KR19990012182U - Molten steel sampler to measure the thickness of ladle slag - Google Patents
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Abstract
본 고안은 제강공정에서 레이들 내의 용강을 채취함으로서 용강의 성분을 분석할 수 있도록 함과 동시에 용강 상부에 떠있는 슬래그의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 함으로서 복린현상방지용 원료의 투입량을 최적화하도록 된 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러에 관한 것으로서, 샘플링 장치에 고정되는 고정부위인 내부지관(110)과, 하단부가 폐쇄된 상기 내부지관(110)의 하부 외측으로 고정되어 용강속으로 투입되는 세라믹 파이버(120)에 의하여 외형이 형성되고, 상기 세라믹 파이버(120)의 내부에는 용강을 담기위한 시편용기(130)를 갖추어 용강을 채취함으로서 그 용강의 성분을 측정하도록 된 용강 샘플러에 있어서, 상기 세라믹 파이버(120)의 상부 외표면에는 산성 캐스타블(12)이 코팅됨으로서 염기성 슬래그에 의하여 침식되는 산성 캐스타블(12)의 길이에 의하여 슬래그의 깊이를 측정함을 특징으로 한다.The present invention enables the analysis of molten steel by collecting molten steel in the ladle in the steelmaking process, and at the same time, it is possible to quickly and accurately measure the thickness of slag floating on the upper part of the molten steel to optimize the input of raw materials for preventing abdominal phenomena. The present invention relates to a molten steel sampler capable of measuring the thickness of a used ladle slag, which is fixed to a lower portion of an inner branch pipe (110), which is a fixed portion fixed to a sampling device, and a lower end of the inner branch pipe (110), and is injected into the molten steel speed. In the molten steel sampler, the outer shape is formed by the ceramic fiber 120, the inside of the ceramic fiber 120 is equipped with a specimen container 130 for containing molten steel to collect the molten steel to measure the components of the molten steel, An acid castable 12 is coated on the upper outer surface of the ceramic fiber 120 by basic slag. The depth of the slag is characterized by the length of the eroded acid castable (12).
Description
본 고안은 제강공정에서 레이들 내의 용강을 채취함으로서 용강의 성분을 분석하도록 사용되는 용강 샘플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용강을 채취함과 동시에 용강 상부에 떠있는 슬래그의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 함으로서 복린현상방지용 원료의 투입량을 최적화하도록 된 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러에 관한 것이다.The present invention relates to a molten steel sampler used to analyze the composition of molten steel by collecting molten steel in the ladle in the steelmaking process, and more specifically, to measure the thickness of slag floating on the molten steel at the same time as the molten steel is collected. It relates to a molten steel sampler capable of measuring the thickness of the ladle slag to optimize the input of the raw material for the prevention of abdominal phenomena by making it possible.
일반적으로 제철설비의 제강공정중에서는 각 공정에서의 용강 성분을 조사하기 위하여 그 용강을 채취하는 것이며, 이를 위한 종래의 샘플러(100)는 도 1에 보시된 바와같이 샘플링 장치 또는 산소 파이프에 고정되는 고정부위인 내부지관(110)과, 하단부가 폐쇄된 상기 내부지관(110)의 하부 외측으로 고정되어 용강속으로 투입되는 세라믹 파이버(120)에 의하여 외형이 형성되고, 상기 세라믹 파이버(120)의 내표면에는 또다른 지관(122)이 적정두께를 갖추어 위치되며, 상기 세라믹 파이버(120)와 지관(122)의 내측 하단부에는 용강을 담기위한 시편용기(130)가 설치되고, 이러한 시편용기(130)측으로 용강이 유입될 수 있도록 하는 용강유입구멍(124)이 상기 세라믹 파이버(120)와 지관(122)을 방사상으로 관통하여 형성되며, 상기 용강유입구멍(124)은 용강에 투입되는 경우 그 고열에 의하여 녹을 수 있도록 된 금속판(125)으로 막혀져 있고, 상기 세라믹 파이버(120)의 하단부는 마개(126)에 의하여 폐쇄되어진다.In general, during the steelmaking process of the steel making equipment is to collect the molten steel in order to investigate the molten steel component in each process, the conventional sampler 100 for this is fixed to a sampling device or oxygen pipe as shown in FIG. An outer shape is formed by an inner branch pipe 110, which is a fixed portion, and a ceramic fiber 120 that is fixed to the lower outer side of the inner branch pipe 110 with a lower end closed and injected into the molten steel, and the ceramic fiber 120 Another paper tube 122 is located on the inner surface with an appropriate thickness, the lower end of the ceramic fiber 120 and the paper tube 122 is provided with a specimen container 130 for containing molten steel, such a specimen container 130 The molten steel inlet hole 124 is formed to radially penetrate the ceramic fiber 120 and the branch pipe 122 to allow the molten steel to flow into the () side, the molten steel inlet hole 124 is injected into the molten steel In this case, the metal plate 125 is melted by the high temperature, and the lower end of the ceramic fiber 120 is closed by the stopper 126.
