KR20190128444A - 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법 - Google Patents

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KR20190128444A
KR20190128444A KR1020180052650A KR20180052650A KR20190128444A KR 20190128444 A KR20190128444 A KR 20190128444A KR 1020180052650 A KR1020180052650 A KR 1020180052650A KR 20180052650 A KR20180052650 A KR 20180052650A KR 20190128444 A KR20190128444 A KR 20190128444A
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Abstract

본 발명은 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법에 관한 것으로, 처리 대상인 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖고, 슬래그 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하는 슬래그를 마련하는 과정; 용기에 상기 슬래그를 투입하는 과정; 상기 용기를 경동시키는 과정; 상기 슬래그를 배재하면서 상기 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정;을 포함하고, 내화물을 보호할 수 있는 MgO를 다량 함유하고, 융점이 비교적 낮은 슬래그를 이용하여 용기를 코팅함으로써 용기에 지금이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

Description

용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법{Method for coating of container and method for processing molten metal}
본 발명은 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기에 지금 등과 같은 응고물이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고로에서 생산된 용선에는 탄소의 함유량이 많고 인(P), 황(S), 규소(Si)와 같은 불순물이 포함되어있어 탄소의 양을 줄이고 불순물을 제거하는 정련공정이 요구된다. 이때, 정련공정을 수행하기 앞서 용선 중 황 등과 같은 불순물을 제거하기 위한 용선예비처리공정이 수행될 수 있다.
용선예비처리공정은 고로에서 출선된 용선을 용선예비처리설비로 이송하여 기계적 교반(Kanvara Reactor, 이하 "KR 공정")을 통해 실시될 수 있다. 이러한 용선예비처리공정, 예컨대 KR 공정은 혼선차에 의해 이송된 용선을 래들에 장입한 후 전배재, 기계적 교반 및 후배재를 거쳐 완료될 수 있다. 그리고 기계적 교반은 임펠러를 이용하여 용선을 교반하면서 용선에 생석회(CaO), 형석 등을 포함하는 탈황제를 투입하는 방법으로 수행될 수 있다. 이에 용선이 교반되면서 투입되는 탈황제와 반응하여 용선 중 황 성분이 재화되면서 제거될 수 있다.
이 과정 중 전배재 공정은 용선 상부에 형성되는 슬래그, 예컨대 고로 슬래그를 제거하는 공정이다. 이렇게 슬래그를 배재하는 과정에서 슬래그를 이용하여 래들의 내화물을 코팅함으로써 추후 용선을 전로에 장입할 때 용선이 래들에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 그런데 고로 슬래그는 내화물을 보호할 수 있는 성분인 MgO가 매우 적고, 유동성이 매우 낮기 때문에 래들의 내화물을 코팅하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 래들에서 용선이 배출되는 와구(일명, 펠리컨부)는 용선이 수용되는 내부공간과 온도 차이가 크고, 용선을 교반할 때 용선과 접촉하지 않기 때문에 용선을 전로에 장입하는 과정에서 용선이 부착되어 다량의 지금이 형성되는 문제점이 있다. 이와 같이 래들에 지금이 형성되면, 용선을 수용할 수 있는 내용적이 감소하기 때문에 래들에 형성된 지금을 제거해야 한다. 그러나 지금을 제거하는 과정에서 내화물이 손상되어 래들의 수명이 단축될 수 있고, 분진 발생 등으로 인해 작업 환경이 열악해지는 문제점이 있다.
KR 1999-0042004 A KR 2015-0053618 A
본 발명은 지금이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 유지 보수를 용이하게 하고, 분진 발생으로 인한 환경 오염을 억제할 수 있는 용기 코팅 방법 및 용선 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용기 코팅 방법은, 처리 대상인 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖고, 슬래그 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하는 슬래그를 마련하는 과정; 용기에 상기 슬래그를 투입하는 과정; 상기 용기를 경동시키는 과정; 상기 슬래그를 배재하면서 상기 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 슬래그를 마련하는 과정에서, CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 0.8 내지 1.2인 슬래그를 마련할 수 있다.
상기 슬래그를 마련하는 과정에서, CaO와 Al2O3의 비(CaO/Al2O3)가 30 내지 35인 슬래그를 마련할 수 있다.
