KR101356909B1 - 고청정 용강 정련장치 및 고청정 용강 제조방법 - Google Patents

고청정 용강 정련장치 및 고청정 용강 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용강을 정련하는 용강 정련장치에 있어서, 상기 용강을 액적화하는 액적형성부; 상기 액적형성부 하부에 구비되는 정련슬래그; 상기 액적형성부 하부로 정련슬래그를 공급하되, 상기 정련슬래그를 용융하여 공급하는 슬래그공급부;를 포함하는 고청정 용강 정련장치에 관한 것이다.

Description

고청정 용강 정련장치 및 고청정 용강 제조방법{Refining device of high purity molten steel and method thereof}
본 발명은 고청정 용강 정련장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 구성을 구비하여 정련슬래그를 효율적으로 공급시켜, 용강을 액적 (droplets)으로 형성하여 용강의 정련효율을 향상시킬 수 있는 고청정 용강 정련장치 및 제조방법에 관한 것이다.
통상, 용강 중에 존재하는 비금속 개재물이 용강의 연주공정 등을 통하여 제거되지 못하고 잔존하는 경우, 상기 비금속 개재물은 최종 제품에서, 예컨대 대형 개재물성 결함 (scab) 또는 슬리버 (sliver) 등의 불량을 유발할 수 있다. 이러한 불량은 선재의 경우 단선의 원인이 되며, 강판의 경우에는 표면결함이 없는 경우에도 녹발생의 원인이 될 수 있다.
전술한 불량을 제거하기 위하여, 용강은 탈탄 및 탈산 등의 정련공정을 거치게 된다. 용강은 목표농도로 제어하기 위하여 탈탄을 수행하는데, 상기 탈탄이 수행된 용강에는 고농도의 산소를 포함하고 있고, 따라서, Al, Si, Mn 등을 주원료로 한 합금 또는 순물질로 이루어진 탈산제를 투입하여 탈산을 수행한다. 이때, 상기 용강의 탈산생성물로는 알루미나 (Al2O3), 실리카 (SiO2) 또는 복합산화물 등을 포함하고, 이들은 용강 중에 잔존하게 된다.
또한, 용강은 AOD 정련로에서 출강 시 슬래그와 동시 출강되고, 슬래그성 개재물이 포함된 용강으로 출강된다. 상기 슬래그성 개재물은 고융점 스피넬 개재물을 석출시킬 수 있다. 또한, 이러한 슬래그성 개재물은 최종제품의 품질에 악영향을 미치므로, 이를 최소화하기 위하여 용강 상태에서의 개재물의 생성억제, 제거 및 무해화가 필수적이며, 이를 제어하기 위하여 다양한 방법의 용강 정련이 연구되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 정련슬래그를 효율적으로 공급할 수 있는 고청정 용강 정련장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 정련슬래그를 용융된 상태로 공급하여 액적화된 용강을 효율적으로 정련할 수 있는 고청정 용강 정련장치를 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 용강을 정련하는 용강 정련장치에 있어서, 상기 용강을 액적화하는 액적형성부; 상기 액적형성부 하부에 구비되는 정련슬래그; 상기 액적형성부 하부로 정련슬래그를 공급하되, 상기 정련슬래그를 용융하여 공급하는 슬래그공급부;를 포함하는 고청정 용강 정련장치를 포함한다.
상기 슬래그공급부는, 내부에 정련슬래그를 수용하는 공간부를 구비하고, 상기 정련슬래그가 배출되는 아웃렛을 구비하는 저장부; 상기 저장부의 일측에 구비되는 히터; 및 상기 저장부의 아웃렛에 연결되되 상기 저장부의 하부에 대하여 경사지도록 구비되는 투입관;을 포함할 수 있다.
상기 저장부의 아웃렛에는 정련슬래그의 유량을 제어하는 유량제어부가 구비될 수 있다.
상기 저장부의 상부에는 상기 유량제어부가 통과하는 관통홀이 구비되고, 상기 관통홀은 상기 저장부의 하부에 구비되는 아웃렛에 대응하는 위치에 구비될 수 있다.
상기 유량제어부의 단면은 상기 관통홀 및 상기 아웃렛에 대응하는 형태로 구비되고, 상기 유량제어부는 관통홀을 통과하도록 구비되어 상기 아웃렛을 개폐할 수 있다.
상기 유량제어부의 적어도 일부는 관통홀을 통하여 상기 저장부의 외부로 돌출되도록 구비될 수 있다.
상기 투입관은 흑연으로 이루어질 수 있다.
상기 투입관은 상기 아웃렛에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부와 상기 제1 관부에서 상기 액적형성부의 하부를 향하도록 절곡되어 연결되는 제2 관부로 이루어질 수 있다.
상기 슬래그공급부는 상기 투입관이 경사지도록 투입관의 경사각을 유지하는 경사유지부를 더 포함할 수 있다.
상기 경사유지부는 상기 투입관의 외면에서 상기 투입관을 고정하는 고정부와, 상기 고정부에 연결되어 상기 고정부를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 고정부는 상기 투입관의 외면에 대응하는 형태로 구비되고, 상기 지지부는 막대형으로 구비되되 상기 지지부의 길이가 가변적일 수 있다.
상기 투입관의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관의 경사각은 아래 [식 1]을 만족할 수 있다.
