WO2012141360A1 - 전로 고온공기 분사장치 - Google Patents

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WO2012141360A1
WO2012141360A1 PCT/KR2011/002992 KR2011002992W WO2012141360A1 WO 2012141360 A1 WO2012141360 A1 WO 2012141360A1 KR 2011002992 W KR2011002992 W KR 2011002992W WO 2012141360 A1 WO2012141360 A1 WO 2012141360A1
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WO
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converter
hot air
lance
high temperature
lances
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PCT/KR2011/002992
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English (en)
French (fr)
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장필장
김광섭
김인수
노형구
박기효
반기종
신동철
심우경
윤태현
이대성
이상현
이용우
진성훈
최춘행
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주식회사 포스코건설
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    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
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    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/462—Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling

Definitions

  • the present invention relates to a converter hot air injector for heating the molten iron charged in the converter and injecting hot air to the converter to remove impurities contained in the molten iron, more specifically, using a plurality of lances connected to each other and liftable. To reduce the noise caused by the injection of hot air into the converter and to improve the decarburization effect and secondary combustion efficiency by adjusting the injection height of the hot air to the converter so that the contact area between the hot air and the molten iron charged into the converter is widened. It relates to a high temperature air injector.
  • the converter is a device to make molten steel by reducing carbon content of molten iron and removing impurities by oxidizing and burning molten iron containing impurities such as phosphorus (P) and sulfur (S).
  • the converter is sprayed with high purity oxygen or hot air at about 1200 °C for decarburization, impurity removal and secondary combustion of molten iron.
  • hot air is injected into the converter for about 18 to 24 minutes after charging molten iron and scrap metal into the converter.
  • a lance L fixed to the hood H installed on the upper portion of the converter C inlet I as shown in FIGS. 8A and 8B. ) was used.
  • This lance (L) is at least twice as large as a diameter than a general lance used in a decarburization furnace, a Tallinn furnace or an electric furnace for the injection of a sufficient amount of hot air.
  • the lance (L) is composed of a triple tube so that the cooling water flows therein.
  • such a lance (L) is fixedly installed so that one side is located inside the hood (H) through a hole (h) formed in the side of the hood (H) as shown in Figure 8 (a) or (b As shown in Figure 1 through a hole (h) formed in the upper portion of the hood (H) is fixedly installed so that one side is located inside the hood (H).
  • the other side of the hood H is connected to a duct (not shown) connected to a hot air source (not shown) such as a hot stove (not shown). Accordingly, the hot air is supplied to the lance L through a duct from a hot air supply source such as a hot stove. As shown in FIGS. 8A and 8B, the hot air supplied to the lance L is injected into the converter C through the lance L.
  • the slag or molten iron M scattered almost vertically by the injection of hot air has a problem of being attached to the lance L or the hood H.
  • the slag or molten iron M, ie, the current attachment is continued, to the lance L or the hood H, the slag attached to the hood H and the now is large, there is a problem that falls by its own weight. Accordingly, there is a problem that the lance (L) is broken or the refractory inside the converter (C) is broken.
  • the hot air supplied to the lance L from the hot air supply source such as a hot stove through the aforementioned duct is supplied with an oxygen content of 30% or less. This is because when the oxygen content of the hot air exceeds 30%, the amount of exhaust gas is generated and the capacity for transporting the hot air must be increased.
  • connection between the hot air supply source such as a hot stove in a remote area and the aforementioned duct or the connection between the duct and the lance is made of a bolt or the like. Accordingly, there is a problem that hot air can flow out through the connection portion. And, there is a problem that a safety accident may occur due to the leakage of high temperature air.
  • the present invention is made by recognizing at least any one of the above-mentioned demands or problems.
  • One aspect of the object of the present invention is to be able to adjust the injection height of the high-temperature air into the converter including a plurality of lances connected to each other and liftable.
  • Another aspect of the present invention is to reduce the noise caused by the injection of hot air during the injection of hot air.
  • Another aspect of the object of the present invention is to allow the hot air to be sprayed at a predetermined angle on the hot water surface of the molten iron charged into the converter.
  • Another aspect of the object of the present invention is to widen the contact area between the hot air injected into the converter and the molten iron charged into the converter.
  • Another aspect of the object of the present invention is to allow hot air to be injected into the converter above Mach.
  • Another aspect of the object of the present invention is to improve the decarburization effect and secondary combustion efficiency due to the injection of hot air into the converter.
  • Another aspect of the object of the present invention is to prevent the hot air outflow or the outside air flows through the connection portion of the plurality of lances.
  • Another aspect of the object of the present invention is to be able to supply additional oxygen to the converter.
  • Another aspect of the present invention is to facilitate the connection and disconnection of the ducts included in one of the plurality of lances and the hot air supply source and the hot air to the outside or the outside air is introduced through the connection of the duct and the lance It is not to be.
  • a converter high temperature air injector for realizing at least one of the above problems may include the following features.
  • the present invention is based on adjusting the injection height of hot air so that the contact area between the hot air injected into the converter and the molten iron charged into the converter includes a plurality of lances connected and connected to each other.
  • Converter hot air injector is connected to each other, including a plurality of liftable lances, the injection unit configured to spray hot air to the converter;
  • a lift driver connected to the plurality of lances so as to lift the plurality of lances and configured to adjust the injection height of the hot air into the converter so that the contact area between the hot air and the molten iron charged into the converter is widened;
  • a hot air supply unit connected to one of the plurality of lances and connected to one of the plurality of lances to supply hot air. It may be configured to include.
  • the injection height of the high-temperature air to the converter may be up to a height of 1.5m to the entrance port of the converter from the bottom of the converter, in an emergency may be up to the height inside the hood installed on the converter entrance inlet.
  • the injection portion is a first lance, one side is inserted into the converter; And a second lance connected to the other side of the first lance and the other side connected to the hot air supply unit. It may include.
  • At least one of the plurality of lances may be provided with a nozzle including a reduction portion that the cross section is reduced in the flow direction of the hot air and the neck portion and the enlarged portion is enlarged in the cross section.
  • the neck may have a predetermined length so that the frictional force in the neck of the hot air is reduced.
  • the enlarged angle of the enlarged portion may be 1 to 30 degrees based on the center line of the nozzle.
  • the diameter of the end of the enlarged portion may be 1.1 to 2.5 times larger than the diameter of the neck.
  • the elevating unit may include elevating members respectively connected to a plurality of lances; And a driving motor connected to the elevating member to elevate the elevating member. It may include.
  • the other side of the first lance may be provided with a connecting means configured to penetrate so that one side of the second lance is elevated so that hot air does not leak out or outside air is introduced.
  • the connecting means includes: a first connecting member connected to the other side of the first lance and having a first through hole through which one side of the first lance passes; And a second connecting member connected to the first connecting member and having a second through hole connected to the first through hole and having a seal configured to seal between the second lance and the second through hole by injection of air. It may include.
  • connection member below the sealing portion may be formed with a cooling gas flow path connected to the cooling gas supply source and configured to cool the sealing portion by spraying the cooling gas into the second through hole.
  • a sealing member may be provided in the second connection member under the sealing part.
  • the second connection member may be formed with a cooling passage configured to cool the second connection member by water or air cooling.
  • an oxygen supply passage configured to supply additional oxygen to the converter may be formed in the first connection member and the second connection member.
  • the other side of the second lance may be connected or separated by a duct included in the hot air supply unit and a detachable means configured to prevent high temperature air from leaking out or outside air.
  • the detachable means may include a first detachable member connected to the duct; And an insertion hole connected to the other side of the second lance and having an insertion hole into which one side of the first detachable member is inserted, and configured to seal between one side of the first detachable member and the insertion hole by injection of air. ; It may include.
  • the second detachable member on the sealing part may be formed with a cooling gas flow path connected to a cooling gas supply source and configured to cool the sealing part by spraying the cooling gas into the insertion hole.
  • a sealing member may be provided on the second detachable member on the sealing part.
  • a cooling passage configured to cool the first detachable member or the second detachable member to the first detachable member or the second detachable member by water or air cooling may be formed.
  • the first detachable member may be provided with a fixing device to fix the connection with the second detachable member.
  • the hot air may be sprayed to spread at a predetermined angle on the hot water surface of the molten iron charged into the converter.
  • the contact area between the hot air injected into the converter and the molten iron charged into the converter may be widened.
  • hot air may be injected into the converter at more than Mach.
  • the decarburization effect and secondary combustion efficiency due to the injection of hot air into the converter can be improved.
  • the hot air may be leaked to the outside or the outside air may not be introduced through the connection portions of the plurality of lances.
  • one of the plurality of lances and the duct included in the hot air supply source to facilitate the connection and separation, and the hot air to the outside or the outside air through the connection portion of the duct and the lance May not be introduced.
  • FIG. 1 is a view showing an embodiment of a converter high temperature air injector according to the present invention.
  • Figure 2 is a view showing a connection means of one embodiment of the converter high temperature air injector according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a detachable means of an embodiment of a converter high temperature air injector according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing an injection unit of an embodiment of the converter high temperature air injector according to the present invention.
  • 5 to 7 is a view showing the operation of one embodiment of the converter high temperature air injector according to the present invention.
  • Fig. 8 is a view showing a conventional injection of hot air into a converter, in which (a) shows the use of a horizontal fixed lance and (b) shows the use of a vertical fixed lance.
  • Embodiments related to the present invention are basically based on adjusting the injection height of the hot air such that the contact area between the hot air injected into the converter and the molten iron charged into the converter includes a plurality of liftable lances. .
