KR102624545B1 - 전기 아크로 내의 액체 금속 교반 방법 - Google Patents

Abstract

전자기 교반의 제1 축(X1)을 따르는 제1 전자기장 및 전자기 교반의 제2 축(X2)을 따르는 적어도 하나의 제2 전자기장이 위치하는, 연속 충전 전기 아크로(10) 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법을 제공하다.

Description

전기 아크로 내의 액체 금속 교반 방법

본 발명은 실질적으로 연속 충전으로 금속 재료를 용융시키는 공정에 사용될 수 있는, 전기 아크로 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법에 관한 것이다.

금속 충전물(metal charge)이 내부에서 용융되는, 적어도 하나의 용기(container) 또는 쉘(shell)이 제공된 전기 아크로를 포함하는 연속 충전 유형의 금속 재료를 용융시키기 위한 설비(plant)가 알려져 있다.

상기 전기 아크로는 또한 전극 통과를 위한 개구(apertures)가 있는 덮개 지붕(covering roof)을 포함하는데, 상기 개구는 전기 아크가 트리거되도록 하기 위해 상기 쉘에 들어가, 금속 전하가 녹을 수 있다. 상기 지붕은 또한 가스(fumes)를를 추출하기 위한 개구를 가지고, 상기 쉘의 바닥이나 측면에는 액체 금속을 태핑(tapping)하는 일반적인 수단들(normally means)이 있다.

상기 전기 아크로는 연속 충전 시스템이 될 수 있는, 상기 금속 재료를 공급하는 수단과 연관된다.

연속 충전 유형의 솔루션(solutions)은 일반적으로 퍼니스가 꺼진 상태에서 제1 시작 충전을 수행하기 위해, 바스켓(basket)이 있는 충전 시스템을 사용하여, 주기(cycle)의 시작시 용융될 퍼니스 바닥에 금속 재료 덩어리(mass)를 생성한다. 일반적으로, 상기 덩어리가 완전히 녹으면, 스크랩을 퍼니스에 연속 충전하는 과정이 시작된다.

가장 일반적인 솔루션에서, 상기 전기 아크로는 "편심 바닥 태핑(Eccentric Bottom Tapping)" 또는 EBT라고 하는 상기 쉘의 바닥에 중심을 벗어난 태핑 홀을 가지고, 또는 선택적으로 상기 태핑 단계 동안 상기 쉘로부터 용융 금속을 추출하기 위한 태핑 스파우트(spout)를 가진다.

상기 태핑 단계는 정제 단계를 뒤따르며, 이 동안 특정 원소가 상기 용융 금속에 도입되어, 얻을 수 있는 철(steel)의 제조법에 따라, 그 품질을 향상시키거나 또는 원하는 특성을 부여한다.

이러한 유형의 용융 공정에서 가장 일반적인 단점 중 하나는 상기 쉘 내부의 상기 용융 금속 온도가 균질화된다는 것이다.

용융 금속 덩어리의 온도가 균일하지 않으면 일부 원소의 원치 않는 농도, 공정 매개변수의 부정확한 측정, 국부적인 온도 피크, 부품의 조기 마모 또는 현장에서 알려진 기타 문제와 같은 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 일반적으로 노의 바닥의 아래에 배치되거나 기껏해야 그 측벽과 연관되는 전자기 교반기의 사용이 알려져 있다.

예를 들어, 문헌 WO 2018/145754는 쉘의 바닥 아래의 실질적으로 중심 위치에 위치하며 상기 쉘과 태핑 홀, 또는 태핑 스파우트의 중심을 통과하는 수직 중심 평면과 교차하는 전자기 교반축을 가지는 전기 아크로에 대해 기술한다.

문헌 EP 2616560 B1도 알려져 있으며, 이는 퍼니스의 중심축에 대해 서로 대향하는 2개의 전자기 교반기를 구비한 전기 아크로를 기술한다.

