KR100502998B1 - 전기아크로를 갖춘 제련장치 - Google Patents

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KR100502998B1 KR10-1999-7001448A KR19997001448A KR100502998B1 KR 100502998 B1 KR100502998 B1 KR 100502998B1 KR 19997001448 A KR19997001448 A KR 19997001448A KR 100502998 B1 KR100502998 B1 KR 100502998B1
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푸크스게르하르트
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아르크메트 테크놀로지 게엠베하
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Abstract

아크로를 갖춘 제련 유니트에 있어서, 노 용기의 커버는, 커버 갭(38)에 의해 분리되며 서로 독립적으로 용기에 대해 수평으로 변위가능한 2 개의 유니트(7,8)로 형성되며 이들 중 하나의 유니트(8)가 장입재료 예열기로서 사용되는 샤프트(9) 형성된다. 상부 용기부분 및 샤프트(9)는 수렴하는 벽 섹터부 (42a,58,59)를 가진다.

Description

전기아크로를 갖춘 제련장치{SMELTING INSTALLATION WITH AN ELECTRIC-ARC FURNACE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 설명된 바와 같은, 아크로를 갖춘 제련 유니트에 관한 것이다.
이러한 종류의 제련 유니트는 WO 90/10086 에 공지되어 있다. 공지된 제련 유니트에 있어서, 용기의 커버의 외부 부분은, 유지구조에 고정되며 그 상부 영역에서 공급재료용의 폐쇄가능한 장입개구부 및 가스 통로 개구부를 가지는 샤프트에 의해 대체된다. 고온의 노 가스는 샤프트를 통해 방출되며, 열교환 관계로 샤프트내에 배치된 장입재료를 가열한다. 이것은 상당량의 에너지를 절약할 수 있게 한다.
뒤따르는 장입없이 제련 공정을 수행할 수 있기 위해서는, 출탕(tapping-off)되어질 액체 금속의 무게만큼의 장입 재료의 전체량이 노 및 샤프트로 이루어지는 전체 체적과 맞는 것이 유리하다. 이러한 이유와 그리고 샤프트 높이를 제한하여야 하는 부가적인 조건을 고려하여, 샤프트의 단면은 직사각형이며, 노 용기는 평면도상에서 한쪽 측면이 직선으로 되어 있는 타원의 형태인 것이 바람직하다. 이것은 널리 공지된 둥근 형상의 용기에 비해, 하부 용기의 형상을 포함하는 새로운 형상의 용기를 필요로 하게 한다.
공지된 제련 유니트에 있어서, 전체 용기 커버는 샤프트를 지지하는 유지 구조물과 함께 또는 독립적으로 용기에 대하여 운동가능하다. 용기 커버를 유지하는 구조물에 해제가능하게 고정하는 것은 샤프트를 포함하여 용기 커버가 노 용기에 대해 피벗가능하거나 또는 선형으로 변위가능하도록 하는 장점이 있음이 입증되었다. 이전에 언급된 구조에 있어서, 공급재료를 샤프트를 통해 노 용기의 다른 영역으로 특정 목적으로 장입하는 것을 제공하는 것이 가능하다.
공지된 제련 유니트의 경우, 샤프트의 하부 영역에 구비되는 유지부재에 의해 샤프트내의 공간에 장입 재료가 유지될 가능성이 또한 있어서, 장입재료의 제련후, 정련 상(phase)동안, 고온의 폐 가스는 공급재료를 예열하기 위해 사용될 수 있다.
이러한 종류의 유지부재는 WO 95/04910 에서 상세히 개시되어 있다. 본원에서는 이를 특별히 참조한다. DE-A-43 32 913은 둥근 노 폐쇄용 용기 커버가 제 1 및 제 2 커버부분을 가지는 제련 유니트를 개시하고 있다. 이들 두 커버부분의 각각에는 공급재료를 노 용기에 장입하기 위한 공급 개구부가 설치된다. 공급 개구부상에는 노 용기에 장입되는 공급재료의 예열을 위한 샤프트 형태의 저장 컨테이너가 각각 배치된다. 공급 개구부는 아크로상에서 홀 플랫폼에 고정되어서 공급 재료로 채워진 컨테이너의 과도한 무게가 노 용기와 무관하게 이 플랫폼에 의해 직접 지지될 수 있다. 상기 공보의 실시예에 있어서, 노 커버는 전극 지지 아암의 방향으로 나누어지며, 상부 용기부분으로부터 멀어지는 방향으로 독립 윙부에서 피벗가능하게 된다. 이것은 특수한 경우를 위해서 또는 노의 검사를 위해서도 상부 용기부분을 개방할 수 있게한다. 또한, 노 플랫폼상에 현수되는 저장 컨테이너를 피벗하기 위한 설비가 없다. 피벗될 수 있는 커버의 반부분 사이에는 하나의 전극 개구부만이 존재한다. 전극을 지지하는 전극 지지 아암은 이 전극 지지 아암을 둘러싸며 노 플랫폼상에 현수되는 저장 컨테이너에 의해 측면으로 피벗될 수 없다. 따라서, 이것은 스크랩 바스켓에 의해 공급재료를 노 용기로 직접 장입하는 것도 차단한다.
