KR930005065B1 - Method for cleaning molten metal and apparatus therefor - Google Patents

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Abstract

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Description

용융금속의 청정화방법 및 그 장치Molten metal cleaning method and apparatus

제1도는 배치프로세스로서 용융금속을 청정화하는 본 발명의 장치를 개략적으로 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the apparatus of the present invention for cleaning molten metal as a batch process.

제2도는 배치프로세스로서 용융금속을 청정화하는 본 발명의 또 다른 장치를 개략적으로 예시한 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of yet another apparatus of the present invention for cleaning molten metal as a batch process.

제3도는 U자형 용기를 사용하여 용융금속을 연속적으로 청정화하는 본 발명의 장치를 개략적으로 예시하는 단면도.3 is a cross-sectional view schematically illustrating the apparatus of the present invention for continuously cleaning molten metal using a U-shaped container.

제4도는 예 1 및 비교예 1의 용융금속 처리시 용융금속내의 산소총량의 시간변화를 예시하는 그래프.FIG. 4 is a graph illustrating the time change of the total amount of oxygen in the molten metal during the molten metal treatment of Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

제5도는 양호한 실시예 2의 방법을 사용하는 장치의 개략적인 형태를 도시하는 단면도.FIG. 5 is a sectional view showing a schematic form of an apparatus using the method of the preferred embodiment 2. FIG.

제6도는 가로좌표에서 예시한 정전자기장의 자속밀도에 관한, 용융금속에 정전자기장을 작용하는 것에 의해 발생하는 용융금속표면의 플러터의 변화를 예시하는 그래프.FIG. 6 is a graph illustrating changes in the flutter of the molten metal surface caused by the action of the positive electromagnetic field on the molten metal with respect to the magnetic flux density of the positive electromagnetic field illustrated in the abscissa.

제7도는 양호한 실시예 3의 방법을 사용하는 장치를 예시하는 단면도.7 is a cross-sectional view illustrating an apparatus using the method of the preferred embodiment 3. FIG.

제8도는 본 발명의 예 4의 용융금속처리시 용융금속내의 산소총량의 시간변화를 예시하는 그래프.8 is a graph illustrating the time change of the total amount of oxygen in the molten metal during the molten metal treatment of Example 4 of the present invention.

제9도는 예 5에서 사용되는 용융금속을 연속적으로 청정화하기 위한 장치를 예시하는 단면도.9 is a cross-sectional view illustrating an apparatus for continuously cleaning molten metal used in Example 5. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 압력용기 12 : 용융금속10 pressure vessel 12 molten metal

14 : 덮개 16,55 : 압력밸브14: cover 16,55: pressure valve

18 : 버블링장치 20 : 가스18: bubbling device 20: gas

22,36 : 연락관 24,30,40 : 용기22,36: liaison officer 24,30,40: container

44,46 : 버블링 장치 48 : 수용용기44,46: bubbling device 48: container

50 : 전자석 52 : 전자기코일50: electromagnet 52: electromagnetic coil

54 : 가스저장챔버 56 : 진공저장 용기54 gas storage chamber 56 vacuum storage container

57 : 진공펌프 58 : 관57: vacuum pump 58: tube

본 발명의 용융금속내에 부유하는 내포물(inclusions)을 제거하는 것에 의해 용융금속을 청정화(cleaning)하기 위한 방법과 그 장치에 관한 것이다.A method and apparatus for cleaning molten metal by removing inclusions suspended in the molten metal of the present invention.

용융금속내에 부유하는 내포물은 제품의 질을 저하시키는 원인이 될 수 있기 때문에 용융금속에 부유하는 내포물을 제거하거나 감소시키는 방법은 다양하게 제안되고 있다. 이들 내포물 제거방법에는 다음과 같은 네가지 방법이 있다.Since inclusions suspended in molten metal can cause deterioration of product quality, various methods for removing or reducing inclusions suspended in molten metal have been proposed. There are four ways to remove these inclusions.

(a) 불활성 가스를, 용융금속을 담고 있는 용기의 저부에서부터 대기압 상태의 용융금속 속으로 버블링(bubbling)하는 것에 의해 발생된 가스 기포로 용융금속내의 내포물을 트랩(trap)하는 제1방법. 이 방법에서, 내포물은 용융금속의 표면으로 올라온후, 용융금속에서부터 제거된다.(a) A first method of trapping inclusions in a molten metal with a gas bubble generated by bubbling an inert gas into the molten metal at atmospheric pressure from the bottom of the vessel containing the molten metal. In this method, inclusions are removed from the molten metal after they rise to the surface of the molten metal.

(b) 산화칼슘으로 만들어진 필터를 용융금속의 흐름중에 배치하여 용융금속내의 내포물을 제거하는 제2방법.(b) A second method wherein a filter made of calcium oxide is placed in the flow of molten metal to remove inclusions in the molten metal.

(c) 내포물을 흡수할 수 있는 산화칼슘과 같은 고형물을 용융금속 속으로 투입함으로서 용융금속내의 내포물을 제거하는 제3방법.(c) A third method of removing inclusions in the molten metal by introducing a solid such as calcium oxide that can absorb the inclusions into the molten metal.

(d) 내포물의 밀도 차이를 이용하여, 내포물을 용융금속의 표면으로 상승시키거나, 침전시키는 것에 의해 용융금속내의 내포물을 제거하는 제4방법.(d) A fourth method of removing inclusions in a molten metal by raising or containing the inclusions to the surface of the molten metal by using the density difference of the inclusions.

그러나, 양질의 재료를 제공해야 할 경우에는 용융금속내의 산소총량을 15ppm이하로 제한 해야할 필요가 있다. 용융금속이 상술한 방법으로 청정화될 경우, 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.However, if good quality materials are to be provided, the total amount of oxygen in the molten metal needs to be limited to 15 ppm or less. When the molten metal is cleaned by the above-described method, the following problem may occur.

제1방법에서, 버블링 영역은 용기의 저부에 위치한 가스 송풍구에서부터 위쪽으로 퍼져있다. 더욱이, 용융금속을 전용기에서 버블링 하기는 어렵다는 문제가 있다. 따라서 버블링에 의해 발생한 기포(bubble)가 클 경우, 기포가 용융금속의 표면으로 상승하는 동안, 용융금속은 기포를 우회하면서 유동한다. 이경우, 용융금속내의 미소 내포물은 용융금속의 유동과 함께 기포를 우회하면서 이동하기 때문에 기포에 트랩되기는 힘들다.In a first method, the bubbling region spreads upward from the gas vent located at the bottom of the vessel. Moreover, there is a problem that it is difficult to bubble the molten metal in a dedicated machine. Therefore, when the bubble generated by bubbling is large, the molten metal flows while bypassing the bubble while the bubble rises to the surface of the molten metal. In this case, the micro-inclusions in the molten metal are difficult to be trapped in the bubbles because they move while bypassing the bubbles with the flow of the molten metal.

제2방법에서는 미소내포물을 제거할 수 있는 필터가 종종, 초킹(choking)으로 인하여 사용하기 시작한지 얼마 안되어 사용할 수 없게 된다.In the second method, a filter capable of removing microinclusions is often not available shortly after starting to use due to choking.

