KR20110108992A

KR20110108992A - 용선의 슬래그 응집제 살포장치

Info

Publication number: KR20110108992A
Application number: KR1020100028517A
Authority: KR
Inventors: 이중범; 김종덕
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-06

Abstract

본 발명은 용선의 슬래그 응집제 살포장치에 관한 것으로, 인젝션파이프(40)를 스키머(100)의 아암(130) 단부에 설치하고, 상기 인젝션파이프(40)에 응집제호퍼(10)와 캐리어가스탱크(20)를 하나의 호스(30)로 연결한다.
따라서, 캐리어가스의 분출시 형성되는 저압에 의해 상기 응집제탱크(10)로부터 응집제가 흡출되어 캐리어가스와 함께 용선 표면 전체로 고르게 분사된다.
따라서, 슬래그 응집이 신속, 원활하게 이루어져 스키밍 효율이 향상될 뿐만 아니라 생석회 효율이 향상되고 이후 공정의 탈황 부하가 감소되어 극저 유황성분의 강종 제조가 가능하다.

Description

용선의 슬래그 응집제 살포장치{slag flocculant spraying device for molten iron}

본 발명은 용선의 슬래그 응집제 살포장치에 관한 것으로, 특히 응집제를 용선의 상부면 전체에 고르게 살포할 수 있도록 된 용선의 슬래그 응집제 살포장치에 관한 것이다.

극저 유황 농도를 확보하기 위한 탈황 처리는 용선단계에서 이루어지는데, 이를 용선예비처리라 한다. 근래 용선예비처리 방법으로서는 용선에 침적시킨 내화물 재질의 임펠러를 회전시켜 용선과 탈황제의 접촉 기회를 증가시키는 기계적 교반법이 주로 사용된다.

그러나, 상기 교반법은 전로 공정 및 정련 공정에 비해 비교적 저온에서 실시되고, 토페도카로부터 용선 수선시 혼입되는 고로 슬래그에 의해 생석회의 효율이 4~10% 가량으로 매우 낮다.

한편, 용선 수선시 혼입된 고로 슬래그의 경우 액상으로 존재하기 때문에 스키밍 작업(스키머를 이용하여 긁어냄)에 제약을 받고 있다.

따라서, 상기 액상 슬래그를 응집시켜 스키밍 작업을 원활하게 하기 위하여 응집제를 투입하고 있다.

본 발명은 고로 슬래그 제거를 위한 스키밍 작업 전에 응집제 투입시, 응집제가 자동 살포되어 작업 편의성이 향상되고, 또한 응집제가 용선의 상면 전체에 고르게 살포됨에 따라 슬래그 응집도가 향상되어 스키밍 효율이 향상될 수 있도록 된 용선의 슬래그 응집제 살포장치를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

스키머의 아암에 장착된 인젝션파이프와;

캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크와;

슬래그 응집제가 담겨진 응집제호퍼와;

상기 캐리어가스탱크와 상기 응집제호퍼의 출구와 상기 인젝션파이프의 후단을 연결하는 호스;

를 포함한다.

또한, 상기 호스의 캐리어가스탱크 출구와의 연결부와 응집제호퍼 출구와의 연결부는 상호 인접한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어가스는 아르곤가스인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인젝션파이프는 내측파이프와 외측파이프의 이중관 구조로 이루어져, 내측파이프의 내부 공간은 인젝션통로가 되고, 내측파이프와 외측파이프의 사이 공간은 냉각수통로가 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각수통로는 상기 내측파이프와 외측파이프를 반경방향으로 연결하는 격벽에 의하여 반분되어 냉각수유입통로와 냉각수배출통로가 형성되고, 상기 냉각수유입통로와 냉각수배출통로는 인젝션파이프의 단부에 형성된 연결통로에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각수유입통로에 냉각수탱크에 연결된 냉각수공급호스가 연결되고, 상기 냉각수배출통로에 냉각수배출호스가 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인젝션파이프의 외주는 내화물에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

캐리어가스의 방출에 동반하여 응집제를 분사할 수 있으므로 응집제의 자동 살포가 이루어짐으로써 응집제 살포 작업이 간편하고 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 응집제가 캐리어가스와 함께 분사되므로 용선의 상부 표면 전체에 균일하게 살포된다.

따라서, 슬래그의 응집도가 전반적으로 향상되고, 이에 스키밍이 용이하여 스키밍 효율이 향상되며, 슬래그 응집이 신속하게 이루어짐으로써 응집에 걸리는 시간만큼의 대기 시간이 불필요하게 되어 슬래그 제거 작업이 신속하게 이루어지게 되는 효과가 있다.

