KR900001888B1 - 고온의 용광로에서 유출하는 용선(溶銑)의 성분을 조정하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
[발명의 명칭]
고온의 용광로에서 유출하는 용선(溶銑)의 성분을 조정하기 위한 방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 용선탕도의 상방에 그 최하단이 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면에서 일정한 거리를 두고 떨어지도록 실질적으로 수직으로 비치된 랜스를 통하여 운반기체에 따라서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 입상의 성분조정제를 불어넣는 상태를 나타낸 개략적 횡단면도이다:
제2도는 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대한 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 Hp의 비 Hp/H와, 용선 속으로부터 규소의 제거효율과의 관계를 나타낸 그래프이다.
제3도는 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대한 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 Hp의 비 Hp/H와, 용선 속의 인의 제거효율과의 관계를 나타낸 그래프이다.
제4도는 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대한 유황을 제거하기 위한 입성의 성분조정제의 투과깊이 Hp의 비 Hp/H와 용선 속의 유황의 제거효율과의 관계를 나타낸 그래프이다.
제5도는 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대한 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 Hp의 비 Hp/H와, 용선 속으로 탄소분의 용해율과의 관계를 나타낸 그래프이다: 그리고,
제6도는 본 발명의 방법에 의하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 불어서 들어간 용선 속의 규소량과, 용선탕로상에 있어서의 성분조정제의 불어넣는 위치로부터 용선이 흘러내리는 거리와의 관계를 나타낸 그래프이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 고온의 용광로에서 유출하는 용선(molten pig iron)을 용선레이들(a hot-metale ladle)에 도입하기 위하여 용선탕도(a hot-metal runner 溶銑蕩道)의 도중에서 용선의 성분을 조정하기 위한 방법에 관한 것이다.
[배경기술]
고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선레이들에 도입하기 위하여 용선도중에서 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 규소 인 및 유황 등의 중에서 적어도 한 가지를 제거함으로서 용선의 성분을 조정하기 위한 방법이 알려져 있다.
상술한 용선탕도의 도중에서 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거함으로서 용선의 성분을 조정하기 위한 방법으로서, 종래에 보통 실시하고 있었던 방법은 용선탕도의 위쪽에 배치된 호퍼(hopper)로부터 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도를 통하여 흐르고 있는 용선 속에 투입하도록 되어 있었다. 그러나 상술한 방법은 투입된 입상의 성분조정제가 용선의 표면에 떠서 그 내부까지 충분히 침입하지 않기 때문에 용선과 입상의 성분조정제와의 접촉이 불충분하게 되어, 그 결과 불순물의 제거 효율이 불량하다는 문제가 있었다.
상술한 문제를 해결하고 용선과 입상의 성분조정제와의 접촉을 충분하게 하여 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 효율적으로 제거함으로서 용선의 성분을 조정하기 위한 방법은 1982년 12월 8일자의 일본특허 공개공보 57-200,510호에 발표된 다음과 같은 용선의 성분을 조정하기 위한 방법이 널리 알려져 있다.
고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선레이들에 도입하기 위한 용선탕도의 상방에, 그 하단부가 용선탕로를 통하여 흐르는 용선 속에 침지되도록 랜스(lance)를 실질적으로 수직으로 배치하고 그리고 랜스를 통하여 융반기체에 의하여 출선통을 통하여 흐르는 용선 속에, 그 용선 속에 함유되어 있는 불순물의 하나인 규소를 제거하기 위하여 입상의 성분조정제를 불어넣는다(이하 ＂선행기술 1＂이라 한다)
상술한 선행기술 1은 다음에 설명한 바와 같은 문제를 지니고 있다.
(1) 랜스의 하단부는 용선 속에 침지되어 있으므로 용손(溶損)되기 쉽다. 따라서 랜스를 빈번히 교체하지 않으면 안되었으며 이 때문에 다액의 비용을 필요로 하였다.
(2) 랜스의 하단부가 용선 속에 침지하고 그리고 랜스를 통하여 이상의 성분조성제를 힘차게 불어넣으므로 불어넣어진 입상의 성분조정제가 출선통의 저부에 격렬하게 충돌하여 이 때문에 용선탕도의 저부가 기계적, 화학적 손상이 생긴다. 따라서 용선탕도의 저부를 빈번히 보수하지 않으면 안되었으며, 이 때문에 다액의 비용을 필요로 하였다.
선행기술 1에 있어서의 상술한 문제점을 해결하고 랜스 하단부의 용손 및 용선탕도 저부의 손상이 생기는 일이 없이 용선 속으로부터 불순물을 효율적으로 제거하여 용선의 성분을 조정하기 위한 방법으로서 1983년 8월 3일자의 일본 특허 공개공보 58-130,208호에 발표된, 다음과 같은 용선의 성분을 조정하기 위한 방법이 알려져 있다.
고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선남비에 유도하기 위한 용선탕도의 상방에 그 최하단이 일정간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐른 용선의 표면에서 떨어지도록 적어도 하나의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고 또 적어도 하나의 랜스를 통하여 운반가스로 용선탕도를 지나서 흐르는 용선 속에, 그 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣는다(다음에 ＂선행기술 2＂라고 한다)
상술한 선행기술 2에 의하면, 랜스의 하단부를 용선 속에 침지하지 않으므로 랜스 하단부의 용손은 없다. 또 용선의 표면과 랜스의 최하단과의 사이에 일정한 거리가 있으므로 입상의 성분조정제를 불어넣음에 따라 용선탕도 저부의 손상이 감소된다. 그러나 상술한 선행기술 2는 다음에 설명하는 바와 같은 문제점을 지니고 있다.
(1) 용선 속으로서의 투과깊이를 제어하지 않고 입상의 성분조정제를 용선 속으로 불어넣고 있으므로 용선 속으로부터 불순물을 안정하고도 고효율로 제거할 수 없다.
