KR101796082B1 - Apparatus for opening and method for opening - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개공 장치 및 개공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고열의 용융로의 벽체에 출구를 효율적으로 개공할 수 있는 개공 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a purging apparatus and a purging method, and more particularly, to a purging apparatus and method capable of efficiently opening an outlet to a wall of a high-temperature melting furnace.
일반적으로 제강 조업에서는, 고열의 용융로에서 용융된 용융물을 외부로 배출시키는 작업을 일정 주기로 반복한다. 예컨대, 고로 조업은 원료인 철광석과 연료인 코크스(cokes)를 적정비율로 투입한 다음 열풍로로부터 고온의 열풍을 공급하여, 고로 내부에서 환원반응을 통해서 용융된 용융물을 고로 외부로 배출시키는 작업을 일정 주기로 반복한다. 또한 전기로 조업은 철 스크랩(scrap), 코크스 및 기타 첨가물을 전기로에 장입하고 전극에 전원을 인가하여 용융물을 생성하며, 용융물을 전기로 외부로 배출시키는 과정을 반복한다. Generally, in the steelmaking operation, the operation of discharging melted molten material from the high-temperature melting furnace to the outside is repeated at regular intervals. For example, in blast furnace operation, iron oxide and fuel cokes are fed at a proper ratio, and hot air is supplied from a hot air furnace to discharge the melted melted material to the outside through a reduction reaction in the blast furnace Repeat at regular intervals. In addition, the electric furnace operation repeats the process of charging iron scrap, coke and other additives into the electric furnace, applying electric power to the electrodes to generate melts, and discharging the melts to the outside.
이처럼 용융물 예를 들어, 용선을 로 외부로 주기적으로 배출시키기 위해서는는, 로의 벽체에 출구를 개공시키는 개공 작업을 수행하여야 하며, 용선 출탕 후에는 출구를 막는 폐공 작업도 수행한다. 개공 작업은 각종 개공 장치를 사용하여 로의 벽체 혹은 로의 출구를 폐쇄하고 있는 머드재를 굴착하여, 벽체를 관통하는 개공을 형성한다. In order to periodically discharge molten metal, for example, molten iron to the outside, it is necessary to perform an opening operation to open the outlet to the wall of the furnace, and to perform the closed work to block the outlet after the molten iron is spouted. In the laying operation, various pore devices are used to excavate the mud material closing the exit of the furnace wall or furnace to form openings through the wall.
일반적으로 개공 작업은 햄머링(Hammering) 장치를 이용하거나, 드릴링(Drilling) 장치를 이용하여 수행된다. 그런데, 햄머링 장치를 이용하는 경우, 반복적인 충격에 의하여 벽체(내화물) 구성층 등에 혈절이 형성되어 올바른 탕도를 확보하기가 어렵다. 여기서 혈절은 출구 내부가 정상적인 심도를 형성하지 못하고 어떠한 원인에 의하여 균열된 상태가 형성됨으로서, 개공 작업시 출구가 완전히 관통되지 않았는데도 용선 또는 슬래가(Slag)가 흘러나오는 상태가 되는 것이다. In general, the drilling operation is performed using a hammering device or a drilling device. However, in the case of using a hammer ring device, it is difficult to ensure correct bathing due to the formation of blood vessels in the wall (refractory) constituting layer and the like by repetitive impact. Here, the blood clot forms a normal depth of the inside of the exit, and a cracked state is formed due to some cause, so that a molten iron or a slag flows out even though the outlet is not fully penetrated during the opening work.
이러한 단점은 드릴링 장치를 사용함에 의하여 어느 정도 해소될 수 있으나, 드릴링 장치는 용융물(용탕, 용선)의 온도가 높은 경우 개공 장치의 로드가 용손되는 문제가 있다. 이러한 문제는 용융물의 온도가 높은 전기로의 경우 더욱 심각하게 발생할 수 있다. 따라서, 개공 장치의 로드의 용손을 방지하는 다양한 방식이 제안되고 있으나, 아직 고온의 용융로에 사용하기에는 충분하지 않은 실정이다. Such a disadvantage can be solved to some extent by using a drilling apparatus, but the drilling apparatus has a problem that when the temperature of the molten material (molten metal, molten iron) is high, the load of the boring apparatus is spoiled. This problem may occur more seriously in an electric furnace where the temperature of the melt is high. Therefore, although various methods for preventing the melting of the rod of the piercing apparatus have been proposed, they are not yet sufficient for use in a high-temperature melting furnace.
본 발명은 로드의 용손을 방지하거나 억제할 수 있는 개공 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a piercing apparatus and method capable of preventing or suppressing the damage of a rod.
본 발명은 고온에서도 안정적으로 사용할 수 있는 개공 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides a porous apparatus and method that can be stably used even at a high temperature.
