KR101310985B1

KR101310985B1 - 래들 로의 불활성 가스 공급 장치

Info

Publication number: KR101310985B1
Application number: KR1020110126376A
Authority: KR
Inventors: 유경민; 이정훈
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-09-24
Also published as: KR20130060081A

Abstract

본 발명은 래들 로의 불활성 가스 공급 장치에 관한 것으로, 내부에 저장된 용강을 아크열로 가열하고, 하부로 불활성 가스를 내부로 취입시키는 래들 로에서 불활성 가스를 취입시킬때, 래들 로의 버블링 콘의 취입 구멍의 막힘을 감지부에서 감지하여 제어부에서 유량 제어 밸브를 작동시켜 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관부의 관로의 개도량을 제어함으로써, 상기 래들 로 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 제어한다.

Description

래들 로의 불활성 가스 공급 장치{Gas Supply Apparatus for Ladle furnace}

본 발명은 래들 로의 불활성 가스 공급 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 불활성 가스 유량을 제어하여 원활한 조업 운용이 가능하도록 한 래들 로의 유량 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속 주조 시 용강은 용해된 후 용강로 내에서 기체 산소를 취입하여 용강온도와 탄소 농도를 조절하는 산화 정련 작업을 실시한다.

상기 산화 정련 작업은 용강 내로 기체 산소를 취입하여 용강의 탈탄, 탈린, 탈황 반을을 유발하는 것이다.

산화 정련 작업을 거친 용강은 용강 중의 황과 산소를 제거하고, 합금철, 조제재 등을 첨가하여 성분의 미세조정 및 용강 중의 황과 산소를 제거하는 환원 정련 과정을 거치게 된다.

근래에는 별도의 래들 로(LF;Ladle furnace)로 출강한 후 래들 로 내에서 환원 정련 작업을 하고 있다.

관련 선행 기술로는 국내 특허공개 제2008-0062396호 '래들용 버블링 플러그'(2008년 7월 3일 공개)가 있다.

본 발명의 목적은 버블링 콘으로 래들 로 내부에 취입되는 불활성 가스의 취입 상태를 실시간으로 확인하여 불활성 가스의 취입량을 제어할 수 있는 래들 로의 불활성 가스 공급 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 내부에 저장된 용강을 아크열로 가열하고, 하부로 불활성 가스를 내부로 취입시키는 래들 로에서 불활성 가스를 취입시키는 장치이며,

래들 로의 하부에 구비되며, 래들 로 내부로 불활성 가스를 취입시키는 가스 취입 구멍이 형성된 버블링 콘의 취입 구멍에 연결되는 가스 공급관부;

상기 가스 공급관부가 연결되며 상기 가스 공급관부의 내부로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부;

상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급부를 통해 상기 래들 로 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브부;

상기 가스 공급 관부에 구비되며 상기 버블링 콘의 가스 취입 구멍에 대한 막힘을 감지하는 감지부;

상기 감지부와 상기 밸브부에 연결되며 상기 감지부에서 감지된 상기 취입 구멍의 막힘에 따라 상기 밸브부를 작동시켜 상기 래들 로 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 제어하는 제어부를 포함한 래들 로의 불활성 가스 공급 장치를 제공함으로써 해결된다.

본 발명에 따른 상기 감지부는 상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부 내의 압력을 측정하는 압력계; 및 상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부를 통해 이송되는 가스의 유량을 측정하는 유량계를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 압력계는 디지털 압력계이고, 상기 유량계는 디지털 유량계이며, 상기 감지부는 상기 압력계와 상기 유량계의 측정된 수치를 상기 제어부로 전달하는 송신기(trannsmitter)를 더 포함한다.

본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 송신기로부터 상기 디지털 압력계와, 상기 디지털 유량계로부터 측정된 수치를 전달받고, 전달받은 압력값이 기설정된 기준 압력값보다 높은 경우 및 전달받은 유량값이 기설정된 기준 유량값보다 작은 경우 상기 유량 제어 밸브부를 작동시켜 상기 가스 공급관부의 관로 개도량을 크게 한다.

