KR101176658B1

KR101176658B1 - 합금된 용융 금속을 제조하기 위한 방법 및 이와 관련된제조 설비

Info

Publication number: KR101176658B1
Application number: KR20057024931A
Authority: KR
Inventors: 에너스트 페리츠
Original assignee: 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2024-05-03
Also published as: EP1641946B1; WO2005001147A1; ES2285456T3; DE502004002973D1; KR20060018274A; ATA9762003A; AT412349B; RU2349647C2; EP1641946A1; ATE354682T1; RU2006101983A; CN100510109C; JP2007506857A; JP4838118B2; CN1813073A

Abstract

본 발명은 용융 금속 특히 강 또는 합금-철을 위한 용강을 제조하기 위한 방법 및 제조 설비에 관한 것이며, 상기 합금철은 몇몇의 반응 용기 내에서 동시적인 제조 단계에서 Cr 또는 Cr과 Ni로 합금된다. 본 발명의 목적은 제조 비용을 감소시키며 하류 부분에 위치된 연속 주조 설비의 사이클 시간과 용융 금속의 배치에 대한 제조 시간이 동시적으로 하는 것이다. 이를 달성하기 위해서; 제 1 제조 단계에서, 합금제 캐리어가 기본 용융물에 도입되며, 환원제, 재순환된 슬래그, 및/또는 슬래그 형성제 및 에너지 캐리어를 첨가되며, 상기 합금제 캐리어는 산소 캐리어를 이용하는 최상부 취입 및 최하부 취입 공정의 작용에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 1 예비-합금된 용융물이 제조되며; 제 2 제조 단계에서, 기본 용융물 및 Cr 캐리어가 선택적으로 도입되며, 환원제, 재순환된 슬래그 및 화석 에너지 캐리어가 첨가되며, Cr 캐리어는 산소 캐리어를 이용하는 최상부 취입 및 최하부 취입 공정의 작용에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 2 예비-합금된 용융물이 제조되며; 그리고 제 3 제조 단계에서, 합금제 특히, 합금철이 슬래그 형성제외에도 제 2 예비-합금된 용융물에 첨가되며, 그리고 탈탄 공정이 산소 캐리어를 이용하는 최상부 취입 및 최하부 취입 공정의 작용에 의해 실행되며, 미리 결정된 화학 분석량 및 온도를 갖는 합금된 용융물이 제조된다.

Description

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 방법 및 이와 관련된 제조 설비 {METHOD FOR PRODUCING AN ALLOY MOLTEN METAL AND ASSOCIATED PRODUCTION PLANT}

본 발명은 다수의 연속적이며 동시적인 제조 단계에서 바람직하게는 Cr 또는 Ni와 Cr을 함유하는, 철계의 합금된 용융 금속을 제조하는 방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 제조 설비에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 분진 및 슬래그의 가능한 재순환되는 결과로 비용 효율적이며, Cr-합금된 또는 Cr-과 Ni-합금된 용융 금속 특히, 용강을 제조하며, 광범위한 형태의 폐라이트계나 오스테나이트계 강 또는 합금철(FeCr, FeMn, FeNi)과 같은 다른 용융 금속을 환경 친화적으로 제조하기 위한 다단계 방법에 관한 것이다.

Cr-함유 또는 Cr-과 Ni-함유 용융 금속의 제조에서, 크롬 광석 및 니켈 광석뿐만 아니라 예를 들어, 크롬철, 니켈철, Ni 산화물, 니켈 수산화물, 분진 및 슬래그, 및 다른 폐기 재료와 같은 상업적으로 이용가능한 합금 재료는 원재료의 소오스로서 Cr 및 Ni를 이용할 수 있다. 스테인레스 강의 종래의 제조는 비합금된 그리고 합금된 스크랩의 용융물을 전기 아크로 내에 포함하여 전로(US-A 5,514,331)에서 제련하여 완성된 합금을 환원시킨다. 가장 빈번히 제조되는 SUS 304 품질의 스테인레스 오스테나이트계 강 슬래브의 제조 비용의 75%는 합금 재료 Cr 및 Ni를 위한 비용이 차지하며, 현재 슬래브는 톤당 약 630 유로이다. 높은 기본 가격을 갖는, Cr 및 Ni는 원재료 시장에 있어 가격 변동에 큰 영향을 미치며 따라서 고급 강 생산의 제조 비용에 기본적인 영향을 미친다.

가능한, 매우 값비싼 합금철 및 금속 니켈의 이용을 감소시키는 개발을 실행하는 것이 당연하다. 이는 Cr 광석 및 Ni 광석 또는 Ni 수산화물로부터의 액체, 고체, 분쇄된 합금철의 분리 제조가 대부분 방지되며 이러한 Cr 캐리어 및 Ni 캐리어가 강 제조에 있어서 직접 환원되어 결과적으로 용융물의 합금의 비용 절감을 위해 이용된다면 가능할 수 있다.

이들의 산화물 및 수산화물에 의한 합금철의 대체 이외에, Cr-합금된 또는 Cr-과 Ni-합금된 용강의 제조에 있어서 Cr-함유 또는 Cr-과 Ni-함유 분진 및/또는 슬래그, 및 다른 잔여 재료와 같은 폐기 재료를 회수될 수 있게 하는 물질이 강 제조 공정으로 복귀되어 결과적으로, 환경 문제없이 그리고 적은 작동 비용으로 이들을 원상태로 복귀되게 한다.

Cr 및 Ni 광석의 직접적인 이용은 결과적으로 광석을 환원시키는 공정을 필요로 되어 제조 공정을 상당히 연장하며 아주 많은 양의 에너지를 필요로 하지만, 전체적으로 합금된 용융 금속의 제조에 있어서 총 비용을 감소시킨다.

크롬-함유 또는 크롬-과 니켈-함유 용융 금속을 제조 순서대로 나란히 배열된 다수의 야금학 용기에서 다단계 방법으로 제조하는 것이 공지되어 있다. 이러한 야금학 용기는 예를 들어 용융물의 처리를 위한 부가적인 장치를 갖는 전기로와 같은 제련 도구(smelting unit) 또는 최상부 취입 및 최하부 취입 장치를 갖는 전 로 용기로 형성될 수 있으며 그렇지 않으면 다양한 야금학 용기의 혼합된 구성으로 형성될 수 있다.

EP-A 384 397에는 이미 Cr-과 Ni-함유 용융 금속, 특히 스테인레스 강을 위한 용강을 제조하기 위한 다단계 방법이 개시되어 있으며, 제 1 제조 단계에서, Ni 광석은 강계 용융물 내에서 용해되고 환원되며 Cr 광석은 제 1 제조 단계에서 제조되는 Ni-함유 용융 금속 내에 공급되어 제 2 제조 단계에서 용해되어 환원된다. 용해 및 환원 공정은 용융 환원로에서 일어나며, 상기 용융 환원로는 취입 전로의 방식으로 형성되며 개개의 제조 단계에서, 탈탄 및 후-연소 공정을 위해서 산소를 취입하기 위한 산소를 갖춘 최상부 취입 노즐 및 소기 가스(불활성 가스)를 도입하기 위해서 최하부 소기 원소를 갖추고 있다. 더욱이, 이 방법은 탈인 공정 및 탈황 공정 및 이어서 일어나는 탈탄 공정도 포함한다. 원재료 성분으로서 저가의 광석으로 작업하는 이러한 방법은 니켈 광석 내의 니켈의 낮은 비율에 의해 야기되는 단점만 극복할 수만 있으며, 니켈 광석에 있어서 상류 부분 용융 환원 공정에 의해 불가피하게 슬래그의 높은 발생 및 높은 에너지 요구량을 수반한다. 광석의 높은 비율 및 높은 탄소 요구량은 부가적인 탈인 단계를 필요로 한다. 더욱이, 산소 없이 용융물 내로 표준량의 불활성 가스 용융욕 하부 취입에 의해 야기되는 용융욕 교반은 너무 약해서 낮은 크롬 슬래그화를 갖춘 낮은 C 함유량을 달성할 수 없기 때문에 Cr-과 Ni-함유 용융 금속의 탈탄 공정 중에 높은 크롬 산화의 심각한 문제 및 결과적으로 크롬 슬래그화가 발생한다. 필요로 되는 용융욕 교반을 구성하기 위해서 극도로 많은 양의 불활성 가스의 경우에, 불활성 가스가 산소처럼 용융물 내에서 용해되지 않지만, 융점에서 팽창하며, 한정된 영역에 농축되기 때문에 금속 및 슬래그의 많은 파편(splashes)이 전로로부터 배출되며, 도입 원소를 경유하여 전로의 가스 공간으로 그리고 전로 관 내측으로 용융물 및 슬래그를 보내, 불활성 가스를 갖춘 금속 및 슬래그 입자를 취한다.

1.5 내지 2.5 %의 Ni를 갖는 Ni 광석을 용해하여 환원시킬 때 발생하는 상당량의 슬래그는 용융물의 빈번한 비슬래그화를 필요로하며 결과적으로 재료의 손실 및, 특히 제조에 있어서 상당한 환원을 야기하는 취입 공정의 중단을 야기한다.

AT-B 403 293호에 합금된 용융 금속, 바람직하게는 스테인레스 강을 두 개의 아크로에서 제조하는 두-단계의 방법이 개시되어있으며, 제 1 제조 단계에서, 철 캐리어, 특히 스크랩은 전기 에너지를 공급함으로써 제 1 아크로에서 용해되며, 그리고 탈인이 실행되며, 제 1 아크로로부터 상기 제 2 아크로 내측으로 즉각 용융물을 전달한 후에, 2 제조 단계의 제 2 아크로에서 합금화의 세팅(setting) 일어난다. 이러한 경우에 가능한 환원제와 혼합되는, 소량의 크롬 광석, 니켈 산화물 및 석탄은 용융 금속 내로 도입되며, 바람직하게는 공동 전극을 통해 도입된다. 그러나, 이러한 방법은 주로 경제적인 이유에 있어서 불리하게 작용하며, 이는 달성될 소정의 합금화에 있어서 적합하게 합금되는 스크랩이 보통 충분한 양 및 연속성을 갖고 이용될 수 없으며 환원될 크롬 광석 및 니켈 광석의 양 및 또한 생산성이 낮으며, 그리고 전기 에너지는 보통 값비싸기 때문이다. 더욱이, 너무 과한 용융욕 교반은 결과적으로 C-함유 용융물과 슬래그의 혼합을 야기하여 용융물에 있어서 낮은 C 함유량으로 낮은 Cr 산화를 충분히 허용하기에 집중적이지 않다.

합금된 용융 금속을 제조하는 공지된 방법은 이러한 공정이 수행되는 방법의 야금학 상태를 고려하지만, 강의 제조로부터 압출되는 중간의 제조물의 연속 제조 순서 및 크롬 산화물-함유 분진 및 슬래그뿐만 아니라 다른 폐기 재료의 발생으로 인한 환경 보호에 의해 야기되는 한계 상태를 무시한다. 상기 공지된 방법들은 연속 주소 설비의 연속 주조의 사이클 빈도와 주조 준비를 위한, 합금된 용융 금속의 용융욕 제조의 사이클 빈도 사이에 동시성을 임의로 고려하지 않으며, 결과적으로 용강을 제조하는 방법은 결국 시간 및 양에 의해서 연속 주조 설비의 공급 요구량을 맞추도록 구성된다.

스테인레스 강에 있어서 전체적인 수요는 상업상의 이유 및 수요 때문에 엄청나게 증가하고 있으며, 제조 도구는 점점 더 증가하여, 최적의 동시적인 사이클 시간, 비용 효율성을 갖는 높은 생산성 및 경제적인 문제의 해결이 매우 중요하다.