  • the converter high-temperature air injector 100 may include an injection unit 200, a lift driver 300, and a high-temperature air supply unit 400.
  • the injection unit 200 may include a plurality of lances 210 and 220 which are connected to each other and are liftable, as shown in the embodiment shown in FIG. 1, and may be configured to inject hot air into the converter C. Accordingly, the molten iron M charged in the converter C may be heated, and decarburization and secondary combustion of the molten iron M may be performed.
  • the injection unit 200 may include a first lance 210 and a second lance 220.
  • One side of the first lance 210 may be inserted into the converter C as shown in FIG. 1.
  • the hot air is injected into the converter (C), that is, the hot air and the hood (C) Since it is injected below the gap between the inlet port I of), the injection noise is not transmitted to the outside through the gap between the hood H and the inlet port I of the converter C. Therefore, it is possible to reduce the noise caused by the injection of hot air.
  • One side of the second lance 220 may be connected to the other side of the first lance 210 as shown in FIG. 1.
  • the diameter of the first lance 210 is greater than the diameter of the second lance 220 so that one side of the second lance 220 may be inserted into the other side of the first lance 210.
  • the diameter of the first lance 210 may be smaller than the diameter of the second lance 220 so that the other side of the first lance 210 may be inserted into one side of the second lance 220. . In this case, the diameter of the first lance 210 inserted into the converter C may be reduced.
  • connection means 500 may pass through the second lance 220 to be elevated. And, it may be configured so that hot air is not leaked to the outside or the outside air is not introduced.
  • connection means 500 may include a first connection member 510 and a second connection member 520, as shown in the embodiment shown in FIG.
  • the first connection member 510 may be connected to the other side of the first lance 210.
  • a first through hole 510a through which one side of the second lance 220 penetrates may be formed.
  • the first connection member 510 may have a flange shape as shown in the illustrated embodiment.
  • the shape of the first connection member 510 is not limited thereto, and any shape may be used as long as it is a shape connected to the other side of the first lance 210.
  • the second connection member 520 may be connected to the first connection member 510 as shown in FIG. 2. To this end, one side of the second connection member 520 may be flange-shaped to be easily connected to the flange-shaped first connection member 510. Accordingly, as shown in the illustrated embodiment, the first connection member 510 and the second connection member 520 may be easily connected by a bolt or the like.
  • the second connection member 520 may have a second through hole 520a connected to the first through hole 510a. Accordingly, one side of the second lance 220 may pass through the second through hole 520a and the first through hole 510a to be positioned inside the first lance 210.
  • the second lance 220 may be lifted and lowered by the lift driver 300 as described later in FIG. 6 while the first lance 210 is in place. Accordingly, the other side of the second lance 220 as described later and shown in Figure 6 may be separated or connected to the high temperature air supply unit 400 by the detachable means 600.
  • the first lance 210 may be lifted and lowered by the lift driver 300 as described later in FIG. 7 while the second lance 220 is in place. Thereby, the injection height to the converter C of high temperature air can be adjusted.
  • one end of the first lance 210 is located inside the hood H installed at the upper part of the converter C inlet I to spray hot air.
  • the tilting of the converter C can be prevented from being disturbed.
  • the second lance 220 is lowered so that the other side of the second lance 220 is connected to the hot air supply unit 400 by the detachable means 600.
  • the first lance is supplied when the high temperature air is supplied to the second lance 220 from the high temperature air supply unit 400.
  • hot air can be safely moved to nature.
  • hot air may be injected into the converter C through one end of the first lance 210.
  • the second connection member 520 may be provided with a sealing part 521 as shown in the embodiment shown in FIG. 2.
  • the seal 521 may seal between the second lance 220 and the second through hole 520a by injecting air.
  • the seal 521 may be formed of, for example, an expansion member (not shown) connected by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown) to an air supply source (not shown).
  • the hot air supplied from the high temperature air supply unit 400 to the second lance 220 and the first lance 210 is provided between the second lance 220 and the second through hole 520a. It may not leak out.
  • external air may not flow into the first lance 210 and the converter C through the second lance 220 and the second through hole 520a. Therefore, external air may not be introduced into the converter C and the quality of the molten steel manufactured in the converter C may not be reduced.
  • the valve is opened so that the air in the expansion member returns to the air supply source or is discharged to the outside. Accordingly, as shown by the solid line in FIG. 2, the expansion member contracts, and the gap between the second lance 220 and the second through hole 520a is not sealed. Therefore, the first lance 210 or the second lance 220 may be lifted by the lift driver 300.
  • the sealing part 521 is not limited to the air supply source, the connection pipe provided with the valve, and the expansion member, and the air is injected into the second lance 220 and the second through hole 520a. Any structure known in the art can be used as long as it can seal the gap.
  • a cooling gas flow path 522 may be formed in the second connection member 520 under the sealing part 521.
  • the cooling gas flow path 522 may be connected to a cooling gas supply source (not shown) by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown). Therefore, when the valve is opened, the cooling gas of the cooling gas supply source can be injected into the second through hole 520a. And the sealing part 521 mentioned above can be cooled. Therefore, the seal 521 can be protected from the heat of the hot air.
  • the cooling gas may be, for example, air or argon gas, nitrogen gas or oxygen gas. However, the cooling gas is not limited thereto, and any cooling gas can be used as long as it can be injected into the second through hole 520a to protect the sealing portion 521 from heat of hot air.
  • a sealing member 523 may be provided in the second connection member 520 under the sealing part 521.
  • the sealing member 523 may be, for example, a gland packing. Accordingly, it is possible to prevent the hot air from flowing toward the sealing portion 521. By this, the sealing part 521 can be protected from hot air.
  • the sealing member 523 is not limited to the above-described grand packing, and any sealing material may be used as long as the sealing member 523 is provided in the second connecting member 520 and prevents hot air from flowing toward the sealing part 521.
  • a cooling passage 524 may be formed in the second connection member 520 as shown in FIG. 2.
  • the cooling passage 524 may be connected to a cooling medium supply source (not shown) such as air or water by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown). Therefore, when the valve is opened, a cooling medium such as air or water may flow into the cooling passage 524. Accordingly, the second connection member 520 may be cooled by water cooling or air cooling.
  • an oxygen supply passage 525 may be formed in the first connection member 210 and the second connection member 520.
  • the oxygen supply passage 525 may be connected to an oxygen supply source (not shown) by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown). Therefore, opening the valve allows additional oxygen to be supplied to the converter C from the oxygen supply via the oxygen supply passage 525. And the secondary combustion efficiency in the converter C can be improved by this additional oxygen supply.
  • the other side of the second lance 220 may be connected to the hot air supply unit 400 as shown in FIGS. 1 and 3. To this end, the other side of the second lance 220 may be connected or separated by the duct 410 and the detachable means 600 included in the hot air supply unit 400 as shown in the illustrated embodiment. In addition, the detachable means 600 may be configured such that hot air does not leak out or outside air flows into the outside.
  • the detachable means 600 may include a first detachable member 610 and a second detachable member 620 as shown in FIG. 3.
  • the first detachable member 610 may be connected to the duct 410. Therefore, the hot air stored in the hot air supply source may be supplied to the first detachable member 610 through the duct 410 of the hot air supply unit 400.
  • the configuration in which the first detachable member 610 is connected to the duct 410 is not particularly limited, and any configuration may be known as long as the configuration of the first detachable member 610 is connected to the duct 410.
  • the second detachable member 620 may be connected to the other side of the second lance 220 as shown in FIG. 3.
  • an insertion hole 620a into which one side of the first detachable member 610 is inserted may be formed in the second detachable member 620. Therefore, in the state where the air injected into the sealing portion 521 of the connecting means 500 is discharged and the second lance 220 can be lifted and lowered, as shown in FIG. When the 220 is lowered, the second detachable member 620 is also lowered together with the second lance 220. Accordingly, one side of the first detachable member 610 may be inserted into the insertion hole 620a of the second detachable member 620. As described above, the hot air supplied to the first detachable member 610 is supplied to the second lance 220 through the second detachable member 620.
  • the second detachable member 620 is also raised together with the second lance 220. Accordingly, one side of the first detachable member 610 may come out of the insertion hole 620a of the second detachable member 620. In this case, since the supply of the high temperature air from the duct 410 of the high temperature air supply unit 400 to the first detachable member 610 is first stopped before the second detachable member 620 rises, the first detachable member 610. ), The hot air is not supplied to the second lance 220 through the second detachable member 620.
  • the other side of the second lance 220 can be easily separated or connected to the duct 410 by only lifting the second lance 220 by the detachable means 600. As a result, the separation and connection time of the second lance 220 and the duct 410 may be shortened.
  • the second detachable member 620 may be provided with a sealing part 621.
  • the seal 621 may seal between one side of the first detachable member 610 and the insertion hole 620a by injecting air, like the seal 521 of the connection means 500 described above.
  • the seal 621 may be formed of an expansion member (not shown) connected by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown) to an air supply source (not shown).
  • the hot air supplied from the hot air supply source to the first detachable member 610 through the hot air supply unit 400 may not flow out between the one side of the first detachable member 610 and the insertion hole 620a. Can be.
  • external air may not be introduced into the first detachable member 610 or the second detachable member 620 through one side of the first detachable member 610 and the insertion hole 620a.
  • the second lance 220 may not flow into the second lance 220. Therefore, outside air may not flow into the converter C, and the quality of the molten steel manufactured in the converter C may not be reduced.
