KR100903635B1 - Spray nozzle and method for shot-casting a refractory castable using same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축공기 투입구와 급결제 용액의 투입구가 이원화되어 노즐의 혼합부에 연결되고, 상기 압축공기 투입구는 최대 구경이 A일 때 각각의 구경이 A, 0.2A, 0.02A인 구경을 가지는 구멍이 6 : 3 : 1의 비율의 개수로 형성되어 있는 분무노즐을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 분무노즐의 압축공기 투입구에 3 내지 8kg/cm2의 공기압으로 압축공기를 공급함으로써 부정형 보수재를 시공하는 습식 취부방법도 제공한다.In the present invention, the compressed air inlet and the inlet of the fastener solution are dualized and connected to the mixing unit of the nozzle. The spray nozzle which is formed by the number of this 6: 3: 1 ratio is provided. The present invention also provides a wet mounting method for constructing an irregular repair material by supplying compressed air to the compressed air inlet of the spray nozzle at an air pressure of 3 to 8 kg / cm 2 .

습식취부, 내화물, 노즐, 부정형 보수재Wet mounting, refractory, nozzles, irregular repair

Description

분무노즐 및 이를 이용한 습식취부법{spray nozzle and method for shot-casting a refractory castable using same} Spray nozzle and method for shot-casting a refractory castable using same}

도 1은 기존의 노즐 개략도1 is a schematic view of a conventional nozzle

도 2는 본 발명에서 사용한 노즐의 개략도2 is a schematic view of a nozzle used in the present invention

도 3은 도 1의 분무노즐을 이용할 경우 시공체 내부의 충전상태의 개략도이다.3 is a schematic view of the state of charge inside the construction when using the spray nozzle of FIG.

도 4는 도 2의 분무노즐을 이용할 경우 시공체 내부의 충전상태의 개략도이다.
Figure 4 is a schematic diagram of the state of charge inside the construction when using the spray nozzle of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: 보수재 배송관 2: 압축공기 투입관1: repair material delivery pipe 2: compressed air input pipe

3: 급결제 투입관 4: 혼합부3: fastener input tube 4: mixing section

5: 분무부 6, 6': 압축공기 투입구5: Spraying section 6, 6 ': compressed air inlet

6": 급결제 투입구 7, 7': 시공체6 ": fastener slot 7, 7 ': construction

8, 8': 분무된 부정형 내화물의 단위체 8, 8 ': monomer of atomized amorphous refractory

9, 9': 기공 10, 11: 분무노즐 9, 9 ': Pore 10, 11: Spray nozzle

발명의 분야Field of invention

본 발명은 분무노즐 및 이를 이용한 습식취부법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철설비의 내장 내화물을 보수하는데 사용되는 부정형 보수재를 보수 부위에 분무하기 위한 분무노즐 및 이를 이용한 습식취부법에 관한 것이다.The present invention relates to a spray nozzle and a wet installation method using the same, and more particularly, to a spray nozzle and a wet installation method using the same for spraying the irregular repair material used to repair the internal refractories of steelmaking facilities to the repair site.

종래 기술Prior art

일반적으로 제철설비인 레이들(ladle), 탈가스 설비(RH), 턴디쉬(tundish) 등에는 정형 또는 부정형 내화물이 내장재로 사용되는 데, 조업이 진행됨에 따라 내화물의 손상이 발생하므로 보수재를 이용하여 국부적인 손상 부위를 보수하는 작업을 수행하게 된다. 최근 상기한 보수작업에 피스톤 펌프를 이용한 습식취부 시공법(Shot-cast, Shotcret)이 적용됨으로써 고내용성의 보수재 적용이 가능하게 되었다.Generally, ladles, degassing facilities, and tundishes are used as internal or external refractory materials, and as the operation progresses, the refractory is damaged. To repair the local damage site. Recently, a wet mounting method using a piston pump (Shot-cast, Shotcret) using a piston pump has been applied to the repair work, it is possible to apply a repair material of high content.

