KR19990008325A - 주물용 철 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주물용 철을 생산하는 공정에 관한 것으로써, 서브머지드 아크로는 슬랙의 형성이 없거나 조금일때 고철과 강철원으로부터 주물용 철을 생산하고, 고철이나 강철은 실리카원, 탄소 환원제와 서브머지드 아크로로 공급되며, 고철과 강철은 탄소 환원제가 있을때 실리카 제련과 동시에 용융되어, 실리카원과 탄소 환원제의 양은 산출 주물용 철의 탄소과 실리콘 함량을 선택적으로 제어하기 위해 첨가되는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법.

Description

주물용 철 생산 방법

주조와 제강을 위해 사용되는 주물용 철은 철강업에서 다수의 다른 방법으로 생산된다. 종래의 주물철에 사용되는 방법은 공급 재료에 의존하는 경향이 있다.

주물용 철을 생산하는 한 방법은 표준 큐폴라형 로를 이용하는 것이다. 고철, 고강철 및 선철과 같은 다양한 철원은 공기의 폭발에 의한 코우크스의 연소에 의해 로의 수직축으로 공급된다. 로에 첨가되는 장입은 일반적으로 유황과 같은 불순물을 제거하기 위한 석회석과 같은 물질을 형성하는 슬랙과 철의 실리콘 함량을 증가시키는 페로실리콘과 같은 다수의 첨가제를 포함한다. 이 방법에 의해 생산된 철은 전형적으로 약 1%에서 3%의 실리콘과 2%와 4%의 탄소를 포함한다.

큐폴라형 로의 단점은 실리콘 산화제가 유효한 실리콘의 30%만큼을 산화에 의해 잃게하며 슬랙으로 배출된다. 전형적으로, 유효한 실리콘의 단지 약 70%만이 철과 화합한다. 실리콘은 주물용 철의 중요한 요소이고, 실리콘이 철과 즉시 화합할 수 있기 때문에 전형적으로 페로실리콘 형성에서 첨가된다. 페로실리콘은, 산화를 통해 실리콘이 손실되어 생산비를 증가시키므로 고가의 원인이 된다.

큐폴라형 로는 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고 상대적으로 적은 자본의 투자가 필요하므로 여러 공정에서 바람직하다. 큐폴라형 로는 또한 단일 유닛으로부터 큰 제품을 위해 비율을 즉시 늘릴수 있고, 연속적인 장입과 채취 공정으로 작동될 수 있다. 탄소는 즉시 철과 화합하고, 용융된 철과 강철 방울이 뜨거운 코우크스를 지나고 탄소를 용해시킬 때 큐폴라내에서 자연적으로 포착된다.

주물용 철 생산의 편리성은 충전 물질의 가격과 사용된 공정의 효율성에 일부 의존한다. 고철과 고철강의 가격은 입자 크기와 철 함량을 포함하는 여러 요소, 바람직하거나 바람직하지 않은 합금 구성 요소에 의존한다. 보링 및 터닝과 같은 아주 미세하고 가벼운 고철이나 강철의 가격은 무거운 고철보다 싸기때문에 가능하다면 가벼운 고철을 사용하는 것이 바람직하다. 큐폴라 내의 가벼운 고철의 사용은 로로부터 바람직하지 않게 많은 양의 장입을 운반하여 높은 체적의 가스가 큐폴라를 탈출하므로 집적이나 단광을 필요로한다. 아주 미세하거나 가벼운 고철은 백하우스나 세정기내에서 낮은 비율로 회수되어 작동 비용을 증가시킨다.

주물용 철은 또한 종래 시판되는 전자기 유도 로에서 생산된다. 전기적 유도 로내에서의 장입는, 이는 고철, 고강철 및 선철일 수도 있는, 로내로 유도되고 용융되며, 부가적으로 실리콘과 탄소 및 유도된 철을 덮기위해 형성되는 슬랙을 포함한다. 철 장입은 장입 주위의 코일에서 흐르는 전류로부터 유도되는 전자기 유도의 결과 생기는 와류에 의해 가열된다. 실리콘은 전형적으로 페로실리콘으로써 첨가되고, 탄소는 유황 성분이 낮은 흑연 물질의 형태로 첨가된다. 산출 철은 2-4%의 탄소 함량과 1-3%의 실리콘 함량을 가진다.

전기적 유도 로의 단점은 개체 유닛이 1 시간당 20톤보다 적은 생산이 가능할때 배치법에 한계가 있다는 것이다. 게다가, 전기적 에너지는 배치법의 비효율성때문에 값이 비싸다. 다른 단점은 높은 내화 비용, 높은 자본 투자, 높은 노동 비용, 추가적으로 침탈과 페로실리콘의 높은 비용에 모더레이트를 포함하고, 용량을 늘리는데 한계가 있다.

주물용 철을 생산하는 다른 공정은 서브머지드 아크 전기 로내에서 철광의 제련에 의한다. 서브머지드 아크로는 광석을 직접 제련하는 이점을 가지고, 코우크스와 석탄과 같은 탄소 환원제에 의한 금속 산화의 카보써믹 화확적 환원에 따른 전기적 아크의 열을 사용하여 철에서 바람직한 수준의 탄소와 탄소를 생산한다. 전기적 아크는 용융 금속위에 형성되는 슬랙 층과 장입으로 가라앉는다. 이 방법은 장입 물질과 아크 사이의 효율적인 열 전송이 가능하게한다.

그러나, 서브머지드 아크로로의 자연적인 가열은, 전극에서 과도한 전류로 과열을 일으킬 수 있으므로 과도한 전류를 피하기위한 장입으로 전극의 액침을 허용하기 위해 제어되는 장입의 전기적 전도률이 필요하다.

