KR20200043016A - Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same - Google Patents

Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200043016A
KR20200043016A KR1020180123514A KR20180123514A KR20200043016A KR 20200043016 A KR20200043016 A KR 20200043016A KR 1020180123514 A KR1020180123514 A KR 1020180123514A KR 20180123514 A KR20180123514 A KR 20180123514A KR 20200043016 A KR20200043016 A KR 20200043016A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
cause
soderberg
breakage
cut
Prior art date
Application number
KR1020180123514A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102139056B1 (en
Inventor
장혁재
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 KR1020180123514A priority Critical patent/KR102139056B1/en
Publication of KR20200043016A publication Critical patent/KR20200043016A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102139056B1 publication Critical patent/KR102139056B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8803Visual inspection
    • 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
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • 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
    • C21C2300/00Process aspects
    • C21C2300/06Modeling of the process, e.g. for control purposes; CII
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing cause of breakage of a Soderberg electrode used in a Submerged Arc Furnace. In the method for analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode according to one embodiment of the present invention, when the breakage of the Soderberg electrode generates, the cause of the breakage may be determined from the shape of the broken surface of the broken electrode.

Description

소더버그 전극의 절손원인 분석 방법 및 장치{APPARATUS FOR DETERMINING CAUSE OF SODERBERG ELECTORDE BREAKAGE IN SUBMERGED ARC FURNACE DETERMINING METHOD OF THE SAME}Method and apparatus for analyzing the cause of damage of the Sotherberg electrode {APPARATUS FOR DETERMINING CAUSE OF SODERBERG ELECTORDE BREAKAGE IN SUBMERGED ARC FURNACE DETERMINING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 서브머지드아크로에 사용되는 소더버그 전극의 절손 원인 분석장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for analyzing the cause of breakage of a Soderberg electrode used in a submerged arc.

서브머지드아크로에 사용되는 소더버그(soderberg) 방식의 전극은 메탈 케이싱 내부에 채워넣은 고체 상태의 카본 페이스트가 자체 소성되어 전극을 형성한다. 조업시 카본 페이스트는 히터를 통해 열을 공급받아 대략 50~90℃에서 연화되고, 100~450℃에서 용융된 후, 450~500℃에서 소성이 이루어진다.In the Soderberg type electrode used in the submerged arc, a solid carbon paste filled inside the metal casing is self-fired to form an electrode. During operation, the carbon paste is supplied with heat through a heater, softened at approximately 50-90 ° C, melted at 100-450 ° C, and then fired at 450-500 ° C.

이때 소성된 전극은 SAF 하부로 조금씩 하강함에 따라 온도가 상승하고, 팁(tip)지점의 온도는 대략 2500℃ 이상으로 과열되어 아크가 발생한다. 전극은 조업 중 연속적인 소모가 이루어지며, 하강하기 때문에 일정한 레벨에 도달했을 때, 서브머지드아크로 상부에서 케이싱 용접 및 카본 페이스트 충전작업을 수행해야 한다. 만약 소성이 충분히 이루어지지 않은 상태에서 페이스트가 전극 하부로 하강하게 되면, 용융된 상태의 페이스트가 전극 케이스에서 이탈되는 조업사고가 발생할 수 있다.At this time, as the calcined electrode gradually decreases to the lower portion of the SAF, the temperature rises, and the temperature at the tip point is overheated to approximately 2500 ° C or more, causing arcing. Since the electrode is continuously consumed during operation and descends, when a certain level is reached, the casing welding and carbon paste filling work must be performed on the upper part of the submerged arc. If the paste is lowered to the bottom of the electrode in a state where the firing is not sufficiently performed, an operation accident may occur in which the paste in the molten state leaves the electrode case.

이러한 이유로 조업시 전극 케이싱 내부의 카본 페이스트의 소성 형성이 매우 중요하다. 페이스트는 각기 다른 온도 범위에 따라 연화, 용융 및 소성이 이루어지는 현상에 의하여 페이스트의 상태가 변할 수 있는 특성을 가질 수 있다.For this reason, it is very important to form the carbon paste inside the electrode casing during operation. The paste may have a property in which the state of the paste can be changed by softening, melting, and firing according to different temperature ranges.

결국 SAF(Submerged Arc Furnace)에서 중요한 것은 고온에서 아크를 발생시키는 역할을 할 수 있는 탄소 소재인 무연탄(anthracite)의 공급과 조절이라고 할 수 있다. 무연탄은 그 특성상 인장 강도가 취약하고 압축강도가 큰 물질이라고 할 수 있다. 이렇게 부족한 인장강도를 보강하기 위해서 SAF에 사용되는 전극에 대한 바인더로는 코울타르 피치(coal tar pitch)를 사용한다.After all, what is important in the SAF (Submerged Arc Furnace) can be said to be the supply and control of anthracite, a carbon material that can play a role in generating arcs at high temperatures. Anthracite is a material with weak tensile strength and high compressive strength due to its characteristics. To reinforce the insufficient tensile strength, a coal tar pitch is used as a binder for the electrodes used in the SAF.

이와 같이 무연탄과 코울타르 피치인 바인더를 혼합한 후 적절한 시간 동안 가열하게 되면 자가 소성형 전극(soderberg electrode) 으로서 사용할 수 있으나 상기 바인더의 배분 상태가 좋지 않다거나 외부의 기계적 충격 또는 열적 충격이 가해지는 경우 전극이 다양한 형태로 절손되는 사고를 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.As described above, when an anthracite coal and coal tar pitch binder are mixed and heated for an appropriate period of time, it can be used as a self-forming electrode (soderberg electrode), but the distribution state of the binder is not good or an external mechanical shock or thermal shock is applied. In this case, there was a problem in that an electrode could be damaged in various ways.

도 1은 종래의 프리베이크드 전극(prebaked electrode)의 결합 상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing a bonding state of a conventional prebaked electrode (prebaked electrode).

도 1을 참조하면, 기존의 프리베이크드 일렉트로드(100)의 경우에는 흑연(graphite)을 소성시켜 만든 전극은 원기둥 모양이며 하부에는 마름모꼴로 마감된 양각의 나사산이 형성된 전극 조립기구(110)에 음각의 나사산이 있는 흑연을 소성시켜 만든 전극(120)을 끼우고 전기 공급 라인인 컨택 클램프(130)를 통해서 전기를 공급하는 방식으로 사용하였다.Referring to FIG. 1, in the case of the existing pre-baked electrode 100, the electrode made by firing graphite is a cylindrical shape, and an electrode assembly mechanism 110 having an embossed thread finished in a rhombic shape is formed at the bottom. It was used in such a way that the electrode 120 made by calcining graphite with intaglio thread was fitted and electricity was supplied through the contact clamp 130, which is an electric supply line.

이와 같은 프리베이크드 일렉트로드(100)의 경우에는 사용자가 원하는 길이만큼 전극을 회전시켜 체결 연장하는 것이 용이하다는 장점이 있었다.In the case of the pre-baked electric rod 100, there was an advantage in that it is easy to extend the fastening by rotating the electrode by a length desired by the user.

일반적으로 LF(Ladle Furnace) 또는 EAF(Electric Arc Furnace)에서는 Pre Baked Elecrode가 사용된다. 이와 같은 LF나 EAF의 경우에는 절손 발생시 정상화가 용이한 장점을 갖는다. 구체적으로 최대 = 1시간 소요된다는 장점을 가질 수 있다.In general, Pre Baked Elecrode is used in LF (Ladle Furnace) or EAF (Electric Arc Furnace). In the case of such LF or EAF, it has the advantage of easy normalization in the event of a loss. Specifically, it can have the advantage that it takes up to 1 hour.

하지만 이와 같은 LF나 EAF전극의 경우에는 대형SAF에 적용이 불가능한 치명적인 단점이 있다. 이에 반해 소더버그 전극의 경우에는 전극의 규모가 커서 미리 소성하여 전극을 완성한 상태로 이송 또는 조립이 불가능한 경우 적용되는 전극이라고 할 수 있다. However, such an LF or EAF electrode has a fatal disadvantage that cannot be applied to a large SAF. On the other hand, in the case of the Soderberg electrode, it can be said that the electrode is applied when it is impossible to transfer or assemble the electrode in a completed state by firing in advance because the size of the electrode is large.

이러한 자가 소성형 전극(soderberg electrode)이 활용되는 곳은 Fe-Si(Ferro Silicon), Fe-Mn(Ferro-Manganese), Fe-Ni(Ferro-Nickel) 등의 합금철류 제조 시 사용되고 있다. Where such a self-forming electrode (soderberg electrode) is utilized is used in the manufacture of alloy irons such as Fe-Si (Ferro Silicon), Fe-Mn (Ferro-Manganese), and Fe-Ni (Ferro-Nickel).

SAF는 고로(blast furnace)처럼 24시간 조업이 이루어지는 대형SAF에 적합한 SAF라고 할 수 있다. 여기에 안정적으로 대용량의 전력을 공급하기 위해 일반적으로 평균지름 =1,400mm, 길이 ≥3,000mm인 초대형 전극을 사용해야 한다. SAF is a SAF suitable for large SAFs that operate 24 hours a day, like a blast furnace. In order to stably supply large-capacity electric power, a very large electrode having an average diameter of = 1,400mm and a length of ≥3,000mm should be used.