공개실용신안 89-19345에서는 노즐 단면 형상을 축심으로부터의 크기를 불균일하게 한 비원형으로 하고, 또, 이 단면형상을 상기 축심방향에 따라서 선회하는 것처럼 일방향으로 비틈과 동시에 앞을 좁게 형성하도록 하여 보수재와 급결제의 혼합이 보다 균일하게 진행된다고 보고하였다. 공개특허공보 91-238이나 US 6004626에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 급결제 용액이 공급되는 다수개의 타원형 구멍을 배열하여 보수재와 급결제 용액의 혼합을 유도하였다.In Korean Utility Model Model 89-19345, the nozzle cross-sectional shape is a non-circular shape with non-uniform size from the shaft center, and the cross-sectional shape is formed to be narrow in the same direction and narrow in the one direction as if the cross-sectional shape is rotated in the axial direction. It has been reported that the mixing of and the fastener proceeds more uniformly. In Patent Publication No. 91-238 or US 6004626, as shown in FIG. 1, a plurality of elliptical holes to which a quickener solution is supplied are arranged to induce mixing of a repair material and a quickener solution.

그러나 상기한 종래의 선회형 노즐구조에서는 경도가 높은 원료로 구성된 보 수재의 분무과정에서 노즐의 마모가 심하고, 다수개의 타원형 구멍을 배열한 구조에서는 공급된 보수재 전체에 급결제가 공급됨으로써 균일한 혼합이 어려워 시공체 조직이 불균일하고 거대 기공이 발생하는 문제점이 있다. However, in the above-described conventional swirl nozzle structure, nozzle wear is severe during the spraying process of the reinforcing material composed of the raw material with high hardness, and in the structure in which the plurality of oval holes are arranged, the fastener is supplied to the entire repairing material to be uniformly mixed. Because of this difficulty, there is a problem that the structure of the construction body is non-uniform and large pores occur.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제철설비의 내장 내화물을 보수하는 데 사용되는 부정형 보수재를 보수 부위에 시공하기 위해 사용하는 분무노즐과 이를 이용한 취부방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a spray nozzle and a mounting method using the same for the construction of the irregular repair material used to repair the internal refractories of steelmaking facilities. It is to.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 압축공기 투입구와 급결제 용액의 투입구가 이원화되어 노즐의 혼합부에 연결되고, 상기 압축공기 투입구는 최대 구경이 A일 때 각각의 구경이 A, 0.2A, 0.02A인 구경을 가지는 구멍이 6 : 3 : 1의 비율의 개수로 형성되어 있는 분무노즐을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention is the inlet of the compressed air inlet and the fastener solution is dualized and connected to the mixing portion of the nozzle, the compressed air inlet is each aperture A when the maximum aperture is A A spray nozzle is provided in which a hole having a diameter of 0.2 A, 0.02 A is formed in a number of ratios of 6: 3: 1.

본 발명은 또한 상기 분무노즐의 압축공기 투입구에 3 내지 8kg/cm2의 공기압으로 압축공기를 공급함으로써 부정형 보수재를 시공하는 습식 취부방법도 제공한다.The present invention also provides a wet mounting method for constructing an irregular repair material by supplying compressed air to the compressed air inlet of the spray nozzle at an air pressure of 3 to 8 kg / cm 2 .

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the present invention will be described in detail.

