KR101526447B1 - Method of refining molten steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용선의 정련 방법에 관한 것으로서, 전(前) 조업 공정에서 생산된 용강의 출강을 완료하는 단계, 전로를 경동시켜 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 일부를 배재시키는 단계, 전로에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계, 용선을 취련하는 단계 및 취련 후, 취련에 의해 생성된 슬래그를 배재하는 단계를 포함하고, 용선을 취련하는 과정은 1차 취련 과정, 2차 취련 과정 및 3차 취련 과정을 포함함으로써 용선 중 불순물을 용이하게 제어하여 용선의 정련 효율을 증가시킬 수 있다. The present invention relates to a method of refining molten iron, comprising the steps of completing the liquefaction of molten steel produced in the previous refining process, disengaging part of the slag generated in the previous process by tilting the converter, A step of charging the charcoal to be used in the operation process, a step of blowing the charcoal, and a step of discharging the slag generated by the churning after the blowing, wherein the process of churning the charcoal includes a primary chilling process, By including a tea-smelting process, impurities in the charcoal can be easily controlled to increase the refining efficiency of the charcoal.
Description
본 발명은 용선의 정련 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정련 효율을 향상시킬 수 있는 용선의 정련 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a refining method for a molten iron, and more particularly, to a refining method for molten iron capable of improving refining efficiency.
일반적으로 전로 조업은 주원료인 용선(hot metal)과 고철(Scrap)을 전로에 장입하고, 전로 내로 산소를 취입함과 동시에 부원료를 투입하여 용선 중 불순 원소인 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 유황(S), 티탄(Ti) 등을 산화 정련에 의해 제거하는 일련의 작업을 통칭한다. 이때, 취련 작업은 랜스를 이용하여 전로 내에 산소 가스를 불면서 용선 중 불순원소(예컨대, 인, 황, 탄소 및 티타늄 등)를 슬래그 측으로 제거하는데, 불순 원소의 안정적 제거를 위해서는 슬래그가 요구되고, 이에 취련 중 투입되는 부원료에 의해 불순원소의 제거와 원하여 원하는 강종을 제조하기 위한 용강을 얻을 수 있다. Generally, the conversion process involves charging hot metal and scrap, which are the main raw materials, into the converter, and injecting the oxygen into the converter, and at the same time, adding the sub-raw materials to convert the impurity elements carbon, silicon, A series of operations for removing manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), titanium (Ti) and the like by oxidative refining are collectively referred to. At this time, the blasting operation uses the lance to blow oxygen gas into the converter, removing impurity elements (for example, phosphorus, sulfur, carbon, titanium, etc.) in the molten iron to the slag side. Slag is required for stable removal of impurities, It is possible to obtain the molten steel for removing the impurity element and for producing the desired steel species by the added raw material during the winding.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 용강 중 저린강은 통상 용강 내 인의 함량이 약 0.02%이하로 낮은 함량을 갖고, 이의 제조를 위해서는 전로 정련 시 용선 중 인을 안정적으로 제거하는 것이 중요하다. 특히, 저린강의 경우에는 슬래그의 재화를 통하여 슬래그 중 인화합물(P2O5)을 안정적으로 유지시키는 것이 중요하다.In the molten steel produced through such a process, the amount of phosphorus in the molten steel is generally as low as about 0.02% or less, and it is important to stably remove phosphorus in the furnace during the refining of the furnace for the production thereof. In particular, it is important to maintain the phosphorus compound (P 2 O 5 ) stably in the slag through the use of slag.
이에, 종래에는 용선 중 불순물의 제어를 위해, 용선 예비 처리 공정인 KR(Kanvara Reactor)탈류 작업에서 부원료인 CaO 및/또는 CaF2를 다량 투입하여 용선 중 [S]를 0.01%까지 낮추어 용선을 전로에 장입하고 있으나, 전로에서 사용되는 각종 부원료가 [S]를 함유하고 있어, 용선의 취련 중 투입되는 부원료에 의해 상승한 [S]를 제어하기 위해 T.Fe 30%이상 증대하는 문제점이 발생한다. Therefore, conventionally, in order to control impurities in charcoal, a large amount of CaO and / or CaF 2 , which are subsidiary materials, is added to KR (Kanvara Reactor) desulfurization work, which is a preliminary processing for charcoal, , But various auxiliary materials used in the converter contain [S], causing a problem that T.Fe is increased by 30% or more in order to control the rise [S] due to the added raw materials during the ironing of the charcoal.
또한, 전로 취련 중 투입되는 부원료의 재화가 용이하지 않아 슬래그의 재화를 촉진시키기 위해 종래에 대체로 형석을 다량 투입하거나 과취 조업을 실시하였다. 그러나 형석은 대기오염을 악화시키는 문제점을 발생시키고, 과취조업으로 인한 전로의 수명이 단축되는 문제점이 발생하게 된다. In addition, since it is not easy to add additives to the slag during the conversion, a large amount of fluorspar has been conventionally used in a large amount or a deodorization operation has been performed. However, fluorocarbons cause a problem of deteriorating air pollution and shorten the life of the converter due to the deodorizing operation.
그리고 부원료의 다량투입에 의한 용선 중 [S]의 제어가 되지 않는 사례가 발생되어, 용강의 출강 후 2차 정련 과정에서 용강을 버블링 하는 작업을 진행하여야 하는데, 이때, 버블링 작업으로 인한 용강의 온도 저하가 발생하게된다. 이에, 진공탈가스설비(Rheinstahl-Heraus 설비)에서 용강 내로 O2를 취입하여 온도를 증가시키는 공정을 수행하나, 이로 인한 용강 내 합금철 실수율 저하와, 용강 중 개재물에 의한 연속주조 작업 시, 노즐 막힘과 주편 핀홀 및 크랙 발생으로 인해 주편의 실수율이 저하되는 문제점이 발생한다. [S] is not controlled in the molten iron due to a large amount of additive, and the molten steel must be bubbled in the secondary refining process after the molten steel is discharged. In this case, The temperature of the substrate W is lowered. Accordingly, the process of blowing O 2 into the molten steel through a vacuum degassing facility (Rheinstahl-Heraus facility) to increase the temperature is performed. However, during the continuous casting operation due to inclusion in the molten steel, The clogging, the pinholes and the cracks of the cast steel, and the yield of cast steel is lowered.