SAF는 조업 중 페이스트를 소성시켜 전극으로 활용하며 미리 전극을 완성하여 이송시키거나 조립이 불가능한 경우에 적용된다. 전극 규모에 상관없이 대전류를 공급할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 전극의 절손이 발생하는 경우, 이에 대한 대응방안으로서 전극의 절손이 발생한 지점을 찾아내고, 전극을 새로 형성하고 작업을 진행하여야 하는 관계로 절손의 발생, 이에 대한 원인의 규명이 이루어져야 하는 데 절손의 원인에 대하여 파악하는 데 시간이 오래 걸리고 이에 대응하는 원인을 명확하게 찾아내지 못하여 2차적인 절손의 발생과 같은 대형 사고로 이어지는 경우가 빈번하였다.SAF is used as an electrode by firing the paste during operation, and is applied when the electrode is completed and transferred in advance or assembly is impossible. There is an advantage that can supply a large current regardless of the electrode scale. However, when an electrode breakage occurs, as a countermeasure against this, the point where the electrode breakage occurred, and the formation of a new electrode and work must be performed, so the occurrence of the breakage and the cause of the breakdown must be identified. It often took a long time to grasp the cause of the loss, and it was not possible to clearly find the cause to respond to it, leading to large accidents such as the occurrence of secondary loss.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0076813호(1999.10.15. 공개)(용선 제조방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1999-0076813 (released on October 15, 1999) (manufacture charter method) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0012005호(2018.02.05. 공개)(용융 환원 SAF를 이용한 스테인리스 제강 전로 슬래그 중 유기금속 회수방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0012005 (published Feb. 05, 2018) (How to recover organic metals from stainless steel converter slag using molten reduction SAF)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 3개의 전극(R, S, T)으로 구성되어 있는 3상의 전극으로서 전류 모니터링(current monitering)의 방법으로 전극의 이상 상태를 확인하고, 이상 상황 발생시(여기서 이상 상황이라고 하는 것은 전류가 일정한 값을 유지한 채로 조업을 지속적으로 수행하다가 전류가 최대값을 보이고 하강하지 않는 경우 전극의 절손이 발생하였다고 판단되는 경우를 지칭함.) 상기 조업 도중 절손된 전극 중 반은 원료 면에 박혀 있고, 반은 컨택 클램프에 잡혀 올라가게 된다. 이 때 원료면에 박혀 있는 절손된 전극을 절손 전극부(260)로 칭하기로 한다. 전극의 절손 원인 분석 도구인 분석 장치(300)와 접촉시켜서 상기 분석 장치(300)에 포함되어 있는 변동 부재(310)를 원료면에 떨어져 있는 고온의 하강된 절손 전극부(260)에 접촉하고 분석하는 방법으로 후술할 4가지 상황에 따라 1 오버베이킹(Over baking), 2 언더베이킹(under baking), 3 기계적 충격(mechanical shock), 4 열적 충격(thermal shock)으로 나누고, 그에 상응하는 조치를 취함으로써, 전극 절손의 원인을 즉각적으로 알아낼 수 있고, 조업 정상화에 빠르게 대처가 가능한 SAF에 사용되는 소더버그 전극의 절손 원인 분석방법을 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and is a three-phase electrode composed of three electrodes (R, S, T) to check the abnormality of the electrode by a method of current monitoring (current monitering), When an abnormal situation occurs (here, an abnormal situation refers to a case where it is determined that the electrode has been damaged when the current continues to operate while maintaining a constant value and the current shows a maximum value and does not fall.) During the operation Half of the broken electrodes are embedded in the raw material side, and half are held up by the contact clamp. At this time, the cut electrode embedded in the raw material surface will be referred to as a cut electrode part 260. By contacting the analysis device 300, which is a tool for analyzing the cause of the damage of the electrode, the fluctuation member 310 included in the analysis device 300 is brought into contact with the high-temperature descending broken electrode part 260 that is separated from the raw material surface. It is divided into 1 over baking, 2 under baking, 3 mechanical shock, and 4 thermal shock according to the four situations to be described later. By doing so, it is to provide a method for analyzing the cause of the breakage of the Sotheberg electrode used in SAF, which can immediately identify the cause of the electrode breakage and can quickly cope with normalization of operation.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, SAF(Soderberg Arc Furnace)에 절손 원인 분석 장치를 공급함으로써 변동 부재(310)가 형성되는 모양에 따라 1 오버베이킹(overbaking) 2 언더베이킹(underbaking) 3 기계적 충격(mechanical shock) 4 열적 충격(thermal shock)으로 분류되는 절손원인에 따라 상응하는 조치를 취하는 방법으로 신속한 원인 규명이 가능하고 조업 재개가 가능한 SAF에 사용되는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 장치를 제공하는 데 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, according to the shape of the fluctuation member 310 is formed by supplying a breakage cause analysis device to the Soderberg Arc Furnace (SAF) 1 overbaking 2 underbaking 3 mechanical impact (mechanical shock) 4 Provides a device for analyzing the cause of the breakdown of the Sotheberg electrode used in SAF, which is capable of rapid cause identification and resumption of operations by taking corresponding measures according to the cause of the breakdown classified as thermal shock. have.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 소더버그 전극을 이용해서 용융 공정을 수행하는 서브머지드 아크로의 조업 방법에 있어서 기존에는 전극 절손원인 추정시 최소 5일의 시간이 소요되거나, 신속한 절손원인 제거가 불가능하여 타전극에도 영향을 끼쳐 연쇄 절손이 발생하여 막대한 손실을 유발하는 문제점이 있었으나, 이러한 문제점에 대하여 전기지표(역률 변화 양상)를 사용하여 신속한 전극 절손 상황을 판단하고 이에 맞추어 대응하는 방법을 취함으로써 조업 효율을 극대화할 수 있는 SAF에서 효율을 극대화할 수 있는 소더버그 전극을 이용해서 용융공정을 수행하는 서브머지드 아크로의 조업방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in the method of operating a submerged arc furnace that performs a melting process using a Soderberg electrode, it is conventionally required to take at least 5 days to estimate the cause of electrode damage, or to quickly remove the cause of the damage. Since it was impossible to affect the other electrode, there was a problem that chain loss occurred and caused a huge loss.However, for this problem, a method of determining the situation of a rapid electrode breakage using an electrical indicator (a change in power factor) and responding accordingly It is an object of the present invention to provide a method for operating a submerged arc furnace that performs a melting process using a Soderberg electrode capable of maximizing efficiency in SAF that can maximize operating efficiency by taking.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be additionally considered within a scope that can be easily inferred from the following detailed description and its effects.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소더버그 전극의 절손 원인 분석방법에 있어서, 소더버그(Soderberg) 전극의 절손 발생시, 상기 절손된 전극의 절손면 형상으로부터 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the method of analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode, when the breakage of the Soderberg electrode occurs, analyzing the cause of the breakage from the shape of the cut surface of the broken electrode It can be characterized as.

또한, 상기 절손면 형상에 따라 오버베이킹, 언더베이킹, 기계적 충격 및 열적 충격 중 하나로 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the cause of the breakage may be analyzed as one of overbaking, underbaking, mechanical shock, and thermal shock according to the shape of the cut surface.

또한, 상기 절손면이 전극의 길이방향으로 위로 볼록한 형상인지, 아래로 오목한 형상인지, 사선방향의 형상인지 또는 평평한 형상인지에 따라 절손 원인을 판단하는 것일 수 있다.In addition, it may be to determine the cause of the breakage according to whether the cut surface is a convex upward shape, a concave downward shape, a diagonal shape, or a flat shape in the longitudinal direction of the electrode.

본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손 원인 분석장치에 있어서, 절손된 소더버그(Soderberg) 전극의 절손면과 접촉하여 길이 또는 위치가 변하는 복수의 변동부재를 포함하고 상기 변동부재가 상기 절손면과 접촉하여 상기 절손면의 형상에 따른 상기 변동부재의 길이 또는 위치 변화로부터 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다..In the apparatus for analyzing the cause of the breakage of the Sotheberg electrode according to an embodiment of the present invention, the fluctuation member includes a plurality of fluctuating members whose length or position is changed by contacting the cut surface of the Soderberg electrode and the fluctuating member is the fracture surface It may be characterized by analyzing the cause of the damage from the change in length or position of the variable member in contact with the shape of the broken surface in contact with.

또한, 상기 변동부재는 연소부재 또는 비연소부재인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the variable member may be a combustion member or a non-combustion member.

또한, 상기 변동부재가 연소부재인 경우, 상기 절손면과 접촉시 연소되어 상기 변동부재의 길이가 변하고, 상기 변동부재가 비연소부재인 경우, 상기 절손면과 접촉시 이동하여 상기 변동부재의 위치가 변하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the variable member is a combustion member, the length of the variable member changes due to combustion upon contact with the broken surface, and when the variable member is a non-combusted member, the position of the variable member is moved by contact with the broken surface It may be characterized by changing.

본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극을 이용해서 용융 공정을 수행하는 서브머지드 아크로의 조업방법에 있어서, 상기 소더버그 전극의 절손이 발생하면 상기 절손된 전극의 절손면 형상을 확인하는 단계(s110)과, 상기 확인된 절손면 형상으로부터 절손 원인을 분석하는 단계(s120) 및 상기 절손 원인에 상응하는 조치를 취하는 단계(s130)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a method of operating a submerged arc furnace that performs a melting process using a Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention, when a fracture of the Soderberg electrode occurs, checking the shape of the broken surface of the broken electrode (s110) ), The step of analyzing the cause of the breakage from the identified cut-off surface shape (s120) and taking a step corresponding to the cause of the breakage (s130).

또한, 상기 절손 원인을 분석하는 단계(s120)는 길이 또는 위치가 변하는 변동부재를 상기 전극의 절손면과 접촉시켜 상기 절손면의 형상에 따른 상기 변동부재의 길이 또는 위치 변화로부터 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the step (s120) of analyzing the cause of the breakage, the cause of the breakage is analyzed from the change in the length or position of the changeable member according to the shape of the cutout surface by contacting the changeable member whose length or position changes with the cutoff surface of the electrode. It can be characterized by.

또한, 상기 절손 원인에 상응하는 조치를 취하는 단계(s130)는 상기 절손 원인에 따라 상기 소더버그 전극의 작동 방법을 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step (S130) of taking an action corresponding to the cause of the breakage may be characterized by changing the operation method of the Soderberg electrode according to the cause of the breakage.

또한또한, 상기 소더버그 전극의 절손 원인이 오버베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상기 소더버그 전극의 하강 속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the cause of the damage of the Sotheberg electrode is overbaking, it may be characterized in that the descending speed of the Soderberg electrode descending by gravity is increased.

