KR100916901B1 - 레이들내의 용강 보온장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제강공정에서 출강후 레들내의 용강을 가열함으로 용강 상부의 슬래그층의 응고를 방지하여 전극봉의 절손을 방지하고, 슬라그가 용이하게 풀리도록 하여 탈유효율을 향상시키는 레이들내의 용강 보온장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
따라서 본 발명은 레이들을 덮는 커버부와, 가연성 가스 및 에어를 공급하는 연소부와, 용강의 온도를 측정하는 측온부 및 용강을 버블링하는 버블링부로 이루어지는 레이들내의 용강 보온장치를 제공한다.
용강, 보온, 탈류, 버블링, 전극봉

Description

레이들내의 용강 보온장치{Apparatus for heating of molten steel in ladle}
도 1은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 커버부 및 연소부의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링부의 전면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링부의 커플러삽입부 및 돌출부를 나타내는 상세도이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 커플러삽입부 및 돌출부의 결합상태를 나타내는 결합상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링상태를 나타내는 상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12 : 보온커버 14 : 유압실린더
20 : 에어배관 22 : 에어팬
24 : 구동모터 26 : 에어전동밸브
30 : 가스배관 32 : 메인밸브
34 : 에어전동밸브 40 : 이그나이터
42 : 연소제어패널 70 : 버블링제어패널
본 발명은 출강을 마치고 대기중인 용강이 응고되는 것을 방지하도록 된 레이들내의 용강 보온장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용강의 상부에 위치한 슬래그를 가열하여 슬래그의 응고에 의해 발생되는 전극봉의 절손을 방지하도록 된 레이들 내의 용강 보온장치에 관한 것이다.
일반적으로 제강공정에서 출강된 용강은 레이들에 담겨진 채로 상온에서 20분 내지 60분을 대기한 후 정련처리를 한다.
그러나 용강을 상온에서 대기시키면 용강의 온도가 드롭되어 용강 상부의 슬래그층이 응고되어 정련시 승온을 위한 전극봉의 하강 중 전극봉이 응고된 슬래그층과 충돌하여 전극봉이 절손된다.
이와 같이 전극봉이 절손되면 전극봉을 교체하기 위한 정비시간이 소요되므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 전극봉의 교체 후에도 슬래그가 응고되어 있으므로 슬래가 잘 풀리지 않아 슬래그 형성이 원활하지 못하므로 탈유작업이 미흡하여 용강의 품질이 떨어지는문제점이 있다.
한편 설비고장 등으로 인하여 대기시간이 장기간 지속될 경우 용강이 급격한 온도드롭으로 상부와 바닥층이 응고되어 정련처리가 불가능하므로 전량을 스크랩처리 해야 되고, 이로 인해 생산원가가 증대되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제강공정에서 출강후 레들내의 용강을 가열함으로 용강 상부의 슬래그층의 응고를 방지하여 전극봉의 절손을 방지하고, 슬라그가 용이하게 풀리도록 하여 탈유효율을 향상시키는 레이들내의 용강 보온장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레이들의 상부에서 레이들을 덮는 보온커버와, 보온커버의 중심에 연결 설치되어 보온커버를 회동시키는 유압실린더로 이루어진 커버부; 보온커버 중심의 화구에 연통되어 가연성 가스 및 에어를 공급하는 연소부; 용강 상부의 분위기 온도를 측정하도록 보온커버의 일측에 설치된 온도센서로 이루어지는 측온부; 레이들의 하부에 불활성가스를 공급하여 용강을 버블링하는 버블링부를 포함하는 레이들내의 용강 보온장치를 제공한다. 여기서, 버블링부는 레이들의 거치대 일측에 설치된 고정스탠드, 고정스탠드의 일측에 선회실린더에 의해 회전 가능하도록 설치된 선회부, 선회부의 일측에 설치된 전후진실린더, 전후진실린더에 연결 설치되며 내부에 불활성가스를 공급하는 배관이 형성되고 선단에 콘이 형성된 커플러 삽입부, 커플러 삽입부에 대응되도록 레이들에 설치되는 돌출부, 돌출부와 레이들 하부의 포러스 프러그 사이에 연결 설치되어 불활성가스를 이송시키는 불활성가스배관으로 이루어진다.
여기서 연소부는 연소부는 화구에 에어가 공급되도록 설치되는 에어배관과, 에어배관의 입력측 선단에 공기를 취입하도록 설치되는 에어팬과, 에어팬에 연결 설치되어 에어팬을 회전시키는 구동모터와, 에어배관에 설치되어 에어의 유량을 조 절하는 에어전동밸브와, 에어배관의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트로 이루어지는 에어공급수단과, 가연성 가스를 공급하는 공급원과 화구 사이에 설치되는 가스배관과, 가스배관에 설치되어 가연성 가스의 흐름을 개폐하는 메인밸브와, 가스배관에 설치되어 가연성 가스의 유량을 조절하는 가스전동밸브와, 가스배관의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트로 이루어지는 가스공급수단과, 화구에 연통되도록 설치되어 혼합기가 공급되는 파이로트배관과, 보온커버의 일측에 고정 설치되어 파이로트배관을 통하여 공급된 혼합기를 점화시키는 이그나이터로 이루어지는 점화수단을 구비하는 것이 바람직하다.
여기에 온도센서 및 불꽃감지센서로부터 신호를 전달받아 이를 연산하여 가스전동밸브, 에어전동밸브 및 이그나이터를 제어하는 연소제어패널을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.
삭제
여기에 커플러 삽입부와 돌출부 사이에 설치되는 근접센서와, 이 근접센서에 연결 설치되어 불활성가스배관에 공급되는 불활성가스를 개폐시키는 버블링제어패널을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 커버부 및 연소부의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링부의 전면을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링부의 커플러삽입부 및 돌출부를 나타내는 상세도이다.
본 고안에 따른 레이들내의 용강 보온장치는 레이들을 덮는 커버부와, 가연성 가스 및 에어를 공급하는 연소부와, 용강의 온도를 측정하는 측온부 및 용강을 버블링하는 버블링부로 이루어진다.
먼저 커버부는 레이들(10)의 상부에 설치되어 레이들(10)을 덮는 보온커버(12)와, 보온커버(12)의 중심에 연결 설치되어 보온커버(12)를 회동시키는 유압실린더(14)로 이루어진다.
보온커버(12)는 돔형의 철피로 이루어지며 내부에는 가연성가스와 에어가 혼합되어 연소되는 화구가 형성되어 있다. 이러한 보온커버(12)는 철피의 내부를 내화물로 라이닝하고, 내부에는 냉각수가 흐르도록 하여 방열성이 증대되도록 하는 것이 바람직하다.
유압실린더(14)는 작업대(16)에 설치되며 보온커버(12)의 중심에 링크 결합되어 유압실린더(14)의 신축에 따라 회동축(18)을 중심으로 보온커버(12)가 회동하게 된다.
다음으로 연소부는 화구에 에어를 공급하는 에어공급수단과, 가연성가스를 공급하는 가스공급수단 및 가연성가스와 에어의 혼합기를 점화시키는 점화수단으로 이루어진다.
에어공급수단은 화구에 에어가 공급되도록 설치되는 에어배관(20)과, 에어배관(20)의 입력측 선단에 에어를 취입하도록 설치되는 에어팬(22)과, 에어팬(22)에 연결 설치되어 에어팬(22)을 회전시키는 구동모터(24)와, 에어배관(20)에 설치되어 에어의 유량을 조절하는 에어전동밸브(26)와, 에어배관(20)의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트(28)로 이루어진다.
또한 가스공급수단은 가연성 가스를 공급하는 공급원과 화구 사이에 설치되는 가스배관(30)과, 가스배관(30)에 설치되어 가연성 가스의 흐름을 개폐하는 메인밸브(32)와, 가스배관(30)에 설치되어 가연성 가스의 유량을 조절하는 가스전동밸브(34)와, 가스배관(30)의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트(36)로 이루어진다.
여기서 가스배관(30)을 통하여 공급되는 가연성 가스는 제철소에서 용이하게 구할 수 있는 크크스오븐가스(Cokes Oven Gas; 이한 COG가스)를 사용하는 것이 바람직하다.
아울러 점화수단은 화구에 연통되도록 설치되어 혼합기가 공급되는 파이로트배관(38)과, 보온커버(12)의 일측에 고정 설치되어 파이로트배관(38)을 통하여 공급된 혼합기를 점화시키는 이그나이터(40)로 이루어진다.
한편, 연소제어패널(42)이 설치되어 온도센서(44)및 불꽃감지센서(46)로부터 신호를 전달받아 이를 연산하여 이그나이터(40) 및 가스전동밸브(34) 및 에어전동밸브(26)를 제어하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
다음으로 측온부는 용강 상부의 분위기 온도를 측정할 수 있도록 보온커버(10)의 일측에 설치된 온도센서(44)로 이루어진다.
다음으로 버블링부는 레이들(10)의 거치대 일측에 설치된 고정스탠드(52)와, 고정스탠드(52)의 일측에 선회실린더(54)에 의해 회전 가능하도록 설치된 선회부(56)와, 선회부(56)의 일측에 설치된 전후진실린더(58)와, 전후진실린더(58)에 연결 설치되며 내부에 불활성가스를 공급하는 배관이 형성되고 선단에 콘이 형성된 커플러 삽입부(60)와, 커플러삽입부(60)에 대응되도록 레이들(10)에 설치되는 돌출부(62)와, 돌출부(62)와 레이들(10) 하부의 포러스 프러그(64) 사이에 연결 설치되어 불활성가스를 이송시키는 불활성가스배관(66)으로 이루어진다.
여기서 사용되는 불활성가스는 질소(N2)나 아르곤(Ar)을 모두 사용할 수 있으나 화학적으로 더 안정한 아르곤을 사용하는 것이 바람직하다.
한편 커플러 삽입부(60)와 돌출부(62) 사이에 근접센서(68)를 설치하고, 이 근접센서(68)에 버블링제어패널(70)을 연결 설치하여 불활성가스배관(66)에 공급되는 불활성가스를 개폐시키는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 커플러삽입부 및 돌출 부의 결합상태를 나타내는 결합상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치의 버블링상태를 나타내는 상태도이다.
출강 후 대기하고 있는 레이들(10)을 크레인을 이용하여 거치대에 안착시킨다.
레이들(10)이 거치대에 안착되면 연소제어패널(42)에서 점화버턴을 누르면 파이로트배관(38)이 개방되고 화구에 위치한 이그나이터(40)에 의해 불꽃이 점화된다.
이 때 불꽃감지센서(46)가 불꽃의 점화를 감지하면 에어전동밸브(26)와 가스전동밸브(34)가 개방되어 화구에서 가연성가스 및 에어의 혼합기가 연소된다.
다음으로 연소제어패넬(42)의 하강버턴을 눌러 유압실린더(14)를 신장시키므로 보온커버(12)가 회전하여 레이들(10)이 덮이도록 한다.
이 때 연소제어패넬(42)의 화면에 온도센서(44)로부터 전달된 용강표면의 분위기 온도가 디스플레이된다.
다음으로 버블링제어패넬(70)의 버블링 버튼을 누르면 선회실린더(54)가 작동하여 선회부(56)를 회전시키고, 선회부(56)가 회전되면 전후진실린더(58)를 작동시켜 커플러삽입부(60)에 돌출부(62)가 삽입되도록 한다.
이 때 커플러삽입부(60)와 돌출부(62) 사이에 설치된 근접센서(68)에 의해 결합완료가 감지되면 버블링제어패넬(70)에 결합완료가 점등되고, 결합완료가 점등되면 버블링개시버튼을 눌러 불활성가스인 아르곤을 커플러삽입부(60)와 돌출부(62) 사이에 이송시켜 불활성가스가 불활성가스배관(66)을 타고 포러스프러그(64)를 통하여 레이들(10)의 하부에서 분출되도록 한다.
이와 같이 분출된 불활성가스는 용강을 버블링을 시키므로 용강이 응고되지 않는다.
이와 같이 본 발명에 따른 레이들내의 용강 보온장치는 용강의 온도가 드롭되는 것이 방지되어 슬래그층이 응고되지 않으므로 전극봉의 절손을 방지할 수 있다.
따라서 전극봉을 교체하기 위한 정비시간이 절약되므로 생산성이 향상된다.
또한 슬래그층이 응고되지 않으므로 슬래그가 잘 풀려 슬래그 형성이 원활히 이루어지므로 용강의 품질이 향상된다.
한편 설비고장 등으로 용강의 대기시간이 장시간 지속되어도 용강이 응고되지 않으므로 용강을 스크랩처리할 필요가 없어 생산원가를 절약할 수 있다.

Claims (5)

  1. 레이들의 상부에서 레이들을 덮는 보온커버와, 상기 보온커버의 중심에 연결 설치되어 상기 보온커버를 회동시키는 유압실린더로 이루어진 커버부;
    상기 보온커버 중심의 화구에 연통되어 가연성 가스 및 에어를 공급하는 연소부;
    용강 상부의 분위기 온도를 측정하도록 상기 보온커버의 일측에 설치된 온도센서로 이루어지는 측온부;
    상기 레이들의 하부에 불활성가스를 공급하여 용강을 버블링하는 버블링부를 포함하되,
    상기 버블링부는 상기 레이들의 거치대 일측에 설치된 고정스탠드, 상기 고정스탠드의 일측에 선회실린더에 의해 회전 가능하도록 설치된 선회부, 상기 선회부의 일측에 설치된 전후진실린더, 상기 전후진실린더에 연결 설치되며 내부에 불활성가스를 공급하는 배관이 형성되고 선단에 콘이 형성된 커플러 삽입부, 상기 커플러 삽입부에 대응되도록 레이들에 설치되는 돌출부, 상기 돌출부와 레이들 하부의 포러스 프러그 사이에 연결 설치되어 불활성가스를 이송시키는 불활성가스배관을 포함하는 레이들내의 용강 보온장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소부는 상기 화구에 에어가 공급되도록 설치되는 에어배관과, 상기 에어배관의 입력측 선단에 공기를 취입하도록 설치되는 에어팬과, 상기 에어팬에 연결 설치되어 상기 에어팬을 회전시키는 구동모터와, 상기 에어배관에 설치되어 에어의 유량을 조절하는 에어전동밸브와, 상기 에어배관의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트로 이루어지는 에어공급수단과,
    상기 가연성 가스를 공급하는 공급원과 상기 화구 사이에 설치되는 가스배관과, 상기 가스배관에 설치되어 가연성 가스의 흐름을 개폐하는 메인밸브와, 상기 가스배관에 설치되어 가연성 가스의 유량을 조절하는 가스전동밸브와, 상기 가스배 관의 선단에 360°회전 가능하도록 설치된 스위블조인트로 이루어지는 가스공급수단과,
    상기 화구에 연통되도록 설치되어 혼합기가 공급되는 파이로트배관과, 상기 보온커버의 일측에 고정 설치되어 상기 파이로트배관을 통하여 공급된 혼합기를 점화시키는 이그나이터로 이루어지는 점화수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이들내의 용강 보온장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플러 삽입부와 돌출부 사이에 설치되는 근접센서와 상기 근접센서에 연결 설치되어 불활성가스배관에 공급되는 불활성가스를 개폐시키는 버블링제어패널을 더 포함하는 레이들내의 용강 보온장치.
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