KR20200010423A - Method of suppressing foaming of slag and refining converter - Google Patents
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Abstract
슬래그의 포밍 방법은, 전로의 하방에 설치된 배재 레이들로 전로의 노구로부터 슬래그를 배출할 때, 슬래그의 배출 개시 후, 식 (1)의 범위를 만족시키는 속도로 물 분류를 상기 배재 레이들의 슬래그 낙하 위치에 분사한다.
Vwater: 배재 개시로부터 배재 종료까지의 물 분류의 분사 속도(㎏/분)
Vslag: 배재 개시로부터 2분간의 슬래그의 배출 속도(㎏/분)In the slag forming method, when the slag is discharged from the furnace furnace of the converter with the discharge ladle installed below the converter, the water is discharged at a speed that satisfies the range of equation (1) after the slag discharge starts. Spray to the dropping position.
V water : Injection rate (kg / min) of water fractionation from the start of discharge to the end of discharge
V slag : Slag discharge rate (kg / min) for 2 minutes from the start of discharging
Description
본 발명은, 슬래그의 포밍(거품이 읾) 억제 방법 및 전로 정련 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for suppressing foaming of slag and a converter refining method.
철강 제조 프로세스에 있어서 고로 등에서 제조된 용선은 C 농도가 4 내지 5질량％, P 농도가 0.1질량％ 정도로 높아, 그대로 응고시켜 선철로 한 것에서는 가공성이나 인성이 낮기 때문에 철강 제품으로서 사용하는 것이 곤란하다. 따라서 정련 프로세스에 있어서 탈인·탈탄 처리를 행함과 함께 각종 성분을 조정하여 요구 품질을 만족시키는 강을 제조하고 있다. 이 탈인·탈탄 처리에서는 산소 가스나 FeO를 포함하는 슬래그에 의해 용철 내의 C, P를 산화 제거하지만, 용선에 포함되는 Si가 P보다 산화되기 쉽기 때문에, 실질적으로는 탈규·탈인·탈탄 반응이 병행하여 진행된다.In the steel manufacturing process, molten iron produced from a blast furnace or the like has a high C concentration of 4 to 5% by mass and a P concentration of about 0.1% by mass, and it is difficult to use it as a steel product because of its low workability and toughness when solidified and solidified. Do. Therefore, in the refining process, dephosphorization and decarburization are performed, and various components are adjusted to produce steel satisfying the required quality. In this dephosphorization and decarburization treatment, C and P in molten iron are oxidized and removed by slag containing oxygen gas or FeO, but since the Si contained in the molten iron is more likely to be oxidized than P, the desilification, dephosphorization and decarburization reaction is substantially performed in parallel. Proceed.
현재, 정련의 예비 처리 프로세스는 생산성과 반응 효율이 양호한 전로 방식이 주류이다. 그 조업 방법으로서는, 고로 용선을 전로에 장입하여 탈규·탈인 취련을 행한 후, 취련을 일단 정지하고 전로를 틸팅시켜, 탈규·탈인 슬래그의 일부를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈탄 취련을 행하는 방법(이후, 연속 처리 방식이라고 표기)이 비특허문헌 1에 있어서 개시되어 있다. 또한 다른 조업 방법으로서는, 고로 용선을 전로에 장입하여 탈규 취련을 행한 후, 취련을 일단 정지하고 전로를 틸팅시켜, 탈규 슬래그의 일부를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈인 취련을 행하고, 또한 탈인 취련 후에는 전로로부터 용선을 일단 배출하여 탈인 슬래그와 분리하고, 당해 용선만을 다른 전로에 다시 장입하여 탈탄 취련을 행하는 방법(이후, 분리 처리 방식이라고 표기)이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 전자는 1기의 전로를 사용하는 조업 형태이며, 노구로부터의 슬래그 배출을 탈규·탈인 취련과 탈탄 취련의 중간에서 행하는 방식이다. 후자는 2기 이상의 전로를 사용하는 조업 형태이며, 적어도 1기의 전로를 탈규·탈인 취련에 사용하고, 당해 전로에 있어서 노구로부터의 슬래그 배출을 탈규 취련과 탈인 취련의 중간에서 행하는 방식이다. 이하, 2회의 취련 사이에 전로 내의 슬래그를 배출하는 조작을 중간 배재라고도 한다. 양자 모두, 노구로부터 슬래그를 효율적으로 배출하기 위해, 취련 중에 발생하는 슬래그의 포밍(거품이 읾) 현상을 이용하여 슬래그의 체적을 증가시키는 점이 공통되어 있다.At present, the preliminary treatment process of refining is mainly the converter system which has good productivity and reaction efficiency. As the operation method, after charging the blast furnace molten iron to a converter and performing deregulation and dephosphorization, after stopping a blow and tilting a converter, a part of deregulation and dephosphorous slag is discharged | emitted from a furnace, and it is continued after returning a converter vertically. Non-patent
전로 슬래그의 포밍은, 취련 중에 용선 중의 C와 산소 가스 혹은 슬래그 내의 FeO가 반응하여 CO 기포가 다수 생성되어, 슬래그 내에 체류함으로써 발생한다. 연속 처리 방식, 분리 처리 방식 모두 이 포밍된 슬래그를 노구로부터 배출하여, 전로 하방에 설치한 배재 레이들에 수용한다. 배재 레이들로의 슬래그 배출량이 증가할수록, 노 내에 잔류하는 SiO2나 P2O5를 적게 할 수 있어, 중간 배재 후에 행하는 정련에 있어서, 생석회 등 정련재의 사용량을 저감할 수 있다. 따라서 단시간에 다량의 슬래그를 배출하는 것이 바람직하지만, 배재 레이들로 배출된 후에도 슬래그는 포밍되기 때문에, 배재 레이들로부터 넘쳐 버리면 주변 설비를 소손하여 복구에 다대한 시간과 노동력을 필요로 한다. 슬래그 배출 속도를 낮추거나, 혹은 슬래그 배출을 일시 중단하는 것과 같은 방법에 의해 넘침을 회피하는 것은 가능하지만, 이것은 생산성을 저하시킨다. 그래서 슬래그의 포밍을 억제하는 물질이 배재 레이들로 투입된다.Formation of converter slag occurs when C in molten iron and oxygen gas or FeO in slag react, and many CO bubbles generate | occur | produce during a blow and it stays in slag. In both the continuous treatment method and the separation treatment method, the foamed slag is discharged from the furnace port and accommodated in the exhaust ladle provided below the converter. As the slag discharge to the exhaust ladle increases, the amount of SiO 2 and P 2 O 5 remaining in the furnace can be reduced, and the amount of refining material such as quicklime can be reduced in the refining performed after the intermediate exhaust. Therefore, it is preferable to discharge a large amount of slag in a short time, but since the slag is formed even after being discharged to the discharge ladle, overflowing from the discharge ladle burns the surrounding equipment and requires a great amount of time and labor for recovery. It is possible to avoid overfilling by lowering the slag discharge rate or by suspending slag discharge, but this lowers productivity. Thus, a substance that suppresses the slag forming is introduced into the exclusion ladle.