따라서, 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 용선의 정련방법이 요구되는 실정이다.Therefore, there is a need for a method for refining molten iron to solve the above-mentioned problems of the prior art.
본 발명은 용선 내 불순물을 용이하게 제어하여 용선의 정련 효율을 향상시킬 수 있는 용선의 정련 방법을 제공한다. The present invention provides a refining method of a molten iron which can easily control the impurities in the molten iron to improve the refining efficiency of the molten iron.
본 발명은 용선 내 CaO(생석회)의 투입량을 감소시키고 용선 내 형석(CaF2)의 투입을 방지할 수 있는 용선의 정련 방법을 제공한다.The present invention provides a refining method of a molten iron capable of reducing the amount of CaO (quicklime) charged in a molten iron and preventing the input of fluorite (CaF 2 ) in the molten iron.
본 발명은 생산되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 용선의 정련 방법을 제공한다. The present invention provides a refining method of a molten iron which can improve the quality of a product to be produced.
본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법은 전(前) 조업 공정에서 생산된 용강의 출강을 완료하는 단계, 상기 전로를 경동시켜 상기 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 일부를 배재시키는 단계, 상기 전로에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계, 상기 용선을 취련하는 단계 및 상기 취련 후, 취련에 의해 생성된 슬래그를 배재하는 단계를 포함하고, 상기 용선을 취련하는 과정은 1차 취련 과정, 2차 취련 과정 및 3차 취련 과정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of refining molten iron, comprising the steps of completing the ladle of molten steel produced in a previous operation, disengaging part of the slag generated in the previous process by tilting the converter, Charging a charcoal to be used in the present process, charging the charcoal, and discharging the slag generated by the churning after the churning, wherein the process of churning the charcoal comprises the steps of: , A secondary winding process, and a tertiary winding process.
상기 전로에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계 이전에, 상기 전로 내에 상기 슬래그를 15 내지 20톤 잔류시킬 수 있다. The slag may remain in the converter for 15 to 20 tons prior to the charging of the charcoal for use in the present process to the converter.
상기 1차 취련 과정 및 상기 2차 취련 과정은 제1 블로잉을 적용할 수 있다. The first blowing may be applied to the first blowing process and the second blowing process.
상기 3차 취련 과정은 상기 취련 60%완료 시점까지는 제2 블로잉을 적용하고, 상기 취련 완료 60% 시점 이후부터는 제1 블로잉을 적용하며, 상기 제2 블로잉은 상기 제1 블로잉에 대해 상대적으로 낮은 랜스 높이에서 큰 값의 송산유량을 취입할 수 있다. The third blowing process applies a second blowing until the completion of the blowing 60%, the first blowing is applied after the completion of the blowing 60%, and the second blowing applies a relatively low lance to the first blowing It is possible to acquire a large value of transit flow at the height.
상기 3차 취련 과정 중 상기 제1 블로잉이 적용되는 구간에서, 상기 용선 상부로 가스를 취입하는 랜스의 높이를 하강시켜 상기 용선의 화점면적을 랜스를 하강시키기 이전의 용선의 화점 면적보다 상대적으로 크게 증가시킬 수 있다. In the third blowing process, the height of the lance for blowing gas to the upper portion of the charcoal is lowered in the section where the first blowing is applied, so that the hot spot area of the charcoal is relatively larger than the hot spot area of the charcoal before lowering the lance .
상기 랜스는 300mm 하강시킬 수 있다. The lance can be lowered by 300 mm.
상기 3차 취련 과정은, 산소를 취입하는 랜스의 높이를 11.8m 내지 12.2m, 송산 유량을 20000Nm3/Hr 내지 58000Nm3/Hr으로 할 수 있다. In the tertiary blowing process, the height of the lance for blowing oxygen may be set to 11.8 m to 12.2 m, and the flow rate to be blown may be set to 20000 Nm 3 / Hr to 58000 Nm 3 / Hr.
상기 용선을 장입하는 단계 이전에, 상기 전로에 돌로마이트를 투입하고 불활성 가스를 취입하여 상기 전로 내벽을 코팅하는 단계를 수행할 수 있다. Before the step of charging the charcoal, it is possible to perform a step of injecting dolomite into the converter and blowing an inert gas to coat the inner wall of the converter.
상기 용선을 취련하는 단계에서 상기 용선 상에 부원료를 투입하고, 상기 부원료는 생석회, 소결광, 돌로마이트(dolomite) 및 래들슬래그(LSA)를 포함할 수 있다. In the step of blowing the molten iron, an additive is put on the molten iron, and the additive may include burnt lime, sintered ores, dolomite, and ladle slag (LSA).
본 발명의 실시 예에 의하면, 전로 내 용선을 정련함에 있어 용선을 1차 취련, 2차 취련 및 3차 취련으로 분류하고 각 취련 과정에 따라 용선에 취입하는 송산유량 값을 제어함으로써, 용선 중 불순물을 용이하게 제어하여 용선의 정련 효율을 증가시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the iron wire is classified into the primary winding, the secondary winding, and the tertiary winding in refining the inside wire, and by controlling the value of the transmission flux to be blown into the wire in accordance with each winding process, So that the refining efficiency of the charcoal can be increased.