EP-B 877 823호에 스테인레스 강을 제조하기 위해서 매 80분에서 120분 마다 제조 용기로부터 각각 주조 준비를 위해서 용강의 장입을 제공함으로써 연속 주소 설비에 있어 40분에서 60분의 소정의 장입시간으로 고려되는 두-요소(strand) 방법이 기재되어 있다. 이러한 경우에 용강의 제조는, 필요하다면 동일한 등급의 강을 제조하도록, 서로 접하여 위치되어 있는 두 개의 야금학 용기에 대안적으로, 랜스들에 의해 공급될 수 있는 방법과 같은 선회하는 형태로 전기 에너지 공급을 위한 전극 및 산소 공급을 위한 취입 랜스가 구비되어 있는 두 개의 야금학 용기에서 일어난다. 스크랩 용해 및 다른 철 캐리어 용해를 위해서, 야금학 용기가 아크로로서 이용된다. 1500℃ 내지 1600℃의 융점에 도달한 후에, 전극은 외측 선회되며 취입 랜스는 내측 선회되며, 그리고 야금학 용기는 취입 전로로서 더 작동한다. 작동 모드의 변경은 연소 주조 설비에 있어 주조 순서를 가지고 동시에 일어난다. 그러나, 적합한 용융욕 교반 및 낮은 Cr 슬래그화를 갖춘, 크롬 산화물 및/또는 니켈 산화물 또는 니켈 수산화물을 도입하여 환원시키기 위한 공정 공학 관점으로부터의 비용-효율적인 해결은 제안되지 않는다. 더욱이, 너무 과한 용융물과 슬래그의 혼합이 최선은 아니다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 방지하며 한편으로는 제조 비용이 고품질의 용융 금속을 유지하면서 최소화되며, 다른 한편으로는 배치에 대한 제조 시간이 하류 부분의 연속 주조 설비의 사이클 시간과 동시적인, 합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비 및 방법을 제안하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 이러한 방법으로 생산성이 감소하지 않은 채, 크롬-함유, 또는 크롬-과 니켈-함유 분진 및 슬래그와 같은 폐기 재료가 환경 친화적인 방식으로 제조 공정으로 복귀되며 유용한 크롬 또는 크롬과 니켈이 폐기 재료로부터 회수될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 비용의 이유에 있어서, 높은 생산성이 가능한 가장 작은 배치 중량(톤의 용융 금속/제조 단계)으로 가능할 수 있다는 점이다.

본 발명의 목적은:

제 1 단계에서, 합금제 캐리어가 기본 용융물에 도입되며, 환원제, 재순환되는 슬래그 및/또는 슬래그 형성제 및 에너지 캐리어가 첨가됨으로써, 합금제 캐리어가 하나 이상의 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 1 예비-합금된 용융물이 제조되며,

제 2 단계에서, 합금제 캐리어, 바람직하게 Cr 캐리어, 및 적합하게 기본 용융물은 제 1 예비-합금 용융물에 도입되며, 환원제, 슬래그 형성제, 합금제 캐리어, 바람직하게 Cr 캐리어를 첨가함으로써, 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 2 예비-합금 용융물이 제조되며, 그리고,

제 3단계에서, 합금제, 특히 합금철, 및 적합하게 기본 용융물이 슬래그 형성제가 첨가되는 제 2 예비-합금 용융물에 첨가되며, 탈탄 공정은 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 실행되며 미리 결정된 화학 분석량 및 온도를 갖는 합금된 용융물이 얻어지는, 다수의 연속적이며 동시적인 제조 단계 방법의 본 발명에 따라 성취된다.

합금제 캐리어, 환원제, 슬래그 형성제, 에너지 캐리어, 산소 캐리어, Cr 캐리어 및 금속 케리어의 이용은 항상 이용되는 이들 캐리어 또는 작용제가 정의된 바와 같이 이들을 위해 계획된 재료들 중 하나 이상에 의해 형성되는 의미로 이해되어야 한다. 이들은 이러한 분야에 있어 명백하게 기재되진 않았지만 각각의 계획된 이용에 있어서 적합할 수 있는 캐리어 또는 작용제에 의해 보충되거나 대체될 수 있으며 임의의 바람직한 비율로 혼합될 수 있다.

합금된 용융물의 설정된 화학 분석량 및 온도는 VOD 설비 내의 용융물의 추가의 처리와 최적으로 일치하도록 구성될 수 있으며 그렇지 않으면 이미 연속 주조 설비에 있어서 주조 준비된 용강과 일치하는 화학 분석량 및 온도를 갖도록 제조될 수 있다. 물론, 그러한 용융물은 레이들 처리 스탠드 상의 연속 주조 설비에서 주조되기 전에 소정의 화학 분석량 및 온도로 구성될 수도 있다.

본 발명에 따라 제안되는 각각의 세 가지 제조 단계는 개별적인 반응 용기에서 일어날 수 있으며, 제 1 및 제 2 예비-합금된 용융물은 완성된 후에 다음의 반응 용기로 흘러들어 간다. 개개의 제조 단계에서 예비-합금된 용융물 및 합금된 용융물의 제조를 위해서 원재료(예를 들어, 기본 용융물, Cr 및 Ni 캐리어와 같은 합금제 캐리어)의 정량적 장입은 개개의 제조 단계에 있어 대부분 동일한 제조 시간과 동시적으로, 그리고 연속 주조에 있어 주조 시간과 동시적으로 일어난다. 환원제, 슬래그 형성제 및 에너지 캐리어의 정량적 장입은 예비-합금된 용융물 및 합금된 용융물의 야금학 제조 상태와 일치하는 것과 같은 방식으로 일어난다.

제 1 제조 단계에서, 탈황되며 대부분 탈인되는 철-계 용융 금속은 반응 용기 내측으로 기본 용융물로서 도입되며 금속 용융욕을 형성하며, 상기 용융욕은 용융물로의 최대 에너지 전달을 위해 산소-함유 가스를 취입하는, 용융욕 하부 노즐 및 화석 에너지(보통 코크스 또는 코크스와 석탄 또는 코크스만)의 첨가하는 최상부 취입 랜스의 도움으로 유리한 개시 상태를 제공한다.

제 1 단계에서, 크롬 광석, Cr-함유 분진, 슬래그(바람직하게 제 3 제조 단계로부터), 합금된 스크랩 및 재뿐만 아니라, 옥시딕(oxidic) 및/또는 하이드록시딕(hydroxidic) 합금제, 니켈 광석, 니켈 산화물, 소결된 니켈, 니켈 수산화물, Cr-과 Ni-함유 스크랩 및 다른 스크랩이 합금제 캐리어로서 고려될 수 있음으로써, 제 1 제조 단계의 비용 효율이 증가하며, 더욱이 석탄-연력 발생 설비로부터의 비산재, 소각 설비로부터의 재, 파편 폐기물, 드라이 세정 찌꺼기, 등이 고려될 수 있다.

제 1 및 제 2 제조 단계에서, 옥시딕 Cr 캐리어의 형태의 Cr, 예를 들어, 45 중량%의 Cr₂O₃를 갖는 특히, 저가의 크롬 광석이 장입된다. 게다가 또는 대안적으로, 고체, 액체 또는 고온 형태의 분진 또는 슬래그와 같은 회수되는 Cr-함유 재료뿐만 아니라 크롬 함유량을 갖는 폐기 재료 및 다른 잔여물도 이용될 수 있다.

Cr 및 Ni를 갖는 합금된 강의 제조에서의 Ni의 첨가는 제 3 제조 단계까지 일어나지 않으며, 이는 분진에 의해 야기되는 손실 및 용융물의 전달 및 취입 중에 금속 손실이 이러한 방식으로 억제될 수 있기 때문이다.

특히, 제 1 방법 및 제 2 제조 단계에서, 탄소 캐리어는 환원제 및 에너지 캐리어로서 도입되며: 덩어리(lump) 형태 또는 분쇄되거나 압착된 각각의 형태의 무연탄, 경성탄, 다른 형태의 석탄, 코크스, 갈탄 코크스, 석유 코크스, 흑연; 원유, 난방유, 불순 타르(hot crude tar), 중질유, 중유, 천연 가스, 프로판, 부탄, 등과 같은 액체 또는 기체상의 탄화수소; C-함유 폐기 재료, 예를 들어 조밀하거나 유기적 가벼운 파편(light fraction)의 형태인 예를 들어 FeNi 제조, 바이오매스 및 플라스틱들 중 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다.

제 1 제조 단계에서, 화석 에너지 캐리어 및 전기 에너지 이 둘 모두는 에너지 캐리어로서 고려된다. 이 정도까지, 제 1 제조 단계를 실행하기 위해 계획된 반응 용기는 전로 및 취입 장치를 갖는 아크로에 의해 형성될 수 있다. 제 2 제조 단계에서, 화석 에너지 캐리어는 바람직하게 필요한 에너지의 도입을 위해 독점적으로 이용되며, 제 3 제조 단계는 바람직하게 자동발열로 실행되거나, 소량의 도입되는 에너지를 갖추고 있다. 화석 에너지 캐리어는 보다 양호한 유동화를 위해서 분진에 첨가될 수 있다.

O₂ 또는 고온 공기, 이둘 모두 적합하게 산소 캐리어로서 이용될 수 있다.

생석회, 백운석, 형석, 규사, 주물사, 이회토, 스크랩 유리(scrap glass), 재, 찌꺼기, 산업 잔재, 보크사이트 등은 슬래그 형성제로서 현저하게 이용된다. 미세-입자 슬래그 형성제는 분진 또는 화석 연료에 첨가될 수 있으며 그중에서도 특히, 보다 양호한 유동화를 위해서다. 각각의 캐리어 가스들은 이러한 경우에, 야금학 및 안전 요건을 충족시켜야만 한다.

상기 슬래그 형성제는 슬래그 형성을 위해 공급되지만 슬래그의 변경을 위해서 공급될 수 있어서, 상기 슬래그 형성제는 다른 목적(예를 들어 시멘트 산업, 도로 건설)을 위해 최선으로 이용될 수 있다.

유용성에 좌우되는, 스크랩 특히 Cr, 또는 Cr과 Ni로 합금된 강 스크랩, 및 적합하게 다른 금속 캐리어는 하나 이상의 제조 단계에서 미리 결정된 양으로 첨가된다. 스크랩의 장입된 양과 크롬 광석과 환원제의 장입된 양 사이의 상호관계, 양적 균형은 개개의 제조 단계에서 장입된 양들 사이에서 항상 수행되며, 이는 개개의 제조 단계에서 대략 동일한 제조 시간을 보장하기 위해서이다.

다른 금속 캐리어는 예를 들어, 강 칩, 고체 선철, 그렇지 않으면 합금철 및 순수 Ni를 포함할 수 있다.

가능한 효율적으로 제조 공정에서의 에너지 도입을 실행하기 위해서, 산소 또는 O₂-함유 가스의 최상부 취입에 의해서, 적어도 제 1 및 제 2 제조 단계에서 CO + H₂ 후-연소 공정이 일어나며, 그러한 CO + H₂ 후-연소 공정이 제 3 제조 단계에서 바람지하게 오로지 산소만으로 일어나는 것이 상책이다. 제 1 및 제 2 벙법 단계에서, 대량의 분진, 슬래그 및 Cr 광석뿐만 아니라 스크랩이 탄소 및 산소 캐리어가 도입되는 중에 용해되며, Cr 광석은 환원 공정에 영향을 미친다. 대량의 불완전하게 연소되는 CO + H₂-함유 폐기 가스가 산출된다. 이러한 제조 단계에서, 이러한 가스들은 바람직하게 슬래그 층 위에 고온 공기의 제트를 취입함으로써 후-연소 공정에 영향을 미친다. 슬래그 및 용융 금속으로의 에너지 전달은 집중적인 용융욕 교반에 의해 상당히 증가하며, 상기 용융욕 교반은 바람직하게, 가스상의 탄화수소에 의해 영구적으로 보호되는 노즐(KMS-S 노즐)을 이용하여 일어나는, 동시의 용융욕 하부 취입, 바람직하게는 최하부 취입에 의해 달성된다. 최상부 취입을 위한 고온 공기 노즐의 이용 및 특별한 용융욕 하부/최하부 노즐의 이용으로, 대략 60%의 후-연소공정률 및 대략 90%의 용융물 및 슬래그로의 열 전달이 달성될 수 있다. 예를 들어, 후-연소 공정을 위한 산소의 이용은 분진 분리 후에 가스 축적기에 공급되는, 연소 가스로서 이용될 수 있는 폐기 가스 제조의 가능성을 제공한다. 그러나, 공식

에 상응하는 후-연소 공정 비율이 분명히 60% 이하로 유지된다면, 추가로 의의 있게 이용될 수 있는 폐기 가스는 연소 가스로서 이용되며, 결과적으로 이에 대응하는 높은 폐기 가스의 잔여가 얻어진다.

CO + H₂ 후-연소 공정을 실행하기 위해서 폐기가스가 추가로 이용된다면, CO₂ 및 H₂O 후-연소 공정에서 상승하는 가스에 부분적으로 영향을 미치며 상승하는 가스들은 흡수하는, 상승하는 가스로 슬래그 용융욕 위에서 슬래그 용융욕에 대해 수직으로 또는 비스듬히 지향되는 연속적인 또는 맥동성(pulsating)의 산소 분출의 취입으로 산소 후-연소 공정 랜스 또는 하나 이상의 랜스 또는 랜스들이 이용된다. 후-연소 공정률은 10% 내지 대략 35% 사이에 놓인다. 연속적이며 맥동성 있는 고온 공기 최상부 취입이 있으면, 후-연소 공정률은 편의상 30% 내지 70%이다.

