KR20230066611A - 전로 정련 방법 - Google Patents
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Abstract
탈탄 취련 초기에 있어서의 슬로핑을 억제할 수 있고, 탈탄 취련 후의 용강 중의 P를 안정적으로 저하시킬 수 있어, 계외로 배출되는 슬래그양을 저감시키는 것이 가능한 전로 정련 방법을 개시한다. 본 개시의 전로 정련 방법은, 전로의 내부에 용선을 장입하는, 제1 공정, 제1 플럭스를 사용하면서 1단계째의 용선 탈인을 행하는, 제2 공정, 상기 제2 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제3 공정, 상기 제3 공정 후에, 상기 전로 내에 제2 플럭스를 추가한 후에 2단계째의 용선 탈인을 행하는, 제4 공정, 상기 제4 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제5 공정, 및 상기 제5 공정 후에, 상기 전로 내에 제3 플럭스를 추가한 후에 탈탄을 행하는, 제6 공정을 구비하고, 상기 제3 플럭스가 CaO원과 SiO2원을 포함하고, 소정의 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하이다.
Description
본원은 전로 정련 방법을 개시한다.
전로를 사용하여 용선을 정련하는 프로세스로서, 제1 전로에서 용선 탈인을 행하고, 그 후 제1 전로로부터 출탕된 용선을 제2 전로에 장입하고, 제2 전로에서 탈탄을 행하는 프로세스 (I)과, 1기의 전로에서 탈인을 행한 후에, 탈인에 의해 생성된 슬래그를 배재(排滓)(중간 배재)한 다음, 동일한 전로에서 계속하여 탈탄을 행하는 프로세스 (II)가 개발되어 있다. 프로세스 (I)은 정련 능력이 높은 한편, 2기의 전로를 필요로 하기 때문에, 설비비가 높고, 나아가, 방산 열 손실이 증대하여, 철강석이나 스크랩의 용해 능력이 저하된다. 프로세스 (II)는 프로세스 (I)에 비해, 전체의 취련 시간을 단축시킬 수 있고, 탈인에 필요한 플럭스양을 저감시킬 수 있어, 정련 시의 열 손실을 저감시킬 수 있다. 그러나, 프로세스 (II)에서는, 중간 배재량을 안정적으로 제어하는 것이 어렵고, 예를 들어 정련 완료 후의 용강 중의 P 농도를 극단적으로 저감시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
특허문헌 1에는, 프로세스 (II)의 탈탄 전에 SiO2를 60 내지 99％ 포함하는 플럭스를 SiO2분으로 하여 생성 용강 1톤당 1.0 내지 4.0kg 첨가하는 전로 정련 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 1단계째의 용선 탈인 후에 중간 배재를 행한 다음, 다시 플럭스를 추가하여 2단계째의 용선 탈인을 행하고, 그 후에 슬래그를 제거하는 전로 정련 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 중간 배재량을 안정적으로 제어하는 것이 어렵다. 본 발명자의 새로운 지견에 의하면, 중간 배재량이 저위인 상태, 즉, 탈탄 취련 전에 전로 내에 슬래그가 많이 남은 상태에서, 추가로 SiO2를 첨가한 경우, 저염기도로 점성이 높고 거품이 일기 쉬운 슬래그가 다량으로 생성되어 버려, 탈탄 취련 초기에 있어서 전로 내로부터 슬래그가 넘쳐흘러(슬로핑), 안정적인 조업이 어려워지는 경우가 있다.
한편, 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 중간 배재량이 증가하고, 즉, 전로 내의 슬래그양이 저하된다. 본 발명자의 새로운 지견에 의하면, 종래 기술에 있어서는, 노 내의 슬래그양이 저하된 상태에서, 탈탄 취련 시에 플럭스를 추가하면, 탈인 불량이 되는 경우가 있다. 예를 들어, 본 발명자의 새로운 지견에 의하면, 탈탄을 위해 플럭스가 과잉으로 투입된 경우, 투입된 플럭스가 충분히 슬래그화되지 않아, 탈인능이 높은 슬래그양을 충분히 확보할 수 없게 되어, 탈탄 취련 후의 용강 중의 P 농도를 안정적으로 저하시키는 것이 곤란해진다.
또한, 종래 기술에 있어서는, 계외로 배출되는 슬래그양을 가능한 한 저감시키는 것에 대하여 충분한 검토가 이루어져 있지 않다.
본 발명자는, 중간 배재 시의 용융 슬래그를 「칭량기」에 의해 실측하는 것을 행하였다. 그 결과, 중간 배재율은, 종래의 상정 이상으로, 50 내지 95％로 크게 변동되어 있음을 알 수 있었다. 즉, 종래 기술에 있어서는, 중간 배재율이 급증감했기 때문에, 계산 염기도와 실염기도의 괴리가 일어나고 있음이 판명되었다. 이에 따라, 본 발명자는 중간 배재율에 대하여 「칭량기 등」에 의해 적어도 한 번은 정확하게 특정하고, 정확하게 특정된 중간 배재율에 기초하여, 조업을 행하는 방법을 발명하였다. 구체적으로는 이하와 같다.
본원은 상기 과제를 해결하기 위한 수단의 하나로서,
전로의 내부에 용선을 장입하는, 제1 공정,
상기 제1 공정 후에, 상기 전로 내의 상기 용선에 대하여, 제1 플럭스를 사용하면서 1단계째의 용선 탈인을 행하는, 제2 공정,
상기 제2 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제3 공정,
상기 제3 공정 후에, 상기 전로 내에 제2 플럭스를 추가한 후에 2단계째의 용선 탈인을 행하는, 제4 공정,
상기 제4 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제5 공정, 및
상기 제5 공정 후에, 상기 전로 내에 제3 플럭스를 추가한 후에 탈탄을 행하는, 제6 공정을
구비하고,
상기 제3 플럭스가 CaO원과 SiO2원을 포함하고,
하기 식 (1)로 정의되는 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하인,
전로 정련 방법
을 개시한다.