철광은 서브머지드 아크로에서 제련되기 위해 변경가능한 낮은 전기 전도율을 갖는다. 종래 서브머지드 아크로에서의 주물용 철 생산은 주요한 철원으로써 펠릿이나 덩어리 및 미세한 형태의 철광을 사용하는데 한계가 있다. 철광을 제련하기 위한 서브머지드 아크로를 사용하는 한 예가 Weinert로 미국 특허 제 4,613,363호에 공지되어 있다. 서브머지드 아크로를 사용한 종래의 철 생산 공정의 단점은 철을 생산하기 위한 철광의 카보써믹 환원이 많은 양의 전기적 에너지를 필요로 한다는 것이고 그리하여 생산 비용이 증가한다. 다른 대안으로는, 주물용 철 생산 공정(큐폴라와 유도 로)의 보다 광범위한 사용은 중철이나 고강철과 같은 비교적 비싼 시동 물질이 필요하고, 실리콘 카바이드나 페로실리콘과 같은 선환원 실리콘은 상대적으로 비싼 실리콘원이다. 이들 특징들은 주물용 철을 생산하는 종래의 공정의 한계를 가진다. 따라서, 철 산업은 주물용 철 생산을 위한 경제적이고 효율적인 공정이 계속적으로 필요하다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적은 싼 재료 공급과 즉시 사용 가능한 주물용 철을 생산하기 위한 경제적이고 효율적인 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주물용 철을 생산하기 위해 주요한 철원으로써 고강철이나 고철을 사용하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서브머지드 아크로에서 주물용 철을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서브머지드 아크로에서 고강철이나 고철을 용융하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주물용 철을 생산하기 위해 고철이나 강철을 용융하고 동시에 실리카를 제련하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬랙을 형성하지 않고 주물용 철을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주물용 철을 생산하기 위해 실리콘과 탄소 함량을 증가시키고 서브머지드 아크로내의 고철과 강철을 용융하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 기본적으로, 전극에있어서 서브머지드 아크로로 장입을 제공하는 단계와, 그들 사이의 전기적 아크를 발생시키기 위한 전극에 전기적 에너지를 공급하는 단계와, 주물용 철을 생산하고 고철이나 강철을 용융하기 위한 전극사이의 전기적 아크에 의해 로내에서 탄소 환원제와 실리콘원 및 고철이나 강철을 가열하는 단계로 구성되고, 장입은 탄소 환원제와 실리콘원 및 철원의 혼합물로 구성되고, 철원은 고철이나 강철로 구성되는 주물용 철 생산 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 공정은 슬랙 형성 없이 탄소와 실리콘 함량을 제어하여 주물용 철 생산을 위한 서브머지드 아크로에서 싼 고철이나 강철의 사용이 가능하다. 실리콘원은 주물용 철의 실리콘 함량을 변경하고 증가하기 위한 탄소 환원제가 있을 때 실리콘원은 실리콘으로 환원된다. 탄소 환원제는 철이나 강철이 용해될때 탄소를 생산한다.

본 발명에 따른 다른 목적과 이점 및 특징은 첨부한 도면과 상세한 설명 및 실시예에 잘 설명되어 있다.

본 발명은 고철과/또는 고철강으로부터 주물용 철을 생산하기 위한 방법과 관계가 있다. 특히, 본 발명은 주요 철원으로써 고철이나 고철강을 사용한 서브머지드 아크로내에서 주물용 철을 생산하는 방법에 관한 것이다.

첨부된 도면을 참조해 보면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서브머지드 아크로의 부분 단면을 도시한 측면 사시도이다.

본 발명에 따른 공정은 주물용 철을 생산하기 위한 서브머지드 아크로로, 철을 위한 탄소원으로써 그리고 환원제로써 제공되는 탄소 재질과 실리콘원 및 주요한 철원으로써 고철이나 강철을 제공하는 단계로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 실리카나 실리카원은 주요한 실리콘원이다. 로내에서 탄소 환원제는 환원제로부터 탄소를 따라 철에 의해 선택되는 실리카를 실리콘으로 환원하기때문에 전기적 아크에 의해 열이 발생한다. 바람직한 실시예에서 공정은 탄소 환원제가 있을 때 실리카원을 제련하고 동시에 철원을 용융하는 연속적인 공정 처리를 실행한다.

주물용 철은 탄소 중량이 적어도 0.01%이고 실리콘의 중량이 적어도 0.05% 인 산출 철 제품으로 한정된다. 주물용 철 종류는 다양한 철 화합물을 포함하는데 예를 들면 선철, 회철, 연성철, 가단철 및 주철을 포함한다. 본 발명에 의한 주물용 철 생산은 철을 사용하는 바람직한 제품을 생산하는 공정을 더 구성하지 않고 직접 사용되어질 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 산출 주물용 철은 예를 들면 강철을 생산하기위한 것과 같은 철의 순수물과 화합물을 변경하기위한 공정을 더 구성할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서, 산출 주물용 철은 황, 인, 망간, 알루미늄, 크롬, 티나늄 및 다른 금속과 같은 불순물의 적은 양과 철이 균형을 맞추도록 약 0.05%에서 9.5%의 실리콘과 약 0.01%에서 4.5%의 탄소를 포함한다. 상기한 퍼센트는 중량에 대한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 주물용 철은 0.05%에서 9.5%의 실리콘을 포함하는 것이 바람직하고, 0.5%에서 4.0%의 실리콘과 2.0%에서 4.0%의 탄소를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 전형적으로, 주물용 철은 3.0%보다 적은 실리콘을 포함하고, 2.0%에서 4.0%의 탄소와 1.0%이하의 황, 인, 알루미늄, 망간, 크롬 및 다른 불순물을 포함한다. 바람직하게도, 주물용 철은 황보다 적거나 0.10%의 중량을 포함한다. 실시예에서, 주물용 철은 0.25%에서 3.0% 중량의 실리콘을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 주물용 철은 2.0% 중량의 실리콘을 포함한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공정 처리를 실행하기 위한 적당한 서브머지드 아크로가 도시되어 있다. 서브머지드 아크로(10)는, 수집 시스템에서 먼지, 연기 및 가스를 제거하여 모으고, 용융과 제련 영역(18)을 한정하기 위한 지붕이나 상부벽(16), 측면벽(14) 및 바닥 라이닝이나 노바닥(12)을 포함한다. 공급 개구(20)는, 원료 서플라이(26)나 콘베이어에 의해 로(10)로 공급 재료나 장입을 공급하기 위해 지붕에 제공되어진다. 대안 공급 시스템에서, 장입 재료는 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 기계적 하퍼 장입 체계를 사용하여 배출 장입의 상부에 직접 덤프된 재료에 의해 유도된다. 하나나 그 이상의 출구 탭(22)은 용융 영역(18)으로부터 용융 금속(28)을 끌어내기 위해 측면벽(14)에 포함된다. 슬랙 채집 홀(24)도 용융 영역(18)으로부터 슬랙(30)을 끌어내기 위해 측면벽(14)에 포함되어질 수 도 있다. 로(10)의 셸(34)은 수막(도시되지 않음)을 냉각할 수 있다. 스프레이 링은 측면벽 지붕 플랜지 아래에 즉시 위치되어질 수 있고, 그래서 물은 측면벽(14)의 바닥부에 있는 홈통에 모인다. 본 발명의 실시예에서, 지붕이나 상부벽은 로내의 어떤 위치에도 장입 물질이 제공될 수 있도록 세로 디멘션으로 분리될 수 있다.