US 3,409,726도 또한 알려져 있는데, 이는 일반적으로 용융 금속을 통과하는 직류 또는 전자석의 여기 전류의 극성을 반전시켜 용융 금속의 이동 방향을 쉽게 반전시킬 수 있음을 나타낸다. US'726은 쉘 바닥의 중심과 축을 이루는 자극의 사용, 또는, 이 중심 자극에 추가하여, 전기로(electric furnace)의 둘레에 방사상으로 등거리에 배치된 3개의 자극의 사용을 설명한다.

JP 62-73591는 전기 아크로용 자기 교반 장치를 설명한다. 이 장치는 용해 주기의 여러 단계들과 관련하여 다양한 위치를 취하기 위해 퍼니스 아래로 이동할 수 있는 전자기 교반기로 구성된다.

퍼니스 내부의 용융 금속을 교반하기 위해 교반기를 사용하는 솔루션은 일반적으로 교반기 자체의 작용과 용융 주기의 단계들 사이의 상관 관계를 제공하지 않는다.

이는 액체 금속이 더 빠른 속도를 갖는, 쉘의 내부 벽의 과도한 마모 및 액체 금속이 주변 액체 금속과 최적으로 융합되지 않고, 정체되는 경향이 있는 데드 존의 정의를 수반할 수 있다.

따라서, 상술한 기술의 단점을 극복할 수 있는 전기 아크로 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법을 완성할 필요가 있다.

특히, 본 발명의 하나의 목적은 전기 아크로 내에서 액체 금속의 전자기 교반을 위한 방법을 완성하여 퍼니스의 벽과 바닥의 차별화된 마모 문제를 방지하고, 액체 금속 덩어리 전체에 걸쳐 온도를 균일하게 만들고, 퍼니스 내부의 용융 및 정제 단계의 효율성을 증가시키는 것이다.

출원인은 상술한 기술의 단점을 극복하고 이들 및 기타 목적 및 이점을 얻기 위해 본 발명을 고안, 테스트 및 구현했다.

본 발명은 독립 청구항에 기재되어 있는 것을 특징으로 한다. 종속 청구항은 본 발명의 다른 특징 또는 주요 발명 아이디어에 대한 변형을 설명한다.

상술한 목적에 따라, 본 발명은, 금속 충진물이 퍼니스 내로 도입되는, 적어도 하나의 충진 단계, 전기 아크로 내에서의 액체 금속의 용융 단계 및 정제 단계를 제공하는 전기 아크로의 용융 주기와 관련된 액체 금속의 전자기 교반 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 이러한 전자기 교반은 퍼니스의 난로(hearth) 또는 바닥 아래에 배치된 적어도 2개의 전자기 교반기에 의해, 전자기 교반의 제1 축을 따라 적어도 하나의 제1 전자기장과 전자기 교반의 제2 축을 따라 적어도 하나의 제2 전자기장이 발생되는, 연속 충전 전기 아크로에 적용된다.

본 발명의 잉 양태에 따르면, 상기 퍼니스의 주기의 적어도 제1 단계에서 상기 제1 전자기장과 상기 제2 전자기장이 서로 불협화음(discordant sense)을 갖는 액체 금속에 대한 혼합력을 발생시키고, 상기 퍼니스의 주기의 적어도 제2 단계에서는 상기 전자기장은 서로 일치하는 액체 금속에 대한 힘을 발생시킨다.

본 명세서에서, "불일치하는(discordant)"라는 용어는, 제1 전자기 교반기에 의해 생성된 혼합력의 축이 제2 전자기 교반기에 의해 생성된 혼합력의 축과 반대되는 의미를 갖는다는 것을 나타내며; 반면에 "일치하는(concordant)"라는 용어는 두 전자기 교반기에 의하여 생성되는 혼합력의 축들이 같은 의미를 갖는다는 것, 즉, 동일한 방향임을 나타낸다.