C2: 상기 제1 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C4: 상기 제2 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C6: 상기 제3 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
S2: 상기 제1 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S4: 상기 제2 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S6: 상기 제3 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
α3: 상기 제3 공정에서의 중간 배재율(％)
α5: 상기 제5 공정에서의 중간 배재율(％)
본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 상기 제6 공정에 있어서 상기 전로 내에 추가되는 상기 제3 플럭스의 양이, CaO 환산으로, 8kg/ton-steel 이상 25kg/ton-steel 이하여도 된다.
본 개시의 전로 정련 방법은,
상기 제6 공정 후에, 상기 제6 공정에서 생성된 슬래그를 상기 전로 내에 남긴 채 출강을 행하는, 제7 공정, 및
상기 제7 공정 후에, 상기 전로 내의 상기 슬래그의 추정 P2O5 성분량과, 다음 히트의 강의 P 성분 목표값 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 전로 내의 상기 슬래그의 전량을 상기 전로 내에 잔류시키는 처치, 또는 상기 전로 내의 상기 슬래그의 일부를 상기 전로 내에 잔류시키면서 그 외를 배재하는 처치, 중 어느 것을 선택하여 실행하는, 제8 공정을
구비하고 있어도 되고,
상기 제8 공정 후에, 상기 전로 내에 상기 슬래그를 잔류시킨 채, 다음 히트의 제1 공정을 행해도 된다.
본 개시의 전로 정련 방법에 의하면, 탈탄 취련 초기에 있어서의 슬로핑을 억제하기 쉽다. 또한, 본 개시의 전로 정련 방법에 의하면, 탈탄 취련 후의 용강 중의 P를 안정적으로 저하시킬 수 있다. 또한, 본 개시의 전로 정련 방법에 의하면, 계외로 배출되는 슬래그양을 저감시키기 쉽다.
도 1은 전로 정련 방법의 흐름의 일 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1의 (A) 내지 (H)에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 전로 정련 방법은, 전로(100)의 내부에 용선(10)을 장입하는, 제1 공정(도 1의 (A)), 제1 공정 후에, 전로(100) 내의 용선(10)에 대하여, 제1 플럭스(21)를 사용하면서 1단계째의 용선 탈인을 행하는, 제2 공정(도 1의 (B)), 제2 공정 후에, 전로(100) 내의 슬래그(31)의 적어도 일부를 전로(100) 밖으로 배재하는, 제3 공정(도 1의 (C)), 제3 공정 후에, 전로(100) 내에 제2 플럭스(22)를 추가한 후에 2단계째의 용선 탈인을 행하는, 제4 공정(도 1의 (D) 및 (E)), 제4 공정 후에, 전로(100) 내의 플럭스(32)의 적어도 일부를 전로(100) 밖으로 배재하는, 제5 공정(도 1의 (F)), 및 제5 공정 후에, 전로(100) 내에 제3 플럭스(23)를 추가한 후에 탈탄을 행하는, 제6 공정(도 1의 (G) 및 (H))을 구비한다. 여기서, 본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 제3 플럭스(23)가 CaO원과 SiO2원을 포함한다. 또한, 본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 하기 식 (1)로 정의되는 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하이다.
C2: 제1 플럭스(21)에서의 CaO 환산량(kg)
C4: 제2 플럭스(22)에서의 CaO 환산량(kg)
C6: 제3 플럭스(23)에서의 CaO 환산량(kg)
S2: 제1 플럭스(21)에서의 SiO2 환산량(kg)
S4: 제2 플럭스(22)에서의 SiO2 환산량(kg)
S6: 제3 플럭스(23)에서의 SiO2 환산량(kg)
α3: 제3 공정에서의 중간 배재율(％)
α5: 제5 공정에서의 중간 배재율(％)
1. 제1 공정
도 1의 (A)에 도시되는 바와 같이, 제1 공정에 있어서는, 전로(100)의 내부에 용선(10)을 장입한다. 제1 공정에서의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.
전로(100)로서는 종래와 마찬가지의 것을 사용하면 된다. 본 개시의 전로 정련 방법에 있어서, 전로(100)는, 상취련 전로, 저취련 전로 및 상저취련 전로 중 어느 것이어도 된다. 상취련 전로에 있어서는, 저부로부터의 교반이 없기 때문에, 상취련 산소가 철을 산화하여 생기는 산화철이 환원되기 어려워, 슬래그양이 과잉으로 증가하는 경향이 있다. 또한, 산화철이 많은 슬래그는 CaO를 슬래그화하기 쉽다. 한편, 상저취련 전로나 저취련 전로에 있어서는, 산화철 농도가 그다지 높아서는 안 되고, 상취련 전로에서의 경우와 비교하여, CaO의 슬래그화가 진행되기 어려운 경향이 있다. 이 점, 본 개시의 기술에 의해 한층 더 높은 효과가 얻어지는 관점에서, 전로(100)는, 저취련 전로 및 상저취련 전로 중 한쪽이어도 되고, 상저취련 전로여도 된다. 도 1의 (A) 내지 (H)에, 전로(100)의 일 예로서, 상저취련 전로를 나타낸다. 상저취련 전로(100)는, 그 저부에, 저취련 가스를 노 내에 공급하기 위한 유로(101)를 복수 구비하고 있어도 된다. 또한, 상저취련 전로(100)는, 그 측부에, 용강(13)을 출강하기 위한 출강구(102)를 구비하고 있어도 된다.