세 개의 대안 전류 전극(36)은 지붕(16)을 지나 용융 영역(18)으로 연장된다. 전극은 일반적으로 삼각형 형태로 배열된다. 도 1의 실시예에서, 두 전극은 도시된 전극중 하나의 뒤에 위치한 세번째 전극과 함께 도시되어 있다. 전극(36)은 로내에서 그들의 수직 위치를 선택적으로 조정하고 과전류를 방지하기 위해 독립적으로 조정가능하다. 전극(36)은 종래 기술에서 공지된 바와 같이 아크 길이를 변경하기 위해 올려지거나 내려질 수 있다. 로는 최대 전류가 한 위상당 약 100,000 암페어이고 다양하게 선택가능한 30-300볼트의 전압에 의해 동력이 주어진 전형적인 세 위상 교류 로이다. 전극은 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 예를 들면 흑연 전극과 같이 증배접된 탄소 전극, 또는 소더버그, 또는 자소 탄소 전극이 될 수 있다. 전극은 종래 기술에서 알려진 다양한 형태의 탄소 전극이 바람직하다.

배기 관(32)은 처리 방법의 용융과 제련 위상 중에 방출되는 연소 가스, 먼지 및 연기와 같은 배기 가스를 모으기 위해 로위에 위치한 후드(16)를 통해 연장된다. 배기 가스는 대기 중으로 가스를 방출하기 전에 가스를 정화하기 위해 백하우스로 운반된다. 백하우스 내의 고체는 재활용되어지고 처리되어지거나, 종래의 방법으로 방출된다.

적당한 서브머지드 아크로의 예는 노르웨이 오슬로의 엘켐 연구소에 의해 생산된 것이다. 또 다른 실시예에서, 서브머지드 아크로는 종래 기술에서 공지된 바와 같이 적당한 회수 전극을 구비한 장입으로 서브머지드되는 단일 전극을 가지는 직류 아크로가 될수 있고, 플라즈마 서브머지드 로나 교류 서브머지드 아크로는 적어도 두 개의 전극을 가진다.

서브머지드 아크로는 로의 하부 영역으로부터 용융 금속의 채집과 장입 물질을 구비한 로에 연속적으로 공급하여 제품을 연속적으로 제공한다. 공정은 철의 출력 혼합물과 출력율을 제어하는 동안 생산 비율을 즉시 높일수 있다. 종래 기술에서 공지된 적당한 공급 콘베이어, 하퍼 장입 시스템 또는 장입 튜브는 로로 장입 물질을 연속적으로 공급하기 위해 사용된다. 로의 생산 비율이나 처리 능력비는 로로의 물질의 공급 비율과 로로의 전력 공급 비율에 의존한다. 로는 장입 물질과 전극의 형태, 로의 구조에 따라 약 1 메가와트에서 약 100 메가와트까지의 작동 전압 수준이 되도록 고안되었다. 일반적으로 교류 로는 약 600㎾h의 전기적 에너지 입력에서 1톤의 주물용 철제품을 생산한다. 장입 물질, 제품의 특성 및 로의 구조에 의존하면, 교류 서브머지드 아크로는 제품 톤당 약 500에서 1400 ㎾h사이의 전기적 입력 비율에서 주물용 철을 생산할 수 있다.

본 발명의 공정은 원료와 전압을 사용한 교류 서브머지드 아크로에서 실행되는 것이 바람직하고, 전극의 팁스는 용융 금속 풀의 배드로부터 약 1 피트내에서 로내의 원료 물질의 베드로 수 피트 잠긴다. 이 방법에서, 아크 영역은 약 2100℉에서 3200℉사이의 로에서 용융 합금의 온도 유지를 위해 작동되어진다. 바람직한 실시예에서 로 바닥의 온도는 쉬운 채집과 아래로의 제어나 공정을 위한 용융 금속의 적당한 온도를 위해 효율적으로 높은 온도를 유지한다. 물질내의 서브머지드된 전극의 팁과 용융 금속에 인접한 아크의 생산은, 장입 배드의 하부 영역에서 탄소에 의한 금속 산화와 실리카의 화학적 환원에 의해 연속적으로 발생하는 고온의 일산화탄소로부터의 대류에 의해서, 그리고 용융 금속과 아크로부터의 복사에 의해 비공정 물질로 열을 전달한다.

표준 서브머지드 아크로는 전도율이 초기 수준이상 증가할 때 과도한 전극 전류를 방지하기 위해 장입으로부터 전극이 자동적으로 들어지도록 제어 시스템이나 셀프 프로텍션 메카니즘을 포함한다. 전극이 장입 전도율이 증가할 때 장입 베드로부터 끌어내질 때, 로 바닥 부근의 온도는 감소하고, 만약 연장된다면, 실리카의 불완전한 제련과 고철의 용융 및 부적당한 가열을 초래할 수 있다. 베드에서 전극이 묻히도록 하기 위해 전기적 전도율과 높이에서 장입 공급 베드를 가지는 것은 중요하고, 아크는 금속 배드위로 약 1 피트를 형성한다.

로 장입 배드로 서브머지드 아크로의 전극이 만족스러운 액침이나 용입을 달성하는 것은 로를 위해 선택된 자동 전압과 혼합에서 분포, 물리적 크기 및 장입된 물질의 전기 저항률을 포함하는 다양한 요소에 의존한다. 작동 전압은 장입으로 전극이 깊이 액침되도록 장입 물질의 저항률과 전극 전류 및 전류 사이의 관계를 비교하여 선택된다. 장입 배드의 저항률은 주어진 작동 전압의 장입에서 깊은 전극 침투를 얻기위해 작동을 효과적으로 하기 위해 물질의 크기와 공급 물질을 변화시킴으로써 변화되어질 수 있다.

