KR102065059B1 - 전로 정련 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전로에 용선 및 고철을 장입하는 장입 단계, 상기 전로에 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈인 정련을 실시하는 탈인 정련 단계, 상기 전로로 공급되는 산소 및 불활성 가스 공급을 중단하고, 상기 전로 안의 슬래그를 배제하는 슬래그 배제 단계, 상기 전로로 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈탄 정련을 실시하는 탈탄 정련 단계를 포함하며, 상기 탈탄 정련 단계에서 총 산소 공급량의 80%의 시점 또는 탄소의 함유량이 0.25~0.3%인 시점에 망간 광석을 투입하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법을 제공한다.

Description

전로 정련 방법{METHOD FOR REFINING MOLTEN STEEL IN CINVERTER}
실시예는 전로 정련 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 가탄법에 의한 정련이 가지고 있는 낭비적인 요소를 없애고, 망간 광석을 투입하여 용강 중의 망간 농도를 증가할 수 있는 전로 정련 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전로 정련은 용선과 고철을 장입하고, 상부에서 랜스를 통해서 산소를 공급하여 용강 중의 불순물인 탄소, 망간, 실리콘, 인 등을 제거하게 된다.
전로 초기에는 철 입자와 실리콘, 망간, 인 등이 산소와 반응하여, 용재를 만들기 위해 투입되는 생석회(CaO)와 결합하여 슬래그를 생성하게 된다.
전로 정련 초기에는 산화물이 만들어지면서 슬래그 중 철산화물이 증가하고, 인과 망간 또한 산화되어 슬래그로 제거된다.
정련이 진행되는 동안, 용철 중의 탄소는 일정 온도 이상이 되면 인, 망간보다 산소와의 친화력이 강해져 앞서 산화되어 슬래그 중에 포함되었던 망간, 인 산화물 등과 반응하여 아래의 식과 같이 다시 망간, 인 등을 환원시키게 된다.
FeC + MnO = Fe + Mn + CO
5FeC + P2O5 = 5Fe + 2P + 5CO
이후, 탈탄이 진행됨에 따라 용철 중 탄소농도가 감소하게 되며, 탈탄 반응이 산소의 공급속도에 의존하는 단계를 지나 용철 입자의 내부에서 표면으로 탄소가 이동하는 속도에 의존하는 율속 단계를 지나면서 탈탄 반응이 현저하게 느려지게 된다.
이때부터는 랜스로 공급되는 산소가 환원된 망간과 인 등을 재차 산화시키는데 사용되며, 산화된 망간산화물과 인산화물이 다시 슬래그로 흡수되게 한다.
이러한 과정을 거친후, 전로정련이 종료되는 시점에서 용철 중의 원소조성은 아래와 같다.
[C](%) [Si](%) [Mn](%) [P](%) {S](%)
0.02~0.04 0.001 0.04~0.07 0.008~0.02 0.0045
일반 조업에서 상기 표 1과 같은 조성을 남기는 조업 방법을 가탄법이라고 지칭하고 있으며, 이는 출강 중에 가탄재를 부가하여 강종 특성에 부합하도록 탄소농도를 조정하는 것을 의미한다.
제강에서 생산되는 강종은 탄소농도에 따라 극저탄소강, 저탄소강, 중저탄소강, 고탄소강으로 구분되며 강종의 기계적 특성을 맞추기 위해서 정련 완료하고 레이들 안으로 용강을 출강하면서 합금철을 투입한다.
표 1의 인[P] 성분은, 정련 말기에 용강중 탄소농도가 0.1% 이하로 희박해지고 슬래그 중 철산화물이 급격하게 증가하는 시점에 급격하게 낮아지는 특성이 있다.
탄소농도가 0.1% 이상의 조건에서 산소공급을 중단한다면, 용강중 인[P] 성분은 규격을 초과하여 잔류되는 문제점이 있다. 그래서 인 성분 제어가 용이하도록 1차 취련 중에 탈인 정련을 실시하고, 슬래그에 흡수된 망간, 인, 티타늄, 실리콘 등이 산화된 산화물로 포함된 슬래그를 포트에 따라내는 작업을 실시하여 전로 내에 슬래그의 잔량을 최소화한 후, 다시 탈탄 정련을 실시하였다.
