KR100328076B1 - 전로내부의내화물코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전로 내부의 내화물 코팅장치는 내부의 내화물에 슬래그가 쌓인 전로와, 전로에 설정된 경소돌로마이트와 생돌로마이트를 공급하여 슬래그와 응결시켜 코팅슬래그를 형성하는 코팅재 공급장치와, 전로로의 코팅재 공급종료시 전로를 장입구와 출강구 측으로 경동시키는 전로경종장치로 구성된다. 전로는 경동에 의해 장입구측과 출강구측으로 약 45°경동하여 코팅슬래그가 전로 내부의 내화물 상층에 고르게 코팅된다.

Description

전로 내부의 내화물 코팅장치{An apparatus for coating inner space of converter}

본 발명은 전로의 내부코팅장치에 관한 것으로, 특히 전로를 경동시켜 전로 내부의 내화물 상층부에 코팅슬래그를 전체적으로 고르게 코팅하는 전로 내부의 내화물 코팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 제선공정을 거쳐 나온 선철은 탄소함유량이 많고 인(P), 황(S), 규소(Si), 망간(Mn) 등과 같은 불순물이 많이 함유되어 있기 때문에 경도가 높고 취약한 성질을 가지고 있다. 이러한 선철의 탄소량을 줄이고 유해한 불순물을 제거하여 강인한 강으로 만드는 것이 제강공정이다. 상기한 제강공정의 종류에는 여러 가지 방법이 있지만, 근래에 주로 사용되는 것이 전로를 이용한 제강공정이다.

일반적으로 전로는 약 75mm의 철피로 이루어져 있으며, 그 내부에는 내화벽돌과 염기성 내화물이 쌓여 있다. 용강작업이 계속됨에 따라 상기한 염기성 내화물이 국부적으로 손상되는데, 이러한 내화물의 손상은 전로의 노체수명을 단축시키는 주요한 요인이 된다. 따라서, 노체수명의 단축을 방지하기 위해 국부적으로 손상된내화물을 코팅하는 것이 필요하게 된다.

도 1은 종래 전로 내부 내화물 코팅장치를 나타내는 도면이다. 도면에서, 도면부호 1은 전로를 나타내는 것으로, 상기한 전로(1)에는 전로 노구(2)와 용강을 출강하는 출강구(3)가 형성되어 있다. 전로(1)는 토션바(tortion bar;4)에 지지되어 베어링(26)에 의해 제강공정 종료 후 회전되어 제강이 출강된다. 코팅재인 경소돌로마이트(dolomite;m1)과 생돌로마이트(m2)는 전로(1)의 노구(2) 상부에 설치된 열배출덕트(23)과 연결된 제1공급관(20)과 제2공급관(21)을 통해 코팅재 공급장치로부터 공급된다. 이때, 경소돌로마이트(m1)는 염기성 내화물의 주성분인 MgO 성분이 60％인 소결 백운석이고 생돌로마이트(m2)는 MgO 성분이 30％인 원석의 백운석이다.

코팅재 공급장치는 경소돌로마이트(m1)와 생돌로마이트(m2)가 각각 수납되어 있는 제1호퍼(16) 및 제2호퍼(18)와, 투입하고자하는 코팅재(m1,m2)의 양을 입력하는 입력장치(10)와, 상기한 입력장치에 입력된 코팅재(m1,m2)의 양을 인지하여 신호를 출력하는 PLC(Program Logic Controller;12)와, 상기한 PLC로부터 입력된 신호에 의해 작동하여 제1호퍼(16)와 제2호(18) 내의 코팅재(m1,m2)를 불출시키는 제1피더(feeder;14) 및 제2피더(25)와, 상기한 피더(14,25)의 작동에 의해 불출된 코팅재(m1,m2)를 제1공급관(20) 및 제2공급관(21)으로 공급하는 제1피더박스(15) 및 제2피더박스(24)와, 상기한 제1호퍼(16) 및 제2호퍼(18)에 부착되어 상기한 호퍼(16,18)로부터 코팅재(m1,m2)가 불출함에 따라 호퍼(16,18)의 중량변화를 감지하여 저항값으로 출력하는 제1로드셀(17) 및 제2로드셀(19)과, 상기한 호퍼(16,18)의중량변화에 따른 로드셀(17,19)의 저항 변화값을 전압으로 변환하여 PLC(12)로 출력하는 변환기(13)로 구성된다.

