KR20010017608A - A Slag Deoxidizer Used In Teeming Ladle And An Apparatus For Providing It And Method For Deoxidizing The Slag - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제강공정에서 전로로부터 용강을 레이들로 출강하는 과정에서 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산하는 슬래그탈산제 및 이를 공급하기 위한 장치와 전로슬래그를 탈산하는 방법에 관한 것으로, 상기 슬래그탈산제는 발생기상태의 수소를 발생시키는 슬래그탈산제이고, 슬래그탈산제 공급장치는 암모니아 저장탱크와, 불활성가스 저장탱크와, 상기 저장탱크들로부터 암모니아 또는 불활성가스를 레이들 내 전로슬래그로 안내하기 위한 취입라인과, 상기 취입라인의 단부에 설치되고 전로슬래그에 침지되는 분사랜스와, 상기 분사랜스의 단부에 설치되어 암모니아 또는 불활성가스를 전로슬래그에 분출하는 노즐로 이루어져 있고, 상기 암모니아 가스를 레이들 내 전로슬래그에 투입하기 전 및 투입한 후에는 불활성 가스를 공급하여, 용강의 제조 원가를 저렴하게 할 수 있고, 레이들 내의 전로슬래그를 효과적으로 탈산시키며, 또한 분진 발생 등으로 인한 작업 환경의 저하를 방지할 수 있다.The present invention relates to a slag oxidizer for deoxidizing converter slag leaked to the ladle in the process of tapping molten steel from the converter into a ladle in a steelmaking process, and an apparatus for supplying the same, and a method for deoxidizing the converter slag. A slag oxidizer for generating hydrogen in a generator state, the slag oxidizer supply apparatus is an ammonia storage tank, an inert gas storage tank, a blowing line for guiding ammonia or inert gas from the storage tanks to the converter slag in the ladle, An injection lance installed at an end of the blowing line and immersed in the converter slag, and a nozzle installed at the end of the injection lance to eject ammonia or inert gas to the converter slag, and the ammonia gas to the converter slag in the ladle. Inert gas is supplied before and after Can be made cheaper manufacturing costs, effectively de-sikimyeo the converter slag in a ladle, it may also prevent the deterioration of working environment due to such as dust.
Description
본 발명은 제강공정에서 전로로부터 용강을 레이들로 출강하는 과정에서 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산하는 슬래그탈산제 및 이를 공급하기 위한 장치와 전로슬래그를 탈산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slag oxidizer for deoxidizing converter slag leaked to the ladle in the process of tapping molten steel from the converter into the ladle in the steelmaking process, and an apparatus for supplying the same and a method for deoxidizing the converter slag.
전로에서 취련이 끝난 용강은 레이들로 출강하게 되며, 출강하는 과정에서 필수적으로 전로슬래그가 용강과 함께 레이들로 유출된다. 레이들로 유출된 전로슬래그에는 FeO, MnO, P205, SiO2등과 같은 산화물이 다량 포함되어 있고, 이러한 산화물은 용강의 품질에 매우 유해한 요소로 작용한다.After the molten steel is blown from the converter, the molten steel goes to the ladle, and the converter slag flows out to the ladle together with the molten steel. The converter slag leaked to the ladle contains a large amount of oxides such as FeO, MnO, P 2 O 5 , SiO 2, etc., and these oxides are very detrimental to the quality of molten steel.
예를 들어, FeO 또는 MnO같은 저급산화물은 다음과 같이 용강 중에 용해되어 있는 용존알루미늄과 반응하여 용존알루미늄의 손실을 일으킨다.For example, lower oxides such as FeO or MnO react with dissolved aluminum dissolved in molten steel to cause the loss of dissolved aluminum.
