KR102189097B1 - Pre-treatment method of molten iron and manufacturing method of ultra-low-tough steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 용선의 예비 처리에 있어서 적절하게 탈규를 행함으로써, 전로의 중간 배재 공정을 방해하지 않고, 탈인 처리의 효율을 향상시키는 용선의 예비 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 용선의 예비 처리 방법은, 정련 용기 내의 용선에, 산화철, 기체 산소 및 석회계 플럭스를 투입하고, 탈규 처리와 탈인 처리를 실시하는 용선의 예비 처리 방법에 있어서, 산화철 환산의 산화제 원단위로 산화철을 25kg/t 이상 투입함과 함께, 상기 투입 시, 투입하는 산화철의 60% 이상을 정련 용기의 상방으로부터 투입하고, 상기 용선의 Si 함유량을 0.05 내지 0.30질량%로 하고, 또한 P 함유량을 0.040 내지 0.085질량%로 조정하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a method for pretreatment of molten iron which improves the efficiency of dephosphorization treatment without interfering with the intermediate exclusion process of the converter by appropriately performing desiliconization in the pretreatment of molten iron. In the pretreatment method of the molten iron of the present invention, iron oxide, gaseous oxygen, and a lime-based flux are added to the molten iron in a refining vessel, and in the pretreatment method of the molten iron, the desiliconization treatment and the dephosphorization treatment are performed. In addition to adding 25 kg/t or more of iron oxide, at the time of the above addition, 60% or more of the added iron oxide was added from the top of the refining vessel, the Si content of the molten iron was 0.05 to 0.30 mass%, and the P content was 0.040. It is characterized by adjusting to 0.085 mass %.
Description
본 발명은, 혼선차에 있어서, 용선의 Si 농도 및 P 농도를 효율적으로 저감하는 예비 처리 방법과 극저인강의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pretreatment method for efficiently reducing the Si concentration and P concentration of molten iron in cross-talk difference, and to a method for producing extremely low phosphorus steel.
용선을 전로에서 산소 취련하여 용강으로 할 때, 전로에서의 취련 부하를 저감함과 함께, 용강을 원하는 성분 조성으로 조정하기 쉽게 하기 위해서, 전로에 장입하는 용선으로부터, 미리, 규소, 인, 황 등을 제거하는 「용선 예비 처리」가, 통상 행해지고 있다.When making molten steel by blowing oxygen in a converter, in order to reduce the blowing load in the converter and to make it easy to adjust the molten steel to the desired composition, silicon, phosphorus, sulfur, etc. "Colder iron preliminary treatment" to remove is usually performed.
예를 들어, 고로에서 출선된 용선이, 아직, 출선 홈통, 경주 홈통, 또는, 혼선차 내에 존재하는 동안, 용선에, 정련제로서, 석회계 플럭스, 산화제, 및/또는, 소다회계 플럭스 등을, 캐리어 가스(예를 들어, 질소, 산소)로 불어 넣거나, 또는, 상방으로부터, 직접 첨가하여, 규소, 인, 황 등을 슬래그로 이행시켜서 제거한다.For example, while the chartered barge from the blast furnace is still present in the tapping gutter, race gutter, or cross-talk vehicle, as a refining agent, lime-based flux, oxidizing agent, and/or soda-based flux, etc. It is blown with a carrier gas (for example, nitrogen, oxygen), or it is added directly from above, and silicon, phosphorus, sulfur, etc. are transferred to and removed from the slag.
한편, 용선 예비 처리에 전로를 사용하는 프로세스(전로형 용선 예비 처리)도 발전을 이루고 있다. 전로형 용선 예비 처리는, 탈인용 전로와 탈탄용 전로를 사용하는 2로 방식으로 행하는 것이 일반적이지만, 특허문헌 1에는, 탈인 처리 후에 전로를 틸팅하여 탈인 슬래그를 배재(중간 배재)하고, 계속해서, 탈탄 처리를 행하고, 배재된 탈탄 슬래그를, 다음 탈인 처리에 있어서 탈인제로서 재사용하는 일련의 처리 공정을 1로에서 행하는 방법이 제안되어 있다.On the other hand, the process of using a converter for the preliminary treatment of hot-metal (converter-type pre-treatment) is also making progress. The pretreatment of the converter type hot metal is generally carried out in a two furnace method using a converter for dephosphorization and a converter for decarburization, but in
특허문헌 1의 방법은, 1로 방식이라는 것과, 탈탄 슬래그의 핫 리사이클에 의한 열 여유도가 높음이 큰 장점이다. 그러나, 탈규·탈인→중간 배재→탈탄이라는 프로세스에 있어서 지나치게 탈규되면, 주된 슬래그원인 규소(Si)의 용선 중의 농도가 부족해지면, 중간 배재를 행하는 것이 곤란해진다. 이와 같이, 탈규의 정도에 따라서는 중간 배재가 곤란해져, 중간 배재하기 위해서, 탈규가 진행된 용선에 Si를 첨가하거나, 혹은 SiO2를 새롭게 슬래그원으로서 투입하여, 용선의 규소 농도를 다시 증가시키는 등의 비경제적인 공정이 필요해지는 경우가 있다.The method of
극저인강을 용제하기 위해서는, 용선 예비 처리에 의해, 용선의 P 농도를 충분히 저감하거나, 또는, 전로에서 탈인 처리를 실시한 용강을 일단 출강하고, 탈인 슬래그의 전량을 계외로 배출하고, 동일한 전로에서, 다시, 탈탄 및 탈인 취련을 행한다는 처리가 필요해진다. 또한, 극저인강이란, 강 중의 인 함유량이 0.01% 이하인 강이다.In order to solvent the ultra-low phosphorus steel, the P concentration of the molten iron is sufficiently reduced by the preliminary treatment of the molten iron, or the molten steel subjected to the dephosphorization treatment in a converter is once poured out, and the entire amount of the dephosphorized slag is discharged out of the system, and in the same converter, Again, a process of performing decarburization and dephosphorization blowing is required. In addition, the extremely low phosphorus steel is a steel having a phosphorus content of 0.01% or less in the steel.
전로에서 탈인 처리를 실시한 용강을 일단 출강하고, 탈인 슬래그의 전량을 계외로 배출하고, 동일한 전로에서, 다시, 탈탄 및 탈인 취련을 행하는 일련의 처리는, 공정이 번잡해서, 처리 시간이 대폭으로 연장되어 버린다. 이와 같이, 특허문헌 1의 방법으로 초저인강을 용제하는 경우, 공정상의 과제가 많다.A series of treatments in which the molten steel subjected to dephosphorization treatment in a converter is once poured out, the entire amount of dephosphorized slag is discharged to the outside of the system, and decarburization and dephosphorization blown are performed again in the same converter, the process is complicated, and the treatment time is significantly extended. It becomes. In this way, when the ultra-low-toughness steel is melted by the method of
열역학적으로, 탈인 반응은, 탈규 반응의 종료 후에 진행된다. 그 때문에, 전술한 바와 같이 용선 예비 처리에 의해 용선의 P 농도를 충분히 저감하는 경우에는, 용선 예비 처리에 있어서 용선의 Si 농도를 대략 제로까지 저감할 필요가 있다.Thermodynamically, the dephosphorization reaction proceeds after completion of the desiliconization reaction. Therefore, as described above, when the P concentration of the molten iron is sufficiently reduced by the pretreatment of molten iron, it is necessary to reduce the Si concentration of the molten iron to approximately zero in the pretreatment of the molten iron.
