KR20010072682A - 용강의 정련 방법 및 정련 장치 - Google Patents

Abstract

레이들에 수용된 용강에, 랜스를 구비한 통형 침지관의 하단 개구부를 침지하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아들임과 동시에 빨아들인 용강의 표면을 향하여, 레이들 저부로부터 교반용 가스를 송풍 감압하에 탈탄정련을 실시하는 용강의 정련 방법에 있어서,

통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)을, 아래식 (1) 및 (2)를 만족하도록 조정함과 동시에,

상기 랜스를 통하여 산소 가스를 용강의 표면에 송풍하고, 감압 하에 탈탄 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.

Pt>760-1.297×10⁷/ Dc²…(1)

K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

이 때,

K: 탈탄반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

Dl: 레이들의 내경(cm)

Dc: 통형 침지관의 원 상당의 지름(cm)

Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

Qg: 교반용 가스의 송풍량(Nm³/h).

Description

용강의 정련 방법 및 정련 장치{REFINING METHOD AND REFINING APPARATUS OF MOLTEN STEEL}

최근, 강재를 사용하는 환경이 엄격화함에 따라 강재의 특성에 대한 요구는 해가 갈수록 엄격해지고 있다. 또 강재는 사회에서 널리 이용되는 것이기 때문에 저렴할 것도 요구된다. 또한, 소망하는 특성을 가지는 강재를 제조하기 위하여, 강의 정련 공정에 있어서, 인, 유황, 탄소 또는 수소와 같은 여러 불순물을 극도로 저감할 것이 요구되지만, 동시에, 저렴하게 강을 정련하는 것도 중요하다. 이와 같은 상황하에서는, 정련 반응 물리·화학적인 원리·원칙을 명백하게 하고, 그에 따른 효율적인 정련 방법 및 정련 장치를 개발해 나가는 것이 중요시되고 있다.

종래, 강의 정련에 있어서는, 불순물을 가능한 한 제거하기 쉬운 상황에서 제거할 목적으로, 정련을 여러 공정에 걸쳐서 실시하는 분할 정련이 지향되어, 널리 채용되기에 이르렀다. 예를 들면, 예전에는 전로만으로 실시하였던 탈인 처리 및 탈탄처리를, 용선 단계에서의 탈인 처리와 전로에서의 탈탄처리로 분할하는 용선 처리 프로세스가 널리 채용되고 있다.

전로에서의 탈탄처리로는, 용강중에 산소를 불어넣어 탄소를 산화하여 제거 (산화 정련)하게 되는데, 이 때 용강 중에 불가피하게 산소가 흡수된다.

특히, 탄소 농도가 0.1% 이하인 저탄소강을 제조하는 경우에는, 용강 중의 산소 농도가 높아지고, 예를 들면, 탄소 농도가 0.04%에 달해 송풍 완료하였을 때는, 0.05% 정도의 산소가 용강 중에 포함된다. 용강 중에 있어서 탄소 농도와 산소 농도의 관계는 대체로 반비례 관계에 있고, 송풍 완료 시에 있어서 탄소 농도를 낮추면 낮출수록, 산소 농도는 상승한다.

이러한 가운데, 특히 자동차용 외판으로서, 가공성이 매우 우수한 극저 탄소강이 다량으로 이용되기에 이르렀으나, 이 극저 탄소강을 제조하는 경우에는, 탄소 농도를 30ppm이하의 레벨까지 저감할 필요가 있고, 전로 탈탄 다음의 2차 정련에 있어서, 감압 정련에 의하여 탈탄 처리가 이루어지고 있다.

연속 주조법이 일반화된 현재에는, 주조 시에 생성되는 C0가스에 기인한 핀 홀이나 브레이크 아웃이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 용강에 흡수된 산소는, 최종적으로는 A1으로 대표되는 탈산제를 용강에 첨가하여, 산화물로서 부상시켜 분리할 필요가 있지만, 강재중에 탈산제가 혼입되면, 갈라짐의 원인이나 도금시의 결함의 원인이 되어 바람직하지 않다.

또 저탄소강은, 심한 가공이 요구되는 프레스 재료로서 사용되는 경우가 많으나, 이 경우 강재 중에 남게되는 탈산제는 개재물성 결함으로서 현재화(顯在化)하기 쉽다. 따라서, 산소 농도가 낮은 저탄소강을 제조하는 프로세스의 개발이 필요하다.

이러한 관점에서는, 용강중의 산소를 용강중의 탄소로 C0 가스화하여 제거하는 카본 탈산이라고 하는 방법이 알려져 있다. 또한, 이 경우, 통상적으로, 탈탄반응을 효과적으로 실시하기 위하여, 대형의 진공 배기 설비를 갖춘 진공 탈가스 설비(예, RH 진공 탈가스 설비)가 사용된다.

예를 들면, 일본특공소53-16314호 공보에는, 연속 주조용 A1 킬드용 강의 제조 방법으로서, 전로에서의 송풍 완료시 탄소 농도를 0.05% 이상으로 하여 진공 탈가스 설비를 사용하여 탈산 전에 탈가스 처리를 하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 있어서는, 진공조 내의 압력을 탈탄 상황에 따라 10∼30OTorr의 범위로 제어한다. 또한 특개평6-116626 호 공보에는, 전로에서 탄소 농도를 0.1∼1.0%에 정련한 레이들 내의 용강에 단일 직동형상의 침지관을 침지하여 10O Torr 이상의 압력 하에서, 산소에 불활성 가스를 혼합하여 탈탄을 행하는 스플래쉬(splash) 발생이 적은 탈탄방법이 기재되어 있다.

그런데, 특개소53-16314호 공보나 특개평6-116626호 공보에 기재된 방법은, 이른바 대형 감압 정련 장치를 사용하여 실시하는 것으로, 특공소 53-16314호 공보에 기재되어 있는 방법은 1O Torr정도까지 감압할 필요가 있기 때문에, 증기 분사기 등 대형 진공 탈가스 설비가 필요하게 되고, 또 특개평6-116626호 공보에 기재되어 있는 방법에서는, 산소 가스에 불활성 가스를 혼합하여 탈탄하나, 저렴한 질소 가스를 사용하면, 시효 특성에 악영향을 미치는 질소의 흡수가 발생하므로, 값이 비싼 아르곤 가스를 사용하여야 한다는 문제점이 있다.

