KR940000818B1

KR940000818B1 - 강욕조 정련용 방수성 석회계용재

Info

Publication number: KR940000818B1
Application number: KR1019900001435A
Authority: KR
Inventors: 영 우에이 쭝; 더샹 쩽
Original assignee: 차이나 스틸 코포레이션; 시앙 쭈안 쭈이
Priority date: 1989-07-01
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1994-02-02
Also published as: KR910015705A

Abstract

내용 없음.

Description

강욕조 정련용 방수성 석회계용재

제1도는 본 발명에 관한 생석회의 탄산화 피막처리에 있어서 CaO의 탄산화율에 대한 시간과 온도와의 관계를 표시한 도표.

제2도는 본 발명의 강욕조(浴槽) 정련용 방수성 석회계 용재와 종래의 시판되는 용재와의 탈황효과를 비교한 선도.

제3도는 3가지 조성을 가진 용재에 대해서 정련효과를 비교한 선도이다.

본 발명은, 제강공정에서 강욕조(浴槽) 정련에 사용되는 용재에 관한 것이고, 특히, 분해되기 쉬운 용재의 조성에 있어서, 석회계의 과립이 방수성을 향상시키게 되어있고, 조성이 고도의 탈황율을 가지고 있는 용재에 관한 것이다.

전로 강욕조 정련에 있어서, 강욕조 성분의 조정 및 특정성분이나 유해성분의 제거에 용재나 조자재(造滓)가 다량으로 사용되고, 결국, 탈산, 탈황으로는 석회계의 용재가 없어서는 아니되는 용재로 되어있다. 이러한 수요에 대응하여, 여러 가지 합성용재가 철강메이커나, 용재메이커에 의하여 개발되어 있으나, 대량으로 사용되기 때문에, 그의 가격은 철강의 가격의 큰 비중을 차지하게 된다. 석회계의 용재는, 그의 주성분이 석회분으로서, 일반적으로 생석회라고 불리우는 산화칼슘이고, 강욕조에 대하여 강한 탈산과 탈황 작용을 가지고 있는 한편, 수소에 의한 백점상 결함의 원인으로되는 동시에, 그의 분해에 의하여 산소 농도를 높여서 탈황효과를 저하하는 수분을 흡수하기 쉽다. 또, 분해에 의하여 미분화 되어서 점결성을 띠우게 되고, 전로에 불어넣는 정련을 할 경우에, 관로의 유통을 방해하여 막힘을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

전기 석회계의 용재를 이용한 기술에 대하여는, S.K. Saxena가 1981년 4월 28일의 리포트(제철, 제강, 1982년 제12권 제2호)에서, 석회계의 용재분체를 불어넣는 정련은 알루미킬드강의 개재물의 형태나 크기, 청정도, 기계강도 등에 크게 기여하고 있다고 보고하고 있으며, 미분과립상의 불어넣는 용재는, 현재, 거의 모든 강욕조 정련에 널리 이용되어 있다.

또, 전기분해의 문제를 해결하기 위하여, 일본제철(주)의 1976년 12월 미국특허 제3,999,978호로, CO₂가스처리에 의하여 생석회의 과립표면에 CaCO₃의 방수피막을 형성하는 것이 제안되어 있다. 이 제안에 의하면, 그의 방법이 간단하며 염가이고, 또한 현저하게 생석회나 돌로마이트의 분해가 방지되며, 수소에 의한 백점상의 결함문제에도 크게 기여되는 것이 기재되었다.

그러나, 전기 CO₂가스처리에 의한 방수성 생석회에 관한 제안은, 석회계의 용재에 방수성을 부여하고, 강재의 수소에 의한 문제를 해소하는 것 뿐이며, 방수성 생석회의 장점을 일반적인 강욕조 정련에 어떻게 이용하는 가에 대하여는, 즉, 경제적으로 실용화시키는 문제는 그대로 남아 있게 된다.

본 발명은, 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강욕조에 불어넣는 정련을 위한 분체의 용재를 고가로 시판되는 합성용재에 의존하지 않고, 용재의 주성분인 생석회가, 비교적 장기간 저장하더라도 쉽게 수분을 흡수하지 않는 방수성 생석회의 미세한 과립을 사용하고, 배합을 간단하고 염가로 실시할 수 있는 석회계인, 강욕조에 불어넣을 수 있는 정련용 분체의 용재를 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명에 의하면, 적어도 65중량%의 생석회에 CO₂가스처리에 의하여 5-7중량%의 방수성 CaCO₃피막이 형성된 방수성 생석회와, 30중량%를 초과하지 않는 형석과, 5-10중량%의 알루미늄 등으로 조성되어 있고, 강욕조에 불어넣을 수 있도록 미세한 과립상으로 이루어진 강욕조 정련용 용재를 제공하고 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 용재는, 그 생석회분이, 강욕조속에서 반응함으로써 강재의 기계적 성질을 저하시키는 강욕조중의 산소나 유황을 억제하고, 생성된 개재물의 대부분을 부상시켜서 슬래그에 흡수시키며, 강욕조내에 잔류된 부분은 그의 형태나 크기를 적정하게 컨트롤하게 된다.

본 발명의 방수성 석회계 용재는, 석회성분의 생석회(CaO)가, 통상의 석회석을 가소시킴으로서 얻어진다. 생석회는 수분과 반응하기 쉬우므로, 대기중에서 급속하게 분해되어 수산화칼슘으로 되기쉽고, 이것을 강욕조에 불어넣을 경우, 현저하게 강욕조중의 수소 및 산소를 높여서, 탈황율이 크게 영향받게 된다. 따라서, 석회석을 구운후에, 적당한 온도하에서 탄산가스와 반응시킴으로써, 입자표면에 방수성에 강한 탄산칼슘(CaCO₃) 피막을 덮이게 하면, 비교적 장시간 방지하여도 쉽게 수분을 흡수하지 않게 된다.

