KR890003928B1 - 칼슘카바이드를 연료로 사용하는 제강공정 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼슘카바이드를 연료로 사용하는 제강공정

제1도는 칼슘카바이드를 계속하여 알루미늄 및 실리콘의 산화물에 가할때 정련중 배드내의 알루미늄, 실리콘 및 칼슘카바이드의 농도를 그래프로 표시한것.

제2도는 칼슘카바이드를 알루미늄 및 실리콘과 함께 동시에 배드에 첨가하고 한번 이상의 첨가가 이루어질때 정련중 배드내의 알루미늄, 실리콘 및 칼슘카바이드의 농도를 그래프로 표시한것.

제3도는 Al₂O₃및 SiO₂가 산성성분으로 사용될때 칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하는데 필요한 산성성분의 농도를 그래프로 표시한것.

본 발명의 강의 공기정련(pneumatic refining)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼슘카바이드를 보조연료로서 사용하는 강의 공기정련에 관한 것이다.

강의 공기정련동안에는 가끔 용융물성분의 산화에 의해 배드(bath) 온도를 올릴 필요가 있는데, 알려진 방법으로는 산화할 수 있는 연료체를 용융물에 첨가하는 방법이 있다. 2가지의 이러한 연료체로는 알루미늄과 실리콘이 있다. 그러나 이들 연료체는 여러가지 단점들을 가지고 있는에, 예를들면, 이들은 전로(converter)의 내화 라이닝을 침해하는 산성 산화 생성물을 만들고 또 슬랙의 탈황능력을 방해하여 더 많은 석회첨가를 요하며, 또한 그들의 산화중에는 가스가 전혀 발생하지 못해 용융물에 도입시키고자 하는 스파징(sparging)가스를 요하게 되는 단점들이 있다.

이러한 많은 문제들을 극복한다고 믿어지는 연료가 칼슘카바이드이다. 예를들어, 칼슘카바이드의 산화생성물은 석회, 일산화탄소 및 이산화탄소이다. 석회는 전로의 염기성 라이닝을 보호하고 탈황능력을 도와주며 가스가 용융물을 스파징하게 돕도록 작용한다. 그러나, 칼슘카바이드 연료화는 목적하는 바와 거리가 먼, 열의 방출이 더디고 불충분하기 때문에 제한된 규모로만 실시되어 왔다.

칼슘카바이드 연료화의 문제들을 극복하기 위해 제안된 한 방법은 칼슘카바이드를 실리콘카바이드와 함께 첨가하는 방법이다. 그러한 방법이 상부-송풍공정에서와 같은 어떤 경우에는 약간의 잇점이 있을지라도, 일반적으로, 이것은 칼슘카바이드 산화로부터 나오는 낮은 열과, 칼슘카바이드 산화생성물의 부적당한 용제처리(fluxing)의 문제 및 내화라이닝의 과도한 마모등으로 인해 적당치 않다.

칼슘카바이드로부터 좀 더 나은 열량값을 얻기 위해 제안된 한 방법으로 미세한 입자의 칼슘카바이드를 산소와 함께 용융물로 계속 주입하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 부가적인 고가의 장비를 필요로하고 위험이 있으며, 복잡하고 정련공정이 AOD공정과 같은 표면하 정련공정(subsurface refining process)일때 특히 수행하기가 어렵다.

칼슘카바이드로부터 얻어지는 낮은 열량값의 주된 이유는 칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하기 곤란하여 칼슘카바이드 입자와 용융물의 아직 산회되지 않은 부분 사이에 석회피복물 장벽이 생성되기 때문인 것으로 추측된다. 이 문제는 칼슘카바이드 입자가 커지면 더욱 심각하게 된다. 칼슘카바이드 산화생성물이 적당하게 용제처리되면 이 피복물은 입자로부터 계속 제거되어 새로운 칼슘카바이드가 산화를 위해 용융물에 접하게 된다. 칼슘카바이드 산화생성물을 적당하게 용제처리하는 문제는 상부송풍하는 강 정련공정을 사용하면 약간 개선되는데, 그 이유는 이 공정은 원래 칼슘카바이드 산화생성물의 용제처리를 돕는 많은 양의 산화철을 형성시키기 때문이다. 그러나, 칼슘카바이드 산화생성물을 적당하게 용제처리하는 문제는 만약 표면하 공기정련공정이 사용되면 꽤 심각해진다.

