KR101246203B1

KR101246203B1 - 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치

Info

Publication number: KR101246203B1
Application number: KR1020110016353A
Authority: KR
Inventors: 유대경
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2013-03-21
Also published as: KR20120097039A

Abstract

본 발명은 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치에 관한 것으로, 전기로의 벽체 중간에 설치되어 전기로에 교반가스를 취입하는 인젝터; 상기 인젝터로부터 분기되어 인젝터에 교반가스를 각각 공급하는 다수개의 가스공급라인들; 상기 가스공급라인들의 중간에 각각 설치되어 가스공급라인들을 개폐하는 밸브들; 및 상기 밸브들과 전기적으로 연결되어 밸브들의 작동을 제어하는 제어수단;을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 전자기장에 의한 교반력이 약한 전기로에서 용강을 교반하는 동력원으로 사용되는 교반가스의 제어가 자동으로 이루어짐으로써, 작업성이 개선되고, 교반가스 제어 용이성이 크게 향상된다.

Description

전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING AGITATING GAS FOR MEDIUM BLOWING AT ELECTRIC FURNACE}

본 발명은 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기장에 의한 교반력이 약한 전기로에서 용강을 교반하는 동력원으로 사용되는 교반가스 제어가 자동으로 이루어지는 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기로를 이용한 제강 공정에서는, 전기로 내에 고철 또는 스크랩(Scrap)이 장입되고 전극봉에 전류가 인가됨에 따라 스크랩에 대한 용해가 이루어진다.

스크랩을 용해하면서, 탈산, 탈황 및 탈류를 하기 위해서, 부원료(Fe-Si, CaCO₃, CaO, MO-Oxide) 등을 전기로의 내부로 투입하여 불순물을 제거하고, 또한 용강에 대한 교반력을 얻기 위하여 교반가스를 취입(blowing)한다.

교반가스로는 아르곤가스, 질소가스 등이 사용된다.

본 발명의 목적은 전자기장에 의한 교반력이 약한 전기로에서 용강을 교반하는 동력원으로 사용되는 교반가스 제어가 자동으로 이루어질 수 있는 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치는 전기로의 벽체 중간에 설치되어 상기 전기로에 교반가스를 취입(blowing)하는 인젝터; 상기 인젝터로부터 분기되어 상기 인젝터에 교반가스를 각각 공급하는 다수개의 가스공급라인들; 상기 가스공급라인들의 중간에 각각 설치되어 상기 가스공급라인들을 개폐하는 밸브들; 및 상기 밸브들과 전기적으로 연결되어 상기 밸브들의 작동을 제어함과 아울러 상기 교반가스의 압력을 5bar 이하로 제어하는 제어수단;을 특징으로 한다.

상기 제어수단은 전기로의 전력 구간에 따라 상기 밸브들의 작동을 제어함이 바람직하다.

삭제

상기 가스공급라인들의 중간에는 상기 제어수단과 전기적으로 연결되며 상기 교반가스의 압력을 감지하는 압력트랜스미터가 더 설치될 수 있다.

상기 가스공급라인들의 중간에는 상기 교반가스를 일시적으로 저장하는 버퍼탱크가 더 설치될 수 있다.

상기 가스공급라인들의 중간에는 체크밸브가 더 설치될 수 있다.

상기 가스공급라인들의 중간에는 플로우미터가 더 설치될 수 있다.

상기 가스공급라인들의 중간에는 압력계 및 수동개폐밸브가 더 설치될 수 있다.

삭제

본 발명에 의해, 전자기장에 의한 교반력이 약한 전기로에서 용강을 교반하는 동력원으로 사용되는 교반가스 제어가 자동으로 이루어진다.

이를 통해 작업성이 개선되고, 교반가스 제어 용이성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치는 전기로(1)에 교반가스를 취입(blowing)하는 인젝터(10)를 구비한다.

인젝터(10)는 전기로(1)의 벽체 중간에 경사지게 설치되어 용강(3)이 일방향으로 회전하며 유동할 수 있도록 교반가스를 취입함으로써, 교반가스를 용강(3)을 교반하는 동력원으로 사용하는 전기로 중취 기능을 달성한다.

이 때문에, 용강(3)에 대한 강력한 교반력이 얻어진다.

