에 현탁되는 미세한 탈황 슬러그를 오히려 증가시킬 가능성이 있기 때문이다.

탈황 처리는, 임펠러의 교반력에 의해 CaO 계 탈황제를 용선 중에 말려 들어가게 하게 하기 위해서, 통상 상기 정지 탕면으로부터 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리가, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리보다 커지도록, 임펠러의 설정 위치 및/또는 임펠러의 회전수를 조정하여 실시한다 (예를 들어, 특허문헌 4 의 도 1 및 도 2 를 참조). 그러나, 탈황 슬러그 부상·분리 공정에서는, 탈황 슬러그의 부상을 촉진시키기 위해서, 상기와 같이 탈황 처리와는 반대의 위치 관계로 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 탈황 슬러그 부상·분리 공정에 있어서, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이보다 작은 것을 육안으로 확인해도 된다. 한편, 본 발명자들은 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이는, 임펠러의 형상, 처리 용기의 형상 및 임펠러의 회전수 등의 교반 조건으로부터 산출할 수 있음을 제안하였다 (일본국 특허 제4998676호를 참조). 이 계산 수법을 이용하여, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이보다 작은 것을 확인해도 된다.

도 2 에 기계 교반식 탈황 장치에 있어서 임펠러로 용선을 교반하여 소용돌이를 형성시켰을 때의 개요를 나타낸다. 도 2 에 있어서, 2 는 처리 용기 (용선과), 3 은 용선, 4 는 복수의 날개를 갖는 임펠러, 5 는 임펠러의 회전축, 7 은 용선의 정지 탕면, H 는 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이, h 는 임펠러 상단 위치 (날개의 상면 위치) 의 침지 깊이이다. 도 2 는, 내경이 D 인 처리 용기 (2) 에 수용된 용선 (3) 에, 회전 직경이 d, 높이가 b, 날개의 경사각이 θ 인 임펠러 (4) 를 침지시켜 용선 (3) 을 교반하는 모습을 나타내고 있다. 단, 용선 (3) 의 정지 탕면 (7) 은, 임펠러 (4) 를 용선 (3) 에 침지시켰을 때의 탕면 레벨이다. 용선 (3) 에는 임펠러 (4) 의 회전축 (5) 을 중심으로 하는 소용돌이가 형성되고, 이 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 는 정지 탕면 (7) 으로부터의 거리로서 해석되고, 또 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 는 정지 탕면 (7) 으로부터의 거리로서 해석된다.

기계 교반식 탈황 장치의 수 (水) 모델 실험 장치를 이용하여, 다양한 교반 조건에 있어서의 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 를 측정하고, 임펠러의 회전수, 처리 용기의 내경 (D), 임펠러의 회전 직경 (d), 임펠러의 높이 (b), 임펠러 날개의 경사각 (θ) 등을 이용하여, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 를 계산식에 의해 구하였다. 그 결과, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 는, 하기 (1) 식 ∼ (4) 식을 사용함으로써 산출할 수 있는 것을 알아내었다. 단, (1) 식 ∼ (4) 식에 있어서, H 는 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (m), N 은 임펠러의 회전수 (회/min), D 는 처리 용기의 내경 (m), θ 는 임펠러 날개의 경사각 (rad), b 는 임펠러의 높이 (m), d 는 임펠러의 회전 직경 (m), n_P 는 임펠러의 날개 개수, g 는 중력 가속도 (=9.8 m/s²), Re 는 레이놀즈수 (무차원), ρ 는 용선의 밀도 (㎏/㎥), μ 는 용선의 점도 (Pa·s) 이다.

이 수 모델 실험에 있어서 얻어진, (1) 식 ∼ (4) 식을 사용하여 계산되는 정지 탕면 (7) 으로부터의 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 와, 실기에서의 용선 (3) 에 있어서의 정지 탕면 (7) 으로부터의 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 의 실측치를 비교하였다. 그 결과, 양자는 충분히 일치하고 있으며, 임펠러 (4) 를 사용한 용선 (3) 의 교반에 있어서, 실측하지 않아도 상기 식을 사용하여 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 추정 가능한 것을 확인하였다. 또, 처리 용기나 임펠러의 사이즈, 용선의 처리량, 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 를 변화시켰을 경우에도 동일한 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.

