KR20230140142A - Bottom blowing nozzle and method for processing molten metal - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 기의 하부에 설치될 수 있는 저취 노즐로서, 내화물을 포함하는 재료로 마련된 본체, 일 방향 및 일 방향과 교차하는 타 방향으로 나열되도록 본체의 내부로 삽입되게 설치될 수 있는 복수의 취입관을 포함하고, 복수의 취입관 중 최외곽에 배치된 취입관과 본체의 상부면 끝단과의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm이다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 내화물을 포함하는 재료로 제조되는 본체의 크기를 감소시킴에 따라, 위치 별 강도 차이 크기를 줄일 수 있고, 이에 내구성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해 열충격으로 인한 본체의 파손 및 침식 등과 같은 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.An embodiment of the present invention is a low-odor nozzle that can be installed at the bottom of a machine, a main body made of a material containing a refractory material, and a nozzle that can be installed to be inserted into the main body so as to be arranged in one direction and in another direction intersecting one direction. It includes a plurality of blowing pipes, and the separation distance (D) between the blowing pipe disposed at the outermost part of the plurality of blowing pipes and the end of the upper surface of the main body is 15 mm to 100 mm.
Therefore, according to embodiments of the present invention, by reducing the size of the main body made of a material containing a refractory material, the size of the difference in strength at each location can be reduced, and durability can be improved. As a result, damage such as breakage and erosion of the body due to thermal shock can be suppressed or prevented.
Description
본 발명은 저취 노즐 및 용선의 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손상 및 막힘을 억제 또는 방지할 수 있는 저취 노즐 및 용선의 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bottom odor nozzle and a method of treating molten iron, and more specifically, to a bottom odor nozzle and a method of treating molten iron that can suppress or prevent damage and clogging.
전로로 용선이 장입되면, 랜스를 이용하여 전로 내 용선으로 산소를 취련하여 용선에 포함된 인(P) 및 탄소(C)를 제거하는 탈린 및 탈탄 정련을 실시한다. 이때, 용선의 온도 및 성분 함량의 균일화를 위하여 전로의 바닥에 설치된 저취 노즐을 이용하여 전로 내부로 불활성 가스를 취입한다.When molten iron is charged into the converter, oxygen is blown into the molten iron in the converter using a lance to perform dephosphorization and decarburization refining to remove phosphorus (P) and carbon (C) contained in the molten iron. At this time, in order to equalize the temperature and component content of the molten iron, inert gas is blown into the converter using a low-breathing nozzle installed at the bottom of the converter.
저취 노즐은 내화물로 이루어진 본체 및 본체에 삽입되게 설치된 복수의 취입관을 포함한다. 불활성 가스는 복수의 취입관 각각으로 유입된 후 전로 내부로 취입된다.The low-odor nozzle includes a main body made of refractory material and a plurality of blowing pipes installed to be inserted into the main body. The inert gas flows into each of the plurality of blowing pipes and is then blown into the converter.
한편, 저취 노즐은 성형 몰드의 내부로 복수의 취입관을 장입하고, 상기 성형 몰드로 내화물을 장입한 후, 내화물을 압축 성형하는 방법으로 마련된다. 그리고, 종래의 저취 노즐의 경우 복수의 취입관의 외측 영역 즉, 내화물로 이루어진 본체의 크기가 크다. 이에, 내화물로 이루어진 본체의 경우, 그 위치 별로 강도 차이가 큰 문제가 있다.Meanwhile, the low blowing nozzle is prepared by inserting a plurality of blowing pipes into the mold, charging a refractory into the mold, and then compression molding the refractory. In addition, in the case of a conventional bottom blowing nozzle, the outer area of the plurality of blowing pipes, that is, the main body made of refractory material, is large. Accordingly, in the case of a main body made of refractory material, there is a problem of large differences in strength depending on the location.
이러한 본체의 위치 별 강도 차이는, 저취 노즐로부터 불활성 가스를 분사할 때 파손 및 침식 등과 같은 손상을 촉진시키는 요인으로 작용한다. 즉, 저취 노즐로부터 불활성 가스를 분사할 때, 저취 노즐에는 용선에 의한 열충격이 가해진다. 그런데 이때 내화물로 이루어진 본체의 위치 별 강도가 불균일한 경우, 상대적으로 강도가 낮은 위치를 기점으로 파손 또는 침식이 촉진된다.This difference in strength depending on the position of the main body acts as a factor that promotes damage such as breakage and erosion when inert gas is sprayed from the bottom blowing nozzle. That is, when injecting an inert gas from a bottom odor nozzle, thermal shock due to molten iron is applied to the bottom odor nozzle. However, in this case, if the strength of the body made of refractory material is uneven at each location, damage or erosion is promoted starting from the location with relatively low strength.
그리고, 용선 중 탄소(C)를 제거하는 탈탄 반응이 주로 일어나는 정련 중기에는 정련 초기에 비해 저취 노즐로부터의 불활성 가스 취입량을 저감시킨다. 이는 저취 노즐로부터 취입되는 불활성 가스가 탈탄을 방해할 수 있기 때문이다. 그런데, 이렇게 불활성 가스의 취입 유량이 감소되면, 저취 노즐에 구비된 취입관 내부의 압력이 낮아 용선이 취입관 내부로 유입될 수 있다. 그리고 이에 따라 취입관에 막힘이 발생될 수 있다.In addition, in the middle stage of refining, where the decarburization reaction to remove carbon (C) during molten pig iron mainly occurs, the amount of inert gas blown from the bottom blowing nozzle is reduced compared to the early stage of refining. This is because the inert gas blown in from the low-odor nozzle may interfere with decarburization. However, when the blowing flow rate of the inert gas is reduced in this way, the pressure inside the blowing pipe provided in the bottom blowing nozzle is low, so molten iron may flow into the blowing pipe. And as a result, blockage may occur in the intake pipe.
본 발명은 손상 및 막힘을 억제 또는 방지할 수 있는 저취 노즐 및 용선의 처리 방법을 제공한다. The present invention provides a low odor nozzle and a treatment method for molten iron that can suppress or prevent damage and clogging.
본 발명은 위치 별 강도가 균일한 저취 노즐을 제공한다.The present invention provides a low odor nozzle with uniform intensity at each location.
본 발명의 실시예는 용기의 하부에 설치될 수 있는 저취 노즐로서, 내화물을 포함하는 재료로 마련된 본체; 일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 나열되도록 상기 본체의 내부로 삽입되게 설치될 수 있는 복수의 취입관;을 포함하고, 상기 복수의 취입관 중 최외곽에 배치된 취입관과 상기 본체의 상부면 끝단과의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm일 수 있다.An embodiment of the present invention is a low odor nozzle that can be installed at the bottom of a container, including a main body made of a material containing a refractory material; A plurality of blowing pipes that can be installed to be inserted into the interior of the main body so as to be arranged in one direction and another direction intersecting the one direction, and a blowing pipe disposed at the outermost part of the plurality of blowing pipes and the main body. The separation distance (D) from the end of the upper surface may be 15 mm to 100 mm.
상기 본체 상부면의 면적(At)이 400cm2 미만일 수 있다.The area (A t ) of the upper surface of the main body may be less than 400 cm 2 .
상기 본체는 횡단면의 형상이 복수의 변을 포함하는 다각형의 형상이고, 상기 본체 상부면 끝단인 복수의 변 각각의 길이(L)는 100mm 내지 200mm일 수 있다.The main body has a polygonal cross-sectional shape including a plurality of sides, and the length (L) of each of the plurality of sides, which is the end of the upper surface of the main body, may be 100 mm to 200 mm.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 형상은 원형 또는 다각형의 형상일 수 있다.On the upper surface of the main body, the shape of the blowing pipe area S b formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes may be circular or polygonal.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 면적(Asb)이 상기 본체 상부면 면적(At)의 20% 내지 40%일 수 있다.On the upper surface of the main body, the area (A sb ) of the blowing pipe area (S b ) formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes is 20% to 40% of the upper surface area (A t ) of the main body. It may be %.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에는 상기 취입관이 설치되지 않고, 상기 중심부 영역의 길이(B)는 상기 본체 상부면 끝단인 변의 길이(L)의 5% 내지 30%일 수 있다.On the upper surface of the main body, the blowing pipe is not installed in the central area of the blowing pipe area S b formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes, and the length B of the central area is It may be 5% to 30% of the length (L) of the side at the end of the upper surface of the main body.
상기 본체의 서로 다른 복수의 위치별 압축 강도 중 최대 압축 강도(CSmax)와 복수의 상기 위치별 압축 강도(CSp) 간의 차이(CSmax - CSp)는, 상기 최대 압축 강도의 0% 내지 20%일 수 있다.The difference between the maximum compressive strength (CS max ) and the compressive strength (CS p ) of the plurality of different positions of the main body (CS max - CS p ) is 0% to 0% of the maximum compressive strength. It could be 20%.
복수의 상기 취입관들은 등간격으로 배치될 수 있다.A plurality of the blowing pipes may be arranged at equal intervals.
상기 취입관의 개수는 34개 내지 68개일 수 있다.The number of blowing pipes may be 34 to 68.
상기 용기는 용선이 장입될 수 있는 전로를 포함할 수 있다.The container may include a converter into which molten iron can be charged.
본 발명의 실시예에 따른 용선의 처리 방법은, 저취 노즐이 하부에 설치된 전로 내부로 용선을 장입하는 과정; 상기 전로 내부로 산소를 취입하는 과정; 및 복수의 상기 취입관 각각으로부터 취입되는 유량이 0.05 Nm3/min 내지 0.08 Nm3/min가 되도록, 상기 저취 노즐을 이용하여 전로 내부로 불활성 가스를 취입하는 과정; 을 포함할 수 있다.A method of processing molten iron according to an embodiment of the present invention includes the process of charging molten iron into a converter where a bottom odor nozzle is installed at the bottom; A process of blowing oxygen into the converter; and blowing inert gas into the converter using the bottom blowing nozzle so that the flow rate blown from each of the plurality of blowing pipes is 0.05 Nm 3 /min to 0.08 Nm 3 /min; may include.
