KR100847777B1 - 진공 탈가스설비의 정련방법 - Google Patents

진공 탈가스설비의 정련방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공 탈가스설비 및 정련방법에 관한 것으로, 진공조와, 상기 진공조 하부에 마련되고 용강이 수강된 래들에 침적되어 용강을 환류하는 제 1 침적관 및 제 2 침적관과, 상기 제 1 침적관 내경 둘레에 다수의 분사공을 형성하고, 상기 분사공으로 불활성 가스를 공급하는 제 1 환류가스 공급관과, 상기 제 2 침적관 내경 둘레에 다수의 분사공을 형성하고, 상기 분사공으로 불활성 가스를 공급하는 제 2 환류가스 공급관을 포함하는 진공 탈가스설비가 제공된다. 이에 따라서, 용강 정련 시 새로운 용강이 투입되는 것에 대응하여 침적관의 용강 흡입과 배출의 역할을 교번적으로 수행하게 됨으로써 침적관의 침식속도를 늦추어 침적관의 장시간 사용이 가능한 효과가 있다.
진공 탈가스, RH설비, 탈산, 침적관, 상승관, 하강관, 교번, 병용

Description

진공 탈가스설비의 정련방법{Method for Refinig Molten Pig Iron in Reinstahl Huten Werke Heraus}
도 1은 종래의 진공 탈가스설비를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 탈가스설비를 나타낸 개략도이다.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 진공 탈가스설비 110 : 진공조
120 : 침적관 150a : 제 1 환류가스 공급관
150b : 제 2 환류가스 공급관 160 : 제 1 침적관
170 : 제 2 침적관 180 : 랜스
190 : 합금철 투입구
본 발명은 진공 탈가스설비 및 이를 이용한 정련방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 용강에 침적된 상태에서 용강이 상승되고 하강되는 침적관을 병용할 수 있어 생산성이 향상되는 진공 탈가스설비 및 이를 이용한 정련방법에 관한 것이다.
진공 탈가스 공정은, 래들에 수강된 용강의 탈 가스 및 침전물의 부상 촉진, 강성분과 용강 온도 균일화, 온도 상승 등을 목적으로 하는 노외 정련 설비로서, 침적관의 주입구를 통해 불활성 가스를 주입, 용강을 환류시키고 랜스를 통해 산소를 취입하면서 상기 목적을 달성하게 된다.
도 1은 종래의 진공 탈가스설비를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 진공 탈가스설비는 크게 진공조(10), 침적관(20)으로 구분되는데 이때, 용강의 흡입과 배출을 위해 침적관(20)은 래들(30)의 용강(40) 속에 직접 침적되어 용강(40) 및 용강 상면에 위치하는 슬래그(S)와 접촉하게 된다. 상기와 같은 침적관(20)은 래들(30)의 용강(40)을 환류가스 공급관(50)이 구비된 상승관(60)을 통해 흡입하고 하강관(70)으로 배출하는 사이클을 갖는다. 상기 진공조(10)의 내측벽면에는 내화물이 축조되고 랜스(80)와 합금철 투입구(90)가 설치된다. 또한 상기 환류가스 공급관(50)에는 상승관 수동밸브(52), 상승관 자동밸브(54), 상승관 유량제어밸브(56)가 순차적으로 설치된다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 진공 탈가스설비에 용강이 수강된 래들(30)이 도착하면 작업자들이 모니터를 통하여 래들(30)을 승강시켜 침적관(20) 일부 특히, 상승관(60) 및 하강관(70)이 용강(40)에 침적될 수 있도록 제어하게 된다. 이때, 환류가스 공급관(50)으로 불활성 가스를 최소유량(100Nm3/h)으로 공급하여 환류가스 공급관(50)이 용강(40)에 막히지 않도록 상승관 자동밸브(54)를 개방하고 상승관 유량제어밸브(56)를 통해 불활성 가스의 공급을 제어하게 된다.