또한, 상기 소더버그 전극의 절손 원인이 언더베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상기 소더버그 전극의 하강 속도를 느리게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the cause of the damage of the Sotheberg electrode is underbaking, it may be characterized in that the descending speed of the Soderberg electrode descending due to gravity is slowed down.

또한, 상기 소더버그 전극의 절손 원인이 기계적 충격인 경우에는 상기 소더버그 전극과 접촉하는 설비의 진동을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the cause of the damage of the Sotherberg electrode is a mechanical shock, it may be characterized in that the vibration of the equipment contacting the Soderberg electrode is removed.

또한, 상기 소더버그 전극의 절손 원인이 열적 충격인 경우에는 복수의 상기 소더버그 전극에 공급되는 전류가 균등하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the cause of the damage of the Sotherberg electrode is thermal shock, it may be characterized in that the current supplied to the plurality of Soderberg electrodes is controlled to be equal.

본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손원인 분석방법에 따르면 전극 절손의 유형을 크게 4가지로 분류하고, 이 4가지 원인에 대응하여 소더버그 전극의 중력에 의하여 하강되는 소더버그 전극의 하강 속도를 제어하거나 상기 소더버그 전극의 승하강 시에 상기 소더버그 전극에 결합되어 있는 설비에 미세한 진동이 발생하였는 지 체크하거나, 각 상(R상, S상, T상)에 공급되는 전류가 균일하게 공급되는지 체크하여 전류를 제어하는 방법으로 전극 절손에 대응이 가능하기 때문에 잦은 전극 절손에 따른 폐해를 최소화하는 것이 가능할 수 있다.According to the analysis method of the cause of the breakage of the Sotherberg electrode according to an embodiment of the present invention, the types of electrode breakage are largely classified into four types, and the descending speed of the Soderberg electrode descended by the gravity of the Soderberg electrode in response to these four causes Check whether micro-vibration has occurred in the equipment coupled to the Soderberg electrode when controlling or ascending or descending of the Soderberg electrode, or check whether the current supplied to each phase (R phase, S phase, T phase) is uniformly supplied. Therefore, it is possible to minimize the damage caused by frequent electrode breakage because it is possible to respond to electrode breakage by controlling the current.

실 예로 본원발명의 소더버그 전극의 절손 원인 분석방법을 소더버그 전극을 포함하는 SAF에 적용하였을 때 13건/년의 전극 절손이 2건/년으로 감소하여 신속한 절손 이슈가 해소 가능하게 되었다. 뿐만 아니라, 대형사고라고 볼 수 있는 2차 절손을 사전에 예방하여 소더버그 전극을 포함하는 SAF에서의 조업 효율을 극대화할 수 있는 장점을 갖게 된다.As an example, when the method for analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode of the present invention was applied to the SAF containing the Soderberg electrode, the electrode breakage of 13 cases / year was reduced to 2 cases / year, so that a rapid loss issue could be resolved. In addition, it has the advantage of maximizing the operation efficiency in the SAF including the Soderberg electrode by preventing the secondary cut, which can be regarded as a major accident, in advance.

본 발명의 기술적 사상에 따른 상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above-described effects of the present invention according to the technical spirit of the present invention have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 종래의 프리베이크드 전극(prebaked electrode)의 결합상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 3(a)는 소더버그 전극을 위에서 내려다본 평면도이고 도 3(b)는 핀에 형성된 윈도우를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손 상황 발생을 모니터링할 수 있는 시간의 경과에 따른 역률의 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손원인을 4가지로 구별하여 제시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극에서 오버 베이킹이 발생하여 전극 절손이 일어난 것을 보여주는 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 오버베이킹(overbaking)에 의해서 절손된 경우의 사진과 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 언더베이킹(underbaking)에 의하여 절손된 경우의 사진과 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 기계적 충격(mechanical shock)에 의해서 절손된 경우의 사진과 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 열적 충격(thermal shock)에 의하여 절손된 경우를 보여주는 사진과 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 온도 분포를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 절손상태를 분석하기 위한 분석 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 절손 형상을 측정하기 위한 분석 장치의 작동 상태를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 절손 형상을 측정하기 위한 분석 장치의 구성을 보여주는 도면이다
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극을 이용해서 용융공정을 수행하는 서브머지드 아크로에서의 조업 방법을 보여주는 절차도 이다.
1 is a view schematically showing a bonding state of a conventional prebaked electrode (prebaked electrode).
2 is a view showing a coupled state of the Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 (a) is a plan view of the Soderberg electrode viewed from above, and FIG. 3 (b) is a photograph showing a window formed in a pin.
Figure 4 is a graph of the power factor over time that can monitor the occurrence of a broken situation of the Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the cause of the damage of the Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention in four different ways.
FIG. 6 is a photograph showing that over baking occurs in a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention, thereby causing electrode breakage.
FIG. 7 is a picture and a diagram of a case where the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is cut by overbaking.
FIG. 8 is a picture and a diagram of a case where a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is cut by underbaking.
FIG. 9 is a picture and a diagram of a case in which the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is damaged by a mechanical shock.
FIG. 10 is a photograph and a view showing a case where a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is damaged by thermal shock.
11 is a view showing a temperature distribution of a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing the configuration of an analysis device for analyzing the broken state of the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing an operating state of the analysis device for measuring the cut shape of the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing the configuration of an analysis device for measuring the cut-off shape of a Soderberg electrode used in SAF according to another embodiment of the present invention
15 is a process diagram showing a method of operation in a submerged arc furnace performing a melting process using a Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following examples and drawings are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, unless otherwise defined in the technical terms and scientific terms used in the present invention, those skilled in the art to which this invention belongs have the meanings commonly understood, and the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter are omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 발생할 수 있는 소더버그 전극(200)의 절손 현상에 따른 원인을 규명하여 이에 상응하는 조치를 취함으로써 조업 정상화의 시간을 줄일 수 있는 소더버그 전극(200)의 절손 원인 분석장치에 대하여 살펴보기로 한다.The cause of the breakage of the Sotheberg electrode 200, which can reduce the time of operation normalization by identifying the cause according to the damage phenomenon of the Sotheberg electrode 200 that may occur in the SAF according to an embodiment of the present invention and taking corresponding measures Let's look at the analysis device.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 결합 상태를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a coupled state of the Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 소더버그 전극(200)의 경우에는, 소더버그 페이스트가 공급되는 유입구(210)와 상기 유입구로부터 공급되는 소더버그 페이스트가 자중에 의하여 하방으로 떨어지는 중간대(220)와 상기 중간대에서 약간 더 밑으로 내려온 지점에 형성되는 연화대(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, in the case of the Soderberg electrode 200, the inlet 210 to which the Soderberg paste is supplied and the Soderberg paste supplied from the Inlet are slightly lowered from the intermediate stand 220 and the intermediate stand, which fall downward by their own weight. It may include a softening zone 230 formed at the down point.

상기 연화대(230)는 핀(fin)(205)을 포함하는 철재의 케이싱(202)에 의하여 둘러싸여 있고, 상기 핀(fin)(205)은 좌우대칭을 이루는 형상으로 케이싱(202)의 내측벽에 중심을 향해 돌출된 형상일 수 있다.The softening table 230 is surrounded by a casing 202 made of steel, including fins 205, and the fins 205 are formed in a symmetrical shape on the inner wall of the casing 202. It may be a shape protruding toward the center.

상기 연화대(230)의 하측으로는 고상 전극(240)이 형성될 수 있다.A solid electrode 240 may be formed below the softening table 230.

상기 고상전극(240)은 무연탄(anthracite)이 소정의 온도를 거쳐 소성된 상태의 물질일 수 있다. 전술한 바와 같이 무연탄은 특성상 인장강도가 취약하나 압축 강도가 뛰어난 물질이라고 할 수 있기 때문에 경도가 좋은 전극 등의 재료에 사용되기 위하여는 바인더가 필요할 수 있다. The solid electrode 240 may be a material in which an anthracite is fired through a predetermined temperature. As described above, anthracite is weak in tensile strength due to its characteristics, but it can be said to be a material having excellent compressive strength, so a binder may be needed to be used in materials such as electrodes having good hardness.

본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에 사용되는 소더버그 전극(200)의 경우에는 소더버그 전극(200)의 하층부를 구성하는 고상전극(240)이 유입구(210)를 통해서 유입되는 소더버그 페이스트를 지탱하는 역할을 할 수 있다.In the case of the Sodberg electrode 200 used for SAF according to an embodiment of the present invention, the solid electrode 240 constituting the lower layer of the Sodberg electrode 200 supports the Sodberg paste flowing through the inlet 210 can do.

또한 컨택 클램프(130)는 고상 전극(240)이 케이싱(202)으로부터 이탈되는 현상을 방지하기 위해서 고상 전극(240)의 외주면을 둘러싸고 있는 케이싱(202)을 잡아주는 역할을 수행한다.In addition, the contact clamp 130 serves to hold the casing 202 surrounding the outer circumferential surface of the solid electrode 240 to prevent the solid electrode 240 from being separated from the casing 202.

단단한 형상의 고상의 물질이 케이싱(202)의 하측부에 배치되어 있고 이러한 케이싱(202)을 잡고 있어야 소더버그 페이스트의 유실을 막고 소더버그 전극(200)으로서의 역할을 수행할 수 있다. A solid solid material is disposed on the lower portion of the casing 202 and must hold the casing 202 to prevent the loss of the sodberg paste and serve as the sodberg electrode 200.

도 3(a)는 소더버그 전극을 위에서 내려다본 평면도이고 도 3(b)는 핀에 형성된 윈도우를 보여주는 사진이다.FIG. 3 (a) is a plan view of the Soderberg electrode viewed from above, and FIG. 3 (b) is a photograph showing a window formed in a pin.

도 3(b)를 참조하면, 소더버그 전극(200)의 케이싱(202)이 중앙부가 관통된 형태로 형성되고, 상기 케이싱(202)의 내측벽으로는 핀(fin, 205)이 좌우 대칭을 이루는 돌출된 형태라는 것을 확인할 수 있다. 상기 핀(fin)(205)은 상기 핀(205)을 관통하는 윈도우(208)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 (b), the casing 202 of the Soderberg electrode 200 is formed in a central portion, and fins 205 are symmetrical to the inner wall of the casing 202. You can see that it is a protruding shape. The fin 205 may include a window 208 penetrating the fin 205.

