KR20120110581A - 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법 - Google Patents

진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공탈가스 공정에서 용강의 청정도 향상을 위해 탈산 전 용존 산소량을 정확히 예측할 수 있는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법에 관한 것으로, 용강의 측온시점시의 예상탄소량을 계산하고, 계산된 예상탄소량에 설정된 한계탄소값을 감산하여 탈탄반응에 의해 감소되는 감소탄소량을 계산하는 단계와, 상기 감소탄소량에 탈탄시 반응에 참여하는 산소계수를 곱하여 탈탄 중 감소할 감소산소량을 계산하는 단계와, 상기 감소산소량에 TOB로 인해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산하는 단계, 및 상기 변화산소량을 측정된 초기산소량에서 감산하여 탈산 전 산소량을 예측하는 단계를 포함한다.

Description

진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법{METHOD FOR PREDICTING DISSOLVED OXYGEN QUANTITY IN VACUUM DEGASSING PROCESS}
본 발명은 진공탈가스 공정에서 용강의 청정도 향상을 위해 탈산 전 용존 산소량을 정확히 예측할 수 있는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법에 관한 것이다.
철광석을 용해한 형태인 용선에 탈린, 탈탄, 탈산 등의 공정을 순차적으로 수행하여 용선 내 불순물을 제거하는 1차정련 과정을 거쳐 용강을 제조하게 된다. 불순물이 제거된 용강은 2차정련 과정을 거쳐 용강 내의 미세 성분 조절까지 완료되면, 연속주조 공정으로 이동하게 된다.
이후 연속주조 공정을 거쳐 반제품을 성형하고, 압연 등의 최종 성형과정을 거쳐 반제품은 최종적으로 얻고자 하는 형태의 제품으로 제조된다.
본 발명의 목적은 진공탈가스 공정에서 탈산 전 산소량을 정확히 예측함으로써, 냉각제나 TOB 실시 및 탈산재(알루미늄) 투입량을 적절히 조절하는 것이 가능하여 용강의 청정도 향상을 도모할 수 있는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 용존 산소량 예측방법은, 용강의 측온 시점시의 예상탄소량을 계산하고, 계산된 예상탄소량에 설정된 한계탄소값을 감산하여 탈탄반응에 의해 감소되는 감소탄소량을 계산하는 단계; 상기 감소탄소량에 탈탄시 반응에 참여하는 산소계수를 곱하여 탈탄 중 감소할 감소산소량을 계산하는 단계; 상기 감소산소량에 TOB로 인해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산하는 단계; 및 상기 변화산소량을 측정된 초기산소량에서 감산하여 탈산 전 산소량을 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 예상탄소량은 측온시점과 미리 설정된 관계상수를 연산한 후 미리 측정된 초기탄소량을 곱셈하여 획득되며, 상기 관계상수는 측온시의 조업실적을 기본으로 한 실제탄소량과 초기탄소량 간의 상관관계에 의해 도출된 값일 수 있다.
상기 한계탄소값은 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소량으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정될 수 있다.
상기 산소계수는 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소에 대한 산소의 반응비로서, 0.5 내지 0.6 사이의 값으로 설정될 수 있다.
상기 증가산소량은 기체 산소의 취입시 용강 내에서 증가되는 산소의 증가계수와 취입된 TOB량을 곱하여서 획득되며, 증가계수는 2로 설정될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 탈산 공정 전에 용강 중에 포함된 산소량을 예측함에 따라 진공탈가스 공정에서의 냉각제나 TOB 실시 및 탈산재(알루미늄) 투입량을 적절히 조절 가능함으로써, 용강의 청정도 향상을 도모할 수 있는 극저탄소강의 제조 방안을 얻을 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 진공탈가스 설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용존 산소량 예측장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 진공탈가스 공정시의 용존 산소량 예측과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용된 진공탈가스 설비를 나타낸 도면으로서, 진공조(10)와 래들(50)을 포함하여 이루어져 있다.