그 때문에, 종래 기술에서는, 극저인강을 용제하기 위해서, 용선 예비 처리의 단계에 있어서, 용선의 P 농도를 규격 농도(P 함유량: 0.01% 이하) 부근까지 저감할 필요가 있었다. 그러나, 극저인강 레벨까지 탈인하기 위해서는, 대량의 슬래그가 발생한다. 토피도 카에서 그러한 탈인을 행하는 경우, 토피도 카의 프리보드(용선 상에 형성되는 공간의 노구까지의 높이)가 적으므로, 용선의 P 농도를 규격 농도 부근까지 저감하는 것은 곤란하다.Therefore, in the prior art, in order to melt the extremely low phosphorus steel, it is necessary to reduce the P concentration of the molten iron to the vicinity of the standard concentration (P content: 0.01% or less) in the step of the pretreatment of the molten iron. However, in order to dephosphorize to the level of extremely low tensile steel, a large amount of slag is generated. In the case of performing such dephosphorization at the topedo car, since the freeboard of the topedo car (the height of the space formed on the molten iron to the furnace mouth) is small, it is difficult to reduce the P concentration of the molten iron to the vicinity of the standard concentration.
또한, 종래 기술에서는, 혼선차에 있어서의 용선 예비 처리에 있어서, 탈인을 행할 때, 형성되는 슬래그의 염기도가 3.0 이상이 되도록 석회계 플럭스를 불어 넣고, 또한, CaO의 슬래그화를 촉진시켜 플럭스량을 줄이기 때문에, 형석 (CaF2)을 첨가하는 기술이 다용되고 있었다. 이 기술에 따르면, CaO의 융점이 저하되어, 그의 슬래그화가 용이해진다.In addition, in the prior art, in the preliminary treatment of molten iron in a cross-talk vehicle, when dephosphorization is performed, a lime-based flux is blown so that the basicity of the slag to be formed is 3.0 or more, and the amount of flux is accelerated to slag CaO. Because of the reduction, the technique of adding fluorspar (CaF 2 ) has been widely used. According to this technique, the melting point of CaO decreases, and its slag formation becomes easy.
예를 들어, 특허문헌 2는, 이하의 조건에서, CaO를 주로 포함하는 플럭스와 산소원을 동시에 동일 위치에 불어 넣음으로써, 용선으로부터의 탈규와 탈인을 동시에 진행시키는 방법을 개시한다. 특허문헌 2에 개시된 방법은, 형석을 함유하는 플럭스를 사용하여 실시되고 있다.For example,
총 산소 공급 속도 VO2(Nm3/min.T)≥2.25[%Si]0―0.03Total oxygen supply rate V O2 (Nm 3 /min.T)≥2.25[%Si] 0 -0.03
단, [%Si]0=초기 [Si] 농도However, [%Si] 0 = initial [Si] concentration
그러나, 형석(CaF2)의 첨가는, 형성되는 슬래그의 불소(F) 농도를 높이게 된다. 근년, 슬래그를 원료로 하는 토목, 건설용 자재 등으로부터 환경에의 불소 용출이 문제시되기에 이르러, 환경부는, 슬래그 중의 불소에 대해서도 규제를 마련하고 있다. 또한, 슬래그 중의 불소는, 예비 처리에 사용하는 용기의 내화물에 악영향을 미치므로, 없는 편이 바람직하다.However, the addition of fluorspar (CaF 2 ) increases the concentration of fluorine (F) in the formed slag. In recent years, the elution of fluorine into the environment from civil engineering and construction materials using slag as a raw material has become a problem, and the Ministry of Environment has also established regulations on fluorine in slag. In addition, since fluorine in the slag adversely affects the refractory material of the container used for the pretreatment, it is preferably not present.
특허문헌 3에는, 형석을 사용하지 않고, 또한, 탈규·탈인을 행하는 용선의 예비 처리 방법으로서, 정련 용기 내의 용선에, 석회계 플럭스 및 산화제를 불어 넣어, 탈규율이 90%가 될 때까지의 사이에, 플럭스의 주된 양을 용선에 첨가하고, 슬래그의 최종 염기도를 1.2 내지 2.5로 하는 방법이 제안되어 있다.In
그러나, 특허문헌 3의 방법에서는, 산화철의 첨가 방법이 인젝션 방식이기 때문에, 톱스 러그의 T.Fe(Total Fe) 농도가 상승되기 어려워, 탈규와 탈인이 동시에 진행되지 않고, 처리 후 용선의 Si 농도가 대략 제로가 되는 데다, 슬래그양도 방대해져 버린다.However, in the method of
또한, 특허문헌 4는, 용선 유지 용기 내에 유지된 용선에, 그 욕면 상방으로부터 산화철원을 첨가함과 함께, 욕면 아래에 CaO를 주체로 하는 매용제를 불어 넣음으로써 용선을 탈인 처리하고, 저인 용선을 제조하는 방법을 개시한다. 특허문헌 4에 개시된 상기 방법은, 상기 산화철원의 욕면에 있어서의 투입 영역이, 면적률로 상기 매용제의 욕면에서의 분출 영역의 40% 이상으로 랩을 씌우도록, 상기 산화철원을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있다. 특허문헌 4에 개시된 상기 방법은, 형석 등의 불소원을 포함하는 매용제를 생략할 수 있다.In addition,
특허문헌 4는, 특허문헌 1의 방법과 마찬가지로 1로 방식이며, 중간 배재 공정을 수반한다. 특허문헌 4는, 용선 포트에서의 탈규 처리에 의해 용선의 규소 농도를 소정의 레벨까지 저하시킨 후, 생성 슬래그를 배재하는 것을 교시하지만, 전술한 중간 배재 공정상의 기술적 과제를 해결하는 수단을 구체적으로 교시하지 않는다.
용선 예비 처리를 행하고, 이어서 중간 배재를 행하는 경우, 특히, 특허문헌 1에 개시된 1로 방식에 의한 탈인 방법을 행하는 경우, 지나치게 탈규하면, 용선 중의 규소 농도가 부족해져서 중간 배재가 곤란해진다는 기술적 과제가 있다.In the case of carrying out preliminary treatment for hot-metal heating and then performing intermediate removal, in particular, in the case of performing the dephosphorization method according to the one-furnace method disclosed in
또한, 중간 배재 공정을 포함하는 용선 처리 방법의 경우, 탈인 취련에 의해 발생된 인 농도가 높은 슬래그를 중간 배재 공정에 의해 완벽하게 제거하지 못하고, 상기 슬래그가 중간 배재 공정 후에 잔류한다. 그 때문에, 전술한 1로 방식에 의한 탈인 방법으로는, 극저인강을 용제하는 것이 곤란하다.In addition, in the case of the molten iron treatment method including the intermediate exclusion process, the slag having a high phosphorus concentration generated by the dephosphorization blowing process cannot be completely removed by the intermediate exclusion process, and the slag remains after the intermediate exclusion process. For this reason, it is difficult to solvent the extremely low tensile steel with the dephosphorization method by the single furnace method described above.
그래서, 본 발명은, 종래 기술의 현재 상황에 입각하여, 용선의 예비 처리에 있어서, 전로에 의한 용선 처리 전에, 전로에 있어서의 중간 배재 공정을 실시할 수 있을 정도의 규소 농도를 용선 중에 남기면서, 용선 중의 P 농도를 줄임으로써, 제련 공정의 탈인 처리 및 탈규 처리의 효율을 향상시키는 예비 처리 방법과 극저인강의 용제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is based on the current situation of the prior art, in the preliminary treatment of the molten iron, before the molten iron treatment by the converter, while leaving a silicon concentration sufficient to perform the intermediate exclusion process in the converter. It is an object of the present invention to provide a pretreatment method and a solvent method for ultra-low phosphorus steel to improve the efficiency of dephosphorization treatment and desiliconization treatment in a smelting process by reducing the P concentration in molten iron.
또한, 본 발명은, 용선의 예비 처리에 있어서, CaF2를 사용하지 않고, 용선의 P 농도 및 Si 농도를 효율적으로 저감하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to efficiently reduce the P concentration and Si concentration of the molten iron without using CaF 2 in the pretreatment of molten iron.
