KR102331435B1 - 용선의 탈린 방법 및 정련제 - Google Patents

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Abstract

용선 유지 용기(1)에 수용된 용선(2)에, 석회원으로 되는 정련제(7)와 산소원(탈린제(11,12)나 기체 산소원(9))를 첨가함으로써 용선(2)을 탈린 처리할 때에, 정련제(7)로서, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하는 것을 이용한다.

Description

용선의 탈린 방법 및 정련제
본 발명은 용선의 탈린 방법 및 정련제에 관한 것이다.
근래, 강재에 대한 요구 품질은 점점 엄격화되고 있으며, 인이나 유황으로 대표되는 불순물 원소의 저감이 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해, 제강 공정에서는 용선의 단계에 있어서 탈린 처리를 실행하는 것이 일반적으로 되어 있다. 이 탈린 처리는 기체 산소(산소 가스) 혹은 고체의 산화철 등의 산소원을 탈린제로서 용선에 공급하고, 탈린제 중의 산소로 용선 중의 인을 산화하여 인산화물(P2O5)로 하고, 생성된 인산화물을 탈린 정련용의 슬래그에 흡수함으로써 실행되고 있다.
탈린 정련용의 슬래그를 형성하기 위한 정련제로서는 일반적으로 석회계의 정련제가 사용되고 있다. 또, 근래, 환경보호 대책의 관점에서 제강 공정에 있어서 발생하는 슬래그를 삭감하는 것이 요구되고 있지만, 용선의 탈린 처리는 탈린 반응에 유리한 저온 처리이기 때문에, 비교적 적은 슬래그량으로 처리가 가능하다. 이러한 용선의 탈린 처리에는 전로내의 용선에 정련제를 첨가하는 동시에 기체 산소를 상취하여 실행하는 방법이나, 혼선차나 용선 레이들에 수용된 용선에 탈린제 또는 탈린제와 정련제를 취입하는 방법 등, 각 제철소의 설비나 환경에 따른 프로세스가 선택되고, 실시되고 있다.
이 중, 전로를 이용하는 방법은 기체 산소를 고유량으로 용선에 내뿜는 것이 가능하기 때문에, 인 농도가 낮은 용선을 단시간에 용제할 수 있다는 장점을 갖지만, 기설의 전로 능력에 여유가 없어 신설을 요하는 경우에는 높은 설비비가 필요하게 된다. 또, 탈린 이외에도 탈탄의 진행을 피할 수 없어, 용선의 탄소 농도의 저하에 의한 후공정에서의 열 여유의 감소가 문제로 된다.
한편, 혼선차나 용선 레이들을 이용하는 방법은 기존의 용선 반송 용기를 활용한 프로세스이기 때문에 설비비가 싸고, 전로 능력에 여유가 없어도 용선 탈린의 메리트를 누릴 수 있다. 이 방법에서는 탈린제인 산화철과 정련제를 욕 중에 취입하는 것에 의해서 욕 중에서의 산화철과 정련제의 접촉을 확보하고, 정련제의 슬래그화와 탈린 반응을 촉진시키는 것을 목적으로 하고 있다. 그러나, 단지 산화철과 정련제를 취입하는 것만으로는 산화철과 정련제의 접촉의 기회가 적다. 또, 정련제가 용융(슬래그화)되기 어렵고, 반응의 시간이 짧다는 문제가 있다. 즉, 혼선차나 용선 레이들을 이용하는 방법의 경우, 전로를 이용한 경우에 비해 탈린 반응이 효율적으로 실행되지 않는다는 문제가 있다.
그래서, 혼선차나 용선 레이들을 이용하는 방법에 있어서 탈린 반응을 효율적으로 실행하기 위해, 형석 등의 CaF2계 매용제를 정련제의 슬래그화 촉진제로서 사용하는 것에 의해, 슬래그의 융체성을 향상시켜, 탈린의 반응성을 향상시키는 방법이 널리 실행되어 왔다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 형석 등의 CaF2계 매용제를 정련제의 슬래그화 촉진제로서 사용하는 것에 의해, 탈린 정련용의 슬래그의 융체성을 향상시켜, 탈린의 반응성을 향상시키는 방법이 제안되고 있다. 그러나, 근래, 형석 등의 CaF2계 매용제를 사용하지 않아도 고효율의 탈린 처리를 실행할 수 있는 방법의 개발이 강하게 요망되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 2에는 CaF2계 매용제를 사용하지 않고 효율적으로 탈린 처리하는 방법으로서, 용선 유지 용기내에 유지된 용선에, 그 욕면 위쪽으로부터 산화철을 첨가하는 동시에, 욕면 아래에 석회계 정련제를 취입하여 용선을 탈린 처리할 때에, 산화철의 욕면에 있어서의 투입 영역이, 면적률에서 석회계 정련제의 욕면에서의 취출 영역의 40% 이상과 랩하도록, 산화철을 첨가하여 탈린 처리하는 방법이 제안되고 있다.
또, 특허문헌 3에는 용선 유지 용기내에 유지된 용선에, 그 욕면 위쪽으로부터 기체 산소를 내뿜고, 또한, 욕면 아래에 석회계 정련제 또는 석회계 정련제와 고체의 탈린제(산화철)를 반송용 가스와 함께 취입하여 탈린 처리하는 경우, 기체 산소의 내뿜는 강도를 소정의 레벨의 범위내로 하고, 또한 기체 산소의 내뿜는 위치와 반송용 가스의 욕면에서의 취출 영역의 위치 관계를 특정하는 것에 의해, 석회계 정련제의 슬래그화 및 탈린 반응을 촉진하는 방법이 제안되고 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 평성8-3611호 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 제2001-288507호 특허문헌 3: 일본국 특허공보 제5135836호
그러나, 특허문헌 2, 3에 기재된 혼선차나 용선 레이들을 이용하는 탈린 방법에서는 CaF2계 매용제의 사용량을 대폭 저감할 수 있지만, 탈린 속도가 CaF2계 매용제를 사용하는 경우에 비해 저하한다는 문제가 있다. 이 때문에, 효율적으로 탈린 처리를 한다는 관점에서는 CaF2계 매용제를 이용하지 않는 탈린 방법에 있어서, 가일층의 탈린 처리 효율의 향상이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은 상기의 과제에 착안해서 이루어진 것이며, CaF2계 매용제를 이용하지 않아도, 탈린 처리 효율을 높일 수 있는 용선의 탈린 방법 및 정련제를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 1양태에 의하면, 용선 유지 용기에 수용된 용선에, 석회원으로 되는 정련제와 산소원을 첨가함으로써 상기 용선을 탈린 처리할 때에, 상기 정련제로서, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈린 방법이 제공된다.
