KR20020037973A - Immersion vessel of vacuum degassing system - Google Patents

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KR20020037973A
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정효철
최현길
박종주
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이구택
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Abstract

PURPOSE: A deposition pipe of vacuum degassing system is provided, to improve the refluxing amount by installing proper number of gas spray nozzle for refluxing the melt steel in proper angle. CONSTITUTION: The deposition pipe is such that it is installed in the lower part of the vacuum bath(10) of the vacuum degassing system(1) and has a gas spray nozzle(40) for ascending melt steel(30) ascended at a raddle(20) to the vacuum bath(10) and refluxing the melt steel(30). The gas spray nozzle(40) for refluxing the melt steel(30) is installed with inclination and diagonally in the center line of the deposition pipe internal brick(60) to promote the refluxing the melt steel(30) ascended into the deposition pipe(50). The gas spray nozzle(40) is installed to be sloped by equal angle to an X-axis and a Y-axis by the axis of the center line of internal brick(60).

Description

환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관{IMMERSION VESSEL OF VACUUM DEGASSING SYSTEM}Immersion pipe of vacuum degassing facility which raised reflux {IMMERSION VESSEL OF VACUUM DEGASSING SYSTEM}

본 발명은 노외 정련설비중 하나인 진공 탈가스 설비(VACUUM DEGASING SYSTEM)에 관한 것으로 보다 상세히는, 진공 탈가스 설비에서 래들(LADLE)내의 용강을 환류시키도록 래들상부에 설치되는 침적관(상승관)에 설치되는 용강환류용 가스 분사노즐을 적정한 수와 각도로 설치하여 용강의 환류작용을 가일층 원활하게 이루어 지도록 함으로써, 증대된 환류량으로 인하여 설비의 가동시간을 줄이고, 침적관의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관에관한 것이다.The present invention relates to a vacuum degassing system (VACUUM DEGASING SYSTEM), which is one of the off-shore refining facilities, and more particularly, a deposition pipe (rising pipe) installed above the ladle to reflux molten steel in the ladle in the vacuum degassing facility. By installing the gas injection nozzle for reflux of molten steel at the proper number and angle, the reflux of molten steel can be performed more smoothly, which reduces the operating time of the equipment due to the increased reflux and extends the life of the sedimentation pipe. It is about the deposition pipe of the vacuum degassing plant which raised the reflux amount to make it possible.

일반적으로 전기로에서 용해된 쉿물은 불순물이 않고 원하는 특수강의 성분이 대부분 미달인 상태이므로, 별도의 용기 즉 래들(LADLE)에 이를 받아서 불순물예를 들면, 탄소성분(C)의 제거를 위한 탈탄작업등을 수행하는데 이와 같은 작업은노외 정련작업이라 하고, 이와 같은 노외정련작업 방식은 크게 진공탈가스(VD), 진공탈탄(VOD) 및, 아르곤,산소탈탄(AOD)등의 진공탈가스 및 산소나 아르곤가스를 이용하여 강의 불순물을 제거하는 여러 방식으로 나누어 진다.In general, the melted water in the electric furnace is not impurity, and most of the components of the special steel desired are less than the state. Therefore, it is received in a separate container (LADLE) and decarburized for removing impurities such as carbon component (C). This operation is referred to as an external refining operation, and the type of the external refining operation is mainly vacuum degassing (VD), vacuum decarburization (VOD) and vacuum degassing such as argon and oxygen decarburization (AOD) and oxygen or argon The gas is divided into several ways to remove impurities from the steel.

이와 같은 노외정련방식중 일반적인 진공탈가스설비는 도 1 에서 도시하고 있다.A typical vacuum degassing apparatus of such an off-road refining method is shown in FIG. 1.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 용강(100)이 내부에 담겨진 래들(110)의 상부에 두개의 상승관 및 하강관(120)(130)이 침적되어 있고 그위로는 상부 및 하부 진공조(140)(150)가 위치되어, 상기 용강(100)의 환류작업은 진공조(130) 하부의 침적관인 상승관(120)을 래들(110)의 용강(100)내에 침적시킨후에, 상승관(120)에 설치되고 외부의 환류가스 라인(210)이 연결되는 환류가스 분사노즐(200)을 통하여 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)가스를 취입하면, 용강(100)속에 분사된 기포(220)에 의하여 상승관(120)으로 용강이 점차 상승되고, 진공펌프설비에서 진공배기를 시작하면 본격적인 환류작업이 실시된다.That is, as shown in Figure 1, the two rising pipe and the down pipe 120, 130 is deposited on the upper portion of the ladle 110, the molten steel 100 is contained therein, and the upper and lower vacuum chamber thereon (140, 150) is located, the reflux operation of the molten steel 100 after the rising pipe 120 is deposited in the molten steel 100 of the ladle 110, the rising pipe 120, which is the deposition pipe of the lower portion of the vacuum tank 130, When the argon (Ar) or nitrogen (N2) gas is blown through the reflux gas injection nozzle 200 installed at the 120 and connected to the external reflux gas line 210, the bubbles 220 are injected into the molten steel 100. By gradually increasing the molten steel to the riser 120, if the vacuum exhaust in the vacuum pump equipment is started in full-fledged reflux operation.

