KR101366296B1 - 내화재 축조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내화재 축조 방법에 관한 것으로서, 용기 내부에 내화재를 신속하고 용이하게 축조할 수 있는 내화재 축조 방법에 관한 것으로서, 용융물을 처리하는 용기를 마련하는 과정; 복수의 내화재를 적층 결합하여 내화재 모듈로 제작하는 과정; 상기 내화재 모듈을 상기 용기 내로 인입시키는 과정; 상기 용기 내의 적어도 일부 영역에 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정; 및 상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정;을 포함하고, 내장 연와의 축조 기간을 단축시켜 용기의 가동 회수를 증가시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

내화재 축조 방법{Constructing method For fireproof material}
본 발명은 내화재 축조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기 내부에 내화재를 신속하고 용이하게 축조할 수 있는 내화재 축조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제강 전로 공정은 용광로에서 만들어진 용선으로부터 불순물을 제거하여 청정한 용강으로 정련하는 공정이다. 이 공정에서 사용되는 전로는 고온의 용융물이 수용되는 자루형의 용기로서, 영구장과, 영구장 내측에 구비되는 내장 연화 등의 내화재와 이들을 감싸고 있는 철피로 구성된다. 내장 연와는 내열성이 우수한 내화벽돌 등으로 형성되어 전로 내에 장입되는 용강에 의해 영구장이 손상되는 것을 방지한다. 내장 연와는 내열성이 매우 강하기는 하지만, 장기간 반복적인 사용에 의해 용강과의 물리적인 마찰에 의한 마모, 화학적 및 열적 침식 및 급격한 온도 변화 등으로 인해 용손(손상)이 발생할 수 있다. 이로 인하여 내장 연와는 물론, 내장 연와의 외측에 구비되는 영구장이나 철피까지 손상시켜 용강이 외부로 유출되는 중대사고가 발생할 수 있기 때문에 주기적으로 교체를 해주어야 한다.
내장 연와의 교체는 전로 내의 용강을 래들 등의 용기에 출강시키고, 전로를 냉각시킨 다음, 내장 연와를 해체한 후 작업자가 전로 내에 직접 들어가서 외부로부터 공급되는 내장 연와를 하나씩 축조하는 방식으로 수행되고 있다. 이와 같은 방식으로 전로 내부에 내장 연와를 축조하는 경우, 작업자의 작업량에 한계가 있기 때문에 축조 기간을 단축하기 어렵다. 따라서 내장 연와의 축조 시간을 단축하기 위하여 작업자를 추가로 투입하는 경우, 전로 내부라는 공간적인 제약으로 인해 작업자를 추가 투입하는데도 한계가 있어 실질적으로 축조 기간을 단축하기 어려운 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법 중의 한 가지로서, 일본 공개특허공보 1999-12630호 및 1999-12631호에서는 고강도의 비닐 주머니 내부에 복수의 내장 연와를 적층하고, 비닐 주머니 내부를 진공으로 감압하여 일체화시킨 후 전로 내부에 축조하는 방법이 제시되어 있다.
JP 1999-12630 A1 JP 1999-12631 A1 KR 2004-24631 A1
본 발명은 고온의 용융물을 수용하는 용기 내부에 구비되는 내화재의 축조 기간을 단축시킬 수 있는 내화재 축조 방법을 제공한다.
본 발명은 작업자의 작업 부하 및 안전사고에 의한 위험을 경감해줄 수 있는 내화재 축조 방법을 제공한다.
본 발명은 용기의 유지 보수가 용이하여 휴지(休止) 기간을 단축할 수 있으므로 가동 회수를 증가시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 내화재 축조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 내화재 축조 방법은, 용융물을 처리하는 용기를 마련하는 과정; 복수의 내화재를 적층 결합하여 일체화된 내화재 모듈로 제작하는 과정; 상기 내화재 모듈을 상기 용기 내로 인입시키는 과정; 상기 용기 내의 적어도 일부 영역에 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정; 및 상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정;을 포함한다.
이때, 상기 용융물은 용강이고, 상기 용기는 상기 용강을 처리하는 용기일 수 있다.
