KR102092752B1 - 전로 조업 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전로 조업 방법에 관한 것으로서, 복수의 합금철을 마련하는 과정; 용강의 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정; 설정된 합금 원소의 함량에 따라 상기 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정; 설정된 불순물의 함량에 대하여, 복수의 합금철로부터 예비 투입대상을 선정하는 과정; 및 상기 예비 투입대상으로 선정된 합금철 중 원가가 낮은 합금철을 투입대상으로 선정하는 과정;을 포함하고, 전로 출강 시 투입되는 합금철을 선정할 때 합금철 투입 후 용강이 가지는 불순물의 함량과, 합금철 투입에 소요되는 비용을 고려하여 합금철을 선정함으로써 용강의 품질을 향상시키는 동시에 용강의 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

전로 조업 방법{Method of operating converter}
본 발명은 전로 조업 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용강의 품질을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있는 전로 조업 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전로 조업은 주원료인 용선(hot metal)과 고철(Scrap)을 전로에 장입하고, 전로 내로 산소를 취입함과 동시에 부원료를 투입하여 용선 중 불순 원소인 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 유황(S), 티탄(Ti) 등을 산화 정련에 의해 제거하는 일련의 작업을 통칭한다. 여기에서 취련 작업은 랜스를 이용하여 전로 내에 산소 가스를 불면서 용선 중 불순원소(예컨대, 인, 황, 탄소 및 티타늄 등)를 슬래그로 제거하는데, 불순 원소의 안정적 제거를 위해서는 슬래그가 요구되고, 이에 취련 중 투입되는 부원료에 의해 불순원소의 제거하여 원하는 강종을 제조할 수 있는 용강을 얻을 수 있다.
이와 같이 용강이 제조되면, 전로에 있는 용강을 래들로 옮기는 출강작업을 수행하며, 강종에 따라 합금 원소를 맞추기 위해서 출강 작업 시 용강에 합금철을 투입하게 된다. 이때, 합금철의 투입량은 용강량, 전로 종점 시 용강에 함유된 합금 원소의 함량, 목표량, 합금철 중 합금 원소량 등을 고려하여 산출될 수 있다.
예컨대 망간의 목표량을 조정하는 경우, FeMn, SiMn, Mn-metal 등과 같은 동종 합금철을 사용할 수 있다. 이들 동종 합금철은 망간 함량과, 불순물 함량 및 원가 등이 서로 다르다. 그런데 작업자는 주로 망간의 목표량을 고려하여 합금철을 선정하고, 이를 이용하여 투입량을 산출하기 때문에 합금철 투입 후 용강 중 불순물 함량이 증가하는 문제점이 있다.
JP 1997-316516 A
본 발명은 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 전로 조업 방법을 제공한다.
본 발명은 합금철 투입량 산출 시 동종 합금철을 선택적으로 사용하여 용강의 제조 비용을 절감할 수 있는 전로 조업 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 전로 조업 방법은, 복수의 합금철을 마련하는 과정; 용강의 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정; 설정된 합금 원소의 함량에 따라 상기 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정; 설정된 불순물의 함량에 대하여, 복수의 합금철로부터 예비 투입대상을 선정하는 과정; 및 상기 예비 투입대상으로 선정된 합금철 중 원가가 낮은 합금철을 투입대상으로 선정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 합금철을 마련하는 과정은, 동일한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철을 복수 개 마련하고, 복수 개의 동종 합금철 각각에 대하여 불순물의 함량과 합금 원소의 함량 및 ㎏ 당 원가 정보를 마련하는 과정; 및 복수 개의 동종 합금철 중 조정이 필요한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철을 선택하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정은, 용강이 함유할 합금 원소 함량의 목표범위 및 불순물의 목표범위를 정하는 과정; 취련 후 용강에서 합금 원소의 함량과 잔류하는 불순물의 함량을 측정하여 합금 원소의 측정값과 불순물의 측정값을 구하는 과정; 및 합금 원소 함량의 목표범위에 측정값을 반영하여 합금 원소의 설정값을 정하고, 불순물 목표범위에 측정값을 반영하여 불순물의 설정값을 정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 합금 원소의 설정값을 정하는 과정은, 용강이 함유할 합금 원소의 상한값과 하한값으로부터 평균값을 구하고, 상기 평균값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 정하는 과정 및 용강이 함유할 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 하는 과정 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 합금 원소의 설정값을 정하는 과정은, 조정이 필요한 합금 원소의 개수 및 동종 합금철의 종류에 따라 설정값을 선택하는 과정을 포함할 수 있다.
조정이 필요한 합금 원소의 개수가 둘 이상이고, 동종 합금철이 2가지 이상의 합금 원소를 포함하면, 용강이 함유할 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 선택할 수 있다.
상기 불순물의 설정값을 정하는 과정은, 용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값과 하한값으로부터 평균값을 구하는 과정 및 상기 평균값에서 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 불순물의 설정값을 정하는 과정은, 용강이 함유할 불순물의 목표범위의 하한값으로부터 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정 및 용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값으로부터 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정은, 상기 합금 원소의 설정값을 만족하도록 선택된 동종 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정; 동종 합금철들의 불순물 함량 정보와 투입량을 이용하여, 용강에 투입된 후의 불순물의 함량을 산출하여 불순물의 예측값을 구하는 과정; 및 동종 합금철들의 1kg 당 단가 정보와 투입량을 이용하여, 동종 합금철들의 원가를 산출하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 예비 투입대상으로 선정하는 과정은, 상기 불순물의 예측값이 복수개의 불순물의 설정값 중 적어도 하나보다 작거나 같으면 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 예비 투입대상으로 선정하는 과정은, 상기 불순물의 예측값과 상기 불순물의 측정값을 합한 값이 상기 불순물의 상한값 이하이면 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 투입대상을 선정하는 과정은, 상기 예비 투입대상으로 선정된 동종 합금철 중 원가가 상대적으로 낮은 동종 합금철을 투입대상으로 선정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전로 출강 시 투입되는 합금철을 선정할 때 합금철 투입 후 용강이 가지는 불순물의 함량과, 합금철 투입에 소요되는 비용을 고려하여 합금철을 선정함으로써 용강의 품질을 향상시키는 동시에 용강의 제조 비용을 절감할 수 있다. 즉, 용강에 함유되는 불순물의 목표 범위와, 합금 원소의 목표 범위를 미리 설정하고, 불순물의 목표 범위를 만족시키는 동시에 비교적 저가인 동종 합금철을 선택적으로 이용할 수 있다. 따라서 용강의 품질을 향상시켜 후속 2차 정련공정에서 발생하는 부하를 줄임으로써 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 용강을 제조하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 설비를 개념적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법을 순차로 보여주는 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법에서 예비 투입대상을 선정하는 과정을 보여주는 순서도.