생산된 철 합금의 톤당 필요한 전기적 에너지의 양은 장입된 금속성 물질의 산화와 환원의 정도에 많이 의존하고, 다른 산화와 실리카의 양은 로 작동의 기술과 전극 서브머지드 작동의 효율화 및 목표 화합물을 얻기위해 필요하다. 합금은 약 5%에서 4%의 탄소를 포함하고 약 0.25%에서 약 2.5%의 실리콘을 포함하며 생산된 합금의 톤당 약 500㎾h에서 약 650㎾h가 필요하다. 고 비율의 실리콘과 그에 따른 낮은 비율의 탄소는 합금에서 각각 0.1% 추가하여 약 2.5%이상의 실리콘으로 증가하는 고비산화 철원에 대해 약 10㎾h의 증가가 필요하다.

서브머지드 아크로에 공급되어지는 장입을 구성하는 순수 물질은 로로 공급되기 위해 바람직하게 혼합된다. 대안으로서, 장입의 다른 요소는 바람직한 비율과 제어된 비율의 로로 동시에 분리되어 공급될 수 있다. 산출 주물용 철의 화합물은 로에서 발생하는 화학적 환원의 정도와 장입 화합물에 따른다. 일반적으로 실리카는 주요한 실리콘원이다. 바람직한 실시예에서 철의 용융과 실리카의 제련은 슬랙 형성 물질이 없고 산화제나 산소 공급이 없다.

고철과 고강철은 금속 산업에서 공지된 바와 같이 상품으로써 이용가능하다. 시장 가격과 고철과 강철의 다양한 형태의 등급은 American Metal Market과 같은 다양한 산업 간행물에 나타나있다. 종래 기술에서 공지된 고철과 강철은 화합과 금속 입자의 크기에 따라 등급이 정해진다. 예를 들면, 고강철의 한 형태로 주물용 철, 2' max이다. 본 발명에서 사용되는 철의 적당한 원은 밀 스케일, 직접 환원 철(DRI), 고온 단광철(HBI), 철 카바이드, 철 보링, 강철 터닝, 세단 자동 강철, 강철 캔 및 그 혼합물이다.

고철이나 강철의 화합물은 산출 주물용 철의 화합에 영향을 미친다. 고철의 등급이나 다양한 원은 바람직한 입력과 출력을 제공하기 위한 로에 공급하기 위해 혼합될 수 있다. 철원은 일반적으로 고철이나 고철강에서 약 50%이상의 중량으로 구성되고, 바람직하게는 70%이상이고 더 바람직하게는 90%이상이다. 철원은 전체적으로 고철이나 강철일 수 있다.

고철이나 강철은 산출 주물용 철 화합물에서 다양한 합금 금속의 비율이 증가하거나 감소하는 고철강이나 강철 물질과 혼합될 수 있다. 예를 들면, 직접 환원 철(DRI)과 전형적으로 90%의 철을 포함하고 바람직하지 않은 잔류 요소가, 구리와 같은 낮은 고온 단광철(HBI)은, 주물용 철을 생산하기 위해 사용되는 고강철과 같은 다른 장입 물질에 나타나는 마그네스, 크롬 및 구리와 같은 바람직하지 않은 금속의 비율을 감소하고 합금 금속을 묽게하는 주물용 철의 철 함량을 증가시키기위해 첨가될 수 있다. 고철과 고강철과 결합하는 물질의 형태와 양은 공급 물질의 상대적 가격과 그들의 요소를 이용함에 있어 로의 효율성에 따라 결정된다. 예를 들면,바람직하지 않은 잔여 요소가 낮은 중 고강철은 주철 보링이나 강철 터닝과 비교했을때 비싸서, 잔여 요소의 관점에서 바람직한 중고철의 많은 양은 경제적 측면에서 바람직하지 않다. 중고강철과 비교해보면, 싸고 입자가 작은 강철 터닝은 바람직하지 않은 잔여 요소를 많이 포함한다. 중고철보다 덜 비싼 아주 미세한 고철 물질의 사용이 가능한 서브머지드 아크로의 사용은 다른 공정 방법보다 주물용 철을 생산하는데 경제적인 이점이 있다.

장입 물질의 입자 크기는 절대 한계가 없기 때문에 고철의 적당한 가열과 용융을 얻기 위해 중요하다. 고철이나 강철은 일반적으로 어떤 디멘션에서도 60㎝나 그 이하의 크기를 갖는다. 고철이나 강철의 적당한 크기는 약 25㎜나 그 이하이다. 대안 실시예에서, 고철이나 강철의 입자의 크기는 0.5㎝보다 작다. 공급된 입자의 크기는 전극과 로의 측면벽 사이나 전극 사이에 브릿지를 형성하지 않고 용융되고 로로 장입되고, 쉽게 제어되기위해 선택된다. 바람직한 실시예에서 큰 부피에서 0.25인치보다 적은 강철 터닝과 주철 보링과같은 작은 입자 크기의 고철 제어가 가능한 서브머지드 아크로는 단광이나 집적과 같은 선공정 단계없이 처리하기가 어렵다. 예를 들면, 밀 스케일과 밀 웨스트는 일반적으로 6인치보다 적고, DRI/HBI는 큰 부피에서 약 1-1/4인치에서 6인치까지이다. 상부 크기 한계는 교류 서브머지드 아크로의 전극이나 브릿지를 피한 직류 서브머지드 아크로에서 로의 내화벽과 전극사이의 간격과 일반적으로 접한다.

고철과 고강철은 철광과 비교했을때 높은 전도율을 가지기 때문에 본 공정에서 철원으로써 고철 물질을 사용하면 전기적 전도율과 원료의 비저항은 전극의 깊은 서브머지드를 허용하기 위해 제어되고 선택되어야 한다. 원료의 전기적 비저항은 물질의 형태와 원료의 입자 크기 선택에 의해 변경되어질 수 있다. 원료 물질의 입자 크기의 감소는 원료의 비저항을 감소시킨다. 가장 효율적인 입자 크기는 본래의 비저항과 장입 물질의 입자 크기로 배출 가스의 통과로 로 장입의 통과성에 의존한다.