본 발명의 실시 형태에 따른 개공 장치는, 로의 출구를 개공시키는 개공 장치로서, 일방향으로 연장 형성되는 로드; 로드를 회전시킬 수 있도록, 로드와 연결되는 구동기; 및 로드의 표면에 냉각 유체를 분사하도록, 로드와 결합되는 완충기;를 포함할 수 있다. A piercing apparatus according to an embodiment of the present invention is a piercing apparatus that opens an outlet of a furnace, comprising: a rod extending in one direction; A driver connected to the rod so as to rotate the rod; And a shock absorber coupled to the rod to inject a cooling fluid to the surface of the rod.
상기 완충기는 로드를 지지하고 냉각 유체가 통과하는 통로부를 가지는 지지유닛; 및 상기 지지유닛에 냉각 유체를 공급하도록 상기 통로부와 연통되는 공급유닛을 포함할 수 있다. Wherein the shock absorber comprises: a support unit for supporting the rod and having a passage portion through which the cooling fluid passes; And a supply unit communicating with the passage portion to supply a cooling fluid to the support unit.
상기 지지유닛의 통로부는, 상기 공급유닛과 연결되는 입구, 입구와 연결되고 지지유닛의 내부에 형성되는 내부 통로, 상기 내부 통로와 연결되고 외측으로 냉각 유체를 분사하는 분사구를 포함할 수 있다. The passage portion of the support unit may include an inlet connected to the supply unit, an internal passage connected to the inlet and formed in the interior of the support unit, and an ejection port connected to the internal passage and ejecting a cooling fluid outwardly.
상기 분사구는 상기 로드의 적어도 일부를 둘러싸며, 분사구의 직경은 상기 로드의 직경 보다 클 수 있다. The jetting port surrounds at least a part of the rod, and the diameter of the jetting port may be larger than the diameter of the rod.
상기 분사구는 상기 로드를 향하여 냉각 유체가 분사되도록 분사 각도가 조절될 수 있다. And the jetting angle can be adjusted so that the cooling fluid is jetted toward the rod.
상기 지지유닛의 통로부는, 상기 분사구와 연결되고 상기 로드를 따라 연장 형성되는 연장관을 더 포함할 수 있다. The passage portion of the support unit may further include an extension pipe connected to the injection port and extending along the rod.
상기 공급유닛은 입구부, 입구부와 연결되는 경로부, 일단은 경로부와 연결되고 타단은 상기 지지유닛의 통로부와 연결되는 배출부를 포함할 수 있다. The supply unit may include an inlet portion, a path portion connected to the inlet portion, and a discharge portion connected to the path portion of the one end and to the path portion of the support unit.
상기 공급유닛은 보조 유체를 공급하는 보조 공급부를 더 포함할 수 있다. The supply unit may further include an auxiliary supply unit for supplying auxiliary fluid.
상기 경로부는 상기 입구부와 연결되는 제1관, 상기 제1관의 단부에 형성되고 상기 배출부와 연통되는 노즐을 포함할 수 있다. The path portion may include a first pipe connected to the inlet portion, and a nozzle formed at an end portion of the first pipe and communicating with the discharge portion.
상기 경로부는 상기 입구부와 연결되는 제1관, 상기 제1관의 단부에 형성되고 상기 배출부와 연통되는 노즐, 상기 제1관 및 노즐을 둘러싸고 상기 보조 공급부와 연결되는 외부관을 포함할 수 있다. The path portion may include a first pipe connected to the inlet portion, a nozzle formed at an end of the first pipe and communicating with the discharge portion, an outer pipe surrounding the first pipe and the nozzle and connected to the auxiliary supply portion have.
상기 로드의 단부에는 블레이드가 연결되고, 상기 블레이드의 직경은 상기 로드의 직경보다 클 수 있다. A blade is connected to the end of the rod, and the diameter of the blade may be larger than the diameter of the rod.
본 발명의 실시 형태에 따른 개공 방법은, 로의 출구를 개공시키는 개공 방법으로서, 개공 장치를 마련하는 과정; 개공 장치의 로드를 회전시켜 로의 벽체에 삽입하는 과정; 및 상기 로드의 표면에 냉각 유체를 분사하는 과정;을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of laying out an outlet of a furnace, comprising the steps of: providing a furnace; A step of rotating the rod of the opening device and inserting the rod into the wall of the furnace; And spraying a cooling fluid onto the surface of the rod.
상기 냉각 유체 분사 과정은, 냉각 유체가 상기 로드의 표면을 따라 흐르면서 로드를 냉각시키도록 로드의 연장 방향으로 분사하는 과정을 포함할 수 있다. The cooling fluid injection process may include a step of injecting cooling fluid in the direction of extension of the rod to cool the rod as it flows along the surface of the rod.
상기 냉각 유체 분사 과정은, 물을 액적화하여 미스트로 생성하는 과정을 포함할 수 있다. The cooling fluid injection process may include a process of generating droplets of water by mist.