그러나, 이러한 과정을 거치는 경우, 망간의 실수율을 확보하기 위해 망간 합금철을 투입해야하며, 강종의 기계적 특성에 맞추기 위해 가탄제와 탈산제를 투입으로 인해 비용이 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0832527호
대한민국 등록특허 제10-1424642호
실시예는 용철 중의 탄소의 농도를 고려하여 망간 광석을 주입하는 전로 정련 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 전로에 용선 및 고철을 장입하는 장입 단계; 상기 전로에 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈인 정련을 실시하는 탈인 정련 단계; 상기 전로로 공급되는 산소 및 불활성 가스 공급을 중단하고, 상기 전로 안의 슬래그를 배제하는 슬래그 배제 단계; 상기 전로로 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈탄 정련을 실시하는 탈탄 정련 단계를 포함하며, 상기 탈탄 정련 단계에서 총 산소 공급량의 80%의 시점 또는 탄소의 함유량이 0.25~0.3%인 시점에 망간 광석을 투입하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈탄 정련 단계에서, 망간 광석 투입 후 기설정된 시간이 경과한 후, 불활성 가스만을 공급할 수 있다.
바람직하게는, 상기 불활성가스는 30~40Nm3/min의 속도로 5~7분 동안 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈인 정련 단계는 탈인 정련 단계 종료 시점에 용선 중 탄소농도는 3.0%미만, 인은 250ppm미만이 되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈인 정련 단계는 용선 내부의 규소 함유량에 따라 공급 산소량을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈인 정련 단계는 생석회가 투입되며, 상기 생석회는 2회에 걸쳐 분할 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈인 정련 단계는 나트륨계 플럭스가 투입되며, 상기 나트륨계 플럭스는 2회에 걸쳐 분할 투입되되, 최초 투입 시점이 상기 생석회의 분할 투입시점 사이에 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 생석회는 용선 내부의 규소 함유량에 따라 공급량을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, 가탄법에 의한 정련이 가지고 있는 낭비적인 요소를 없애고, 저렴한 망간 광석을 투입하여 인을 용철에 잔존시키기 때문에 동일한 중량의 망간을 얻는데 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 탄소의 양을 조절하기 위한 가탄제 및 용존 산소의 양을 조절하기 위한 탈산제의 주입량을 저감하여 전체적인 용강 제조원가를 낮추는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법의 순서도이고,
도 2는 도 1의 탈인 정련 단계에서 부원료의 투입 순서를 나타내는 표이고,
도 3은 실시예에 따른 비교예를 나타나는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 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, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전로 정련 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 탈인 정련 단계에서 부원료의 투입 순서를 나타내는 표이고, 도 3은 실시예에 따른 비교예를 나타나는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예인 전로 정련 방법은 장입단계(S100), 탈인 정련 단계(S200), 슬래그 배제 단계(S300), 탈탄 정련 단계(S400) 및 출강단계(S500)를 포함할 수 있다.
장입단계(S100)는 전로에 용선 및 고철을 장입하는 단계이다.
전로는 용강 및 고철이 수용되는 내부 공간을 가지는 용기로서, 상측은 개방되어 있고, 측부에 출강구가 마련된다. 여기서 전로의 출강구로는 랜스가 삽입되어 용강의 정련을 위한 산소가 취입된다.
장입단계(S100)는 전로 정련 전 단계에서 망간 광석을 활용할 강종 그룹을 선택한다. 일실시예로, 강종 그룹은 탄소가 0.15~0.2%사이에 있는 것이 선정될 수 있다. 이는 망간 광석을 활용하는 경우, 강종의 종류를 망간과 인의 함량이 높은 군집에서 선택될 수 있다.
강종 그룹이 선정되면, 전로에 강번을 개시하고 취련 패턴 및 부원료 투입량 합금철의 칭량 값을 산정하여 취련 패턴을 선정하게 된다.
일실시예로, 탄소 함량이 0.17%의 강종이 선택되는 경우 하기와 같은 상취패턴 및 저취패턴이 형성될 수 있다.
여기서 상취패턴은 랜스를 이용하여 상부에서 산소를 공급하는 것을 의미하며, 저취패턴은 전로의 하부에서 불활성기체를 공급하는 공정을 의미한다.