본 발명자들은, 용선의 예비 처리에 있어서, 탈규 처리 및 탈인 처리를 동시에 진행시켜서 용선의 Si 농도 및 P 농도를 적절하게 저감할 수 있으면, 그 후의 전로 정련에 있어서 극저인강의 용제 효율이 향상되어, 정련 공정 전체의 효율이 향상된다는 발상을 기초로, 상기 과제를 해결하는 방법에 대하여 예의 연구하였다.In the preliminary treatment of the molten iron, the inventors of the present invention believe that if the Si concentration and P concentration of the molten iron can be appropriately reduced by simultaneously proceeding the desulfurization treatment and the dephosphorization treatment in the pretreatment of the molten iron, the solvent efficiency of the ultra-low phosphorus steel is improved in the subsequent converter refining, Based on the idea that the overall efficiency of the refining process is improved, a method of solving the above problem has been studied.
그 결과, Si 함유량이 0.05 내지 0.30질량%이고, 또한 P 함유량이 0.040 내지 0.085질량%가 되도록 용선을 예비 처리함으로써, 또한 전로 등에 있어서의 중간 배재 공정과 조합함으로써, 정련 공정 전체의 효율이 향상되는 것을 알아낼 수 있었다.As a result, by pre-treating the molten iron so that the Si content is 0.05 to 0.30 mass% and the P content is 0.040 to 0.085 mass%, and by combining it with an intermediate exclusion step in a converter, the overall efficiency of the refining process is improved. I could figure it out.
또한, 본 발명자들은, 용선의 예비 처리에 있어서, 석회 및 산화철계 플럭스에 의해 용선의 탈규 처리와 탈인 처리를 동시에 행할 때의 조건에 대하여 예의 연구하였다.In addition, in the pretreatment of the molten iron, the present inventors intensively studied the conditions under which the desilization treatment and the dephosphorization treatment of the molten iron are simultaneously performed with lime and iron oxide-based flux.
그 결과, 예비 처리 후의 용선의 Si 함유량 및 P 함유량을 상기 범위로 하기 위해서, 예비 처리 전후의 용선의 Si 함유량 및 P 함유량의 변화 (ΔP/ΔSi)를 0.1 초과로 하는 것이 바람직하다는 것을 알아냈다.As a result, it was found that the change (ΔP/ΔSi) of the Si content and the P content of the molten iron before and after the pretreatment is preferably more than 0.1 in order to make the Si content and P content of the molten iron after the pretreatment into the above ranges.
이와 같이, 정련 용기 내의 용선 예비 처리에 있어서, 산화철의 투입량 및 산화철의 투입 방법을 적정화하면, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도 및 P 농도를, 전로에 의한 정련 공정 등 다음 정련 공정에 적합한 성분 조성으로 조정할 수 있다는 것을 알아냈다.As described above, in the pretreatment of the molten iron in the refining vessel, if the input amount of iron oxide and the method of introducing iron oxide are appropriate, the Si concentration and P concentration of the molten iron after the pretreatment are converted to a component composition suitable for the next refining process, such as a refining process by a converter. I found that I can adjust it.
본 발명은, 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는, 다음과 같다.The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
(1) 정련 용기 내의 용선에, 산화철, 기체 산소 및 석회계 플럭스를 투입하고, 탈규 처리와 탈인 처리를 실시하는 용선의 예비 처리 방법에 있어서,(1) In the pretreatment method of molten iron in which iron oxide, gaseous oxygen, and lime-based flux are added to the molten iron in a refining vessel, and desiliconization treatment and dephosphorization treatment are performed,
산화철 환산의 산화제 원단위로 산화철을 25kg/t 이상 투입함과 함께,With the addition of more than 25kg/t of iron oxide as an oxidizing agent in terms of iron oxide,
상기 투입 시, 투입하는 산화철의 60% 이상을 정련 용기의 상방으로부터 투입하고,At the time of the above addition, 60% or more of the iron oxide to be added is added from the top of the refining container,
상기 용선의 Si 함유량을 0.05 내지 0.30질량%로 하고, 또한 P 함유량을 0.040 내지 0.085질량%로 조정하는 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.A method for pretreatment of molten iron, wherein the Si content of the molten iron is adjusted to 0.05 to 0.30 mass%, and the P content is adjusted to 0.040 to 0.085 mass%.
(2) 정련 용기 내에 투입되는 산화철의 전량 중 80 내지 100%를 정련 용기의 상방으로부터 투입하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 용선의 예비 처리 방법.(2) The pretreatment method for molten iron according to (1), wherein 80 to 100% of the total amount of iron oxide to be charged into the refining vessel is introduced from above the refining vessel.
(3) 예비 처리 전후의 P 농도 및 예비 처리 전후의 Si 농도가, 하기 식 1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 용선의 예비 처리 방법.(3) The pretreatment method for molten iron according to (1) or (2), wherein the P concentration before and after the pretreatment and the Si concentration before and after the pretreatment satisfy the following formula (1).
ΔP/ΔSi>0.1… (식 1)ΔP/ΔSi>0.1... (Equation 1)
단, ΔP: 예비 처리 전 P 농도와 예비 처리 후 P 농도의 차, ΔSi: 예비 처리 전 Si 농도와 예비 처리 후 Si 농도의 차However, ΔP: difference between P concentration before pretreatment and P concentration after pretreatment, ΔSi: difference between Si concentration before pretreatment and Si concentration after pretreatment
(4) 석회계 플럭스는, CaF2를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 용선의 예비 처리 방법.(4) The pretreatment method for molten iron according to any one of (1) to (3), wherein the lime-based flux does not contain CaF 2 .
(5) 상기 정련 용기가 혼선차인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 용선의 예비 처리 방법.(5) The pretreatment method for molten iron according to any one of (1) to (4), wherein the refining container is a cross-talk difference.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 예비 처리 방법 후에, 전로에서의 중간 배재를 행하는 것을 특징으로 하는 극저인강의 제조 방법.(6) After the preliminary treatment method according to any one of (1) to (5), intermediate exhaust removal from a converter is performed.
본 발명에 따르면, 전로에서의 중간 배재 공정을 방해하지 않도록 예비 처리를 행할 수 있으므로, 본 발명의 예비 처리 방법을 이용함으로써, 전로에 의한 정련 공정에 있어서 극저인강을 효율적으로 용제할 수 있다.According to the present invention, since the pretreatment can be performed so as not to interfere with the intermediate exclusion step in the converter, by using the pretreatment method of the present invention, it is possible to efficiently solvent the ultra-low phosphorus steel in the refining step by the converter.
또한, 본 발명에 따르면, 용선의 예비 처리에 있어서, CaF2를 사용하지 않고, 용선의 P 농도 및 Si 농도를 효율적으로 저감할 수 있다.Further, according to the present invention, in the pretreatment of molten iron, it is possible to efficiently reduce the P concentration and Si concentration of the molten iron without using CaF 2 .
도 1은, 혼선차를 정련 용기로서 사용하는 용선의 예비 처리의 일 양태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 혼선차의 상방으로부터 투입하는 산화철의 비율: RFeO(%)와, 예비 처리 전후의 P 농도의 변화량(질량%) ΔP와 Si 농도의 변화량(질량%) ΔSi의 비: ΔP/ΔSi의 관계를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing an aspect of a preliminary treatment of molten iron using a cross-talk vehicle as a refining container.
Fig. 2 shows the ratio of iron oxide introduced from the upper side of the crosstalk difference: R FeO (%) and the ratio of the change amount (mass%) ΔP of the P concentration before and after pretreatment (mass%) ΔSi to the change amount (mass%) ΔSi: ΔP/ It is a figure which shows the relationship of ΔSi.