본 발명은 기존의 장치에 있어서 트라이드 앤 테스티드(tried-and-tested) 기술의 사용을 목표로 한다. 현존하는 장치의 가능한 한 많은 부품이 여전히 사용될 수 있으며 제련 유니트가 배치된 건축물이 실질적으로 변경될 필요가 없는 방식으로 현존하는 아크로가 최저 레벨의 비용으로 개조되어야 한다. 이와 관련하여, 전극이 용기 커버의 중심부에 배열된 둥근 또는 타원의 노 용기를 갖춘 종래의 아크로의 경우, 장입재료 예열기로서 사용되며 특히 건물의 높이를 고려하여 용기 커버의 외부부분으로서 전극옆에 배열되는 샤프트에 관한 공간 요건이 제한되어 예열되어질 장입재료용 샤프트에 충분한 체적을 제공할 수 없다는 문제점이 있다. 노 용기는 한 부분으로 이루어지거나 또는 슬래그 라인 위에서 하부 용기(하부 용기부분)와 상부 용기(상부 용기부분)으로 나누어질 수 있다. 노 커버는 통상 아치 형상이며, 전극 개구부 또는 개구부들로서 설명되어지는 전극(들)용으로서 중심에 하나의 통로수단(DC로) 또는 동심 배열로 3 개의 통로수단(3상로)을 가진다.
도 1은 용기 커버가 폐쇄된 상태의 본 발명에 따른 제련 유니트의 측면도,
도 2는 샤프트를 포함하는 제 2 커버 부분이 제거된 상태의 도 1의 유니트를 도시한 도면,
도 3은 제 1 커버부분이 밖으로 피벗되며, 샤프트의 직사각형 단면으로부터 둥근 하부 용기부분으로의 타원 형태의 전이 형상을 가지며, 도 2에 도시되는 바와 같이 샤프트의 단면 III-III을 포함하는 제련 유니트의 평면도,
도 4는 용기 커버가 폐쇄되며, 다시 말해 전극을 포함하여 제 1 커버부분이 안으로 피벗되며 제 2 커버부분이 안으로 이동된 상태로 도 3에서의 단면 IV-IV을 도시하는 도면,
도 5는 도 4에 도시된 부분의 일부 확대도,
도 6은 샤프트의 직사각형 단면으로부터 둥근 노 용기로의 전이가 유지부재 아래의 하부 샤프트부분에서 시작되며, 다각형 형상으로 되는 제 2 실시예의 도 3에 대응하는 도면,
도 7은 샤프트의 직사각형 단면으로부터 둥근 노 용기로의 전이가 유지부재상의 상부 샤프트부분에서 이미 시작되는 제 3 실시예의 도 6에 대응하는 도면,
도 8은 도 4에 대응하는 이 실시예의 도면,
도 9는 도 8에 있는 단면 IX-IX의 부분을 도시한 도면, 및
도 10은 수렴하는 벽 섹터부를 가지지 않는 둥근 상부 용기부분을 가진, 제 3 실시예의 변경예의 도 8에 대응하는 도면.
본 발명의 목적은 현존하는 아크로의 가능한 많은 요소들이 사용되어질 수 있는, 다시 말해 최소의 요소들만이 교체되거나 변경되어지는, 청구항 1의 전제부에 설명된 종류의 제련 유니트를 설계하는 것이다.
전극이 중심부 영역에서 동심으로 배치되어 있는 둥근 또는 타원의 하부 용기부분을 가지는 아크로의 경우에 있어서, 본 발명은 공간에 대한 조건이 전극의 배열 및 건물의 높이에 의해 제한되는 상태에서, 가능한한 장입후의 작업이 없을 정도로 제련공정을 수행할 수 있기에 충분하도록 예열되는 샤프트 내의 장입재료용 체적을 제공하는 것을 목적으로 한다.
장입재료를 유지하기 위해 샤프트에 설치되는 유지부재는 관련된 특정 요건에 적합하도록 되어 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 해결안에 의해 노 가스가 커버 영역에서 유출되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 청구항 1 및 청구항 2의 특징부로써 특징지워진다. 본 발명의 장점적인 구성은 다른 청구항에서 설명되어진다.
용기 커버상의 전극의 측면에 배열되는 샤프트내에 예열될 장입재료용의 적절한 체적이 제공되기 위해 선택되어진 샤프트 단면은, 평면도상에서, 전극 개구부로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽인 샤프트 벽 중 적어도 상부 샤프트부분의 내부 윤곽이 하부 용기부분의 상부 에지의 내부 윤곽 외부에 놓이도록 크다. 이 부분에 있는 샤프트의 단면 형상은 직사각형 형상 또는 사다리꼴 라인을 따르는 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 샤프트 아래의 영역에 위치한 상부 용기 부분의 섹터부의 형상, 즉 상부 에지로부터 하부 에지로 수렴하는 벽 섹터부를 갖춘 상부 용기부분의 설계 형상은, 하부 용기부분의 내부 윤곽 외부에 놓인 샤프트 벽으로부터 하부 용기부분, 다시 말해 노상의 상부 에지의 내부 윤곽으로 전이되어, 장입재료를 샤프트의 외부 영역으로부터 하부 용기부분으로 방해받지 않고 가이드한다. 직사각형 형상으로 된 샤프트 형상으로부터 둥근 또는 타원의 노 용기로의 전이는 여러 가지 방식으로, 예를 들어 직사각-타원-둥근 또는 직사각-다각-둥근 단면을 경유하여 일어날 수 있다. 수렴하는 벽 섹터부는, 상부 용기부분의 다른 섹터부와 같이, 공급재료가 샤프트를 통해 장입될 때 이 공급재료를 둥근 또는 타원의 단면으로 된 하부 용기부분(노상)으로 공급하는 수냉식 벽 패널에 의해 통상적으로 형성된다.