그러나, 후-연소 공정률뿐만 아니라 용융물로의 열 전달은 방법의 비용 효율적인 면에서 특히 중요하다. "모터"로서 CO를 갖춘 집중적인 용융욕 교반을 허용하는, O₂를 갖춘 용융욕 하부 취입 때문에, 후-연소 공정에 의해 방출되는 에너지의 90% 까지 용융물 및 슬래그에 전달된다. 이는 O₂를 갖춘 최상부 취입에 의한 후-연소 공정 및 보다 높은 후-연소 공정률을 갖는 고온 공기 최상부 취입 모두에 적용한다.

본 발명에 따른 강 제조 방법의 경우에, 취입 랜스와 같은, 국제 공보 WO 00/12767호에 개시된 바와 같은 다기능 랜스의 이용이 적합하다고 입증되었다. 다중의 환형 채널 구조는 다기능 랜스의 이용이 제조 공정의 다수의 제조 단계에서 가능할 수 있게 한다.

결합된 취입 탈탄화 전로(combined blowing decarburization converter)(K-OBM-S 전로)에서 바람직하게 실행되는 제 3 제조 단계에서, 용융물의 탈탄 및 최종 합금화는 실질적으로 대부분 자동발열 공정에서 일어난다.

예를 들어, 대략 40%의 니켈 함유량을 갖는 니켈 수산화물, 소결된 니켈, 니켈 산화물 등과 같은 저가의 니켈 캐리어가 이용가능하다면, 상기 니켈 캐리어는 제 3 제조 단계에서 바람직하게 용융욕 하뷰에 취입되거나 덩어리 형태(펠릿, 성형탄, 등)로 추가되며, 중력 또는 최상부 취입에 의해 위쪽으로부터 꽤 높은 탄소 함유량의 용융물을 갖추고 있다. 결과적으로, 생산성이 감소하지 않으며 분진 방출, 파편, 슬래그 내의 금속 액적 때문인 니켈 손실 및 배출 손실(emptying losses)이 최소화된다. 제 1 및 제 2 제조 단계에 니켈의 전체량을 도입하는 것은 감당할 수 없는 니켈 손실을 초래할 것이다.

제 3 제조 단계는 최대의 Cr 산화물, 슬래그, 분진 및 슬래그가 처리된다면 제 1 및 제 2 제조 단계보다 보다 적은 시간을 필요로 한다. 제 3 제조 단계에서의 제조 시간이 제 1 및 제 2 제조 단계의 제조 시간과 거의 일치하며, 투자 비용을 낮추기 위해서, 제 2 제조 단계에서 제조되는 제 2 예비-합금된 용융물은 두 개 이상의 부분적인 양으로 분리될 수 있으며, 각각의 부분적인 양은 제 3 제조 단계에서 각각의 경우에 기본 용융물로 보충될 수 있다. 제조되는 강의 급에 좌우되는 합금제는 Cr 또는 Cr과 Ni를 함유한다. 슬래그 형성제도 첨가되며 탈탄 공정이 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 실행되며, 미리 결정되는 화학 분석량 및 온도를 갖는 합금된 용융물이 얻어진다.

용해 작용, 환원 공정, 에너지 도입 및 탈탄 작용의 방법에 따른 순서를 위해서, 최상부 취입 작용이 모든 제조 단계에서 산소 캐리어를 가지고 실행된다. 제 1 및 제 2 제조 단계에서, 최상부 취입은 산소만 또는 특별 혼합 비율의 산소와 질소의 혼합물, 또는 고온 공기, 또는 산소 부화 고온 공기에 의해 일어난다. 제 3 제조 단계에서, 최상부 취입은 산소 또는 산소와 CO₂ 및 H₂O와 같은 연소 가스를 함유할 수도 있는 불활성 가스의 혼합물을 가지고 일어난다.

합금철의 경우에 있어서 발생하는 바와 같은, 높은 Cr 함유량 및/또는 높은 Ni 또는 Mn 함유량(30 중량%를 초과하는 Cr 함유량, 13 중량%를 초과하는 Ni 함유량, 30 중량%를 초과하는 Mn 함유량)을 갖는 용융 금속의 제조에서, 최상부 취입이 제 3 제조 단계에서 고온 공기로 적어도 부분적으로 수행된다면 유리하다. 제 1 및 제 2 제조 단계에서, 합금철의 제조에서의 최상부 취입은 바람직하게 고온 공기 또는 산소 부화한 고온 공기에 의해 일어난다.

폐기 가스가 추가로 이용되게 되면, 수-냉 취입 랜스에 의해 적용되는 산소가 바람직하게는 모든 제조 단계에서의 최상부 취입을 위한 취입 매체로서 고려된다. 석탄 소비를 상당히 감소시키기 위해서, 바람직하게는 석탄을 구비한 것 이상으로 고온 공기 또는 산소 부화 고온 공기가 바람직하게는 적어도 제 1 제조 단계 또는 제 1 및 제 2 제조 단계에서 이용되어야 한다.

여러 가지, 상당량의 니켈 광석 또는 니켈-함유 폐기 재료가 이용되어 예를 들어 그 결과로 대량의 슬래그가 용해되며, 높은 에너지 요구량을 야기한다. (크롬 합금 또는 크롬 광석 배출 없이) 제 1 제조 단계의 하류 부분에 제공되는 용융물의 탈인은 제 1 예비-합금된 용융물의 제조에서의 부가적인 에너지 공급도 요구하며, 이는 이러한 탈인이 용융물의 상당한 온도 손실을 야기하기 때문이다.

제 2 제조 단계로부터 폐기 가스가 이에 상응하는 폐기 가스 잔여, 그렇지 않으면 야금학 이유를 야기하지 않는다면, 고온 공기 또는 산소 부화 고온 공기에 의해 최상부 취입을 수행하는 것이 가능할 수 있다.

제 3 제조 단계에서, 최상부 취입은 바람직하게 산소로 수행될 수 있으며, 용융물에 있어 낮은 C 함유량을 갖는 경우에, 산소와 불활성 가스로 수행될 수 있으며, 이는 산소 또는 산소와 불활성 가스의 혼합물을 취입함으로써 양호한 집중적인 용융욕 교반 대신에 크롬 슬래그화를 더 감소시키기 위해서이다.

후-연소 공정률의 증가 및 안정화는, 최상부 취입이 맥동성 O₂, O₂ 및 불활성 가스 또는 고온 공기를 갖는 또는 O₂ 부화 고온 공기에 의해 제 1 및/또는 제 2 제조 단계에서 실행된다면 달성된다.

슬래그와 탄소-함유 용융물의 친밀한 혼합은 산소와 질소를 혼합함으로써 용융물의 C 함유량을 줄여 탈탄에 비해 크롬 슬래그화를 억제하는 경우로 제 3 단계 제조 단계에서 개선된다. 그러나, 이는 다기능 랜스의 도움으로 성취될 수도 있다. 노즐(들)로부터의 주요 산소 분출은 버너에서 제조되는 고온의 가스에 의해 둘러싸인 경우에 산소 취입 장치에서 신속하게 유동한다. 그러한 가스 분출은 표준 라발(Laval) 0₂ 분출에 비해, 상대적으로 먼 거리를 넘어 높은 유동률을 획득하며, 슬래그는 용융물과 보다 집중적으로 혼합된다. 이는 마찬가지로 표준 라발(Laval) O₂ 분출(예를 들어 마하수 2.2를 갖음)을 갖춘 최상부 취입에 비해 매우 낮은 Cr 슬래그화를 초래한다.

결과적으로, 전체로서의 일련의 변형이 최상부 취입에 있어서 고려되며, 이는 현존하는 제조 설비의 유용성, 탈분진 설비의 크기, 폐기 가스 및 장입 재료의 이용과 같은 광범위한 한계 상태에 의해 좌우된다. 가능한 변형이 다음의 표 Ⅰ로 만들어져 있으며 본 발명에 따른 방법의 보호 범위 내의 개개의 경우에 있어서 변경될 수 있다. 표에 기재된 방법 변형은 목표를 달성하는데 도움이 되며, 볼드체 형태 "O"로 표에 인쇄된 링은 각각의 제조 단계의 기본 변형을 나타낸다.

최상부 취입이 산소로 수행된다면, 제 1 및 제 2 제조 단계에서의 구체적인 취입률은 전체 취입률의 25% 내지 90%에 놓이며, 바람직하게는 전체 취입률의 약 80%이며, 취입률은 2.0 내지 6.0 N㎥/t.min 이며 바람직하게는 3.8 N㎥/t.min이다.

최상부 취입이 산소 대신에 고온 공기로 수행된다면, 취입률은 산소를 갖춘 최상부 취입의 경우보다 대략 1.5 내지 5배 높다.

*) 예를 들어 분리된 랜스에 의해(취입 또는 중력 전달)

**) C 캐리어 또는 Cr 광석, Ni 캐리어, 분진과의 혼합물로

***) 폐기 가스가 이용될 수 없다면 기본 변형으로

****) 분진이 임의의 금속 입자를 함유하지 않는다면, 다른 방법으로 분진은 불활성 가스를 갖춘 최상부 취입의 영향을 받는다.

특히, 바람직한 실시예에서와 같이, 용융욕 하부 취입은 각각 이용되는 반응 용기의 최하부에 있는 최하부 노즐을 통하는 최하부 취입을 포함한다.

용융욕 하부 취입과 개개의 제조 단계에서의 용용 금속의 제조에서의 변경 요구를 조화시키기 위해서, 제 1 제조 단계, 적합하게 제 2 제조 단계에서의 용융욕 하부 취입이 유리하다면:

a)

O₂ 또는 O₂와 바람직하게 N₂와 같은불활성 가스의 혼합물 또는

다음 단계에서의 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물 또는

산소와 수증기의 혼합물 또는

산소와 CO₂의 혼합물을 갖춘,

CO 형성, 후-연소 공정, 에너지 도입 및 특히 용융욕 교반 내의 열 전달, 용융물과 슬래그의 혼합, 적합하게, 스크랩과 금속 캐리어의 분할을 위한 용융욕 하부 취입;

b) 용융욕 하부 노즐을 통한 에너지 캐리어 및 환원제의 공급;

c) 재순환되는 야금학 재료, 전로 및 전기로 분진, 합금철의 제조로부터의 분진, 재, 미세-입자 합금철 또는 Al과 같은 분진의 취입;

d) 처리를 위해서 그리고 합금제 캐리어로서 Fe-, Cr-과 Ni-함유 분진의 취입;

e) 용융물의 Cr 함유량이 대략 10 중량% 이하인 한, 캐리어 가스로서 각각 산소를 갖거나 불활성 가스를 갖추어 석회, SiO₂, 형석, 보크사이트, 모래와 같은 슬래그 형성제의 취입;

f) Cr 광석, Mn 광석, Ni 광석, Ni 산화물, 니켈 수산화물, 분진, 재, 탄 재, 연마 분진, 모래, 오염된 구조 파편, 국내의 또는 산업 폐기물, 합금제 캐리어로서 폐기 재료 및/또는 슬래그 형성재 재료들 중 하나 이상의 취입을 포함한다.

합금제 캐리어(Cr 광석, Mn 광석, Ni 광석, Ni 산화물, 소결된 니켈, 니켈 수산화물)가 취입될 때 노즐의 용융물 상류 부분의 국부적인 온도 감소를 위해 고려되어야 한다.

장입 재료의 용해를 위한 하나 이상의 에너지 캐리어의 공급, 용융물의 과열 및 산화물 환원의 순서에 있어서 환원제의 공급은 덩어리 형태로, 위로부터 반응 용기 내에서 일어날 수 있으며 추가로 또는 대안적으로 최하부 취입으로서 일어날 수 있다. 동일하게, 슬래그 형성제 및 합금 재료의 공급은 위로부터, 용융물 위에서 또는 내측에서 반응 용기 내측에서 일어날 수 있으며 추가로 또는 대안적으로 용융욕 하부 취입법으로서 일어날 수 있다. 도입은 취입 랜스를 갖추어 분진 형태 또는 미세-입자 형태로 또는 오버헤드 호퍼로부터 측량된 추가물에 의해 또는 장입함으로써 덩어리 형태로 일어난다.

더욱이, 재순환된 야금학 재료와 같은 분진 및 다른 미세-입자 재료, 전로 및 전기로 분진, 합금철 제조로부터의 분진, 재, 미세-입자 합금철 또는 Al뿐만 아니라 Fe-, Cr-과 Ni-함유 분진은 덩어리 형태로 전환될 수 있으며 이러한 덩어리 형태의 용융물 또는 슬래그에 공급된다. 덩어리 형태로의 전환은 바람직하게 단광법 또는 펠릿화에 의해 일어난다.

구체적인 용융욕 하부 취입률은 0.25 내지 약 3.5 N㎥/t.min 사이에 놓인다. 용융욕 하부 취입은 산소로만 일어나면, 바람직한 최하부 취입률은 약 0.4 내지 1.5 N㎥/t.min이다.

