KR20110074154A - 정련설비 및 정련방법 - Google Patents

정련설비 및 정련방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110074154A
KR20110074154A KR1020090131042A KR20090131042A KR20110074154A KR 20110074154 A KR20110074154 A KR 20110074154A KR 1020090131042 A KR1020090131042 A KR 1020090131042A KR 20090131042 A KR20090131042 A KR 20090131042A KR 20110074154 A KR20110074154 A KR 20110074154A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molten steel
refining
degassing
wire
discharge pipe
Prior art date
Application number
KR1020090131042A
Other languages
English (en)
Inventor
최주한
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020090131042A priority Critical patent/KR20110074154A/ko
Publication of KR20110074154A publication Critical patent/KR20110074154A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 정련장치는 용강이 수강되는 처리용기; 적어도 일부가 용강에 접하도록 배치되고, 내부 공간과 용강이 인입되는 인입관과 용강이 배출되는 배출관을 구비하는 탈가스 장치; 배출관 전방에 첨가물 와이어가 투입되도록 배치되는 와이어 투입기;를 포함한다.
본 발명에 따른 정련방법은 처리용기에 용강을 수강하는 단계; 및 처리용기 내 용강을 탈가스 처리하는 단계;를 포함하고, 용강을 탈가스 처리하면서 상기 처리용기의 용강에 첨가물 와이어를 투입한다.
본 발명에 따른 정련방법에 있어서, 탈가스 처리는 처리용기 내 용강을 탈가스 장치로 인입시킨 후 처리용기로 배출시키는 환류 과정을 포함하고, 첨가물 와이어의 투입은 환류 과정과 동시에 진행되는 것이 바람직하다. 이 때, 첨가물 와이어의 투입은 상기 처리용기로 배출되는 용강류에 합류되도록 투입되는 것이 바람직하다. 또한 첨가물 와이어는 상기 탈가스 처리의 용강이 배출되는 배출관의 외부와 상기 처리용기의 용강 상부에 있는 슬래그층을 통과하여 상기 배출관의 하방에 도달하도록 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 용강 정련시에 용강 정련용 첨가물질의 실수율이 높일 수 있고, 이를 통해 용강의 청정도를 향상할 수 있다. 그리고 본 발명에 따라 용강을 정련하여 용강의 온도손실을 저감시킬 수 있다. 또한 별도의 용강 정련용 첨가물질 투입공정 없이 탈가스 처리 중에 칼슘을 투입할 수 있어 용강 정련에 드 는 시간 및 비용을 절약할 수 있다.
정련설비, 용강 정련, 금속 와이어

Description

정련설비 및 정련방법{REFINING FACILITIES AND REFINING METHOD}
본 발명은 정련설비 및 정련방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 용강을 정련하기 위한 금속을 투입하는 장치가 구비된 용강 정련설비 및 정련방법에 관한 것이다.
용강 정련 과정에서는 일반적으로 용강에 청정강을 제조하기 위한 첨가물질을 투입한다. 대표적인 첨가물질로 칼슘을 들 수 있는데, 칼슘은 용강의 정련에 있어 개재물 형상제어, 연속주조 중 노즐막힘 방지, MnS 석출방지 및 청정성 개선 등 주편 품질향상에 큰 효과가 있다.
개재물 형상제어란 용강에 칼슘을 투입하여 용강 중에 존재하는 불규칙한 형태의 알루미나 개재물을 구형의 알루민산 칼슘(Calcium Aluminate)로 변화시켜, 부상분리 촉진으로 청정도를 향상시키고 개재물들이 압연 이후의 제품의 결함으로 작용하지 않도록 개재물의 형상을 제어하는 것을 말한다.
연속주조 중 노즐막힘 방지용으로 칼슘을 첨가하는 경우에는 반응 메카니즘은 개재물 형상제어의 경우와 동일하나, Al2O3 개재물에 의해 노즐막힘이 빈번한 경우 에 칼슘을 첨가하여 개재물을 12CaO7Al2O3의 저융점 액상 개재물로 만들어 노즐막힘을 저감하여 조업성을 개선시킨다.
후판강종의 경우 MnS의 석출 및 내부 청정도 열화에 의해 내부 결함이 발생되는데, Ca을 첨가하여 MnS의 형성을 억제하고 개재물 제거를 통해 슬라브의 품질을 확보할 수 있다.