이러한 방식으로, 힘의 축의 의미가 불일치하거나, 또는 반대일 때, 쉘의 내화벽(refractory wall)에 대해 철의 거의 원형 및 접선 운동과 함께, 쉘의 전체 주변으로 널리 퍼져 있는 철의 교반이 있다.

반면에, 전자기력의 축이 일치할 때, 두 교반기는 퍼니스의 동일한 주변 영역을 향해 철의 이동을 촉진하고, 철은 상기 주변에서 튀어 중심으로 되돌아온다.

용융 공정의 단계와 관련하여 혼합 작용을 분화하면, 매우 균일한 열물리적 특성과 화학 조성의 특성을 갖는 액체 금속을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전기 아크로의 전체 에너지 소비를 최적화하고 전제 주기 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 양태, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 제한되지 않는 실시예로서 제공된, 일부 실시예의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 전자기 교반 방법이 적용될 수 있는 전기 아크로의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 교반 방법의 개략도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 전자기 교반 방법이 적용될 수 있는 전기 아크로에서 전자기 교반기의 가능한 선택적인 배치의 개략도이다.
이해를 돕기 위해, 가능한 한, 동일한 참조 번호를 사용하여, 도면에서 동일한 공통 구성요소를 식별하였다. 하나의 실시예의 구성요소들 및 특성들은 추가 설명 없이 편리하게 다른 실시예에 통합될 수 있음을 이해해야 한다.

하나 이상의 실시예가 첨부된 도면에 도시되어 있는, 본 발명의 가능한 실시예를 상세히 참조할 것이다. 각각의 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제공되며 이에 대한 제한으로 이해되어서는 아니된다. 예를 들어, 하나의 실시예의 일부로서 도시되거나 설명된 특성은, 다른 실시예를 생성하기 위해, 다른 실시예에서 또는 이와 관련하여 변경되거나 채택될 수 있다. 본 발명은 이러한 모든 수정 및 변형을 포함해야 하는 것으로 이해된다.

이러한 실시예들을 설명하기 전에, 본 명세서는 첨부된 도면을 사용하여 다음 설명에서 설명되는 바와 같이 구성요소의 구성 및 배치의 세부사항에 대한 적용이 제한되지 않는다는 것도 분명히 해야 한다. 본 명세서는 다른 실시예를 제공할 수 있고 다양한 다른 방식으로 획득되거나 실행될 수 있다. 또한 여기에 사용된 어구(phraseology) 및 용어(terminology)는 단지 설명을 위한 것이며, 제한적인 것으로 간주될 수 없음을 명확히 해야 한다.

첨부된 도면에서 설명된 실시예들은 본 발명의 전자기 교반 방법에 따라 내부에 액체 금속(L)이 혼합된, 참조번호 "10"으로 전체적으로 식별되는, 전기 아크로에 관한 것이다.

상기 전기 아크로 (10)는 3개 이상의 전극(14)의 존재를 특징으로 하는 교류(AC)에 의해 전력이 공급되는 유형일 수 있으며, 그 사이에 전기 아크가 충돌하여 점화 및/또는 용융 공정을 계속하거나, 또는 직류(DC)에 의해, 전기 아크를 생성하기 위하여 상기 전기 아크로(10)의 바닥에 위치한 애노드(anodes)와 협력하는 캐소드(cathodes)의 작용을 수행하는 중심에 배치된 2개 이상의 전극(14)의 존재를 특징으로 한다.

여기에 설명된 도면에서 교류(AC)에 의해 전력이 공급되는 유형의 전기 아크로(10)를 언급하지만, 아래에 설명된 개념은 직류(DC)에 의해 전력이 공급되는 유형의 전기 아크로(10)에도 적용할 수 있음이 분명하다.

도 1에 도시된 실시예에 따르면, 전기 아크로(10)는, 그 필수적인 부분에서, 용기(container) 또는 쉘(11), 및 상기 쉘(11) 위에 배치되고 상기 쉘(11)을 덮는 덮개 요소(covering element) 또는 지붕(12)을 포함한다.

