KR101406594B1 - How to use by-product of iron and steel in electric furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로내 함철부산물을 사용하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로내 철원 장입패턴과 장입되는 분정광의 선별과정을 개선함으로써 전력사용량이 감소하고, 용강 중 인과 황이 픽업되는 현상이 개선된 함철부산물의 사용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of using iron and iron byproducts in an electric furnace, and more particularly, to a method of selecting a iron source charging pattern in an electric furnace and a method of sorting the powder mixture charged in the electric furnace to reduce electric power consumption, And more particularly, to a method of using a by-product of iron and iron.
본 발명의 함철부산물 사용방법은 전기로에 냉철원을 장입하는 단계; 상기 냉철원 상부에 함철부산물을 장입하는 단계; 상기 함철부산물 상부에 고철을 장입함으로써 최상부 고철층 아래에 함철부산물이 존재하는 냉철원 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 냉철원 적층체 상부에 아크 전류를 공급하여 냉철원을 용해하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of using the iron-based by-product of the present invention comprises the steps of charging a cold iron source into an electric furnace; Charging iron and iron byproducts onto the cold iron source; Depositing scrap iron on the iron-by-product by-product to form a cold-rolled steel laminate having iron and iron by-products under the uppermost scrap layer; And dissolving a cold iron source by supplying an arc current to the upper portion of the cold-rolled steel sheet laminate.
전기로, 함철부산물, 분급, 슬래그, 전력효율 Electric furnace, iron by-product, classification, slag, power efficiency
Description
본 발명은 전기로내 함철부산물을 사용하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로내 철원 장입패턴과 장입되는 분정광의 선별과정을 개선함으로써 전력사용량이 감소하고, 용강 중 인과 황이 픽업되는 현상이 개선된 함철부산물의 사용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of using iron and iron byproducts in an electric furnace, and more particularly, to a method of selecting a iron source charging pattern in an electric furnace and a method of sorting the powder mixture charged in the electric furnace to reduce electric power consumption, And more particularly, to a method of using a by-product of iron and iron.
전기로라 함은 교류 전원 또는 직류 전원을 이용하여 전극봉과 고철 사이에 전위차가 발생되도록 하고 상기 발생된 전위차에 의해 열이 생성되어 고철을 용융시키거나 용융된 강을 승온하는 설비를 의미한다.An electric furnace means a facility for generating a potential difference between an electrode rod and a scrap iron by using an AC power source or a DC power source and generating heat by the generated potential difference to melt the scrap iron or to raise the temperature of the molten steel.
철강제조공정에서 용선을 주로 사용하는 전로법과는 달리 상기 전기로는 고철과 같은 냉철원을 주된 원료로 사용하는 것으로서 용강 제조법 중 중요한 역할을 수행하는 설비 중 하나이다Unlike the converter method, which mainly uses molten iron in the steel manufacturing process, the electric furnace is one of the equipments which plays an important role in the manufacturing process of molten steel by using a cold iron source such as scrap iron as a main raw material
물론 상기 전기로 제강법에서도 고철 등의 냉철원만 장입하고 아크열에 의해 이들을 용융시키는 방법인 소위 '고철 조업'이 있을 수 있으며, 반면 상기 철원 중 일부는 용선으로 대체하는 '용선 조업'이 있을 수 있다. 고철조업은 냉철원들을 정해진 순서대로 적층(1차 장입)한 후 아크를 이용하여 상기 고철을 용해시키고 이후 잔량을 2차 장입한 후 추가 용해하는 방식으로 이루어지는 반면, 용선 조업은 1차 장입후 상기 장입된 냉철원의 중앙부를 일부 용융시켜 중앙에 보링 홀(boring hole)을 형성시킨 후 상기 보링 홀 쪽으로 용선을 장입(2차 장입)하여 열원 및 철원으로 사용하는 방법을 말한다. 이때 보링 홀을 형성시키는 이유는 용선 장입시 비산을 방지하기 위함이다. 통상적으로는 용선조업의 1차 장입량이 고철 조업의 1차 장입량보다 조금 적다는 특징을 가진다. 그 이유는 용선조업을 할경우 상술한 바와 같이 고철이 완전히 용해되기 전에 용선이 장입되므로 내용적을 많이 차지하는 고철을 많이 장입하는 것이 곤란할 뿐만 아니라 열원으로 작용하는 용선과의 열 밸런스를 맞추는 것이 유리하기 때문이다.Of course, there may be a so-called 'scrap iron operation' which is a method of charging only cold steel such as scrap iron and melting them by arc heat, while the above-mentioned electric furnace steelmaking may be a 'chartering operation' in which some of the iron resources are replaced with charcoal. The scrap iron operation is performed by laminating the cold iron sources in a predetermined order (first charging), then dissolving the scrap iron by using an arc, and then charging the remaining amount secondarily and then further dissolving the molten iron. A part of the center of the charged cold hearth is partially melted to form a boring hole at the center, and then the molten iron is charged into the boring hole (second charging) to use it as a heat source and a steel source. The reason for forming the boring hole at this time is to prevent the scattering of the boring hole. Typically, the primary charge of the chartering operation is a little less than the primary charge of the scrap metal operation. The reason for this is that it is difficult to charge a large amount of scrap metal, which occupies a large volume of contents, and it is advantageous to match the thermal balance with the charcoal serving as a heat source, because the charcoal is charged before the scrap iron completely melts as described above to be.
