KR950012409B1 - 제강 래들슬래그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 합성후락스만 첨가한 경우와 경소백운석을 첨가한 경우에 있어서 전기 아크가열시의 승온속도 변화를 나타내는 막대그래프.
제2도는 슬래그중 MgO 함량에 따른 아크가열전후의 MgO침식량 변화를 나타내는 그래프.
제3도는 종래방법 및 본 발명법에 있어 래들 사용횟수를 나타내는 막대그래프.
제4도는 종래방법 및 본 발명법에 있어 탈류율을 나타내는 그래프.
본 발명은 제강래들 슬래그를 제조하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 수강(용강)래들의 슬래그 라인부위의 내화물 수명을 연장할 수 있는 제강슬래그의 제조방법에 관한 것이다.
용강운반용 래들(이하 래들)은 출강후 용강을 받아 2차 정련공정 즉, 탈가스, 아르곤 버블링, 파우다(Powder) 취입 및 연속주조시 용강을 연주기에 공급하는 용기로써 고품질 요구에 부응한 탈가스 처리량 및 교반시간 증가, 연주비상승등으로 용강체류시간이 길어지고 용강온도의 상승, 저융점 정련용 슬래그 조성제어에 따른 고급염기성 내화물 MgO-C의 침식이 증가되어 내화물 수명이 감소되고 있다.
한편 강재사용조건이 경량화, 가혹화, 안정화추세로 재질특성에 대한 제한이 엄격해짐에 따라 강중 비금속 개재물이 적은 고청정강에 대한 요구가 증가하고 있다.
비금속개재물은 강재의 강도와 내피로성등 기계적성질을 저하시킴은 물론 가공중 또는 사용시 각종 결함, 파괴를 유발하기 때문이다.
따라서 강품질 확보를 위해 우수한 고청정성 강재를 제조하기 위해서는 출강 및 탈산완료후 용강을 비금속 개재물의 흡수가 용이한 슬래그와 반응하도록 처리하는게 필요하다.
즉, 래들슬래그는 출강시 유입이 불가피한 10wt%이상의 T·Fe를 함유한 전로슬래그와 출강중에 병행되는 탈산작업시 생성된 산화개재물로 형성되는데 주로 CaO, SiO2및 Al2O3로 구성되고 소량의 FeO, MnO를 함유하고 있다.
그러나 이 슬래그는 융점이 높아 반응성이 저하되고 비금속개재물의 제거속도가 낮아 청정강 제조에는 비능률적이므로 적정 매용제 즉 생석회, 규사, 합성후락스, 형석 등을 첨가하여 저융점이며 개재물 포집능력이 우수한 조성을 가진 래들 슬래그를 제조하는 방법이 널리 이용되고 있다.
이에 다량의 매용제가 투입되게 되고 상대적으로 래들 슬래그양이 증가되며 적정혼합을 위하여 상취 랜스 또는 포러스 플러그(porous plug)를 통하여 아르곤가스를 취입교반하고 있으나 온도가 저하되는 단점을 가지고 있다. 이 온도를 보상하기 위해 전로에서 출강시 용강의 온도를 높이는 것은 전로의 야금학적 기능을 저하시키고 내화물 침식을 가중시킴으로써 원가상승이 되며 전로 생산성도 저하될 뿐만 아니라 용강의 온도를 올리는데도 한계가 있다. 따라서 전로이후의 단계에서 용강을 가열함으로써 전로에서 출강온도 상승없이 용강처리에 필요한 열원을 확보하는 장치로 전기 아크가열 장치가 사용되고 있다.
이는 탄소 전극봉과 용강사이에서 발생되는 아크저항열을 이용 슬래그층을 가열아르곤가스로 교반함으로써 열을 용강으로 전달하여 온도를 상승시키는 장치이다.
이때 래들 슬래그는 전기아크열이 다량으로 발생할수록 고청정 슬래그 제조에 유리하며, 발생하는 아크안정성과 열량의 손실을 방지하기 위해 적정치의 슬래그 두께(양)이 필요하다.
그러나 이때 발생되는 아크열에 의해 슬래그층의 온도가 급격히 상승되고, 매용제 투입후 고청정강용 저융점 조성의 슬래그가 만들어지고 용강온도 균일화를 위한 아르곤가스의 취입에 의해 슬래그층의 상하흐름이 발생되어 하기표 1의 조성을 가진 래들 슬래그라인 부위의 내화물 침식이 증가하게 됨으로써 내화물의 수명이 크게 저하되었다.
[표 1]
래들 슬래그라인 내화물 조성
한편 저융점이며 개재물 포집능력이 우수한 조성을 가진 고청정용 슬래그는 개재물 제거효과는 우수하나 아크가열로의 열효율 측면이 고려되지 않음으로써 아크가열시 유동성이 커져 슬래그층 두께가 변하게 됨으로서 아크발생거동이 불안하여 열효율이 저하된다.
즉, 슬래그내에 전극봉을 침적시켜 용강과 전극봉사이의 아크저항열을 이용, 슬래그를 가열함과 동시에 아르곤가스를 취입하여 온도를 용강으로 전파하여 용강온도를 상승시키는 아크가열 장치(LF : Ladle Furnace)를 경유시 슬래그라인 내화물은 열적충격을 받게되며 고청정용 슬래그 제조에 따른 슬래그 융점이 낮아져 유동성이 증가함으로써 슬래그 두께 변동에 의한 승온속도가 저하되어 생산성감소와 래들내 용강체류시간 , 증가, 아르곤 취입시간 증가에 의해 슬래그 라인부위 내화물의 침식이 가중되는 문제점이 있다.
