KR20080045378A - 반송 용강의 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반송 용강의 처리방법에 관한 것으로, 빈 전로에 합탕 용선을 장입시키는 단계와, 상기 전로에 합탕 용선 장입 후 반송 용강을 장입시키는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법이 제공된다. 이에 따라서 반송 용강 및 합탕 용선의 전로 장입에 따른 대기 시간을 감소시켜 조업의 생산성을 향상시킬 수 있고, 용강 중 질소의 유입을 억제하여 저취에서 공급되는 교반 가스 중 질소 가스의 공급량을 감소시킬 수 있어 제조 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

반송 용강, 합탕 용선, 전로, 정련, 취련

Description

반송 용강의 처리방법{Method for Refining Return Molten Steel}

도 1은 종래의 반송 용강의 처리과정을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반송 용강의 처리방법을 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명과 종래의 반송 용강 처리시간을 비교한 그래프이다.

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전로 20 : 랜스

30 : 수강 레이들 40 : 노외정련 작업장

50 : 연주기 60 : 대차

70 : 천장 크레인

본 발명은 반송 용강의 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정련을 마친 용강 중 조성성분이 기준치에 미달하거나 연속주조 상황이 여의치 않아 전로로 반송되는 용강의 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제선공정을 거쳐 나온 용선에는 탄소함유량이 많고 상당량의 인(P), 유황(S), 규소(Si)와 같은 불순물이 함유되어 있어 경도가 높고 취약한 성 질을 가지고 있다. 따라서, 이러한 성질의 선철을 잘 늘어나면서 강인한 강으로 만들기 위해서는 다시 정련하여 탄소(C)의 양을 줄이고 유해한 불순물을 제거하게 된다. 이를 위해 용선을 전로에 장입시킨 후 순수한 산소를 불어넣어 용선중의 탄소, 규소, 망간, 인, 유황, 티탄 등의 불순원소를 산화 제거한 뒤 정련된 용강을 연속주조장치와 같은 후공정으로 공급하도록 수강 레이들로 출강하게 된다.

그러나, 전로의 용강이 수강 레이들로 출강될 때 다량의 슬래그가 함께 수강 레이들로 출강되면 수강 레이들의 조성성분이 기준치에 미달하여 후공정으로 가공하기에 적합치 않게 된다. 또한 전로에서의 출강을 마친 용강이 후공정 설비이상으로 수강 레이들에서 출강되지 못하는 경우 대기중에 포함된 질소가 수강 레이들의 용강으로 유입됨으로써 후공정으로 가공하기에 적합치 않게 된다.

상기와 같이 정련을 마친 용강이 전로 출강 후 그 즉시 후공정으로 공급되지 않는 경우 재정련을 시행하게 된다.

도 1은 종래의 반송 용강의 처리과정을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 제강공정을 거쳐 나온 용선을 전로(10)에 장입시키고, 고순도의 산소를 랜스(20)를 통해 용선에 공급함으로써 취련하게 된다. 취련을 마친 용선은 전로(10)에서 수강 레이들(30)로 출강되며 경우에 따라서는 전로(10)에서 수강 레이들(30)로 출강 중 합금철을 용선에 투입하여 제조될 강의 조성성분에 맞추게 된다.

상기와 같이 용선의 조성성분을 조정하게 되면 용강으로써 연속주조장치(50)와 같은 후공정으로 공급되는데 경우에 따라서는 후공정으로 공급되기 전에 대차(60)에 수강 레이들(30)이 안착된 상태로 노외정련 작업장(40)으로 이송된 후 정 련을 거쳐 후공정으로 공급된다.

그러나 앞서 설명한 바와 같이 용강의 성분이상이나 후공정 설비이상에 의해 전로에서 출강된 용강이 그 즉시 후공정으로 공급되지 않고 반송되는 경우 종래에는 전로(10)에 반송 용강을 먼저 장입시킨 후 합탕 용선을 장입시켜 취련 및 정련을 시행하게 된다.

즉, 후공정으로 공급되지 못하고 반송된 용강을 전로(10)에 장입시키기 위해 전로(10)와 인접한 소정위치로 수강 레이들(30)이 대차(60)에 의해 이송되고, 소정위치에서 천장 크레인(70)이 수강 레이들(30)을 권상하여 전로(10)의 상방으로 전로(10)를 이동시킨 후 경주시켜 수강 레이들(30)의 반송 용강을 전로(10)에 장입시키게 된다.