상기 슬래그는 주조 장치로 용강을 배출하고 주입 용기에 잔류하는 슬래그를 포함하고, 상기 용강은 Si를 단독으로 이용하여 탈산 처리된 용강을 포함할 수 있다.
상기 슬래그를 투입하는 과정 이전에, 상기 용기에 용융물을 장입하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물은 용선을 포함하고, 상기 슬래그의 융점은 1300 내지 1400℃일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용선 처리 방법은, 용기에 용선을 장입하는 과정; 코팅용 슬래그를 마련하는 과정; 상기 용선의 상부에 상기 코팅용 슬래그를 투입하는 과정; 상기 코팅용 슬래그를 배재하면서 상기 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정; 및 상기 용선을 처리하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 코팅용 슬래그를 마련하는 과정은, 주조장치로 용강을 배출하고 잔류하는 슬래그를 코팅용 슬래그로 마련할 수 있다.
상기 용강은 탈산제로 Si를 단독으로 사용하여 탈산된 용강을 포함할 수 있다.
상기 코팅용 슬래그는 상기 용선의 온도보다 낮은 융점을 가질 수 있다.
상기 코팅용 슬래그는, 코팅용 슬래그 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하고, CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 0.8 내지 1.2이고, CaO와 Al2O3의 비(CaO/Al2O3)가 30 내지 35일 수 있다.
상기 코팅용 슬래그를 투입하는 과정 이후에, 상기 코팅용 슬래그를 상기 용선 상부로 부상시켜 상기 용선의 탕면 주변의 용기 내벽에 코팅층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 코팅층을 형성하는 과정은, 상기 용기를 경동시켜 상기 코팅용 슬래그가 배출되면서 접촉되는 용기의 내벽에 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 용선을 처리하는 과정은, 상기 용선에 탈황제를 투입하는 과정 및 상기 용선을 기계적으로 교반하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 내화물을 보호할 수 있는 MgO를 다량 함유하고, 융점이 비교적 낮은 슬래그를 이용하여 용기를 코팅함으로써 용기에 지금이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 즉, 다량의 MgO를 함유하고 저융점을 갖는 Si 단독 탈산강을 제조하는 과정에서 발생하는 슬래그를 이용하여 용기를 효율적으로 코팅할 수 있다. 이에 내화물을 보호하기 위한 성분인 MgO를 추가로 투입하지 않아도 되므로, 용기를 코팅하는데 소요되는 자원과 비용을 절감할 수 있다.
또한, 용기에 지금이 부착되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있으므로, 지금 제거에 따른 작업자의 업무 부담을 경감해줄 수 있고, 지금을 제거하는 과정에서 발생하는 용기의 손상 및 파손을 억제할 수 있으므로 용기의 수명을 향상시킬 수 있다. 특히, 지금을 제거하는 과정에서 발생하는 분진으로 인한 환경 오염을 억제할 수 있다.
또한, 용융물을 처리하는 일련의 과정에서 용기를 코팅하므로, 용기를 코팅하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용기 코팅 방법을 보여주는 순서도.
도 2는 용기의 일 예를 보여주는 도면.
도 3은 용기에 지금이 부착된 상태를 보여주는 사진.
도 4는 지금을 제거하는 과정에서 분진이 발생하는 상태를 보여주는 사진.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 용선 처리 방법을 보여주는 순서도.
도 6은 용기에 지금이 부착된 상태를 비교하여 보여주는 사진.
도 7은 용기를 코팅하는데 사용되는 슬래그 종류에 따른 용기의 상태를 보여주는 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 용기 코팅 방법은, 용기에서 처리되는 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖는 슬래그를 이용하여 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성할 수 있다. 이에 용융물을 처리한 후 용기에서 용융물을 배출할 때 코팅층에 의해 용융물이 용기에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 코팅층은 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖기 때문에 용융물을 용기에서 배출할 때 용해되기 때문에 용융물이 용기에 부착되어 지금을 형성하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용기 코팅 방법을 보여주는 순서도이고, 도 2는 용기의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 3은 용기에 지금이 부착된 상태를 보여주는 사진이고, 도 4는 지금을 제거하는 과정에서 분진이 발생하는 상태를 보여주는 사진이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용기 코팅 방법은, 처리 대상인 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖고, 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하는 슬래그를 마련하는 과정(S104)과, 용기에 슬래그를 투입하는 과정(S106)과, 용기를 경동시키는 과정(S108)과, 슬래그를 배재하면서 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정(S110) 및 용기를 복귀시키는 과정(S112)을 포함할 수 있다. 이때, 용기에 슬래그를 투입하기 전 용기에 용융물을 장입하는 과정(S110)을 수행할 수도 있다. 또한, 슬래그는 Si를 단독으로 이용하여 탈산한 용강의 슬래그를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 용기 코팅 방법을 설명하기 앞서 본 발명이 적용되는 용기에 대해서 설명한다.