2Al + 3(FeO) --〉 (Al203) + 3Fe2Al + 3 (FeO)-> (Al 2 0 3 ) + 3Fe
2Al + 3(MnO) --〉 (Al203) + 3Mn2Al + 3 (MnO)-> (Al 2 0 3 ) + 3Mn
따라서, 용강 중에 적정 용존알루미늄을 확보하기 위해서는 용강에 대한 알루미늄의 투입량을 증대시켜야 하므로, 용강의 제조 원가 부담을 수반하게 된다. 또한, 상기와 같은 용강 내 재산화 반응으로 생성된 알루미나(Al203)는 용강 내에서 미세한 개재물로 작용하여 용강의 청정성을 악화시킨다.Therefore, in order to secure the appropriate dissolved aluminum in the molten steel, the amount of aluminum to be injected into the molten steel must be increased, thereby entailing a manufacturing cost burden of the molten steel. In addition, the alumina (Al 2 O 3 ) generated by the reoxidation reaction in the molten steel acts as a fine inclusion in the molten steel deteriorates the cleanliness of the molten steel.
한편, 전로슬래그 중 P205는 레이들에서 승온이나 진공처리를 하는 과정에서 환원되어 다시 용강속으로 용해되므로, 용강 중 인(P)의 함량이 상승하는 복린현상을 일으킨다.On the other hand, P 2 0 5 of the converter slag is reduced in the process of raising the temperature or vacuum treatment in the ladle and dissolved again into the molten steel, causing a double phosphorus phenomenon that the content of phosphorus (P) in the molten steel rises.
또한, 전로슬래그 중 SiO2는 레이들 내 용강 슬래그의 염기도(CaO의 중량백분율/SiO2의 중량백분율로 정의함)를 저하시키는 요인으로 작용하기 때문에 적정 염기도를 확보하기 위해서는 용강에 대한 생석회(CaO)의 투입량을 증가시켜야 하므로 용강의 제조 원가를 상승시키는 단점이 있다.Also, the converter slag of the SiO 2 ladle within the basicity of the molten slag, calcium oxide on the molten steel in order to secure the proper basicity because it acts as a factor for lowering the (in percentages by weight of CaO / SiO 2 defined functions as a weight percentage) (CaO Since the input amount of) should be increased, there is a disadvantage of increasing the manufacturing cost of molten steel.
그러므로, 레이들로 유출된 전로슬래그의 악영향을 사전에 제거하기 위해서는 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산시켜야 한다. 이러한 목적으로 사용되는 것이 슬래그탈산제이다.Therefore, in order to remove the adverse effects of the converter slag leaked to the ladle in advance, it is necessary to deoxidize the converter slag leaked to the ladle from the converter. Used for this purpose is a slagtal acid agent.
종래, 래이들 상부의 전로슬래그를 탈산시키기 위한 슬래그탈산제로서는 순수한 금속알루미늄 또는 알루미늄계 슬래그탈산제가 사용되었다.Conventionally, pure metal aluminum or aluminum-based slag oxidizers have been used as slag oxidizers for deoxidizing converter slags on the upper ladles.
슬래그탈산제로서 사용되는 금속알루미늄은 그 자체가 고가이므로, 용강 제조 원가를 상승시키거나 또는 금속알루미늄의 산화 반응 결과 알루미나가 생성되어 용강의 청정성을 악화시키는 등의 문제가 있었다.Since the metal aluminum used as the slag oxidizing agent is expensive in itself, there is a problem of increasing the cost of manufacturing molten steel or deteriorating the cleanliness of the molten steel by producing alumina as a result of the oxidation reaction of the metal aluminum.
한편, 알루미늄계 슬래그탈산제는 알루미늄 정련시에 발생하는 알루미늄찌꺼기(통상, 알루미늄드로스라고 하며 금속알루미늄이 20-40중량% 함유됨)와 탄산칼슘(CaCO3)또는 생석회를 배합하여 제조되었다.On the other hand, the aluminum-based slagtal acid agent was prepared by combining aluminum residue (usually called aluminum dross and containing 20-40% by weight of metal aluminum) and calcium carbonate (CaCO3) or quicklime generated during aluminum refining.