도 1은 기존 취부방법에서 사용하는 분무노즐을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 분무노즐의 도면이다. 도 1에 도시된 기존의 분무노즐(10)은 압축공기 투 입관(2)와 급결제 투입관(3)이 일체형으로 형성되어 노즐의 혼합부(4)에 연결되어 있는 구조를 가지며, 일정한 크기의 타원형의 구경을 가지는 구멍을 가지는 압축공기 투입구(6)를 가진다. 이에 비하여 본 발명의 부정형 보수재 시공용 분무노즐(11)은 압축공기 투입구(2)와 급결제 투입관(3)이 이원화되어 노즐의 혼합부(4)에 연결되고, 압축공기 투입구(6')의 구경이 다양화되어 있다. 도 3 및 도 4는 기존 노즐(10)과 본 발명의 노즐(11)을 사용하는 경우 시공체(7, 7') 내부에 형성되는 부정형 내화물의 단위체의 충전구조를 나타낸 개략도이다. 기존 노즐(10)에서는 공급된 보수재 전체에 대해 압축공기와 급결제가 동시에 공급됨으로써 급결제와 보수재간의 균일한 혼합이 어렵다. 또한 압축공기 투입구(6)의 구경이 일정하므로 압축공기에 의해 세분화된 부정형 내화물의 단위체(8) 크기가 일정하여 이들이 시공부위 표면에 부착할 때 치밀한 충전을 기대하기 어렵다. 따라서 도 3에서 보는 바와 같이 단위체 사이에 거대 기공(9)이 존재할 가능성이 높다.1 is a view showing a spray nozzle used in the existing mounting method, Figure 2 is a view of a spray nozzle of the present invention. The conventional spray nozzle 10 shown in FIG. 1 has a structure in which a compressed air inlet tube 2 and a fastener inlet tube 3 are integrally formed and connected to the mixing unit 4 of the nozzle. It has a compressed air inlet (6) having a hole having an elliptical aperture of. On the contrary, the spray nozzle 11 for the non-repaired repair material construction of the present invention has a compressed air inlet 2 and a fastener inlet tube 3 which are dualized and connected to the mixing part 4 of the nozzle, and the compressed air inlet 6 '. The caliber of is diversified. 3 and 4 is a schematic view showing the filling structure of the unit of the amorphous refractory formed inside the body (7, 7 ') when using the existing nozzle 10 and the nozzle 11 of the present invention. In the existing nozzle 10, since the compressed air and the quickener are simultaneously supplied to the entire repair water supplied, uniform mixing between the quickener and the repair material is difficult. In addition, since the size of the compressed air inlet 6 is constant, the size of the unit 8 of the amorphous refractory broken down by the compressed air is constant, so it is difficult to expect compact filling when they are attached to the surface of the construction site. Therefore, as shown in FIG. 3, there is a high possibility that the macropores 9 exist between the units.

본 발명의 분무노즐(11)을 사용할 경우에는 부정형 내화물이 배송관을 통해 노즐의 혼합부(4)로 공급되면 압축공기 투입구(6')로부터 1차적으로 공급된 압축공기에 의해 부정형 내화물이 세분화된다. 이때 세분화되는 부정형 내화물의 단위체(8') 크기는 압축공기 투입구(6')의 구경에 비례하게 된다. 즉, 단일구경의 투입구라면 그 크기에 비례하는 단일 크기의 단위체들로 세분화된다. 이 후 급결제 투입구(6")로부터 2차적으로 공급된 급결제가 세분화된 부정형 내화물의 단위체(8') 표면에 흡착된다. 즉, 기존에 부정형 내화물 전체에 급결제가 공급되는 경우에 비하여 세분화된 단위체에 급결제가 공급되므로 급결제와 부정형 내화물 의 혼합이 더욱 균일해진다. In the case of using the spray nozzle 11 of the present invention, when the refractory refractory is supplied to the mixing unit 4 of the nozzle through the delivery pipe, the refractory refractory is subdivided by the compressed air supplied primarily from the compressed air inlet 6 '. do. At this time, the size of the unit 8 'of the irregular refractory to be subdivided is proportional to the diameter of the compressed air inlet 6'. In other words, if the input port of a single diameter, it is subdivided into units of a single size proportional to its size. Subsequently, the secondary filler supplied from the quickener inlet 6 ″ is adsorbed onto the surface of the unit 8 'of the granular amorphous refractory. Since the fastener is supplied to the prepared unit, the mixing of the fastener and the amorphous refractory becomes more uniform.

