KR890003683B1 - 야금용기 저부구조 형성방법 및 그에 따른 야금용기 저부 - Google Patents

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Description

야금용기 저부구조 형성방법 및 그에 따른 야금용기 저부

제1도는 야금용기 저부 구조의 부분적인 수직 단면도./

제2도는 양금용기 저부 구조의 평면도.

제3도는 본 발명의 방법에 따라 건조중인 제2내화벽돌 층(4)의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속기초판 2 : 내화재 층

3 : 제1내화벽돌층 4 : 제2내화벽돌층

5 : 통과성 요소 6 : 내화성 슬랩의 조립체

7 : 덮개 8 : 마감판

20 : (팽창가능한)내화벽돌 21 : (통상의)내화벽돌

본 발명은 야금용기의 저부 특히, 선철을 정련하기 위한 전로(轉爐)의 저부 구조 형성에 관한 것이다. 금속용탕(溶湯) 특히, 액상 선철을 정련하기 위한 일반 공정은 야금용기의 상부를 통한 산소의 취입과, 산소취입을 하는 동안 또는 산소 취입후에 금속용타의 고반을 일으키기 위해 용기의 저부를 통한 개스의 취입으로 구성된다. 이러한 공정은 프랑스 공화국, 특허공보 제2,322,202호에 상세하게 나타나있다. 야금용기의 저부를 통해 유입되는 개스는 일반적으로 질소나 아르곤 같은 불활성개스이다. 이의 유입은 용기저부에 설치된 개스 통과성 내화제요소에 의해 이루어진다.

이 경우에 야금용기의 저부는 다음과 같은 방식으로 만들어진다. 저부는 금속기초판위에 적어도 하나 이상의 내화재 층이 연속적으로 구성되며, 내화벽돌의 첫째층은 "안전층"이라 불리우고, 둘째층은 "소모층"이라 불리우며 이 층의 임의 위치에 개스 통과성 내화재 요소가 끼워져 있다.

통과성 내화재 요소는 본 출원인의 프랑스공화국 특허출원 제79/10,445(1979.4.25)호와 80/02,905(1980.2.8)호에 나타나 있는 것과 같은 요소이다. 이들은 대개 끝과 끝이 이어진 내화성의 비다공성 슬랩들이 그들 사이에 밀폐재 없이 맞추어져 정돈된 조립체로 형성된 것이고, 이들 슬랩의 고정과 접합은 금속 덮개로 결합시킴으로써 얻어지며, 마감판은 용기의 외면을 향한 각요소의 밀폐를 확실하게 하도록 금속 덮개의 입힘을 완성하고, 시일이 제공된 개스 도입 통로는 상기 마감판에 고정되고 개스 통과성 요소의 내부에 배열된 개스용 분배통로를 형성한다.

상기한 정련 공정중에 일부의 개스 통과성 요소는 급히 그 기능이 떨어지며 대체되어야만 하는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 목적은 전술된 개스 통과성 내화재 요소의 기능저하를 피할수 있게 하는 야금용기의 저부 구조 형성방법을 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 위하여 본 발명은, 금속 기초판위에 적어도 하나 이상의 내화재 층, 제1내화벽돌 층 및 제2내화벽돌 층을 연속하여 형성시키고, 저부를 통해 야금용기로 개스를 취입시킬 수 있도록 일정위치에 개스통과성 내화재 요소를 상기 제2내화벽돌층의 일정위치들에 배치시키며, 상기 개스 통과성 내화재요소는 제1내화제 벽돌층 위에 위치되고 그 둘레에는 온도 상승에 따라 팽창하는 재료로 만들어진 벽돌을 나란히 배치시키고 이어서 표준방식으로 제2내화재 벽돌층을 마무리하여 야금용기의 저부 구조를 형성하는 방법을 제공한다.

온도 상승과 함께 팽창하는 재료의 벽돌은 타르를 함유한 세라믹 결합제를 혼합시킨 마그네시아 벽들인 것이 바람직하다.

본 발명자는 통과성 내화재 요소의 기능저하이유에 관해 연구를 해왔다. 본 발명자는 이러한 기능저하가 개스 통과성 요소로 구성된 내화재 슬랩 조립체와 측부 금속덮개 사이의 용융금속의 침투로 부터 발생되며, 이러한 침투는 용기 저부를 통한 개스 취입중에 금속덮개의 팽창의 결과였음을 알았다. 따라서, 상기한 바와 같은 금속 덮개의 팽창을 막아 급속 덮개와 개스 통과성 내화재 요소 사이의 틈새로 용융 금속이 스며들어 야기되는 상기 요소의 개스 통과 기능저하를 방지 시킬수 있다. 이를 위하여, 개스 통과성 내화재 요소를 둘러싸는 내화재 벽돌층 일부를 온도상승에 따라 팽창하는 재료로 구성시켜 상기 금속 덮개의 온도상승에 따른 팽창으로 인해 상기 개스 통과성 내화재 요소와 틈새가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 첨부도면을 참조로하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하고자 한다.