여기서 케이싱(202)은 소더버그 페이스트가 장입되었을 때, 상기 소더버그 페이스트가 퍼지지 않도록 할 수 있다. 또한 재질이 철 재질로 형성되어 있어서, 외주면을 둘러싸고 있는 컨택 클램프(231)로부터 도선(241)을 통해서 전기를 공급받을 수 있도록 구성되어 있다.Here, the casing 202 may prevent the sodaberg paste from spreading when the sodaberg paste is loaded. In addition, since the material is formed of an iron material, it is configured to receive electricity through the conductor 241 from the contact clamp 231 surrounding the outer circumferential surface.

이와 같은 컨택 클램프(231)를 통한 전기에너지의 전달로 소더버그 페이스트를 구성하는 흑연인 무연탄은 전극화될 수 있다. 또한 컨택 클램프(231)가 잡고 있는 케이싱(202)이 둘러싸고 있는 영역은 액상인 소더버그 페이스트가 전기에 의하여 가열되는 부분으로 연화대(230)라고 칭한다. Anthracite, which is graphite constituting the Soderberg paste, may be electrodeized by transmitting electrical energy through the contact clamp 231. In addition, the area around the casing 202 held by the contact clamp 231 is a portion in which the liquid Soderberg paste is heated by electricity and is called a softening zone 230.

이와 같은 연화대(230)가 컨택 클램프(130)의 하단으로 내려오게 되면, 고상화된 하부 마개역할을 하는 케이싱(202)내 핀(205)에 뚫려 있는 윈도우(208)에 매달릴 수 있는 무연탄의 개수가 감소할 수 있다. 이와 같은 현상은 고상전극(240)의 빠짐을 유도하고, 케이싱(202)의 하부가 열리는 상태로 변경되게 된다. 이와 같은 현상에 의하여 액상 상태의 소더버그 페이스트가 케이싱의 외부로 빠지게 되고 유실되는 결과를 초래할 수 있다. When such a softening table 230 is lowered to the bottom of the contact clamp 130, the number of anthracite coals that can be hung on the window 208 pierced by the pin 205 in the casing 202 serving as a solidified lower stopper Can decrease. This phenomenon causes the solid-state electrode 240 to fall out, and the lower portion of the casing 202 is changed to an open state. Due to this phenomenon, the sodaberg paste in a liquid state may fall out of the casing and result in loss.

소더버그(soderberg) 전극(200)은 자가 소성형 전극이라고도 불리는 데, 소더버그 페이스트에 포함되어있는 무연탄이 전극으로 소성이 진행되어 용융 조업을 수행할 수 있는 전극이다.The soderberg electrode 200 is also referred to as a self-firing electrode, and is an electrode capable of performing melting operations by annealing the anthracite coal contained in the soderberg paste as an electrode.

이러한 소더버그 전극(200)이 절손이 되었을 경우, 용융 조업을 정상화하는 데 많은 시간이 소요되기 때문에 세심한 관리가 요구된다. 만약 용융 조업 중 소더버그 전극(200)의 절손이 발생한 경우, 빠르게 원인을 제거하여 SAF에 연결된 다른 소더버그 전극(200)에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 중요하다.If the Soderberg electrode 200 is damaged, careful management is required because it takes a lot of time to normalize the melting operation. If the Sotheberg electrode 200 is damaged during the melting operation, it is important to eliminate the cause quickly so as not to affect other Soderberg electrodes 200 connected to the SAF.

이를 위해서는 먼저 소더버그 전극(200)의 절손 상태에 대한 분석이 먼저 이루어져야 한다.To this end, first, an analysis of the broken state of the Soderberg electrode 200 must be performed.

통상적으로 본원 발명과 같이 용융 공정을 수행하기 위한 SAF에서는 전류에 대한 모니터링 과정을 통해서 소더버그 전극(200)의 정상 상태에 대한 판단이 이루어질 수 있다.Typically, in the SAF for performing the melting process as in the present invention, the determination of the steady state of the Soderberg electrode 200 may be made through a monitoring process for current.

상기 소더버그 전극(200)을 포함하는 SAF의 경우에는 24시간 조업이 이루어지게 된다는 특징이 있다. 이와 같은 SAF(Submerged Arc Furnace)의 경우에는 전극이 원료면에 묻혀 있기 때문에 소더버그 전극(200)의 절손 위치를 확인할 수 없다는 단점이 있다.In the case of the SAF including the Soderberg electrode 200, a 24-hour operation is performed. In the case of such a SAF (Submerged Arc Furnace), the electrode is buried on the raw material surface, so there is a disadvantage that it is not possible to check the location of the cutoff of the Soderberg electrode 200.

상기 소더버그 전극(200)의 경우에는, 소더버그 전극의 절손 위치를 확인할 수가 없기 때문에 실제 소더버그 전극(200)의 절손이 발생하였는지 확인할 수 없다는 것에 대하여 다음과 같이 전류 모니터링의 방법으로 전기지표를 활용한다.In the case of the Soderberg electrode 200, since it is impossible to determine the location of the Soderberg electrode's breakage, electric indicators are used as a method of current monitoring as follows, as it is impossible to confirm whether the Soderberg electrode 200 has actually been damaged.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손 발생 상황을 모니터링할 수 있는 시간의 경과에 따른 역률의 그래프이다.Figure 4 is a graph of the power factor over time to monitor the occurrence of the breakage of the Sotheberg electrode according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 평상시에는 소더버그 전극의 절손이 발생하지 않았을 때에는 총 수전량중 유효전력 비율이 일정하게 유지된다. 하지만 소더버그 전극(200)의 절손이 발생하게 되면 전극이 짧아지는 효과를 얻기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이, 유효전력/피상전력의 비율인 역율이 증가하는 현상이 발생한다.Referring to FIG. 4, when no damage to the Soderberg electrode occurs during normal operation, the ratio of active power in the total amount of received electricity is kept constant. However, when the damage of the Soderberg electrode 200 occurs, an effect of shortening the electrode is obtained, and as illustrated in FIG. 4, a power factor that is a ratio of active power / apparent power increases.

이와 같이 소더버그 전극(200)의 절손이 발생하게 되면, 소더버그 전극(200)이 짧아지기 때문에 기존에 운영되던 소더버그 전극(200)에 비해 소더버그 전극(200)이 원료면에서 멀어지게 되고 유효전력의 양이 증가하는 현상을 일으키게 된다.When the damage of the Soderberg electrode 200 occurs in this way, the Soderberg electrode 200 is shortened, so that the Soderberg electrode 200 is farther from the raw material surface than the previously operated Soderberg electrode 200 and the amount of active power This increases the phenomenon.

이것은 원료면에 묻혀 있는 상황에서 발생하는 저항값이 감소하기 때문일 수 있다.This may be because the resistance value generated in the situation where the raw material is buried decreases.

각 소더버그 전극(200)에 대한 조업 중에 도 4에 도시된 바와 같은 현상이 나타나게 되면 전력의 투입을 잠시 중단하고, 소더버그 전극(200)을 최대한 상승시킨다.When the phenomenon as shown in FIG. 4 appears during operation for each Soderberg electrode 200, the input of power is temporarily stopped, and the Soderberg electrode 200 is raised as much as possible.

이후 절손 전극부(260)에 대한 확인 작업(제 1 실시예) 또는 분석 장치(300)를 통해서 절손 전극부(260)을 통해서 절손 원인을 확인하는 과정(제2 실시예, 제 3실시예)이 진행될 수 있다.Subsequently, a check operation for the broken electrode unit 260 (first embodiment) or a process of checking the cause of the broken through the broken electrode unit 260 through the analysis device 300 (second embodiment, third embodiment) This can proceed.

상기 소더 버그 전극에 대한 절손 원인 분석장치는, 절손된 전극의 절손면과 접촉하여 길이 또는 위치가 변하는 복수의 변동부재(310)를 포함할 수 있다. The apparatus for analyzing the cause of the damage to the sordberg electrode may include a plurality of variable members 310 that change in length or position in contact with the broken surface of the broken electrode.

상기 변동부재(310)의 연소 부재의 경우에는 길이 변화로부터, 비연소부재의 경우에는 위치의 변화로부터 절손원인을 분석할 수 있다. 이하에서는 각 실시예에 따라 나누어 상술하기로 한다.The cause of the breakage can be analyzed from the change in length in the case of the combustion member of the variable member 310 and in the position in the case of the non-combustion member. Hereinafter, it will be described in detail according to each embodiment.

(제1 실시예) (First Example)

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극의 절손원인을 4가지로 구별하여 제시하는 도면이다.FIG. 5 is a view showing the cause of the damage of the Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention in four different ways.

본 발명에서는 이러한 전극의 절손 원인을 4가지로 분류하여 나누어 제시하는 방법을 사용한다.In the present invention, a method of dividing and suggesting the cause of the electrode breakdown into four types is used.

상기 소더버그 전극(200)이 절손되는 경우는 4가지로 나눌 수 있으며, 4가지 각각은 개별적인 특징을 갖고 있다.When the Soderberg electrode 200 is broken, it can be divided into four types, and each of the four types has individual characteristics.

도 5(a)를 참조하면, 오버베이킹(overbaking)에 의해 균열이 중앙 부위에서 시작되어 주변부로 확장되어 나가는 형상이라고 할 수 있고 절손 전극부(260)의 절손면 형상이 위로 볼록한 형상을 갖고 있다. 도 5(b)를 참조하면, 언더베이킹(underbaking)에 의해 균열이 소더버그 전극(200)의 외주부에서 시작하여 중앙으로 퍼져나가는 모양이 된다. 절손 전극부(260)는 중앙이 아래로 오목한 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 5 (a), it can be said that the crack starts from the central region and extends to the periphery by overbaking, and the shape of the cut surface of the cut electrode portion 260 has a convex upward shape. . Referring to FIG. 5 (b), cracks are formed from the outer periphery of the Soderberg electrode 200 and spread to the center by underbaking. The cut electrode part 260 may have a concave shape with a center downward.

