KR100477341B1 - Shaft furnace having cooling plates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직로 보호철피 내에 내화 라이닝이 위치하고, 라이닝 내부의 홈에 냉각판이 구비되는 수직로에 관한 것으로, 냉각판의 제거와 교체를 용이하게 하고 열전달을 증가시키기 위해 특별한 형태의 형상부재들로 구성된 홈 벽면의 구조가 제안된다.The present invention relates to a vertical furnace in which a refractory lining is positioned vertically in a protective shell and a cooling plate is provided in a groove inside the lining. The structure of the configured groove wall surface is proposed.
본 발명은 (a) 용광로 보호철피; (b) 홈(recess)이 형성된 보호철피 내부에 있는 내화 라이닝; (c) 보호철피를 통과하여 라이닝 속에 있는 상기 홈으로 삽입되는 다수의 냉각판으로 구성되되; 상기 냉각판은 다수의 내화 형상부재에 의해 적어도 부분적으로 한정되며, 상기 형상부재는, 냉각판의 측면 모서리에 인접한 홈의 마주보는 두 측면에서 용광로에 대해 방사형 및 길이방향으로 설치된 측면 연장부재와, 상기 측면 연장부재에 의해 지지되고 덮개부재와, 상기 덮개부재를 지지하는 정면부재와, 상기 연장부재와 정면부재의 하부에, 그리고 홈의 바닥을 형성하기 위해 냉각판의 하단 주요부 하부에 설치되는 바닥부재로 구성됨을 특징으로 하는 냉각판이 구비된 수직로이다.The present invention (a) furnace protective shell; (b) a fire resistant lining inside the protective sheath having a recess formed therein; (c) consists of a plurality of cold plates which pass through the protective sheath and are inserted into the grooves in the lining; The cooling plate is defined at least in part by a plurality of refractory shape members, the shape members comprising: side extension members radially and longitudinally installed with respect to the furnace at two opposite sides of the groove adjacent the side edges of the cooling plate; A bottom supported by the side extension member and installed in the lower part of the lower main part of the cooling plate to form a cover member, a front member supporting the cover member, a bottom of the extension member and the front member, and a bottom of the groove; It is a vertical furnace provided with a cooling plate, characterized in that the member.
Description
본 발명은 냉각판이 구비된 수직로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 수직로 보호철피 내에 내화 라이닝이 위치되고 라이닝 내부의 공간에 냉각판이 설치되는 수직로에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical furnace provided with a cold plate, and more particularly, to a vertical furnace in which a refractory lining is positioned in a protective bar vertically and a cooling plate is installed in a space inside the lining.
종래에는 수직로에 있어서 냉각판 주변의 접합부에 벽돌을 쌓은 조적조(brickwork) 라이닝이 위치하고, 통상 테이퍼진 냉각판과 각 벽돌 사이의 남은 공간을 내화 래밍(ramming)재로 채웠다.In the prior art, brickwork linings in which bricks were stacked at joints around a cold plate in a vertical furnace were placed, and the remaining space between the tapered cold plate and each brick was generally filled with fire-resistant ramming material.
수직로 구조에 있어서 내화 구조물의 양호한 냉각효과를 얻기 위해서는 냉각판과 라이닝의 내화 구조물 간에 양호한 열 접촉이 일어나는 것이 대단히 중요하다.In order to achieve a good cooling effect of the refractory structure in the vertical furnace structure, good thermal contact between the cold plate and the refractory structure of the lining is very important.
이러한 관점에서 종래의 조적조 방식의 구조물을 개선하려는 시도가 이루어져, 래밍재를 통과하는 열전도가 통상적으로 작기 때문에 냉각판과 내화 구조물 사이의 래밍재층 두께를 가능한 얇게 하거나, 또는 래밍재 전체를 생략하는 방법을 사용해왔다.In view of this, attempts have been made to improve the structure of the conventional masonry system, so that the thickness of the ramming material layer between the cold plate and the refractory structure is as thin as possible or the whole ramming material is omitted since the heat conduction through the ramming material is usually small. Has been using.
종래의 구조물에서 냉각판 추출시에 남겨진 홈(recess)이 부적절하게 형성되어 새 냉각판을 설치하는데 어려움이 있다는 것은 널리 알려진 사실이다.It is well known that recesses left during extraction of the cold plate in the conventional structure are inadequately formed, making it difficult to install a new cold plate.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 수직로의 냉각판과 내화 라이닝 간에 열전도를 증가시킬 수 있는 냉각판이 구비된 수직로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vertical furnace having a cooling plate capable of increasing thermal conductivity between the cooling plate and the refractory lining of the vertical furnace.
