KR20230136164A - 용철의 정련 방법 및 그것을 이용한 용강의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
취련용 송산 랜스의 높이 조절에 영향을 받지 않고 착열 매체의 화염 내 체류 시간을 확보할 수 있는 용철의 정련 방법을 제안한다. 산화성 가스를 공급하는 승강 가능한 취련용 송산 랜스(3) 및 취련용 송산 랜스와는 독립적으로 승강 가능한 적어도 1개의 버너 랜스(4)를, 전로형 용기(1) 내의 상단보다 낮은 위치까지 삽입하고, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 혹은 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 버너 랜스로부터 연료 가스 및 지연 가스를 토출시켜 화염을 형성시키고, 버너 랜스로부터 토출하는 분립체를, 화염 내를 통과시켜 착열시킨 상태에서 용철로 분사하여, 용철의 열 보상을 행한다.
Description
본 발명은, 전로(converter)에 있어서의 용철의 정련 방법 및 그것을 이용한 용강의 제조 방법에 관한 것이다.
철강 프로세스에 있어서의 CO2 발생량 삭감을 위한 일 수단으로서, 전로에서 사용하는 스크랩(고철)량을 증가시키고, C를 4.5mass％ 정도 함유하는 용선(molten pig iron)의 배합률(선배(銑配:hot metal ratio))을 낮추는 조업이 요구된다. 스크랩을 증가시키면, 그의 승온·용해를 위해 용선의 열이 빼앗겨, 일시적으로 용선 온도가 저하함으로써, 이하의 2개의 문제가 발생한다.
(1) 스크랩 용해 속도의 저하：
스크랩 표면에 접촉하는 용선이 저온에 의해 응고하여 침탄을 저해하거나, 또는, 스크랩 중에 용선으로부터 침탄하여 형성되는 저융점화 상(phase)의 액상 온도와 용선 온도의 차(ΔT)가 작아짐에 의해, 스크랩으로의 침탄 혹은 열 전도 혹은 그의 양쪽이 작아짐으로써, 스크랩 용해 속도가 저하한다.
(2) 저취 노즐(bottom-blowing nozzle)의 폐색：
스크랩 용해에 수반하여, 용선 온도가 용선 중 C 농도에 따라서 결정되는 용선의 액상선 온도＋60℃ 이하가 되면, 저취 노즐 직상(直上)의 용선이 응고하여, 저취 노즐이 폐색한다. 이에 따라 용선의 교반·혼합 특성이 저하하여, 용선으로부터 스크랩으로의 침탄을 저해함으로써, 스크랩의 용해 속도가 저하할 뿐만 아니라, 예를 들어 탈 P 등의 정련 효율도 악화하여, 대폭적인 비용 상승으로 이어진다.
상기 (1), (2)의 문제 해결을 위해, 종래, 페로실리콘이나 토양 흑연, 실리콘 카바이드 등의 승열재(heating material)를 전로 내에 투입하고, 그들이 함유하는 Si, C와 전로 취련용 산소와의 발열 반응으로 얻어지는 열로, 용선 온도를 상승시켜 왔다. 그러나, 페로실리콘은 용선 중의 Si 농도 증가에 수반하여, P 등의 불순물을 제거하기 위해 필요한 슬래그의 염기도(＝슬래그 중 CaO 농도(mass％)/슬래그 중 SiO 농도(mass％))를 저하시키지 않도록, 산화칼슘으로 대표되는 CaO분을 로(furnace) 내에 첨가할 필요가 있어, 정련 비용 증대로 이어진다. 또한, 토양 흑연이나 실리콘 카바이드는, 탄소를 함유하기 때문에 CO2 발생량 삭감을 목표로 하는데 있어서는 사용에 적합하지 않다.
