KR101755948B1 - Dc electric furnace - Google Patents
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Abstract
직류전극을 이용하는 전기로로서, 출강구가 형성된 바닥면을 가지며, 스크랩이 장입되는 내부공간을 제공하는 본체; 본체의 바닥면에 장착되는 하부전극; 및 하부전극과 간섭이 일어나지 않는 바닥면에 구비되어 본체의 내부공간에 기체를 취입시키는 저취수단;을 포함하는 DC전기로가 소개된다.An electric furnace using a direct current electrode, comprising: a main body having a bottom surface on which a slit is formed, the main body providing an internal space in which scrap is charged; A lower electrode mounted on a bottom surface of the main body; And a deodorizing means provided on a bottom surface on which interference with the lower electrode does not occur to blow gas into the inner space of the body.
Description
본 발명은 하부전극과 간섭이 일어나지 않으며 본체의 내화물로부터 이격된 위치에 저취수단을 배치시킴으로써 용강의 교반력이 확보되고 안정성 문제를 해결한 DC전기로에 관한 것이다.The present invention relates to a DC electric furnace which does not cause interference with a lower electrode and which has a lowering means disposed at a position spaced apart from a refractory of a main body, thereby securing an engaging force of the molten steel and solving the stability problem.
일반적으로 전기로는 전로와 비교하여 용강의 교반력이 약하다는 문제를 갖는다. 이러한 약한 교반력으로 인해 [C]*[O] 평형값이 높아 종점산소가 높으며, 슬래그 중의 T-Fe가 높아 실수율이 저하되는 문제가 있게 된다.Generally, the electric furnace has a problem that the agitating force of the molten steel is weak as compared with the converter. Due to the weak agitating force, there is a problem that the equilibrium value of [C] * [O] is high and the oxygen concentration at the end point is high, and the T-Fe in the slag is high.
이러한 높은 종점산소 및 슬래그 중의 높은 T.Fe는 탈산제로 투입되는 Al의 원단위를 증가시키며, 탈산과정에서 생성되는 Al2O3 개재물로 인한 품질결함 증가 및 원가상승의 주요원인으로 작용하였다.The high T.Fe in the high end oxygen and slag increased the intrinsic loading of Al as a deoxidizer and acted as a major cause of increased quality defects and increased cost due to Al 2 O 3 inclusions generated in the deoxidation process.
또한, 전기로 출강 작업 중에 용강낙하에 의한 교반 외에는 별도의 교반방법이 없어 결국 래들퍼니스(Ladlefurnace)에서의 과도한 강교반 처리로 질소가 pick-up 되어 제품의 품질에 악영향을 미치며 생산성이 저하되는 문제가 있었다.In addition, there is no separate stirring method other than stirring by dropping the molten steel in the electric arc furnace operation, so that nitrogen is picked up by excessive stirring of the steel in a ladle furnace, adversely affecting the quality of the product, .
전기로 중 AC전기로의 경우 열대류 이외의 용강 교반력이 없는 상황에서 상부 가열 방식의 전기로 특성을 고려하면, 열대류 교반 역시 미약하기에 최근 들어 저취 교반 설비의 도입 및 운영에 관한 시도를 진행하고 있으나, DC전기로의 경우 AC전기로 대비 전자기 및 아크(Arc)투과력 등에 의한 상대적으로 높은 교반력을 갖는다는 점과 DC전기로 하부에 설치된 대형 하부 전극으로 인한 설비 안정성이 문제될 수 있다는 점 등을 이유로 저취 교반 설비의 운영에 관한 시도가 없었다.In the case of AC electric furnace in the electric furnace, when there is no molten steel agitation force other than the heat flow type, considering the electric furnace characteristics of the upper heating type, the thermal agitation is also weak. Recently, attempts have been made to introduce and operate the low- However, the DC electric furnace has relatively high aging force due to the electromagnetic and arc penetration power compared to the AC electric furnace, and the facility stability due to the large bottom electrode installed under the DC electric furnace may be a problem There was no attempt to operate the brewing equipment.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 하부전극과 간섭이 일어나지 않으며 본체의 내화물로부터 이격된 위치에 저취수단을 배치시킴으로써 용강의 교반력이 확보되고 안정성 문제를 해결한 DC전기로를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a DC electric furnace which does not cause interference with a lower electrode and disposes a low-drawing means at a position spaced apart from a refractory of a main body, thereby securing an engaging force of molten steel and solving the problem of stability.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DC전기로는 직류전극을 이용하는 전기로로서, 출강구가 형성된 바닥면을 가지며, 스크랩이 장입되는 내부공간을 제공하는 본체; 상기 본체의 상기 바닥면에 장착되는 하부전극; 및 상기 하부전극의 중심과 가장 가까운 측의 상기 본체 내측벽까지의 거리를 R로 할 때 상기 하부전극의 중심으로부터 (5/8)*R~(7/8)*R인 위치에 배치되고, 복수 개가 구비되되, 상기 하부전극과 간섭이 일어나지 않는 상기 바닥면에 구비되어 상기 본체의 상기 내부공간에 기체를 취입시키는 저취수단;을 포함하며, 상기 바닥면은 상기 하부전극의 중심을 기준으로 하여 상기 출강구가 형성된 출강영역과 반대측의 노전영역으로 구분되고, 상기 저취수단은 부원료와의 혼합을 위해 상기 출강영역과 상기 노전영역의 기준인 제1가상의 선이 놓이게 되는 위치에 적어도 하나 이상 배치된 제1저취수단과, 슬래그의 유출을 방지하기 위해 상기 하부전극의 중심과 상기 출강구를 잇는 제2가상의 선 양측으로 동일거리 이격된 위치에 적어도 하나 이상 배치된 제2저취수단으로 구분된다.
