KR101368353B1 - 수냉 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각수량을 하향 조정할 수 있을 뿐만 아니라 냉각능률을 향상시킬 수 있어 사용 수명을 연장할 수 있는 수냉 패널에 관한 것으로, 전기로의 측벽 형상을 따라 만곡되게 제공되는 판 형상의 몸체, 몸체의 일측면 상에 일체로 형성되는 냉각수 순환라인, 냉각수 순환라인을 전기로의 아크열 및 용강의 복사열로부터 보호하는 내화벽부, 및 몸체의 타측면 상에 배치되어 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각자켓;을 포함한다.

Description

수냉 패널{WATER-COOLED PANEL}
본 발명은 전기로의 벽면에 설치되는 수냉 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수량을 하향 조정할 수 있을 뿐만 아니라 냉각능률을 향상시킬 수 있어 사용 수명을 연장할 수 있는 수냉 패널에 관한 것이다.
일반적으로 전기로는 복수의 전극봉에 전류를 인가함으로써 전극봉과 스크랩 사이에 발생하는 아크(arc)열에 의하여 철 등의 원료를 용해, 정련하여 강을 제조하는 설비이다.
전기로는 고철을 용해하기 전에 상부를 덮는 지붕을 개방한 상태로 기중기 등을 통해 스크랩 등의 원료가 장입되고, 전기로의 상부를 덮는 지붕에 수직하게 연결된 다수의 전극봉을 통해 고전압을 인가하여 고열의 아크열에 의해 원료를 용해한다. 그리고 고철 등의 원료가 용해된 용강은 전기로 하부에 형성된 출강구를 통해 수강래들로 이동되어 채워지고, 용강이 채워진 수강래들은 주행 가능하도록 구비된 운반 대차에 의해 다른 공정으로 이동된다.
관련 선행기술로는 한국공개특허공보 제 2001-0042420 호(공개일자 : 2001년 05월 25일, 명칭:"아크로의 노벽 및 노덮개용 수냉패널")가 있다.
본 발명은 몸체의 일측면 상에 일체로 형성되는 냉각수 순환라인을 아크열 및 용강의 복사열로부터 보호하는 내화벽부, 및 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수의 온도를 낮추기 위한 냉각자켓을 포함함으로써, 냉각수량을 하향 조정할 수 있을 뿐만 아니라 냉각능률을 향상시킬 수 있어 사용 수명을 연장할 수 있는 수냉 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 수냉 패널은, 전기로의 측벽 형상을 따라 만곡되게 제공되는 판 형상의 몸체; 몸체의 일측면 상에 일체로 형성되는 냉각수 순환라인; 냉각수 순환라인을 전기로의 아크열 및 용강의 복사열로부터 보호하는 내화벽부; 및 몸체의 타측면 상에 배치되어 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각자켓;을 포함할 수 있다.
구체적으로 내화벽부는, 냉각수 순환라인의 전면을 감쌀 수 있도록 축조되는 내화연와들로 이루어질 수 있다.
더 구체적으로 내화연와들은, 냉각수 순환라인을 형성하는 각각의 파이프에서 냉각수 순환라인의 전면 측으로 수평하게 연장되는 리브에 의해 지지될 수 있다.
그리고 내화벽부와 냉각수 순환라인 사이 공간에는 냉각수 순환라인을 형성하는 파이프 용접부위의 크랙발생을 방지하는 부정형 내화물이 채워질 수 있다.
한편, 냉각자켓은 내부가 빈 함체 형상을 가지면서 내부에는 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 또 다른 냉각수가 순환되거나, 또는 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수냉 패널은,
첫째, 냉각수 순환라인의 전면에 내화벽부를 형성함으로써, 전극에서 발생되는 아크열로부터 냉각수 순환라인을 보호할 수 있어 수냉 패널의 사용 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 냉각수 순환라인을 보호하는 내화벽부로 인해 냉각수량을 하향 조정할 수 있어 냉각수 순환에 따른 전력을 절감할 수 있다.
셋째, 냉각수 순환라인의 배면에 냉각자켓을 형성함으로써, 냉각능률을 높일 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 수냉 패널의 사용 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
넷째, 이웃한 냉각수 순환라인 사이를 부정형 내화물(CASTABLE)로 채움으로써, 냉각수 순환라인의 크랙발생을 방지하여 수냉 패널의 사용 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 전기로를 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 수냉 패널을 나타낸 단면도이며, 그리고
도 3은 도 2의 "A"를 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명과 관련된 전기로를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전기로는 연와(50)가 내면에 형성된 하부(51)와, 하부(51)의 상면에 위치됨과 아울러 다수의 전극(52)이 설치되어 있는 상부(53)로 이루어지며, 상부(53)에는 수냉 패널(54)이 설치된다. 수냉 패널(54)은 원형관 타입으로 형성되면서 상부(53)의 내측면에 위치되는데, 이러한 수냉 패널(54)에는 냉각수가 출입할 수 있도록 인입관 및 배출관(도시되지 않음)이 연결된다.
그런데, 전술한 수냉 패널(54)은 용강의 복사열 및 아크열에 그대로 노출되는 구조를 가지고 있기 때문에 사용 수명이 단축되는 문제점이 있었으며, 또한 용강의 복사열 및 아크열에 의해 전기로 용해 조업도중 냉각수량을 높여야 하기 때문에 과다한 전력이 소모되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 용강 및 아크열이 직접 전달되는 것을 방지함과 아울러 냉각능률을 높일 수 있게 함으로써, 사용수명을 연장할 수 있게 하는 수냉 패널을 제공하려는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 수냉 패널을 나타낸 단면도로서, 본 발명에 따른 수냉 패널(100)은 몸체(110)와, 몸체(110)의 일측면 상에 형성되는 냉각수 순환라인(120), 및 냉각수 순환라인(120)을 아크열 및 용강의 복사열로부터 보호하는 내화벽부(130)를 포함한다.