포밍이나 슬로핑에 수반되는 정련 용기로부터의 슬래그 넘침은, 배재 레이들에 한정되지 않고 혼선차나 용선 레이들, 전로 등에서도 생산성을 저해하는 사상이다. 이 때문에, 지금까지 다양한 포밍 억제 방법이 시도되어 왔다. 종래의 포밍 억제 방법은 크게 두 개로 분류할 수 있다. 먼저 하나는 기포의 생성을 억제하는 방법이며, 예를 들어 특허문헌 2에서는 생 돌로마이트와 같은 탄산염을 투입하여, 열분해할 때의 흡열에 의해 CO 가스의 발생을 억제하는 포밍 방지제가 개시되어 있다. 또 하나는 슬래그 내에 체류한 기포를 파괴(파포)하는 방법이며, 예를 들어 특허문헌 3에서는 펄프 폐재를 주체로 한 포밍 진정제가 개시되어 있다. 이 포밍 진정제는 슬래그 내에서 연소나 열분해의 반응에 의해 급속하게 가스를 발생하고, 그 체적 팽창 에너지에 의해 파포하여 슬래그를 수축시킨다. 또한 특허문헌 4 내지 6에서는, 물이 고온에서 신속하게 기화되는 것, 입수가 용이한 것, 저렴한 것에 착안하여, 용융 슬래그에 대해 미스트상이나 분류상의 물을 분사하여, 슬래그 표면의 파포나 고화를 행함으로써 포밍을 진정시키는 방법이 개시되어 있다.The slag overflow from the refining vessel accompanying foaming and slope is not only limited to the lamination ladle, but also impairs productivity even in a crossroad car, a molten iron ladle, a converter, and the like. For this reason, various foam suppression methods have been tried so far. Conventional foam suppression methods can be largely divided into two. First, a method of suppressing the generation of bubbles is disclosed. For example,
상기한 연속 처리 방식이나 분리 처리 방식에서는, 슬래그가 전로의 노구로부터 연속적으로 배출되어, 낙하 위치에서 격렬하게 교반되기 때문에, 슬래그 내에 현탁되어 있는 선철 입자인 C와 슬래그의 FeO가 반응하여 다량의 CO 기포가 계속적으로 발생하여, 배재 레이들 안에서도 급속하게 포밍된다. 배재 레이들의 용적은 전로보다 대폭 작은 것이 통례이기 때문에, 포밍을 효율적으로 억제하여 다량의 슬래그를 전로로부터 단시간에 배재 레이들로 배출하는 데는, 슬래그의 배출 속도에 대응한 투입 속도로 포밍 억제제를 투입하는 것이 중요하다.In the above-described continuous treatment method or separation treatment method, since slag is continuously discharged from the furnace furnace of the converter and stirred vigorously in the dropping position, C, which is pig iron particles suspended in the slag, and FeO of the slag react with a large amount of CO. Bubbles continue to form and form rapidly within the exclusion ladle. Since the volume of the exhaust ladle is conventionally much smaller than the converter, it is common to suppress the foaming and discharge a large amount of slag from the converter to the discharge ladle in a short time. It is important to do.
또한, 배출된 슬래그를 수용한 배재 레이들은, 대차나 철도 등에 의해 반송되지만, 이 동안에도 CO 기포는 서서히 계속해서 발생하기 때문에, 슬래그가 서서히 팽창되는 「후팽창」이 발생하여 반송 중에 넘칠 리스크가 있어, 배재 레이들로 배출하는 슬래그양을 제한할 수밖에 없는 경우가 있다.In addition, although the discharge ladle containing the discharged slag is conveyed by a bogie or a railroad, while the CO bubble continues to be generated gradually during this time, there is a risk that the slag will gradually expand, causing "post-expansion" to overflow. Therefore, there is a case where the amount of slag discharged to the discharge ladle is limited.
이 과제들에 대해, 특허문헌 2 내지 6의 방법은 슬래그의 배출 속도와 포밍 억제제의 투입 속도의 관계에 대해서는 고려되어 있지 않아, 중간 배재와 같이 배재 레이들로 연속적으로 슬래그를 배출하는 프로세스에 있어서, 다량의 슬래그를 단시간에 배출하는 것이 어렵다. 배재 후의 후팽창에 관해서도, 특허문헌 2의 방법은 투입한 탄산염이 열분해되어 생성되는 CaO나 MgO가 슬래그의 융점을 상승시키므로, 슬래그 표면의 고화(스키닝)를 조장하여, CO 기포가 체류되기 쉬워져 후팽창이 일어나기 쉬워진다. 또한 특허문헌 3의 방법으로는, 반송 중에도 진정제를 투입하지 않으면 후팽창을 억제할 수 없다. 특허문헌 4 내지 5의 방법으로는, 배재 후의 슬래그 표면에 살수하기 때문에, 슬래그 표면의 스키닝을 조장하여, 특허문헌 2와 마찬가지로 후팽창이 일어나기 쉬워진다. 또한 특허문헌 6의 방법으로는, 슬래그 배출량이 각 차지에서 변동되는 것에 대응할 수 없으므로, 후팽창을 확실하게 억제하는 것이 어려워, 일정한 확률로 후팽창이 발생할 우려가 있다.For these problems, the method of
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 포밍된 슬래그를 노구로부터 연속적으로 배재 레이들로 배출하는 프로세스에 있어서, 배재 레이들 내의 슬래그 포밍을 효율적으로 억제하고, 또한 배재 후의 후팽창도 억제함으로써 슬래그 배출량을 향상시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 포밍 억제 방법은, 1기의 전로에서 탈규·탈인 취련, 중간 배재 및 탈탄 취련을 연속해서 행하는 전로 정련 방식이나, 2기 이상의 전로 중 적어도 1기에서 탈규 취련, 중간 배재 및 탈인 취련을 행하는 전로 정련 방식에서 사용할 수 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and in the process of discharging the formed slag from the furnace continuously to the discharge ladle, the slag forming in the discharge ladle can be efficiently suppressed, and also the slag can be suppressed after post-expansion. It aims to provide a way to improve emissions. The foaming suppression method of the present invention is a converter refining method of continuously performing de-silification and dephosphorization, intermediate exclusion, and decarburization in one converter, or at least one of two or more converters. It can be used by the converter refining method to perform.
상기 목적을 따르는 본 발명에 관한 슬래그의 포밍 억제 방법은, 이하와 같다.The slag forming suppression method which concerns on this invention which concerns on the said objective is as follows.
(1) 전로의 하방에 설치한 배재 레이들로 상기 전로의 노구로부터 슬래그를 배출할 때, 상기 슬래그의 배출 개시 후, 식 (1)의 범위를 만족시키는 속도로 물 분류를 상기 배재 레이들의 슬래그 낙하 위치에 분사하는 것을 특징으로 하는, 슬래그의 포밍 억제 방법.(1) When the slag is discharged from the furnace port of the converter with the discharge ladle installed below the converter, the water is discharged at a speed satisfying the range of the formula (1) after the discharge of the slag starts. The slag forming suppression method, characterized in that the injection into the falling position.
Vwater: 배재 개시로부터 배재 종료까지의 물 분류의 분사 속도(㎏/분)V water : Injection rate (kg / min) of water fractionation from the start of discharge to the end of discharge
Vslag: 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도(㎏/분)V slag : slag discharge rate (kg / min) for 2 minutes from the start of discharge
(2) (1)에 기재된 슬래그의 포밍 억제 방법에 있어서, 상기 슬래그의 배출 개시 후, 30초 이내에 물 분류의 분사를 개시하는 것을 특징으로 하는, 슬래그의 포밍 억제 방법.(2) The slag forming suppression method according to (1), wherein the spraying of water fractionation is started within 30 seconds after the discharge of the slag is started.
또한, 본 발명에 관한 전로 정련 방법은, 이하와 같다.In addition, the converter refining method which concerns on this invention is as follows.
(3) 1기의 전로에 용선을 장입하여 탈규·탈인 취련을 행한 후, 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜 슬래그를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈탄 취련을 행하는 정련 방법에 있어서, 탈인 취련 후의 슬래그 배출 시에 (1) 또는 (2)에 기재된 포밍 억제 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.(3) After charging molten iron into one converter and performing deregulation and deinjection, the furnace is tilted while leaving the molten iron in the furnace to discharge slag from the furnace, and after the converter is returned vertically, decarburization is continued. The refining method of the refinement | purification method WHEREIN: The foaming suppression method of (1) or (2) is used at the time of slag discharge after dephosphorization blowing.