상기 저취수단은 상기 하부전극을 중심으로 일정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 본체의 상기 바닥면은 상기 내측벽으로부터 중앙부의 상기 하부전극으로 갈수록 깊어지도록 경사지게 형성되며, 상기 저취수단의 기체 취입방향은 경사진 부분과 수직을 이룰 수 있다.
조업 시점에 따라 상기 저취수단으로부터 공급되는 유량이 변화될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric furnace using a DC electrode, the electric furnace comprising: a main body having a bottom surface on which a slit is formed, A lower electrode mounted on the bottom surface of the main body; And R is a distance from the center of the lower electrode to (5/8) * R to (7/8) * R, where R is the distance from the center of the lower electrode to the inner wall of the body nearest to the center, And a plurality of lower electrodes disposed on the lower surface of the lower electrode to prevent gas from interfering with the lower electrode and to blow gas into the inner space of the body, At least one or more than one placement is made at a position where a first virtual line which is a reference of the lapping area and the running area is placed for mixing with the subsidiary material, And at least one second sloping portion disposed at the same distance from the center of the lower electrode and on the both sides of the second imaginary line connecting the center of the slab and the slit, Taken is divided into a unit.
The lowering means may be disposed at a position spaced apart from the lower electrode by a predetermined distance.
The bottom surface of the main body is formed to be inclined from the inner wall toward the lower electrode at the central portion, and the gas blowing direction of the lowering means may be perpendicular to the inclined portion.
The flow rate supplied from the above-mentioned deodorizing means may be changed according to the operating point of time.
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상술한 바와 같은 본 발명의 DC전기로에 따르면, 저취수단으로부터 취입되는 기체로 인해 용강의 교반력 증대에 따라 전력원단위 저감효과가 있다. 또한, 종점 산소 하향효과로 인해 출강 실수율이 증대되는 효과가 있다.According to the DC electric furnace of the present invention as described above, there is an effect of reducing the power intensity by increasing the agitation force of the molten steel due to the gas introduced from the reducing means. In addition, there is an effect that the running error rate is increased due to the downward effect of the end point oxygen.
Al의 투입량을 절감하는 것이 가능하며, 용강의 청정도 향상을 통한 고급강의 생산이 가능하다.It is possible to reduce the input amount of Al, and it is possible to produce high-grade steel by improving the cleanliness of molten steel.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DC전기로를 나타낸 도면.
도 2는 실험을 위한 DC전기로의 가상모델을 나타낸 도면.
도 3은 실험을 위한 DC전기로의 가상모델을 나타낸 도면.
도 4는 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 Maximum UDS, Minimum UDS, 최대값과 최소값의 차이인 Delta UDS 및 Mix UDS를 나타낸 그래프.
도 5는 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 6은 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 7은 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 8은 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 9는 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 10은 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 11은 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 absolute value 및 relative value를 나타낸 그래프.
