KR20200070213A

KR20200070213A - 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법 및 극저인 스틸의 생산 방법

Info

Publication number: KR20200070213A
Application number: KR1020207000483A
Authority: KR
Inventors: 슈쳉 주; 후 자오; 샤오푸 슈; 종보 리; 홍양 리; 양 양; 쩡레이 탕; 타오 장; 칭보 리우; 잔지에 장; 지헝 유엔; 사 유; 웬주 강; 시 첸; 수에이 장; 보 리; 지추엔 두; 디 자오; 리앙 리; 펭 지앙
Original assignee: 난양 한예 스페셜 스틸 코., 엘티디
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2039-05-23
Also published as: BR112020001127A2; KR102280717B1; US11718885B2; CN109207672B; JP2021511436A; WO2020113911A1; RU2761852C1; UA126159C2; JP6945055B2; DE112019000054T5; US20210214813A1; CN109207672A

Abstract

극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법은 먼저 용강과 석회를 혼합하여 알칼리성 슬래그를 형성하고, 산소 가스를 이용하여 블로잉하여 알칼리성 슬래그의 산화성을 증가시키고, 마지막으로 탄소 함유 환원제를 첨가함으로써 탄소를 산화시켜 대량의 일산화탄소 가스를 방출하는 과정에서 인산염이 포착되어 알칼리성 슬래그가 신속하게 폼화되고 레이들 입구로부터 흘러 나와 인이 용강에 되돌아갈 조건이 없도록 한다. 해당 슬래그 제거 방법은 작업이 간단하고 편리하며, 설비에 대한 요구가 높지 않으며, 탈인 효과가 좋아 인 함유량이 ＜0.003 %인 극저인 스틸을 제조하는데 사용될수 있다. 극저인 스틸의 생산 방법은 상기 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법, 및 슬래그 제거 후 정련 및 잉곳의 주조를 포함한다. 해당 생산 방법은 탈인 효과가 좋아 생산 비용이 낮고, 인 함유량이 ＜0.003%인 극저인 스틸을 고효율적으로 생산할 수 있다.

Description

극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법 및 극저인 스틸의 생산 방법

본 발명은 스틸 제련 기술 분야에 관한 것으로서, 구체적으로, 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법 및 극저인 스틸의 생산 방법에 관한 것이다.

본 발명은 2018년 12월 3일자로 중국 특허청에 제출한 출원 번호가 2018114635554이고, 명칭이 "극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법 및 극저인 스틸의 생산 방법"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 그 전부 내용을 본 발명에 원용된다.

인은 스틸의 페라이트에 용해되고, 용강에서 Fe₂P, Fe₃P의 형태로 안정하게 존재하고 있으며, 결정화 과정에서 편석되기 쉽다. 인은 스틸의 인성을 현저하게 저하시키고, 특히 템퍼링 인성 및 저온 충격인성, 즉 스틸의 냉간 취성을 향상시킨다. 따라서 일부 스틸 종류, 예를 들면 딥 드로잉 스틸, 차량용 표면 경화 스틸, 극저탄소 스틸 및 고급 파이프 라인 스틸 등은 인 함유량에 대한 요구가 높다.

탈인의 방법으로서 일반적으로 3 가지가 있는데, 1. 용강 전처리에 의한 탈인, 2. 컨버터 듀플렉스 탈인, 3. 용강로 외 탈인이 있다. 탈인의 효과로서 통상적으로 1. 용강 전처리에 의한 탈인의 탈인 수준은 0.01 ~ 0.02 %이고, 2. 컨버터 듀플렉스 탈인의 탈인 수준은 0.01 % 미만이며, 3. 용강로 외 탈인의 수준은 0.01 % 미만이다. 극저인 스틸의 생산 공정에서 일반적으로 용강 전처리에 의한 탈인, 컨버터 듀플렉스 탈인, 용강로 외 탈인을 이용하고 있다. 그러나, 종래 기술에 의한 생산 공정에서 탈인 효과가 보편적으로 낮은 편이며 탈인 후 용강의 인의 함유량이 W (P)> 0.005 %로 W (P) ≤ 0.003 %까지 도달하기 어려워 고급 스틸의 탈인에 대한 요구하는 수준에 도달할 수 없으며, 고급 탈인 스틸을 구현하는데는 막대한 금액의 설비 투자를 증가하고, 스틸의 톤당 철 사용량 또는 스틸의 톤당 전력 사용량을 증가하며, 생산 비용을 증가할 필요가 있다.

