KR101821368B1 - Ladle including a turbulent generating part and chromium oxide reduction method using the ladle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a ladle including turbulence generating part and a chromium oxide reduction method using the ladle. Disclosed are a ladle which reduces the chromium oxide by using standby time between each process to improve productivity and reduces the residence time of molten steel in an electric or refining furnace to expand life of a refractory, and the chromium oxide reduction method using the ladle. According to one embodiment of the present invention, the ladle delivers molten metal or molten steel, comprising: a ladle main body in which the molten metal or the molten steel is stored therein; a turbulence generating part protruding from a floor surface of the ladle to generate a turbulence in the molten metal or the molten steel flowing in the ladle.

Description

난류발생부를 포함하는 래들 및 이를 이용한 크롬 산화물 환원방법{LADLE INCLUDING A TURBULENT GENERATING PART AND CHROMIUM OXIDE REDUCTION METHOD USING THE LADLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a ladle including a turbulent generating portion and a chrome oxide reduction method using the ladle,

본 발명은 난류발생부를 포함하는 래들 및 이를 이용한 크롬 산화물의 환원방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기로, 전로 또는 정련로에서 취련된 용탕 또는 용강이 래들로 옮겨진 후 후속 공정으로 이동 시 난류를 발생시킬 수 있는 래들에 의해 금속 산화물의 부상을 지연시켜 금속 산화물의 환원을 증대시킬 수 있는 조업방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ladle including a turbulence generating portion and a method of reducing chromium oxide using the ladle. More particularly, the present invention relates to a ladle comprising a turbulent generating portion, And a method of operating the system capable of increasing the reduction of the metal oxide by delaying the rise of the metal oxide by the ladle capable of generating the metal oxide.

스테인리스강의 제조 프로세스는 일반적으로 전기로 - 전로/정련로 - 래들처리(LT) 공정을 따른다. 이 중에서 전기로 또는 정련로 공정에서는 스테인리스 용탕 또는 용강 내에 존재하는 탄소, 인 등의 불순물을 제거하기 위해 산소를 취입한다. 이때, 용탕 또는 용강 내에 포함된 크롬 또한 산소에 의해 산화된다. 그러나 크롬은 스테인리스 강의 고유 함유 물질이며, 고가의 원료이므로 제조원가 감소를 위해 용강으로 회수하여야 하는 성분이다. 따라서 용탕 또는 용강 내로 별도의 환원제를 투입하여 크롬 산화물을 환원시킨다. The manufacturing process of the stainless steel generally follows an electric furnace-converter / furnace-ladle processing (LT) process. In the electric furnace or the refining furnace process, oxygen is blown to remove impurities such as carbon and phosphorus present in the stainless steel melt or molten steel. At this time, chrome contained in the molten metal or molten steel is also oxidized by oxygen. However, chromium is an intrinsic material of stainless steel and is an expensive raw material, so it is a component that must be recovered as molten steel to reduce the manufacturing cost. Therefore, a reducing agent is added into the molten steel or molten steel to reduce the chromium oxide.

