KR100396090B1 - 레이들의 포러스 플러그 - Google Patents

Abstract

용강에 의한 과다 용손시 발생하는 용강 유출 사고를 방지하고 사용 수명을 예측할 수 있는 레이들의 포러스플러그에 관한 것으로, 다공질연와로 이루어진 포러스플러그에서 가스의 균일 압력 조정 및 다공질연와로의 분산 공급을 위해서, 상기 다공질연와 하부에 가스주입구가 다수개 형성된 슬리트플러그를 설치함으로써, 버블링 작업시 와류의 발생을 억제하여 포러스플러그의 사용 수명을 연장시키고, 포러스플러그의 사용 수명을 예측할 수 있도록 하며, 다공질 연와의 조기 용손시 발생하는 용강 유출 사고의 위험을 방지할 수 있다.

Description

레이들의 포러스 플러그{Porous Plug in Ladle}

본 발명은 제강공정의 레이들의 바닥 부위에 설치되는 포러스플러그에 관한 것으로, 특히 용강에 의한 과다 용손시 발생하는 용강 유출 사고를 방지하고 사용수명을 예측할 수 있는 레이들의 포러스플러그에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정상 취련 완료된 용강은 주조 레이들에 수강을 실시하여 다음 공정으로 보내지게 되는 데, 레이들 내의 용강은 온도, 성분의 불균일성 혹은 개재물의 부상이라는 점 때문에 청정도가 낮기 때문에 레이들 하부에 설치된 포러스 플러그를 통해 용강 내부로 불활성 가스를 통과시킴으로서 높은 청정도의 용강을 얻을 수 있게 된다.

즉, 레이들에 수강된 용강은 성분 및 온도 조정을 위하여 2차 정련을 실시하게 되는 데, 2차 정련은 주조 레이들 내부의 용강에 다공질의 내화연와인 포러스 플러그를 통하여 불활성 가스인 아르곤 가스를 취입시킴으로서, 주조 레이들 내부의 용강을 환류시키는 작업으로 미세 성분 및 온도 조정을 위한 필수적인 작업이다.

이를 위해 도 3에 도시된바와 같이, 주조 레이들(10)은 저면에 포러스플러그(11)가 설치되고, 이 포러스플러그(11) 내부로 불활성가스를 투입시키기 위한 가스관(14)이 설치되는 한편, 가스관(14)에는 레이들스탠드에 레이들(10)이 놓여지게 되면 자동 연결되어 외부로부터 가스를 공급하기 위한 커플링장치(16)가 설치된 구조로 되어 있다.

따라서 자동커플링장치(16)를 통해 가스관을 따라 포러스플러그(11)로 유입된 아르곤 가스는 다공질인 포러스플러그를 통해 레이들 내부로 투입되어 용강을 휘저어 섞어주게 된다.

그런데, 도 4에 도시된 바와 같이 통상적으로 포러스플러그(11)의 내부는 다공질연와(1)로 구성되고 외부는 슬리브연와(2)로 구성되어 월브릭(wall brick)(3)에 설치되어 있으므로, 버블링(bubbling) 작업시 발생하는 용강의 와류 현상과 다공질연와(1) 내부로의 용강 침투에 의하여 쉽게 다공질연와(1)가 용손되거나 탈락된다.

이러한 포러스플러그(11)의 용해 손실은 매 작업 마다 상이한 용강 성분 및 작업 조건으로 인하여 포러스플러그(11) 내부로 공급되는 불활성 가스 또한 그 유량과 압력 및 취입 시간이 불규칙적이므로 포러스플러그(11)의 다공질연와(1)의 용손 정도를 예측하기가 불가능하다.

따라서, 주조 레이들(10)에 사용되는 포러스플러그(11)는 목표 수명보다 5 ~ 10 회 이전 시점부터 주조 레이들(10) 바닥부의 용손 정도를 작업자가 직접 육안으로 관측하여 계속 사용할지 여부를 매회 판단하고 있는 실정이다.

그러나, 주조 레이들(10) 바닥부는 상시 주조 완료 후 남은 슬래그(slag)가 코팅되어 있는 상태이므로 정확하게 포러스플러그(11)의 용손을 판단하는 것은 상당히 곤란하다.

또한, 과다 용손 및 이상 용손이 되어 있는 상태를 조기에 판단하지 못하고 계속 사용하게 되면 포러스플러그(11)를 통해 용강이 유출되는 대형 사고가 발생할 수 있으며, 반면에 이에 대한 우려로 작업자가 조기에 포러스플러그(11)를 교체할 경우에는 내화물의 원단위 상승 등 원가 손실을 가져오며 작업 부가 가중과 공정 진행 곤란 등의 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 주조 레이들의 바닥 부위에 설치된 포러스플러그의 조기 용손을 예측하여 용강이 하부로 유출되는 사고를 방지하고 추가 사용이 가능하도록 하여 주조 레이들의 원활한 운영과 내화물 원단위 절감 등의 작업성을 개선할 수 있는 포러스플러그를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 혼용 플러그의 상세도,

도 2는 본 발명에 따른 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 종래기술에 따라 레이들 하부에 설치된 포러스 플러그를 도시한 개략도,

도 4는 종래의 포러스플러그의 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 다공질연와 2 : 슬리브연와

4 : 제1가스풀 5 : 제2가스풀

6 : 슬리트플러그 7 : 가스주입구

10 : 레이들 11 : 포러스플러그

14 : 가스관 16 : 커플링장치

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 다공질연와로 이루어진 포러스플러그에서 가스의 균일 압력 조정 및 다공질연와로의 분산 공급을 위해서, 상기 다공질연와 하부에 가스주입구가 다수개 형성된 슬리트플러그를 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 혼용 플러그의 상세도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도 1의 A-A선 단면도이다.

