KR0135026B1 - 천공구멍 폐쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플래시 슬러그로서 컨버터로부터 탭핑강의 오염을 신뢰성있게 방지하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 목적에는 플리스틱과, 규산염 및 산화물 성분을 함유하는 내화성 물질인 변형가능한 천공마개(1, 8)와, 적당한 결합제가 사용된다.

천공마개는 삽입장치의 도움을 받아 원추형태의 분쇄판(2,5)에 의하여 밀폐되는 선단의 표면이 컨버터의 내부 높이와 실제적으로 같아질 때까지 탭핑으로 삽입되고, 완전분쇄시 상기 천공마개는 탭핑 틈의 직경을 메우게 된다. 이 천공마개는 컨버터가 팁될 때, 동일 높이의 슬래그가 탭핑위로 쉽게 안내되도록 하는 평면을 제공한다. 그 신기한 플라스틱 천공마개는 광범위한 직경을 갖는 탭핑 틈에 적합하다. 또한 그 천공마개(1,8)는 원추형 채널을 통하여 흐르는 용융강에 의하여 쉽게 제거되므로, 그 강은 탭핑 팬으로 흘러 들어간다.

Description

스틸 케리에그 베르톨드

제1도는 본 발명에 따른 폐쇄마개의 일 실시예의 사시도.

제2도는 폐쇄마개가 끼워지고 천공구멍 부분(삽입장치가 있는)에 위치된 컴버터의 단면도.

제3도는 폐쇄마개가 삽입되어 있고 압착된 천공구멍의 부분에 위치된 컨버터의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:슬래그 선구마개2:압착판

3:바닥판5:깔대기관

6:드래그 클로우8:폐쇄마개

10:천공구멍

본 발명은 폐쇄마개를 구비하는 기울어질 수 있는 컨버터의 천공구멍을 폐쇄하기 위한 천공구멍 폐쇄장치에 관한 것이다.

상기 폐쇄마개는 내열체와, 컨버터 내부쪽으로 면해 있고 액상의 강철이 들어오면 용융되는 전면판 및 삽입 장치로 이루어져 있으며, 삽입 장치에 의해 폐쇄마개는 천공구멍으로 진입될 수 있고, 그 안에서 천공구멍의 벽에 대해 변형될 수 있으며, 폐쇄마개는 원통모양의 플라스틱 코어를 가지고 있고, 그 코어는 서로 상대할 수 있게 삽입장치와 연결된 전면판과 바닥판에 의해 덮혀 있다.

기울어질 수 있는 컨버터는 욕 미러(bath mirror)의 상부 컨버터 벽의 적당한 장소에 액상의 강철을 천공통으로 이동시키는 유출구멍이나 천공구멍을 가지고 있다.

강철은 유출시키기 위해서는 강철이 천공구멍을 통해 연결된 통 속으로 흐를 수 있도록 컨버터를 요구되는 위치로 기울인다. 금속의 용융물에는 점도가 다양하고, 특히 가벼운 슬래그가 언제나 모여지기 때문에, 이 슬래그는 기울이는 과정중 초기에는 아주 많은 양이 천공구멍에 도달하게 되고 다소 많은 양의 최초 슬래그가 천공통으로 들어가게 된다. 다음에 행해지는 수많은 야금 공정을 위해서는 산소가 많고 종종 인이나 유황이 많이 함유된 슬래그가 존재하는 것은 상당히 좋지 않다. 그렇기 때문에 가능한한 슬래그 없이 컨버팅 강철을 천공통속으로 운반 시키는 것이 요구되는데, 이미 알고 있는 바와 같이, 이것은 일시적으로 천공구멍을 폐쇄시키면 된다. 이외에도, 기울여지는 과정중 슬래그가 천공구멍을 지나간후 비로소 천공구멍을 개폐시키는 일련의 시스템도 알려져 있다. 특히, 푸셔 시스템(pusher system)은 폐쇄장치로서 알려져 있지만, 그러나 이 푸셔 시스템은 컨버터의 외부벽에서 작동이 이루어지기 때문에, 최초 슬래그가 천공관으로 들어가는 것을 방지시키지 못할 수 있다. 게다가 지금까지의 여러 재료나 재료 합성물로 된 마래는 천공구멍 밖의 외부에 배열되어 천공구멍 내부에서 작동되었다. (AT-PS-335 070, AT-PS-257 665), 또한 외부 배치를 위해서는 견고한 원료의 섬유물질, 플라스틱물질, 나무마개와 역청마개로도 된 합성물이 알려져 있으며, 내부의 플라스틱화를 위해서는 예를 들어, 내열성 크롤(crawl)이 알려져 있다. (EP-A-0 260 735), 기술적으로 요구되는 천공구멍들의 원추형이나 깔때기 모양의 주조때문에, 그리고 이 분야에서 내열성 물질의 계속되는 마멸로 인하여, 기존의 마개로는 조절이 불가능하고, 이에 따라 최초 슬래그 오염에 대한 방지 기능이 조기에 소실되게 된다. 결과적으로, 종종 상당한 량의 최초 슬래그가 안전장치에도 불구하고 통속으로 운반되게 된다.