평면도상에서 하부 용기부분의 상부 에지의 내부 윤곽 외부에 놓인 샤프트 벽의 내부 윤곽으로부터 둥근 또는 타원의 하부 용기부분의 상부 에지로의 전이는, 전극 개구부로부터 떨어진 샤프트 벽이 용기 중심부(용기의 중심선)쪽으로 또는 상부 용기부분의 상부 에지쪽으로 안쪽으로 기울어지게 가이드됨에 의하여 상부 용기부분의 상부 에지상에서 다시 말해 용기의 에지 상에서 이미 시작되어질 수 있다. 이러한 형상은 수렴하는 타원 형상의 벽부분에 의해, 또는 전극으로부터 떨어진 샤프트 벽에 대하여 수평 단면에서 선형인 형상으로부터 다각형의 형상으로 바람직하게는 사다리꼴 라인을 따르는 형상으로 전이하는 편평한 요소에 의해, 하부 샤프트부분에서 제공될 수 있다. 전극으로부터 떨어져 있는 샤프트 벽의 하부 에지는 용기의 상부 에지의 내부 윤곽과 대략적으로 동일한 내부 윤곽으로 되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 윤곽은 샤프트가 배열된 제 2 커버부분의 윤곽에도 대응한다.
본 발명에 따른 제련 유니트에 있어서는, 개조된 상황에서도, 전극 리프트 및 피벗 장치및 하부 용기부분을 포함하는 전체 노 하부구조물이 계속 사용될 수 있다.
직사각형 단면으로부터 둥근 용기 단면으로 수렴하는 전이가 상부 샤프트부분 예를 들어 상부 샤프트 개구부 바로 아래에서 이미 시작된다면, 전극으로부터 바라보았을 때의 전방 샤프트벽은 샤프트의 내부 단면이 아래쪽 방향으로 감소하지 않도록 후방 샤프트 벽에 평행하게 뻗도록 배열되어야 한다.
따라서, 상부 샤프트부분에서 직사각형인 샤프트의 후방 샤프트 벽의 선형 단면 형상이 다각형 바람직하게는 사다리꼴 라인을 따르는 형상으로 변환된다면, 전방 샤프트 벽도 이에 평행한 것이 요구되는데, 다시 말해 전방 샤프트 벽의 선형 형상은 동일한 방식으로 용기의 중심부쪽으로 수렴하는 형상으로 상기의 다각형의 형상으로 변환되어야 한다. 따라서, 하부 샤프트부분에서의 단면 형상은 측면 벽들의 형상에 의해 연결되는 2 개의 평행한 다각형 또는 사다리꼴 라인으로 형성된다. 하부 샤프트부분에 있어서 후방 샤프트 벽 및 인접하는 측면 샤프트 벽이 둥근 또는 타원의 용기의 상부 에지쪽으로 수렴하는 벽 섹터부로 형성된다면, 개조 작업에 있어서 현존하는 둥근 또는 타원의 상부 용기부분이 계속 사용될 수 있다. 이 해결안은 유지부재를 갖춘 샤프트와 아치 커버를 갖춘 아크로와 관련하여 특히 중요하다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 전극 개구부를 가지는 제 1 커버부분과 샤프트를 가지는 제 2 커버부분은 커버 갭에 의해 서로 이격되며 서로 독립적으로 용기에 대해 수평방향으로 변위가능한 유니트의 형태이다. 이 경우에, 종래의 커버가 개조시에도 사용될 수 있다.
용기에 대해 수평방향으로 변위가능하거나 피벗가능한 2 개의 상호 독립적인 유니트로 분리되는 것에 의해 발생되는 커버 갭은, 필요하다면 단순한 형태로 밀봉될 수 있어서, 하나의 유니트로 이루어지는 커버와 비교하여, 노 가스의 누출에 의한 환경오염의 위험이 없다.
유지부재의 특별한 형상 및 배열에 의해 직사각형 윤곽으로부터 둥근 윤곽으로의 전이가 고려된다.
본 발명은 10 개의 도면을 참조하여 4 개의 실시예에 의해 보다 상세히 설명된다.
제 1 실시예로서 도 1 내지 도 5에 도시된 제련 유니트는, 노 크래들(2)상에 장착된 노 용기(3) 및 노 용기(3)의 상부 에지를 덮는 아치 형상의 노 커버(4)로 구성되는 아크로(1)를 포함한다. 노 용기(3)는 브릭 라이닝된 노상을 형성하는 용탕 수용용 하부 용기부분(5) 및 수냉식 부재로 통상 형성되는 상부 용기부분(7)으로 구성된다. 특히 도 3 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 용기 커버(4)는 도 3에서 바깥쪽으로 피벗된 상태로 도시되어 있는 제 1 커버부분(7)과, 그리고 샤프트(9)의 하부 끝부분 또는 샤프트(9)의 하부부분을 수용하는 프레임(10)에 의해 실질적으로 형성된 제 2 커버부분(8)(도 1 및 도 2)으로 구성된다. 도 1에서는 두 부분으로 된 용기 커버가 폐쇄되어 있으며, 도 2에서는 샤프트(9)를 포함하는 제 2 커버부분이 뻗어 있다.