(2) 용선 속으로서의 투과깊이를 제어하지 않고 입상의 성분조정제를 용선 속으로 불어넣고 있으므로 용선탕도 저부에 여전히 적지 않은 손상이 생길 가능성이 있다.
상술한 문제는 고온의 용광로에서 유출하는 용선속에 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣어서 용선의 탄소함유량을 증가시킬 때에도 생긴다.
이러한 사실로부터 고온의 용광로에 유출하는 용선을 용선레이들에 유도하기 위한 용선탕도의 상방에 그 최하단의 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 일정한 간격을 두고 떨어지도록 적어도 하나의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고, 그리고 최소한 하나의 랜스를 통하여 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위하여 입상의 성분조정제 또는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하며, 또한 용선의 탄소함유량을 증가하고, 그리하여 용선의 성분을 조정함에 있어서 용선탕도 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 손상이 생기는 일이 없이 또한 안정한 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 있는 실시 조업함에 적합한 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법의 개발을 매우 희망하여 왔으나, 이와 같은 용선의 성분을 조정하기 위한 방법은 아직 제한되어 있지 않다.
[발명의 개시]
따라서 본 발명의 목적은, 고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선남비에 도입하기 위한 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정한 간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 최소한 하나의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고, 적어도 하나의 랜스를 통하여 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제 또는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서, 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하며, 또는 용선의 탄소함유량을 증가하고 그렇게 하여 용선의 성분을 조정함에 있어서 용선탕도의 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 손상이 생기는 일이 없이 또한 안정된 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 있는 실질 조업에 적합한 고로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 특징의 한 가지에 따르면, 다음과 같은 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법을 제공하고 있다.
고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선레이들 안에 도입하기 위한 용선탕도 상방에, 그 최하단이 일정간격을 두고 용선탕도를 지나서 흐르는 용선의 표면에서 떨어지도록 최소한 하나의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고, 그리고 적어도 하나의 랜스를 통하여 운반기체에 의하여 용선탕도를 지나서 흐르는 용선 속에 입상의 성분조정제를 불어넣어서 용선의 성분을 조정한다:
[다음을 특징으로 하는 방법]
적어도 하나의 랜스를 통하여 입상의 성분조정제를 용선 속으로 불어넣는(blowing) 일은 다음 2개의 관계식을 만족하도록 실시할 수 있다.
단, 관계식(1) 및 (2)에서
H : 용선탕도 내의 용선의 길이(mm)
HP: 입상의 성분조정제의 용선탕도내의 용선 속으로의 투과깊이(mm)
M : 입상의 성분조정제의 유량(kg/minute)
G : 운반기체의 유량(Nm3/minute)
D : 랜스의 내경(mm), 및
ML: 용선탕도내의 용선의 표면과, 랜스의 최하단과의 사이의 거리(mm)
[발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태]
우리들은 위에서 설명한 관점으로부터, 고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선레이들에 도입하기 위한 용선탕도의 살방에, 그 최하단이 일정한 간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면에서 떨어지도록 적어도 하나의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고 그리고 적어도 하나의 랜스를 통하고 나서 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선 속에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제 또는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 용선 속에 함유되어 있는 불순물울 제거하며 또는 용선의 탄소함유량을 증가하고, 그리하여 용선의 성분을 조정함에 있어서, 용선탕도의 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인하여 손상이 생기는 일이 없이 또한 안정된 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 있는 실질조업에 적합한 고로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법을 개발하도록 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 우리들은 다음의 식견을 얻었다.
제1도에서 보는 바와 같이 고온의 용광로의 용선탕도(1)의 상방에 그 최하단이 일정한 간격 HL을 두고, 용선탕도(1)를 흐르는 용선(2)의 표면에서 떨어지도록 실질적으로 수직으로 배치된 랜스(3)를 통하여 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선(2) 속에 용선(2)의 성분을 조정하기 위한 입상의 성분조정체(4)를 불어넣어서, 그때의 입상의 성분조정체(4)의 용선탕도(1) 내의 용선(2) 속으로의 투과깊이 HP의 용선탕도(1) 내의 용선(2)의 깊이 H에 대한 비 HP/P와 용선(2)의 성분조정 효율과의 관계를 조사하였다. 랜스(3)를 통하여 불어넣은 일상의 성분조정제(4)를 용선탕도(1) 내의 용선(2) 속으로 투과하는 깊이 HP의 값은 우리가 연구한 다음의 관계식에 따라서 구할 수 있었다.
HP=M.G.exp(-
)/(D+0.02HL)2
단, 상기 관계식에서
HP: 입상의 성분조정제의 유량(kg/minute)
G : 운반기체의 유량(Nm3/minute)
D : 랜스의 내경(mm), 및
HL: 용선탕도 내의 용선의 표면과, 랜스의 최하단과의 사이의 거리(mm)
이때의 결과를 제2도 내지 제5도에 나타내었다.
제2도는 용선 속에서 불순물인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제로서 밀스케일을 불어넣었을 때의 결과이다.
이 경우, 용선의 유량은 7톤/min이고, 규소 제거전의 용선 속의 규소 함유량은 0.40wt%이었다. 제2도중 (A)는 밀스케일의 원단위가 40kg/톤, (B)는 마찬가지로 30kg/톤, 그리고 (C)는 마찬가지로 15kg/톤이었음을 뜻한다.
제3도는 규소 함유량이 0.05wt% 이하인 저규소의 용선 속에서 불순물로서의 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣을 때의 결과이다. 이 경우 용선의 유량은 7톤/min이고, 인 제거전의 용선 속의 인 함유량은 0.110wt%이었다. 제3도중 (A)는 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 밀스케일과 소오다회와의 혼합물(밀스케일:소오다회=50wt%:50wt%)(B)는 마찬가지로 밀스케일과 소석회의 형석과의 혼합물(밀스케일:소석회:형성=55wt%:30wt%:15wt%), 그리고 (C)는 마찬가지로 밀스케일:전화로풍쇄 슬랙(轉爐風碎 slag)와 형성과의 혼합물(밀스케일:전환로풍쇄 슬랙:형석=30wt%:50wt%:20wt%)이었음을 나타낸다. 입상의 성분조정제의 원단위는 (A), (B) 및 (C)의 어느 것이나 40kg/톤이었다.