[식 1]
경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
상기 액적형성부는 일면이 개구되고, 개구된 일면에 대응하는 타면에는 하나 이상의 액적홀이 구비될 수 있다.
상기 액적형성부는 액적홀이 구비된 타면을 둘러싸도록 구비되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 적어도 일부는 상기 투입관이 관통하도록 상기 투입관에 대응하는 형태로 내측으로 오목하게 구비될 수 있다.
상기 용강 정련장치는 턴디쉬를 포함하되, 상기 턴디쉬는, 일측이 개구되어 용강이 수강되는 턴디쉬 본체; 상기 턴디쉬 본체를 덮는 턴디쉬 커버; 및 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽에 대면하되 상기 액적형성부를 지지하는 하나 이상의 위어;를 포함할 수 있다.
상기 슬래그공급부는 상기 턴디쉬 커버보다 높은 위치에 구비될 수 있다.
상기 턴디쉬 커버는 개구부를 구비하고, 상기 투입관은 상기 개구부를 통과하도록 구비될 수 있다.
상기 정련슬래그는 상기 액적형성부를 통과한 용강을 정련하고, 상기 정련슬래그는 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽과 상기 위어 사이에 구비될 수 있다.
상기 용강의 표면은 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽과 위어 사이에 구비되는 제1 용강표면과, 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽에 대면하는 제2 내벽과 위어 사이에 구비되는 제2 용강표면을 포함할 수 있다.
상기 제1 용강표면에는 정련슬래그가 구비되고, 상기 제2 용강표면에는 턴디쉬플럭스가 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 용강을 정련하여 고청정 용강으로 제조하는 방법으로, 상기 용강을 액적화하는 액적형성부를 구비한 턴디쉬 내로 용강을 투입하는 단계; 상기 용강이 상기 액적형성부를 통과하여 액적화되는 단계; 상기 턴디쉬의 외부에 구비되는 슬래그공급부를 이용하여 액적형성부 하부에 정련슬래그를 구비시키는 단계; 상기 용강이 정련슬래그를 통과하여 정련되는 단계;를 포함한다.
상기 턴디쉬는 용강을 수용하는 턴디쉬 본체와 상기 턴디쉬 본체를 덮는 커버로 이루어지고, 상기 슬래그공급부는 상기 턴디쉬 커버보다 높은 위치에 구비될 수 있다.
상기 슬래그공급부는 정련슬래그를 포함하고 상기 정련슬래그가 배출되는 아웃렛을 구비한 저장부와 상기 정련슬래그는 용융하는 히터 및 상기 저장부의 아웃렛에서 연결되어 상기 턴디쉬 내로 연장되는 투입관으로 이루어질 수 있다.
상기 슬래그공급부는 고체상태의 정련슬래그를 저장부에서 용융하여 상기 투입관을 통하여 용강의 표면으로 공급할 수 있다.
상기 투입관은 상기 아웃렛에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부와 상기 액적형성부의 하부를 향하도록 상기 제1 관부에 대하여 절곡되어 연결되는 제2 관부로 이루어질 수 있다.
상기 투입관의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관의 경사각은 아래 [식 1]을 만족할 수 있다.
[식 1]
경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
여기에서, 경사각은 상기 저장부에 대하여 상기 투입관이 경사진 각도를 의미한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면 정련슬래그를 효율적으로 공급할 수 있는 고청정 용강 정련장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 정련슬래그를 용융된 상태로 공급하여 액적화된 용강을 효율적으로 정련할 수 있는 고청정 용강 정련장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 고청정 용강 정련장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 액적형성부의 사시도.
도 3은 도 1의 A부분의 확대도.
도 4는 도 1의 슬래그공급부의 사시도.
도 5은 도 4의 슬래그공급부의 분해사시도.
도 6은 정련슬래그의 과열도가 50 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프.
도 7은 정련슬래그의 과열도가 100 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프.
도 8은 정련슬래그의 과열도가 150 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 고청정 용강 정련장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 용강 (10)을 정련하는 용강 정련장치에 있어서, 상기 용강 (10)을 액적화하는 액적형성부 (130); 상기 액적형성부 (130) 하부에 구비되는 정련슬래그 (20); 상기 액적형성부 (130) 하부로 정련슬래그 (20)를 공급하되, 상기 정련슬래그 (20)를 용융하여 공급하는 슬래그공급부 (150);를 포함한다.
상기 슬래그공급부 (150)는, 내부에 정련슬래그 (20)를 수용하는 공간부 (151a)를 구비하고, 상기 정련슬래그 (20)가 배출되는 아웃렛 (153)을 구비하는 저장부 (151); 상기 저장부 (151)의 일측에 구비되는 히터 (156); 및 상기 저장부 (151)의 아웃렛 (153)에 연결되되 상기 저장부의 하부에 대하여 경사지도록 연결되는 투입관 (160);을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 용강 정련장치는 슬래그공급부 (150)를 구비한 턴디쉬 (100)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 턴디쉬로 본 실시예를 설명하지만, 본 실시예는 용강을 정련하는 장치에 대한 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 턴디쉬 (100)는, 일측이 개구되어 용강이 수강되는 턴디쉬 본체 (110); 상기 턴디쉬 본체 (110)를 덮는 턴디쉬 커버 (120); 및 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)에 대면하되 상기 액적형성부 (130)를 지지하는 하나 이상의 위어 (140);를 포함할 수 있다. 상기 턴디쉬 본체 (110)에는 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)에 인접하게 구비되어 용강 (10)을 수용하는 용강수용부 (170)가 더 구비될 수 있다.