특히 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 도면에서 노 용기의 중심의 오른쪽에 도시된 부분은 노 중심부(11)(용기의 중심축선, 도 3 및 도 4 참조)에 대하여 동심위치로 노 용기내로 이동될 수 있는 전극(12) 및 둥근 노 용기를 갖춘 종래의 아크로에 대응한다. 둥근 용기 형태를 갖춘 아크로의 통상의 형상과 비교하면 도면에서 전극(12)의 좌측에 도시된 부분만이 하부 용기부분 위에서 변경된다.
제 1 커버부분(7)은 아치 형상으로 되어 있으며, 3 상 아크로의 통상의 삼각 배열로 용기로 도입되는 3 개의 아크 전극(12)용 전극 개구부(14)를 갖춘 소위 커버 중심부 또는 코어부분(13)을 가진다(도 5). 전극(12)은 전극 캐리어 아암(15)에 장착되어 전극 리프트 및 피벗 장치(16)에 의해 올려지고/내려지고 할 수 있으며 측면으로 피벗될 수 있다. 제 1 커버부분(7)은 커버 리프트 및 피벗 장치(17)에 의해 올려질 수 있는데, 도 4 및 도 5에 도시된 위치(이 위치에서 이 제 1 커버부분(7)이 용기의 에지상에 놓인다.)로부터 올려질 수 있으며, 예를 들어 위로부터 바스켓 장입을 위해 노 용기를 개방하도록 도 3에 도시된 위치로 측면으로 피벗될 수 있다. 적절한 커버 리프트 및 피벗 장치가 예를 들어 EP-0 203 339에서 설명되어 있다.
상기된 실시예에 있어서는, 노 용기(3)뿐만 아니라 커버 리프트 및 피벗 장치(17)와 전극 리프트 및 피벗 장치(16)가 노 크래들(2)에 장착되어 있어서 노 용기가 전극과 함께 기울어질 수 있다.
개조작업에 있어서 전극 장치가 변경될 필요가 없으므로, 제 1 실시예에 따른 구조는 제 1 커버부분이 현(18)으로 형성되는 타원형부(19)의 형태로 되어 통상의 전극 구성을 포함하도록 되어 있다. 제 1 커버부분이 노 용기에 설비될 때, 현(18)은 기울어진 방향으로, 다시 말해 도 2의 지면에 수직하게 위치하여야 한다. 이러한 방식으로, 커버부분(7)이 폐쇄되며 커버부분(8)의 변위가 없는 상태로도 노 용기가 출탕 작업 또는 슬래그 제거 작업을 위해 기울어질 수 있다. 이러한 상황에서, 샤프트(9)는 약간 들어올려야 한다. 이러한 방식으로, 복사에 의한 열손실이 감소되거나 고온의 노 가스가 예열용 샤프트로 대부분 통과한다. 샤프트(9)가 올려질 때 이 샤프트의 하부 에지 또는 제 2 커버부분(8)과 용기 에지(39)(도 5) 사이에서 발생 가능한 갭은 샤프트에 또는 용기 에지에 장착되는 에이프런 또는 다른 수단에 의해 밀폐된다.
샤프트(9)는 케이지 방식으로 샤프트(9)를 둘러쌀 수 있는 프레임 구조물(20) 내에 고정되며, 도 1 및 도 2에 도시된 제 2 커버부분(8)의 프레임(10)은 이 프레임 구조물의 일부분이다. 상기 도면들에만 도시된 샤프트(9)를 탑재한 프레임 구조물(20)은 이 구조물(20)이 리프트 장치(22)에 의해 샤프트와 함께 올려지고 내려질 수 있는 방식으로 유지기구(21)에 장착된다. 이 목적을 위해, 프레임 구조물의 횡단 빔부재(23)상에는 유지기구(21)상에 지지되는 리프트 장치(22)용 맞물림 위치부(24)가 설치되어 있어서, 횡단 빔부재(23) 및 샤프트를 탑재한 프레임 구조물(20)이 도 1에 도시된 하부 위치로부터 도 2에 도시된 상부 위치로 올려질 수 있다. 이러한 상황에서, 필요한 가이드 효과는 가이드 바아(25)에 의해 제공된다.
샤프트(9)를 갖춘 유지기구(21)는 수평방향으로 변위가능하다. 이러한 목적을 위해, 레일(27)은 지지 구조물(26)상에 설치되며, 유지기구(21)에는 수평방향으로 유지기구(21)의 변위를 가능하게 하는 휠(28)이 설치된다.
샤프트(9)는, 도시된 실시예에서 크레인(31)에 의해 장입하기 위해 상부 샤프트 개구부를 개방하도록 레일(30)상에서 수평방향으로 변위가능한 샤프트 커버부(29)에 의해 상부가 폐쇄된다(도 4). 도 1에서 후면측인 측면상에서, 캡 형상 또는 돔 형상의 구성으로 된 샤프트 커버부(29)는, 샤프트(9) 및 프레임(10)이 도 1에 도시된 위치에 있을 때 폐가스 도관(33)에 연결되는 가스 통로 개구부(32)를 가진다.