R.K. McGeary (J.Am.Ceram.Soc, 44(10), 513-522(1961))에 의하면 크기가 대략 1 : 0.2 : 0.02인 3가지 크기의 구를 6 : 3 : 1의 중량비로 혼합할 경우 단일 크기의 구를 100 중량% 사용한 경우보다 충전밀도가 20% 이상 향상된다고 보고하였다. 이러한 결론은 세분화된 부정형 내화물이 시공부위에 부착될 때 이들 단위체의 충전구조에도 적용될 수 있다. 즉, 부정형 내화물의 단위체 크기가 일정한 경우보다는 R.K. McGeary의 이론에서와 같이 3가지 크기로 형성된다면 시공부위에 부착할 때 보다 치밀한 충전구조를 가지게 될 것이다. 따라서 부정형 내화물의 단위체를 형성하는 압축공기 투입구의 구멍을 배열할 때 1 : 0.2 : 0.02의 비율을 가지는 3가지 크기의 구멍을 6 : 3 : 1의 비율로 개수를 고정하여 성형한다.R.K. According to McGeary (J.Am.Ceram.Soc, 44 (10), 513-522 (1961)), three spheres of approximately 1: 0.2: 0.02 size are mixed in a weight ratio of 6: 3: 1. It has been reported that the packing density is improved by more than 20% compared to the use of 100% by weight of a single size sphere. This conclusion can be applied to the packing structure of these monomers when the granular amorphous refractory is attached to the construction site. In other words, R.K. If formed in three sizes, as in McGeary's theory, it will have a more compact filling structure when attached to the construction site. Therefore, when arranging the holes of the compressed air inlet forming the unit of the amorphous refractory unit, three sizes of holes having a ratio of 1: 0.2: 0.02 are formed by fixing the number at a ratio of 6: 3: 1.

압축공기 투입구의 구멍을 배열할 때 1 : 0.2 : 0.02의 비율을 가지는 3가지 크기의 구멍을 6 : 3 : 1의 비율로 개수를 고정하여 성형한 노즐을 사용할 경우에는 형성되는 부정형 내화물의 단위체 크기가 그에 비례하여 형성되므로 이들 단위체들이 시공부위 표면에 충전할 때 보다 치밀한 구조를 얻을 수 있다. 따라서 도 4에 나타낸 바와 같이 거대 기공이 대부분 제거된 치밀한 충전구조를 가지게 된다. 또한 배송된 부정형 내화물을 1차적으로 세분화한 후 급결제를 공급하므로 기존방식에 비해 급결재와 부정형 내화물의 혼합이 균일해지며, 따라서 보다 적은 양의 급결제로도 충분한 부착강도를 발현할 수 있다. When arranging the holes of the compressed air inlet, the unit size of the irregular refractory formed when using a nozzle formed by fixing the number of holes having a ratio of 1: 0.2: 0.02 at a ratio of 6: 3: 1 Since it is formed in proportion to these units can be obtained a more compact structure when these units are filled on the surface of the construction site. Therefore, as shown in FIG. 4, the large pore has a dense filling structure in which most of the pores are removed. In addition, since the supplied irregularity refractory is first subdivided and the quickener is supplied, the mixing of the quickener and the amorphous refractory is more uniform than the conventional method, and thus a sufficient amount of adhesive strength can be expressed even with a smaller amount of the quickener. .

본 발명의 분무노즐을 이용하여 습식취부를 행할 때 압축공기의 공기압은 3~8kg/cm2으로 조절한다. 공기압이 3kg/cm2보다 낮으면 부정형 내화물의 단위체가 시공부위에 충돌하는 에너지가 낮으므로 단위체의 부착율이 낮아지고 8kg/cm2보다 높으면 충돌 에너지가 너무 높아 rebound loss가 높아지므로 바람직하지 않다.When wet mounting using the spray nozzle of the present invention, the air pressure of the compressed air is adjusted to 3 ~ 8kg / cm 2 . If the air pressure is lower than 3kg / cm 2 of energy that the unshaped refractories unit impinges on the construction site during the day, since it is not preferable that the adhesion rate is lower and the higher impact energy than 8kg / cm 2 in the units it is too high because the higher the rebound loss.

