KR101175520B1 - 래들 보온커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 래들 보온커버에 관한 것으로, 래들(L)의 상부에 안착되어 상기 래들(L)의 가장자리를 감싸도록 형성되고 내측 하부가 개구된 형태의 커버 프레임(11)과, 상기 커버 프레임(11)의 내측면에 배치되는 단열부재(13)와, 상기 래들(L) 내부의 용강(M)에서 방출되는 복사열을 용강으로 반사할 수 있도록 상기 단열부재(13)에 배치된 반사부재(15)를 포함한다.
본 발명은 래들 보온커버의 단열부재에 반사부재를 배치하여 용강에서 방출되는 복사열을 반사하도록 함으로써 복사에 의한 용강 온도 하락을 최대한 방지한다. 따라서 용강의 품질을 유지시킬 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

래들 보온커버{Keeping warm cover for ladle}

본 발명은 래들 보온커버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 래들 내부에 담겨진 용강을 보온하여 열손실을 방지할 수 있도록 한 래들 보온커버에 관한 것이다.

일반적으로 제강공장에서는 고철이나 혹은 선철을 제강로에 용해한 후 필요한 합금원소를 첨가하는 취련작업을 거쳐 강을 제조하게 된다.

그리고, 뒤이어 제강로에서 취련이 완료된 용강은 2차정련 작업 또는 주조작업을 위하여 래들(ladle)에 옮겨지게 된다. 이와 같이 래들은 제강공정에 있어 후속작업을 하기 위한 필수 장비이다.

그리고, 하부에 형성되어 있는 출강구에는 용강의 배출을 조정할 수 있도록 하는 슬라이딩 노즐장치와 2차 정련시 불활성가스를 주입하는 다공질의 포러스블럭 그리고 래들의 출강구를 통해 출강되는 용강 내의 슬래그를 검출할 수 있도록 하는 슬래그 검출장치 등으로 구성되어 있다.

또한, 래들의 상부에는 래들 내의 용강 온도가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 덮개 형태의 래들 커버가 마련된다.

본 발명의 복사에 의한 용강 온도의 저하를 방지할 수 있도록 내측에 고온용 반사부재를 배치하여 래들 내부에 담겨진 용강을 보온할 수 있도록 한 래들 보온커버를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 래들의 상부에 안착되어 상기 래들의 가장자리를 감싸도록 형성되고 내측 하부가 개구된 형태의 커버 프레임과; 상기 커버 프레임의 내측면에 배치된 단열부재와; 상기 래들 내부의 용강에서 방출되는 복사열을 용강으로 반사할 수 있도록 상기 단열부재에 배치된 반사부재를 포함한다.

상기 단열부재는 단열 내화물 또는 세라믹 파이버이다.

상기 반사부재는 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz)를 주성분으로 하는 반사판 또는 반사거울이다.

상기 반사판 또는 반사거울은 자체 팽창성을 고려하여 상기 단열부재에서 상기 래들 내부의 용강과 마주하는 면에 복수개가 서로 이격되게 배치된다.

상기 반사판 또는 반사거울은 원형상이다.

본 발명은 래들 보온커버의 단열부재에 반사부재를 배치하여 용강에서 방출되는 복사열을 반사하도록 함으로써 래들에 담긴 용강의 온도 하락을 최대한 방지한다. 따라서, 용강의 품질을 유지시킬 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 반사부재의 배치구조 및 형상이 열에 의한 파손을 최소화하도록 한다. 따라서 래들 보온커버의 사용수명이 향상되고 교체 및 보수도 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 래들 보온커버를 바람직한 실시예를 나타낸 저면도 및 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 래들 보온커버의 다른 실시예를 나타낸 저면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 사용 상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 래들 보온커버(10)는, 래들(L)의 상부에 안착되어 래들(L)의 가장자리를 감싸도록 형성되고 내측 하부가 개구된 형태의 커버 프레임(11)과, 커버 프레임(11)의 내측면에 배치된 단열부재(13)와, 래들(L) 내부의 용강에서 방출되는 복사열을 용강으로 반사할 수 있도록 단열부재(13)에 배치된 반사부재(15)를 포함한다.