즉, 진공배기와 환류가스의 취입으로 서서히 상승된 환류용강(100)은 하부진공조(150)의 일정높이까지 상승되고, 상승된 용강(100)은 자체 철정압으로 인하여 하강관(130)측으로 하강되고, 따라서, 상기와 같은 용강(100)의 계속적인 환류작업이 이루어 지면, 탈탄작업등의 노외 정련작업이 이루어 지는 것이다.That is, the reflux molten steel 100, which is gradually raised due to the intake of the vacuum exhaust and the reflux gas, is raised to a certain height of the lower vacuum tank 150, and the elevated molten steel 100 is lowered to the downcomer 130 due to its own static pressure. If it is lowered, and thus, the continuous reflux operation of the molten steel 100 as described above, the refining operation such as decarburization work is made.

이때, 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래의 침적관(상승관)에 설치되는 환류가스용 분사노즐(200)을 보다 상세하게 살펴보면, 종래의 분사노즐(200)은 침적관 (120)의 외곽 캐스터블(230)과 그 내측의 철피(240) 및, 용강(100)이 접촉하는 다단의 연와(250)를 통하여 상승관(120)내의 용강(100) 중앙을 향하도록 일정각도로 대략 6개가 설치되어 있고, 이와 같은 분사노즐(200)은 대략 6개의 환류가스라인 (210)이 연결되어 외부 체결유니트(212)에 연결된다.At this time, as shown in Figure 2, looking at the injection nozzle 200 for the reflux gas installed in the conventional deposition pipe (rising pipe) in more detail, the conventional injection nozzle 200 is the outside of the deposition pipe 120 About six at a predetermined angle so as to face the center of the molten steel 100 in the riser 120 through the casing 230 and the inner shell 240 and the molten steel 100 in contact with the molten steel 100. Is installed, such injection nozzle 200 is connected to approximately six reflux gas line 210 is connected to the external fastening unit 212.

이때, 미설명 부호인 W와 F는 냉각수로 및 그 외곽에 장착되는 플랜지이다.At this time, W and F which are not described are the cooling water passages and the flanges mounted on the outer periphery thereof.

따라서, 도 9a 및 도 10a 에서 도시한 바와 같이, 상기와 같은 종래의 환류가스 분사노즐(200)에 의해 분사되는 아르곤 또는 질소가스는 수평상태에서 상승관 (120)의 중앙부분에서만 분사되게 되어 분사된 가스가 충돌하는 블로잉(BLOWING)현상을 발생시키어 용강(100)의 아래부분에는 환류가 이루어 지지 않은 환류반응정체지역이 형성되고, 이는 용강의 환류량을 저하시키는 문제를 초래한다.Therefore, as illustrated in FIGS. 9A and 10A, argon or nitrogen gas injected by the conventional reflux gas injection nozzle 200 is sprayed only at the center of the riser 120 in a horizontal state. Blowing phenomenon in which the gas collides with each other generates a reflux reaction stagnant zone where reflux is not formed at the lower portion of the molten steel 100, which causes a problem of lowering the reflux amount of the molten steel.

결국, 용강의 환류가 지연되거나 상승관(120)에서 하부진공조(140) 및 하강관(130)을 통하는 용강의 환류높이가 낮아지면서 용강(100)중의 탄소(C)제거량이 적어지는 것이다.As a result, the reflux of the molten steel is delayed or the reflux height of the molten steel passing through the lower vacuum tank 140 and the downcomer tube 130 in the rising pipe 120 is lowered, so that the amount of carbon (C) removed from the molten steel 100 is reduced.