최근 삽입장치의 사용으로 인한 피해 패쇄마개의 삽입과 연관하여 작업자에 대한 상당한 위험이 나타나고 있다. DE, U 809 975 (D1)는 청구범위 제 1 항의 대한 개념에 따라 청공구멍 폐쇄장치를 예시하고 있다. 액상의 강이 처음에 전면판을 응용시키는 것은 꽉 찬 코어를 뚫고 세척하는 면에서 불리하다. 게다가 이는 사용시간내 이루어지지 않으며, 안전성있게 이루어지지도 않는다.

이와 같은 문제점은 DE, B,2 549 728에 따른 폐쇄마개에서도 나타나는데, 여기에서는 전면판과 바닥판 사이에 빈관이 배치되어 있긴 하지만, 이 빈관은 이중강철-전면판과 판의 원추면에 의해 컨버터의 내부쪽에서 폐쇄되게 되어 있다. 액상의 강철은 상당한 시간을 지체하여야만 겨우 흐를 수 있다. 이 경우에는 폐쇄마개를 천공구멍내에 압착시킬 수 없으며, 폐쇄마개를 그곳에서 조여야 한다. EP-A-0 315 311에 따른 폐쇄마개는 모두 쐐기 모양의 강철마개로 이루어져 있으며, 가장자리 쪽에 배치된 내열성 물질에 의해서만 천공구멍에 대해 밀폐된다.

따라서, 본 발명의 목적은 이용될 천공구멍의 변경에 따라 간단하게 조정할 수 있고, 또한 상당량의 컨버터 슬래그의 통내로의 진입을 확실하게 방지할 수 있는 장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명에 따른 이러한 목적은 전면판이 폐쇄마개나 코어를 교차하여 연장되는 깔때기 관내를 통과하면서 형성되게 하고, 전면판에 작용하는 드래그 클로우가 점차적으로 주조되게 하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 장치의 경우, 원통모양의 형태에 따라 전혀 문제 없이 천공 구멍내로 밀어 널을 수 있는 폐쇄마개를 컨버터 내부쪽에 전면판과 일직선상태로 위치시킬 수 있으며, 드래그 클로우를 끌어 당김으로써 설치될 수 있는데, 이때, 드레그 클로우와 삽입 장치는 전혀 문제없이 외부에서부터 작동될 수 있는데, 이는 전면판이 폐쇄마개를 교차하는 깔대기관의 형태로 되어 있기 때문이며, 따라서 마개는 실제로 컨버터 내부쪽에서 고정되며, 외부벽에는 고정되지 않는다. 폐쇄마개가 적당히 설치되면, 전면판은 소결되고, 이에 따라 슬래그 및 그 밖의 어떤 다른 물질도 천공구멍을 통해 흐를 수 없다.

