KR950009438B1 - 용강복린 방지를 위한 전로출강방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용강복린 방지를 위한 전로출강방법

제1도는 본 발명의 방법에 따른 전로출강수단의 개략도.

제2도는 본 발명의 방법에 따른 플럭스 분체 분사공정의 개략도.

제3도는 본 발명의 방법 및 공지방법(비교예)에 의한 출강후 용강 복린양을 비교도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전로 2 : 전로의 노구

3 : 출강구 4 : 분사장치

5 : 분사노즐 6 : 와류

7 : 용강 8 : 슬래그

9 : 나탕 10 : 강욕

11 : 출강류 12 : 플럭스분체

13 : 출강레이들

본 발명은 제강공정중 전로에서 취련종료 후 수강레이들(ladle)로 출강하는 과정에서 용강과 함께 유출되는 슬래그(slag)의 혼입을 방지할 뿐만 아니라 복린을 방지하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가스분사에 의해 출강구 상부탕면을 슬래그가 덮여있지 않는 나탕(이하 "나탕"이라함)으로 형성시킨 후, 동일한 분사설비를 통하여 플럭스(flux) 분체를 분사시킴으로써 전로출강시 슬래그의 혼입을 방지하면서 복린을 방지시키는 방법에 관한 것이다.

출강시 출강레이들내로의 전로슬래그의 유출은 첫째, 출강을 위해 전로를 경동시킬 때, 둘째, 출강중기에 와류(vortex) 형성에 의해, 셋째, 출강이 끝난 후 전로를 직립시킬 때의 세가지 경우에 발생하며, 그 중에서 와류형성에 의해 유출되는 슬래그양이 가장 많으며 전체 유출량이 약 60%를 점유한다. 와류에 의한 슬래그 혼입과정은 출강구를 통해 용강이 유출될 때 탕면에 소용돌이 현상이 일어나고 그 중앙의 액면이 깔데기 모양으로 침가되면서, 용강 상부에 있는 슬래그가 용강과 함께 혼입되는 것이다. 이러한 소용돌이 현상은 용탕깊이, 용탕의 회전운동, 유출속도 등이 상호작용하여 생기는 복잡한 유체운동으로서, 진로조업과 같은 동적인 용탕의 운동조건하에서 와류를 완전히 없앤다는 것은 현실적으로 불가능하다.

종래의 전로출강과정에서 슬래그의 혼입을 억제하는 방법으로는 슬래그체크볼(Slag check ball)을 이용 하는 방법, 슬래그스토퍼를 이용하는 방법, 압축공기 슬래그스토퍼(Pneumatic slag stopper)를 이용하는 방법, 가스분사방법(1992년 특허출원제 9531호)등이 알려져 있다.

슬래그체크볼, 슬래그스토퍼, 그리고 압축공기 슬래그스토퍼 방법을 사용하는 경우에는 와류를 완전히 진정시키는 것이 불가능하는 단점이 있다. 가스분사에 의한 슬래그 유출방지 방법은 와류의 형성을 억제하지는 못하지만 와류주위를 나탕으로 형성시킴으로써 슬래그의 혼입을 방지하는 매우 효과적인 방법이다.

그러나, 이 방법도 출강초기와 말기에 즉 전로를 경동하거나 다시 직립시킬 때의 슬래그 유출은 피할 수가 없다. 유출된 슬래그는 용강의 탈산공정시에 일부 환원되어 용강중 유해원소인 인의 함량이 증가하는 복린(이하 "복린"이라함)이 발생될 뿐만 아니라, 용강의 재산화를 유발시켜 비금속 개재물의 발생원인이 된다. 이와같은 유출슬래그에 의한 용강의 품질악화를 억제하는 종래의 방법으로는 출강시에 출강레이들내로 일정량의 괴상의 생석회를 첨가하여 슬래그의 염기도를 증가시킴으로써 복린을 억제하는 방법이 있다. 이러한 방법은 괴상의 생석회가 슬래그와 충분하게 반응하지 못하기 때문에 생석회의 재화가 미흡하여 복린방지 효율이 매우 낮은 문제점이 있다.

본 발명자는 상기와 같은 종래방법들의 단점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 전로출강시 출강구 상부 탕면위 일정높이에 설치된 분사노즐에 의해 일정조건으로 불활성가스를 분사시켜 출강구 상부 탕면을 나탕으로 형성시키고, 동일한 분사설비를 통하여 플럭스 분체를 분사시키면서 출강함으로써 간단하고 경제적으로 전로출강시 슬래그의 혼입을 방지한 뿐만 아니라 복린의 발생을 억제하여 용강의 품질을 향상시키는 방법을 제공하고자 하는데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따라서, 전로출강시 출강구 상부 탕면위의 일정높이에 설치된 분사노즐을 통하여 불활성가스와 플러스분체를 분사시킴에 의하여, 직경이 출강구 직경보다 크고 깊이가 슬래그층 두께보다 큰 공동(cavity) 를 출강구 상부 용강탕면에 형성시켜 나탕을 형성시킴으로서 슬래그의 혼입을 방지할 뿐만 아니라 나탕에 형성되는 와류에 분사된 플럭스가 와류에 말려 용강과 충분히 혼합되게 함으로써 복린 발생을 억제하여 용 강의 품질을 향상시키는 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 제1도는 본 발명의 방법에 따라서 전로 출강을 행하는 수단을 단면에 의해 개략적으로 나타낸 도면이고, 제2도는 본 발명에 따른 플럭스분체 분사 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