  • the valve is opened so that the air in the expansion member is returned to the air supply source or discharged to the outside. Accordingly, as shown by the solid line in FIG. 3, the expansion member contracts, and the space between one side of the first detachable member 610 and the insertion hole 620a is not sealed. Therefore, the second lance 220 can be elevated.
  • the configuration of the sealing portion 621 is not limited to this, and any configuration known in the art can be used as long as it can seal between one side of the first detachable member 610 and the insertion hole 620a by the injection of air. .
  • a cooling gas flow path 622 may be formed in the second detachable member 620 on the seal 621.
  • the cooling gas flow path 622 may be connected to a cooling gas supply source (not shown) by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown). Therefore, when the valve is opened, the cooling gas of the cooling gas supply source may be injected into the insertion hole 620a. And the sealing part 621 mentioned above can be cooled. Therefore, the sealing part 621 can be protected from the heat of hot air.
  • the cooling gas may be, for example, air or argon gas, nitrogen gas or oxygen gas. However, the cooling gas is not limited thereto, and any gas can be used as long as it can be injected into the insertion hole 620a to protect the sealing portion 621 from the heat of the hot air.
  • a sealing member 623 may be provided at the second detachable member 620 on the sealing unit 621.
  • the sealing member 623 may be, for example, a gland packing. Accordingly, it is possible to prevent the hot air from flowing toward the sealing portion 621. This also allows the seal 621 to be protected from hot air.
  • the sealing member 623 is not limited to the above-mentioned grand packing and may be provided in the second detachable member 620 and may be any known material as long as it can prevent the hot air from flowing toward the sealing portion 621.
  • cooling passages 614 and 624 may be formed in the first detachable member 610 or the second detachable member 620 as illustrated in FIG. 3.
  • the cooling passages 614 and 624 may be connected to a cooling medium supply source (not shown) such as air or water by a connecting pipe (not shown) provided with a valve (not shown). Therefore, when the valve is opened, cooling medium such as air or water may flow into the cooling passages 614 and 624. Accordingly, the first detachable member 610 or the second detachable member 620 may be cooled by water cooling or air cooling.
  • the first detachable member 610 may be provided with a fixing device 625.
  • the connection between the first detachable member 610 and the second detachable member 620 may be fixed by the fixing device 625.
  • the fixing device 625 is connected to the fixing member 625a and the fixing member 625a pivotably connected to the first detachable member 610 as shown in the illustrated embodiment (a cylinder for turning the fixing member 625a ( 625b).
  • the second detachable member 620 is inserted.
  • One side of the first detachable member 610 is inserted into the hole 620a.
  • the fixing member 625a is pivoted to fix the connection between the first detachable member 610 and the second detachable member 620.
  • nozzles 211 and 221 may be provided in at least one of the plurality of lances 210 and 220, as shown in the embodiment illustrated in FIG. 4.
  • the nozzles 211 and 221 may include the reduction parts 211a and 221a, the neck parts 211b and 221b and the expansion parts 211c and 221c as shown in the illustrated embodiment.
  • the reduction portions 211a and 221a may be reduced in cross section in the flow direction of the hot air as in the embodiment shown in FIG. 4.
  • the necks 211b and 221b may have a predetermined length as shown in the illustrated embodiment. Accordingly, since the hot air flowing through the nozzles 211 and 221 is gradually changed in the necks 211b and 221b of the nozzles 211 and 221, the friction force in the necks 211b and 221b of the hot air may be reduced.
  • the enlarged portions 211c and 221c may have an enlarged cross section in a flow direction of the hot air.
  • the flow of the hot air may be injected into the converter C. Accordingly, the contact area between the hot air and the molten iron (M) charged in the converter (C) can be large, the decarburization effect and secondary combustion efficiency by the injection of the converter (C) of the hot air can be increased.
  • the kinetic energy of the hot air injected into the converter (C) may not be concentrated in the central portion of the molten iron (M) charged in the converter (C). Therefore, slag (not shown) or molten iron M present in the upper part of the molten iron M charged in the converter C during the injection of the hot air into the converter C may hardly scatter vertically. Then, the scattered slag or molten iron (M) can be minimized to be attached to the lance (L) or hood (H). As a result, the slag or molten iron M attached to the hood H, that is, the current is large and falls due to its own weight, thereby minimizing damage to the refractory of the lance L or converter C.
  • Magnification angles of the enlarged parts 211c and 221c may be 1 to 30 degrees based on the center lines of the nozzles 211 and 221.
  • the hot air injected into the converter C through the nozzles 211 and 221 is not sprayed to spread.
  • the enlarged angle exceeds 30 degrees, the reaction with the molten iron (M) in which the hot air is charged into the converter (C) cannot be activated, and the hot air (C) is sprayed on the wall of the converter (C) made of the refractory to refractory material. The life of the converter (C) wall surface can be reduced.
  • the diameters D1 of the ends of the enlarged parts 211c and 221c may be 1.1 to 2.5 times larger than the diameters D2 of the necks 211b and 221b. Accordingly, hot air may be injected into the converter C through the nozzles 211 and 221 to Mach or more. When hot air is sprayed above Mach or above, the kinetic energy of the hot air is large, so that the reaction with the molten iron M charged in the converter C may be activated. Accordingly, the decarburization effect and secondary combustion efficiency by the injection of hot air can be improved.
  • the hot air is not jetted to the Mach or more.
  • the diameter D1 of the ends of the enlarged parts 211c and 221c becomes 2.5 times larger than the diameter D2 of the neck parts 211b and 221b, the movement of the hot air injected into the converter C through the nozzles 211 and 221 is performed. The energy becomes so great that it interferes with the flow of the molten iron (M) charged in the converter (C).
  • the diameter D1 is preferably 1.1 to 2.5 times larger than the diameter D2 of the necks 211b and 221b.
  • the flow rate of the hot air may be increased. have.
  • the flow rate of the hot air is increased first by the nozzle 221 of the second lance 220.
  • the nozzle 211 of the lance 210 may increase the flow rate of the hot air to the secondary.
  • the lifting driving unit 300 may be connected to the plurality of lances 210 and 220, respectively, as shown in FIG. 1.
  • each of the plurality of lances 210 and 220 may be lifted and lowered by the lift driver 300.
  • the injection height to the converter C of high temperature air can be adjusted. Accordingly, the contact area between the hot air and the molten iron M charged into the converter C can be widened.
  • the decarburization effect and the secondary combustion efficiency may be increased by the injection of the converter C of the high temperature air.
  • the injection height of the high-temperature air adjusted by the elevating drive unit 300 may be 1.5m height from the bottom of the converter (C) to the height of the inlet (I) of the converter (C). If the injection height of the hot air is lower than the height of 1.5m from the bottom of the converter (C), the flow of the molten iron (M) charged in the converter (C) by the injection of hot air may be interrupted. When the injection height of the hot air is higher than the height of the inlet port I of the converter C, the noise caused by the injection of the hot air is provided at the upper part of the inlet port I and the inlet port I of the converter C. It can be transmitted to the outside through the gap between the hood (H).
  • the injection height of the hot air which may be small by the injection of the hot air into the converter C without interrupting the flow of the molten iron M charged into the converter C by the injection of the hot air is the converter (C). It is preferable from the height of 1.5m to the height of the inlet opening I of the converter C at the bottom of the).
  • the injection height of the hot air may be up to an inner height of the hood H installed on the converter C inlet I. Accordingly, the tilting of the converter C may not be disturbed by the injection of the hot air.
  • the lifting driving unit 300 may include lifting members 310 and 320 and driving motors 330 and 340, as shown in the embodiment shown in FIG.
  • the lifting members 310 and 320 may be connected to a plurality of lances 210 and 220, respectively.
  • the driving motors 330 and 340 may be connected to the lifting members 310 and 330. Therefore, the elevating members 310 and 330 may be lifted and lowered by the driving motors 330 and 340, respectively.
  • the configuration of the elevating driver 300 is not limited to the illustrated embodiment, and any configuration may be used as long as it is connected to the plurality of lances 210 and 220 to lift each of the plurality of lances 210 and 220. .
  • the hot air supply unit 400 may be connected to a hot air supply source, such as a hot stove (not shown). The other side may be connected to one of the plurality of lances 210 and 220. In the embodiment shown in FIG. 1, the hot air supply unit 400 may be connected to the second lance 220. Accordingly, the hot air can be supplied to the plurality of lances 210 and 220 from the hot air supply source.
  • a hot air supply source such as a hot stove (not shown).
  • the other side may be connected to one of the plurality of lances 210 and 220.
  • the hot air supply unit 400 may be connected to the second lance 220. Accordingly, the hot air can be supplied to the plurality of lances 210 and 220 from the hot air supply source.
  • the hot air supply unit 400 includes a duct 410 connected to one of the plurality of lances 210 and 220 and the other side to a hot air source such as a hot stove, as shown in the embodiment shown in FIG. can do.
  • the second lance 220 and the first lance 210 are in an elevated state before the hot air is injected into the converter C.
  • the sealing part 521 of the connecting means 500 and the sealing part 621 of the detachable means 600 may enable the lifting and lowering of the second lance 220 or the first lance 210 by the lifting driving part 300. The air is discharged to a reduced state.
  • the second lance 220 is lowered by the lifting driver 300 as shown in FIG. 6. Accordingly, the other side of the second lance 220 is connected to the duct 410 of the high temperature air supply unit 400 by the detachable means 600.
  • the first lance 210 is lowered by the lifting driver 300 to adjust the injection height of the hot air into the converter C.