이는, 환류높이 즉, 용강의 상승높이가 높을 수록 용강의 탄소성분이 많이 제거되기 때문인데, 이와 같은 탈탄작업이 원활하지 않으면, 용강의 청정성이 저하되어 제품의 품질을 저하시키며, 특히 가스충돌에 의한 블로잉현상으로 침적관 (120)의 내부 연와부분이 급속히 마모되어 설비불량을 동시에 발생시키는 한편, 탈탄 및 탈가스작업시간이 지연되어 설비가동에 따른 원가상승의 원인을 제공하는 등의 여러 문제점들이 있었다.This is because the higher the refluxing height, that is, the higher the rising height of the molten steel, the more carbon components of the molten steel are removed. If such decarburization is not performed smoothly, the cleanliness of the molten steel is lowered, thereby degrading the quality of the product. Due to the blowing phenomenon, the internal edges of the immersion pipe 120 are worn out rapidly, resulting in equipment defects at the same time, while decarburization and degassing work are delayed, thereby providing a cause of cost increase due to equipment operation. there was.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 진공 탈가스설비에서 용강의 환류작업이 극히 원활하게 진행됨으로서, 탈탄 및 탈가스 작업시간이 단축되어 설비가동에 따른 원가가 절감되는한편, 원활한 용강의 환류가 진행되어 탈탄량이 증대되어 용강의 청정도가 향상됨으로서 품질을 향상시키는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made in order to improve the various problems as described above, the object is that the reflux operation of molten steel in the vacuum degassing equipment proceeds extremely smoothly, decarburization and degassing work time is shortened according to the operation of the equipment While the cost is reduced, smooth reflux of molten steel proceeds, the decarburization amount is increased, and the cleanliness of molten steel is improved, thereby providing a deposition tube of a vacuum degassing facility having a high reflux amount which improves quality.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 용강을 환류시키기 위한 가스분사시 블로잉현상이 적게됨으로서, 가스충돌에 의한 침적관의 내부연와 마모가 감소되고, 이에 따라 침적관의 연와는 물론, 설비의 수명이 연장되도록 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관를 제공하는 데에 있다.In addition, another object of the present invention is to reduce the blowing phenomenon during the gas injection to reflux the molten steel, thereby reducing the internal smoke and wear of the immersion pipe due to the gas collision, and thus the life of the equipment as well as the lag of the immersion pipe It is to provide a deposition tube of a vacuum degassing plant with an increased reflux amount to be extended.

도 1은 일반적인 용강 탈가스설비의 용강 환류작업을 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing the molten steel reflux operation of the general molten steel degassing equipment

도 2의 (a) 및 (b)는 종래 진공 탈가스설비의 침적관 및 환류가스 분사노즐을 도시한 개략 정면 및 평면도(A) and (b) of FIG. 2 are schematic front and plan views showing a deposition tube and a reflux gas injection nozzle of a conventional vacuum degassing facility;

도 3은 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관의 설치상태를 도시한 전체 구성도Figure 3 is an overall configuration showing the installation state of the immersion pipe of the vacuum degassing facility to increase the reflux amount of the present inventors

도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관 및 환류가스 분사노즐을 도시한 개략 정면 및 평면도Figure 4 (a) and (b) is a schematic front and plan view showing the deposition pipe and the reflux gas injection nozzle of the vacuum degassing equipment to increase the reflux amount of the present invention

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관에서 가스분사노즐을 도시한 요부도 및 이에 따른 용강의 환류상태를 도시한 개략도Figure 5 (a) and (b) is a schematic diagram showing the main part and the reflux state of the molten steel showing the gas injection nozzle in the deposition pipe of the vacuum degassing facility of the present invention with a high reflux amount

도 6 - 8의 (a) 및 (b)는 종래와 본 발명에 따른 침적관의 환료가스 분사노즐의 설치개소 및 각도를 도시한 요부 측면, 평면 및 측면도6 to 8 (a) and (b) is a main part side, a plan view and a side view showing the installation location and angle of the fuel gas injection nozzle of the deposition pipe according to the prior art and the present invention

도 9 - 10의 (a) 및 (b)는 종래와 본 발명에 따른 침적관에서의 용강 환류상태를 도시한 평면도9 to 10 (a) and (b) are plan views showing the molten steel reflux state in the immersion pipe according to the prior art and the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1....탈가스설비10....진공조Degassing Equipment

20....래들30....용강20 ... ladle 30 ... molten steel

40....분사노즐50.... 침적관40 .... spray nozzle 50 ....

60....내부연와C.... 내부연와 중심선60 .... Inner smoke and C .... Inner smoke and centerline

X,Y축.... 내부연와의 종방향 및 횡방향 축X, Y axis ... longitudinal and transverse axis with inner edge

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 탈가스설비의 진공조 하부에 설치되고 래들에서 상승된 용강을 상기 진공조로 상승시키고 용강의 환류를 위한 가스분사 노즐을 갖는 침적관에 있어서, 상기 용강환류용 가스 분사노즐은, 침적관내로 상승되는 용강의 환류를 원활토록 상기 침적관 내부연와의 중심선(C)에서 대각방향으로 경사지게 설치되는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관을 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention is installed in the lower part of the vacuum chamber of the degassing equipment and raised in the ladle in the immersion pipe having a gas injection nozzle for raising the molten steel to the vacuum chamber and reflux of the molten steel In the molten steel reflux gas injection nozzle, the deposition pipe of the vacuum degassing equipment to increase the reflux is installed to be inclined diagonally from the centerline (C) of the inner side of the immersion tube to facilitate the reflux of the molten steel rising into the immersion tube. By providing.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시에를 보다 상세하게설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관의 설치상태를 도시한 전체 구성도이고, 도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관 및 환류가스 분사노즐을 도시한 개략 정면 및 평면도이며, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관에서 가스분사노즐을 도시한 요부도 및 이에 따른 용강의 환류상태를 도시한 개략도이다.Figure 3 is an overall configuration showing the installation state of the immersion pipe of the vacuum degassing equipment to increase the reflux amount of the present invention, Figure 4 (a) and (b) is the deposition of the vacuum degassing equipment to increase the reflux amount of the present invention A schematic front and plan view showing a pipe and a reflux gas injection nozzle, and FIGS. 5A and 5B illustrate main parts of a gas injection nozzle in a deposition tube of a vacuum degassing facility having a high reflux amount according to the present invention, and It is a schematic diagram showing the reflux state of the molten steel according to.

