KR101412564B1 - 장입래들의 탕면 높이 예측방법 - Google Patents

장입래들의 탕면 높이 예측방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용선을 수선한 장입래들에 임펠러의 침적깊이를 조절하기 위해 정확한 탕면 높이를 예측하는 장입래들의 탕면 높이 예측방법에 관한 것으로, 장입래들 내 내화물 침식 보정 전의 용선의 높이(H1)를 계산하는 단계, 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)에 장입래들의 사용횟수를 감산하여 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)를 계산하는 단계, 및 상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)에 장입래들의 높이를 가산하여 탕면 높이를 예측하는 단계를 제공한다.

Description

장입래들의 탕면 높이 예측방법{METHOD FOR PREDICTING CHARGING LADLE OF MOLD LEVEL HEIGHT}
본 발명은 장입래들의 탕면 높이 예측방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용선을 수선한 장입래들에 임펠러의 침적깊이를 조절하기 위해 정확한 탕면 높이를 예측하는 장입래들의 탕면 높이 예측방법에 관한 것이다.
철광석을 원재료로 하여 최종 제품으로 강을 제조하는 제강 공정은 철광석을 고로에서 용해하는 제선 공정으로부터 시작된다. 철광석을 용해한 형태인 용선에 탈황 등의 예비처리 공정을 수행하여 용강을 제조한다. 이와 같이 제조된 용강은 불순물을 제거하는 1차 정련 공정과 1차 정련된 용강 내 성분을 다시 미세하게 조정하는 2차 정련 과정을 거쳐 성분 조정이 완료된다. 2차 정련이 완료된 용강은 연속주조 공정으로 이동되고, 연속주조 공정을 거쳐 슬라브, 블룸, 빌릿 등의 반제품이 성형된다. 이와 같이 성형된 반제품은 압연 등의 최종 성형과정을 거쳐 압연 코일, 후판 등 목표하는 최종 제품으로 제조된다.
용선은 1차 정련, 즉 전로에서 탈탄, 탈산 처리 전에 예비처리 과정을 거치게 되는데 용선 예비처리는 필요에 따라 용선의 황 성분을 목표치까지 제거하는 탈황 공정을 포함한다. 이와 같은 탈황 공정은 KR이라고 불리는 기계식교반기에서 이루어질 수 있다. 탈황 시에는 용선 내로 탈황제를 투입하고 임펠라로 용선을 교반하여 탈황제와 용선의 반응을 촉진하게 된다. 탈황 공정을 거쳐 전로 정련 전 목표치까지 황 성분 제거가 완료된 용선은 후속 공정인 1차 정련을 위해 전로로 옮겨지게 된다.
관련 선행기술로는 한국공개특허 제2000-0043436호(공개일:2000.07.15., 명칭: 전로의 용강 탕면높이 측정방법)가 있다.
본 발명은 계측장비를 이용하지 않고 KR조업에서 장입래들에 수선된 용선의 정확한 높이를 예측하는 장입래들의 탕면 높이 예측방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 장입래들의 탕면 높이 예측방법은, 장입래들 내 내화물 침식 보정 전의 용선의 높이(H1)를 계산하는 단계; 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)에 장입래들의 사용횟수를 감산하여 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)를 계산하는 단계; 및 상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)에 장입래들의 높이를 가산하여 탕면 높이를 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 탕면 높이는 하기의 관계식에 의해 구해질 수 있다.
관계식
Figure 112012061170697-pat00001
이때, H2는 내화물 침식 보정 후 용선의 높이이고, 장입래들의 높이는 지면부터 장입래들 밑면까지의 거리를 나타냄.
또한, 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이는 TLC(Torpedo Ladle Car)에서 장입래들로 공급된 용선량(수선량)과 장입래들의 상부 및 하부 직경으로 계산될 수 있다.
또한, 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)는 하기의 관계식에 의해 구해질 수 있다.
관계식
Figure 112012061170697-pat00002
이때, A는 장입래들 상부 지름이고, B는 장입래들 하부 지름을 나타냄.
또한, 상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)는 하기의 관계식에 의해 구해질 수 있다.
관계식
Figure 112012061170697-pat00003
이때, H1은 내화물 침식 보정 전 용선의 높이를 나타냄.
이상에서 설명한 바와 같이,
본 발명은 탕면높이를 계산식에 의해 예측함으로 별도의 계측장비를 구비하지 않아도 된다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장입래들의 용선 탕면 높이를 예측하여 임펠러의 침적깊이를 조절함으로써 임펠러 침적깊이에 따른 탈황 편차를 줄이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장입래들의 용선 탕면 높이를 예측함으로써, 용선 샘플링 홀더가 용손되는 문제를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장입래들의 탕면 높이 예측방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 장입래들의 부위별 정의를 나타낸 도면이다.
도 3은 장입래들 사용횟수에 따른 실측치-계산치의 차이를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 장입래들의 탕면 높이 예측방법의 전/후의 탕면높이를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장입래들의 탕면 높이 예측방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 장입래들의 부위별 정의를 나타낸다.
먼저, 장입래들 내 내화물 침식 보정 전의 용선의 높이(H1)를 계산한다(S110).
상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)는 TLC(Torpedo Ladle Car)에서 장입래들로 공급된 용선량(수선량)과 장입래들의 상부 및 하부 지름으로 계산되며, 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)은 하기의 관계식 1과 같다.
관계식 1
Figure 112012061170697-pat00004

