KR101586912B1

KR101586912B1 - 고로 벽 구조물

Info

Publication number: KR101586912B1
Application number: KR1020140065316A
Authority: KR
Inventors: 윤호준; 오한상
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2016-02-02
Also published as: KR20150137442A

Abstract

고로 벽 구조물이 개시된다. 고로 벽 내측에 결합되며, 내부에 두께 방향으로 냉각관홀이 형성된 스테이브(stave); 상기 냉각관홀과 연결되도록, 상기 스테이브에 두께 방향으로 관통되게 형성되는 결합홀; 상기 고로 내부에 위치하도록 상기 결합홀에 결합되는 지지체; 및 상기 지지체 표면을 따라 형성되는 내화물을 포함하는 고로 벽 구조물이 제공된다.

Description

고로 벽 구조물{BLAST FURNACE STRUCTURE WALLS}

본 발명은 고로 벽 구조물에 관한 것이다.

고로 조업에서 고로 본체의 관리는 노의 수명과 관련하여 경제적 측면에서 매우 중요하다. 노체를 냉각하는 방법으로는 스테이브 방식 등이 이용된다.

스테이브 방식은 고로 본체의 수평방향으로 스테이브(stave)를 설치하여 냉각하는 방식이다. 특히 스테이브는 구리로 형성되며, 열전달이 우수한 구리 재질을 이용하여 냉각수를 순환시켜 냉각을 하게된다.

스테이브가 마모에 의해 파손되면 냉각 기능을 상실하게 되며, 고로를 고온의 내부 물질 등으로부터 보호할 수 없게 된다. 손상된 스테이브는 새로운 스테이브로 교체되거나 다른 냉각시스템으로 대체 되어야 한다. 새로운 스테이브로 교체하기 위해서는 장시간 고로를 세워야 하는 문제가 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0070370호(2010.06.25, 고로용 스테이브 쿨러)에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예들은, 고로 벽의 스테이브가 손상된 경우 스테이브의 손상 확대를 방지할 수 있는 고로 벽 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고로 벽 내측에 결합되며, 내부에 두께 방향으로 냉각관홀이 형성된 스테이브(stave); 상기 냉각관홀과 연결되도록, 상기 스테이브에 두께 방향으로 관통되게 형성되는 결합홀; 상기 고로 내부에 위치하도록 상기 결합홀에 결합되는 지지체; 및 상기 지지체 표면을 따라 형성되는 내화물을 포함하는 고로 벽 구조물이 제공된다.

상기 지지체는, 상기 결합홀에 삽입되는 돌기부; 및 상기 돌기부 상에 형성되어 상기 내화물 형성을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 가이드부는 메쉬(mesh) 구조로 이루어질 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 냉각관홀 및 상기 결합홀과 일직선이 되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 지지체와 내화물을 이용하여 스테이브 및 고로 벽을 효과적으로 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물 이 설치된 고로를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물의 지지체를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물의 지지체와 스테이브가 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법을 나타낸 순서도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 고로 벽 구조물 및 스테이브 보호 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물 이 설치된 고로를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물의 지지체를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물의 지지체와 스테이브가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 고로(10)는 고로 벽(11), 고로 내화물(12) 및 스테이브(110)를 포함할 수 있다. 고로 벽(11)은 철로 되어 있다. 스테이브(110)는 구리(Cu)로 형성되며, 고로 벽(11)과 스테이브(110) 사이에 고로 내화물(12)이 개재된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물(100)은, 스테이브(110), 결합홀(120), 지지체(130) 및 보호 내화물(140)을 포함할 수 있다.

스테이브(110)는 내부에 냉각관홀(111)과 냉각채널(112)을 포함한다. 냉각채널(112)은 냉각수가 흐르는 통로이며, 냉각관홀(111)은 냉각수를 공급하고 배출하는 관이 결합될 수 있는 홀이다. 냉각관홀(111)은 스테이브(110) 일부와 고로 벽(11)을 관통하여 형성되며, 냉각관홀(111)은 냉각채널(112)과 연결된다.

결합홀(120)은 스테이브(110)에 형성되며, 냉각관홀(111)과 연결되도록 스테이브(110)를 두께 방향으로 관통한다. 결합홀(120)은 기계적 드릴 또는 레이저에 의하여 형성될 수 있다. 결합홀(120)의 단면적은 냉각관홀(111)의 단면적과 동일하게 형성될 수 있다. 결국, 결합홀(120)과 냉각관홀(111)에 의하여 고로 벽(11), 고로 내화물(12) 및 스테이브(110)가 모두 관통된다.

