KR100393759B1 - 출강구 덧살붙임 슬리브와 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 출강구 슬리브의 내경이 용융물에 의하여 확장이 되었을 때, 출강구 슬리브를 교환하지 않고, 확장된 출강구 슬리브 내경에 삽입되는 출강구 덧살붙임 슬리브와 그 설치방법에 관한 것이다.

본 발명은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정에 이용되며 출강구를 가지는 전로에서, 상기 출강구에 삽입되어 질 수 있도록 테이퍼진 원통관을 형성하고, 상기 원통관의 외측에 내화물로 이루어진 내경스리브를 형성하므로서, 상기 출강구에 용강이 유입되어짐에 따라 상기 원통관은 용융되어 배출되고, 상기 내경슬리브는 상기 출강구의 내측벽에 고정되는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브를 요지로 하며, 제 1항의 덧살붙임 출강구 슬리브를 출강구에 고정하기 위하여 상기 내경슬리브의 외측에 점토분을 부착시켜 상기 출강구에 삽입 한후, 상기 출강구의 내측에서 열간스프레이재를 도포함으로서 상기 출강구 슬리브를 상기 출강구에 고정시키는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브 설치 방법을 요지로 한다.

Description

출강구 덧살붙임 슬리브와 그 설치방법{A tap hole sleeve and method of establishing thereof}

본 발명은 출강구 덧살붙임 슬리브와 그 설치방법에 관한 것으로서, 특히 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 출강구 슬리브의 내경이 용융물에 의하여 확장이 되었을 때, 출강구 슬리브를 교환하지 않고, 확장된 출강구 슬리브 내경에 삽입되는 출강구 덧살붙임 슬리브와 그 설치방법에 관한 것이다.

도 1(a)는 출강직전의 전로 경동장치를 나타내는 도면이고, 도 1(b)는 경동장치를 활용한 전로 출강작업 상황을 나타내는 도면이고, 도 2(a)는 전로 출강구 부분의 단면도이고, 도 2(b)는 전로 출강구 부분의 외형도이고, 도 3(a)는 일반적인 전로 출강상태를 나타내는 도면이고, 도 3(b)는 전로 출강중 발생되는 와류발생 상황을 나타내는 도면이고, 도 3(c)는 도 3(b)의 점선부의 확대단면도이다.

일반적으로 제강공정의 전로에서는 전로 노내에 고철(scrap)과 용선을 장입하여 산소랜스를 통해 산소를 취입함으로써, 전로 노내의 산화 및 탈탄반응에 의하여 용선을 용강으로 정련 한다.

상기한 바와 같은 작업공정을 통상 취련작업(blowing working)이라고 하며, 취련작업을 통하여 정련된 용강은 전로 출강구(2)를 통하여 수강래들(8)로 출강이 된다.

통상적으로 전로 출강구의 구성은 도면의 도 2(a) 도시된 바와 같이 다수단의 출강구 슬리브(11)로 구성이 되어있으며, 슬리브(11)의 중앙홀을 출강구(2)라고 하며, 용강을 생산하는 계속되는 출강작업시 전로내 고온의 용강과 접하는 출강구 슬리브 내경은 용손에 의하여 내경이 확장되게 되고, 출강구 내경의 확장은 도면의 도 3(b) 도시된 바와 같이 출강중 와류(vortex)(15)의 발생을 심화시키고, 출강류퍼짐현상을 가져와 결국, 수강래들(8)로 출강되는 용강(13)에 슬라그(14)의 혼입을 극대화시켜 용강의 품질불량을 야기시키는 문제점이 파생되게 된다.

따라서, 출강구 슬리브의 내경이 확대되면, 결국 사용되고 있는 출강구 슬리브(sleeve)를 드릴 머신(drill machin)을 이용하여 출강구 슬리브(11)를 파쇄한 연후에 다시금 새로운 출강구 슬리브(new sleeve)를 끼워넣는다.

