KR20140002830A - Apparatus for refining molten steel - Google Patents

Apparatus for refining molten steel Download PDF

Info

Publication number
KR20140002830A
KR20140002830A KR1020120068493A KR20120068493A KR20140002830A KR 20140002830 A KR20140002830 A KR 20140002830A KR 1020120068493 A KR1020120068493 A KR 1020120068493A KR 20120068493 A KR20120068493 A KR 20120068493A KR 20140002830 A KR20140002830 A KR 20140002830A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
odor
molten steel
circumference
tapping
Prior art date
Application number
KR1020120068493A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101366298B1 (en
Inventor
안종태
강수창
박정호
한웅희
송민호
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 KR1020120068493A priority Critical patent/KR101366298B1/en
Publication of KR20140002830A publication Critical patent/KR20140002830A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101366298B1 publication Critical patent/KR101366298B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072Treatment with gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

The present invention relates to a refining apparatus of molten steels and provides a refining apparatus of molten steels characterized by a layout structure of a bottom-blown nozzle capable of controlling contents of a molten steel in a not yet decarburized steel. An embodiment of the present invention comprises a steelmaking furnace to accommodate a molten steel, and at least one pair of low-blown nozzles arranged oppositely in a point symmetry with reference to a center point of a bottom face of the steelmaking furnace and positioned on mutually opposite sides with reference to a reference axis as a diameter of the bottom face. In addition, a top-blown lancing for supplying gas from an upper part of the steelmaking furnace is included. Also, the pair of bottom-blown nozzles comprise a bottom-blown nozzle of a charging side positioned on the charging side with the reference axis as a center, and a bottom-blown nozzle of a steel tapping side positioned on the steel tapping side with the reference axis as a center. [Reference numerals] (AA) Loading side; (BB) Reference axis(Tilting axis); (CC) Bottom-blown nozzle; (DD) Steel-tapping side

Description

용강 정련 장치{Apparatus for refining molten steel}Apparatus for refining molten steel}

본 발명은 용강 정련 장치에 관한 것으로서, 미탈탄강 내의 용강의 함량을 제어할 수 있는 저취 노즐의 배치 구조를 특징으로 하는 용강 정련 장치이다.The present invention relates to a molten steel refining apparatus, and is a molten steel refining apparatus characterized by an arrangement structure of a low odor nozzle capable of controlling the content of molten steel in mithalated steel.

페로망간(ferro-manganese)을 제조하는 공정은, 망간 광석과 환원제인 코크스(cokes) 및 슬래그(slag) 형성제를 전기로에 장입하여 코크스의 탄소(C)를 이용하여 산화물 형태인 망간 광석을 환원시킴으로써 제조된다. 이와 같이 전기로에서 코크스를 이용해서 제조된 페로망간은 환원제인 코크스로 인해서 제품 중에 탄소(C)가 포화되어 있는 고탄 페로망간의 형태로 얻어진다.The process for producing ferro-manganese involves charging manganese ore and reducing agent cokes and slag forming agent into an electric furnace to reduce manganese ore in the form of oxide using carbon (C) of coke. It is prepared by making. The ferromanganese produced using coke in an electric furnace is obtained in the form of high carbon ferromanganese in which carbon (C) is saturated in a product due to coke as a reducing agent.

통상적으로 사용되는 페로망간을 제강 공정에서 사용함에 있어서 문제가 되는 사항은 페로망간에 포함된 탄소(C)와 인(P) 성분의 양이다. 탄소의 경우 강의 성질을 결정하는 가장 중요한 성분이며 특히, 극저탄소 고망간강 생산을 위해서 탄소 농도를 낮추기 위해서 노력하고 있다. 따라서, 페로망간을 사용하는 경우 합금철에 의한 용강 중의 탄소 농도를 고려해야하며, 이로 인하여 페로망간을 사용할 수 없게 될 수도 있으며 페로망간의 탄소 농도 제어가 필요하다.A problem in using the commonly used ferro manganese in the steelmaking process is the amount of carbon (C) and phosphorus (P) component contained in the ferro manganese. Carbon is the most important component in determining the properties of steel and, in particular, efforts to reduce the carbon concentration for the production of ultra low carbon high manganese steel. Therefore, in the case of using ferro-manganese, the carbon concentration in molten steel by ferroalloy should be taken into consideration, which may make it impossible to use ferro-manganese and control the carbon concentration of ferro-manganese.

일반적으로 페로망간의 탈탄공정은 전기로(electric furnace)에서 생산된 고탄 페로망간을 탈탄로에 장입한 후, 랜스(lance)를 통하여 고속의 산소가스를 상부에서 불어넣고(이하, '상취'(上吹)라 함), 탈탄로 바닥부위에서 산소나 불활성가스를 불어넣거나(이하 '저취'(底吹)라 함) 또는 탈탄로 측벽에서 산소나 불활성 가스를 불어넣는(이하, '횡취'(橫吹)라 함) 방법을 통해 이루어진다.In general, the decarburization process of ferro-manganese is charged with high-carbon ferro-manganese produced in an electric furnace into a decarburization furnace, and a high-speed oxygen gas is blown from the upper portion through a lance (hereinafter referred to as 'refreshing' ( ), Blowing oxygen or inert gas from the bottom of the decarburization furnace (hereinafter referred to as 'low'), or blowing oxygen or an inert gas from the sidewall of the decarburization furnace (hereinafter referred to as 'harvest') Iii) through the method.

탈탄로에서 용융상태의 페로망간은 바닥부위의 가스에 의한 버블링 작업에 의해 교반이 활성화되어 용강 내부의 성분이 균일화되며 페로망간 내부나 표면에서 화학반응이 촉진된다. 페로망간은 산소 친화력이 높고, 증기압이 높기 때문에 탈탄 과정 중에 산화 및 증발에 의한 손실이 매우 크기 때문에 페로망간의 실수율을 높히고 탈탄을 촉진시키기 위해서는 적정 취련 패턴의 선정 및 교반능 확보가 중요하다. 특히, 상취와 저취를 사용하는 복합 취련법으로 탈탄을 할 경우 저취 가스에 의한 교반이 탈탄로의 교반능을 지배하기 때문에 최적의 저취 배열을 선정하는 것이 페로망간의 실수율 향상과 탈탄 촉진을 위해서 필요하다.In the decarburization furnace, the ferro-manganese in the molten state is agitated by the bubbling operation by the gas at the bottom to homogenize the components in the molten steel and promote the chemical reaction in the ferro-manganese or on the surface. Since ferromanganese has high oxygen affinity and high vapor pressure, the loss due to oxidation and evaporation during the decarburization process is very large. Therefore, it is important to select a proper blowing pattern and secure stirring ability to increase the error rate of ferromanganese and promote decarburization. In particular, when decarburization is carried out by the combined blow method using the upper and lower odors, the stirring by the low odor gas governs the stirring ability of the decarburization furnace. Do.

기존의 탈탄로에서는 페로망간의 산소 친화력이 높고 증기압이 높은 특성에 기인한 산화 및 증발 손실을 저감하기 위하여 저취 또는 횡취에 산소를 취입하는 방법을 사용하고 있다. 기존의 탈탄로는 도 1에 도시한 바와 같이 탈탄로의 바닥면(11)에 산소를 분사하는 노즐(12)을 균일하게 분포시켜 탈탄로 내의 페로망간에 산소 공급을 균등하게 하고자 하였다. 하지만 이와 같은 저취 배열은 노즐간의 간섭에 의한 정체영역의 형성을 유발하여 탈탄로의 탈탄능 및 페로망간 실수율을 저하시킨다. 그리고 기존의 저취 배열의 경우, 장입측 및 출강측에 저취 배열된 산소랜스가 놓이게 되므로 노즐이나 내화물이 손상된다. 이로 인해 탈탄로의 수명 연장에 장애 요인이 되고 조업 사고를 유발하는 문제점을 가지고 있다.In the existing decarburization furnace, in order to reduce oxidation and evaporation losses due to high oxygen affinity and high vapor pressure between ferro manganese, a method of injecting oxygen into a low odor or a odor is used. As shown in FIG. 1, the existing decarburization furnace uniformly distributes the nozzles 12 for injecting oxygen to the bottom surface 11 of the decarburization furnace to uniformly supply oxygen to the ferro-manganese in the decarburization furnace. However, such a low odor arrangement causes the formation of stagnant regions due to interference between nozzles, thereby lowering the decarburization capacity of the decarburization furnace and the ferromanganese error rate. In the case of the existing low odor arrangement, the oxygen lances arranged on the charging side and the tapping side are placed on the lower side, and thus the nozzles or the refractory are damaged. This causes a problem in extending the life of the decarburization furnace and has a problem of causing an operation accident.

