KR101236360B1 - 고로 대탕도용 커버 - Google Patents

고로 대탕도용 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로 대탕도용 커버에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 내화물이 소손되어 상부에 흐르는 냉매가 하부로 배출되는 경우의 사고가 방지되는 고로 대탕도용 커버를 제공하는 데 있다.
이를 위하여 내측에 공간부(1a)가 형성되는 상부 커버부(10); 상기 상부 커버부(10)의 하부에 설치되는 내화물(20); 및 상기 상부 커버부(10)의 공간부(1a)에 설치되는 분사부(30); 를 포함하며, 상기 분사부(30)는 상기 상부 커버부(10)의 내측으로 냉매를 분사하여 상기 냉매가 상기 상부 커버부(10)의 내측에 잔존하는 시간을 줄이는 상태로 상기 상부 커버부(10)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도용 커버를 개시한다.

Description

고로 대탕도용 커버{COVER FOR MAIN TROUGH OF BLAST FURNACE }
본 발명은 고로 대탕도용 커버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고로 대탕도의 상부에 설치되어 대탕도에 흐르는 쉿물의 비산 및 복사열을 차단하는 고로 대탕도용 커버에 관한 것이다.
고로 대탕도에 설치되는 커버는 쉿물의 비산을 막고 대탕도의 보온기능을 위하여 대탕도 상부에 설치된다.
이러한 커버는 외부의 철판구조물과 내부의 내화물 구조로 구성되어 대탕도의 쇳물 비산이나 복사열을 막는다. 또한, 커버의 외부에 장착되는 철판에 냉각수를 흐르게 하여 내화물과 철판의 온도를 낮춤으로써, 철판이 용융되거나 열에 의해 휘어지는 것을 막는 방식도 사용되고 있다.
상기한 커버는 하부의 내화물이 열화 및 충격에 의하여 떨어져 나가게 되는 경우가 발생하고 있다. 이때, 철판은 내화물이 떨어져 나간 부위가 용융되어 수명이 단축된다.
한편, 선행 기술 문헌인 등록 특허 번호 10-0746673의 등록 특허를 보면, 내부에 내화물이 형성되고 내화물 상부에 철판들이 형성되어 있으며, 철판들의 내측에 형성된 공간 전체로 냉각수가 흐르도록 하는 구성으로 개시되어 있다.
이러한 선행 기술 문헌에 개시된 커버는 재킷 방식이라고도 불리는데, 재킷 방식은 물리적으로 다음과 같은 기본적인 문제점을 가지고 있다.
첫째로, 재킷 방식은 대탕도에 흐르는 쉿물의 비산에 의해 철판이 용융되는 경우, 재킷 내부의 있는 냉각수가 용융된 부위로 새어나오게 된다. 여기서, 철판의 용융부위가 매우 커지는 경우에는 철판의 용융 부위로 재킷 내부에 잔존하는 냉각수가 대량으로 유출되어 쇳물과 혼합되므로, 쇳물을 폭발적으로 비산시키게 될 수 있다.
둘째로, 재킷 방식은 내부의 넓은 통로 면적 전체에 냉각수를 흘리게 되는데 고온의 영향으로 냉매에 기포가 발생하는 막비등 현상이 발생하고 있다. 이러한 막비등 현상이 발생할 경우, 냉각수의 흐름을 늦추고 전열면의 냉각을 방해하여 냉각 효율을 떨어뜨리고 밀폐된 상태에서 냉각수의 온도상승으로 인하여 내부의 압력이 증가하여 파손의 우려가 있다.
따라서 대탕도용 커버를 설계하는 당업자들은 상기한 재킷 방식의 기본적인 문제점들을 해결하기 위하여 다양한 해결 수단을 안출하고 있는 실정에 있다.
