KR20010028813A - A method for controlling carbon contents in molten steel when refining the ultra low carbon steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 극저탄소강 정련시의 용존탄소량 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제강 2차정련공정인 RH탈가스장치에서의 극저탄소강 용강정련에 있어서 그 정련시 배출되는 배가스의 성분뿐만 아니라 상기 장치내의 진공도를 실시간(Real time)으로 측정하는 용존탄소량 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling dissolved carbon during ultra low carbon steel refining, and more particularly, in the ultra low carbon steel molten steel refining in the RH degassing apparatus, which is a secondary steelmaking refining process. Rather, the present invention relates to a method for controlling dissolved carbon amount, which measures the degree of vacuum in the apparatus in real time.
일반적으로 강 조성중 탄소함량이 70ppm이하인 것을 극저탄소강이라고 하며, 이러한 극저탄소강은 자동차용 소재등 높은 기계가공성(deep drawability)이 요구되는 소재로 널리 사용되고 있다. 이러한 극저탄소강의 종류로는 탄소함량 70ppm이하(DQ), 50ppm이하(DDQ) 25ppm이하(EDDQ), 20ppm이하(SEDDQ)등을 있다. 상기 극저탄소강의 용강정련은 전로(converter)와 연속주조(continuous casting) 중간에 위치한 2차 정련공정의 RH진공탈가스장치(이하, RH라 한다)내에서 행하여 지는데, 이공정은 용강이 액체상태에서 처리되는 마지막 정련공정으로서 수요가 요구에 부합되는 강 성분조정이 최종적으로 이루어 진다. 다시 말하면, 상기 공정에서는 RH내에서의 용존탄소량을 확인하는데, 만일 탄소함량이 목표치보다 높으면 추가의 보정작업을 행하여 진다. 그러므로, 극저탄소강의 제조에 있어서, RH내에서의 2차 정련시 용존탄소량을 효과적으로 제어하는 것이 중요하다. 이러한 RH내에서의 용존탄소량을 확인하기 위한 방법으로 종래에는 직접 용강시료를 채취하여 분석하는 방법을 채택하였다. 그러나, 이 방법은 용강시료의 분석이 지연되는 경우 용존탄소에 대한보정작업을 실시하지 못한채 연속주조공정으로 이송해야 하므로 탄소함량측면에서 최종품의 품질열화뿐만아니라 생산성을 악화시키는 문제가 있었다.In general, the carbon content of the steel composition is less than 70ppm is called ultra low carbon steel, and such ultra low carbon steel is widely used as a material requiring high deep drawability such as automobile materials. Such ultra low carbon steels include carbon content of 70 ppm or less (DQ), 50 ppm or less (DDQ), 25 ppm or less (EDDQ), and 20 ppm or less (SEDDQ). The molten steel refining of the ultra low carbon steel is performed in an RH vacuum degassing apparatus (hereinafter referred to as RH) in a secondary refining process located in the middle of a converter and a continuous casting. This is the final refining process that is carried out in the company, and the final steel composition adjustment is made to meet the demand. In other words, the process confirms the dissolved carbon content in the RH. If the carbon content is higher than the target value, further correction is performed. Therefore, in the production of ultra low carbon steel, it is important to effectively control the amount of dissolved carbon during secondary refining in RH. As a method for confirming the amount of dissolved carbon in the RH, conventionally, a method of directly collecting and analyzing a molten steel sample has been adopted. However, in this method, if the analysis of molten steel sample is delayed, it must be transferred to the continuous casting process without performing the correction work on dissolved carbon. Therefore, there is a problem of deteriorating productivity as well as degrading the quality of the final product in terms of carbon content.