본 발명에 따른 래들 로의 불활성 가스 공급 장치는 상기 가스 공급관부에 연결되는 비상 가스관부; 상기 비상 가스관부에 장착되어 상기 비상 가스관부의 관로를 개폐하고, 상기 제어부에 연결되는 비상 밸브부; 및 상기 비상 가스관부에 연결되며 불활성 가스를 공급하는 비상 가스 공급부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 래들 로의 불활성 가스 공급 장치는 래들 로의 조업 중 불활성 가스를 원활하게 공급하여 조업 시 사고를 예방하고, 래들 로에서 조업되는 용강의 품질 및 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 래들 로의 불활성 가스 공급 장치를 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 래들 로의 불활성 가스 공급 장치의 일 실시 예를 도시한 개략도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참고하면, 래들 로(1)는 내측면에 내화체로 축조된 내벽이 형성되고, 내부에 용강이 저장된다. 그리고, 아크열을 발생시키는 전극을 포함하고, 내부에 합금 원소와 정련제를 첨가하는 첨가 장치, 래들 로(1)의 하부면에 구비되며 불활성 가스를 내부로 취입시키는 버블링 콘(1a)을 포함한다.

즉, 상기 래들 로(1)는 용강의 슬래그에 전극을 침지하고, 전원을 인가하여 아크열을 발생시키고, 발생된 아크열로 용강을 가열하여 온도를 조절하면서 상기 첨가 장치로 합금 원소와 정련제를 용강 내에 첨가하고, 상기 버블링 콘(1a)으로 불활성 가스를 용강 내에 취입시켜 용강을 교반하는 설비로, 특수강 제조 시 사용된다.

상기 래들 로(1)는 전기로에서 배출되는 용강을 저장한 후 래들 조업 위치까지 이송된 후 불활성 가스 공급 장치에 연결되어 조업이 실시된다.

본 발명에 따른 래들 로(1)의 불활성 가스 공급 장치는 상기 버블링 콘(1a)에 연결되는 가스 공급관부(10)를 포함한다. 상기 버블링 콘(1a)은 콘 형상을 가지고, 상, 하부로 불활성 가스가 통과하는 가스 취입 구멍이 형성된다.

상기 불활성 가스는 아르곤(Ar) 가스인 것을 일 예로 하며, 이외에도 다른 불활성 가스도 사용할 수 있는 것이다.

상기 가스 공급관부(10)는 상기 가스 취입 구멍으로 연결되어 상기 버블링 콘(1a)의 가스 취입 구멍을 통해 가스를 상기 래들 로(1) 내부로 취입시킨다.

상기 가스 공급관부(10)는 일단이 상기와 같이 상가 가스 취입 구멍으로 연결되고, 타 단이 가스를 공급하는 가스 공급부(20)에 연결된다.

상기 가스 공급부(20)는 상기 래들 로(1)의 내부로 취입되는 불활성 가스를 저장하는 메인 가스 저장 탱크를 포함한다. 상기 메인 가스 저장 탱크 내의 불활성 가스는 상기 가스 공급관부(10)를 통해 상기 버블링 콘(1a)의 가스 취입 구멍으로 공급되고, 상기 가스 취입 구멍을 통해 래들 로(1)의 용강 내로 취입된다.

상기 가스 공급관부(10)에는 관로의 개폐량을 조절하는 유량 제어 밸브부(30)가 장착된다. 상기 유량 제어 밸브부(30)는 상기 가스 공급부(20)를 통해 상기 래들 로(1) 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브부(30)가 장착된다.

또한, 상기 가스 공급관부(10)에는 상기 버블링 콘(1a)의 가스 취입 구멍에 대한 막힘을 감지하는 감지부(40)가 구비된다.

상기 감지부(40)는 상기 가스 공급관부(10)에 장착되어 상기 가스 공급관부(10) 내의 압력을 측정하는 압력계(41)와;

상기 가스 공급관부(10)에 장착되어 상기 가스 공급관부(10)를 통해 이송되는 가스의 유량을 측정하는 유량계(42)를 포함한다.

상기 압력계(41)는 상기 가스 공급관부(10) 내의 가스 압력을 정확한 수치로 확인할 수 있도록 디지털 압력계인 것이 바람직하고, 상기 유량계(42)는 상기 가스 공급관부(10) 내를 흐르는 불활성 가스의 유량을 정확한 수치로 확인할 수 있도록 디지털 유량계인 것이 바람직하다.