본 발명의 1양태에 의하면, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하고, 용선의 탈린 처리에 이용되는 정련제가 제공된다.
본 발명의 1양태에 따르면, CaF2계 매용제를 이용하지 않아도, 탈린 처리 효율을 높일 수 있는 용선의 탈린 방법 및 정련제가 제공된다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 용선의 탈린 방법을 나타내는 설명도이다.
이하의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시형태의 완전한 이해를 제공하도록 많은 특정의 세부에 대해 기재된다. 그러나, 이러한 특정의 세부가 없어도 1개 이상의 실시형태를 실시할 수 있는 것은 명백할 것이다. 그 밖에도, 도면을 간결하게 하기 위해, 주지의 구조 및 장치가 약도로 나타나 있다.
먼저, 본 발명에 앞서, 본 발명자들은 형석 등의 CaF2계 매용제를 석회계의 정련제의 슬래그화 촉진제로서 사용하지 않아도, 고효율의 탈린 처리를 실행할 수 있는 방법을 찾아내기 위해, 레이들형의 용선 유지 용기를 이용하여 각종 실험, 검토를 실행하였다. 그 결과, 앞서 설명한 바와 같이, CaF2계 매용제는 슬래그의 용융성을 확보함에 있어서 중요한 기능을 하고 있으며, 본 발명자들의 실험에 있어서도, CaF2계 매용제를 병용하지 않는 경우에는 첨가된 정련제는 외관상으로부터도 슬래그화되고 있지 않으며, 탈린 반응 효율도 저하하는 것을 확인하였다.
그런데, 본 발명자들은 실험을 반복하는 도중에, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하인 석회계의 정련제를 첨가함으로써 탈린 효율이 현저하게 개선되고, 또한 용선에 침지시킨 인젝션 랜스로부터 반송 가스와 함께 이 정련제를 취입할 때에 (1)식∼(3)식을 만족시킴으로써 탈린 효율이 더욱 개선되는 것을 찾아내고, 본 발명을 개발하기에 이르렀다. 또한, Ig-loss(강열 감량, IgnitionLoss)는 시료를, 1050±50℃에서 항량이 될 때까지 강열했을 때의 감량(H2O나 CO2 등의 휘발분에 유래)으로서 측정된다. 실험에서는 시료 약 1g을 0.1mg까지 백금 도가니 또는 자석제 도가니에서 측정하고, 1050±50℃로 조절한 전기로에서 1시간 가열하고, 방열 후의 질량을 측정한 후,(4)식에 의해서 Ig-loss값을 산출하였다.
[식]
Figure 112019060888914-pct00001
(1)식∼(3)식에 있어서, εg는 반송 가스의 교반 동력[W/t], εp는 석회원의 에너지, Q는 반송 가스의 유량[Nm3/min](또한, N은 101325Pa, 273.15K의 가스의 표준 상태를 의미함), W는 용선량[t], Tl은 용선 온도[℃], T9는 반송 가스의 온도[℃], h는 인젝션 랜스의 침지 깊이[m], P는 분위기 압력[Pa], m은 석회원의 취입 속도[g/s], d0은 인젝션 랜스의 노즐 직경[cm]이다. 또, (4)식에 있어서, Ig.loss는 강열 감량(Ig-loss값)[질량%], m0은 가열 전의 정련제의 시료의 질량[g], m1은 시료의 감량[g]이다.
<용선의 탈린 방법 및 정련제>
도 1을 참조하여, 상기 지견에 의거한 본 발명의 1실시형태에 관한 용선의 탈린 방법 및 정련제에 대해 설명한다. 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 용선 레이들인 용선 유지 용기(1)를 반응 용기로서 이용하여 용선(2)의 탈린 처리를 실행한다.
용선(2)은 고로에서 출선된 것이며, 탈린 처리 전에 미리 탈규 처리가 실시되어도 좋다. 미리 실시되는 탈규 처리로서는 예를 들면, 고로의 주물 바닥이나 용선 반송 용기내에서, 산소 가스를 용선(2)에 내뿜는 방법이나 산화철 등의 고체 산소를 포함하는 산화제를 용선(2)에 첨가하는 방법이 이용되어도 좋다.
본 실시형태에 관한 탈린 방법에서는 도 1에 나타내는 탈린 처리 설비를 이용하여 용선(2)의 탈린 처리를 실행한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 처리 설비는 인젝션 랜스(3)와, 상취 랜스(4)와, 투입 슈트(5)를 구비한다.
인젝션 랜스(3)는 연직 방향(도 1의 상하 방향)으로 연장하여 배치되는 랜스이며, 평면에서 보아 중심축이 용선 유지 용기(1)의 중심과 대략 겹치도록 배치된다. 또, 인젝션 랜스(3)는 연직 방향의 상단측이 도시하지 않은 승강장치에 접속되고, 연직 방향으로 승강 가능하게 구성된다. 또한, 인젝션 랜스(3)는 내부에 연직 방향으로 연장하는 내부 구멍을 가지며, 연직 방향의 하단측의 외주면에 내부 구멍과 연통하고, 인젝션 랜스(3)의 직경 방향에 서로 대향하는 2개의 토출구를 갖는다. 또한, 인젝션 랜스(3)는 도시하지 않은 정련제 공급 장치로부터 반송 가스(6)와 석회원인 정련제(7)가 내부 구멍의 상단측으로부터 공급된다. 탈린 처리를 실행할 때, 인젝션 랜스(3)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 용선(2)의 욕면 아래에 하단측이 침지된 상태에서, 정련제 공급 장치에서 공급되는 반송 가스(6)와 정련제(7)를 2개의 토출구로부터 용선(2)에 취입한다.
반송 가스(6)는 불활성 가스(Ar 가스나 N2 가스 등의 불활성 가스)나 압축 공기 등이며, 용선에 취입될 때까지의 정련제(7)의 반송을 보조하는 동시에, 용선(2)을 교반한다.
정련제(7)는 CaO를 주체로 하는 석회계의 정련제로서, CaO를 60% 이상 포함하며, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이다. 또, 정련제(7)는 입경이 2㎜이하인 것이 바람직하다. 정련제(7)의 입경을 2㎜이하로 함으로써, 정련제(7)의 용융(슬래그화) 속도가 향상한다. 용선(2)에 취입된 정련제(7)는 용선(2)내를 부상하면서 용선(2)의 열로 용융(슬래그화)되고, 용선(2)의 욕면에 부상하는 슬래그(8)를 형성한다.
