KR102648648B1 - 전기로용 저취투입장치 및 이를 포함하는 전기로 - Google Patents

전기로용 저취투입장치 및 이를 포함하는 전기로 Download PDF

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김종덕
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신승환
이재랑
이재민
김균태
이상혁
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 전기로용 저취투입장치는, 전기로의 셀 하부에 구비되어, 상기 셀 내부에 형성된 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함하여, 상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시킨다.

Description

전기로용 저취투입장치 및 이를 포함하는 전기로{Low Odor Injection Device for Electric Furnace and Electric Furnace Including Same}
본 발명은 전기로용 저취투입장치 및 이를 포함하는 전기로에 관한 것이다.
제철 산업의 철강 소재 생산 공정은 크게 광석을 주원료로 사용하는 고로-전로 생산 체계와, 생산된 철강소재를 활용하여 제품화한 후 회수/재활용되는 스크랩(Scrap)을 주원료로 사용하는 전기로 생산 체계로 구분할 수 있다.
이 중 전기로는 전기 에너지를 통해 아크 방전을 발생시켜 생긴 고온의 아크열을 통해 스크랩 또는 광석 기반 원료를 용해시키는 설비이다.
스크랩은 철강 제품의 폐기품으로 보관하여, 이송 시에는 충격, 마모에 의하여 원료가 쉽게 미세화되지 않으나, 반대로 광석 기반 원료는 보관, 이송 시에 많은 양이 분화되어 전기로 원료로써 로내 장입에 불리하다는 약점이 있다.
이에 따라 광석 기반 원료를 활용하기 위해서는 분광을 수집하고 장입이 용이한 형태로 재성형하는 단계를 추가적으로 수행해야 할 필요가 있으나, 이는 추가적인 공정에 따른 제조비용 증가 및 생산성 저하를 유발하게 된다.
이와 같은 문제를 해소하기 위해, 광석 기반 원료의 재성형 단계를 수행하지 않고 분광을 직접 활용할 수 있도록 인젝션 기술을 활용하여 분광을 로내에 투입하는 방법이 활용되고 있다.
인젝션 기술은 미분광 상태인 직접환원철(DRI) 및 탄화철(Iron Carbide)을 로 측면의 인젝션 설비를 활용하여 투입하는 방식이다. 다만, 인젝션 기술 역시 광석 기반 원료를 공정에 투입하는 과정에서 분화되는 문제가 발생하게 된다.
또한 분광 인젝션은 인젝션 설비의 특성상 용강의 상부에서 주로 반응하여 용강 깊이 탄재가 도달하지 못하고, 높은 온도에서 바로 가스화되어 목표 성분 이상으로 탄재를 투입해야 하는 문제가 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국공개특허 제10-2010-0115200호 한국공개특허 제10-2015-0102212호 일본공개특허 제2020-560074호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 광석 기반 원료의 분체 공급을 원활하게 수행하여 고탄소강을 제조할 수 있도록 하고, 광석 기반 원료의 공급 과정에서 탈질, 불순물 제거 효과를 높일 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로용 저취투입장치는, 전기로의 셀 하부에 구비되어, 상기 셀 내부에 형성된 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함하여, 상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시킨다.
이때 상기 저취투입유닛은, 상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부 및 상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 용해로의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 하나 이상의 저취 플러그를 포함할 수 있다.
또한 상기 저취 플러그는 복수 개가 서로 이격된 위치에 구비될 수 있다.
더불어 상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 용해로의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성될 수 있다.
한편 상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 전기로에 구비되는 복수 개의 전극 중 서로 인접한 전극 사이 영역마다 배치될 수 있다.
그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로는, 내부에 용강이 수용되는 용해로가 형성된 셀, 상기 셀의 외부로부터 일부가 상기 용해로 내부로 인입되어, 전기에너지를 통해 용해로 내에 열을 전달하는 전극 및 상기 셀 하부에 구비되어, 상기 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함하여, 상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시킨다.
이때 상기 저취투입유닛은, 상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부 및 상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 용해로의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 하나 이상의 저취 플러그를 포함할 수 있다.