상기 냉각 유체 분사 과정은, 상기 미스트의 분사를 보조하는 보조 유체를 유입하는 과정을 포함할 수 있다. The cooling fluid injection process may include a process of introducing an auxiliary fluid to assist spraying of the mist.
상기 보조 유체는 질소를 포함할 수 있다. ,The auxiliary fluid may comprise nitrogen. ,
상기 로는 전기로 또는 고로를 포함할 수 있다.The furnace may include an electric furnace or a furnace.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 개공 장치의 로드 표면을 따라 냉각 유체를 이동시킴에 의하여, 로드를 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 이로부터 로드의 용손을 방지하거나 억제하면서 고온 용융로에 출구(출선구, 출탕구)를 개공시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, the rod can be efficiently cooled by moving the cooling fluid along the rod surface of the porous apparatus. From this, it is possible to open an outlet (outlet port, outlet port) to the high-temperature melting furnace while preventing or suppressing the loss of the rod.
로드를 효율적으로 냉각하므로, 고온의 로, 예를 들면, 철이 액상으로 존재하는 영역의 온도에서 조업하는 로에서도 안정적으로 개공 작업을 수행할 수 있다. Since the rod is efficiently cooled, it is possible to stably perform the piercing operation even at a high temperature, for example, at a temperature in a region where iron exists in a liquid phase.
또한, 냉각수를 액적화하여 미스트 상태로 분사하므로서, 용융물(용선, 용탕)에 의한 수분 트랩을 최소화할 수 있고, 이로부터 수소 폭발 위험을 제거하거나 현저하게 억제할 수 있다. In addition, since the cooling water is dripped and sprayed in a mist state, the water trap by the molten material (molten iron, molten metal) can be minimized, and the danger of hydrogen explosion can be eliminated or remarkably suppressed.
이처럼, 개공 작업을 원활하게 수행할 수 있으므로, 종래 개공 작업에서 발생되었던 혈절이나 내화물 침식에 의한 탕도 내의 베이컨시(Vacancy) 발생을 방지하거나 억제할 수 있고, 효과적인 출탕 작업을 수행할 수 있다. As such, since the opening work can be performed smoothly, it is possible to prevent or suppress the occurrence of vacancy in the bathtub due to blood clots or refractory erosion which have occurred in the conventional open work, and effective tapping work can be performed.
도 1은 일반적인 전기로의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치가 로에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 도 3의 단부의 부분 확대도.
도 5는 도 3에서 표시된 부분의 확대도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치에서 공급유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically shows a structure of a general electric furnace; FIG.
2 is a view schematically showing a state in which a pit apparatus is installed in a furnace according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a pit apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a partial enlarged view of the end of Figure 3;
5 is an enlarged view of a portion shown in Fig.
6 is a schematic view showing the structure of a supply unit in a piercing apparatus according to an embodiment of the present invention;
이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명하기 위해 도면이 과장될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Further, the drawings may be exaggerated to illustrate the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치는 각종 원료를 사용하여 용탕이나 용선 등 금속 용융물을 제조하는 로의 벽체에 융융물을 배출하는 출구를 개공하는 장치에 관한 것이다. 예를 들면, 개공 장치는 일반적인 구조의 고로나 전기로 등에 사용될 수 있다. 여기에서는 비교적 고온의 용융물을 제조하는 전기로를 예시적으로 설명한다. 물론 이외의 다양한 고온 로에 적용될 수 있다. The present invention relates to an apparatus for opening an outlet for discharging a molten material to a wall of a furnace for producing a molten metal such as molten metal or molten iron using various raw materials. For example, the airborne apparatus can be used in a blast furnace, an electric furnace or the like having a general structure. Here, an electric furnace for producing a relatively high-temperature melt is exemplarily described. Of course, it can be applied to various high temperature furnaces.
도 1은 일반적인 전기로의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치가 전기로에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a schematic view showing a structure of a general electric furnace. FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a preexisting apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in an electric furnace.
