KR101385531B1 - 아크 용해 설비 및 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

철원의 용해를 열효율 높게 행함과 동시에 예열실로부터 용해실에의 철원의 공급을 제어 가능한 아크 용해 설비 및 그 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 조업 방법을 제공한다. 철원을 용해하는 용해실(2), 용해실(2)에 직결하여 설치되는 샤프트형 예열실(4), 전극(3)을 구비하는 아크 용해 설비(1)로서, 4의 바닥면의 적어도 일부가 2로 향하여 하향의 경사를 가지는 경사 바닥면(7a)으로서 형성되고, 샤프트 개구 치수(H)가 철원의 공급 제어의 최적값으로 설정되며, 4의 하부에는 4 내의 철원을 2의 방향으로 이동시키는 압출 장치(6)가 설치되고, 6을 구동하면 4로부터 2에 철원이 공급되며, 6의 구동을 정지하면 4로부터 2 내로의 상기 철원의 공급이 정지되는 아크 용해 설비(1)를 이용한다. 샤프트 개구 치수(H)의 최적값은 철원의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키도록 설정되어 있다.

Description

아크 용해 설비 및 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법{Arc melting equipment and molten metal manufacturing method using arc melting equipment}

본 발명은 철 스크랩, 직접 환원철 등의 철원(鐵源)을 아크에 의해 용해하여 용탕을 제조하는 아크 용해 설비 및 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법에 관한 것이다.

스크랩 등의 철원의 용해를 행하는 아크 용해로 중에서 배치식의 아크 용해로에서는, 처리하는 스크랩은 통상 2~3회로 나누어 버킷에 의해 용해로 본체에 장입된다. 스크랩 장입 후, 흑연 전극에 의해 아크를 발생시키고, 아크의 열에 의해 스크랩의 용해를 행한다. 용해를 촉진시키기 위해 산소와 카본 등을 노내에 불어넣고, 화학 반응열을 부가함으로써 용해 시간의 단축을 도모하여 생산성을 향상시키고 있다. 이 때, 용해로로부터는 고온이면서 미연(未燃) 성분을 포함한 배기가스가 계 밖으로 배출되는데, 아크 용해로에서는 많은 전력을 소비하기 때문에 이 고온이면서 미연 성분을 포함한 배기가스를 이용하여, 장입하는 스크랩을 예열하여 열회수를 행하고, 전력 사용량을 삭감하는 용해 설비의 개발이 요청되고 있다. 그러나, 배치식 용해로의 경우에는 예열 효율을 높이기가 어려운 문제가 있다. 또한, 배치로 한번에 대량의 스크랩을 노내에 공급하면, 아크 방전이 스크랩에 대해 행해지기 때문에 전력 효율이 저하된다.

배치식과 달리, 스크랩 등의 철원의 공급을 연속적으로 행하고, 또한, 장입하는 철원을 배기가스를 이용하여 예열하는 아크 용해 설비로서, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 냉철원(본 발명에서 말하는 바의 철원)의 용해 설비(아크 용해 설비)가 알려져 있다. 이 용해 설비는 냉철원을 용해하기 위한 용해실, 용해실의 상부에 직결되고, 용해실에서 발생하는 배기가스로 냉철원을 예열하는 예열실, 용해실 내에서 냉철원을 용해하기 위한 아크 발생용 전극, 예열실에 냉철원을 공급하는 냉철원 공급 수단, 예열실 안을 출입 가능하게 하여 예열실의 하부에 설치된 푸셔, 용해실에 설치된 출강구를 구비하는 것을 특징으로 한다. 특허문헌 1에 기재된 용해 설비에서는, 냉철원이 예열실과 용해실에 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 냉철원을 연속적 또는 단속적으로 예열실에 공급하면서, 냉철원이 충전된 예열실 내에 푸셔를 출입시켜 예열실 내의 냉철원을 용해실에 공급한다. 그리고, 용해실 내의 냉철원을 아크에 의해 용해하여 용해실에 용강이 쌓인 시점에서 푸셔를 정지하고, 다음에 아크에 의해 용강을 가열하여 승온한 후, 냉철원이 예열실과 용해실에 연속하여 존재하는 상태로 용강을 출강한다.

상기 연속 공급식의 용해로에서는, 스크랩 등의 철원을 용해할 때에 철원을 고체 상태에서 액체 상태(용탕)로 변화시키는 시기(이하, 「용해기」라고 기재함)와, 얻어진 용탕을 다음 공정에 필요한 온도까지 승온시키는 시기(이하, 「승온기」라고 기재함)가 필요하다. 출탕되는 용탕의 온도가 낮으면, 출탕시에 출탕구에서의 응고 지금(地金) 부착에 의해 출탕이 저해될 우려가 있기 때문에, 승온기에는 철원의 융점보다도 충분히 높은 온도까지 승온을 행한다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 연속하여 철원을 공급하는 용해로(이하, 「샤프트형 예열 장치를 가지는 아크 용해 설비」라고 기재함)에서는, 용해기에서는 노내에의 철원의 공급을 연속하여 원활하게 행할 필요가 있지만, 승온기에서는 노내에의 철원의 공급을 억제할 필요가 있어 문제가 된다.