더구나, 표면하 공기 정련공정이 사용되면, 칼슘카바이드를 적당하게 산화시키기는 상당히 어려운데, 그것은 칼슘카바이드가 충분한 산소와 접촉하여 산화되기 전에 상당한 시간동안 배드내에 있어야 하기 때문이다. 이 문제는 산소와 함께 칼슘카바이드를 용융물에 주입시켜 약간 감소시킬 수 있지만, 상술한 바와같이 그와 같은 방법은 유독하고 꽤 복잡하다.

따라서, 연료로서 칼슘카바이드를 이용할 수 있는 한편 실제적으로 칼슘카바이드를 연료화의 단점을 제거할 수 있는 표면하강 정련공정이 요구된다.

따라서 본 발명의 목적은 실행하기에 비교적 복잡하지 않은, 보조연료로써 칼슘카바이드를 사용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 칼슘카바이드의 높은 열량값을 얻을 수 있는 보조연료로써 칼슘카바이드를 사용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 칼슘카바이드 산화생성물의 부적당한 용제처리 문제를 극복할 수 있는 보조연료로써 칼슘카바이드를 사용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전로 내화라이닝의 마모를 최소화하는 보조연료로써 칼슘카바이드를 사용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 용융물의 원하는 스파징이 되게 하는 보조연료로써 칼슘카바이드를 이용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 용융물을 적당하게 탈황시킬 수 있는 슬랙이 제공되는 보조연료로써 칼슘카바이드를 이용하는 강의 표면하 공기정련방법을 제공하는 것이다.

상기한 것 및 또 다른 목적들은 다음을 포함하는 본 발명의 한 특징으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.

칼슘카바이드가 산화되어 용융물에 열을 제공하는 용융강의 표면하 공기정련공정에 있어서 ; (a) 산화될때, 다음 단계(b)의 용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 산화생성물을 용제처리하기에 충분한 산성성분이 제공되도록, 용융물내에 용해된 산화 가능성분(들)을 갖는 배드를 제공하고 ; (b) 칼슘카바이드를 용융물에 제공하고 ; (c) 배드가 상기 산화 가능 성분(들) 및 단계(b)에서 용융물에 제공된 칼슘카바이드 양자를 함유하고 있는 시간이 약 5분을 넘지 않게 하는 비율로 상기한 산화 가능성분(들)이 산화되도록 용융물에 산소를 공급하고 ; (d)(c)단계후, 용융물에 열이 제공되도록 칼슘카바이드를 산화시키는 단계들이 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공정의 또 다른 특징은 다음과 같다.

칼슘카바이드를 산화시켜 용융물에 열을 제공하는 용융강의 표면하 공기정련공정에 있어서, (a) 다음 단계(b)의 용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 산화생성물을 용제처리하기에 충분한 양으로 슬랙함유 산성성분(들)을 갖는 배드를 제공하고 ; (b) 용융물에 칼슘카바이드를 제공하고 ; (c) 단계(c)의 개시와 단계(b) 사이에 경과하는 시간이 5분을 넘지않게 하면서 단계(b)의 용융물에 제공된 칼슘카바이드를 산화시켜서 용융물에 열을 제공하는 단계들이 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기서 사용되는 용어 "공기정련"이란 산소가 용융물의성분들을 산화시키기 위해 용융강에 도입되는 공정을 뜻한다.

여기서 사용되는 용어 "산화 가능성분"이란 제강조건하에서 산화가 칼슘카바이드에 대해 반응적으로 유효하게 되는성분 또는 화합물을 뜻한다.

여기서 사용되는 용어 "산성성분"이란 칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하는성분 또는 화합물을 뜻한다.

여기서 사용되는 용어 "용제처리"란 슬랙으로 용해되는 것을 뜻한다.