이러한 알루미늄드로스계 슬래그탈산제에 있어서, 슬래그탈산 원리는 알루미늄드로스중에 포함된 금속알루미늄이 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그 중의 저급산화물인 FeO나 MnO 등과 반응하여 이들을 환원시키는 것이다. 그러나, 알루미늄드로스는 알루미늄 정련 시에 발생된 찌꺼기로써 레이들 상부에 투입하면 심한 분진발생으로 인하여 조업환경을 극도로 저해시킬 뿐만 아니라 괴상으로 투입하기 때문에 용강 내에서의 교반력이 부족하게 되며, 그 결과 슬래그탈산이 국부적으로 일어나 슬래그 전체를 효과적으로 탈산시키지 못하는 단점이 있다.In such an aluminum dross-based slagtal acid agent, the principle of slagtal acid is to reduce the metal aluminum contained in the aluminum dross by reacting with FeO or MnO, which is a lower oxide in the converter slag that flows from the converter to the ladle. However, aluminum dross is a residue generated during refining of aluminum, and when it is added to the upper ladle, the dust is not only extremely inhibited in operation due to severe dust generation, but is also injected into the mass and thus lacks agitation in molten steel. As a result, there is a disadvantage that the slag tal acid occurs locally and does not effectively deoxidize the whole slag.
또한, 괴상의 알루미늄드로스는 슈트(chute)를 통하여 자연낙하시키는 방법으로 슬래그층을 통과하여 용강속으로 투입되므로, 슬래그를 탈산시키는 것이 아니라 오히려 용강을 탈산시키며, 그 결과 용강의 생산 효율을 떨어뜨린다.In addition, the bulk aluminum dross is introduced into the molten steel through the slag layer by a natural dropping method through a chute, so that the molten steel is deoxidized rather than the slag, and as a result, the production efficiency of the molten steel is reduced. .
이상과 같이, 금속알루미늄을 슬래그탈산제로 사용하는 경우에는 금속알루미늄이 고가이므로 용강의 제조 원가를 상승시키고, 또한 슬래그탈산제로서 알루미늄드로스계 슬래그탈산제를 사용하는 경우에는 극심한 분진발생에 의한 작업환경 저해, 슬래그탈산 효율저하, 용강탈산, 생석회 또는 탄산칼슘 배합시 제조비용 상승 등의 문제점이 있다.As described above, when metal aluminum is used as the slag oxidizing agent, metal aluminum is expensive, thereby increasing the manufacturing cost of molten steel, and when using aluminum dross slag oxidizing agent as the slag oxidizing agent, inhibiting the working environment due to excessive dust generation. There is a problem such as deterioration in slag acid efficiency, molten steel deoxidation, quicklime or calcium carbonate compounding, etc.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 용강의 제조 원가를 상승시키지 않고, 레이들 내의 전로슬래그를 효과적으로 탈산시키며, 분진 발생 등으로 인한 작업 환경의 저하를 방지하는 슬래그탈산제 및 슬래그 탈산 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to effectively deoxidize converter slag in a ladle without raising the manufacturing cost of molten steel, and to prevent deterioration of the working environment due to dust generation. And a slag deoxidation method.
또한, 본 발명의 목적은 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산하기 위하여 암모니아가스를 랜스를 통해 레이들 내의 전로슬래그 중에 취입함으로써 슬래그 중의 FeO와 MnO를 효과적으로 환원시키는 슬래그 탈산 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a slag deoxidation method that effectively reduces FeO and MnO in slag by blowing ammonia gas into the converter slag in the ladle through the lance to deoxidize the converter slag flowing out from the converter into the ladle. .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 전로로부터 레이들로 유출된 용강 중 레이들 상부의 전로슬래그를 탈산시키기 위한 슬래그탈산제는 암모니아 가스인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the slag oxidizer for deoxidizing the converter slag on the upper ladle of the molten steel flowing out from the converter to the ladle is characterized in that ammonia gas.
