KR102033637B1 - 진공 탈가스 설비 및 정련 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 감압 가능한 공간을 가지는 진공조, 진공조의 하부에 장착되고, 용기 내의 처리물에 침적 가능한 복수개의 침적관, 어느 하나의 침적관의 내벽에 둘레 방향으로 이격 설치되는 복수개의 노즐, 복수개의 노즐에 연결되는 가스 공급기, 및 복수개의 노즐에 가스를 비대칭적으로 공급하도록 가스 공급기를 제어하는 제어기를 포함하는 진공 탈가스 설비와 이를 이용한 정련 방법으로서, 가스의 총량을 유지하면서 설비 내에 수용되어 설비 내를 순환하는 처리물 중의 난류 성분을 증대하여 처리물 중의 개재물 제거 효율을 향상시킬 수 있는 진공 탈가스 설비 및 정련 방법이 제시된다.

Description

진공 탈가스 설비 및 정련 방법{APPARATUS FOR IN VACUUM DEGASSING VESSEL AND REFINING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 진공 탈가스 설비 및 정련 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개재물 제거 효율을 향상시킬 수 있는 진공 탈가스 설비와 이를 이용한 정련 방법에 관한 것이다.
일반적으로 환류식 진공 탈가스 설비는 전로에서 출강된 용강의 성분과 온도를 미세조정하며 탈가스 처리를 하도록 마련된 장치이다. 용강은 환류식 진공 탈가스 설비에서 탈가스 처리되어 고청정 용강으로 생산된다.
환류식 진공 탈가스 설비는 용강이 담기는 래들, 래들의 상측에 마련되어 용강의 탈가스 처리에 사용되며, 내부로 용강을 환류시키는 진공조, 진공조의 하부에 장착되고, 용강에 각각 침적되는 한 쌍의 침적관을 포함한다. 한 쌍의 침적관은 상승관과 하강관을 포함하고, 그중 상승관은 내벽에 복수개의 노즐이 설치된다. 환류식 진공 탈가스 설비를 이용한 용강의 정련 공정을 아래에서 설명한다.
우선, 정련할 용강이 담긴 래들을 진공조의 하측으로 운반하고, 한 쌍의 침적관을 용강에 침지시킨 후, 진공조의 내부를 감압하여 래들의 용강을 진공조에 유입시킨다. 이후, 복수개의 노즐을 통하여 상승관 내부에 환류 가스를 주입한다. 상승관 내부에 환류 가스를 주입하는 동안, 래들의 용강이 상승관을 통해 진공조로 유입되고, 진공조의 용강이 하강관을 통해 래들로 복귀하는 일련의 순환 흐름 예컨대 환류가 형성된다. 이때, 용강이 진공조 내부에서 탈가스 처리되고, 용강의 성분과 온도가 미세 조정된다. 환류를 형성하여 용강을 탈가스 처리하는 상술한 과정은 크게 탈가스 구간과 후환류 구간으로 구분된다. 탈가스 구간동안 용강 중의 탄소를 제거하고, 탈가스 구간이 종료되는 시점에 용강 중에 알루미늄 성분을 가진 탈산재를 투입하여 후환류 구간 중에 용강 중의 산소를 개재물 형태로 제거한다. 이후, 후환류 구간이 진행되는 동안, 개재물은 용강내에서 상호 충돌하여 소정의 크기로 성장하고, 부상, 분리되어 래들 상부의 슬래그내에 포집될 수 있다.
한편, 후환류 구간이 종료된 후, 개재물이 용강 내에 잔류하면, 이후의 연속주조 공정에서 침지 노즐의 막힘을 유발하고, 주편의 품질 결함을 야기한다. 따라서, 후환류 구간에서 개재물을 제거하는 것이 매우 중요하다. 후환류 구간에서 개재물 제거는 개재물의 합체, 성장 거동을 기반으로 한다. 즉, 개재물은 상호 합체되어 입자 크기가 소정의 크기까지 성장한 후에 용강으로부터 부상, 분리될 수 있다. 이때, 개재물은 용강과의 높은 계면 에너지로 인하여 입자 간의 합체가 용이하나, 이는 입자 간의 충돌을 전제로 한다. 즉, 개재물은 상호 합체를 위해 서로 간의 충돌이 필요하고, 상호 충돌 없이는 합체 성장하지 못하여, 부상, 분리되지 못한다.
후환류 구간에서 개재물 입자 간의 충돌을 일으키기 위해서는 용강을 교반시켜야 하는데, 이를 위한 유일한 방법은 용강의 환류 형성에 있다. 이때, 순환 흐름의 속도가 빠를수록 난류가 강화되어 용강이 잘 교반되어 용강내의 개재물의 상호 충돌 기회가 높아진다. 즉, 환류식 진공 탈가스 설비를 이용한 용강의 정련 공정에서 개재물 제거 효율을 높이기 위해서는 용강의 순환 흐름의 속도를 증대 시켜야 한다. 한편, 용강의 순환 흐름의 속도를 증대시키기 위한 방식으로 환류 가스 공급량을 증가시키는 방식이 있으나, 환류 가스 공급량이 증가하면 상승관의 내화물 침식 속도도 증가하게 된다. 즉, 환류 가스 공급량을 증가시키며 용강의 순환 흐름의 속도를 증대시키는 방식은 상승관의 내화물 수명을 저하시키는 부작용이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-0723376 B1
본 발명은 상승관 내로 주입되는 환류 가스의 총량의 변화 없이 상승관 내의 난류를 증대시킬 수 있는 진공 탈가스 설비와 상승관 내의 난류를 증대시켜 개재물 제거 효율을 향상시킬 수 있는 정련 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 진공 탈가스 설비는 내부에 감압 가능한 공간을 가지는 진공조; 상기 진공조의 하부에 장착되어 상기 진공조와 연통하고, 상기 진공조의 하측에 배치된 용기내의 처리물에 침적 가능한 복수개의 침적관; 어느 하나의 침적관의 내벽에 설치되는 복수개의 노즐; 상기 복수개의 노즐에 연결되어 가스를 공급 가능한 가스 공급기; 및 상기 가스 공급기가 상기 복수개의 노즐에 가스를 비대칭적으로 공급하도록, 상기 가스 공급기를 제어하는 제어기;를 포함한다.