전로(100)의 내부에 장입되는 용선(10)으로서는, 예를 들어 일반적인 고로 용선을 어느 것이나 채용할 수 있다. 용선(10)은, 불순물로서 P, C를 함유하는 것 외에, Si를 함유하고 있어도 된다. 용선(10)이 Si를 함유하는 경우, 산소 가스에 의한 산화 정련에 의해 용선(10) 중의 Si의 탈규소 반응이 진행되고, 이어서 탈인 반응이 진행되게 된다. 바꿔 말하면, 제1 공정 후, 제2 공정에서의 용선 탈인 전에, 용선의 탈규소가 행해져도 된다. 또한, 탈규소 후, 전로(100) 내의 탈규소 슬래그를 배재해도 되고, 전로(100) 내에 탈규소 슬래그를 남긴 채, 탈인을 행해도 된다. 후자의 경우, 탈규소 슬래그를 제1 플럭스(21)로서 이용해도 된다. 도 1의 (A)에 도시되는 바와 같이, 용선(10)은, 용철(10a)(예를 들어 고로 용선)과, 스크랩(10b) 등의 첨가 재료의 혼합물이어도 된다.
용선(10)을 전로(100)에 장입하는 방법도 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 용선 냄비 등의 공지의 용기를 사용하여 전로(100) 내로 유입하는 방법을 들 수 있다.
2. 제2 공정
도 1의 (B)에 도시되는 바와 같이, 제2 공정에 있어서는, 제1 공정 후에, 제1 플럭스(21)를 사용하면서 1단계째의 용선 탈인을 행한다. 제2 공정에서의 탈인의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.
제1 플럭스(21)는, 제2 공정에서의 탈인을 행하기 전에 전로(100) 내에 투입된 것이어도 되고, 상기한 바와 같은 탈규소 반응으로 생성된 탈규소 슬래그 등의 용선 유래의 성분을 이용한 것이어도 되고, 전 히트의 탈탄 정련 후의 탈탄 슬래그(33)를 전로(100) 내에 잔류시켜 두어 플럭스로서 이용한 것이어도 된다. 제1 플럭스(21)의 조성이나 양에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 목적으로 하는 탈인이 가능한 조성이나 양이면 된다. 예를 들어, 제1 플럭스(21)는 CaO원을 포함하고 있어도 된다. CaO원으로서는, 생석회, 석회석, 돌로마이트, 전 히트의 탈탄 슬래그(33) 등을 들 수 있다. 또한, 제1 플럭스(21)는 SiO2원을 포함하고 있어도 된다. SiO2원으로서는, 탈규소 슬래그, 전 히트의 탈탄 슬래그(33), 규석, 감람석 등을 들 수 있다. 제1 플럭스(21)의 염기도 CaO/SiO2는 0.9 이상이어도 되고, 1.4 이하여도 된다. 또한, 제1 플럭스(21)의 양은, CaO 환산으로, 5kg/ton-steel 이상이어도 되고, 25kg/ton-steel 이하여도 된다. 또한, 제1 플럭스(21)의 양은, SiO2 환산으로, 0kg/ton-steel 이상이어도 되고, 5kg/ton-steel 이하여도 된다. 또한, 본원에 있어서 「kg/ton-steel」이란, 최종적으로 얻어지는 용강 1톤당 질량이다.
도 1의 (B)에 도시되는 바와 같이, 제2 공정에 있어서는, 예를 들어 상취련 랜스(200)로부터 용선(10)으로 산소를 취입함으로써, 용선(10)을 교반시키면서 산화 정련을 진행시켜도 되고, 한편, 전로(100)의 저부로부터 저취련 가스를 연속적 또는 단속적으로 취입함으로써, 정련 중의 용선(10)의 교반을 증강시켜도 된다.
제2 공정에서의 탈인에 의해, 용선(10)에 포함되는 P의 일부가 제거되어, 1단계째의 탈인 용선(11)이 얻어진다. 탈인 용선(11)에서의 P 농도는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 탈인 용선(11)은 P를 0.03질량％ 이상 0.08질량％ 이하 포함하고 있어도 된다.
3. 제3 공정
도 1의 (C)에 도시되는 바와 같이, 제3 공정에 있어서는, 제2 공정 후에, 전로(100) 내의 슬래그(31)의 적어도 일부를 전로(100) 밖으로 배재한다. 예를 들어, 도 1의 (C)에 도시되는 바와 같이, 전로(100)를 틸팅시킴으로써 슬래그(31)를 계외로 유출시키면 된다. 또한, 제3 공정에 있어서, 전로(100)의 저부로부터 저취련 가스를 계속적으로 취입함으로써, 슬래그(31)를 포밍시켜도 된다. 이에 의해 슬래그(31)의 배재가 보다 용이해진다.
제3 공정에서의 슬래그(31)의 배재율(중간 배재율)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 40％ 이상 70％ 이하여도 된다. 슬래그(31)의 조성이나 생성량은 제2 공정에서의 탈인 조건에 따라 임의로 변화할 수 있다.
4. 제4 공정
도 1의 (D) 및 (E)에 도시되는 바와 같이, 제4 공정에 있어서는, 제3 공정 후에, 전로(100) 내에 제2 플럭스(22)를 추가한 후에 2단계째의 용선 탈인을 행한다. 제4 공정에서의 탈인의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.