상기 고철조업과 용선조업에 상관없이 조업 초기는 전극봉의 아크에 의해 냉철원을 용해시키는 과정이 뒤따르게 되는데, 상기 냉철원이 용해초기 어떠한 용해거동을 나타내는가에 따라 전력사용량은 크게 차이가 날 수 있다. 즉, 용해과정은 고상중에서 액상이 생성되는 계면생성반응이기 때문에 적절한 입도와 크기를 가진 냉철원이 최상층에 존재하여야 용이하게 용해되고 상기 용해된 용탕이 핵으로 작용하여 후속되는 용해반응을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 상기 용해된 용탕이 생성될 경우 탕면이 안정되어 전기로의 아크를 안정적으로 생성할 수 있기 때문에 적은 전력을 사용하여도 냉철원을 용이하게 용해할 수 있다. Regardless of the operation of the scrap iron and the chartering operation, the process of dissolving the cold iron source by the arc of the electrode rod is followed in the early stage of operation. The power consumption may vary greatly depending on the melting behavior of the cold iron source . That is, since the dissolution process is an interfacial formation reaction in which a liquid phase is generated in a solid phase, a cold source having an appropriate particle size and size must be present in the uppermost layer so that it can be easily dissolved and the dissolved melt acts as a nucleus, In addition, when the melted molten metal is produced, the molten iron source can be easily dissolved even if a small electric power is used because the bath surface is stable and the arc of the electric furnace can be stably produced.
도 1에 종래의 전기로내 냉철원을 장입하기 위한 장입 바스켓(basket)의 냉철원 적층 패턴의 일례를 도시하였다. 도면에서 볼 수 있듯이, 전기로의 가장 바닥부분에는 부쉘링(bushelling) 층이 형성되며, 그 위에 강입철, 자가고철, 냉선 등의 층이, 그 다음에 생철이나 HMS 층 - 자가고철, 슈레더 고철 또는 빔 층 - HMS 또는 부쉘링 층의 순서로 형성되고 최상층에 함철부산물류(소입철, 강입철 등) 층이 형성된다. 여기서, 각 고철의 종류를 분류하는 기준을 간단히 설명하면, 냉선이라 함은 냉각시킨 선철을 의미하며, 부쉘링이라 함은 경량 쇠조각으로 용해성이 양호한 고철을, 슈레더는 조각조각 찢어진 고철을 의미하며, 강입철이라 함은 제강공정의 슬래그 등에서 채취된 철분을 의미한다. 또한, 자가고철이라 함은 제철과정에서 품질불량이나 성분격외 등의 요인으로 제품화되지 못하고 고철처리된 것을 의미한다. 또한, 생철은 제철공정 중 코일의 말단부가 절단되어 얻어지는 자투리 철판을 의미하고, HMS는 재활용되는 고철중 품질이 좋고 두꺼운 철근, 파이프류, 건축자재류를 의미하며, 빔은 적당한 크기로 절단된 H 빔과 같은 빔류의 고철을 의미한다.Fig. 1 shows an example of a cold-rolled laminating pattern of a charging basket for charging a conventional cold-rolling coil in an electric furnace. As shown in the drawing, a bushelling layer is formed at the bottom of the electric furnace, and a layer of steel ingot, self-scraping steel, cold wire or the like is formed thereon, followed by a raw iron or HMS layer-self- A beam layer-HMS or a sub-shelling layer in this order, and a layer of iron and steel by-products (fine iron, steel ingot, etc.) is formed on the uppermost layer. Here, the criteria for classifying the types of scrap iron are briefly described. The term "cold ship" refers to a cooled pig iron. The term "sub shellling" refers to a scrap iron having good solubility and a shredder , And steel ingot means iron obtained from slag or the like in the steelmaking process. In addition, the term "self-scrap iron" means that the scrap iron is not produced as a product due to quality defects or component nuisance in the steel making process. In addition, the raw iron means a steel plate obtained by cutting the end portion of the coil during a steel making process, and HMS means a steel pipe, a pipe, and a building material with good quality and good quality of recycled steel, It means the scrap of beam like beam.