제 2 제조 단계 중에, 용융욕 하부 취입은 실질적으로, 가능한 충분한 CO 형성, 에너지의 도입 및 특히, 용융욕 교반, 결과적으로 또한 후-연소 공정에서 용융물로 방출되는 에너지의 최적의 전달뿐만 아니라 용융물과 슬래그의 혼합을 가능하게 한다. 전체적으로, 높은 후-연소 공정률과 함께 금속 용융욕 내측으로 가장 높은 에너지, 상당량의 주요 에너지 도입을 달성하는 효과를 갖는다. 이러한 목적을 위해서,

O₂ 또는 O₂와 바람직하게 N₂와 같은 불활성 가스의 혼합물, 또는

연속적인 단계 및 혼합률에 있어서 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물, 또는

O₂와 수증기의 혼합물 또는

O₂와 CO₂의 혼합물은 용융욕 하부 노즐을 통해 도입된다. 더욱이, 게다가또는 대안적으로 제조 공정에서, 용융욕 하부를 통하는 액상 또는 가스상 환원제의 공급이 상책이다. 게다가, 또는 대안적으로 제조 공정에서 용융욕 하부 취입은 제 1 제조 단계에서처럼 실행되는 것이 상책이다.

제 3 단계에서, CO 형성, CO 부분 압력 감소, 후-연소 공정에서의 열 전달, 용융욕 교반 및 탈탄은 연속적인 단계에서, 적합하다면 혼합률율을 변경하면서 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물을 갖추어 용융욕 하부 취입으로 일어난다. O₂와 불활성 가스의 혼합률은 용융물의 C 함유량, 및 가능한 온도에 의해 좌우되어 설정된다.

제 3 제조 단계에서, 미세-입자 Ni 캐리어는 1.0 중량% 이상의 C의 용융물 내의 C 함유량을 갖춘 용융욕 하부 취입에 의해 용융물에 직접 도입되거나, 환원제, 캐리어 가스와 혼합되며, 상기 캐리어 가스는 바람직하게 불활성 가스 또는 불활성 가스와 작은 비율의 산소와의 혼합물을 포함한다. 이들이 위로부터 첨가되지 않는다면, 고체 재료는 바람직하게 마모에 대해서 보호되는, 용융욕 하부 노즐의 중앙 관을 통해 취입된다. 니켈 산화물, 소결된 니켈, 니켈 수산화물, FeNi 제조로부터의 폐기 재료 등은 Ni 캐리어로서 고려된다. Ni 캐리어는 펠릿 및 성형탄 형상을 포함하는 덩어리 형태로 금속 용융욕 내측에 장입될 수도 있으며, 특별히 형성된 취입 랜스를 갖추어 슬래그 또는 용융물의 층으로 취입될 수 있다.

이러한 다양한 범위의 요구를 만족시키기 위해서, 하나 이상의 중앙 노즐(관) 및 환형 갭 또는 장입 재료를 지향시키기 위한 다수의 동심 환형 채널을 갖는 용융욕 하부 노즐이 이용된다. 분진 형태 및 미세-입자 형태의 장입 재료는 캐리어 가스, 바람직하게 질소, 산소, 아르곤, 천연 가스 또는 가스 혼합물을 갖춘 용융욕 하부 노즐을 통해 지향된다.

게다가 바람직하게는, 모든 제조 단계에서의 CH₄, C₃H₈, C₄H₁₀, 이들의 혼합물, 디젤유, 중유 등과 같은 탄화 수소가 이들의 최적의 보호를 위해서 용융욕 하부 노즐을 통해 노즐 보호로서 용융물 내측으로 취입된다. 이러한 취입은 하나 이상의 환형 채널을 통해 일어나며, 상기 환형 채널은 용융욕 하부 노즐 각각의 중앙 분출구를 둘러싸고 있다. 탄화 수소 이외에, 또는 이들 대신에, 불활성 가스, 증기, CO₂, CO 또는 이들의 혼합물이 노즐 보호를 위해 용융물 내측으로 취입될 수 있다.

특히 방법의 편리한 개선에 따라서, 용융물의 온도 및/또는 화학 분석량은 제조 단계에 있어서 바람직하게, 용융욕 하부 노즐을 통하는 평가 장치에 도달하는, 노즐 입구에서 용융물에 의해 방출되는 전자파의 온라인 평가에 의해 취입 작용 중에 결정되며, 용융욕 상하부 취입 공정을 위한, 합금제, 에너지 캐리어, 침탄 및 탈탄제 등의 첨가를 위한 설정값은 온도 및/또는 화학 분석량에 좌우되는 공정 모델로 결정된다.

특히 용융욕 하부 취입 및 구체적으로 최하부 취입에 대한 상세한 설명, 및 선택은 광범위한 한계 상태에 의해 좌우되는 다수의 방법 변형들 사이에서 만들어질 수 있다. 현존하는 제조 설비 및 실제 설비 작동원 (합금제, 환원제, 에너지 캐리어) 및 가스에 대한 정도를 변형하는 것은 비용 효율적으로 이용가능한 장입 재료 및 현존하는 제조 설비가 고려되어야 한다. 가능한 변형이 다음의 표 Ⅱ로 만들어져 있으며, 본 발명의 보호 범위 내의 개개의 경우에 있어서 변경될 수 있다. 용융욕 하부 취입 공정을 위해서, 표에 기재된 방법 변형은 목표를 달성하는데 도움이 되며, 볼드체 형태 "O"로 표에 인쇄된 링은 각각의 제조 단계의 기본 변형을 나타낸다.

용융욕 하부 취입, 구체적으로 최하부 취입뿐만 아니라, 측면 취입을 위해서, 탄화수소 또는 탄화수소와 불활성 가스의 혼합물에 의해 보호되는 다중-관 노즐, 특히 이중-관 노즐이 이용된다. 따라서, 다음의 표 Ⅱ, 중앙-분출구 노즐에 의해 취입될 매체, 중앙 노즐과 외측 노즐 관(들)-환형 노즐 사이에서 환형-갭 노즐의 환형 갭 내로 취입될 매체도 개별적인 제조 단계로 기재되어 있다.

*) 또는 C 캐리어와 혼합되거나 위로부터 장입된, 성형탄, 펠릿, 또는 덩어리 형태로 첨가됨

**) 장입, 추출, 온도 측정, 소기, 배출:을 제외함

***) C 캐리어가 오버헤드 호퍼로부터 덩어리 형태의 측정되는 방식으로 취입될 수 있으며, 분진, 탄 재와 미세-입자 재료, Ni 위로부터 측정되는 성형탄의 형태로 용융물에 공급될 수 있다.

요구에 좌우되며, 개개의 제조 단계에서의 배치 중량, 이용 가능한 양의 Cr 합금된 또는 Cr 및 Ni 합금된 강 스크랩 및 연속적인 주조 설비에서의 주조 형태(format)를 편의상 기초로 하여, 탈인 선철을 포함하는 기본 용융물은 개개의 제조 단계의 각각의 반응 용기 내측으로 도입된다. 원재료 기본의 결과로서, 이러한 기본 용융물은 이미 Cr 및 Ni를 소량으로 이미 함유할 수 있으며, 개개의 제조 단계에서 양적 균형을 구성하는, 1220℃ 내지 1650℃의 용융욕 온도에서 도입된다. 본 발명에 따른 제조 공정을 위한 유리한 시작의 기본은: 2.0 내지 4.7 중량%의 C, 1.0 중량% 미만의 Mn, 0.025 중량% 미만의 P, 0.03 중량% 미만의 S, 나머지는 Fe 및 공정 관련된 불순물의 조성을 갖는 기본 용융물에 의해 형성된다.

이용되는 기본 용융물을 위한 선철은 종래의 고로 또는 HI 제련 설비 또는 임의의 다른 선철의 소정의 소오스로부터 비롯된다.

제조를 수행하는 방법 "선철 제조"에 대안으로서, 전기 에너지의 작용에 의해, 특히 전기 아크로에 의해 기본 용융물을 제조할 가능성이 있다. 합금된 기본 용융물 및 구체적으로 제련될 예비-합금된 기본 용융물 모두에 있어서 선택된 장입 재료에 따라서 가능할 수 있다.

탈인된 선철에 대안으로서 또는 비례적으로 기본 용융물이 제련 환원에 의해 니켈철의 폐기 물질로부터 형성되는 것이 가능할 수도 있다. 니켈철 제조로부터의 폐기 물질을 포함하는 기본 용융물의 비율은 이러한 경우에 50%일 수 있다. 상대적으로 대량으로 이용가능한, 니켈철 제조로부터 축적된 폐기 물질은 니켈 산화물의 형성으로 대략 2 중량% 비율의 Ni를 함유한다. 나머지는 석탄 및 슬래그를 포함한다. 이러한 폐기 물질은 본 발명의 따른 세 개의 제조 단계의 상류 부분에 배열되는 제조 단계에서 제련 환원에 영향을 미칠 수 있으며, 동시에 이러한 상류의 제조 단계는 예를 들어, 탈인된 선철의 혼합물을 갖춘 기본 용융물을 포함한다. 그러나, 니켈철 제조로부터 폐기 물질을, 보다 작은 비율을 갖는 제 1 제조 단계, 제 2 제조 단계 또는 제 3 제조 단계로 도입하는 가능성도 있으며, 속행되기 위해서 제련 환원 공정을 허용한다.

증가되는 슬래그의 발생 때문에, 슬래그의 균형이 주어지도록 특히 고려되어야만 한다.

비용-효율을 최적화하기 위해서, 제 3 제조 단계로부터 Cr₂O₃-함유 비환원된 슬래그는 C-함유 환원제로 환원되는, 바람직하게 고온 공기 최상부 취입에 의해 제 1 제조 단계로 복귀된다. C-함유 슬래그의 재순환은 전체적인 공정에 있어 Cr 손실을 감소시키는 효과를 가지며 특히, FeSi 소비를 상당히 증가시킨다. 제 3 제조 단계의 끝에 진취적인 환원 슬래그(CaO, CaF₂ 및 FeSi의 첨가)를 방지하기 위해서, 이용되는 반응 용기의 내화 내면의 내구성 및 생산성이 증가한다. 전체량의 슬래그는 마찬가지로 환원되며, 제 1 제조 단계에서 석회, 등과 같은 슬래그 형성제를 위한 요구는 전체적으로 또는 부분적으로 방지된다. 동일하게, 제 2 제조 단계에서 특정량의 슬래그가 처리될 수도 있다. 그러나, 배치 사이클 시간이 증가하지 않는다면 상당량의 크롬 광석이 환원된다.

제 1 제조 단계가 가스 회수 및 최상부 취입으로 산소를 갖춰 실행된다면, 슬래그 회수는 생략되며, 주로 분진이 재순환된다. 다양한 최상부 취입의 경우에, 고온 공기 대신에 약간의 크롬 산화물이 크롬으로 환원되며 즉, 보다 많은 HCFeCr이 동일한 생산성을 위해서 장입되어야만 한다. 특히, 이러한 경우에, 2.0 내지 4.5 중량%의 Si를 함유하는 HCFeCr의 첨가는, 제 2 제조 단계에서 최종 취입 순간, 구체적으로 마지막 5 내지 10분의 취입에 유리하며, 이는 HCFeCr로부터의 Si가 제 2 제조 단계에서 슬래그의 환원을 돕는다. 제 3 제조 단계는 상당량의 슬래그에 대해 환원된다.

구체적으로 시멘트 산업에 있어서 슬래그의 이용을 위해서, 제 1 및 제 2 제조 단계에서, SiO₂ 캐리어를 첨가함으로써 슬래그 염기성도(CaO/SiO₂)가 최종 취입 순간에 구체적으로, 마지막 5 내지 10분의 취입 순간에 2.0 내지 2.5에서 대략 1.4로 감소한다면, 철 산화물 및 Al₂0₃ 캐리어의 슬래그 분석량이 시멘트 산업에서 시멘트 제조에 부가적으로 포함되는 지표물질로서 또는 클링커 대체물로서 이용되는 슬래그를 요구하는 바와 같은 값으로 설정되는 것이 상책이다.

게다가, 제 1 및/또는 제 2 제조 단계의 슬래그가 용융 금속의 배출 후에 소정의 분석량 및 온도를 조건으로 하게 된다면 슬래그의 추가로 계획된 이용에 좌우된다.