또한 본원발명의 목적은 사용된 라이닝의 내화 구조물에 대한 번거로운 작업없이 냉각판을 쉽게 교환 가능할 수 있는 냉각판이 구비된 수직로를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a vertical furnace equipped with a cold plate which can be easily replaced with a cold plate without troublesome work on the refractory structure of the lining used.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 용광로 보호철피; (b) 홈(recess)이 형성된 보호철피 내부에 있는 내화 라이닝; (c) 보호철피를 통과하여 라이닝 속에 있는 상기 홈으로 삽입되는 다수의 냉각판으로 구성되되; 상기 냉각판은 각각 위쪽 및 아래쪽으로 향하는 서로 반대되는 주요면, 그리고 용광로 내부를 향하는 반대편 측면 모서리 및 정면 모서리를 가지고, 상기 홈은 상기 라이닝 안에 위치하며, 냉각판을 제거한 홈의 형상 유지에 적합하도록 형성된 다수의 내화 형상부재에 의해 적어도 부분적으로 한정되며, 상기 형상부재는, 냉각판의 측면 모서리에 인접한 홈의 마주보는 두 측면에서 용광로에 대해 방사형 및 길이방향으로 설치되고, 각기 인접한 상기 냉각판의 측면 모서리에 대해 일반적인 상보형상의 면을 가지는 측면 연장부재와, 상기 측면 연장부재에 의해 지지되고 홈의 지붕 역할을 위해 냉각판에 인접한 상부 주요면에 대해 상보형상의 면을 가지는 덮개부재와, 용광로의 내부와 정면 모서리 사이에 있는 냉각판의 상기 정면 모서리에 인접하고, 용광로 라이닝의 내부면의 일부를 이루는 면이 되며, 상기 덮개부재를 지지하는 정면부재와, 상기 연장부재와 정면부재의 하부에, 그리고 홈의 바닥을 형성하기 위해 냉각판의 하단 주요부 하부에 설치되는 바닥부재로 구성됨을 특징으로 하는 냉각판이 구비된 수직로를 제공하고자 한다.In order to achieve the above object, the present invention (a) blast furnace shield; (b) a fire resistant lining inside the protective sheath having a recess formed therein; (c) consists of a plurality of cold plates which pass through the protective sheath and are inserted into the grooves in the lining; The cooling plate has opposite major surfaces facing up and down, respectively, and opposite side edges and front edges facing the furnace interior, the groove being located in the lining, to be suitable for maintaining the shape of the groove from which the cooling plate is removed. At least partially defined by a plurality of refractory shaped members formed, the shaped members being radially and longitudinally installed with respect to the furnace at two opposite sides of the groove adjacent to the side edges of the cooling plate, each of the adjacent cooling plates being A side extension member having a generally complementary side surface to the side edge, a cover member having a side surface complementary to the upper main surface supported by the side extension member and adjacent to the cooling plate for the roofing role of the groove, the furnace Adjacent the front edge of the cold plate between the interior and front edges of the It is a surface forming a part of the inner surface of the optical path lining, and is installed in the front member for supporting the cover member, the lower portion of the extension member and the front member, and the lower main portion of the lower portion of the cold plate to form the bottom of the groove It is intended to provide a vertical furnace with a cooling plate, characterized in that the bottom member.
본원발명에서, 각 홈(recess)은 홈의 형태를 유지하도록 작용하는 다수의 내화 형상부재에 의해 적어도 부분적으로 한정되며, 상기 형상부재는 용광로에 대해 방사형이며 길이방향으로 홈의 양측면에 설치된 측면 연장부재와 홈의 지붕처럼 상기 측면 연장부재에 의해 받쳐지는 덮개부재로 구성된다.In the present invention, each recess is at least partially defined by a plurality of refractory shaped members that act to maintain the shape of the grooves, the shaped members being radial to the furnace and extending laterally on both sides of the grooves in the longitudinal direction. The cover member is supported by the side extension member, such as the roof of the member and the groove.
상기 각 형상부재는 하나 또는 둘 이상의 부품으로 이루어질 수 있다.Each of the shape members may be made of one or two or more components.