상기의 문제를 해결하기 위한 선행기술의 예들이 대한민국특허 제97830호와 제 117024, 및 일본특허공개 97-202913에 기재되어 있다. 상기의 문헌들은 RH 배출가스의 유량을 측정하고 이들 배가스에 포함된 CO,CO2함량을 측정하여 용존탄소량을 제어하는 것을 제시하고 있다. 그러나 상기의 방법은 RH의 노후화에 따라 배출가스 유량 분석계가 노후화되어 도 1에 나타난 바와같이 배출가스 유량이 순간적으로 제로(0)가 되는 경우가 빈번하게 발생하여 측정의 정확을 꾀할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 상기 방법은 RH로 부터 배출되는 배가스 유량을 감지하는 배출가스 유량분석계로부터 오류있는 결과를 얻을지라도 이 결과를 보정할 수 있는 별도의 수단이 없어 실제 운용상 정확하고 효율적인 용존탄소량의 제어가 쉽지않다는 문제가 있다.Examples of the prior art for solving the above problems are described in Korean Patent Nos. 97830 and 117024, and Japanese Patent Laid-Open No. 97-202913. The above documents suggest to control the dissolved carbon amount by measuring the flow rate of the RH exhaust gas and the CO, CO 2 content contained in these exhaust gases. However, in the above method, the exhaust gas flow rate analyzer becomes aging according to the aging of RH, and the exhaust gas flow rate frequently becomes zero (0) as shown in FIG. have. In addition, the method does not have any means to correct the result even if an error result is obtained from the exhaust gas flow analyzer which detects the exhaust gas flow rate discharged from the RH. There is a problem that is not easy.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, RH 진공탈가스장치를 이용하여 극저탄소강을 정련함에 있어서, 상기 장치로부터 배출되는 배가스중의 이산화탄소와 일산화탄소의 함량뿐만아니라 정련진공도를 측정하므로써 정확하고 효과적으로 용존탄소량을 제어할 수 있는 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, in the refining of ultra low carbon steel using the RH vacuum degassing apparatus, it is accurate by measuring the refining vacuum degree as well as the content of carbon dioxide and carbon monoxide in the exhaust gas discharged from the apparatus Its purpose is to provide a method for effectively controlling the amount of dissolved carbon.
도 1은 종래법을 이용하여 극저탄소강 정련중 용존탄소량을 제어할때 나타나는 배출가스의 이상을 나타내는 그래프이며;1 is a graph showing an abnormality of the exhaust gas appearing when controlling the amount of dissolved carbon during ultra low carbon steel refining using the conventional method;
도 2는 본 발명의 용존탄소량 제어방법에 부합하는 RH 진공탈가스장치의 개략도이며;2 is a schematic diagram of an RH vacuum degassing apparatus conforming to the method for controlling dissolved carbon amount of the present invention;
도 3은 본 발명법에서의 탈탄시간을 종래법과 비교하여 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the decarburization time in the method of the present invention in comparison with the conventional method.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10....... 레이들 13....... 용강10 ....... ladle 13 ....... molten steel
15....... 침적관 20....... 진공조15 ....... Sedimentation pipe 20 ....... Vacuum chamber
30....... 진공계 33....... 가스배출구30 ....... Vacuum meter 33 ....... Gas outlet
35....... 가스냉각기 40....... 질량분석계35 ....... Gas Cooler 40 ....... Mass Spectrometer
50....... 연산장치 60....... 모니터50 ....... Arithmetic unit 60 ....... Monitor
따라서 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이들, 침적관, 진공조, 가스냉각기 및 가스배출구로 구성된 RH 진공탈가스장치를 이용하여 극저탄소강용 용강을 정련함에 있어서,Therefore, the present invention for achieving the above object, in refining molten steel for ultra-low carbon steel by using a RH vacuum degassing apparatus composed of a ladle, a deposition tube, a vacuum tank, a gas cooler and a gas outlet,
