KR101340439B1 - 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조, 이를 포함하는 플라즈마 용융로, 및 플라즈마 용융로의 보수 방법 - Google Patents

플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조, 이를 포함하는 플라즈마 용융로, 및 플라즈마 용융로의 보수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조는, 플라즈마 토치가 플라즈마 용융로에 결합되는 결합부 구조로서, 플라즈마 토치가 결합될 수 있도록 플라즈마 용융로의 일 면에 마련되는 플라즈마 토치 홀과, 플라즈마 토치 홀의 내면 내부에 형성되어 플라즈마 토치를 냉각시키는 냉각수의 냉각 유로를 포함하는 냉각 유로부와, 플라즈마 토치 홀의 상기 플라즈마 용융로 내부 측의 단부에 구비되는 희생 플랜지를 포함하여, 플라즈마 토치로부터 분사되는 고온의 플라즈마에 의해 손상되는 부분의 보수를 용이하게 하고, 플라즈마 토치에 플라즈마 토치를 냉각시키기 위한 별도의 구조가 필요없어 플라즈마 토치의 구조가 단순화될 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조, 이를 포함하는 플라즈마 용융로, 및 플라즈마 용융로의 보수 방법{COMBINING PART STRUCTURE OF PLASMA MELTING FURNACE WITH PLASMA TORCH, PLASMA MENTING FURNACE INCLUDING THEREOF, AND REPAIRING METHOD OF PLASMA MELTING FURNACE}
본 발명은 플라즈마 용융로에 플라즈마 토치가 결합되는 결합 구조 및 이를 포함하는 플라즈마 용융로 및 그 보수 방법에 관한 것이다.
플라즈마 토치를 이용한 플라즈마 용융로 기술은, 작업 중 유해한 물질을 발생시키지 않는 청정기술로서, 최근 환경 오염을 줄일 수 있는 기술개발에 대한 요구가 점점 강해지면서 주목받고 있는 기술이다.
이러한 플라즈마 용융로가 적용되는 기술로서, 각종 생활 폐기물을 처리하는 기술을 일 예로 들 수 있다.
구체적으로, 우리나라의 생활 폐기물 발생량은 연간 30만톤을 초과하는 것으로 알려져 있고, 산업활동의 증가로 사업장 폐기물은 지속적인 증가하는 추세에 있다. 이러한 생활 폐기물 중 50% 이상은 매립 또는 소각하여 처리하고 있으며, 이러한 그 과정에서 발생하는 다이옥신 등의 유독성 물질로 인한 대기 오염, 지하수 및 토양 오염 등의 환경 오염이 사회 문제화되고 있다. 더욱이, 이러한 환경 오염으로 인해, 매립장의 확보는 더욱 어려워지고 있고, 폐기물 매립 및 소각을 위한 사회 비용은 지속적으로 증가하고 있다.
이러한 폐기물을 플라즈마를 이용하여 처리하는 기술은, 환경 오염을 유발하지 않을 뿐만 아니라, 폐기물을 에너지 자원으로서 재활용하고, 무기물은 유리화시켜 건설자재 등으로 재이용할 수 있도록 하는 기술이다.
구체적으로, 플라즈마를 이용한 폐기물 처리 기술은, 1400℃ 이상의 고온 상태에서 폐기물을 분해하기 때문에, 기존 소각 처리 기술에 비해 다이옥신 등의 발생을 극소화시킴과 동시에, SOx, Cl, 휘발성 금속성분(Pb, Hg, As 등)은 제거될 수 있도록 함으로써 환경오염을 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다. 또한, 폐기물을 고온 플라즈마에 의해 열분해 및 가스화 처리함으로써, 일산화탄소 및 수소 등을 포함하는 열분해 가스를 생성시킬 수 있고, 이를 연소하여 전력 생산에 이용하거나, 가스를 분리하여 연료 전지에 사용할 수 있는 수소나 산업에 유용하게 활용할 수 있는 가스를 생산할 수 있다. 나아가, 플라즈마 용융로에 의한 폐기물 처리시 발생하는 슬래그는 유독성 중금속 물질을 용출하지 않아, 건설 및 건축 자재로 활용하는 것이 가능하다.
