KR20110130738A - Apparatus for supplying carbon material lance apparatus of electric furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기로의 가탄재 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로의 내부에 투입되는 가탄재를 공급하는 전기로의 가탄재 공급장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for supplying coal ash to an electric furnace, and more particularly, to an apparatus for supplying coal ash to an electric furnace for supplying coal ash input into an electric furnace.
일반적으로 전기로는 전기를 이용하여 금속이나 합금을 가열, 용해하는 노로서, 용탕과 접하는 노체의 내부에는 고온의 용탕으로부터 노체를 보호하기 위해 정형 내화물과 부정형 내화물이 축조되며 전기로의 상부로에는 전극봉이 장입설치되어 상기 전극봉에 고전압을 인가하여 고열의 아크열을 발생시킴으로써 전기로 내의 고철을 용해하게 된다. In general, an electric furnace is a furnace for heating and dissolving a metal or an alloy using electricity. In the furnace body in contact with the molten metal, fixed and amorphous refractory are built in order to protect the furnace body from high temperature molten metal. Charged to dissolve the scrap iron in the electric furnace by applying a high voltage to the electrode to generate a high heat arc heat.
전기로는 금속정제에 널리 사용되며, 발열방식에 따라 저항로, 아크로, 유도로로 나뉜다. 이 중 제강용으로 많이 사용되는 것을 아크로이며, 상기 아크로는 노안에 놓인 피용융재와 3상 전극 사이에 아크의 형태로 전류를 흘려서 가열하는 것으로서, 전원을 3상교류, 용량은 수백~수천 KW에 이르는 대형의 것도 있다.Electric furnaces are widely used in metal refining and are divided into resistance furnace, arc furnace and induction furnace according to the heating method. Among them, arc furnaces are used for steelmaking. The arc furnaces are heated by flowing an electric current in the form of an arc between the molten material placed in the furnace and the three-phase electrode, and the power is three-phase alternating current and the capacity is hundreds to thousands of kilowatts. There is a large thing to reach, too.
상기 아크로에 있어서, 대부분의 용융금속이 이미 충분하게 용융되어 전기로의 일정 부분을 충입하고 있는 상태에서 아직 용해되지 못한 용융금속의 잔유성분으로 인해서 수반되는 연료의 낭비를 방지하기 위해 산소와 더불어 충분한 발화력을 갖는 가탄재를 공급하여 연소시킴에 따라 공정상의 로스가 최소화되며, 또한 상기 가탄재를 공급함에 따라 용융금속의 탄소량을 조절하게 된다.In the arc furnace, most of the molten metal is already sufficiently melted and filled with a portion of the electric furnace, and sufficient oxygen and oxygen are generated to prevent waste of fuel accompanying the remaining components of molten metal that have not yet been dissolved. As a result of supplying the burnt coal material having the thermal power to burn, the loss of the process is minimized, and the carbon content of the molten metal is controlled by supplying the coal ash.
본 발명은 전기로에 공급되는 가탄재가 막히지 않고 용이하게 유동하게 함으로써 전기로 조업을 안정화시키는 전기로의 가탄재 공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for supplying a coal ash to an electric furnace that stabilizes operation of an electric furnace by allowing a flow of the burnt ash supplied to an electric furnace to be easily blocked.
본 발명에 의한 전기로의 가탄재 공급장치는, 가탄재를 저장하며 배출구를 구비하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 배출구에 연결되어 가탄재가 분사되는 분사관과, 상기 분사관을 향해 에어를 분사하여 가탄재를 분사시키는 에어분사수단과,상기 분사관의 단부에 연결되는 유입부와 다수의 방향으로 가탄재가 유출되는 유출부를 가지며 상기 유입부와 유출부가 연통하는 통형 몸체를 가지는 분배 커넥터와, 상기 분배 커넥터의 유출부에 연결되어 전기로의 가탄랜스에 연통된 가탄재 공급관을 포함한다.The apparatus for supplying charcoal to an electric furnace according to the present invention includes a storage tank for storing the charcoal and having an outlet, an injection pipe connected to the discharge port of the storage tank, and injecting the carbonaceous material to inject air toward the injection pipe. Air dispensing means for injecting a burnt material, a distribution connector having an inlet connected to the end of the injection pipe and an outlet portion through which the carbonaceous material flows in a plurality of directions, and a cylindrical body in communication with the inlet and the outlet; It includes a feed material feed pipe connected to the outlet of the connector and in communication with the gantan lance of the electric furnace.