제4도는 용선 중에서 불순물인 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣었을 때의 결과이다.
이 경우 용선의 유량은 7톤/min으로 유황제거 전의 용선 속의 유황 함유량은 0.40wt%이었다. 제4도중 (A)는 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 밀스케일과 소오다회와의 혼합물(밀스케일:소오다회=50wt%:50wt%), (B)는 마찬가지로 밀스케일과 소석회와 형석과의 혼합물(밀스케일:소석회:형석=55wt%:30wt%:15wt%), 그리고 (C)는 마찬가지로 소석회와 형석과의 혼합물(소석회:형석=92wt%:8wt%)이었음을 나타낸다.
입상의 성분조정제의 원단위는 (A)가 40kg/톤 (B)가 50kg/톤, 그리고 (C)가 10kg/톤이었다.
제5도는 용선 속에 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣었을 때의 결과이다.
이 경우, 용선의 유량은 7톤/min이었다. 제5도중 (A)는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 임상의 성분조정제가, 탈석회석탄분, (B)는 마찬가지로 코우크스분, 그리고 (C)는 마찬가지로 석탄분 이었음을 뜻한다. 성분조정제의 원단위는 (A), (B) 및 (C)의 어느 것이나 15kg/톤이었다. 탄소분 융해를 (%)은 용선 속에 불어넣은 탄소의 양을 C total라 하고, 불어넣은 C solution으로 하여 탄소분 용해율(%)=C solution/C total×100의 식으로 계산하였다.
제2도 내지 제5도로부터 명백한 바와 같이, HP/H가 증가하여 0.5에 가까워짐에 따라서 규산 제거율, 인제거율, 유황 제거율 및 탄소분 용해율을 어느 것이나 급속히 증대하고, HP/H가 0.5 이상에서는 입상의 성분조정제의 원단위가 작은 제2도의 (B), (C) 및 제4도의 (C)를 제외한 이들의 값은 어느 것이나 충분히 높은 값으로 나타나 있었다. HP/H가 0.5이상에서 규산제거율 등이 높아지는 것은 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대하여 최소한 그 반분 이상의 길이까지 입상의 성분조정제를 불어넣으면 입상의 성분조정제가 용선 속에 양호하게 혼합되어서 용선과 충분히 접촉하므로 그 결과, 용선과 입상의 성분조정제와의 반응이 급속하게 진행하기 때문이라고 생각된다.
따라서 고온의 용광로의 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 랜스를 통하여 운반기체에 의하여 용선 속에 입상의 성분조정제를 다음 2개의 관계식을 만족하도록 불어넣으면 용선탕도의 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 손상을 발생하는 일이 없이 또한 안정한 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 있다.
단, 관계식(1) 및 (2)에서
H : 용선탕도 내의 용선의 깊이(mm)
HP: 입상의 성분조정제의 용선탕도 내의 용선 속으로의 투과깊이(mm)
M : 입상의 성분조정제의 유량(kg/minute)
G : 운반기체의 유량(Nm3/minute)
D : 랜스의 내경(mm), 및
HL: 용선탕도 내의 용선의 표면과 랜스의 최하단과의 사이의 거리(mm)
본 발명은 상술한 식견에 기초하여 이루어 놓은 것이다.
다음에 본 발명의 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법을 설명한다.
상기 관계식(1)에서 사용된 여러 가지 요소에 대하여 설명한다.
입상의 성분조정제의 유량 M은 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 유량과 입상의 성분조정제에 의하여 달성되어야 할 용선의 성분은, 목표로 하는 조정효율과에 의하여 결정된다. 통상 입상의 성분조정제의 유량 M은 100에서 500kg/min 사이의 값으로 된다.
입상의 성분조정제는 입경이 작을수록 운반기체의 유속에 가까워져서 입상의 성분조정제의 운동에너지가 높아지므로 용선 속으로 불려들어가는 관점으로부터는 입경이 작을수록 그것을 만들기 위한 분쇄의 비용이 증대한다. 따라서 분쇄의 비용을 고려하면 입상의 성분조정제의 입경에는 경제적으로 가장 적합한 입경이 존재한다.
우리들은 그런 것들을 감안하여 평균입경
이 0.3mm이고 최대입경이 1mm 이하인 성분조정제를 사용하고 있다. 운반기체의 유량 G는 기본적으로 입상의 성분조정제를 반송하여 랜스 최하단으로부터 소요하는 유량 M으로 분출시킴에 필요로 하는 크기로 충분하다. 그러나 내경 D가 큰 랜스를 사용하였을 경우에는 유량 G의 운반기체에 의하여 입상의 성분조정제의 필요한 유량 M을 확보할 수 있어도 랜스 최하단에서의 입상의 성분조정제의 분출속도가 20m/초를 밑돌아버리는 경우가 있다. 분출속도가 20m/초 미만에서는 입상의 성분조정제가 용선 속으로 침입하지 않고 입상의 성분조정제를 용선의 표면에 떨어뜨린 것과 다르지 않게 된다. 따라서 입상의 성분조정제의 분출속도가 20m/초를 밑도는 것을 피하기 위하여 운반기체의 유량 G를, 입상의 성분조정제의 유량 M을 확보하기 위하여 필요로 하는 크기 이상으로 하는 경우가 있다.
랜스의 내경 D는 입상의 성분조정제의 유량 M 및 운반기체의 유량 G 하에서 랜스 최하단에서의 입상의 성분조정제의 분출속도가 20m/초 이상으로 되는 크기로 하지 않으면 안된다.
