KR20000043436A - Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace - Google Patents
Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000043436A KR20000043436A KR1019980059815A KR19980059815A KR20000043436A KR 20000043436 A KR20000043436 A KR 20000043436A KR 1019980059815 A KR1019980059815 A KR 1019980059815A KR 19980059815 A KR19980059815 A KR 19980059815A KR 20000043436 A KR20000043436 A KR 20000043436A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- molten steel
- height
- molten ingot
- time
- ingot steel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
- G01B7/08—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using capacitive means
- G01B7/082—Height gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/08—Detecting presence of flaws or irregularities
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 제강공정에서 전로 취련 제어시 가장 중요한 탕면으로 부터의 랜스높이를 측정하여 전로의 용강 높이를 측정하고자 하는 것으로, 특히 전로에서 취련직후 용강의 온도 및 용강에 용존하고 있는 산소농도를 측정하기 위하여 서브랜스(sub-lance)를 사용할 때 이의 신호를 이용하여 전로의 용강 탕면높이를 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention is to measure the height of the molten steel of the converter by measuring the lance height from the hot water surface most important when controlling the converter blow in the steelmaking process, in particular to measure the temperature of molten steel and the dissolved oxygen concentration in the molten steel immediately after the blow in the converter. The present invention relates to a method of measuring the molten steel floor height of a converter using its signal when using a sub-lance.
일반적으로 제강공정에서 전로의 정련 목적은 용강에 다량 함유된 인(P)과 탄소(C)성분을 목표로 하는 함량 이내로 제거하여 용강을 제조하는 것이며, 용강으로부터 인을 효과적으로 제거하기 위해서는 슬래그의 물성이 중요하다.In general, the refining purpose of converter in the steelmaking process is to manufacture molten steel by removing phosphorus (P) and carbon (C) components contained in the molten steel within the target content, and in order to effectively remove phosphorus from molten steel, This is important.
즉, 슬래그의 물성은 염기성이어야 하며, 이를 위해서는 전로 취련중 CaO 를 주성분으로 하는 생석회를 첨가하는데, 이때 순수한 생석회는 2612℃의 높은 융점을 가지고 있는 물질로써 제강온도(1300~1730℃)에서는 용해되지 않는다.That is, the physical properties of the slag should be basic, and for this purpose, quick lime containing CaO as the main component during the converter's blowing is added. Pure quick lime is a material having a high melting point of 2612 ℃ and cannot be dissolved at steelmaking temperature (1300 ~ 1730 ℃). Do not.
그러나 순수한 생석회는 다른 산화물(SiO2, FeO등)들과 혼합되어 융점이 낮아지며, 이로 인하여 제강온도에서 용해되는데, 이를 슬래그의 재화라 하며, 슬래그의 재화는 랜스높이, 산소 취입량, 용강온도 및 성분등의 여러가지 조업 변수에 따라 영향을 받는다.However, pure quicklime is mixed with other oxides (SiO 2 , FeO, etc.) to lower its melting point, which dissolves at the steelmaking temperature, which is called slag ash. It is influenced by various operating variables such as ingredients.
전로의 정련에서는 탄소와 인을 제거하기 위하여 산소를 초음속으로 용강 상부에 분사하는데, 랜스 높이의 적절한 제어는 슬래그의 재화 촉진과 취련중 용융 슬래그가 전로 노구 밖으로 분출되는 슬로핑을 감소시키기 위하여 대단히 중요하다.In the refining of converters, oxygen is injected supersonicly into the molten steel to remove carbon and phosphorus. Proper control of the lance height is very important to promote slag replenishment and to reduce the slope of molten slag ejected out of the converter furnace during blowdown. Do.
전로(10)에서 용강(30)의 탕면(31)높이를 측정하기 위해서는 도 1에서 도시된 바와같이 용강(30)을 전로(10)내에 장입하고, 서브랜스(20)를 하강시키는데, 이때 상기 서브랜스(20)에는 2개의 전극(21)이 돌출되어 있는 프루브(probe)를 장착하여 하강하면서 용강(30)과 접촉하는 시점의 높이를 측정하게 된다.In order to measure the height of the molten steel 31 of the molten steel 30 in the converter 10, the molten steel 30 is charged into the converter 10 and the sub lance 20 is lowered as shown in FIG. 1. The sub lance 20 measures a height of a point of contact with the molten steel 30 while descending by mounting a probe on which two electrodes 21 protrude.
