KR20100025918A

KR20100025918A - 탈황제의 취입방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20100025918A
Application number: KR1020080084673A
Authority: KR
Inventors: 이중범; 홍진명
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-10
Also published as: KR101009800B1

Abstract

본 발명은 탈황제의 취입시 괴상의 탈황제와 미분의 탈황제를 병행하여 투입할 수 있도록 한 탈황제의 취입방법 및 그 장치에 관한 것이다.

그 구성은 탈황제 호퍼로부터 공급되는 탈황제를 이송하는 공급 컨베이어와, 공급 컨베이어의 일측 하부에 배치되어 공급 컨베이어로부터 이송되는 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 선별하도록 다수개의 메쉬로 구성되며 궤도 회전되는 스크린과, 스크린에 걸러지지 않은 괴상의 탈황제를 스크린측으로 공급받아 레들의 상측에서 용선의 표면측으로 투입하는 제 1투입부와, 스크린의 하부에 배치되어 스크린을 통해 선별된 미분의 탈황제를 수집하여 용선의 내부로 투입하는 제 2투입부로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 탈황제의 취입 효율을 극대화함으로써, 탈황제의 낭비를 줄여 생산 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 탈황 효율을 증대시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

탈황제의 취입방법 및 그 장치{Method and apparatus for injecting the desulfurizer of hot metal}

본 발명은 탈황제의 취입방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 용강내에 탈황제의 투입시 탈황제의 입도 차에 따라 구분되는 괴상 탈황제 및 미분 탈황제를 병행하여 투입할 수 있도록 한 탈황제의 취입방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 고로에서 생산되는 용선 중에는 C, Si, Mn, P, S 등의 불순 원소가 수 중량% 포함되어 있으며, 황(S)의 경우 약 0.03 중량% 정도 용선에 포함되어 있다.

황을 제외한 다른 불순물은 전로공정에서 산소를 취입하여 산화물형태로 제거할 수 있으나, 황의 경우에는 Ca 혹은 Mg 등과의 반응에 의해 제거되는 바, Fe와 S가 반응하여 생성되는 FeS보다 더 안정한 화합물(CaS 혹은 MgS)을 형성하는 물질(Ca 혹은 Mg)을 투입하여 환원반응에 의해 제거하게 된다.

따라서, 황을 제거하기 위해 전로 공정 앞 혹은 뒤 공정에서 황을 제거하여야 하며, 용선 상태에서 즉, 전로 앞 공정에서 황을 제거하는 것이 훨씬 효과적이라는 이론적 근거를 바탕으로 용선단계에서 황을 제거하고 있으며, 이를 용선예비 처리라고 한다.

용선예비처리의 방식은 침적 랜스를 통해 분말 형태의 탈화제를 운반 가스와 함께 용선 속에 취입하는 분체 취입법과, 용선 중에 침적한 임펠러(impeller)를 회전시켜 용선 표면에 투입한 탈황제와 용선의 접촉 기회를 증가시켜 탈황반응을 촉진하는 기계식 교반법이 있다.

이때 사용되는 탈황제로는 융점이 낮은 소다회(Na2CO3), 수산화물(NaOH, KOH), 염화물(NaCl), 불화물(NaF)등이 있으며, 비교적 융점이 높은 생석회(Ca0), CaCN2, CaF2, CaC2, Ca-Si 등의 생석회계 탈황제가 사용되고 있으며, 융점이 낮은 탈황제의 경우 반응성이 우수한 반면에 가격이 비싸기 때문에 주로 저가인 생석회계 탈황제를 널리 사용하고 있다.

기존 생석회계 탈황제를 사용하는 기계식 교반법의 경우에는 반응 표면적이 적고, 탈황 처리 온도가 1250~1350℃로 낮기 때문에 괴상(塊狀)의 탈황제와 액상(液狀)의 용선간의 반응으로 탈황제 표면측 일부만 반응하므로 탈황효율이 7~10%에 불과한 단점이 있다.

