KR100840225B1 - 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 개스포트링 내벽에 융착되는 고온의 용융 슬래그를 용이하게 탈락되도록 함으로서 전기로의 스크랩을 녹여 쇳물을 만들 때 필연적으로 발생되는 폐가스와 먼지 등을 효과적으로 집진할 수 있도록 된 전기로 루프 가스포트링의 슬래그 부착 방지장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 전기로의 루프에 설치되는 가스포트링에 있어서, 상기 가스포트링의 측면에 다수개의 슬릿을 관통 형성하고 상기 슬릿을 통해 냉각용 가스를 공급하여 가스포트링 내측면에 부착된 슬래그를 강제 탈락시키기 위한 슬래그 탈락수단을 더욱 포함하는 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치를 제공한다.

가스포트링, 슬릿, 공급관, 연결노즐, 분할판

Description

전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치{Device for removing attached slag on Gas port ring of electro furnace}

도 1은 본 발명에 따른 부착 슬래그 제거장치가 설치된 가스포트링을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 가스포트링의 일부 절개 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 가스포트링 부착슬래그 제거장치의 부분 상세도,

도 4는 본 발명에 따른 가스포트링의 일부 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 부착 슬래그 제거장치의 작동 상태를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 부착 슬래그 제거장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 가스포트링 11 : 지지판

12 : 냉각수자켓 20 : 슬릿

21 : 공급관 22 : 분할판

23 : 공급호스 24 : 연결노즐

본 발명은 전기로 루프의 가스포트링에 관한 것으로, 특히 내벽에 융착되는 용융슬래그를 용이하게 제거할 수 있도록 된 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로는 전기를 이용하여 금속이나 합금을 가열, 용해하는 노를 말하는 것으로 전기로의 루프 상부로 수직 연결된 3개의 전극봉에 고전압을 인가하면 고열의 아크열이 발생되면서 전기로 내의 고철을 용해하게 된다. 이때 용해 과정에서 다량의 폐가스와 먼지 등이 발생하게 된다.

가스포트링은 전기로에서 스크랩과 부원료를 녹일 때 발생되는 폐가스와 먼지, 용융 슬래그 등을 집진설비로 보내기 위해 루프에 설치되는 최초의 관문으로, 먼지 등은 가스포트링을 통과하여 오픈가스 엘보와 슬리브 및 오픈가스 덕트를 지나 집진기로 보내지게 된다.

그런데, 종래의 가스포트링은 내벽의 튜브를 밴딩한 틈새부에 슬래그가 달라붙어 떨어지지 않고 계속해서 진전되기 때문에 루프 하부슬래그와 엉겨붙게 되고 가스포트링 상부의 엘보 내부에 융착 슬래그를 형성하게 되어 전기로의 전체적인 집진이 불량해진다. 특히 융착슬래그는 1000℃이상의 고온이기 때문에 작업자의 접근과 제거가 어려워 루프 전체를 교체해야 하므로 생산성 저하에 가장 큰 요인이 되고 있다.

즉, 전기로 루프와 엘보를 연결하는 종래의 가스포트링은 튜브를 나선형으로 말아서 원통형의 링을 만들고 외벽의 튜브 틈새는 철판을 덧대어 용접하여 가스 또 는 먼지가 새나가지 않도록 하고, 튜브에 냉각수를 유입시켜 고열 접촉부를 냉각하는 방식을 취하고 있다. 전기로 전체를 덮고 있는 지붕 형태의 루프도 튜브를 밴딩하여 전체를 원형으로 만들고 튜브 사이의 틈새는 철판을 덧대기 용접하여 실링하며 냉각수를 유입시켜 루프를 냉각한다.

이러한 전기로 루프와 가스포트링은 튜브를 밴딩하여 제작 사용하기 때문에 튜브와 튜브 사이 틈새에 용융 슬래그가 끼어 쉽게 융착되고 계속해서 슬래그가 두껍게 융착되어 탈락되지 않기 때문에 루프의 개폐작동시 하부면과 간섭이 초래되고 루프의 하중이 증가하여 개폐작동부 마모와 과부하를 일으키는 문제점이 있다.