본 발명의 기술적 과제는 내화물과 상부철판이 소손되어 상부에 흐르는 냉매가 하부로 배출되는 경우의 사고가 방지되고 냉각효율이 뛰어난 냉각방식의 고로 대탕도용 커버를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 냉매로 인해 내부 압력이 상승되지 않도록 하여 안정성이 향상되는 고로 대탕도용 커버를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 고로 대탕도용 커버는 내측에 공간부(1a)가 형성되는 상부 커버부(10); 상기 상부 커버부(10)의 하부에 설치되는 내화물(20); 및 상기 상부 커버부(10)의 공간부(1a)에 설치되는 분사부(30); 를 포함하며, 상기 분사부(30)는 상기 상부 커버부(10)의 내측으로 냉매를 분사하여 상기 냉매가 상기 상부 커버부(10)의 내측에 잔존하는 시간을 줄이는 상태로 상기 상부 커버부(10)를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 상부 커버부(10)는 서로 간에 이격 배열되어 형성되며, 복수 개로 형성되는 리브(11); 상기 리브(11)들 사이마다 설치되는 복수 개의 연결판(12); 상기 리브(11)들의 이격된 공간의 상부를 덮는 복수 개의 덮개판(13); 상기 연결판(12)의 양 측부에 결합하는 하판(14); 및 상기 하판(14)과 상기 덮개판(13) 사이에 형성되는 측부판(15); 을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 측부판(15)에는 냉매 배출 통공(15a)이 형성되고, 상기 고로 대탕도용 커버는 상기 냉매 배출 통공(15a)에 결합하는 냉매 배출 관로(40); 를 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 리브(11)에는 복수 개의 노즐 관로용 통공(11a)이 형성되고, 상기 분사부(30)는 상기 노즐 관로용 통공(11a)에 삽입되는 복수 개의 파이프(31); 및, 상기 파이프(31)의 중앙 관로에 연결되도록 상기 파이프(31)의 외면에 배열되어 삽입 결합하는 복수 개의 노즐(32); 을 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명은 노즐을 이용한 냉매 분사방식을 이용하기 때문에 고로 대탕도용 커버에 국부적인 손상이 발생된 경우에도 냉매 전체가 연결판에 형성된 손상부위로 배출되지 않고 소량의 냉매만이 하부로 배출되므로, 대탕도에 흐르는 쇳물의 폭발적인 비산을 방지하여 작업 공정이 중지되는 것을 방지하거나 위험한 작업환경을 형성하지 않게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 연결판의 상부에 분사방식으로 냉매를 공급하기 때문에 상부 커버부의 내부 압력을 상승시키지 않게 되므로, 내부 압력 상승으로 인한 고로 대탕도용 커버의 국부적인 손상이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 냉매 분사방식을 이용하기 때문에 냉매를 입자형태로 분사하여 고로 대탕도용 커버를 냉각시키므로, 냉각효율측면에서 종래의 재킷방식보다 냉각효율이 증가되는 효과가 있다.
이상의 효과는 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 간략하게 서술했으며, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 고로 대탕도용 커버의 저면이 나타나도록 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 고로 대탕도용 커버의 덮개판을 분리하여 본 분해 사시도.
도 4는 도 3에 C영역을 확대하여 본 부분 확대도.
도 5는 도 1에 도시된 A-A선을 절개하여 본 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버를 구성하는 구성요소들과, 상기 구성요소들의 결합관계 및, 상기 구성요소들 각각의 역할에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 고로 대탕도용 커버의 저면이 나타나도록 다른 방향에서 바라본 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 고로 대탕도용 커버의 덮개판을 분리하여 본 분해 사시도이다. 도 4는 도 3에 C영역을 확대하여 본 부분 확대도이다. 도 5는 도 1에 도시된 A-A선을 절개하여 본 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 대탕도용 커버는 상부 커버부(10), 내화물(20) 및, 분사부(30)를 포함하여 형성된다. 본 발명의 실시 예에 따른 대탕도용 커버는 냉매 배출 관로(40)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 상부 커버부(10)는 내측에 공간부(1a)가 형성된다.
본 실시예의 경우, 상부 커버부(10)는 리브(11), 연결판(12), 덮개판(13), 하판(14) 및, 측부판(15)을 포함하여 형성된다.
