KR200215009Y1 - 래들의 가스 취입용 버블링 플러그 - Google Patents

Abstract

본고안은 제강(製鋼) 조업에 사용되는 래들(Ladle)에서 용강의 2차 정련처리 작업시 래들내에 가스를 취입하기 위한 용도로 사용되는 버블링 플러그(Bubbling Plug)에 관한 것으로, 버블링 플러그 의 잔존(殘存)을 확인하기 위한 잔존확인구가 모재인 본체에서 탈락하는 것을 방지하여 조업의 안정성을 강화시킨 버블링 플러그를 제고하기 위한 것이다.

본고안은 다수개의 슬리트(2)를 가진 본체(1)내에 포러스한 재질의 내화재로된 잔존확인구(3)를 내장하여서 되는 버블링 플러그에 있어서, 상기 잔존확인구(3)의 수직벽면에 복수개의 홈부(5)를 형성하여 본체(1)를 이루는 내화재가 상기 홈부로 충진되게 하여서 된 것을 특징으로 하는 래들의 기스 취입용 버블링 플러그이다.

Description

래들의 가스 취입용 버블링 플러그{bubbhng plug for inducting gas into ladle}

본고안은 제강(製鋼) 조업에 사용되는 래들(Ladle)에서 용강의 2차 정련처리 작업시 래들내에 가스를 취입하기 위한 용도로 사용되는 버블링 플러그(Bubbling Plug)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버블링 플러그 의 잔존(殘存)을 확인하기 위한 잔존확인구가 모재인 본체에서 탈락하는 것을 방지하여 조업의 안정성을 강화시킨 버블링 플러그에 관한 것이다.

제강조업에서 고청정강 생산 및 각 공정간의 효율성 증대를 위해 2차 정련처리를 하게되며, 이를 위해 래들 저부에 버블링 플러그를 설치하고 이 버블링 플러그를 통해 불활성 가스(통상 아르곤 가스임)를 취입하여 블로우잉(Blowing)하는 작업이 행하여진다.

상기와 같이 버블링 플러그를 통해 아르곤 가스를 취입하여 블로우잉하면 용강의 대류작용에 의해 래들내의 용강온도 분포가 균일화되고 용강성분이 조정되어 균일화되며, 용강내에 포함된 비금속 개재물이 부상 분리가 촉진되고 용강의 탈 가스처리가 이루어진다.

한편 상기와 같은 버블링 플러그는 래들내에 고온의 용강이 담긴 상태에서 사용되고 이러한 상태에서 고압으로 아르곤 가스를 취입하여야 하기 때문에 용강에 대한 마모저항성과 온도차에 의한 내스폴링성 등의 영향을 많이 받는다.

또한 아르곤 가스에 의해 버블링 처리가 수행된 후 연속주조 완료시까지 버블링 플러그는 래들내에 용강이 담긴 상태에서 있게되므로 다공성의 기공 또는 슬리트 사이로 용강이나 슬래그가 수mm 깊이로 침투하게 되며, 따라서 래들의 연속주조가 완료되면 버블링 플러그의 개공성 확보를 위해 필수적으로 산소를 이용한 랜싱작업이 행하여진다.

이때 버블링 플러그의 기공 또는 슬리트 공간에 침투된 용강이나 용융물의 침윤층은 산소세척에 의해 씻겨져 개공성을 확보할 수 있게된다.

한편 상기와 같은 랜싱작업에 의해 버블링 플러그의 개공성은 확보할 수 있으나, 아르곤 가스에 의한 블로우잉 및 산소세척 작업이 수회 반복됨에 따라 버블링 플러그의 용손이 가속화되므로 안정적인 조업을 위해서는 버블링 플러그의 용손 정도를 체크하여 적절한 시기에 교환해 주어야한다.

그러나 버블링 플러그는 조업시 용강내에 잠겨있게 되므로 플러그의 용손정도를 육안으로는 확인할 수 없고, 따라서 버블링 플러그에는 용손정도를 체크하기 위한 안전잔존(安全殘存) 확인장치가 설치되어 이 안전장치에 의해 플러그를 육안으로 직접 보지않고도 용손정도를 확인할 수 있도록 하고있다.

도 1은 종래 버블링 플러그의 평면도와 종단면도로서, 버블링 플러그는 외형을 이루는 본체(1)와 상기 본체내에 내장되어 플러그가 안전한 상태로 남이있느가의 여부를 확인하는 역할을 하는 잔존확인구(3)로 구성되어 있다.

상기 본체(1)는 치밀한 재질의 내화재로 제조되며, 하부로 부터 상부로 괸통된 복수개의 슬리트(2)가 형성되어 있다.

상기 잔존확인구(3)는 포러스(Porous)한 재질의 내화재로 제조되며, 본체(1)의 중앙부 하단에 위치하여 있고 저면을 제외한 나머지 면은 본체(1)에 의해 폐쇄되어 있다.

상기 버블링 플러그는 그 상단면이 래들(도시는 생략함)의 바닥면과 일치하도록 래들에 고정되어 사용되며, 버블링 플러그의 하부에는 아르곤 가스를 본체(1)와 잔존확인구(3)의 저면부위로 취입시키기 위한 가스 공급기구(도시는 생략함)가 설치되어 있다.

따라서 정상적인 사용상태에서는 플러그의 저면부위로 취입되는 아르곤 가스가 본체(1)의 하부로 부터 상부로 관통되게 형성된 슬리트(2)를 통해 분출되며, 이때 저면을 제외한 잔존확인구(3)의 전체 표면은 치밀한 재질의 내화재로 된 본체(1)에 의해 폐쇄되어 있으므로 잔존확인구(3)로는 아르곤 가스가 분출되자 않는다.

