KR19990035062A - 래들용 어퍼노즐 충진제 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 래들용 어퍼(UPPER)노즐 충진제 제조방법에 관한 것으로서, 고로 슬래그를 활용한 래들용 어퍼노즐 충진제 제조방법에 있어서, 중량%로 SiO285∼90%, CaO 4.0∼5.0%, T.Fe 1.0∼1.2%, Al2O32.0∼2.3%, MgO 0.1∼0.3%, MnO 0.1∼0.3%, P2O50.01∼0.07%의 비률로 혼합한 다음 0.5mm 이하 미세분 제거를 위한 1차 스크린선별을 실시하고 2mm 이상 조대입자의 제거를 위해 2차 스크린선별을 실시하여 SiO2를 다량 함유한 고로 슬래그에 적절한 양의 실리카 샌드를 첨가하여 래들내 용강과 충진제사이 요구되는 적절한 충진제 소결정도를 확보하여 자연개공율을 향상시킬수 있었으며, 이러한 노즐 충진제 노즐 오픈시 래들내 용강의 자연적인 유출을 완벽하게 유도함으로 조업자의 작업부하 및 물류원활화, 생상성항상을 이룰 수 있는 장점이 있고, 폐기물재활용 차원에서 고로 슬래그를 활용함으로써 슬래그의 자원화율도 향상시킬수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

래들용 어퍼노즐 충진제 제조방법
본 발명은 래들내 용강의 자연개공을 유도하여 자연 개공을 향상 시키는 동시에 작업부하감소 및 물류의 원활화, 생산성 향상을 도모하는 어퍼노즐 충진제 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철소에서 철강제품을 생산하기 위해 용광로로부터 제강공정에 공급되는 불순물이 다량 함유된 용선은 예비처리, 전로의 1차 정련공정을 거친 다음, 성분의 미세조정 및 청정도 향상을 위한 노외정련 등의 2차 정련과정을 거치게 된다.
모든 정련공정을 마친 후 슬라브로 주조하기 위한 연주공정을 거치게 되는데, 이때 제강공정에서 불순물 제거를 마친 용강이 래들에서 턴디쉬로 주입되는 과정에서 래들에 담겨진 용강이 래들내 슬라이딩노즐을 통하여 턴디쉬로 주입 되게 된다.
래들에서 턴디쉬로의 용강 주입시 중요한 사항은 노즐상부내에서 용강이 응고 하지 않는 것이 중요한데 래들내 용강이 주조위치에 도착한 후 슬라이딩 게이트를 열었을 때 용강응고 방지에 의한 자연개공이 용이하도록 노즐 충진제를 투입하게 된다.
용강의 개폐시 중요한 역할을 하는 충진제는 용강품질에 영향을 주지 않아야 할 뿐만 아니라 슬라이딩 게이트를 열었을 때 용강의 정압에 의해 자연적으로 파괴 되어야 한다.
만약 주조위치에 도착한 래들이 자연개공이 되지 않았을 경우는 조업에 지대한 영향을 미치게 되는데 먼저 강제 개공을 위하여 조업자들의 여러 가지 불필요한 행위가 이루어지게 되고 그래도 개공이 되지않을 경우는 용강을 전로로 회송하여 재장입하는 경우도 발생하게 된다. 이때는 생산계획부터 여러 가지가 영향을 받게되어 생산에 심각한 장애를 초래한다.
따라서 거의 완벽한 래들의 자연개공율로 향상시키는 것이 작업부하의 감소와 물류원활화, 생산성향상에 꼭 필요한 조건이 되다.