상기 리브(11)는 넓은 일면이 서로 간에 마주보도록 이격 배열되어 형성되며, 복수 개로 형성된다. 여기서 리브(11)는 철판 재질로 형성된다. 또한, 리브(11)는 양 단이 가공에 의해 구부러지는 원호형의 판형상으로 형성됨으로써, 리브(11) 사이에 결합되는 연결판(12)과 덮개판(13)들의 구성 요소들이 자중에 의해 처지는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 복수 개의 리브(11) 가운데 중앙 부근에 배치되는 리브(11)들은 노즐 관로용 통공(11a)이 복수 개 배열되어 형성되며, 중앙 부근에 배치되는 리브(11)는 양 단부에 냉매 배출을 위한 통공이 형성될 수 있다.
상기 연결판(12)은 복수 개로 구성되며, 복수 개의 리브(11)들 사이마다 설치되어 리브(11)들과 결합된다. 여기서, 연결판(12)은 리브(11)들 사이에 용접이나 체결 등의 방식으로 결합되며, 철판 재질로 형성되고, 판형의 형상에서 양단이 절곡된 형상으로 형성된다. 이러한 연결판(12)은 리브(11)들과 결합되어 리브(11)들 사이를 연결하여 지지함으로써, 고로 대탕도용 커버의 골격을 형성하는 역할을 한다. 이 경우, 연결판(12)과 리브(11)의 결합 위치는 리브(11)의 좁은 면을 가지는 측부가 리브(11)의 넓은 일면과 결합되는데, 두 개의 연결판(12) 사이를 리브(11)가 삽입되어 가로지르는 형상으로 결합된다.
상기 덮개판(13)은 리브(11)들의 이격된 공간의 상부를 덮으며, 리브(11)들과 체결 등의 방식으로 결합한다. 덮개판(13)은 철판 재질로 형성되며, 연결판(12)의 형상과 유사한 형상인 판형의 형상에서 양단이 절곡된 형상으로 형성된다. 이러한 덮개판(13)은 리브(11)들의 상부를 덮어 리브(11)들 사이에 형성된 공간부(1a)를 덮어 공간부(1a)에서 분사되는 냉매가 외부로 배출되지 않도록 막는 역할을 하며, 필요시에 리브(11)들과 분리되어 분사부(30)나 연결판(12)등의 구성을 작업자가 수리할 수 있도록 한다.
상기 하판(14)은 연결판(12)들의 측부들을 잇는 형태로 연결판(12)과 결합되며, 연결판(12)의 양 측부에 형성된다. 하판(14)은 철판 재질로 형성된다. 또한, 하판(14)은 넓은 일면의 중앙 부근에 연결판(12)의 단부가 결합되며, 연결판(12)의 단부와 결합되는 위치를 기준으로 연결판(12)의 내측에는 내화물(20)의 단부들이 안착될 수 있는 내측 안착공간(14a)을 마련한다. 또한, 하판(14)은 연결판(12)의 단부와 결합되는 위치를 기준으로 연결판(12)의 외측에는 측부판(15)이 안착될 수 있는 외측 안착공간(15a)을 마련한다. 이러한 하판(14)은 고로 대탕도용 커버가 대탕도의 상부에 안착될 수 있도록 지지하는 역할을 하며, 하판(14)의 상부면에는 연결판(12)을 따라 흘러내리는 냉매가 고이는 공간을 마련하게 된다.
상기 측부판(15)은 철판 재질의 평판 형상으로 형성되며, 좁은 측부의 일면이 하판(14)의 외측 안착공간에 결합하여 하판(14)과 일정 각도를 이루도록 형성된다. 이 경우, 측부판(15)은 덮개판(13)의 양 단부와 맞닿도록 덮개판(13)의 양 단부에 대향하게 배치된다. 이러한 하판(14)은 연결판(12)의 상부면을 통해 흘러내리는 냉매가 외부로 배출되지 않도록 걸림턱을 형성하여 하판(14)과 함께 냉매를 가두는 역할을 한다. 이 경우, 측부판(15)에는 냉매 배출 통공(15a)이 형성되며, 냉매 배출 통공(15a)에는 측부판(15)에 의해 가두어진 냉매가 배출된다.
상기 내화물(20)은 상부 커버부(10)의 하부에 설치된다. 보다 상세하게, 내화물(20)은 대탕도에 흐르는 쇳물이 비산되어 닿는 경우에도 열화되지 않도록 내열성을 가지는 재질이며, 상부 커버부(10)의 연결판(12)과 하판(14)에 체결 등의 방식으로 결합된다.