미국특허등록 4,752,327U.S. Patent 4,752,327

본 발명의 기술적 과제는 페로망간 탈탄로의 탈탄능 및 실수율을 향상시키는 저취 노즐의 배치 구조를 제공하는데 있다. 또한 저취 노즐 및 내화물의 손상을 일으키는 원인을 최소화하여 탈탄로의 수명이 연장되도록 하는데 있다. 또한 저취 노즐 손상에 의한 사고에 조기에 대응할 수 있는 탈탄로를 제공하는데 있다.The technical problem of the present invention is to provide an arrangement structure of a low odor nozzle to improve the decarburization capacity and the real rate of the ferromangan decarburization furnace. In addition, the life of the decarburization furnace is extended by minimizing the cause of damage to the low-odor nozzle and the refractory. In addition, it is to provide a decarburization furnace that can respond early to the accident caused by low-odor nozzle damage.

본 발명의 실시 형태는 용강을 수용하는 제강로와, 상기 제강로의 바닥면의 중심점을 기준으로 점대칭 대향 배치되며, 바닥면의 직경인 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치하는 적어도 한 쌍의 저취 노즐을 포함한다.Embodiment of the present invention is a steelmaking furnace for receiving molten steel and at least one pair of plunging nozzles are arranged opposite to each other on the basis of the center point of the bottom surface of the steelmaking furnace, and located on the opposite side relative to the reference axis that is the diameter of the bottom surface It includes.

또한 제강로의 상부에서 가스를 공급하는 상취 랜스를 포함한다.It also includes a top lance for supplying gas at the top of the steelmaking furnace.

또한 상기 한 쌍의 저취 노즐은 상기 기준축을 중심으로 장입측에 위치한 장입측 저취 노즐과, 상기 기준축을 중심으로 출강측에 위치한 출강측 저취 노즐을 포함한다.In addition, the pair of low odor nozzles include a charging side odor nozzle located on the charging side about the reference axis, and a tapping side odor nozzle located on the tapping side about the reference axis.

또한 한 쌍의 저취 노즐은, 상기 바닥면의 반경을 R이라 할 때, 제1원주 상에서 상기 장입측에 위치하는 제1원주 장입측 저취 노즐과, 상기 제1원주 상에서 상기 출강측에 위치하는 제1원주 출강측 저취 노즐을 포함한다.In addition, when the radius of the bottom surface is R, the pair of lower nozzles includes a first cylinder charging side lower nozzle positioned on the charging side on the first circumference, and a first cylinder positioned on the tapping side on the first cylinder. One circumferential tapping side low odor nozzle is included.

또한 제2원주 상에서 상기 장입측에 위치하는 제2원주 장입측 저취 노즐과, 상기 제2원주 상에서 상기 출강측에 위치하는 제2원주 출강측 저취 노즐을 포함한다.And a second circumferential charging side odor nozzle located on the charging side on the second circumference and a second circumferential tapping side odor nozzle located on the tapping side on the second circumference.

또한 제1원주 장입측 저취 노즐 및 제1원주 출강측 저취 노즐은 바닥면의 중심점에서 0.32R ~ 0.38R 범위의 제1원주 상에 위치하며, 제2원주 장입측 저취 노즐 및 제2원주 출강측 저취 노즐은 바닥면의 중심점에서 0.6R ~ 0.68R 범위의 제2원주 상에 위치한다.Further, the first cylindrical charging side lower nozzle and the first cylindrical landing side lower nozzle are located on the first circumference in the range of 0.32R to 0.38R at the center point of the bottom surface, and the second cylindrical charging side lower nozzle and the second cylindrical landing side The low odor nozzle is located on the second circumference in the range of 0.6R to 0.68R at the center point of the bottom surface.

또한 제1장입측 저취 노즐과 제2장입측 저취 노즐간의 거리가 가장 큰 값을 갖도록, 제1원주 상의 제1장입측 저취 노즐의 위치와 제2원주 상의 제2장입측 저취 노즐의 위치가 결정된다.In addition, the position of the first loading side odor nozzle on the first circumference and the position of the second loading side odor nozzle on the second circumference are determined so that the distance between the first loading side odor nozzle and the second loading side odor nozzle has the largest value. do.

또한 바닥면의 반경을 R이라 할 때, 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐들은 15°에서 30°범위 내의 사잇각을 가지며, 서로 다른 원주 상에 위치하는 출강측 저취 노즐들은 15°에서 30° 범위 내의 사잇각을 가진다.Also, when the radius of the bottom surface is R, the charging side extraction nozzles located on different circumferences have an angle within the range of 15 ° to 30 °, and the tapping side extraction nozzles located on different circumferences are 15 ° to 30 °. It has a square angle within the range.

또한 기준축은 상기 제강로를 기울이는 중심축인 경동축에 평행한 것을 특징으로 한다.In addition, the reference axis is characterized in that it is parallel to the tilting axis which is the central axis of inclination of the steelmaking path.

본 발명의 실시 형태에 따르면 저취노즐을 기준축을 중심으로 대향 배치하여 탈탄로의 교반력을 증대시킴으로써, 페로망간 탈탄로의 탈탄능 및 페로망간 실수율을 향상시킬 수 있다. 또한 장입측 및 출강측에 저취 노즐을 배치하지 않음으로써, 저취 노즐 및 내화물의 손상 원인을 최소화하여 탈탄로 수명을 연장할 수 있다. 또한 저취 노즐을 경동축 상에 배치함으로써, 저취 노즐 손상에 의하여 용강 유출이 발생하더라도 신속히 탈탄로를 경동시켜 조업 사고를 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the low odor nozzles are disposed facing the reference axis to increase the stirring power of the decarburization furnace, thereby improving the decarburization capacity and the ferromangan error rate of the ferromangan decarburization furnace. In addition, by not placing the low-odor nozzle on the charging side and the tapping side, it is possible to extend the life of the decarburization furnace by minimizing the cause of damage to the low-odor nozzle and refractory. In addition, by arranging the low odor nozzle on the tilt shaft, even if molten steel outflow occurs due to damage to the low odor nozzle, it is possible to quickly tilt the decarburization furnace to minimize the operation accident.

도 1은 기존의 탈탄로의 바닥면에 형성된 저취 노즐의 배치 모습을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 미탈탄강을 장입, 탈탄, 출강하는 공정을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈탄로와 그 주변 설비들의 전체 구성을 개략적으로 도시한 미탈탄강 정련 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 탈탄로의 바닥면에 위치한 저취 노즐의 배치 형태를 탈탄로의 상부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 각각의 저취노즐이 동일 원상에 동각(90°)을 이루어 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐이나 출강측 저취 노즐들이 15°의 사잇각을 두고 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐이나 출강측 저취 노즐들이 30°의 사잇각을 두고 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 4의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 5와 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다.
도 9는 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 6의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 11과 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10은 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 7의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 12와 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다.
도 11은 저취 노즐이 기준축에 인접하여 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 저취 노즐이 동일 원주 상에서의 사잇각을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명과 종래의 방법의 저취 배열을 사용한 탈탄로의 종점 탄소와 실수율을 나타내었다.
1 is a view showing the arrangement of the low-odor nozzle formed on the bottom surface of the existing decarburization furnace.
FIG. 2 is a view briefly illustrating a process of charging, decarburizing, and tapping crushed steel in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the mitralized steel refining apparatus schematically showing the overall configuration of the decarburization furnace and its surrounding facilities according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the appearance of the arrangement of the lower nozzle located on the bottom of the decarburization furnace in accordance with an embodiment of the present invention from the top of the decarburization furnace.
FIG. 5 is a view illustrating a state in which each of the low-nozzle nozzles is arranged at the same angle (90 °) on the same circle.
FIG. 6 is a view illustrating a state where charging side extraction nozzles and tapping side extraction nozzles located on different circumferences are arranged at an angle of 15 °.
FIG. 7 is a view illustrating a state where charging side extraction nozzles and tapping side extraction nozzles located on different circumferences are arranged at an angle of 30 °.
8 is a graph showing uniform mixing time when the lower nozzle has the arrangement structure of FIG. 4 and the arrangement structure as shown in FIG. 5 according to the present invention.
FIG. 9 is a graph showing uniform mixing time when the extraction nozzle has the arrangement structure of FIG. 6 and the arrangement structure as shown in FIG. 11 according to the present invention.
FIG. 10 is a graph showing uniform mixing time when the lower nozzle has the arrangement structure of FIG. 7 according to the present invention and the arrangement structure of FIG. 12 according to the related art.
FIG. 11 is a view showing a state in which a lower nozzle is disposed adjacent to a reference axis. FIG.
Fig. 12 is a view showing the angle of angle of the lower nozzle on the same circumference.
Figure 13 shows the end point carbon and the real rate of the decarburization furnace using the low odor arrangement of the present invention and the conventional method.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

