KR101388028B1 - 가열로의 도어장치 - Google Patents

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KR101388028B1
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 가열로의 도어장치에 관한 것으로, 가열로 구조물의 개방구 둘레에 설치되며, 측면부가 경사지게 형성된 도어지지대와, 가열로 구조물에 회동가능하게 설치되며, 회동에 의해 개방구를 개폐시키고, 자중에 의해 도어지지대의 측면부에 안착되는 도어와, 도어를 상하로 회동시키는 도어회동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열로의 도어장치{DOOR APPARATUS OF HEATING FURNACE}
본 발명은 가열로의 도어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열로의 구조물과 도어 사이의 틈새를 통해 손실되는 열에너지를 감소시키기 위한 가열로의 도어장치에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
압연공정은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적합한 온도(1100 ~ 1300 ℃)로 재가열하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께압연을 실시하고 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종 압연하는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술은 대한민국 등록특허 제0797343호(2008.01.16. 등록, 발명의 명칭 : 가열로 추출도어)에 개시되어 있다.
본 발명은 가열로의 구조물과 도어 사이의 틈새를 통해서 손실되는 열에너지를 감소시켜 소재 가열에 소요되는 전력 에너지의 절감을 도모할 수 있는 가열로의 도어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 가열로의 도어장치는, 가열로 구조물의 개방구 둘레에 설치되며, 측면부가 경사지게 형성된 도어지지대; 상기 가열로 구조물에 회동가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 개방구를 개폐시키고, 자중에 의해 상기 도어지지대의 측면부에 안착되는 도어; 및 상기 도어를 상하로 회동시키는 도어회동장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 도어지지대는, 금속소재를 포함하여 이루어지며, 상기 개방구 둘레에 돌출되게 설치되고, 측면부가 상기 가열로 구조물의 외측으로 갈수록 하향되는 경사를 이루는 지지골조부; 및 내화소재를 포함하여 이루어지며, 상기 지지골조부의 내면부를 따라 형성되는 내화지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 도어는, 상기 도어지지대의 측면부에 대응되는 패널형상을 가지는 패널부; 상기 패널부 둘레에서 상기 도어지지대측으로 돌출되게 형성되며, 상기 도어지지대의 외면부 둘레에 접하는 외부돌출턱부; 및 상기 외부돌출턱부 내측에서 상기 도어지지대측으로 돌출되게 형성되며, 상기 도어지지대의 내면부 둘레에 접하는 내부돌출턱부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 패널부는, 금속소재를 포함하여 이루어지며, 상기 도어지지대의 측면부에 대응되는 패널형상을 가지는 도어골조부; 내화소재를 포함하여 이루어지며, 상기 도어지지대와 접하는 상기 도어골조부의 일면부에 형성되는 내화부; 및 상기 내화부와 상기 도어골조부 사이에 중공 형성되어 상기 도어골조부와 내화부간 열전도율을 감소시키는 열차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 도어회동장치는, 상기 가열로 구조물에 고정설치되며, 회전 구동되는 구동모터; 상기 구동모터에 연동하여 회전되는 구동풀리; 상기 가열로 구조물에 고정설치되며, 상기 도어 상측에서 수평방향으로 연장되게 형성되는 풀리지지대; 상기 도어의 자유단부 상측에서 상기 풀리지지대에 회전가능하게 설치되는 방향전환풀리; 및 일측부가 상기 도어의 자유단부에 연결되고, 타측부가 상기 방향전환풀리를 거쳐 상기 구동풀리에 권취되는 와이어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 도어지지대 양측에 돌출되게 설치되며, 상향 회동된 상기 도어와 상기 도어지지대 사이에 형성되는 개방공간부의 측면부를 차단하는 측면차단대;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도어가 그 자중에 대응되는 하중만큼 도어지지대에 밀착되므로 도어지지대와 도어 사이의 틈새 생성을 안정적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 도어를 하향 회동시킨 상태에서 내부돌출턱부와 외부돌출턱부가 도어지지대의 내, 외측 둘레에 접하게 되므로, 단순한 평판형 패널형상을 가지는 경우와 비교해 개방구를 통한 열에너지 유출을 보다 안정적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 가열로의 구조물과 도어 사이의 틈새를 통해서 손실되는 열에너지를 감소시킴으로써, 소재 가열에 소요되는 전력 에너지의 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 도어가 외부돌출턱부와 내부돌출턱부에 의해 도어지지대에 걸려 구속된 상태를 안정되게 유지할 수 있어 도어의 중량에 의한 쳐짐이나 기울어짐을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치를 도시한 요부 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치의 도어가 개방 작동된 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 3의 B-B선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가열로의 도어장치의 일실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1, 2, 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치를 도시한 사시도, 측면도, 요부 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치의 도어가 개방 작동된 상태를 도시한 측면도이며, 도 6은 도 3의 B-B선 단면도이다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치(200)는, 도어지지대(210), 도어(220), 도어회동장치(230), 측면차단대(240)를 포함한다.