도 12는 실험에 대한 각 Case들의 시간에 따른 Minimum UDS를 나타낸 그래프.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 DC전기로의 저취수단을 기준으로 제1가상의 선과 수직하게 절개한 모습을 나타낸 도면.1 shows a DC electric furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a virtual model of a DC electric furnace for an experiment.
3 shows a virtual model of a DC electric furnace for an experiment;
FIG. 4 is a graph showing the Maximum UDS, Minimum UDS, and Delta UDS and Mix UDS, which are differences between the maximum value and the minimum value, according to the time of each case in the experiment.
FIG. 5 is a graph showing absolute values and relative values according to time of each case for an experiment. FIG.
FIG. 6 is a graph showing absolute values and relative values according to time of each case for an experiment. FIG.
FIG. 7 is a graph showing absolute values and relative values according to time of each case for an experiment. FIG.
8 is a graph showing an absolute value and a relative value according to time of each case for an experiment.
FIG. 9 is a graph showing absolute values and relative values according to time of each case for an experiment. FIG.
FIG. 10 is a graph showing absolute values and relative values according to time of each case for an experiment. FIG.
11 is a graph showing an absolute value and a relative value of each case with respect to time according to an experiment.
12 is a graph showing a minimum UDS according to time of each case for an experiment.
FIG. 13 is a view showing a cut in a direction perpendicular to a first imaginary line on the basis of a deodorizing means of a DC electric furnace according to an embodiment of the present invention; FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 직류전극을 이용하는 전기로는 도 1에서 표현된 것과 같이 출강구(110)가 형성된 바닥면을 가지며, 스크랩이 장입되는 내부공간을 제공하는 본체(100); 바닥면에 장착되는 하부전극(200); 및 하부전극(200)과 간섭이 일어나지 않는 바닥면에 구비되어 본체(100)의 내부공간에 기체를 취입시키는 저취수단(300);을 포함한다.The electric furnace using the direct current electrode according to the present invention includes a
본체(100)는 DC전기로를 구성하며 내측벽과 바닥면을 갖는다. 내측벽과 바닥면에 의해 형성되는 내부공간에 스크랩이 장입된다. 내측벽에는 고온으로부터 본체(100)의 보호를 위해 내화물이 축조된다. 한편, 바닥면에는 출강구(110)가 형성되어 조업 단계에 따라 스크랩이 용해되고 승열 후에 출강구(110)를 통해 래들로 출강된다.The
또한, 바닥면의 중앙부에는 하부전극(200)이 장착된다. 하부전극(200)은 스크랩을 사이에 두고 DC전기로 상부에 장착된 전극봉과 아크열을 형성하여 스크랩을 용해한다. 상기에서 언급한 바와 같이 DC전기로의 경우 이러한 하부전극(200)의 존재로 인해 안전성문제와 관련하여 저취 교반 설비의 운영에 관한 시도가 종래에는 없었다.A
저취 교반을 위해 바닥면의 하부전극(200)과 간섭이 일어나지 않는 위치에 저취수단(300)을 구비하여 하부로부터 본체(100)의 내부공간으로 기체를 취입시키게 된다. 이렇게 기체를 취입하는 저취수단(300)으로써 다이렉트포러스플러그(Direct porous plug)가 이용될 수 있다. 또한, 저취수단(300)으로부터 취입되는 기체로서 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 등이 이용될 수 있다.The lowering
저취 미적용의 경우와 비교하여 저취수단(300)을 통해 저취시킬 때의 효과는 하기의 표 1을 통해 확인할 수 있다.The effect of lowering the temperature by means of the lowering means 300 as compared with the case where the lowering is not performed can be confirmed by the following Table 1.
(kWh/ton-steel)Power unit level
(kWh / ton-steel)
ppmEnd point oxygen
ppm
(kg/ton-steel)Al Basic Unit
(kg / ton-steel)
(%)Running error rate
(%)
(320회)Not sterilized
(320 times)
(380회)Deodorant application
(380 times)
상기 표 1을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 위치에 저취수단(300)을 장착하여 저취를 하여도 380여회 동안 설비의 이상없이 조업이 가능하였으며, 저취 미적용의 경우와 비교하여 사용되는 전력이 적으므로 톤당 약 24kWh의 절감을 이룰 수 있었다. 또한, 종점산소도 116ppm이나 더 낮았고 Al(알루미늄)도 적게 사용되어 톤당 약 0.4kg의 절감을 이룰 수 있었다.As can be seen from the above Table 1, it is possible to operate the apparatus without abnormality for 380 times even if the
출강 실수율도 저취의 미적용 경우보다 약 0.5%를 상승시킬 수 있었다.The running error rate could be increased by about 0.5% compared to the case of not using the low value.