따라서 종래의 용강 탕면 측정방식에서는 용강(30)의 탕면을 측정하기 위하여, 고철을 장입하지 않고 용강(30)만을 전로(10)내에 장입하는 전용강 조업을 실시함으로 전로(10)의 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional molten steel measurement method of the molten steel 30, in order to measure the molten steel of the molten steel 30, the productivity of the converter 10 is lowered by carrying out a dedicated steel operation in which only molten steel 30 is charged into the converter 10 without charging scrap metal. There was a problem.
즉 전 장입량(용강량 + 고철량)이 350톤이고 용강비가 80%인 경우 70톤의 고철과 280톤의 용강을 사용하여 제강을 하게된다. 그러나 종래의 방법으로 탕면을 측정하기 위하여 고철과 용강을 동시에 사용시 무게가 가벼운 고철이 용강 위에 부상함으로 서브랜스(20)를 하강하는 도중에 고철과 접촉하여 프루브에 부착되어 있는 전극이 손상됨으로 용강(30)의 높이를 측정할 수 없다.In other words, if the total loading amount (molten steel + scrap iron) is 350 tons and the molten steel ratio is 80%, the steelmaking is performed using 70 tons of scrap steel and 280 tons of molten steel. However, when using scrap metal and molten steel at the same time in order to measure the hot water in the conventional method molten steel (30) due to the damage to the electrode attached to the probe in contact with the scrap metal during the fall of the sub lance 20 due to the light weight of the scrap steel floating on the molten steel (30) ) Can not measure the height.
또한 상기의 방식에서는 서브렌스(20)의 본체에 손상을 주기 때문에 반드시 용선을 100% 사용하는 전용선조업을 실시해야 한다.In addition, in the above method, since the main body of the sub-lens 20 is damaged, a dedicated ship manufacturing industry using 100% molten iron must be performed.
그리고 용강 장입 레들의 크기(이는 통상적으로 전로용량과 용강비를 고려하여 전장입량(용강 + 고철량)보다 적게 설계되어 있다.)의 제약에 따라 약 300~310톤을 장입하여 조업을 실시하여야 한다.And it should be operated by charging 300 ~ 310 tons according to the constraint of the size of molten steel charging ladle (which is usually designed to be less than the total charging capacity (molten steel + scrap) considering the converter capacity and molten steel ratio). .
따라서 용강을 만들기 위하여 고철을 약 20% 사용하는 조업보다 더 많은 양의 용강을 사용하여 적은양의 용강을 생산하게 되는바, 용강높이를 측정하는 경우 전로의 생산성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.Therefore, to produce molten steel using a larger amount of molten steel than the operation using about 20% of scrap metal to make molten steel, there is a problem in that the productivity of the converter decreases when the molten steel is measured.
또한 상기 프루브는 탕면을 측정하기 위하여 서브랜스의 승하강되는 시간동안 전로 조업을 실시하지 못하고 대기하여야 함으로 그에따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the probe has a problem in that the productivity is lowered because the probe must not wait for the operation of the sub lance during the time of the rising and falling of the sub lance to measure the hot water level.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 발명한 것으로, 전로 종점에서 용강온도와 용강중에 용해되어 있는 산소의 농도를 측정하기 위하여 프루브를 이용하여 용강온도, 용존산소를 측정하는 신호를 이용하여 용강과 슬래그의 계면 높이를 측정함으로써, 전로의 용강 탕면높이를 측정하도록 함에 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, molten steel and slag using the signal to measure the molten steel temperature, dissolved oxygen using a probe to measure the molten steel temperature and the concentration of oxygen dissolved in the molten steel at the end of the converter The height of the molten steel in the converter is measured by measuring the interface height of the converter.