이러한 종래의 샘플러(100)가 용강에 투입되면 용강유입구멍(124)을 막고 있던 금속판(125)이 녹으면서 그 부분을 통하여 용강이 시편용기(130)측으로 유입됨으로서 용강이 채취될 수 있게 되고, 이 샘플러(100)는 단순히 용강만을 채취하는 역할을 수행한다.When the conventional sampler 100 is introduced into the molten steel, the molten steel can be collected by introducing the molten steel into the specimen container 130 through the portion while the metal plate 125 blocking the molten steel inlet hole 124 melts. The sampler 100 simply serves to collect only molten steel.
한편, 제강공정중 정련과정에서 발생되는 부산물인 슬래그는 용강과의 밀도차에 의해 레이들 및 턴디쉬 내의 용강의 상부에 떠 있게 된다. 이러한 슬래그는 용강의 청정성을 악화시킬 뿐만 아니라 레이들 내에서는 유해원소인 인(P)등이 용강속으로 다시 들어가는 복린현상이 일어날 우려가 있기 때문에 생석회, 형석 등을 투입하는 방법을 주로 사용하고 있다. 이때 투입량을 최적화하기 위해서는 발생된 슬래그량을 정확하게 알아야 하며 이 목적으로 슬래그 두께를 측정하는 것이 필요하게 된다.On the other hand, slag, a by-product generated during the refining process during the steelmaking process, floats on top of the molten steel in the ladle and the tundish due to the difference in density from the molten steel. This slag not only deteriorates the cleanliness of molten steel, but also uses the method of injecting quicklime, fluorspar, etc. in the ladle because there is a possibility that the harmful element phosphorus (P) enters the molten steel again. . In order to optimize the dosage, it is necessary to know the amount of slag generated and to measure the slag thickness for this purpose.
종래의 레이들내 슬래그 두께 측정방법은 와류(Eddy current)식 거리계를 사용하는 방법(일복국 특공소 61-272604호), 슬래그와 용강간의 전기저항차를 이용하는 방법(일본국 특송소 61-128103호)등이 있으며, 슬래그와 용강간의 전기저항차를 이용하거나 정도는 떨어지지만 간편하게 측정할 수 있는 온도차를 이용하는 방법등이 있다. 그러나, 이러한 방법들은 센서 및 변환장치 등의 부대적인 설비와 장치가 추가로 필요하며 상당량의 설비비가 소요되며 고온에서 작업이 이루어지므로 정기적인 보수를 요하는 번거로움이 따르는 문제점이 있다. 또한 슬래그와 용강간의 온도차를 이용하는 방법은 부속설비는 불필요하지만 침지시간에 따른 용해정도의 편차가 심하여 측정자간의 오차가 발생하므로 측정치의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.Conventional methods for measuring slag thickness in ladle include the method of using Eddy current type rangefinder (Ilbokuk Special Office 61-272604), the method of using the electric resistance difference between slag and molten steel (Japan Post Office 61-128103) Etc.) and the method of using the electric resistance difference between slag and molten steel or using the temperature difference which can be easily measured although its degree is low. However, these methods require additional equipment and devices such as sensors and converters, require a considerable amount of equipment cost, and have a problem of requiring regular maintenance because work is performed at a high temperature. In addition, the method using the temperature difference between the slag and molten steel is unnecessary, but there is a problem in that the reliability of the measured value is lowered because the error between the measurement is caused by the variation in the degree of dissolution according to the immersion time.
