KR101159599B1 - Mixing chamber for electric furnance - Google Patents

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KR101159599B1 KR1020100073134A KR20100073134A KR101159599B1 KR 101159599 B1 KR101159599 B1 KR 101159599B1 KR 1020100073134 A KR1020100073134 A KR 1020100073134A KR 20100073134 A KR20100073134 A KR 20100073134A KR 101159599 B1 KR101159599 B1 KR 101159599B1
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Abstract

본 발명은, 내부 공간을 구비하는 하우징과, 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 일 부분에 연결되며, 전기로에서 배출된 가스와 외기를 각각 상기 내부 공간으로 안내하는, 유입관과, 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 다른 부분에 연결되어, 상기 내부 공간 내에서 혼합된 상기 배출 가스와 상기 외기의 혼합 가스가 배출되도록 안내하는, 배출관과, 상기 내부 공간에 상기 일 부분에서 상기 다른 부분을 향해 경사진 방향을 따라 배열되어, 상기 혼합 가스의 생성을 유도하는, 날개 유닛을 포함하는, 전기로용 혼합 챔버를 제공한다. The present invention, the housing having an inner space, the inlet pipe connected to a portion of the housing so as to communicate with the inner space, and guides the gas and the outside air discharged from the electric furnace to the inner space, respectively, and the inner space A discharge pipe connected to another part of the housing so as to be in communication with the other part, guiding the discharge gas mixed in the internal space and the mixed gas of the external air to be discharged, and from the one part to the other part in the internal space; It provides a mixing chamber for an electric furnace, comprising a wing unit, arranged along the inclined direction, to induce the production of the mixed gas.

Description

전기로용 혼합 챔버{MIXING CHAMBER FOR ELECTRIC FURNANCE}Mixing chamber for electric furnace {MIXING CHAMBER FOR ELECTRIC FURNANCE}

본 발명은 전기로에서 배출되는 가스를 외기와 혼합시켜 냉각시키기 위해 사용되는 혼합 챔버에 관한 것이다.
The present invention relates to a mixing chamber which is used to cool a gas discharged from an electric furnace by mixing it with outside air.

일반적으로 전기로를 이용한 제강 공정에서는, 전기로 내에는 고철 또는 스크랩(Scrap)이 장입되고 전극봉에 전류가 인가됨에 따라 스크랩에 대한 용해가 이루어진다.In general, in a steelmaking process using an electric furnace, scrap metal or scrap is charged in the electric furnace and melting of the scrap is performed as a current is applied to the electrode.

스크랩을 용해하면서, 탈산, 탈황 및 탈류를 하기 위해서, 부원료(Fe-Si, CaCO3, CaO, MO-Oxide) 등을 전기로의 내부로 투입하여 불순물을 제거하고 있다. 전기로에서 출강되는 용강은 연속주조기로 옮겨져서 요구되는 형태로 주조된다. In order to deoxidize, desulfurize, and deflow while dissolving the scrap, secondary raw materials (Fe-Si, CaCO 3 , CaO, MO-Oxide) and the like are introduced into the electric furnace to remove impurities. The molten steel exiting the electric furnace is transferred to a continuous casting machine and cast in the required shape.

전기로에서의 용해 등의 작업 시에는 고열의 배기가스가 발생하게 된다. 이러한 배기가스는 단계적인 냉각과 집진의 과정을 거쳐서 외부로 배출된다.
During the work such as melting in an electric furnace, high heat exhaust gas is generated. This exhaust gas is discharged to the outside through the stage of cooling and dust collection step by step.

본 발명의 목적은 전기로의 배기가스에 대한 냉각 효율을 높일 수 있는, 전기로용 혼합 챔버를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a mixing chamber for an electric furnace, which can increase the cooling efficiency for the exhaust gas of the electric furnace.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 전기로용 혼합 챔버는, 내부 공간을 구비하는 하우징과, 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 일 부분에 연결되며, 전기로에서 배출된 가스와 외기를 각각 상기 내부 공간으로 안내하는, 유입관과, 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 다른 부분에 연결되어, 상기 내부 공간 내에서 혼합된 상기 배출 가스와 상기 외기의 혼합 가스가 배출되도록 안내하는, 배출관과, 상기 내부 공간에 상기 일 부분에서 상기 다른 부분을 향해 경사진 방향을 따라 배열되어, 상기 혼합 가스의 생성을 유도하는, 날개 유닛을 포함한다.Mixing chamber for an electric furnace according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is connected to a portion having a housing having an inner space, the housing so as to communicate with the inner space, and the gas discharged from the electric furnace It is connected to the inlet pipe and the other portion of the housing so as to communicate with the inner space, respectively to guide the outside air to the inner space, to guide the discharge gas and the mixed gas of the outside air mixed in the inner space is discharged And a discharge unit and a wing unit arranged in a direction inclined from the one part to the other part in the inner space and inducing the generation of the mixed gas.

