KR910001899B1

KR910001899B1 - 와이어 분사 노즐

Info

Publication number: KR910001899B1
Application number: KR1019870013055A
Authority: KR
Inventors: 죠셉 위스 2세 에밀
Original assignee: 화이자 인코포레이티드; 알렌 제이. 스피겔
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1991-03-30
Also published as: ES2020567B3; CN87108060A; AU586132B2; JPH0721560Y2; KR880005969A; JPS63140742A; BR8706426A; AU8186487A; JPH0572955U; DE3768459D1; EP0273576A1; CN1008378B; CS855087A2; PL268996A1; EP0273576B1; CS274667B2; MX165481B; IN172027B; CA1302096C; US4705261A

Abstract

내용없음.

Description

와이어 분사 노즐

제1도는 본 발명의 분사 노즐을 이용한 와이어 분사 장치 부품 배치의 측면도.

제2도는 제1도의 노즐의 부분 측단면도.

제3도는 제1도의 노즐 삽입부분의 단면도.

제4도는 제3도의 4-4선을 따른 단면도.

제5도는 점직경과 홈직경의 관계를 도시한 제3도의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 노즐 12 : 와이어

14 : 금속욕 16 : 레이들

18 : 팁 24 : 도관

26 : 밀봉기구 30 : 힌지

34 : 코어파이프 36 : 케이싱

38 : 삽입체 42 : 터미널 개구

44 : 별.

본 발명은 용해된 강등에 와이어 형태의 시약을 첨가하여 사용하기 위한 분사 노즐에 관한 것이다. 제강공정에 있어서, 적절한 로에서 산출된 용융철은 용해물을 정제하거나 합금시키는 하나이상의 시약이 취급되는 레이들내에 통싱적으로 감겨져 있다. 강에서 탈산화, 탈황화 및 다른 원하는 고형화 특성을 일으키는 시약은 칼슘이다. 칼슘은 강보다 가볍고 높게 반응하기 때문에, 칼슘은 내화성 분사 노즐을 통하여 용해물 면아래에 용해물 웰 안으로 안내된 철 피복 와이어의 형태에 적절하게 첨가된다. 이와같은 칼슘첨가에 매우 적합한 공정이 미합중국 특허출원 제 4, 481,032호에 공지되었다.

이와같은 공정에 용해물 안으로 칼슘 와이어를 도입하기 위한 장치는 미합중국 특허출원 제4,512,800호에 공지되어 있다. 상기 장치에 있어서, 와이어는 신규한 형상과 원형 단면의 오리피스를 가지는 분사 노즐을 통과한다. 아르곤과 같은 불활성 기체는 욕(bath)안으로 와이어와 오리피스 웰 사이에서 환형 공간에 오리피스를 통과하며, 노즐에서 기체 압력은 용해물이 오리피스에 들어옴과 막음을 방지하기 위한 것이다.

미합중국 특허출원 제4,512,800호에 기술된 장치로 인하여 용해물 안으로 칼슘 와이어를 효과적으로 분사하게 되었지만, 용해물 안으로 보호 기체를 도입하기 위한 보다 효과적인 수단을 요구하게 되었다. 본 발명의 주목적은 상기 수단을 제공하는 것이다.

원형이라기 보다는 횡단면을 가지는 터미널 개구를 구비한 분사 노즐을 사용하므로써 용해된 강에 칼슘을 첨가할 동안 칼슘과 보호기체가 효과적으로 이용될 수 있음을 알 수 있다.

그러므로 본 발명은 용해된 물질의 내부로 와이어 형태의 시약을 직접 첨가하기 위한 분사 노즐이 필요하며, 와이어가 노즐에 내보내진 것을 통하여 터미널 개구를 갖는 축방향 보어를 구비한 팁과 별 형태로의 단면을 가지는 터미널 개구를 포함한다.

별은 적합하게 6개 내지 12개의 등 간격점 특별히 8개의 점을 가지며, 와이어 직경의 101 내지 110%의 홈 직경과 홈 직경의 125 내지 150%의 점 직경을 가지는 그와같은 크기이다. 노즐의 팁은 바람직하게 대체가능하다.

