KR100862160B1 - 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로본체설비로서 노의 상부에서 수송원료(소결광, 코크스 등)를 조업조건에 맞게 분포시켜 고로의 내부로 장입하기 위한 선회슈트(Distribution Chute)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상기 수송원료와의 마찰과 노내의 고온의 분위기에 대해 내열내마모성을 유지하고, 크리프변형(Creep Deformation)을 방지함으로써 선회슈트의 수명을 연장하여 고로조업을 안정화시키는 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트에 관한 것이다.

본 발명은 장입되는 원료를 안내하기 위한 홈통(Trough), 상기 홈통을 지지하기 위한 프레임, 장입되는 원료가 상기 홈통의 후방으로 낙광되지 않도록 차단하는 맹판(Blind Flange) 및 상기 프레임의 간격을 유지시키고, 상기 프레임과 상기 홈통의 조립구조를 공고히 하는 고정봉(Tie Bar)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 프레임, 홈통 등을 각각 일체화시켜 제작하고, 전반적인 부품소재의 두께와 체결볼트 등의 크기를 증대시켜 고로 내부의 고온분위기에서 내열내마모성을 유지하며, 크리프변형 및 조기부식열화를 방지하여 선회슈트의 수명을 연장함으로써 고로조업을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다. 아울러 선회슈트의 지지구조부위와 원료통로부위의 기능을 분리하여 최적화를 도모할 수 있는 효과도 있다.

선회슈트, 홈통, 프레임, 고정봉, 맹판

Description

홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트 { Trough and frame assembly structure possessing a distribution chute }

도 1은 현재의 고로노정 선회경동장치의 단면도.

도 2는 종래기술에 따른 선회슈트(Flat Type)의 사시도.

도 3은 종래기술에 따른 선회슈트(Y-Type)의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트의 사시도.

< 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 >

1 : 구동모터 2 : 스파우트(Spout)

3 : 유성차동치차감속기(Planetary Differential Gear Reducer)

4 : 선회슈트 5 : 열전대 온도측정기 6 : 고로

7 : 머리부 8 : 본체부 9 : 볼트 조립부

10 : 라이너(Liner) 11 : 방열판(Heat Protection Cover)

12 : 고정봉(Tie Bar)

100 : 프레임 101 : 홈통(Trough)

102 : 맹판(Blind Flange) 103 : 고정볼트

104 : 체결너트 105 : 외측 고정봉

106 : 내측 고정봉

본 발명은 고로본체설비로서 노의 상부에서 수송원료(소결광, 코크스 등)를 조업조건에 맞게 분포시켜 고로의 내부로 장입하기 위한 선회슈트(Distribution Chute)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상기 수송원료와의 마찰과 노내의 고온의 분위기에 대해 내열내마모성을 유지하고, 크리프변형(Creep Deformation)을 방지함으로써 선회슈트의 수명을 연장하여 고로조업을 안정화시키는 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트에 관한 것이다.

최근 고로조업은 자원고갈로 저급원료를 사용하는 실정이며, 저급철광석의 환원을 촉진시키고 노황안정, 노벽의 기밀유지(sealing)에 의한 노체보호를 위해 노중심으로 코크스를 추가 장입함으로써 노중심온도가 상승하였다. 이로 인해 그 상부에 있는 선회슈트와 노정온도측정기(Temperature Probe)가 열변형되어 조기에 파손되는 현상이 발생되고 있다.

도 1에서는 노정장입설비 중 선회경동장치를 도시하고 있는데, 구동모터(1), 원료낙하부위 통로인 스파우트(Spout)(2), 유성차동치차감속기(Planetary Differential Gear Reducer)(3)로 구성된 기어트레인(Gear Train), 조업표준에 따라 원료를 고로내로 분포시켜 주는 선회슈트(4) 및 열전대 온도측정기(5)로 구성되어 있다.