따라서, 동일 시간내에 다량의 슬래그를 제거할 수 있으므로 생석회 효율이 향상되고, 예비처리 이후 공정의 탈황 부하가 감소되므로 극저 유황 강종의 생산이 가능하다.

또한, 상기 캐리어가스로서 아르곤 가스를 사용함으로써 용선 산화 및 질소 등의 불이익한 가스에 의한 픽업 현상을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 용선 슬래그 응집제 살포장치의 설치 상태도,
도 2는 본 발명에 따른 용선 슬래그 응집제 살포장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 구성인 인젝션파이프의 단면 사시도,
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 인젝션파이프(40)와, 캐리어가스탱크(20)와, 응집제호퍼(10) 및 호스(30)를 포함한다.

상기 응집제호퍼(10)는 분말 형태의 슬래그 응집제가 담겨져 있으며, 하단의 출구가 상기 호스(30)에 연결되어 있다.

상기 캐리어가스탱크(20)는 내부에 고압의 캐리어가스가 충전되어 있으며, 출구가 역시 상기 호스(30)에 연결되어 있다.

캐리어가스로는 아르곤(Ar) 가스가 사용된다.

상기 호스(30)에 있어서, 상기 응집제호퍼(10)의 출구와 캐리어가스탱크(20)의 출구가 연결되는 부분은 상호 인접한 것이 바람직하다.(저압 형성에 의한 응집제 분말의 흡출에 유리하다.)

상기 응집제호퍼(10)와 캐리어가스탱크(20)의 출구 각각에는 개폐밸브(11,21)가 설치된다.

상기 인젝션파이프(40)는 상기 호스(30)를 매개로 상기 응집제호퍼(10) 및 캐리어가스탱크(20)와 연결된다.

상기 인젝션파이프(40)는 스키머(100)의 아암(130) 단부에 장착되어 아암(130)을 조작함으로써 분사 위치를 가변시킬 수 있다.

한편, 상기 인젝션파이프(40)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 내측파이프(41)와 외측파이프(42)로 이루어진 2중관 구조로 되어 있다.

상기 내측파이프(41)와 외측파이프(42)의 일단(호스 연결 방향)은 개방되어 있고, 타단(응집제 분사 방향)은 막혀 있다.

상기 내측파이프(41)에는 상기 호스(30)가 연결되어 캐리어가스와 응집제가 통과되는 인젝션통로(41a)로 이용된다.

상기 내측파이프(41)와 외측파이프(42)의 사이 공간은 냉각수통로로 이용되는데, 상기 내측파이프(41)와 외측파이프(42)의 사이에는 반경방향으로 격벽(43)이 형성되어 상기 냉각수통로를 냉각수유입통로(42a)와 냉각수배출통로(42b)로 반분한다.

한편, 상기 인젝션파이프(40)의 응집제 분사 방향쪽 단부에는 상기 격벽(43)이 형성되지 않은 부분이 존재하며, 이 빈 부분을 통해 상기 냉각수유입통로(42a)와 냉각수배출통로(42b)가 상호 연결된다. 즉, 상기 격벽(43)이 형성되지 않은 부분이 연결통로(44)로서 작용하는 것이다.

상기 냉각수유입통로(42a)에는 냉각수탱크(50)에 연결된 냉각수공급호스(61)가 연결되고, 상기 냉각수배출통로(42b)에는 냉각수배출통로(42b)로부터 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수배출호스(62)가 연결된다. 상기 냉각수탱크(50)의 출구에도 개폐를 위한 밸브(51)가 설치된다.

한편, 스키밍 작업중 용선 스플래쉬로부터 인젝션파이프(40)를 보호하기 위하여 상기 인젝션파이프(40)의 겉부분은 내화물(45)로 둘러싸여 있다.

이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.

용선을 수선한 장입래들(300)은 경동대차(200)에 실려져 경동대차(200)의 경동장치(210)에 의해 경동이 가능하다.

상기 장입래들(300)을 경동시킨 상태에서 스키머(100)가 접근하여 스키밍 작업을 실시하게 된다.

스키머(100)는 선회장치(110)에 의해 선회 가능한 본체부(120)와, 상기 본체부(120)의 앞부분에 설치되어 승강 및 전후진 조작이 가능한 아암(130)을 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 상기 아암(130)의 단부에는 소판(140)이 설치되어 슬래그를 직접 긁어내는 고무래 역할을 하게 된다.

상기 인젝션파이프(40)는 단부가 상기 소판(140)의 상부에 근접하여 위치하도록 상기 아암(130)의 단부에 장착되는 것이 바람직하다.