본 발명은 또한 용해된 금속의 욕에서 와이어 형태에 시약을 첨가하기 위한 방법을 포함하며 욕안으로 직접 노즐을 삽입하는 단계와, 노즐을 통하여 하방으로 시약을 이송하는 단계와, 금속이 본질적으로 없는 노즐을 유지하기 위하여 노즐을 통하여 불활성 기체의 충분한 유동을 제공하기 위한 단계를 포함한다. 상기금속은 철을 포함하고, 시약은 칼슘을 포함한다.

이하, 본 발명의 노즐의 특색과 장점은 첨부된 도면과 관련하여 적합한 실시예의 상세한 설명에 의하여 더 명백해진다.

본 발명의 분사 노즐을 사용한 적당한 장치 배열이 제1도에 도시되어 있다.

이 장치는 노즐(10)의 대체가능한 팁(18)이 욕(14)의 표면 아래에 있는 웰에 잠기게 될때 레이들(16)내에 함유된 용융 금속욕(14)안으로 와이어(12)를 분사시키기 위한 분사 노즐(10)을 포함한다. 와이어(12)는 기체 기밀 도관(24)과 노즐(10)을 통하여 이송 기구(22)에 의하여 릴(20)로부터 욕(14)안으로 이송된다. 불활성 기체는 도관(24)에 제공되고, 밀봉기구(26)는 이송 경로를 따라 후방에서 와이어(12) 주위의 기체의 손실을 막는 기체 유입의 상류측에 밀착 위치된다. 상기 설비는 힌지(30)상에 피봇된 피봇가능하게 설치된 테이블(28)상에 설치된다. 유압 혹은 공압 승강장치(32)는 테이블(28)을 승강하고 끌어내리며, 욕(14)에 대하여 하부 노즐(10)을 승강 및 하강시킨다. 상기 장치는 참고로써 전부 그 안에 포함된 미합중국 특허출원 제 4, 512, 800호에 상세히 설명되어 있다.

제2도에 도시된 바와같이 팁(18)을 포함하는 노즐(10)은 내화성 케이싱(36)내에 둘러싸인 코어 파이프(34) 및 그 연장부(35)를 포함한다. 약 2.54cm(1inch)의 내경을 갖는 코어 파이프(34)는 철이나 강이며 반면에, 약 20.32cm(8inch)의 외경을 갖는 케이싱(36)은 알루미늄이나 다른 적절한 내화성 물질로 설치되었다. 노줄(10)은 약 22.86cm(9inch)인 팁(18)을 가지며 정상적으로 약 243.84cm(8ft)이다. 팁(18)은 코어파이프(34)와 신장부(35) 사이에서 나사 연결이나 다른 적절한 수단에 의하여 노즐(10)의 잔여부에 대체가능하게 부착되었다. 팁(18)내의 코어 파이프 신장부(35)는 삽입체(38)에 나사식 혹은 기계식으로 연결되며 약 15.24cm(6inch)이고 혹연과 같은 비습윤성 물질로 적절하게 구성되었다. 팁(18)과 노즐(10)의 나머지부분 연결과 삽입체(38)와 팁(18)내의 코어 파이프 신장부(35) 연결은 둘다 기체가 불침투성이다.

삽입체(38)는 제3도 내지 제5도에 도시되어 있다. 삽입체(38)는 일정한 8개 점 별(8-point star)(44)의 형태에 터미널 개구(42)와 축방향 보어(40)를 갖는다. 별(44)은 8개의 등간격 점으로 도시되었지만, 별(44)은 5개 점 혹은 그 이상 적절하게는 6개 내지 12개의 등 간격점을 갖는다.

제5도에 도시된 바와같이, 별(44)은 이송된 와이어(12)의 크기에 의존하는 크기를 가지며 별(44)의 홈직경(D_R)은 와이어(12) 직경의 약 101 내지 110% 정도로 약간 크게 된다. 이것은 터미널 개구(42)를 통하여 와이어(12)의 대칭 경로와 터미널 개구(42)에서 원하는 불활성 기체 흐름 패턴을 제공한다. 욕(14)으로 이송된 대부분 와이어의 직경이 3 내지 12mm로 되기 때문에, 통상적으로 홈 직경(D_R)은 3 내지 13mm로 변화한다. 터미널 개구(43)에서 원하는 불활성 기체 흐름 패턴을 보증하기 위하여 별의 점 직경(D_p)은 홈 직경(D_R)의 110 내지 200% 내지는 적절하게는 125 내지 150%이어야 한다.