즉, 샤프트형 예열 장치를 가지는 아크 용해 설비에서는, 철원이 용해실과 예열실(예열 샤프트)에 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 예열실에 철원을 연속적 또는 단속적으로 공급하면서 용해실 내의 철원을 아크에 의해 용해하는 것이다. 그 때문에, 승온·출탕시에도 예열실 내 및 용해실 내에는 철원이 존재하여, 다음 차지의 철원의 예열이 가능하고, 매우 열효율 높게 철원의 용해를 실현할 수 있다. 그러나, 승온기에도 용해실 내에의 철원의 공급이 계속되면 용탕의 승온이 효율적으로 행할 수 없기 때문에, 철원의 용해실 내에의 공급을 일시적으로 억제한 상태로 용해실 내 용탕의 승온을 행할 필요가 있다. 특허문헌 1에 기재된 용해 설비에서는, 철원을 예열실 하부로부터 용해실 중앙부로 향하여 압출하는 장치인 푸셔의 가동을 정지함으로써 철원의 용해실 내에의 공급량을 감소시킬 수 있는데, 철원의 공급을 원활하게 행할 수 있는 노형상이면 어느 정도 푸셔의 가동을 정지해도 철원의 용탕에의 흘러들어감, 무너져 떨어짐이 발생하여 승온이 어려워진다. 예열되어 있다고는 해도 고체의 철원이 승온 중의 용탕 중에 공급되면, 용탕을 승온할 때의 열효율(승온 효율)이 저하되기 때문이다.

용탕이란 용융 상태의 금속으로, 용강, 용선 등을 포함하는 개념이다.

특허문헌 1에 기재된 용해 설비에서는, 용강의 승온시에 용해실을 예열실과 반대쪽이 낮아지도록 경사 이동시킴으로써, 용강과 냉철원의 접촉 면적을 감소시켜 용강 온도를 보다 빨리 상승시키는 것을 가능하게 하고 있다. 용해실을 그대로 경사 이동시키면, 냉철원의 용강 중에의 무너져 떨어짐이 심해져 승온이 보다 어려워지는데, 용해실의 경사 이동시에 용해실에 설치한 냉철원 유지 수단(방해판)으로 용해실 내의 냉철원을 보유지지함으로써 냉철원의 용강측으로의 이동이 저해된다.

특허문헌 1: 일본공개특허 평11-257859호 공보

특허문헌 1에 기재된, 경사 이동시에 이용되는 고온의 용해실 내에 설치되는 냉철원 보유지지 수단은, 수냉 등을 행하지 않으면 열변형을 일으키거나 용융되거나 할 위험이 있는 반면, 수냉 등을 행함으로써 예열의 열효율이 저하되는 점에서, 냉철원 보유지지 수단과 같은 기구는 설치하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 상기한 바와 같이, 냉철원 유지 수단을 이용하지 않고 용해실의 경사 이동을 행하면, 냉철원의 용강에의 흘러들어감, 무너져 떨어짐이 촉진되어 승온이 현저하게 어려워진다.

이와 같이, 철원의 용해시에 필요한 전력을 최대한 적게 하도록 철원이 용해실과 예열실에 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 철원을 공급하는 설계의 샤프트형 예열 장치를 가지는 아크 용해 설비에 있어서, 용해기에는 철원을 용해실에 원활하게 공급하는 것과 승온기에는 용해실에의 철원의 공급을 정지하는 것은 상반되는 요구이며, 종래기술을 이용하면 승온기에 철원의 용해실에의 공급을 정지하여 용탕의 승온을 열효율 높게 행하는 것은 어렵다.

본 발명은 종래의 아크 용해 설비가 가지는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 철원의 용해를 열효율 높게 행함과 동시에, 예열실로부터 용해실에의 철원의 공급을 제어 가능한, 신규하고 개량된 아크 용해 설비 및 그 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 조업 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양은, 철원(鐵源)을 용해하는 용해실, 그 용해실에 공급하는 상기 철원을 예열하기 위해 상기 철원이 상기 용해실과 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 직결하여 설치되는 샤프트형 예열실, 상기 용해실 내에 공급되는 상기 철원을 용해하기 위해 상기 용해실 내에 설치되는 전극을 구비하는 아크 용해 설비로서, 상기 용해실의 바닥면에 연속한 상기 예열실의 바닥면의 적어도 일부가 상기 용해실로 향하여 하향의 경사를 가지는 경사 바닥면으로서 형성되고, 상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와, 상기 용해실과 상기 예열실의 연속한 바닥면간의 상기 아크 용해 설비 내에서의 최단 거리인 샤프트 개구 치수(H)가 상기 철원의 공급 제어의 최적값으로 설정되며, 상기 예열실의 하부에는 상기 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 상기 전극의 방향으로 이동시키는 압출 장치가 설치되고, 상기 압출 장치를 구동하면 상기 예열실로부터 상기 용해실 내에 상기 철원이 공급되며, 상기 압출 장치의 구동을 정지하면 상기 예열실로부터 상기 용해실 내에의 상기 철원의 공급이 정지되는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비에 관한 것이다.

본 발명의 일태양에 의하면, 압출 장치의 구동 제어에 의해 용해실에의 철원의 공급의 온·오프가 전환되므로, 예를 들면 승온기 등의 원하는 타이밍에서 철원의 용해실에의 공급을 정지함으로써 철원의 용해를 열효율 높게 행할 수 있게 된다.

