KR800000564B1 - 강철 제조 목적으로 산소 상취전로에서 선철의 정련반응을 조절하는 정적인 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

강철 제조 목적으로 산소 상취전로에서 선철의 정련반응을 조절하는 정적인 방법

제1도는 두 개의 다른 운전 상태에 대해 슬랙에 용해된 석회석의 양(선철 1톤당의 kg수 : [kg/tRE])을 취입시간 t_B(분)의 함수로서 나타낸 것이며 상부곡선은 기준조건(△nCaO=0)에서의 운전상태에 해당한다.

제2도는 석회석의 용해속도를 나타낸 것으로서 양쪽 운전상태에 대해서 단위시간(분)당 슬랙에 용해된 용적톤당의 석회석의 kg양을 나타내었으며 상부곡선은 기준 조건에서의 운전상태를 나타낸다.

제3a도는 3개의 운전상태에 대해서 종축으로 망간분포의 로그

를, 횡축으로 슬랙에 있어서의 전체 산화철의 로그(log(FeO))를 나타낸 것이다.

제3도는 종축으로 인 분포의 로그

를, 횡축으로 슬랙에 있어서의 전체 산화철의 로그를 나타낸 것이다.

본 발명은 선철을 정련하여 강철을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 산소상취전로에서 강철제조 목적으로 사용되는 선철의 정련반응을 조절하는 정적(靜的)인 방법(static method)에 관한 것이며, 이러한 방법에서는 취입공정 후기에 용융금속(이후에서는 배드(bath)로 언급함)과 실질적으로 화학 평형에 있는 슬랙조성이 얻어지는데, 즉 배드의 조성은 가능한 한 원하는 강철 조성에 가깝고, 특히 망간과의 인의 최대 한계량을 가진 강철의 조성을 얻는 것이다.

본 발명의 방법은 특히 선철에 수반되는 원소들이 상당량 제거되어야 하는 품질의 강철제조에 적합하다. 그러한 강철들은 예를 들면, 탄소함량이 0.03-0.06%이고 망간함량이 0.20-0.30%인 디이프 드로오잉(deep-drawing)강철이다.

종전의 기술에서는, 슬랙 조성이 배드 조성과 얼마나 상관되어 있는가 하는 것이 상세히 설명되어 있으며, 또한 해당 슬랙조성을 조정함으로서 원하는 배드 조성을 이루려고 시도한 이론적인 모델들이 알려져 있다. 충전물질을 구성하는 여러 가지 성분의 양을 계산하는데 있어서 고려될 만한 문제는 용해될 석회석의 양을 결정하는 일이다. 후기의 취입공정에 의해서 용해된 부분의 석회석만이 CaO-FeO-SiO₂시스템에서 슬랙의 양을 결정하는데 매우 중요한 것이며 또한 배드와 슬랙간의 평형을 결정하는 데도 중요하다. 지금가지 알려진 모델들은 석회석 용해도를 결정하기 위해서 각각의 특정한 충전에 관계된 계산을 사용하지 않으며 이로써 최종 슬랙의 화학성분과 그 양을 정확히 예측할 수 없는데, 이것은 왜냐하면 용해된 석회석의 양은 특별한 충전 및 취입조건에 달려 있기 때문이다. 독일특허 2,111,503에서는, 공정의 초기부터 최종슬랙의 상태를 예측하지 않고 CaO-FeO-SiO₂시스템에서의 슬랙통로(slag path)에 영향을 주기 위해서 연속적인 측정과 결합된 동적인 방법을 사용하려는 시도가 설명되어 있다.

그와는 대조적으로 본 발명은 정련 공정이 시작되기 전에 CaO-FeO-SiO₂시스템에서의 석회석 포화선상에서의 위치, 즉 슬랙조성 상태를 가능한 한 정확히 결정하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의하면, 이러한 슬랙조성 상태의 정확한 결정은 각각의 특정한 충전에 대해서 용해될 것이라고 예측되는 석회석(CaO)의 양을 계산함으로서 가능하게 된다. 정확하게 미리 결정하는 것이 대단히 중요한 이유는 슬랙의 CaO와 FeO함량은 함수적으로 상관되어 있고 슬랙의 FeO함량은 배드와 슬랙 사이에서(주어진 온도에 대하여) 철-수반 성분, 특히 망간과 인의 분포를 결정하기 때문이다. 독일특허 제 2,104,067호(이 특허의 목적은 강철의 탄소함량을 조절하는 정적인 방법)에서 설명된 바와 같은 방법과는 대조적으로 배드의 망간과 인 함량은 본 공정의 강철 조성의 조절인자들이다. 낮은 탄소 함량을 가진 강철(이러한 강철에 대해서는 본 발명의 방법이 특히 적절함)에서는, 탄소 함량은 보다 덜 중요하며 단지 배드내에 용해되어 있는 산소의 지표로서의 역할을 한다.

이 경우에 있어서, 원하는 강철품질을 위한 가장 비용을 절감하는 정련조건들(즉 장입 및 취입조건들)은 취입 공정 시작 전에 이미 정해져야 하며, 그 후에는 조절될 수 없는 것이다. 그러므로 장입을 개시하기 전에 정련 조건을 정확히 정하는 것이 대단히 중요하다. 동적인 모델들에서는 원하는 조성의 강철을 생산하는데 필요한 초기 장입량을 계산하지 않는데, 이러한 모델들에서는 단지 공정과정을 조정하고 만약 원하는 강철이 얻어지지 않을 경우, 보정측정을 행한다. 이러한 조절로 인한 영향은 일반적으로 통상적으로 가능한 것보다 덜 바람직한 장입을 야기한다 ; 더구나 정련공정의 급속한 과정 때문에 취입공정 도중의 보정 폭은 매우 좁다. 더욱이 연속적인 측정장치들의 비용과 용도는 그러한 방법들의 정제성을 감소시킨다. 예를들면 독일특허 제 2,104,067호에 또한 설명된 이러한 단점들은 독일특허 제2,111,503호의 발명에도 또한 적용된다. 본 발명과는 대조적으로, 독일특허 제2,111,503호에 따른 발명은 CaO-FeO-SiO₂시스템에서의 슬랙의 함량의 최종치에 대한 대략적인 지침을 나타낼 뿐이며 따라서 이러한 주지된 방법의 계산치는 제한되어 있다. 동적인 모델들에서 발생하는 난점들은 본 발명에 의하여 소멸된다. 따라서, 본 발명은 산소 상부-취입강철 제조공정에서 선철의 정련을 조절하는 정적인 방법을 제공하는 것이며, 여기서 주어진 망간, 인 그리고 실리콘 함량(Mn_R, P_R, Si_R), 용융제, 그리고 주어진 입도와 조성을 가진 석회석을 함유하는 슬랙을 가진 용융선철로 구성되고, 슬랙의 유효한 FeO함량에 의해서 배드의 성분들을 산화시킬 수 있는 주어진 용량을 가진 배드는 취입랜스로부터 산소를 분사시켜서 상부 송풍되고 여기서 처리된 강철의 Mn과 P함량(Mn_V, P_V)에 대한 원하는 값과 원하는 최종온도(t)가 얻어지며, 정련공정은 정련이 완결 단계로 진행되는 공정이며, 그 방법은, (a) 용해된 석회석(CaO)의 양에 대한 추정치와 원하는 최종 온도를 미리 세워진 실험관계식과 수치들에 대입하여 최종 처리될 강철의 Mn과 P함량에 대한 초기 계산치를 산출한다.