또한, 처리 용기에는 횡단면이 타원형인 처리 용기도 있고, 또 횡단면은 원형이지만, 측면이 상방을 향하여 확대되는 처리 용기도 있다. 이와 같은 경우, 처리 용기의 내경 (D) 은, 횡단면이 타원형인 경우에는 장경과 단경의 평균치로 하고, 측면이 상방을 향하여 확대되는 경우에는 용선과 접촉하는 범위의 내경의 평균치로 하면 된다. 또, 임펠러에는 상단 직경과 하단 직경이 상이한 임펠러가 있다. 이 경우에는, 임펠러의 회전 직경 (d) 은, 상단 직경과 하단 직경의 평균치로 하면 된다.

요컨대, 본 발명자들은, 정지 탕면 (7) 을 기준으로 하는 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 는, 상기 (1) 식 ∼ (4) 식에 나타내는 바와 같이, 처리 용기의 사이즈, 용선의 처리량, 임펠러의 형상 및 회전수, 용선의 물성치 등에 따라 일의적으로 결정되는 것을 확인하였다. 또한, 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 는, 임펠러 (4) 의 기준 위치로부터의 하강 거리 및 임펠러 (4) 가 매몰되었을 때의 용선 탕면 위치로부터 산출한다.

따라서, 본 발명에 있어서, 탈황 처리 후의 탈황 슬러그 부상·분리 공정에서는, (1) 식 ∼ (4) 식에 의해 산출되는 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 보다 작아지는 조건으로 용선 (3) 을 교반하는 것이 바람직하다. 이 경우, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 보다 100 mm 이상 작아지는 조건으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 탈황 처리에서는, (1) 식 ∼ (4) 식에 의해 산출되는 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 보다 커지는 조건으로 용선 (3) 을 교반하는 것이 바람직하다.

소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 보다 작아지는 조건을 만족시키기 위해서는, (1) 식 ∼ (4) 식으로부터도 분명한 바와 같이, 펠러의 회전수 (N) 를 저하시키면 되는 것을 알 수 있다. (1) 식 ∼ (4) 식에 있어서, 처리 용기 및 임펠러를 변경하지 않는 한, 그 밖의 조건은 바꿀 수 없다. 또, 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 가 탈황 처리시와 동일하더라도, 임펠러를 하강시켜 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 를 소용돌이 중심의 오목한 곳 깊이 (H) 보다 크게 하면, 목적으로 하는 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 임펠러 상단 위치의 침지 깊이 (h) 를 크게 하고, 및/또는 임펠러의 회전수 (N) 를 저하시켜, 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시한다. 이 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시할 때에, 탈황 처리 중의 교반 상태로부터, 일단 임펠러의 회전을 정지시키고, 그 후 임펠러의 침지 위치를 깊게 하고, 및/또는 임펠러를 다시 저속으로 회전시켜도 된다. 또, 탈황 처리 중의 교반 상태로부터, 임펠러의 회전수를 저감시키거나, 또는 임펠러의 회전수를 저감시켜 가, 소정의 회전수가 된 이후, 임펠러의 침지 위치를 깊게 해도 된다.

이 경우, 가스 분출구멍 (6) 으로부터의 불활성 가스에 의한 탈황 슬러그의 부상을 방해하지 않도록 하기 위해서는, 수평 방향의 용선의 유속은 작은 것이 바람직하므로, 임펠러의 회전수를 저감시키는 것이 바람직하다. 단, 임펠러의 회전을 정지시켜 버리면, 불활성 가스의 분출 위치가 처리 용기 내의 일정 위치가 되어 버리므로, 임펠러의 회전을 정지시키는 것은 바람직하지 않다.

용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 혹은 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그가 처리 용기로부터 제거됨으로써, 다음 공정의 탈린 처리 공정 및 탈탄 정련 공정으로 넘겨지는 탈황 슬러그가 감소되어, 탈린 처리 공정이나 탈탄 정련 공정에 있어서의 복황이 억제된다.