본 발명의 실시예들에 의하면, 내화물을 포함하는 재료로 제조되는 본체의 크기를 감소시킴에 따라, 위치 별 강도 차이 크기를 줄일 수 있고, 이에 내구성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해 열충격으로 인한 본체의 파손 및 침식 등과 같은 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, by reducing the size of the main body made of a material containing a refractory material, the size of the difference in strength at each location can be reduced and durability can be improved. As a result, damage such as breakage and erosion of the body due to thermal shock can be suppressed or prevented.
그리고, 저취 노즐의 본체의 크기가 감소됨에 따라, 취입관의 개수를 종래에 비해 적은 개수로 설치한다. 이에 복수의 취입관 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 유량을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 저취 노즐을 이용하여 용선으로 불활성 가스를 취입할 때 용선의 유입으로 인한 취입관의 막힘 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.Additionally, as the size of the main body of the bottom blowing nozzle is reduced, the number of blowing pipes is installed in a smaller number than before. Accordingly, the flow rate of the inert gas blown from each of the plurality of blowing pipes can be increased. Due to this, when blowing inert gas into molten iron using a bottom blowing nozzle, it is possible to suppress or prevent clogging of the blowing pipe due to the inflow of molten iron.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐이 설치된 전로를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐에 있어서 복수의 취입관의 배치 형태 및 복수의 취입관이 설치되는 영역을 설명하기 위해, 도 2에 추가로 취입관 영역(Sb)을 표기한 도면이다.
도 4는 실시예의 제1변형예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다.
도 5는 실시예의 제2변형예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다.
도 6은 취입관의 불활성 가스의 취입 유량에 따른 취입관 내부의 압력을 상대적으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 취입관의 불활성 가스의 취입 유량에 따른 침식률을 나타낸 그래프이다.
도 8은 제1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관과 본체의 상부면 끝단 간의 이격거리에 따른 본체의 위치 별 압축 강도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 제 1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐에 있어서 압축 강도 측정 위치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐에 있어서, 본체의 상부면 끝단인 변의 길이에 따른 본체의 위치 별 압축 강도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 실험예들에 따른 저취 노즐의 사용시에 저취 노즐의 침식률을 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a diagram showing a converter in which a low-odor nozzle is installed according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view of the upper surface of a bottom odor nozzle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the blowing pipe area (S b ) in addition to Figure 2 in order to explain the arrangement form of the plurality of blowing pipes and the area where the plurality of blowing pipes are installed in the bottom blowing nozzle according to the embodiment of the present invention. It is a drawing.
Figure 4 is a plan view of the upper surface of the bottom odor nozzle according to the first modification of the embodiment.
Figure 5 is a plan view of the upper surface of a bottom odor nozzle according to a second modification of the embodiment.
Figure 6 is a graph showing the pressure inside the blowing pipe relative to the blowing flow rate of the inert gas in the blowing pipe.
Figure 7 is a graph showing the erosion rate according to the flow rate of inert gas blown into the blowing pipe.
Figure 8 is a graph showing the compressive strength at each position of the main body according to the separation distance between the outermost blowing pipe and the end of the upper surface of the main body in the bottom blowing nozzles according to the first to sixth experimental examples.
Figure 9 is a conceptual diagram for explaining the compressive strength measurement position in the bottom blowing nozzle according to the first to sixth experimental examples.
Figure 10 is a graph showing the compressive strength at each position of the main body according to the length of the side, which is the end of the upper surface of the main body, in the bottom blowing nozzles according to experimental examples 7 to 12.
Figure 11 is a graph showing the erosion rate of the low odor nozzle when using the low odor nozzle according to experimental examples.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. These embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. This is provided to inform you. The drawings may be exaggerated to explain embodiments of the present invention, and like symbols in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐이 설치된 전로를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a converter in which a low-odor nozzle is installed according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐을 설명하기에 앞서, 먼저 저취 노즐이 설치되는 전로에 대해 설명한다.Before explaining the low-odor nozzle according to an embodiment of the present invention, the converter in which the low-odor nozzle is installed will first be described.
전로(100)는 내부로 장입된 용선(M)으로 산소를 취입하여 상기 용선(M)에 포함된 인(P) 및 탄소(C) 등과 같은 불순물을 제거하는 정련이 실시되는 용기이다. 이러한 전로(100)는 내부공간을 가지는 바디(110), 바디(110)의 측부에 마련된 개구인 출강구(120) 및 바디(110)의 상부에 마련된 개구인 노구(130)를 포함할 수 있다.The
바디(110)는 전로(100)의 외벽 또는 외관을 이루는 철피(111) 및 철피(111)의 내벽면을 따라 형성되며 내화물을 포함하는 재료로 형성된 내벽체(112)를 포함할 수 있다. 여기서 내벽체(112)는 예를 들어 내화물인 산화마그네슘(MgO)과 흑연(C)를 포함하는 재료로 마련될 수 있다.The
출강구(120)는 정련이 종료된 용선(M) 즉, 용강을 외부로 배출시키는 통로이다. 그리고, 노구(130)는 용선, 스크랩 및 합금철 등을 바디(110) 내부로 투입시키는 통로이다. 또한, 노구(130)를 통해 산소를 취입 또는 취련하는 수단인 랜스(Lance)(300)가 투입된다.The tapping
상술한 바와 같은 전로(100)의 내부로 용선(M)이 장입되면, 랜스(300)를 이용하여 전로(100) 내부로 산소를 취입 또는 분사한다. 즉, 전로(100) 내 용선(M)으로 산소를 취련한다. 이에, 취입되는 산소와 용선 중 인(P) 및 탄소(C)가 반응하는 탈린 및 탈탄과 같은 전로 정련이 실시된다. 이러한 전로 정련 시에, 전로(100) 내부에 수용된 용선(M)의 온도 및 성분 함량의 균일화를 위해, 전로(100)의 하부에서 내부로 불활성 가스 예컨대 Ar 가스를 취입한다. 즉, 전로(100) 바디(110)의 하부에 설치된 저취 노즐(200)을 이용하여 전로(100) 내부로 불활성 가스를 취입 또는 분사한다. 저취 노즐(200)은 복수개로 마련되며, 복수의 저취 노즐(200)은 전로(100)의 하부에서 상호 이격되게 배치된다.When the molten iron (M) is charged into the
상술한 바와 같이 전로(100)의 바디(110)에 저취 노즐(200)이 설치되므로, 저취 노즐(200)이 전로(100)의 구성인 것으로 설명될 수 있다. 즉, 전로(100)가 바디(110), 출강구(120), 노구(130) 및 저취 노즐(200)을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.As described above, since the
저취 노즐(200)을 이용하여 전로(100) 내부로 불활성 가스를 취입할 때, 용선(M)의 열로 인한 열충격에 의해 저취 노즐(200)이 파손되거나 침식이 발생될 수 있다. When inert gas is blown into the
또한, 정련 초기(산소 취련 초기)에는 용선 중 인(P)을 제거하는 탈린 반응이 주로 일어나고, 정련 중기(산소 취련 중기)부터는 용선 중 탄소(C)를 제거하는 탈탄 반응이 주로 일어난다. 이때 탈탄 반응이 주로 일어나는 정련 중기부터는 저취 노즐(200)로부터 취입되는 불활성 가스가 탈탄을 방해할 수 있기 때문에, 정련 초기에 비해 정련 중기에 불활성 가스의 취입 유량을 적게 조절한다.In addition, in the early stages of refining (early stage of oxygen blowing), a dephosphorization reaction to remove phosphorus (P) from molten iron mainly occurs, and from the middle stage of refining (middle stage of oxygen blowing), a decarburization reaction to remove carbon (C) from molten iron mainly occurs. At this time, since the inert gas blown in from the
그런데 이렇게 불활성 가스의 취입 유량이 감소되면, 저취 노즐(200) 내부의 압력이 낮아 용선(M)이 저취 노즐(200) 내부로 유입될 수 있다. 그리고 이는 저취 노즐(200)의 막힘을 유발할 수 있다.However, when the blowing flow rate of the inert gas is reduced in this way, the pressure inside the
따라서, 본 발명의 실시예에서는 손상 및 막힘 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 저취 노즐(200)을 제공한다.Accordingly, an embodiment of the present invention provides a low-
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저취 노즐에 있어서 복수의 취입관의 배치 형태 및 복수의 취입관이 설치되는 영역을 설명하기 위해, 도 2에 취입관 영역(Sb)을 표기한 도면이다.Figure 2 is a plan view of the upper surface of a bottom odor nozzle according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating the blowing pipe area S b in FIG. 2 to explain the arrangement of a plurality of blowing pipes and the area where the plurality of blowing pipes are installed in the bottom blowing nozzle according to an embodiment of the present invention. .
