KR19990019310U

KR19990019310U - 용강 성분조정용 합금철 예열장치

Info

Publication number: KR19990019310U
Application number: KR2019970032607U
Authority: KR
Inventors: 김해원
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR200267439Y1

Abstract

본 고안은 제강공정중 용강의 성분을 조정하기 위하여 투입되는 합금철을 전로취련중 발생되는 폐열로 수강래들내에 투입되기 전에 예열호퍼에서 일정시간 예열함으로서 합금철 투입으로 발생하는 용강의 온도강하폭을 최소화하여 온도강하의 보정을 위한 작업시간의 단축 및 후공정에서의 용강품질을 향상시킬 수 있도록 된 용강 성분조정용 합금철 예열장치에 관한 것으로서, 상기 합금철 투입경로중에 설치되고, 배출구측에 피더(22)를 갖추어 합금철배출을 조절하며, 외표면부에 예열을 위한 쟈켓을 장착하고, 상기 쟈켓은 배가스덕트(162)에서 열교환된 고온의 스팀을 스팀분지관(12)을 매개로 공급받아 수용된 합금철과의 열교환후 배출관(40)을 통하여 배출되도록 한 예열호퍼(20);와, 상기 스팀분지관(12)에 장착되는 제어밸브(14)와, 예열호퍼(20)의 피더(22)에 각각 연결되어 이들의 개폐 및 피딩동작을 조절하고, 상기 예열호퍼(20)에 장착되는 온도검출기(50)로부터 예열되는 합금철의 온도를 계산하여 미리 설정되는 온도보다 낮은 경우 제어밸브(14)를 개방하도록 된 예열제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

용강 성분조정용 합금철 예열장치

본 고안은 제강공정중 용강의 성분을 조정하기 위하여 투입되는 합금철을 예열하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합금철을 전로취련중 발생되는 폐열로 수강래들내에 투입되기 전에 예열호퍼에서 일정시간 예열함으로서 합금철 투입으로 발생하는 용강의 온도강하폭을 최소화하여 온도강하의 보정을 위한 작업시간의 단축 및 후공정에서의 용강품질을 향상시킬 수 있도록 된 용강 성분조정용 합금철 예열장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정설비의 하나인 전로(110)에서 행하여지는 공정은, 내부에 고철과 용선을 장입한 후에 산소랜스(120)를 통하여 산소를 취입하는 취련공정과, 이러한 취련공정이 완료된 후에 전로(110)내의 용강을 출강구(112)를 통하여 수강래들(130)로 출강하는 출강공정으로 구분된다.

도 1은 종래의 전로설비를 개략적으로 도시한 전체적인 구성도이고, 도 2는 취련상태를 개략적으로 도시한 구성도이며, 도 3은 출강상태를 개략적으로 도시한 구성도로서, 내부에 용강을 담을 수 있는 용기형상으로 이루어지면서 상부 일측에 용강이 배출되는 출강구(112)를 형성한 전로(110)가 중앙부에 방사상으로 회전축(114)을 갖추어 설비의 지지프레임(101)에 베어링블록(102)을 매개로 회전가능하도록 장착되고, 상기 전로(110)가 세워진 상태에서 그 전로(110)의 입구(Mouth)(116) 상부에는 취련중 발생하는 배가스를 강제흡입하여 적정한 처리후 제거하도록 된 집진후드(150)가 설치되어 설비의 지지프레임(101')에 고정되며, 상기 집진후드(150)에는 입구(116)를 통해 상하방향으로 이동가능하도록 장착되어 전로(110)의 내부로 산소를 취입하는 산소랜스(120)가 갖추어진다.

물론, 상기 집진후드(160)는 1차 집진기(164), 2차 집진기(166) 및 송풍기(168) 등을 갖춘 배가스덕트(162)에 연결됨으로서 굴뚝(163)을 통하여 집진처리된 배가스가 대기로 배출되도록 구성된다.

그리고, 상기 전로(110)의 회전축(114)은 전로경동제어부(180)에 의해 제어되는 경동모터(140)에 연결됨으로서 회전력을 제공받고, 상기 전로경동제어부(180)는 경동명령신호를 발생시키는 스위치(182)와, 이 스위치(182)에 연결되어 경동모터(140)에 신호와 전원을 공급하도록 된 PLC(184)와 SCC(186)을 갖춘다.