랜스의 최하단과 용선탕도 내의 용선의 표면과 사이의 거리는 입상의 성분조정제를 불어넣는 작업을 함에 있어 임의로 선택하는 조건이다.
전술한 관계식(2)에 의하여 구할 수 있는 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 0.5H
HP＜H의 범위내가 되도록 H를 최종적으로 조정한다. 랜스의 계수는 설비상 입상의 성분조정제를 불어넣을 때마다 1개로 하는 것이 바람직하다. 그러나 입상의 성분조정제의 유량 M을 크게 잡지 않으면 안되는 경우에는 2개 이상으로 하는 것도 무방하다.
본 발명에서 고온의 용광로의 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정한 간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 실질적으로 수직으로 배치된, 적어도 하나의 랜스를 통하여 운반기체에 따라서 용선 속으로 입상의 성분조정제를 관계식(1) 및 (2)를 만족하도록 불어넣는 것은 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대하여 적어도, 그 반분 이상으로 또한 용선탕도의 저부에 도달하지 않는 투과깊이 HP에 입상의 성분조정제를 불어넣으면 용선탕도의 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 손상을 발생하는 일이 없이 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 있기 때문이다.
이에 대하여 관계식 (1) 및 (2)를 만족하지 못하고 입상의 성분조정에의 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H의 반분 미만까지 밖에 불어넣을 수 없을 때는 소망하는 만큼의 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수 없다. 또 관계식 (1) 및 (2)을 만족하지 못하고 입상의 성분조정제가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H 이상의 투과깊이 HP로 불어넣게 될 때에는 소망하는 만큼의 높은 효율로 용선의 성분을 조정할 수는 있으나, 용선탕도의 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 손상이 발생한다.
본 발명에 있어서는 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 규소를 제거하기 위하여 널리 알려진 입상의 성분조정제를 사용할 수 있다.
예를 들면, 입상의 철광석, 입상의 철망간광석, 입상의 사철 및 입상의 밀스케일 등으로 된 무리로부터 선택된 적어도 1종과, 입상의 소오다회, 입상의 소석회, 입상의 석회석, 입상의 전환로 슬랙 및 입상의 칼슘카아바이트 등으로 되는 무리에서 선택한 적어도 1종으로부터 되는 혼합물을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 유황을 제거하기 위하여 널리 알려진 입상의 성분조정제를 사용할 수 있다.
예를 들면, 입상의 소오다회 입상의 소석회, 입상의 석회석 및 입상의 칼슘카아바이트로 된 무리로부터 선택한 적어도 1종을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 인 및 유황을 제거하기 위하여 잘 알려진 입상의 성분조정제를 사용할 수 있다.
예를 들면, 입상의 철광석, 입상의 철망간광석, 입상의 사철 또는 입상의 밀스케일 등으로 된 무리에서 선택한 적어도 1종과, 입상의 소오다회, 입상의 소석회, 입상의 석회석, 입상의 전환로 슬랙 또는 입상의 칼슘카아바이트 등으로 된 무리로부터 선택한 적어도 1종으로 된 혼합물을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위하여 잘 알려진 입상의 성분조정제를 사용할 수 있다.
예를 들면 석탄분, 코우크스분 또는 탈석회석탄분 등으로 된 무리에서 선택한 최소한 1종을 들 수 있다.
본 발명의 방법에 따라서 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 인 또는 유황을 제거하는 경우 용선의 표면에 용융고로 슬랙이 존재하고 있으면 인 또는 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 제거효율이 저하한다.
따라서 이와 같은 입상의 성분조정제를 불어넣음에 있어서는 미리 용융고로 슬랙을 제거하여 두는 것이 바람직하다. 그러나 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 규소를 제거하는 경우에는 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 용융고로 슬랙 존재하에서 제거효율이 커지기 때문에 용융고로 슬랙을 반드시 미리 제거할 필요는 없다. 또 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 인을 제거하는 경우 용선 속에 규소가 존재하고 있으면 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 우선적으로 규소와 반응하여 인의 제거효율이 현저히 저하한다. 따라서 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣음에 있어서 미리 용선 속의 규소를 제거하여 둘 필요가 있다.
제6도는 본 발명의 방법에 따라서 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제가 불려넣어진 용선 속의 규소량과 용선탕도상에 있어서의 성분조정제를 불어넣는 위치로부터의 용선의 흘러내리는 거리와의 관계를 나타낸 그래프이다. 제6도는 용선의 유량은 7톤/min이고, 규소 제거전의 용선 속의 규소 함유량은 0.40wt%인 경우를 뜻한다.
제6도로부터 명백한 바와 같이 입상의 성분조정제를 용선탕도 내의 용선 속으로 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 대한 비 HP/H가 0.50 또는 0.80일 때에는 입상의 성분조정제를 불어넣는 위치에서 2m 흘러내린 대략 불어넣은 제거 전의 규소량의 약 16%의 작은 값으로 감소하고 있다.(제거 전의 함유량 0.40wt% 때의 규소량 100%이라 한다)
이에 대하여 HP/H가 본 발명의 범위 밖인 0.10 및 0.30인 때에는 입상의 성분조정제를 불어넣은 다음에 규소의 제거반응이 서서히 진행하므로 용선 속과 규소량은 신속하게 저하하지 않고 불어넣는 위치에서 18m나 흘러내린 지점에서 규소량이 제거 전의 규소량의 40%와 20%로 각기 감소함에 불과하였다.
이와 같이 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 0.5H
HP＜H의 범위 내에서 불어넣으면 입상의 성분조정제를 불어넣음과 거의 동시에 용선 속의 규소의 제거반응이 완료하며 또한 용선 속의 규소가 높은 효율로 제거된다. 이러한 경향은 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제나 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 0.5H
HP＜H의 범위 내에서 불어넣었을 때에도 마찬가지로 볼 수 있다.