임펠러의 가스 분출구멍으로부터 불어넣는 불활성 가스로는, 아르곤 가스 등의 희가스나 질소 가스를 사용할 수 있다. 이 경우, 불활성 가스의 불어넣음 유량은, 0.010 N㎥/(min·용선-ton) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 불활성 가스의 불어넣음 유량이 0.010 N㎥/(min·용선-ton) 미만인 경우에는, 교반력이 약하여, 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그나 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그를 충분히 부상시키지 못하여, 복황을 충분히 억제할 수 없기 때문이다. 불활성 가스 불어넣음 유량의 상한치는 특별히 규정할 필요는 없지만, 대량으로 불어넣어도 복황 방지의 효과는 포화되어, 그 이상으로 복황을 방지하는 효과는 없고, 반대로 과도한 불어넣음 유량은 스플래쉬의 발생이나 용선 온도의 저하에 의해 조업을 방해한다. 따라서, 상한치는 0.10 N㎥/(min·용선-ton) 정도로 충분하다.

또, 불활성 가스의 불어넣음 시간은 길수록 유효하지만, 장시간의 불어넣음은 처리 시간의 연장을 초래하므로, 30 초간 이상 3 분간 이하로 하는 것이 바람직하다. 30 초간 이상 3 분간 이하에서 충분한 효과가 얻어진다.

용선의 탈황 처리는, 도 1 에 나타내는 구성의 기계 교반식 탈황 장치를 이용하여, 취과형 (取鍋型) 의 처리 용기에 수용된 용선에 임펠러를 침지시키고, 이 임펠러를 회전시켜 용선과 CaO 계 탈황제를 교반하여 실시한다.

불활성 가스에 의한 교반에 의해 강제적으로 부상시킨 탈황 슬러그의 처리 용기로부터의 제거 방법으로는, 이하의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 용선이 유출되지 않을 정도로 처리 용기를 경동시켜, 슬러그 긁어냄기 등을 사용하여 기계적으로 긁어내는 방법, 혹은 진공식 슬러그 제거 장치를 이용하여, 흡인하여 제거하는 방법 등을 사용할 수 있다. 탈황 슬러그를 배출한 후에는, 용선 온도의 저하를 방지하기 위해서, 처리 용기 내에 보온제를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 사용하는 용선은, 고로나 샤프트로에서 용제된 용선으로, 탈황 처리를 실시하기 전에, 탈규 처리나 탈린 처리가 실시되어 있어도 상관없다. 탈린 처리가 미리 실시된 용선인 경우에는, 다음 공정은 전로에서의 탈탄 정련 공정이므로, 불활성 가스에 의한 교반에 의해 강제적으로 부상시킨 탈황 슬러그의 처리 용기로부터의 제거 처리 후의 용선을, 탈탄 정련을 실시하는 전로로 반송한다. 한편, 탈황 처리 후에 예비 처리로서 용선의 탈린 처리를 실시하는 경우에는, 다음 공정은 탈린 처리 공정이므로, 불활성 가스에 의한 교반에 의해 강제적으로 부상시킨 탈황 슬러그의 처리 용기로부터의 제거 처리 후의 용선을, 탈린 처리를 실시하는 설비로 반송한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 처리 용기 내에 잔류하는 탈황 슬러그를 불활성 가스에 의한 교반에 의해 강제적으로 부상시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 용선을 다음 공정의 탈린 처리나 탈탄 정련에 제공한다. 그 결과, 탈린 처리나 탈탄 정련을 실시할 때에는 복황의 원인이 되는 탈황 슬러그의 대부분이 제거되어, 탈린 처리나 탈탄 정련에 있어서의 복황을 저감시키는 것이 실현된다.

실시예

강 제품의 황 농도 규격이 0.0024 질량％ 이하인 저황강을 탈황 처리, 탈린 처리의 순서로 용제함에 있어서, 종래 용제법과 본 발명 용제법을 각각 150 차지씩 실시하고, 다음 공정의 탈린 처리 종료시의 용선 중 황 농도를 비교하는 시험을 실시하였다. 탈린 처리 종료시의 용선 중 황 농도에 차이가 생기면, 그것은 복황량이 상이한 것에서 기인한다.