본 발명은, 예를 들면, 작업이 간단하고 편리하며, 설비에 대한 요구가 높지 않고 탈인 효과가 좋은 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 예를 들면, 생산 비용이 낮고, 탈인 효과가 좋으며, 고효율적으로 W(P) ≤ 0.003%인 극저인 스틸을 생산할 수 있는 극저인 스틸의 생산 방법을 더 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 예를 들면, 본 발명에 기재된 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법에 의해 슬래그가 제거된 극저인 스틸을 더 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법을 제공한 것으로서,

용강을 레이들에 투입하면서 용강을 따라 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시켜 알칼리성 슬래그를 형성하는 단계;

레이들 상단에 산소를 취입하고 하단에 아르곤을 취입하여 블로잉하는 단계;

레이들을 틸팅하여 용강의 액면을 레이들 입구에 접근시키는 단계와;

탄소 함유 환원제를 첨가하여 알칼리성 슬래그를 폼화시켜 레이들 입구로부터 흘러나오게 하는 단계를 포함한다.

본 발명은 극저인 스틸의 생산 방법을 제공한 것으로서, 전술한 극저인 스틸 생산 과정에서의 슬래그 제거 방법, 슬래그 제거 후 정제 및 잉곳을 포함한다.

본 발명은 극저인 스틸을 더 제공한 것으로서, 본 발명에 기재된 극저인 스틸 생산 과정에서의 슬래그 제거 방법으로 슬래그가 제거된다.

본 발명은 극저인 스틸 생산 과정에서의 슬래그 제거 방법을 제공한 것으로서, 먼저 용강과 석회를 혼합하여 알칼리성 슬래그를 형성하고, 산소 가스를 이용하여 블로잉을 진행하여, 알칼리성 슬래그의 산화성을 향상시키고, 마지막으로 탄소 함유 환원제를 첨가함으로써 탄소를 산화시켜 대량의 일산화탄소 가스를 방출시키는 과정에서 인산염이 포착되게 알칼리성 슬래그가 신속하게 폼화되고 레이들 입구로부터 흘러 나와, 인이 용강으로 되돌아갈 수 없게 한다. 본 슬래그 제거 방법은 작업이 간단하고 편리하며, 설비에 대한 요구가 높지 않으며, 탈인 효과가 좋아 인 함유량이 ＜ 0.003 %인 극저인 스틸을 제조하는데 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 극저인 스틸의 생산 방법은, 상기 극저인 스틸 생산 과정에서 슬래그 제거 방법, 슬래그 제거 후 정련 및 잉곳의 주조를 포함한다. 해당 생산 방법은 탈인 효과가 좋아 생산 비용이 낮고, 인 함유량이 ＜ 0.003%인 극저인 스틸을 고효율적으로 생산할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예의 목적, 기술안 및 장점을 보다 명확하도록 하기 위해, 본 발명의 실시예의 기술안을 명확하고 완전하게 설명한다. 실시예에서 구체적인 조건이 명시되지 않는 경우, 통상적인 조건 또는 제조업체가 권장하는 조건에 따라 진행된다. 사용되는 시약 또는 기기에 대해 제조업체를 밝히지 않는 경우, 모두 시판 중 구매를 통해 얻을 수 있는 통상적인 제품이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법 및 극저인 스틸 생산 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예는 극저인 스틸 생산 과정에서의 슬래그 제거 방법을 제공하는 것으로서, 레이들에 용강을 투입하면서 용강을 따라 석회를 첨가하여 미리 슬래그를 용융시켜 알칼리성 슬래그를 형성하도록 하는 단계(S1)를 포함한다.