따라서 본 발명의 방법에 의하면 용선탕도에서 용선 속으로부터 간단히 규소 및 유황 등의 불순물의 하나만을 제거함에 그치지 않고 용선의 흐름의 방향의 여러 개소에서 이들 불순물을 순차로 하나씩 경우에 따라서는 동시에 2가지를 제거함에 따라 이와 같은 여러 가지 많은 불순물을 용선탕도에서 용선으로부터 제거할 수 있다.
본 발명의 방법에 의한 불순물의 연속 제거로서는 용선 속으로부터 제거되어야 할 불순물의 조합 및 그 순서에 따라 여러 가지 형태가 가능하다. 예를 들면 (1) 규소의 제거, 이어서 인의 제거, (2) 규소의 제거, 이어서 유황의 제거, (3) 유황의 제거, 이어서 규소의 제거, (4) 규소의 제거, 이어서 인의 제거, 이어서 유황의 제거, (5) 규소의 제거, 이어서 유황의 제거, 이어서 인의 제거, (6) 유황의 제거 이어서 규소의 제거, 이어서 인의 제거, 혹은 (7) 규소의 제거, 이어서 인 및 유황의 동시 제거 등의 형태를 들 수 있다.
전술한 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제로부터 생성한 슬랙은 용선의 흐름의 방향에 관하여 하류위치에 불어넣어진, 다음의 또 다른 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 제거효율을 크게 하기 위하여 다음의 또 다른 불순물을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣음에 있어서, 사전에 제거하여 두는 것이 바람직하다.
생성된 슬랙은 슬랙을 막아서 흐르지 못하게 하기 위한 슬랙 스키머(Skimmer)를, 이 슬랙 스키머가 용선탕도 내의 용선의 흐르는 방향과 직각으로 위치하도록 또한 슬랙 스키머의 최하단이 용선탕도의 저부로부터 간격을 두어서 떨어지도록 용선탕도 내에 배치하고 슬랙을 배출하기 위한 용선탕도를 용선의 흐르는 방향에 관하여 슬랙 스키머의 상류의 용선탕도의 측벽에 마련함으로서 제거할 수 있다. 다음에 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명한다.
[실시예 1에서 3까지]
고로의 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정간격을 두고 출선통내를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하며, 랜스를 통하여 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에서 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 출선통 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명의 범위내의 0.5
HP＜H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소를 제거하고, 그리고 이어서, 규소의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물손상량(耐火物損傷量)과를 조사하였다. 비교를 위하여 투과의 깊이 HP가 본 발명의 범위 밖의 H＜0.5H는 HP＞HP가 되도록 제어하면서 상기한 바와 마찬가지로 하여 용선 속에 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣어서 용선 속의 규소를 제거하고, 이어서 규소의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다. 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제로서 입상의 밀스케일을 사용하였다.
투과깊이 H의 제어는 다음 관계식의 제원을, 다음에 설명하는 불어넣는 조건의 범위 내에서 조정함으로서 실시하였다.
HP=M.G.exp(-
/(D+0.02HL)2
단, 입상의 성분조정제의 용선탕도 내의 용선 속으로 투과하는 깊이(mm)
M : 입상의 성분조정제의 유량(kg/minute)
G : 운반기체의 유량(Nm3/minute)
D : 랜스의 내경(mm), 및.
HL: 용선탕도 내의 용선의 표면과 랜스의 최하단과의 사이의 거리(mm)
불어넣는 조건은 다음과 같았다.
(1) 용선탕도 내의 용선의 유량 : 7통/minute
(2) 용선탕도 내의 용선의 깊이 H : 50에서 400mm
(3) 입상의 성분조정제의 유량 M : 100에서 400kg/minute
(4) 입상의 성분조정제의 입경
: 최대입경이 1mm 평균입경
이 0.3mm
(5) 운반기체의 종류 : 공기
(6) 운반기체의 유량 : 5에서 13Nm3/minute
(7) 랜스의 내경 D : 32mm, 그리고
(8) 용선탕도 내의 용선의 표면과 렌스의 최하단과 사이의 거리 HL: 200mm
이때의 규소의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 표 1에 그리고 규소제거 전후에 있어서의 용선 속의 주요성분의 함유량과, 용선의 온도와를 표 2에 나타내었다.
[표 1]
1) 규소제거효율=([Si]0-[Si])/[Si]0×100
단, [Si]0: 제거 전의 규소함유량[Si] : 제거 후의 규소함유량.
[표 2]
표 1 및 표 2로부터 명백한 바와 같이 용선의 깊이 H에 관하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 0.5
HP＜H의 범위 내에 있는 실시예 1에서 3까지는 높은 효율로 용선 속의 규소가 제거되고 또한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 용선량도 저부의 내화물 손상량이 거의 무시할 수 있을 정도로 억제되었다. 이에 대하여 투과깊이 HP가 HP＞H의 범위 내에 있는 비교예 1에서는 높은 효율로 용선 속의 규소가 제거되었다고 하지만 출선통 저부의 내화물 손상량이 대단히 많아졌다. 또 투과깊이 HP가 HP＜0.5H의 범위 내에 있는 비교예 2 및 3에서는 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 생기는 일은 없으나, 그 대신 규소의 제거효율이 대단히 저하하였다.
[실시예 4에서 7까지]
저규소 조업을 하고 있는 고온의 용광로에서 유출하는 저규소의 용선 속에 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 0.5
HP＜H가 되도록 제어하면서 실시예 1과 마찬가지로 하여 불어넣어 용선 속의 인을 제거하고, 그리고 이어서 인의 제거효율과 출선통 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다. 비교를 위하여 저규소의 용선 속에 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과의 깊이 H가 본 발명의 범위 밖의 HP＜0.5H 또는 HP＞H가 되도록 제어하면서 상기와 마찬가지로 하여 불어넣어서 용선 속의 인을 제거하고, 그리고 이어서 인의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제로서 입상의 밀스케일과 입상의 소석회와 입상의 형성과의 혼합물(밀스케일:소석회:형석=30wt%:55wt%:15wt%)을 사용하였다. 불어넣는 조건은 실시예 1에서 3까지는 동일하였다.