일반적으로 전기로에서는 스크랩을 용해한 후 용탕 내 탄소와 인을 제거하기 위해 산소 취련을 실시한다. 이때 용탕 중 크롬 또한 산화되므로 알루미늄이나 실리콘을 이용하여 크롬 산화물을 환원시킨다. 환원이 완료된 용탕은 래들로 출탕되고 정련로로 이송된다. 정련로 공정에서는 200~500ppm 수준의 탄소 농도를 확보하기 위해 산소와 아르곤을 이용하여 정련을 실시한다. 이 작업 또한 용강 중 크롬이 산소에 의해 산화되므로, 용강이 목표 탄소 함유량에 도달한 후에는 알루미늄이나 실리콘을 이용하여 크롬을 환원시킨다. 환원이 완료된 용강은 래들로 출강시켜 래들처리(LT) 공정으로 이동된다. 앞서 설명한 바와 같이 크롬을 환원시키기 위해서는 별도의 환원제와 최소 5분 이상의 환원 시간을 필요로 한다. 공정간 용탕 또는 용강을 이송시키기 위해 래들에 옮겨 담아 이송시키는 시간이 약 5분 이상 소요되는데, 이 시간을 이용하여 래들 내에서 원하는 유가금속을 환원시킬 수 있다.Generally, in an electric furnace, scrap is melted and oxygen is blown to remove carbon and phosphorus in the melt. At this time, since the chrome in the molten metal is also oxidized, the chromium oxide is reduced by using aluminum or silicon. The molten metal which has been reduced is sprinkled with ladle and transferred to the refining furnace. In the refining furnace process, refining is carried out using oxygen and argon to obtain a carbon concentration of 200 to 500 ppm. In this operation, chromium in the molten steel is oxidized by oxygen, and after the molten steel reaches the target carbon content, chromium is reduced using aluminum or silicon. The molten steel having been reduced is moved to the ladle processing (LT) process by introducing into the ladle. As described above, in order to reduce chromium, a separate reducing agent and a reduction time of at least 5 minutes are required. It takes about 5 minutes or longer to transfer molten steel or molten steel into the ladle for transfer, and the desired valuable metal can be reduced in the ladle by using this time.

종래의 래들 내 금속 환원 방법 중, 특허문헌 1에서는 슬래그 내에 존재하는 MnO 산화물을 환원하여 Mn을 용강으로 회수함에 있어서, 전로에서 용강 및 슬래그를 래들로 배출하고, 래들에 환원제를 투입하여 슬래그에서 환원되는 Mn이 바로 용강으로 회수될 수 있도록 한다.Of the conventional metal reduction methods in a ladle, Patent Document 1 discloses a method of reducing manganese oxides present in a slag to recover Mn as molten steel, discharging molten steel and slag to a ladle in a converter, introducing a reducing agent into the ladle, Mn can be immediately recovered into molten steel.

특허문헌 2에서는 용융 슬래그에 함유된 유가금속을 회수하기 위한 환원방법 및 유가금속의 환원반응을 촉진하는 장치의 개발에 관한 것으로, 전기로 및 전로에서 배출된 용융 슬래그를 탄소질 물질로 코팅된 별도의 슬래그 포트 내로 투입한 후, 용융 슬래그보다 비중을 높게 만든 환원제 혼합물을 용융 슬래그 내로 투입하여 침강시키거나, 상하 이동 및 회전이 가능한 탄소봉이 부착된 교반장치로 교반하여 환원반응을 촉진시킴으로써, 용융 슬래그로부터 유가금속인 철 및 망간을 회수한다.In Patent Document 2, a reduction method for recovering valuable metals contained in molten slag and a device for promoting reduction reaction of valuable metals are disclosed. The molten slag discharged from an electric furnace and a converter is separately coated with a carbonaceous material The reducing agent mixture which has a specific gravity higher than that of the molten slag is introduced into the molten slag and precipitated or stirred with a stirrer equipped with a carbon bar capable of moving up and down and promoting the reduction reaction, Recover iron and manganese which are valuable metals.

특허문헌 3에서는 망간을 함유한 슬래그에서 망간을 회수하는 방법에 관한 것으로 래들에서 용강을 정련할 때, 용강을 불활성 가스 분위기에서 정련하여 용강에 첨가되어 있는 슬래그를 용융하며 부원료를 사용하여 슬래그 중의 망간 산화물을 환원해 용강 중에 회수하는 방법에 관한 것이다.Patent Document 3 describes a method for recovering manganese from a slag containing manganese. When refining molten steel in a ladle, the molten steel is refined in an inert gas atmosphere to melt the slag added to the molten steel, and manganese And the oxide is reduced and recovered in the molten steel.

상기 기술된 선행 특허문헌들은 모두 래들 내에서 유가 금속 산화물을 환원시키는 방법에 대해 기술한 것으로, 과도한 설비 투자가 요구되거나, 금속 환원을 위해 별도의 정련 시간이 요구되거나, 금속 산화물과 환원제의 화학 반응이 원활하게 이루어지지 않을 시, 회수율이 떨어지는 문제점이 있다.The prior art documents described above describe a method for reducing valuable metal oxides in the ladle, which requires excessive facility investment, requires separate refining time for metal reduction, or may require chemical reaction of metal oxide and reducing agent Is not smoothly performed, there is a problem that the recovery rate is lowered.