그 중에서, 용강의 질량을 기준으로 석회 첨가량은 0.5 ~ 3kg / t이고, 바람직하게는 석회 첨가량은 0.7 ~ 1kg / t이다. 석회의 첨가는 한편으로 슬래그가 미리 용융되는 것을 촉진할 수 있고, 다른 한편으로는 고로 슬래그를 알칼리성 슬래그로 전환시켜 인에 대한 흡수를 증강시킬 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 회전로 또는 중주파 유도로의 용강을 레이들에 투입하기 전에, 먼저 기존의 고로 슬래그를 제거하거나 슬래그 스토핑 방법에 의해 고로 슬래그를 회전로 또는 중주파 유도로 내에 스토핑 함으로써, 인 함유 고로 슬래그를 미리 제거하여 후속 슬래그 제거의 작업량을 감소하는 것을 목적으로 한다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 본 발명에 의해 제공된 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법은, 레이들에서 상부에서 산소 가스를 취입하고 저부에서 아르곤 가스를 취입하여 블로잉하는 단계(S2)를 더욱 포함한다.

후속의 틸팅 작업에 편의하기 위해, 틸팅 기능을 갖춘 레이들 블로잉 워크스테이션까지 레이들을 리프팅시킨 후, 자기 소모 타입 코팅 산소 취입 파이프를 통해 상부에 산소 가스 취입 작업을 진행한다. 여기서, 레이들의 상부에 산소 가스 취입시, 산소 공급량은 50 ~ 300NL / (min·t)이며, 압력은 0.5 ~ 2.0MPa이다. 바람직하게는, 산소 공급량은 100 ~ 150NL / (min·t)이며, 압력은 0.8 ~ 1.2MPa이다. 레이들의 상부에 산소 가스의 취입을 통하여, 용강의 분위기를 산화성 분위기로 변화시켜, 인이 산화되어 알칼리성 슬래그로 들어가 4CaO·P₂O₅의 인산 칼슘 염을 생성한다.

레이들의 하단에 아르곤 가스 취입시 압력은 0.3 ~ 0.8MPa이다. 바람직하게 압력은 0.4 ~ 0.6MPa이다. 레이들 하단에서 아르곤 가스를 취입하는 것을 통해, 용강의 교반을 증가시키고, 인을 보다 신속하게 산화시켜 알칼리성 슬래그에 들어 가도록 한다.

선택적으로, 블로잉 과정에서 형석을 첨가하는 것을 통해 알칼리 슬래그의 점도를 조절함으로서, 알칼리성 슬래그가 인에 대하여 더 잘 흡착할 수 있도록 하고 후처리에 더욱 유리되도록 한다. 바람직하게는, 용강의 질량을 기준으로, 형석의 첨가량은 0.5 ~ 3 kg / t이고, 바람직하게는 형석의 첨가량은 1 ~ 1.5 kg / t이다. 형석은 산소 및 아르곤의 취입이 개시된지 2min 후 첨가하는 것이 바람직하며, 이때, 인은 이미 산화되기 시작하면서 알칼리성 슬래그와 결합하게 되어, 형석의 첨가 효과가 더 우수하다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 블로잉 시간은 10 ~ 30min이고 블로잉을 거친 알칼리성 슬래그 중 FeO 함량이 10 % ~ 30 %가 된다. 바람직하게는 블로잉 시간은 15 ~ 20min이며 블로잉을 거친 후 알칼리성 슬래그 중 FeO 함량이 15 % ~ 20 %으로 된다. 알칼리성 슬래그 중 FeO 함량이 상기 범위인 경우, 산화에 의한 탈인의 전제 조건에 도달했기 때문에 다음 단계인 슬래그 제거 작업을 수행할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 극저인 스틸 생산 과정에서 슬래그 제거 방법은, 레이들을 틸팅하여 용강 액면을 레이들 입구에 접근시키는 단계 (S3)와 탄소 함유 환원제를 첨가하여 알칼리성 슬래그를 폼화시켜 레이들 입구로부터 흘러나오게 하는 단계 (S4)를 더 포함한다.