여기서, 상기 하우징의 일 부분과 다른 부분은 서로 평행하게 배치되는 면들이고, 상기 경사진 방향을 따르는 선은 상기 면들에 수직한 연결선에 대해 교차할 수 있다.Here, one part and the other part of the housing are planes disposed parallel to each other, and the line along the inclined direction may cross a connection line perpendicular to the planes.

여기서, 상기 날개 유닛은, 주 날개와, 상기 주 날개보다 작은 크기를 가지는 보조 날개를 포함할 수 있다.Here, the wing unit may include a main wing and an auxiliary wing having a smaller size than the main wing.

여기서, 상기 주 날개는, 하나의 평면을 형성하도록 연장하여 형성될 수 있다. Here, the main wings may be formed to extend to form one plane.

여기서, 상기 보조 날개는, 서로 교차하는 복수의 평면을 형성하도록 연장하여 형성될 수 있다. Here, the auxiliary wings may be formed to extend to form a plurality of planes that cross each other.

여기서, 상기 보조 날개는, 서로 이격되게 배치되는 복수 개로 형성될 수 있다.
Here, the auxiliary wings may be formed of a plurality of spaced apart from each other.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 전기로용 혼합 챔버에 의하면, 전기로의 배기가스와 외기의 혼합율을 극대화하여 배기가스의 냉각 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
According to the mixing chamber for an electric furnace according to the present invention configured as described above, it is possible to maximize the mixing ratio of the exhaust gas and the outside air of the electric furnace to improve the cooling efficiency of the exhaust gas.

도 1은 본 발명과 관련된 전기로 어셈블리의 구성을 보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 혼합 챔버(40)를 보인 사시도이며,
도 3은 도 2의 혼합 챔버(40) 내의 유선의 분포를 해석한 실험 결과도이고,
도 4는 도 2의 혼합 챔버(40) 내의 유체의 온도를 해석한 실험 결과도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an electric furnace assembly according to the present invention,
2 is a perspective view of the mixing chamber 40 of FIG.
3 is an experimental result diagram of analyzing distribution of a streamline in the mixing chamber 40 of FIG. 2,
4 is an experimental result diagram of analyzing the temperature of the fluid in the mixing chamber 40 of FIG. 2.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기로용 혼합 챔버에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a mixing chamber for an electric furnace according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description.

도 1은 본 발명과 관련된 전기로 어셈블리의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an electric furnace assembly according to the present invention.

본 도면을 참조하면, 상기 어셈블리는, 전기로(10)와, 완충통(20)과, 가스쿨러(30)와, 혼합 챔버(40)와, 집진기(50)를 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the assembly may include an electric furnace 10, a buffer cylinder 20, a gas cooler 30, a mixing chamber 40, and a dust collector 50.

전기로(10)는 전열(電熱)을 이용하여 피용융재인 스크랩(고철)을 가열하는 노이다. 스크랩은 고로 발생 고철로서 철광석을 원료로 하여 생산되는 일관제철 공정에서 발생되는 강의 고철 스크랩과, 제품 소재를 1차 가공시 발생되는 오염되지 않은 고철 스크랩으로서, 산화되지 않은 상태로 전기로 제강 공정의 원료로 사용된다. The electric furnace 10 is a furnace which heats scrap (scrap metal) which is a molten material using electrothermal heat. Scrap is blast furnace-generated scrap scrap from steel produced in the integrated steelmaking process produced from iron ore as raw material and uncontaminated scrap scrap generated during the primary processing of product materials. Used as a raw material.

발열 방식에 따라 분류하면, 전기로(10)는 저항로(抵抗爐)·아크로·유도로(誘導爐)로 나뉜다. 이 중, 아크로는 노의 몸체(120) 안에 놓인 피용융재와 3개의 전극(110) 사이에 아크의 형태로 전류를 흘려서 피용융재에 인가하도록 형성된다. 아크로의 전원은 3상 교류이며, 용량은 수백 내지 수천kW에 이른다. The electric furnace 10 is divided into a resistance furnace, an arc, and an induction furnace, when classified according to the heat generation method. Among these, the arc furnace is formed to flow an electric current in the form of an arc between the molten material and the three electrodes 110 placed in the body 120 of the furnace to be applied to the molten material. The arc is powered by three-phase alternating current, with capacities ranging from hundreds to thousands of kilowatts.