도 3는 본 발명에 따른 탈가스설비(1)를 도시하고 있는데, 이와 같은 탈가스설비(1)는 상부 및 하부 진공조(10a)(10)의 하부에 침적관(50) 즉, 용강이 상승되는 상승관(50)과 진공조(10)를 통하여 래들(20)로 하강하는 하강관(50a)으로 된 침적관(50)이 설치되고, 상기 침적관(50)의 하측으로 용강(30)이 담겨진 래들(20)이 위치되는데, 상기 침적관(50) 즉, 상승관(50)에는 용강의 환류를 위하여 불활성가스 즉 아르곤(Ar)또는 질소(N2)가스를 상승관(50)내의 용강에 취입시키는 환류가스 분사노즐(40)을 갖추고 있다.Figure 3 shows a degassing plant 1 according to the present invention, the degassing plant 1 is a deposition pipe 50, that is, molten steel in the lower portion of the upper and lower vacuum chamber (10a) (10) A submerged tube 50 made of a descending tube 50a descending to the ladle 20 is installed through the rising tube 50 and the vacuum chamber 10, and the molten steel 30 is lowered to the submerged tube 50. ) Is placed ladle 20, the deposition pipe 50, that is, the riser 50, the inert gas, that is, argon (Ar) or nitrogen (N2) gas in the riser 50 for the reflux of the molten steel A reflux gas injection nozzle 40 blown into the molten steel is provided.

한편, 도 4 및 도 5a에서는 상기 분사노즐(40)을 보다 상세하게 도시하고 있는데, 이와 같은 환류가스 분사노즐(40)은, 상기 침전관(50)내로 상승되는 용강 (30)의 환류를 원활토록 상기 침적관 내부연와(60)의 중심선(C)에서 대각방향으로 경사지게 설치된다.On the other hand, Figure 4 and Figure 5a shows the injection nozzle 40 in more detail, such a reflux gas injection nozzle 40, smoothly refluxing the molten steel 30 that is raised into the settling pipe (50). It is installed to be inclined diagonally from the center line (C) of the inner tube 60 and the dip pipe.

그리고, 상기 가스분사노즐(40)은 상기 내부연와(60)의 중심선(C)을 축으로 X축 과 Y축을 중심으로 각각 동일각도로 경사지게 설치되고, 이와 같은 가스분사노즐(40)은, 도 6b 내지 도 8b에서 도시한 바와 같이 내부연와(60)의 중심선(C)을 축으로 X축 및 Y축으로 각각 45도 경사지게 설치된다.In addition, the gas injection nozzle 40 is inclined at the same angle with respect to the center line C of the inner edge 60 and the X axis and the Y axis, respectively, such a gas injection nozzle 40, As shown in FIGS. 6B to 8B, the center lines C of the inner edge 60 are inclined at 45 degrees on the X and Y axes, respectively.

또한, 이러한 가스분사노즐(40)은, 상기 내부연와(60)를 90도 간격으로 분리된 동일영역에서 바닥의 제 1단 내부연와(60c)에서 상부의 제 3단 내부연와(60a)까지 서로 다른 행에 각각 대각방향으로 장착된다.In addition, such a gas injection nozzle 40, the inner edge 60 is separated from each other from the first stage inner edge (60c) of the bottom to the third stage inner edge (60a) of the upper in the same area separated by 90 degrees intervals. They are mounted diagonally in different rows.

그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 가스분사노즐(40)은 침적관(50)의 내부연와(60)를 따라 각각의 환류가스관(42)이 침적관(40)의 내부연와(60), 철피 (70) 및 캐스터블(80)을 통과토록 연결되는 총 12개가 설치되는 구성으로 이루어 진다.And, as shown in Figure 4, the gas injection nozzle 40, each of the reflux gas pipe 42 along the inner edge 60 of the immersion pipe 50 is the inner edge of the immersion pipe 40 (60) , Consisting of a total of 12 are installed to pass through the iron shell 70 and the castable 80.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made in the above configuration in more detail as follows.