한국 등록특허공보 제10-1460661호 (2014.11.05.)Korean Registered Patent No. 10-1460661 (Nov. 한국 등록특허공보 제10-1275827호 (2013.06.11.)Korean Patent Registration No. 10-1275827 (Jun. 11, 2013) 일본 공개특허공보 제2006-206957호 (2006.08.10.)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-206957 (2006.08.10.)

본 발명은 난류발생부를 포함하는 래들 및 이를 이용하여 크롬 산화물을 환원함에 있어서, 공정 간 대기 시간을 이용하여 크롬 산화물을 환원시킴으로써 생산성을 향상시키고, 전기로 또는 정련로 내 용강 체류시간을 줄임으로써 내화물 수명을 향상시키고자 한다.The present invention relates to a ladle including a turbulent generation portion and a method for reducing chromium oxide by reducing the chromium oxide by reducing the chromium oxide using the waiting time between processes and reducing the residence time of the steel in the furnace or the refining furnace, We want to improve the life span.

본 발명의 일 실시예에 따른 래들은, 용탕 또는 용강을 이송하는 래들에 있어서, 상기 용탕 또는 용강이 수용되는 래들 본체; 및 상기 래들 내에서 유동하는 상기 용탕 또는 용강에 난류를 발생시키기 위하여 상기 래들의 바닥면으로부터 돌출되어 배치되는 난류발생부;를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a ladle for transferring molten metal or molten steel comprises: a ladle main body in which the molten metal or molten steel is accommodated; And a turbulence generator protruding from the bottom surface of the ladle to generate turbulence in the molten steel or molten steel flowing in the ladle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 난류발생부는 상기 래들의 바닥면으로부터 돌출된 반구형으로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the turbulence generating unit may be formed in a hemispherical shape protruding from a bottom surface of the ladle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 난류발생부는 복수로 마련되며, 상기 난류발생부의 직경은 상기 래들 직경의 5 내지 10%일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of the turbulence generators may be provided, and the diameter of the turbulence generator may be 5 to 10% of the diameter of the ladle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 난류발생부 사이의 거리는 상기 래들 직경의 5 내지 15%일 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the distance between the turbulence generating units may be 5 to 15% of the ladle diameter.

본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 산화물 환원방법은, 전기로에서 정련로로의 용탕 이송 또는 정련로에서 LT로의 용강 이송에 있어서, 난류발생부를 포함하는 래들에 상기 용탕 또는 용강을 수입하여 난류에 의해 크롬 산화물의 부상을 지연시킨다.The method for reducing the chromium oxide according to an embodiment of the present invention is a method for reducing the amount of chromium oxide in the molten steel from the electric furnace to the refining furnace or from the refining furnace to the LT by feeding the molten steel or molten steel into the ladle, Retarding the rise of chromium oxide.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 래들에 상기 용탕 또는 용강을 수입하기 전에, 상기 래들 내에 Al 또는 Si을 먼저 투입할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, before the molten steel or molten steel is imported into the ladle, Al or Si may be introduced into the ladle first.

본 발명에 따르면, 스테인리스 제강의 정련 공정에서 유가 금속인 크롬 산화물을 환원하기 위한 방법으로 별도의 고가 설비, 정련 시간 비용의 투자 없이 래들 유동의 난류 특성을 증가에 의해 크롬 산화물의 용강 중 체류 시간을 증가시킴으로써, 크롬 산화물의 환원을 위해 필요한 정련 중 환원 시간이 감소된다. According to the present invention, as a method for reducing chromium oxide which is a valuable metal in the refining process of stainless steelmaking, the retention time of the chromium oxide in the molten steel is increased by increasing the turbulence characteristic of the ladle flow without investing in expensive facility, , The reduction time during refining necessary for the reduction of chromium oxide is reduced.

