KR100245380B1 - 용탕배출용 홈통 및 이를 이용한 제련설비 - Google Patents

용탕배출용 홈통 및 이를 이용한 제련설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 한쪽단부가 노(2)에 접속된 홈통체(10a, 11a)를 포함하는 제련로의 용탕 배출용 홈통에 관한 것이다.
상기 홈통체(10a, 11a)에는 상기 제련로(2)에서 상기 한쪽단부로 흐르는 용탕 (3)이 상기 제련로(2)로부터 멀어지는 방향으로 흐를 수 있도록 유체통로(12, 13, 16, 17, 19, 22)가 형성된다. 상기 홈통체(10a, 11a)는 노(2)내의 용탕(3)이 홈통체 (10a, 11a)로 흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 용탕레벨을 결정하는 레벨부 (14)와, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로를 차단하기 위한 차단물질(6)이 투입되는 폐쇄부(15)를 포함한다. 상기 폐쇄부(15)는 레벨부(14)에 대해 하류측에 설치되고 레벨부 (14) 저면(14a)보다 낮은 저면(15a)이 폐쇄부(15)에 형성된다. 또한, 상기 홈통(10, 11)을 이용하여 한쌍의 홈통(10, 11)이 캐스터블재(6)의 투입 및 제거 작업을 위한 공간이 형성되도록 설치되는 제련설비가 개시된다.

Description

용탕 배출용 홈통 및 이를 이용한 제련설비
제1도는 본 발명 용탕 배출용 홈통이 설치된 제련설비에 부분절개 평면도.
제2도는 제1도 제련설비의 제1도의 선 II-II의 단면도.
제3도는 제1도 제련설비의 용탕 배출용 홈통의 제2도의 선 III-III의 단면도.
제4도는 제1도 제련설비의 용탕 배출용 홈통의 제2도의 선 IV-IV의 단면도.
제5도는 종래의 용탕 배출용 홈통이 설치된 제련설비의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 종래의 용탕 배출용 홈통 2 : 전로
2a : 노체 2b : 사이펀식 출구
3 : 용탕 4 : 슬래그
5 : 종래 레벨부 6 : 캐스터블재
10 : 제1용탕 배출용 홈통 10a : 제1홈통체
11 : 제2용탕 배출용 홈통 11a : 제2홈통체
12,13,16,17,19,22 : 용탕유로 14 : 레벨부
15 : 폐쇄부 14a, 15a : 유로의 저면
18,20 : 내화벽돌 21 : 내화벽돌로 구성된 상벽
23,24 : 수냉재킷
본 발명은 제련로로부터 용탕을 배출하기 위한 홈통 및 이러한 홈통을 이용한 제련설비에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 캐스터블재 덩어리 등의 차단물질에 의해 일시적으로 차단되는 용탕유로 부분의 구조의 개선에 관한 것이다.
제5도는 조동을 생성하는 전로(2)에 접속된 종래의 용탕 배출용 홈통(1)의 개략적인 단면도이다. 이러한 종래배열에서는, 전로(2)가 원형의 노체(2a)와 노체(2a)와 연통되도록 이에 일체로 형성된 사이펀식출구(2b)로 구성된다. 종래의 용탕 배출용 홈통(1)은 한쪽 단부가 출구(2b)에 접속되고, 다른 단부가 양극로(도면 표시 않음)에 접속된다. 따라서, 용탕(3) 즉, 노체(2a)내에 저장된 조동용탕은 노체(2a)내의 용탕레벨이 홈통(1)의 레벨을 초과한 경우에는 출구(2b)의 정점으로 부터 홈통(1)으로 흘러넘치거나 사이펀으로 배출되고, 노체(2a)내의 용탕(3)상에 부유하는 슬래그(4)는 배출이 방지된다.
