KR102095395B1 - 전로의 취련 장치 및 전로의 취련 방법 - Google Patents

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KR102095395B1 KR1020170159345A KR20170159345A KR102095395B1 KR 102095395 B1 KR102095395 B1 KR 102095395B1 KR 1020170159345 A KR1020170159345 A KR 1020170159345A KR 20170159345 A KR20170159345 A KR 20170159345A KR 102095395 B1 KR102095395 B1 KR 102095395B1
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Abstract

본 발명은 전로에 연결되어 상기 전로에 산소를 공급하는 산소공급부; 제1 시점에 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하여, 취련 종료시점에서 산소의 과취여부를 판단하는 과취판단부; 상기 전로에 연결되어, 저취가스를 상기 전로에 공급하는 저취가스공급부를 포함하고, 상기 과취판단부에서 산소의 과취로 판단된 경우, 상기 산소 공급부는, 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 산소의 공급유량을 유지하고, 상기 저취가스공급부는, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 상기 전로에 공급하고, 상기 추가유량은 하기 수학식 2에 의해 산출되는 전로의 취련 장치를 제공할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112017117861411-pat00010

여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다.

Description

전로의 취련 장치 및 전로의 취련 방법{Appatatus for blowing of converter and blowing method of converter}
실시예는 전로의 취련 장치 및 전로의 취련 방법에 관한 것이다.
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
대한민국 등록특허 제10-1617747(2016.04.27.공고)에는 전로의 취련 장치를 개시하고 있다.
용선의 취련 작업은 랜스를 이용하여 전로 내에 산소 가스를 공급하여 용선 중의 불순물인 탄소를 연소시켜 배가스로 제거하는 작업이다. 그리고, 그리고 취련 작업은, 용선 중 불순원소(예컨대, 규소, 망간, 인, 황, 탄소 및 티타늄 등)를 슬래그 측으로 제거하는 작업이다.
전로에는 스커트(skirt)가 배치될 수 있다. 스커트는, 취련 작업 중, 전로 내부로 외부 공기 침입을 방지하기 위한 장치이다. 다만, 전로의 노구와 스커트 사이에는 갭(gap)이 존재하기 때문에, 외부 공기가 전로 내부로 유입되어 외부 공기의 질소가 용강속에 흡질된다.
구체적으로, 전로로 취입되는 산소는 용강 중 탄소(C)와 반응하며, 이에 용강 중 탄소는 일산화탄소(CO) 버블 형태로 제거되고, 질소는 일산화탄소(CO) 버블에 의해 제거된다. 그런데 취련 작업의 말기에는 용강 중 탄소 농도가 낮아지면서(또는 농도가 희박해지면서) 산소와 반응할 탄소가 부족하기 때문에, 산소는 주로 용강 중 철(Fe)과 반응하게 된다. 또한, 산소와 탄소 간의 반응에 의해 일산화탄소(CO)와 같은 배가스가 발생되는데, 취련 말기에 용강 중 탄소가 부족하여 배가스 발생량이 줄어들고, 이로 인해 전로 내부에 부압이 발생되면서, 외부 공기가 노구와 스커트 사이의 갭을 통해 전로 내부로 유입된다.
이렇게 전로 내로 유입되는 공기에 의해 용강 중 질소 농도가 상승하게 되고, 또한 산소 농도도 상승한다. 한편, 용강 중 질소는 연속 주조 시에 슬래브 내부에 AlN, VCN, NbCN 등의 석출물을 형성하며, 압연 중에 이러한 석출물들이 슬래브 내부의 국부적인 취성을 증가시킨다. 그리고 이는 슬래브 제조 중 또는 최종 제품인 코일, 플레이트 등을 제조하기 위한 압연 중에 표면 크랙을 유발시키는 원인이 된다. 따라서, 용강 중 질소 농도가 높으면, 수요자가 요구하는 품질을 가지는 강을 생산할 수 없어 정품이 될 수 없는 문제가 발생된다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 취련 과정 중에 대기 중의 질소가 용강속으로 흡질되는 것을 방지하는 전로의 취련 장치 및 전로의 취련 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는, 전로에 연결되어 상기 전로에 산소를 공급하는 산소공급부와, 제1 시점에 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하여, 취련 종료시점에서 산소의 과취여부를 판단하는 과취판단부와, 상기 전로에 연결되어, 저취가스를 상기 전로에 공급하는 저취가스공급부를 포함하고, 상기 과취판단부에서 산소의 과취로 판단된 경우, 상기 산소 공급부는, 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 산소의 공급유량을 유지하고, 상기 저취가스공급부는, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 상기 전로에 공급하고, 상기 추가유량은 하기 수학식 2에 의해 산출되는 전로의 취련 장치를 제공할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112017117861411-pat00001