그러나, 상기한 바와같이 전로 출강구 슬리브를 교환하는 작업은 기존에 사용되는 출강구 슬리브(sleeve)를 파쇄하여 제거 하고, 다시금 새로운 출강구 슬리브를 끼워 넣어야 함으로써, 이에 소요되는 작업 시간이 지연(통상 40분 이상 작업시간이 소요됨)되어 결국, 생산성 저하의 문제점을 초래하게 된다.

또한, 통상의 출강구 내경이 확장되어 출강구 슬리브(11)를 교환시, 형상 그대로의 분리가 어려운 관계로 고가의 출강구 슬리브를 파쇄하여 버림으로써, 출강구 슬리브 사용 원단가를 증가시켜, 결국, 용강제조원가의 상승을 부추키게 되며, 장시간에 소요되는 출강구 교환작업으로 인하여, 일관공정의 전로 작업공정상에 불안정이 초래됨으로, 작업자들이 출강구 교환을 꺼려하는 경향이 있어, 내경이 확장된 출강구(2)를 통하여 무리한 출강작업을 진행함으로써, 성분격외등 용강품질 불량을 초래하게 된다.

상기와 같은 문제점 이외에 온도와 성분을 제어하는 전로 제강공정의 작업상에서 전로 출강구 교환작업으로 인하여, 전로의 가동을 40여분이상 휴지를 할시에는 고온의 용융물에 의하여 가열되어 있는 내화물(3b)의 잠열이 드롭(drop)됨으로써, 출강구 교환직후 취련작업과정에서 열배합(heat ballance) 예측이 어려워 취련적중율(목표로 하는 온도값과 성분값 적중에 따른 비율)이 감소되는 문제점을 포함한 제반 요강정련작업상에 작업의 비능률이 초래되는 문제점을 파생시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 전로 출강구 사용수명을 연장하여 출강구 교환작업 횟수를 감소시킴으로써, 생산장애시간의 단축으로 전로 제강생산성을 향상시키며, 종래의 파쇄하여 버리는 출강구 슬리브(sleeve)의 양을 감소시켜 결과적으로 출강구 슬리브(sleeve)에 소요되는 원가를 절감함으로써, 용강제조원단가의 저하에 기여하고, 출강에 적정한 출강구 내경을 확보하여 출강중 용강품질이 악화되는 것을 미연에 방지하여 용강품질 향상에 기여하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적은 본 발명은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정에 이용되며 출강구를 가지는 전로에서, 상기 출강구에 삽입되어 질 수 있도록 테이퍼진 원통관을 형성하고, 상기 원통관의 외측에 내화물로 이루어진 내경스리브를 형성하므로서, 상기 출강구에 용강이 유입되어짐에 따라 상기 원통관은 용융되어 배출되고, 상기 내경슬리브는 상기 출강구의 내측벽에 고정되는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브에 의하여 달성되며, 또한 제 1항의 덧살붙임 출강구 슬리브를 출강구에 고정하기 위하여 상기 내경슬리브의 외측에 점토분을 부착시켜 상기 출강구에 삽입 한후, 상기 출강구의 내측에서 열간스프레이재를 도포함으로서 상기 출강구 슬리브를 상기 출강구에 고정시키는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브 설치 방법에 의하여 달성된다.

도 1(a)는 출강직전의 전로 경동장치를 나타내는 도면.

도 1(b)는 경동장치를 활용한 전로 출강작업 상황을 나타내는 도면.

도 2(a)는 전로 출강구 부분의 단면도.

도 2(b)는 전로 출강구 부분의 외형도.

도 3(a)는 일반적인 전로 출강상태를 나타내는 도면.

도 3(b)는 전로 출강중 발생되는 와류발생 상황을 나타내는 도면.

도 3(c)는 도 3(b)의 점선부의 확대단면도

도 4(a)는 본 발명에 따른 구성요소의 단면도.

도 4(b)는 본 발명에 따른 구성요소의 사시도.

도 5(a)는 스프레이를 이용 본 발명의 설치방법을 나타내는 도면.

도 5(b)는 열간보수재를 이용한 본 발명의 설치방법을 설명하는 도면.

도 6(a)는 덧살붙임 슬리브가 투입되는 상황을 도시한 도면.