저취 노즐(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 전로(100)의 바닥 또는 하부를 상하방향으로 관통하도록 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 저취 노즐(200)은 전로(100)의 바디(110)를 구성하는 철피(111) 및 내화물을 포함하는 재료로 마련된 내벽체(112)의 하부를 상하 방향으로 관통하여 삽입되게 설치된다. 이때, 저취 노즐(200)은 도 1과 같이 상부로 갈수록 전로(100) 하부의 폭 방향 중심과 가까워지도록 경사지게 설치될 수 있다. 물론 저취 노즐(200)은 경사지지 않고 수직으로 설치될 수도 있다.The
저취 노즐(200)은 복수개로 마련되며, 복수의 저취 노즐(200)이 전로(100) 바디(110)의 하부에 상호 이격되게 설치된다. 이때, 전로(100) 내부의 체적에 따라 저취 노즐(200)의 설치 개수를 조절하여 설치한다. 즉, 전로(100) 내부의 체적이 클수록 저취 노즐(200)의 설치 개수를 증가시킨다.A plurality of
도 1 및 도 2를 참조하면, 저취 노즐(200)은 본체(210) 및 본체(210)의 내부에 설치된 복수의 취입관(220)을 포함한다. 또한, 저취 노즐(200)은 복수의 취입관(220)의 내부와 연통되도록 본체(210)의 내부에 마련된 통로(230)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the
본체(210)는 내화물을 포함하는 재료로 마련된다. 보다 구체적으로 본체(210)는 산화마그네슘(MgO)이 함유된 내화물을 포함하는 재료로 마련될 수 있다. 또한, 본체(210)는 산화마그네슘(MgO) 외에 흑연(C)이 더 함유된 내화물을 포함하는 재료로 마련될 수 있다.The
본체(210)는 도 1과 같이 전로(100) 바디(110)의 하부에 삽입되게 설치될 수 있도록 상하방향으로 연장된 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 본체(210)의 상부는 상측으로 갈수록 그 폭이 감소하는 형상 예컨대 사다리꼴 형상이고, 본체(210)의 하부는 상하방향으로 그 폭에 변화가 없는 형상일 수 있다. 물론 본체(210)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않으며 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대 본체(210) 전체가 상측으로 갈수록 그 폭이 감소하는 형상이거나, 본체(210) 전체가 상하방향으로 그 폭에 변화가 없는 형상일 수 있다.The
본체(210)가 전로(100)의 하부에 설치되는데 있어서, 본체(210)의 상부면은 전로(100)의 내부 공간으로 노출되게 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 본체(210)는 그 상부면이 내벽체(112)의 바닥면과 동일 높이에 위치되게 설치될 수 있다. 그리고 본체(210)는 그 하부면이 전로(100) 바디(110)의 하측으로 돌출되게 설치될 수 있다.When the
본체(210)는 상측에서 바라본 평면 또는 횡단면의 형상이 다각형일 수 있다. 즉, 본체(210)의 상부면은 다각형일 수 있다. 보다 구체적으로, 본체(210)는 그 횡단면의 형상이 제1방향(X축 방향) 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향(Y축 방향)으로 연장된 형상일 수 있다. 이에 본체(210)의 상부면은 도 2와 같이 사각형의 형상일 수 있다. 물론, 본체(210)의 형상은 상술한 사각형 형상에 한정되지 않고, 다양한 다각형 예컨대 삼각형, 오각형, 육각형 등으로 마련될 수 있다.The
여기서 제1방향(X축 방향)은 일 방향, 제2방향(Y축 방향)은 타 방향으로 명명될 수 있다.Here, the first direction (X-axis direction) may be referred to as one direction, and the second direction (Y-axis direction) may be referred to as the other direction.
이하에서는 저취 노즐(200)을 설명하는데 있어서 본체(210)의 형상이 사각형인 경우를 예를 들어 설명한다.Hereinafter, in explaining the
도 2를 참조하면, 본체(210)는 각각이 제1방향(X축 방향)으로 연장되며 제2방향(Y축 방향)으로 나열된 제1 및 제2변(211, 212)과, 각각이 제2방향(Y축 방향)으로 연장되며 제1방향(X축 방향)으로 나열된 제3 및 제4변(213, 214)을 포함할 수 있다. 그리고, 본체(210)는 제1변(211)의 일단과 제2변(212)의 일단 사이에 제3변(213)이 연결되고, 제1변(211)의 타단과 제2변(212)의 타단 사이에 제4변(214)이 연결된 형상일 수 있다. 즉, 본체(210)는 제1변 내지 제4변(211 내지 214)이 상호 연결된 형상이 대략적인 사각형의 형상일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 본체(210)는 최외곽 변인 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 포함하는 사각형의 형상일 수 있다.Referring to FIG. 2, the
또한, 제1변 내지 제4변(211 내지 214) 중 적어도 하나는 곡률을 가지는 형상 즉, 곡선으로 마련될 수 있다. 즉, 제1변 내지 제4변(211 내지 224) 중 적어도 하나는 휘어진 형상일 수 있다. 그리고, 제1변 내지 제4변(211 내지 224)의 길이는 모두 동일하거나, 적어도 하나가 다를 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제3 및 제4변(213, 214)은 곡률을 가지는 형상 즉, 곡선일 수 있고, 제3 및 제4변(213, 214)의 길이(L3, L4)가 서로 다를 수 있다. 이때, 제1 및 제2변(211, 212) 각각은 곡률이 없는 직선일 수 있고, 제1 및 제2변(211, 212)의 길이(L1, L2)는 동일할 수 있다.Additionally, at least one of the first to
물론, 본체(210)는 제1 및 제2변(211, 212)이 곡선이고, 제3 및 제4변(213, 214)이 직선인 형상일 수도 있다. 또한, 제1변(211)의 길이(L1)와 제2변(212)의 길이(L2)의 길이가 서로 다르고, 제3변(213)의 길이(L3)와 제4변(214)의 길이(L4)가 동일할 수 있다. 다른 예로, 제1변(211)의 길이(L1)와 제2변(212)의 길이(L2)의 길이가 서로 다르고, 제3변(213)의 길이(L3)와 제4변(214)의 길이(L4)도 다를 수 있다. 또 다른 예로, 제1변(211)의 길이(L1)와 제2변(212)의 길이(L2)가 동일하고, 제3변(213)의 길이(L3) 제4변(214)의 길이(L4)가 동일할 수 있고, 제1 내지 제4변(211 내지 214)의 길이(L1 내지 L4)가 동일할 수 있다.Of course, the
제1 내지 제4변(211 내지 214) 중 적어도 하나를 곡선으로 마련하는 것은, 저취 노즐(200)이 삽입되는 전로(100) 바디(110)의 하부면이 폭 방향으로 곡률을 가지는 곡면이기 때문이다. 즉, 곡면인 전로(100)의 바디(110)의 하부에 저취 노즐(200)이 용이하게 설치될 수 있도록 하기 위하여, 제1 내지 제4변(211 내지 214) 중 적어도 하나를 곡선으로 마련하는 것이 바람직하다.At least one of the first to
취입관(220)은 불활성 가스를 통과시켜 전로(100) 내부로 취입 또는 분사하는 수단이다. 이러한 취입관(220)은 본체(210)가 연장된 방향 즉, 상하방향으로 연장되며, 그 연장 방향의 양 끝단이 개구된 파이프(pipe) 형상일 수 있다. 취입관(220)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(210) 내부에 삽입되게 설치되며, 본체(210)의 상부면을 향하는 일단 즉, 상단은 상기 본체(210)의 상부면으로 노출되게 설치된다. 이때, 취입관(220)의 상단은 본체(210) 상부면과 동일 높이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 취입관(220)의 타단인 하단은 본체(210) 내부에 마련된 통로(230)와 연통되며, 통로(230)는 전로(100)의 외부에 설치된 불활성 가스 공급관(10)과 연결된다.The blowing
취입관(220)은 복수개로 마련되며, 복수의 취입관(220) 각각은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(210) 내부에 삽입되게 설치된다. 이때, 복수의 취입관(220)은 제1방향(X축 방향) 및 제2방향(Y축 방향) 각각으로 나열되어 상호 이격되게 배치될 수 있고, 제1 및 제2방향(X축 방향 및 Y축 방향) 각각으로 복수열로 배치될 수 있다.A plurality of blowing
이때, 복수의 취입관(220)들의 간격(A)은 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 이웃하여 배치된 취입관(220)들 사이의 간격(A)이 10mm 내지 30mm, 바람직하게는 15mm 내지 25mm가 되도록 배치된다. 여기서 이웃하여 배치된 취입관(220)들 사이의 간격(A)이란, 취입관(220)의 직경 방향 중심 간의 거리일 수 있다.At this time, it is preferable that the intervals A between the plurality of blowing
한편, 이웃하여 배치된 취입관(220)들 사이의 간격(A)이 10mm 미만이거나, 30mm를 초과하는 경우, 복수의 취입관(220)들로부터 토출되는 불활성 가스의 량이 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, if the gap A between adjacent blowing
복수의 취입관(220)의 배치에 대해 다른 말로 설명하기 위해, 복수의 취입관(220)이 제1방향(X축 방향)으로 나열된 집합 즉, 그룹(Group)을 '취입관 그룹(Gb)'으로 명명한다. 이를 반영하여 복수의 취입관(220)의 배치에 대해 다시 설명하면, 저취 노즐(200)은 제1방향(X축 방향)으로 나열된 복수의 취입관(220)을 포함하는 취입관 그룹(Gb)을 포함하고, 상기 취입관 그룹(Gb)은 복수개로 마련되며, 복수의 취입관 그룹(Gb)은 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치된다.In order to explain the arrangement of the plurality of blowing
이와 같이 제1방향(X축 방향)으로 나열 배치된 복수의 취입관(220)을 포함하는 취입관 그룹(Gb)이 복수개로 마련되어 제2방향(Y축 방향)으로 배치됨에 따라, 취입관(220)이 제1방향(X축 방향) 및 제2방향(Y축 방향) 각각으로 복수열로 배치되는 것으로 설명될 수 있다.In this way, a plurality of blowing pipe groups G b including a plurality of blowing
도 2를 참조하여 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 취입관 그룹(Gb)은 제1방향(X축 방향)으로 나열된 7 개의 취입관(220)을 포함할 수 있다. 취입관 그룹(Gb)이 7 개로 마련될 수 있고, 7 개의 취입관 그룹(Gb)이 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 취입관(220)은 제1방향(X축 방향)으로 7 열로 배치되고, 제2방향(Y축 방향)으로 7 열로 배치되는 것으로 설명될 수 있다. 이때, 제2방향을 기준으로 일측에서 타측으로 4 번째로 배치되는 취입관 그룹(Gb)은, 6 개의 취입관(220)을 포함하도록 마련될 수 있다. 그리고 상기 취입관 그룹(Gb)은 제1방향(X축 방향)의 중심 위치에 취입관(220)이 배치되지 않도록 6개의 취입관(220)으로 마련될 수 있다.In a more specific example with reference to FIG. 2 , the blowing pipe group G b may include seven blowing
복수의 취입관(220)이 나열 배치되는데 있어서, 그 배치 형상이 소정 형상을 가지도록 배치될 수 있다. 이에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해, 도 3과 같이 본체(210)의 상부면에 있어서 최외곽에 배치된 취입관(220)들의 외주면을 연결하여 형성되는 영역을 '취입관 영역(Sb)'으로 정의한다. 즉, 취입관 영역(Sb)은 복수의 취입관(220)이 설치되는 영역을 의미한다.When the plurality of blowing
이를 반영하여 복수의 취입관(220)의 배치 형상에 대해 다시 설명하면, 취입관 영역(Sb)의 형상이 예컨대 도 3과 같이 사각형 보다 구체적으로는 정사각형이 되도록 배치될 수 있다. 그리고 도 3과 같이 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에는 취입관(220)이 설치되지 않을 수 있다.Reflecting this and explaining again the arrangement shape of the plurality of blowing
이때, 취입관 영역(Sb)에서 취입관(220)이 설치되지 않은 중심부 영역의 길이(B)는 후술되는 본체(210) 상부면 끝단인 변의 길이(L: L1 내지 L4)의 5% 내지 30%, 바람직하게는 5% 내지 20%일 수 있다.At this time, the length (B) of the central area where the blowing
또한, 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에 취입관(220)이 설치되지 않는 경우, 상기 중심부 영역을 사이에 두고 배치된 취입관(220) 사이의 간격(A)은 30mm를 초과할 수 있다. 즉, 이웃하여 배치된 취입관(220)들 사이의 간격(A)을 10mm 내지 30mm로 하는 것은, 중심부 영역을 사이에 두고 배치된 취입관(220) 외에 다른 취입관(220)들 사이의 간격을 의미하는 것일 수 있다.In addition, if the blowing
그리고, 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에 취입관(220)이 설치되지 않는 경우, 상기 중심부 영역을 사이에 두고 배치된 취입관(220) 사이의 간격(B)이 나머지 취입관(220)들 사이의 간격(A)과 다를 수 있다. 즉, 복수의 취입관(220)들 사이의 간격(A)을 등간격으로 배치하는 것은, 중심부 영역을 사이에 두고 배치된 취입관(220) 외에 나머지 취입관(220)들 사이의 간격이 등간격이라는 의미일 수 있다.And, when the blowing
상기에서는 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에 취입관(220)이 설치되지 않는 것을 설명하였다. 그러나 이에 한정되지 않고 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에 취입관(220)이 설치될 수도 있다.In the above, it was explained that the blowing
저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 전로(100) 내부로 노출되는 상기 저취 노즐(200)의 상부면의 전체 면적(At), 저취 노즐(200) 상부면의 길이(L), 저취 노즐(200) 상부면 전체 면적(At)에 대한 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra) 및 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단과의 이격거리(D)를 조절하여 마련한다.In providing the
또한, 본체의 서로 다른 복수의 위치별 압축 강도 중 최대 압축 강도(CSmax)와 복수의 위치별 압축 강도(CSp) 간의 차이(CSmax - CSp)가 상기 최대 압축 강도의 0% 내지 20%가 되도록 마련한다.In addition, the difference (CS max - CS p ) between the maximum compressive strength (CS max ) and the compressive strength (CS p ) at a plurality of positions among the compressive strengths at a plurality of different positions of the main body is 0% to 20% of the maximum compressive strength . Arrange for %.
