KR20040013213A

KR20040013213A - 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트

Info

Publication number: KR20040013213A
Application number: KR1020020046042A
Authority: KR
Inventors: 김태회; 장광일; 박승섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-02-14

Abstract

본 발명은 제철소에서 제강공정 중 전로에서의 용강 정련 작업 후 용강을 수강래들로 출강하는 공정에서 투입되는 슬래그 다트에 관한 것으로, 중앙에 강재로드부가 심어져 있는 슬래그 다트에 있어서, 상기 강재로드부가 제거되고 그 부분에 가스 유출홀이 형성되며 다트의 상부가 전로내 슬래그 상부로 돌출되도록 구성된다.

본 발명에 따르면 출강시 발생되는 와류현상이 억제됨으로써 래이들 내로 유입되는 슬래그의 양이 현저하게 줄어들게 된다.

결과적으로, 용강의 품질을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 탈산제의 사용량도 절감할 수 있으며 이는 생산비용절감에 큰 효과를 나타낸다.

Description

슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트{SLAG DART TYPED BY PROHIBITING SLAG INTO LADLE}

본 발명은 제철소에서 제강공정 중 전로에서의 용강 정련 작업 후 용강을 수강래들로 출강하는 공정에서 투입되는 슬래그 다트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출강공정에서 필수불가결하게 발생되는 와류현상을 억제하는 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트에 관한 것이다.

일반적으로, 전로에서 용강의 정련작업이 완료되면 용강을 수강래들로 출강시키게 되는데 이 때 용강 상층부의 슬래그가 함께 유출되게 된다. 슬래그가 유출되는 단계를 세 단계로 나누어 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째 단계는, 출강 초기에 전로를 기울여 출강을 개시하면 용강과 슬래그의 비중차에 의하여 용강의 상층부에 위치한 슬래그가 전로의 출강구에 먼저 도달하여 슬래그의 유출이 발생되는데 그 유출량은 대략 총 슬래그 유출량의 15% 정도를 차지한다.

두 번째 단계는 출강 중기에 용강의 와류에 의하여 슬래그가 용강과 함께 유출되는 단계로 대략 총 슬래그 유출량의 60%를 차지한다.

세 번째 단계는 출강 말기에 슬래그가 출강구를 통하여 유출되는 단계로서 대략 총 슬래그 유출량의 25%를 차지하게 된다.

상기한 바와 같이 이미 알려진 이론에 의하면, 와류현상으로 인한 용강의 상부에 위치하는 슬래그가 깔대기 모양으로 회전하면서 혼입 유출되는 양이 총 슬래그 유출량의 가장 많은 비율을 차지하고 있으며 이러한 슬래그 유출은 결국 슬래그에 포함된 불순물이 용강에 섞여져 용강의 품질을 저하시키게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결 하기 위하여 종래부터 와류현상을 방지하고자 슬래그 다트를 출강 중기와 말기에 사용하여 왔었는데 종래의 슬래그 다트는 용강 상부에 떠있는 상태에서 슬래그 하부에 위치됨으로써 와류현상이 발생될 때 함께 돌게 됨으로써 와류현상으로 인한 슬래그 유출 방지에 한계를 갖고 있었다.

종래의 문제점을 보다 상세히 설명하면, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 슬래그 다트(6a)를 전로(1) 내에 투입하면 투입된 슬래그 다트(6a)는 아무런 지지하는 곳이 없음으로 인하여 와류(7)현상에 의해 돌고 있는 용강(2)을 따라 함께 돌게 되고 결국 수강래들(5) 내로 슬래그(3)가 유출되는 것을 방지하는데 한계가 있어 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 용강 속의 탄소와 슬래그 속의 산소가 만나 결합되어 발생되는 CO가스를 슬래그 다트를 이용하여 출강류에 보내줌으로써 출강류에 가스를 발생시키고 발생된 가스에 의하여 와류 현상을 억제함으로써 수강래들 내로 슬래그의 혼입을 최소화 하도록 개선된 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 슬래그 다트의 작동상태도,

도 2는 종래 기술에 따른 슬래그 다트의 평단면도 및 정단면도,

도 3은 본 발명에 따른 슬래그 다트의 평단면도 및 정단면도,

도 4는 본 발명에 따른 슬래그 다트의 작동상태도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전로 2 : 용강