도 6(b)는 스프레이를 이용한 덧살붙임 슬리브의 설치상황을 나타내는 도면.

도 7(a)는 전로가 정립된 상태에서의 덧살붙임 슬리브의 체결상태를 나타내는 도면.

도 7(b)는 전로가 경동된 상태에서의 덧살붙임 슬리브의 체결상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 경동각도 제어기 2. 전로 출강구 3. 전로본체

4. 경동모터 5. 모터콘트롤러 6. 중앙제어장치 7. 전로경동조작 패널(panel) 8. 수강래들(ladle)

9. 출강류(출강구를 통해 분출되는 용융물)

11. 출강구 슬리브(a.1단 b.2단 c.3단 슬리브) 12. 출강구 금물

13. 용강 14. 슬라그 15. 와류(vortex)

16. 스프레이(spray)기기 16a. 스프레이재 17. 내경슬리브 투입기기 17a. 내경 슬리브 고정고리18. 점토(열간보수재) 50. 내경슬리브 걸침고리 51. 돌출 파이프 52. 내경 슬리브 53. 고정쇠 체결홈

54. 하단 파이프 55. 하단 캡 56. 고정쇠

60. 출강구 슬리브와 내경 슬리브와의 갭(gap)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 구성요소의 단면도. 도 4(b)는 본 발명에 따른 구성요소의 사시도이고, 도 5(a)는 스프레이를 이용 본 발명의 설치방법을 나타내는 도면이고, 도 5(b)는 열간보수재를 이용한 본 발명의 설치방법을 설명하는 도면이고, 도 6(a)는 덧살붙임 슬리브가 투입되는 상황을 도시한 도면이고, 도 6(b)는 스프레이를 이용한 덧살붙임 슬리브의 설치상황을 나타내는 도면이이다.

본 발명은 내경이 확장된 출강구 슬리브(sleeve) 내경에 삽입되는 덧살붙임 슬리브와; 확장된 출강구 슬리브 내경에 덧살붙임 슬리브(sleeve)를 삽입하여 체결하는 설치방법;을 마련함에 의한다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안에 따른 덧살붙임 슬리브의 구성과 덧살붙임 슬리브의 설치방법에 대하여서 보다 상세히 설명을 한다.

본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브는 도면의 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 본체부(X)가 테이퍼(tapper)진 원통관(70)의 외곽에 내경슬리브(52)가 걸침고리(57)에 의하여 테이퍼진 원통관(70)에 성형되거나, 혹은 걸침고리(57)가 없이 테이퍼진 원통관(70)에 성형된 내경슬리브(52)가 끼워지는 구성을 갖고, 고정고리(50)가 부착된 상단 돌출관(51)과 고정쇠 고정홀(53)이 패인 하단 돌출관(54)이 상호 일체로 결합되어 있으며, 하단 돌출관(54)에는 캡(cap)(55)이 씌워지는 구성을 갖으며, 본 발명에 따른 구성요소의 결합관계는 도면의 제 4도의 B도에 도시된 바와같다.

이하, 본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브의 설치방법에 대하여서 설명을 한다.

본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브의 설치방법은 통상 2가지의 방법에 의하여 설치가 되어지는바 점토분에 의한 설치방법과; 열간 스프레이재에 의한 설치방법;으로 구성됨을 특징으로 한다.

점토분에 의한 설치방법은 도면의 도 6(a)에 도시된 바와같이 전로 도구(10)를 통하여 내경이 확장된 출강구(2)에 삽입전 내열 점토분(18)을 내경 슬리브(52)외곽 표면에 바른 연후에 확장된 출강구 슬리브 내경에 삽입하여 설치하는 방법적인 특성을 갖고(삽입후 내화물 자체열에 의하여 점토분이 점결 소성됨)있다.

열간 스프레이재에 의한 설치방법은 도면의 도 6(b)에 도시된 바와같이 확장된 출강구 슬리브 내경에 덧살붙임 슬리브를 삽입한 연후에 열간 스프래이(16a)를 뿌려서 출강구 슬리브의 내경(2)과 덧살붙임 슬리브의 외경(52)간에 발생된 갭(60)을 메워준다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여서 보다 상세히 설명을 한다.