(4) 2기 이상의 전로 중 적어도 1기의 전로에 용선을 장입하여 탈규 취련을 행한 후, 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜 슬래그를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈인 취련을 행하는 정련 방법에 있어서, 탈규 취련 후의 슬래그 배출 시에 (1) 또는 (2)에 기재된 포밍 억제 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 전로 정련 방법.(4) After the molten iron is charged into at least one of the two or more converters, desulfurization is carried out, and after the molten iron is left in the furnace, the converter is tilted and the slag is discharged from the furnace, and the converter is returned vertically. A refining method of dephosphorization smelting, wherein the foaming suppression method according to (1) or (2) is used at the time of slag discharge after de-scouring.
본 발명에 따르면, 전로로부터의 슬래그 배출 속도에 대응한 적절한 속도로 물 분류를 분사함으로써 효율적으로 포밍을 억제할 수 있어, 배재 레이들로부터의 슬래그 넘침을 일으키는 일 없이 다량의 슬래그를 배출할 수 있다. 또한, 배재 레이들의 반송 중에 슬래그가 서서히 팽창되는 후팽창을 억제할 수 있다.According to the present invention, foaming can be suppressed efficiently by spraying water fractionation at an appropriate speed corresponding to the slag discharge rate from the converter, and a large amount of slag can be discharged without causing slag overflow from the discharge ladle. . Further, post-expansion in which the slag gradually expands during conveyance of the exhaust ladle can be suppressed.
도 1은 소형로 실험에 있어서의 슬래그 높이의 경시 변화를 나타내는 도면.
도 2는 수분량과 진정률의 관계를 나타내는 도면.
도 3은 수분에 의한 슬래그 냉각 효과를 나타내는 도면.
도 4는 물 분류의 분사 속도와 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도의 비가 배재율 및 배재 후 슬래그 온도에 미치는 영향을 나타내는 도면.
도 5는 물 분류의 분사가 슬래그 내의 입철 C 농도에 미치는 영향을 나타내는 도면.
도 6은 Fe-C계 상태도에 있어서의 입철 C 농도의 범위를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the time-dependent change of the slag height in a small furnace experiment.
2 is a diagram showing a relationship between moisture content and sedation rate.
3 is a view showing the slag cooling effect by moisture.
4 is a diagram showing the effect of the ratio of the injection rate of water fractionation and the slag discharge rate for 2 minutes from the start of discharge to the discharge rate and slag temperature after discharge;
FIG. 5 shows the effect of water jetting on granular C concentration in slag. FIG.
Fig. 6 is a diagram showing a range of grain standing C concentrations in a Fe—C based state diagram.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 전로에 있어서의 탈인 취련에서는, 고속으로 산소 제트를 용선 표면에 분사함으로써 용선 내의 P를 산화하여, 슬래그로 P2O5로서 제거하고 있다. 이와 병행하여, 용선 내의 Si도 산화되어, 슬래그로 SiO2로서 이행한다. 또한, 용선 내의 C는 산소 가스 혹은 슬래그 내의 FeO와 반응하여 CO 기포를 발생하고, 그 일부가 슬래그 내에 체류함으로써 포밍이 일어난다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail. In the dephosphorization blowdown in the converter, P in the molten iron is oxidized by injecting an oxygen jet to the molten iron surface at high speed, and is removed as slag by P 2 O 5 . In parallel with this, the Si in the molten iron is also oxidized and transferred to SiO 2 as slag. In addition, C in molten iron reacts with oxygen gas or FeO in slag to generate CO bubbles, and a part of it stays in slag to form.
슬래그가 적절하게 포밍된 후, 전로의 하방에 설치한 배재 레이들로 노구로부터 슬래그를 배출하지만, 배재 레이들 안에서도 포밍이 발생한다. 이것은, 취련 중에 용선의 일부가 산소 제트에 의해 떨어져 슬래그 내에 입철로서 현탁되어 있고, 이 입철 내에 포함되는 탄소(C)가 배재 레이들 내에서 식 (2)의 반응에 의해 CO 기포를 발생하기 때문이다.After the slag is properly formed, the slag is discharged from the furnace by the discharge ladle installed below the converter, but foaming occurs in the discharge ladle. This is because part of the molten iron is dropped by oxygen jet and suspended as slag in slag during blowing, and the carbon (C) contained in the slag generates CO bubbles by reaction of formula (2) in the exhaust ladle. to be.
배재 레이들 내에서는 낙하된 슬래그의 운동 에너지에 의해 강한 교반이 일어나, CO 기포가 다량으로 발생하여 슬래그가 격렬하게 포밍된다. 그 때문에 포밍 억제 효과가 있는 물질을 투입하여, 슬래그의 넘침을 방지할 필요가 있다.In the exhaust ladle, strong agitation occurs due to the kinetic energy of the slag dropped, so that a large amount of CO bubbles are generated, and the slag is violently formed. Therefore, it is necessary to inject the substance which has a foam forming inhibitory effect, and to prevent slag overflow.
발명자들은, 수분의 유효 이용법을 검토하기 위해, 상기한 연속 처리 방식이나 분리 처리 방식의 노구 배출 슬래그를 상정한 조성 및 온도의 조건에 있어서 소형로 실험을 행하였다.In order to examine the effective use method of water, the inventors carried out small-scale experiment on the conditions of the composition and temperature which assumed the furnace exit discharge slag of the said continuous processing system and the separation treatment system.
즉, 철 도가니 내에서, 염기도(CaO/SiO2)가 0.9 내지 1.0, 산화철 농도가 30 내지 35질량％인 슬래그 100g을 1350℃에 있어서 용해하고, 이 슬래그에 선철을 상방으로부터 투입하여 포밍을 발생시켰다. 선철 투입 후에는 30초 간격(5분 후부터는 1분 간격)으로 철봉을 슬래그에 침지하여 부착시켜, 슬래그 높이를 측정하였다. 선철 첨가 2분 후에는 소정량(0g 내지 0.4g)의 수분을 포함시킨 종이제 웨이스트를 슬래그 내에 침지하여, 슬래그의 진정 효과를 평가하였다. 진정 효과의 지표로는, 식 (3)으로 정의하는 「진정률」을 사용하였다.That is, in an iron crucible, 100 g of slag having a basicity (CaO / SiO 2 ) of 0.9 to 1.0 and an iron oxide concentration of 30 to 35 mass% is dissolved at 1350 ° C., and pig iron is introduced from above into the slag to form foaming. I was. After the pig iron was added, the iron rod was immersed in the slag at intervals of 30 seconds (every minute after 5 minutes), and the slag height was measured. Two minutes after the addition of pig iron, a paper waste containing a predetermined amount (0 g to 0.4 g) of water was immersed in the slag to evaluate the calming effect of the slag. As an index of the sedation effect, "settling rate" defined by equation (3) was used.
H1.5: 선철 투입 후 1.5분(종이제 웨이스트 침지 30초 전)의 슬래그 높이(㎜)H 1.5 : Slag height (mm) 1.5 minutes after pig iron injection (30 seconds before waste paper soaking)
H2.5: 선철 투입 후 2.5분(종이제 웨이스트 침지 30초 후)의 슬래그 높이(㎜)H 2.5 : Slag height (mm) 2.5 minutes after pig iron injection (30 seconds after paper waste soaking)
슬래그 높이의 경시 변화를 도 1에 나타낸다. 수분량이 0g(종이제 웨이스트만)(×표)인 경우는, 종이제 웨이스트를 침지해도 슬래그 높이는 거의 변화되지 않았다. 그 후에는 선철 내의 C가 점차 소비되므로 CO 기포의 발생이 감소하여, 슬래그 높이는 저하되었다. 이에 비해, 수분량이 0.05g인 경우(백색 삼각 표시)는 종이제 웨이스트의 침지에 의해 슬래그 높이가 저하되어, 수분의 효과로 진정되는 것을 확인하였다. 단, 진정 후에는 재포밍(후팽창)이 발생하였다. 이와 같이, 수분량이 0.05g에서는 진정 후의 재포밍(후팽창)이 발생하였지만, 0.1g 내지 0.2g(백색 마름모형, 백색 사각 표시)에서는 후팽창이 작고, 0.4g(흑색 마름모형 표시)에서는 후팽창은 발생하지 않았다.The time-dependent change of slag height is shown in FIG. When the amount of water was 0 g (only paper waste) (x mark), the slag height hardly changed even when the paper waste was immersed. After that, since C in pig iron was gradually consumed, generation | occurrence | production of CO bubble was reduced and slag height fell. On the other hand, when the amount of water was 0.05 g (white triangle display), the slag height was lowered by immersion of the paper waste, and it was confirmed that it was calmed by the effect of water. However, after calming, reforming (post-expansion) occurred. As described above, the re-formation (post-expansion) after sedation occurred at a water content of 0.05 g, but the post-expansion was small at 0.1 g to 0.2 g (white rhombus, white square display), and at 0.4 g (black rhombus display). Expansion did not occur.