본 발명은 전로슬래그와 매용제 첨가에 의해 제조된 저융점 고융점 고청정강 제조용 래들 슬래그내에 MgO를 함유한 매용제를 첨가함으로써, 아크가열 장치로 용강을 가열할시 슬래그층 부위에서 발생되는 아크열의 효율을 높이고 래들 슬래그 라인의 내화물 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 탈류율이 우수한 제강래들슬래그를 제조하고자 하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 전로에서 출강완료후 래들내에 유입된 전로슬래그에 생석회 또는 합성후락스를 투입하여 제조되는 통상의 고청정강 제조용 래들 슬래그에 MgO를 함유한 매용제를 전로슬래그 중량에 대하여 10-40중량%를 투입하여 제강래들 슬래그를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
통상, 고청정강 제조용 래들 슬래그를 제조하기 위해서는 전로에서 출강완료후 래들내에 유입된 전로 슬래그에 매용제로서 생석회 또는 합성 후락스를 투입하여 제조되는데, 이때 투입되는 생석회 또는 생석회를 주성분으로 하는 합성후락스의 투입량은 전로슬래그 중량에 대하여 50-100중량%정도이다. 통상적인 고청정강 제조용 래들 슬래그의 조성은 하기 표 2와 같다.
[표 2]
고정강 제조용 슬래그 조성
본 발명은 상기와 같이 제조되는 통상의 고청정강 제조용 래들 슬래그에 MgO 함유 매용제를 투입하여 제강래들 슬래그를 제조하는 것이다.
상기에서 MgO함유 매용제로는 경소 백운석 또는 백운석 등을 들 수 있으며, 그 투입량은 전로슬래그 중량에 대하여 10-40중량%로 제한하는 것이 바람직한데, 이는 슬래그중의 MgO량이 6-12%가 되도록 하기 위함이다.
상기 슬래그중의 MgO량이 6%이하인 경우에는 내화물 침식량이 증가하고 승온속도가 감소할 뿐만 아니라, 내화물중의 MgO가 슬래그내로 용출되고, 12%이상인 경우에는 MgO함유 매용제의 량이 너무 많게되어 슬래그 두께가 증가하게 되어 승온속도가 떨어지므로, MgO함유 매용제의 투입량은 슬래그중의 MgO량이 6-12%가 되도록 제한하는 것이 바람직하다.
본 발명에 적절히 사용될 수 있는 경소백운석으로는 중량%로, CaO : 55-60%, 및 MgO : 40-45%를 함유하는 것을 들 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
100톤 용량의 래들에 100톤 용강과 유입된 전로슬래그 중량에 대하여 생석회 주성분인 합성 후락스를 80중량% 투입하고, 아르곤 가스를 5분 동안 취입한 후 온도를 측정하고, 이어서 아크가열 장치에서의 용강의 아크가열초기에 하기표 3과 같은 경소백운석을 유출된 전로슬래그 중량에 대하여 10-45중량% 투입하여 아크가열 15분후 온도를 측정하여 승온량을 조사하는 한편 아크가열 전후의 MgO 침식량 및 래들 사용횟수를 측정하고 이들 결과(발명예)를 제1도-제3도에 나타내었다.
한편, 상기와 같은 동일한 용강에 경소백운석을 첨가하지 않은 경우에 대해서도 아크가열전 측정된 온도와 아크가열 15분후 온도를 측정하여 승온량을 조사하고 또한 아크가열 전후의 MgO 침식량과 래들 사용횟수를 측정하고 이들 결과(종래예)를 제1 도-제3도에 함께 나타내었다.
[표 3]
경소백운석 조성
제1도에 나타난 바와 같이, 합성후락스만을 첨가한 종래방법에 비하여 경소백운석을 10-40중량% 첨가하는 본 발명법의 경우가 승온속도에 있어서 우수함을 알 수 있다.
또한, 경소백운석의 투입량이 전로슬래그 중량에 대하여 40중량% 이상인 경우에는 승온속도 증가효과가 감소하게 됨을 알 수 있는데, 이는 자체에서 열량을 흡수하기 때문이다.
제2도 및 제3도에 나타난 바와 같이, 본 발명법의 경우가 종래방법의 경우에 비하여 MgO침식량이 적어 래들 슬래그라인 내화물 수명이 증가됨을 알 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1에서와 같이 아크가열후 10-15Nm3/hr의 아르곤가스를 취입하여 충분히 혼합한 다음, 아크가열전과 용강중 황의 함량 비교 즉, 고청정성 슬래그 제조여부를 확인하는 대표값인 탈류율을 조사하고 그 결과를 제4도에 나타내었다. 제4도에 나타난 바와 같이, 본 발명법의 경우가 종래방법의 경우에 비하여 탈류율이 우수하게 나타남을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 용강래들 슬래그라인의 내화물 침식보호와 승온속도 향상, 고청정강 제조를 가능하게 하는 제강래들 슬래그를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (1)
- 전로에서 출강완료후 래들내에 유입된 전로슬래그에 생석회 또는 합성후락스를 전로슬래그 중량에 대하여 50-100중량% 투입하여 제조되는 통상의 고청정강 제조용 래들 슬래그에 MgO를 함유하는 매용제를 전로슬래그 중량에 대하여 10-40중량%의 범위로 아크가열 장치에서 용강의 아크가열 초기에 투입하는 것을 특징으로 하는 제강래들 슬래그의 제조방법.
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| KR101260055B1 (ko) * | 2007-12-31 | 2013-04-30 | 주식회사 포스코 | 진공탈가스 조업시 슬래그 포밍을 제어하는 방법 |
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