KR100773142B1

KR100773142B1 - 유리용해로용 용융조 백월

Info

Publication number: KR100773142B1
Application number: KR1020010067018A
Authority: KR
Inventors: 이재광
Original assignee: 삼성코닝 주식회사
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2007-11-05
Also published as: KR20030035097A

Abstract

본 발명은 유리원료를 투입하기 위한 도그하우스의 상부를 덮는 유리용해로용 용융조 백월을 개시한다. 본 발명의 용융조 백월은 도그하우스의 최전방에 축조되는 프론트플랫아치와, 프론트플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 미들플랫아치와, 미들플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 리어플랫아치로 구성된다. 또한, 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어플랫아치는 전방을 향하여 단면적이 점진적으로 확대되는 통로를 갖도록 축조된다. 본 발명에 의하면, 프론트, 미들 및 리어플랫아치의 간단한 구조에 의하여 용이하고 견고하게 축조할 수 있어 설비비를 절감시킬 수 있으며, 백월을 구성하는 내화물의 이탈과 붕괴 등 사고가 효과적으로 방지되어 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 강제통풍식 냉각의 배제로 용융조의 운전 조건을 최적으로 유지시켜 용융유리의 불량을 효율적으로 방지시키고, 용융조의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

유리용해로용 용융조 백월{MELTER BACK WALL FOR GLASS MELTING FURNACE}

도 1은 종래 유리용해로용 용융조를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 2는 도 1에서 용융조 백월을 부분적으로 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 유리용해로용 용융조를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 용융조 백월을 나타낸 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 용융조 백월을 부분적으로 나타낸 단면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

30: 용융조 36: 도그하우스

40: 백월 42: 프론트플랫아치

44: 미들플랫아치 46: 리어플랫아치

48: 통로 50: 서포트블록

52: 웨지블록 54: 내화물핀

60: 플레이트 62: 빔

본 발명은 유리용해로용 용융조 백월(Melter Back Wall)에 관한 것으로, 보 다 상세하게는 간단한 구조에 의하여 견고하게 축조할 수 있는 유리용해로용 용융조 백월에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브(Glass Blub)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 판넬(Panel)과, 이 판넬의 후면에 접합되는 원추형의 훤넬(Funnel)과, 훤넬의 꼭지점에 융착되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 이러한 판넬, 훤넬과 네크는 고진공을 유지해야 하는 음극선관의 특성에 맞도록 고품질의 유리로 제조되고 있으며, 특히 판넬과 훤넬은 유리곱(Glass Gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스 성형에 의해 제조하고 있다.

이와 같은 음극선관용 용융유리를 제조하기 위한 유리용해로의 일례를 살펴보면, 유리용해로는 도그하우스(Doghouse)를 통하여 투입되는 배치(Batch)라 부르고 있는 유리원료를 용융시키는 용융조와, 용융조로부터 용융유리를 배출하는 스로트(Throat)로 구성되어 있다. 스로트의 하류에 용융유리 속의 기포를 제거하고 균질화시키는 청징조(Refiner)가 연결되어 있으며, 청징조의 하류에는 용융유리를 균질화 및 균온화시키는 복수의 전방조(Forehearth)가 연결되어 있다. 그리고 전방조의 하류에 잘 알려진 판넬 또는 훤넬의 성형장치에 용융유리를 공급하는 공급조 (Feeder)가 연결되어 있다. 유리용해로의 용융조, 스로트, 청징조, 전방조와 공급조는 모두 내화물로 축조되어 있다.

종래 유리용해로용 용융조 백월의 구성을 도 1과 도 2에 의거하여 살펴보면, 용융조(10)는 브레스트월(Breast Wall: 12), 아치(Arch)형의 크라운(Crown: 14)과 도그하우스(16)의 상부를 덮고 있는 백월(18)로 축조되어 있고, 백월(18)은 도그하우스(16)로부터 전방을 향하여 상승되는 각도로 경사지게 축조되어 있다.

용융조(10)의 브레스트월(12)과 크라운(14)은 승온(昇溫)에 따라 팽창되는 형태를 유지시킬 수 있도록 잘 알려진 잭볼트(Jack Bolt), 벅스테이(Buck Stay) 등으로 구성되는 로드워크구조(Rod Work Structure)로 지탱되어 있으며, 백월(18)은 서스펜션구조(Suspension Structure: 20)로 지탱되어 있다. 백월(18)의 서스펜션구조(20)는 백월(18)을 구성하는 내화물들 각각을 행거(Hanger: 22)에 의하여 유리용해로의 구조물, 예를 들어 빔(24)에 메달아 놓고 있다.