즉, 취련공정은 고철과 용선을 전로(110)에 공급한 후 도 2에 도시한 바와같이 산소랜스(120)를 통하여 전로(100)내에 산소를 취입하여 용강을 생산하며, 이러한 노내의 용강의 성분과 산소와의 결합에 의한 산화 및 탈탄반응에 의하여 고온의 열과 배가스가 발생되고, 상기 배가스는 집진후드(160)를 통해 굴뚝(163)으로 배출된다. 물론, 상기 집진후드(160)와 굴뚝(163)을 연결하는 배가스덕트(162)에는 냉각수가 공급되어 고온의 배가스 등에 의한 가열을 방지한다.

그리고, 이렇게 취련이 완료되면 출강공정이 이루어지는데, 출강을 위하여는 전로(110)가 경동하는바, 이는 전로경동제어부(180)의 스위치(182)를 조작하면 전로경동신호가 PLC(184)와 MCC(186)를 통하여 경동모터(140)에 전달됨으로서 지지프레임(101)에 베어링블록(102)을 매개로 회전가능하도록 장착된 전로(110)가 경동하고, 따라서 도 3과 같이 전로(110)내의 용강이 출강구(112)를 통하여 수강래들(130)로 출강된다.

한편, 출강작업이 진행되는 동안 수강래들(130)에 담겨지는 용강의 성분을 조절하기 위한 합금철투입설비가 갖추어지는바, 이는 도 1 및 도 3에 도시한 바와같이 합금철(201)을 수용하기 위한 호퍼(210)와, 이 호퍼(210)에 채워지는 합금철(201)을 평량하기 위한 로드셀(220)과, 상기 호퍼(210)의 하부에 설치되어 그로부터 배출되는 합금철(201)을 합금철투입관(240)으로 전달하기 위한 피더(230)와 바스켓(232) 및, 상기 로드셀(220)과 피더(230)에 연결되어 이들로부터 정보를 제공받거나 그 구동을 위한 전원을 공급할 수 있도록 된 합금철투입제어부(250)로 이루어진다.

즉, 수강래들(130)에 용강이 출강되는 것과 함께 그 수강래들(130)에는 합금철(201)이 투입되는바, 합금철투입을 위한 제어부(250)의 조작판넬(252)을 작동하면 PLC(254)는 피더(230)를 작동시켜 합금철이 호퍼(210)로부터 불출되게 하고, 호퍼(210)에서 합금철(201)이 불출되면 로드셀(220)에서 이를 저항값으로 감지하여 변환기(256)에 보내면 변환기(256)는 이를 볼트(V)값으로 변환하여 PLC(254)에 전송하며, PLC(254)는 작업자 또는 자동에 의하여 설정된 값에 의하여 피더(230)를 제어함으로서 적정한 량의 합금철이 투입될 수 있도록 한다.

한편, 제강공정에서 가장 중요하게 요구되는 것은 온도와 성분이며, 특히 용강의 성분조정을 위하여 투입되는 합금철은 용강과의 겹합이 흡열반응에 의하여 이루어지고, 이는 전로에서 1650∼1700℃정도로 상승된 용강의 온도를 1600∼1620℃정도까지 큰 폭으로 하강시킨다. 따라서, -1620도로 큰 폭으로 강하된다. 즉, 바람직한 용강온도를 유지하기 위하여는 합금철 투입전에 온도강하를 고려하여 더 높은 고온으로 상승시키게 되며, 이는 유틸리티의 사용량의 증가는 물론 용강의 인(P)성분을 낮게하기 위한 매용재의 투입량이 증가하여 원료의 사용량을 증가시키고, 전로노내에 축조된 내화물이 고온에 견디지 못하여 많은량 용손됨으로서 전로 노체수명의 감소에 의한 내화물 원단가가 상승하며, 용강을 제조하기 위한 작업시간의 증가로 인한 생산성의 저하를 초래한다.

또한, 과도한 범위의 용강온도 강하시에는 후공정인 탈가스나 연속주조공정에서 용강의 온도강하에 의해 용강의 청정성이 저하되는 악영향을 미치게 되는 문제점도 초래되었던 것이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여, 용강의 성분을 조정하기 위하여 투입되는 합금철을 전로의 취련작업시 발생되는 폐열을 이용하여 예열함으로서 합금철과 용강의 흡열반응에 의하여 용강의 온도가 강하하는 것을 보정함으로서 용강의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있도록 된 용강 성분조정용 합금철 예열장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전로설비를 개략적으로 도시한 전체적인 구성도

