KR101159586B1 - 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법 - Google Patents

전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법에 관한 것으로, 전극봉을 감싸는 홀더부 및 홀더부와 결합되고 전극암과 결합되는 연결부를 포함하고, 홀더부에는 냉각수가 순환되는 유로가 지그재그 형상으로 수평 배열된다.
본 발명에 따른 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법은 홀더부를 단조 가공하여 유로가 수평으로 배열되는 지그재그 형상을 함으로써, 유로에 이물질이 침전되는 것을 방지한다.
전기로, 전극홀더, 냉각수, 유로

Description

전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법{ELECTRODE HOLDER FOR ELECTRIC FURNACE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단조가공에 의해 수평으로 배치되는 유로를 형성하여 유로에 이물질이 침전되는 것을 방지하는 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철소에서 용강을 제조하는 조업 분야 중 전기를 이용하여 노 내부의 고철을 용해하는 전기로가 있다.
이와 같은 전기로의 노 내부에는 고철이 투입되고, 노 하부에는 양극케이블과 연결된 고정전극이 구비된다. 그리고, 노 상방에는 음극케이블과 연결된 전극봉이 상하 이동되도록 설치된다.
따라서, 전극봉이 하방으로 이동되어 고철에 근접되면 음극과 양극간의 상호 작용에 의해 아크가 발생되고, 이로 인한 열로 인해 고철이 쇳물로 용해된다.
통상 전기로 장치에는 3개의 전극봉이 형성되며, 전원은 3상교류, 용량은 수백～수천 kW에 이른다
길이가 가변되는 리프터에는 전극봉의 개수에 대응되는 전극암이 결합되고, 각 전극암에는 전극봉을 파지하는 전극홀더가 장착된다.
따라서, 전극암은 리프터의 구동에 의해 상하로 이동되고, 전극암에 결합되는 전극홀더는 전극봉을 파지하여 전극봉을 상하로 이동시킨다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래 전극홀더는 주조방식에 의해 제조되어 냉각수가 순환되기 위한 유로가 상하 지그재그 형상으로 형성되므로, 유로의 하부에는 이물질이 침전되어 유로를 막는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 유로의 이물질 침전을 억제하고 냉각효율을 향상시키는 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전극봉을 감싸는 홀더부; 및 상기 홀더부와 결합되고 전극암과 결합되는 연결부를 포함하고, 상기 홀더부에는 냉각수가 순환되는 유로가 지그재그 형상으로 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더를 제공한다.
상기 냉각수는 상기 홀더부의 하부에서 상부로 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평면 형상의 홀더부 내부에 유로가 지그재그 형상으로 수평 배열되도록 가공하는 단계; 상기 홀더부가 전극봉을 감싸도록 단조 가공하는 단계; 및 상기 홀더부의 단부에 전극암과 연결되는 연 결부를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더 제조방법을 제공한다.
상기 홀더부에 상기 유로를 가공하는 단계는, 평면 형상의 상기 홀더부를 측방향으로 관통하는 수평홀을 다수 형성하는 단계; 상기 홀더부의 일측단부를 가공하여 상기 수평홀의 일측이 아래에서부터 지그재그 형상으로 연통되도록 제1연통홀을 형성하는 단계; 상기 홀더부 일측면을 가공하여 상기 수평홀의 타측이 지그재그 형상으로 연통되도록 제2연통홀을 형성하는 단계; 상기 홀더부의 일측단부에 제1커버체를 결합하여 냉각수가 상기 수평홀과 상기 제1연통홀을 통해 이동되도록 하는 단계; 상기 홀더부의 일측면에 제2커버체를 결합하여 상기 냉각수의 누수를 차단하는 단계; 상기 홀더부의 타측단부에 제3커버체를 결합하여 상기 냉각수가 상기 수평홀과 상기 제2연통홀을 통해 이동되도록 하는 단계; 상기 홀더부의 상단에서 상기 홀더부의 일측단부 상부에 형성되는 상기 수평홀과 연통되는 배수홀을 형성하는 단계; 및 상기 홀더부의 상단에서 상기 제2커버체를 관통하여 상기 홀더부의 타측단부 하부에 형성되는 상기 수평홀과 연통되는 급수홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 급수홀에는 상기 냉각수가 공급되는 급수관이 연결되고, 상기 배수홀에는 상기 냉각수가 배출되는 배수관이 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법은 단조가공 을 통해 홀더부의 유로가 수평배열을 갖는 지그재그 형상을 함으로써, 유로에 이물질 침전이 억제되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법은 유로의 하단부를 통해 냉각수가 공급됨으로써, 상대적으로 온도가 높아지는 홀더부의 하부를 신속하게 냉각시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기로용 전극홀더 및 이러한 전극홀더 제조방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더의 홀더부에 수평홀이 가공된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 홀더부에 제1연통홀이 가공된 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에서 홀더부에 제2연통홀이 가공된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 홀더부에 제1커버체 내지 제3커버체가 결합된 상태를 도시 한 도면이고, 도 5는 도 4에서 홀더부에 급수홀과 배수홀이 가공된 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 도 5에서 홀더부를 단조 가공한 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에서 홀더부와 연결부가 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더 제조방법을 나타내는 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더의 홀더부에 유로를 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더(100)에는 홀더부(110)와 연결부(120)가 구비된다.