상기 상승관(60) 및 하강관(70)이 용강(40)에 침적되면, 불활성 가스가 용강 중으로 공급될 수 있는 유량(180Nm3/h)으로 상승관 유량제어밸브(56)를 제어하게 된다. 그리고, 진공조(10)에 진공 분위기가 조성되면 상승관(60) 및 하강관(70)이 침적된 용강은 상승관(60)으로 흡입되고 하강관(70)으로 배출되는 사이클이 반복되면서 탈산된다. 상기 용강이 탈산되면 진공조(10)의 합금철 투입구(90)를 통해 수요가가 요구하는 성질의 강에 부합하는 합금철을 용강에 투입하고 일정시간 환류 후 정련을 완료하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 진공 탈가스설비는 상승관(60)이 하강관(70)에 비해 침식이 빠르게 진행되어 하강관(70)을 더 사용할 수 있는 조건에서도 상승관(60)을 교체해야 하므로 상승관(60) 취외 및 취부에 따른 소요시간만큼 생산성이 저하된다.
또한 상기 상승관(60)으로 용강이 흡입되는 과정에서 하강관(70)의 상방에 위치하는 진공조(10) 내측벽면으로 용강이 비산되어 부착성 지금(42)을 형성하고, 상기 부착성 지금(42)이 정련 중 진공조(10) 내측벽면에서 탈락되면서 용강의 온도를 저하시키고 용강 품질을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용강 정련 시 침적관의 상승관과 하강관이 병용되어 침적관의 침식속도를 늦추어 침적관을 장시간 사용할 수 있는 진공 탈가스설비 및 이를 이용한 정련방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 진공조와, 상기 진공조 하부에 마련되고 용강이 수강된 래들에 침적되어 용강을 환류하는 제 1 침적관 및 제 2 침적관과, 상기 제 1 침적관 내경 둘레에 다수의 분사공을 형성하고, 상기 분사공으로 불활성 가스를 공급하는 제 1 환류가스 공급관과, 상기 제 2 침적관 내경 둘레에 다수의 분사공을 형성하고, 상기 분사공으로 불활성 가스를 공급하는 제 2 환류가스 공급관을 포함하는 진공 탈가스설비에 의해 달성된다.
여기서 상기 제 1 환류가스 공급관 및 제 2 환류가스 공급관에 용강의 정련상태에 따라 불활성 가스의 유량을 제어하는 제어밸브가 설치된 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 용강이 수강된 래들이 진공 탈가스설비로 운반되는 이송단계와, 상기 이송단계 후 진공조와 연결된 제 1 침적관과 제 2 침적관이 용강에 침적되는 침적단계와, 상기 침적단계 후 진공조에 진공 분위기가 조성되면 제 1 침적관과 제 2 침적관 중 어느 하나는 래들의 용강을 흡입하고 다른 하나는 용강을 배출하는 교반단계와, 상기 교반단계 중 불활성 가스를 제 1 침적관과 제 2 침적관 각각에 공급하는 가스 공급단계를 포함하는 진공 탈가스설비의 정련방법에 의해 달성된다.
여기서 상기 용강에 제 1 침적관 및 제 2 침적관이 침적될 때 각 침적관에 불활성 가스를 최소 유량으로 공급하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1 침적관 및 제 2 침적관은 새로운 용강이 투입되는 것에 대응하여 용강의 흡입과 배출 역할이 교번되도록 각 침적관에 불활성 가스의 공급 유량 을 다르게 제어하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 탈가스설비를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 진공 탈가스설비(100)는 진공조(110)의 하부에 침적관(120)이 설치되고, 상기 침적관(120)은 제 1 침적관(160)과 제 2 침적관(170)으로 구분되어 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)은 래들(30)에 수강된 용강(40)에 침적된 상태에서 어느 하나는 래들(30)의 용강(40)을 흡입하게 되고, 다른 하나는 흡입된 용강(40)을 래들(30)로 배출하게 된다.
상기 진공조(110)의 내측벽면에는 용강(40)에서 발산되는 열에 충분히 견딜 수 있는 내화물이 축조되고, 진공조(110) 내부를 진공 분위기로 조성할 수 있도록 랜스(180)가 진공조(110)를 관통하여 인입 설치되며, 수요가가 요구하는 성질의 강에 부합하는 합금철이 용강(40)에 투입될 수 있도록 합금철 투입구(190)가 설치된다.