이에 따라, 컨버터를 기울일 수 있으며, 이때 액상의 강철과 접촉으로 전면판과 깔대기관이 용융되며, 그 결과 강철은 깔때기관을 통해 정확히 통속으로 흐를 수 있다. 가장자리를 제외한 폐쇄마개의 나머지 부분은 소결되지 않았기 때문에, 나머지 부분은 빨리 그리고 아무런 문제 없이 비워 내거나 세척시켜야 하며, 이때 소량의 마개 물질은 그 밖의 강철 가공을 위해 여하한 장해도 일으키지 않는다. 컨버터의 다양한 작동방식과 작동 조건하에 폐쇄마개가 천공구멍에 수 시간 동안 머무른 후에도 완전한 기능 작용과 보호 작용에 어떠한 부정적인 영향이 미치지 않았다. 컨버터 내부로 향한 통과 부분에서 구성으로 인해, 종종 새로 설치된 컨버터의경우에는 블로우과정 동안 천공구멍으로의 슬래그의 침투 또한 효과적으로 방지된다. 또한 폐쇄마개의 내열성물질에 함유된 영구적이고 일시적인 고착제는 나머지 물질과 조기 파괴를 막는다.

컨버터 내부족에 형성된 덮개는 컨버터를 기울일 때 슬래그를 천공구멍을 지나 안전하게 통과시킬 수 있을 정도로 견고하게 되어 있다.

이 덮개는 폐로 정적(Ferro static) 압력에 접할 때 비로소 파괴된다.

폐쇄마개의 원통형의 코어는 3mm 이하의 입자로 된 내열성물질, 고착제와 액화물질 및 플라스틱물질로 이루어져 있다.

원통형의 코어는 규소 산롸물, 알루미늄 산화물이나 마그네슘 규산염을 기초한 원료를 적당하게 합성시켜 구성된다.

물론 내열성물질로서는 다음과 같은 성분으로 이루어진 조성물이 선호되고 있다.

20 내지 40 중량% 반토규산염

20 내지 40 중량% 접합체

5 내지 20 중량% 오일

0.5 내지 3 중량% 플라스틱화물질

0.1 내지 2 중량% 액화물질

0.1 내지 2 중량% 일시적인 고착제

0.1 내지 5 중량% 영구적인 고착제

여기에 혼합제로서 물이 사용된다.

이 내열성의 물질은 공간 밀도가 1.8 내지 0.9kg/dm³이며, 따라서 이 목적을 위해 투입된 종래의 물질 보다 훨씬 더 가볍다.

영구적인 고착제로서는 규산염이, 일시적인 조착제로서는 셀롤로오즈-물질이, 플라스틱화 물질로서는 고분자전해질 알코올이, 그리고 액화물질로서는 지방산이 사용될 때 유리하다. 이와 같이 물질로 구성되는 경우에는 변형시 천공구멍의 마개가 일반적인 소결을 일으키지 않고 효과적으로 고정될 수 있게 된다. 나머지 물질은 적당한 열 작용의 경우에는 또한 파괴로 부터 보호된다.

사용되는 전면판은 내열성 물질로 이루어져 있으며, 깔대기 형태로 작은 구멍쪽으로 볼록하게 만들어 졌고, 여기에서 작은 구멍은 깔때기관을 형성한다. 이에 따라,깔때기관은 마개를 따라 연장되고, 폐쇄마개를 압착시키기 위한 삽입 기구를 조정하는데 이용되고, 또한 흐르는 강철에서 비등 효과를 방지하기 위해 천공의 순간에 나타나는 주조 분출물을 중앙에 모으는데 이용한다. 깔때기관은 직경이 다양하게 나타날 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 경우, 직경 25-38mm이다. 깔때기관의 횡단면은 원형과 다를 수 있다.

본 발명에 따른 깔때기관은 삽입장치에 의해 바닥판을 지나 연장되게 형성되고, 따라서 클로우를 보다 쉽게 밀어 넣을 수 있게 된다. 삽입장치에는 나머지 마개부분의 구께를 나타내는 조절할 수 있는 배리어(barrier)가 있으며. 따라서 이러한 방법으로 컨버터의 내부 공간으로 향한 통과 지역에 폐쇄마개를 정확히 삽입시킬 수 있다.

