KR20030016280A - 용융금속의 탭핑시에 슬래그의 동반의 방지방법 및 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야금용 베슬로부터 용융금속의 탭핑시에 슬래그가 동반하는 것을 방지하는 장치에 관한 것이며, 여기서 베슬의 탭개구는 겹쳐서 위치하여지고 내마모성 내화재료로 만들어지고 그리고 탭프레임 블럭들에 의하여 둘러 쌓여진 교체 가능한 파이프들로부터 형성되어져 있으며, 여기서 기술된 바와 같이 구성된 탭교체 가능 시스템의 하부단부는 상기 개구를 폐쇄하는 슬라이드가 기대어 있는 컵형상 블럭에 의하여 형성되어 있다. 본 발명 따르면 파이프의 양단부들에서 개방되어 있으며 축방향으로 뻗쳐 있는 채널들이, 베슬의 내부에로 안내하는 적어도 교체 가능한 파이프의 파이프벽에 제공되어 있다. 상기한 채널들은 베슬의 내부로부터 먼쪽의 파이프단부에서 가스공급부에 연결되어 있다.

Description

용융금속의 탭핑시에 슬래그의 동반의 방지방법 및 방지장치{METHOD AND DEVICE FOR PREVENTING SLAG FROM FLOWING ALONG WHEN TAPPING A MOLTEN METAL}

이 종류의 베슬은 평면도에서 대략 타원형 내지 배형상을 제공하여, 여기서 뾰쪽하게 되어지는 전방의 저면 범위에는 탭개구가 형성되어 있다. 정상적인 위치에서, 즉 탭핑전에 용융체 경면은 탭개구의 약 1m 내지 1.50m 위에 존재한다.

상기한 탭개구는 충진재료로 막혀져 있으며 그리고 하방으로는 슬라이드에 의하여 폐쇄되어 있다. 상기 충진재료는 탭개구 위에 용기 내부 공간내에로 돌기하고 있는 융기부를 형성한다.

탭핑을 위하여, 즉 강이 2차-야금공정을 받게되는 레이들 내에로 용융체의 다시 충진 작업을 위하여 용기는 탭위치에로 선회되며, 그 결과로 탭개구는 이제는 베슬의 가장 낮은 범위를 형성한다. 상기 위치에는 슬라이드는 개방되고 그리고 탭개구에 있는 충진재료는 제거된다.

유출되고 있는 용융체는 탭개구의 상부에서 소용돌이(와동효과)를 형성하며 이 소용돌이는 야금학적인 이유들로부터 원하여지지 않는 것으로서, 용융체 위에서 부유하는 슬래그를 와동작용에 의하여 동반한다.

상기한 와동효과의 방지 내지 회피를 위한 이제까지 공지된 방법들은 이제까지는 사용할 수 없는 것으로 나타났다.

본 발명은 야금용 베슬로부터 금속용융체의 탬핑시에 슬래그의 동반의 방지 방법에 관한 것이다.

상기한 베슬의 경우에는 그러나 예를들면 오로지 제강을 위한 것 즉 콘버터 또는 전기로의 베슬만이 문제가 될 수는 없다.

다음에 본 발명은 전기로의 예에서 표현된다.

도 1은 전기로의 베슬(vessel)의 종단면도,

도 2는 도 1에 따르는 베슬의 탭핑시스템을 사시도 표현으로 그리고 단면으로 보여준 도면,

도 3은 교체 파이프의 특별한 실시형태의 단면도,

도 4a 내지 도 4c는 교체 가능한 파이프들 내에서의 3개의 가능한 채널 기하학적 형상들을 도시한다.

따라서 본 발명은 처음에 언급한 종류의 방법을 상술한 소용돌이 효과의 제거가 간단한 종류와 방법으로 가능하도록 그렇게 만드는 과제를 기초로 한다.