도 5(c)는 소더버그 전극(200)에 기계적 충격(mechanical shock)이 가해져서 절손 전극부(260)가 사선 방향으로 형성된 것을 확인할 수 있다.5 (c), it can be seen that the mechanical shock was applied to the Soderberg electrode 200, and the cut electrode part 260 was formed in a diagonal direction.

도 5(d)는 소더버그 전극(200)에 열적 충격(thermal shock)이 가해져서 절손 전극부(260)가 평평한 단면을 가진 경우라고 할 수 있다.5 (d), it can be said that the thermal shock (thermal shock) is applied to the Soderberg electrode 200, so that the cut electrode part 260 has a flat cross section.

본 발명의 제1 실시예에서는 이러한 절손 전극부(260)의 절손된 모양으로부터 소더버그 전극(200)의 절손 원인을 판단할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, it is possible to determine the cause of the damage of the Sotheberg electrode 200 from the broken shape of the broken electrode part 260.

하지만 이러한 방법은 정확한 관찰을 위해서 절손 전극부(260)에서 화염이 사라지고 난 뒤이어야 하고 육안 관찰이 어려울 수 있다는 단점이 있다.However, this method has a disadvantage in that the flame must disappear after the flame disappears from the cut-off electrode unit 260 for accurate observation, and visual observation may be difficult.

각각의 소더버그 전극(200)의 절단에 대한 각각의 절손 특성을 살펴 보면, 다음과 같다.Looking at the characteristics of each cut for the cutting of each Soderberg electrode 200 is as follows.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극에서 오버 베이킹이 발생하여 전극 절손이 일어난 것을 보여주는 사진이다.FIG. 6 is a photograph showing that over baking occurs in a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention, thereby causing electrode breakage.

도 6을 참조하면, 오버베이킹(overbaking)은 무연탄(anthracite)과 코울타르피치(coal tar pitehc)로 이루어진 소더버그 페이스트를 전기에너지로 베이킹하면 상기 소더버그 페이스트는 82-420℃의 온도에서 액상화된다.Referring to FIG. 6, when overbaking baking a sodaberg paste made of anthracite and coal tar pitehc with electrical energy, the sodaberg paste is liquefied at a temperature of 82-420 ° C.

상기 소더버그 페이스트가 액상화되면 무연탄과 코울타르피치의 활동이 원할해져 무연탄은 원통형상을 이루는 케이싱(202)의 중심부로, 바인더는 케이싱(202)의 외곽부 쪽으로 이동이 발생할 수 있다.When the sodaberg paste is liquefied, the activity of the anthracite coal and coultar pitch becomes smooth, and the anthracite coal may move to the center of the casing 202 forming a cylindrical shape, and the binder may move toward the outer portion of the casing 202.

이러한 과정에서 상기 무연탄 입자 사이로 바인더인 코울타르피치가 침투하면서 고상인 무연탄이 액상인 바인더의 도움으로 소결이 되는 과정이 진행될 수 있다.In this process, as the coal tar pitch, which is a binder, penetrates between the anthracite particles, a process in which solid anthracite coal is sintered with the aid of a liquid binder may proceed.

하지만 베이킹(baking) 시간이 길어지게 되면, 무연탄 사이에 위치한 코울타르피치가 정착하지 못하고 비중차에 의해 무연탄과의 상분리가 발생하게 되고, 결과적으로 중심부는 무연탄, 외주면으로는 코울타르 피치가 배치되어있는 기형적인 전극이 만들어질 수 있다.However, if the baking time becomes longer, the coultar pitch located between the anthracite coals does not settle and phase separation with the anthracite occurs due to the specific gravity difference. A malformed electrode can be made.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극에서 오버 베이킹이 발생하여 전극 절손이 일어난 것을 보여주는 사진이다.FIG. 6 is a photograph showing that over baking occurs in a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention, thereby causing electrode breakage.

도 6을 참조하면, 중심부는 하소된(calcined) 상태로 되지만, 상기 중심부를 둘러싸고 있는 탄화된 코울타르피치가 많이 존재하는 영역으로 크랙이 확장되게 된다. Referring to FIG. 6, the center portion is in a calcined state, but the crack is extended to an area in which there are many carbonized coultar pitches surrounding the center portion.

이와 같은 과정은 세라믹의 특성상 연성 파괴(ductile fracture)가 아닌 취성파괴(brittle fracture)를 유도하게 된다.This process leads to brittle fracture rather than ductile fracture due to the nature of the ceramic.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 오버베이킹(overbaking)에 의해서 절손된 경우의 사진과 도면이다.FIG. 7 is a picture and a diagram of a case where the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is cut by overbaking.

도 7을 참조하면, 소더버그 전극(200)의 중심부에서 외주면 쪽으로 크랙의 발전(전위(dislocation)의 이동)이 발생함에 따라 절손된 부위의 형상이 위로 볼록한(convex) 형태를 갖게 된다. Referring to FIG. 7, as the development of cracks (movement of dislocation) occurs from the center of the Soderberg electrode 200 toward the outer circumferential surface, the shape of the broken portion has a convex shape upward.

본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극(200)의 절손 원인 분석 장치에서는 이러한 경우, 컨택 클램프(130)가 케이싱(202)을 잡고 있는 시간이 너무 오래 지속되어서 무연탄과 코울타르피치의 분리가 발생하였다고 분석하고 있다.In the apparatus for analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode 200 used in the SAF according to an embodiment of the present invention, in this case, the time during which the contact clamp 130 holds the casing 202 lasts too long for anthracite and coultar pitch It is analyzed that separation occurred.

이런 경우 해결책으로는 케이싱(202)을 쥐고 있는 컨택 클램프(130)의 잡고 있는 시간을 줄이는 방법을 통해 케이싱(202)의 내부에 존재하는 액상 상태의 소더버그 전극 중 소더버그 페이스트가 연화대(230)에 존재하는 시간을 줄이는 방법을 사용한다.In this case, as a solution, a sodaberg paste is present in the softening zone 230 among the sodaberg electrodes in a liquid state existing inside the casing 202 through a method of reducing the holding time of the contact clamp 130 holding the casing 202. Use a method that reduces the amount of time you spend.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 언더베이킹(underbaking)에 의하여 절손된 경우의 사진과 도면이다. FIG. 8 is a picture and a diagram of a case where a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is cut by underbaking.

도 8을 참조하면, 언더베이킹(underbaking)은 상기 무연탄과 코울타르 피치 사이에서 발생하여야 할 소결 동작(baking)이 너무 단시간 동안 이루어 지게 되면, 케이싱(202)의 중심부에서 충분히 소성이 이루어지고 나머지 바인더는 외부로 퍼져나가는 식으로 소성이 이루어져야 하는 데, 케이싱(202)의 외주부 쪽으로 충분한 바인더가 공급되지 못하고 크랙(균열)이 케이싱(202)의 내면 중 외측부로부터 발생하게 된다.Referring to FIG. 8, underbaking is performed when the sintering operation (baking) that has to occur between the anthracite and the coal tar pitch is performed for a short period of time, sufficiently sintering is performed at the center of the casing 202 and the remaining binder The firing should be performed in such a way that it spreads to the outside, and a sufficient binder is not supplied toward the outer periphery of the casing 202, and cracks (cracks) are generated from the outer side of the inner surface of the casing 202.

본질적으로 세라믹스인 무연탄의 경우 크랙 팁에서의 스트레스가 일정 정도 이상이 되면 크랙이 진전하면서 취성파괴를 나타낸다고 알려져 있다.It is known that an anthracite, which is essentially ceramics, exhibits brittle fracture as the crack progresses when the stress at the crack tip exceeds a certain level.

이와 같이 소더버그 전극(200)을 구성하는 케이싱의 외주면 쪽에서 크랙이 발생하게 되면 상기 크랙이 안쪽 중심부 쪽으로 진전하면서 아직 완전히 소성되지 않은 내부 중심부로 크랙의 진전으로 절손 현상을 나타나게 된다.As described above, when cracks are generated at the outer circumferential surface of the casing constituting the Soderberg electrode 200, the cracks progress toward the inner center, and the cracks appear as the cracks progress toward the inner center that has not yet been completely fired.

상부 측인 절손된 부분에서 하소된 무연탄이 집합체(aggregate) 형태로 형성되면서 상기 무연탄의 집합체 사이에 바인더가 공급되지 못하여 절손이 발생하였다는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that as the anthracite calcined in the cut portion on the upper side was formed in the form of an aggregate, a binder was not supplied between the aggregates of the anthracite, so that the damage occurred.

이와 같은 언더베이킹을 줄이기 위해서는 액상인 소더버그 페이스트를 연화대(230) 아래로 내려 보내는 시간을 지연시키는 방법으로 해소할 수 있다In order to reduce such underbaking, the sodaberg paste, which is liquid, can be solved by delaying the time spent down the softening zone 230.

그 외 부가적인 경우이기는 하지만 기계적 충격과 열적 충격에 의하여 소더버그 전극(200)의 절손이 발생할 수 있다.In addition, although it is an additional case, a breakage of the Sotheberg electrode 200 may occur due to mechanical shock and thermal shock.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 기계적 충격(mechanical shock)에 의해서 절손된 경우의 사진과 도면이다.FIG. 9 is a picture and a diagram of a case in which the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is damaged by a mechanical shock.

도 9를 참조하면, 기계적 충격의 경우에는 절손된 면이 사선 방향으로 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the case of mechanical impact, it can be confirmed that the cut surface was formed in a diagonal direction.

이는 소더버그 전극(200)의 컨택 클램프(130)의 개방 작용에 의하여 소더버그 페이스트가 하강할 때 외부 진동 등에 의하여 중심이 흔들릴 때 발생할 수 있는 현상이다. This is a phenomenon that may occur when the center is shaken by external vibration or the like when the sodberg paste descends due to the opening action of the contact clamp 130 of the sodberg electrode 200.