결합홀(120)은 스테이브(110)의 냉각관홀(111)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 즉, 결합홀(120)은 스테이브(110)의 냉각관홀(111)이 형성된 부위에 형성된다. 이 경우, 스테이브(110)가 파손, 마모되어 냉각 기능을 잃게 되는 경우, 고로 벽(11)에 별도의 구멍을 낼 필요 없이, 스테이브(110) 일부에만 구멍을 형성함으로써, 스테이브(110)를 활용할 수 있게 된다.

지지체(130)는 고로(10) 내부에 위치하도록 결합홀(120)에 결합되는 구조체이다. 지지체(130)는 스테이브(110) 보다 돌출됨으로써 보호 내화물(140)을 지지하는 역할을 한다. 스테이브(110)에 직접 보호 내화물(140)을 형성하게 되면 보호 내화물(140)이 스테이브(110)에 부착되지 못하나, 스테이브(110)에 지지체(130)를 설치하고, 지지체(130)에 보호 내화물(140)을 형성하면 보호 내화물(140)이 견고하게 부착될 수 있다.

지지체(130)는 돌기부(131)와 가이드부(132)를 포함할 수 있다.

돌기부(131)는 결합홀(120)에 삽입되는 부분으로 앵커 역할을 한다. 돌기부(131)는 복수로 형성되어 복수의 결합홀(120) 각각에 대응될 수 있다. 돌기부(131)의 직경은 결합홀(120)의 직경과 동일하여 서로 끼움결합될 수 있다. 또한, 돌기부(131)는 결합홀(120) 및 냉각관홀(111)의 전체 길이보다 더 길게 형성되어 스테이브(110)에 결합되었을 때 스테이브(110) 보다 내부로 돌출될 수 있다. 또한, 돌기부(131)는 결합홀(120) 및 냉각관홀(111)을 모두 통과하여, 고로(10) 외측에서 고정될 수 있다.

가이드부(132)는 보호 내화물(140)을 위한 뼈대 역할을 하는 것으로 돌기부(131) 상에 형성되어 보호 내화물(140) 형성을 가이드할 수 있다. 가이드부(132)는 스테이브(110) 표면 상에 또는 스테이브(110) 표면과 이격된 위치에 배치될 수 있다.

가이드부(132)는 열에 강한 재질로 형성되어 고온의 환경에서도 변형이 쉽게 일어나지 않는다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드부(132)는 메쉬 구조(격자 무늬)로 이루어질 수 있다. 가이드부(132)가 메쉬 구조로 이루어지는 경우, 가이드부(132)에 사용되는 재료의 양을 절감할 수 있고, 보호 내화물(140) 양을 충분히 사용할 수 있어 고로 벽(11)을 효과적으로 보호할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이브(110)는 복수로 설치될 수 있으며, 지지체(130)는 복수의 스테이브(110) 상에 설치될 수 있다.

이 경우, 결합홀(120)은 냉각관홀(111)과 일직선이 되도록 복수로 형성되고, 돌기부(131)는 결합홀(120) 위치와 대응되도록 형성되어, 돌기부(131)가 냉각관홀(111) 및 결합홀(120)과 모두 일직선이 되도록 형성될 수 있다. 이에 의하면, 돌기부(131)가 냉각관홀(111) 및 결합홀(120)로 용이하게 결합될 수 있다.

특히, 스테이브(110)의 복수의 냉각채널(112) 중 일부의 냉각채널(112)이 손상된 경우에는, 해당 냉각채널(112)을 사용하지 않되, 해당 냉각채널(112)과 연결된 냉각관홀(111)로 돌기부(131)가 삽입되도록 할 수 있다. 즉, 스테이브(110)의 유효한 냉각채널(112)은 유지하고, 유효하지 않은 냉각채널(112)의 냉각관홀(111)을 이용하여 지지체(130)를 설치할 수 있다.

보호 내화물(140)은 지지체(130) 표면을 따라 형성되는 내화물이다. 지지체(130)가 돌기부(131)와 가이드부(132)를 포함하는 경우, 보호 내화물(140)은 가이드부(132) 표면에 형성되며, 가이드부(132)가 스테이브(110)와 이격되게 설치되는 경우, 가이드부(132)와 스테이브(110) 사이에도 보호 내화물(140)은 형성된다.

보호 내화물(140)은 마모된 스테이브(110)의 더 큰 마모와 손상을 방지하는 역할을 한다. 보호 내화물(140)은 지지체(130)에 의하여 균일하게 형성될 수 있다.

보호 내화물(140)은 고로 내화물(12)과 동일한 내화물일 수 있으며, 스프레이를 통하여 분사되는 방식으로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물에 의하면, 스테이브에 의하여 고로가 고온의 환경으로부터 1차적으로 보호될 수 있으며, 스테이브가 손상된 경우에는 지지체와 보호 내화물을 이용하여 스테이브의 손상 확대를 막음으로써 고로가 2차적으로 보호될 수 있다.

이상으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 벽 구조물에 대하여 설명하였다. 다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법은, 스테이브에 결합홀을 형성하는 단계(S110), 결합홀에 지지체를 결합하는 단계(S120), 내화물을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 스테이브(110)에 결합홀(120)을 형성하는 단계(S110)는, 스테이브(110)의 냉각관홀(111)과 연결되도록 결합홀(120)을 형성하는 단계이다. 결합홀(120)은 기계적 드릴이나 레이저로 형성될 수 있다. 결합홀(120)은 냉각관홀(111)과 일직선이 되도록 형성되며, 냉각관홀(111)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다.

결합홀(120)에 지지체(130)를 결합하는 단계(S120)는, 지지체(130)가 고로 내측에 위치하도록 지지체(130)를 결합홀(120)에 결합시키는 단계이다. 지지체(130)는 돌기부(131)와 가이드부(132)를 포함할 수 있으며, 돌기부(131)는 결합홀(120)에 삽입되는 부분이고, 가이드부(132)는 돌기부(131) 상에 형성되어 내화물 형성을 가이드하는 부분이다.

돌기부(131)는 결합홀(120)의 위치와 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 결합홀(120) 및 냉각관홀(111)과 일직선이 되도록 형성될 수 있다.

가이드부(132)는 스테이브(110) 표면 상에 형성되거나 스테이브(110)와 이격되게 형성될 수 있다. 가이드부(132)는 메쉬구조로 이루어질 수 있으며, 열에 쉽게 변하지 않는 성질의 재질로 형성될 수 잇다.

내화물을 형성하는 단계(S130)는 지지체(130) 표면을 따라 보호 내화물(140)을 형성하는 단계이다. 보호 내화물(140)은 고로 내화물(12)과 동일한 물질일 수 있다. 보호 내화물(140)은 지지체(130)의 가이드부(132) 표면에 형성될 수 있고, 가이드부(132)와 스테이브(110) 사이의 공간에도 형성될 수 있다.

보호 내화물(140)은 분사의 방식으로 형성될 수 있으며, 스프레이 장치를 고로 내부에 넣은 후 지지체(130) 표면에 보호 내화물(140)을 분사할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이브 보호 방법에 의하면, 스테이브의 손상이 발생한 경우, 특히, 스테이브 일부에 손상이 발생한 경우, 지지체와 보호 내화물을 이용하여 해당 손상이 확대되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 스테이브가 고로 벽을 보호하는 기능을 잃지 않게 해주어 고로 벽을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 고로
11: 고로 벽
12: 내화물
100: 고로 벽 보호 구조물
110: 스테이브
111: 냉각관홀
112: 냉각채널
120: 결합홀
130: 지지체
131: 돌기부
132: 가이드부
140: 보호 내화물

Claims

고로 벽 내측에 결합되며, 내부에 두께 방향으로 냉각관홀이 형성된 스테이브(stave);
상기 냉각관홀과 연결되도록 상기 냉각관홀이 형성된 부위에 상기 냉각관홀의 개수와 동일한 개수로 상기 스테이브에 두께 방향으로 관통되게 형성되는 결합홀;
상기 고로 내부에 위치하도록 상기 결합홀에 결합되는 지지체; 및
상기 지지체 표면을 따라 형성되는 내화물을 포함하고,
상기 지지체는,
냉각채널과 연결되는 상기 냉각관홀과 상기 결합홀에 끼움결합되고, 상기 냉각관홀과 상기 결합홀의 전체 길이보다 길게 형성되어 상기 스테이브의 내측면보다 내부로 돌출되고, 직경이 상기 냉각관홀과 상기 결합홀의 직경과 동일한 돌기부; 및
상기 돌기부 상에 설치되어 상기 내화물 형성을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 벽 구조물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 가이드부는 메쉬(mesh) 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 벽 구조물.
제1항에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 냉각관홀 및 상기 결합홀과 일직선이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고로 벽 구조물.