또한, 전술의 승열재를 이용하지 않는 방법으로서, 버너 기능을 갖는 상취 랜스로부터 가열된 분립체를 착열(着熱) 매체로서 용선 혹은 용강에 분사하는 방법이 제안되어 있다. (특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
그러나, 특허문헌 1 및 2에 기재된 방법은, 모두, 버너 기능을 갖는 상취 랜스(top-blowing lance)가 취련용 상취 랜스와 일체형으로 되어 있다. 그 때문에, 착열을 우선하여 당해 랜스 높이를 상승시키면(그러므로써 분체의 화염 내 체재 시간을 증가시킨다), 슬래그 중의 산화철 농도가 증가하는, 소위 소프트 블로우라고 불리는 조업(soft-blow operation)이 되지 않을 수 없었다. 그 경우, 전로 내의 슬래그가 발생 가스에 의해 팽창, 로 외에 넘쳐 나오는 슬로핑(slopping)이라는 현상이 다발하여, 취련의 안정성을 현저하게 해친다. 슬로핑을 회피하고자 랜스 높이를 저하시키면 착열량이 저하하기 때문에, 결국은 승열재를 이용하지 않고 낮추어지는 선배에 비하여, 랜스 구조의 복잡화가 초래하는 랜스 중량의 증대나 그것을 지지하는 설비의 개조에 의한 고강도화 등에 드는 비용이 커, 실용적이라고는 할 수 없다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 종래의 일체형 랜스의 사용에 기초하는 정련 방법에 있어서의 문제를 해결한, 용철의 정련 방법 및 그것을 이용한 용강의 제조 방법을 제안하는 것을 목적으로 하고 있다.
발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 여러 가지 실험을 거듭한 결과, 종래의 일체형 랜스의 사용에 기초하는 정련 방법에 있어서의 문제를 검토함으로써, 종래의 과제를 해결할 수 있는 신규 용철의 정련 방법 및 그것을 이용한 용강의 제조 방법을 인식했다. 본 발명은 상기 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그의 요지는 이하와 같다.
상기 과제를 유리하게 해결하는 본 발명의 용철의 정련 방법은, 전로형 용기 내에 수용된 용철에 대하여, 부원료를 첨가함과 함께 산화성 가스를 공급하여 용철을 정련하는 용철의 정련 방법으로서, 상기 산화성 가스를 공급하는 승강 가능한 취련용 송산 랜스 및 상기 취련용 송산 랜스와는 독립적으로 승강 가능한 적어도 1개의 버너 랜스를, 상기 전로형 용기 내의 상단보다 낮은 위치까지 삽입하고, 상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 혹은 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철로 분사함과 함께, 상기 버너 랜스로부터 연료 가스 및 지연 가스(combustion-supporting gas)를 토출시켜 화염을 형성시키고, 상기 버너 랜스로부터 토출하는 분립체를, 상기 화염 내를 통과시켜 착열시킨 상태에서 상기 용철로 분사하여, 상기 용철의 열 보상을 행하는 것을 특징으로 하는 용철의 정련 방법이다.
본 발명의 용강의 제조 방법의 제1 프로세스는, 전로형 용기의 제1 로에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 제1 원료 장입 스텝과, 상기 제1 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로(furnace) 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규 취련을 행하는 탈규 취련 스텝과, 상기 탈규 취련 스텝에서 형성된 슬래그를 배재(排滓:slag removal)하는 중간 배재 스텝과, 상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈인 취련을 행하는 탈인 취련 스텝과, 상기 탈인 취련 스텝을 거친 탕(湯)을 출탕하는 출탕 스텝과, 상기 출탕 스텝에서 출탕된 상기 탕 및 냉철원을 전로형 용기의 제2 로에 장입하여, 용철로 하는 제2 원료 장입 스텝과, 상기 제2 로 내의 상기 용철에 대하여, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝과, 상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서, 상기 탈규 취련 스텝, 상기 탈인 취련 스텝, 상기 탈탄 취련 스텝 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법이다.
본 발명의 용강의 제조 방법의 제2 프로세스는, 전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝과, 상기 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규·탈인 취련을 행하는 탈규·탈인 취련 스텝과, 상기 탈규·탈인 취련 스텝에서 형성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 스텝과, 상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝과, 상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서, 상기 탈규·탈인 취련 스텝, 상기 탈탄 취련 스텝 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법이다.
본 발명의 용강의 제조 방법의 제3 프로세스는, 전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝과, 상기 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규·탈인·탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 취련 스텝과, 상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서, 상기 취련 스텝에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법이다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 취련용 송산 랜스의 높이 조절에 영향을 받지 않고 착열 매체의 화염 내 체재 시간을 확보할 수 있어, 종래 과제였던 취련의 안정성을 저해하지 않고 용철 혹은 용강으로 착열시켜, 탄소강(SC) 용해를 위한 열 여유를 창출하는 것에 기여한다.
