전로 종점 슬래그 산화도 저감을 위한 반응 특성 개선에 관한 연구 The improvement of Reaction Characteristics for the reduction of the oxidation degree of converter Slag at final stage원문보기
최근 중국의 철강 공급 과잉에서 시작된 글로벌 경쟁이 지속적으로 증가되고 있고, 제품 경쟁력 확보를 위해 제강 품질의 혁신적인 향상이 요구되고 있다. 용강의 절대 품질은 제강공정에서 필수적으로 발생되는 탈산비금속 개재물의 양을 저감함으로써 향상될 수 있다. 본 연구는 비금속 개재물의 발생량에 큰 영향을 미치는 ...
최근 중국의 철강 공급 과잉에서 시작된 글로벌 경쟁이 지속적으로 증가되고 있고, 제품 경쟁력 확보를 위해 제강 품질의 혁신적인 향상이 요구되고 있다. 용강의 절대 품질은 제강공정에서 필수적으로 발생되는 탈산비금속 개재물의 양을 저감함으로써 향상될 수 있다. 본 연구는 비금속 개재물의 발생량에 큰 영향을 미치는 전로 종점에서 용강 및 슬래그의 산화도를 저감하기 위한 노내 반응 특성 개선방안 고찰에 관한 연구이다. 전로 종점에서 용강 및 슬래그의 산화도는 취련 말기 용강 탈탄 및 승온을 위해 취입되는 산소량에 의해 결정된다. 본 연구에서는 취련말기 산소 취입량 저감을 위한 저취 교반가스 취입 최적화, 취련 중 인 제어능 향상 및 효율적 열원 확보 방안에 대해 고찰하고, 실기 적용을 통해 그 효과를 검증하였다. 취련 말기 상취 랜스를 통해 공급되는 산소는 용강 탈탄 반응, 용강 내 용존 및 슬래그를 산화 시키는데 사용되는데, 용강 용존 및 슬래그 산화를 최대한 억제하기 위해서는 용강 탈탄 효율을 극대화 해야 한다. 취련 말기에는 용강 중의 탄소 함량이 0.5% 이하로 낮기 때문에, 용강 중의 탄소가 최대한 상취에서 공급된 산소와 많이 반응하도록 해야 한다. 이를 위해 취련 말기 용강 탈탄 효율 향상을 위한 많은 연구 및 기술개발이 선행되어 왔다. 본 연구에서는 용강 교반능 향상을 통한 탈탄 효율 극대화를 위해, 용강 교반을 극대화 하기 위한 저취 가스의 최적 취입 방안에 대해 고찰하였다. 새로운 형태의 저취 노즐 및 그 배열에 관해 고찰하여, 최적 공급 유량에 대해 검토하고, 공정에 적용하여 결과를 확인하였다. 취련 말기에 취입되는 산소는 용강 중의 인의 제거에도 활용되는데, 취련 중 인 제어가 확실히 이루어지지 못할 경우에 취련 말기에 취입되는 산소를 증량함으로써, 인 성분을 규격 이내로 제어하고 있다. 앞서 언급한 용강 탈탄 효율 극대화와 연계하여, 안정적으로 산소 취입량을 저감하기 위해 인 성분 제어능 향상 방안에 대해서 검토하고, 공정에 적용하여 그 결과를 확인하였다. 탈인 취련 구간의 최적 염기도, 취입 산소량 및 산소취입패턴을 검토하여, 적용함으로써 인 성분제어능을 향상하였다. 마지막으로, 종점에서 목표로 하는 용강의 온도 대비 열원이 부족할 경우 취련 말기 산소량을 증량을 통해 철의 산화에 의한 발열량을 활용해 온도를 상승하게 된다. 취련 전 및 취련 중 전로내 열원을 효과적으로 확보하기 위한 산소랜스 노즐의 형상 및 부산물을 활용한 열부가제에 대해 연구하고, 공정적용을 통해 효율적인 열원 확보 방안을 도출하였다. 저취가스 취입 최적화, 취련 중 탈인능 향상 및 효율적 열원확보를 통해 종점에서의 용강산화도를 기존대비 11.0% 저감하였으며, 슬래그 산화도 또한 기존대비 9.6% 저감 됨을 확인하였다
