KR101701650B1 - 전로 장치 - Google Patents

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조종오
홍진명
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Abstract

전로 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 전로 장치는: 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 용강이 배출되도록 출강부가 형성되는 전로; 및 전로의 회전시 위치 변경되는 출강부에 공기를 송풍하여 출강부를 냉각시키도록 프레임에 회전 가능하게 설치되는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전로 장치{FURNACE APPARATUS}
본 발명은 전로 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출강부에 열부하가 집중되는 것을 완화시켜 전로의 수명을 연장시킬 수 있는 전로 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로에서는 철광석이 용융됨에 따라 용선이 제조된다. 고로에서 제조된 용선은 토페도카에 의해 전로에 공급된다. 전로에서는 용선에 산소를 취입하여 탄소 등의 불순물을 제거하고, 용선에 필요한 성분을 첨가함에 따라 원하는 성분의 용강이 제조된다. 전로에서 제조된 용강은 래들에 배출된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2001-0086764호(2001. 09. 15 공개, 발명의 명칭: 전로의 출강부 슬리브)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 출강부에 열부하가 집중되는 것을 완화시켜 전로의 수명을 연장시킬 수 있는 전로 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전로 장치는: 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 용강이 배출되도록 출강부가 형성되는 전로; 및 상기 전로의 회전시 위치 변경되는 상기 출강부에 공기를 송풍하여 상기 출강부를 냉각시키도록 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각 장치는 상기 출강부에 공기를 송풍시키는 냉각팬; 상기 출강부에 공기를 공급하도록 상기 냉각팬에 연결되는 냉각 덕트; 상기 냉각 덕트에 설치되고, 상기 출강부의 복사열을 측정하는 복사열 측정부; 상기 냉각 덕트를 회전시키도록 상기 냉각 덕트에 연결되는 회전 장치; 및 상기 복사열 측정부에서 감지되는 복사열에 의해 상기 출강부의 위치를 판단하고, 상기 전로의 회전시 상기 출강부에 공기를 공급하도록 상기 회전 장치를 구동하여 상기 냉각팬을 회전시키는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 냉각 덕트는 상기 냉각팬에 연결되는 고정 덕트; 및 상기 고정 덕트에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회전 장치에 의해 회전되도록 상기 회전 장치에 연결되는 회전 덕트를 포함할 수 있다.
상기 복사열 측정부는 상기 회전 덕트와 함께 회전되도록 상기 회전 덕트에 설치될 수 있다.
상기 회전 덕트의 일측에는 상기 고정 덕트가 연결되고, 상기 회전 장치의 회전축은 상기 회전 덕트의 타측에 상기 회전 덕트의 회전 중심과 나란하게 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉각 장치가 위치 변경되는 출강부에 공기를 송풍하여 냉각시키므로, 출강부가 용강의 열기와 래들에서 방사되는 복사열에 의해 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 출강부와 그 부근에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 출강부에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로의 출강부에 국부적으로 과열이 발생됨에 의해 출강 조업이 중지되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복사열 측정부가 회전 덕트와 함께 회전되므로, 출강부의 위치가 변경되더라도 출강부의 온도를 용이하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치의 전로를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 냉각 덕트와 회전 장치를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 냉각 덕트와 회전 장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 전로의 출강부에서 용강이 배출되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 전로가 기울어진 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 전로 장치의 일 실시예를 설명한다. 전로 장치를 설명하는 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 전로 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치의 전로를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 냉각 덕트와 회전 장치를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 냉각 덕트와 회전 장치를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치는 전로(110) 및 냉각 장치(120)를 포함한다.
전로(110)는 프레임(10)에 회전 가능하게 설치된다. 전로(110)에는 용강이 배출되도록 출강부(113)가 형성된다. 프레임(10)은 전로(110)를 둘러싸도록 설치된다. 프레임(10)의 내부에는 전로(110)가 회전될 수 있는 공간이 마련된다. 출강부(113)는 전로(110)에서 상측으로 경사지게 형성된다.
전로(110)의 양측에는 구동 샤프트(115)가 연결되고, 일측 구동 샤프트(115)에는 구동 모터부(117)가 설치된다. 구동 모터부(117)가 구동됨에 따라 전로(110)가 구동 샤프트(115)를 중심으로 회전된다. 전로(110)가 회전됨에 따라 출강부(113)에서 배출되는 용강이 래들(미도시)에 유입된다.
냉각 장치(120)는 전로(110)가 기울어짐에 따라 위치 변경되는 출강부(113)에 공기를 송풍하여 출강부(113)를 냉각시키도록 프레임(10)에 회전 가능하게 설치된다. 전로(110)의 회전시 냉각 장치(120)가 위치 변경되는 출강부(113)에 공기를 송풍하여 냉각시키므로, 출강부(113)가 용강의 열기와 래들에서 방사되는 복사열에 의해 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 출강부(113)와 그 부근에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로(110)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 출강부(113)에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로(110)의 출강부(113)에 국부적으로 과열이 발생됨에 의해 출강 조업이 중지되는 것을 방지할 수 있다.
냉각 장치(120)는 냉각팬(121), 냉각 덕트(123), 복사열 측정부(126), 회전 장치(127) 및 제어부(128)를 포함한다.
냉각팬(121)은 출강부(113)에 공기를 송풍시켜 출강부(113)를 냉각시킨다. 냉각 덕트(123)는 출강부(113)에 공기를 공급하도록 냉각팬(121)에 연결된다. 복사열 측정부(126)는 냉각 덕트(123)에 설치되고, 출강부(113)의 복사열을 측정한다.
회전 장치(127)는 냉각 덕트(123)를 회전시키도록 냉각 덕트(123)에 연결된다. 회전 장치(127)는 회전 덕트(125)의 회전축에 연결되는 기어부(127a)와, 기어부(127a)에 축결합되는 회전 모터부(127b)를 포함한다. 회전 모터부(127b)가 구동됨에 따라 회전 덕트(125)가 회전된다.
제어부(128)는 복사열 측정부(126)에서 감지되는 복사열에 의해 출강부(113)의 위치를 판단하고, 출강부(113)에 공기를 공급하도록 회전 장치(127)를 구동하여 냉각팬(121)을 회전시킨다. 출강부(113)에서 용강이 배출될 때에 전로(110) 중에서 출강부(113)의 온도가 가장 높게 분포되므로, 복사열 측정부(126)가 출강부(113)의 온도를 측정함에 따라 제어부(128)에서 출강부(113)의 위치를 판단할 수 있다.
제어부(128)에서 출강부(113)의 온도가 기 설정된 온도 이상이라고 판단되면, 제어부(128)는 회전 장치(127)를 구동하여 냉각팬(121)의 공기 송풍 방향을 조절한다. 따라서, 출강부(113)에서 용강이 배출될 때에 출강부(113)에 과도하게 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있다.
냉각 덕트(123)는 냉각팬(121)에 연결되는 고정 덕트(124)와, 고정 덕트(124)에 회전 가능하게 결합되고, 회전 장치(127)에 의해 회전되도록 회전 장치(127)에 연결되는 회전 덕트(125)를 포함한다. 회전 덕트(125)가 회전 장치(127)에 의해 회전되므로, 출강부(113)의 위치가 변경되더라도 회전 덕트(125)에서 분사되는 공기가 출강부(113)를 냉각시킬 수 있다.
복사열 측정부(126)는 회전 덕트(125)와 함께 회전되도록 회전 덕트(125)에 설치된다. 복사열 측정부(126)가 회전 덕트(125)와 함께 회전되므로, 출강부(113)의 위치가 변경되더라도 출강부(113)의 온도를 용이하게 측정할 수 있다.
회전 덕트(125)의 일측에는 고정 덕트(124)가 연결되고, 회전 장치(127)의 회전축은 회전 덕트(125)의 타측에 회전 덕트(125)의 회전 중심과 나란하게 연결된다. 회전 장치(127)의 회전축이 고정 덕트(124)와 나란하게 배치되므로, 회전 장치(127)가 구동되면 회전 덕트(125)가 회전 장치(127)의 회전축과 고정 덕트(124)를 중심으로 회전될 수 있다.
회전 덕트(125)는 고정 덕트(124)에 삽입되고, 회전 덕트(125)의 단부에는 고정 덕트(124)에서 빠지지 않도록 구속 리브(125a)가 형성된다. 회전 덕트(125)는 고정 덕트(124)와 동심을 이루도록 설치된다.
한편, 제어부(128)에는 전로(110)의 회전 각도에 대응되는 출강부(113)의 위치가 미리 입력되어 있고, 전로(110)의 회전 각도에 따라 회전 장치(127)가 냉각팬(121)의 회전 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 전로(110)가 회전됨에 따라 출강부(113)의 위치가 변경되더라도 냉각팬(121)이 출강부(113)에 공기를 송풍하여 출강부(113)를 냉각시킬 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 냉각 덕트와 회전 장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 전로의 출강부에서 용강이 배출되는 상태를 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 장치에서 전로가 기울어진 상태를 도시한 측면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 전로(110)의 내부에 산소가 취입됨에 따라 용선에 함유되는 탄소 등의 불순물이 제거된다. 용선에서 불순물이 제거되고 필요한 성분이 첨가된다. 전로(110)에서는 용강이 기 설정된 시간동안 가열됨에 따라 원하는 성분의 용강이 제조된다.
전로(110)에서 용강의 제조가 완료되면, 구동 모터부(117)가 구동됨에 따라 전로(110)가 일정한 각도로 기울어진다. 출강부(113)에서 용강이 배출됨에 따라 출강부(113)의 온도가 증가된다. 이때, 출강부(113)는 배출되는 용강과 래들의 복사열에 의해 가열된다.
복사열 측정부(126)는 출강부(113)의 온도를 측정하여 제어부(128)에 전송한다. 제어부(128)에서는 복사열 측정부(126)에서 측정되는 온도가 기 설정된 온도 이상이라고 판단되면, 제어부(128)는 회전 장치(127)를 구동하여 냉각팬(121)을 회전시킨다. 냉각팬(121)이 출강부(113)에 공기를 분사할 수 있는 각도로 회전되면, 출강부(113)는 냉각팬(121)에서 분사되는 공기에 의해 냉각된다.
전로(110)에서 용강이 배출됨에 따라 용강의 수위가 낮아진다. 구동 모터부(117)가 전로(110)를 천천히 회전시킴에 따라 출강부(113)에서는 일정한 양의 용강이 계속적으로 배출된다.
이때, 복사열 측정부(126)는 출강부(113)의 온도를 계속적으로 측정하므로, 제어부(128)에서는 전로(110)에서 온도가 가장 높게 분포되는 영역에 출강부(113)가 위치된다고 판단한다. 따라서, 출강부(113)의 위치가 점차적으로 변경되더라도 냉각팬(121)이 출강부(113)에 공기를 송풍하도록 회전될 수 있다. 따라서, 출강부(113)에서 용강이 배출되는 동안에 출강부(113)가 계속적으로 공기에 의해 냉각될 수 있으므로, 출강부(113)와 그 주변에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있다.
전로(110)에서 용강이 모두 배출되면, 구동 모터부(117)가 전로(110)를 원위치로 회전시킨다. 또한, 제어부(128)는 냉각팬(121)을 원위치로 회전시킨다.
상기와 같이, 냉각 장치(120)가 위치 변경되는 출강부(113)에 공기를 송풍하여 냉각시키므로, 출강부(113)가 용강의 열기와 래들에서 방사되는 복사열에 의해 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 출강부(113)와 그 부근에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로(110)의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 출강부(113)에 열응력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있으므로, 전로(110)의 출강부(113)에 국부적으로 과열이 발생됨에 의해 출강 조업이 중지되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 복사열 측정부(126)가 회전 덕트(125)와 함께 회전되므로, 출강부(113)의 위치가 변경되더라도 출강부(113)의 온도를 용이하게 측정할 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 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 프레임 110: 전로
113: 출강부 115: 구동 샤프트
117: 구동 모터부 120: 냉각 장치
121: 냉각팬 123: 냉각 덕트
124: 고정 덕트 125: 회전 덕트
125a: 구속 리브 126: 복사열 측정부
127: 회전 장치 127a: 기어부
127b: 회전 모터부 128: 제어부

Claims (5)

  1. 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 용강이 배출되도록 출강부가 형성되는 전로; 및
    상기 전로의 회전시 위치 변경되는 상기 출강부에 공기를 송풍하여 상기 출강부를 냉각시키도록 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 냉각 장치를 포함하고,
    상기 냉각 장치는,
    상기 출강부에 공기를 송풍시키는 냉각팬;
    상기 출강부에 공기를 공급하도록 상기 냉각팬에 연결되는 냉각 덕트;
    상기 냉각 덕트에 설치되고, 상기 출강부의 복사열을 측정하는 복사열 측정부;
    상기 냉각 덕트를 회전시키도록 상기 냉각 덕트에 연결되는 회전 장치; 및
    상기 복사열 측정부에서 감지되는 복사열에 의해 상기 출강부의 위치를 판단하고, 상기 전로의 회전시 상기 출강부에 공기를 공급하도록 상기 회전 장치를 구동하여 상기 냉각팬을 회전시키는 제어부를 포함하고,
    상기 냉각 덕트는,
    상기 냉각팬에 연결되는 고정 덕트; 및
    상기 고정 덕트에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회전 장치에 의해 회전되도록 상기 회전 장치에 연결되는 회전 덕트를 포함하고,
    상기 복사열 측정부는 상기 회전 덕트와 함께 회전되도록 상기 회전 덕트에 설치되는 것을 특징으로 하는 전로 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 덕트의 일측에는 상기 고정 덕트가 연결되고,
    상기 회전 장치의 회전축은 상기 회전 덕트의 타측에 상기 회전 덕트의 회전 중심과 나란하게 연결되는 것을 특징으로 하는 전로 장치.
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