KR200248378Y1 - 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그 체크볼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부는 편심된 중심추가 형성되고 외부는 상기 중심추를 구형으로 둘러싸는 내화물로 구성되어 비중이 4 ~ 6으로 맞춰진 슬래그체크볼에 있어서; 상기 슬래그체크볼의 표면에 스프레이재가 코팅된 것을 포함하여 구성된다.

이러한 본 고안은 전로 내에 투입되는 코팅된 슬래그체크볼에 의해 전로 출탕구의 침식이 억제되어 출강의 연속성을 확보할 수 있어 원가절감 및 용강의 품질을 향상 시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼{SLAG CHECK BALL FOR RESTRAINING CORROSION OF TAP HOLE}

본 고안은 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전로 정련후 수강레이들로 용강을 출탕하는 과정중 출강말기에 상층의 슬래그 유출을 방지하기 위해 전로에 투입되는 슬래그체크볼 표면에 출탕구 보강용 스프레이재를 코팅하여 투입함으로써 상기 코팅재가 고온에 분리되어 출탕구 내측면에 코팅될 수 있도록 한 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼에 관한 것이다.

일반적으로, 고로에서 출선된 용선은 탈황 및 탈린 등의 용선예비처리 단계를 거쳐 전로(1)에 장입되며 이 전로(1)에 장입된 용선은 산소랜스를 통해 취입된 산소와 정련을 위하여 투입되는 생석회, 백운석 등에 함유된 실리콘, 카본, 망간, 인 등이 산화반응에 의해 제거되면서 용강(5)으로 변화된다.

상기와 같이 변화되는 과정에서 장입된 부원료와 산화반응에 의하여 용강(5) 상부에는 슬래그(6) 층이 형성된다.

한편, 상기와 같은 정련과정을 거친 용강(5)은 최종품질의 규격을 만족하고자 2차 정련과정을 거치게 되는데 이때 전로(1)에서 2차 정련을 실시하기 위해 운반 및 정련용기인 수강레이들에 용강(5)이 출탕된다.

출탕하는 과정에서는 지구의 자전에 의해 필수 불가결하게 용강(5)과 슬래그(6)의 자유표면이 형성되어 와류현상이 발생되며, 이러한 와류현상에 의해 용강(5)상부의 비중이 작은 슬래그(6)가 출탕구를 통하여 수강레이들로 유출되게 된다.

이때, 전로(1) 출강중기에 용강(5)과 슬래그(6)의 중간 정도의 비중(4 ~ 6)을 가지며 내측은 편심된 상태의 중심추(3-1)와 이를 구형으로 둘러싸는 내화물(3-2)로 구성된 슬래그체크볼(3)이 투입되어 용강(5)과 슬래그(6) 사이의 자유표면에 부유하고 있다가, 용강(5)이 거의 다 출탕된 출강말기에 비중차에 의해 하부로 침강되어 전로(1) 출탕구(2)가 폐쇄되므로 수강레이들로 용강(5)만 출탕되고 슬래그(6)는 유출되지 않는다.

상기 출탕구(2) 내부연와(4)는 출탕시 용강(5) 및 슬래그(6)의 고온 및 이의 유속에 의해 침식이 확대됨으로 이에 의해 상기와 같은 와류현상이 더 심해지고 슬래그(6)의 유출이 많아져 강을 오염시키는 주원인이 되어 출탕구(2) 내부연와(4)를 슬래그(6) 유출정도에 따라 주기적으로 교환해야 된다.

즉, 출탕구 내부연와(4)인 슬리브(SLEEVE)연와는 용강(5)의 출탕시간 동안에 주로 침식되고 슬래그체크볼(3)은 단지 출강말기에 출탕구를 폐쇄하여 슬래그(6) 유출만을 방지하는 것이다.

그래서 출탕구(2)를 일련의 배재-장입-취련-출탕으로 이루어지는 주기를 한주기로 하여 매주기마다 스프레이에 의한 냉각을 하면 출탕구(2) 내부연와(4)의 침식을 억제할 수 있으나, 스프레이 작업시 출강작업을 정지해야 하기 때문에 다음공정에 필요한 용강(5)을 지속적으로 공급할 수 없어 상기의 스프레이 작업은 실시되지 못하는 실정이다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 출탕구 보강용 스프레이재가 코팅된 슬래그체크볼을 출강중기에 전로에 투입하여 출탕구를 통한 슬래그의 유출을 방지함은 물론, 슬래그체크볼 투입시점부터 이 슬래그체크볼에서 분리된 코팅재가 출탕구 내부연와에 코팅되어 후속 작업주기에 의한 출탕시 출탕구 내부연와의 침식을 억제시킬 수 있도록 한 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 상술한 목적은 내부는 편심된 중심추가 형성되고 외부는 상기 중심추를 구형으로 둘러싸는 내화물로 구성되어 비중이 4 ~ 6으로 맞춰진 슬래그체크볼에 있어서; 상기 슬래그체크볼의 표면에 스프레이재가 코팅된 것을 포함하여 구성함에 의해 달성된다.