본 발명의 또 다른 과제는 상기한 방법의 실시를 위한 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 다음의 공전단계들 : 즉

a) 탭위치에로 베슬의 선회;

b) 탭핑시 용융금속의 유동방향에 대항하여, 탭개구를 둘러싸고 있는 채널들을 통하여 베슬내에 존재하는 용융체 내에로 가스의 취입;

c) 탭개구의 개방;

d) 탭개구가 더이상 용융체에 의하여 덮혀져 있지 않을때까지 베슬의 되돌려 선회시킴;

e) 가스의 취입의 종료등의 도움으로 상기 과제의 첫번째 부분을 해결한다.

용융체 내에로 가스의 취입은 공지되어 있다.

제조된 강의 2차-야금처리에서는 용융온도의 그리고 또 용융체 내에 용해된 합금성분들의 균일화가 얻어지도록 용융체의 회전 과정을 생성시키기 위하여 가스가 하방으로부터 레이들의 저면을 통하여 용융체 내에로 취입된다.

이 종류의 가스 소기시스템들의 경우에는 레이들의 저면에는 사각형의 또는 둥근 구멍연와들이 들여보내져 있으며, 이들속에로는 원추형으로 형성된 소기연와들이 자리잡고 있으며 이들은 이들을 통하여 가스가 용융체내에 유입할 수 있도록 그렇게 배열되어 있다. 이것은 다수의 타이프들 즉 예를들면 다공성의 소기연와들, 간극소기장치, 성형소기장치등이 공지되어 있다.

가스가 측방으로 소기연와로부터 측방으로 배출하는 것을 방지하기 위한 상기한 소기연와들은 금속맨틀로 둘러 쌓여져 있다.

소기연와들의 상부에서 레이들내에 있는 강의 경면의 높이는 4m까지 달한다.

하부로부터 용융체 내에로 가스의 취입시에는 용융체의 표면에 소위 "대머리부"가 관찰된다. 상기한 표지가 추측하게 하는 바와같이 상기한 장소에서 용융체 경면은 이물체가 절대로 없다.

상기한 효과를 본 발명이 이용한다.

전기로의 베슬의 경우에(유사하게 역시 콘버터의 경우에도) 탭개구는 소위 교체 가능한 파이프들에 의하여 형성되며, 이들중에 다수가 서로가 겹쳐서 하방을 향하여 좁아지고 있는 개구를 형성한다. 이 종류의 교체 가능한 파이프들은 마그네사이트, 코런덤 콘크리트 또는 유사한 내열성 재료들로부터 되어 있다. 이 교체 가능한 파이프들은 탭프레임 블럭들에 의하여 둘러 쌓여 있으며 여기서 교체 가능한파이프들과 탭프레임 블럭들 사이의 틈이 존재하며 이것은 내화재료로서 채워진다. 하방을 향하여 상기 시스템은 소위 컵형상 연와에 의하여 폐쇄되어진다. 이 경우에 컵형상연와의 개구는 슬라이드에 의하여 닫힐 수 있다.

이제 본 발명에 따라서느 방금 언급된 소기연와의 경우와 같이(적어도 가장 위의 또는 가장위의 양측의) 교체 파이프들의 벽에는 반경방향으로 되어 있는 채널들이 형성되어 있으며 이 채널들은 베슬의 내부에로 접합하고 있도록 형성되어 있다. 이 채널들은 가스공급부와 연결되어 있다.

베슬이 탭핑위치에로 경동되어 있자마자 가스공급이 시작한다. 채널들로부터 나오는 가스는 탭개구위에 충진재료로부터 형성된 무더기를 제거한다. 그다음에 컵형태의 연와의 하부에 있는 슬라이드가 선회되어 이탈되어지며 그리고 충진재료는 탭개구의 내부에서 제거된다. 이제 상기 용융체는 레이들 내에로 유출할 수 있으며, 이 경우에 탭개구의 상부에는 상술한 소용돌이가 형성될 것이다. 용융체 내에로 유입하는 가스는 채널개구들의 상부에서 레이들 내에서의 소기 과정의 경우와 유사하게 상기한 "대머리부"를 형성하며, 이것은 상기한 범위 내에서 슬래그가 외부를 향하여 압출되며 그리고 탭개구를 통하여 레이들 내에로 흐르는 것이 방지되는 것을 의미한다.