수분량과 진정률의 관계를 도 2에 나타낸다. 수분량이 0.1 내지 0.2g인 경우에 있어서 진정률이 가장 크고, 0.4g에서는 진정률이 저하되었다.The relationship between moisture content and sedation rate is shown in FIG. In the case of the water content of 0.1-0.2g, the soothing factor was the largest, and in 0.4g, the soothing rate fell.
전술한 바와 같이, 슬래그의 포밍 진정 기구는, 슬래그 내에서의 기포의 생성을 억제하는 기구와, 전술한 특허문헌 6에 기재된 바와 같이(동 공보 단락 [0023] 참조), 슬래그 내에 체류한 기포를 파괴(파포)하는 기구로 분류된다. 그래서 상기 관찰된 수분 첨가에 의한 슬래그 포밍 진정 기구가, 당해 2종류 중 어느 기구를 주요 요인으로 하여 이루어져 있는지에 대해 검토하였다.As described above, the foaming sedation mechanism of the slag is a mechanism for suppressing the generation of bubbles in the slag, and as described in Patent Document 6 (see the same publication paragraph), the bubbles remaining in the slag It is classified as a mechanism for breaking (breaking). Therefore, it was examined about which of the two kinds of apparatuses the slag forming sedation mechanism by the addition of water observed above was mainly used.
수분에 의한 슬래그의 포밍 진정 기구를 파포 효과로 하면, 수분량이 많아질수록 진정 효과는 높아질 것이므로, 도 2의 결과를 설명할 수는 없다. 그래서 발명자들은, 수분의 투입에 의해 슬래그 온도가 저하되어 CO 기포의 발생이 억제되고, 그 결과로서 포밍이 진정되었을 가능성을 검증하기 위해, 열수지 해석을 행하였다. 그 결과를 도 3에 나타낸다. H2O의 증발열에 의해 슬래그가 냉각되는 경우, 수분량이 0.1 내지 0.2g에서는 10 내지 20℃ 정도밖에 저하되지 않는다. 한편, 증발된 H2O가 H2와 O2로 분해되고, 그 분해열도 슬래그 냉각에 기여하는 경우, 슬래그의 온도는 35 내지 70℃ 저하된다. 또한, 수분량이 0.4g에 있어서의 증발과 분해 합계의 온도 저하 폭은 145℃가 되어, 1205℃까지 냉각된다. 이 온도 영역에서 슬래그는 완전 응고에는 이르지 않지만, 고상과 액상의 공존 상태에 있다.If the foaming soothing mechanism of slag by water is a foaming effect, the soothing effect will increase as the amount of water increases, and thus the result of FIG. 2 cannot be explained. Therefore, the inventors conducted a heat balance analysis in order to verify the possibility that the slag temperature was lowered due to the addition of moisture, the generation of CO bubbles was suppressed, and the foaming was calm as a result. The result is shown in FIG. When the slag is cooled by the heat of evaporation of H 2 O, when the amount of water is 0.1 to 0.2 g, only about 10 to 20 ° C. is lowered. On the other hand, when the evaporated H 2 O is decomposed into H 2 and O 2 , and the heat of decomposition also contributes to slag cooling, the temperature of the slag is lowered to 35 to 70 ° C. In addition, the width | variety of the temperature fall of the total amount of evaporation and decomposition | disassembly in 0.4 g of water amounts is 145 degreeC, and is cooled to 1205 degreeC. In this temperature range, the slag does not reach complete solidification, but is in a state of coexistence between a solid phase and a liquid phase.
열수지 해석으로부터, 수분의 진정 효과는, 주로 슬래그 냉각에 의한 CO 기포의 발생 억제에 기인한다고 생각할 수 있다. 즉, H2O의 증발·분해 반응에 수반하여 슬래그 온도가 저하되고, CO 기포의 발생 속도는 저하됨과 함께 슬래그로부터의 기포 배출이 진행된다. 이에 비해, 과잉으로 냉각되면 슬래그가 고액 공존 상태가 되어 기포가 슬래그 내부에 잔류하기 쉬워진다. 따라서, 진정 효과가 최대가 되는 수분량이 존재한다.From the heat balance analysis, it can be considered that the soothing effect of moisture is mainly due to suppression of generation of CO bubbles by slag cooling. That is, the slag temperature is lowered along with the evaporation, the decomposition reaction of H 2 O, generation speed of CO bubbles are air bubbles discharged from the slag with a degraded proceeds. On the other hand, when it cools excessively, slag will be in a solid-liquid coexistence state and it will become easy for a bubble to remain inside a slag. Therefore, the amount of water in which the soothing effect is maximized exists.
CO 기포를 발생시키는 식 (2)의 반응은 흡열 반응이므로, 온도가 저하되면 반응이 진행되기 어려워져, CO 기포의 발생 속도가 저하된다. 수분 투입 후에도 선철 내의 C와 슬래그 내의 FeO의 반응은 일어나지만, 수분 투입량이 많을수록 슬래그 온도가 저하되므로, CO 기포의 발생이 느려져, 진정 후의 후팽창이 일어나기 어려워진다. 따라서, 수분량이 0.05g에서는 후팽창이 일어난 것에 비해, 0.1 내지 0.2g에서는 후팽창이 작고, 0.4g에서는 후팽창이 발생하지 않았다.Since reaction of Formula (2) which produces | generates CO bubble is endothermic reaction, when temperature falls, reaction becomes difficult to progress and the rate of generation | occurrence | production of CO bubble falls. Although reaction of C in pig iron and FeO in slag occurs even after adding water, the slag temperature decreases as the amount of water added increases, so that the generation of CO bubbles is slowed, and post-expansion after swelling is unlikely to occur. Therefore, the post-expansion was small at 0.1 to 0.2 g, and the post-expansion did not occur at 0.4 g, while the amount of water was 0.05 g.
포밍 진정 기구가, CO 기포의 발생 억제에 기인한다고 생각하면, 물 분류의 분사를 개시하는 타이밍은, 빠르면 빠를수록 CO 기포의 발생을 억제할 수 있을 것이다. 구체적으로는, 물 분류의 분사를 개시하는 타이밍은, 중간 배재에 있어서의 슬래그의 배출 개시 후, 30초 이내에 행하는 것이 바람직하다.If the foaming sedation mechanism is considered to be due to the suppression of the generation of CO bubbles, the earlier the timing at which the jet of water fractionation is started, the faster the CO bubble can be suppressed. Specifically, the timing for starting the jet of water fractionation is preferably performed within 30 seconds after the start of discharge of the slag in the intermediate exhaust.