도 3 내지 도 10에서 도시한 바와 같이, 노외정련설비인 진공 탈가스 설비에서 래들(20)내의 용강(30) 환류시 상승관(50)을 통하는 용강(30)을 보다 원활하게 환류토록 하여 탈가스설비의 탈탄시간이 단축되면서도 진공조(10)에서의 용강 환류높이는 증대되어 탈탄량이 증가함으로서, 제품 품질을 향상시키고 분사된 환류가스 (G)의 블로잉(BLowing) 현상으로 인한 침적관(50)의 내부연와(60) 수명이 단축되는 것을 효과적으로 방지시키는 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관(50)은 다음과 같다.3 to 10, when the molten steel 30 in the ladle 20 is refluxed in the vacuum degassing facility, which is an external refining facility, the molten steel 30 through the rising pipe 50 is more smoothly refluxed and removed. While the decarburization time of the gas equipment is shortened, the molten steel reflux height in the vacuum chamber 10 is increased to increase the decarburization amount, thereby improving product quality and depositing pipe 50 due to the blowing phenomenon of the injected reflux gas (G). The internal lead and the deposition pipe 50 of the vacuum degassing facility with the increased reflux amount of the present invention to effectively prevent the shortening of the life is as follows.

탈가스설비(1)의 래들(20)에 충진된 용강(30)은 진공조(10a)(10)의 진공펌프 유니트의 배기작동으로 상승하여 래들(20) 상부의 상승관(50)으로 상승되면 상기상승관(50)에 설치된 분사노즐(40)에서 불활성가스인 아르곤 또는 질소가스를 분사하여 상승관(50)내의 용강을 환류시키면, 이때 발생되는 가스기포에 의하여 발생되는 탄소(C)는 산소(O)와 혼합되어 일산화탄소(CO)로 외부 배출되고, 결국 용강의 탄소가 제거되며, 이와 같은 탄소제거를 탈탄이라 한다.The molten steel 30 filled in the ladle 20 of the degassing facility 1 rises by the exhaust operation of the vacuum pump units of the vacuum tanks 10a and 10 to the rising pipe 50 above the ladle 20. When the injection nozzle 40 installed in the riser pipe 50 injects argon or nitrogen gas which is an inert gas to reflux molten steel in the riser 50, the carbon generated by the gas bubbles generated at this time is It is mixed with oxygen (O) and discharged outside as carbon monoxide (CO), and eventually carbon in molten steel is removed. Such carbon removal is called decarburization.

이때, 중요한 것은 용강의 환류가 원활하게 진행될수록 상승되는 용강의 환류높이가 높아져 탈탄시간이 단축되는 것은 물론, 탈탄량도 증대되므로 용강의 환류작용을 보다 원활하게 하는 것인데, 이를 위하여 본 발명에서는 상기 상승관(50)에 설치되는 환류가스 분사노즐(40)을 침적관 내부연와(60)의 중심선(C)에서 대각방향으로 즉, 상기 내부연와(60)의 중심선(C)을 축으로 X축 과 Y축을 중심으로 각각 동일각도 바람직하기는 45도 경사지게 설치하는 것이다.At this time, the important thing is that as the reflux of the molten steel proceeds smoothly, the reflux time of the molten steel increases to shorten the decarburization time, and the decarburization amount also increases, so that the reflux of the molten steel is smoother. X-axis of the reflux gas injection nozzle 40 installed in the ascending pipe 50 in a diagonal direction from the center line C of the inner tube 60 of the deposition tube, that is, the center line C of the inner edge 60 The same angle with respect to the Y axis and the Y axis is preferably installed at an inclination of 45 degrees.

동시에, 본 발명의 가스분사노즐(40)은 상기 내부연와(60)를 90도 간격으로 분리하여 볼때, 동일영역(A)에서 바닥의 제 1단 내부연와(60c)에서 상부의 제 3단내부연와(60a)까지 서로 다른 행에 각각 대각방향으로 장착된다.At the same time, the gas injection nozzle 40 of the present invention, when the inner edge 60 is separated by 90 degrees, the first stage inner edge 60c of the bottom in the same area (A) and the third stage inner edge of the upper portion Up to 60a are mounted in different rows in diagonal directions, respectively.

즉, 도 6 에서 도시한 바와 같이 본 발명의 가스분사노즐(40)과 종래의 분사노즐(200)의 설치상태를 상세하게 살펴보면, 종래에는 2단의 내부연와 (250)에 분사노즐(200)이 140mm정도 이격되어 그 중심에 설치되는 것에 비하여(도 6a), 본 발명에서는 3단의 내부연와(60a)-(60c)에 각각 그리고 서로 다른행(도 5a)에 설치되어 있어 분사되는 환류가스가 용강전체에 균일하게 분사된다.That is, as shown in FIG. 6, the installation state of the gas injection nozzle 40 and the conventional injection nozzle 200 according to the present invention will be described in detail. In the related art, the injection nozzle 200 is applied to the internal edge 250 of the second stage. Compared to the 140 mm spaced in the center (Fig. 6a), in the present invention, the reflux gas is injected to each of the three stages of the inner edge (60a)-(60c) and installed in different rows (Fig. 5a) Is uniformly sprayed on the entire molten steel.

