KR101790675B1 - 냉각판 배열 및 야금로의 냉각판 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야금로의 냉각판들(12)(12') 이용을 위한 갭-충전 삽입부재(20)를 제안하며, 상기 냉각판들(12)(12')은 노의 내부를 향한 전면(14)(14')과 노벽과 네 개의 끝단면들을 향한 맞은편 후면(16)(16')을 각각 구비한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 갭-충전 삽입부재(20)는 상기 노 내부와 마주보는 전측(24)을 가진 금속 전판(24)과 고정수단(28)(28')(30)(30')(32)(34)을 포함하며, 상기 전판(24)은 냉각판들(12)(12')의 상기 끝단면들(18)(18') 사이로 연장되고 상기 전판(24)의 전측(26)이 냉각판들(12)(12')의 상기 전면들(14)(14')과 평면이음되게 배열되도록 두 개의 인접 냉각판들(12)(12') 사이에 배치된다.

Description

냉각판 배열 및 야금로의 냉각판 설치방법{Cooling plate arrangement and Method for installing cooling plates in a metallurgical furnace}

본 발명은 일반적으로 야금로의 냉각판 배열에 관한 것이다. 본 발명은 이에 더하여 야금로 내의 냉각판 배열이 설치되는 방법에 관한 것이다.

스테이브(stave)들이라고 불리우는, 야금로의 냉각판들은 당해 기술분야에서 잘 알려져 있다. 그것들은 (1) 노의 내부와 외부 노 빼대 사이의 열방출 보호 차단막; 및 (2) 용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅(guniting) 또는 노 내의 부착층 발생시키는 과정을 위한 고정수단을 형성시키기기 위해, 예를 들어 용광로 또는 전기아크로와 같은 야금로의 외부 쉘의 내벽을 덮기 위해 사용된다. 원칙적으로, 냉각판들은 내부에 냉각파이프 주조가 된 쇠판으로 주조되어 왔다. 쇠판 스테이브들의 대안으로서, 구리 스테이브들이 개발되어 왔다. 요즈음에는 야금로의 대부분의 냉각판들은 구리, 구리합금 또는, 최근에는 스틸로 제조된다.

예를 들어 용광로용 구리 냉각판은 독일 특허 DE290751 1 C2에 개시된다. 그것은 엽편 형상 리브들 내로 평행한 홈들에 의해 세분화된 뜨거운 면(예를 들어 노 내부를 마주보는 면)을 구비하는 판형 몸체를 포함한다. 바람직하게 비둘기 꼬리 모양(또는 제비고리 모양) 단면을 가지고 냉각판이 노벽에 설치될 때 수평으로 배열된 이러한 홈들과 리브들의 목적은, 용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅(guniting) 또는 냉각판의 뜨거운 면에 부착층 발생시키는 과정을 고정하기 위한 것이다. 천공된 냉각 채널들은 예를 들어 냉각판의 냉각면과 같은 후면과 근접된 판형 몸체를 통해 수평 홈들과 리브들에게 수직으로 연장된다.

상기 냉각판들은 노벽에 대해 복수 개의 링들 내에 냉각판들의 후면들이 노벽을 향하게 설치된다. 노벽이 일반적으로 라운드되고, 냉각판들이 원칙적으로 평면형이기 때문에 노벽들과 냉각판들 사이에 공간이 존재한다. 이러한 공간은 일반적으로 후충전 콘크리트에 의해 충전된다. 갭들은 또한 인접 냉각판들 끝단면들 사이에 존재한다. 이러한 갭들은 일반적으로 후충전 콘크리트에 의해 또한 충전된다.

일반적으로, 그리고 나서 용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅 재료 또는 부착층 발생시키는 과정은 보호층을 형성시키기 위해 냉각판의 전면에 대한 제공된다. 이러한 보호층은 노 내측에 퍼져있는 거친 환경에 의해 발생되는 부식으로부터 냉각판을 보호하는데 유용하다. 이와 동시에, 상기 보호층은 또한 냉각판들 사이의 갭들 내의 후충전 콘크리트를 부식으로부터 보호하나, 실제로 노는 가끔 보호층 없이 작동되어, 무엇보다도 갭들 내의 후충전 콘크리트가 제거되는 결과를 낳는다. 그리고 나서 이러한 갭들은 부분적으로 냉각판들이 평평하지 않게 부식을 일으킨다.