일반적으로, 탄소함량이 70ppm 이하인 극저탄소강을 제조하기 위해서는, 도 1과 같은 진공탈가스 설비(이하, 'RH'라고도 함)를 이용하여 용강(M)을 정련하게 된다.
RH 정련에서는 전로(미 도시됨)에서 미탈산 상태로 출강된 용강(M)이 진공조(10)에 도달하면, 먼저 소정의 환류가스공급기(미 도시됨)로부터 아르곤가스(Ar Gas)를 취입하면서 침적관(11, 15)을 래들(50)에 수강된 용강(M)에 침지시키며, 동시에 진공펌프(20)를 가동시켜 진공조(10)의 내부를 수 내지 수십 토르(Torr)로 감압시킨다. 이때, 래들(50) 내의 용강(M)이 대기와 진공조(10) 내부의 압력 차이에 의해서 용강(M)이 진공조(10)의 내부로 더욱 상승하면서 용강(M)에서는 아래 반응식1의 탈탄반응이 진행된다. 탈탄 반응이 진행됨에 따라 용강(M) 중 탄소함량이 감소된다.
반응식 1
C + O = CO(gas)↑
그리고, 상기의 반응성을 향상시키기 위해서는 래들(50)과 진공조(10) 사이의 용강(M)의 순환이 빠르게 되도록 교반력을 높여야 한다. 용강(M)의 순환은 진공조(10)의 하부에 환상으로 배열되어 있는 상승관(11)과 하강관(15)을 통하여 이루어지는 데, 환류가스로서 불활성가스(Ar)를 취입하여 상승관(11) 내부의 용강(M) 내에 가스기포를 내포시켜 용강(M)의 비중을 낮춤으로써 상대적으로 비중이 높은 하강관(15) 측의 용강(M)과의 비중차이에 의해 화살표 방향(8)으로 용강(M)이 순환되도록 구성되어 있다.
도 1에 도시된 진공조(10)를 사용하여 용강(M)을 정련하는 경우에 진공조(10)에서 탄소함량이 70ppm 이하로 감소하는 데 15분 이상이 걸리고 용강 탈탄 중 용강온도가 탈탄 매분당 1.5℃ 이상 저하되어 용강의 온도가 낮아진다.
한편, 극저탄소강의 탈탄시간을 단축하기 위하여 진공조(10)의 천정에 기체산소 취입용 랜스(30)를 설치하고, 용강(M)의 탈탄 중 랜스(30)를 통하여 진공조(10)내 용강(M) 탕면에 기체산소를 고속으로 분사한다.
이와 같은 제강 공정에서 극저탄소강의 생산 프로세스는, 전로에서 미탈산 출강한 용강(M)을 진공탈가스 설비인 RH에서 탈탄 작업을 실시하여 생산한다. 예비처리부터 2차정련의 공정 전체가 청정도 향상을 위해 중요한 공정이지만, 특히 2차정련의 마지막 공정인 RH 공정의 조업 변수가 용강(M)의 청정도 제어에 큰 영향을 미친다. 극저탄소강을 생산할 때, RH에서의 작업 사항을 살펴보면 미탈산 용강(M)을 진공조(10) 내에 환류시켜 용강(M)의 탄소를 감소시키는 탈탄 공정과, 알루미늄(Al)을 첨가하여 산소를 감소시키는 탈산 공정, 및 생성된 알루미나 개재물(Al2O3)을 부상 분리시키는 분리 공정으로 구분된다.
이때, 탈산 전의 용존 산소량을 정확히 예측하지 못하면, 탈산 후 온도가 과잉 또는 부족하여 추가적으로 용강(M)의 온도 조정작업을 실시하게 된다. 추가적인 온도 조정을 위해 냉각제를 투입하거나 TOB(Top of Blowing)를 실시하면 용강(M)의 청정도를 극히 열위하게 만든다. 그러므로 용강(M)의 청정도 향상을 위해 탈산 전의 용존 산소량을 정확히 예측하는 방법이 필요하다.