(b) 만약 처리될 강철의 Mn과 P함량에 대한 초기 계산치가 실제적으로 원하는 값과 동일하지 않으면, 전술한 슬랙의 산화용량을 변경하고, 만약 원한다면 석회석의 용해도를 변경시켜 최종 계산된 값들이 실제적으로 원하는 Mn과 P함량의 값과 동일할 때까지 계산한다.

(c) 주어진 일련의 정련 조건에 대해서 첨가되는 석회석의 양을 계산하기 위하여 미리 세워진 실험식과 수치들 그리고 Mn과 P함량에 대해서 최종적으로 계산된 수치들을 사용하고, 궁극적으로 선택된 슬랙의 산화용량과 궁극적으로 선택된 석회석의 용해도를 사용한다.

철-수반 성분, 특히 망간과 인의 미리 결정된 농도를 가진 원하는 품질의 강철은 본 발명의 방법으로 우선 장입 조건들(선철의 질, 냉각할 스크랩의 양, 석회석, 철광석 및 용융제의 양)을 충분히 계산함으로서 제조될 수 있으며, 정련공정이 완결 단계로 진행되었을 때의 슬랙의 조성은 CaO-FeO-SiO₂시스템의 석회석 포화 곡선상에 있어야 한다. 그 다음에 최적의 취입 조건은 특정한 장입에 대해서 알려진 데이타를 참고로 하여 결정되며, 그 다음 공식정인 수치와 실제 수치를 비교함으로써 수정치가 각 장입 말기에서 결정되며 이 값은 모델을 조정하여 운전조건을 변경하도록 사용된다.

정련공정이 완결 단계로 진행된다는 것은 본 발명 방법의 전제이다. 실제로 정련공정 완결에 대한 기준은 전로의 입구에서 화염이 꺼지는 상태이다. 정련 반응이 완결단계로 진행될 때, 슬랙과 배드 사이의 평형을 특정짓는 인자들은 콘트롤 파라미터로서 적합할 것이다. 만약에 정련공정 말기에 있어서 이러한 콘트롤 파라미터들이 미리 계산된 값에 도달하도록 장입 및 취입 조건들이 선택된다면, 배드와 슬랙간의 철-수반 성분들의 기대한 분포가 이루어질 것이다. 어떠한 특정한 원하는 온도에서의 선철의 기대되는 최종 조성은 특정한 미리 계산할 수 있는 슬랙조성에 해당된다.

주어진 조성의 슬랙(즉, 주어진 조성의 강철)을 생성하는데 사용되는 장입 계산에 있어서의 한가지 중요한 문제는 어떤 특정한 일련의 반응조건에 대해서도 용해하게 되는 석회석의 양이다. 상당한 부분의 석회석은 정련공정의 말기까지도 용해하지 않으며, 배드와 슬랙간의 평형에 관한한 공정의 말기까지 용해한 석회석의 부분만이 중요하다. 최종 상태를 좀더 정확히 결정하기 위해서, 언제나 동일한 양의 석회석이(예를 들어 약 80% 정도) 용해하리라고 가정하는 것은 충분치 못하며 ; 반대로, 만약 원하는 강철 조성과의 큰 편차가 회피되어야 한다면 용해될 석회석의 양은 각각의 서로 다른 장입 경우에 대해서 결정되어야 한다.

주지된 방법과는 대조적으로, 본 발명에 있어서는 CaO-FeO-SiO₂시스템에서의 석회석 포화선상의 최종 슬랙의 상태가 가능한한 정확하게 결정된다.

본 발명에 의하면, 이것은 반응조건하에서 용해될 것이 예상되는 석회석의 양을 미리계산함으로써 가능하게된다. 이러한 사전 계산이 필요하며 그 이유는 슬랙의 FeO함량과 특정한 온도에서의 철-수반 원소들, 특히 Mn과 P의 분포가 용해된 석회석의 양에 의해서 고정되기 때문이다. 또한 원하는 강철 조성에 대해서 가장 원가가 절감되는 조건은 정련공정이 시작되기 전에 고정되며 이러한 조건은 이후에 조정될 수 없다는데 유의하여야 한다. 그러므로 장입을 시작하기 전에 정련조건을 정확히 결정하는 것이 결정적으로 유리하다.

장입된 석회석의 기대되는 용융에 요구되는 석회석의 양과 배드의 성분들(이후로 “산화용량”이라 언급된다)을 산화시키기 위한 슬랙의 용량이 먼저 계산되어야 한다. 계산은 콤퓨터에 저장된 주지된 실험적인 수치들에 기조하며 또한 사용되는 석회석의 화학조성과 입도, 선택된 용융제의 종류와 양 그리고 배드에 상대적인 랜스의 높이와 같은 취입 파라미터, 취입시간 그리고 산소유량이 고려된다.

용해된 석회석(CaO_f1)의 양과 첨가된 석회석(CaO_ges)의 양간의 관계식으로 부터 석회석의 효율이 주어진다.

석회석의 용해에 영향을 주는 인자들로서는 첨가되는 석회석의 양, 용융제의 양과 종류 그리고 취입 초기에 있어서의 배드 위의 랜스 높이 등이다. 원래의 높이에 대한 랜스의 하강구조는 통상 고정되어 있다. 선철로부터 나오는 슬랙성분(주로 SiO₂와 MnO)도 또한 고려되어야 한다. 석회석 효율 ηCaO는 공정 인자들의 실험적인 함수로서 표현될 수 있으며 이러한 공정인자들은 CaO_ges(첨가된 석회석의 양), SiO₂(선철의 Si-성분을 용융시킴으로써 나온 양 및 용융제와 혼합슬랙의 석회석 SiO-성분으로부터 나온 SiO₂의 양, 선철 1용적 톤당의 kg수), MnO(선철에 있는 망간-성분을 용융시킴으로써 유도된 MnO의 양, 선철 1 용적톤당의 kg수), DStB(배드 상부의 원래의 랜스위치, m), F_m(용융제의 양, 선철 1용적톤당의 kg수)들이다.