또한, 상기 감지부(40)와 상기 밸브부는 제어부(50)에 연결되며, 상기 제어부(50)는 상기 감지부(40)에서 상기 취입 구멍의 막힘이 감지되면 상기 유량 제어 밸브부(30)를 작동시켜 상기 래들 로(1) 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 제어한다.

또한, 상기 감지부(40)는 상기 압력계(41)와 상기 유량계(42)의 측정된 수치를 상기 제어부(50)로 전달하는 송신기(43)(trannsmitter)를 더 포함한다.

즉, 상기 제어부(50)는 상기 송신기(43)로부터 상기 디지털 압력계와, 상기 디지털 유량계로부터 측정된 정확한 수치의 압력과 유량을 전달받고, 전달받은 압력값이 기설정된 기준 압력값보다 높은 경우 및 전달받은 유량값이 기설정된 기준 유량값보다 작은 경우 상기 유량 제어 밸브부(30)를 작동시켜 상기 가스 공급관부(10)의 관로 개도량을 크게 함으로써 상기 가스 공급관부(10)를 통해 상기 래들 로(1) 내부로 취입되는 불활성 가스의 량을 일정하게 유지하게 한다.

한편, 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 래들 로(1)의 불활성 가스 공급 장치는 상기 가스 공급관부(10)에 연결되는 비상 가스관부(60);

상기 비상 가스관부(60)에 장착되어 상기 비상 가스관부(60)의 관로를 개폐하고, 상기 제어부(50)에 연결되는 비상 밸브부(70); 및

상기 비상 가스관부(60)에 연결되며 불활성 가스를 공급하는 비상 가스 공급부(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 비상 가스관부(60)는 상기 감지부(40)와 상기 가스 공급부(20)의 사이에서 상기 가스 공급관부(10)에 연결되어 상기 감지부(40) 즉, 상기 압력계(41) 및 상기 유량계(42)로 상기 가스 공급부(20)를 통해 상기 래들 로(1) 내로 취입되는 실제 가스의 공급 상태를 정확하게 확인할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 비상 가스관부(60) 및 상기 비상 가스 공급부(80)는 상기 가스 공급부(20)에서 공급되는 불활성 가스의 가스 량으로 취입 구멍이 막힌 상기 버블링 콘(1a)을 통해 상기 래들 로(1) 내부로 정상적인 가스 취입량을 유지할 수 없는 경우 상기 래들 로(1) 내로 불활성 가스를 추가로 공급하여 정상적인 가스 취입량을 유지할 수 있도록 한다.

즉, 상기 제어부(50)는 상기 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 가스 공급관부(10)의 관로를 완전히 개방한 상태에서도 상기 감지부(40)에서 가스 취입 구멍의 막힘이 감지되면 상기 비상 밸브부(70)를 작동시켜 상기 비상 가스관부(60)의 관로를 열어 상기 비상 가스 공급부(80) 내에 저장된 불활성 가스를 추가로 상기 가스 공급관부(10)로 공급하여 상기 가스 공급관부(10)를 통해 래들 로(1) 내로 취입되는 불활성 가스의 취입량을 증대시키는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 래들 로(1)의 불활성 가스 공급 장치를 이용하여 불활성 가스의 취입 유량을 제어하는 방법은 하기와 같다.

일단 전기로에서 출강된 용강을 저장한 래들 로(1)는 조업 위치로 이송된 후 본 발명인 불활성 가스 공급 장치와 연결된다.

즉, 상기 래들 로(1)의 버블링 콘(1a)과 상기 가스 공급관부(10)를 연결한다.

래들 로(1) 조업 중 상기 제어부(50)는 상기 유량 제어 밸브부(30)를 작동시켜 상기 가스 공급관부(10)의 관로를 열어 상기 가스 공급부(20)의 불활성 가스를 상기 가스 취입 구멍을 통해 상기 래들 로(1) 내부로 취입시킨다.

이 때, 상기 감지부(40) 즉, 상기 압력계(41)와 상기 유량계(42)는 상기 가스 공급관부(10) 내의 압력과 불활성 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 상기 제어부(50)로 전송한다.

상기 버블링 콘의 가스 취입 구멍은 래들 로(1) 조업 중 지금 등의 원인으로 일부분 막히는 경우가 발생한다.