가열된 피용융재인 스크랩은 용융되어 용강을 형성한다. 전기로(10)에서 스크랩이 용해되어 형성된 용강은 전기로(10)에 대응된 위치에 준비된 래들(Ladle)에 대하여 출강 된다. The scrap, a heated molten material, is melted to form molten steel. The molten steel formed by melting the scrap in the electric furnace 10 is pulled out with respect to a ladle prepared at a position corresponding to the electric furnace 10.

완충통(20)은 전기로(10)에 연통되도록 설치된다. 완충통(20)은 내부 공간을 구비한다. 완충통(20)의 내부 공간에서는, 전기로(10)로부터 유동하는 공기 중의 먼지 등이 부딪혀서 낙하하게 된다. The buffer cylinder 20 is installed to communicate with the electric furnace 10. The buffer cylinder 20 has an internal space. In the interior space of the shock absorber 20, the dust, etc. in the air flowing from the electric furnace 10 hit and fall.

가스쿨러(30)는 완충통(20)에 연통되도록 설치된다. 가스쿨러(30)는 전기로(10)에서 완충통(20)을 거쳐 유동하는 공기를 1차적으로 냉각하게 된다.The gas cooler 30 is installed to communicate with the buffer cylinder 20. The gas cooler 30 primarily cools the air flowing through the shock absorber 20 in the electric furnace 10.

혼합 챔버(40)는 가스쿨러(30)에 연통되도록 설치된다. 혼합 챔버(40)에는 가스쿨러(30)로부터 1차 냉각된 공기와 함께, 외부로부터의 공기(외기)가 유입된다. 이러한 공기들은 서로 섞여서, 가스쿨러(30)로부터의 공기가 2차로 냉각되게 한다. The mixing chamber 40 is installed to communicate with the gas cooler 30. Into the mixing chamber 40, air (outside air) from the outside is introduced together with the air cooled primarily from the gas cooler 30. These air mix with each other, causing the air from the gas cooler 30 to cool secondly.

집진기(50)는 혼합 챔버(40)에 연통되도록 설치된다. 집진기(50)는 2차로 냉각된 공기 중의 먼지를 제거하게 된다. 이러한 집진기(50)로는, 예를 들어 백 필터(Bag-filter)가 사용될 수 있다. The dust collector 50 is installed to communicate with the mixing chamber 40. The dust collector 50 will remove the dust in the air cooled second. As the dust collector 50, for example, a bag filter may be used.

도 2는 도 1의 혼합 챔버(40)를 보인 사시도이다.2 is a perspective view of the mixing chamber 40 of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 혼합 챔버(40)는, 하우징(41)과, 유입관(42)과, 배출관(43)과, 날개 유닛(45,46)을 포함할 수 있다. Referring to this figure, the mixing chamber 40 may include a housing 41, an inlet pipe 42, an outlet pipe 43, and wing units 45 and 46.

하우징(41)은 공기가 유동할 수 있는 내부 공간(S)을 구비한다. 본 도면에서는, 하우징(41)이 대체로 직육면체 형태인 것으로 예시하고 있으나, 그 형태로 제한되어야 하는 것은 아니다. The housing 41 has an internal space S through which air can flow. In this figure, the housing 41 is generally illustrated as being in a rectangular parallelepiped shape, but is not limited thereto.

유입관(42)은 하우징(41)의 일 부분에 연결되도록 형성된다. 또한, 유입관(42)을 유동하는 공기는 하우징(41)의 내부 공간(S)에 연통되게 된다. 유입관(42)은 전기로(10)에서 완충통(20)과 가스쿨러(30)를 거쳐서 유동한 공기가 유입되는 관(42a)와, 외기가 유입되는 관(42b)로 구분될 수 있다. 본 도면에서는, 유입관(42)으로 3개의 관을 예시하고 있으며, 상부의 관(42a)이 전기로(10)로부터의 공기가 유동하는 것으로 예시되어 있다. The inlet pipe 42 is formed to be connected to a portion of the housing 41. In addition, the air flowing through the inlet pipe 42 is in communication with the internal space (S) of the housing 41. The inlet pipe 42 may be divided into a pipe 42a through which the air flowed through the shock absorber 20 and the gas cooler 30 in the electric furnace 10 and a pipe 42b through which the outside air is introduced. . In this figure, three pipes are illustrated as the inflow pipe 42, and the upper pipe 42a is illustrated as air from the electric furnace 10 flowing.