또한, 탈황제 운반시 발생하는 미분의 탈황제를 괴상의 탈황제와 함께 용선의 상부에서 투입할 경우 용선 표면의 열 흐름에 의해 용선과 접촉하지 못한 채 비산되어 탈황제의 투입효율을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 괴상의 탈황제와 미분의 탈황제를 병행 투입하게 되어 탈황제의 낭비를 줄일 수 있도록 함과 아울러, 탈황제의 접촉면적을 넓힐 수 있게 되어 탈황 효율을 향상시킬 수 있도록 한 탈황제의 취입방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탈황제를 용선이 담겨진 레들측으로 이송하는 단계와,

상기 이송중인 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 구분하도록 선별하는 단계와,

상기 선별된 괴상의 탈황제를 상기 레들의 상부에서 용선측으로 투입하는 단계와,

상기 선별된 미분의 탈황제를 용선 내부에 침적된 임펠러의 내부로 유도하여 운반 가스의 공급과 같이 상기 용선의 내부로 취입하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 탈황제를 선별하는 단계는,

컨베이어를 타고 이송되는 탈형제를 궤도 회전되는 스크린 측으로 낙하시켜 입도차에 따라 구분되도록 걸러서 상기 미분의 탈황제는 상기 임펠러측으로 유도하고,

상기 괴상의 탈황제는 상기 레들의 상부에 배치된 제 1 탈황제 투입호퍼측으로 이송시키는 것이다.

상기 운반 가스는 질소를 채택하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징적인 요소인 탈황제의 취입장치는, 탈황제 호퍼로부터 공급되는 탈황제를 이송하는 공급 컨베이어와,

상기 공급 컨베이어의 일측 하부에 배치되어 상기 공급 컨베이어로부터 이송되는 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 선별하도록 다수개의 메쉬로 구성되며 궤도 회전되는 스크린과,

상기 스크린에 걸러지지 않은 괴상의 탈황제를 상기 스크린측으로 공급받아 레들의 상측에서 용선의 표면측으로 투입하는 제 1투입부와,

상기 스크린의 하부에 배치되어 상기 스크린을 통해 선별된 미분의 탈황제를 수집하여 상기 용선의 내부로 투입하는 제 2투입부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 제 1투입부는 상기 스크린의 하부에 배치되어 상기 괴상의 탈황제를 이송시키기 위한 이송 컨베이어와,

상기 이송 컨베이어로부터 공급된 괴상의 탈황제를 저장하고 저장된 괴상의 탈황제를 상기 레들 내의 용선 표면측으로 낙하시켜 투입하는 제 1탈황제 투입호퍼를 구비한 것이다.

상기 제 2투입부는 상기 스크린의 하부에 배치되어 상기 미분의 탈황제를 수집하는 제 2탈황제 투입호퍼와,

상기 제 2탈황제 투입호퍼와 연결되고 단부가 상기 레들 내의 용선 내부에 침적되며 내부에 상기 미분의 탈황제가 외부로부터 공급되는 운반 가스에 의해 투입되는 취입구가 형성된 임펠러를 구비한 것이다.

본 발명은 탈황제의 취입시 괴상의 탈황제와 미분의 탈황제를 병행하여 투입할 수 있도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 탈황제의 취입 효율을 극대화함으로써, 탈황제의 낭비를 줄여 생산 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 탈황 효율을 증대시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 탈황제의 취입방법 및 그 장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 탈황제의 취입장치는, 탈황제 호퍼(100)로부터 공급되는 탈황제를 이송하는 공급 컨베이어(150)와, 공급 컨베이어(150)의 일측 하부에 배치되어 공급 컨베이어(150)로부터 이송되는 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 선별하도록 다수개의 메쉬로 구성되며 궤도 회전되는 스크린(200)과, 스크린(200)에 걸러지지 않은 괴상의 탈황제를 스크린(200)측으로 공급받아 레들(10)의 상측에서 용선(20)의 표면측으로 투입하는 제 1투입부(300)와, 스크린(200)의 하부에 배치되어 스크린(200)을 통해 선별된 미분의 탈황제를 수집하여 용선(20)의 내부로 투입하는 제 2투입부(400)로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 스크린(200)은 양측 단부에 각각 배치된 회전 가능한 구동 및 피동 스프로킷을 매개로 궤도 회전동작되거나 진동 낙하방식으로 경사지게 설치될 수 있으며, 다수개 형성된 눈의 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 선별하도록 되어 있다.