상기 도면에 의하면 본 발명은 종래의 주조 레이들용 포러스플러그(11)의 다공질연와(1) 하부에 가스주입구(7)가 다수개 형성된 슬리트플러그(6)가 설치된 구조로 되어 있다.

상기 슬리트플러그(6)는 가스 공급용 및 추가 버블링을 위하여 가스주입구(7)가 다수개 형성된 슬리트 타입(slit type)의 연와로 설치됨으로써, 버블링 작업시 용강의 와류 현상 등으로 포러스플러그(11)의 다공질연와(1)가 용해 손실되어 용강이 제1가스풀(4) 부분까지 도달하면 하부의 슬리트플러그(6)에 의하여 추가적인 버블링 작업을 할 수 있도록 한다.

상기 추가적인 버블링 작업은 슬리트플러그(6)가 상부의 다공질연와(1) 보다 용강에 의한 용손 진행이 극히 미비하므로 용강 유출의 위험성 없이 추가적인 버블링 작업을 가능하게 하는 것이다.

그리고, 상기 다공질연와(1)와 슬리트플러그(6) 사이에 공급되는 가스의 균일 압력 조정 및 다공질연와(1)로의 분산 공급을 위하여 제1가스풀(4)을 형성시키고, 상기 슬리트플러그(6) 하부에 제2가스풀(5)을 형성시킨다.

이에 따라, 가스공급배관(14)에 의해 공급된 불활성 가스는 1차적으로 제2가스풀(5)에서 채워지고, 슬리트플러그(6)에 설치된 가스주입구(7)로 균일하게 통과되어 제1가스풀(4)에 2차적으로 채워지게 한 후, 제1가스풀(4)에서 상부의 다공질연와(1)로 골고루 분산 투입되어 용강속으로 주입된다.

이때, 불활성 가스의 공급을 위한 유량계와 압력계를 설치하여 다공질연와(1)의 용손에 의한 버블링 유량의 변화를 감지할 수 있도록 함으로써, 포러스플러그(11)의 용손 상태를 알 수 있도록 한다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 포러스플러그(11)를 주조 레이들(10) 하부에 설치하여 용강의 성분 조정 및 온도 조정을 위한 버블링 작업을 수행하기 위해, 불활성 가스를 가스공급배관(14)을 통해 공급한다.

공급된 불활성 가스는 제2가스풀(5)에서 1차적으로 채워져 슬리트플러그(6)에 설치된 가스주입구(7)를 균일하게 통과하고, 2차적으로 제1가스풀(4)에 채워진후, 상부의 다공질연와(1)로 골고루 분산 투입되어 용강속으로 주입된다.

이와 같이 불활성 가스를 분산 투입하여 버블링 작업을 수행함으로써, 용강의 와류 발생을 억제할 수 있고, 이로 인해 포러스플러그(11)의 용강에 의한 손실도 줄일 수 있다.

그리고, 조작실 내에 설치된 불활성 가스의 공급을 위한 유량계와 압력계를 통해 상기 포러스플러그(11)의 용강에 의한 손실에 따른 버블링 유량의 변화를 감지함으로써, 버블링 작업을 수행하면서 포러스플러그(11)의 교체 시점을 알 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 레이들의 포러스플러그에 의하면, 버블링 작업시 와류의 발생을 억제하여 포러스플러그의 사용 수명을 연장시키고, 포러스플러그의 사용 수명을 예측할 수 있도록 하여 주조 레이들의 계획적인 운용을 가능하게 하며, 다공질 연와의 조기 용손시 발생하는 용강 유출 사고의 위험을 방지할 수 있고, 슬리트플러그에 의한 추가적인 버블링 작업으로 작업의 효율을 극대화시킬 수 있어 레이들 내화물의 원단위를 절감할 수 있다.

Claims (2)

1. 내부가 다공질연와로 이루어지고, 하부에 가스 공급 배관이 연결 설치된 포러스플러그에 있어서,

   가스의 균일 압력 조정 및 다공질연와로의 분산 공급을 위해서 상기 다공질연와 하부에 가스주입구가 다수개 형성된 슬리트플러그를 설치하는 것을 특징을 하는 레이들의 포러스 플러그.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다공질연와와 슬리트플러그 사이에 형성된 제1가스풀과, 상기 슬리트플러그 하부에 형성된 제2가스풀를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이들의 포러스 플러그.