또한 상기 저취 플러그는 복수 개가 서로 이격된 위치에 구비될 수 있다.
더불어 상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 용해로의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성될 수 있다.
한편 상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 전기로에 구비되는 복수 개의 전극 중 서로 인접한 전극 사이 영역마다 배치될 수 있다.
그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태의 전기로는, 서로 다른 철원을 용해할 수 있도록 두 개의 용해로의 적어도 일부분이 합쳐진 형태의 이중 용해로를 가지는 전기로에 있어서, 내부에 광석 기반 철원이 투입되어 용해되는 제1용해로가 형성된 제1셀, 내부에 스크랩이 투입되어 용해되되, 상기 제1용해로와 연통되는 제2용해로가 형성된 제2셀, 상기 제1용해로와 상기 제2용해로가 이루는 경계부 상에 구비되어 상기 제1용해로와 상기 제2용해로의 슬래그를 서로 분리하는 격벽, 상기 제1셀의 외부로부터 일부가 상기 제1용해로 내부로 인입되는 제1전극, 상기 제2셀의 외부로부터 일부가 상기 제2용해로 내부로 인입되는 제2전극, 상기 제1셀 및 상기 제2셀 중 적어도 어느 일측의 하부에 구비되어, 상기 제1용해로 및 상기 제2용해로 중 적어도 어느 일측에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함하여, 상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 제1용해로 및 제2용해로 중 적어도 어느 일측의 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시킨다.
이때 상기 저취투입유닛은, 상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부 및 상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 제1용해로 및 상기 제2용해로 중 적어도 어느 일측의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 하나 이상의 저취 플러그를 포함할 수 있따.
그리고 상기 저취 플러그는 상기 제1용해로 및 상기 제2용해로 중 적어도 어느 하나의 내부에서 복수 개가 서로 이격된 위치에 구비될 수 있다.
또한 상기 제1전극은 복수 개가 구비되며, 상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 복수 개의 제1전극 중 서로 인접한 제1전극의 사이 영역마다 배치될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전기로용 저취투입장치 및 이를 포함하는 전기로는, 전기로의 셀 하부에 구비되어, 셀 내부에 형성된 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함함에 따라, 탄화철 분체를 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시킬 수 있다.
본 발명과 같이 탄화물을 공급할 경우 탄소가 철에 최대 6.67%까지 고용되어 결합한 형태로 초기 용강내에 존재하여 가스로 배출되는 손실이 줄어드는 만큼 용강내 탄소 성분이 용해될 수 있으며, 이에 따라 고탄소강 제조에 용이하다는 장점이 있다.
또한 본 발명은 용강과 유사한 비중을 가지는 직접환원철 분광과 탄재를 저취로 투입함에 따라, 기존 불활성 가스나 용강 상부에만 존재하는 직접환원철 분광에 비해 용강 내 체류시간이 충분하기 때문에 용강 내 가스나 불순물 성분의 제거가 용이하며, 또한 탄화물에서 분해된 철 성분은 용강의 회수율을 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취투입유닛을 통해 탄화철 분체를 용강 내에 투입하는 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취 플러그의 배치 형태를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기로의 모습을 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취 플러그의 배치 형태를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로의 모습을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취투입유닛(100)을 통해 탄화철 분체를 용강 내에 투입하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로는 셀(10), 전극(15) 및 저취투입유닛(100)을 포함한다.
본 실시예의 전기로는 단일 셀(10)을 가지는 전기로로서, 셀(10)의 내부에는 용강이 수용되는 용해로(11)가 형성된다.
그리고 전극(15)은 셀(10)의 루프를 관통하여 일부가 용해로(11) 내부로 인입되며, 본 실시예에서 전극(15)은 3개의 전극을 포함하여 3상 교류를 사용하는 형태를 가진다. 이에 따라 전극(15)은 전기에너지를 통해 용해로(11) 내에 열을 전달할 수 있다.
저취투입유닛(100)은 셀(10) 하부에 구비되어, 도 2에 도시된 바와 같이 용해로(11)에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 역할을 수행한다.
