KR101839302B1

KR101839302B1 - 열풍로의 승온버너 설치부

Info

Publication number: KR101839302B1
Application number: KR1020160146011A
Authority: KR
Inventors: 김환욱; 이규철
Original assignee: 주식회사 포스코건설
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2018-03-19

Abstract

본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부는, 열풍로의 측벽에 형성된 버너설치구; 및 상기 버너설치구를 개폐하는 냉각커버;를 포함한다.

Description

열풍로의 승온버너 설치부{MOUNTING PORTION FOR BURNER OF HOT BLAST FURNACE}

본 발명은 열풍로의 승온버너 설치부로서, 열풍로의 측벽에 임시용 승온버너가 설치되는 열풍로의 승온버너 설치부에 관한 것이다.

도 1은 임시용 승온버너에 의해 열풍로가 승온되고 있는 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 열풍로(10)는 고로에 뜨거운 공기를 불어 넣어주는 축열실 열교환 설비로서, 고로에서 발생하는 부생가스인 BFG(Blast Furnace Gas)를 메인버너(20)로 연소하고 이를 열원으로 축열 후 송풍기에서 오는 에어를 가열하여 고로로 송풍을 하는 설비이다.

참고로, 도 1에 도시된 BGV(Burner Gas Valve)는 버너가스밸브이고, BAV(Burner Air Valve)는 버너에어밸브이며, HBV(Hot Blast Valve)는 고로(미도시)와 연결된 열풍밸브이고, CHV(Chimney Valve)는 연도(30)와 연결된 연도밸브이다.

이러한 열풍로(10)에서 내화물은 내부 고온(Max. 1500℃)으로 인한 철피 적열 방지용으로 설치된다.

이때, 최고온 부위에 사용되는 실리카(Silica) 내화물은 냉각 시 상변태로 인해 균열이 발생하기 때문에, 상온부터 사용온도까지 약 20~30일간 서서히 가열하여야 하며 조업시작 후 열풍로(10) 내부는 항시 900℃ 이상으로 관리해야 한다.

그런데, 고로 가동 전에는 부생가스가 없는 상태이므로, 임시용 승온버너(40)를 가설로 사용하여 열풍로(10)의 내화물을 가열 후 정상 조업 시작 전에 철거한다.

이러한 열풍로(10)에서는, 조업시작 후 고로 설비의 문제(Trouble)로 인해 부생가스 생성이 중단된 경우, 연소가 불가능하게 됨으로써 내부의 온도가 저하됨에 다라, 내부 내화물에 크랙이 발생하는 등 치명적인 문제가 발생한다.

이러한 열풍로(10)의 내부온도 저하를 방지하기 위해서는, 임시용 승온버너(40)로 열풍로(10)를 가열해야 하는데, 열풍로(10)에서 임시용 승온버너(40)의 설치부위인 버너설치구가 고로 조업 중에는 내화물로 막혀 있기 때문에, 내화물을 해체하고 다시 설치하는 작업이 동반되어야 하는 한계점이 있다.

즉, 약 1000℃의 고온 부위라 내화물의 해체하고 임시용 승온버너(40)를 설치하는 작업이 상당히 어렵고 위험한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0073977호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 부생가스 공급 중단과 같은 설비이상으로 인하여 열풍로의 온도 저하 시, 열풍로의 온도저하를 방지하기 위해 사용되는 임시용 승온버너를 열풍로의 측벽에 내화물의 해체 없이 용이하게 설치할 수 있는 열풍로의 승온버너 설치부를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열풍로의 승온버너 설치부는, 열풍로의 측벽에 형성된 버너설치구; 및 상기 버너설치구를 개폐하는 냉각커버;를 포함하며,
상기 냉각커버는, 상기 버너설치구에 착탈되는 커버본체; 및 상기 커버본체를 냉각유체로 냉각시키는 냉각라인;을 구비하며,
상기 버너설치구의 둘레에는 체결홀이 형성된 체결돌출부가 형성되고, 상기 커버본체에는 둘레를 따라 체결홈이 형성되어,
상기 버너설치구에 상기 커버본체가 설치되도록 상기 커버본체를 상기 버너설치구 측으로 이동시켜 상기 체결홈에 상기 체결돌출부가 끼움 시 상기 체결홀에 쐐기가 삽입되며,
상기 커버본체는 내부에 바 형상의 보강리브가 복수 개가 장착되며,
상기 커버본체에서 상기 버너설치구 측 부분에는 단열구조체가 설치되며,
상기 단열구조체는, 상기 커버본체로부터 링 형상으로 돌출된 구조체프레임; 상기 구조체프레임의 내부공간에 제공되도록, 상기 커버본체 및 구조체프레임 각각으로부터 돌출장착된 복수 개의 V형상 앵커; 및 상기 구조체프레임의 내부공간에 채워진 캐스터블;을 구비한다.

