KR100796325B1

KR100796325B1 - 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치

Info

Publication number: KR100796325B1
Application number: KR1020060074419A
Authority: KR
Inventors: 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-01-21

Abstract

본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치는 하부가 용해로 내부에 위치되어 용해로 내부로 분사되는 에어를 공급하는 공급관과, 상기 공급관의 둘레에 그와 연통하도록 설치되고 상기 에어가 외부로 분사되는 다수의 분출공이 외주면에 형성된 환형 노즐과, 상기 환형 노즐의 분출공의 전방에 위치되어 상기 분출공으로부터 분사되는 에어의 분사 방향을 바꾸는 에어차단 커버를 포함한다. 본 발명에 따른 냉각장치는 고철 용해 후 냉각 과정에서 발생되는 용해로 내부의 내화물 크랙 지수를 저감하여 용해 작업 시 쇳물이 내화물에 발생된 크랙을 통해 용해로 전기 설비 및 철피와 접촉되는 것을 차단함으로써 설비 보호를 통한 안정 조업을 꾀할 수 있으며, 용해로 내부의 내화물 크랙 발생을 방지함과 동시에 신속한 용해로 냉각 작업을 실시할 수 있다는 장점이 있다.

용해로, 크랙, 냉각, 설비 보호, 내화물, 에어 분사 노즐

Description

용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치{COOLING APPARATUS FOR DECREASING CRACK OF SMELTING FURNACE REFRACTORY}

도 1은 본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 노즐부를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 노즐부 일부를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 노즐부 110 : 공급관

112 : 지지 프레임 120 : 연결관

130 : 환형 노즐 132 : 분출공

140 : 에어차단 커버 150 : 용해로

152 : 내화물 210 : 에어호스

220 : 높이 조절부 230 : 실린더

240 : 이송 레일

본 발명은 용해 작업이 완료된 용해로 내부의 내화물 크랙 지수 저감을 위한 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 시험 연주기의 용해로는 10톤 용량의 고철 용해 설비로서 1일 1회 용해 작업을 실시하며 1회 용해시 4 내지 5시간이 소요된다. 보통 용해 작업 완료 후 상기 용해로는 대기 상태에서 완만한 냉각을 실시하게 되며 이 과정에서 용해로 내부에 조립된 내화물의 크랙 지수(내화물이 갈라지면서 발생되는 크랙의 크기)가 점차 증가하게 된다.

즉, 상기 용해로에서의 용해 작업에 따른 고온의 열과 이를 식히기 위한 냉각 과정에서 용해로 내부에 조립되는 내화물의 수축과 팽창이 반복되며, 이러한 반복 과정에 따라 내화물 크랙의 크기가 점차 증가하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 과정에 의해 크기가 증가된 크랙은 다음 용해 작업시 액체 상태의 쇳물이 상기 증가된 크랙을 통해 용해로의 전기 설비나 철피에 접촉되어 설비 파손으로 이어지고, 그에 따라 용해 작업 중단을 야기한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 고철 용해 후 냉각 과정에서 발생되는 용해로 내부의 내화물 크랙 지수를 저감시켜 용해 작업 시 쇳물이 내화물에 발생된 크랙을 통해 용해로 전기 설비 및 철피와 접촉되는 것을 차단함으로써 설비 보호를 통한 안정 조업을 꾀할 수 있는 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 용해로 내부의 내화물 크랙 발생을 방지함과 동시에 신속한 용해로 냉각 작업을 실시할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치는 하부가 용해로 내부에 위치되어 용해로 내부로 분사되는 에어를 공급하는 공급관과, 상기 공급관의 둘레에 그와 연통하도록 설치되고 상기 에어가 외부로 분사되는 다수의 분출공이 외주면에 형성된 환형 노즐과, 상기 환형 노즐의 분출공의 전방에 위치되어 상기 분출공으로부터 분사되는 에어의 분사 방향을 바꾸는 에어차단 커버를 포함한다.

상기 공급관과 환형 노즐 사이에는 이들을 연통시키는 연결관이 방사상으로 연장되도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 환형 노즐은 복수개가 상기 공급관을 따라 상하로 이격 설치될 수 있다. 이때, 상기 복수개의 환형 노즐의 각각의 직경은 용해로의 내벽과 일정한 거리를 유지하도록 설정된 것이 바람직하다.

상기 에어 차단 커버는 상기 분출공을 통해 분사되는 에어가 하향으로 분출되도록 하단이 개방된 것이 바람직하다.

상기 공급관에 연결되어 상기 공급관에 부착된 환형 노즐이 용해로 내외부로 이동하도록 하는 이송부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 노즐부를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치의 노즐부 일부를 도시한 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치는 노즐부(100)와, 상기 노즐부(100)를 용해로(150) 내외부로 위치시키는 이송부를 포함한다.

상기 노즐부(100)는 에어 호스를 통해 용해로(150) 내부로 분사되는 에어가 공급되도록 하부가 지면을 향하는 상태로 용해로(150) 내부에 위치되는 공급관(110)과, 상기 공급관(110) 하부의 외주면에 수평 방사상으로 소정 길이 연장되어 상기 공급관(110)와 연통된 하나 이상의 연결관(120)과, 상기 연결관(120)과 연통되고 상기 공급관(110)의 둘레에 그와 동심을 이루는 환형으로 형성되고 상기 에어가 외부로 분사되는 다수의 분출공(132)이 외주면을 따라 형성된 환형 노즐(130)과, 상기 환형 노즐(130)의 분출공(132)의 전방에 위치되어, 즉 분출공(132)과 소정 길이 이격 위치되어 상기 분출공(132)으로부터 분사되는 에어의 분사 방향을 바 꾸어 에어가 방사상으로 분사되는 것을 방지하도록 상기 환형 노즐(130)의 일측에 결합되는 에어차단 커버(140)를 포함한다.