종래에는 저취설비를 불활성 가스 등을 주입하여 용강을 단순 교반하는 기능으로만 적용하였으나, 본 발명은 용강의 저부에서 탄화철 분체를 투입하여 탄화철 분체가 저취투입유닛(100)에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하는 동시에, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시키도록 할 수 있다.
이는 본 발명과 같이 탄화물을 공급할 경우 탄소가 철에 최대 6.67%까지 고용되어 결합한 형태로 초기 용강내에 존재하여 가스로 배출되는 손실이 줄어드는 만큼 용강내 탄소 성분이 용해될 수 있기 때문이며, 이에 따라 본 발명은 고탄소강 제조에 용이하다는 장점을 가진다.
특히 본 발명은 용강과 유사한 비중을 가지는 직접환원철 분광과 탄재를 저취로 투입함에 따라 용강 내 체류시간이 충분하기 때문에 용강 내 가스나 불순물 성분의 제거가 용이하며, 또한 탄화물에서 분해된 철 성분은 용강의 회수율을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에서 저취투입유닛(100)은, 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부(120)와, 이와 같은 탄화철 공급부(120)에 연결되고, 탄화철 분체를 배출하도록 용해로(11)의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 하나 이상의 저취 플러그(110)를 포함한다.
이때 저취 플러그(110)의 개수 및 배치 형태는 전극(15)의 배치, 용해로(11)의 형태 등의 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취 플러그(110)의 배치 형태를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예의 경우, 저취 플러그(110)는 전극(15)의 개수에 대응되도록 3개가 서로 이격된 위치에 구비되며, 또한 3개의 저취 플러그(110)는 각각 용해로(11)의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성된다는 특징을 가진다.
이는 용강 전체로 탄화철 분체가 고르게 고용될 수 있도록 하고, 용강의 교반이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
특히 본 실시예에서 복수 개의 저취 플러그(110)는 각각 전기로에 구비되는 복수 개의 전극(15) 중 서로 인접한 전극(15) 사이 영역마다 배치된다는 특징을 가진다.
이와 같이 하는 이유는, 전기로에서 전극(15)이 위치하는 용해로(11)의 중심부 및 전극(15)에 인접한 셀(10)의 내벽 부분에서만 아크 열이 집중되어 핫 존(H)이 형성되고, 상대적으로 전극(15)과 멀리 떨어진 셀(10)의 내벽 부분, 즉 서로 인접한 핫 존(H) 사이 영역은 온도가 낮은 콜드 존(C)이 발생하게 되어 용해로(11) 내부에서 내부적으로 온도구배가 발생하기 ‹š문이다.
본 발명은 이와 같이 온도구배가 발생하는 것을 해소하기 위해, 각각의 저취 플러그(110)를 복수 개의 전극(15) 중 서로 인접한 전극(15) 사이 영역, 즉 콜드 존(C)에 인접한 위치에 배치하여, 전체 용해로(11)에서 용강이 교반되도록 함에 따라 용해로(11) 내 온도가 균일하게 형성될 수 있도록 한다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기로의 모습을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 전기로는 제1셀(10), 제2셀(20), 격벽(50), 제1전극(15), 제2전극(25) 및 저취투입유닛(100)을 포함한다.
즉 본 실시예의 전기로는 이중 셀(10, 20)을 가지는 전기로로서, 제1셀(10)의 내부에는 제1용해로(11)가 형성되고, 제2셀(20)의 내부에는 제2용해로(21)가 형성된다.
그리고 제1전극(15)은 제1셀(10)의 루프를 관통하여 일부가 제1용해로(11) 내부로 인입되며, 본 실시예에서 제1전극(15)은 3개의 전극을 포함하여 3상 교류를 사용하는 형태를 가진다.
또한 제2전극(25)은 제2셀(20)의 루프 상부의 예열설비를 통하여 일부가 제2용해로(21) 내부로 인입되며, 본 실시예에서 제2전극(25)은 단일 전극을 포함하여 직류를 사용하는 형태를 가진다.
이에 따라 본 실시예의 경우 제1용해로(11)에서는 광석 기반 원료의 용해가 이루어지며, 제2용해로(21)에서는 스크랩의 용해가 이루어질 수 있다.