상기 용강수용부 (170)는 액적형성부 (130)와 인접하게 구비되며, 상기 용강수용부 (170)에 수용된 용강 (10)은 액적형성부 (130)로 이동할 수 있다. 상기 액적형성부 (130)의 일측 (131)은 상기 용강수용부 (170)에 의하여 지지되고, 상기 액적형성부 (130)의 타측 (132)은 상기 위어 (140)에 의하여 지지될 수 있다. 예컨대, 상기 용강수용부 (170)는 내화물로 이루어진 용기형태로 구비될 수 있다. 반면, 상기 용강수용부 (170)는 롱노즐 (50)을 통하여 유입되는 용강 (10)을 최초로 수용하는 공간으로, 턴디쉬 본체 (110)의 적어도 일부를 내화물로 구성된 벽 (예컨대, 위어)으로 가로막아 격리된 공간으로도 구현될 수 있으며 본 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
상기 턴디쉬 (100)의 일측에는, 내부에 용강 (10)을 포함하는 래들 (40)이 구비될 수 있다. 상기 래들 (40)의 아웃렛에는 개폐부 (41)가 구비되며, 상기 개폐부 (41)는 롱노즐 (50)을 통하여 연결될 수 있다. 래들 (40) 내에 구비된 용강 (10)은 개폐부 (41)가 개방되어 롱노즐 (50)을 통하여 턴디쉬 (100)로 이동한다. 이때, 상기 턴디쉬 커버 (120)에는 개구부 (121)가 구비될 수 있으며, 용강 (10)은 롱노즐 (50)을 통하여 이동하여 용강수용부 (170)에 수용될 수 있다. 상기 턴디쉬 본체 (110)로 유입된 용강 (10)은 정련되어 턴디쉬 본체 (110)의 타측에 구비된 아웃렛 (111)을 통하여 배출되어 연속주조된다.
상기 슬래그공급부 (150)는 상기 턴디쉬 커버 (120)보다 높은 위치에 구비될 수 있다. 또한, 상기 투입관 (160)은 턴디쉬 커버 (120)에 구비된 개구부 (121)를 통과하도록 구비될 수 있다. 상기 용강 (10)은 슬래그공급부 (150)에서 용융되어 상기 투입관 (160)을 통하여 액적형성부 (130)의 하부에 구비될 수 있다. 이때, 슬래그공급부 (150)는 턴디쉬 커버 (120)보다 높은 위치에 구비되므로, 상기 용강 (10)은 별도의 펌프 등이 없이 상기 액적형성부 (130)의 하부로 이동할 수 있다.
도 2는 도 1의 액적형성부의 사시도이고, 도 3은 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 용강수용부 (170)를 거쳐 액적형성부 (130)로 이동한 용강 (10)은 상기 액적형성부 (130)를 통하여 액적화될 수 있다. 액적형성부 (130)는 일면이 개구되고, 개구된 일면에 대응하는 타면에는 하나 이상의 액적홀 (133)이 구비될 수 있다. 상기 액적형성부 (130)는 내부에 용강을 수용하는 공간부 (130a)가 구비될 수 있으며, 상기 공간부 (130a)에 수용된 용강 (10)은 액적홀 (133)를 통과하여 액적화된 용강 (10a)이 된다. 또한, 상기 액적형성부 (130)는 액적홀 (133)이 구비된 타면을 둘러싸도록 구비되는 제1 내지 제4 격벽 (131, 132, 134, 135)을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 격벽 (131, 132, 134, 135)의 적어도 일부는 상기 투입관 (160, 도 1 참조)이 관통하도록 상기 투입관에 대응하는 형태로 내측으로 오목하게 구비될 수 있다.
상기 액적형성부 (130)의 일측인 제1 격벽 (131)은 용강수용부 (170)와 접하고, 액적형성부 (130)의 타측인 제2 격벽 (132)은 위어 (140)와 접하도록 구비될 수 있는데, 이때, 상기 액적형성부 (130)의 제1 격벽 (131)은 제2 격벽 (132)에 비하여 낮은 높이로 구비될 수 있다. 따라서, 용강수용부 (170)에 수용된 용강 (10)은 용이하게 액적형성부 (130)의 공간부 (130a)로 이동하고 상기 액적형성부 (130)의 제2 격벽 (132)에 의하여 가로막히게 되므로 액적홀 (133)을 통하여 액적화된 용강 (10a)으로 낙하할 수 있다. 상기 액적형성부 (130) 하부에는 정련슬래그 (20)가 구비되며, 상기 정련슬래그 (20)는 상기 액적형성부 (130)를 통과한 용강 (10a)을 정련하되, 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)과 상기 위어 (140) 사이에 구비될 수 있다.