입력장치(10)에서 입력된 코팅재(m1,m2)의 양이 모두 불출되면, 상기한 코팅재(m1,m2)의 불출량에 대응하는 전압이 PLC(12)에 입력되고, PLC(12)가 상기한 불출을 인지하여 피더(14,25)의 작동을 정지시킨다.

전로(1) 내에 공급된 코팅재(m1,m2)는 슬래그(s)와 상호 응결되어 전로 바닥부의 내화물 상층 표면에 코팅슬래그(H)가 적층된다. 그러나, 상기한 종래의 내화물 코팅장치에서는 코팅재(m1,m2)가 전로(1) 내부의 일정지역에만 공급되기 때문에, 코팅슬래그(H)가 도 2(a)에 나타낸 바와 같이 바닥의 일정 영역에 뭉치게 된다. 따라서, 상기한 코팅재(m1,m2)가 전로(1) 내에 잔류되어 있는 고온의 용강(y)에 용해되어 용강(y)의 온도가 급격히 하강하는데, 이러한 온도의 하강은 전로(1) 정련조업상에 지대한 영향을 미치기 때문에, 하강한 온도만큼 온도를 상승시켜야 하는 취련공정을 다시 실시해야만 한고, 용강의 품질에도 악영향을 끼치게 된다. 또한, 상기한 코팅혼합물이 국부적으로 손상된 내화물을 완전히 코팅하지 못하기 때문에, 전로의 수명이 단축되는 문제가 있다.

도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 출강구(3)를 통해 용강(y)을 수강래들(Timing Ladle;34)내로 용출시키는 출강작업을 하는 경우에도, 한쪽에 편중된 코팅슬래그가 용강표면에 떨어지게 되는 용강이 노구 밖으로 비산되어 노구(2)를 통해 전로(1)내를 관찰하는 작업자의 안전사고를 유발하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 코팅재를 전로안에 투입한 후 전로를 경동시켜 코팅슬래그를 전로 내부의 내화물 상층에 고르게 코팅시키는 전로 내부의 내화물 코팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전로 내부의 내화물 코팅장치는 전로와, 상기한 전로내에 코팅재인 경소돌로마이트와 생돌로마이트를 투입하여 상기한 코팅재가 전로 내부의 슬래그와 응결하여 코팅슬래그를 형성하는 코팅재 공급장치와, 상기한 전로를 경동시켜 상기한 코팅슬래그를 전로 바닥부 전체에 걸쳐서 내화물 상층에 고르게 코팅시키는 전로경동장치로 구성된다.

코팅재 공급장치는 코팅재가 적층되어 있는 제1호퍼 및 제2호퍼와, 상기한 제1호퍼 및 제2호퍼에 부착되어 코팅재를 전로내에 공급하는 제1피더 및 제2피더와, 전로내에 공급하고자하는 양을 입력하는 입력장치와, 상기한 입력장치에서 입력된코팅재의 양을 인식하여 상기한 제1피더와 제2피더를 작동시키는 제1PLC와, 상기한 제1피더와 제2피더에 부착되어 코팅재가 전로에 공급됨에 따라 제1호퍼 및 제2호퍼의 무게변화를 저항값으로 출력하는 제1로드셀 및 제2로드셀과, 상기한 제1로드셀 및 제2로드셀로부터 입력된 저항값을 전압으로 변환하여 제1PLC로 출력하는 변환기로 구성된다. 제1PLC는 변환기로부터 입력된 값을 인지하여 투입된 코팅재의 양을 판단함으로써 설정된 양의 코팅재의 투입이 종료하면, 제1피더와 제2피더의 작동을 정지시킴과 동시에 종료신호를 전로경동장치로 출력한다.

