KR20120073412A - 나탕 발생 방지 장치 - Google Patents

나탕 발생 방지 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120073412A
KR20120073412A KR1020100135171A KR20100135171A KR20120073412A KR 20120073412 A KR20120073412 A KR 20120073412A KR 1020100135171 A KR1020100135171 A KR 1020100135171A KR 20100135171 A KR20100135171 A KR 20100135171A KR 20120073412 A KR20120073412 A KR 20120073412A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molten steel
pressure
gas
camera
area
Prior art date
Application number
KR1020100135171A
Other languages
English (en)
Inventor
신남호
김기원
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020100135171A priority Critical patent/KR20120073412A/ko
Publication of KR20120073412A publication Critical patent/KR20120073412A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/58—Pouring-nozzles with gas injecting means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

본 발명은, 용강 및 슬래그를 수용하는 레이들의 상부에 설치되어, 용강 탕면을 촬상하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬상된 상기 용강 탕면의 이미지를 분석하여 상기 용강 탕면 중 상기 용강이 차지하는 면적을 계산하는 화상 분석부와, 상기 레이들의 하부로부터 상기 용강에 기체를 주입하는 기체 주입부와, 상기 화상 분석부에서 계산된 상기 용강이 차지하는 면적에 따라 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 조정하는 압력 조절부를 포함하는 나탕 발생 감지 장치를 제공한다.