또한, 정련제(7)는 세공 직경이 0.5㎛이상 10㎛이하의 범위로 되는 세공의 전체 세공 용적의 합이 0.1mL/g이상인 것이 바람직하다. 이것에 의해, CaO의 용융이 한층 촉진되기 때문에, 탈린 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 정련제(7)의 비표면적은 0.5m2/g이상 5m2/g이하인 것이 바람직하다. 정련제(7)의 비표면적은 예를 들면, BET법(다점법)에 의해서 측정할 수 있다. 이 측정법에서는 예를 들면, 전처리로서, BELPREP-vacII 장치를 이용하여, 120℃에서 8시간, 진공 탈기를 실행한다. 다음에, 정용법(定容法)을 이용하여, 질소에 의한 흡착 등온선을 측정함으로써, 비표면적을 산출한다. 흡착 등온선의 측정에서는 일예로서, 흡착 온도를 77K, 흡착질 단면적을 0.162nm2, 포화 증기압을 실측값으로 한다. 또, 흡탈착시의 압력 변화가 소정의 값 이하로 되는 상태인 흡착 평형 상태에 도달하고 나서의 평형 대기 시간을 500초로 한다. 정련제(7)의 비표면적을 이 범위로 함으로써, 물리적으로 용선(2)과 정련제(7)의 젖음성이 개선되고, 정련제(7)의 표면의 세공으로의 용선(2)의 침입이 촉진된다. 이것에 의해, 용선(2)과 접촉하는 정련제(7)의 표면적이 증대하기 때문에, 후술하는 CaO의 붕괴가 더욱 촉진되므로, 탈린 효율이 향상한다.
또한, 인젝션 랜스(3)는 필요에 따라, 석회원으로서 Ig-loss값이 4.0질량% 이하인 생석회를 정련제(7)에 혼합한 것을 반송 가스(6)와 함께 용선(2)에 취입하도록 구성되어도 좋다.
상취 랜스(4)는 용선 유지 용기(1)의 위쪽에 배치되는 랜스이며, 하단에 마련된 2개의 노즐로부터 기체나 분체를 분사한다. 본 실시형태에서는 상취 랜스(4)에는 기체 산소원(9)을 공급하는 경로, 및 반송 가스(10)와 탈린제(11)를 공급하는 경로의 2계통의 다른 경로가 형성된다. 이 2계통의 경로의 상취 랜스(4)의 상단측은 기체 산소원(9)의 공급 장치(도시하지 않음)와 반송 가스(10) 및 탈린제(11)의 공급 장치(도시하지 않음)에 각각 접속된다. 이들 공급 장치로부터 공급되는 기체 산소원(9) 및 탈린제(11)를 포함하는 반송 가스(10)는 상취 랜스(4)의 하단에 마련된 2개의 노즐로부터, 연직 방향 아래쪽의 용선(2)의 욕면을 향해 각각 분사된다.
기체 산소원(9)은 탈린 처리에 있어서의 산소원이며, 용선(2) 중의 인을 산화한다. 사용하는 기체 산소원으로서는 산소 가스(공업용 순산소 포함)나 공기, 산소 부화 공기, 산소 가스와 불활성 가스의 혼합 가스 등을 사용할 수 있다. 통상의 탈린 처리의 경우에는 다른 가스를 사용한 경우에 비해 탈린 반응 속도가 빠르기 때문에, 산소 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 혼합 가스를 이용하는 경우에는 탈린 반응 속도를 확보하기 위해, 산소 농도를 공기보다 높게 하는 것이 바람직하다.
상취 랜스(4)로부터 분사되는 반송 가스(10)는 인젝션 랜스(3)로부터 취입되는 반송 가스(6)와 마찬가지의 가스라도 좋고, 산소 가스라도 좋다.
상취 랜스(4)로부터 분사되는 탈린제(11)는 산화철원을 포함하는 고체 산소원이며, 철광석, 밀 스케일, 사철, 집진 더스트(고로나 전로, 소결 공정 등에 있어서 배출 가스로부터 회수되는 철분 함유 더스트) 등이 이용된다. 탈린제(11)는 입경이 1㎜ 이하의 미분형상인 것이 바람직하며, 발생 형태로서 입경 1㎜ 이하의 사철 또는 미분 형상의 철광석인 것이, 분쇄 처리의 필요가 없기 때문에 더욱 바람직하다. 또한, 사철은 고체 산소원으로서 기능할 뿐만 아니라, 산화 티탄을 7질량%∼10질량% 정도 함유하고 있기 때문에 CaO를 주체로 하는 정련제(7)의 슬래그화 촉진제로서의 기능도 구비하고 있으며, 특히 바람직하다.
투입 슈트(5)는 용선 유지 용기(1)의 연직 방향 위쪽에 배치되는 슈트이며, 도시하지 않은 호퍼로부터 잘라내어지는 탈린제(12)를 용선(2)의 욕면에 첨가한다. 투입 슈트(5)로부터 첨가되는 탈린제(12)는 상취 랜스(4)로부터 분사되는 탈린제(11)와 마찬가지로, 산화철원을 포함하는 고체 산소원이다. 또, 투입 슈트(5)로부터 첨가되는 탈린제(12)로서는 상취 랜스(4)로부터 분사되는 탈린제(11)보다 입경이 큰 것이 이용되어도 좋다. 또한, 상취 랜스(4)로부터 분사되는 기체 산소원(9) 및 고체 산소원인 탈린제(11)와 투입 슈트(5)부터 첨가되는 고체 산소원인 탈린제(12)를 일괄해서 산소원이라고도 한다.
본 실시형태에 관한 용선(2)의 탈린 방법에서는 우선, 용선(2)이 수용된 용선 유지 용기(1)를, 도 1에 나타내는 탈린 처리 설비의 소정의 처리 위치에 배치하고, 인젝션 랜스(3)를 용선(2)의 욕면 아래에 침지시킨다.
다음에, 인젝션 랜스(3)로부터의 용선(2)에의 반송 가스(6) 및 정련제(7)의 취입, 상취 랜스(4)로부터의 기체 산소원(9), 반송 가스(10) 및 탈린제(11)의 분사와 투입 슈트(5)로부터의 탈린제(12)의 첨가가 실행된다(탈린 처리). 탈린 처리에서는 용선 유지 용기(1)를 반응 용기로 해서, CaO를 주체로 하는 석회원인 정련제(7)와, 기체 산소원(9) 및 탈린제(11, 12)인 고체 산소원을 용선(2)에 첨가함으로써 탈린 반응을 실행한다. 이 때, 정련제(7)는 슬래그화되고, 용선(2)의 욕면상에 부상하는 슬래그(8)를 형성한다. 또, 산소원은 용선(2) 중의 인을 산화함으로써 인산화물을 생성한다. 생성된 인산화물은 슬래그(8)에 받아들여짐으로써, 용선(2)에서 인이 제거된다.