바람직하게는 본 발명에 따른 DC전기로의 경우 저취수단(300)은 복수 개가 구비되며, 하부전극(200)을 중심으로 일정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.Preferably, in the case of the DC electric furnace according to the present invention, a plurality of the reduction means 300 are provided and may be disposed at a position spaced apart from the
먼저, 하부전극(200)과 일정거리 이격되어 하부전극(200)과의 간섭이 일어나지 않을 수 있는 최적의 위치를 도출하고 해당위치에 저취수단(300)을 배치시킴으로써 설비의 안정성을 확보한다. 안정성이 확보되면 용강의 교반력을 최대한 확보하기 위해 도출된 최적의 위치에 복수 개의 저취수단(300)을 배치시킨다. 일단 안정성이 확보된다면 저취수단(300)을 최대한 많이 배치할수록 용강의 교반력을 증대시킴에 있어 더욱 효과적이기 때문이다.First, an optimal position at which interference with the
더욱 바람직하게는 하부전극(200)의 중심과 가장 가까운 측의 본체(100) 내측벽까지의 거리를 R로 할 때, 저취수단(300)은 하부전극(200)의 중심으로부터 (5/8)*R~(7/8)*R인 위치에 배치될 수 있다.More preferably, when the distance from the center of the
한정된 면적인 본체(100)의 바닥면에서 저취수단(300)은 하부전극(200)과는 간섭이 일어나지 않아야 하므로 하부전극(200)으로부터 이격됨이 타당하나, 저취수단(300)이 본체(100)의 내측벽에 축조된 내화물과 가까울수록 저취수단(300)으로부터 분사되는 기체에 의해 내화물에 손상을 줄 수 있으므로 내화물과도 일정거리 이격됨이 타당하다.The lowering means 300 may be separated from the
따라서 하부전극(200) 중심으로부터 내측벽까지의 거리인 R을 기준으로 하여 하부전극(200)의 중심으로부터 (5/8)*R~(7/8)*R인 위치에 저취수단(300)을 배치하는 것이다. 만약 저취수단(300)이 하부전극(200)의 중심으로부터 (5/8)*R까지의 거리 미만이 되는 위치에 배치될 경우 저취수단(300)이 하부전극(200)과 가까워져 하부전극(200)에 손상을 가할 수 있다.Therefore, the lowering means 300 is disposed at a position (5/8) * R ~ (7/8) * R from the center of the
반면, 저취수단(300)이 하부전극(200)의 중심으로부터 (7/8)*R까지의 거리를 초과하는 위치에 배치될 경우 저취수단(300)이 내측벽에 축조된 내화물과 가까워져 내화물에 손상을 가할 수 있다. 따라서 저취수단(300)은 하부전극(200)의 중심으로부터 (5/8)*R~(7/8)*R인 위치에 배치하는 것이 타당하다.On the other hand, when the deodorization means 300 is disposed at a position exceeding the distance from the center of the
본 발명에 따른 DC전기로에서 바닥면은 하부전극(200)의 중심을 기준으로 하여 출강구(110)가 형성된 출강영역과 반대측의 노전영역으로 구분하되, 저취수단(300)은 도 1에 표현된 출강영역과 노전영역의 기준이 되는 제1가상의 선(10)이 놓이게 되는 위치에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.In the DC electric furnace according to the present invention, the bottom surface is divided into a running area formed on the
노전영역에서는 산소가 취입되는데 저취수단(300)도 배치되어 기체가 함께 취입될 경우 내화물에 손상이 빠르게 발생되어 내구성에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 저취수단(300)은 하부전극(200)의 중심으로부터 일정거리 이격된 위치에 배치되되, 최대한 출강구(110)가 존재하는 출강영역측에 배치시킨다.In the artificial region, oxygen is taken in and the deodorizing means 300 is also disposed, so that when the gas is taken in together, the damage to the refractory occurs rapidly, which may cause a serious problem in durability. Therefore, the deodorizing means 300 is disposed at a position spaced apart from the center of the
저취수단(300)은 하부전극(200)과 일정거리 이격된 상태에서 출강영역과 노전영역을 나누는 제1가상의 선(10)이 지나는 위치에 배치될 수 있다. 본체(100)의 바닥에 위와 같은 위치는 두 군데에 형성된다. 저취수단은 두 군데 중 적어도 한군데 이상에 배치될 수 있다.The deodorization means 300 may be disposed at a position passing through the first