또한, 크롬 산화물은 용탕 및 용강 중 탄소에 의해 환원되므로 환원제 사용량이 감소된다. 뿐만 아니라 총 정련 시간이 감소되어, 전기로 또는 정련로에서 체류하는 용강 체류 시간의 감소로 전기로 및 정련로 내화물의 용손 속도가 감소되어 내화물 교체 시기가 길어진다.In addition, since the chromium oxide is reduced by the carbon in the molten steel and molten steel, the amount of the reducing agent used is reduced. In addition, the total refining time is reduced, so that the melting time of the refractories of the electric furnace and the refining furnace is reduced due to the decrease of the residence time of the molten steel staying in the electric furnace or the refining furnace, thereby increasing the refining replacement period.

그리고, 이상의 효과로 본 발명은 스테인리스강의 생산성 향상 및 제조원가 감소를 기대할 수 있다.With the above effects, the present invention can be expected to improve the productivity and the manufacturing cost of stainless steel.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난류발생부가 설치된 래들의 모식도이다.
도 2는 종래의 래들 내 유동장의 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 난류발생부가 설치된 래들의 유동장의 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 난류발생부를 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic diagram of a ladle equipped with a turbulence generating unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a flow field in a conventional ladle.
3 is a schematic view of a flow field of a ladle provided with the turbulence generating unit according to the present invention.
4 is a schematic diagram showing a turbulent flow generator according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난류발생부가 설치된 래들의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a ladle equipped with a turbulence generating unit according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 래들(2)은 바닥면에 난류발생부(4)가 설치될 수 있다. 용탕(3)을 전기로(1)에서 정련로로 이송하기 위해 내화벽돌로 이루어진 래들(2)로 출탕한다. 전기로(1)에서 출탕된 용탕(3)은 래들(2) 바닥면에 부딪히고 점차 래들(2) 내부를 채워가게 된다. 이때, 래들(2) 바닥면에 설치된 난류발생부(4)에 용탕(3)이 부딪히게 되는데, 일반적으로 전기로(1)에서 기 발생되어 용탕(3)과 함께 래들(2) 내부로 수입되는 크롬 산화물은 밀도가 5400kg/m3으로 용탕(3)의 밀도 7100kg/m3보다 낮아 용탕(3) 표면으로 부상하게 된다. 그러나, 난류발생부(4)에 의해 상승 흐름이 방해되어 크롬 산화물의 용탕(3) 내부에 체류하는 시간이 길어지게 된다.Referring to FIG. 1, a ladle 2 according to an embodiment of the present invention may be provided with a turbulent flow generating part 4 on a bottom surface thereof. The molten metal 3 is discharged to the ladle 2 made of refractory bricks for transferring the molten metal 3 from the electric furnace 1 to the refining furnace. The molten metal 3 spouted in the electric furnace 1 strikes the bottom surface of the ladle 2 and gradually fills the inside of the ladle 2. At this time, the molten metal 3 hits the turbulent flow generating unit 4 installed on the bottom surface of the ladle 2. Generally, the molten metal 3 is generated in the electric furnace 1, which chromium oxide is to become the low density of the molten metal (3) than the surface density of 7100kg / m 3 of the molten metal (3) to 5400kg / m 3. However, the upward flow is obstructed by the turbulent flow generating section 4, and the time for staying in the molten metal 3 of the chromium oxide becomes long.

도 2는 일반적인 종래의 래들 내 유동장의 모식도이다.2 is a schematic diagram of a conventional conventional flow field in a ladle.

