KR0140288B1 - 제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록 및 제강 래들 스래그라인용 벽체 내부구조 - Google Patents
제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록 및 제강 래들 스래그라인용 벽체 내부구조Info
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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Abstract
본 발명은 제강용 티밍 래들(Teeming ladle) 슬래그라인(slag line)용 벽체 내장의 수명을 높이기 위한 제강 래들 슬래그 라인용 캐스타블 블록(castable block) 및 제강래들 슬래그라인용 벽체구조에 관한 것으로 캐스타블 블록 제조용 형틀의 가동면 쪽에 한면경사형(edge skew)인 기존 래들 슬래그라인 벽체용 탄소함유 내화물을 넣고 나머지 부분에 혼련한 기존 래들 일반 벽체용 캐스타블 내화물을 채워 넣어 성형한 후 양생, 건조한 것이며 또한 래들 슬래그라인 벽체 중 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(34)위쪽을 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록으로, 하부를 기존의 래들 슬래그라인 벽체용 탄소함유 내화물로 시공하여서 된 것이다.
Description
도1은 일반적인 래들에 용강이 담긴 상태의 제강래들 단면 구성도.
도2는 본 발명의 캐스타블 블록 발췌 사시도.
도3은 본 발명의 제강 래들 슬래그라인용 벽체 내부구조를 나타낸 단면구성도.
도4는 본 발명의 제강 래들 슬래그라인용 벽체 내부구조 발췌 확대 단면구성도.
도5는 본 발명과 종래방법에 의한 캐스타블 블록 용손상태를 나타낸 비교도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10:래들 11:용강접촉부
12:슬래그접촉부 13:프리보드
14:내화물 15:캐스타블 블록
16:슬래그 17:용강
18:최초 수강시 슬래그층 상부라인 19:마지막 수강시 슬래그층 상부라인
20:탄소함유 캐스타블 블록 21:탄소함유 내화물
22:일반적인 내화물 23:얇은층
24:탄소함유 내화물 25:마지막 수강후 슬래그층 상부라인의 용손깊이
본 발명은 제강용 래들(Teeming ladle)의 내측 용강과 슬래그가 접하는 부분(이하 슬래그라인이라 함)의 벽체 수명을 높이기 위한 제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록(castable block=내화벽돌) 및 제강 래즐 슬래그라인용 벽체 내부구조에 관한 것이다.
제강용 래들은 전로에서 용강을 받아 주조 설비로 이송하는 장치이다. 래들에서는 전로로부터 유입된 슬래그 및 2차 정련에 의해 형성된 슬래그가 존재하는데 이 슬래그는 용강보다 가벼워서 용강 위에 떠있게 된다.
용강이나 슬래그는 1600℃이상의 높은 온도 상태로 래들로 유입되며, 보통 1시간이상 래들에 담겨져 있으므로 래들의 내측 벽체는 내화재로 이루어진 캐스타블 블록(15)으로 시공되어 이루어져 있다.
상기와 같이 내화재로된 캐스타블 블록(15)은 용강(17)보다는 슬래그(16)에 의해 더 쉽게 용손되므로 주로 용강(17)과 접촉하는 부위보다는 슬래그(16)와의 접촉이 많은 부위에 내침식성이 우수한 것을 사용하여야 한다.
일반적인 래들(10)의 내측 벽체용 캐스타블 블록(15)으로서는 샤모트질, 고 알루미나질, 알루미나-스피넬질, 및 지르콘질등의 내화재로된 캐스타블 블록(15)을 사용하고 있으며, 최근에는 시공이 간편하고 용강과 반응하지 않으며 강중 탄소량에 변화를 주지 않는 지르콘질 또는 알루미나-스피넬질등이 사용된다.
종래의 래들 슬래그라인용 벽체의 캐스타블 블록(15)으로서는 슬래그(16)에 대한 내침식성을 높이기 위해 슬래그 성분과 반응하지 않으며 슬래그에 대한 젖음성(wetting)이 매우 낮은 캐스타블 블록(15)을 사용한다.
즉, 상기 캐스타블 블록(15)은 마그네시아클링커, 흑연, 금속분말등의 내화재로 이루어진 MgO-C질 캐스타블 블록이나, 알루미나클링커, 흑연, 금속분말등의 내화재로 이루어진 Al2O3-C질 캐스타블 블록 또는 이들을 조합한 Al2O3-MgO-C질 캐스타블 블록 등이 사용된다.
상기와 같은 캐스타블 블록(15)들은 탄소성분이 함유되어 있기 때문에 내침식성 및 내스폴링성이 우수하지만 고온에서 산소가 있는 대기에 노출되면 쉽게 산화되어 곱속히 용손되는 문제점이 발생한다.
한편 래들(10)내 슬래그(16)가 차지하는 슬래그층의 두께는 약 10㎝정도지만 래들(10)내 용강(17)의 출렁거림 그리고 래들(10)내의 용강(17) 수강량이 조금씩 차이가 나기 때문에 슬래그(16)와 접하는 벽체의 부위는 이보다 넓다.