특히 수직형태로 설치된 가스포트링은 원통형의 내벽인 튜브와 튜브 사이에 용융 슬래그가 융착되기 때문에 자연낙하에 의한 슬래그 이탈이 불가능하여 계속된 슬래그 융착이 진행됨에 따라 원통 내부가 완전히 막히는 현상이 나타나기 때문에 집진불량과 화염 외부 방출에 의한 설비 용손 및 제품 품질저하 요인이 되고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점 해소에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 개스포트링 내벽에 융착되는 고온의 용융 슬래그를 용이하게 탈락되도록 함으로서 전기로의 스크랩을 녹여 쇳물을 만들 때 필연적으로 발생되는 폐가스와 먼지 등을 효과적으로 집진할 수 있도록 된 전기로 루프 가스포트링의 슬래그 부착 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 개스포트링을 거쳐 덕트로 유입되는 흄가스의 온도를 신속히 떨어뜨림으로써 집진기의 백필터를 보호할 수 있도록 된 전기로 루프 가스포트 링의 슬래그 부착 방지장치를 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가스포트링의 측면에 다수개의 슬릿을 관통 형성하고 상기 슬릿을 통해 냉각용 가스를 공급하여 가스포트링 내측면에 부착된 슬래그를 강제 탈락시키는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 냉각용 가스는 전기로설비 외부의 대기를 공급함이 바람직하다.

그리고 상기 슬릿은 가스포트링의 측면을 따라 3-5개를 형성하고, 각 슬릿은 수평면에 대해 약 45도각도로 상향경사지게 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 슬릿은 그 형성방향이 가스포트링 출측을 향하도록 함이 바람직하다. 이는 슬릿을 통과한 냉각용 가스가 전기로에서 배출되는 흄과 함께 엘보우로 신속히 배출되도록 하기 위함이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 부착 슬래그 제거장치가 설치된 가스포트링을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스포트링의 일부 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가스포트링 부착슬래그 제거장치의 부분 상세도이다.

상기한 도면에 의하면, 전기로(100)의 상부를 덮는 루프(110) 상에는 전기로(100)에서 스크랩과 부원료를 녹일 때 발생되는 폐가스와 먼지, 용융 슬래그 등의 흄가스를 집진설비로 보내기 위한 가스포트링(10)이 설치되며, 상기 흄가스는 가스포트링(10)에 연속해서 설치된 오픈가스 엘보우(120)를 거쳐 집진기로 보내지 게 된다.

여기서 본 발명의 가스포트링(10)은 전기로(100)의 루프(110)에 설치되는 지지판(11)과 지지판(11) 상에 수직설치되어 흄가스가 유통되는 원통형태의 냉각수자켓(12)으로 이루어지며 상기 냉각수자켓(12) 내부로 냉각수를 유통시켜 가스포트링(10)을 냉각시키기 위한 냉각수단과, 가스포트링(10) 내측벽에 부착되는 슬래그를 탈락시키기 위한 슬래그 탈락수단을 포함한다.

상기 냉각수단은 가스포트링(10)의 냉각수자켓(12) 내부로 냉각수를 유통시킬 수 있도록, 냉각수자켓(12)은 내부가 중공부를 이루며 외측면에는 냉각수 유입관(13)과 냉각수배출관(14)이 설치된 구조로 되어 있다.

따라서 냉각수 유입관(13)을 통해 가스포트링(10)의 냉각수자켓(12) 내부로 유입된 냉각수는 냉각수자켓(12) 내부를 따라 흐르면서 가스포트링(10)을 냉각시키게 되고 최종적으로 냉각수 배출관(14)을 통해 빠져나오게 되어 이런 냉각수의 연속적인 순환에 의해 가스포트링(10)이 냉각되게 된다.

한편, 상기 슬래그 탈락수단은 전기로(100)설비 외부의 대기를 가스포트링(10) 내측으로 강제 공급하여 공급가스의 압력에 의해 가스포트링(10)의 냉각수자켓(12) 내측벽에 부착된 슬래그를 탈락시키기 위한 것으로, 가스포트링(10)의 냉각수자켓(12) 측면에 관통형성되는 다수개의 슬릿(20)과, 상기 슬릿(20)에 연결되어 슬릿(20)으로 냉각용 가스를 공급하기 위한 공급관(21)을 포함한다.

상기 슬릿(20)은 냉각수자켓(12)의 외주면을 따라 90도 간격으로 4개가 형성 되며, 냉각수자켓(12)의 내측벽에는 부착 슬래그의 크기를 줄여 용이하게 탈락시키기 위해 부착 슬래그를 분할하기 위한 분할판(22)이 각 슬릿(20) 사이에 설치된 구조로 되어 있다.

그리고 본 실시예에 따르면 상기 슬릿(20)을 통해 유입되는 냉각용 가스가 전기로(100)로부터 배출되는 흄가스와 함께 원활하게 가스포트링(10)을 빠져나갈 수 있도록 슬릿(20)에 일정각도를 부여할 필요성이 있다.

이를 위해 상기 슬릿(20)은 지지판(11)을 수평면으로하여 측면에서 보았을 때 지지판(11)에 대해 45도 각도로 기울어져 형성되어 가스포트링(10) 내부에서 일정방향으로의 와류가 일어나도록 한다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬릿(20)은 가스포트링(10)의 방사방향에 대해서는 지지판(11)을 수평면으로 하여 내측으로 30도 상향 경사진 구조를 이루도록 함으로써, 슬릿(20)을 통과하는 냉각용 가스가 흄가스의 진행방향을 향해 유입되도록 한다.