또한 이하 설명에서 용강은 페로망간이며 용강 전련 장치는 페로망간 탈탄로 장치를 예로 들어 설명할 것이나 이에 한정되지 않고 탈탄시키는 다른 다양한 노에 적용될 수 있을 것이다.In addition, in the following description, the molten steel is ferromanganese and the molten steel forging device will be described as an example of the ferromangan decarburization apparatus, but may be applied to various other furnaces for decarburizing.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 미탈탄강을 장입, 탈탄, 출강하는 공정을 간략히 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view briefly illustrating a process of charging, decarburizing, and tapping crushed steel in accordance with an embodiment of the present invention.

탈탄로는 미탈탄강과 같은 용강을 정련하는 제강로(製鋼爐), 즉, 노(爐)로서, 노(爐)에 장입된 미탈탄강에서 탄소를 제거하여 탈탄시킴으로써 용강내의 탄소 제어를 이룰 수 있다. 이하에서 제강로의 예로서 탈탄로를 예를 들어 설명할 것이나, 탈탄로 아닌 다양한 제강로가 적용될 수 있음은 자명할 것이다. 참고로 탈탄(Decarburizing)이란 산소의 산화작용에 의해 미탈탄강의 탄소 함유량이 적어지는 현상을 말한다. 즉, 미탈탄강을 고용체의 상태에서 가열함에 있어 이것을 둘러싼 공기 중의 산소가 이 안으로 침입할 때에 발생하는 것으로 그 산화 속도가 탄소의 바깥쪽으로의 확산 속도보다 작을 때 탈탄이 일어날 수 있다. 상기에서 미탈탄강이란 전기로나 전로에서 용선이 용강으로 제조되어 탄소가 제거되지 않고 탄소가 함유되어 있는 용강을 말한다. 이하에서 미탈탄강의 예로서 페로망간(ferro-manganese)을 예로 들어 설명하겠으나, 페로망간 이외에도 다른 용강의 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.,The decarburization furnace is a steel refining furnace for refining molten steel such as mitralized steel, that is, a furnace, and carbon control in molten steel can be achieved by removing and decarburizing carbon from the pulverized steel loaded in the furnace. . Hereinafter, the decarburization furnace will be described as an example of the steelmaking furnace, but it will be apparent that various steelmaking furnaces other than the decarburization furnace may be applied. For reference, decarburizing refers to a phenomenon in which the carbon content of the mithal carbon steel decreases due to the oxidation of oxygen. In other words, heating of the mithal carbon steel in the form of a solid solution occurs when oxygen in the air surrounding it penetrates therein, and decarburization may occur when the oxidation rate is less than the diffusion rate of carbon outward. In the above description, mithal carbon steel refers to molten steel in which molten iron is manufactured as molten steel in an electric furnace or converter, and thus carbon is not removed. Hereinafter, a ferro-manganese will be described as an example of mithal carbon steel, but it will be apparent that the present invention can be applied to other molten steel in addition to ferro-manganese.

미탈탄강이 탈탄로에 장입된 후, 산소가스를 불어넣어서 탄소 함량을 낮춘 후 출강구를 통하여 출강되는데, 페로망간이 장입, 탈탄, 출강되는 공정을 도 2와 함께 간략히 설명한다. 미탈탄강인 페로망간이 장입구(A)를 통해 탈탄로(10)에 장입되는데, 장입구에 트레이서가 구비되어 트레이서(tracer;미도시)를 따라서 페로망간이 탈탄로에 주입되어 장입된다. 페로망간이 장입구(A)를 통해 탈탄로에 장입되면, 페로망간 내의 탄소를 제거하는 탈탄 공정이 이루어진다. 탈탄 공정은 상부에서 랜스(13;lance;이하, '상취 랜스'라 함)를 이용하여 산소를 상부에서 불어넣고(상취), 바닥부에 형성된 노즐(12;이하, '저취노즐'이라 함)을 통하여 산소를 하부에서 불어넣어(저취) 이루어진다. 그리고, 바닥부나 횡측에서 공급되는 불활성 가스에 의하여 버블링되어, 교반이 활성화되어 페로망간 내부의 성분이 균일화되며 페로망간 내부나 표면에서 화학반응 촉진되어 페로망간 내의 탄소 함량을 낮추게 된다. 참고로, 페로망간에서 제거되는 탄소의 양은 제어가 가능한데, 상취 랜스(13)나 저취 노즐(12)을 통하여 공급되는 산소의 양을 유량 제어기(MFC;Mass Flow Controllers)로서 제어한다. 따라서 페로망간 내에서 적은 양의 탄소를 제거하고자 하는 경우 유량 제어기(MFC)를 제어하여 탈탄로에 공급되는 산소의 양을 적게 하며, 반대로 페로망간 내에서 많은 양의 탄소를 제거하고자 하는 경우 유량 제어기(MFC)를 제어하여 탈탄로에 공급되는 산소의 양을 많게 한다.After the mithal carbon steel is charged to the decarburization furnace, oxygen gas is blown to lower the carbon content, and then the tapping is carried out through the tapping hole. The process of charging, decarburizing and tapping ferromangan is briefly described with reference to FIG. 2. The fertal manganese, which is a non-talal carbon steel, is charged into the decarburization furnace 10 through the charging hole A. The tracer is provided at the charging hole, and the ferromangan is injected into the decarburization furnace along the tracer. When the ferromangan is charged into the decarburization furnace through the charging hole A, a decarburization process is performed to remove carbon in the ferromanganese. In the decarburization process, oxygen is blown from the upper part by using a lance 13 (hereinafter, referred to as 'upper lance'), and a nozzle (12; hereinafter referred to as 'lower nozzle') formed at the bottom part. The oxygen is blown in through the bottom (low odor). In addition, by bubbling by inert gas supplied from the bottom or the side, stirring is activated to homogenize the components inside the ferro-manganese and promote the chemical reaction in the ferro-manganese or surface to lower the carbon content in the ferro-manganese. For reference, the amount of carbon removed from the ferro-manganese is controllable. The amount of oxygen supplied through the upper lance 13 or the lower nozzle 12 is controlled as a mass flow controller (MFC). Therefore, if you want to remove a small amount of carbon in the ferro-manganese, control the flow controller (MFC) to reduce the amount of oxygen supplied to the decarburization furnace, on the contrary, if you want to remove a large amount of carbon in the ferro-manganese flow controller (MFC) is controlled to increase the amount of oxygen supplied to the decarburization furnace.