도 2를 참조하면, 래들 내부로 용탕 또는 용강이 유입되면, 바닥면 및 래들 벽면을 따라 래들 상부로 이동하고 다시 래들 하부로 이동하는 큰 유동 흐름을 형성한다. 이때, 용탕 또는 용강 내 함유되어 있던 크롬 산화물은 용탕 또는 용강의 유동과 함께 이동하게 된다. 크롬 산화물이 유동에 의해 래들 상부로 이동 시 낮은 밀도에 따라 용탕 또는 용강의 상부 표면에 부상한 채 존재하게 되고, 내부로의 혼입이 쉽게 이루어지지 않는다.Referring to FIG. 2, when molten metal or molten steel flows into the ladle, it forms a large flow flow that moves to the top of the ladle along the bottom surface and the wall of the ladle and then to the bottom of the ladle. At this time, the chromium oxide contained in the molten metal or molten steel moves together with the flow of the molten metal or molten steel. The chromium oxide is floated on the upper surface of the molten steel or molten steel due to the low density when it moves to the upper part of the ladle by the flow, and the mixing into the inside is not easily performed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 난류발생부가 설치된 래들의 유동장 모식도이다.3 is a schematic view of a flow field of a ladle equipped with a turbulence generating unit according to an embodiment of the present invention.

종래의 래들 내 유동장을 나타내는 도 2와 비교하여, 본 발명에 따른 난류발생부(4)가 설치된 래들(2)은 래들(2) 내 난류를 증대시켜 크롬 산화물의 부상을 지연시킬 수 있다. 래들(2) 내부로 유입된 용탕 또는 용강(3)은 래들(2) 바닥면에 설치되어 있는 난류발생부(4)에 부딪힌다. 이때, 난류발생부(4)는 래들(2)의 바닥면으로부터 돌출된 반구형으로 형성될 수 있으며, 복수로 마련될 수 있다. 상기와 같은 난류발생부(4)에 의해 래들(2) 내부로 유입된 용탕 또는 용강(3)은 상기 도 2와 같이 균일한 유동장을 형성하지 못하고, 난반사되어 용탕 또는 용강(3)의 속도 저하를 일으킨다. 따라서, 용탕 또는 용강(3) 내부에 혼합되어 있던 크롬 산화물의 속도 또한 저하되며, 용탕 또는 용강(3) 내부에 체류하게 된다. 이때, 용탕 또는 용강(3) 내에 함유되어 있던 탄소는 하기 [반응식 1]과 같이 크롬 산화물과 반응하여 크롬을 환원시킨다.Compared with the conventional ladle 2 shown in Fig. 2, the ladle 2 equipped with the turbulence generating part 4 according to the present invention can increase the turbulence in the ladle 2 and delay the rise of the chromium oxide. The molten steel or molten steel 3 that has flowed into the ladle 2 strikes the turbulent flow generating portion 4 provided on the bottom surface of the ladle 2. At this time, the turbulence generating unit 4 may be formed in a hemispherical shape protruding from the bottom surface of the ladle 2, and may be provided in plural. The molten steel or molten steel 3 introduced into the ladle 2 by the turbulence generating unit 4 as described above can not form a uniform flow field as shown in FIG. . Therefore, the velocity of the chromium oxide mixed in the molten steel or molten steel 3 also decreases, and the molten steel 3 or the molten steel 3 is retained. At this time, the carbon contained in the molten steel or molten steel 3 reacts with the chromium oxide to reduce the chromium as shown in Reaction Scheme 1 below.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Cr2O3 + 3C → 2Cr + 3COCr 2 O 3 + 3C? 2Cr + 3CO

또는, 래들(2)에 용탕 또는 용강(3)을 수입하기 전에, 크롬 산화물의 환원 반응을 촉진할 수 있도록 래들(2) 내에 알루미늄(Al)이나 실리콘(Si)을 선투입할 수 있다. Alternatively, aluminum (Al) or silicon (Si) may be introduced into the ladle 2 before the molten steel or molten steel 3 is imported into the ladle 2 so as to promote the reduction reaction of the chromium oxide.