레이들에 대한 틸팅은 후속 폼화된 후 알칼리성 슬래그의 순조로운 배출에 유리하게 하기 위한 것이며, 용강의 액면과 레이들 입구와의 거리를 적절하게 하며, 거리가 지나치게 멀어지면 알칼리성 슬래그의 배출이 철저하지 않아 알칼리성 슬래그가 잔류할 수 있다. 반면에, 용강의 액면이 레이들 입구와 지나치게 가까울 경우, 슬래그 제거 과정 중 용강이 유실될 수 있어 생산량에 영향을 끼칠 수 있다. 레이들을 틸팅하여 용강의 액면이 레이들 입구보다 50 ~ 200mm 낮게 하는 것이 바람직하고, 용강의 액면이 레이들 입구보다 80 ~ 120mm 낮게 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 레이들의 틸팅 각도는 10 ~ 35도 이며, 바람직하게, 레이들의 틸팅 각도는 20 ~ 30도 이다. 레이들이 레이들 입구 방향으로 기울어질 경우, 슬래그 폼이 격렬하게 발생 시 슬래그가 레이들 입구로부터만 흘러 나오는데 유리하며, 사방으로 넘쳐나 제어받지 않을 정도는 아니다. 유의해야 할 점은, 레이들의 틸팅 각도가 지나치게 큰 것이 적절하지 않은 것으로서, 용강이 넘쳐 나와 안전 사고를 일으키는 것을 피한다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 탄소 함유 환원제는 탄화 칼슘 및 가탄제 중 적어도 하나를 포함한다. 탄화 칼슘이 탄소 함유 환원제로 선택되는 경우, 탄화 칼슘의 입도는 5 ~ 20mm이며, 용강의 질량을 기준으로 하여, 탄화 칼슘의 첨가량은 0.3 ~ 0.7kg / t이다. 바람직하게는 탄화 칼슘의 첨가량은 0.5 ~ 0.6kg / t이다. 가탄제를 탄소 함유 환원제로 선택하는 경우, 가탄제의 입도는 0.5 ~ 1mm이며, 용강의 질량을 기준으로 하여, 가탄제의 첨가량은 0.2 ~ 0.5kg / t이다. 바람직하게, 가탄제는 활성탄이며, 활성탄의 첨가량은 0.3 ~ 0.4kg / t이다. 탄소 함유 환원제는 알칼리성 슬래그 중의 FeO와 반응하여 일순간에 대량의 CO 가스 마이크로 버블을 발생시키며 대량의 CO 가스 마이크로 버블에 의해 고로 슬래그가 일순간에 격렬한 폼화 반응을 일으켜 지정 방향을 따라 레이들 입구로부터 신속하게 흘러 나오게 되어, 슬래그 제거의 목적에 달성하게 된다. 동시에, 예를 들어 금속 아연, 납, 주석 등의 스틸에 대하여 유해 작용을 하는 저 융점 금속의 증기가 CO 가스에 의해 쉽게 인출되어 용강을 정화하고 고급 스틸의 강도 및 인성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, CO가 액체 표면으로부터 나온 후에는 CO₂로 산화되어 공기에 대한 오염과 작업자 신체에 대한 손상을 피할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 본 발명은 상기 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법, 슬래그 제거 후 정련 및 잉곳의 주조를 포함하는 극저인 스틸의 생산 방법을 더 제공한다.

슬래그 제거가 완료된 후 레이들을 틸팅 상태로부터 복귀하고 용강에 알루미늄을 첨가하고 아르곤 가스를 취입하면서 2 ~ 4 min 교반하여 탈산소 정련을 완성하며, 정련이 완료된 후 잉곳 또는 연속 주조 슬라브를 주조할 수 있다. 바람직하게, 알루미늄의 첨가량은 0.2 ~ 0.4kg / t이다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 본 발명은 상기 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법으로 슬래그 제거된 극저인 스틸을 더 제공한다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 극저인 스틸의 인 함유량은 ＜ 0.003 %이다.

이하, 실시예에 결부하여 본 발명의 특징 및 성능에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

실시예 1

본 실시예는 극저인 스틸의 생산 방법을 제공하는 것으로서, 구체적인 제조 단계는 하기와 같다.