전기 아크로(10)에는, 예를 들어 스크랩(S)을 포함할 수 있는, 금속 충전물(25)을 연속적으로 공급하기 위한 관련 수단(13)이 있다.

상기 공급 수단(13)은 정해진 공급축(determinate axis of feed, Z)에 따라 금속 충전물(25)를 이동시키기에 적합하다.

일부 실시예들에 따라, 상기 공급 수단(13)은, 도 1 내지 3에서, 측면으로 배치되어 전기 아크로(10)의 측면(lateral flank)에 대해 금속 충전물(25)을 도입하거나, 또는 상부에 배치되어, 지붕(12)에 형성된 개구로부터 금속 충전물(25)을 도입할 수 있다.

상기 금속 충전물(25)은 공급 수단(13) 상에 공지된 방식으로 위치되며, 심지어 매우 가변적일 수 있는 결정된 크기를 가질 수 있다.

전극(14)을 수용 및/또는 위치 설정하기 위한 홀(들)은, 쉘(11)에 존재하는 금속 충전물을 녹이기 위해 전기 아크로를 생성하기에 적합한 지붕(12)에 형성된다.

지붕(12) 및 전극(14)은, 심지어 서로 독립적으로, 지붕(12) 및 전극(14)을 들어 올리기에 적합한 리프팅 및 회전 장치와 연관되어 있다.

쉘(11)은 바닥, 또는 난로(15), 및 용융 단계에서 도달되는 고온, 및 고반응 환경에 견딜 수 있도록 내화재(refractory material)로 적어도 부분적으로 형성된 측벽(16)을 갖추고 있다.

바닥(15)에는 "편심 바닥 태핑(Eccentric Bottom Tapping)" EBT라고도 하는, 편심 태핑 홀(17)이 제공될 수 있거나, 또는, 대안적으로 또는 추가로, 태핑 단계 동안 쉘(11)로부터 용융 금속을 추출하기 위한 태핑 스파우트가 제공될 수 있다.

쉘(11)은 도면에서 보이지 않는 지지대에 장착되고, 작동 수단은 통상적으로 정해진 회전 축 주위로 쉘(11) 자체를 회전시키기 위해 제공된다.

퍼니스(10)는 또한 쉘(11)의 상부 에지(upper edge) 상에 배치된 하부 에지(19)가 제공된 라이닝(18)을 포함한다.

일반적으로 냉각된 패널로 구성된, 상기 라이닝(18)은 쉘(11)의 벽과 함께 실질적으로 점진적으로 발달하고, 지붕(12)은 쉘(11)을 폐쇄하기 위해 그 위에 배치된다.

라이닝(18)에는, 금속 충전물(25)을 공급하기 위해 공급 수단(13)이 위치하는 제1 개구(20), 및 슬래깅 작업(slagging operations)이 수행될 수 있는 제2 개구가 제공된다.

쉘(11)의 내부, 제1 개구(20)의 하부에는, 새롭게 도입된 금속 충전물(25)이 축적되는 충전 존(28)이 있다.

충전 영역(28)은, 전극(14)이 존재하는 전기 아크로(10)의 중심 영역을 기준으로 주변 위치에 위치한다.

제2 개구는, 도 2 내지 3에서, 일반적으로 태핑 홀(17)에 대해 반대 위치에 위치하는, 슬래깅 도어(22)에 의해 선택적으로 접근 가능/접근 불가능할 수 있다.

도 2 및 3에 도시된, 몇 실시예들에 따르면, 전기 아크로(10)는, 쉘(11)의 아래에서, 용융 공정 시에 쉘(11)의 내부에 존재하는 액체 금속(L)내의 혼합력(F1, F2)를 발생시키도록 구성된 2개의 전자기 교반기(23, 24)가 구비된다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 전자기 교반기(23, 24)는, 수직 중심 평면(P)에 대해 한 쌍의 전자기 교반기를 형성하기 위해, 반대 및 사각형으로 배치될 수 있다.