상기 제어기는 상기 복수개의 노즐에 공급하는 가스 총량을 유지하면서 적어도 하나의 노즐 또는 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절할 수 있도록 상기 가스 공급기를 제어할 수 있다.
상기 복수개의 노즐은 둘레 방향으로 배치되고, 상기 가스 공급기에 개별 또는 그룹별로 연결되며, 상기 제어기는 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 공급하는 가스량과 나머지 노즐 또는 나머지 노즐 그룹에 공급하는 가스량이 다르도록 상기 가스 공급기를 제어할 수 있다.
상기 복수개의 침적관은 상승관과 하강관을 포함하고, 상기 상승관은 내벽이 복수의 분면으로 구분되고, 상기 복수개의 노즐은 둘레 방향으로 이격되도록 각 분면에 적어도 하나 이상 설치되어 복수의 노즐 그룹으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 분면은 상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선들에 의해 구분될 수 있다.
상기 영역선들은 90° 간격으로 이격되어 상기 상승관의 내벽을 사분할하고, 상기 제어기는 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 상기 가스 총량의 50% 내지 60%가 균등하게 분급되도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되는 노즐 그룹이 주기적 또는 연속적으로 변하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 정련 방법은, 처리물이 수강된 용기를 진공조의 하측에 위치시키는 과정; 상기 진공조와 연결된 복수개의 침적관을 상기 처리물에 침적시키는 과정; 상기 진공조의 내부를 감압하며 어느 하나의 침적관의 내부에 가스를 공급하여 상기 처리물을 환류시키는 과정; 상기 어느 하나의 침적관의 내부에 상기 가스를 비대칭적으로 공급하도록 가스 공급을 제어하는 과정;을 포함한다.
상기 처리물을 환류시키는 과정을 수행하며 상기 처리물로부터 가스 성분을 제거하고, 상기 처리물을 환류시키는 과정 중에, 상기 가스 공급을 제어하는 과정을 수행하며, 상기 처리물 내의 난류 성분을 증가시켜 상기 처리물 내의 개재물의 성장 속도를 향상시킬 수 있다.
내부에 상기 가스가 공급되는 침적관을 상승관이라 할 때, 상기 가스 공급을 제어하는 과정은, 상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격 설치된 복수개의 노즐에 공급하는 가스 총량을 유지하는 과정; 및 적어도 하나의 노즐이나 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가스량을 독립적으로 조절하는 과정은, 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 고유량의 가스를 공급하는 과정; 상기 일부 노즐 또는 상기 일부 노즐 그룹을 제외한 나머지에 저유량의 가스를 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가스량을 독립적으로 조절하는 과정은, 상기 상승관의 내벽을 복수의 분면으로 구분하고, 각 분면마다 설치된 하나 또는 복수개의 노즐을 각 노즐 그룹으로 하여 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 증감시킬 수 있다.
상기 복수의 분면이 상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선들에 의해 구분되어 서로 면적과 형태가 대응하는 제1분면, 제2분면, 제3분면 및 제4분면을 포함할 때, 상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은, 상기 복수의 분면 중 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 상기 가스 총량의 40% 내지 50%를 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은, 상기 어느 한 분면을 제외한 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 상기 가스 총량의 50% 내지 60%를 균등하게 분급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은, 상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되는 노즐 그룹을 주기적 또는 연속적으로 변경하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 상승관 내로 주입되는 환류 가스의 총량의 변화 없이 상승관 내의 난류를 증대시켜 설비 내를 순환하는 처리물 중의 개재물 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 처리물의 청정도를 향상시킬 수 있다.
예컨대 제철소의 환류식 진공 탈가스 설비를 이용하여 용강을 정련하는 공정에 적용되는 경우, 상승관의 내부를 방사상으로 사분할된 복수의 구간으로 구분하고, 상승관 내부에 환류 가스를 공급할 때, 환류 가스의 총량의 변화 없이 상술한 복수의 구간별로 환류 가스의 유량을 독립적으로 제어하면서 상승관의 내부에 환류 가스를 비대칭으로 공급하여 용강 흐름을 교란시킬 수 있다. 따라서, 용강 흐름 내의 난류 에너지와 난류 소산율 등 난류 지표를 향상시킬 수 있고, 용강내의 개재물이 상호 충돌할 가능성을 향상시킬 수 있다. 이에, 개재물이 용강 내에서 합체, 성장하여 개재물이 부상, 분리되는 속도가 가속화되며 개재물 제거 효과가 증대될 수 있다. 따라서, 용강의 청정도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 탈가스 설비의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 진공 탈가스 설비의 수평 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실험 예들에 따른 유동 해석의 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실험 예들에 따른 용강의 유동 해석 조건 및 결과를 설명하기 위한 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 각종 용융물을 환류하며 다양한 방식으로 처리하는 장치에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 제철소에서 용강의 탈가스 정련을 위해 사용되는 진공 탈가스 설비를 기준으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 탈가스 설비의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 진공 탈가스 설비의 요부를 도시한 수평 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 탈가스 설비는, 용기(700)의 상부에 배치되고, 내부에 감압 가능한 공간을 가지는 진공조(100), 진공조(100)의 하부에 장착되고, 진공조(100)의 내부와 연통하며, 진공조(100)의 하측에 배치된 용기(700)내의 처리물(M)에 침적 가능한 복수개의 침적관(400), 어느 하나의 침적관(400)의 내벽에 설치되는 복수개의 노즐(511), 복수개의 노즐(511)에 연결되어 가스를 공급 가능한 가스 공급기(520), 및 가스 공급기(520)가 복수개의 노즐(511)에 가스를 비대칭적으로 공급할 수 있도록 가스 공급기(520)에 연결되어 가스 공급기(520)를 제어하는 제어기(600)를 포함할 수 있다.
처리물(M)은 전로 정련 공정을 마치고 이차 정련 공정을 실시중인 용강을 포함할 수 있다. 물론, 처리물(M)은 용강 외에도 다양한 용융물을 포함할 수 있다.