특히 래들(10)의 사용횟수가 증가함에 따라 래들(10) 내측 벽체용 캐스타블 블록(15)의 용송량이 많아지고, 상기 캐스타블 블록(15)이 용손된 만큼 래들(10)내부 용적이 넓어지므로 최초 수강시 슬래그층(18)보다 마지막 수강시 슬래그층(19)이 훨씬 더 아래에 위치하게 된다.
이와같이 캐스타블 블록(15)의 용손에 따라 슬래그(16)라인이 변하게 되므로 슬래그 라인용 벽체의 높이는 90∼100㎝정도로 슬래그층 두께보다는 훨씬 더 두껍다.
그리고 슬래그 라인용 벽체는 도1에서 도시된 바와 같이 래들(10)의 내측벽체 상부에 4-5매의 캐스타블 블록(15)을 원주방향으로 돌려가면서 시공하고 있다.
상기 캐스타블 블록(15)은 슬래그(16) 또는 용강(17)과 접촉시 높은 내침식성을 갖지만 용손이 진행되어 슬래그층이 아래로 내려온 후 대기에 직접 노즐되는 슬래그층 위쪽의 프리보드(free board)(13)부분은 산화가 심하게 진행되어 용손속도가 빨라지므로 이 부분의 선행용손에 의해 래들(10)의 수명이 짧아진다.
본 발명은 상기와 같은 제반문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 래들(10)의 상부에 시공하는 탄소함유 캐스타블 블록(20)을 형성함에 있어서, 용강(17) 및 슬래그(16)와 접촉되는 방향을 향하는 쪽에 탄소함유 내화물(21)를 형성시키되, 용강(17) 및 슬래그(16)와 접촉되는 면은 탄소성분이 없는 일반적인 내화물(22)로 얇은층(23)을 형성시키고, 상기 탄소함유 내화물(21)중 래들(10)의 벽면을 향하는 부분에는 경사면을 갖도록 하였으며, 상기 탄소함유 내화물(21)이외의 모든 부분에는 상기 얇은층(23)과 같은 재질의 탄소성분이 함유되지 않은 일반적인 내화물(22)을 형성시켜서 된 것이다.
이때 상기 탄소함유 내화물(21)의 높이는 최초 수강시 슬래그층 상부라인(18)과 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19) 사이의 길이보다 길며, 밑면의 너비는 마지막 수강후 슬래그층 상부라인의 용손 깊이(25)보다 넓은 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제강 래들 슬래그라인용 벽체구조는 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19)의 상부를 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)으로 래들(10)의 내측 원주방향을 따라 시공하고, 그 하부를 탄소함유 내화물(24)로 시공하는 것으로 구성된다.
또한 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)중 일측면에 위치하는 탄소함유 내화물(21)로는 종래에 사용되고 있는 MgO-C질이나 Al2O3-MgO-C질중 어느것을 사용해도 무방하다.
또한 상기 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)에 형성되어 있는 탄소함유 내화물(21) 두께는 도2에서와 같이 탄소함유 캐스타블 블록(20) 전체의 두께와 일치하게 하며, 높이는 슬래그층과 접한 후에 프리보드(13)의 위치가 되는 곳 즉 최초 수강시 슬래그층 상부라인(18)과 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19)사이의 길이보다 길게한다.
왜냐하면 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)으로 시공하여 사용하면 래들(10)벽체 수명이 증가하므로 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19)이 종래 캐스타블 블록(15)으로 시공하여, 사용할때보다 더 아래의 위치하기 때문이다.
상기 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)은 용강(17)과의 접촉면 측에 위치하는데 탄소함유 캐스타블 블록(20)으로 시공후 이 탄소함유 캐스타블 블록(20)의 탈락을 방지하고 래들(10) 예열시 초기산화를 억제하기 위해 얇은층(23)을 형성시켰다.
그리고 상기 얇은층(23)의 재질은 탄소성분이 없는 일반적인 내화물(22)이다.
본 발명의 탄소함유 내화물(21) 이외의 부위에 위치하는 일반적인 내화물(22)의 지르콘질, 알루미나질, 일루미나-스피넬질들중 어느것을 사용하여도 되지만 상기 탄소함유 내화물(21)과 열변형 수준이 비슷한 것을 선택하여 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 제강래들 슬래그 라인 내측 벽체의 상부는 상기 탄소함유 캐스타블 블록(20)을 사용하여 시공하지만 하부는 슬래그 및 용강만 접촉하므로 종래 캐스타블 블록(15)을 만드는 재질의 탄소함유 내화제(24)를 사용한다.
본 발명은 슬래그라인 벽체용 탄소함유 캐스타블 블록(20)이 슬래그층 및 슬래그층-용강계면, 또는 용강에 접촉할때는 내침식성이 우수한 탄소함유 내화물(21)이 접촉면으로서 작용하고, 슬래그층이 아래로 하강하면 종래 탄소함유 캐스타블 블록(15)을 만드는 재질의 탄소함유 내화물(24)가 접촉면으로서 작용한다.