인젝터(10)에는 교반가스를 공급하기 위한 다수개의 가스공급라인(30,40,50)이 연결된다.

가스공급라인(30,40,50)은 인젝터(10)로부터 분기(分岐)되는 형태로 인젝터(10)에 연결된다.

가스공급라인(30)은 산소가스를 공급하는 산소가스공급라인을 나타낸 것이다.

가스공급라인(40)은 아르곤가스를 공급하는 아르곤가스공급라인을 나타낸 것이다.

가스공급라인(50)은 질소가스를 공급하는 질소가스공급라인을 나타낸 것이다.

이와 같은 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 가스공급라인들(30,40,50)을 개폐하는 밸브들(31,41,51)이 설치된다.

밸브들(31,41,51)은 제어신호에 의해 작동되는 전자밸브, 솔레노이드밸브 등과 같은 형태가 될 것이다.

이러한 밸브들(31,41,51)에는 제어수단(70)이 전기적으로 연결되어 그 작동이 제어된다.

제어수단(70)은 예컨대, 마이콤 등을 탑재한 컨트롤패널 또는 PC, 노트북 등과 같은 컴퓨터수단이 될 것이다.

이와 같은 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 제어수단(70)과 전기적으로 연결되는 압력트랜스미터(32,42,52)가 설치된다.

압력트랜스미터(32,42,52)는 가스공급라인들(30,40,50)을 유동하는 교반가스의 압력을 감지하여 제어수단(70)에 전송한다.

또한, 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 교반가스를 일시적으로 저장하기 위한 버퍼탱크(33,43,53)가 설치된다.

또한, 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 체크밸브(34,44,54)가 설치된다.

바람직하게, 체크밸브(34,44,54)는 버퍼탱크(33,43,53) 및 인젝터(10)의 앞 2곳에 각각 설치되어 버퍼탱크(33,43,53) 및 인젝터(10)로부터의 역류를 방지함이 좋다.

또한, 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 플로우미터(35,45,55)가 설치된다.

플로우미터(35,45,55)는 버퍼탱크(33,43,53) 앞에 설치되어 작업자가 교반가스의 유량을 효과적으로 체크할 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 압력계(36,46,56)가 설치된다.

압력계(36,46,56)는 버퍼탱크(33,43,53)를 사이에 두고 앞뒤 2곳에 각각 설치되어 작업자가 교반가스의 압력을 효과적으로 체크할 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 가스공급라인들(30,40,50)의 중간에는 수동개폐밸브(37,47,57)가 설치된다.

수동개폐밸브(37,47,57)는 가스저장탱크(38,48,58)와 버퍼탱크(33,43,53) 바로 뒤에 설치되어 임의 상황에 신속하게 대처하여 가스공급라인들(30,40,50)을 개폐하도록 함이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 전기로(1)의 전력 구간에 따라 교반가스를 선택하고, 압력을 제어한다.

이때, 교반가스의 압력은 5bar 이하로 제어되는 것이 바람직하다.

그 이유는, 고압의 압력으로는 전기로(1) 내 용강(3)의 동요(fluctuation)가 심하여 교반효과가 떨어지기 때문이다.

더 바람직하게, 교반가스의 압력은 2∼5bar 범위 내에서 유지되는 것이다. 압력이 2bar 미만이면, 충분한 교반력을 얻기가 어렵기 때문이다.

제어수단(70)은 전력계(전력 적산계)(80) 및 압력트랜스미터(32,42,52)로부터 데이터를 각각 전송받아 그 데이터를 기초로 밸브들(31,41,51)을 제어함으로써 교반가스를 선택하고, 압력을 제어한다.

구분	전력구간 (kWh)	교반가스	가스압력 (bar)	전기로 내 스트립 상태
1차 충전 (1차 스크랩 장입)	0∼3000	N₂	3	용해중	약 교반
	3001∼6000	N₂	3	용해중	약 교반
	6001∼12000	N₂	3	용해중	약 교반
	12001∼15000	N₂	3	용해중	약 교반
	15001∼17000	Ar	3	일부 melt down	약 교반
2차 충전 (2차 스크랩 장입)	17001∼20000	N₂	3	용해중	약 교반
	20001∼23000	N₂	3	용해중	약 교반
	23001∼27000	Ar	3	일부 melt down	약 교반
3차 충전 (3차 스크랩 장입)	27001∼30000	N₂	3	용해중	약 교반
3차 충전 (3차 스크랩 장입)	30001∼35000	Ar	3	용해중	약 교반
환원정련기 (Refining)	35001∼40000	Ar	5	melt down (용해완료)	강 교반
	40001∼45000	Ar	5	melt down (용해완료)	강 교반
	45001∼50000	Ar	5	melt down (용해완료)	강 교반