칼슘은 산화물 상태로 이용되는 경우를 제외하고는 증발 및 기화가 쉽게 되고 대기와의 반응성이 크기 때문에, 용강 중에 통상적인 투입방법으로는 처리 중 손실이 많고, 격렬한 반응으로 용강이 비산(Splash)되어 작업성이 나쁘며, 실수율이 낮은 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하는 방안의 하나로 칼슘을 분말(Powder) 상태로 만들어 용강 내부에 깊이 투입시킬 수 있는 분체 취입법(P.I., Powder Injection), 침적법(Ca-Fe Log), 직접투입법(Lump addition) 등 다양한 방법이 공업적으로 이용되고 있다.
그러나 상기에서 열거한 투입방법들을 사용하여도 칼슘은 증발 및 기화로 인한 손실 때문에 실수율이 매우 낮아(통상 10% 미만) 처리 비용을 상승시키는 요인이 된다. 특히 진공 정련설비에서는 용강 중에 칼슘을 투입하기가 더 어려운데 그 이유는 진공으로 인하여 칼슘이 용강 중으로 용해되기 전에 기화되기 때문이다.
칼슘의 증발 및 기화는 대기압에서보다 감압조건에서 훨씬 급격히 진행되므로 칼슘 처리 이후에 감압처리를 하게 되면 대부분의 칼슘이 손실된다. 따라서, 칼 슘 투입은 감압처리 이후, 2차 정련의 최종단계에서 실시하는 것이 가장 일반적이다. 그러나 이와 같이 경우에는 버블링 시간이 10분 이상 소요되고 투입되는 칼슘의 양이 많아, 제조하고자 하는 강의 청정도 및 품질에 좋지 않은 영향을 미친다는 문제점이 있었다.
본 발명은 정련용 첨가물질의 손실을 방지하여 실수율이 높은 정련설비 및 정련방법을 제공한다.
또한 본 발명은 별도의 용강 정련용 첨가물질 투입공정 없이 탈가스 처리 중에 칼슘을 투입할 수 있어 시간 및 비용을 절약할 수 있는 용강 정련설비 및 정련방법을 제공한다.
본 발명에 따른 정련장치는 용강이 수강되는 처리용기; 적어도 일부가 용강에 접하도록 배치되고, 내부 공간과 용강이 인입되는 인입관과 용강이 배출되는 배출관을 구비하는 탈가스 장치; 배출관 전방에 첨가물 와이어가 투입되도록 배치되는 와이어 투입기;를 포함한다.
본 발명에 따른 정련장치에 있어서, 와이어 투입기는 첨가물 와이어가 지나는 통로를 구비하여 첨가물 와이어를 배출관 전방으로 안내하는 가이드부를 포함하는 것이 바람직하다. 가이드부는 길이 방향으로 연장되며 처리용기의 상부에서 배출관의 전방을 향하도록 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 또한 가이드부는 각도 조절가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정련장치에 있어서, 와이어 투입기는 첨가물 와이어가 권취되는 와이어 드럼부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정련장치에 있어서, 탈가스 장치는 감압처리장치인 것이 바 람직하다.
그리고 본 발명에 따른 정련방법은 처리용기에 용강을 수강하는 단계; 및 처리용기 내 용강을 탈가스 처리하는 단계;를 포함하고, 용강을 탈가스 처리하면서 상기 처리용기의 용강에 첨가물 와이어를 투입한다.
본 발명에 따른 정련방법에 있어서, 탈가스 처리는 처리용기 내 용강을 탈가스 장치로 인입시킨 후 처리용기로 배출시키는 환류 과정을 포함하고, 첨가물 와이어의 투입은 환류 과정과 동시에 진행되는 것이 바람직하다. 이 때, 첨가물 와이어의 투입은 상기 처리용기로 배출되는 용강류에 합류되도록 투입되는 것이 바람직하다. 또한 첨가물 와이어는 상기 탈가스 처리의 용강이 배출되는 배출관의 외부와 상기 처리용기의 용강 상부에 있는 슬래그층을 통과하여 상기 배출관의 하방에 도달하도록 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정련방법에 있어서, 첨가물 와이어는 칼슘 금속에 철피가 피복되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정련방법에 있어서, 탈가스 처리는 진공을 이용한 감압처리 방식인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 용강 정련시에 용강 정련용 첨가물질의 실수율이 높일 수 있고, 이를 통해 용강의 청정도를 향상할 수 있다. 그리고 본 발명에 따라 용강을 정련하여 용강의 온도손실을 저감시킬 수 있다.
