KR970000629Y1 - 전로의 와류 억제장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전로의 와류 억제장치

제1도는 종래의 와류방생을 나타낸 상태도.

제2도는 종래의 와류방생 억제상태를 나타낸 예시도.

제3도는 본 고안 와류억제 장치의 정면도.

제4도는 본 고안 와류억제 장치의 설치상태도.

제5도는 본 고안 수모형시험시 와류가 발생하는 탕욕깊이 지수도.

제6도는 본 고안 전로내 용강 탕면상에서 와류의 발생위치도.

제7도는 본 고안 와류억제방법에 따른 전로슬래그의 유출량 지수도.

제8도는 본 고안 전로-연주공정간 용강의 용존알루미늄 손실 지수도.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전로 2 : 용강

3 : 출강구 4 : 와류

5 : 슬래그 6 : 래들

7 : 와류발생부 8 : 아르곤 랜스

9 : 댐 10 : 아르곤노즐

11 : 댐의 벽면 12 : 댐의 하단

13 : 전로내벽

본 고안은 전로에서 용강이 출강구를 통하여 유출될때 발생되는 와류를 억제하므로서 전로슬래그가 래들로 유출되는 것을 억제하여 용강의 청정도를 향상시키기 위한 전로의 와류억제 장치에 관한 것이다.

철강공정중 전로에서 용강을 정련한 후 출강구를 통하여 수강래들로 용강을 주입시킨 후 재차 후속 정련공정을 거치고 연속주조공정에서 용강을 응고시켜 주편을 생산하게 되는데 전로내 용강을 수강래들에 주입시킬때 불가피하게 와류가 발생하여 전로슬래그가 용강과 함께 유출되어 전로슬래그는 고산화성 슬래그이며 산화철의 성분이 약 10∼40%에 이르는바 이러한 산화철성분은 강산화성으로 용강중의 용존 알루미늄과 반응하여(Al + FeO/Fe₂O₃→ Al₂O₃+ Fe) 알루미늄 개재물을 형성시키므로, 강의 청정도를 저하시키고 연속주조중 주입노즐의 막힘현상을 유발한다.

따라서 전로슬래그가 래들로 유출되는 양을 최소화시켜 래들슬래그의 산화청성분을 최소화시키는 것이 시급한 과제로 제기되고 있다.

그러나 종래에는 전로(1)의 주입시 발생하는 와류(4)는 전로(1) 경동의 영향을 받아 발생하는 불규칙한 난류로서 회전방향이나 발생위치가 불규칙하다.

실제의 경우 제1도와 같이 와류(4)는 출강구(3)의 직상부에만 발생하는 것이 아니고, 대부분 출강구(3)의 직상부 주변에서 불규칙하게 발생하여 와류발생부(7)를 예측하기 어려워 아르곤랜스(8)를 순차적으로 이동시켜야 하나 와류(4)를 찾아 이동하는 경우 추적하는데 시간이 걸려 이 사이에 슬래그(5)가 혼입되어 래들(6)로의 슬래그(5) 유출을 완전히 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 고안한 것으로 랜스에 댐을 부착할 경우, 와류가 아르곤노즐측에 위치한 댐의 벽면을 따라 발생하므로 랜스를 이동시킬 필요가 없어 항상 정확한 위치에서 아르곤을 적시에 취입할 수 있으므로 슬래그 유출량을 크게 저감하고, 와류의 형성시점 및 크기도 크게 감소할 수 있도록한 전로의 와류억제 장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 갖는 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

전로에 아르곤랜스를 구비시켜서된 통상의 것에 있어서,

아르곤랜스(8)의 선단부에 아르곤랜스(8)와 평행하면서 탕면에 수직한 방향으로 침적될 수 있도록 댐(9)을 설치하되 상기 댐(9)의 폭은 전로(1)의 경사진 전로내벽(13)으로 부터 출강구(3)의 외경면 까지로 하고 댐(9)의 높이는 출강시 용강(2)의 길이보다 높도록 하여서 된 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 실제 전로(1) 크기의 1/10 크기의 수모형(水母型)을 투명 아크릴로 제작하였다.