여기서, 탈린 처리에서는 용선(2)을 효과적으로 탈린하기 위해, 용선(2)을 충분히 교반할 필요가 있다. 이 때문에, 인젝션 랜스(3)로부터 반송 가스(6)를 취입할 때에는 충분한 교반성을 얻기 위해, 용선(2)의 교반 동력을 300W/t 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 용선(2)의 교반이 너무 강하면 생성된 FeO가 용선(2) 중의 탄소를 환원하는 속도가 너무 커질 가능성이 있기 때문에, 용선(2)의 교반 동력을 1000W/t 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태와 같이, 인젝션 랜스(3)로부터 반송 가스(6)와 함께 석회원으로서 정련제(7)를 용선(2)에 취입하여 탈린 처리하는 경우에는 상기 (1)식∼(3)식을 만족시키는 조건으로 반송 가스(6) 및 석회원을 취입하는 것이 바람직하다. (1)식∼(3)식을 만족시키는 조건으로 하는 것에 의해, 용선(2)이 더욱 충분한 교반성으로 교반되기 때문에, 효율적으로 탈린 처리를 실행하는 것이 가능하게 된다. 그 때, 인젝션 랜스(3)의 침지 깊이 h는 1.5m이상인 것이 바람직하다. 침지 깊이 h가 1.5m미만으로 되는 경우, 가스의 취입 빠짐(blowing through)이 일어나, 용선(2)의 비산이 격렬해지기 때문에 조업상 바람직하지 않다.
인젝션 랜스(3)로부터 석회원으로서 정련제(7)가 용선(2)에 취입되면, 하기 (5)식 및 (6)식에 나타내는 반응이 발생함으로써, H2O 가스나 CO2 가스가 발생하고, CaO의 붕괴가 촉진됨으로써, CaO의 슬래그화가 촉진된다. 본 실시형태에서는 Ig-loss값을 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하로 함으로써, H2O 가스나 CO2 가스가 적절히 발생하고, 슬래그화가 촉진되기 때문에, 탈린 반응이 촉진된다. 또한, Ig-loss값이 4.0질량% 미만으로 되는 경우에는 H2O 가스나 CO2 가스의 발생이 적어지기 때문에, 탈린 효율 향상의 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 한편, Ig-loss값이 35.0질량% 초과로 되는 경우에는 정련제(7) 중의 CaO 순분(純分)이 적어져 버리기 때문에, 탈린 효율 향상의 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 또, 상술한 바와 같이, 석회원으로서 Ig-loss값이 4.0질량% 미만의 생석회를 정련제(7)에 혼합해서 취입해도 좋다.이 경우, 석회원으로서 취입되는 것 중, 정련제(7)의 비율을 20질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 정련제(7)의 비율이 20질량% 미만의 경우, CaO의 슬래그화 촉진 효과가 작아지기 때문에, 탈린 효율의 향상 효과가 작아진다.
CaCO3 →CaO +CO2…(5)
Ca(OH)2 →CaO +H2O…(6)
또, 용선(2)의 Si 농도가 0.40질량% 이상으로 높은 조건에 있어서는 포밍(발포 현상)에 의해서 슬래그(8)가 용선 유지 용기(1)로부터 분출할 가능성이 있다. 이 때문에, 포밍이 발생한 경우에는 산소원을 첨가하는 산소 공급 속도를 저하시키지 않으면 안 되어, 생산성의 저하를 초래해 버린다. 그러나, 인젝션 랜스(3)로부터 정련제(7)를 용선(2)에 취입함으로서, 발생하는 CO2나 H2O 등의 가스에 의해서 슬래그(8)의 가스 제거가 실행되기 때문에, 슬래그(8)의 포밍을 억제할 수 있다. 또한, 포밍 억제의 관점에서는 탈린 처리 후의 슬래그(8)의 염기도(슬래그 중의 SiO2에 대한 CaO의 질량비, [%CaO]/[%SiO2])를 1.8이상 3.5이하 정도로 제어하는 것이 바람직하다.
정련제(7)의 첨가량은 용선(2)의 탈린 처리 전의 용선(2)의 성분이나, 목표로 하는 탈린 처리 후의 용선(2)의 성분, 용선(2)의 양 등에 따라 적절히 결정된다.
상취 랜스(4)로부터 분사되는 기체 산소원(9)은 용선(2)의 욕면에 내뿜어진다. 이 때, 기체 산소원(9)이 내뿜어지는 용선(2)의 욕면의 영역(발화점)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 인젝션 랜스(3)로부터 취입된 정련제(7)가 부상해 오는 욕면의 영역에 중첩되는 것이 바람직하다. 통상, 발화점에서는 기체 산소원(9)에 의한 탈탄 반응이 우세하며, 탈탄 반응 등의 발열에 의해서, 탈린 처리에서는 통상 2000℃를 넘는 고온으로 된다. 이 때문에, 발화점의 위치를 정련제(7)가 공급되는 욕면 위치에 중첩시킴으로써, 정련제(7)의 슬래그화가 더욱 한층 촉진되게 된다. 그러나, 통상, 탈린 반응은 열역학적으로는 저온일수록 반응이 촉진되기 때문에, 발화점에서 약간 떨어진 대략 1800℃ 이하의 주변부에서 반응이 일어나게 된다. 이에 대해, 정련제(7)에 대한 (5)식 및 (6)식에 나타내는 반응은 흡열 반응이기 때문에, 발화점의 위치를 정련제(7)가 공급되는 욕면 위치에 중첩시킴으로써, 상술한 슬래그화 촉진 효과에 부가하여 발화점의 냉각 효과도 얻어진다. 이 때문에, 탈린 반응을 더욱 한층 촉진시키는 것이 가능하게 된다.
또, 탈린 처리에서는 고체 산소원인 탈린제(11,12)를, 상취 랜스(4)로부터의 취입 및 투입 슈트(5)로부터의 투입에 의해서 용선(2)에 첨가한다. 상술한 바와 같이, 탈린 반응은 저온일수록 유리하기 때문에, 원리적으로는 탈린 반응에 기여하는 산소원으로서는 고체 산소원 쪽이 기체 산소원(9)에 비해 효율이 높아진다. 여기서, 용선(2)에 산소를 투입하면 탈탄 반응 및 탈린 반응이 일어나지만, 기체 산소원(9)을 투입한 경우에는 탈탄 발열에 의한 온도 상승이 우세하게 된다. 이에 대해, 고체 산소원을 투입한 경우에는 고체 산소원의 분해시의 흡열을 수반하기 때문에, 온도 상승이 억제된다. 즉, 고체 산소원을 사용하는 것에 의해, 탈린 반응에 유리한 온도로 유지할 수 있다. 단, 탈린 반응의 촉진을 위해서는 고체 산소원을 용융할 수 있는 정도의 온도 조건은 필요하게 된다. 또, 고체 산소원은 용융 후에 FeO로 되며, 탈린 반응에 기여하는 슬래그(8) 중의 FeO 성분을 증가시키는 기능을 갖고 있기 때문에, 상술한 온도 상승의 억제 효과와 맞물려 탈린 반응을 촉진시킨다.