독특한 단면의 터미널 개구를 갖는 본 노즐은 단면 면적이 원형인 미합중국 특허 제4,512,800호와 같은 오리피스에 대하여 중대한 개선을 제공한다. 별 형태는 출구 와이어를 대칭적으로 둘러싸는 다수의 독립 기체 분출을 형성하게 하고 이에 의하여 개구내에서 이송된 와이어의 중심을 맞추는 것을 보조한다. 축소된 자유 단면 면적을 청정 기체 요구물을 감소한다. 또한, 와이어 소비 효율을 포함하는 금속학적 결과가 다음 실시예에서 도시된 것처럼 개선된다.

[실시예]

용융철은 BOF 회로로부터 레이들내로 이송되며 레이들내 용해물은 비금속 함유물 수정을 위해 칼슘으로 1620℃(2950℉)에서 열처리된다. 칼슘은 7.8mm(0.307inch) 강 피복 와이어의 형태를 가지며 미합중국 특허축원 제 4, 481, 032호의 기술에 따라서 용해물이 추가되었다.

처음에 10.4mm(0.410inch) 직경의 원형 출구 오리피스를 갖는 분사 노즐이 사용되었다. 칼슘 36.24kg(801b)[0.2kg/ton melt(0.451b/ton melt]는 50ppm의 원하는 최종 칼슘 레벨을 제조하기 위하여 4 내지 5분 주기 경과후 용해물에 첨가되었다. 25 SCFM의 아르곤 보호 기체 유동은 용해물에 의하여 출구 오리피스의 막힘을 방지하기 위하여 요구되었으며, 아르곤 125 SCF의 총계가 소모된다. 칼슘 회수율은 22.5%이다.

칼슘 추가는 7.9mm(0.310inch)의 홈 직경(D_R)과 10.4mm(0.410inch)의 점 직경(D_p)를 갖는 일정한 8개 점 별의 형태로 출구 오리피스와 유사한 노즐을 이용하여 유사한 용해물로 반복하여, 추가물은 초기 취급에서와 같은 유사한 최종 칼슘 레벨을 얻기 위하여 단지 칼슘 22.68kg(541b)[0.148kg/ton melt(0.301b/ton melt)]을 요구하며 단지 9.5 SCFM의 아르곤 보호 기체 유동은 용해물이 없는 오리피스를 유지한다. 아르곤 43 SCF의 총합이 소모하며, 칼슘 회수율은 30.5%이다.

Claims

용해된 물긴의 내부에 와이어(12) 형태로 시약을 직접 첨가하기 위한 분사 노즐(10)에 있어서, 와이어(12)가 노즐(10)로 배출되는 터미널 개구(42)를 구비한 축방향 보어(40)를 가지는 팁(18)과, 배출될 와이어(18)를 대칭으로 둘러싸는 다수의 독립기체 분출을 산출하도록 구성된 별모양의 단면을 가지는 터미널 개구(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
제1항에 있어서, 별(44)은 6개 내지 12개의 등간격 점을 갖는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
제2항에 있어서, 별(44)은 8개의 점을 갖는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
제2항에 밀어서, 별(44)은 와이어(12) 직경의 101 내지 110%로 된 홈 직경과 홈 직경의 125 내지 150%의 점 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
제1항에 있어서, 노즐(10)의 팁(18)이 대체가능한 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
용해된 금속의 욕(14)에 와이어(12) 형태의 시약을 첨가하는 방법에 있어서, 금속으로부터 본래와 자유로운 노즐(10)을 유지하도록 노즐(10)을 통하여 불활성 기체의 충분한 흐름을 제공할 동안 욕(14)안으로 노즐(10)을 삽입하는 단계와, 노즐(10)을 통하여 와이어(18)를 하향으로 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시약 첨가 방법.
제6항에 있어서, 상기 금속은 철을 포함하고, 상기 시약은 칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.