  • the hot air is injected into the converter C by the above-described connection means 500 and the detachable means 600 without the external outflow of the hot air or the inflow of external air.
  • the converter high temperature air injector As described above, it is possible to adjust the injection height of the hot air into the converter including a plurality of lances connected to each other and elevating, and to the injection of hot air during the injection of hot air Noise may be reduced, and hot air may be sprayed to spread at a predetermined angle on the hot water surface of the molten iron charged into the converter.
  • the contact area between the hot air injected into the converter and the molten iron charged into the converter may be widened, the hot air may be injected into the converter by more than Mach, and the decarburization effect and secondary combustion may be caused by the injection of hot air into the converter.
  • the efficiency can be improved.
  • the hot air may be leaked to the outside through the connection portion of the plurality of lances or external air may not be introduced, and additional oxygen may be supplied to the converter, and a duct included in one of the plurality of lances and the hot air supply source.
  • the connection between the duct and the lance facilitates the connection and disconnection of hot air, which prevents hot air from leaking outside or the inflow of external air, reduces operating time, increases productivity, and reduces manufacturing costs. Can be.
  • the converter high temperature air injector described above may not be limitedly applied to the configuration of the above-described embodiment, but the embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications may be made. It may be.

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Abstract

서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 사용하여 고온공기와 전로에 장입된 용선과의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 전로에의 분사높이를 조정할 수 있는 전로 고온공기 분사장치를 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 전로 고온공기 분사장치는 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스(210,220)를 포함하며 전로(C)에 고온공기를 분사하도록 구성된 분사부(200); 상기 복수개의 랜스(210,220)를 승강시키도록 상기 복수개의 랜스(210,220)에 각각 연결되며 고온공기와 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 전로(C)에의 분사높이를 조정하도록 구성된 승강구동부(300); 및 일측은 고온공기공급원에 연결되고 타측은 상기 복수개의 랜스(210,220) 중 하나에 연결되어 고온공기를 공급하도록 구성된 고온공기공급부(400); 를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

전로 고온공기 분사장치
본 발명은 전로에 장입된 용선을 승온하며 용선에 포함된 불순물을 제거하기 위하여 전로에 고온공기를 분사하는 전로 고온공기 분사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 사용하여 전로에의 고온공기의 분사로 인한 소음을 줄이고 고온공기와 전로에 장입된 용선과의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 전로에의 분사높이를 조정함으로써 탈탄효과와 2차연소 효율이 향상되도록 하는 전로 고온공기 분사장치에 관한 것이다.
전로는 고로(高爐)에서 생산된 탄소 함유량이 많으며 인(P)이나 유황(S) 등의 불순물이 포함된 용선을 산화연소시켜 용선의 탄소함유량을 줄이고 불순물을 제거하여 용강을 만드는 장치이다.
전로에는 용선의 탈탄과 불순물 제거 및 2차연소를 위해서 순도가 높은 산소나 약 1200℃ 정도의 고온공기를 분사한다. 이 중 고온공기를 분사하는 경우에는, 먼저 전로에 용선과 고철을 장입한 후 약 18분 내지 24분 동안 고온공기를 전로 내부에 분사한다.
전로에의 고온공기의 분사를 위해서, 종래에는 도8의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 전로(C) 노입구(I)의 상부에 설치된 후드(H)에 고정되는 랜스(L)를 사용하였다. 이러한 랜스(L)는 충분한 양의 고온공기의 분사를 위해서 탈탄로나 탈린로 또는 전기로 등에 사용되는 일반적인 랜스보다 직경이 2배 이상 크다. 또한, 고온공기가 유동하기 때문에, 고온공기로부터 랜스(L)로 열전달이 이루어지게 되어, 랜스(L)는 내부에 냉각수가 유동할 수 있도록 3중관으로 이루어져 있다.
종래, 이러한 랜스(L)는 도8의 (a)에 도시된 바와 같이 후드(H)의 측면에 형성된 구멍(h)을 통해 일측이 후드(H)의 내부에 위치되도록 고정 설치되거나 또는 (b)에 도시된 바와 같이 후드(H)의 상부에 형성된 구멍(h)을 통해 일측이 후드(H)의 내부에 위치되도록 고정 설치된다.
그리고, 후드(H)의 타측은 열풍로(도시되지 않음) 등과 같은 고온공기공급원(도시되지 않음)에 연결된 덕트(도시되지 않음)에 연결된다. 이에 따라, 열풍로 등과 같은 고온공기공급원으로부터 덕트를 통해 고온공기가 랜스(L)로 공급된다. 그리고, 도8의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 랜스(L)로 공급된 고온공기는 랜스(L)를 통해 전로(C)에 분사된다.
종래, 이러한 랜스(L)는 전로(C)의 경동(傾動)을 방해하지 않도록 전술하고 도8에 도시된 바와 같이 전로(C) 노입구(I) 상부에 설치된 후드(H)에 고정설치되어야만 한다는 문제점이 있다. 즉, 고온공기의 분사를 위해서 랜스(L)의 일측이 전로(C)의 내부에 삽입되지 않기 때문에, 도시된 바와 같이 랜스(L)를 통한 전로(C)에의 고온공기의 분사시 고온공기가 후드(H)와 전로(C)의 노입구(I) 사이의 간극을 통과하여 전로(C)에 분사된다. 이에 따라, 후드(H)와 전로(C)의 노입구(I) 사이의 간극을 통해 분사소음이 외부로 전달되어 전로(C)에의 고온공기의 분사시 소음이 크다는 문제점이 있다.
또한, 도8에 도시된 바와 같이 고온공기가 분사되는 종래의 랜스(L)는 직관형태이기 때문에, 고온공기의 분사시 고온공기가 전로(C)에 넓게 퍼지지 않는다는 문제점이 있다. 이에 따라, 전로(C)에 분사되는 고온공기와 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 접촉면적이 작게 된다는 문제점이 있다. 그리고, 이에 의해서 고온공기의 전로(C)에의 분사에 의한 탈탄효과와 2차연소 효율이 저하된다는 문제점이 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 고온공기가 전로(C)에 넓게 퍼지도록 분사되지 않기 때문에, 랜스(L)를 통해 전로(C)에 분사된 고온공기의 운동에너지가 전로(C)에 장입된 용선(M)의 중앙부에 집중된다는 문제점이 있다. 이에 따라, 고온공기의 전로(C)에의 분사시 전로(C)에 장입된 용선(M)의 상부에 존재하는 슬래그(도시되지 않음) 또는 용선(M)이 거의 수직으로 비산된다는 문제점이 있다.
그리고, 이와 같이 고온공기의 분사에 의해서 거의 수직으로 비산된 슬래그 또는 용선(M)은 랜스(L)나 후드(H)에 부착된다는 문제점이 있다. 또한, 랜스(L)나 후드(H)에 슬래그 또는 용선(M), 즉 지금의 부착이 계속되면, 후드(H)에 부착된 슬래그나 지금이 커지고 자중에 의해서 낙하된다는 문제점이 있다. 이에 따라, 랜스(L)를 파손시키거나 전로(C) 내부의 내화물을 파손시킨다는 문제점이 있다.
한편, 열풍로 등과 같은 고온공기공급원으로부터 전술한 덕트를 통해 랜스(L)로 공급되는 고온공기는 30% 이하의 산소 함유량으로 공급된다. 이는 고온공기의 산소 함유량이 30%를 초과하면, 배기가스 발생량이 많아지며 고온공기의 이송을 위한 설비용량이 커져야만 하기 때문이다.
이와 같이, 고온공기의 산소 함유량이 제약되기 때문에, 2차연소 효율의 향상을 위해서 전로(C)에 산소를 더 공급해주어만 할 필요성이 있다. 그러나, 종래의 랜스를 통해서는 추가의 산소를 공급할 수 없다는 문제점이 있다.
그리고, 종래의 경우 원거리에 있는 열풍로 등과 같은 고온공기공급원과 전술한 덕트의 연결 또는 덕트와 랜스와의 연결 등은 볼트 등으로 이루어진다. 이에 따라, 연결부를 통해 고온공기가 유출될 수 있다는 문제점이 있다. 그리고, 이와 같은 고온공기의 유출로 인해서 안전사고가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적의 일 측면은 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하여 전로내로의 고온공기의 분사높이를 조정할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 다른 측면은 고온공기의 분사시 고온공기의 분사에 의한 소음을 줄일 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 고온공기가 전로에 장입된 용선의 탕면에 소정 각도로 퍼지게 분사되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로에 분사되는 고온공기와 전로에 장입된 용선의 접촉면적이 넓어지도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 고온공기가 마하 이상으로 전로에 분사되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로에의 고온공기의 분사로 인한 탈탄효과와 2차연소 효율이 향상되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 복수개의 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로에 추가의 산소를 공급할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 복수개의 랜스 중 하나와 고온공기공급원에 포함되는 덕트의 연결과 분리가 용이하도록 하며 덕트와 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 하는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 전로 고온공기 분사장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하여 전로에 분사되는 고온공기와 전로에 장입된 용선의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 분사높이를 조정하는 것을 기초로 한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 전로 고온공기 분사장치는 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하며 전로에 고온공기를 분사하도록 구성된 분사부; 복수개의 랜스를 승강시키도록 복수개의 랜스에 각각 연결되며 고온공기와 전로에 장입된 용선과의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 전로에의 분사높이를 조정하도록 구성된 승강구동부; 및 일측은 고온공기공급원에 연결되고 타측은 상기 복수개의 랜스 중 하나에 연결되어 고온공기를 공급하도록 구성된 고온공기공급부; 를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 고온공기의 전로에의 분사높이는 전로의 바닥에서 1.5m 높이 내지 전로의 노입구 높이까지이며, 비상시에는 전로 노입구 상부에 설치된 후드 안쪽 높이까지일 수 있다.