한편, 이러한 폐기물 처리 기술에 이용되는 플라즈마는, 열 플라즈마로서, 직류 또는 교류 아크 방전을 발생하는 플라즈마 장치 또는 고주파 자장에 의한 고주파 플라즈마 장치에 의하여 발생될 수 있다. 열 플라즈마는 전자, 이온, 중성입자로 구성된 부분 이온화된 기체로서, 국소 열 평형(local thermodynamic equibrium) 상태를 유지하여, 구성 입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 불꽃 형태를 이루고 있다.
이러한 플라즈마를 발생시키는 장치로는, 주로 플라즈마 토치가 사용된다. 플라즈마 토치는 이온화된 플라즈마 가스에 아크를 가함으로써, 극히 고온의 플라즈마 제트를 생성할 수 있는데, 통상 4000~7000℃ 범위의 고온 환경을 조성할 수 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 플라즈마 토치를 이용한 플라즈마 용융로 중에서 대표적인 방식 중 하나는, 장치 내에 플라즈마 토치로부터 강력한 플라즈마 제트를 인가하여 고온에서 폐기물을 가스화하고 잔재물은 용융물로 전환하는 방식이다.
이러한 방식에 있어서, 플라즈마 토치로부터 플라즈마 용융로 내부로 분사되는 플라즈마는 수천도에 이르는 고온 상태이어서, 플라즈마 토치 및 용융로는 1000℃를 초과하는 고온의 상태에서 작동된다. 이러한 고온의 영향으로 인한 플라즈마 토치의 구조 손상을 줄이기 위해, 플라즈마 토치의 내부 전극 및 외부 하우징을 각각 냉각시키기 위한 냉각 구조가 제안되어 있으나, 내부 전극 및 하우징에 별도의 냉각수 유로가 마련되어야 함과 동시에 각각의 냉각수 유로에 냉각수가 유출입 되기 위한 유출로를 구비하여야 하므로, 플라즈마 토치의 구조가 복잡해지게 된다.
더욱이, 플라즈마 토치를 냉각시키더라도, 상당 시간 동안 플라즈마 토치를 운용한 후에는, 플라즈마 토치로부터 분사되는 고온의 플라즈마에 의하여 플라즈마 토치 분사부 부근의 구조체는 심각한 열손상을 일으킬 수 밖에 없어, 주기적으로 플라즈마 토치를 플라즈마 용융로로부터 분리시키는 등의 방법을 통해 플라즈마 용융로의 해당부분 자체를 뜯어 보수하지 않으면 안된다.
특허문헌 1: 한국 특허 공개 제10-2006-0126306호
본 발명은 플라즈마 용융로에서 플라즈마 토치로부터 분사되는 고온의 플라즈마에 의해 손상되는 부분의 보수를 용이하게 하는 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 플라즈마 토치에 플라즈마 토치의 외부 하우징을 냉각시키기 위한 별도의 구조를 구비할 필요가 없어, 플라즈마 토치의 구조가 단순화될 수 있도록 하는 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 방법들은 하기의 설명에 의해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알 수 있다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조는, 플라즈마 토치가 플라즈마 용융로에 결합되는 결합부 구조로서, 플라즈마 토치가 결합될 수 있도록 플라즈마 용융로의 일 면에 마련되는 플라즈마 토치 홀과, 플라즈마 토치 홀의 내면 내부에 형성되어 플라즈마 토치의 외부 하우징을 냉각시키는 냉각수의 냉각 유로를 포함하는 냉각 유로부와, 플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로 내부 측의 단부에 구비되는 희생 플랜지를 포함한다.
여기서, 희생 플랜지는 교체 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합되는 단부 플랜지를 더 포함하고, 희생 플랜지는, 희생 플랜지의 외면이 단부 플랜지의 중심홀의 내면에 결합되어 플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로 내부 측의 단부에 구비될 수 있다.
이 때, 단부 플랜지의 중심홀의 내면에는 하나 이상의 내측 단턱이 형성되고, 희생 플랜지의 외면에는 내측 단턱에 대응하는 하나 이상의 외측 단턱이 형성되어 있을 수 있다.