이 때, 본 발명의 일태양에서는, 상기 샤프트 개구 치수(H)의 상기 최적값이 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키도록 설정되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 압출 장치의 구동을 정지하여 예열실로부터 용해실에의 철원의 공급을 정지한 경우에, 승온기에 철원의 용탕에의 흘러들어감, 무너져 떨어짐의 발생을 방지하여 용해실에의 철원의 공급을 정지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 경사 바닥면의 경사 각도가 수평방향에 대해 15~45도인 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 철원의 공급을 정지하기 위해, 예를 들면 승온기에 압출 장치의 구동을 정지시켰을 때에 철원의 용탕에의 흘러들어감, 무너져 떨어짐의 발생을 억제하므로, 확실히 용해실에의 철원의 공급이 정지되어 철원의 용해를 열효율 높게 행할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 일태양으로서, 철원을 용해하는 용해실, 상기 철원이 상기 용해실에 공급되기 전에 예열되도록 상기 용해실에 직결하여 설치되는 샤프트형 예열실, 그 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 용해하기 위해 상기 용해실 내에 설치되는 전극을 구비하는 아크 용해 설비로서, 상기 용해실의 바닥면에 연속한 상기 예열실의 바닥면의 적어도 일부가 상기 용해실로 향하여 수평방향에 대해 15~45도의 하향의 경사를 가지는 경사 바닥면으로서 형성되고, 상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와, 상기 용해실과 상기 예열실의 연속한 바닥면간의 상기 아크 용해 설비 내에서의 최단 거리인 샤프트 개구 치수(H)가 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키도록 설정되어 있고, 상기 예열실의 하부에는 상기 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 상기 용해실의 방향으로 이동시키는 압출 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 용해실과 상기 예열실의 접속 부분의 상부가 교환 가능한 부품으로 구성되어 있음으로써 상기 샤프트 개구 치수가 변경 가능한 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 철원의 최대길이(A)가 변경된 경우에도 아크 용해 설비의 샤프트 개구 치수(H)를 최적값으로 할 수 있다,

또한, 본 발명의 일태양에서는, 예열실과 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와 전극간의 최단 거리(L)가 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 0.2A≤L≤5A를 만족시키는 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 철원을 용해실에 공급할 때의 전극 절손의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 상기 어느 하나에 기재된 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법으로서, 용해실에서 발생하는 배기가스를 예열실에 도입하여 그 예열실 내의 철원을 예열하는 공정, 상기 철원을 예열하는 상기 예열실의 하부에 배치되는 압출 장치를 구동하여 상기 철원을 상기 예열실로부터 상기 용해실에 공급하는 공정, 상기 철원이 상기 예열실과 상기 용해실에 존재하는 상태를 유지하도록 상기 철원을 상기 용해실에 공급하면서, 상기 용해실에서 아크 가열로 상기 철원을 용해하여 용탕으로 하는 공정, 상기 압출 장치의 구동을 정지하고 상기 용탕을 승온하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 원하는 타이밍에서 철원을 용해실에 공급할 수 있게 된다. 이 때문에, 예를 들면 용해기에는 철원이 용해실에 원활하게 공급되고, 승온기에는 철원의 공급을 중지하여 용해실 내의 용탕의 승온시에서의 열효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 철 스크랩 등의 철원을 사용하여 용탕을 제조할 때에 철원의 예열실로부터 용해실에의 공급을 임의로 정지 가능(온·오프 가능)하게 할 수 있으므로, 승온기에 용탕을 효율적으로 승온할 수 있다. 이에 의해, 용해기의 철원의 예열 효율을 높게 한 채로 조업 시간을 단축하고 전력 사용량도 삭감한 조업을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 아크 용해 설비의 일실시형태로서, 아크 용해 설비의 종단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 아크 용해 설비의 일실시형태로서, 아크 용해 설비의 수평 단면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 아크 용해 설비의 일실시형태로서, 개구 조정 부품을 변경한 경우의 아크 용해 설비의 종단면 개략도이다.
도 4는 조업 시간(1/생산성)과 샤프트 개구 치수(H)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 조업 시간과 예열실의 경사 바닥면 각도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 전극 절손 발생 빈도와 최고부와 전극간의 최단 거리(L)의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또, 이하에 설명하는 본 실시형태는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니고, 본 실시형태에서 설명되는 구성의 전부가 본 발명의 해결수단으로서 필수라고는 한정되지 않는다.

본 발명의 발명자들은, 상기와 같은 철원이 용해실과 예열실에 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 철원을 공급함으로써 에너지 효율 높게 철원을 용해하여 용탕을 제조할 수 있는 아크 용해 설비로서, 예열실로부터 용해실에 철원을 아크 전극의 방향으로 이동시키는 압출 장치를 예열실의 하부에 설치하고, 압출 장치를 구동하면 예열실로부터 용해실 내에 철원이 공급되며, 압출 장치의 구동을 정지하면 예열실로부터 용해실 내에의 철원의 공급이 정지되도록, 철원의 용해실에의 공급을 임의의 타이밍에서 행하기 위해서는, 예열실에서 예열한 철원을 용탕 중에 공급하는 용해실의 개구 부분의 치수인 샤프트 개구 치수를 적절한 치수가 되는 최적값으로 설정하는 것이 중요함을 발견하였다. 그리고, 샤프트 개구 치수를 압출 장치를 가동하지 않은 상태에서는 철원이 공급되지 않는 종래에 비해 비교적 작은 것으로 하여, 압출 장치를 가동한 경우만 철원이 공급되도록 함으로써 압출 장치의 제어만으로 철원의 공급이 온·오프 가능하게 되고, 승온기에는 철원의 용탕 중에의 공급을 정지하여, 철원의 용탕에의 흘러들어감, 무너져 떨어짐의 발생을 방지하여 열효율 높게 승온할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다. 또한, 샤프트 개구 치수의 조정에 덧붙여, 예열실의 바닥면의 적어도 일부의 경사 바닥면의 경사 각도를 적절한 각도로 조정하는 것이 중요한 것도 발견하였다. 또한, 동시에 개구와 전극간의 거리를 철원의 치수에 맞추는 것도 중요함을 발견하였다. 또, 상기한 종래기술(특허문헌 1)에서는 용해실의 상부에 예열실이 위치하도록 기재되어 있는데, 이하에 설명하는 본 발명의 일실시형태에서는, 철원이 용탕 중에 장입되지 않은 상태로 예열되는 샤프트 부분의 전체를 예열실로 하고 있기 때문에, 예열실과 용해실이 인접하는 상태로 배치되어 있도록 기재된다. 이는 예열실과 용해실이 연속되어 있기 때문에 어디에서 구분하고 있는지의 차이뿐이고, 예열실의 출구와 용해실의 입구가 일체화되어 있는 점에서는 같다. 이하에 기재된 본 발명의 일실시형태의 설명에서는, 주로 용탕이 존재하는 부분이 용해실이 되도록 하여 정의하고 있는 것이다. 그리고, 샤프트 개구를 예열실과 용해실의 경계면에 형성되는 평면으로서 정의하고 있다. 샤프트 개구와 개구 치수에 대해서는 이하에서 도 1을 이용하여 구체적으로 설명한다.