컨버터를 안전하게 작동시키기 위해서는 먼저 마개는 컨버터의 내벽 높이까지 천공구멍내로 진입하게 되고, 그리고 나서 하부에서부터 그리고 동시에 중간구멍을 통해 지나가고, 또한 상부에서 부터 구멍의 벽으로 밀접하게 되도록 변형된다. 양쪽에서의 마개의 변형을 통해, 마개가 설계한 위치에 실제로 위치하였다는 점이 확인되었다. 또한 이러한 방법으로, 마개는 언제나 같은 모양이 아닌 천공구멍의 내벽에 균일하게 설치될 수 있으며, 따라서 천공구멍은 효과적으로 폐쇄되고 또한 중간구멍을 남게한다는 점이 확인되었다. 앞에서 이미 설명한 바와같이 이 중간구멍을 통해 액상의 강철이 흘러 나갈 수 있다. 마개는 컨버터의 내부 공간으로 향한 통과 지역에 삽입 장치를 이용한 압착에 의해 중간구멍이 열려진 상태로 위치하게 된다. 이 방법과 삽입장치를 이용하여, 마개는 양쪽에서부터 균일하게 작동될 수 있으며, 따라서 이미 위에서 언급한 바와 같이, 천공관의 내벽에 균일하게 접하게 된다. 여기서 20 내지 40 중량%의 절연성 반포 규산엽, 20 내지 40 중량%의 접합체, 5 내지 20 중향%의 광유, 0.1 내지 3 중량%의 플라스틱화 물질(다 전기 분해 알코올), 0.1 내지 2 중향%의 액화물질 (지방산), 0.1 내지 2 중량%의 일시적인 고착제 (셀롤로오즈)와 0.1 내지 5 중량%의 영구적인 고착제 (규산염)가 0.8 내지 0.9kg/dm³의 밀도로 혼합체인 물을 사용하여 혼합되고, 원통형의 몸체로 주조되고, 그리소 나서 삽입 장치로 기워지게 되고, 천공구멍으로 삽입되고 고정된다. 이와 같은 방법으로 주조되고 끼워진 폐압마개에 의해 이미 앞에서 설명한 여러 가지 장점들이 제공된다. 일시적인 컨버터의 경우와 이미 오랫동안 작동 중에 있는 컨버터의 경우에도 액상의 강철을 컨버터에서 슬래그 없이 안전하게 빼낼 수 있다.

다음은 바람직한 본 발명의 일시 예를 설명해 놓은 것이다. 여기에서 도식으로 본 도면은 다음과 같다.

도면에 부호(1)로 표시된 슬래그 선구마개는 원통형의 형태를 가지고 있다. 이 폐쇄마개(8)는 내열성 재료로 이루어져 있으며, 컨버터 내부에는 깔때기 모양의 압착판(2)이 형성되어 있고, 이 압착판에는 폐쇄마개(8)를 통해 길게 연장되는 깔때기관(5)이 형성되어 있다. 폐쇄마개의 내열성의 물질은, 앞에 설명과 실시예에서 보면, 35 중량%의 반토 규산염, 35 중량%의 접합체, 6.5 중량%의 광유, 0.2 중량%의 플라스틱화물질, 0.3 중량%의 액화물질, 0.5 중량%의 일시적인 고착제와 2.5 중량%의 영구적인 고착제로 이루어져 있다. 영구적인 고착제로서는 규산염이, 일시적인 고착제로서는 셀룰로오즈가, 플라스틱화 물질과 액화물질로서는 고분자전해질 알코올과 지방산이 사용되었다. 폐쇄마개의 밀도는 0.8-0.9 kg/dm³이다.