전기 아크로(10)는 전자기 교반기(23, 24)에 전력을 공급하도록 구성된 전원 공급 장치(26)와 전자기 교반기(23, 24)의 구동을 제어하기 위해 전원 공급 장치(26)에 동작 가능하게 연결된, 제어부(27)를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 각각의 전자기 교반기(23, 24)는 전기 전도성 재료의 코일이 권취되는 자성 재료로 만들어진 본체를 포함한다. 상기 코일은 전원 공급 장치(26)에 의해 전류가 공급되도록 구성되어, 전자기 교반기(23, 24)의 전자기 교반 축 방향으로 자기장을 생성한다.

일부 실시예들에 따르면, 제어 유닛(27)과 함께 전원 공급 수단(13) 및 전극(14)이 작동 가능하게 연관될 수 있다.

제1 전자기 교반기(23)는 전자기 교반의 제1 축(X1)을 따라 제1 전자기장을 생성하도록 에너지가 공급된다.

제2 전자기 교반기(24)는 전자기 교반의 제2 축(X2)을 따라 힘의 제2 전자기장을 생성하도록 에너지가 공급된다.

또 다른 실시예들에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 전자기 교반의 축(X)을 따라, 상응하는 수의 전자기장을 생성하기 위해, 2보다 큰 개수의 전자기 교반기(123, 124)가 있을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자기 교반기(123, 124)는 전자기 교반기의 쌍, 예를 들어 2쌍(도 4a, 4d) 이상, 예를 들어 3쌍(도 4e)을, 형성하도록 배치될 수 있다.

선택적인 실시예는 마주보는 전자기 교반기(123)의 쌍이 수직 중심 평면(P)에 대해 오프셋(도 4d) 또는 정렬(도 4e)되어 배치되는 것을 제공할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 한 쌍의 전자기 교반기(123, 124)는 수직 중심 평면(P)에 대해 상이한 거리를 갖도록 위치될 수 있다(도 4d).

다른 실시예에서, 전자기 교반기(123, 124)의 상이한 쌍은 수직 중심 평면(P)으로부터 상이한 거리를 가질 수 있다(도 4a).

다른 실시예들은 홀수개의 전자기 교반기(123, 124), 실시예 3 또는 5(도 4b, 4c)를 제공할 수 있다.

홀수 개의 전자기 교반기(123, 124)를 제공하는 실시예에서, 수직 중심 평면(P)에 대해 반대 쌍(도 4b)으로서 적어도 2개의 교반기를 배치하는 것이 가능하다.

일 실시예들에 따르면, 수직 중심 평면(P)에 실질적으로 대응하는, 하나 이상의 전자기 교반기(123, 124)를 배치하는 것이 가능하다.(도 4b,4c)

일 실시예들은 수직 중심 평면(P)이 전자기 교반기(123, 124)의 개수를 비대칭적으로 나누는 것을 제공할 수 있다(도 4c).

다른 실시예들에서, 전자기 교반기(123, 124)는 교반 축(X)이 수직 중심 평면(P)에 대해, 예를 들어, 직교하도록, 기울어지도록 배치될 수 있다(도 4f).

여기에 도시되지 않은, 다른 실시예에 따르면, 전기 아크로(10)에는 서로에 대해 상이하게 배향된(oriented) 교반 축(X)을 갖는 전자기 교반기(123, 124)가 제공될 수 있다.

일 실시예들에 따르면, 전자기 교반기(123, 124)는 쉘(11)의 크기 및/또는 원하는 배치에 대해 적절하게 크기가 정해질 수 있다.

여기에 도시되지 않은, 일 실시예들은, 서로에 대해 서로 다른 크기의 전자기 교반기(123, 124)가 제공된 전기 아크로(10)를 제공할 수 있다.

일 실시예들에 따르면, 전자기 교반의 제1 축(X1)과 전자기 교반의 제2 축(X2)은 수직 중심 평면(P)에 대해 서로 평행하다.