상기 액적형성부 (130)는 제1 및 제2 격벽 (131, 132)의 일단 및 타단을 각각 연결하는 제3 및 제4 격벽 (134, 135)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 및 제4 격벽 (134, 135)은 턴디쉬 본체 (110)의 내벽에 접하도록 구비될 수 있다. 이때, 상기 제3 격벽 (134)은 턴디쉬 본체 (110)의 내벽에 대응하도록 구비되되, 상기 제4 격벽 (135)은 상기 제4 격벽 (135)의 적어도 일부가 턴디쉬 본체 (110)의 내벽에서 이격되어 구비될 수 있다. 즉, 상기 제4 격벽 (135)과 턴디쉬 본체 (110)의 내벽이 접하는 부분에서, 상기 제4 격벽 (135)의 일부가 내측으로 오목하게 구비되어 소정의 공간 (136)을 형성할 수 있다. 상기 소정의 공간 (136)은 상기 상기 투입관에 대응하는 형태로 구비되어, 상기 투입관은 상기 소정의 공간 (136)을 통하여 관통할 수 있다. 따라서, 상기 액적형성부 (130)를 통과하는 용강은 상기 제4 격벽 (135)에 의하여 가로막히므로, 상기 소정의 공간 (136)으로 유입되지 않으므로, 액적형성부 (130)에 유입된 용강은 모두 액적화되어 정련슬래그 상으로 낙하할 수 있다.
상기 용강 (10)의 표면은 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)과 위어 (140) 사이에 구비되는 제1 용강표면 (11)과, 상기 턴디쉬 본체 (110)의 제1 내벽 (110a)에 대면하는 제2 내벽 (110a)과 위어 (140) 사이에 구비되는 제2 용강표면 (12)을 포함할 수 있다. 상기 위어 (140)는 턴디쉬 본체 (110)의 바닥면에서 소정 간격으로 이격되되, 상기 액적형성부 (130)를 지지하도록 구비될 수 있다. 턴디쉬 본체 (110) 내에 구비되는 용강 (10)의 표면은 상기 위어 (140)에 의하여 구분될 수 있는데, 예컨대, 상기 제1 용강표면 (11)에는 정련슬래그 (20)가 구비되고, 상기 제2 용강표면 (12)에는 턴디쉬플럭스 (30)가 구비될 수 있다. 상기 정련슬래그 (20)는 액적화된 용강 (10a)을 정련하고, 상기 턴디쉬플럭스 (30)는 용강 (10)의 표면에 층상으로 구비되어 용강 (10)의 온도를 유지하며, 용강 (10)이 대기와 접촉하여 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
액적화된 용강 (10a)은 정련슬래그 (20)의 위로 낙하하여 상기 정련슬래그 (20)의 표면과 충돌하고, 상기 정련슬래그 (20)를 통과한다. 액적화된 용강 (10a)이 정련슬래그 (20)를 통과하는 과정에서, 용강 중의 개재물은 정련슬래그 (20)로 흡수되고, 비중차에 의하여 낙하한 용강은 정련슬래그 (20) 하부의 용강 (10)으로 흡수된다. 본 실시예에 따른 용강 (10)은 액적화되어 정련되므로, 정련슬래그 (20)와의 접촉면적이 증가하여 정련을 효율적으로 수행할 수 있다. 이와 같이, 정련슬래그 (20)를 통과한 용강 (10)은 개재물이 제거되어, 상기 정련슬래그 (20)의 하부에는 청정도가 우수한 용강 (10)이 형성된다.
도 4는 도 1의 슬래그공급부의 사시도이고, 도 5은 도 4의 슬래그공급부의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 슬래그공급부 (150)는 용강 (10)을 수용하는 공간부 (151a)를 구비하는 용기의 형태인 저장부 (151)와 상기 저장부 (151)의 아웃렛 (153)과 연통하는 투입관 (160) 및 상기 투입관 (170)을 지지하는 경사유지부 (170)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 저장부 (151)의 일측에는 히터 (156)를 더 구비할 수 있는데, 상기 히터 (156)는 저장부 (151)의 인렛 (152)을 통하여 유입되는 분말형태의 정련슬래그 (10)를 용융시키고, 용융된 정련슬래그 (10)는 투입관 (160)을 통하여 이동된다.
상기 정련슬래그를 분말형태로 이용하는 경우에는, 상기 분말형태의 정련슬래그가 턴디쉬 커버에 구비되는 개구부를 통하여 용강 위로 직접 투입된다. 이때, 본 실시예와 같이 액적형성부를 이용하여 용강을 정련하는 경우, 상기 정련슬래그는 액적형성부의 하부에 구비되어야 하므로 문제를 유발할 수 있다. 예컨대, 상기 분말형태의 정련슬래그는 상부에서 투입되어 액적형성부의 액적홀을 통과하므로, 상기 액적형성부의 액적홀을 막을 수 있고, 따라서 공정효율을 저하시킬 수 있다. 또한, 분말형태로 투입된 정련슬래그는 넓은 범위로 흩어지지 않고, 용강 표면의 어느 일측에 적층되어 용융되지 않을 수 있다. 즉, 용강 표면에서 분말형태의 정련슬래그가 용융되는 속도에 비하여 상기 분말형태의 정련슬래그가 적층되는 속도가 빠른 경우에 빈번하게 발생하며, 적층된 분말상태의 정련슬래그는 소결되므로, 상기 정련슬래그의 용융은 더욱 지연된다. 또한, 정련슬래그가 용강을 정련하기 위해서는 용융되어야 하는데, 분말상태의 정련슬래그는 용강의 현열을 이용하여 용융되므로 용강의 온도가 저하된다. 또한, 상기 분말상태의 정련슬래그가 용융될때까지 정련이 되지 않으므로, 정련효율이 저하되게 된다.