Description

나탕 발생 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING GEBERATION OF NAKED MOLTEN METAL}
본 발명은 나탕 발생 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 제강 공정의 2차 정련시에 발생할 수 있는 나탕을 감지하고 나탕의 발생을 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다.
제강 공정에 있어서, 전로 취련이 완료되면, 용강을 수강 레이들에 출강하여 이차 정련 단계로 들어가, 상부 또는 하부로부터 가스를 취입하여 용강 교반이 가능한 설비로 이송하게 된다. 이들 설비에서는 성분 조정, 용강 온도 균일, 탈류, 개재물 제어 등을 위한 목적으로 랜스를 이용하여 상부로부터 불활성 기체를 취입하거나, 레이들 바닥에 다공질의 노즐을 설치하여 그 노즐을 통하여 불활성 기체를 취입한다.
이러한 2가지 방법 중, 용강 성분, 온도 균일화 능력 및 용강 청정도 향상을 고려하여 후자의 방법(저취법)을 많이 쓰고 있다. 그런데, 주입되는 불활성 기체가 적정 압력을 유지하고 있지 않을 경우에, 주입된 기체가 용강 위를 덮고 있는 슬래그를 강하게 분리하면서 분출하여 용강 표면이 대기 중에 드러나는 나탕을 발생시킨다.
이 경우에, 용강에 재산화를 일으켜 성분의 불균형을 초래하므로, 이러한 현상을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예는, 용강 탕면에서의 나탕 발생을 방지할 수 있는 나탕 발생 방지 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에서, 용강 및 슬래그를 수용하는 레이들의 상부에 설치되어, 용강 탕면을 촬상하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬상된 상기 용강 탕면의 이미지를 분석하여 상기 용강 탕면 중 상기 용강이 차지하는 면적을 계산하는 화상 분석부와, 상기 레이들의 하부로부터 상기 용강에 기체를 주입하는 기체 주입부와, 상기 화상 분석부에서 계산된 상기 용강이 차지하는 면적에 따라 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 조정하는 압력 조절부를 포함하는 나탕 발생 감지 장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 압력 조절부는, 상기 용강이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 클 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 감소시키고, 상기 용강이 차지하는 면적이 상기 기설정된 면적 범위 내일 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 유지시키고, 상기 용강이 차지하는 면적이 상기 기설정된 면적 범위보다 더 작을 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 카메라는 열화상 카메라일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화상 분석부는 상기 용강 탕면의 이미지의 각 부분의 밝기 레벨에 따라 상기 용강이 차지하는 면적을 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화상 분석부는, 상기 카메라에서 촬상된 용강 탕면의 이미지를 분석하여 상기 용강 탕면의 면적에 대하여 상기 용강이 차지하는 면적의 비율을 계산하고, 상기 압력 조절부는, 상기 비율에 따라 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 조절부는, 상기 비율이 기설정된 비율 범위보다 더 클 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 감소시키고, 상기 비율이 상기 기설정된 비율 범위 내일 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 유지시키고, 상기 비율이 상기 기설정된 비율 범위보다 더 작을 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제강 공정의 2차 정련시에 용강 교반을 위해 주입되는 기체에 의한 용강 탕면에서의 나탕 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 감지 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 장치의 동작 플로우를 도시하는 플로우 차트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 감지 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 감지 장치의 블록도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 나탕 발생 감지 장치는, 카메라(110)와, 화상 분석부(120)와, 기체 주입부(130)와, 압력 조절부(140)를 포함한다.
카메라(110)는 용강(20)과, 용강(20)의 상부에 형성된 슬래그(30)를 수용하는 레이들(10)의 상부에 설치되어, 슬래그(30)의 상부, 즉, 용강 탕면(40)을 촬상하고, 촬상된 용강 탕면(40)의 이미지를 화상 분석부(120)에 전송한다. 일반적으로 레이들(10)의 상단에는 2차 정련시 용강의 비산을 막고 외부와의 접촉을 차단하기 위하여, 덮개(50)가 덮여 있으므로, 카메라(110)는 덮개(50)의 일 부분에 카메라 수용 공간을 설치하여, 여기에 카메라(110)를 수용할 수 있다. 한편, 카메라(110)를 용강에 의한 열로부터 보호하기 위하여 내열 유리를 이용하여 카메라(110)에 전달되는 열을 차단할 수 있으며, 추가적인 냉각 또는 퍼징(purging)을 위하여, 냉각용 기체, 예를 들면, 아르곤 가스를 내열 유리 내부에 주입하고 외부로 배출할 수 있다. 카메라(110)는 일례로서 열화상 카메라일 수 있다.
화상 분석부(120)는 용강 탕면(40)의 이미지를 분석한다. 특히, 용강 탕면(40)의 이미지에서, 용강이 차지하는 면적을 계산하거나, 또는 용강 탕면(40)의 이미지에서 용강 탕면의 전체 면적 중 용강이 차지하는 면적의 비율을 계산할 수 있다.
용강 탕면(40)은 슬래그(30) 부분과 용강(20) 부분으로 이루어질 수 있으며, 양자는 복사율의 차이가 있기 때문에 예를 들어 열화상 카메라로 촬상하는 경우 각 영역별로 화상의 밝기가 다른 이미지를 얻을 수 있다. 따라서, 촬상된 이미지의 밝기를 분석하여, 밝기가 일정 레벨 이상인 영역을 용강 부분으로 분류하고, 나머지 영역을 슬래그 부분으로 분류할 수 있다.
이러한 과정을 거쳐, 화상 분석부(120)는 용강이 차지하는 면적 또는 그 비율을 용이하게 결정할 수 있다.
기체 주입부(130)는 레이들(10)의 하부로터 레이들(10) 내에 수용된 용강에 기체를 공급한다. 상기 기체는 아르곤 등의 불활성 기체를 포함한다.
압력 조절부(140)는, 화상 분석부(120)에서 계산된 용강 탕면(40)에서 용강(20)이 차지하는 면적 또는 그 비율에 따라 기체 주입부(130)가 용강에 공급하는 불활성 기체의 압력을 조절한다.
이 경우, 압력 조절부(140)는 용강 탕면(40)에서 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적보다 더 큰 경우, 또는 용강 탕면(40)에서 용강(20)이 차지하는 면적의 비율이 기설정된 비율보다 더 큰 경우에, 용강 탕면(40)에서 나탕이 발생한 것 것으로 판단하고 기체 주입부(130)가 공급하는 기체의 압력을 낮추도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 카메라(110)에서 용강 탕면(40)을 촬상하여 얻은 이미지에서 용강(20)이 차지하는 면적이 기설적된 면적보다 크거나, 또는 용강(20)이 차지하는 면적의 비율이 기설정된 비율보다 더 큰 경우에 나탕이 발생한 것으로 판단하여, 용강에 공급되는 기체의 압력을 제어함으로써 나탕의 발생을 줄일 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 방지 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 발생 장치의 동작 플로우를 도시하는 플로우 차트이다. 먼저, 카메라(110)를 이용하여 용강 탕면(40)을 촬상한다(S210). 그 다음, 화상 분석부(120)를 통해 촬상된 용강 탕면(40)의 이미지를 분석한다(S220). 이 경우, 용강 탕면(40)의 이미지로부터, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적을 계산한다. 다른 실시예에서, 이 대신에 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적의 비율을 계산할 수도 있다.
다음으로, 압력 조절부(140)는 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적을 기설정된 면적 범위와 비교한다(S230). 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 큰 경우에(S230-예), 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 감소시킨다(S240).
용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 작은 경우에(S230-아니오), 압력 조절부(140)는 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적을 기설정된 면적 범위를 비교하여(S250), 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 작은 경우에(S250-예), 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 증가시킨다(S260).
용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위 내인 경우에(S250-아니오), 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 유지시킨다(S260).
이와 같이, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 큰 경우에, 주입되는 기체의 압력을 감소시키고, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 작은 경우에, 주입되는 기체의 압력을 증가시키고, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위 내인 경우에, 주입되는 기체의 압력을 유지시킴으로써, 용강 내의 기체의 압력을 적절히 유지하여, 용강 탕면의 나탕 발생을 방지할 수 있다.
상술한 바에 대신하여, 압력 조절부(140)는 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적 비율을 기설정된 면적 비율 범위와 비교하고, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적의 비율이 기설정된 비율 범위보다 더 큰 경우에, 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 감소시키고, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적의 비율이 기설정된 비율 범위보다 더 작은 경우에, 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 감소시키고, 용강 탕면(40) 중 용강(20)이 차지하는 면적의 비율이 기설정된 비율 범위 내인 경우에, 레이들(10) 내의 용강(20)에 주입되는 공기의 압력을 유지시킬 수 있다.
이러한 과정은 실시간으로 기체 압력을 조절하거나, 기설정된 일정한 시간 간격마다 기체 압력을 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나탕 방지 장치에 의하면, 용강 탕면의 촬상된 이미지를 이용하여 레이들 내의 용강 탕면에서 나탕의 발생을 감지하여, 나탕 발생 원인인 용강 교반용 기체의 과도한 압력을 조정함으로써 나탕 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 의도된다. 따라서, 청구범위에 기재된 범위 및 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
110 카메라
120 화상 분석부
130 기체 주입부
140 압력 조절부
10 레이들
20 용강
30 슬래그
40 용강 탕면
50 덮개