상기 장치내에 진공계를 설치하여 정련진공도(υ)를 측정하는 단계;Installing a vacuum gauge in the apparatus to measure the refinement vacuum degree (υ);
상기 장치내에 설치된 질량분석계를 통하여 배출되는 배가스중 이산화탄소 함량(XCO2)과 일산화탄소 함량(XCO)을 각각 구한후 이들의 함량을 합하여 전함량(η:)을 구하는 단계;Obtaining carbon dioxide content (X CO 2 ) and carbon monoxide content (X CO ) in the exhaust gas discharged through a mass spectrometer installed in the apparatus, respectively, and calculating a total content (η :) by summing these contents;
상기로 부터 얻어진 정련진공도(υ)와 전함량(η:)를 사전 설정된 목표정련진공도 (υo)와 목표전함량(ηo:)에 각각 비교하여 상기 용강중 용존탄소량의 적정여부를 판단하는 단계;및Comparing the refining vacuum degree (υ) and the electric charge content (η :) obtained from the above to the predetermined target refining vacuum degree (υ o ) and the target electric charge content (η o :), respectively, to determine whether the dissolved carbon content in the molten steel is appropriate. Step; and
상기의 단계들을 계속하여 반복수행하므로써 용강중의 용존탄소량의 적정여부를 계속적으로 판단하는 단계;를 포함하는 용존탄소량 제어방법을 제공한다.And continuously determining whether the amount of dissolved carbon in the molten steel is appropriate by repeatedly performing the above steps.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
일반적으로 극저탄소강용 용강을 RH 장치를 이용하여 수행하는 정련은 탄소와 산소가 충분히 공급된 용강을 감압하에서 정련하는 것을 말한다. 이때 용강에 용해된 탄소와 산소가 하기의 반응식 1에 의해 일산화탄소와 이산화탄소를 생성시키며 제거된다.In general, refining of molten steel for ultra low carbon steel using an RH apparatus means refining molten steel sufficiently supplied with carbon and oxygen under reduced pressure. At this time, carbon and oxygen dissolved in molten steel are removed by generating carbon monoxide and carbon dioxide by the following reaction formula 1.
단, 여기서 〔C〕와〔O〕는 각각 용강에 용해된 탄소와 산소를 의미하며, CO(g)와 CO2(g)는 각각 감압된 RH 장치내에서 탄소와 산소의 반응으로 생성된 이산화탄소와 일산화탄소 가스를 의미한다.Where [C] and [O] are carbon and oxygen dissolved in molten steel, respectively, and CO (g) and CO2 (g) are respectively carbon dioxide and carbon dioxide produced by the reaction of carbon and oxygen in a reduced pressure RH apparatus. Means carbon monoxide gas.
상기 반응식 1로부터 알 수 있는 바와같이, 용강중의 용존탄소량은 RH 장치로부터 배출되는 이산화탄소와 일산화탄소의 함량으로부터 추정할 수 있다. 또한, 상기 반응식 1은 RH 장치내의 부여된 진공도의 정도에 따라 용존탄소량이 변할 수 있음을 나타내고 있다. 상세하게 설명하면, 상기 RH 장치내의 진공도가 클수록 상기 반응식 1의 정반응이 진행되어 용강중 용존탄소량이 저감될 수 있는 것이다.As can be seen from Scheme 1, the amount of dissolved carbon in the molten steel can be estimated from the contents of carbon dioxide and carbon monoxide emitted from the RH apparatus. In addition, Scheme 1 shows that the amount of dissolved carbon can vary depending on the degree of vacuum imparted in the RH apparatus. In detail, as the degree of vacuum in the RH apparatus increases, the forward reaction of Scheme 1 proceeds, thereby reducing the amount of dissolved carbon in the molten steel.
따라서, 본 발명은 RH 장치를 이용하여 극소탄소강용 용강의 정련함에 있어서, 배출되는 배가스중 이산화탄소와 일산화탄소함량 뿐만아니라 그 정련진공도를 측정하므로써 용강중 용존탄소량을 정확히 제어함에 그 특징이 있다.Therefore, the present invention is characterized by precisely controlling the dissolved carbon content in molten steel by measuring the refined vacuum degree as well as the carbon dioxide and carbon monoxide content in the exhaust gas discharged in the refining of the molten steel for ultra carbon steel using the RH apparatus.