도 1은 본 발명에 따른 용철의 정련 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 용철의 정련 방법에 있어서의 분립체의 입자 지름과 착열 효율의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제1 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제2 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제3 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시예의 결과를 정리한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 용철의 정련 방법에 있어서의 분립체의 입자 지름과 착열 효율의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제1 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제2 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제3 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시예의 결과를 정리한 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
＜본 발명의 용철의 정련 방법의 일 프로세스에 대한 설명＞
도 1은, 본 발명에 따른 용철의 정련 방법의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 나타내는 예에 있어서, 1은 전로형 용기, 2는 전로형 용기(1) 내에 수용된 용철, 3은 산화성 가스를 공급하는 승강 가능한 취련용 송산 랜스, 4는 취련용 송산 랜스(3)와는 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스, 5는 버너 랜스(4)로부터 연료 가스 및 지연 가스를 토출시켜 형성한 화염, 6은 버너 랜스(4)로부터 토출하는 분립체, 7은 로저(furnace bottom)에 형성된 트위어(tuyere)이다. 여기에서, 용철이란, 용선 및 용융한 냉철원을 말한다.
본 실시 형태의 용철의 정련 방법은, 우선, 용철(2)을 내부에 수용한 전로형 용기(1) 내에, 전로형 용기(1) 내에 있어서 승강 가능한 취련용 송산 랜스(3) 및 취련용 송산 랜스(3)와는 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스(4)를, 전로형 용기(1) 내의 상단보다 낮은 위치까지 삽입한다. 다음으로, 취련용 송산 랜스(3)로부터 산화성 가스 혹은 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철(2)로 분사한다. 동시에, 버너 랜스(4)로부터 연료 가스 및 지연성 가스를 토출시켜 화염(5)을 형성시키고, 버너 랜스(4)로부터 토출하는 착열 매체로서의 분립체(6)를, 화염(5) 중을 통과시켜 착열시킨 상태로 용철(2)에 분사하여, 용철(2)의 열 보상을 행한다. 또한, 버너 랜스(4)의 개수는 1개로 한정되는 것이 아니고, 2개 이상이라도, 연료 가스, 지연성 가스, 분립체(6)의 토출량을 제어함으로써, 1개의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 여기에서, 산화성 가스로서는, 순산소(pure oxygen)나 산소와 이산화탄소 또는 불활성 가스와의 혼합 가스를 적용할 수 있다. 또한, 지연성 가스로서는, 공기나, 산소 부화 공기, 산화성 가스를 적용할 수 있다.
전술한 용철의 정련 방법에 의하면, 취련용 송산 랜스(3)와 버너 랜스(4)를 각 별도로 승강시킬 수 있기 때문에, 전로형 용기(1) 내에 삽입하는 위치를, 취련용 송산 랜스(3)와 버너 랜스(4)에서 상이하게 할 수 있는 점에 특징이 있다. 그 때문에, 취련용 송산 랜스(3)의 높이 조절에 영향을 받지 않고, 버너 랜스(4)의 높이를 취련용 송산 랜스(3)보다 전로형 용기(1) 내에 얕게 삽입시켜, 착열 매체로서의 분립체(6)의 화염 내 체류 시간을 확보할 수 있다.
일 예로서, 종래의 일체형의 취련용 송산 랜스(3)의 선단이 용철(2)의 용철 탕면으로부터 2∼3m의 위치에 있는 것이 필요한 경우, 본 실시 형태에 의하면, 취련용 송산 랜스(3)의 선단을 용철(2)의 용철 탕면으로부터 2∼3m의 위치에 유지한 상태에서, 버너 랜스(4)의 선단을 용철(2)의 용철 탕면으로부터 3∼4m 위치로 할 수 있다. 즉, 종래예에서는, 버너 랜스(4) 선단의 용철(2)의 용철 탕면으로부터의 위치가 2∼3m 필요했던 결과, 본 실시 형태에서는, 버너 랜스(4) 선단을 용철(2)의 용철 탕면으로부터 3∼4m 위치와, 용철(2)의 용철 탕면으로부터 먼 위치에 배치할 수 있다. 그 때문에, 버너 랜스(4)로부터 토출하는 착열 매체로서의 분립체(6)의 화염(5) 내의 체류 시간을, 예를 들면, 종래의 0.01∼0.05s(랜스(4) 선단에서 용철(2)의 용철 탕면까지의 높이 lh＝2∼3m)로부터 0.05∼0.5s(lh＝3∼4m)로 연장시킬 수 있다. 이 때의, 버너 랜스에 의해 공급된 열량에 대한, 실제의 용철의 온도 상승으로부터 착열한 열량의 비를 착열 효율(％)이라고 정의하면, 착열 효율은 도 2에 나타내는 바와 같이, 동일한 분체(6)의 입자 지름 dp(㎛)에 대하여 최대 20％ 정도의 개선을 도모할 수 있다. 이 점에서, 종래의 일체형의 취련용 송산 랜스(3)에서는 도달 할 수 없었던 착열 효율을, 본 실시 형태에 의해 달성하는 것이 가능해지고, 착열 효율의 개선분을, 탄소강(SC) 용해를 위한 열 여유로서 창출할 수 있다.