이와 같이, 전기로에서 정련로 또는 정련로에서 LT로 이동을 위해 사용하게 되는 래들(2)에 난류발생부(4)를 설치함으로써 크롬 산화물의 용탕 또는 용강(3) 내 체류시간을 증가시키고, 용탕 및 용강(3) 내 존재하는 탄소를 이용하여 크롬 산화물을 환원시킬 수 있다. 따라서, 기존 공정에서의 환원시간을 감소시킬 수 있으며, 환원제 또한 감소시킬 수 있다. 또한, 용탕 또는 용강(3) 내 탄소가 크롬 산화물을 환원시키는데 활용되므로, 후속 공정에서의 개시 탄소농도가 낮아져 탈탄을 위해 요구되는 시간 및 산소량 또한 저감된다.Thus, the retention time in the molten steel or molten steel (3) of the chromium oxide is increased by providing the turbulence generating part (4) in the ladle (2) used for moving from the refining furnace or the refining furnace in the electric furnace, And the carbon present in the molten steel (3) can be used to reduce the chromium oxide. Therefore, the reduction time in the conventional process can be reduced, and the reducing agent can also be reduced. Further, since the carbon in the molten steel or molten steel 3 is utilized for reducing the chromium oxide, the starting carbon concentration in the subsequent process is lowered, and the time and oxygen amount required for decarburization are also reduced.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 난류발생부를 나타내는 모식도이다.4 is a schematic diagram illustrating a turbulent flow generator according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 래들(2)의 바닥면에 난류발생부(4)가 설치되어 용탕 또는 용강(3)의 유속과 난류를 제어할 수 있으나, 그 범위는 한정될 수 있다. 난류발생부(4)는 특정 직경을 가지는 반구형의 내화물로 이루어질 수 있으며, 난류를 발생시키기 위해 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 각 난류발생부(4)의 직경은 래들(2) 직경의 5 내지 10%일 수 있다. 또한, 난류발생부(4)는 복수의 반구형의 내화물이 래들(2)의 바닥면에 일정 간격으로 배열될 수 있으며, 이때 각 난류발생부(4) 사이의 거리는 래들(2) 직경의 5 내지 15%일 수 있다.As described above, the turbulence generating section 4 is provided on the bottom surface of the ladle 2 to control the flow velocity and turbulence of the molten metal or molten steel 3, but the range can be limited. The turbulence generating unit 4 may be a hemispherical refractory having a specific diameter and may be installed at regular intervals to generate turbulence. The diameter of each turbulence generating part 4 may be 5 to 10% of the diameter of the ladle 2. A plurality of hemispherical refractories may be arranged at regular intervals on the bottom surface of the ladle 2. The distance between the respective turbulent flow generating portions 4 may be set to be in a range of 5 to 100 mm, 15%. ≪ / RTI >

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in more detail, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

복수개의 난류발생부를 설치한 래들을 이용하여 용탕 또는 용강 내 크롬 산화물의 체류시간을 종래의 래들과 비교하여 실험하였다. 크롬 산화물의 체류시간은 크롬 산화물의 용탕 또는 용강 내 잔류비가 10% 이하가 될 때까지의 시간을 측정하여 종래를 기준으로 상대 비교하였다. 하기 표 1에는 용탕 또는 용강 내 잔류하는 크롬 산화물의 잔류비 및 체류시간을 나타내었다.The retention times of chromium oxide in molten steel or molten steel were compared with those of conventional ladders using ladders provided with a plurality of turbulence generating units. The residence time of the chromium oxide was measured by measuring the time until the residual ratio of the chromium oxide in the molten metal or molten steel became 10% or less, and the relative comparison was made based on the conventional method. Table 1 shows the residual ratio and residence time of chromium oxide remaining in the molten metal or molten steel.

종래예는 난류발생부가 설치되지 않은 기존의 래들을 이용해 측정하였으며, 난류발생부가 설치된 본 발명에 따른 래들의 직경(R)을 기초로 각 난류발생부의 직경(D)과 그 사이의 거리(L)을 나타내었다.The conventional example was measured using existing ladders not provided with the turbulence generating portion and the diameter D of each turbulence generating portion and the distance L therebetween were calculated based on the diameter R of the ladle according to the present invention, Respectively.