또한, 상기 분사부는 전로에 일측이 삽입되는 제1 랜스; 및 일측은 제1 랜스의 타측에 연결되며 타측은 고온공기공급부에 연결되는 제2 랜스; 를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복수개의 랜스 중 적어도 하나에는 단면이 고온공기의 유동방향으로 축소되는 축소부와 목부 및 단면이 확대되는 확대부를 포함하는 노즐이 구비될 수 있다.
또한, 상기 목부는 고온공기의 목부에서의 마찰력이 감소되도록 소정의 길이를 갖을 수 있다.
그리고, 상기 확대부의 확대각은 노즐의 중심선을 기준으로 1도 내지 30도일 수 있다.
또한, 상기 확대부의 단부의 직경은 목부의 직경보다 1.1배 내지 2.5배 클 수 있다.
그리고, 상기 승강부는 복수개의 랜스에 각각 연결되는 승강부재; 및 승강부재에 연결되어 승강부재를 승강시키는 구동모터; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1랜스의 타측에는 제2랜스의 일측이 승강되도록 관통되면서 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성된 연결수단이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 연결수단은 제1랜스의 타측에 연결되며 제1랜스의 일측이 관통되는 제1관통구멍이 형성된 제1연결부재; 및 제1연결부재에 연결되며 제1관통구멍과 연결되는 제2관통구멍이 형성되고 공기의 주입에 의해서 제2랜스와 제2관통구멍 사이를 밀봉하도록 구성된 밀봉부가 구비된 제2연결부재; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 밀봉부 아래의 제2연결부재에는 냉각가스공급원에 연결되며 제2관통구멍으로 냉각가스를 분사하여 밀봉부를 냉각하도록 구성된 냉각가스유로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 밀봉부 아래의 제2연결부재에는 밀봉부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2연결부재에는 제2연결부재가 수냉 또는 공냉으로 냉각되도록 구성된 냉각유로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1연결부재와 제2연결부재에는 추가의 산소가 전로에 공급되도록 구성된 산소공급유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2랜스의 타측은 고온공기공급부에 포함되는 덕트와 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성된 착탈수단에 의해서 연결 또는 분리될 수 있다.
그리고, 상기 착탈수단은 덕트에 연결되는 제1착탈부재; 및 제2랜스의 타측에 연결되며 제1착탈부재의 일측이 삽입되는 삽입구멍이 형성되고 공기의 주입에 의해서 제1착탈부재의 일측과 삽입구멍 사이를 밀봉하도록 구성된 밀봉부가 구비된 제2착탈부재; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 밀봉부 위의 제2착탈부재에는 냉각가스공급원에 연결되며 삽입구멍으로 냉각가스를 분사하여 밀봉부를 냉각하도록 구성된 냉각가스유로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 밀봉부 위의 제2착탈부재에는 밀봉부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1착탈부재 또는 제2착탈부재에는 제1착탈부재 또는 제2착탈부재가 수냉 또는 공냉으로 냉각되도록 구성된 냉각유로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1착탈부재에는 제2착탈부재와의 연결을 고정하도록 고정장치가 구비될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하여 전로내로의 고온공기의 분사높이를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고온공기의 분사시 고온공기의 분사에 의한 소음을 줄일 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고온공기가 전로에 장입된 용선의 탕면에 소정 각도로 퍼지게 분사될 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로에 분사되는 고온공기와 전로에 장입된 용선의 접촉면적이 넓어질 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고온공기가 마하 이상으로 전로에 분사될 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로에의 고온공기의 분사로 인한 탈탄효과와 2차연소 효율이 향상될 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수개의 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로에 추가의 산소를 공급할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수개의 랜스 중 하나와 고온공기공급원에 포함되는 덕트의 연결과 분리가 용이하도록 하며 덕트와 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 조업시간을 단축할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며 제조원가를 절감시킬 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 일실시예의 연결수단을 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 일실시예의 착탈수단을 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 일실시예의 분사부를 나타내는 단면도이다.
도5 내지 도7은 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.
도8은 종래에 전로에 고온공기를 분사하는 것을 나타내는 도면으로 (a)는 수평고정형 랜스를 사용하는 것을 나타내고 (b)는 수직고정형 랜스를 사용하는 것을 나타내는 도면이다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 전로 고온공기 분사장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하여 전로에 분사되는 고온공기와 전로에 장입된 용선의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 분사높이를 조정하는 것을 기초로 한다.
도1에 도시된 실시예와 같이 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치(100)는 분사부(200), 승강구동부(300) 및 고온공기공급부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
분사부(200)는 도1에 도시된 실시예와 같이 서로 연결되며 승강 가능한 복수개의 랜스(210,220)를 포함하며 전로(C)에 고온공기를 분사하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 전로(C)에 장입된 용선(M)을 승온시키며 용선(M)의 탈탄 및 2차연소가 이루어질 수 있다.
도1에 도시된 실시예와 같이 이러한 분사부(200)는 제1 랜스(210) 및, 제2 랜스(220)를 포함할 수 있다.
제1 랜스(210)의 일측은 도1에 도시된 실시예와 같이 전로(C)에 삽입될 수 있다. 이와 같이, 전로(C)에 고온공기를 분사하는 랜스의 일측이 전로(C)에 삽입된 상태에서 전로(C)에 고온공기가 분사되기 때문에, 즉 고온공기가 후드(H)와 전로(C)의 노입구(I) 사이의 간극 아래에서 분사되기 때문에, 후드(H)와 전로(C)의 노입구(I) 사이의 간극을 통해 분사소음이 외부로 전달되지 않게 된다. 따라서, 고온공기의 분사에 의한 소음을 줄일 수 있다.
제2 랜스(220)의 일측은 도1에 도시된 실시예와 같이 제1 랜스(210)의 타측에 연결될 수 있다. 도시된 실시예와 같이 제1 랜스(210)의 직경이 제2 랜스(220)의 직경보다 커서 제1 랜스(210)의 타측에 제2 랜스(220)의 일측이 삽입되도록 연결될 수 있다. 그러나, 이외에도 전술한 바와는 반대로 제1 랜스(210)의 직경이 제2 랜스(220)의 직경보다 작아서 제2 랜스(220)의 일측에 제1 랜스(210)의 타측이 삽입되도록 연결될 수도 있다. 이러한 경우에는 전로(C)에 삽입되는 제1 랜스(210)의 직경이 작아질 수 있다.
한편, 도1과 도2에 도시된 실시예와 같이 제1 랜스(210)의 타측에는 연결수단(500)이 구비될 수 있다. 이러한 연결수단(500)에는 제2랜스(220)가 승강되도록 관통될 수 있다. 그리고, 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성될 수 있다.
이를 위해서, 연결수단(500)은 도2에 도시된 실시예와 같이 제1연결부재(510) 및, 제2연결부재(520)를 포함할 수 있다.
도2에 도시된 실시예와 같이 제1연결부재(510)는 제1랜스(210)의 타측에 연결될 수 있다. 그리고, 제2랜스(220)의 일측이 관통되는 제1관통구멍(510a)이 형성될 수 있다. 이러한 제1연결부재(510)는 도시된 실시예와 같이 플렌지 형상일 수 있다. 그러나, 제1연결부재(510)의 형상은 이에 한정되지 않고, 제1랜스(210)의 타측에 연결되는 형상이라면 주지의 어떠한 형상이라도 가능하다.
제2연결부재(520)는 도2에 도시된 실시예와 같이 제1연결부재(510)에 연결될 수 있다. 이를 위해서, 제2연결부재(520)의 일측은 플렌지 형상의 제1연결부재(510)에 용이하게 연결되도록 플렌지 형상일 수 있다. 이에 따라, 도시된 실시예와 같이 볼트 등에 의해서 제1연결부재(510)와 제2연결부재(520)가 용이하게 연결될 수 있다.
도2에 도시된 실시예와 같이 제2연결부재(520)는 제1관통구멍(510a)과 연결되는 제2관통구멍(520a)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2관통구멍(520a)과 제1관통구멍(510a)을 통해 제2랜스(220)의 일측이 관통되어 제1랜스(210)의 내부에 위치될 수 있다.
그리고, 제1랜스(210)가 제자리에 있는 상태에서 후술하고 도6에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제2랜스(220)가 승강될 수 있다. 이에 따라, 후술하고 도6에 도시된 바와 같이 제2랜스(220)의 타측이 착탈수단(600)에 의해서 고온공기공급부(400)에 분리 또는 연결될 수 있다. 또한, 제2랜스(220)가 제자리에 있는 상태에서 후술하고 도7에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제1랜스(210)가 승강될 수도 있다. 이에 따라, 고온공기의 전로(C)에의 분사높이를 조정할 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이 전로(C)의 경동시 등 비상시에는 제1랜스(210)의 일측 단부가 전로(C) 노입구(I) 상부에 설치된 후드(H) 안쪽에 위치하여 고온공기를 분사하도록 할 수 있어서, 전로(C)의 경동이 방해받지 않도록 할 수 있다.