제2 플럭스(22)는, 제4 공정에서의 탈인을 행하기 전에 전로(100) 내에 투입된다. 제4 공정에 있어서는, 제2 플럭스(22)와 함께, 제3 공정에 있어서 배재되지 않고 전로(100) 내에 남은 슬래그(31)의 일부도 플럭스(22x)로서 이용될 수 있다. 제2 플럭스(22)의 조성이나 양에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 목적으로 하는 탈인이 가능한 조성이나 양이면 된다. 예를 들어, 제2 플럭스(22)는, CaO원을 포함하고 있어도 되고, SiO2원을 포함하고 있어도 된다. CaO원 및 SiO2원의 구체예에 대해서는 상술한 바와 같다. 또한, 제2 플럭스(22)의 염기도 CaO/SiO2는 1.0 이상이어도 되고, 1.8 이하여도 된다. 또한, 제2 플럭스(22)의 양은, CaO 환산으로, 0kg/ton-steel 이상이어도 되고, 2kg/ton-steel 이상이어도 되고, 5kg/ton-steel 이하여도 된다. 또한, 제2 플럭스(22)의 양은, SiO2 환산으로, 0kg/ton-steel 이상이어도 되고, 5kg/ton-steel 이하여도 된다. 또한, 제4 공정에 있어서 사용되는 플럭스(22x)의 양은, 제2 공정에 있어서 사용되는 제1 플럭스(21)의 양과 비교하여 적다.
도 1의 (E)에 도시되는 바와 같이, 제4 공정에 있어서도, 제2 공정과 마찬가지로, 예를 들어 상취련 랜스(200)로부터 용선(11)으로 산소를 취입함으로써, 용선(11)을 교반시키면서 산화 정련을 진행시켜도 되고, 한편, 전로(100)의 저부로부터 저취련 가스를 연속적 또는 단속적으로 취입함으로써, 정련 중의 용선(11)의 교반을 증강시켜도 된다.
제4 공정에서의 탈인에 의해, 탈인 용선(11)에 포함되는 P의 일부가 또한 제거되어, 2단계째의 탈인 용선(12)이 얻어진다. 탈인 용선(12)에서의 P 농도는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 탈인 용선(12)은 P를 0.02질량％ 이상 0.06질량％ 이하 포함하고 있어도 된다.
5. 제5 공정
도 1의 (F)에 도시되는 바와 같이, 제5 공정에 있어서는, 제4 공정 후에, 전로(100) 내의 플럭스(32)의 적어도 일부를 전로(100) 밖으로 배재한다. 예를 들어, 도 1의 (F)에 도시되는 바와 같이, 전로(100)를 틸팅시킴으로써 플럭스(32)를 계외로 유출시키면 된다. 또한, 제5 공정에 있어서, 전로(100)의 저부로부터 저취련 가스를 계속적으로 취입함으로써, 플럭스(32)를 포밍시켜도 된다. 이에 의해 플럭스(32)의 배재가 보다 용이해진다.
제5 공정에서의 플럭스(32)의 배재율(중간 배재율)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 40％ 이상 70％ 이하여도 된다. 플럭스(32)의 조성이나 생성량은 제4 공정에서의 탈인 조건에 따라 임의로 변화할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제4 공정에 있어서 사용되는 플럭스(22x)의 양은, 제2 공정에 있어서 사용되는 제1 플럭스(21)의 양과 비교하여 적고, 즉, 제4 공정 후에 생성되는 플럭스(32)의 양도 적다. 플럭스(32)의 양이 슬래그(31)보다 적은 경우에도, 취련을 실시함으로써, 플럭스(32)를 슬래그(31)와 동일 정도로 거품이 일게 하는 것이 가능하게 되어, 플럭스(32)의 배재를 실시할 수 있다. 플럭스(32)는, 슬래그(31)에 비해, 거품이 가라앉기 쉬운 경향이 있기는 하지만, 충분한 양의 배재가 가능하다. 또한, 제5 공정에서의 배재율은, 제3 공정에서의 배재율보다 적어도 된다. 상술한 바와 같이, 제4 공정에 있어서 사용되는 플럭스(22x)의 양은, 제2 공정에 있어서 사용되는 제1 플럭스(21)의 양과 비교하여 적다는 점에서, 제5 공정에서의 배재율이 제3 공정에서의 배재율보다 적은 경우에도, 노 내에 잔류하는 슬래그의 양은, 제3 공정 후보다도, 제5 공정 후의 쪽이 적어지기 쉽다. 이와 같이, 제3 공정에 더하여, 제4 공정 및 제5 공정을 실시하고, 제6 공정에서의 탈탄 취련 전의 전로(100) 내의 슬래그양을 적게 함으로써, 탈탄 취련 초기에 있어서의 슬로핑을 억제할 수 있어, 보다 안정적인 조업이 가능하게 된다.
6. 제6 공정
도 1의 (G) 및 (H)에 도시되는 바와 같이, 제6 공정에 있어서는, 제5 공정 후에, 전로(100) 내에 제3 플럭스(23)를 추가한 후에 탈탄을 행한다. 제6 공정에 있어서는, 제3 플럭스(23)가 CaO원 및 SiO2원을 포함하는 것, 및 상기 식 (1)이 충족되는 것에 특징이 있다. 그 이외의 탈탄 조건에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다.
제3 플럭스(23)는, 제6 공정에서의 탈탄을 행하기 전에 전로(100) 내에 투입된다. 제6 공정에 있어서는, 제3 플럭스(23)와 함께, 제5 공정에 있어서 배재되지 않고 전로(100) 내에 남은 플럭스(32)의 일부도 플럭스(23x)로서 이용될 수 있다. 제3 플럭스(23)의 조성이나 양에 대해서는, 상기 식 (1)이 충족되는 한 특별히 한정되는 것은 아니다. 제3 플럭스(23)는, CaO원 및 SiO2원을 포함한다. 제6 공정에 있어서, CaO원과 SiO2원은 전로(100) 내에 동시에 추가되어도 되고, 따로따로 추가되어도 된다. CaO원 및 SiO2원의 구체예에 대해서는 상술한 바와 같다. 또한, 제3 플럭스(23)의 염기도 CaO/SiO2는 3.2 이상이어도 되고, 4.2 이하여도 된다. 또한, 제6 공정에서의 탈인량을 한층 더 증대시키는 관점에서, 제3 플럭스(23)의 양은, CaO 환산으로, 8kg/ton-steel 이상이어도 되고, 25kg/ton-steel 이하여도 된다. 또한, 제3 플럭스(23)의 양은, SiO2 환산으로, 0kg/ton-steel 초과여도 되고, 8kg/ton-steel 이하여도 된다.