다음의 제 3 제조 단계에서, 적합하게, 우수한 탈탄, 우수한 합금, 탈질, 환원, 탈황뿐만 아니라 온도 설정 및 용융물의 소기 처리의 측정들 중 하나 이상을 포함하는, 합금된 용융물이 바람직하게 VOD 방법을 기초로 하는 최종 야금학 레이들 처리에 영향을 받는다. VOD 방법은 Cr-합금된 용융물의 진공 처리, 산소를 갖춘 탈탄이 크롬 산화 전에 대개 생기며, 소량의 슬래그의 경우에서, 용융물의 C 함유량이 낮을 경우에 결과적으로 크롬 손실 및 FeSi의 소비가 매우 낮게 유지될 수 있다. 탈탄 단계는 FeSi, 알루미늄, 석회 및 CaF₂의 혼합물로 슬래그 환원을 수반하며, 이는 슬래그로부터의 크롬 산화물을 회수시키기 위해서이며, 동시에 용융물의 산소 함유량은 최저치가 된다. 이러한 처리 단계 중에, 용융물의 우수한 합금 합금 및 최종 탈황이 일어난다. VOD 처리와 제 3 제조 단계(K-OBM-S 공정)의 조합은 세 가지 방법 모두에서, 특히 제 3 제조 단계에서, 반응 용기 내의, 구체적으로 K-OBM-S 전로 내의 아르곤의 이용을 완전히 분리하는데 유리할 수 있게 한다. 그러나 용융물은 VOD 설비 내에서 어떠한 처리도 되지 않는다면 필요로 되는 낮은 C 함유량으로 제 3 제조 단계에서 제련될 수 있다. 그 후에, 용융물의 낮은 C 함유량으로, 제련은 용융물의 C 함유량에 의존하여 산소와 아르곤의 혼합물을 갖춰 최하부 노즐의 중앙 관 내에서 수행된다.

개개의 제조 단계에 도입되는 상당량의 장입 재료, 특히 기본 용융물, 적합하게 스크랩, Cr 광석 및 다른 합금제는, 배치의 계속적인 연속 주조에 있어서 필요로 되는 사이클 시간과 일치하는 작업시간이 개개의 제조 단계에서 달성되는 방식으로 결정된다. 그와 동시에, 작업 시간은 다른 추가의 처리 및 추가의 프로세싱 단계(예를 들어 다른 프로세스)의 사이클 시간과 동시적일 수 있다. 연속 주조 설비에서의 제품-특정 주조 비율 및 계획된 주조 형태는 시간 단위당 주조될 수 있는 총량의 강에 상당한 영향을 미쳐서, 상류 부분의 강 제조 공정에 이용되는 총량이 적용된다. 특히, 공정 제어 레벨, 공정 모델 제어 및 강 제조 공정에서 개개의 제조 단계에 도입되는 장입량을 정하도록 합금철의 주조에서의 주조 비율 및 주조 형태 또는 사이클 시간과 같은 하류 부분의 주조 공정의 기준 값(reference value)을 포함한다면 유리하다. 강 제조에서, 결정적으로 도입되는 석탄 및 산소 또는 고온 공기의 총량에 좌우되는 차례로 도입되는 크롬 광석의 총량은 시간당 제조될 총량의 강 제조를 위한 결정 매개 변수이다. 반응 용기 및 랜스의 (수명의) 시기와 같이 영향이 미치는 이러한 요소 외에 기본 용융물의 온도, 이용되는 분진, 슬래그 및 스크랩의 총량이 공정 모델에 있어 고려된다.

바람직하게 Cr 또는 Cr과 Ni를 함유하는 합금된 용융 금속을 제조하기 위한 강 제조 설비는 그중에서도 특히 표 Ⅰ및 Ⅱ에 명시된 작동 모드로 참조되는 한 임의의 소정의 야금학 용기로서 일반적인 구성으로 고려될 각각의 반응 용기에 잇어 가능할 수 있는, 제조 라인에서 하나 뒤에 다른 하나가 배열되는 다수의 반응 용기에 의해 형성된다. 개개의 계속적 반응 용기의 용적은 제조 사이클로 제조되는 주조를 위해 준비된 합금된 용융물이 하류 부분의 연속 주조 설비의 주조 용적과 일치하는 방식으로 서로 일치하도록 제조된다. 개개의 반응 용기 내에 이용되는 장입 재료의 양은 개개의 반응 용기 내에서와 일치하는, 대략 야금학 특성 및 제조 시간을 위해서 설정된다. 따라서, 본 발명에 따른 강 제조 설비는 제조 라인에 나란히 배열되는 다음의 반응 용기 및 야금학 장치:

상기 반응 용기들 중 하나 이상에 기본 용융물의 전달을 위한 하나 이상의 액체-금속 장입 장치,

하나 이상의 용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 1 반응 용기,

제 1 예비-합금된 용융물을 제 1 반응 용기로부터 제 2 반응 용기로 전달하기 위한 제 1 배출 장치,

하나 이상의 용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 2 반응 용기,

적어도 일부분 이상의 양의 제 2 예비-합금된 용융물을 제 2 반응 용기로부터 제 3 반응 용기로 전달하기 위한 제 2 배출 장치, 및

용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 3 반응 용기를 포함한다.

최상부 취입 장치는 O₂의 최상부 취입을 위한 랜스 또는 고온 공기 랜스 또는 상이한 장입 재료를 위해서 노즐 하나당 다수의 동축으로 배열되는 유동 채널을 갖춘 다기능 랜스로서 형성된다. 일반적으로, 종래의 산소 취입 랜스와 별개의, 추가의 최상부 취입 랜스는 분말의 또는 미세-입자 일관성을 갖는 다른 필요로 되는 장입 재료의 도입을 허용한다.

제 1 및 제 2 반응 용기는 바람직하게, 미세-입자 합금제 캐리어, 특히 크롬 광석의 도입, 및 적합하게 조잡한 분진의 도입을 위한 이들 자체의 랜스를 갖춘다. 고체 재료의 취입을 위한 설비 이외에, 개개의 반응 용기는 오버헤드 호퍼 시스템 및 가스 조절 시설과 같은 이와 상응하는 주변의 공급 장치를 구비하고 있다.

용융욕 하부 취입 장치는 환형-갭 노즐, 특히 이중-관에 의해 형성되며, 광범위한 매체 및 미세-입자 재료의 이용을 허용한다. 용융욕 하부 취입 장치는 바람직하게, 최하부 취입 장치로서 형성된다.

용융욕 하부 취입 장치는 바람직하게 개별적인 반응 용기 상에 배열되는 고체 분배기를 포함한다. 고체 분배기로부터, 바람직하게 분진, 석탄 및 석회와 같은 고체 재료는 캐리어 가스를 갖춘 미세-입자 형태로 용융욕 하부 노즐에 공급되며 용융물에 취입된다.

용융욕 하부 취입 장치는 용융욕 하부 취입 장치가 용융물의 온도 및/또는 화학 분석량의 온라인 측정을 위한 측정 장치를 구비하고 있다면 용융물의 온도 및/또는 화학 분석량이 능률적인 방식으로 측정되게 한다. 모든 제조 단계에 바람직하게 이용되는 이러한 형태의 공정 제어의 경우에, 슬래그의 양으로부터의 측정과는 무관하며, 특히 슬래그의 일관성이 특히 유리하다. 용융물의 연속 온도 측정 및 화학 분석량을 위한 이에 상응하는 장치는 출원인의 특허 명세서/특허 출원 EP-B 016 858, EP-B 868 656, WO 02/48661 및 WO 02/27301 호에 기재되어 있다. 고체 입자는 온도 및 화학 분석량의 온라인 측정을 위해 갖추어진 용융욕 하부 노즐을 통해 취입되지 않는다.

편의상의 실시예에 따라서, 제 3 반응 용기로부터 전달된 용융물을 제련하기 위한 VOD 설비가 상기 제 3 반응 용기의 하류 부분에 배열된다.

하나 이상의 연속 주조 설비에 의해 형성되는 강 처리 설비가 제조 라인에서 제 3 반응 용기 또는 VOD 설비의 바로 하류 부분에 유리하게 배열된다. 하류 부분의 연속 주조 설비는 바람직하게, 슬래브 또는 얇은 슬래브의 단면적을 갖춘 강 스트랜드의 주조를 위한 진동 몰드 갖추고 있다. 그러나, 임의의 단면적-형태를 위해서 또는 잉곳 주조될 필요가 있다면 임의의 형태의 설계의 연속 주조 설비가 이용될 수 있다.

특히, 강 제조 공정의 실행을 위한 방편인 반응 용기의 선택은, 제 1 반응 용기가 전기로 또는 얼로써멀(allothermal) 작용 전로 용기, 바람직하게 재순환 전로에 의해 형성되며, 상기 제 2 반응 용기가 전로 용기, 바람직하게 얼로써멀 전로(KMS-S 전로)에 의해 형성되며, 그리고 상기 제 3 반응 용기가 전로, 바람직하게 오토써멀 전로(K-OBM-S 전로)에 의해 형성된다면 달성된다.

변경된 전기로는 광석 장입을 위한 부가적인 장치, 산소 랜스, 고온 공기 노즐 랜스, 용융욕 하부 랜스 등과 같은 다양한 취입 작용을 위한 장치를 갖춘 전기로를 의미하는 것이다. 약자 "KMS-S"는 "Kombiniertes Maxhuette Stahlerzeugungsverfahren - stainless" [결합된 용강로 강 제조 공정 - 스테인레스]를 의미하며; 약자 "K-OBM-S"는 "Kombiniertes Oxygen - Bodenblasen Maxhuette Stahlerzeugungsverfahren - stainless"[결합된 산소 최하부 취입 용강로 강 제조 공정 - 스테인레스]를 의미한다.

계획된 목적을 위해 적합한 기본 용융물을 제조하기 위해서, 탈인된 선철로부터 기본 용융물을 제조하기 위한 탈인화 장치로서 형성되는 추가의 반응 용기가 제 1 반응 용기의 상류 부분에 배열된다. 그중에서도 특히, 상기 니켈철 제조의 폐기 재료로부터 기본 용융물을 제조하기 위해서, 이러한 추가의 반응 용기가 용융 환원 반응로로서 형성된다. 합금철 제조의 폐기 재료 내의 니켈의 낮은 비율 때문에, 대량의 에너지를 도입시키기 위한 수단들이 용융 제조 공정을 실행하기 위해 제공되며, 그러나 이러한 방법을 수행하는 방식은 환경 보호의 이유를 위해서 이전에 거의 이용되지 않았으며 재조정될 이러한 폐기 재료의 비용-효율적인 이용을 허용한다.

장입 작용 및 취입 공정은 주변 지역을 오염시킬 상당량의 분진을 발생시켜서 개개의 반응 용기는 바람직하게 건조-작용 탈분진 설비(정전기 필터)를 구비한다. 환경 오염을 방지하는 것과는 거의 별개의 유용한 재료가 재순환되며, 제조 공정으로 복귀된다.

강 제조 설비와 하류 부분의 강 처리 설비 사이의 상호 작용은 강 제조 설비 및 강 처리 설비가 일반적인 제어 시스템 하에 있으며, 강 제조 설비 및 상기 강 처리 설비에 구비되어 있는 개개의 공정 컴퓨터를 갖추어 이용되는 하나 이상의 반응 용기 및 연속 주조 설비를 포함하고 있으며, 그리고 강 제조 설비 또는 부공정 모델을 조절하는 공정 모델은 예를 들어, 연속 주조 설비에 있어서 주조 비율 및 주조 체제와 같은 하류 부분의 강 처리 설비의 기준 값을 수용하며, 기준 값은 개개의 제조 단계에 도입되는 장입 재료 양의 계산을 위해서 제어 시스템을 통해 전달되며, 반응로 내측으로의 장입 재료의 공급이 계산되는 양과 일치하는 방식으로 일어난다.

게다가, 제조 설비는 레벨 1 및 레벨 2 오토메이션, 탈분진 및 가스 축적기 설비, 슬래그 운송 시스템 및 호퍼 시스템 등을 갖추고 있다.

수리 작업은 보통 미리 결정된 시간 간격으로 작동 설비 상에서 실행된다. 반응 용기의 경우에, 내화 내면은 수선되거나 내면을 가는 작업이 실행된다. 이러한 목적을 위해서, 반응 용기가 몇 시간 동안 제조 라인으로부터 이동되며, 어디서나 가능할 수 있는, 작용이 대체 용기(전환 전로 용기)로 계속된다. 이러한 가능성이 존재하지 않을 경우(고정된 반응 용기)에는, 세 가지 제조 단계가 갱신 작용의 시간 중에 개별적으로 유지하는 두 개의 반응 용기들 사이에서 분할되는 것이 제안된다. 다목적 방식으로 이용될 수 있는 최상부 취입 및 용융욕 하부 취입 장치를 실질적으로 갖는 반응 용기가 모든 세 제조 단계를 위해 제공되기 때문에, 개별적으로 하류 부분의 또는 상류 부분의 반응 용기에 부분적으로 제조 단계를 변화시키는 장애물이 대체로 없다. 전체로서, 제조 시간이 동일한 배치 중량에 있어서 늘어나면서 이에 의해 하류 부분의 연속 주조 설비의 이용 및 생산성은 감소한다. 그러나, 유지될 제조 공정에 있어서 가능할 수 있다.