즉, 본 발명의 용존탄소량 제어방법에서는 먼저 RH 장치내에 진공계를 설치하여 정련진공도(υ)를 측정한다. 이때 상기 진공계는 진공측정원리나 그 종류에 무관하며 0.01~100Torr범위의 진공도를 정확하게 측정할 수 있는 것이면 무엇이든 무방하다. 또한, 그 정련진공도의 측정주기도 임의로 정할 수 있으나 가장 바람직하게는 그 측정주기를 1~2초로 하는 것이다. 왜냐하면, 그 측정주기가 1초미만이면 정확한 진공도를 얻기가 곤란하며, 2초를 초과하는 경우에는 정확한 진공도를 얻을 수은 있으나 용존탄소량을 예측하는 시간이 상대적으로 지연되어 불리하기 때문이다.That is, in the method for controlling the dissolved carbon amount of the present invention, a vacuum gauge is first installed in the RH apparatus to measure the refinement vacuum degree (υ). At this time, the vacuum gauge is irrelevant to the vacuum measuring principle or the type thereof, and may be anything that can accurately measure the vacuum degree in the range of 0.01 to 100 Torr. In addition, although the measurement period of the refined vacuum degree can be arbitrarily determined, most preferably, the measurement period is set to 1 to 2 seconds. This is because if the measurement period is less than 1 second, it is difficult to obtain an accurate vacuum degree, and if it exceeds 2 seconds, an accurate vacuum degree can be obtained, but the time for predicting the amount of dissolved carbon is relatively delayed.
그리고, 상기 RH 장치내에 설치된 질량분석계를 통하여 상기 장치로부터 배출되는 배가스중 이산화탄소 함량(XCO2)과 일산화탄소 함량(XCO)을 각각 측정한다.The carbon dioxide content (X CO 2 ) and carbon monoxide content (X CO ) in the flue gas discharged from the device are respectively measured through a mass spectrometer installed in the RH device.
상기와 같이 실제 측정된 정련진공도(υ), 이산화탄소 함량(XCO2) 및 일산화탄소 함량(XCO)들은 모두 연산장치로 전송된다. 먼저 상기 연산장치는 전송된 이산화탄소 함량(XCO2)과 일산화탄소 함량(XCO)을 합하여 그 전함량(η:)를 측정하는데, 그 측정주기는 상기의 정련진공도 측정주기와 일치되도록 제어함이 정확한 용존탄소량의 판단을 위하여 보다 바람직하다.As described above, the measured vacuum degree (υ), the carbon dioxide content (X CO2 ) and the carbon monoxide content (X CO ) are all transmitted to the computing device. First, the calculation unit adds the transferred carbon dioxide content (X CO2 ) and carbon monoxide content (X CO ) to measure the total content (η :), and the measurement period is controlled to be consistent with the above-described vacuum degree measurement cycle. It is more preferable for the determination of the amount of dissolved carbon.
그 다음으로 상기 연산장치는 상기 정련진공도(υ)와 전함량(η:)을 목표정련진공도(υo)와 목표전함량(ηo:)에 각각 비교하므로써 용강중 용존탄소량의 적정여부를 판단한다. 여기서, 목표정련진공도 (υo)란 각 극저탄소강별 요구되는 수준의 용존탄소량을 확보함에 필요한 정련진공도를 말하며, 목표전함량 (ηo:)이란 상술한 수준의 용존탄소량을 확보함에 요구되는 배가스중 CO 함량과 CO2함량의 합(즉, Xcoo+ Xco2 o)를 말하는 것으로 이들은 모두 사전설정된 프로그램에 의하여 상기 연산장치내 내장되어 있다.Next, the arithmetic unit determines whether the dissolved carbon content in molten steel is appropriate by comparing the refined vacuum degree υ and the electric charge content η: with the target refined vacuum degree υ o and the target electric charge value η o :, respectively. do. Here, the target refining vacuum degree (υ o ) refers to the refining vacuum degree required to secure the required level of dissolved carbon for each ultra low carbon steel, and the target charge content (η o :) is required to secure the dissolved carbon level at the above-mentioned level. It refers to the sum of the CO content and the CO 2 content in the flue gas (ie, Xco o + Xco 2 o ), all of which are built in the operation unit by a predetermined program.