상기 특허문헌 6에서는, 포밍의 진정 기구를 수류의 파포에 의한 것이라고 생각하고 있으므로, 물 분류의 분사를 개시하는 타이밍에 대해서는 특별히 언급되어 있지 않고, 오로지 물의 유량과 관련된 분류 시간에 대해서만 언급되어 있다(동 공보 단락 [0026] 참조).In
또한, 상기 특허문헌 6에서는, 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 7분 이상의 시간을 들여 중간 배재를 행하고 있다.In addition, in the said
이에 비해, 본 발명에서는 중간 배재에 요하는 시간을 5분 이내로 상정하여, 포밍의 억제를 행하는 것을 목적으로 하고 있다. 따라서, 포밍 진정 기구가 CO 기포의 발생 억제에 기인하는 것이면, 슬래그의 배출 개시 후, 더 빠른 시간에 물 분류의 분사를 개시함으로써, 단시간에, 또한 적은 수량으로 포밍 억제 효과가 있다고 하는 이점도 있다.In contrast, the present invention aims to suppress the foaming by assuming a time required for intermediate discharging within 5 minutes. Therefore, if the foaming sedation mechanism is due to the suppression of the generation of CO bubbles, there is also an advantage that the foaming suppression effect is shorter and in a smaller amount by initiating the jet of water fractionation sooner after the start of slag discharge.
소형로 실험에서 얻어진 지견에 기초하여, 실기에서 전로로부터의 배재 중에 물 분류를 분사하는 시험을 행하였다. 즉, 전로에 용선을 장입하여 탈규·탈인 취련을 행한 후, 취련을 일단 중단하고 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜, 노체 하방에 설치한 배재 레이들(내용적: 70㎥)에 5분간 배출하였다. 배재 개시 직후로부터 배재 레이들 내의 슬래그로 물 분류를 연속적으로 분사하여, 배재 레이들 내의 상태를 눈으로 보아 관찰하였다. 비교를 위해, 배재 레이들로의 슬래그 배출만을 행하는, 물 분류 분사 없음의 조건도 실시하였다.Based on the knowledge obtained in the compact furnace experiment, a test was conducted in which water fractionation was sprayed during exclusion from the converter in a practical machine. That is, after charging molten iron into the converter and performing deregulation and dephosphorization, the drilling was stopped and the converter was tilted while leaving the molten iron in the furnace for 5 minutes in the inlet ladle (inner capacity: 70㎥) installed below the furnace. Discharged. Immediately after the start of exclusion, water jet was continuously sprayed into the slag in the exclusion ladle, and the state in the exclusion ladle was visually observed. For comparison, a condition of no water jetting, which only discharged slag to the exhaust ladle, was also carried out.
슬래그 조성은 염기도(CaO/SiO2)가 1.0 내지 1.2, 산화철 농도가 20 내지 30질량％이고, 온도는 1330 내지 1350℃였다.The slag composition had a basicity (CaO / SiO 2 ) of 1.0 to 1.2, an iron oxide concentration of 20 to 30 mass%, and a temperature of 1330 to 1350 ° C.
슬래그가 넘칠 것 같은 경우는 전로의 틸팅을 일단 정지하여 배재를 중단하고, 물 분류의 분사에 의해 포밍 높이가 저하된 후에 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다. 물 분류 분사 없음의 조건에서 슬래그가 넘칠 것 같은 경우는, 전로의 틸팅을 일단 정지하여 배재를 중단하고, 포밍 높이의 상승이 멈춘 것을 확인한 후에 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다.When slag was likely to overflow, the tilting of the converter was once stopped to stop the discharge, and after the foaming height was lowered by the spraying of water fractionation, the converter was restarted by tilting the converter again. When slag overflowed under the condition of no water jetting, the tilting of the converter was once stopped, discharging was stopped, and after confirming that the rise of the forming height had stopped, the discharging was resumed by tilting the converter again.
슬래그가 배재 레이들로부터 넘친 경우는, 그 후에 포밍 높이가 저하된 후에, 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다. 배재 시간은, 배재를 중단하고 있는 시간도 포함하여 5분간으로 하였다. 5분 경과 후에는, 슬래그 배출이 계속되고 있어도 배재를 종료하고 전로를 직립시켰다.In the case where the slag overflowed from the exclusion ladle, after the forming height was lowered, the excavation was resumed by tilting the converter again. Exclusion time was made into 5 minutes including the time which interrupted | excluded. After 5 minutes elapsed, even if slag discharge continued, the discharge was terminated and the converter was upright.
H2O의 증발·분해 반응에 수반되는 흡열 작용을 효과적으로 발휘하는 데는, 분사한 물을 슬래그 내로 말려들게 할 필요가 있다. 그 때문에, 물 분류는 배재류의 낙하 위치에 분사하였다. 또한, 「낙하 위치」란 배재류의 낙하 중심부로부터 반경 1m 이내의 범위로 정의한다. 이 위치에서는 슬래그가 격렬하게 교반되므로, 수분을 슬래그 내로 말려들게 할 수 있어, 포밍을 효율적으로 억제하기 쉬워진다.In order to effectively exhibit the endothermic effect accompanying the evaporation and decomposition reaction of H 2 O, it is necessary to make the sprayed water into slag. Therefore, the water jet was sprayed to the dropping position of the exhaust stream. In addition, a "falling position" is defined as the range within a radius of 1m from the dropping center of the discharge. Since slag is stirred vigorously at this position, moisture can be rolled into the slag, and foaming can be easily suppressed efficiently.
포밍 억제 효과는, 식 (4)의 배재율(％)에 의해 평가하였다. 포밍 억제 효과가 우수할수록, 배재 속도의 저하나 배재 중단이 없어지므로, 배재율이 높은 값이 된다.The forming inhibitory effect was evaluated by the exclusion rate (%) of Formula (4). The better the foam suppressing effect, the lower the rate of discharge and the interruption of discharge, resulting in a higher discharge rate.
wslag: 배출한 슬래그의 질량(t)w slag : mass of discharged slag (t)
Wslag: 노 내 슬래그의 질량(t)W slag : mass of slag in the furnace (t)
배출한 슬래그의 질량(wslag)과, 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도 Vslag(㎏/분)(2분간의 평균값)를, 배재 레이들을 설치하는 이동 대차에 장착한 칭량기로 측정하였다. 또한 노 내 슬래그의 질량(Wslag)은, 생석회 등이 투입된 정련재의 질량과, 채취한 슬래그의 성분값으로부터 물질 수지를 계산하여 구하였다. 또한, 배재 후에는 슬래그의 온도를 방사 온도계에 의해 측정하였다.The mass (w slag ) of the discharged slag and the slag discharge rate V slag (kg / min) (average value for 2 minutes) for 2 minutes from the start of discharge were measured with a weigher attached to the moving trolley for installing the discharge ladle. In addition, the mass (W slag ) of the slag in the furnace was obtained by calculating the mass balance from the mass of the refining material into which quicklime and the like were added and the component value of the collected slag. In addition, after exclusion, the temperature of slag was measured with the radiation thermometer.
물 분류의 분사 속도 Vwater(㎏/분)는 배재 개시로부터 배재 종료까지 일정하게 하고, Vwater를 다양하게 변경하여, 슬래그 배출을 행하였다.The injection rate V water (kg / min) of water fractionation was made constant from discharge start to discharge end, and variously changed V water , and slag discharge was performed.
실기 시험의 결과를 도 4에 나타낸다. 물 분류의 분사 속도 Vwater와 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도 Vslag(2분간의 평균값)의 비율(Vwater/Vslag)이 0.18 이상인 경우에, 배재율이 55％ 초과가 되어 높은 포밍 억제 효과가 얻어졌다. 슬래그 배출 속도 Vslag를 배재 개시로부터 2분간의 평균값으로 평가한 것은, 특히 슬래그의 교반이 강하므로 포밍이 성장하기 쉽기 때문이다. 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도에 따른 속도로 물 분류를 배재 종료까지 분사함으로써, 포밍 억제 효과가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 단, Vwater와 Vslag의 비율(Vwater/Vslag)이 0.6 초과가 되면, 슬래그가 과잉으로 냉각되어 기포가 잔류하기 쉬워지므로, 포밍 억제 효과가 저하되었다.The result of a practical test is shown in FIG. When the ratio (V water / V slag ) of the injection rate V water of the water fractionation and the slag discharge rate V slag (average value for 2 minutes) for 2 minutes from the start of discharge is 0.18 or more, the discharge rate is higher than 55% and high forming Inhibitory effect was obtained. The slag discharge rate V slag was evaluated as an average value for 2 minutes from the start of discharging, because the agitation of the slag was particularly strong and the foaming was easy to grow. It was found that the forming inhibitory effect was obtained by spraying the water fractionation until the end of the discharge at the rate corresponding to the slag discharge rate for 2 minutes from the start of the discharge. However, when the ratio of V water and V slag (V water / V slag ) exceeds 0.6, the slag is excessively cooled and bubbles are likely to remain, so that the foam suppressing effect is lowered.