표 2는 및 표 3은 강종의 탄소함량이 0.17%인 경우에 상취패턴 및 저취패턴의 실시예를 나타내는 표이다.
구분 1차 2차 3차 4차 5차 6차 7차 8차 9차 10차 11차 12차 13차 14차 15차
취련% 0 3 10 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100
송산속도(Nm3/min) 600 800 850 800 750 700 650 850 900 1000 1000 1000 800 650 650
랜스높이(cm) 220 240 240 280 320 340 200 180 200 240 240 260 280 300 280
구분 1차 2차 3차 4차 5차 6차 7차 8차 9차 10차 11차 12차 13차 14차 15차
취련% 0 5 10 20 25 30 40 50 60 70 75 80 85 90 100
속도(Nm3/min) 20 25 20 15 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
표 2의 상취패턴과 표 3의 저취패턴에서 0~30% 시점이 탈인 정련 단계이고, 30~100% 구간이 탈탄 정련 단계에 해당한다.
표 2의 상취패턴과 관련하여, 산소의 공급속도와 랜스의 높이를 고려할 때, 탕면과 캐비티(cavity)의 가장 깊은 부분의 비가 0.16~0.25 되도록 산소 공급을 제어할 수 있다. 여기서, 탕면이란 용철이 전로 내부에 잠기는 높이와 철피 및 연와까지의 높이를 의미하고, 캐비티란 정욕 상태인 용탕의 깊이를 1로 볼 때, 랜스가 전로 내부에 들어가서 산소를 공급시 탕면의 표면이 움푹 파이는 쇳물의 골의 깊이와의 비를 의미한다.
탕면과 캐비티의 비가 0.15 이하인 경우 용철과 산소와의 반응이 미약하며, 0.25보다 높은 경우 탈탄 반응이 활발해져 탈인 효과가 떨어지게 된다. 또한, 취련 80~100% 구간에서는 용철 중의 인을 0.01%이하로 제어하면서 탄소 농도는 0.12%이상 남기기 위해서는 탕면과 캐비티의 비가 0.16~0.25가 바람직하다. 탕면과 캐비티의 비가 0.16 이하가 되면 슬래그 중 철산화물 비율이 높아지면서 용철에 남아있는 탄소와 반응으로 슬로핑이 발생하여 슬래그의 증가가 우려되며, 0.25이상이 되면 탈탄 반응을 촉진시켜 정련 완료 시점 탄소를 0.12%이상으로 제어하기 어렵다.
표 3의 저취패턴과 관련하여, 저취패턴에서는 전로의 하부에서 아르곤, 질소 등의 불활성 가스가 전로 내부로 공급된다.
취련 0~30% 시점까지는 탈인을 촉진하기 위해 저취유량을 최대한으로 공급할 수 있다. 취련 30% 이후 구간에서는 최소유량을 공급하여 전로 배부에서 급격한 반응을 억제하면서 탈탄과 탈인이 일어날 수 있도록 조절될 수 있다.
일실시예로, 최소유량은 6Nm3/min으로 공급될 수 있다. 최소유량이 66Nm3/min이하로 공급되면, 철정압보다 공급압력이 낮아져 저취 가스가 분출되는 분출 구멍이 막힐 가능성이 있어서 6Nm3/min의 유량으로 공급되는 것이 바람직하다.
탈인 정련 단계(S200)는 전로에 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈인 정련을 실시하는 단계이다. 탈인 정련 단계(S200)를 거친 용철의 목표온도는 1400℃ 이상, 염기도는 2.5이상, 철산화물은 23%이상, 탄소농도는 3.0%미만 및 인은 0.025%미만으로 제어되는 것이 바람직하다. 이는 용철 내부에 탄소량이 많으면 슬래그에 철산화물이 부족하게 되며, 철산화물이 부족하면 용철의 기계적 성분을 나쁘게 하는 인[P] 성분이 높아져 용철의 기계적 성분을 나쁘게 하는 원인이 된다.
이러한 목표를 달성하기 위해 본원발명의 탈인 정련 단계(S200)에서는 종래와는 다르게 산소량 및 부원료를 공급한다. 탈인 정련 단계(S200)에서 공급되는 부원료는 생성회, 나트륨계 플럭스 등이 포함될 수 있다.