도 4는 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소와 합금철의 종류의 예를 보여주는 표.
도 5는 도 4에 기재된 A강종을 대상으로 합금철을 배합하는 예를 개념적으로 보여주는 블록도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 설비를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 설비는, 전로(100)와, 전로(100) 내부에 산소 함유 가스를 취입하기 위한 메인 랜스(200)와, 전로(100)에 수용되는 용강을 채취하기 위한 서브 랜스(300)와, 용강에 합금철, 탈산제, 가탄제 등을 포함하는 원료를 공급하기 위한 원료 공급부(400)와, 용강의 강종에 따라 조정이 필요한 성분의 목표값을 설정하고, 목표값에 따라 원료의 투입량을 산출하여 용강에 투입하도록 원료 공급부(400)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함할 수 있다.
전로(100)는 내부 공간을 가지는 용기로서, 상측은 용선 및 스크랩 등을 장입할 수 있도록 개방(노구(102))되어 있고, 측부에는 용강을 배출시킬 수 있는 출강구(104)가 마련된다. 이러한 전로(100)는 철피 및 내화물 재료로 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, 전로(100)는 최외각 벽 또는 외형을 형성하며, 금속 재료로 이루어진 철피 및 철피의 내벽면에 축조되며 내화물로 이루어진 연와를 포함한다. 여기서, 연와는 철피의 내벽면에 축조된 영구장 연와 및 영구장 연와의 내벽면에 축조된 내화 연와를 포함할 수 있다.
또한, 전로(100)의 하부에는 용강의 교반을 위한 불활성 가스가 취입되는 저취 노즐(110)이 마련된다. 전로(100) 하부에 마련된 저취 노즐(110)은 전로(100) 내로 불활성 가스 예컨대 Ar 가스를 취입하며, 이에 따라 취련 시 전로(100) 내로 투입된 원료들의 교반 및 반응성을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 전로(100)에는 고로에서 제조된 용선과 스크랩이 함께 투입될 수 있으며, 스크랩은 용선의 자체열과 산소 취입시 발생되는 반응열에 의해 용해될 수 있다. 이하에서는 용선에 스크랩이 용해된 상태를 용철이라 한다.
메인 랜스(200)는 전로(100) 내로 산소를 취입하는 수단으로서, 전로(100) 상부에 승하강이 가능하도록 구비되며, 전로(100)의 노구(102)를 통해 삽입 설치될 수 있다.
메인 랜스(200)를 통해 전로(100) 내로 산소가 취입되면, 취입된 산소와 용철 중 불순물 간의 산화 반응이 일어나며, 이에 따라 용철 중 불순물이 제거될 수 있다. 즉, 전로(100) 내로 취입된 산소는 용철 중 탄소(C), 인(P), 황(S) 등의 불순물과 산화 반응하며, 반응 생성물은 배가스로 배출되거나 슬래그로 제거될 수 있다. 그리고 산소 취입 즉, 취련 조업이 종료된 후에 슬래그를 배재하는데, 이와 같이 불순물이 제거된 또는 불순물 함량이 조절된 용철을 용강이라 한다.
전로(100)에서 용강이 제조되면, 전로(100)를 경동시켜 전로(100)의 일측 하부에 미리 마련되어 있는 래들(600)에 용강을 출강할 수 있다.
서브 랜스(300)는 용강을 정련하는 과정 및 전로(100)에서 용강을 출강하기 전, 즉 전로 종점에서 용강의 온도를 측정하고, 용강의 성분을 분석하기 위해 용강을 샘플링할 수 있다. 서브 랜스(300)는 메인 랜스(200)의 일측에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 서브 랜스(300)는 전로(100) 내에 장입된 용강을 채취하고 용강의 온도, 성분 등을 측정할 수 있는 프로브(미도시)를 구비할 수 있다.
원료 공급부(400)는 전로(100)에서 출강되는 용강에 탈산제와 가탄제 및 합금철 등의 원료를 공급할 수 있다. 즉, 전로(100)에서 용강의 정련이 완료되면, 전로(100)를 경동시켜 출강구(104)를 통해 용강을 출강할 수 있다. 이때, 전로(100)의 일측 하부에는 용강을 수강하기 위한 래들(600)이 마련되어 있는데, 원료 공급부(400)에서 공급되는 원료는 투입기(440)를 통해 래들(600)로 투입될 수 있다.