커버 프레임(11)은 래들(L)의 상부면에 안착되도록 원반 형태로 구성되고, 테두리 부위가 외부로 돌출되는 형태로 두께가 연장된 구조로 되어 있다. 커버 프레임(11)은 스틸 소재 즉, 철피로 이루어진다. 커버 프레임(11)의 소재와 형상은 열에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

도시되지는 않았지만, 커버 프레임은 내측면에 하부로 돌출되는 격자 형태의 돌출리브를 두어 전체 두께를 두껍게 하지 않고도 열에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 한다.

단열부재(13)는 커버 프레임(11)의 내측면에 배치되어 래들(L) 내부의 열 방출을 방지하는 역할을 한다. 단열부재(13)는 래들(L)의 보온성 및 래들 보온커버(10)의 중량을 고려하여 단열 내화물 또는 세라믹 파이버 소재를 채택한다.

세라믹 파이버는 유리섬유나 암면보다도 내열성이 높아 내열 보온재료, 내화벽돌로 사용 가능하다. 세라믹 파이버는 Al₂O₃-SiO₂계로 이루어진다. 단열 내화물은 SiO₂가 주성분인 규사 내화물이 사용될 수 있다.

반사부재(15)는 래들(L) 내부의 용강에서 반사되는 복사열을 반사하여 용강을 보온함으로써 용강의 온도 저하를 방지하는 역할을 한다.

래들 내부에서 용강의 열 전달은 전도, 대류, 복사의 3가지 방식으로 이루어진다. 전도, 대류에 의한 열 전달은 단열부재(13)에 의해 방지되나, 복사에 의한 용강 온도 저하는 단열부재(13)만으로 방지하기 어렵다.

실험에 의하면, 래들에서 분당 1~5℃정도의 복사에 의한 용강 온도 저하가 발생하며, 용강 온도 저하는 용강 상층부에 산화현상을 발생시키고 유동성을 악화시켜 제조되는 제품 품질에 악영향을 미치게 된다.

따라서, 래들(L) 내부의 용강 탕면으로부터 발생하는 복사열을 용강으로 반사할 수 있도록 단열부재(13)의 용강과 마주하는 면에 반사부재(15)를 배치한다. 반사부재(15)는 단열부재(13) 성형시 일체로 성형되어 용강과 마주하는 단열부재(13)의 일면에 배치될 수 있다.

예를 들어, 단열부재(13)는 커버 프레임(11)의 내측면에 충진하여 상온 건조 시키거나, 900℃ 이상의 열을 가하여 소성시키는 방법으로 고정하며, 이때, 단열부재(13)에 반사부재(15)를 배치시켜 단열부재와 함께 상온 건조 시키거나, 소성 고정하는 방법이 채용될 수 있다.

반사부재(15)는 고온 내열성을 갖는 반사판 또는 반사거울이다. 반사판 또는 반사거울은 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz)를 성분으로 한다. 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz)는 순도가 높은 실리카로 열충격에 강하며 단독으로 1715℃에서도 매우 견고하고 안정하다.

반사부재(15)는 고온 내열성을 갖는 복수개의 반사판 또는 반사거울이다. 복수개의 반사판 또는 반사거울은 래들 내부의 용강과 마주하는 단열부재(13)에 서로 이격되게 배치된다, 반사부재(15)를 복수개의 반사판 또는 반사거울로 구성하는 것은 반사판 또는 반사거울을 이루는 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz) 성분의 자체 열팽창성을 고려한 것이다.

물론, 도 1에 도시된 바와 같이, 반사판 또는 반사거울을 단열부재에 하나만 배치하여도 된다. 이 경우 반사판 또는 반사거울은 단열부재(13)의 외경에 대응되므로 구조적으로 용강의 복사열 반사효율이 우수하다.