상기한 실기 시험에서는, Vwater/Vslag가 0.18 이상이 되면 배재 완료 시점의 슬래그 온도가 1300℃를 충분히 하회하여, 후팽창이 억제되는 것도 알 수 있었다.In the said practical test, when V water / V slag became 0.18 or more, the slag temperature at the time of completion | finish of disassembly was fully below 1300 degreeC, and it turned out that post-expansion is suppressed.
발명자들은, 그 이유를 명확하게 하기 위해, 실기 시험의 배재 중에 채취한 슬래그, 배재 후에 채취한 슬래그, 및 배재 레이들을 반전시켜 살수 냉각한 후에 채취한 슬래그에 대해, 내부에 존재하는 입철 내의 C 농도를 EPMA에 의해 정량 분석하였다. 그 결과를 도 5에 나타낸다. Vwater/Vslag＝0.1인 경우, 입철 내의 C 농도는 배재 중에 채취한 슬래그에서 1.6 내지 2.2질량％, 배재 후에 채취한 슬래그에서 1.2 내지 1.8질량％, 냉각 후의 슬래그에서 1.0 내지 1.6질량％였다. 또한, 배재 완료 시점의 슬래그 온도는 1320℃였다. 이에 비해 Vwater/Vslag＝0.4인 경우, 입철 내의 C 농도는 배재 중에 채취한 슬래그에서 1.6 내지 2.2질량％, 배재 후에 채취한 슬래그에서 1.5 내지 2.1질량％, 냉각 후의 슬래그에서 1.5 내지 2.0질량％였다. 또한, 배재 후의 슬래그 온도는 1260℃였다. Fe-C계 상태도를 도 6에 나타내지만, 이 냉각 후 슬래그의 입철 C 농도는 γ철의 고상선과 거의 대응한다. 즉, 슬래그 내의 입철은, CO 기포의 발생에 의해 C 농도가 저하되므로 서서히 액상률이 저하되어, 고상선 조성에서 CO 기포의 발생이 정지한다고 할 수 있다. 이 때문에, 슬래그 온도가 낮아질수록 고상선 조성에 도달할 때까지의 CO 발생량이 적어, 후팽창이 일어나기 어려워졌다고 생각할 수 있다.In order to clarify the reason, the inventors have found that the concentration of C in the granules present in the inside of the slag collected during the exclusion of the practical test, the slag collected after the exclusion, and the slag collected after the spraying and cooling of the exclusion ladle were reversed. Was quantified by EPMA. The result is shown in FIG. In the case of V water / V slag = 0.1, the C concentration in the grain was 1.6 to 2.2% by mass in slag collected during excretion, 1.2 to 1.8% by mass in slag collected after excretion, and 1.0 to 1.6% by mass in slag after cooling. In addition, the slag temperature at the time of completion of discharging was 1320 degreeC. In contrast, in the case of V water / V slag = 0.4, the C concentration in the grain was 1.6 to 2.2 mass% from slag collected during excretion, 1.5 to 2.1 mass% from slag collected after excretion, and 1.5 to 2.0 mass% from slag after cooling. It was. In addition, the slag temperature after exclusion was 1260 degreeC. Although the Fe-C system state diagram is shown in FIG. 6, the granular C concentration of slag after this cooling corresponds substantially with the solidus line of (gamma) iron. That is, since the C concentration falls by generation | occurrence | production of a CO bubble in a slag, liquidity rate declines gradually, and it can be said that generation | occurrence | production of a CO bubble stops in a solid state composition. For this reason, it can be considered that as the slag temperature is lowered, the amount of CO generated until reaching the solid phase composition is smaller, and post-expansion is less likely to occur.
이상의 결과로부터, 물 분류를 분사하는 적합한 조건으로서 식 (5)가 얻어졌다.From the above result, Formula (5) was obtained as suitable conditions for spraying water fractionation.
Vwater: 배재 개시로부터 배재 종료까지의 물 분류의 분사 속도(㎏/분)V water : Injection rate (kg / min) of water fractionation from the start of discharge to the end of discharge
Vslag: 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도(㎏/분)V slag : slag discharge rate (kg / min) for 2 minutes from the start of discharge
또한, 배재류의 낙하 위치로부터 벗어난 개소에 물 분류를 분사하는 시험도 행하였지만, 이 경우는 식 (5)를 만족시키는 조건이라도 충분한 포밍 억제 효과를 얻을 수 없었다. 배재류의 낙하 위치로부터 벗어난 개소에서는 수분의 말려들어감이 약해, 슬래그 냉각 효과를 충분히 발휘하기 전에 증발해 버리기 때문이라고 생각할 수 있다. 따라서, 물 분류는 배재류의 낙하 위치에 분사할 필요가 있다.Moreover, although the test which inject | poured water fractionation was also performed in the position deviated from the dropping position of discharge | distribution, in this case, sufficient foaming suppression effect was not acquired even if the conditions satisfy | filling Formula (5). It is considered that the curling of the water is weak at the point deviated from the dropping position of the excrement and evaporates before the slag cooling effect is sufficiently exhibited. Therefore, the water fractionation needs to be injected at the drop position of the discharge.
본 발명의 방법을 실시함으로써, 전로의 노구로부터 슬래그를 배출할 때의 배재 레이들 내에 있어서의 슬래그의 포밍을 억제할 수 있어, 슬래그 넘침을 일으키는 일 없이 다량의 슬래그를 전로로부터 배출할 수 있다. 또한, 슬래그의 후팽창도 억제할 수 있으므로, 배재 레이들의 반송 중에 슬래그가 넘쳐 흐르는 것도 방지할 수 있다.By implementing the method of the present invention, foaming of slag in the exhaust ladle when discharging slag from the furnace furnace of the converter can be suppressed, and a large amount of slag can be discharged from the converter without causing slag overflow. In addition, since the post-expansion of the slag can also be suppressed, it is also possible to prevent the slag from overflowing during conveyance of the exhaust ladle.
물 분류의 분사는, 배재 종료까지 투입을 계속할 필요는 없으며, 배재 레이들 내의 슬래그의 포밍 상황을 보고 슬래그 넘침이 일어나지 않을 것이라고 예상할 수 있는 경우는 도중에 중단해도 된다.The injection of the water fractionation does not need to be continued until the end of the discharge, and may be stopped on the way if it is possible to predict that slag overflow will not occur based on the forming state of the slag in the discharge ladle.
배재 종료 후에는 수분의 투입을 정지하는 것이 바람직하다. 배재 종료 후에는 슬래그의 교반이 약해져, 표면이 이른바 「스키닝」상태가 된다. 여기에 수분을 투입하여, 그 일부가 스키닝 슬래그의 간극으로부터 내부의 용융 슬래그에 침입하면, 기화된 물이 방산되지 않고 체류하여, 수증기 폭발을 일으킬 우려가 있기 때문이다.It is preferable to stop the addition of moisture after the end of exclusion. After completion of exclusion, the agitation of the slag is weakened and the surface becomes a so-called "skinning" state. This is because when water is added thereto and a part thereof penetrates into the internal molten slag from the gap between the skinning slag, the vaporized water does not dissipate and there is a risk of causing a water vapor explosion.