예를 들어, 반응 용기가 재순환 전로에 의해 형성된다면, 내화 내면의 개신 때문에 임시로(예를 들어 4일간) 제조될 수 없으며, 제 2 반응 용기가 제 1 용기의 제조의 일부분을 대신한다. 제 2 반응 용기가 사용될 수 없다면 내화 내면의 내구성 및 재순환 전로가 이 제조의 일부분을 대신한다. 전로 모두는 얼로써멀을 바탕으로 하여 작동되어 이러한 융통성이 가능할 수 있다.

제 3 반응 용기가 내화 내면의 갱신 때문에 사용될 수 없다면, 재순환 전로가 보통 자동발열 작용 제 1 용기의 제조의 일부분을 대신하여 재순환 전로 제조의 일부분이 제 2 반응 용기에서 실행된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 실시예의 다음 설명으로부터 알려질 것이다.

도 1은 제 1 방법 수단에 의해 제공되는 바와 같은 본 발명에 따른 재순환 전로의 이용을 적용한 재순환 전로의 개략도이며,

도 2는 제 2 방법 수단에 의해 제공되는 바와 같은 본 발명에 따른 KMS-S 전로의 이용을 적용한 KMS-S 전로의 개략도이며,

도 3은 제 3 방법 수단에 의해 제공되는 바와 같은 본 발명에 따른 K-OBM-S 전로의 이용을 적용한 K-OBM-S 전로의 개략도이며,

도 4는 Cr 및 Ni와 합금된, SUS 304 급의 강을 제조하기 위한 제 1 예시적 실시예의 요약을 도시하는 도면이며,

도 5는 예시적 실시예 1에 의해 제공된 바와 같은 방법의 경우의 전체 조성물에 있어 Cr 함유량을 중량으로 나타낸 전체 곡선을 도시하는 도면이다.

도 1 내지 도 5의 도면은 본 발명의 주요 변형에 관한 것이며, 이용되는 상 이한 원료의 양, 합금 조성물, 융점, 등으로 주어지는 본 발명의 가치는 이후에 다뤄질 예시적 실시예 1에 관한 것이다.

도 4에서, 합금된 금속 용융물을 제조하는 방법은 상기 방법을 실행하기 위해 이용되는 반응 용기 및 주요 방법 수단을 갖춰 개략적인 요약으로 도시되어 있다. 개략도는 기본 용융물을 준비하기 위한 선철 혼합기를 포함하고 있으며, 세 가지 방법 수단에 있어서 미리 결정된 양으로 혼합된다. 제 1 방법 수단은 재순환 전로로 실행되며, 여기서 제 1 예비-합금 용융물이 제조된다. 제 2 방법 수단은 KMS-S 전로에서 실행되며, 여기서 제 2 예비-합금 용융물이 제 1 예비-합금 용융물을 기초로하여 제조된다. 제 3 방법 수단은 K-OBM-S 전로에서 실행되며, 여기서 두 개의 배치로 분리되는 제 2 예비-용융물이 연속적인 단계로 더 처리된다. 특정 화학적 분석량 및 온도로 설정된 제조되는 합금된 용융물은 VOD 설비에서 완료되어 연속 주조 공정에 공급하여 슬래브로 주조한다. 개별적인 방법 수단 및 단계에 있어서 도 4에 주워진 본 발명의 가치는 2 × 160 톤의 중량의 배치를 갖는 SUS 304 급의 오스테나이트계 Cr 강에 관한 것이며, 이는 연속 주조 설비에서 연속 주조에 의해 주조된다.

도 1에서, 제 1 방법 수단은 다양한 조성물 재료 및 이들을 도입하는 가능한 방식을 개략적으로 도시하고 있다. 이와 유사한 방식으로, 도 2는 각각의 방법 수단에 이용되는 조성물 재료 및 이들을 도입하는 가능한 방식을 갖추어 제 2 방법 수단을 도시하고 있으며 도 3은 제 3 방법을 도시하고 있다.

도 5는 예시적 실시예 1의 제 3 방법 수단들 중 기본 용융물(1 87.8 톤)의 분할을 도시하며 예시적 실시예 1에 따른 제 1 방법 수단에 있어 고온 공기 최상부 취입이 상이하게 도시되어 있다. 도 5는 제 1 단계에 있어서 크롬 산화물의 환원에 의해 크롬 함유량이 이미 0에서 소정의 높은 수준에 이르는 것도 나타내며, 크롬 산화물의 상당한 증가 및 그 결과로서 크롬 감소의 증가는 기본 용융물의 첨가에 의해 방지된다. 이는 기본 용융물의 첨가 단계, 제 2 방법 수단의 말에 배치의 분할 단계는 상대적으로 작은 도구를 갖추어 매우 높은 생산성을 달성할 수 있게 하며, 선택적으로, 이는 사이클 순서에 있어서 서로 동시에 일어나며 상대적으로 낮은 투자 비용으로 가능하다.

예를 들어, FeCr과 같은 합금철을 나타내는 용융 금속의 제조에 있어서, 합금제 함유량이 소정의 높은 함유량에 이르게 하기 위해서 제 2 및 제 3 방법 수단으로 합금하지 않은 기본 용융물에 의해 Cr 함유량 또는 Mn, Ni, 등과 같은 다른 합금 원소의 소모 없이 가능할 수 있다. FeNi의 제조에 있어서, Ni 농축은 또한, 용융 금속에 있어 철 부분의 슬래그화의 주기에 의한 제 3 방법 수단의 말에 증가되어 소정의 최종 Ni 함유량은 쉽고 신뢰할 수 있게 설정될 수 있다. Cr 또는 Mn 합금은 제 3 방법 수단으로 대부분 탈탄하여 이들 합금의 시장 가치는 대략 두 배이다.

예시적 실시예 1:

SUS 304 급의 주조를 위한 160 톤의 용강을 갖는 각각 두 개의 배치 제조를 위해서 다음의 절차를 수반한다:

187.8 톤의 선철이 용광로 방법에 의해 제조되며 선철 처리 스탠드에서 탈황 및 탈인된다. 탈인된 선철은 각각 예비-합금된 용융물 제조를 위해서 제 1 및 제 2 방법 수단으로 기본 용융물을 형성하며 제 3 방법 수단으로 미리 결정된 소정의 조성물의 합금된 용융물을 형성한다. 기본 용융물은 4.0 중량%의 C, 0.1 중량%의 Cr, 0.1 중량%의 Ni, 0.01 중량% 미만의 P를 함유하며 나머지는 철 및 다른 공정-관련된 불순물이다. 기본 용융물의 작동 온도는 1280℃이다.

제 1 방법 수단에서, (21 톤의 SUS 304 급) 제조 작용에서 이용가능하며 산출되는 합금된 스크랩, 및 후에 64.6 톤의 준비된 기본 용융물은 제 1 열 반응 용기로 장입되며, 상기 용기는 120-톤 재순환 전로이다. 석탄 취입, 산소를 갖춘 최하부 취입 및 고온 공기를 갖춘 최상부 취입에 의해서 용융욕 온도는 1550℃로 증가하며 용융물의 C 함유량은 5 중량%로 증가한다. 45% 비율의 Cr₂O₃ 및 CaO, 등을 가지고 제 3 방법 수단으로부터 재순환되는, 12 톤의 비환원된 K-OBM-S 슬래그는 계량되는 방식으로 기본 용융물에 첨가된다. 이는 전로 입구를 통해 재순환 전로로 삽입되는 개별적인, 수냉 랜스를 경유하여 크롬 광석뿐만 아니라 추가로 12 톤의 비환원된 K-OBM-S 슬래그를 계량하여 첨가하며 Cr 산화물 및 Ni 산화물 함유 미세 분진을 불어넣는 단계를 수반한다. 이는 노즐 및 공급 라인 각각의 그룹, 계량 시스템 및 저장 시스템을 경유하여 석탄 및 산소를 최하부 취입을 유지하면서 일어난다. 취입의 초기로부터, 대략 1200℃로 예열되는 고온 공기는 60 % 정도의 후-연소 공정을 하여 고온 공기 랜스를 통해 취입된다. 폐기 가스의 양을 감소시키기 위해서 고온 공기의 O₂ 함유량은 O₂를 첨가함으로써 증가할 수 있다. 45 중량% 비율의 Cr₂O₃를 갖는 33.4 톤의 크롬 광석, 45 중량% 비율의 Cr₂O₃를 갖는 24 톤의 슬래그 및 14.3 중량%의 Cr₂O₃ + 석회 +석탄을 갖는 38 톤의 분진은 저가의 합금제 캐리어로서 처리된다. 전체로서, 31.1 톤의 무연탄, 19,280 N㎥의 O₂ 및 145,000 N㎥의 고온 공기가 제 1 제조 단계의 전로 내측으로 취입된다.

대략 160분의 충전시간 후에, 5.0 중량%의 C, 20.3 중량%의 Cr, 2.0 중량%의 Ni, 나머지는 철 및 다른 공정-관련된 불순물을 갖는 조성물이 1560℃에서 120 톤의 탄소처리된, 제 1 예비-합금된 용융물로 얻어진다. 취입의 끝에, 슬래그가 특별 추가의 처리를 위해서 Al₂O₃, SiO₂, 등으로 조절되지 않는다. 슬래그의 Cr₂O₃ 함유량은 1.0 중량% 이하이며 이용될 수 있다.

제 2 제조 단계에서, 배출 장치에 의해 120 톤의 제 1 예비-합금된 용융물은 20 톤의 기본 용융물과 함께 비워지며 제 2 반응 용기 내측으로 장입된다. 혼합 용융뮬의 온도는 O₂의 최하부 취입 및 최상부 취입 및 오버헤드 호퍼로부터 괴탄을 첨가함으로써 1560℃로 증가한다. 그 후에, 크롬 광석 및 재순환된 거친 분진은 개별적인 랜스를 경유하여 슬래그 및 용융물로 가해지며 0₂를 취입하여 결합함으로써 그리고 무연탄 및 석회를 첨가하여 감소된다. 슬래그 염기도(CaO/SiO₂)는 2.5로 설정된다. FeSi와의 값비싼 슬래그 환원은 필요 없거나 임의의 제 3 제조 단계에서 이용되며 즉, 슬래그는 제 1 및 제 2 제조 단계에서 석탄과 함께 환원된다. 제 3 제조 단계로부터 슬래그는 제 1 반응 용기 내측으로 재순환되며, 여기서도 석탄과 함께 환원된다. 폐기 가스는 제 1 제조 단계에서와 같이 타지않지만 가스 세정 후에 가스 축적기에 저장되며 (폐기 가스 잔여)를 더 이용하게 한다. 이는 0₂ 최상부 취입이 공정 가스(CO 및 H₂)의 매우 낮은 후-연소 공정으로 실행되기 때문에 가능할 수 있다.

전체로서, 79.6 톤의 Cr 광석 및 19.0 톤의 합금된 분진, 84.6 톤의 덩어리 형태의 무연탄, 2.2 톤의 Al₂O₃, 9 톤의 석회, 68,700 N㎥의 O₂, 20 톤의 기본 용융물 및 120 톤의 제 1 예비-합금된 용융물은 2 × 89 톤의 제 2 예비-합금된 용융물 제조를 위한 제 2 제조 단계에서 제조되며; 제 2 예비-합금된 용융물은 5.7 중량%의 C, 0.05 중량%의 Mn, 25.9 중량%의 Cr, 1.38 중량%의 Ni, 나머지는 철 및 공정-관련된 불순물을 갖는다. 취입의 끝에 제 2 예비-합금된 용융물의 온도는 1500℃이다. 작업 시간은 180분이다.

작업 시간 내에, 3분의 2 제조 단계가 실행되어 178 톤의 제 2 예비-합금된 용융물이 3분의 2 제조 단계에 있어서 2 × 89 톤으로 분할된다. 이는 두 개의 레이들로 활용됨으로써 일어날 수 있다.

3분의 2 단계에서, 이 단계는 순차적으로 K-OBM-S 전로 형태의 반응 용기에서 실행되며, 양적 균형은 각각의 용기에 158.6 톤 중량을 탭핑하기 위해서 51.6 톤의 용융물을 장입함으로써 적합해진다.

제 2 제조 단계의 끝에, 슬래그 분석량은 소정의 분석량에 있어 몇 분 내에 불활성 가스를 갖춘 최하부 취입 또는 SiO₂, Al₂O₃, FeO₃ 캐리어 그렇지 않으면 FeSi, Al, 등을 첨가함으로써 적합할 수 있으며, 이는 소정의 계획된 이용법과 일치한다. 이는 또한 제 1 제조 단계와 동일하게 적용하여, 예를 들어 시멘트 산업에 있어서 슬래그, 분진, 다양한 폐기 재료, 등의 전체로서 선택적인 이용이 확보된다.

예비-용융물의 Cr 함유량은 제 3 제조 단계에 기본 용융물을 첨가함으로써 낮아져, 제 3 제조 단계에 배치 당 19.6 톤의 HCFeCr은 탭핑이 수행될 때 18.14 중량%의 Cr의 Cr 함유량을 달성하기 위해서 용융물에 공급된다.