여기서 △ηCaO는 ηCaO에 대한 보정치이다.

석회석 효율에 대한 이러한 공정 파라미터들의 정상적인 영향들은 알려져 있으나, 석회석 용해에 대한 양론적인 계산은 지금까지의 정적인 콘트롤 공정에서는 수행되지 않았다.

석회석의 용해속도에 대한 이와 관련된 공정 파라미터의 정량적인 영향에 관한 지식과, 질량작용의 법칙(law of mass action)으로부터 유도된 반응생성물의 형성 속도에 대한 계산을 사용함으로써, 실제적인 용융에 충분히 정확한 석회석의 용해속도에 대한 이론적인 모델이 발전되었다.

도면을 통해서 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 서로 다른 두 개의 운전상태에 대해서 슬랙에 용해된 석회석의 양(선철 1용적톤당의 kg수, [kg/tRE])을 취입시간, t_B(min)의 함수로 나타낸 것으로, 상부 곡선은 기준조건에서의 운전상태에 해당한다.

(△ηCaO=0일 때)

제2도는 또한 양쪽 운전상태에 대해서, 석회석의 용해속도, 즉 단위시간(min)당 슬랙에 용해된 1용적톤의 선철당 석회석의 kg양을 나타내며 상부곡선은 또한 기준조건에서의 운전상태에 해당한다.

제3a도는 종축에 망간 분포의 로그 값, 즉

을 나타내고, 횡축에 슬랙내의 전체 산화철의 로그 값, 즉(log(FeO))를 표시하여 3개의 운전상태에 대하여 나타낸 것으로, 여기서 (MnO)와 [Mn]은 이하에 정의되어 있다. 선 h₁은 기준조건에서의 운전상태에 해당하고, 반면에 h₁′와 h₂″는 기준조건의 운전상태로부터 벗어나 있음을 나타내는데, 이러한 현상은 예를들면 랜스의 노즐위치의 변화에 기인하는 것이며, 이러한 노즐 위치의 변화에 따라 알려진 바와같이 배드의 산화속도가 변하게 된다.

제3a도와 유사하게, 제3b도는 종축에 인 분포의 로그 값, 즉

를 나타내고, 횡축에 슬랙내의 전체 산화철의 로그 값, 즉 (log(FeO))를 나타낸 것이다.

이론에 의하면, 인 분포의 h₂, h₂′, h₂″라인들은 망간 분포에 해당하는 라인들보다 5배정도 기울기 값이 크다. 중간에 있는 h₂라인은 기준 조건을 나타낸다.

제3a도와 제3b도는 각각 다음과 같은 방정식에 의해서 표시되는 망간 또는 인의 슬랙작용에 적용되는 질량 작용의 법칙에 해당한다.

[Mn]+(FeO)→(MnO)+Fe

[P₂]+5(FeO)←(P₂O₅)+5[Fe]

이러한 화학방정식에 질량작용의 법칙을 적용하면 다음과 같은 개별적인 관계식들이 유도된다.

여기서 K_Mn은 망간 슬랙작용의 온도 의존 평형상수이며, (MnO)는 슬랙의 MnO함량이고, [Mn]은 정련공정 후기에서의 Mn함량(%)이며, (FeO)는 슬랙의 FeO함량이다. 한편,

여기서 K_P는 인 슬랙작용의 온도의존 평형 상수이고, (P₂O₅)는 슬랙의 인 함량이고, [P]는 정련공정 후기에서의 인 함량이며, (FeO)는 슬랙의 FeO함량이다.

제1도로부터 알 수 있듯이, 기준 조건에서의 석회석 용해속도 곡선(제1도의 상부곡선)은 초기에는 가파르나 점차적으로 완만해져서 변곡점에 도달하게 되며, 이 점에서의 곡선은 다시 평평하고, 최종적으로 점차적으로 더욱 가파르게 증가하다. 하부 커브는 기준조건으로부터 벗어나 있는 석회석의 용해 속도를 나타낸다. 석회석의 용해도에 관한 공지의 데이타로부터 알려진 바에 의하면, 여기서는 고려되지 않은, 대부분의 실리콘과 망간이 타버리는 초기단계 이후에, 처음에 급격한 석회석용해가 일어나며, 그 다음에는 용해도가 떨어지는데(대략 취입시간의 2/3에 해당하는 시간에), 그 이유는 석회석 입자 주위로 디칼슘실리케이트 껍질이 형성되기 때문이며 공정 후기로 갈수록 용해도가 다시 가속화되는데, 그 이유는 온도가 상승되면 실리케이트 껍질이 용해되기 때문이다. 이러한 사실은 제1도에 보여진 특정한 곡선들로서 표현된다. 이러한 곡선들이 시간에 대해서 미분되었을 때, 석회석의 용해속도

와 취입시간 사이의 관계도가 얻어진다. (제2도 참조). 취입조건들(즉 석회석 용해 조건들(이 변할때는, 제1도와 제2도에 따른 곡선들이 이동되어 제1도와 제2도에서의 하부 곡선을 형성한다.

제1도와 제2도로부터, 취입공정의 초기에서의 석회석 용해속도, 즉

(kg/t.min)는 정련의 후기 공정에 의해서 용융된 석회석의 양에 비례함을 관찰할 수 있는데(대략 일정한 취입시간에서), 그 이유는 제2도에서의 직사각형의 두 개의 종축좌표는 제1도에서의 탄젠트 기울기 값에 비례하기 때문이다. 그래서 만약에 정련 공정 시초에, 해당되는 미리 계산 가능한 장입조건에 의해서, 그리고 일정한 랜스하강장치와 분당 그리고 선철 1용적톤당 일정한 산소 소모량을 사용하는 한편, 기준 조건으로부터의 이탈을 조정함으로써, 정련공정 초기에 특정한 석회석의 용융 속도를 고정 시킴으로써 공정진행 도중의 충전에 의한 영향과 정련공정의 후기에 도달되는 최종상태(최종온도 및 최종조성)가 시초부터 결정된다.