여기서, 종래 용제법은, 기계 교반식 탈황 장치에서의 CaO 계 탈황제에 의한 탈황 처리 후, 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시하지 않고, 용선 욕면을 덮는 탈황 슬러그를 제거하고, 탈황 슬러그를 제거한 후, 즉시 다음 공정의 탈린 처리 공정 및 탈탄 정련 공정을 거쳐 저황강을 용제한다는 용제 방법이다. 한편, 본 발명 용제법은, 기계 교반식 탈황 장치에서의 CaO 계 탈황제에 의한 탈황 처리 후, 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터의 불활성 가스 불어넣음에 의한 탈황 슬러그 부상·분리 공정을 실시하고, 이 탈황 슬러그 부상·분리 공정 후에 용선 욕면을 덮는 탈황 슬러그를 제거하고, 그 후 다음 공정의 탈린 처리 공정 및 탈탄 정련 공정을 거쳐 저황강을 용제한다는 용제 방법이다.

구체적인 시험 방법은, CaO 계 탈황제로서 CaO-CaF₂ 탈황제를 사용하고, 기계 교반식 탈황 장치에서 용선과 내의 용선의 탈황 처리를 실시하여, 용선의 황 농도를 0.0010 질량％ 이하까지 저하시켰다. 탈황 처리 후의 용선의 황 농도는 0.0006 질량％ 였다. 사용한 4 종류의 임펠러 A, B, C, D 는 모두, 회전 직경 (d) 이 1.4 m, 임펠러의 높이 (b) 가 0.8 m 이고, 4 개의 날개를 갖고, 날개에 경사 각도가 없는 것 (θ=π/2) 이다.

임펠러 A 는, 1 개의 날개의 회전 원주측 측면에 1 개의 가스 분출구멍을 갖는 것이다. 임펠러 B, C 는, 대각선 상의 2 개의 날개의 회전 원주측 측면에 각각 1 개의 가스 분출구멍을 갖는 것이다. 임펠러 B 는, 2 개의 가스 분출구멍이 연직 방향의 동일한 높이 위치에 설치되고, 임펠러 C 는, 2 개의 가스 분출구멍이 연직 방향의 상이한 높이 위치에 설치된 것이다. 임펠러 C 의 2 개의 가스 분출구멍은, 연직 방향으로 100 mm 떨어진 위치에 설치되어 있다. 임펠러 D 는, 종래 용제법에서 사용한 가스 분출구멍을 구비하고 있지 않은 임펠러이다.

사용한 용선의 탈황 처리 전의 화학 성분은, C : 3.5 ∼ 5.0 질량％, Si : 0.1 ∼ 0.3 질량％, S : 0.025 ∼ 0.035 질량％, P : 0.10 ∼ 0.15 질량％ 이고, 용선 온도는 1250 ∼ 1350 ℃ 의 범위였다. 탈황 처리는, 처리 용기로서 250 ∼ 350 톤의 용선이 수납 가능한 용선과 (내경 D=3.9 m) 를 사용하고, 처리 대상의 용선량은 약 300 톤으로 하였다. 사용한 탈황제의 원단위는 5.0 ∼ 7.5 ㎏/용선-ton 으로 하였다.

종래 용제법에서는, 임펠러 D 를 사용하여 탈황 처리를 실시하고, 용선 욕면을 덮는 탈황 슬러그를 용선과로부터 제거하는 탈황 슬러그 배재 공정, 용선과로부터 장입과로의 용선의 장입, 장입과로부터 전로로의 용선의 장입, 전로에서의 용선의 탈린 처리, 탈린 처리 후의 장입과로의 출탕 (出湯), 출탕 후의 탈린 슬러그의 장입과로부터의 제거, 장입과로부터 전로로의 용선의 장입, 전로에서의 용선의 탈탄 정련을 이 순서로 실시하였다.

한편, 본 발명 용제법에서는, 임펠러 A, B, C 를 사용하여 탈황 처리를 실시하고, 탈황 처리 후, 임펠러 A, B, C 에 설치된 각각의 가스 분출구멍으로부터의 불활성 가스 불어넣음에 의한 탈황 슬러그 부상·분리 공정, 부상한 탈황 슬러그를 용선과로부터 제거하는 탈황 슬러그 배재 공정, 용선과로부터 장입과로의 용선의 장입, 장입과로부터 전로로의 용선의 장입, 전로에서의 용선의 탈린 처리, 탈린 처리 후의 장입과로의 출탕, 출탕 후의 탈린 슬러그의 장입과로부터의 제거, 장입과로부터 전로로의 장입, 전로에서의 용선의 탈탄 정련을 이 순서로 실시하였다.