이를 제거하기 위해서 소더버그 전극(200)의 주변부에 위치하고 있는 SAF 의 진동(vibration) 상태를 체크하고 이에 대하여 균형을 맞추어주는 작업을 통해서 해소가 가능할 수 있다. In order to remove this, it may be possible to solve the problem by checking the vibration state of the SAF located at the periphery of the Soderberg electrode 200 and balancing it.

또 하나의 절손 원인으로서 소더버그 전극(200)을 통해서 공급되는 전기가 균등하게 배분되지 못하는 경우라고 할 수 있다.As another cause of the loss, it can be said that the electricity supplied through the Soderberg electrode 200 is not evenly distributed.

이때에는 본 발명의 일 실시예에서는 열적 충격(themal shock)이라고 한다.In this case, in one embodiment of the present invention, it is called a thermal shock.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극이 열적 충격(thermal shock)에 의하여 절손된 경우를 보여주는 사진과 도면이다.FIG. 10 is a photograph and a view showing a case where a Sotheberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention is damaged by thermal shock.

도 10을 참조하면, 절손된 면이 평평한 상태를 이루고 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that the cut surface forms a flat state.

열충격에 의한 소더버그 전극(200)의 절손은 전기가 균등하게 공급되지 않음에 따라 순식간에 발생되는 특징을 갖는다. 예상치 못한 정전 등으로 인해 소더버그 전극(200)에 3상 교류가 공급되지 않는다든가, 부분적인 고장에 의하여 전류가 균등하게 공급되지 않으면, 소더버그 전극(200)이 수축하게 되고, 가장 고온 상태를 이루는 전극 팁(250)으로부터 저온 상태를 이루는 소더버그 전극(200)의 상부 방향으로 작용하게 된다.The damage of the Sotheberg electrode 200 due to thermal shock has a characteristic that is generated in an instant as electricity is not evenly supplied. If the three-phase alternating current is not supplied to the Soderberg electrode 200 due to an unexpected power failure or the like, and the current is not evenly supplied due to a partial failure, the Soderberg electrode 200 contracts, and the electrode that forms the highest temperature It acts in the upper direction of the Soderberg electrode 200 forming a low temperature state from the tip 250.

이와 같이 열 충격(thermal shock)이 발생하게 되면 전류계 등으로 각 전극으로 전류가 균등하게 공급되고 있는 지 확인할 필요가 있고 이러한 과정을 통해서 소더버그 전극(200)의 절손 문제를 해결할 수 있다.When a thermal shock is generated as described above, it is necessary to check whether the current is uniformly supplied to each electrode through an ammeter or the like, and through this process, the problem of the Sotheberg electrode 200 can be solved.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 온도 분포를 보여주는 도면이다.11 is a view showing a temperature distribution of a Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 유입구(210)는 소더버그 페이스트가 유입되는 지역으로 20~30℃를 유지하는 영역일 수 있다.Referring to FIG. 11, the inlet 210 may be an area in which 20 to 30 ° C. is maintained as an area in which the Soderberg paste is introduced.

중간대(220)는 바인더인 휘발분이 감소하기 시작하는 영역으로 소더버그 페이스트의 수축이 발생하는 지점이라고 할 수 있다.The intermediate zone 220 is an area where the volatile matter, which is a binder, starts to decrease, and can be said to be a point where shrinkage of the Soderberg paste occurs.

연화대(230)는 컨택 클램프(231)로부터 전기를 공급받는 부분으로 소더버그 페이스트가 액상을 이루고 있는 영역일 수 있다.The softening table 230 is a portion that receives electricity from the contact clamp 231 and may be an area in which the Soderberg paste forms a liquid phase.

이때 소더버그 페이스트의 팽창이 발생할 수 있다. At this time, the expansion of soderberg paste may occur.

고상 전극(240) 영역은 소결이 시작되어 완료되는 영역이라고 할 수 있고, 액상 소더버그 페이스트를 지탱하고 도선(241)으로부터 전류를 공급받아 아크를 발생시킬 수 있는 영역으로 전류를 공급하는 역할을 할 수 있다.The region of the solid electrode 240 may be said to be a region where sintering starts and is completed, and may serve to supply electric current to a region capable of generating an arc by supporting the liquid soderberg paste and receiving electric current from the conducting wire 241. have.

전극팁(250)은 상부의 소더버그 페이스트가 소결되어 전류가 집중적으로 몰리는 부분으로 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 온도 구배가 아래쪽으로 갈수록 증가하는 방향을 이루면서 아크 작용으로 용융 작용을 수행할 수 있는 핵심 영역이 될 수 있다.The electrode tip 250 is a part in which the upper Soderberg paste is sintered and the current is concentrated, and as shown in FIG. 11, the temperature gradient of the Soderberg electrode used in the SAF according to an embodiment of the present invention increases as the downward direction increases. It can be a key area that can perform a melting action by arcing while forming a direction.

실제로 상기 전극 팁(250)의 온도는 2500℃정도까지 상승하고 아크 작용을 원할하게 수행하기 위해서는 2500℃의 온도를 유지할 수 있는 조성과 구성이 필요하다고 알려져 있다.In fact, it is known that the temperature of the electrode tip 250 rises to about 2500 ° C. and a composition and a configuration capable of maintaining the temperature of 2500 ° C. are required to perform arcing smoothly.

(제2 실시예)(Second example)

이하에서는 상기 소더버그 페이스트가 소결되는 과정에서 발생할 수 있는 소더버그 전극의 절손 상태를 평가할 수 있는 방법으로 분석 장치를 사용하는 방법에 대하여 상술한다. Hereinafter, a method of using an analysis apparatus as a method for evaluating the broken state of the Soderberg electrode that may occur during the process of sintering the Soderberg paste will be described in detail.

상기 분석 장치는 지지대(330), 고정기구(320) 및 변동 부재(310)를 포함할 수 있다.The analysis device may include a support 330, a fixing mechanism 320 and a variable member 310.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 절손 상태를 분석하기위한 분석 장치의 구성을 보여주는 도면이다.12 is a view showing the configuration of an analysis device for analyzing the broken state of the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention.

상기 분석 장치(300)는 소더버그 전극(200)의 절손이 발생하였을 때 전극 절손 상태를 파악하기 위해서 목재를 주성분으로 하는 4개의 변동 부재(310)를 포함할 수 있다.The analysis device 300 may include four fluctuating members 310 mainly composed of wood in order to grasp the state of electrode breakage when the Sotheberg electrode 200 is damaged.

상기 변동 부재(310)는 상기 절손 전극부(260)에 닿았을 때 연소과정이 진행될 수 있다. 따라서 절손 전극부(260)의 형성된 모양에 따라 변동 부재(310)가 연소되는 모양에서 차이가 발생할 수 있다.When the variable member 310 contacts the broken electrode part 260, a combustion process may proceed. Therefore, a difference may occur in the shape in which the fluctuation member 310 is burned according to the shape of the cut electrode portion 260.

이로부터 각각 절손 전극부(260)의 절손면 형상이 위로 볼록한 모양을 가지고 있는 지, 아래로 오목한 모양인지, 사선 방향으로 형성되었는 지, 평면형으로 형성되었는 지에 따라 상기 변동 부재(310)에 대한 연소과정이 다른 양상으로 진행되어 나타날 수 있다. From this, combustion of the fluctuation member 310 depends on whether the cut-off surface shape of the cut-off electrode part 260 has a convex upward shape, a concave downward shape, a diagonal shape, or a flat shape. The process may appear in different ways.

제1 실시예와 다르게 간접적인 수단인 연소과정을 통해서 확인하는 절차가 진행될 수 있다. 이후 조업 공정을 어떤 방향으로 진행하는 지에 대하여서는 전술한 바와 같다.Unlike the first embodiment, a process of checking through an indirect combustion process may be performed. It is as described above with regard to the direction in which the operation process is performed thereafter.

상기 변동부재(310)가 연소부재인 경우에는 상기 절손면과 접촉시 연소되는 현상이 발생하고, 상기 변동부재(310)의 길이가 변하는 현상이 발생할 수 있다. When the variable member 310 is a combustion member, a phenomenon in which combustion occurs upon contact with the cut surface may occur, and a phenomenon in which the length of the variable member 310 changes.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 분석 장치(300)를 구성하는 4개의 변동 부재(310)는 고정기구(320)를 통해서 지지대(330)에 지지된 상태일 수 있다.As illustrated in FIG. 12, the four variable members 310 constituting the analysis device 300 may be supported by the support 330 through the fixing mechanism 320.

도 12에서는 4개의 변동 부재에 한정하였지만 상기 변동 부재의 개수와 형상은 경우에 따라 변형될 수 있음은 당업자의 입장에서 자명한 사항에 해당하는 바 상세한 설명은 생략하기로 한다.In FIG. 12, the number and shape of the variable members are limited to four variable members, but the detailed description thereof will be omitted as it is obvious to those skilled in the art.

상기의 변동 부재(310)가 고정기구(320)를 통해서 지지대(330)에 걸려 있는 분석 장치(300)를 절손된 전극인 절손 전극부(260) 상으로 이동시켜서 상기 4개로 구성된 변동 부재(310)를 태워서 생기는 모양으로 소더버그 전극(200)의 절손 상태를 확인할 수 있다.The moving member 310 moves the analysis device 300 hanging on the support 330 through the fixing mechanism 320 onto the broken electrode part 260, which is a broken electrode, and the four moving members 310 ), It is possible to check the broken state of the Sotheberg electrode 200 in a shape generated by burning.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더버그 전극의 절손 형상을 측정하기 위한 분석 장치의 작동 상태를 보여주는 도면이다13 is a view showing an operating state of the analysis device for measuring the cut shape of the Soderberg electrode used in SAF according to an embodiment of the present invention

도 13을 참조하면 원료면이 놓여 있는 절손전극부(260)가 떨어져 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the cut electrode portion 260 on which the raw material surface is placed is separated.