본 실시예는 전술한 문제를 방지하기 위한 것으로, 용강을 액적화하여 정련하는 과정에서, 정련슬래그를 효율적으로 구비하기 위하여 슬래그공급부를 구비한 턴디쉬를 제공할 수 있다. 상기 슬래그공급부는 턴디쉬의 외부에 구비되어, 정련슬래그를 미리 용융시켜 액적형성부의 하부로 직접 투입한다. 따라서, 정련슬래그를 용융하는데 용강의 현열이 사용되지 않으므로 용강의 온도가 저하되지 않고, 액적화부의 액적홀을 막지 않아 공정효율을 향상시킨다. 또한, 정련슬래그가 용융되기까지의 대기시간이 없으므로, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 슬래그공급부 (150)에서, 상기 저장부 (151)의 아웃렛 (153)에는 정련슬래그 (10)의 유량을 제어하는 유량제어부 (155)가 구비될 수 있다. 상기 저장부 (151)의 상부에는 상기 유량제어부 (155)가 통과하는 관통홀 (154)이 구비되고, 상기 관통홀 (154)은 상기 저장부 (151)의 하부에 구비되는 아웃렛 (153)에 대응하는 위치에 구비될 수 있다. 또한, 상기 유량제어부 (155)의 단면은 상기 관통홀 (154) 및 상기 아웃렛 (153)에 대응하는 형태로 구비되고, 상기 유량제어부 (155)는 관통홀 (154)을 통과하도록 구비되어 상기 아웃렛 (153)을 개폐할 수 있다. 예컨대, 상기 유량제어부 (155)의 외경 (r1)과, 관통홀 (154)의 직경 (r2) 및 아웃렛 (153)의 직경 (r3)은 서로 유사하게 구비될 수 있다. 또한, 상기 유량제어부 (155)의 적어도 일부는 관통홀 (154)을 통하여 상기 저장부 (151)의 외부로 돌출되도록 구비될 수 있다.
상기 유량제어부 (155)는 상하부 이동을 할 수 있는데, 먼저 상기 유량제어부 (155)를 하부로 이동시켜 상기 유량제어부 (155)의 끝단이 아웃렛 (153)에 삽입되도록 한다. 따라서, 상기 아웃렛 (153)은 상기 유량제어부 (155)에 의하여 폐쇄된다. 이어서, 상기 저장부 (151)의 상부에 구비된 인렛 (152)을 통하여 분말상태의 정련슬래그 (20)를 투입한다. 상기 저장부 (151)의 일측에 구비된 히터 (156)는 상기 분말상태의 정련슬래그 (20)를 용융할 수 있다. 예컨대, 상기 히터 (156)는 유도가열 또는 저항가열의 방식에 의하여 상기 정련슬래그 (20)에 열을 공급할 수 있다.
상기 저장부 (151)는 내부에 공간부 (151a)를 구비한 원형 또는 사각의 용기형태로 구비될 수 있는데, 예컨대, 상기 저장부 (151)는 내화물 또는 흑연으로 제작될 수 있다. 정련슬래그 (20)가 용융된 후 유량제어부 (155)를 상부로 이동시켜 아웃렛 (153)의 전부 또는 일부를 개구한다. 이때, 상기 유량제어부 (155)의 상부로 이동된 정도에 의하여 아웃렛 (153)의 개구된 정도가 결정될 수 있고, 따라서, 상기 아웃렛 (153)을 통하여 유출되는 용융된 정련슬래그 (20)의 유량을 제어할 수 있다.
상기 저장부 (151)의 아웃렛 (153)에는 투입관 (160)이 연결되어 있는데, 용융된 정련슬래그 (20)는 투입관 (160)을 통하여 액적형성부 (130, 도 1 참조) 하부로 이송될 수 있다. 예컨대, 상기 투입관 (160)은 흑연으로 이루어질 수 있다. 상기 투입관 (160)은 고온의 정련슬래그 (20)와 반응하지 않도록 반응성이 낮은 재질로 제작되는 것이 좋다. 또한, 상온을 유지하던 투입관 (160)은 고온의 정련슬래그와 바로 접촉하게 되므로, 열충격 특성이 양호하여 파손되지 않아야 한다. 또한, 용강을 연속주조하는 경우, 래들 (40)과 같이 턴디쉬 (100)의 주변에 구비되는 설비와의 간섭이 없도록 구비되어야 하므로, 상기 턴디쉬 (100)에서 일정공간 이격되어 설치될 수 있다. 따라서, 상기 투입관 (160)은 소정 길이 이상으로 구비될 필요가 있다. 이와 같이, 상기 투입관 (160)은 낮은 반응성 및 열전도도를 갖고, 정련슬래그 (20)가 통과한 후 잔류물질의 제거가 용이한 재질이 바람직하다. 통상, 사용되는 내화물을 이용하여 투입관을 제작할 경우, 상기 내화물은 낮은 열전도도를 갖는 반면, 정련슬래그와의 반응성이 높고, 용융된 정련슬래그가 잘 흡수되므로 사용 중 또는 사용 후에 정련슬래그가 잔류되어 문제가 될 수 있다. 따라서, 상기 투입관 (160)은 흑연을 이용하여 제작하는 것이 바람직한데, 상기 흑연은 물질의 특성상 자체의 강도로는 파단되지 않으나 직진성을 유지하기 어렵다. 따라서, 상기 투입관 (160)의 일측에는 상기 투입관 (160)을 지지할 수 있는 경사유지부 (170)가 더 구비될 수 있다.