상기 저장탱크의 상측에는 가탄재를 공급하는 공급호퍼가 밸브를 매개로 연결되는 한편 저장탱크에 대기압을 가하는 에어브리드가 형성된다.The upper side of the storage tank is connected to the supply hopper for supplying the burnt material via a valve while the air bleed is formed to apply the atmospheric pressure to the storage tank.
상기 배출구에는 가탄재의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 설치된다.The discharge port is provided with a flow control valve for controlling the flow rate of the coal ash.
상기 저장탱크의 하측에는 가탄재를 용이하게 유출시키도록 바이브레이터가 설치되어 있다.The vibrator is provided in the lower side of the said storage tank so that the burnt material may flow out easily.
본 발명에 의한 전기로의 가탄재 공급장치에 의하면, 전기로에 공급되는 가탄재가 막히지 않고 용이하게 유동하게 함으로써 전기로 조업을 안정화시키는 효과가 있다.According to the apparatus for supplying a charcoal ash to an electric furnace according to the present invention, it is possible to stabilize the operation of an electric furnace by making it easy to flow without the clogging material supplied to the electric furnace.
도1은 본 발명의 가탄재 공급장치가 적용되는 전기로를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 실시예에 의한 전기로의 가탄재 공급장치를 나타내는 구성도,
도3은 도2의 분배 커넥터를 나타내는 단면도이다.1 is a view schematically showing an electric furnace to which the coal ash supply apparatus of the present invention is applied;
2 is a block diagram showing an apparatus for supplying coal ash to an electric furnace according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view illustrating the distribution connector of FIG.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 가탄재 공급장치가 적용되는 전기로를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing an electric furnace to which the coal ash supply apparatus of the present invention is applied.
도시한 바와 같이 고철과 같은 스크랩을 재용해하여 용강을 제조하는 전기로(10)는 몸체(11)의 상부를 덮는 루프(12)의 중앙에 다수의 상부 전극(13)이 설치되고, 전기로의 바닥부에는 상기 상부 전극(13)과의 통전에 의해 아아크를 발생시키는 하부 전극(14)이 설치된다. 상기 전기로(10)의 몸체 일측에는 정련에 필요한 산소 및 가탄재를 공급하는 랜스 설비(30)와, 정련 과정에서 발생하는 슬래그(3)를 슬래그 포트(22)로 배제하기 위한 배제구(15)가 각각 구비된다. 또한 상기 전기로(10)의 타측에는 정련 공정이 완료된 후 용강(1)을 래들(20)로 출강시키는데 사용되는 EBT(Eccentric Bottom Tapping) 출강구(16)가 구비된다.As shown in the drawing, a plurality of
상기 랜스 설비(30)의 랜스는 조업 중에 전기로의 내부에 산소 및 가탄재를 공급하도록 이송수단(도시안됨)에 의해 전기로 내부로 이송되며, 전기로의 내부에 산소를 공급하는 산소랜스(31)와, 전기로의 내부에 가탄재를 공급하는 가탄랜스(32)를 구비한다.The lance of the
상기 상부 전극(13)은 3개의 전극(전극봉)(13a : A상 전극, 13b : B상 전극, 13c : C상 전극)으로 되어 있으며, 상기 배제구(15) 쪽(출강구 반대쪽)에 A상 전극(13a)이 배치되고, 상기 출강구(16) 쪽에 C상 전극(13c)이 배치되며, 상기 A상 전극(13a)과 상기 C상 전극(13c) 사이의 측부에 B상 전극(13b)가 배치된다.The