여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다.
바람직하게는, 상기 제1 시점에서, 상기 산소의 공급유량은 800 Nm3/min 내지 1000 Nm3/min일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 시점에서의 상기 저취가스의 공급유량에 상기 추가유량을 더한 값은 35 Nm3/min 내지 50 Nm3/min일 수 있다.
바람직하게는, 상기 과취판단부는 과취판단테이블을 포함하고, 상기 과취판단테이블은 상기 용강의 측정온도 및 상기 용강의 탄소농도에 대응하는 탈탄계수를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 과취판단부는 상기 과치판단테이블의 결과값이 음이면, 취련 종료시점에서 과취 상태로 예측하고, 상기 결과값은 하기 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112017117861411-pat00002
여기서, 상기 K는 과취판단테이블의 결과값이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 g는 탈탄계수(Nm3/0.01[C]%))이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이다.
바람직하게는, 상기 제1 시점은, 취련 개시 후, 취련 종료시점의 70% 내지 80% 이내일 수 있다.
바람직하게는, 상기 h는 0.7이며, 상기 p는 212.5일 수 있다.
다른 실시예는, 전로에 산소와 저취가스를 공급하는 전로 취련 방법으로서, a)제1 시점에서 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하는 단계와, b)측정된 상기 용강의 온도 및 상기 용강의 탄소농도에 기초하여 상기 산소의 과취여부를 판단하는 단계와, c)상기 산소의 과취로 판단된 경우, 상기 제1 시점에서 하기 수학식 2에 의해 저취가스의 추가유량을 산출하는 단계 및 d) 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 상기 산소의 공급유량을 유지하고, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점의 저취가스의 공급유량에 상기 추가유량을 더하여 상기 전로에 저취가스를 공급하는 단계를 포함하는 전로의 취련 방법을 제공할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112017117861411-pat00003
여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다.
바람직하게는, 상기 제1 시점은, 취련 개시 후, 상기 취련 종료시점의 70% 내지 80% 이내일 수 있다.
바람직하게는, 상기 h는 0.7이며, 상기 p는 212.5일 수 있다.
실시예에 따르면, 전로의 취련 과정 중에 대기 중의 질소가 용강속으로 흡질되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 전로 취련 장치를 도시한 도면,
도 2는 과취판단테이블을 도시한 도면,
도 3은 제1 시점 이후, 비교예와 실시예의 질소농도를 비교한 표,
도 4는 실시예에 따른 전로의 취련 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하, 용강이라 함은 용선에 취련을 위해 산소가 취입된 액상의 원료를 나타낸다.
취련 작업 중, 전로 내부의 상부에는 산소공급부를 통해 산소가 공급된다. 산소공급부에 의해 공급된 산소는 용강의 탄소와 반응하여 배가스를 생성한다. 배가스가 제거됨으로써, 용강의 불순물인 탄소가 제거된다. 그런데 취련 작업 후반부에는 용강의 탄소가 제거되어 그 양이 감소되고, 이에 전로 내부의 배가스의 양도 줄어든다. 그 결과, 전로 내부의 압력이 대기압 보다 낮게 된다. 이렇게 전로 내부가 음압 상태가 되면, 외부 공기가 전로 내부로 보다 용이하게 흡입되고, 외부 공기의 질소가 용강에 흡질된다. 실시예에 따른 전로 취련 장치 및 전로 취련 방법은 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자, 배가스의 양이 감소되는 시점에서 전로 내부의 양압 상태를 유도하고자 안출된 장치 및 방법이다.