진공조(100)는 용기(700)내의 처리물(M)에 포함된 불순물이나 가스를 제거하기 위하여 감압 가능한 공간을 내부에 가질 수 있다. 진공조(100)의 상부를 관통하여 랜스(200)가 삽입되어 설치될 수 있다. 진공조(100)의 하측에는 용기(700)가 배치될 수 있다. 용기(700)의 상부가 진공조(100)의 하부를 감싸도록 진공조(100) 또는 용기(700)의 높낮이가 조절되어 진공조(100)의 하부가 용기(700)의 상부에 삽입될 수 있다. 진공조(100)는 진공 펌프에 연결될 수 있고, 진공 펌프를 이용하여 내부를 감압할 수 있다. 진공조(100)는 알에이치 베셀(RH Vessel)일 수 있다.
진공조(100)는 상부조(110)와 하부조(120)를 포함할 수 있고, 상부조(110)와 하부조(120)가 상하로 서로 결합될 수 있다. 상부조(110)는 내부에 감압 가능한 공간을 가지고, 하부가 개방될 수 있다. 상부조(110)의 상부를 관통하여 랜스(200)가 삽입되어 설치될 수 있다. 상부조(110)는 외측벽에 투입구(110a), 배출 통로(110b) 및 샘플러 통로(110c)가 마련될 수 있다. 투입구(110a)로 처리물(M)의 성분 조정을 위한 투입물이 투입될 수 있고, 배출 통로(110b)로부터 감압 분위기에서 처리물(M)로부터 제거된 가스가 배출될 수 있고, 샘플러 통로(110c)를 통해 처리물(M)의 시료가 채취될 수 있다.
하부조(120)는 감압 가능하면서 처리물(M)이 통과될 수 있는 내부 공간을 가지고, 상부와 하부가 개방될 수 있다. 하부조(120)는 상부조(110)의 하부에 연결될 수 있다. 하부조(120)의 내부로 처리물(M)이 환류되고, 탈가스 처리될 수 있다. 하부조(120)의 하부에 복수개의 침적관(400)이 연결될 수 있다.
진공조(100)의 하부와 복수개의 침적관(400)을 각각 연결하여 복수개의 환류관(300)이 장착될 수 있다. 복수개의 환류관(300)은 수평 방향으로 상호 이격될 수 있고, 진공조(100)의 하부에 각각 장착될 수 있고, 진공조(100)의 내부에 각각 연통할 수 있다. 복수개의 환류관(300)은 제1환류관(300a)과 제2환류관(300b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1환류관(300a)은 상승관의 상부이고, 제2환류관(300b)은 하강관의 상부일 수 있다.
복수개의 침적관(400)은 복수개의 환류관(300)을 통하여 진공조(100)의 하부에 장착될 수 있다. 복수개의 침적관(400)은 수평 방향으로 상호 이격되고, 복수개의 환류관(300)의 하부에 각각 장착될 수 있고, 복수개의 환류관(300)의 내부에 각각 연통함에 의하여, 진공조(100)의 내부에 연통할 수 있다. 복수개의 침적관(400)은 진공조(100)의 하측에 운반된 용기(700)내의 처리물(700)에 각각 침적 가능하도록 형성될 수 있다. 복수개의 침적관(400)은 제1침적관(400a)과 제2침적관(400b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1침적관(400a)은 상승관 하부이고, 제2침적관(400b)은 하강관 하부일 수 있다. 제1침적관(400a)의 상단이 제1환류관(300a)의 하단에 연결되고, 제2침적관(400b)의 상단이 제2환류관(300b)의 하단에 연결될 수 있다.
제1환류관(300a)과 제1침적관(400a)이 상승관의 상하부를 형성하고, 제2환류관(300b)과 제2침적관(400b)이 하강관의 상하부를 형성한다. 상승관을 통과하여 용기(700)내의 처리물(M)이 상승하고, 하강관을 통과하여 진공조(100)내의 처리물(M)이 하강할 수 있다. 상승관과 하강관이 처리물(M)의 환류의 통로 역할을 한다.
복수개의 노즐(511)은 복수개의 침적관(400) 중 어느 하나의 내벽을 관통하여 설치될 수 있다. 상세하게는 제1침적관(400a)의 내벽을 방사상으로 관통하여 복수개의 노즐(511)이 설치될 수 있다. 복수개의 노즐(511)은 가스 공급관(530)을 통하여 가스 공급기(520)에 연결될 수 있다. 가스 공급기(520)에는 제어기(600)가 연결될 수 있다. 제어기(600)의 제어에 의해 가스 공급기(520)가 가스 공급관(530)에 가스를 공급하면, 가스 공급관(530)에 연결된 복수개의 노즐(511)에 가스가 분급되면서 상승관의 내부로 가스가 분사되어 운동 에너지를 부여할 수 있다.
복수개의 노즐(511)은 제1침적관(400a)의 내벽에 둘레 방향으로 배치될 수 있고, 예컨대 동일 간격 이격될 수 있고, 복수개의 가스 공급관(530)을 통하여 가스 공급기(520)에 개별로 연결되거나 그룹별로 연결될 수 있다.
제어기(600)는 복수개의 노즐(511) 중 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 공급하는 가스량과 나머지 노즐 또는 나머지 노즐 그룹에 공급하는 가스량이 다르도록 가스 공급기(520)를 제어한다. 이때, 제어기(600)는 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 상대적으로 고유량의 가스가 공급되고, 나머지 노즐 또는 나머지 노즐 그룹에 상대적으로 저유량의 가스가 공급되도록 가스 공급기(520)를 제어하는데, 이때, 상대적으로 고유량의 가스가 공급되는 노즐의 개수가 상대적으로 저유량의 가스가 공급되는 노즐의 개수보다 적을 수 있다. 또는, 상대적으로 고유량의 가스가 공급되는 노즐 그룹이 차지하는 제1침적관(400a)의 내벽의 면적 또는 분면이 상대적으로 저유량의 가스가 공급되는 노즐 그룹이 차지하는 제1침적관(400a)의 내벽의 면적 또는 분면보다 작을 수 있다. 이에, 상승관의 내부에 가스를 비대칭적으로 공급할 수 있다. 여기서, 비대칭적이라 함은 상승관의 상하 방향의 중심축을 중심으로 둘레 방향으로의 회전 비대칭을 의미할 수 있다. 즉, 상승관의 상하 방향의 중심축을 사이에 두고 서로 수평 방향으로 마주보며 둘레 방향으로 이격된 복수개의 노즐(511) 중 적어도 어느 하나와 이를 마주보는 적어도 다른 하나의 가스 분사량이 다르도록 가스를 공급하는 것을 가스의 비대칭적인 공급이라고 할 수 있다.