산소 공급을 통한 탈탄 공정이 완료된 페로망간은 래들(L)로 출강되는 과정을 가진다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 탈탄로의 소정 위치에 뚫려 있는 출강구(B)로 탈탄로(10)를 기울여 중력에 의한 페로망간의 자연 낙하를 유도하여 하부에 위치한 래들(L)로 출강되도록 한다. 출강구(B)는 내화물로 이루어져 있는데, 출강시 고온의 용강과 접촉하면서 발생하는 물리적 마모 및 화학적 마모에 강한 재질로서 구현된다.
The ferromangan, which has completed the decarburization process through oxygen supply, has a process of tapping into the ladle (L). That is, as shown in Figure 2, by tilting the decarburization channel 10 to the tapping hole (B) which is opened at a predetermined position of the decarburization furnace to induce a natural fall of the ferro manganese by gravity to the ladle (L) located below. Make sure you are out. The tap opening (B) is made of refractory, and is implemented as a material resistant to physical and chemical abrasions generated when contacting with hot molten steel during tapping.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈탄로와 그 주변 설비들의 전체 구성을 개략적으로 도시한 미탈탄강 정련 장치의 사시도이다. Figure 3 is a perspective view of the mitralized steel refining apparatus schematically showing the overall configuration of the decarburization furnace and its surrounding facilities according to an embodiment of the present invention.

용강 정련 장치인 미탈탄강 정련 장치에서 제강로인 탈탄로(19)는 70mm 내지 90㎜의 철판으로 겉표면을 구성하며, 그 내부는 내화물로 구성되어 있다. 제강로인 탈탄로(10)는 경동축(15)에 의해 지지되며 탈탄로(10)의 무게는 하부에 집중되어 있다. 탈탄로(10)는 드라이버(19)에 의해 제어되는 경동 모터(14)로부터 전달되는 힘에 의해 기어에 의해 전,후로 경동되면서 주원료인 미탈탄강을 주입하고, 래들 내로 탈탄된 용강을 출강하게 된다. 경우에 따라서는, 각종 부원료 및 코팅제 등을 부원료 투입 호퍼(16)를 통해 투입한다.The decarburization furnace 19 which is a steelmaking furnace in the mitralized steel refining apparatus which is a molten steel refining apparatus comprises the outer surface by the iron plate of 70 mm-90 mm, The inside is comprised by refractory body. The decarburization furnace 10, which is a steelmaking furnace, is supported by the tilt shaft 15, and the weight of the decarburization furnace 10 is concentrated at the lower portion. The decarburization furnace 10 is inclined back and forth by a gear by the force transmitted from the tilting motor 14 controlled by the driver 19 to inject the mithal steel, which is the main raw material, and to pull out the decarburized molten steel into the ladle. . In some cases, various subsidiary materials, coating agents, and the like are introduced through the subsidiary material input hopper 16.

탈탄로(10)의 상부에 위치한 상취 랜스(13)를 통하여 산소를 상부에서 투입하며, 탈탄로(10)의 하부에 위치한 저취 노즐(12)을 통해 산소를 하부에서 투입하는 탈탄의 취련 작업을 진행한다. 경우에 따라서 상취 랜스(13) 및 저취 노즐(12)을 통하여 투입되는 산소의 양은 메인 컴퓨터(17)의 조작을 통하여 유량 제어기(18)를 통하여 제어된다..Oxygen is injected from the upper portion through the upper lance 13 located at the upper portion of the decarburization furnace 10, and a blowing operation of decarburization that injects oxygen from the lower portion is performed through a lower nozzle 12 located at the lower portion of the decarburization furnace 10. Proceed. In some cases, the amount of oxygen introduced through the upper lance 13 and the lower nozzle 12 is controlled through the flow controller 18 through the operation of the main computer 17.

저취 노즐(12)의 경우 기존에는 탈탄로의 하부면에서 일정하게 배열되어 있어서, 저취 노즐 간의 간섭에 의한 정체 영역의 형성을 유발하기 때문에 이로 인하여 페로망간에서의 탈탄 기능을 저하시키는 문제가 있다. 이밖에 장입측 및 출강측에 저취 노즐이 놓여 있어, 저취 노즐(12)이 손상되거나 내화물이 손상되어, 이로 인하여 수명 연장에 장애가 되고 조업 사고를 유발하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는 한 쌍의 저취 노즐을 소정의 기준축을 중심으로 동일 원주 상에 점대칭 대향 배치시켜, 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치시킴으로써, 저취 노즐간의 간섭에 의한 정체 영역이 발생되지 않도록 하였다.
In the case of the low odor nozzle 12, since it is conventionally arranged at the lower surface of the decarburization furnace, it causes the formation of a stagnant region due to the interference between the low odor nozzles, and thus, there is a problem of lowering the decarburization function in ferro manganese. In addition, there is a problem that the low odor nozzles are placed on the charging side and the tapping side, the low odor nozzle 12 is damaged or the refractory is damaged, thereby impeding the extension of life and causing an operation accident. In order to solve this problem, an embodiment of the present invention places a pair of low-density nozzles on the same circumference on the same circumference with respect to a predetermined reference axis, and positions them on opposite sides with respect to the reference axis. No area was generated.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 탈탄로의 바닥면에 위치한 저취 노즐의 배치 형태를 탈탄로의 상부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.Figure 4 is a view showing the appearance of the arrangement of the lower nozzle located on the bottom of the decarburization furnace in accordance with an embodiment of the present invention from the top of the decarburization furnace.

저취 노즐(12;121a,121b,122a,122b)은 제강로인 탈탄로의 기준축을 중심으로 점대칭되어 동일 원주 상에 대향 배치되며, 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치한다. 저취노즐은 산소를 탈탄로에 장입된 미탈탄강 내부로 투입한다. 이러한 기준축은 탈탄로의 바닥면의 직경을 기준축으로 하는데, 이러한 기준축은 출강 시에 탈탄로를 기울이는 중심축인 도 3의 경동축(15)과 평행된 축으로 결정한다. 직경 중에서 경동축과 평행한 직경을 기준축으로 함으로써, 결과적으로 경동축과 나란히 저취 노즐이 배열되는 결과를 얻으며, 이로 인하여 저취 노즐 손상에 의한 용강 유출에 의한 조업 사고를 최소화할 수 있다. 즉, 저취 노즐 손상에 의한 용강 유출이 발생할 경우 신속히 탈탄로를 경동시켜 저취 위치가 탕면보다 상부에 위치할 수 있게 하여 조업 사고를 최소화할 수 있다. The extraction nozzles 12; 121a, 121b, 122a, and 122b are point-symmetrical with respect to the reference axis of the decarburization furnace, which is the steelmaking furnace, and are arranged on the same circumference, and are located on opposite sides with respect to the reference axis. Low odor nozzles inject oxygen into the decanted steel that is charged into the decarburization furnace. This reference axis is a reference axis based on the diameter of the bottom surface of the decarburization furnace, and this reference axis is determined as an axis parallel to the tilt shaft 15 of FIG. 3, which is a central axis of tilting the decarburization furnace at the time of tapping. By setting the diameter parallel to the tilting shaft in the diameter as a reference axis, the result is that the odor nozzles are arranged in parallel with the tilting shaft, thereby minimizing the operation accident due to the outflow of molten steel due to damage to the odor nozzles. That is, when molten steel outflow due to damage of the low odor nozzle occurs, the decarburization furnace is quickly tilted to allow the low odor position to be located above the water surface, thereby minimizing operation accidents.

저취 노즐(12)은 복수의 한 쌍(121a/121b, 122a/122b)으로 구현되어 바닥면의 중심점을 기준으로 점대칭되어 대향 배치되며, 따라서 바닥면의 직경인 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치된다. 일반적으로 점대칭은, 도형을 한 점 주위로 180° 회전했을 때, 본래의 도형에 완전히 겹치는 경우를 말하며 이 경우의 도형을 점대칭인 도형이라 하며, 회전의 중심이었던 점을 점대칭의 중심점이라고 한다. 따라서 점대칭되는 한쌍의 저취 노즐은 바닥면의 직경인 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치하게 되는데, 기준축을 중심으로 하나의 저취 노즐은 우측에 위치하며, 다른 하나의 저취 노즐은 우측에 위치한 저취 노즐과 중심점에 대향되어 좌측에 위치한다. The extraction nozzle 12 is implemented by a plurality of pairs 121a / 121b and 122a / 122b and is disposed to face each other by being point-symmetrical with respect to the center point of the bottom surface, and thus positioned on opposite sides with respect to the reference axis, which is the diameter of the bottom surface. . In general, point symmetry refers to a case where a figure is completely superimposed on an original figure when the figure is rotated 180 ° around a point. In this case, the figure is called a point symmetric figure, and a point that is the center of rotation is called a center point of point symmetry. Therefore, a pair of point symmetrical nozzles are located on opposite sides with respect to the reference axis, which is the diameter of the bottom surface. One lower nozzle is located on the right side, and the other nozzle is located on the right side. It is located on the left side opposite the center point.