입자 크기를 감소한 공정의 비용은 또한 장입의 입자 크기의 선택에 따라 고려되어진다. 바람직한 실시예에서, 원료 물질은 철광을 실질적으로 포함하고 있지 않지만 철광의 적은 양은 원료의 비저항성을 변경하기 위해 첨가되어질 수 있다. 고산화된 밀 웨스트나 비저항 철원은 또한 비저항을 변경하기 위해 사용될 수 있다.

또한 장입은 감소하는 형태에 있는 예를 들면 산화 실리콘이나 실리카원, 실리카와 같은 실리콘원의 양을 포함한다. 실리카는 바람직한 실리콘원이다. 산화 실리콘원은 고철과 고강철의 용융을 동시에 할때 탄소 환원제가 있어서 서브머지드 아크로내의 실리콘을 환원하고 제련되어질 수 있는 어떤 상업적으로 이용가능한 물질이 될 수도 있다. 실리콘은 철과함께 직접 결합되는 형태로 생산되어진다. 바람직한 실시예에서, 실리콘원은 고순도의 석영이다. 대안 실시예에서, 종래의 기술에서 공지된 바와 같이 다른 원은 다른 불순물과 진흙을 제거하기위해 세척된 모래와 폐찌꺼기 및 시릴카 함유 철광과 같은 것이 사용되어질 수 있다. 전형적으로, 장입은 실리콘 카바이드나 페로실리콘이 없다. 바람직한 실시예에서, 실리콘원은 적어도 약 98%의 실리카를 포함한다. 불순물은, 슬랙이 원료의 용융과 제련을 위해 요구되는 에너지를 증가시키기 때문에 로내의 슬랙의 형성을 피하기 위해 제거되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서 주요한 실리카원으로 사용된 석영은 바람직하지 않게 형성된 슬랙에 산화 금속과 같은 이물과 진흙이 없고, 게다가 미량 금속을 가지는 산출 주물용 철의 오염은 바람직하지 않다. 석영은 일반적으로 적어도 95%의 실리카를 포함하는 높은 순도의 부순 석영이나 페블 석영으로 분류된다. 실리카원의 입자 크기는 로의 입자 부피에 의해 결정되고, 전극과 로에서의 원료 물질의 잔여 시간은 환원제가 있을때 실리콘을 완전 환원을 확실하게 한다. 일반적으로 석영은 4인치이하의 입자 크기를 가지지만 큰 로는 큰 입자를 이용할 수 있다. 실리카원은 바람직하게도 약 0.5%이하의 알루미늄, 마그네슘, 아연및 산화 티타늄 중량을 포함한다. 이들 물질의 일부는, 예를 들면 아연과 같은 것은 산화될 수 있고, 로를 통한 산소나 공기의 흐름에 의해 제거되고 백하우스내에서 제거된다. 다른 산화 금속은 철과 결합할 수 있는 금속으로 로내에서 환원된다.

원료를 구비한 로에 첨가된 실리콘원의 양은 산출 주물용 철의 바람직한 실리콘 함량의 계산에 의해 결정된다. 실리콘원의 양은 또한 다른 원료 물질과 고철의 실리콘 함량을 계산한 량과 실리콘 요소로 실리카를 환원하여 추측된 볼테틸리제이션에 기인한 손실을 계산한 양에서 얻어진 화학식량 기초한다. 실리콘원은 고철이나 강철의 중량에 기초한 약 0.01%에서 약 20%까지의 중량이 첨가되어질 수 있다. 전형적으로 실리콘원은 고철이나 강철의 중량이 10%이하이고 5%이하가 더 바람직하다. 일반적으로 약 90%이나 그 이상의 이용가능한 시리콘은 실리카 연기와 만약 형성된다면 슬랙으로써 손실된 실리콘이 남아있는 동안 철과 결합한다. 90%보다 큰 실리콘 회수는 실리콘을 함유하는 3%미만의 합금이 생산될 때 얻어진다.

탄소 환원제는 로내의 환원가능한 실리카의 어떤 탄소원이 될 수 있다. 적당한 탄소 환원제의 예는 석유나 역청탄 코우크스와 같은 코우크스, 우드칩과 그 혼합물을 포함한다. 바람직한 탄소 물질은 높은 탄소 함량을 가지고, 또한 낮은 재 함량, 낮은 수분 함량, 낮은 산화 칼슘과 산화 알루미늄 및 낮은 황과 인을 가진다. 바람직한 실시예에서 탄소 물질은 높은 반응성과 높은 전기적 비저항을 더 갖는다. 바람직한 탄소 물질은 마크프리이고 참나무와 같은 단단한 나무로부터 하드우드 우드칩이다. 우드칩은 실리콘 원소로 실리카를 환원하기 위한 탄소원을 제공하고 게다가 로내의 원료의 전기적 전도율을 감소하는 장치를 제공하여 실리카의 제련과 고철의 바람직한 용융 온도를 유지하기 위해 전극은 서브머지드 아크로내로 깊게 서브머지드한다. 원료는 철 중량에 따른 5%에서 40%까지의 탄소 환원제 중량을 포함할 수 있다. 바람직하게도, 원료는 철 중량에 따른 적어도 5%의 탄소 환원제를 포함한다.

원료에 첨가된 탄소 환원제의 양은 산출 주물용 철의 바람직한 탄소 함량을 제공하기 위해 필요한 자유 탄소의 화학식량과 실리카를 실리콘으로 환원하기 위해 필요한 고정 탄소의 화학식량을 계산하여 결정된다. 화학식량은 금속 산업에서 공지된 표준 계산법에 따라 석탄, 숯, 코우크스 및 우드칩이나 다른 탄소 환원제의 고정 탄소 함량에 기초한 것이다. 탄소 환원제의 양, 형태 및 입자의 크기는 원료 물질의 비저항에 영향을 미친다. 예를 들면, 바람직한 숯은 코우크스나 석탄보다 높은 비저항을 가지기 때문에 비저항을 증가시키기 위해서는 높은 비율로 숯이 사용되어질 수 있다. 공정은 코우크스가 완전히 없어도 유도될 수 있다.