본 발명의 목적은 평평하지 않게 하는 부식으로부터 냉각판을 보호하도록 냉각판을 배열하는 것이다. 이러한 목적은 청구항 제1항에 청구된 냉각판 배열에 의해 이루어진다. 이에 더하여 본 발명은 평평하지 않게 하는 부식으로부터 냉각판들을 보호하는 야금로 내의 냉각판 배열을 설치하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적은 청구항 제20항에 청구된 방법에 의해 이룰 수 있다.

본 발명은 노의 내부를 향한 전면과 노벽과 네 개의 끝단면들을 향한 맞은편 후면을 각각 구비하는 제1 냉각판 및 인접 제2 냉각판을 포함한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 갭-충전 삽입부재는 상기 노 내부와 마주보는 전측을 가진 금속 전판과 고정수단을 포함하며, 상기 전판은 냉각판들의 상기 끝단면들 사이로 연장되고 상기 전판의 전측이 냉각판들의 상기 전면들과 평면이음되게 배열되도록 두 개의 인접 냉각판들 사이에 배치된다.

상기 갭-충전 삽입부재의 수단에 의해, 본 발명에 따른 냉각판 배열은 냉각판들 사이의 갭들 내의 후충전 콘크리트의 부식을 방지한다. 가끔 노가 갭들 냉각 판재들과 그것들 사이의 갭들을 커버하는 보호층(용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅 재료 또는 부착층 발생시키는 과정) 없이 작동되는 경우에, 하나의 냉각판에서 다른 하나로 교체하는 것은 가능한 한 원활하게 해야된다. 갭-충전 삽입부재는 노 내의 퍼져있는 거친 상태에 의해 후충전 콘크리트가 제거되는 것을 크게 방지한다. 이러한 갭-충전 삽입부재에 의해, 냉각판들이 평평하지 않게 하는 부식을 피할 수 있고, 이에 의해 냉각판들의 수명은 연장된다.

갭-충전 삽입부재의 전판은 스틸로 제조될 수 있고, 바람직하게 고저항 스틸로 씌워져서 제조될 수 있다. 예를 들어 상기 고저항 스틸은 CreusabroB 또는 Hardox@이다.

바람직한 제1 실시예에 따르면, 고정수단은 하나의 냉각판의 하나의 끝단면에 받쳐진 상기 전판의 하나의 끝단에 각각 연결되며, 상기 냉각판들 각각의 끝단면들을 따라 배열된 두 개의 측면레그들을 포함한다. 상기 측면레그들은 상기 냉각판들의 후면들을 받치기 위해 형성된 연장부를 각각 포함할 수 있다.

바람직하게, 갭-충전 삽입부재의 전판과 측면레그들은 냉각판들 사이의 갭의 형상에 정확하면서도 용이하게 형합되도록 시트 금속으로 일체형으로 형성된다. 대안으로서, 상기 측면레그들은 갭-충전 삽입부재의 전판에 용접될 수 있다.

일반적으로, 노벽은 라운드되고 냉각판은 평면형이다; 결과적으로 두 개의 인접 냉각판들 사이의 갭은 일반적으로 쐐기 형상이다. 바람직하게, 갭-충전 삽입부재의 측면레그들은 상기 쐐기 형상 갭 내로 억지끼움되는 각도로 배열된다.

바람직한 제2 실시예에 따르면, 상기 고정수단은 전판과 후판에 연결된 적어도 하나의 연결팔을 포함하고, 상기 후판은 냉각판들의 후면들에 의해 받침된다.

바람직하게, 갭-충전 삽입부재의 전판과 후판은 시트 금속으로 제조되고, 연결팔은 후판들의 전측에 용접된다.

갭-충전 삽입부재를 정확한 위치에 유지하기 위해, 상기 갭-충전 삽입부재는 억지끼움이나 볼트들 또는 스크류들의 이용에 의해 냉각판들에 연결될 수 있다. 예를 들어 볼트들과 스크류들은 후부를 냉각판의 측면에 연결하기 위해 측면레그의 홀을 통할 수 연결될 수 있거나, 볼트들 또는 스크류들은 후부를 냉각판의 후면에 연결하기 위해 측면레그 연장부 또는 후판의 홀을 통해 연결될 수 있다. 갭-충전 삽입부재의 정확한 위치를 유지하기 위한 다른 방법은, 일반적으로 후충전 콘크리트인 후충전 재료에 의해 냉각판들과 노벽 사이의 공간을 충전한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 갭-충전 삽입부재는 인접 냉각판들의 수직 끝단들 사이에 배열된다. 그러나 또한 갭-충전 삽입부재는 인접 냉각판들의 수평 끝단들 사이에 배열될 수 있다. 일반적으로, 냉각판들은 엇갈린 구성으로 배열되며, 상측 열의 두 개의 인접 냉각판들 사이의 수직갭이 하측 열의 냉각판 중심부와 일직선상에 배열된다. 그리고 나서 바람직하게, 상기 냉각판들의 수평 끝단들 사이에 배열된 상기 갭-충전 삽입부재는 하측 열의 상기 냉각판의 두 개의 끝단들 사이로 연장된다.