또한 별도의 용강 정련용 첨가물질 투입공정 없이 탈가스 처리 중에 칼슘을 투입할 수 있어 용강 정련에 드는 시간 및 비용을 절약할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 용강 정련설비 및 정련방법을에 관하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 용강 정련설비를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
용강 정련설비는 처리용기, 탈가스 장치 및 와이어 투입기를 포함하여 구성된다.
처리용기는 용융금속을 저장하는 수단으로서, 고온의 용강에 견딜 수 있도록 내화물 및 철피로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시형태에서는 용강(M)을 수강하는 수단으로서 래들(50)을 사용하는데, 로(爐)에서 용융된 용강은 래들(50)에 저장되고, 래들(50)에 저장되어 후 공정으로 이송된다.
탈가스 장치(10)는 래들(50)에 수강된 용강의 탈가스, 침전물의 부상 촉진, 강성분과 용강 온도 균일화, 온도 상승 등을 목적으로 하는 노외 정련 장치로서, 적어도 일부가 처리용기 내에 저장된 용강에 접하도록 배치된다. 탈가스 장치(10)는 적어도 일부가 용강(M)에 접하도록 배치되고, 내부공간(11)과 용강이 내부로 인 입되는 인입관(20)과 용강이 외부로 배출되는 배출관(30)을 포함하여 구성된다. 본 발명에서는 탈가스 장치(10)는 래들(50)의 상측에 배치에 배치하였으며, 이로 인해 래들(50)에 담긴 용강(M)은 인입관(20)을 통해 상승하고, 배출관(30)을 통해 하강한다. 탈가스 장치(10)에는 내부공간(11) 일측에 합금철 투입구(12)가 구비되어 합금철을 투입할 수 있다. 인입관(20) 일측에는 환류가스 공급관(21)가 구비되어 환류가스가 투입되는데, 환류가스는 용강(M)이 탈가스장치(10)와 래들(50) 사이를 환류할 수 있도록 하며, 불활성 가스로 구성되는 것이 바람직하다. 탈가스 장치(10)의 작동과 용강의 환류에 대해서는 후술한다.
와이어 투입기(100)는 용강 정련을 위한 첨가물질로 이루어진 와이어(W)를 래들(50)에 투입하기 위한 수단으로서, 내부공간(11)에 인입된 용강(M)이 래들(50)로 다시 배출되면서 생성되는 용강(M)의 흐름에 와이어(W)를 투입할 수 있도록 배출관(30) 전방에 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이 탈가스 장치(10)나 래들(50) 외부에 독립적으로 설치되거나, 탈가스 장치(10)나 래들(50) 일측에 부착될 수도 있고, 그 설치위치는 용강(M)의 흐름에 와이어(W)를 투입할 수 있는 위치라면 제한되지 않는다. 탈가스 장치(10)에서 인입관(20)과 배출관(30)이 위치교환에 의해 변경된다면, 와이어 투입기(100)의 위치도 이에 따라 변경될 것이다.
와이어 투입기(100)는 첨가물 와이어가 지나는 통로를 구비하여 첨가물 와이어를 배출관(30) 전방으로 안내하는 가이드부(120)를 더 구비할 수 있다. 가이드부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 와이어가 지날 수 있는 통로가 구비된 파이프 또는 튜브 형태로 구성될 수 있다. 가이드(120)는 탕면에 근접하여 배치되어 고온 의 용강이 튈 수도 있기 때문에 내화재로 이루어지는 것이 바람직하다. 가이드부(120)는 처리용기와 탈가스장치 사이의 거리, 와이어 투입기와 배출관 사이의 거리 등 위치를 감안하여 각도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 처리용기(50)의 용강 상부에 슬래그가 떠있는 경우, 첨가물 와이어는 탈가스 장치의 용강이 배출되는 배출관(30)의 외부와 슬래그층을 통과하여 배출관(30)의 하방에 도달하도록 투입될 수 있다. 가이드부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되며 래들(50)의 상부에서 배출관(30) 전방을 향하도록 경사지게 배치될 수 있다. 또한 와이어(W)를 엉킴없이 원활히 공급하기 위해 와이어가 권취된 와이어 드럼부(130)를 더 구비할 수 있다. 와이어(W)는 용강 정련을 위한 첨가물질로 이루어져 있는데, 예를 들면 칼슘 금속이 얇은 철피에 의해 둘러싸여 와이어 형태로 제조될 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 정련설비의 사용상태와, 용강 정련방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 용강 정련방법의 순서도이다.