한편, 극저 탄소강의 탈탄 처리나 탈수소 처리를 할 목적으로 진공 탈가스 장치가 널리 채용되고 있는 현재는, 원래, 1 Torr 이하의 고진공으로 탈가스를 실시할 목적으로 사용하는 장치를, 저탄소강의 제조에 사용하고 있다. 그러나 RH 진공 탈가스 장치 (이하,「RH정련 장치」라고 한다.)와 같은 고감압 정련용 장치는, 진공조의 크기 및 지름이 상당히 크고, 또 배기하여야 하는 체적도 크므로, 내화물 원단위, 배기에 요구되는 분사기용 증기 등의 유틸리티 코스트가 높아지고, 그 결과, 정련 코스트의 상승을 초래한다고 하는 문제점이 있다.

또 저탄소강의 카본 탈산을 목적으로 하여 이러한 대형 감압 정련용 장치를 설치하는 것은 설비비가 비싸게 들고, 경제적이지 못하다는 문제점이 있다. 또한, 고감압 정련용 장치는, 예를 들면, 탄소 농도 3Oppm이하 등의 극저탄소 강의 제조에 이용되지만, 이와 같은 경우, 탄소 농도 0.04% 정도의 극저탄소강에 비하여 탄소 농도가 훨씬 높은 용강을 처리할 때, 진공조 내부에 부착한 고탄소 농도의 지금(地金)이, 극저 탄소강의 정련시에, 재용해되어 탄소 오염원이 되고, 그 결과, 탈탄 처리 시간이 오래 걸리거나, 또는 탈탄이 진행되지 않는다고 하는 문제점이 있다. RH정련 장치에 있어서는, 이 지금을 녹여서 제거하기 위한 LPG 버너를 설치하는 대책 등이 채택되고 있는데, 이와 같은 대책을 채용하면, 그만큼 여분의 설비비, 처리 코스트가 필요하게 되는 문제점이 있다.

여기서, 용강의 탈황 처리에 대해서 살펴보면, 일반적으로 용강의 탈황은, 용선의 단계에서 행하는 용선 탈황과, 용강 단계에서 행하는 용강 탈황으로 나뉜다. 그런데, 최근, 강재를 사용하는 환경이 엄격화함에 따라, 강의 고순화에 대한요구는 해마다 엄격해지고, 그 결과, 용선 탈황만으로는 불충분하고, 용강 탈황이 필수 프로세스로 되었다. 특히, 강중의 S농도가 1Oppm 이하인 극저황강을 제조하기 위한 효율적인 탈황 방법 및 이를 위한 탈황 장치의 개발이 요구되고 있다.

이와 같은 요구에 부응하기 위하여, 예를 들면, 특공소58-37112호 공보에는, 레이들 중의 용강에, 분체 송풍 랜스를 설치한 침지관 (RH정련 장치의 상승관)을 침지시키고, 이 침지관을 향하여 캐리어 가스와 함께 탈황제를 분사하는 방법이 제안 되어 있다.

그런데, 이 방법으로는, 용강 중의 S농도를 1Oppm이하로 저감하는 것은 가능하지만, RH 정련 장치와 같은 진공 탈가스 장치에는, 1 Torr 정도의 고진공도를 유지하기 위한 거대한 배기 장치가 설치되어 있어, 이와 같은 진공 탈가스 장치를 사용한 처리에 있어서는, 증기, 전력 등의 러닝 코스트가 높아지는 문제점이 있다. 또 진공 탈가스조 자체는, 처리중의 거센 스플래쉬에 대응하기 위하여 충분한 크기를 가지는 거대한 진공 탈가스조이어야 하므로 내화물의 코스트가 높아진다고 하는 문제점도 있다.

한편, LF 등의 레이들 정련 용기에서의 탈황에 있어서도, RH 방식의 탈황 처리와 같이, 용강중 S농도를 1Oppm 이하로 저감하는 것은 가능하지만, 러닝 코스트의 상승, 처리 시간의 증대에 의한 생산성 저하 등의 문제가 있다.

또 레이들 중의 용강에, 분체 송풍 랜스를 설치한 침지관을 침지시키고, 캐리어 가스와 함께 탈황제를 송풍하여 탈황하는 방법도 제안되고 있으나, 이 방법은 러닝 코스트가 RH 방식의 탈황 처리와 비교할 때 저렴하기는 하나, 탈황 능력이없는 용강 상의 슬러그를 교반함으로써 복황(復硫)을 촉진하고, S농도가 1Oppm 이하인 극저황 강을 안정적으로 용제하는 것은 곤란하다.

다음으로, 용강의 탈인 처리에 대해서 살펴보면, 종래 강의 탈인방법으로서는, 예를 들면, 일본특공소62-205221호 공보에 기재된 탈가스·탈인 방법이 있다. 이 방법은, 진공 탈가스조의 하부에 설치한 분체 송풍구를 통하게 하고, 프리 산소 100∼800ppm을 포함하는 용강에 분체 탈인제를 송풍하는 것을 특징으로 하는 것이다. 그러나, 이 방법에 있어서는, 진공 탈가스 설비의 특성상, 탈인 반응과 동시에 탈탄 반응이 일어나, 탈탄 반응이 우선적으로 진행되기 때문에, 결과적으로 탈인 반응 속도가 저하된다고 하는 단점이 있다.

이와 같은 과제에 대하여, 일본 특개평2-122013호 공보에 기재된 탈가스·탈인 방법이 있다. 이 방법은 탈가스·탈인 처리 시에, 용강 중의 C 농도 레벨에 따라 탈가스조 내의 진공도를 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다. 따라서 이 방법에서는, RH5 진공 탈가스 설비의 특성상, 용강의 처리를 가능하게 하는 진공도의 제어 범위는, 일반적으로는 150Torr 이하이고, 이 레벨의 진공도에서는, 여전히, 탈탄반응이 우선적으로 진행된다. 따라서, 이 방법은, 앞에서 기술한 일본 특공소 62-205221호 공보에 기재된 방법보다, 탈인 반응이라는 점에서는 뛰어나지만, 충분한 탈인 반응 속도가 얻어지지 않는다고 하는 문제점, 또 상기 정도의 진공도 하에서는, 저탄소강의 양합계, C농도가 제품 규격의 C농도 보다 너무 떨어져, 탈인 처리 후에 탄소계 합금을 추가 투입하여야 하므로, 합금 코스트의 증가나 처리 시간의 연장 등을 초래한다고 하는 문제점이 있다. 또한 이 방법에 있어서는, 용강 중의 C농도 레벨에 따라 진공도 제어를 하기 때문에, 레이들 중의 용강면의 요동이 크고, 조업에 지장을 초래한다는 문제점도 있다.

