KR20060122246A

KR20060122246A - 전로 경동각 조절장치

Info

Publication number: KR20060122246A
Application number: KR1020050044558A
Authority: KR
Inventors: 지건기; 이철규; 김상순
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2006-11-30
Also published as: KR100676056B1

Abstract

본 발명은 전로경동각 조절장치에 관한 것으로서, 특히, 전로의 출강 후반부에 전로 내의 슬래그가 함께 출강되는 것을 방지하는 다트투입을 위한 전로의 경동각도를 자동으로 조정하므로서 다트를 정확하게 투입하고 이를 통하여 슬래그가 용강과 함께 출강되는 것을 방지하는 전로경동각 조절장치에 관한 것이다.

본 발명은 전로의 양측에 장착되는 한쌍의 전로축(11,11a)과, 상기 전로축(11)의 단부에 결합되는 구동기어(21)와, 상기 구동기어에 접하는 감속기어(22)와, 상기 감속기어(22)의 속도를 감속시키기 위한 감속기(23)와, 상기 감속기(23)를 구동하는 틸팅모터(24)와, 상기 틸팅모터의 회전수 및 회전방향을 제어하는 제어부(23)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로한다.

전로, 경동각

Description

전로 경동각 조절장치{An apparatus for controlling a tilting angle in a revolving furnace}

도 1은 종래의 다트투입시 전로의 경동상태를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 다트투입상태를 나타내는 도면.

도 3은 본발명에 의한 전로경동각조절장치를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 전로 11,11a: 전로축

20: 드라이브사이드 베어링 21: 구동기어

22: 감속기어 23: 감속기

24: 틸팅모터 25,26: 베어링스탠드

본 발명은 전로경동각 조절장치에 관한 것으로서, 특히, 전로의 출강 후반부에 전로내의 슬래그가 함께 출강되는 것을 방지하는 다트투입을 위한 전로의 경동각도를 자동으로 조정하므로서 다트를 정확하게 투입하고 이를 통하여 슬래그가 용강과 함께 출강되는 것을 방지하는 전로경동각 조절장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 다트투입시 전로의 경동상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 다트투입상태를 나타내는 도면으로서, 일반적으로 전로(2)에서 용강(4)을 출강함에 있어서, 출강의 후반부에는 용강(4)과 슬래그(3)가 함께 섞여서 출강될 우려가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 출강구(7)에 공지의 다트(dart: 1)를 투입하게 되는데, 다트의 일반적인 형상은 도 3에 나타난 바와 같이, 일측에 길이방향으로 홈이 형성되어 있어서 홈(1a)을 통하여 용강이 빠져나가고, 슬래그는 위에 남게된다.

한편, 전로(2)에 다트(1)를 투입하기 위해서는 전로를 일정각도로 경동시킨후, 공지의 다트머쉰(6)에서 다트를 투입해야한다. 이때, 전로의 경동각도 조정은 다트머쉰을 조작하는 작업자와 전로를 경동시키는 작업자가 수작업으로 작업하면서 수신호를 이용하여 적당한 경동각도로 조정한 후 다트를 투입한다.

