KR101665770B1 - 슬래그 배출 도어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로의 슬래그 배출구에 수평한 방향으로 도어부를 삽입 및 탈거하여 슬래그 배출구를 개폐하는 슬래그 배출 도어장치에 관한 것으로서, 전기로의 슬래그 배출구에 삽입되는 도어부, 그리고 상기 전기로와 일정 간격 이격 배치되고 상기 도어부와 체결되어 상기 배출구를 개폐하도록 상기 도어부를 이동시키는 구동부로 구비된다. 이러한 구성으로 전기로로부터 구동부를 일정 간격 이격 배치시켜 고온의 열에 의한 구동부의 고장을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

슬래그 배출 도어장치{DOOR APPARATUS FOR DISCHARGING SLAG}

본 발명은 슬래그 배출 도어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로의 슬래그 배출구에 수평한 방향으로 도어부를 삽입 및 탈거하여 슬래그 배출구를 개폐하는 슬래그 배출 도어장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로는 전기에너지에 의해 발생되는 열을 이용하여 금속, 스크랩 또는 합금철을 용해하여 정련하는 노(furnace)를 말하는 것으로, 전기로 내부에 스크랩을 장입한 후 전극과 스크랩 사이로 아크 형태의 전류를 발생시켜 가열하여 스크랩을 용해시키는 것이다.

그리고, 상기 전기로의 제강 작업 중에는 스크랩 내의 불순물이 용해되어 산화물 형태로 용강 상부에 슬래그가 형성된다. 상기 슬래그는 용강의 표면 위에 떠서 용강 표면이 공기에 의해 산화되는 것을 방지하고, 그 표면을 보존하는 역할을 하며, 슬래그와 용강 계면에서는 물질 이동 및 화학 반응이 일어난다. 하지만, 이러한 슬래그 층이 두꺼워 지면 이를 배출하기 위한 작업을 수행한다.

이러한 슬래그 배출작업은 전기로 내의 불순물을 제거하는 작업으로, 스크랩의 용해 및 정제 시 불순물이 산소와 결합하여 슬래그 층으로 스며들어 가며 산화물 형태로 용강 표면 위에 점점 형성되는 슬래그를 배출하는 것이다.

슬래그 도어는 슬래그 배재작업에 사용되고, 샘플 채취 및 용강의 온도 측정 또는 육안으로 용강을 검사 하는 데에도 이용된다. 하지만, 이러한 슬래그 도어를 통해 로(Furnace) 안으로 대기가 흡입되고, 열손실이 발생하며 또한 배기 가스에 의한 오염이 초래되어 용강실수율이 떨어지고 경제적손실이 발생하게 된다.

도 1은 종래의 전기로의 슬래그 배출 도어 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.

도 1을 참고하면, 용강(i)의 상층에 형성되어 있는 슬래그(s)를 배출하기 위하여 전기로(10)는 일측에 슬래그 배출구(13)가 형성되어 있고, 상기 슬래그 배출구(13)의 외측에 배치되어 상기 슬래그 배출구(13)를 개폐하는 슬래그 도어(22)가 구비된다. 여기서, 상기 슬래그 도어(22)를 상측으로 들어올려 상기 슬래그 배출구(13)를 개방하여 슬래그(s)를 외부로 배출하고, 일정량의 슬래그(s)가 배출되면 상기 슬래그 도어(22)를 내려서 슬래그 배출구(13)를 폐쇄한다. 이때, 상기 슬래그 도어(22)는 전기로(10)에 형성되는 액츄에이터, 체인 등의 구동부(21)에 의하여 상하로 이동하게 된다.

이러한 종래의 슬래그 배출 방법은 구동부가 전기로에 설치되어 있어 항시 고온의 열에 직접적으로 노출되어 있어 구동부의 고장이 자주 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 슬래그 배출구를 개폐하도록 도어부를 이동시키는 구동부를 전기로와 일정 간격 이격 배치시키고 도어부를 수평이동 시키는 슬래그 배출 도어장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬래그 배출 도어장치는, 전기로의 슬래그 배출구에 삽입되는 도어부; 및 상기 전기로와 일정 간격 이격 배치되고, 상기 도어부와 체결되어 상기 배출구를 개폐하도록 상기 도어부를 이동시키는 구동부;를 포함한다.