본 발명의 실시예인 한 쌍의 저취 노즐은, 기준축을 중심으로 장입측에 위치한 장입측 저취 노즐(121a,122a)과, 기준축을 중심으로 출강측에 위치한 출강측 저취 노즐(121b,122b)을 포함한다. 이러한 한 쌍의 저취 노즐은 동일 원주 상에서 점대칭되어 배치되는데, 예컨대, 제1원주(C1) 상에서 장입측에 위치한 제1원주 장입측 저취 노즐(121a) 및 출강측에 위치한 제1원주 출강측 저취 노즐(121b)이 점대칭되어 배치된다. 마찬가지로 제2원주(C2) 상에서 장입측에 위치한 제2원주 장입측 저취 노즐(122a) 및 출강측에 위치한 제2원주 출강측 저취 노즐(122b)이 중심점 및 기준축을 중심으로 점대칭되어 배치된다.The pair of low odor nozzles, which is an embodiment of the present invention, includes charging side odor nozzles 121a and 122a positioned at the charging side about the reference axis, and tapping side odor nozzles 121b and 122b positioned at the tapping side about the reference axis. do. The pair of low-density nozzles are arranged point-symmetrically on the same circumference, for example, the first circumferential charging side odor nozzle 121a located at the charging side on the first circumference C1 and the first circumferential tapping-side low-nozzle nozzle located at the tapping side 121b is arranged by point symmetry. Similarly, on the second circumference C2, the second circumferential charging side lowering nozzle 122a located on the charging side and the second circumferential tapping side lowering nozzle 122b located on the tapping side are point-symmetrically disposed about the center point and the reference axis.

또한 제1원주(C1) 상에 위치하는 제1장입측 저취 노즐(121a)와 제2원주(C2) 상에 위치하는 제2장입측 저취 노즐(122a)의 거리가 가장 큰 값을 갖도록, 제1원주 상에서의 제1장입측 저취 노즐(121a)의 위치와 제2원주 상에서의 제2장입측 저취 노즐(122a)의 위치가 결정된다. 따라서 각각의 장입측 저취 노즐에 대향 대칭축 배치되는 제1출강측 저취 노즐(121b)과 제2출강측 저취 노즐(122b) 역시 서로 가장 멀리 떨어진 거리를 가지게 된다. 제1원주와 제2원주 상에서 제1,2장입측 저취 노즐(121a,122a)이 서로 가까이 있거나, 제1원주와 제2원주 상에서 제1,2출강측 저취 노즐(121b,122b)이 서로 가까이 있을 경우 교반 효율이 떨어지기 때문이다.Further, the first filling side lowering nozzle 121a positioned on the first circumference C1 and the second loading side lowering nozzle 122a positioned on the second circumference C2 have the largest value. The position of the 1st loading side capture nozzle 121a on one cylinder, and the position of the 2nd loading side capture nozzle 122a on a 2nd cylinder are determined. Therefore, the first tapping-side snatch nozzle 121b and the second tapping-side snatch nozzle 122b disposed to face the symmetry axis of each charging-side snatch nozzle also have a distance farthest from each other. The first and second loading side extraction nozzles 121a and 122a are close to each other on the first and second circumferences, or the first and the second landing side extraction nozzles 121b and 122b are close to each other on the first and second cylinders. This is because the stirring efficiency decreases if there is.

또한, 제1원주 장입측 저취 노즐(121a) 및 제1원주 출강측 저취 노즐(121b)은 제1원주(C1) 상에서 배치되는데, 이러한 제1원주(C1)는 항아리 구조의 제강로에서 가장 넓은 원주를 가지는 원주면의 반경을 R이라 할 때, 바닥면의 중심점에서 0.32R ~ 0.38R 범위에 위치하게 된다. 마찬가지로 제2원주 장입측 저취 노즐 및 제2원주 출강측 저취 노즐은 제2원주 상에서 배치되는데, 이러한 제2원주는 바닥면의 반경을 R이라 할 때, 바닥면의 중심점에서 0.6R ~ 0.68R 범위에 위치하게 된다. 저취 노즐은 원주 상에 위치하기 때문에, 결국, 바닥면의 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐 및 출강측 저취 노즐은 반경 R을 기준으로 0.68R 이내에 위치하게 된다. 이러한 반경 범위 내에 저취 노즐을 위치시키는 이유는, 반경 R을 기준으로 저취 노즐을 0.32R 이내에 설치하게 되면 상취 노즐에서 분출되어 나오는 가스와 저취 가스의 간섭에 의해 교반 효과가 감소하게 되어 상취 가스의 탈탄능을 저하시키기 때문이다. 반대로, 0.68R 이상에 저취 노즐을 설치하게 되면 저취 가스에 의해 벽체 내화물이 융해되어 손상도기 때문이다. 따라서 본 발명의 실시예는 저취 노즐을 0.32R ~ 0.68R에 설치한다. 참고로, 탈탄로는 일반적으로 바닥면 또는 상부면보다 중간층인 가운데 부분이 볼록한 항아리 구조를 가지는데, 볼록한 부분이 가장 넓은 원주를 가지게 된다. 따라서 상기에서 반경 R은 이러한 탈탄로의 볼록한 가운데 부분의 반경에 해당된다.
In addition, the first circumferential charging side odor nozzle 121a and the first circumferential tapping side odor nozzle 121b are disposed on the first circumference C1, and the first circumference C1 is the widest in the steelmaking path of the jar structure. When the radius of the circumferential surface having a circumference is R, it is located in the range of 0.32R to 0.38R from the center point of the bottom surface. Similarly, the second circumferential loading side lower nozzle and the second circumferential landing side lower nozzle are arranged on the second circumference, which is 0.6R to 0.68R at the center point of the bottom surface when R is the radius of the bottom surface. It is located at. Since the low odor nozzle is located on the circumference, eventually, the charging side odor nozzle and the exit side odor nozzle located on the circumference of the bottom face are located within 0.68R with respect to the radius R. The reason why the odor nozzle is located within the radius range is that if the odor nozzle is installed within 0.32R based on the radius R, the stirring effect is reduced by the interference of the gas ejected from the odor nozzle and the odor gas, thereby decarburizing the odor gas. This is because the performance is lowered. On the contrary, when the low odor nozzle is provided at 0.68R or more, the wall refractory is melted and damaged by the low odor gas. Therefore, the embodiment of the present invention installs the low odor nozzle at 0.32R ~ 0.68R. For reference, the decarburization furnace generally has a convex jar structure in which the middle portion of the middle layer is lower than the bottom surface or the upper surface, and the convex portion has the widest circumference. Therefore, the radius R in the above corresponds to the radius of the convex center portion of this decarburization furnace.

한편, 동일 원주 상에서 기준축 중심으로 대향 배치되는 장입측 저취 노즐과 출강측 저취 노즐간의 사잇각에 따라서 교반 성능에 영향을 미친다. 예를 들어,도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 저취노즐이 동일 원상에 동각(90°)을 이루어 배치되면, 각각의 저취노즐이 탈탄로를 4분하여 교반하므로 저취 노즐 상호간 간섭에 의해 4곳의 유동 정체영역이 생성된다. 저취 노즐이 근접하게 배치되어 있어 저취 가스간 상호 간섭이 발생하여 저취 가스의 운동량 손실로 이어져 교반능을 저감시킨다. On the other hand, the agitation performance is influenced by the angle between the charging side lower nozzle and the tapping side lower nozzle which are disposed opposite to the center of the reference axis on the same circumference. For example, as shown in FIG. 5, when the respective low odor nozzles are arranged at the same angle (90 °) on the same circle, each low odor nozzle is stirred for 4 minutes by the decarburization furnace, so that the low Where the flow stagnant zone is created. Since the low odor nozzles are arranged in close proximity, mutual interference between low odor gases occurs, leading to loss of momentum of the low odor gas, thereby reducing agitation performance.

