KR850001607B1 - 염기성 산소정련로에서 내화라이닝의 수명연장법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

염기성 산소정련로에서 내화라이닝의 수명연장법

제1a도와 제1b도는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 염기성 산소정련로의 단면도.

본 발명은 강철의 정련공정에 관한 것으로서, 특히 용융강철의 표면위에서 상부 취입된 산소에 의해 정련과정이 수행되는 염기성산소 정련로에서 그 내화라이닝의 수명을 연장시키는 방법에 관한 것이다.

염기성 산소제강법에서 흔히 발생하는 한가지 문제점은 내화라이닝의 수명이 한정되어 있다는 것이며, 따라서 용기를 주기적으로 재라이닝시켜 주어야 하기 때문에 생산량의 감소와 재라이닝에 소요되는 비용에 대한 부담을 초래한다.

종래에는 라이닝의 수명을 연장시키기 위해 돌로마이트석회를 슬래그에 첨가시켰다(참고문헌 : Kristiansen et al, "The Effects of Operating Variables on Sulfur Performance in a BOF Shop, " 1976 Open Hearth Proceeding, ISS-AIME, 28-41), 그러나. 너무 많은 돌로마이트 석회를 첨가하면 슬래그의 점성이 높아지기 때문에 효과적으로 황을 제거시킬 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 염기성산소정련로의 수명을 연장시키는데 있어서 황함량이낮은 강철제조에는 아무런 장해가 없이 내화라이닝의 수명을 연장시키기 위한 것이다.

융체의 표면위에서부더 용융철에 산소를 취입함으로서 강철을 생산하기 위한 염기성 내화라이닝 용기에서 그 내화라이닝의 수명을 연장시키기 위해 본 발명에서는 통상적으로 사용되는 양이상의 돌로마이트를 함유하고 있는 슬래그 형성제를 용기에 공급하고, 융체에 불활성가스를 불어줌으로서 슬래그와 융체가 격렬하게 상호작용할 수 있도록 한다.

본 명세서와 청구범위에 사용되는 "불활성가스"란 용어는 산소가스가 아닌 것으로서 다음과 같은 특성즉, 저반응성, 저비열, 유해한 오염물질의 부재 및 고밀도등과 같은 성질을 가능한 많이 가지고 있는 가스를 의미한다. 바람직한 것으로서는 아르곤가스가 있으나, 융체의 질소오염의 문제가 되지 않는다면 질소가스 또는 공기를 사용할 수도 있다. 그리고 본 발명에서 허용되는 다른 종류의 불활성가스로서 헬름, 네온, 크립톤, 크세논, 의산화탄소, 증기, 암모니아 및 그 혼합물 등이 있으나, 공업적인 순도를 가지거나 또는 순도가 낮은 아르곤가스가 지금까지 가장 우수한 불활성가스이다.

불활성가스는 산소랜스를 통하여 산소와 혼합시켜 공급하는 것이 좋다.

염기성 산소정련로에 장입된 철은 일반적으로 탄소, 규소, 황 및 다른 불순물을 함유하고 있다. 산소를 취입하는 주목적은 융체로부더 탄소와 규소를 제거하기 위한 것으로서 규소는 이산화규소로 산화되어 융체표면에 부유하게 되며, 탄소는 일산화탄소로 산화되어 용기의 입구를 통해 빠져나간다. 대표적인 것으로 고칼슘 석회를 함유하는 슬래그형성제가 융체에 첨가되어 염기성슬래그를 형성하며, 또한 통상적으로 적어도 90w/o의 CaO를 함유하는 고칼슘 석회는 황화칼슘을 형성함으로서 융체로부터 황을 제거시킨다. 돌로마이트 석회즉 적어도 30w/o의 산화마그네슘을 함유하는 상기 석회는 용기라이닝의 수명을 연장시키기도 하지만, 슬래그의 점성도를 상승시키기도 하기 때문에 슬래그내의 석회와 융체의 상호 작용을 해친다. 이와같이 용기라이닝의 수명을 연장시키기 위한 종래의 방법은 황의 함량이 충분히 낮은 강의 제조를 어렵게 하기 때문에 종래의 산소취입에 대해 용기에 장입되는 돌로마이트 석회의 양이 제한되어야만 한다.

종래에는 총 슬래그형성제의 0 내지 40%에 해당하는 돌로마이트를 사용하였다. 대표적인 슬래그형성제는 고칼슘석회, 돌로마이트석회, 석회석 및 형석을 포함하고 있다. 본 발명에 따라 통상적으로 사용되는 양이상의 돌로마이트석회가 슬래그에 첨가된다. 즉 각각의 염기성산소정련시스템에서 제조되는 강종에 따라 규정된 양의 돌로마이트석회가 용기(1)에 첨가된다. 본 발명을 실시하기 위해서는 첨가되는 돌로마이트석회의 양이 통상적인 양을 초과하여야 한다. 물론 슬래그형성화합물은 탈황 반응의 화학량론적 및 열역학적인 면을 기초로 하여·융체(5)의 황함량이 원하는 정도까지 감소되도록 충분한 양을 공급하여야 한다.