"혼합된 수산화물 부산물"인, 용융물 내의 꽤 높은 C 함유량을 갖는 동시에 40 %의 Ni를 갖는 Ni 수산화물은 최하부 노즐을 통해 6.4 톤의 Ni 캐리어로 자동발열 취입된다. 잔류하는 필수 니켈이 9.18 톤의 전로 내측으로 장입되어, 탭핑이 수행될 때 8.06 중량%의 Ni 함유량을 갖는다. 소정의 Mn 함유량을 설정하기 위해서, 2톤의 FnMn이 취입 중에 장입된다.

용융물은 O₂를 취입하여 결합됨으로써 0.17 중량%의 C로 제련된다. 1.5 중량%의 C 함유량으로부터, Ar 대신 질소가 CO 부분 압력을 낮추기 위해 최하부 취입 중에 O₂와 혼합되며, 결과적으로 탈탄화를 개선한다. VOD 설비에서, 용융물은 이어서 450 ppm의 N으로 탈질된다.

두 개의 배치에 있어서 작업 시간은 2 × 90분이다. 다음의 분석량을 갖는 2 × 160 톤의 합금된 용융물이 0.17 중량%의 C, 0.8 중량%의 Mn, 18.14 중량%의 Cr, 8.06 중량%의 Ni, 나머지는 철 및 공정-관련된 불순물로 달성된다. 용융물 온도는 1680 ℃ 이다.

시간이 지남에 따른 용융물 온도의 변화 및 레벨과 용융물의 중요 원소의 양적 비율은 각각의 용기 내의 최하부 노즐에 의해 온도의 온라인 측정 및 화학적 분석량에 의한 모든 세 가지 제조 단계에 있어서 배치당 얼마간의 시간 동안 측정되어, 제조 단계는 야금학적 및 시간적으로 매우 양호하게 제어된다.

전로 탭핑은 태핑 홀을 통해 제 3 제조 단계에서 일어난다. 슬래그 및 강의 분리는 슬래그 스토퍼에 의해 탭핑의 끝에 수행된다. 강과 함께 슬래그의 동반 흐름은 적외선 카메라 및 이와 상응하는 소프트웨어(아이리스 시스템)(Iris system) 도움으로 드러나며 용융물의 탭핑의 종료는 아이리스 시스템의 신호에 의해 슬래그 스토퍼에 의해 시작된다.

VOD 이전에, 대략 3 ㎏의 슬래그/160-톤 레이들 내의 강만이 재순환될 수 있어서, 크롬 슬래그화는 제한되며 FeSi 소비는 낮게 유지될 수 있다. 레이들의 비슬래그화는 필요하지 않다.

VOD 설비에서, 용융물은 마무리 제련, 탈질, 우수한 합금화, 탈산소, 탈황 및 소기를 겪는다. 측정을 위해서, 전체로서 0.34 톤의 Ni, 1.5 톤의 FeSi, 2.4 톤의 석회, 0.5 톤의 CaF₂, 0.3 톤의 LCMn 및 0.6 톤의 FeCrLC가 공급되며 1100 N㎥의 O₂가 제련 가스로서 이용된다. 이러한 방식으로, 0.035 중량%의 C, 0.5 중량%의 Si, 1.0 중량%의 Mn, 18.25 중량%의 Cr, 8.2 중량%의 Ni의 최종 설정된 합금이 달성된다.

각각의 배치(2 × 160 톤)의 주조 준비된 이 용융물은 슬래브 단면적을 갖는 슬래브 연속 주조 설비 상에서 연속 주조 공정으로 대략 90분 주조되며, 주조 비율은 필요량을 일치하게 한다(도 4). 전기 아크로 및 AOD 전로, 레이들 핸들링 스탠드 및 연속 주조 설비 수단으로 방법을 수행하는 종래의 방법에 비해 이러한 제조 단계에 있어서 작동 비용면에서의 이점은 오스테나이트계 용강이 톤당 약 230 유로 이상이라는 것이다.

예시적 실시예 2:

제 1 예시적 실시예와 같이, 이번 실시예도 SUS 304 급의 주조 준비를 위한 160 톤의 용강을 갖춘 두 개의 용융욕의 제조에 관한 것이며, 제 1 방법 및 제 3 방법, 제 1 예시적 실시예의 경우와 동일한 방법으로 일어난다.

추가의 이용(폐기 가스의 나머지도 없음) 및/또는 목적으로 이용되지 않은 제 2 제조 단계로부터의 폐기 가스가 대폭 석탄을 감소시킨다면, 산소 연소, 고온 공기(1200℃, 21%의 O₂)는 제 2 제조 단계 후에 취입될 수 있으며, 이는 (예를 들어, 60% 정도의 후-연소 공정)CO 및 H₂의 후-연소 공정 및 용융물의 제련을 위해서이다.

제 1 제조 단계로부터 120 톤의 제 1 예비-합금된 용융물 및 20 톤의 기본 용융물을 이용할 뿐만 아니라, 79.6 톤의 Cr 광석, 상당한 비율의 C를 갖는 19 톤의 거친 분진, 68,700 N㎥의 O₂ 광석 대신에 20.300 N㎥의 O₂가 필요하며 84.6 톤의 무연탄 대신에 44.5 톤의 무연탄이 필요로 된다. 게다가, 8500 N㎥의 천연 가스는 필요한 167,000 N㎥의 고온 공기를 제조하기 위해서 필요로 된다.

고온 공기 최상부 취입을 이용할 때 제 2 제조 단계의 끝에 178 톤의 제 2 예비-합금된 용융물의 화학적 분석량 및 온도는 최상부 취입이 이러한 제조 단계에서 산소로 수행될 때(제 1 예시적 실시예 참조) 화학적 분석량 및 온도와 일치한다.

제 1 제조 단계에서 120톤, 제 2 제조 단계에서 178 톤, 제 3 제조 단계에서 2 × 160 톤을 가지고 이 세 가지 방법에 있어서 용융욕 중량은 제 1 및 제 2 예시적 실시예에서 선택되어, 연간 800,000 톤을 넘는 스테인레스 강의 높은 생산성을 가지며, 배치 당 160 톤의 용강이 제 4 반응 용기 및 하류 부분 시스템(주조 크레인, 레이들, 레이들 로, VOD 설비, 연속 주조 설비(들)의 터릿(turret), 토대)에서 기대될 것이다. 이는 동시에 일어나는 사이클 시간의 결과로서 가능하지만, 특히 제 3 제조 단계 및 제 2 제조 단계 후의 배치의 분할의 결과로서 가능하며 제조 단계들에 있어 용융물 중량의 점진적인 증진의 결과로서 가능하다. 동시에, 180-분 사이클로, 전체로서 57 톤의 분진, 24 톤의 슬래그 및, 특히, 113 톤의 Cr 광석이 용해되어 감소하며 전체로서 320 톤의 용강이 제조된다는 것을 고려해야 한다.

Claims

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계를 통해서 제조하는 방법에 있어서,

제 1 제조 단계에서, 합금제 캐리어가 기본 용융물에 도입되며, 환원제, 재순환된 슬래그 및 슬래그 형성제 중 하나 이상 그리고 에너지 캐리어를 첨가함으로써, 상기 합금제 캐리어가 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 1 예비-합금된 용융물이 제조되며,

제 2 제조 단계에서, 합금제 캐리어가 상기 제 1 예비-합금된 용융물에 도입되며, 환원제, 슬래그 형성제 및 화석 에너지 캐리어를 첨가함으로써, 상기 합금제 캐리어가 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 대부분 용해되고 환원되어, 제 2 예비-합금된 용융물이 제조되며,

제 3 제조 단계에서, 합금제가 상기 제 2 예비-합금된 용융물에 첨가되며, 상기 슬래그 형성제가 첨가되고, 그리고 탈탄 공정이 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 취입 공정의 작용에 의해 실행되며, 미리 결정된 화학 분석량 및 온도를 갖는 합금된 용융물이 얻어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

스크랩이 하나 이상의 제조 단계에서 미리 결정된 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

CO + H₂ 후-연소 공정이 적어도 상기 제 1 및 제 2 제조 단계에서 이루어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

산소와 함께 이루어지는 CO + H₂ 후-연소 공정이 상기 제 3 제조 단계에서 일어나는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 제조 단계에서 제조되는, 상기 제 2 예비-합금된 용융물은 두 개 이상의 부분적인 양으로 분리되며, 상기 각각의 부분적인 양은 제 3 제조 단계에서 각각 기본 용융물로 보충되며, Cr 또는 Cr과 Ni를 함유하는 합금제가 첨가되며, 슬래그 형성제가 첨가되며, 그리고 탈탄 공정이 산소 캐리어를 이용하는 용융욕 상하부 공정의 작용에 의해 실행되어, 미리 결정된 화학 분석량 및 온도를 갖는 합금된 용융물이 얻어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

Cr 함유량을 증가시키면, 상기 용융물의 C 함유량이 상기 제 1 및 제 2 제조 단계에서 최대 C 함유량의 8 중량% 이하로 증가되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

산소 캐리어를 갖춘 최상부 취입이 산소 또는 질소와 산소 또는 고온 공기 또는 산소 부화 고온 공기에 의해 상기 제 1 및 제 2 제조 단계에서 일어나며, 산소 또는 산소와 불활성 가스에 의해 상기 제 3 제조 단계에서 일어나는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

높은 Cr 함유량 또는 Ni 함유량 또는 Mn 함유량을 갖는 (합금철)용융 금속의 제조에서, 산소 캐리어를 갖춘 최상부 취입이 상기 제 3 제조 단계에서 고온 공기에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 수행되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 제조 단계 중 하나 이상에서 최상부 취입이 맥동성 O₂에 의해, 또는 O₂와 불활성 가스 또는 고온 공기에 의해 또는 O₂ 부화 고온 공기에 의해 실행되는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 제조 단계에서, 상기 용융욕 하부 취입은:

a)
O₂ 또는 O₂ 와 불활성 가스의 혼합물 또는,

다음의 단계에서의 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물 또는,

산소 및 수증기의 혼합물 또는,

산소 및 CO₂의 혼합물에 의한,

CO 형성을 위한, 상기 후-연소 공정에서의 열 전달을 위한, 에너지 도입 및 용융욕 교반을 위한, 용융물 및 슬래그의 혼합을 위한, 용융욕 하부 취입 ;

b) 용융욕 하부 노즐을 통한 에너지 캐리어 및 환원제의 공급;

c) 분진의 취입;

d) 합금제 캐리어로서 폐기용 Fe-, Cr- 및 Ni-함유 분진의 취입;

e) 상기 용융물의 상기 Cr 함유량이 10 중량% 이하인 경우에, 상기 캐리어 가스로서 산소를 이용한, 또는, 불활성 가스를 이용한 슬래그 형성제의 취입;

f) Cr 광석, Mn 광석, Ni 광석, Ni 산화물, 니켈 수산화물, 분진, 재, 탄재, 분쇄 분진, 모래, 오염된 구조 파편, 산업 폐기물, 분쇄기 잔여물, 합금제 캐리어 및 슬래그 형성재 중 하나 이상으로서의 폐기 재료들 중 하나 이상의 취입; 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

제 10 항의 특징 b)에 따른 에너지 캐리어 및 환원제의 공급이 부가적으로 또는 대안적으로 덩어리의 형태로 위로부터 용융물 내에서 일어나는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

제 10 항의 특징 c) 및 d)에 따른 상기 분진 및 다른 미세-입자 재료가 덩어리 형태로 제조되며 덩어리 형태로 상기 용융물 또는 슬래그에 공급되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

제 10 항의 특징 e)에 따른 슬래그 형성제의 공급이 위로부터 상기 용융물 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

제 10 항의 특징 f)에 따른 합금제의 공급이 위로부터 용융물 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 제조 단계에서의 상기 용융욕 하부 취입은:

a)
O₂ 또는

연속적인 단계 및 혼합률에 있어서 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물, 또는

O₂ 및 수증기의 혼합물 또는

O₂ 및 CO₂의 혼합물에 의한,

CO 형성, CO + H₂ 후-연소 공정에서의 열 전달, 에너지 도입 및 용융욕 교반 및 용융물과 슬래그의 혼합물을 위한 취입;

b) 용융욕 하부 노즐을 통한 액체상 또는 가스상 에너지 캐리어 및 액체상 또는 가스상 환원제의 공급;

c) 상기 용융욕 하부 취입이 상기 제 1 제조 단계에서와 같이 실행되며,

이 수단들 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

제 3 제조 단계에서, CO 형성, CO + H₂ 후-연소 공정에서의 열 전달, 에너지 도입, 용융욕 교반 및 탈탄을 위한 상기 용융욕 하부 취입이 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물을 가지고 하나의 단계에서 연속적으로 또는 다음의 단계에서 일어나는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 16 항에 있어서,

