KR19980024214A - 전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정 - Google Patents

전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정 Download PDF

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Abstract

- 조성물내에 1 종 이상의 금속 산화물 및 탄소를 함유하는 분말을 슬래그내에 도입하고,
- 분말내에 존재하는 1 종 이상의 산화물을 탄소와의 반응에 의해 환원시켜 슬래그내에 기포를 형성하며, 슬래그내에 존재하는 상기 기포가 안정한 발포물 형태의 슬래그를 만드는 것을 특징으로 하는, 전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정.

Description

전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정
본 발명은 전기로에 녹인 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정에 관한 것이다.
전기로에서 스테인레스 강을 녹이는 분야에서, 철 조각, 지스러기 및 철 합금 형의 용광로 적재물은 용광로 전극과 상기 적재물 사이의 전기 아크의 발생에 의해 액체 금속으로 전환된다.
강철의 생산은 분진 침전기로 회수되는 분진과 같은 잔류물을 발생시키고, 이것의 약 90 % 는 전기로로 재도입되는 펠릿 형태로 재순환되고, 다량의 산화 아연을 함유하고 있는 10 % 의 잔류물은 목하 보관된다. 슬래그는 용융후 제거한다.
비스테인레스 강의 용융 분야에서, 발포 슬래그의 원리는 사용된 슬래그에 존재하는 산화 철의 환원에 기초하고 있다. 산화 철의 환원은 탄소 분말을 용광로에 주입함으로써 일어나며, 상기 환원은 일산화 탄소를 발생시킨다. 용융된 슬래그에 갇힌 일산화 탄소 기포는 발포물을 만들고 결과적으로 상기물의 부피를 증가시킨다. 발포 형태의 슬래그는 전극의 말단을 피복하여 방전으로부터 내화물을 보호하며, 이것은 전극의 소모, 전기의 소비 및 내화물의 소모를 절감하는 효과를 낳는다.
스테인레스 강 용융의 경우, 슬래그는 산화 철이 충분하지 않고 결과적으로 비스테인레스 강의 제조에 사용된 슬래그의 발포 원리는 더 이상 적용되지 않는다.
본 발명의 목적은 슬래그에서 발포가 일어나도록 하기 위해 슬래그를 변형시킴으로써, 전기로에서, 용융된 스테인레스 강 위에 통제 가능하고 안정한 발포 슬래그를 제공하는 것이다.
본 발명의 주된 문제는 전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그를 제조하는 공정이며, 그 특징은 하기와 같다 :
- 조성물내에 1 종 이상의 산화 금속 및 탄소를 함유하고 있는 분말을 슬래그에 도입하고,
- 분말내에 존재하고 있는 1 종 이상의 산화물을 탄소와의 반응에 의해 환원시켜, 슬래그내에 기본적으로 금속 산화물의 기체 상태인 금속 및 일산화 탄소로 이루어진 기포를 형성하며, 이 때 슬래그내에 존재하는 기포는 안정한 발포물 형태의 슬래그를 만든다.
본 발명의 기타 특징은 하기와 같다 :
- 금속 산화물은 휘발성 성분의 산화물이고,
- 금속 산화물은 산화 아연 및 산화 납으로부터 선택하며,
- 분말의 일부분 이상은 강철 제조용 전기로에서 발생한 분진으로부터 발생하고,
- 분말이 건조 유체하(under a dry fluid)의 주입에 의해 도입되고,
- 유체가 질소 및 아르곤으로부터 선택된다.
하기에 기술된 것은 본 발명에 대한 이해를 도와 줄 것이다.
본 발명은 전기로에서, 제조될 스테인레스 강 상의 발포 슬래그를 제조하는 공정에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 스테인레스 강 제조용 용광로내의 슬래그에 분말 형태의 금속 산화물 및 탄소를 도입하고, 금속 산화물은 탄소와 환원 반응하여 한편으로는 산화물의 금속 원소의 기체와 다른 한편으로는 일산화 탄소를 만들어내며, 상기 기체에 의해 발생한 기포는 슬래그내에 갇혀 안정한 발포물 형태의 슬래그를 만들어낸다.
본 발명에 따르면, 분말은 그 조성물내에 산화 아연을 함유한다. 분말은 아연 함량이 높은 전기로 분진으로 이루어지는데, 아연 함량이 높은 것은 강철 작업에서 상기 분진이 재순환되는 동안 상기 분진에 ZnO 가 점차 많아지기 때문이다.
아연 함량이 높은 전기로 분진을 사용함으로써, 스테인레스 강의 제조로부터 발생한 부산물을 활용할 수 있다. 아연은 슬래그의 온도에서 기체 상태로 존재하기 때문에, 바람직하게 사용된 산화 아연중의 아연 원소는 기포의 형성에 기여한다.
하기의 반응식에 따라, 산화 아연은 탄소에 의해 환원되어 아연 기체와 일산화 탄소를 내며, 이 둘은 슬래그의 발포를 유발한다 :
ZnO + C ⇒ Zn + CO
응용예에서, 아연 함량이 높은 분말 500 Kg - 1000 Kg 을 주입기계로 전기로에 도입한다. 공기중의 수분에 의한 폭발의 위험을 피하기 위해, 주입 유체는 질소가 바람직하다.
본 발명에 따라, 스테인레스 강의 제조를 위한 베이스 슬래그는 35 % - 40 % 의 SiO2, 40 % - 45 % 의 CaO, 5 % 의 Cr2O3, 5 % 의 Al2O3, 약간 % 의 MnO 및 MgO 로 이루어진 잔류물, 및 1 % 이하의 FeO로 이루어져 있다. 상기 슬래그는 실질적으로 산화 아연은 함유하지 않는다.
탄소에 의한 산화 아연의 환원 및 이로 인한 기체에 의해, 베이스 슬래그의 두께의 증가가 발견되며, 이것은 수십 센티미터에 달하고, 발포 형태의 슬래그는 전류 공급 전극(current feed electrode)을 피복한다. 수득된 슬래그 발포물은 통제 가능하고 안정하다.
발포 형태의 슬래그는 전극의 말단을 피복하여 방전으로부터 내화물을 보호하며, 이것은 전극의 소모, 전기 소비 및 내화물의 소모를 절감하는 효과를 낳는다. 상기의 장점을 갖는 본 발명에 의해 수득된 슬래그 발포물은 통제 가능하고 안정하다.

Claims (6)

  1. - 조성물내에 1 종 이상의 금속 산화물 및 탄소를 함유하는 분말을 슬래그로 도입하고,
    - 분말내에 존재하는 1 종 이상의 산화물을 탄소와의 반응에 의해 환원시켜, 슬래그내에 기본적으로 금속 산화물의 기체 상태인 금속과 일산화 탄소로 이루어진 기포를 형성하며, 이 때 슬래그내에 존재하는 상기 기포가 안정한 발포물 형태의 슬래그를 만드는 것을 특징으로 하는, 전기로에 용융된 스테인레스 강 상의 발포 슬래그의 제조 공정.
  2. 제 1 항에 있어서, 금속 산화물이 휘발성 원소의 산화물인 것을 특징으로 하는 공정.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속 산화물을 산화 아연 및 산화 납에서 선택하는 것을 특징으로 하는 공정.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 분말의 일부분 이상이 강철 제조용 전기로에 의해 발생된 분진으로부터 나오는 것을 특징으로 하는 공정.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 분말이 건조 유체(dry fluid)하의 주입에 의해 도입되는 것을 특징으로 하는 공정.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 질소 및 아르곤에서 유체를 선택하는 것을 특징으로 하는 공정.
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