또한, 전술하고 도6에 도시된 바와 같이 제2랜스(220)가 하강하여 제2랜스(220)의 타측이 착탈수단(600)에 의해서 고온공기공급부(400)에 연결된 상태에서, 도7에 도시된 바와 같이 제1랜스(210)를 하강시켜서 고온공기의 전로(C)에의 분사높이를 조정한 후, 고온공기공급부(400)로부터 제2랜스(220)에 고온공기가 공급되면 제1랜스(210)로 고온공기가 안전하게 자연이동될 수 있다.
그리고, 이에 따라 도7에 도시된 바와 같이 제1랜스(210)의 일측 단부를 통해 고온공기가 전로(C) 내부에 분사될 수 있다.
제2연결부재(520)에는 도2에 도시된 실시예와 같이 밀봉부(521)가 구비될 수 있다. 이러한 밀봉부(521)는 공기의 주입에 의해서 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 밀봉할 수 있다. 밀봉부(521)는 예컨대, 공기공급원(도시되지 않음)에 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 연결된 팽창부재(도시되지 않음)로 이루어질 수 있다.
따라서, 밸브를 개방하면 공기공급원으로부터 팽창부재로 공기가 주입되어 도2에 점선으로 도시된 바와 같이 팽창부재가 팽창될 수 있다. 이에 따라, 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 밀봉할 수 있다.
이러한 상태에서는 전술한 바와 같이 고온공기공급부(400)로부터 제2랜스(220)와 제1랜스(210)에 공급된 고온공기가 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 통해 외부로 유출되지 않을 수 있다. 또한, 외부의 공기가 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 통해 제1랜스(210)와 전로(C)에 유입되지 않을 수 있다. 따라서, 전로(C)에 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있으며 전로(C)에서 제조되는 용강의 품질이 저하되지 않을 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제1랜스(210) 또는 제2랜스(220)가 승강되는 경우에는 밸브를 개방하여 팽창부재 내의 공기가 공기공급원으로 되돌아가거나 또는 외부로 배출되도록 한다. 이에 따라, 도2에 실선으로 도시된 바와 같이 팽창부재가 수축하게 되고 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이가 밀봉되지 않게 된다. 그러므로, 제1랜스(210) 또는 제2랜스(220)가 승강구동부(300)에 의해서 승강될 수 있다.
이러한 밀봉부(521)의 구성은 전술한 바와 같이 공기공급원, 밸브가 구비된 연결관 및, 팽창부재에 한정되지 않고, 공기의 주입에 의해서 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 밀봉할 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
한편, 도2에 도시된 실시예와 같이 밀봉부(521)의 아래의 제2연결부재(520)에는 냉각가스유로(522)가 형성될 수 있다. 이러한 냉각가스유로(522)는 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 냉각가스공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 따라서, 밸브를 개방하면 냉각가스공급원의 냉각가스가 제2관통구멍(520a)에 분사될 수 있다. 그리고, 전술한 밀봉부(521)를 냉각할 수 있다. 그러므로, 고온공기의 열로부터 밀봉부(521)를 보호할 수 있다. 냉각가스는, 예컨대 공기나 아르곤가스, 질소가스 또는 산소가스일 수 있다. 그러나, 냉각가스는 이에 한정되지 않고, 제2관통구멍(520a)에 분사되어 고온공기의 열로부터 밀봉부(521)를 보호할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
또한, 밀봉부(521) 아래의 제2연결부재(520)에는 밀봉부재(523)가 구비될 수 있다. 이러한 밀봉부재(523)는, 예컨대 그랜드패킹(Gland Packing)일 수 있다. 이에 따라, 고온공기가 밀봉부(521) 쪽으로 유동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해서도, 밀봉부(521)가 고온공기로부터 보호될 수 있다. 밀봉부재(523)는 전술한 그랜드패킹에 한정되지 않고, 제2연결부재(520)에 구비되며 고온공기가 밀봉부(521) 쪽으로 유동하는 것을 방지할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
그리고, 제2연결부재(520)에는 도2에 도시된 실시예와 같이 냉각유로(524)가 형성될 수 있다. 이러한 냉각유로(524)는 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 공기나 물 등의 냉각매체공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 그러므로, 밸브를 개방하면 냉각유로(524)로 공기나 물 등의 냉각매체가 유동할 수 있다. 이에 따라, 제2연결부재(520)가 수냉 또는 공냉으로 냉각될 수 있다.
한편, 도2에 도시된 실시예와 같이 제1연결부재(210)와 제2연결부재(520)에는 산소공급유로(525)가 형성될 수 있다. 이러한 산소공급유로(525)는 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 산소공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 따라서, 밸브를 개방하면 산소공급원으로부터 산소공급유로(525)를 통해 전로(C)에 추가의 산소가 공급될 수 있다. 그리고, 이러한 추가의 산소공급에 의해서 전로(C)에서의 2차연소 효율이 향상될 수 있다.
제2 랜스(220)의 타측은 도1과 도3에 도시된 실시예와 같이 고온공기공급부(400)에 연결될 수 있다. 이를 위해서, 제2 랜스(220)의 타측은 도시된 실시예와 같이 고온공기공급부(400)에 포함되는 덕트(410)와 착탈수단(600)에 의해서 연결 또는 분리될 수 있다. 그리고, 이러한 착탈수단(600)은 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성될 수 있다.
이를 위해서, 착탈수단(600)은 도3에 도시된 실시예와 같이 제1착탈부재(610) 및, 제2착탈부재(620)를 포함할 수 있다.
도3에 도시된 실시예와 같이 제1착탈부재(610)는 덕트(410)에 연결될 수 있다. 따라서, 고온공기공급원에 저장된 고온공기는 고온공기공급부(400)의 덕트(410)를 통해 제1착탈부재(610)로 공급될 수 있다. 제1착탈부재(610)가 덕트(410)에 연결되는 구성은 특별히 한정되지 않으며 제1착탈부재(610)가 덕트(410)에 연결되는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
제2착탈부재(620)는 도3에 도시된 실시예와 같이 제2랜스(220)의 타측에 연결될 수 있다. 또한, 제2착탈부재(620)에는 제1착탈부재(610)의 일측이 삽입되는 삽입구멍(620a)이 형성될 수 있다. 따라서, 연결수단(500)의 밀봉부(521)에 주입된 공기가 배출되어 제2랜스(220)가 승강 가능한 상태에서, 도6에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제2랜스(220)를 하강시키면, 제2착탈부재(620)도 제2랜스(220)와 함께 하강된다. 이에 따라, 제2착탈부재(620)의 삽입구멍(620a)에 제1착탈부재(610)의 일측이 삽입될 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같이 제1착탈부재(610)에 공급된 고온공기는 제2착탈부재(620)를 통해 제2랜스(220)에 공급된다.
또한, 제2랜스(220)를 후술할 승강구동부(300)에 의해서 상승시키면, 제2랜스(220)와 함께 제2착탈부재(620)도 상승된다. 이에 따라, 제2착탈부재(620)의 삽입구멍(620a)으로부터 제1착탈부재(610)의 일측이 빠져나올 수 있다. 이러한 경우에는, 제2착탈부재(620)의 상승전에 먼저 고온공기공급부(400)의 덕트(410)로부터 제1착탈부재(610)로의 고온공기의 공급을 차단하기 때문에, 제1착탈부재(610)에서 제2착탈부재(620)를 통해 제2랜스(220)로 고온공기가 공급되지 못하게 된다.
따라서, 착탈수단(600)에 의해서 제2랜스(220)의 승강만으로 제2랜스(220)의 타측이 덕트(410)에 용이하게 분리 또는 연결될 수 있다. 이에 의해서, 제2랜스(220)와 덕트(410)와의 분리와 연결 시간이 단축될 수 있다.
그리고, 도3에 도시된 실시예와 같이 제2착탈부재(620)에는 밀봉부(621)가 구비될 수 있다. 이러한 밀봉부(621)는 전술한 연결수단(500)의 밀봉부(521)와 같이 공기의 주입에 의해서 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 밀봉할 수 있다. 예컨대, 밀봉부(621)는 공기공급원(도시되지 않음)에 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 연결된 팽창부재(도시되지 않음)로 이루어질 수 있다.
따라서, 밸브를 개방하면 공기공급원으로부터 팽창부재로 공기가 주입되어 도3에 점선으로 도시된 바와 같이 팽창부재가 팽창될 수 있다. 이에 따라, 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 밀봉할 수 있다.
그러므로, 고온공기공급원으로부터 고온공기공급부(400)를 통해 제1착탈부재(610)에 공급된 고온공기가 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 통해 외부로 유출되지 않을 수 있다. 그리고, 외부의 공기가 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 통해 제1착탈부재(610)나 제2착탈부재(620)에 유입되지 않을 수 있다. 그리고, 제2랜스(220)에도 유입되지 않을 수 있다. 따라서, 전로(C)에 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있고, 전로(C)에서 제조되는 용강의 품질이 저하되지 않을 수 있다.
한편, 전술하고 도6에 도시된 바와 같이 제2랜스(220)가 승강되는 경우에는 밸브를 개방하여 팽창부재 내의 공기가 공기공급원으로 되돌아가거나 또는 외부로 배출되도록 한다. 이에 따라, 도3에 실선으로 도시된 바와 같이 팽창부재가 수축하게 되고 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이가 밀봉되지 않게 된다. 그러므로, 제2랜스(220)가 승강될 수 있다.