도 2를 참조하면, 용기(100)는 내부에 용융물을 수용할 수 있도록 공간이 형성되고, 상부는 내부에 용융물을 장입할 수 있도록 개방될 수 있다. 용기(100)는 외형을 형성하는 철피(미도시)와, 철피(미도시) 내부에 구비되는 내화물(미도시)을 포함할 수 있다. 그리고 용기(100)의 외주면에는 크레인 등을 이용하여 상승 또는 하강시킬 수 있도록 크레인의 후크가 연결되는 한 쌍의 운반고리(120)와, 용기(100) 내에 수용된 용융물을 다른 설비에 장입할 때 용기(100)를 경동시킬 수 있도록 크레인의 후크가 연결되는 경동고리(130)가 구비될 수 있다.
이와 같이 형성되는 용기(100)는 용선, 용강 등의 용융물을 수용할 수 있는 수강래들과 장입래들을 포함할 수 있다. 수강래들은 주로 용융물을 이송하는데 사용되며, 장입래들은 다른 용기, 예컨대 전로에 용융물을 장입하는데 사용될 수 있다. 수강래들과 장입래들은 기본 구조는 거의 유사하나, 상부측 구조가 일부 상이하다. 즉, 용융물을 이송하는 경우, 용융물의 온도가 저하되는 것을 방지하기 위해 수강래들 상부에는 커버를 설치하고 있다. 이에 수강래들의 상부는 커버를 설치할 수 있도록 평평하게 형성될 수 있다. 반면에 장입래들은 전로 등에 용융물을 장입할 때 사용되기 때문에 용융물이 목표하는 위치로 장입될 수 있도록 일측 상부에는용융물이 배출되는 단부로 갈수록 좁아지는 형상의 와구(110)가 형성될 수 있다.
와구(110)는 용융물이 수용되는 공간과 비교적 멀리 떨어져 있어 용기 내부에 수용되는 용융물의 온도에 의해 쉽게 가열되지 않는 문제점이 있다. 이에 용융물을 배출할 때 용융물이 와구(110)에 쉽게 응고 부착되어 도 3에 도시된 바와 같이 지금을 형성하기 쉽고, 사용함에 따라 지금이 누적되어 대형화될 수 있다. 용기에 지금이 형성되면, 별도의 장비를 이용하여 지금을 제거하는 작업을 수행해야하며, 이 경우 용기의 내화물이 손상될 수도 있고, 지금을 제거하는 과정에서 도 4에 도시된 것처럼 다량이 분진이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명에서는 용기 내부의 전체 또는 적어도 일부, 예컨대 장입 래들의 와구에 코팅층을 형성하여 지금이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이때, 용기를 코팅하기 위해 사용되는 슬래그는 처리할 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖고, 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유할 수 있다. 이는 슬래그를 이용하여 용기에 코팅층을 형성했을 때 용융물의 온도에 의해 코팅층이 응고되지 않고 유동성을 갖도록 하여 용융물이 용기에 직접 접촉되어 부착되는 것을 방지하고, 용기의 내화물 성분과 유사한 MgO를 이용하여 내화물을 보호하기 위함이다.