Claims (6)

  1. 용강 및 슬래그를 수용하는 레이들의 상부에 설치되어, 용강 탕면을 촬상하는 카메라;
    상기 카메라에서 촬상된 상기 용강 탕면의 이미지를 분석하여 상기 용강 탕면 중 상기 용강이 차지하는 면적을 계산하는 화상 분석부;
    상기 레이들의 하부로부터 상기 용강에 기체를 주입하는 기체 주입부; 및
    상기 화상 분석부에서 계산된 상기 용강이 차지하는 면적에 따라 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 조정하는 압력 조절부
    를 포함하는,
    나탕 발생 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 조절부는,
    상기 용강이 차지하는 면적이 기설정된 면적 범위보다 더 클 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 감소시키고,
    상기 용강이 차지하는 면적이 상기 기설정된 면적 범위 내일 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 유지시키고,
    상기 용강이 차지하는 면적이 상기 기설정된 면적 범위보다 더 작을 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 증가시키는,
    나탕 발생 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는 열화상 카메라인,
    나탕 발생 감지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화상 분석부는 상기 용강 탕면의 이미지의 각 부분의 밝기 레벨에 따라 상기 용강이 차지하는 면적을 계산하는,
    나탕 발생 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화상 분석부는, 상기 카메라에서 촬상된 용강 탕면의 이미지를 분석하여 상기 용강 탕면의 면적에 대하여 상기 용강이 차지하는 면적의 비율을 계산하고,
    상기 압력 조절부는, 상기 비율에 따라 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 조정하는,
    나탕 발생 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압력 조절부는,
    상기 비율이 기설정된 비율 범위보다 더 클 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 감소시키고,
    상기 비율이 상기 기설정된 비율 범위 내일 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 유지시키고,
    상기 비율이 상기 기설정된 비율 범위보다 더 작을 때 상기 용강에 주입되는 기체의 압력을 증가시키는,
    나탕 발생 감지 장치.
KR1020100135171A 2010-12-27 2010-12-27 나탕 발생 방지 장치 KR20120073412A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100135171A KR20120073412A (ko) 2010-12-27 2010-12-27 나탕 발생 방지 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100135171A KR20120073412A (ko) 2010-12-27 2010-12-27 나탕 발생 방지 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120073412A true KR20120073412A (ko) 2012-07-05