하부전극(200)과 일정거리 이격되며 제1가상의 선(10)이 지나는 위치에 저취수단(300)을 배치시키는 이유는 다음과 같다. 전기로를 통해 조업을 진행함에 있어서, 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 살펴보면 이와 같은 위치에 Cold Zone이 형성됨을 확인할 수 있다. 이렇게 충분한 교반이 이루어지지 않아 Cold Zone이 형성되는 위치는 미용괴가 형성될 가능성이 높고 결과적으로 용강의 품질이 악화된다. 또한, 생석회 등의 부원료가 낙하되는 위치에 해당하기 때문에 이러한 부원료가 용강과 충분히 혼합될 수 있도록 교반력의 확보가 필요한 것이다.The reason for disposing the deodorization means 300 at a position spaced apart from the
따라서 하부전극(200)과 일정거리 이격되며 제1가상의 선(10)이 지나는 위치에 저취수단(300)을 배치함으로써 교반력을 확보하여 Cold zone의 형성을 억제하고 나아가 미용괴의 발생을 억제함으로써 용강의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, by arranging the deodorization means 300 at a position spaced apart from the
또한, 본 발명에 따른 DC전기로에서 저취수단(300)은 하부전극(200)의 중심과 출강구(110)를 잇는 제2가상의 선(20)이 기준이 되어 제2가상의 선(20) 양측으로 동일거리 이격된 위치에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.In the DC electric furnace according to the present invention, the second
저취수단(300)을 배치시키는 위치를 결정함에 있어서 출강구(110)의 주위에 저취수단(300)을 배치하되 도 1에 표현된 하부전극(200)의 중심과 출강구(110)를 잇는 제2가상의 선(20)을 기준으로 하여 제2가상의 선(20) 양측으로 적어도 하나 이상을 배치할 수 있다.In order to determine the position for disposing the deodorization means 300, the deodorization means 300 is disposed around the
이렇게 제2가상의 선(20) 양측으로 동일거리 이격된 위치에 저취수단(300)을 배치시키는 이유는 다음과 같다. 상기와 마찬가지로 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 살펴보면 이와 같은 위치에 Cold Zone이 형성됨을 확인할 수 있다. 이렇게 충분한 교반이 이루어지지 않아 Cold Zone이 형성되는 위치는 미용괴가 형성될 가능성이 높고 결과적으로 용강의 품질이 악화된다. 또한, 용강의 출강 중 출강구(110)를 통해 슬래그가 유출될 위험이 존재하는데 출강 중에도 출강구(110) 근처에 배치된 저취수단(300)을 통해 일정유량의 기체를 취입시킴으로써 슬래그가 용강과 함께 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.The reason why the deodorization means 300 is disposed at the same distance from both sides of the second
따라서 제2가상의 선(20) 양측으로 동일거리 이격된 위치에 저취수단(300)을 배치함으로써 용강의 품질을 향상시키고 슬래그의 유출방지도 가능해 진다.Therefore, the quality of the molten steel can be improved and the leakage of the slag can be prevented by disposing the deodorization means 300 at the same distance from both sides of the second
하기에서는 시험결과를 통해 특정 위치에서의 저취에 따른 교반력 확보 효과를 확인하기로 한다.In the following, we will confirm the effect of securing the traction force according to the deodorant at a specific position through the test results.
도 2 및 도 3과 같이 DC전기로의 가상모델을 생성시키고 시간에 따른 UDS(User Defined Scholar) volume의 농도를 통해 확산되는 시간을 측정함으로써 교반이 이루어지는 시간을 확인한다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a virtual model of the DC electric furnace is generated, and time for stirring is measured by measuring the time of diffusion through the concentration of UDS (User Defined Scholar) volume over time.