이러한 문제를 해결하기 위하여 장입측 저취 노즐과 출강측 저취 노즐간의 사잇각은 일정한 범위 내의 값을 가지도록 한다. 이를 위하여 본 발명의 실시예는 동일 원주 상에서 기준축 중심으로 대향 배치되는 저취 노즐을 0.35R과 0.65R 위치에서 15°에서 30° 범위 내의 사잇각으로 배치하여 회전류를 형성함으로써 탈탄로의 교반능을 향상시킨다. 항아리 구조의 탈탄로의 가장 볼록한 가운데 부분의 반경을 R이라 할 때, 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐들은 15°에서 30°범위 내의 사잇각을 가지며, 서로 다른 원주 상에 위치하는 출강측 저취 노즐들은 15°에서 30° 범위 내의 사잇각을 가지도록 한다. 참고로, 도 6은 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐이나 출강측 저취 노즐들이 15°의 사잇각을 두고 배치된 모습을 도시한 도면이며, 도 7은 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐이나 출강측 저취 노즐들이 30°의 사잇각을 두고 배치된 모습을 도시한 도면이다.In order to solve this problem, the angle between the charging-lower nozzle and the tapping-lower nozzle has a value within a certain range. To this end, an embodiment of the present invention is to form a rotary flow by arranging the extraction nozzles disposed opposite to the center of the reference axis on the same circumference at the angle of 15 ° to 30 ° in the 0.35R and 0.65R position to form a rotary flow to agitate the decarburization furnace Improve. When the radius of the most convex center portion of the jar decarburization furnace is R, the charging side depression nozzles located on different circumferences have angles in the range of 15 ° to 30 °, and the tapping sides located on different circumferences. Lower nozzles have an angle within the range of 15 ° to 30 °. For reference, FIG. 6 is a view illustrating a state where charging side lower nozzles and tapping side lower nozzles positioned on different circumferences are arranged at a 15 degree angle, and FIG. 7 is a side of the charging side positioned on different circumferences. It is a figure which shows that the low nozzle and the tapping side low nozzles are arrange | positioned with the angle of 30 degrees.

도 6이나 도 7과 같이 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐들이나 출강측 저취 노즐들을 15°에서 30°범위 내의 사잇각을 가지도록 배치하는 이유는 다음과 같다.The reason why the charging side extraction nozzles and the tapping side extraction nozzles positioned on different circumferences as shown in FIG. 6 or 7 to have the angle between 15 ° and 30 ° is as follows.

저취 배열을 15°각도 이하로 형성할 경우, 근접한 저취 위치에 의해 저취 가스간 상호 간섭이 발생하여 운동량 손실에 의한 교반능 저감이 발생하므로 15°이상의 저취 배열을 형성시켜야 한다. 즉 저취 배열을 15°이하로 형성할 경우 저취 가스간 상호 간섭에 의한 교반능 저하가 나타나고 저취를 동일 원주상에 배치할 경우 탈탄로 유동장을 균등하게 배분하여 정체영역을 형성시켜 교반능 저하가 나타난다. 또한, 저취 노즐 간 각도가 30°의 경우, 점대칭으로 저취 노즐을 배치하여 회전류 형성이 가능하나 저취 노즐 사이의 거리가 멀어져 회전류 형성이 약해져서 교반력이 적어진다. 정체 영역을 형성시키지 않기 위해 점대칭 형태의 저취 배열을 형성하면 회전류 형성에 의해 우수한 교반력이 얻어지나 30°이상에서는 저취간 거리가 멀어져 교반력이 약해지기 때문이다.When the low odor array is formed at an angle of 15 ° or less, mutual interference between low odor gases is generated by the adjacent low odor positions, and thus the stirring ability is reduced due to the loss of momentum. In other words, when the low odor array is formed at 15 ° or less, the agitation performance decreases due to mutual interference between the low odor gases, and when the low odor is disposed on the same circumference, the flow field is evenly distributed by decarburization to form a stagnant region, resulting in a decrease in the agitation performance. . In addition, when the angle between the low odor nozzles is 30 °, the low odor nozzles can be arranged in point symmetry, and rotational flow can be formed, but the distance between the low odor nozzles is farther, and the rotational flow is weakened, resulting in less stirring force. This is because if a low odor array having a point symmetry is formed in order not to form a stagnant region, excellent stirring force is obtained by the formation of rotational flow, but the stirring force is weakened because the distance between the low odors is greater than 30 °.

한편 상기의 미탈탄강 정련 장치에서 저취 노즐은 산소를 투입하여 탈탄 공정을 위하여 배치된 예를 설명하였다. 그러나 이에 한정되지 않고 탈탄 공정이 아인 다양한 공정에서 저취 노즐의 배치에 적용될 수 있을 것이다.
On the other hand, the example of the low odor nozzle in the above-mentioned mitralized steel refining apparatus is arranged for the decarburization process by introducing oxygen. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to the arrangement of the low-odor nozzle in various processes in which the decarburization process is used.

한편, 각각의 저취 노즐 배치 구조를 가지는 수모델 실험 장치를 구성하여 실험을 진행하여 측정한 균일 혼합 시간을 도 8,9,10에 나타내었다.Meanwhile, FIG. 8, 9 and 10 show uniform mixing times measured by performing experiments by constructing a water model experiment apparatus having respective low-odor nozzle arrangement structures.

수모델 시험은 상용 40ton 페로망간 탈탄로를 1/4 축적한 아크릴욕을 제작하고 페로망간 용강 대용으로 물을 사용하고 상취 및 저취가스는 질소를 사용하여 실험하였다. 저취 배열에 의한 교반능 비교를 위해 상취 및 저취가스의 유량은 동일하게 유지하고 저취 배열을 변경하여 탈탄로 내 균일혼합시간을 측정하였다. 균일혼합시간 측정방법은 탈탄로 내 유동이 정상상태에 도달하였을 때 탈탄로 내에 포화 KCl용액 50mml를 투입 후 바닥면 및 벽면의 전기 전도도를 측정하여 농도장이 균일해지는 시간을 측정하였다. In the water model test, an acrylic bath with a quarter of commercial 40ton permanganese decarburization furnace was fabricated, water was used as a substitute for ferromanganese molten steel, and the upper and lower odor gases were tested using nitrogen. In order to compare the stirring ability by the low odor arrangement, the flow rates of the upper and lower odor gases were kept the same, and the low odor arrangement was changed to measure the uniform mixing time in the decarburization furnace. In the homogeneous mixing time measurement method, when the flow in the decarburization furnace reached a steady state, 50mml of saturated KCl solution was added into the decarburization furnace, and the electrical conductivity of the bottom and wall surfaces was measured, and the concentration time of the concentration field was measured.

도 8은 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 4의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 5와 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 저취배열이 일반적인 취련패턴의 교반 조건에서 종래의 방법 대비 균일혼합시간이 짧아짐을 알 수 있다. 종래의 저취 노즐 배치 구조는 각각의 저취노즐이 동일 원상에 동각(90°)을 이루어 배치되어 있어 각각의 저취노즐이 탈탄로를 4분하여 교반하므로 저취 노즐 상호간 간섭에 의해 4곳의 유동 정체영역이 생성된다. 그러나 본 발명의 저취 노즐 배치 구조는 0.35R과 0.65R 위치에 15° 각도로 배치하여 회전류를 형성하므로써 탈탄로의 교반능을 향상시켰다.8 is a graph showing uniform mixing time when the lower nozzle has the arrangement structure of FIG. 4 and the arrangement structure as shown in FIG. 5 according to the present invention. Referring to Figure 8, the low odor arrangement of the present invention can be seen that the uniform mixing time is shorter than the conventional method in the stirring conditions of the general blowing pattern. In the conventional low-nozzle nozzle arrangement, each low-nozzle nozzle is arranged at the same circle (90 °) in the same circle, and each low-nozzle nozzle is stirred for 4 minutes by decarburization, so the four flow stagnant zones are caused by interference between the low-nozzle nozzles. Is generated. However, the low odor nozzle arrangement structure of the present invention improves the stirring ability of the decarburization furnace by forming rotational flow by arranging them at positions of 15 ° at positions 0.35R and 0.65R.