전기로는 철 스크랩(scrap), 코크스 및 기타 첨가물을 로체(10)에 장입하고 전극(20)에 전원을 인가하여 용융물(M)을 생성하는 장치이다. 로체(10)의 벽체는 철로된 외피(11) 및 그 내부에 설치된 내화물(12)을 포함할 수 있고, 또한 벽체를 관통하는 출구(30)가 마련될 수 있다. 전기로에서 원하는 조성의 용융물이 제조되면, 로체(10) 내부의 용융물(M)은 출구(30)을 통하여, 주기적으로 외부로 배출시키게 된다. 예를 들어, 페로 실리콘(Flerro-Silicon, FeSi)을 제조하는 경우, 철 스크랩(scrap), 코크스와 함께 기타 첨가물로 고품위 규석을 전기로(예: SAF(Submerged Arc Furnace))로 장입하고, 전극(20)에 전원을 인가하여 융융된 페로 실리콘을 제조한다. 이때 전기로는 24시간 정지 없이 가동될 수 있되며, 이에 평균 2 내지 3 시간 단위로 개공 및 폐공을 통한 출탕 작업을 수행한다. 즉, 개공 장치(100)의 로드를 삽입하여 출구(30)를 개공시키고(도 2 참조), 용융물(M)을 배출(출탕)시키며, 배출이 종료되면 머드재로 출구(30)를 폐쇄하게 된다. FeSi의 출탕 온도는 평균 1,650~1,700℃의 고온이다. 이는 철(Fe)이 액상으로 존재하는 영역의 고온이다. 이에 출구(30) 개공 시 사용되는 개공 장치(100)에서 로드의 용손을 방지하는 것이 중요하다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치(100)를 구체적으로 설명한다. The electric furnace is a device for charging iron scrap, coke and other additives into the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 블레이드 쪽 단부의 부분 확대도이고, 도 5는 도 3에서 표시된 부분의 확대도이다.FIG. 3 is a schematic view of a pit apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 is a partially enlarged view of the blade-side end portion of Fig. 3, and Fig. 5 is an enlarged view of the portion shown in Fig.
도 3를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치(100)는 로의 출구(30)를 개공시키는 개공 장치로서, 일방향으로 연장 형성되는 로드(120), 로드(120)를 회전시킬 수 있도록 로드와 연결되는 구동기(140) 및 로드(120)의 표면에 냉각 유체를 분사하도록, 로드(120)와 결합되는 완충기(130, 150)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a
로드(120)는 일방향으로 길게 연장되는 봉 형상의 요소로 일 단부에는 구동기(140)가 연결되고, 타 단부에는 블레이드(110)가 연결된다. 로드(120)는 로 벽체에 삽입되어 블레이드(110)와 함께 직접적으로 출구(30)를 개구하는 수단이다. 여기서 일방향은 로드(120)의 길이 방향일 수 있다. 로드(120)는 원통형 봉 형상일 수 있으나 그 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 로드(120)는 일반적으로 철로 제작되며, 특별히 재질이 한정되지는 않는다. The
블레이드(110)는 회전하면서, 굴착을 수행하는 수단이며, 복수의 조각날을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(110)는 로드(120)와 연결되는 부분에서 단부로 갈수록 폭이 증가하는 형상으로 제조될 수도 있고, 동일 폭을 가지는 형상으로 제조될 수 있다. 또한, 블레이드(110)는 조각날이 방사상으로 배치될 수 있다. 그러나, 블레이드(110)의 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 블레이드(110)의 폭은 로드(120)의 폭 보다 크다, 즉, 블레이드(110) 단면의 직경(D2)은 로드(120) 단면의 직경(D1) 보다 크다. 이때, 블레이드(110)의 폭(직경)이 길이 방향을 따라 변하는 경우, 블레이드(110)에서 그 위치에 따라 직경이 변하게 된다. 예를 들면, 도 4과 같은 형상인 경우 블레이드(110)의 단부로 갈수록 그 직경이 로드(120)의 직경 보다 커지게 된다. 물론 블레이드(110)의 폭이 길이 방향으로 변하지 않는 형상인 경우, 블레이드(110)의 직경은 일정하게 된다. 또한, 블레이드(110)의 평균 직경이 로드(120) 평균 직경(D1) 보다 클 수도 있고, 블레이드(110)의 최대 직경이 로드(120) 평균 직경(D1) 보다 클 수도 있다. 블레이드(110)는 일반적으로 철로 제작된다. 블레이드(110)가 직접적으로 머드재를 굴착하므로 블레이드(110)의 직경 특히, 블레이드(110)의 최대 직경 크기로 출구가 개공될 수 있으며, 로드(120)는 출구 내에 위치될 수 있다. 또한, 로드(120)의 직경(D1)은 블레이드(110)의 직경(D2) 보다 작기 때문에 출구의 내벽과 로드(120) 사이에는 간격이 생성되며, 이 간격으로 후술하는 냉각 유체가 이동할 수 있게 된다. 즉, 로드(120)의 길이 방향으로 냉각 유체가 로드(120)를 표면을 따라 흐를 수 있게 된다. 로드(120)와 완충기(130, 150)가 연결되는 부분에서 블레이드(110)의 단부까지의 길이(L)는 개공하려는 출구의 심도에 따라 결정될 수 있다. 즉, 출구의 심도가 깊으면, 길이(L)를 길게 조정할 수 있다. The