통상적으로 사용되는 것보다 많은 양의 돌로마이트석회를 사용하는 것이 내화라이닝(2)의 수명을 연장시키는 데에 필수적이다. 바람직하게도 고칼슘석회가 황 성분의 제거에 사용된다면 돌로마이트석회의 양은 다음의 실시예에서 나타난 바와 같이 공급된 석회의 양과 적어도 동일하게 될 것이다. 만약 돌로마이트석회의 양이 공급된 석회량의 2 또는 3배가 된다고 할지라도 강의 황함량을 규정에 맞게끔 감소시킬 수 있다.

많은 양의 돌로마이트석회에 의해 슬래그의 점성이 증가되기 때문에 용기를 교반 또는 혼합시켜줄 필요가 있다. 따라서 용기에 불활성가스를 공급함으로서 상기교반을 일으켜 슬래그와 융체간의 상호 작용을 강렬하게 한다.

본 발명은 염기성산소정련로에 아르곤을 사용하기 위해 미합중국특허제 4,149,878호의 방법과 함께 실시할 수 있고, 또한 상기 특허에 발표된 바와 같이 저질소 및 저산소강을 제조할 수도 있다.

불활성가스는 슬래그와 융체간의 상호작용을 강렬하게 할 수 있도록 개입되어야 한다. 바람직하게는 제1a도에 도시된 바와 같이 적정량의 불활성가스를 산소라인에 공급함으로서 산소랜스를 통해 융체로 개입시킨다. 다른 대안으로서 제1b도에 도시된 바와같이 산소가 섞이지 않은 불활성가스가융체(5)의 표면에 충돌하도록 개별적인 랜스를 통해 불활성 가스를 공급할 수 있다. 그러나 염기성 산소정련로에 또 하나의 랜스를 부가시킴으로서 비용을 낭비할 필요는 없다.

염기성산소공법에서 산소취입이 끝난 후, 융체의 황함량은 조절하기 어려운 변수중의 하나이기 때문에 경우에 따라서는 본 발명에서도 산소취입후의 황함량이 원하는 것보다 높을 것이다. 그러나 본 발명에 따라 고칼슘석회와 같은 적어도 하나의 황제거화합물을 용기의 슬래그에 첨가하여 불활성가스만으로 융체를 다시 불어줌으로서 슬래그와 융체간의 격렬한 상호작용을 야기시키면 황함량을 원하는 정도까지 낮추어 줄 수 있다.

충분한 양의 황제거화합물이 슬래그에 함유되어 있다면 단지 불활성가스를 융체에 불어주기만하면 상기와 같이 바람직한 수준까지 황함량을 낮추어줄 수 있다.

[실시예]

다음과 같은 특성을 가진 염기성 산소정련로에서 일련의 용해작업을 수행하였다.

통상적으로 상기용기에 장입되는 돌로마이트석회의 양은 16,000파운드이며, 16,000파운드의 돌로마이트석회와 24,000파운드의 고칼슘석회 및 2,000파운드의 형석으로 구성된 슬래그형성제를 사용한다.

돌로마이트석회의 장입량을 35,000파운드까지 증가시켰으며, 고칼슘석회는 10,000파운드로 감소시켰고, 전술한 미합중국 특허제4,149,878호에 발표된 방법에 따라 아르곤 가스를 용기에 주입하였다. 아르곤가스는 산소취입의 후반에 분당 3,500ft³의 일정유량으로 주입하였다. 상기 결과 내화라이닝의 수명은 종전의 780회 정련작업에서 1,100회까지 연장되어 약 41%로 증가되었고, 대단히 많은 양의 돌로마이트석회를 첨가하였음에도 불구하고 황함량이 낮은 강철을 제조하기에 어려움이 없었다. 또한 본 실시예에서는 황제거를 촉진시키는 것으로 알려진 형석이 사용되지 않았으나 저황규정에 부합하는 강철을 제조할 수 있었다. 따라서 본발명에 따라 용기에 장입되는 형석을 절감할 수 있고, 본 발명에 따라 제조된 강철에 대해 규정에 허용되는 최대 황함량은 0.025%이었다.

따라서 본 발명의 실시에 따라 상당히 중요한 결과가 얻어짐을 알수 있고, 종래에 비해 내화라이닝의 수명이 약 40% 이상 개선되었고 이는 종래와 같이 탈황능력의 불가피한 저하를 나타냄이 없이 염기성 산소 정련로의 라이닝수명을 증가시킴을 잘 나타내고 있음을 알수 있으며 그 구체적인 탈황효과를 가져온 구체적인 실시예는 다음과 같다.

탈황효과의 실시예

＊각열도에 해당되는 양은 약 225톤

Claims (1)

1. 염기성 산소정련로를 이용한 제강공정에서 산소 랜스(LANCE)를 통해 융체표면상부로부더 융체에 산소를 취입하고, 돌로마이트석회가 슬래그의 탈황능력을 저하시키지 않는 범위(0-40%)까지 함유된 슬래그 형성제를 융체에 첨가하여 정련로의 내화 라이닝의 수명을 연장시키는 방법에 있어서, 슬래그의 점성이 증가되어 슬래그의 탈황능력이 저하될 정도, 즉 40% 이상77% 까지의 돌로마이트석회를 함유한 슬래그형성제를 용탕에 첨가하고, 산소와 함께 불활성가스를 융체표면상에 주입하여 슬래그와 융체가 충분히 교반되도록 함으로서 상기 증가된 슬래그 점성에도 불구하고 융체와 슬래그간의 탈황반응에는 지장이 없도록 하는 내화라이닝의 수명연장방법.

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