KR890002895B1 - 취입용 용선 탈규제 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

취입용 용선 탈규제

제1도는 본 발명 용선 탈규제에 의한 시간에 따른 탈규효과를 나타낸 그래프.

본 발명은 고로에서 출선한 용선중에 함유된 규소(Si)를 제거하기 위해 사용하는 취입용 탈규제에 관한 것이다.

최근, 고급강 수요가 증대함에 따라 고급강 제조방법 역시 종래의 전로집중 형태에서 용선예비처리, 전로취련, 2차 로외정련(爐外精鍊)의 제공정으로 제강 공정을 분리하는 추세에 있다. 즉, 저인강을 제조하기 위하여 과거에는 전로에서 대량의 CaO를 투입하며, 용선중 C와 Si를 열원으로 하여 냉선이나 산화철의 배합비를 높여서 탈탄과 동시에 탈인을 수행하였다.

그러나 이 방법의 결점은 탈탄, 탈인과 동시에 산화반응이 일어나 술라그-용철간 인 분배비가 불리한 고온상태에서 탈인이 이루어지고, 대량의 술라그가 존재하게 되어 극저인강 제조에 많은 어려움이 있었다. 이러한 이유로 용선예비처리 단게에서 탈규, 탈인, 탈황처리를 한다음 전로 기능을 탈탄에만 집중시키는 정련법을 채택하게 되었다. 그러나 이러한 제강 정련법을 이용하여 용선예비처리를 할 경우에는 용선중 탈규소처리를 우선 분리하여 처리하여야만 용선의 탈인, 탈황처리가 가능하다, 그 이유는, 탈규 반응과 탈인 반응이 같은 산화 반응이지만 자유생성에너지(Standard free energy)의 차에 따라 탈규반응이 먼저 일어나기 때문이다. 그러므로, 용선의 탈인 및 탈황 처리를 하기 위하여 반드시 탈규 처리가 전제되어야 한다. 이러한 관점에서, 용선중 탈탄을 억제하며 규소를 제거할 수 있고, 반웅 효율이 높은 취입용 탈규제를 개발할 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 따른 것으로 본 발명 탈규제는 중량비로 CaO 10-45%, 할로겐 화합물(CaF₂또는 Na₃AlF₆)2-20%, 산화철(FeO,Fe₂O₃,Fe₃O₄)40-90%로 조성되고 입도가 1.0mm이하인 것으로 이와같은 본 발명탈규제 중의 생석회와 산화철은 제강시에 열원이 되는 C와 유가성분인Mn의 손실 없이 용선중의 규소를 제거하는 작용을 하고, 할로겐화합물은 슬라그 팽배현상(Slag foaning)을 최대한 억제하고 슬라그의 융점 강하와 유동성을 개선하는 작용을 한다. 한편, 입도를 1.0mm이하로 한 것은 정련제 취입시 반응 효율과 반응 표면적을 크게 하기 위한 것이다.

본 발명 탈규제의 작용효과를 좀더 상세히 설명하면 산화철은 고체 산소원으로 작용하면서 산화 반응인 탈규반응을 촉진시킨다. 즉, 산화철이 용해되어 용선중 용존 산소량을 증가시켜 산소프텐샬(oxygen potential)을 높이면서 탈규 반응을 일으킨다.

Si＋2(FeO)－→(SiO2)＋2Fe－(1)

상기 반응식에서와 같이 산화철은 탈규 반응을 할 뿐아니라, 반응생성물인 SiO2를 슬라그 상태로 재화 촉진시키면서 용선 표면으로 부상하게 하고, 생성물인 Fe는 용선으로 존재한다.

그러나, 여기에서 중요한 것은 적정량의 산화철은 탈규반응에 기여를 하나, 과량의 산화철이 존재할 경우 오히려 탈규 효율을 저하시킬 뿐 아니라, 탈 C과 탈 Mn반응이 동시에 진행하게 되는 결과를 초래한다. 그러므로, 본 발명에서는 산화철의 적정 배합량을 설정하여 규소만 선택적으로 산화 제거할 수 있게 하였다. 한편 CaO는 산화생성물인 SiO₂와 결합하여 2CaO,SiO₂(Calcium Silicate)를 형성하여 SiO₂를 고정시키는 역할은 한다

SiO₂＋2CaO―→2CaO.SiO₂－(2)

이 반응식에서 알수 있는 바와같이 CaO가 존재하지 않을 경우에는,SiO₂는 MnO와 반응하게 되어 결국 용선 중유가 성분인 Mn의 손실이 필연적으로 발생한다. 또한 CaO는 염기도(CaO/SiO₂)를 높이기 때문에 저염기도에서의 탈 Mn을 억제할 수 있어 탈규 효율을 증가시켜 준다, 반면에, 탈규 반응은 슬라그-용철간의 계면에서 이루어진다. 따라서, 슬라그-용철간의 반응이 원할히 이루어지기 위해 접촉 면적을 증대하는 것이 유리하며, 슬라그는 액상 상태로 존재하는 것이 바람직하다. 또한 슬라그의 점도가 높을 경우 슬라그 팽배 현상이 발생하여 조업상 위험이 따를 뿐더러 용선의 수선량도 따라서 줄게 되므로 여러면에서 불이익을 초래한다.

그러므로, 본 발명에서는 소량의 할로겐화합물(CaF₂.Na₃AlF₆등)을 첨가하여, 슬라그의 융점을 낮추어 재화성와 유동성을 향상시켰다. 본 발명에서 중요한 사항은 산화철 및 할로겐화합물의 배합비이며, 본 발명품에 의한 용선 탈규처리는 용선중 Si 함량을 0.15% 이하로 선택적으로 제거할 수 있어서, 탈인 및 탈황 조업을 이상적으로 수행할 수 있다.

[실시예 1]

산화철(Fe₂O₃)75%, CaO15%, CaF₂10%로 조성되고 입도 0.9mm인 본 발명 탈규제 30g를 규소 함량 0.42%인 용선 1kg에 1350℃에서 취입하여 탈규 처리한 결과 30분 후에 규소 함량이 0.13%로 되어 탈규 효율은 약70%였다. 조성 1, 2, 3과 같은 본 발명 탈규제를 사용하여 실시예와 유사한 방법으로 용선을 탈규한 결과는 표 1과 같았다.

[표 1]

조성1 : 산화철50%, CaO35%, CaF215%(입도1mm)

조성2 : 산화철80%, CaO15%, CaF25%(입도0.5mm)

조성3 : 산화철40%, CaO45%, CaF15%(입도0.3mm)

Claims (1)

1. CaO : 10-45%, 할로겐화합물(CaF₂) : 2-20%, 산화철(T.Fe : 60%이상) : 40-80%로 조성되고 입도가 1.0mm인 용선탈규제.

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