Family

ID=46707751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100135171A KR20120073412A (ko) 2010-12-27 2010-12-27 나탕 발생 방지 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120073412A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036346A1 (ko) * 2018-08-13 2020-02-20 주식회사 포스코 정련 장치 및 방법
KR102263306B1 (ko) * 2019-12-17 2021-06-14 주식회사 우진 레이들 버블링 시스템 및 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036346A1 (ko) * 2018-08-13 2020-02-20 주식회사 포스코 정련 장치 및 방법
KR20200018941A (ko) * 2018-08-13 2020-02-21 주식회사 포스코 정련 장치 및 방법
CN112639138A (zh) * 2018-08-13 2021-04-09 株式会社Posco 精炼设备和方法
EP3839077A4 (en) * 2018-08-13 2021-06-23 Posco REFINING APPARATUS AND METHOD
CN112639138B (zh) * 2018-08-13 2022-10-21 株式会社Posco 精炼设备和方法
KR102263306B1 (ko) * 2019-12-17 2021-06-14 주식회사 우진 레이들 버블링 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4580466B2 (ja) 溶銑温度の検知方法及びこれを用いた高炉の操業方法
JP6164173B2 (ja) 転炉排出流判定装置、転炉排出流判定方法、溶銑予備処理方法、及び転炉予備処理の操業方法
CN112639138B (zh) 精炼设备和方法
JP2017160498A (ja) 竪型炉における溶融物レベルの推定方法、及びその推定装置
US20150192365A1 (en) Method and device for detecting the slag level in a metallurgical vessel
TWI739364B (zh) 轉爐之噴濺預測方法、轉爐之作業方法及轉爐之噴濺預測系統
KR102225816B1 (ko) 스크랩 용해율과 잔탕량을 측정하는 전기로 제강 조업 장치 및 이를 이용한 제강 조업 방법
TW202225418A (zh) 轉爐的操作方法及轉爐的吹煉控制系統
KR20120073412A (ko) 나탕 발생 방지 장치
RU2630111C2 (ru) Способ эксплуатации вакуумного плавильного агрегата и эксплуатируемый этим способом вакуумный плавильный агрегат
CN106795573B (zh) 用于确定氧气吹炼过程中的点火时间点的方法和设备
JP4419861B2 (ja) 転炉出鋼時のスラグ検出方法及び装置
JP4024833B1 (ja) プラズマ式灰溶融炉の制御方法及びプラズマ式灰溶融炉
JP7243520B2 (ja) 転炉型溶銑予備処理における排滓方法
WO2024057758A1 (ja) 排滓量の推定方法
KR100403472B1 (ko) 스테인레스 브이오디공정에서의 나탕 면적 측정장치 및 방법
JP2016169436A (ja) スラグのフォーミング鎮静剤の投入方法および投入装置
KR102263306B1 (ko) 레이들 버블링 시스템 및 방법
JPH08269531A (ja) 転炉出鋼流の位置検出方法及び装置
KR20040097528A (ko) 빛을 이용한 비접촉방식의 전로출강 슬라그유출 검출방법
JPH09182953A (ja) スラグ検知方法
KR102514756B1 (ko) 용선 온도 측정 시스템 및 그 방법
KR102135820B1 (ko) 노열 판단 장치 및 노열 판단 방법
JP4260673B2 (ja) 火点放射計測方法及びその装置
US20230286038A1 (en) Monitoring casting environment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application