종래에 함철부산물을 최상층에 사용한 이유는 함철부산물의 경우에는 이미 미세한 입도를 가지는 철원이기 때문에 용해에 큰 전력이 소모되지 않아 초기 용탕 을 형성하기에 적합하기 때문이었다. 그러나, 상기 종래와 같은 방식으로 입철류를 최상층에 사용하더라도 전력사용량의 감소효과는 크지 않았다. Conventionally, the by-product of iron and iron was used for the uppermost layer because iron and iron by-products were already a source of iron having a fine particle size, so that a large amount of power was not consumed for dissolution. However, even if the inlet iron is used as the uppermost layer in the conventional manner, the effect of reducing the power consumption is not great.
상기와 같은 함철부산물은 선입철 또는 강입철과 같은 입철류, 분정광, 밀 스케일, 더스트 등이 있을 수 있으며 이들 중에서 소정의 입도를 가진 것을 선별하여 사용한다. 상기 함철 부산물들은 채취될 때의 크기가 매우 다양하게 분포하므로 적절한 입도로 분류한 후 정해진 용도에 맞추어 사용하는 것이 일반적이다. The above-mentioned by-product of iron ore may be an iron such as pre-iron or steel ingot, powder, mill scale, dust and the like. Since the size of the by-products is very various, it is generally used after being classified into appropriate particle sizes.
도 2에 전기로에서 냉철원으로 이용하기 위하여 함철부산물을 분류하는 종래방법을 도시하였다. 도면에서 볼 수 있듯이, 8mm 이하의 함철 부산물을 우선 분류하는 과정이 선행된다. 이후, 상기 분류된 8mm 이하의 함철부산물을 건조한 후 진동스크린을 이용하여 3mm 이상인 함철부산물만 분류한 후 3mm 이상인 것 중에서 자력 선별을 통하여 철분이 높은 것만 전기로의 철원으로 이용한다. 또한, 3mm 이하인 것들은 자력선별을 거친 후 철분 함량이 높은 것들은 소결공장에서 소결원료로 사용하며 크기에 관계없이 철분함량이 낮은 것들은 매립되는 과정을 겪는다. 함철부산물을 3mm 크기기준으로 나누어 사용하는 이유는 부산물의 입도가 너무 작을 경우에는 전기로 조업시 전기로 상부에 존재하는 집진설비에서 발생하는 상승류에 의해 빨려가거나 용융시 산화되어 슬래그층에 혼입되는 등의 작용에 의해 실수율이 현저히 감소되기 때문이다.FIG. 2 shows a conventional method of sorting by-product by-products for use as a cold iron source in an electric furnace. As can be seen from the figure, the process of sorting byproducts of 8mm or less in diameter is preceded. After that, the byproducts of 8mm or less in size are dried and then classified into 3mm or more by-product by 3mm or more using a vibrating screen, and those having a high iron content are used as the iron source of the electric furnace. In addition, those having a grain size of 3 mm or less are subjected to a process of magnetically screening and then those having a high iron content are used as raw materials for sintering in a sintering plant and those having a low iron content are buried. The reason for using the by-product by-product by 3mm size is because when the size of the by-product is too small, it is sucked by the upflow occurring in the dust collecting facility existing on the electric furnace when the electric furnace is operated, And the like.
상기와 같은 함철부산물들은 앞서 살펴본 바와 같이 완전히 철분으로만 구성되어 있는 것이 아니라, 슬래그나 더스트와 같은 성분과 함께 채취되고 또한 산화철 성분이 다량 포함되기 때문에 이들이 상부에 적층되어 존재할 경우에는 이들 혼합물이 가지는 난용성으로 인하여 철원의 용해를 방해하게 되며 그 결과 아크의 불안정화 등의 원인으로 인한 전력 효율의 감소를 초래하게 된다.As mentioned above, the above-mentioned iron-iron byproducts are not entirely composed of iron but are taken together with components such as slag and dust, and also contain a large amount of iron oxide components. Therefore, when they are stacked on top of each other, This results in a reduction in electric power efficiency due to the destabilization of the arc and the like.