본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 상기 식 (1)로 정의되는 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하인 것이 중요하다. 장입 CaO/SiO2는 3.2 이상, 3.4 이상, 3.6 이상, 3.8 이상, 4.0 이상, 4.2 이상 또는 4.4 이상이어도 된다. 본 발명자의 지견에 의하면, 장입 CaO/SiO2가 너무 작으면, CaO가 부족하여 탈인이 진행되기 어려워져, 최종적으로 얻어지는 용강(12)에서의 P 농도를 저감시키기 어려워진다. 한편, 종래에 있어서는, 탈인을 충분히 진행시키기 위해 플럭스로서 CaO원을 다량으로 첨가하는 것이 일반적이었지만, 본 발명자의 지견에 의하면, CaO원을 다량으로 첨가했다고 해도, 그 모두가 탈인에 기여하는 것은 아니다. 본 발명자의 지견에 의하면, 전로 정련의 조업 시에 플럭스로서 CaO원이 다량으로 첨가되는 것 등에 의해 장입 CaO/SiO2가 4.5를 초과한 경우, CaO에 대한 SiO2의 양이 부족하여, 탈탄 시에 슬래그가 과잉으로 고염기도화된다. 탈탄 취련 시에 슬래그가 과잉으로 고염기도화된 경우, 전로 내에 투입된 플럭스가 충분히 슬래그화되지 않아, 탈인능이 높은 슬래그양을 충분히 확보할 수 없게 되어, 탈탄 취련 후의 용강(12) 중의 P 농도를 안정적으로 저하시키는 것이 곤란해질 우려가 있다.
상기 식 (1)에 있어서, C2는 제1 플럭스(21)에서의 CaO 환산량(kg)이며, C4는 제2 플럭스(22)에서의 CaO 환산량(kg)이며, C6은 제3 플럭스(23)에서의 CaO 환산량(kg)이며, S2는 제1 플럭스(21)에서의 SiO2 환산량(kg)이며, S4는 제2 플럭스(22)에서의 SiO2 환산량(kg)이며, S6은 제3 플럭스(23)에서의 SiO2 환산량(kg)이다. 즉, 각각의 플럭스에 포함되어 있는 Ca를 CaO로 환산하고, Si를 SiO2로 환산하여, 그 양을 특정한다. 또한, 각각의 플럭스에서의 CaO 환산량이나 SiO2 환산량은, 전로에 투입하기 전의 플럭스의 조성과 투입된 플럭스의 양으로부터 구할 수 있다. 혹은, 배재 후의 슬래그에 포함되는 성분 등에 기초하여 CaO 환산량이나 SiO2 환산량을 특정해도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 플럭스(21)로서 탈규소 슬래그를 이용하는 경우, 탈규소 전의 용선에 포함되는 규소의 100％가 SiO2로 변화한 것으로 간주하여, 제1 플럭스(21)에서의 SiO2 환산량을 특정해도 된다.
상기 식 (1)에 있어서, α3은 제3 공정에서의 중간 배재율(％)이며, α5는 제5 공정에서의 중간 배재율(％)이다. 중간 배재율은, 전로(100) 내에 추가한 플럭스의 양 혹은 전로(100) 내에 존재해 있던 플럭스의 양과, 전로(100)로부터 배재된 슬래그(지금(地金)을 제거함)의 양으로부터 특정할 수 있다. 중간 배재율은, 과거의 조업 등으로부터 경험적으로 추정된 것이어도 되고, 조업 시의 온라인 또는 오프라인에서의 측정값으로부터 구해진 것이어도 된다. 특히, 중간 배재율은, 칭량기 등에 의해 적어도 한 번은 실측하는 것이 바람직하다. 중간 배재율을 적어도 한 번 실측해 둠으로써, 그 후, 칭량기 등의 고장이나 트러블에 의해, 칭량기 등의 사용을 중단하는 경우에도, 과거의 실측값을 사용하여, 조업 조건 등으로부터 경험적으로 고정밀도로 중간 배재율을 추정할 수 있다. 또한, 칭량기를 사용하는 방법 이외의 칭량 방법으로서는, 일본 특허 공개 제2018-119195호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 배출 슬래그의 체적에 기초하여 배재율을 구하는 방법 등을 들 수 있다.
이와 같이, 제3 공정 및 제5 공정에서의 중간 배재율 α3 및 α5를 특정함으로써, 장입 CaO/SiO2를 목적의 범위 내로 고정밀도로 제어할 수 있다. 즉, 본 개시의 전로 정련 방법은, 제3 공정에서의 중간 배재율 α3을 특정하는 공정, 제5 공정에서의 중간 배재율 α5를 특정하는 공정, 및 특정된 중간 배재율 α3 및 α5와, 제1 플럭스 및 제2 플럭스에서의 CaO 환산량 및 SiO2 환산량에 기초하여, 상기 식 (1)의 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하가 되도록, 제3 플럭스의 추가량, 제3 플럭스의 CaO 환산량 및/또는 제3 플럭스의 SiO2 환산량을 결정하는 공정을 구비하는 것이어도 된다. 더 구체적으로는, 예를 들어 제3 공정 후에, 제3 공정에서의 슬래그(31)의 배재량을 특정하는 공정, 제5 공정 후에, 제5 공정에서의 플럭스(32)의 배재량을 특정하는 공정, 특정된 배재량에 기초하여, 중간 배재율 α3 및 α5를 특정하는 공정, 특정된 중간 배재율 α3 및 α5와, 제1 플럭스 및 제2 플럭스에서의 CaO 환산량 및 SiO2 환산량에 기초하여, 상기 식 (1)의 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하가 되도록, 제3 플럭스의 추가량, 제3 플럭스의 CaO 환산량 및/또는 제3 플럭스의 SiO2 환산량을 결정하는 공정을 구비하는 것이어도 된다. 예를 들어, 배재된 슬래그의 중량을 측정하고, 여기서 슬래그에 포함되는 지금의 중량을 뺌으로써, 슬래그의 배재량 및 중간 배재율을 고정밀도로 특정할 수 있다. 슬래그에 포함되는 지금의 중량은, 과거의 조업 등으로부터 경험적으로 추정된 것이어도 되고, 조업 시에 온라인 또는 오프라인으로 실측된 것이어도 된다.
