KR100429408B1 - Slag dart - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 종래 슬래그 다트에서 슬리브의 용손 가능성과 다트 헤드의 부유 가능성을 배제하여 출강 작업시 슬래그가 레이들로 혼입되는 것을 최소화하기 위하여, 전로의 출강시 출강구를 폐쇄하기 위한 내화물 다트 헤드(10)와, 상기 다트 헤드(10)의 내부에 그 일부가 삽입되어 있으면서 그 상단부가 상기 다트 헤드(10)의 최상면 위로 돌출되고 그 하단부가 상기 다트 헤드(10) 하방으로 길게 연장되는 강재 로드와, 용강으로부터 상기 강재 로드를 보호하기 위한 내화물 슬리브로 이루어지는 슬래그 다트에 있어서, 상기 강재 로드는 표면에 다수의 리브가 형성된 이형 철근(12)이고, 상기 내화물 슬리브는 상기 다트 헤드 최하면에 형성된 요홈부로부터 상기 이형 철근(12)의 하단부 끝까지를 일체형으로 둘러싸도록 콘크리트형으로 접착 경화된 내화물 샤프트(14)인 것을 특징으로 하는 슬래그 다트를 제공하는데, 여기서, 바람직하게는 상기 이형 철근(12)의 직경은 16 ~ 35mm일 수 있고, 상기 내화물 샤프트(14)에 둘러싸여진 이형 철근(12)의 직경이 상기 다트 헤드(10) 최상면위로 돌출한 이형 철근(12)의 직경보다 클 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 슬래그 다트는 상기 이형 철근(12)에 용접 결합되어 상기 다트 헤드(10) 내에 매입되는 강재 너트(16)를 추가로 포함할 수 있다.The present invention provides a refractory dart head for closing a tap hole during tapping of a converter in order to minimize the possibility of slag in the sleeve and the possibility of floating the dart head in the slag dart, thereby minimizing the incorporation of the slag into the ladle during tapping. 10) and a steel rod having a portion inserted into the dart head 10, the upper end of which protrudes above the top surface of the dart head 10, and the lower end of which is extended downwardly from the dart head 10. And a slag dart made of a refractory sleeve for protecting the steel rod from molten steel, wherein the steel rod is a reinforcing bar 12 having a plurality of ribs formed on a surface thereof, and the refractory sleeve is formed from a recess formed in the bottom surface of the dart head. Refractory sha which is adhesively cured in a concrete shape to integrally surround the lower end of the reinforcing bar 12 in one piece. Slag dart, characterized in that the trough 14, wherein the diameter of the deformed reinforcing bar 12 may be 16 to 35 mm, and the deformed reinforcing bar 12 surrounded by the refractory shaft 14 is provided. The diameter of the may be larger than the diameter of the deformed reinforcing bars 12 protruding on the top surface of the dart head 10, more preferably the slag dart is welded to the deformed reinforcing bars 12 in the dart head 10 It may further comprise a steel nut 16 to be embedded.
Description
본 발명은 전로 출강 작업 중 출강이 종료됨과 동시에 출강구를 폐쇄하여 용강내의 슬래그가 레이들로 혼입되는 것을 방지하기 위한 슬래그 다트에 관한 것이다.The present invention relates to a slag dart for preventing slag in the molten steel from being mixed into the ladle by closing the tap at the same time the tapping is finished during the converter tapping work.
종래부터 용광로에서 제조된 용철을 전로로 옮겨 산소 취련 등의 정련 및 그 외 합금화처리를 행한 후 레이들로 출강하는 일관제철소에서 뿐만 아니라, 고철 등의 철원을 전기로 전로에서 아크열로 용융시켜 정련 및 합금화처리를 행한 후 레이들로 출강하는 전기로업체에서는, 전로로부터 레이들로의 출강 작업시 정련공정에서 발생하여 용강의 상부면에 비중 차이로 존재하는 슬래그(slag)를 용강으로부터 효과적으로 분리하기 위한 요구가 있었다. 따라서, 효율적인 출강 작업의 성패는 레이들로 혼입되는 슬래그의 양을 얼마나 최소화할 수 있는가에 달려있다.Conventionally, molten iron manufactured in a blast furnace is transferred to a converter to perform refining and other alloying treatments, such as oxygen smelting, and then to refine the steel source such as scrap iron by melting in an arc heat in an electric furnace converter. And after the alloying treatment in the electric furnace manufacturers to the ladle, to remove the slag (slag) generated in the refining process during the tapping operation from the converter to the ladle due to the difference in specific gravity on the upper surface of the molten steel from the molten steel There was a demand. Thus, the success of an effective tapping job depends on how much the amount of slag incorporated into the ladle can be minimized.
지금까지 이와 같이 슬래그를 용강으로부터 효과적으로 분리하기 위해, 출강 작업시 용강(비중: 7.8)과 슬래그(비중: 2.2 - 2.8)의 중간 비중인 대략 3 ~ 5의 비중을 갖는 제 3 매개물을 출강 작업 종료시에 전로내로 도입하여 슬래그가 용강에 혼입되는 것을 방지하여 왔는데 이러한 제 3 매개물을 슬래그 다트(dart)라 한다.In order to effectively separate the slag from the molten steel as described above, at the end of the tapping operation, a third medium having a specific gravity of about 3 to 5, which is a middle gravity between molten steel (weight: 7.8) and slag (weight: 2.2-2.8), is used. It has been introduced into the converter to prevent the incorporation of slag into the molten steel, this third medium is called slag dart (dart).