전로경동장치는 토션바를 통해 전로에 연결되어 상기한 전로를 경동시키는 경동모터와, 상기한 코팅재 공급장치의 제1PLC에 연결되어 코팅재 공급의 종료신호가 입력되는 제2PLC와, 상기한 제2PLC로부터 입력된 신호에 따라 경동모터를 정방향과 역방향으로 구동하여 전로를 설정된 각도만큼 정방향과 역방향으로 경동시키는 MCC와, 상기한 토션바의 일단에 부착되어 전로의 경동각도를 인지하여 제2PLC에 신호를 출력하는 캠리미트로 구성된다. 경동모터가 정방향으로 구동하여 전로가약 +45°의 각도로 경동되면, 캠리미트가 이 각도를 감지하여 제2PLC로 출력하고 제2PLC는 MCC를 통해 경동모터를 역방향으로 구동하여 전로를 약 -45°의 각도로 경동시킨다.

도 1은 종래의 전로 내부의 내화물 코팅장치를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 코팅장치에 의해 내부가 코팅된 전로를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전로 내부의 내화물 코팅장치를 나타내는 도면.

도 4는 전로가 경동되는 것을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 전로 내부 코팅장치에 의해 내부가 코팅된 전로를 나타내는 도면.

도 6(a)는 본 발명에 따라 내화물이 코팅된 전로의 부분 단면도.

도 6(b)는 도 6(a)의 부분 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 전로 102 : 노구

103 : 출강구 104 : 토션바

105 : 경동모터 106,112: PLC

107 : MCC 108 : 조작판넬

109 : 캠리미트 110 : 입력장치

111 : 모티터 113 : 변환기

114,125 : 피더 116,118 : 호퍼

117,119 : 로드셀 30 : 염기성 내화물

33 : 전로철피 m1 : 경소돌로마이트

m2 : 생돌로마이트 s : 슬래그

H : 코팅슬래그

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전로 내부의 내화물 코팅장치에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 내화물 코팅장치를 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 내화물 코팅장치는 노구(102)와 출강구(3)가 형성된 전로(101)와, 상기한 전로(101)내로 코팅재인 경소돌로마이트(m1)과 생돌로마이트(m2)를 공급하는 코팅재 공급장치와, 상기한 전로를 장입구와 출강구쪽으로 경동시키는 전로경동장치로 구성된다.

코팅재 공급장치는 경소돌로마이트(m1) 및 생돌로마이트(m2)가 각각 수납된 제1호퍼(116) 및 제2호퍼(118)와, 상기한 제1호퍼(116) 및 제2호퍼(118)를 진동시켜 코팅재(m1,m2)를 제1피더박스(115)와 제2피더박스(124)를 통해 제1공급관(120)과 제2공급관(121)에 공급하는 제1피더(114) 및 제2피더(125)와, 투입하고자하는 코팅재(m1,m2)의 양을 입력하는 입력장치(110)와, 상기한 입력장치에 입력된 코팅재(m1,m2)의 양을 감지하여 제1피더(114)와 제2피더(125)를 작동하는 제1PLC(112)와, 제1호퍼(116) 및 제2호퍼(118)로부터 코팅재(m1,m2)가 불출됨에 따라, 상기한 포퍼(116,118)의 중량변화를 감지하여 저항값으로 출력하는 제1로드셀(117) 및 제2로드셀(119)과, 상기한 호퍼(116,118)의 중량변화에 따른 로드셀(117,119)의 저항 변화값을 전압으로 변환하여 제1PLC(112)로 출력하는 변환기(113)로 구성된다. 설정된 양의 코팅재(m1,m2)가 전로(101)에 투입되면, 제1PLC(112)가 변환기(113)로부터 입력된 전압을 인지하여 제1피더(114) 및 제2피더(125)를 정지시킴과 동시에 고팅재 공급 종료신호를 전로경동장치로 출력한다.