상기 용탕 배출용 홈통(1)에서는, 노(2)내의 용탕레벨을 결정하고 이를 초과한 경우에는 노내의 용탕(3)이 홈통(1)으로 넘쳐흐르기 시작하도록 하는 레벨부(5)가 출구(2b)의 정점에 매우 인접한 부위에 존재한다. 또한, 홈통(1)의 용탕통로를 일시적으로 폐쇄할 필요성이 있는 때에는, 소정량의 캐스터블재(6) 또는 내화재가 용탕의 흐름을 막기 위해 상기 레벨부(5)상에 투입된다. 이렇게 투입된 캐스터블재(6)는 다시 용탕흐름을 가능하게 하기 위해서 차후에 제거되어야만 한다.
그러나, 캐스터블재(6)가 레벨부의 저면(5a)에 고착되므로 레벨부(5)상의 캐스터블재를 완전히 제거하는 것은 매우 어렵다. 결과적으로, 캐스터블재(6)가 점차적으로 축적되고, 저면(5a)이 상승되며 따라서 노내의 용탕이 홈통으로 넘쳐흐르기 시작하는 노(2)내의 용탕레벨이 변하게 된다.
더구나, 레벨부(5)가 출구(2b)에 인접하여 배열되므로, 주로 사람의 노동에 의해 수행되는 캐스터블재(6)의 투입작업은 용탕(3)으로부터의 복사열에 의한 매우 더운 환경에서 행해진다. 따라서 작업자에게 과도한 신체적 부담을 주게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 캐스터블재와 같은 차단물질이 용탕유로를 막기 위해 사용되는 경우에도 노내의 용탕이 넘쳐흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 설정된 용탕레벨이 변화하는 것을 방지하는 용탕 배출용 홈통을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 신규한 홈통을 사용하고, 특히 차단물질의 투입 또는 제거작업이나 다른 보전작업을 위한 향상된 작업환경을 보장하는 제련설비를 제공하는 것이다.
본 발명 제1목적에 따르면, 한쪽단부가 제련로(2)에 접속되고, 상기 제련로(2)에서 상기 한쪽단부로 흐르는 용탕(3)이 상기 제련로(2)로부터 멀어지는 방향으로 흐를 수 있도록 유체통로(12,13,16,17,19,22)가 형성된 홈통체(10a, 11a)로 구성되고, 상기 홈통체(10a, 11a)가 노(2)내의 용탕(3)이 홈통체(10a, 11a)로 흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 용탕레벨을 결정하기 위한 레벨부(14)와, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로(12,13,16,17,19,22)를 차단하기 위한 차단물질이 투입되는 폐쇄부(15)를 포함하고, 상기 폐쇄부(15)가 상기 레벨부(14)에 대해 하류측에 설치되고 레벨부(14) 저면(14a)보다 낮은 저면(15a)이 폐쇄부(15)에 형성되는 제련로의 용탕 배출용 홈통이 제공된다.
상기에서 홈통체의 폐쇄부에 관형상의 용탕유로가 형성되도록 상벽을 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명 제2목적에 따르면, 제련로(2)와, 상기 제련로(2)에서 용탕(3)을 배출시키기 위해 유체연통되도록 제련로(2)에 접속된 하나 이상의 홈통(10, 11)으로 구성되고, 상기 하나 이상의 홈통(10, 11)이 한쪽단부가 제련로(2)에 접속된 홈통체(10a, 11a)를 포함하고, 상기 홈통체(10a, 11a)에는 상기 제련로(2)에서 상기 한쪽단부로 흐르는 용탕(3)이 상기 제련로(2)로부터 멀어지는 방향으로 흐를 수 있도록 유체통로 (12,13,16,17,19,22)가 형성되며, 상기 홈통체(10a, 11a)가 노(2)내의 용탕(3)이 홈통체(10a, 11a)로 흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 용탕레벨을 결정하기 위한 레벨부(41)와, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로(12,13,16,17,19,22)를 차단하기 위한 차단물질이 투입되는 폐쇄부(15)를 포함하고, 상기 폐쇄부(15)가 상기 레벨부(14)에 대해 하류측에 설치되고 레벨부(14) 저면(14a)보다 낮은 저면(15a)이 폐쇄부(15)에 형성되는 제련설비가 제공된다.
