KR20040051840A - 슬래그 샘플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 정련작업시 발생되는 슬래그의 신속한 분석을 위해 샘플을 채취하는데 사용되는 슬래그 샘플러에 관한 것이다.

본 발명은 슬래그 시료 채취용 샘플러에 있어서, 샘플러의 선단에 형성된 원뿔모양의 콘부와; 상기 콘부의 반경 방향을 따라 천공되어 채취실과 연통가능하게 형성된 다수의 액상 슬래그 유입용 유도창과; 상기 유도창을 일시 폐쇄하도록 상기 콘부에 부착된 종이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 슬래그 샘플 채취시 슬래그 탈산 및 개질 조업시 개질, 탈산제 등에 의한 시료의 오염을 방지하고 슬래그 표면층의 고화와 슬래그 부풀림에 따른 시료 채취부위의 막힘, 오염 그리고 샘플러의 파손 등으로 인한 시료채취 실패 및 시료의 불량을 개선할 수 있다.

Description

슬래그 샘플러{SLAG SAMPLER}

본 발명은 제철소의 정련작업시 발생되는 슬래그의 신속한 분석을 위해 샘플을 채취하는데 사용되는 슬래그 샘플러에 관한 것이다.

통상, 슬래그 성분은 철강공정에서 제품의 품질을 좌우할 수 있는 중요 인자로서 슬래그의 특성을 결정짓고 용강의 품질에 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 슬래그의 성분에 따른 여러가지 슬래그의 물성을 변화시키는 개질 및 탈산 등이 이루어지고 있으며, 특히 그 성분의 신속한 분석이야말로 공정상에서 가장 중요한 요소로 인식되고 있다.

종래에는 스푼이나 파이프를 이용하여 슬래그 샘플을 채취한 다음 분쇄, 융해 등의 작업을 통해 분석용 샘플을 만들었으므로 대략 30분 이상의 작업시간이 요구되었다.

그러나, 많은 작업시간의 소요는 성분분석후 성분조정을 위한 피이드백 시간이 그 만큼 지연되어 품질하락의 요인이 되므로 최근에는 형광 X선 분석기법을 통해 분석시간을 단축시키고 있다.

하지만, 이 경우에도 샘플링시 고상 슬래그의 혼입 및 슬래그의 응고층 형성에 따른 샘플채취 불량으로 인하여 분석이 불가능한 경우가 빈번히 발생하고 있는 실정이다.

이와 같은 샘플링을 위한 많은 기술들, 예컨대 대한민국 특허공개 2001-0033642, 일본 특허공개 97-166589, 98-170411 등이 그것이나 이들도 각 시료의 크기에 따른 슬래그 조성의 편차로 인한 분석값의 오차발생을 해결할 수 없고, 또한 슬래그 표면의 평활성 불량에 따른 분석오차의 발생에 관한 문제점들도 해결할 수 없는 단점이 내재되어 있다.

특히, 슬래그의 물성을 변화시키는 개질 및 탈산을 실시한 이후에는 슬래그 층의 고상화 및 발생 개스에 의한 부풀림 등이 발생하였을 때 기존의 슬래그 샘플러가 가지는 한계로 인해 시료채취가 매우 곤란하다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 실제 공정상에서 발생하는 슬래그 탈산 및 개질 조업시개질, 탈산제 등에 의한 시료의 오염을 방지하고 슬래그 표면층의 고화와 슬래그 부풀림에 따른 시료 채취부위의 막힘, 오염 그리고 샘플러의 파손 등으로 인한 시료채취 실패 및 시료의 불량을 개선할 수 있는 슬래그 샘플러를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬래그 샘플러의 개략적인 단면도,

도 2는 슬래그 샘플링을 위한 슬래그의 형상을 비교한 모식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1....샘플러 10....콘부

12....유도창 14....종이

20....채취실

본 발명의 상기한 목적은, 슬래그 시료 채취용 샘플러에 있어서, 샘플러의 선단에 형성된 원뿔모양의 콘부와; 상기 콘부의 반경 방향을 따라 천공되어 채취실과 연통가능하게 형성된 다수의 액상 슬래그 유입용 유도창과; 상기 유도창을 일시 폐쇄하도록 상기 콘부에 부착된 종이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 샘플러를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 슬래그 샘플러의 개략적인 단면도이다.

도 1에 따르면, 본 발명은 슬래그의 표층에서 액상 슬래그까지 침투가 용이하도록 하는 원뿔형상의 콘부(10)를 샘플러(1)의 선단부위에 형성하여서 이루어진다.