구동기(140)는 로드(120)와 연결되어 로드(120)를 회전시키는 수단이다. 즉, 구동기(140)는 내부에 로드(120)를 고정 지지하고, 회전체 및 모터 등을 이용하여 로드(120)를 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 회전용 전동 모터를 포함할 수 있다. 구동기(140)은 출구(130)를 개공할 때, 회전 속도 등을 조절할 수 있다. The
완충기(130, 150)는 로드(120)의 표면에 냉각 유체를 분사하는 구성 요소로 로드(120)와 결합된다. 도 3에 도시하였듯이, 완충기는 구동기(140) 전방에 설치될 수 있다. 그러나, 그 위치가 특별히 한정되지는 않는다. 완충기는 로드(120)를 지지하고 냉각 유체가 통과하는 통로부를 가지는 지지유닛(130) 및 지지유닛에 냉각 유체를 공급하도록 통로부와 연통되는 공급유닛(150)을 포함할 수 있다. The
지지유닛(130)은 몸체(135) 및 몸체(135)에 형성된 통로부를 포함한다. 몸체(135)은 관통홀이 형성된 구조물이며, 관통홀 내에 로드(120)가 장착된다. 몸체는(135)는 로드(120)를 지지할 수 있을 정도의 크기로 제작될 수 있으며, 그 크기나 형상은 특별히 한정되지 않는다. The
통로부는 냉각 유체를 통과시키고 분사하는 유체 경로이다. 통로부는 공급유닛(150)과 연결되는 입구(131), 입구(131)와 연결되고 지지유닛(130)의 내부에 형성되는 내부 통로(132), 내부 통로(132)와 연결되고 외측으로 냉각 유체를 분사하는 분사구(133)를 포함한다. 입구(131)은 내부에 공간이 있는 관 형태로 공급유닛(150)으로부터 냉각 유체가 유입되는 것이다. 이에 후술하는 공급유닛(150)의 배출부(151)와 연결된다. 입구(131)와 배출부(151)는 냉각 유체가 통과할 수 있도록 연통되면 되고, 그 연결방식이 특별히 한정되지 않는다. 내부 통로(132)는 지지유닛(130) 몸체(135)의 내부에 형성되는 공간으로 입구(131)와 분사구(133)를 연결시키는 역할을 한다. 내부에 통로가 있는 관 형태로 제작될 수 있으며, 그 형상이 특별히 한정되지 않는다. 분사구(133)는 일 단부가 로드(120)가 연장되는 방향으로 개방되고, 타 단부가 내부 통로(132)와 연결되어, 내부 통로(132)로부터 냉각 유체를 유입받아, 개방단부로 분사하게 된다. 이때, 분사구(133)는 로드(120)의 적어도 일부를 둘러싸는 형태로 제조될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지유닛의 몸체(135) 내에 위치하는 로드(120)의 일부를 분사구(133)가 둘러싸는 형태일 수 있다. 이 경우, 분사구(133)를 통하여, 로드(120) 직경방향 외주면 전체에 냉각 유체를 분사할 수 있고, 이렇게 분사된 냉각 유체는 로드(120)의 길이 방향을 따라 블레이드(110)쪽으로 흐르게 된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 분사구(133)의 직경, 특히 분사구(132)의 개방 단부의 직경(D3)은 로드(120)의 직경(D1) 보다 크다. 또한, 분사구(132)의 직경(D3)은 블레이드(110)의 직경(D2)의 특히, 블레이드(110)의 최대 직경 보다 작거나 같을 수 있다. 분사구(132)의 직경(D3)이 블레이드(110)의 직경(D2)의 크게 되면, 냉각 유체가 로드(120)의 길이 방향 이외의 방향으로 다량 분사되어, 효율적이지 못하게 된다. The passageway is a fluid path through which the cooling fluid is passed and which is ejected. The passage portion includes an
또한, 분사구(133)는 로드(120)를 향하여 냉각 유체가 분사되도록 분사 각도가 조절될 수 있다. 예를 들면 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 분사구(133)의 내벽을 경사지게 제조하여, 냉각 유체의 분사 방향 및 분사 유속을 조절할 수 있다. 이때, 분사구(133)의 내경이 개방 단부로 갈수록 점점 좁아지게 할 수 있다. 분사구(133)에는 이와 연결되고 로드(120)를 따라 연장 형성되는 연장관(134)이 설치될 수도 있다(도 5의 (b)). 이로부터 냉각 유체의 분사 경로를 보다 정밀하게 조절할 수 있다. 연장관(134)의 길이는 로드(120) 표면으로 냉각 유체가 밀착되도록 하면서, 로의 출구(30) 개공에 방해되지 않는 길이로 형성할 수 있다. 연장관(134)의 직경(D4)는 분사구(133)의 직경(D3)와 같거나 이보다 작게 할 수 있다. 또한, 연장관(134)는 단부로 갈수록 직경이 작아지는 형상으로 제작할 수도 있다. Further, the jetting
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 개공 장치에서 공급유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 6 is a schematic view showing a structure of a supply unit in a piercing apparatus according to an embodiment of the present invention.