상기 투입관 (160)은 상기 아웃렛 (153)에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부 (161)와 상기 제1 관부 (161)에서 상기 액적형성부 (130, 도 1 참조)의 하부를 향하도록 절곡되어 연결되는 제2 관부 (162)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 관부 (161)의 일단 (161a)은 상기 저장부 (151)의 하부에 대하여 소정의 경사각 (a)으로 경사지도록 아웃렛 (153)과 연결되되, 상기 제1 관부 (161)의 타단 (161b)은 상기 제2 관부 (162)가 상기 개구부 (121)를 통과하도록 상기 턴디쉬 커버 (120)의 개구부 (121) 측에 인접하게 구비될 수 있다. 상기 제2 관부 (162)는 상기 턴디쉬 커버 (120)에 대하여 수직하도록 구비될 수 있다.
상기 슬래그공급부 (150)는 상기 투입관 (160)이 경사지도록 투입관 (160)의 경사각 (a, 도 1 참조)을 제어하는 경사유지부 (170)를 더 포함할 수 있다. 상기 경사유지부 (170)는 상기 투입관 (160)의 외면에서 상기 투입관 (160)을 고정하는 고정부 (171)와, 상기 고정부 (151)에 연결되어 상기 고정부 (151)를 지지하는 지지부 (172)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 고정부 (171)는 상기 투입관 (160)의 외면에 대응하는 형태 (171a)로 구비되고, 상기 지지부 (172)는 막대형으로 구비되되 상기 지지부의 길이가 가변적일 수 있다.
상기 고정부 (171)는 구체적으로 투입부 (160)의 제1 관부 (161)를 고정하도록 구비되므로, 상기 제1 관부 (161)가 경사진 형태에 대응하도록 구비될 수 있으며, 상기 지지부 (172)는 상기 턴디쉬 커버 (120, 도 1 참조)에 안착되어 상기 제1 관부 (161) 및 고정부 (171)를 지지할 수 있다. 또한, 상기 지지부 (172)에는 길이제어부 (173)가 구비될 수 있는데, 길이제어부 (173)에 의하여 지지부 (172)의 길이를 가변적으로 변화시킴으로써, 슬래그공급부 (150)의 설치위치 및 제1 관부 (161)의 경사진 정도를 용이하게 제어할 수 있다.
본 실시예에 따른 슬래그공급부 (150)는 중력에 의하여 정련슬래그 (20)를 공급하므로, 별도의 펌프 등과 같은 장치를 필요로하지 않는다. 또한, 상기 슬래그공급부 (150)와 액적형성부의 하부, 즉 정련슬래그 (20) 구비되는 위치에는 높이차가 존재하며, 이는 투입관 (160)의 길이 및 경사각 (a)에 의하여 제어될 수 있다. 예컨대, 투입관 (160)의 길이가 길어지고, 상기 경사각 (a)이 작아질수록, 정련슬래그 (20)의 이동속도는 저하된다. 따라서, 정련슬래그 (20)의 열손실이 발생하여 상기 정련슬래그 (20)가 투입관 (160) 내부에서 응고될 수 있으며, 이는 투입관 (160)을 막아 정련슬래그 (20)의 이동이 중단되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 투입관 (160)의 길이 및 경사각 (a)은 주된 특징 중 하나일 수 있으며, 예컨대, 상기 투입관 (160)의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그 (20)의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관 (160)의 경사각 (a)은 아래 [식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.
[식 1]
경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
여기에서, 투입관의 길이는 제1 관부 및 제2 관부의 길이를 모두 더한 값이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 슬래그의 온도에서 슬래그의 융점을 뺀 값을 의미한다. 상기 정련슬래그의 과열도가 증가하는 경우, 정련슬래그가 응고하는 확률이 감소된다.
도 6은 정련슬래그의 과열도가 50 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프이고, 도 7은 정련슬래그의 과열도가 100 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프이며, 도 8은 정련슬래그의 과열도가 150 ℃인 경우, 투입관의 길이 및 경사각에 따른 정련슬래그 투입의 성공여부를 도시한 그래프이다.
도 6 내지 도 8은, 각각 정련슬래그의 과열도가 50 ℃, 100 ℃, 150 ℃인 경우, 슬래그 투입관의 길이를 50m 내지 15 m로 하여 경사가의 변화에 따른 정련슬래그의 투입을 확인한 결과이다. 각 그래프에서 표시 X는 정련슬래그가 투입관 내부에서 응고되어 상기 정련슬래그의 투입이 실패한 경우를 나타내고, 표시 O는 정련슬래그가 용이하게 잘 투입되는 정련슬래그의 투입이 성공한 경우를 나타내었다.
도 6 내지 도 8에 나타난 바와 같이, 정련슬래그가 열손실되어 투입관 내에서 응고하지 않고, 상기 정련슬래그의 투입이 성공하기 위해서는 경사각이 높을수록, 투입관의 길이가 짧을수록 유리하다. 또한, 정련슬래그의 과열도의 측면에서는 상기 과열도가 높을수록 상대적으로 낮은 경사각에서도 정련슬래그의 투입이 성공함을 확인할 수 있었다. 즉, 정련슬래그의 과열도가 높을수록 유리하다. 이와 같은 도 6 내지 도 8의 그래프로부터 (기울기, x-y축 값에 의하여) 아래 관계식 (1), (2) 및 (3)을 도출할 수 있다.