또, 본 발명의 실시예에 따르면, 암모니아 가스를 슬래그탈산제로서 레이들 내 전로슬래그에 투입하기 전 및 투입한 후에는 불활성 가스를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an inert gas is used before and after the ammonia gas is introduced into the converter slag in the ladle as the slag oxidizer.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이들 내 전로슬래그를 탈산시키기 위해 슬래그탈산제를 공급하는 장치는, 암모니아 저장탱크와, 불활성가스 저장탱크와, 상기 저장탱크로부터 암모니아 또는 불활성가스를 레이들 내 전로슬래그로 안내하기 위한 취입라인과, 상기 취입라인의 단부에 설치되고 전로슬래그에 침지되는 분사랜스와, 상기 분사랜스의 단부에 설치되어 암모니아 또는 불활성가스를 전로슬래그에 분출하는 노즐로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the apparatus for supplying the slag deoxidizer to deoxidize the converter slag in the ladle, the ammonia storage tank, the inert gas storage tank, ladle ammonia or inert gas from the storage tank A blowing line for guiding the converter slag, an injection lance provided at the end of the injection line and immersed in the converter slag, and a nozzle installed at the end of the injection lance to inject ammonia or inert gas into the converter slag. It is characterized by.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 용강이 충진되어 있는 레이들 내 전로슬래그를 탈산하기 위한 방법은 불활성가스를 공급하면서 분사랜스를 전로슬래그에 침지시키는 단계와, 암모니아를 전로슬래그에 공급하는 단계와, 암모니아 공급에 따른 슬래그탈산이 완료된 후 암모니아의 공급을 중단하는 단계와, 불활성가스를 공급하면서 분사랜스를 전로슬래그로부터 회수하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, according to another embodiment of the present invention, a method for deoxidizing converter slag in a ladle filled with molten steel includes immersing the injection lance in the converter slag while supplying an inert gas, and supplying ammonia to the converter slag. Comprising a step, and stopping the supply of ammonia after the slagtal acid according to the ammonia supply, and recovering the injection lance from the converter slag while supplying an inert gas.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 슬래그탈산제 공급 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus for supplying a slag oxidizer according to an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 분사량에 따른 슬래그탈산율을 나타낸 그래프.Figure 2 is a graph showing the slagtal acid rate according to the ammonia injection amount according to an embodiment of the present invention.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of reference numerals for the main parts of the drawings>
11 : 레이들11: ladle
12 : 암모니아 저장탱크12: ammonia storage tank
14 : 불활성가스 저장 탱크14: inert gas storage tank
16 : 취입라인16: Blowing line
18 : 분사랜스18: injection lance
19 : 노즐19: nozzle
본 발명에 따르면, 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산하기 위한 슬래그탈산제로서 암모니아가스가 사용되고, 또한 슬래그탈산제로서 암모니아가스를 전로슬래그에 취입한다.According to the present invention, ammonia gas is used as the slag oxidizer for deoxidizing converter slag flowing out from the converter into the ladle, and ammonia gas is blown into the converter slag as the slag oxidizer.
슬래그탈산제를 전로슬래그에 취입하기 위한 장치는, 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 불활성가스(질소 또는 아르곤) 저장용기(12)와, 암모니아 저장용기(14), 상기 저장 용기(12, 14)로부터 불활성가스 및/또는 암모니아를 레이들(11) 내의 전로슬래그(a)로 안내하기 위한 취입라인(16), 상기 취입라인(16)의 단부에 장착되어 있고 전로슬래그(a)에 침지되는 분사랜스(18) 및 불활성가스 및/또는 암모니아가 분출되는 노즐(19)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, an apparatus for injecting slag oxidizing agent into converter slag includes an inert gas (nitrogen or argon) storage container 12, an ammonia storage container 14, and the storage containers 12 and 14. Injection line 16 for guiding inert gas and / or ammonia from the injection slag a in the ladle 11, an injection mounted at the end of the injection line 16 and immersed in the converter slag a And a nozzle 19 through which a lance 18 and an inert gas and / or ammonia is ejected.
암모니아 가스는 공기 중으로 분사될 경우, 악취와 더불어 피부점막등을 손상시킬 우려가 있으므로 분사랜스(18)를 전로슬래그(a) 중에 침지시키기 위하여 하강하는 과정 또는 암모니아 분사 종료후 분사랜스(18)를 상승하는 과정에서는 불활성가스를 분사하여 대기중에 암모니아가 유출되는 것을 방지해야만 한다.When the ammonia gas is injected into the air, there is a risk of odor and damage to the skin mucous membrane. Therefore, the injection lance 18 is lowered to immerse the injection lance 18 in the converter slag or after the ammonia injection is finished. In the ascending process, inert gas must be injected to prevent ammonia from leaking into the atmosphere.