회전로 또는 중주파 유도로에 의해 제련된 용강에 대해 슬래그 제거 후 레이들에 투입하고, 레이들에 용강을 투입하면서 용강을 따라 0.8kg / t 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시키고 알칼리성 슬래그를 제조하는 단계(S1);

틸팅 기능을 갖춘 레이들 블로잉 워크스테이션까지 레이들을 리프팅한 후, 자기 소모 타입 코팅 산소 취입 파이프를 통해 상부에 120NL / (min·t) 의 공급량, 0.9MPa의 압력으로 산소 가스의 취입 작업을 진행한다. 동시에, 레이들의 하단에서 0.45MPa의 압력으로 아르곤 가스를 취입하면서 교반하는 단계(S2).

산소 가스, 아르곤 가스를 2min 동안 취입한 후 슬래그 용융제로서 슬래그의 점도를 조절하기 위해 1.2kg / t 의 형석볼을 한번에 첨가하고 블로잉 총 시간을 18min으로 제어하고 레이들의 슬래그 중 FeO 함량을 18%로 적절하게 하는 단계(S3).

레이들에 대해 틸팅하고 용강의 양에 따라 틸팅 각도를 20°로 하여, 용강 액면이 레이들 입구보다 100mm 낮게 하며, 아르곤 가스의 압력을 0.5MPa으로, 산소 공급량을 130NL / (min · t)으로 조절하며 용강 슬래그의 교반 강도를 증가시키는 단계(S4).

레이들에 0.56kg / t의 첨가량으로 CaC을 넣고, CaC와 FeO을 신속하게 반응시킴으로써 일순간에 대량의 CO 가스 마이크로 버블을 발생시키며 대량의 CO 가스 마이크로 버블에 의해 고로 슬래그가 일순간에 격렬하게 폼화 반응을 일으켜 지정 방향을 따라 레이들 입구로부터 신속하게 흘러 나오게 되며, 슬래그 제거율은 95 %를 초과하는 단계(S5).

인이 배출된 후, 레이들의 상부에서 산소 가스의 취입을 정지시키고 레이들을 틸팅 상태로부터 정위치로 복귀한 다음, 용강에 0.3kg / t의 알루미늄 과립을 첨가하여 아르곤 가스를 3min 지속적으로 취입하여 탈산소 정련을 완성하는 단계(S6).

정련이 완료된 후 잉곳 또는 연속 주조 슬라브를 주조하는 단계(S7).

측정 결과, 본 실시예에 의해 제조된 잉곳 또는 연속 주조 슬라브에서 인 함유량은 0.0015 % ~ 0.0018 %이다.

실시예 2

회전로 또는 중주파 유도로에 의해 제련된 용강에 대해 슬래그 제거 후 레이들에 투입하고, 레이들에 용강을 투입하는 동시에, 용강 흐름에 따라 1.0kg / t 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시키고 알칼리성 슬래그를 제조하는 단계(S1).

틸팅 기능을 갖춘 레이들 블로잉 워크스테이션까지 레이들을 리프팅한 후, 자기 소모 타입 코팅 산소 취입 파이프를 통해 상부에 140NL / (min·t) 의 공급량, 1.1MPa의 압력으로 산소 가스의 취입 작업을 진행하면서 레이들의 저부에서 0.5MPa의 압력으로 아르곤 가스를 취입하면서 교반하는 단계(S2).

산소 가스, 아르곤 가스를 3min 동안 취입한 후 슬래그의 점도를 조절하기 위해 1.4kg / t 의 형석볼을 한번에 첨가하고 블로잉 총 시간을 20min으로 제어하고 레이들의 슬래그 중 FeO 함량을 20%로 적절하게 하는 단계(S3).

레이들에 대해 틸팅하고 용강의 양에 따라 틸팅 각도를 20°로 하여, 용강 액면이 레이들 입구보다 120mm 낮게 하는 단계(S4).

