KR20020001158A - 무연탄을 이용한 용강의 정련방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강의 정련에 관한 것이며; 그 목적은 전로정련시 무연탄을 이용하여 슬래그의 산화도를 저감시키므로써 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 용강의 정련방법을 제공하는데 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 용강의 정련방법에 있어서, 용강을 전로에서 정련한 후, 정련된 용강을 레들에 출강하기 직전에 무연탄을 슬래그 톤당 12~16Kg의 범위에서 슬래그중에 투입함을 특징으로 하는 무연탄을 이용한 용강의 정련방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

무연탄을 이용한 용강의 정련방법{A METHOD FOR REFINING STEEL MELT USING COAL}

본 발명은 용강의 정련에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전로정련시 무연탄을 이용하여 슬래그의 산화도를 저감시키므로써 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 용강의 정련방법에 관한 것이다.

일반적으로 용강의 정련은 전로에 수선된 용강을 산소 취련을 통해 정련한 다음, 슬래그가 부풀어 오르는 폼(foam) 현상을 안정화시킨 상태에서 상기 정련이 완료된 용강을 레들내에 출강하여 노외정련하고, 최종적으로 탈가스 처리 등을 하므로써 이루어진다. 이때, 용강의 출강과정중 전로정련을 하는 동안 발생된 슬래그는 용강과 함께 레들내로 유출하게 된다. 슬래그는 보통 Fe_tO, CaO, SiO₂, MnO 등을 주성분으로 하고 있다. 슬래그 성분중 Fe_tO 성분은 후속되는 용강의 정련과정에서 용강중의 Al과 반응하여 화학식1과 같이 알루미나를 형성하게 된다. 또한, 상기 알루미나는 용강중에 미세하게 존재하여 제거되지 못하고 연속주조 조업시 노즐 막힘 등을 유발하게 된다.

3FeO + 2Al = 3Fe + Al₂O₃

또한, 이렇게 환원된 Fe는 화학식2와 같이 대기중의 산소와 반응하여 산화물을 형성한 후, 다시 상기 화학식1과 같은 반응을 일으키기 때문에 결과적으로 슬래그중의 Fe_tO 성분은 대기중의 산소를 용강에 옮기는 산소공급원으로서의 역할을 하게 된다. 따라서, 저급산화물인 Fe_tO 성분은 용강을 오염시키기 때문에 슬래그중의 Fe_tO 성분을 가급적 제거하는 것이 필요하다.

Fe + ½O₂= FeO

슬래그중의 Fe_tO 성분을 저감시키기 위해 종래에는 전로 정련후 래들내에 용강을 출강시 주로 슬래그의 유출을 방지하는 수단을 이용하였다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 전로정련시 무연탄을 이용하여 슬래그의 산화도를 저감시키므로써 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 용강의 정련방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 슬래그중에 무연탄을 투입했을 때의 슬래그 진정시간과 산화도의 관계를 보이는 그래프

상기 목적달성을 위한 본 발명은 용강의 정련방법에 있어서,

용강을 전로에서 정련한 후, 정련된 용강을 레들에 출강하기 직전에 무연탄을 슬래그 톤당 12~16Kg의 범위에서 슬래그중에 투입하는 무연탄을 이용한 용강의 정련방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 전로 정련, 노외정련, 및 탈가스 처리공정을 포함한 용강의 정련방법에서 전로에서 용강을 정련한 후, 정련된 용강을 레들에 출강하기 직전에 슬래그중의 산소농도, 즉 슬래그중의 Fe_tO 함량을 낮추는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 전로에서 정련되어 출강되는 용강을 출강전 슬래그중의 저급산화물인 Fe_tO를 Fe로 환원시킬 수 있다.

구체적으로 본 발명은 전로에서 출강되는 슬래그중에 탈산제를 투입한다. 이때 투입되는 탈산제로는 종래에 주로 사용되는 Al, Si, Ti 등이 포함되나, Al이나 Si, Ti을 사용하면 개재물 형태의 산화물을 생성하여 용강의 품질을 저해시켜 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 경우 상기 탈산제 대신 무연탄을 사용한다. 반면, 본 발명의 경우 무연탄을 사용하면 화학식3과 같이, 반응생성물이 기체가 되어 용강중에서 용이하게 제거되어 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

FeO + C = Fe + CO(g)

슬래그중에 투입되는 무연탄은 슬래그 톤당 12~16Kg의 범위에서 슬래그중에 투입하는 것이 바람직하다. 투입되는 무연탄의 양이 너무 많으면 도1과 같이, 슬래그 폼 현상을 일으켜 오히려 작업성을 저해될 뿐만아니라 슬래그 진정시간이 너무 길어 바람직하지 못하다. 보통 용강의 정련중 발생되는 슬래그의 진정시간은 2분이하로 함이 좋다. 또한, 투입되는 무연탄의 양이 너무 적으면 도1과 같이, 슬래그중의 Fe_tO성분이 저감이 미흡하게 되어 바람직하지 않다.

이러한 본 발명의 정련방법은 강종에 관계없이 전로 정련을 거친 용강이면 적용이 가능하며, 본 발명에 따른 정련방법을 적용한 경우 종래보다 강의 청정성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예]

중량%로, C: 0.04%, Si: 0.04%, Mn: 0.3%, P: 0.0025%, S: 0.0025%를 포함한 용강을 100톤 전로에서 취련하여 정련한 후, 래들에 출강하면서 Al 탈산제를 100Kg 투입하였다. 이때, 본 발명의 경우에는 용강을 출강하기 직전 하기 표1과 같이 무연탄을 슬래그중에 투입하였다.

구분	무연탄 투입량(Kg/톤)	슬래그중의 T.Fe(%)	Al 실수율(%)	T. [O](ppm)
종래예	-	22.3	31.3	17.2
비교예1	10	19.3	31.5	17.0
발명예1	12	17.1	32.8	16.6
발명예2	14	15.5	34.1	14.2
발명예3	16	14.7	34.3	14.1
비교예2	20	12.8	34.4	13.8

표1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래에 비하여 슬래그중의 산화도(T. Fe)를 크게 저감함은 물론 Al 등 합금철의 실수율을 향상시킬 수 있을 뿐만아니라 최종 용강의 품질을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

반면 무연탄을 적게 투입한 비교예(1)의 경우 슬래그중의 산화도 저감 효과가 미흡하고, 또한 너무 많이 투입된 비교예(2)의 경우 슬래그 폼 현상으로 작업성이 크게 떨어졌다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전로정련시 무연탄을 이용하여 슬래그의 산화도를 저감시키므로써 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 용강의 정련방법에 있어서,

   용강을 전로에서 정련한 후, 정련된 용강을 레들에 출강하기 직전에 무연탄을 슬래그 톤당 12~16Kg의 범위에서 슬래그중에 투입함을 특징으로 하는 무연탄을 이용한 용강의 정련방법