한편, 상기 목표정련진공도(υo)와 목표전함량(ηo:)은 진행공정이나 극저탄소강 강종에 따라 차이가 날 수가 있으나, 본 발명에서는 용존탄소량의 제어에 의한 최종품의 품질확보측면을 고려하여 하기 표 1과 같이 제한함이 가장 바람직하다.On the other hand, the target refining vacuum (υ o ) and the target electric charge (η o :) may vary depending on the process or the ultra-low carbon steel grade, in the present invention, the quality of the final product by controlling the amount of dissolved carbon In consideration of the following limitations are most preferred.
상기 표 1로부터 알수 있는 바와같이, 극저탄소강의 강종에 따라서 실제 측정된 정련진공도(υ)와 전함량(η:)이 상기 표 1상의 목표정련진공도(υo)와 목표전함량(ηo:)에 각각 도달할 경우 용강중 용존탄소량의 함량이 원하는 수준으로 제어된다. 예를들면, 탄소성분이 70ppm이하인 DQ급 극저탄소강을 정련할때 상기 표 1에 나타난 바와같이 실제 측정된 정련진공도(υ)가 2 Torr이하, 배가스중 CO와 CO2의 합, 즉 전함량(η)이 15에 도달할 경우 용강중 용존탄소량의 함량이 25ppm이하로 제어되는 것이다. 그러므로, 극저탄소강의 종류에 따라서 실제 측정치가 상기 표 1 도달하면 상기 연산장치는 탈탄반응이 완료되었음을 모니터와 같은 외부표시수단을 통하여 외부로 알리므로써 후속작업을 진행시키며, 만일 상기 표 1에 도달하지 않으면 상술한 제반단계를 계속적으로 반복하여 수행함으로써 효율적으로 용강중 용존탄소량제어를 할 수 있는 것이다.As can be seen from Table 1, the refined vacuum degree (υ) and the total content (η :) measured according to the steel grade of the ultra low carbon steel are the target refinement vacuum degree (υ o ) and the target electric charge value (η o : ), The amount of dissolved carbon in the molten steel is controlled to the desired level. For example, when refining a DQ grade ultra low carbon steel with a carbon content of 70 ppm or less, as shown in Table 1 above, the actual measured vacuum degree (υ) is 2 Torr or less, and the sum of CO and CO 2 in the flue gas, that is, electric charge When (η) reaches 15, the amount of dissolved carbon in the molten steel is controlled to 25 ppm or less. Therefore, when the actual measured value reaches Table 1 according to the type of ultra low carbon steel, the calculating device advances the follow-up work by notifying the outside through an external display means such as a monitor that the decarburization reaction is completed. If not, it is possible to efficiently control the amount of dissolved carbon in the molten steel by repeatedly performing the above-described steps.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 용존탄소량제어방법에 부합하는 RH 진공탈가스장치를 나타내는 개략도이다. 도 2로 알 수 있는 바와같이, 상기 장치는 크게 레이들(10), 침적관(15), 진공조(20), 가스배출구(33), 가스냉각기(35) 및 콘덴서(45)로 구성되어 있으며, 상기 진공조(20)의 감압으로 레이들(10)내의 용강(13)이 진공조로 유입되어 탈탄반응이 시작된다.2 is a schematic view showing an RH vacuum degassing apparatus conforming to the dissolved carbon amount control method of the present invention. As can be seen in FIG. 2, the apparatus is largely composed of a ladle 10, a deposition tube 15, a vacuum chamber 20, a gas outlet 33, a gas cooler 35, and a condenser 45. The molten steel 13 in the ladle 10 is introduced into the vacuum chamber by depressurizing the vacuum chamber 20 to start the decarburization reaction.