홀더부(110)는 단조가공에 의해 구부러져 전극봉(10)을 감싸고, 연결부(120)는 홀더부(110)의 양단부에 결합된다. 이러한 연결부(120)는 전극암(20)과 결합된다.
홀더부(110)에는 냉각수가 순환되는 유로(130)가 형성된다. 이러한 유로(130)는 지그재그 형상으로 수평 배열된다.
유로(130)의 일단부에는 냉각수가 유입되는 급수관(141)이 연결되고, 유로(130)의 타단부에는 냉각수가 배출되는 배수관(142)이 연결된다. 이러한 유로(130)에 의해 냉각수는 홀더부(110)의 하부에서 상부로 이동된다.
즉, 전기로(1)에서 길이가 가변되는 리프터(30)에 전극암(20)이 결합되고, 각 전극암(20)에는 홀더부(110)와 결합되는 연결부(120)가 고정 설치된다. 이때, 전극홀더(100)는 전극봉(10)을 파지한다.
상기한 상태에서, 리프터(30)가 하방으로 이동되면, 전극봉(10)도 하방으이동되어 노(40) 내부에 저장되는 고철에 근접된다. 전극봉(10)과 고철이 근접되면, 음극과 양극간의 상호 작용에 의해 아크가 발생되고, 이로 인한 열로 인해 고철이 쇳물로 용해된다.
이때, 노(40)에서 발생되는 열과 근접하는 홀더부(110)의 하부는 상부에 비해 열에 의한 영향을 많이 받으므로, 급수관(141)을 통해 공급되는 냉각수는 유로(130)의 하부로 먼저 공급되어 홀더부(110)의 하부를 신속하게 냉각시킨다.
한편, 유로(130)가 지그재그 형상을 하며 수평으로 배열됨으로써, 냉각수가 유입되는 과정에서 유로(130)에 이물질 침전이 억제된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더의 제조방법은 다음과 같다.
평면 형상의 홀더부(110) 내부에 유로(130)가 지그재그 형상으로 수평 배열되도록 가공한다(S10).
그리고, 유로(130)가 형성되는 홀더부(110)는 단조 가공을 통해 전극봉(10)을 감싸도록 구부린다(S20).
단조 가공에 의해 구부려진 홀더부(110)의 양단부는 전극암(20)가 연결되는 연결부(120)에 결합된다(S30).
본 발명의 일 실시예에 따른 홀더부(110)를 가공하여 유로(130)를 형성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
가공수단(150)을 통해 홀더부(110)를 가공하여, 평면 형상의 홀더부(110)를 측방향으로 관통하는 수평홀(160)을 형성한다(S11).
이때, 수평홀(160)은 상하로 다수개가 형성되며, 본 발명의 일 실시예로, 수평홀(160)에는 아래에서부터 제1수평홀(161) 내지 제7수평홀(167)이 순차적으로 형성된다(도 1참조).
홀더부(110)에 수평홀(160)이 가공된 상태에서, 가공수단(150)을 통해 홀더부(110)를 가공하여 홀더부(110)의 일측단부에 제1연통홀(171)을 형성한다(S12). 이러한 제1연통홀(171)에 의해 수평홀(160)의 일측부는 지그재그 형상으로 연통된다.