이하, 도면을 이용하여 이러한 본 발명의 일실시형태를 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1, 2는 본 발명의 아크 용해 설비의 일실시형태로서, 도 1은 종단면 개략도, 도 2는 수평 단면 개략도이다.

본 실시형태의 아크 용해 설비(1)는 철원의 용해실(2), 용해실 내에서 철원을 용해하기 위한 전극(3(3a, 3b)), 철원을 예열하기 위해 용해실(2)에 직결하여 배치되고, 용해실(2)에 직결하는 샤프트형 예열실(4)을 구비하고 있고, 예열실(4)의 하부에는 철원(5)을 용해실(2)의 방향으로 이동시키기 위한 압출 장치(6)가 설치되어 있다. 또한, 도시한 것 이외에 용해실(2) 내에 산소 가스를 불어넣기 위한 랜스나 탄재를 불어넣기 위한 랜스가 노 덮개(8)를 관통하여 설치되어 있다.

또, 도 1, 2에서는 직류 아크 용해로의 경우의 전극 배치를 나타내고 있는데, 용해실(2)에 설치되는 전극은 도 1, 2에 나타나는 배치, 개수에 한정되지 않고, 예를 들면 교류 아크 용해로의 경우에서는 노 바닥 전극(3b)이 없고, 노 상부측의 전극(3a)이 3개가 된다.

압출 장치(6)는 예열실(4) 내의 철원(5)을 용해실(2)의 방향으로 이동시키는 도시하지 않은 구동 장치를 갖고 있고, 그 구동 장치는 도시하지 않은 제어 장치에 의해 동작 제어되고 있다. 압출 장치(6)는, 예열실(4) 내의 철원(5)을 효율적으로 용해실(2)에 공급하기 위해 예열실(4)의 최하부에 설치하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 예열실(4)의 경사 바닥면(7a)에 따르도록 예열실(4)로부터 용해실(2)에 철원(5)을 공급하는 샤프트 개구 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 압출 장치(6)의 이동방향은 예열실(4)의 경사 바닥면(7a)을 따른 방향으로 하는 것이 바람직하지만, 압출 장치(6)에 압출 각도 조정 기구를 설치하여 이동방향을 변경 가능하게 할 수도 있다.

또한, 압출 장치(6)의 구동 장치는, 상기 제어 장치에 의해 철원을 용해하여 용탕을 제조하는 용해기에, 압출 장치(6)가 구동하도록 제어되고, 용탕을 다음 공정에 필요한 온도까지 승온시키는 승온기에 압출 장치의 구동을 정지하도록 제어되는 것이 바람직하다.

이러한 샤프트형 예열실을 용해로 본체에 직결한 구성의 아크 용해 설비를 이용함으로써, 철원(5)이 용해실(2)과 예열실(4)에 연속하여 존재하는 상태를 유지하도록 철원(5)을 용해실(2)에 공급할 수 있다. 이 때문에, 철원(5)을 용해실(2)에서 발생하는 배기가스로 연속적으로 예열하면서 용해실(2)에서 열효율 높게 용해할 수 있게 된다. 또한, 승온기에서도 예열실(샤프트) 내에 다음 차지의 철원을 보유지지함으로써 보다 연속적으로 철원의 공급을 행할 수 있어 생산성이 향상되고, 또한 배기가스의 열회수 효율을 높일 수 있어 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

철원이란 철 스크랩, 직접 환원철, 철광석 등의 아크 용해 설비에서의 용해 처리 대상물의 고체 철원이고, 철 스크랩은 예를 들어 스테인레스 칩, 선철, 밀 스케일, 신철재 등으로, 철강 제조사에서의 제강이나 가공 과정, 공장에서의 철제품 사용시의 가공 과정, 혹은 건물이나 자동차, 가전, 교량 등이 해체되었을 때 등에 발생하는 것이다. 이러한 철 스크랩은 스크랩 업자 등이 압축, 절단, 파쇄 등의 각종 가공 처리를 하여 소정 형상으로서 거래되는 것이 통상적이다.

용해기에는 철원(5)이 용해실에 원활하게 공급되고, 승온기에는 철원(5)의 공급을 중지하여 빠르게 용탕(9)을 승온하기 위해, 본 발명에서는 예열실(4)과 용해실(2)의 접속 부분인 샤프트 개구의, 높이 방향 거리인 샤프트 개구 치수(H)를 최적값으로 한다.

도 1에서, 샤프트 개구 치수(H)는, 샤프트형 예열 장치 부분인 예열실(4)과 용해실(2)의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치인 최고부(X)로부터 예열실(4)과 용해실(2)의 연속한 바닥면(7)으로 향하여 내려간 수직선(P)의 아크 용해 설비(1) 내에서의 길이에 상당한다. 이 경우, 수직선(P)에서의 아크 용해 설비(1)의 단면이 샤프트 개구이고, 수직선(P)에 대해 아크 용해 설비(1)의 Q측을 예열실(4), R측을 용해실(2)이라고 정의한다. 복수의 수직선이 상정되는 경우는, 최단 길이의 경우를 샤프트 개구 치수(H)로서 채용한다. 이 샤프트 개구 치수(H)가 철원(5)의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키는 적절한 치수가 되는 최적값으로 설정되는 것이 바람직하다.