도 1은 일반적인 전로의 출탕 개념도.

도 2는 종래 사용하는 슬래그체크볼을 도시한 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 슬래그체크볼을 도시한 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 슬래그체크볼의 코팅 전후를 도시한 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 코팅된 슬래그체크볼의 코팅부가 출탕구 내벽에 전이되는 것을 도시한 상태도.

도 6은 본 고안에 의한 슬래그체크볼의 코팅유무에 따른 출탕구 수명횟수를 도시한 그래프.

도 7은 본 고안에 의한 코팅된 슬래그체크볼 전로 투입후 슬래그 내 MgO의 변화를 도시한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 전로 2: 출탕구

2-1: 출탕구코팅층 3: 슬래그체크볼

3-1: 중심추 3-2: 내화물

3-3: 코팅층 4: 내부연와

5: 용강 6: 슬래그

7: 레이들

이하에서는, 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

내측은 편심된 상태의 중심추(3-1)과 이를 구형으로 둘러싸는 내화물(3-2)로 구성된 슬래그체크볼(3)의 외측표면을 출탕구(2) 보강용 스프레이재와 재질이 동일한 MgO: 86%, CaO: 12%, SiO₂: 2%로 구성된 스프레이재로 코팅을 하며 이 코팅된 슬래그체크볼(3)의 비중을 용강(5)과 슬래그(6)의 중간값인 4 ~ 6으로 맞춘다.

이후 상기 스프레이재가 코팅된 슬래브 체크볼(3)은 출탕중기 이후 전로(1)에 투입되며 이후, 상기 슬래브체크볼(3) 표면에 코팅된 상기 코팅재는 용강(5) 및 슬래그(6)의 고온에 분해된다.

상기 용강(5)에 분해된 코팅재는 각운동량 보존의 법칙에 의해서 출탕구의 상부지점에서 회전속도가 가장크게 되고 또한 베르루이정리에 의해서 회전속도가 가장큰 부분에서 높이는 감소하게 되어 와류현상에 의해 출탕구(2)를 통과하게 된다.

이때, 상대적으로 용강(5)에 비해 비중이 큰 코팅재가 먼저 출탕구(2)를 통과하게 되며 이와 동시에 상기 출탕구(2)의 내주연에 상기 코팅재가 코팅된다.

(실시예)

내측은 편심된 상태의 중심추(3-1)와 이를 구형으로 둘러싸는 내화물(3-2)로 구성되어 비중이 4 ~ 6로 맞춰진 종래의 슬래그체크볼(3)에 MgO: 86%, CaO: 12%, SiO₂: 2%로 구성된 스프레이재를 표면에 코팅하여 출탕작업시 출탕중기 이후, 상기 코팅된 슬래그체크볼(3)을 전로(1)에 투입하고 출탕구의 수명을 조사하였으며, 종래의 슬래그체크볼(3)을 같은 조건하에 투입하여 조사된 출탕구의 수명과 비교하였다.

또한 슬래그(6) 거동을 조사하기 위해 코팅된 슬래그체크볼(3) 투입후 슬래그(6) 내 MgO 성분의 변화를 조사하였다.

실시예의 실시조건은 100T급 전로(1)에서 취련 완료후 출강온도가 1680℃ 이하이고 종점산소가 700PPM이하인 상태이며 이때 상기와 같이 비교분석하여 출탕구의 사용수명과 출탕구 내 출강 전후의 MgO 성분의 변화를 도 6과 도 7에 도시하였다.

도 6에 도시된 바와 같이 코팅된 슬래그체크볼(3)이 전로(1)에 투입된 출탕구의 수명이 현저히 증가 되었고 도 7에 도시된 바와 같이 출탕구 내의 출강 전후 MgO 성분의 변화를 살펴본 결과 5 ~ 20% 증가한 것을 알 수 있어 출탕구 보강에 많은 영향을 준 것을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안은 전로 내에 투입되는 코팅된 슬래그체크볼에 의해 전로 출탕구의 침식이 억제되어 출강의 연속성을 확보할 수 있어 원가절감 및 용강의 품질을 향상 시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 내부는 편심된 중심추(3-1)가 형성되고 외부는 상기 중심추(3-1)를 구형으로 둘러싸는 내화물(3-2)로 구성되어 비중이 4 ~ 6으로 맞춰진 슬래그체크볼(3)에 있어서;

   상기 슬래그체크볼(3)의 표면에 스프레이된 코팅층(3-3)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼.
2. 제1항에 있어서,

   상기 코팅층(3-3)은 출탕구(2) 보강용 스프레이재와 동일한 조성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 출탕구 내부연와 침식 억제용 슬래그체크볼.