상세하게는 가상모델의 내부온도를 1750K 정도로 설정하고 단위면적당 통과열량인 열유속은 9.27MW/m2 정도로 설정하며, 상부전극은 0V로, 하부전극(200)은 700V로 설정하였다. 상기 환경하에서 확산속도가 0.004kg/ms인 UDS volume의 확산시간을 측정하는 것이다.Specifically, the internal temperature of the virtual model is set to about 1750K, and the heat flux of heat per unit area is set to about 9.27 MW / m 2. The upper electrode is set to 0 V and the
아르곤(Ar)가스를 저취하는 저취수단(300)이 배치되는 위치는 앞서 언급한 제1가상의 선(10)이 지나는 위치를 A, B로 하고 제2가상의 선(20) 양측으로 동일거리 이격된 위치를 C, D로하여 표 2와 같이 저취수단(300)의 배치를 달리하면서 시험하였다.The positions where the deodorizing means 300 for reducing the argon (Ar) gas are disposed are the positions where the above-mentioned first
농도를 나타내는 수치 값을 3977로 기준으로 설정하여 가상모델 내의 전체 농도를 나타내는 수치가 3977에 도달하면 UDS volume이 완전하게 확산된 것으로 본다.When the numerical value representing the concentration is set as 3977, and the numerical value representing the total concentration in the virtual model reaches 3977, the UDS volume is considered to be completely diffused.
먼저, 도 4는 Csae1, Case 2, Case 3, Case 4, Case 5, Case 6 및 Case 7을 비교하여 첫번째 그래프는 가상모델 내의 농도를 나타내는 수치의 최소값이 3977에 도달할 때까지 걸리는 시간을 나타낸 그래프이고, 두번째 그래프는 가상모델 내의 농도를 나타내는 수치의 최대값이 3977에 도달할 때까지 걸리는 시간을 나타낸 그래프이다. 세번째 그래프는 농도를 나타내는 수치의 최대값과 최소값의 차이가 0에 이르는 시간까지 걸리는 시간을 나타내는 그래프이고, 네번째 그래프는 ------------------------------ 식 (1)First, Fig. 4 compares Csae1, Case2, Case3, Case4, Case5, Case6, and Case7, and the first graph shows the time taken until the minimum value of the value representing the concentration in the virtual model reaches 3977 And the second graph is a graph showing the time taken until the maximum value of the value representing the concentration in the virtual model reaches 3977. The third graph is a graph showing the time required for the difference between the maximum value and the minimum value of the concentration value to reach 0, ------------------------------ Equation (1)
(Ii : 특정 농도를 나타내는 수치, Imean : 평균 농도를 나타내는 수치)(I i : a value indicating a specific concentration, I mean : a value indicating an average concentration)
식 (1)로 정의되는 Mixing coefficient가 0에 이르는 시간까지 걸리는 시간을 나타낸 그래프이다.Is a graph showing the time taken until the mixing coefficient defined by equation (1) reaches zero.
그래프를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 Case 7의 경우가 가장 훌륭한 결과값을 나타내는 것을 알 수 있다.As can be seen from the graph,
도 5 및 도 6은 저취유량이 80 NL/min일 때 각 Case들의 절대값(Absolute value)을 비교한 그래프와 상대값(Relative value)을 비교한 그래프를 나타내는 것이다. 절대값의 경우 0에 도달할때 까지의 시간이 적게 걸릴수록 확산되는 속도가 빠른 것이며 상대값의 경우 Case 1을 기준으로 하여 시간이 지남에 따라 1로부터 멀어질수록 확산되는 속도가 빠른 것이다.FIGS. 5 and 6 are graphs showing relative values of a graph obtained by comparing the absolute values of the respective cases when the flow rate of the low-drawn gas is 80 NL / min. In the case of absolute value, the spreading speed is faster as the time to reach 0 is shorter, and the spreading speed is faster as the relative value moves from 1 to the time as the reference is based on
마찬가지로 도 7의 경우 저취유량이 150 NL/min일 때 각 Case들의 절대값과 상대값을 각각 나타내는 것이고, 도 8의 경우 저취유량이 300 NL/min일 때 각 Case들의 절대값과 상대값을 각각 나타내는 것이다.Similarly, in FIG. 7, the absolute value and the relative value of each case are shown when the low flow rate is 150 NL / min. In the case of FIG. 8, when the low flow rate is 300 NL / min, .