먼저, 저취 노즐(200) 상부면의 전체 면적(At)에 대해 설명한다.First, the total area (A t ) of the upper surface of the
저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 전로(100)의 내부 즉, 바디(110) 내부로 노출되는 상부면의 전체 면적(At)이 400cm2 미만, 바람직하게는 100cm2 이상 400cm2 미만이 되도록 마련한다. 보다 바람직하게는 100cm2 내지 300cm2 (100cm2 이상 300cm2 이하)으로 마련한다.In providing the low-
여기서, 저취 노즐(200)은 본체(210) 및 본체(210) 내부에 삽입되게 설치된 복수의 취입관(220)을 포함하므로, '바디(110) 내부로 노출되는 저취 노즐(200)의 상부면'은 '저취 노즐(200)을 구성하는 본체(210)의 상부면'이다. 이에, 본체(210) 상부면의 전체 면적(At)이 400cm2 미만, 바람직하게는 100cm2 이상 400cm2 미만, 보다 바람직하게는 100cm2 내지 300cm2이 되도록 마련하는 것으로 설명될 수 있다.Here, since the low-
한편, 본체(210) 상부면의 면적(At)이 400cm2 이상일 경우, 내화물을 포함하는 재료로 마련되는 본체(210)의 면적이 커지게 되고, 이에 따라 본체(210)의 위치 별 강도가 균일하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 저취 노즐(200)은 성형 몰드의 내부로 복수의 취입관(220)과 본체(210) 형성용 재료를 투입한 후 압축하여 제조한다. 이때 성형 몰드 내부 전체에 균일한 힘을 가하기는 현실적으로 어렵다. 또한, 본체(210)를 크게 제조할 수록 성형 몰드의 크기가 크고 성형 몰드 내부로 장입되는 원료의 양도 많아, 성형 몰드 내부로 장입된 원료 전체에 균일한 힘을 가하기가 어렵다. 이에, 본체(210) 상부면의 면적(At)이 400cm2 이상이 되도록 제조하는 경우, 본체(210)의 크기가 너무 커서 본체(210)의 위치 별 강도가 균일하지 않을 수 있다. 즉, 본체(210)의 위치 별 강도 차이가 클 수 있다. 그리고, 저취 노즐(200)로부터 불활성 가스를 분사할 때, 저취 노즐(200)에는 용선(M)에 의한 열충격이 가해진다. 그런데 본체(210)의 위치 별 강도 차이가 큰 경우, 상대적으로 강도가 낮은 위치를 기점으로 파손이 촉진될 수 있다.On the other hand, when the area (A t ) of the upper surface of the
반대로, 본체(210) 상부면의 면적(At)이 100cm2 미만이 되도록 제조하는 경우, 취입관(220)의 설치 개수가 적다. 이에 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 가스의 취입 유량이 증가된다. 따라서 취입관(220) 내부의 압력이 높아 상기 취입관(220)으로부터 전로(100) 내부로 가스를 취입하는 또는 분사하는 압력이 클 수 있다. 이는 내화물을 포함하는 재료로 이루어진 전로(100)의 내벽체(112) 및 저취 노즐(200)의 본체(210)에 충격을 주게 되고, 이에 따라 전로(100)의 내벽체(112) 및 저취 노즐(200)의 본체(210)가 파손되거나 침식되는 손상이 발생될 수 있다.Conversely, when the
따라서, 본체(210) 상부면의 면적(At)이 400cm2 미만이 되도록 제조하며, 바람직하게는 100cm2 이상 400cm2 미만, 보다 바람직하게는 100cm2 내지 300cm2이 되도록 제조한다.Therefore, the area (A t ) of the upper surface of the
다음으로, 저취 노즐(200) 상부면의 길이(L)에 대해 설명한다. 저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 상부면의 길이(L)를 조절하여 마련한다. Next, the length (L) of the upper surface of the
이때, 저취 노즐(200) 상부면의 가장자리 즉, 상부면의 끝단인 복수의 변들 각각의 길이(L)를 100mm 내지 200mm(100mm 이상 200mm 이하)로 마련한다. 바람직하게는 저취 노즐(200) 상부면의 끝단인 복수의 변들 각각의 길이(L)가 130mm 내지 190mm(130mm 이상 1900mm 이하)가 되도록 마련한다.At this time, the edge of the upper surface of the
이때, 본체(210)의 내부에 복수의 취입관(220)이 삽입되게 설치되므로, 저취 노즐(200) 상부면의 길이(L)는 본체(210) 상부면의 길이(L)일 수 있다. 그리고 저취 노즐(200) 상부면의 끝단인 복수의 변들은 본체(210) 상부면의 끝단인 복수의 변들을 의미한다. 이에, 본체(210)의 상부면 끝단인 복수의 변들 각각의 길이가 100mm 내지 200mm, 바람직하게는 130mm 내지 190mm로 마련하는 것으로 설명될 수 있다.At this time, since a plurality of blowing
도 2를 예를 들어 설명하면, 본체(210)의 형상이 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 가지는 사각형 형상인 경우, 본체(210) 상부면의 제1 내지 4변(211 내지 214) 각각의 길이(L1 내지 L4)가 100mm 내지 200mm, 바람직하게는 130mm 내지 190mm가 되도록 마련한다. 이와 같이, 본체(210) 상부면 끝단인 복수의 변들 각각의 길이(L)를 100mm 내지 200mm로 마련하는 것은, 본체(210)의 위치 별 강도 차이를 줄여 강도 불균일로 인한 본체(210)의 손상 발생을 억제 또는 방지하고, 복수의 취입관(220)을 안정적으로 지지하도록 하기 위함이다.2 as an example, if the shape of the
한편, 본체(210) 상부면의 끝단인 복수의 변들 중 적어도 어느 하나의 길이가 200mm를 초과하는 경우, 본체(210)의 크기가 커 본체(210)의 위치 별 강도 차이가 클 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 저취 노즐(200)에 용선(M)에 의한 열충격이 가해졌을 때, 파손을 촉진시키는 요인이 될 수 있다.Meanwhile, when the length of at least one of the plurality of sides at the end of the upper surface of the
반대로, 본체(210) 상부면의 끝단인 복수의 변들 중 적어도 하나의 길이가 100mm 미만인 경우, 본체(210)의 끝단과 취입관(220)과의 거리가 가까워, 저취 노즐(200) 제작 시에 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 문제가 발생될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 저취 노즐(200)은 성형 몰드에 복수의 취입관(220)과 내화물을 포함하는 본체 형성용 재료를 투입한 후, 이를 압축 성형하여 제조한다. 그런데, 본체(210) 상부면의 끝단인 복수의 변들 중 적어도 하나의 길이가 100mm 미만이 되게 제조하는 경우, 압축 성형에 의한 힘에 의해 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 제작 불량이 발생될 수 있다.Conversely, when the length of at least one of the plurality of sides at the end of the upper surface of the
다음으로, 도 3을 참조하여 본체(210) 상부면 전체 면적(At)에 대한 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra)에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 3 , the ratio (R a ) of the area (A sb ) of the blowing pipe area (S b ) to the total area (A t ) of the upper surface of the
저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 본체(210) 상부면 상에서 복수의 취입관(220)이 설치되는 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra)을 조절하여 마련한다. 즉, 본체(210)의 상부면 전체 면적(At)에 대한 상기 상부면 상에서의 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra)이 20% 내지 40%, 바람직하게는 25% 초과 35% 이하가 되도록 마련한다(수식 1 참조).In preparing the
[수식 1][Formula 1]
이렇게 본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역 면적(Asb)의 비율을 20% 내지 40%가 되도록 함으로써, 본체(210)의 위치 별 강도 차이를 줄일 수 있다. 즉, 본체(210)의 위치 별 강도가 균일한 저취 노즐을 마련할 수 있다. 또한, 본체(210)의 내부에 삽입되는 복수의 취입관(220)을 안정적으로 지지할 수 있다.By setting the ratio of the area of the blowing pipe area (A sb ) to the area of the upper surface (A t ) of the
한편,본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역의 면적(Asb) 비율이 20% 미만인 경우, 본체(210)가 차지하는 면적이 커 본체(210)의 위치 별 강도가 균일하지 않고, 강도 차이가 클 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 저취 노즐(200)을 이용하여 용선(M)으로 불활성 가스를 취입할 때, 파손 또는 침식을 촉진시키는 요인이 될 수 있다.On the other hand, when the ratio of the area (A sb ) of the blowing pipe area to the upper surface area (A t ) of the
반대로, 본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역의 면적(Asb) 비율이 40%를 초과하는 경우, 복수의 취입관(220)을 지지하는 본체(210)의 면적이 작아, 본체(210)가 복수의 취입관(220)을 지지하는 힘이 약하여 복수의 취입관(220)을 안정적으로 지지할 수 없다. 그리고 이는 저취 노즐(200) 전체에 대한 강도를 취약하게 하는 요인이 될 수 있다.Conversely, when the ratio of the area (A sb ) of the blowing pipe area to the upper surface area (A t ) of the