정련방법은 처리용기에 용강을 수강하는 단계; 및 처리용기 내 용강을 탈가스 처리하는 단계;를 포함하고, 용강을 탈가스 처리하면서 처리용기의 용강에 첨가물 와이어를 투입한다. 이 때, 탈가스 처리는 처리용기 내 용강을 탈가스 장치로 인입시킨 후 처리용기로 배출시키는 환류과정을 포함하고, 첨가물 와이어의 투입은 환류과정과 동시에 진행될 수 있으며, 첨가물 와이어의 투입은 처리용기로 배출되 는 용강류에 합류되도록 투입될 수 있다.
도 1에 도시된 실시형태의 경우, 우선 래들(50)에 용강(M)을 수강하고(S 1), 래들(50) 상측에 탈가스 장치(10)를 배치시킨다(S 2). 그리고 용강(M)이 수강된 래들(50)를 유압 리프팅 장치(미도시)를 이용하여 승강시켜, 탈가스 장치(10) 하부에 배치된 인입관(20) 및 배출관(30)이 래들(50)에 수강된 용강(M)에 침적되도록 한다.
그리고 내부공간(11)를 밀폐시키고 진공장치(미도시)를 이용하여 내부공간(11) 내부를 감압시킨다. 이렇게 내부공간(11) 내부를 감압한 상태에서 인입관(20) 일측에 설치된 환류가스 공급관(21)을 통해 Ar과 같은 불활성 기체로 된 환류가스를 투입하게 되면, 래들(50) 내의 용강(M)이 기포와 혼합된 상태에서 상승하여 내부공간(11) 안으로 인입된다(S 3). 내부공간(11) 안으로 인입된 용강(M)은 다시 일측에 구비된 배출관(20)을 통해 래들(50)로 내려오게 된다(S 4). 이러한 상승과 하강의 사이클이 반복되는 용강의 환류가 진행되면서 용강(M)의 탈산이 진행된다.
이 때, 배출관(20) 하부에는 내부공간(11)으로부터 하강하는 용강(M)에 의해 아래로 흐르는 용강의 흐름, 즉 하강류가 생성된다. 이 하강류에 와이어 투입기(10)를 통해 소정의 방향과 각도로 용강 정련용 첨가물질로 이루어진 와이어(W)를 투입한다(S 5). 즉 탈가스 장치에서 환류 과정이 진행되는 동시에 용강에 와이어를 투입하는 것이다. 와이어 투입기(100)는 투입기 본체(110)에 별도로 구비된 와이어 드럼부(130)으로부터 와이어(W)를 공급받을 수 있고, 하강류에 정확히 투입 되도록 가이드부(120)의 각도를 조절할 수 있다. 래들(50)의 용강 위에 슬래그가 떠 있는 경우, 첨가물 와이어는 탈가스 처리시 용강이 배출되는 배출관(30)의 외부와 슬래그층을 통과하여 배출관(30)의 하방에 도달하도록 투입될 수 있다.
예를 들면, 용강 정련용 첨가물질로 이루어진 와이어가 칼슘인 경우에는 와이어는 칼슘이 얇은 철피에 의해 둘러싸인 형태로 구성된다. 투입된 칼슘 와이어는 철피가 고온의 용강에 의해 용해되면서 고체 상태의 칼슘이 용강과 접하게 된다. 이 때 칼슘의 일부는 용융상태로 되고, 일부는 기화되어 기포(B)가 발생한다. 용융된 칼슘은 즉시 용강과 혼합되어 미제거된 개재물 혹은 가용성 칼슘(Soluble Ca) 형태로 존재하게 된다.
칼슘은 통상적인 감압 정련온도인 1600 ℃에서는 2기압이 넘는 증기압을 가지게 때문에 즉시 기화하게 된다. 하지만 빠른 속도의 하강류에 의해 작은 기포들은 래들(50) 바닥쪽으로 쓸려 내려가며, 일부 큰 칼슘 기포들은 용강의 운동에너지에 의해 깨지게 되어 동일하게 래들 바닥쪽으로 쓸려 내려가게 된다. 예를 들어 100 ~ 300 ton의 용강을 수강할 수 있도록 제작되는 래들은 그 높이가 통상 3 ~ 4 m 수준으로 설계된다. 이 때문에 하강류에 편승된 칼슘 기포들이 탕면으로부터 약 2m 이하로 들어가게 되면 압력이 높아져서 더 이상 기포가 아닌 액상으로 변하게 된다.