한편, 도 9는 저취수단(300)이 C, D에 배치되되 저취유량이 다른 Case 5, Case 8 및 Case 11을 Case 1과 절대값을 비교한 그래프와 상대값을 비교한 그래프를 나타낸 것이고, 도 10은 저취수단(300)이 B, C, D에 배치되되 저취유량이 다른 Case 7, Case 9 및 Case 12를 Case 1과 절대값을 비교한 그래프와 상대값을 비교한 그래프를 나타낸 것이며, 도 11은 저취수단(300)이 A, B, C에 배치되되 저취유량이 다른 Case 3, Case 10 및 Case 13을 Case 1과 절대값을 비교한 그래프와 상대값을 비교한 그래프를 나타낸 것이다.9 is a graph showing a comparison between a relative value of a
도 12의 그래프는 농도를 나타내는 수치의 최소값(Minimum value transition)이 기준값인 3977의 95%(3778.2)에 도달하는 시간을 비교함으로써 각 조건에서의 교반이 이루어지는 시간을 비교한 그래프이다. 각 Case에 대한 최소값이 기준값의 95%에 도달하는 시간은 표 3과 같다.The graph of FIG. 12 is a graph comparing the times at which stirring occurs under each condition by comparing the time at which the minimum value transition of the numerical value indicating the concentration reaches 95% (3778.2) of the reference value 3977. The time at which the minimum value for each case reaches 95% of the reference value is shown in Table 3.
상기 표 3을 통해 알 수 있듯이 저취 유량 값을 150NL/min에서 300NL/min으로 증가시켰을 때의 교반의 효과 상승이 미미한 것을 확인하였다. 또한, 저취수단(300)의 개수는 두 군데 보다 세 군데에서 교반의 효과가 높음을 알 수 있다. Case 4, Case 5, Case 6을 비교해 보았을 때 저취수단(300)을 두 군데에 배치할 경우 C와 D의 위치에 배치시키는 것이 가장 효율적임을 알 수 있다.As can be seen from the above Table 3, it was confirmed that the increase of the stirring effect was insignificant when the value of the low-flow rate was increased from 150 NL / min to 300 NL / min. Further, it can be seen that the number of the deodorizing means 300 is higher than that in the two places, and the stirring effect is high. Comparing
세 군데에 저취수단(300)을 배치하는 경우 저취 유량 값이 80NL/min에서는 저취수단(300)을 B, C, D에 배치하는 것이 A, B, C에 배치하는 것보다 교반의 효과가 높았으나 저취 유량 값이 150NL/min 및 300NL/min에서는 저취수단(300)을 A, B, C에 배치하는 것이 교반의 효과가 더욱 높았다.In the case of disposing the deodorizing means 300 at three places, the effect of stirring is higher than that of arranging the deodorizing means 300 at B, C and D at A, B and C at a low flow rate of 80 NL / min However, when the low flow rate values were 150 NL / min and 300 NL / min, the effect of agitation was higher when the low-load means (300) were arranged in A, B and C.
본 발명에 따른 실시예로서, 도 13에서 표현된 것과 같이 본체(100)의 바닥면은 내측벽으로부터 중앙부의 하부전극(200)으로 갈수록 깊어지도록 경사지게 형성되며, 저취수단(300)의 기체 취입방향은 경사진 부분과 수직을 이룰 수 있다.13, the bottom surface of the
경사진 부분에서 저취수단(300)의 기체 취입방향이 수직으로 형성됨으로써 기체가 본체(100)의 내부공간 중앙을 향해 분사됨이 가능하여 용강의 전체적인 교반 효과를 기대할 수 있다. 또한, 기체 취입방향이 본체(100)의 내측벽과는 멀어지는 방향으로 형성되는바 내화물에 직접적으로 분사될 가능성이 적어져 저취로 인한 내화물의 손상을 방지할 수 있다.In the inclined portion, since the gas blowing direction of the deodorization means 300 is formed vertically, the gas can be injected toward the center of the inner space of the
본 발명에 따른 DC전기로는 조업 시점에 따라 저취수단(300)으로부터 공급되는 유량이 변화될 수 있다.In the DC electric furnace according to the present invention, the flow rate supplied from the deodorization means 300 may be changed at the time of operation.