종래 용제법 및 본 발명 용제법 모두, 탈린 처리 중에 용선의 황 함유량이 증가하는 원인이 되는 부원료는 첨가하지 않고 탈린 처리를 실시하였다. 탈황 슬러그를 용선과로부터 제거하는 탈황 슬러그 배재 공정 후, 및 탈린 처리 후에 용선으로부터 분석용 시료를 채취하여, 분석용 시료의 황 농도를 분석하였다.

표 1 에 종래 용제법 및 본 발명 용제법에 있어서의 복황량의 평균치를 나타낸다. 복황량은 탈린 처리 종료시의 용선 중 황 농도와 탈황 슬러그 배재 공정 후의 용선 중 황 농도와의 차이로 하였다. 그 후의 탈탄 정련 이후는, 복황량이 제로인 것을 확인하였다. 또한, 표 1 에 나타내는 본 발명 용제법은, 임펠러 A 를 사용하고, 탈황 슬러그 부상·분리 공정에서는, 0.10 N㎥/(min·용선-ton) 의 아르곤 가스를 30 초간 불어넣었을 때의 데이터이다.

종래 용제법에서는, 복황에 의해 용강 중 황 농도가 상승하여, 복황량은 시험한 150 차지의 평균으로 0.0052 질량％ 였다. 이에 반하여, 본 발명 용제법에서는, 복황량은 0.0007 질량％ ∼ 0.0015 질량％ 이고, 평균으로 0.0011 질량％ 로, 현저하게 저감되었다.

종래 용제법에서는, 후 공정의 전로 출강시의 황 농도가 규격치를 상회한 차지가 있어, 전로로부터의 출강 후, 취과 정련 설비 (LF 설비) 에 있어서 취과 내의 용강에 대하여 탈황 정련을 실시할 필요가 생겼다. 그러나, 본 발명 용제법에서는, 전체 차지로 탈탄 정련 후의 용강 중 황 농도를 저황강종의 규격치의 0.0024 질량％ 이하로 제어할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명 용제법에서는, 출강 후의 취과 정련 설비 (LF 설비) 에 있어서의 탈황 정련을 완전히 생략하는 것이 가능하였다.

또한, 본 발명 용제법에 있어서의 탈황 슬러그 부상·분리 공정에 있어서, 처리 용기 내의 용선의 정지 탕면으로부터 이 용선에 침지시킨 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리 (H) 와, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리 (h) 의 관계가 복황량에 미치는 영향을 조사하는 시험을 실시하였다.

구체적으로는, [1] 탈황 처리 후에 임펠러의 연직 방향의 설정 위치를 변화시키지 않고 (거리 (h) 는 일정), 임펠러의 회전수를 저하시켜 거리 (H) 를 변화시켰을 경우와, [2] 탈황 처리 후에 임펠러의 연직 방향의 설정 위치를 하방으로 변화시킴 (거리 (h) 는 커짐) 과 함께, 임펠러의 회전수를 저하시켜 거리 (H) 도 변화시켰을 경우의 2 가지의 방법으로 실시하였다. 이 경우, 거리 (H) 는 (1) 식 ∼ (4) 식을 사용하여 산출하였다. 사용한 임펠러는 임펠러 A, B, C 이며, 비교를 위해서 임펠러 D 도 사용하였다.

본 발명 용제법에서는, 탈황 처리 후의 탈황 슬러그 부상·분리 공정을, 0.10 N㎥/(min·용선-ton) 의 아르곤 가스를 30 초간 불어넣어 실시하였다. 임펠러 D 를 사용한 종래 용제법에서는, 탈황 처리 후, 아르곤 가스를 불어넣지 않고, 임펠러의 회전수를 변화시켜 거리 (H) 를 변화시키고, 그 상태로 30 초간 유지하였다.

표 2 에 각 처리 조건과 복황량을 나타낸다.