도 1은 종래의 용강 탕면을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도1 is a schematic diagram for explaining a conventional method of measuring the molten steel molten steel surface
도 2는 본 발명에 따른 전로 종점에서 용강온도 및 용존산소를 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도Figure 2 is a schematic diagram for explaining a method for measuring the molten steel temperature and dissolved oxygen at the end point of the converter according to the present invention
도 3은 프루브 값의 변화를 나타낸 그래프3 is a graph showing the change of the probe value
도 4는 전류값의 변화율을 나타낸 그래프4 is a graph showing the rate of change of the current value
도 5는 실제 전로에서의 용강온도 및 용존산소를 측정한 프루브의 전류값 변화를 나타낸 그래프.5 is a graph showing the current value change of the probe measuring the molten steel temperature and dissolved oxygen in the actual converter.
〈도면의 주요 부호에 대한 설명〉<Description of Major Symbols in Drawing>
10 : 전로 20 : 서브렌스10: converter 20: subense
21 : 전극 22 : 프루브21 electrode 22 probe
30 : 용강 31 : 탕면30: molten steel 31: hot water noodles
40 : 슬래그40: slag
본 발명은 전로 종점에서 용강온도와 용강중에 용해되어 있는 산소의 농도를 측정하기 위하여 프루브를 이용하여 측온, 측산하는 신호를 이용하여 용강과 슬래그의 계면 높이를 측정하는 방법이다.The present invention is a method for measuring the interface height between the molten steel and slag using a signal measured and measured using a probe to measure the molten steel temperature and the concentration of oxygen dissolved in the molten steel at the end of the converter.
전로 취련 후 측온 및 측산 프루브(7)를 이용하여 용강의 온도와 산소농도를 측정한다. 용강중의 산소 농도를 측정하는 원리는 두개의 전극 중 한개는 고체전해질(ZrO2-CaO 혹은 ZrO2-MgO)로 구성하고, 다른 한개는 몰리브덴(Mo)등을 사용하여 이를 용강이 침적시키면 회로가 연결되어 기전력이 발생하며, 이 기전력의 크기와 용강중의 산소농도의 관계로부터 용존산소의 농도를 측정하는 것이다.After blowing the converter, the temperature and oxygen concentration of the molten steel are measured using the temperature measurement and the side probe (7). The principle of measuring the oxygen concentration in molten steel is that one of the two electrodes consists of a solid electrolyte (ZrO 2- CaO or ZrO 2- MgO), and the other one uses molybdenum (Mo) to deposit the circuit. An electromotive force is generated by measuring the concentration of dissolved oxygen from the relationship between the magnitude of the electromotive force and the oxygen concentration in the molten steel.
한편 서브랜스를 이용하여 측산 후 이를 전로의 대기위치로 이동하기 위하여 상승시키면 슬래그층을 통과하게 되며, 이때 기전력의 급격한 차이가 발생하게 된다.On the other hand, when using a sub lance, if it rises in order to move to the standby position of the converter, it passes through the slag layer, and a sudden difference in electromotive force occurs.
도 3은 측산 프루브를 용강에 침적 시켰을때 기전력 값의 변화를 나타낸 것으로,Figure 3 shows the change in the electromotive force value when the side probe is immersed in molten steel,
이는 서브렌스(20)가 일정 높이까지 하강한 후 측정이 시작되며, 용강내의 침적중 측정값과 상승시 슬래그내의 측정값이 모두 포함된 값의 추이를 나타내었다.The measurement starts after the sub-lance 20 descends to a certain height, and shows the trend of the value including both the measured value during deposition in the molten steel and the measured value in the slag at the time of rising.
도 4는 아래의 식(1)에 의한 전류값의 변화율을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the rate of change of the current value by the following equation (1).
