KR102032655B1

KR102032655B1 - 전기로용 전극봉 냉각장치

Info

Publication number: KR102032655B1
Application number: KR1020180087043A
Authority: KR
Inventors: 추헌민; 박진규
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-10-15

Abstract

본 발명은 전기로용 전극봉 냉각장치에 관한 것으로, 바닥부에 형성되는 레일부를 따라 이동되고 래들이 장착되는 대차부와, 래들의 상단부를 커버하고 전극봉이 관통하는 덮개부와, 덮개부를 상하 이동시키는 작동부와, 덮개부에 장착되고 전극봉에 냉각유체를 분사하는 냉각부를 포함하고, 가열된 전극봉을 냉각시켜 전극봉의 산화를 방지할 수 있다.

Description

전기로용 전극봉 냉각장치{ELECTRODE COOLING DEVICE FOR ELECTRIC FURNACE}

본 발명은 전기로용 전극봉 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조업 대기시 전극봉을 냉각시켜 전극봉 산화를 방지할 수 있는 전기로용 전극봉 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로용 전극봉은 래들 속에든 용강의 성분 및 온도를 승온하는 설비이며, 전극봉을 이용하여 용강의 온도를 승온할 때 전극봉에 고열이 발생한다. 이로 인해 조업이 완료된 후 대기시간동안 전극봉이 가열되어 산화가 발생할 수 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1798224호(2017.11.09. 등록, 발명의 명칭 : 분리형 구조를 포함하는 전기로의 전극봉 냉각장치)에 게시되어 있다.

본 발명의 일 실시예는 조업 대기시 전극봉을 냉각시켜 전극봉 산화를 방지할 수 있는 전기로용 전극봉 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치는: 바닥부에 형성되는 레일부를 따라 이동되고, 래들이 장착되는 대차부; 상기 래들의 상단부를 커버하고, 전극봉이 관통하는 덮개부; 상기 덮개부를 상하 이동시키는 작동부; 및 상기 덮개부에 장착되고, 상기 전극봉에 냉각유체를 분사하는 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 덮개부는 상기 래들을 커버하는 덮개몸체부; 상기 덮개몸체부에 장착되고, 냉각수를 안내하여 상기 덮개몸체부를 냉각시키는 덮개유로부; 및 상기 덮개유로부에 연결되어 냉각수를 순환시키는 덮개순환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각부는 냉각수가 저장되는 냉각수조부; 상기 냉각수조부에 일단부가 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각공급부; 상기 냉각공급부에 연결되고, 상기 덮개유로부의 상단부에 장착되어 상기 전극봉을 감싸는 냉각유로부; 및 상기 냉각유로부에 형성되고, 상기 전극봉으로 냉각유체를 분사하는 냉각노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각부는 기체가 저장되는 기체저장부; 및 상기 기체저장부에 일단부가 연결되고, 상기 냉각유로부에 타단부가 연결되어 기체를 안내하는 기체공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치는: 상기 냉각부에서 배출되는 냉각수를 상기 냉각부로 회수하는 회수부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회수부는 상기 바닥부에 형성되고, 상기 전극봉을 냉각시킨 후 낙하되는 냉각수를 저장하는 회수보관부; 상기 회수보관부에 저장된 냉각수를 상기 냉각부로 안내하는 회수유도부; 상기 회수유도부에 형성되고 이물질을 걸러내는 회수필터부; 및 상기 회수유도부에 형성되고, 이동되는 냉각수를 냉각시키는 회수열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치는 래들의 상단부를 커버하는 덮개부에 배치되는 냉각부를 통해 냉각유체가 분사되어 전극봉을 냉각시킬 수 있다.

본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치는 덮개유로부의 상단부에 냉각유로부가 배치되므로, 냉각유로부의 냉각수가 가열되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치는 회수부를 통해 사용된 냉각수를 재활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회수부를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치의 실시예를 설명한다. 이러한 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 전기로용 전극봉 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치(1)는 대차부(10)와, 덮개부(20)와, 작동부(30)와, 냉각부(40)를 포함한다.

대차부(10)는 바닥부(100)에 형성되는 레일부(110)를 따라 이동되고, 래들(200)이 장착된다. 일 예로, 바닥부(100)에는 한 쌍의 레일부(110)가 형성되고, 대차부(10)에 회전 가능하도록 장착되는 바퀴가 레일부(110)를 따라 이동될 수 있다.

덮개부(20)는 래들(200)의 상단부를 커버하고, 전극봉(300)이 관통된다. 일 예로, 덮개부(20)는 내화물 재질을 포함하여 이루어지고, 3개의 전극봉(300)이 관통되어 상하 이동되도록 3개의 홀이 형성될 수 있다.

작동부(30)는 덮개부(20)를 상하 이동시킨다. 일 예로, 작동부(30)는 고정물에 고정 설치되고, 덮개부(20)에 연결된 상태에서 상하로 길이가 가변되면서 덮개부(20)의 높이를 조절할 수 있다. 작동부(30)의 길이가 줄어들어 덮개부(20)가 상승한 상태에서 대차부(10)가 래들(200)을 이동시킬 수 있다. 그리고, 다른 래들(200)이 덮개부(20)의 하방에 도달하면 작동부(30)의 길이가 늘어나 덮개부(20)가 하강하여 래들(200)을 덮을 수 있다.