탄소 환원제의 입자 크기는 원료 조성물의 전기적 비저항이나 전도성과, 반응성 및 원료 물질의 조성에 따라 선택된다. 우드칩의 적당한 크기는 일반적으로 가장 긴 길이가 6인치나 그 이하이다. 야금용 수준의 코우크스의 적당한 크기는 약 1/2인치나 그 이하이다. 코우크스는 전형적으로 2인치나 그 이하이고 숯과 탄화는 전형적으로 가장 큰 길이가 6인치나 그 이하이다.

장입 조성은 바람직하지 않은 주물용 합금 철인 황, 인, 칼슘, 알루미늄, 크롬, 아연 및 다른 금속의 소량을 포함한다. 사용된 장입 물질은 슬랙을 거의 형성하지 않거나 약간 형성하는 불순물을 거의 가지는 않는다. 슬랙이 없는 서브머지드 아크로의 작동은 원료 물질로부터 용융 철을 차폐하는 슬랙이 소량이거나 없기 때문에 로로 장입된 원료 물질을 예열하는 용융 철을 가열하는데 이점이 있다. 슬랙이 있음으로해서 실리콘으로의 실리카의 환원과 고철의 용융의 효율성을 감소시키고 에너지 소비를 증가시키므로 가능하면 슬랙의 형성은 피하는 것이 좋다. 과도한 슬랙 형성은 또한 로내의 원료의 가능한 브리징을 증가시키고 로의 가열 영역으로 원료 물질의 흐름을 방해한다.

원료 물질이 황이나 다른 불순물의 많은 양을 포함하는 실시예에서, 슬랙 형성 요소는 필수로 첨가될 수 있다. 적당한 슬랙 형성 요소는 석회암(탄산 칼슘), 석회(산화 칼슘) 또는 종래 기술에서 사용되어 공지된 다른 슬랙 형성 요소를 포함한다. 효과적인 작동이 필요할 때, 석회는 입자의 크기가 3㎜보다 작은것이 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서 주물용 철 생산 공정은 철광과 코우크스가 없는 서브머지드 아크로내에서 실행되고, 일반적으로 2100℉와 3200℉ 사이의 온도에서 주물용 철 제품을 생산하고, 저브머지드 아크로를 사용하는 종래의 주물용 철의 슬랙 중량이 1%에서 10%인것과 비교했을때 0.1%보다 적다. 전형적으로 주물용 철은 슬랙이 없을 때 생산된다.

본 발명에 따른 공정의 실시예는 다음의 실시예에 한정적이지 않게 공지된다.

실시예 1-12

깨끗한 강철 펀칭시 생성된 고철 및 표면 산화물이 적은 절단 플레이트 조각이 코우크스, 석영, 우드칩과 혼합되어 각 실시예용의 혼합 원료를 생성한다. 고철의 금속성분 분석결과를 표 1에 나타내었다. 석영은 고순도, 세정된 스페인 석영으로 입자 크기는 3mm 미만이다. 코우크스는 입자 크기가 3mm 미만인 야금용 코우크스 정제물이다. 우드칩은 노르웨이 참나무로서 평균 입자크기가 75mm×50mm×15mm 이다. 고철은 평균 입자크기가 25mm×5mm×4mm이다. 우드칩은 중량이 17%인 고정 탄소를 가지며, 실시예 1-8용의 코우크스는 중량이 93%인 고정탄소를 가지고 실시예 9-12용의 코우크스는 중량이 86.5%의 고정탄소를 가진다.

	실시예 1-5	실시예 6-12
Al%	0.039	0.041
Si%	0.380	0.470
P%	0.105	0.079
S%	0.017	0.017
Ti%	0.010	0.025
V%	0.009	＜0.002
Cr%	0.759	0.781
Mn%	0.397	0.391
Ni%	0.190	0.140
Cu%	0.355	0.351
Nb%	0.003	0.005
Mo%	＜0.003	0.003
Sn%	＜0.002	＜0.003
La%	0.006	0.006
Ce%	0.008	0.008
Fe%	97.722	97.683

실시예
	고철 무게	우드칩 무게	코우크스 무게	석영 무게	금속 무게
	㎏	㎏	㎏	㎏	㎏
1	158.000	93.000	14.000	53.000	154
2	146.000	85.000	8.500	32.000	156
3	137.000	80.000	8.000	12.800	122
4	133.000	55.800	7.750	12.400	146
5	129.000	54.000	7.750	12.000	151
6	132.400	46.200	7.700	9.240	136
7	132.400	33.000	7.700	9.240	123
8	141.500	17.690	8.290	7.050	150
9	120.400	10.000	7.000	6.000	134
10	120.400	5.000	7.000	4.200	125
11	180.600	7.500	10.500	9.000	167
12	192.600	8.000	11.200	9.600	151

실시예 1-12용 원료물질은 표 2 및 표 3에 나타난 비율로 혼합되었다. 표 3에 나타낸 우드칩, 코우크스 및 석영의 % 값은 고철 중량에 기초한 중량으로 나타내었다.

실시예
	우드칩 %	코우크스 %	석영 %
1	58.861	8.861	33.544
2	58.219	5.822	21.918
3	58.394	5.839	9.343
4	41.955	5.827	9.323
5	41.860	5.814	9.302
6	34.894	5.816	6.979
7	24.924	5.816	6.979
8	12.502	5.859	4.982
9	8.306	5.814	4.983
10	4.153	5.814	3.488
11	4.153	5.814	4.983
12	4.154	5.815	4.984

실시예 1-12에 사용된 로는 노르웨이 엘켐 테크놀로지(Elkem Technology)사가 제조한 벤치 스케일 서브머지드 아크로이었다. 서브머지드 아크로는 전극이 두개, 300kVA의 변압기를 구비한 단상 교류로이고 최대 전류 3000A, 이차 전압 탭이 1.5V 스텝에서 15-150V이었다. 으로의 초기 가동개시는 16킬로그램의 고강철과 5킬로그램의 코우크스를 로에 장입하고 전극을 하강시켜 고철에 접촉시킴으로써 시작된다. 전력을 공급하여 고철을 용해시킨다. 혼합 원료물질을 로에 장입하여 로가 고철로 절반 채워진 상태로 유지되도록 한다. 용해된 금속을 채취하여 분석했다. 각 실시예의 분석결과를 표 4에 나타내었다. 로에서 채취시 온도는 약 1250-1550℃ 이었다.