이와 같은 슬래그는 Si를 단독으로 이용하여 탈산 처리된 용강의 슬래그(이하, 코팅용 슬래그라 함)를 포함할 수 있다. Si를 단독으로 이용하여 탈산 처리된 용강의 슬래그의 경우, 용기의 내화물을 보호할 수 있는 MgO를 다량 함유하고 있고, 유동성이 좋아서 용기를 코팅하는데 적합한 성질을 갖고 있다. 또한, 코팅용 슬래그는 1300 내지 1400℃ 정도의 융점을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 적용되는 슬래그, 즉 코팅용 슬래그는 CaO, SiO2, MgO, Al2O3, MnO 및 기타 성분을 포함할 수 있으며, CaO와 SiO2,의 비(CaO/SiO2)는 0.8 내지 1.2이고, CaO와 Al2O3의 비(CaO/Al2O3)는 30 내지 35일 수 있다. 이때, CaO/SiO2가 제시된 범위보다 작은 경우에는 슬래그의 유동성이 너무 커서 용기에 부착되는 양이 적어져 용기의 코팅 효과가 저하될 수 있고, 제시된 범위보다 큰 경우에는 슬래그의 유동성이 저하되어 용기에 슬래그가 균일하게 부착되지 않는 문제점이 있다.
또한, CaO/Al2O3가 제시된 범위보다 작은 경우에는 슬래그의 융점이 높아져 용기에 부착된 슬래그가 코팅층으로서의 역할을 제대로 할 수 없고, 제시된 범위보다 큰 경우에는 슬래그의 융점이 낮아질 수는 있지만 상대적으로 SiO2의 함량이 적어지기 때문에 슬래그의 유동성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
용강을 탈산 처리할 때 주로 Si와 Al를 탈산제로 사용할 수 있는데, Si와 Al을 각각 단독으로 사용하거나 Si와 Al을 함께 사용할 수도 있다.
아래의 표 1은 탈산제의 종류에 따른 슬래그의 성분을 보여주고 있다.
Si-Al 복합 탈산강 Al 단독 탈산강 Si 단독 탈산강
CaO(wt%) 51.7 47.4 43.3
MgO(wt%) 7.4 6.2 6.5
SiO2(wt%) 10.8 10.1 42.5
MnO(wt%) 0.2 0.5 3.5
Al2O3(wt%) 27.5 33.7 1.3
CaO/SiO2 4.8 4.7 1.02
CaO/Al2O3 1.9 1.4 33
융점(℃) 1,600 1,500 1,350
발생량(ton) 3-5 1-2 3-5
표 1을 참조하면, 탈산제로 Si와 Al을 함께 사용하는 Si-Al 복합 탈산강의 경우, 슬래그 중에 용기의 내화물을 보호할 수 있는 MgO를 슬래그 전체 100wt%에 대해서 7.4wt% 정도 함유하고 있다. 그러나 CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 4.8로 매우 높아 유동성이 확보되지 않아 코팅용 슬래그로 적합하지 않다. 또한, 탈산제로 Al를 단독으로 사용하는 Al 단독 탈산강의 경우, 슬래그 중에 MgO를 슬래그 전체 100wt%에 대해서 6.2wt% 정도 함유하고 있다. 그러나 이 역시 CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 4.7로 매우 높아 유동성이 확보되지 않아 코팅용 슬래그로 적합하지 않다. 이는 Si-Al 복합 탈산강이나 Al 단독 탈산강의 경우, 용강을 탈산하기 위해 Al을 사용하기 때문에 슬래그 중 Al2O3의 함량이 매우 높은데, Al2O3는 슬래그의 융점을 상승시키기 때문이다. 또한, Al 투입으로 인해 슬래그 중 산소 농도가 20ppm 이하로 낮아 슬래그의 유동성이 더 낮아지기 때문이다.
반면, 탈산제로 Si를 단독으로 사용하는 Si 단독 탈산강의 경우, 슬래그 중에 MgO를 슬래그 전체 100wt%에 대해서 6.6wt% 정도 함유하고 있다. 그리고 CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 1.02로 매우 낮아 유동성이 확보되어 코팅용 슬래그로 적합하지 않다. 특히, Si 단독 탈산강의 슬래그는 탈산제로 Al을 사용하지 않기 때문에 슬래그 중 Al2O3의 함량이 매우 낮고, 슬래그 중 산소 농도가 30 내지 50ppm로 비교적 높아 융점이 낮고 유동성이 좋은 특징이 있다.
또한, Si 단독 탈산강의 슬래그는 1,350℃ 정도의 융점을 갖는데, 통상 1,400℃ 이상의 온도를 갖는 용융물보다 낮은 융점을 가기 때문에 다양한 용융물을 처리하기 위한 용기의 코팅용 슬래그로 사용하는데 적합하다.