상기 내화재 모듈을 제작하는 과정은 대기압 하에서 복수의 내화재를 적층하고 이들 사이를 결합할 수도 있다.
그리고 상기 내화재 모듈을 제작하는 과정은 접착제 결합, 리벳 결합, 볼팅 결합, 용접 결합 및 고장력 테이프 결합 방식 중 적어도 어느 하나를 사용할 수도 있다. 이때, 상기 내화재를 리벳 결합 및 볼팅 결합하는 경우, 상기 내화재에 리벳 및 볼트가 삽입되는 고정공을 형성하고, 상기 고정공의 적어도 일단부에는 상기 리벳 및 볼트에 형성되는 돌출부위 및 상기 볼트에 연결되는 너트를 수용하기 위한 고정홈을 형성할 수도 있다.
상기 내화재 모듈은 인입 수단과 결합되기 위한 임시 체결부를 구비할 수도 있다. 상기 임시 체결부는 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정 후 제거되는 것이 좋다.
그리고 상기 내화재를 결합하기 위한 구조물은 상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정에서 제거될 수도 있다.
상기 내화재 모듈은 상기 내화재 모듈이 위치되는 상기 용기 영역의 형상에 대응되는 형상을 가질 수도 있고, 상기 내화재 모듈은 다각형, 타원형, 환형 및 원형 중 적어도 어느 한 가지 형태로 제조될 수도 있으며, 곡면이 형성될 수도 있다.
상기 내화재 모듈은 상기 내화재 모듈을 상승 및 하강시키는 인입수단을 이용하여 상기 용기 내부에 인입되고, 상기 용기 내부에 높이 조절 가능한 지지대가 구비되어, 상기 용기 내부로 인입된 내화재 모듈을 지지할 수도 있다. 또한, 상기 지지대 상에는 수평방향으로 이동 가능한 이송수단이 구비되어, 상기 내화재 모듈을 수평방향으로 이송할 수도 있다.
상기 내화재 모듈을 인입하는 과정과 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정이 동시에 이루어지거나, 연속하여 이루어질 수도 있다.
상기 내화재 모듈은 내부에 공간이 형성되는 지그에 수용되어 인입되고, 상기 내화재 모듈이 상기 용기 내부에 인입되면 상기 지그를 제거할 수도 있고, 상기 내화재 모듈은 내화물로 형성되고 내부에 공간이 형성되는 지그에 수용되어 인입되고, 상기 지그는 상기 내화재 모듈과 함께 축조될 수도 있다.
상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정은 상기 용기 내부 전체에서 이루어지거나, 상기 용기 내에 이미 존재하던 내화재 중 일부를 제거한 영역에서 이루어질 수도 있다. 상기 용기 내부 전체에서 상기 내화재 모듈의 축조가 이루어지는 경우, 상기 내화재 모듈은 상기 용기 내부의 하부에서 상부 방향으로 축조되는 것이 좋고, 상기 용기 내부에 구조물이 형성되어 있는 경우, 상기 내화재 모듈은 상기 구조물이 형성되어 있는 영역부터 축조되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용기 내부 전체에서 축조가 이루어지는 경우, 상기 용기의 바닥부만 상기 내화재 모듈이 축조될 수도 있다.
본 발명에 따른 내화재 축조 방법은, 용기 외부 공간에서 복수의 내장 연와를 적층 결합하여 일체화시켜 내화재 모듈을 제조하고, 이를 용기 내부에 인입하여 축조함으로써 내장 연와의 축조 기간을 단축할 수 있다. 따라서 용기의 휴지 기간을 단축할 수 있으므로 용기의 가동 회수가 증가되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 내화재 축조 방법은, 복수의 내장 연와가 일체화된 내화재 모듈을 용기 내부로 인입함과 동시에 축조할 수 있으므로 작업자의 작업 부하를 경감시켜 줄 수도 있다. 좁은 공간에서 장기간 동안의 작업으로 인해 발생할 수 있는 안전사고에 의한 위험도 경감해줄 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내화재 축조 방법으로 전로 내부에 내장 연와를 축조하는 과정을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내화재 축조 방법으로 제조되는 내화재 모듈의 형상을 보여주는 도면.
도 3은 내화재 모듈을 제조하기 위하여 내장 연와를 결합하는 예를 보여주는 도면.
도 4는 전로 내부에 내화재 모듈을 인입하는 예를 보여주는 도면.
도 5는 전로 내부에 내화재 모듈을 인입하는 변형 예를 보여주는 도면.
도 6은 전로 내부에서 내화재 모듈을 축조 위치로 이송하는 예를 보여주는 도면.
도 7은 전로 내부에 내화재 모듈을 축조한 후 고정하는 상태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 고온의 용융물이 장입되는 용기, 예컨대 용강이 수용되는 전로, 래들(laddle), 턴디시(tundish), 베셀(vessel) 등에 적용될 수 있다. 이와 같은 용기는 내화재인 영구장과 영구장 내측에 구비되는 내장 연와와, 이들을 감싸는 철피로 구성되며, 본 발명의 실시 예에서는 전로 내부의 내장 연와를 축조 방법에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내화재 축조 방법으로 전로 내부에 내장 연와를 축조하는 과정을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내화재 축조 방법으로 제조되는 내화재 모듈의 형상을 보여주는 도면이며, 도 3은 내화재 모듈을 제조하기 위하여 내장 연와를 결합하는 예를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전로 내부에 내화재 모듈을 축조하는 방법은, 내부에 내화물을 축조할 전로를 마련하는 과정(S110)과, 복수의 내화재, 즉 내장 연와를 적층 결합하여 일체화된 내화재 모듈을 제작하는 과정(S116)과, 내화재 모듈을 전로 내부로 인입시키는 과정(118)과, 전로 내부로 인입된 내화재 모듈을 축조 영역에 위치시키는 과정(S120)과, 전로 내부에 내화재 모듈을 고정시키는 과정(S122)을 포함한다. 이때, 새로운 전로를 제작하는 경우에는 상기한 과정을 거쳐 전로 내부에 내화재를 축조할 수 있다. 그러나 사용 중이던 전로에 내화재를 축조하는 경우에는 전로 내부에 잔류하는 용강을 래들 등의 용기에 출강하여 전로를 마련(S110)하고, 전로를 냉각(S112)시킨 다음, 전로 내부의 내장 연와를 해체(S114)하여 제거한 후 일련의 과정을 수행할 수도 있다. 또한, 전로 내부의 내장 연와는 전로 내부 전체에 걸쳐 해체될 수도 있고, 손상이 발생한 영역 일부 또는 바닥부만 해체될 수도 있다. 이에 따라 전로는 내화재 모듈을 이용하여 전로 내부 전체에 걸쳐 축조될 수도 있고, 손상이 발생한 영역 일부 또는 전로의 바닥부만 축조될 수도 있다.
내장 연와는 화학적 및 물리적인 침습에 강하고 내열성이 우수한 내화물을 이용하여 제작될 수 있다. 내장 연와는 통상 장방형의 육면체로 형성되나, 그 형상은 이에 한정되지 않는다. 또한, 내장 연와는 별도의 고정부재를 이용하여 복수의 내장 연와를 적층하여 용이하게 결합할 수 있도록 몸체를 상하 방향으로 관통하는 고정공이 형성될 수도 있고, 고정공의 적어도 일단부에는 고정공의 내경보다 큰 내경을 갖는 고정홈이 형성될 수도 있다. 여기에서 고정부재는 리벳, 볼트, 너트 등이 사용될 수 있으며, 고정홈은 고정부재가 고정공에 연결된 상태에서 고정홈 내에 수용되어 내장 연와의 표면으로 돌출되는 것을 방지할 수도 있다.
이와 같이 형성된 복수의 내장 연와를 적층 결합시켜 다양한 형상의 내화재 모듈을 제조할 수 있다. 내화재 모듈은 전로 외부에 마련된 별도의 작업공간에서 제조되며, 대기압 하에서 제조될 수 있다.