표 1에 예시된 바와 같이, 1차 충전 중, 제어수단(70)은 0∼15000kWh 전력구간에서는 질소가스공급라인(50)의 밸브(51)만을 개방하여 전기로(1)에 질소가스를 취입하고, 압력은 3bar를 유지한다.

이후, 전력구간이 15001∼17000kWh가 되면, 아르곤가스공급라인(40)의 밸브(41)만을 개방하여 전기로(1)에 아르곤가스를 취입하고, 압력은 3bar를 계속 유지한다.

2차 충전 중, 제어수단(70)은 17001∼23000kWh 전력구간에서는 질소가스공급라인(50)의 밸브(51)만을 개방하여 전기로(1)에 질소가스를 취입하고, 압력은 3bar를 유지한다.

이후, 전력구간이 23001∼27000kWh가 되면, 아르곤가스공급라인(40)의 밸브(41)만을 개방하여 전기로(1)에 아르곤가스를 취입하고, 압력은 3bar를 계속 유지한다.

3차 충전 중, 제어수단(70)은 27001∼30000kWh 전력구간에서는 질소가스공급라인(50)의 밸브(51)만을 개방하여 전기로(1)에 질소가스를 취입하고, 압력은 3bar를 유지한다.

이후, 전력구간이 30001∼35000kWh가 되면, 아르곤가스공급라인(40)의 밸브(41)만을 개방하여 전기로(1)에 아르곤가스를 취입하고, 압력은 3bar를 계속 유지한다.

환원정련기 중, 제어수단(70)은 전력구간이 35001∼50000kWh가 되면, 아르곤가스공급라인(40)의 밸브(41)만을 개방하여 전기로(1)에 아르곤가스를 취입하고, 압력은 5bar를 유지한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자기장에 의한 교반력이 약한 전기로에서 용강을 교반하는 동력원으로 사용되는 교반가스의 제어가 자동으로 이루어짐으로써, 작업성이 개선되고, 교반가스 제어 용이성이 크게 향상된다.

지금까지는 본 발명을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면은 본 발명의 기술사상을 한정한 것이 아니라 단지 예시한 것으로 해석되어야 한다.

1:전기로 3:용강
10:인젝터 30:산소가스공급라인
40:아르곤가스공급라인 50:질소가스공급라인
31,41,51:밸브 32,42,52:압력트랜스미터
33,43,53:버퍼탱크 34,44,54:체크밸브
35,45,55:플로우미터 36,46,56:압력계
37,47,57:수동개폐밸브 38,48,58:가스저장탱크
70:제어수단 80:전력계

Claims

전기로의 벽체 중간에 설치되어 상기 전기로에 교반가스를 취입(blowing)하는 인젝터;
상기 인젝터로부터 분기되어 상기 인젝터에 교반가스를 각각 공급하는 다수개의 가스공급라인들;
상기 가스공급라인들의 중간에 각각 설치되어 상기 가스공급라인들을 개폐하는 밸브들; 및
상기 밸브들과 전기적으로 연결되어 상기 밸브들의 작동을 제어함과 아울러 상기 교반가스의 압력을 5bar 이하로 제어하는 제어수단;을 포함하는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어수단은 전기로의 전력 구간에 따라 상기 밸브들의 작동을 제어하는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 가스공급라인들의 중간에는 상기 제어수단과 전기적으로 연결되며 상기 교반가스의 압력을 감지하는 압력트랜스미터가 더 설치되는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 가스공급라인들의 중간에는 상기 교반가스를 일시적으로 저장하는 버퍼탱크가 더 설치되는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 가스공급라인들의 중간에는 체크밸브가 더 설치되는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 가스공급라인들의 중간에는 플로우미터가 더 설치되는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 가스공급라인들의 중간에는 압력계 및 수동개폐밸브가 더 설치되는, 전기로 중취 교반용 가스 공급 제어장치.
삭제