제3방법에서는 용융금속내의 내포물을 산화칼슘과 같은 고형물을 사용하여 제거한후, 용융금속에서부터 고형물을 회수해야 하는 문제가 발생한다. 이 경우 문제는 고형물을 회수해야 하는 복잡한 작업을 필요로 하는 것뿐만 아니라, 고형물 회수 효율이 낮다는데 문제가 있다.In the third method, after the inclusions in the molten metal are removed using a solid such as calcium oxide, a problem arises in that the solids must be recovered from the molten metal. In this case, the problem is not only that the complicated work that needs to recover the solids, but also the problem of low solids recovery efficiency.

제4방법에서는 미소내포물이 침전하거나 상승하는데 꽤 오랜 시간이 걸린다. 이것은 미소내포물의 제거효율의 감소를 야기한다.In the fourth method, it takes quite a long time for the microinclusion to settle or rise. This causes a reduction in the removal efficiency of microinclusions.

본 발명의 목적은 보통크기의 내포물뿐만 아니라 미소내포물을 용융금속에서부터 효율적으로 제거할 수 있는 용융금속의 청정화 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for cleaning molten metal that can efficiently remove not only ordinary size inclusions but also micro inclusions from the molten metal.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용융금속중에서 부유하는 내포물을 용기내에 함유하는 용융금속에 1 내지 10atm의 압력을 가하는 단계와 ; 용융금속중에 부유하는 내포물의 일부분이 버블링가스에 의해 발생된 가스기포에 트랩되어, 용융금속의 표면으로 상승하고, 버블링 가스의 일부분이 용융금속중에 용해되도록 용융금속중에 용해될 수 있는 수소가스 혹은 질소가스의 용해되는 가스를 가압된 용융금속중에 송풍하여 버블링하는 단계와 ; 용융금속중에 형성된 미소가스 기포와 용융금속중에 부유하는 잔류 내포물이 상기 용융금속의 표면으로 상승하는 미소가스 기포에 의해 트랩되도록 용융금속상의 압력을 감소시키는 압력감소단계와 ; 용융금속의 표면으로부터 내포물을 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the step of applying a pressure of 1 to 10 atm to the molten metal containing the inclusions suspended in the molten metal in the container; A portion of the inclusions suspended in the molten metal is trapped in the gas bubbles generated by the bubbling gas, rises to the surface of the molten metal, and hydrogen gas that can be dissolved in the molten metal so that a portion of the bubbling gas is dissolved in the molten metal. Or blowing and bubbling gas dissolved in nitrogen gas in pressurized molten metal; A pressure reducing step of reducing the pressure on the molten metal such that the microgas bubbles formed in the molten metal and the residual inclusions floating in the molten metal are trapped by the microgas bubbles rising to the surface of the molten metal; It provides a method of purifying molten metal, characterized in that it comprises the step of removing the inclusions from the surface of the molten metal.

또한, 본 발명은 상단부에서는 용융금속을 주입하기 위한 투입구, 저부에서는 용융금속을 배출하기 위한 유출구를 구비하는, 용융금속이 그 정지압력에 의해 가압될 수 있도록 하기 위한 제1용기와, 저부에서는 가압용융금속을 위한 유입구, 상단부에서는 용융금속을 위한 유출구를 구비하는, 용융금속을 위쪽으로 상승시키면서, 용융금속의 압력을 감소시키기 위해 제2용기와, 제1용기와, 제2용기를 연결하는 연락관과, 제1용기의 저부에 위치된 용융금속에 용해될 수 있는 가스를 버블링하기 위한 제1버블링 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 장치를 제공한다In addition, the present invention has a first container for allowing the molten metal to be pressurized by the stop pressure, the first container having an inlet for injecting molten metal at the upper end, an outlet for discharging the molten metal at the bottom, pressurization at the bottom A contact tube connecting the second vessel, the first vessel, and the second vessel to reduce the pressure of the molten metal while raising the molten metal upward, having an inlet for the molten metal and an outlet for the molten metal at the upper end thereof. And a first bubbling device for bubbling a gas that can be dissolved in the molten metal located at the bottom of the first container.

본 발명의 상술한 목적과 장점들은 첨부도면에 관한 다음 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.The above objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the accompanying drawings.

[양호한 실시예 1]Good Example 1

용융금속에 용해될 수 있는 가스가 가압하의 용융금속 속에 버블링(bubbling)된다. 용융금속내의 큰 입자크기의 내포물은 용융금속의 표면쪽으로 올라가는 1차 버블링에 의해 발생한 기포에 의해 트랩되어 제거된다. 가압하의 용융금속이 버블링되기 때문에, 다량의 가스는 버블링에 의한 용융금속의 교반에 의해 용융금속에 균일하게 용해된다. 그후, 용융금속에 용해된 가스는 급속한 압력감소에 따라 미소가스 기포로 변화된다. 미소가스 기포는 용융금속의 전영역에서 발생한다. 소립의 내포물은 용융금속의 표면쪽으로 상승하는 미소가스 기포에 의해 트랩되어 제거된다.Gases that can be dissolved in the molten metal are bubbling into the molten metal under pressure. Large particle size inclusions in the molten metal are trapped and removed by bubbles generated by primary bubbling rising towards the surface of the molten metal. Since the molten metal under pressure is bubbled, a large amount of gas is uniformly dissolved in the molten metal by stirring the molten metal by bubbling. Thereafter, the gas dissolved in the molten metal is changed into a micro gas bubble with a rapid decrease in pressure. Micro gas bubbles are generated in all regions of molten metal. Inclusions of small particles are trapped and removed by microgas bubbles rising towards the surface of the molten metal.

용융금속에 용해될 수 있는 가스로는 질소가스와 수소가스를 사용하는 것이 바람직하다. 후에 용융금속속에 남아있는 가스를 제거해야 하는 문제를 고려하면, 수소가스를 사용하는 것이 더욱더 바람직하다. 용융금속에 작용하는 기압은 1 내지 10atm의 압력이 바람직하다. 용융금속을 1atm 이하의 압력으로 가압할 경우, 용융금속은 효과적으로 가압되지 않는다. 용융금속을 10atm 이상의 압력으로 가압할 경우에는 장치의 비용이 너무 높아진다. 용융금속에 작용된 압력은 미소기포가 매단계의 압력에서 발생하기 때문에, 여러단계로 감소시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 용융금속의 압력은 10atm→7atm→4atm→1atm의 순서로 감소되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 압력용기를 사용하는 배치 프로세스(batch process), 또는 U자형 용기를 사용하는 연속 프로세스에 의해 수행될 수 있다.As a gas that can be dissolved in the molten metal, it is preferable to use nitrogen gas and hydrogen gas. Considering the problem of removing the gas remaining in the molten metal afterwards, it is even more preferable to use hydrogen gas. The air pressure acting on the molten metal is preferably a pressure of 1 to 10 atm. When the molten metal is pressurized to a pressure of 1 atm or less, the molten metal is not effectively pressurized. If the molten metal is pressurized to a pressure of at least 10 atm, the cost of the apparatus becomes too high. The pressure applied to the molten metal is preferably reduced in several stages because microbubbles are generated at every stage of pressure. For example, the pressure of the molten metal is preferably reduced in the order of 10atm → 7atm → 4atm → 1atm. The method of the present invention as described above may be performed by a batch process using a pressure vessel, or by a continuous process using a U-shaped vessel.