냉각부(40)는 덮개부(20)에 장착되고, 전극봉(300)에 냉각유체를 분사한다. 일 예로, 냉각부(40)는 조업 중인 전극봉(300)에 질소와 같은 냉각기체를 분사할 수 있다. 그 외, 냉각부(40)는 조업이 중단된 전극봉(300)에 냉각수를 분사할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부(20)는 덮개몸체부(21)와, 덮개유로부(22)와, 덮개순환부(23)를 포함한다.

덮개몸체부(21)는 래들(200)을 커버한다. 일 예로, 덮개몸체부(21)는 내화물 재질을 포함하여 이루어지고, 래들(200)의 상측 개구된 영역을 커버할 수 있는 형상을 갖도록 설계될 수 있다.

덮개유로부(22)는 덮개몸체부(21)에 장착되고, 냉각수를 안내하여 덮개몸체부(21)를 냉각시킨다. 일 예로, 덮개유로부(22)는 덮개몸체부(21)의 외측에 감기도록 형성되고, 냉각수가 이동 가능하도록 파이프 형상을 할 수 있다.

덮개순환부(23)는 덮개유로부(22)에 연결되어 냉각수를 순환시킨다. 일 예로, 덮개순환부(23)는 덮개유로부(22)의 양단부에 연결되는 순환배관부(231)와, 순환배관부(231)가 연결되고 냉각수가 저장되는 순환탱크부(232)를 포함할 수 있다. 그 외, 덮개순환부(23)는 순환탱크부(232)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 열교환기를 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(40)는 냉각수조부(41)와, 냉각공급부(42)와, 냉각유로부(43)와, 냉각노즐부(44)를 포함한다.

냉각수조부(41)에는 냉각수가 저장되고, 냉각공급부(42)는 냉각수조부(41)에 일단부가 연결되어 냉각수를 공급한다. 일 예로, 냉각수조부(41)는 덮개부(20)와 근접되는 설비에 고정 설치되고, 전원이 인가되면 펌프가 구동되어 냉각수조부(41)에 저장된 냉각수가 냉각공급부(42)로 토출될 수 있다.

냉각유로부(43)는 냉각공급부(42)에 연결되고, 덮개유로부(22)의 상단부에 장착되어 전극봉(300)을 둘러싸도록 배치된다. 일 예로, 냉각유로부(43)는 원띠 형상을 하여 덮개유로부(22)의 상측에 안착됨으로써, 냉각수의 가열을 억제할 수 있다.

냉각노즐부(44)는 냉각유로부(43)에 형성되고, 전극봉(300)으로 냉각유체를 분사한다. 일 예로, 냉각노즐부(44)는 원띠 형상의 냉각유로부(43)의 길이를 따라 복수개가 균일한 간격을 갖도록 배치될 수 있으며, 냉각유로부(43)의 내측 방향으로 냉각유체를 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(40)는 기체저장부(45)와, 기체공급부(46)를 더 포함할 수 있다.

기체저장부(45)에는 기체가 저장되고, 기체공급부(46)는 기체저장부(45)에 일단부가 연결되며, 냉각유로부(43)에 타단부가 연결되어 기체를 안내한다. 일 예로, 기체저장부(45)에는 질소와 같은 냉각용 기체가 저장될 수 있으며, 전원이 인가되면 밸브가 개방되어 기체공급부(46)로 기체가 배출될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회수부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회수부(50)는 냉각부(40)에서 배출되는 냉각수를 냉각부(40)로 회수한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 회수부(50)는 회수보관부(51)와, 회수유도부(52)와, 회수필터부(53)와, 회수열교환부(54)를 포함할 수 있다.

회수보관부(51)는 바닥부(100)에 형성되고, 전극봉(300)을 냉각시킨 후 낙하되는 냉각수를 저장한다. 일 예로, 회수보관부(51)는 한 쌍의 레일부(110) 사이에 형성되고, 바닥부(100)에서 함몰된 형상을 하여 낙하된 냉각수가 저장될 수 있다.

회수유도부(52)는 회수보관부(51)에 저장된 냉각수를 냉각부(40)로 안내한다. 일 예로, 회수유도부(52)는 일단부가 회수보관부(51)에 연결되고, 타단부가 냉각수조부(41)에 연결될 수 있다. 이때, 회수보관부(51)에 구비된 펌프가 구동되어 회수보관부(51)에 저장된 냉각수를 회수유도부(52)로 토출시킬 수 있다.

회수필터부(53)는 회수유도부(52)에 형성되고 이물질을 걸러낸다. 일 예로, 회수필터부(53)는 교체 가능하도록 설계될 수 있다.

