KR100895085B1 - 전기로 슬래그 혼입 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강 출강시 래들로 슬래그가 혼입되는 것을 방지하기 위하여 출강구를 통하여 출강되는 용강층과 슬래그층을 구별하여 전기로 출강작업을 종료 할 수 있도록 한 전기로 슬래그 혼입 방지장치에 관한 것이다.

이를 위해서, 본 발명은 전기로의 중심을 기준으로 한 경동 반경의 연장선상에 배설되어 상기 전기로와 동시에 승하강 되는 구동부와, 이의 일측에 연결되어 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도검출부와, 이와 전기적으로 연결되어 수집된 데이터를 연산하는 중앙연산부와, 이와 연결되어 상기 구동부를 제어하는 구동제어부와, 상기 중앙연산부와 연결되어 산출결과를 디스플레이 하는 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치

이와 같이, 본 발명은 출강 래들로 슬래그의 혼입을 방지함으로써 후공정상의 합금철의 실수율을 향상시키고 용강재산화 방지에 의한 강의 청정도 및 강의 품질확보가 용이하고, 자동화 조업으로 조업자의 안전도를 향상시키는 실용상의 효과가 있다.

전기로, 슬래그, 중앙연산부, 구동제어부, 구동모터, 온도검출부

Description

전기로 슬래그 혼입 방지장치{APPARATUS WITH MEANS FOR PREVENTING SLAG FROM OUTFLOWING IN ELECTRIC FURNACE}

도 1은 종래 전기로와 대차의 구성관계를 도시한 개념도;

도 2는 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입 방지장치의 작동상태를 도시한 개념도;

도 3은 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입 방지장치 및 검출테이터의 측정장치와의 설치관계를 도시한 구성도;

도 4는 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입 방지장치의 구동부와 온도검출부를 구성하는 구성요소를 도시한 사시도;

도 5는 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입 방지장치에서 슬래그 혼입을 방지하기 위한 신호 흐름을 도시한 개념도;

도 6은 용강과 슬래그의 혼합 비율에 따른 온도 변화를 그래프로 도시한 개념도;

도 7은 전기로에서의 용강 출강시 용강온도 변화를 그래프로 도시한 개념도이다.

♠도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1:전기로 2:출강구

3:래들 4:대차

100:중앙연산부 110:온도검출부

111:방사온도계 120:구동제어부

121:구동부 122:구동모터

127:경동각도검출기 130:중량검출기

140:출력부

본 발명은 전기로 슬래그 혼입 방지장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 제철소 미니밀 전기로 공정설비의 용강 출강시 래들로 슬래그가 혼입되는 것을 방지, 또는 최소화하기 위하여 출강구를 통하여 출강되는 용강층과 슬래그층을 구별하여 전기로 출강작업을 종료 할 수 있도록 한 방사온도계를 이용한 전기로 슬래그 혼입 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 용강을 출강하는 전기로 장치는 용강을 배출하는 전기로(1)와, 상기 전기로(1)의 일측 하부에 위치하여 용강이 흘러 나가는 출강구(2)와, 상기 출강구(2)의 하부에 설치되어 용강을 담는 래들(3)과, 상기 래들(3)의 밑면에 배설되어 상기 래들(3)을 운반하는 대차(4)와 상기 대차의 중앙에 삽입되어 상기 래들(3)에 담긴 용강의 무게를 측정하는 로드셀(131)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 전기로 장치에서, 상기 전기로(1)에 인입된 용강은 상기 전기로(1)가 기울어짐과 동시에 상기 전기로(1)의 일측 하부에 있는 출강구(2)로 배출 된다.

상기 출강구(2) 배출된 용강은 상기 대차(4)에 안착된 상기 래들(3) 속에 담겨진다.

그런데, 전기로 용해작업 종료후 용강의 출강시 노내 반응 부산물인 슬래그가 용강에 혼입되는데, 슬래그는 용강의 온도저하를 방지하는 단열재로 작용하지만 슬래그의 화학적 반응성에 의한 설비 가동면의 내화물 침식의 가속화로 설비 수명을 단축하거나 슬래그의 높은 산소 함유량에 의한 용강의 재산화로 강의 청정도 저하 및 강의 품질을 저하 시키고 용강 내부의 반응 효율 또한 저하시키는 주요 원인이 된다.

따라서, 종래 전기로 출강 작업에서의 슬래그 혼입 방지 방법으로는 장입량과 출강량의 비교치에 따른 방법과 출강시 작업자의 목측에 의한 방법이 있다.

그러나, 상기 장입량과 출강량의 비교치에 따른 방법의 경우 전기로에 장입된 고철, 합금철의 무게를 합산하여 출강시 그 값과 동일한 무게의 용강을 출강하는 방법으로 고철과 합금철의 용강 회수율의 변화를 예측 할 수 없어 출강량을 예측하기 어려워 신뢰성이 부족하고, 또 다른 방법인 출강시 작업자의 목측에 의한 방법은 출강 작업자가 출강중에 출강구를 목측하여 용강층과 슬래그층을 구별하여 슬래그 혼입을 방지하는 방법으로 작업자 개인차에 의한 판정은 객관성이 저하되므로 이 방법 또한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 전기로 공정설비의 용강 출강시 래들로 슬래그가 혼입되는 것을 방지 또는 최소화하기 위해 전기로 출강 작업시 출강구를 통하여 유출되는 용강 및 슬래그의 온도차를 측정하여 용강층과 슬래그층을 구별하여 제품의 품질을 향상시키고 작업을 용이하게 하는 전기로 슬래그 혼입방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 이루기 위해서, 본 발명은 전기로의 중심을 기준으로 한 경동 반경의 연장선상에 배설되어 상기 전기로와 동시에 승하강 되는 구동부와, 이의 일측에 연결되어 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도검출부와, 상기 구동부의 타측에 설치되어 상기 전기로의 경동각도를 측정하는 경동각도검출기와, 상기 온도검출부 및 경동각도검출기와 전기적으로 연결되어 수집된 데이터를 연산하는 중앙연산부와, 이와 연결되어 상기 구동부를 제어하는 구동제어부와, 상기 전기로의 하부에 위치한 대차의 바닥면에 설치된 로드셀로부터 중량신호를 송출받아 상기 중앙연산부로 중량신호를 송출하는 중량검출부와, 상기 중앙연산부와 연결되어 산출결과를 디스플레이 하는 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치를 제공한다.

또한, 상기 구동부는 상기 전기로의 일측에 이의 중심을 기준으로 한 경동 반경의 연장선상에 위치한 프레임과, 상기 프레임을 관통하여 원주모형으로 구비된 랙기어와, 상기 랙기어의 일측에서 이와 기어 결합하여 회전하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 일측에 설치되어 상기 피니언 기어를 구동시키는 구동모터와, 상기 랙기어의 타측에 부착되어 상기 프레임를 원활히 이동시키는 가이드 롤러로 구비되는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치를 제공한다.

또한, 상기 온도검출부는 상기 프레임의 일측에 설치되어 상기 전기로의 출강구에서 나오는 용강 및 슬래그의 온도를 감지하는 방사온도계와, 상기 방사온도계의 후단에 부착되어 감지된 온도를 신호로 변환하는 신호변환기로 구비되는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입방지장치는 전기로(1)의 일측에 상기 전기로(1) 출강구(2)의 수직방향으로 상기 전기로(1)의 경동시 간섭 되지 않고 상기 전기로(1) 중심을 기준으로 한 경동반경의 연장선에 일치되고 동일한 각도를 이루도록 랙기어(125)가 설치된다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전기로(1)의 일측에 위치하여 상기 랙기어(125)에 의해 상하강 되는 구동부(121)가 구비된다.

또한. 상기 구동부(121)는 다음과 같이 구성이 되는데, 상기 랙기어(125)를 따라 이동 가능하게 프레임(126)이 구비되고, 상기 프레임(126)의 일측에는 정,역 회전이 가능한 구동모터(122)가 고정되며, 상기 구동모터(122)의 회전축에는 상기 랙기어(125)과 접촉하면서 승하강되는 피니언 기어(123)가 설치되며, 상기 피니언 기어(123)의 정,역 회전에 의해 프레임(126)의 승하강이 용이하도록 상기 랙기어(125)의 후면에 한 쌍의 가이드롤러(124)가 구비된다.

상기와 같이 구성된 구동부(121)는 구동제어부(120)와 연결되고, 구동제어부(120)는 중앙연산부(100)와 통신 가능하게 설치되고, 온도검출부(110)는 상기 중앙연산부(100)에 직접 연결 되도록 구비된다.

또한, 상기 전기로(1)의 하부에 위치한 대차(4)에 설치된 로드셀(131)은 중량검출부(130)와 연결되어 래들(3) 및 출강되는 용강의 무게를 계량 할 수 있도록 구비된다.

그리고, 상기 중량검출부(130)는 상기 중안연산부(100)와 통신 가능하게 설치되고 용강온도계(113)는 상기 전기로(1)내의 용강온도를 계측하여 상기 온도검출부(110)로 전송하도록 상기 전기로(1) 내에 설치된다.

한편, 상기 구동부(121)의 일측으로 방사온도계(111) 및 신호변환기(115)가 구비되는데, 상기 신호변환기(115)는 상기 방사온도계(111)의 후면에 부착되어 이로 부터 계측된 검지값을 변환하여 상기 중앙연산부(100)로 송출하도록 구비된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 경동각도검출기(127)에서 계측된 값이 상기 중앙연산부(100)에서 연산되고 여기에서 얻어진 제어값이 구동제어부(120)로 송출되고, 그값에 의해 상기 구동부(121) 동작 제어되도록 구비된다.

그리고, 상기 용강온도계(113) 및 상기 온도검출부(110)를 통해 계측된 용강의 온도값과 상기 중량검출부(130)를 통해 계량된 무게값은 중앙연산부(100)와 독립적으로 연결된 출력부(140)를 통해 모니터링 된다.

한편, 도 6은 용강과 슬래그의 혼합 비율에 따른 온도 변화를 그래프로 도시한 것이고, 도 7은 전기로에서의 용강 출강시 용강온도 변화를 그래프로 도시한 것 이다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 상세하게 설명한다.

도 3과 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전기로(1)가 출강작업을 시작하기전, 상기 용강온도계(113)를 통해 계측된 용강의 온도값은 상기 온도검출부(110)를 통해 상기 중앙연산부(100)에 수집된다.

또한, 상기 대차(4) 상부에 안착하고 있는 상기 래들(3)의 무게를 로드셀(131)을 통해 상기 중량검출부(130)에서 측정하고 상기 중앙연산부(100)에 수집되고, 상기 출력부(140)를 통해 무게값이 디스플레이 된다.

상기 전기로(1)가 출강작업을 시작하면, 상기 방사온도계(111)는 출강되고 있는 용강의 온도계측을 시작하고, 이 값은 상기 신호변환기(115)를 통해 상기 온도검출부(110)로 송출되며, 또한 이 값은 상기 상기 온도검출부(110)를 통해 상기 중앙연산부(100)에 수집된다.

상기 전기로(1)가 서서히 경동을 시작하게 되면, 경동각도검출기(127)에서 상기 전기로(1)의 경동각도를 계측하여 이 값을 상기 중앙연산부(100)에서 수집하여 연산한 후 상기 구동제어부(120)로 송출하고 상기 구동제어부(120)에서는 상기 구동부(121)의 구동모터(122)를 회전시켜 출강되는 용강의 온도를 연속 측정하게 된다.

한편, 상기 중앙연산부(100)에서는 상기 용강온도계(113)를 통해 계측된 용강의 온도값과, 상기 방사온도계(111)를 통해 계측된 온도값을 각각 상기 출력부(140)로 출력하고, 상기의 각각의 온도값이 서로 차이를 나타내는 임의의 시 점에서 출강작업을 종료하게 된다.

출강작업이 종료되면 상기 전기로(1)는 정립되고 상기 중앙연산부(140)에서는 상기 구동제어부(120) 및 온도검출부(110)에 용강의 온도측정 완료 지령을 내린고, 또한 상기 구동제어부(120)에서는 상기 구동부(121)의 구동모터(122)를 반대 방향으로 회전시켜 상기 구동부(121)를 상승시켜 상기 구동부(121)가 위치검출센서(129)에 도착하면 상기 구동모터(122)의 회전을 정지시키고 용강의 온도측정을 중지함으로써 작업이 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 혼입 방지장치는 전 공정이 자동으로 수행되며, 출강 래들로 슬래그의 혼입을 방지함으로써 후공정상의 합금철의 실수율을 향상시키고 용강재산화 방지에 의한 강의 청정도 및 강의 품질확보가 용이하고, 자동화 조업으로 조업자의 안전도를 향상시키는 실용상의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전기로(1)의 중심을 기준으로 한 경동 반경의 연장선상에 배설되어 상기 전기로(1)와 동시에 승하강 되는 구동부(121)와, 상기 구동부의 일측에 연결되어 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도검출부(110)와, 상기 구동부의 타측에 설치되어 상기 전기로(1)의 경동각도를 측정하는 경동각도검출기(127)와, 상기 온도검출부(110) 및 경동각도검출기(127)와 전기적으로 연결되어 수집된 데이터를 연산하는 중앙연산부(100)와, 상기 중앙연산부와 연결되어 상기 구동부(121)를 제어하는 구동제어부(120)와, 상기 전기로(1)의 하부에 위치한 대차의 바닥면에 설치된 로드셀(131)로부터 중량신호를 송출받아 상기 중앙연산부(100)로 중량신호를 송출하는 중량검출부(130)와, 상기 중앙연산부(100)와 연결되어 산출결과를 디스플레이 하는 출력부(140)를 포함하여 구성되며,

   상기 온도검출부(110)는 상기 프레임(126)의 일측에 설치되어 상기 전기로(1)의 출강구(2)에서 나오는 용강 및 슬래그의 온도를 감지하는 방사온도계(111)와, 상기 방사온도계(111)의 후단에 부착되어 감지된 온도를 신호로 변환하는 신호변환기(115)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동부(121)는 상기 전기로(1)의 일측에 전기로의 중심을 기준으로 한 경동 반경의 연장선상에 위치한 프레임(126)과, 상기 프레임(126)을 관통하여 원주모형으로 구비된 랙기어(125)와, 상기 랙기어(125)의 일측에서 랙기어와 기어 결합하여 회전하는 피니언 기어(123)와, 상기 피니언 기어(123)의 일측에 설치되어 상기 피니언 기어(123)를 구동시키는 구동모터(122)와, 상기 랙기어(125)의 타측에 부착되어 상기 프레임(126)을 원활히 이동시키는 가이드 롤러(124)로 구비되는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 혼입 방지장치.
3. 삭제

Images