제1도는 배치프로세스에 의해 용융금속을 청정화하기 위한 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 지금부터, 제1도에 관하여 배치 프로세스에 의해 용융금속을 청정화하기 위한 방법이 서술된 것이다. 먼저, 용융금속은 압력용기(10)속으로 주입된다. 그다음, 압력용기(10)는 덮개(14)로 밀폐되며, 용융금속(12)은 덮개(14)에 연결된 덕트상에 고정된 압력밸브(16)를 제어하는 것에 의해 가압된다. 용융금속에 용해될 수 있는 가스(20)는 용기(10)의 저부에 위치한 버블링 장치(18)에서부터 가압하의 용융금속속으로 송풍된다. 버블링이 완료된후, 용융금속(12)에 작용된 압력은 압력밸브(16)를 제어하는 것에 의해 급속하게 감소된다.. 마지막으로, 용융금속의 표면까지 올라온 내포물이 제거된다.1 is a cross-sectional view schematically showing an apparatus for cleaning molten metal by a batch process. From now on, with reference to FIG. 1, a method for cleaning molten metal by a batch process is described. First, molten metal is injected into the pressure vessel 10. The pressure vessel 10 is then sealed with a lid 14, and the molten metal 12 is pressurized by controlling a pressure valve 16 fixed on the duct connected to the lid 14. Gas 20 that can be dissolved in the molten metal is blown into the molten metal under pressure from a bubbling device 18 located at the bottom of the vessel 10. After bubbling is completed, the pressure applied to the molten metal 12 is rapidly reduced by controlling the pressure valve 16. Finally, the inclusions that have risen to the surface of the molten metal are removed.

제2도는 배치 프로세스로서 용융금속을 청정화하기 위한 또 다른 장치를 예시하는 단면도이다. 이러한 장치를 사용함에 따라, 용융금속(12)에 작용된 압력은 가압하에 유지된 용융금속을, 연락관(22)을 통해 공기에 노출된 용기(24)까지 이동시키는 것에 의해 급속하게 감소될 수 있다.2 is a cross-sectional view illustrating another apparatus for cleaning molten metal as a batch process. With the use of such a device, the pressure applied to the molten metal 12 can be rapidly reduced by moving the molten metal held under pressure to the vessel 24 exposed to the air through the contact tube 22. .

제3도는 U자형 용기를 사용하는 용융금속의 연속 청정화 방법을 개략적으로 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a method of continuous cleaning of molten metal using a U-shaped container.

용융금속은 제1용기(30)의 상단부에 위치한 투입구(32)를 통해 용기속으로 연속 장입된다. 용융금속(12)은 제1용기(30)속으로 하강하며, 그 정지압력에 의해 점진적으로 가압된다. 용기(30)의 저부에 도달한 용융금속(12)은 그 정지 압력에 의해 충분히 가압된다. 유출구(34)는 용기(30)의 저부에 위치한다. 용융금속은 유츌구(34)를 통해 연락관(36)쪽으로 유동한다. 용융금속은 제1용기(30)의 저부에 위치한 버블링 장치(44)와, 제1용기에 연결된 연락관(36)의 저부에 위치한 버블링 장치(46)에 의해 버블링된다. 연락관(36)을 통과한 용융금속은 제2용기(40)의 저부에 위치한 유입구(38)를 통해 제2용기(40)속으로 들어간다. 용융금속을 배출하기 위한 유출구(42)는 제2용기(40)의 상단부에 위치한다. 용융금속은 용융금속을 제2용기(40)속으로 배출하는 유출구(42)쪽으로 상승한다. 용용금속이 상승함에 따라, 용융금속의 압력은 급속히 감소하며, 용융금속에 용해된 가스는 용융금속내에서 미소가스 기포로서 나타나기 시작한다. 미소가스 기포는 용융금속내의 내포물을 트랩하면서 용융금속의 표면쪽으로 올라간다. 용융금속을 제2용기(40)에서부터 배출하기 위한 유출구(42)에서 나온 용융금속은 수용용기(48)속으로 들어간다. 수용용기(48)내부에서 용융금속의 표면에 부유하는 내포물은 연속적으로 제거한다.Molten metal is continuously charged into the container through an inlet 32 located at the upper end of the first container (30). The molten metal 12 descends into the first vessel 30 and is gradually pressed by the stop pressure. The molten metal 12 which reached the bottom of the container 30 is fully pressurized by the stop pressure. The outlet 34 is located at the bottom of the vessel 30. Molten metal flows through the duct 34 toward the liaison tube 36. Molten metal is bubbled by a bubbling device 44 located at the bottom of the first vessel 30 and a bubbling device 46 located at the bottom of the contact tube 36 connected to the first vessel. The molten metal passing through the liaison tube 36 enters the second vessel 40 through the inlet 38 located at the bottom of the second vessel 40. The outlet 42 for discharging the molten metal is located at the upper end of the second container 40. The molten metal rises toward the outlet 42 which discharges the molten metal into the second vessel 40. As the molten metal rises, the pressure of the molten metal decreases rapidly, and the gas dissolved in the molten metal begins to appear as micro gas bubbles in the molten metal. The microgas bubbles rise towards the surface of the molten metal while trapping inclusions in the molten metal. Molten metal from the outlet 42 for discharging the molten metal from the second container 40 enters into the receiving container 48. Inclusions floating on the surface of the molten metal in the receiving container 48 are continuously removed.

[양호한 실시예 2]Good Example 2

양호한 실시예 1의 방법은 용융금속내의 내포물을 제거하는데 매우 효과적이다. 용융금속내의 내포물을 더욱 감소시키기 위해서는 용융금속의 표면으로 올라온 내포물이 다시 용융금속과 혼합되지 않도록 버블링에 의해 발생한 가스 기포와 압력 감소에 의해 발생한 기포가 용융금속의 표면으로 올라올때 발생하는 용융금속표면의 플러터(flutter)를 적정한 상태로 감소시키는 것이 바람직하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 양호한 실시예 2의 방법에서는 버블링에 의해 발생한 기포와 압력감소에 의해 발생한 기포에 트랩된 내포물이 용융금속의 표면으로 올라갈때 용융금속의 표면에 대해 정전자기장을 작용시킨다.The preferred embodiment 1 method is very effective in removing inclusions in molten metal. In order to further reduce inclusions in the molten metal, gas bubbles generated by bubbling and bubbles generated by pressure reduction rise to the surface of the molten metal so that the inclusions on the surface of the molten metal do not mix with the molten metal again. It will be appreciated that it is desirable to reduce the flutter of the surface to an appropriate state. Therefore, in the preferred embodiment 2 method, the electrostatic field is applied to the surface of the molten metal when the bubbles trapped in the bubbles generated by the bubbling and the bubbles generated by the pressure decrease rise to the surface of the molten metal.

제5도는 양호한 실시예 2의 방법을 사용하는 장치의 개략적인 형태를 예시하는 단면도이다. 용융금속의 유동에 대향하는 제어력은 정전자기장이 용융금속의 유동에 지각의 방향으로 작용할때 발생한다. 용융금속표면의 플러터는 용융금속욕의 상하 유동과 일치한다. 용융금속의 상하 유동 억제력은 전자석(50)을 사용하여 용융금속의 표면에 정전자기장을 작용하는 것에 의해 발생된다. 이 억제력은 플러터의 폭을 감소시키며, 용융금속의 표면에서 파동이 발생하는 것을 방지한다. 용융금속 표면의 플러터 억제력(F)은 다음식으로 표시된다.5 is a cross-sectional view illustrating a schematic form of an apparatus using the method of the preferred embodiment 2. FIG. The control force opposite to the flow of molten metal occurs when the electrostatic field acts on the flow of molten metal in the direction of the crust. The flutter on the molten metal surface coincides with the up and down flow of the molten metal bath. The up and down flow suppression force of the molten metal is generated by applying a static electromagnetic field to the surface of the molten metal using the electromagnet 50. This restraint reduces the width of the flutter and prevents the generation of waves on the surface of the molten metal. Flutter suppression force (F) of the molten metal surface is represented by the following equation.

F=σ×B2×VF = σ × B 2 × V

여기서, σ=용융금속 욕의 전도율Where σ = conductivity of the molten metal bath

B=자속밀도B = magnetic flux density

V=용융금속 표면의 상하 운동 속도V = vertical motion of molten metal surface

정전자기장의 자속밀도는 1,000 내지 5,000 가우스의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 정전자기장의 자속밀도가 1,000 가우스 이하일 경우, 용융금속 표면의 플러터 억제력이 너무 작다. 자속밀도가 5,000 가우스를 넘게 되면, 용융금속표면의 플러터 억제력에 대한 효력의 변화가 발생하지 않는다.The magnetic flux density of the electrostatic field preferably has a range of 1,000 to 5,000 gauss. When the magnetic flux density of the electrostatic field is 1,000 gauss or less, the flutter suppression force on the molten metal surface is too small. When the magnetic flux density exceeds 5,000 gauss, no change in the effect of the flutter suppression force on the molten metal surface occurs.

[양호한 실시예 3]Good Example 3

본 발명자는 장치의 처리능력을 증가시킬 목적으로 여러가지 시험을 행하였는바, 용융금속을 방치하는 시간을 단축할 경우, 용융금속내의 미소내포물은 계획한 만큼 제거되지 않는다는 결론을 얻었다. 그러므로, 일반적인 화합물의 제거효율은 압력감소 처리전에 수행되는 버블링에 의해 더욱 증가할 것으로 생각된다. 후에 행한 시험의 결과에 따르면, 버블링에 의한 내포물의 제거효율은 용융금속을 버블링 하면서 활발히 교반하는 동안 용융금속에 저주파 전자기력을 작용하는 것에 의해 증가된 것으로 밝혀졌다. 내포물의 제거효율이 증가하는 이유는 교반에 의해 더욱더 많은 내포물이 용융금속내에서 서로 충돌하므로 버블링시비교적 더크게 성장된 내포물이 용융금속의 표면으로 상승할 수 있기 때문인 것으로 생각된다. 추가하여, 용융금속에 용해되는 버블링 가스의 양은 교반에 의해 증가하기 때문에, 미소가스 기포의 양은 압력 감소에 의해 증가되며, 미소내포물의 제거효율은 증가한다. 이와 반대로, 용융금속의 온도는 버블링에 의해 감속된다. 이와 관련하여, 용융금속에 용해되는 버블링 가스의 양은 감소되며, 용융금속의 유동성 역시 감소된다. 그결과, 버블링에 의한 교반의 효과는 감소된다.The present inventors conducted various tests for the purpose of increasing the processing capacity of the apparatus, and concluded that when shortening the time for leaving the molten metal, the micro inclusions in the molten metal were not removed as planned. Therefore, the general removal efficiency of the compound is thought to be further increased by the bubbling performed before the pressure reducing treatment. According to the results of later tests, the removal efficiency of inclusions by bubbling was found to be increased by applying low frequency electromagnetic force to the molten metal during vigorous stirring while bubbling the molten metal. The reason for the increase in the removal efficiency of the inclusions is thought to be that more and more inclusions collide with each other in the molten metal by agitation, so that the larger grown inclusions can rise to the surface of the molten metal upon bubbling. In addition, since the amount of bubbling gas dissolved in the molten metal is increased by stirring, the amount of micro gas bubbles is increased by pressure reduction, and the removal efficiency of the micro inclusions is increased. In contrast, the temperature of the molten metal is slowed down by bubbling. In this regard, the amount of bubbling gas dissolved in the molten metal is reduced and the fluidity of the molten metal is also reduced. As a result, the effect of stirring by bubbling is reduced.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 용융금속은 버블링시 용융금속에 전자기력을 작용함으로서 발생된 유도 전류에 의해 발생한 주율열에 의해 가열될 수 있다.In order to solve the above problem, the molten metal may be heated by the main heat generated by the induced current generated by applying an electromagnetic force to the molten metal during bubbling.

버블링시에만 전자기력을 용융금속에 작용하는 이유는 압력 감소후 용융금속의 표면으로 올라온 내포물이 다시 전자기 교반에 의해 용융금속과 혼합되지 않도록 하기 위해서이다.The reason why the electromagnetic force acts on the molten metal only at the time of bubbling is to prevent the inclusions raised on the surface of the molten metal after pressure reduction from being mixed with the molten metal again by electromagnetic stirring.

[예 1][Example 1]

양호한 실시예 1의 용융금속의 청정화는 제1도와 도시한 바와 같은 내경 2m, 높이 3m의 압력 용기를 사용하여 배치 프로세스로 행해졌다.Purification of the molten metal of the preferred embodiment 1 was carried out in a batch process using a pressure vessel with an inner diameter of 2 m and a height of 3 m as shown in FIG.

먼저, 용강은 압력용기(10)속으로 50톤이 주입되었다. 그다음, 압력용기(10)는 덮개(14)로 밀폐되었다. 압력용기(10)내부의 대기가스는 아르곤 가스로 교환하였다. 그후 70% Ar가스와 30% H2가스로 구성된 혼합 가스는 압력용기(10)의 저부에 위치한 버블링 장치(18)에서부터 용강속으로 20분 도안 200ℓ/분의 속도로 버블링되었다. 압력용기 내의 가스압력은 압력밸브(16)에 의해 3atm으로 조정되었다. 버블링이 완료된후, 압력용기(10)내부의 가스압력은 압력밸브(16)에 의해 대기압으로 낮춰졌다. 용강은 압력감소에 의해 발생한 가스기포가 용강표면으로 올라올때까지 20분간 방치되었다. 마지막으로 용강은 다음 프로세스로 이동되었다.First, 50 tons of molten steel was injected into the pressure vessel 10. The pressure vessel 10 was then sealed with a lid 14. The atmospheric gas inside the pressure vessel 10 was replaced with argon gas. Thereafter, a mixed gas composed of 70% Ar gas and 30% H 2 gas was bubbled at a rate of 200 l / min for 20 minutes from the bubbling device 18 located at the bottom of the pressure vessel 10 into the molten steel. The gas pressure in the pressure vessel was adjusted to 3 atm by the pressure valve 16. After the bubbling was completed, the gas pressure in the pressure vessel 10 was lowered to atmospheric pressure by the pressure valve 16. The molten steel was allowed to stand for 20 minutes until the gas bubbles generated by the pressure decrease rose to the molten steel surface. Finally, the molten steel was moved to the next process.

용강의 청정화는 비교예 1로서, 선행기술의 가스버블링 방법으로도 행해졌다. 즉, 아르곤 가스는 대기압하의 50톤의 용강속으로 40분 동안 400ℓ/분의 속도로 송풍되었다.Purification of molten steel was performed as the comparative example 1 by the gas bubbling method of the prior art. That is, argon gas was blown at a rate of 400 l / min for 40 minutes at 50 tons of molten steel under atmospheric pressure.

제4도는 예 1 및 비교예 1의 용강처리시 용강내의 산소총량의 시간변화를 예시하는 그래프이다. 예 1의 용강내의 산소총량의 시간변화는 실선으로 도시된데 반하여, 비교예 1의 시간변화는 점선으로 도시되어있다. 용강을 처리하기전의 산소총량은 80ppm 이었지만, 예1에서는 산소량이 15ppm으로 감소된 반면, 비교예 1에서는 산소량이 30ppm으로만 감소되었다. 따라서, 용강청정화의 효율은 본 발명의 예 1의 경우가 비교예 1의 경우보다 우수하다는 것은 명백하다. 비교예 1의 버블링 가스의 총량은 16,000ℓ였다. 예1의 버블링 가스의 총량은 4,000ℓ Ar가스 2,800ℓ와 H2가스 1,200ℓ였다. 본 발명의 예1에서, 버블링에 사용되는 가스의 양은 감소되었으며, 이것은 운전비용을 절감할 수 있도록 한다.4 is a graph illustrating the time change of the total amount of oxygen in the molten steel during the molten steel treatment of Example 1 and Comparative Example 1. The time change of the total amount of oxygen in the molten steel of Example 1 is shown by the solid line, while the time change of Comparative Example 1 is shown by the dotted line. Although the total amount of oxygen before treating molten steel was 80 ppm, in Example 1, the amount of oxygen was reduced to 15 ppm, while in Comparative Example 1, the amount of oxygen was reduced to only 30 ppm. Therefore, it is clear that the efficiency of molten steel purification is superior to that of Comparative Example 1 in the case of Example 1 of the present invention. The total amount of bubbling gas of Comparative Example 1 was 16,000 liters. The total amount of bubbling gas of Example 1 was 2,800 L of 4,000 L Ar gas and 1,200 L of H 2 gas. In example 1 of the present invention, the amount of gas used for bubbling has been reduced, which makes it possible to reduce operating costs.

[예 2][Example 2]

양호한 실시예 1의 본 발명의 방법은 제3도에 도시한 바와 같은 U자형 용기를 사용하여 연속 프로세스로 향해졌다. 용기의 각 부분의 치수는 다음과 같다.The inventive method of preferred embodiment 1 was directed to a continuous process using a U-shaped vessel as shown in FIG. The dimensions of each part of the container are as follows.

제1용기의 높이 : 4mHeight of the 1st container: 4m

제1용기의 내경 : 1mInner diameter of the 1st container: 1m

연락관의 길이 : 2mContact tube length: 2m

연락관의 내경 : 30cmInner diameter of contact tube: 30cm

버블링 장치(44 및 46 영역) : 2mBubbling Device (Area 44 and 46): 2m

제2용기의 직경 : 10cmDiameter of the second container: 10cm

용강은 제1용기(30)의 상단부에 위치한 투입구(32)에서부터 용기속으로 250톤/h의 속도로 연속 장입되었다. 60% Ar가스와 40% H2가스로 구성된 혼합가스는 버블링 장치(44, 46)에서부터 용강속으로 200ℓ/분의 속도로 버블링되었다. 그결과, 용강을 처리하기전에는 80ppm이었던 용강내의 산소 총량이 수용용기(48)의 저부에 도달한 용강에서는 12ppm으로 감소되었다. 따라서, 용강의 산화효율은 더욱더 개선되었다는 것을 이해할 수 있다.Molten steel was continuously charged into the vessel from the inlet 32 located at the upper end of the first vessel 30 at a rate of 250 tons / h. The mixed gas consisting of 60% Ar gas and 40% H 2 gas was bubbled from the bubbling devices 44 and 46 at a rate of 200 l / min into the molten steel. As a result, the total amount of oxygen in the molten steel that was 80 ppm before the molten steel was reduced to 12 ppm in the molten steel that reached the bottom of the receiving container 48. Therefore, it can be understood that the oxidation efficiency of molten steel is further improved.

[예 3]Example 3

양호한 실시예 2의 용융금속의 청정화는 제5도에 도시한 바와 같은 내경 2m, 높이 3m의 압력 용기를 사용하여 배치 프로세스로 행해졌다.Purification of the molten metal of the preferred example 2 was carried out in a batch process using a pressure vessel with an inner diameter of 2 m and a height of 3 m as shown in FIG.

용융금속은 용강의 레벨이 압력용기(10)내에서 2m높이로 상승할때까지, 압력용기(10)속으로 주입되었다. 압력용기(10) 내부의 대기가스는 아르곤 가스로 교환되었다. 그후, 70% Ar가스와 30% H2가스로 구성된 혼합가스는 용강을 버블링하도록 압력용기(10)의 저부에 위치한 버블링 장치(18)에서부터 용강속으로 300ℓ/분의 속도로 송풍되었다. 버블링하는 동안 압력용기(10) 내부의 가스압력은 10atm으로 조정되었다. 계속하여, 용강욕의 표면은 전자석(50)에 의해 정전자기장이 작용되었다. 용강욕 표면에 정전자기장을 작용함에 따라 용강표면에는 플러터 억제력이 발생하였다.Molten metal was injected into the pressure vessel 10 until the level of molten steel rose to a height of 2 m in the pressure vessel 10. Atmospheric gas inside the pressure vessel 10 was exchanged with argon gas. Thereafter, a mixed gas composed of 70% Ar gas and 30% H 2 gas was blown at a rate of 300 l / min from the bubbling device 18 located at the bottom of the pressure vessel 10 to the molten steel to bubble the molten steel. During bubbling the gas pressure inside the pressure vessel 10 was adjusted to 10 atm. Subsequently, the electrostatic field was acted on the surface of the molten steel bath by the electromagnet 50. Fluctuation of the flutter occurred on the molten steel surface by applying the electrostatic field on the molten steel surface.

버블링이 완료된후, 압력용기(10) 내부의 가스압력은 압력밸브(16)에 의해 급속히 감소되었으며, 미소가스 기포는 용강의 전영역에서 발생하였다. 예 3에서, 용강의 표면은 가스압력이 감소할때에도 정전자기장이 작용되었다.After the bubbling was completed, the gas pressure inside the pressure vessel 10 was rapidly reduced by the pressure valve 16, and micro gas bubbles were generated in all regions of the molten steel. In Example 3, the surface of the molten steel was subjected to a static electromagnetic field even when the gas pressure was reduced.