도 6에 의한 관계식 (1)은, 경사각 ≥ 1.1 * (투입관의 길이) + 8
여기에서, 정련슬래그의 과열도는 50 ℃이다.
도 7에 의한 관계식 (2)는, 경사각 ≥ 1 * (투입관의 길이) + 3.67
여기에서, 정련슬래그의 과열도는 100 ℃이다.
도 8에 의한 관계식 (3)은, 경사각 ≥ 0.9 * (투입관의 길이) + 1.33
여기에서, 정련슬래그의 과열도는 150 ℃이다.
상기 관계식 (1) 내지 (3)으로부터, 정련슬래그의 과열도 및 투입관의 길이에 따른 최소 경사각은 다음 [식 1]을 만족해야 한다.
[식 1]
경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
따라서, 상기 실시예의 정련슬래그의 과열도의 범위인 50 ℃ 내지 150 ℃에서, 투입관의 길이가 약 5 m 내지 15 m인 경우, 투입관의 경사각, 즉 저장부에 대한 투입관이 경사진 정도는 상기 [식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.
예컨대, 턴디쉬 본체 내의 용강의 온도가 1500 ℃ 내지 1550 ℃인 경우, 정련슬래그의 과열도를 150 ℃ 초과로 하여 정련슬래그를 투입할 때, 저장부는 1700 ℃ 이상의 온도를 견딜 수 있어야 하며, 따라서 저장부의 크기가 대형화되어야 한다. 또한, 1700 ℃ 이상의 온도에서, 저장부의 재질이 내화물일 경우 내화물의 용손이 증가하고, 저장부의 재질이 흑연일 경우 정련슬래그 중 포함되는 SiO2 성분이 흑연에 의하여 환원되어 상기 정련슬래그의 조성변화가 발생한다. 따라서, 과열도는 이러한 문제를 고려하여 적정한 상한치를 설정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 실시예에서는 용강을 정련하여 고청정 용강으로 제조하는 방법으로, 상기 용강을 액적화하는 액적형성부를 구비한 턴디쉬 내로 용강을 투입하는 단계; 상기 용강이 상기 액적형성부를 통과하여 액적화되는 단계; 상기 턴디쉬의 외부에 구비되는 슬래그공급부를 이용하여 액적형성부 하부에 정련슬래그를 구비시키는 단계; 상기 용강이 정련슬래그를 통과하여 정련되는 단계;를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 턴디쉬는 용강을 수용하는 턴디쉬 본체와 상기 턴디쉬 본체를 덮는 커버로 이루어지고, 상기 슬래그공급부는 상기 턴디쉬 커버보다 높은 위치에 구비된다. 또한, 상기 슬래그공급부는 정련슬래그를 포함하고 상기 정련슬래그가 배출되는 아웃렛을 구비한 저장부와 상기 정련슬래그는 용융하는 히터 및 상기 저장부의 아웃렛에서 연결되어 상기 턴디쉬 내로 연장되는 투입관으로 이루어진다.
상기 슬래그공급부는 고체상태의 정련슬래그를 저장부에서 용융하여 상기 투입관을 통하여 용강의 표면으로 공급할 수 있다. 또한, 상기 투입관은 상기 아웃렛에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부와 상기 액적형성부의 하부를 향하도록 상기 제1 관부에 대하여 절곡되어 연결되는 제2 관부로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 투입관의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관의 경사각은 아래 [식 1]을 만족할 수 있다.
[식 1]
경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
여기에서, 경사각은 상기 저장부에 대하여 상기 투입관이 경사진 각도를 의미한다.