상기에서, 한쌍의 홈통이 유체연통되도록 노의 출구에 접속되고, 상기 한쌍의 홈통이 상호 멀어지는 방향으로 설치되어 상기 홈통이 분기하는 부분에 인접한 위치에 작업공간이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제련로의 출구가 노체로부터 외부로 돌출되도록 형성된 경우에는, 출구와 한쌍의 홈통이 평면상에서 T자형상을 형성하도록 설치되는 것이 바람직하다. 각 홈통은 레벨부의 상류측과 폐쇄부의 하류측에서 수평면상으로 굴곡된 용탕유로가 형성되도록 설치될 수도 있다.
제1도 내지 제4도는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 따른 용탕 배출용 홈통이 설치된 제련설비를 나타내며, 제5도와 같은 부품 또는 부재에 대하여는 같은 도면부호를 사용하였다.
제1도에 도시한 바와 같이, 각각 도면부호(10) 및 (11)로 표시된 한쌍의 제1 및 제2 용탕 배출용 홈통은 유체가 연통되도록 노(2)의 출구(2b)에 접속되어 있다. 상호 동일구조의 양 홈통(10, 11)은 서로 반대방향으로 멀어져가도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 노체(2a)로부터 외부로 돌출되도록 노(2)의 출구(2b)가 형성되므로, 출구(2b)와 서로 갈라져서 멀어지는 한쌍의 홈통(10, 11)은 평면상에서 T자형을 나타내도록 배치된다.
각 용탕 배출용 홈통(10, 11)에는 한쪽단부가 노(2)의 출구(2b)에 접속되고 다른쪽단부(도면표시 않음)가 각 양극로에 접속되는 긴 홈통체(10a, 11a)가 포함되고, 노(2)에서 한쪽단부로 흐르는 용탕(3)이 그것을 통해 노(2)에서 멀어져 각 양극로의 방향으로 흐르도록 유체통로가 형성된다. 상기 T자형 배치에 의해, 제1 홈통(10)의 한쪽단부는 출구(2b)와 접속되어 평면상에서 시계방향으로 약 90도 굴곡되는 용탕유로 (12)가 형성되고, 반면에 제2 홈통(11)의 한쪽단부는 같은출구(2b)와 접속되어 평면상에서 시계반대방향으로 약 90도 수평적으로 굴곡되는 용탕유로(13)가 형성된다.
각 홈통(10, 11)에서는, 노(2)내의 용탕레벨을 결정하고, 이를 초과한 경우에는 노(2)내의 용탕이 홈통제(10a, 11a)로 흘러넘치게 한 레벨부(14)가 상기와 같은 90도 굴곡된 용탕유로(12, 13)에 인접하게 설치된다. 레벨부(14)에는 일반적으로 수평의 저면(14a)이 형성되고, 노(2)내의 용탕레벨이 저면(14a)레벨을 초과하는 경우에는 노내의 용탕(3)이 홈통(10, 11)으로 넘쳐흐르기 시작한다. 또한, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로를 폐쇄시키기 위해 캐스터블재(6)(차단물질)를 수용하는 폐쇄부(15)가 레벨부 (14)와는 별개로 그로부터 하류측방향으로 설치되도록 형성된다. 제2도에 도시한 바와 같이, 폐쇄부(15)의 저면(15a)은 레벨부(14)의 저면보다 낮다. 이러한 구조에서는, 비록 캐스터블재(6)가 폐쇄부(15)상에 축적되어 저면(15a)이 상승되더라도, 노(2)내의 용탕(3)이 홈통(10, 11)으로 넘쳐흐르기 시작하는데 기준이 되는 노(2)내의 용탕레벨은 변하지 않는다. 더구나, 폐쇄부(15)로 부터 하류측방향으로 설치된 홈통체(10a, 11a)의 부분은 평면상에서 용탕유로(12, 13)와 반대방향으로 약 90도 굴곡되어 굴곡된 용탕유로(16, 17)가 형성된다.
따라서, 작업공간이 홈통(10, 11)의 분기부분에 인접한 위치에 형성된다. 더 구체적으로, 양 홈통(10, 11)의 레벨부(14), 폐쇄부(15) 및 굴곡된 유로(16, 17)에 의해 둘러싸인 영역은 차단물의 투입 또는 제거작업이나 다른 보전작업을 위한 작업공간으로서 기능을 한다.