다음, 도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 종래에는 연와(250)의 중심선(C)을 따라 내부 용강에 가스를 수평한 상태로 분사하도록 설치되었지만, 본 발명에서는 내부연와(60) 각각에서 그 중심선(C)을 축으로 X 및 Y축에 대하여 각각 45도 정도로 경사지게 설치되어 있고(도 7b,도 8b), 도 4에서 알수 있듯이 침적관(50)의 내부연와(60)를 따라 각각의 환류가스관(42)이 침적관(40)의 내부연와(60), 철피(70) 및 캐스터블(80)을 통과토록 연결되는 총 12개가 설치된다.Next, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, in the related art, gas is sprayed in the molten steel in a horizontal state along the centerline C of the soft wire 250, but in the present invention, The center line C is inclined at about 45 degrees with respect to the X and Y axes, respectively (FIGS. 7B and 8B), and as shown in FIG. 4, the inner lines 60 of the immersion pipe 50 are respectively A total of twelve reflux gas pipes 42 are connected to pass through the inner edge 60 of the immersion pipe 40, the steel bar 70, and the castable 80.

따라서, 도 9a 및 도 10a에서 도시한 바와 같이, 종래에는 분사되는 가스(G)가 상승관(120)의 중앙에서 충돌할 수 밖에 없어 가스충돌에 의한 불로잉현상이 발생되고, 특히 하부의 용강부분은 환류되지 않는 환류정체부분이 발생되지만, 도 9b 및 도 10b에서 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 경사진 상태에서 균일하게 배열된 상태의 노즐(40)에서 분사되는 가스가 원활하게 환류를 발생시키어 용강(30)이 상승관(50)을 통하여 극히 원활하게 상승되게 되며, 이는 상술한 용강(30)의 환류높이를 증대시키면서 탈탄시간은 감소시키고 탈탄량은 증대시키는 것이다.Therefore, as illustrated in FIGS. 9A and 10A, conventionally, the injected gas G has to collide at the center of the riser 120, so that a blowing phenomenon occurs due to a gas collision, and in particular, the molten steel below Part of the reflux stagnation portion is not generated, but as shown in Figure 9b and 10b, in the present invention, the gas injected from the nozzle 40 in a uniformly arranged state in the inclined state smoothly generates reflux As such, the molten steel 30 rises extremely smoothly through the rising pipe 50, which increases the reflux height of the molten steel 30 and decreases the decarburization time and increases the decarburization amount.

즉, 본 발명에서는 가스분사노즐(40)이 제 1단에서 제 3단의 내부연와 (60a)-(60c)에 대각방향으로 균일하게 배열되어 있어 용강(30)이 상승관 (50)의 아래부분에서 윗부분까지 점진적으로 강하게 환류되어 환류높이를 증가시키기 때문이다.That is, in the present invention, the gas injection nozzle 40 is uniformly arranged in the diagonal direction between the inner edges of the first stage and the third stage and 60a-60c so that the molten steel 30 is below the riser 50. This is because the reflux gradually increases strongly from the part to the upper part, thereby increasing the reflux height.

또한, 분사가스가 경사진 방향으로 분사되면서 가스충돌에 의한 내부연와 (60)의 손상이 방지되어 결국에는 침적관(50) 내부연와(60)의 수명이 길게 되어 비용절감을 가능하게 하는 것이다.In addition, as the injection gas is injected in the inclined direction, damage of the inner lead and 60 due to the gas collision is prevented, and eventually, the life of the inner pipe 60 of the immersion pipe 50 is increased to enable cost reduction.

아래의 표 1에서는 종래와 본 발명에 따른 환류량을 비교표로 나타낸 것이다.Table 1 below shows the reflux amount according to the prior art and the present invention as a comparison table.

구분division 환류량(ton)Reflux (ton) 종래(1단)Conventional (single stage) 본 발명(3단)The present invention (three steps) 80N㎥/min80N㎥ / min 150N㎥/min150N㎥ / min 200N㎥/min200N㎥ / min 100N㎥/min100N㎥ / min 250N㎥/min250N㎥ / min 300N㎥/min300N㎥ / min 400 torr400 torr 71.171.1 96.696.6 105.4105.4 81.481.4 102.6102.6 110.5110.5 200 torr200 torr 90.890.8 123.3123.3 134.5134.5 104104 131131 141.1141.1 1 torr1 torr 155155 210.3210.3 229.5229.5 177.4177.4 223.5223.5 240.8240.8

( 단, 용강환류량 Q=114*G1/3*D3/4*[Ln*(P0/P)]1/3이고 여기서, G는 환류가스량 (Nm3/min)이고, D는 침적관 지름(0.73m) 이며, P0는 대기압(torr)이고,P는 진공압력(torr) 이다)(Reflux Q = 114 * G 1/3 * D 3/4 * [Ln * (P 0 / P)] 1/3 , where G is the amount of reflux gas (Nm 3 / min) and D is Immersion pipe diameter (0.73m), P 0 is atmospheric pressure (torr), P is vacuum pressure (torr))

상기 표 1에서 알수 있듯이 본 발명의 노즐(40)은 종래의 노즐(200)에 비하여 보다 많은 환류량을 발생시키고, 이는 결국 용강의 환류높이를 증대시키어 탈탄효율을 높이는 것임을 알수 있다.As can be seen in Table 1, the nozzle 40 of the present invention generates more reflux amount than the conventional nozzle 200, which in turn increases the reflux height of the molten steel to increase the decarburization efficiency.