현재까지 제안되어 온 여러가지 형태의 슬래그 다트 중, 대한민국 공개특허공보 제 2000-55654호에 개시된 바와 같은 조립형의 슬래그 다트가 많이 사용되고 있다. 상기 슬래그 다트는 도 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 외주면에 상하로 연장하는 다수의 홈(5)이 형성되고 내화물로 제조된 속이 채워진 깔대기 형상의 다트 헤드(1)와, 상기 다트 헤드(1) 아래에 결합되어 전로의 출강구에 삽입되는 다수의 슬리브 유닛(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)이 도 2와 같이 돌출부와 요홈부를 갖도록 끼워져 이루어지는 슬리브(3)와, 상기 슬리브(3)와 다트 헤드(1)를 일체화하도록 관통하여 설치되는 길다란 로드(2)와, 상기 다트 헤드(1)가 상기 로드(2) 위로 빠지는 것을 방지하기 위해 로드(2)에 용접된 와셔(4) 및 상기 슬리브(3) 상하에서 보지하고 상기 로드(2) 아래로 빠지는 것을 방지하기 위해 로드(2)에 용접된 상하 와셔(4', 4")를 구비한다. 여기서, 상기 다트 헤드(1) 하방으로 연장되는 로드(2)와 로드 주위를 에워싸도록 끼워진 내화물 슬리브(3)는 출강 작업시 출강구내로 삽입되어 출강시 발생하는 보텍스(vortex) 등에 의해 상기 다트 헤드(1)가 출강구로부터 벗어나는 것을 방지하는 역할을 한다.Among the various types of slag darts that have been proposed so far, the assembled slag darts as disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2000-55654 are used a lot. 1 and 2, the slag dart has a plurality of grooves 5 extending up and down on an outer circumferential surface thereof and a funnel-filled funnel-shaped dart head 1 made of refractory, and the dart head 1 A sleeve 3 coupled to the bottom and inserted into the exit of the converter, the sleeve 3 having a protrusion and a recessed portion as shown in FIG. 2, and the sleeve 3 and An elongated rod 2 installed through to integrate the dart head 1, a washer 4 welded to the rod 2 to prevent the dart head 1 from falling over the rod 2, and the It has upper and lower washers 4 ', 4 "welded to the rod 2 to hold it up and down the sleeve 3 and to prevent it from falling below the rod 2. Here, under the dart head 1 The extending rod 2 and the refractory sleeve 3 fitted around the rod are During the tapping operation, the dart head 1 is prevented from escaping from the tap by the vortex generated when the tap is inserted into the tap.
그러나, 이러한 종래 슬래그 다트는 다수개의 슬리브 유닛(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)을 파이프 내지 튜브 형상으로 별도로 가압 사출 성형한 뒤 상기 슬리브 유닛(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)들을 상기 다트 헤드 하단부로부터 연장하는 로드(2)에 끼워서 제조하기 때문에, 슬리브(3)와 로드(2)에 긴밀한 접촉을 기대할 수 없고 그 사이에 일정한 공극(7)이 존재하므로 상기 슬리브(3)가 로드(2)를 타고 아래로 빠지는 것을 방지하기 위해 슬리브(3) 최하단부 직하에 별도의 와셔(4')를 로드(2)에 용접하여야 했다. 또한, 상기 슬리브 유닛(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)을 파이프나 튜브 형상으로 미리 가압 사출 성형하기 위해서는 내화물의 성형성 때문에 불가피하게 점도가 낮아서 최고 내화도가 약 1600 ~ 1650℃ 정도밖에 되지 않는 내화물 조성이 이용되어야만 했다. 이러한 슬리브(3) 및 로드(2)를 갖는 슬래그 다트가 약 1750℃에 이르는 용강내에 투입되는 경우, 슬리브(3) 최하단에 용접된 와셔(두께는 약 ~ 2mm)(4')는 순식간에 용융되고 로드(2)와 슬리브(3) 사이의 공극(7)을 통해 용강이 유입되어 로드(2)를 용융시킬 뿐만 아니라 슬리브 최상단에 용접된 와셔(4") 및 상기 와셔(4") 부근의 강재 로드도 역시 슬리브(3)와 다트 헤드(1) 사이의 공간으로 유입되는 고온의 용강에 의해 용융되고, 이와 아울러 슬리브(3)도 열악한 내화도를 갖기 때문에 심각한 용손을 겪게 되어 다트 헤드(1) 아래의 로드(2) 및 슬리브(3)가 다트 헤드로부터 용융 분리되므로, 출강시 다트 헤드(1)가 보텍스(vortex) 등에 의해 출강구로부터 벗어나는 일이 빈번하였다. 아울러, 상기 슬리브 유닛(3a, 3b,3c, 3d 및 3e)들은 각각 상하단부에 서로 대응하는 돌출홈 및 요홈부를 형성한 후 그 표면에 모르타르를 발라 서로 접착시켜 왔는데, 이러한 결합 구조가 슬리브의 용손을 가속시켰다.However, such conventional slag darts separately press-molded a plurality of sleeve units 3a, 3b, 3c, 3d and 3e into a pipe or tube shape, and then the sleeve units 3a, 3b, 3c, 3d and 3e are Since it is manufactured by being inserted into the rod 2 extending from the lower end of the dart head, close contact between the sleeve 3 and the rod 2 cannot be expected, and there is a constant gap 7 therebetween, so that the sleeve 3 is loaded. A separate washer 4 'had to be welded to the rod 2 just below the lower end of the sleeve 3 to prevent it from falling down in (2). In addition, in order to pre-press injection-molded the sleeve units 3a, 3b, 3c, 3d and 3e into a pipe or tube shape, the viscosity of the sleeve units 3a, 3b, 