반송 용강의 장입이 완료되면 합탕 용선을 전로(10)에 장입시킨 후 전로(10) 내의 반송 용강과 합탕 용선이 교반되도록 소정의 교반과정을 거친 후 취련하게 된다. 상기와 같이 반송 용강과 합탕 용선이 전로(10)에서 취련되면 수강 레이들(30)로 출강시켜 후공정으로 공급하게 되며 경우에 따라서는 제조될 강의 조성성분에 부합하도록 합금철을 투입하거나 노외정련 작업장(40)으로 이송시킨 후 정련을 거쳐 후공정으로 공급하게 된다.

그러나 상기와 같이 반송 용강이 전로(10)에 먼저 장입되고 난 뒤에 합탕 용선이 장입됨으로써, 반송 용강이 전로(10)로 이송되는 시간이 지연되어 전체적인 조업시간이 연장되고, 반송 용강이 전로(10)로 이송되는 도중 대기중의 질소가 유입되어 이를 제거하기 위한 부가적인 조업이 시행되어야 한다.

즉, 반송 용강을 전로(10)에 재장입하기 위해서는 후공정에 위치한 반송 용강을 수반한 대차(60)가 천장 크레인(70)이 권상할 수 있는 위치로 이동하고 이를 천장 크레인(70)이 권상 및 권하할 수 있도록 조정되기 때문에 반송 용강의 이송에 따른 조업시간의 연장을 초래하게 되며, 반송 용강을 장입시킬 빈 전로가 형성될 때까지 반송 용강을 수강 레이들(30)에서 보관해야 하기 때문에 조업이 연속적으로 이루어지지 않게 된다.

또한, 전로공정을 마친 용강이 그 즉시 후공정으로 공급되지 않고 반송되는 경우 수강 레이들(30)에서 보관하는 시간만큼 대기중의 질소가 용강으로 유입되는 량이 많아져 상기 질소를 기준치 이하로 조성하기 위해서 저취 조업시 아르곤 가스의 공급량이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반송 용강의 처리시간을 단축시켜 조업의 생산성을 향상시키고, 반송 용강의 질소 유입을 최소화시켜 질소를 기준치 이하로 조성하기 위해 투입되는 원가를 저하시킬 수 있는 반송 용강의 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 빈 전로에 합탕 용선을 장입시키는 단계와, 상기 전로에 합탕 용선 장입 후 반송 용강을 장입시키는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법에 의해 달성된다.

여기서 상기 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강을 교반 후 취련하는 단계 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강의 교반을 위해 저취를 실시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 저취 시 공급되는 질소 가스와 아르곤 가스의 공급량은 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강에 함유된 질소량에 따라 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반송 용강의 처리방법을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 전로 출강 후 용강의 성분이상이나 후공정 설비이상에 의해 그 즉시 후공정으로 공급되지 않고 수강 레이들의 용강이 반송 결정되는 경우 반송 용강을 전로로 이송하게 된다. 이와 함께 출강을 마친 빈 전로에는 합탕 용선을 장입시키고, 반송 용강이 전로에 도착하는 즉시 반송 용강을 전로에 장입하게 된다.

부연하자면, 전로에서 출강한 용강이 후공정으로 공급되지 못하고 반송 결정되는 경우 후공정(예를 들어, 연속주조장치)과 인접하게 위치한 반송 용강을 대차 및 천장 크레인을 이용하여 출강이 완료된 또는 출강 완료 예정인 전로로 이송하게 된다.

상기와 같이 전로로 반송 용강이 이송되는 한편 출강이 완료된 또는 출강 완료 예정인 전로에 합탕 용선을 장입하게 된다. 그리고 반송 용강이 전로에 도착하는 즉시 반송 용강을 전로에 장입시키게 된다.

순차적으로 합탕 용선과 반송 용강이 전로에 장입되면 전로내의 합탕 용선과 반송 용강이 교반되도록 소정의 교반과정을 거친 후 취련하게 된다. 상기와 같이 합탕 용선과 반송 용강이 취련되면 수강 레이들로 출강시켜 후공정으로 공급하게 되며 경우에 따라서는 제조될 강의 조성성분에 부합하도록 합금철을 투입하거나 노외정련 작업장으로 이송 후 정련을 거쳐 후공정으로 공급된다.

도 3은 본 발명과 종래의 반송 용강 처리시간을 비교한 그래프이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따라서 합탕 용선을 전로에 먼저 장입시키고 반송 용강이 전로에 도착하는 즉시 전로에 장입되면 반송 용강의 처리시간을 단축시키게 된다.