구분division 난류발생부
직경(D)
The turbulence generating unit
Diameter (D)
난류발생부
사이의 거리(L)
The turbulence generating unit
(L)
크롬 산화물Chromium oxide
체류시간(s)Residence time (s) 잔류비Residual ratio 종래예Conventional example -- -- 5252 1One 비교예 1Comparative Example 1 0.025*R0.025 * R 0.2*R0.2 * R 6666 1.261.26 비교예 2Comparative Example 2 0.15*R0.15 * R 8787 1.671.67 비교예 3Comparative Example 3 0.1*R0.1 * R 100100 1.931.93 비교예 4Comparative Example 4 0.05*R0.05 * R 8787 1.671.67 비교예 5Comparative Example 5 0.05*R0.05 * R 0.2*R0.2 * R 8181 1.591.59 실시예 1Example 1 0.15*R0.15 * R 133133 2.562.56 실시예 2Example 2 0.1*R0.1 * R 152152 2.932.93 실시예 3Example 3 0.05*R0.05 * R 133133 2.562.56 비교예 6Comparative Example 6 0.1*R0.1 * R 0.2*R0.2 * R 8585 1.641.64 실시예 4Example 4 0.15*R0.15 * R 133133 2.562.56 실시예 5Example 5 0.1*R0.1 * R 142142 2.742.74 실시예 6Example 6 0.05*R0.05 * R 135135 2.592.59

난류발생부가 설치되지 않은 종래예의 경우 래들 내 크롬 산화물의 용강 내 10% 이하가 되는 시간은 52초였다. 이를 기준으로 하여 실시예 및 비교예의 잔류비 및 시간을 나타내었다. In the conventional example in which the turbulence generating portion is not provided, the time required for the chromium oxide in the ladle to be 10% or less in the molten steel was 52 seconds. The residual ratios and times of the examples and comparative examples are shown on the basis of this.

비교예 1 내지 4에 나타난 바와 같이 난류발생부의 직경(D)이 래들 직경(R)의 0.025배일 때, 난류발생부 사이의 거리를 래들 직경(R)의 5 내지 20%로 조절하여도 잔류비가 2에 못미쳐, 종래예의 2배 이하의 체류시간을 나타내었다.Even when the distance between the turbulence generating portions is adjusted to 5 to 20% of the ladle diameter R when the diameter D of the turbulence generating portion is 0.025 times the ladle diameter R as shown in Comparative Examples 1 to 4 2, and the residence time was less than 2 times of the conventional example.

한편, 실시예 1 내지 6과 같이 난류발생부의 직경(D)이 래들 직경(R)의 0.05 내지 0.1배일 때, 즉 래들 직경(R)의 5 내지 10%이면서 각 난류발생부 사이의 거리가 래들 직경(R)의 5 내지 15%일 경우, 크롬 산화물의 체류시간이 종래예의 2.5배 이상을 나타내었다. 특히, 난류발생부의 직경(D)이 래들 직경(R)의 5%이고, 난류발생부 사이의 거리(L)가 래들 직경(R)의 10%인 경우 3배 가까운 용강 내 체류시간 및 잔류비를 나타냄을 알 수 있었다. 그러나, 비교예 5 및 6은 위와 같은 래들 직경(R)의 5 내지 10%의 난류발생부 직경(D)를 가지지만, 종래예의 2배에 못미치는 잔류비를 나타내었다. 이는 난류발생부 사이의 거리(L)가 래들 직경(R)의 20%로 멀어져 난류형성을 위한 난반사 구동력이 부족한 것으로 판단되었다.On the other hand, when the diameter D of the turbulence generating portion is 0.05 to 0.1 times the ladle diameter R, that is, 5 to 10% of the ladle diameter R, In the case of 5 to 15% of the diameter (R), the retention time of the chromium oxide was 2.5 times or more as compared with the conventional example. Particularly, when the diameter D of the turbulence generating portion is 5% of the ladle diameter R and the distance L between the turbulence generating portions is 10% of the ladle diameter R, the residence time in the molten steel and the residual ratio Respectively. However, Comparative Examples 5 and 6 have a turbulence generating portion diameter (D) of 5 to 10% of the above-mentioned ladle diameter (R), but exhibit a residual ratio of less than two times that of the conventional example. This is because the distance L between the turbulent generating portions is 20% of the radius of the ladle R and it is judged that the diffusive driving force for turbulent flow is insufficient.