가스의 취입은 베슬이 다시 되돌려 선회되어 있을때까지 그리고 탭개구가 더이상 용융체에 의하여 덮혀져 있지 않을때까지 그렇게 길게 계속된다.

이 경우에는 생산된 용융체의 야금적 특성을 저해하지 않는 그러한 가스가 사용됨은 자명한 일이다.

가스가 측방으로 교체 가능한 파이프들로부터 나오지 않도록 하기 위하여 이들은 외부의 불수(녹슬지 않는)재료로된 강맨틀을 가지고 둘러 쌓여져 있다.

채널들이 서로 겹쳐져서 배열된 전체의 교체 가능한 파이프들을 지나가는 것을 생각할 수 있을지라도 그러나 우선적으로는 교체 가능한 파이프의 제일 위의 것만을 또는 제일 위의 양자만을 채널들을 갖추도록 하는 것이다. 상기한 양자의 가장 상부의 교체 가능한 파이프들은 역시 일체로 형성되어 있을 수 있으며 그리고, 이로써 하나의 유니트를 형성할 수 있다.

채널들의 배열과 기하학적 형상은 그때그때의 사용요구조건들로부터 결과한다.

채널들의 생산 및 기하학적 형상의 경우에는 소기연와들의 영역에서의 경험으로 되돌아와서 시작되어질 수 있다.

가스를 인도하고 있는 모든 채널들이 균일하게 가스를 가지고 채워질 수 있게 하기 위하여 가장 하부의 채널을 안내하고 있는 교체 가능한 파이프는 그의 하부측에 링형상의 공간이 마련되어 있으며 이 링형상의 공간에 모든 채널들이 접합하며 그리고 이 링형상의 공간에 가스공급파이프가 접합하며 이 가스공급파이프는 예를들면 교체 가능한 파이프들과 이들을 둘러싸고 있는 탭 프레임 연와들 사이의 범위에서 안내되고 있다. 이를 위하여는 양 요소들 사이의 이미 존재하는 틈들이 이용되어 질 수 있거나 또는 채널이 없는 교체 가능한 파이프들의 외부측에 하나의 홈이 설치된다.

가스안내파이프들에로 전기적인 단락 및 이들의 파괴 또는 손상을 방지하기위하여 청구범위 제 10 항 및 제 11 항은 대안으로서, 가스공급파이프들과 동일한 전위차에 야금베슬의 금속피복을 두든가 또는 제 11 항에 따라서 금속 베슬에 인가하고 있는 전위차에 대하여 가스공급파이프들을 절연하는 것을 제안하고 있다.

본 발명은 다음에 도면들에 의하여 표현되고 더 자세히 설명된다.

도 1에서 강의 생산을 위한 전기로의 베슬은 종단면으로 표시되어 있으며 그리고 전반적으로 기호(1)로 붙여져 있다. 평면도에서 상기 베슬(1)은 대략 배형상을 가지며 여기서 더 뾰족한 곳으로 향하고 있는, 베슬(1)의 단부(2)에서 베슬(1)의 저면(3)에는 탭핑개구(4)가 존재한다. 저면(3)의 대략 중앙의 범위에는 양극(5)이 배열되어 있다. 음극과 베슬의 덮개는 표시되어 있지 않다.

베슬(1)은 종이면을 수직으로 통과하는 하나의 축둘레에서 경동할 수 있다. 상기한 베슬(1) 내에서는 주로 고철이 용해되기 시작하며, 여기서 용융체는 용해 개시 과정후에 (6)으로 표시된 높이에 도달한다.