다음으로, 도 2를 참조하여 복수의 취입관(220) 중 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단과의 이격거리(D)에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 2 , the separation distance D between the
저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm(15mm 이상 100m 이하)가 되도록 마련한다. 보다 바람직하게는, 상기 이격거리(G)가 15mm 내지 60mm(15mm 이상 60m 이하)가 되도록 마련한다.In preparing the
여기서, 본체(210) 상부면의 끝단은, 본체(210) 상부면의 가장자리 또는 최외곽에 있는 복수의 변을 의미할 수 있다. 예컨대 본체(210)의 상부면이 도 2에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 포함하는 형상인 경우, 본체(210) 상부면에 있어서 제2방향의 양 끝단은 제1 및 제2변(211, 212)이고, 제1방향의 양 끝단은 제3 및 제4변(213, 214)인 것으로 설명될 수 있다. 또한, 이에 따라 본체(210) 상부면은 제1 내지 제4끝단을 가지고, 상기 제1 내지 제4끝단은 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 의미하는 것으로 설명될 수 있다. 이에, 본체(210)의 상부면 끝단은, 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 의미하는 것일 수 있다.Here, the end of the upper surface of the
그리고 복수의 취입관(220) 중 최외곽에 배치된 취입관(220)이란, 복수열로 배치된 취입관(220)들 중 가장 바깥에 위치된 취입관(220)을 의미할 수 있다. 즉, 도 2와 같이 복수의 취입관(220)이 제1방향(X축 방향) 및 제2방향(Y축 방향) 각각으로 복수의 열로 배치되는 경우, 최외곽에 배치된 취입관(220)은 제1방향(X축 방향)의 양 끝에 위치하는 취입관(220)들과, 제2방향(Y축 방향)의 양 끝에 위치하는 취입관(220)들을 의미할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같은 최외곽에 배치된 취입관(220)은 도 3과 같이 취입관 영역(Sb)의 최외곽에 배치된 취입관(15mm 이상 100m 이하)들 인 것으로 설명될 수 있다.And, the
또한, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210) 상부면 끝단 간의 거리(D)에 있어서, 거리(D)의 기준이 되는 취입관(220)의 위치는 그 외주면일 수 있다. 보다 구체적으로는, 취입관(220)의 외주면 중 다른 취입관(220)을 거치지 않고 본체(210) 상부면의 끝단과 마주보는 외주면과, 본체(210) 상부면 끝단 간의 거리(D)일 수 있다. In addition, in the distance D between the
최외곽에 배치된 취입관들 각각은 본체(210) 상부면의 끝단 즉, 변과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제1방향(X축 방향)의 일측 최외곽에 배치된 취입관(220)들 각각은 다른 취입관을 사이에 두지 않고 제3변(213)과 마주보고, 제1방향의 타측 최외곽에 배치 취입관(220)들 각각은 다른 취입관을 사이에 두지 않고 제4변(214)과 마주본다. 또한, 제2방향(Y축 방향)의 일측 최외곽에 배치된 취입관(220)들 각각은 다른 취입관을 사이에 두지 않고 제1변(211)과 마주보고, 제2방향의 타측 최외곽에 배치된 취입관(220)들 각각은 다른 취입관을 사이에 두지 않고 본체의 제2변(212)과 마주본다. 또한, 최외곽에 배치된 취입관들 중 2개 변 사이의 코너와 마주보는 취입관은 다른 취입관을 사이에 두지 않고 상기 2개의 변과 마주 본다.Each of the outermost blowing pipes is arranged to face the end, that is, the side, of the upper surface of the
실시예에서는 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210) 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm, 바람직하게는 15mm 내지 60mm가 되도록 저취 노즐(200)을 마련한다. In the embodiment, the
이때, 최외곽에 배치된 취입관(220)들과 본체(210) 끝단 간의 이격거리(D)들은 15mm 내지 100mm 범위 내에서 모두 동일하거나, 적어도 하나가 다를 수 있다. 즉, 본체(210)의 형상, 본체(210) 각 변의 길이, 취입관 영역(Sb)의 형상, 취입관 영역(Sb)의 크기, 본체(210) 상에서 취입관 영역(Sb)의 위치 중 적어도 하나에 따라, 최외곽에 배치된 취입관(220)들과 본체(210) 끝단 간의 이격거리(D)들은 모두 동일하거나, 적어도 하나가 다를 수 있다. 이에, 최외곽에 배치된 취입관(220)들과 본체(210) 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm가 된다면, 취입관 영역(Sb)은 도 2와 같이 본체(210) 상부면의 중심에 위치되거나, 어느 한쪽으로 치우쳐서 위치되어도 무방하다. At this time, the separation distances (D) between the
이와 같이 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210) 상부면 끝단 간의 이격거리(D)를 15mm 내지 100mm로 함으로써, 본체(210)의 위치 별 강도 차이를 줄일 수 있다. 즉, 본체(210)의 위치 별 강도 차이를 종래에 비해 균일하게 할 수 있다. 또한 저취 노즐(200) 제작을 위해 압축 성형을 실시할 때 취입관(220)이 끊어지거나 휘어지는 문제를 방지할 수 있다.In this way, by setting the separation distance (D) between the
한편, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 미만이 되도록 제조하는 경우, 저취 노즐(200) 제작 시에 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 문제가 발생될 수 있다. 즉, 압축 성형에 의한 힘에 의해 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 제작 불량이 발생될 수 있다.On the other hand, when manufacturing so that the separation distance (D) between the
반대로, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 100mm를 초과하는 경우, 본체(210)의 면적이 너무 커 본체(210)의 위치 별로 강도 차이가 클 수 있다. 그리고 이는 저취 노즐에 용선에 의한 열충격이 가해질 때, 파손 또는 침식을 촉진시키는 요인으로 작용할 수 있다.Conversely, when the separation distance (D) between the
따라서, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm가 되도록 저취 노즐을 마련한다.Accordingly, the low blowing nozzle is provided so that the separation distance (D) between the
이와 같이, 저취 노즐(200)을 마련함으로써 상술한 바와 같이 본체(210)의 위치별 강도 즉, 압축 강도 차이를 줄일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 본체(210)의 서로 다른 복수의 위치별 압축 강도 중 최대 압축 강도(CSmax)와 복수의 위치별 압축 강도(CSp) 간의 차이(CSmax - CSp)가 상기 최대 압축 강도의 0% 내지 20%(0% 이상 20% 이하), 보다 바람직하게는 0% 내지 15%(0% 이상 15% 이하)가 되도록 마련할 수 있다.In this way, by providing the
도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5) 각각의 압축 강도(CSp: CSp1, CSp2,CSp3,CSp4,CSp5) 중 최대 압축 강도(CSmax)와, 복수의 상기 위치별 압축 강도(CSp1, CSp2,CSp3,CSp4,CSp5) 간의 차이(CSmax - CSp: CSmax - CSp1, CSmax - CSp2, CSmax - CSp3, CSmax - CSp4, CSmax - CSp5)가 상기 최대 압축 강도(CSmax)의 0% 내지 20%(0% 이상 20% 이하), 보다 바직하게는 0% 내지 15%(0% 이상 15% 이하)가 되도록 마련할 수 있다(수식 2 참조).To be described in more detail with reference to FIG. 9, the maximum compression strength (CS p : CS p1 , CS p2 , CS p3 , CS p4 , CS p5 ) at the first to fifth positions (P 1 to P 5 ). Strength (CS max ) and the difference (CS max - CS p: CS max - CS p1, CS max - CS p2 ) between the compressive strengths (CS p1 , CS p2 , CS p3 , CS p4 , CS p5 ) for each position. , CS max - CS p3 , CS max - CS p4 , CS max - CS p5 ) is 0% to 20% (0% to 20%) of the maximum compressive strength (CS max ), more preferably 0% to 20%. It can be arranged to be 15% (0% or more and 15% or less) (see Equation 2).
[수식 2][Formula 2]
도 4는 실시예의 제1변형예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다. 도 5는 실시예의 제2변형예에 따른 저취 노즐의 상부면에 대한 평면도이다.Figure 4 is a plan view of the upper surface of the bottom odor nozzle according to the first modification of the embodiment. Figure 5 is a plan view of the upper surface of a bottom odor nozzle according to a second modification of the embodiment.