원료 공급부(400)는 탈산제, 가탄제, 합금철, 슬래그 개질제 등의 원료를 독립적으로 저장하기 위한 복수의 저장 호퍼(410)와, 복수의 저장 호퍼(410) 중 일부와 연통되고 저장 호퍼(410)에서 배출되는 원료를 평량하기 위한 복수의 평량 호퍼(420)와, 복수의 평량 호퍼(420)에서 평량된 원료들을 취합하여 저장하는 투입 호퍼(430) 및 투입 호퍼(430)에 저장된 원료를 래들(600)에 투입할 수 있는 투입기(440)를 포함할 수 있다. 이때, 저장 호퍼(410)에는 탈산제로 사용되는 알루미늄, 슬래그 개질제로 사용되는 생석회, 합금철 등이 각각 독립적으로 저장될 수 있다. 또한, 합금철은 망간(Mn), 규소(Si), 크롬(Cr) 등을 단독으로 또는 복합적으로 포함하는 다양한 합금철을 포함할 수 있다. 이때, 합금철은 동일한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철을 복수 개로 포함할 수 있으며, 이들 동종 합금철은 각각 서로 다른 저장 호퍼(410)에 저장될 수 있다. 예컨대 망간(Mn)을 함유하는 동종 합금철은 FeMn(HC), FeMn(MC), SiMn, Mn-Metal 등이 있는데, 이들 동종 합금철은 각각 서로 다른 저장 호퍼(410)에 저장될 수 있다. 여기에서 FeMn(HC)와 FeMn(MC)은 탄소 함량에 따라 구분되며, FeMn(HC)는 6중량% 이상의 탄소를 함유하고, FeMn(MC)는 1 내지 3중량% 정도의 탄소를 함유할 수 있다.
그리고 저장 호퍼(410)와 평량 호퍼(420) 및 투입 호퍼(430)는 필요에 따라 원료를 선택적으로 배출할 수 있도록 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고 투입 호퍼(430)의 하부에는 투입기(440)가 연결될 수 있다. 이에 투입 호퍼(430) 내 원료는 투입기(440)를 통해 용강으로 투입될 수 있다. 이와 같은 원료 공급부(400)의 구성은 공지의 기술로서 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(500)는 용강의 예상 출강량을 산출하고, 강종에 따라 조정이 필요한 성분의 목표값을 설정할 수 있다. 그리고 서브 랜스(300)에서 측정된 결과와, 용강의 예상 출강량 및 설정된 목표값 등을 이용하여 합금철의 투입량을 산출하고, 합금철을 산출된 양으로 용강에 투입할 수 있도록 원료 공급부(400)의 동작을 제어할 수 있다. 합금철의 투입량 산출 시 제어부(500)는 조정이 필요한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철 각각의 투입량을 산출할 수 있다. 이때, 제어부(500)는 동종 합금철의 투입량을 산출할 때 동종 합금철을 용강에 투입한 후 용강에 함유될 불순물의 함량과 용강에 투입된 동종 합금철의 원가도 산출할 수 있다. 그리고 제어부(500)는 산출된 결과들을 이용하여 용강의 청정도를 확보할 수 있는 동시에 용강의 제조 비용을 절감할 수 있는 합금철, 예컨대 동종 합금철을 선정하고, 선정된 동종 합금철을 용강에 투입할 수 있도록 원료 공급부(400)의 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법을 순차로 보여주는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법에서 예비 투입대상을 선정하는 과정을 보여주는 순서도이고, 도 4는 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소와 합금철의 종류의 예를 보여주는 표이고, 도 5는 도 4에 기재된 A강종을 대상으로 합금철을 배합하는 예를 개념적으로 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전로 조업 방법은, 복수의 합금철을 마련하는 과정(S100)과, 용강의 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정(S300)과, 설정된 합금 원소의 함량에 따라 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정(S400)과, 설정된 불순물의 함량에 대하여 복수의 합금철로부터 예비 투입 대상을 선정하는 과정(S500) 및 예비 투입 대상으로 선정된 합금철 중 원가가 낮은 합금철을 투입 대상으로 선정하는 과정(S600)을 포함할 수 있다. 또한, 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정 이전에 용강을 마련하는 과정(S200)을 포함할 수 있고, 투입 대상을 선정하는 과정 이후에 용강을 출강하는 과정(S700)과, 투입 대상으로 선정된 합금철을 산출된 양으로 용강에 투입하는 과정(S800) 및 용강의 출강을 완료하는 과정(S900)을 포함할 수 있다.
복수의 합금철을 마련하는 과정은 다음과 같이 수행할 수 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, 출강 시 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소와 그에 따라 필요한 합금철들이 있다. 예를 들면, A강종의 경우에는 3가지 합금 원소, 즉 규소(Si), 망간(Mn) 및 크롬(Cr)의 함량 조절이 필요하다. 이 경우, Si를 함유하는 합금철, 예컨대 제1합금철과, Mn을 함유하는 합금철, 예컨대 제2합금철과, Cr을 함유하는 합금철, 예컨대 제3합금철을 출강 시 용강에 투입할 수 있다. 그리고 B강종의 경우에는 두 가지 합금 원소, 즉 규소(Si) 및 망간(Mn)의 함량 조절이 필요하다. 이 경우, 용강을 출강할 때 제1합금철과 제2합금철을 용강에 투입할 수 있다. 또한, C강종의 경우에는 망간(Mn) 한 가지 합금 원소의 함량 조절이 필요하며, 출강 시 제2합금철을 용강에 투입할 수 있다.
이와 같은 복수의 합금철, 즉 제1합금철, 제2합금철 및 제3합금철은 용강 제조 시 필요한 규소(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 등을 합금 원소를 단독으로 함유하거나 복합적으로 함유할 수 있다. 그 중 SiMn, FeSiCr과 같이 이종의 합금 원소를 복합적으로 함유하는 동종 합금철의 경우에 두 가지 합금 원소를 동시에 조정하는데 사용될 수 있다.
아래의 표1은 합금철 종류와, 각 합금철에 함유되는 불순물 함량과 합금 원소의 함량 및 ㎏ 당 단가를 보여주고 있다.