이러한 작업은 수신호와 수작업으로 이루어지기 때문에 원활한 작업을 수행하기 어려우며 경동각도 역시 정확하게 조정하기가 어려웠다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전로의 출강 후반부에 전로내의 슬래그가 함께 출강되는 것을 방지하는 다트투입을 위한 전로의 경동각도를 자동으로 조정하므로서 다트를 정확하게 투입하고 이를 통하여 슬래그가 용강과 함께 출강되는 것을 방지하는 전로경동각 조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 전로의 양측에 장착되는 한쌍의 전로축(11,11a)과, 상기 전로축(11)의 단부에 결합되는 구동기어(21)와, 상기 구동기어에 접하는 감속기어(22) 와, 상기 감속기어(22)의 속도를 감속시키기 위한 감속기(23)와, 상기 감속기(23)를 구동하는 틸팅모터(24)와, 상기 틸팅모터의 회전수 및 회전방향을 제어하는 제어부(23)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로하는 전로 경동각 조절장치에 의하여 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본발명에 의한 전로경동각조절장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명은 전로의 양측에 장착되는 전로축(11,11a)과, 상기 전로축(11)의 일측에 장착되는 프리사이드베어링(free side bearing: 27) 및 타측 전로축(11a)에 장착되는 드라이브사이드 베어링(drive side bearing: 20)과, 상기 드라이브사이드베어링(20)에 장착된 전로축(11)의 단부에 결합되는 구동기어(21)와, 상기 구동기어에 접하는 감속기어(22)와, 상기 감속기어(22)의 속도를 감속시키기 위한 감속기(23)와, 상기 감속기(23)를 구동하는 틸팅모터(24: tilting moter), 상기 틸팅모터의 회전수 및 회전방향을 제어하는 제어부(23)를 포함하여 이루어져 있다. 이하, 각각의 부재에 대하여 설명한다.

전로는 공지의 전로(10)로 이루어져 있다. 전로의 양측에는 전로와 함께 회전하는 전로축(11,11a)이 장착된다. 각각의 양측에 고정되는 전로축(11,11a)중 일측은 프리사이드베어링(27)이 장착되어 있다.

프리사이드베어링(27)을 지지하기 위하여 프리사이드베어링(27)의 하부에는 베어링스탠드(26)가 고정된다. 또한, 프리사이드베어링(27)에 장착되는 전로축 (11a)은 별도의 동력원이 없이 후술하는 틸팅모터(24)의 구동에 의하여 전로축(11)이 회전함에 따라 함께 회전한다.

전로축(11a)은 드라이브사이드베어링(20)에 의하여 지지되는데, 드라이드사이드베어링(20)은 하부의 베어링스탠드(25)에 의하여 지지된다. 전로축(11a)의 단부에는 구동기어(21)가 설치되어 있다. 구동기어에는 감속기어(22)가 맞물려있으며, 구동기어(22)는 감속기(23)에 의하여 회전하는데, 감속기(23)는 공지의 감속기로서 상세한 설명은 생략한다.

감속기(23)는 틸팅모터(24)에 의하여 회전하고, 틸팅모터(24)의 회전속도는 감속기(23)에 의하여 회전속도가 감속된다. 한편, 틸팅모터(24)는 제어부(30)에 의하여 제어되는데, 제어부에서 보낸 신호에 의하여 틸팅모터(24)가 정역회전을 하면서 전로의 경동각도를 조정하게 된다. 제어부(30)에는 경동시작버튼 및 경동정지버튼 그리고 경동각표시창이 구비되어 있으며, 경동각도를 조절하는 설정버튼이 구비된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작동 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.

본발명에 의하여 출강하는 과정을 보면, 전로(2)의 용강(4) 취련완료후 출강 중기 이후 용강 슬래그(3) 유입을 최소화하기 위하여 다트를 투입하여야 한다. 이를 위하여 제어부(30)에서 전로의 경동각도를 95°로 셋팅하여 두는데, 전로를95°로 경동하기 위한 틸팅모터의 회전수는 미리 제어부에서 설정하여 둔다. 한편, 제어부내에서의 이러한 동작은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

수강래들 내의 용강수강량이 60~70% 정도 도달하게 되면 출강구(7)에 다트를 투입하여야 하는데, 이를 위하여 작업자가 용강수강량을 판단하여 60~70% 정도로 판단되면 제어부의 경동시작버튼을 누르게 되며, 틸팅모터(24)가 회전하게 되고, 틸팅모터(24)의 회전에 의하여 감속기(23)가 구동한다. 감속기(23)는 틸팅모터의 회전수를 감소시킨다. 감속된 회전수는 감속기어(22)를 통하여 구동기어(21)에 전달된다. 구동기어(21)가 회전함에 따라 전로축(11,11a)이 회전하면서 전로(10)를 경동시킨다. 이때, 틸팅모터(24)의 회전수는 제어부(30)에서 미리 설정된 틸팅모터의 회전수에 의하여 회전한다.