탈인 정련 단계(S200)에서는 용선 내부의 규소 함유량에 따라 공급 산소량을 결정할 수 있다.
용선(%Si) ≤0.25 ≤0.3 ≤0.35 ≤0.4 ≤0.45 ≤0.5 ≤0.55 ≤0.6 ≤0.65 ≤0.7 >0.7
공급산소량(Nm3) 3700 4000 4100 4200 4500 4600 4700 4700 4800 4800 4900
총산소량(Nm3) 13500 14000 15000 16000 17000
상기 표 4는 탈인 정련 단계(S200)에서 실리콘(Si)의 함량에 따른 산소 공급량을 나타낸다. 종래의 산소 공급량과 비교하는 경우, 종래에 실리콘의 함량이 0.25<Si≤0.3인 경우 3100~3200N/m3의 산소를 공급하였으며, 0.35<Si≤0.4인 경우 3300~3500N/m3의 산소를 공급하였다.
그러나, 본원발명의 탈인 정련 단계(S200)에서는 충분한 탈 인의 유도와 용철의 탄소농도를 제어하기 위해 산소 공급량을 종래보다 증가시켰다.
용선(%Si) ≤0.25 ≤0.3 ≤0.35 ≤0.4 ≤0.45 ≤0.5 ≤0.55 ≤0.6 ≤0.65 ≤0.7 >0.7
생석회 공급량(kg) 3300 4000 4500 5200 5500 6200 6500 7100 7300 7900 8000
표 5는 탈인 정련 단계(S200)에서 공급되는 생석회의 양을 나타내는 것으로, 생석회량은 용선 내부의 규소 함유량에 따라 공급량이 결정된다. 생석회는 고염기도의 분위기를 만들어 탈인을 촉진시키는 역할을 수행한다.
종래의 공급되는 생석회의 량과 비교하는 경우, 종래에 실리콘의 함량이 0.25<Si≤0.3인 경우 2000kg의 생석회를 투입하였으며, 0.35<Si≤0.4인 경우 2500~3000kg의 생석회를 투입하였다. 그러나, 본원발명에서는 종래의 생석회 투입량보다 투입량을 증대하여 탈인을 촉진할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하며, 탈인 정련 단계(S200)를 설명하도록 한다.
탈인 정련이 개시되면, 전로 내부로 랜스가 주입되어 표 2에 나타나는 상취패턴에 따라 산소를 공급하면서 랜스의 높이를 조정하게 된다. 또한, 표 3에 나타나는 저취 패턴에 따라 불활성 가스를 공급하게 된다.
이후, 표 4에 나타나는 기준에 따라 생석회 투입량을 결정하고 생석회를 투입하게 된다. 이 경우, 종래에 생석회를 일괄 투입하던 것과는 달리, 본원발명의 탈인 정련 단계에서는 2회에 걸쳐서 생석회를 투입하게 된다.
일실시예로, 실리콘[Si]이 0.3%인 경우 생석회의 투입량은 4000kg으로 결정된다. 이때, 종래의 일괄 투입과는 달리 2회에 걸쳐 분할하여 투입한다. 생석회는 고철의 장입 전에 장입되는 고철로 인한 기계적 충격을 감소시키기 위해 2톤이 주입되며(보호석회), 나머지 잔량은 전체 취련의 10% 시점에 전로로 투입될 수 있다.
이와 동시에, 생석회의 용해를 촉진하기 위해 Na2O가 함유된 나트륨계 플럭스가 투입될 수 있다. 종래에는 나트륨계 플럭스가 투입되지 않았으나, 종래에 비해 많은 양이 투입되는 생석회의 용해 및 용재의 풀림을 촉진하기 위해 투입된다. 나트륨계 플럭스는 2회에 걸쳐 분할 투입될 수 있다. 이 경우, 최초 투입시점은 생석회의 분할 투입시점 사이에 투입될 수 있다.
일실시예로, 생석회가 취련 시작 시점에 1차 투입되고, 잔량이 취련 10% 시점에 투입되는 경우, 나트륨계 플럭스는 취련 6~8%시점에 1차 투입되고, 취련 13~17% 시점에 2차 투입될 수 있다.
이후, 표 4에 따른 공급 산소량을 만족하는 경우, 1차 탈인 정련이 종료된다.