또한 사용회수의 증가로 인해 본체(1)가 용손되어 도 2와 같이 본체(1)내에 내장된 상태로 있던 잔존확인구(3)가 노출되면 아르곤 가스가 본체(1)에 형성된 슬리트(2)는 물론 포러스한 재질의 내화재로 된 잔존확인구(3)를 통해서도 분출되므로 사용자는 이때의 상황변화(예를들어 가스 취입량의 변화)를 감지하여 플러그의 교환시기를 알 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 버블링 플러그는 도 2와 같이 본체(1)의 용손으로 안전잔존 확인용인 잔존확인구(3)가 노출되면 다공성 재질의 내화물로 된 잔존확안구(3)의 전면으로 가스가 강하게 흐름에 따라 잔존확인구(3)의 온도가 강하하여 열간성 팽창율이 저하되며, 이때 본쳬(1)와의 온도 차이에 의한 열간 팽창계수의 차이로 인해 서로 다른 재질의 본체(1)와 잔존확인구(3)의 경계면(4) 부위에서 틈이 발생하게 된다.

상기와 같이 본체(1)와 잔존확인구(3)의 경계면(4) 부위에서 틈새가 발생하면 고압의 가스 압력과 용강의 정압에 의해 잔존확인구(3)가 밑으로 밀리면서 틈이 커지거나 잔존확인구(3)가 본체(1)에서 탈락되어 용강이 유출되는 문제가 있다.

본고안의 목적은 본체가 용손되어 잔존확인구가 노출되는 졍우에도 본체와 잔존확인구 사이에서 틈이 발생하는 것을 억제할 수 있는 래들의 가스 취입용 버블링 플러그를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본고안의 실시예에 따라 다수개의 슬리트를 가진 본체내에 포러스한 재질의 내화재로된 잔존확인구를 내장하여서 되는 버블링 플러그에 있어서, 상기 잔존확인구의 수직벽면에 복수개의 홈부를 형성하여 본체를 이루는 내화재가 상기 홈부로 충진되게 하여서 된 래들의 기스 취입용 버블링 플러그가 제공된다.

도 1은 종래 버블링 플러그의 평면도와 종단면도

도 2는 종래 버블링 플러그가 사용회수 증가로 용손되어 잔존확인구가 노출된 상태도

도 3은 본고안에 따른 버블링 플러그의 평면도와 종단면도

도 4는 본고안에 적용되는 잔존확인구의 일예를 나타낸 평면도와 단면도

도 5는 본고안에 적용되는 잔존확인구의 다른 예를 나타낸 평면도와 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 슬리트

3 : 잔존확인구 5 : 홈부

도 3은 본고안에 따른 버블링 플러그의 평면도와 종단면도로서, 버블링 플러그는 치밀한 재질의 내화재로 된 본체(1)와 포러스한 재질의 내호재로 된 잔존확인구(3)로 아루어져 있다.

상기 본체(1)에는 하부로 부터 상부로 관통된 다수개의 슬리트(2)가 형성되어 있고 잔존확인구(3)는 본체(1)의 중앙부 하단에 위치되어 있으며, 상기 잔존확인구(3)는 저면을 제외한 전체 면이 본체(1)에 밀착되어 기공은 폐쇄된 상태로 유지된다.

상기 잔존확인구(3)의 수직벽면에는 복수개의 홈부(5)가 둘레면을 따라 형성되어 있다.

따라서 본체(1)의 성형시 치밀한 재질의 내화재가 전존확인구(3)의 홈부(5)내로 충진되면서 성형된다.

상기 잔존확인구(3)는 도 4와 같이 원기둥형으로 설계할 수도 있고 도 5와 같이 사각기둥형으로 설계할 수도 있으며, 상기 홈부(5)는 도 4 및 도 5와 같이 수직벽면에 한줄 또는 두줄로 형성할 수도 있고 필요에 따라서는 그 이상의 갯수로 형성할 수도 있다.

상기와 같이된 본고안의 버블링 플러그는 본체(1)를 이루는 내화재가 잔존확인구(3)의 홈부(5)로 충진되어 일체형으로 캐스팅되므로 본체(1)와 잔존확인구(3)간의 결합력이 강화된다.

따라서 본체(1)의 용손으로 잔존확인구(3)가 노출되면서 잔존확인구(3)로 아르곤 가스가 흘러 잔존확인구(3)와 본체(1) 사이에 온도 차이가 생기는 경우에도 열간팽창율 차이로 인한 본체(1)와 잔존확인구(3) 사이 경계면(4)의 틈 발생이 억제되고, 이에따라 틈의 발생과 용강 정압으로 인해 잔존확인구(3)가 본체(1)로 부터 탈락되는 일이 없게된다.

이상에서와 같이 본고안은 본체(1)내에 내장되는 잔존확인구(3)에 홈을 형성하여 잔존확인구와 본체 사이의 틈의 발생을 억제할 수 있고 틈의 발생으로 인한 잔존확인구의 탈락과 용강의 유출을 방지하여 안전조업을 가능하게 하여준다.

Claims (4)

1. 다수개의 슬리트(2)를 가진 본체(1)내에 포러스한 재질의 내화재로된 잔존확인구(3)를 내장하여서 되는 버블링 플러그에 있어서, 상기 잔존확인구(3)의 수직벽면에 복수개의 홈부(5)를 형성하여 본체(1)를 이루는 내화재가 상기 홈부로 충진되게 하여서 된 것을 특징으로 하는 래들의 기스 취입용 버블링 플러그.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홈부는 잔존확인구의 둘레면을 따라 형성된 래들의 가스 취입용 버블링 플러그.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 잔존확인구는 원기둥형으로 형성된 래들의 가스 취입용 버블링 플러그.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 잔존확인구는 사각기둥형으로 형성된 래들의 가스 취입용 버블링 플러그.