샤프트 개구 치수(H)를 크게 하면 철원의 용해실에의 공급은 원활하지만, 용탕의 승온 중에 압출 장치의 구동을 정지하여 사용을 정지해도 철원이 용탕 중에 무너져 떨어져 버려 용탕의 승온의 열효율이 저하되어 아크 효율도 저하되고 생산 효율도 저하된다. 또한, 샤프트 개구 치수(H)가 크면, 큰 철원이 용해실에 공급되어 전극 절손의 위험이 증대한다. 전극 절손이 발생하면, 조업 정지하여 전극을 교환할 필요가 있으므로 생산성이 저하된다. 또, 생산 효율이 저하되는 것은, 상기와 같이 승온기에 철원의 용탕 중에의 무너져 떨어짐이 있으면, 용해실 내의 용탕량이 소정의 용탕량보다도 증가하여 버리기 때문에, 다음 공정에서 요구되는 출탕 온도까지 용탕을 승온하기 위한 승온 시간이 증가하기 때문이다. 이 때문에, H는 4A이하(철원의 최대길이(A)의 4배 이하)로 할 필요가 있다.

또한, 한편으로 샤프트 개구 치수(H)가 너무 작으면, 철원의 용해실에의 공급이 어려워져 생산효율, 열효율 모두 악화된다. 그 일례로서 H가 A미만이 되면, 개구 부분이 폐색하여 조업에 지장을 초래하는 경우가 있다. 이 때문에, 본 발명의 일실시형태에서는, 압출 장치(6)를 이용하여 철원을 용탕 중에 공급하는 구성으로 하고 있는데, 샤프트 개구 치수(H)를 최적의 범위(A≤H≤4A)로 함으로써, 압출 장치(6)의 구동 정지시에는 철원의 무너져 떨어짐이 방지되고 압출 장치(6)를 이용했을 때만 철원을 새로 용탕 중에 공급할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해, 철원의 예열실로부터 용해실에의 공급을 임의로 정지 가능(온·오프 가능)하게 할 수 있다.

철원의 최대길이(A)란 용해에 이용하는 철원의 최대길이를 기준으로 결정된다. 여기서 언급하는 최대길이란, 철원의 길이를 모든 방향으로부터 측정한 경우의 최대값이고, 철원의 외접구(外接球)의 직경으로 정의되는 것으로, 철원의 투영 최대길이에 상당한다. 철원이 되는 스크랩에 대해서는, 예를 들면 JIS G 2401이나 (사)일본 철원 협회가 정한 규격이 있고, 품종이나 치수에 따라 두께 3~6mm×폭 500mm이하×길이 1200mm이하나, 3변의 총합 1800mm 이하 등으로 분류되어 크기가 어느 정도 정해져 있다. 본 실시형태에서는, 상술한 규격으로 정해지는 용해하는 스크랩의 최대길이(A)를 이용하여 샤프트 개구 치수(H)를 결정하는데, 상황의 변화나 각국에서의 규격 차이 등의 각종 요인에 의해 시장에 유통하는 스크랩의 최대길이(A)의 값은 변동하므로, 스크랩의 최대길이(A)에 맞추어 샤프트 개구 치수(H)를 적절히 결정하게 된다.

한편으로, 실제로 아크 용해 설비에서 처리되는 철원은 길이에 분포를 가지는 것이 통상이다. 예를 들어 철원으로서 스크랩을 이용하는 경우, 통상의 스크랩은 여러 가지 종목의 스크랩의 혼합 상태이다. 최대길이 1200mm의 전형적인 스크랩으로서 금속 슈레더(shredder), 강재의 재단 칩, 휠 칩, 절삭분 등으로 구성되는 스크랩을 생각하면, 일례로서 최대길이에 대한 길이의 비율 분포는, 최대길이에 대한 길이가 25% 미만인 것은 44mass%, 25% 이상 50% 미만인 것은 24mass%, 50% 이상 75% 미만인 것은 18mass%, 75% 이상 100% 이하인 것은 14mass% 정도가 되고, 어느 정도의 편차를 가지고 있다. 철원의 크기가 이 정도의 통상의 편차 범위 내이면, 최대길이(A)를 이용하여 본 발명을 실시하는 데에 적합하다.

아크 용해로를 설치한 후에 철원의 최대길이(A)가 변경된 경우에는, 샤프트 개구 치수를 조정하기 위해, 예열실과 용해실의 경계부의, 개구 부분 상부(도 1에서의 X의 부분)의 부품을 도 3에 도시된 바와 같이 교환하여, 샤프트 개구 치수를 H에서 H'로 조정하는 것도 가능하다. 아크 용해 설비(1)는 통상 일체로서 제조되는 것은 아니고, 복수의 부품의 조합이기 때문에 이러한 개구 조정 부품(12)을 이용한 조정도 가능하다. 또는, 철원의 크기 변경에 대해 철원의 크기를 샤프트 개구 치수에 맞추어 가공하여 변경하는 방법을 이용할 수 있다.

도 4를 이용하여 상기 원리를 설명한다. 도 4는, 본 실시형태에서의 아크 용해 설비의 조업 시간(1/생산성)과 샤프트 개구 치수(H)의 관계를 정성적으로 나타내는 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트 개구 치수(H)가 작을수록 용해실에의 철원의 공급이 원활해지지 않으므로 용해기에 필요로 하는 용해 시간은 길어지고, 샤프트 개구 치수(H)가 클수록 철원의 공급이 용이하여 용해 시간은 단시간이 된다. 한편, 승온기의 승온 시간은, 샤프트 개구 치수(H)가 작을수록 철원의 용탕에의 굴러 떨어짐이 발생하지 않으므로 단시간이 되고, 클수록 철원의 용탕에의 흘러들어감·무너져 떨어짐에 의해 길게 걸린다. 이 때문에, 샤프트 개구 치수(H)의 증가에 따라 감소하는 용해 시간과 증가하는 승온 시간의 쌍방의 변화가 상쇄되는 결과로서 조업 시간이 최단이 되는 최적의 샤프트 개구 치수(H)의 범위가 존재하게 된다.