회수열교환부(54)는 회수유도부(52)에 형성되고, 이동되는 냉각수를 냉각시킨다. 일 예로, 회수유도부(52)를 통해 이동되는 냉각수는 고온의 전극봉(300)과 접촉되어 수온이 상승하지만, 회수열교환부(54)를 통과하면서 냉각된 후 냉각수조부(41)로 이동되어 전극봉(300)에 대한 냉각이 가능할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

대차부(10)가 레일부(110)를 따라 이동되면서 래들(200)을 작업 지점에 위치시키면, 작동부(30)가 구동되어 덮개부(20)가 하방 이동되면서 래들(200)의 개구된 부분을 커버한다.

덮개부(20)가 래들(200)의 상단부를 커버하면, 전극봉(300)이 덮개부(20)를 관통하여 래들(200) 내부 용강의 온도를 승온시킨다.

한편, 전극봉(300)이 작동되는 동안 덮개부(20)를 통해 냉각수가 순환되어 덮개부(20)의 가열을 방지한다.

또한, 덮개유로부(22)의 상측에 배치되는 냉각부(40)는 냉각기체를 전극봉(300)에 분사하여 전극봉(300)을 냉각시킨다. 보다 구체적으로, 전극봉(300)이 조업 중인 경우 냉각기체를 전극봉(300)에 분사할 수 있다.

래들(200) 내부 용강에 대한 승온 작업이 완료되면, 전극봉(300)은 상승하고, 작동부(30)가 구동되어 덮개부(20)도 래들(200)에서 이격되도록 상승한다.

덮개부(20)가 래들(200)에서 이격되면, 대차부(10)가 래들(200)을 다음 공정으로 이동시킨다.

한편, 래들(200) 이동으로 인해 전극봉(300)의 조업이 일시 중지된 상태에서 고열에 의한 전극봉(300)의 산화를 막기 위해 냉각부(40)가 냉각수를 전극봉(300)에 분사한다. 이때, 전극봉(300)이 조업될 때와 마찬가지로 덮개부(20)를 관통하도록 상하 이동되어 전극봉(300)에 냉각수가 골고루 분사될 수 있다.

전극봉(300)을 냉각시킨 냉각수는 낙하되어 회수보관부(51)에 저장되고, 회수유도부(52)에 의해 냉각수조부(41)로 이동되어 재사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치(1)는 래들(200)의 상단부를 커버하는 덮개부(20)에 배치되는 냉각부(40)를 통해 냉각유체가 분사되어 전극봉(300)을 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치(1)는 덮개유로부(22)의 상단부에 냉각유로부(43)가 배치되므로, 냉각유로부(43)의 냉각수가 가열되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기로용 전극봉 냉각장치(1)는 전극봉(300)을 냉각하고 버려지는 냉각수는 회수부(50)를 통해 재활용될 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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 대차부 20 : 덮개부
21 : 덮개몸체부 22 : 덮개유로부
23 : 덮개순환부 30 : 작동부
40 : 냉각부 41 : 냉각수조부
42 : 냉각공급부 43 : 냉각유로부
44 : 냉각노즐부 45 : 기체저장부
46 : 기체공급부 50 : 회수부
51 : 회수보관부 52 : 회수유도부
53 : 회수필터부 54 : 회수열교환부
100 : 바닥부 200 : 래들
300 : 전극봉

Claims

바닥부에 형성되는 레일부를 따라 이동되고, 래들이 장착되는 대차부;
상기 래들의 상단부를 커버하고, 전극봉이 관통하는 덮개부;
상기 덮개부를 상하 이동시키는 작동부; 및
상기 덮개부에 장착되고, 상기 전극봉에 냉각유체를 분사하는 냉각부;를 포함하고,
상기 덮개부는
상기 래들을 커버하는 덮개몸체부;
상기 덮개몸체부에 장착되고, 냉각수를 안내하여 상기 덮개몸체부를 냉각시키는 덮개유로부; 및
상기 덮개유로부에 연결되어 냉각수를 순환시키는 덮개순환부;를 포함하며,
상기 냉각부는
냉각수가 저장되는 냉각수조부;
상기 냉각수조부에 일단부가 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각공급부;
상기 냉각공급부에 연결되고, 상기 덮개유로부의 상단부에 장착되어 상기 전극봉을 감싸는 냉각유로부;
상기 냉각유로부에 형성되고, 상기 전극봉으로 냉각유체를 분사하는 냉각노즐부;
기체가 저장되는 기체저장부; 및
상기 기체저장부에 일단부가 연결되고, 상기 냉각유로부에 타단부가 연결되어 기체를 안내하는 기체공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극봉 냉각장치.
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제 1항에 있어서,
상기 냉각부에서 배출되는 냉각수를 상기 냉각부로 회수하는 회수부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극봉 냉각장치.
제 5항에 있어서, 상기 회수부는
상기 바닥부에 형성되고, 상기 전극봉을 냉각시킨 후 낙하되는 냉각수를 저장하는 회수보관부;
상기 회수보관부에 저장된 냉각수를 상기 냉각부로 안내하는 회수유도부;
상기 회수유도부에 형성되고 이물질을 걸러내는 회수필터부; 및
상기 회수유도부에 형성되고, 이동되는 냉각수를 냉각시키는 회수열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 전극봉 냉각장치.