3c, 3d and 3e is inevitably low due to the moldability of the refractory, so that the maximum fire resistance is only about 1600 to 1650 ° C. A refractory composition had to be used. When a slag dart having such a sleeve 3 and a rod 2 is introduced into molten steel up to about 1750 ° C, the washer (thickness about 2 mm) 4 'welded to the bottom of the sleeve 3 melts instantly. And inflow of molten steel through the gap 7 between the rod 2 and the sleeve 3 to melt the rod 2 as well as near the washer 4 " and the washer 4 " The steel rod is also melted by the hot molten steel flowing into the space between the sleeve 3 and the dart head 1, and at the same time, the sleeve 3 also has a poor fire resistance, so that the dart head 1 is severely damaged. Since the lower rod 2 and the sleeve 3 are melt-separated from the dart head, the dart head 1 frequently deviates from the tap hole by vortex or the like during tapping. In addition, the sleeve units 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e have formed protrusions and grooves corresponding to each other at the upper and lower ends thereof, and then adhered to each other by applying mortar on the surfaces thereof. Accelerated.
또한, 상기 다트 헤드(1) 최상면부의 로드(2)에 용접되는 와셔(4) 역시 용강의 고온에서 용융되어 버리므로 다트 헤드와 다트 슬리브가 분리되어 출강시 출강구 주변에서 발생하는 보텍스 등에 의해 상기 다트 헤드가 출강구를 벗어나, 출강구를 최적 시점에서 폐쇄하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the washer 4 welded to the rod 2 of the uppermost part of the dart head 1 is also melted at a high temperature of molten steel, so that the dart head and the dart sleeve are separated, and the vortex, etc., generated around the tap hole when the tap is pulled out. The dart head is out of the tap, there was a problem that can not close the tap at the optimum point.
아울러, 강재 로드에 끼워지는 내화물 슬리브는 전술한 바와 같이 가압 사출 성형에 의해 만들어지므로 불가피하게 점도와 내화도가 낮은 내화물이 사용되었는바, 이들의 비중이 상대적으로 낮은 결과, 원하는 다트의 비중(3.1 ~ 3.3)을 얻기 위해 다트 헤드 부분의 내화물은 상대적으로 비중이 높은 고가의 돌로마이트(dolomite)계 내화물이 선택되어야 했다. 그러나, 이 경우 윗 부분인 다트 헤드의 비중이 아랫 부분인 슬리브의 비중보다 커서 다트 헤드와 슬리브 사이의 비중 균형이 이뤄지지 않아, 출강시 출강구 주변에서 발생하는 보텍스나 전로의 경동각도 등에 의해 슬리부가 출강구를 벗어나는 경우가 종종 발생했다. 또한, 고가의 돌로마이트계 내화물을 사용하는 관계로 원가 상승의 원인이 되었다.In addition, since the refractory sleeve fitted to the steel rod is made by pressure injection molding as described above, a refractory having a low viscosity and a refractory degree is inevitably used. As a result, the specific gravity of the desired darts (3.1- In order to obtain 3.3), the refractory material of the dart head portion had to be selected from expensive dolomite refractory materials having a relatively high specific gravity. However, in this case, the specific gravity of the upper part of the dart head is greater than the specific gravity of the lower part of the sleeve, so that the specific gravity is not balanced between the dart head and the sleeve. Occasionally out of the hatch occurred. In addition, the use of expensive dolomite-based refractory materials caused a cost increase.
현재 실제 현장에서 적용되고 있는 종래 슬래그 다트의 10 ~ 15%가 위와 같은 문제점을 보이고 있다.Currently 10 to 15% of the conventional slag darts that are applied in the actual field shows the above problems.
또한, 종래 다트 헤드(1)는 다트 헤드의 비중을 슬래그보다 높게 유지하기위해 산화철(Fe2O3)을 과도하게 높게 (약 20% 이상까지) 함유시키기 때문에 다른 내화물 성분과의 결합력을 떨어뜨려 쉽게 파손이 되며 다른 한편으로는 다트 헤드(1)가 열악한 내화도 (약 1600 ~ 1650℃)를 갖는 원인이 되었다.In addition, since the conventional dart head 1 contains iron oxide (Fe 2 O 3 ) excessively high (up to about 20% or more) in order to maintain the specific gravity of the dart head higher than slag, It was easily broken and on the other hand caused the dart head 1 to have poor fire resistance (about 1600-1650 ° C).