여기서 사용되는 용어 "배드"란 정련 도중 제강용기 내부의 내용물을 뜻하며 용융물을 포함하는데, 이 용융물은 용융강 및 용융강에 용해된 물질과 용융강에 용해되지 않은 물질로 이루어진 슬랙을 포함한다.

본 발명의 공정은 어떠한 표면하 공기 강 정련공정에도 유용하다. 용융물 표면 아래로부터 용융물에 강 제련에 필요한 최소한의 어떤 산소를 제공하는 표면하 정련공정들의 예로는 AOD, CLU, OBM, Q-BOP 및 LWS공정들이 있다. 이 분야에 통상의 지식을 가진자는 이와같은 제강용어 및 의미들에 익숙하다.

특히 바람직한, 공기에 의한 강 정련공정은 아르곤산소 탈탄공정 또는 AOD공정인데, 이것은 적어도 하나의 잠호(submerged) 송풍구를 갖춘 정련용기에 함유된 용융금속 및 합금을 정련하기 위한 공정으로, (a) 90%까지의 희석가스를 함유하는 산소-함유 기체를 상기 송풍구를 통해 용융물에 주입하고(여기서, 상기 희석가스는 용융물의 탈탄 단계중 형성된 기체 거품중의 일산화탄소의 분압을 감소시키는 작용을 하고, 전체의 주입된 가스흐름율을 실제적으로 변화시키지 않고, 용융물에의 산소공급율을 변경하고, 그리고/또는 보호유체로서 소용된다.) 그다음 (b) 탈가스 탈산화, 휘발에 의해 또는 계속되는 엔트랩먼트(entrapment) 또는 슬랙과의 반응으로 불순물을 부유시켜 용융물로부터 불순물들을 제거하는 작용을 하는 스파징가스를 상기 송풍구를 통해 용융물에 주입시키는 것을 포함한다. 유용한 희석가스로는 아르콘, 헬륨, 수소, 질소, 증기 또는 탄화수소가 포함된다. 유용한 스파징가스로는 아르곤, 헬륨, 수소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소 및 증기가 포함된다. 유용한 보호유체로는 아르곤, 헬륨, 수소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소, 증기 및 탄화수소들이 있다. 아르곤 및 질소가 바람직한 희석 및 스파징가스이다. 아르곤, 질소 및 이산화탄소가 바람직한 보호유체이다.

본 발명의 공정에서는, 칼슘카바이드가 충분한 산성성분 및/또는 산화 가능성분들을 함유하는 배드에 제공되며, 이들 이산화되면 충분한 산성성분들을 만들어서, 석회와 같은 칼슘카바이드 생성물을 적당하게 용제처리하게 한다. 이렇게하여 칼슘카바이드는 계속적으로 용융강과 접촉이 유지되어 칼슘카바이드의 산화는 보다 효과적으로 행해진다.

본 발명의 공정에 사용하기 적합한 산화 가능성분들 가운데는 알루미늄, 실리콘, 페노실리콘, 티타늄, 페로알루미늄, 페로티타늄등을 들 수 있다. 그런 산화 가능성분들을 사용할때는, 츌렛(choulet)등의 미국 특허 제 4, 187, 102호 및 베리(Bury)등의 미국 특허 제 4, 278, 464호에서와 같이 용융물의 기울기와 전로 내화라이닝에 대한 손상을 최소화하는 방법으로 그들 산화 가능성분들을 첨가하는 것이 중요하다.

본 발명의 공정에 사용하기에 적합한 산화 가능성분들로는 산화알루미늄, 이산화실리콘, 이산화티타늄, 산화형태의 철 등을 들수 있다.

바람직한 산화 가능성분들은 알루미늄 및 실리콘이고, 바람직한 산성성분들은 산화알루미늄 및 이산화실리콘이다.

용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 양은 용융물의 양, 배드의 화학적성질 및 필요한 탭(tap) 온도와 같은 많은 인자들에 좌우된다. 당업자들은 이와같은 인자들에 익숙해 있다. 용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 양은 차례로 용융물에 제공되는 산화 가능 및/또는 산성성분들의 양에 영향을 미칠것이다.