또한, 상기 함철부산물과 함께 포함되는 슬래그류 등은 정련을 끝마친 후 폐기되는 것이기 때문에 내부에 인이나 황성분을 다량 포함하고 있는데, 이들이 철원과 함께 용해되면 용해된 용강의 인이나 황함량을 상승시키는 원인이 될 수 있다는 문제점도 있다.In addition, since the slag and the like included together with the iron and iron by-product are disused after being refined, they contain a large amount of phosphorus or sulfur components. When they are dissolved together with the iron source, they cause phosphorus or sulfur content There is also a problem that it can become.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일측면에 따르면 용해가 용이하여 전력 효율을 높일 수 있는 함철부산물 사용방법이 제공된다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and it is an aspect of the present invention to provide a method of using the byproducts of iron by which dissolution is easy and power efficiency is enhanced.
본 발명의 또 하나의 측면에 따르면, 함철 부산물을 철원으로 사용하더라도 인과 황의 함량이 급격히 증가되지 않는 함철부산물 사용방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of using a by-product by-product, in which the content of phosphorus and sulfur is not rapidly increased even when the by-product is used as an iron source.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 함철부산물 사용방법은 전기로에 냉철원을 장입하는 단계; 상기 냉철원 상부에 함철부산물을 장입하는 단계; 상기 함철부산물 상부에 고철을 장입함으로써 최상부 고철층 아래에 함철부산물이 존재하는 냉철원 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 냉철원 적층체 상부에 아크 전류를 공급하여 냉철원을 용해하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for using a by-product iron by-product, the method comprising: charging a cold iron source into an electric furnace; Charging iron and iron byproducts onto the cold iron source; Depositing scrap iron on the iron-by-product by-product to form a cold-rolled steel laminate having iron and iron by-products under the uppermost scrap layer; And dissolving a cold iron source by supplying an arc current to the upper portion of the cold-rolled steel sheet laminate.
그리고, 상기 함철부산물 상부에 장입되는 고철은 HMS 또는 부쉘링 고철인 것이 바람직하다.It is preferable that the scrap to be charged on the above-mentioned by-products is HMS or scrap iron.
또한, 상기 함철부산물은 8mm 이하로 분급된 함철부산물을 준비하는 단계; Also, the by-product by-product may be prepared by preparing a by-product by-product classified into 8 mm or less;
상기 분급된 함철부산물을 파쇄하는 단계; 파쇄된 함철부산물 중 3~6mm 범위의 함철부산물을 분리하는 단계; 자력을 이용하여 상기 3~6mm 함철부산물에서 철분이 높은 함철부산물만 따로 선별하는 단계;로 이루어지는 과정에 의해 준비되는 것이 보다 바람직하다.Crushing the classified by-product by-products; Separating the byproducts of the iron from the crushed iron by-products in the range of 3 to 6 mm; And separating only the iron-containing by-products having high iron content from the 3 to 6 mm iron and iron by-products using magnetic force.
또한, 본 발명의 일 구현례에 의해 제공되는 상기 함철부산물은 전기로 적층방식에 반드시 구애받지 않고 종래의 전기로 적층방식에서도 여전히 유리하게 사용가능한 것으로, 본 발명의 또다른 일측면에 따르면 8mm 이하로 분급된 함철부산물을 준비하는 단계; 상기 분급된 함철부산물을 파쇄하는 단계; 파쇄된 함철부산물 중 3~6mm 범위의 함철부산물을 분리하는 단계; 자력을 이용하여 상기 3~6mm 함철부산물에서 철분이 높은 함철부산물만 따로 선별하는 단계;로 이루어지는 과정에 의해 준비되는 함철부산물을 전기로내 냉철원으로 사용할 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the iron-based byproduct provided by one embodiment of the present invention can be used advantageously even in a conventional electric furnace laminating system without being necessarily dependent on the electric furnace laminating system. According to another aspect of the present invention, Preparing byproducts of iron and iron classified as; Crushing the classified by-product by-products; Separating the byproducts of the iron from the crushed iron by-products in the range of 3 to 6 mm; And a step of separately selecting high-iron by-product by-products having a high iron content from the 3 to 6 mm iron-based by-products using the magnetic force.