그러나 종래 유리용해로용 용융조 백월에 있어서는, 백월(18)의 서스펜션구조(20)가 매우 복잡하기 때문에 백월(18)의 축조가 상당히 곤란하고, 설비비가 많이 소요되는 문제가 있다. 특히, 백월(18)의 팽창에 따라 행거(22)로부터 내화물이 이탈되어 용융조(10)의 용융유리에 투하되는 사고의 우려가 상당히 높은 문제를 내포하고 있으며, 심한 경우 백월(18)의 붕괴가 초래되는 문제를 내포하고 있다. 내화물이 용융유리에 투입될 경우 유리의 치명적인 결함을 유발시키므로, 내화물이 투입된 용융유리는 폐기하여만 한다. 그리고 용융조(10)의 가동중에 핫리페어(Hot Repair)작업을 통하여 긴급 보수를 실시하여야 하는 등 경제적으로 막대한 손실이 초래되는 문제가 있다.

한편, 용융조(10)의 백월(18)을 구성하는 내화물의 침식을 억제시키며 행거 (22)의 열변형을 방지시키기 위하여 강제통풍식 냉각시스템에 의하여 백월(18)의 외면에 냉각용 공기를 송풍하여 냉각시키고 있다. 그러나 강제통풍식 냉각에 의하 여 백월(18)의 내면과 외면에서 온도 차이가 심하게 발생되면서 용융유리의 흐름에 변화를 유발시켜 용융불량이 수반될 뿐만 아니라, 강제통풍식 냉각시스템의 가동에 따른 비용의 증가로 생산비가 상승되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조에 의하여 용이하고 견고하게 축조할 수 있는 유리용해로용 용융조 백월을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내화물의 이탈과 붕괴 등 사고가 효과적으로 방지되어 신뢰성과 안전성을 향상킬 수 있는 유리용해로용 용융조 백월을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 용융조의 운전 조건을 최적으로 유지시켜 용융유리의 불량을 방지시키고, 용융조의 효율을 향상시킬 수 있는 유리용해로용 용융조 백월을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 유리원료를 투입하기 위한 도그하우스의 상부를 덮고 있는 유리용해로용 용융조 백월에 있어서, 도그하우스의 최전방에 축조되는 프론트플랫아치와; 프론트플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 미들플랫아치와; 미들플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 리어플랫아치를 포함하고, 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어플랫아치는 전방을 향하여 단면적이 점진적으로 확대되는 통로를 갖도록 축조되어 있는 유리용해로용 용융조 백월에 있다.

이하, 본 발명에 따른 유리용해로용 용융조 백월에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 유리용해로용 용융조(30)는 브레스트월 (32), 아치형의 크라운(34)과 유리원료를 투입하기 위한 도그하우스(36)의 상부를 덮고 있는 백월(40)로 축조되어 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 백월(40)은 도그하우스(36)의 최전방에 축조되는 프론트플랫아치(Front Flat Arch: 42), 프론트플랫아치(42)의 후면에 접하여 프론트플랫아치(42)보다 낮은 높이의 단차를 이루도록 축조되는 미들플랫아치(Middle Flat Arch: 44)와, 미들플랫아치(44)의 후면에 접하여 미들플랫아치(44)보다 낮은 높이의 단차를 이루도록 축조되는 리어플랫아치(Rear Flat Arch: 46)로 구성되어 있다. 백월(40)은 리어플랫아치(46)로부터 프론트플랫아치(42)를 향하여 단면적이 점진적으로 확대되는 통로(48)를 형성한다.

백월(40)의 플랫아치(42, 44, 46) 각각은 좌우에 양립하는 한쌍의 서포트블록(Support Block: 50)을 구비하며, 플랫아치(42, 44, 46) 각각의 서포트블록(50) 사이에는 다수의 웨지블록(Wedge Block: 52)들이 수평을 이루도록 쐐기형으로 쌓아올려져 있다. 서포트블록(50)의 상단에는 서로 대응하도록 사면(斜面: 50a)이 경사지게 형성되어 있으며, 좌우의 웨지블록(52)은 서포트블록(50)의 사면(50a)에 지지되어 견고성을 유지하게 된다. 서포트블록(50)의 사면(50a)과 웨지블록(52)들이 이루는 경사각은 플랫아치(42, 44, 46) 각각의 수직중심축을 향하도록 축조되어 있 다. 그리고 웨지블록(52)들 각각의 내면 선단에는 유리원료의 투입방향으로 모따기면(52a)이 형성되어 있고, 모따기면(52a)은 유리원료의 융융시 발생되는 유동체, 예를 들어 증기의 흐름을 자연스럽고 원활하게 유도하여 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들의 모서리의 침식을 방지시킨다. 서포트블록(50)의 내면 선단에는 웨지블록(52)의 모따기면(52a)과 마찬가지로 모따기면을 형성할 수 있으며, 서포트블록 (50)과 웨지블록(52)들은 전주내화물로 제작되어 있다.