이와 같은 공정을 통해 탈인 정련 단계의 목표인 용선의 목표온도는 1400℃ 이상, 염기도는 2.5이상, 철산화물은 23%이상, 탄소농도는 3.0%미만 및 인은 0.025%미만으로 만족시킬 수 있다.
탈인 정련 단계(S200)가 완료되면 전로 내의 슬래그를 배제하는 슬래그 배제 단계(S300)가 진행된다.
하고, 전로를 장입측으로 기울여 용재로 제거된 인, 망간, 실리콘 산화물 등을 슬래그 포트에 배재하게 되며, 노구에서 용선이 나오는 순간 슬래그 배제단계는 종료하게 된다. 슬래그 배제단계(S300)는 종래에 사용되던 다양한 기술적 특징이 사용될 수 있다.
탈탄 정련 단계(S400)는 전로로 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈탄정련을 실시할 수 있다.
슬래그 배재 단계가 완료되고, 전로가 정립되면 랜스가 전로 내부로 들어가서 표 2에 나타나는 상취패턴에 따라 정련 30% 이후의 공급 패턴에 따라 산소를 공급하게 되며, 표 3에 나타나는 저취패턴에 따라 정련 30%이후의 공급 패턴에 따라 불활성 가스를 공급하게 된다.
탈탄 정련 단계(S400)는 취련이 80%가 되는 시점에서 산소 공급을 중단하고 정련을 종료하게 된다. 일실시예로, 표 4를 참조시 용선 실리콘이 0.3%인경우, 총 산소량이 13500Nm3인 경우 10800Nm3의 산소가 공급되면 정련을 중단하고 망간 광석을 주입하게 된다.
또한, 탈탄 정련 단계(S400)는 탄소의 함유량이 중량%로 0.2~0.4%인 시점에 산소 공급을 중단하고 망간 광석을 주입할 수 있으며, 바람직하게는, 탄소의 함유량이 0.3%인 시점에 망간 광석을 주입할 수 있다.
투입되는 망간 광석은 망간 43%가 MnO2로 산화되어 있으며, 기타 불순물로 구성되어 있다.
망간 광석이 투입된 후, 기설정된 시간이 경과하면 불화성 가스만을 공급할 수 있다. 기설정된 시간의 경과를 기다리는 것은 망간 광석의 투입 시간을 부여하는 것으로 망간 광석의 전체가 투입된 후 교반을 실시하기 위함이다.
망간 광석의 투입이 완료되면, 전로 바닥부위(저취)에서 공급되는 아르곤 또는 질소 등의 불활성 가스를 전로 내부로 공급할 수 있다.
일실시예로, 불활성 가스는 30~40Nm3/min의 속도로 5~7분 동안 전로로 공급되고 용철의 탄소농도가 0.1%~0.15% 시점에 정련을 완료할 수 있다.
망간 광석의 투입 후 공급되는 저취 유량이 30Nm3 이하가 되면 망간 광석의 환원 반응 시간이 길어져서 불충분하며, 40Nm3이상이 되면, 교반력이 너무 처져 용철의 비산에 의해 요철의 실수율이 저하되고 탈탄 반응이 증가하는 문제점이 있기에 30~40Nm3의 범위에서 불활성 가스가 공급되는 것이 바람직하다.
망간 광석의 공급시 용철의 탄소 농도는 0.3% 내외이지만, 망간 광석이 함유하고 있는 산소와 슬래그의 산화철, 망간산화물 등에 함유된 산소에 의해 탈탄에 필요한 산소가 공급되며, 저취에 의한 교반력을 의해 자연스러운 탈탄 반응을 얻을 수 있어 목표로 하는 탄소 농도 0.1~0.15%가 얻어질 수 있다.
이와 같이 탈탄 정련 단계가 종료되면, 정련이 완료되고 출강 단계(S500)가 진행된다.
용강을 래들로 이송하는 출강작업 중, 페로실리콘과 알루미늄, 개질제로 일부 생석회를 투입할 수 있다. 출강구에서 슬래그가 나오는 순간 출강단계를 종료하게 된다.
도 3은 실시예에 따른 비교예를 나타나는 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래기술 1)~3)은 탈린로를 이용한 방법으로 탈린로 정련-출탕-탈탄 정련-출강의 과정을 거치게 되며, 이는 정련시간이 많이 소요되는 단점이 존재한다.