전류값 변화율=(전류값(2)-전류값(1))/(시점(2)-시점(1))--------(식1)Current value change rate = (current value (2)-current value (1)) / (time (2)-time (1)) -------- (Equation 1)
전류값 변화율 : mV / 초Current value change rate: mV / sec
전류값(1), 전류값(2) : 1, 2 시점의 전류값Current value (1), current value (2): current value at 1, 2 time points
시점(1), 시점(2) : 1, 2 시점의 시각View point (1), view point (2): the time of the first and second views
측정 초기에서 정상상태로 도달할 때까지 전류값의 변화율이 급격하게 변하게 되고, 이후 매우 미세한 변화를 나타내고 있다. 그러나 스브랜스의 프루브가 용강과 슬래그의 계면을 통과하는 시점의 변화율은 약 160mV/초로 급격한 상승을 나타내고 있다.The change rate of the current value changes rapidly from the initial measurement to the steady state, and then shows a very fine change. However, the rate of change at the time when the probe of the Sverance passes through the interface between the molten steel and the slag is about 160 mV / sec, showing a sharp increase.
그 이후 슬래그 층을 통과할 때까지 슬래그 내에서의 전류값의 변화율은 용강내의 변화율보다 편차는 있으나 슬래그 층을 통과할 때의 변화율과는 크게 차이가 나며 슬래그층의 통과 시점을 쉽게 알 수 있다.After that, the rate of change of the current value in the slag until it passes through the slag layer is more than the rate of change in the molten steel, but is significantly different from the rate of change when passing through the slag layer, it is easy to know the time of passage of the slag layer.
도 4의 t시점에 슬래그와 용강과의 계면을 통과하게 되며, 이때의 1,2시점의 시각을 t(1), t(2)로 나타내면 슬래그와 용강과의 계면을 통과하는 시점은 다음 식(2)로 계산할 수 있다.At the time t of FIG. 4, the interface between the slag and the molten steel passes, and when the time at 1,2 is represented by t (1) and t (2), the time passing through the interface between the slag and the molten steel is represented by the following equation. It can be calculated by (2).
슬래그와 용강과의 계면 통과시점 = t(1) + (t(2) - t(1))/2-------(식2)Interfacial time between slag and molten steel = t (1) + (t (2)-t (1)) / 2 ------- (Equation 2)
이와 같이 슬래그와 용강의 성질의 차이에 기인한 측산 프루브의 기전력의 값의 차이로부터 용강의 계면값을 계산할 수 있다.Thus, the interface value of molten steel can be computed from the difference of the electromotive force value of the measurement probe by the difference of the property of slag and molten steel.
따라서 용강탕면의 높이는 다음의 식(3)으로 나타낼 수 있다.Therefore, the height of the molten steel surface can be expressed by the following equation (3).
용강탕면 높이=서브랜스 측정시 높이+서브랜스 속도(m/분)*(계면통과 시점- 스브랜스 상승시작 시점)----------------------------------------------- (식3)Molten steel floor height = height at the time of measurement of the sub lance + speed of the sub lance (m / min) * (interface point of time-starting point of severance ascent) ------------------- ---------------------------- (Equation 3)
(실시예)(Example)
도 5는 실전로에서의 측산값과 기전력값의 측정결과의 일 예를 나타내었으며 기전력값의 변화가 도 3에 표시되어 있다. 도 3과 4에서 계면 통과 시점은FIG. 5 shows an example of measurement results of the measured value and the electromotive force value in the electric path, and a change in the electromotive force value is shown in FIG. 3. 3 and 4, the time point at which the interface passes
슬래그와 용강과의 계면 통과시점 = 8.6 + (8.8 - 8.6)/2 = 8.7초Interfacial time between slag and molten steel = 8.6 + (8.8-8.6) / 2 = 8.7 sec
서브랜스 상승시작 시점 = 7.8초Sub-Lance Start Point = 7.8 sec
서브랜스 측정시 높이 = 8900mm (지표 기준)Height when measuring sub lance = 8900mm (based on indicator)
따라서 용강탕면 높이는Therefore, the height of the molten steel
강탕면 높이 = 8900mm + 30(m/분)* (8.7-7.8)(초)Hot water level = 8900 mm + 30 (m / min) * (8.7-7.8) (seconds)
= 8900 + 300 = 9220mm가 된다.= 8900 + 300 = 9220 mm.
이는 종래의 방법을 사용한 실측탕면 9220mm 보다 약 20mm의 근소한 차이를 나타내고 있다.This shows a slight difference of about 20 mm from the actual measurement surface 9220 mm using the conventional method.