용기(700)는 래들을 포함할 수 있다. 용기(700)는 내부에 처리물(M)이 수용될 수 있는 공간이 형성되고, 상부가 개방될 수 있다.
용기(700)의 내부에 처리물(M)을 수용한 후, 진공조(100)의 하측으로 운반하고, 진공조(100)나 용기(700)의 높낮이를 조절하여 상승관과 하강관을 처리물(M)에 침지시킨다. 이후, 진공조(100)의 내부를 감압하여 처리물(M)을 상승관과 하강관과 진공조(100)의 내부로 유입시키면서 복수개의 노즐(511)을 이용하여 상승관 내부에 가스 예컨대 환류 가스를 주입한다. 이때, 환류 가스로서 아르곤 가스를 포함한 각종 불활성 가스를 사용할 수 있다. 상승관 내부에 가스가 주입되면, 상승관 내부의 처리물(M)과 하강관 내부의 처리물(M) 간의 비중 차이가 생기고, 상승관 내부에 상승 흐름이 형성되면서 하강관 내부에 하강 흐름이 형성되어 처리물(M)의 환류가 형성된다. 이후, 처리물(M)이 진공조(100)의 내부에서 진공조(100)의 감압에 의해 처리물(M)내의 여러 가스 성분이 탈가스 처리된다.
한편, 처리물(M)을 탈가스 처리하면서 처리물(M) 중의 산소 성분을 제거하기 위하여, 탈산 원소인 알루미늄을 탈산재로서 처리물(M)에 투입한다. 탈산재는 처리물(M)내에서 산소와 반응하여 산화알루미늄 개재물을 생성하는 방식으로 처리물(M)중의 산소를 제거한다. 개재물은 처리물(M)내에서 입자 간의 출돌에 의해 합체, 성장할 수 있고, 소정의 크기까지 성장한 개재물은 부력에 의해 부상하여 용기(100)내에서 처리물(M)의 상면을 부유하는 슬래그에 포집될 수 있다. 개재물의 효과적인 성장을 위해 처리물(M)을 고속으로 환류시켜 난류를 형성하고, 난류를 이용하여 개재물의 입자를 충돌시켜야 한다.
본 발명의 실시 예에서는 상승관의 내부로 주입되는 가스의 총량(총유량)을 유지하면서 처리물(M)내의 난류 성분을 증대할 수 있다.
상승관의 내부로 주입되는 가스의 총량(총유량)을 유지하면서 처리물(M)내의 난류 성분을 증대하기 위하여 복수개의 노즐(511)과 가스 공급관(530)과 가스 공급기(520)의 연결 구조를 아래와 같이 구성한다.
도 2를 참조하면, 상승관의 하부의 내벽은 복수의 분면으로 구분될 수 있다. 즉, 제1침적관(400a)의 내벽은 복수의 분면으로 구분될 수 있다. 복수의 분면은 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선(미도시)들에 의해 구분될 수 있고, 이때, 상승관의 중심축(미도시)를 중심으로 둘레 방향으로 영역선들이 90° 간격으로 상호 이격되어 상승관의 내벽을 예컨대 사분할하여 네 개의 분면 예컨대 제1분면(S1), 제2분면(S2), 제3분면(S3) 및 제4분면(S4)이 형성될 수 있다. 물론, 분면의 개수는 다양할 수 있다. 예컨대 이분할, 삼분할 및 오분할 등 다양할 수 있다.
복수개의 노즐(510)은 둘레 방향으로 이격되어 각 분면에 적어도 하나 이상 설치될 수 있고, 각 분면에 설치된 노즐들끼리 노즐 그룹을 형성하여, 복수개의 노즐(510)이 복수의 노즐 그룹을 형성할 수 있다. 실시 예에서는 하나의 분면에 여섯 개의 노즐이 설치된다. 예컨대 제1분면(S1)에 제1노즐(#1)부터 순서대로 설치되고, 제2분면(S2)에 제7노즐(#7)부터 순서대로 설치되고, 제3분면(S3)에 제13노즐(#13)부터 순서대로 설치되고, 제4분면(S4)에 제19노즐(#19)부터 순서대로 설치될 수 있다. 물론, 각 분면내의 노즐 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 각 분면에 설치되는 노즐을 각 노즐 그룹으로 묶도록, 복수개의 분배관(512)이 각 분면에 설치될 수 있다. 일 분면에 일 분배관이 설치되어 일 분면내의 노즐들에 연결되는 식으로, 복수개의 분배관(512)이 각 분면내에 설치되어 각 분면내의 노즐들에 연결될 수 있다.
가스 공급관(530)은 복수개 마련되어 각각의 분배관과 가스 공급기(520)를 연결하거나, 하나의 가스 공급관(530)의 상승관측 단부가 복수개로 분기되어 각 분배관에 연결할 수 있다.
가스 공급기(520)는 복수개의 가스 공급관(530)을 통하여 복수개의 노즐 그룹에 각각 연결되어, 복수개의 노즐(511)에 가스를 공급할 수 있다. 이때, 각 노즐 그룹별로 가스의 공급을 조절할 수 있다. 이의 작동은 제어기(600)에 의해 제어될 수 있다.