도2은 본 발명의 실시예에 의한 전기로의 가탄재 공급장치를 나타내는 구성도이다. 도시한 바와 같이, 가탄재 공급장치(100)는 가탄재(C)를 저장하며 배출구(111)를 구비하는 저장탱크(110)와, 상기 저장탱크(110)의 배출구(111)에 연결되어 가탄재(C)가 분사되는 분사관(120)과, 상기 분사관(120)을 향해 에어(A)를 분사하여 가탄재(C)를 분사시키는 에어분사수단(130)과, 상기 분사관(120)의 단부에 연결되는 유입부(141)와 다수의 방향으로 가탄재(C)가 유출되는 유출부(142)(143)를 가지며 상기 유입부(141)와 유출부(142)(143)가 연통하는 통형 몸체(144)를 가지는 분배 커넥터(140)와, 상기 분배 커넥터(140)의 유출부(142)(143)에 연결되어 전기로의 가탄랜스(32)에 연통된 가탄재 공급관(152)(153)을 구비한다.Figure 2 is a block diagram showing the apparatus for supplying the coal ash to the electric furnace according to an embodiment of the present invention. As shown, the charcoal
상기 저장탱크(110)의 상측에는 가탄재를 공급하는 공급호퍼(160)가 개폐밸브(171)를 매개로 연결되는 한편 저장탱크(110)에 대기압을 가하는 에어브리드(112)가 형성되어 있다.On the upper side of the
상기 저장탱크(110)의 하측은 호퍼 형태로 경사져 있으며, 저장탱크(110)의 경사부에는 내부의 가탄재(C)가 용이하게 유출하도록 바이브레이터(113)가 부착되어 있다. 상기 저장탱크(110)의 하단부에는 개폐밸브(172)가 설치되고, 상기 배출구(111)에는 배출되는 가탄재(C)의 유량을 조절하는 유량조절밸브(173)가 설치된다.The lower side of the
상기 분사관(120)은 상기 배출구(111)의 가탄재 유출방향에 직각방향으로 설치되며, 상기 분사관(120)의 단부는 상기 분배 커넥터(140)의 유입부(141)에 연결되어 있다. The
상기 에어분사수단(130)은 에어 탱크와, 분사노즐부와, 제어밸브 등을 구비하며, 분사노즐부를 통해 분사되는 에어가 상기 분사관(120)을 통해 분사되어 빠른 유속에 의해 형성되는 압력저하를 이용하여 상기 저장탱크(110)내의 가탄재를 유출시켜 상기 분배 커넥터(140)로 보낸다.The
상기 분배 커넥터(140)는 통형 몸체(144, 납작원통)에서 유입부(141)와 유출부(142)(143)가 관형태로 연결되고, 상기 유입부(141)와 유출부(142)(143)는 상기 분사관(120)과 상기 가탄재 공급관(152)(153)에 플랜지 및 볼트/너트로 연결되어 있다.The
상기 분배 커넥터(140)는 도3에 도시한 바와 같이 상기 유입부(141)과 유출부(142)(143)의 단부에 형성된 플랜지(141a)(142a)(143a)로 상기 분사관(120) 및 가탄재 공급관(152)(153)가 연결될 때 가탄재 및 에어의 누설을 방지하도록 패킹부재(161)(162)(163)을 구비한다.As shown in FIG. 3, the
상기 가탄재 공급관(152)(153)에는 개폐밸브(174)(175)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 2개의 가탄재 공급관(152)(153)으로 되어 있으나, 가탄랜스의 수 및 전기로의 수에 따라 3개 이상의 가탄재 공급관이 설치될 수 있다.Opening and
상기 가탄재 공급관(152)(153)에 설치된 개폐밸브(174)(175)의 개폐에 따라 각 전기로 및 가탄랜스로 가탄재의 공급 차단이 제어된다.In accordance with the opening and closing of the on-off
상기 전기로의 조업에서는 고철을 전체 장입량의 약 75% 정도로 우선 로내에 장입하여 1차 용해한 다음, 나머지 약 25%의 고철을 다시 장입한 후 2차 용해하는 용해공정을 거친 후, 고철이 전량이 용해되었을 때 정련공정을 거친다. 이와 같은 용해 및 정련공정에서는 조업시간을 단축하기 위해 각 단계별로 적절한 전력패턴을 설정하여 통전을 행하면서, 용강면 상부에 산소와 가탄재를 공급하여 용해를 촉진시킨다. In the operation of the electric furnace, the scrap is first charged into the furnace at about 75% of the total amount of the first charge, and then the remaining about 25% of the scrap is charged again, followed by the second melting process, and then the total amount of scrap is dissolved. When it is finished, go through the refining process. In this dissolution and refining process, while setting the appropriate power pattern for each step to conduct the operation to shorten the operating time, while supplying oxygen and the carbonaceous material on the molten steel surface to promote dissolution.