공급유닛(150)은 지지유닛(130)에 냉각 유체를 공급하기 위한 것으로, 입구부(152), 입구부(152)와 연결되는 경로부(153), 일단은 경로부(153)와 연결되고 타단은 지지유닛(130)의 통로부와 연결되는 배출부(151)를 포함한다. 여기서, 입구부(152), 경로부(153) 및 배출부(151)은 소정 부피를 가지는 하우징(155) 내에 구비될 수도 있고, 별도의 하우징 없이 제작될 수도 있다. 입구부(152)은 외부로 부터 냉각 유체를 공급받는 것으로 내부에 공간을 가지는 관 형상으로 제작될 수 있다. The
경로부(153)은 입구부(152)로부터 냉각 유체를 공급받아 냉각 유체의 상태를 변환시키는 구성이다. 경로부(153)은 입구부(152)와 연결되는 제1관(153a), 제1관(153a)의 단부에 형성되고 배출부(151)와 연통되는 노즐(153b)을 포함한다. 이로부터 경로부(153)은 제1관(153a)을 통해 냉각 유체를 통과시키고, 노즐(153b)에 의하여 냉각 유체의 상태를 변환시켜서 배출한다. 예들 들면, 로드(120)를 냉각시키는 수단으로 물(H2O)을 사용하는 경우, 입구부(152)을 통해 연속적으로 흐르는 액상의 물을 공급받아 제1관(153a)을 통과한 물을 노즐(153b)을 이용하여 분사하여 미세한 물방울로 액적화하여 미스트(Mist) 상태로 배출한다. 이는 분무기가 미스트를 분사하는 방식과 유사한 방식이다. 물론 이외 다양한 방식으로 미트스를 생성할 수도 있다. 이어서, 노즐(153b)에 배출된 미스트는 지지유닛(130)의 통로부로 도입될 수 있다.The
또한, 공급유닛(150)은 보조 유체를 공급하는 보조 공급부(154)를 더 포함할 수 있다. 보조 유체는 냉각 유체의 상태 변환을 보조하고, 냉각 효율을 향상시키기 위해 공급한다. 보조 유체로는 냉각 유체와 반응성이 낮은 가스를 사용할 수 있다. 예를 들면, 보조 유체로 질소를 사용할 수 있다. 보조 유체는 제1관(153a)에 직접 공급될 수도 있고, 제1관(153a) 외의 별도의 공간에 공급될 수 있다. 이 경우 도 6에 도시한 바와 같이, 공급유닛의 경로부(153)는 상술된 제1관(153a) 및 노즐(153b)을 둘러싸는 제2관(153c)를 포함할 수 있다. 즉, 제1관(153a)과 제2관(153c)이 내부관 및 외부관으로 작용하는 2중관 형태가 될 수 있다. 이때, 제2관(153c)의 단부는 배출부(151)와 연결되고, 제2관(153c)의 중간 영역에 보조 공급부(154)가 연결될 수 있다. 이와 같은 구조의 공급유닛(150)은 냉각수인 물과 보조 유체 질소를 사용하므로, 물을 미스트로 효율적으로 변환시킬 수 있고, 질소의 유입량 및 유입 속도를 제어하여 미스트의 분사를 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 로드(120) 표면에 미스트와 함께 질소를 분사하므로, 로드(120)를 더욱 효율적으로 냉각시킬 수도 있다.Further, the
상기에서는 개공 장치의 로드 표면에 냉각 유체 혹은 냉각 유체와 보조 유체를 공급하여, 로드를 냉각시키는 구조를 상세히 설명하였으나, 이들 유체를 추가적적으로 공급하는 구조를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 개공 장치는 로드 내부를 관통하는 경로를 형성하여 로드 내부로 상기 유체를 통과시킬 수 있는 구조를 포함할 수 있다. 또한, 개공 장치는 로드 내부를 관통하는 경로 및 이 경로와 연결되어 로드 표면에 형성되는 분사공을 형성하여, 로드 내 경로와 분사공을 이용하여 상기 유체를 통과 및 배출하는 구조를 포함할 수도 있다. In the above description, the cooling fluid or the cooling fluid and the auxiliary fluid are supplied to the rod surface of the opening device to cool the rod, but the structure may further include a structure for additionally supplying these fluids. For example, the porous apparatus may include a structure that allows passage of the fluid into the rod by forming a path through the inside of the rod. In addition, the opening device may include a path passing through the inside of the rod and a spray hole formed on the surface of the rod by being connected to the path to allow the fluid to pass through and discharge through the rod inner path and the spray hole .
하기에서는 고로 혹은 전기로 등의 고열이 발생하는 로에 출구를 개공하는 과정을 설명한다. The following describes the process of opening the exit to a furnace where high temperature such as a blast furnace or an electric furnace is generated.