또한, 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들 각각의 계면(界面)에는 서포트블록 (50)과 웨지블록(52)들 각각에 공유되도록 원형단면을 갖는 내화물핀(Refractory Pin: 54)이 개재되어 있으며, 내화물핀(54)은 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들 각각의 외측에서 대략 중앙에 이르도록 삽입되어 있다. 내화물핀(54)은 서로 인접하는 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들 각각이 용융조(30)의 승온에 따라 팽창되면서 벌어지는 틈새에 의하여 이탈되는 것을 방지한다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 플랫아치(42, 44, 46) 각각의 서포트블록 (50)과 웨지블록(52)들은 그 외면이 금속의 플레이트(60)에 고정되어 있으며, 플레이트(60)는 유리용해로의 구조물, 예를 들어 빔(62)에 고정된다. 플레이트(60)와 빔(62)은 잘 알려진 잭볼트에 의하여 로드워크구조로 고정시킬 수도 있다. 그리고 플레이트(60)에 의해서는 좌우의 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들을 부분적으로 고정시키거나 또는 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들 전체를 일체로 고정시킬 수 있다. 플레이트(60)는 용융조(30)의 승온에 따라 팽창되는 백월(40)을 빔(62)에 지탱시킨다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유리용해로용 용융조 백월에 있어서는, 백월(40)이 단차를 이루는 프론트플랫아치(42), 미들플랫아치(44)와 리어플랫아치(46)로 축조되고, 플랫아치(42, 44, 46)를 구성하는 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들 각각의 계면에 개재되는 내화물핀(54)에 의하여 견고하게 축조됨으로써, 용융조(30)의 승온에 따라 서포트블록(50)과 웨지블록(52)들이 팽창되면서 계면이 벌어져 틈새가 발생될 경우에도 견고한 형태를 유지하게 된다. 따라서, 서포트블록 (50)과 웨지블록(52)들의 이탈을 효과적으로 방지시킬 수 있어 용융조(30)의 신뢰성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 플랫아치(42, 44, 46)의 구조에 의하여 기존에 백월의 형태를 유지시키기 위하여 설치하였던 서스펜션구조와 백월의 냉각을 위한 강제통풍식 냉각시스템을 배제시킬 수 있다. 따라서, 융용조(30)를 간단한 구조로 용이하게 축조할 수 있어 설비비를 크게 절감시킬 수 있으며, 강제통풍식 냉각시스템의 운전에 소요되는 비용의 절감으로 생산비를 절감시킬 수 있다.

또한, 강제통풍식 냉각에 따라 백월(40)의 내면과 외면에서 발생되었던 온도 차이로 인한 운전 조건의 변화없이 운전 조건을 최적으로 유지시켜 용융유리의 불량을 방지시킴은 물론, 용융조(30)의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고 백월(40)의 플랫아치(42, 44, 46)를 플레이트(60)에 의하여 로드워크구조로 지탱시킬 수 있어 용융조(30)의 유지와 관리를 효율적으로 실시할 수 있다.

이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유리용해로용 용융조 백월에 의하면, 프론트, 미들 및 리어플랫아치의 간단한 구조에 의하여 용이하고 견고하게 축조할 수 있어 설비비를 절감시킬 수 있으며, 백월을 구성하는 내화물의 이탈과 붕괴 등 사고가 효과적으로 방지되어 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 강제통풍식 냉각의 배제로 용융조의 운전 조건을 최적으로 유지시켜 용융유리의 불량을 효율적으로 방지시키고, 용융조의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

유리원료를 투입하기 위한 도그하우스의 상부를 덮고 있는 유리용해로용 용융조 백월에 있어서,

상기 도그하우스의 최전방에 축조되는 프론트플랫아치와;

상기 프론트플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 미들플랫아치와;

상기 미들플랫아치의 후면에 접하여 축조되는 리어플랫아치를 포함하고,

상기 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어플랫아치는 전방을 향하여 단면적이 점진적으로 확대되는 통로를 갖도록 축조되어 있는 것을 특징으로 하는 유리용해로용 용융조 백월.
제 1 항에 있어서, 상기 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어플랫아치 각각은,

좌우에 양립하는 한쌍의 서포트블록과;

상기 서포트블록의 상단 사이에 수평을 이루도록 쐐기형으로 쌓아올려진 다수의 웨지블록들과;

상기 서포트블록과 웨지블록들 각각의 계면에 공유되도록 개재되어 있는 내화물핀으로 구성되어 있는 것을 특징을 하는 유리용해로용 용융조 백월.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어 플랫아치 각각의 내면 선단에 유리원료의 투입방향으로 모따기면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리용해로용 용융조 백월.
제 3 항에 있어서, 상기 프론트플랫아치, 미들플랫아치와 리어플랫아치 각각의 외면은 금속의 플레이트에 의하여 지탱되어 있는 것을 특징으로 하는 유리용해로용 용융조 백월.