이에 본 발명은 종래 슬래그 다트가 갖는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 슬래그 다트의 구조를 제공하여 용강에 의한 이의 용손 가능성을 제거하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure of a slag dart that can solve the above-described problems of the conventional slag dart to eliminate the possibility of its melting by molten steel.
또한, 본 발명은 상기 슬래그 다트가 출강 작업시 출강구를 가능성을 최소화할 수 있는 슬래그 다트의 구조를 제공한다.In addition, the present invention provides a structure of the slag dart that the slag dart can minimize the possibility of tapping the tap during the tapping operation.
또한, 본 발명은 용강에 의한 슬래그 다트의 용손 가능성을 최소화할 수 있는 슬리브 및 다트 헤드의 내화물 조성을 제공함을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a refractory composition of a sleeve and a dart head which can minimize the possibility of melting of slag darts by molten steel.
도 1은 종래 기술에 따른 슬래그 다트의 평면도이다.1 is a plan view of a slag dart according to the prior art.
도 2는 도 1의 종래 슬래그 다트의 A-A선 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along line A-A of the conventional slag dart of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 슬래그 다트의 평면도이다.3 is a plan view of a slag dart in accordance with the present invention.
도 4는 도 3의 본 발명에 따른 슬래그 다트의 A-A선 단면도와 샤프트 일부의 확대도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of the slag dart according to the present invention of Figure 3 and an enlarged view of a portion of the shaft.
도 5는 본 발명에 따른 슬래그 다트의 사용 상태도이다.5 is a state diagram of use of the slag dart according to the present invention.
본 발명은, 전로의 출강시 출강구를 폐쇄하기 위한 내화물 다트 헤드(10)와, 상기 다트 헤드(10)의 내부에 그 일부가 삽입되어 있으면서 그 상단부가 상기 다트 헤드(10)의 최상면 위로 돌출되고 그 하단부가 상기 다트 헤드(10) 하방으로 길게 연장되는 강재 로드와, 용강으로부터 상기 강재 로드를 보호하기 위한 내화물 슬리브로 이루어지는 슬래그 다트에 있어서, 상기 강재 로드는 표면에 다수의 리브가 형성된 이형 철근(12)이고, 상기 내화물 슬리브는 상기 다트 헤드 최하면에 형성된 요홈부로부터 상기 이형 철근(12)의 하단부 끝까지를 일체형으로 둘러싸도록 콘크리트형으로 접착 경화된 내화물 샤프트(14)인 것을 특징으로 하는 슬래그 다트를 제공한다.According to the present invention, a refractory dart head 10 for closing a tap opening and exiting the converter, and a portion thereof is inserted into the dart head 10, and an upper end thereof protrudes above the top surface of the dart head 10. In the slag dart consisting of a steel rod whose lower end extends long below the dart head 10, and a refractory sleeve for protecting the steel rod from molten steel, the steel rod is a deformed reinforcing bar having a plurality of ribs formed on the surface ( 12), wherein the refractory sleeve is a slag dart characterized in that the refractory shaft 14 is adhesively cured in a concrete form so as to integrally surround the recessed portion formed on the bottom surface of the dart head from the bottom end of the deformed reinforcing bar 12. To provide.
여기서, 상기 이형 철근(12)의 직경은 16 ~ 35mm인 것이 바람직하고, 아울러, 상기 내화물 샤프트(14)에 둘러싸여진 이형 철근(12)의 직경이 상기 다트 헤드(10) 최상면위로 돌출한 이형 철근(12)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.Here, the diameter of the deformed reinforcing bar 12 is preferably 16 to 35mm, and, furthermore, the diameter of the deformed reinforcing bar 12 surrounded by the refractory shaft 14 protrudes onto the top surface of the dart head 10. It is preferable that it is larger than the diameter of (12).
또한, 상기 슬래그 다트는 상기 이형 철근(12)에 용접 결합되어 상기 다트 헤드(10) 내에 매입되는 강재 너트(16)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the slag dart preferably further includes a steel nut 16 welded to the release reinforcing bar 12 and embedded in the dart head 10.
또한, 상기 다트 헤드 및 내화물 샤프트는 MgO: 40 ~ 80 중량%, Al2O3: 15 ~ 40 중량%, SiO2: 10 중량% 이하, CaO: 10 중량% 이하, Fe2O3: 3 중량% 이하로 이루어지는 내화물 조성을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the dart head and the refractory shaft are MgO: 40 to 80% by weight, Al 2 O 3 : 15 to 40% by weight, SiO 2 : 10% by weight or less, CaO: 10% by weight or less, Fe 2 O 3 : 3 weight It is preferable to have a refractory composition which consists of% or less.