국내에서 레이들 슬래그 측정에 관해 개시된 방법은 제강 슬래그와 용강의 중간정도에 해당하는 밀도를 가지는 부유 캐스터블을 침지시켜 용강과 슬래그간의 부력차를 이용하여 슬래그 상부로 부상된 높이를 슬래그 두께로 환산하여 측정하는 방법(특허 제 93343호)과 캐스터블 환봉을 슬래그층에 일정시간 침지시켜 침식의 경계부위를 슬래그 두께로 환산하는 방법(특허 제 97799호)등이 있다. 그러나, 캐스터블을 침지시켜 부력차를 이용하는 방법은 침지된 부유 캐스터블에 슬래그가 부착되고 캐스터블의 조성을 정확하게 맞추지 않으면 부유되는 캐스터블봉이 넘어지는 단점이 있다. 그리고 캐스터블을 슬래그층에 일정시간 침지시켜 경계부위를 측정하는 방법은 침지시간이 길고 캐스터블 환봉을 올리고 내리는데 시간이 걸리기 때문에 실제로는 5분 이상의 시간이 소요되어 고생산성 체제에서는 공정간섭의 요인이 된다.The method disclosed for ladle slag measurement in Korea is immersed in a floating castable having a density that is halfway between steelmaking slag and molten steel, and converted to slag thickness using the buoyancy difference between molten steel and slag. And a method of measuring by immersing the castable round bar in the slag layer for a predetermined time and converting the boundary of erosion into slag thickness (Patent 97799). However, the method of using the buoyancy difference by immersing the castable has a disadvantage in that the slag is attached to the immersed floating castable and the floating castable rod falls down if the composition of the castable is not exactly matched. In addition, the method of measuring boundary area by immersing castable in slag layer for a certain time takes longer than 5 minutes because the immersion time is long and it takes time to raise and lower castable round bar. do.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 제강공정에서 레이들 내의 용강을 채취함과 동시에 용강 상부에 떠있는 슬래그의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 함으로서 용강의 성분을 분석하는 동시에 복린현상방지용 원료의 투입량을 최적화하도록 된 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems. At the same time, the molten steel in the ladle was collected in the steelmaking process, and at the same time, the thickness of the slag floating on the upper portion of the molten steel was quickly and accurately analyzed. An object of the present invention is to provide a molten steel sampler capable of measuring the thickness of ladle slag to optimize the input of the raw material for preventing the abdominal phenomena.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 용강 샘플러를 도시한 외관사시도 및 정단면 구성도1a and 1b is a perspective view and a front cross-sectional view showing a molten steel sampler according to the prior art
도 2a 및 도 2b는 본 고안에 따른 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러를 도시한 외관사시도 및 정단면 구성도2a and 2b is an external perspective view and front cross-sectional view showing a molten steel sampler capable of measuring the thickness of the ladle slag according to the present invention
도 3은 본 고안에 다른 샘플러를 이용하여 용강의 채취 및 슬래그 깊이를 측정하기 위하여 용강에 침적시킨 상태를 도시한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a state deposited on the molten steel in order to measure the extraction and slag depth of the molten steel using another sampler in the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 ... 샘플러10 ... sampler
12 ... 산성 캐스터블12 ... acid castable
62 ... 용강62 ... molten steel
64 ... 슬래그64 ... slag
110 ... 내부지관110 ... Internal branch
120 ... 세라믹 파이버120 ... ceramic fiber
122 ... 지관122 ... branch
124 ... 용강유입구멍124 ... molten steel inlet hole
130 ... 시편용기130 ... Specimen Container
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 샘플링 장치에 고정되는 고정부위인 내부지관과, 하단부가 폐쇄된 상기 내부지관의 하부 외측으로 고정되어 용강속으로 투입되는 세라믹 파이버에 의하여 외형이 형성되고, 상기 세라믹 파이버의 내부에는 용강을 담기위한 시편용기를 갖추어 용강을 채취함으로서 그 용강의 성분을 측정하도록 된 용강 샘플러에 있어서, 상기 세라믹 파이버의 상부 외표면에는 산성 캐스터블이 코팅됨으로서 염기성 슬래그에 의하여 침식되는 산성 캐스터블의 길이에 의하여 슬래그의 깊이를 측정함을 특징으로 하는 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러를 마련함에 의한다.In order to achieve the above object, the present invention is the outer shape is formed by the inner fiber which is a fixed portion fixed to the sampling device, and the ceramic fiber which is fixed to the lower outer side of the inner inner pipe closed the lower end is injected into the molten steel, In the molten steel sampler which is equipped with a specimen container for containing molten steel to measure the composition of the molten steel inside the ceramic fiber, the upper outer surface of the ceramic fiber is coated with an acid castable to be eroded by basic slag. By providing a molten steel sampler capable of measuring the thickness of the ladle slag, characterized in that the depth of the slag is measured by the length of the acid castable.