본 발명의 용선의 예비 처리 방법(이하 「본 발명 방법」이라고 하는 경우가 있다.)은, 정련 용기 내의 용선에, 산화철, 기체 산소 및 석회계 플럭스를 투입하고, 탈규 처리와 탈인 처리를 실시하는 용선의 예비 처리 방법에 있어서,The preliminary treatment method of the molten iron of the present invention (hereinafter sometimes referred to as ``the method of the present invention'') is in which iron oxide, gaseous oxygen, and lime-based flux are added to the molten iron in the refining vessel, and the desiliconization treatment and dephosphorization treatment are performed. In the pretreatment method of the chartered iron,
(i) 산화철을, 산화철 환산의 산화제 원단위로 25kg/t 이상을 투입함과 함께,(i) With the addition of 25 kg/t or more of iron oxide as an oxidizing agent in terms of iron oxide,
(ii) 상기 투입 시, 투입하는 산화철의 60% 이상을 정련 용기의 상방으로부터 투입하고,(ii) At the time of the above addition, 60% or more of the iron oxide to be added is added from the top of the refining container,
(iii) 용선의 Si 함유량을 0.05 내지 0.30질량%로 하고, 또한 P 함유량을 0.040 내지 0.085질량%로 조정하는(iii) The Si content of the molten iron is set to 0.05 to 0.30 mass%, and the P content is adjusted to 0.040 to 0.085 mass%.
것을 특징으로 한다.It features.
이하, 본 발명 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the method of the present invention will be described.
본 발명의 예비 처리 방법이 대상으로 하는 용선은, Si: 0.80질량% 이하, P: 1.200질량% 이하이면 특정한 성분 조성에 한정되지 않고, 통상의 성분 조성의 용선인 구체적으로는, 예를 들어 고로에서 출선된 용선이나, 전기로에서 용해된 용선을 들 수 있다.The molten iron targeted by the pretreatment method of the present invention is not limited to a specific component composition as long as it is Si: 0.80 mass% or less and P: 1.200 mass% or less, and specifically, molten iron having a common component composition, for example, a blast furnace And molten iron melted in an electric furnace.
용선의 예비 처리는, 용선을 정련 공정으로 반송하는 데 주로 사용하는 혼선차를 정련 용기로서 사용하여 행하므로, 혼선차를 정련 용기로서 사용하는 용선의 예비 처리에 대하여 설명하지만, 정련 용기는, 혼선차에 한하지 않고, 용선을, 다음 정련 공정으로 반송하기 위한 용기(예를 들어, 용선 포트 등)이며, 예비 정련을 행하는 것이 가능한 용기이면 된다.Since the pretreatment of the molten iron is carried out by using a cross-talk car mainly used for conveying the molten iron to the refining process as a refining container, the pre-treatment of the hot-metal using the cross-talk car as a refining container will be described, but the refining container is It is not limited to a car, and it is a container (for example, a molten iron pot etc.) for conveying the molten iron to the next refining process, and what is necessary is just the container which can perform preliminary refining.
도 1에, 혼선차를 정련 용기로서 사용하는 용선의 예비 처리의 일 양태를 모식적으로 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 혼선차(1)의 개구부(2)로부터 랜스(3)를 용선(4) 중에 침지하고, 석회계 플럭스(5) 및/또는 산화제(6)(산화철)를, 캐리어 가스(7)(기체 산소)로 반송하고, 소요의 시간, 랜스(3)로부터 용선(4) 중에 불어 넣는다.In Fig. 1, an aspect of the preliminary treatment of molten iron using a cross-talk car as a refining container is schematically shown. As shown in Fig. 1, the
용선(4) 중의 Si 및 P는, 산화되어서 슬래그(8)로 이행하고, 용선(4)의 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)가 진행된다. 예를 들어, 용선의 Si 농도가, 0.05 내지 0.30질량%에 달했을 때, 예비 처리를 중단하고 혼선차(1)를 틸팅하여, 생성된 슬래그(8)를 혼선차(1) 밖으로 배출한다. 이어서, 석회계 플럭스(5)와 산화제(6)로 예비 처리를 재개한다.Si and P in the
본 발명 방법은, 용선 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)에 있어서, 산화제로서 산화철을 용선에 투입할 때, 투입하는 산화철의 60% 이상의 산화철(6a)을, 혼선차의 상방으로부터, 즉, 개구부(2)에 배치된 슈트(9)로부터 용선(4)에 투입한다.In the method of the present invention, when iron oxide is introduced into the molten iron as an oxidizing agent in the preliminary treatment of molten iron (desulfurization treatment and dephosphorization treatment), the
산화철원은, 예를 들어 밀 스케일, 소결광, 철광석, 소결 더스트 등이다. 석회계 플럭스는, CaO 단독이어도 되고, 주성분을 CaO로 하는, 탄산칼슘(CaCO3)이나, 전로 슬래그 등의 혼합물이어도 된다. 단, 전술한 바와 같이, 외부 환경 및 예비 처리에 사용하는 용기의 내화물에의 악영향을 고려하여, 형석을 사용하지 않는 것이 바람직하다.The iron oxide source is, for example, mill scale, sintered ore, iron ore, and sintered dust. The lime-based flux may be CaO alone, or may be a mixture of calcium carbonate (CaCO 3 ) and converter slag in which the main component is CaO. However, as described above, it is preferable not to use fluorspar in consideration of the adverse effect on the external environment and the refractory of the container used for the preliminary treatment.
본 발명 방법에 있어서, 산화철을, 산화철 환산의 산화제 원단위로 25kg/t 이상을, 용선에 투입하지만, 이 점에 대해서는 후술한다. 또한, 산화철의 투입량은, 혼선차에 장입된 용선에 투입한 산화철의 합계 질량이다. 또한, 「산화철 환산의 산화제 원단위」란, 용선 예비 처리 공정에 있어서, 용선 1t을 예비 처리하기 위해서 투입한 산소의 전체 질량을, FeO로 환산한 질량이다.In the method of the present invention, 25 kg/t or more of iron oxide as an oxidizing agent in terms of iron oxide is added to the molten iron, but this point will be described later. In addition, the input amount of iron oxide is the total mass of iron oxide injected into the molten iron charged in the cross-talk vehicle. In addition, "the basic unit of oxidizing agent in terms of iron oxide" is a mass obtained by converting the total mass of oxygen injected into 1t of molten iron in the pretreatment step of molten iron into FeO.
탈규 반응과 동시에 탈인 반응을 진행시키기 위해서는, 용선의 Si 활동도를 낮추면서, 용선과 슬래그의 반응 계면에 있어서의 산소 포텐셜을 높일 필요가 있다. 산화철을, 상방으로부터 투입함으로써, 슬래그의 Fe 농도를 높게 유지할 수 있다고 생각되지만, 상방 첨가는, 용선으로의 직접 흡입에 비하여 반응 효율이 낮으므로, 단순히, 산화철의 전량을 상방 첨가해도, 반응 효율이 저하되기만 해서, 탈규 처리도 탈인 처리도 불충분해져 버린다.In order to advance the dephosphorization reaction at the same time as the desulfurization reaction, it is necessary to increase the oxygen potential at the reaction interface between the molten iron and the slag while lowering the Si activity of the molten iron. It is thought that by adding iron oxide from the top, it is possible to maintain a high Fe concentration in the slag. However, since the reaction efficiency is lower than that of direct suction into the molten iron, the reaction efficiency is reduced even if the entire amount of iron oxide is simply added upward. It only degrades, and neither the desilication treatment nor the dephosphorization treatment becomes insufficient.
따라서, 용선의 예비 처리에 있어서, 탈규 효율과 탈인 효율을 모두 최대화하기 위해서는, 산화철을, 산화제 원단위로 어느 정도 투입할지, 또한, 어느 정도의 비율로 상방 첨가할 것인지를 명백하게 할 필요가 있지만, 종래, 용선으로의 산화철의 투입에 관한 정량적인 검토, 고찰은 이루어져 있지 않아, 당연히 정량적인 지침은 나타나 있지 않다.Therefore, in the pretreatment of the molten iron, in order to maximize both the desiliconization efficiency and the dephosphorization efficiency, it is necessary to clarify how much iron oxide is to be added in the basic unit of the oxidizing agent, and at what ratio to be added upwards. As a matter of course, there is no quantitative review and consideration on the input of iron oxide into the molten iron, and of course, no quantitative guidelines are shown.