이때, 수선량은 장입래들로 공급되는 용선량을 의미하며, A는 장입래들 상부 지름이고, B는 장입래들 하부 지름을 나타낸다.
이어서, 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)에 장입래들의 사용횟수를 감산하여 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)를 계산한다(S120).
이때, 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)는 상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)와 같이 장입래들의 상부 및 하부 지름으로 계산되나, 내화물 침식 보정 후인 것이며, 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)는 하기의 관계식 2에 의해 구할 수 있다.
관계식 2
Figure 112012061170697-pat00005
이때, H1은 내화물 침식 보정 전 용선의 높이를 나타낸다.
또한, 장입래들의 사용횟수에 따라 탕면높이는 도 3과 같이 실측치-계산치에 차이를 보이고 있다. 이상치를 기준으로 실측치와 계산치에 차이를 나타내고 있다.
이때, 이상치는 실측치와 계산치가 같은 경우를 의미한다.
마지막으로, 상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)에 장입래들의 높이를 가산하여 탕면 높이를 예측한다(S130). 여기서, 탕면 높이는 지면(FL=0)부터 장입래들에 담겨진 용선의 탕면까지의 거리를 의미한다.
이때, 탕면 높이는 하기의 관계식 3에 의해 구해진다.
관계식 3
Figure 112012061170697-pat00006
이때, H2는 내화물 침식 보정 후 용선의 높이이고, 장입래들의 높이는 지면부터 장입래들 밑면까지의 거리를 나타낸다. 여기서, 장입래들의 높이가 가산되는 이유는 조업에 따라 장입래들의 높이가 다소 차이가 있기 때문에 정확한 탕면의 높이를 알기 위함이고, 또한, 장입래들 내 임펠러 침적깊이를 정확히 알기 위함이다.
도 4와 같이, 장입래들의 탕면 높이 예측방법을 이용한 계산치에 따른 탕면높이와 실측치에 따른 탕면높이를 비교하여볼 때, 개선 후에 ㅁ 100mm 범위 내에서 계산치의 탕면높이와 실측치의 탕면높이가 유사하게 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명은 탕면높이를 계산식에 의해 예측함으로 별도의 계측장비를 구비하지 않아도 된다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장입래들의 용선 탕면 높이를 예측하여 임펠러의 침적깊이를 조절함으로써 임펠러 침적깊이에 따른 탈황 편차를 줄이는 효과가 있으며, 장입래들의 용선 탕면 높이를 예측함으로써, 용선 샘플링 홀더가 용손되는 문제를 방지하는 효과가 있다
상기와 같은 장입래들의 탕면 높이 예측방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

Claims (5)

  1. 장입래들 내 내화물 침식 보정 전의 용선의 높이(H1)를 계산하는 단계;
    상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)에 장입래들의 사용횟수를 감산하여 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)를 계산하는 단계; 및
    상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)에 장입래들의 높이를 가산하여 탕면 높이를 예측하는 단계;를 포함하고,
    상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이는 TLC(Torpedo Ladle Car)에서 장입래들로 공급된 용선량(수선량)과 장입래들의 상부 및 하부 직경으로 계산되며,
    상기 내화물 침식 보정 전 용선의 높이(H1)는 하기의 관계식에 의해 구해지는 장입래들의 탕면 높이 예측방법.
    관계식
    Figure 112014009013046-pat00014

    이때, A는 장입래들 상부 지름이고, B는 장입래들 하부 지름을 나타냄.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탕면 높이는 하기의 관계식에 의해 구해지는 장입래들의 탕면 높이 예측방법.
    관계식
    Figure 112012061170697-pat00007

    이때, H2는 내화물 침식 보정 후 용선의 높이이고, 장입래들의 높이는 지면부터 장입래들 밑면까지의 거리를 나타냄.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화물 침식 보정 후 용선의 높이(H2)는 하기의 관계식에 의해 구해지는 장입래들의 탕면 높이 예측방법.
    관계식
    Figure 112012061170697-pat00009

    이때, H1은 내화물 침식 보정 전 용선의 높이를 나타냄.

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