본 실시예의 고청정 용강 제조방법에서, 상기 용강은 액적형성부를 통과하여 액적화된 후, 상기 액적형성부의 하부에 대응하도록 구비되는 정련슬래그를 향하여 낙하한다. 상기 정련슬래그는 용강의 표면에서 구비되고, 액적화된 용강은 정련슬래그를 통과하여 정련된다. 상기 정련슬래그는 턴디쉬의 외부에서 상기 턴디쉬보다 높은 위치에 구비된 슬래그공급부에서 공급될 수 있다. 상기 슬래그공급부는 저장부에 구비된 고체상태의 정련슬래그를 히터를 이용하여 용융한 후 투입관을 통하여 공급할 수 있다. 이때, 상기 슬래그공급부는 턴디쉬보다 높은 위치에 구비되므로 별도의 에너지 없이도 상기 정련슬래그를 공급할 수 있다. 또한, 상기 투입관은 일부가 상기 저장부에 대해여 경사지도록 구비되므로, 상기 정련슬래그의 공급속도를 제어하여 안전하게 공급할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 용강 20: 정련슬래그
30: 턴디쉬플럭스 40: 래들
100: 턴디쉬 110: 턴디쉬 본체
120: 턴디쉬 커버 130: 액적형성부
140: 위어 150: 슬래그공급부
160: 투입관 170: 경사유지부

Claims (26)

  1. 용강을 정련하는 용강 정련장치에 있어서,
    상기 용강을 액적화하는 액적형성부;
    상기 액적형성부 하부에 구비되는 정련슬래그;
    상기 액적형성부 하부로 정련슬래그를 공급하되, 상기 정련슬래그를 용융하여 공급하는 슬래그공급부;를 포함하고,
    상기 슬래그공급부는,
    내부에 정련슬래그를 수용하는 공간부를 구비하고, 상기 정련슬래그가 배출되는 아웃렛을 구비하는 저장부;
    상기 저장부의 일측에 구비되는 히터; 및
    상기 저장부의 아웃렛에 연결되되 상기 저장부의 하부에 대하여 경사지도록 구비되는 투입관;을 포함하는 고청정 용강 정련장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장부의 아웃렛에는 정련슬래그의 유량을 제어하는 유량제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저장부의 상부에는 상기 유량제어부가 통과하는 관통홀이 구비되고, 상기 관통홀은 상기 저장부의 하부에 구비되는 아웃렛에 대응하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유량제어부의 단면은 상기 관통홀 및 상기 아웃렛에 대응하는 형태로 구비되고, 상기 유량제어부는 관통홀을 통과하도록 구비되어 상기 아웃렛을 개폐하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유량제어부의 적어도 일부는 관통홀을 통하여 상기 저장부의 외부로 돌출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투입관은 흑연으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련강치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투입관은 상기 아웃렛에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부와 상기 제1 관부에서 상기 액적형성부의 하부를 향하도록 절곡되어 연결되는 제2 관부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 슬래그공급부는 상기 투입관이 경사지도록 투입관의 경사각을 유지하는 경사유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 경사유지부는 상기 투입관의 외면에서 상기 투입관을 고정하는 고정부와, 상기 고정부에 연결되어 상기 고정부를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 투입관의 외면에 대응하는 형태로 구비되고, 상기 지지부는 막대형으로 구비되되 상기 지지부의 길이가 가변적인 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 투입관의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관의 경사각은 아래 [식 1]을 만족하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
    [식 1]
    경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
  13. 제1항에 있어서,
    상기 액적형성부는 일면이 개구되고, 개구된 일면에 대응하는 타면에는 하나 이상의 액적홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 액적형성부는 액적홀이 구비된 타면을 둘러싸도록 구비되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 적어도 일부는 상기 투입관이 관통하도록 상기 투입관에 대응하는 형태로 내측으로 오목하게 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 고청정 용강 정련장치는 턴디쉬를 포함하되, 상기 턴디쉬는,
    일측이 개구되어 용강이 수강되는 턴디쉬 본체;
    상기 턴디쉬 본체를 덮는 턴디쉬 커버; 및
    상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽에 대면하되 상기 액적형성부를 지지하는 하나 이상의 위어;를 포함하는 고청정 용강 정련장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 슬래그공급부는 상기 턴디쉬 커버보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 턴디쉬 커버는 개구부를 구비하고, 상기 투입관은 상기 개구부를 통과하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 정련슬래그는 상기 액적형성부를 통과한 용강을 정련하고, 상기 정련슬래그는 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽과 상기 위어 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 용강의 표면은 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽과 위어 사이에 구비되는 제1 용강표면과, 상기 턴디쉬 본체의 제1 내벽에 대면하는 제2 내벽과 위어 사이에 구비되는 제2 용강표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 용강표면에는 정련슬래그가 구비되고, 상기 제2 용강표면에는 턴디쉬플럭스가 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 정련장치.
  21. 용강을 정련하여 고청정 용강으로 제조하는 방법으로,
    상기 용강을 액적화하는 액적형성부를 구비한 턴디쉬 내로 용강을 투입하는 단계;
    상기 용강이 상기 액적형성부를 통과하여 액적화되는 단계;
    상기 턴디쉬의 외부에 구비되는 슬래그공급부를 이용하여 액적형성부 하부에 정련슬래그를 구비시키는 단계;
    상기 용강이 정련슬래그를 통과하여 정련되는 단계:를 포함하고,
    상기 턴디쉬는 용강을 수용하는 턴디쉬 본체와 상기 턴디쉬 본체를 덮는 커버로 이루어지고, 상기 슬래그공급부는 상기 턴디쉬 커버보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 제조방법.
  22. 삭제
  23. 제21항에 있어서,
    상기 슬래그공급부는 정련슬래그를 포함하고 상기 정련슬래그가 배출되는 아웃렛을 구비한 저장부와 상기 정련슬래그는 용융하는 히터 및 상기 저장부의 아웃렛에서 연결되어 상기 턴디쉬 내로 연장되는 투입관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 슬래그공급부는 고체상태의 정련슬래그를 저장부에서 용융하여 상기 투입관을 통하여 용강의 표면으로 공급하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 투입관은 상기 아웃렛에서 경사를 갖도록 연결되는 제1 관부와 상기 액적형성부의 하부를 향하도록 상기 제1 관부에 대하여 절곡되어 연결되는 제2 관부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 투입관의 길이는 5 m 내지 15 m이고, 상기 정련슬래그의 과열도는 50 ℃ 내지 150 ℃이며, 상기 투입관의 경사각은 아래 [식 1]을 만족하는 것을 특징으로 하는 고청정 용강 제조방법.
    [식 1]
    경사각 ≥ 13 + 투입관의 길이 - (0.087 * 정련슬래그의 과열도)
    여기에서, 경사각은 상기 저장부에 대하여 상기 투입관이 경사진 각도를 의미한다.
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