이상과 같이, 본 개시의 전로 정련 방법에 의하면, 2회의 중간 배재를 행하기 위해 탈탄 전에 전로(100) 내의 잔류 슬래그양을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 탈탄 취련 초기의 슬로핑을 방지할 수 있다. 게다가, 상기 식 (1)로 정의되는 장입 CaO/SiO2를 소정 범위 내로 함으로써, 탈탄 시, 탈인에 최소한 필요한 슬래그양을 확보한 효과적인 탈인을 행할 수 있다. 그 때문에, 최종적으로 얻어지는 용강(12)의 P 농도를 저감시킬 수 있다. 또한, 본 개시의 전로 정련 방법에 의하면, 최소한의 슬래그양으로 저인강을 용제할 수 있고, 계외로 배출되는 슬래그양을 저감시킬 수도 있다.
7. 보충
본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 도 1의 (I)에 도시되는 바와 같이, 제6 공정 후에, 전로(100) 내의 용강(13)을 전로(100) 밖으로 출강해도 된다. 예를 들어, 전로(100)를 틸팅시켜, 전로(100)의 측부의 출강구(102)로부터 용강(12)를 유출시켜도 된다.
또한, 본 개시의 전로 정련 방법에 있어서는, 도 1의 (I)에 도시되는 바와 같이, 제6 공정 후에, 제6 공정에서 생성된 슬래그(33)를 전로(100) 내에 남긴 채 출강을 행하는, 제7 공정을 구비하고 있어도 된다. 그리고, 제7 공정 후에, 전로(100) 내의 슬래그(33)의 추정 P2O5 성분량과, 다음 히트의 강의 P 성분 목표값 중 적어도 한쪽에 기초하여, 전로(100) 내의 슬래그(33)의 전량을 전로(100) 내에 잔류시키는 처치, 또는 전로(100) 내의 슬래그(33)의 일부를 전로(100) 내에 잔류시키면서 그 외를 배재하는 처치, 중 어느 것을 선택하여 실행하는, 제8 공정을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제8 공정 후에, 전로(100) 내에 슬래그(33)를 잔류시킨 채, 다음 히트의 제1 공정을 행해도 된다. 이와 같이, 탈탄 후의 슬래그(33)를 전로(100) 내에 잔류시킨 채, 다음 히트의 제1 공정을 행함으로써, 슬래그(33)를 다음 히트의 플럭스로서 재이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 예시하면서 본 개시의 기술에 의한 효과 등에 대하여, 보다 상세하게 설명하지만, 본 개시의 기술은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 실시예 1
1.1 제1 공정
전 히트의 탈탄 슬래그가 잔류하고 있는 300t의 상저취련 전로 내에, 용철 및 스크랩을 300t가 되도록 장입하였다.
하기 표 1에, 제1 공정에서의 노 내의 용선의 온도 및 조성을 나타낸다. 또한, 하기 표 2에, 전 히트의 탈탄 슬래그 잔류량을 나타낸다.
1.2 제2 공정
제1 공정 후에, CaO를 포함하는 플럭스를 새롭게 노 내에 투입하여, 1회째의 탈인 취련을 실시하였다. 또한, 1회째의 탈인 취련에 사용되는 제1 플럭스는, 새롭게 노 내에 투입된 CaO를 포함하는 플럭스와, 전 히트의 탈탄 슬래그와, 탈규소에 의해 발생한 탈규소 슬래그를 합친 것에 상당한다.
하기 표 1에, 제2 공정이 종료된 시점에서의 용선 온도, 용선 조성 및 슬래그 조성을 나타낸다. 또한, 하기 표 2에, 제2 공정을 위해 새롭게 투입된 CaO의 양, 제2 공정에서 사용한 제1 플럭스의 염기도 및 제2 공정에서 생성된 슬래그양을 나타낸다. 또한, 하기 표 3에, 제1 플럭스에서의 CaO 환산량 및 SiO2 환산량을 나타낸다.
1.3 제3 공정
제2 공정 후에, 전로를 틸팅함으로써 노 내의 슬래그의 중간 배재를 행하였다. 이때, 중간 배재량을 칭량기에 의해 측정하였다. 측정한 중간 배재량으로부터 중간 배재율을 특정하였다. 구체적으로는, 지금분을 보정한 칭량기에 의해 계측한 칭량값을, 제2 공정에서의 장입물로부터 사전에 구해 둔 슬래그양으로 나눔으로써, 제3 공정에서의 중간 배재율을 구하였다.
하기 표 1 및 3에, 제3 공정에서의 중간 배재율을 나타낸다.
1.4 제4 공정
제3 공정 후에, 노 내에 제2 플럭스로서 CaO를 포함하는 플럭스를 투입하여, 2회째의 탈인 취련을 실시하였다.
하기 표 1에, 제4 공정이 종료된 시점에서의 용선 온도, 용선 조성 및 슬래그 조성을 나타낸다. 또한, 하기 표 2에, 제4 공정을 위해 새롭게 투입된 CaO의 양을 나타낸다. 또한, 하기 표 3에, 제2 플럭스에서의 CaO 환산량 및 SiO2 환산량을 나타낸다. 제4 공정에 있어서는, SiO2원을 투입하지 않았으므로, SiO2 환산량은 0kg이다.