먼저, 몸체(110)는 전기로의 측벽 형상을 따라 만곡되게 제공되는 판 형상을 가진다. 이러한 몸체(110)는 소정의 두께를 가지는 강철판재로 이루어진다. 이와 같이 형성된 몸체(110)의 일측면 상에는 냉각수 순환라인(120)이 일체로 형성된다.
냉각수 순환라인(120)은 도시된 바와 같이 전기로의 내부와 마주하는 몸체(110)의 일측면 상에 일체로 형성된다. 냉각수 순환라인(120)은 도시된 바와 같이 복수열의 파이프(122)가 위, 아래에 번갈아가면서 연통되어 형성되는데, 이러한 냉각수 순환라인(120)의 입구 및 출구에는 냉각수가 순환할 수 있도록 몸체(110)의 타측면 외부에서부터 제공되는 냉각수 유입라인(도시되지 않음) 및 냉각수 배출라인(도시되지 않음)이 연결된다. 즉 냉각수 유입라인에서 공급된 냉각수는 복수열의 파이프(122)를 순서대로 통과한 후 냉각수 배출라인을 통해 외부로 배출된다. 누구나 알 수 있듯이 복수열로 배치된 파이프(122)의 연결은 냉각수의 흐름을 원활하게 하기 위해 통상의 엘보(elbow) 등으로 연결된다.
한편, 내화벽부(130)는 통상의 내화 연와(132)들로 이루어진다. 내화 연와(132)들은 냉각수 순환라인(120)을 감쌀 수 있도록 냉각수 순환라인(120)의 전면에 축조되는데, 이를 위해서 냉각수 순환라인(120)를 형성하는 각각의 파이프(122)에는 내화 연와(132)들을 지지하는 리브(134)들이 냉각수 순환라인(120)의 전면 측으로 수평하게 연장되게 형성된다. 즉, 내화 연와(132)는 어느 하나의 리브(134)와 이웃한 또 다른 리브(134) 사이에는 지지되면서 축조된다.
그리고 내화벽부(130)와 냉각수 순환라인(120) 사이 공간에는 부정형 내화물(140)이 채워지는데, 이렇게 내화벽부(130)와 냉각수 순환라인(120) 사이 공간에 채워진 부정형 내화물(140)은 냉각수 순환라인(120)을 형성하는 파이프(122) 용접부위의 크랙발생을 방지한다.
한편, 본 발명에 따른 수냉 패널(100)은 냉각자켓(150)을 더 포함한다. 냉각자켓(150)은 도시된 바와 같이 내부가 빈 함체 형상을 가지며 몸체(110)의 타측면 상에 배치되는데, 이러한 냉각자켓(150)의 내부에는 냉각수 순환라인(120)을 흐르는 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 또 다른 냉각수가 순환되거나, 또는 저장된다. 도 2에서는 냉각수가 순환되는 냉각자켓(150)이 도시되어 있다.
바람직하게는 냉각자켓(150)은 몸체(110)의 타측면의 일부분을 덮을 수 있도록 형성되거나, 또는 몸체(110)의 타측면 전체를 덮을 수 있도록 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 수냉 패널(100)은, 냉각수 순환라인(120)의 전면에 내화벽부(130)를 형성함으로써, 전기로의 전극(52)에서 발생되는 아크열로부터 냉각수 순환라인(120)을 보호할 수 있어 수냉 패널의 사용 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 내화벽부(130)로 인해 냉각수 순환라인(120)을 흐르는 냉각수량을 하향 조정할 수 있어 냉각수 순환에 따른 전력을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수냉 패널(100)은, 몸체(110)의 타측면 상에 냉각자켓(150)을 형성함으로써, 냉각능률을 높일 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 수냉 패널의 사용 수명을 연장할 수 있다.
그리고 냉각수 순환라인(120) 사이를 부정형 내화물(140)로 채움으로써, 냉각수 순환라인(120)의 크랙발생을 방지하여 수냉 패널(100)의 사용 수명을 연장할 수 있다.
상기와 같은 수냉 패널(100)은 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.
100 : 수냉 패널 110 : 몸체
120 : 냉각수 순환라인 130 : 내화벽부
140 : 부정형 내화물 150 : 냉각자켓

Claims (5)

  1. 전기로의 측벽 형상을 따라 만곡되게 제공되는 판 형상의 몸체;
    상기 몸체의 일측면 상에 일체로 형성되는 냉각수 순환라인;
    상기 냉각수 순환라인을 상기 전기로의 아크열 및 용강의 복사열로부터 보호하는 내화벽부; 및
    상기 몸체의 타측면 상에 배치되어 상기 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각자켓;을 포함하며,
    상기 냉각자켓은 내부가 빈 함체 형상을 가지면서 내부에는 상기 냉각수 순환라인을 흐르는 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 또 다른 냉각수가 순환되거나, 또는 저장되는 수냉 패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화벽부는,
    상기 냉각수 순환라인의 전면을 감쌀 수 있도록 축조되는 내화연와들로 이루어지는 수냉 패널.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 내화연와들은,
    상기 냉각수 순환라인을 형성하는 각각의 파이프에서 상기 냉각수 순환라인의 전면 측으로 수평하게 연장되는 리브에 의해 지지되는 수냉 패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화벽부와 상기 냉각수 순환라인 사이 공간에는 상기 냉각수 순환라인을 형성하는 파이프 용접부위의 크랙발생을 방지하는 부정형 내화물이 채워지는 수냉 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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