본 발명자들은 여러 가지의 검토 결과, 샤프트 개구 치수(H)가 철원(5)의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키는 범위 내의 경우가 최적값임을 알아내었다.

또한, 본 실시형태의 아크 용해 설비는, 용해실(2)과 예열실(4)의 연속한 바닥면(7)의 예열실(4) 하부측의 적어도 일부가 경사 바닥면(7a)으로서 형성되고, 경사 바닥면(7a)의 경사 각도가 수평방향에 대해 15~45도인 것이 바람직하다. 경사 바닥면(7a)의 각도가 완만하면(수평방향에 대한 각도가 작으면), 철원을 효율적으로 용해실의 방향으로 공급하기가 어려워 용해기의 조업 시간이 길어진다. 따라서, 경사 바닥면(7a)의 경사 각도를 15도 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편으로, 예열실(4) 하부의 경사 바닥면(7a)의 각도가 급하면, 용해실에의 철원의 이동은 용이해져 철원을 용해실의 전극 방향으로 원활하게 공급할 수 있지만, 너무 급해지면 압출 장치의 가동을 정지해도 철원의 무너져 떨어짐이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 경사 바닥면(7a)의 경사 각도를 45도 이하로 하는 것이 바람직하다.

도 5를 이용하여 상기 원리를 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에서의 아크 용해 설비의 조업 시간(1/생산성)과 경사 바닥면 각도의 관계를 정성적으로 나타내는 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 용해기에 필요로 하는 용해 시간은 경사 바닥면 각도가 작을수록 길게 걸리고, 클수록 철원의 공급이 용이하여 단시간이 된다. 이에 대해, 승온기의 승온 시간은 경사 바닥면 각도가 작을수록 단시간이 되고, 클수록 철원의 용탕에의 흘러들어감·무너져 떨어짐에 의해 길게 걸린다. 이로부터, 본 실시형태의 아크 용해 설비를 조업함에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이 경사 바닥면 각도의 크기 증가에 따라 감소하는 용해 시간과 증가하는 승온 시간의 쌍방의 변화가 상쇄되는 결과로서 조업 시간이 최단이 되는 최적의 경사 바닥면 각도가 존재하게 된다.

본 발명자들은 여러 가지의 검토 결과, 샤프트 개구 치수(H)가 전술한 바와 같이 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키는 조건의 로에서는, 경사 바닥면의 경사 각도를 수평방향에 대해 15~45도의 범위로 하는 것이 조업 시간의 단축을 위해서는 바람직하고, 특히 경사 각도가 25~35도이면, A≤H≤4A의 관계를 만족시키는 철원의 길이 분포의 치우침이 큰 경우에 대해서도 무너져 떨어짐 방지 효과가 높아 바람직한 것을 알 수 있었다.

상기 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

표 1에 있어서, θ은 경사 바닥면의 경사 각도이고, 경사 각도(θ)와 샤프트 개구 치수(H)를 각각 변화시킨 경우의 예열실로부터 용해실에의 철원 공급의 온··오프 전환 제어 성능을 나타내며, 구체적으로 예열실로부터 용해실에의 철원 공급의 원활성이나 승온기에서의 철원의 용해실 내의 용탕에의 흘러들어감·무너져 떨어짐의 발생 상태를 나타내고 있다. ×△○◎는 예열실로부터 용해실에의 철원 공급의 원활성이나 철원의 흘러들어감·무너져 떨어짐의 발생 방지 레벨을 나타내고, ×는 예열실로부터 용해실에의 철원의 공급이 원활하게 진행되지 않고 정체되어 있는 경우나 철원의 용탕에의 흘러들어감·무너져 떨어짐이 발생하는 경우이며, △○◎의 순서로 철원 공급의 원활성이나 철원의 용탕에의 흘러들어감·무너져 떨어짐의 발생 방지 레벨이 향상된다.

표 1에 도시된 바와 같이, 샤프트 개구 치수(H)가 A≤H≤4A의 범위 내가 최적값이고, 이 범위이면 용해기에서의 예열실로부터 용해실 내에의 철원 공급은 원활하고, 승온기에는 예열실로부터 용해실 내에의 철원 공급이 정지된다. 그러나, A≤H≤4A의 범위 내이어도, 경사 바닥면의 경사 각도(θ)가 수평방향에 대해 45도 넘으면, 철원은 무너지기 쉬운 상태이고, 반면 15도 미만이면 철원의 상태에 따라서는 용해실에의 공급을 원활하게 행할 수 없는 경우가 생기기도 한다. 따라서, 경사 바닥면의 경사 각도(θ)가 15도 이상 45도 이하이면, 충분히 철원의 흘러들어감·무너져 떨어짐의 발생을 방지할 수 있으면서 철원의 공급도 원활하게 할 수 있기 때문에 가장 바람직하다.

또, 예열실과 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치인 최고부(도 1에서의 X)와 전극(3)간의 최단거리(L)(X와 전극(3a)간의 거리)가 철원의 최대길이(A)에 대해 0.2A≤L≤5A의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 샤프트 개구와 전극간의 거리(L)가 너무 짧으면, 철원 공급시에 전극 절손이 발생하기 쉽다. 상기와 같이 전극 절손이 발생하면, 조업 정지하여 전극을 교환할 필요가 있으므로 생산성이 저하된다. 또한, 전극 하에 철원이 존재하면 아크 효율도 저하된다. 이 때문에, L은 0.2A 이상으로 하는 것이 바람직하다. 개구와 전극간의 거리(L)가 너무 길면, 전극과 철원간의 거리가 커져 아크 효율이 저하되므로, L은 5A이하로 하는 것이 바람직하다.

