KR100317965B1 - Vertical cylindrical fireproof tube repair device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철강업의 제강공정설비의 한가지인 진공 탈 가스 처리로나 발전소용 가스화로, 또는 이와 유사한 수직 원통형의 밀폐형 노체의 노체 내화물 손상부위를 분진발생이나 시공 내화물의 손실 없이 열간 혹은 냉간에서 효율적으로 보수할 수 있도록 한 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치에 관한 것으로, 원통형의 밀폐형 노체의 손상된 내화물 부위를 부정형내화물로 보수하는 장치에 있어서, 부정형내화물을 혼련하여 압송하여 노즐을 통하여 낙하 시공할 수 있는 랜스와, 상기 랜스의 상부에 부착된 열간 카메라에 연결되어 시공부위를 외부에서 볼 수 있도록 한 감시용 모니터와, 상기 랜스를 상, 하로 이동시키기 위한 가이드 레일과 승, 하강을 위한 실린더가 설치된 고정 테이블과, 상기 랜스를 회전시켜 내화물을 시공할 수 있도록 하는 다유체용 로터리 조인트와, 상기 고정 테이블의 상부에 위치되는 진동스프링이 하부에 결합되고 혼련된 내화물을 성형하고 고정할 수 있는 원통형 강관을 포함하여 구성되어, 제강공정용 진공 탈가스 설비의 환류관이나 침적관같은 밀폐식의 원통형 내화물구조나 발전용 가스화로와 같이 내면이 보이지 않는 원통형 노체의 내화물 손상부위에 대하여 노체를 해체하지 않고 열간 혹은 냉간에서 내화물을 효과적으로 보수할 수 있기 때문에 획기적으로 보수기간을 단축할 수 있고, 보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention efficiently repairs the furnace refractory damaged parts of a closed cylinder of a vertical cylindrical closed furnace in a hot or cold process, such as a vacuum degassing furnace or a power plant gasifier, which is one of the steelmaking process facilities of the steel industry. A device for repairing a vertical cylindrical fire-resistant tube of a closed furnace body, wherein the damaged refractory portion of a cylindrical closed furnace body is repaired with an amorphous refractory, wherein the amorphous refractory can be kneaded and pressured to be dropped through a nozzle. A lance, a monitoring monitor connected to a hot camera attached to the upper portion of the lance so that the construction site can be viewed from the outside, a guide rail for moving the lance up and down, and a fixed cylinder for raising and lowering. The table and the lance can be rotated so that the refractory can be constructed. It includes a rotary joint for multi-fluid and a cylindrical steel pipe which is coupled to the lower portion of the vibration spring located at the top of the fixed table and can form and fix the kneaded refractory, reflux of the vacuum degassing equipment for steelmaking process Renovation is remarkable because it can effectively repair the refractory in hot or cold without dismantling the furnace body in the refractory damage parts of the closed cylindrical cylinder structure such as pipe or immersion pipe or gas furnace for power generation. It can shorten the period and reduce the cost of maintenance.
Description
본 발명은 철강업의 제강공정설비의 한가지인 진공 탈 가스 처리로나 발전소용 가스화로, 또는 이와 유사한 수직 원통형의 밀폐형 노체의 노체 내화물 손상부위를 분진발생이나 시공 내화물의 손실 없이 열간 혹은 냉간에서 효율적으로 보수할 수 있도록 한 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치에 관한 것이다.The present invention efficiently repairs the furnace refractory damaged parts of a closed cylinder of a vertical cylindrical closed furnace in a hot or cold process, such as a vacuum degassing furnace or a power plant gasifier, which is one of the steelmaking process facilities of the steel industry. It relates to a vertical cylindrical refractory tube repair device of a sealed furnace body.
또한, 밀폐된 수직관형 구조물의 콘크리트 시공 등에도 활용할 수 있다.In addition, it can be used for concrete construction of the closed vertical tubular structure.
일반적으로 제강공정에서 사용되는 진공 탈가스 처리설비는 상부 노체내부를 진공으로 한 다음, 하부의 내화물로 축조된 상승관과 하강관으로 용강을 흡입 및 배출시키면서 아르곤이나 산소 등의 가스를 분사하고, 각종 금속을 투입하여 강종을 조정하는 설비로서, 이 상승관과 하강관은 필히 손상되게 마련이다.In general, the vacuum degassing equipment used in the steelmaking process vacuums the upper furnace body, and then injects and discharges gas such as argon or oxygen while injecting and discharging molten steel through the up and down pipes constructed with the refractory material at the bottom. As a facility for adjusting the steel grade by inputting various metals, the rising pipe and the falling pipe are necessarily damaged.
또한, 발전소용 가스화로는 석탄 등의 연료의 연소 후 회성분의 용융으로 발생되는 슬래그에 의해 침식이 일어난다.In addition, the gasification furnace for power plants causes erosion by slag generated by melting of ash components after combustion of fuels such as coal.
종래에는 이러한 노체설비들의 손상부위에 대한 보수방법으로 벽돌 재축조 혹은 부정형내화물의 재시공에 의존하고 있다.Conventionally, the repair method for the damaged parts of the furnace installations relies on the rebuilding of brick reconstruction or irregular refractory materials.
그 외에 지금까지 알려져 있는 밀폐형 원통형 내화관의 보수기술에는 습식 분사장치를 이용하여 물과 혼합된 내화물을 분사하여 손상부위를 보수하는 방법과 불꽃용사 기술을 이용한 용사보수기술이 있다.In addition, the repair techniques of the hermetic cylindrical fireproof tube known to date include a method of repairing a damaged part by spraying a refractory mixed with water using a wet spray device and a thermal spray repair technique using a flame spraying technique.
그러나, 종래의 기술중 벽돌 재축조나 부정형내화물 재시공방법은 고온의 조업온도에서 사용중인 노체를 완전히 냉각시켜야 보수가 가능하고, 보수 완료후 다시 건조, 예열과정을 거쳐야 됨으로 에너지의 손실 및 장기간의 보수기간의 소요등으로 비경제적이며, 내화물 습식분사에 의한 보수방법은 부정형 내화재료를 물과 혼합하여 스프레이장치로 손상된 내화물 부위에 분사하기 때문에 시공시의 낮은 부착율과 시공체의 치밀성에 문제가 있으며, 용사보수기술은 고가의 용사장치를 사용해야되기 때문에 보수비용부담이 커지고 고도의 보수기술을 필요로 함으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the prior art, the brick reconstruction or the irregular refractory reconstruction method can be repaired by completely cooling the furnace body at a high operating temperature, and must be dried and preheated again after the completion of the repair. It is uneconomical due to the requirement of refractories, and the repairing method by wet refractory wet spraying has a problem in low adhesion rate and compactness of the construction because the refractory material is mixed with water and sprayed to the refractory part damaged by the spray device. Thermal spray repair technology is expensive because the use of a high value of the cost of repair is expensive and requires a high level of repair technology, there is a problem that the economy is inferior.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 조업온도로 가동중인 밀폐형의 수직원통형 노체를 상온까지 냉각시킬 필요 없이 신속하게 보수할 수 있고, 보수시공시의 내화보수재의 부착율을 거의 100%로 얻을 수 있고, 비교적 저렴한 보수장치로 노체의 손상부위를 보수할 수 있도록 한 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, can be quickly repaired without the need to cool the closed vertical cylindrical furnace body operating at operating temperature to room temperature, and the adhesion rate of the refractory repair material at the time of repair is almost It aims to provide a vertical cylindrical fireproof tube repair device of a closed furnace body that can be obtained at 100% and can repair damaged parts of a furnace body with a relatively inexpensive repair device.
도 1은 본 발명 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치의 설치상태를 나타낸 부분 단면도.1 is a partial cross-sectional view showing the installation state of the vertical cylindrical refractory pipe repair apparatus of the present invention hermetic furnace body.
도 2는 본 발명 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치의 설치상태 평면도.Figure 2 is a plan view of the installation state of the vertical cylindrical fireproof tube repair apparatus of the present invention hermetic furnace body.