이처럼 투입된 칼슘이 기화되어 손실되지 않고 액상으로 변환되어 존재하므로, 투입된 대부분의 칼슘이 용강과 반응하게 되며 탈가스 장비를 통해 환류되는 용강과 충분한 반응시간을 가지게 되어 칼슘 실수율이 다른 방법으로 투입된 경우 보다 높아 원가절감 및 처리시간의 단축효과가 있다. 또한 용강 내 개재물은 칼슘과 반응하여 저융점 개재물 또는 CaS와 같은 고상의 칼슘 화합물로 변화된다. 변화된 개재물들은 용강의 환류에 의하여 개재물 간 상호충돌하여 합체되거나 액상화가 일어나 슬래그로 분리되어 부상할 수 있으므로, 보다 청정한 용강을 제조할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 따른 용강 정련설비 및 정련방법을 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예들은 본 발명에 따른 용강 정련방법을 통해 처리된 용강으로서, 용강 중의 산소량, 칼슘 농도 및 칼슘 투입 후의 개재물 조성을 분석하였다.
비교예 1 내지 3은 탈가스 장치에서 감압정련을 마친 후 래들 퍼니스(ladle furnace)에서 칼슘 와이어를 투입하는 방법으로 용강을 정련하였고, 비교예 4 내지 6은 탈가스 장치의 내부공간 내에서 칼슘 덩어리(lump)를 투입하는 방법으로 용강을 정련하였으며, 용강 중의 산소량, 칼슘 농도 및 칼슘 투입 후의 개재물 조성을 분석하였다.
실시예 및 비교예들은 동일한 강종과 동일한 탈가스 장치에서 감압정련처리를 실시하였다. 처리시간은 모두 18 ~ 23분 내외였으며, 최종 합금철을 투입하고 5분 이상 경과 후에 용강의 환류를 실시하였다. 투입된 칼슘은 모두 칼슘의 총량으로 환산하여 5% 오차 이내로 동일하게 투입하였다. 칼슘 투입 직전과 칼슘처리 종료 후에 샘플을 채취하여 산소량 및 칼슘 농도 측정 및 개재물 조성분석을 실시하였다.
<표 1> 실시예 및 비교예에 사용된 강종의 성분표
성분 C Si Mn Al P S
농도(%) 0.03~0.07 0.2~0.4 1.0~2.0 0.02~0.05 0.004~0.02 0.03~0.05
표 1은 실시예 및 비교예에 사용된 강의 성분표이다. 표 1은 성분 규격표 중 대표성분만을 표기하였으며, 기타 합금원소들의 표기는 생략하였다.
개재물 조성분석은 용강 중 존재하는 칼슘 알루미네이트(CaO·Al2O3)의 조성을 분석하여 개재물 조성의 변화정도를 파악하는 것이다.
칼슘(Ca)이 용강에 투입되면 반응식 (1)과 같이 용강 중에 용해되고, 용강에 용해된 칼슘([Ca])은 조건에 따라 황(S)과 반응하여 반응식 (2)에서와 같이 CaS를 생성한다. 또는 용해된 칼슘([Ca])이 용강 중의 산소([O])와 반응하여 반응식 (3)와 같은 CaO 형성한 후 용강 중 알루미나(Al2O3)와 반응하여 반응식 (4)의 칼슘 알루미네이트(CaO·Al2O3) 혼합물을 형성하거나, 용강 중의 산소([O]) 및 알루미나(Al2O3)와 직접 반응하여 반응식(5)의 칼슘 알루미네이트(CaO·Al2O3)를 형성한다.
Ca → [Ca] (1)
[Ca] + [S] → CaS (2)
[Ca] + [O] → CaO (3)
CaO + xAl2O3 → CaO· xAl2O3 (4)
[Ca] + Al2O3 + [O] → CaO·xAl2O3 (5)
([Ca] : Ca의 용해상태)
용강에서 개재물이 액체상태가 될 때 용강의 청정도가 가장 향상되고 용강이 무해하다. 칼슘을 용강에 투입하여 이러한 목적을 달성하려면 상기 반응이 완료하고도 적정량의 칼슘이 용해상태([Ca]) 상태로 존재해야 한다. 이러한 조건이 만족되려면 용강 중 CaO·xAl2O3는 액체상태가 될 수 있는 적정조성으로 존재하여야 한다. CaO·xAl2O3는 CaO와 Al2O3의 조성비에 따라 융점이 달라지는데, 액체상태가 될 수 있는 조성비는 CaO·xAl2O3에서의 x 값이 1/3 ~ 1, 최적의 경우는 0.58이다.
하기 표 2에는 실시예 및 비교예들의 용강 중 개재물의 조성, 즉 CaO·xAl2O3 조성에서 x의 값을 정리하였다. 여기서 x의 값은 강 샘플에서 Auto SEM을 통해 무작위로 관찰된 개재물 100개의 평균을 나타낸다.
<표 2> 실시예 및 비교예의 산소량, 칼슘 농도 및 CaO·xAl2O3에서의 x 값
칼슘 농도(%) 산소량(%) CaO·xAl2O3에서의 x값
비교예 1 0.0029 0.0027 1.2
비교예 2 0.0022 0.0048 0.6
비교예 3 0.0027 0.0032 0.8
비교예 4 0.0015 0.0038 3.1
비교예 5 0.0012 0.0052 2.8
비교예 6 0.0018 0.0045 2.3
실시예 1 0.0027 0.0011 0.55
실시예 2 0.0028 0.0018 0.6
실시예 3 0.0032 0.0015 0.67
실시예 4 0.0035 0.0008 0.59
표 2에서 알 수 있듯이 본 발명의 경우 기존 방법으로 실시된 비교예 1 내지 6에 비하여 용강 내 칼슘 농도가 높고, 산소량이 현저히 적었다. 또한 개재물 상태를 파악할 수 있는 x 값은 최적 조성에 가까운 수치를 나타내었다. 따라서 본 발명에 따른 용강 정련방법 및 정련장치가 종래의 기술보다 품질이 우수한 청정강을 제 조하는데 적합함을 알 수 있다.
<표 3> 실시예의 정련방법과 비교예의 정련방법의 비교
공정 특징
비교예
1 ~ 3 		전로에서 용강제조→ 탈가스→ 용강가열 → 연속주조

<용강 가열 공정에서 칼슘 와이어 투입> 		칼슘 실수율은 높음.
그러나 용강의 온도가 하강하고, 래들 퍼니스(LF)에서의 가열공정을 더 거치므로 시간 및 비용이 더 많이 소요
비교예
4 ~ 6 		전로에서 용강제조→ 탈가스 → 연속주조

<탈가스 공정에서 탈가스 장치 내부에 칼슘 와이어 투입> 		공정 단순화로 온도 및 처리시간이 단축됨.
그러나 탈가스장치 내부로 투입하여 칼슘 실수율이 낮음. 칼슘추가에 따른 비용이 더 추가됨
실시예
1 ~ 4		 전로에서 용강제조→ 탈가스 → 연속주조

<탈가스 공정시 래들에 칼슘 와이어 투입> 		공정 단순화로 온도 및 처리시간이 단축됨.
또한 칼슘 실수율도 높음.
표 3에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 정련방법은 비교예에 따른 종래 방법들보다 공정이 단순하여 처리시간이 단축되고, 칼슘 실수율이 높아 고품질의 청정강을 제조할 수 있다. 또한 칼슘 추가공정이 불필요하므로 처리비용도 절약할 수 있다.
본 발명의 실시형태 및 실시예에서는 RH장치와 같은 감압처리 정련장치를 예시로 설명하였으나 다양한 탈가스 처리에 적용가능하다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 용강 정련설비를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 용강 정련방법의 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 탈가스장치 11 : 내부공간
20 : 인입관 30 : 배출관
50 : 래들 1O0 : 와이어 투입기
110 : 투입기 본체 120 : 가이드부
130 : 와이어 드럼부
W : 와이어 M : 용강

Claims (12)

  1. 용강이 수강되는 처리용기;
    적어도 일부가 상기 용강에 접하도록 배치되고, 내부 공간과 상기 용강이 인입되는 인입관과 상기 용강이 배출되는 배출관을 구비하는 탈가스 장치;
    상기 배출관 전방에 첨가물 와이어가 투입되도록 배치되는 와이어 투입기;를 포함하는 정련 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 투입기는 상기 첨가물 와이어가 지나는 통로를 구비하여 상기 첨가물 와이어를 배출관 전방으로 안내하는 가이드부를 포함하는 정련 설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드부는 길이 방향으로 연장되며 상기 처리용기의 상부에서 상기 배출관의 전방을 향하도록 경사지게 배치되는 정련 설비.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드부는 각도 조절가능하도록 형성되는 정련 설비.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 투입기는 첨가물 와이어가 권취되는 와이어 드럼부를 더 포함하는 정련 설비.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 탈가스 장치는 감압처리장치인 정련 설비.
  7. 처리용기에 용강을 수강하는 단계; 및
    상기 처리용기 내 용강을 탈가스 처리하는 단계;를 포함하고,
    상기 용강을 탈가스 처리하면서 상기 처리용기의 용강에 첨가물 와이어를 투입하는 정련 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 탈가스 처리는 처리용기 내 용강을 탈가스 장치로 인입시킨 후 처리용기로 배출시키는 환류 과정을 포함하고, 상기 첨가물 와이어의 투입은 환류 과정과 동시에 진행되는 정련 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 첨가물 와이어의 투입은 상기 처리용기로 배출되는 용강류에 합류되도록 투입되는 정련 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 첨가물 와이어는 상기 탈가스 처리의 용강이 배출되는 배출관의 외부와 상기 처리용기의 용강 상부에 있는 슬래그층을 통과하여 상기 배출관의 하방에 도달하도록 투입되는 정련 방법.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 첨가물 와이어는 칼슘 금속에 철피가 피복되는 정련 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 탈가스 처리는 진공을 이용한 감압처리 방식인 정련 방법.
KR1020090131042A 2009-12-24 2009-12-24 정련설비 및 정련방법 KR20110074154A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131042A KR20110074154A (ko) 2009-12-24 2009-12-24 정련설비 및 정련방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131042A KR20110074154A (ko) 2009-12-24 2009-12-24 정련설비 및 정련방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110074154A true KR20110074154A (ko) 2011-06-30

Family

ID=44404562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090131042A KR20110074154A (ko) 2009-12-24 2009-12-24 정련설비 및 정련방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110074154A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115505684A (zh) * 2022-08-30 2022-12-23 马鞍山钢铁股份有限公司 一种溶钙析钙气浴法的夹杂物变性去除工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115505684A (zh) * 2022-08-30 2022-12-23 马鞍山钢铁股份有限公司 一种溶钙析钙气浴法的夹杂物变性去除工艺
CN115505684B (zh) * 2022-08-30 2024-01-19 马鞍山钢铁股份有限公司 一种溶钙析钙气浴法的夹杂物变性去除工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8262767B2 (en) Method of producing steel for steel pipe excellent in sour-resistance performance
KR101055899B1 (ko) 극저황 저질소 고청정도 강의 용제 방법
CN103031492B (zh) 一种高强韧性气瓶用钢及其冶炼方法
CN114672728B (zh) 一种含稀土耐蚀钢及控制稀土含量和存在形态的方法
KR20110074154A (ko) 정련설비 및 정련방법
CN114836593A (zh) 一种低碳含铝冷镦钢冶炼工艺
WO2007116939A1 (ja) 極低硫高清浄鋼の溶製方法
TWI486454B (zh) Steel manufacturing method
KR100399220B1 (ko) 전기강판제조용용강정련방법
KR20130014924A (ko) 듀플렉스 스테인리스강 제조 방법
KR20210109597A (ko) Ti 함유 극저탄소강의 제조 방법
KR100832997B1 (ko) 고청정 알루미늄 탈산강의 제조방법
JPH08283826A (ja) 高清浄極低硫耐ｈｉｃ鋼の製造方法
KR100921500B1 (ko) 극저탄소강의 탈황방법
JP2013159811A (ja) 極低硫低窒素鋼の溶製方法
KR100900650B1 (ko) 용강중 칼슘 성분 조정용 와이어 및 이를 이용한 용강중칼슘 성분 조정방법
KR100929178B1 (ko) 강 제조시 용강내 칼슘 투입 방법
KR101091931B1 (ko) 칼슘 처리강의 제조 방법
KR101675678B1 (ko) 용강 정련방법
KR101560294B1 (ko) 용강 처리 장치 및 이를 이용한 용강 처리 방법
KR100460664B1 (ko) 버블링취입패턴 제어를 통한 용강의 2차정련방법
KR20150069304A (ko) 용강 처리 장치 및 이를 이용한 용강 처리 방법
KR20120025922A (ko) 무방향성 전기강판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application