제1도 및 2도에 나타난 바와같이, 본 발명에서는 전로(1)를 경동시킨 후 출강을 개시할때, 선단에 분사 노즐(5)이 구비되어 있는 분사장치(4)를 전로의 노구(2)를 통해 인입시켜 출강구(3) 직상부 탕면위에 오도록 한 다음, 와류(6)가 형성되는 시점에서 질소 또는 아르곤 등의 불황성가스를 운반가스로 하여 플럭스(12)를 분사노즐(5)을 통하여 분사시키게 된다. 상기와 같은 분체분사에 의해, 제2도와 같이 용강(7)보다 비중이 작은 슬래그(8)는 와류형성 지역 바깥쪽으로 밀리게되어 나탕(9)을 형성하게 됨으로써 와류(6)를 통한 슬래그(8)의 혼입이 없어지게 되며, 나탕(9)과 접촉하는 플럭스(12)는 와류(5)에 혼입되어 출강구(3)를 통하여 출강레이들(13)내로 유입되게 된다. 이때, 플럭스(12)는 출강류(11)의 중심에 위치되어 유입되며, 레이들(13)내에서 출강류(11)의 낙하에너지에 의해 강욕(10)과 플럭스(12)가 강력하게 교반되게 되어 상호 간에 효율적으로 반응할 수 있다.

통상 전로의 용강 정련을 위해 취입되는 플럭스로는 생석회가 많이 사용되는데, 보통 생석회는 90%이상의 CaO를 함유하며, 본 발명에서는 1㎜이하의 입자크기를 갖는 생석회 분체를 사용하는 것이 노즐 막힘 및 정련작용을위해 보다 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

전술한 본 발명의 방법에 따라서 250톤 전로를 사용하여 현장시험을 행하였다. 출강직전 용강중 인농도는 0.012-0.017중량%, 출강중 용강온도는 1630-1670℃, 용강량은 260-275톤이었다.

또한, 분사노즐은 직경이 25㎜ø인것을 사용하였고, 운반가스로는 질소를 사용하였으며 이때 가스 압력은 18-21㎏/㎤, 가스유량은 17-l9N㎥/분으로 하였다.

그리고, 플럭스로는 CaO함량이 90%이상이고, 입자크기가 1㎜이하인 생석회분체를 사용하였다. 생석회 사용량은 첨가량에 따른 복린 방지효과를 파악하기 위해서 각각 0.2톤, 0.45톤. 0.7톤, 1.2톤으로 변화시켜 첨가하였다.

한편, 본 발명과 비교하기 위하여 기존의 복린방지방법(비교예)으로도 시험을 행하였다. 이 방법은 가스 분사조건은 본 발명과 동일하나, 노즐을 통해서는 질소 가스만을 분사하면서, 3-50㎜의 입도를 갖는 괴상 생석회를 첨가하는 것이 본 발명과 차이가 있다. 이때 사용되는 생석회의 품위 역시 본 발명의 시험에서 사용된 분체 생석회와 동일하다.

이상과 같은 시첨의 결과를 비교하기 위해서 생석회 첨가량에 따른 출강중 복린량을 제3도에 도시하였다.

제3도에서 알 수 있듯이, 동일한 생석회양을 첨가한 경우, 본 발명법은 비교예에 비해 복린량이 0.0005-0.0015중량% 감소하는 효과를 나타내고 있으며. 생석회량을 0.3톤이상 분사하는 경우에는 오히려 탈린반응을 동반하는 정련효과를 나타내고 있다. 그러나, 생석회량이 0.3톤이하로 되면 복린현상이 일어나게되며 또한 1톤이상으로 분사되는 경우에는 탈린작응이 완만하게 됨을 알 수 있다. 따라서. 용강량이 약 270 톤 정도인 경우 생석회 취입량은 0.3-1.0톤정도(용강톤당 1.1-3.7kg정도)가 적당함을 알 수 있다 본 발명은 상기한 실시에로 한정되지 않음은 당연하다.

상술한 바와같이, 본 발명은 전로출강시에 와류에 의해 슬래그 유출을 방지할 뿐만아니라 복린을 방지함으로 인하여 용강의 품질 향상에 의한 불량을 감소, 생석회 원단위 절감, 출강량 증가, 합금철 실수율 증가 등의 효과가 있다

Claims (3)

1. 수강레이들 내 용강 복린을 방지하기 위한 전로 출강방법에 있어서, 전로출강시 출강구 상부 탕면위에 설치된 분사노즐을 통하여 상기 출강구 상부 탕면에 출강구의 크기보다 큰 나탕을 형성시킬 수 있는 압력으로 불활성가스를 분사하는 동시에 상기 가스와 더불어 플럭스 분체를 취입함을 특징으로 하는 용강 복린 방지를 위한 전로 출강방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 플럭스 분체는 그 입자크기가 1㎜이하인 생석회 분체인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플럭스 분체가 용강 톤당 1.1-3.7㎏의 범위로 취입되는 방법.