본 발명에 따르면, 적층패턴을 수정함으로써 전기로 작업시 전력효율을 상승시킬 수 있으며, 또한 용강에 과다하게 픽업(pick-up)되는 인과 황 함량을 저감할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, by modifying the lamination pattern, it is possible to increase the power efficiency in the electric furnace work and also reduce the phosphorus content picked up in molten steel excessively.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 발명자들은 상기 본 발명의 과제를 해결하기 위하여 깊이 연구한 결과, 종래와 같이 함철부산물을 최상부에 적층할 경우에는 함철부산물의 난용성으로 인하여 용이하게 용해되지 않으며, 이들의 용해가 지연됨에 따라 전체 냉철원의 용해가 지연된다는 문제점을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다. The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the problems of the present invention. As a result, when the by-product by-products are laminated on the uppermost layer as in the conventional art, they are not easily dissolved due to the poor solubility of the by- And thus the melting of the entire cold hearth source is delayed.
즉, 본 발명에서는 종래의 적층방식을 개선하여 함철 부산물을 최상층에 적층하는 것이 아니라, 최상층에 고철층을 형성시키고 상기 최상층의 고철층 아래에 함철부산물이 위치하도록 하는 적층방식을 채택한다.That is, in the present invention, the conventional lamination method is improved so as not to stack the by-product by-products on the uppermost layer, but adopts a lamination method in which a scrap layer is formed on the uppermost layer and a by-product byproduct is positioned below the uppermost scrap layer.
상술한 바와 같이 함철부산물이 최상층에 존재할 경우에는 이들이 가지는 난용성으로 인하여 이들의 용해가 지연되고 그에 따라 아크가 불안정하여 신속한 용해가 이루어지지 않았기 때문에, 본 발명에서는 용해가 용이한 고철을 최상층에 위치시킨다. 이렇게 고철을 최상층에 위치시킬 경우에는 고철이 우선 용해되어 용탕을 형성하고 상기 형성된 용탕에 의해 아크가 안정될 뿐만 아니라 함철부산물이 용탕에 의해 용이하게 용해될 수 있으므로 전력효율이 급격히 향상되는 것이다.As described above, when the by-product by-products are present in the uppermost layer, their dissolution is delayed due to their poor solubility, and the arc is unstable and rapid dissolution is not achieved. Therefore, in the present invention, . When the scrap is placed on the uppermost layer, the scrap is melted first to form a molten metal, the arc is stabilized by the formed molten metal, and the by-product of iron and iron can be easily dissolved by the molten metal.
최상층에 위치하는 고철류는 특별히 제한하지 않는다. 다만, 용선 조업을 실시하고 종래의 적층 패턴을 크게 바꾸지 않는 것을 염두에 둘 경우에는 HMS나 부쉘링 고철을 사용하는 것이 보링 홀 형성 속도에 유리하기 때문에 바람직하다. 상기 HMS나 부쉘링 고철 층 아래에는 상술한 바와 같이 함철 부산물 층이 위치하는 것이 바람직하며, 그 아래에는 통상의 적층패턴대로 고철류나 그밖의 입철류가 적층된다. 즉, 최상층에 HMS, 부쉘링 등과 같은 고철류가 적층되고 그 아래에 함철부산물이 형성되기만 하면 본 발명에서 의도하는 적절한 적층패턴을 얻을 수 있는 것이며 그 아래의 적층패턴은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 상기 지식에 기초하여 임의로 변경하여 적용할 수 있는 것이다.The scrap iron on the top layer is not particularly limited. However, it is preferable to use the HMS or the sub-shelling scrap iron in order to improve the boring hole forming speed when the chartering operation is carried out and the conventional lamination pattern is not largely changed. Under the HMS or the sub-shelling scrap layer, it is preferable that a by-product by-product layer is disposed as described above. Under the HMS or the sub-shelling scrap layer, scrap iron or other scrap is stacked. That is, it is possible to obtain an appropriate laminated pattern as intended in the present invention as long as a steel sheet such as HMS, sub-shelling or the like is laminated on the uppermost layer and a by-product by-product is formed thereunder. A person having ordinary knowledge can be arbitrarily changed and applied based on the knowledge.
도 3에 본 발명의 적층패턴의 한가지 예를 들었다. 도면은 전기로에 장입하기 위한 장입 바스켓에 냉철원이 적층되어 있는 예를 나타낸 것인데, 도면에서 볼 수 있듯이, 최상층에 HMS와 부쉘링 층이 형성되고 그 아래에 함철 부산물 층이 형성되어 있다. 그 아래에는 도 1에 도시한 종래의 적층패턴과 유사한 형태의 층이 형성되어 있음을 알 수 있다.Fig. 3 shows one example of the lamination pattern of the present invention. As shown in the figure, the HMS and the sub-shelling layer are formed on the uppermost layer, and the sub-iron and copper by-product layer is formed therebelow. It can be seen that a layer similar to that of the conventional lamination pattern shown in Fig. 1 is formed thereunder.