<도면의 주요부호에 대한 부호의 설명><Description of symbols for major symbols in the drawings>
1 : 밀폐형 노체 2 : 내화물1: sealed furnace 2: refractories
3 : 랜스 4 : 열간 카메라3: lance 4: hot camera
5 : 노즐 6 : 시공된 내화물5
7 : 원통형 강관 8 : 세라믹 단열섬유7: cylindrical steel pipe 8: ceramic insulating fiber
9 : 진동스프링 10 : 압송펌프9: Vibration Spring 10: Pressure Pump
11 : 혼련기 12 : 감시용 모니터11: kneader 12: monitor for monitoring
13 : 다유체용 로터리 조인트 14 : 가이드 레일13: rotary joint for multi-fluid 14: guide rail
15 : 고정 테이블 16 : 실린더15: fixed table 16: cylinder
A : 카메라에 의한 가시범위A: Viewing range by camera
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통형의 밀폐형 노체의 손상된 내화물 부위를 부정형내화물로 보수하는 장치에 있어서, 부정형내화물을 혼련하여 압송하여 노즐(5)을 통하여 낙하 시공할 수 있는 랜스(3)와, 상기 랜스(3)의 상부에 부착된 열간 카메라(4)에 연결되어 시공부위를 외부에서 볼 수 있도록 한 감시용 모니터(12)와, 상기 랜스(3)를 상, 하로 이동시키기 위한 가이드 레일(14)과 승, 하강을 위한 실린더(16)가 설치된 고정 테이블(15)과, 상기 랜스(3)를 회전되도록 랜스(3) 하부에 연결된 다유체용 로터리 조인트(13)와, 상기 고정 테이블(15)의 상부에 위치되는 진동스프링(9)이 하부에 결합되고 혼련된 내화물을 성형하고 고정할수 있는 원통형 강관(7)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the apparatus for repairing the damaged refractory portion of the cylindrical closed furnace body to the amorphous refractory, the lance (3) capable of dropping through the nozzle (5) by kneading and conveying the amorphous refractory ), A monitoring monitor 12 connected to the
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치의 구성에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the repair device of the vertical cylindrical refractory tube of the closed furnace body of the present invention.
도 1은 본 발명 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치의 설치상태를 나타낸 부분 단면도이고, 도 2는 설치상태의 평면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing the installation state of the vertical cylindrical refractory tube repair apparatus of the hermetic furnace body of the present invention, Figure 2 is a plan view of the installation state.
본 고안은 내부가 보이지 않는 원통형 노체에 있어서 손상된 원통형의 내화물을 보수하는 장치로서 종래의 습식법에 의한 스프레이나 불꽃용사가 아닌 유동성이 좋은 부정형 내화보수재를 압송에 의하여 보수할 수 있는 장치와, 카메라에 의한 관찰로 보수시공을 최적화할 수 있는 장치로 구성된다.The present invention is a device for repairing damaged cylindrical refractories in a cylindrical body that is invisible, and is capable of repairing by injecting a non-refractory refractory material with good fluidity, which is not spray or flame spray by a conventional wet method, and a camera. It is composed of a device that can optimize maintenance work by observation.
1은 밀폐형 노체로서 진공 탈가스 처리설비의 경우 조업직후는 1350℃이상의 고온 분위기를 나타내며, 2는 밀폐형 노체(1)의 내부에 축조 혹은 시공된 내화물을 나타내며, 3은 수직왕복 및 360도 연속 회전이 가능한 다유체 통과용의 랜스를 나타내며, 4는 1350℃ 이상의 고온에서도 사용이 가능하며 냉간에서는 직접발광에 의한 관찰이 가능하도록 전등이 내장된 열간 카메라이고, 5는 부정형내화물을 보수 시공이 필요한 부위에 배출하기 위한 노즐이다.1 is a closed furnace, and in the case of a vacuum degassing facility, a high temperature atmosphere of 1350 ° C. or more immediately after operation, 2 represents a refractory built or constructed inside the closed
혼련내화물의 배출을 위한 노즐(5)과 열간 카메라(4)는 하부의 내화물 보수시공체의 적절한 확인을 위하여 15。 전후의 경사를 주어 설치하는 것이 바람직하다.The