전로경동장치는 전로를 지지하는 토션바(104)와, 상기한 토션바(104)를 회전가능하게 지지하는 베어링(126)과, 상기한 토션바(104)의 일단이 연결된 경동모터(105)와, 상기한 코팅재 공급장치의 제1PLC(112)로부터 코팅재 공급 종료신호가 입력되어 전로의 경동제어신호를 출력하는 제2PLC(106)와, 상기한 제2PLC(106)로부터 입력된 신호에 의해 모터(105)를 작동하여 전로를 장입구와 출강구 쪽으로 약 45°경동시키는 MCC(107)과, 상기한 토션바(104)의 일단에 장착되어 전로(101)의 경동각도를 검출하여 그 신호를 제2PLC(106)로 출력하는 캠리미트(109)로 구성된다. 조작판넬은 제2PLC(106)에 경동횟수를 입력한다.

전로(101) 내에 공급된 코팅재(m1,m2)는 슬래그와 응경해서 코팅슬래그(H)가 되어 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 내화물 바닥에 쌓인다. 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 전로(101)가 직립되어 있을 때는 상기한 코팅슬래그(H)가 전로(101)의 바닥부의 일정지역에만 코팅되지만, 정역모터인 경동모터(105)를 작동하여 도 4(c) 및도 4(d)에 나타낸 바와 같이 전로(101)를 출강구(3)과 장입구쪽으로 약 45°의 각도로 약 3~5회 경동시키면, 코팅슬래그(H)가 전로(101) 내부에 고르게 코팅된다.

이하, 도 3~5를 참조하여 전로 내부의 내화물 코팅방법을 설명한다.

우선, 제1호퍼(116)와 제2호퍼(118)에 각각 코팅재인 경소돌로마이트(m1)과 생돌로마이트(m2)를 채운 후, 입력장치(110)를 통해 전로내에 공급하고자하는 코팅재(m1,m2)의 양을 입력한다. 제1PLC(112)는 입력된 코팅재(m1,m2)의 양을 인지하여 제1호퍼(116) 와 제2호퍼(118)에 부착된 제1피더(114)와 제2피더(125)를 작동하여 코팅재(m1,m2)가 제1피더박스(115)와 제2피더박스(124)를 거쳐 제1공급관(120) 및 제2공급관(121)을 통해 전로(101)내로 공급된다.

호퍼(116,118) 내의 코팅재(m1,m2)가 전로(101)내로 공급됨에 따라, 제1호퍼(116)와 제2호퍼(118)의 중량이 변화되며, 이 중량의 변화를 제1로드셀(117)과 제2로드셀(119)이 감지하여 그 변화의 정도를 저항값으로 변환기(113)에 출력한다. 변환기(113)는 입력되는 저항값을 전압(약 수 mmV)변환하여 제1PLC(112)로 출력하며, 제1PLC(112)는 입력된 전압을 인지하여 전로(101)내에 공급된 코팅재(m1,m2)의 양을 판단한다. 이때, 작업자는 모니터(111)를 모니터링하여 코팅재(m1,m2)의 투입량을 항상 인지한다.