또한, 탈린 처리에서는 상취 랜스(4)로부터 반송 가스(10)와 함께 분사되는 탈린제(11)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 기체 산소원(9)이 분사되는 욕면의 발화점 근방에 내뿜어지는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상취 랜스(4)로부터 첨가되는 고체 산소원인 탈린제(11)는 발화점에 근접한, 실질적으로 탈린 반응이 촉진되는 영역에 공급되게 된다. 또, 탈린제(11)는 기체 산소원(9)에 비해 산소 농도가 낮은 반송 가스(10)로 공급된다. 이 때문에, 탈린제(11)가 공급되는 영역의 온도가 과잉으로 상승하는 일이 없기 때문에, 탈린제(11)의 양호한 반응성에 의해서 탈린이 더욱 촉진되게 된다. 예를 들면, 1800℃에 있어서의 탈린 능력은 열역학적 개산(槪算)으로 2000℃에 있어서의 탈린 능력에 비해 대략 배증한다.
탈린제(11) 및 탈린제(12)의 첨가량의 총량인 고체 산소원의 첨가량은 슬래그(8) 중의 FeO 농도의 상승이 적어지면 탈린이 촉진되지 않기 때문에, 설비 사양에 따라 슬래그(8) 중의 FeO 농도의 상승이 충분하게 되는 양 이상이면 좋다. 또, 고체 산소원의 첨가량의 상한은 설비 사양에 따라, 고체 산소원에 의한 열 제거가 과제로 되지 않을 정도의 양으로 하면 좋다. 예를 들면, 100ton∼350ton 정도의 용선 유지 용기(1)에서 탈린 처리하는 경우에는 욕면에 공급하는 기체 산소원(9)의 표준 상태에서의 산소 가스 순분 1Nm3에 대해, 고체 산소원을 0.1kg 이상 2kg 이하의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 고체 산소원의 첨가량이 0.1kg 미만의 경우, 본 처리 형태에서 기대하는 효과를 충분히 얻을 수 없다. 한편, 고체 산소원의 첨가량이 2kg를 넘는 경우, 고체 산소원의 공급면에 있어서의 발열이 커지고, 슬래그(8)의 슬래그화가 불충분으로 되어 탈린 능력이 저하해 버린다. 또한, 고체 산소원의 더욱 바람직한 첨가량은 0.3kg이상 2kg이하이다.
또, 상취 랜스(4)로부터 첨가하는 탈린제(11)와, 투입 슈트(5)부터 첨가하는 탈린제(12)의 비율은 고체 산소원의 첨가량이나 설비 사양 등에 따라 적절히 결정된다. 또한, 전술한 바와 같이, 기체 산소원(9)의 발화점 근방에 탈린제(11)가 첨가되는 것이 바람직하기 때문에, 탈린제(11)의 첨가량을, 탈린 효율이 최대로 되는 바와 같은 첨가 조건으로 탈린 처리 중에 첨가 가능한 최대량으로 하고, 그 밖에 필요한 고체 산소원의 첨가량을 탈린제(12)의 첨가량으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상취 랜스(4)로부터의 탈린제(11)의 첨가로 충분한 경우에는 투입 슈트(5)로부터의 탈린제(12)의 첨가는 실행되지 않아도 좋다.
또한, 상술한 바와 같이, 산소원으로서 기체 산소원(9)을 이용한 경우에는 용선(2)의 온도는 산화 반응열에 의해서 상승한다. 한편, 산소원으로서 고체 산소원을 이용한 경우에는 용선(2)의 온도는 고체 산소원 자체의 현열, 잠열 및 분해열이 산화 반응열보다 크기 때문에 강하한다. 이 때문에, 고체 산소원과 기체 산소원(9)의 사용 비율은 상기의 범위를 유지하면서, 용선(2)의 처리 전후의 온도에 따라 설정된다.
탈린을 효율적으로 실행하기 위해서는 슬래그(8) 중의 FeO 농도는 10질량% 이상 50질량% 이하의 범위인 것이 바람직하게 되며, 10질량% 이상 30질량% 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하게 된다. 이 때문에, 탈린 처리가 실행되는 동안에는 슬래그(8) 중의 FeO 농도가 가능한 한 이 범위를 유지하도록, 고체 산소원의 공급량 혹은 공급 속도를 조정하는 것이 바람직하다.
상기의 조건에서 실행되는 탈린 처리에서는 용선(2)의 온도·성분이 목표의 것으로 될 때까지, 또는 미리 설정된 양만큼 산소원이 첨가됨으로써, 처리가 종료로 된다. 또한, 상취 랜스(4)에 의한 기체 산소원(9) 및 탈린제(11)의 첨가, 투입 슈트(5)로부터의 탈린제(12)의 첨가는 탈린 처리의 전체 기간에 걸쳐 계속해서 실행될 필요는 없으며, 단속적으로 첨가가 실행되어도 좋다. 또, 인젝션 랜스(3)로부터의 정련제(7)의 첨가에 대해서도 단속적으로 실행되어도 좋지만, 용선(2)의 교반을 목적으로 하는 반송 가스(6)의 취입은 탈린 처리의 전체 기간에 걸쳐 계속해서 실행되는 것이 바람직하다.
<변형예<
이상에서, 특정의 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 이들 설명에 의해서 발명을 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명의 설명을 참조하는 것에 의해, 당업자에게는 개시된 실시형태의 각종 변형예와 함께 본 발명의 별도의 실시형태도 명백하다. 따라서, 특허청구의 범위는 본 발명의 범위 및 요지에 포함되는 이들 변형예 또는 실시형태도 망라한다고 해석해야 한다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 용선 유지 용기(1)는 용선 레이들로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 용선 유지 용기(1)는 용선(2)을 수용할 수 있고, 상기와 마찬가지의 탈린 처리 설비에서 처리 가능한 것이면 좋고, 예를 들면, 용선 반송 용기인 토페도카 등의 용기여도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는 인젝션 랜스(3)로부터 반송 가스(6)와 정련제(7)를 취입하고, 상취 랜스(4)로부터 기체 산소원(9)과 반송 가스(10)와 고체 산소원인 탈린제(11)를 취입하고, 투입 슈트(5)로부터 고체 산소원인 탈린제(12)를 취입하는 구성으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명에 관한 탈린 방법에서는 용선 유지 용기(1)에 수용된 용선(2)에 대해, 고체 산소원 및 기체 산소원(9)의 적어도 한쪽의 산소원과, 상기 실시형태와 마찬가지의 성분의 정련제(7)가 첨가되고, 용선(2)의 교반이 실행되면, 하기에 나타내는 바와 같은 다른 구성이어도 좋다.