도 6을 이용하여 상기 원리를 설명한다. 도 6은, 본 실시형태에서의 아크 용해 설비를 조업시켰을 때의 전극 절손 발생 빈도와 상기 최단거리(L)(X와 전극(3a)간의 거리)의 관계를 나타내는 그래프로서, 즉 철원 장입 개구와 전극간의 거리(L)에 의한 전극 절손 발생 빈도의 변화를 나타내는 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전극 절손 발생 빈도는 L이 0.2A 미만이면 급격하게 상승하고, A에 대해 길수록 저하되기 때문에, L은 0.2A 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 샤프트 개구 치수(H)와의 관계에서는, 도 6에 도시된 바와 같이 H=4A일 때는 L을 0.2A 이상으로 하면 전극 절손 발생 빈도가 0.5회/월 이하로 발생 빈도가 낮게 유지되는 것에 대해, H>4A의 경우로서 H=4.5A일 때는 L을 0.2A 이상으로 해도 전극 절손 발생 빈도가 10회/월 이상으로 많아지는 것을 알 수 있다. 이로부터, 샤프트 개구 치수(H)가 철원(5)의 최대길이(A)에 대해 H≤4A의 관계를 만족시키는 범위 내에서 설정되는 것이 전극 절손 발생을 방지하는 관점에서도 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, H가 A에 대해 너무 크면, L을 크게 해도 전극 절손 발생 빈도가 10회/월 이상으로 높아지고, 스크랩을 아크 용해할 때의 전력 효율이 내려가는 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 본 실시형태에서는, 예열실과 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치인 최고부(X)와 전극(3a)간의 최단거리(L)가 철원의 최장변의 길이(A)에 대해 0.2A≤L≤5A의 관계를 만족시키도록 설정함으로써, 철원 공급시에서의 전극 절손의 발생 및 아크 효율의 저하를 억제할 수 있게 된다.

다음에, 상기와 같은 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법을 도 1을 이용하여 설명한다.

본 조업 방법은, 용해실(2)에서 발생하는 배기가스를 예열실(4)에 도입하여 예열실(4) 내의 철원(5)을 예열하는 공정, 철원(5)을 예열하는 예열실(4)의 하부에 배치되는 압출 장치(6)를 구동하여 철원(5)을 예열실(4)로부터 용해실(2)에 공급하는 공정, 철원(5)이 예열실(4)과 용해실(2)에 존재하는 상태를 유지하도록 철원(5)을 용해실(2)에 공급하면서, 용해실(2)에서 아크 가열로 철원(5)을 용해하여 용탕(9)으로 하는 공정, 압출 장치(6)의 구동을 정지하고 용탕(9)을 승온하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 철원을 이용하여 용강 등의 금속 용탕을 제조할 수 있다.

[실시예 1]

도 1 및 도 2에 도시된 아크 용해 설비와 같은 노용량이 약 200톤인 설비에서 스크랩을 용해하여 용강을 제조하는 시험을 하였다.

스크랩으로서 최대길이 1200mm이하로 처리한 철칩 스크랩을 이용하기로 하였다(최대길이 A=1200mm).

(비교예) 아크 용해 설비의 샤프트 개구 치수(H)는 5000mm(4A<H), 예열실 하부의 경사 바닥면의 수평방향으로부터의 각도는 30도로 하였다. 예열실과 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치인 최고부와 전극간의 최단거리(L)는 약 2.5m이었다.

예열실에 스크랩을 복수회에 걸쳐 장입하고, 용해기에는 압출 장치를 구동시켜 용해실에 연속적으로 스크랩을 공급하였다. 샤프트에의 소정량의 스크랩 장입이 종료되었으므로 압출 장치의 구동을 정지하였다. 압출 장치의 구동의 온·오프는 제어 장치를 이용하여 행하였다. 이 때의 경과 시간은 약 40분이고, 적산 투입 전력량은 약 40MWh이었다. 압출 장치의 구동을 정지하자, 스크랩의 용해실에의 공급은 완전히 정지되지 않고 소량의 스크랩의 용해실에의 유입이 계속되어 용강의 승온을 약 1650℃까지 행하는 데에 10분을 필요로 하였다. 이 때의 전력 사용량은 10MWh이었다.

(본 발명예) 다음에, 아크 용해 설비의 개구 부분 상부(도 1에서의 X의 부분)에 설치된 도시하지 않은 개구 조정 부품을 교환하여 샤프트 개구 치수(H)를 A≤H≤4A의 샤프트 개구 치수 범위 내의 하나의 수치가 되는 3000mm로 조정하였다.

상기와 같이 스크랩의 용해를 행한 바, 40MWh, 40분 후에 용해실 내의 용강량이 소정의 값이 되었으므로 압출 장치의 구동을 정지하였다. 그러자, 스크랩의 용해실에의 공급은 정지되어 용강의 승온을 약 1650℃까지 행하는 시간은 5분이고, 이 때의 전력 사용량은 5MWh이었다.