종래 용제법의 비교예 1, 2 에서는, 거리 (H) 와 거리 (h) 의 관계에 상관없이 복황에 의해 용선 중 황 농도가 상승하여, 복황량은 각각 0.0052 질량％, 0.0050 질량％ 였다.

이에 비하여, 본 발명예 1 ∼ 6 에서는, 복황량은 0.0005 ∼ 0.0015 질량％ 로, 비교예 1, 2 의 복황량의 절반 이하로까지 저하되었다.

특히, 거리 (H) 가 거리 (h) 보다 작은 본 발명예 2, 4, 6 에서는, 복황량은 0.0005 ∼ 0.0010 질량％ 로, 0.0010 질량％ 이하의 복황량이 달성되어, 거리 (H) 가 거리 (h) 보다 큰 본 발명예 1, 3, 5 의 복황량 (0.0010 ∼ 0.0015 질량％) 과 비교하여 대폭 복황량을 저감시킬 수 있었다. 요컨대, 거리 (H) 를 거리 (h) 보다 작게 함으로써, 복황량이 저감되는 것을 확인할 수 있었다.

또, 임펠러 A, B, C 를 비교하면, 거리 (H) 가 거리 (h) 보다 작은 조건인 본 발명예 2, 4, 6 에 있어서, 임펠러 A (본 발명예 2) 및 임펠러 B (본 발명예 4) 에서는 복황량은 동등한 데에 비하여, 임펠러 C (본 발명예 6) 에서는 복황량이 대폭 저감되었다.

즉, 대각선 상의 2 개의 날개의 회전 원주측 측면에, 각각 1 개의 가스 분출구멍을 연직 방향의 상이한 높이 위치에 설치함으로써, 복황량을 특히 저감시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

1 대차
2 처리 용기
3 용선
4 임펠러
5 회전축
6 가스 분출구멍
7 정지 탕면

Claims (4)

1. 기계 교반식 탈황 장치를 사용하여 처리 용기 내의 용선에 탈황 처리를 실시하고, 이어서 상기 기계 교반식 탈황 장치의 임펠러에 설치된 가스 분출구멍으로부터 상기 용선 중에 불활성 가스를 불어넣어 용선을 교반하고, 이 교반에 의해 용선 중에 현탁되는 탈황 슬러그 및 처리 용기 내벽에 부착되는 탈황 슬러그 중 하나 이상을 용선 욕면에 부상시키고, 부상시킨 탈황 슬러그를 처리 용기로부터 배출하고, 그 후 처리 용기 내의 용선을 다음 공정으로 반송하고,
   상기 가스 분출구멍의 부위가 용선에 침지된 상태로 상기 임펠러를 회전시키고, 상기 처리 용기 내의 용선의 정지 탕면으로부터 그 용선에 침지시킨 상기 임펠러의 회전에 의해 형성되는 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리가, 상기 정지 탕면으로부터 임펠러 상단까지의 거리보다 작아지도록, 임펠러의 설정 위치 및 임펠러의 회전수 중 하나 이상을 조정하면서, 상기 임펠러를 회전시켜 상기 용선을 교반하는, 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 정지 탕면으로부터 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리를 하기 (1) 식 ∼ (4) 식에 의해 산출하는, 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.
   [수학식 1]
   

   

   
   단, 이들 식에 있어서, H 는 용선의 정지 탕면으로부터 소용돌이 중심의 오목한 곳까지의 거리 (m), N 은 임펠러의 회전수 (회/min), D 는 처리 용기의 내경 (m), θ 는 임펠러 날개의 경사각 (rad), b 는 임펠러의 높이 (m), d 는 임펠러의 회전 직경 (m), n_P 는 임펠러의 날개 개수, g 는 중력 가속도 (=9.8 m/s²), Re 는 레이놀즈수 (무차원), ρ 는 용선의 밀도 (㎏/㎥), μ 는 용선의 점도 (Pa·s) 이다.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 가스 분출구멍은 1 개의 임펠러당 2 개 이상 설치되고, 임펠러 날개의 회전 원주측 측면에 연직 방향의 높이 위치를 바꾸어 설치되어 있는, 탈황 처리 후의 용선의 복황 방지 방법.

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