KR101572385B1 - 고로용 냉각장치 - Google Patents

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강성수
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Abstract

본 발명은 고로 냉각장치에 관한 것으로, 고로에 장착되고 냉각수가 통과하는 스테이브부와, 스테이브부에 결합되고 고로의 외부로 노출되는 냉각배관부와, 고로에 장착되어 냉각배관부를 감싸고, 냉각배관부의 팽창을 제한하는 커버부를 포함하여, 부품 손상을 막고, 유해가스가 공기중으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

Description

고로용 냉각장치{COOLING DEVICE FOR BLAST FURNACE}
본 발명은 고로용 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고로에서 발생되는 열에 의한 변형을 억제함으로써, 열변형에 의한 파손으로 인해 고로의 유해가스가 배출되는 것을 방지하는 고로용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로는 상부에서 광석과 코크스가 번갈아 투입되고 하부에서 고온의 열풍과 산소가 공급되어 코크스를 연소시키고, 노내에 발생된 고온의 열을 함유한 산화 가스가 노의 상부로 올라가면서 광석을 용융시켜 용융물(쇳물)을 생산하는 장치이다.
고로의 노체에는 냉각 시스템이 필수적으로 구비되는데, 고로의 노체를 냉각하기 위한 냉각 시스템으로는 냉각반 타입과 스테이브 타입이 사용된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2006-0122434호(2006.11.30 공개, 발명의 명칭 : 스테이브 고로의 크랙 보수장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 고로에서 발생되는 열에 의한 변형을 억제함으로써, 열변형에 의한 파손으로 인해 고로의 유해가스가 배출되는 것을 방지하는 고로용 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 고로용 냉각장치는: 고로에 장착되고 냉각수가 통과하는 스테이브부; 상기 스테이브부에 결합되고, 상기 고로의 외부로 노출되는 냉각배관부; 및 상기 고로에 장착되어 상기 냉각배관부를 감싸고, 상기 냉각배관부의 팽창을 제한하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커버부는: 상기 고로에 결합되어 상기 냉각배관부를 감싸는 커버가이드부; 상기 냉각배관부에 결합되어 상기 냉각배관부와 연동되고, 상기 커버가이드부의 내측에 밀착되어 유해가스 배출을 차단하는 커버밀폐부; 및 상기 커버가이드부에 결합되고, 상기 커버밀폐부의 이동을 제한하는 커버스토퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커버가이드부는: 상기 고로에 결합되는 고정가이드부; 및 상기 고정가이드부에 결합되고, 상기 커버스토퍼부가 결합되는 확장가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커버밀폐부는: 상기 커버가이드부에 결합되고, 굴곡진 형상을 하여 수평 길이가 가변되는 조절밀폐부; 상기 조절밀폐부에 결합되고, 상기 냉각배관부에 고정 설치되는 고정밀폐부; 및 상기 고정밀폐부에 결합되고, 상기 커버가이드부에 밀착되는 실링밀폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커버스토퍼부는 상기 커버가이드부에 결합되고, 상기 커버밀폐부의 이동경로 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 커버스토퍼부는 상기 커버가이드부 내부를 육안으로 확인하기 위한 점검홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고로용 냉각장치는 커버부가 냉각배관부의 팽창을 제한하여 냉각배관부의 파손을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 고로용 냉각장치는 커버부와 냉각배관부간의 밀폐상태를 유지하여 유해가스가 외부로 배출되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 고로용 냉각장치는 커버스토퍼부에 형성되는 점검홀부를 통해 커버가이드부 내부 상태를 육안으로 점검할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버스토퍼부가 커버밀폐부의 이동을 제한하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버스토퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고로용 냉각장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 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 고로용 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치(1)는 스테이브부(10)와, 냉각배관부(20)와, 커버부(30)를 포함한다.
스테이브부(10)는 고로(100)에 장착되고 냉각수가 통과하도록 유로가 형성된다. 고로(100)의 내측은 벽돌(110)이 적층되고, 고로(100)의 외측은 철피(120)가 용접되며, 스테이브부(10)는 벽돌(110)과 철피(120) 사이에 위치된다.
냉각배관부(20)는 스테이브부(10)에 결합되고, 고로(100)의 외부로 노출된다. 일 예로, 냉각배관부(20)는 스테이브부(10)에 연통되고, 철피(120)를 관통한다. 스테이브부(10)의 상단부에 결합되는 냉각배관부(20)는 스테이브부(10)로 냉각수를 안내하고, 스테이브부(10)의 하단부에 결합되는 냉각배관부(20)는 스테이브부(10)를 통과한 냉각수를 외부로 배출한다.
커버부(30)는 고로(100)에 장착되어 냉각배관부(20)를 감싼다. 커버부(30)는 고로(100) 내부 또는 가열된 스테이브부(10)에서 생성되는 고온의 유해가스가 고로(100) 외부로 배출되는 것을 차단한다. 그리고, 커버부(30)는 냉각배관부(20)의 팽창을 제한한다. 이로 인해, 냉각배관부(20)가 과도하게 팽창하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버부를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버스토퍼부가 커버밀폐부의 이동을 제한하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(30)는 커버가이드부(40)와, 커버밀폐부(50)와, 커버스토퍼부(60)를 포함한다.
커버가이드부(40)는 고로(100)에 결합되어 냉각배관부(20)를 감싸도록 형성된다. 일 예로, 커버가이드부(40)는 철피(120)에 용접되고, 냉각배관부(20)를 감싸도록 관 형상을 한다. 이때, 냉각배관부(20)의 외측면과 커버가이드부(40)의 내측면은 이격될 수 있다.
커버밀폐부(50)는 커버가이드부(40)와 냉각배관부(20) 사이에 배치된다. 커버밀폐부(50)는 냉각배관부(20)에 결합되고, 냉각배관부(20)와 연동된다. 즉, 고로(100)에 의해 가열된 냉각배관부(20)가 팽창되어 길이가 늘어나면, 냉각배관부(20)에 결합된 커버밀폐부(50)도 팽창될 수 있다. 커버밀폐부(50)는 커버가이드부(40)의 내측에 밀착되어 고로(100)에서 발생된 유해가스가 외부로 배출되는 것을 차단한다.
커버스토퍼부(60)는 커버가이드부(40)에 결합되고, 커버밀폐부(50)의 이동을 제한한다. 즉, 커버스토퍼부(60)는 위치가 고정되고, 냉각배관부(20)와 연동되는 커버밀폐부(50)는 커버스토퍼부(60)에 의해 이동이 제한된다. 이로 인해 냉각배관부(20)의 과도한 팽창에 의한 파손을 방지할 수 있다. 또한, 냉각배관부(20)의 손상에 의한 유해가스 누출을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커버가이드부(40)는 고정가이드부(41)와 확장가이드부(42)를 포함한다. 고정가이드부(41)는 고로(100)에 결합되어 냉각배관부(20)를 감싼다. 일 예로, 관 형상을 하는 고정가이드부(41)의 일단부는 철피(120)에 용접될 수 있다. 그리고, 고정가이드부(41)의 내경은 냉각배관부(20)의 외경보다 더 크게 형성될 수 있다. 확장가이드부(42)는 고정가이드부(41)에 결합된다. 확장가이드부(42)의 내측면에는 커버스토퍼부(60)가 결합된다. 일 예로, 확장가이드부(42)의 일단부는 고정가이드부(41)의 타단부를 감싸도록 형성되어 고정가이드부(41)의 외측면에 용접될 수 있다. 그리고, 커버스토퍼부(60)는 확장가이드부(42)의 타단부에 용접될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커버밀폐부(50)는 조절밀폐부(51)와, 고정밀폐부(52)와, 실링밀폐부(53)를 포함한다. 조절밀폐부(51)는 커버가이드부(40)에 결합되고, 굴곡진 형상을 하여 수평 길이가 가변된다. 일 예로, 조절밀폐부(51)는 굴곡진 형상을 유지하도록 연성재질을 포함하여 이루어지고, 일단부가 고정가이드부(41)의 타단부에 결합되어 고정될 수 있다. 고정밀폐부(52)는 조절밀폐부(51)에 결합되고, 냉각배관부(20)에 고정 설치된다. 일 예로, 고정밀폐부(52)는 조절밀폐부(51)의 타단부와 결합된 상태에서, 냉각배관부(20)의 외측면에 용접될 수 있다. 실링밀폐부(53)는 고정밀폐부(52)에 결합되고, 커버가이드부(40)에 밀착된다. 일 예로, 실링밀폐부(53)는 고무와 같은 연성재질을 포함하여 이루어지고, 고정밀폐부(52)의 외측면에 결합될 수 있다. 그리고, 실링밀폐부(53)는 외측면이 확장가이드부(42)의 내측면에 밀착되어 유해가스 누출을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치에서 커버스토퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버스토퍼부(60)는 커버가이드부(40)에 결합되고, 커버밀폐부(50)의 이동경로 상에 배치된다. 일 예로, 커버스토퍼부(60)는 확장가이드부(42)의 타단부 내측면에 용접되어 위치가 고정될 수 있다. 그리고, 냉각배관부(20)의 길이가 늘어남에 따라 실링밀폐부(53)가 이동되다가 커버스토퍼부(60)에 걸려 이동이 제한될 수 있다. 커버스토퍼부(60)는 원띠 형상을 할 수 있다, 그 외, 커버스토퍼부(60)는 반원띠 형상을 하는 한 쌍이 냉각배관부(20)를 감싸도록 배치될 수 있다. 커버스토퍼부(60)에는 점검홀부(61)가 형성된다. 점검홀부(61)는 커버스토퍼부(60)의 원주면을 따라 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 점검홀부(61)를 통해 커버가이드부(40)의 내부가 육안으로 관찰 가능하므로, 작업자는 점검홀부(61)를 이용하여 커버가이드부(40) 내부의 이상유무를 확인할 수 있다. 이때, 커버가이드부(40) 내부의 이상유무란, 실링밀폐부(53)의 손상 유무가 될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
고로(100) 내부에 스테이브부(10)가 형성되고, 스테이브부(10)의 상단부와 하단부에 각각 연결되는 냉각배관부(20)를 통해 냉각수가 스테이브부(10)에 공급되고, 냉각 기능을 수행한 냉각수가 스테이브부(10)에서 배출된다.
고로(100)의 외측에 해당되는 철피(120)에 결합되는 고정가이드부(41)는 냉각배관부(20)를 감싸도록 형성되고, 고정가이드부(41)의 단부 외측에는 확장가이드부(42)가 결합된다.
조절밀폐부(51)의 일단부는 고정가이드부(41)의 단부에 결합되고, 조절밀폐부(51)의 타단부는 고정밀폐부(52)에 결합되며, 고정밀폐부(52)는 냉각배관부(20)의 외측에 결합된다. 그리고, 고정밀폐부(52)에 결합되는 실링밀폐부(53)는 확장가이드부(42)의 내측면에 밀착된다.
커버스토퍼부(60)는 확장가이드부(42)의 단부에 결합된다. 한편, 도 2와 같이 냉각배관부(20)가 팽창되지 않은 경우, 조절밀폐부(51)는 굴곡진 형상을 유지하고, 실링밀폐부(53)는 커버스토퍼부(60)와 이격된 상태를 유지한다.
상기한 상태에서 고로(100)에 의해 가열된 냉각배관부(20)가 팽창되면, 냉각배관부(20)에 결합된 고정밀폐부(52) 및 고정밀폐부(52)에 결합되는 실링밀폐부(53)가 커버스토퍼부(60) 방향으로 이동된다. 이때, 굴곡진 형상을 갖는 조절밀폐부(51)가 펼쳐지면서 자체 길이가 늘어날 수 있다.
열팽창에 의한 냉각배관부(20)의 길이변화에 따라 이동되던 실링밀폐부(53)가 커버스토퍼부(60)와 충돌되면, 실링밀폐부(53) 및 고정밀폐부(52)의 이동이 제한된다(도 3 참조). 고정밀폐부(52)의 이동이 제한되면, 조절밀폐부(51)의 과도한 늘어남에 의한 자체 파손을 방지할 수 있다. 또한, 고정밀폐부(52)에 결합된 냉각배관부(20)의 과도한 팽창을 제한하여, 냉각배관부(20)의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치(1)는 커버스토퍼부(60)가 커버밀폐부(50)의 팽창을 제한하여, 냉각배관부(20)의 과도한 팽창에 의한 파손을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치(1)는 커버스토퍼부(60)에 의해 커버밀폐부(50)가 손상되지 않고 냉각배관부(20)간의 밀폐상태를 유지하여 유해가스가 외부로 배출되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 냉각장치(1)는 커버스토퍼부(60)에 형성되는 점검홀부(61)를 통해 커버가이드부(40) 내부 상태를 육안으로 점검할 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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 스테이브부 20 : 냉각배관부
30 : 커버부 40 : 커버가이드부
41 : 고정가이드부 42 : 확장가이드부
50 : 커버밀폐부 51 : 조절밀폐부
52 : 고정밀폐부 53 : 실링밀폐부
60 : 커버스토퍼부 100 : 고로
110 : 벽돌 120 : 철피