도 1을 참조하면, 제어기(600)는 상승관 내부의 난류 성분을 증대하기 위해, 상승관의 내부로 주입되는 가스의 총량(총유량)을 유지하면서 적어도 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 공급되는 가스의 공급 유량이 적어도 다른 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 공급되는 가스의 공급 유량과 다르도록 제어할 수 있다. 즉, 상승관 내부에 가스가 비대칭 공급되도록 제어할 수 있다.
이를테면 제어기(600)는 복수개의 노즐(511)에 공급하는 가스 총량을 유지하면서 적어도 하나의 노즐 또는 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절할 수 있도록 가스 공급기(520)를 제어할 수 있다.
제어기(600)는 개재물 예컨대 탈산 개재물을 효과적으로 제거하기 위한 환류 가스의 비대칭적인 취입 패턴을 가진다. 제어기(600)가 환류 가스의 비대칭적인 취입 패턴을 이용하여 가스 공급부(500)의 작동을 제어하면, 상승관의 내부로 주입되는 가스의 총량(전체 유량)을 유지하면서, 상승관 내부의 난류 성분을 증가시킬 수 있다. 이에, 개재물의 충돌 빈도가 증가하여 성장이 촉진될 수 있고, 따라서, 개재물의 부상, 분리가 원활할 수 있다. 이때, 가스의 총량이 유지되므로, 상승관의 내벽의 내화물 침식이 가속화되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
이때, 제어기(600)는 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되도록 제어하면서 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 가스 총량의 50% 내지 60%가 균등하게 분급되도록 가스 공급기(520)를 제어할 수 있다.
또한 제어기(600)는 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되는 노즐 그룹이 주기적 또는 연속적으로 변하도록 가스 공급기(520)를 제어할 수 있다. 물론, 제어기(600)는 상기의 제어 방식 외에 다양한 환류 가스의 비대칭적인 취입 패턴을 더 가질 수 있다.
이처럼 제어기(600)가 제어함에 따라 가스 공급기(520)가 상승관의 내부로 주입되는 가스의 총량(총유량)을 유지하면서 복수개의 노즐(511)에 가스를 비대칭적으로 공급하여 처리물(M)내의 난류 성분을 증대할 수 있다.
복수개의 노즐(511)에서 처리물(M)중으로 취입되는 가스 유량에 따라 처리물(M)의 환류 속도 및 환류량이 결정되며, 가스 취입 유량이 증대되면 처리물(M)의 환류량과 환류속도가 증가됨에 따라, 탈가스 효율과 처리물(M) 흐름 중의 난류 형성에 의한 개재물의 충돌과 성장이 증가될 수 있다. 이때, 실시 예에서는 가스 총량이 종래보다 늘어나는 것이 아니기 때문에 난류가 증가하여도 내화물 수명이 저하되지 않을 수 있다. 한편, 한 그룹내의 노즐들은 가스가 동일한 양으로 분급되어 공급될 수 있으나, 이를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 정련 방법을 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 정련 방법은, 처리물(M)이 수강된 용기(700)를 진공조(100)의 하측에 위치시키는 과정, 진공조(100)의 하부에 장착된 복수개의 침적관(400)을 처리물(M)에 침적시키는 과정, 진공조(100)의 내부를 감압하며 어느 하나의 침적관의 내부에 가스를 공급하여 처리물(M)을 환류시키는 과정, 어느 하나의 침적관의 내부에 가스를 비대칭적으로 공급하도록 가스 공급을 제어하는 과정을 포함한다.
우선, 처리물(M)이 수강된 용기(700)를 마련하고, 용기(700)를 진공조(100)의 하측에 위치시킨다. 이후, 용기(700)를 상승시키거나 진공조(100)를 하강시켜서 진공조(100)의 하부에 장착된 복수개의 침적관(400)을 처리물(M)에 침적시킨다. 이러한 과정을 용기(700)와 진공조(100)의 결합 과정이라 할 수 있다.
이후, 진공조(100)의 내부를 감압하며 어느 하나의 침적관의 내부에 가스를 공급하여 처리물(M)을 환류시킨다. 이때, 제1침적관(400a)의 내부에 가스를 공급하여 처리물(M)을 환류시킨다.
이후, 제1침적관(400a)의 내부에 가스를 공급하여 처리물(M)을 환류시키는 상기의 과정을 수행하면서, 어느 하나의 침적관 예컨대 제1침적관(400a)의 내부에 가스를 비대칭적으로 공급하도록 제어기(600)를 이용하여 가스 공급기(520)에 의한 복수개의 노즐(511)로의 가스 공급을 제어한다.
처리물(M)을 환류시키는 과정을 수행하며 처리물(M)로부터 가스 성분을 제거할 수 있고, 이 과정 중에, 가스 공급을 제어하는 과정을 수행하여 처리물(M) 내의 난류 성분을 증가시켜 처리물(M) 내의 개재물의 성장 속도를 향상시킬 수 있다.
이때, 진공조(100) 내부는 약 2torr 이하의 저압으로 감압될 수 있고, 이 감압 분위기하에서 처리물(M) 예컨대 용강에서 제거되는 가스는 예컨대 일산화 탄소, 수소 및 질소 가스를 포함할 수 있다.
한편, 내부에 가스가 공급되는 제1침적관(400a)을 위에서는 상승관의 하부라고 구분하여 지칭하였으나, 설명의 편의를 위해 이하에서부터는 제1침적관(400a)을 상하부의 구분없이 상승관이라고 지칭한다.
가스 공급을 제어할 때, 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격 설치된 복수개의 노즐(411)에 공급하는 가스 총량을 유지하면서, 적어도 하나의 노즐이나 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절한다.
이때, 가스량을 독립적으로 조절할 때, 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 고유량의 가스를 공급하면서, 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹을 제외한 나머지 노즐 또는 나머지 노즐 그룹에 저유량의 가스를 공급하여, 상승관의 내부에 환류 가스를 비대칭적으로 공급할 수 있다.