종래기술 4)~6)을 살펴보면, 망간의 투입시점과 저취유량이 변경되고 있다. 그러나, 망간의 실수율을 살펴보면 20% 이하의 낮은 실수율을 보이고 있다.
이는 투입된 망간산화물이 환원된 이후에 상취 랜스를 통해 공급되는 산소에 의해 다시 산화되는 과정을 거치기 때문이다.
본 발명의 실시예 1)~3)을 살피면 취련 80% 이후에 망간 광석을 투입하고, 산소공급을 중단하며, 저취로 공급되는 불활성 가스의 교반력을 이용하여 망간 관석을 환원시키는 경우, 실수율 55% 전후의 결과가 나오는 것을 확인할 수 있으며, 종점산소 탄소, 인의 성분 비 또한 목표로 하는 수준에 도달하는 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전로에 용선 및 고철을 장입하는 장입 단계;
    상기 전로에 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈인 정련을 실시하는 탈인 정련 단계;
    상기 전로로 공급되는 산소 및 불활성 가스 공급을 중단하고, 상기 전로 안의 슬래그를 배제하는 슬래그 배제 단계;
    상기 전로로 산소 및 불활성 가스를 공급하여 탈탄 정련을 실시하는 탈탄 정련 단계를 포함하며,
    상기 탈탄 정련 단계에서는
    실리콘의 함유량으로부터 결정되는 총 산소 공급량의 80%의 시점 또는 상기 탈탄 정련 단계에서 탄소의 함유량이 중량%로 0.2~0.4%인 시점에 망간 광석을 투입하고,
    상기 탈인 정련 단계는 탈인 정련 단계 종료 시점에 용선 중 탄소농도는 3.0%미만, 인은 250ppm미만이 되도록 하며,
    상기 탈인 정련 단계는 생석회가 투입되며, 상기 생석회는 2회에 걸쳐 분할 투입되고,
    상기 탈인 정련 단계는 나트륨계 플럭스가 투입되며, 상기 나트륨계 플럭스는 2회에 걸쳐 분할 투입되되, 최초 투입 시점이 상기 생석회의 분할 투입시점 사이에 투입되는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 탈탄 정련 단계에서,
    망간 광석 투입 후 기설정된 시간이 경과한 후, 불활성 가스만을 공급하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 불활성가스는 30~40Nm3/min의 속도로 5~7분 동안 공급되는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 탈인 정련 단계는 하기의 용선 내부의 규소 함유량에 따라 공급 산소량을 결정하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.
    (Si≤0.25인 경우 공급산소량은 3700Nm3, 0.25<Si≤0.3인 경우 공급산소량은 4000Nm3, 0.3<Si≤0.35인 경우 공급산소량은 4100Nm3, 0.35<Si≤0.4인 경우 공급산소량은 4200Nm3, 0.4<Si≤0.45인 경우 공급산소량은 4500Nm3, 0.45<Si≤0.5인 경우 공급산소량은 4600Nm3, 0.5<Si≤0.6인 경우 공급산소량은 4700Nm3, 0.6<Si≤0.7인 경우 공급산소량은 4800Nm3, Si>0.7인 경우 공급산소량은 4700Nm3)
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 생석회는 하기의 용선 내부의 규소 함유량에 따라 생석회 공급량을 결정하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.
    (Si≤0.25인 경우 생석회 공급량은 3300kg, 0.25<Si≤0.3인 경우 생석회 공급량은 4000kg, 0.3<Si≤0.35인 경우 생석회 공급량은 4500kg, 0.35<Si≤0.4인 경우 생석회 공급량은 5200kg, 0.4<Si≤0.45인 경우 생석회 공급량은 5500v, 0.45<Si≤0.5인 경우 생석회 공급량은 6200kg, 0.5<Si≤0.55인 경우 생석회 공급량은 6500kg, 0.55<Si≤0.6인 경우 생석회 공급량은 7100kg, 0.6<Si≤0.65인 경우 생석회 공급량은 7300kg, 0.65<Si≤0.7인 경우 생석회 공급량은 7900kg, Si>0.7인 경우 생석회 공급량 8000kg)
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