덮개부재는 하나 또는 방사형(용광로의 내부에 대해)으로 서로의 뒤에 배열된 다수개로 만들어 질 수 있어서, 냉각판의 상부 표면은 인접한 내화 벽돌사이에 방사형으로 확대된 어떤 이음매도 접촉하지 않는다.The cover member can be made in one or a plurality of radially (relative to the inside of the furnace) arranged behind each other so that the upper surface of the cold plate does not contact any radially enlarged seams between adjacent refractory bricks.
만일 덮개부재가 하나 또는 다수개이고 냉각판의 정면 모서리에 인접된 정면부재에 의해 또한 받쳐진다면, 냉각판과 홈 벽과의 직접 표면 접촉은 좀 더 증대된다.If the cover member is one or more and is also supported by the front member adjacent the front edge of the cold plate, the direct surface contact between the cold plate and the groove wall is further increased.
상기 홈의 바닥은 측면 연장부재와 정면부재 밑에 설치된 바닥부재에 의해 형성된다.The bottom of the groove is formed by a bottom member installed under the side extension member and the front member.
상기 측면 연장부재는 길이방향 또는 횡방향으로 세분할 수 있다.The lateral extension member may be subdivided in the longitudinal or transverse direction.
상기 측면 연장부재는, 역반작용(contrareacting)하는 쐐기로 구성할 수 있는 데, 이 경우에 상기 쐐기를 움직여서 홈의 폭을 변화시킬 수 있다.The lateral extension member may comprise a wedge that is contrareacting, in which case the wedge may be moved to change the width of the groove.
하지만 가장 간단하고 최적의 열적 전도 구조물은 각 측면 연장부재가 하나로 만들어지는 것이다.However, the simplest and most optimal thermally conductive structure is that each side extension is made of one.
냉각판의 추출과 교체를 더 용이하게 하기 위하여 통상적으로 냉각판은 높이와 폭이 용광로의 내부쪽으로 점점 가늘어지는 테이퍼 형상이다.To facilitate extraction and replacement of the cold plate, the cold plate is typically tapered in height and width tapering towards the interior of the furnace.
비록 홈의 반대편 벽이 서로 평행할지라도, 홈의 벽과 냉각판의 표면사이 공간을 래밍재로 채우는 방법이 가능하고, 덮개부재, 정면부재 및 측면 연장부재의 테이퍼 높이는 냉각판의 테이퍼 형상에 맞게 결정된다.Although the opposite walls of the grooves are parallel to each other, it is possible to fill the space between the groove wall and the surface of the cooling plate with ramming material, and the taper height of the cover member, the front member and the side extension member can be adjusted to the tapered shape of the cooling plate. Is determined.
이렇게 함으로써, 냉각판의 조립과 해체가 간단하게 되고, 더 나아가서 냉각판과 홈 표면사이의 긴밀하고 만족할 만한 열접촉을 얻게 된다.This simplifies the assembly and disassembly of the cold plate and furthermore obtains a close and satisfactory thermal contact between the cold plate and the groove surface.
유사한 방법에 의해, 바닥부재, 덮개부재, 정면부재 및 측면 연장부재의 폭을 냉각판의 폭 또는 테이퍼에 따라서 변화시킬 수 있다.By a similar method, the widths of the bottom member, the lid member, the front member and the side extension member can be changed according to the width or taper of the cooling plate.
냉각판의 측면모서리가 용광로 벽에 방사형으로 설치될 수 있다.The side edges of the cold plate can be radially mounted on the furnace wall.
열적 접촉을 좀 더 증가시키기 위해 모든 형상부재를 정밀표면가공, 즉 연삭처리하는 것이 바람직하다.In order to further increase the thermal contact, it is desirable to precisely machine, i.e., grind, all shape members.
만일 홈의 형상화된 형상부재가 탄소와 같이 높은 열전도성의 물질로 만들어지면 본 발명에 따른 수직로는 최적의 결과를 얻을 수 있다.If the shaped member of the groove is made of a material of high thermal conductivity such as carbon, the vertical furnace according to the present invention can obtain an optimal result.
특히 그레파이트(graphite)는 가공성이 극히 양호하고 열전도 상수가 크기 때문에 매우 적합한 소재이다.In particular, graphite is a very suitable material because of its extremely good workability and large thermal conductivity.
따라서 냉각판과 홈 표면과의 양호한 접촉 및 열전달 뿐만 아니라 접촉 표면으로의 양호한 열전도가 일어난다.Thus, good contact and heat transfer between the cold plate and the groove surface as well as good heat conduction to the contact surface occur.