본 발명자들은, 용선으로의 산화철의 투입에 관하여, 정량적인 검토를 예의 행하고, 용선에 투입하는 산화철의 산화철 환산의 산화제 원단위 및 용선의 상방으로부터 투입해야 할 산화철의 비율(%)을 밝혔다.The inventors of the present invention conducted a quantitative examination with respect to the introduction of iron oxide into the molten iron, and found the basic unit of the oxidizing agent in terms of iron oxide of the iron oxide introduced into the molten iron and the ratio (%) of iron oxide to be introduced from the upper side of the molten iron.
도 2에, 혼선차의 상방으로부터 투입하는 산화철의 비율: RFeO(%)와, 예비 처리 전후의 P 농도의 변화량(질량%) ΔP와 Si 농도의 변화량(질량%) ΔSi의 비: ΔP/ΔSi의 관계를 나타낸다. 도 2에는, 용선에 산화철을, 산화철 환산의 산화제 원단위로 35kg/t를 투입한 경우의 ΔP/ΔSi의 변화와, 산화철 환산의 산화제 원단위로 25kg/t를 투입한 경우의 ΔP/ΔSi의 변화를 나타낸다.In Fig. 2, the ratio of iron oxide introduced from the upper side of the crosstalk difference: R FeO (%) and the ratio of the change amount (mass%) of the P concentration before and after the pre-treatment ΔP and the change amount (mass%) of the Si concentration (ΔSi): ΔP/ It shows the relationship of ΔSi. In FIG. 2, the change in ΔP/ΔSi when 35 kg/t is added as an oxidizer basic unit in terms of iron oxide and iron oxide in the molten iron and ΔP/ΔSi when 25 kg/t is added as an oxidizer in terms of iron oxide. Show.
탈규와 동시에 탈인이 진행될수록, ΔP/ΔSi는 커진다. 전로 공정으로 극저인강을 용제하기 위해서는, Si를 어느 정도 남기면서, P를 가능한 한 제거하는 것이 바람직하기 때문에, ΔP/ΔSi가 큰 편이 바람직하다.As the dephosphorization proceeds simultaneously with the degasification, ΔP/ΔSi increases. In order to solvent the ultra-low tough steel in the converter process, since it is preferable to remove P as much as possible while leaving Si to some extent, the larger ΔP/ΔSi is preferable.
전술한 용선 중, C: 4.50 내지 4.70질량%, Si: 0.50 내지 0.60질량%, P: 0.100 내지 0.120을 함유하는 용선이, 특히, 본 발명의 예비 처리 방법의 대상이 된다고 상정된다. 이러한 용선을 예비 처리하여 당해 용선의 Si 함유량을 0.2질량%까지 저감시킨 후, 전로 공정으로 극저인강을 용제하기 위해서는, ΔP/ΔSi>0.1이 바람직하다. 그래서, 본 발명 방법에서는, ΔP/ΔSi>0.1을 평가 기준으로 하였다.Among the above-described molten irons, it is assumed that molten iron containing C: 4.50 to 4.70% by mass, Si: 0.50 to 0.60% by mass, and P: 0.100 to 0.120 becomes an object of the pretreatment method of the present invention. After pre-treatment of such molten iron to reduce the Si content of the molten iron to 0.2% by mass, ΔP/ΔSi>0.1 is preferable in order to solvent the ultra-low tough steel in the converter process. Therefore, in the method of the present invention, ΔP/ΔSi>0.1 was used as the evaluation criterion.
RFeO(%)의 증가에 수반하여, ΔP/ΔSi도 증가되고, 산화제 원단위가 35kg/t인 경우, RFeO=60%이고, ΔP/ΔSi>0.1이 되고, RFeO≥70%에서는, RFeO가 증가되고, ΔP/ΔSi는 0.14 내지 0.18이다.With the increase of R FeO (%), ΔP/ΔSi also increases, and when the oxidizer basic unit is 35 kg/t, R FeO =60% and ΔP/ΔSi >0.1, and R FeO ≥70%, R FeO is increased, and ΔP/ΔSi is 0.14 to 0.18.
이것으로부터, 탈규 처리와 탈인 처리를 동시에 진행시키는 데 필요한 조건은, RFeO≥60%이며, 바람직하게는 RFeO≥70%이다. RFeO의 상한은 100%이지만, 85%를 초과하면, 소요의 ΔP/ΔSi의 확보의 점에서 바람직하지만, 하기 식에서 정의하는 투입 산소의 반응 효율 η0이 저하되므로, 이 점을 고려하여, RFeO를 적절히 설정한다.From this, the conditions necessary for simultaneously advancing the desiliconization treatment and the dephosphorization treatment are R FeO ≥60%, preferably R FeO ≥70%. The upper limit of R FeO is 100%, but when it exceeds 85%, it is preferable from the viewpoint of securing the required ΔP/ΔSi, but since the reaction efficiency η 0 of the charged oxygen defined by the following formula decreases, taking this point into account, R Set FeO appropriately.
η0={(ΔP×80/62+ΔSi×32/28)×1/100}/(산화철 투입량 원단위×1/1000×C0)η 0 ={(ΔP×80/62+ΔSi×32/28)×1/100}/(Intrinsic unit of iron oxide input×1/1000×C 0 )
여기서, 산화철 투입량 원단위:산화철 투입량(kg)/용선량(t);Here, iron oxide input amount basic unit: iron oxide input amount (kg) / molten dose (t);
ΔP: 예비 처리 전 P 농도―예비 처리 후 P 농도; ΔP: P concentration before pretreatment—P concentration after pretreatment;
ΔSi: 예비 처리 전 Si 농도―예비 처리 후 Si 농도; ?Si: Si concentration before pretreatment—Si concentration after pretreatment;
C0: 산화철 중의 산소의 비율(산화철 중의 산소 질량/산화철 총질량)C 0 : Ratio of oxygen in iron oxide (oxygen mass in iron oxide/total iron oxide mass)
상기 반응 효율 η0은, 투입 산소 중 Si 및 P와 반응한 산소량을 반영한다. 전로 슬래그 중의 Si 성분 및 P 성분은, 대부분이, 오산화이인(P2O5) 및 실리카(SiO2)이다. 투입 산소 중 Si 및 P와 반응한 산소량은, 예비 처리 전후의 P 농도 및 Si 농도의 변화와, 예비 처리에 사용된 산화철량으로부터 산출할 수 있다. 따라서, 상기 반응 효율 η0은, ΔP, ΔS 및 산화철 투입량 원단위로부터 정의할 수 있다.The reaction efficiency η 0 reflects the amount of oxygen reacted with Si and P in the input oxygen. Most of the Si component and the P component in the converter slag are diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) and silica (SiO 2 ). The amount of oxygen reacted with Si and P in the charged oxygen can be calculated from the change in P concentration and Si concentration before and after the pretreatment, and the amount of iron oxide used in the pretreatment. Therefore, the reaction efficiency η 0 can be defined from ΔP, ΔS, and the basic unit of the iron oxide input amount.
산화제 원단위가 25kg/t인 경우, ΔP/ΔSi는 저하되고, RFeO≥60%이어도, ΔP/ΔSi<0.1이 되는 경우가 있다. 이것은, 용선의 Si 농도에 비해 산화제 원단위가 부족해서, 잉여 산소원의 슬래그 중의 T.Fe의 농도가 낮은 위치가 되고, 탈규 처리와 동시에 탈인 처리가 진행되지 않았다고 생각할 수 있다.When the oxidizing agent basic unit is 25 kg/t, ΔP/ΔSi decreases, and even if R FeO ≥60%, ΔP/ΔSi <0.1 may be obtained. It is considered that this is a position where the concentration of T.Fe in the slag of the excess oxygen source is low because the oxidizing agent is insufficient compared to the Si concentration of the molten iron, and the dephosphorization treatment did not proceed at the same time as the desulfurization treatment.