상기 호스(30) 및 냉각수공급호스(61)와 냉각수배출호스(62)들은 열에 강한 내열성 재질로 코팅된 호스를 사용한다.

상기 응집제호퍼(10)와 캐리어가스탱크(20)의 개폐밸브(11,21)를 열면 캐리어가스탱크(20)로부터 고속으로 캐리어가스가 분출되어 호스(30)를 따라 인젝션통로(41a)를 통해 배출된다.

이때 상기 호스(30)에서 응집제호퍼(10)와 연결되기 위해 분지된 곳에는 저압이 형성되므로 응집제탱크(10)로부터 응집제가 흡입 배출되어 캐리어가스에 혼합되고, 캐리어가스의 분사와 더불어 인젝션파이프(40)의 외부로 분사되어 용선의 상부 표면에 분사된다.

캐리어가스는 용선의 표면에 전체적으로 고르게 확산되므로 그와 더불어 응집제 역시 용선의 표면에 전체적으로 균일하게 살포된다.

상기와 같이 응집제가 용선 표면에 전체적으로 균일하게 살포됨으로써 슬래그의 응집이 신속하고 원활하게 이루어진다.

따라서, 상기 소판(140)으로 응집된 슬래그를 용이하게 긁어낼 수 있으므로(긁어내진 슬래그는 슬래그포트(400)에 담겨 처리장소로 운반된다.) 스키밍 효율이 향상된다.

또한, 응집이 신속하게 이루어지므로 응집 시간동안 스키밍을 중지하고 5~10분간 대기할 필요가 없게 되어 슬래그 제거 작업이 보다 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

상기와 같은 이유에 의해 동일 시간내에 슬래그를 다량 제거할 수 있으므로 용선에 투입되는 생석회의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용선예비처리 이후 공정에서 탈황부하를 저감시킴으로써 극저 유황 성분의 강종을 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 캐리어가스로서 아르곤(Ar)가 사용됨으로써 아르곤 가스가 용선과 공기의 접촉을 차단함으로써 용선 산화를 방지할 수 있고, 또한 질소 등의 불이익한 가스에 의한 픽업 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 응집제 살포가 이루어지는 동안 밸브(51)가 개방된 냉각수탱크(50)로부터 공급된 냉각수는 냉각수유입통로(42a)를 흐르고 연결통로(44)를 경유하여 냉각수배출통로(42b)를 흘러 인젝션파이프(40)를 냉각한 뒤 외부로 배출된다.

또한, 작업 중 응집제의 인젝션에 의해 용선이 튀게되는데, 용선과의 직접 접촉은 상기 내화물(45)이 차단함으로써 인젝션파이프(40)를 보호할 수 있도록 되어 있다.

10 : 응집제호퍼 20 : 캐리어가스탱크
30 : 호스 40 : 인젝션파이프
41 : 내측파이프 42 : 외측파이프
41a : 인젝션통로 42a : 냉각수유입통로
42b : 냉각수배출통로 43 : 격벽
44 : 연결통로 45 : 내화물
50 : 냉각수탱크 61 : 냉각수공급호스
62 : 냉각수배출호스

Claims

스키머의 아암에 장착된 인젝션파이프와;
캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크와;
슬래그 응집제가 담겨진 응집제호퍼와;
상기 캐리어가스탱크와 상기 응집제호퍼의 출구와 상기 인젝션파이프의 후단을 연결하는 호스;
를 포함하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 1에 있어서, 상기 호스의 캐리어가스탱크 출구와의 연결부와 응집제호퍼 출구와의 연결부는 상호 인접한 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캐리어가스는 아르곤가스인 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 1에 있어서, 상기 인젝션파이프는 내측파이프와 외측파이프의 이중관 구조로 이루어져, 내측파이프의 내부 공간은 인젝션통로가 되고, 내측파이프와 외측파이프의 사이 공간은 냉각수통로가 되는 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 4에 있어서, 상기 냉각수통로는 상기 내측파이프와 외측파이프를 반경방향으로 연결하는 격벽에 의하여 반분되어 냉각수유입통로와 냉각수배출통로가 형성되고, 상기 냉각수유입통로와 냉각수배출통로는 인젝션파이프의 단부에 형성된 연결통로에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 5에 있어서, 상기 냉각수유입통로에 냉각수탱크에 연결된 냉각수공급호스가 연결되고, 상기 냉각수배출통로에 냉각수배출호스가 연결된 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.
청구항 1에 있어서, 상기 인젝션파이프의 외주는 내화물에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는 용선의 슬래그 응집제 살포장치.