KR100264996B1 - 탈린용선을 이용한 전로 정련조업방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고탄소강의 전로정련조업방법에 관한 것이며; 그 목적은 탈린용선을 이용하고 적은 산소취련이 가능하면서도 탈린능을 우수하고 유가금속의 실수율을 향상시키고자 함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 인함량이 0.03-0.05%로 탈린된 용선중의 슬래그에 90-98%의 SiO₂를 함유한 규석을 용선톤당 1.1-1.5kg의 범위로 투입하면서 산소를 취련하여 용선중의 종점탄소를 0.08-0.30%의 범위로 조정하는 탈린용선을 이용한 전로정련 조업방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

탈린용선을 이용한 전로 정련조업방법

본 발명은 고탄소강의 전로정련방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예비처리에서 탈린된 용선을 이용하여 적은 산소취입으로도 정련이 가능한 고탄소강의 전로정련방법에 관한 것이다.

일반적으로 고로로부터 출선된 용선은 전로정련 조업을 위해 탈황 또는 탈린하는 예비처리를 거친다. 용선예비처리는 용선을 탈황만하는 예비처리와 탈린, 탈규 및 탈황을 동시에 행하는 예비처리로 구분될 수 있다. 하기 표 1은 이같은 예비처리된 용선의 화학성분을 나타내고 있다.

상기 표 1에서도 알 수 있듯이, 예비처리에서 탈린된 용선은 전로정련에 있어 용선취련시 탈린부하의 경감 및 취련후 잉여산소의 감소로 탈산에 필요한 Al 등을 저감할 수 있으며, 또한 비탈린 용선의 경우 정련후 슬래그양이 약 30톤 정도인데 비해, 탈린용선은 약 10톤 정도의 슬래그가 발생되어 소량 슬래그 조업도 가능한 잇점이 있다.

다시 말하면, 탈린용선을 이용하는 경우 통상의 고로 용선과는 달리 [P] 및 [Mn]의 농도가 낮고 [Si]는 거의 산화제거되어 전로에서의 취련시 탈탄반응이 주요반응이 되며, 결국 적은 분량의 산소취입으로도 목표로 하는 [P]의 제어가 가능하여 취련이 끝나는 시점에서는 용강중에 유가금속이 다량 잔존하게 된다.

제1도는 이러한 탈린용선과 비탈린 용선을 이용하여 전로정련한 후 종점 [C]에 따른 [Mn] 유가금속과의 관계를 예시하고 있다. 제1도에서도 알 수 있는 바와같이, 탈린용선의 사용시 전로내 슬래그 발생량이 크게 감소되어 Mn 광석의 노내투입 및 용융환원으로 [Mn]실수율이 크게 향상된다.

한편, 종래에는 고탄소강의 제조시 비탈린 용선 즉, [P]가 높은 용선을 사용하는 경우 전로내 탈린부담이 커서 슬래그의 적절한 산화력을 유지하기 위해, 우선 약 0.05% 이하의 탄소, 즉 저탄소용역까지 취련을 한 다음, 출강중에 다시 가탄제를 첨가하여 전로정련을 실시하였다. 그러나, 이러한 종래방법은 가탄제의 용해열을 감안한 고온출강이 불가피하고, 유가금속인 Fe, Mn 실수율의 저하는 물론 슬래그의 과산화로 인한 취련시간 연장에 따른 노체수명의 저하, 용존산소의 증가에 따른 출강중, Al, Si 등의 탈산제 사용량 증가등 조업효율이 저하될 뿐만 아니라 원가가 상승되는 단점이 있었다.

이러한 종래의 전로 정련 조업방법과는 달리, 최근에는 고탄소강의 제조시 탈린용선을 이용하여 보다 산소취련을 적게 하므로써 취련종점에서의 탄소를 목표탄소에 맞추는 전로정련 조업(이하, ‘캐취(catch)[C]조업’이라고 함)이 적용되고 있다.

제2도는 종래의 일반적인 전로정려과 상기 캐취[C] 조업의 차이를 보이고 있는데, 제2도와 같이, 일반전로 정련의 경우 예비처리된 고탄소용선의 종점탄소를 낮춘 다음 가탄제를 투입하므로써 소강목표[C]를 얻는데 반해 캐취[C]조업을 하게 되면 전로정련을 통해 바로 종점[C]와 소강목표[C]를 맞출 수 있는 잇점이 있다.

따라서, 상기 캐취[C]조업은 가탄제의 투입이 불필요하고, 유가금속의 잔존량이 많고 적은 산소취입에 의한 저온출강이 가능할 뿐만 아니라 용선의 탈린조업시 발생되는 슬래그의 양도 대폭 줄일 수 있다.

그러나, 이와 같은 캐취[C]조업은 적은 산소취입에 따라 취련시 주반응인 탈탄반응이 충분하지 않기 때문에 탈탄양의 감소와 더불어 탈린제어에 많은 어려움이 있다. 실제로 탄소함유량이 약 0.08-0.3% 정도의 고탄소강의 경우를 예로들면 하기표 2와 같이 용선중의 종점성분, 특히 [P]를 0.005-0.02%의 범위로 조절해야 하는데, 이 경우 캐취[C]조업을 이용하면 유리한 점이 많은데도 불구하고, 탄탈에 따른 탈린제어가 충분치 않은 문제가 있어 그 실용화가 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 탈린용선을 이용하여 고탄소강의 제조에 있어 캐취[C]조업의 잇점을 최대한 활용하기 위해 슬래그를 적절히 조절하여 용선의 탈린능을 향상시키므로써 적은 산소취입으로도 효율적인 정련이 가능한 고탄소강의 정련방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

제1도는 탈린용선과 비탈린용선을 이용한 전로조업에 있어 유가금속의 실수율 정도를 비교한 그래프.