본 발명 방법에서는, 도 2에 나타내는 결과에 입각하여, 용선에 투입하는 산화철은, 산화철 환산의 산화제 원단위로 30kg/t 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 35kg/t 이상이다. 또한, 용선에 투입하는 산화철의 상한은, 본 발명의 예비 처리 방법을 실시하기 위한 설비의 규모로 제한되지 않는 한, 특별히 한정되지 않는다. 일반적인 토피도 카라면, 용선에 투입하는 산화철의 상한을 80kg/t로 해도 된다.In the method of the present invention, based on the results shown in Fig. 2, it is preferable that the iron oxide injected into the molten iron is 30 kg/t or more in terms of an oxidizing agent in terms of iron oxide. More preferably, it is 35 kg/t or more. In addition, the upper limit of the iron oxide to be introduced into the molten iron is not particularly limited unless it is limited to the scale of the facility for carrying out the pretreatment method of the present invention. If it is a general toffee car, the upper limit of iron oxide added to the molten iron may be 80 kg/t.
이와 같이, 용선의 예비 처리에 있어서, 탈규 처리와 탈인 처리를 동시에 효율적으로 진행시키기 위한 조건은, 용선에 투입하는 산화철이, 산화철 환산의 산화제 원단위로 25kg/t 이상, 바람직하게는 30kg/t 이상, 더욱 바람직하게는 35kg/t 이상이고, 또한, 용선의 상방으로부터 투입하는 산화철의 비율 RFeO의 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상이다.As described above, in the pretreatment of the molten iron, the condition for efficiently simultaneously proceeding the desiliconization treatment and the dephosphorization treatment is that the iron oxide injected into the molten iron is 25 kg/t or more, preferably 30 kg/t or more, as an oxidizing agent in terms of iron oxide. , More preferably 35 kg/t or more, and the ratio of iron oxide added from the top of the molten iron R FeO It is 60% or more, preferably 70% or more.
특히, 용선의 상방으로부터 투입하는 산화철의 비율 RFeO는, 80 내지 100%인 것이 바람직하다. 랜스(3)로부터 용선(4) 중에 불어 넣기 위한 설비를 생력화하는 관점에서도, 상기 RFeO를 80 내지 100%로 하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the ratio R FeO of iron oxide injected from above the molten iron is 80 to 100%. Also from the viewpoint of making the facility for blowing into the
[실시예][Example]
이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 일 조건예이며, 본 발명은, 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 벗어나지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다. 또한, 이하의 실시예에서는, 고로에서 출선된 용선을 예비 처리 공정으로 탈규 및 탈인하고, 이어서, 전로를 사용하여 예비 처리 공정의 용선을 정련하고 추가로 탈인을 행하고 있다.Next, examples of the present invention will be described, but the conditions in the examples are an example of a condition employed to confirm the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to this example. . The present invention is capable of adopting various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention. In the following examples, the molten iron degassed from the blast furnace is degassed and dephosphorylated by a preliminary treatment step, and then the molten iron in the preliminary treatment step is refined using a converter and further dephosphorization is performed.
[용선의 예비 처리 공정][Pre-treatment process of chartered iron]
고로에서 출선된 용선(Si: 0.54질량%, P: 0.118질량%, C: 4.6질량%)을 혼선차에 장입하고, 석회계 플럭스와 산화제의 흡입 장치를 구비하는 예비 처리장으로 반송하고, 다양한 조건 하에서, 용선의 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)를 실시하였다.The molten iron (Si: 0.54% by mass, P: 0.118% by mass, C: 4.6% by mass) discharged from the blast furnace is charged into the cross-talk vehicle, and returned to a pretreatment plant equipped with a lime-based flux and an oxidizing agent suction device, under various conditions. Below, the preliminary treatment (desulfurization treatment and dephosphorization treatment) of molten iron was performed.
각각의 조건에서 5차지 실시하고, 평균값을 산출하였다. 1차지에서, 혼선차에 장입된 용선은 260 내지 280톤이다. 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)의 수순은 이하와 같다.Five charges were carried out under each condition, and the average value was calculated. At the first charge, chartered ships charged to cross-talk vehicles are 260 to 280 tons. The procedure of the preliminary treatment (desulfurization treatment and dephosphorization treatment) is as follows.
먼저, 용선 중으로, 랜스로부터, 산화제로서의 산화철과 석회계 플럭스로서의 생석회를 캐리어 가스(산소)로 불어 넣는다(도 1, 참조). 그 유량은 600 내지 800Nm3/시간이다. 흡입과 동시에, 혼선차의 상방으로부터, 용선 상에 소요량의 산화철을 투입한다(도 1, 참조). 혼선차의 상방으로부터 산화철을 투입한 후, 산화철 및 생석회의 흡입 및 산소(캐리어 가스)의 흡입을 계속하고, 용선을 교반하고, 20 내지 30분 경과 후에 예비 처리를 종료한다.First, iron oxide as an oxidizing agent and quicklime as a lime-based flux are blown into a molten iron from a lance with a carrier gas (oxygen) (see Fig. 1). Its flow rate is 600 to 800 Nm 3 /hour. Simultaneously with suction, a required amount of iron oxide is introduced into the molten iron from above the cross-talk vehicle (see Fig. 1). After iron oxide is introduced from the upper side of the cross-talk vehicle, suction of iron oxide and quicklime and suction of oxygen (carrier gas) are continued, the molten iron is stirred, and the pretreatment is terminated after 20 to 30 minutes elapse.
표 1에, 용선의 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)의 결과를 나타낸다. 표 1 중, 탈규 처리와 탈인 처리에 기여한 산소의 반응 효율 η0(상기 정의식, 참조)은, 용선의 예비 처리의 효율을 평가하는 하나의 지표이다.Table 1 shows the results of the preliminary treatment (desulfurization treatment and dephosphorization treatment) of molten iron. In Table 1, the reaction efficiency η 0 of oxygen that contributed to the desiliconization treatment and the dephosphorization treatment (the definition formula, reference) is one index for evaluating the efficiency of the pretreatment of molten iron.
발명예 1 내지 6은, 본 발명의 조건에서, 용선의 예비 처리(탈규 처리와 탈인 처리)를 실시한 예이다. 발명예 1 내지 5는, 산화철을, 산화철 환산의 산화제 원단위로 35kg/t, 생석회를, 생석회 원단위로 10 내지 20kg/t 투입한 예이다. 발명예 1 내지 5에 있어서, 혼선차의 상방으로부터 투입한 산화철의 비율: RFeO는 70 내지 95%이다.Inventive Examples 1 to 6 are examples in which preliminary treatment (desulfurization treatment and dephosphorization treatment) of molten iron was performed under the conditions of the present invention. Inventive Examples 1 to 5 are examples in which 35 kg/t of iron oxide was added as an oxidizing agent in terms of iron oxide, and 10 to 20 kg/t of quicklime was added as a basic unit of quick lime. In Inventive Examples 1 to 5, the ratio of iron oxide added from above the crosstalk vehicle: R FeO is 70 to 95%.
발명예 1 내지 3은, ΔP/ΔSi>0.1을 만족시키고 있어서, 예비 처리의 결과는 양호하다. 발명예 3의 ΔP/ΔSi는, 발명예 1 및 2의 ΔP/ΔSi보다 높은 위치이지만, 탈규 처리와 탈인 처리에 기여한 산소의 효율: η0가 약간 낮은 위치이다. 이것은, 발명예 3의 RFeO가 95%로 높은 위치이기 때문에, 용선 중에 불어 넣어지는 산화제가 부족했기 때문이라고 생각된다. 이것으로부터, RFeO는, 60 내지 85%가 바람직하다는 것을 알 수 있다.Inventive Examples 1 to 3 satisfy ΔP/ΔSi>0.1, and the result of the preliminary treatment was good. The ΔP/ΔSi of Inventive Example 3 is a position higher than the ΔP/ΔSi of Inventive Examples 1 and 2, but the oxygen efficiency contributing to the de-siliconization treatment and dephosphorization treatment: η 0 is a position slightly lower. This is considered to be because the oxidizing agent blown into molten iron was insufficient because R FeO in Inventive Example 3 was at a high position of 95%. From this, it can be seen that R FeO is preferably 60 to 85%.