도어지지대(210)는 가열로 구조물(10)의 개방구(11) 둘레에 돌출되게 설치되며, 개방구(11)측으로 하향 회동된 도어(220)와 접촉되며, 가열로 구조물(10) 내부를 밀폐시킨다.
도어(220)와 접촉되는 도어지지대(210)의 측면부는 가열로 구조물(10) 외측으로 갈수록 하향 경사진 형상을 가진다.
도 3, 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도어지지대(210)는 지지골조부(211)와 내화지지부(212)를 포함한다.
지지골조부(211)는 강철(Steel) 등과 같은 금속소재를 포함하여 이루어지며, 개방구(11) 둘레에 돌출되게 설치된다.
지지골조부(211)는 외부 환경에 노출되는 도어지지대(210)의 외부 골조를 이루며, 상기와 같이 측면부가 가열로 구조물(10)의 외측으로 갈수록 하향 경사진 형상을 가진다.
내화지지부(212)는 광물, 세라믹 섬유(Ceramic fiber) 등과 같은 내화소재를 포함하여 이루어지며, 지지골조부(211)의 내면부를 따라 형성된다.
내화지지부는 1,500℃ 이상의 내화도를 가진 비금속 무기재료로 이루어져 가열로 구조물(10) 내부의 고온 분위기에 노출되어도 타거나 물러지지 않으며, 가열로 구조물(10) 내부의 고온 열에너지로부터 지지골조부(211)를 보호한다.
도어(220)는 가열로 구조물(10)에 회동가능하게 설치되며, 도어회동장치(230)의 작동에 의해 상하로 회동되면서 개방구(11)를 개폐시킨다.
도어지지대(210)의 측면부가 상기와 같이 경사진 형상을 가짐에 따라 도 1, 2에 도시된 바와 같이 도어(220)가 하향 회동된 상태에서 도어(220)는 도어지지대(210)의 경사진 측면부에 안착된 상태가 된다.
이때, 도어(220)는 그 자중에 대응되는 하중만큼 도어지지대(210)에 밀착되어 도어지지대(210)와 도어(220) 사이의 틈새 생성이 안정적으로 방지된다.
도 3, 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도어(220)는 패널부(221), 외부돌출턱부(225), 내부돌출턱부(226)를 포함한다.
패널부(221)는 도어지지대(210)의 측면부에 대응되는 패널형상을 가진다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 패널부(221)는 도어골조부(222), 내화부(223), 열차단부(224)를 포함한다.
도어골조부(222)는 강철(Steel) 등과 같은 금속소재를 포함하여 이루어지며, 개방구(11)를 폐쇄가능한 연속된 차단벽을 이루도록 도어지지대(210)의 측면부에 대응되는 패널형상을 가진다.
내화부(223)는 광물, 세라믹 섬유(Ceramic fiber) 등과 같은 내화소재를 포함하여 이루어지며, 도어지지대(210)와 접하는 도어골조부(222)의 일면부에 형성된다.
열차단부(224)는 내화부(223)와 도어골조부(222) 사이에 중공 형성되는 부분으로, 내화부(223)와 도어골조부(222)를 상호 단열시키는 공기층을 형성한다.
공기는 내화소재, 금속소재보다 열전도성이 낮아 도어골조부(222)와 내화부(223)간 열전도율을 감소시키게 된다.
이에 따라, 가열로 구조물(10) 내부에서 개방구(11)를 통해 내화부(223)로 전달된 열에너지가 금속소재로 구성된 도어골조부(222)측으로 직접 전도되어 가열로(10) 외부로 누설되는 것이 방지된다.
외부돌출턱부(225)는 패널부(221) 둘레에서 도어지지대(210)측으로 돌출되게 형성되며, 도어지지대(210)의 외면부 둘레, 보다 구체적으로는 지지골조부(211)의 외면부 둘레에 접한다.
내부돌출턱부(226)는 외부돌출턱부(225) 내측에서 도어지지대(210)측으로 돌출되게 형성되며, 도어지지대(210)의 내면부 둘레, 보다 구체적으로는 내화지지부(212)의 내면부 둘레에 접한다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이 도어(220)를 하향 회동시킨 상태에서 내부돌출턱부(226)와 외부돌출턱부(225)는 도어지지대(210)의 내, 외측 둘레에 접하게 된다.
이에 따라, 도어(220)가 단순한 평판형 패널형상을 가지는 경우와 비교해 개방구(11)를 통한 열에너지 유출을 보다 안정적으로 방지할 수 있다.
도어(220)는 도어지지대(210)에 접촉된 상태에서 외부돌출턱부(225)와 내부돌출턱부(226)에 의해 도어지지대(210)에 걸려 구속된 상태를 유지하게 되므로, 도어(220)의 중량에 의한 하향 이동이나 기울어짐을 방지할 수 있다.
또한, 도어(220)와 도어지지대(210)간 접촉부에 형성된 표면 요철이나 도어(220)와 도어지지대(210)의 가공 오차에 따라 도어(220)와 도어지지대(210) 사이에 생성되는 유격을 차단할 수 있다.
도어회동장치(230)는 도어(220) 상측에 설치되며, 도어(220)의 하부(자유단부)를 상하로 승강이동시키면서 도어(220)를 상향 또는 하향 회동시킨다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도어회동장치(230)는 구동모터(231), 구동풀리(233), 풀리지지대(234), 방향전환풀리(235), 와이어(236)를 포함한다.
구동모터(231)는 가열로 구조물(10)상에 고정설치되며, 회전 구동된다.
구동풀리(233)는 구동모터(231)의 회전축과 동축상에 연결되며, 구동모터(231)의 구동에 연동하여 회전된다.
구동모터(231)와 구동풀리(233) 사이에는 구동모터(231)의 회전축의 회전속도를 감속하여 구동풀리(233)로 전달하는 감속기가 설치될 수 있다.
풀리지지대(234)는 도어(220)의 상측에서 가열로 구조물(10)에 고정설치되며, 도어(220)의 자유단부측으로 수평방향으로 연장되게 형성된다.
방향전환풀리(235)는 도어(220)의 자유단부 상측에서 풀리지지대(234)에 회전가능하게 설치된다.
와이어(236)의 일측부는 도어(220)의 자유단부에 연결되고, 타측부가 방향전환풀리(235)를 거쳐 구동풀리(233)에 권취된다.
구동모터(231)의 정방향 구동 시, 도 5에 도시된 바와 같이 구동풀리(233)가 연동하여 회전되면서 와이어(236)의 타측부가 둘레에 권취되고, 와이어(236)의 일측부에 연결된 도어(220)가 상향 회동된다.
구동모터(231)의 역방향 구동 시, 도 1, 2에 도시된 바와 같이 구동풀리(233)가 연동하여 회전되면서 와이어(236)의 타측부가 풀리고, 와이어(236)의 일측부에 연결된 도어(220)가 하향 회동된다.
측면차단대(240)는 도어지지대(210) 양측에 돌출되게 설치되어, 도 5에 도시된 바와 같이 도어(220)가 상향 회동된 상태에서 도어(220)와 도어지지대(210) 사이에 형성되는 개방공간부(S)(도 5 참조)의 측면부(좌, 우측부)를 차단한다.
도어(220)가 상향 회동된 상태에서, 도어(220)와 한 쌍의 측면차단대(240), 도어지지대(210)는 각각 개방구(11)를 통한 소재 추출 경로, 즉 개방공간부(S)의 상측과 좌, 우측, 하측을 커버링하게 된다.
이에 따라 가열로 구조물(10) 내부의 소재가 가열로 구조물(10) 외부로 추출되는 과정에서 고온 열에너지가 전(全)방향으로 방출되어 발생되는 열손실을 보다 저감시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 가열로의 도어장치(200)는, 도어(220)가 그 자중에 대응되는 하중만큼 도어지지대(210)에 밀착되므로 도어지지대(210)와 도어(220) 사이의 틈새 생성이 안정적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 도어(220)를 하향 회동시킨 상태에서 내부돌출턱부(226)와 외부돌출턱부(225)가 도어지지대(210)의 내, 외측 둘레에 접하게 되므로, 단순한 평판형 패널형상을 가지는 경우와 비교해 개방구(11)를 통한 열에너지 유출을 보다 안정적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 가열로의 구조물(10)과 도어(220) 사이의 틈새를 통해서 손실되는 열에너지를 감소시킴으로써, 소재 가열에 소요되는 전력 에너지의 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 도어(220)가 외부돌출턱부(225)와 내부돌출턱부(226)에 의해 도어지지대(210)에 걸려 구속된 상태를 안정되게 유지할 수 있어 도어(220)의 중량에 의한 쳐짐이나 기울어짐을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 가열로 구조물 11 : 개방구
200 : 가열로의 도어장치 210 : 도어지지대
211 : 지지골조부 212 : 내화지지부
220 : 도어 221 : 패널부
222 : 도어골조부 223 : 내화부
224 : 열차단부 225 : 외부돌출턱부
226 : 내부돌출턱부 230 : 도어회동장치
231 : 구동모터 233 : 구동풀리
234 : 풀리지지대 235 : 방향전환풀리
236 : 와이어 240 : 측면차단대

Claims (6)

  1. 가열로 구조물의 개방구 둘레에 설치되며, 측면부가 경사지게 형성된 도어지지대;
    상기 가열로 구조물에 회동가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 개방구를 개폐시키고, 자중에 의해 상기 도어지지대의 측면부에 안착되는 도어; 및
    상기 도어를 상하로 회동시키는 도어회동장치;를 포함하고,
    상기 도어지지대는, 금속소재를 포함하여 이루어지며, 상기 개방구 둘레에 돌출되게 설치되고, 측면부가 상기 가열로 구조물의 외측으로 갈수록 하향되는 경사를 이루는 지지골조부; 및
    내화소재를 포함하여 이루어지며, 상기 지지골조부의 내면부를 따라 형성되는 내화지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 도어장치.
  2. 삭제
  3. 가열로 구조물의 개방구 둘레에 설치되며, 측면부가 경사지게 형성된 도어지지대;
    상기 가열로 구조물에 회동가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 개방구를 개폐시키고, 자중에 의해 상기 도어지지대의 측면부에 안착되는 도어; 및
    상기 도어를 상하로 회동시키는 도어회동장치;를 포함하고,
    상기 도어는, 상기 도어지지대의 측면부에 대응되는 패널형상을 가지는 패널부;
    상기 패널부 둘레에서 상기 도어지지대측으로 돌출되게 형성되며, 상기 도어지지대의 외면부 둘레에 접하는 외부돌출턱부; 및
    상기 외부돌출턱부 내측에서 상기 도어지지대측으로 돌출되게 형성되며, 상기 도어지지대의 내면부 둘레에 접하는 내부돌출턱부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 도어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패널부는,
    금속소재를 포함하여 이루어지며, 상기 도어지지대의 측면부에 대응되는 패널형상을 가지는 도어골조부;
    내화소재를 포함하여 이루어지며, 상기 도어지지대와 접하는 상기 도어골조부의 일면부에 형성되는 내화부; 및
    상기 내화부와 상기 도어골조부 사이에 중공 형성되어 상기 도어골조부와 내화부간 열전도율을 감소시키는 열차단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 도어장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도어회동장치는,
    상기 가열로 구조물에 고정설치되며, 회전 구동되는 구동모터;
    상기 구동모터에 연동하여 회전되는 구동풀리;
    상기 가열로 구조물에 고정설치되며, 상기 도어 상측에서 수평방향으로 연장되게 형성되는 풀리지지대;
    상기 도어의 자유단부 상측에서 상기 풀리지지대에 회전가능하게 설치되는 방향전환풀리; 및
    일측부가 상기 도어의 자유단부에 연결되고, 타측부가 상기 방향전환풀리를 거쳐 상기 구동풀리에 권취되는 와이어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 도어장치.
  6. 가열로 구조물의 개방구 둘레에 설치되며, 측면부가 경사지게 형성된 도어지지대;
    상기 가열로 구조물에 회동가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 개방구를 개폐시키고, 자중에 의해 상기 도어지지대의 측면부에 안착되는 도어; 및
    상기 도어를 상하로 회동시키는 도어회동장치;를 포함하고,
    상기 도어지지대 양측에 돌출되게 설치되며, 상향 회동된 상기 도어와 상기 도어지지대 사이에 형성되는 개방공간부의 측면부를 차단하는 측면차단대;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 도어장치.
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