도 9는 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 6의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 11과 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing uniform mixing time when the extraction nozzle has the arrangement structure of FIG. 6 and the arrangement structure as shown in FIG. 11 according to the present invention.

도 6에 본 발명의 저취 배열과 도 11과 같이 저취 노즐 간의 사잇각 각도를 15°로 형성하되 동일 원주상(0.5R)에 배치한 4공 저취배열의 균일혼합시간을 나타내었다. 도 6과 도 11은 저취 노즐 간 각도가 15°로 동일하지만 본 발명의 저취배열 구조인 도 6의 저취배열이 도 11의 저취배열 구조와 비교할 때 교반 조건에서 우수한 교반능을 얻을 수 있다. 도 11과 같이 동일 원주상에 4공 저취 노즐을 배치한 경우, 15°각도를 이룬 저취 노즐 쌍이 선대칭을 이뤄 배치되어 탈탄로를 2분하여 교반하므로 유동 정체영역이 생성된다. 그리고 저취 노즐이 근접하게 배치되어 있어 저취 가스간 상호 간섭이 발생하여 저취 가스의 운동량 손실로 이어져 교반능을 저감시킨다. 그러나 본 발명의 경우 도 6에 도시한 바와 같이 저취 노즐을 0.35R과 0.65R 위치에 15°각도로 점대칭 대향 배치하여 회전류를 형성하고 저취가스간 간섭이 발생하지 않도록 구성함으로써 탈탄로의 교반능을 향상시킬 수 있다.FIG. 6 shows the uniform mixing time of the four-hole low odor array arranged on the same circumference (0.5R) while forming the angle between the low odor array of the present invention and the low odor nozzle at 15 ° as shown in FIG. 11. 6 and 11 have the same angle between the low odor nozzles, but the low odor array of FIG. 6, which is the low odor array structure of the present invention, can be obtained in the stirring condition when compared to the low odor array structure of FIG. 11. In the case of arranging the four-hole low odor nozzles on the same circumference as shown in FIG. 11, the low odor nozzle pairs having an angle of 15 ° are arranged in a line symmetry, and the decarburization furnace is stirred for 2 minutes to generate a flow stagnant region. In addition, the low odor nozzles are disposed in close proximity, and mutual interference between low odor gases occurs, leading to loss of momentum of the low odor gas, thereby reducing agitation performance. However, in the case of the present invention, as shown in Figure 6, by placing the low odor nozzles in a point-symmetrical opposite position at 15 ° angle at 0.35R and 0.65R position to form a rotary flow and the interference between the low odor gas is not generated by the stirring ability of the decarburization furnace Can improve.

도 10은 저취 노즐이 본 발명에 따른 도 7의 배치 구조를 가질 경우와 종래의 도 12와 같은 배열 구조를 가질 경우 균일 혼합 시간을 나타낸 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing uniform mixing time when the lower nozzle has the arrangement structure of FIG. 7 according to the present invention and the arrangement structure of FIG. 12 according to the related art.

도 7에 본 발명의 저취 배열과 도 12와 같이 저취 노즐 간 각도를 30°로 형성하고 0.35R과 0.65R 위치에 배치한 4공 저취 노즐 배열의 균일혼합시간을 나타내었다. 4개의 저취 노즐을 0.35R과 0.65R 원주상에 배치한 것은 동일하지만 본 발명의 도 7의 저취 배열이 도 12의 저취 배열과 비교할 때 일반적인 취련 패턴의 교반 조건에서 우수한 교반능을 얻을 수 있다. 저취 노즐 간 각도가 30°의 경우, 점대칭으로 저취 노즐을 배치하여 회전류 형성이 가능하나 저취 노즐 사이의 거리가 멀어져 회전류 형성이 약해져 본 발명 대비 약한 교반력을 갖는다.FIG. 7 shows the uniform mixing time of the four-hole low odor nozzle array formed at the positions of 0.35R and 0.65R with the angle between the low odor array and the low odor nozzle of 30 ° as shown in FIG. 12. The arrangement of the four low-odor nozzles on the 0.35R and 0.65R circumferences is the same, but when the low-odor array of FIG. 7 of the present invention is compared with the low-odor array of FIG. 12, excellent stirring ability can be obtained under the stirring conditions of a general blow pattern. When the angle between low odor nozzles is 30 °, the low odor nozzles are arranged in point symmetry, but rotational flow can be formed, but the distance between the low odor nozzles is farther, and thus the rotational flow is weakened, thus having a weaker stirring force than the present invention.

결국, 본 발명의 도 4,6,7의 저취 배열 구조와 종래의 도 5,11,12의 저취 배열 구조에서의 균일혼합시간 비교 결과, 저취 배열을 15°이하로 형성할 경우 저취 가스간 상호 간섭에 의한 교반능 저하가 나타나고 저취를 동일 원주상에 배치할 경우 탈탄로 유동장을 균등하게 배분하여 정체영역을 형성시켜 교반능 저하가 나타남을 알 수 있다. 정체영역을 형성시키지 않기 위해 점대칭 형태의 저취 배열을 형성하면 회전류 형성에 의해 우수한 교반력이 얻어지나 30°이상에서는 저취간 거리가 멀어져 교반력이 약해진다.As a result, as a result of comparing the uniform mixing time in the low odor arrangement structure of FIGS. 4, 6, and 7 and the conventional low odor arrangement structure of FIGS. 5, 11, and 12, when the low odor arrangement is formed at 15 ° or less, It can be seen that the lowering of the stirring ability due to the interference and when the low odor is disposed on the same circumference, the decarburizing flow field is evenly distributed to form a stagnant region, thereby lowering the stirring ability. If a low odor arrangement in the form of point symmetry is formed in order not to form a stagnant region, excellent stirring force is obtained by the formation of rotational flow, but the stirring force is weakened because the distance between the low odors is greater than 30 °.

참고로, 도 13에 본 발명과 종래의 방법의 저취 배열을 사용한 300kg급 FeMn 탈탄로의 종점 탄소와 FeMn 실수율을 나타내었다. 취련패턴(상취 취련패턴, 저취 유량, 랜스 높이 등)을 동일하게 적용하여 종래의 방법은 20회, 본 발명은 8회 실시한 후 종점 탄소와 실수율을 비교한 값으로서 빗금친 부분의 본 발명이 종래의 방법 대비 우수함을 알 수 있다.For reference, FIG. 13 shows the terminal carbon and FeMn real ratios of the 300 kg FeMn decarburization furnace using the low odor arrangement of the present invention and the conventional method. By applying the same blowing pattern (uptake blowing pattern, low odor flow rate, lance height, etc.) in the same manner, the conventional method is 20 times and the present invention is carried out 8 times. It can be seen that it is superior to the method of.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

10:탈탄로 12:저취 노즐
13:상취 랜스 14:경동 모터
15:경동축 16:투입 호퍼
121a:제1원주 장입측 저취 노즐 121b:제1원주 출강측 저취 노즐
122a:제2원주 장입측 저취 노즐 122b:제2원주 출강측 저취 노즐
C1:제1원주 C2:제2원주
10: decarburization furnace 12: odor nozzle
13: Uplift lance 14: tilt motor
15: tilting shaft 16: feeding hopper
121a: 1st circumferential loading side odor nozzle 121b: 1st circumferential tapping side odor nozzle
122a: 2nd circumferentially charged side odor nozzle 122b: 2nd circumferentially loaded side odor nozzle
C1: 1st column C2: 2nd column

Claims (9)