한편, Si 단독 탈산강, 예컨대 용강은 전로에서 탈산 처리된 후 수강래들에 출강되어 성분조정공정(ladle furnace), 탈가스공정(RH) 등을 거쳐 주조장치에 공급되어 주편, 블롬 등의 주조물로 제조될 수 있다. 전로 출강 시 수강래들에 생석회를 추가로 투입하는데, 추가로 투입된 생석회는 성분조정공정, 탈가스 공정 등을 거쳐 완전하게 용해될 수 있다. 그리고 전로 출강 이후 주조공정까지 별도의 배재공정을 거치지 않는다. 따라서 본 발명에서는 주조장치에 용강을 공급한 이후 수강래들에 잔류하는 슬래그를 코팅용 슬래그로 사용할 수 있다.
이에 코팅하고자 하는 용기를 주조장치로 이송할 수 있다. 용기가 이송되면, 주조장치에 용강의 공급을 완료한 수강래들을 경동시켜 수강래들에 잔류하는 슬래그 중 일부, 예컨대 슬래그 전체 100wt%에 대해서 70-80wt% 정도를 배재하여 용기에 투입할 수 있다. 이때, 수강래들에 잔류하는 슬래그는 약 3-5ton 정도로, 용기에는 2 내지 4ton 정도의 슬래그, 예컨대 코팅용 슬래그가 투입될 수 있다.
용기에 코팅용 슬래그가 투입되면, 용기를 경동시켜 용기 내벽에 코팅용 슬래그를 부착시켜 코팅층을 형성할 수 있다. 이때, 코팅층은 용기 내벽 전체에 형성될 수도 있고, 용기 내벽의 일부에만 형성될 수도 있다. 후자의 경우 용기를 일측으로 경동시켜 용기가 경동되는 쪽의 내벽에 코팅층을 형성할 수 있다.
여기에서는 용기에 코팅용 슬래그를 투입하여 용기에 코팅층을 형성하는 것으로 설명하였으나, 용기에 코팅용 슬래그를 투입하기 전 용기에 용융물을 장입하고 용융물이 장입된 용기 내부에 코팅용 슬래그를 투입할 수도 있다. 이 경우, 슬래그가 용융물보다 비중이 작기 때문에 코팅용 슬래그를 용기에 투입하면 용융물 상부로 부상할 수 있다. 이에 지금이 주로 발생하는 용융물의 탕면 부근에 코팅층을 효율적으로 형성할 수 있다. 또, 이 상태에서 용기를 경동시켜 코팅용 슬래그를 배재하면 코팅용 슬래그가 배출되는 와구에 코팅층을 선택적으로 형성할 수 있다.
이상에서는 용기를 경동시켜 용기에 코팅층을 형성하는 것으로 설명하였지만, 별도의 분사장치를 이용하여 용기에 코팅층을 형성할 수도 있다.
이와 같은 방법으로 다양한 용융물을 처리할 수 있는 용기를 코팅할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 용기 코팅 방법이 적용되는 용선 처리 방법에 대해서 설명한다.
고로 슬래그는 고로에서 사용된 원료나 노황에 따라 물슬래그(액체 상태), 건슬래그(고체 상태), 반슬래그(액체 상태+고체 상태)로 구분될 수 있으며, 약 90% 이상이 건슬래그이다. 이때, 물슬래그는 유동성이 좋아서 용기를 코팅하는데 사용 가능하다.
그리고 아래의 표 2는 고로 슬래그의 조성을 보여주고 있다. 이때, 슬래그 1은 반슬래그이고, 슬래그 2 및 3은 물슬래그이고, 슬래그 4 내지 6은 건슬래그이다.
슬래그1 슬래그2 슬래그3 슬래그4 슬래그5 슬래그6
Al2O3(wt%) 5.8 13.0 13.9 3.4 7.2 6.0
C(wt%) 28.4 0.4 0.8 3.1 2.0 1.2
CaO(wt%) 12.9 29.3 30.8 8.2 17.2 9.6
MgO(wt%) 0.3 1.3 1.4 0.1 0.1 -
P2O5(wt%) 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2
S(wt%) 0.1 0.3 0.3 0.1 0.1 0.1
SiO2(wt%) 19.5 38.3 41.4 23.0 36.6 32.7
T-Fe(wt%) 30.7 11.9 5.6 52.4 25.2 36.3
T-Zn(wt%) 0.001 0.003 0.002 0.006 0.030 0.016
기타 불순물(wt%) 2.199 5.397 5.698 9.494 11.397 13.884
표 2를 참조하면, 고로 슬래그 중에는 내화물을 보호할 수 있는 성분인 MgO가 고로 슬래그 전체 중량에 대해서 0.1 내지 1.4wt% 정도로 매우 낮게 함유되어 있다. 이때, 슬래그 2 및 3은 물슬래그로 반슬래그 및 건슬래그에 비해 MgO가 비교적 높게 함유되어 있다.