틸팅모터(24)에 의하여 전로(10)가 원하는 각도로 경동되면 다트머쉰에 의하여 다트가 출강구(7)상부에 투입된다. 이후, 출강구(7)의 홈(7a)을 통하여 용강(4)이 배출되고, 슬래그(3)는 위에 남게된다. 다트의 투입이 완료된 다음에는 다트머쉰(6)은 전로의 상부에 후진하여 이동된다.

본 발명을 적용하기 위해서는 용강 슬래그(3) 유출량,노체 사용 횟수에 따른 다트(1)투입각변동, 조업조건별 다트(1) 사용에 따른 용강슬래그(3)유출두께, 알루미늄 실수율의 변화 등을 알아야 한다. 또한, 출강 개시부터 출강 완료시까지의 용강 슬래그(3) 유출량을 정량화 하기는 어렵지만 일반적으로 알려진 바에 의하면, 취련 완료후 출강을 개시하기 위해 전로(2)경동 중 용강 슬래그(3)층이 전로 출강구(7) 상부를 지나면서 출강 초기 용강 슬래그(3)가 유출되며, 이 유출량은 전체 유출 용강 슬래그(3)의 약15％를 점유한다고 알려져 있다. 출강 중기에는 출강구(7)상부의 소용돌이[VOLTEX)에 의해 전체 유출 용강 슬래그의 약 60％가 유출된다 고 하며 또한 출강 말기에는 매우 짧은 시간이지만 약25％의 용강 슬래그(3)가 유출되고 출강 종료 직전에 가장 많은 용강 슬래그(3)가 유출된다.

용강 슬래그 유출량 비교

구 분	출강 초기	출강 중기	출강 말기
슬라그 유출량	15%	60%	25%

한편, 전로(2) 사용횟수 증가에 따른 수명 별로 전로(2) 내부의 내화물이 침식되고 따라서, 출강 중 다트(1) 투입시 전로(2)의 경동 각도도 전로(2) 사용수명에 따라 변동하므로 하기 표2에서 처럼, 전로(2)다트(1) 투입시의 전로(2) 경동각도를 전로(2) 수명에 따라 비교 하였으며, 또한 전로(2) 출강구(7) 교환 등의 전로(2) 상태의 변동상황에 따라 다트(1) 투입각도를 조정할 수 있게 하였다.

또한, 다트(1)의 투입시점은 다트(1)봉의 길이와 전로(2)내 잔류용강(4)량의 깊이를 고려하여 수강래들내 용강(4)량이 60~70％ 시점에 다트(1)를 투입하는 것이 가장 적합한 것으로 판단하였다. 그 결과 다트(1)의 막힘 성공율이 96％ 이상으로 전로(2) 설비조건에 적합함을 확인하였다.

전로 수명에 따른 다트 투입시 전로경동 각도

구 분 (전로 수명)	초기 전로 (1,500Ch이하)	중기 전로 (1,501∼4,000Ch)	말기 전로 (4,001Ch 이후)
다트(DART) 투입시 전로 경동각도	93∼94˚	94∼96˚	96∼97˚

한편, 용강슬래그(3) 두께측정은 측정장소와 측정방법에 따라, 상이한 결과를 얻을 수 있다. 일반적으로 전로(2)와 가까운 BAP 장에서 측정하는 경우 슬래그 포밍(SLAG FOAMING)에 의해 용강슬래그(3) 두께가 두꺼운 것처럼 나타나고 RH 에서 측정하면 슬래그 포밍(SLAG FOAMING)이 안정화 되어 실재 두께를 측정할 수 있는 잇점이 있으나 슬래그(3)층이 응고되어 측정이 어려운 점이 있다. 따라서, 본 측정 결과는 전로와 온라인(ON-LINE)으로 설치되어 있는 BAP 장의 7.25M 데크(DECK)상에서 측정하였으며 슬래그 포밍에 의한 슬래그(3) 두께편차 발생방지를 위해 극저탄소강은 BAP장 도착 후 약 4분 이후 측정했고, 저탄소강과 중탄소강은 탑버블링(TOP BUBBLING)을 1분 실시후 측정 한 결과를 [표3]에 나타내었다.