여기서, 고유량의 가스가 공급되는 노즐이 둘레 방향으로 서로 모여 어느 하나의 노즐 그룹을 이루고, 저유량의 가스가 공급되는 노즐도 둘레 방향으로 서로 모여 하나 이상의 노즐 그룹을 이루고 있는데, 고유량의 가스가 공급되는 노즐의 개수가 저유량의 가스가 공급되는 노즐의 개수보다 작을 수 있다. 또는, 고유량의 가스가 공급되는 노즐 그룹이 차지하는 상승관 내벽의 면적이나 분면의 개수가 저유량의 가스가 공급되는 노즐 그룹이 차지하는 상승관 내벽의 면적이나 분면의 개수보다 작을 수 있다. 아래에서 가스량을 독립적으로 조절하는 과정을 더욱 상세하게 설명한다.
가스량을 독립적으로 조절할 때, 상승관의 내벽을 복수의 분면으로 구분하고, 각 분면에 설치된 하나 또는 복수개의 노즐을 각 노즐 그룹으로 하여, 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 증감시키는 방식으로 하여 상승관의 내부에 환류 가스를 중심축에 대하여 또는 중심축을 기준으로 하여 비대칭적으로 공급할 수 있다.
이때, 복수의 분면은 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선들에 의해 구분되어 면적과 형태가 대응하는 제1분면(S1), 제2분면(S2), 제3분면(S3) 및 제4분면(S4)을 포함한다. 이때, 대응한다는 것은 면적과 형태가 같은 것을 의미한다.
가스량을 독립적으로 증감시키는 방식은, 복수의 분면 중 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 가스 총량의 40% 내지 50%를 공급하면서, 상술한 어느 한 분면을 제외한 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 가스 총량의 50% 내지 60%를 균등하게 분급하는 방식으로 수행될 수 있다.
즉, 예를 들어서 제1분면(S1)에 설치된 노즐 그룹에 가스 총량의 40%가 공급되면, 제2분면(S2) 내지 제4분면(S4)에 각각 설치된 노즐 그룹들에 각각 가스 총량의 20%의 환류 가스가 공급되어, 제2분면(S2) 내지 제4분면(S4)에 설치된 노즐 그룹들에 공급되는 가스량을 합한 것이 가스 총량의 60%가 되는 것이다.
또한, 가스량을 독립적으로 증감시킬 때, 가스 총량의 40% 내지 50% 가 공급되는 노즐 그룹을 주기적 또는 연속적으로 변경하여, 상승관 내벽의 내화물 침식이 소정 부위에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1분면(S1)내지 제4분면(S4)에 설치된 각 노즐 그룹은 서로 순서대로 또는 무작위로 번갈아가며 가스 총량의 40% 내지 50%를 상승관 내에 분사한다. 이때, 가스 공급량의 변경 시간은 수 내지 수십 초의 시간이 될 수 있다.
이후, 처리물(M)의 탈가스 처리가 완료되면, 용기(700)로부터 진공조(100)를 분리하고, 후속 공정을 위한 설비로 용기(700)를 운반할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 상승관 내벽을 네 개의 분면으로 분기한 후 각 분면의 노즐 그룹을 별도로 또는 독립적으로 제어하면서, 상승관의 내부에 환류 가스를 비대칭적인 패턴으로 취입하여 상승관 내의 유동 흐름을 교란시켜 처리물(M) 중의 난류를 강화할 수 있다.
이처럼 환류 가스의 공급 패턴이 환류 가스의 공급량의 총량은 증가시키지 않으면서 예컨대 상승관의 내부를 방사상으로 사분할하여 각 영역을 독립적인 유량으로 제어함으로써, 이에 따라 구현되는 비대칭적인 환류 가스 공급으로 상승관 내 용강의 흐름을 교란하여 난류에너지, 난류소산율 등의 난류 지표를 향상시킬 수 있다. 이는 상승관을 지나는 용강 내 개재물이 상호 충돌하여 합체 성장하는 기회를 증대시켜 개재물의 부상, 분리를 가속화할 수 있고, 나아가, 용강의 청정도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예가 타당함을 설명(검증)하기 위하여 실험 예들에 따른 공정 시 용강 유동을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 해석한 과정과 결과를 상세히 설명한다. 이때, 각 유형에 따른 케이스별로 실험 예들의 수치해석을 실시하였고, 그 결과로부터 비대칭적인 환류 가스 공급에 의한 용강 유동을 도출하였다. 그 결과는 아래와 같다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실험 예들에 따른 용강의 유동 해석 결과를 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 유동 해석을 위한 설비의 모델링 형상을 보여주는 도면이고, 도 3의 (b)는 모델링된 설비를 가지고 유동 해석을 한 결과를 보여주는 도면인데, A는 정면을 의미하고, B는 상승관 측면을 의미한다. 도 3의 (c)는 도 3의 (b)의 결과를 벡터 해석하여 결과를 도시한 도면이다. 도 3의 경우는 후술하는 제1실험 예(Case 1)에 대한 도면으로서, 종래의 경우 예컨대 본 발명의 비교 예에 해당한다.
또한, 도 4의 (a)는 유동 해석을 위한 설비의 모델링 형상을 보여주는 도면이고, 도 4의 (b)는 모델링된 설비를 가지고 유동 해석을 한 결과를 보여주는 도면인데, A는 정면을 의미하고, B는 상승관 측면을 의미한다. 도 4의 (c)는 도 4의 (b)의 결과를 벡터 해석하여 결과를 도시한 도면이다. 도 4의 경우는 후술하는 제5실험 예(Case 5)에 대한 도면으로서, 본 발명의 실시 예에 대응한다.
도 5의 (a)는 도 3의 (b)와 도 4의 (b)에 해당하는 해석 결과의 평면도를 대비하여 보여주고 있고, 여기서, 좌측의 평면도가 도 3의 (b)에 해당하는 해석 결과이고 우측의 평면도가 도 4의 (b)에 해당하는 해설 결과이다. 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 결과를 벡터 해석하여 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실험 예들에 따른 용강의 유동 해석 조건을 설명하기 위한 표이다. 도 6을 보면, 기준이 되는 1번 케이스(Case 1)은 비교 예에 대한 해석 조건이다. 마찬가지로 각 게이스를 Case1 내지 case6으로 구분한다. 여기서, 각 케이스를 제1 내지 제6실험 예라고 한다. 도 7은 본 발명의 실험 예들에 따른 용강의 유동 해석 결과를 설명하기 위한 표이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 실험 예들을 설명한다. 제1실험 예(Case 1)는 기존 탈가스 공정을 모사하기 위하여 네 개의 분면에 동일하게 40Nm3/hr의 유량으로 환류 가스를 공급하여 총 환류 가스 공급량을 160Nm3/hr 으로 제어하는 조건으로 용강 유동을 수치 해석하고, 유동 해석 결과를 도출하였다.