도 1은 실시예에 따른 전로 취련 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전로 취련 장치는 산소공급부(100)와, 과취판단부(200)와, 저취가스공급부(300)를 포함할 수 있다. 전로(1)의 상측에는 스커트(2)가 배치될 수 있다. 스커트(2)는 전로 내부로 외부 공기가 침입하는 것을 방지하는 장치이다. 그런데 취련 작업 중에는 전로의 노구와 스커트(2) 사이에는 갭(3)이 존재한다.
산소공급부(100)는 용강에 산소를 불어 넣는 장치이다. 산소공급부(100)는 전로(1)의 상측에 배치된다. 산소공급부(100)는 용강에 담기는 랜스(110)를 포함할 수 있다. 산소공급부(100)에 의해 용강에 취입된 산소는 탄소와 반응하여 일산화탄소(CO)와 같은 배가스를 생성한다. 이때 일산화탄소(CO)의 버블에 의해 질소도 함께 제거된다.
과취판단부(200)는 과취 상태를 예측하여 판단한다. 과취 상태란, 취련 종점에서, 측정된 산소농도가 목표산소농도에 비해 높을 때, 과취 상태라 한다. 과취 상태를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 취련 종료시점을 기준으로 취입되는 산소에 의해 용강 중 탄소농도가 목표탄소농도(예컨대, 0.04%)로 조절되었으나, 취련 종료시점에서 용강의 목표온도를 맞추기 위해 산소가 더 취입되면, 더 취입되는 산소는 용강 중 탄소와 반응하지 못하고, 용강 중 철(Fe)과 반응하여 용해된다. 그 결과, 취련 종료시점에서 용강 중 산소농도가 목표 산소농도에 비해 높은 과취 상태가 된다.
과취판단부(200)는 제1 시점에서 측정한 용강의 온도 및 용강의 탄소농도에 기초하여 과취 상태를 예측하여 판단한다. 제1 시점이란, 취련 개시 후, 취련 종료시점의 70% 내지 80% 이내인 시점으로, 다이나믹(dynamaic)이라 한다. 제1 시점이 되면, 취입된 산소와 용강 중의 탄소의 반응이 감소하는 율속단계에 접어든다. 산소공급부(100)의 랜스(110)에 프로브가 장착되어 용강의 온도 및 탄소농도가 측정될 수 있다. 측정된 용강의 온도 및 탄소농도는 과취판단부(200)에 입력된다.
과취판단부(200)에는 취련 종료시점을 기준으로, 용강의 목표온도와 제1 시점에서 측정된 용강의 측정온도 및 탄소농도가 입력된다. 과취판단부(200)는 입력된 용강의 목표온도, 측정온도 및 탄소농도를 과취판단테이블에 대비하여 과취 상태를 예측한다.
도 2는 과취판단테이블을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 과취판단테이블(10)에서 도 2의 A영역에는 제1 시점 에서 용강의 측정온도가 기재된다. 그리고 과취판단테이블(10)에서 도 2의 B구간에는 제1 시점에서 용강의 탄소농도가 기재된다. 그리고 과취판단테이블(10)에서 도 2의 C구간에는 승온계수가 기재된다. 승온계수란, 용강의 온도를 1°를 높이는데 필요한 산소의 유량을 나타낸 것으로, 예를 들어 도 2에서 도시한 바와 같이, 승온계수가 25(Nm3/°C)경우, 용강의 온도를 1°를 높이는데 25Nm3산소가 필요한 것을 의미한다. 과취판단테이블(10)에서 도 2의 D구간에는 제1 시점 이후 용강의 탈탄계수(Nm3/0.01[C]%)가 기재된다. 탈탄계수란, 탄소농도0.01%를 줄이기 위한 산소의 유량을 나타낸 것이다. 예를 들어 도 2에서 도시한 바와 같이, 탈단계수가 51(Nm3/0.01[C]%))경우, 용강의 탄소농도를 0.01%를 줄이는데 51Nm3산소가 필요한 것을 의미한다.
과취판단부(200)에 제1 시점에서 측정한 용강의 온도 및 용강의 탄소농도가 입력되면, 이에 대응한 과취판단테이블(10)의 결과값이 "음"의 값이면, 취련 종료시점에 과취 상태로 예측한다. 예를 들어, 용강의 목표온도가 1630°이고, 제1 시점에서 용강의 측정온도가 1570°이고, 용강의 탄소농도가 0.25%일 때, 이에 대응한 도 2의 과취판단테이블(10)의 결과값은 "-7"로 용강의 목표온도보다 7°가 부족하다는 것을 나타낸 것으로, 과취판단부(200)는 취련 종료 시점에 과취 상태로 예측한다.
과취판단테이블(10)의 결과값은 아래 수학식 1을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112017117861411-pat00004
여기서, 상기 K는 과취판단테이블(10)의 결과값이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 g는 탈탄계수(Nm3/0.01[C]%))이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이다.
저취가스공급부(300)는 전로(1)의 용강을 교반시키기 위해 저취가스를 공급하는 장치이다. 전로에 공급된 저취가스는 용강 내에서 부상하여 용강을 교반한다. 저취가스공급부(300)는 저취 가스의 공급을 제어하는 복수의 밸브(310)와 전로(1)의 하부의 내측과 연결되는 공급라인을 포함할 수 있다.
이러한 저취가스공급부(300)는 과취판단부(200)에서 취련 종료시점에 과취 상태로 예측되면, 전로 내부의 압력이 대기압 보다 높도록 저취가스를 추가로 공급한다. 저취가스로서, 탄소가스나 질소가스 또는 아르곤가스를 공급할 수 있다.
