KR101477268B1 - 진공 탈가스 장치 - Google Patents

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양정승
김해곤
장철호
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현대제철 주식회사
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    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34—Blowing through the bath

Abstract

진공 탈가스 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 용강이 장입된 래들이 내부 공간에 수용되는 챔버; 챔버 내부 공간이 진공 상태가 되도록 챔버 내부 공간의 압력을 조절하는 압력 조절부; 용강의 교반을 위하여 래들 내부에 비활성 기체를 주입하는 가스 주입부; 및 래들의 개구부를 커버하여 래들 내 용강의 오버플로우(overflow)를 차단하며, 용강의 표면이 챔버 내부 공간과 연통되도록 관통홀이 형성된 래들 커버를 포함하는 진공 탈가스 장치가 제공된다.

Description

진공 탈가스 장치{VACUUM DEGASSING APPARATUS}
본 발명은 진공 탈가스 장치에 관한 것이다.
일반적으로 강의 생산 공정은 제강-압연-정정 공정을 이용하고 있으며, 제강 공정을 세분화하면, 전기로 공정-래들 공정-탈가스 공정-연주 공정으로 구분된다.
이는 전기로 공정에서 고철을 용융한 후, 래들 공정에서 승온 작업 및 탈황, 탈산 작업이 이루어진다. 그 후 탈가스 공정을 통해 탈가스(산소, 질소, 수소) 작업이 이루어지고, 연주 공정을 통해 슬라브 등의 반제품이 생산된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0001002호 (2012.01.04, 진공 탈가스장치)에 개시되어 있다.
본 발명은, 용강의 오버플로우를 방지할 수 있는 진공 탈가스 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 용강이 장입된 래들이 내부 공간에 수용되는 챔버; 챔버 내부 공간이 진공 상태가 되도록 챔버 내부 공간의 압력을 조절하는 압력 조절부; 용강의 교반을 위하여 래들 내부에 비활성 기체를 주입하는 가스 주입부; 및 래들의 개구부를 커버하여 래들 내 용강의 오버플로우(overflow)를 차단하며, 용강의 표면이 챔버 내부 공간과 연통되도록 관통홀이 형성된 래들 커버를 포함하는 진공 탈가스 장치가 제공된다.
래들 커버의 내측면은 래들 측으로 오목한 곡면 형상을 갖도록 형성되어, 래들 커버에 의해 오버플로우가 차단된 용강은 래들의 내측면을 따라 흘러내릴 수 있다.
래들 커버의 가장자리를 따라 형성되어, 래들 커버의 내측면을 따라 흘러내리는 용강이 래들 내부로 재투입되도록 용강의 유동을 가이드하는 가이드 부재를 더 포함할 수 있다.
가이드 부재는 래들 측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
가이드 부재는 래들의 내벽으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다.
관통홀은 래들 커버의 중앙부에 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 진공 탈가스 공정에 있어 용강의 오버플로우를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 탈가스 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 탈가스 장치의 래들 커버를 나타낸 평면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 진공 탈가스 장치(100)의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 용강(10)의 탈가스 공정을 위해 이용되는 진공 탈가스 장치(100)로서, 챔버(110), 압력 조절부(120), 래들(130), 가스 주입부(140), 래들 커버(150), 및 가이드 부재(160)를 포함하는 진공 탈가스 장치(100)가 제시된다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 래들(130) 상부에 래들 커버(150)를 설치함으로써 탈가스 공정에 있어 용강(10)의 오버플로우를 효과적으로 방지할 수 있다.
탈가스 공정에 있어 래들(130) 내 장입된 용강(10)량이 과다하거나 챔버(110) 내 압력을 급강하하는 경우 래들(130) 내 용강(10)이 래들(130) 외부로 오버플로우될 수 있다. 이와 같이 용강(10)의 오버플로우가 일어나면, 탈가스 공정 이후 오버플로우된 용강(10)에 의해 챔버(110)의 커버가 열리지 않거나, 오버플로우되어 래들(130) 하부에 점착되어 있던 용강(10)이 연속주조시 턴디쉬로 낙하하여 제품의 청정도가 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
이에 대해 본 실시예의 경우, 용강(10)의 오버플로우를 방지할 수 있는 래들 커버(150)를 래들(130) 상부에 설치함으로써, 진공 탈가스 공정시 용강(10)의 오버플로우를 효과적으로 방지할 수 있으므로, 이에 따라 1회에 처리할 수 있는 용강(10)의 양을 증가시킬 수 있으며, 챔버(110) 내부 공간에 대한 급감압도 가능하게 되어 결과적으로 제품의 생산량을 증대시킬 수 있다.
이하 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 진공 탈가스 장치(100)의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
챔버(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 공간이 형성되며, 이러한 공간 내에는 용강(10)이 수용된 래들(130)이 장입될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나 챔버(110)에는 래들(130)을 장입하기 위한 개폐 커버가 설치될 수 있다.