격벽(50)은 제1용해로(11)와 제2용해로(21)가 이루는 경계부 상에 구비되어, 제1용해로(11)와 제2용해로(21)의 슬래그를 서로 분리하는 역할을 수행한다.
저취투입유닛(100)은 제1셀(10) 및 제2셀(20)의 하부에 구비되어, 제1용해로(11) 및 제2용해로(21)에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 역할을 수행한다. 즉 저취투입유닛(100)은 제1용해로(11) 및 제2용해로(21)에서 탄화철 분체를 투입하며 제1용해로(11) 및 제2용해로(21) 내에 수용된 용강의 교반이 이루어지도록 한다.
본 실시예에서 저취투입유닛(100)은, 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부(120)와, 이와 같은 탄화철 공급부(120)에 연결되고, 탄화철 분체를 배출하도록 제1용해로(11)의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 하나 이상의 저취 플러그(110)를 포함한다.
이때 저취 플러그(110)의 개수 및 배치 형태는 제1전극(15) 및 제2전극(25)의 배치, 제1용해로(11) 및 제2용해로(21)의 형태 등의 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기로에 있어서, 저취 플러그의 배치 형태를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 제1셀(10) 측에 구비되는 저취 플러그(110)는 제1전극(15)의 개수에 대응되도록 3개가 서로 이격된 위치에 구비되며, 또한 3개의 저취 플러그(110)는 각각 제1용해로(11)의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성된다.
그리고 제1셀(10) 측에 구비되는 복수 개의 저취 플러그(110)는 각각 전기로에 구비되는 복수 개의 제1전극(15) 중 서로 인접한 전극(15) 사이 영역마다 배치된다는 특징을 가진다.
이와 더불어 제2셀(20) 측에 구비되는 저취 플러그(110)는 제2전극(25)을 중심으로 3개가 서로 이격된 위치에 구비되며, 또한 3개의 저취 플러그(110)는 각각 제2용해로(21)의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성된다.
이에 따라 본 실시예는, 제1용해로(11) 및 제2용해로(21)에 설치된 각각의 저취 플러그(110)를 통해 탄화철 분체의 공급 유량 및 공급 패턴 중 적어도 어느 하나 이상을 제어함에 따라 제1용해로(11) 및 제2용해로(21) 내에 구용된 용강의 유동 형태를 조절할 수 있다.
그리고 탄화철 분체의 공급 유량 및 공급 패턴의 제어 과정은, 다음과 같이 이루어질 수 있다.
먼저, 용해 초기/중기의 경우, 격벽(50)이 아래로 내려온 상태로 초기 격벽(50)이 아래로 내려와 슬래그만을 분리하였을 때, 제1용해로(11)에 구비되는 저취 플러그(110)는 용강을 제1전극(15)의 중심부에 형성된 핫 존(H) 측으로 연속적으로 유동시켜 광석 기반 원료의 빠른 용해를 돕는다.
그리고 제2용해로(21)의 경우 이전 조업의 잔탕과 제1용해로(11) 측에서 공급된 광석 기반 원료로 형성된 용해량으로 충분히 용강이 형성되었을 때, 즉 제2용해로(21)에서 예열된 스크랩을 낙하시키는 과정에서 스크랩이 충분히 슬래그 아래로 잠길 수 있는 상태가 되었을 때, 제2용해로(21)에 구비되는 저취 플러그(110)는 예열설비 하단쪽으로 뜨거운 용강이 지속적으로 공급되도록 유동시켜 스크랩의 빠른 용해를 돕는다. 이는 스크랩으로 인해 용강에 국부적인 콜드스팟이 형성되기 때문이다.
다음으로 용해말기/정련기에서는, 스크랩이 완전히 녹아 용강이 출강할 정도로 로내에 채워지고 제1용해로(11)의 슬래그가 배제된 후 격벽(50)을 슬래그보다 위로 올려 제2용해로(21) 측의 슬래그가 제1용해로(11) 측의 용강 상부를 덮게 된다(용해말기 이전).