칼슘카바이드는 한번 또는 그 이상으로 신중하게 용융물에 첨가되거나 계속적으로 용융물에 제공된다. 칼슘카바이드입자는 약 0.5인치이하의 입자크기를 갖는 것이 바람작하다. 산화 가능성분들을 용융물에 첨가해야 하면, 그것들은 칼슘첨가전 또는 동시에 첨가할 수 있다. 편리한 첨가 방법은 바람직하게 밀봉한 용기로 용융물에 칼슘카바이드와 산화 가능성분을 함께 첨가하는 것이다.

칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하기에 충분한 산화 가능 및/또는 산성성분들을 배드에 제공함으로써, 용제처리를 실행하기 위한 산화철 발생의 필요성을 없애고 따라서 더욱 효과적으로 용융물을 정련할 수 있다. 제3도는 산화알루미늄, 이산화실리콘, 석회 및 산화마그네슘의 농도가 100퍼센트인 표준화된 기준에서 슬랙의 백분율로서 산화알루미늄과 이산화실리콘의 농도를 나타낸 것이다. 그래프에서 곡선의 아래부분은 칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하기에 불충분한 산화알루미늄 및 이산화실리콘의 농도를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 공정을 수행하기 위하여, 표준화된 기준상의 슬랙에서 바람직한 산성성분들인 산화알루미늄 및 이산화실리콘의 최소 농도는 다음 식으로 표현된다:

(Al₂O₃%)(SiO₂%)≥120

여기서

Al₂O₃%≥5 ; SiO₂%≥3이다.

본 발명 공정의 중요한 부분은 배드내에 칼슘카바이드 및 산화 가능성분(들)의 공존시간이 5분을 넘지 않는 것이고 바람직하게 3분을 넘지 않는데 있다. 이 변수가 중요한 이유는 제2도로 더욱 명백하게 설명될 수 있는데, 이것은 각각의 신중한 2회 첨가에 대한 시간대 용융물중의 알루미늄, 실리콘 및 칼슘카바이드의 농도를 나타낸다. 볼수 있는 바와같이, 표면하 공기정련에 있어, 세성분중 산화시키기에 가장 쉬운 알루미늄은 다른 두성분이 산화가 시작되기 전에 완전하게 산화된다. 알루미늄이 산화되면, 그 다음 실리콘이 산화되기 시작하며 실리콘이 완전하게 산화된 후에야 칼슘카바이드의 산화가 시작될 것이다. 용융물에 의해 필요한 칼슘카바이드가 산화 개시전에 5분이상 용융물에 존재하게 되면 매우 유해한 결과가 발생하게 된다. 이러한 제강조건하에서 배드중에 존재하게 되면 칼슘카바이드의 칼슘성분은 휘발하기 쉬워서 배드로부터 제거된다. 따라서, 칼슘카바이드의 열량값의 상당부가 상실되는데, 그 이유는 그런 칼슘은 CaO에 대한 산화에 더 이상 유용하지 않기 때문이다. 배드중에 반응하지 않는 칼슘카바이드가 더 오래 있을수록, 칼슘카바이드의 열량값 손실을 그만큼 더 커지게 될 것이다. 이론적으로 예기되는 것보다 용융물에 대해 더 적은 열을 제공하게 되는 칼슘카바이드의 종래의 이상한 경향의 원인이 되는 것은 칼슘의 이 휘발화이다. 본 발명의 공정은 칼륨카바이드를 반응되지 않은채 배드중에 장시간 존재하지 않도록 보장시킴으로써 칼슘카바이드로부터 얻어낼 수 있는 열량을 상당하게 증가시킨다.