상기 분사부(30)는 상부 커버부(10)의 공간부(1a)에 설치된다. 여기서, 분사부(30)는 상부 커버부(10)의 내측으로 냉매를 분사하여 냉매가 상부 커버부(10)의 내측에 잔존하는 시간을 줄이는 상태로 상부 커버부(10)를 냉각시키는 역할을 한다.
이러한 분사부(30)는 파이프(31) 및 노즐(32)을 포함하여 형성된다.
상기 파이프(31)는 복수 개로 구성되어 리브(11)에 형성되는 복수 개의 노즐 관로용 통공(11a)에 삽입된다. 또한, 파이프(31)는 서로 간에 이격 배열되어 설치되는 리브(11)의 노즐 관로용 통공(11a)을 통과하여 리브(11) 사이를 연결한다. 이 경우, 파이프(31)는 리브(11)를 사이를 연결시켜 연결판(12)과 함께 리브(11)를 지지하여 고로 대탕도용 커버의 처짐이 발생하지 않도록 강도를 보강하게 된다. 또한, 파이프(31)는 유입구(미도시)를 통해 내부 유로에 냉매가 공급되며, 유입구에는 밸브(미도시)가 설치되어 냉매의 유입을 조절할 수 있다.
상기 노즐(32)은 파이프(31)의 중앙 관로에 연결되도록 파이프(31)의 외면에 배열되어 삽입 결합한다. 여기서, 노즐(32)은 복수 개로 구성되어 복수 개의 파이프(31) 각각에 배열되어 형성되며, 파이프(31)에서 공급되는 냉매를 연결판(12)의 상부면에 분사시키는 역할을 한다.
상기 냉매 배출 관로(40)는 내열성 재질로 형성되어 냉매 배출 통공(15a)에 결합되며, 하판(14)과 측부판(15)에 의해 가두어진 냉매를 외부로 배출될 수 있도록 하는 연결통로를 제공한다.
상기 냉매 공급 관로(41)는 내열성 재질로 형성되어 상부 덮개판(13)에 결합되며, 냉매를 공급할 수 있도록 하는 연결통로를 제공한다.
이하에서는 상기한 고로 대탕도용 커버의 구동에 관한 작용 및 효과를 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 다른 고로 대탕도용 커버가 쉿물이 흐르는 대탕도의 상부공간에 설치된 상태에서는 고로 대탕도용 커버가 열을 받게 된다. 이 경우, 고로 대탕도용 커버를 냉각하지 않으면, 내화물(20)이 소손되어 떨어져 나가 고로 대탕도용 커버에 손상이 발생하여 사고를 유발할 수 있게 된다.
이러한 사고를 방지하기 위하여, 작업자는 파이프(31)에 연결되는 밸브(미도시)를 열게 되는데, 그러면, 파이프(31)를 통해서 냉매가 공급되고, 냉매는 노즐(32)을 통해 연결판(12)의 상부면에 분사되어 연결판(12)을 냉각시키게 된다.
이 경우, 연결판(12)의 상부면에는 노즐(32)에 의해 냉매가 입자 형태로 분사되므로, 연결판(12)은 전체면적에서 순간적으로 냉각이 이루어지게 된다.
이후, 노즐(32)을 통해 분사된 냉매는 연결판(12)의 냉각과 함께 연결판(12)을 따라 하판(14)으로 흐르게 되고, 하판(14)으로 흐른 냉매는 측부판(15)에 의해 외부로 배출되지 않은 상태에서 냉매 배출용 관로를 통해 외부로 배출된다.
여기서, 종래의 커버에는 커버 내측 전체에 냉매를 공급하는 방식을 사용하였으나, 이러한 종래의 방식은 커버 내측 전체에 냉매를 공급하기 때문에 냉매의 흐름이 매우 늦어 냉각 효율이 본 발명의 실시 예에 따른 냉매 분사 방식보다 떨어지게 된다.