또 특공소62-205221호 공보나, 특개평2-122013 호 공보에 기재되어 있는 방법은, RH 진공 탈가스 설비와 같은 거대한 진공 탈가스조를 사용하는 처리이고, 증기, 전력 등의 러닝 코스트가 높아진다고 하는 문제점이 있으며, 또 처리중이 거센 스플래쉬에 대응하기 위하여 충분한 크기의 진공 탈 가스조을 사용하여야 하고, 설비에 요구되는 내화물 코스트가 높아진다고 하는 문제점도 있다.

발명의요약

본 발명은 상기한 바와 같이 종래의 탈탄처리에서의 문제점을 해결하고, 저탄소강을 효율적 또는 저렴하게 용제할 수 있는 정련방법과 정련장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 그 요지는, 다음 (1)∼(3)과 같다.

(1) 레이들에 수용한 용강에, 랜스를 구비한 통형 침지관의 하단 개구부를 침지하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아올림과 동시에 빨아올린 용강의 표면을 향하여, 레이들의 저부로부터 교반용 가스를 송풍하여 감압하에서 탈탄 정련을 실시하는 용강의 정련방법에 있어서,

통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)을, 아래식 (1) 및 (2)를 만족하도록 조정함과 동시에,

상기 랜스를 통하여 산소 가스를 용강의 표면에 송풍하고, 감압하에서 탈탄 정련하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.

Pt > 760 - 1.297×107/ Dc²·…(1)

K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

여기에서, K: 탈탄반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

Dl: 레이들의 내경(cm)

Dc: 통형 침지관의 원 상당의 지름(cm)

Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

Qg: 교반용의 가스의 송풍량(Nm3/h)

(2) 청구 범위 1에 기재된 용강의 정련 방법에 있어서, 최종 목표의 탄소 농도 0.02∼0.06질량%보다, 0.03∼0.06질량% 높은 탄소 농도의 용강을 레이들에 수용하고, 감압하에서 탈탄 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련방법.

(3) 용간을 수용하는 레이들의 상방에, 하단 개구부가 그 용강에 침지하는 통형 침지관을 승강이 자유롭게 만들고, 그 통형 침지관의 내부에 용강을 빨아올려 감압하에서 탈탄 정련하는 용강의 정련 장치에 있어서,

통형 침지관의 상부에, 용강의 표면에 산소 가스를 송풍하는 랜스를 설치함과 동시에,

통형 침지관의 상부 또는 측부에, 통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)를, 아래식(1) 및 (2)를 만족하도록 조정하는 압력 조정 수단을 만들고, 또한

레이들 저부에, 교반용 가스의 송풍 수단을, 그 가스가 통형 침지관 내의 용강의 표면을 통과할 수 있는 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 용강의 정련 장치.

Pt > 760 - 1.297×107/ Dc²·…(1)

K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

이 때, K: 탈탄 반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

Dl: 레이들의 내경(cm)

Dc: 통형 침지관의 원 상당의 지름(cm)

Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

Qg: 교반용 가스의 송풍량(Nm³/h)

또 본 발명은, 상기 종래의 탈황 처리에서의 문제점을 해결하고, 효율적이고 저렴하게 용강의 탈황을 할 수 있는 용강의 정련 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 그 요지는, 다음(4)과 같다.

(4) 레이들에 수용된 용강에, 랜스를 구비하는 통형 침지관의 하단 개구부를 침지 하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아올림과 동시에 빨아올린 용강의 표면을 향하여, 레이들 저부에서 교반용 가스를 들어와 감압 하에 탈황 정련을 하는 용강의 정련 방법에 있어서,

통형 침지관 내의 압력을, 100∼500Torr로 조정하고, 또한,

교반용 가스의 송풍량을, 0.6∼3.0Nl/min·t로 조정하는 동시에

상기 랜스를 통하게 하고, 캐리어 가스와 함께 탈황용 분체를 용강의 표면에 송풍하고,

감압 하에 탈황 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.

또 본 발명은 앞에서 말한 바와 같은 종래의 탈인 처리에서의 문제점을 해결하고, 효율적 또한 저렴하게 용강의 탈인을 실시할 수 있는 저탄소 용강의 정련방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 그 요지는 다음 (5)와 같다.

(5) 레이들에 수용한 용강을, 랜스를 구비하는 통형 침지관의 하단 개구부를 침지하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아올리는 동시에, 빨아올린 용강의 표면에 향하고, 레이들 저부에서 교반용 가스를 송풍하여 감압 하에 탈인 정련을 행하는 용강의 정련 방법에 있어서,

통형 침지관 내의 압력을, 300∼50O Torr로 조정하고, 또한,

교반용 가스의 송풍량을, 분량을 O.6∼3.0N1/ min·t으로 조정하고, 또한,

용강 중의 프리 산소를 300ppm 이상으로 조정함과 동시에,

상기 랜스를 통하게 하여, 캐리어 가스와 함께 탈인용 분체를 용강의 표면에 송풍하고,

감압 하에 탈인 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.

또한, 본 발명은, 본 발명의 탈황 처리, 또는, 탈인 처리를 실시하기 위한 정련 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 그 요지는, 다음(6)과 같다.

(6) 용강을 수용하는 레이들의 상방으로, 하단 개구부가 그 용강에 침지하는 통형 침지관을 승강이 자유롭게 만들고, 그 통형 침지관의 내부에 용강을 빨아올려감압 하에 탈황 정련 또는 탈인 정련하는 용강의 정련 장치에 있어서,

크기가 3500∼7500mm로, 직경이 레이들의 직경과의 비로 0.25∼0.5의 통형 침지관을 만들고,

그 통형 침지관의 상부에, 용강의 표면에, 캐리어 가스와 함께 탈황용 분체, 또는 탈인용의 분체를 불어넣는 랜스를 설치하는 동시에,

통형 침지관의 상부 또는 측부에, 통형 침지관 내의 압력을, 100∼50O Torr로 조정하는 압력 조정 수단을 만들고, 또한,

레이들 저부에, 교반용 가스의 송풍 수단을, 그 가스가 통형 침지관 내의 용강의 표면을 통과할 수 있는 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 용강의 정련장치.

본 발명은, 저비용으로 효율적으로 용강을 정련하는 방법, 구체적으로는, 저비용으로 효율적으로 용강을 탈탄, 탈황, 또는 탈인하는 방법과, 그 방법들을 실시하는데 쓰는 정련 장치에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명 방법을 실시하기 위한 장치예의 개략을 나타내는 도면이다.