제1도는 야금용기의 저부의 부분적인 단면도이며 용기 저부는 둥근형상이다. 제1도에는 금속기초판(1), 그위에 내화재층(2), 다음에 "안전벽돌"이라 불리는 제1내화벽돌 층(3)과 다음에 "소모벽돌"이라 불리는 제2내화벽돌층(4)이 배치되어 도시되어 있다. 특히, 제2내화벽돌 층(4)의 벽들의 일부에는 전술된 바와 같은 통과성 내화제 요소(5)가 끼워져 있다. 상기요소(5)는 금속덮개(7)에 의해 측면이 둘러싸여져 내화재 슬랩 조립체(6)를 구성한다. 마감판(8)은 금속 덮개(7)을 완성시킨다. 개스 유입 통로(9)는 구멍에 의해 판(1)과 내화재층(2)과 제1내화벽돌층(3)을 통과하여 마감판(8)을 통해 개스 통과성 내화재요소(5)로 연결된다. 개스유입 통로(9)와 제1내화벽돌 층(3)의 안전벽돌 사이의 시일은, 용기의 바닥으로부터 이 곳으로의 액상금속의 침투 위험을 피하기 위하여 미세한 마그네시아 분말이나 석면섬유에 의해 얻어진다. 개스 유입 통로(9)는 시일용 판(10)을 통해 개스 공급판(12)에 연결된 도관(11)의 기부에 연결되며, 상기 개스 공급관은 용기에 부착되거나 분리되어 설치될 수 있으며 이를 통하여 압력 개스 저장소(13)로 부터 개스가 공급된다.

종래에는, 통로(9)를 통한 개스취입시 덮개(7)을 형성하는 금속판은 팽창하여 조립체(6)와 덮개(7) 사이에 틈이 생기게 되며, 이 틈은 용융금속의 침투 통로가 될 수 있다. 본 발명자는 덮개(7)의 팽창이 제2내화벽돌 층(4)의 구성 결과 때문이라는 것을 알았다. 종래에는 내화벽돌층 (4)안에 통과성 요소(5)를 함께 설치하는 것이 다음과 같은 방식으로 수행되었다. 내화재 층(2)과 제1내화벽돌층 (3)은 먼저 기초판(1)위에 형성되고, 통과성 내화재 요소의 최종위치를 위해 제공된 장소까지 개스 통로(9)가 통과할 수 있도록 필요한 구멍이 제공된다.

제2도에 도시한 바와 같이 통과성 요소(5)가 용기저부의 표면위의 중간 환형구역위에 분배된다는 것이 일반적으로 유용하다고 알려져 있다. 제2도에서, 통과성 요소(5)가 산소 분사 구역(15)과 용기의 외곽(16)사이의 중간부에 위치한 환형부(14)에 분포되어 있는 것이 도시되어 있다.

제2내화벽돌 층(4)을 축조하기 위해 제1내화벽돌 층(3)위에, 용기 저부 중심에서 직각으로 교차하는 2개의 중앙레인(lane 17)이 설정되어 있다. 내화벽돌의 제1열은 중앙으로 부터 벗어나 외곽(16)의 외부를 향하며, 중앙래인의 절반부(18)를 따라 형성되고 내화 벽돌의 제2열은 중앙을 향한다. 이로써 벽돌의 레인 절반부는 주어진 장소 각각에 통과성 내화재 요소가 배치된다. 이것은 4개의 중앙 레인 절반부들에 적용된다. 그런 다음에, 남은 제4사분원 구역(19)이 채워진다.

통과성 요소의 크기가 이론적으로는 내화벽돌의 크기와 같다고 할지라도, 실제로는 통과성요소의 인접한 벽돌들은 그 크기가 조금씩 다르므로, 예를들면 마그네시아로 막는 것과 같이 패킹접합재가 삽입되어야 하는 경우가 종종 생긴다.

이것에 대한 발명자의 연구결과는 그러한 패킹접합을 해야하는 곳에서 통과성 요소의 기능저하가 흔히 발생한다는 결론을 나타내었고, 실제로 변형가능한 이들 패킹접합은 요소의 금속 덮개가 팽창되는 것을 막지 못한다. 이들을 고려하여 본 발명자는 통과성 내화재 요소의 주변을 온도 상승에 따라 팽창되는 재료로된 벽돌에 의해 둘러싸게하여 구성한 제2내화벽돌 층(4) 건조의 새로운 방법을 개발하였다.