한편, 플라즈마 토치로부터 분사되는 플라즈마는 희생 플랜지의 중심홀을 지나갈 수 있다.
또한, 냉각 유로는, 플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합되는 단부 플랜지의 내부에 형성되는 냉각수 연결로를 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 플라즈마 용융로는 이러한 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 포함하는 플라즈마 용융로의 보수 방법은, 플라즈마 용융로의 일면에 마련된 플라즈마 토치 홀에 결합되는 플라즈마 토치가 정지되는 단계, 및 플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합된 단부 플랜지의 중심홀의 내면에 결합되어 있는 희생 플랜지가 교체되는 단계를 포함한다.
본 발명은 플라즈마 용융로에서, 플라즈마 토치로부터 분사되는 고온의 플라즈마에 의해 손상되는 부분의 보수를 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 플라즈마 토치에 외부 하우징을 냉각시키기 위한 별도의 구조를 구비할 필요가 없어 플라즈마 토치의 구조가 단순화될 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조의 단면도이고,
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조에서 희생 플랜지가 분리된 상태의 일부 단면도이고,
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조의 희생 플랜지의 정면도이고,
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융로의 보수 방법의 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 대해서, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조(100)는, 플라즈마 용융로의 일 면(W)에 형성될 수 있으며, 이러한 플라즈마 토치 결합부 구조에 플라즈마 토치(미도시)가 결합되게 된다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 토치 결합부 구조(100)는, 플라즈마 토치가 결합될 수 있도록 플라즈마 용융로의 일 면(W)에 마련되는 플라즈마 토치 홀(10)과, 플라즈마 토치 홀(10)의 내면 내부에 형성되어 플라즈마 토치(구체적으로 플라즈마 토치의 외부 하우징)를 냉각시키는 냉각수의 냉각 유로(20)를 포함하는 냉각 유로부(20)와, 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로 내부(I) 측의 단부에 구비되는 희생 플랜지(50, sacrificial flange)를 포함한다.
먼저, 플라즈마 토치 홀(10)은 내부로 플라즈마 토치(미도시)가 끼워져 결합될 수 있는 홀로서, 그 단면이 원형일 수 있다. 플라즈마 토치 홀(10)은 플라즈마 토치의 단면 형상에 맞추어 그 단면이 형성되며, 플라즈마 토치의 형상 또는 결합 작업 등을 고려하여 플라즈마 용융로의 외측(O)으로 단턱(12)이 형성되어 있을 수 있다. 플라즈마 토치 홀(10)은 플라즈마 용융로에서 플라즈마 토치가 결합되는 위치에 플라즈마 토치의 개수에 맞추어 형성되며, 플라즈마 용융로의 일 면에 하나 또는 복수개 형성될 수도 있다.
여기서, 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로 내부(I) 측 단부에는 희생 플랜지(50)가 결합되어 있다. 희생 플랜지(50)는 교체 가능하도록 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로 내부(I) 측 단부에 다양한 방법, 예를 들어 볼트에 의하여 결합되어 있을 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 플라즈마 토치 홀(10)에 플라즈마 토치가 결합된 경우, 플라즈마 토치는 희생 플랜지(50)의 플라즈마 토치 홀(10)의 내측 단부(56)까지 위치될 수 있다. 또한, 플라즈마 토치에서 플라즈마가 분사되는 플라즈마 분사부(미도시)는, 도 1에서 희생 플랜지(50)의 내측 단부(56)와 동일 평면 상에서 중심축(C) 상에 위치될 수 있다. 이로써, 플라즈마 토치로부터 분사되는 플라즈마는 희생 플랜지(50)의 중심홀을 지나서 플라즈마 용융로의 내부로 분사되게 된다.
한편, 희생 플랜지(50)는 플라즈마 토치 홀(10)에 직접 결합되어 있을 수도 있으나, 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로의 내부(I) 측 단부에 결합되어 있는 단부 플랜지(30)에 결합되어 있을 수 있다.