즉, 저린 강종을 제작하기 위한 용선 정련 시, 용선의 탈린 및/또는 탈황에 용이한 송산유량을 취입함으로써 용선의 정련 효율이 증가되며, 종래에 용선의 탈린 및/또는 탈황의 효율을 증가시키기 위해 투입되는 부원료의 투입량을 감소시킬 수 있어 부원료 사용에 소모되는 비용을 감소시킬 수 있다. In other words, at the time of refining the molten steel for making the steel grades, the refining efficiency of the molten iron is increased by injecting the molten iron which is easy for talline and / or desulfurization of the molten iron, and in order to increase the efficiency of talline and / It is possible to reduce the input amount of the added raw material, thereby reducing the cost of using the raw material.
또한, 부원료의 투입량 절감으로 인한 종점산소가 낮아짐으로써, 개재물의 발생량을 감소시키고, 이는 최종적으로 생산되는 제품 내에 포함되는 개재물의 양을 감소시킴으로써 결함률이 낮아 강에서 발생하는 결함(핀홀, 크랙)을 억제시킬 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, since the end point oxygen due to the reduction of the amount of the sub-raw material is lowered, the amount of generated inclusions is reduced, which reduces the amount of inclusions contained in the final product to thereby reduce defects (pinholes, cracks) And the quality of the product can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 각 취련 공정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 일반적인 전로 정련 설비를 나타내는 도면이다.
도 4는 L/L0에 따른 전로 취련 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 취련 공정에 따른 송산 유량 및 랜스 높이의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 취련 시의 화점 면적(Aa) 및 캐비티의 깊이(Ba)를 도시한 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 2차 취련 시 및 3차 취련 시 취련 60% 완료 시점부터의 화점 면적(Ab) 및 캐비티의 깊이(Bb)를 도시한 단면도이다.
도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 3차 취련 시 취련 60% 완료 시점까지의 화점 면적(Ac) 및 캐비티의 깊이(Bc)를 도시한 단면도이다.1 is a flowchart showing a refining method of a molten iron according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing each of the curing processes according to the embodiment of the present invention.
3 is a view showing a general converter refining facility.
Fig. 4 is a diagram showing a converter tuning characteristic according to L / L o . Fig.
5 is a graph showing changes in the flow rate and lance height according to the curing process of the present invention.
FIG. 6A is a cross-sectional view showing a particle size area (A a ) and a depth (B a ) of a cavity at the time of primary blowing according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6B is a cross-sectional view showing a particle size area (A b ) and a depth (B b ) of the cavity from the time of 60% completion of blowing at the time of the second blowing and the third blowing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6C is a cross-sectional view showing a particle size area (A c ) and a depth (B c ) of the cavity up to the completion of 60% of blowing in the third blowing according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법을 도시한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 각 취련 공정 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3은 일반적인 전로 정련 설비를 나타내는 도면이다. 도 4는 L/L0에 따른 전로 취련 특성을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 취련 공정에 따른 송산유량 및 랜스 높이의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 취련 시의 화점 면적(Aa) 및 캐비티의 깊이(Ba)를 도시한 단면도이다. 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 2차 취련 시 및 3차 취련 시 취련 60% 완료 시점부터의 화점 면적(Ab) 및 캐비티의 깊이(Bb)를 도시한 단면도이다. 도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 3차 취련 시 취련 60% 완료 시점까지의 화점 면적(Ac) 및 캐비티의 깊이(Bc)를 도시한 단면도이다.
1 is a flowchart showing a refining method of a molten iron according to an embodiment of the present invention. 2 is a flow chart showing each of the curing processes according to the embodiment of the present invention. 3 is a view showing a general converter refining facility. Fig. 4 is a diagram showing a converter tuning characteristic according to L / L o . Fig. 5 is a graph showing changes in the flow rate and lance height according to the curing process of the present invention. FIG. 6A is a cross-sectional view showing a particle size area Aa and a depth Ba of a cavity during a primary blowing according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view showing the particle size area Ab and the depth Bb of the cavity from the time of 60% completion of blowing at the time of the second blowing and the third blowing according to the embodiment of the present invention. 6C is a cross-sectional view showing the particle size Ac and the depth Bc of the cavity up to the completion of 60% blowing in the third blowing according to the embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 전로 정련 설비는 제강 공정에서 통상적으로 사용되는 것이므로 간단하게 설명한다. The converter refining equipment used in the present invention is generally used in a steelmaking process and will be briefly described.