도 3은 샤프트(9)가 직사각형의 단면 형상으로 된 것을 도시한다. 이하에서 상술하는 바와 같이, 샤프트는, 조립체가 공급재료 유지용 유지 부재를 가질 때, 샤프트의 하부 영역에서 직사각형이 되는 것이 바람직하다. 따라서, 샤프트(9)는 적어도 그 하부 영역에서 직사각형 형상이며, 용기 커버가 폐쇄될 때(도 1, 도 4 및 도 5) 제 1 커버부분의 현(18)과 인접한 전방 샤프트벽(34)과, 현(18)으로부터 떨어진 후방 샤프트벽(35)과 그리고 이들 벽을 연결하는 2 개의 측면 샤프트벽(36,37)으로 배열된 샤프트벽을 가진다. 이 장치에 있어서, 전방 샤프트벽(34)은 대략 현(18)과 동일한 길이를 가지는데, 다시 말해 샤프트벽(34)은 좁은 커버 갭(38)을 가지는 상태로 현(18)에 인접한다. 커버 갭은 도 5에서 확대 도시된다.
도 4 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 돔형상 용기 커버의 경우에 있어서, 현은 평면도상에서 단지 직선만이지만 실제로는 돔 형상의 단면을 따르는 선이며, 따라서 전방 샤프트벽(34)의 하부 에지도 동일한 형상으로 됨을 유념하여야 한다.
용기 커버가 폐쇄될 때, 다시 말해 도 1 , 도 4 및 도 5에 도시된 상태에서, 용기 커버의 외부 윤곽은 후방 샤프트벽(35)의 하부 에지, 2 개의 인접하는 측면 샤프트벽(36,37)의 하부 에지, 그리고 상기 부분들과 인접하는 제 1 커버부분(7)의 타원형 부분(19)으로 형성된다. 상부 용기 에지(39), 다시 말해 상부 용기부분(6)의 상부 에지는 이 윤곽에 적합하게 되어 있다. 따라서, 용기의 상부 에지(39)의 윤곽은 본 실시예에 있어서, 직선 또는 얕은 호(40)에 의해 형성되며 둥근 코너부(41)를 가지는 타원형부에 대응한다.
타원형부의 인접부분 및 직선(40)에 의해 형성된 용기의 에지의 섹터부로부터 하부 용기부분의 둥근 단면의 섹터부로의 전이는 상부 용기부분(6)의 수렴하는 벽 섹터부(42)에 의해 형성된다(도 3).
이미 언급되었으며 도 5에서 도시된 바와 같이, 제 1 커버부분(7)은 현(18)에 대해 평행하게 뻗은 갭(38)에 의해 제 2 커버부분(8)으로부터 이격되어서, 노 용기는 노 크래들에 의해 결정되며 용기의 중심부(11)로부터 바라보았을 때 출탕 구멍(43)과 작업 개구부(44)가 배열되는 방향으로 샤프트(9)의 인접하는 전방벽(34)에 의해 방해됨 없이 기울어진다. 제 2 커버부분(8) 및 샤프트(9)는 지지 구조물(26)에 의해 지지되는 유지기구에 다시 말해 노 크래들상이 아닌 부분에 고정되며, 이 커버의 부분은 경사 운동을 또한 수행할 수 없다. 그러나, 제 1 커버부분이 노 용기상에 놓이고 전극이 후퇴되는 상태로 노 용기의 약간의 경사 운동을 허용하기 위해 샤프트의 하부 에지가 용기의 상부 에지(39)로부터 약간 올려지는 것으로도 충분하다.
노 가스가 2 개의 커버부분 사이의 갭(38)을 통해 새나가는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 개량에 따르면 커버 갭(38) 밀폐용 수단이 제 1 및 제 2 커버부분의 각각의 상호 인접하는 에지(45,46) 중 적어도 하나에 구비된다. 이러한 시일 수단들은 이하에서 설명된다.
이들 수단 중 하나는 시일 가스(47)가 갭(38)으로 불어 들어오는 것을 제공한다. 이러한 목적을 위해, 에지(46)를 따라, 다시 말해 전방 샤프트벽(34)에 커버 갭(38)쪽으로 향하는 슬릿 형상의 노즐 개구부 또는 일련의 구멍을 가진 덕트(48)가 설치된다. 상기된 실시예에 있어서, 덕트는 전방 샤프트벽(34)에 고정된 중공 형상의 바아부분(49)으로 형성된다. 노즐 개구부는 중공 형상의 바아부분의 아래쪽에 배치되며, 참조부호(50)으로서 나타내진다.
부가적으로 사용될 수 있는 또다른 수단으로 제 1 커버부분의 에지(45)에는 냉각 튜브로 형성되고 커버 폐쇄시 홈(52)내에서 유극과 맞물림하는 스트립 구조(51)가 설치된다. 본 경우에 있어서, 홈(52)은 중공 형상의 바아부분(49)상에 배열된 경사진 시일 스트립부재(53)와 중공 형상의 바아부분(49)의 하측에 의해 형성된다.
샤프트(9)에는 장입 재료용 유지 부재(54)(핑거부)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 특히 WO 95/04910에 개시된 유지 부재가 본 목적에 적합하다.
그러나, 상부 용기에지(39,40,41)의 각각의 윤곽 및 수렴하는 벽 섹터부(42)의 형상에 따라서, 이들 유지 부재(54)가 특수한 형상 및 기구로 되어 있는 것이 필요하다.