C(wt%) Mn(wt%) Si(wt%) P(wt%) Cr(wt%) 단가(원)
함유율 실수율 함유율 실수율 함유율 실수율 함유율 실수율 함유율 실수율
FeMn
(HC)		 6.7 100 78 95 1.2 95 0.4 100 - - 8,569
FeMn
(MC)		 2 100 78 95 1.2 95 0.4 100 - - 10,991
Mn-
Metal		 - - 99.9 95 - - - - - - 11,221
FeSi 0.2 100 - - 65 95 0.05 100 - - 3,401
SiMn 2.5 100 63 95 13.5 95 0.03 100 - - 6,039
FeSiCr 0.07 100 - - 44.1 95 - - 36.7 95 7,552
FeCr
(MC)		 0.32 100 - - - - 0.04 100 66.2 95 26,852
FeCr
(HC)		 8.3 100 - - - - 0.026 100 69.5 95 7,859
표1을 참조하면, 규소(Si)를 함유하는 제1합금철은 FeSi, SiMn, FeSiCr 등을 포함할 수 있다. 또한, 망간(Mn)을 함유하는 제2합금철은 FeMn, SiMn, Mn-metal 등을 포함할 수 있으며, FeMn의 경우 6중량% 이상의 탄소를 함유하는 FeMn(HC, 고탄망간)과 1 내지 3중량% 정도의 탄소를 함유하는 FeMn(MC, 중탄망간)과, 1중량% 미만의 탄소를 함유하는 FeMn(LC, 저탄망간)으로 구분될 수 있다. 또한, 크롬(Cr)을 함유하는 제3합금철은 FeCr, FeSiCr 등을 포함할 수 있고, FeCr은 탄소 함량에 따라 8중량% 이상의 탄소를 함유하는 FeCr(HC, 고탄크롬)과, 1중량% 이하의 탄소를 함유하는 FeCr(MC, 저탄크롬)으로 구분될 수 있다. 이와 같이 동일한 합금 원소를 함유하는 합금철을 동종 합금철이라 하며, 서로 다른 저장 호퍼(410)에 각각 저장될 수 있다.
이와 같이 마련된 동종 합금철들은 제1합금철, 제2합금철 및 제3합금철 중 하나로 각각 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 용강 출강 시 합금철을 선정하여 배합하는 방법을 개념적으로 보여주고 있다. 본 발명에서는 투입 대상인 합금철을 선정할 때 동종 합금철을 투입함으로써 용강에 함유되는 불순물 함량에 따라 예비 투입 대상을 선정한 다음, 예비 투입 대상 중 원가가 낮은 동종 합금철을 투입대상으로 선정함으로써 합금철 투입으로 인한 용강의 품질 저하를 억제하고, 용강을 제조하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 다시 말해서 용강에 합금철을 투입한 후 용강에 함유되는 불순물 함량에 따라 제1합금철의 동종 합금철 중 예비 투입대상을 선정하고, 예비 투입대상으로 선정된 동종 합금철 중 원가가 낮은, 즉, 동종 합금철을 투입하는데 소요되는 비용이 가장 적은 동종 합금철을 투입대상으로 선정할 수 있다. 이 경우, 예비 투입대상인 동종 합금철은 적어도 하나 이상이 될 수 있고, 투입대상인 동종 합금철은 한 개가 될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
다음, 용강을 마련하는 과정은 다음과 같이 수행될 수 있다. 이하에서는 규소(Si), 망간(Mn) 및 크롬(Cr) 3가지 합금 원소의 함량 조절이 필요한 A강종을 예로 들어 설명한다.
고로 등과 같은 용해로에서 제조된 용선과 스크랩을 전로(100) 장입한다. 그리고 전로(100) 상부에 구비되는 메인 랜스(200)를 이용하여 용선에 산소 함유 가스를 취입하여 용선에 함유되는 불순믈을 제거함으로써 용강을 제조할 수 있다.
전로(100)에 장입되는 용선과 스크랩의 총 장입량을 이용하여 용강의 예상 출강량을 산출할 수 있다. 용강의 예상 출강량은 전로(100)에 장입된 용선과 스크랩의 총 장입량을 통해 산출될 수 있으며, 통상 용선과 스크랩의 총 장입량에 대해서 90% 정도를 용강의 예상 출강량으로 산출할 수 있다. 예컨대 전로(100)에 장입된 용선과 스크랩의 총 장입량이 300톤인 경우, 용강의 예상 출강량은 약 270톤 정도가 될 수 있다. 이하에서는 용강의 예상 출강량을 275톤인 경우에 대해서 설명한다.
또한, 전로 정련을 수행하기 전 강종이 정해지는데, 강종에 따라 출강 시 합금철을 투입함으로써 용강이 함유할 합금 원소 함량의 목표범위와, 불순물 함량의 목표범위를 설정할 수 있다. 이때, 합금 원소 함량의 목표범위와 불순물 함량의 목표범위는 각각 상한값과 하한값을 갖는 범위로 설정될 수 있으며, 각 성분의 상한값과 하한값의 평균값을 목표값으로 할 수 있다. 아래의 표2는 출강 후 용강에 함유되는 불순물의 목표값과, 합금 원소의 목표값의 일 예를 보여주고 있다. 여기에서 목표값은 용강의 성분을 최적인 상태로 조정할 수 있는 수치이고, 하한값은 용강의 성분을 최소한으로 조정할 수 있는 수치를 의미할 수 있다.
(wt%) [C](wt%) [Si](wt%) [Mn](wt%) [P](wt%) [Cr](wt%)
상한값 0.095 0.4 1.55 0.013 0.5
목표값 0.08 0.3 1.45 - 0.4
하한값 0.065 0.2 1.35 - 0.3
이와 같이 전로 정련에 의해 용강이 제조되면, 서브 랜스(300)를 이용하여 용강의 온도와 성분을 측정할 수 있다. 이때, 서브 랜스(300)를 이용하여 용강을 일부 채취하여 용강에 함유된 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 측정하여 합금 원소의 측정값과 불순물의 측정값을 구할 수 있다. 아래의 표3은 전로 종점 시 용강의 성분, 즉 취련 후 용강에 잔류하는 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 측정하여 합금 원소의 측정값과 불순물의 측정값을 구한 일 예를 보여주고 있다. 이와 같은 결과는 합금철의 투입량을 산출하는데 사용될 수 있다.