따라서, 본 발명의 함철부산물 사용방법은 전기로에 냉철원을 장입하는 단계; 상기 냉철원 상부에 함철부산물을 장입하는 단계; 상기 함철부산물 상부에 고철을 장입함으로써 최상부 고철층 아래에 함철부산물이 존재하는 냉철원 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 냉철원 적층체 상부에 아크 전류를 공급하여 냉철원을 용해하는 단계;를 포함하여 이루어진다.Accordingly, the method of using the iron-containing by-product of the present invention comprises the steps of charging a cold iron source into an electric furnace; Charging iron and iron byproducts onto the cold iron source; Depositing scrap iron on the iron-by-product by-product to form a cold-rolled steel laminate having iron and iron by-products under the uppermost scrap layer; And dissolving the cold iron source by supplying an arc current to the upper portion of the cold-rolled steel sheet laminate.
또한, 본 발명에서는 상술한 함철 폐기물을 이용할 때, 단순히 분급된 함철부산물은 철원 표면에 P,S 등과 같은 불순성분이 다량 함유된 슬래그 층이 형성되 고 상기 슬래그가 철원과 함께 전기로에 장입됨으로써 용강의 성분을 악화시키는 원인이 되기 때문에 이를 해결하기 위해 분급된 함철 부산물을 재가공하는 과정을 추가하는 것을 또다른 특징으로 한다.In the present invention, when using the above-described iron and steel waste, a by-product of iron and iron is simply classified into a slag layer containing a large amount of impurity components such as P and S on the surface of the iron source and the slag is charged into the electric furnace together with the iron source, It is another feature to add the process of reprocessing classified iron and iron byproducts to solve the problem.
즉, 도 4와 도 5에서 볼 수 있듯이, 분급된 함철부산물은 파쇄기를 이용하여 파쇄되는 과정을 겪는다. 종래의 함철부산물은 단순히 분급되는 과정만 겪었지만, 본 발명에서는 8mm 이하로 분급된 함철부산물을 파쇄하는 과정이 필수적으로 포함된다. 함철부산물을 파쇄할 경우 슬래그와 철분은 약한 부착력으로 서로 결합하고 있었는데, 파쇄에 의해 가해진 변형력에 의해 연성이 전혀 없는 슬래그와 용이하게 변형가능한 철분의 계면에 응력이 가해지고 그 결과 철분과 슬래그가 분리되게 되는 것이다. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the classified iron and iron by-products are subjected to a crushing process using a crusher. Conventional iron and steel byproducts have undergone only a classification process, but in the present invention, a process of crushing iron and iron byproducts classified to 8 mm or less is essential. When the by-products were crushed, the slag and the iron powder were bonded to each other with weak adhesive force. Due to the deformation force applied by the crushing, the interface between the slag having no ductility and the easily deformable iron was stressed, .
따라서, 분리에 의해 함철부산물은 필연적으로 크기 감소를 겪게 된다. 따라서, 이를 고려하여 이후의 분급과정에서는 3~6mm 크기의 함철부산물을 분리하게 된다. 6mm 이상의 조대한 함철부산물은 아직 슬래그 층이 완전히 분리되지 않은 부산물로 간주하고 취하지 않는 것이다. 3mm 미만의 함철부산물을 별도로 분리하는 이유는 상술하였듯이 집진기 등에 의해 유실되거나 산화될 가능성이 크기 때문이다.Thus, by separation, the by-product by-products will inevitably suffer size reduction. Therefore, in the subsequent classification process, 3 to 6 mm sized iron and iron by-products are separated. The coarse iron byproducts of 6 mm or more are still regarded as byproducts in which the slag layer is not completely separated and are not taken. The reason for separating the byproducts of the iron sulfide of less than 3 mm is that the possibility of being lost or oxidized by the dust collector is large as described above.
이후 분리된 함철부산물을 자력선별하여 철분함량이 더욱 높은 함철부산물을 얻을 수 있다. 이렇게 선별된 함철부산물은 T.Fe 함량이 75중량% 이상이며 포함된 인 함량이 0.3중량% 이하, 황 함량이 0.2중량% 이하로서 전기로에서 철원으로의 기능을 우수하게 발휘할 수 있는 것이다. 따라서, 상술한 함철부산물을 전기로에 장입할 경우 인과 황의 함량이 더욱 감소된 용강을 얻을 수 있다.The separated iron and iron by-products are then magnetically separated to obtain a by-product of iron having a higher iron content. The by-product by-products thus selected have a T.Fe content of 75% by weight or more, a phosphorus content of 0.3% by weight or less and a sulfur content of 0.2% by weight or less. Therefore, when the above-mentioned by-product of iron and iron is charged into an electric furnace, molten steel in which the content of phosphorus and sulfur is further reduced can be obtained.