더구나, 제3도에 도시한 바와 같이, 레벨부(14)는 상부가 개방된 U자형 단면의 용탕유로(19)를 가지도록 내화벽돌(18)로 형성되어 있다. 이와 유사하게, 제4도에 도시한 바와 같이, 폐쇄부(15)는 내화벽돌(20)로 형성되지만, 추가의 벽돌이 상벽(21)을 형성하는데 사용되어, 폐쇄부(15)에는 관형상 단면의 용탕유로(22)가 형성된다. 또한, 양 레벨부 및 폐쇄부에서는, 냉각수가 공급되는 수냉재킷(23, 24)이 레벨부(14) 및 폐쇄부(15)의 내화벽돌에 부착되어 있다. 따라서, 내화벽돌의 과도한 온도상승을 억제할 수 있고 이는 내화벽돌의 내구성을 향상시킨다.
상기 제련설비에서는, 전로(2)내에 저장된 용탕이 제1 홈통(10)이 접속된 양극로로 이동되는 때에는, 제2 홈통(11)의 유체통로가 폐쇄부(15)상에 캐스터블재(6)를 투입시킴으로써 차단된다. 그후, 노(2)내의 용탕레벨이 증가한 경우에는 노체(2a)내의 용탕(3)이 출구(2b)의 정점으로부터 양 홈통(10, 11)으로 넘쳐흐르게 된다. 그러나, 제2 홈통(11)의 유체통로가 투입된 캐스터블재(6)에 의해 막히므로, 용탕(3)이 제2 홈통(11)을 통해 흐르는 것이 억제되고 따라서, 오로지 제1홈통(10)을 통해서만 해당 양극로로 흐르게 된다. 양극로가 용탕(3)으로 채워진 후에는, 캐스터블재(6)가 제1홈통 (10)의 폐쇄부(15)상에 투입되어 용탕(3)의 흐름을 억제하고, 반면 제2 홈통(11)의 폐쇄부(15)상에 투입된 캐스터블재(6)는 제거되어 용탕이 흐를 수 있게 된다.
상기의 경우, 캐스터블재(6)가 레벨부(14)와는 별도로 설치된 폐쇄부(15)상에 투입되므로, 캐스터블재(6)가 레벨부(14)에 부착되는 것이 방지된다. 따라서, 노(2)내의 용탕이 홈통(10, 11)으로 넘쳐흐르기 시작하는 기준인 노(2)내의 용탕레벨의 변화가 효과적으로 방지된다. 더구나, 오랜기간의 작업후에는 폐쇄부(15)상에 투입된 캐스터블재(6)가 점차로 축적되어 그 저면(15a)이 상승된다. 그러나, 폐쇄부(15)의 저면 (15a)이 레벨부(14)보다 낮게 형성되므로, 노(2)내의 용탕(3)이 홈통으로 넘쳐흐르기 시작하는 기준인 노(2)내의 용탕레벨의 변화는 방지된다.
또, 폐쇄부(15)의 용탕유로(22)가 관형상 단면을 가지도록 형성되므로, 폐쇄부 (15)상에 캐스터블재(6)를 투입하는 것이 비교적 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 작업공간이 T자형상의 홈통 배치에 의해 폐쇄부(15)에 인접한 위치에 형성되므로, 상기 투입 및 제거작업이 효과적이고 안전하게 수행된다. 더욱이 폐쇄부(15)의 용탕유로(22)가 관형상으로 형성되므로, 폐쇄부(15)를 통해 흐르는 용탕(3)에 의해 유발되는 복사열이 차폐되고 따라서 현저히 약해져서, 작업환경이 더욱 향상된다.
상기한 것에 의해 본 발명의 많은 변형 및 변화가 가능하다. 예를 들어, 상기의 경우, 설명된 제련로가 매트로부터 조동을 생산하는 전로이지만, 제련설비에서 사용가능한 어떤 종류의 소도 적용될 수 있다. 따라서, 노의 구조는 임의로 변형될 수 있다. 노에 접속된 용탕 배출용 홈통의 수도 임의로 결정될 수 있다.