도 2는, 통형 침지관의 원 상당 내경이 80cm의 경우에 있어서, 통형 침지관 내의 압력 Pt와 교반용의 가스의 송풍량 Qg와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 3은, 통형 침지관의 원 상당 내경이 150cm인 경우에 있어서, 통형 침지관 내의 압력 Pt와 교반용 가스의 송풍량 Qg와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 4는, 통형 침지관의 원 상당 내경이 200cm의 경우에 있어서, 통형 침지 관 내의 압력 Pt와 교반용 가스의 송풍량 Qg와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 5는, 통형 침지관 내의 압력 Pt와 용강을 빨아올리는 량 Wc과의 관계를 나타내는 그래프이다.

(1) 도면을 참조하면서, 탈탄처리에 관계되는 본 발명의 정련 방법 및 정련 장치의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 용강을 감압 하에 정련하는 정련 장치를 도시한 것이다. 도중 1은, 레이들(2) 중에 수용한 용강, 3은, 레이들(2)의 상방으로 하단 개구부가 레이들(2)내의 용강(1)에 침지하도록 설치되어 있는 승강이 자유로운 통형 침지관, 4는, 레이들(2) 저부에 설치되어 용강 교반용 가스를 송풍하는 송풍구, 5는, 통형 침지관(3)내를 소정의 압력으로 조정하기 위한 압력 조정 수단으로서의 진공 도 조정장치, 6은 통형 침지관내의 용강(1)의 표면을 향하여 가스, 또는, 소요 분체를 포함하는 가스를 취부하기 위한 가스 취부용, 또는, 분체 취부용 랜스이다. 도 1에 나타내는 정련 장치에 있어서, 탈탄처리를 하는 경우, 레이들(2)중의 용강(1)에 하단을 침지시켜 어느 통형 침지관 3의 상방으로부터, 가스 취부용 랜스(6)를 통하고, 탈탄용 가스 공급원(7)으로부터 탈탄용 가스를 송풍하는 한편, 레이들 2의 저부로부터는, 교반용 가스 공급원(8)으로부터 용강 교반용 가스를 송풍하여 용강(1)을 탈탄 정련한다.

본 발명자들은, 실험실 혹은 실제 기계 규모의 실험에 있어서, 용강량, 통형 침지관의 내경, 통형 침지관 내의 압력, 가스 송풍량, 레이들의 내경을 변화시키는 동시에, 통형 침지관 내에 설치한 가스 취부용 랜스(6)를 통하여 탈탄용 가스 공급원(7)으로부터 적정한 산소량의 산소를 송풍하고, 교반용 가스 공급원(8)으로부터 공급되는 용강 교반용 바닥 송풍 가스에 용강을 교반하면서 탈탄을 실시하는 여러 가지 실험을 하고, 도2, 도3, 및 도4에 도시한 결과를 얻었다. 즉, 도2∼ 도4에 있어서는, 용강량 약300t의 경우에, 탄소 농도 0.1질량%, 산소 농도 0.033 질량%의 초기 조건으로부터 탈탄처리를 하고, 최종 목표의 탄소 농도 0.04%에 10min 이내(생산성을 떨어뜨리지 않는 정도의 시간)에 도달할 수 있었던 점을 나타내고 있다.

이러한 결과로부터, 아래(3)식으로 정의되는 탈탄반응 속도의 용량 계수K(1/ min)와, 처리 용강량(Wm), 레이들의 내경Dl(cm), 통형 침지관의 원 상당 내경Dc(cm2), 교반용 가스의 송풍량 Qg (Nm³/h), 통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)과의 관계식으로서 아래(2)식을 얻었다.

K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

이 때, K: 탈탄반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

Dl: 레이들의 내경(cm)

Dc: 통형 침지관의 원 상당 지름(cm)

Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

Qg: 교반용의 가스의 송풍량(Nm3/h)

K=ln(〔% C〕i/ 〔% C〕f)/t (3)식

상기 식에 있어서, 〔% C〕i:처리전 탄소 농도(%)

〔% C〕f:처리 후 탄소 농도(%)

t:처리 시간(min)

또한, 탈탄반응을 진행시키기 위해서는, 산소와 용강의 교반이 필요하지만, 산소는 통형 침지관 (3)내에 설치한 가스 취부용 랜스(6)로부터 통형 침지관(3)내의 용강면에 송풍하는 것이 간편하고, 반응면에서도 바람직하다. 그 이유는, 통형 침지관 내의 용강 표면은, 송풍된 가스 기포가 급격하게 팽창하는 곳이고, 가장 강하게 교반되는 영역이며, 여기에 산소를 공급하면 높은 탈탄 효율이 얻어지기 때문이다.

그러나, 산소의 과잉 공급은 용강 중의 산소 농도의 상승을 초래하기 때문에, 상승하지 않는 범위 내에서, 최적의 값으로 적당히 결정한다. 또 바닥 송풍 가스량은 많을수록 좋으나, 너무 많으면 송풍 노즐이나 포러스 플러그의 용손을 초래하므로, 처리 용강량, 통상 침지관 지름, 레이들 지름, 설정 압력 등에 따라 적당히 결정한다.

보다 구체적으로는, 이하와 같은 값으로 하는 것이 바람직하다.

(i) 1회의 처리용 강량은 350t 이하로 한다.

이것은, 350t를 넘으면 반응계 면적에 비하여 용강량이 너무 많아져, 탈탄을 단시간에 완료하기가 어려워지기 때문이다.

또 용강량이 지나치게 많으면, 탈탄에 장시간이 요구되고, 용강의 온도 저하가 커지며, 전로에서의 출강 온도의 상승을 초래하여, 보수 등에 요구되는 내화물에 관계되는 비용이 비싸진다.

(ⅱ) 레이들 내경은 원 상당 지름으로 300cm이상으로 한다.

레이들 지름을 작게 하면, 탈탄 반응 속도가 약간 저하된다. 이것은, 레이들 내의 용강 깊이가 커져 송풍 가스 기포가 받는 정압이 증대하고, 송풍 가스―용강 사이에서의 탈탄속도가 작아지기 때문이다. 이를 보충하기 위하여 교반 가스량을 증가시키면, 가스 코스트의 증가뿐만 아니라, 가스 송풍용의 송풍구나 환상의(bolus) 내화물의 용손를 초래하게 된다. 또한 그 상태대로는, 상기한 바(i)와 같이, 탈탄에 장시간을 요구하게 되어, 전로에서의 출강온도 상승을 초래하고, 마찬가지로 내화물에 관계되는 비용이 증대된다.