본 발명에서는 용강(M)의 청정도 향상을 위해 탈산 전 산소량을 정확히 예측할 수 있는 극저탄소강의 정련방법을 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진공탈가스 설비에서 용존 산소량 예측장치를 나타낸 도면으로서, 산소예측장치(100)는 온도측정수단(110), 산소측정수단(120), 메모리(130), 입력부(140), 표시부(150), 및 제어부(160)를 포함하여 구성되어 있다.
온도측정수단(110)은 래들(50)의 용강(M)에 침지되어 용강(M)의 온도를 측정한다. 여기서, 온도측정수단(110)은 열전대(thermocouple)와 온도센서 등이 이용될 수 있다.
산소측정수단(120)은 래들(50)의 용강(M)에 침지되어 용강(M)내의 산소량을 측정하는 프로브로 구성되어 있다. 여기서, 측산하는 원리는 용강(M) 내에서 프로브에 흐르는 전류량을 측정하여 용강(M) 내의 산소량을 알 수 있다. 상기 측온과 측산은 RH의 진공시작 후 대략 3분 시점에서 실시될 수 있다.
메모리(130)는 탈산 전 산소량을 예측하기 위한 용강(M) 중의 초기탄소량과 관계상수(A, B), 산소계수(Co), 및 증가계수(Cio) 등에 대한 각종 파라미터에 대한 설정값 및 예측 알고리즘이 저장되어 있다.
입력부(140)는 외부로부터 각종 설정값을 입력받아 메모리(130)에 저장한다. 입력부(140)는 키보드나 GUI 화면 등으로 구성될 수 있다.
표시부(150)는 용강(M)의 측정온도나 초기산소량 및 탈산 전 용존 산소량 등을 제어부(160)의 제어에 따라 문자 또는 그래프로 디스플레이한다.
제어부(160)는 측온시점에서 용강(M)의 탈탄 공정 중 감소할 감소산소량을 계산한 후 계산된 감소산소량에 TOB에 의해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산하고, 계산된 변화산소량을 초기산소량에서 감산하여 탈산 전 산소량을 계산 및 예측하게 된다.
즉, 제어부(160)는 감소산소량을 계산할 때, 용강(M)의 측온 시점시의 예상탄소량을 계산한 후 계산된 예상탄소량에 메모리(130)에 미리 설정된 한계탄소값을 감산하여 탈탄반응에 의해 감소되는 감소탄소량을 계산하고, 계산된 감소탄소량에 탈탄시 반응에 참여하는 산소계수를 곱하여 탈탄 중 감소할 감소산소량을 계산하게 된다.
그리고, 제어부(160)는 감소산소량에 TOB로 인해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산하고, 계산된 변화산소량을 초기산소량에서 감산하여 탈산 전 산소량을 예측하게 된다.
구체적으로, 상기 예상탄소량은 아래 수학식 1에 의해 계산될 수 있다. 수학식 1에서 초기탄소량은 RH 정련 이전 공정이나 RH 정련시에 용강을 샘플링한 후 용강내 탄소성분을 분석하여 계산된 탄소량일 수 있다.
수학식 1
Figure pat00001
여기서, 측온시점은 진공이 개시된 후 측온시점까지의 경과시간[min]이고, A와 B는 측온시의 조업실적을 기본으로 한 실제탄소량과 초기탄소량 간의 상관관계에 의해 도출된 상수이고, 초기탄소량은 RH정련시 용강 내 탄소량[ppm]이다.
상기에서 측온시점은 진공이 개시된 후 대략 3분 시점이 될 수 있다. 이 시점의 탄소량은 3분 동안 약간의 탈탄 반응이 일어났기 때문에 진공이 가해지기 전의 탄소량보다는 조금 줄어들 것이다. 즉, 측온시의 탄소량은 진공이 가해지기 전의 탄소량에서 측온한 시점(몇 분 시점에)에 따라 계산방법이 달라질 것이다. 예컨대, 진공이 개시된 후 늦게 측온하면 할수록 그 만큼 용강 중 탄소량이 더 감소될 것이기 때문이다.