따라서, 본 발명의 함철부산물은 8mm 이하로 분급된 함철부산물을 준비하는 단계; 상기 분급된 함철부산물을 파쇄하는 단계; 파쇄된 함철부산물 중 3~6mm 범위의 함철부산물을 분리하는 단계; 자력을 이용하여 상기 3~6mm 함철부산물에서 철분이 높은 함철부산물만 따로 선별하는 단계;로 이루어지는 과정에 의해 준비될 수 있다. 이때, 물론 함철부산물 중 수분이 다량 함유되어 있고 상기 수분이 제거될 필요가 있을 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 함철부산물을 건조하는 과정이 당연히 포함될 수 있다. 즉, 본 발명에서 8mm 이하로 분급된 함철부산물을 준비하는 단계라 함은 건조된 함철부산물을 준비하는 것까지 포괄하는 의미임을 이해할 필요가 있다.Accordingly, the by-product of the present invention is prepared by preparing a by-product by-product classified into 8 mm or less; Crushing the classified by-product by-products; Separating the byproducts of the iron from the crushed iron by-products in the range of 3 to 6 mm; And separating only the iron and iron by-products having high iron content from the 3 to 6 mm iron and iron by-products using magnetic force. At this time, if the moisture content of the by-product is large, and the water needs to be removed, the by-product by-product may be dried as shown in FIG. That is, in the present invention, it is necessary to understand that the step of preparing a by-product by-product which is classified into 8 mm or less is meant to include preparation of dried by-product by-products.
상기와 같이 준비된 본 발명의 함철부산물은 상술한 본 발명의 바람직한 적층패턴으로 전기로에 장입되어 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 종래와 같은 적층패턴으로 장입되어 이용될 수도 있다. 본 발명의 함철부산물은 종래의 방식으로 제공되던 함철부산물에 비하여 난용성이 훨신 개선된 것이기 때문에 종래방법에 사용하여도 그 효과를 얻을 수 있는 것이다.The iron-iron by-product of the present invention prepared as described above can be charged into an electric furnace as a preferable laminate pattern of the present invention and can be used in a conventional laminate pattern. The iron-iron by-product of the present invention is much less poorly soluble than iron-iron by-products which have been provided in the conventional manner, so that the effect can be obtained even when used in the conventional method.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기하는 실시예는 본발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate and specify the present invention and not to limit the scope of the present invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
적층패턴의 효과 검증Verification of effect of lamination pattern
발명예Honor
약 150톤 규모의 전기로에 도 3에 도시한 바와 같은 적층패턴을 이용하여 고철을 90톤 장입(고철중 함철부산물의 양은 15~20톤이 되도록, 그리고 최상층의 HMS와 부쉘링의 양은 20톤이 되도록 장입하였음)하여 일부 용해하여 보링 홀을 형성한 후 용선 50톤(온도 1500℃)을 추가장입하고 2차 승열 및 용해하여 용강(온도 : 1600±10℃)을 제조하였다. In the electric furnace having a size of about 150 tons, 90 tons of scrap iron was charged by using the lamination pattern as shown in FIG. 3 (the amount of the by-products of the scrap iron was 15 to 20 tons and the amount of the HMS and the sub- The molten steel (temperature: 1600 ± 10 ° C) was prepared by charging a further 50 tons of molten iron (temperature: 1500 ° C) and secondary heat and melting.
상기 과정중에 투입된 전력을 측정한 결과 대략 총 28,000MWh가 소요됨을 알 수 있었다.As a result of measuring the input power during the above process, it was found that a total of 28,000 MWh was required.
비교예Comparative Example
상기 발명예와 동일하되 다만 적층패턴만 도 1에 도시한 형태로 하여 용강을 제조하였다. 용해 초기에는 난용성의 함철 부산물이 최상층에 적층되어 있음으로 인하여 보링 홀의 형성에 이르는 시간이 증가하였으며, 아크가 불안정하여 소음이 심하게 발생하였다.The molten steel was produced in the same manner as in the case of the above-described example except that only the laminated pattern was shown in Fig. In the early stage of dissolution, the time to form the boring hole increased due to the accumulation of the poorly soluble iron and iron byproduct on the top layer, and the arc was unstable and the noise was severe.