만일 냉각판과 일부 인접한 형상부재 사이에 구리와 같은 높은 열전달 금속판이 설치되면, 상기에서 언급된 장점을 얻을 수 있다.If a high heat transfer metal plate such as copper is installed between the cold plate and some adjacent shape member, the above mentioned advantages can be obtained.
상기 금속판은 3.2mm이하, 특히 약 0.5mm두께가 가장 바람직하다.The metal plate is most preferably at most 3.2 mm, in particular about 0.5 mm thick.
냉각판을 교체하는 동안에, 홈의 이동이나 변형 및 냉각판 간의 치수 차이는 다양하고 적절하게 선택된 금속판의 두께에 의해 상쇄시킬 수 있다.During the replacement of the cold plate, the movement or deformation of the grooves and the dimensional differences between the cold plates can be offset by the thickness of the various and suitably selected metal plates.
이하 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for a specific embodiment of the present invention will be described the configuration and operation.
도시된 바와 같이 용광로의 판(板) 보호철피(1) 일부분이 보여지고, 냉각판(2)이 용광로 보호철피(1)의 개구부(3)를 통해 설치된다.As shown, a part of the plate protection shell 1 of the furnace is shown, and the cooling plate 2 is installed through the opening 3 of the furnace protection shell 1.
종래 구조의 냉각판(2)은 가공된 중공의 구리주물이고, 물 순환장치(미도시)에 연결된다.The cooling plate 2 of the conventional structure is a processed hollow copper casting and is connected to a water circulation device (not shown).
도면에서 냉각판(2)은 용광로 속으로 설치되어지는 외곽표면만을 순수하게 도식적으로 표시한 것으로, 용광로 둘레를 따라 그리고 수직방향으로 수 많은 냉각판(2)이 설치된다.In the drawing, the cooling plate 2 is a purely schematic representation of only the outer surface to be installed into the furnace, and a number of cooling plates 2 are installed along the circumference of the furnace and in the vertical direction.
냉각판(2)의 폭은 용광로 내부를 향해 가늘어지는 테이퍼 형상이고, 상기 테이퍼는 용광로 보호철피(1)의 직경에 맞추어진다.The width of the cooling plate 2 is tapered in shape toward the inside of the furnace, and the taper is adapted to the diameter of the furnace protective shell 1.
따라서 최종적으로 설치되었을때 냉각판(2)의 측면 테두리는 용광로에 방사형으로 배열된다.Thus, when finally installed, the side edges of the cooling plate 2 are arranged radially in the furnace.
또한 냉각판(2)의 두께에 있어서도, 도 2에 도시한 바와 같이 테이퍼 형상이다.Moreover, also in the thickness of the cooling plate 2, it is a taper shape as shown in FIG.
따라서 손상된 냉각판(2)은 쉽게 빼낼 수 있으며 새로운 냉각판으로 쉽게 교체가 가능하다.Thus, the damaged cold plate 2 can be easily removed and replaced with a new cold plate.
냉각판(2)의 양측면을 살펴보면, 냉각판(2)은 용광로 벽면에 대해 수직인 라이닝 벽돌(4) 사이에 위치된다.Looking at both sides of the cold plate 2, the cold plate 2 is located between the lining bricks 4 perpendicular to the furnace wall surface.
냉각판(2)의 위와 아래에 동일한 방식의 수직 라이닝 층(5,6)이 적용된다.Vertical lining layers 5, 6 are applied in the same way above and below the cold plate 2.
하지만 수직 라이닝 구조(4,5,6)가 다수의 내화 형상부재에 의해 분리되어 설치된 냉각판(2)을 수납하는 홈과 같은 큰 부피에 의해 차단되어 있다는 점, 즉 홈이 라이닝 벽돌(4)에 의해서만 한정되지 않는다는 점에 있어서 본 발명에 따른 수직로의 구조는 종래의 구조와 차이가 있다.However, the vertical lining structure 4, 5, 6 is blocked by a large volume, such as a groove for receiving the cooling plate 2 installed separately by a plurality of fire-resistant members, that is, the groove is lining brick (4) The structure of the vertical furnace according to the present invention is different from the conventional structure in that it is not limited only by the above.
상기 홈을 한정하는 형상부재는 바닥부재(8), 정면부재(10), 측면 연장부재(11, 12) 및 덮개부재(13)로 구성되며, 상기 각 부재(8,10,11,12,13)는 연삭된 그래파이트(graphite) 블록이다.The shape member defining the groove is composed of a bottom member (8), a front member (10), side extension members (11, 12) and a cover member (13), each of the members (8, 10, 11, 12, 13) is a ground graphite block.