상기 제어부(50)는 상기 감지부(40)에서 전달된 압력값과 유량값을 정상 취입 시 압력값과 유량값을 비교하고, 그 차이 값에 따라 상기 가스 취입 구멍의 막힘 정도에 따라 상기 유량 제어 밸브부(30)를 작동시켜 상기 가스 공급관부(10)의 개도량을 점점 크게 하여 불활성 가스의 공급량을 증대시킨다.

상기 정상 취입 시 압력값, 유량값은 조업 환경에 따라 변동이 가능하며, 상기 제어부(50)는 정상 취입 시 압력값 즉, 기설정된 기준 압력값 대비 20% 이상인 경우, 정상 취입 시 유량값 즉, 기설정 기준 유량값 대비 20% 이하인 경우 상기 가스 취입 구멍을 막힘으로 판단하고, 상기 가스 공급관부(10)의 개도량을 증가시켜 상기 래들 로(1) 내부로 취입되는 불활성 가스의 취입량을 제어한다.

또한, 상기 제어부(50)는 상기 가스 공급관부(10)의 관로를 완전히 열었을 경우에도 상기 가스 취입 구멍이 막힘으로 판단되면, 상기 비상 밸브부(70)를 작동시켜 상기 비상 가스관부(60)의 관로를 점차 열어 상기 래들 로(1) 내부로 취입되는 불활성 가스의 취입량을 제어한다.

본 발명에 따른 래들 로(1)의 불활성 가스 공급 장치는 래들 로(1)의 조업 중 불활성 가스를 원활하게 공급하여 조업 시 사고를 예방하고, 래들 로(1)에서 조업되는 용강의 품질 및 생산성을 향상시킨다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

1 : 래들 로 10 : 가스 공급관부
20 : 가스 공급부 30 : 유량 제어 밸브부
40 : 감지부 41 : 압력계
42 : 유량계 43 : 송신기
50 : 제어부 60 : 비상 가스부
70 : 비상 밸브부 80 : 비상 가스 공급부

Claims

내부에 저장된 용강을 아크열로 가열하고, 하부로 불활성 가스를 내부로 취입시키는 래들 로에서 불활성 가스를 취입시키는 장치이며,
래들 로의 하부에 구비되며, 래들 로 내부로 불활성 가스를 취입시키는 가스 취입 구멍이 형성된 버블링 콘의 취입 구멍에 연결되는 가스 공급관부;
상기 가스 공급관부가 연결되며 상기 가스 공급관부의 내부로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급부를 통해 상기 래들 로 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브부;
상기 가스 공급 관부에 구비되며 상기 버블링 콘의 가스 취입 구멍에 대한 막힘을 감지하는 감지부;
상기 감지부와 상기 밸브부에 연결되며 상기 감지부에서 감지된 상기 취입 구멍의 막힘에 따라 상기 밸브부를 작동시켜 상기 래들 로 내부로 공급되는 불활성 가스의 유량을 제어하는 제어부;
상기 가스 공급관부에 연결되는 비상 가스관부;
상기 비상 가스관부에 장착되어 상기 비상 가스관부의 관로를 개폐하고, 상기 제어부에 연결되는 비상 밸브부; 및
상기 비상 가스관부에 연결되며 불활성 가스를 공급하는 비상 가스 공급부를 포함한 것을 특징으로 하는 래들 로의 불활성 가스 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 감지부는,
상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부 내의 압력을 측정하는 압력계; 및
상기 가스 공급관부에 장착되어 상기 가스 공급관부를 통해 이송되는 가스의 유량을 측정하는 유량계를 포함한 것을 특징으로 하는 래들 로의 불활성 가스 공급 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 압력계는 디지털 압력계이고, 상기 유량계는 디지털 유량계이며,
상기 감지부는 상기 압력계와 상기 유량계의 측정된 수치를 상기 제어부로 전달하는 송신기(trannsmitter)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 래들 로의 불활성 가스 공급 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는 상기 송신기로부터 상기 디지털 압력계와, 상기 디지털 유량계로부터 측정된 수치를 전달받고, 전달받은 압력값이 기설정된 기준 압력값보다 높은 경우 및 전달받은 유량값이 기설정된 기준 유량값보다 작은 경우 상기 유량 제어 밸브부를 작동시켜 상기 가스 공급관부의 관로 개도량을 크게 하는 것을 특징으로 하는 래들 로의 불활성 가스 공급 장치.
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