즉, 용강(b)이 충진되어 있는 레이들(11)이 제위치에 도착하면, 먼저 불활성가스 밸브를 열고, 암모니아 밸브를 폐쇄시켜 불활성가스만 공급되도록 하고, 분사랜스(18)를 하강시켜 분사랜스(18) 선단 또는 노즐(19)이 전로슬래그(a)에 잠기게 되면 불활성가스 밸브를 닫고, 암모니아 밸브를 열어 암모니아만을 전로슬래그(a)로 분사시킨다. 또한, 암모니아에 의한 슬래그탈산 종료후에는 다시 불활성가스 밸브를 열고, 암모니아 밸브를 폐쇄하여 불활성가스만 공급되도록 하여, 분사랜스(18)가 상승하는 동안 암모니아가 대기 중으로 유출되는 것을 방지한다.That is, when the ladle 11 filled with the molten steel b arrives in position, the inert gas valve is first opened, the ammonia valve is closed to supply only the inert gas, and the injection lance 18 is lowered to inject. When the tip of the lance 18 or the nozzle 19 is immersed in the converter slag a, the inert gas valve is closed and the ammonia valve is opened to inject only ammonia into the converter slag a. In addition, after the end of the slag acid by ammonia, the inert gas valve is opened again, and the ammonia valve is closed to supply only the inert gas, thereby preventing ammonia from flowing into the atmosphere while the injection lance 18 is raised.
한편, 암모니아를 분사하는 분사랜스(18) 선단 즉, 노즐(19)의 형상이 수직단공 형상인 경우에, 분사된 암모니아 가스가 용강(b)과 접촉하게 됨으로써 슬래그 탈산에 기여하는 바가 적어 전로슬래그 탈산효율이 떨어질 뿐만 아니라 전로슬래그(a)를 심하게 요동시켜 전로슬래그(a)를 레이들(11) 밖으로 넘치게 할 우려가 있다.On the other hand, when the tip of the injection lance 18 for injecting ammonia, that is, the shape of the nozzle 19 is in the shape of a vertical hole, the injected ammonia gas comes into contact with the molten steel b so that the slag deoxidation contributes little to the converter slag. Not only does the deoxidation efficiency drop, but the converter slag (a) is violently violated, so that the converter slag (a) may overflow the ladle (11).
따라서, 노즐(19)의 형상은 역T자형이나 십자형태로 하여 암모니아 가스가 용강과 접촉하는 것을 방지하고 슬래그가 넘치는 것을 방지하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the shape of the nozzle 19 is inverted T-shaped or cross-shaped to prevent the ammonia gas from contacting the molten steel and to prevent the slag from overflowing.
또한, 분사랜스(18)가 전로슬래그(a)에 침지하는 깊이는 전로슬래그와 암모니아 가스가 교반할 정도로 너무 얕거나 또는 암모니아 가스가 용강(b)과 접촉할 정도로 너무 깊으면 탈산효율을 떨어뜨리거나 또는 취입된 기체가 상승하면서 전로슬래그(b)를 넘쳐나게할 가능성이 있다.In addition, the depth at which the injection lance 18 is immersed in the converter slag a is too shallow to agitate the converter slag and ammonia gas or is too deep to contact the molten steel b to reduce the deoxidation efficiency. Or the blown-up gas may rise and overflow the converter slab b.
따라서, 적정한 분사랜스(18)의 침지깊이는 레이들(11)에서 슬래그층(a) 두께의 2/3 ~ 1/4 정도가 바람직하다.Therefore, the appropriate immersion depth of the injection lance 18 is preferably about 2/3 to 1/4 of the thickness of the slag layer a in the ladle 11.
일반적으로, 암모니아는 197℃에서 다음과 같이 분해(cracking)된다.In general, ammonia is cracked at 197 ° C. as follows.