압력 조절부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)와 연결되어 챔버(110) 내부 공간의 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어 진공 펌프가 압력 조절부(120)로 이용될 수 있으며, 이와 같은 압력 조절부(120)를 통해 챔버(110) 내부 공간에 대한 감압을 실시함으로써 챔버(110) 내부 공간을 진공 상태로 만들 수 있다. 이와 같이 챔버(110) 내부가 진공 상태가 되면 래들(130)에 장입된 용강(10) 내의 가스는 분압차에 의해 용강(10)으로부터 챔버(110) 내부 공간으로 배출될 수 있다.
래들(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110) 내부 공간에 수용될 수 있으며, 그 상부에는 개구부(132)가 형성되어 이러한 개구부(132)로부터 용강(10)이 래들(130) 내부로 장입될 수 있다. 전기로 공정에 의해 용융된 후 탈황, 탈산 등의 공정이 수행된 용강(10)은 래들(130)에 장입될 수 있으며, 이와 같이 용강(10)이 장입된 래들(130)은 챔버(110) 내부에 수용되어 진공 탈가스 공정이 수행될 수 있다.
가스 주입부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 래들(130)의 하부와 연결되어 래들(130) 내에 아르곤 가스 등과 같은 비활성 기체(20)를 주입할 수 있다. 이와 같이 래들(130) 하부에 비활성 기체(20)를 주입함으로써 용강(10) 내에 유동이 발생되어 용강(10)의 교반이 이루어지게 되며, 이러한 용강(10)의 교반에 따라 보다 효과적인 진공 탈가스 공정이 가능하게 된다.
래들 커버(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 래들(130)의 개구부(132)를 커버하여 래들(130) 내 용강(10)의 오버플로우를 차단할 수 있다. 그리고 이러한 래들 커버(150)의 중앙부에는 하나의 관통홀(152)이 형성되며, 이러한 관통홀(152)에 의해 용강(10)의 표면은 챔버(110) 내부 공간과 연통되어 용강(10)이 진공 분위기 하에 놓여질 수 있으므로, 용강(10)에 대한 탈가스 공정이 래들 커버(150)에 의해 방해 받지 않고 효과적으로 수행될 수 있게 된다.
이러한 래들 커버(150)는 내화물로 이루어진 코어 부재 및 이러한 코어 부재의 표면을 커버하는 스틸 재질의 커버 부재로 구성될 수 있다.
래들 커버(150)는 래들(130)에 탈부착 가능하도록 설치될 수 있다. 따라서 래들 커버(150)는 래들(130)에 용강(10)을 주입할 시에는 용강(10)으로부터 제거되고 용강(10)의 주입후 래들(130)을 챔버(110) 내에 장입하기 직전에 래들(130) 상부에 설치될 수 있다.
보다 구체적으로 래들 커버(150)의 내측면은 도 1에 도시된 바와 같이 래들(130) 측을 향해 오목한 곡면 형상을 가질 수 있다. 즉 래들 커버(150)는 돔(dome) 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
이와 같이 래들 커버(150)의 내측면이 오목한 돔 형상을 가짐으로써, 래들 커버(150)에 의해 오버플로우가 차단된 용강(10)이 래들(130)의 내측면을 따라 효과적으로 흘러내릴 수 있게 된다.
그리고 래들 커버(150)에는 도 1에 도시된 바와 같이 그 가장자리를 따라 환형 구조의 가이드 부재(160)가 형성될 수 있다. 이러한 가이드 부재(160)는 래들 커버(150)와 동일한 재질로 이루어져 래들 커버(150)와 일체로 형성될 수 있다.
그리고 가이드 부재(160)는 도 1에 도시된 바와 같이 래들(130) 측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 즉 가이드 부재(160)는 래들(130)의 하부 측으로 기울어지도록 형성될 수 있다.
이와 같이 하향 경사지게 형성된 환형 구조의 가이드 부재(160)가 래들 커버(150)의 가장자리에 형성됨으로써, 오버플로우가 차단되어 래들 커버(150)의 내측면을 따라 흘러내리는 용강(10)은 이러한 가이드 부재(160)에 의해 유동이 가이드되어 래들(130) 내부로 재투입될 수 있다.
또한 가이드 부재(160)는 도 1에 도시된 바와 같이 래들(130)의 내벽으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉 가이드 부재(160)는 래들(130)의 내측으로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 래들 커버(150)의 내측면을 따라 흘러내리는 용강(10)은 래들(130)의 내벽을 따라 래들(130)로 재투입되는 것이 아니라 용강(10)의 탕면으로 직접적으로 재투입될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 용강
20: 비활성 기체
100: 진공 탈가스 장치
110: 챔버
120: 압력 조절부
130: 래들
132: 개구부
140: 가스 주입부
150: 래들 커버
152: 관통홀
160: 가이드 부재

Claims (6)

  1. 용강이 장입된 래들이 내부 공간에 수용되는 챔버;
    상기 챔버 내부 공간이 진공 상태가 되도록 상기 챔버 내부 공간의 압력을 조절하는 압력 조절부;
    상기 용강의 교반을 위하여 상기 래들 내부에 비활성 기체를 주입하는 가스 주입부 ; 및
    상기 래들의 개구부를 커버하여 상기 래들 내 용강의 오버플로우(overflow)를 차단하며, 상기 용강의 표면이 상기 챔버 내부 공간과 연통되도록 관통홀이 형성된 래들 커버를 포함하고,
    상기 래들 커버의 내측면은 상기 래들 측으로 오목한 곡면 형상을 갖도록 형성되어, 상기 래들 커버에 의해 오버플로우가 차단된 상기 용강은 상기 래들의 내측면을 따라 흘러내리고,
    상기 래들 커버의 가장자리를 따라 형성되어, 상기 래들 커버의 내측면을 따라 흘러내리는 상기 용강이 상기 래들 내부로 재투입되도록 상기 용강의 유동을 가이드하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 래들 측으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 래들의 내벽으로부터 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 래들 커버의 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스 장치.
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Citations (4)

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