샤프트의 직사각형 단면으로부터 타원형을 경유하여 하부 용기의 둥근부분으로 전이하는 제 1 실시예에 있어서, 상부 용기부분의 수렴하는 벽 섹터부(42)는 핑거부의 해제 위치로의 피벗 운동시 장입 재료의 가이드와 관련하여 부가적인 필요물이 있음을 의미한다. 외부 핑거부의 회전 운동의 각도는 제한된다.
상부 용기부분(6)의 벽 섹터부(42)의 형상에 적합하도록, 이 기구는 피벗가능한 핑거부(54)외에 디플렉터로서 사용되는 고정 핑거부(55)를 또한 가진다.
피벗 가능한 핑거부(54)는 서로 평행하게 이격되어 배열되며(도 3), 후방 샤프트벽(35)에서 프레임 구조물(20)내에 배열된 회전 장착부(56)에 장착된다. 피벗 가능한 핑거부(54)는, 도 5에 실선으로 도시되며 핑거부의 내부 부분이 샤프트의 내부 공간내로 돌출하여 장입 재료가 통과하는 것을 방지하는 폐쇄 위치로부터, 도 5에 점선으로 도시되며 핑거부의 내부 부분이 아래쪽을 향하여 장입 재료가 샤프트를 통과하는 것을 허용하는 해제 위치로, 아래쪽으로 피벗가능하다. 피벗가능한 핑거부(54)는 폐쇄 위치에서 수평에 대해 약 20o의 각도로 아래쪽으로 기울어져 있다.
고정 핑거부의 형태로 된 부가적인 핑거부(55)는 측면 샤프트벽(36,37)에 인접하여 프레임 구조물에 탄성적으로 장착되며, 이 핑거부도 또한 서로 이격되어 배열된 상태에서 측면 샤프트벽(36,37)을 통하여 샤프트의 내부로 돌출한다. 고정 핑거부의 끝부(57)는 2 개의 피벗 가능한 핑거부(54)가 폐쇄 위치에 있을 때(도 5에서 실선) 이 핑거부(54)에 인접한다. 이러한 방식으로, 샤프트의 하부 영역에는 장입 재료용 유지 부재가 형성되며, 이 유지 부재는 전체 샤프트 단면상으로 뻗어 있고, 고온의 노 가스가 샤프트에 유지된 장입 재료의 칼럼으로 이동할 수 있게 하여서, 장입 재료의 칼럼을 가열시킨다. 피벗 가능한 핑거부(54)가 도 5에 실선으로 도시된 폐쇄 위치로부터 점선으로 도시된 개방 위치로 아래쪽으로 함께 피벗될 때, 아래쪽으로 떨어지는 재료는 피벗 가능한 핑거부(54) 및 고정 핑거부(55) 양자에 의해 중심쪽으로, 다시 말해 둥근 하부 용기부분으로 안내되어서, 상부 용기부분의 벽 섹터부(12)가 과도한 하중으로부터 보호된다.
도 6에 도시된 제 2 실시예에 있어서, 샤프트(9)의 직사각형 단면으로부터 하부 용기부분(5)의 둥근 단면으로의 전이는 본 실시예에서 사다리꼴 라인을 따르는 다각형 단면을 경유하여 형성된다. 부가적으로, 유지 부재(54) 아래의 하부 샤프트부분에서 샤프트벽(35와36, 35와37) 사이의 코너부가 용기의 중심쪽으로 수렴하도록 하는 형상으로 되어 있기 때문에, 전이는 상부 용기부분의 상부 에지(39)상에서 이미 시작된다. 수렴하는 샤프트벽 섹터부는 참조 부호(58,59)로서 나타내어 진다. 이들 섹터부는 직사각형 단면을 벽(36,35 및 37)의 단면 형상으로 변환하는 편평한 면이며, 이 형상은 사다리꼴 라인을 따르며, 직선부분(40a,41a)으로 용기의 상부 에지(39)의 형상에 반영된다. 샤프트(9) 아래의 영역에서 사다리꼴 라인을 따라, 상부 용기부분의 상부 에지(39)의 윤곽으로부터 하부 용기부분의 둥근 단면으로의 새로운 전이는 수렴하는 벽 섹터부(42a)에 의해 실현된다.
도 6에 도시된 전이 형상으로는, 디플렉터로서 사용되는 제 1 실시예의 고정 핑거부(55)를 생략하는 것이 가능하다. 그러나, 샤프트벽 섹터부(58,59)상에 배치된 핑거부(54)는 중앙 핑거부까지 아래쪽으로 피벗될 수 없다. 도 6에서, 핑거부(54)의 해제 위치는 실선으로 도시되며, 폐쇄위치는 파선으로 도시된다. 각각의 샤프트벽(36,37)에 개별적으로 인접하며 최대 개방 위치로 도시되는 3 개의 핑거부는 중앙 핑거부까지 아래쪽으로 피벗될 수 없다. 이것은 중앙 핑거부가 함께 피벗될 수 있는 반면 이들 세개의 핑거부의 피벗 운동은 개별적으로 작동됨을 의미한다.