Claims (6)

  1. 고로에 장착되고 냉각수가 통과하는 스테이브부;
    상기 스테이브부에 결합되고, 상기 고로의 외부로 노출되는 냉각배관부; 및
    상기 고로에 장착되어 상기 냉각배관부를 감싸고, 상기 냉각배관부가 상기 냉각배관부의 길이방향으로 기준값 이상 팽창되어 파손되는 것을 방지하는 커버부를 포함하고,
    상기 커버부는
    상기 고로에 결합되어 상기 냉각배관부를 감싸는 커버가이드부;
    상기 냉각배관부에 결합되어 상기 냉각배관부와 연동되고, 상기 커버가이드부의 내측에 밀착되어 유해가스 배출을 차단하는 커버밀폐부; 및
    상기 커버가이드부에 결합되고, 상기 커버밀폐부의 이동을 제한하는 커버스토퍼부를 포함하며,
    상기 커버밀폐부는
    상기 커버가이드부에 결합되고, 굴곡진 형상을 하여 상기 냉각배관부의 길이방향으로 길이가 가변되는 조절밀폐부;
    상기 조절밀폐부에 결합되고, 상기 냉각배관부에 고정 설치되는 고정밀폐부; 및
    상기 고정밀폐부에 결합되고, 상기 커버가이드부에 밀착되는 실링밀폐부를 포함하고,
    상기 커버스토퍼부는
    상기 커버가이드부 내부를 육안으로 확인하기 위한 점검홀부를 포함하며,
    상기 점검홀부는 상기 커버스토퍼부의 원주면을 따라 복수개가 이격되도록 배치되어 상기 실링밀폐부의 손상여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 고로용 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 커버가이드부는
    상기 고로에 결합되는 고정가이드부; 및
    상기 고정가이드부에 결합되고, 상기 커버스토퍼부가 결합되는 확장가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로용 냉각장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 커버스토퍼부는
    상기 커버가이드부에 결합되고, 상기 커버밀폐부의 이동경로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로용 냉각장치.
  6. 삭제
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