그러나, 반사판 또는 반사거울 성분 자체의 팽창성을 고려하거나, 파손시 교체의 용이성 등을 고려할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개로 배치하는 것이 바람직하다. 단, 반사판 또는 반사거울을 단열부재(13)에 복수개로 배치하는 경우 사용 안정성에서 후자의 경우(반사판 또는 반사거울을 단열부재에 하나만 배치한 경우)보다 우수하나 용강의 복사열 반사효율 측면에서 열위할 수 있다.

따라서, 반사판 또는 반사거울은 단열부재(13)에 복수개가 서로 이격되게 배치되되, 용강의 복사열 반사효율을 높이기 위해 반사판 또는 반사거울 각각이 최소의 크기로 최대한 조밀하게 배치되는 것이 바람직하다.

이 경우, 용강의 복사열 반사효율이 높은 것은 물론, 반사판 또는 반사거울 파손시 해당 반사판 또는 반사거울만 교체하면 되므로 래들 보온커버(10)의 보수 비용을 절감할 수 있다.

반사판 또는 반사거울은 구조적 안정성을 고려하여 원형상인 것이 바람직하다. 또한, 도시되지는 않았지만, 반사판 또는 반사거울은 반사효율을 높이기 위해 용강과 마주하는 면이 평평한 면이 아닌 각각의 중앙부가 볼록한 볼록렌즈 형상 또는 중앙부가 오목한 오목렌즈 형상을 일부 또는 전부 채용할 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 래들 보온커버(10)는 커버 프레임(11)의 내측면에 배치된 단열부재(13)에 반사부재(15)를 배치하므로, 래들(L)의 상부에 안착되어 래들(L) 내부의 용강 온도 하락을 방지하는 보온의 기능을 수행하는 과정에서 복사에 의한 용강(M) 온도 저하를 방지할 수 있다.

그 원리는 도 3에 도시된 바와 같이, 래들(L) 내부의 용강(M) 탕면으로부터 복사열이 방출되면 이를 반사부재(15)가 반사하여 용강(M)의 온도를 보온하는 기능을 수행하여 용강(M) 온도의 저하를 방지하는 것이다.

이때, 반사부재(15)는 래들 내부의 용강온도(대략 1550℃)보다 높은 고열에 견딜수 있는 소재인 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz)로 이루어지므로 열충격에 의한 파손은 최소화된다.

또한, 반사부재(15)는 단열부재(13)에 복수개를 서로 이격되게 배치한 반사판 또는 반사거울을 채용하고, 용강(M)의 복사열 반사효율을 높이기 위해 반사판 또는 반사거울 각각을 최소의 크기로 최대한 조밀하게 배치한다.

즉, 용강(M)의 복사열 반사효율을 최대화함과 동시에 반사판 또는 반사거울 파손시 해당 반사판 또는 반사거울만 교체할 수 있도록 하여 래들 보온커버(10)의 보수 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

이는 주조작업시 용강의 품질을 유지시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 하며, 래들 보온커버(10)의 사용수명도 향상시키고 교체 및 보수도 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허등록청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10:래들 보온커버 11:커버 프레임
13:단열부재 15:반사부재
L:래들 M:용강

Claims (5)

1. 래들의 상부에 안착되어 상기 래들의 가장자리를 감싸도록 형성되고 내측 하부가 개구된 형태의 커버 프레임과;
   상기 커버 프레임의 내측면에 배치된 단열부재와;
   상기 래들 내부의 용강에서 방출되는 복사열을 용강으로 반사할 수 있도록 상기 단열부재에 배치된 반사부재를 포함하며,
   상기 반사부재는 실리카(SiO₂)-쿼츠(Qurtz)를 성분으로 하는 반사판 또는 반사거울이며,
   상기 반사판 또는 반사거울은 자체 팽창성을 고려하여 상기 단열부재에서 상기 래들 내부의 용강과 마주하는 면에 복수개가 서로 이격되게 배치되며,
   상기 반사판 또는 반사거울은 원형상인 것을 특징으로 하는 래들 보온커버.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열부재는 단열 내화물 또는 세라믹 파이버인 것을 특징으로 하는 래들 보온커버.
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