전로 종점 시 성분
C(wt%) Si(wt%) Mn(wt%) P(wt%) Cr(wt%)
0.025 0.001 0.08 0.01 0
전로 종점 시 용강의 성분을 측정한 이후, 용강의 예상 출강량과, 전로 종점 시 측정된 용강의 합금 원소 측정값과, 합금 원소의 목표범위 또는 목표값을 이용하여 출강 시 투입할 합금철의 투입량을 산출할 수 있다. 합금철의 투입량을 하기의 수학식1에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112018082082968-pat00001
합금철의 투입량은 합금 원소의 목표범위에 측정값을 반영하여 용강에 합금철을 투입함으로써 용강이 함유할 수 있는 합금 원소의 함량인 합금 원소의 설정값을 정한 다음, 합금 원소의 설정값을 만족하도록 산출할 수 있다. 즉, 합금 원소의 목표범위는 취련 후 용강에 잔류하는 합금 원소의 함량, 즉 합금 원소의 측정치를 포함하는 것으로, 다음과 같이 구해질 수 있다.
합금 원소의 설정값은 합금 원소의 목표범위, 예컨대 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정치를 뺀 차이값일 수 있다. 또는, 합금 원소의 상한값과 하한값으로부터 평균값(목표값)을 구하고, 평균값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 합금 원소의 설정값으로 정할 수도 있다. 이때, 조정이 필요한 합금 원소의 개수와, 이에 따라 용강에 투입되는 동종 합금철의 종류에 따라 합금 원소의 설정값을 선택할 수 있다. 예컨대 조정이 필요한 합금 원소의 개수가 2개 또는 3개이고, 투입되는 동종 합금철에 이종의 합금 원소가 함유되는 경우에는 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 선택할 수 있다. 또는 조정이 필요한 합금 원소의 개수가 1개인 경우에는 합금 원소의 평균값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 선택할 수 있다. 이 경우, 동종 합금철에 함유되는 합금 원소의 개수는 고려대상에서 제외될 수 있다.
이와 같이 합금 원소의 설정값을 정한 다음에는 불순물의 설정값을 정할 수 있다. 불순물의 설정값, 즉 용강에 합금철을 투입한 후 용강이 함유할 수 있는 불순물의 함량은 다음과 같이 정할 수 있다.
용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값과 하한값으로부터 평균값을 구한 다음, 평균값에서 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정할 수 있다.
또는, 용강이 함유할 불순물의 목표범위의 하한값으로부터 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정할 수도 있고, 용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값으로부터 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정할 수도 있다.
이와 같이 불순물의 설정값을 복수개로 마련하는 이유는 조정이 필요한 합금 원소의 개수에 따라 용강에 투입되는 동종 합금철의 개수가 달라질 수 있고, 이에 용강에 투입되는 동종 합금철의 개수가 증가하는 경우 용강 중 불순물의 함량이 증가할 수 있기 때문이다. 따라서 조정이 필요한 합금 원소의 개수가 증가하고, 이에 따라 용강에 투입되는 동종 합금철의 개수가 증가하면 용강 중 불순물의 함량을 적절하게 조절하기 위하여 불순물의 하한값에 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 사용할 수 있다. 반면, 조정이 필요한 합금 원소의 개수가 1개인 경우에는 불순물의 목표값이나 상한값에서 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 사용할 수 있다.
이와 같이 합금철의 설정값이 선택되면, 선택된 합금 원소의 설정값을 만족하도록 동일한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철에 대한 투입량을 각각 산출할 수 있다. 합금철의 투입량을 산출할 때 조정이 필요한 합금 원소가 복수 개인 경우, 어느 하나의 합금 원소에 대한 동종 합금철의 투입량을 산출하고, 산출된 동종 합금철의 투입량을 기준으로 나머지 합금 원소에 대한 동종 합금철의 투입량을 산출할 수 있다. 표 2에 따르면 합금 원소인 Si, Mn 및 Cr의 함량 조정이 필요한 것을 알 수 있다. 이 경우 Si를 조정하기 위한 제1합금철 투입량을 산출한 후, 이를 기준으로 Mn과 Cr의 함량을 조정하기 위한 제2합금철과 제3합금철의 투입량을 순서로 산출할 수 있다. 여기에서는 Si의 성분을 조정하기 위한 합금철 투입량을 먼저 산출하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 표1에 의하면, FeMn, SiMn는 Mn과 Si를 복합적으로 함유하고 있기 때문에 복수 투입으로 인해 목표값을 만족시키지 못할 가능성이 있으므로 Si와 Mn의 함량을 조정하기 위한 합금철 투입량은 합금 원소의 목표값이 아닌 합금 원소의 하한값을 기준으로 산출할 수 있다.
먼저, Si를 함유하는 제1합금철의 투입량을 산출할 수 있다. 이때, 제1합금철은 동종 합금철로 FeSi, SiMn 및 FeSiCr를 포함할 수 있다. 이에 동종 합금철인 FeSi, SiMn 및 FeSiCr의 투입량을 각각 산출할 수 있다. 동종 합금철 자체에 함유되는 불순물의 함량과 단가를 미리 알고 있기 때문에 동종 합금철의 투입량이 산출되면 합금철의 불순물 함량과 산출된 투입량을 이용하여 용강이 가질 수 있는 탄소(C)와 인(P) 등과 같은 불순물의 함량 및 합금철 투입량에 대한 원가도 함께 산출할 수 있다. 이때, 산출된 불순물의 함량은 불순물의 예측값이라 하며, 불순물의 예측값은 동종 합금철 투입으로 인해 용강이 가질 수 있는 불순물의 함량을 의미한다.
아래의 표4는 제1합금철, 즉 Si를 함유하는 동종 합금철의 투입량과, 불순물의 예측값, 합금 원소의 원가를 각각 산출한 일 예를 보여주고 있다. 표4 내지 표8에 기재된 각 성분의 함량은 올림값으로 표시하였다.