수직 중심 평면(P)은 수직이고 쉘(11)의 바닥(15)의 중심을 통과하고 태핑 홀(17)을 통과하거나, 또는 선택적으로 태핑 스파우트를 통과한다.

수직 중심 평면(P)은 적어도 쉘(11)에 대해 대칭 평면일 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 쉘(11)은, 예를 들어 원주, 포물선, 타원, 선을 포함하는 그룹에서 적절하게 선택된 하나 이상의 곡선의 결합에 의해 정의되는, 곡선 형상을 가질 수 있는 상부 평면 섹션(section)을 가진다.

일 실시예들에 따르면, 쉘(11)은, 결과적으로, 쉘(11)의 중심으로부터 매우 멀리 위치되는, 태핑 홀(17) 방향으로 긴 곡선 형상을 가진다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 전기 아크로(10)에서 액상 금속(L)을 전자기 교반하는 방법이 개시된다.

전기 아크로(10) 내부에서, 적어도 하나의 충전 단계를 포함하는 용융 공정이 수행되는데, 여기서 금속 충전물(25)이 도입되고 용융되며, 이는 이전에 이미 용융된 액체 금속(L)에 첨가되고, 그 다음에 전기 아크로(10) 내에서 액체 액체 금속(L)을 정제하는 단계가 뒤따른다.

본 발명에 따른 연속 충전 전기 아크로(10) 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법에서, 전자기 교반의 제1 축(X1)을 따른 제1 전자기장 및 전자기 교반의 제2 축(X2)을 따른 제2 전자기장이 생성된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 제1 단계에서 상기 제1 전자기장 및 상기 제2 전자기장은 서로에 대해 불일치하는 갖는 액체 금속(L)에 혼합력(F1, F2)을 생성하고, 제2 단계에서 상기 전자기장들은 서로 일치하는 액체 금속(L)에 힘(F1, F2)을 발생시킨다.

유리한 해결책에서, 상기 제1 단계는 충전 단계이고 상기 제2 단계는 정제 단계이다.

일 실시예들에 따르면, 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 충전 단계 동안 및 또한 정제 단계 동안, 전자기 교반의 제1 축(X1) 및 전자기 교반의 제2 축(X2)는 수직 중심 평면(P) 및 서로에 대해 평행하고, 상기 전기 아크로(10)의 중심을 통과하고 상기 전기 아크로(10)의 태핑 홀(17)을 통과한다.

일 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 장입 단계 동안, 혼합력(F1, F2)은 반시계 방향의 주변 방향으로 액체 금속(L)의 흐름을 결정한다(도 2).

다시 말해서, 상기와 같은 충전 단계에서, 제1 전자기 교반기(23) 및 제2 전자기 교반기(24) 각각의 혼합력(F1, F2)의 발생 축은, 서로 반대 방향 또는 불일치하는 방향으로 지향된다. 도 2에서, 반대 방향에서 발생하는 힘이 전자기 교반기(23)에 대해 F3과 전자기 교반기(24)에 대해 F4로 표시된다.

이러한 방식으로, 쉘(11)의 내화 벽에 대해 접선이고 실질적으로 원형인 액체 금속(L)의 움직임과 함께, 쉘(11)의 전체 주변을 향해 우세한 철의 교반이 존재한다.

다른 실시예들에서, 혼합력(F1, F2)은 시계 방향 주변 방향(미도시)으로 액체 금속(L)의 흐름을 결정한다.

전자기 교반의 각각의 축(X1, X2)에 의해 정의되는, 전자기 교반기(23, 24)의 위치와 이들의 교반 작용의 반대 방향과 불일치 방향은, 충전 영역(28)에 대응하여 도입되어 축적된 금속 충전물(25)에 최적의 방법으로 영향을 미칠 수 있다. 교반력의 방향으로 인하여, 도입된 새로운 금속 충전물(25)이 이전의 금속 충전물에 점차 통합되어, 또한 태핑 홀(17)의 구역에 상응하는 온도의 균일성을 촉진하고, 전기 아크로(10)의 중심으로부터 멀리 떨어지게 위치합니다.