그리고, 측온시점과 연산되는 상수 A는 B보다 작은 수로 설정될 수 있는 데, 상수 A는 0.1 내지 0.2 사이의 값이고, B는 1 내지 2 사이의 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 상수 A는 0.15일 수 있고, 상수 B는 1.3일 수 있다.
한계탄소값은 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소량으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정될 수 있다. 예상탄소량에서 한계탄소량을 감산하는 것은 탈탄반응 중 탈탄반응에 의해서 감소되는 탄소량을 의미한다. 즉, 탈탄 반응 중 감소되는 탄소량이라 할 수 있다. 통상적으로 아무리 탈탄 시간을 늘린다하더라도 한계탄소값 이하의 탄소값에는 이론적으로 도달하기가 어렵기 때문에 최종적으로 도달할 수 있는 한계탄소값으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정할 수 있다. 한계탄소값은 바람직하게는 10이 될 수 있다.
감소산소량을 계산할 때 감소탄소량에 곱해지는 산소계수는 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소에 대한 산소의 반응비로서, 0.5 내지 0.6 사이의 값으로 설정될 수 있다.
그리고, TOB로 인해 증가되는 증가산소량을 계산할 때, 증가산소량은 취입된 TOB량과 기체산소의 취입시 용강 내에서 증가되는 산소의 증가계수를 서로 곱하여서 구한다. 여기서, 증가계수는 2로 설정될 수 있다. 용강에 산소를 공급할 때 탑 랜스(Top Lance)를 이용하여 용강에 산소를 공급하게 된다. 이때, 용강의 산소 100ppm을 증가시키고자 한다면 이론적으로 22.4Nm3의 기체 산소를 취입하면 된다. 즉, 용강의 산소 100ppm은 320톤 용강 기준으로 32kg의 산소와 상응하는 양이며, 32kg의 산소(O2)는 1000몰에 해당하는 양이고 이는 22.4Nm3의 양이다. 하지만, 실제 조업실적의 분석 결과, 용강의 산소 100ppm을 상승시키기 위해서는 22.4Nm3의 기체 산소가 아니라 50Nm3의 기체 산소를 취입해야 하는 것으로 나타났다. 이로 인해 증가계수는 '2'(100ppm/50Nm3)로 설정되었으며, 이는 기체 산소 1Nm3을 취입하면 2ppm의 산소가 증가한다는 의미이다.
상기와 같이 탈산 전 산소량(Op) 예측을 위한 전체식을 나타내면 아래 수학식 2와 같다.
수학식 2
Figure pat00002
여기서, 초기산소량은 측온시점에서의 측산량이고, 초기탄소량은 RH정련시 용강 내 탄소량[ppm]이고, Co는 산소계수이며, Cio는 증가계수이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 용존 산소량 예측과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 산소 예측과정을 설명한다.
먼저, 산소예측장치(100)의 메모리(130)에 탈산 전 산소량을 예측하기 위한 용강 중의 초기탄소량과 관계상수(A, B), 산소계수(Co), 및 증가계수(Cio) 등에 대한 각종 파라미터를 저장한다(S11). 상기에서 초기탄소량은 RH 이전 공정이나 RH 정련시에 용강을 샘플링하여 분석한 값으로, 이는 샘플러를 용강에 침적하여 용강의 일부를 채취한 후 성분분석기를 통해 분석하면 알 수 있다.
이어, 제어부(160)는 RH 진공 후 설정된 시간이 경과된 시점(이하, 측온시점이라 함)에서, 온도측정수단(110)과 산소측정수단(120)을 통해 측정된 용강 온도와 초기산소량을 메모리(130)에 각각 저장한다(S12). 여기서, 측온시점은 진공이 개시된 후 대략 3분 시점이 될 수 있다.