현재 제강공정에서는 두가지 형태의 충진제가 사용되고 이있는데 SiO2계 충진제와 Cr2O3계 충지제가 사용되고 있으며, 현재 회사 자재규격상 자연개공율은 99,3% 이상으로 규정되어 있으며 조업중 자연개공 불량이 발생하는 경우가 있으므로 충진제의 개선을 위한 상당한 노력이 추진되고 있다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 발명한 것으로서, 래들내 용강의 자연개공을 유도하여 자연개공을 향상시키는 동시에 작업부하감소 및 물류의 원활화, 생산성향상을 도모하는 어퍼노즐 충진제 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성 하기 위한 본 발명 래들용 어퍼노즐의 충진제 제조방법은 고로 슬래그를 활용한 래들용 어퍼노즐 충진제 제조방법에 있어서, 중량%로 SiO285∼90%, CaO 4.0∼5.0%, T.Fe 1.0∼1.2%, Al2O32.0∼2.3%, MgO 0.1∼0.3%, MnO 0.1∼0.3%, P2O50.01∼0.07%의 비률로 혼합한 다음 0.5mm 이하 미세분 제거를 위한 1차 스크린선별을 실시하고 2mm 이상 조대입자의 제거를 위해 2차 스크린선별을 실시하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 어퍼노즐의 충진제 제조방법을 상세하게 설명 한다.
래들의 자연개공에 영향을 주는 인자는 여러 가지가 있지만 충진제는 그 화학적 조성과 입자의 크기, 열팽창성, 습도, 충진도등이 자연개공에 영향을 끼치게 된다.
본 발명에 의해 제조된 노즐 충진제는 충진제가 함유한 고융점의 SiO2에 의한 용강에 의한 충진제가 적절한 소결성을 가져 노즐 오픈시 용강이 노즐을 통해 턴디쉬로 자연스럽게 유출되도록 하는 역할을 한다.
이렇게 각각의 요구되는 성질을 얻기 위하여 높은 SiO2를 함유한 물질을 찾던중 제철공정에서 용강로부터 공급되어지는 용선과 함께 존재하는 슬래그(SLAG ; 이하 고로 슬레그)가 다량의 SiO2를 함유함으로 고로 슬래그 재활용에 의한 노즐 충진제를 개발하게 되었다.
일반적으로 고로 슬래그는 다음 표 1과 같은 조성을 갖는데, 슬래그 내에는 SiO2가 약 37% 정도를 함유하고 있기 때문에 이를 이용한 노즐 충진제를 개발 하였다.
성분 SiO2 CaO T.Fe Al2O3 MgO MnO P2O5
조성(wt.%) 37.1 31.7 3.03 7.10 0.69 0.61 0.10
이에 본 발명에서는 표 1과 같은 고로 슬래그에 SiO2를 실리카 샌드(SILICA SAND)를 가하여 SiO2의 함량을 높여 충진제 로서의 충분한 역할을 할 수 있도록한 노즐 충진제를 제조한 것이다.
이때 본 발명에 의한 노즐 충진제의 주성분인 SiO2의 함량이 85∼90% 범위가 바람직한데, 그 이유는 SiO2함량이 85% 미만으로 되면, 소결과다에 의한 노즐 오픈시 용강정압에 의한 소결층 파괴가 어려웠고 90% 이상으로 되면, 자연개공에 영향을 주는 최적 소결성의 확보가 미흡 하였다.
이하 본 발명을 실시예로서 구체적으로 설명한다.
실시예
우선 고로 슬래그를 채취하여 채취된 슬래그를 분석한 다음, 일정한 크기로 파쇄를 실시하고, 여기에 각각의 비율로 실리카 샌드를 첨가하여 혼합한 다음, 0.5mm 이하 미세분 제거를 위한 1차 스크린 선별을 하였다.
그다음, 2mm 이상 조대입자의 제거를 위해 2차 스크린 선별을 실시한 후 하기표 2와 같은 조성을 갖는 노즐 충진제를 제조 하였다.
구분 SiO2(wt.%) CaO(wt.%) T.Fe(wt.%) Al2O3(wt.%) MgO(wt.%) MnO(wt.%) P2O5(wt.%)
비교재1 77 10.2 2.6 3.6 0.5 0.4 0.08
비교재2 82 7.3 1.8 2.4 0.3 0.4 0.07
본 발명재 87 4.5 1.1 2.1 0.2 0.2 0.05
비교재3 93 2.5 0.6 1.1 0.1 0.1 0.03
이와 같은 조성을 갖는 노즐 충진제를 이용, 현장적용 시험을 실시 하였다.