도 2에서는 탬핑개구(4)를 가지는 탭시스템이 더 큰 척도로 표시되어 있다. 상기 탭핑시스템은 현재의 경우에는 5개의 겹쳐서 배열된 교체 가능한 파이프들(7,7')로부터 건조되어지며 이들의 개구직경은 하방을 향하여 더 작아지고 있다. 이 교체 가능한 파이프들(7,7')은 입방체로 만들어진 탭프레임 블럭(8)에 의하여 둘러 쌓여지고 있으며, 여기서 교체 가능한 파이프들(7,7')과 탭프레임 블럭(8) 사이의 틈(9)은 내화성 충진재료로 채워져 있다. 상기 탭시스템은 하부에서 컵형상블럭(10)에 의하여 폐쇄되어 있으며 이 컵형상 블럭의 개구는 표시되지는 않은 슬라이드에 의하여 폐쇄할 수 있다.

가장 상부의 양 교체 가능한 파이프들(7')은 하부의 교체 가능한 파이프(7')의 하부측에 접설되어 있는 링형상공근(12)과 베슬(1)의 내부 공간 사이의 연결을 만들며 파이프벽에 축방향으로 지나면서 배열된 채널들(11)을 사용한다. 상기한 링형상 공간(12)내에로는 가스공급도관(13)이 접합하고 있으며, 이 도관은 교체 가능한 파이프들(7)과 탭프레임블럭(8) 사이에서 하부를 향하여 안내되며 그리고 가장 하부의 탭프레임 블럭(8)과 컵형상 블럭 사이에서 비스듬히 외부를 향하여 안내되어 있다.

도 3에는 교체 가능한 파이프(7')의 가능한 실시 형태가 표시되어 있다. 상기한 교체 가능한 파이프(7')는 2개 부분으로 구성되어 있으며, 즉 원추형으로 형성되어 있는 하나의 내부부분(14)으로 되어 있고 여기서 상기 원추형체의 외측맨틀은 위를 향하여 좁아지고 있다. 상기 내부원추형체(14)는 외측부분(15) 내에 삽입되며 이 외측부분의 내면은 내부 원추형체(14)의 외부면에 상보적으로 형성되어 있다.

상기한 종류의 교체 가능한 파이프(7')의 평면도가 도 4c에서 표시되어 있다. 가스 이송을 위한 채널들(11)은 여기서는 내부 원추형체(14)의 외측면 내에로 들어가 형성된 홈들에 의하여 형성되어 있다.

채널들의 또다른 가능한 구성들은 도 4a 및 도 4b에서 볼수 있다.

도 4a에서 채널들(11)은 반경방향으로 배열된 슬리트들로서 형성되어 있으며, 한편 도 4b의 예에서 채널들(11)은 다수의 구멍들에 의하여 형성되어 있다.

채널들의 다른 기하학적 형상들 내지 실시형태들로는 예를들면 별 모양이나 이와 유사한 채널들이 가능하다.

본 발명에 따른 방법이 다음에 짧게 표현되어 있다; 용해과정후에 베슬(1)은 전방을 향하여 경동되며, 그 결과로 탭개구(4)는 베슬(1)의 가장 하부 부분을 형성한다.

베슬이 상기한 위치에 있게되자마자 채널들(11)을 거쳐서 용융체 내에로 가스의 취입이 시작된다. 비로서 이때에 탭시스템이 개방되며, 용융체는 탭개구(4)를 통하여, 그 아래에 내려 놓여진(표시되지는 않은) 레이들 내에로 유출할 수 있다. 채널들을 거쳐서 용융체 내에로 가스의 취입에 의하여는 탭개구(4)의 상부에서 소용돌이의 형성이 저지되며 그 결과로 상기한 소용돌이에 의하여 슬래그가 탭개구(4)를 통하여 레이들 내에로 동반되어 질 수 없다.

탭개구(4)의 상부에는 취입된 가스에 의하여 소위 "대머리부", 즉 어느범위 내에 슬래그가 측방향으로 밀어 넣어지는 하나의 범위가 형성된다.