다음으로, 전술한 용철의 정련 방법을 사용한 용강의 제조 방법에 대해서, 도 3∼도 5를 참조하여 설명한다.
＜용강의 제조 방법의 제1 프로세스에 대해서＞
도 3은, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제1 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 따라서, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제1 프로세스를 설명하면, 우선, 전로형 용기의 제1 로에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 제1 원료 장입 스텝(스텝 1)을 실시한다. 다음으로, 제1 원료 장입 스텝(스텝 1)에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규 취련을 행하는 탈규 취련 스텝(스텝 2)을 실시한다. 다음으로, 탈규 취련 스텝(스텝 2)에서 형성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 스텝(스텝 3)을 실시한다. 다음으로, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈인 취련을 행하는 탈인 취련 스텝(스텝 4)을 실시한다. 다음으로, 탈인 취련 스텝(스텝 4)을 거친 탕(용철)을 출탕하는 출탕 스텝(스텝 5)을 실시한다. 다음으로, 출탕 스텝(스텝 5)에서 출탕된 탕 및 냉철원을 전로형 용기의 제2 로에 장입하는 제2 원료 장입 스텝(스텝 6)을 실시한다. 다음으로, 제2 로 내의 탕에 대하여, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여, 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝(스텝 7)을 실시한다. 마지막으로, 용강을 출강하는 출강 스텝(스텝 8)을 실시한다.
전술한 용강의 제조 방법의 제1 프로세스에 있어서는, 탈규 취련 스텝(스텝 2), 탈인 취련 스텝(스텝 4), 탈탄 취련 스텝(스텝 7) 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 실시한다. 그에 따라, 종래 과제였던 취련의 안정성을 저해하지 않고 용철 혹은 용강으로 착열시켜, 냉철원인 탄소강(SC) 용해를 위한 열 여유를 창출하는 것이 가능해진다.
＜용강의 제조 방법의 제2 프로세스에 대해서＞
도 4는, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제2 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 따라서, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제2 프로세스를 설명하면, 우선,
전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝(스텝 1)을 실시한다. 다음으로, 원료 장입 스텝(스텝 1)에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규·탈인 취련을 행하는 탈규·탈인 취련 스텝(스텝 2)을 실시한다. 다음으로, 탈규·탈인 취련 스텝(스텝 2)에서 형성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 스텝(스텝 3)을 실시한다. 다음으로, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여, 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝(스텝 4)을 실시한다. 마지막으로, 용강을 출강하는 출강 스텝(스텝 5)을 실시한다.
전술한 용강의 제조 방법의 제2 프로세스에 있어서는, 탈규·탈인 취련 스텝(스텝 2), 탈탄 취련 스텝(스텝 4) 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 실시한다. 그에 따라, 종래 과제였던 취련의 안정성을 저해하지 않고 용철 혹은 용강으로 착열시켜, 냉철원인 탄소강(SC) 용해를 위한 열 여유를 창출하는 것이 가능해진다.
＜용강의 제조 방법의 제3 프로세스에 대해서＞
도 5는, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제3 프로세스에 있어서의 각 스텝을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 따라서, 본 발명에 따른 용강의 제조 방법의 제3 프로세스를 설명하면, 우선, 전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝(스텝 1)을 실시한다. 다음으로, 원료 장입 스텝(스텝 1)에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈규·탈인·탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 취련 스텝(스텝 2)을 실시한다. 마지막으로, 용강을 출강하는 출강 스텝(스텝 3)을 실시한다.
전술한 용강의 제조 방법의 제3 프로세스에 있어서는, 취련 스텝(스텝 3)에 있어서, 전술한 용철의 정련 방법을 실시한다. 그에 따라, 종래 과제였던 취련의 안정성을 저해하지 않고 용철 혹은 용강으로 착열시켜, 냉철원인 탄소강(SC) 용해를 위한 열 여유를 창출하는 것이 가능해진다.