구체적으로, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로의 내부(I) 측 단부에 단부 플랜지(30)의 측면이 결합되어 있고, 단부 플랜지(30)의 중심홀의 내면에 희생 플랜지(50)의 외면이 결합될 수 있다.
여기서, 단부 플랜지(30)의 내면에는 하나 또는 복수의 내측 단턱(32)이 형성되어 있을 수 있으며, 희생 플랜지(50)의 외면에는 이러한 단턱에 대응되도록 형성된 외측 단턱(52)이 형성되어 있을 수 있다. 이로써, 희생 플랜지(50)가 단부 플랜지(30)와 결합되었을 때, 단부 플랜지(30)의 내측 단턱(32)에 희생 플랜지(50)의 외측 단턱(52)이 서로 맞닿아 끼워질 수 있다. 이러한 내측 단턱(32) 및 외측 단턱(52)을 형성함으로써, 희생 플랜지(50)를 단부 플랜지(30)에 결합시킬 때, 희생 플랜지(50)의 단부 플랜지(30)로의 결합 위치를 정확하게 특정하는 것이 가능하며, 그 결합 작업도 용이하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 이러한 내측 단턱(32)과 외측 단턱(52)의 일부 턱에는 볼트 체결구(40)가 형성되어 있을 수 있으며, 이 볼트 체결구(40)에 볼트가 체결됨으로써, 단부 플랜지(30)와 희생 플랜지(50)가 결합될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는, 볼트 체결구(40)가, 플라즈마 용융로의 일 면(W)을 기준으로 플라즈마 용융로의 외측(O)에 형성되도록 도시되어 있으나, 플라즈마 용융로의 내측(I)에 형성되어 있을 수도 있다.
희생 플랜지(50)는 금속성 재질, 예를 들어 SUS(Stainless Use Steel) 310으로 형성될 수 있으며, 내열성을 갖는 물질로 형성될 수 있음은 물론이다.
여기서, 희생 플랜지(50)는 그 명칭으로부터 알 수 있는 바와 같이, 플라즈마 용융로의 운용에 따라 희생(sacrifice)되어 그 교체가 예정되어 있음과 동시에 내측에 중심홀이 형성되어 있는 플랜지(flange)의 형상으로 형성된다.
또한, 상기와 같은 플라즈마 토치 결합부 구조(100)에 플라즈마 토치가 결합되어 운용되면, 플라즈마 토치의 분사구로부터 분사되는 플라즈마가 희생 플랜지(50)의 중심홀만을 지나 플라즈마 용융로의 내부로 분사되게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조에서 플라즈마 토치로부터 분사되는 플라즈마와 가까운 부분은 희생 플랜지(50)가 된다. 이로써, 플라즈마 용융로의 운용에 따라 플라즈마 토치로부터의 고온의 플라즈마에 의해 플라즈마 토치 결합부에서 가장 먼저 손상되는 부분은 희생 플랜지(50)인 바, 플라즈마 용융로의 운용 조건 및 희생 플랜지(50)의 재질 등을 고려하여 사용되는 희생 플랜지(50)의 수명이 결정되기만 하면, 이러한 희생 플랜지(50)의 수명에 맞추어 희생 플랜지(50) 교체하는 것만으로 플라즈마 용융로의 보수를 완료할 수 있다.
한편, 플라즈마 용융로의 운용 중에 플라즈마 토치를 냉각시키기 위한 냉각수가 흐르는 냉각 유로부(20)가 플라즈마 토치 결합부 구조(100)에 마련된다. 이러한 냉각 유로부(20)는 플라즈마 토치의 외부 하우징을 냉각하게 되어, 플라즈마 용융로의 일 면(W)의 고온이 플라즈마 토치로 전달되지 않도록 한다.