상기 과정중에 투입된 전력을 측정한 결과 대략 총 30,000MWh가 소요됨을 알 수 있었으며 이러한 전력 소모량은 발명예의 전력 소모량에 비하여 약 6.7% 이상 높은 것으로서, 이로부터 본 발명의 함철부산물 사용방법이 효과적임을 확인할 수 있었다.As a result of measuring the power input during the above process, it was found that a total of about 30,000 MWh was consumed. This power consumption was about 6.7% higher than the power consumption of the invention example. From this, it can be confirmed that the method of using the iron- there was.
함철부산물By-product 중 불순성분 제어 효과 검토 Review of control effects of impurities
발명예Honor
8mm입도로 분급된 함철부산물을 파쇄하여 얻어진 결과물을 진동 스크린을 이용하여 다시 3~6mm 입도로 분급하였다. 상기 분급된 함철부산물을 자력선별기를 이용하여 자력분리된 것들만 특별히 선별하여 전기로의 냉철원으로 이용하고자 하였으며, 이용전에 이들 중 일부를 채취하여 포함된 T.Fe, 인, 황등의 성분을 분석하였다.The by-products obtained by crushing by-products of 8-mm particle size were crushed and classified into 3 to 6 mm particle size using a vibrating screen. The classified iron and iron byproducts were specifically sorted by magnetic separator using a magnetic separator to be used as a cold iron source for an electric furnace. Before use, some of them were sampled to analyze the components of T.Fe, phosphorus and sulfur contained therein.
비교예Comparative Example
8mm 입도로 분급된 함철부산물을 파쇄없이 건조한 만 한후 3mm 이상이 대형입자들을 재차 분급한 후 상기 3~8mm 입자들을 자력선별하여 전기로의 냉철원으로 이용하고자 하였다. 이용전에 이들 중 일부를 채취하여 포함된 T.Fe, 인, 황 등의 성분을 분석하였다.After the by-products of 8mm size were dried without breaking, 3mm or more of large particles were classified again, and the 3 ~ 8mm particles were selected as magnetic iron and used as a cold iron source in the electric furnace. Before use, some of them were sampled and analyzed for components such as T.Fe, phosphorus and sulfur.
상기 발명예와 비교예의 성분분석결과를 표 1에 나타내었다. T.Fe는 시료별로 약간씩 오차를 나타내어 범위로 나타내었으며, 인 함량과 황함량은 평균치를 이용하였다.Table 1 shows the results of component analysis of the inventive and comparative examples. T.Fe shows a slight error in each sample, and the average values of phosphorus content and sulfur content were used.
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, T.Fe는 발명예에서 비교예에서보다 다소 높게 포함되어 있으며, 인과 황은 발명예에서 훨씬 낮은 수준으로 포함되어 있음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 본발명에 의할 경우에는 철분 함량은 높으면서도 인과 황 등의 유해한 불순물은 보다 적게 포함될 수 있음을 확인할 수 있었다.As can be seen in the above Table 1, T. Fe is contained somewhat higher in the inventive example than in the comparative example, and phosphorus is contained at a much lower level in the inventive example. From these results, it can be confirmed that the present invention can contain less harmful impurities such as phosphorus and sulfur while having high iron content.
따라서, 본 발명의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.Therefore, the advantageous effects of the present invention can be confirmed.
도 1은 종래의 전기로내 냉철원 적층 패턴의 일례를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing an example of a cold rolled steel wire laminating pattern in a conventional electric furnace,
도 2는 전기로에서 냉철원으로 이용하기 위하여 함철부산물을 분류하는 종래방법을 도시한 플로우 챠트,FIG. 2 is a flow chart showing a conventional method of sorting byproducts byproducts for use as a cold iron source in an electric furnace;
도 3은 본 발명의 적층패턴의 한가지 예를 도시한 개략도,3 is a schematic view showing one example of the lamination pattern of the present invention,
도 4는 본 발명에서 함철부산물을 선별하는 과정을 도시한 공정 흐름도, 그리고4 is a process flow chart illustrating a process of selecting iron and iron by-products in the present invention, and
도 4는 전기로에서 냉철원으로 이용하기 위하여 함철부산물을 분류하는 본 발명에 따른 방법을 도시한 플로우 챠트이다.4 is a flow chart illustrating a method according to the present invention for sorting byproducts by-products for use as a cold iron source in an electric furnace.
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