이 때의 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.
[표 3]
2) 인제거율=([P]0-[P])/[P]0×100
단, [P]0: 제거 전의 인함유량
[P] : 제거 후의 인함유량
[표 4]
표 3 및 표 4로부터 명백한 바와 같이, 용선의 깊이 H에 관하여 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 0.5H
HP＜P 범위 내에 있는 실시예 4에서 7까지는 높은 효율로 용선 속의 인이 제거되며 또한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 거의 무시할 수 있을 정도로 억제되었다.
이에 대하여 투과깊이 HP가 HP＞H의 범위 내에 있는 비교예 4에서는 높은 효율로 용선 속의 인이 제거되었다고는 하나 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 대단히 많아졌다. 또 투과깊이 HP가 HP＜0.5H의 범위 내에 있는 비교예 5 및 6에서는 출선통 저부의 내화물 손상량이 생기는 일은 없으나 그 대신 인의 제거효율이 대단히 저하하였다.
[실시예 8에서 10까지]
용선탕도를 지나서 흐르는 용선 속의 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 용선탕도 안의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명의 범위 내의 0.5H
HP＜H가 되도록 제어하면서 실시예 1과 마찬가지로 하여 불어넣어서 용선 속의 유황을 제거하고 그리고 이어서 유황의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
비교하기 위하여 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가 본 발명의 범위 밖의 HP＜0.5H 또는 HP＞H가 되도록 제어하면서 상기와 마찬가지로 하여 용선 속으로 불어넣어서 용선 속의 유황을 제거하고, 이어서 유황의 제거효율과 출선통 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제로서 입상의 소석회와 입상의 형석과의 혼합물(소석회:형석=98wt%:2wt%)을 사용하였다. 불어넣는 작업조건은 실시예 1에서 3까지는 동일하였다. 이때의 결과를 표 5 및 표 6에 나타내었다.
[표 5]
3) 유황제거율=([S]0-[S])/[s]0×100
단, [S]0: 제거 전의 유황함유량
[S] : 제거 후의 유황함유량
[표 6]
표 5 및 표 6로부터 명백한 바와 같이, 용선의 깊이 H에 관하여 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 0.5H
HP＜H의 범위 내에 있는 실시예 8에서 10까지는 높은 효율로 용선 속의 유황이 제거되고 또한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로서 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 거의 무시할 수 없는 정도로 억제되었다.
이에 대하여 투과깊이 HP가 HP＞H의 범위 내에 있는 비교예 7에서는 높은 효율로 용선 속의 유황이 제거되었다고 하지만, 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 대단히 많아졌다.
또 투과깊이 HP가 HP＜0.5H의 범위 내에 있는 비교예 8 및 9에서는 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 발생하는 일은 없으나, 그 대신 유황의 제거효율은 대단히 낮았다.
[실시예 11]
고로의 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정간격을 두고, 출선통을 통하여 흐르는 용선의 표면에서 떨어지도록 용선이 흐르는 방향으로 잇따라서 제1랜스 및 제2랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고 우선 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제1랜스를 통하여 운반기체에 의하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 Hp가 출선통 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소를 제거하였다.
이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선의 흐르는 방향에 관하여 제1랜스의 하류에 배치된 제2랜스를 통하여 운반기체에 의하여 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가, 상기와 마찬가지로 HP＜0.5H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 인을 제거하였다.
이어서, 규소 및 인의 제거효율과, 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
불어넣는 조건은 실시예 1에서 3까지는 동일하였다.
이때의 결과를 표 7에 나타내었다.
[표 7]
표 7로부터 명백한 바와 같이 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 각기의 입상의 성분조정제의 용선 속의 투과깊이 HP가, HP=0.8H가 되도록 제어하면서 용성탕도를 지나서 흐르는 용선 속에서 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용산탕도 내의 흐름에 잇따라서 순차로 불어넣음으로서 용산탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소 및 인을 높은 효율로 연속적으로 제거할 수 있었다. 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 용선탕도 저부에서의 내화물 손상은 거의 없는 것으로 확인되었다.
[실시예 12]
고온의 용광로의 용산탕도 상방에 실시예 11과 마찬가지로 제1랜스 및 제2랜스를 배치하였다.
우선, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제1랜스를 통하여 운반기체에 의하여 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선속로의 투과깊이 HP가, 출선통 내의 용선의 깊이 H에 대하여 본 발명 범위 내의 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 유황을 제거하였다.
이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 제2랜스를 통하여 운반기체에 의하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가, 상기와 마찬가지로 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소를 제거하였다.
이어서, 유황 및 규소의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 조사하였다.
불어넣는 조건은, 실시예 1에서 3까지 동일하였다.
이때의 결과를 표 8에 나타내었다.
[표 8]
표 8로부터 명백한 바와 같이 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 각기의 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로, 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제, 그리고 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 유황 및 규소가 높은 효율로 연속적으로 제거되었다.
입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 용선탕도 저부의 내화물 손상은 거의 확인되지 않았다.
[실시예 13에서 16까지]
저규소조업을 실시하고 있는 고온의 용광로에서 유출하는 저규소의 용선 속에, 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 출선통 내의 용선의 깊이 P에 관하여 본 발명 범위 내의 0.5H
HP＜H가 되도록 제어하면서, 실시예 4에서 7까지 마찬가지로 하여 불어넣어서, 용선 속의 인 및 유황을 동시에 제거하고, 이어서 인 및 유황을 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 조사하였다.