앞서의 용융철의 해당 측정치와 비교함으로써, 정적인 제어 방법을 조정할 수 있으며, 이로써 실제로 측정되지 않은 파라미터의 영향을 고려할 수 있으므로, 공정도중 변화하는 공정조건으로 공정제어를 조정할 수 있다. 그래서 본 발명의 방법을 사용함으로써 동적인 공정제어에 드는 높은 비용을 피할 수 있을 것이다.

본 발명은, 정련공정 후기에서의 용융된 석회석양의 변화와 이에 따른 석회석 효율의 변화는 공정 시초에서의 석회석의 초기 용융속도, 즉 충전조건들, 전로에서의 조건들 그리고 취입계획(랜스 위치와 취입산소량)등으로부터 결정될 수 있다는 사실에 기초를 둔 것이다. 석회석 용융속도 자체는 반응 생성물들의 형성 속도에 관계되며 이러한 형성 속도는 질량 작용의 법칙으로부터 유도될 수 있다.

부분 반응중의 하나는 이산화 실리콘과 석회석과의 반응이다. 이러한 반응에 대한 반응 속도식은 다음과 같다.

그러나 후자의 경우는 정련공정의 1/3, 2/3부분에서의 온도에서는 액상으로 존재하지 않으나, 석회석 입자들 주위로 반응-방지 실리케이트 껍질을 형성한다. 그러므로 석회석 용융 속도는 상기한 두 개의 병행 반응 사이의 차이가 된다.

동질(同質)용액에서는, 반응의 초기 속도는 주어진 온도에서의 반응물의 농도(용매에서의 몰 분율 또는 몰 퍼센트, 또는 중량 퍼센트등)에 의해 정해진다. 이질(異質)시스템이 존재하는 본 발명의 경우에 있어서, 슬랙 성분들(예를들어, 고체 CaO, 액체 SiO₂)의 반응 분자들을 선철 1용적 톤당 kg량으로 표시하는 것이 더 좋다. 후에 용융제의 영향을 논할 때 좀더 자세히 설명된 것이다.

실제 경험에 의하면, 여러 가지 파라미터들에 대한 석회석 효율 ηCaO의 함수적인 의존 관계를 결정하는 것은 망간 슬래깅(slagging)의 도움으로 가장 훌륭히 수행된다(일정한 송풍조건을 가정). 망간 슬래깅을 통하여 결정된 슬랙에 있어서의 용융 되거나 또는 용해된 CaO는 슬랙에서의 CaO분석치 보다 더욱 대표적임이 증명되었다.

주지된 바와 같이 다음의 평형상수 K_Mn은 망간 슬래깅에 적용된다.

관심이 있는 범위내에서, CaO-FeO-SiO₂시스템에서의 석회석 포화 라인은 다음식으로 표현될 수 있다.

여기서 A=18.24, B=51.84(1600℃에서)이고 슬랙내의 (CaO), (SiO₂), (FeO) 농도의 총계는 대략 80%로 일정하다고 가정한다.(이 공식은 단지 FeO≥16%에 대해서만 적용되며, 즉 슬랙비가 (CaO) : (SiO₂)≥2.8일 때 적용되며 ; 슬랙비가 2.8보다 낮을 때는 FeO는 16%로 한다.

식(4)와 (5)를 결합하면 평형상태에서 용융된 석회석 CaO_f1의 양에 대한 식을 알 수 있다.

식 (4)-(6)에서

K_Mn은 망간 슬래깅에 대한 평형상수(온도에 의존됨).

(MnO)는 슬랙의 MnO함량(%).

[Mn]은 정련 반응후기에서의 배드의 Mn함량(%)=[Mn_V].

(FeO), (CaO)와 (SiO₂)는 (CaO)-(FeO)-(SiO₂)시스템에서의 슬랙의 FeO, CaO 그리고 SiO₂각각의 함량(%)이며 A, B는 석회석 포화곡선의 상수이다.

SiO₂양은 SiO₂-수지식으로부터 알 수 있다. 혼합 슬랙으로부터의 SiO₂량을 고려하면 다음과 같은 실험식이 운전치들로부터 결정될 수 있다.)

SiO₂=2.45(21.4Si_R+CaO_f1·f)^0.7(kg/t_RE)…(6a)

여기서 Si_R은 선철의 Si함량이고, f는 석회석에 있어서의 % CaO에 대한 % SiO₂의 비율을 표시하는 것이다.

망간과 인의 슬래깅에 대한 평형상수가 또한 운전치들로부터 계산되었으며 온도에 대한 다음의 관계식은 발견되었다.

모든 다른 값들은 슬랙과 선철을 분석함으로써 측정될 수 있다. 분석적으로 결정된 슬랙의 산화철은 완전히 FeO로 전환된다.

(FeO)=1.29(Fe)

이러한 방법으로 결정된 용해된 석회석의 양과 많은 여러장입시의 석회석 효율들은 식(1)과 (2)에 따라 석회석 효율에 대하여 영향을 갖는 것이 예상되는 인자들을 가지고 적합한 계산을 할 수 있으며, 이로써 석회석 용해에 대한 식을 얻을 수 있다. 조립장치의 계수들에 대한 통계적인 결정은 고도의 확실성을 주며 장치가 타당함을 확인시켜 준다.

문제가 되고 있는 플랜트에 대한 특정한 데이타를 처리하여서 식(2)에 대한 다음과 같은 형태의 식이 결정되었다.

(기준 조건에서는 △η=0 ; 반면에 첨가되는 용융제양의 교체와 다른 보정치들이 고려된다).

식(2′)의 계수들은 각각의 특정한 정련 공정과 특정한 플랜트에 달려 있으며 각 조립장치에 대해서 개별적으로 결정되어야 한다.

앞에서는 정련 조건들은 일정하게 유지되며, 단지 상수들만이 모델방정식에 대입된다고 항상 가정되어 왔다. 그러나, 용융제를 다른 방법으로 첨가하거나, 석회석의 종류를 바꾸거나 랜스하강구조를 수정함으로써 정련조건을 변경하는 것이 필요하거나 또는 적합할 수도 있다. 정련 조건을 변경함으로써, 석회석 용해에 대한 영향과 이로인한 취입결과가 알려져 있을 때, 본 발명에 따라, 여전히 특정한 평형상태를 얻을 기회가 있다. 평형상태를 충분히 결정하기 위해서는, 무엇보다도 석회석 용해도를 조절해야 하지만, 또한 슬랙의 산화 용량을 무시하여서도 안된다.