도 3을 참조하면, 전로(100)는 용선 및 고철이 수용되는 내부공간을 가지는 용기로서, 상측은 개방되어 있고(노구), 측부에는 용강이 배출되는 출강구(110)가 마련된다. 또한, 출강구(110)에는 다트(미도시)가 마련되고, 다트는 도시되지는 않았으나 복수의 슬롯이 다수개 형성되어, 출강구(110)를 폐쇄하도록 깔때기 형상으로 제조된 다트헤드와, 다트헤드의 하부에 연결되어 출강구에 삽입되는 돌출부로 이루어진다. 여기서, 전로(100)의 노구로는 랜스(200)가 삽입 설치되어, 용선의 정련을 위한 산소가 취입된다. 그리고, 전로(100)의 하부로는 용강의 교반을 위한 불활성 가스가 취입되는 노즐(미도시)이 삽입 설치된다.Referring to FIG. 3, the
이에, 전로(100)는 고로에서 만들어진 선철을 정련시키기 위해 구비되며, 고로에서 만들어진 용선을 주입받고, 주입된 용선에 산소 등의 산화성 가스를 불어넣어 용선에 포함되는 불순물을 단시간 내에 산화 제거함으로써 양질의 용강을 생산하는 설비이다. 이때, 일반적인 정련 조업에서는 탈린 조업이 실시되는 전로와 탈탄 조업이 실시되는 전로가 별도로 구비되나, 탈린로 및 탈탄로는 도 3에 도시된 바와 같은 동일한 형상, 구조 및 구성을 가진다. Thus, the
그리고, 전로(100)에 수용된 용선과 용선의 상부에 생성된 슬래그로 랜스(200)에 의한 산소의 취입이 이루어질 때, 도 2에 도시된 것과 같이 랜스(200)에 의해 취입되는 산소에 의해 슬래그가 파여서 용선이 드러나는 면적을 화점면적(A)이라 칭하고, 캐비티의 깊이(B)를 나타낸다. 이때, 캐배티의 깊이는 후술하는 취련 과정에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
When oxygen is blown by the
이하에서는 전술한 전로 정련 설비를 이용한 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법에 대해 자세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a refining method of a molten iron according to an embodiment of the present invention using the above-described converter refining facility will be described in detail.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법은, 전(前) 조업공정에서 생산된 용강의 출강을 완료하는 단계(S100), 출강 완료 후 전로(100)에 잔류하는 슬래그의 일부를 배재하는 과정에서 돌로마이트를 투입하는 단계(S200), 전로에 본 조업공정(상기 전(前) 조업 공정 이후에 실시되는 후속 조업 공정)에 참여할 용선을 장입하는 단계(S300), 전로(100) 내로 랜스(200)를 투입하여 산소를 분사하며 용선을 취련하고, 용선에서 발생된 슬래그를 배재하는 단계(S400 ~ S800) 및 상기 취련공정(S400 ~ S800)들이 종료된 후 용강을 래들로 배출시키는 출강 단계(S900)를 포함한다. 그리고 이와 같은 일련의 단계들은 반복적으로 복수 반복되어 실시된다. Referring to FIG. 1, a method of refining a molten iron according to an embodiment of the present invention includes the steps of completing the ladle of molten steel produced in the previous operation (S100) Charging a charcoal to participate in the main operation process (a subsequent operation process performed after the previous operation process) in the converter (S300), a step of transferring the dolomite to the converter (S300) (S400 to S800) for discharging slag generated in the molten iron and injecting oxygen into the lance (200) into the ladle (100) (Step S900). Such a series of steps is repeated and repeated.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 용선의 정련 방법은 탈린된 용선이든 탈린을 행하지 않은 용선이든 상관없이 이들 용선을 이용하여 저린강을 제조하기 위한 용선의 정련 방법으로서, 전(前) 조업 공정에서 생산된 용강의 출강을 완료하는 단계와, 전로(100)를 경동시켜 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 일부를 배재시키는 단계, 전로(100)에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계, 용선을 취련하는 단계 및 취련 후, 취련에 의해 생성된 슬래그를 배재하는 단계를 포함하고, 용선을 취련하는 과정은 1차 취련 과정(S400, S500), 2차 취련 과정(S600, S700) 및 3차 취련 과정(S800)을 포함한다.
In other words, the refining method of the hot wire according to the embodiment of the present invention is a refining method of a hot wire for manufacturing a reduced steel by using these hot wire irrespective of talled or untalled hot wire, A step of tilting the
우선, 출강 완료 단계(S100)는 전(前) 조업 공정 중 생산된 용강을 출강하여 상기 용강의 출강이 완료되는 단계로, 용강의 출강이 완료되는 시점까지 전로(100) 내의 잔류 슬래그의 양은 통상 25 내지 30톤(ton)이 전로(100) 내에 잔류한다.In step S100, the molten steel produced during the previous operation is introduced and the molten steel is discharged. The amount of the residual slag in the
출강이 완료되면, 고로에서 출선된 용선을 전로에 장입하기 전 용선을 예비 정련하는 공정을 수행단다. 즉, 용선을 예비 정련하여 용선 내 S를 제거한다. 이때, 용선에는 CaO나 CaC2와 같은 탈황제를 투입하여 탈류를 진행한다. 또한, 자세하게 설명하지는 않으나 고로에서 출선된 용선을 전로(100)에 장입하기 전에 예비 탈류 뿐만 아니라, 예비 탈 규소, 탈린 조업을 실시할 수도 있다.When the ladle is completed, a process of pre-refining the charcoal is carried out before charging the charcoal from the blast furnace to the converter. In other words, the charcoal is pre-refined to remove S in the charcoal. At this time, a desulfurizing agent such as CaO or CaC2 is added to the molten iron to carry out desulfurization. Further, although not described in detail, it is also possible to carry out the preliminary desiliconization, preliminary silicon removal and talline operation before charging the molten iron from the blast furnace to the
상기와 같은 예비 정련이 완료되면, 전로(100)에 잔류하는 슬래그 중 일부를 배재하고, 다른 일부의 슬래그를 잔류시키고, 여기서 돌로마이트를 투입하여 전로 내벽을 코팅하는 작업이 수행된다(S200).After the preliminary refining is completed, some of the slag remaining in the
즉, 전(前) 공정에서 발생한 슬래그 중 일부만 배재한 후, 다른 일부의 슬래그를 본 조업공정에 사용될 전로(100)에 잔류시킨다. 이때, 전로(100)내에 잔류하는 슬래그의 양은 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 60 내지 70%의 양이 잔류할 수 있다. 예컨대, 출강 완료 시점에서 전로(100) 내 잔류 슬래그의 양이 25 내지 30톤인 경우, 본 조업 공정에 사용되는 전로(100) 내에는 15 내지 20톤 양의 슬래그만 잔류시키고 나머지 슬래그는 배재한다. 상기의 범위로 슬래그가 잔류함으로써 본 실시 예의 1차 취련 과정, 2차 취련 과정 및 3차 취련 과정에서의 부원료의 재화를 촉진시킬 수 있다. 이후, 전로(100) 내에 코팅제를 투입하고 질소를 분사하여 전로(100)의 코팅을 실시한다. 즉, 코팅제로 돌로마이트 및 경소돌로마이트 중 적어도 어느 하나를 사용하고, 질소를 불어넣음으로써 전로 노체를 코팅한다.That is, only a part of the slag generated in the previous step is discharged, and then another part of the slag is left in the
그리고 본 조업공정을 실시하여, 예컨대, 인의 함량이 0.02중량%이하를 함유하는 저린강종을 제조한다. 이를 위해, 본 조업공정에 참여할 용선 및 고철을 장입한다(S300). 이때, 전로(100)에는 고철이 먼저 투입되는 것이 바람직하다. 이는 상기 공정을 통해 제어된 액상 슬래그 상에 용선을 먼저 투입하는 경우, 반응에 의한 폭발이 발생하는 문제점이 있어, 고철을 먼저 슬래그 상에 투입하여 슬래그를 액상에서 고상으로 만둔 후, 용선을 투입하는 것이 바람직하다. 또한, 용선 및 고철이 투입되기 전 추가적으로 S(황)을 제거하기 위한 탈류제, 예컨대, CaO(생석회)가 용선 및 고철의 투입전 먼저 투입될 수도 있다.