레이들 내에로 충진 높이가 원하여진 값에 도달한때에는 베슬(1)이 되돌아 선회된다.

탭개구(4)가 더이상 용융체에 의하여 가려져 있지 않는다면 가스공급은 차단된다.

본 발명은 야금용 베슬로부터 금속용융체의 탬핑시에 슬래그의 동반의 방지에 이용될 수 있다.

Claims (11)

1. 야금용 베슬로부터 금속 용융체를 탭핑시에 슬래그의 동반을 저지하기 위한 방법에 있어서,

   다음의 공정단계들: 즉

   a) 탭위치에로의 베슬(1)의 선회작업;

   b) 탭핑시 용융금속의 유동 방향에 반대방향으로 탭개구(4)를 둘러 싸고 있는 채널들(11)을 통하여 베슬(1) 내에 존재하는 용융체 내에로의 가스의 취입작업;

   c) 탭개구(4)의 개방;

   d) 탭개구(4)가 더이상 용융체에 의하여 덮혀지지 않을때까지 베슬(1)의 복귀선회;

   e) 가스의 취입의 종료를

   포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 야금용베슬에서 탭개구는 내마모성의 내화 재료로되어 있고, 서로 겹쳐져서 배열되어지며 탭프레임연와들에 의하여 둘러 쌓여져 있는 교체 가능한 파이프들로부터 형성되어 있으며, 여기서 그렇게 형성된 탭핑-교체시스템의 하단부는 컵형상의 연와에 의하여 형성되어 있으며, 이 컵형상의 연와에 접해서는 그 개구를 폐쇄하는 슬라이드가 접해 있으며, 이 야금용베슬에서 제 1 항에 의한 방법의 실시를 위한 장치에 있어서,

   적어도 베슬 내부공간에 접합하고 있는 교체 가능한 파이프(7')의 파이프벽에서는 반경방향으로 되어 있으며, 파이프(7')의 양측에 전면측들에 접합하고 있는 채널들(11)이 설치되어 있으며, 이 채널들은 베슬 내부공간에서 먼쪽의 파이프 전면측에서 가스공급부(13)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 벽(들)에는 가스를 안내하는 채널들(11)이 배열되어 있는 교체 가능한 파이프(들)(7')는 스테인레스강으로 되어 있는 강판맨틀을 가지고 둘러 쌓여져 있는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 채널들(11)은 파이프개구를 둘러싸고 있으며, 반경방향으로 배열된 간극들인 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 채널들(11)은 파이프개구를 둘러 싸고 있으며, 균일하게 분포된 구멍들인 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 채널들(11)은 교체 가능한 파이프(7')가 원추형으로 형성된내부파이프(14)와 상보적으로 형성된 외부파이프(15)로부터 합체되어져 형성하는 중간 공간에 의하여 형성되며 그리고 내부 원추형부(14) 외면에 또는 외부원추형부(15)의 내면에 채널을 형성하는 홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   채널들을 가지고 있는 교체 가능한 파이프(들)에로의 가스공급부(13)는 채널을 안내하고 있는 가장 하부의 교체 가능한 파이프의 하부에 배열되고 있으며, 모든 채널들을 채우고 있는 링형상의 공간(12) 내에 접합하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   가스공급부(13)는 컵형상의 연와(10)의 상부에서 교체 가능한 파이프들(7)과 탭프레임 연와들(8) 사이의 틈(9) 속으로 접합하며, 그리고 거기서부터 링형상의 공간(12)에 축방향으로 인도되어져 있는 하나의 파이프로 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   채널들(11)을 가지는 교체 가능한 파이프들(7')이 하나의 유니트를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 2 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    야금용 베슬의 금속피복은 가스공급부파이프들과 동일한 전위차에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 2 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    가스공급파이프들은 야금용 베슬이 놓여 있는 전위차에 대하여 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.