바람직하게, 갭-충전 삽입부재의 전판은 두 개의 인접 냉각판들 사이의 갭의 전체길이보다 더 연장된다. 그러나 어떤 경우에는, 바람직하게 더 짧은 갭-충전 삽입부재들을 공급할 수 있고, 그런 짧은 복수 개의 갭-충전 삽입부재들은 그리고 나서 두 개의 냉각판들 사이의 갭의 전체 길이 또는 일 부분의 길이를 커버하도록 이용될 수 있다.

바람직하게, 냉각판은 구리, 구리합금 또는 스틸과 같은 재료에서 적어도 하나 이상으로 제조된 것이다.

이에 더하여 본 발명은 야금로 노벽에 대한 냉각판들을 설치하는 방법을 목적으로 한다. 상기 방법은 상기 노의 내부를 향한 전면과 상기 노벽과 네 개의 끝단면들을 향한 맞은편 후면을 각각 구비하는 제1 냉각판과 인접 제2 냉각판을 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 더불어 상기 방법은 상기 노 내부와 마주보는 전측을 가진 금속 전판과 고정수단을 포함하는 갭-충전 삽입부재를 제공하는 단계와, 그리고 상기 전판이 냉각판들의 상기 끝단면들 사이로 연장되고 상기 전판의 전측이 냉각판들의 상기 전면들과 평면이음되게 배열되도록, 두 개의 인접 냉각판들 사이에 배치하는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법에서 이용된 상기 갭-충전 삽입부재는 바람직하게 상술된 갭-충전 삽입부재이다.

본 발명은 평평하지 않게 하는 부식으로부터 냉각판을 보호하도록 냉각판을 배열하며, 평평하지 않게 하는 부식으로부터 냉각판들을 보호하는 효과를 가진다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 예를들어 수반되는 도면들에 의해 도시된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 냉각판 배열에서 노벽의 벽 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 냉각판 배열에서 노벽의 벽 부분을 나타낸 단면도이다.

냉각판들은 예를 들어 용광로 또는 전기아크로와 같은 야금로의 외부 쉘의 내벽을 덮기 위해 사용된다. 상기 냉각판들의 목적은 (1) 노의 내부와 외부 노 빼대 사이의 열방출 보호 차단막; 및 (2) 용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅(guniting) 또는 노 내의 부착층 발생시키는 과정을 위한 고정수단을 형성시키는 것이다.

상기 도면들은 상측으로부터 보여지는 횡단면에서의 내벽(10)의 일부분을 보여준다. 내벽(10)의 앞에는 복수 개의 냉각판(12)(12')을 포함한 냉각판 배열이 설치된다. 제1 냉각판(12)과 제2 냉각판(12')은 도면들 상에 부분적으로 도시된다. 각각의 냉각판(12)(12')은 예를 들어 주조된 구리, 구리합금 또는 스틸 몸체에 의해 제조된 판형 몸체를 구비한다. 이러한 판형 몸체는 노의 내부와 마주하는 뜨거운 면인 전면(14)(14'), 및 내벽(10)의 내면과 마주하는 차가운 면인 후면(16)(16')을 구비한다. 판형 몸체는 일반적으로 수직으로 배열된 한 쌍의 긴 끝단면들, 및 일반적으로 수평으로 배열된 한 쌍의 짧은 끝단면들을 가진 사각형 형상을 일반적으로 가진다. 도면에서, 상기 긴 끝단면들(18)(18') 중 하나만 도시된다. 대부분의 현대 냉각판들은 600~1300mm 범위의 너비와 1000~4200mm 범위의 높이를 가진다. 그러나 냉각판은 야금로의 구조적인 상태와 그것들의 제작과정으로부터 이루어진 제약들에 적용될 수 있는 다른 높이와 너비를 가질 수 있다.

냉각판들(12)(12')은 냉각판들(12)(12') 내에 배열된 냉각채널들(미도시)을 통과하는 일반적으로 물인 냉각유체를 순환하기 위해, 후면(16)(16') 상의 연결파이프들을 더 포함할 수 있다. 상기 냉각판들(12)(12')은 일반적으로 브라켓들(미도시) 수단에 의해 내벽(10)에 설치된다.