Then, the present process is carried out to produce, for example, a tempered steel containing 0.02 wt% or less of phosphorus. To do this, chartering scrap and scrap metal to participate in the present process are charged (S300). At this time, it is preferable that the scrap iron is put into the
여기서, 전로(100)에서 랜스(200)를 통한 상취 산소 분사에 의한 용탕 파임을 나타내는 모식도인 도 3 및 도 4를 참조하여 송산 유량 값에 따라 용선을 취련하는 형태에 대해 간략하게 살펴보고 본 실시예의 취련 과정 방법을 설명하기로 한다. 3 and 4, which are schematic views showing molten metal spattering by oxygen injection through the
이때, 이하의 취련 과정을 설명하는 데에 있어, 1차 취련, 2차 취련 및 3차 취련에 사용되는 제1 블로잉 및 제2 블로잉은 하기의 설명에 의해 취입되는 형태를 정의하는 것이며, 즉 이하에서는 제1 블로잉은 소프트 블로잉(soft blowing)일 수 있고, 제2 블로잉은 하드 블로잉(hard blowing)일 수 있다. Here, in describing the following solenoid process, the first blowing and the second blowing used for the first-order blowing, the second blowing, and the third blowing are defined by the following description, that is, The first blowing may be a soft blowing and the second blowing may be a hard blowing.
즉, 도 4에 도시된 것처럼, 용선의 취련 시, 랜스(200)의 높이가 고정된 상태에서 산소 가스의 공급속도가 감소되거나, 산소 공급 속도를 고정한 상태에서 랜스 높이를 증가시키면, 산소 가스가 용탕 내부로 침투하는 깊이가 작아지며 교반력 및 반응 속도가 감소되는데 이를 본 실시예의 1차 취련 과정에서 수행하는 소프트 블로잉(soft blowing)이라 한다. 즉, 소프트 블로잉은 L/L0 값이 후술하는 하드 블로잉(hard blowing)보다 상대적으로 작은 값을 가진다. 4, when the supply speed of the oxygen gas is decreased while the height of the
한편, 소프트 블로잉과 상대적으로 랜스(200)의 높이가 고정된 상태에서 산소 가스 공급 속도를 증가시키면 산소가 용탕 내부로 침투하는 깊이(L)가 커지게 되며, 동력 증대에 의한 교반력이 증가하여 반응속도가 발라진다. 이는, 동일한 산소 공급 속도에서 랜스의 높이를 감소시킬 때와 같은 현상이 발생하는 것으로서 이를 하드 블로잉이라 한다. 즉, 하드 블로잉은 L/L0 값이 전술한 소트프 블로잉 보다 상대적으로 큰 값을 갖는 것으로, 이는 취련 시 랜스(200)의 높이가 낮고 송산유량이 큰 값이 취입된다.On the other hand, when the oxygen gas supply rate is increased in a state where the height of the
여기서 L은 전로(100) 내로 산소가 취입되었을 때의 송산유량과 랜스 높이에 의해서 용선이 파인 깊이를 나타내며, L0는 전로(100) 내 산소가 취입되지 않았을 때의 용탕 면에서 전로(100) 바닥(노저)까지의 거리를 나타낸다.
Here, L represents the depth at which the molten iron is pitched by the flow rate of the molten metal when the oxygen is introduced into the
상기와 같이 전로(100) 내로 용선 및 고철의 장입이 완료되면, 1차 취련을 실시한다(S400). 실시예에서는 소트프 블로잉(soft blowing)으로 취련을 실시하여 L/L0의(캐비티의 깊이/용탕의 높이)가 0.2 내지 0.3이 되도록 하여 탈린율을 증가시킨다. When charging of the molten iron and scrap iron into the
이때, 1차 취련 시에 투입되는 부원료는 CaO를 2 내지 3톤 투입하고 래들 슬래그(LSA)를 500kg 투입하여 취련 조업을 실시한다. 이와 같이 취입되는 산소에 의해 부원료의 재화를 용이하게 한다. 여기서, 부원료인 CaO는 용선 내에 투입되어 하기의 화학식1과 같이 분해됨으로써 용선을 CaO를 이용한 2차 연소시킬 수 있어 탈린율이 증가되도록 한다. At this time, 2 ~ 3 tons of CaO is put into the additive to be supplied at the time of the first blowing, and 500 kg of ladle slag (LSA) is injected to perform the refining operation. Owing to the oxygen thus blown, it facilitates the commodity of the subsidiary material. Here, CaO as a sub-raw material is charged into the charcoal and decomposed as shown in the following formula (1), so that the charcoal can be secondarily combusted using CaO, thereby increasing the talline ratio.
[화학식1][Chemical Formula 1]
1차 취련이 종료되면, 전로(100)를 경동시켜 슬래그를 배재시킨다(S500). 이는 1차 취련 중 발생된 슬래그로서, 슬래그의 배재에 의해 슬래그 측으로 빠져나온 불순물이 전로로부터 제거되는 것이므로, 가능한 다량의 슬래그를 배재하는 것이 바람직하다.
When the primary blowing is completed, the
이후, 2차 취련을 실시한다(S600). 실시 예에서는 소프트 블로잉(soft blowing)으로 취련을 실시하여, L/L0(캐비티의 깊이/용탕의 높이)가 0.15 내지 0.2이 되도록 하여 탈탄억제와 슬래그의 슬로핑 억제를 하여 저융점 슬래그 상태로 만들어 인화합물이 슬래그에 안정적으로 유지되도록 한다. 이때, 2차 취련 시에 투입되는 부원료는 CaO를 1 내지 1.5톤, 소결광을 2 내지 3톤 및 래들 슬래그를 500kg 투입하여 취련 조업을 실시한다. 즉, 2차 취련 과정에서는 캐비티의 값에 의해 도6b와 같이 화점면적(Ab)이 축소되고 캐비티가 얕아짐으로써 부원료의 재화가 용이하게 된다. Thereafter, secondary blowing is performed (S600). In this embodiment, soft blowing is performed to suppress decarburization and slogging of slag so that L / L 0 (depth of cavity / height of molten metal) becomes 0.15 to 0.2, Thereby making the phosphorus compound stably remain in the slag. At this time, the subordinate material to be supplied at the time of the secondary refining is 1 to 1.5 tons of CaO, 2 to 3 tons of sintered ores, and 500 kg of ladle slag, and the refining operation is performed. That is, in the secondary winding process, as shown in FIG. 6B, the spot area (Ab) is reduced and the cavity becomes shallow by the value of the cavity.
2차 취련이 종료되면, 전로(100)를 경동시켜 1차 취련 완료 후와 마찬가지로 슬래그를 배재시킨다(S700). 이는 2차 취련 중 발생된 슬래그로서, 슬래그의 배재에 의해 슬래그 측으로 빠져나온 불순물이 전로로부터 제거되는 것이므로, 1차 슬래그 배재와 마찬가지로 가능한 다량의 슬래그를 배재하는 것이 바람직하다.
When secondary winding is completed, the
그리고 마지막으로 용선의 3차 취련을 실시한다(S800). 실시 예에서는 하드 블로잉(hard blowing)으로 취련을 진행하다가 일정 시점 이후부터는 소프트 블로잉(soft blowing)으로 취련을 실시한다. 즉, L/L0가 0.7 이상으로 하여 취입되는 산소가 도 6c에 도시된 것처럼 화점면적(Ac)을 증가시키고 캐비티의 깊이(Bc)를 깊게 함으로써 부원료의 재화를 용이하게 하고, 탈탄효율을 상승시키며, 탈황효과를 용이하게 한다. 이때, 3차 취련 시에 투입되는 부원료는 경소 백운석을 0.5톤씩 3회 분할 투입하고 소결광의 잔여분을 연동 투입한다. Finally, the third wire of the charcoal is performed (S800). In the embodiment, the blowing is performed by hard blowing, and after a certain point of time, the blowing is performed by soft blowing. That is, as shown in FIG. 6C, when the L / L 0 is 0.7 or more, the oxygen injected increases the particle size Ac and deepens the depth Bc of the cavity to facilitate the commodification of the subsidiary material, Thereby facilitating the desulfurization effect. At this time, the additional raw material to be added to the third tundish is divided into three batches of 0.5 ton of the light dolomite, and the remainder of the sintered ores is input.
이때, 하드 블로잉(hard blowing)이 진행되는 시점은 3차 취련을 시작한 후 취련 60% 완료 시점까지 하드 블로잉이 진행되고, 취련 60% 완료 시점 이후부터는 소프트 블로잉이 진행된다. 이에 상기 소프트 블로잉이 진행되는 전로 내 용탕 모식도는 전술한 도 6b와 같이 나타날 수 있다. 3차 취련 시의 소트프 블로잉의 L/L0의 값은 0.15 내지 0.2이 되도록 하여 소프트 블로잉을 진행한다. 이를 위해 실시 예에서는 도 5에 도시된 그래프와 같이 랜스의 높이를 11.8 내지 12.2m로 유지시키며, 송산 유량을 20000Nm3/Hr 내지 58000Nm3/Hr로 취입하도록 한다. 이에, 내부 용선의 산소 증가로 종래에 비해 재화가 양호하게 일어나며, P의 제거 효율이 향상되도록 한다. 이때, 도 5의 그래프에 나타난 바와 같이, 소프트 블로잉이 진행되는 구간에서 용선 상부로 가스를 취입하는 랜스의 높이를 300mm 하강시키는 과정을 3회 반복함으로써 랜스를 하강시키기 이전의 용선의 화점 면적보다 랜스를 하강시킬 때의 용선의 화점 면적을 상대적으로 크게 함으로써 탈탄반응 효율과 탈황효과가 양호하게 할 수 있다. 즉, 랜스의 하강변화로 인해 화점 면적이 확대됨으로써 부원료 투입에 의해서 황이 하기의 화학식1과 같이 기화탈황으로 유도되는 작업이 이루어진다. At the time of hard blowing, the hard blowing is performed until the completion of the tinning 60% after the start of the third tinning, and the soft blowing is performed after the completion of the tinning 60%. Thus, the model of the molten metal in the converter where the soft blowing proceeds can be shown in FIG. 6B. Soft blowing is performed so that the value of L / L 0 of the sorting blowing at the time of the third blowing is 0.15 to 0.2. For this, in the embodiment, the height of the lance is maintained at 11.8 to 12.2 m as shown in the graph of FIG. 5, and the flow rate of the liquefied gas is taken as 20000 Nm 3 / Hr to 58000 Nm 3 / Hr. Therefore, the increase of the oxygen content of the internal molten iron leads to a good quality of the product as compared with the prior art, and the removal efficiency of P is improved. As shown in the graph of FIG. 5, the process of lowering the height of the lance for blowing the gas to the upper portion of the charcoal by 300 mm is repeated three times in the section where the soft blowing is proceeding, The decarburization reaction efficiency and the desulfurization effect can be improved by relatively increasing the area of the hot spots of the molten iron when descending. That is, due to the change in descent of the lance, the area of the dew point is enlarged, so that sulfur is introduced to the vaporization desulfurization as shown in the following chemical formula 1 by the addition of the sub-raw material.