제2도에서 폐쇄마개(8)가 삽입장치를 이용하여 천공구멍(10)내에 삽입된 상태가 도시되어 있다. 천공구멍(10)의 직경에 맞는 삽입 장치의 바닥판(4)은 압착판, 즉 전면판(2)과 마주하고 있는 부분(7)에 위치한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 드래그 클로우(6)는 갈때기관(5)을 통해 갈때기의 상부 까지 진입되게 되고, 폐쇄마개(8)를 천공구멍(10)의 최종위치에 지지시키게 되어 있다. 폐쇄마개(8)는 삽입장치를 이용하여 천공구멍(10)내로 깊숙히 진입되어 압착판의 평면, 즉 전면판92)의 표면이 컨버터의 내면(9)과 거의 직선을 이루게 된다. 삽입 장치 시스템 위에서 드래그 클로우(6)는 전면판(2)을 끌어 당기고, 이로 인하여 압력마개의 재료의 영향을 미치고, 이 마개의 재료는 천공구멍(10)의 직경을 완전히 채울 정도로 변형된다.

제3도에서는 천공구멍(10)에 위치된 폐쇄마개가 도시되어 있다. 제3도에 도시된 마개 바닥이나 나머지 마개부분(12)의 두께는 컨버터의 모든 천공구멍에 대해 삽입장치를 이용하여 항상 조절할 수 있으며, 따라서 재생할 수 있는 구멍상태가 확보된다.

필요한 마개의 재료를 천공 직경에 완전히 채우지 않으려면, 제3도에 도시된 바와 같이 압착판, 즉 전면판(2)을 이용하여 폐쇄마개(8)를 천공벽에 압착한다.

컨버터 안쪽의 높은 복사열로 인해 전면판(2)은 용융되고, 견고한 덮개의 내열성 물질과 함께 소결된다. (제3도 참조) 이 덮개는 블로우 압력 및 발생하는 진동과 충격에 대해 견고하여 변형되지 않는다. 그러나, 내열성 및 절연성 물질이 천공구멍(8)의 벽에서 소결되지 않는다. 소결 덮개는 컨버터를 기울일 때에도 슬래그를 확실히 천공구멍(8)을 거쳐 운반할 수 있을 정도로 견고하게 되고 있고, 페로정적 압력하에서 비로서 파괴된다. 나머지 마개의 재료는 몇초이내에 흘러가는 강철에 의해 운반된다.

소량의 물질이 사용됨으로 인해 아주 적은 이물질들만이 도시되지 않은 천공통으로 들어간다. 본 발명에 따른 실시예와 응용의 경우, 2시간 이상의 긴 열 지속시간의 조건하에서도 폐쇄마개(8)의 기능에도 높은 아전도가 보장된다. 이해를 위해, 100 내지 250회의 천공통의 슬래그 상태 측정시, 200회의 실험에서도 상당한 량의 슬래그의 검출은 없음을 알수가 있다.

Claims (1)

1. 기울어질 수 있는 컨버터의 천공구멍을 페쇄기키도록 내열성물질로 되어 있는 폐쇄마개(8)와, 컨버터 내부(9)쪽으로 면해 있고 액상의 강철이 들어오면 용융되는 전면판(2) 및 삽입 장치로 이루어져 있으며, 상기 폐쇄마개(8)는 삽입 장치에의해 천공구멍(10)내로 진입될수 있고, 그 천공구멍(10)내에서 천공구멍의 벽에 대해 변형될 수 있고, 폐쇄마개(8)에는 원통형의 플라스틱 코어(1)가 있고, 이 코어는 서로 이동할 수 있게 삽입장치와 연결된 전면판(2)과 바닥판(4)에 의해 덮여 있게 구성된 컨버터의 천공구멍 폐쇄장치에 있어서, 깔때기형태로 그리고 작은 구멍쪽으로 볼록하게 형성되고, 상기 작은 구멍은 깔때기관(5)쪽으로 연장되게 형성된 전면판(2)은 바닥판(4)을 지나 삽입장치까지 연장되고 아울러 20cm의 직경을 갖는 천공구멍의 경우 25 내지 38mm의 직경을 갖고 폐쇄마개나 코어를 교차하여 연장되는 깔때기관(5)내를 통과하면서 형성되게되고, 전면판에 작용하는 드래그 클로우(6)가 점차적으로 주조되는 것을 특징으로 하는 컨버터의 천공구멍 폐쇄장치.