이를 통해, 용탕 또는 용강이 바닥면에 부딪힐 때 난반사가 충분하기 위해서는 각각의 난류발생부 직경(D)이 래들 직경(R)의 5% 이상이어야 하며, 각 난류발생부 사이의 거리(L)는 래들 직경(R)의 20% 이상으로 멀리 떨어져 있는 경우 효과가 반감되므로 래들 직경(R)의 15% 이하로 유지해야 함을 알 수 있었다.Accordingly, in order for the irregular reflection to be sufficient when the molten metal or the molten steel hits the bottom surface, the diameter D of each turbulent generating portion should be 5% or more of the ladle diameter R, and the distance L between the turbulent generating portions, The effect is halved when the distance is 20% or more of the radius (R) of the ladle, so that it is required to be maintained at 15% or less of the radius (R) of the ladle.

상술한 바에 있어서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. It is to be understood that the technical idea is included in the scope of the present invention.

1: 전기로 2: 래들
3: 용탕 또는 용강 4: 난류발생부
1: Electric furnace 2: Ladle
3: molten metal or molten steel 4:

Claims (6)

용탕 또는 용강을 이송하는 래들에 있어서,
상기 용탕 또는 용강이 수용되는 래들 본체; 및
상기 래들 내에서 유동하는 상기 용탕 또는 용강에 난류를 발생시키기 위하여 상기 래들의 바닥면으로부터 돌출되어 배치되는 복수의 난류발생부;를 포함하고,
상기 난류발생부는 반구형으로 형성되며,
상기 난류발생부의 직경은 상기 래들 직경의 5 내지 10%이고, 상기 복수의 난류발생부 사이의 거리는 상기 래들 직경의 5 내지 15%인 래들.
In the ladle for transferring molten metal or molten steel,
A ladle body in which the molten steel or molten steel is accommodated; And
And a plurality of turbulence generators protruding from a bottom surface of the ladle to generate turbulence in the molten steel or molten steel flowing in the ladle,
The turbulent flow generating unit is formed in a hemispherical shape,
Wherein the diameter of the turbulence generating portion is 5 to 10% of the ladle diameter, and the distance between the plurality of turbulence generating portions is 5 to 15% of the ladle diameter.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 전기로에서 정련로로의 용탕 이송 또는 정련로에서 LT로의 용강 이송에 있어서,
복수의 반구형 난류발생부를 포함하는 래들에 상기 용탕 또는 용강을 수입하여 난류에 의해 크롬 산화물의 부상을 지연시키는 크롬 산화물 환원방법.
In the transfer of the molten steel from the electric furnace to the refining furnace or from the refining furnace to the LT,
A method of chromium oxide reduction, wherein the molten steel or molten steel is imported into a ladle including a plurality of hemispherical turbulence generators to delay the rise of chromium oxide by turbulence.
제5항에 있어서,
상기 래들에 상기 용탕 또는 용강을 수입하기 전에, 상기 래들 내에 Al 또는 Si을 먼저 투입하는 크롬 산화물 환원방법.
6. The method of claim 5,
Wherein prior to importing the molten steel into the ladle, Al or Si is first introduced into the ladle.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115007845A (en) * 2022-06-15 2022-09-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Method for filling drainage sand in high-cleanness steel production process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006152390A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Nisshin Steel Co Ltd Method for melting chromium-containing steel
CN202336571U (en) * 2011-12-02 2012-07-18 武汉钢铁(集团)公司 Tundish turbulence controller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006152390A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Nisshin Steel Co Ltd Method for melting chromium-containing steel
CN202336571U (en) * 2011-12-02 2012-07-18 武汉钢铁(集团)公司 Tundish turbulence controller

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115007845A (en) * 2022-06-15 2022-09-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Method for filling drainage sand in high-cleanness steel production process
CN115007845B (en) * 2022-06-15 2024-03-15 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Drainage sand filling method in high-clean steel production process

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