Claims (7)

  1. 한쪽단부가 제련로(2)에 접속되고, 상기 제련로(2)에서 상기 한쪽단부로 흐르는 용탕(3)이 상기 제련로(2)로부터 멀어지는 방향으로 흐를 수 있도록 유체통로 (12,13,16,17,19,22)가 형성된 홈통체(10a, 11a)로 구성된 용탕 배출용 홈통(10, 11)에 있어서, 상기 홈통체(10a, 11a)가 노(2)내의 용탕(3)이 홈통체(10a, 11a)로 흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 용탕레벨을 결정하기 위한 레벨부(14)와, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로(12,13,16,17,19,22)를 차단하기 위한 차단물질(6)이 투입되는 폐쇄부(15)를 포함하고, 상기 폐쇄부(15)가 상기 레벨부(14)에 대해 하류측에 설치되고 레벨부(14) 저면(14a)보다 낮은 저면(15a)이 폐쇄부(15)에 형성됨을 특징으로 하는 제련로의 용탕 배출용 홈통.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홈통체(10a, 11a)의 폐쇄부(15)에 관형상의 용탕유로 (22)가 형성되도록 상벽(21)이 설치됨을 특징으로 하는 용탕 배출용 홈통.
  3. 제련로(2)와, 상기 제련로(2)에서 용탕(3)을 배출시키기 위해 유체연통되도록 제련로(2)에 접속된 하나 이상의 홈통(10, 11)으로 구성된 제련설비에 있어서, 상기 하나 이상의 홈통(10, 11)이 한쪽 단부가 제련로(2)에 접속된 홈통체(10a, 11a)를 포함하고, 상기 홈통체(10a, 11a)에는 상기 제련로(2)에서 상기 한쪽단부로 흐르는 용탕 (3)이 상기 제련로(2)로부터 멀어지는 방향으로 흐를 수 있도록 유체통로 (12,13,16, 17,19,22)가 형성되며, 상기 홈통체(10a, 11a)가 노(2)내의 용탕(3)이 홈통체(10a, 11a)로 흐르기 시작하는 기준이 되는 제련로의 용탕레벨을 결정하기 위한 레벨부(14)와, 홈통체(10a, 11a)의 유체통로(12,13,16,17,19,22)를 차단하기 위한 차단물질(6)이 투입되는 폐쇄부(15)를 포함하고, 상기 폐쇄부(15)가 상기 레벨부(14)에 대해 하류측에 설치되고 레벨부(14) 저면(14a)보다 낮은 저면(15a)이 폐쇄부(15)에 형성됨을 특징으로 하는 제련설비.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제련로(2)는 노체(2a)와 출구(2b)를 포함하고, 한쌍의 홈통 (10, 11)이 유체연통되도록 상기 노(2)의 출구(2b)에 접속되며, 상기 한쌍의 홈통(10, 11)은 상호 멀어지는 방향으로 설치되어 상기 홈통(10, 11)이 분기하는 부분에 인접한 위치에 작업공간이 형성됨을 특징으로 하는 제련설비.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제련로(2)의 출구(2b)가 상기 노체(2a)로부터 외부로 돌출되도록 형성되고, 상기 출구(2b)와 상기 한쌍의 홈통(10, 11)의 평면상에서 T자형상을 형성하도록 설치됨을 특징으로 하는 제련설비.
  6. 제4항에 있어서, 상기 각 홈통(10, 11)이 상기 레벨부(14)의 상류측과 폐쇄부 (15)의 하류측에서 수평면상으로 굴곡된 용탕유로(12, 13, 16, 17, 19, 22)가 형성되도록 설치됨을 특징으로 하는 제련설비.
  7. 제3항에 있어서, 각 홈통(10, 11)의 홈통체(10a, 11a)의 폐쇄부(15)에 관형상의 용탕유로(22)가 형성되도록 상벽(21)이 설치됨을 특징으로 하는 제련설비.
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