다음의 표 2에서는 내와연와(60)의 수명에 관하여 종래와 본 발명을 비교표로서 나타낸 것이다.Table 2 below shows the conventional and the present invention as a comparison table with respect to the life of the inner edge 60.

연와Yeonwa 내용Contents 종래Conventional 본 발명The present invention 부위part AA BB CC DD AA BB CC DD 3단3-stage 잔존(mm)Remaining (mm) 175175 180180 180180 170170 180180 175175 175175 180180 잔존율(%)Survival rate (%) 0.150.15 0.230.23 0.190.19 0.190.19 0.200.20 0.190.19 0.190.19 0.200.20 수명(횟수)Life Span 521521 480480 536536 536536 525525 516516 516516 527527 2단2-stage 잔존(mm)Remaining (mm) 120120 150150 145145 139139 140140 135135 142142 140140 잔존율(%)Survival rate (%) 0.250.25 0.290.29 0.270.27 0.290.29 0.250.25 0.230.23 0.230.23 0.250.25 수명(횟수)Life Span 415415 425425 420420 426426 409409 420420 425425 415415 1단1 stage 잔존(mm)Remaining (mm) 9090 110110 100100 110110 100100 9595 9595 105105 잔존율(%)Survival rate (%) 0.340.34 0.320.32 0.340.34 0.310.31 0.390.39 0.310.31 0.310.31 0.270.27 수명(횟수)Life Span 330330 339339 320320 360360 320320 392392 360360 412412

즉, 상기 표 2에서 알수 있듯이, 침적관(50)을 90도 간격으로 4부분(A-D)으로 나눈경우, 분사노즐(40)의 사용휫수를 기준으로 할 때, 본 발명의 경우에 종래보다 더 수명이 길게 남아 있음을 알수 있고,이는 본 발명인 경우에 침적관(50)의 내부연와(60) 수명을 향상시킴을 알 수 있다.That is, as can be seen in Table 2, when the immersion pipe 50 is divided into four parts (AD) at intervals of 90 degrees, based on the number of uses of the injection nozzle 40, in the case of the present invention more than conventional It can be seen that the lifetime remains long, which in the present invention improves the inner edge and life of the immersion pipe 50.

다음, 표3 에서는 탈탄시간을 종래와 본 발명을 비교하여 나타낸 것이다.Next, Table 3 shows the decarburization time by comparing the present invention with the prior art.

극저탄 처리시In case of ultra low coal processing 탈탄율(Ct)(%)Decarburization Rate (Ct) (%) 처리시간(분)Processing time (minutes) 탈탄반응 속도정수(Kc)(min-1)Decarburization Rate Constant (Kc) (min -1 ) 종래Conventional 11.811.8 28.2028.20 0.130.13 본 발명The present invention 15.215.2 22.1222.12 0.150.15 관련식Related Expressions C+O=CO(g)용강탈탄 반응식Ct=Co*exp(-Kc*t)Co; 초기용강중 C농도C + O = steel decarburization scheme for CO (g) Ct = Co * exp (-Kc * t) Co; C concentration in initial molten steel Kc=Q/V*ak/(Q+ak)Q; 용강환류량(Ton/min)V;래들내 용강량ak;침적관 탈탄반응 용량계수Kc = Q / V * a k / (Q + a k ) Q; Molten steel reflux (Ton / min) V; Molten steel amount in ladle a k ;

즉, 상기 표 3에서 알수 있듯이, 본발명인 경우에 종래에 비하여 탄탈율은 향상되고 반대로 탈탄시간을 단축되었으며, 탈탄방응 속도정수도 더 향상됨을 알수 있다.That is, as can be seen in Table 3, in the case of the present invention, the tantalum rate is improved and the decarburization time is shortened as compared with the conventional case, and the decarburization rate constant is further improved.

따라서, 상기 표 1-3 에서 알수 있듯이, 본 발명의 노즐(40)을 사용한 경우, 진공탈가스설비의 환류량이 증대되고, 탈탄량의 증가로 품질향상을 이루고, 특히 침적관(50)의 내부연와(60) 수명이 연장되어 비용절감을 이루는 것이다.Therefore, as can be seen from Table 1-3, when the nozzle 40 of the present invention is used, the reflux amount of the vacuum degassing equipment is increased, the quality is improved by increasing the decarburization amount, in particular the inside of the immersion pipe 50 The lead 60 is extended to achieve cost savings.