본 발명에 따른 발명자는 강재 로드와 슬리브 사이에 공극이 존재하거나 슬래그 다트의 상하단부에서 용강에 노출되는 것을 막고 종래 슬래그 다트의 윗 부분과 아랫 부분이 갖는 비중의 불균형을 막기 위해 연구한 끝에 본 발명에 완성하였다.The inventors of the present invention have studied to prevent the presence of voids between the steel rod and the sleeve or to be exposed to molten steel at the upper and lower ends of the slag darts and to prevent unbalance of specific gravity of the upper and lower portions of the conventional slag darts. Completed.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in more detail with reference to the accompanying drawings of the present invention.
우선, 본 발명에 따른 슬래그 다트의 평면도를 보인 도 3과, 상기 도 3의 A-A선 단면도와 샤프트의 일부 확대도를 보인 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 가장 큰 특징중 하나는 슬래그 다트 중앙에 삽입되는 로드를 표면에 다수의 리브가 형성된 이형 철근(12)으로 제공함과 아울러, 다트 헤드(10) 하방으로연장하는 이형 철근(12)을 용강의 고온으로부터 보호하기 위해 다트 헤드(10)의 최하면 요홈부로부터 상기 이형 철근(12)의 하단부까지를 일체형으로 둘러싸도록 콘크리트형으로 접착 경화된 샤프트(14)를 제공하는 것이다(종래 내화물 슬리브(3)와의 구별을 위해 내화물 샤프트(14)로 나타냄). 상기 이형 철근은 외표면에 다수의 리브를 갖기 때문에 콘크리트형으로 경화된 내화물 샤프트(14)와의 사이에 공극없이 긴밀하게 접착되어 있고, 상기 내화물 샤프트(14)는 다트 헤드(10)의 최하면 요홈부로부터 상기 이형 철근(12)의 하단부까지를 둘러싸도록 콘크리트형으로 접착 경화되므로 고온의 용강이 이형 철근(12)의 하단부로부터 유입되어 이형 철근(12)을 용손시키는 일은 없다. 또한, 종래 슬래그 다트에서는 다수의 슬리브 유닛으로 미리 사출 성형해야 하므로 성형성 때문에 불가피하게 점도가 낮고 내화도가 낮은 내화물 조성이 사용되어야만 했으나, 본 발명에서는 내화물 분말을 물과 반죽하여 콘크리트형으로 경화시키는 까닭에 점도가 높고 내화도가 높은 (1790℃ 이상) 내화물 조성이 사용되므로, 내화물 샤프트(14)의 용손 가능성은 더욱 줄어든다.First, as can be seen from FIG. 3 showing a plan view of the slag dart according to the present invention, and FIG. 4 showing an AA cross-sectional view of the FIG. 3 and a partial enlarged view of the shaft, one of the greatest features of the present invention is slag. The dart head 10 provides a rod inserted in the center of the dart to the deformed rebar 12 having a plurality of ribs formed on the surface thereof, and protects the deformed rebar 12 extending below the dart head 10 from the high temperature of the molten steel. Is to provide an adhesive hardened shaft 14 in a concrete form so as to integrally surround the lower end of the deformed reinforcement 12 from the recessed portion (the refractory shaft 14 to distinguish it from the conventional refractory sleeve 3). ). Since the deformed reinforcing bar has a plurality of ribs on the outer surface, it is closely adhered to the concrete-hardened refractory shaft 14 without voids, and the refractory shaft 14 is the bottom surface of the dart head 10. Since the adhesive is hardened to concrete so as to surround the lower end of the reinforcing bar 12 from the groove part, hot molten steel does not flow from the lower end of the reinforcing bar 12 and does not damage the reinforcing bar 12. In addition, in the conventional slag dart, since the injection molding must be performed in advance in a plurality of sleeve units, a refractory composition having a low viscosity and a low fire resistance must be used due to the moldability, but in the present invention, the refractory powder is kneaded with water to harden the concrete. Since a refractory composition having a high viscosity and a high degree of fire resistance (1790 ° C. or higher) is used, the possibility of melting of the refractory shaft 14 is further reduced.
또한, 전로내로의 슬래그 다트 투입시 투입기의 집게를 이용하는데, 종래 슬래그 다트에서는 강제 로드의 표면이 미려한 관계로 강제 로드가 투입기 집게에서 미끄러져 이탈하는 경우가 있었으나, 본 발명에 따른 슬래그 다트에서는 강제 로드로 표면에 다수의 리브가 형성된 이형 철근(12)이 사용되므로 투입기 집게와의 결착 상태에서 미끄러질 가능성이 적다.In addition, when the slag dart is inserted into the converter, the forceps of the feeder are used. In the conventional slag dart, the force rod slides off the feeder forceps due to the beautiful surface of the force rod, but the slag dart according to the present invention is forced. Since the rebar 12 having a plurality of ribs formed on the surface of the rod is used, it is less likely to slip in the state of binding with the feeder forceps.
본 발명의 또 다른 특징은 상기와 같은 구조를 갖는 슬래그 다트의 비중이 다트 헤드(10) 하방으로 연장되는 이형 철근(12)의 직경 및 길이에 의해 의존한다는 점이다. 여기서, 상기 이형 철근(12)의 직경은 16 ~ 35mm가 바람직한데, 직경이 16mm 미만이면 너무 중량이 가벼워져 다트 헤드(10) 하방에서 슬래그 다트의 비중을 제어하기 곤란하고, 직경이 35mm를 초과하면 너무 중량이 무거워져 역시 슬래그 다트의 비중을 제어하기 곤란하다. 본 발명에서는 다트 헤드(10)와 내화물 샤프트(14)에 소요되는 내화물의 양을 산출한 후, 요구되는 비중을 상기 이형 철근(12)의 직경과 길이를 조정하여 얻어낸다.Another feature of the present invention is that the specific gravity of the slag dart having the above structure depends on the diameter and length of the deformed reinforcing bar 12 extending below the dart head 10. Here, the diameter of the deformed reinforcing bar 12 is preferably 16 to 35mm, but if the diameter is less than 16mm is too light to control the specific gravity of the slag dart under the dart head 10, the diameter exceeds 35mm If too heavy, it is difficult to control the specific gravity of the slag dart. In the present invention, after calculating the amount of the refractory required for the dart head 10 and the refractory shaft 14, the required specific gravity is obtained by adjusting the diameter and length of the deformed reinforcing bar 12.
이때, 또한 상기 내화물 샤프트(14)에 둘러싸여진 이형 철근(12)의 직경이 상기 다트 헤드(10) 최상면위로 돌출한 이형 철근(12)의 직경보다 큰 것이 좋다. 즉, 아랫 부분(샤프트(14) 부분)에 상대적으로 굵은 직경의 이형 철근(12)을 사용하고 윗 부분에 상대적으로 가는 직경의 이형 철근(12)으로 사용하여 이를 용접 등으로 연결한 후 그 용접 부위를 덮도록 다트 헤드(10)나 샤프트(14)를 형성하는 것이 좋다. 일예로 윗 부분으로 직경 16mm의 이형철근을, 아랫 부분을 직경 35mm의 이형철근으로 구성한 후, 이를 용접하고 이 용접 부위를 덮도록 샤프트(14)를 형성하고, 그 위에 다트 헤드(10)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 종래 투입기의 집게가 설사 직경 16mm의 강재 로드 상단부를 집을 수 있도록 맞춰져 있더라도 이를 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 아랫 부분(샤프트(14) 부분)의 비중이 상대적으로 커지므로 출강구내에 샤프트(14)가 삽입된 이 후, 보텍스 등에 의해 다트 헤드(10)가 이탈하지 않고, 오뚜기처럼 서 있는 채로 출강 작업이 진행될 수 있다. 아울러, 이렇게 아랫 부분과 윗 부분에서 이형 철근(12)의 직경을 다르게 하지 않아도, 샤프트(14)내에 있는 이형 철근(12)의 길이를 늘림으로써, 아랫 부분(샤프트(14) 부분)의 비중이 커져서 전술한 효과를 그대로 가져올 수도 있다(가능한 샤프트(14)의 길이의 한 예는 1500 ~ 1600mm가 될 수 있다). 결국, 본 발명에 따르면, 다트 헤드(10)의 비중보다 샤프트(14)의 비중이 커서 샤프트(14)가 출강구로부터 이탈할 가능성이 없으므로, 출강구에서 발생하는 보텍스나 전로의 경동각도 등에 의해 다트 헤드(10)가 출강구로부터 벗어나는 일이 없게 된다.At this time, it is also preferable that the diameter of the deformed reinforcing bar 12 surrounded by the refractory shaft 14 is larger than the diameter of the deformed reinforcing bar 12 protruding over the top surface of the dart head 10. In other words, using a reinforcing bar 12 having a relatively large diameter in the lower portion (shaft 14) and using a deforming bar 12 having a relatively thin diameter in the upper part, connecting it by welding or the like, and then welding the same. It is preferable to form the dart head 10 or the shaft 14 to cover the site. As an example, the upper part is composed of a deformed bar having a diameter of 16 mm and the lower part is formed of a deformed bar having a diameter of 35 mm, and then welded and a shaft 14 is formed to cover the welding area, and a dart head 10 is formed thereon. can do. Accordingly, even if the forceps of the conventional feeder are adapted to pick up the upper end of the steel rod having a diameter of 16 mm, it can be used as it is, and the specific gravity of the lower portion (shaft 14 portion) becomes relatively large, so that the shaft ( After the 14) is inserted, the descent head 10 may be moved without leaving the dart head 10 due to the vortex or the like, and may stand as a squid. In addition, the specific gravity of the lower portion (shaft 14 portion) is increased by increasing the length of the deformed steel rod 12 in the shaft 14 even if the diameter of the deformed steel rod 12 is not changed in the lower portion and the upper portion. It may be enlarged to bring the above-described effect as it is (an example of the possible length of the shaft 14 may be 1500-1600 mm). As a result, according to the present invention, since the specific gravity of the shaft 14 is greater than the specific gravity of the dart head 10, the shaft 14 is not likely to be separated from the tapping hole. The dart head 10 does not escape from the tapping hole.
또한, 본 발명에서는 다트 헤드(10)가 그 비중 때문에 용강으로부터 상방으로 부유하여 지지체인 이형 철근(12)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 다트 헤드(10)의 최상면 중앙에 상기 이형 철근(12)을 에워싸도록 요홈부를 형성하고, 상기 요홈부내에 강재 너트(16)를 끼워 상기 이형 철근(12)에 용접결합시키고, 상기 강재 너트(16)가 다트 헤드(10) 내에 매입되도록 추가로 내화물을 충진하여 가압 성형하므로 상기 강재 너트(16)가 용강 또는 슬래그의 고온으로부터 용손되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 슬래그 다트가 용강내에 투입되어 이형 철근(12)의 상단 돌출부가 용강의 고온에 용융되더라도 다트 헤드(10)가 비중 차이 때문에 하부의 이형 철근(12)으로부터 이탈되는 일은 없어진다. 또한, 종래 슬래그 다트에서는 두께 2mm 이하의 와셔가 상하부에 사용되었던 까닭에 용손의 위험이 더 컸으나, 본 발명에서는 두께 15mm 이상의 강재 너트가 사용되어 용접 깊이가 깊어지기 때문에 다트 헤드(10) 최상면의 내화물이 용손되어 강재 너트(16)가 슬래그나 용강과 접촉하더라도 강재 너트(16)의 용손 가능성은 그만큼 줄어든다. 상기 강재 너트(16)는 다른 방법으로도 상기 다트 헤드(10)내에 매입 설치될 수 있다. 그러나, 어떤 방법이 채용되든 강재 너트(16)가 상기 이형 철근(12)에 용접 결합되어다트 헤드(10)내에 매입되는 경우, 종래 슬래그 다트에서와 달리 강재 너트(16)의 용손에 의한 다트 헤드(10)의 부유 가능성은 현저히 줄어든다.In addition, in the present invention, in order to prevent the dart head 10 from floating from the molten steel upward from the molten steel due to its specific gravity, the dart head 10 is disposed at the center of the top surface of the dart head 10. The groove portion is formed to enclose the groove, and the steel nut 16 is inserted into the groove portion to weld the deformed steel rod 12 to the steel nut 16 so that the steel nut 16 is embedded in the dart head 10. The steel nut 16 is not melted from the high temperature of molten steel or slag by filling and pressure molding. Therefore, even if the slag dart according to the present invention is injected into the molten steel and the upper protrusion of the release rebar 12 is melted at the high temperature of the molten steel, the dart head 10 does not escape from the lower release rebar 12 due to the difference in specific gravity. In addition, in the conventional slag darts, since the washer of 2 mm or less in thickness was used in the upper and lower parts, the risk of melting damage was greater. However, in the present invention, a steel nut of 15 mm or more in thickness is used to increase the depth of welding. Even if the molten iron is in contact with the slag or the molten steel, the likelihood of the molten steel of the steel nut 16 is reduced by that amount. The steel nut 16 may be embedded in the dart head 10 in other ways. However, no matter which method is employed, when the steel nut 16 is welded to the deformed reinforcing bar 12 and embedded in the dart head 10, the dart head may be caused by the melting loss of the steel nut 16, unlike in the conventional slag darts. The possibility of floating in (10) is significantly reduced.
본 발명에 따른 내화물의 조성은 1750℃ 이상의 내화도를 보일 수 있는 조성이면 충분하지만 그 바람직한 조성범위는 다음과 같을 수 있다. 즉, 본 발명에서는 샤프트 및 다트 헤드의 내화물 조성에서 산화철(Fe2O3) 함량을 3 중량% 이하로 제한하므로 다른 내화물 분말들과의 우수한 결합력을 담보할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 다트 헤드의 내화도를 높일 수 있어서 다트 헤드의 용손 가능성을 최소화한다.The composition of the refractory material according to the present invention is sufficient to have a composition capable of exhibiting a degree of fire resistance of 1750 ° C. or more, but the preferable composition range may be as follows. That is, in the present invention, the iron oxide (Fe2O3) content in the refractory composition of the shaft and the dart head is limited to 3% by weight or less, thereby not only ensuring excellent bonding strength with other refractory powders, but also particularly increasing the fire resistance of the dart head. Thus minimizing the possibility of drip head meltdown.
즉, 본 발명에서 상기 다트 헤드는 바람직하게는 MgO: 40 ~ 80 중량%, Al2O3: 15 ~ 40 중량%, SiO2: 2 ~ 7 중량%, CaO: 5 ~ 9 중량%, Fe2O3: 3 중량% 이하로 이루어지는 내화물 조성을 갖는 내화물 분말을 가압 사출 성형하여 얻어지므로 우수한 내화도 및 압축강도를 가져서 다트 헤드의 용손 가능성을 최소화할 수 있다. 아울러, 상기 샤프트는 바람직하게는 MgO: 40 ~ 80 중량%, Al2O3: 15 ~ 40 중량%, SiO2: 10 중량% 이하, CaO: 10 중량% 이하, Fe2O3: 3 중량% 이하로 이루어지는 내화물 조성을 갖는 내화물 분말을 물에 반죽하여 상기 철근 주위에 압축 성형하여 콘크리트형으로 경화시키므로 이형 철근과의 우수한 접착력과 보장할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 내화도 및 압축강도를 가지므로 샤프트 및 이형 철근의 용손 가능성을 최소화할 수 있다.That is, in the present invention, the dart head is preferably MgO: 40 to 80% by weight, Al 2 O 3 : 15 to 40% by weight, SiO 2 : 2 to 7% by weight, CaO: 5 to 9% by weight, Fe 2 O 3 : obtained by pressure injection molding a refractory powder having a refractory composition of 3% by weight or less, it has excellent fire resistance and compressive strength, thereby minimizing the possibility of melting of the dart head. In addition, the shaft is preferably MgO: 40 to 80% by weight, Al 2 O 3 : 15 to 40% by weight, SiO 2 : 10% by weight or less, CaO: 10% by weight or less, Fe 2 O 3 : 3% by weight The refractory powder having the refractory composition consisting of the following kneading in water and compression molding around the reinforcing bar to harden to concrete type, so it can not only ensure excellent adhesion with the reinforcing bar, but also has excellent fire resistance and compressive strength, so that the shaft and the rebar The possibility of loss of money can be minimized.