입력장치(110)를 통해 입력된 투입 설정치가 모두 전로(101)내로 투입되면, 제1PLC(112)는 제1피더(114) 및 제2피더(125)의작동을 종료함과 동시에 작업의 종료신호를 제2PLC(106)로 출력하며, 제2PLC(106)은 MCC(107)을 제어하여 전로(101)을 장입측으로 경동시킨다. 전로(101)가 장입측으로 약 45°경동되면, 토션바(104)일단에 장착된 캠리미트(109)가 상기한 각도를 감지하여 제2PLC(106)로 신호를 보내고 제2PLC(106)는 MCC(107)을 제어하여 전로(101)의 경동을 중지한다. 이와 동시에, 제2PLC(106)로부터 MCC(107)에 경동신호가 입력되어 모터가 역방향으로 구동하여 전로(101)가 출강구측으로 약 45°경동된다. 제2PLC(106)에는 조작판넬(108)을 통해 원하는 경동횟수가 입력되어 있으며, 경동종료 후에는 전로(101)가 직립상태를 1∼2시간 유지한다. 일반적으로 제2PLC(106)에는 약 3∼5회의 경동횟수가 입력되어 있다.

상기와 같이 전로(101)가 경동할 때, 도 4에 나타낸 바와 같이 코팅슬래그가전로(101) 내부에 고르게 코팅되는데, 도 6은 코팅슬래그가 코팅된 전로(101)을 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 코팅슬래그(H)는 전로(101) 내부의 바닥부 전체에 걸쳐서 염기성 내화물(130) 위에 고르게 코팅되어 있음을 알 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 코팅재의 투입 후 전로를 장입구와 출강구 측으로 약 45°의 각도로 경동하기 때문에, 코팅슬래그가 전로 바닥부에 고르게 코팅된다. 그러므로, 국부적인 내화물의 손상에 의한 전로의 수명단축을 방지할 수 있게된다. 또한, 전노내에 코팅재와 슬래그가 응결한 코팅슬래그가 국부적으로 편중되지 않고 고르게 코팅되어 있으므로, 코팅슬래그의 용융에 의한 노온의 저하가 일어나지 않게 되어 고품질의 용강을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 출강작업시 코팅슬래그에 의한 용강의 비산이 생기지 않게 되어 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 내부의 내화물 바닥에 슬래그가 쌓여 있는 전로;

   코팅재가 수납되어 있는 적어도 하나의 코팅재수납부,

   공급하고자하는 양을 입력하는 입력장치,

   상기 입력장치에서 입력된 상기 코팅재의 양을 인식하여 신호를 발생하는 제1PLC(Program Logic Controller),

   상기 제1PLC의 신호에 따라 작동하여 상기 코팅재수납부에 수납된 코팅재를 전로로 공급하는 피더,

   상기 코팅재수납부에 부착되어 전로 내로 코팅재가 공급됨에 따라 코팅재수납부의 중량의 변화를 측정하여 저항값으로 출력하는 로드셀, 및

   상기 로드셀로부터 입력된 저항값을 전압으로 변환해서 제1PLC로 출력하여 공급된 코팅재의 양을 판단하는 변환기로 구성되어 상기한 전로내에 상기 코팅재를 투입하여 상기 코팅재가 슬래그와 응경하여 코팅슬래그를 형성하는 코팅재 공급장치; 및

   상기 전로에 연결되어 상기한 전로를 경동시키는 모터,

   상기 코팅재 공급장치의 제1PLC에 연결되어 코팅재 공급의 종료신호가 입력됨에 따라 상기한 모터를 구동시키는 신호를 출력하는 제2PLC,

   상기한 제2PLC로부터 입력된 신호에 따라 모터를 정방향과 역방향으로 구동하여 전로를 설정된 각도만큼 정방향과 역방향으로 경동시키는 MCC(MotorConverter Controller), 및

   상기 전로의 경동각도를 인지하여 제2PLC에 신호를 출력함으로써 전로의 경동방향을 변환시키는 캠리미트로 구성되어 상기 전로를 경동시켜 상기 코팅슬래그를 전로 바닥부 전체에 걸쳐서 내화물 상층에 고르게 코팅시키는 전로경동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 내부의 내화물 코팅장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기한 전로의 설정된 경동각도가 ±45°인 것을 특징으로 하는 전로 내부의 내화물 코팅장치.

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