제2실험 예(Case 2)와 제3실험 예(Case 3)은 기존과 다르면서 실시 예와도 다르게 공정을 모사하기 위해, 환류 가스를 대칭 공급하는 조건으로 수치 해석을 한 결과이다. 각 실험 예는 가스 총량을 모두 160Nm3/hr 으로 제어하되, 네 분면 중 서로 마주하는 두 개의 분면에 각각 가스를 50Nm3/hr 및 60Nm3/hr의 고유량으로 공급하고, 나머지 두 분면에 각각 가스를 30Nm3/hr 및 20Nm3/hr의 저유량으로 공급하여 용강 유동을 수치 해석하고, 유동 해석 결과를 도출하였다.
제4실험 예(Case 4)와 제6실험 예(Case 6)은 실시 예에 근접하도록 탈가스 공정을 모사하여 용강 유동을 수치 해석한 결과이고, 제5실험 예(Case 5)는 실시 예에 포함되는 실험 예로서, 실시 예에 따른 조건으로 용강 유동을 수치 해석하고, 유동 해석 결과를 도출하였다. 이들 실험 예의 가스 공급 조건은 도 6에 제시된 바와 같다.
각 실험 예에서 상승관을 통해 저장조로 상승한 용강은 수직 방향으로 대부분 이동하나 저장조의 하부 부근의 상승관과 연결되는 부위에서 하강관을 향하는 방향으로 전환되는데 이를 횡류라 한다. 횡류가 생성됨에 따라 용강의 전체 환류 구간내의 일부 구역에서 와류가 발생한다. 이와 같이 와류가 발생하는 구간에서는 용강류가 상호 충돌하게 되고 난류 에너지가 증가하게 된다. 또한 용강 중 개재물 역시 충돌 기회가 증가되어 충돌 후 합체 성장함으로써 부피가 증가되고 부력에 의해 용강 내부에서 용강 상부에 위치하는 슬래그로 부상, 분리된다.
즉, 위 실험 예들은 상승관과 진공조 내의 와류 구역을 증가시킴으로써 난류의 강도와 난류 에너지를 증가시키고, 용강 흐름의 충돌 기회를 증가시키고자, 네 개 분면의 유량을 달리 제어하는 다섯 개의 실험 예와, 기준으로 하기 위한 네 개의 분면의 유량을 동일하게 하는 하나의 실험 예를 선정하여 총 여섯 개의 실험 예의 수치 해석을 한 것이다. 즉, 제1실험 예는 유량을 동일하게 제어하고, 제2 및 제3실험 예는 유량을 달리 제어하되 대칭 제어하고, 제4 내지 제6실험 예는 유량을 달리 제어하면서 비대칭 제어한 실험 예인 것이다.
각 실험 예에서의 수치 해석 결과는 도 7과 같다. 도 7의 표에서 살펴볼 수 있듯이, 기존 조업 방법인 제1실험 예(Case 1)를 기준으로 할 때, 난류 강도, 난류에너지 및 난류소산율이 가장 크게 증가된 제5실험 예(Case 5)의 경우가 가장 개재물의 상호 충돌 기회를 증가시킬 수 있는 방법으로 판단되고, 따라서, 본 발명의 실시 예가 타당함을 검증할 수 있는 것이다.
나아가, 도 4를 참조하면, 가장 난류강도, 난류에너지 및 난류소산율이 높은 제5실험 예(Case 5)의 유동 해석 결과를 보면, 상승관의 상부 구역에 와류 구역이 확대됨을 확인할 수 있다. 또한, 도 5에서 살펴볼 수 있듯이, 제5실험 예의 경우, 진공조 내 용강의 유동에서도 용강 흐름의 충돌 구역이 하강관 직상부에 발생하여 추가적인 개재물의 상호 충돌도 가능함을 예상할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 것처럼, 제5실험 예와 같이 조업을 하는 중에 고유량이 공급되는 분면을 주기적으로 변경하여 내화물의 국부적 침식 억제 및 난류 발생 효율을 증대 시킬 수 있다. 즉, 최초에는 도 6 처럼 4/4분면에 70Nm3/hr의 유량을 공급하고, 10 내지 60초 범위의 주기로 1/4분면, 2/4분면, 3/4분면으로 고유량인 70Nm3/hr을 공급하도록 패턴을 적용할 수 있다. 이처럼 최적의 난류강화 환류 패턴은 4개 4분면 중 1개 4분면에 총 유량의 40% 내지 50%의 유량을 공급하고, 나머지 3개 4분면에 총 유량 중 1개 4분면에 공급한 유량을 제외한 유량을 3등분하여 공급하는 패턴으로, 총유량의 40% 내지 50%의 고유량을 공급하는 4분면을 10 내지 60초 정도의 주기를 갖고 변경하는 것을 포함한다. 물론, 이 외에도 다양한 패턴이 있을 수 있다.
알에이치 베셀을 이용한 환류 조업 중 탈산 생성물의 효과적인 제거를 위한 난류 강화 환류 방법이 요구되며, 이는 내화물 수명의 확보를 위해 환류 가스 유량을 증대시키지 않는 범위에서 고려되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 예컨대 알에이치 베셀을 이용하여 용강을 환류시키며 탈가스 처리하는 공정 중에 탈산 생성물(개재물)의 효과적인 제거를 위하여 난류를 강화시켜야 하는 것이고, 실시 예에서는 가스 총량을 기존대로 하면서 가스를 비대칭적으로 공급하여 난류를 효과적으로 증대시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예는 환류 가스 전체 유량의 증대없이 상승관내 용강 흐름에 난류를 강화하고자, 상승관에 공급되는 환류 가스를 위치별로 취입 유량을 다르게 제어하여 상승관을 따라 상승하는 용강의 흐름에 교란을 부여할 수가 있는 것이다. 이를 위해 상승관에 설치된 노즐들을 네 개의 노즐 그룹으로 묶어 각 그룹을 각 분면내에 배치한 후 그룹별로 제어하여 각 분면에서 공급되는 환류 가스의 유량을 독립적으로 제어함으로써 비대칭적인 환류 가스 공급을 달성할 수 있는 것이고, 용강 흐름에 난류 교반을 강화하여 개재물 간 충돌 기회를 증대시킬 수 있다.