이와 같은 본 고안을 용강(2)에 해당되는 물속에 침적시켜서 와류(4)가 발생하기 시작하는 탕욕의 깊이를 조사하여 본결과 제5도에서 나타난 바와 같이 종래의 경우에 비하여 와류(4)가 발생하는 수치가 약 1/2정도로 격감하여 와류(4) 생성이 억제되는 효과를 확인하였으며, 비정상적인 난류에 의한 순간적인 미소한 와류(4)는 제거되는 현상도 관찰되었다.

이는 종래의 경우 탕면위에 아르곤랜스(8)만 위치하였으나 본 고안의 경우 아르곤랜스(8)에 부착된 댐(9)이 용강(2)속에 침적되므로서 출강이 발생하는 와류(4)의 회전성분 즉 회전에너지를 댐(9)이 수직으로 차단시켜 회전에너지를 소산시키기 때문이다.

이로 인해 순간적으로 미소하게 형성되는 와류(4)의 억제효과 및 슬래그(5)의 유출억제 효과, 아르곤 사용량의 감소를 얻게 되었다.

또한 본 고안은 종래의 아르곤랜스(8)만 사용한 경우와 본 고안 즉 댐(9)을 사용하고 와류(4) 억제작업을 시행하여 전로(1) 출강중 용강(2)의 탕면상에서 와류(4)가 발생하는 위치를 조사하여본바 제6도는 출강구(3)를 중앙으로 하여 와류(4)의 발생위치를 조사한 것으로 종래의 경우 와류(4)의 발생위치를 살펴보면 출강구(3)의 중심축을 중심으로 광범위한 구역에서 발생하고 있음을 알 수 있었으나 본 고안을 적용한 경우는 와류(4)가 발생하는 위치가 정확히 출강구(3) 상부에 위치하고 발생위치도 출강구(3) 상부로 고정되는 효과를 나타내었을 뿐만 아니라 와류(4) 발생이 억제됨에 따라 아르곤 사용량도 억제되는 효과를 얻을 수 있었다.

한편 본 고안 제7도는 와류 억제장치의 사용에 따른 전로 슬래그(5)의 유출량을 판정한 결과로써 와류억제장치를 사용하지 않은 방법 1의 경우는 유출량은 많으나, 종래의 아르곤랜스(8)로 와류발생부(7)에 아르곤을 취입하여 조업한 방법 2의 경우 슬래그(5) 유출량이 종전의 반으로 저감되는 효과를 보였고, 본 고안을 사용하여 조업한 결과인 방법의 경우는 슬래그(5) 유출량이 방법 2의 경우에 비해 약 60% 수준으로 저감되는 효과가 있었다.

이로 인해 래들 슬래그의 산화철함량도 현저히 저감되는 효과를 보게 되었다.

또한 본 고안 래들(6)의 용강(2) 상면에 떠있는 슬래그(5)는 2차 정련공정을 거친후 연주공정으로 이송된다.

이 기간중 래들 슬래그중의 산화철은 용강(2)중의 용존 알루미늄과 반응하여 알루미나를 생성시켜 강의 청정도를 저하시킨다.

제8도는 방법 1, 2, 3 별로 2차 정련공정 - 연주공정간 용존 알루미늄의 손실량을 조사한 것이다.

방법 1에 비해 방법 2의 경우는 약 65% 수준으로 저감되고, 방법 3의 경우는 방법 2의 경우보다 약 40% 수준으로 저감되는 효과를 나타내었다.

이상과 같은 본 고안은 용강의 청정도는 물론 작업의 효율성을 증대시키고 아르곤가스의 절약과 래들 슬래그의 산화철 함량도 현저히 저감되는 효과를 보게된 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 전로에 아르곤랜스를 구비시켜서된 통상의 것에 있어서, 아르곤랜스(8)의 선단부에 아르곤랜스(8)와 평행하면서 탕면에 수직한 방향으로 침적될 수 있도록 댐(9)을 설치하되 상기 댐(9)의 폭은 전로(1)의 경사진 전로내벽(13)으로 부터 출강구(3)의 외경면 까지로 하고 댐(9)의 높이는 출강시 용강(2)의 깊이보다 높도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 전로의 와류 억제장치.