비교하기 위하여 저규소의 용선 속에 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가, 본 발명 범위 밖의 HP＜0.5H 또는 HP＞H가 되도록 제어하면서 상기와 마찬가지로 하여 불어넣어서, 용선 속의 인 및 유황을 동시에 제거하고, 그때의 인 및 유황의 제거효율과, 용선탕도 저부의 내화물손상량을 조사하였다.
인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제로서 입상의 밀스케일과 입상의 소오다회와의 혼합물(밀스케일:소오다회=50wt%:50wt%)을 사용하였다.
불어넣은 조건은 실시예 1에서 3까지 동일하였다.
이때의 결과를 표 9 및 표 10에 나타내었다.
[표 9]
[표 10]
표 9 및 표 10으로부터 명백한 바와 같이 용선의 깊이 H에 관하여 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 0.5H
HPH의 범위 내에 있는 실시예 13에서 16까지는 높은 제거효율로 용선 속의 인 및 유황이 제거되고 또한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 용선탕도 저부의 내화물손상량은 거의 무시할 수 있을 정도로 억제되었다.
이에 대하여 투과깊이 HP가 HP＞H의 범위 내에 있는 비교예 10에서는 높은 제거효율로 용선 속의 인 및 유황이 제거되었다고 하지만 용선탕도 저부의 내화물 손상량은 대단히 많았다.
또 투과깊이 HP가 HP＜0.5H의 범위 내에 있는 비교예 11 및 12에서는 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 생기는 일은 없었으나 그 대신 인 및 유황의 제거효율은 대단히 저하하였다.
[실시예 17]
고온의 용광로의 용선탕도 상방에 그 최하단이 일정간격을 두고 용선탕도를 지나서 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 용선의 흐르는 방향에 잇따라서 제1랜스, 제2랜스 및 제3랜스를 실질적으로 수직으로 배치하였다. 우선, 용선탕도를 지나서 흐르는 용선 속에 제1랜스를 지나서 운반기체에 의하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 지나서 흐르는 용선 속의 규소를 제거하였다.
이어서 생성한 슬랙을 제거한 다음 제2랜스를 통하여 운반기체에 의하여 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가 상기와 마찬가지로 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 인을 제거하였다. 이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선의 흐르는 방향에 관하여 제2랜스의 하류에 배치된 제3랜스를 통하여 운반기체에 의하여 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가 상기한 바와 마찬가지로 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 유황을 제거하였다.
그리고, 이어서, 규소, 인 및 유황의 제거효율과, 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 조사하였다.
불어넣은 조건은 실시예 1에서 3까지와 동일하였다.
이때의 결과를 표 11에 나타내었다.
[표 11]
표 11에서 명백한 바와 같은 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여, 각 입상의 성분조정제를 용선 속으로 투과하는 깊이 HP가 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에, 우선 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 이어서 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내의 용선의 흐름에 잇따라서, 순차로 불어넣음으로 인하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소, 인 및 유황을 높은 효율로 연속적으로 제거하였다.
입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 용선탕도 저부의 재화물 손상은 거의 확인할 수 없었다.
[실시예 18]
고온의 용광로의 용선탕도의 상방에 실시예 17과 마찬가지로 제1랜스, 제2랜스 및 제3랜스를 실질적으로 수직으로 배치하였다. 우선 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제1랜스를 통하여 운반기체에 따라 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로 투과깊이 HP가 용선통로 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 유황을 제거하였다. 이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제2랜스를 통하여 운반기체에 의하여 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가, 상기와 마찬가지로, HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소를 제거하였다.
이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제3랜스를 통하여 운반기체에 의하여 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가 상기한 바와 마찬가지로 HP가 되도록 제어하면서 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 인을 제거하였다.
그리고, 이어서 유황, 규소 및 인의 제거효율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 조사하였다. 불어넣는 조건은 실시예 1에서 3까지와 동일하였다. 이때의 결과를 표 12에 나타내었다.
[표 12]
표 12로부터 명백한 바와 같이 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 각각의 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과, 깊이 H가 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 먼저 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를, 이어서 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 그리고, 이어서 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내의 용선의 흐름에 잇따라서 순차 불어넣음에 따라 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 유황, 규소 및 인이 높은 효율로 연속적으로 제거되었다.
입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 용선탕도 저부의 내화물 손상의 거의 확인할 수 없었다.
[실시예 19]
고온의 용광로의 용선탕도 상방에 실시예 11과 마찬가지로, 제1랜스 및 제2랜스를 배치하였다. 먼저 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 제1랜스를 통하여 운반기체에 따라서 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선 속으로의 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위내의 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 규소를 제거하였다.
이어서, 생성한 슬랙을 제거한 다음 용선탕도를 통하여 흐르는 용선속 제2랜스를 통하여, 운반기체에 따라서 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 투과깊이 HP가 상기한 바와 마찬가지로 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속의 인 및 유황을 동시에 제거하였다. 이어서, 규소, 인 및 유황의 제거효율과, 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
불어넣는 조건은 실시예 1에서 3까지와 동일하였다. 이때의 결과는 표 13와 같다.
[표 13]
표 13로부터 명백한 바와 같이 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 각각의 입상의 성분조정제의 용선 속으로 투과하는 깊이 HP가 HP=0.8H가 되도록 제어하면서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 먼저 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를, 그리고 이어서 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내의 용선의 흐름에 잇따라서 순차로 불어넣음에 따라 용선탕도를 흐르는 용선 속의 규소, 인 및 유황을 높은 효율로 연속적으로 제거하였다.
입상의 성분조정제를 불어넣음에 따라 용선탕도 저부의 내화물 손상은 거의 확인할 수 없었다.