이에, 상승관의 내부에 환류 가스를 균일하게 또는 대칭적으로 취입할 때보다 개재물의 상호 충돌이 우세해져서 개재물의 합체, 성장이 더 잘 이루어질 수 있다. 또한, 난류가 강화됨에 있어 환류 가스의 총량이 증가하는 것이 아니라 종래와 동일하게 유지되기 때문에 상승관의 내화물 수명을 확보할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 같은 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 진공조 200: 랜스
300: 복수개의 환류관 400: 복수개의 침적관
511: 복수개의 노즐 520: 가스 공급기
600: 제어기 700: 용기

Claims (16)

  1. 내부에 감압 가능한 공간을 가지는 진공조;
    상기 진공조와 연통하고, 상기 진공조의 하측에 배치된 용기내의 처리물에 침적 가능한 복수개의 침적관;
    어느 하나의 침적관의 내벽에 설치되는 복수개의 노즐;
    상기 복수개의 노즐에 연결되어 가스를 공급 가능한 가스 공급기; 및
    상기 어느 하나의 침적관의 상하 방향의 중심축을 사이에 두고 서로 수평 방향으로 마주보며 둘레 방향으로 이격된 복수개의 노즐들 중 적어도 어느 하나와 이를 마주보는 다른 하나에 가스의 유량을 비대칭적으로 공급하도록, 상기 가스 공급기를 제어하는 제어기;를 포함하는 진공 탈가스 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 상기 복수개의 노즐에 공급하는 가스 총량을 유지하면서 적어도 하나의 노즐 또는 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절할 수 있도록 상기 가스 공급기를 제어하는 진공 탈가스 설비.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 노즐은 둘레 방향으로 배치되고, 상기 가스 공급기에 개별 또는 그룹별로 연결되며,
    상기 제어기는 일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 공급하는 가스량과 나머지 노즐 또는 나머지 노즐 그룹에 공급하는 가스량이 다르도록 상기 가스 공급기를 제어하는 진공 탈가스 설비.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 침적관은 상승관과 하강관을 포함하고,
    상기 상승관은 내벽이 복수의 분면으로 구분되고,
    상기 복수개의 노즐은 각 분면에 적어도 하나 이상 설치되어 복수의 노즐 그룹으로 형성되는 진공 탈가스 설비.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 분면은 상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선들에 의해 구분되는 진공 탈가스 설비.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 영역선들은 90° 간격으로 이격되어 상기 상승관의 내벽을 사분할하고,
    상기 제어기는 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되도록 제어하는 진공 탈가스 설비.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어기는 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 상기 가스 총량의 50% 내지 60%가 균등하게 분급되도록 제어하는 진공 탈가스 설비.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어기는 상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되는 노즐 그룹이 주기적 또는 연속적으로 변하도록 제어하는 진공 탈가스 설비.
  9. 처리물이 수강된 용기를 진공조의 하측에 위치시키는 과정;
    상기 진공조와 연결된 복수개의 침적관을 상기 처리물에 침적시키는 과정;
    상기 진공조의 내부를 감압하며 어느 하나의 침적관의 내부에 가스를 공급하여 상기 처리물을 환류시키는 과정; 및
    공급하는 가스의 유량이 상기 어느 하나의 침적관의 둘레 방향으로 회전 비대칭하도록 가스 공급을 제어하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 처리물을 환류시키는 과정을 수행하며 상기 처리물로부터 가스 성분을 제거하고,
    상기 처리물을 환류시키는 과정 중에, 상기 가스 공급을 제어하는 과정을 수행하며, 상기 처리물 내의 난류 성분을 증가시켜 상기 처리물 내의 개재물의 성장 속도를 향상시키는 정련 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    내부에 상기 가스가 공급되는 침적관을 상승관이라 할 때,
    상기 가스 공급을 제어하는 과정은,
    상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격 설치된 복수개의 노즐에 공급하는 가스 총량을 유지하는 과정; 및
    적어도 하나의 노즐이나 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 조절하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가스량을 독립적으로 조절하는 과정은,
    일부 노즐 또는 일부 노즐 그룹에 고유량의 가스를 공급하는 과정;
    상기 일부 노즐 또는 상기 일부 노즐 그룹을 제외한 나머지에 저유량의 가스를 공급하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 가스량을 독립적으로 조절하는 과정은,
    상기 상승관의 내벽을 복수의 분면으로 구분하고, 각 분면에 설치된 하나 또는 복수개의 노즐을 각 노즐 그룹으로 하여, 적어도 하나의 노즐 그룹에 공급하는 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 분면이 상기 상승관의 내벽에 둘레 방향으로 이격되어 각각 상하 방향으로 연장된 영역선들에 의해 구분되어 서로 면적과 형태가 대응하는 제1분면, 제2분면, 제3분면 및 제4분면을 포함할 때,
    상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은,
    상기 복수의 분면 중 어느 한 분면에 설치된 노즐 그룹에 상기 가스 총량의 40% 내지 50%를 공급하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은,
    상기 어느 한 분면을 제외한 나머지 분면에 각각 설치된 노즐 그룹들에 상기 가스 총량의 50% 내지 60%를 균등하게 분급하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 가스량을 독립적으로 증감시키는 과정은,
    상기 가스 총량의 40% 내지 50%가 공급되는 노즐 그룹을 주기적 또는 연속적으로 변경하는 과정;을 포함하는 정련 방법.
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