또한, 전자기 교반기(23, 24)의 이러한 구성 및 작동 모드는 속도의 보다 균일한 분포를 얻을 수 있게 하여, 액체 금속(L)의 흐름에서 소용돌이 및/또는 불안정성을 방지한다.

이 경우에, 액체 금속(L)의 흐름은, 쉘(11)의 측벽(16)에 대해 실질적으로 원형이고 접선이기 때문에, 운동량의 감소된 반경방향 성분을 가진다. 이는 측벽(16)에 대한 침식 효과를 제한하는데 도움이 되고 따라서 빈번한 유지보수 및 수리 개입의 필요성을 줄인다.

일 실시예들에 따르면, 정제 단계 동안 혼합력(F1, F2)은 일치하며, 즉, 전자기 교반기(23, 24)는 생성된 전자기력의 축(전자기 교반기(23)에 대한 화살표(F5) 및 전자기 교반기(24)에 대한 화살표(F4)로 도 3에 표시됨)이 동일한 방향 및 의미를 갖도록 전력이 공급된다.

이 경우, 두 교반기(23, 24)는 액체 금속(L)이 퍼니스(10)의 동일한 주변 구역, 특히 편심된 태핑 홀(17) 쪽으로의 이동을 촉진하고, 액체 금속(L)이 주변에서 튕겨져 중심으로 되돌아오고, 도 3에서 슬래깅 도어(22) 방향으로 이동한다.

이것은 또한 액체 금속(L)의 흐름이 쉘(11)의 측벽(16)에 대응하여 더 빠른 속도로 이동하는, 충전 단계 동안, 거의 혼합되지 않는, 쉘(11)의 중심 구역의 온도를 균일하게 한다.

일 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 충전 단계 및 정제 단계 동안, 제어 유닛(27)은 제1 전자기 교반기(23)를 제1 전류로 및 제2 전자기 교반기(24)를 제2 전류를 공급하는 전원 공급 장치(26)에 제어 신호를 전달하여 상술한 바와 같이 제1 전자기장 및 제2 전자기장을 각각 생성하고, 상술한 단계들 중 하나 또는 다른 하나에 따라, 적절하게 상호 불일치, 또는 반대의 의미로, 또는 일치하는 의미, 즉, 동일한 방향으로 향한다.

일 실시예들에 따르면, 제어 유닛(27)은 전기 아크로(10)에 도입된 금속 충전물(25)의 양에 비례하는 공급 수단(13)으로부터 충전 신호를 수신하고, 작동 신호를 전원 공급 장치(26)에 전달하여 도입된 금속 충전물(25)의 양에 기초하여 제1 전류 및 제2 전류를 정의한다.

도입된 금속 충전물(25)의 양이 많을수록, 전류의 세기가 더 커지며, 이는 각각의 혼합력(F1, F2)이 더 많은 양의 액체 금속(L)을 교반해야 하기 때문이다.

이것은 전자기 교반기(23, 24)의 교반 작용을 자동으로 조정하여 항상 액체 금속(L)의 완벽하고 균일한 혼합을 얻을 수 있도록 한다.

일 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 충전 단계 및 정제 단계 동안, 제1 전류 및 제2 전류는 동일한 세기를 가질 수 있다.

추가 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 충전 단계 및 정제 단계 동안, 제1 전류 및 제2 전류는 상이한 세기를 가질 수 있다.

특히, 충전 단계 동안의 전류가 정제 단계 동안의 전류보다 더 큰 세기를 갖도록 하는 것이 가능하다.

실제로, 부분적으로 용융되고 및/또는 고체 상태인 금속 충전물(25)의 존재는 용융 공정의 끝에서 그리고 정제 단계 동안 액체 금속(L)을 교반하는 데 필요한 것보다 더 큰 혼합력(F1, F2)을 필요로 한다.

