KR20190042991A - 전기로 내 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입과정을 개선한 제강 조업방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로 내 산화몰리브덴 투입과정을 개선한 제강 조업방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 페로 얼로이(페로몰리브덴) 방식에 비해 원가가 크게 저감되고, 원료의 대량 투입 공정에 특히 유리하며, 브리켓팅 방식에서 사용되는 바인더와 용수를 사용하지 않아 의도치 않은 탄소와 수분 혼입을 차단할 수 있다.

Description

전기로 내 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입과정을 개선한 제강 조업방법{A process of refining steel comprising an improved step of introducing powder-type or chip-type raw material or supplementary material in an electric arc furnace}

본 발명은 제강공정의 전로 또는 전기로 내 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입과정을 개선한 제강 조업방법에 관한 것이다.

종래, 제강 조업을 수행함에 있어서 분말 형태의 원료 또는 부원료는 페로 얼로이(ferro alloy, 합금철) 또는 브리켓팅(briguetting) 단광으로 만들어서 전기로에 투입하는 것이 통상적이었다.

그러나, 페로 얼로이 방식은 테르밋(Thermit) 공정에 따라 수행해야 하는데, 그에 따른 고비용의 문제가 심각한 한계로 지적된다. 또한, 브리켓팅 단광 방식은 단광화를 위해 사용되는 바인더로 인해 의도치 않은 고탄소화가 발생하고, 수분도 1% 내외로 잔류하는 문제가 있다.

이와 별도로 산화몰리브덴 분말 형태로 전기로에 투입하는 방식도 사용되고 있으나, 이와 같이 제강 공정에서 분말 형태의 원료와 부원료를 사용하는 경우, 전기로에 투입된 분말이 집진기 팬에 의해 상승하여 집진기로 빨려 들어가는 현상이 발생하게 됨으로써, 이로 인한 실수율 저하를 피할 수 없게 되는 문제가 있다.

한국 등록특허 제10-0248108호 한국 공개특허 제10-2000-003801호 한국 공개특허 제10-2011-0124408호

본 발명은 이와 같이 종래 제강 조업에서 발생하는 문제점을 해결하여 제강공정의 전로 또는 전기로 내 산화몰리브덴과 같은 제강용 원료 또는 부원료 분말 또는 칩의 투입과정을 개선한 제강 조업방법을 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (A) 제강공정의 전로 또는 전기로에 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료을 투입하는 단계를 포함하는 제강 조업방법에 있어서, 상기 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입은 상기 제강용 원료 또는 부원료가 포함되어 있는 캔을 투입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 제강 조업방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 페로 얼로이(페로몰리브덴) 방식에 비해 원가가 크게 저감되고, 원료의 대량 투입 공정에 특히 유리하며, 브리켓팅 방식에서 사용되는 바인더와 용수를 사용하지 않아 의도치 않은 탄소와 수분 혼입을 차단할 수 있다.

도 1은 원료 또는 부원료 분말을 캔에 포함시켜 전기로에 투입하는 방식에 대한 개략도이다.
분말 캔을 바스켓 가장 하부 구석에 놓일 수 있도록 투입하여 전기로에서 먼저 녹은 쇳물에 잠기어 녹을 수 있는 조건으로 장입시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 산화몰리브덴 분말 캔 포장방안에 관한 사진으로, 특히 본 발명의 일 구현예에 따라서 캔 표면에 형성된 수분 배출용 구멍과 다른 구현예에 따른 캔 커버 테이핑의 모습을 보여준다.
이와 같이 캔 표면에 구멍을 형성하고 이를 테이핑함으로써 투입된 분말 원료 또는 부원료에 함유되어 있는 수분이 증발 팽창하여 전로 내 고온 환경에서 폭발하는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 캔 커버를 닫는 것에 더하여 캔 커버를 추가 테이핑함으로써 캔 투입 시 바닥에 떨어지는 충격에 캔 커버가 열릴 수도 있는 문제를 더욱 완벽하게 방지할 수 있다.
도 3 역시 본 발명에 따른 산화몰리브덴 분말 캔 포장방안에 관한 사진으로, 특히 본 발명의 일 구현예에 따라서 캔 내부에 복수 개의 스틸 판을 위치시킨 모습을 보여준다.
이와 같이 캔 내부에 스틸 판을 추가로 투입함으로써 캔 내부의 원료 또는 부원료 분말을 더욱 공고히 잡아줌으로써 분말 원료 또는 부원료가 기류에 날리는 현상을 더욱 완벽하게 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.

본 발명의 일 측면은 (A) 제강공정의 전로 또는 전기로에 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료를 투입하는 단계를 포함하는 제강 조업방법에 있어서, 상기 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입은 상기 제강용 원료 또는 부원료가 포함되어 있는 캔을 투입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 제강 조업방법에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 제강용 원료 또는 부원료의 예에는 산화몰리브덴(MoO₃), 산화망간, 산화텅스텐, 산화크롬, 산화티타늄, 산화규소 또는 이들 2종 이상의 혼합물이거나, 또는 스테인레스 계열 스크랩 분말 또는 칩 형태의 원료 또는 부원료 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.

제강 원료 또는 부원료가 분말 또는 가는 칩 형태인 경우, 특히 산화몰리브덴 분말을 직접 전기로에 투입하는 대신 스틸 또는 알루미늄 재질의 캔에 담아 투입함으로써 투입된 원료 또는 부원료 분말 중 일부가 집진기로 다시 빨려 올라가는 현상을 차단할 수 있으며, 이를 통해서 실수율을 향상시키는 데에도 기여할 수 있다.