발명예 4는, 생석회 원단위를 20kg/t로 변경한 예이고, 발명예 5는, 생석회 원단위를 10kg/t로 변경한 예이다. 발명예 4는, 슬래그의 염기도가 발명예 1 내지 3보다 높고, 발명예 5는, 슬래그의 염기도가 발명예 1 내지 3보다 낮지만, 발명예 4 및 발명예 5에 있어서, ΔP/ΔSi에 큰 변화는 보이지 않는다. 또한, 발명예 및 비교예의 염기도는, 용선의 처리(표 1의 경우, 예비 처리)를 위해서 사용한 규소량 및 처리 대상의 용선에 함유되는 규소량의 합계의 SiO2 환산의 질량(total (SiO2))에 대한, 용선의 처리를 위해서 사용한 CaO양(total (CaO))의 비율(즉, 「total(CaO)/total(SiO2)」이다.Inventive Example 4 is an example in which the basic unit of quicklime is changed to 20 kg/t, and Inventive Example 5 is an example in which the basic unit of quicklime is changed to 10 kg/t. In Inventive Example 4, the basicity of slag is higher than Inventive Examples 1 to 3, and In Inventive Example 5, the basicity of slag is lower than Inventive Examples 1 to 3, but in Inventive Examples 4 and 5, ΔP/ΔSi is large. There is no change. In addition, the basicity of Inventive Examples and Comparative Examples is the mass of the sum of the amount of silicon used for the treatment of molten iron (preliminary treatment in the case of Table 1) and the amount of silicon contained in the target molten iron in terms of SiO 2 (total (SiO 2 )) to the amount of CaO (total (CaO)) used for the treatment of molten iron (that is, “total (CaO)/total (SiO 2 )”).
발명예 6은, 산화철 환산의 산화제 원단위는 31kg/t, 생석회 원단위는 15kg/t, 상방으로부터 투입한 산화철의 비율: RFeO는 65%인 예이다. ΔP/ΔSi=0.13이고, ΔP/ΔSi>0.1을 만족시키고 있어, 예비 처리의 결과는 양호하다.Inventive Example 6 is an example in which the basic unit of oxidizing agent in terms of iron oxide is 31 kg/t, the basic unit of quicklime is 15 kg/t, and the ratio of iron oxide injected from the top: R FeO is 65%. ΔP/ΔSi=0.13, ΔP/ΔSi>0.1 is satisfied, and the result of the preliminary treatment is good.
비교예 1은, RFeO=30%, 산화제 원단위 43kg/t, 생석회 원단위 15kg/t의 조건에서 예비 처리를 실시한 예이다. ΔP/Si가 0.05로 낮아, 바람직한 용선의 성분 조성이 얻어지지 않았다. 이것은, RFeO가 본 발명의 범위보다 낮고, 슬래그의 Fe 농도가 낮아, 탈규 반응은 진행되었지만, 탈인 반응은 거의 진행되지 않았기 때문이다.Comparative Example 1 is an example in which preliminary treatment was performed under the conditions of R FeO =30%, oxidizing agent basic unit 43 kg/t, and quicklime basic unit 15 kg/t. ΔP/Si was as low as 0.05, and a preferable composition of the molten iron was not obtained. This is because R FeO is lower than the range of the present invention, and the Fe concentration of the slag is low, and the desiliconization reaction proceeds, but the dephosphorization reaction hardly proceeds.
비교예 2는, RFeO=65%, 산화제 원단위 25kg/t, 생석회 원단위 15kg/t인 예이다. ΔP/ΔSi는 0.09이고, 비교예 1보다 높은 위치이지만, 발명예에 비해 낮은 위치이다. 이것은, 용선의 Si 농도에 비해서 산화제 원단위가 부족하여, 잉여 산소원의 슬래그 중의 T.Fe(전선)의 농도가 낮은 위치라서, 탈규 처리와 동시에 탈인 처리가 진행되지 않았다고 생각된다.Comparative Example 2 is an example in which R FeO =65%, oxidizing agent basic unit 25 kg/t, and quicklime basic unit 15 kg/t. ΔP/ΔSi is 0.09, a higher position than Comparative Example 1, but a lower position than the Inventive Example. This is a position where the concentration of T.Fe (electric wire) in the slag of the excess oxygen source is low due to the lack of an oxidizing agent compared to the Si concentration of the molten iron, and it is considered that the dephosphorization treatment did not proceed at the same time as the desulfurization treatment.
이상, 용선의 예비 처리에 있어서, 용선 중의 Si 농도 및 P 농도를 적절하게 하는 탈규 처리와 탈인 처리를, 동시에, 효율적으로 진행시키기 위한 조건은, 산화철 환산의 산화제 원단위가 25kg/t 이상이고, 또한, 상방으로부터 투입하는 산화철의 비율: RFeO가 60% 이상이라는 것이 확인되었다. 또한, RFeO는, 80 내지 100%가 바람직하다는 것이 확인되었다.As described above, in the pretreatment of the molten iron, the conditions for simultaneously and efficiently proceeding the desiliconization treatment and the dephosphorization treatment to appropriately the Si concentration and P concentration in the molten iron are 25 kg/t or more of the oxidizing agent in terms of iron oxide, and , It was confirmed that the ratio of iron oxide introduced from above: R FeO was 60% or more. Further, it was confirmed that 80 to 100% of R FeO is preferable.
[전로를 사용한 정련 공정][Refining process using a converter]
전술한 예비 처리 후, 발명예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3의 용선 각각의 용선을 표 2의 조건에서 정련하고, 극저인강의 제조를 시도하였다.After the above-described preliminary treatment, the molten iron of each of the molten irons of Inventive Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 was refined under the conditions of Table 2, and an attempt was made to produce an ultra-low tough steel.
먼저, 발명예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3의 각 용선에, 표 2의 조건에서 석회계 플럭스로서 생석회를 캐리어 가스(질소 가스)와 함께 전로의 저취 노즐로부터 전로 내의 용선 중에 불어 넣고, 기체 산소를 용선의 액면에 분사하였다.First, in each of the molten irons of Inventive Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3, under the conditions of Table 2, quicklime as a lime-based flux was blown from the storage nozzle of the converter together with a carrier gas (nitrogen gas) into the molten iron in the converter, and gas Oxygen was injected into the liquid level of the molten iron.
상기 석회계 플럭스를 전로 내에 투입 후, 중간 배재를 행하여 슬래그를 폐기하였다. 중간 배재 전의 탈인 취련 시의 슬래그의 염기도는, 1.5 내지 2.0이었다. 그 후, 또한, 기체 산소를 용선 중에 불어 넣고, 용선을 교반하고, 15 내지 20분 경과 후에 전로를 사용한 정련 공정을 종료하였다. 중간 배재 후의 탈탄소 취련 시의 슬래그의 염기도는, 3.0 내지 3.5였다.After the lime-based flux was introduced into a converter, the slag was discarded by performing intermediate exclusion. The basicity of the slag at the time of dephosphorization blowing before intermediate exclusion was 1.5 to 2.0. Then, further, gaseous oxygen was blown into the molten iron, the molten iron was stirred, and after 15 to 20 minutes passed, the refining process using the converter was terminated. The basicity of the slag at the time of decarbonization blowing after the intermediate exclusion was 3.0 to 3.5.