이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 본 고안에 따른 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러의 외관 사시도 및 정단면도를 나타낸 것으로서, 샘플링 장치 또는 산소 파이프에 고정되는 고정부위인 내부지관(110)과, 하단부가 폐쇄된 상기 내부지관(110)의 하부 외측으로 고정되어 용강속으로 투입되는 세라믹 파이버(120)에 의하여 외형이 형성되고, 상기 세라믹 파이버(120)의 내표면에는 또다른 지관(122)이 적정두께를 갖추어 위치되며, 상기 세라믹 파이버(120)와 지관(122)의 내측 하단부에는 용강을 담기위한 시편용기(130)가 설치되고, 이러한 시편용기(130)측으로 용강이 유입될 수 있도록 하는 용강유입구멍(124)이 상기 세라믹 파이버(120)와 지관(122)을 방사상으로 관통하여 형성되며, 상기 용강유입구멍(124)은 용강에 투입되는 경우 그 고열에 의하여 녹을 수 있도록 된 금속판(125)으로 막혀져 있고, 상기 세라믹 파이버(120)의 하단부는 마개(126)에 의하여 폐쇄되어지는 개략적인 구성은 종래와 유사하다.Figure 2 shows an external perspective view and a sectional view of the molten steel sampler capable of measuring the thickness of the ladle slag according to the present invention, the inner tube 110, which is a fixed portion fixed to the sampling device or oxygen pipe, and the lower end is closed The outer shape is formed by the ceramic fiber 120 fixed to the lower outer side of the inner branch pipe 110 and introduced into the molten steel, and another branch pipe 122 has an appropriate thickness on the inner surface of the ceramic fiber 120. In the lower end of the ceramic fiber 120 and the branch pipe 122, a specimen container 130 for containing molten steel is installed, and a molten steel inlet hole 124 for allowing molten steel to flow into the specimen container 130 side. The ceramic fiber 120 and the branch pipe 122 are radially penetrated, and the molten steel inlet hole 124 is melted by the high temperature when the molten steel is introduced into molten steel 1 25, the schematic configuration in which the lower end of the ceramic fiber 120 is closed by the stopper 126 is similar to the conventional art.
본 고안의 샘플러(10)는 용강속으로 투입되는 부위인 상기 세라믹 파이버(120)의 상부 외표면에 20∼30㎜ 두께의 산성 캐스터블(12)을 코팅하는 것을 특징으로 하는바, 상기 산성 캐스터블(12)의 조성은 Al2O3: 20∼25%, SiO2: 40∼50%, 및 Na2O: 20∼30%로 이루어지고, 이들의 바인더(Binder, 결합재)로 10%이하의 물유리와 적당량(16∼20%)의 수분을 첨가하여 제조한다.The sampler 10 of the present invention is characterized in that the acid castable 12 having a thickness of 20 to 30 mm is coated on the upper outer surface of the ceramic fiber 120 which is a portion injected into the molten steel bar. The composition of the block 12 is 20 to 25% of Al 2 O 3 , 40 to 50% of SiO 2 , and 20 to 30% of Na 2 O, and 10% or less of these binders (binder, binder). It is prepared by adding water glass and an appropriate amount of water (16 to 20%).
상기한 조성으로 제작된 산성 캐스터블은 융점이 낮기 때문에 염기성인 슬래그와 반응하여 쉽게 또한 신속한 시간내에 침식이 일어날 수 있도록 한다.Acidic castables made with the above compositions have a low melting point and can react with basic slag to allow erosion to occur easily and quickly.