	예 1	예 2	예 3	예 4	예 5	예 6	예 7	예 8	예 9	예 10	예 11	예 12
Si%	9.410	6.440	4.020	3.880	3.900	3.380	3.040	2.910	2.310	1.800	1.880	2.350
C%	1.730	2.270	3.150	3.470	3.420	3.340	3.290	3.780	3.570	3.660	3.230	3.610
Al%	0.009	0.009	0.010	0.008	0.013	0.180	0.447	0.031	0.016	0.019	0.014	0.051
P%	0.097	0.100	0.099	0.088	0.089	0.094	0.095	0.080	0.037	0.023	0.046	0.053
S%	0.040	0.032	0.028	0.027	0.040	0.047	0.029	0.041	0.036	0.044	0.033	0.033
Ti%	0.010	0.011	0.014	0.016	0.013	0.012	0.013	0.013	0.012	0.011	0.019	0.019
V%	0.008	0.008	0.008	0.007	0.008	0.009	0.009	0.008	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.02
Cr%	0.618	0.642	0.704	0.695	0.673	0.689	0.687	0.552	0.219	0.087	0.418	0.466
Mn%	0.305	0.306	0.345	0.375	0.373	0.366	0.678	0.552	0.219	0.087	0.418	0.466
Ni%	0.180	0.180	0.180	0.170	0.170	0.180	0.180	0.150	0.080	0.050	0.090	0.100
Cu%	0.342	0.342	0.335	0.324	0.120	0.333	0.342	0.277	0.115	0.060	0.199	0.217
Nb%	0.003	0.003	0.003	0.003	0.003	0.003	0.003	0.004	0.008	0.007	0.005	0.005
Mo%	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003	＜0.003
Sn%	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002
La%	＜0.003	0.003	0.004	0.004	0.003	0.004	0.005	0.004	0.004	0.005	0.004	0.005
Ce%	0.007	0.007	0.008	0.007	0.007	0.008	0.008	0.007	0.008	0.007	0.008	0.008
Fe%	87.23	89.642	91.087	90.921	91.136	91.290	90.314	91.586	92.637	94.133	93.629	92.610

이들 실시예는 석영이 고철 용해와 동시에 용해됨을 보여준다. 산출된 철의 탄소 및 실리콘 함량은 원료내 실리카와 고정 탄소에 비례한다.

실시예 13

컴퓨터 모의 작동은 교류 서브머지드 아크로에 시간당 72.590톤의 합금생산율로 장입된 2000파운드의 고철, 100파운드의 우드칩, 85 파운드의 석탄, 20파운드의 코우크스 및 75파운드의 석영을 포함하는 원료 혼합물로 이루어진다. 로에 공급되는 전력은 50,000킬로와트이었다. 모의 고철 원료는 40%의 자동차 강철 조각, 15%의 재용해된 복귀물, 15%의 강철 고철 #1, 20%의 주철 보링 부스러기, 5%의 주석 도금/캔 및 15%의 저크롬 혼합된 부스러기로 만들어진다. 원료 혼합물의 계산된 합금 조성은 2.5%의 실리콘, 3.85%의 탄소, 0.40%의 망간, 0.10%의 크롬, 0.15%의 니켈, 0.15%의 구리, 0.01%의 황, 0.05%의 인, 및 0.03%의 주석과 나머지가 철이며 여기서 %는 중량의 %이다.

로에서 채취된 계획된 철 산출물은 중량이 92.5%의 철과 3.85%의 탄소와 2.50%의 실리콘과 나머지 불순물을 함유한다. 계산된 에너지 소비량은 철합금 톤당 650㎾h 이었다.

실시예 14

컴퓨터 모의 제조 실행은 교류 서브머지드 아크로에 시간당 34.68톤의 계획된 합금제조율로 장입된 2000파운드의 고철, 100파운드의 우드칩, 210 파운드의 석탄, 25파운드의 코우크스 및 393파운드의 석영을 포함하는 원료 혼합물로 이루어진다. 으로에 공급되는 전력은 50,000킬로와트로 선택되었다. 계획된 고철은 40%의 자동차 강철 조각, 15%의 재용융 복귀물, 10%의 혼합된 부스러기,20%의 주철 보링 부스러기, 5%의 주석도금/캔 및 10%의 저크롬 혼합된 부스러기를 포함하는 혼합물이었다. 원료 혼합물은 계산된 합금 조성은 9%의 실리콘, 1.5%의 탄소, 0.4%의 망간, 0.18%의 크롬, 0.09%의 니켈, 0.19%의 구리, 0.14%의 황, 0.03%의 인 및 0.02%의 주석과 나머지가 철이며, 여기서 %는 중량의 %이다.

로에서 채취되는 계획된 철 합금 산출물은 중량이 87.87%의 철함량, 1.50%의 탄소함량 및 9.01%의 실리콘 함량과 나머지 불순물을 갖는다. 계산된 에너지 소비량은 철합금 톤당 1370킬로와트이었다.

실시예 15

컴퓨터 모의 제조 실행은 교류 서브머지드 아크로에 시간당 80.922톤의 계획된 합금 제조율로 장입된 2000파운드의 고철, 100파운드의 우드칩, 35파운드의 석탄 및 55파운드의 석영을 포함하는 원료 혼합물로 이루어진다. 으로에 공급되는 전력은 50,000킬로와트로 선택되었다. 장입되는 고철은 40%의 자동차 강철 조각, 15%의 재용융 복귀물, 10%의 혼합된 강철 부스러기, 20%의 주철 보링 부스러기, 5%의 주석도금/캔 및 10%의 저크롬 혼합된 부스러기를 포함하는 혼합물이었다. 모의 원료 혼합물의 합금 조성은 2%의 실리콘, 2%의 탄소, 0.40%의 망간, 0.10%의 크롬, 0.15%의 니켈, 0.15%의 구리, 0.01%의 황, 0.05%의 인 및 0.03%의 주석과 나머지가 철이며, 여기서 %는 중량의 %이다.