또한, 제 1투입부(300)는 스크린(200)의 일측 하부에 배치되어 괴상의 탈황제를 이송시키기 위해 궤도 회전되는 이송 컨베이어(310)와, 이송 컨베이어(310)의 일측 하부에 배치되어 이송 컨베이어(310)로부터 공급된 괴상의 탈황제를 저장하고 저장된 괴상의 탈황제를 레들(10) 내의 용선(20) 표면측으로 낙하시켜 투입하기 위한 제 1탈황제 투입호퍼(320)로 구성된다.

제 2투입부(400)는 스크린(200)의 타측 하부에 배치되어 미분의 탈황제를 수집하는 제 2탈황제 투입호퍼(410)와, 제 2탈황제 투입호퍼(410)와 연결되고 단부가 레들(10) 내의 용선(20) 내부에 침적되며 내부에 미분의 탈황제가 외부로부터 공급되는 운반 가스에 의해 용선(20)의 내부로 투입되는 취입구(52)가 형성된 임펠러(50)로 구성된다.

즉, 임펠러(50)는 교반이 가능하도록 회전 가능한 공지의 구조를 가지되, 하단부가 레들(10) 내의 용선(20) 내부로 침적되고 외주면 둘레에 다수개의 블레이드(55)가 마련되며 내부에 운반 가스와 같이 미분의 탈황제가 용선(20)의 내부로 투입되도록 중공 형태의 취입구(52)가 형성되어 있다.

여기서는 운반 가스의 일 예로 질소를 채택한 이유는, 질소 가스가 용선(20) 표면에 도달하여 대기로 빠져나가는 과정에서 용선(20) 상부의 산소 분압을 낮춰 환원성 분위기를 유지시켜 탈황 효율을 향상시키기 때문이지만, 굳이 질소에 한정 하지는 아니한다.

미설명 부호 "412"는 제 2탈황제 투입호퍼(410)로부터 임펠러(50)의 취입구(52)까지 연결되어 미분의 탈황제를 공급하기 위한 연결관을 나타낸 것이고, "420"은 외부로부터 임펠러(50)의 취입구(52) 내부로 운반 가스를 공급하기 위한 공급관을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 탈황제의 취입방법은 탈황제를 용선(20)이 담겨진 레들(10)측으로 이송하고, 레들(10)측으로 이송중인 탈황제를 스크린(200)을 이용하여 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 구분하도록 선별한 후에, 선별된 괴상의 탈황제를 제 1투입부(300)를 거쳐 레들(10)의 상부에서 용선(20)의 상부 표면측으로 투입하고, 선별된 미분의 탈황제를 제 2투입부(400)를 거쳐 용선(20) 내부에 침적된 임펠러(50)의 내부로 유도하여 운반 가스를 매개로 용선(20)의 내부로 취입하는 단계로 구성된다.

이때, 탈황제를 선별하는 단계는, 컨베이어를 타고 이송되는 탈형제를 궤도 회전되는 스크린(200) 측으로 낙하시켜 입도차에 따라 구분되도록 걸러서 미분의 탈황제는 제 2투입부(400)측으로 유도하고, 괴상의 탈황제는 용선(20)의 상부에 배치된 제 1투입부(300)측으로 이송시키는 과정으로 구성된다.

이어서, 제 1투입부(300)는 괴상의 탈황제가 스크린(200)의 일측 하부에 배치된 이송 컨베이어(310)를 따라 제 1탈황제 투입호퍼(320)의 내부로 낙하되고, 제 1탈황제 투입호퍼(320)내에서 일시 저장되었다가 레들(10) 내에 담겨있는 용선(20) 의 표면으로 낙하 투입되는 과정을 갖는다.

그리고, 제 2투입부(400)는 스크린(200)을 통해 선별된 미분의 탈황제를 제 2탈황제 투입호퍼(410)에서 수집하여 일시 저장하였다가 운반 가스인 질소의 공급시 임펠러(50)의 취입구(52)측으로 미분의 탈황제를 이송하여 용선(20)의 내부로 투입하는 과정을 갖는다.

이에 따라, 탈황제의 취입시 괴상과 미분의 탈황제로 선별한 후에, 괴상의 탈황제는 기존과 동일하게 용선(20)의 표면측으로 투입하고, 미분의 탈황제는 비산되지 않도록 별도로 저장하였다가 교반 기능을 수행하는 임펠러(50)를 통해 용선(20) 내부로 투입되므로, 탈황제의 낭비없이 탈황제의 탈황 효율을 향상시킬 수 있다.