레이들에 0.4kg / t 의 활성탄을 첨가하여 일순간에 대량의 CO 가스 마이크로 버블을 발생시키며 대량의 CO 가스 마이크로 버블에 의해 고로 슬래그가 일순간에 격렬하게 폼화 반응을 일으켜 지정 방향을 따라 레이들 입구로부터 신속하게 흘러 나오게 되며, 슬래그 제거율은 95 %를 초과하는 단계(S5).

인이 배출된 후, 레이들의 상부에서 산소 가스의 취입을 정지시키고 레이들을 틸팅 상태로부터 정위치로 복귀한 다음, 용강에 0.3kg / t의 알루미늄 과립을 첨가하여 아르곤 가스를 2.5min 지속적으로 취입하여 탈산소 정련을 완성하는 단계(S6).

측정 결과, 본 실시예에 의해 제조된 잉곳 또는 연속 주조 슬라브에서 인의 함유량은 0.0017 % ~ 0.0020 %이다.

실시예 3

회전로 또는 중주파 유도로에 의해 제련된 용강에 대해 슬래그 제거 후 레이들에 투입하고, 레이들에 용강을 투입하는 동시에, 용강 흐름에 따라 3.0kg / t 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시키고 알칼리성 슬래그를 제조하는 단계(S1).

틸팅 기능을 갖춘 레이들 블로잉 워크스테이션까지 레이들을 리프팅한 후, 자기 소모 타입 코팅 산소 취입 파이프를 통해 상부에 300NL / (min·t)의 공급량, 2.0MPa의 압력으로 산소 가스의 취입 작업을 진행하면서 레이들의 저부에서 0.8MPa의 압력으로 아르곤 가스를 취입하면서 교반하는 단계(S2).

산소 가스, 아르곤 가스를 3min 동안 취입한 후 슬래그의 점도를 조절하기 위해 0.5kg / t의 형석볼을 한번에 첨가하고 블로잉 총 시간을 30min으로 제어하고 레이들의 슬래그 중 FeO 함량을 28%로 적절하게 하는 단계(S3).

레이들에 대해 틸팅하고 용강의 양에 따라 틸팅 각도를 10°로 하여, 용강 액면이 레이들 입구보다 200mm 낮게 하는 단계(S4).

레이들에 0.7kg / t 의 활성탄을 첨가하여 일순간에 대량의 CO 가스 마이크로 버블을 발생시키며 대량의 CO 가스 마이크로 버블에 의해 고로 슬래그가 일순간에 격렬하게 폼화 반응을 일으켜 지정 방향을 따라 레이들 입구로부터 신속하게 흘러 나오게 되며, 슬래그 제거율은 95 %를 초과하는 단계(S5).

인이 배출된 후, 레이들의 상부에서 산소 가스의 취입을 정지시키고 레이들을 틸팅 상태로부터 정위치로 복귀한 다음, 용강에 0.4kg / t의 알루미늄 과립을 첨가하여 아르곤 가스를 4min 지속적으로 취입하여 탈산소 정련을 완성하는 단계(S6).

측정 결과, 본 실시예에 의해 제조된 잉곳 또는 연속 주조 슬라브에서 인의 함유량은 0.0023 % ~ 0.0026 %이다.

실시예 4

회전로 또는 중주파 유도로에 의해 제련된 용강에 대해 슬래그 제거 후 레이들에 투입하고, 레이들에 용강을 투입하는 동시에, 용강 흐름에 따라 0.5kg / t 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시키고 알칼리성 슬래그를 제조하는 단계(S1).

틸팅 기능을 갖춘 레이들 블로잉 워크스테이션까지 레이들을 리프팅한 후, 자기 소모 타입 코팅 산소 취입 파이프를 통해 상부에 50NL / (min·t) 의 공급량, 0.5MPa의 압력으로 산소 가스의 취입 작업을 진행하면서 레이들의 저부에서 0.3MPa의 압력으로 아르곤 가스를 취입하면서 교반하는 단계(S2).

산소 가스, 아르곤 가스를 3min 동안 취입한 후 슬래그의 점도를 조정하기 위해 3kg / t 의 형석볼을 한번에 첨가하고 블로잉 총 시간을 10min으로 제어하고 레이들의 슬래그 중 FeO 함량을 12%로 적절하게 하는 단계(S3).