3 : 슬래그 4 : 출강구

5 : 수강래들 6a : 슬래그 다트

6b : 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트

7 : 와류 8 : CO가스 이동 방향

9 : 강재로드 10 : 상부 고정핀

11 : 중부 고정핀 12 : 하부 고정핀

13 : 용강유출홀 14 : 가스 유출홀

15 : 내화재 16 : + 압 형성부

17 : - 압 형성부

본 발명의 상기한 목적은 중앙에 강재로드부가 심어져 있는 슬래그 다트에있어서, 상기 강재로드부가 제거되고 그 부분에 가스 유출홀이 형성되며 다트의 상부가 전로내 슬래그 상부로 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트의 평단면도 및 정단면도이다.

도 3에 따르면, 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 상부는 그 중앙을 관통하여 가스 유출홀(14)이 형성되는 관의 형태로 이루어진 내화재(15)로 구성된다.

상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 상부는 상부 고정핀(10)에 의하여 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 중심부에 연결된다.

상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 중심부는 내화재로 이루어지며 그 중앙에는 상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 상부에 천공되어진 가스 유출홀(14)과 연속되도록 천공되어진다.

상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 하부에는 다트봉이 중부 고정핀(11)에 의하여 연결되며 그 중앙으로 상기 가스 유출홀(14)과 연속되도록 천공되어진다.

도면 중 미설명 부호 13은 용강 유출 홀이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

출강공정에 있어서 와류현상이 발생되는 시점에서 본 발명에 따른 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)가 투입되어진다.

상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)에는 도 2에서 도시된 강재로드(9)가 제거되고 그 위치에 가스 유출홀(14)이 형성되어 있으므로 가스 유출홀(14)을 따라 기체의 이동이 가능하게 된다.

출강이 진행되어질 때 용강(2)에서 발생되는 탄소와 슬래그(3) 내의 산소가 결합되어 전로(1) 내의 슬래그(3) 상부로 CO 가스가 상승하게 되며 이는 전로(1) 내부의 압력을 출강구(4)보다 높게 만드는 요인이 된다.

이 때, 전로(1) 내부와 출강구(4) 사이에 형성되는 + 압 형성부(16)와 - 압 형성부(17)의 압력차로 인하여 상기 CO 가스는 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)의 중앙부를 관통하여 출강류에 이르게 되고 상기 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)를 벗어난 CO 가스는 다시 전로(1) 상부로 올라오게 되면서 와류(7)현상을 억제함과 동시에 슬래그를 용강 상부로 밀어 올리게 된다.

아울러, 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트(6b)에 형성된 가스 유출홀(14)의 크기는 5~10 mm 이내가 바람직하며 그 이유로는 5mm 미만에서는 와류(7)현상을 억제하는데 가스량이 부족하여 와류(7)현상 발생으로 슬래그 유출량이 종래와 흡사하고, 10mm 초과시에는 슬래그 다트봉이 커지게 됨으로써 출강구(4)의 용강(2) 출강에 막힘이 생기기 때문이다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

100 ton 전로에 고철과 용선을 장입하고 취련하여 하부에는 용강이 상부에는 슬래그가 있는 상태에서 출강하였다. 또한 슬래그는 10 ton 기준, 용강은 100 ton을 기준으로 하여 실험하였다. 가스 유출홀의 크기를 달리 하면서 실험과 결과는표 1과 같다.

〈 표 1 〉

	홀이 크기(mm)	래이들내 슬래그 유출량(kg)	와류현상 관찰(육안)	슬래그 두께 측정값(mm)	비고
종래예	0	700	발생	500	와류현상발생
비교예	2.5	650	발생	310	와류현상발생
본발명	5	320	거의 없음	290
본발명	7.5	290	거의 없음	260
본발명	10	250	거의 없음	240
비교예	12.5	220	거의 없음	230	다트막힘 불량

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 출강시 발생되는 와류현상이 억제됨으로써 래이들내로 유입되는 슬래그의 양이 현저하게 줄어들게 된다.

Claims

중앙에 강재로드부가 심어져 있는 슬래그 다트에 있어서,

상기 강재로드(9)부가 제거되고 그 부분에 가스 유출홀(14)이 형성되며 다트의 상부가 전로(1)내 슬래그(3) 상부로 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트.
제1항에 있어서, 상기 가스 유출홀(14)의 크기는 5~10 mm의 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 억제형 슬래그 다트.