[실시예 20에서 22까지]
고온의 용광로의 용선탕도 상방에 실시예 1과 마찬가지로 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하였다. 이어서 랜스를 통하여 운반기체에 따라서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를, 용선 속으로 투과하는 깊이 HP가, 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 0.5H
HP＜H가 되도록 제어하면서 불어넣어서, 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시켰다. 이어서, 탄소분의 용해율과 용선탕도 저부의 내화물 손상량을 조사하였다.
비교하기 위하여 투과깊이 HP가, 본 발명 범위 밖의 HP＜0.5H 또는 HP＞H가 되도록 제어하면서 상기한 바와 마찬가지로 하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 용선의 탄소함유량을 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 불어넣어서 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시켰다. 이어서 탄소분의 용해량과 용선탕도 저부의 내화물 손상량과를 조사하였다.
탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제로서 코오크스분, 석탄분 및 탈회석탄분을 사용하였다. 불어넣는 조건은 실시예 1에서 3까지의 동일하였다. 이때의 결과는 제14도 및 표 15와 같다.
[표 14]
4) 탄소분용해율=C solution/C total×100
단, C total : 용선에 불어넣은 탄소량, C solution : 불어넣은 탄소 중에서 용선 속에 용해한 탄소량
[표 15]
표 14 및 표 15로부터 명백한 바와 같이, 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여, 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제의 투과깊이 HP가 용선탕도 내의 용선의 깊이 H에 관하여 본 발명 범위 내의 0.5H
HP＜H인 실시예 20에서 22까지는 높은 효율로 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 탄소분을 용해하고 또한 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인하여 용선탕도 저부의 내화물 손상량은 거의 무시할 수 있을 정도로 억제되었다.
이에 대하여 투과의 깊이 HP가 본 발명의 범위 밖인 HP＞H의 범위 내에 있는 비교기 13에서 15까지에 있어서는 높은 효율로 용선 속에 탄소분이 용해하였지만 용선탕도 저부의 내화물 손상량이 대단히 많았다.
이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 의하여 고온의 용광로의 용선탕도 저부에 입상의 성분조정제를 불어넣음으로 인한 손상의 위험이 없이 안정하고도 높은 효율로 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 성분을 조정할 수 있어, 공업상 유효한 효과를 제공하고 있다.
Claims (12)
- 고온의 용광로에서 유출하는 용선을 용선레이들 안으로 도입하기 위한 용선탕도의 상방에, 그 최하단이 일정한 간격을 두고 용선탕도를 통하여 흐르는 용선의 표면으로부터 떨어지도록 하나 이상의 랜스를 실질적으로 수직으로 배치하고, 그리고 하나 이상의 랜스를 통하고 나서 운반기체에 의하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 입상(粒狀)의 성분조정제를 불어넣어서 용선의 성분을 조정하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법에 있어서, 하나 이상의 랜스를 통하여 입상의 성분조정제를 용선 속으로 불어넣는 것은 다음의 2가지 관계식을 만족하도록 실시하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
단, 관계식 (1) 및 (2)에서 H : 출선통 내의 용선의 깊이(mm), HP: 입상의 성분조정제를 출선통 내의 용선 속으로 투과하는 깊이(mm), M : 입상의 성분조정제의 유량(kg/minute), G : 운반기체의 유량(Nm3/minute),: 입상의 성분조정제의 평균입경(mm), D : 랜스의 내경(mm) 및 HL: 용선의 탕도 내의 용선의 표면과 랜스의 최하단과의 사이의 거리(mm).
- 제1항에 있어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 규소, 인 및 유황 중에서 하나 이상을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 전술한 입상의 성분조정제로서, 하나 이상의 랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 불어넣어서, 용선 속에 함유되어 있는 불순물로서의 규소, 인 및 유황 중의 한가지 이상을 제거한다는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 하나 이상의 랜스를 통하여 전술한 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 규소를 제거하는 것을 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 하나 이상의 랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 인을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 하나 이상의 랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 유황을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 하나 이상의 랜스로서, 제1랜스 및 제2랜스를 사용하고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 제1랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 권하여 제1랜스의 하류에 위치하는 제2랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리하여, 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 규소 및 인을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 하나 이상의 랜스로서, 제1랜스 및 제2랜스를 사용하고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 제1랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여 제1랜스의 하류에 위치하는 제2랜스를 통하여 용선 속으로 불어넣고, 그리하여, 용선 속으로 함유되어 있는 불순물인 유황 및 규소를 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 하나 이상의 랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣어서 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 인 및 유황을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 하나 이상의 랜스로서, 제1랜스 제2랜스 및 제3랜스를 사용하고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 제1랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여, 제1랜스의 하류에 위치하는 제2랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리고 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여 제2랜스의 하류에 위치하는 제3랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리하여 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 규소, 인 및 유황을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조절하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 하나 이상의 랜스로서, 제1랜스, 제2랜스 및 제3랜스를 사용하고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 제1랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속으로 불어넣고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여, 제1랜스의 하류에 위치하는 제2랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리고 용선 속에 함유되어 있는 불순물 중의 하나인 인을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여 제2랜스의 하류에 위치하는 제3랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리하여 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 유황, 규소 및 인을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 하나 이상의 랜스로서, 제1랜스 및 제2랜스를 사용하고, 용선 속에 함유되어 있는 불순물의 하나인 규소를 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 제1랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리고 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 인 및 유황을 제거하기 위한 입상의 성분조정제를 용선탕도 내에 있어서의 용선의 흐르는 방향에 관하여 제1랜스의 하류에 위치하는 제2랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣고, 그리하여, 용선 속에 함유되어 있는 불순물인 규소, 인 및 유황을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서 용선의 탄소함유량을 더욱 증가시키기 위한 입상의 성분조정제를 입상의 성분조정제로서 하나 이상의 랜스를 통하여 용선탕도를 통하여 흐르는 용선 속에 불어넣어서 용선의 탄소함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고온의 용광로에서 유출하는 용선의 성분을 조정하기 위한 방법.
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