상기에서는 도 2와 같이 복수의 취입관(220)이 나열된 형태 즉, 취입관 영역(Sb)의 형상이 사각형인 경우를 예를 들어 설명하였다. 그러나, 복수의 취입관(220)이 배치되는 형태 즉, 취입관 영역(Sb)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않고, 다양한 다각형의 형상으로 변경될 수 있다. 예컨대 도 4에 도시된 제1변형예와 같이 취입관 영역(Sb)이 삼각형이거나, 도 5에 도시된 제2변형예와 같이 취입관 영역(Sb)이 육각형이 되도록 마련될 수 있다. 또한, 취입관 영역(Sb)의 형상은 다각형에 한정되지 않고 원형이 되도록 마련될 수 있다(미도시).In the above, the case in which a plurality of blowing
이와 같이, 저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서, 상술한 바와 같이 전로(100) 내부로 노출되는 상기 본체(210)의 상부면의 면적(At), 본체(210)의 상부면 끝단인 변의 길이(L), 본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra), 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)를 조절하여 마련함에 따라, 종래에 비해 본체(210)의 크기를 감소시킬 수 있다. 이렇게 내화물을 포함하는 재료로 제조되는 본체(210)의 크기를 종래에 비해 감소시킴에 따라, 위치 별 강도 차이 크기를 줄일 수 있고, 이에 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 이로 인해 열충격으로 인한 본체(210)의 파손 및 침식 등과 같은 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.In this way, in providing the
그리고, 본체(210)의 크기가 종래에 비해 감소됨에 따라, 본체(210) 내부에 설치되는 취입관(220)의 개수를 종래에 비해 적은 개수로 설치한다. 즉, 종래에는 본체(210)에 설치되는 취입관(220)의 개수가 100개 이상이었으나, 실시예서는 본체(210)에 34 개 내지 68 개의 취입관(220)을 설치한다. 이때 저취 노즐(200)이 설치되는 전로(100)의 체적에 따라, 일 저취 노즐(200)에 구비되는 취입관(220)의 개수를 34 개 내지 68 개의 범위 내에서 조절하여 마련할 수 있다.Additionally, as the size of the
이와 같이 본체(210)에 설치되는 취입관(220)의 개수가 감소하면, 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 유량이 증가된다. 즉, 전로 정련을 위해 복수의 저취 노즐(200)로부터 취입해야 하는 불활성 가스의 목표 유량은 정해져 있기 때문에, 본체(210)에 설치되는 취입관(220)의 개수가 감소하면, 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 유량이 증가된다. 이에, 복수의 취입관(220) 각각의 압력이 증가할 수 있고, 이로 인해 용선(M)이 취입관(220) 내부로 침투하여 막히는 문제를 방지할 수 있다.As the number of blowing
실시예에 따른 저취 노즐(200)을 이용하여 전로(100)의 내부로 불활성 가스를 취입하는데 있어서, 복수의 취입관(220) 각각에서 취입되는 가스의 유량을 0.05Nm3/min 내지 0.08Nm3/min(0.05Nm3/min 이상 0.08Nm3/min 이하)이 되도록 조절한다. 보다 바람직하게는 0.06Nm3/min 내지 0.08Nm3/min로 조절한다.In blowing inert gas into the interior of the
한편, 복수의 취입관(220) 각각에서 취입되는 가스의 유량이 0.05Nm3/min 미만인 경우, 각 취입관(220)의 내부의 압력이 낮을 수 있다. 이에 전로(100)의 용선(M)이 취입관 내부로 유입되어 취입관(220)이 막힐 수 있다. 그리고, 복수의 취입관(220) 각각에서 취입되는 가스의 유량이 0.08Nm3/min을 초과하는 경우, 각 취입관(220) 내부의 압력이 높을 수 있다. 이에, 각 취입관(220)으로부터 전로(100) 내부로 취입되는 가스의 압력 즉, 분사 압력이 커, 이로 인한 전로(100) 내벽체(112) 및 저취 노즐(200)의 본체(210)가 파손되거나 침식되는 손상이 발생될 수 있다.Meanwhile, when the flow rate of gas blown from each of the plurality of blowing
도 6은 취입관의 불활성 가스의 취입 유량에 따른 취입관 내부의 압력을 상대적으로 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the pressure inside the blowing pipe relative to the blowing flow rate of the inert gas in the blowing pipe.
실험을 위하여 실시예에 따른 저취 노즐(200)을 전로(100)에 설치하였다. 그리고 전로(100)로 용선(M)을 장입하고 랜스(300)를 이용하여 산소를 취련하면서 저취 노즐(200)을 이용하여 Ar 가스를 취입하였다. 이때, 저취 노즐(200)에 포함된 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 취입 유량을 0.03 Nm3/min 내지 0.09 Nm3/min로 다르게 하여 취입하였다.For the experiment, the
또한, 취입관(220)으로 용선이 유입되어 막히면 소정 압력이 되는데, 이 압력을 막힘 발생 여부를 확인할 수 있는 '막힘 압력'으로 설정 하였다. 그리고, 취입관(220)의 압력이 막힘 압력 이상이 되면, 취입관(220)이 막힌 것을 판단하였다.In addition, when molten iron flows into the blowing
도 6을 참조하면, 취입관(220)으로부터 취입되는 또는 취입관(220)을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.05 Nm3/min 미만인 경우, 상기 취입관(220)의 압력은 막힘 압력 이상이 되었다. 즉, 취입관(220)을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.05 Nm3/min 미만인 경우, 상기 취입관(220)이 용선이 유입되어 막힘이 발생되었다. 그러나, 취입관(220)을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.05 Nm3/min 이상인 경우 취입관(220) 내부의 압력이 막힘 압력 미만으로서, 막힘이 발생되지 않았다.Referring to FIG. 6, when the flow rate of the inert gas blown in from the blowing
이로부터, 저취 노즐(200)을 이용하여 불활성 가스를 취입하는데 있어서, 복수의 취입관(220) 각각을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.05 Nm3/min 이상이 되도록 조절하는 것이 바람직함을 알 수 있다.From this, it can be seen that when blowing inert gas using the
도 7은 취입관의 불활성 가스의 취입 유량에 따른 침식률을 나타낸 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the erosion rate according to the flow rate of inert gas blown into the blowing pipe.
실험을 위하여 동일한 체적을 가지는 2 개의 전로(100)를 마련하고, 각 전로(100)에 실시예에 다른 저취 노즐(200)을 설치하였다. 그리고 전로(100)로 용선(M)을 장입하고 랜스(300)를 이용하여 산소를 취련하면서 저취 노즐(200)을 이용하여 Ar 가스를 취입하였다. 이때 하나의 전로(100)에 설치된 저취 노즐(200)에 있어서 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 취입 유량을 0.08 Nm3/min 이하로 하였다. 그리고 다른 하나의 전로(100)에 설치된 저취 노즐(200)에 있어서 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 취입 유량을 0.08 Nm3/min을 초과하도록 조절하였다.For the experiment, two
그리고, 저취 노즐(200)의 침식률을 산출하였다. 저취 노즐(200)의 침식률은 저취 노즐(200)을 이용하여 Ar 가스를 분사하기 전 저취 노즐(200)의 크기로부터 저취 노즐(200)을 이용한 Ar 가스의 분사가 종료된 후 저취 노즐(200) 크기를 차감하고, 이 차감값을 현 조업에서 전로의 사용 회차(Ch)로 나눈값으로 산출할 수 있다. Then, the erosion rate of the
도 2를 예를 들어 설명하면, Ar 가스를 분사하기 전 저취 노즐(200) 상부면의 제1변(211)의 길이(L1)로부터 Ar 가스의 분사가 종료된 후 저취 노즐(200) 상부면의 제1변(211)의 길이(L1b)를 차감하고 이 차감값을 현 조업에서 전로의 사용 회차(Ch)로 나눈값으로 산출할 수 있다(수식 3 참조). 2 as an example, from the length (L 1 ) of the
[수식 3][Formula 3]
상기에서는 저취 노즐(200) 상부면의 제1변(211)을 기준으로 침식률을 산출하였으나, 어떤 변의 길이 변화를 이용하여 산출하여도 무방하다. In the above, the erosion rate was calculated based on the
여기서, 전로(100)의 사용 회차(Ch)란, 실험에 사용된 전로(100)로 용선(M)을 장입하여 전로 정련을 실시한 회차를 의미하는 것이다. 예를 들어 실험을 위하여 전로(100)에 용선을 장입하여 전로 정련을 실시하는데, 해당 전로(100)의 전로 정련의 회차가 50 번째라면, 전로의 사용 회차(Ch)는 '50'이다.Here, the usage cycle (Ch) of the
도 7을 참조하면, 취입관(220)으로부터의 불활성 가스 취입 유량이 0.08 Nm3/min을 초과할 때에 비해 0.08 Nm3/min 이하일 경우 저취 노즐(200)의 침식률이 낮다. 이로부터, 저취 노즐(200)을 이용하여 불활성 가스를 취입하는데 있어서, 복수의 취입관(220) 각각을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.08 Nm3/min 이하가 되도록 조절하는 것이 바람직함을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, when the inert gas blowing flow rate from the blowing
그리고, 도 6 및 도 7의 실험 결과를 종합하면, 저취 노즐(200)을 이용하여 불활성 가스를 취입하는데 있어서, 복수의 취입관(220) 각각을 통과하는 불활성 가스의 유량이 0.05 Nm3/min 내지 0.08 Nm3/min로 조절하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In addition, when combining the experimental results of FIGS. 6 and 7, when blowing inert gas using the
도 8은 제1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관과 본체의 상부면 끝단 간의 이격거리에 따른 본체의 위치 별 압축 강도를 나타낸 그래프이다. 도 9는 제 1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐에 있어서 압축 강도 측정 위치를 설명하기 위한 개념도이다.Figure 8 is a graph showing the compressive strength at each position of the main body according to the separation distance between the outermost blowing pipe and the end of the upper surface of the main body in the bottom blowing nozzles according to the first to sixth experimental examples. Figure 9 is a conceptual diagram for explaining the compressive strength measurement position in the bottom blowing nozzle according to the first to sixth experimental examples.