NH3(g) -〉 1/2N2(g) + 3/2H2(g)NH 3 (g)-> 1 / 2N 2 (g) + 3 / 2H 2 (g)
NH3(g) -〉 1/2N2(g) + 3H(g)NH 3 (g)-> 1 / 2N 2 (g) + 3H (g)
3H(g) -〉 3/2H2(g)3H (g)-> 3 / 2H 2 (g)
한편, 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그의 온도는 약 1600℃ 이상이므로, 전로슬래그를 탈산하기 위하여 전로슬래그층 내부로 분사된 암모니아의 분해는 매우 신속하게 일어난다.On the other hand, since the temperature of the converter slag flowing out from the converter into the ladle is about 1600 ° C. or more, decomposition of ammonia injected into the converter slag layer to deoxidize the converter slag occurs very quickly.
즉, 전로슬래그 중에 취입된 암모니아는 분해되어 질소와 수소로 되며. 이 때 발생된 수소가 전로슬래그를 탈산시키는 것이다. 이와 같이, 전로슬래그에 슬래그탈산제로서 가스를 취입할 경우, 취입된 가스는 전로슬래그층을 교반시켜주므로, 괴상의 슬래그탈산제를 전로슬래그에 투입하는 것에 비하여, 교반효율이 커 슬래그탈산에 매우 효과적이다.That is, ammonia blown in converter slag is decomposed into nitrogen and hydrogen. Hydrogen generated at this time deoxidizes the converter slag. As described above, when gas is injected into the converter slag as a slag oxidizer, the injected gas agitates the converter slag layer, and thus, the stirring efficiency is higher than that of the bulk slag phthalate into the converter slag. .
한편, 암모니아의 분해반응으로 생성된 수소가스는 일반 수소가스와는 달리 발생기상태의 수소로서 반응성이 매우 크다. 여기서, 발생기상태의 수소란 수소가 화합물에서 유리되는 순간에 아주 활발한 반응성을 가진 상태의 수소를 의미하며, 이것은 수소가 원자 또는 이온의 상태에 가깝다는 것을 의미한다.On the other hand, the hydrogen gas produced by the decomposition reaction of ammonia is very reactive as hydrogen in the generator state, unlike ordinary hydrogen gas. Here, hydrogen in the generator state means hydrogen in a state that is very active at the moment hydrogen is released from the compound, which means that hydrogen is close to the state of the atom or ion.
상기와 같은 암모니아의 분해반응으로 생성된 발생기수소는 슬래그중의 FeO 및 MnO와 다음과 같이 반응하여 FeO와 MnO를 환원시킨다.Hydrogen generated by the decomposition reaction of ammonia as described above reacts with FeO and MnO in the slag as follows to reduce FeO and MnO.
H2(g) + FeO -〉 H2O(g) + FeH2 (g) + FeO-> H2O (g) + Fe
H2(g) + MnO -〉 H20(g) + MnH2 (g) + MnO-> H20 (g) + Mn
또한, 1 mol 즉 표준상태에서 22.4 ℓ의 암모니아 가스가 분해되면 2 mol 즉 44.8 ℓ의 질소와 수소가 방출되므로, 단순한 수소가스 1 mol 취입시 보다 더욱 큰 교반효과를 얻을 수 있다.In addition, when 22.4 L of ammonia gas is decomposed at 1 mol, that is, standard state, 2 mol or 44.8 L of nitrogen and hydrogen are released, and thus a greater stirring effect can be obtained than when a simple mol of hydrogen gas is blown.
이상과 같이, 암모니아 가스의 분사에 의한 슬래그탈산은 암모니아의 분해에 따른 반응성이 큰 발생기수소의 생성과 암모니아 취입량보다 2배의 가스 발생으로 보다 큰 전로슬래그의 교반효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.As described above, the slagtal acid by the injection of ammonia gas has the advantage of generating a large amount of reactive hydrogen generated by the decomposition of ammonia and generating a gas twice as large as the ammonia blowing amount, thereby obtaining a larger agitation effect of the converter slag. .
한편, 암모니아 가스는 대기 중에 방출될 경우 심한 냄새와 피부점막등을 자극하여 인체에 손상을 줄 우려가 있으므로, 가능한 한 대기 중에 암모니아 가스가 유출되는 것을 방지해야 한다.On the other hand, when ammonia gas is released into the atmosphere, it may irritate severe odors and skin mucous membranes and may damage the human body. Therefore, ammonia gas should be prevented from leaking to the atmosphere as much as possible.