로의 출구를 개공시키는 개공 방법은 로의 근처에 개공 장치를 마련하는 과정, 개공 장치의 로드를 회전시켜 로의 벽체에 삽입하는 과정 및 로드의 표면에 냉각 유체를 분사하는 과정을 포함한다. 즉, 상술된 개공 장치를 로의 측벽에 설치하고, 블레이드와 로드를 회전시켜 머드재를 굴착하면서, 로드 표면으로 냉각 유체를 분사한다. 이때, 냉각 유체가 로드의 표면을 따라 흐르면서 로드를 냉각시키도록 로드의 연장 방향으로 냉각 유체를 분사한다. 로드는 열전도율이 높은 재질로 제작되므로, 표면을 따라 냉각 유체를 이동시키면, 로드 전체를 효율적으로 냉각할 수 있다. 이때, 로드에 분사되는 냉각 유체는 물을 액적화하여 미스트로 생성한 것을 사용할 수 있다. 즉, 로드에 미립자 물방울의 미스트를 분사한다. 냉각 유체로 미스트를 사용하면, 로의 내부로 미스트가 분사되어 로드 표면을 따라 이동하더라도, 로내의 용융물(예 용선)에 의한 수분 트랩을 최소화할 수 있다. 또한, 미스트의 생성 및 분사를 보조하는 보조 유체를 함께 로드에 분사할 수도 있다. 이때, 보조 유체로 질소를 사용할 수 있다. A method of opening the outlet of the furnace includes a process of providing a perforation device in the vicinity of the furnace, a process of inserting the furnace into a furnace, and a process of injecting a cooling fluid onto the surface of the furnace. That is, the above-mentioned airborne apparatus is provided on the side wall of the furnace, and the cooling fluid is sprayed onto the rod surface while rotating the blades and the rod to excavate the mud material. At this time, the cooling fluid flows along the surface of the rod to inject the cooling fluid in the direction of extension of the rod to cool the rod. Since the rod is made of a material having a high thermal conductivity, if the cooling fluid is moved along the surface, the entire rod can be efficiently cooled. At this time, the cooling fluid injected into the rod can be used as a mist produced by dripping water. That is, mist of fine droplets of water is sprayed onto the rod. The use of mist as the cooling fluid can minimize the moisture trap by the melt in the furnace (eg hot wire) even if the mist is injected into the furnace and travels along the rod surface. Further, auxiliary fluid for assisting the generation and spraying of the mist may be injected together with the rod. At this time, nitrogen can be used as auxiliary fluid.
상술한 방식으로 로의 출구를 개공하는 경우, 로드를 냉각하면서 개공 작업을 진행하므로, 원하는 충분한 깊이(개공 심도)로 개공 작업을 수행할 수 있다. 또한, 고로 혹은 전기로의 조업이 정지 없이 계속 진행되는 동안, 로드의 손상 없이 반복적으로 개공 작업을 수행할 수도 있다.In the case where the outlet of the furnace is opened in the above-described manner, the furnace operation is performed while cooling the rod, so that the furnace operation can be performed at a desired sufficient depth (depth of pore). Further, while the operation of the blast furnace or the electric furnace is continued without stopping, the open operation can be repeatedly performed without damaging the load.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims, as well as the appended claims.
100: 개공 장치 110: 블레이드
120: 로드 130: 지지유닛
140: 구동기 150: 공급유닛100: Opening device 110: Blade
120: rod 130: support unit
140: actuator 150: supply unit
Claims (17)
일방향으로 연장 형성되는 로드;
상기 로드의 단부에 연결되는 블레이드;
상기 로드를 회전시킬 수 있도록, 상기 로드와 연결되는 구동기; 및
상기 로드의 표면에 냉각 유체를 분사하도록, 상기 로드와 결합되는 완충기;를 포함하고,
상기 완충기는 상기 로드를 지지하고 냉각 유체가 통과하는 통로부를 가지는 지지유닛; 및 상기 지지유닛에 냉각 유체를 공급하도록 상기 통로부와 연통되는 공급유닛을 포함하며,
상기 지지유닛의 통로부는 상기 공급유닛과 연결되는 입구, 상기 입구와 연결되고 상기 지지유닛의 내부에 형성되는 내부 통로, 상기 내부 통로와 연결되고, 상기 로드의 외주면에 상기 로드의 길이방향을 따라 상기 블레이드 쪽을 향해 흐르도록 냉각 유체를 분사하는 분사구를 포함하는 개공 장치. As an opening device for opening the outlet of the furnace,
A rod extending in one direction;
A blade connected to an end of the rod;
A driver connected to the rod so as to rotate the rod; And
And a shock absorber coupled to the rod to inject a cooling fluid to a surface of the rod,
Wherein the shock absorber comprises: a support unit supporting the rod and having a passage portion through which the cooling fluid passes; And a supply unit communicating with the passage portion to supply a cooling fluid to the support unit,
Wherein the passage portion of the support unit includes an inlet connected to the supply unit, an internal passage connected to the inlet and formed inside the support unit, and an internal passage connected to the internal passage, And a jetting port for jetting a cooling fluid to flow toward the blade.
상기 로드는 내부에 냉각 유체를 통과시킬 수 있는 경로를 포함하는 개공 장치. The method according to claim 1,
Wherein the rod includes a path through which a cooling fluid can pass.
상기 분사구는 상기 로드의 적어도 일부를 둘러싸며, 분사구의 직경은 상기 로드의 직경 보다 큰 개공 장치. The method of claim 2,
Wherein the injection port surrounds at least a part of the rod and the diameter of the injection port is larger than the diameter of the rod.
상기 분사구는 상기 로드를 향하여 냉각 유체가 분사되도록 분사 각도가 조절되는 개공 장치. The method of claim 2,
Wherein the injection opening adjusts the injection angle so that the cooling fluid is injected toward the rod.
상기 지지유닛의 통로부는, 상기 분사구와 연결되고 상기 로드를 따라 연장 형성되는 연장관을 더 포함하는 개공 장치.The method of claim 2,
Wherein the passage portion of the support unit further comprises an extension pipe connected to the injection port and extending along the rod.
상기 공급유닛은 입구부, 입구부와 연결되는 경로부, 일단은 경로부와 연결되고 타단은 상기 지지유닛의 통로부와 연결되는 배출부를 포함하는 개공 장치.The method of claim 2,
Wherein the supply unit includes an inlet portion, a path portion connected to the inlet portion, and an outlet portion having one end connected to the path portion and the other end connected to the passage portion of the support unit.
상기 공급유닛은 보조 유체를 공급하는 보조 공급부를 더 포함하는 개공 장치.The method of claim 7,
Wherein the supply unit further comprises an auxiliary supply unit for supplying auxiliary fluid.
상기 경로부는 상기 입구부와 연결되는 제1관, 상기 제1관의 단부에 형성되고 상기 배출부와 연통되는 노즐을 포함하는 개공 장치.The method of claim 7,
Wherein the path portion includes a first pipe connected to the inlet portion, and a nozzle formed at an end portion of the first pipe and communicating with the discharge portion.
상기 경로부는 상기 입구부와 연결되는 제1관, 상기 제1관의 단부에 형성되고 상기 배출부와 연통되는 노즐, 상기 제1관 및 노즐을 둘러싸고 상기 보조 공급부와 연결되는 외부관을 포함하는 개공 장치.The method of claim 8,
The path portion may include a first pipe connected to the inlet portion, a nozzle formed at an end portion of the first pipe and communicating with the discharge portion, an outer pipe surrounding the first pipe and the nozzle, Device.
상기 블레이드의 직경은 상기 로드의 직경보다 큰 개공 장치.The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 10,
Wherein the diameter of the blade is larger than the diameter of the rod.
개공 장치를 마련하는 과정;
개공 장치의 로드를 회전시켜 로의 벽체에 삽입하는 과정;
상기 로드의 표면에 냉각 유체를 분사하는 과정; 및
상기 로드의 내부에 냉각 유체를 통과시키는 과정;을 포함하고,
상기 냉각 유체 분사 과정은, 상기 냉각 유체가 상기 로드의 표면을 따라 흐르면서 상기 로드를 냉각시키도록 상기 로드의 연장 방향으로 분사하는 개공 방법.As an opening method for opening the exit of the furnace,
A process of preparing a porous device;
A step of rotating the rod of the opening device and inserting the rod into the wall of the furnace;
Spraying a cooling fluid onto the surface of the rod; And
And passing a cooling fluid through the inside of the rod ,
Wherein the cooling fluid injection process injects the cooling fluid in the direction of extension of the rod to cool the rod as it flows along the surface of the rod.
상기 냉각 유체 분사 과정은, 물을 액적화하여 미스트로 생성하는 과정을 포함하는 개공 방법.The method of claim 12,
Wherein the cooling fluid injection process comprises the step of generating droplets of water by mist.
상기 냉각 유체 분사 과정은, 상기 미스트의 분사를 보조하는 보조 유체를 유입하는 과정을 포함하는 개공 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the cooling fluid injection process includes the step of introducing an auxiliary fluid for assisting injection of the mist.
상기 보조 유체는 질소를 포함하는 개공 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the auxiliary fluid comprises nitrogen.
상기 로는 전기로 또는 고로를 포함하는 개공 방법.The method according to any one of claims 12 to 14,
Wherein the furnace comprises an electric furnace or a furnace.
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KR100241000B1 (en) | 1995-12-20 | 2000-03-02 | 이구택 | Method and apparatus for opening tap holes of blast furnace |
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