제2도에서 알 수 있듯이 석회석 용해의 초기 속도의 변화(너무 큰 차이가 나지 않는다면)는 두 개의 곡선아래의 직사각형 면적의 변화에 비례하며, 따라서 이것은 용해된 석회석 양의 변화에 비례하게 되는데, 이것은 제2도의 곡선 밑에 있는 면적의 용해된 석회석의 양을 나타내기 때문이다. 그러므로 너무 크지 않은 편차 범위를 갖고 있는 입자크기의 영향은 용해된 석회석의 양이나 석회석 효율에 대한 추가 보정으로 간주될 수 있는 것이다.

이러한 운전방법은 용융제의 첨가에 관계되어 이론적으로 구체화될 것이다.

첫째로 석회석 분자들은 저온 용융상(low-melting phase)의 형성하에서 고형 석회석 입자로부터 분리되어야 한다는 사실로써 공정은 시작된다.

이러한 목적에 유용한 CaO의 양은 석회석 입자의 표면상태에 달려 있는데, 즉 주어진 석회석 양에 대해서, CaO의 양은 입상화(granulation)여하에 달려 있다. 주어진 입자 크기에서는, 유용한 CaO분자수는 초기에 공급되는 석회석양에 비례한다. 그러므로 용융제를 첨가하여 석회석 용해를 가속시키거나 융점을 낮추는 것은, 방정식(1)과 (2)를 유도한 방법과 마찬가지로, 공정의 부반응들과 또한 다른 수치들(예를들면 입상화)을 포함하는 수식항에 의해 표현될 수 있으며, 이는 석회석 효율을 계산하는데 사용될 수 있다.

실제 실험예에 의하면 선철 1용적 톤당 형석(鎣石) 1kg의 첨가(△Fm)는 2.5%의 석회석 용해도(△η)의 증가를 보여주었다. 그러므로

배드의 성분들을 산화시키기 위한 슬랙의 용량은 망간과 인의 슬래깅에 효과적인 산화철(FeO)w의 양에 직접적으로 관계된다. 산화 용량이 일정하게 유지되는 한(=기준상태), 방정식상에서 명백하게 고려할 필요는 없다. 슬래깅 비(MnO/Mn)와 (FeO)간의 관계는 특정한 온도와 특정한 산화도에서 로그-로그플롯에서는 직선으로 나타난다.(망간의 슬래깅 비에 대해서는 제3a도를 참조). 정확히 말하면, (FeO)는 기준 조건하에서는 (FeO)w를 나타낸다. 제3a도에서의 선 h₁은 기준조건(αFeO=1)에서의 기준선을 나타낸다. 산화용량의 변화는 (FeO)에 인자 α_FeO를 곱함으로써 나타낼 수 있다. 인자 α_FeO는 슬랙의 변화하는 산화용량을 고려한 계통 파라미터이다. α_FeO를 곱함으로써 제3a도에서의 기준선 h₁의 변위를 가져오게 된다. 산화 용량은 일정한 랜스 하강 구조에서의 랜스의 상이한 원래 위치들과 아울러 각각 다른 산소 유량들(Nm³/min)에 의하여 결정적으로 결정된다.

조업결과의 통계적 계산에 의하여 원래의 랜스 위치(DStB)(배드 위의 m수)에 대한 다음과 같은 α_FeO의 상관식이 결정되었다.

(기준 상태에서의 산소 유량 및 랜스 하강구조에 대한 것임.)

산화 용량이 일정한 경우에도, 조(粗)철에 있어서의 원하는 망간 함량을 조정함으로서 인 함량이 고정되고 역으로도 마찬가지이다. 그러므로, 망간과 인 함량은 서로 독립적으로 규정될 수는 없는 것이다. 그러나 산화 용량을 변화시킴으로써 어떠한 균형을 얻는 것이 가능하다. 제3b도에 따르면 인 슬래깅에 대한 기준선 h₂는 망간보다 5배 정도 가파르고 산화 용량의 변화에 할당된 그래프의 전위 이동은 망간 슬래깅에 해당하는 값의 5배 정도 크며, 이는 망간 슬래깅에 대한 산화철 농도[FeO]의 영향이 [FeO]에 따라 직접적으로 변하지만 인의 슬래깅에 대한 이의 영향은 ([FeO])⁵에 따라 변하기 때문이며, 이러한 사실은 산화 용량의 변화가 망간과 인의 슬래깅에 대해서 각각 다른 정도로 영향을 준다는 것을 의미한다. 그러므로 특정한, 기술적으로 적절한 범주내에서는, 조철에 있어서의 망간과 인에 대한 원하는 값들이 동시에 유지될 수 있도록 공정의 변수들을 조절하는 것이 가능하다.

제3a도와 제3b도에 따른 도면에서, 온도는 일정하다고 가정하였다. 이것은 망간과 인의 슬래깅에 대한 방정식에서도 고려된다. 그러나 (CaO)-(FeO)-(SiO₂)시스템에서의 석회석 포화 곡선의 위치에 대한 온도의 영향은 거의 무시될 수 있다.

슬랙의 산화 용량은 수학적인 함수로 나타낼 필요가 없으나, 테이블이나 함수군의 형태로 될 수 있다(예를 들면 각 랜스 하강장치에 대한 하나의 함수). 석회석 효율에 대해서도 역시 동일하게 적용되며, 그에 대해서는 예를 들면 상이한 종류의 석회석 또는 상이한 입상도와 같은 파라미터들이 테이블화될 수 있다.

슬래깅수치

와

는 분모에는 배드 농도 그리고 분자에는 슬랙의 농도를 포함한다. 이러한 데이타들은 변화에 대한 영향을 계산하기 위해서 요구되는 조건의 일정성을 조사하게 하여준다.

모델을 실제로 사용할 때는, 정련공정의 개시에 앞서 자연히 아무런 슬랙 데이타도 이용할 수 없다. 그러므로 이들 데이타를 계산하여야만 한다. 선철의 조성과 첫 번 샘플 분석치(Mn_V, P_V)들이 알려져 있으므로, 슬랙속에 들어가야할 Mn과 P의 양은 결정될 수 있으며 이로써 슬랙에서 형성되어야 할 MnO와 P₂O₅의 양을 알 수 있다. 그러나 슬랙에 있어서의 MnO와 P₂O₅농도를 결정하기 위해서는 슬랙의 무게가 필요하다. 망간과 인 슬래깅에 대한 방정식,

와

로부터 슬랙 무게는 다음 공식으로부터 계산될 수 있다.