제 2 실시예에 있어서, 직사각형 단면으로부터 둥근 단면으로의 전이는 유지 부재 아래의 하부 샤프트 부분에서 이미 시작되는 반면, 전극 개구부에 인접한 벽(34)은 제 1 실시예와 비교하여 변화되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 용기 커버가 아치 형상의 구성이며 샤프트벽(34)의 하부 에지가 아치 윤곽을 따른다면, 하부 샤프트 영역에서 샤프트의 관통 통로 단면은 적어도 현저하게 감소되지는 않게 된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 실시예에 있어서, 직사각형 단면으로부터 둥근 단면으로의 전이는 상부 샤프트부분에서 -도 8에 도시된 바와 같이, 상부 샤프트 개구부 바로 아래에서 - 이미 일어나고 있지만, 본 경우에 있어서도, 제 2 실시예에서와 같이, 전극으로부터 바라보았을 때 후방 벽인 샤프트 벽(35)은 사다리꼴 라인을 따르는 윤곽으로 변환된다. 샤프트 단면이 하향 방향으로 감소되지 않기 위해 - 샤프트 단면은 방해받지 않고 비워질 수 있도록 그 크기가 오히려 증가되어야 한다 - 제 3 실시예는, 전극 개구부로부터 바라보았을 때 전방 벽인 샤프트 벽(34)이 용기의 중심부쪽으로, 보다 명확하게는 후방 샤프트(35)에 평행하게 수렴하도록 하는 형상으로 되는 것을 또한 제공한다. 후방 샤프트 벽의 수렴하는 부분은 참조 부호(60,61)로써 나타내어지며, 전방 샤프트 벽의 수렴하는 부분은 참조 부호(62,63)으로써 나타내어진다.
본 실시예에 있어서, 전이가 핑거부(54) 위쪽에서 이미 시작됨에 따라, 핑거부는 후방 샤프트 벽(35) 및 또한 전방 샤프트 벽(34) 양자의 윤곽이 사다리꼴 라인을 따르도록 되어 있는 평면에 배열된다. 이 단면과 매치시키기 위해, 후방 샤프트 벽(35)에 인접하며 내부에 피벗 핑거부(54)의 회전 장착부(56)가 배치되는 프레임 구조물(20)의 수평 프레임 부재도 후방 샤프트 벽(35)의 사다리꼴 라인 윤곽에 평행하게 배열된다. 제 2 실시예와 비교하여 다른 것은, 모든 핑거부가 제 1 실시예에서와 같이, 균일하게 개방될 수 있다. 핑거부(54)의 해제 위치는 도 7 내지 도 9에서 실선으로 도시되는 반면, 폐쇄 위치는 파선으로 각각 도시된다.
관통 통로 단면의 수축을 피하기 위해, 전방 샤프트 벽도 하향의 수렴 형상으로 되기 때문에, 평면상에서 샤프트 벽(34)의 하부 에지의 윤곽이 사다리꼴 라인을 따르고 제 1 커버부분(7)의 인접하는 에지(현(18a))도 동일한 윤곽을 가진다. 이러한 방식으로, 두 커버부분(7,8)이 도 9에 도시되는 바와 같이 안쪽으로 피벗되어 오므라든 위치에 있는 상태인 경우, 이들 두 커버부분 사이의 갭은 이전의 실시예들에서와 같이 전체 길이에 대해서 좁아지게 된다.
도 10은 제 3 실시예의 변경예를 도시한다. 이 경우와 같이 개조하여도, 현존하는 둥근 또는 타원의 상부 용기부분을 계속해서 사용하는 것이 또한 가능하다. 도 10에 도시된 실시예에 있어서, 후방 샤프트 벽(35)은 핑거부(54) 아래에서 둥근 또는 타원의 노 용기의 상부 용기부분(6)의 상부 에지의 둥근 단면 형상으로 수렴한다. 다른 관점에 있어서, 도 10의 실시예는 제 3 실시예에 상응한다. 샤프트의 내부 단면이 하부 영역에서 감소되는 것을 방지할 수 있는 아치 형상의 커버와, 하향으로 피벗될 때 용기의 중심쪽으로 장입 재료를 안내하며 공급재료가 아래쪽으로 떨어지는 것으로부터 용기의 상부 에지를 보호하는 피벗가능한 핑거부(54)인 것이 바람직한 구성이다.