실험을 위하여 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 서로 다른 저취 노즐(200)을 마련하였다. 즉, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 120mm, 100mm, 80mm, 60mm, 40mm, 20mm인 제1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐(200)을 마련하였다. 이때 제1 내지 제6실험예에 따른 본체(210)들은 동일한 형상으로 마련하였고, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)만을 다르게 제조하였다.For the experiment,
그리고, 제1 내지 제6실험예에 따른 저취 노즐(200)에 있어서 본체(210)의 압축 강도를 측정하였다. 이때 제1 내지 제6실험예 각각의 본체(210)에 있어서 5 개의 서로 다른 위치인 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)에서 압축 강도를 측정하였다. 여기서 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)는 도 9에 도시된 바와 같이, 본체(210) 상부면의 끝단에서 취입관(220) 사이 영역의 위치이다. 또한, 본체(210)의 상부면 끝단에서부터 취입관(220)쪽으로 제1위치(P1), 제2위치(P2), 제3위치(P3), 제4위치(P4), 제5위치(P5) 순으로 설정하였다.Then, the compressive strength of the
압축 강도는 제조된 저취 노즐(200) 각각에서 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5) 부분을 분리하여 제1 내지 제5시편을 마련하고, 상기 제1 내지 제5시편에 하중을 가하여 압축 강도를 측정하였다. 즉, 제1 내지 제5시편 각각에 하중을 가하여, 파괴되는 하중을 검출하면 압축 강도(kgf/cm2)가 검출된다. 이렇게 검출된 제1 내지 제5시편 각각의 압축 강도가 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)의 압축 강도이다.The compressive strength was obtained by separating the first to fifth positions (P 1 to P 5 ) from each of the manufactured
도 8을 참조하면, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 감소할 수록 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)의 압축 강도의 차이가 적고, 점차 균일해짐을 알 수 있다. 또한, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 감소할 수록 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)의 압축 강도가 증가하는 경향을 보인다.Referring to FIG. 8, as the separation distance (D) between the
이때, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 100mm를 초과하는 제1실험예의 경우, 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5) 간의 압축 강도 차이가 크며, 압축 강도가 작다. 반면, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 100mm 이하인 제2 내지 제6실험예의 경우, 제1실험예에 비해 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5) 간의 압축 강도 차이가 적고, 압축 강도가 크다.At this time, in the case of the first experimental example in which the separation distance (D) between the
이로부터 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)를 100mm 이하로 하는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 제1 내지 제5위치에서의 압축 강도의 차이 및 상대적인 압축 강도의 크기를 볼 때, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)를 60mm 이하로 하는 것이 보다 바람직함을 알 수 있다.From this, it can be seen that it is desirable to set the separation distance (D) between the
한편, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 미만인 경우, 본체(210)의 끝단과 취입관(220)과의 거리가 가까워, 저취 노즐 제조를 위해 압축 성형을 실시할 때 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 문제가 발생될 수 있다. On the other hand, when the separation distance (D) between the
따라서, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210)의 상부면 끝단 간의 이격거리(D)를 15mm 내지 100mm로 하는 것이 바람직하고, 이격거리(D)를 15mm 내지 60mm로 하는 것이 보다 바람직하다.Therefore, it is preferable that the separation distance (D) between the
도 10은 제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐에 있어서, 본체의 상부면 끝단인 변의 길이에 따른 본체의 위치 별 압축 강도를 나타낸 그래프이다.Figure 10 is a graph showing the compressive strength at each position of the main body according to the length of the side, which is the end of the upper surface of the main body, in the bottom blowing nozzles according to experimental examples 7 to 12.
실험을 위하여 저취 노즐(200) 상부면에 있어서 변의 길이가 서로 다른 저취 노즐을 마련하였다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 2와 같이 상부면이 제1 내지 제4변(211 내지 214)을 가지며 횡단면이 형상이 사각형의 형상이고, 제3 및 제4변(213, 214)이 곡선인 본체가 구비된 저취 노즐(200)을 마련하였다. For the experiment, bottom odor nozzles with different side lengths were prepared on the upper surface of the
이때, 제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐(200)은 제1 및 제2변(211, 212)의 길이가 서로 다르다. 즉, 제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐(200)은 제1 및 제2변(211, 212)의 길이가 240mm(제7실험예), 220mm(제8실험예), 200mm(제9실험예), 180mm(제10실험예), 160mm(제11실험예), 140mm(제13실험예)로 서로 다르게 마련되었다.At this time, the
그리고, 제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐(200)에 있어서 본체(210)의 압축 강도를 측정하였다. 이때 제7 내지 제12실험예 각각의 본체(210)에 있어서 5 개의 서로 다른 위치인 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)에서 압축 강도를 측정하였다(도 9 참조). 압축 강도를 측정하는 방법은 앞에서 설명한 방법과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.Then, the compressive strength of the
제7 내지 제12실험예에 따른 저취 노즐(200)에 있어서 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)의 압축 강도를 측정한 후, 도 10과 같이 상자 도표(Box plot)로 정리하여 나타내었다. 즉, 제7 내지 제12실험예 각각에 대해, 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5)에서의 압축 강도를 측정하고, 최소 압축 강도와 최대 압축 강도 사이의 범위에서 25% 내지 75%의 크기를 가지는 압축 강도를 도출하였다. 이때 25%에 해당하는 압축 강도와 75%에 해당하는 압축 강도의 크기 차이를 '압축 강도 편차'로 한다. 그리고, 압축강도 중간값은 최소 압축 강도와 최대 압축 강도 사이의 중간값이며, 평균 압축강도는 제1 내지 제5위치(P1 내지 P5) 각각에서 측정된 압축 강도에 대한 평균값이다.After measuring the compressive strength at the first to fifth positions (P 1 to P 5 ) in the
도 10의 압축강도 편차를 비교하면, 저취 노즐(200) 상부면에 있어서 제1 및 제2변(211, 212)의 길이(L1, L2)가 200mm를 초과하는 제7 및 제8실험예의 압축 강도 편차에 비해, 저취 노즐(200) 상부면에 있어서 제1 및 제2변(211, 212)의 길이(L1, L2)가 200mm 이하인 제9 내지 제12실험예의 압축 강도 편차가 작다.Comparing the compressive strength deviation in FIG. 10, the 7th and 8th experiments in which the lengths (L 1 and L 2 ) of the first and
이로부터, 저취 노즐(200) 상부면 변(L)의 길이 즉, 본체(210) 상부면 변의 길이(L)를 200mm 이하로 하는 것이 바람직함을 알 수 있다. 그리고, 본체(210) 상부면 변의 길이(L)가 100mm 미만인 경우, 본체(210)의 끝단과 취입관(220)과의 거리가 가까워, 저취 노즐(200) 제작 시에 취입관(220)이 휘어지거나 끊어지는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 저취 노즐(200)을 마련하는데 있어서 본체(210) 상부면 변의 길이를 100mm 내지 200mm로 하는 것이 바람직하다.From this, it can be seen that the length of the upper surface side (L) of the
도 11은 실험예들에 따른 저취 노즐의 사용시에 저취 노즐의 침식률을 나타낸 그래프이다.Figure 11 is a graph showing the erosion rate of the low odor nozzle when using the low odor nozzle according to experimental examples.
실험을 위하여 4 개의 전로(제 1 내지 제4전로)를 마련하고, 제1 내지 제4전로에 실험예들에 따른 저취 노즐(200)을 설치하였다. 즉, 제1전로에 제13 및 제14실험예에 따른 저취 노즐, 제2전로에 제15 및 제16실험예에 따른 저취 노즐, 제3전로에 제17 및 제18실험예에 따른 저취 노즐, 제4전로에 제19 및 제20실험예에 따른 저취 노즐을 설치하였다.For the experiment, four converters (first to fourth converters) were prepared, and
여기서, 제14실험예, 제16실험예, 제18실험예, 제20실험예는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 저취 노즐(200)이다. 즉, 본체(210)의 상부면 면적(At)이 400cm2 미만이고, 본체(210) 상부면 끝단인 복수의 변의 길이(L)가 100mm 내지 200mm이며, 본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra)이 20% 내지 40%이고, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210) 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm인 저취 노즐이다.Here, the 14th Experimental Example, the 16th Experimental Example, the 18th Experimental Example, and the 20th Experimental Example are the
그리고, 제13실험예, 제15실험예, 제17실험예, 제19실험예에 따른 저취 노즐(200)은, 종래의 저취 노즐이다. 즉, 본체(210)의 상부면 면적(At)이 400cm2 이상이고, 본체(210) 상부면 끝단인 복수의 변의 길이(L)가 200mm를 초과하며, 본체(210)의 상부면 면적(At)에 대한 취입관 영역(Sb) 면적(Asb)의 비율(Ra)이 20% 미만이고, 최외곽에 배치된 취입관(220)과 본체(210) 상부면 끝단 간의 이격거리(D)가 100mm를 초과하는 저취 노즐이다.And, the
이와 같은 제13 내지 제20실험예에 따른 저취 노즐을 제1 내지 제4전로의 바닥에 설치한 후, 상기 제1 내지 제4전로로 용선(M)을 장입하였다. 이때, 제1 내지 제4전로 각각으로 서로 다른 강종의 용선(M)을 장입하였다.After installing the bottom odor nozzles according to the 13th to 20th experimental examples at the bottom of the first to fourth converters, molten iron (M) was charged into the first to fourth converters. At this time, different steel types of molten iron (M) were charged into each of the first to fourth converters.