O₂와 불활성 가스의 상기 혼합 비율이 상기 용융물의 상기 C 함유량에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 3 제조 단계에서, Ni 캐리어가 상기 용융물에 직접 도입되거나 C 함유량이 1.0 중량%를 초과하는 용융물을 갖춘 용융욕 하부 취입에 의해 환원제, 캐리어 가스와 혼합되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

Ni 캐리어가 덩어리 형태로 상기 금속 용융욕에 장입되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 용융물의 상기 온도 및 상기 화학 분석량 중 하나 이상이 상기 제조 단계들에서의 상기 취입 작용 중에 결정되며, 용융욕 상하부 취입 공정을 위한 그리고 합금제, 에너지 캐리어, 침탄 및 탈탄제의 첨가를 위한 설정 값은 온도 및 화학 분석량 중 하나 이상에 따라 공정 모델에서 결정되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

모든 제조 단계에서, 탄화수소, 이들의 혼합물, 디젤 오일 또는 중유가 노즐 보호를 위해 상기 용융물 내에 취입되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 탄화수소에 추가적으로 또는 탄화 수소를 대체하여 불활성 가스, 증기, CO₂, CO 또는 이들의 혼합물이 노즐 보호를 위해 상기 용융물 내에 취입되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기본 용융물이 탈인된 선철에 의해 형성되며, 1220 ℃ 내지 1650 ℃의 용융욕 온도를 갖는 적어도 제 1 제조 단계에서 도입되며: 2.0 내지 4.7 중량%의 C, 1.0 중량% 미만의 Mn, 0.025 중량% 미만의 P, 0.05 중량% 미만의 S, 나머지 Fe 및 공정-관련 불순물로 이루어진 조성을 갖는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기본 용융물이 전기 에너지의 작용에 의해 제조되는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기본 용융물이 용융 환원에 의해 니켈철의 폐기 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기본 용융물이 탈인된 선철로부터, 그리고 니켈철 제조 중의 폐기 물질로부터 50% 이하로, 비례적으로 형성되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 3 제조 단계로부터 저온의 또는 액체의 또는 고온의 Cr₂O₃-함유 비환원 슬래그가 상기 제 1 또는 제 2 제조 단계로 복귀되며, 여기서 C-함유 환원제를 이용하여 환원되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

2.0 내지 4.5 중량%의 Si를 갖는 HCFeCr이 상기 제 2 제조 단계의 최종 취입 순간에 첨가되어 상기 슬래그를 환원 및 부분적으로 컨디셔닝(condition)하며 상기 용융물을 합금화하며 상기 제 3 제조 단계에 있어서 에너지 경감도 제공하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 슬래그 염기성도(CaO/SiO₂)가 SiO₂ 캐리어를첨가함으로써, 상기 제 1 및 제 2 제조 단계 중 하나 이상의 최종 취입 순간에 2.0 내지 2.5로부터 1.4로 감소되며, 철 산화물 및 Al₂O₃ 캐리어의 상기 슬래그 분석량은 시멘트 산업에서 시멘트 제조에 부가적으로 포함되는 지표물질로서 또는 클링커 대체물로서 이용되는 슬래그에서 요구되는 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 제조 단계 중 하나 이상의 상기 슬래그가 상기 용융 금속의 배출(empting) 후에 임의의 분석량 및 온도로 조절되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

제 3 제조 단계 후에, 상기 합금된 금속은 금속 레이들 처리에 영향을 받으며, 상기 금속 레이들 처리는 용융물의 미세 탈탄, 미세 합금, 질화법, 환원, 탈황뿐만 아니라 온도 설정 및 소기 처리(scavenging treatment) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 개개의 제조 단계에서 도입되는 장입 재료들의 양은 배치의 이어지는 연속적인 주조에 필요한 사이클 시간 또는 용융 금속의 주조를 위한 다른 사이클 시간에 상응하는 탭과 탭 사이의(tap-to-tap) 시간이 각각의 제조 단계에서 성취되도록 하는 방식으로 결정되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 32 항에 있어서,

강 제조 공정을 제어하는 공정 모델은 상기 개개의 제조 단계에 도입되는 장입 재료의 양을 정하기 위해서 하류 부분의 주조 공정의 기준 값을 포함하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제조 라인에 나란히 배열되는 복수의 반응 용기를 갖춘, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법에 의해 합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비에 있어서,

상기 반응 용기들 중 하나 이상에 기본 용융물의 전달을 위한 하나 이상의 액체-금속 장입 장치,

하나 이상의 용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 1 반응 용기,

제 1 예비-합금된 용융물을 제 1 반응 용기로부터 제 2 반응 용기로 전달하기 위한 제 1 배출 장치,

하나 이상의 용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 2 반응 용기,

제 2 반응 용기로부터 제 2 예비-합금된 용융물의 부분적인 또는 전체적인 양을 제 3 반응 용기로 전달하기 위한 제 2 배출 장치, 및

용융욕 하부 취입 장치 및 최상부 취입 장치를 갖춘 제 3 반응 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 최상부 취입 장치가 O₂의 최상부 취입을 위한 랜스, 또는 고온 공기 랜스, 또는 상이한 장입 재료를 위해서 노즐 마다 동축으로 배열되는 복수의 유동 채널을 갖춘 다기능 랜스로서 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 반응 용기가 미세-입자 합금제의 도입을 위한 자체 랜스를 갖추게 되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 용융욕 하부 취입 장치가 환형-갭 노즐에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 37 항에 있어서,

상기 용융욕 하부 취입 장치는 하나 이상의 고체 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 용융욕 하부 취입 장치가 상기 용융물의 상기 온도 및 상기 화학 분석량 중 하나 이상의 온라인 측정을 위한 측정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 제 3 반응 용기로부터 전달된 상기 용융물을 제련하기 위한 VOD 설비가 상기 제 3 반응 용기의 하류 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 40 항에 있어서,

하나 이상의 연속 주조 설비에 의해 형성되는 강 처리 설비가 제조 라인에서 상기 제 3 반응 용기 또는 상기 VOD 설비의 하류 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 제 1 반응 용기는 전기로 또는 얼로써멀(allothermal) 작용 전로 용기에 의해 형성되며, 상기 제 2 반응 용기는 전로 용기에 의해 형성되며, 그리고 상기 제 3 반응 용기가 전로에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

탈인되는 선철로부터 기본 용융물을 제조하기 위한 탈인화 장치로서 형성되며 니켈철 제조의 폐기 재료로부터 기본 용융물을 제조하기 위한 용융 환원 반응로로서 형성되는 추가의 반응 용기가 상기 제 1 반응 용기의 상류 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 개개의 반응 용기가 건조-작용 탈분진 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 34 항에 있어서,

상기 강 제조 설비 및 상기 강 처리 설비가 일반적인 제어 시스템 하에 있으며, 하나 이상의 상기 제 1 내지 제 3 반응 용기 및 상기 연속 주조 설비를 포함하고 있으며, 상기 강 제조 설비 및 상기 강 처리 설비에 구비되어 있는 개개의 공정 컴퓨터를 갖추고 있으며, 그리고 상기 강 제조 설비 또는 부공정 모델을 조절하는 공정 모델은 상기 연속 주조 설비의 주조 속도 및 주조 형태(format)를 포함하는 하류 부분의 강 처리 설비의 기준 값을 수용하며, 상기 기준 값은 상기 개개의 제조 단계에 도입되는 장입 재료 양의 계산을 위해서 상기 제어 시스템을 통해 전달되며, 상기 반응로 내측으로의 상기 장입 재료의 공급이 계산되는 양과 일치하는 방식으로 일어나는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 1 항에 있어서,

상기 철계의 합금된 용융 금속이 Cr 또는 Ni와 Cr을 함유하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

제 2 제조 단계에서, 합금제 캐리어가 Cr 캐리어인

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

제 2 제조 단계에서, 기본 용융물이 상기 제 1 예비-합금된 용융물에 도입되는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

제 3 제조 단계에서, 합금제가 합금철인

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

제 3 제조 단계에서, 기본 용융물이 상기 제 2 예비-합금된 용융물에 첨가되는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 스크랩이 Cr 또는 Cr 및 Ni로 합금된 강 스크랩인 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 스크랩과 다른 금속 캐리어가 하나 이상의 제조 단계에서 미리 결정된 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 3 항에 있어서,

CO + H₂ 후-연소 공정이 고온 공기를 갖는 산소 또는 O2-함유 가스의 최상부의 취입에 의해서 상기 제 1 및 제 2 제조 단계에서 이루어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 2 제조 단계에서, 상기 용융욕 하부 취입은:

a)
O₂ 또는 O₂ 와 불활성 가스의 혼합물 또는,

다음의 단계에서의 O₂ 및 O₂와 불활성 가스의 혼합물 또는,

산소 및 수증기의 혼합물 또는,

산소 및 CO₂의 혼합물에 의한,

CO 형성을 위한, 상기 후-연소 공정에서의 열 전달을 위한, 에너지 도입 및 용융욕 교반을 위한, 용융물 및 슬래그의 혼합을 위한, 용융욕 하부 취입;

b) 용융욕 하부 노즐을 통한 에너지 캐리어 및 환원제의 공급;

c) 분진의 취입;

d) 합금제 캐리어로서 폐기용 Fe-, Cr- 및 Ni-함유 분진의 취입;

e) 상기 용융물의 상기 Cr 함유량이 10 중량% 이하인 경우에, 상기 캐리어 가스로서 산소를 이용한, 또는, 불활성 가스를 이용한, 슬래그 형성제의 취입;

f) Cr 광석, Mn 광석, Ni 광석, Ni 산화물, 니켈 수산화물, 분진, 재, 탄재, 분쇄 분진, 모래, 오염된 구조 파편, 산업 폐기물, 분쇄기 잔여물, 합금제 캐리어 및 슬래그 형성재 중 하나 이상으로서의 폐기 재료들 중 하나 이상의 취입; 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

O₂ 와 불활성 가스의 혼합물이 O₂ 와 N₂ 의 혼합물인

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 분진의 취입이 재활용된 야금학 재료, 전로 및 전기로 분진, 합금철 제조로부터의 분진, 재, 미세-입자 합금철 또는 Al의 취입인

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 슬래그 형성제가 석회, SiO₂, 형석, 보크사이트, 모래를 포함하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 15 항에 있어서,

O₂ 와 불활성 가스의 혼합물이 O₂ 와 N₂ 의 혼합물인

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 16 항에 있어서,

제 3 제조 단계에서, CO 형성, CO + H₂ 후-연소 공정에서의 열 전달, 에너지 도입, 용융욕 교반 및 탈탄을 위한 상기 용융욕 하부 취입이 혼합 비율을 변경하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 제 3 제조 단계에서, Ni 캐리어가 혼합되는 캐리어 가스가 불활성 가스인 것을 특징으로 하는,

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 용융물의 상기 온도 및 상기 화학 분석량 중 하나 이상이 상기 용융물에 의해 방출되어 용융욕 하부 노즐을 통하여 평가 장치에 도달하는 전자파의 온라인 평가에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 탄화수소가 CH₄, C₃H₈, C₄H₁₀를 포함하는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 기본 용융물의 조성 중 Cr 및 Ni의 비율이 변화되는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 기본 용융물이 상기 제 1 또는 제 2 제조 단계 중에 추가적으로 침탄화되는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 31 항에 있어서,

상기 금속 레이들 처리가 VOD 방법을 기초로 하는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 장입 재료들이 Cr 광석 및 다른 옥시딕, 하이드로옥시딕 또는 철-함유 합금제 캐리어뿐만 아니라 기본 용융물을 포함하는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 장입 재료들 중의 기본 용융물이 스크랩인 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 주조 공정의 기준 값이 상기 주조 속도 및 상기 주조 형태(format), 또는 합금 철의 주조에서의 사이클 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는

철계의 합금된 용융 금속을 복수의 연속적이며 동시적인 제조 단계로 제조하는 방법.
제 36 항에 있어서,

상기 미세-입자 합금제 캐리어가 크롬 광석인 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 36 항에 있어서,

상기 랜스가 조대한(coarse) 분진을 도입하는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 37 항에 있어서,

상기 환형-갭 노즐이 이중-관 노즐인 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 38 항에 있어서,

상기 하나 이상의 고체 분배기가 각각의 반응 용기 상에 배열되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 42 항에 있어서,

상기 제 1 반응 용기가 재순환 전로에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 42 항에 있어서,

상기 제 2 반응 용기가 얼로써멀(allothermal) 전로(KMS-S 전로)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.
제 42 항에 있어서,

상기 제 3 반응 용기가 오토써멀(autothermal) 전로(K-OBM-S)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,

합금된 용융 금속을 제조하기 위한 제조 설비.