상술한 충전 및 정제 단계와 관련하여 및/또는 도입된 금속 충전물(25)의 양에 따라 전류의 세기를 변화시키면 전기 아크로(10)의 전체 에너지 소비를 최적화할 수 있다.

본 발명의 분야 및 범위를 벗어나지 않고, 단계들의 추가 및/또는 수정이 전술한 바와 같이 전기 아크로 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법에 이루어질 수 있음이 명백하다.

본 발명이 일부 구체적인 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 통상의 기술자는 전기 아크로 내의 액체 금속의 전자기 교반을 위한 방법의 많은 다른 형태를 확실히 달성할 수 있고, 이는 청구범위에서 설명되는 특징들을 가지고 모두 여기에 정의된 보호 범위 내에 포함된다.

후술하는 청구범위에서, 괄호 안의 참조번호의 유일한 목적은 읽기를 용이하게 하는 것이다: 특정 청구범위에서 청구된 보호 범위와 관련하여 제한 요소로 간주되어서는 안 된다.

Claims (10)

1. 전자기 교반기들(23, 24; 123, 124)에 의해 전자기 교반의 제1 축(X1)을 따르는 제1 전자기장 및 전자기 교반의 제2 축(X2)을 따르는 제2 전자기장이 생성되는, 연속 충전 전기 아크로(10) 내의 액체 금속의 전자기 교반 방법에 있어서,
   퍼니스(furnace) 주기(cycle)의 제1 단계에서 상기 제1 전자기장 및 상기 제2 전자기장은 상기 액체 금속(L)에 서로 불일치하는 혼합력(F1, F2)을 발생시키고, 상기 퍼니스 주기의 제2 단계에서 상기 전자기장들은 상기 액체 금속(L)에 서로 일치하는 혼합력(F1, F2)를 발생시키고, 상기 제1 단계는 충전(charging) 단계이고 상기 제2 단계는 정제(refining) 단계이고,
   상기 충전 단계 및 상기 정제 단계 동안, 제어 유닛(27)은 제1 전류로 제1 전자기 교반기(23) 및 제2 전류로 제2 전자기 교반기(24)에 전력을 공급하는 전원 공급 장치(26)에 작동 신호를 전달하여 상기 단계들 중 하나 또는 다른 하나에 따라 적절하게 지시된 상기 제1 전자기장 및 상기 제2 전자기장을 각각 생성하고,
   상기 충전 단계 및 상기 정제 단계 동안, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류는 동일한 세기(intensity)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 충전 단계 및 상기 정제 단계 동안, 상기 전자기 교반의 제1 축(X1) 및 전자기 교반의 제2 축(X2)은 수직 중심 평면(P) 및 서로에 대해 평행하고, 상기 전기 아크로(10)의 중심을 통과하고 상기 전기 아크로의 태핑 홀(17)을 통과하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 충전 단계 동안, 상기 혼합력(F1, F2)은 반시계 방향의 주변 방향으로 상기 액체 금속(L)의 흐름(flow)을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 충전 단계 동안, 상기 혼합력(F1, F2)은 시계 방향의 주변 방향으로 상기 액체 금속(L)의 흐름(flow)을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 정제 단계 동안, 상기 혼합력(F1, F2)은 상기 태핑 홀(17)의 방향 및 후속적으로 상기 태핑 홀(17)의 방향과 반대 방향의 상기 액체 금속(L)의 흐름을 상기 전기 아크로(10)의 중심 구역을 향하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛(27)은 상기 전기 아크로(10)에 도입된 금속 충전물(25)의 양에 비례하는 공급 수단(13)으로부터 충전 신호를 수신하고, 상기 작동 신호를 상기 전원 공급 장치(26)에 전달하여 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류가 도입된 금속 전하(25)의 양에 비례하는 세기를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
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