표 1에 다양한 시험조건으로 시공체를 얻은 후 시공체의 기공율과 부착율을 측정한 결과를 나타낸다. Table 1 shows the results of measuring the porosity and adhesion rate of the body after obtaining the body under various test conditions.

시험조건과 특성 측정 결과Test conditions and measurement results 사용한 노즐Used nozzle 공기압 [kg/cm2]Pneumatic Pressure [kg / cm 2 ] 부착율 [%]Adhesion Rate [%] 기공율 [%]Porosity [%] 급결제 투입량 [중량%]Rapid input amount [% by weight] 비 교 예Comparative Example 1One 도 1의 노즐Nozzle of FIG. 1 55 9191 18.118.1 0.70.7 22 도 2의 노즐Nozzle of FIG. 2 1One 7474 -- -- 33 도 2의 노즐Nozzle of FIG. 2 1010 6868 -- -- 실 시 예Example 44 도 2의 노즐Nozzle of FIG. 2 55 9090 16.516.5 0.50.5 55 도 2의 노즐Nozzle of FIG. 2 44 9292 16.116.1 0.50.5

* 급결제 투입량 : 부정형 내화물의 공급량에 대한 중량비
* Feeding agent input: weight ratio to supply of amorphous refractory

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 범위를 벗어난 조건으로 제조한 비교예의 경우 시공체의 기공율이 높거나 부착율이 낮음을 알 수 있다. 반면에 본 발명의 조건 범위로 제조된 실시예의 경우 부착율이 높고 시공체의 기공율이 낮으며, 사용한 급결제의 양도 적음을 알 수 있다.As shown in Table 1, in the case of the comparative example manufactured under conditions outside the scope of the present invention, it can be seen that the porosity of the construction body is high or the adhesion rate is low. On the other hand, in the case of the examples prepared under the conditions of the present invention, it can be seen that the adhesion rate is high, the porosity of the construction body is low, and the amount of the fastener used is also small.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 분무노즐을 이용한 습식취부 방법을 적용하면 기존방식에 비해 충전밀도가 높고 거대기공의 비율이 낮은 시공체를 얻을 수 있다. 또한 급결제와 부정형 내화물의 혼합이 균일하므로 보다 적은 양의 급결제를 사용하더라도 충분한 부착강도가 발현될 수 있다. 따라서 시공체의 사용수명 향상을 기대할 수 있고, 이에 따라 내화물 사용금액이 대폭 절감된다. As described above, when the wet mounting method using the spray nozzle according to the present invention is applied, it is possible to obtain a construction having a higher packing density and a lower ratio of macropores than the conventional method. In addition, since the mixing of the fastener and the amorphous refractory material is uniform, sufficient adhesion strength can be expressed even with a smaller amount of the fastener. Therefore, the service life of the construction body can be expected to be improved, thereby significantly reducing the amount of refractory use.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.All simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (2)

압축공기 투입구와 급결제 용액의 투입구가 이원화되어 노즐의 혼합부에 연결되고, 상기 압축공기 투입구는 최대 구경이 A일 때 각각의 구경이 A, 0.2A, 0.02A인 구경을 가지는 구멍이 6 : 3 : 1의 비율의 개수로 형성되어 있는 분무노즐.The compressed air inlet and the fastener solution inlet are dualized and connected to the mixing section of the nozzle. The compressed air inlet has holes having apertures of A, 0.2A and 0.02A when the maximum aperture is A: A spray nozzle formed in the number of ratio of 3: 1. 제1항의 분무노즐의 압축공기 투입구에 3 내지 8kg/cm2의 공기압으로 압축공기를 공급함으로써 부정형 보수재를 시공하는 습식 취부방법.The wet mounting method of constructing an indefinite repair material by supplying compressed air to the compressed air inlet of the spray nozzle of claim 1 at an air pressure of 3 to 8 kg / cm 2 .
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