그러나, 밀봉부(621)의 구성은 이에 한정되지 않고, 공기의 주입에 의해서 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 밀봉할 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
또한, 도3에 도시된 실시예와 같이 밀봉부(621) 위의 제2착탈부재(620)에는 냉각가스유로(622)가 형성될 수 있다. 이러한 냉각가스유로(622)는 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 냉각가스공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 따라서, 밸브를 개방하면 냉각가스공급원의 냉각가스가 삽입구멍(620a)에 분사될 수 있다. 그리고, 전술한 밀봉부(621)를 냉각할 수 있다. 그러므로, 고온공기의 열로부터 밀봉부(621)를 보호할 수 있다. 냉각가스는, 예컨대 공기나 아르곤가스, 질소가스 또는 산소가스일 수 있다. 그러나, 냉각가스는 이에 한정되지 않고 삽입구멍(620a)에 분사되어 고온공기의 열로부터 밀봉부(621)를 보호할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
또한, 밀봉부(621) 위의 제2착탈부재(620)에는 밀봉부재(623)가 구비될 수 있다. 이러한 밀봉부재(623)는, 예컨대 그랜드패킹(Gland Packing)일 수 있다. 이에 따라, 고온공기가 밀봉부(621) 쪽으로 유동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해서도 밀봉부(621)가 고온공기로부터 보호될 수 있다. 밀봉부재(623)는 전술한 그랜드패킹에 한정되지 않고 제2착탈부재(620)에 구비되며 고온공기가 밀봉부(621) 쪽으로 유동하는 것을 방지할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
그리고, 제1착탈부재(610) 또는 제2착탈부재(620)에는 도3에 도시된 실시예와 같이 냉각유로(614,624)가 형성될 수 있다. 이러한 냉각유로(614,624)는 밸브(도시되지 않음)가 구비된 연결관(도시되지 않음)에 의해서 공기나 물 등의 냉각매체공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 그러므로, 밸브를 개방하면 냉각유로(614,624)로 공기나 물 등의 냉각매체가 유동할 수 있다. 이에 따라, 제1착탈부재(610) 또는 제2착탈부재(620)가 수냉 또는 공냉으로 냉각될 수 있다.
한편, 도3에 도시된 실시예와 같이 제1착탈부재(610)에는 고정장치(625)가 구비될 수 있다. 이러한 고정장치(625)에 의해서 제1착탈부재(610)와 제2착탈부재(620)의 연결이 고정될 수 있다. 이러한 고정장치(625)는 도시된 실시예와 같이 제1착탈부재(610)에 선회가능하게 연결되는 고정부재(625a)와 고정부재(625a)에 연결되어 고정부재(625a)를 선회시키는 실린더(625b)를 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 전술하고 도6에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제2랜스(220)를 하강하여 제2착탈부재(620)를 하강시키면, 제2착탈부재(620)의 삽입구멍(620a)에 제1착탈부재(610)의 일측이 삽입된다. 그리고, 고정장치(625)의 실린더(625b)를 구동시키면 고정부재(625a)가 선회되어 제1착탈부재(610)와 제2착탈부재(620)의 연결을 고정시킨다.
한편, 도4에 도시된 실시예와 같이 복수개의 랜스(210,220) 중 적어도 하나에는 노즐(211,221)이 구비될 수 있다. 노즐(211,221)은 도시된 실시예와 같이 축소부(211a,221a)와 목부(211b,221b) 및 확대부(211c,221c)를 포함할 수 있다.
축소부(211a,221a)는 도4에 도시된 실시예와 같이 단면이 고온공기의 유동방향으로 축소될 수 있다. 그리고, 목부(211b,221b)는 도시된 실시예와 같이 소정의 길이를 가질 수 있다. 이에 따라, 노즐(211,221)을 유동하는 고온공기가 노즐(211,221)의 목부(211b,221b)에서 갑자기 유동이 바뀌지 않고 서서히 바뀌기 때문에 고온공기의 목부(211b,221b)에서의 마찰력이 감소될 수 있다. 또한, 확대부(211c,221c)는 단면이 고온공기의 유동방향으로 갈수록 확대될 수 있다.
노즐(211,221)의 확대부(211c,221c)에 의해서 고온공기의 유동이 퍼지도록 전로(C)에 분사될 수 있다. 이에 따라, 고온공기와 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 접촉면적이 커질 수 있어서, 고온공기의 전로(C)의 분사에 의한 탈탄효과와 2차연소 효율이 증가될 수 있다.
그리고, 전로(C)에 분사된 고온공기의 운동에너지가 전로(C)에 장입된 용선(M)의 중앙부에 집중되지 않을 수 있다. 따라서, 고온공기의 전로(C)에의 분사시 전로(C)에 장입된 용선(M)의 상부에 존재하는 슬래그(도시되지 않음) 또는 용선(M)이 거의 수직으로 비산되지 않을 수 있다. 그리고, 비산된 슬래그 또는 용선(M)이 랜스(L)나 후드(H) 등에 부착되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 후드(H)에 부착된 슬래그나 용선(M), 즉 지금이 커지고 자중에 의해서 낙하되어 랜스(L)나 전로(C)의 내화물을 파손하는 것도 최소화할 수 있다.
확대부(211c,221c)의 확대각은 노즐(211,221)의 중심선을 기준으로 1도 내지 30도일 수 있다. 확대각이 1도 미만이면, 노즐(211,221)을 통해 전로(C)에 분사되는 고온공기가 퍼지도록 분사되지 않는다. 그리고, 확대각이 30도를 초과하면 고온공기가 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 반응이 활발해질 수 없으며 내화물로 이루어진 전로(C) 벽면에 고온공기(C)가 분사되어 내화물로 이루어진 전로(C) 벽면의 수명이 감소될 수 있다. 따라서, 전로(C)에 고온공기가 퍼지도록 분사되면서 고온공기가 전로(C)에 장입된 용선(M)과 활발한 반응을 하며 내화물로 이루어진 전로(C) 벽면의 수명이 감소되지 않도록 하는 확대부(211c,221c)의 확대각은 1도 내지 30도가 바람직하다.
확대부(211c,221c)의 단부의 직경(D1)은 목부(211b,221b)의 직경(D2)보다 1.1배 내지 2.5배 클 수 있다. 이에 따라, 고온공기가 노즐(211,221)을 통해 마하 이상으로 전로(C)에 분사될 수 있다. 이와 같이 고온공기가 마하 이상으로 분사되면, 고온공기의 운동에너지가 크기 때문에, 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 반응이 활발해질 수 있다. 이에 따라, 고온공기의 분사에 의한 탈탄효과와 2차연소 효율이 향상될 수 있다.
확대부(211c,221c)의 단부의 직경(D1)이 목부(211b,221b)의 직경(D2)보다 1.1배 미만이면 고온공기가 마하 이상으로 분사되지 않는다. 그리고, 확대부(211c,221c)의 단부의 직경(D1)이 목부(211b,221b)의 직경(D2)보다 2.5배 이상 커지면 노즐(211,221)을 통해 전로(C)에 분사되는 고온공기의 운동에너지가 너무 커져서 전로(C)에 장입된 용선(M)의 유동을 방해하게 된다. 따라서, 노즐(211,221)을 통해 전로(C)에 분사되는 고온공기가 마하 이상으로 분사되면서 전로(C)에 장입된 용선(M)의 유동을 방해하지 않는 확대부(211c,221c)의 단부의 직경(D1)은 목부(211b,221b)의 직경(D2)보다 1.1배 내지 2.5배 큰 것이 바람직하다.
이와 같이, 축소부(211a,221a), 목부(211b,221b) 및, 확대부(211c,221c)를 포함하는 노즐(211,221)이 랜스(210,220)에 구비되기 때문에, 고온공기의 유속이 빨라질 수 있다.
그리고, 제1랜스(210)와 제2랜스(220)에 이러한 노즐(211,221)이 각각 구비되면, 제2랜스(220)의 노즐(221)에 의해서 고온공기의 유속을 1차로 증가시키고 제1랜스(210)의 노즐(211)에 의해서 고온공기의 유속을 2차로 증가시킬 수 있다.
승강구동부(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 복수개의 랜스(210,220)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 승강구동부(300)에 의해서 복수개의 랜스(210,220) 각각을 승강시킬 수 있다. 그리고, 고온공기의 전로(C)에의 분사높이를 조정할 수 있다. 이에 따라, 고온공기와 전로(C)에 장입된 용선(M)의 접촉면적이 넓어지도록 할 수 있다. 그리고, 고온공기의 전로(C)의 분사에 의한 탈탄효과와 2차연소 효율이 증가될 수 있다.
한편, 승강구동부(300)에 의해서 조정되는 고온공기의 분사높이는 전로(C)의 바닥에서 1.5m 높이 내지 전로(C)의 노입구(I) 높이까지일 수 있다. 고온공기의 분사높이가 전로(C)의 바닥에서 1.5m 높이보다 낮으면, 고온공기의 분사에 의해서 전로(C)에 장입된 용선(M)의 유동이 방해받을 수 있다. 그리고, 고온공기의 분사높이가 전로(C)의 노입구(I) 높이보다 높으면, 고온공기의 분사에 의한 소음이 전로(C)의 노입구(I)와 노입구(I)의 상부에 설치된 후드(H) 사이의 간극을 통해 외부로 전달될 수 있다. 이에 따라, 고온공기의 분사에 의한 소음이 클 수 있다. 따라서, 고온공기의 분사에 의해서 전로(C)에 장입된 용선(M)의 유동이 방해받지 않으면서 전로(C)에 고온공기의 분사에 의한 소음이 작을 수 있는 고온공기의 분사높이는 전로(C)의 바닥에서 1.5m 높이 내지 전로(C)의 노입구(I) 높이까지가 바람직하다.