(ⅲ) 통형 침지관 내의 압력은 100Torr 이상, 500Torr 이하로 한다. 통형 침지관 내의 압력을 내리면 탈탄속도를 확보하는데는 유리하지만, 스플래쉬가 비산하는 높이가 높아지고, 그 결과, 종래의 RH 정련 장치와 같은 7m 이상의 큰 정련 장치가 되어 버린다. 한편, 상기 침지관 내의 압력을 500Torr를 넘는 압력으로 하면, 탈탄에 필요한 가스 송풍량이 증가하고, 가스 코스트의 증가뿐만 아니라, 가스 송풍용의 송풍구나 환상의 내화열의 용손을 초래하게 된다. 교반 가스량을 증가하지 않는 경우에는, 앞에서 기술한 바(i)와 같이, 탈탄에 장시간을 요구하게 되고, 전로에서의 출강온도의 상승을 초래하며, 마찬가지로, 내화물에 관계되는 비용이 비싸진다.

(iv) 통형 침지관의 내경은 80cm이상, 200cm이하로 한다.

통형 침지관의 내경이 80cm 미만에서는 반응계 면적이 감소하여 탈탄속도가 저하된다. 이를 보충하기 위해서 교반가스의 송풍량을 증가시키면 스플래쉬가 비산하는 높이가 높아지고, 송풍구의 용손 문제가 발생한다. 또 교반 가스량을 증가시키지 않는 경우에는, 앞에서 기술한 바(i)와 같이, 탈탄에 장시간을 요하게 되고, 전로에서의 출강온도의 상승을 초래하며, 마찬가지로, 내화물에 관한 비용이 상승한다.

한편, 상기 침지관의 내경이, 200cm을 넘으면 통형 침지관 내로 빨아들이는 용강량이 늘기 때문에, 그것을 지지하는데 필요한 설비가 커져, 설비비가 증가한다. 또 침지관으로 사용하는 내화물의 사용량도 증가하고, 나아가 그 보수비용도 고가가 된다.

앞에서 기술한 (ⅲ) 및 (iv)의 조건에 따르면, 통형 침지관 내에 빨아들이는 양이 줄어 진공조의 승강이 용이하게 되어 간이 설비로 할 수 있기 때문에, 종래의 RH 진공 탈가스 장치에 사용하고 있는 것과 같은 고가의 레이들 승강장치를 채용할 필요가 없어진다. 또 통형 침지관 내의 압력을 100∼500Torr으로 함으로써, 스플래쉬가 비산하는 높이도, 낮게 억제할 수 있고, 나아가, 통형 침지관의 내경도80∼200cm로, 종래의 감압 정련 설비에 비하여 작아도 되므로, 내화물 원단위도 작고, 보수도 용이하게 된다.

또 가스 송풍량는, 종래부터 레이들에 설치 되어 있는 환상의 벽돌 １개로 충분히 송풍량를 확보할 수 있으므로, 본 발명 탈탄처리를 위하여, 새로 가스 송풍 구멍을 증가시키거나, 특별한 환상의 내화물 랜스를 사용할 필요도 없다.

또한, 최종 목표인 탄소 농도 0.02∼0.06 질량%의 저탄소강을 정련하는 경우, 전로에 목표 탄소 농도보다 0.03∼0.06 질량% 정도 비싼 탄소 농도로 송풍 완료하고, 이어서, 본 발명 정련 방법 및 정련 장치에 의하여 감압하에 탈탄을 행함으로써 효율적으로 정련할 수 있기 때문에, 종래, 전로에서 직접, 목표 탄소 농도까지 행하였던 탈탄처리에 비하여, 저렴하고, 낮은 산소 농도의 용강을 얻을 수 있다.

(2) 도면을 참조하면서 탈황 처리에 관계되는 본 발명 정련 방법의 바람직한 실시 형태 및 정련 장치에 대하여 설명한다.

정련 장치로서, 도 1에 나타내는 정련 장치와 동형인 것을 사용한다. 도 1에 도시하는 정련 장치에 있어서, 통형 침지관(3)은, 그 관내의 진공도가 진공도 조정 장치5에 의해 100∼500Torr로 조정되는 것이다. 이와 같이 통형 침지관(3)의 내부 진공도를 100∼500Torr로 함과 동시에, 송풍구(4)로부터의 용강 교반용 가스의 송풍량을 0.6∼3.0N1/min·t로서, 용강 1을 탈황한다. 이와 같은 본 발명 탈황 처리는, 극저황 강을 용제하려면, (1) 분체 송풍부의 교반 강화 및 (2) 레이들내 용강 전체의 교반을 강화하는 것이 중요하다고 하는 식견에 기초한 것이다. 즉, 용강 중에 탈황제를 송풍할 때는, 탈황제가 용강 중을 부유하는 과정에서 탈황 반응이 진행되지만, 이 때, 분체 송풍부의 교반를 강화하면, 즉, 특히, 감압하에 교반하면, 용강 교반용 가스만에 의한 교반에 대하여, 감압하에서의 가스 팽창에 의한 교반이 부가되고, 그 결과, 교반이 강화되기 때문에, 탈황 반응이 더욱 촉진된다. 또 이와 같이 하여 국부적으로 탈황된 용강을 분체 송풍부로부터 배출하고, 이 분체 송풍부에, 다음 용강을 신속히 공급함으로써 탈황 반응률속이, 탈황 반응면에의 용강중 S의 이동률속이 되는 것을 회피한다.

상기한 바와 같이, 본 발명 정련 방법에서는, 통형 침지관(3) 중의 진공도를 100∼500Torr로 하여, 용강 교반용 가스의 송풍량을 0.6∼3.ONl/min·t로서 용강을 탈황 처리하지만, 이와 같이 통형 침지관(3)내의 진공도를 100∼500Torr로 하는 것은, 진공도가 500 Torr를 넘으면, 분체 송풍부의 교반이 불충분하게 되고, 용강 중의 S농도를 ≤1Oppm 이하로 저감하는 것이 불가능하게 되기 때문이다. 한편, 진공도가 1OOTorr을 밑돌면, 탈황 처리중 심한 스플래쉬에 대응하기 때문에, 충분한 높이를 가진 거대한 진공탈가스조가 필요하게 되고, 러닝 코스트가 높아져 바람직하지 않기 때문이다.