도 2에서는 종래의 선회슈트가 도시되어 있는데 선회구동장치와 조립되는 머리부(7)와 본체 부(8)가 볼트 조립부(9)에 의해 체결되는 구조를 기본으로 하며, 원료에 의해 마모가 되는 홈통부위에는 라이너(Liner)(10)가 내마모 육성용접 방식으로 체결된다. 한편, 노내 복사열을 받는 하부에는 단열재가 부착된 방열판(Heat Protection Cover)(11)이 볼트로 조립되고, 상부에는 본체부(8)를 지지하는 고정봉(Tie Bar)(12)이 볼트로 조립되는 구조로 되어있다.

현재까지 사용하고 있는 선회슈트는 고온용 스테인레스강판을 볼트접합한 구조로 제작되며, 편평한 형(Flat Type)과 도 3에서 도시한 바와 같이 이를 보완한 Y-형(Y-Type)이 사용되고 있다.

그러나, 노중심 코크스장입의 고온 조업조건하에서 구동장치에 조립되는 머리부(7)와 홈통부위인 본체부(8)를 볼트접합시키는 목(Neck)부위에서 크리프변형(Creep Deformation) 및 볼트절단으로 꺾임절손이 발생되는 문제가 있고, 강판조립구조의 본체부(8), 여러겹의 라이너(10), 볼트접합된 하부 방열판(11)으로 제작된 홈통(Trough)부위에서 고온변형 및 볼트절단이 발생되는 문 제와 홈통의 변형 및 라이너의 이상마모가 발생되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위한 것으로 그 목적은, 고로 내부의 고온분위기에서 내열내마모성을 유지하고, 크리프변형을 방지함으로써 선회슈트의 수명을 연장하여 고로조업을 안정화시키는 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 장입되는 원료를 안내하기 위한 홈통(Trough)(101), 상기 홈통(101)을 지지하기 위한 프레임(100), 장입되는 원료가 상기 홈통(101)의 후방으로 낙광되지 않도록 차단하는 맹판(Blind Flange)(102) 및 상기 프레임(100)의 상기 홈통(101)을 좌우 양측에서 지지하기 위한 간격을 유지시키고, 상기 프레임(100)과 상기 홈통(101)의 조립구조를 견고히 하는 내측 고정봉(106)과 외측 고정봉(105)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명인 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트의 구성과 작용을 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트의 사시도이며, 홈통(101), 프레임(100), 맹판(102), 고정볼트(103), 체결너트(104), 내측 고정봉(106) 및 외측 고정봉(105)으로 구성되어진다.

도 4에서 도시한 바와 같이 홈통(101)은 본체와 라이너를 통합하여 주물품으로 일체화시켜 제작한다. 이를 통하여 선회슈트의 중량을 감소시켜 조립부의 구조적인 안정을 유지하고, 복사열에 의한 열변형을 방지시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 홈통(101)은 다수개의 분할된 용접구조용 주강품모재로 제작되며, 각 홈통(101)간의 하단부 접합면은 장입되는 원료의 낙광을 줄이기 위하여 경사진 접합면의 형태로 이루어져 조립되어진다. 이와 같이 분할된 홈통(101)을 다수개 접합시키는 구조를 통하여 고열개소에서 홈통(101) 전체가 뒤틀리는 변형이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 그 내측은 장입되는 원료에 의한 마모를 방지하기 위하여 내측에 내열내마모 육성용접을 하며, 체류원료를 통한 마모를 줄이기 위하여 홈형상의 스토운박스(Stone Box) 구조로 제작되는 것이 바람직하다.

도 5에서 도시한 바와 같이, 프레임(100)은 외팔보(Cantilever) 구조로 매달린 선회슈트의 머리부와 본체부를 일체화시켜 제작한다. 이를 통하여 구조적인 취약개소를 제거할 수 있으며, 상기 분할된 홈통(101)을 전반에 걸쳐 지지할 수 있다.

한편, 상기 프레임(100)은 원료하중과 상기 홈통(101)의 자중이 걸리는 고정 볼트(103)의 구멍을 중심으로 상하부의 높이를 크게하고, 볼트구멍부근의 상하부위를 사각구멍으로 제거하여 굽힘단면계수를 크게함으로써 외팔보 형상의 일체식구조를 효과적으로 지지하도록 한다.

