KR910008204B1 - 슬랙의 유출방지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

슬랙의 유출방지장치

제1도는 단공출구를 갖는 종래 출강용기에 있어서의 슬랙유출도.

제2도는 단공출구의 직경 크기에 따른 와류침강면 높이를 나타내는 그래프.

제3도는 다공출구 상부의 용강회전 운동을 나타내는 참고도.

제4도는 다공출구를 갖는 본 발명의 출강용기에 있어서의 슬랙의 유출도.

제5도는 턴디쉬에 본 발명이 적용된 상태를 나타내는 사용 상태도.

제6도는 3공 출구를 갖는 출강용기에 대하여 수모델 실험결과를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 노즐 7 : 주파수 해석장치

3a : 다공출구 8 : 게이트구동부

5 : 검지코일 6 : 발진회로

9 : 출강구 11 : 게이트

본 발명은 출강(또는 주조)시에 용강이 담긴 용기의 출구상부에 생성되는 와류운동을 약화시키고 용기에서 용강의 유무를 검출/제어하는 슬랙의 유출 방지장치에 관한 것이다.

통상, 용강이 담긴 용기(전로, 레들, 턴디쉬등)의 출구는 모두 단공(單孔)으로 되어 있어서 출강시에 출구직상에 생성되는 와류와 용강면의 침강에 의해 용강위에 떠있는 상당량의 슬랙의 유출이 불가피했다. 이러한 슬랙의 유출을 방지하기 위한 장치로서는 온도검출, 코일의 인덕턴스측정 수단 등에 의한 몇가지 장치가 제안되고 있으나 널리 실용화되지 못하고 대부분 육안관찰에 의해 이루어지고 있다.

왜냐하면, 이러한 육안판정이나 온도검출, 인덕턴스 측정수단은, 와류에 의한 슬랙의 유출이 용강류 중심에 있기 때문에 외부에서 관찰하는 색깔이나 온도, 인덕턴스 변화가 매우 작아 슬랙의 유출을 판정할 수 없었을 뿐만 아니라 출강류의 대부분이 슬랙으로 통과할 때 겨우 슬랙의 유출을 확인할 수 있기 때문에 이미 상당량의 슬랙의 유출이 불가피했다.

단공출구를 갖는 종래의 출강용기를 사용하여 용강을 출강할 경우의 슬랙유출 현상을 제1도를 참조하여 설명하면, 제1a도에 나타난 바와 같이, 단공출구를 갖는 종래의 용기(1)에 있어서 출강말기에 출구직상에 생성발달된 와류에 의해 용강(4)면이 급속히 침강하므로 중심에서 슬랙(2)이 유출되며 시간이 경과됨에 따라서, 제1b도에 나타난 바와 같이, 출강류 중심의 대부분이 슬랙(2)으로 채워지게 된다. 이와 같은 현상은 출구직상부분의 용강의 회전운동세기와 출구직경의 크기에 좌우되는데, 단공출구의 직경과 와류에 의해 용강면이 침강하는 관계를 나타내는 제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 출구의 직경이 클수록 슬랙이 유출되는 용강의 높이는 높아지고 반대로 출구의 직경이 작을수록 용강의 높이가 낮은 위치(용강이 거의 빠져나간 위치)에서 슬랙이 유출되게 된다.

그러나, 실제 제강, 연주조업시 생산성 확보를 위해 현재 최소 90mm 직경 이상의 출구를 통해 출강, 또는 주조가 되고 있다. 따라서, 이러한 슬랙의 유출은 불가피하며 강중의 비금속개재물를 증대시켜서 연속주조시 노즐막힘으로 인한 생산성저하를 초래하고 강의 품질을 크게 저하시켜 각종 품질결함을 야기시키는 원인이 되므로 제강공정에 있어서 매우 중요한 문제로 되어있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 단공출구를 다공출구로하고, 용기의 출구에 매설된 검지코일 신호에 의해 슬랙이 유출되는 시점을 판정하여 출강시 슬랙의 유출을 방지하는 장치를 제공하고자 하는 것으로써, 본 발명이 적용된 턴디쉬를 나타내는 제5도를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은, 용기(턴디쉬)(1)의 출구를 통해 용강을 출강할 때 슬랙(2)의 유출을 방지하는 장치에 있어서, 용기(1)의 출강구(9) 상부에 와류에 의한 용강면의 침강을 방지하도록 일정간격으로 형성되는 다공출구 바람직하게는 3공이상의 출구(3a)를 갖는 노즐(3)을 위치시켜 슬래그의 유출을 방지하는 장치로서, 보다 바람직하게는 상기 용기(1)의 측하부벽(10)에 2개의 검지코일(5, 5')을 매설하여 용강(4)의 유무에 따른 상기검지코일(5, 5')의 인덕턴스변화분에 의해서 발진회로(6)의 발진주파수 변화가 주파수해석장치(7)로 입력되게 하고 상기 주파수해석장치(7)의 충력으로 게이트구동부(8)가 구동되게 하고 상기 게이트구동부(8)의 출력으로 게이트(11), 또는 경동장치가 구동되도록 구성되는 슬랙의 유출방지장치에 관한 것이다.