[화학식1][Chemical Formula 1]
상기와 같은 3차 취련이 종료되면, 생산된 용강을 레이들로 출강을 실시하며(S900), 출강 중에 슬래그의 유출을 방지하기 위해 슬래그를 진정시킬 수 있는 진정재를 투입하여 출강 중 슬래그의 유출을 방지할 수 있다.
When the above-mentioned third quench is completed, the produced molten steel is poured into the ladle (S900). In order to prevent the slag from flowing out during the ladle operation, a calender material capable of calming the slag is introduced, Can be prevented.
전술한 바와 같이, 본 발명의 비교예와 실시예를 비교하는 것이 표1에 제시되어 있다.As described above, comparison of the comparative example of the present invention and the embodiment is shown in Table 1. [
·종점 산소 감소
·종점 T.Fe 감소
·종점 질소 감소
·전로 염기도 감소
· Reduced end point oxygen
· End point T.Fe reduction
· End point nitrogen reduction
· Decrease conversion rate
용선 중 원소 함량 (ppm)After the first blowing,
Elemental content in charcoal (ppm)
용선 중 원소 함량 (ppm)After the second blowing,
Elemental content in charcoal (ppm)
-
-
표1을 참조하면, 비교예의 인, 황 소강 제어 범위로부터 1차 취련 후 용선 중 P, C, S의 함량은 취련 전의 함량보다 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이때, 본 발명은 슬래그의 잔류량을 종래에 비해 5톤 많은 양을 잔류시킴으로써 부원료의 투입시 부원료의 재화를 용이하게 할 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the contents of P, C, and S in the molten iron after the first firing from the control range of phosphorus in the comparative example are lower than those before the fusing. At this time, the residual amount of the slag is remained as much as 5 tons as compared with the conventional method, so that it is possible to facilitate the commodification of the subsidiary material when the subsidiary material is charged.
또한, 본 실시 예의 취련 후 용선 중 원료의 함량을 살펴보면 본 실시예의 용선 중 불순물 원소의 양이 종래 대비해 적은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. The amount of the impurity element in the molten iron of the present embodiment is smaller than that of the conventional molten iron in the present embodiment.
즉, 실시 예의 조업에서는 용선을 전로(100)에 수용하고 취련하기 전 슬래그의 잔류량을 종래에 비해 5톤 증가된 양을 잔류시킴으로써 슬래그의 재화를 용이하게 할 수 있고, 취련 과정을 1차, 2차 및 3차 취련으로 분류하고 각각의 취련 과정에서 전로 내 슬래그와 전로로 투입되는 부원료의 재화률을 증가시킬 수 있는 취련 방법을 사용함으로써 종래에 비해 용선의 정련 효율이 증가하는 것을 알 수 있다. That is, in the operation of the embodiment, the molten iron is accommodated in the
이때, 최종적으로 제조된 용강 중의 종점 산소가 종래에 비해 적은 값을 가짐으로써 종점 산소와 용강 중 Al의 반응에 의해 생성되는 Al2O3의 개재물이 생성되는 양을 감소시킬 수 있어 최종적으로 생산되는 주편에 개재물의 함량을 감소시킬 수 있어 슬라브의 크랙과 같은 결함을 억제하거나 방지할 수 있다. 또한, 종래에 개재물의 생성 증가로 인해 연속 주조 공정에서 개재물이 노즐에 부착되어 노즐의 막힘을 초래하는 문제점을 해결할 수 있다. At this time, since the end point oxygen in the finally produced molten steel has a smaller value than that of the prior art, the amount of inclusions of Al2O3 produced by the reaction of Al in the end point oxygen and molten steel can be reduced, It is possible to suppress or prevent defects such as cracks in the slab. In addition, it is possible to solve the problem that inclusions are attached to the nozzles in the continuous casting process due to the increase in generation of inclusions, which causes clogging of the nozzles.
그리고, 종래에 비해 본 실시예의, T.Fe의 값이 적은 값을 가짐으로써 용강의 실수율이 증가되는 것을 확인할 수 있고, 통상 10%의 T.Fe가 감소되는 경우 얻을 수 있는 용강인 2 내지 3ton의 용강량이 증가하여 용강의 실수율을 증가시킬 수 있다. It can be seen that the actual rate of molten steel is increased by having a smaller value of T.Fe in the present embodiment as compared with the prior art, and it is confirmed that the molten steel which can be obtained when T.Fe of 10% The molten steel amount of the molten steel can be increased and the molten steel ratio can be increased.
또한, 종점N을 감소시킴으로써 최종적으로 생산되는 제품의 가공을 용이하게 할 수 있고 일반적으로 저린강종이 사용되는 예컨대, 심해의 파이프로 사용되는 경우, 질소의 함량이 낮아 환경과의 반응을 낮출 수 있다. In addition, by reducing the end point N, it is possible to facilitate the production of the final product, and in the case where it is used as a deep-water pipe, for example, in which generally a steel grade is used, the nitrogen content is low and the reaction with the environment can be lowered .