이상과 같은 본 발명은 별도의 프루브를 사용하지 않고, 전로 취련 종료시 필수적으로 사용하는 용강온도와 측산을 위한 프루브의 신호를 이용하여 탕면높이를 측정하므로 탕면 측정을 위하여 별도의 시간이 필요 없으며, 또한 종래의 방법을 사용시 고철을 사용할 수 없는데 반하여 전로 종점에서 측정하므로 전로의 생산성 향상과 탕측 프루브 미사용의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.The present invention as described above does not use a separate probe, since the height of the hot water is measured by using the signal of the molten steel temperature and the probe for measurement necessary for the completion of converter blows, no additional time is required for measuring the water level. In contrast to the use of conventional methods, scrap metal can not be used, but at the converter end point, there is an advantage in that the productivity of the converter and the effect of not using the hot water probe can be obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059815A KR20000043436A (en) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059815A KR20000043436A (en) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000043436A true KR20000043436A (en) | 2000-07-15 |
Family
ID=19566691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980059815A KR20000043436A (en) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000043436A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030054416A (en) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | Apparatus of Measuring the Steel Height in EAF |
| KR100399238B1 (en) * | 2001-02-02 | 2003-09-22 | 주식회사 우진 | Sub lance combinations probe and thereof measuring method for converter |
| KR20050111422A (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-25 | 주식회사 포스코 | Complex probe for level measurement of melting iron |
| KR20190028946A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-20 | 주식회사 포스코 | Calculating method for charging level of molten material |
-
1998
- 1998-12-29 KR KR1019980059815A patent/KR20000043436A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399238B1 (en) * | 2001-02-02 | 2003-09-22 | 주식회사 우진 | Sub lance combinations probe and thereof measuring method for converter |
| KR20030054416A (en) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | Apparatus of Measuring the Steel Height in EAF |
| KR20050111422A (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-25 | 주식회사 포스코 | Complex probe for level measurement of melting iron |
| KR20190028946A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-20 | 주식회사 포스코 | Calculating method for charging level of molten material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101768227B1 (en) | Measuring probes for measuring and taking samples with a metal melt | |
| WO2020217828A1 (en) | Method for desulfurization of molten metal | |
| KR20000043436A (en) | Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace | |
| JP6939039B2 (en) | Tilt-type refining device and tilt-removal method | |
| Goto et al. | Control aspects of the Mitsubishi continuous process | |
| RU2815873C1 (en) | Molten metal desulphurisation method | |
| JP7211550B2 (en) | Molten metal desulfurization method | |
| Iwase | Developments in Zirconia Sensors During the 1980 s--Laboratory and In-Plant Applications in Iron- and Steelmaking | |
| EP4350012A1 (en) | Molten steel processing method and steel production method | |
| JP2004115910A (en) | Method for refining molten iron | |
| JP4404025B2 (en) | Melting method of low nitrogen steel | |
| NAGATA et al. | New Application of Oxygen Sensors to Ironmaking and Steelmaking in Japan | |
| Nagata et al. | Recent development and future of chemical sensors for high temperature use | |
| JP2002131272A (en) | Probe and method for measuring activity of oxygen in slag | |
| Björklund et al. | Effect of temperature on oxygen activity during ladle treatment | |
| Davies et al. | Ladle refining: an integral part of bearing steel manufacture | |
| KR100350066B1 (en) | High efficiency slag deoxidizing agent with less molten steel deoxidation | |
| KR940002514B1 (en) | Improvement of electrochemical devices for measuring the silicon content of hot metal | |
| Sun et al. | Controlling oxygen content in electro-slag remelting steel by optimizing slag-steel reaction process | |
| JP3902446B2 (en) | Converter blowing method | |
| KR950009358B1 (en) | Thickness measuring device of slag | |
| KR100905583B1 (en) | Method for Measuring Thickness of Slag and Method for Desulfurizing Molten Steel Using Noise Value | |
| Maes et al. | Celox® for on-line process control in modern steelmaking | |
| RU1792980C (en) | Method of deoxidizing low-carbon steel | |
| JPS6337217A (en) | Method and device for detecting level in melt reduction smelting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |