KR101104798B1 - Controlling apparatus for molten steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용강 제어 장치에 관한 것으로, 용강 이송용 버켓과, 용강 이송용 버켓의 출강구에 고정되며, 상부가 개방되어 유로가 형성된 가이드를 포함하고, 용강 이송용 버켓의 출강구에 고정된 고정 부재와, 고정 부재와 가이드 사이에 설치되어 가이드가 지지되도록 하는 지지 프레임을 더 포함한다.The present invention relates to a molten steel control device, which is fixed to the molten steel transport bucket and the exit of the molten steel transport bucket, the upper portion is open and the guide is formed, the fixed fixed to the exit of the molten steel transport bucket And a support frame provided between the member and the fixing member and the guide to support the guide.
본 발명에 의하면, 유도로의 경동 각도에 따라 토출되는 용강이 집중되어 래들 측면 내화물이 국부적으로 침식되는 것을 방지할 수 있어 래들의 수명을 연장시킬 수 있고, 토출되는 용강 유동에 의한 필러 유실을 방지하여 래들의 개공 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention, the molten steel discharged according to the tilt angle of the induction furnace is concentrated to prevent local erosion of the ladle side refractory, which can prolong the life of the ladle, and prevent the filler loss due to the molten steel flow discharged. This can solve the ladle opening problem.
유도로, 용강 제어, 경동 각도, 용강 속도, 용강 방향, 무게 중심 Induction furnace, molten steel control, tilt angle, molten steel speed, molten steel direction, center of gravity
Description
본 발명은 용강 제어 장치에 관한 것으로, 특히 용강이 처리되는 로 또는 용기의 출강부 전면에 결합되어 출강되는 용강의 속도 및 방향을 제어하는 용강 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a molten steel control device, and more particularly, to a molten steel control device for controlling the speed and direction of the molten steel that is coupled to the front surface of the tapping portion of the furnace or vessel in which molten steel is processed.
일반적으로 전기로는 전류의 열효과를 이용하여 강을 제조하는 노(爐)이다. 전기로는 주로 전열 화학 제품의 제조, 금속의 정련(精練), 용융, 열처리 등에 사용된다. 이러한 전기로는 전기 양도체인 전극에 전류를 통하여 스크랩과의 사이에 발생하는 아크(arc)열에 의하여 스크랩을 녹이는 아크로와, 도가니의 주위를 감은 코일에 전열을 통해서 유도 전류에 의한 저항열로 정련하는 유도로의 두가지 방식이 있다.In general, an electric furnace is a furnace which manufactures steel by using the thermal effect of an electric current. Electric furnaces are mainly used for the manufacture of electrothermal chemicals, refining of metals, melting, heat treatment, and the like. This electric furnace induces the refining of the arc furnace that melts the scrap by the arc heat generated between the scrap through the current to the electrode, which is an electrical conductor, and the resistance heat caused by the induced current through the heat transfer to the coil wound around the crucible. There are two ways to do this.
유도로는 상단에 일정한 홀 형태의 돌출식 출강구가 설치되고, 출강구를 통해 용강이 출강된다. 즉, 유도로에서 용해 및 성분 조성이 완료된 용강을 출강하기 위해 유도로를 경동시키고, 유도로의 경동 각도에 따라 토출되는 용강이 출강구를 통해 낙하된다. 유도로에서 토출된 용강은 래들 내부로 유도되는데, 유도로의 경동 각도에 따라 토출되는 용강을 래들 내부로 유도하기 위해 대차를 이용하여 래들을 전후진 유동하게 된다.The taxiway is provided with a protrusion-type tapping hole in the upper part of the induction furnace, and the molten steel is tapping through the tapping hole. That is, the induction furnace is tilted in order to tap the molten steel whose melting and component composition is completed in the induction furnace, and the molten steel discharged according to the inclination angle of the induction furnace falls through the tap hole. The molten steel discharged from the induction furnace is guided into the ladle, and the ladle is moved back and forth by using a bogie to guide the molten steel discharged in accordance with the tilt angle of the induction furnace into the ladle.
그런데, 이렇게 출강되는 용강은 유도로의 경동 각도에 따라 래들 내부의 측벽면에 집중되어 측벽면의 국부적인 침식이 발생된다. 래들 내부의 측벽면이 침식되면 래들 내부의 내화물을 교체해야 하는데, 내화 벽돌이 상하로 조립되기 때문에 침식된 부분을 교체하기 위해서는 침식부로부터 상부 전체를 해체해야 한다.However, the molten steel thus pulled out is concentrated on the side wall surface inside the ladle according to the tilting angle of the induction path, so that local erosion of the side wall surface occurs. When the side wall surface inside the ladle is eroded, the refractory in the ladle needs to be replaced. Since the refractory bricks are assembled up and down, the entire upper part is dismantled from the erosion to replace the eroded portion.
또한, 토출되는 용강을 래들 내로 유입시키기 위해 대차를 이용하여 래들을 전후진하는 과정에서 유동되는 용강에 의해 래들내의 용강의 자연 개공을 위해 노즐 상부에 투입된 필러가 다량 유실되어 래들 개공에 심각한 문제를 야기하고 있다.In addition, the molten steel flowing in the ladle back and forth using the trolley to introduce the discharged molten steel into the ladle is lost a large amount of filler injected into the upper portion of the nozzle for the natural opening of the molten steel in the ladle serious problems in ladle opening It is causing.
본 발명은 토출되는 용강이 래들의 일정한 부분으로 투입되도록 하여 래들 내부의 내화물의 국부적인 침식을 방지할 수 있는 용강 제어 장치를 제공한다.The present invention provides a molten steel control device capable of preventing the local erosion of the refractory in the ladle by allowing the discharged molten steel to be introduced into a certain portion of the ladle.
본 발명은 토출되는 용강의 유동으로 인해 노즐 상부에 투입된 필러의 유실에 의한 래들의 개공 불량을 방지할 수 있는 용강 제어 장치를 제공한다.The present invention provides a molten steel control device that can prevent a poor opening of the ladle due to the loss of the filler injected into the nozzle due to the flow of the molten steel discharged.
본 발명은 출강구 전면에 설치되어 유도로의 경동 각도 변화에 대하여 무게 중심을 이용하여 대응함으로써 출강구를 통해 토출되는 용강의 속도와 방향을 제어하는 용강 제어 장치를 제공한다.The present invention provides a molten steel control device which is installed on the front of the tap hole to control the speed and direction of the molten steel discharged through the tap by responding to the change in the tilt angle of the induction furnace using the center of gravity.
본 발명에 따른 용강 제어 장치는 용강 이송용 버켓; 및 상기 용강 이송용 버켓의 출강구에 고정되며, 상부가 개방되어 유로가 형성되어 상기 버켓으로부터 토출되는 용강의 속도 및 방향을 조절하는 가이드를 포함한다.The molten steel control device according to the present invention is a molten steel transfer bucket; And a guide fixed to the exit hole of the molten steel transfer bucket, the upper portion of which is opened to form a flow path to adjust the speed and direction of the molten steel discharged from the bucket.
상기 용강 이송용 버켓의 출강구에 고정된 고정 부재; 및 상기 고정 부재와 상기 가이드 사이에 설치되어 상기 가이드가 지지되도록 하는 지지 프레임을 더 포함한다.A fixing member fixed to the outlet of the molten steel transfer bucket; And a support frame installed between the fixing member and the guide to support the guide.
상기 가이드는 상부가 개방되어 유로가 형성된 커버 프레임; 및 상기 커버 프레임의 내측면에 마련된 내화물을 포함한다.The guide may include a cover frame in which an upper portion of the guide is opened; And a refractory provided on the inner side of the cover frame.
상기 지지 프레임은 일 방향으로 연장된 일축 및 상기 일축의 말단부에서 수 직 방향으로 연장된 타축을 포함한다.The support frame includes one axis extending in one direction and the other axis extending in the vertical direction at the distal end of the one axis.
상기 고정 부재는 내부가 비어 있는 형상으로 제작된다.The fixing member is manufactured to have a hollow shape.
상기 지지 프레임은 상기 일축이 상기 가이드의 상기 커버 프레임의 측면에 고정되고, 상기 타축이 상기 고정 부재에 고정된다.The support frame has the one axis fixed to the side of the cover frame of the guide, the other axis is fixed to the fixing member.
상기 가이드는 상기 지지 프레임의 상기 일축에 결합 부재에 의해 경동 가능하도록 고정된다.The guide is fixed to the one shaft of the support frame to be tiltable by a coupling member.
본 발명은 로의 출강구 전면에 로의 경동 각도의 변화에 대하여 무게 중심을 이용하여 대응하는 용강 제어 장치를 설치함으로써 출강구를 통해 토출되는 용강의 속도와 방향을 제어할 수 있다. The present invention can control the speed and direction of the molten steel discharged through the tapping hole by installing a corresponding molten steel control device using the center of gravity to change the tilt angle of the furnace in front of the tapping hole of the furnace.
따라서, 로의 경동 각도에 따라 토출되는 용강이 집중되어 래들 측면 내화물이 국부적으로 침식되는 것을 방지할 수 있어 래들의 수명을 연장시킬 수 있고, 토출되는 용강 유동에 의한 필러 유실을 방지하여 래들의 개공 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the molten steel discharged according to the tilt angle of the furnace is concentrated to prevent local erosion of the ladle side refractory, which can prolong the life of the ladle and prevent the filler loss due to the molten steel flow discharged, thereby preventing the opening of the ladle. Can be solved.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art the scope of the invention. It is provided for complete information. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명이 적용되는 유도로의 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an induction furnace to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 유도로는 노체(10)와, 노체(10)의 내측벽에 구비되는 내화물(20)과, 노체(10)의 외부에 구비되어 고주파 전류가 공급되는 코일(30)과, 노체(10)의 상부 일측에 마련된 출강구(40)를 포함한다. 또한, 노체(10)의 내부에는 철과 같은 도체(50)가 장입된다.Referring to FIG. 1, the
노체(10)는 내부에 도체(50)가 용융되는 공간을 제공한다. 따라서, 상부는 도체(50)가 장입되도록 개구되고, 바닥면을 가지며, 바닥면의 가장자리를 따라 벽면이 형성된다. 이때 바닥면의 형상은 특정한 형상에 한정되지 않고, 원형과 다각형을 포함하며 부정형의 형상도 포함한다.The
노체(10) 내부 벽면에는 내화물(20)이 마련된다. 내화물(20)은 내부의 열이 외부로 손실되는 것을 보호하기 위해 마련되며, 예를들어 알루미나 재질로 제작된다.The refractory 20 is provided in the inner wall surface of the
유도 코일(30)은 노체(10)에 유도 전류를 공급하기 위하여 노체(10)의 외주연을 따라 한 겹 또는 여러 겹으로 구비된다. 물론 이에 한정되지 않고, 유도 코일(30)은 노체(10)의 벽면 및/또는 바닥면에 내삽되어 구비될 수 있다. 이러한 유도 코일(30)은 별도의 고주파 공급 장치와 연결되어 고주파 전류가 공급됨에 따라 고주파 자장을 발생시켜 저항열을 발생되도록 한다. 이에 따라 도체(50)가 용융된다.
출강구(40)는 노체(10)의 상부 일부가 연장되어 마련되며, 노체(10)와 마찬가지로 내화물(20)이 내측에 마련된다. 또한, 출강구(40)는 'ㄷ'자형 프레임으로 제작된다.The
도 2는 본 발명에 따른 용강의 속도와 방향을 제어하는 용강 제어 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a molten steel control device for controlling the speed and direction of the molten steel according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 용강 제어 장치는 토출되는 용강을 유도하는 가이드(110)와, 유도로의 출강구에 가이드(110)가 지지되도록 하는 지지 프레임(120)과, 가이드(110)를 유도로의 출강구에 고정시키는 고정 파이프(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the molten steel control apparatus according to the present invention includes a
가이드(110)는 상부가 개방되어 유로가 형성되며, 커버 프레임(111)과 커버 프레임(111)의 내측에 마련된 내화물(112)로 구성된다. 커버 프레임(111)은 예를들어 직사각형 형상의 제 1 면(111a)과, 제 1 면(111a)으로부터 서로 마주보는 두 면으로 상향 연장된 제 2 면(111b) 및 제 3 면(111c)으로 구성된다. 따라서, 제 1 면(111a)와 마주보는 면과 제 2 면 (111b) 및 제 3 면(111c)과 이웃하는 두 면이 개방된, 즉 'ㄷ'자 형상으로 제작된다. 물론, 가이드(110)는 도시된 형상 이외에 반원통형, 반타원통형 또는 반다각통형 등 다양한 형상으로 제작 가능하다. 즉, 가이드(110)는 상부에서 유입되는 유체의 흐름 및 속도를 조절할 수 있도록 상부가 개방되어 유로가 형성된 다양한 형상이 가능하다.The
지지 프레임(120)는 장축과 단축이 수직을 이루도록 제작된다. 즉, 지지 프 레임(120)은 'ㄱ'자 형상으로 제작된다. 지지 프레임(120)의 장축은 끝단이 가이드(110)의 커버 프레임(111)의 제 2 면(111b) 및 제 3 면(111c)과 링과 볼트(140)등의 결합 부재에 의해 연결 조립되고, 단축은 고정 파이프(130)에 삽입 고정된다. 지지 프레임(120)이 볼트(140)에 의해 가이드(110)와 연결 조립되기 때문에 가이드(110)는 유동될 수 있게 된다.The
고정 부재, 예를들어 고정 파이프(130)는 일면 및 타면이 개방되어 내부가 비어있는 파이프 모양으로 제작되며, 고정 파이프(130)의 내부에 지지 프레임(120)의 단축이 삽입 고정된다. 고정 파이프(130)는 원통형, 사각통형 등으로 제작될 수 있으며, 그 형상은 이에 한정되는 것이 아니고 다양한 형상으로 제작될 수 있다.The fixing member, for example, the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 용강 제어 장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 유도로의 출강구(40)에 고정 설치된다. 즉, 용강 제어 장치의 고정 파이프(130)가 유도로의 출강구(40)의 양 측에 고정 설치된다. 고정 파이프(130)는 일 개구가 출강구(40)의 상부를 향하도록 고정되고, 고정 파이프(130)의 측면이 출강구(40)의 출구와 수평을 이루도록 고정된다. 그리고, 볼트(140)에 의해 가이드(110)가 유동 가능하게 연결된 지지 프레임(120)의 단축이 고정 파이프(130)의 내부에 삽입 고정된다. 따라서, 유도로가 경동하지 않는 초기 상태에서 가이드(110)의 제 1 면(111a)은 유도로의 노체 측면과 평행하게 된다. 또한, 유도로가 경동하더라도 가이드(110)는 그 무게 중심에 의해 일정한 유동 각도를 가지게 된다. 한편, 본 발명의 실시 예는 유도로를 이용하여 설명하였지만, 유도로 이외에 도 래들 등의 용광을 이송하는 버켓 등에 적용할 수 있다.The molten steel control device according to the present invention configured as described above is fixedly installed in the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 용강 제어 장치는 가이드(110)가 유동 가능하게 연결되고 무게 중심에 의해 유도로가 경동되더라도 가이드(110)는 일정한 유동 각도를 가지게 된다. 즉, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 유도로가 경동하지 않는 초기 상태에서 가이드(110)의 제 1 면(111a)은 유도로의 노체 측면과 평행하게 된다. 그리고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 유도로가 경동하면 가이드(110)가 유동 가능하고 무게 중심으로 인해 가이드(110)는 초기 상태 또는 초기 상태에서 소정 각도 유동된 상태를 유지하게 된다. 이후 도 5(c)에 도시된 바와 같이 유도로의 경동 각도가 커지면 가이드(110)의 유동 각도는 조금 늘어나고, 도 5(d)에 도시된 바와 같이 유도로의 경동 각도가 용강의 토출 각도 이상으로 커지더라도 가이드(110)는 일정한 유동 각도를 유지하고, 토출되는 용강이 가이드(110) 내측의 내화물(112)과 간섭되어 용강의 토출 속도 및 각도가 제어된다. 따라서, 유도로로부터 토출되는 용강의 속도 및 방향을 제어할 수 있다.In the molten steel control apparatus according to the present invention configured as described above, the
도 6은 종래의 유도로의 출강 공정을 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 본 발명에 따른 용강 제어 장치가 설치된 유도로의 출강 공정을 설명하기 위한 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a conventional tapping process of the induction furnace, and FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a tapping process of the induction furnace provided with a molten steel control apparatus according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이 종래에는 유도로에서 출강된 용강은 출강구를 통해 낙하되어 래들 내부로 유도되는데, 용강이 유도로의 경동 각도에 따라 래들 내부의 측벽면에 집중되어 래들 측벽면의 국부적인 침식이 발생된다.As shown in FIG. 6, conventionally, molten steel pulled out of an induction furnace falls through the tap and guides into the ladle. The molten steel is concentrated on the sidewall surface of the ladle according to the tilt angle of the induction furnace so that the locality of the sidewall of the ladle is localized. Phosphorus erosion occurs.
그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 용강 제어 장치에 의해 유도로로부터 토출되는 용강의 속도 및 방향이 제어되어 용강이 래들의 다양한 영역으로 분산 낙하되어 래들의 국부적인 침식을 방지할 수 있다.However, as shown in FIG. 7, the speed and direction of the molten steel discharged from the induction furnace are controlled by the molten steel control apparatus according to the present invention to be dispersed and dropped into various regions of the molten steel to prevent local erosion of the ladle. have.
이상에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를들어, 상기에서는 유도로를 예시하였으나, 유도로 이외에도 용강이 처리되는 다양한 로 및 용기에 적용될 수 있다. Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand. For example, although the induction furnace is illustrated above, it can be applied to various furnaces and vessels in which molten steel is processed in addition to the induction furnace.
도 1은 본 발명이 적용되는 유도로의 단면도.1 is a cross-sectional view of an induction furnace to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 용강 제어 장치의 사시도.2 is a perspective view of the molten steel control device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 용강 제어 장치가 유도로의 출강구에 결합된 상태의 사이도.Figure 3 is a state between the molten steel control device according to the invention coupled to the exit of the induction furnace.
도 4는 도 3의 출강구 및 용강 제어 장치의 확대 사시도.Figure 4 is an enlarged perspective view of the tap and molten steel control device of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 용강 제어 장치의 유도로의 출강 각도에 따른 작동을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the operation according to the tapping angle of the induction furnace of the molten steel control apparatus according to the present invention.
도 6은 종래의 유도로의 출강 공정을 설명하기 위한 개념도.6 is a conceptual diagram for explaining a tapping process of a conventional induction furnace.
도 7은 본 발명에 따른 용강 제어 장치가 설치된 유도로의 출강 공정을 설명하기 위한 개념도.7 is a conceptual view for explaining the step of step out of the induction furnace is installed molten steel control apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 가이드 120 : 지지 프레임110: guide 120: support frame
130 : 고정 파이프 140 : 볼트 130: fixed pipe 140: bolt
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