상기와 같이 구성된 본 고안의 샘플러는 다음과 같은 방법으로 작동하게 된다.The sampler of the present invention configured as described above operates in the following manner.
즉, 도 3에 도시된 바와같이 종래의 샘플러 사용방법과 같은 방식으로 본 고안의 샘플러(10)를 샘플링장치(50)에 부착시켜서 사용한다. 즉, 샘플링장치(50)에 본 고안의 샘플러(10)를 부착시킨 후 샘플링장치(50)를 작동시켜서 레이들(60) 속의 용강(62)에 투입시키면, 용강(62)속에 투입된 샘플러(10)의 용강유입구멍(124)을 막고 있던 금속판(125)이 녹아 용강(62)이 시편용기(130)내로 들어간다. 이때, 본 고안의 샘플러(10)가 용강(62)속에 잠겨있는 동안 샘플러(10)의 표면에 코팅된 산성캐스터블(12)은 용강(62)중에 떠있는 슬래그(64)와 반응하여 침식을 하게 된다.That is, as shown in FIG. 3, the sampler 10 of the present invention is attached to the sampling device 50 in the same manner as the conventional method of using the sampler. That is, after attaching the sampler 10 of the present invention to the sampling device 50 and then operating the sampling device 50 and injecting the molten steel 62 in the ladle 60, the sampler 10 introduced into the molten steel 62. The metal plate 125 which blocked the molten steel inflow hole 124 of () melts, and the molten steel 62 enters into the specimen container 130. At this time, while the sampler 10 of the present invention is immersed in the molten steel 62, the acid castable 12 coated on the surface of the sampler 10 reacts with the slag 64 floating in the molten steel 62 to erode. Done.
이러한 상태로 본 고안의 샘플러(10)를 일정시간(약 10초)동안 유지하고 그 후에 샘플링 장치(50)를 상승시켜서 샘플러(10)를 용강(62)에서 꺼낸후 샘플링 장치(50)에서 분리시킨다. 이때 샘플러(10)의 캐스터블 코팅부위인 산성캐스터블(12)의 침식된 길이를 측정하면 그 침식된 길이가 바로 슬래그 두께가 된다. 한편 샘플러(10)의 본래 목적인 용강 샘플링은 통상 수행하는 방식대로 분리된 샘플러(10)의 지관을 제거하고 시편용기(130)내에 있는 시편을 채취하면 된다.In this state, the sampler 10 of the present invention is held for a predetermined time (about 10 seconds), and then the sampling device 50 is raised to take the sampler 10 out of the molten steel 62 and then separated from the sampling device 50. Let's do it. At this time, when the eroded length of the acid castable 12, which is the castable coating part of the sampler 10, is measured, the eroded length becomes the slag thickness. On the other hand, the original purpose of the molten steel sampling of the sampler 10 is to remove the branch of the sampler 10 separated in a manner that is normally performed, and to collect the specimen in the specimen container 130.
상술한 바와같이 본 고안에 따른 레이들 슬래그의 두께 측정이 가능한 용강 샘플러에 의하면, 제강공정중 용강으로 침적되어 그 용강을 채취하는 샘플러의 외표면에 적정두께를 가지도록 코팅된 산성 캐스터블이 용강 상부면에 존재하는 염기성 슬래그와 접촉하여 빠른 시간내에 침식됨으로서 그 침식된 길이에 의하여 슬래그의 깊이를 측정할 수 있어 용강의 채취에 의한 용강성분분석과 슬래그 깊이측정이 동시에 이루어지고, 이는 복린현상방지용 원료의 투입량을 최적화하여 청정한 정련을 가능하게 하는 우수한 효과를 가진다.As described above, according to the molten steel sampler capable of measuring the thickness of the ladle slag according to the present invention, an acid castable coated with molten steel coated with molten steel during the steelmaking process to have an appropriate thickness on the outer surface of the sampler collecting the molten steel By contacting with basic slag existing on the upper surface, it can be eroded in a short time, so that the depth of slag can be measured by the length of erosion, so that molten steel analysis and slag depth can be measured at the same time. It has an excellent effect of optimizing the dosage of raw materials to enable clean refining.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |