JP5719474B2 - 電気炉用屋根 - Google Patents

Description

本発明は電気炉の上部を開閉する電気炉用屋根に係り、より詳しくは屋根の使用寿命の向上、及び屋根の補修作業の際に作業者の安全及び便宜をはかることができる電気炉用屋根に関するものである。

一般に、電気炉は、複数の電極棒に電流を印加することによって電極棒とスクラップの間で発生するアーク（ａｒｃ）熱で鉄などの原料を溶解、精錬して鋼を製造する設備である。

電気炉は、古鉄を溶解するに先立ち、上部を覆う屋根を開放した状態で起重機などによってスクラップなどの原料が装入され、電気炉の上部を覆うように屋根に垂直に連結された多数の電極棒を介して高電圧を印加して高熱のアーク熱で原料を溶解する。そして、古鉄などの原料が溶解した溶鋼は電気炉の下部に形成された出鋼口を通じて受鋼レードルに移動して満たされ、溶鋼の満たされた受鋼レードルは走行可能になった運搬台車によって他の工程に移動する。

前述した屋根は、電気炉にスクラップなどを装入して溶解作業を行うとき、電気炉で発生する大量のヒュームを効果的に遮断して排出させ、溶解作業の際に発生する騷音とスプラッシュスラグが外部に飛散することを遮断する。

かかる先行技術としては、韓国実用新案登録公開第１９８３−０００３２５９号（公開日付：１９８３年１２月１２日、名称：寿命の延ばされたアーク式電気炉天井）がある。

本発明は、屋根下部パネルの傾斜角を増大させ、セラミック耐熱塗料を塗布することで、屋根下部パネルと小天井装着口の間が熱火によって破損されることを防ぐことができるだけでなく、スパーク（ｓｐａｒｋ）から屋根下部パネルを保護することができ、屋根の使用寿命の延長を期待することができる電気炉用屋根を提供するためのものである。

また、本発明は、屋根補修の際、作業者の安全をはかる安全構造物を設置することで、屋根の補修作業の際、作業者の不注意による墜落を防止することができる電気炉用屋根を提供するためのものである。

また、本発明は、屋根上部パネルに提供され、屋根昇降の際に昇降シリンダーが連結される昇降構造物に粉塵遮断部材を設置することで、屋根昇降の際、昇降構造物の内部に積もった粉塵を除去するための面倒さを解決することができる電気炉用屋根を提供するためのものである。

本発明が成そうとする技術的課題は以上で説明した技術的課題に制限されない。

前記課題を達成するための本発明の電気炉用屋根は、環状の小天井装着面、及び前記小天井装着面の内周面から前記小天井装着面の下部に放射状に狭くなるように延びる小天井支持面、を持つ小天井装着口；及び前記小天井装着口を取り囲むように配置され、前記小天井装着口から低くなる傾斜角を持って放射状に延びる屋根上部パネル、前記屋根上部パネルの下部に一定の間隔で離隔して設置された屋根下部パネル、及び前記屋根上部パネルと前記屋根下部パネルの延長端を取り囲むように連結される屋根側面パネルを持つ大天井；を含み、射状に互いに連結されるように配置され、少なくともいずれか一つの前記噴射管は外部から冷却流体を供給する冷却流体供給管が前記屋根側面パネルを介して連結され、前記冷却流路に噴射された冷却流体は前記屋根側面パネルに装着された冷却流体排出管を通じて排出されることができる。

前記屋根上部パネルには前記噴射管に対応する点検口が形成され、それぞれの前記点検口は前記屋根上部パネルにヒンジによって旋回可能に連結される点検口カバーで覆われることができる。

前記大天井は安全構造物をさらに備え、前記安全構造物は、前記屋根上部パネルの縁部に沿って装着される多数の支柱台；及びいずれか一つの前記支柱台及び隣接した前記支柱台に挿着される一対の垂直な脚部、及び前記脚部の上部を連結する水平ビームを持つ欄干；を含むことができる。

具体的に、前記支柱台には、電気炉から伝達される熱を冷却させるために、冷却管が装着され、前記冷却管はいずれか一つの前記支柱台と隣接した他の前記支柱台を水平に連結するように配置され、前記冷却管には、外部から冷却水を供給する冷却水供給管、及び前記冷却管内の冷却水を排出する冷却水排出管が連結されることができる。

また、前記大天井は昇降構造物をさらに備え、前記昇降構造物は、前記小天井装着口に隣合う前記屋根上部パネルから前記屋根上部パネルの縁部側に延びる一対の水平支持アーム；前記屋根上部パネルの縁部に提供されて前記水平支持アームを支持する一対の垂直支持アーム；前記垂直支持アームの外側面上に装着され、前記屋根の昇降の際、前記屋根の外部に配置された昇降シリンダーが連結される連結ブロック；及び前記昇降構造物の内部に粉塵が積もらないようにする粉塵遮断部材；を含むことができる。

具体的に、前記粉塵遮断部材は、前記水平支持アーム及び前記垂直支持アームの外側面上に固定装着される遮断パネル；及び一対の水平支持アームの上部に配置される遮断カバー；を含み、前記遮断カバーはいずれか一つの前記水平支持アームにヒンジによって旋回可能に連結されて一対の前記水平支持アームの間を遮断することができる。

以上説明したように、本発明は、
第一、屋根下部パネルの傾斜角を増大させて屋根の高さを高めることで、多量の古鉄スクラップを装入することができ、熱火から屋根下部パネルと小天井装着口の連結部位が遠く離れるので、連結部位が熱火によって破損されることを前もって防止することができ、屋根の使用寿命の延長を期待することができる。

第二、小天井装着口の小天井支持面を一直線上に形成し、このような小天井支持面と屋根下部パネルを連結することで、小天井支持面と屋根下部パネルの連結部位の補修が容易であるだけでなく、補修時間を縮めることができる。

第三、屋根下部パネルにセラミック耐熱塗料を塗布することで、スパークから屋根下部パネルを保護することができ、屋根の使用寿命の延長を期待することができる。

第四、屋根上部パネルに支柱台及び支柱台に挿着される欄干を持つ安全構造物を設置することで、屋根の補修作業の際、屋根から作業者が墜落するなどの安全事故を前もって防止することができるだけではなく、屋根で作業する作業者に安全感を与えることができる。

第五、昇降構造物の上部及び両側面を閉鎖する粉塵遮断部材を設置することで、昇降構造物内に粉塵などが積もることを前もって防止することができ、屋根の昇降の際、屋根の重量中心を合わせるために昇降構造物内に積もった粉塵を除去する煩わしさを無くすことができる。

本発明による電気炉用屋根を示した斜視図である。 図１に示した本発明による電気炉用屋根を一部切開して示した斜視図である。 図２の“Ａ”部を拡大して示した図である。 図１に示した安全構造物の結合状態を示した斜視図である。 図１に示した昇降構造物を拡大して示した斜視図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。図面において同一の構成要素はどの図においても同一符号で表示する。また、本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができる公知の機能及び構成についての詳細な説明は省略する。

図１は本発明による電気炉用屋根を示した図で、電気炉用屋根１００は、小天井１１０が装着される小天井装着口１２０と、小天井装着口１２０を取り囲む大天井１３０とを含む。

小天井１１０はキャスタブル耐火物（ｃａｓｔｂｌｅ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）、またはコンクリート（ｃｏｎｃｒｅｔｅ）で構成される。小天井１１０には三つの電極棒１１２が挿入される電極孔１１４が形成され、電極棒１１２は小天井１１０の上側に備えられる電極アーム（図示せず）に装着されるとともに電気炉の動作中に垂直調整が自動でなされることにより電極棒１１２の下端部と溶融充電物の上部表面上のアーク（ａｒｃ）距離を維持する。

小天井１１０が装着される小天井装着口１２０は環状を持って水平に配置される。図２に示したように、小天井装着口１２０の上部には小天井装着面１２２が形成され、小天井装着口１２０の内周面上には小天井支持面１２４が形成される。小天井支持面１２４は小天井装着口１２０の内周面の上部から下部側に放射状に狭くなるように延びる。このような小天井支持面１２４には、小天井１２０の外周面を取り囲むように配置された鉄被１１６が密着される。そして、小天井装着面１２２には鉄被１１６に形成された係止突起１１８が装着される。

大天井１３０は、屋根上部パネル１３２と、屋根上部パネル１３２から離隔した屋根下部パネル１３４と、屋根上部パネル１３２と屋根下部パネル１３４の延長端を取り囲みながら連結する屋根側面パネル１３６とを備える。屋根上部パネル１３２は小天井装着口１２０の外周面上から低くなる傾斜角を持って放射状に延びる。同様に、屋根下部パネル１３４は小天井支持面１２４の下部から低くなる傾斜角を持って放射状に延びる。この際、屋根下部パネル１３４が小天井支持面１２４の下部に直接連結されることによって大天井１３０の底と屋根下部パネル１３４がなす角度（θ）が増大し、その結果、大天井１３０の天井の高さ（Ｈ）が高くなる。角度（θ）は１９〜２５度、好ましくは２０．１〜２０．５度の角度（θ）をなすように形成される。

そして、溶湯と対向する屋根下部パネル１３４にはスラグキャッチャー１３８が装着され、スラグキャッチャー１３８が装着された屋根下部パネル１３４にはコーティング層１３９及び耐熱層１４０が順次形成される。このようなスラグキャッチャー１３８、コーティング層１３９、及び耐熱層１４０は、溶湯から伝達される熱によって屋根下部パネル１３４が破損されることを防止する。

図示のように、スラグキャッチャー１３８はスラグを捕獲し、捕獲されたスラグが易しく流れ下がらないように略“Ｕ”字形を持つ。そして、コーティング層１３９は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金、または超耐熱合金のいずれか１種が溶射コーティングされ、耐熱層１４０は耐熱素材であるセラミックが溶射コーティングまたは琺瑯コーティングのいずれか一方法で形成される。

一方、大天井１３０の内部、つまり屋根側面パネル１３６、屋根下部パネル１３４及び屋根上部パネル１３２の内部には、電気炉から伝達される熱を冷却させるために、冷却流路１４２が提供される。そして、冷却流路１４２には冷却流体を噴射する多数の噴射管１４４が配置される。冷却流路１４２の噴射管１４４は互いに連結され、冷却流路１４２上に放射状に配置される。ここで、いずれか一つまたはそれ以上の噴射管１４４は外部から冷却流体を供給する冷却流体供給管１４６に連結され、冷却流路１４２に噴射された冷却流体は冷却流体排出管１４８を通じて排出される。冷却流体供給管１４６は屋根側面パネル１３６を介して噴射管１４４に連結され、冷却流体排出管１４８は屋根側面パネル１３６に装着されることが好ましい。そして、屋根上部パネル１３２には、図２に示したように、それぞれの噴射管１４４に対応する点検口１５０が形成され、それぞれの点検口１５０は屋根上部パネル１３２にヒンジによって旋回可能に連結される点検口カバー１５２で覆われる。

また、大天井１３０には安全構造物１５４及び昇降構造物１７０がさらに備えられる。そして、大天井１３０には集塵エルボー１８４及び副原料投入口１８６がさらに備えられることが誰でも分かる。

安全構造物１５４は、屋根１００の補修作業の際、作業者の安全をはかるために、大天井１３０に提供される。安全構造物１５４は、図４に示したように、垂直な円筒形を持つ多数の支柱台１５６と、支柱台１５６に選択的に挿着される欄干１６４とを備える。

支柱台１５６は所定の間隔で屋根上部パネル１３２の縁部に沿って垂直に装着される。このような支柱台１５６には、電気炉から伝達される熱を冷却させるために、冷却管１５８が装着される。冷却管１５８はいずれか一支柱台１５６と隣接した他の支柱台１５６とを水平に連結するように配置される。冷却管１５８には、外部から冷却水を供給するさらに他の冷却水供給管１６０、及び冷却管１５８内の冷却水を排出するさらに他の冷却水排出管１６２が連結される。このように、冷却管１５８が配置された支柱台１５６には欄干１６４が挿着される。