즉, 액상 슬래그에 도달시까지 샘플러(1)의 슬래그 채취 부위인 채취실(20)이 상기 콘부(10)에 의해 보호가 가능하도록 구성된 것이다.

또한, 이때 상기 콘부(10)는 상기 샘플러(1)가 쉽게 고화층을 뚫을 수 있도록 응력집중이 가능한 형태인 원뿔형태로 설계되어 있으며, 도 2의 도시와 같이 슬래그의 부풀림이나 슬래그 고화층에 잔존하던 개질, 탈산제 등에 의한 샘플의 오염을 방지할 수 있도록 콘부(10)의 외주면에는 종이(14)가 부착되어 있다.

상기 종이(14)는 슬래그의 샘플 채취시 액상 슬래그가 유입되는 통로인 유도창(12)을 일시 밀폐하는 형태를 취하고 있으며, 슬래그에 도달한 이후 콘부(10)의 외부에 부착된 종이(14)는 쉽게 발화되어 제거될 수 있도록 이 종이(14)에는 카본 성분이 도포됨이 바람직하다.

상기 종이(14)가 발화된 뒤에는 콘부(10)에 뚫어져 있는 유도창(12)이 액상 슬래그층에 노출되게 되며 이로 인해 액상 슬래그가 유도창(12)을 통해 용이하게 채취실(20) 내부로 유입되게 된다.

아울러, 콘부(10)의 나머지 부분은 슬래그 층이하로 샘플러(1)가 침지되었을 때 용강의 유입을 지연시켜 주기 때문에 슬래그 양이 적은 경우에라도 슬래그 샘플내부로의 용강 침투로 인한 시료 불량을 방지할 수 있게 된다.

하기한 표 1은 본 발명에 따른 샘플러를 이용하여 채취된 시료와 기존의 X선을 이용한 분석용 샘플 그리고 분체 가공후 X선 분석값의 비교표이다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 샘플러를 통해 채취된 시료의 경우 기존품 대비 각 성분값이 분시료에 의한 값에 비해 T.Fe와 CaO 그리고 MnO의 편차가 적은 것으로 나타났다.

이것은 기존 방법에 의한 슬래그 샘플러와 동등 이상의 시료의 적합성을 가지고 있으며, 특히 슬래그의 개질과 탈산시 중요한 성분인 T.Fe 와 MnO의 성분값에서 신뢰도가 높은 방법임을 보여주는 것이다.

또한, CaO 값의 경우 슬래그 개질을 위해 투입되는 생석회 혹은 CaCO₃계 조재제중 미반응 잔류물에 의한 오염으로 종종 분석오차를 발생시키는데 기존방법의 경우에는 CaO값의 편차가 발생한 반면 본 발명 샘플러를 이용한 경우에는 분시료와 동등한 값을 가짐을 알 수 있어 카본이 도포된 지관과 콘부의 효과가 있음을 입증하였다.

아울러, 표 2에는 시료채취 성공율을 나타내고 있다.

표 2에서와 같이, 슬래그의 물성이 액상상태로 전로 출강직후에서 20분 이내일 경우 기존품과 발명품의 시료채취 성공율이 동등수준을 나타내고 있음을 알 수 있다.

그러나, 실제 공정에서는 슬래그층의 고상화 및 부풀림이 많이 발생하고 있으며 이 경우 기존품은 시료채취 성공율이 74%로 매우 저조한 반면 본 발명에 의한경우는 98%로 우수한 수준을 나타내고 있음을 알 수 있다.

따라서, 기존의 분석용 슬래그 샘플러 사용시 슬래그 형상이 불량한 경우는 2회이상 채취해야 하기 때문에 발생하는 시료채취 횟수의 증가와 이로 인한 작업부하를 본 발명에 의해 해소가 가능함을 확인하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 슬래그 샘플 채취시 슬래그 탈산 및 개질 조업시 개질, 탈산제 등에 의한 시료의 오염을 방지하고 슬래그 표면층의 고화와 슬래그 부풀림에 따른 시료 채취부위의 막힘, 오염 그리고 샘플러의 파손 등으로 인한 시료채취 실패 및 시료의 불량을 개선할 수 있다.

Claims (2)

1. 슬래그 시료 채취용 샘플러에 있어서,

   샘플러의 선단에 형성된 원뿔모양의 콘부와;

   상기 콘부의 반경 방향을 따라 천공되어 채취실과 연통가능하게 형성된 다수의 액상 슬래그 유입용 유도창과;

   상기 유도창을 일시 폐쇄하도록 상기 콘부에 부착된 종이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 샘플러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 종이에는 발화가 용이하도록 카본이 도포된 것을 특징으로 하는 슬래그 샘플러.