칼슘카바이드가 배드중에 있게 하지 않는 한편 산화 가능성분이 산화될 수 있게 보장하기 위해, 배드에 전체 양의 산화 가능성분(들)을 공급하고 이들성분들을 산화시켜 필요한 산성성분들을 제공할 수 있다. 그러나, 그러한 절차는 바람직하지 않는데, 그 이유는 칼슘카바이드 산화생성물이 산성성분의 중화에 유용한 경우 외에는 그 산성성분들이 전로라이닝을 손상시키려하기 때문이다. 필요한 전체 양의 산성성분들이 칼슘카바이드 산화의 개시전에 배드중에 있게 되면, 이들 산성성분의 댜량이 칼슘카바이드 산화생성물을 용제처리하기전에 장시간 배드중에 남아 있게 되어서 전로라이닝에 해를 주게 된다.

칼슘카바이드 첨가를 수행하는 보다 바람직한 방법은 일련의 주의깊은 첨가인데, 각각의 첨가는 배드의 3중량%이하이고, 가장 바람직하게는 2중량%를 넘지 않는 것이다. 각각의 칼슘카바이드 첨가는 필요한 양의 산화 가능 및/또는 산성성분들을 수반한다.

제1도는 칼슘카바이드가 배드중의 약 3중량%인 일회첨가의 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 이 구체예에서는, 산화 가능성분들이 용융물에 첨가되어 칼슘카바이드 첨가전에 완전하게 산화된다. 따라서, 구체예에서는 칼슘카바이드 및 산화 가능성분이 함께 용융물에 있는 시간은 제로(0)이다.

제2도는 칼슘카바이드의 2회 첨가의 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 이 구체예에서는, 각각의 첨가는 배드의 약 1.5중량%이고 각각의 칼슘카바이드 첨가는 필요한 양의 산화 가능성분들, 이 경우에는 알루미늄 및 실리콘을 동시에 수반한다. 칼슘카바이드 및 산화 가능성분들이 용융물에 공존하는 시간은 t1 또는 t2이다.

알수 있는 바와같이, 칼슘카바이드 및 산화 가능성분 첨가는 또한 계속하여 행해질 수 있다. 칼슘카바이드가 계속하여 첨가된다면, 그 속도는 산화 가능성분(들) 및 칼슘카바이드를 산화시키기 위해 용융물에 산소가 제공될때에 용융물중의 칼슘카바이드의 상당한 누적을 피할 수 있는 것이어야 한다.

상기한 바와같이, 칼슘카바이드는 산화가 개시되기 전에 배드에 존재하지 못하게 하는 한편, 산화 가능성분들은 적당한 비율과 양으로 산소를 용융물에 공급함에 의해 5분 이상 산화하게 된다. 당업자들은 적당한 산소 흐름율 및 양을 규정하는 화학양론 및 다른 유의사항에 익숙해 있다.

용융물에 첨가는 산소흐름의 시작전 또는 동시에 또는 후에 개시되지만, 산소흐름이 종결된 후에는 어떠한 첨가도 없어야 한다.

두개의 서로 다른 산성성분으로 산화되는 두개의 서로 다른 산화 가능성분의 첨가는 칼슘카바이드 산화생성물이 용제처리되는 이점과 또한 용융물이 흘러 넘치려는 경향을 상당히 감소시키는 안정감을 상당히 증가시킨다. 어떤 이론에 집착하지는 않지만, 혼합물의 서로 다른성분의 숫자가 증가되어 석회 및 산성성분들의 혼합물의 융점을 낮추는 것 때문에 이러한 유익한 결과를 얻는다고 믿어진다.

본 발명 공정을 사용하여, 산소와 함께 칼슘카바이드를 용융물에 주입시킬 필요가 없이 저부 송풍 강 정련공정에 연료로써 칼슘카바이드를 효과적으로 사용할 수 있고 따라서 잠재적인 유독환경을 피할 수 있다. 본 발명의 공정을 이용하면 칼슘카바이드 및 산소가 물리적으로 떨어진 위치에서 용융물에 공급되더라도 상당히 유효한 칼슘카바이드 산화를 얻게 된다. 따라서 칼슘카바이드 연료화의 이익을 얻을 수 있고, 칼슘카바이드로부터 더욱 많은 열량값을 달성할 수 있는 한편 잠재적으로 유해한 작업조건과 전로 내화라이닝에 대한 뚜렷환 피해를 제거케 해준다.