저취가스공급부(300)는 제1 시점에서 취련 종료시점까지 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 전로(1)에 공급할 수 있다. 추가유량은 하기 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112017117861411-pat00005
여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다. 예를 들어, h는 0.7이며, p는 212.5일 수 있다. 이는 전로(1)의 용량이 250ton일 때 기준일 수 있다.
예를 들어, 용강의 목표온도가 1640°이고, 제1 시점에서 용강의 측정온도가 1530°이고, 용강의 탄소농도가 0.3%이고, 용강량이 275000kg이면, 추가유량은 10.2(Nm3/min)이다. 따라서, 저취가스공급부(300)는 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량 30.0 (Nm3/min)에 추가유량 10.2(Nm3/min)를 더하여 총 40.2(Nm3/min)의 저취가스를 취련 종료시점까지 공급할 수 있다.
제1 시점 이후, 전로(1)에 저취가스가 추가적으로 공급되면, 전로(1)의 내부에서 배가스의 밀도가 증가하여, 전로(1) 내부의 압력이 증가하게 된다. 전로(1)의 내부의 압력이 증가하여 양압 상태가 되면, 외부 공기가 전로(1)의 내부로 침입하는 것이 방지된다. 또한, 온도가 상온 상태인 저취가스가 전로(1)의 내부로 취입되면, 저취가스는 용강을 환류시킴과 동시에, 용강과 열교환한다. 그 결과, 저취가스의 온도가 상승하게 되어, 저취가스의 부피가 증가하게 되고, 전로(1) 내부의 압력이 증가되어 전로 내부의 양압이 구현된다.
한편, 과취판단부(200)에서 과취 상태가 예측되면, 산소공급부(100)는 제1 시점에서의 산소 공급유량으로 취련 종료시점까지 유지할 수 있다. 예를 들어, 산소공급부(100)는 과취판단부(200)에서 과취 상태가 예측되면, 취련 종료시점까지 산소의 공급유량을 800 Nm3/min 내지 1000 Nm3/min로 유지할 수 있다. 이때, 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더한 값은 35 Nm3/min 내지 50 Nm3/min일 수 있다.
도 3은 제1 시점 이후, 비교예와 실시예의 질소농도를 비교한 표이다.
도 3을 참조하면, 비교예1,2,3,4는 제1 시점 이후, 전로(1)에 전취가스를 추가적으로 공급하지 않은 경우이다. 비교예1,2,3,4의 경우, 실시예1,2,3 보다 제1 시점 이후, 배가스 발생량이 크게 감소함을 알 수 있다. 이에 비교예1,2,3,4의 경우, 전로 내부가 음압이 되면서, 용강중 질소 농도가 크게 상승하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 실시예1,2,3의 경우, 저취가스의 유량이 40(Nm3/min) 이상으로 추가 공급되어, 배가스 발생량을 증가시키고 있다. 그 결과, 실시예1,2,3의 경우, 전로 내부가 양압이 유지되고, 비교예1,2,3,4 보다 질소농도가 작은 것을 확인할 수 있다. 제1 시점 이후, 저취가스의 유량이 40(Nm3/min) 아래로 떨어지는 경우, 배가스의 발생량이 급격이 줄어들기 때문에, 제1 시점 이후, 저취가스의 유량은 40(Nm3/min) 이상으로 유지하는 것이 좋다.
도 4는 실시예에 따른 전로의 취련 방법을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 전로의 취련 방법은 다음과 같다.
먼저, 산소공급부(100)는 랜스(110)에 부착된 프로브를 통해, 제1 시점에서 전로(1)의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정할 수 있다.(S100) 측정된 용강의 온도 및 용강의 탄소농도는 과취판단부(200)에 입력된다.
다음으로, 과취판단부(200)는 측정된 용강의 온도 및 용강의 탄소농도에 대응하여, 과취판단테이블(도 2의 10)을 통해 취련 종료시점에서 산소의 과취여부를 판단한다.(S200)
다음으로, 저취가스공급부(300)는 산소의 과취로 판단된 경우, 제1 시점에서 하기 수학식 2에 의해 저취가스의 추가유량을 산출한다.(S300)
<수학식 2>
Figure 112017117861411-pat00006
여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다. 예를 들어, h는 0.7이며, p는 212.5일 수 있다. 이는 전로(1)의 용량이 250ton일 때 기준일 수 있다.
다음으로, 저취가스공급부(300)는 제1 시점에서 취련 종료시점까지 제1 시점에서의 산소의 공급유량을 유지하고, 제1 시점에서 취련 종료시점까지 제1 시점의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 전로(1)에 저취가스를 공급한다.(S400)
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 전로의 취련 장치 및 전로의 취련 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 전로
100: 산소공급부
200: 과취판단부
300: 저취가스공급부