본 발명은, 전로에 용선을 장입하여 취련을 행하고, 취련을 일단 중단하고 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜 노체 하방에 설치한 배재 레이들에 슬래그를 배출하는 전로 정련 방법에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 1기의 전로에 용선을 장입하여 탈규·탈인 취련을 행한 후, 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜 슬래그를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈탄 취련을 행하는 전로 취련 방법이다. 또한 다른 전로 취련 방법으로서는, 2기 이상의 전로 중 적어도 1기의 전로에 있어서 탈규 취련을 행한 후, 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜 슬래그를 노구로부터 배출하고, 전로를 수직으로 되돌린 후에 계속해서 탈인 취련을 행하는 전로 취련 방법이다. 이들은 포밍 현상을 이용하여 노구로부터 슬래그를 배출한다고 하는 형태는 마찬가지이므로, 본 발명을 사용함으로써 그 효과를 향수할 수 있다.The present invention can be used in a converter refining method in which a molten iron is charged into a converter to blow the slab, and the slab is discharged to the exhaust ladle installed below the furnace by tilting the converter while stopping the blow and leaving the molten iron in the furnace. Specifically, after charging molten iron into one converter and performing deregulation and dephosphorization, the furnace is tilted while leaving the molten iron in the furnace to discharge slag from the furnace, and after the converter is returned vertically, decarburization is continued. It is a converter blow method to perform. Further, as another method for blowing the converter, after desulfurization is blown in at least one of the two or more converters, the converter is discharged from the furnace by tilting the converter while leaving the molten iron in the furnace and returning the converter vertically. It is a converter blow method of performing dephosphorization blow. Since the form of discharging slag from a furnace using a foaming phenomenon is the same, the effect can be enjoyed by using this invention.
상기한 정련 방법 이외에 있어서도, 어느 정련 용기로부터 다른 정련 용기로 슬래그가 배출·유출되는 단계에서 포밍의 억제가 필요한 경우는, 본 발명을 사용함으로써 슬래그의 넘침을 억제할 수 있다.In addition to the above refining method, when the slag is suppressed at the stage where the slag is discharged and discharged from one refining vessel to another refining vessel, the overflow of the slag can be suppressed by using the present invention.
실시예Example
이하에 표 1 내지 표 2를 기초로 하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 전로에 용선을 장입하여 취련을 행하고, 취련을 일단 중단하고 노 내에 용선을 남긴 채 전로를 틸팅시켜, 노체 하방에 설치한 배재 레이들(내용적: 70㎥)에 5분간 배출하였다. 배재 개시 직후부터 배재 레이들 내의 슬래그로 물 분류를 연속적으로 분사하여, 배재 레이들 내의 상태를 눈으로 보아 관찰하였다. 물 분류 분사 없음의 조건에서는, 배재 레이들로의 슬래그 배출만을 행하였다.Below, the Example of this invention is described concretely based on Tables 1-2. Charging was carried out by charging the molten iron in the converter, and once the drilling was stopped, the converter was tilted while leaving the molten iron in the furnace, and discharged into the exhaust ladle (inner capacity: 70 m 3) installed under the furnace for 5 minutes. Immediately after the start of exclusion, water jet was continuously sprayed into the slag in the exclusion ladle, and the state in the exclusion ladle was visually observed. On the condition of no water jetting, only slag discharge to the exhaust ladle was performed.
슬래그가 넘칠 것 같은 경우는 전로의 틸팅을 일단 정지하여 배재를 중단하고, 물 분류의 분사에 의해 포밍 높이가 저하된 후에 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다. 물 분류 분사 없음의 조건에서 슬래그가 넘칠 것 같은 경우, 전로의 틸팅을 일단 정지하여 배재를 중단하고, 포밍 높이의 상승이 멈춘 것을 확인한 후에 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다. 또한, 슬래그가 배재 레이들로부터 넘쳐도, 그 후에 포밍 높이가 저하된 경우는, 다시 전로를 틸팅하여 배재를 재개하였다. 배재 시간은, 배재를 중단하고 있는 시간도 포함하여 5분간으로 하였다.When slag was likely to overflow, the tilting of the converter was once stopped to stop the discharge, and after the foaming height was lowered by the spraying of water fractionation, the converter was restarted by tilting the converter again. When slag overflowed under the condition of no water jet spraying, the tilting of the converter was once stopped to stop the discharge, and after confirming that the rise in the forming height had stopped, the discharge was resumed by tilting the converter again. In addition, even if the slag overflowed from the exclusion ladle, when the forming height was lowered after that, the excitation was resumed by tilting the converter again. Exclusion time was made into 5 minutes including the time which interrupted | excluded.
표 1 및 표 2에 있어서, 본 발명 범위로부터 벗어나는 수치에 밑줄을 부여하였다.In Tables 1 and 2, numerical values outside the scope of the present invention are underlined.
표 1에 연속 처리 방식의 탈규·탈인 취련 후의 중간 배재에 있어서의 실시예를 나타낸다. 표 중의 밑줄은, 본 발명의 범위 외가 되는 부분을 나타낸다. 「Vwater/Vslag」는 물 분류의 분사 속도(Vwater)와 배재 개시로부터 2분간의 슬래그 배출 속도(Vslag)의 비이다. 이 값이 0.15 내지 0.60이면 상기 식 (1)을 만족시키고 있고, 분사 속도는 본 발명의 범위 내이다. 또한 「분사 위치」는, A: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 이내의 범위, B: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 초과의 범위이다.In Table 1, the Example in the intermediate | middle discharge | release after de-silication and dephosphorization blow of a continuous process system is shown. Underline in a table | surface shows the part which falls out of the scope of the present invention. "V water / V slag " is the ratio of the injection speed (V water ) of the water fractionation and the slag discharge rate (V slag ) for 2 minutes from the start of discharge. When this value is 0.15-0.60, the said Formula (1) is satisfied and the injection speed is in the scope of the present invention. In addition, "injection position" is a range within a radius of 1 m from the dropping position of A: distribution, and a range exceeding a radius of 1 m from the dropping position of B: distribution.
또한, 슬래그 조성은 염기도(CaO/SiO2)가 1.0 내지 1.2, 산화철 농도가 20 내지 30질량％이고, 온도는 1330 내지 1350℃였다.The slag composition had a basicity (CaO / SiO 2 ) of 1.0 to 1.2, an iron oxide concentration of 20 to 30 mass%, and a temperature of 1330 to 1350 ° C.
표 1의 실시예 1 내지 4는 발명예이고, 어느 것이나 모두 물 분류의 분사 방법이 본 발명의 범위 내였으므로, 슬래그를 배재 레이들로부터 넘치게 하는 일 없이 배재할 수 있어, 배재율은 55％ 초과가 되었다. 또한, 배재 후의 후팽창은 발생하지 않았다.Since Examples 1-4 of Table 1 are invention examples, and all were the injection method of the water fractionation in the scope of the present invention, slag can be excreted without overflowing from an exclusion ladle, and an exclusion rate exceeds 55% Became. In addition, no post-expansion after excretion occurred.
또한, 실시예 1 내지 3은, 슬래그의 배재 개시 후, 30초 이내에 물 분류의 분사를 개시하고 있으므로, 슬래그의 넘침, 배재 후의 후팽창도 발생하지 않았다. 이에 비해, 실시예 4는 슬래그의 배재 개시 후, 30초 이상 경과하고 나서 물 분류의 분사를 개시하였으므로, 배재율이 다른 발명예보다 약간 저하되는 결과가 되었다.In addition, since Examples 1-3 started injecting water fractionation within 30 second after the start of slag discharge | release, slag overflow and post-expansion after discharge | release also did not generate | occur | produce. On the other hand, since Example 4 started spraying water fractionation after 30 second or more passed after the start of slag exclusion | discretion, the resultant rate fell slightly compared with the other invention example.