전기로 내에 가탄재와 산소를 공급하면 탄소와 산소의 반응에 의한 발열반응에 의해 용해시간을 단축할 수 있게 된다. 고철의 용해시에는 산소의 공급이 필수적이지만 산소가 로내에 장입된 고철 등의 장애물을 만나서 탄소 성분의 산화에 사용되는 비율을 저하시키고 오히려 고철을 산화시키기 때문에, 산화로 인해 여러 문제점을 일으키는데 특히 전극을 산화시켜 전극 소모를 촉진하게 되는 데, 상기 가탄랜스(32)를 통해 공급되는 가탄재의 탄소에 의한 슬래그 포밍성을 향상시켜 전극(13a, 13b, 13c)의 소모를 줄인다.By supplying carbonaceous material and oxygen into the electric furnace, the dissolution time can be shortened by exothermic reaction by the reaction of carbon and oxygen. Oxygen supply is essential when melting the iron, but it causes various problems due to oxidation because oxygen lowers the ratio used to oxidize carbon components and encounters obstacles such as iron that is charged into the furnace, and oxidizes the iron. By oxidizing to promote electrode consumption, the slag forming property of carbon in the peat material supplied through the
슬래그 포밍(slag foaming)은 용강 상부 표면과 슬래그와의 경계면에서 산소와 탄소가 반응하여 일산화탄소 등 가스를 발생시키며 이로 인해 슬래그가 부풀어 올라 아크를 감싸주는 현상이다. 따라서, 슬래그 포밍은 전극에서 발생된 아크의 내기노출을 방지하여 용강으로의 아크 열 전달 효율을 향상시키며, 대기에 의한 용강으로의 질소 흡입을 방지하여 품질향상에 기여하며 고온의 아크로부터 냉각설비를 보호하여 누수를 방지하는 등의 역할을 하며 특히 전극의 산화에 의한 전극 소모를 줄이게 된다. Slag foaming is a phenomenon in which oxygen and carbon react at the interface between the upper surface of molten steel and the slag to generate gas such as carbon monoxide, which causes the slag to swell and surround the arc. Therefore, slag forming improves the arc heat transfer efficiency to the molten steel by preventing the exposure of the arc generated from the electrode, and contributes to the improvement of quality by preventing the nitrogen intake into the molten steel by the atmosphere and the cooling equipment from the high temperature arc. It serves to prevent leakage by protecting, and in particular, reduces electrode consumption by oxidation of the electrode.
전기로 조업에서 용선을 사용하는 경우 용선에는 용선 자체의 헌열과 산소취련시 산화성 원소의 산화열로 인하여 전력 원단위가 용선 장입량에 비례하여 감소된다. 따라서 산소취련패턴은 전력 원단위의 저감에 상응하는, 즉 처리시간 감소에 상응하는 취련패턴을 확보하는 것이 종점온도와 종점탄소를 적중하는데 필수적이다. 이러한 종점온도와 종점탄소는 생산강종에 따라 달라지는데, 종점탄소 농도에 따라 종점산소 농도도 탄소농도에 반비례하여 달라진다. 즉 탄소농도가 높을수록 종점산소농도가 낮으므로 탄소농도가 높은 강종에서는 산소사용량을 적게 할 필요가 있다. 예를들면, 탄소농도가 0.03%인 경우 종점산소농도는 900ppm을, 0,08%인 경우는 400ppm을 적중하여야 하므로 동일한 용선량에서도 강종에 따라 취련 산소 사용량이 달라지게 된다. 결국 종점탄소 적중은 종점산소농도의 적중과 같은 의미로 볼 수 있다.When molten iron is used in the electric furnace operation, the molten iron in the molten iron decreases in proportion to the molten iron charge due to the heat of the molten iron itself and the oxidative heat of the oxidizing element during the oxygen extraction. Therefore, it is essential for the oxygen blowing pattern to hit the end point temperature and the end point carbon to secure the blowing pattern corresponding to the reduction of the electric power unit, that is, the processing time. These end point temperatures and end point carbons vary depending on the type of steel produced. Depending on the end point carbon concentration, the end point oxygen concentration is also inversely proportional to the carbon concentration. In other words, the higher the carbon concentration, the lower the end point oxygen concentration, so it is necessary to reduce the oxygen consumption in the high carbon concentration. For example, when the carbon concentration is 0.03%, the target oxygen concentration should be 900ppm, and at 0,08%, 400ppm, so the amount of blown oxygen will vary depending on the steel grade even at the same molten iron. After all, the end point carbon hit can be considered the same as the end point oxygen concentration hit.
전기로 산소 취련 패턴을 설정하기 위해서는 상기 용해 정련 거동 단계별로 허용 가능한 최대 산소 가스 유량이 우선 설정되어야 한다. 산소 유량은 용선량에 따라 다소 차이가 있지만, 탈탄속도와 용강의 승온을 동시에 만족할 수 있도록 최대 산소 유량을 유지해야 한다.In order to set the oxygen scavenging pattern in the electric furnace, the maximum allowable oxygen gas flow rate must be set first in the dissolution refining behavior step. The oxygen flow rate is somewhat different depending on the molten iron, but the maximum oxygen flow rate must be maintained to satisfy both the decarburization rate and the elevated temperature of the molten steel.