제2도는 종래 및 본 발명에 부합되는 정련조업을 비교한 그래프.

제3도는 본 발명의 전로정련 조업시 규석 투입에 따른 탈린 용선중의 종점 [C]와 분배비와의 관계를 나타내는 그래프.

제4도는 종래 및 본 발명 조업에 따른 슬래그중의 융점 변화를 나타내는 그래프.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 인함량이 0.03-0.05%로 탈린된 용선을 이용한 전로정련조업방법에 있어서, 상기 탈린용선중의 슬래그에 90-98%의 SiO₂를 함유한 규석을 용선톤당 1.1-1.5kg의 범위로 투입하면서 산소를 취련하여 용선중의 종점탄소를 0.08-0.30%의 범위로 조정하는 탈린용선을 이용한 전로정련조업방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전로정련조업은 고탄소강에 적용되며, 바람직하게는 탈인용선을 이용한 소강목표탄소강이 0.08-0.3%인 고탄소강을 제조시 취련후 종점탄소를 소강 목표탄소에 맞추는 캐취[C]조업에 있어 전로취련중 높은 탈린효율을 얻기 위해서는 다음과 같이 정의되는 P 분배비(Lp)를 높여야 한다. 소강목표탄소량이 0.3%를 넘으면 본 발명의 효과가 그리 높지 않다.

Lp=[P]s/[P]m

여기서, [P]s와 [P]m은 각각 슬래그 및 용선중의 [P] 함량

그러나, 전로취련후 종점에서의 목표[C]가 0.08% 이상에서는 슬래그의 낮은 산화력 때문에 탈린효과가 그다지 크지 않아 상기 P 분배비는 약 40정도밖에 되지 못한다. 이에, 본 발명에서는 슬래그중에 규석을 투입하므로써 슬래그 재화시키는 한편 탈린효율을 높이도록 P 분배비를 상향조정한다. 이를 위해 투입되는 규석의 양은 용선톤당 1.1kg-1.5kg의 범위가 바람직한데, 그 이유는 규석의 투입량이 1.1kg 미만으로 되는 경우 전로에 투입되는 생석회를 재화시키기에 필요한 SiO₂량이 절대적으로 부족하고 이에 따라 슬래그의 융점이 높아져 탈린이 미흡하게 되며, 1.5kg을 초과하여 투입하게 되면 상대적으로 염기도가 작아져 오히려 복린현상이 일어날 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 부합되는 규석으로는 SiO₂함량이 90-98%인 규석이다. 물론, SiO₂함량이 어느 정도 낮아도 되지만 90% 미만에서는 불순물이 양이 높아져 정련효율이 낮아지며, 정련공정을 감안할 때 SiO₂함량이 98% 이상의 규석을 사용할 필요는 없다. 보다 바람직하게는 규석의 입도가 20-50mm 범위를 갖는 것이다. 이는 규석의 입도가 20mm 미만인 경우에는 분진이 발생하여 실수율이 낮아지며, 50mm를 넘는 경우에는 녹는데 시간이 많이 걸리기 때문이다.

이와 같이 슬래그중에 용선톤당 1.1-1.5kg 범위의 규석을 첨가하고 취련을 실시하게 되면, 제4도와 같이 P 분배비가 대략 40에서 60정도로 20정도가 상승된다.

또한, 제4도와 같이 슬래그의 융점이 점차 하향화되어 슬래그가 충분히 재화되고, 슬래그의 염기도가 3-4 정도 유지되어 반응성이 우수하게 됨에 따라 탈린효과가 극대화될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 부합되는 탈린용선중의 인 함량은 약 0.03-0.05%를 함유한 것이면 캐취[C]조업에 보다 적합하다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예]

상기 표 1과 같은 탈린용선을 이용하여 전로내에 하기 표 3과 같은 규석을 전로취련 1/2 시점에 슬래그에 용선톤당 1.1~1.5kg을 일괄투입 첨가한 경우와 사용하지 않은 경우에 대하여 종점[P] 및 종점[Mn]을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 경우가 종래예의 경우보다 탈린능이 우수할 뿐만 아니라 종점[Mn]이 높아 유가금속의 회수율이 높고 조업부담이 크게 경감됨을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 탈린용선을 이용한 캐취[C]조업을 통해 고탄소강의 정련조업이 가능하게 되며, 이러한 정련조업은 그 조업부담이 중감될 뿐만 아니라 유가금속의 실수율이 높고, 특히 탈린능 향상으로 최종소강의 품질이 우수하게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 인함량이 0.03-0.05%로 탈린된 용선을 이용한 전로정련조업방법에 있어서, 상기 탈린용선중의 슬래그에 90-98%의 SiO₂를 함유한 규석을 용선톤당 1.1-1.5kg의 범위로 투입하면서 산소를 취련하여 용선중의 종점탄소를 0.08-0.30%의 범위로 조정함을 특징으로 하는 탈린용선을 이용한 전로정련 조업방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 규석은 그 입도가 20-50mm의 범위임을 특징으로 하는 방법.