실시예 5 내지 8은 비교예이다. 실시예 5에서는 물 분류를 분사하지 않았으므로, 배재를 일시 중단해도 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 슬래그가 넘쳐, 배재율은 20％에 그쳤다. 단, 배재 후의 후팽창은 발생하지 않았다. 실시예 6에서는 Vwater/Vslag가 본 발명의 범위보다 과소하였기 때문에 포밍 억제 효과가 작아, 배재를 일시 중단하였지만 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 슬래그가 넘쳤다. 이 때문에 배재율은 40％에 그쳤다. 또한, 배재 후에 후팽창이 발생하였다. 실시예 7에서는 Vwater/Vslag가 본 발명의 범위보다 과대하였으므로, 충분한 포밍 억제 효과가 얻어지지 않아, 슬래그 넘침이 일어나지는 않았지만 배재율은 48％에 그쳤다. 단, 배재 후에 후팽창은 발생하지 않았다. 실시예 8에서는 물 분류의 분사 위치가 배재류의 낙하 위치로부터 벗어나 있었으므로 포밍 억제 효과가 작아, 배재를 일시 중단해도 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 배재율은 35％에 그쳤다. 또한, 배재 후에 후팽창이 발생하였다.Examples 5 to 8 are comparative examples. In Example 5, since no water jet was injected, even if the discharge was suspended, the foaming continued in the discharge ladle, the slag overflowed, and the discharge rate was only 20%. However, post-expansion after exclusion did not occur. In Example 6, since V water / V slag was less than the range of the present invention, foaming suppression effect was small, and the exclusion was suspended, but the foaming continued in the exclusion ladle and the slag overflowed. For this reason, the exclusion rate was only 40%. In addition, post-expansion occurred after discharging. In Example 7, since V water / V slag was excessive than the range of this invention, sufficient foaming suppression effect was not acquired and slag overflow did not occur but the exclusion rate was only 48%. However, post-expansion did not occur after exclusion. In Example 8, since the jetting position of the water fractionation was out of the dropping position of the discharge, the forming suppression effect was small. Even if the discharge was suspended, the foaming continued in the discharge ladle and the discharge rate was only 35%. In addition, post-expansion occurred after discharging.
분사 위치 A: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 이내의 범위Injection position A: A range within a radius of 1 m from the dropping position of the discharge
분사 위치 B: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 초과의 범위Injection position B: range of more than 1 m radius from the dropping position of the discharge
표 2에 분리 처리 방식에 있어서의 탈규 취련 후의 중간 배재에 있어서의 실시예를 나타낸다. 슬래그 조성은 염기도(CaO/SiO2)가 0.6 내지 0.8, 산화철 농도가 20 내지 30질량％이고, 온도는 1300 내지 1350℃였다.In Table 2, the Example in the intermediate | middle discharge | release after de-sulfurization blowing in a separation processing system is shown. The slag composition had a basicity (CaO / SiO 2 ) of 0.6 to 0.8, an iron oxide concentration of 20 to 30 mass%, and a temperature of 1300 to 1350 ° C.
실시예 9 내지 12는 발명예이며, 모두 물 분류의 분사 방법이 본 발명의 범위 내였으므로, 슬래그를 배재 레이들로부터 넘치게 하는 일 없이 배재할 수 있어, 배재율은 45％ 초과가 되었다. 또한, 슬래그의 배재 개시 후, 30초 이내에 물 분류의 분사를 개시하고 있으므로, 슬래그의 넘침, 배재 후의 후팽창도 발생하지 않았다.Since Examples 9-12 were invention examples, and the injection method of the water fractionation was all within the scope of the present invention, slag could be discharged without overflowing from the discharge ladle, and the discharge rate exceeded 45%. In addition, since the jet of water fractionation is started within 30 seconds after the start of slag discharge, the slag overflow and post-expansion after discharge do not occur.
실시예 9 내지 11은, 슬래그의 배재 개시 후, 30초 이내에 물 분류의 분사를 개시하고 있으므로, 슬래그의 넘침, 배재 후의 후팽창도 발생하지 않았다. 이에 비해, 실시예 12는 슬래그의 배재 개시 후, 30초 이상 경과하고 나서 물 분류의 분사를 개시하였으므로, 배재율이 다른 발명예보다 약간 저하되는 결과가 되었다.Since Examples 9-11 started spraying of water fractionation within 30 second after the start of slag discharge | release, slag overflow and post-expansion after discharge | release also did not generate | occur | produce. On the other hand, Example 12 started spraying water fractionation after 30 seconds or more had elapsed after the start of slag exclusion, resulting in a slightly lower excretion rate than the other invention examples.
실시예 13 내지 16은 비교예이다. 실시예 13에서는 물 분류를 분사하지 않았으므로, 배재를 일시 중단해도 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 배재 레이들로부터 슬래그가 넘쳐, 배재율은 15％에 그쳤다. 단, 배재 후의 후팽창은 발생하지 않았다. 실시예 14에서는 Vwater/Vslag가 본 발명의 범위보다 과소하였으므로 포밍 억제 효과가 작아, 배재를 일시 중단하기는 하였지만 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 슬래그가 넘쳤다. 이 때문에 배재율은 30％에 그쳤다. 또한, 배재 후에 후팽창이 발생하였다. 실시예 15에서는 Vwater/Vslag가 본 발명의 범위보다 과대하였으므로, 충분한 포밍 억제 효과가 얻어지지 않아, 슬래그 넘침이 일어나지는 않았지만 배재율은 43％에 그쳤다. 단, 배재 후에 후팽창은 발생하지 않았다. 실시예 16에서는 물 분류의 분사 위치가 배재류의 낙하 위치로부터 벗어나 있었으므로 배재를 일시 중단해도 배재 레이들 내에서 포밍이 계속되어 배재율은 25％에 그쳤다. 또한, 배재 후에 후팽창이 발생하였다.Examples 13-16 are comparative examples. In Example 13, since no water jet was injected, the foaming continued in the discharge ladle even when the discharge was suspended, and the slag overflowed from the discharge ladle and the discharge rate was only 15%. However, post-expansion after exclusion did not occur. In Example 14, since V water / V slag was less than the range of the present invention, the foaming suppression effect was small, and the exclusion was suspended, but the foaming continued in the exclusion ladle and the slag overflowed. For this reason, the exclusion rate was only 30%. In addition, post-expansion occurred after discharging. In Example 15, since V water / V slag was larger than the range of the present invention, sufficient foaming inhibitory effect was not obtained, and slag overflow did not occur, but the exclusion rate was only 43%. However, post-expansion did not occur after exclusion. In Example 16, since the jetting position of the water fractionation was out of the dropping position of the discharge, the foaming continued in the discharge ladle even when the discharge was suspended, and the discharge rate was only 25%. In addition, post-expansion occurred after discharging.
분사 위치 A: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 이내의 범위Injection position A: A range within a radius of 1 m from the dropping position of the discharge
분사 위치 B: 배재류의 낙하 위치로부터 반경 1m 초과의 범위Injection position B: range of more than 1 m radius from the dropping position of the discharge
Claims (4)
[수학식 1]
Vwater: 배재 개시로부터 배재 종료까지의 물 분류의 분사 속도(㎏/분)
Vslag: 배재 개시로부터 2분간의 슬래그의 배출 속도(㎏/분)When the slag is discharged from the furnace port of the converter by the discharge ladle provided below the converter, after the start of discharge of the slag, water jet is injected into the slag dropping position of the discharge ladle at a speed that satisfies the range of formula (1). Forming suppression method of slag, characterized in that.
[Equation 1]
V water : Injection rate (kg / min) of water fractionation from the start of discharge to the end of discharge
V slag : Slag discharge rate (kg / min) for 2 minutes from the start of discharging
상기 슬래그의 배출 개시 후, 30초 이내에 물 분류의 분사를 개시하는 것을 특징으로 하는, 슬래그의 포밍 억제 방법.The method of claim 1,
The slag forming suppression method, characterized in that the injection of water fractionation is started within 30 seconds after the start of discharge of the slag.
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