KR101586931B1 - 래들 - Google Patents

Abstract

래들이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 상면이 개방되어 내부에 용강을 수용하는 용기부; 상기 용기부의 내부 저면 및 내부 측면 하부에 형성되는 용강 내화부; 및 상기 용기부의 내부 측면 상부에 형성되어 상기 용강의 상부에 형성되는 슬래그에 접촉하는 슬래그 라인부를 포함하고, 상기 슬래그 라인부는 ZrO₂ 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 래들이 제공된다.

Description

래들{LADLE}

본 발명은 래들에 관한 것이다.

용강은 전기로 또는 전로에서 래들로 출강되어 2차 정련, 탈가스 공정 등을 거친 후 연주기로 이송된다.

래들은 용강이 전기로 또는 전로에서 출강된 후 연주기의 턴디쉬로 공급되기 까지 고온의 용강을 수용하는데 사용되는 제강 공정의 필수 장비로서, 용강을 수용할 수 있는 용기 내벽에 고온의 용강에 견딜 수 있는 내화물이 형성된 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1330578호(2013. 11. 18, 래들 구조체)에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예들은 래들의 슬래그 라인부의 침식을 저감하고 용강 내 스피넬 구조를 갖는 고융점 개재물이 형성되는 것을 방지할 수 있는 래들을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상면이 개방되어 내부에 용강을 수용하는 용기부; 상기 용기부의 내부 저면 및 내부 측면 하부에 형성되는 용강 내화부; 및 상기 용기부의 내부 측면 상부에 형성되어 상기 용강의 상부에 형성되는 슬래그에 접촉하는 슬래그 라인부를 포함하고, 상기 슬래그 라인부는 ZrO₂ 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 래들이 제공된다.

상기 슬래그 라인부에는 MgO 성분이 포함되지 않을 수 있다.

상기 슬래그 라인부는 전체 100중량부를 기준으로 82중량부 이상 87중량부 이하의 ZrO₂, 10중량부 이하의 SiO₂ 및 5중량부 이하의 CaO를 포함할 수 있다.

상기 슬래그는 전체 100중량부를 기준으로 40중량부 이상 50중량부 이하의 CaO, 15중량부 이상 25중량부 이하의 Al₂O₃, 13중량부 이상 17중량부 이하의 SiO₂, 7중량부 이상 12 중량부 이하의 MgO를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 슬래그 라인부 재질의 주 성분을 ZrO₂로 구성함으로써, 래들의 슬래그 라인부의 침식을 저감하고 용강 내 스피넬 구조를 갖는 고융점 개재물이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 스피넬 구조를 갖는 고융점 개재물을 나타낸 도면이다.
도 2는 용강 정련 시간에 따른 슬래그 내 MgO 함량을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 래들을 나타낸 도면이다.

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.

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 래들의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 스피넬 구조를 갖는 고융점 개재물을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 제강공정 중 용강 내에는 스피넬 구조의 고융점 개재물이 형성될 수 있다.

구체적으로, 용강을 수용하는 래들의 슬래그 라인부가 MgO계 내화물로 구성된 경우, 슬래그에 의한 슬래그 라인부의 침식이 활발히 이루어질 수 있고, 슬래그 라인부에서 배출된 MgO는 용강 내 탈산 개재물인 Al₂O₃와 반응하여 고융점, 예를 들어 약 2150℃의 녹는점을 가지는 스피넬 구조의 고융점 개재물을 형성할 수 있다.

특히, 가공성이 우수하여 자동차용 크랭크 샤프트, 피스톤 로드 등으로 이용되는 쾌삭강은 C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, V, N 등의 다양한 성분을 포함하기 때문에, 제련시 탈가스, 질소 와이어 투입, 황 와이어 투입 등으로 인한 조업 시간이 길고 탈가스 공정 중 슬래그와 슬래그 라인부의 접촉이 잦아 슬래그 라인부의 침식이 다른 강에 비해 장시간 이루어질 수 있다.

슬래그 라인부의 침식은 슬래그 라인부의 수명을 단축시키고, 나아가 슬래그 라인부의 침식으로 인해 슬래그 내로 유입된 MgO는 고융점 개재물이 함량을 증가시켜 최종 제품의 청정도를 낮춰 품질에 악 영향을 미칠 수 있다.