삭제

또한, 상기 냉각라인은, 상기 커버본체의 일측에 장착되고 냉각유체 공급라인과 연결된 유입파이프; 상기 커버본체의 타측에 장착되어 냉각유체 배출라인과 연결된 유출파이프; 및 상기 커버본체의 내부에 형성되어, 상기 유입파이프와 유출파이프를 연통시키는 냉각유로;를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 냉각유체의 유량을 조절하도록 상기 유입파이프에는 유입밸브가 장착되고, 상기 유출파이프에는 유출밸브가 장착될 수 있다.

삭제

이에 더하여, 상기 버너설치구에는 내화재질로 이루어진 천으로 채워질수 있다.

본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부는, 열풍로의 측벽에 버너설치구가 형성되고 이러한 버너설치구를 개폐하는 냉각커버가 구성됨으로써, 부생가스 공급 중단과 같은 설비이상으로 인하여 열풍로의 온도 저하 시, 열풍로의 온도저하를 방지하기 위해 사용되는 임시용 승온버너를 열풍로의 측벽에 내화물의 해체 없이 용이하게 설치할 수 있는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부는, 냉각커버에 냉각라인이 구성됨으로써, 커버본체가 열풍로 내부의 고온에 의해 적열되어 밴딩 또는 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

나아가, 본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부는, 보강리브로 커버본체를 강화시키고 단열구조체에 의해 커버본체의 적열을 더욱더 방지할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 임시용 승온버너에 의해 열풍로가 승온되고 있는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 열풍로의 승온버너 설치부가 열풍로 내에 배치된 것을 도면이다.
도 4는 도 3의 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 배면도이다.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 열풍로의 승온버너 설치부가 열풍로 내에 배치된 것을 도면이다.

또한, 도 4는 도 3의 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 정면도이며, 도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 열풍로의 승온버너 설치부를 나타낸 배면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 열풍로(10)의 승온버너 설치부는, 버너설치구(100)와 냉각커버(200)를 포함한다.

여기에서, 상기 버너설치구(100)는 열풍로(10)의 측벽에 형성되며, 상기 냉각커버(200)는 이러한 버너설치구(100)를 개폐하도록 구성된다.

이러한 구성으로 인하여, 부생가스 공급 중단과 같은 설비이상으로 인하여 열풍로(10)의 온도 저하 시, 열풍로(10)의 온도저하를 방지하기 위해 사용되는 임시용 승온버너(도 1의 40)를 내화물의 해체 없이 열풍로(10)의 측벽에 용이하게 설치할 수 있다.

참고로, 종래에는 열풍로(10)에서 임시용 승온버너의 설치부위인 버너설치구가 고로 조업 중에는 내화물(R)로 막혀 있는데, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 버너설치구(100)가 내화물(R)로 막혀 있지 않고 비어있으며, 바람직하게는 후술된 바와 같이 내화재질의 천(C)으로 채워져 있다.

구체적으로, 상기 냉각커버(200)는 커버본체(210)와 냉각라인(220)을 구비할 수 있다.

이때, 상기 커버본체(210)는 버너설치구(100)에 착탈되는 부분으로서, 버너설치구(100)의 단면적보다 상대적으로 커서 버너설치구(100)에 장착 시에는 버너설치구(100)를 폐쇄하고, 버너설치구(100)로부터 탈거 시에는 버너설치구(100)를 개방하는 기능을 가진다.

이러한 커버본체(210)에는 둘레를 따라 체결홈(210a)이 형성되고, 열풍로(10)의 측벽에서 버너설치구(100)의 둘레에는 체결돌출부(110)가 형성되어, 커버본체(210)를 버너설치구(100)에 장착 시 체결홈(210a)에 체결돌출부(110)를 끼운 다음, 체결돌출부(110)에 형성된 체결홀에 쐐기(W)를 삽입하여 커버본체(210)를 견고하게 장착고정한다. 이때, 상기 커버본체(210)를 견고하게 장착고정하기 위해 쐐기(W)를 해머링하는데, 주변의 유이파이프(221) 및 유출파이프(222)가 쐐기(W)의 해머링작업에 있어서 작업간섭이 되지 않도록, 유이파이프(221) 및 유출파이프(222)가 두 개의 체결돌출부(110) 사이의 중간위치에 배치된다.