마지막으로 전로 내의 염기도를 낮출 수 있으므로 생석회의 투입량이 감소되어 종래에 생석회 투입량의 증가로 인해 슬래그 발생량의 저하 문제점을 해결할 수 있다. Finally, since the basicity of the converter can be lowered, the input amount of quicklime is reduced, which can solve the problem of a decrease in the amount of slag generated due to an increase in the input amount of quicklime.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 저린 강종을 제조하기 위한 용선을 정련하는 데에 있어, 전로에 장입된 용선을 1차 취련, 2차 취련 및 3차 취련을 통해 부원료의 재화 및 불순물의 제거가 용이한 송산유량 값을 취입함으로써 부원료의 투입량을 감소시킬 수 있고, 불순물을 용이하게 제거하여 제조되는 강종의 품질을 증가시킬 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, in refining the molten iron for manufacturing the steel grades, the molten iron charged in the converter is supplied through the primary refining, the secondary refining, and the tertiary refining, It is possible to reduce the input amount of the subsidiary raw material by blowing the flow rate of the acid which is easy to remove the impurities and to easily remove the impurities and increase the quality of the produced steel species.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
100 : 전로 200 : 랜스
110 : 출강구100: converter 200: lance
110: Slots
Claims (9)
전(前) 조업 공정에서 생산된 용강의 출강을 완료하는 단계;
전로를 경동시켜 상기 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 일부를 배재시키는 단계;
상기 전로에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계;
제1 블로잉을 적용하여 상기 용선을 1차 취련하는 단계; 및
상기 1차 취련 후, 상기 1차 취련 중 발생된 슬래그를 배재하는 단계;
상기 제1 블로잉을 적용하여 상기 용선을 2차 취련하는 단계;
상기 2차 취련 후, 상기 2차 취련 중 발생된 슬래그를 배재하는 단계;
상기 용선을 3차 취련하는 단계;
상기 3차 취련 후, 생산된 용강을 레이들로 출강시키는 단계;를 포함하고,
상기 3차 취련 과정은 상기 3차 취련 완료 60% 시점까지는 상기 제1 블로잉에 대해 상대적으로 낮은 랜스 높이에서 큰 값의 송산유량을 취입하는 제2 블로잉을 적용하고, 상기 3차 취련 완료 60% 시점 이후부터는 상기 제1 블로잉을 적용하며,
상기 3차 취련 과정 중 상기 제1 블로잉이 적용되는 구간에서, 상기 용선 상부로 가스를 취입하는 랜스의 높이를 하강시켜 상기 용선의 화점면적을 랜스를 하강시키기 이전의 용선의 화점 면적보다 상대적으로 크게 증가시켜 기화탈황을 유도하는 용선의 정련 방법. As a method for refining molten iron,
Completing the tapping of the molten steel produced in the previous operation;
Tilting the converter to discharge a portion of the slag generated in the previous step;
Charging a charcoal for use in the present process to the converter;
Applying the first blowing to firstly blow the charcoal; And
Discharging the slag generated during the primary blowing after the primary blowing;
Applying the first blowing to secondarily blow the charcoal;
Discharging the slag generated during the secondary blowing after the secondary blowing;
Tertiary-blowing the charcoal;
And introducing the produced molten steel into the ladle after the third blowing,
Wherein the third blowing process applies a second blowing for blowing a large value of the blowing flow rate at a relatively low lance height relative to the first blowing until the time of the completion of the third blowing by 60% Hereinafter, the first blowing is applied,
In the third blowing process, the height of the lance for blowing gas to the upper portion of the charcoal is lowered in the section where the first blowing is applied, so that the hot spot area of the charcoal is relatively larger than the hot spot area of the charcoal before lowering the lance To induce vaporization desulfurization.
상기 전로에 본 조업공정에 이용할 용선을 장입하는 단계 이전에,
상기 전로 내에 상기 전(前) 공정에서 발생한 슬래그의 60 내지 70%를 잔류시키는 용선의 정련 방법.The method according to claim 1,
Prior to the charging of the charter line for the present process to the converter,
Wherein 60 to 70% of the slag generated in the previous step remains in the converter.
상기 랜스는 300mm 하강시키는 용선의 정련 방법. The method according to claim 1,
Wherein the lance is lowered by 300 mm.
상기 3차 취련 과정은, 산소를 취입하는 랜스의 높이를 11.8m 내지 12.2m, 송산 유량을 20000Nm3/Hr 내지 58000Nm3/Hr으로 하는 용선의 정련 방법. The method according to claim 1,
The third refining process is a refining method of a molten iron wherein the height of the lance for blowing oxygen is 11.8 m to 12.2 m and the flow rate of water is 20000 Nm 3 / Hr to 58000 Nm 3 / Hr.
기 용선을 장입하는 단계 이전에, 상기 전로에 돌로마이트를 투입하고 불활성 가스를 취입하여 상기 전로 내벽을 코팅하는 단계를 수행하는 용선의 정련 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of charging dolomite to the converter and blowing in an inert gas to coat the inner wall of the converter is carried out prior to the step of charging the furnace line.
상기 용선을 취련하는 단계에서 상기 용선 상에 부원료를 투입하고,
상기 부원료는 생석회, 소결광, 돌로마이트(dolomite) 및 래들슬래그(LSA)를 포함하는 용선의 정련 방법.The method according to claim 1,
The auxiliary material is put on the charcoal in the step of blowing the charcoal,
Wherein the sub-raw material comprises quicklime, sintered ores, dolomite, and ladle slag (LSA).
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