欄干１６４は、いずれか一支柱台１５６及び隣接した支柱台１５６に挿着される一対の垂直な脚部１６６と、垂直な脚部１６６の上部を連結する一つ以上の水平ビーム１６８とを備える。このように形成された欄干１６４は、屋根１００の補修作業時にだけ作業者によって支柱台１５６に挿着される。すなわち、作業者は屋根１００から墜落するなどの危険から自身の安全を守るために作業位置に隣接した支柱台１５６に欄干１６４を装着する。

一方、昇降構造物１７０は屋根１００を昇降させるために大天井１３０に提供されるもので、屋根１００の昇降の際、昇降構造物１７０には屋根１００の外部に配置される昇降シリンダー（図示せず）が連結される。そして、昇降構造物１７０は、屋根１００の昇降の際、屋根１００が一側に傾かないように、重量中心を合わせて屋根１００に設置される。

このような昇降構造物１７０は、図５に示したように、水平支持アーム１７２、及び垂直支持アーム１７４を備える。水平支持アーム１７２は一対で提供され、小天井装着口１２０に隣合う屋根上部パネル１３２から屋根上部パネル１３２の縁部側に水平に延びる。そして、垂直支持アーム１７４は屋根上部パネル１３２の縁部に一対で提供され、屋根上部パネル１３２が縁部側に延びた水平支持アーム１７２に連結されて水平支持アーム１７２を支持する。このような垂直支持アーム１７４の外側面上には、屋根１００の昇降の際、昇降シリンダーが連結される連結ブロック１７６が装着される。

一方、昇降構造物１７０は粉塵遮断部材１７８をさらに備える。粉塵遮断部材１７８は昇降構造物１７０の内部に粉塵が積もらないようにするものである。このような粉塵遮断部材１７８は、昇降構造物１７０の両側を遮断する遮断パネル１８０と、昇降構造物１７０の上部を遮断する遮断カバー１８２とを備える。図示のように、遮断パネル１８０はいずれか一水平支持アーム１７２と隣接した垂直支持アーム１７４との間に粉塵が流入しないように水平支持アーム１７２及び垂直支持アーム１７４の外側面上に固定装着される。そして、遮断カバー１８２は一対の水平支持アーム１７２の間に粉塵が流入しないように水平支持アーム１７２の上部に配置される。このような遮断カバー１８２はいずれか一水平支持アーム１７２にヒンジによって旋回可能に連結されることで一対の水平支持アーム１７２の間を遮断する。

このように形成された本発明による電気炉用屋根１００は、大天井１３０の屋根下部パネル１３４の傾斜角を増大させて天井の高さを高めることによって、多量の古鉄スクラップを装入することができ、熱火から屋根下部パネル１３４と小天井装着口１２０の連結部位が遠く離れるので、連結部位が熱火によって破損されることを前もって防止することができる。また、屋根下部パネル１３４にスラグキャッチャー１３８を付着し、セラミック耐熱塗料１４０を塗布することにより、スパークから屋根下部パネル１３４を保護することができる。

そして、本発明による電気炉用屋根１００は、屋根上部パネル１３２に、支柱台１５６及び支柱台１５６に挿着される欄干１６４を持つ安全構造物１５４を設置することによって、屋根１００の補修作業の際、屋根１００から作業者が墜落するなどの安全事故を前もって防止することができ、屋根１００で作業する作業者に安全感を与えることができる。

また、本発明による電気炉用屋根１００は、昇降構造物１７０の上部及び両側面を閉鎖する粉塵遮断部材１７８を設置することによって、昇降構造物１７０内に粉塵などが積もることを前もって防止することができ、屋根１００の昇降の際、屋根１００の重量中心を合わせるために、作業者が昇降構造物１７０内に積もった粉塵を除去する煩わしさを無くすことができる。

以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変更することができることが理解可能であろう。

１００ 電気炉用屋根
１１０ 小天井
１２０ 小天井装着口
１２２ 小天井装着面
１２４ 小天井支持面
１３０ 大天井
１３２ 屋根上部パネル
１３４ 屋根下部パネル
１３６ 屋根側面パネル
１４２ 冷却流路
１４４ 噴射管
１５０ 点検口
１５２ 点検口カバー
１５４ 安全構造物
１５６ 支柱台
１５８ 冷却管
１６４ 欄干
１７０ 昇降構造物
１７８ 粉塵遮断部材
１８０ 遮断パネル
１８２ 遮断カバー

Claims (9)

1. 水平な環状の小天井装着面、及び前記小天井装着面の内周面から前記小天井装着面の下部に放射状に狭くなるように延びる小天井支持面、を持つ小天井装着口；及び
   前記小天井装着口を取り囲むように配置され、前記小天井装着口から低くなる傾斜角を持って放射状に延びる屋根上部パネル、前記屋根上部パネルの下部に一定の間隔で離隔して設置された屋根下部パネル、及び前記屋根上部パネルと前記屋根下部パネルの延長端を取り囲むように連結される屋根側面パネルを持つ大天井；を含み、
   前記大天井は安全構造物をさらに備え、
   前記安全構造物は、
   前記屋根上部パネルの縁部に沿って装着される多数の支柱台；及びいずれか一つの前記支柱台及び隣接した前記支柱台に挿着される一対の垂直な脚部、及び前記脚部の上部を連結する水平ビームを持つ欄干；を含み、
   前記支柱台には、電気炉から伝達される熱を冷却させるために、冷却管が装着され、前記冷却管はいずれか一つの前記支柱台と隣接した他の前記支柱台とを水平に連結するように配置され、前記冷却管には、外部から冷却水を供給する冷却水供給管、及び前記冷却管内の冷却水を排出する冷却水排出管が連結され、
   前記屋根上部パネルは前記小天井装着口の外周面に連結され、前記屋根下部パネルは傾斜角が増大することができるように前記小天井支持面の下部に連結されることを特徴とする、電気炉用屋根。
2. 前記屋根下部パネルには多数のスラグキャッチャーが装着され、
   前記スラグキャッチャーを含む前記屋根下部パネルにはコーティング層及び耐熱層が順次形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電気炉用屋根。
3. 前記コーティング層は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金、及び超耐熱合金のいずれか１種が溶射コーティングされることを特徴とする、請求項２に記載の電気炉用屋根。
4. 前記耐熱層は、耐熱素材であるセラミックが溶射コーティング及び琺瑯コーティングのいずれか一方法で形成されることを特徴とする、請求項２または３に記載の電気炉用屋根。
5. 前記屋根側面パネル、前記屋根下部パネル及び前記屋根上部パネルの内部には冷却流路が提供され、
   前記冷却流路には冷却流体を噴射する多数の噴射管が放射状に互いに連結されるように配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気炉用屋根。
6. 少なくともいずれか一つの前記噴射管は外部から冷却流体を供給する冷却流体供給管と前記屋根側面パネルを介して連結され、前記冷却流路に噴射された冷却流体は前記屋根側面パネルに装着された冷却流体排出管を通じて排出されることを特徴とする、請求項５に記載の電気炉用屋根。
7. 前記屋根上部パネルには前記噴射管に対応する点検口が形成され、
   それぞれの前記点検口は前記屋根上部パネルにヒンジによって旋回可能に連結される点検口カバーで覆われることを特徴とする、請求項５または６に記載の電気炉用屋根。
8. 前記大天井は昇降構造物をさらに備え、
   前記昇降構造物は、
   前記小天井装着口に隣合う前記屋根上部パネルから前記屋根上部パネルの縁部側に延びる一対の水平支持アーム；
   前記屋根上部パネルの縁部に提供されて前記水平支持アームを支持する一対の垂直支持アーム；
   前記垂直支持アームの外側面上に装着され、前記屋根の昇降の際、前記屋根の外部に配置された昇降シリンダーが連結される連結ブロック；及び
   前記昇降構造物の内部に粉塵が積もらないようにする粉塵遮断部材；を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気炉用屋根。
9. 前記粉塵遮断部材は、
   前記水平支持アーム及び前記垂直支持アームの外側面上に固定装着される遮断パネル；及び
   一対の水平支持アームの上部に配置される遮断カバー；を含み、
   前記遮断カバーはいずれか一つの前記水平支持アームにヒンジによって旋回可能に連結されて一対の前記水平支持アームの間を遮断することを特徴とする、請求項８に記載の電気炉用屋根。

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