아울러, 상기 커버본체(210)는 상당한 고중량이기 때문에, 버너설치구(100)에 장착 및 탈거 시 운반장비인 크레인, 호이스트 등의 후크가 걸릴 수 있도록 걸림홀(210b)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 냉각라인(220)은 커버본체(210)를 냉각유체로 냉각시키도록 구성된다.

상기 커버본체(210)는 열풍로(10) 내부의 고열로 인하여 밴딩되거나 손상될 수 있는데, 냉각라인(220)이 커버본체(210)를 냉각하도록 구성됨으로써, 커버본체(210)의 밴딩 또는 손상을 방지할 수 있다.

이러한 냉각라인(220)은 유입파이프(221), 유출파이프(222), 및 냉각유로(미도시)를 구비한다.

이때, 상기 유입파이프(221)는 커버본체(210)의 일측에 장착되고 냉각유체 공급라인(S)과 연결되고, 상기 유출파이프(222)는 커버본체(210)의 타측에 장착되어 냉각유체 배출라인(D)과 연결된다.

아울러, 상기 냉각유로는 커버본체(210)의 내부에 형성되어, 유입파이프(221)와 유출파이프(222)를 연통시키는 구조를 취한다.

이에 따라, 상기 냉각라인(220)은 냉각유체 공급라인(S)으로부터 공급된 냉각유체가 유입파이프(221)를 통해 커버본체(210)에 형성된 냉각유로로 유입되고, 이후 유출파이프(222)를 통해 유출되어 냉각유체 배출라인(D)으로 배출됨으로써, 버너설치구(100)에 설치된 커버본체(210)를 냉각시키는 역할을 수행한다.

이에 더하여, 상기 냉각유체의 유량을 조절하도록 유입파이프(221)에는 유입밸브(V1)가 장착되고, 유출파이프(222)에는 유출밸브(V2)가 장착될 수 있다.

이로 인하여 유입파이프(221) 및 유출파이프(222)를 통한 냉각유체의 유량을 조절할 수 있다.

특히, 유입파이프(221)와 유출파이프(222) 중 하나에만 밸브가 장착된 것이 아니라, 유입파이프(221)와 유출파이프(222) 각각에 밸브가 장착됨으로써, 커버본체(210)에 대한 냉각정도를 조절할 수 있다. 즉, 커버본체(210)에 대한 냉각에 있어서 원하는 냉각온도보다 냉각정도가 뛰어난 경우, 유입밸브(V1)와 유출밸브(V2)를 제어함으로써 냉각유체가 공급되는 속도보다 천천히 커버본체(210)의 냉각유로를 통과하도록 할 수 있다.

한편, 상기 커버본체(210)는 내부에 보강리브(300)가 장착된 것이 바람직하다.

상기 커버본체(210)는 열풍로(10) 내부의 고열 및 고압으로 인하여 밴딩되거나 손상될 수 있는데, 커버본체(210)에 장착된 보강리브(300)가 커버본체(210)를 보강함으로써 내구성을 높일 수 있다.

그리고, 상기 커버본체(210)에서 버너설치구(100) 측 부분에는 단열구조체(400)가 설치될 수 있다.

즉, 상기 커버본체(210)는 열풍로(10) 내부의 고열에 의해 적열되지 않도록, 열풍로(10)의 내측과의 사이에 단열구조체(400)가 구성된다.

구체적으로, 상기 단열구조체(400)는 구조체프레임(410), 앵커(420), 및 캐스터블(430)을 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 구조체프레임(410)은 커버본체(210)로부터 링 형상으로 돌출된 형상을 취한다.

또한, 상기 앵커(420)는 구조체프레임(410)의 내부공간에 제공되도록, 커버본체(210) 및 구조체프레임(410) 각각으로부터 돌출장착되어 복수 개가 마련된다.

아울러, 상기 캐스터블(430)은 구조체프레임(410)의 내부공간에 채워지는데, 구조체프레임(410)의 내부공간에 주입되면 응고 시 복수 개의 상기 앵커(420)에 의해 구조체프레임(410) 내에서 견고하게 클램핑된다. 이러한 캐스터블(430)에 의해 단열이 효과적으로 이루어짐에 따라, 커버본체(210)가 열풍로(10) 내부의 고열에 의해 적열되는 것을 방지한다.