이와 같이 고로 슬래그는 용기를 코팅하는데 사용할 수 있는 물슬래그의 생산량이 10% 미만으로 매우 적고, 내화물을 보호할 수 있는 성분인 MgO의 함량이 낮아 용선예비처리 시 용선을 수용하는 용기, 예컨대 장입래들을 코팅하는데 어려움이 있다.
따라서 본 발명에서는 앞에서 설명한 Si 단독 탈산강의 슬래그를 이용하여 용선예비처리 시 용선을 수용하는 용기, 예컨대 장입래들을 코팅할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 용선 처리 방법을 보여주는 순서도이고, 도 6은 용기에 지금이 부착된 상태를 비교하여 보여주는 사진이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용선 처리 방법은, 용기에 용선을 장입하는 과정(S202)과, 코팅용 슬래그를 마련하는 과정(S204)과, 용기에 코팅용 슬래그를 투입하는 과정(S206)과, 코팅용 슬래그를 배재하면서 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정(S208) 및 용선을 처리하는 과정(S210)을 포함할 수 있다. 그리고 용선을 처리하는 과정 이후에 용선을 처리하는 과정에서 발생한 슬래그를 배재하는 과정(S212)과, 처리된 용선을 전로에 장입하는 과정(S224)을 수행할 수 있다.
고로에서 용선이 제조되면 용선을 혼선차에 장입하여 용선예비처리공정(KR 공정)이 수행되는 장소로 이송할 수 있다.
용선이 이송되면, 혼선차에 수용된 용선을 용기, 예컨대 장입래들에 장입할 수 있다.
용기에 용선이 장입되면, 용기를 코팅용 슬래그가 마련된 장소, 즉 주조장치 인근으로 이송할 수 있다.
한편, Si 단독 탈산 처리된 용강은 성분조정과정, 탈가스처리과정 등을 거쳐 주조장치에 공급될 수 있다. 주조장치에 용강의 주입이 완료되면, 용강이 수용되어 있던 주입용기, 예컨대 수강래들 내부에는 잔탕과 슬래그가 남아있게 된다. 이렇게 주입용기에 남아있는 슬래그는 용기를 코팅하기 위한 코팅용 슬래그로 사용될 수 있다.
용선이 수용된 용기가 이송되면, 용기를 주입용기의 하부에 배치시킨 후 주입용기를 경동시켜 코팅용 슬래그를 배재하여 용기에 투입할 수 있다. 이때, 용기에 투입되는 코팅용 슬래그는 주입용기 내에 잔류하는 슬래그 중 70 내지 80% 정도일 수 있다. 주입용기 내에 잔류하는 슬래그를 모두 투입하는 경우 주입용기 내 잔탕이 용기 내부로 유입될 수 있기 때문에 주입용기 내에 슬래그 중 일부만 사용할 수 있다.
용기 내에 코팅용 슬래그가 투입되면, 용기를 용선예비처리공정이 이루어지는 장소로 이송한다. 용기를 이송하는 과정에서 코팅용 슬래그가 용선 상부로 부상하게 된다. 즉, 용기의 상부에서 코팅용 슬래그를 낙하시켜 용기에 투입하기 때문에 코팅용 슬래그의 비중이 용선의 비중보다 작더라도 용선 내부로 혼입될 수 있다. 이에 용선을 이송하는 동안 코팅용 슬래그가 용선 상부로 부상하게 되고, 용선의 탕면 상부에 배치되면서 용선의 탕면 부근의 용기 내벽에 코팅용 슬래그가 부착됨으로써 코팅층을 형성할 수 있다.