레이들에 대해 틸팅하고 용강의 양에 따라 틸팅 각도를 10°로 하여, 용강 액면이 레이들 입구보다 50mm 낮게 하는 단계(S4).

레이들에 0.3kg / t 의 활성탄을 첨가하여 일순간에 대량의 CO 가스 마이크로 버블을 발생시키며 대량의 CO 가스 마이크로 버블에 의해 고로 슬래그가 일순간에 격렬하게 폼화 반응을 일으켜 지정 방향을 따라 레이들 입구로부터 신속하게 흘러 나오게 되며, 슬래그 제거율은 95 %를 초과하는 단계(S5).

인이 배출된 후, 레이들의 상부에서 산소 가스의 취입을 정지시키고 레이들을 틸팅 상태로부터 정위치로 복귀한 다음 용강에 0.2kg / t의 알루미늄 과립을 첨가하여 아르곤 가스를 4 min 지속적으로 취입하여 탈산소 정련을 완성하는 단계(S6).

측정 결과, 본 실시예에 의해 제조된 잉곳 또는 연속 주조 슬라브에서 인의 함유량은 0.0025 % ~ 0.0028 %이다.

상기와 같이, 본 발명은 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법을 제공하는바, 먼저 용강과 석회를 혼합하여 알칼리성 슬래그를 생성시키고, 산소 가스를 이용하여 블로잉하여 알칼리성 슬래그의 산화성을 향상시키고, 마지막으로 탄소 함유 환원제를 첨가함으로써 탄소가 산화되어 대량의 일산화탄소 가스를 방출시키는 과정에서 인산염이 포착되어 알칼리성 슬래그가 신속하게 폼화되고 레이들 입구로부터 흘러 나와 인이 용강으로 되돌아가는 조건이 없도록 하게 된다. 해당 슬래그 제거 방법은 작업이 간단하고 편리하며, 설비에 대한 요구가 높지 않으며, 비교적 우수한 탈인 효과를 가져 인 함유량이 ＜ 0.003 %인 극저인 스틸을 제조하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 상기 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법, 슬래그 제거 후 정련 및 잉곳을 주조하는 것이 포함되는 극저인 스틸의 생산 방법을 더 제공한다. 해당 생산 방법은 탈인 효과가 우수하고 생산 비용이 낮으며, 인 함유량이 ＜ 0.003%인 극저인 스틸을 고효율적으로 생산할 수 있다.

상기 설명은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니며, 본 분야의 당업자에게 있어서 본 발명에 대해 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 임의의 수정, 동등물 대체 또는 개선은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.

본 발명은 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법을 제공하는바, 먼저 용강과 석회를 혼합하여 알칼리성 슬래그를 생성시키고, 산소 가스를 이용하여 블로잉하여 알칼리성 슬래그의 산화성을 향상시키고, 마지막으로 탄소 함유 환원제를 첨가함으로써 탄소가 산화되어 대량의 일산화탄소 가스를 방출시키는 과정에서 인산염이 포착되어 알칼리성 슬래그가 신속하게 폼화되고 레이들 입구로부터 흘러 나와 인이 용강에 되돌아가는 조건이 없도록 하게 된다. 해당 슬래그 제거 방법은 작업이 간단하고 편리하며, 설비에 대한 요구가 높지 않으며, 비교적 우수한 탈인 효과를 가져 인 함유량이 ＜ 0.003 %인 극저인 스틸을 제조하는데 사용될 수 있다.