본 발명에서는 먼저 상기 진공조(20)내에 유입된 용강중 용존탄소량을 제어하기 위하여 진공계(30)를 설치하여 정련진공도를 측정하는데, 상기 진공계(30)은 상기 진공조(20)와 상기 가스냉각기(35)사이의 가스배출구 (33)상단에 설치됨이 바람직하다. 왜냐하면, 진공계를 상기 진공조(20)에 설치하는 경우, 진공상태에서 정련하는 동안 1600℃정도의 고온 스플래쉬(splash:23)이 튀어올라 진공계가 손상을 입을 수 있으므로 적절하지 않으며, 상기 가스 냉각기(35)후단에 설치하는 경우 정확한 정련진공도의 측정이 곤란하고, 또한 상기 가스배출구(33) 하단에 설치하면 더스트(25)가 쌓여 정확한 정련진공도의 측정이 곤란하기 때문이다.In the present invention, in order to control the amount of dissolved carbon in the molten steel introduced into the vacuum chamber 20, a vacuum gauge 30 is installed to measure the vacuum degree, and the vacuum gauge 30 includes the vacuum chamber 20 and the gas cooler. Preferably, it is provided above the gas outlet 33 between the 35. When the vacuum system is installed in the vacuum chamber 20, a high temperature splash (splash 23) of about 1600 ° C may pop out during refining under vacuum, and the vacuum system may be damaged. 35) In the case of installation at the rear end, it is difficult to accurately measure the degree of refined vacuum degree, and when it is installed at the lower end of the gas outlet 33, dust 25 is accumulated and it is difficult to measure the accurate degree of refined vacuum degree.
그리고 본 발명에서는 질량분석계(40)을 상기 가스냉각기(35) 후단에 설치하여 용강의 정련중 상기 반응식 1로부터 생성되어 배출되는 가스중 CO와 CO2의 함량(즉,XCO와XCO2)을 측정한다. 통상 배가스중 CO와 CO2의 함량을 분석하는 계기로는 적외선 분석원리를 이용하는 가스 크로마토그래프(Gas Chromatographer), 자기장의 원리를 이용하는 질량분석계 (Mass Spectromater)등이 있으나, 본 발명에서는 상기 가스냉각기(35) 후단에서 배가스의 온도가 300℃에 달하므로 질량분석계를 선택함이 바람직하다. 만일 상기 질량분석계(40)를 상기 가스냉각기 전단에 설치하는 경우 배기가스의 온도가 최대 섭씨 1300℃에 달하고 더스트의 부착으로 정확한 성분분석이 곤란하다. 또한, 상기 질량분석계(40)를 콘덴서(45)과 연돌(47)사이의 어느 지점(A)에 설치할 수도 있으나, 이는 그 설치지점까지 배가스의 도달시간이 2~3분 소용되어 용존탄소량의 정확한 제어를 곤란하게 하므로 바람직하지 않다.And a mass spectrometer (40) to the gas cooler 35 is installed at the rear end is generated from the above reaction scheme 1 for refining a molten steel content in the gas discharged CO and CO 2 (that is, X CO and X CO2) in the present invention Measure Usually, as an instrument for analyzing the contents of CO and CO 2 in the flue gas, there is a gas chromatograph using infrared spectroscopy, a mass spectrometer using a magnetic field principle, etc. In the present invention, the gas cooler ( 35) Since the temperature of exhaust gas reaches 300 ℃ at the rear stage, it is preferable to select mass spectrometer. If the mass spectrometer 40 is installed in front of the gas cooler, the temperature of the exhaust gas reaches a maximum of 1300 degrees Celsius, and it is difficult to accurately analyze the component due to the attachment of dust. In addition, the mass spectrometer 40 may be installed at any point A between the condenser 45 and the stack 47, but it is required to reach the installation point of the exhaust gas by 2 to 3 minutes, thereby reducing the amount of dissolved carbon. It is not preferable because accurate control is difficult.
