KR970003038Y1

KR970003038Y1 - 래들 포러스플럭의 잔존 예측장치

Info

Publication number: KR970003038Y1
Application number: KR2019940034880U
Authority: KR
Inventors: 고현동; 서종현
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 김만제
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1997-04-09
Also published as: KR960022645U

Abstract

내용없음.

Description

래들 포러스플럭의 잔존 예측장치

본 고안은 보톰버블링(bottom bubbling)시 용강중에 취입되는 불활성가스 취입용 포러스플럭(porousplug)의 잔존치를 예측하는 래들 포러스플럭의 잔존 예측장치에 관한 것으로, 래들의 저부에 설치된 포러스플럭의 저부 일측에 예측장치본체를 설치하여 이로 가스가 역류하게 함으로써 역류하는 가스의양에 의해 포러스플럭의 잔존치를 예측하도록 한 것이다.

일반적으로 스테인레스 제강공정의 정련로에서는 취현 완료한 용강을 래들(ladle)로 출강할 때 슬래그(slag)와 용강을 동시에 출강하는 방법을 채택하고 있으며, 출강 전, 후의 래들내에 합금철을 투입하여 용강성분을 조정하고 있다.

또한, 보통강 제조공정에서는 전로에서 취련완련한 용강을 래들내로 출강할 때 슬래그를 커팅(cutting)하고 용강면을 출강하며, 이때 용강탈산 및 성분조정을 목적으로 다량의 합금철을 래들내로 투입한다.

그러나 출강원료 후의 용강은 래들내로 투입된 합금철에 의해 성분편석이 발생하며, 또한 전로의 경우 탈산 생성물에 의해 정련로의 경우는 슬래그의 혼입으로 용강은 매우 혼탁한 상태로 된다.

그리고 출강완료한 상태에서 래들내 용강은 대기 및 내화물의 방열에 의해 래들내에서 온도 구배가 생기며, 이것은 연주 주조시 턴디쉬(tundish) 온도의 급작스러운 드롭(drop)에 의해 주조 중단의 원인이 된다.

따라서 이들 영향을 제거하거나 취소화 하기 위해서 출강후 래들에서 용강 교반에 의한 용강의 성분, 온도의 균열화 및 탈산생성물등 개재물 분리부상축진을 목적으로 Ar, N₂가스등 불활성 가스를 이용하여 버블링(bubbling)을 실시하고 있다.

이러한 용강 교반을 위한 버블링 방법은 크게 두가지로 구분할 수 있는데 그 첫째가 톱랜스(top lance)에 의한 톱버블링(top bubbling)이고, 두 번째가 래들보톰(ladle bottom)부의 포러스플럭(porous plug)에 의한 보텀버블링(bottom bubbling)이다.

그러나 제강공정에서는 포러스플럭부의 설비이상이나 포러스플럭에서 불활성 기체가 통입되지 않는 즉, 개공이 되지 않는 경우를 제외하고는 보텀 버블링을 실시하고 있다.

그 이유는 톱버블링의 경우 용강층 상부의 슬래그층이 파괴되어 용강면이 직접 대기와 접촉하게 되므로 대기중의 산소가 용강중의 합금성분과 반응하여 재산화가 발생하게 되고, 이때 생성된 비금속 개재물이 품질에 중대한 악영향을 미치게 될 뿐만아니라 톱랜스(top drop)로는 용강 교반효과가 미흡하여 용강내의 개재물 또는 슬래그드롭(slag drop)을 효과적으로 제거할 수 없기 때문이다.

종래의 보톰버블링에서는 포러스플럭을 이용하여 버블링을 실시하는데, 이는 도1에서 도시한 바와 같이 래들철피(20)와 래들연와(21)로 이루어진 래들내에 삽입되는 포러스플럽(10)은 원추형상을 갖는 것으로서 내화물(11)과 가스라인(12)이 조합된 자재를 말하며, 내화물(11)은 다공질로 제조되어 있어 하부에서 취입되는 가스가 쉽게 내화물(11)을 통과하도록 되어 있다.

상기 포러스플럭의 사용수명은 25회 기준이나 20회정도 사용 시점에서부터 래들 바닥부의 용손(마모)정도를 직접 육안으로 관측하여 계속 사용할지 여부를 매회 작업자가 판단한다.

그러나 래들 바닥부는 상시 주조완료 후 남은 슬래그가 코팅되어 있는 상태이므로 정확하게 포러스플럭부의 용손을 판단하는 것은 상당히 곤란하며, 만일 과다 용손이 되어 있는 상태를 조기에 판단하지 못하고 교체를 하지 않게 되면 포러스플럭을 통해 용강이 유출하게 되는 대형사고가 발생 할 수 있으며, 반면에 이에 대한 우려로 작업자가 조기에 포러스플럭을 교체할 경우에는 원가손실을 가져오게 되는 문제가 있다.