제1도는, 생석회의 CO₂처리온도와 시간 및 탄산화율의 관계를 실험에 의하여 표시한 것으로, 탄산화율이 온도상승에 따라 증가하여, 20-30분이 지나면 거의 정상화되는 것이 표시되어 있다. 본 발명에서, 생석회의 탄산화율을 5-7중량%로 한 것은, 실험결과 거의 5% 이상이면 수분의 흡수율이 1개월 후에도 변동이 없으나, 그 이하에서는 흡수율이 급상승되고, 7%를 초과하면, 탈황율이 그다지 향상되지 아니하므로, 그 이상의 탄산화는 경제적인 면에서 무의미한 것으로 여겨지기 때문이다.

생석회의 입도는 특히 한정되지 않으나, CO₂처리나, 불어넣을때에 도관을 잘 흘러들어가야 하므로 0.5-1.0mm 정도가 바람직하다.

본 발명에서, 형석을 30중량% 이하 배합한 것은, 정련시의 강욕조중에서 슬래그의 형성반응을 촉진시키기 위한 것이며, 형석은 슬래그의 유동성을 좋게하고, 또한, 염기도에 영향되지 아니함은 잘 알려져 있다. 그러나, 너무 많으면, 염기성 라이닝의 경우, 침식되는 문제가 있으므로, 비경제적이다.

본 발명에서, 알루미늄은, 강욕조중에서 생석회의 하기와 같은 탈황반응에 의하여 생성된 산소를 제거하기 위한 것이며, 이 산소의 생성은 탈황반응을 방해하므로, 생성된 산소를 제거함으로써 탈황반응이 촉진된다.

그러나, 제2도에 표시된 종래의 용재와의 비교실험 결과에서 알 수 있는 바와같이, 알루미늄의 중량%는 5-10에서 충분한 탈황효과가 있으므로, 가격적인 면에서, 이 범위내로 사용량을 줄이는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 들어 설명한다.

[실시예 1]

우선, 석회석을 회전로에 의하여, 900℃에서 가소시키고, 75-80중량%의 생석회 CaO와, 나머지가 H₂O, CO₂, Al₂O₃, MgO인 조성물을 얻었다. 다음, 생석회를 0.125 -1.0mm정도의 입도로 채로쳐서 모았다. 이 생석회는 몇가지 온도하에서 CO₂가스와 유동층 방식으로 반응시켜, 열가스 분석장치(TGA)에 의하여, 시간을 계수로 하는 CaCO₃로의 전화율을 구하고, 그 결과를 제1도의 곡선도로 표시하였다. 또, 몇가지 전기 각종시료에 대하여, 분해의 비율시험을 수행하였다.

[실시예 2]

전기 CO2 처리에 의하여 얻어진 방수성 생석회의 시료는, 각각 본 발명의 조성비에 의하여, 형석(CaF2) 및 알루미늄(Al)의 미세한 과립과 배합하여 용재를 조제하고 JIS SS41강재의 불어넣는 정련에 사용하였다. 또, 전기의 불어넣는 것은 아르곤 가스(Ar)를 운반가스로 사용하고, 전로의 강욕조 용량은 각각 150톤, 불어넣는 용재는 거의 250-200Kg로 한정하였다. 정련후에는 시료를 채취하여 화학분석을 수행하였다. 전기화학분석에 의하면, 본 발명의 조성에 의한 용재를 사용한 강재는, 수소함유량 증가각 1-2ppm으로 억제되었고, 이에 비하여, 시판되는 용재를 사용한 경우에는 4-6ppm이었다.

제2도는, 3가지의 용재조성에 대한 탈황효과를 표시한 실험결과이고, 탈황효과는 강욕조의 원유황량에 관계없이, 생석회의 양이 많은 편이 높다는 것을 알 수 있다.

제3도에는, 비교 실시예 A로서, CO₂처리를 안한 80중량%의 CaO와 20중량%의 CaF₂, 비교 실시예 B로서, Al 대신 Si를 배합하고, 비교 실시예 C로서, 최저 65중량 %의 CaO와 30중량%를 초과하지 않는 CaF₂및 5-10중량% 범위의 Al로 하여, 이들의 탈황율, 복인율, 복규소율 및 알루미늄의 유출손실들을 비교실험한 결과를 표시하였다. 도면에서, 용재 C는 탈황율이 높고, 복규소율이 비교적 적은 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명에 의한 강욕조에 불어넣는 정련용분제 용재는, 그의 주성분인 생석회가 비교적 장기간 저장하더라도 쉽게 수분을 흡수하지 않는 방수성을 구비하고 있고, 또한, 간단한 소규모의 자가설비로도 처리할 수 있는 탄산화 피막으로 피복된 미세과립의 생석회로 되어 있기 때문에, 정련시, 수소의 피해를 억제하고 높은 탈황율을 나타내는 효과가 있다. 또, 알루미늄의 배합비율을 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 고가로 시판되는 합성용재 보다 매우 낮은 가격으로 석회계의 강욕조에 불어넣는 정련용 용재를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

적어도 65중량%의 생석회에 CO₂가스처리에 의하여 5-7중량%의 방수성 CaCO₃피막이 형성되어 있는 방수성 생석회와, 30중량%를 초과하지 않는 형석과, 5-10중량%의 알루미늄으로 조성되어 있고, 강욕조에 불어넣을 수 있도록 미세과립상으로 이루어져 있는 강욕조 정련용 방수성 석회계 용재.