도 2는 종래의 전로설비에서의 취련상태를 개략적으로 도시한 구성도

도 3은 종래의 전로설비에서의 출강상태를 개략적으로 도시한 구성도

도 4는 본 고안에 따른 용강 성분조정용 합금철 예열장치를 갖춘 전로와 합금철투입설비를 개략적으로 도시한 전체적인 구성도

도 5는 본 고안의 열원공급부가 전로에 갖추어지는 상태를 도시한 구성도

도 6은 본 고안의 용강성분조정용 합금철 예열장치를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

12 ... 스팀분지관

14 ... 제어밸브

20 ... 예열호퍼

22 ... 피더

32,34 ... 쟈켓

40 ... 배출관

50 ... 온도검출기

110 ... 전로

130 ... 수강래들

162 ... 배가스덕트

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은, 전로 상부에 배가스덕트를 설치하여 취련공정중 발생하는 고온의 배가스를 배출하고, 취련완료후 수강래들에 용강을 출강하면서 합금철을 그 용강에 투입하여 용강의 성분을 조절하도록 된 제강설비에 있어서, 상기 합금철 투입경로중에 설치되고, 배출구측에 피더를 갖추어 합금철배출을 조절하며, 외표면부에 예열을 위한 쟈켓을 장착하고, 상기 쟈켓은 배가스덕트에서 열교환된 고온의 스팀을 스팀분지관을 매개로 공급받아 수용된 합금철과의 열교환후 배출관을 통하여 배출되도록 한 예열호퍼;와, 상기 스팀분지관에 장착되는 제어밸브와, 예열호퍼의 피더에 각각 연결되어 이들의 개폐 및 피딩동작을 조절하고, 상기 예열호퍼에 장착되는 온도검출기로부터 예열되는 합금철의 온도를 계산하여 미리 설정되는 온도보다 낮은 경우 제어밸브를 개방하도록 된 예열제어부;를 포함함을 특징으로 하는 용강 성분조정용 합금철 예열장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 고안에 따른 용강 성분조정용 합금철 예열장치를 갖춘 전로와 합금철투입설비를 개략적으로 도시한 전체적인 구성도이고, 도 5는 본 고안의 열원공급부가 전로에 갖추어지는 상태를 도시한 구성도이며, 도 6은 본 고안의 용강성분조정용 합금철 예열장치를 도시한 구성도이다.

본 고안의 용강성분조정용 합금철 예열장치(1)는 합금철이 수강래들(130)로 공급되어지는 경로중에 설치되며, 바람직하게는 호퍼(210)의 하부에 갖추어진 피더(230)와, 합금철투입관(240)에 갖추어져 합금철을 받도록 된 바스켓(232) 사이에 장착되어, 피더(230)로부터 합금철을 받아 예열하여 바스켓(232)을 통해 합금철투입관(240)으로 공급하게 된다.

우선, 이러한 예열장치(1)의 열원은 전로취련시 발생하는 배가스를 배출하도록 된 배가스덕트(162)로부터 공급받으며, 바람직하게는 1차 집진기(164)와 2차 집진기(166) 사이에서 열교환에 의하여 고온으로 형성되는 스팀(Steam)을 받을 수 있도록 된 스팀배출관(10)이 장착되어, 그로부터 분지된 스팀분지관(12)이 예열장치(1)의 열원공급원이 된다.

이러한 스팀분지관(12)에는 전기적으로 작동하여 스팀의 흐름을 개폐하고 또한 그 흐름량을 조절할 수 있도록 된 제어밸브(14)를 갖추며, 상기 제어밸브(14)는 미도시된 예열제어부에 연결되어 그에 의하여 제어된다.

그리고, 상기 스팀분지관(12)은 제어밸브(14)가 장착된 후류측이 다시 분지되어 상부스팀관(16)과 하부스팀관(18)을 가지며, 이러한 스팀관(16)(18)은 피더(230)로부터 합금철을 공급받도록 된 예열호퍼(20)의 상하부의 외표면부를 각각 적정한 경로를 따라 순환하면서 그 예열호퍼(20) 내부의 합금철을 예열하게 된다.

상기 예열호퍼(20)는 도 6에 보다 상세하게 도시한 바와같이 하단부에 피더(22)를 갖추어 예열제어부에서 그 피더(22)를 제어함으로서 합금철이 합금철투입관(240)의 바스켓(232)에 배출될 수 있도록 하고, 상기 스팀관(16)(18)에 연결되어 스팀이 적정한 경로를 따라 순환할 수 있도록 하는 상부쟈켓(Jacket)(32)과 하부쟈켓(34)이 상하부의 외표면에 각각 갖추어지며, 상기 상하부 쟈켓(32)(34)은 순환후 그 온도가 하강된 스팀 또는 응축수를 배출할 수 있도록 된 배출관(40)에 연결된다.

그리고, 상기 예열호퍼(20)의 적정한 개소에는 온도검출기(50)가 장착되고, 이러한 온도검출기(50)는 예열제어부에 연결되어 검출된 온도를 전송할 수 있도록 한다.

또한, 예열제어부는 온도검출기(50)로부터 검출된 예열호퍼(20)의 온도에 의하여 그 예열호퍼(20) 내부의 합금철 온도를 계산할 수 있고, 그 합금철 온도에 부합하여 스팀분지관(12)의 제어밸브(14)에 적절한 신호를 보냄으로서 예열호퍼(20)로 스팀을 공급하거나 또는 차단하여 예열호퍼내의 합금철을 적정한 상태로 승온시킬 수 있는 것이다.

상기한 구성으로 된 본 고안은 합금철(201)이 적정한 양 평량되면 PLC(254)는 호퍼(210)의 피더(230)를 작동시켜 합금철(201)을 본 고안의 예열호퍼(20)에 불출한다. 동시에 예열제어부는 스팀분지관(12)의 제어밸브(14)를 개방되도록 하는 신호를 발생시켜, 고온의 스팀이 예열호퍼(20)의 상하부 쟈켓(32)(34)으로 공급되게 한다. 그리고, 예열호퍼(20)에 장착된 온도검출기(50)는 그 검출온도를 예열제어부에 계속적으로 전송함으로서, 예열제어부는 예열호퍼(20)의 온도가 미리 설정된 온도에 있는가를 판단하여 제어밸브(14)의 개도 및 개폐를 조절하고, 따라서 예열호퍼(20)의 합금철은 용강성분조정을 위해 투입되기 가장 적정한 상태의 온도로 승온될 수 있다. 물론, 이러한 합금철의 온도는 합금철이 용강에 투입된 후 용강과의 흡열반응에 의하여 그 용강온도를 하강시키는 것에 대한 보상온도이다.

한편, 예열호퍼(20)의 온도가 기설정된 온도값에 도달하기 전에 작업자가 예열호퍼(20)의 피더(22)를 작동시켜 합금철을 수강래들(130)내에 투입시키는 경우에는 온도값에 관계없이 예열제어부는 제어밸브(14)를 차단함으로서 고온의 스팀이 예열호퍼(20)측으로 공급되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 바와같이 본 고안에 따른 용강 성분조정용 합금철 예열장치에 의하면, 제강공정에서 수강래들내에 용강의 성분을 조정하기 위하여 합금철을 투입하는 경우, 수강래들내에 투입하기전에 예열호퍼에서 합금철을 적정한 정도로 예열하여 투입함으로서, 용강과 합금철의 흡열반응에 의한 온도보상이 이루어져 용강의 온도강하를 방지하며, 따라서 유틸리티의 사용량의 감소는 물론 매용재 사용량을 감소시키고, 또한 전로 내화물의 용손을 최소화하여 전로 노체수명의 연장이 가능하고, 후공정인 탈가스나 연속주조공정에서 용강의 온도강하에 의한 용강의 청정성저하를 방지할 수 있어 제품의 품질을 향상시키는 우수한 효과를 가진다.

Claims

전로(110) 상부에 배가스덕트(162)를 설치하여 취련공정중 발생하는 고온의 배가스를 배출하고, 취련완료후 수강래들(130)에 용강을 출강하면서 합금철을 그 용강에 투입하여 용강의 성분을 조절하도록 된 제강설비에 있어서,

상기 합금철 투입경로중에 설치되고, 배출구측에 피더(22)를 갖추어 합금철배출을 조절하며, 외표면부에 예열을 위한 쟈켓을 장착하고, 상기 쟈켓은 배가스덕트(162)에서 열교환된 고온의 스팀을 스팀분지관(12)을 매개로 공급받아 수용된 합금철과의 열교환후 배출관(40)을 통하여 배출되도록 한 예열호퍼(20);와,

상기 스팀분지관(12)에 장착되는 제어밸브(14)와, 예열호퍼(20)의 피더(22)에 각각 연결되어 이들의 개폐 및 피딩동작을 조절하고, 상기 예열호퍼(20)에 장착되는 온도검출기(50)로부터 예열되는 합금철의 온도를 계산하여 미리 설정되는 온도보다 낮은 경우 제어밸브(14)를 개방하도록 된 예열제어부;를 포함함을 특징으로 하는 용강 성분조정용 합금철 예열장치.