본 발명에 따른 비중, 강도 및 내화도를 얻기 위한 최적의 조성범위는 상술한 바와 같은데, 특히, MgO은 성형된 내화물체의 강도 및 비중에 영향을 주는데, 40 중량% 미만으로 함유되면 비중이 떨어지고 80 중량%를 초과하여 함유되면 강도가 떨어지므로 본 발명의 바람직한 범위는 상기한 바와 같이 정해진다. 아울러, Al2O3는 성형된 내화물체의 결합력과 비중에 영향을 주는데, 15 중량% 미만으로 함유되면 결합력이 떨어지고 40 중량%를 초과하여 함유하면 비중이 떨어지므로 본 발명의 바람직한 범위는 상기한 바와 같이 정해진다. 또한, 전술한 바와 같이, Fe2O3는 내화물 분말간의 결합력을 떨어뜨려 용손 가능성을 높이므로 가능한 한 배제되어야 하는데, 본 발명에서는 그 양을 3 중량% 이하로 제한하였다. SiO2및 CaO의 경우 각각 10 중량% 이하에서 본 발명에 따른 내화물체의 결합력, 비중 또는 내화도에 영향을 주지 않는다.The optimum composition range for obtaining specific gravity, strength and fire resistance according to the present invention is as described above, in particular, MgO affects the strength and specific gravity of the molded refractory body, when contained in less than 40% by weight, the specific gravity falls and 80 If the content is more than% by weight, the strength is lowered, so the preferred range of the present invention is defined as described above. In addition, Al 2 O 3 affects the bonding strength and specific gravity of the molded refractory body, but if contained in less than 15% by weight, the bonding strength is lowered, if it contains more than 40% by weight, the specific gravity is lowered the above range of the present invention As determined. In addition, as described above, Fe 2 O 3 should be excluded as much as possible because it lowers the binding force between the refractory powder to increase the likelihood of melting loss, in the present invention, the amount was limited to 3% by weight or less. In the case of SiO 2 and CaO, each of 10 wt% or less does not affect the bonding strength, specific gravity or fire resistance of the refractory body according to the present invention.
이상과 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 슬래그 다트가 전로의 출강 종료 시점에 출강구 위로 투입되는 경우, 도 5에서 보인 바와 같이 본 발명에 따른 슬래그는 다트는 전로(100) 내의 슬래그(30)와 용강(40)의 중간 비중을 가지므로 그 중간에 위치하는데, 본 발명에 따른 슬래그 다트의 샤프트(14) 및 이형철근(12)은 용강(40)의 고온으로부터 용손되지 않으므로 출강 작업시 생기는 보텍스 등에 의해 다트 헤드(10)가 출강구를 벗어나는 일이 없이 오뚜기처럼 서 있다가, 최적 시점에 출강구를 폐쇄한다. 또한, 다트 헤드(10) 상부의 내화물 보호부(18)가 그 안에 용접 결합된 강재 너트(16)를 효과적으로 보호하므로 상기 강재 너트(16)가 용손되어 다트 헤드(10)가 이형 철근(12)으로부터 이탈하는 일은 없다.When the slag dart according to the present invention having the characteristics as described above is put over the tapping hole at the end of the tapping of the converter, the slag according to the present invention as shown in Figure 5 is the slag 30 in the converter 100 and Since it has an intermediate specific gravity of the molten steel 40 is located in the middle, the shaft 14 and the deformed reinforcing bar 12 of the slag dart according to the present invention is not fused from the high temperature of the molten steel 40, such as vortex generated during the tapping operation As a result, the dart head 10 stands like an ootou without leaving the exit, and closes the exit at the optimum time. In addition, since the refractory protection portion 18 on the upper part of the dart head 10 effectively protects the steel nut 16 welded therein, the steel nut 16 is melted and the dart head 10 is deformed reinforcement 12. There is no departure from.
본 발명에 따르면, 종래 문제시되어 왔던 슬래그 다트 슬리브의 용손 및 다트 헤드의 부유를 배제할 수 있어서 출강 작업시 슬래그가 레이들의 용강내로 혼입되는 것을 최소화할 수 있다.According to the present invention, melting of the slag dart sleeve and floating of the dart head, which have been a problem in the related art, can be excluded, thereby minimizing the incorporation of slag into the molten steel of the ladle during tapping.
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