와

이것은 주어진 원료물질에 대하여 분석적으로 결정된 슬랙에서의 (CaO), (SiO₂)그리고 (FeO)의 농도의 합이 대체로 일정하고 80%가 된다는 사실로부터 쉽게 결정된다. 그래서 손실되는 슬랙 무게는 다음의 식(11)로부터 상기한 방정식 10a와 10b에 대체될 수 있다.

(CaO)+(FeO)_ges+(SiO₂)=일정(대략 80%),

이로부터,

이러한 방정식들에서,

Mn_R, P_R은 각각 선철에 있는 망간과 인의 함량(%) ;

Mn_V, P_V는 각각 첫 번 샘플 분석에서의 망간과 인의 함량 %(원하는 값, 피연산함수)(%) ;

S는 슬랙 무게(선철 1용적 톤당의 kg수) ;

K_Mn, K_p는 각각 망간과 인 슬래깅에 대한 평형상수들 ; 그리고(FeO)_W는 슬랙의 유효한 FeO함량(%), 여기서 다음의 관계가 적용된다. : (FeO)_W=α_FeO·(FeO)

SiO₂수지식(방정식 6a)으로부터 SiO₂의 양이 알려져 있으므로, 식(11a)와 식(4)로부터 기준 조건에서의 슬래깅에 요구되는 용해된 석회석의 양(CaO_f1)을 결정할 수 있다. :

(FeO)_W=(FeO), 이러한 양으로 식(2) 나(2′)에 따른 석회석 충전량이 각각 배당될 수 있다. 배드를 산화시키기 위한 슬랙의 용량 및 석회석 효율에 있어서의 변화(예를 들면 용융제의 첨가에 의한)는 적당한 곳에서 계산 과정에 들어간다. 또한 품질에 대한 요구와 원가 문제는 중요한 역할을 하며, 이로써 기술적으로 가능한 여러 해결책들로부터 최적의 해결책이 선택될 수 있다.

조 강철의 인과 탄소 함량은 조정되지 않지만 단지 선택된 충전량으로부터 기지의 방법으로 계산되며 수지식에 고려된다.

이러한 계산들로 해서 슬랙의 매우 정확한 정량적인 수지식이 얻어질 수 있으며 이는 후속적인 산소-, 열-그리고 철-수지식에 대한 보다 큰 정확성과 보다 좋은 재현성을 가져다 준다. 이것은 즉, 액상 강철의 원하는 최종 온도와 양이 기지의 정적인 조절 시스템에서 가능한 것 보다 더 좋게 유지될 수 있음을 뜻한다. 경험에 의하면 취입 산소의 요구되는 소요량은 매우 정확하게 예상될 수 있기 때문에 계산된 양이 실제로 다 소모되는 순간은 불꽃이 꺼지는 순간과 일치하게 되는 것이다. 그러므로 계산된 산소양을 취입한 후에는 아무런 우려없이 충전을 끝마칠 수 있는 것이다.

이론적인 모델에서는 방정식에서 외적으로 나타나지 않는 모든 값들을 일정하게 유지될 수 있으며 아무런 영향도 없다는 것이 가정된다. 그러나 이러한 가정은 단지 시간적인 평균으로서만 유효하며 이러한 값들은 통계적인, 변동(fluctuation)을 받게 된다. 이러한 이유 때문에 원하는 값과 실제로 얻어진 값 사이에는 편차가 발생하는 것이다. 이러한 편차들로부터 보정치가 계산되며 약간의 첫 번째 용융물의 값들과 함께 저장된다. 첫 번 용융물의 보정치로 부터, 계산된 용융물에 대한 편차가 예견될 수 있으며 고려될 수 있다. 그러므로 이론적인 모델은 운전상의 변동을 따를 뿐만 아니라 그 추세를 알아내게도 한다. 보정치가 산소-, 열- 그리고 철-수지식과 배드의 산화용량 그리고 석회석 용해도에 대해서 세워진다.

이러한 기지의 수학적 과정에 따라 세워진 보정은 모델의 정확성을 더욱 개선시킨다. 특정한 장입에 대해서 요구되는 선철의 양을 폐철 부분을 고려한 요구되는 배출물 무게로부터 계산된다. 이러한 선철의 양은 석회석 및 다른 부가물들의 전체적인 요구량을 결정하게 된다.

모든 계산은 공정 콤퓨터에서 수행될 수 있으며 보정치들이 콤퓨터에 저장될 수 있다. 콤퓨터의 유일한 목적은 적당한 석회석 장입량을 더욱 빨리 결정하려는 것이며 공정을 동적으로 제어하려는 것이 아니다. 그러므로 계산은 또한 손으로 수행될 수도 있다.

다음의 실시예들은 본 발명을 예를 들어 설명해 준다.

실시예에서 표준 운전(standard operation)은 기준조건이 충족되는 상태에서 이루어진다고 가정한다. 또한 슬랙비(CaO) : (SiO₂)는 언제나 기술상 의미가 있는 하부한계치 2.8(CaO-FeO-SiO₂3성분 계에서의 16% FeO) 이상이고 석회석 용해도는 슬랙에서 원하는 양의 CaO_f1을 얻기에 충분한 것이라고 가정한다. 표준 운전은 초기 노즐위치(DStB)와 용융제 장입량(선철 1용적톤당의 kg수)이 운전 경험의 기초하에 결정된 값들을 가질 때 존재한다. 만약 표준 조건하에서 인과 망간에 대한 원하는 분석치를 얻는 것이 불가능하다면, 원하는 분석치는 초기 노즐위치(DStB)와 용융제 장입량을 변경시킴으로서 얻어진다. 개별적인 경우에 따라서, 실시예들에 나타낸 바와 같은 여러 가지 단계들이 원하는 값에 도달하는데 있어서 적용될 수 있다.

3개의 모든 실시예들은 50용적톤의 공칭 용량을 가진 전환로에서의 저탄소강(약 0.05%의 C)의 생성을 취급한다. 탄소함량은 단지 계산되고 고려될 뿐이나, 결과치를 얻는데 있어서 조정되지는 않으므로, 실시예에서는 언급되지 않았다. 이는 황함량에 대해서도 마찬가지로 적용되며, 황함량은 선철에서 0.035%에 달하므로 매우 낮은 수치이다. 원래의 랜스위치 DStB는 모든 경우에 있어서 1.39m이며, 산소 유량은 160Nm³/min이었다. 또한 선철 1용적톤당 1.7kg의 형석과 7kg의 과립상 슬랙이 표준 상태로서 주어진다.