본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위해 고안한 것으로 포러스플럭의 용손정도를 작업자의 육안 판단이 아니라 기기를 통한 객관적인 데이터에 의거판단하여 설비사고를 미연에 방지하고 원가를 절감할 수 있는 래들 포러스플럭의 잔존 예측장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 원추형관내에 다공질의 내화물 충입되고, 이 원추형관의 저부 중앙에는 가스라인을 설치하여서 된 포러스플럭을 래들철피와 래들연와로 이루어진 래들내에 삽입설치하여서 된 통상의 것에 있어서, 상기 다공질의 내화물이 충입된 원추형관내의 저부 일측에 예측장치본체를 설치하되, 이는 상부에 원추형관이 설치되고, 이 원추형관의 내부에는 다공질의 내화물이 충입되며 상기 원추형관의 저부 중앙에는 불활성가스가 유출되는 밸브를 갖춘 가스관을 설치하여서 됨에 의한다.

제1도는 종래의 포러스플럭을 래들에 설치한 상태의 단면구성도.

제2a, 2b도는 본 고안의 포러스플럭 잔존 예측장치 사시도 및 단면도.

제3도는 본 고안의 포러스플럭 잔존 예측장치를 설치하여 사용하는 상태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 포러스 플럭 11 : 내화물

12 : 가스라인 13 : 원추형관

20 : 래들철피 21 : 래들연화

30 : 예측구본체 31 : 원추형관

32 : 밸브 33 : 가스관

본 고안의 포러스플럭 잔존 예측장치는 래들철피(20)와 래들연와(21)로 이루어진 래들내에 삽입되는 포러스플럭(10)에 있어서, 상기 포러스플럭(10)내의 다공질 내화물(20)내에는 역시 다공질 내화물(20)로 충전된 원추형관(31)을 삽입설치하고, 이 원추형관(31)의 선단에는 밸브(32)를 갖춘 가스관(33)을 연결설치하여서 된 구성을 갖는다.

이와 같이 구성된 본 고안의 도2(a)(b)는 본 고안의 래들 포러스플럭잔존 예측장치 사시도 및 단면도이고, 도3은 본 고안의 래들 포러스플럭 잔존예측장치 사용상태로서, 상부에 위치한 원추형관(31)은 포러스플럭(10)내에 부착되도록 설치하고, 상기 원추형관(31)을 원추형으로 설계한 이유는 포러스플럭(10)이 일정량 용손 되었을 때 원추형관(31) 내부의 내화물(11)이 용강중으로 분리 부상되는 것을 막기 위해서 이며, 또한 가스가 통하는 가스관(33)의 선단에는 밸브(32)를 설치하여 작업자가 개폐할 수 있도록 하였다.

이와 같은 본 고안 래들 포러스플럭 잔존 예측장치를 사용한 경우 가스라인(12)으로 Ar 또는 N₂가스를 통과시키면 이 가스는 포러스플럭(10)의 내화물(11)을 통하여 래들수강 상태에서는 용강중으로 빈 래들 상태에서는 대기중으로 나가게 되는데 도3 A면까지 포러스플럭(10)이 용손된 경우 블릭(brick)으로 나가는 가스의 일부가 원추형관(31)과 가스관(33)을 거쳐나오게 되고, 포러스플럭(10)이 B면까지 용손되면 가스라인(12)을 통해 취입된 가스는 원추형관(31)과 가스관(33)을 통해 나오지 않게 된다.

따라서 가스관(33)으로의 가스유출 여부에 따라 포러스플럭(10)의 블릭(brick)부 사용가능 여부를 판단할 수 있고, 유출되는 가스의 유량에 따라 블릭(brick)부의 잔존치를 가름할 수 있다.

본 고안의 원추형관(31) 높이 상한치는 블릭(brick)의 안전 잔존치를 기준으로하여 설정하게 된다. 즉, 가스라인(12)으로 불활성가스를 취입해서 가스관(33)으로 가스가 유출되는지 않는지의 여부에 따라 포러스플럭(10)의 계속사용여부를 결정할 수 있고, 판단근거로 활용할 수 있다.

이상과 같은 본고안은 래들에 취입된 포러스플럭의 교환시기를 육안 관측이 아닌 객관적으로 판단할 수 있기 때문에 포러스플럭의 교환시기 지연에 의한 대형 용강유출 사고를 미연에 방지할 수 있고, 또한 조기교환에 따른 원가손실을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims

원추형관(13)내에 다공질의 내화물(11)충입되고, 이 원추형관(13)의 저부 중앙에는 가스라인(12)을 설치하여서 된 포러스플럭(10)을 래들철피(20)와 래들연와(21)로 이루어진 래들내에 삽입설치하여서 된 통상의 것에 있어서, 상기 다공질의 내화물(11)이 충입된 원추형관(13)내의 저부 일측에 예측장치본체(30)를 설치하되, 이는 상부에 원추형관(31)이 설치되고, 이 원추형관(31)의 내부에는 다공질의 내화물(11)이 충입되며 상기 원추형관(31)의 저부 중앙에는 불활성 가스가 유출되는 밸브(32)를 갖춘 가스관(33)을 설치하여서 됨을 특징으로 하는 래들 포러스플럭의 잔존 예측장치.