조업 조건별 다트(DART) 사용에 따른 슬래그(SLAG) 유출 두께

구분	출강중 생석회(KG/CH)	출강구수명 (회)	다트적용 무	다트적용유	증감	감소율
저탄소강	0	60~80	68mm	43mm	-25mm	37%
저탄소강	400~700	60~90	117mm	92mm	-25mm	21%
저탄, 중탄소강	1000~1200	80~90	120mm	90mm	-30mm	25%
저탄, 중탄소강	1300~1800	50~60	140mm	110mm	-30mm	21%
극저탄소강	1100~1300	30~60	120mm	9400	-26mm	22%

전로(2) 출강중 투입하는 합금철 알루미늄[Al]의 실수율 계산을 위한 시료는 성분을 균일화 하기위하여 탑버블링을 1분 실시하여 채취하였으며, 분석성분의 전체 알루미늄[T.Al] 값을 사용하였다.

우선전로(2) 출강중 투입된 알루미늄[Al]량 중에서 전로(2) 종점산소와 반응한 알루미늄[Al]량을 계산하고, 그 나머지량 중에서 전체알루미늄[T.Al]에 기여한 비율을 실수율로 산출하였다.

출강구(7) 수명별로 알루미늄[Al] 실수율은 동일출강구(7) 수명에서 알루미늄[Al] 실수율이 다트(1)를 사용한 경우에서 높게 나타남을 알 수 있고, 하기 표4는 이를 수치화 한 것으로 다트(1)를 사용하지 않은 경우, 알루미늄[Al] 실수율은 25.5％ 수준이었으나 다트(1)를 사용한 경우는 30.3％로 기존 조업대비 4.8％가 향상된 실적을 볼 수 있다.

다트 적용 유무에 따른 알루미늄 실수율 변화

구 분	DART 적용 무	DART 적용 무	증감
알루미늄[Al] 실수율(％)	25.5％	30.3％	4.8％

본 발명에 의하여 다트 막힘성공율 향상으로 용강슬래그 유출을 저감시키므로 인하여 전로 출강이후 용강성분 중 인(P)상승량을 감소시켜 용강의 품질향상에 기여함은 물론, 전로출강중 투입되는 합금철 알루미늄의 실수율을 향상시킬 수 있으며, 극저탄소강 용강슬래그 산화도 감소로 용강 청청도 향상에 기여하는 효과가 있다. 또한, 전로를 경동시킴에 있어서 수동으로 하지 않고 미리 셋팅한 경동각도대로 경동되도록 함으로써 다트투입시에 정확한 경동각도를 유지할 수 있도록 하는 우수한 효과가 있다.

Claims

전로의 양측에 장착되는 한쌍의 전로축(11,11a)과, 상기 전로축(11)의 단부에 결합되는 구동기어(21)와, 상기 구동기어에 접하는 감속기어(22)와, 상기 감속기어(22)의 속도를 감속시키기 위한 감속기(23)와, 상기 감속기(23)를 구동하는 틸팅모터(24)와, 상기 틸팅모터의 회전수 및 회전방향을 제어하는 제어부(23)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로하는 전로 경동각 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 전로축(11)의 일측에는 프리사이드베어링이 장착되고, 상기 전로축(11a)에는 드라이브사이드 베어링이 장착되는 것을 특징으로하는 전로 경동각 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 프리사이드베어링(27)을 지지하기 위하여 프리사이드베어링(27)의 하부에는 베어링스탠드(26)가 고정되며, 상기 드라이브사이드 베어링의 하부에는 베어링스탠드(25)가 고정되는 것을 특징으로 하는 전로 경동각 조절장치.