[실시예 1]

이 실시예에서는, 합금 이전의 조 강철에서의 특정한 망간 함량과 최대 허용 가능한 인함량이 요구된다. 만약 원하는 망간 함량으로써 허용되는 인할량이 초과된 경우에는, 장입량은 조강철의 인함량에 달려 있다. 원하는 양보다 낮은 망간 함량은 이와 같은 경우에 들어간다.

충전 : 선철 0.37% Si, 1.10% Mn, 0.096% P :

석회석 : 92% CaO, 0.75% SiO₂(f=0.75/92) :

원하는 수치 : 0.32% Mn_V, 0.015% P_V, t=1610℃

이러한 수치들로서 다음의 식들이 유도된다. :

log K_Mn=6257/(t+273.15)-3.10085 (7a)

log Kp=12857/(t+273.15)-9.69437 (7b)

SiO₂=2.45 (21.4Si_R+CaO_f1·f)^0.7(6a)

12.9(Mn_R-Mn_V)/Mn_V=KMn·(FeO)_W·S/100 (10a)

22.9(P_R-P_V)/P_V ²=Kp·(FeO)⁵ _W·S/100 (10b)

(FeO)=(A CaO/SiO₂+B) 0.8 (5)

S=100(CaO_f1+SiO₂)/(80-(FeO) (11a)

슬랙의 분석으로, 식(5)에서의 A와 B의 평균값은 22.8과 -63.8로 결정되었다.

조 강철의 원하는 온도를 식(7a)와 (7b)에 대입함으로서 각각 K_Mn=1.66638과 Kp=0.00135838을 얻는다.

계산은 다음과 같이 수행된다.

첫째로 특정한 범위 내에서의 실험치 중앙값이 CaO_f1값(예를 들어서 30-60kg의 범위에서는 45kg)으로 가정되고 이를 식(6a)에 대입하면, SiO₂에 대한 계산치가 나온다.

CaO_f1은 CaO/SiO₂＞2.8인 방법으로 선택된다.

식(6a)에서는 선철로부터 유도된 SiO₂-함량이 고려될 뿐 아니라 용해된 석회석으로부터 나오고 선철 슬랙과 함께 도입된 양도 고려된다. 이 값을 가지고, 식(5)를 거쳐서 (FeO)값이 얻어지며 이것은 식(11a)로부터 S에 대한 값을 얻는데 사용될 수 있다.

만약 처음의 CaO에 대한 가정치가 정확하다면, 식(10a)는 나머지가 없게된다.

처음 계산으로 다음 데이타를 얻는다.

CaO(=CaO_f1)=42.4120kg/선철 1 용적톤,

SiO₂=10.7446kg/선철 1 용적톤,

FeO=슬랙 내에서의 20.9585%, S=90.0325kg의 슬랙/선철 1 용적톤.

식(10a)이나 (10b)각각으로부터, Mn_V=0.32%와 P_V=0.0188949(0.018%)를 얻는데 이것은 인 함량에 대해서는 너무 높은 값이다.

다음은 P_V를 목표로 하여 계산과정을 반복한다. 이러한 계산으로 해서 첫 번 계산과정에서 보다 더 높은 CaO_f1에 대한 수치가 주어지며, 다음의 계산치가 얻어진다.

CaO(=CaO_f1)=43.6218kg/선철 1 용적톤

SiO₂=10.7536kg/선철 1 용적톤,

FeO=슬랙내에서의 22.9506%, S=95.3127kg의 슬랙/선철 1 용적톤.

이러한 값들을 각각 식(10a)과 (10b)에 대입함으로서,

Mn_V=0.28752%과 P_V=0.015%가 얻어진다. 이로써 슬랙비율은

로 계산되며, 이것은 최소 슬랙비율(2.8)보다 크며 따라서 석회석 포화곡선의 유효 범위내로 들어간다.

CaO가 완전히 용해되지 않기 때문에 첨가되는 CaO_ges가 계산되어야 한다. 요구되는 양의 CaO_f1을 얻기에 필요한 CaO_ges양의 계산은 식(2′)에 따라 수행된다.

식(2′)로부터 CaO_ges에 대한 값의 선철 1용적톤당 52.9477kg이 됨을 알 수 있다. 그 다음에 ηCaO는 식(1)로부터 0.82386이 됨을 알 수 있다. 그 다음 석회석 충전량은 석회석의 CaO함량으로 부터 계산되어 선철 1용적톤당 57.6kg, 즉 CaO_ges/92% CaO가 된다.

원하는 양의 CaO_ges를 도입하기에 필요한 석회석 장입량은 석회석의 CaO함량을 고려하여 CaO_ges양으로부터 결정된다.

CaO_ges의 양을 계산하는데 있어서, 석회석 용해도에 대한 한게가 고려되어야 하며 η는 1을 초과해서는 안된다. 그러므로 CaO_f1≤CaO_ges≤CaO_max의 관계식이 들어맞으며 CaO_max는 실제해에 있어서 CaO_ges가 식(2)에서 가질 수 있는 최대값이다.

이러한 장입량에 대해서 다음의 결과가 얻어졌다.

원하는 값 얻어진 값

t 1610℃ 1608℃

Mn_V0.29% 0.28%

P_V0.015% 0.014%

이러한 우수한 일치성은 본 발명의 방법의 매우 좋은 실용성을 증명하는 것이다.

[실시예 2]

이 용융물에 있어서, 가능한한 높은 망간 함량이 최종 처리된 강철에서 얻어져야 하며 인함량은 특정한 한계를 초과치 말아야 한다.

이러한 목적으로 가능한 가장 낮은 석회석 장입량이 선택되나, 여기서는 최소 슬랙비율 2.8과 최소슬랙량이 유지되어야 한다. 슬랙의 산화용량에 있어서의 변화를 통해 인 함량을 원하는 한계치 이하로 만들려는 시도가 이루어졌다.

초기의 조건들은 실시예 1에서와 같다.

충전 : 선철 0.38%Si, 1.05% Mn, 0.091% P :

석회석 92% CaO, 0.75% SiO₂, f=0.75/92 :

원하는 수치 : t=1600℃, Mn : 가능한한 높은 함량, P=최대 0.025%

MnO : Mn의 비율이 가능한한 적은 값으로 유지되어야 하기 때문에, 석회석 포화선상의 슬랙비율(2.8)의 하부 한계범위내에 있는 슬랙이 요구되며, 이로써 슬랙의 산화철 함량은 16%로 고정된다.

조강철의 요구되는 온도를 대입함으로서, 식(7a)와 (7b)로 부터 각각 K_Mn=1.73585%, Kp=0.0014773을 얻는다.