따라서 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)은 슬래그와 접촉시에도 종래 캐스타블 블록(15)에 비해 내침식성이 높음으로 래들(10)의 수명이 연장할 수 있다.
[실시예]
300ton 제강용 티밍레들의 슬래그라인에 본 발명의 탄소함유 캐스타블 블록(20)을 적용시험하였다.
본 발명에 사용된 래들(10)은 슬래그라인 벽체에 탄소함유량이 20%인 MgO-C벽돌을 사용하며 일반벽체에는 일루미나-스피넬질 내화물등을 사용하였다.
상기 래들에 사용되고 있는 MgO-C질 캐스타블 블록은 슬래그층과 접촉시(슬래그층-프리보드계면, 슬래그층-용강계면 포함) 용손율이 0.9㎜/회 였으며, 프리보다 완전 노출시 용손율이 1.1㎜/회, 용강라인에서의 용손율이 0.7/회 였다.
또한 일반벽체용 알루미나-스피넬질 내화물을 슬래그라인에 사용할 때 슬래그층 접촉시 용손율이 1.4㎜/회 이며, 프리보드 완전 노출시 용손율이 0.7㎜/회, 용강라인에서의 용손율이 0.9㎜회 였다.
상기 MgO-C질 캐스타블 블록을 슬래그라인에 사용할 때 마지막 수강시 슬래그층 상부라인과 최초수강시 슬래그층 상부라인 사이의 길이는 약 400㎜였으며, 마지막 수강후 슬래그 층 상부 라인의 용송깊이는 약 160㎜였다.
300ton 제강래들에서 종래 MgO-C질 벽돌을 하부에 원통형으로 돌려 시공한 후 상기 제조된 캐스타블 블록을 상부에 원통형으로 시공하여 현장시험을 행하였다.
도5에서는 200회 사용후 본 발명 및 종래예의 캐스타블 블록 잔존 상태를 나타내었다.
상기 도5의 (A)선은 슬래그라인 벽체용 내화물로서 종래 슬래그라인용 MgO-C질 벽돌만을 사용하였을 때의 잔존라인(line)으로 프리보드 쪽의 용손이 심한 것을 볼 수 있다.
(B)선은 슬래그라인 벽체용 내화물로서 종래 일반 벽체용 알루미나-스피넬질 내화물만으로 시공하였을때의 잔존 라인으로 슬래그층과 오래 접촉하는 중간부분의 용손이 심함을 볼 수 있다.
(C)선은 본 발명의 캐스타블 블록을 사용한 것으로 전체적으로 비교적 균일하게 용손이 진행되어 향후 약 50회 이상 래들 사용회수의 증가가 가능한 것으로 판단되었다.
이상과 같은 본 발명은 래들 슬래그라인 벽체 전 부위의 용손 균형(balance)을 맞추어줌으로서 래들 슬래그라인 벽체의 수명향상을 도모할 수 있어 생산성 향상은 물론 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 래들(10)의 상부에 시공하는 탄소함유 캐스타블 블록(20)을 형성함에 있어서, 용강(17)과 접촉되는 방향을 향하는 쪽에 탄소함유 내화물(21)을 형성시키되, 용강(17)과 접촉되는 면은 탄소성분이 없는 일반적인 내화물(22)로 얇은층(23)을 형성시키고, 상기 탄소함유 내화물(21)중 래들(10)의 벽면을 향하는 부분에는 경사면을 갖도록 하였으며, 상기 탄소함유 내화물(21) 이외의 모든 부분에는 상기 얇은층(23)과 같은 재질의 탄소성분이 함유되지 않은 일반적인 내화물(22)을 형성시켜서 됨을 특징으로 하는 제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록.
- 제1항에 있어서, 탄소함유 캐스타블 블록(20)에 탄소함유 내화물(21)를 형섬함에 있어서, 그 높이가 최초 수강시 슬래그층 상부라인(18)과 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19) 사이의 길이보다 길며, 밑면의 너비가 슬래그라인 내화물 사용시 마지막 수강후 슬래그층 상부라인의 용손깊이(25)보다 넓도록 하여서 됨을 특징으로 하는 제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록.
- 래들(10)의 내측 슬래그라인 벽체 중 마지막 수강시 슬래그층 상부라인(19) 위쪽으로는 탄소함유 내화물(21)이 형성되어있는 탄소함유 캐스타블 블록(20)을 이용하여 원주방향을 따라 시공하고, 그의 하부는 종래의 래들 슬래그라인 벽체용 탄소함유 내화물(24)로 시공하여서 됨을 특징으로 하는 제강 래들 슬래그라인용 벽체 내부구조.
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| KR1019940034239A KR0140288B1 (ko) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 제강 래들 슬래그라인용 캐스타블 블록 및 제강 래들 스래그라인용 벽체 내부구조 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| MY114719A (en) * | 1995-06-29 | 2002-12-31 | Mitsui Chemicals Inc | Olefin thermoplastic elastomer compositions |
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1994
- 1994-12-14 KR KR1019940034239A patent/KR0140288B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR960021289A (ko) | 1996-07-18 |
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