수직으로 설치하면 상기 노즐(5)에서 나오는 내화물이 가리게 되고 15。 이상이 되면 도 2에 점선으로 표시한 카메라에 의한 가시범위(A)를 벗어나기 때문에15。 정도가 적당하다.When installed vertically, the refractory coming out of the
또한, 상기 열간 카메라(4)의 직하부 초점방향의 중심선은 노즐(5)의 중심축과 동심원상에 있는 것이 좋지만, 3-5㎝ 정도 바깥쪽으로 가게 해도 무관한데, 그 이유는 상기 원통형 강관(7)을 중심으로 한 시공된 내화물(6)의 성형상태를 가장 잘 확인할 수 있는 가시범위를 제공하기 때문이다.Further, the center line in the direct focal direction of the
6은 상기 노즐(5)을 통해 배출되어 손상된 부위에 시공된 내화물이고, 7은 이와 같이 부정형내화물을 원하는 형상으로 성형할 수 있도록 하는 원통형 강관이다.6 is a refractory material which is discharged through the
상기와 같이 시공용 부정형 내화물의 성형을 위하여 사용하는 원통형 강관(7)은 두께 5㎜ 이내의 통상의 탄소강이면 충분한데 이것은 내화물 시공완료후 단기간의 숙성, 건조 단계를 거친 후 실제의 조업에 들어가면 용강에 의하여 자연적으로 용해되기 때문에 별도로 분리해낼 필요가 없는 편리함이 있고, 이 원통형 강관(7)의 크기나 두께, 재질은 별도로 한정할 필요는 없으며 보수시공의 편의대로 규격화해서 사용하면 된다.As described above, the cylindrical steel pipe (7) used for shaping the irregularly shaped refractory for construction is sufficient to be ordinary carbon steel within 5 mm in thickness, which is sufficient after the short-term aging and drying steps after completion of the refractory construction. There is no need to separate separately because it is naturally dissolved by, and the size, thickness, and material of the cylindrical steel pipe (7) need not be limited separately, and may be standardized and used for convenience of repair and construction.
8은 불규칙한 노체 내화물 손상면으로부터 내화물 시공재가 유출되지 않도록 본 장치의 설치 초기에 상기 원통형 강관(7)의 내면 바닥에 까는 세라믹 단열섬유이고, 9는 상기 원동형 강관(7)을 지지하고 시공된 내화물(6)을 치밀하게 시공하기 위한 진동스프링이고, 10은 부정형내화물을 밀폐형 노체(1) 내부로 공급하기 위한 압송펌프이고, 11은 부정형내화물의 혼련기이고, 12는 상기 열간 카메라(4)에 연결되어 밀폐형 노체(1) 내부가 관찰되는 감시용 모니터이고, 13은 부정형내화물과 냉각수, 전원을 공급 및 배출하는 다유체용 로터리 조인트이고, 14는 상기 랜스(3)를 수직 왕복시킬 때 사용되는 가이드 레일이고, 15는 본 장치의 고정용 테이블 즉, 작업대이고, 16은 상기 고정 테이블(15)을 승, 하강시키기 위한 실린더이다.8 is a ceramic insulating fiber covering the bottom of the inner surface of the cylindrical steel pipe (7) in the initial stage of installation of the apparatus so that the refractory construction material does not flow out from the irregular furnace body refractory damage surface, 9 is the support and construction of the cylindrical steel pipe (7) Vibration spring for precisely constructing the refractory 6, 10 is a pressure pump for supplying the amorphous refractory into the closed
이하, 본 고안 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치의 작동상황을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the vertical cylindrical refractory tube repair apparatus of the present invention hermetic furnace body will be described in detail.
진공 탈가스 처리와 같은 조업이 끝난 직후의 밀폐형의 원통형노체를 보수하고자 할 때, 먼저 육안으로 외부와 연결된 부위를 관찰한 다음, 보다 세밀하게 본 장치를 이용하여 노체의 내부를 관찰할 수 있는데, 관찰이 완료되고 보수시기가 결정되면 다음과 같은 순서로 보수에 들어간다.When repairing a closed cylindrical furnace immediately after the end of operation such as vacuum degassing, first observe the part connected to the outside with the naked eye, and then observe the inside of the furnace more precisely using the device. When the observation is completed and the time for repair is decided, the repair is performed in the following order.