용기가 용선예비처리공정이 이루어지는 장소에 도착하면, 용기를 경동시켜 코팅용 슬래그 중 일부를 배재한다. 이때, 코팅용 슬래그는 용기가 경동되는 방향에 배치되는 내벽에 부착되고, 코팅용 슬래그를 배재하는 과정에서 코팅용 슬래그가 와구에 부착되어 코팅층을 형성할 수 있다.
코팅용 슬래그를 배재한 후 용기를 복귀, 예컨대 직립시킨다.
그리고 용선에 탈황제를 투입하고, 임펠러를 이용하여 용선을 교반하면서 탈황 처리한다. 이때, 용기에 장입되어 있는 용선은 1400 내지 1500℃ 정도의 온도를 갖고, 코팅용 슬래그는 용선의 온도보다 낮은 1300 내지 1400℃ 정도의 융점을 갖고 있기 때문에 용선을 처리하는 동안 코팅층은 용융상태를 유지할 수도 응고될 수도 있다.
이후, 용선의 탈황 처리가 완료되면, 용선을 탈황 처리하면서 생성되는 슬래그를 배재하고, 후속 정련공정으로 용선을 이송하여 전로에 장입할 수 있다. 이때, 용선의 탈황 처리 시 발생한 슬래그를 배재하거나 용선을 전로에 장입할 때 용기에 형성된 코팅층은 슬래그 또는 용선이 용기에 직접 접촉되는 것을 방지하여 용기에 슬래그나 용선이 부착되어 지금을 형성하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 용기에 형성된 코팅층에 의해 용융물이 용기의 내화물이나 철피에 직접 부착되어 융착되는 것을 억제할 수 있어 용기에 부착되는 지금을 용이하게 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 코팅용 슬래그를 이용하여 용기를 코팅한 경우와 코팅하지 않은 경우 지금 부착 상태를 보여주고 있다. 도 6의 (a)는 용기를 코팅하지 않은 경우 용기에 지금이 부착된 상태를 보여주고 있다. 이 경우 용기에 용기의 상부측, 예컨대 장입래들의 와구에 다량이 지금이 부착되었고, 지금을 제거하는 과정에서 내화물 및 철피의 일부 손상되는 현상을 보이고 있다.
반면, 도 6의 (b)는 코팅용 슬래그로 용기를 코팅한 경우 용기에 부착된 지금을 제거한 상태를 보여주고 있다. 이 경우, 코팅용 슬래그를 이용하여 용기에 형성한 코팅층에 의해 지금의 제거가 용이하였으며, 지금 제거로 인한 내화물 및 철피의 파손이 거의 일어나지 않은 것을 알 수 있다.
도 7은 용기를 코팅하는데 사용되는 슬래그 종류에 따른 용기의 상태를 보여주는 사진이다.
먼저, 도 7의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따라 Si 단독 탈산강의 슬래그를 이용하여 용기를 코팅한 경우 용기의 상태를 보여주고 있다. 이때, 도 7의 (a)는 용선 예비처리를 20회 수행하고, 용기에 부착된 지금을 제거한 후 용선 예비처리를 30회 처리한 경우 용기의 상태를 보여주고 있다. 용기, 즉 장입래들의 와구에는 지금이 부착되기 하였지만, 비교적 적은 양의 지금이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 지금이 용기의 상측, 예컨대 와구에 형성되어 있고 용선이 처리되는 내부 공간에는 지금이 거의 형성되지 않을 것을 알 수 있다. 이는 용기에 형성된 코팅층이 저융점 물질로 형성되지 때문에 용선을 처리하는 과정 및 슬래그를 배재하는 과정에서 용융되어 지금 형성이 억제되기 때문이다.
반면, 도 7의 (b)는 Al과 Si 복합 탈산강의 슬래그를 이용하여 용기를 코팅한 경우, 용기의 상태를 보여주고 있다. 도 7의 (b)는 용선 예비처리를 35회 수행한 경우 용기의 상태를 보여주고 있으며, 지금은 와구를 비롯한 용선이 처리되는 용기의 내부공간까지 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이는 용기를 코팅하는데 사용된 슬래그의 융점이 매우 높아 용선을 처리하는 과정이나 슬래그를 배재할 때 용융되지 않아 코팅층의 역할을 제대로 하지 못하기 때문이다.