최근 중국의 철강 공급 과잉에서 시작된 글로벌 경쟁이 지속적으로 증가되고 있고, 제품 경쟁력 확보를 위해 제강 품질의 혁신적인 향상이 요구되고 있다. 용강의 절대 품질은 제강공정에서 필수적으로 발생되는 탈산 비금속 개재물의 양을 저감함으로써 향상될 수 있다. 본 연구는 비금속 개재물의 발생량에 큰 영향을 미치는 전로 종점에서 용강 및 슬래그의 산화도를 저감하기 위한 노내 반응 특성 개선방안 고찰에 관한 연구이다. 전로 종점에서 용강 및 슬래그의 산화도는 취련 말기 용강 탈탄 및 승온을 위해 취입되는 산소량에 의해 결정된다. 본 연구에서는 취련말기 산소 취입량 저감을 위한 저취 교반가스 취입 최적화, 취련 중 인 제어능 향상 및 효율적 열원 확보 방안에 대해 고찰하고, 실기 적용을 통해 그 효과를 검증하였다. 취련 말기 상취 랜스를 통해 공급되는 산소는 용강 탈탄 반응, 용강 내 용존 및 슬래그를 산화 시키는데 사용되는데, 용강 용존 및 슬래그 산화를 최대한 억제하기 위해서는 용강 탈탄 효율을 극대화 해야 한다. 취련 말기에는 용강 중의 탄소 함량이 0.5% 이하로 낮기 때문에, 용강 중의 탄소가 최대한 상취에서 공급된 산소와 많이 반응하도록 해야 한다. 이를 위해 취련 말기 용강 탈탄 효율 향상을 위한 많은 연구 및 기술개발이 선행되어 왔다. 본 연구에서는 용강 교반능 향상을 통한 탈탄 효율 극대화를 위해, 용강 교반을 극대화 하기 위한 저취 가스의 최적 취입 방안에 대해 고찰하였다. 새로운 형태의 저취 노즐 및 그 배열에 관해 고찰하여, 최적 공급 유량에 대해 검토하고, 공정에 적용하여 결과를 확인하였다. 취련 말기에 취입되는 산소는 용강 중의 인의 제거에도 활용되는데, 취련 중 인 제어가 확실히 이루어지지 못할 경우에 취련 말기에 취입되는 산소를 증량함으로써, 인 성분을 규격 이내로 제어하고 있다. 앞서 언급한 용강 탈탄 효율 극대화와 연계하여, 안정적으로 산소 취입량을 저감하기 위해 인 성분 제어능 향상 방안에 대해서 검토하고, 공정에 적용하여 그 결과를 확인하였다. 탈인 취련 구간의 최적 염기도, 취입 산소량 및 산소취입패턴을 검토하여, 적용함으로써 인 성분제어능을 향상하였다. 마지막으로, 종점에서 목표로 하는 용강의 온도 대비 열원이 부족할 경우 취련 말기 산소량을 증량을 통해 철의 산화에 의한 발열량을 활용해 온도를 상승하게 된다. 취련 전 및 취련 중 전로내 열원을 효과적으로 확보하기 위한 산소랜스 노즐의 형상 및 부산물을 활용한 열부가제에 대해 연구하고, 공정적용을 통해 효율적인 열원 확보 방안을 도출하였다. 저취가스 취입 최적화, 취련 중 탈인능 향상 및 효율적 열원확보를 통해 종점에서의 용강산화도를 기존대비 11.0% 저감하였으며, 슬래그 산화도 또한 기존대비 9.6% 저감 됨을 확인하였다
In recent years, China's oversupply of steel has led to global competition. Innovative improvements in steelmaking quality are required to secure the competence of the product. The quality of molten steel can be improved by reducing the amount of deoxidized nonmetallic inclusions which are generated...