그러므로, 도1에 도시된 바와 같이, 암모니아 가스 분사랜스(18)에 불활성가스 공급라인을 설치하여 분사랜스(18)가 슬래그층에 도달하기 전 까지는 불활성가스를 공급하고, 분사랜스(18)가 슬래그층에 침지된 후에 불활성가스 공급을 차단하고 암모니아 가스를 공급한다.Therefore, as shown in FIG. 1, an inert gas supply line is installed in the ammonia gas injection lance 18 to supply the inert gas until the injection lance 18 reaches the slag layer, and the injection lance 18 After being immersed in the slag layer, the inert gas supply is cut off and ammonia gas is supplied.
역시 마찬가지로, 암모니아 가스를 취입하여 전로슬래그를 탈산시킨 다음 분사랜스(18)를 상승하는 과정에서도 먼저 암모니아 가스 공급을 차단한 다음 불활성 가스를 공급하면서 분사랜스(18)를 상승시켜 대기 중에 암모니아 가스가 방출되지 않도록 해야한다.Likewise, in the process of degassing the converter slag by injecting ammonia gas and then raising the injection lance 18, the supply of ammonia gas is first interrupted, and then the injection lance 18 is raised while supplying an inert gas. It should not be released.
1600 ℃정도의 전로슬래그에 분사된 암모니아 가스는 197℃ 이상에서 급속히 질소와 수소로 분해되므로, 대기 중에는 암모니아 가스가 방출되지 않는다.Since the ammonia gas injected into the converter slag at about 1600 ° C. rapidly decomposes into nitrogen and hydrogen at 197 ° C. or higher, no ammonia gas is released into the atmosphere.
이때, 사용되는 불활성가스로는 아르곤이나 질소등을 사용하며, 아르곤이 질소에 비해 고가임으로 원가측면을 고려하면 일반강 정련시에는 질소가스를 사용하고, 질소를 특별히 규제하는 강종에서는 아르곤을 사용하는 것이 바람직하다.At this time, argon or nitrogen is used as the inert gas, and since argon is more expensive than nitrogen, considering the cost side, it is recommended to use nitrogen gas for general steel refining, and to use argon for steel species that specifically regulate nitrogen. desirable.
이하. 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.Below. The present invention will be described in detail through examples.
분위기용해로를 이용하여 전로슬래그 100 g을 마그네시아도가니에 넣은 다음, 도가니를 1600 ℃로 가열하여 전로슬래그를 완전히 용해시켰다. 완전히 용해된 슬래그에 알루미나튜브를 상부로부터 침지시킨 다음 암모니아 가스를 0.6 ℓ/min의 속도로 분사시켜 슬래그를 탈산시켰다.100 g of converter slag was placed in a magnesia crucible using an atmosphere melting furnace, and the crucible was heated to 1600 ° C. to completely dissolve the converter slag. The slag was deoxidized by immersing the alumina tube from the top into the completely dissolved slag and then spraying ammonia gas at a rate of 0.6 l / min.
일정 시간 경과 후, 전로슬래그를 냉각시켜 슬래그 성분을 분식하여 슬래그층에서의 FeO와 Fe203의 함량을 슬래그탈산 전, 후와 비교하였다.After a certain period of time, the converter slag was cooled and the slag components were divided to compare the contents of FeO and Fe 2 0 3 in the slag layer before and after slagtal acid.
도2는 암모니아가스 원단위 즉, 암모니아가스 분사량/전로슬래그량에 따른 슬래그탈산율을 나타낸 것으로 슬래그탈산율은 다음과 같이 정의하였다.Figure 2 shows the slag talciation rate according to the ammonia gas raw unit, that is, the ammonia gas injection amount / converter slag amount was defined as follows.
여기서 Wa는 슬래그탈산 전 FeO와 Fe203의 중량%이고, Wb는 슬래그탈산 후 FeO와 Fe203의 중량%를 의미한다.Here, Wa is the weight% of FeO and Fe 2 O 3 before slagtal acid, and Wb means the weight% of FeO and Fe 2 O 3 after slagtal acid.