예를 들면, 산소원으로서는 고체 산소원 또는 기체 산소원(9) 중의 어느 한 쪽만이 이용되는 구성이어도 좋다. 또한, 용선(2)의 처리 전후에서의 온도에 따라 바뀌지만, 통상의 처리이면 정련제(7)의 슬래그화 촉진과 탈린 촉진의 관점에서는 고체 산소원 및 기체 산소원(9)의 양쪽이 이용되는 것이 바람직하다.
또, 고체 산소원은 상취 랜스(4)만으로부터 투입되어도 좋고, 투입 슈트(5)만으로부터 첨가되어도 좋다. 또한, 슬래그(8)의 산소 포텐셜의 향상과 발화점의 냉각에 의한 탈린 촉진 효과가 얻어지기 때문에, 고체 산소원은 상취 랜스(4)로부터 반송 가스(10)와 함께 첨가(투사)되는 것이 바람직하다. 또, 투입 슈트(5)만으로부터 고체 산소원을 첨가하는 경우에는 상취 랜스(4)로부터 투입하는 경우와 마찬가지의 이유로부터, 고체 산소원은 용선(2)의 욕면의 발화점 근방에 첨가되는 것이 바람직하다.
또한, 고체 산소원은 인젝션 랜스(3)로부터 반송 가스(6)와 함께 취입되어도 좋다. 이 경우, 인젝션 랜스(3)로부터 취입되는 고체 산소원인 탈린제는 상기 실시형태의 탈린제(11,12)와 마찬가지의 구성이어도 좋다. 또, 인젝션 랜스(3)로부터는 고체 산소원만이 반송 가스(6)와 함께 취입되어도 좋고, 고체 산소원과 정련제(7)가 반송 가스(6)와 함께 취입되어도 좋다. 또한, 고체 산소원만을 반송 가스(6)와 함께 취입하는 경우에는 정련제(7)는 투입 슈트(5)부터 첨가해도 좋고, 상취 랜스(4)로부터 반송 가스(10)와 함께 첨가하도록 해도 좋다.
또한, 예를 들면, 기체 산소원(9)은 인젝션 랜스(3)로부터 취입되어도 좋다. 이 경우, 기체 산소원(9)은 인젝션 랜스(3)만으로부터 취입되어도 좋고, 상취 랜스(4)와 인젝션 랜스(3)의 양쪽으로부터 취입되어도 좋다. 또, 인젝션 랜스(3)로부터는 기체 산소원(9)과 동시에, 정련제(7) 및 고체 산소원의 적어도 한쪽이 취입되어도 좋다.
또한, 예를 들면, 정련제(7)는 상취 랜스(4)나 투입 슈트(5)로부터 용선(2)에 첨가되어도 좋다. 이 중, 정련제(7)를 상취 랜스(4)로부터 첨가하는 경우, 정련제(7)는 탈린제(11)를 첨가하는 경우와 마찬가지로, 반송 가스(10)와 함께 용선(2)에 분사된다. 또, 상취 랜스(4)나 투입 슈트(5)로부터 첨가되는 정련제(7)는 Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이면 좋고, 입경이나 비표면적에 대해서는 상기 실시형태와 다른 것이어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는 인젝션 랜스(3)로부터 취입되는 반송 가스(6)에 의해서 용선(2)을 교반한다고 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 용선 유지 용기(1)의 노 바닥에 노즐을 매립하고, 이 노즐로부터 반송 가스(6)와 마찬가지의 교반용의 가스를 용선(2)에 취입함으로서, 용선(2)을 교반하는 구성이어도 좋다. 또한, 노 바닥의 노즐로부터 교반용의 가스를 취입하여 교반을 실행하는 경우, 인젝션 랜스(3)를 이용하지 않고, 상취 랜스(4) 및 투입 슈트(5)의 적어도 한쪽을 이용하여, 탈린 처리가 실행되어도 좋다. 이 때, 상취 랜스(4) 및 투입 슈트(5)의 적어도 한쪽을 이용하여, 용선(2)에 대한 산소원 및 정련제(7)의 첨가가 실행된다.
<실시형태의 효과>
(1) 본 발명의 1양태에 관한 용선(2)의 탈린 방법은 용선 유지 용기(1)에 수용된 용선(2)에, 석회원으로 되는 정련제(7)와 산소원(탈린제(11,12)나 기체 산소원(9))을 첨가함으로써 용선(2)을 탈린 처리할 때에, 정련제(7)로서, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하는 것을 이용한다.
상기 (1)의 구성에 따르면, 반응성이 우수한 석회계의 정련제(7)를 이용하여 탈린 처리를 할 때에, H2O 가스나 CO2 가스가 적절히 발생하고, 슬래그화가 촉진되기 때문에, 탈린 반응이 촉진된다. 이 때문에, 높은 탈린 효율이 얻어지고, 사용하는 정련제(7)의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 처리에 수반해서 발생하는 더스트의 저감이나, 처리 코스트의 저렴화, 슬래그의 발생량의 저감과 같은 우수한 효과를 갖는다. 또, H2O 가스나 CO2 가스의 발생에 의해서, 슬래그(8)의 포밍이 억제되며, 탈린 처리 중의 슬래그(8)의 분출이 억제되기 때문에, 생산성을 높일 수 있다. 또한, 정련제(7)의 Ig-loss값을 조정하는 것만으로 좋기 때문에, 기존의 설비에 있어서도 용이하게 도입할 수 있다. 또한, CaF2계의 매용제를 이용하지 않아도 슬래그화가 촉진되기 때문에, 탈린 처리 효율을 높일 수 있다.
(2) 상기 (1)의 구성에 있어서, 정련제(7)를 첨가할 때에, 용선(2)의 욕면하에 침지시킨 인젝션 랜스(3)를 통해 반송 가스(6)와 함께 정련제(7)를 (1)식∼(3)식을 만족시키는 조건으로 취입한다.
상기 (2)의 구성에 따르면, 인젝션 랜스(3)로부터 용선(2)에 정련제(7)를 취입할 때에, 교반 조건이 적정화되고, 충분한 교반성으로 교반되기 때문에, 탈린 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)의 구성에 있어서, 정련제(7)의 비표면적을 0.5m2/g 이상 5m2/g 이하로 한다.
상기 (3)의 구성에 따르면, 용선(2)과 정련제(7)의 젖음성이 개선되기 때문에, 탈린 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중의 어느 하나의 구성에 있어서, 석회원으로서, 정련제(7)만을 이용한다.