또한 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170) 각각에는 불활성 가스가 공급되도록 제 1 환류가스 공급관(150a)과 제 2 환류가스 공급관(150b)이 연결된다. 그리고, 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)의 내경 둘레에는 다수의 분사공(162, 172)이 형성되며, 상기 제 1 환류가스 공급관(150a)과 제 2 환류가스 공급관(150b) 각각에는 용강(40)의 정련상태에 따라 불활성 가스의 유량을 제어할 수 있도록 유량제어밸브(156a, 156b)가 설치되며, 상기 유량제어밸브(156a, 156b)로부터 순차적으로 자동밸브(154a, 154b)와 수동밸브(152a, 152b)가 설치된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 진공 탈가스설비의 동작을 살펴보면, 용강(40)이 수강된 래들(30)이 진공 탈가스설비(100)로 운반되어 진공조(110)의 하부 즉, 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)의 하부에 위치하게 되면, 작업자들이 모니터를 통하여 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)이 용강에 침적될 수 있도록 래들(30)의 승강을 제어하게 된다.
이때, 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)과 연결된 제 1 환류가스 공급관(150a) 및 제 2 환류가스 공급관(150b)으로 불활성 가스를 최소 유량(15Nm3/h)으로 공급하여 각 환류가스 공급관(150a, 150b)이 용강에 막히지 않도록 자동밸브(154a, 154b)를 개방하고, 상기 래들(30)의 승강에 따라 유량제어밸브(156a, 156b)를 통해 불활성 가스의 공급 유량을 제어하게 된다.
부연하자면, 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)이 용강(40)에 침적되면 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)으로 불활성 가스를 공급(대략 120~180Nm3/h의 유량으로)하여 용강 중으로 불활성 가스를 침투시키게 된다. 여기서, 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)으로 공급되는 불활성 가스의 공급 유량을 각각 다르게 함으로써 진공조(110)에 진공 분위기가 조성될 때 용강(40)을 흡입하고 배출하는 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)의 역할을 제어할 수 있다.
하기 설명에서는 제 1 침적관(160)으로 용강(40)이 흡입되도록 불활성 가스의 유량이 제어되고, 제 2 침적관(170)으로 용강이 배출되도록 불활성 가스의 유량이 제어된 것으로 설명한다. 예를 들어, 상기 제 1 침적관(160)에 공급되는 불활성 가스의 유량을 적정범위 내에서 증가시키고, 제 2 침적관(170)에 공급되는 불활성 가스의 유량을 적정범위 내에서 감소시키게 되면, 제 1 침적관(160)과 제 2 침적관(170)의 조건이 달라져 용강(40)의 흡입과 배출을 결정할 수 있다.
즉, 상기 제 1 침적관(160)으로 불활성 가스를 120~180Nm3/h의 유량으로 공급하도록 제어하고, 상기 제 2 침적관(170)으로 불활성 가스를 최소 유량(15Nm3/h)으로 공급하도록 각 환류가스 공급관(150a, 150b)에 설치된 유량제어밸브(156a, 156b)에 의해 제어된다. 물론 상기 유량제어밸브(156a, 156b)는 작업자들이 근무하는 조정실의 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되고, 진공 탈가스설비(110)의 정련상태에 따라 제어된다.
그리고, 진공조(110)에 진공 분위기가 조성되면 제 1 침적관(160)으로 용강이 흡입되고 제 2 침적관(170)을 통해 용강이 래들(30)로 배출되는 환류가 반복하면서 용강을 탈산하게 된다. 상기 용강의 탈산이 진행됨에 따라 진공조(110)에 설치된 합금철 투입구(190)를 통해 수요가가 요구하는 성질의 강에 부합하는 합금철을 투입하고 일정시간 환류 후 정련을 완료하게 된다.
상기와 같이 정련이 완료되면 제 1 침적관(160)과 제 2 침적관(170)이 용강으로부터 부상하도록 래들(30)의 승강을 제어하게 되는데, 이때 상기 제 1 침적관(160)과 제 2 침적관(170)으로 불활성 가스를 공급하는 제 1 환류가스 공급관(150ㅁ) 및 제 2 환류가스 공급관(150b)이 용강에 막히지 않도록 불활성 가스의 공급 유량을 최소(15Nm3/h)로 제어하고, 제 1 침적관(160)과 제 2 침적관(170)이 용 강으로부터 완전히 분리 부상되면 자동밸브(154a, 154b)가 불활성 가스의 공급을 완전히 차단하고 용강(40)이 수강된 래들(30)을 후 공정으로 운반하게 된다.