두 개의 미지의 양들을 갖고 있는 식(6)과 (6a)로 부터, 각각 CaO_f1과 SiO₂의 값을 얻고, 이로써 식(5)로 부터 FeO의 값을 얻는다. 이 값을 가지고 S값이 식(11a)로부터 얻어진다.

첫 번 계산으로 다음 값들이 얻어진다.

S=64.4421kg/선철 1용적톤,

CaO_f1=30.3796kg/선철 1 용적톤,

SiO₂=10.8499kg/선철 1 용적톤,

FeO=16% (고정된 값)

그리고 식(10a)와 (10b)에 각각 대입함으로써, Mn_V=0.439803%와 P_V=0.035637%가 얻어진다.

이러한 수치는 너무 많은 인이 강철에 함유되었음을 뜻한다. 허용 가능한 최대치 0.025%P를 얻기 위해서, 슬랙의 산화용량은 식(10b)에 따라, 1로부터 1.19358로 증가되어야 한다. 슬랙의 산화용량에 영향을 주는데 대한 측정수단으로서 노즐 위치가 변경될 수 있으며, 이러한 변화는 식(9)로 부터 계산될 수 있다.

그래서 원래의 랜스위치는 배드위의 1.39m로 부터 1.28m로 변경되며, 이러한 거리는 기술적인 허용한계내에 있다.

석회석 효율과 석회석 장입량의 계산은 실시예 1과 동일하게 수행된다 : 필요한 석회석 장입량은 선철 1용적톤당 30.3796/0.92=33.02kg으로 계산되어졌다.

이러한 장입량에 대해서 다음의 결과가 얻어졌다.

원하는 값 얻어진 값

t 1600℃ 1595℃

Mn_V0.40% 0.39%

P_V0.205% 0.023%

[실시예 3]

이 용융물에서는 강철내의 낮은 인 함량을 얻는 것과 망간 함량이 최소치 이하로 떨어지지 않아야 하는 것이 바람직하다. 기준 조건하에서 최대로 용해하는 석회석의 양은 원하는 탈 인산화반응을 달성하는데 충분치가 못함으로, 용해도는 용융제(형석)를 가함으로써 증가되어야 한다. 단지 86% CaO, 1.05% SiO₂(f=1.05/86)을 함유하는 저질의 석회석만이 사용 가능했다. 초기의 조건들은 실시예 1과 같다.

충전 : 선철 0.40%Si, 1.08% Mn, 0.131% P

석회석 86% CaO, 1.05% SiO₂, f=1.05/86

원하는 수치 : t=1610℃, Mn : 최소 0.25%, P=최대 0.015%

실시예 1에서 수행된 바와 같은 첫 번째 계산으로 다음의 값들이 얻어졌다.

K_Mn=1.66638

Kp=0.0013538

CaO_f1=47.5321kg/선철 1용적톤

SiO₂=11.5303kg/선철 1용적톤

FeO=슬랙 내에서의 24.1522%

S=105.756kg/선철 1 용적톤

Mn_V=0.251192%, P_V=0.015%

결과들은 규정치에 부합하며, 실시예 2에서와 같은 랜스 높이의 변경은 불필요하다. 그러나 언급된 SiO₂의 양을 가지고 원하는 CaO_f1의 양에 도달하는 것은 불가능하다. 완전한 효율을 가정하면, 선철 1용적 톤당 최대 46.0729kg의 유리된(용해된) CaO가 얻어질 수 있으며, 이것은 CaO_f1에 대해서 계산된 값보다 더 적다. 원하는 용해된 CaO의 양을 얻기 위해서는 형석을 첨가함으로써 식(2′)에 따라 석회서의 용해도(△η)를 2.57052%만큼 높여야 한다. 이를 위해서 실험식(8)이 적용되는데, 이 식에 의해서 첨가되는 용융제가 선철 1용적톤당 1.032kg 증가되어야 한다는 것이 결정된다. 그래서 선철 1용적톤당 2.732kg의 전체용제 장입량과 0.840101의 ηCaO가 얻어지며, 이로부터 선철 1용적톤당 56.5791kg의 CaO_ges요구량과 선철 1용적톤당

의 석회석 장입량(석회석의 CaO함량을 고려하여)이 계산될 수 있다.

슬랙비율은 4.12238이 되었다. 이러한 장입량에 대해서 다음 값들이 얻어졌다.

원하는 값 얻어진 값

t 1610℃ 1615℃

Mn_V0.25% 0.27%

P_V0.015% 0.014%

각 경우에 있어서, 원하는 강철온도를 얻기 위해서, 고철의 양(선철 1 용적톤당)이 열 수지식으로 부터 결정되며, 산소 요구량은 철-수분 원소들 및 철의 용융 손실량으로 부터 결정된다. 정련공정의 시간은 산소 요구량과 산소유량으로 부터 결정된다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이, 주어진 망간, 인 그리고 실리콘 성분(Mn_R, P_R, Si_R)을 함유하는 용융선철, 용제 그리고 주어진 입도와 조성을 가진 석회석을 함유하는 슬랙으로 구성되어 있고, 슬랙의 효율적인 FeO함량으로써 배드의 성분을 산화시키는 주어진 용량을 가진 배드에 취입 랜스로부터 산소를 상부로 불어넣음으로써 최종 처리된 강철(Mn_VP_V)에서의 Mn과 P의 함량과 최종온도(t)에 대한 요구치가 얻어지는 정련공정에 있어서, 이를 조절하는 방법으로서 용해된 석회석의 양(CaO_f1)과 원하는 최종온도에 대한 예상치를 미리 세워진 실험 관계식과 수치에 대입하여 최종 처리된 강철의 Mn과 P함량에 대한 초기계산치를 얻고 ; 만약 최종 처리된 강철의 Mn과 P함량에 대한 초기 계산치가 원하는 값과 일치하지 않으면 계산치가 실질적으로 원하는 Mn과 P함량과 일치할때까지 슬랙의 산화용량을 변경시키고, 원한다면 석회석의 용해도를 변경시키며 : 미리 세워진 실험 관계식 및 수치들과 Mn과 P에 대하여 최종적으로 계산된 수치들, 궁극적으로 선택된 슬랙의 산화용량 그리고 궁극적으로 선택된 석회석의 용해도를 사용하여, 주어진 정련조건에 대해서 첨가되는 석회석의 양을 계산하는 방법으로 산소 상취 전로 강철 제조공정에 있어서 선철의 정련을 조절하는 정적인 제어방법.

Images