제6도는 가로좌표에서 예시한 정전자기장의 자속밀도에 관한, 용강에 정전자기장을 작용하는 것에 의해 발생하는 용강 표면의 플러터의 변화를 예시하는 그래프이다. 이 그래프에서, 자속이 1,000가우스 이상일 경우에는 용강의 표면에 관한 플러터 억제효과가 나타나지만, 자속이 5,000가우스를 넘게 되면 용강의 플러터 억제력에 대한 효력의 변화가 나타나지 않음을 알 수 있다.FIG. 6 is a graph illustrating the fluctuation of the flutter of the molten steel surface caused by the action of the positive electromagnetic field on the molten steel with respect to the magnetic flux density of the positive electromagnetic field illustrated in the abscissa. In this graph, it can be seen that when the magnetic flux is more than 1,000 gauss, the flutter suppression effect on the surface of the molten steel is exhibited, but when the magnetic flux exceeds 5,000 gauss, the effect on the flutter suppression force of the molten steel does not appear.

[예 4]Example 4

양호한 실시예 3의 용융금속의 청정화는 제7도에 되시한 바와 같은 내경 2m, 높이 3m의 압력 용기를 사용하여 배치프로세스로 행해졌다.Purification of the molten metal of the preferred example 3 was carried out in a batch process using a pressure vessel with an inner diameter of 2 m and a height of 3 m as shown in FIG.

먼저, 용강은 압력용기(10)속으로 50톤이 주입되었다. 그다음, 압력용기(10)는 덮개(14)로 밀폐되었다. 압력용기(10) 내부의 대기가스는 아르곤 가스로 교환되었다. 그후, 70% Ar가스와 30% H2가스로 구성된 혼합가스는 압력용기(10)의 저부에 위치한 버블링 장치(18)에서부터 용강속으로 200ℓ/분의 속도로 송풍되었으며, 용강은 20분간 버블링 되었다.First, 50 tons of molten steel was injected into the pressure vessel 10. The pressure vessel 10 was then sealed with a lid 14. Atmospheric gas inside the pressure vessel 10 was exchanged with argon gas. Thereafter, a mixed gas composed of 70% Ar gas and 30% H 2 gas was blown at a rate of 200 l / min from the bubbling device 18 located at the bottom of the pressure vessel 10 at a rate of molten steel, and the molten steel was bubbled for 20 minutes. It became ring.

압력용기(10) 내부의 가스압력은 압력밸브(16)에 의해 2atm으로 조정되었다. 버블링시, 용강은 압력용기(10) 둘레에 배치된 전자기코일(52)에 의한 전자기력을 받으면서 교반되었다. 가스버블링과 교반이 정지된후, 압력용기(10) 내부의 용강은 압력 감소에 의해 발생한 가스기포가 용강표면으로 올라올때까지 방치되었다.The gas pressure inside the pressure vessel 10 was adjusted to 2 atm by the pressure valve 16. During bubbling, the molten steel was stirred while receiving electromagnetic force by an electromagnetic coil 52 disposed around the pressure vessel 10. After the gas bubbling and stirring were stopped, the molten steel inside the pressure vessel 10 was left until the gas bubbles generated by the pressure decrease rose to the molten steel surface.

제8도는 예 4의 용강처리시 용강내의 산소총량의 시간변화를 예시하는 그래프이다. 예4에서, 용강내의 산소의 총량은 혼합가스를 버블링하는 동안 전자기 교반에 의해 상당히 감소된 것으로 나타나 있다. 용강내의 산소총량은, 더욱더 많은 내포물이 용강내에서 서로 충돌함으로서 비교적 더 크게 성장한 내포물이 용강표면으로 상승하였기 때문에, 감소된 것으로 생각된다. 또한, 모든 프로세스의 완료후의 산소의 총량은 예1보다 적은 10ppm까지 감소되었다.8 is a graph illustrating a time change of the total amount of oxygen in the molten steel during the molten steel treatment of Example 4. FIG. In Example 4, the total amount of oxygen in the molten steel is shown to be significantly reduced by electromagnetic agitation while bubbling the mixed gas. The total amount of oxygen in the molten steel is thought to have been reduced since more inclusions collided with each other in the molten steel as the inclusions that grew relatively larger rose to the molten steel surface. In addition, the total amount of oxygen after completion of all processes was reduced to 10 ppm, less than Example 1.

산소총량의 감소는 다음 두가지 이유로 설명할 수 있다. 첫째, 비교적 작은 용강내의 내포물은 버블링과 동시에 교반되면서 서로 충돌하여 더욱더 크게 성장하므로 가스기포에 쉽게 트랩될 수 있다. 둘째, 용강에 용해되는 가스량이 많아지므로, 압력감소시 발생하는 미소가스기포의 양은 증가된다.The decrease in the total amount of oxygen can be explained for two reasons. First, the inclusions in the relatively small molten steel collide with each other while bubbling and agitate to grow larger and larger so that they can be easily trapped in gas bubbles. Second, since the amount of gas dissolved in the molten steel increases, the amount of micro gas bubbles generated when the pressure decreases increases.

따라서, 예1에서 프로세스되는 용강은 산소총량이 예4에서 프로세스되는 용강내의 산소총량과 같아지도록 압력 감소후 조금더 장시간 동안 방치되는 것이 필요하다.Therefore, the molten steel processed in Example 1 needs to be left for a little longer after the pressure decrease so that the total oxygen amount is equal to the total oxygen amount in the molten steel processed in Example 4.

[예 5]Example 5

지금부터, 예5에서 사용되는 본 발명의 용융금속 청정화장치의 양호한 실시예를 제9도에 관하여 서술하고자 한다. 용융금속 청정화장치는 제1용기(30), 연락관(36), 제2용기(40) 및 진공저장용기(56)로 구성되었다.Now, a preferred embodiment of the molten metal purifying apparatus of the present invention used in Example 5 will be described with reference to FIG. The molten metal purifier includes a first container 30, a communication pipe 36, a second container 40, and a vacuum storage container 56.

제1용기는 내경이 1m, 높이가 5m었다. 제1용기의 상단부에 위치한 개구는 용융금속을 주입하기 위한 투입구(32)이다. 용융금속을 배출하기 위한 유출구(34)는 제1용기(30)의 저부에 배치되어 있다. 용융금속은 유출구(34)를 통해 연락관(36)으로 유동한다.The first vessel had an inner diameter of 1m and a height of 5m. The opening located at the upper end of the first container is an inlet 32 for injecting molten metal. An outlet 34 for discharging the molten metal is disposed at the bottom of the first container 30. Molten metal flows through the outlet 34 to the contact tube 36.

연락관(36)은 내경이 50m, 길이가 6m였다. 제1버블링 장치(44)와 제2버블링 장치(46)는 용융금속을 버블링할 수 있도록, 제각기 제1용기(30)의 저부와, 제1용기(30)에 연결된 연락관(36)의 저부에 위치되었다. 가스저장 챔버(54)는 연락관(36)의 저부에 위치선정된 버블링 장치(46)를 조금지난 위치에 배치되어있다. 적정한 상태는 후술하는 제2용기(40) 내부의 용융금속 표면으로 상승하는 가스 기포가 너무 과도하게 성장하지 않도록 가스 기포의 일부를 가스저장 챔버(54)로 배출하는 것에 의해 얻어졌다. 가스저장 챔버(54) 내부의 가스는 압력밸브(55)에 의해 배출되었다. 연락관(36)을 통과한 용융금속은 제2용기(40)의 저부에 위치한 유입구(38)를 통해 제2용기(40)속으로 유입되었다.The contact pipe 36 had an inner diameter of 50m and a length of 6m. The first bubbling device 44 and the second bubbling device 46 each have a bottom of the first container 30 and a contact pipe 36 connected to the first container 30 so as to bubble the molten metal. Was located at the bottom of the. The gas storage chamber 54 is disposed at a position slightly past the bubbling device 46 positioned at the bottom of the communication pipe 36. The proper state was obtained by discharging a part of the gas bubbles into the gas storage chamber 54 so that the gas bubbles rising to the molten metal surface inside the second vessel 40 to be described later do not grow excessively. The gas in the gas storage chamber 54 was discharged by the pressure valve 55. The molten metal passing through the contact pipe 36 was introduced into the second vessel 40 through the inlet 38 located at the bottom of the second vessel 40.

제2용기(40)는 내경이 30cm, 높이가 5m였다. 제2용기(40)의 내경은 용융금속의 압력이 용융금속을 제2용기(40)에 급속히 유입하는 것에 의해 급속히 감소될 수 있도록, 작게 만들어졌다. 용융금속을 배출하기 위한 유출구(42)는 제2용기(40)의 상단부에 위치선정되었다.The second container 40 had an inner diameter of 30 cm and a height of 5 m. The inner diameter of the second vessel 40 is made small so that the pressure of the molten metal can be rapidly reduced by rapidly introducing the molten metal into the second vessel 40. The outlet 42 for discharging the molten metal was positioned at the upper end of the second vessel 40.

내경 2m의 진공저장용기(56)는 용융금속을 배출하기 위한 유출구(42)에 연결되었으며, 진공저장용기(56)에 저장된 용융금속은 탈기된다. 진공저장용기(56)는 버블링과 압력 감소에 의해 발생된 가스 기포를 제거하는 것과, 가스기포에 트랩되어 용융금속 표면으로 올라오는 내포물을 제거하는 것과, 대기압하에서 용융금속에 용해된 가스를 배출하는 목적으로 배치되었다. 진공저장용기(56)내의 가스는 진공펌프(57)에 의해 배기되었다. 청정화 용융금속을 다음 공정으로 보내기 위한 내경 30cm의 관(58)은 진공저장용기(56)의 저부에 연결되었다.The vacuum storage container 56 having an inner diameter of 2 m is connected to an outlet 42 for discharging the molten metal, and the molten metal stored in the vacuum storage container 56 is degassed. The vacuum reservoir 56 removes gas bubbles generated by bubbling and pressure reduction, removes inclusions trapped in the gas bubbles on the surface of the molten metal, and discharges gas dissolved in the molten metal under atmospheric pressure. Was placed for the purpose of doing so. The gas in the vacuum reservoir 56 was exhausted by the vacuum pump 57. A tube 58 of 30 cm inner diameter for the purge of molten metal to the next process was connected to the bottom of the vacuum reservoir 56.

상기 장치에서, 용융금속은 투입구(32)를 통해 용기속으로 연속 주입되며, 유출구(42)를 통해 진공저장용기(56)로 배출된 용융금속은 용융금속에 용해될 수 있는 가스를 버블링 장치(44, 46)에서부터 버블링하는 것에 의해 매우 양호하게 청정화된다.In the apparatus, the molten metal is continuously injected into the container through the inlet 32, the molten metal discharged to the vacuum storage container 56 through the outlet 42 bubbling gas that can be dissolved in the molten metal Very well cleaned by bubbling from (44, 46).

즉, 투입구(32)를 통해 주입된 용융금속(12)은 제1용기(30) 내부로 하강함에 따라, 그 정지압력에 의해 서서히 가압된다. 버블링 장치(44, 46)에서부터 버블링된 다량의 가스는 용융금속에 용해된다. 이와 동시에, 보통 크기의 내포물은 버블링 가스에 트랩되며, 연락관(36)을 통해 유동한다. 버블링 가스의 일부는 거스저장챔버(54)로 들어가며, 압력밸브(55)에 의해 가스저장챔버(54)에서부터 배출된다. 연락관(36)을 통과한 용융금속은 제2용기(40)의 저부에 위치한 유입구(38)를 통해 제2용기(40)속으로 들어간다.That is, the molten metal 12 injected through the inlet 32 is gradually pressed by the stop pressure as it descends into the first container 30. A large amount of gas bubbled from the bubbling devices 44, 46 is dissolved in the molten metal. At the same time, normal sized inclusions are trapped in the bubbling gas and flow through the contact tube 36. Part of the bubbling gas enters the gauze storage chamber 54 and is discharged from the gas storage chamber 54 by a pressure valve 55. The molten metal passing through the liaison tube 36 enters the second vessel 40 through the inlet 38 located at the bottom of the second vessel 40.

용융금속의 압력은 용융금속이 제2용기(40) 내부에서 위쪽으로 상승할때 급속히 감소한다. 이때 용융금속에 용해된 가스는 미소가스 기포로서 나타나기 시작한다, 이들 미소가스 기포는 용융금속내의 내포물을 트랩하면서, 용융금속의 표면으로 상승한다. 용융금속은 유출구(42)를 통해 진공저장용기(56)속으로 유입된다. 진공저장용기(56)에서, 내포물은 제각기, 버블링과 압력 감소에 의해 발생한 가스 기포와 미소가스 기포에 트랩되어 용융금속표면으로 상승한다. 용융금속은 용융금속에 용해될 수 있는 가스를 제거하기 위해 진공저장용기(56) 내부에서 탈기된다. 용해서 가스를 제거하는 것에 의해 청정화된 용융금속은 통로(58)를 통해 배출된다.The pressure of the molten metal decreases rapidly as the molten metal rises upward in the second vessel 40. At this time, the gas dissolved in the molten metal begins to appear as microgas bubbles. These microgas bubbles rise to the surface of the molten metal while trapping inclusions in the molten metal. Molten metal is introduced into the vacuum storage container 56 through the outlet 42. In the vacuum reservoir 56, the inclusions are trapped in the gas bubbles and the micro gas bubbles generated by bubbling and pressure reduction, respectively, and rise to the molten metal surface. Molten metal is degassed inside the vacuum reservoir 56 to remove gas that can be dissolved in the molten metal. The molten metal that is cleaned by removing the dissolved gas is discharged through the passage 58.

본 발명자는 상기장치를 사용하여 산소총량 80ppm을 함유하는 용강을 처리하는 시험을 행했다. 용융금속은 투입구(32)를 통하여 용기속으로 250톤/h속도로 연속 주입되었다. 용융금속은 버블링 장치(44, 46)에서부터 200ℓ/분의 속도로 20분간 송풍되는 60% Ar 가스와 40% H2가스로 구성된 혼합가스에 의해 버블링되었다. 진공저장용기에서부터 통로(58)를 통해 250톤/h의 속도로 배출되는 용융금속이 함유하는 산소총량은 12ppm이었다.This inventor carried out the test which processes the molten steel containing 80 ppm of total oxygen amounts using the said apparatus. Molten metal was continuously injected at 250 tons / h through the inlet 32 into the vessel. The molten metal was bubbled by a mixed gas consisting of 60% Ar gas and 40% H 2 gas, which was blown from the bubbling devices 44 and 46 at a rate of 200 l / min for 20 minutes. The total amount of oxygen contained in the molten metal discharged at a rate of 250 tons / h from the vacuum reservoir through the passage 58 was 12 ppm.

Claims (16)

용융금속중에서 부유하는 내포물을 용기내에 함유하는 용융금속에 1 내지 10atm의 압력을 가하는 단계와 ; 용융금속중에 부유하는 내포물의 일부분이 버블링가스에 의해 발생된 가스기포에 트랩되어, 용융금속의 표면으로 상승하고, 버블링 가스의 일부분이 용융금속중에 용해되도록 용융금속중에 용해될 수 있는 수소가스 혹은 질소가스의 용해되는 가스를 가압된 용융금속중에 송풍하여 버블링하는 단계와 ; 용융금속중에 형성된 미소가스기포와 용융금속중에 부유하는 잔류 내포물이 상기 용융금속의 표면으로 상승하는 미소가스 기포에 의해 트랩되도록 용융금속상의 압력을 감소시키는 압력감소단계와 ; 용융금속의 표면으로부터 내포물을 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.Applying a pressure of 1 to 10 atm to the molten metal containing the inclusions suspended in the molten metal in the container; A portion of the inclusions suspended in the molten metal is trapped in the gas bubbles generated by the bubbling gas, rises to the surface of the molten metal, and hydrogen gas that can be dissolved in the molten metal so that a portion of the bubbling gas is dissolved in the molten metal. Or blowing and bubbling gas dissolved in nitrogen gas in pressurized molten metal; A pressure reducing step of reducing the pressure on the molten metal such that the microgas bubbles formed in the molten metal and the residual inclusions floating in the molten metal are trapped by the microgas bubbles rising to the surface of the molten metal; Removing the inclusions from the surface of the molten metal. 제1항에 있어서, 상기 압력감소 단계는 여러단계로 압력을 감소하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.The method of claim 1, wherein the pressure reducing step comprises reducing the pressure in several steps. 제1항에 있어서, 버블링 단계의 버블링에 의해 발생한 가스기포에 트랩된 내포물이 위쪽으로 상승할 때 용융금속의 표면에 정전자기장을 작용하는 것에 의해 용융금속 표면의 플러터를 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.The method of claim 1, further comprising the step of suppressing the flutter on the surface of the molten metal by applying a positive electromagnetic field to the surface of the molten metal when the inclusion trapped in the gas bubble generated by bubbling in the bubbling step rises upward. Purification method of the molten metal, characterized in that. 제1항에 있어서, 압력 감소 단계의 버블링에 의해 발생된 가스 기포에 트랩된 내포물이 위쪽으로 상승할때, 용융금속의 표면에 정전자기장을 작용하는 것에 의해 용융금속 표면의 플러터를 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.2. The method of claim 1, further comprising the step of suppressing the flutter on the surface of the molten metal by applying an electrostatic field to the surface of the molten metal when the inclusion trapped in the gas bubble generated by the bubbling of the pressure reduction step rises upwards. Method for cleaning molten metal, characterized in that it comprises a. 제3항에 있어서, 상기 정전자기장은 1000 내지 5000가우스 범위의 자속을 갖는 정전자기장인 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.4. The method of claim 3, wherein the electrostatic field is a electrostatic field having a magnetic flux in the range of 1000 to 5000 gauss. 제4항에 있어서, 상기 정전자기장은 1000 내지 5000가우스 범위의 자속을 갖는 정전자기장인 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.5. The method of claim 4, wherein the electrostatic field is a electrostatic field having a magnetic flux in the range of 1000 to 5000 gauss. 제1항에 있어서, 상기 버블링 단계의 버블링시 용융금속을 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.The method of claim 1, further comprising stirring the molten metal during the bubbling of the bubbling step. 제7항에 있어서, 상기 교반단계는 저주파 전자기력으로 교반하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.8. The method of claim 7, wherein the stirring step comprises stirring with low frequency electromagnetic force. 제1항에 있어서, 상기 버블링 단계의 버블링시 용융금속을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.The method of claim 1, further comprising heating the molten metal during the bubbling of the bubbling step. 제9항에 있어서, 상기 가열단계는 고주파 전자기력으로 가열하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.10. The method of claim 9, wherein said heating step comprises heating with high frequency electromagnetic force. 제1항에 있어서, 상기 압력 감소 단계에서 처리된 용융금속을 진공에서 탈기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 방법.The method of claim 1, further comprising degassing the molten metal treated in the pressure reducing step in a vacuum. 상단부에는 용융금속을 주입하기 위한 투입구(32), 저부에는 용융금속을 배출하기 위한 유출구(34)를 구비하는, 그 정지압력에 의해 용융금속이 가압될 수 있도록 하기 위한 제1용기(30)와, 저부에 가압용융금속을 위한 유입구(38), 상단부에 용융금속을 유출하기 위한 유출구(42)를 구비하며, 용융금속을 위쪽으로 상승시키면서 용융금속의 압력을 감소시키기 위한 제2용기(40)와, 제1용기와, 제2용기를 연결하는 연락관(36)과, 제1용기의 저부에 설치되며, 용융금속에 용해될 수 있는 가스를 버블링하기 위한 제1버블링 장치(44)로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 장치.The first container 30 is provided with an inlet 32 for injecting molten metal at the upper end, and an outlet 34 for discharging the molten metal at the bottom thereof, so that the molten metal can be pressurized by the stop pressure thereof. A lower part having an inlet for pressurized molten metal at the bottom and an outlet for outflowing the molten metal at the upper end thereof, and a second vessel 40 for reducing the pressure of the molten metal while raising the molten metal upwardly. And a contact pipe (36) connecting the first vessel and the second vessel, and a first bubbling device (44) installed at the bottom of the first vessel, for bubbling a gas that can be dissolved in molten metal. The cleaning device for molten metal, characterized in that the configuration. 제12항에 있어서, 상기 연락관에 배치된 제2버블링 장치(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 장치.13. The apparatus of claim 12, comprising a second bubbling device (46) disposed in said contact tube. 제12항에 있어서, 상기 제2용기의 용융금속을 배출하기 위한 유출구에 연결되는 진공저장용기(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 장치.13. The apparatus of claim 12, further comprising a vacuum reservoir 56 connected to an outlet for discharging the molten metal of the second vessel. 제12항에 있어서, 버블링된 가스의 일부를 배출하기 위한 가스저장 챔버(54)를 포함하는 것을 특징으로하는 용융금속의 청정화 장치.13. The apparatus of claim 12, comprising a gas storage chamber (54) for discharging a portion of the bubbled gas. 제12항에 있어서, 상기 제1용기는 제1용기 둘레에 배치된 제1용기내의 용융금속을 교반하기 위한 전자기코일(52)을 갖는 것을 특징으로 하는 용융금속의 청정화 장치.13. The apparatus of claim 12, wherein the first vessel has an electromagnetic coil (52) for stirring the molten metal in the first vessel disposed around the first vessel.
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