로에서 채취되는 계획된 철 합금 산출물은 중량이 94.52%의 철함량, 2.05%의 실리콘 함량 및 2.00%의 탄소함량과 나머지 불순물을 갖는다. 계산된 에너지 소비량은 철합금 톤당 600㎾h이었다.

본 발명을 설명하기 위해 몇몇 실시예가 기재되었지만, 본 발명의 사상 및 범위로 부터 벗어나지 않고 본 기술분야의 당업자가 여러가지 변경 및 수정을 할수 있음을 알 수 있다.

Claims (33)

1. 주물용 철을 생산하는 방법에 있어서,

   전극에 대해 서브머지드 아크로로 장입을 제공하는 단계 ;

   그들 사이에 전기적 아크를 발생시키기 위한 상기 전극에 전기적 에너지를 공급하는 단계 ;

   주물용 철을 생산하고, 고철이나 강철을 용융하기 위한 전극 사이의 전기적 아크에 의한 로에서 탄소 환원제와 실리콘원 및 고철이나 강철을 가열하는 단계로 구성되고,

   상기 장입은 탄소 환원제와 실리콘원 및 철원의 혼합물로 구성되며, 상기 철원은 고철이나 강철로 구성되는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
2. 제 1 항에 있어서,

   장입을 지속적으로 제공하는 단계와, 상기 로에서 지속적으로 용융 주물용 철을 끌어내는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
3. 제 1 항에 있어서,

   고철이나 강철을 용융하는 단계와, 중량에 있어서 0.01%으로부터 4.5%까지의 주물용 철 함량을 가지는 주물용 철을 생산하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
4. 제 1 항에 있어서,

   고철이나 강철을 용융하는 단계와, 중량에 있어서 0.05%으로부터 9.5%의 실리콘 함량을 가지는 주물용 철을 생산하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 실리콘원이 순수한 규암이나 모래인것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄소 환원제는 우드칩, 탄, 숯, 석탄, 석유 코우크스, 역청탄 및 그들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
7. 제 1 항에 있어서,

   고철이나 강철을 용융하는 단계와, 슬랙없이 주물용 철을 생산하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 철원이 고철이나 강철 중량의 적어도 50%를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 철원이 고철이나 강철 중량의 적어도 90%를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 장입은, 실리콘원이 고철이나 강철의 전체 중량에 기초할 때 실리카 중량에서 0.01%으로부터 20%까지를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 장입는, 장입내의 철 중량에 기초하는 상기 탄소 환원제의 중량에서 적어도 5.0%를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 방법은 장입재료로써 코우크스 없이도 실행될 수 있는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 서브머지드 아크로는 적어도 두 개의 일정한 간격의 전극을 구비한 교류 서브머지드 아크로이고 각각은 하부 단부를 구비하며,

    상기 방법은, 배드위로 아크 영역을 만들기 위한 상기 로내에서, 용융 금속 배드위로 일정 간격의 상기 단부를 구비한 상기 장입내에서 상기 전극의 상기 단부를 서브머지드하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 장입으로 적어도 2 피트의 상기 전극의 상기 단부가 서브머지드하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 전극 단부가 용융 금속 배드로부터 약 1 피트 떨어져 있을 때, 상기 장입으로 상기 전극이 서브머지드하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 로는 적어도 하나의 전극을 포함하고, 상기 방법은 적어도 하나의 전극에 약 100 볼트의 전위를 적용하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 실리콘원은 실리카이고,

    상기 방법은 실리콘을 생산하기 위해 탄소 환원제가 있을때 상기 실리카를 제련하는 단계와,

    중량에 있어서 0.05%에서 9.5%까지의 실리콘 함량을 가지는 주물용 철을 생산하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 서브머지드 아크로는 플라즈마 서브머지드 아크로인 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
19. 제 1 항에 있어서,

    중량에 있어서 2%에서 4%까지의 탄소 함량을 가지는 상기 주물용 철을 생산하기 위해 고철이나 강철을 용융하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
20. 제 1 항에 있어서,

    중량에 있어서 0.5%으로부터 4.0%의 실리콘 함량을 가지는 상기 주물용 철을 생산하기 위해 고철이나 강철을 용융하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
21. 제 1 항에 있어서,

    상기 로내의 온도가 2100℉와 3200℉ 사이일때 철원을 용융하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
22. 주물용 철을 생산하는 연속 공정에서,

    전극에 대해 서브머지드 아크로로 탄소 환원제와 실리카원 및 고철이나 강철의 혼합물을 구성하는 장입을 연속적으로 제공하는 단계,

    그들 사이의 전기적 아크를 발생하기위해 전극에 전기적 에너지를 공급하는 단계,

    상기 고철이나 강철을 용융하는 단계와, 슬랙이 없을 때의 중량이 0.01%에서 4.5%까지의 탄소 함량과, 중량에 있어서 0.05%에서 9.5%까지의 실리콘 함량을 가지는 주물용 철을 생산하고 실리콘을 생산하기 위한 전극 사이의 전기적 아크에 의해 상기 탄소 환원제를 포함하는 상기 실리카원을 제련하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 고철이나 강철은 60㎝ 이하의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
24. 제 22 항에 있어서,

    상기 고철이나 강철은 0.5㎝ 이하의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
25. 제 22 항에 있어서,

    상기 장입은 철광과 페로실리콘이 없는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
26. 제 22 항에 있어서,

    상기 장입은 상기 장입내에서 철의 중량에 기초한 우드칩의 중량에 따라 적어도 5.0%인 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
27. 제 22 항에 있어서,

    상기 실리카원은 순수한 규암인것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
28. 제 22 항에 있어서,

    상기 주물용 철은 중량에 있어서 약 0.25에서 약 3.0%의 실리콘 함량은 가지는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
29. 제 22 항에 있어서,

    상기 주물용 철은 중량이 약 2.0%인 실리콘 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
30. 제 22 항에 있어서,

    코우크스 없이 상기 로로 상기 장입을 공급하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
31. 제 22 항에 있어서,

    상기 탄소 환원제는 숯, 우드칩, 석탄, 코우크스 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
32. 제 22 항에 있어서,

    상기 고철이나 강철은 철 중량이 적어도 98%인 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법 .
33. 제 22 항에 있어서,

    약 2100℉에서 약 3200℉ 사이의 배드 온도에서 로를 작동시키는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 주물용 철 생산 방법.