또한, 종래에는 커버 내측 전체에 냉매를 공급하기 때문에 내화물(20)이 열화나 소손으로 인하여 떨어져 나가게 되어 커버 내측에 손상되는 경우, 커버 내측 전체에 흐르는 냉매는 손상부위로 배출되므로, 대탕도의 쇳물에 바로 흐르게 되어 쇳물을 폭발적으로 비산시키는 사고를 유발하게 된다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버는 연결판(12)의 상부에 냉매를 분사시키기 때문에 냉매가 연결판(12)을 냉각시킴과 동시에 바로 외부로 배출되어 냉매가 상부 커버부(10)의 내측에서 잔존하는 시간을 줄이게 된다.
이로 인해 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버는 연결판(12)에 손상부위가 형성된 경우에도 냉매 전체가 연결판(12)에 형성된 손상부위로 배출되지 않고 소량의 냉매만이 하부로 배출되므로, 대탕도에 흐르는 쇳물의 폭발적인 비산을 방지하여 작업 공정이 중지되는 것을 방지하거나 위험한 작업환경을 형성하지 않게 된다.
또한, 종래에는 커버 내측 공간 전체에 냉매를 공급하여 유동시키는 냉각 방식을 이용하게 되는데, 이 경우, 냉매의 흐름이 정체되는 경우나 막비등 현상이 발생하는 경우, 커버의 내부 압력을 상승시켜 커버가 국부적으로 손상되는 경우와 전열면의 냉각을 방해하는 현상이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 고로 대탕도용 커버는 연결판(12)의 상부에 분사방식으로 냉매를 공급하기 때문에 상부 커버부(10)의 내부 압력을 상승시키지 않게 되어 내부 압력으로 인한 고로 대탕도용 커버의 국부적인 손상이 발생하지 않게 된다.
10 ; 상부 커버부 11 ; 리브
12 ; 연결판 13 ; 덮개판
14 ; 하판 15 ; 측부판
20 ; 내화물 30 ; 분사부
31 ; 파이프 32 ; 노즐
40 ; 냉매 배출 관로 41 : 냉매 공급 관로

Claims (4)

  1. 내측에 공간부(1a)가 형성되는 상부 커버부(10); 상기 상부 커버부(10)의 하부에 설치되는 내화물(20); 및 상기 상부 커버부(10)의 공간부(1a)에 설치되는 분사부(30); 를 포함하며, 상기 분사부(30)는 상기 상부 커버부(10)의 내측으로 냉매를 분사하여 상기 냉매가 상기 상부 커버부(10)의 내측에 잔존하는 시간을 줄이는 상태로 상기 상부 커버부(10)를 냉각시키되,
    상기 상부 커버부(10)는 서로 간에 이격 배열되어 형성되며, 복수 개로 형성되는 리브(11); 상기 리브(11)들 사이마다 설치되는 복수 개의 연결판(12); 상기 리브(11)들의 이격된 공간의 상부를 덮는 복수 개의 덮개판(13); 상기 연결판(12)의 양 측부에 결합하는 하판(14); 및 상기 하판(14)과 상기 덮개판(13) 사이에 형성되는 측부판(15); 을 포함하여 형성되고,
    상기 리브(11)에는 복수 개의 노즐 관로용 통공(11a)이 형성되고,
    상기 분사부(30)는 상기 노즐 관로용 통공(11a)에 삽입되는 복수 개의 파이프(31); 및 상기 파이프(31)의 중앙 관로에 연결되도록 상기 파이프(31)의 외면에 배열되어 삽입 결합하는 복수 개의 노즐(32); 을 포함하여 형성되되,
    상기 파이프(31)는 서로 간에 이격 배열되는 동시에 상기 리브(11) 사이를 연결하여 연결판(12)과 함께 리브(11)를 지지하게 된 것을 특징으로 하는 고로 대탕도용 커버.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    측부판(15)에는 냉매 배출 통공(15a)이 형성되고,
    상기 냉매 배출 통공(15a)에 결합하는 냉매 배출 관로(40); 를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도용 커버.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6376810A (ja) 1986-09-19 1988-04-07 Nkk Corp 高炉鋳床樋カバ−の冷却装置
KR100665514B1 (ko) * 2006-08-07 2007-01-09 (주)삼우기계 고로 대탕도의 수랭식 커버
KR20100074547A (ko) * 2008-12-24 2010-07-02 현대제철 주식회사 고로 대탕도용 수냉커버

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