KR101435067B1 - 가열로용 열차단장치 - Google Patents

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KR101435067B1
KR101435067B1 KR1020130033256A KR20130033256A KR101435067B1 KR 101435067 B1 KR101435067 B1 KR 101435067B1 KR 1020130033256 A KR1020130033256 A KR 1020130033256A KR 20130033256 A KR20130033256 A KR 20130033256A KR 101435067 B1 KR101435067 B1 KR 101435067B1
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heating furnace
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유용현
박영국
백선필
윤일성
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현대제철 주식회사
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Abstract

가열로용 열차단장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 가열로용 열차단장치는: 도어부의 내측에 설치되며 도어부의 하측으로 제1유체를 분사하는 제1분사부와, 제1분사부로 제1유체를 공급하는 제1공급부와, 도어부의 외측에 설치되며 도어부의 하측으로 제2유체를 분사하는 제2분사부와, 제2분사부로 제2유체를 공급하는 제2공급부 및 제1공급부와 제2공급부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열로용 열차단장치{HEAT PROTECTION DEVICE FOR HEATING FURNACE}
본 발명은 가열로용 열차단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열로의 도어 개방시, 가열로 내측의 열기가 가열로의 외측으로 이동되는 현상을 감소시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 가열로용 열차단장치에 관한 것이다.
일반적으로 가열로는 제철소의 열연공장 등에서 슬라브(Slab) 등의 소재를 가스, 기름 등의 연료를 사용하여 대략 1200℃ 내지 1300℃의 온도로 가열하기 위한 장치이다. 이러한 가열로는 소재를 판재 등의 제품으로 가공하기 위한 열간압연공정의 전 공정에 배치된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2013-0002430호(2013.01.08 공개, 발명의 명칭: 가열로)에 개시되어 있다.
본 발명은, 가열로의 도어 개방시, 가열로 내측의 열기가 가열로의 외측으로 이동되는 현상을 감소시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 가열로용 열차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 가열로용 열차단장치는: 도어부의 내측에 설치되며 도어부의 하측으로 제1유체를 분사하는 제1분사부와, 제1분사부로 제1유체를 공급하는 제1공급부와, 도어부의 외측에 설치되며 도어부의 하측으로 제2유체를 분사하는 제2분사부와, 제2분사부로 제2유체를 공급하는 제2공급부 및 제1공급부와 제2공급부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한 제1분사부는, 제1공급부에 연결되며 도어부의 내부로 연장되는 제1공급관로와, 제1공급관로에서 분기되어 제1유체가 이동되는 통로를 형성하며 도어부의 폭 방향을 따라 출구가 형성되는 제1분기관로 및 제1분기관로에 연결되며 도어부의 하측으로 제1유체를 분사하는 제1노즐부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제1유체는 코크스오븐가스와 가열로 내측의 가열공기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제1공급부는, 제1공급관로에 연결되며 제어부의 제어신호로 동작되는 제1펌프와, 가열공기를 제1펌프로 안내하는 제1관로 및 코크스오븐가스를 제1펌프로 안내하는 제2관로를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제2분사부는, 제2공급부에 연결되며 도어부의 내부로 연장되는 제2공급관로와, 제2공급관로에서 분기되어 제2유체가 이동되는 통로를 형성하며 도어부의 폭 방향을 따라 출구가 형성되는 제2분기관로 및 제2분기관로에 연결되며 도어부의 하측으로 제2유체를 분사하는 제2노즐부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제2유체는 가열로 외측의 공기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제2공급부는, 제2공급관로에 연결되며 제어부의 제어신호로 동작되는 제2펌프 및 가열로 외측의 공기를 제2펌프로 안내하는 외측관로를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 가열로용 열차단장치는, 도어부의 내측으로 제1유체가 분사되고 도어부의 외측으로 제2유체가 분사되므로, 가열로 내측의 열기가 가열로의 외측으로 이동되는 현상을 감소시켜 가열로의 열효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1분사부와 제2분사부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1분사부가 도어부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2분사부가 도어부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1노즐부를 확대 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가열로용 열차단장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 제철공장의 가열로에 설치된 가열로용 열차단장치를 예로 들어 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1분사부와 제2분사부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1분사부와 제2분사부가 도어부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2분사부가 도어부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1노즐부를 확대 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치의 블록도이다.