제어부(160)는 측온시점에서, 상기 수학식 1과 같이 측온시점[min]과 미리 설정된 관계상수(A, B)를 연산한 후 메모리(130)에 저장된 초기탄소량을 곱셈하여 측온시점에서의 예상탄소량을 계산한다(S13). 측온시점과 곱해지는 상수 A는 음수로서 -0.1 내지 -0.2 사이의 값이고, 측온시점과 더해지는 상수 B는 양수로서 1 내지 2 사이의 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 상수 A는 -0.15일 수 있고, 상수 B는 1.3일 수 있다. 상기 측온시점과 곱해지는 상수 A는 측온시점이 지연될수록 그 만큼 용강 중 탄소량이 더 감소될 것이기 때문에 음수가 된다.
상기 예상탄소량을 획득한 후 제어부(160)는 획득된 계산된 예상탄소량에 메모리(130)에 미리 설정된 한계탄소값을 감산하여 탈탄반응에 의해 감소되는 감소탄소량을 계산한다(S14). 한계탄소값은 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소량으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정될 수 있다. 즉, 예상탄소량에서 한계탄소량을 감산하는 것은 탈탄반응 중 탈탄반응에 의해서 감소되는 탄소량을 의미한다. 즉, 탈탄 반응 중 감소되는 탄소량이라 할 수 있다. 통상적으로 아무리 탈탄 시간을 늘린다하더라도 한계탄소값 이하의 탄소값에는 이론적으로 도달하기가 어렵기 때문에 최종적으로 도달할 수 있는 한계탄소값으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정할 수 있다. 한계탄소값은 바람직하게는 10이 될 수 있다.
이어, 제어부(160)는 계산된 감소탄소량에 탈탄시 반응에 참여하는 산소계수(Co)를 곱하여 탈탄 중 감소할 감소산소량을 계산하게 된다(S15). 상기 산소계수(Co)는 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소에 대한 산소의 반응비로서, 0.5 내지 0.6 사이의 값으로 설정될 수 있다. 화학양론적으로는 탄소와 산소의 원자량에 따라 탈탄 반응에 참여하는 탄소와 산소의 비는 1:1.33이지만, 실제 조업결과 분석에 따라 1:0.55의 비율로 반응이 발생되는 것을 알 수 있다. 이는 탈탄 반응에 참여하는 산소가 용존 산소뿐만 아니라 슬래그, 내화물 등에 존재하는 산소까지 반응에 참여하는 결과로 볼 수 있다. 결국 탈탄 중 감소하는 산소량은 탈탄 중 감소하는 탄소량을 산소계수(Co)인 예컨대, 0.55를 곱셈함에 따라 얻어진다.
그리고, 제어부(160)는 감소산소량에 TOB로 인해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산한다(S16). 여기서, 증가산소량은 기체산소의 취입시 용강 내에서 증가되는 산소의 증가계수(Cio)와 취입된 TOB량을 곱해서 구한다. 여기서, 증가계수(Cio)는 2로 설정될 수 있다. 증가계수(Cio)로 설정된 값('2')은 기체 산소 1Nm3을 취입하면 2ppm의 산소가 증가한다는 의미이다.
마지막으로, 제어부(160)는 측온시점에서 산소측정수단(120)을 통해 측정된 용강 내 초기산소량을 상기에서 계산된 변화산소량을 수학식 2와 같이 감산하여 탈산 전 산소량을 예측하게 된다(S17).