본 발명의 실시예에서 상기 부재(8,10,11,12,13)는 일체로 형성된다.In an embodiment of the invention the members 8, 10, 11, 12, 13 are integrally formed.
상기 부재는 폭과 높이가 냉각판(2)의 테이퍼 형상과 대응되는 테이퍼 형상을 이루고 각 부재의 표면은 냉각판(2)의 각 반대 표면과 평행을 이룬다.The members have a tapered shape whose width and height correspond to the tapered shape of the cold plate 2 and the surface of each member is parallel to each opposite surface of the cold plate 2.
정면부재(10)는 냉각판(2)의 전면 모서리 사이에 위치되고, 가장 안쪽 표면은 용광로 라이닝 내부표면의 일부이다.The front member 10 is located between the front edges of the cold plate 2 and the innermost surface is part of the inner surface of the furnace lining.
덮개부재(13)는 측면 연장부재(11,12) 및 정면부재(10) 위에 위치하고 바닥부재(8)는 측면 연장부재(11,12) 및 정면부재(10) 밑에 위치한다.The cover member 13 is positioned on the side extension members 11 and 12 and the front member 10 and the bottom member 8 is positioned below the side extension members 11 and 12 and the front member 10.
상기 냉각판의 어느 한 면과 측면 연장부재(11,12), 덮개부재(13) 및 바닥부재(8)의 다른 한 면 사이에 틈새가 생기는 경우, 그 틈새는 구리판(14)으로 채워지는데, 그 이유는 냉각판과 냉각판을 둘러싼 주변과의 양호한 열접촉을 보장하기 위해서이다.If a gap occurs between one side of the cooling plate and the other side of the side extension members 11 and 12, the cover member 13 and the bottom member 8, the gap is filled with a copper plate 14, The reason is to ensure good thermal contact between the cold plate and the surroundings of the cold plate.
상기 구리판(14)의 두께는 0.5mm일 때 틈새 메움의 효과가 가장 양호하다.When the thickness of the copper plate 14 is 0.5mm, the effect of filling the gap is the best.
새로운 냉각판(2)을 삽입함에 있어서 홈의 치수 변화는 각기 다른 두께의 구리판(14)을 사용하여 상쇄시킬 수 있다.In inserting the new cold plate 2, the dimensional change of the groove can be offset by using copper plates 14 of different thicknesses.
조적조(4,5,6(brickwork))와 용광로 보호철피(1) 사이에는 틈새를 메우기 위한 내화 래밍재(7)가 충진된다.Between the masonry (4, 5, 6 (brickwork)) and the blast furnace protective shell 1 is filled with a fire-resistant ramming material (7) to fill the gap.
결과적으로 냉각판(2)이 제거되거라도 치수적으로 변하지 않는 홈, 그리고 냉각판과의 양호한 열접촉과 높은 열전도성을 얻기 위해 적용된 형상부재에 의해 한정을 받는 홈을 얻을 수 있다.As a result, a groove which does not change dimensionally even when the cooling plate 2 is removed, and a groove which is limited by the shape member applied for obtaining good thermal contact and high thermal conductivity with the cooling plate can be obtained.
상기 구리판(14)은 열 접촉을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.The copper plate 14 may be used to increase thermal contact.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 내화 라이닝의 냉각능력을 현저하게 증가시켜 결과적으로 라이닝의 내구수명을 현저하게 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각판의 추출과 교체를 상당히 간편하게 하고 작업에 요구되는 시간를 현저하게 단축시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the cooling capacity of the refractory lining can be significantly increased, and as a result, the durability life of the lining can be remarkably extended, as well as the extraction and replacement of the cold plate is considerably simplified and required for work. The time can be significantly shortened.
도 1은 본 발명에 따른 수직로의 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view of a vertical furnace in accordance with the present invention.
도 2는 도 1에 나타낸 A-A선 세로방향 단면도이다.FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 나타낸 B-B선 횡단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B shown in FIG. 1.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 보호철피 2 : 냉각판1: protection bar 2: cooling plate
3 : 개구부 4 : 라이닝 벽돌3: opening 4: lining brick
5,6 : 라이닝 층 7 : 래밍재5,6 lining layer 7: ramming material
8 : 바닥부재 10 : 정면부재8: bottom member 10: front member
11,12 : 측면 연장부재 13 : 덮개부재11,12 side extension member 13 cover member
14 : 구리판14: copper plate
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Legal Events
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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