이와 같이 절손 전극부(260)에 대한 절손(hard breakage)은 3상으로 공급되는 전류에 대한 모니터링을 통해서 쉽게 파악할 수 있기 때문에 즉각적으로 원료면에 떨어져 있는 소더버그 전극(200)의 절손 전극부(260)에 대한 탐색 작업이 이루어질 수 있다.As described above, since the hard breakage of the broken electrode part 260 can be easily grasped by monitoring the current supplied in three phases, the broken electrode part 260 of the Sotheberg electrode 200 immediately separated from the raw material surface ) May be searched.

이와 같은 과정을 거치게 되면 아직 절손 전극부(260)는 완전히 냉각된 상태는 아니기 때문에 분석 장치(300)에 장착되어 있는 변동 부재(310)를 통해서 소더버그 전극(200)의 절손면에 대한 분석이 가능할 수 있다.Through this process, the broken electrode part 260 is not yet completely cooled, so it is possible to analyze the broken surface of the Soderberg electrode 200 through the fluctuating member 310 mounted on the analysis device 300. You can.

상기 변동 부재(310)는 본 발명의 제2 실시예에서는 목재와 같은 연소 부재일 수 있다. 연소 부재는 본 발명의 실시예 2에서와 같이 고온의 환경에 노출되면, 연소 작용을 통해서 형상이 변화할 수 있다.The variable member 310 may be a combustion member such as wood in the second embodiment of the present invention. When the combustion member is exposed to a high temperature environment as in Example 2 of the present invention, the shape may change through the combustion action.

이로부터 도 13에 도시된 바와 같이, 4가지 유형 별로 절손면에 대한 분석 과정을 거치게 되면 전술한 조절작업을 통해 용융 작업에 대한 정상화를 도모할 수 있다.From this, as shown in FIG. 13, if an analysis process for a cut surface is performed for each of the four types, normalization of the melting operation can be promoted through the above-described adjustment operation.

(제3 실시예)(Example 3)

제3 실시예에서도 상기 소더버그 페이스트가 소결되는 과정에서 발생할 수 있는 소더버그 전극의 절손 상태를 분석할 수 있는 방법으로 분석 장치(300) 중 1회용 사용으로 종료되는 것이 아니라, 재사용이 가능한 변동 부재(310A)로 비연소부재를 사용할 수 있다.Even in the third embodiment, the method for analyzing the broken state of the Sodberg electrode that may occur in the process of sintering the Sodberg paste is not terminated by a single use of the analysis device 300, but a reusable floating member 310A ) Can be used non-combustion member.

여기서 비연소 부재는 철강 등의 재질로 형성된 것으로서, 절손 전극부(260)와 접촉시 연소작용이 발생하는 것이 아니라, 압력작용에 의하여 형상은 동일하게 유지되지만 밀리는 작업에 의해서 위치가 변화하는 일이 발생할 수 있다.Here, the non-combustion member is formed of a material such as steel, and the combustion action does not occur upon contact with the broken electrode part 260, but the shape remains the same due to the pressure action, but the position may change due to the pushing operation. Can occur.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAF에서 사용되는 소더 버그 전극의 절손 형상을 측정하기 위한 분석 장치의 구성을 보여주는 도면이다.14 is a view showing the configuration of an analysis device for measuring the cut-off shape of a Soderberg electrode used in SAF according to another embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 상기 변동 부재(310A)는 본 발명의 제3 실시예에서는 철강과 같은 비연소 부재일 수 있다. 비연소 부재는 고온의 환경에 노출되면, 형상이 유지되면서 절손 전극부(260)의 형상에 따라 압력이 작용하여 밀리는 형상에 의하여 상부와 하부가 동일한 형상을 유지하면서 이동되는 현상이 발생할 수 있다. Referring to FIG. 14, the variable member 310A may be a non-combustion member such as steel in the third embodiment of the present invention. When the non-combustion member is exposed to a high temperature environment, a shape may be maintained while pressure may be applied according to the shape of the cut-off electrode unit 260 to move the upper and lower portions while maintaining the same shape.

도 14에서 변동 부재(310A)는 갈고리 모양으로 형성된 고리부재(312)와 상기 고리부재(312)가 걸릴 수 있는 걸림부재(314)를 포함할 수 있다.In FIG. 14, the variable member 310A may include a hook member 312 formed in a hook shape and a locking member 314 through which the hook member 312 can be caught.

상기 비연소 부재(310)는 갈고리 모양으로 형성된 고리부재(312)가 절손 전극부(260)의 형상에 따라 상승되는 작용이 발생할 수 있다. 상기 고리부재(312)가 상승하게 되면, 쐐기 모양으로 형성되어 있는 걸림부재(314)에 걸리도록 구성되어 있다.The non-combustion member 310 may have an effect that the hook member 312 formed in a hook shape is raised according to the shape of the cut-off electrode unit 260. When the ring member 312 is raised, it is configured to be caught by the engaging member 314 formed in a wedge shape.

상기 고리부재(312)와 걸림부재(314)는 모두 강철 재질로 형성되어 있어서, 용융작업이 진행되는 경우 서브머지드 아크로에 장입시키더라도 녹거나 타는 현상이 발생하지 않는다.The ring member 312 and the locking member 314 are both formed of a steel material, so that melting or burning does not occur even when charged in the submerged arc furnace when the melting operation is performed.

이와 같이 간단한 구성으로서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 변동 부재(310A)의 경우에는 4개의 변동 부재(310A)가 걸려 있는 모양으로부터 절손 전극부(260)의 절손면 형상에 대한 분석이 가능할 수 있다.As such a simple configuration, in the case of the variable member 310A according to the third embodiment of the present invention, it is possible to analyze the shape of the cut surface of the broken electrode part 260 from the shape in which the four variable members 310A are hung. You can.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극을 이용해서 용융 공정을 수행하는 서브머지드 아크로의 조업 방법에 대하여 상술한다.Hereinafter, a method of operating a submerged arc furnace performing a melting process using a Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention will be described.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 소더버그 전극을 이용해서 용융 공정을 수행하는 서브머지드 아크로에서의 조업 방법을 보여주는 절차도이다.15 is a process diagram showing a method of operation in a submerged arc furnace performing a melting process using a Soderberg electrode according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 소더 버그 전극(200)의 절손이 발생하면, 상기 절손된 전극(절손 전극부(260))의 절손면 형상을 확인할 수 있다(s110).Referring to FIG. 15, when the sordberg electrode 200 is damaged, the shape of the broken surface of the broken electrode (the broken electrode unit 260) may be checked (S110).

상기 절손면 형상이 절손 원인에 따라 오버베이킹(overbaking), 언더베이킹(underbaking), 기계적 충격(mechanical shock) 및 열적 충격(thermal shock)에 따라 다른 형상으로 나타나는 것은 전술한 바와 같다.It is the same as described above that the cut surface shape appears in different shapes depending on the cause of the cut, depending on the overbaking, underbaking, mechanical shock, and thermal shock.

상기 확인된 절손면 형상으로부터 제2 또는 제3 실시예에 따라 절손 원인에 대한 분석이 이루어질 수 있다(s120). 즉 제2 실시예에서는 길이가 변하는 변동 부재(310)의 형상으로부터 절손 원인을 분석할 수 있다. Analysis of the cause of the breakage may be performed according to the second or third embodiment from the identified cut face shape (s120). That is, in the second embodiment, the cause of the breakage can be analyzed from the shape of the variable member 310 whose length is changed.

위치가 변하는 비연소 부재의 경우에는 도 14에 도시된 바와 같이, 고리부재(312)가 절손 전극부(260)의 형상에 따라 상승되어서 걸림부재(314)에 걸릴 수 있고, 4개의 변동 부재(310A)의 형상에 대한 분석이 이루어진다.In the case of a non-combustion member whose position is changed, as illustrated in FIG. 14, the ring member 312 may be raised according to the shape of the cut-off electrode unit 260 to be caught by the locking member 314, and the four floating members ( 310A).

이와 같이 절손 전극부(260)의 절손면 형상에 따라 판단이 이루어지면, 절손원인에 상응하는 조치를 취할 수 있다(s130).As described above, if the determination is made according to the shape of the cut surface of the cut electrode part 260, an action corresponding to the cut cause may be taken (s130).

즉, 절손 원인이 오버베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상기 소더버그 전극(200)의 하강 속도를 빠르게 하는 조치를 취할 수 있다.That is, when the cause of the breakage is overbaking, it is possible to take measures to speed up the descending speed of the Soderberg electrode 200 descending due to gravity.

절손 원인이 언더베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상가 소더버그 전극의 하강 속도를 느리게 하는 방법을 통해서 조업의 정상화하는 동작을 취할 수 있다.When the cause of the breakage is under-baking, the operation of normalizing the operation may be performed through a method of slowing the descending speed of the mall Soderberg electrode descending by gravity.

절손 원인이 기계적 충격인 경우에는 상기 소더버그 전극(200)과 접촉하는 설비의 진동을 제거하는 방법으로 조업을 정상화시킬 수 있다.When the cause of the breakage is a mechanical shock, the operation can be normalized by removing vibrations of equipment contacting the Sotheberg electrode 200.

절손 원인이 열적 충격인 경우에는 복수의 상기 소더버그 전극(200)에 공급되는 전류가 균등하게 되도록 제어하는 방법으로 조업을 정상화할 수 있다.When the cause of the breakage is a thermal shock, the operation may be normalized by a method of controlling so that currents supplied to the plurality of Soderberg electrodes 200 are equalized.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, in the present invention, it has been described by specific matters and limited embodiments and drawings, which are provided to help a more comprehensive understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention Various modifications and variations are possible from those skilled in the art to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments, and should not be determined, and all claims that are equivalent to or equivalent to the claims, as well as the claims described below, will belong to the scope of the spirit of the present invention. .