전로를 사용한 정련 공정에 있어서, 탈인 후의 P 농도를 표 2에 나타낸다. 또한, 기체 산소의 투입량은, 기체 산소 원단위로 40 내지 60Nm3/t였다.Table 2 shows the concentration of P after dephosphorization in the refining process using a converter. In addition, the amount of gaseous oxygen added was 40 to 60 Nm 3 /t in terms of gaseous oxygen.
극저인강이 제조된 예를 합격의 실시예로 하였다(표 2의 항목 「평가」에 있어서 “○” 또는 “△”가 나타난 예). 특히, 상기 합격의 실시예 중, Si 첨가가 불필요한 예를 “○”로 나타냈다. 발명예 1 내지 9에 있어서, P 함유량이 0.01% 미만인 용선이 제조되었다.An example in which the ultra-low toughness steel was manufactured was taken as a passing example (an example in which “○” or “△” appeared in the item “evaluation” in Table 2). Particularly, among the examples of the pass, examples in which Si addition is not necessary is indicated by "○". In Inventive Examples 1 to 9, molten iron having a P content of less than 0.01% was produced.
단, 발명예 8에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도 및 P 농도가 높았기 때문에, 발명예 1 내지 7과 비교하여 전로 처리 후 P 농도가 높아졌다. 또한, 발명예 9에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도는, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서 중간 배재를 하는 데는 불충분하였다. 그 때문에, 발명예 9에 있어서, 슬래그를 생성하기 위해서, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서 Si가 첨가되었다. 그러나, 중간 배재를 하는 데 최저한의 슬래그 생성량이기 때문에, 발명예 1 내지 7과 비교하여 전로 처리 후 P 농도가 높아졌다.However, in Inventive Example 8, since the Si concentration and P concentration in the molten iron after the preliminary treatment were high, the P concentration after the converter treatment was higher than in Inventive Examples 1 to 7. In addition, in Inventive Example 9, the Si concentration of the molten iron after the preliminary treatment was insufficient for intermediate exclusion in the refining step using a converter. Therefore, in Inventive Example 9, in order to generate slag, Si was added in the refining process using a converter. However, since it was the minimum amount of slag generation for intermediate exclusion, the concentration of P increased after the converter treatment compared with Inventive Examples 1 to 7.
비교예 1 내지 3은, P 함유량이 0.01% 미만인 용선이 제조되지 않았던 예이다(표 2의 항목 「평가」에 있어서 “×”가 나타난 예). 비교예 1 내지 3에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 ΔP/ΔSi는, 0.1 미만이었다.In Comparative Examples 1 to 3, molten iron having a P content of less than 0.01% was not produced (an example in which "x" appeared in the item "evaluation" in Table 2). In Comparative Examples 1 to 3, ΔP/ΔSi of the molten iron after the pretreatment was less than 0.1.
또한, 비교예 1, 3에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 P 농도는 0.090질량% 초과였지만, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도는, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서 P 농도를 저감하는 데는 불충분하였다. 그 때문에, 비교예 1, 3에 있어서, 용선 중의 P를 함유시키는 슬래그를 생성하기 위해서, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서 Si가 첨가되었다. 그러나, 비교예 1, 3에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 P 농도가 너무 높았기 때문에, 전로에 의한 정련 처리에 의해 P 함유량이 0.01% 미만인 용선이 제조되지 않았다.In Comparative Examples 1 and 3, the P concentration of the molten iron after the preliminary treatment was more than 0.090% by mass, but the Si concentration of the molten iron after the preliminary treatment was insufficient for reducing the P concentration in the refining step using a converter. Therefore, in Comparative Examples 1 and 3, Si was added in a refining step using a converter in order to generate slag containing P in molten iron. However, in Comparative Examples 1 and 3, since the P concentration of the molten iron after the preliminary treatment was too high, the molten iron having a P content of less than 0.01% was not produced by the refining treatment using a converter.
비교예 2에 있어서, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도가 충분히 높았으므로, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서 Si를 첨가할 필요는 없었다. 그러나, 예비 처리 후의 용선의 Si 농도 및 P 농도가 높았기 때문에, 전로를 사용한 정련 공정에 있어서의 슬래그 형성에 의한 P 농도의 저감 처리가 불충분해졌다.In Comparative Example 2, since the Si concentration in the molten iron after the pretreatment was sufficiently high, it was not necessary to add Si in the refining step using a converter. However, since the Si concentration and the P concentration of the molten iron after the preliminary treatment were high, the treatment for reducing the P concentration due to slag formation in the refining step using a converter became insufficient.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용선의 예비 처리에 있어서, CaF2를 사용하지 않고, 예비 처리 후의 탈인 공정을 방해하지 않을 정도로, 용선 중의 P 농도 및 Si 농도를 적절하게 저감시키고 있고, 정련 공정에서 효율적으로 극저인강을 용제할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 철강 산업에 있어서 이용 가능성이 높은 것이다.As described above, according to the present invention, in the pretreatment of the molten iron, CaF 2 is not used, and the P concentration and Si concentration in the molten iron are appropriately reduced so as not to interfere with the dephosphorization process after the pretreatment, and refining In the process, it is possible to efficiently melt ultra-low tough steel. Therefore, the present invention has high applicability in the steel industry.
1: 혼선차
2: 개구부
3: 랜스
4: 용선
5: 석회계 플럭스
6: 산화제
6a: 산화철
7: 캐리어 가스
8: 슬래그
9: 슈트1: cross-talk
2: opening
3: Lance
4: charter
5: Lime-based flux
6: oxidizing agent
6a: iron oxide
7: carrier gas
8: slag
9: suit
Claims (6)
산화철을 산화철 환산의 산화제 원단위로 30kg/t 이상을 투입함과 함께,
상기 투입 시, 투입하는 산화철의 60% 이상을 정련 용기의 상방으로부터 투입하고,
상기 용선의 Si 함유량을 0.05 내지 0.30질량%로 하고, 또한 P 함유량을 0.040 내지 0.085질량%로 조정하는 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.In the pretreatment method of the molten iron in which iron oxide, gaseous oxygen, and a lime-based flux are added to the molten iron in a refining vessel, and desiliconization treatment and dephosphorization treatment are performed,
With the addition of 30kg/t or more of iron oxide as an oxidizing agent in terms of iron oxide,
At the time of the above addition, 60% or more of the iron oxide to be added is added from the top of the refining container,
A method for pretreatment of molten iron, wherein the Si content of the molten iron is adjusted to 0.05 to 0.30 mass%, and the P content is adjusted to 0.040 to 0.085 mass%.
정련 용기 내에 투입되는 산화철의 전량 중 80 내지 100%를 정련 용기의 상방으로부터 투입하는 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.The method of claim 1,
A method for preliminary treatment of molten iron, characterized in that 80 to 100% of the total amount of iron oxide introduced into the refining vessel is introduced from above the refining vessel.
예비 처리 전후의 P 농도 및 예비 처리 전후의 Si 농도가, 하기 식 1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.
ΔP/ΔSi>0.1… (식 1)
단, ΔP: 예비 처리 전 P 농도와 예비 처리 후 P 농도의 차, ΔSi: 예비 처리 전 Si 농도와 예비 처리 후 Si 농도의 차.The method according to claim 1 or 2,
A pretreatment method for molten iron, wherein the P concentration before and after the pretreatment and the Si concentration before and after the pretreatment satisfy the following formula (1).
ΔP/ΔSi>0.1... (Equation 1)
However, ΔP: difference between P concentration before pretreatment and P concentration after pretreatment, ΔSi: difference between Si concentration before pretreatment and Si concentration after pretreatment.
석회계 플럭스는, CaF2를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.The method according to claim 1 or 2,
The lime-based flux does not contain CaF 2 , wherein the method for pretreatment of molten iron.
상기 정련 용기가 혼선차인 것을 특징으로 하는 용선의 예비 처리 방법.The method according to claim 1 or 2,
The preliminary treatment method for molten iron, wherein the refining container is a cross-talk vehicle.
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