도 7(a)는 전로가 정립된 상태에서의 덧살붙임 슬리브의 체결상태를 나타내는 도면이고, 도 7(b)는 전로가 경동된 상태에서의 덧살붙임 슬리브의 체결상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브가 확장된 출강구 슬리브 내경에 저토분

(18)분에 의하여서 삽입되거나, 스프레이(16a)에 의하여 삽입되어 설치가 되면,

계속적으로 용강을 생산하는 전로 내화물(3b) 자체가 갖는 고열에 의하여 점토(18)나 스프레이재(16a)가 소성되면서 강한 점결력을 형성 덧살붙임 슬리브가 기존의 출강구 슬리브 내경에 부착되게 된다.

상기한 바와 같은 확장된 출강구 슬리브 내경에 본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브를 삽입할시에는 통상 전로(3)를 직립상태에서 90도로 경동된 상태를 유지하면서, 삽입을 하며, 점토(18)분을 활용한 본 발명의 설치방법은 별도로 소성에 필요한 대기시간이 없이 전로(3)를 직립한 상태에서 다른 작업을 병행할 수 있는 잇점이 있으나, 열간 스프레이재(16a)를 이용한 본 발명의 설치방법은 덧살붙임 슬리브를 삽입한 연후에 스프레이(spray)를 실시한 이후, 일정시간 스프레이재의 소성에 필요한 시간이 소요되는 단점이 있다. (전로가 90도 경동되어 있는 상태를 유지함)

물론, 점토에 의한 설치방법과 스프레이를 이용한 설치방법을 병행하여 설치하는 것 보다 실용적인 바람직한 방법이 될수도 있다.

상기한 바와같이 설치된 본 발명에 따른 덧살붙임 슬리브(sleeve)는 전로 출강작업의 활용에 있어서, 고온의 용융물에 의하여서 고정괼(50)가 부착된 상부 돌출관(51)을 포함한 본체의 원통관(70)과 하단부의 돌출관(54)은 고온의 용강에 의하여 용해되어 자연적으로 덧살붙임 슬리브 내경의 새로운 출강구(2a)가 형성되는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면, 전로 출강구 슬리브의 사용수명이 연장되는 효과를 발생시켜 결국, 생산장애 시간을 단축, 전로 제강 생산성이 향상되며, 고가의 출강구 슬리브(sleeve) 사용량이 감소되어 원가절감에 이바지하는 효과가 얻어지게 되며, 출강에 적정한 출강구 내경을 확보하여 출강중 용강품질이 악화되는 것이 미연에 방지되어 용강품질 향상에 이바지하는 실용상의 효과도 얻어지게 된다.

또한, 종래의 장시간 소요되는 출강구 교환작업으로 인하여 전로 내화물의 자체가 가진 열이 드롭되는 문제점이 해소되어, 단시간(5~10분의 작업시간이 소요됨)에 출강작업에 적합한 출강구의 사용이 가능하게 되어, 제강전로의 취련작업시 열배합에 지장이 초래되던 것이 일소되어 취련작업 능률향상에 기여하는 효과도 얻어진다.

Claims (2)

1. 용선을 용강으로 정련하는 제강공정에 이용되며 출강구를 가지는 전로에서,

   상기 출강구에 삽입되어 질 수 있도록 테이퍼진 원통관을 형성하고, 상기 원통관의 외측에 내화물로 이루어진 내경스리브를 형성하므로서, 상기 출강구에 용강이 유입되어짐에 따라 상기 원통관은 용융되어 배출되고, 상기 내경슬리브는 상기 출강구의 내측벽에 고정되는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브.
2. 제 1항의 덧살붙임 출강구 슬리브를 출강구에 고정하기 위하여 상기 내경슬리브의 외측에 점토분을 부착시켜 상기 출강구에 삽입 한후, 상기 출강구의 내측에서 열간스프레이재를 도포함으로서 상기 출강구 슬리브를 상기 출강구에 고정시키는 것을 특징으로 하는 출강구 덧살붙임 슬리브 설치 방법.