도 1과 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치(1)는, 도어부(12)의 내측에 설치되며 도어부(12)의 하측으로 제1유체(22)를 분사하는 제1분사부(20)와, 제1분사부(20)로 제1유체(22)를 공급하는 제1공급부(30)와, 도어부(12)의 외측에 설치되며 도어부(12)의 하측으로 제2유체(42)를 분사하는 제2분사부(40)와, 제2분사부(40)로 제2유체(42)를 공급하는 제2공급부(50)와, 제1공급부(30)와 제2공급부(50)를 제어하는 제어부(60)를 포함한다.
소재를 설정된 온도로 가열하는 가열로(10)의 양측에는 도어부(12)가 설치된다.
도어부(12)는 도어구동부(14)의 동작으로 상하 이동되며, 일 실시예에 따른 도어구동부(14)는 실린더(15)와 연결로드(17)를 포함한다. 실린더(15)는 가열로(10)의 상부에 고정되며, 실린더(15)에서 연장된 연결로드(17)는 도어부(12)의 상측에 연결된다.
실린더(15)의 동작으로 연결로드(17)가 상하 이동되면, 연결로드(17)에 연결된 도어부(12)도 상하 이동되므로, 가열로(10)의 내부공간(19)은 도어부(12)의 상하 동작으로 개폐된다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 도어부(12)의 내측에 설치되는 제1분사부(20)는, 도어부(12)의 하측으로 제1유체(22)를 분사하여 에어막을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 유체 분사장치가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1분사부(20)는, 제1공급관로(24)와 제1분기관로(26)와 제1노즐부(27)를 포함한다.
제1공급부(30)에 연결된 제1공급관로(24)는 도어부(12)의 내부로 연장된다. 가열로(10)의 내부공간(19)에는 가열공기가 존재하며, 이러한 가열공기가 도어부(12)의 내부로 연장된 제1공급관로(24)에 직접 접하지 않으므로 제1공급관로(24)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
제1공급관로(24)의 상측은 도어부(12)의 상측으로 연장되어 제1공급부(30)에 연결되며, 제2공급관로(44)의 하측은 도어부(12)의 내측으로 연장되어 제1분기관로(26)에 연결된다.
제1분기관로(26)는 제1공급관로(24)에서 분기되어 제1유체(22)가 이동되는 통로를 형성하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1분기관로(26)의 상부는 도어부(12)의 내측에 위치하며, 제1공급관로(24)를 통하여 이동하는 제1유체(22)를 복수로 분기시켜 도어부(12)의 하측을 향하여 안내한다.
제1분기관로(26)의 하부는 도어부(12)의 내측을 향하여 돌출되어 제1노즐부(27)에 연결되며, 제1분기관로(26)의 출구는 도어부(12)의 폭 방향을 따라 복수로 형성된다.
제1분기관로(26)에 연결되는 제1노즐부(27)는, 도어부(12)의 하측으로 제1유체(22)를 분사하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1노즐부(27)는, 제1분기관로(26)의 하측에 연결되는 노즐몸체(28)와, 노즐몸체(28)의 일측에 장공 형상으로 형성되는 슬롯홀(29)을 포함한다.
제1분기관로(26)를 통해 제1노즐부(27)로 이동된 제1유체(22)는 슬롯홀(29)의 형상이 도어부(12)의 폭방향으로 형성되므로, 슬롯홀(29)을 통해 도어부(12)의 하측으로 분사되면서 에어막을 형성한다.
이러한 제1분사부(20)로 제1유체(22)를 공급하는 제1공급부(30)는, 제1펌프(32)와 제1관로(34)와 제1밸브(36)와 제2관로(38)와 제2밸브(39)를 포함한다.
제1공급관로(24)에 연결되며 제어부(60)의 제어신호로 동작되는 제1펌프(32)는 가열로(10)의 외측에 설치된다.
제1펌프(32)에는 가열로(10)의 내측공간과 연통되는 제1관로(34)와, 코크스오븐가스를 공급하는 관로와 연통되는 제2관로(38)가 연결된다.
제1관로(34)는 가열로(10)의 가열공기를 제1펌프(32)로 안내하며, 제2관로(38)는 코크스오븐가스를 제1펌프(32)로 안내하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 관로가 형성될 수 있다.
제1관로(34)에는 제어부(60)의 제어로 동작되어 제1관로(34)를 개폐하는 제1밸브(36)가 설치되며, 제2관로(38)에도 제어부(60)의 제어로 동작되어 제2관로(38)를 개폐하는 제2밸브(39)가 설치된다.
제1펌프(32)를 통해 제1분사부(20)로 전달되는 제1유체(22)는 코크스오븐가스와 가열로(10) 내측의 가열공기를 포함한다.
제1유체(22)는 코크스오븐가스와 가열로(10) 내측의 가열공기를 모두 포함할 수 있으며, 필요에 따라서는 코크스오븐가스 또는 가열공기를 선택하여 제1유체(22)로 사용할 수도 있다.
제1분사부(20)에서 분사되는 제1유체(22)는 고온의 기체이므로, 가열로(10) 내부공간(19)에 있는 가열공기가 제1유체(22)에 접하는 경우, 가열공기가 제1유체(22)에 의해 냉각됨을 방지할 수 있다.
도어부(12)의 외측에 설치되는 제2분사부(40)는, 도어부(12)의 하측으로 제2유체(42)를 분사하여 에어막을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 유체 분사장치가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 제2분사부(40)는, 제2공급관로(44)와 제2분기관로(46)와 제2노즐부(48)를 포함한다.
제2공급부(50)에 연결된 제2공급관로(44)는 도어부(12)의 내부로 연장되며, 제2공급관로(44)의 상측은 도어부(12)의 상측으로 연장되어 제2공급부(50)에 연결된다.
제2공급관로(44)의 하측은 도어부(12)의 내측으로 연장되어 제2분기관로(46)에 연결된다.
제2분기관로(46)는 제2공급관로(44)에서 분기되어 제2유체(42)가 이동되는 통로를 형성하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제2분기관로(46)의 상부는 도어부(12)의 내측에 위치하며, 제2공급관로(44)를 통하여 이동하는 제2유체(42)를 복수로 분기시켜 도어부(12)의 하측을 향하여 안내한다.
제2분기관로(46)의 하부는 도어부(12)의 외측을 향하여 돌출되어 제2노즐부(48)에 연결되며, 제2분기관로(46)의 출구는 도어부(12)의 폭 방향을 따라 복수로 형성된다.
제2분기관로(46)에 연결되는 제2노즐부(48)는, 도어부(12)의 하측으로 제2유체(42)를 분사하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제2노즐부(48)는 제1노즐부(27)와 동일 형상으로 형성되므로, 이에 따른 상세한 설명은 생략한다.
제2분사부(40)로 제2유체(42)를 공급하는 제2공급부(50)는, 제2펌프(52)와 외측관로(54)와 외측밸브(56)를 포함한다.
제2공급관로(44)에 연결되며 제어부(60)의 제어신호로 동작되는 제2펌프(52)는 가열로(10)의 외측에 설치된다.
제2펌프(52)에는 가열로(10) 외측의 공기를 제2펌프(52)로 안내하는 외측관로(54)가 연결된다.
이러한 외측관로(54)에는 제어부(60)의 제어로 동작되어 외측관로(54)를 개폐하는 외측밸브(56)가 설치된다.
제2펌프(52)를 통해 제2분사부(40)로 공급되는 제2유체(42)는 가열로(10) 외측의 공기를 포함한다.
제2분사부(40)에서 분사되는 제2유체(42)는 제1유체(22)에 비해 저온의 기체이며, 도어부(12)의 외측에 제2유체(42)에 의한 에어막이 형성되므로, 가열로(10) 외측에 있는 공기가 가열로(10) 내측으로 이동됨을 차단할 수 있다.
도어부(12)를 상하 이동시키는 도어구동부(14)와, 제1유체(22)를 분사시키는 제1공급부(30)와, 제2유체(42)를 분사시키는 제2공급부(50)는 제어부(60)의 제어로 동작된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
가열로(10)의 내측으로 소재를 장입할 경우이거나, 가열로(10)에서 가열된 소재를 가열로(10)의 외측으로 배출시킬 경우, 도어부(12)를 상측으로 이동시킨다.
제어부(60)의 제어신호로 도어구동부(14)가 동작되면 도어부(12)는 상측으로 이동되며, 이러한 도어부(12)의 이동과 함께 제1펌프(32)와 제2펌프(52)가 동작된다.
가열로(10)의 내부공간(19)에 있는 가열공기가 제1펌프(32)로 공급되는 경우, 제어부(60)는 제1밸브(36)는 개방하고 제2밸브(39)는 닫는다.
가열공기는 제1펌프(32)를 통해 제1분사부(20)로 공급되며, 제1분사부(20)에 구비된 슬롯홀(29)을 통해 도어부(12)의 하부로 고온의 에어막을 형성한다.
가열로(10)의 외측에 있는 공기는 제2펌프(52)를 통해 제2분사부(40)로 공급되며, 제2노즐부(48)를 통해 도어부(12)의 하부로 저온의 에어막을 형성한다.
즉, 도어부(12)가 상측으로 이동되어 가열로(10)의 내부공간(19)이 개방된 상태에서, 가열로(10)를 향한 도어부(12)의 내측에는 고온의 에어막이 형성되며, 가열로(10)의 외측을 향한 도어부(12)의 외측에는 저온의 에어막이 형성되므로, 가열로(10)의 내부공간(19)에 있는 열기가 가열로(10)의 외측으로 방출됨을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 가열로용 열차단장치(1)는, 도어부(12)의 내측으로 제1유체(22)가 분사되고 도어부(12)의 외측으로 제2유체(42)가 분사되므로, 가열로(10) 내측의 열기가 가열로(10)의 외측으로 이동되는 현상을 감소시켜 가열로(10)의 열효율을 향상시킬 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.
또한, 제철공장의 가열로에 설치된 가열로용 열차단장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 가열로가 설치된 다른 공장에서도 본 발명에 의한 가열로용 열차단장치가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 가열로용 열차단장치
10: 가열로 12: 도어부
14: 도어구동부 15: 실린더
17: 연결로드 19: 내부공간
20: 제1분사부 22: 제1유체
24: 제1공급관로 26: 제1분기관로
27: 제1노즐부 28: 노즐몸체
29: 슬롯홀 30: 제1공급부
32: 제1펌프 34: 제1관로
36: 제1밸브 38: 제2관로
39: 제2밸브 40: 제2분사부
42: 제2유체 44: 제2공급관로
46: 제2분기관로 48: 제2노즐부
50: 제2공급부 52: 제2펌프
54: 외측관로 56: 외측밸브
60: 제어부

Claims (7)

  1. 도어부의 내측에 설치되며, 상기 도어부의 하측으로 제1유체를 분사하는 제1분사부;
    상기 제1분사부로 상기 제1유체를 공급하는 제1공급부;
    상기 도어부의 외측에 설치되며, 상기 도어부의 하측으로 제2유체를 분사하는 제2분사부;
    상기 제2분사부로 제2유체를 공급하는 제2공급부; 및
    상기 제1공급부와 상기 제2공급부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1분사부는, 상기 제1공급부에 연결되며, 상기 도어부의 내부로 연장되는 제1공급관로;
    상기 제1공급관로에서 분기되어 상기 제1유체가 이동되는 통로를 형성하며, 상기 도어부의 폭 방향을 따라 출구가 형성되는 제1분기관로; 및
    상기 제1분기관로에 연결되며, 상기 도어부의 하측으로 상기 제1유체를 분사하는 제1노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1유체는, 코크스오븐가스와 가열로 내측의 가열공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1공급부는, 상기 제1공급관로에 연결되며 상기 제어부의 제어신호로 동작되는 제1펌프;
    상기 가열공기를 상기 제1펌프로 안내하는 제1관로; 및
    상기 코크스오븐가스를 상기 제1펌프로 안내하는 제2관로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2분사부는, 상기 제2공급부에 연결되며, 상기 도어부의 내부로 연장되는 제2공급관로;
    상기 제2공급관로에서 분기되어 상기 제2유체가 이동되는 통로를 형성하며, 상기 도어부의 폭 방향을 따라 출구가 형성되는 제2분기관로; 및
    상기 제2분기관로에 연결되며, 상기 도어부의 하측으로 상기 제2유체를 분사하는 제2노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2유체는 가열로 외측의 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2공급부는, 상기 제2공급관로에 연결되며 상기 제어부의 제어신호로 동작되는 제2펌프; 및
    상기 가열로 외측의 공기를 상기 제2펌프로 안내하는 외측관로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 열차단장치.
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