(실시예)
실제로, 전술한 용강의 제조 방법의 제1∼3 프로세스를 사용하여, 조업 패턴(송산 속도, 저취 유량) 등은 모두 동일한 조건으로 하고, 성분, 처리전 온도, 처리 시간 등도 모두 동일한 조건으로 용강을 제조했다. 그리고, 각각의 예에 있어서 선배(HMR)를 측정하여, 비교했다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 제1 프로세스에 대해서는, 버너 랜스 없음의 처리 No.1 및 2, 취련용 송산 랜스와 일체형의 버너 랜스 사용(선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m)의 처리 No.3∼5, 취련용 송산 랜스와 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스 사용(취련용 송산 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m: 버너 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 3.5m)의 처리 No.6∼8에 대해서, 용강을 제조하여, 베이스 조건(처리 No.1)으로부터의 선배(HMR) 저감률을 구했다.
여기에서, 버너 랜스 없음의 처리 No.1은, 제1 프로세스의 베이스 조건이다. 처리 No.2는, 처리 No.1과 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 승열재로서의 FeSi 투입에 의해 용철 중［Si]가 증가하여, 처리 시간이 0.35분 처리 No.1보다 증가하고 있다. 처리 No.3은, 처리 No.1과 성분, 처리 전 온도, 처리 시간이 동일하다. 처리 No.4는, 처리 No.1과 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 슬로핑 발생에 의해 탈인 처리의 취련 시간을 일시 정지함으로써, 처리 시간이 대폭 연장되어 있다. 처리 No.5는, 처리 No.1과 성분, 처리 온도, 처리 시간이 동일하다. 처리 No.6, 7 및 8은, 각각, 처리 No.1과 성분, 처리 온도, 처리 시간이 동일하다.
표 2에 나타내는 바와 같이, 제2 프로세스에 대해서는, 버너 랜스 없음의 처리 No.9 및 10, 취련용 송산 랜스와 일체형의 버너 랜스 사용(선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m)의 처리 No.11 및 12, 취련용 송산 랜스와 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스 사용(취련용 송산 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m: 버너 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 3.5m) 처리 No.13 및 14에 대해서, 용강을 제조하고, 베이스 조건(처리 No.9)으로부터의 선배(HMR) 저감률을 구했다.
여기에서, 버너 랜스 없음의 처리 No.9는, 제2 프로세스의 베이스 조건이다. 처리 No.10은, 처리 No.9와 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 승열재로서의 FeSi 투입에 의해 용철 중［Si]가 증가하여, 처리 시간이 0.4분 처리 No.9보다 증가하고 있다. 처리 No.11은, 처리 No.9와 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 탈 Si·탈 P 취련에서의 슬로핑 발생으로 송산 속도가 줄었기 때문에, 처리 시간이 처리 No.9보다 1분 연장된다. 처리 No.12는, 처리 No.9와 성분, 처리 전 온도, 처리 시간이 동일하다. 처리 No.13 및 14는, 각각, 처리 No.9와 성분, 처리 전 온도, 처리 시간이 동일하다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 제3 프로세스에 대해서는, 버너 랜스 없음의 처리 No.15 및 16, 취련용 송산 랜스와 일체형의 버너 랜스 사용(선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m)의 처리 No.17, 취련용 송산 랜스와 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스 사용(취련용 송산 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 2.5m: 버너 랜스 선단과 용철 탕면간의 거리: 3.5m)의 처리 No.18에 대해서, 용강을 제조하여, 베이스 조건(처리 No.15)으로부터의 선배(HMR) 저감률을 구했다.
여기에서, 버너 랜스 없음의 처리 No.15는, 제3 프로세스의 베이스 조건이다. 처리 No.16은, 처리 No.15와 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 승열재로서의 FeSi 투입에 의해 용철 중［Si]가 증가하여, 처리 시간이 0.4분 처리 No.15보다 증가하고 있다. 처리 No.17은, 처리 No.15와 성분, 처리 전 온도는 동일하지만, 취련 진행도의 20％에서의 슬로핑 발생에 의한 취련 일시 정지에 의해, 처리 시간 대폭 연장되고 있다. 처리 No.18은, 처리 No.15와 성분, 처리 전 온도, 처리 시간이 동일하다.