한편, 전로(C)의 경동시와 같은 비상시에는 고온공기의 분사높이는 전로(C) 노입구(I) 상부에 설치된 후드(H) 안쪽 높이까지일 수 있다. 이에 따라, 전로(C)의 경동 등이 고온공기의 분사에 의해서 방해받지 않을 수 있다.
이를 위해서, 승강구동부(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 승강부재(310,320) 및, 구동모터(330,340)를 포함할 수 있다.
승강부재(310,320)는 복수개의 랜스(210,220)가 각각 연결될 수 있다. 또한, 구동모터(330,340)는 승강부재(310,330)에 연결될 수 있다. 그러므로, 구동모터(330,340)의 구동에 의해서 승강부재(310,330)가 승강되어 복수개의 랜스(210,220) 각각이 승강될 수 있다.
그러나, 승강구동부(300)의 구성은 도시된 실시예에 한정되지 않고, 복수개의 랜스(210,220)에 각각 연결되어 복수개의 랜스(210,220) 각각을 승강시킬 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
고온공기공급부(400)는 일측이 열풍로(도시되지 않음) 등과 같은 고온공기공급원에 연결될 수 있다. 그리고, 타측은 복수개의 랜스(210,220) 중 하나에 연결될 수 있다. 도1에 도시된 실시예에서 고온공기공급부(400)는 제2 랜스(220)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 고온공기공급원으로부터 복수개의 랜스(210,220)로 고온공기를 공급할 수 있다.
이를 위해서, 고온공기공급부(400)는 도1에 도시된 실시예와 같이 일측은 복수개의 랜스(210,220) 중 하나에 연결되고 타측은 열풍로 등과 같은 고온공기공급원에 연결되는 덕트(410)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치의 작동에 대하여 설명한다. 도5에 도시된 바와 같이 전로(C)에 고온공기를 분사하기 전에는 제2랜스(220)와 제1랜스(210)는 상승된 상태에 있게 된다. 그리고, 승강구동부(300)에 의한 제2랜스(220) 또는 제1랜스(210)의 승강이 가능하도록 연결수단(500)의 밀봉부(521)와 착탈수단(600)의 밀봉부(621)는 공기가 배출되어 축소된 상태로 된다.
그리고, 전로(C)에 용선(M)과 고철이 장입된 후에는 먼저 도6에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제2랜스(220)를 하강시킨다. 이에 따라, 제2랜스(220)의 타측이 착탈수단(600)에 의해서 고온공기공급부(400)의 덕트(410)에 연결된다.
이러한 상태에서, 착탈수단(600)의 밀봉부(621)에 공기를 주입하여 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이가 밀봉되도록 한다.
이후, 도7에 도시된 바와 같이 승강구동부(300)에 의해서 제1랜스(210)를 하강시켜서 전로(C)에의 고온공기의 분사높이를 조정한다.
그리고, 연결수단(500)의 밀봉부(521)에 공기를 주입하여 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이가 밀봉되도록 한다.
이러한 상태에서, 고온공기공급부(400)에서 제2랜스(220)로 고온공기를 공급하면, 고온공기는 제1랜스(210)를 통해 전로(C)에 분사된다.
그리고, 전술한 연결수단(500)과 착탈수단(600)에 의해서 고온공기의 외부유출이나 외부 공기의 유입 없이 전로(C)에 고온공기가 분사되게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 전로 고온공기 분사장치를 사용하면, 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스를 포함하여 전로내로의 고온공기의 분사높이를 조정할 수 있으며, 고온공기의 분사시 고온공기의 분사에 의한 소음을 줄일 수 있고, 고온공기가 전로에 장입된 용선의 탕면에 소정 각도로 퍼지게 분사될 수 있다.
그리고, 전로에 분사되는 고온공기와 전로에 장입된 용선의 접촉면적이 넓어질 수 있으며, 고온공기가 마하 이상으로 전로에 분사될 수 있고, 전로에의 고온공기의 분사로 인한 탈탄효과와 2차연소 효율이 향상될 수 있다.
또한, 복수개의 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있으며, 전로에 추가의 산소를 공급할 수 있고, 복수개의 랜스 중 하나와 고온공기공급원에 포함되는 덕트의 연결과 분리가 용이하도록 하며 덕트와 랜스의 연결부위를 통해 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않을 수 있고, 조업시간을 단축할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며 제조원가를 절감시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 전로 고온공기 분사장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 서로 연결되며 승강가능한 복수개의 랜스(210,220)를 포함하며 전로(C)에 고온공기를 분사하도록 구성된 분사부(200);
    상기 복수개의 랜스(210,220)를 승강시키도록 상기 복수개의 랜스(210,220)에 각각 연결되며 고온공기와 전로(C)에 장입된 용선(M)과의 접촉면적이 넓어지도록 고온공기의 전로(C)에의 분사높이를 조정하도록 구성된 승강구동부(300); 및
    일측은 고온공기공급원에 연결되고 타측은 상기 복수개의 랜스(210,220) 중 하나에 연결되어 고온공기를 공급하도록 구성된 고온공기공급부(400);
    를 포함하여 구성된 전로 고온공기 분사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고온공기의 전로(C)에의 분사높이는 전로(C)의 바닥에서 1.5m 높이 내지 상기 전로(C)의 노입구(I) 높이까지이며,
    비상시에는 전로 노입구(I) 상부에 설치된 후드(H) 안쪽 높이까지인 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분사부(200)는
    전로(C)에 일측이 삽입되는 제1 랜스(210); 및
    일측은 상기 제1 랜스(210)의 타측에 연결되며 타측은 상기 고온공기공급부(400)에 연결되는 제2 랜스(220);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 랜스(210,220) 중 적어도 하나에는 단면이 고온공기의 유동방향으로 축소되는 축소부(211a,221a)와 목부(211b,221b) 및 단면이 확대되는 확대부(211c,221c)를 포함하는 노즐(211,221)이 구비된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 목부(211b,221b)는 고온공기의 상기 목부(211b,221b)에서의 마찰력이 감소되도록 소정의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 확대부(211c,221c)의 확대각은 상기 노즐(211,221)의 중심선을 기준으로 1도 내지 30도인 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 확대부(211c,221c)의 단부의 직경(D1)은 상기 목부(211b,221b)의 직경(D2)보다 1.1배 내지 2.5배 큰 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 승강부(300)는
    상기 복수개의 랜스(210,220)에 각각 연결되는 승강부재(310,320); 및
    상기 승강부재(310,320)에 연결되어 상기 승강부재(310,320)를 승강시키는 구동모터(330,340);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1랜스(210)의 타측에는 상기 제2랜스(220)의 일측이 승강되도록 관통되면서 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성된 연결수단(500)이 구비되는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 연결수단(500)은
    상기 제1랜스(210)의 타측에 연결되며 상기 제1랜스(210)의 일측이 관통되는 제1관통구멍(510a)이 형성된 제1연결부재(510); 및
    상기 제1연결부재(510)에 연결되며 상기 제1관통구멍(510a)과 연결되는 제2관통구멍(520a)이 형성되고 공기의 주입에 의해서 상기 제2랜스(220)와 제2관통구멍(520a) 사이를 밀봉하도록 구성된 밀봉부(521)가 구비된 제2연결부재(520);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밀봉부(521) 아래의 상기 제2연결부재(520)에는 냉각가스공급원에 연결되며 상기 제2관통구멍(520a)으로 냉각가스를 분사하여 상기 밀봉부(521)를 냉각하도록 구성된 냉각가스유로(522)가 형성된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 밀봉부(521) 아래의 제2연결부재(520)에는 밀봉부재(523)가 구비된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제2연결부재(520)에는 상기 제2연결부재(520)가 수냉 또는 공냉으로 냉각되도록 구성된 냉각유로(524)가 형성된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1연결부재(510)와 제2연결부재(520)에는 추가의 산소가 전로(C)에 공급되도록 구성된 산소공급유로(525)가 형성된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  15. 제3항에 있어서, 상기 제2랜스(220)의 타측은 상기 고온공기공급부(400)에 포함되는 덕트(410)와 고온공기가 외부로 유출되거나 외부의 공기가 유입되지 않도록 구성된 착탈수단(600)에 의해서 연결 또는 분리되는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 착탈수단(600)은
    상기 덕트(410)에 연결되는 제1착탈부재(610); 및
    상기 제2랜스(220)의 타측에 연결되며 상기 제1착탈부재(610)의 일측이 삽입되는 삽입구멍(620a)이 형성되고 공기의 주입에 의해서 상기 제1착탈부재(610)의 일측과 삽입구멍(620a) 사이를 밀봉하도록 구성된 밀봉부(621)가 구비된 제2착탈부재(620);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 밀봉부(621) 위의 상기 제2착탈부재(620)에는 냉각가스공급원에 연결되며 상기 삽입구멍(620a)으로 냉각가스를 분사하여 상기 밀봉부(621)를 냉각하도록 구성된 냉각가스유로(622)가 형성된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 밀봉부(621) 위의 상기 제2착탈부재(620)에는 밀봉부재(623)가 구비된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1착탈부재(610) 또는 제2착탈부재(620)에는 상기 제1착탈부재(610) 또는 제2착탈부재(620)가 수냉 또는 공냉으로 냉각되도록 구성된 냉각유로(614,624)가 형성된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제1착탈부재(610)에는 상기 제2착탈부재(620)와의 연결을 고정하도록 고정장치(625)가 구비된 것을 특징으로 하는 전로 고온공기 분사장치.
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