또한, 상기 환형 노즐(130)은 상기 공급관(110)을 따라 소정 거리 이격되게 둘 이상이 상하로 평행하게 설치되고, 상기 공급관(110)의 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 형상을 갖는데, 이는 용해로(150)의 형상이 일반적으로 상광하협(上廣下夾)의 형상을 가짐에 따른 것으로 상기 용해로(150) 내부에서 내화물(152)과의 이격 거리를 균일하게 유지하도록 하기 위함이다.

상기 에어 차단 커버(140)는 도 3에 도시된 단면도에서와 같이 상기 분출공(132)을 통해 분사되는 에어가 하향으로 간접 분출되도록 하단이 개방되는 형상으로 형성된다. 이는 용해로(150) 내부에서 환형 노즐(130)을 통과한 에어가 유동되도록 하여, 환형 노즐(130)에서 분사된 에어가 상기 내화물(152)과 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 1을 참조하면, 상기 이송부는 상하로 신장 및 수축 가능한 구조로 형성되어 상기 노즐부(100)를 지지하는 높이 조절부(220)와, 상기 높이 조절부(220)의 신장 및 수축 상태를 조절하도록 상기 높이 조절부(220)의 일측에 결합되는 유압 실린더(230)와, 상기 높이 조절부(220)에 연결되는 노즐부(100)의 전진 및 후진 이송을 위해 상기 높이 조절부(220)를 전후로 안내하도록 설치된 이송 레일(240)을 포함한다. 상기 환형 노즐(130)을 상기 연결관(120)에 보다 견고히 결합시키기 위하여, 상기 환형 노즐(130) 또는 그에 고정된 에어 차단 커버(140)와 상기 공급관(110) 사이를 연결하는 지지 프레임(112)을 더 포함할 수 있다.

상기 높이 조절부(220)는 도시된 실시예에서 각각이 X형으로 핀 조인트에 의해 연결된 복수개의 링크가 일렬로 핀 조인트 연결된 신축기구로 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 형태로 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 용해로(150) 내화물(152) 크랙 저감을 위한 냉각장치의 작용은 다음과 같다.

먼저, 용해 작업 후 이송 레일(240)에 결합된 높이 조절부(220)를 작동시켜 상기 노즐부(100)가 용해로(150)쪽으로 위치되도록 한다. 이때, 상기 유압 실린더(230)를 후진시키면 상기 높이 조절부(220)가 접혀지면서 상기 노즐부(100)가 용해로(150) 내부로 진입하게 된다.

이와 같은 상태에서 밸브의 개방을 통해 에어호스(210)에서 노즐부(100)로 공급되는 에어는 상기 분출공(132)을 통해 용해로(150) 내부로 분사된다. 이때 분사된 에어는 에어차단 커버(140)에 부딪혀 방향이 하향으로 꺽이면서 용해로(150) 내벽의 내화물(152)에 간접적으로 접촉하게 된다.

이후 용해로(150) 내부의 내화물(152) 냉각이 완료되면 밸브를 닫고 상기 실린더(230)를 작동하여 상기 노즐부(100)를 용해로(150) 상부로 상승시킨 후 이송 레일(240)을 통해 원래 위치인 작업 대기 위치로 이동시키게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 용해로(150) 내화물(152) 크랙 저감을 위한 냉각장치를 이용하면 자연 냉각으로 용해로(150)를 냉각시키는 것보다 빠르게 냉각 작업을 실시할 수 있으며, 내화물(152) 냉각 시간 단축에 따른 크랙지수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라서, 용해 작업시 용해로(150) 내화물(152)을 통한 쇳물의 침투 를 차단하여 설비보호에 의한 안정된 조업을 실시 할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치는 고철 용해 후 냉각 과정에서 발생되는 용해로 내부의 내화물 크랙 지수를 저감시켜 용해 작업 시 쇳물이 내화물에 발생된 크랙을 통해 용해로 전기 설비 및 철피와 접촉되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 설비 보호를 통한 안정 조업을 꾀할 수 있으며, 신속한 용해로 냉각 작업을 실시할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

하부가 용해로 내부에 위치되어 용해로 내부로 분사되는 에어를 공급하는 공급관과,

상기 공급관의 둘레에 그와 연통하도록 설치되고 상기 에어가 외부로 분사되는 다수의 분출공이 외주면에 형성된 환형 노즐과,

상기 환형 노즐의 분출공의 전방에 위치되어 상기 분출공으로부터 분사되는 에어의 분사 방향을 바꾸는 에어차단 커버를 포함하고,

상기 공급관과 환형 노즐 사이에는 이들을 연통시키는 연결관이 방사상으로 연장되도록 설치된 것을 특징으로 하는 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치.
청구항 1에 있어서, 상기 환형 노즐은 복수개가 상기 공급관을 따라 상하로 이격 설치된 것을 특징으로 하는 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치.
청구항 2에 있어서, 상기 복수개의 환형 노즐의 각각의 직경은 용해로의 내벽과 일정한 거리를 유지하도록 설정된 것을 특징으로 하는 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치.
청구항 1에 있어서, 상기 에어 차단 커버는 상기 분출공을 통해 분사되는 에어가 하향으로 분출되도록 하단이 개방된 것을 특징으로 하는 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치.
청구항 1에 있어서, 상기 공급관에 연결되어 상기 공급관에 부착된 환형 노즐이 용해로 내외부로 이동하도록 하는 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용해로 내화물 크랙 저감을 위한 냉각장치.
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