이상의 실시예의 결과를 이하의 표 1∼3에 나타낸다. 또한, 표 1∼3의 결과로부터, 투입 가스 발열량(Mcal/t)과 승열재(FeSi, 흑연 등)없이 저감할 수 있었던 선배(％)와의 관계를 도 6에 나타낸다.
표 1∼3 및 도 6의 결과로부터, 어느 예에 있어서도, 버너 랜스를 사용하지 않는 비교예와 비교하여, 취련용 송산 랜스와 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스 사용한 발명예는, 선배를 2∼3％ 저감할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 어느 예에 있어서도, 취련용 송산 랜스와 일체형의 버너 랜스 사용한 비교예와 비교하여, 취련용 송산 랜스와 독립적으로 승강 가능한 버너 랜스 사용한 발명예는, 선배를 1∼1.9％ 저감할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 용철의 정련 방법은, 전술한 바와 같이 탈탄 취련, 탈인 취련, 탈규 취련의 어느 것에 있어서도 이용하는 것이 가능할 뿐만 아니라 랜스 노즐을 이용한 정련 공정이면, 예를 들어 전기로에서의 정련에 있어서도 이 기술을 응용 가능하기 때문에, 산업상 유용하다.
1 : 전로형 용기
2 : 용철
3 : 취련용 송산 랜스
4 : 버너 랜스
5 : 화염
6 : 분립체
2 : 용철
3 : 취련용 송산 랜스
4 : 버너 랜스
5 : 화염
6 : 분립체
Claims (4)
- 전로형 용기 내에 수용된 용철에 대하여, 부원료를 첨가함과 함께 산화성 가스를 공급하여 용철을 정련하는 용철의 정련 방법으로서, 상기 산화성 가스를 공급하는 승강 가능한 취련용 송산 랜스 및 상기 취련용 송산 랜스와는 독립적으로 승강 가능한 적어도 1개의 버너 랜스를, 상기 전로형 용기 내의 상단보다 낮은 위치까지 삽입하고, 상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 혹은 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철로 분사함과 함께, 상기 버너 랜스로부터 연료 가스 및 지연 가스(combustion-supporting gas) 를 토출시켜 화염을 형성시키고, 상기 버너 랜스로부터 토출하는 분립체를, 상기 화염 내를 통과시켜 착열시킨 상태에서 상기 용철로 분사하고, 상기 용철의 열 보상을 행하는 것을 특징으로 하는 용철의 정련 방법.
- 전로형 용기의 제1 로에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 제1 원료 장입 스텝과,
상기 제1 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규 취련을 행하는 탈규 취련 스텝과,
상기 탈규 취련 스텝에서 형성된 슬래그를 배재(排滓:slag removal)하는 중간 배재 스텝과,
상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈인 취련을 행하는 탈인 취련 스텝과,
상기 탈인 취련 스텝을 거친 탕(湯)을 출탕하는 출탕 스텝과,
상기 출탕 스텝에서 출탕된 상기 탕 및 냉철원을 전로형 용기의 제2 로에 장입하여, 용철로 하는 제2 원료 장입 스텝과,
상기 제2 로 내의 상기 용철에 대하여, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝과,
상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서,
상기 탈규 취련 스텝, 상기 탈인 취련 스텝, 상기 탈탄 취련 스텝 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 제1항에 기재된 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법. - 전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝과,
상기 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규·탈인 취련을 행하는 탈규·탈인 취련 스텝과,
상기 탈규·탈인 취련 스텝에서 형성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 스텝과,
상기 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스를 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하고, 탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 탈탄 취련 스텝과,
상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서,
상기 탈규·탈인 취련 스텝, 상기 탈탄 취련 스텝 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, 제1항에 기재된 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법. - 전로형 용기에 냉철원 및 용선을 장입하여, 용철로 하는 원료 장입 스텝과,
상기 원료 장입 스텝에서 얻어진 용철에, 취련용 송산 랜스로부터 산화성 가스 및 CaO 함유 정련재를 용철에 분사함과 함께, 로 상으로부터 CaO 함유 정련재 또는 리사이클 슬래그를 투입하여, 탈규·탈인·탈탄 취련을 행하여 용강을 얻는 취련 스텝과,
상기 용강을 출강하는 출강 스텝을 갖는 용강의 제조 방법으로서,
상기 취련 스텝에 있어서, 제1항에 기재된 용철의 정련 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 용강의 제조 방법.
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