또한 용강 교반용 가스의 송풍량을 O.6∼3.0Nl/min·t로 하는 것은, 3.0N1/ min·t를 넘는 경우, 일반적으로 사용되고 있는 환상 내화물을 거쳐 가스를 송풍하면, 내화물의 용손이 상당히 커져, 내화물의 내용성에 문제가 생기고, 상기 한도 이상의 가스를 흘려 보내면, 레이들내 용강의 요동이 커져 용강상의 슬러그가 흐트러지고,

용강중의 S농도를 1Oppm 이하로 저감하는 것이 불가능하게 되기 때문이다. 한편, 상기 가스의 송풍량이 0.6Nl/min·t를 밑도는 경우에는, 용강 전체의 혼합성에 문제가 생기고, 용강중의 S농도를 1Oppm 이하로 저감하는 것이 불가능하게 된다.

또한, 보다 효율적인 탈황 처리를 하려면, 통형 침지관(3)으로 하고, 크기가 3500∼7500mm, 통형 침지관(3)의 직경과 레이들 직경의 비가 0.25∼0.5인 것을 사용한다. 이는, 통형 침지관(3)의 높이가 3500mm미만에서, 통형 침지관의 직경과 레이들의 직경의 비가 0.25미만이면, 처리중의 스플래쉬에 의하여 통형 침지관의 내벽에 부착되는 용강 지금이 커지고, 용강 원료에 대한 제품 비율의 저하와 조업 불안정화를 초래하기 때문이다. 한편, 통형 침지관(3)의 크기가 7500mm 보다 크고, 또 통형 침지관의 직경과 레이들의 직경의 비가 0.5보다 커지면, 설비 전체가, RH 정련 장치 등의 진공 탈가스 설비와 거의 동등한 크기로 되어, 러닝 코스트가 높아지므로 바람직하지 않다.

(3) 도면을 참조하면서 탈인 처리에 관계되는 본 발명의 정련 방법의 바람직한 실시 형태 및 정련 장치에 대하여 설명한다.

정련 장치로서, 도1에 나타내는 정련 장치와 동형인 것을 사용한다. 도1에 나타내는 정련 장치에 있어서, 통형 침지관(3)은, 그 관내의 진공도가 진공 도 조정 장치(5)에 의하여 300∼500Torr로 조정되는 것이다. 이와 같이 통형 침지관(3)의 내부의 진공도를 300∼50OTorr로 함과 동시에 송풍구(4)로부터의 용강 교반용 송풍량을 0.6∼3.0N1/ min·t로 하고, 또한, 용강 중의 프리 산소를 3OOppm이상으로 하여 용강을 탈인한다. 이와 같은 본 발명의 탈인 처리는, (1) 분체 송풍부의 교반 강화 및 (2) 레이들내 용강 전체의 교반를 강화하는 것이 중요하다고 하는 식견에 기초한다. 즉, 용강중, 탈인제를 송풍할 때는, 탈인제가 용강 중을 부유하는 과정에서 탈인 반응이 진행되나, 이 때, 분체 송풍부의 교반를 강화하면, 즉, 특히, 감압하에 교반하면, 용강 교반용의 가스만에 의한 교반에 대하여, 감압하에서의 가스 팽창에 의한 교반이 부가되어, 그 결과, 교반가 강화되므로, 탈인 반응이 더욱 촉진된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 정련 방법에서는 통형 침지관(3)중의 진공도를 300∼50OTorr, 용강 교반용 가스의 송풍량을 0.6∼3.0N1/ min·t로 하고, 또한, 용강중의 프리 산소를 300ppm이상으로 하여 용강을 탈인처리하지만, 이와 같이 통형 침지관(3)중의 진공도를 300∼500Torr로 하는 것은, 진공도가 500Torr를 넘으면, 분체 송풍부의 교반이 불충분하게 되어 탈인 반응이 대단히 늦어진다. 한편, 진공도가 300Torr을 밑돌면, 탈탄반응이 우선적으로 진행되고, 탈인 반응 진행이 늦어지거나, 또 용강중의 C농도가 제품 규격의 C농도 보다 너무 내려가, 탈인 처리 후에 탄소계 합금을 추가하여야 하나, 탈인 처리중 심한 스플래쉬에 대응하기 위하여 충분한 크기를 가진 거대한 진공 탈가스조가 필요하게 되고, 러닝 코스트가 높아지기 때문이다.

또. 용강 교반용 가스를 0.6∼3.0N1/ min·t로 하면 3.0N1/ min·t를 넘는 경우, 일반적으로 사용되고 있는 환상의 내화물을 거쳐 가스를 송풍하면, 내화물 용손이 상당히 커져 내화물 내용성에 어려움이 생기고, 상기 한도 이상의 가스를흘려보내면, 레이들 내 용강의 요동이 커져 조업에 지장을 초래하기 때문이다.

한편, 상기 L가스의 송풍량이 O.6Nl/min·t를 밑도는 경우에는, 용강 전체의 혼합성에 어려움이 생기고, 탈인 반응이 상당히 늦어진다. 용강 중의 프리 산소를 300ppm이상으로 하는 것은, 그 프리 산소가 300ppm을 밑돌면, 프리 산소가 부족하고, 탈인 반응이 상당히 늦어지기 때문이다.

또한, 보다 효율적인 탈인 처리를 하려면, 통형 침지관(3)으로서 크기가 3500∼7500mm, 통형 침지관(3)의 직경과 레이들의 직경의 비가 0.25∼0.5인 것을 사용한다. 이것은, 통형 침지관의 크기가 3500mm미만에서, 통형 침지관의 직경과 레이들의 직경의 비가 0.25미만이면, 처리중의 스플래쉬에 의하여 통형 침지관의 내벽에 부착되는 용강 지금이 커지고, 용강 원료에 대한 제품 비율의 저하와 조업 불안정화를 초래하기 때문이다. 한편, 통형 침지관(3)의 크기가 7500mm 보다 크고, 또 통형 침지관의 직경과 레이들의 직경의 비가 0.5보다 커지면, 설비 전체가, RH 정련 장치 등의 진공탈 가스 설비와 거의 동등한 크기가 되고, 러닝 코스트가 높아지므로 바람직하지 않다.

(실시예I)

본 실시예는, 탈탄처리에 관계되는 실시예이다.

표1 중, 실시예1에 있어서는, 최종 탄소 농도O.O24%의 저탄소강을 제조하는 것을 목적으로 하고, 우선, 전로에 탄소 농도 0.07%로 송풍 완료하고, 얻어진 용강 292t를 레이들에 수강한 후, 도1에 나타내는 정련 장치에서 9분간의 탈탄처리를 행하였다. 이 때의 통형 침지관의 내경는 165cm, 레이들 내경은 40Ocm이다. 또 통형 침지관의 관내 압력은 30OTorr, 바닥 송풍 가스량은 37Nm³/h이다. 이 조건하에서 탈탄처리를 실시한 후, 알루미늄을 첨가하여 탈산을 실시하고, 최종적으로 탄소 농도0.04%의 용강을 얻었다. 이 때의 알루미늄의 원료에 대한 제품 비율은 93%, 또 전로에서의 망간 광석의 원료에 대한 제품 비율은 65%이었다.

표1 중, 실시예2에 있어서는, 우선, 전로에 탄소 농도를 0.08%로 송풍 완료하고, 얻어진 용강 260t을 레이들에 수강한 후, 통형 침지관의 내경 86cm, 레이들의 내경 40Ocm, 통형 침지관의 관내 압력 200Torr, 가스 송풍량 4ONm³/h로서 상부 송풍 랜스로부터 산소 가스를 송풍하면서 탈탄처리를 12분간 하고, 최종적으로 탄소 농도0.04%의 용강으로 하여, 마지막으로 알루미늄을 첨가하여 탈산을 실시한다. 이 당시의 알루미늄의 원료에 대한 제품 비율은 94%, 또한 전로에서의 망간 광석 환원 원료에 대한 제품 비율은 68%이었다.

표1 중, 비교예 1은, 레이들의 내경 250cm, 통형 침지관의 내경 70cm, 가스 송풍량 5ONm³/h로서, 전로에서 용제한 탄소 농도 O.07%의 용강 290t를 탈탄 정련한 것이다. 이 경우, 압력 조정 장치를 사용하지 않고 대기압 하에 20분간 정련하였으나, 탄소 농도는 0.05%까지 저하되는데 그쳤고, 반대로, 산소 농도가 상승하였다. 그 후, 알루미늄을 첨가하여 탈산을 실시하였으나, 알루미늄의 원료에 대한 제품 비율은 68%로 낮았다.

표1 중, 비교예 2는, 종래의 RH 진공 탈가스 장치를 사용한 경우이다. 전로에 탄소 농도를 0.08%로 한 용강을, 6분간 탈탄처리하여 탄소 농도를 0.04%로 하였다. 이 경우는, 본 발명 실시예에 비하여 많은 증기, 전력을 필요로 하였다.

표 1중, 비교예 3은, 종래의 전로에 의하여 직접, 탄소 농도를 0.04%까지 탈탄 정련한 경우이다. 이 경우, 망간의 원료에 대한 제품 비율도 알루미늄의 원료에 대한 제품 비율도, 모두 낮은 값이었다.

(실시예Ⅱ)

도 1에 도시하는 정련 장치를 탈황 반응 용기로서 사용하고, S 농도 26ppm의 용강 1을 탈황 처리하였다. 레이들(2) 내에 침지된 통형 침지관(3)의 내경은 1.5m, 크기는 4.5m이다. 이 통형 침지관(3) 내부는 진공도 조정장치(5)에 의하여 200 Torr로 유지되었다. 한편, 레이들(2) 저부의 송풍구(4)로부터 용강 교반용 Ar가스를 1.8N1/ min·t의 비율로 송풍하여, 용강(1)을 교반함과 동시에, 분체 송풍용 랜스(6)로부터는 캐리어 가스에 의해 탈황용 분체를 5kg/t의 비율로 송풍하여 탈황 처리를 실시하였다. 그 결과를 표2에 도시하였다. 용강 중의 S농도〔S]는, 탈황 전의 26ppm에서 탈황 후 5ppm로 저감되어, 효율적이고 저러닝 코스트로 탈황할 수 있다는 것이 확인되었다.

또 표 2 중에 비교예를 함께 나타내지만, 비교예 1은, 종래의 RH 진공 탈가스 장치를 사용하고, 탈황용 분체를 4.5kg/t의 비율로 송풍하였다. 이 경우,〔S〕농도는, 탈황 전:28ppm부터 탈황 후 6ppm까지 저감되었지만, 러닝 코스트는 대단히 높은 것이었다.

또 표 2 중 비교예2는, 본 발명에 따르는 탈황 반응 용기를 사용하였으나,진공도 조정 장치를 사용하지 않아 대기압(760Torr)하에서, 랜스부터 캐리어 가스에 의하여 분체를 3kg/t의 비율로 송풍하였다.〔S〕농도는, 탈황 전의 31ppm이 탈황 후에도 26ppm이어서, 목표치인 〔S〕≤1Oppm에는 이르지 못하였다.

	탈황반응용기	진공도Torr	탈황전[S]ppm	탈황후[S]ppm	탈황제의 양kg/t
실시예	도 1의 용기	200	26	5	5
비교예 1	RH	1	28	6	4.5
비교예 2	도 1의 용기	760	31	26	3

(실시예Ⅲ)

도1에 도시하는 정련장치를 탈인 반응 용기로서 사용하고, 프리 산소340ppm, P농도 96ppm의 용강(1)을 탈인 처리하였다. 레이들(2) 내에 침지한 통형 침지관 (3)의 내경은 1.5m, 크기는 4.5m이다. 이 통형 침지관(3)내에는 진공도 조정 장치(5)에 의하여 350Torr로 유지되었다. 한편, 레이들(2) 저부의 송풍구로부터 용강 교반용 Ar가스를 1.8N1/ min·t의 비율로 송풍하고, 용강(1)을 교반함과 동시에, 분체 송풍 랜스(6)로부터 캐리어 가스에 의하여 탈인용 분체를 4kg/t의 비율로 송풍하였다. 그 결과를 표3에 나타낸다. P농도〔P〕는, 탈인전의 96ppm에서 탈인후 22ppm로 저감되고, 효율적 또한 저러닝 코스트로 탈인할 수 있었음이 확인되었다.

또 표 3중에, 비교예를 함께 도시하나, 비교예1은 종래의 RH 진공 탈가스 장치를 사용하고, 탈인용 분체를 4kg/t의 비율로 송풍하였다. 이 경우,〔P〕농도는, 탈인 전 1OOppm에서 탈인 후 25ppm로 저감되었으나, 러닝 코스트는 대단히 높은 것이었다.

또 표3 중, 비교예2는, 본 발명에 따르는 탈인 반응 용기를 사용하고, 용강중의 프리 산소는 194ppm으로, 랜스로부터 캐리어 가스에 의하여 탈인용 분체를 4kg/t의 비율로 송풍한 것이다. 이 경우,〔P〕농도는, 탈인 전의 110ppm부터 탈인 후 95ppm까지 저감되었지만, 탈인 속도는 대단히 늦은 것이었다.