이상의 실시예에서는, 샤프트 개구 치수(H)를 본 발명의 범위로 함으로써 예열실로부터 용해실에의 스크랩의 공급이 제어 가능하게 되어 승온 효율이 향상된 결과, 생산성도 10% 향상되었다. 즉, 샤프트 개구 치수(H)를 본 발명의 샤프트 개구 치수(H)의 최적값의 범위 밖이 되는 H=5000mm로 실시한 경우에서는, 압출 장치의 구동을 정지해도 스크랩의 용해실에의 공급이 완전히 정지되지 않아 용강의 승온시의 열효율이 양호하게 되지 않았다. 이에 대해, 샤프트 개구 치수(H)를 본 발명의 샤프트 개구 치수(H)의 최적값의 범위 내의 수치로 설정하여 H=3000mm로 실시한 경우에는, 압출 장치의 구동을 정지하면 스크랩의 용해실에의 공급을 완전히 정지할 수 있어 용강의 승온시의 열효율 향상을 도모할 수 있었다.

[실시예 2]

당초 최대 스크랩 길이 A=500mm을 상정하여 샤프트 개구 치수(H)를 700mm로 하여 도 1, 도 2에 도시된 아크 용해 설비와 같은 노용량이 약 200톤인 설비에서 스크랩을 용해하여 용강을 제조하는 시험을 하였다.

그 후, 처리하는 스크랩이 변경되어 최대 스크랩 길이(A)가 1000mm인 것으로 조업을 하게 되었다. 이 경우는 샤프트 개구 치수(H)는 최대 스크랩 길이(A)에 대해 H<A의 관계가 되고, 스크랩의 용해실 내에의 장입이 원활하게 행하지 못하는 것이 예상되었기 때문에, 조업 휴지시에 샤프트 개구의 상부를 구성하는 개구 조정 부품(12)을 교환하고, 샤프트 개구 치수(H)를 1500mm로 변경하여 최대길이(A)가 1000mm인 스크랩을 이용한 조업을 하였다. 이에 의해 안정된 조업을 할 수 있었다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

1 아크 용해 설비
2 용해실
3 전극
3a 노 상부측의 전극
3b 노 바닥 전극
4 예열실
5 철원
6 압출 장치
7 용해실의 바닥면
7a 경사 바닥면
8 노 덮개
9 용탕
10 출탕구
11 배재구(排滓口)
12 개구 조정 부품
H 샤프트 개구 치수
L X와 전극간의 최단거리
P 수직선
Q 예열실 측을 나타내는 화살표
R 용해실 측을 나타내는 화살표
X 최고부

Claims (8)

1. 삭제
2. 철원(鐵源)을 용해하는 용해실, 상기 철원이 상기 용해실에 공급되기 전에 예열되도록 상기 용해실에 직결하여 설치되는 샤프트형 예열실, 그 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 용해하기 위해 상기 용해실 내에 설치되는 전극을 구비하는 아크 용해 설비로서,
   상기 용해실의 바닥면에 연속한 상기 예열실의 바닥면의 적어도 일부가 상기 용해실로 향하여 하향의 경사를 가지는 경사 바닥면으로서 형성되고,
   상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와, 상기 용해실과 상기 예열실의 연속한 바닥면간의 상기 아크 용해 설비 내에서의 최단 거리인 샤프트 개구 치수(H)와 상기 경사 바닥면의 경사 각도가, 상기 철원의 공급 제어의 최적값으로 설정되며,
   상기 예열실의 하부에는 상기 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 상기 용해실의 방향으로 이동시키는 압출 장치가 설치되고, 상기 압출 장치를 구동하면 상기 예열실로부터 상기 용해실 내로 상기 철원이 공급되며,
   상기 압출 장치의 구동을 정지하면 상기 예열실로부터 상기 용해실 내로의 상기 철원의 공급이 정지되며,
   상기 샤프트 개구 치수(H)의 상기 최적값이, 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
3. 제2항에 있어서,
   상기 경사 각도가 수평 방향에 대해 15~45도인 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
4. 철원을 용해하는 용해실, 상기 철원이 상기 용해실에 공급되기 전에 예열되도록 상기 용해실에 직결하여 설치되는 샤프트형 예열실, 그 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 용해하기 위해 상기 용해실 내에 설치되는 전극을 구비하는 아크 용해 설비로서,
   상기 용해실의 바닥면에 연속한 상기 예열실의 바닥면의 적어도 일부가 상기 용해실로 향하여 수평 방향에 대해 15~45도의 하향의 경사를 가지는 경사 바닥면으로서 형성되고,
   상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와, 상기 용해실과 상기 예열실의 연속한 바닥면간의 상기 아크 용해 설비 내에서의 최단 거리인 샤프트 개구 치수(H)가 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 A≤H≤4A의 관계를 만족시키도록 설정되어 있으며,
   상기 예열실의 하부에는, 상기 예열실로부터 공급되는 상기 철원을 상기 용해실의 방향으로 이동시키는 압출 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용해실과 상기 예열실의 접속 부분의 상부가 교환 가능한 부품으로 구성되어 있음으로써 상기 샤프트 개구 치수가 변경 가능한 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와 상기 전극간의 최단 거리(L)가 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 0.2A≤L≤5A의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
7. 제5항에 있어서,
   상기 예열실과 상기 용해실의 접속 부분 중에서 가장 높은 위치와 상기 전극간의 최단 거리(L)가 상기 철원의 최대길이(A)에 대해 0.2A≤L≤5A의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비.
8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법으로서,
   상기 용해실에서 발생하는 배기가스를 상기 예열실에 도입하여 그 예열실 내의 철원을 예열하는 공정;
   상기 철원을 예열하는 상기 예열실의 하부에 배치되는 상기 압출 장치를 구동하여 상기 철원을 상기 예열실로부터 상기 용해실에 공급하는 공정;
   상기 철원이 상기 예열실과 상기 용해실에 존재하는 상태를 유지하도록 상기 철원을 상기 용해실에 공급하면서 상기 용해실에서 아크 가열로 상기 철원을 용해하여 용탕으로 하는 공정;
   상기 압출 장치의 구동을 정지하고 상기 용탕을 승온하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용해 설비를 이용한 용탕의 제조 방법.

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