전면(14)(14')은 일반적으로 엽편 형상의 리브들(미도시) 내로의 홈들(미도시) 수단에 의해 세분화된다. 상기 홈들과 엽편 형상의 리브들은 용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅(guniting) 또는 노 내의 부착층 발생시키는 과정을 위한 고정수단을 형성한다.

본 발명에 따르면, 갭-충전 삽입부재(20)는 제1 및 제2 냉각판들(12)(12') 사이의 갭(22) 내에 제공된다.

제1 실시예에 따른 갭-충전 삽입부재(20)는 도 1에 도시된다. 갭-충전 삽입부재(20)는 노 내부를 마주보는 전측(26)을 가진 금속 전판(24)을 포함한다. 상기 전판(24)은 바람직하게 예를 들어 CreusabroB 또는 Hardox@와 같은 고저항 스틸로 씌워져서 제조된다. 전판(24)은 냉각판들(12)(12')의 긴 끝단면들(18)(18') 사이로 연장되고 전판(24)의 전측(26)이 냉각판들(12)(12')의 전면들(14)(14')과 평면이음되도록 배열된다. 상기 전판(24)에 의해, 냉각판들(12)(12') 사이의 갭(22)은 밀봉된다. 이러한 갭(2) 내에 후충전하는 콘크리트는 전판(24)에 의해 악화되는 것을 방지한다. 심지어 노가 보호층(용해하기 힘든 벽돌 내장, 거나이팅(guniting) 또는 부착층) 없이 작동될 때, 예를 들어 냉각판들(12)(12')이 노 내에 퍼져있는 거친상태에 직접적으로 노출될 때, 하나의 냉각판(12)은 다른 하나(12')로 변환하는 것은 가능한 한 원활하게 해야된다. 전판(24)은 후충전하는 콘크리트가 제거되는 것을 방지하고 이에 따라 냉각판들을 평평하지 않게 하는 부식으로부터 피할 수 있다.

원하는 위치에서 전판(24)을 유지하기 위해, 갭-충전 삽입부재(20)은, 제1 실시예에서 두 개의 측면레그들(28)(28')로 구성되는 고정수단을 더 포함한다. 각각의 측면레그(28)(28')는 전판(24)의 하나의 끝단에 연결되고, 냉각판(12)(12')의 후면(16) 긴 끝단면(18)(18')을 따라 연장되고, 이러한 측면레그(28)(28')의 연장부(30)(30')는 후면(16)(16')에 대해 놓일 수 있도록 형성된다.

갭-충전 삽입부재(20)의 전판(24)과 연장부(30)(30')를 가진 측면레그들(28)(28')은 냉각판들(12)(12') 사이의 갭(22)의 정확한 형상에 용이하게 일치하기 위해 시트 금속으로부터 일체형으로 형성된다.

노벽(10)은 일반적으로 라운드되고 냉각판들은 보통 평면이기 때문에, 두 개의 인접 냉각판들(12)(12') 사이의 갭은 흔히 쐐기 형상이다. 갭-충전 삽입부재(20)의 측면레그들(28)(28')은, 도 1에 도시된 바와 같이, 쐐기 형상 갭(22) 내로 억지끼움되는 각도로 배열된다.

갭-충전 삽입부재(20)가 정확한 위치에 남기 위해, 갭-충전 삽입부재(20)는 볼트들 또는 스크류들(미도시)에 의해 또는 억지끼움을 통해 냉각판들(12)(12')에 연결될 수 있다. 갭-충전 삽입부재(20)를 정확한 위치에 유지시키는 다른 방법은 냉각판들(12)(12')과 노벽(10) 사이의 공간(31)을 후충전 콘크리트로 충전하는 것이다. 후충전 콘크리트는 냉각판들(12)(12') 사이의 갭(22) 내로 퍼부어진다. 후충전 콘크리트의 축소로 인하여, 갭-충전 삽입부재(20)가 노벽(10)을 향해 이동되는 것을 방지한다. 이에 더하여 연장부들(30)(30')은 갭-충전 삽입부재(20)가 노벽(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되는 것을 방지하고, 갭-충전 삽입부재(20)가 원하는 위치에 확실하게 위치된다.