제3도에는 본 발명의 방법에 따라 건조되는 제2내화벽돌층 (4)를 나타내는 평면도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 제2내화벽돌층(4)의 형성은 다음과 같은 방식으로 수행된다. 먼저, 제1내화벽돌층 (3)위에 두개의 중앙레인(17)을 따라 통과성 내화재 요소(5)를 설정된 위치에 배치시킨다.

다음에 통과성 요소(5)를 타르가 함유된 세라믹 결합체를 혼합시킨 마그네시아 벽돌(20)으로 에워싼다. 다음에 내화벽돌(21)로 마무리하여 제2내화벽돌층(4)을 완성한다. 이로써 용기에서 금속용탕을 정련하는 동안에, 벽돌(20)은 열에 의해 팽창하여 통과성 요소(5)를 단단히 조여 파지하게 형성되어 요소(5)의 금속판 덮개의 팽창을 막는다. 더우기, 이 벽돌(20)은 벽돌층에 내분쇄성을 제공하고 요소 인접부에서의 부식을 방지한다. 만일 두개의 벽돌들 사이에 어떤 시기에 어떤 시일 접합부를 배치시키는 것이 필요하다면, 통과성 요소로 부터 가능한한 멀리 배치시킨다.

전술된 건조의 실시예는 12개의 통과성 내화재 요소를 포함하는 약 300톤의 용량을 가지는 선철을 정련하기 위한 전로의 저부 건조에 관한 것이다. 이에 관련하여 바람직한 실시예에 따라 레인(17)의 8개의 요소가, 제4사분원(19)의 4개의 요소의 배치이전에 제위치에 놓이게 된다.

그러나, 본 발명은 이러한 특성을 가지는 전로 저부에만 한정되지 않고, 다른 전로의 저부 건조에도 적용될 수 있고, 또한 모든 야금용기에도 적용된다. 또한, 특히, 각 통과성 요소를 둘러싸는 벽돌을 형성하는 온도의 상승에 따라 팽창하는 재료로 된 것이 특징인 재료의 성질과, 통과성 요소의 구조와 용기 저부에의 이들의 배치에 관한 본 발명의 영역에서 크게 벗어남이 없는 한도내에서 여러가지 변형예가 제공될 수 있다.

Claims (6)

1. 금속기초판위에 연속하여 적어도 하나의 내화성 재료층, 제1내화벽돌층, 야금용기의 저부를 통하여 개스를 취입시킬 수 있도록된 개스 통과성 내화제 요소가 일정 장소에 배치된 제2내화벽돌층을 적층시키고, 개스취입을 위해 제공된 위치에서 제1내화벽돌층위에 상기 통과성 내화제 요소를 배치하고, 다음에 각각의 통과성 내화재 요소 주위에 온도 상승에 따라 팽창하는 재료로 만들어진 벽돌들을 나란히 배열시키며, 표준방식으로 층건조를 마무리하는 야금용기의 저부 구조 형성 방법.
2. 제1항에 있어서, 온도상승과 더불어 팽창하는 재료로된 벽돌은 새라믹 결합제를 혼합한 마그네시아 벽돌로 하는 야금용기 저부구조 형성 방법.
3. 제2항에 있어서, 마그네시아 벽돌이 타르를 함유한 세라믹 결합제를 가지게한 야금용기 저부 구조 형성 방법.
4. 금속 기초판위에 적어도 하나의 내화성 재료층, 제1내화벽돌층, 개스 공급원에 연결되고 개스 통과성의 복수개의 이격된 내화재 요소를 포함하는 제2내화벽돌층을 연속하여 포함하며, 상기 내화재 요소 각각은 측벽과 마감판을 지니고 상부가 개방된 금속 케이징으로 둘러싸여 있으며, 상기 제2내화벽돌층의 내화재요소의 케이징 주변을 둘러싸는 온도 상승에 따라 팽창하는 재료로 만들어지고, 제2내화벽돌층의 나머지 벽돌은 내화벽돌로 구성된 야금용기 저부.
5. 제4항에 있어서, 온도 상승에 따라 팽창하는 상기 벽돌은 타르가 함유된 세라믹 접합 마그네시아로 형성된 야금용기 저부.
6. 제4항에 있어서, 상기 저부는 전로의 저부로 부터 중앙부로 산소를 취입시켜 선철 정련하는 전로의 저부이며, 저부로 부터 취입 개스를 통과시키는 개스 통과성 요소들이 상기 전로의 측부 내화벽과 중앙부 내화벽 사이 중간의 환형구역에 배치된 야금용기 저부.

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