제1합금철 투입량(㎏) C(wt%) Mn(wt%) Si(wt%) P(wt%) Cr(wt%) 원가(원)
FeSi 870 0.001 0 0.199 0 0 1,923,595
SiMn 4189 0.039 0.929 0.199 0 0 19,356,081
FeSiCr 1282 0 0 0.199 0 0.166 7,826,099
이와 같이 합금 원소의 설정값을 만족하도록 동종 합금철의 투입량과, 불순물의 예측값 및 원가가 산출되면, 이들로부터 예비 투입 대상을 선정할 수 있다. 예비 투입 대상은 도 3에 도시된 바와 같이 동종 합금철 중 불순물 함량에 따라 선정할 수 있다. 즉, 불순물의 예측값(X)과 불순물의 설정값(Y) 및 불순물의 목표범위(Z)를 상호 비교(S510)하여 예비 투입 대상을 선정할 수 있다. 이때, 불순물의 예측값(X)이 불순물의 설정값(Y) 또는 불순물의 목표범위(Z)보다 큰 경우(X>Y, X>Z), 해당 동종 합금철을 예비 투입 대상으로부터 제외(S530)할 수 있다. 반면. 불순물의 예측값(X)이 불순물의 설정값(Y)과 같거나(X=Y), 불순물의 설정값(Y)보다 작은 경우(X<Y)에는 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정할 수 있다. 또한, 불순물의 예측값(X)이 불순물의 목표범위(Z)에 포함되거나(X=Z), 불순물의 목표범위(Z)보다 작은 경우(X<Z)에는 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정할 수 있다. 여기에서 불순물의 예측값(X)이 불순물의 목표범위(Z)보다 작다는 것은 불순물의 예측값이 불순물의 상한값 이하이거나, 불순물의 상한값과 하한값 사이에 포함되거나, 불순물의 하한값보다 작은 경우를 모두 포함할 수 있다.
그리고 예비투입대상으로 선정할 동종 합금철이 더 있는 있는지 확인(S540)하고, 예비투입대상으로 선정할 동종 합금철이 더 있으면 S400 단계에서 산출된 불순물의 예측값(X)과 불순물의 설정값(Y) 및 불순물의 목표범위(Z)이용하여 S510 단계 내지 S530 단계를 반복하여 예비 투입 대상을 선정할 수 있다. 반면, 예비투입대상으로 선정할 동종 합금철이 더 있는 있는지 확인(S540)하고, 예비투입대상으로 선정할 동종 합금철이 없는 경우에는 다음 단계를 진행할 수 있다.
표 4를 참조하면, Si의 함량을 조정하기 위해서 Si를 함유하는 동종 합금철인 FeSi, SiMn 및FeSiCr 중 어느 하나를 산출된 양으로 용강에 투입할 수 있다. 이 경우, 탄소와 인이 함유되지 않은 FeSiCr을 투입하는 것이 좋다. 그러나 FeSiCr는 SiMn에 비해 원가가 낮지만, FeSi에 비해 원가가 약 4배 정도 높기 때문에 합금철 투입으로 인한 생산 비용이 증가할 수 밖에 없다.
반면, FeSi는 SiMn 및 FeSiCr보다 원가가 현저하게 낮고, 탄소 함량이 전로 종점 시 용강에 함유된 탄소의 함량을 고려하더라도 설정된 탄소의 하한값에 비해 상당히 낮기 때문에 제1합금철로 FeSi를 예비 투입 대상으로 선정할 수 있다. 따라서 Si의 함량만을 조정하기 위한 경우에는 제1합금철로 Si를 함유하는 동종 합금철 중 FeSi를 투입하는 것이 좋다. 그러나 Mn 및 Cr을 조정하기 위한 합금철의 불순물 함량이나 원가에 따라 그 결과는 달라질 수 있으로므로, Mn 및 Cr을 조정하기 위한 합금철 투입량을 모두 산출한 후 예비 투입 대상을 선정할 수 있다.
이와 같이 Si의 함량을 조정하기 위한 제1합금철의 투입량이 산출되고, 이를 이용하여 제1합금철의 예비 투입대상이 선정되면, 이를 기준으로 Mn의 함량을 조정하기 위한 제2합금철의 투입량을 산출할 수 있다. 제2합금철 역시, 복수 개의 동종 합금철을 포함할 수 있다.
제2합금철의 동종 합금철에 대한 투입량과, 불순물의 함량, 합금 원소의 함량 및 원가를 산출하여 그 결과를 아래의 표5에 나타내었다.
제1
합금철		 제2합금철 제2합금철 투입량
(㎏)		 C(wt%) Mn(wt%) Si(wt%) P(wt%) Cr(wt%) 원가(원)
FeSi FeMn(HC) 4628 0.115 1.270 0.020 0.002 0 39,652,358
FeMn(MC) 4628 0.034 1.270 0.020 0.003 0 50,859,347
Mn-metal 3613 0 1.270 0 0 0 40,543,062
SiMn FeMn(HC) 1244 0.031 0.341 0.005 0.001 0 10,657,222
FeMn(MC) 1244 0.009 0.341 0.005 0.001 0 13,669,284
Mn-metal 971 0 0.341 0 0 0 10,896,614
FeSiCr FeMn(HC) 4628 0.115 1.270 0.020 0.002 0 39,652,358
FeMn(MC) 4628 0.034 1.270 0.020 0.003 0 50,859,347
Mn-metal 3613 0 1.270 0 0 0 40,543,062
상기 표5에서는 제1합금철의 동종 합금철의 투입량에 대해서 제2합금철의 동종 합금철 투입량, 불순물의 함량(불순물의 예측값), 합금 원소의 함량 및 원가를 산출한 결과를 보여주고 있다. 상기 표5를 참조하면, 제1합금철로 FeSi를 투입하는 경우, 용강이 함유할 불순물의 함량, 즉 불순물의 예측값이나 원가면에서 Mn-metal을 투입하는 것이 좋은 것으로 나타나고 있다. 그리고 제1합금철로 SiMn과 FeSiCr을 투입하는 경우에는 Mn-metal을 투입하는 것이 좋은 것으로 나타나고 있다. 제1합금철로 SiMn을 투입할 때 제2합금철로 FeMn(HC)을 투입하게 되면, 용강 중 탄소 함량이 탄소의 상한값인 0.95와 같아진다. 따라서 Cr을 조정하기 위한 제3합금철을 추가로 투입하면 용강 중 탄소 함량이 탄소의 상한값보다 높아질 수 있기 때문에 FeMn(HC)보다 Mn-metal을 투입하는 것이 좋다. 이에 제2합금철로 Mn-metal을 예비 투입 대상으로 선정할 수 있다.
한편, 강종에 따라 다르긴 하지만 합금철에 함유된 불순물 중 인의 함량이 미리 설정한 범위보다 높은 경우에는 예비 투입 대상에서 제외할 수도 있다. 예컨대 제1합금철로 FeSi나 FeSiCr을 사용하는 경우, Cr의 함량을 조절하기 위해 사용되는 FeMn(HC)과 FeMn(MC)는 0.002wt% 이상의 인(P)을 함유하고 있기 때문에 예비 투입대상에서 제외할 수 있다.
제1합금철과 제2합금철의 투입량이 산출되면, Cr의 함량을 조정하기 위한 제3합금철의 투입량을 산출할 수 있다. 제3합금철은 Cr을 함유하는 복수의 동종 합금철을 포함할 수 있으며, 동종 합금철 각각의 투입량을 산출할 수 있다. 제3합금철의 동종 합금철에 대한 투입량과, 불순물의 함량, 합금 원소의 함량 및 원가를 산출하여 아래의 표6에 나타내었다.
제1합금철 제3합금철 제3합금철투입량
(㎏)		 C(wt%) Mn(wt%) Si(wt%) P(wt%) Cr(wt%) 원가(원)
FeSi
/SiMn		 FeCr(MC) 1742 0.003 0 0 0 0.4 46,776,184
FeCr(HC) 1666 0.049 0 0 0 0.4 13,093,373
FeSiCr FeCrMC) 1005 0.001 0 0 0 0.234 26,976,209
FeCr(HC) 957 0.029 0 0 0 0.234 7,520,254
상기 표6에서는 제1합금철의 동종 합금철의 투입량에 대해서 제3합금철의 동종 투입량, 불순물의 예측값, 합금 원소의 함량 및 원가를 산출한 결과를 보여주고 있다. 이때, Cr의 경우 Si 및 Mn을 조정하기 위한 합금철을 투입하더라도 Cr이 추가로 투입될 가능성이 없기 때문에 Cr의 목표값을 기준으로 투입량을 산출하였다. 여기에서 제1합금철로 FeSiCr을 투입하는 경우, FeSiCr 중에 Cr이 함유되어 있기 때문에 제1합금철로 FeSi나 SiMn을 투입할 때보다 Cr 함유 동종 합금철(FeCr)의 투입량을 줄일 수 있다.
상기 표6을 참조하면, 제1합금철로 FeSi를 투입하고, 제2합금철로 Mn-metal을 투입하고, 제3합금철로 FeCr(MC)를 사용하면 용강 중 탄소 농도가 하한값보다 작은 값을 갖게 된다. 다만, FeCr(MC)은 원가가 높은 단점이 있지만, 제1합금철 중 예비 투입대상과 제2합금철 중 예비 투입대상을 조합하는 경우, 전체 원가에 영향을 미칠 수 있으므로 일단 예비 투입 대상으로 선정할 수 있다.
그리고 제3합금철로 FeCr(HC)은 원가가 낮은 이점은 있지만, 용강에 투입하는 경우 용강 중 탄소 농도가 상한값을 초과하게 되어 예비 투입 대상에서 제외할 수 있다.
그리고 제1합금철로 SiMn을 투입하고, 제2합금철로 Mn-metal을 투입하고, 제3합금철로 FeCr(MC)를 투입하는 경우, FeCr(MC) 중 탄소 함량이 적은 이점이 있지만, FeCr(HC)에 비해 매우 고가인 단점이 있다. 그러나 제3합금철로 FeCr(HC)를 사용하는 경우, FeCr(MC)를 사용할 때보다 탄소 함량은 증가하지만 탄소의 하한가보다 낮아지기 때문에 사용하는데 무리가 없다. 또한, FeCr(HC)는 FeCr(MC)보다 원가가 매우 낮기 때문에 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
이러한 방법으로 제1합금철의 동종 합금철, 제2합금철의 동종 합금철 및 제3합금철의 동종 합금철로부터 예비 투입 대상을 선정하고, 이들 예비 투입 대상 합금철들로부터 용강의 출강 시 용강에 투입할 투입 대상을 선정할 수 있다.
이와 같이 조정이 필요한 합금 원소에 대해서 합금철의 투입량을 산출하고, 합금철에 함유되는 불순물의 함량인 불순물의 예측값을 고려하여 예비 투입 대상을 선정한 다음, 이들 예비 투입 대상들을 조합하여 아래의 표8에 나타내었다.
제1합금철 제2합금철 제3합금철 C(wt%) Mn(wt%) Si(wt%) P(wt%) Cr(wt%) 원가(원)
FeSi Mn-metal FeCr(MC) 0.028 1.35 0.2 0.01 0.4 87,319,246
SiMn Mn-metal FeCr(MC) 0.077 1.35 0.205 0.01 0.4 77,028,879
FeSiCr Mn-metal FeCr(HC) 0.054 1.35 0.2 0.011 0.4 55,889,415
상기 표8을 참조하면, 설정된 불순물의 목표값과 합금 원소의 목표값으로 조정하기 위해서 제1합금철로 FeSi를 사용하는 경우, 제2합금철은 Mn-metal, 제3합금철은 FeCr(MC)을 사용할 수 있음 알 수 있다. 또한, 제1합금철로 SiMn을 사용하는 경우, 제2합금철은 Mn-metal, 제3합금철은 FeCr(MC)을 사용할 수 있고, 제1합금철로 FeSiCr을 사용하는 경우, 제2합금철은 Mn-metal, 제3합금철은 FeCr(HC)을 사용할 수 있다.
이와 같은 조합 중 원가가 가장 낮은 조합을 용강에 투입할 합금철을 투입대상을 선정할 수 있다. 즉, 제1합금철로 SiMn을 사용하고, 제2합금철로 Mn-metal을 사용하고, 제3합금철로 FeCr(MC)을 사용하게 되면, 용강 중 불순물을 기 설정된 함량, 즉 목표범위로 조절할 수 있으며, 제조 비용도 절감할 수 있음을 알 수 있다.
전로(100)를 경동시켜 출강구(104)를 통해 전로(100)의 일측 하부에 배치되는 래들(600)로 용강을 출강한다. 그리고 용강을 출강하면서 래들(600)에 투입대상으로 선정된 합금철들을 산출된 양으로 투입할 수 있다. 합금철은 전체 출강 시간 중 출강 개시 후 2/5시점에서 3/5시점 사이에 투입될 수 있다. 이는 출강 시 투입되는 가탄제의 반응이 출강 시간 2/5시점에서 3/5시점 사이에 완료되기 때문에 그 이전에 합금철을 투입하면 합금철의 실수율이 저하하고, 그 이후에 합금철을 투입하면 합금철이 용해되는데 필요한 시간이 부족하기 때문이다.
이후, 출강이 완료되면 전로를 복귀시키고 래들(600)에 수용된 용강을 후속 공정으로 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 전로 200: 메인 랜스
300: 서브 랜스 400: 원료 공급부
500: 제어부 600: 래들

Claims (12)

  1. 복수의 합금철을 마련하는 과정;
    용강의 강종에 따라 조정이 필요한 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정;
    설정된 합금 원소의 함량에 따라 상기 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정;
    설정된 불순물의 함량에 대하여, 복수의 합금철로부터 예비 투입대상을 선정하는 과정; 및
    상기 예비 투입대상으로 선정된 합금철 중 원가가 낮은 합금철을 투입대상으로 선정하는 과정;을 포함하고,
    상기 복수의 합금철을 마련하는 과정은 동일한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철을 복수 개 마련하는 과정을 포함하고,
    상기 예비 투입대상으로 선정하는 과정은 상기 복수 개의 동종 합금철로부터 예비 투입대상을 선정하는 과정을 포함하며,
    상기 투입대상을 선정하는 과정은 상기 예비 투입대상으로 선정된 동종 합금철 중 원가가 상대적으로 낮은 동종 합금철을 투입대상으로 선정하는 과정을 포함하는 전로 조업 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 합금철을 마련하는 과정은,
    상기 복수 개의 동종 합금철 각각에 대하여 불순물의 함량과 합금 원소의 함량 및 ㎏ 당 원가 정보를 마련하는 과정; 및
    상기 복수 개의 동종 합금철 중 조정이 필요한 합금 원소를 함유하는 동종 합금철을 선택하는 과정;을 포함하는 전로 조업 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 합금 원소의 함량과 불순물의 함량을 설정하는 과정은,
    용강이 함유할 합금 원소 함량의 목표범위 및 불순물의 목표범위를 정하는 과정;
    취련 후 용강에서 합금 원소의 함량과 잔류하는 불순물의 함량을 측정하여 합금 원소의 측정값과 불순물의 측정값을 구하는 과정; 및
    합금 원소 함량의 목표범위에 측정값을 반영하여 합금 원소의 설정값을 정하고, 불순물 목표범위에 측정값을 반영하여 불순물의 설정값을 정하는 과정;을 포함하는 전로 조업 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 합금 원소의 설정값을 정하는 과정은,
    용강이 함유할 합금 원소의 상한값과 하한값으로부터 평균값을 구하고, 상기 평균값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 정하는 과정 및
    용강이 함유할 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 하는 과정 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전로 조업 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 합금 원소의 설정값을 정하는 과정은,
    조정이 필요한 합금 원소의 개수 및 동종 합금철의 종류에 따라 설정값을 선택하는 과정을 포함하는 전로 조업 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    조정이 필요한 합금 원소의 개수가 둘 이상이고, 동종 합금철이 2가지 이상의 합금 원소를 포함하면, 용강이 함유할 합금 원소의 하한값에서 합금 원소의 측정값을 뺀 차이값을 설정값으로 선택하는 전로 조업 방법.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 불순물의 설정값을 정하는 과정은,
    용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값과 하한값으로부터 평균값을 구하는 과정 및
    상기 평균값에서 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정을 포함하는 전로 조업 방법.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 불순물의 설정값을 정하는 과정은,
    용강이 함유할 불순물의 목표범위의 하한값으로부터 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정 및
    용강이 함유할 불순물의 목표범위의 상한값으로부터 상기 불순물의 측정값을 뺀 차이값을 불순물의 설정값으로 정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전로 조업 방법.
  9. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정은,
    상기 합금 원소의 설정값을 만족하도록 선택된 동종 합금철의 투입량을 각각 산출하는 과정;
    동종 합금철들의 불순물 함량 정보와 투입량을 이용하여, 용강에 투입된 후의 불순물의 함량을 산출하여 불순물의 예측값을 구하는 과정; 및
    동종 합금철들의 1kg 당 단가 정보와 투입량을 이용하여, 동종 합금철들의 원가를 산출하는 과정;을 포함하는 전로 조업 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 예비 투입대상으로 선정하는 과정은,
    상기 불순물의 예측값이 복수개의 불순물의 설정값 중 적어도 하나보다 작거나 같으면 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정하는 과정을 포함하는 전로 조업 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 예비 투입대상으로 선정하는 과정은,
    상기 불순물의 예측값과 상기 불순물의 측정값을 합한 값이 상기 불순물의 상한값 이하이면 해당 동종 합금철을 예비 투입대상으로 선정하는 과정을 포함하는 전로 조업 방법.
  12. 삭제
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