이와 같이 Si 단독 탈산강의 슬래그와 같이 저융점 슬래그를 이용하여 용기를 코팅하면, 용융물 처리 시 용기에 지금 등과 같은 부착물이 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 용기 110: 와구(펠리컨부)
120: 운반고리 130: 경동고리

Claims (14)

  1. 처리 대상인 용융물의 온도보다 낮은 융점을 갖고, 슬래그 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하는 슬래그를 마련하는 과정;
    용기에 상기 슬래그를 투입하는 과정;
    상기 용기를 경동시키는 과정;
    상기 슬래그를 배재하면서 상기 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정;
    을 포함하는 용기 코팅 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬래그를 마련하는 과정에서,
    CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 0.8 내지 1.2인 슬래그를 마련하는 용기 코팅 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 슬래그를 마련하는 과정에서,
    CaO와 Al2O3의 비(CaO/Al2O3)가 30 내지 35인 슬래그를 마련하는 용기 코팅 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래그는 주조 장치로 용강을 배출하고 주입 용기에 잔류하는 슬래그를 포함하고,
    상기 용강은 Si를 단독으로 이용하여 탈산 처리된 용강을 포함하는 용기 코팅 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 슬래그를 투입하는 과정 이전에,
    상기 용기에 용융물을 장입하는 과정을 포함하는 용기 코팅 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 용융물은 용선을 포함하고,
    상기 슬래그의 융점은 1300 내지 1400℃인 용기의 코팅 방법.
  7. 용기에 용선을 장입하는 과정;
    코팅용 슬래그를 마련하는 과정;
    상기 용선의 상부에 상기 코팅용 슬래그를 투입하는 과정;
    상기 코팅용 슬래그를 배재하면서 상기 용기의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 과정; 및
    상기 용선을 처리하는 과정;
    을 포함하는 용선 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 코팅용 슬래그를 마련하는 과정은,
    주조장치로 용강을 배출하고 잔류하는 슬래그를 코팅용 슬래그로 마련하는 용선 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 용강은 탈산제로 Si를 단독으로 사용하여 탈산된 용강을 포함하는 용선 처리 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 코팅용 슬래그는 상기 용선의 온도보다 낮은 융점을 갖는 용선 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 코팅용 슬래그는,
    코팅용 슬래그 전체 100중량%에 대해서 MgO를 6 내지 8wt% 함유하고,
    CaO와 SiO2의 비(CaO/SiO2)가 0.8 내지 1.2이고, CaO와 Al2O3의 비(CaO/Al2O3)가 30 내지 35인 용선 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 코팅용 슬래그를 투입하는 과정 이후에,
    상기 코팅용 슬래그를 상기 용선 상부로 부상시켜 상기 용선의 탕면 주변의 용기 내벽에 코팅층을 형성하는 과정을 포함하는 용선 처리 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 코팅층을 형성하는 과정은,
    상기 용기를 경동시켜 상기 코팅용 슬래그가 배출되면서 접촉되는 용기의 내벽에 코팅층을 형성하는 용선 처리 방법.
  14. 청구항 7 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용선을 처리하는 과정은,
    상기 용선에 탈황제를 투입하는 과정 및
    상기 용선을 기계적으로 교반하는 과정을 포함하는 용선 처리 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990042004A (ko) 1997-11-25 1999-06-15 이구택 전로 내화물의 슬래그 코팅방법
KR20030040463A (ko) * 2000-09-14 2003-05-22 닛폰 고칸 가부시키가이샤 정련제 및 정련 방법
JP5341849B2 (ja) * 2010-09-16 2013-11-13 株式会社神戸製鋼所 リサイクルスラグの製造方法
KR20150053618A (ko) 2013-11-08 2015-05-18 주식회사 포스코 저장용기 및 저장용기 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990042004A (ko) 1997-11-25 1999-06-15 이구택 전로 내화물의 슬래그 코팅방법
KR20030040463A (ko) * 2000-09-14 2003-05-22 닛폰 고칸 가부시키가이샤 정련제 및 정련 방법
JP5341849B2 (ja) * 2010-09-16 2013-11-13 株式会社神戸製鋼所 リサイクルスラグの製造方法
KR20150053618A (ko) 2013-11-08 2015-05-18 주식회사 포스코 저장용기 및 저장용기 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220002780A (ko) * 2020-06-30 2022-01-07 주식회사 포스코 성형체 제조방법 및 성형체

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