본 발명의 일 실시예로, 가공수단(150)은 홀더부(110)의 좌측단부를 가공하여, 제1수평홀(161)과 제2수평홀(162), 제3수평홀(163)과 제4수평홀(164) 및 제5수평홀(165)과 제6수평홀(166)이 각각 연통되는 제1연통홀(171)을 형성한다(도 2 참조).
홀더부(110)에 제1연통홀(171)이 가공된 상태에서, 가공수단(150)을 통해 홀더부(110)의 일측면을 가공하여 제2연통홀(172)을 형성한다(S13). 이러한 제2연통홀(171)은 수평홀(160)의 타측이 지그재그 형상으로 연통되도록 한다.
본 발명의 일 실시예로, 가공수단(150)은 홀더부(110)의 우측단부 중 전면 또는 후면을 가공하여, 제2수평홀(162)과 제3수평홀(163), 제4수평홀(164)과 제5수평홀(165) 및 제6수평홀(166)과 제7수평홀(167)이 각각 연통되는 제2연통홀(172)을 형성한다(도 3 참조).
홀더부(110)에 제2연통홀(172)이 가공된 상태에서, 홀더부(110)의 일측단부에 제1커버체(181)를 결합하여, 냉각수가 수평홀(160)과 제1연통홀(171)을 통해 이동되도록 한다(S14).
그리고, 홀더부(110)의 일측면에 제2커버체(182)를 결합하여 냉각수의 누수를 차단한다(S15).
그런 다음, 홀더부(110)의 타측단부에 제3커버체(183)를 결합하여 냉각수가 수평홀(160)과 제2연통홀(172)을 통해 이동되도록 한다(S16).
본 발명의 일 실시예로, 제1커버체(181)는 홀더부(110)의 좌측단부에 노출되는 제1수평홀(161), 제1연통홀(171) 및 제2수평홀(162)을 커버하고, 제3수평홀(163), 제1연통홀(171) 및 제4수평홀(164)을 커버하며, 제5수평홀(165), 제1연통홀(171) 및 제6수평홀(166)을 커버하고, 제7수평홀(167)을 커버한다(도 4 참조).
이로 인해, 홀더부(110)의 좌측단부에 위치되는 제1수평홀(161), 제1연통홀(171) 및 제2수평홀(162)은 연통되어 냉각수가 이동되고, 제3수평홀(163), 제1연통홀(171) 및 제4수평홀(164)은 연통되어 냉각수가 이동되며, 제5수평홀(165), 제1연통홀(171) 및 제6수평홀(166)은 연통되어 냉각수가 이동된다.
본 발명의 일 실시예로, 제2커버체(182)는 홀더부(110)의 전면이나 후면에 노출되는 제2연통홀(172)을 커버한다(도 4와 도 6 참조). 이때, 수평홀(160)과 제2연통홀(172)은 연통된 상태를 유지한다.
본 발명의 일 실시예로, 제3커버체(183)는 홀더부(110)의 우측단부에 노출되 는 제1수평홀(161) 내지 제7수평홀(167)을 커버한다(도 4 참조). 이때, 제2수평홀(162) 내지 제7수평홀(167)에는 제3커버체(183)가 제2연통홀(172)에 근접된다.
이로 인해, 홀더부(110)의 우측단부에 위치되는 제2수평홀(162), 제2연통홀(172) 및 제3수평홀(163)은 연통되어 냉각수가 이동되고, 제4수평홀(164), 제2연통홀(172) 및 제5수평홀(165)은 연통되어 냉각수가 이동되며, 제6수평홀(166), 제2연통홀(172) 및 제7수평홀(167)은 연통되어 냉각수가 이동된다.
홀더부(110)에 제1커버체(181) 내지 제3커버체(183)를 결합한 상태에서, 가공수단(150)을 통해 홀더부(110)의 일측단부 상단부분을 가공하여 배수홀(192)을 형성한다(S17). 이러한 배수홀(192)은 수평홀(160)과 연통되어 냉각수를 배출한다.
본 발명의 일 실시예로, 가공수단(150)은 홀더부(110)의 좌측 상단부를 가공하여, 제7수평홀(167)과 연통되는 배수홀(192)을 형성한다(도 5 참조). 이러한 배수홀(192)에는 배수관(142)이 연결되어 냉각수를 배출한다(도 7 참조).