배출관(43)은 하우징(41)의 내부 공간(S)과 연통되도록 하우징(41)의 다른 부분에 연결된다. 배출관(43)을 통해서는, 내부 공간(S)에서 혼합된 공기{전기로(10)의배출 공기와 외기가 혼합된}가 집진기(50, 도 1)를 향해 유동하게 된다. The discharge pipe 43 is connected to another part of the housing 41 so as to communicate with the internal space S of the housing 41. Through the discharge pipe 43, air mixed in the internal space S (mixed with discharge air of the electric furnace 10 and outside air) flows toward the dust collector 50 (FIG. 1).

날개 유닛(45,46)은 하우징(41)의 내부 공간(S)에 배치된다. 날개 유닛(45,46)이 구비됨에 의해, 유입관(42)을 통해 유입된 공기들의 혼합이 보다 활발하게 이루어질 수 있다. The wing units 45 and 46 are arranged in the internal space S of the housing 41. By providing the wing units 45 and 46, the mixing of the air introduced through the inlet pipe 42 may be more actively performed.

구체적으로, 날개 유닛(45,46)은, 유입관(42)이 형성된 일 부분에서 배출관(43)이 형성된 다른 부분을 향해, 경사진 방향을 따라 배열될 수 있다. 본 실시시예에 있어서, 유입관(42)이 설치되는 면과 배출관(43)이 설치되는 면은 서로 평행하게 배열된다. 따라서, 날개 유닛(45,46)은 위의 두 면들에 수직한 연결선에 대해 교차하는 선을 따라 배열되는 형태를 이룰 수 있다. Specifically, the wing units 45 and 46 may be arranged along the inclined direction from one portion where the inlet pipe 42 is formed to another portion where the discharge pipe 43 is formed. In this embodiment, the surface on which the inlet pipe 42 is installed and the surface on which the discharge pipe 43 is installed are arranged in parallel with each other. Accordingly, the wing units 45 and 46 may be arranged along a line intersecting with a connection line perpendicular to the above two surfaces.

날개 유닛(45,46)은, 주 날개(45)와, 보조 날개(46)를 포함할 수 있다. 주 날개(45)는 보조 날개(46)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 주 날개(45)는 하나의 평면만을 형성하도록 연장하는 것이라면, 보조 날개(46)는 서로 교차하는 복수의 평면을 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 보조 날개(46)는 한 번 절곡된 형태로 형성될 수 있다. The wing units 45 and 46 may include a main wing 45 and an auxiliary wing 46. The main vanes 45 may have a larger size than the secondary vanes 46. If the main vanes 45 extend to form only one plane, the secondary vanes 46 may form a plurality of planes that intersect each other. In the present embodiment, the auxiliary wing 46 may be formed in a bent shape once.

본 실시예에서, 주 날개(45)는 유입관(42) 근처에 하나로 형성되고, 보조 날개(46)는 서로 이격되게 배치되는 복수 개로 형성될 수 있다. In the present embodiment, the main wing 45 is formed near the inlet pipe 42, the auxiliary wing 46 may be formed of a plurality of spaced apart from each other.

도 3은 도 2의 혼합 챔버 내의 유선의 분포를 해석한 실험 결과도이이다.3 is an experimental result diagram illustrating a distribution of streamlines in the mixing chamber of FIG. 2.

본 도면을 참조하면, 유입관(42)을 통해 유입된 공기들은 날개 유닛(45,46) 사이로 유동하면서, 배출관(43)을 이루는 각각의 관에 대하여 대체로 균일한 유량으로 유동하는 것을 배출되는 것을 알 수 있다.Referring to this figure, the air introduced through the inlet pipe 42 flows between the wing units 45 and 46 while being discharged to flow at a substantially uniform flow rate for each pipe constituting the discharge pipe 43. Able to know.

날개 유닛(45,46)들 사이에서는 공기들의 압축도가 높아지고 서로 활발하게 혼합되고 있음을 알 수 있다.It can be seen that the wing units 45 and 46 are highly compressed and are actively mixed with each other.