일 구현예에 에 있어서, 상기 캔은 스틸 또는 알루미늄 재질이다. 또한, 상기 캔의 상부 면에는 투입구가 형성되어 있으며, 상기 투입구에는 캔 커버가 닫혀져 있어 상기 캔은 밀폐되어 있다.

다른 구현예에 있어서, 상기 캔의 표면에 직경 1 내지 9 mm의 구멍이 최소 1개 이상 추가로 형성되어 있으며, 특히 3~9개 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 구멍 위에는 테이프가 붙여져 상기 구멍이 밀폐되어 있고, 상기 테이프는 융점이 150 ℃ 이하인 재질이다.

상기 테이프는 150 ℃ 이하의 온도, 바람직하게는 약 100 ℃의 온도에서 녹아서 상기 구멍이 개방되도록 하는 것이 중요하다.

이렇게 함으로써 투입된 분말 원료 또는 부원료에 함유되어 있는 수분이 증발 팽창하여 전로 내 고온 환경에서 폭발하는 현상을 방지할 수 있다.

이러한 테이프의 예에는 비닐 테이프가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 도 2에서 파란색 부분은 캔의 뚜껑을 더욱 단단히 밀봉하기 위하여 필요 시 가능한 테이핑을 보여주고 있고, 노란색 부분의 홀은 고온 환경에서 공기 및 수분 배출을 위한 것으로, 바람직하게는 직경 1 내지 9 mm의 홀을 3 내지 9개 정도 형성시킬 수 있다.

또한, 이러한 홀 위에 별도의 테이핑을 함으로써 홀을 통한 분말 형태의 원료 또는 부원료의 이탈을 막음과 동시에, 비닐 테이프와 같이 약 100 ℃ 정도에서 먼저 녹을 수 있는 재질을 사용해서 테이핑함으로써, 공기와 수분의 원활한 배출에 차질이 없도록 할 수 있다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 캔 내부에 담겨져 있는 상기 산화몰리브덴 분말 사이에 1개 이상의 스틸 판이 추가로 포함되어 있다.

이때, 상기 스틸 판은 상기 캔의 바닥면과 평행하게 위치되어 있는 것이 중요하다.

이렇게 산화몰리브덴 분말을 캔에 담는 과정에 스틸 판을 최소 1개 이상 바닥면과 평행하게 위치시킴으로써, 분말을 더욱 공고히 잡아줌으로써 분말 원료 또는 부원료가 기류에 날리는 현상을 더욱 완벽하게 예방할 수 있는 효과가 있다.

다만, 본 발명에서 상기 캔의 바닥면과 '평행'하게 스틸 판을 위치시킨다는 의미는 수학적 또는 물리적으로 엄격한 의미가 아니라, 통상적으로 평행하다고 볼 수 있을 정도의 의미이다.

더욱 구체적으로, 스틸 판과 수직을 이루는 수선과 상기 캔의 바닥면의 수선과 이루는 각도가 0ㅀ인 수학적인 평행뿐만 아니라 대략 0ㅀ 내지 20ㅀ 정도, 바람직하게는 0ㅀ 내지 10ㅀ, 가장 바람직하게는 0ㅀ 내지 5ㅀ가 되도록 위치시키는 것이 중요하다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 스틸 판은 최소 2개 이상이다. 또한, 상기 2개 이상의 스틸 판 사이에 산화몰리브덴 분말 층이 위치시킨다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 스틸 판의 크기(직경)는 상기 캔의 상부에 형성되어 있는 상기 투입구의 70~100%이다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 캔은 원통형 또는 육면체형이다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 캔 커버는 테이핑을 통해서 추가로 밀폐되어 있다.

이렇게 캔 커버를 닫는 것에 추가로 캔 커버를 테이핑함으로써 캔 투입 시 바닥에 떨어지는 충격에 캔 커버가 열릴 수도 있는 문제를 더욱 완벽하게 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. (A) 제강공정의 전로 또는 전기로에 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료를 투입하는 단계를 포함하는 제강 조업방법에 있어서,
   상기 분말 또는 칩 형태의 제강용 원료 또는 부원료의 투입은 상기 제강용 원료 또는 부원료가 포함되어 있는 캔을 투입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 제강 조업방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제강용 원료 또는 부원료는 산화몰리브덴(MoO₃), 산화망간, 산화텅스텐, 산화크롬, 산화티타늄, 산화규소 중에서 선택된 1종 이상의 원료 또는 부원료이거나, 또는 스테인레스 계열 스크랩 분말 또는 칩 형태의 원료 또는 부원료인 것을 특징으로 하는 제강 조업방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 캔은 스틸 또는 알루미늄 재질이고,
   상기 캔의 상부 면에는 투입구가 형성되어 있으며,
   상기 투입구에는 캔 커버가 닫혀져 있어 상기 캔은 밀폐되어 있고,
   상기 캔의 표면에 직경 1 내지 9 mm의 구멍이 최소 1개 이상 추가로 형성되어 있으며,
   상기 구멍 위에는 테이프가 붙여져 상기 구멍이 밀폐되어 있고,
   상기 테이프는 융점이 150 ℃ 이하인 재질인 것을 특징으로 하는 제강 조업방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제강용 원료 또는 부원료는 산화 몰리브덴이고,
   상기 캔 내부에 담겨져 있는 상기 산화몰리브덴 분말 사이에 1개 이상의 스틸 판이 추가로 포함되어 있으며,
   상기 스틸 판은 상기 캔의 바닥면과 평행하게 위치되어 있고,
   상기 스틸 판의 크기(직경)는 상기 캔의 상부에 형성되어 있는 상기 투입구의 70~100%인 것을 특징으로 하는 제강 조업방법.
5. 제11항에 있어서, 상기 캔은 원통형 또는 육면체형이고,
   상기 캔 커버는 테이핑을 통해서 추가로 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 제강 조업방법.

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