통상적으로 탈산 전 산소량은 300ppm을 목표로 한다. 예를 들어 산소측정수단(120)을 통해 측정된 초기산소량이 250ppm이라면, 탈산 중에 감소할 산소량은 상술한 바와 같이 계산할 수 있다. 통상적인 초기 조건에서의 감소산소량은 대략 150ppm 정도이다. 즉, 300＝250-150＋(Cio×TOB량)란 것을 알 수 있다. 만일 TOB를 실시하지 않는다면, 탈산 전 산소가 100ppm 정도밖에 안 될 것이기 때문에 300ppm을 만들기 위해서는 200ppm에 상응하는 산소를 취입해야 한다는 것을 알 수 있다. 산소계수(Co)에서 알 수 있듯이 1Nm3의 산소를 취입하면 2ppm의 산소가 올라가기 때문에 200ppm의 산소를 올리려면 100Nm3의 기체 산소를 취입해야 되는 것을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 탈산 공정 전에 용강 중에 포함된 산소량을 예측함에 따라 RH 공정에서의 냉각제나 탈산재(알루미늄) 투입량 및 TOB량을 적절히 조절 가능함으로써, 용강의 청정도 향상을 도모할 수 있는 극저탄소강의 제조 방안을 얻을 수 있다.
상기와 같은 산소예측장치 및 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10: 진공조 11: 상승관
15: 하강관 20: 진공모터
30: 산소랜스 50: 래들
100: 예측장치 110: 온도측정수단
120: 산소측정수단 130: 메모리
140: 입력부 150: 표시부
160: 제어부

Claims (10)

  1. 용강의 측온시점시의 예상탄소량을 계산하고, 계산된 예상탄소량에 설정된 한계탄소값을 감산하여 탈탄반응에 의해 감소되는 감소탄소량을 계산하는 단계;
    상기 감소탄소량에 탈탄시 반응에 참여하는 산소계수를 곱하여 탈탄 중 감소할 감소산소량을 계산하는 단계;
    상기 감소산소량에 TOB로 인해 증가할 증가산소량을 가산하여 변화산소량을 계산하는 단계; 및
    상기 변화산소량을 측정된 초기산소량에서 감산하여 탈산 전 산소량을 예측하는 단계;를 포함하는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 예상탄소량은 측온시점과 미리 설정된 관계상수를 연산한 후 미리 측정된 초기탄소량을 곱셈하여 획득되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 관계상수는 측온시의 조업실적을 기본으로 한 실제탄소량과 초기탄소량 간의 상관관계에 의해 도출된 값인 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 예상탄소량은 아래 수학식에 의해 계산되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
    수학식
    Figure pat00003

    단, 측온시점은 진공이 개시된 후 측온시점까지의 경과시간[min]이고, A와 B는 측온시의 조업실적을 기본으로 한 실제탄소량과 초기탄소량 간의 상관관계에 의해 도출된 상수이고, 초기탄소량은 용강 내 탄소량[ppm]임.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상수 A는 B보다 작은 수로 설정되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 상수 A는 0.1 내지 0.2 사이의 값이고, B는 1 내지 2 사이의 값으로 설정되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 한계탄소값은 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소량으로 10 내지 20 사이의 값으로 설정되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 산소계수는 탈탄 반응에 의해 감소되는 탄소에 대한 산소의 반응비로서, 0.5 내지 0.6 사이의 값으로 설정되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 증가산소량은 취입된 TOB량과 기체산소의 취입시 용강 내에서 증가되는 산소의 증가계수를 서로 곱하여서 획득되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 증가계수는 '2'로 설정되는 진공탈가스 공정에서의 용존 산소량 예측방법.
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JPH05171250A (ja) * 1991-07-01 1993-07-09 Kobe Steel Ltd Ｒｈ脱ガス操業方法
KR101012834B1 (ko) 2003-06-20 2011-02-08 주식회사 포스코 진공 탈가스 공정에서의 용존 탄소량 예측방법
JP5087840B2 (ja) 2005-12-22 2012-12-05 Ｊｆｅスチール株式会社 真空脱ガス設備における脱炭終点判定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160054697A (ko) 2014-11-06 2016-05-17 주식회사 포스코 페라이트계 스테인리스 강의 정련방법
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