또한, 제1 내지 제4전로 각각의 내부로 랜스(300)를 삽입하여 산소를 취련하면서, 하부에 설치된 저취 노즐(200)을 이용하여 전로 내부로 불활성 가스 즉 Ar 가스를 분사하였다.In addition, the
이때, 동일 전로에 설치되는 저취 노즐로부터 취입하는 Ar 가스의 유량을 동일하게 조절하였다. 즉, 제1전로에 설치된 제13 및 제14실험예에 따른 저취 노즐(200)을 이용하여 취입하는 Ar 가스의 유량을 동일하게 하고, 제2전로에 설치된 제15 및 제16실험예에 따른 저취 노즐(200)을 이용하여 취입하는 Ar 가스의 유량을 동일하게 하였으며, 제3전로에 설치된 제17 및 제18실험예에 따른 저취 노즐을 이용하여 취입하는 Ar 가스의 유량을 동일하게 하고, 제4전로에 설치된 제19 및 제20실험예에 따른 저취 노즐을 이용하여 취입하는 Ar 가스의 유량을 동일하게 하였다.At this time, the flow rate of Ar gas blown from the bottom blowing nozzle installed in the same converter was adjusted to be the same. That is, the flow rate of Ar gas blown using the low-
그리고, 제1 내지 제4전로 각각에 장입된 용선(M)의 강종이 서로 다르므로, 제1 내지 제4전로로 취입되는 Ar 가스의 유량 및 취입 시간 중 적어도 하나가 다르게 하였다. 즉, 제1전로에 설치된 제13 및 제14실험예에 따른 저취 노즐(200), 제2전로에 설치된 제15 및 제16실험예에 따른 저취 노즐(200), 제3전로에 설치된 제15 및 제16실험예에 따른 저취 노즐(200), 제4전로에 설치된 제15 및 제16실험예에 따른 저취 노즐(200)에서 Ar 가스를 분사하는데 있어서, 분사되는 Ar 가스의 취입 유량 및 취입 시간 중 중 적어도 하나를 다르게 조절하였다.In addition, since the steel types of the molten iron (M) charged to each of the first to fourth converters were different, at least one of the flow rate and blowing time of Ar gas blown into the first to fourth converters was changed. That is, the
저취 노즐의 침식률을 획득하는 방법은 앞에서 설명한 방법과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The method for obtaining the erosion rate of the bottom odor nozzle is the same as the method described previously, so description thereof is omitted.
도 11은 종래의 저취 노즐인 제13실험예, 제15실험예, 제17실험예, 제19실험예의 저취 노즐의 침식률에 대한, 실시예에 따른 저취 노즐인 제14실험예, 제16실험예, 제18실험예, 제20실험예의 저취 노즐의 침식률의 비율을 산출하여 나타낸 거이다.Figure 11 shows the erosion rate of the conventional low odor nozzles of the 13th Experimental Example, the 15th Experimental Example, the 17th Experimental Example, and the 19th Experimental Example, and the 14th Experimental Example and the 16th Experimental Example of the low odor nozzle according to the embodiment. , The ratio of the erosion rate of the bottom odor nozzle of the 18th experimental example and the 20th experimental example is calculated and shown.
도 11을 참조하면, 제13실험예, 제15실험예, 제17실험예, 제19실험예의 침식률에 비해 제14실험예, 제16실험예, 제18실험예, 제20실험예의 침식률이 낮다. 보다 구체적으로 설명하면, 제13실험예, 제15실험예, 제17실험예, 제19실험예의 각각의 침식률을 a, b, c, d라고 할 때, 제14실험예, 제16실험예, 제18실험예, 제20실험예 침식률은 0.82a, 0.86b, 0.86c, 0.81d로 낮다. 즉, 제14실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률은 제13실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률(a)의 82%(0.82a)이고, 제16실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률은 제15실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률(b)의 86%(0.86b)이며, 제18실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률은 제17실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률(c)의 86%(0.86c)이고, 제20실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률은 제19실험예에 따른 저취 노즐(200)의 침식률(d)의 81%(0.81d)이다.Referring to FIG. 11, the erosion rates of Experimental Examples 14, 16, 18, and 20 are lower than those of Experimental Examples 13, 15, 17, and 19. . To be more specific, if the erosion rates of the 13th Experimental Example, the 15th Experimental Example, the 17th Experimental Example, and the 19th Experimental Example are a, b, c, and d, respectively, the 14th Experimental Example, the 16th Experimental Example, The erosion rates of Experiment 18 and Experiment 20 were low at 0.82a, 0.86b, 0.86c, and 0.81d. That is, the erosion rate of the
이처럼, 실시예에 따른 저취 노즐(200)인 제14실험예, 제16실험예, 제18실험예, 제20실험예의 침식률은 종래의 저취 노즐인 제13실험예, 제15실험예, 제17실험예, 제19실험예의 침식률의 81% 내지 86% 수준으로 낮다. 이로부터, 실시예들에 따른 저취 노즐(200)을 사용함으로써 침식을 억제할 수 있음을 알 수 있다.In this way, the erosion rates of the 14th Experimental Example, 16th Experimental Example, 18th Experimental Example, and 20th Experimental Example, which are the
이와 같이, 실시예들에 따른 저취 노즐(200)은 내화물을 포함하는 재료로 제조되는 본체(210)의 크기를 종래에 비해 감소시킴에 따라, 위치 별 강도 차이 크기를 줄일 수 있고, 이에 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 이로 인해 내화물을 포함하는 재료로 마련된 본체(210)의 파손 및 침식 등과 같은 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.In this way, the
그리고, 본체(210)의 크기가 종래에 비해 감소됨에 따라, 본체(210) 내부에 설치되는 취입관(220)의 개수를 종래에 비해 적은 개수로 설치한다. 복수의 취입관(220) 각각으로부터 취입되는 불활성 가스의 유량이 증가할 수 있다. 따라서, 전로 정련 시에 상대적으로 저유량의 불활성 가스를 취입하는 구간 예컨대 탈탄 구간에서, 저취 노즐(200)에 구비된 취입관(220)이 막히는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 전로 정련 시에 탈탄 구간에서는 다른 구간에 비해 불활성 가스의 취입 유량을 감소시키며, 이때 취입되어야 하는 목표 유량은 고정되어 있다. 이에, 저취 노즐(200)에 구비되는 취입관(220)의 개수가 감소하는 만큼 상기 취입관(220) 각각에서의 취입 유량이 증가되며, 이에 따라 취입관(220) 내부의 압력이 증가된다. 따라서, 취입관(220) 내부로 용선이 유입되어 막히는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 탈탄 구간에서 불활성 가스의 총 취입 유량을 감소시키더라도, 취입관(220) 내부의 압력은 종래에 비해 높기 때문에, 상기 취입관(220)이 막히는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.Additionally, as the size of the
100: 전로
200: 저취 노즐
210: 본체
220: 취입관100: Converter 200: Low odor nozzle
210: main body 220: blowing pipe
Claims (11)
내화물을 포함하는 재료로 마련된 본체;
일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 나열되도록 상기 본체의 내부로 삽입되게 설치될 수 있는 복수의 취입관;을 포함하고,
상기 복수의 취입관 중 최외곽에 배치된 취입관과 상기 본체의 상부면 끝단과의 이격거리(D)가 15mm 내지 100mm인 저취 노즐.A low odor nozzle that can be installed at the bottom of the container,
A body made of a material containing a refractory material;
It includes a plurality of blowing pipes that can be installed to be inserted into the main body so as to be arranged in one direction and in another direction intersecting the one direction,
A low-odor nozzle in which the separation distance (D) between the outermost blowing pipe of the plurality of blowing pipes and the end of the upper surface of the main body is 15 mm to 100 mm.
상기 본체 상부면의 면적(At)이 400cm2 미만인 저취 노즐.In claim 1,
A low-odor nozzle whose area (A t ) of the upper surface of the body is less than 400 cm 2 .
상기 본체는 횡단면의 형상이 복수의 변을 포함하는 다각형의 형상이고,
상기 본체 상부면 끝단인 복수의 변 각각의 길이(L)는 100mm 내지 200mm인 저취 노즐.In claim 2,
The main body has a cross-sectional shape of a polygon including a plurality of sides,
A bottom odor nozzle where the length (L) of each of the plurality of sides at the end of the upper surface of the main body is 100 mm to 200 mm.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 형상은 원형 또는 다각형의 형상인 저취 노즐.In claim 2,
In the upper surface of the main body, the shape of the blowing pipe area (S b ) formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes is circular or polygonal.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 면적(Asb)이 상기 본체 상부면 면적(At)의 20% 내지 40%인 저취 노즐.In claim 2,
On the upper surface of the main body, the area (A sb ) of the blowing pipe area (S b ) formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes is 20% to 40% of the upper surface area (A t ) of the main body. % low odor nozzle.
상기 본체의 상부면에 있어서, 최외곽에 배치된 취입관들의 외주면을 연결하여 형성되는 취입관 영역(Sb)의 중심부 영역에는 상기 취입관이 설치되지 않고,
상기 중심부 영역의 길이(B)는 상기 본체 상부면 끝단인 변의 길이(L)의 5% 내지 30%인 저취 노즐.In claim 2,
On the upper surface of the main body, the blowing pipe is not installed in the central area of the blowing pipe area S b formed by connecting the outer peripheral surfaces of the outermost blowing pipes,
The length (B) of the central area is 5% to 30% of the length (L) of the side at the end of the upper surface of the main body.
상기 본체의 서로 다른 복수의 위치별 압축 강도(CSp) 중 최대 압축 강도(CSmax)와 복수의 상기 위치별 압축 강도(CSp) 간의 차이(CSmax - CSp)는, 상기 최대 압축 강도의 0% 내지 20%인 저취 노즐.In claim 1,
The difference (CS max - CS p ) between the maximum compressive strength ( CS max ) and the compressive strength (CS p ) at a plurality of different positions (CS p ) of the main body is the maximum compressive strength. A low odor nozzle that is 0% to 20% of .
복수의 상기 취입관들은 등간격으로 배치되는 저취 노즐.In claim 2,
A low-odor nozzle in which a plurality of the blowing pipes are arranged at equal intervals.
상기 취입관의 개수는 34개 내지 68개인 저취 노즐.In claim 2,
A low-odor nozzle in which the number of blowing pipes is 34 to 68.
상기 용기는 용선이 장입될 수 있는 전로를 포함하는 저취 노즐.In claim 1,
The container is a bottom odor nozzle including a converter into which molten iron can be charged.
상기 전로 내부로 산소를 취입하는 과정; 및
복수의 상기 취입관 각각으로부터 취입되는 유량이 0.05 Nm3/min 내지 0.08 Nm3/min가 되도록, 상기 저취 노즐을 이용하여 전로 내부로 불활성 가스를 취입하는 과정; 을 포함하는 용선의 처리 방법.A process of charging molten iron into the converter where the bottom blowing nozzle of any one of claims 1 to 10 is installed at the bottom;
A process of blowing oxygen into the converter; and
A process of blowing inert gas into the converter using the bottom blowing nozzle so that the flow rate blown from each of the plurality of blowing pipes is 0.05 Nm 3 /min to 0.08 Nm 3 /min; A method of handling chartered ships, including:
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