본 장치가 설치된 대차를 밀폐형 노체(1)가 있는 직하부까지 이동시킨 다음, 랜스(3)와 카메라(4)의 중심이 밀폐형 노체(1)의 아래 입구의 중심에 위치하도록 한 후, 도 1에 나타낸 위치까지 랜스(3)를 상승시키고, 고정 테이블(15)을 세라믹단열섬유(8)와 원통형 강관(7)이 준비된 상태에서 상승시켜 보수작업을 준비하고, 혼련기(11)에서는 준비된 보수용 내화재를 물과 혼련하면서 압송대기 한다.After the trolley in which the apparatus is installed is moved to the lower part where the sealed
이때, 열간 카메라(4)를 360도 회전하면서 원통형 강관(7)의 고정상태와 내화물의 보수부위의 위치를 확인한다.At this time, while rotating the
이상의 준비가 끝나면 혼련된 내화물을 압송펌프(10)를 사용하여 압송하면서 보수시공에 들어간다.After the above preparation is completed, the kneaded refractory material is pumped using the
일단 위와 같이 내화물 보수작업을 하기 위한 준비가 되면 랜스(3)를 서서히 회전시키고 감시용 모니터(12)로 확인하면서 혼련된 내화물을 압송하고 노즐(5)로부터 낙하되는 혼련 내화물을 확인한다.Once the preparation for refractory maintenance work as described above, the
내화물 보수시공시 랜스(3)의 회전속도는 내화물의 시공범위, 배출속도와 내화물의 특성인 유동성, 경화성 등의 인자에 따라 최적화가 필요하지만 통상의 유입용 내화물이면 3rpm 전후가 좋다.When refractories are repaired, the rotational speed of the
랜스(3)의 회전속도를 3rpm 보다 느리게 하면 열간 시공의 경우 기존의 시공내화재와 층간 분리가 일어나 보수시공체에 결함이 생길 수 있고, 보다 빠르게 되면 균일하고 치밀한 시공을 위한 관찰상태가 나빠질 우려가 있다.If the rotation speed of the lance (3) is slower than 3rpm, hot work may cause separation between the existing fireproofing material and layer, which may cause defects in the repaired body, and if it is faster, the observation state for uniform and dense work may worsen. have.
이때 진동스프링(9)으로 진동을 가하면서 보수시공을 진행한다.At this time, the repair construction proceeds while applying vibration to the vibration spring (9).
이와 같이 혼련된 내화물의 압송과 진동스프링(9)에 의한 치밀 시공을 감시용 모니터(12)로 확인하면서 보수시공의 종료시점을 결정한다.The end point of repair and repair is determined while checking the tightness of the kneaded refractory material and the tight construction by the vibration spring 9 with the monitoring monitor 12.
혼련 내화물 압송에 의한 보수시공이 완료되면 랜스(3)를 고정 테이블(15)의 전, 후진 방향으로 정돈한 다음, 고정 테이블(15)을 노즐(5)의 반대방향으로 약간 이동하여 원통형 강관(7)의 원내에 열간 카메라(4)와 노즐(5)이 들어오도록 한 다음 랜스(3)를 하강시키고 고정 테이블(15) 전체를 원래의 위치로 하강시켜 밀폐형 노체(1)와 분리한다.When the repair work is completed by kneading refractory presses, the
이때 랜스(3) 구동의 편의를 위하여 랜스(3)와 랜스(3)의 승, 하강을 위한 가이드 레일(14)을 포함한 구성품만 대차 내에서 전, 후 이동이 가능토록 수평이동용 부품을 설치하면 더욱 좋다.At this time, for convenience of driving the
또한, 밀폐형 노체(1)에 있어서 보수하고자 하는 원통관의 크기에 따라 열간 카메라(4)와 노즐(5)의 길이를 조절하면 밀폐형 노체(1)의 직경에 상관없이 적용할수도 있다.In addition, by adjusting the length of the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 밀폐형 노체의 수직원통형 내화관 보수장치를 사용하면, 제강공정용 진공 탈가스 설비의 환류관이나 침적관같은 밀폐식의 원통형 내화물구조나 발전용 가스화로와 같이 내면이 보이지 않는 원통형 노체의 내화물 손상부위에 대하여 노체를 해체하지 않고 열간 혹은 냉간에서 내화물을 효과적으로 보수할 수 있기 때문에 획기적으로 보수기간을 단축할 수 있고, 보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the vertical cylindrical refractory pipe repair apparatus of the closed furnace body of the present invention is used, the inner surface of the closed furnace body can be seen as a closed cylindrical refractory structure such as a reflux pipe or a deposition pipe of a vacuum degassing facility for steelmaking process or a gasifier for power generation. Since it is possible to effectively repair the refractory in hot or cold without dismantling the furnace body for the refractory damaged portion of the cylindrical furnace body, it is possible to drastically shorten the repair period and reduce the repair cost.
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