구체적으로, 플라즈마 용융로는 그 운용 중에 1000℃를 초과하는 고온의 상태에 있게 되므로, 플라즈마 용융로에 결합되는 플라즈마 토치의 외부 하우징을 적절히 냉각시키지 않으면 플라즈마 토치에 열손상이 오게 되어 플라즈마 토치의 수명에 심각한 영향을 미치게 된다. 따라서, 플라즈마 토치를 냉각시키기 위한 냉각수의 냉각 유로부(20)가 플라즈마 토치 결합부 구조(100)에 포함되어 마련된다. 이로써, 플라즈마 토치에는 별도로 그 외부 하우징의 냉각을 위한 냉각 유로를 마련할 필요가 없게 되어, 플라즈마 토치의 구조가 단순화될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 토치 결합부 구조에 있어서, 냉각 유로부(20)는 플라즈마 용융로의 일 면(W)에서 그 폭방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 플라즈마 토치 홀(10)에서 플라즈마 용융로의 외측(O)으로 단턱(12)이 형성되는 경우, 냉각 유로부(20)는 단턱(12)의 형상에 따라 굽어지도록 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예에서는, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각 유로부(20)가 플라즈마 용융로의 일 면(W)의 폭방향으로 연장된 형상에 대하여 주로 설명하나, 플라즈마 토치 홀(10)의 내면 내부에서 플라즈마 토치 홀(10)의 외부를 감싸며 회전되는 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 실시예에서, 냉각 유로부(20)는 냉각수 유입로(20a) 및 냉각수 유출로(20b)를 포함할 수 있다. 플라즈마 토치를 냉각하기 위한 냉각수는 냉각수 유입로(20a)를 통해 유입(WI)되어 흐르면서 플라즈마 용융로의 열이 플라즈마 토치에 전달되지 않도록 차단함과 동시에 플라즈마 용융로의 열을 뺏아 냉각수 유출로(20b)를 통해 유출(WO)될 수 있다. 도 1 또는 2에 도시된 바와 같이, 냉각수 유입로(20a) 및 냉각수 유출로(20b)는 플라즈마 용융로의 일 면(W)으로부터 외부(O)로 돌출되도록 연장될 수 있으며, 이로써, 냉각수의 공급 및 배출이 용이하게 될 수 있다.
또한, 냉각수 유입로(20a)로부터 유입된 냉각수가 냉각수 유출로(20b)로 원활히 이동될 수 있도록, 냉각 유로부(20)는 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로 내부(I) 측에서, 도 1의 우측 냉각 유로(20)와 좌측 냉각 유로(20)를 연결하는 냉각수 연결로를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각수 연결로는, 플라즈마 토치 홀(10)의 내면 내부에서 플라즈마 용융로 내부(I) 측에 형성되되 플라즈마 토치 홀(10)을 우회하도록 마련될 수 있다.
또한, 이와 달리, 도 1 또는 2에 도시된 바와 같이, 냉각수 연결로(20c)는, 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로의 내부(I) 측 단부에 결합되는 단부 플랜지(30)에 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각수 연결로(20c)는, 냉각 유로(20)의 일부로서 기능하여 냉각수의 이동 경로를 확보할 수 있도록, 단부 플랜지(30) 내에서 단부 플랜지(30)의 중심홀(30C)을 우회하도록 형성되어 냉각수 유입로(20a)로부터 유입된 냉각수가 냉각수 유출로(20b)로 유출될 수 있도록 하는 냉각수 경로를 구성할 수 있다. 한편, 도 3에는 냉각 유로(20)가 4개 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 냉각 유로(20)의 개수는 이에 한정되지 않고, 4개를 초과하여 형성될 수 있음은 물론이며, 냉각 유로(20) 중 일부는 냉각수가 유입되는 유로이고, 나머지는 냉각수가 유출되는 유로이다.
상술한 플라즈마 토치 결합부 구조를 포함하는 플라즈마 용융로는, 본 발명의 상술한 실시예에 따른 플라즈마 토치 결합부 구조에 플라즈마 토치를 결합하여 사용되며, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 토치 결합부 구조 에는 플라즈마 토치의 냉각을 위한 냉각 유로부가 구비되어 있으므로, 이에 결합되는 플라즈마 토치에는 플라즈마 토치의 냉각을 위한 별도의 냉각 구조가 필요하지 않게 된다. 이로써, 보다 단순한 구조로 제작된 플라즈마 토치가 사용될 수 있게 된다. 나아가, 플라즈마 용융로의 운용에 따라 플라즈마 토치로부터의 고온의 플라즈마에 의해 플라즈마 토치 결합부가 손상되는 부분은 희생 플랜지(50)이므로, 이러한 희생 플랜지(50)가 손상되더라도 희생 플랜지(50)만을 용이하게 교체할 수 있어, 플라즈마 용융로의 보수가 매우 용이하게 된다.
나아가, 플라즈마 용융로를 주기적인 점검에 따라, 플라즈마 토치로부터 분사되는 고온의 플라즈마에 의하여 플라즈마 분사구 부근의 보수가 필요할 경우에도, 플라즈마 용융로의 운용에 따라 고온의 플라즈마로 인해 손상되는 부분에 별도의 희생 플랜지(50)가 마련되어 있음으로 인하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 토치를 정지시킨 후(S1), 플라즈마 토치 홀(10)의 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합된 단부 플랜지(30)에서 그 내면에 결합되어 있는 희생 플랜지(50) 만을 교체(S2)하면 되므로, 플라즈마 용융로의 보수가 매우 용이하게 된다. 여기서, 희생 플랜지(50)의 교체는, 플라즈마 용융로 내부 및 외부 중 어느 한 위치에서 이루어질 수 있다.
이와 같이, 단순히 희생 플랜지(50) 만을 교체하면, 플라즈마 토치에서 플라즈마가 분사되는 부근의 구조의 보수가 완료되게 되며, 이어서 플라즈마 토치를 가동(S3)할 수 있게 된다.
이상 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10: 플라즈마 토치 홀
20: 냉각 유로
20a: 냉각수 유입로
20b: 냉각수 유출로
20c: 냉각수 연결로
30: 단부 플랜지
40: 볼트 체결구
50: 희생 플랜지
100: 플라즈마 토치 결합부 구조

Claims (8)

  1. 플라즈마 토치가 결합되는 플라즈마 용융로의 결합부 구조로서,
    상기 플라즈마 토치가 결합될 수 있도록 플라즈마 용융로의 일 면에 마련되는 플라즈마 토치 홀과,
    상기 플라즈마 토치 홀의 내면 내부에 형성되어 상기 플라즈마 토치를 냉각시키는 냉각수의 냉각 유로를 포함하는 냉각 유로부와,
    상기 플라즈마 토치 홀의 상기 플라즈마 용융로 내부 측의 단부에 구비되는 희생 플랜지를 포함하는
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 희생 플랜지는 교체 가능한
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 토치 홀의 상기 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합되는 단부 플랜지를 더 포함하고,
    상기 희생 플랜지는, 상기 희생 플랜지의 외면이 상기 단부 플랜지의 중심홀의 내면에 결합되어 상기 플라즈마 토치 홀의 상기 플라즈마 용융로 내부 측의 단부에 구비되는
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단부 플랜지의 중심홀의 상기 내면에는 하나 이상의 내측 단턱이 형성되고, 상기 희생 플랜지의 상기 외면에는 상기 내측 단턱에 대응하는 하나 이상의 외측 단턱이 형성되는
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 토치로부터 분사되는 플라즈마는 상기 희생 플랜지의 중심홀만을 지나 상기 플라즈마 용융로의 내부로 분사되는
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입로와,
    상기 냉각수가 유출되는 냉각수 유출로와,
    상기 플라즈마 토치 홀의 상기 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합되는 단부 플랜지의 내부에 형성되는 냉각수 연결로를 포함하는
    플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 포함하는
    플라즈마 용융로.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 플라즈마 용융로의 플라즈마 토치 결합부 구조를 포함하는 플라즈마 용융로의 보수 방법으로서,
    플라즈마 용융로의 일면에 마련된 플라즈마 토치 홀에 결합되는 플라즈마 토치가 정지되는 단계, 및
    플라즈마 토치 홀의 플라즈마 용융로의 내부 측 단부에 결합된 단부 플랜지의 중심홀의 내면에 결합되어 있는 희생 플랜지가 교체되는 단계를 포함하는
    플라즈마 용융로의 보수 방법.
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