이와 같이 본 발명인 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관에 의하면, 진공 탈가스설비에서 용강의 환류작업이 극히 원활하게 진행됨으로서, 탈탄 및 탈가스 작업시간이 단축되어 설비가동에 따른 원가가 절감되는한편, 원활한 용강의 환류가 진행되어 탈탄량이 증대되어 용강의 청정도가 향상됨으로서 품질을 향상시키는 잇점이 있다.Thus, according to the immersion tube of the vacuum degassing facility of the present inventors having increased the reflux amount, the reflux operation of molten steel in the vacuum degassing facility proceeds extremely smoothly, thereby reducing the cost of decarburization and degassing operation and reducing the cost of equipment operation. On the other hand, the smooth reflux of the molten steel is advanced to increase the decarburization amount has the advantage of improving the quality of the molten steel is improved.

그리고, 용강을 환류시키기 위한 가스분사시 블로잉현상이 적게됨으로서, 가스충돌에 의한 침적관의 내부연와 마모가 감소되고, 이에 따라 침적관의 연와는 물론, 설비의 수명을 가일층 연장시키는 우수한 효과가 있는 것이다.In addition, since the blowing phenomenon is reduced during the gas injection to reflux the molten steel, the internal smoke and wear of the immersion pipe due to the gas collision is reduced, and accordingly, there is an excellent effect of further extending the life of the equipment as well as the lag of the immersion pipe. will be.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. I would like to know that those who have knowledge of this can easily know.

Claims (5)

탈가스설비(1)의 진공조(10) 하부에 설치되고 래들(20)에서 상승된 용강(30)을 상기 진공조(10)로 상승시키고 용강(30)의 환류를 위한 가스분사 노즐(40)을 갖는 침적관(50)에 있어서,The molten steel 30 which is installed under the vacuum chamber 10 of the degassing facility 1 and is raised in the ladle 20 is raised to the vacuum chamber 10 and a gas injection nozzle 40 for reflux of the molten steel 30 is performed. In the immersion pipe 50 having the 상기 용강환류용 가스 분사노즐(40)은, 침전관(50)내로 상승되는 용강(30)의 환류를 원활토록 상기 침적관 내부연와(60)의 중심선(C)에서 대각방향으로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관The molten steel reflux gas injection nozzle 40 is installed to be inclined diagonally from the centerline (C) of the inner tube 60 of the immersion pipe so as to smoothly reflux the molten steel 30 that rises into the settling pipe 50. Sedimentation pipe of vacuum degassing facility which increased reflux 제 1항에 있어서, 상기 가스분사노즐(40)은 상기 내부연와(60)의 중심선(C)을 축으로 X축 과 Y축을 중심으로 각각 동일각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관According to claim 1, wherein the gas injection nozzle 40 to increase the reflux amount, characterized in that the inclined at the same angle around the X axis and the Y axis with respect to the center line (C) of the inner edge 60, respectively Sedimentation pipe of vacuum degassing facility 제 2항에 있어서, 상기 가스분사노즐(40)은, 내부연와(60)의 중심선(C)을 축으로 X축 및 Y축으로 각각 45도 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관3. The vacuum degassing of claim 2, wherein the gas injection nozzle 40 is installed at an angle of 45 degrees to an X axis and a Y axis about the center line C of the inner edge 60, respectively. Sedimentation pipe of gas equipment 제 2항에 있어서, 상기 가스분사노즐(40)은, 상기 내부연와(60)를 90도 간격으로 분리된 동일영역에서 바닥의 제 1단 내부연와(60c)에서 상부의 제 3단 내부연와(60a)까지 서로 다른 행에 각각 대각방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관3. The gas jet nozzle (40) according to claim 2, wherein the gas injection nozzle (40) is formed at the upper end of the third stage inner edge (60c) at the first stage inner edge (60c) of the bottom in the same region separated from the inner edge (60) by 90 degrees ( Submerged pipe of a vacuum degassing facility with increased reflux, characterized in that it is installed diagonally in different rows up to 60a) 제 4항에 있어서, 상기 가스분사노즐(40)은 침적관(50)의 내부연와(60)를 따라 각각의 환류가스관(42)이 침적관(40)의 내부연와(60), 철피(70) 및 캐스터블 (80)을 통과토록 연결되는 총 12개가 설치되는 것을 특징으로 하는 환류량을 높인 진공 탈가스 설비의 침적관According to claim 4, The gas injection nozzle (40) along the inner edge of the immersion pipe 50, each of the reflux gas pipe 42 is the inner edge of the immersion pipe 40, 60, the shell 70 ) And a total of 12 pipes connected through the castable 80 are installed to increase the reflux amount of the vacuum degassing equipment
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