도 2는 용강 정련 시간에 따른 슬래그 내 MgO 함량을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 슬래그 라인부가 MgO계 내화물로 구성된 경우, 용강 정련 시간이 증가함에 따라, 슬래그 내 MgO 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 슬래그 내 MgO 함량이 증가한다는 것은 슬래그 라인부의 침식이 이루어지고 있다는 것을 의미하고, 슬래그 내 MgO 함량이 증가할수록 용강 내 Al₂O₃와 반응하여 형성되는 스피넬 구조의 고융점 개재물의 개수도 증가할 수 있다. 본 실시예에서는, 슬래그 라인부의 침식을 저감하고 용강 내 스피넬 구조의 고융점 개재물의 형성을 방지하기 위하여, 슬래그 라인부 재질의 주 성분을 MgO가 아닌 ZrO₂로 구성하고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 래들을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 래들(10)은 용기부(100), 용강 내화부(110) 및 슬래그 라인부(120)를 포함할 수 있다.

용기부(100)는 상면이 개방된 형상의 용기일 수 있다.

용기부(100)의 내부에는 용강(20)을 수용할 수 있고, 제련 공정 중 용강(20)의 상부에는 슬래그(30)가 형성될 수 있다.

용강(20)은 C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, V, N 등을 포함하는 쾌삭강(free cutting steel)일 수 있다.

슬래그(30)는 전체 100중량부를 기준으로 40중량부 이상 50중량부 이하의 CaO, 15중량부 이상 25중량부 이하의 Al₂O₃, 13중량부 이상 17중량부 이하의 SiO₂, 7중량부 이상 12 중량부 이하의 MgO를 포함할 수 있다.

용강 내화부(110)는 용기부(100)의 내부 저면 및 내부 측면 하부에 형성될 수 있다.

용강 내화부(110)는 용강(20)이 용기부(100)에 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 고온의 용강(20)에 견딜 수 있는 재질, 예를 들어 Al₂O₃로 이루어질 수 있다.

슬래그 라인부(120)는 용기부(100)의 내부 측면 상부에 형성될 수 있다.

슬래그 라인부(120)는 용강 내화부(110)의 상부에 용강 내화부(110)에 인접하여 형성될 수 있다.

슬래그 라인부(120)는 슬래그(30)가 용기부(100)에 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 고온의 슬래그(30)에 견딜 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.

슬래그 라인부(120)는 ZrO₂ 성분을 포함할 수 있고, 예를 들어, 전체 100중량부 기준으로 82중량부 이상 87중량부 이하의 ZrO₂를 포함할 수 있다. 또한, 10중량부 이하의 SiO₂ 및 5중량부 이하의 CaO를 더 포함할 수 있다.

슬래그 라인부(120)는 MgO 성분을 포함하지 않아 슬래그에 의한 침식이 저감되고, 슬래그 라인부(120)의 침식이 이루어지더라도 슬래그(30) 내 MgO 성분이 증가하지 않아 용강 내 스피넬 구조의 고융점 개재물의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 슬래그 라인부(120)의 수명 향상 및 용강(20)의 청정도 향상이 기대될 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: 래들
20: 용강
30: 슬래그
100: 용기부
110: 용강 내화부
120: 슬래그 라인부

Claims (4)

1. 상면이 개방되어 내부에 용강을 수용하는 용기부;
   상기 용기부의 내부 저면 및 내부 측면 하부에 형성되는 용강 내화부; 및
   상기 용기부의 내부 측면 상부에 형성되어 상기 용강의 상부에 형성되는 슬래그에 접촉하는 슬래그 라인부를 포함하고,
   상기 슬래그 라인부는 ZrO₂ 성분을 전체 100중량부를 기준으로 82중량부 이상 87중량부 이하로 포함하고, MgO 성분이 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 래들.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬래그 라인부는 전체 100중량부를 기준으로 10중량부 이하의 SiO₂ 및 5중량부 이하의 CaO를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 래들.
4. 삭제

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