상기 (4)의 구성에 따르면, 반응성이 높고, 슬래그화성이 우수한 정련제(7)만을 석회원으로서 이용함으로써, 탈린 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
(5) 본 발명의 1양태에 관한 정련제는 Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이며, 생석회를 60질량% 이상 포함하고, 용선의 탈린 처리에 이용된다.
상기 (5)의 구성에 따르면, 상기 (1)의 구성과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 1
다음에, 본 발명자들이 실행한 실시예 1에 대해 설명한다. 실시예 1에서는 상기 실시형태에 관한 탈린 방법에 대해, 정련제(7)인 석회원의 Ig-loss값을 변화시켜 탈린 처리를 실행하고, Ig-loss값이 탈린률에 미치는 영향을 조사하였다.
실시예 1에서는 우선, 고로에서 출선되고, 고로 주물 바닥에서 탈규 처리된 용선(2)을, 용선 유지 용기(1)인 250톤 용량의 용선 레이들에 이동 주입하고, 도 1에 나타내는 탈린 처리 설비까지 반송하였다. 다음에, 탈린 처리 설비에서는 인젝션 랜스(3)로부터의 정련제(7)의 취입, 상취 랜스(4)로부터의 기체 산소원(9) 및 탈린제(11)의 분사와, 투입 슈트(5)로부터의 탈린제(12)의 첨가를 실행함으로써, 탈린 처리를 실행하였다. 또한, 탈린 처리 전의, 용선(2)의 실리콘 농도는 0.15질량%, 탄소 농도는 4.5질량%, 인 농도는 0.121질량%∼0.125질량%이었다.
실시예 1에서는 탈린제(11,12)의 고체 산소원으로서, 평균 입경 500㎛의 사철을, 상취 랜스(4) 및 투입 슈트(5)로부터 합계 10kg/t(용선 1톤당의 양) 첨가하였다. 상취 랜스(4)로부터 탈린제(11)를 분사할 때에는 불활성 가스를 반송 가스(10)로서 이용하였다. 또, 상취 랜스(4)로부터는 산소 공급 속도 1500Nm3/hr∼2000Nm3/hr에서 기체 산소원(9)을 용선(2)에 분사하였다. 또한, 상취 랜스(4)의 랜스 높이(상취 랜스(4)의 하단에서 용선(2)의 욕면까지의 거리)를 1.0m∼1.5m로 하였다. 석회원으로서는 석회계의 정련제(7)를 50질량%, 생석회를 50질량% 혼합한 것을 이용하였다. 정련제(7)의 Ig-loss값은 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하로 하고, 비표면적은 0.41∼0.42m2/g로 하였다. 또, 정련제(7)를 취입할 때에는 불활성 가스를 반송 가스(6)로서 이용하고, (1)식에 나타내는 반송 가스의 교반 동력과 석회원의 에너지의 합인 교반 동력(εg+εp)을 265W/t로 하였다. 또, 용선(2)에 대해 소정량의 산소원을 공급하기 위한 처리 시간인 탈린 처리 시간은 15분∼25분으로 하였다. 슬래그의 염기도는 2.0으로 되도록 조정을 실행하였다.
또한, 실시예 1에서는 비교로서, 정련제(7)의 Ig-loss값이 상기 실시형태와 다른 조건으로 탈린 처리를 실행하였다(비교예 1). 비교예 1에서는 Ig-loss값을 3.0질량% 이하 또는 36.0질량% 이상으로 하고, 그 이외의 탈린 처리의 조건은 실시예 1과 마찬가지로 하였다.
표 1에, 실시예 1에 있어서의 교반 동력 및 정련제의 조건과 조사 결과로 되는 처리 전후에서의 용선(2) 중의 인 농도 및 탈린률(탈린 처리의 전후에서 용선(2) 중의 인이 제거된 비율)을 나타낸다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 어느 조건에 있어서도 탈린률은 60% 이상으로 높아지는 것이 확인되었다.
[표 1]
Figure 112019060888914-pct00002
실시예 2
다음에, 본 발명자들이 실행한 실시예 2에 대해 설명한다. 실시예 2에서는 상기 실시형태에 관한 탈린 방법에 대해, (2)식의 교반 동력(εg+εP)을 변화시켜 탈린 처리를 실행하고, 교반 동력이 탈린률에 미치는 영향을 조사하였다.
실시예 2에서는 실시예 1-11과 마찬가지의 조건에 대해, 교반 동력(εg+εP)을 265W/t 이상 1392W/t 이하로 변화시켜 각각 탈린 처리를 실행하였다. 또한, 용선(2)의 탈린 처리 전의 인 농도는 0.121질량%∼0.125질량%이었다. 그 이외의 조건에 대해서는 실시예 1-11과 동일하다.
표 2에, 실시예 2에 있어서의 교반 동력 및 정련제의 조건과 조사 결과로 되는 처리 전후에서의 용선(2) 중의 인 농도 및 탈린률을 나타낸다.
표 2에 나타내는 바와 같이, 어느 조건에 있어서도 탈린률은 76% 이상으로 높지만, 교반 동력(εg+εP)을 300W/t 이상 1000W/t 이하의 범위로 함으로써 탈린률이 더욱 향상하는 것을 확인할 수 있었다.
[표 2]
Figure 112019060888914-pct00003
실시예 3
다음에, 본 발명자들이 실행한 실시예 3에 대해 설명한다. 실시예 3에서는 상기 실시형태에 관한 탈린 방법에 대해, 정련제(7)의 비표면적을 변화시켜 탈린 처리를 실행하고, 정련제(7)의 비표면적이 탈린률에 미치는 영향을 조사하였다.
실시예 3에서는 실시예 2-3과 마찬가지의 조건에 대해, 정련제(7)의 비표면적을 0.41m2/g∼5.13m2/g로 변화시켜 각각 탈린 처리를 실행하였다. 또한, 용선(2)의 탈린 처리 전의 인 농도는 0.121질량%∼0.125질량%이었다. 그 이외의 조건에 대해서는 실시예 2-3과 동일하다.
표 3에, 실시예 3에 있어서의 교반 동력 및 정련제의 조건과 조사 결과로 되는 처리 전후에서의 용선(2) 중의 인 농도 및 탈린률을 나타낸다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 어느 조건에 있어서도 탈린률은 80% 이상으로 높아지고, 또한 비표면적을 0.5m2/g 이상 5m2/g의 범위로 함으로써 탈린률이 더욱 향상하는 것을 확인할 수 있었다.
[표 3]
Figure 112019060888914-pct00004
실시예 4
다음에, 본 발명자들이 실행한 실시예 4에 대해 설명한다. 실시예 4에서는 상기 실시형태에 관한 탈린 방법에 대해, 석회원 중의 정련제(7)의 비율 및 교반 동력을 변화시켜 탈린 처리를 실행하고, 정련제(7)의 비율 및 교반 동력이 탈린률에 미치는 영향을 조사하였다.