여기서 상기 슬릿(20)과 공급관(21)의 설치구조를 살펴보면, 공급관(21)은 환형으로 냉각수자켓(12) 외측을 따라 설치되고 일측에 공급호스(23)가 연결되어 가스를 공급하게 되며, 일단은 상기 슬릿(20) 외측에 연결되고 일단은 상기 공급관(21)에 연결되는 연결노즐(24)을 매개로 상기 각 슬릿(20)과 연통되는 구조로 되어 있다.

상기 연결노즐(24)은 도 3에 도시된 바와 같이 한쪽이 슬릿(20)에 대응되도록 확장된 구조를 갖는다.

따라서 공급호스(23)로 유입된 냉각용 가스는 공급관(21)과 연결관을 통해 각 슬릿(20)에 동일하게 공급될 수 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.

전기로(100) 조업중 발생된 고열의 흄가스는 가스포트링(10)을 통해 빠져나가고 이 과정에서 흄가스에 포함되어 있는 슬래그가 가스포트링(10)의 내벽에 부착된다.

이때, 상기 공급호스(23)를 통해 전기로(100)설비의 외부의 대기가스 또는 질소가스를 취입시키게 되면 가스포트링(10)의 냉각수자켓(12)에 형성된 슬릿(20)을 통해 가스가 분사되어 냉각수자켓(12) 내벽에 달라붙은 슬래그를 분사압력으로 탈락시키게 되는 것이다.

즉, 공급호스(23)를 통해 유입된 가스는 공급관(21)으로 유통되어 공급관(21)에 설치된 각 연결노즐(24)을 통해 각 슬릿(20)으로 보내져 슬릿(20)을 통해 냉각수자켓(12) 내측으로 분사된다.

따라서 냉각수자켓(12) 내벽에 융착된 슬래그는 슬릿(20)을 통해 분사되는 가스의 압력에 의해 탈락되어 전기로(100) 내부로 떨어지게 되는 것이다.

한편, 융착 슬래그가 탈락되면 가스는 슬릿(20)을 통해 가스포트링(10) 내부로 유입되고 이렇게 유입된 가스는 전기로(100)로부터 배출되는 흄가스와 함께 엘보우(120)로 빠져나가게 되는 데, 이 과정에서 흄가스를 더욱 냉각시키게 되고 흄가스의 배출을 촉진시키게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 연결노즐(24)을 통해 슬릿(20)으로 공급된 가 스는 슬릿(20)의 경사형태대로 가스포트링(10) 내부로 분사되어 슬릿(20)의 경사방향으로의 회전류를 일으키게 된다.

이와같은 회전류에 의해 가스포트링(10)을 통과하는 흄가스와 냉각용 가스가 급격하게 혼합되어 흄가스의 급속 냉각을 유도함과 더불어 흄을 분산시켜 슬래그 등이 가스포트링(10) 내측벽에 융착되는 것을 어렵게 만들게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치에 의하면, 가스포트링에 슬래그가 융착되는 것을 방지하고 융착된 슬래그를 즉시 탈락처리함에 따라 고열상태에서 작업자가 융착슬래그를 제거하는 수고를 덜 수 있다.

또한, 항상 최상의 집진상태를 유지하며 조업할 수 있음으로서 환경오염과, 화염비산에 의한 설비 용손을 방지할 수 있고, 루프의 수명을 늘려 설비 휴지시간을 줄임으로서 생산성향상에 효과가 있다.

또한, 흄가스의 온도를 충분히 낮춰 집진실비를 보호할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 전기로의 루프에 설치되는 가스포트링에 있어서,

   상기 가스포트링의 측면을 통해 냉각용 가스를 공급하여 가스포트링 내측면에 부착된 슬래그를 강제 탈락시키기 위한 슬래그 탈락수단을 포함하고,

   상기 슬래그 탈락수단은 상기 가스포트링의 측벽에 관통형성되는 다수개의 슬릿과, 상기 슬릿으로 냉각용 가스를 공급하기 위한 공급관, 상기 공급관과 슬릿을 연결하는 연결노즐을 포함하는 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가스포트링의 내측벽에는 일정간격으로 분할판이 돌출설치되어 부착 슬래그의 크기를 줄이도록 된 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 슬릿은 수평면에 대해 가스포트링의 접선방향으로 45도 각도로 기울어져 형성되고, 가스포트링의 방사방향으로는 내측을 향해 30도 상향 경사진 구조로 되어, 상기 슬릿을 통과하는 냉각용 가스가 흄가스의 진행방향을 향해 유입되도록 된 전기로 루프 가스포트링의 부착 슬래그 제거장치.

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