한편, 상술한 진공계(30)에서 측정된 정련진공도(υ)와 질량분석계(40)에서 분석된 배가스중 CO와 CO2의 함량은 모두 상기 연산장치(50)으로 전송된다. 먼저 상기 연산장치(50)는 전송된 이산화탄소 함량(XCO2)과 일산화탄소 함량(XCO)을 합하여 그 전함량(η:)를 구한후, 상기 정련진공도(υ)와 전함량(η:)을 목표정련진공도(υo)와 목표전함량(ηo:)에 각각 비교하므로서 용강중 용존탄소량의 적정여부를 판단한다. 다시 말하면, 상기 실제 측정된 정련진공도(υ)와 전함량(η:)이 목표정련진공도(υo)와 목표전함량(ηo:)에 도달할 경우, 탈탄반응이 완료되었음을 모니터(60)을 통하여 외부로 표시하여 후속절차로 진행되며, 만일 상기 목표치에 미달할 경우 상기의 절차를 반복 수행하므로써 효과적으로 용강중의 용존탄소량을 원하는 수준으로 제어할 수 있는 것이다.On the other hand, the refining vacuum degree (υ) measured in the vacuum system 30 described above and the content of CO and CO2 in the exhaust gas analyzed by the mass spectrometer 40 are all transmitted to the computing device (50). First, the calculation device 50 calculates the total content (η :) by adding the transferred carbon dioxide content (X CO2 ) and carbon monoxide content (X CO ), and then calculates the refining vacuum degree (υ) and the total content (η :). The appropriate amount of dissolved carbon in the molten steel is judged by comparing the target refinement vacuum (υ o ) and the target electric charge (η o :) respectively. In other words, the monitor 60 indicates that the decarburization reaction is completed when the actual measured vacuum degree υ and the electric charge content η: reach the target degree of vacuum υ o and the target electric charge value η o :. It is displayed to the outside through the following procedure, and if the target value is not reached by repeating the above procedure it is possible to effectively control the amount of dissolved carbon in the molten steel to the desired level.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
(실시예 1)(Example 1)
LD전로로부터 DQ, DDQ, EDDQ 및 SEDDQ의 정련에 사용되는 극저탄소강용 용강을 각각 마련하였다. 그리고, 가스배출구 상단에 진공계를 설치되고, 가스 냉각기 후단에 질량분석기를 설치한 300톤 RH 진공탈가스장치에서 상기 각각의 극저탄소강용 용강을 정련진공도를 달리하면서 정련하였다. 이때 그 정련진공도를 1.5초 주기로 측정하였으며 동일한 주기로 배가스중 CO와 CO2의 함량을 분석하여 CO와 CO2의 함량의 합, 즉 η값을 측정하였다. 상기와 같이 종류를 달리하는 극저탄소강용 용강의 정련시 얻어진 정련진공도 및 η값에 따라 용강시료를 채취하고 이들을 탄소/유황 동시분석기를 이용하여 용강중 용존탄소량 탄소성분을 분석하였으며, 이를 목표용존탄소량과 비교한 결과를 하기 표 2로 나타내었다.Molten steels for ultra low carbon steels used for refining DQ, DDQ, EDDQ and SEDDQ were respectively prepared from LD converter. In the 300 ton RH vacuum degassing apparatus provided with a vacuum gauge at the upper end of the gas outlet and a mass spectrometer at the rear of the gas cooler, the molten steel for the ultra low carbon steel was refined with different refining vacuum degrees. At this time, the refining vacuum degree was measured at 1.5 second intervals, and the sum of the contents of CO and CO 2 , that is, the η value was measured by analyzing the contents of CO and CO 2 in the flue gas at the same cycle. Molten steel samples were collected according to the refinement vacuum degree and η value obtained during the refining of molten steel for ultra low carbon steels having different types as described above, and these were analyzed using the carbon / sulfur simultaneous analyzer to analyze the dissolved carbon content in the molten steel. The results compared with the small amount is shown in Table 2 below.
상기 표 2로부터 알수있는 바와같이, 발명예(1~8)는 실제 측정된 정련진공도와 전함량(η:)이 모두 본 발명의 범위내에 있어 각 극저탄소강별 원하는 수준의 용존탄소량을 효과적으로 제어할 수 있음을 알 수 있다.As can be seen from Table 2, Inventive Examples (1 to 8) effectively control the amount of dissolved carbon at a desired level for each ultra-low carbon steel because both the actual measured vacuum and electric content (η :) are within the scope of the present invention. It can be seen that.