또한, 표3 중 비교 예3은, 본 발명에 따르는 탈인 반응 용기를 사용하였으나, 진공도 조정 장치를 사용하지 않아 대기압 (760Torr)하에서, 랜스로부터 캐리어 가스에 의하여 탈인용 분체를 4kg/t의 비율로 송풍하였다. 이 경우,〔P〕농도는, 탈인전 92ppm부터 탈인후 83ppm까지 저감되었지만, 탈인 속도는 상당히 늦은 것이었다.

	탈황반응용기	진공도Torr	프리산소ppm	탈황전[S]ppm	탈황후[S]ppm	탈황제의 양kg/t
실시예	도 1의 용기	350	340	96	22	4
비교예 1	RH	80	400	100	25	4
비교예 2	도 1의 용기	350	190	110	95	4
비교예 3	도 1의 용기	760	450	92	83	4

본 발명 용강의 정련 방법 및 정련 장치에 의하면 용강, 특히, 저탄소강의 용강을 효율적으로, 또한, 저러닝 코스트로, 탈탄, 탈황, 또는, 탈인할 수 있다. 본 발명은, 강의 제조상, 유용한 정련 방법 및 정련 장치를 제공한다.

Claims (6)

1. 레이들에 수용된 용강에, 랜스를 구비한 통형 침지관의 하단 개구부를 침지하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아들임과 동시에, 빨아올린 용강의 표면을 향하여, 레이들 저부로부터 교반용 가스를 송풍하고 감압 하에 탈탄 정련을 실시하는 용강의 정련 방법에 있어서,

   통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)을, 아래식 (1) 및 (2)를 만족하도록 조정함과 동시에,

   상기 랜스를 통하여 산소 가스를 용강의 표면에 송풍하고, 감압 하에 탈탄 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.

   Pt>760-1.297×10⁷/ Dc²…(1)

   K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

   ×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

   이 때,

   K: 탈탄반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

   Dl: 레이들의 내경(cm)

   Dc: 통형 침지관의 원 상당의 지름(cm)

   Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

   Qg: 교반용의 가스의 송풍량(Nm³/h).
2. 청구범위 1 기재의 용강의 정련 방법에 있어서, 최종 목표의 탄소 농도 0.02∼0.06 질량%보다, 0.03∼0.06 질량% 높은 탄소 농도의 용강을 레이들에 수용하고, 감압 하에서 탈탄 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.
3. 레이들에 수용된 용강을, 랜스를 구비한 통형 침지관의 하단 개구부를 침지 하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아올리는 동시에 빨아올린 용강의 표면을 향하여, 레이들 저부에서 교반용 가스를 송풍하고 감압 하에 탈황 정련을 실시하는 용강의 정련방법에 있어서,

   통형 침지관 내의 압력을, 100∼500Torr로 조정하고,

   또한, 교반용의 가스의 송풍량을,0.6∼3.0N1/ min·t로 조정함과 동시에,

   상기 랜스를 통하여, 캐리어 가스와 함께 탈황용 분체를 용강의 표면에 송풍하고,

   감압 하에 탈황 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.
4. 레이들에 수용된 용강에, 랜스를 구비한 통형 침지관의 하단 개구부를 침지 하고, 그 통형 침지관 내의 압력을 소정의 범위로 조정하여 용강을 빨아들임과 동시에 빨아들인 용강의 표면을 향하고, 레이들 저부에서 교반용 가스를 송풍하고 감압 하에서 탈인 정련을 하는 용강의 정련 방법에 있어서,

   통형 침지관 내의 압력을, 300∼500Torr로 조정하고, 또한,

   교반용의 가스의 송풍량을, O.6∼3.0N1/ min·t로 조정하며, 또한,

   용강 중의 프리 산소를 300ppm 이상으로 조정함과 동시에,

   상기 랜스를 통하여 캐리어 가스와 함께 탈인용 분체를 용강의 표면에 송풍하고,

   감압 하에서 탈인 정련을 하는 것을 특징으로 하는 용강의 정련 방법.
5. 용강을 수용하는 레이들의 상방에, 하단 개구부가 그 용강에 침지하는 통형 침지관을 승강이 자유롭게 만들고, 그 통형 침지관의 내부에 용강을 빨아들이고 감압 하에서 탈탄 정련하는 용강의 정련 장치에 있어서,

   통형 침지관의 상부에, 용강의 표면에 산소 가스를 송풍 랜스를 설치하는 동시에,

   통형 침지관의 상부 또는 측부에, 통형 침지관 내의 압력 Pt(Torr)을, 아래식(1) 및 (2)를 만족하도록 조정하는 압력 조정 수단을 만들고, 또한,

   레이들의 저부에, 교반용 가스 송풍 수단을 그 가스가 통형 침지관 내의 용강의 표면을 통과할 수 있는 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 용강의 정련장치.

   Pt>760-1.297×10⁷/ Dc²…(1)

   K=1.71×Dl^0.211×Dc^0.438×Wm^-1.l24

   ×Qg^0·5l9×pt^-0.410> O.046 …(2)

   이 때,

   K: 탈탄반응에 관계되는 용량 계수 K(l/min)

   Dl: 레이들의 내경(cm)

   Dc: 통형 침지관의 원 상당의 지름(cm)

   Wm: 1회 처리당 용강의 질량(t)

   Qg: 교반용의 가스의 송풍량(Nm³/h).
6. 용강을 수용하는 레이들의 상방에 하단 개구부가 그 용강에 침지하는 통형 침지관을 승강이 자유롭게 설치하고, 그 통형 침지관의 내부에 용강을 빨아들이고 감압 하에서 탈황 정련 또는 탈인 정련을 실시하는 용강 정련 장치에 있어서,

   높이 3500∼7500mm로, 직경이 레이들의 직경과의 비로 0.25∼0.5의 통형 침지관을 설치하고,

   그 통형 침지관의 상부에 용강의 표면에 캐리어 가스와 함께 탈황용 분체 또는 탈인용 분체를 송풍하는 랜스를 설치함과 동시에,

   통형 침지관의 상부 또는 측부에 통형 침지관 내의 압력을 100∼500Torr로 조정하는 압력 조정수단을 설치하고, 또한

   레이들의 저부에 교반용 가스 송풍 수단을 그 가스가 통형 침지관 내의 용강의 표면을 통과할 수 있는 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 용강의 정련 장치.