In recent years, China's oversupply of steel has led to global competition. Innovative improvements in steelmaking quality are required to secure the competence of the product. The quality of molten steel can be improved by reducing the amount of deoxidized nonmetallic inclusions which are generated during the steelmaking process. The aim of this study was to investigate the improvement of the reaction characteristics in the converter furnace to reduce the oxidation degree of molten steel and slag at the end point which has a large influence on the amount of non-metallic inclusions. The oxidation degree of both molten steel and slag at the end point of converter operation is generally determined by the amount of oxygen blown for decarburization and temperature elevation in the final stage. In this study, the optimization of bottom stirring gas, the improvement of the phosphorous control and the effective way to secure heat source for the reduction of the amount of blowing oxygen at the converter were examined and verified through practical application. Oxygen supplied through the lance is used to oxidize molten steel decarburization reaction, molten steel melt and slag. In order to suppress molten steel dissolution and slag oxidation as much as possible, molten steel decarburization efficiency should be maximized. Since the carbon content in the molten steel is as low as 0.5% or less at the final stage of blowing, carbon in the molten steel should be allowed to react with oxygen supplied from the lance as much as possible. For this purpose, many studies and technology development have been made to improve the decarburization efficiency of the molten steel at the final stage of the blowing period. In order to maximize the decarburization efficiency through the enhancement of the molten steel agitation performance, this study investigated the optimal method of the bottom stirring gas to maximize the molten steel agitation. A new type of bottom stirring nozzle and its arrangement were investigated. Also, the optimal supply flow rate was examined, and the results were confirmed by applying to the actual process. The oxygen taken at the end of the blowing was also used for the removal of phosphorus in the molten steel. When the control during blowing was not ensured, the amount of oxygen blown at the end of blowing was increased to control the phosphorus content to within the specification. In order to reduce the oxygen blowing amount stably in connection with the above-mentioned maximum efficiency of molten steel decarburization, a method for improving the phosphorus control ability was examined, and the results were confirmed by applying to the process. The optimum basicity, the amount of oxygen injected and the pattern of oxygen injection were examined and applied to improve the phosphorus component control ability. Finally, if the heat source was insufficient compared to the target temperature of the molten steel at the end point, the temperature can be increased by utilizing the amount of heat generated by oxidation of iron through increasing the amount of oxygen at the last period of blowing. We have studied the shape of the oxygen lance nozzle and the heat additive using byproducts for effectively securing the heat source for blowing, and obtained an efficient heat source by applying the process. By optimizing the blowing of the bottomg stirring gas, improving the de-phosphorous ability during the blowing, and securing an efficient heat source, the oxidation rate of the molten steel at the end point was reduced by 11.0% and the oxidation rate of slag was also reduced by 9.6%.
In recent years, China's oversupply of steel has led to global competition. Innovative improvements in steelmaking quality are required to secure the competence of the product. The quality of molten steel can be improved by reducing the amount of deoxidized nonmetallic inclusions which are generated during the steelmaking process. The aim of this study was to investigate the improvement of the reaction characteristics in the converter furnace to reduce the oxidation degree of molten steel and slag at the end point which has a large influence on the amount of non-metallic inclusions. The oxidation degree of both molten steel and slag at the end point of converter operation is generally determined by the amount of oxygen blown for decarburization and temperature elevation in the final stage. In this study, the optimization of bottom stirring gas, the improvement of the phosphorous control and the effective way to secure heat source for the reduction of the amount of blowing oxygen at the converter were examined and verified through practical application. Oxygen supplied through the lance is used to oxidize molten steel decarburization reaction, molten steel melt and slag. In order to suppress molten steel dissolution and slag oxidation as much as possible, molten steel decarburization efficiency should be maximized. Since the carbon content in the molten steel is as low as 0.5% or less at the final stage of blowing, carbon in the molten steel should be allowed to react with oxygen supplied from the lance as much as possible. For this purpose, many studies and technology development have been made to improve the decarburization efficiency of the molten steel at the final stage of the blowing period. In order to maximize the decarburization efficiency through the enhancement of the molten steel agitation performance, this study investigated the optimal method of the bottom stirring gas to maximize the molten steel agitation. A new type of bottom stirring nozzle and its arrangement were investigated. Also, the optimal supply flow rate was examined, and the results were confirmed by applying to the actual process. The oxygen taken at the end of the blowing was also used for the removal of phosphorus in the molten steel. When the control during blowing was not ensured, the amount of oxygen blown at the end of blowing was increased to control the phosphorus content to within the specification. In order to reduce the oxygen blowing amount stably in connection with the above-mentioned maximum efficiency of molten steel decarburization, a method for improving the phosphorus control ability was examined, and the results were confirmed by applying to the process. The optimum basicity, the amount of oxygen injected and the pattern of oxygen injection were examined and applied to improve the phosphorus component control ability. Finally, if the heat source was insufficient compared to the target temperature of the molten steel at the end point, the temperature can be increased by utilizing the amount of heat generated by oxidation of iron through increasing the amount of oxygen at the last period of blowing. We have studied the shape of the oxygen lance nozzle and the heat additive using byproducts for effectively securing the heat source for blowing, and obtained an efficient heat source by applying the process. By optimizing the blowing of the bottomg stirring gas, improving the de-phosphorous ability during the blowing, and securing an efficient heat source, the oxidation rate of the molten steel at the end point was reduced by 11.0% and the oxidation rate of slag was also reduced by 9.6%.
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