제3도에 나타난 바와 같이, 3공의 출구를 갖는 경우 출구직상에서 용강이 일정방향으로 회전할 경우 A, B, C 각 회전운동의 경계면은 힘의 방향이 서로 다르게되므로 회전하는 힘이 서로 상쇄되며 따라서 다공출구의 직상부근의 회전운동은 약화되어 와류에 의한 용강면의 침강이 억제된다. 그리고 단공출구와 같은 양이 빠져나오는 다공출구의 각각의 직경은(3공일 경우 단공출구 직경의 약 1/2로)작아지므로 제2도에 제시된 바와 같이 출구의 직경이 작을수록 슬랙의 유출을 억제하게 된다.

상기와 같은 다공출구의 슬랙유출억제 현상을 나타내고 있는 제4도 나타난 바와 같이, 와류에 의한 용강(4)면의 침강은 중심에서 약간 형성되어 (제4a도 참조) 출강말기까지 그대로 유지될뿐 성장발달하지 않아(제4b도 참조) 슬랙(2)의 유출이 억제되는데, 이와 같은 현상은 슬랙이 용강류에 섞여 유출되는 것을 방지함에 있어서 대단히 중요하며 단공출구와는 결정적인 차이를 갖는다.

와류에 의한 용강면의 침강현상은 본 발명에부합되는 3공출구를 갖는 용기에 대하여 수모델 실험한 결과를 나타내는 제6도에서도 알 수 있는데 와류로 인한 기름의 혼입은 초기높이가 400mm인 경우 단공출구는 251mm의 높이에서, 3공출구는 49mm의 높이에서 각각 시작되었다.

이는 다공출구가 단공출구보다 훨씬 낮은 높이에서 용강의 침강현상이 발생된다는 것을 입증해주는 것이다.

출강종료 시점을 정확히 판정/제어함으로서 보다 확실하게 슬래그유출을 방지할 수 있는 게이트제어시스템에 대하여 설명한다.

제5도에 나타난 바와 같이, 턴디쉬(1)의 출강구(9)쪽 측벽하부에 매설된 검지코일(5), (5')은 턴디쉬(1)내의 용강유무를 감지하게 된다.

용강유무의 측정원리는 와전류(eddy current)효과와 LC 발신회로를 응용한 것으로 검지코일(5), (5')로 구성된 회로에 고주파전류를 흐르게하면 발생된 자계(磁界)에 의하여 용강면에 기전력을 일으켜 검지코일(5), (5')의 인덕턴스(inductance)값이 감소하고, 특정주파수의 발진이 계속된다.

그러나, 용강이 점점 빠져나가서 검지코일(5), (5') 부근에 용강이 없고 슬랙(2)이 내려오게되면 검지코일에서 발생된 자계에 의해 와전류가 발생되지 않으므로 인덕턴스값이 증가하게 되고, 따라서 발진회로(6)의 발진주파수도 변하게 된다.

상기 변화되는 발진주파수를 검출하는 주파수해석장치(7)에는 접점신호가 발생되어 게이트구동부(8)를 동작시키게되며 상기 게이트구동부(8)의 출력에 의해 게이트(11)가 작동하여 출강류의 흐름을 차단하게 된다.

이와 같은 배치와 발진방식은 온도변화에 대한 코일의 인덕턴스 변화를 매우 작게하므로 온도에 의한 영향을 줄일수 있고 코일부근의 용강(4)과 슬랙(2)따라 각각의 인덕턴스가 현저하게 다르기 때문에 용강의 유무를 쉽게 구별할 수 있다.

또한, 검지코일(5), (5')을 내화물에 매설하므로서 직접적인 고열과 손상을 피할 수 있을 뿐만 아니라 용강(4)이 차 있을 때 두 검지코일(5), (5')의 주파수차이를 주파수해석장치(7)에 기억시켜 내화물의 침식에 의한 영향을 보정할 수 있다.

상기 다공출구의 수 및 배치형태는 용강 및 슬랙의 와류현상방지와 다공출구가 형성되는 부위의 열간강도 및 침식성에 따라 좌우되는데, 출강구중심의 원주상에 등간격으로 배치되고 다공면적의 합은 기존출강구의 면적과 같거나 또는 약간 크게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기에서는 다공출구가 원형으로 기술되었지만, 벌집(honeycomb)등 다양한 형태로 변화될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 용기의 출구를 종래의 단공에서 다공으로 하므로서 출강말기까지 슬래그유출을 억제하며 또한, 용기에 매설된 용강검지코일에 의해 출강종료시점을 정확히 판정/제어하므로써 슬래그유출을 최소화하여 우수한 청정도, 최대의 실수율을 얻게되며 육안관찰이 필요 없으므로 안전한 작업성을 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 용기(1)의 출강구(9)를 통해 용강(4)을 출강할 때 슬랙(2)의 유출을 방지하는 장치에 있어서, 용기(1)의 출강구(9)상부에 다공출구(3a)를 갖는 노즐(3)을 위치시키고 상기 용기(1)의 측하부벽(10)에 변동신호를 검출하기 위한 2개의 검지코일(5, 5')을 매설하고, 상기 용강(4)의 유무에 따른 상기 검지코일(5, 5')의 인덕턴스변화에 의해서 변화된 발진주파수 신호를 발생하는 발진회로(6)와, 상기 발진회로(6)의 발진주파수를 해석하는 주파수해석장치(7)와, 상기 주파수해석장치(7)에 의한 주파수로 구동되는 게이트구동부(8)와, 상기 게이트구동부(8)의 출력에 의해 구동되는 게이트(11)와를 구비하여 상기 용강(4)이 모두 유출된 후 슬랙(2)의 유출되기 직전에 상기 출강구(9)를 밀폐시키도록 한 것을 특징으로 하는 슬랙의 유출방지장치.

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