한편, 비교예(1,3,5,7 및 9)는 그 측정된 정련진공도가 본 발명의 범위밖이어서 비록 전함량(η:)이 본 발명의 범위에 속하더라도 원하는 수준의 용존탄소량을 얻을 수 없었다.On the other hand, Comparative Examples (1, 3, 5, 7 and 9) is the degree of dissolved carbon at a desired level even if the measured vacuum degree is outside the scope of the present invention, even if the total content (η :) is within the scope of the present invention. Could not get
비교예(2,4,6,8 및 10)는 각 극저탄소강별 측정된 정련진공도는 본발명범위내이나 그 전함량(η:)이 본 발명의 범위밖이어서 원하는 수준의 용존탄소량을 얻을 수 없음을 알 수 있다.In Comparative Examples (2, 4, 6, 8 and 10), the refined vacuum degree measured for each ultra low carbon steel is within the scope of the present invention, but its total content (η :) is outside the range of the present invention to obtain a desired level of dissolved carbon. It can be seen that.
(실시예 2)(Example 2)
상기 실시예 1의 실험을 반복하여 극저탄소강의 강종별 평균탈탄시간을 도 3에 나타내었다. 여기에서 종래법은 정련진공도를 고려하지 않고 배기스중 CO와 CO2의 함량만을 분석하여 용존탄소량을 제어하는 경우의 실험결과이다. 도 3으로부터 알수있는 바와같이, 본 발명법의 경우가 종래법에 비하여 극저탄소강용 용강을 정련함에 있어서 해당 강종별 탈탄시간이 2~3분 단축될 수 있음을 알 수 있다. 이는 종래법의 경우 측정시 빈번히 발생되는 측정오류를 감안하여 과탈탄함에 따른 일반적인 결과이다. 이에 반하여 본 발명예 경우는 용존탄소량을 제어함에 있어 배기스의 함량분석뿐만아니라 정련진공도를 동시에 고려하므로써 정확하고 효과적으로 용존탄산량을 제어할 수 있어, 그 결과로서 탈탄시간 또한 단축시킬 수 있음을 알 수 있다.The experiment of Example 1 was repeated to show the average decarburization time for each steel type of the ultra low carbon steel in FIG. 3. Here, the conventional method is an experimental result in the case of controlling the amount of dissolved carbon by analyzing only the contents of CO and CO 2 in the exhaust gas without considering the refinement vacuum degree. As can be seen from Figure 3, in the case of the present invention method for refining the ultra-low carbon steel molten steel compared to the conventional method it can be seen that the decarburization time for each steel type can be shortened by 2-3 minutes. This is a general result of excessive decarburization in consideration of the measurement error that occurs frequently in the case of the conventional method. On the contrary, in the case of the present invention, it is possible to accurately and effectively control the amount of dissolved carbon by controlling the amount of exhaust gas as well as the refined vacuum at the same time in controlling the amount of dissolved carbon, thereby reducing the decarburization time. Able to know.
상술한 바와같이, 본 발명은 극저탄소강용 용강의 정련시 배출되는 배가스의 성분분석뿐만아니라 정련진공도를 측정하므로써 용존탄소량의 정확한 효율적인 제어가 가능하며, 탈탄시간 또한 단축시키므로써 제강조업의 생산성을 제고함에 유용한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention enables accurate and efficient control of the dissolved carbon amount by measuring the refinement vacuum as well as the component analysis of the exhaust gas discharged during the refining of the molten steel for ultra low carbon steel, thereby reducing the decarburization time, thereby improving the productivity of the steelmaking industry. It is useful to uplift.
Claims (4)
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| KR1019990041267A KR20010028813A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | A method for controlling carbon contents in molten steel when refining the ultra low carbon steel |
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ID=19612864
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| KR1019990041267A KR20010028813A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | A method for controlling carbon contents in molten steel when refining the ultra low carbon steel |
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| KR (1) | KR20010028813A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100916099B1 (en) * | 2002-12-27 | 2009-09-08 | 주식회사 포스코 | Method of refining molten steel to manufacture semi-low carbon steel |
| CN115684325A (en) * | 2022-10-17 | 2023-02-03 | 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) | Ultrahigh-resolution mass spectrometry method for dissolving organic carbon and application thereof |
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1999
- 1999-09-27 KR KR1019990041267A patent/KR20010028813A/en not_active Application Discontinuation
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