이후에, 교반기를 회전시켜 제 1,2투입부를 통해 각각 용선(20)에 취입된 괴상과 미분의 탈황제를 용선(20)과 교반시키는 단계를 갖는다.

즉, 본 발명에 의하면 괴상의 탈황제는 기존의 임펠러(50)에 의해 교반되면서 용선(20)과의 접촉 기회를 증대시킬 수 있도록 함과 아울러, 미분의 탈황제는 비산되지 않도록 임펠러(50)의 취입구(52) 내부로 유도된 후에 용선(20)의 내부로 투입되므로 용선(20)과의 표면적이 넓기 때문에 부상도중에 용융되어 액상으로 존재하게 되면서 용선과의 반응성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 탈황제의 취입장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 임펠러를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 탈황제의 취입방법을 순차적으로 나타낸 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 레들 20 : 용선

50 : 임펠러 52 : 취입구

100 : 탈황제 호퍼 150 : 공급 컨베이어

200 : 스크린 300 : 제 1투입부

310 : 이송 컨베이어 320 : 제 1탈황제 투입호퍼

400 : 제 2투입부 410 : 제 2탈황제 투입호퍼

Claims

탈황제를 용선(20)이 담겨진 레들(10)측으로 이송하는 단계와,

상기 이송중인 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 구분하도록 선별하는 단계와,

상기 선별된 괴상의 탈황제를 상기 레들(10)의 상부에서 용선(20)측으로 투입하는 단계와,

상기 선별된 미분의 탈황제를 용선(20) 내부에 침적된 임펠러(50)의 내부로 유도하여 운반 가스의 공급과 같이 상기 용선(20)의 내부로 취입하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입방법.
청구항 1에 있어서,

상기 탈황제를 선별하는 단계는,

컨베이어를 타고 이송되는 탈형제를 궤도 회전되는 스크린(200) 측으로 낙하시켜 입도차에 따라 구분되도록 걸러서 상기 미분의 탈황제는 상기 임펠러(50)측으로 유도하고,

상기 괴상의 탈황제는 상기 레들(10)의 상부에 배치된 제 1탈황제 투입호퍼(310)측으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 운반 가스는 질소를 채택한 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입방법.
탈황제 호퍼(100)로부터 공급되는 탈황제를 이송하는 공급 컨베이어(150)와,

상기 공급 컨베이어(150)의 일측 하부에 배치되어 상기 공급 컨베이어(150)로부터 이송되는 탈황제를 입도 크기에 따라 괴상과 미분의 탈황제로 선별하도록 다수개의 메쉬로 구성되며 궤도 회전되는 스크린(200)과,

상기 스크린(200)에 걸러지지 않은 괴상의 탈황제를 상기 스크린(200)측으로 공급받아 레들(10)의 상측에서 용선(20)의 표면측으로 투입하는 제 1투입부(300)와,

상기 스크린(200)의 하부에 배치되어 상기 스크린(200)을 통해 선별된 미분의 탈황제를 수집하여 상기 용선(20)의 내부로 투입하는 제 2투입부(400)를 구비한 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제 1투입부(300)는 상기 스크린(200)의 하부에 배치되어 상기 괴상의 탈황제를 이송시키기 위한 이송 컨베이어(310)와,

상기 이송 컨베이어(310)로부터 공급된 괴상의 탈황제를 저장하고 저장된 괴상의 탈황제를 상기 레들(10) 내의 용선(20) 표면측으로 낙하시켜 투입하는 제 1탈황제 투입호퍼(320)를 구비한 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입장치.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,

상기 제 2투입부(400)는 상기 스크린(200)의 하부에 배치되어 상기 미분의 탈황제를 수집하는 제 2탈황제 투입호퍼(410)와,

상기 제 2탈황제 투입호퍼(410)와 연결되고 단부가 상기 레들(10) 내의 용선(20) 내부에 침적되며 내부에 상기 미분의 탈황제가 외부로부터 공급되는 운반 가스에 의해 투입되는 취입구(52)가 형성된 임펠러(50)를 구비한 것을 특징으로 하는 탈황제의 취입장치.