본 발명의 가탄재 공급장치(100)에서, 저장탱크(110)의 배출구(111)에 설치된 개폐밸브(172)을 열고 유량조절밸브(173)로 유량을 조절하면서 에어분사수단(130)에 의해 분사되는 에어에 의해 분사관(120)을 따라 분사되는 가탄재(C)는 분배 커넥터(140)의 통형 몸체(144)를 통해 유출부(142)(143)로 분배되어 밸브(174)(175)의 개폐에 따라 전기로의 가탄랜스에 공급되어 전기로 내부에 투입된다. 이때 통형 몸체(144)의 공간이 가탄재의 터미널 역활을 하므로 분배되는 가탄재가 막힐 우려가 없이 가탄랜스에 원할히 공급된다. In the coal
상기 저장탱크(110)에 설치된 바이브레이터(113)는 가탄재(C)의 유동을 원할히 하며, 도시하지 않은 감지수단의 감지에 따라 저장탱크(110)내에 가탄재가 부족되면 개폐밸브(171)가 열리어 공급호퍼(160)을 통해 가탄재가 보충된다.The
상기 개폐밸브(171)(172)(174)(175) 및 유량조절밸브(173)은 도시하지 않은 제어수단에 연결되어 개폐 및 개도조절이 자동으로 이루어진다.
The on-off
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능함은 물론이고, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. The scope of the technical protection shall be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 가탄재 공급장치 110 : 저장탱크
111 : 배출구 112 : 에어브리드
113 : 바이브레이터 120 : 분사관
130 : 에어분사수단 140 : 분배 커넥터
141 : 유입부 142, 143 : 유출부
144 : 통형 몸체 152, 153 : 가탄재 공급관
160 : 공급호퍼 171, 172, 174, 175 : 개폐밸브
173 : 유량조절밸브 C : 가탄재100: coal feeder 110: storage tank
111
113: vibrator 120: injection pipe
130: air injection means 140: distribution connector
141:
144:
160:
173: flow control valve C: charcoal ash
Claims (5)
상기 저장탱크의 배출구에 연결되어 상기 가탄재가 분사되는 분사관과,
상기 분사관을 향해 에어를 분사하여 상기 가탄재를 분사시키는 에어분사수단과,
상기 분사관의 단부에 연결되는 유입부와, 다수의 방향으로 상기 가탄재가 유출되는 유출부, 및 상기 유입부와 유출부가 연통하는 통형 몸체를 가지는 분배 커넥터와,
상기 분배 커넥터의 유출부에 연결되어 전기로의 가탄랜스에 연통된 가탄재 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로의 가탄재 공급장치.A storage tank for storing charcoal and having an outlet;
An injection pipe connected to an outlet of the storage tank, into which the burnt material is injected;
Air injection means for injecting air toward the injection pipe to inject the carbonaceous material;
A distribution connector having an inlet portion connected to an end of the injection pipe, an outlet portion through which the coal ash flows out in a plurality of directions, and a tubular body in communication with the inlet portion and the outlet portion;
And a coal ash supply pipe connected to the outlet of the distribution connector and communicating with the gantan lance of the electric furnace.
상기 저장탱크의 상측에는 상기 가탄재를 공급하는 공급호퍼가 밸브를 매개로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기로의 가탄재 공급장치.The method according to claim 1,
The upper side of the storage tank is a supply hopper for the electric furnace, characterized in that the supply hopper for supplying the burnt material is connected via a valve.
상기 저장탱크에는 대기압을 가하는 에어브리드가 형성되는 것을 특징으로 하는 가탄재 공급장치.The method according to claim 1,
The storage tank is a feed material, characterized in that the air bleed is applied to the atmospheric pressure is formed.
상기 배출구에는 상기 가탄재의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기로의 가탄재 공급장치.The method according to claim 1,
The apparatus for supplying coal ash to an electric furnace, characterized in that a flow rate control valve is installed at the outlet to adjust the flow rate of the coal ash.
상기 저장탱크의 하측에는 상기 가탄재를 용이하게 유출시키도록 바이브레이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기로의 가탄재 공급장치.The method according to claim 1,
The apparatus for supplying charcoal to an electric furnace, wherein a vibrator is installed below the storage tank to easily flow out the charcoal.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102065027B1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-02-11 | 금수산업(주) | Electric furnace carbon supply apparatus |
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2010
- 2010-05-28 KR KR1020100050210A patent/KR20110130738A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102065027B1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-02-11 | 금수산업(주) | Electric furnace carbon supply apparatus |
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