상기 도어부는 일측면이 상기 구동부와 체결되고, 타측면이 상기 배출구에 삽입되는 도어부재; 및 상기 도어부재의 일측면에 마련되고, 상기 배출구의 외측면에 밀착되어 상기 도어부재의 삽입 시 이동을 제한하는 스톱퍼;를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 도어부는 상기 도어부재의 삽입 시 상기 배출구의 내측면과 밀착되도록 상기 도어부재의 타측면에 설치되는 보강부재;를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 상기 도어부재에 탈착되게 설치되고, 상기 도어부재보다 높은 강성의 소재로 제작될 수도 있다.

이에 더하여, 상기 도어부재는 상기 일측면에 외부의 냉각라인과 연결되는 냉각수 유입구 및 유출구가 형성되고, 내측에 상기 냉각수 유입구 및 유출구와 연통되어 냉각수가 이동하는 냉각유로가 형성될 수도 있다.

상기 구동부는 프레임; 상기 프레임에 설치되는 액츄에이터; 및 일측이 상기 도어부와 체결되고, 타측이 상기 액츄에이터에 연결되어 직선 이동하는 로드;를 구비할 수도 있다.

그리고, 상기 액츄에이터는 상기 배출구와 수평한 방향으로 상기 도어부가 이동하도록 상기 로드를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 의한 슬래그 배출 도어장치에 따르면, 전기로로부터 구동부를 일정 간격 이격 배치시켜 고온의 열에 의한 구동부의 고장을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 도어부에 배출구의 외측면과 밀착하는 스톱퍼를 구비하여 보다 효과적으로 배출구를 밀봉할 수 있어 슬래그가 누출되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 배출구에 대하여 수평한 방향으로 도어부를 이동시켜 배출구를 개폐함으로써, 개폐시간을 단축할 수 있어 전기로의 내부가 대기에 장시간 노출되는 것을 방지하여 열손실 및 과산화 현상을 최소화 시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 전기로의 슬래그 배출 도어 장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 슬래그 배출 도어장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 슬래그 배출 도어장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 슬래그 배출 도어장치의 도어부를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다.

본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 슬래그 배출 도어장치에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 슬래그 배출 도어장치가 전기로의 배출구를 폐쇄한 상태의 단면도이고, 도 3은 상기 슬래그 배출 도어장치가 전기로의 배출구를 개방하여 슬래그를 배출하는 상태의 단면도이다. 그리고, 도 4는 상기 슬래그 배출 도어장치의 도어부를 도시해 보인 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명인 슬래그 배출 도어장치(100)는 전기로(10)의 슬래그 배출구(13)에 삽입되는 도어부(110)와, 상기 전기로(10)와 일정 간격 이격 배치되고 상기 도어부(110)와 체결되어 상기 배출구(13)를 개폐하도록 상기 도어부(110)를 이동시키는 구동부(120)를 포함한다.

상기 전기로(10)는 내부에 스크랩을 장입하고 용해가 이루어지는 공간부가 형성되고, 상부 몸체부(11)와 하부 몸체부(12)로 마련되어 하부 몸체부(12)의 내측벽에는 외벽을 보호하도록 내화 연와로 축조된 내화 벽체가 형성되며, 상부 몸체부(11)의 내측벽에는 내부로 냉각수가 순환되어 외벽을 보호하는 냉각 패널부(미도시)가 장착된다.

그리고, 상기 전기로(10)는 슬래그(s)를 외부로 배출하기 위하여 일측이 개방된 슬래그 배출구(13)가 형성되어 있다. 상기 전기로(10) 내부에 슬래그(s)가 일정량 이상 형성되면 상기 배출구(13)를 개방하여 슬래그(s)를 외부로 배출하게 된다.

물론, 상기 전기로(10)의 형상 및 구성이 이에 한정되는 것은 아니고, 슬래그(s)를 배출하기 위한 배출구(13)가 형성되어 있으면 어떠한 형태로도 마련될 수 있다.

상기 도어부(110)는 일측면이 상기 구동부(120)와 체결되고, 타측면이 상기 배출구(13)에 삽입되는 도어부재(111)와, 상기 도어부재(111)의 일측면에 마련되고 상기 배출구(13)의 외측면에 밀착되어 상기 도어부재(111)의 삽입 시 이동을 제한하는 스톱퍼(112), 그리고 상기 도어부재(111)의 삽입 시 상기 배출구(13)의 내측면과 밀착되도록 상기 도어부재(111)의 타측면에 설치되는 보강부재(113)로 구비된다.

상기 도어부재(111)는 사각블록 형태로 마련되고 상기 슬래그 배출구(13)에 삽입되어 상기 배출구(13)를 폐쇄하는 구성이다. 이러한 도어부재(111)는 구리와 같은 열전도도가 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 도어부재(111)는 배출구(13)에 삽입된 상태에서는 고온에 노출되므로, 내부에서 받은 열을 외부로 쉽게 전도하기 위함이다.

물론, 상기 도어부재(111)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 슬래그 배출구(13)의 형상에 대응하여 상기 배출구(13)에 삽입되어 폐쇄할 수 있는 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 도어부재(111)는 상기 구동부(120)가 체결되는 측면에 외부의 냉각라인(미도시)과 연결되는 냉각수 유입구(114) 및 유출구(115)가 형성되고, 내측에 상기 냉각수 유입구(114) 및 유출구(115)와 연통되어 냉각수가 이동하는 냉각유로(116)가 형성된다. 상기 도어부재(111)는 배출구(13)를 폐쇄하고 있는 경우 고온에 노출되므로, 내부에 형성되는 냉각유로(116)에 냉각수를 흘려 도어부재(111)를 냉각시켜 고온에 의한 파손을 방지할 수 있다.

상기 스톱퍼(112)는 상기 도어부재(111)에서 구동부(120)가 체결되는 측면에서 외측으로 확장되도록 형성되어, 상기 도어부재(111)를 배출구(13)에 삽입 시 상기 배출구(13)의 외측면에 밀착되어 이동을 제한하고, 상기 도어부재(111)가 배출구(13)에 삽입된 상태에서 스톱퍼(112)가 상기 배출구(13)의 외측면에 밀착되어 슬래그(s)가 외부로 누출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

그리고, 상기 스톱퍼(112)는 상기 도어부재(111)의 양측면과 상측면에 형성된다. 즉, 도어부재(111)의 하측면은 전기로(10)의 하부 몸체부(12)에 형성된 슬래그 배출유로(미도시)에 밀착되어 이동하므로 스톱퍼가 별도로 형성되지 않는 것이 바람직하다. 이러한 스톱퍼(112)는 상기 도어부재(111)와 일체형으로 마련되거나, 별도로 제작되어 설치될 수 있다.

상기 보강부재(113)는 상기 도어부재(111)에서 구동부(120)가 체결되는 반대측 면 즉, 전기로(10)의 내부에 배치되는 면의 하측부에 설치되어, 상기 도어부재(111)의 삽입 시 상기 배출구(13)의 내측면과 밀착되어 이동한다. 즉, 전기로(10)의 하부 몸체부(12)에 형성된 슬래그 배출유로에 밀착되어 이동하게 된다.

그리고, 상기 보강부재(113)는 상기 도어부재(111)보다 강성이 높은 재질 예를 들어, 니켈과 크롬이 함유된 합금강과 같은 고강도의 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 이는, 슬래그 배출유로에 지금이 고착되어 있는 경우 보강부재(113)의 하측부가 고착되어 있는 지금과 충돌하여 파손되므로, 이 부분의 강성을 보강하기 위함이다.

또한, 상기 보강부재(113)는 상기 도어부재(111)에 탈착되게 설치된다. 즉, 오랜 시간 사용함에 따라 보강부재(113)가 파손되는 경우 도어부재(111) 전체의 교체없이 보강부재(113) 만을 교체하여 사용할 수 있으므로 장치의 유지 및 보수 비용을 절감할 수 있다.

상기 구동부(120)는 프레임(123)과, 상기 프레임(123)에 설치되는 액츄에이터(121), 그리고 일측이 상기 도어부(110)와 체결되고 타측이 상기 액츄에이터(121)에 연결되어 직선 이동하는 로드(122)로 구비된다.

상기 프레임(123)은 상기 전기로(10)와 일정 간격 이격되어 배치된다. 즉, 전기로와 일정 간격 떨어진 곳에 배치되어 상기 구동부(120)가 전기로(10)에서 발생하는 고온의 열에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 프레임(123)은 특정 형상으로 한정되는 것은 아니고 스탠드 타입 또는 벽에 고정하는 타입 등으로 구비되어 상기 액츄에이터(121)를 고정할 수 있는 어떠한 형태로도 마련될 수 있다.

또한, 상기 프레임(123)에는 상기 액츄에이터(121)를 체결하는 액츄에이터 그립부(124)를 별도로 마련할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 액츄에이터 그립부(124)는 상기 프레임(123) 상에서 상하 및 전후좌우로 이동할 수 있도록 설치될 수 있다. 이러한 구성으로 배출구(13)에 삽입되는 도어부재(111)의 위치조정이 용이하고, 액츄에이터 그립부(124)가 전기로(10) 측 방향으로 전후로 이동하는 경우에는 상기 로드(122)의 길이를 작게 할 수도 있다.

상기 액츄에이터(121)는 상기 배출구(13)와 수평한 방향으로 상기 도어부(110)가 이동하도록 상기 로드(122)를 동작시킨다. 즉, 상기 배출구(13)에 대하여 수평한 방향으로 도어부(110)를 이동시키게 되면 상기 액츄에이터(121)는 전기로(10)로부터 일정 거리 이격되어 배치할 수 있어 고온에 의한 액츄에이터(121)의 고장을 최소화 할 수 있다. 그리고, 상기 배출구(13)와 수직한 방향으로 도어부를 이동시키는 구성과 비교하여 보다 빠르게 배출구(13)를 개폐할 수 있어 전기로(10) 내부가 대기에 장시간 노출되는 것을 방지하여 열손실 및 과산화 현상을 최소화 시킬 수 있다.

상기 구동부(120)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 도어부(110)를 배출구(13)와 수평한 방향으로 이동시켜 상기 배출구(13)를 개폐할 수 있으면 어떠한 기계적 동작 수단도 적용될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

s : 슬래그 i : 용강
10 : 전기로 11 : 상부 몸체부
12 : 하부 몸체부 13 : 배출구
100 : 슬래그 배출 도어장치 110 : 도어부
111 : 도어부재 112 : 스톱퍼
113 : 보강부재 114 : 냉각수 유입구
115 : 냉각수 유출구 116 : 냉각유로
120 : 구동부 121 : 액츄에이터
122 : 로드 123 : 프레임
124 : 액츄에이터 그립부

Claims (7)

1. 전기로의 슬래그 배출구에 삽입되는 도어부; 및
   상기 전기로와 일정 간격 이격 배치되고, 상기 도어부와 체결되어 상기 배출구를 개폐하도록 상기 도어부를 상기 배출구와 수평한 방향으로 이동시키는 구동부;를 포함하고,
   상기 도어부는,
   일측면이 상기 구동부와 체결되고, 타측면이 상기 배출구에 삽입되는 도어부재;
   상기 도어부재의 일측면에서 상측 및 양측으로 돌출 형성되고, 상기 배출구의 외측면에 밀착되어 상기 도어부재의 삽입 시 이동을 제한하고, 슬래그의 누출을 방지하는 스톱퍼; 및
   상기 도어부재의 삽입 시 상기 배출구의 슬래그 배출유로에 밀착하여 이동하도록 상기 슬래그 배출유로의 형상에 대응되는 형상으로 상기 도어부재의 타측면에서 하측으로 돌출 형성되는 보강부재;
   를 포함하는 슬래그 배출 도어장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는,
   상기 도어부재에 탈착되게 설치되고, 상기 도어부재보다 높은 강성의 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 슬래그 배출 도어장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 도어부재는,
   상기 일측면에 외부의 냉각라인과 연결되는 냉각수 유입구 및 유출구가 형성되고, 내측에 상기 냉각수 유입구 및 유출구와 연통되어 냉각수가 이동하는 냉각유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 배출 도어장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는,
   프레임;
   상기 프레임에 설치되는 액츄에이터; 및
   일측이 상기 도어부와 체결되고, 타측이 상기 액츄에이터에 연결되어 직선 이동하는 로드;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬래그 배출 도어장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 액츄에이터는,
   상기 배출구와 수평한 방향으로 상기 도어부가 이동하도록 상기 로드를 동작시키는 것을 특징으로 하는 슬래그 배출 도어장치.
   

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