제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 암모니아 가스의 분사량이 많을수록 슬래그탈산율은 증가하고 있으며, 원단위가 0.15 ℓ/g 이상인 경우 슬래그탈산율은 80 %정도이다. 그러나, 분사량이 그 이상인 경우에는 크게 증가하고 있지 않음을 알 수 있다.As can be seen in FIG. 2, as the injection amount of ammonia gas increases, the slagtal acid rate increases, and when the raw unit is 0.15 L / g or more, the slag acid rate is about 80%. However, it turns out that it does not increase significantly, when injection amount is more than that.
한편, 하기 표1은 암모니아 분사랜스의 침지위치에 따른 슬래그탈산 효율과 슬래그의 비산정도를 나타낸다.On the other hand, Table 1 shows the slag acid efficiency and the degree of slag scattering according to the immersion position of the ammonia injection lance.
(△ : 보통, ○ : 양호, ◎ : 우수)(△: Normal, ○: Good, ◎: Excellent)
분사랜스가 슬래그층에 깊이 잠길수록 슬래그 탈산효과는 우수하나 상대적으로 슬래그의 비산이 심하여 작업성이 열약해짐을 알 수 있다. 따라서, 분사랜스의 침지위치를 적정하게 할 필요가 있다.As the injection lance is deeply immersed in the slag layer, the slag deoxidation effect is excellent, but the workability is inferior due to the relatively high scattering of slag. Therefore, it is necessary to make the immersion position of the injection lance appropriate.
본 발명에 따르면, 암모니아 가스에 의한 전로슬래그 탈산의 경우, 슬래그 탈산효과와 작업성 측면을 고려하면 적정한 분사랜스의 침지깊이는 레이들 슬래그층 두께의 2/3지점 내지 1/4지점이 최적이다.According to the present invention, in the case of converter slag deoxidation by ammonia gas, in consideration of slag deoxidation effect and workability, an appropriate injection immersion depth is optimally 2/3 to 1/4 point of the thickness of the ladle slag layer. .
상기 표에서 분사랜스 침지위치는 레이들에서 용강과 슬래그층과의 경계면으로부터의 위치를 나타낸 것으로, 4/5지점이 슬래그층에 가장 얕게 침지된 것이고, 1/5지점이 가장 깊게 침지된 것이다.In the table, the spray lance immersion position indicates the position from the interface between the molten steel and the slag layer in the ladle, where 4/5 points are shallowest in the slag layer, and 1/5 points are deepest in the slag layer.
따라서, 본 발명에 따르면, 전로로부터 레이들로 유출된 전로슬래그를 탈산시키기 위하여, 슬래그탈산제로서 암모니아 가스를 사용함으로써 용강의 제조 원가를 저렴하게 할 수 있고, 레이들 내의 전로슬래그를 효과적으로 탈산시키며, 또한 분진 발생 등으로 인한 작업 환경의 저하를 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by using ammonia gas as the slag deoxidizer to deoxidize the converter slag flowing out from the converter to the ladle, the manufacturing cost of molten steel can be reduced, and the converter slag in the ladle can be effectively deoxidized, In addition, it is possible to prevent the deterioration of the working environment due to dust generation.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로, 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 수정 및 변경을 가할 수 있다.The foregoing merely illustrates preferred embodiments of the invention, and those skilled in the art to which the invention pertains may make modifications and changes to the invention without departing from the spirit and gist of the invention as set forth in the appended claims.
Claims (7)
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| KR1019990033199A KR20010017608A (en) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | A Slag Deoxidizer Used In Teeming Ladle And An Apparatus For Providing It And Method For Deoxidizing The Slag |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107299183A (en) * | 2017-06-28 | 2017-10-27 | 河钢股份有限公司邯郸分公司 | A kind of system and method for intelligence reduction converter finishing slag oxidisability |
-
1999
- 1999-08-12 KR KR1019990033199A patent/KR20010017608A/en not_active Withdrawn
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| CN107299183A (en) * | 2017-06-28 | 2017-10-27 | 河钢股份有限公司邯郸分公司 | A kind of system and method for intelligence reduction converter finishing slag oxidisability |
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