홀더부(110)에 배수홀(192)이 가공된 상태에서, 가공수단(150)을 통해 홀더부(110)의 타측단부 상단부분을 가공하여, 급수홀(191)을 형성한다(S18). 이러한 급수홀(191)은 제3커버체(183)를 관통하고 수평홀(160)과 연통되어 냉각수를 공급한다.
본 발명의 일 실시예로, 가공수단(150)은 홀더부(110)의 우측 상단부를 가공하여, 제2수평홀(162) 내지 제7수평홀(167)에 결합되는 제3커버체(183)를 관하고 제1수평홀(161)과 연통되는 급수홀(191)을 형성한다(도 5참조). 이러한 급수홀(191)에는 급수관(141)이 연결되어 냉각수를 공급한다(도 7 참조).
따라서, 급수관(141)을 통해 공급되는 냉각수는 급수홀(191)을 통해 홀더부(110)로 유입되고, 제1수평홀(161) 내지 제7수평홀(167)을 순차적으로 통과하면서 홀더부(110)를 냉각시킨 후, 배수홀(192)을 통해 홀더부(110)에서 배출된다. 이때, 홀더부(110) 내부로 냉각수가 이동되는 경로가 유로(130)이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더의 홀더부에 수평홀이 가공된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 홀더부에 제1연통홀이 가공된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서 홀더부에 제2연통홀이 가공된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 홀더부에 제1커버체 내지 제3커버체가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서 홀더부에 급수홀과 배수홀이 가공된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에서 홀더부를 단조 가공한 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에서 홀더부와 연결부가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극홀더의 홀더부에 유로를 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 홀더부 120 : 연결부
130 : 유로 141 : 급수관
142 : 배수관 150 : 가공수단
160 : 수평홀 171 : 제1연통홀
172 : 제2연통홀 181 : 제1커버체
182 : 제2커버체 183 : 제3커버체
191 급수홀 192 : 배수홀

Claims (5)

  1. 전극봉을 감싸는 홀더부; 및
    상기 홀더부와 결합되고 전극암과 결합되는 연결부를 포함하고,
    상기 홀더부에는 냉각수가 순환되는 유로가 지그재그 형상으로 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각수는 상기 홀더부의 하부에서 상부로 이동되는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더.
  3. 평면 형상의 홀더부 내부에 유로가 지그재그 형상으로 수평 배열되도록 가공하는 단계;
    상기 홀더부가 전극봉을 감싸도록 단조 가공하는 단계; 및
    상기 홀더부의 단부에 전극암과 연결되는 연결부를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 홀더부에 상기 유로를 가공하는 단계는,
    평면 형상의 상기 홀더부를 측방향으로 관통하는 수평홀을 다수 형성하는 단계;
    상기 홀더부의 일측단부를 가공하여 상기 수평홀의 일측이 아래에서부터 지그재그 형상으로 연통되도록 제1연통홀을 형성하는 단계;
    상기 홀더부 일측면을 가공하여 상기 수평홀의 타측이 지그재그 형상으로 연통되도록 제2연통홀을 형성하는 단계;
    상기 홀더부의 일측단부에 제1커버체를 결합하여 냉각수가 상기 수평홀과 상기 제1연통홀을 통해 이동되도록 하는 단계;
    상기 홀더부의 일측면에 제2커버체를 결합하여 상기 냉각수의 누수를 차단하는 단계;
    상기 홀더부의 타측단부에 제3커버체를 결합하여 상기 냉각수가 상기 수평홀과 상기 제2연통홀을 통해 이동되도록 하는 단계;
    상기 홀더부의 상단에서 상기 홀더부의 일측단부 상부에 형성되는 상기 수평홀과 연통되는 배수홀을 형성하는 단계; 및
    상기 홀더부의 상단에서 상기 제3커버체를 관통하여 상기 홀더부의 타측단부 하부에 형성되는 상기 수평홀과 연통되는 급수홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 급수홀에는 상기 냉각수가 공급되는 급수관이 연결되고,
    상기 배수홀에는 상기 냉각수가 배출되는 배수관이 연결되는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극홀더 제조방법.
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