나아가, 상기 버너설치구(100)에는 내화재질로 이루어진 천(C)으로 채워진 것이 바람직하다.

상기 버너설치구(100)에는 내화재질의 천(C), 일례로서 내화성 블랭킷(blanket)이 말려서 내부공간이 채워짐으로써, 커버본체(210)를 열풍로(10) 내부의 고열로부터 최대한 단열시킴에 따라, 버너설치구(100)를 개폐하는 냉각커버(200)의 밴딩 또는 손상을 방지할 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 열풍로(10)의 승온버너 설치부는, 열풍로(10)의 측벽에 버너설치구(100)가 형성되고 이러한 버너설치구(100)를 개폐하는 냉각커버(200)가 구성됨으로써, 부생가스 공급 중단과 같은 설비이상으로 인하여 열풍로(10)의 온도 저하 시, 열풍로(10)의 온도저하를 방지하기 위해 사용되는 임시용 승온버너를 내화물(R)의 해체 없이 열풍로(10)의 측벽에 용이하게 설치할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 열풍로(10)의 승온버너 설치부는, 냉각커버(200)에 냉각라인(220)이 구성됨으로써, 커버본체(210)가 열풍로(10) 내부의 고온에 의해 적열되어 밴딩 또는 손상되는 것을 방지할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 열풍로(10)의 승온버너 설치부는, 보강리브(300)로 커버본체(210)를 강화시키고 단열구조체(400)에 의해 커버본체(210)의 적열을 더욱더 방지할 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.

10 : 열풍로 100 : 버너설치구
110 : 체결돌출부 W : 쐐기
C : 천 200 : 냉각커버
210 : 커버본체 210a : 체결홈
210b : 걸림홀 220 : 냉각라인
221 : 유입파이프 V1 : 유입밸브
222 : 유출파이프 V2 : 유출밸브
S : 냉각유체 공급라인 D : 냉각유체 배출라인
300 : 보강리브 300 : 단열구조체
410 : 구조체프레임 420 : 앵커
430 : 캐스터블

Claims

열풍로의 측벽에 형성된 버너설치구; 및 상기 버너설치구를 개폐하는 냉각커버;를 포함하며,
상기 냉각커버는, 상기 버너설치구에 착탈되는 커버본체; 및 상기 커버본체를 냉각유체로 냉각시키는 냉각라인;을 구비하며,
상기 버너설치구의 둘레에는 체결홀이 형성된 체결돌출부가 형성되고, 상기 커버본체에는 둘레를 따라 체결홈이 형성되어,
상기 버너설치구에 상기 커버본체가 설치되도록 상기 커버본체를 상기 버너설치구 측으로 이동시켜 상기 체결홈에 상기 체결돌출부가 끼움 시 상기 체결홀에 쐐기가 삽입되며,
상기 커버본체는 내부에 바 형상의 보강리브가 복수 개가 장착된 것
상기 커버본체에서 상기 버너설치구 측 부분에는 단열구조체가 설치되며,
상기 단열구조체는, 상기 커버본체로부터 링 형상으로 돌출된 구조체프레임; 상기 구조체프레임의 내부공간에 제공되도록, 상기 커버본체 및 구조체프레임 각각으로부터 돌출장착된 복수 개의 V형상 앵커; 및 상기 구조체프레임의 내부공간에 채워진 캐스터블;을 구비하는 것을 특징으로 하는 열풍로의 승온버너 설치부.
삭제
제1항에 있어서,
상기 냉각라인은,
상기 커버본체의 일측에 장착되고 냉각유체 공급라인과 연결된 유입파이프;
상기 커버본체의 타측에 장착되어 냉각유체 배출라인과 연결된 유출파이프; 및
상기 커버본체의 내부에 형성되어, 상기 유입파이프와 유출파이프를 연통시키는 냉각유로;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 열풍로의 승온버너 설치부.
제3항에 있어서,
상기 냉각유체의 유량을 조절하도록 상기 유입파이프에는 유입밸브가 장착되고, 상기 유출파이프에는 유출밸브가 장착된 것을 특징으로 하는 열풍로의 승온버너 설치부.
삭제
삭제
삭제
제1항, 제3항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버너설치구에는 내화재질로 이루어진 천으로 채워진 것을 특징으로 하는 열풍로의 승온버너 설치부.