Claims

극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법에 있어서,
용강을 레이들에 투입하면서 용강을 따라 석회를 첨가하여 슬래그를 미리 용융시키고 알칼리성 슬래그를 형성하는 단계;
상기 레이들 상단에 산소를 취입하고 하단에 아르곤을 취입하여 블로잉하는 단계;
상기 레이들을 틸팅하여 용강의 액면을 레이들 입구에 접근시키는 단계와
탄소 함유 환원제를 첨가시켜 상기 알칼리성 슬래그를 폼화시켜 상기 레이들 입구로부터 흘러나오게 하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 용강의 질량을 기준으로 상기 석회 첨가량은 0.5 ~ 3kg / t이고, 바람직하게는 상기 석회 첨가량은 0.7 ~ 1kg / t인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 레이들의 상부에 산소 취입 시, 산소 공급량이 50 ~ 300NL / (min·t)이며, 압력이 0.5 ~ 2.0MPa이며, 바람직하게는, 산소 공급량이 100 ~ 150NL / (min·t)이며, 압력이 0.8 ~ 1.2MPa 인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이들 하부에 아르곤 취입 시, 압력은 0.3 ~ 0.8MPa이며, 바람직하게는 압력이 0.4 ~ 0.6MPa 인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
블로잉 과정에서 상기 알칼리 슬래그의 점도는 형석을 첨가함으로써 조절하고, 바람직하게는, 용강의 질량을 기준으로, 상기 형석의 첨가량은 0.5 ~ 3 kg / t이고, 바람직하게는 상기 형석의 첨가량이 1 ~ 1.5 kg / t인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
블로잉 시간은 10 ~ 30min이고 블로잉이 완료된 후 상기 알칼리성 슬래그의 FeO 함량이 10 % ~ 30 %이며, 바람직하게는 블로잉 시간은 15 ~ 20min이며 블로잉이 완료된 후 상기 알칼리성 슬래그의 FeO 함량이 15 % ~ 20 %인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이들을 틸팅하여 상기 용강의 액면이 상기 레이들 입구보다 50 ~ 200mm 낮게 하고, 바람직하게는 상기 용강의 액면이 상기 레이들 입구보다 80 ~ 120mm 낮게 한 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이들의 틸팅 각도는 10 ~ 35도이며, 바람직하게는, 상기 레이들의 틸팅 각도는 20 ~ 30 도인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄소 함유 환원제는 탄화 칼슘 및 가탄제 중 적어도 1 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 탄소 함유 환원제는 탄화 칼슘이 포함되며, 상기 탄화 칼슘의 입도는 5 ~ 20mm이고, 상기 용강의 질량을 기준으로 하여, 상기 탄화 칼슘의 첨가량은 0.3 ~ 0.7kg / t이며, 바람직하게는 탄화 칼슘의 첨가량이 0.5 ~ 0.6kg / t인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 탄소 함유 환원제는 가탄제가 포함하며, 상기 가탄제의 입도는 0.5 ~ 1mm이고, 상기 용강의 질량을 기준으로 하여 상기 가탄제의 첨가량이 0.2 ~ 0.5kg / t인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 11에 있어서,
가탄제는 활성탄이며, 활성탄의 첨가량이 0.3 ~ 0.4kg / t인 것을 특징으로 하는 슬래그 제거 방법.
청구항 1 ~ 12 중 어느 한 항에 따른 극저인 스틸 생산 과정 중 슬래그 제거 방법, 슬래그 제거 후 정련 및 잉곳의 주조를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저인 스틸 생산 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 정련단계는 슬래그 제거가 완료된 후 레이들을 틸팅 상태에서 복귀하고 용강에 알루미늄을 첨가하고 아르곤 가스를 취입하면서 2 ~ 4min 교반하여 탈산소 정련을 완료시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저인 스틸 생산 방법.
청구항 13 또는 14에 있어서,
상기 잉곳의 주조단계는 정련이 완료된 후, 용강을 잉곳 또는 연속 주조 슬라브로 주조하는 단계를 포함하며, 바람직하게는 알루미늄의 첨가량이 0.2 ~ 0.4kg / t인 것을 특징으로 하는 극저인 스틸 생산 방법.
청구항 1 ~ 12 중 어느 한 항에 따른 극저인 스틸 생산 과정에서의 슬래그 제거 방법으로 슬래그 제거된 것을 특징으로 하는 극저인 스틸.
청구항 16에 있어서,
상기 극저인 스틸의 인 함유량은 ＜ 0.003 %인 것을 특징으로 하는 극저인 스틸.