즉 종래에는, 반송 용강이 대차 및 천장 크레인에 수취되어 전로로 이송되고, 반송 용강이 전로에 도착하였다 하더라도 통상 합탕 용선에 비해 전로에 장입되는 량이 많은 반송 용강이 모두 전로에 장입될 때까지 합탕 용선은 대기 후 장입되어야 한다.

반면, 본 발명은 반송 용강이 대차 및 천장 크레인에 수취되어 전로로 이소이되는 사이에 합탕 용선이 전로에 장입되고, 반송 용강이 전로에 도착하는 즉시 장입되기 때문에 반송 용강의 처리시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 합탕 용선과 반송 용강이 순차적으로 전로에 장입되면 전로 내의 합탕 용선과 반송 용강의 정련이 촉진되도록 교반하게 된다. 전로의 하부에는 전로 내의 용선을 교반하기 위한 교반 가스를 토출하는 다수의 저취 노즐이 설치되고, 상기 저취 노즐을 통해 질소 가스와 아르곤 가스가 순차적으로 토출된다.

상기와 같은 전로에서 교반 과정은 취련 중이던 비취련 중이던 전로에 합탕 용선 및 반송 용강이 장입된 상태에서는 필수적이다. 특히, 반송 용강은 전로에서 한번 취련 후 출강된 상태이기 때문에 용강에는 탄소가 전혀 없고, 알루미늄으로 완전히 탈산된 상태이기 때문에 온도가 대기중 강하되면서 반송 용강으로 대기중에 포함된 질소가 반송 용강으로 유입되어 질소 함유량이 증가하게 된다.

그러나 합탕 용선을 먼저 전로에 장입시킨 후 반송 용강을 장입시키게 되면 반송 용강의 질소 유입을 억제하게 된다. 즉, 합탕 용선에는 탄소가 4.4~4.7%정도 함유되어 있어 교반을 위해 저취 노즐를 통해 질소가스가 공급되어도 전로 내의 용강으로 질소가 유입되는 것을 억제하게 된다.

이를 표 1과 표 2에 의거하여 살펴본다.

표 1은 종래에 따른 반송 용강의 처리시간과 질소 함유량을 나타낸다.

표 1에 나타난 바와 같이 종래의 반송 용강 처리방법에 따라 반송 용강을 먼저 전로에 장입시킨 후 합탕 용선을 장입시키게 되면 반송 용강 처리에 소요되는 평균 시간은 29분이고, 이때의 평균용존질소는 39.25ppm이다.

표 2는 본 발명에 따른 반송 용강 처리시간과 질소 함유량을 나타낸다.

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 반송 용강 처리방법에 따라 합탕 용선을 먼저 전로에 장입시킨 후 반송 용강을 장입시키게 되면 반송 용강 처리에 소요되는 평균 시간은 22.8분이고, 이때의 평균용존질소는 26.8ppm이다. 특히 평균용존질소가 종래에 비해 감소됨으로써 저취에서 공급되는 교반 가스 중 질소 가스의 공급량을 감소시킬 수 있다.

상기와 같은 비교 데이터에 의해 용강의 성분이상이나 후공정 설비이상에 의해 전로에서 출강된 용강이 그 즉시 후공정으로 공급되지 않고 반송되는 경우 합탕 용선을 전로에 먼저 장입시킨 뒤 반송 용강을 장입시킴으로써 반송 용강의 처리시간을 단축시킬 수 있고, 전로에서 교반을 위한 질소 가스의 공급을 감소시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

본 발명에 의한 반송 용강의 처리방법에 의하면 반송 용강이 전로로 이송되는 사이에 합탕 용선이 전로에 장입되고 전로에 반송 용강이 도착하는 즉시 장입됨으로써, 반송 용강 및 합탕 용선의 전로 장입에 따른 대기 시간을 감소시켜 조업의 생산성을 향상시킬 수 있고, 용강 중 질소의 유입을 억제하여 저취에서 공급되는 교반 가스 중 질소 가스의 공급량을 감소시킬 수 있어 제조 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 빈 전로에 합탕 용선을 장입시키는 단계와,

   상기 전로에 합탕 용선 장입 후 반송 용강을 장입시키는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법.
2. 청구항 1에 있어서 상기 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강을 교반 후 취련하는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 상기 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강의 교반을 위해 저취를 실시하는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법.
4. 청구항 3에 있어서 상기 저취 시 공급되는 질소 가스와 아르곤 가스의 공급량은 전로에 장입된 합탕 용선과 반송 용강에 함유된 질소량에 따라 제어하는 단계를 포함하는 반송 용강의 처리방법.

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