다음의 실시예는 본 발명의 공정을 더욱 예시하고 비교하기 위해 주어진 것이며 어떤 형태로든 본 발명의 제한하는 것이 아니다.

[실시예 1]

3톤의 AOD전로에 2845°F(약 1563℃)의 온도를 갖는 6500파운드의 용융전기로 저합금강을 장입한다. 그 다음, 20파운드의 알루미늄, 28파운드의 75%페로실리콘 및 80파운드의 산화마그네슘을 장입하고 용융물에 500 표준 입방피트의 산소를 불어 넣어 페로실리콘과 알루미늄을 산화시킨다. 그 다음 200파운드의 상업적 칼슘카바이드(80%의 칼슘카바이드와 나머지는 주로 석회를 함유하는)를 용융물에 가하고 용융물에 1210표준 입방피트의 산소를 불어 넣어 칼슘카바이드를 산화시킨다. 칼슘카바이드 산화후 용융물의 온도는 265°F(약 130℃) 이상으로 전로에 장입할때보다 가열되거나 용융물 중량에 기초한 칼슘카바이드의 %당 약 103°F(약 40℃)가 된다. 얻어지는 최대 이론 열온도는 %당 187°F(약 86℃)이다. 실시예 1에서 얻어진 열은 이론적 최대값의 약62%였다. 그와같이 많은 열량은 이 크기의 전로에 대하여는 얻어진 적이 없고 100-톤 전로에 대해 이론적 최고치의 90%이상의 열량에 필적한다. 칼슘카바이드, 산화 단계후, 슬랙중의 칼슘카바이드 함량은 칼슘카바이드의 사실상 완전 연소를 나타내는 단지 0.43%였다. 칼슘카바이드 산화도중 산소-질소 혼합물은 산소 송풍의 92%가 이용되었고 산소-아르콘 혼합물은 남아 있는 8%가 이용되었다. 칼슘카바이드 산화에 의한 온도증가는 석회첨가, 여분의 턴다운(turndown) 및 합금성분 첨가등에 인한 열손실과, 산화 가능성분들의 산화에 의한 열수득등에 의해 결정된다.

비슷한 방법으로 용융 강을 전로에 장입하데, 모든 첨가를 동시에 행한다. 산화 가능성분들이 약 5분내에 산화될 수 있는 그런 비율로 산소를 공급한다. 그 다음 칼슘카바이드를 산화시킨다. 열수득은 칼슘카바이드 %당 약 72°F(약 22℃)이다.

비교의 목적으로 비슷한 방법을 이용하여, 산화 가능성분들이 약 7분내에 산화되는 비율로 산소를 공급하는외에는 상기 과정을 반복하고, 그 다음 칼슘카바이드가 산화된다. 열수득은 칼슘카바이드 당 단지 약 50°F(약 10℃)였다. 따라서 칼슘카바이드로부터의 열수득은 칼슘카바이드가 산화 개시전 5분이상 배드중에 남아있을때 저하된다는 것을 알 수 있다.

[실시예 2]

3톤의 AOD전로에 2900°F(약 1593℃)의 온도를 갖는 6400파운드의 용융 전기로 저합금 강을 장입한다. 그 다음 15파운드의 알루미늄, 28파운드의 75%페로실리콘, 8파운드의 산화마그네슘 및 200파운드의 상업적 칼슘카바이드를 장입한다. 용융물에 1960표중 입방 피트의 산소를 송풍하여 알루미늄, 페노실리콘 및 칼슘카바이드를 산화시킨다. 산화 가능성분들이 산화되는 동안 칼슘카바이드를 그것의 산화 개시전에 4.7분간 용융물에 둔다. 210°F(약 99℃) 또는 칼슘카바이드 %당 약 72°F(약 22℃)의 용융물에 대한 온도증가를 얻었다.

비슷한 방법으로, 용융 강을 전로에 장입하는데 첨가는 2단계로 행한다. 첫단계에서는, 7.5파운드의 알루미늄, 14파운드의 75%페로실리콘, 40파운드의 산화마그네슘 및 100파운드의 상업적 칼슘카바이드를 가하고 용융물에 980표준 입방 피트의 산소를 송풍하여 알루미늄, 페로실리콘 및 칼슘카바이드를 산화시킨다. 칼슘카바이드는 산화 개시전 약 2.5분간 용융물에 존재한다. 그 다음 과정은 2차 단계로 반복된다. 용융물에 대한 온도증가는 칼슘카바이드 %당 약 90°F(약 32℃)이다.

Claims (17)

1. 칼슘카바이드가 산화되어 용융물에 열을 제공하는 용융강의 표면하 공기정련공정에 있어서, (a) 산화될때, 다음 단계(b)의 용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 산화생성물을 용제처리하기에 충분한 산성분이 제공되도록 용융물내에 용해된 산화 가능성분(들)을 갖는 배드를 제공하고 ; (b) 칼슘카바이드를 용융물에 제공하고 ; (c) 배드가 상기 산화 가능성분(들) 및 단계(b)에서 용융물에 제공된 칼슘카바이드 양자를 함유하고 있는 시간이 약 5분을 넘지 않게 하는 비율로 상기한 산화 가능성분(들)이 산화되도록 용융물에 산소를 제공하고 ; (d)(c)단계후, 용융물에 열이 제공되도록 칼슘카바이드를 산화시키는 단계들을 포함함을 특징으로하는 용융강의 표면하 공기정련공정.
2. 제1항에 있어서, 상기한 시간이 약 3분을 초과하지 않음을 특징으로 하는 공정.
3. 제1항에 있어서, 상기한 시간이 제로(0)임을 특징으로 하는 공정.
4. 제1항에 있어서, 칼슘카바이드 및 산화 가능성분(들)이 용융물에 거의 동시에 제공됨을 특징으로 하는 공정.
5. 제1항에 있어서, 용융물에 칼슘카바이드가 첨가되기전에 산화 가능성분(들)이 용융물에 제공됨을 특징으로 하는 공정.
6. 제1항에 있어서, 단계(a)-(b)의 그룹이 적어도 한번 반복됨을 특징으로 하는 공정.
7. 제6항에 있어서, 단계들의 각 그룹중 용융물에 제공되는 칼슘카바이드가 배드의 약 3중량%를 초과하지 않음을 특징으로 하는 공정.
8. 제1항에 있어서, 칼슘카바이드 및 필요량의 산화 가능성분(들)이 용융물에 연속첨가로서 제공됨을 특징으로 하는 공정.
9. 제1항에 있어서, 두개의 서로 다른 산화 가능성분들이 이용됨을 특징으로 하는 공정.
10. 제9항에 있어서, 상기 산화 가능성분들이 알루미늄과 실리콘임을 특징으로 하는 공정.
11. 제10항에 있어서, 상기 산성성분들이 산화 알루미늄과 이산화규소임을 특징으로 하는 공정.
12. 제11항에 있어서, 산성성분의 양은 슬랙의 표준중량에 근거하여 다음식을 만족시킴을 특징으로 하는 공정 :

    (%Al₂O₃)(%SiO₂)≥120

    여기서

    %Al₂O₃≥5이고 %SiO₂≥3.
13. 제1항에 있어서, 칼슘카바이드는 산소가 용융물에 제공되는 지점으로부터 물리적으로 떨어져서 용융물에 제공됨을 특징으로 하는 공정.
14. 제13항에 있어서, 칼슘카바이드가 용융물의 상부에서 용융물에 제공됨을 특징으로 하는 공정.
15. 제1항에 있어서, 상기 표면하 공기정련공정이 AOD임을 특징으로 하는 공정.
16. 제1항에 있어서, 상기 배드가 용융물에 제공되는 칼슘카바이드의 산화생성물을 용제처리하기에 충분한 양의 슬랙함유 산성성분(들)을 부가적으로 갖고 있음을 특징으로 하는 공정.
17. 제1항에 있어서, 용융물에의 칼슘카바이드의 제공과 칼슘카바이드의 산화개시 사이가 5분을 경과하지 않음을 특징으로 하는 공정.

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