1.5 제5 공정
제4 공정 후에, 전로를 틸팅함으로써 노 내의 슬래그의 중간 배재를 다시 행하였다. 이때, 중간 배재량을 칭량기에 의해 측정하였다. 측정한 중간 배재량으로부터 중간 배재율을 특정하였다. 지금분을 보정한 칭량기에 의해 계측한 제5 공정에서의 중간 배재량을, 제5 공정에서의 슬래그양으로 나눔으로써, 제5 공정에서의 중간 배재율을 특정하였다. 여기서, 제3 공정 후에 노 내에 잔류하는 슬래그양, 즉, 제2 공정 후에서의 장입물로부터 사전에 구해 둔 슬래그양으로부터, 지금분을 보정한 칭량기에 의해 계측한 중간 배재량을 뺀 값에, 제4 공정에서 장입한 플럭스양을 더한 값을 제5 공정에서의 슬래그양으로 하였다.
하기 표 1 및 3에, 제5 공정에서의 중간 배재율을 나타낸다.
1.6 제6 공정
제5 공정 후에, 노 내에 제3 플럭스를 투입하여 탈탄 취련을 실시하였다. 여기서, 하기 (1)로 나타내어지는 장입 CaO/SiO2가 소정의 값이 되도록, 중간 배재율에 따라 CaO원 및 실리카원의 투입량을 조정하였다.
하기 표 1에, 제6 공정이 종료된 시점에서의 용강 온도, 용강 조성 및 슬래그 조성을 나타낸다. 또한, 하기 표 2에, 제6 공정을 위해 새롭게 투입된 CaO의 양, SiO2의 양 및 제6 공정에서 생성된 슬래그양을 나타낸다. 또한, 하기 표 3에, 제3 플럭스에서의 CaO 환산량 및 SiO2 환산량, 그리고, 하기 식 (1)로부터 산출된 장입 CaO/SiO2의 값을 나타낸다.
C2: 제1 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C4: 제2 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C6: 제3 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
S2: 제1 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S4: 제2 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S6: 제3 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
α3: 제3 공정에서의 중간 배재율(％)
α5: 제5 공정에서의 중간 배재율(％)
2. 실시예 2 내지 5, 비교예 1 및 4
표 1 내지 3에 나타내어지는 조건에서 제1 공정 내지 제6 공정을 행하였다.
3. 비교예 2 및 3
표 1 내지 3에 나타내어지는 조건에서 제1 공정, 제2 공정, 제3 공정 및 제6 공정을 행하였다. 제4 공정 및 제5 공정에 대해서는 생략하였다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
4. 평가 결과
하기 표 4에, 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 4의 각각에 대하여, 제4 공정 및 제5 공정의 유무, 장입 CaO/SiO2, 탈탄 슬래그의 실제의 염기도, 탈탄 중에 슬래그화되지 않은 CaO의 양(장입 CaO/SiO2와 탈탄 슬래그의 실제의 염기도의 차분으로부터 특정), 탈탄 초기의 슬로핑의 유무, 최종적으로 얻어지는 용강 중의 P 농도, 일련의 공정을 거침으로써 계외로 배출된 총 슬래그양(계외 배출 총 슬래그양) 및 일련의 공정에 있어서 새롭게 투입된 CaO의 총량을 각각 나타낸다. 또한, 「계외 배출 총 슬래그양」은, 제3 공정 및 제5 공정에서의 중간 배재에 의해 노 외로 배재된 슬래그의 중량과, 제6 공정 종료 후에 노 내 슬래그양을 상기 표 2의 양이 되도록 조정했을 때 노 외로 배재된 슬래그의 중량과의 적산값으로 하였다.
[표 4]
표 1 내지 3에 나타내어지는 조건과, 표 4에 나타내어지는 결과로부터, 이하를 알 수 있다.
(1) 먼저, 실시예 1, 2와 비교예 1, 4의 비교로부터 이하를 알 수 있다. 즉, 식 (1)에 의해 산출한 장입 CaO/SiO2가 4.5를 초과했다고 해도, 제6 공정의 슬래그의 분석값으로부터 구한 실염기도(CaO/SiO2(질량비))는 4.5 초과로는 되지 않는다. 이것은, 장입 CaO/SiO2를 4.5 초과로 하면 CaO양에 대하여 SiO2양이 상대적으로 부족하기 때문에, 투입된 CaO가 슬래그화되기 어려워지기 때문이다. 그 결과, 비교예 1, 4에 있어서는, 슬래그화된 일부의 CaO만이 탈인 반응에 기여하여, 탈인량은 증가하지 않았다. 오히려, 비교예 1에서는 CaO의 슬래그화가 억제된 결과, 탈인량이 저하되었다. 또한, 비교예 4에서는, CaO의 슬래그화가 억제된 만큼, 계외 배출 총 슬래그양이나 신규 CaO양이 증가하였다. 한편, 실시예 1, 2에 있어서는, 제6 공정에 있어서 SiO2원을 투입하여 장입 CaO/SiO2를 4.5 이하로 함으로써, 슬래그화된 CaO를 증가시킬 수 있어, 탈인 반응에 기여하는 유효한 슬래그양을 증대시킬 수 있었다. 그 결과, 비교예 1과 비교하여 [％P]를 저하시킬 수 있었다. 또한, 비교예 4와 비교하여, 계외 배출 총 슬래그양이나 신규 CaO양을 저감시킬 수 있었다.
(2) 실시예 1, 2와 비교예 2의 비교로부터 이하를 알 수 있다. 즉, 동일 정도의 [％P](≒0.015)를 용제하는 경우, 탈인 및 배재를 1단계만 행한 비교예 2에 비해, 탈인 및 배재를 2단계로 행한 실시예 1, 2에서는, 필요 CaO양 및 SiO원을 적절하게 조정함으로써, 계외 배출 슬래그양 및 필요 CaO양을 저감시킬 수 있었다.
(3) 실시예 3, 4와 비교예 3의 비교로부터 이하를 알 수 있다. 즉, 용제 부하가 높은 [％P](≒0.010)를 용제할 때도, 탈인 및 배재를 2단계로 행하는 쪽이, 계외 배출 슬래그양 및 필요 CaO양을 저감시킬 수 있었다.
(4) 탈인 및 배재를 1단계만 행하고, 또한, [％P]를 저하시키기 위해 슬래그양을 증가시킨 비교예 3에서는, 제6 공정 시에 전로 내에 잔류하는 슬래그가 많아, 제6 공정 초기에 있어서 슬로핑이 관찰되었다. 한편, 실시예 1 내지 4에서는 어느 것도 슬로핑은 관찰되지 않았다.
(5) 실시예 1 내지 4와 실시예 5의 비교로부터, 제1 플럭스로서 전 히트의 탈탄 슬래그를 사용한 경우에도, 사용하지 않은 경우에도, 마찬가지의 효과가 발휘되는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 실시예 1 내지 5에 관한 전로 정련 방법은, 탈탄 취련 초기에 있어서의 슬로핑을 억제하기 쉽고, 탈탄 취련 후의 용강 중의 P를 안정적으로 저하시킬 수 있어, 계외로 배출되는 슬래그양을 저감시키기 쉬운 것을 알 수 있었다.
10: 용선
11: 1단계째의 탈인 용선
12: 2단계째의 탈인 용선
13: 용강
21: 제1 플럭스
22: 제2 플럭스
23: 제3 플럭스
31: 슬래그
32: 슬래그
33: 슬래그
100: 전로
11: 1단계째의 탈인 용선
12: 2단계째의 탈인 용선
13: 용강
21: 제1 플럭스
22: 제2 플럭스
23: 제3 플럭스
31: 슬래그
32: 슬래그
33: 슬래그
100: 전로
Claims (3)
- 전로의 내부에 용선을 장입하는, 제1 공정,
상기 제1 공정 후에, 상기 전로 내의 상기 용선에 대하여, 제1 플럭스를 사용하면서 1단계째의 용선 탈인을 행하는, 제2 공정,
상기 제2 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제3 공정,
상기 제3 공정 후에, 상기 전로 내에 제2 플럭스를 추가한 후에 2단계째의 용선 탈인을 행하는, 제4 공정,
상기 제4 공정 후에, 상기 전로 내의 슬래그의 적어도 일부를 상기 전로 외로 배재하는, 제5 공정, 및
상기 제5 공정 후에, 상기 전로 내에 제3 플럭스를 추가한 후에 탈탄을 행하는, 제6 공정을
구비하고,
상기 제3 플럭스가 CaO원과 SiO2원을 포함하고,
하기 식 (1)로 정의되는 장입 CaO/SiO2가 3.0 이상 4.5 이하인,
전로 정련 방법.
C2: 상기 제1 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C4: 상기 제2 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
C6: 상기 제3 플럭스에서의 CaO 환산량(kg)
S2: 상기 제1 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S4: 상기 제2 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
S6: 상기 제3 플럭스에서의 SiO2 환산량(kg)
α3: 상기 제3 공정에서의 중간 배재율(％)
α5: 상기 제5 공정에서의 중간 배재율(％) - 제1항에 있어서,
상기 제6 공정에 있어서 상기 전로 내에 추가되는 상기 제3 플럭스의 양이, CaO 환산으로, 8kg/ton-steel 이상 25kg/ton-steel 이하인,
전로 정련 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제6 공정 후에, 상기 제6 공정에서 생성된 슬래그를 상기 전로 내에 남긴 채 출강을 행하는, 제7 공정, 및
상기 제7 공정 후에, 상기 전로 내의 상기 슬래그의 추정 P2O5 성분량과, 다음 히트의 강의 P 성분 목표값 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 전로 내의 상기 슬래그의 전량을 상기 전로 내에 잔류시키는 처치, 또는 상기 전로 내의 상기 슬래그의 일부를 상기 전로 내에 잔류시키면서 그 외를 배재하는 처치, 중 어느 것을 선택하여 실행하는, 제8 공정을
구비하고,
상기 제8 공정 후에, 상기 전로 내에 상기 슬래그를 잔류시킨 채, 다음 히트의 제1 공정을 행하는,
전로 정련 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021005187 | 2021-01-15 | ||
| JPJP-P-2021-005187 | 2021-01-15 | ||
| PCT/JP2022/000795 WO2022154024A1 (ja) | 2021-01-15 | 2022-01-12 | 転炉精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230066611A true KR20230066611A (ko) | 2023-05-16 |
Family
ID=82446273
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020237012491A KR20230066611A (ko) | 2021-01-15 | 2022-01-12 | 전로 정련 방법 |
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| JP (1) | JP7477797B2 (ko) |
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| WO (1) | WO2022154024A1 (ko) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP3194212B2 (ja) | 1994-03-07 | 2001-07-30 | 新日本製鐵株式会社 | 転炉製鋼法 |
| JP5671801B2 (ja) | 2010-01-13 | 2015-02-18 | 新日鐵住金株式会社 | 転炉精錬方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2958844B2 (ja) * | 1993-07-27 | 1999-10-06 | 新日本製鐵株式会社 | 転炉精錬方法 |
-
2022
- 2022-01-12 CN CN202280006443.4A patent/CN116261602A/zh active Pending
- 2022-01-12 WO PCT/JP2022/000795 patent/WO2022154024A1/ja active Application Filing
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|---|---|---|---|
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