실시예 4에서는 실시예 3-5와 마찬가지의 조건에 대해, 교반 동력을 457W/t 또는 726W/t로 하고, 석회원 중의 정련제(7)의 비율을 50%∼100%로 변화시켜 각각 탈린 처리를 실행하였다. 또한, 용선(2)의 탈린 처리 전의 인 농도는 0.124질량%∼0.126질량%이었다. 그 이외의 조건에 대해서는 실시예 3-5와 동일하다.
표 4에, 실시예 4에 있어서의 교반 동력 및 정련제의 조건과 조사 결과로 되는 처리 전후에서의 용선(2) 중의 인 농도 및 탈린률을 나타낸다.
표 4에 나타내는 바와 같이, 어느 조건에 있어서도 탈린률은 85% 이상으로 높아지고, 어느 교반 동력의 조건에 있어서도, 인젝션 랜스(3)로부터 취입하는 석회원 중의 정련제(7)의 비율의 증가에 수반하여 탈린률이 더욱 향상하는 것을 확인할 수 있었다.
[표 4]
Figure 112019060888914-pct00005
1; 용선 유지 용기 2; 용선
3l 인젝션 랜스 4; 상취 랜스
5; 투입 슈트 6; 반송 가스
7; 정련제 8; 슬래그
9; 기체 산소원 10; 반송 가스
11, 12; 탈린제(고체 산소원)

Claims (6)

  1. 용선 유지 용기에 수용된 용선에, 석회원으로 되는 정련제와 산소원을 첨가함으로써 상기 용선을 탈린 처리할 때에,
    상기 정련제로서, Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하는 것을 이용하고,
    상기 정련제의 입경이 2㎜이하이고, 상기 정련제를 용선의 욕면 아래에 취입하고,
    상기 정련제를 첨가할 때에, 상기 용선의 욕면 아래에 침지시킨 인젝션 랜스를 통해 반송 가스와 함께 상기 정련제를 (1)식∼(3)식을 만족시키는 조건으로 취입하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈린 방법:
    [식]
    Figure 112021119676726-pct00006

    εg: 반송 가스의 교반 동력[W/t], εp: 석회원의 에너지, Q: 반송 가스의 유량[Nm3/min], W:용선량[t], Tl: 용선 온도[℃], Tg: 반송 가스의 온도[℃], h: 인젝션 랜스의 침지 깊이[m], P: 대기 압력[Pa], m: 석회원의 취입 속도[g/s], d0: 인젝션 랜스의 노즐 직경[cm].
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정련제의 비표면적을 0.5m2/g 이상 5m2/g 이하로 하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈린 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 석회원으로서, 상기 정련제만을 이용하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈린 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 석회원으로서, 상기 정련제만을 이용하는 것을 특징으로 하는 용선의 탈린 방법.
  6. Ig-loss값이 4.0질량% 이상 35.0질량% 이하이고, 생석회를 60질량% 이상 포함하고, 용선의 탈린 처리에 이용되며, 정련제의 입경이 2㎜이하이고,
    상기 정련제를 첨가할 때에, 상기 용선의 욕면 아래에 침지시킨 인젝션 랜스를 통해 반송 가스와 함께 상기 정련제를 (1)식∼(3)식을 만족시키는 조건으로 취입하는 것을 특징으로 하는 정련제.
    [식]
    Figure 112021119676726-pct00008

    εg: 반송 가스의 교반 동력[W/t], εp: 석회원의 에너지, Q: 반송 가스의 유량[Nm3/min], W:용선량[t], Tl: 용선 온도[℃], Tg: 반송 가스의 온도[℃], h: 인젝션 랜스의 침지 깊이[m], P: 대기 압력[Pa], m: 석회원의 취입 속도[g/s], d0: 인젝션 랜스의 노즐 직경[cm].

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004115857A (ja) 2002-09-25 2004-04-15 Nippon Steel Corp 溶銑の精錬方法
JP2007277666A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Osaka Koukai Kk 石灰系精錬用フラックスおよびその製造法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5135836B2 (ko) 1973-04-04 1976-10-05
SU779407A1 (ru) * 1978-09-14 1980-11-15 Сибирский Металлургический Институт Им. С.Орджоникидзе Порошкообразна смесь дл дефосфорации жидкой стали
JPS5855207B2 (ja) * 1981-02-24 1983-12-08 川崎製鉄株式会社 溶銑の吹込脱燐用組成物
JPS5953612A (ja) * 1982-09-22 1984-03-28 Nippon Steel Corp 気体酸素と脱燐剤の同時浴面下吹込み脱燐方法
JPS62109913A (ja) * 1985-11-06 1987-05-21 Kobe Steel Ltd 溶銑の脱珪・脱燐方法
JPH01171611A (ja) 1987-12-26 1989-07-06 Toshiba Corp サンプリング用液処理装置
JPH02250914A (ja) * 1989-03-25 1990-10-08 Nippon Steel Corp 溶銑の脱燐方法
JPH07118722A (ja) * 1993-10-25 1995-05-09 Nippon Steel Corp 溶銑脱燐用精錬剤
JPH083611A (ja) 1994-06-20 1996-01-09 Nippon Steel Corp 溶銑脱燐方法
JPH1171611A (ja) * 1997-06-30 1999-03-16 Osaka Koukai Kk 金属精錬用石灰系フラックス
JP2001288507A (ja) 2000-04-04 2001-10-19 Nkk Corp 低燐溶銑の製造方法
JP3940280B2 (ja) 2001-09-27 2007-07-04 新日本製鐵株式会社 溶銑の脱りん方法
JP2005139545A (ja) * 2003-10-15 2005-06-02 Jfe Steel Kk 溶銑の脱燐方法
JP4977874B2 (ja) 2006-11-09 2012-07-18 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱燐処理方法
JP5135836B2 (ja) 2007-03-19 2013-02-06 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱燐処理方法
JP5101988B2 (ja) * 2007-10-26 2012-12-19 新日鐵住金株式会社 溶融金属の脱硫剤
US9493854B2 (en) * 2011-12-20 2016-11-15 Jfe Steel Corporation Converter steelmaking method
CN103103312B (zh) * 2013-02-21 2015-12-23 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 半钢脱硫剂和使用该脱硫剂的脱硫方法
JP5888445B1 (ja) 2015-02-10 2016-03-22 Ｊｆｅスチール株式会社 溶融スラグのフォーミング鎮静方法及びスラグ製品の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004115857A (ja) 2002-09-25 2004-04-15 Nippon Steel Corp 溶銑の精錬方法
JP2007277666A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Osaka Koukai Kk 石灰系精錬用フラックスおよびその製造法

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