도 2를 참조하면, 내화재 모듈(132)은 (a), (b), (c), (d) 및 (e)에 도시된 것처럼 사각형, 마름모, 삼각형 등 다각형 형상으로 제조될 수도 있고, (f)에 도시된 것처럼 원형으로 제조될 수도 있다. 이외에도 내화재 모듈(132)은 타원형, 환형 등 다양한 형상으로 제조될 수 있으며, 상부면, 하부면 등이 평면 또는 곡면 형태를 갖도록 형성될 수도 있다. 내화재 모듈(132)은 내화재 모듈(132)이 위치되는 전로의 영역, 예컨대 전로 내부에 구비되어 있던 내화물이 제거된 영역이나 전로 내부 전체에 걸쳐 내화물을 축조할 수 있도록 전로의 내벽에 대응하는 형상으로 제조될 수도 있다. 또한, 전로 내부에서 축조할 때 이미 축조되어 있는 내장 연와 또는 내화재 모듈(132)과의 상호 간섭을 피할 수 있도록 형성되는 것이 좋다. 이에 내화재 모듈(132)의 가장자리는 이미 축조되어 있거나 축조될 내장 연와 또는 내화재 모듈과 서로 맞물려지도록 형성되는 것이 좋다. 또한, 내화재 모듈(132)은 전로 상부의 용강이 장입되는 장입구를 통해 인입되기 때문에 장입구의 직경보다 작은 크기로 제조되는 것이 좋으며, 기울여서 장입구를 통과할 수 있는 경우에는 장입구의 크기보다 크게 제조되어도 무관하다.
그리고 내화재 모듈(132)에는 인입 수단 및 이송 수단 등과의 연결을 위해 적어도 하나의 임시 체결부(134)가 형성될 수도 있다.
내화재 모듈(132)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 내장 연와(133)를 적층하여 다양한 결합부재(140a, 140b, 140c, 140d)로 결합하여 일체화시킴으로써 제조될 수 있다. 예컨대 내화재 모듈(132)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 내장 연와(133) 간의 접촉 부위마다 에폭시 등의 접착제(140a)를 도포하여 상호 접착시켜 제조되거나, 또는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상하방향 또는 수평방향으로 적층된 내장 연와(132)의 가장자리를 나일론 파이버 등의 고장력 테이프(140b)로 감아서 제조될 수도 있다. 그리고 내화재 모듈(132)은 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 내장 연와(132)의 연결부위를 용접(140c)하는 등 다양한 방법을 이용하여 일체화될 수 있다.
또한, 내화재 모듈(132)은 도 3의 (d)에 도시된 것처럼 리벳, 볼트 및 너트 등의 고정부재(140d)를 이용하여 복수의 내장 연와(133)를 결합함으로써 제조될 수도 있다. 이때, 전술한 바와 같이 내장 연와(133)에 고정부재(140d)가 삽입될 수 있도록 몸체를 관통하는 고정공(135)을 형성한 후, 고정공(135)에 고정부재(140d)를 삽입하여 적층되는 내장 연와(133)를 상호 결합시킴으로써 복수의 내장 연와(133)를 일체화시킬 수도 있다. 고정부재(140d)로서 제시된 리벳, 볼트 및 너트는 단부에 돌출부위가 형성되어 있기 때문에 이들로 인해 내장 연와(133) 간에 공간이 형성될 수 있으므로, 고정공(135)의 적어도 일단부에 고정공(135)의 내경보다 큰 내경을 갖는 고정홈(136)을 형성하여 고정부재(140d)에 형성되는 돌출부위가 고정홈(136) 내에 수용될 수 있도록 하는 것이 좋다.
그리고 내화재 모듈(132)은 도 3의 (e)에 도시된 것처럼 내부에 공간이 형성되는 지그(137)를 이용하여 일체화될 수도 있다. 내장 연와(133)는 지그(137) 내부에 적층되어 수용될 수도 있고, 전술한 접착제(140a), 고장력 테이프(140b), 용접(140c), 고정부재(140d) 등의 결합부재를 이용하여 일체화될 수도 있다.
지그(137)는 내화물로 형성될 수도 있고, 철제 등의 고강도 재질을 이용하여 형성될 수도 있다. 따라서 지그(137)가 내화물로 형성된 경우에는 내장 연와(133)가 수용된 지그(137)를 그대로 전로 내부에 축조할 수도 있고, 지그(137)가 내화물로 형성되지 않은 경우에는 축조 전에 지그(137)와 내화재 모듈(132)를 분리하여 내화재 모듈(132)은 전로 내부에 축조하고, 지그(137)는 전로 외부로 배출한다. 이때, 지그(137)가 내화물로 이루어지지 않은 경우에는 복수의 내장 연와(133)가 일체화된 내화재 모듈(132)로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 내화재 모듈(132)은 임시 체결부(134)를 구비할 수도 있다. 임시 체결부(134)는 내화재 모듈(132)을 전로 내부로 인입하거나 축조하기 위한 장비와 연결하기 위한 것으로, 내화재 모듈(132)에 적어도 하나 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 지그(137)가 내화물로 형성되어 지그(137)도 함께 축조되는 경우에는 지그(137) 내에 수용된 내장 연와(133) 또는 내화재 모듈(132)에는 임시 체결부(134)를 형성하지 않을 수도 있고(도 6의 (a) 참조), 지그(137)가 내화물로 형성되지 않은 경우에는 내화재 모듈(132)는 물론 지그(137)에도 임시 체결부(137)를 형성(도 6의 (b) 참조)할 수도 있다. 임시 체결부(134)는 이어서 이송되는 내화재 모듈(132)의 축조를 방해할 수 있기 때문에 내화재 모듈(132)을 축조 위치로 이송한 다음 제거하는 것이 좋다.
이와 같이 제조된 내화재 모듈(132)은 전로 내부로 인입되어 영구장의 내측에 축조된다.
도 4는 전로 내부에 내화재 모듈을 인입하는 예를 보여주는 도면이고, 도 5는 전로 내부에 내화재 모듈을 인입하는 변형 예를 보여주는 도면이다. 그리고 도 6은 전로 내부에서 내화재 모듈을 축조 위치로 이송하는 예를 보여주는 도면이고, 도 7은 전로 내부에 내화재 모듈을 축조한 후 고정하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 내화재 모듈(132)은 크레인 등의 인입 수단(미도시)을 이용하여 전로(100) 내부로 인입되며, 내화재 모듈(132)은 임시 체결부(134)가 인입 수단에 연결된 케이블(200)에 연결되어 상승 및 하강하면서 전로 내부로 인입된다. 도면에서는 전로(100)가 철피(110) 내부에 영구장(120)이 형성된 상태인 것으로 도시하고 있으나, 영구장(120) 내측에 구비되는 내장 연와 중 일부만 제거된 상태일 수도 있다.
전로(100) 내부로 인입된 내화재 모듈(132)은 인입과 동시에 축조될 수도 있다. 예컨대 전로(100)의 하부 바닥부를 축조하는 경우, 전로(100) 내부로 인입된 내화재 모듈(132)은 하강하면서 전로(100)의 바닥부에 그대로 축조될 수도 있다.
그러나 전로(100)의 측벽이나 바닥부와 측벽이 연결되는 영역에 내화재 모듈(132)을 축조하는 경우에는 내화재 모듈(132)을 축조 영역으로 위치시키기 위해서 수평방향으로 이송해야 한다. 이때, 내화재 모듈(132)을 전로(100) 내부로 인입하는 인입 수단은 내화재 모듈(132)을 수평방향으로 이송시키는데 제한을 받는다. 통상 전로(100) 내부 공간에 비해 장입구의 직경이 작기 때문에 인입 수단을 이용하여 내화재 모듈(132)을 수평방향으로 이송하게 되면 인입 수단이나 인입 수단과 내화재 모듈(132)을 연결하는 케이블(200) 등에 의해 장입구가 손상될 수 있기 때문이다.
따라서 전로(100) 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이 전로(100) 내부로 인입되는 내화재 모듈(132)을 지지하기 위한 지지대(300)와, 지지대(300) 상에서 내화재 모듈(132)을 수평방향으로 이송시킬 수 있는 이송 수단(310, 320)이 구비될 수도 있다. 지지대(300)는 전로(100) 내부로 인입되는 내화재 모듈(132)을 지지하며, 상하방향으로 높이 조절이 가능하도록 형성되어 내화재 모듈(132)을 전로(100)의 내부 측벽을 따라 축조 가능하도록 이송하는 역할을 한다. 이송 수단은 도 5의 (a)에 도시된 것처럼 지지대(300) 상에서 수평 방향으로 이동 가능하도록 형성되며, 상부에 내화재 모듈(132)을 탑재할 수 있는 공간이 형성되고 하부에는 바퀴가 구비되는 대차(310) 등이 사용될 수 있다. 또한, 이송 수단은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 지지대(300) 상부 또는 전로(100) 바닥부에 설치되어 내화재 모듈(132)을 상하방향은 물론 수평방향으로 이송하여 축조할 수 크레인(320)이 사용될 수도 있다.
또한, 내화재 모듈(132)의 인입 시 내화재 모듈(132)이 내화물로 형성된 지그를 포함하는 경우, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 지그(137) 내에 내장 연와(133) 또는 내화재 모듈(132)을 수용한 상태로 그대로 축조될 수 있다. 반면에, 지그(137)가 내화물로 형성되지 않은 경우에는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 축조 전에 내화재 모듈(132)을 지그(137)로부터 분리한 후 내화재 모듈(132)은 축조하고, 지그(137)는 전로(100) 외부로 인출한다. 이때, 지그(137)와 내화재 모듈(132)은 각각 길이 조절 가능한 케이블을 통해 연결되어 있어 내화재 모듈(132)을 지그(137)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 도면에서 지그(137)는 상부가 개방된 형태로 형성되어 있으나, 상부가 개방되고 하부는 개폐 가능하도록 형성될 수도 있으며, 그 형태는 이에 한정되지 않는다.
내화재 모듈(132)의 축조는 전로(100)의 바닥부에서 측벽, 즉 하부에서 상부방향으로 이루어질 수 있다. 전로(100)의 바닥부에 내화재 모듈(132)을 축조할 때 취입구(108) 등의 구멍이나 다른 구조물 등이 형성된 영역에서 바닥부의 중앙부의 순서로 수행하는 것이 좋다. 예컨대 취입구(108)에 대응하는 관통공이 형성된 내화재 모듈(132a)을 제작하여 취입구(108)와 관통공이 연통되도록 내화재 모듈(132a)을 축조하고, 이후 바닥부 중앙에 내화재 모듈(132)을 축조할 수도 있다. 이후 바닥부의 축조가 완료되면, 바닥부와 측벽이 연결되는 영역, 측벽의 순으로 수행하는 것이 좋다. 또한, 전로(100) 측벽에 내화재 모듈(132)을 축조하는 경우 용강이 출강되는 출강구(102) 주변부터 내화재 모듈(132)을 축조하는 것이 좋다.
이와 같이 내화재 모듈(132)의 축조가 완료되면, 내화재 모듈(132)을 전로(100) 내부에 고정시키는 과정이 수행된다. 내화재 모듈(132)은 단순히 끼워 맞추는 형태로 축조되어 있기 때문에 축조 위치에서 이탈되기 쉽다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 전로(100) 내부에 용강(400)을 장입한 다음, 용강(400)이 전로(100) 내벽, 즉 내화재 모듈(132)에 접촉되도록 전로(100)를 경동시켜 내화재 모듈(132)을 고정시킨다. 이때, 용강(400)이 전로(100) 상부측에 형성되는 출강구(102)로 출강되는 것을 방지하기 위하여 출강구(102)에 플러그(104)를 삽입할 수도 있다. 용강(400)이 전로(100) 내벽, 즉 내화재 모듈(132)에 접촉되면 고온의 용강(400)에 의해 내화재 모듈(132)을 형성하고 있는 내장 연와(133)들이 팽창하게 되고, 내화재 모듈(132)에 구비되는 접착제(140a), 고장력 테이프(140b), 용접(140c), 리벳, 볼트, 너트 등의 고정부재(140d)는 고온의 용강(400)에 용융되어 제거된다. 이에 내화재 모듈(132)을 형성하는 내장 연와(132)는 상호 밀착되면서 전로(132) 내부에 고정되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 내화재 축조 방법은 복수의 내장 연와를 적층 및 결합시켜 일체화한 후 용기 내부에 축조함으로써 축조 기간을 단축시킬 수 있다. 이에 용기의 휴지 기간이 단축되어 가동 회수를 증가시킬 수 있으므로 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 전로 110 : 철피
120 : 영구장 132 : 내화재 모듈
133 : 내장 연와 134 : 임시 체결부
137 : 지그 140a, 140b, 140c, 140d : 체결부재
200 : 케이블 300 : 지지대
310, 320 : 이송수단 400 : 용강

Claims (21)

  1. 용융물을 처리하는 용기를 마련하는 과정;
    복수의 내화재를 적층 결합하여 일체화된 내화재 모듈로 제작하는 과정;
    상기 내화재 모듈을 상기 용기 내로 인입시키는 과정;
    상기 용기 내의 적어도 일부 영역에 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정; 및
    상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정;
    을 포함하고,
    상기 내화재 모듈을 제작하는 과정은 접착제 결합, 리벳 결합, 볼팅 결합, 용접 결합 및 고장력 테이프 결합 방식 중 적어도 어느 하나를 사용하고,
    상기 내화재 모듈은 인입 수단과 결합되기 위한 임시 체결부를 구비하며,
    상기 임시 체결부는 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정 후 상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정에서 제거하는 내화재 축조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용융물은 용강이고, 상기 용기는 상기 용강을 처리하는 용기인 내화재 축조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화재 모듈을 제작하는 과정은 대기압 하에서 복수의 내화재를 적층하고 이들 사이를 결합하는 내화재 축조 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화재를 리벳 결합 및 볼팅 결합하는 경우, 상기 내화재에 리벳 및 볼트가 삽입되는 고정공을 형성하고, 상기 고정공의 적어도 일단부에는 상기 리벳 및 볼트에 형성되는 돌출부위 및 상기 볼트에 연결되는 너트를 수용하기 위한 고정홈을 형성하는 내화재 축조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화재를 결합하기 위한 구조물은 상기 내화재 모듈을 고정시키는 과정에서 제거되는 내화재 축조 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 상기 내화재 모듈이 위치되는 상기 용기 영역의 형상에 대응되는 형상을 가지는 내화재 축조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 다각형, 타원형, 환형 및 원형 중 적어도 어느 한 가지 형태로 제조되는 내화재 축조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 곡면을 갖도록 제조되는 내화재 축조 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 상기 내화재 모듈을 상승 및 하강시키는 인입수단을 이용하여 상기 용기 내부에 인입하는 내화재 축조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 용기 내부에 높이 조절 가능한 지지대가 구비되어, 상기 용기 내부로 인입된 내화재 모듈을 지지하는 내화재 축조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 지지대 상에는 수평방향으로 이동 가능한 이송수단이 구비되어, 상기 내화재 모듈을 수평방향으로 이송하는 내화재 축조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화재 모듈을 인입하는 과정과 상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정이 동시에 이루어지거나, 연속하여 이루어지는 내화재 축조 방법.
  16. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 내부에 공간이 형성되는 지그에 수용되어 인입되고, 상기 내화재 모듈이 상기 용기 내부에 인입되면 상기 지그를 제거하는 내화재 축조 방법.
  17. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 내화재 모듈은 내화물로 형성되고 내부에 공간이 형성되는 지그에 수용되어 인입되고, 상기 지그는 상기 내화재 모듈과 함께 축조되는 내화재 축조 방법.
  18. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 내화재 모듈을 위치시키는 과정은 상기 용기 내부 전체에서 이루어지거나, 상기 용기 내에 이미 존재하던 내화재 중 일부를 제거한 영역에서 이루어지는 내화재 축조 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 용기 내부 전체에서 상기 내화재 모듈의 축조가 이루어지는 경우, 상기 내화재 모듈은 상기 용기 내부의 하부에서 상부 방향으로 축조되는 내화재 축조 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 용기 내부에 구조물이 형성되어 있는 경우, 상기 내화재 모듈은 상기 구조물이 형성되어 있는 영역부터 축조되는 내화재 축조 방법.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 용기 내부 전체에서 축조가 이루어지는 경우, 상기 용기의 바닥부만 상기 내화재 모듈이 축조되는 내화재 축조 방법.
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