시험방법은 처음 사용을 시작하는 래들을 지정한 후 래들이 용강을 수강하기전 노즐에 충진제를 투입하여 용강을 받은 후 턴디쉬에서 노즐 오픈을 통한 자연개공 여부를 확인 하였다.
총 시험횟수는 기존의 충진제와 비교제, 발명제를 노즐에 투입하여 용강을 받은 후 턴디쉬에서 개공하는 횟수를 기준으로 300회씩 실시하여 자연개공 성공여부를 조사, 그 결과를 하기 표 3에 나타냈다. 이때 충진제의 투입량은 기존 공정에서 사용중인 투입량과 동일한 45Kg/회를 투입 하였다.
실시예 충진제 종류 자연개공 자연+강제 개공不 시험횟수 개공(%)
종래예 - 295 4 1 300 99.66
비교예1 비교제1 287 4 8 300 97.00
비교예2 비교제2 288 5 7 300 97.66
본발명예 본발명제 298 2 - 300 100.0
비교예3 비교제3 290 6 4 300 98.66
상기 표 3에 나타낸 자연개공은 뜻 그대로 노즐 오픈시 용강이 자연적으로 턴디쉬로 유출되는 경우이고, 자연+강제는 일단 노즐 오픈시 용강유출이 부자유스러울 경우 조업자의 조작에 의해 인위적인 힘이 부가되는 경우이며, 개공不은 자연개공이 않되어 조업자가 인위적으로 개공하려 해도 개공이 않되는 경우이다.
상기한 결과로부터 래들에서 턴디쉬로 용강을 유출시 노즐 충전제가 적절한 용강과의 소결상태를 유지하는 조성이 노즐 오픈시 자연개공을 유도할 수 있었다. 즉,적절하지 못한 조성은 용강에 의한 침투 및 충진제의 과소결등을 유발하여 자연개공을 유도하는데 적당치 못하였다.
따라서 상기한 결과로부터 본 발명에 따른 고로 슬래그를 활용한 래들용 어퍼노즐 충진제가 종래 제품 또는 비교제와 비교해서 가장 효과적인 자연개공을 유도하는 충진제로 판단된다.
상기한 결과에 의해 각각의 충진제와 비교해본 결과 본 발명의 제조방법으로 제조한 노즐 충진제가 완벽한 자연개공을 유도할 수 있었으며 조업자의 작업부하 및 물류의 원활화, 생산성 향상을 도모할 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 SiO2를 다량 함유한 고로 슬래그에 적절한 양의 실리카 샌드를 첨가하여 래들내 용강과 충진제사이 요구되는 적절한 충진제 소결정도를 확보하여 자연개공율을 향상시킬수 있었으며, 이러한 노즐 충진제 노즐 오픈시 래들내 용강의 자연적인 유출을 완벽하게 유도함으로 조업자의 작업부하 및 물류원활화, 생상성항상을 이루었다.
또한, 폐기물재활용 차원에서 고로 슬래그를 활용함으로써 슬래그의 자원화율도 향상시킬수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 고로 슬래그를 활용한 래들용 어퍼노즐 충진제 제조방법에 있어서, 중량%로 SiO285∼90%, CaO 4.0∼5.0%, T.Fe 1.0∼1.2%, Al2O32.0∼2.3%, MgO 0.1∼0.3%, MnO 0.1∼0.3%, P2O50.01∼0.07%의 비률로 혼합한 다음 0.5mm 이하 미세분 제거를 위한 1차 스크린선별을 실시하고 2mm 이상 조대입자의 제거를 위해 2차 스크린선별을 실시하는 것을 특징으로 하는 래들용 어퍼(UPPER)노즐 충진제 제조방법.
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