100: 프리베이크드 일렉트로드 110: 전극 조립기구
120: 전극 231: 컨택 클램프
241: 도선 200: 소더버그 전극
202: 케이싱 205: 핀(fin)
210: 유입구 220: 중간대
230: 연화대 240: 고상 전극
250: 전극팁 208: 윈도우
100: pre-baked electric rod 110: electrode assembly mechanism
120: electrode 231: contact clamp
241: conductor 200: Soderberg electrode
202: casing 205: fin
210: inlet 220: intermediate
230: softening zone 240: solid electrode
250: electrode tip 208: window

Claims (13)

소더버그(Soderberg) 전극의 절손 발생시,
상기 절손된 전극의 절손면 형상으로부터 절손 원인을 판단하는 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 방법.
In the event of a breakdown of the Soderberg electrode,
A method for analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode, characterized in that the cause of the breakage is determined from the shape of the cut surface of the broken electrode.
제1항에 있어서,
상기 절손면 형상에 따라 오버베이킹, 언더베이킹, 기계적 충격 및 열적 충격 중 하나로 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 방법.
According to claim 1,
A method of analyzing the cause of the breakage of the Sotheberg electrode, characterized in that the cause of the breakage is analyzed as one of over-baking, under-baking, mechanical shock, and thermal shock according to the shape of the cut-off surface.
제2항에 있어서,
상기 절손면이 전극의 길이방향으로 위로 볼록한 형상인지, 아래로 오목한 형상인지, 사선방향의 형상인지 또는 평평한 형상인지에 따라 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 방법.
According to claim 2,
A method for analyzing the cause of the breakage of the Soderberg electrode, characterized in that the breakage is analyzed according to whether the cut-off surface is convex upward, concave downward, diagonal or flat in the longitudinal direction of the electrode.
절손된 소더버그(Soderberg) 전극의 절손면과 접촉하여 길이 또는 위치가 변하는 복수의 변동부재를 포함하고
상기 변동부재가 상기 절손면과 접촉하여 상기 절손면의 형상에 따른 상기 변동부재의 길이 또는 위치 변화로부터 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 장치.
It includes a plurality of fluctuating members whose length or position changes in contact with the cut surface of the cut Soderberg electrode.
A device for analyzing the cause of damage of the Sotheberg electrode, wherein the cause of the breakage is analyzed from a change in the length or position of the variable member according to the shape of the broken surface when the variable member contacts the broken surface.
제4항에 있어서,
상기 변동부재는 연소부재 또는 비연소부재인 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 장치.
According to claim 4,
The fluctuation member is a combustion member or a non-combustion member, characterized in that the device for the analysis of the cause of damage of the Soderberg electrode.
제5항에 있어서,
상기 변동부재가 연소부재인 경우, 상기 절손면과 접촉시 연소되어 상기 변동부재의 길이가 변하고
상기 변동부재가 비연소부재인 경우, 상기 절손면과 접촉시 이동하여 상기 변동부재의 위치가 변하는 것을 특징으로 하는 소더버그 전극의 절손 원인 분석 장치.
The method of claim 5,
When the variable member is a combustion member, the length of the variable member changes due to combustion upon contact with the cut surface
If the variable member is a non-combustion member, the cause of the breakage of the Sotherberg electrode is characterized in that the position of the variable member changes by moving upon contact with the broken surface.
소더버그 전극을 이용해서 용융 공정을 수행하는 서브머지드 아크로의 조업방법에 있어서,
상기 소더버그 전극의 절손이 발생하면 상기 절손된 전극의 절손면 형상을 확인하는 단계;
상기 확인된 절손면 형상으로부터 절손 원인을 분석하는 단계; 및
상기 절손 원인에 상응하는 조치를 취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
In the operation method of the submerged arc furnace performing a melting process using a Soderberg electrode,
Checking a cut surface shape of the cut electrode when the cut of the Soderberg electrode occurs;
Analyzing the cause of the breakage from the identified cut face shape; And
The step of taking measures corresponding to the cause of the loss; submerged arc furnace operating method comprising a.
제7항에 있어서,
상기 절손 원인을 분석하는 단계는
길이 또는 위치가 변하는 변동부재를 상기 전극의 절손면과 접촉시켜 상기 절손면의 형상에 따른 상기 변동부재의 길이 또는 위치 변화로부터 절손 원인을 분석하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
The method of claim 7,
Analyzing the cause of the loss is
A method of operating a submerged arc furnace, characterized by analyzing a cause of damage from a change in the length or position of the variable member according to the shape of the cut surface by contacting the variable member whose length or position changes with the cut surface of the electrode.
제8항에 있어서,
상기 절손 원인에 상응하는 조치를 취하는 단계는
상기 절손 원인에 따라 상기 소더버그 전극의 작동 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
The method of claim 8,
Taking steps corresponding to the cause of the loss is
A method of operating a submerged arc furnace, wherein the operation method of the Soderberg electrode is changed according to the cause of the breakage.
제9항에 있어서,
상기 소더버그 전극의 절손 원인이 오버베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상기 소더버그 전극의 하강 속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
The method of claim 9,
A method of operating a submerged arc furnace, characterized in that, when the cause of the sodalberg electrode is overbaked, the descending speed of the soderberg electrode descending by gravity is increased.
제9항에 있어서,
상기 소더버그 전극의 절손 원인이 언더베이킹인 경우에는 중력에 의하여 하강하는 상기 소더버그 전극의 하강 속도를 느리게 하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
The method of claim 9,
A method of operating a submerged arc furnace, characterized in that when the cause of the sordberg electrode is under-baking, the descending speed of the sodberg electrode descending due to gravity is slowed down.
제9항에 있어서,
상기 소더버그 전극의 절손 원인이 기계적 충격인 경우에는 상기 소더버그 전극과 접촉하는 설비의 진동을 제거하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.
The method of claim 9,
A method for operating a submerged arc furnace, characterized in that vibration of a facility in contact with the Soderberg electrode is eliminated when the cause of the Sotheberg electrode breakage is a mechanical shock.
제9항에 있어서,
상기 소더버그 전극의 절손 원인이 열적 충격인 경우에는 복수의 상기 소더버그 전극에 공급되는 전류가 균등하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크로의 조업방법.

The method of claim 9,
A method of operating a submerged arc furnace, wherein the current supplied to the plurality of Soderberg electrodes is controlled to be equal when the cause of the Sotheberg electrode is damaged is thermal shock.

KR1020180123514A 2018-10-17 2018-10-17 Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same KR102139056B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180123514A KR102139056B1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180123514A KR102139056B1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200043016A true KR20200043016A (en) 2020-04-27
KR102139056B1 KR102139056B1 (en) 2020-07-29

Family

ID=70467786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180123514A KR102139056B1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102139056B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076813A (en) 1996-06-20 1999-10-15 유에스엑스엔지니어즈컨설턴츠인코퍼레이티드 Charter production method
JP2000351083A (en) * 1999-06-10 2000-12-19 Daihatsu Motor Co Ltd Method for inspecting tip end shape of spot welding electrode and its device
KR20080057626A (en) * 2006-12-20 2008-06-25 두산인프라코어 주식회사 A wear quantity gage
JP2010169477A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd Abnormality diagnosis method and device of graphite electrode
KR20150071584A (en) * 2013-12-18 2015-06-26 씨에스윈드(주) Monitoring apparatus for submerged arc welding
KR20180012005A (en) 2016-07-26 2018-02-05 주식회사 심팩 메탈 Method for recovering valuable metals from stainless steelmaking converter slag by Submerged Arc Furnace

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076813A (en) 1996-06-20 1999-10-15 유에스엑스엔지니어즈컨설턴츠인코퍼레이티드 Charter production method
JP2000351083A (en) * 1999-06-10 2000-12-19 Daihatsu Motor Co Ltd Method for inspecting tip end shape of spot welding electrode and its device
KR20080057626A (en) * 2006-12-20 2008-06-25 두산인프라코어 주식회사 A wear quantity gage
JP2010169477A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd Abnormality diagnosis method and device of graphite electrode
KR20150071584A (en) * 2013-12-18 2015-06-26 씨에스윈드(주) Monitoring apparatus for submerged arc welding
KR20180012005A (en) 2016-07-26 2018-02-05 주식회사 심팩 메탈 Method for recovering valuable metals from stainless steelmaking converter slag by Submerged Arc Furnace

Also Published As

Publication number Publication date
KR102139056B1 (en) 2020-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2006419A1 (en) Reduced voltage drop anode assembly for aluminium electrolysis cell
US5142650A (en) Bottom electrode for a direct current arc furnace
SE415394B (en) BOTTEN CONTACT AT DC LIGHT REAR OVEN
CN110273046A (en) Method and apparatus for determining the consumption of the electrode material during electric furnace operation
KR102139056B1 (en) Apparatus for determining cause of soderberg electorde breakage in submerged arc furnace determining method of the same
CN105036521B (en) Stove electrode band electric propulsion method is stored in a kind of electric smelting
Piekło et al. Analysis of the State of Stress in the Connection of Graphite Electrodes
JP6673055B2 (en) Operation method of electric arc furnace
US4696014A (en) Self-baking electrodes
CN203360252U (en) Fixing base for quartz crucible used for producing optical glass clinker
US4118592A (en) Carbon electrode and other shaped carbon bodies
CN209069007U (en) A kind of zinc oxide varistor of long-life holds burning saggar
JP5963655B2 (en) Three-phase AC electrode type circular electric furnace and its cooling method
SI9520008A (en) Self-baking carbon electrode
JP5473271B2 (en) Electric heating device
CN115595400B (en) Three-electrode AC/DC electric smelting furnace
US3165572A (en) Preformed crucible
RU2717438C1 (en) Method for firing aluminum electrolyser bottom
CN210480589U (en) Electrode fishing device
O’Shaughnessy et al. Tap-hole repair: the UCAR® V repair solution
CN210431947U (en) Electrode clamping structure
JPH03236192A (en) Furnace bottom electrode for electric furnace
KR101246215B1 (en) Jig for adjusting position of electrodes
NO140696B (en) DEVICE FOR A METALLIC SHELL FOR A SELF-BURNING ELECTRODE
JP2021157892A (en) Induction melting furnace, monitoring method thereof, and sleeve

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant