KR101701981B1 - 보온장치 및 보온방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용기의 개방된 상부에 배치되며, 내부가 하측으로 개방되는 커버부와, 상기 커버부의 일측을 관통하여 내부로 연장되는 보온재 투입부와, 상기 용기 또는 상기 용기의 내부에 담긴 용융물의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 온도값을 입력받아 상기 온도값의 구간별로 보온재의 투입량이 달라지도록 상기 보온재 투입부를 제어하는 제어기를 포함하는 보온장치와 이에 적용되는 보온방법으로서, 용기에 담긴 용융물의 온도가 저하되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 보온장치 및 보온방법이 제시된다.

Description

보온장치 및 보온방법{Apparatus and method for keeping temperature}
본 발명은 보온장치 및 보온방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기에 담긴 용융물의 온도가 저하되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 보온장치 및 보온방법에 관한 것이다.
철강을 제조하는 공정에서 사용되는 래들(Ladle)은 고로 등의 설비에서 제조된 용선을 전로 설비로 운반하여 장입하는 장치이다. 래들에 담긴 용선의 온도가 저하되는 경우 래들의 와구에 지금이 형성될 수 있다. 래들의 와구에 형성된 지금은 래들에 담긴 용선을 전로로 장입하는 과정에서 용선을 비산시키거나 흄을 발생시키는 등 조업에 악영향을 초래한다.
래들에 담긴 용선의 온도를 원하는 온도로 유지하기 위해서는 래들의 내부에 보온재를 투입해야 한다. 종래에는 보온재의 투입을 작업자가 직접 실시하였으며, 따라서, 보온재가 용선의 탕면에 균일하게 투입되기 어려운 문제점이 있어, 실질적으로 용선의 보온을 달성하지 못하였다.
이에, 전로 설비로 장입되는 용선의 온도를 원하는 온도로 유지시키는데 어려움이 있었고, 낮아진 온도를 보상하기 위하여 전로에 별도의 열원으로 Fe-Si 을 다량 장입해야 하는 어려움이 있었다.
KR 10-0827701 B1
본 발명은 용기에 담긴 용융물에 보온재를 균일하게 투입할 수 있어 용융물의 온도 저하를 억제 또는 방지할 수 있는 보온장치 및 보온방법을 제공한다.
본 발명은 용기에 담긴 용융물의 온도에 대응하여 보온재의 투입량을 제어할 수 있는 보온장치 및 보온방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 보온장치는, 용기의 개방된 상부에 배치되며, 내부가 하측으로 개방되는 커버부; 상기 커버부의 일측을 관통하여 내부로 연장되는 보온재 투입부; 상기 용기 또는 상기 용기의 내부에 담긴 용융물의 온도를 검출하는 온도 검출부; 및 상기 온도 검출부로부터 온도값을 입력받아 상기 온도값의 구간별로 보온재의 투입량이 달라지도록 상기 보온재 투입부를 제어하는 제어기;를 포함한다.
하측으로 기체를 분사 가능하도록 형성되며, 상기 커버부의 하부를 둘러감아 장착되는 기체 분사부;를 포함하고, 상기 제어기는 상기 보온재 투입부의 작동에 대응하도록 상기 기체 분사부를 제어할 수 있다.
상기 보온재 투입부는, 일측 단부가 상기 커버부의 중앙을 관통하여 하측으로 개방되는 공급관; 상기 공급관의 개방된 일측 단부의 하측에서 상하방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 분산부;를 포함한다.
상기 분산부는 적어도 상부면이 상기 회전축을 중심으로 하여 대칭하도록 상기 회전축의 외측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 분산부는 중앙이 상하방향으로 관통되어 개방되고, 상기 회전축은 상기 분산부의 개방된 개구를 관통하여 상기 분산부의 하부면에 연결될 수 있다.
상기 분산부는 복수개 구비되어 상하방향으로 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 기체 분사부는, 상기 커버부의 중앙으로부터 방사상으로 이격된 복수의 위치에서 상기 커버부를 관통하여 형성되는 제1 노즐; 내부가 하측으로 개방되며, 상기 커버부의 하부를 둘러감아 연장되는 제2 노즐; 일측 단부가 상기 제1 노즐의 상부를 관통하여 내부에 연통되는 주입관; 및 상기 제1노즐과 제2 노즐 사이를 연결하는 연결관;을 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 온도 검출부로부터 입력받은 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하여 입력받은 온도값이 상대적으로 높은 기준온도값구간에 포함되는 경우 보온재의 투입량을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 보온재 투입부에서 보온재가 투입되는 경우 상기 기체 분사부를 작동시켜 보온재가 투입되는 영역의 적어도 외측을 감싸도록 기체를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 보온방법은, 용기의 내부에 용융물을 마련하는 과정; 상기 용기 및 용융물 중 적어도 하나의 온도값을 검출하는 과정; 검출되는 상기 온도값의 구간별로 투입량을 다르게 하여 상기 용기의 내부에 보온재를 투입하는 과정;을 포함한다.
상기 보온재가 투입되는 영역의 적어도 외측을 감싸도록 상기 용기를 향하여 기체를 분사하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 보온재를 투입하는 과정은; 상기 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하는 과정; 상기 온도값이 포함되는 기준온도값구간에 대응하는 투입량으로 상기 용기에 보온재를 투입하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 기준온도값구간과 상기 보온재의 투입량은 반비례할 수 있다.
상기 보온재를 투입하는 과정은, 상기 용기의 상측에서 상기 용기의 중심에 정렬되는 회전축을 중심으로 회전하는 분산부에 보온재를 충돌시켜 분산시키며 상기 용융물의 상부면으로 투입하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 용기에 담긴 용융물에 보온재를 균일하게 투입할 수 있어 용융물의 온도 저하를 억제 또는 방지할 수 있고, 이때, 용기에 담긴 용융물의 온도에 대응하여 보온재의 투입량을 제어할 수 있어 보다 효율적으로 용융물을 보온할 수 있다.
예컨대 철강을 제조하는 공정에서 용선이나 용강 등의 운반에 사용되는 래들에 적용되는 경우, 래들에 담긴 용선의 온도에 대응하여 정해진 투입량의 보온재를 용선의 탕면에 균일하게 투입할 수 있고, 따라서, 용선의 온도 저하를 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 래들로 보온재를 투입하는 동안 래들과 보온장치 사이를 둘러싸도록 기체를 분사하여 래들의 외부로 분진이나 흄이 비산하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어 환경 오염을 방지할 수 있고, 보다 안정적으로 조업을 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보온장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커버부를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기체 분사부를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 보온재 투입부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장되거나 확대될 수 있으며, 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보온장치가 용기의 상부에서 용기의 내부에 보온재를 투입하고 있는 모습를 도시한 모식도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커버부의 일부를 상하방향으로 절단하여 절단된 형상을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기체 분사부의 제1 노즐 및 제2 노즐이 커버부에 장착되어 있는 모습을 도시한 저면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 보온재 투입부를 상하방향으로 절단하여 절단된 형상을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부를 도시한 개략도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 보온장치는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 용기(10)의 개방된 상부에 배치되며, 내부가 하측으로 개방되는 커버부(100)와, 커버부(100)의 일측을 관통하여 내부로 연장되는 보온재 투입부(200)와, 용기(10) 또는 용기(10)의 내부에 담긴 용융물(1)의 온도를 검출하는 온도 검출부(300)와, 하측으로 기체(3)를 분사 가능하도록 형성되며, 커버부(100)의 하부를 둘러감아 장착되는 기체 분사부(400)와, 온도 검출부(300)로부터 온도값을 입력받아 온도값의 구간별로 보온재(2)의 투입량이 달라지도록 보온재 투입부(200)를 제어하고, 보온재 투입부(200)의 작동에 대응하여 기체 분사부(400)를 제어하는 제어기(500)를 포함할 수 있다.
용기(10)는 용융물(1)을 수용하는 용기로서 예컨대 제철소에서 용선이나 용강 등의 용융물을 저장 및 운반하는 래들을 포함할 수 있다. 용기(10)는 내부에 공간을 가지며 상부가 상측으로 개방된 원통 형상의 용기일 수 있고, 내부는 내화물로 보호되며, 내부에 담긴 용융물을 경동시켜 배출하기 용이하도록 개방된 상부의 일부가 상측으로 돌출되어 소정의 와구가 형성될 수 있다.
커버부(100)는 용기(10)의 개방된 상부에 대응하는 크기 및 형상으로 형성될 수 있고, 예컨대 반구형이나 돔형 또는 원뿔형 등의 형상으로 형성되되, 그 내부가 하측으로 개방될 수 있다. 이러한 커버부(100)는 용기(10)의 개방된 상부를 커버하도록 용기(100)의 개방된 상부에 이격 배치될 수 있다.
보온재 투입부(200)는 호퍼(210), 공급관(220), 분산부(230), 회전축(240), 회전축 지지대(250)를 포함하고, 연결블록(260), 연결로드(270), 구동수단(280)을 더 포함할 수 있다. 보온재 투입부(200)는 커버부(100)의 내부에서 보온재(2)를 낙하 투입시키며 수평방향으로 고르게 분산시켜 용기(10)에 담긴 용융물(1)의 탕면에 균일하게 투입하는 역할을 하며, 커버부(100)의 일측을 관통하여 내부로 연장되어 설치될 수 있다.
호퍼(210)는 보온재(2)가 저장되는 공간을 내부에 구비하는 다양한 구성 및 방식의 호퍼일 수 있으며, 일정량의 보온재(2)를 공급관(220)으로 공급하는 역할을 한다. 공급관(220)은 일측 단부가 커버부(100)의 상측에서 중앙을 관통하여 하측으로 개방되며, 타측 단부가 호퍼(210)로 연장되어 연결될 수 있다. 호퍼(210)와 공급관(220) 사이에는 소정의 밸브(미도시)와 공급량 측정계(미도시)가 구비될 수 있고, 이를 이용하여 공급관(220)에 파우더 상의 보온재(2)를 원하는 만큼의 공급량으로 유입할 수 있다.
공급관(220)의 일측 단부의 하측에는 예컨대 바 형상의 회전축 지지대(250)가 구비될 수 있고, 회전축 지지대(250)에는 회전축(240)이 상하방향으로 관통하여 장착될 수 있으며, 회전축 지지대(250)와 회전축(240)의 사이에는 회전체 베어링(미도시)이 마련되어 회전축(240)이 원활하게 회전될 수 있다.
회전축 지지대(250)는 복수개 구비될 수 있고, 커버부(100)의 중앙을 상하방향으로 지나는 소정의 중심축(미도시)에 각각 교차하도록 커버부(100)의 중앙에서 커버부(100)의 내부면 소정의 위치에 예컨대 방사상으로 장착될 수 있다.
회전축(240)의 상부는 커버부(100)의 중앙을 상하방향으로 지나는 상술한 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 회전축 지지대(250)에 장착되며, 회전축(240)의 하부에는 분산부(230)가 장착되어 지지될 수 있다. 이를 위하여, 회전축(240)의 하부에는 복수의 리브가 방사상으로 돌출 형성되되, 회전축(240)에서 외측을 향하는 방향으로 상향 경사지게 돌출 형성될 수 있다.
분산부(230)는 공급관(220)의 개방된 일측 단부의 하측에서 상하방향으로 연장되는 회전축(240)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있고, 회전축(240)에 장착되어 지지될 수 있다. 분산부(230)는 보온재(2)의 낙하 경로를 가로질러 배치되어 회전되며 용융물(1)의 탕면에 보온재(2)를 균일하게 살포하는 역할을 한다.
분산부(230)는 적어도 상부면이 회전축(240)을 중심으로 하여 대칭하도록 상기 회전축의 외측으로 하향 경사지게 형성될 수 있고, 예컨대 중심부에서 가장자리부를 향하여 하향 경사지는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 분산부(230)는 중앙이 상하방향으로 관통되어 개방될 수 있고, 회전축(240)이 분산부(230)의 개방된 개구를 관통하여 분산부(230)의 하부면에 연결 지지될 수 있다.
분산부(230)의 상부면은 공급관(220)의 개방된 일측 단부를 마주보도록 배치될 수 있고, 회전축(240)을 중심으로 회전하며 공급관(220)으로부터 낙하 공급되는 보온재(2)의 일부를 중앙의 개구로 통과시키고, 그 나머지의 보온재(2)와 상부면에서 충돌하여 고르게 분산시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로, 분산부(230)는 용기(10)의 내부에 담긴 용융물(1)의 탕면에 보온재(2)를 균일하게 뿌려주는 역할을 하며, 특히, 용융물(1)의 탕면 중앙부 및 가장자리부에 모두 고루 뿌려줄 수 있다.
분산부(230)는 복수개 구비되어 상하방향으로 서로 이격 배치될 수 있다. 이때, 상대적으로 상측에 배치되는 제1 분산부(230a)는 상대적으로 하측에 배치되는 제2 분산부(230b)보다 크게 형성될 수 있고. 따라서, 제1 분산부(230a)의 중앙에 형성된 개구를 통과하여 하측으로 낙하되는 보온재(2)는 제2 분산부(230b)에서 다시 한번 고르게 분산되어 용융물(1)의 탕면에 투입될 수 있다.
한편, 제1 분산부(230a)의 중앙의 개구를 통과하여 제2 분산부(230a)로 낙하되는 보온재(2)는 회전축(240)의 외주에 방사상으로 마련되어 제1 분산부(230a)의 하부면을 지지하는 복수개의 제1 리브(241)에 충돌되어 제2 분산부(230a)의 상부의 여러 위치로 분산될 수 있다.
또한, 제2 분산부(230b)의 중앙의 개구를 통과하여 용융물(2)의 탕면으로 낙하 투입되는 보온재(2)는 제1 리브(241)의 하측에서 회전축(240)의 외주에 방사상으로 마련되어 제2 분산부(230b)의 하부면을 지지하는 복수개의 제2 리브(242)에 충돌되어 용융물(2)의 탕면 중앙부에 고르게 분산되어 투입될 수 있다.
제1 분산부(230a)의 상부면 및 제2 분산부(230b)의 상부면에는 각각 제1가이드 베인(231a) 및 제2가이드 베인(231b)이 형성되어, 제1 분산부(230a)의 상부면 및 제2 분산부(230b)의 상부면을 따라 흘러내리는 보온재(2)를 이용하여 각 분산부에 회전력을 제공하는 역할을 한다.
제1가이드 베인(231a)은 제1 분산부(230a)의 상부면에 방사상으로 형성될 수 있다. 제1가이드 베인(231a)은 곡선 형상으로 형성됨에 따라 보온재(2)와 충돌하여 회전력을 생성할 수 있다. 또한, 제2가이드 베인(231b)은 제2 분산부(230b)의 상부면에 방사상으로 형성될 수 있다. 제2가이드 베인(231b)은 곡선 형상으로 형성됨에 따라 보온재(2)와 충돌하여 회전력을 생성할 수 있다.
한편, 분산부(230)는 보온재(2)와 가이드 베인 간의 충돌을 이용한 수동적인 회전력 생성 방식 외에, 연결블록(260), 연결로드(270), 구동수단(280)을 더 포함하여 구동수단(280)으로부터 회전력을 인가받아 능동적으로 회전될 수 있고, 이에 보온재(2)를 더욱 원활하게 분산시킬 수 있다.
연결블록(260)은 회전축(240)에 관통 장착되며 내부에 복수개의 기어가 마련되는 소정의 블록일 수 있으며, 연결로드(270)의 회전방향을 전환시켜 회전축(240)에 전달하는 역할을 한다. 연결로드(270)는 구동수단(280)으로부터 회전력을 전달받아 연결블록(260)으로 전달 가능하도록 수평방향으로 연장되어 일측 단부가 연결블록(260)에 관통 장착되고, 타측 단부가 구동수단(280)에 장착 연결될 수 있다.
구동수단(280)은 예컨대 전기나 압축 공기나 유압 등을 이용하여 회전력을 생성하는 각종 모터일 수 있으며, 커버부(100)의 외측에 구비되어 연결로드(270)의 타측 단부에 장착 연결될 수 있다. 구동수단(280)은 회전방향을 선택하여 회전력을 출력할 수 있다. 구동수단(280)으로부터 전달되는 회전력은 연결블록(260)에 의하여 회전축(240)의 회전에 사용될 수 있다.
온도 검출부(300)는 용기(10) 또는 용융물(1)의 온도를 검출하도록 제공될 수 있고, 예컨대 용기(10)의 상부에서 용기(10)의 내부를 향하여 배치될 수 있다. 온도 검출부(300)는 온도 센서(310) 예컨대 열전대와 온도 센서 이동수단(320)을 포함할 수 있다. 물론, 온도 센서(310)는 열전대 외에도 용융물(1)의 온도를 측정 가능한 다양한 수단이 적용될 수 있다. 예를 들어, 비접촉식의 적외선 온도 센서가 적용될 수 있다. 온도 센서(310)는 용융물(1)에 침지 또는 접촉되어 온도를 측정할 수 있고, 온도 센서 이동수단(320)에 의해 상하로 이동될 수 있다. 온도 센서 이동수단(320)은 예컨대 스텝 모터 등의 다양한 수단으로 구현될 수 있으며, 이를 특별히 한정하지 않는다.
기체 분사부(400)는 하측으로 기체(3) 예컨대 질소 등의 불활성 기체를 분사 가능하도록 형성되며, 적어도 일부가 커버부(100)의 하부를 둘러감아 장착될 수 있다. 기체 분사부(400)는 보온재(2)가 투입되는 영역의 적어도 외측을 감싸도록 기체(3)를 분사하여 보온재(2)의 투입 시에 용기(10)의 상측으로 비산될 수 있는 분진이나 흄이 외부로 유출되는 것을 차단하는 역할을 한다. 또한, 기체 분사부(400)는 기체(3)의 일부를 분산부(230)의 외측으로 분사하여 낙하 투입되는 보온재(2)를 기체의 압력으로 더욱 분산시켜주는 역할을 한다.
기체 분사부(400)는 커버부(100)의 중앙으로부터 방사상으로 이격된 복수의 위치에서 커버부(100)를 관통하여 형성되는 제1 노즐(410)과, 내부가 하측으로 개방되며 커버부(100)의 하부를 둘러감아 연장되는 제2 노즐(420)과, 일측 단부가 제1 노즐(410)의 상부를 관통하여 내부에 연통되는 주입관(430)과, 제1노즐(410)과 제2 노즐(420) 사이를 연결하는 연결관(440)과, 주입관(430)에 연결되어 기체를 공급하는 기체 저장조(450)를 포함할 수 있다.
제1 노즐(410)은 상하방향으로 연장되는 중공의 관으로서, 방사상으로 이격되어 커버부(100)의 상측에서 커버부(100)를 관통하여 복수개 장착될 수 있다. 제1 노즐(410)에서 분사되는 기체는 분산부(230)의 상부면에서 흘러내리는 보온재(2)를 수평방향으로 더욱 분산시키는 역할과 함께, 용융물(1)로부터 상부로 전달되는 분진과 흄 및 열기 등을 차단하여 보온장치의 내부를 보호하는 역할을 한다.
제2 노즐(420)은 예컨대 환형의 링 부재로서 내부가 하측으로 개방되어 노즐을 형성하고, 커버부(100)의 가장자리 단부를 둘러감아 장착될 수 있다. 제2 노즐(420)에서 분사되는 기체는 용기(10)의 외측을 감싸는 기체의 벽을 형성하여, 분진이나 흄 열기 등이 용기(10)의 외부로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다.
주입관(430)은 일측 단부가 각각 분기되어 복수개의 제1 노즐(410)에 각각 관통 연결될 수 있다. 주입관(430)은 제1 노즐(410)로 기체를 공급하는 역할을 한다. 연결관(440)은 주입관(430)으로부터 주입되는 기체의 일부를 제2 노즐(420)로 유도하도록 제1 노즐(410)과 제2 노즐(420) 사이를 연결하여 장착될 수 있다. 연결관(440)은 커버부(100)의 중심을 기준으로 하여 회전대칭하도록 복수의 위치에서 제2 노즐(420)의 상부를 관통하여 장착될 수 있다. 기체 저장조(450)는 압력 용기일 수 있으며, 기체(3)를 소정의 압력으로 분사하여 주입관(430)으로 공급하여 주는 역할을 한다.
제어기(500)는 온도 검출부(300)로부터 용융물(1)의 온도값을 입력받아 입력받은 온도값의 구간별로 보온재(2)의 투입량이 달라지도록 보온재 투입부(200)를 제어함과 함께 보온재 투입부(200)의 작동에 맞추어 기체(3)를 분사하도록 기체 분사부(400)를 제어 가능하게 형성되는 예컨대 공정제어 컴퓨터 등의 제어장치일 수 있다. 즉, 제어기(500)는 입력받은 온도값으로부터 보온재가 투입되는 시기와 양을 판단하여 용융물(1)의 탕면으로 보온재(2)를 투입하면서, 기체(4)를 함께 분사하여 분진이나 흄 등이 비산되어 유출되는 것을 막을 수 있다.
제어기(500)는 온도 검출부(300)로부터 입력받은 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하여 입력받은 온도값이 상대적으로 높은 기준온도값구간에 포함되는 경우 보온재의 투입량을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
이러한 제어기(500)의 판단에 이용되는 온도값-투입량 테이블을 아래의 표 1에 예시한다.
기준온도값
구간(℃)		 1220
~1230		 1230
~1240		 1240
~1250		 1250
~1260		 1260
~1270
투입량(㎏) 60 55 50 45 40
이를 설명하면, 다음과 같다. 용융물(1)의 온도값이 제1 구간인 1220℃ 내지 1230℃ 구간에 포함되면, 상기 온도값이 측정된 시점을 보온재(2)의 투입 시점으로 결정하고, 보온재(2)의 투입량을 60㎏으로 판단할 수 있다. 또한, 용융물(1)의 온도값이 제2 구간인 1230℃ 내지 1240℃ 구간에 포함되면, 상기 온도값이 측정된 시점을 보온재(2)의 투입 시점으로 결정하고, 보온재(2)의 투입량을 55㎏으로 판단할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제3 구간인 1240℃ 내지 1250℃ 구간과, 제4 구간인 1250℃ 내지 1260℃ 구간과, 제5 구간인 1260℃ 내지 1270℃ 구간의 투입 시점과 투입량을 판단할 수 있다.
한편, 상기의 표에 도시하지 않았으나, 용융물(1)의 온도값이 기준온도값구간들 중 위험 구간인 1220℃ 미만 구간에 포함되는 경우, 제어부는 알림신호를 생성하여 작업자에게 이를 알릴 수 있고, 작업자는 이에 대응하여 보온재의 투입이나 혹은 용융물의 승온 등의 작업을 별도로 수행할 수 있다.
또한, 용융물(1)의 온도값이 기준온도값구간들 중 안전 구간인 1270℃ 초과 구간에 포함되는 경우, 제어부는 알림신호로 작업자에게 정보를 전달할 수 있고, 작업자는 보온재의 투입 여부와 투입량을 직접 결정하여 보온재 투입부(200)와 기체 분사부(400)를 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이, 보온재의 투입 시기와 투입량이 결정되면, 제어기(500)는 호퍼(210)를 개방하여 보온재(2)의 투입을 개시하고, 이와 함께, 구동수단(280)을 작동시켜 분산부(230)에 회전력을 부여하여 보온재(2)를 고르게 분산 낙하시킬 수 있다. 또한, 제어기(500)는 보온재의 투입이 시작되면, 기체 분사부(400)를 작동시켜, 기체(3)의 일부를 보온재(2)가 투입되는 영역의 외측을 감싸도록 분사하고, 기체(3)의 나머지를 커버부(100)의 내부에서 보온재(2)에 충돌시켜 보온재(2)의 분산을 촉진시킬 수 있다. 이로부터 용융물(1)의 상부에 보온재(2)의 층을 일정한 두께로 고르게 형성할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 보온방법을 설명한다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 보온장치의 상술한 설명과 중복되는 내용은 이하에서 간단하게 설명하거나 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 보온방법은, 용기(10)의 내부에 용융물(1)을 마련하는 과정과, 용기(10) 및 용융물(1) 중 적어도 하나의 온도값을 검출하는 과정과, 검출되는 온도값의 구간별로 투입량을 다르게 하여 용기(10)의 내부에 보온재(2)를 투입하는 과정을 포함한다.
우선, 용기(10)의 내부에 용융물(1) 예컨대 용선을 마련한다. 이후, 용선의 탈황 처리가 실시될 수 있고, 탈황 처리가 완료되면 전로 설비로 이동될 수 있다.
이후, 용기(10)가 전로 설비로 이동되는 중에, 온도 검출부(300)를 이용하여 용융물(1)의 온도를 검출하고, 검출되는 온도값의 구간별로 투입량을 다르게 하여 용기(10)의 내부에 보온재(2)를 투입한다. 이때, 보온재(2)가 투입되는 영역의 적어도 외측을 감싸도록 용기(10)를 향하여 기체(3)를 분사하는 과정을 함께 실시할 수 있다.
이때, 보온재를 투입하는 과정은, 검출된 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하는 과정과, 검출된 온도값이 포함되는 기준온도값구간에 대응하는 투입량으로 용기(10)에 보온재(2)를 투입하는 과정을 포함할 수 있다.
예컨대 용융물(1)의 온도값이 기준온도값구간들 중 어느 하나의 구간에 포함되면, 그에 해당하는 투입량을 결정한 후에, 제어기(500)를 이용하여, 보온재 투입부(200)와 기체 분사부(400)의 작동을 개시한다. 한편, 기준온도값구간과 보온재의 투입량은 반비례하는 관계를 가질 수 있다. 즉, 용융물(2)의 온도값이 상대적으로 높으면 투입되는 보온재(2)의 양은 상대적으로 적을 수 있다. 이처럼 기준온도값의 구간별로 보온재(2)의 투입량이 정해지기 때문에, 용선의 온도에 대응하여 정확한 양의 보온재를 투입할 수 있어, 보온재의 낭비를 막을 수 있다.
보온재(2)의 투입이 결정되면, 호퍼(210)를 개방하여 결정된 투입량 만큼의 보온재(2)를 커버부(100)의 내부로 소정 시간 낙하 유입시키고, 용기(10)의 상측에서 용기(10)의 중심에 정렬되는 회전축(240)을 중심으로 회전하는 분산부(230)에 낙하되는 보온재(2)를 충돌시켜 보온재(2)를 분산시키며 용융물(1)의 상부면으로 균일하게 투입한다.
이때, 함께 분사되는 기체(3)는 일부가 커버부(100)와 용기(10) 사이에서 보온재(2)가 낙하 투입되는 영역의 외측을 감싸고, 나머지가 커버부(100)의 내부로 분사되며 보온재(2)의 분산을 촉진시킨다.
이와 같은 과정으로 용기(10)의 내부로 보온재(2)의 투입이 완료되면, 원하는 온도 예컨대 1220℃ 이상의 온도로 용선의 온도가 유지될 수 있으며, 이를 후속하는 전로 설비로 공급하여 후속 공정을 원활하게 실시할 수 있다. 특히, 용선의 온도가 원하는 온도로 유지됨에 따라, 전로 설비에 열원제로서, 고가의 Fe-Si나 Fine-Si 등을 별도 투입하여 인위적으로 용선 온도를 높이지 않아도 되기 때문에, 전체 공정의 비용이 절감될 수 있고, 또한, 용기(10) 내부에 지금 형성이 억제 또는 방지될 수 있어, 전로로의 용선 장입 시에 용선이나 흄 등이 비산되는 것을 억제 또는 방지할 수 있으며, 또한, 전로 전련 공정을 높은 용선 온도에서 원활하게 실시할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이며, 본 발명의 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 용기 1: 용융물
2: 보온재 3: 기체
100: 커버부 200: 보온재 투입부
300: 온도 검출부 400: 기체 투입부
500: 제어기

Claims (14)

  1. 용기의 개방된 상부에 배치되며, 내부가 하측으로 개방되는 커버부;
    상기 커버부의 일측을 관통하여 내부로 연장되는 보온재 투입부;
    상기 용기 또는 상기 용기의 내부에 담긴 용융물의 온도를 검출하는 온도 검출부;
    하측으로 기체를 분사 가능하도록 형성되며, 적어도 일부가 상기 커버부의 가장자리 단부를 둘러감아 장착되는 기체 분사부; 및
    상기 온도 검출부로부터 온도값을 입력받아 상기 온도값에 대응하여 보온재의 투입량을 제어하고, 상기 보온재 투입부의 작동에 대응하여 적어도 상기 용기의 외측을 감싸는 기체의 벽을 형성하도록 상기 기체 분사부의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하는 보온장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보온재 투입부는,
    일측 단부가 상기 커버부의 중앙을 관통하여 하측으로 개방되는 공급관;
    상기 공급관의 개방된 일측 단부의 하측에서 상하방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 분산부;를 포함하는 보온장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분산부는 적어도 상부면이 상기 회전축을 중심으로 하여 대칭하도록 상기 회전축의 외측으로 하향 경사지게 형성되는 보온장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 분산부는 중앙이 상하방향으로 관통되어 개방되고,
    상기 회전축은 상기 분산부의 개방된 개구를 관통하여 상기 분산부의 하부면에 연결되는 보온장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 분산부는 복수개 구비되어 상하방향으로 서로 이격 배치되는 보온장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기체 분사부는,
    상기 커버부의 중앙으로부터 방사상으로 이격된 복수의 위치에서 상기 커버부를 관통하여 형성되는 제1 노즐;
    내부가 하측으로 개방되며, 상기 커버부의 가장자리 단부를 둘러감아 연장되는 제2 노즐;
    일측 단부가 상기 제1 노즐의 상부를 관통하여 내부에 연통되는 주입관; 및
    상기 제1노즐과 제2 노즐 사이를 연결하는 연결관;을 포함하는 보온장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 상기 온도 검출부로부터 입력받은 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하여 입력받은 온도값이 상대적으로 높은 기준온도값구간에 포함되는 경우 보온재의 투입량을 상대적으로 감소시키는 보온장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 상기 보온재 투입부에서 보온재가 투입되는 경우 상기 기체 분사부를 작동시켜 보온재가 투입되는 영역의 적어도 외측을 감싸도록 기체를 분사하는 보온장치.
  10. 용기의 내부에 용융물을 마련하는 과정;
    상기 용기 및 용융물 중 적어도 하나의 온도값을 검출하는 과정;
    검출되는 상기 온도값의 구간별로 투입량을 다르게 하여 상기 용기의 내부에 보온재를 투입하는 과정; 및
    상기 용기의 내부에 보온재를 투입하는 동안 적어도 상기 용기의 외측을 감싸는 기체의 벽을 형성하는 과정;을 포함하는 보온방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 보온재를 투입하는 과정은,
    상기 온도값을 기 입력된 복수개의 기준온도값구간과 대비하는 과정;
    상기 온도값이 포함되는 기준온도값구간에 대응하는 투입량으로 상기 용기에 보온재를 투입하는 과정;을 포함하는 보온방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 기준온도값구간과 상기 보온재의 투입량은 반비례하는 보온방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 보온재를 투입하는 과정은,
    상기 용기의 상측에서 상기 용기의 중심에 정렬되는 회전축을 중심으로 회전하는 분산부에 보온재를 충돌시켜 분산시키며 상기 용융물의 상부면으로 투입하는 보온방법.
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