제2 실시예에 따른 갭-충전 삽입부재(20)는 도 2에 도시된다. 이러한 갭-충전 삽입부재(20)는 도 1에 도시된 것과 같은 금속 전판(24)을 포함하고, 제2 실시예에 따른 고정수단은 일단이 전판(24)의 후면으로 연결된 적어도 하나의 연결팔(32)이 구성된다. 상기 연결팔(32)은 갭(22)을 통해 냉각판들(12)(12')의 후방으로 연장되어, 후판(34)에 연결된다. 상기 후판(34)은 냉각판들(12)(12')의 후면들(16)(16')에 의해 받쳐지기 위해 연장되며, 이에 의해 갭-충전 삽입부재(20)가 노벽(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 전판(24) 및 후판(34)은 시트 재료에 의해 제조되고 연결팔(32)은 그 사이에 용접된다.

10 : 내벽 12,12' : 냉각판
14, 14' : 전면 16, 16' : 후면
18, 18' : 긴 끝단면 20 : 갭-충전 삽입부재
22 : 갭 24 : 전판
26 : 전측 28, 28' : 측면레그
30, 30' : 연장부 31 : 공간
32 : 연결팔 34 : 후판

Claims (14)

1. 노의 내부를 향한 전면과 노벽과 네 개의 끝단면들을 향한 맞은편 후면을 각각 구비하는 제1 냉각판 및 인접 제2 냉각판을 포함하며,
   갭-충전 삽입부재는 상기 노 내부와 마주보는 전측을 가진 금속 전판과 고정수단을 포함하며, 상기 전판은 냉각판들의 상기 끝단면들 사이로 연장되고 상기 전판의 전측이 냉각판들의 상기 전면의 외측으로 돌출되지 않으며 상기 전면과 동일 평면상에 평면이음되게 배열되도록 두 개의 인접 냉각판들 사이에 배치되고,
   상기 고정수단은 상기 전판과 후판에 연결된 적어도 하나의 연결팔을 포함하며, 상기 후판은 상기 냉각판들의 후면들이 받치는 것을 특징으로 하는 야금로의 노벽에 설치된 냉각판 배열.
2. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재의 전판은 스틸(steel)로 제조된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
3. 제2항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재의 전판은 고저항 스틸(high wear resistant steel)로 씌워져 제조된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
4. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재의 전판과 후판은 금속시트로 제조되고 상기 연결팔은 상기 전판과 후판들에 용접된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
5. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재는 기계적인 수단 또는 억지끼움되어 상기 냉각판들에 연결된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
6. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재는 볼트들 또는 스크류들에 의해 상기 냉각판들에 연결된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
7. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재는 냉각판들과 노벽 사이에 후충전(backfilling) 재료로 충전되어 상기 냉각판들에 연결된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
8. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재는 이웃된 냉각판들의 수직 끝단들 및 수평 끝단들 사이에 배열된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
9. 제1항에 있어서,
   상기 갭-충전 삽입부재는 인접 냉각판들의 수평 끝단들 사이에 배열된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각판들은 엇갈린 구성으로 배열되며, 상측 열의 두 개의 인접 냉각판들 사이의 수직갭이 하측 열의 냉각판의 중심부와 일직선상에 배열되고, 상기 냉각판들의 수평 끝단들 사이에 배열된 상기 갭-충전 삽입부재는 하측 열의 상기 냉각판의 두 개의 끝단들 사이로 연장된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전판은 두 개의 인접 냉각판들 사이의 갭의 전체 길이보다 더 연장된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각판은 구리, 구리합금 및 스틸 중 적어도 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 냉각판 배열.
13. 노의 내부를 향한 전면과 노벽과 네 개의 끝단면들을 향한 맞은편 후면을 각각 구비하는 제1 냉각판과 인접 제2 냉각판을 제공하는 단계;
    상기 노의 내부와 마주보는 전측을 가진 금속 전판과 고정수단을 포함하는 갭-충전 삽입부재를 제공하는 단계; 및
    상기 전판이 냉각판들의 상기 끝단면들 사이로 연장되고 상기 전판의 전측이 냉각판들의 상기 전면의 외측으로 돌출되지 않으며 상기 전면과 동일 평면상에 평면이음되게 배열되도록, 두 개의 인접 냉각판들 사이에 배치하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 고정수단은 상기 전판과 후판에 연결된 적어도 하나의 연결팔을 포함하며, 상기 후판은 상기 냉각판들의 후면들이 받치는 것을 특징으로 하는 야금로의 노벽에 대한 냉각판 설치방법.
14. 제13항에 있어서,
    복수 개의 냉각판들과 갭-충전 삽입재들은 냉각판 배열을 형성시키고, 상기 냉각판 배열은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 청구된 냉각판 배열인 것을 특징으로 하는 야금로의 노벽에 대한 냉각판 설치방법.
    

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