용강을 수용하는 제강로;
상기 제강로의 바닥면의 중심점을 기준으로 점대칭 대향 배치되며, 바닥면의 직경인 기준축을 기준으로 서로 반대측에 위치하는 적어도 한 쌍의 저취 노즐;
을 포함하는 용강 정련 장치.
Steelmaking furnace for receiving molten steel;
At least one pair of plunging nozzles disposed opposite to each other on a basis of a center point of the bottom surface of the steelmaking furnace, and positioned opposite to each other based on a reference axis that is a diameter of the bottom surface;
Molten steel refining apparatus comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 제강로의 상부에서 가스를 공급하는 상취 랜스;
를 포함하는 용강 정련 장치.
The method according to claim 1,
A top lance for supplying gas from an upper portion of the steelmaking furnace;
Molten steel refining apparatus comprising a.
청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 저취 노즐은,
상기 기준축을 중심으로 장입측에 위치한 장입측 저취 노즐;
상기 기준축을 중심으로 출강측에 위치한 출강측 저취 노즐;
을 포함하는 용강 정련 장치.
The method according to claim 1, wherein the pair of lower nozzle,
A charging side odor nozzle located at the charging side about the reference axis;
A tapping side suction nozzle positioned on the tapping side with respect to the reference axis;
Molten steel refining apparatus comprising a.
청구항 3에 있어서, 상기 한 쌍의 저취 노즐은, 항아리 구조의 제강로에서 가장 넓은 원주를 가지는 원주면의 반경을 R이라 할 때,
제1원주 상에서 상기 장입측에 위치하는 제1원주 장입측 저취 노즐;
상기 제1원주 상에서 상기 출강측에 위치하는 제1원주 출강측 저취 노즐;
을 포함하는 용강 정련 장치.
The method according to claim 3, wherein the pair of lower nozzles, when the radius of the circumferential surface having the widest circumference in the steelmaking furnace of the jar structure as R,
A first circumferential charging side odor nozzle located on the charging side on a first circumference;
A first circumferential tapping side odor nozzle located on the tapping side on the first circumference;
Molten steel refining apparatus comprising a.
청구항 4에 있어서,
제2원주 상에서 상기 장입측에 위치하는 제2원주 장입측 저취 노즐;
상기 제2원주 상에서 상기 출강측에 위치하는 제2원주 출강측 저취 노즐;
을 포함하는 용강 정련 장치.
The method of claim 4,
A second circumferential charging side odor nozzle located on the charging side on a second circumference;
A second circumferential tapping side odor nozzle located on the tapping side on the second circumference;
Molten steel refining apparatus comprising a.
청구항 5에 있어서, 상기 제1원주 장입측 저취 노즐 및 제1원주 출강측 저취 노즐은 바닥면의 중심점에서 0.32R ~ 0.38R 범위의 제1원주 상에 위치하며, 제2원주 장입측 저취 노즐 및 제2원주 출강측 저취 노즐은 바닥면의 중심점에서 0.6R ~ 0.68R 범위의 제2원주 상에 위치하는 용강 정련 장치.The method of claim 5, wherein the first cylindrical charging side odor nozzle and the first cylindrical landing side odor nozzle is located on the first circumference of 0.32R ~ 0.38R range from the center point of the bottom surface, A molten steel refining apparatus, wherein the second cylinder tapping-side lower nozzle is located on the second cylinder in a range of 0.6R to 0.68R from the center point of the bottom surface. 청구항 5에 있어서, 상기 제1장입측 저취 노즐과 제2장입측 저취 노즐간의 거리가 가장 큰 값을 갖도록, 제1원주 상의 제1장입측 저취 노즐의 위치와 제2원주 상의 제2장입측 저취 노즐의 위치가 결정되는 용강 정련 장치.The position of the first charging side lowering nozzle on the first circumference and the second loading side lowering on the second circumference of claim 5, so that the distance between the first charging side lowering nozzle and the second charging side lowering nozzle has the largest value. Molten steel refiner, the position of the nozzle is determined. 청구항 3 내지 청구항 7에 있어서, 항아리 구조의 제강로에서 가장 넓은 원주를 가지는 원주면의 반경을 R이라 할 때, 서로 다른 원주 상에 위치하는 장입측 저취 노즐들은 15°에서 30°범위 내의 사잇각을 가지며, 서로 다른 원주 상에 위치하는 출강측 저취 노즐들은 15°에서 30° 범위 내의 사잇각을 가지는 용강 정련 장치.The method according to claim 3 to 7, wherein when the radius of the circumferential surface having the widest circumference in the jar-shaped steelmaking furnace is R, the charging side lower nozzles located on different circumferences have a different angle within the range of 15 ° to 30 °. And the tapping side bottom nozzles located on different circumferences have a square angle within a range of 15 ° to 30 °. 청구항 1에 있어서, 상기 기준축은 상기 제강로를 기울이는 중심축인 경동축에 평행한 것을 특징으로 하는 용강 정련 장치.The molten steel refining apparatus according to claim 1, wherein the reference axis is parallel to a tilting shaft which is a central axis of inclining the steelmaking path.
KR1020120068493A 2012-06-26 2012-06-26 Apparatus for refining molten steel KR101366298B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120068493A KR101366298B1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 Apparatus for refining molten steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120068493A KR101366298B1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 Apparatus for refining molten steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140002830A true KR20140002830A (en) 2014-01-09
KR101366298B1 KR101366298B1 (en) 2014-02-21

Family

ID=50139564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120068493A KR101366298B1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 Apparatus for refining molten steel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101366298B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111534664A (en) * 2020-06-10 2020-08-14 北京联合荣大工程材料股份有限公司 Ladle and ventilating device for bottom blowing of ladle
KR20220088978A (en) * 2020-12-21 2022-06-28 주식회사 포스코 Ladle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101960934B1 (en) 2016-12-12 2019-07-17 주식회사 포스코 Flux and the method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5713113A (en) * 1980-06-25 1982-01-23 Fuji Electric Co Ltd Method for stirring molten steel in converter
JPH0797610A (en) * 1993-09-30 1995-04-11 Sumitomo Metal Ind Ltd Top and bottom combined blowing converter having two series of furnace bottom tuyeres
JPH07310112A (en) * 1994-03-22 1995-11-28 Kawasaki Steel Corp Prevention of rocking of molten metal in refining vessel having bottom-blowing nozzle
KR101188082B1 (en) * 2010-11-04 2012-10-04 주식회사 포스코 Converter Having Improved Stirring Ability

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111534664A (en) * 2020-06-10 2020-08-14 北京联合荣大工程材料股份有限公司 Ladle and ventilating device for bottom blowing of ladle
KR20220088978A (en) * 2020-12-21 2022-06-28 주식회사 포스코 Ladle

Also Published As

Publication number Publication date
KR101366298B1 (en) 2014-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11536514B2 (en) Electric furnace and method for melting and reducing iron oxide-containing iron raw material
KR101366298B1 (en) Apparatus for refining molten steel
JP2013047371A (en) Method for refining molten iron
US3932172A (en) Method and converter for refining pig-iron into steel
JP2012031452A (en) Method of dephosphorizing hot metal
JP6828678B2 (en) Converter refining method
JP2007518883A (en) Low carbon steel manufacturing method
KR20140002905A (en) Device for controlling desulfurization of molten iron and method therefor
JP2009293096A (en) Method for injecting bottom-blowing agitation gas in melting furnace
JP5365678B2 (en) Powder blowing lance with burner function, molten iron refining method and molten metal smelting reduction method using the powder blowing lance
JP7004015B2 (en) Converter refining method
JP7001148B2 (en) How to remove phosphorus from hot metal
CN108253788B (en) Metallurgical furnace
JP2013087316A5 (en)
CN114774621B (en) Extremely-low-cost converter smelting production method for deformed steel bar
JP5949627B2 (en) Method of refining hot metal in converter
JP2002012907A (en) Method for operating metal melting furnace, smelting furnace, refining furnace and vacuum refining furnace
KR20140028469A (en) Molten steel processing apparatus and the method thereof
KR101423603B1 (en) Processing apparatus for molten metal and the method thereof
KR102411409B1 (en) Converter and manufacturing method of molten steel
JP6347199B2 (en) Hot metal refining method
CN115466814A (en) Converter and method for improving dynamic characteristics of molten pool
KR20220144626A (en) Sleeve for discharge
JPH1150122A (en) Dephosphorize-refining of molten iron in converter type refining vessel
JPS63171820A (en) Blowing method for refining furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180213

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190215

Year of fee payment: 6