Claims (10)

  1. 전로에 연결되어 상기 전로에 산소를 공급하는 산소공급부;
    제1 시점에 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하여, 취련 종료시점에서 상기 용강의 산소의 과취여부를 판단하는 과취판단부;
    상기 전로에 연결되어, 저취가스를 상기 전로에 공급하는 저취가스공급부를 포함하고,
    상기 과취판단부에서 산소의 과취로 판단된 경우,
    상기 산소 공급부는, 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 산소의 공급유량을 유지하고,
    상기 저취가스공급부는, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 상기 전로에 공급하고, 상기 추가유량은 하기 수학식 2에 의해 산출되고,
    상기 과취판단부는 과취판단테이블을 포함하고,
    상기 과취판단테이블은 상기 용강의 측정온도 및 상기 용강의 탄소농도에 대응하는 탈탄계수를 포함하는 전로의 취련 장치.
    <수학식 2>
    Figure 112019112904955-pat00007

    여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.5 내지 0.9 사이의 상수이고, 상기 p는 200 내지 300 사이의 상수이다.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 시점에서, 상기 산소의 공급유량은 800 Nm3/min 내지 1000 Nm3/min인 전로의 취련 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 시점에서의 상기 저취가스의 공급유량에 상기 추가유량을 더한 값은 35 Nm3/min 내지 50 Nm3/min인 전로의 취련 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 과취판단부는 상기 과취판단테이블의 결과값이 음이면, 취련 종료시점에서 과취 상태로 예측하고, 상기 결과값은 하기 수학식 1에 의해 산출되는 전로의 취련 장치.
    <수학식 1>
    Figure 112019112904955-pat00008

    여기서, 상기 K는 과취판단테이블의 결과값이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 g는 탈탄계수(Nm3/0.01[C]%))이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이다.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 시점은, 취련 개시 후, 취련 종료시점의 70% 내지 80% 이내인 전로의 취련 장치.
  7. 전로에 연결되어 상기 전로에 산소를 공급하는 산소공급부;
    제1 시점에 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하여, 취련 종료시점에서 상기 용강의 산소의 과취여부를 판단하는 과취판단부;
    상기 전로에 연결되어, 저취가스를 상기 전로에 공급하는 저취가스공급부를 포함하고,
    상기 과취판단부에서 산소의 과취로 판단된 경우,
    상기 산소 공급부는, 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 산소의 공급유량을 유지하고,
    상기 저취가스공급부는, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 저취가스의 공급유량에 추가유량을 더하여 상기 전로에 공급하고, 상기 추가유량은 하기 수학식 2에 의해 산출되는 전로의 취련 장치.
    <수학식 2>
    Figure 112019112904955-pat00015

    여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.7 이고, 상기 p는 212.5이다.
  8. 전로에 산소와 저취가스를 공급하는 전로 취련 방법으로서,
    a)제1 시점에서 상기 전로의 용강의 온도 및 용강의 탄소농도를 측정하는 단계;
    b)측정된 상기 용강의 온도 및 상기 용강의 탄소농도에 기초하여 상기 산소의 과취여부를 판단하는 단계;
    c)상기 산소의 과취로 판단된 경우, 상기 제1 시점에서 하기 수학식 2에 의해 저취가스의 추가유량을 산출하는 단계;및
    d) 상기 제1 시점에서 취련 종료시점까지 상기 제1 시점에서의 상기 산소의 공급유량을 유지하고, 상기 제1 시점에서 상기 취련 종료시점까지 상기 제1 시점의 저취가스의 공급유량에 상기 추가유량을 더하여 상기 전로에 저취가스를 공급하는 단계를 포함하는 전로의 취련 방법.
    <수학식 2>
    Figure 112019112904955-pat00009

    여기서, y는 상기 추가유량(Nm3/min)이고, 상기 a는 용강의 목표온도(°C)이고, 상기 b는 용강의 측정온도(°C)이고, 상기 c는 승온계수의 역수(°C/N m3)이고, 상기 d는 용강량(kg)이고, 상기 e는 상기 용강의 탄소농도(%)이고, 상기 h는 0.7 이고, 상기 p는 212.5이다.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 시점은, 취련 개시 후, 상기 취련 종료시점의 70% 내지 80% 이내인 전로의 취련 방법.
  10. 삭제
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