그리고, 정련을 위한 새로운 용강(40)이 래들(30)에 수강된 상태로 진공조(110)의 하부 즉, 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)의 하부에 위치하게 되면, 작업자들이 모니터를 통하여 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)이 용강에 침적될 수 있도록 래들(30)의 승강을 제어하게 된다.
이때, 상기 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)에 각각 연결된 제 1 환류가스 공급관(150a) 및 제 2 환류가스 공급관(150b)으로 불활성 가스를 최소 유량(15Nm3/h)으로 공급하여 각 환류가스 공급관(150a, 150b)이 용강에 막히지 않도록 자동밸브(154a, 154b)를 개방하고, 상기 래들(30)의 승강에 따라 유량제어밸브(156a, 156b)를 통해 불활성 가스의 공급 유량을 제어하게 된다.
특히, 앞선 용강의 정련에서 제 1 침적관(160)으로 용강(40)이 흡입되고, 제 2 침적관(170)으로 용강(40)이 배출되도록 각 침적관(160, 170)으로 공급되었던 불활성 가스의 유량을 반전시켜 제 2 침적관(170)으로 용강(40)이 흡입되고 제 1 침적관(160)으로 용강(40)이 배출되도록 각 침적관(160, 170)으로 공급되는 불활성 가스의 유량을 제어하게 된다.
상기와 같이 제 2 침적관(170)으로 용강(40)이 흡입되고, 제 1 침적관(160)으로 용강(40)이 배출되도록 제 1 침적관(160) 및 제 2 침적관(170)이 새로운 용강에 대응하여 용강(40)의 흡입과 배출 역할이 교번되면 진공조(110)에 진공 분위기 를 조성하여 용강(40)을 탈산하게 된다. 상기 용강(40)의 탈산이 진행됨에 따라 진공조(110)에 설치된 합금철 투입구(190)를 통해 수요가가 요구하는 성질의 강에 부합하는 합금철을 투입하고 일정시간 환류 후 정련을 완료하게 된다.
표 1은 종래와 본 발명의 실시예에 따른 비교 테이블이다.
Figure 112006098315310-pat00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 따라 제 1 침적관과 제 2 침적관의 흡입과 배출의 역할을 교번적으로 제어함으로써, 침적관의 수명이 100이상 증가하였다.
또한 탈가스 처리능력도 약 10ppm이상 향상되었으며, 진공조 내측벽면으로 부착성 지금이 형성되지 않아 지금을 제거할 필요가 없었다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
본 발명에 의한 진공 탈가스설비 및 정련방법은, 용강 정련 시 새로운 용강 이 투입되는 것에 대응하여 침적관의 용강 흡입과 배출의 역할을 교번적으로 수행하게 됨으로써 침적관의 침식속도를 늦추어 침적관의 장시간 사용이 가능한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 용강이 수강된 래들이 진공 탈가스설비로 운반되는 이송단계와,
    상기 이송단계 후 진공조와 연결된 제 1 침적관과 제 2 침적관이 용강에 침적되는 침적단계와,
    상기 침적단계 후 진공조에 진공 분위기가 조성되면 제 1 침적관과 제 2 침적관 중 어느 하나는 래들의 용강을 흡입하고 다른 하나는 용강을 배출하는 교반단계와,
    상기 교반단계 중 불활성 가스를 제 1 침적관과 제 2 침적관 각각에 공급하는 가스 공급단계를 포함하고,
    상기 제 1 침적관 및 제 2 침적관은 새로운 용강이 투입되는 것에 대응하여 용강의 흡입과 배출 역할이 교번되도록 각 침적관에 공급하는 불활성 가스의 공급 유량이 교번되도록 제어하며,
    상기 제 1 침적관과 제 2 침적관 중 용강이 흡입되는 침적관에는 120 ~ 180Nm3/h의 유량으로 불활성 가스를 공급하고, 용강이 배출되는 침적관에는 15Nm3/h의 유량으로 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스설비의 정련방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 용강에 제 1 침적관 및 제 2 침적관이 침적될 때 각 침적관에 불활성 가스를 15Nm3/h의 유량으로 공급하는 것을 특징으로 하는 진공 탈가스설비의 정련방법.
  5. 삭제
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KR20000074679A (ko) 1999-05-25 2000-12-15 이구택 침적관 주변 탕면의 지금화 방지장치

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