또한, 하부의 사각구멍은 복사열이 양옆으로 배출될 수 있도록 통로역할도 겸할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로 사각구멍을 예시하였으나 반드시 사각구멍으로 제작될 필요는 없으며 원형 기타 타원형 등의 형상으로도 제작이 가능하다.

상기 프레임(100)은 고열개소에서 작용하중을 지지하기 위해 고온용 스테인레스강 후판으로 제작한다.

맹판(102)은 원료가 후방으로 낙광되지 않도록 차단하는 역할을 하고, 상기 프레임(100)에 홈이 끼워져 볼트로 체결되는 구조로 상기 프레임(100)의 후면의 간격을 유지시켜 주는 역할도 한다. 한편, 상부는 선회슈트가 수직투입시 스파우트(2)와 간섭되지 않도록 호의 형상으로 설계한다.

고정볼트(103)는 고온고하중이 작용되는 개소에서 체결력을 유지하고, 체결작업 공간확보가 용이하도록 대형 소켓볼트를 사용한다. 한편, 외측은 복사열, 내측은 원료마모에 대해 손상이 적도록 소켓머리가 외측으로 향하도록 한다.

체결너트(104)는 상기 프레임(100)에 체결된 상기 홈통(101)의 구조를 유지 할 수 있도록 개개의 홈통단위로 다수개의 볼트가 조립되도록 한다. 또한, 상기 홈통(101) 및 상기 프레임(100)에 조립된 상기 체결너트(104)의 공차가 볼트와 볼트구멍의 공차보다 크게 함으로써 볼트에 전단력이 작용하지 않도록 하며, 내측은 원료에 의해 마모되지 않도록 내마모 육성용접을 한다.

고정봉(105, 106)은 상기 프레임(100)의 양측에 홈이 끼워져 볼트가 체결되는 구조로 상기 프레임(100)의 지지간격을 유지시키고, 상기 프레임(100)과 상기 홈통(101)의 볼트조립 구조를 견고히 해주는 역할을 한다. 외측 고정봉(105)은 고로 내부에서 작동하는 과정 중에 고로내벽과 간섭이 되지 않는 범위내에서 설치간격이 설정되고, 내측 고정봉(106)은 선회슈트로 원료가 수직 투입시 원료와 접촉되지 않도록 호의 형상을 가지고 있으며, 상기 내외측 고정봉(105,106)은 모두 원료와 고온의 상태에서 마모되지 않도록 내마모 육성용접을 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 프레임, 홈통 등을 각각 일체화시켜 제작하고, 전반적인 부품소재의 두께와 체결볼트 등의 크기를 증대시켜 고로 내부의 고온분위기에서 내열내마모성을 유지하고, 크리프변형(Creep Deformation) 및 조기부식열화를 방지하여 선회슈트의 수명을 연장함으로써 고로조업을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다. 아울러 선회슈트의 지지구조부위와 원료통로부위의 기능을 분리하여 최적화를 도모할 수 있는 효과도 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술사상이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 노의 상부에서 수송되어 홈통(101)에 장입되는 원료를 안내 및 분배하기 위한 선회슈트에 있어서,

   상기 홈통(Trough)(101)을 지지하기 위하여 그 좌, 우측에 판체형상으로 형성되되, 외팔보(Cantilever) 구조로 매달린 선회슈트의 머리부와 본체부가 일체로 형성되는 한 쌍의 프레임(100);

   상기 각 프레임(100)의 길이방향 일측 단부에 개재되어 장입되는 원료가 홈통(101)의 후방으로 낙광하는 것을 차단하기 위한 맹판(Blind Flange)(102); 및

   상기 각 프레임(100)의 상부면에 너비방향으로 연결구비되는 적어도 하나 이상의 고정봉(Tie Bar)(105,106);

   을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트.
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