전기로의 조업은 스크랩 등의 철원을 용해시키는 1차 용해기, 2차 용해기, 용강의 온도를 상승시키는 승열기, 용강을 출강시키는 출강시 및 조업 대기시로 구분할 수 있다. 표 4와 같이 조업 시점 별로 적정 저취 유량을 설정하여 저취수단(300)을 통해 공급한다.The operation of the electric furnace can be divided into a primary dissolver that dissolves iron resources such as scrap, a secondary dissolver, a boiler that raises the temperature of molten steel, a boiler that boils molten steel, and a waiting boiler. As shown in Table 4, an appropriate low flow rate is set for each operation time and supplied through the reduction means 300.
1차 용해기
Primary dissolver
2차 용해기
Secondary dissolver
승열기
Opening wins
출강시
When lecturing
조업 대기시
When waiting for operation
상기와 같이 각 시점에 따라 저취 유량을 달리해줌으로써, 효율적인 저취를 통해 교반력을 확보하면서도 생산량을 절감시킬 수 있게 된다.As described above, by varying the flow rate of the low-concentration gas at each point of time, it is possible to reduce the production amount while securing the agitating force through efficient deodorization.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10 : 제1가상의 선 20 : 제2가상의 선
100 : 본체 110 : 출강구
200 : 하부전극 300 : 저취수단10: first imaginary line 20: second imaginary line
100: main body 110:
200: lower electrode 300:
Claims (7)
출강구가 형성된 바닥면을 가지며, 스크랩이 장입되는 내부공간을 제공하는 본체;
상기 본체의 상기 바닥면에 장착되는 하부전극; 및
상기 하부전극의 중심과 가장 가까운 측의 상기 본체 내측벽까지의 거리를 R로 할 때 상기 하부전극의 중심으로부터 (5/8)*R~(7/8)*R인 위치에 배치되고, 복수 개가 구비되되, 상기 하부전극과 간섭이 일어나지 않는 상기 바닥면에 구비되어 상기 본체의 상기 내부공간에 기체를 취입시키는 저취수단;을 포함하며,
상기 바닥면은 상기 하부전극의 중심을 기준으로 하여 상기 출강구가 형성된 출강영역과 반대측의 노전영역으로 구분되고,
상기 저취수단은,
부원료와의 혼합을 위해 상기 출강영역과 상기 노전영역의 기준인 제1가상의 선이 놓이게 되는 위치에 적어도 하나 이상 배치된 제1저취수단과, 슬래그의 유출을 방지하기 위해 상기 하부전극의 중심과 상기 출강구를 잇는 제2가상의 선 양측으로 동일거리 이격된 위치에 적어도 하나 이상 배치된 제2저취수단으로 구분되는 것을 특징으로 하는 DC전기로.As an electric furnace using a DC electrode,
A main body having a bottom surface formed with a louver and providing an internal space in which scrap is charged;
A lower electrode mounted on the bottom surface of the main body; And
(5/8) * R to (7/8) * R from the center of the lower electrode when the distance from the center of the lower electrode to the inner wall of the main body nearest to the center of the lower electrode is R, A lower electrode provided on the bottom surface of the lower electrode and not interfering with the lower electrode to blow gas into the inner space of the body,
Wherein the bottom surface is divided into a running area on the opposite side to the running area in which the lug opening is formed with respect to the center of the lower electrode,
The above-
A first lowering means disposed at least one position where the first imaginary line which is a reference of the running area and the running area is to be placed for mixing with the subsidiary material, And second lowering means disposed at least one position spaced at the same distance from both sides of the second imaginary line connecting the louver.
상기 저취수단은 상기 하부전극을 중심으로 일정거리 이격된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 DC전기로.The method according to claim 1,
Wherein the lowering means is disposed at a position spaced apart from the lower electrode by a predetermined distance.
상기 본체의 상기 바닥면은 상기 내측벽으로부터 중앙부의 상기 하부전극으로 갈수록 깊어지도록 경사지게 형성되며,
상기 저취수단의 기체 취입방향은 경사진 부분과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 DC전기로.The method according to claim 1,
Wherein the bottom surface of the main body is inclined from the inner wall toward the lower electrode at a central portion thereof,
Wherein a direction in which the gas is blown by the deodorizing means is perpendicular to an inclined portion.
조업 시점에 따라 상기 저취수단으로부터 공급되는 유량이 변화되는 것을 특징으로 하는 DC전기로.The method according to claim 1,
And the flow rate supplied from the low-temperature de- vice means is changed according to a time point of operation.
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