도 4는 도 2의 혼합 챔버(40) 내의 유체의 온도를 해석한 실험 결과도이다.4 is an experimental result diagram of analyzing the temperature of the fluid in the mixing chamber 40 of FIG. 2.

본 도면을 참조하면, 유입관(42) 중 상부의 관(42a)을 통해서는 전기로(10)로부터의 더운 공기가 유입되고 있다. 유입관(42) 중 하부의 관(42b, 이 상 도 2 참조)을 통해서는, 전기로(10)로부터의 공기보다 차가운 외기가 유입되고 있다.Referring to this figure, hot air from the electric furnace 10 flows in through the upper pipe 42a of the inflow pipe 42. Through the lower pipe 42b (see FIG. 2) among the inflow pipes 42, outside air that is cooler than air from the electric furnace 10 is introduced.

각각 온도차가 큰 위의 공기들은, 날개 유닛(45,46)을 통해 서로 섞이게 된다. 이에 의해, 배출관(43)을 통해 배출되는 공기들은 서로 온도 차이가 크지 않은 채로 배출되게 된다. The air above each having a large temperature difference is mixed with each other through the wing units 45 and 46. As a result, the air discharged through the discharge pipe 43 is discharged without a large temperature difference from each other.

상기와 같은 전기로용 혼합 챔버는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
Such a mixing chamber for an electric furnace is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

10: 전기로 20: 완충통
30: 가스쿨러 40: 혼합챔버
41: 하우징 42: 유입관
43: 유출관 45,46: 날개 유닛
50: 집진기10: electrically 20: buffer
30: gas cooler 40: mixing chamber
41: housing 42: inlet pipe
43: outlet pipe 45, 46: wing unit
50: dust collector

Claims (6)

내부 공간을 구비하는 하우징;
상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 일 부분에 연결되며, 전기로에서 배출된 가스와 외기를 각각 상기 내부 공간으로 안내하는, 유입관;
상기 내부 공간과 연통되도록 상기 하우징의 다른 부분에 연결되어, 상기 내부 공간 내에서 혼합된 상기 배출 가스와 상기 외기의 혼합 가스가 배출되도록 안내하는, 배출관; 및
상기 내부 공간에 상기 일 부분에서 상기 다른 부분을 향해 경사진 방향을 따라 배열되어, 상기 혼합 가스의 생성을 유도하는, 날개 유닛을 포함하는, 전기로용 혼합 챔버.
A housing having an inner space;
An inlet pipe connected to a portion of the housing so as to communicate with the inner space and guiding gas and outside air discharged from an electric furnace to the inner space, respectively;
A discharge pipe connected to another part of the housing so as to communicate with the internal space and guiding the mixed gas of the external gas and the external gas mixed in the internal space to be discharged; And
And a wing unit arranged in the inner space in a direction inclined from the one part to the other part to induce generation of the mixed gas.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 일 부분과 다른 부분은 서로 평행하게 배치되는 면들이고,
상기 경사진 방향을 따르는 선은 상기 면들에 수직한 연결선에 대해 교차하는, 전기로용 혼합 챔버.
The method of claim 1,
One part and the other part of the housing are faces arranged in parallel with each other,
The line along the inclined direction intersects a connection line perpendicular to the faces.
제 1 항에 있어서,
상기 날개 유닛은,
주 날개; 및
상기 주 날개보다 작은 크기를 가지는 보조 날개를 포함하는, 전기로용 혼합 챔버.
The method of claim 1,
The wing unit,
Main wing; And
And an auxiliary vane having a size smaller than the primary vane.
제 3 항에 있어서,
상기 주 날개는, 하나의 평면을 형성하도록 연장하여 형성되는, 전기로용 혼합 챔버.
The method of claim 3, wherein
The main blade is formed to extend to form one plane, the mixing chamber for the electric furnace.
제 3 항에 있어서,
상기 보조 날개는, 서로 교차하는 복수의 평면을 형성하도록 연장하여 형성되는, 전기로용 혼합 챔버.
The method of claim 3, wherein
The auxiliary wing is formed to extend so as to form a plurality of planes intersecting with each other, the mixing chamber for the electric furnace.
제 3 항에 있어서,
상기 보조 날개는, 서로 이격되게 배치되는 복수 개로 형성되는, 전기로용 혼합 챔버.The method of claim 3, wherein
The auxiliary wing is formed of a plurality of spaced apart from each other, the mixing chamber for the electric furnace.
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