이때 저취투입유닛(100)을 통해 탄화철 분체의 유량 및 패턴을 제어하여 이전 용해 과정 중 일부만 혼합되던 상태의 용강이 전체적으로 균일하고 빠르게 혼합될 수 있도록 함에 따라, 성분 및 온도가 균일화되도록 할 수 있다.
결과적으로 본 과정에서 용강 내 청(Fe)의 회수율이 향상되며, 용강 내 탄소 성분이 첨가되고, 탄화철 분체 내에 고용된 탄소의 가스화로 인한 용강 내 탈질 반응 등의 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 셀, 제1셀
11: 용해로, 제1용해로
15: 전극, 제1전극
20: 제2셀
21: 제2용해로
25: 제2전극
50: 격벽
100: 저취투입유닛
110: 탄화철 공급부
120: 저취 플러그
H: 핫 존
C: 콜드 존

Claims (14)

  1. 전기로의 셀 하부에 구비되어, 상기 셀 내부에 형성된 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛을 포함하여,
    상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시키고,
    상기 저취투입유닛은,
    상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부; 및
    상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 용해로의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 복수 개의 저취 플러그;
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 저취 플러그는 평면 상에서 바라봤을 때, 각각 상기 전기로의 상부에 구비되는 복수 개의 전극 중 서로 인접한 전극 사이 영역마다 배치되는,
    전기로용 저취투입장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 용해로의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성되는,
    전기로용 저취투입장치.
  5. 삭제
  6. 내부에 용강이 수용되는 용해로가 형성된 셀;
    상기 셀의 상부 외부로부터 일부가 상기 용해로 내부로 인입되어, 전기에너지를 통해 용해로 내에 열을 전달하는 복수 개의 전극; 및
    상기 셀 하부에 구비되어, 상기 용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛;
    을 포함하여,
    상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시키고,
    상기 저취투입유닛은,
    상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부; 및
    상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 용해로의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 복수 개의 저취 플러그;
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 저취 플러그는 평면 상에서 바라봤을 때, 각각 상기 셀 상부에 배치되는 복수 개의 전극 중 서로 인접한 전극 사이 영역마다 배치되는,
    전기로.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 저취 플러그는 각각 상기 용해로의 중심점에 대해 일정한 간격을 가지도록 형성되는,
    전기로.
  10. 삭제
  11. 서로 다른 철원을 용해할 수 있도록 두 개의 용해로의 적어도 일부분이 합쳐진 형태의 이중 용해로를 가지는 전기로에 있어서,
    내부에 광석 기반 철원이 투입되어 용해되는 제1용해로가 형성된 제1셀;
    내부에 스크랩이 투입되어 용해되되, 상기 제1용해로와 연통되는 제2용해로가 형성된 제2셀;
    상기 제1용해로와 상기 제2용해로가 이루는 경계부 상에 구비되어 상기 제1용해로와 상기 제2용해로의 슬래그를 서로 분리하는 격벽;
    상기 제1셀의 상부 외부로부터 일부가 상기 제1용해로 내부로 인입되는 복수 개의 제1전극;
    상기 제2셀의 외부로부터 일부가 상기 제2용해로 내부로 인입되는 제2전극;
    상기 제1셀의 하부에 구비되어, 상기 제1용해로에 수용된 용강의 저부에 탄화철(Fe3C, Iron Carbide) 분체를 투입하는 저취투입유닛;
    을 포함하여,
    상기 탄화철 분체는 상기 저취투입유닛에 의해 제1용해로의 용강 내에 투입되는 과정에서 용강의 교반이 이루어지도록 하고, 용강 내 탈질반응을 유도하여 질소를 저감시키며, 용강 내 탄소 함량을 증가시키고,
    상기 저취투입유닛은,
    상기 탄화철 분체를 공급하는 탄화철 공급부; 및
    상기 탄화철 공급부에 연결되고, 상기 탄화철 분체를 배출하도록 상기 용해로의 하부에 노출된 노즐을 포함하는 복수 개의 저취 플러그;
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 저취 플러그는 평면 상에서 바라봤을 때, 각각 상기 제1셀의 상부에 배치되는 복수 개의 제1전극 중 서로 인접한 전극 사이 영역마다 배치되는,
    전기로.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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