Claims (24)

  1. 하부 용기부분(5)과 상부 용기부분(6)으로 구성되는 노 용기(3)와
    제 1 및 제 2 커버부분(7,8)으로 구성되는 용기 커버(4)를 포함하는 아크로를 가지며,
    제 1 커버부분(7)은 적어도 하나의 전극 개구부(14)를 포함하며,
    제 2 커버부분(8)은 노 용기로 장입되는 공급재료를 예열하기 위해 샤프트(9)의 상부 영역에서 가스 통로 개구부(32)와 폐쇄가능 장입 개구부를 갖춘 유지기구(21)에 고정된 샤프트(9)를 포함하며, 그리고
    유지기구(21)와 용기(3)는 서로에 대해 수평방향으로 변위가능한 제련 유니트에 있어서,
    제 1 및 제 2 커버부분(7,8)은 커버 갭(38)에 의해 서로로부터 분리되는 유니트의 형태이고, 수직방향 투영에 있어서 샤프트 단면의 내부 윤곽의 일부가 하부 용기부분의 상부 에지의 내부 윤곽 외부에 있으며, 그리고 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽(35) 및/또는 샤프트(9) 아래의 영역에 위치하는 상부 용기부분(6)이 용기 중심부(11)쪽으로 수렴하는 벽 섹터부(42,42a,58,59,60,61)를 가지는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 커버부분(7,8)의 적어도 하나가 서로 독립적으로 용기(3)에 대하여 수평방향으로 변위가능한 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 커버부분(7)은 커버 리프트 및 피벗 장치(17)에 의해 올려지고/내려지고 할 수 있으며 측면으로 피벗될 수 있는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  4. 제 3 항에 있어서, 전극 리프트 및 피벗 장치(16)는 커버 리프트 및 피벗 장치(17)와 함께 피벗될 수 있는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 2 커버부분(8)은 유지기구(21)내의 샤프트(9)와 함께 올려지고/내려지고 할 수 있으며, 이 유지기구(21)는 수평방향으로 변위가능한 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유지기구(21)는 커버 갭(38)에 대해 수직방향으로 변위가능한 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 커버 갭(38)을 밀봉하기 위한 수단은 제 1 및 제 2 커버부분(7,8)의 2 개의 상호 인접한 에지들(45,46) 중 적어도 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽인 샤프트 벽(35)은 하부 용기부분(5)의 상부 에지쪽으로 수렴하는 벽 섹터부(58,59,60,61)를 가지는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 커버부분(7)은, 평면도상에서, 현(18,18a)에 의해 경계지워지는 타원의 형태이며, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 전방 샤프트 벽인 샤프트 벽(34)은 현(18,18a)의 윤곽에 적합하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽인 샤프트 벽(35) 및 인접하는 측면의 측면 벽(36,37)의 하부 에지의 형상은 제 2 커버부분(8)의 영역에서 용기의 상부 에지(39)의 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 샤프트(9)의 상부부분에서의 단면 형상은 직사각형이며, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽인 샤프트 벽(35) 및 인접하는 측면 샤프트 벽(36,37)의 형상은 타원 형상을 경유하여 상부 용기부분(6) 또는 하부 용기부분(5)의 상부 에지의 둥근 형상으로 아래쪽으로 수렴하는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 샤프트(9)의 상부부분에서의 단면 형상은 직사각형이며, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽인 샤프트 벽(35) 및 인접하는 측면 샤프트 벽(36,37)의 형상은 다각형의 형상을 경유하여 상부 용기부분(6) 또는 하부 용기부분(5)의 상부 에지의 둥근 형상으로 아래쪽으로 수렴하는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  13. 제 12 항에 있어서, 다각형의 형상은 사다리꼴 라인을 따르는 형상인 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 전방 샤프트 벽인 샤프트 벽(34)은 후방 샤프트 벽(35)에 대해 평행하게 뻗으며 수렴하는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 샤프트(9)는 그 하부 영역에서 예열되는 공급재료용 유지부재(54,55)를 가지고 있으며, 이 유지부재가 가스에 대해서는 통과가 가능하지만 장입 재료에 대해서는 폐쇄되는 폐쇄 위치로부터 샤프트(9)를 통한 공급재료의 통과를 해제하는 해제 위치로 이동가능한 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  16. 제 15 항에 있어서, 유지 부재(54,55)는 핑거부(54)를 포함하며, 이 핑거부가 서로에 대해 평행하게 이격되어 배열되며, 회전 장착부(56)에 장착되며, 내부부분이 장입재료의 통과를 막기 위해 샤프트의 내부로 돌출하는 폐쇄 위치로부터 상기 내부부분이 아래쪽을 향하여 샤프트(9)를 통과하도록 장입 재료를 해제하는 해제 위치로 아래쪽으로 피벗가능한 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  17. 제 16 항에 있어서, 피벗 가능한 핑거부용 회전 장착부(56)는 후방 샤프트 벽(35)에서 프레임 구조물(20)내에 배열되며, 고정 핑거부(55)가 인접하는 측변 샤프트 벽(36,37)으로부터 샤프트(9)의 내부로 돌출하며, 고정 핑거부(57)의 끝부는 핑거부(54)가 폐쇄위치에 있을 때 상기 2 개의 외측의 피벗가능한 핑거부(54)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  18. 제 17 항에 있어서, 피벗 가능한 핑거부(54)의 내부부분은 폐쇄 위치에서 비스듬히 아래쪽으로 기울어지며, 상기 피벗 가능한 핑거부(54)쪽으로 있는 고정 핑거부의 내부 끝부(57)는 폐쇄 위치에 있는 2 개의 외측의 피벗 가능한 핑거부(54)와 같이 대략적으로 동일하게 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  19. 제 16 항에 있어서, 측면 샤프트 벽에 인접하는 외측 핑거부(54)의 피벗 운동을 개별적으로 제어하여, 외측 핑거부는, 그 사이에 배치되며 함께 피벗가능한 중앙 핑거부(54)의 정도까지 아래쪽으로 피벗가능하지는 않은 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
  20. 제 16 항에 있어서, 샤프트내에서, 전극 개구부(14)로부터 바라보았을 때 후방 샤프트 벽(35) 및 상기 후방 샤프트 벽에 인접하는 측면 샤프트 벽(36,37)은 사다리꼴 라인을 따르는 다각형의 형상을 경유하여 아래쪽으로 수렴하며, 피벗가능한 핑거부(54)용 회전 장착부(56)를 갖춘 프레임 구조물(20)의 후방 샤프트 벽(35)과 인접하는 수평 빔 부재는 후방 샤프트 벽(35)의 사다리꼴 라인 윤곽에 평행하게 뻗는 것을 특징으로 하는 제련 유니트.
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