KR102137596B1 - 침지노즐 오븐장치 - Google Patents

Abstract

침지노즐 오븐장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 침지노즐 오븐장치는 내부에 예열실을 구비하며, 내측에 냉각수가 유동하는 몸체유로를 갖는 오븐 몸체와, 오븐 몸체의 개방된 상부를 덮으며, 내측에 냉각수가 유동하는 덮개유로를 갖는 덮개와, 몸체유로 및 덮개유로에 각각 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치 및 오븐 몸체에 결합되며 예열실에서 오븐 몸체 내벽을 따라 나선형 유동을 일으키도록 오븐 몸체의 내벽을 향해 화염을 분출하는 버너를 포함하고, 버너는 오븐 몸체의 하측영역에 위치되는 하부 버너와, 오븐 몸체의 중간영역에 위치되는 중간 버너를 포함한다.

Description

침지노즐 오븐장치{OVEN FOR SUBMERGED NOZZLE}

본 발명은 침지노즐 오븐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 침지노즐을 예열하기 위한 오븐장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조설비는 제강공정에서 정련된 용강을 담고 있는 이들과 레들을 지지하는 레들 터렛, 레들로부터 용강을 공급받아 일시적으로 용강을 저장한 후 각 스트랜드로 분배하는 턴디쉬, 턴디쉬로부터 용강이 주입되는 주형을 포함한다.

턴디쉬는 연속적으로 슬라브를 생산할 수 있도록 레들로부터 용강을 받아 계속적으로 용강을 몰드에 주입시키기 위한 것으로, 하부에 설치된 슬라이드 게이트와 침지노즐을 통해 용강을 대기공기와의 접촉없이 몰드 내로 주입하게 된다. 따라서 레들로부터 턴디쉬로 공급된 용강은 턴디쉬 하부에 설치되어 있는 침지노즐을 통해 몰드 내부로 주입되어 주편으로 제조된다.

침지노즐은 고열의 용강이 통과하는 부분으로, 용강이 통과될 때 용강에 의한 용손이나 통과되는 용강의 열 손실을 최소화하기 위한 방안으로 예열을 한 후 사용하게 된다.

이러한 침지노즐 예열을 위해 사용되는 오븐은 하부에 직화식 버너가 설치되고, 오븐 상부에는 열손실을 방지하기 위한 덮개가 결합되어 있는 구조이다.

오븐과 덮개는 내화물 구조로 예열 작업 중 내화물이 쉽게 탈락되어 버너 하부에 탈락된 내화물이 쌓이는 현상이 발생될 뿐 아니라, 버너 화구 입구를 막아 불꽃 유동을 방해한다.

또한 덮개의 내화물 파손으로 침지노즐 상부측과 턴디쉬 하부측 파손된 부분을 통해 화염이 분출되어 침지노즐의 불균일한 예열을 유발한다.

특히, 하부 직화식 버너로 예열 시 침지노즐의 하부에 화염이 집중되어 침지노즐 하부가 과열되고, 상부는 적정예열이 되지 않아 불균일한 예열로 턴디쉬에서 몰드로 용강 주입 시 침지노즐의 내부 막힘이 발생된다.

한국등록실용신안 제실0117596호(1998.02.11 등록)

본 발명의 실시 예들은 침지노즐의 균일한 예열을 수행할 수 있는 침지노즐 오븐장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 예열실을 구비하며, 내측에 냉각수가 유동하는 몸체유로를 갖는 오븐 몸체와, 상기 오븐 몸체의 개방된 상부를 덮으며, 내측에 냉각수가 유동하는 덮개유로를 갖는 덮개와, 상기 몸체유로 및 상기 덮개유로에 각각 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치 및 상기 오븐 몸체에 결합되며, 상기 가열실에서 상기 오븐 몸체 내벽을 따라 나선형 유동을 일으키도록 상기 오븐 몸체의 내벽을 향해 화염을 분출하는 버너를 포함하고, 상기 버너는 상기 오븐 몸체의 하측영역에 위치되는 하부 버너와, 상기 오븐 몸체의 중간영역에 위치되는 중간 버너를 포함하는 침지노즐 오븐장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 몸체유로는 상기 오븐 몸체의 내측에 지그재그 형태로 배열되는 격판에 의해 지그재그 유로로 이루어질 수 있다.

또한 상기 몸체유로는 상기 오븐 몸체의 바닥 내측에 설치된 중앙격벽에 의해 좌우로 구분된 제1 몸체유로와 제2 몸체유로를 포함하고, 상기 냉각수 순환장치는 상기 제1 몸체유로 및 상기 제2 몸체유로의 각 하부에 구비된 유입구를 통해 냉각수를 제공하고, 상기 제1 몸체유로 및 상기 제2 몸체유로의 각 상부에 구비된 유출구를 통해 냉각수를 회수할 수 있다.

또한 상기 하부 버너 및 상기 중간 버너는 상기 오븐 몸체의 중앙을 기준으로 좌우로 상호 마주하게 배치되되, 상기 오븐 몸체의 외주면 법선에 대해 45도 경사지게 위치될 수 있다.

또한 상기 덮개는 회전축을 기준으로 회전하여 개페 가능하며 상기 덮개유로를 각각 구비한 두 반원체로 구성되고, 상기 덮개유로는 상기 반원체의 내측에서 호 형상으로 연장되어 내측유로와 외측유로를 상호 구획하는 제1 격벽과, 상기 냉각수가 유입되는 유입구와 상기 냉각수가 배출되는 유출구 사이에서 상기 외측유로를 구획하도록 반경방향을 따라 연장되는 제2 격벽을 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 침지노즐을 목표온도 까지 균일하게 예열할 수 있으며, 수냉 방식의 냉각구조를 채용하여 내화물구조 대비 반영구적 사용이 가능하여 재료비 절감에 따른 생산성을 향상할 수 있다.

또한 침지노즐의 예열 시 하부에 화염이 집중되어 하부가 과열되고 상부는 적정 예열이 되지 않아 불균일한 예열에 따른 조업 중단을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침지노즐 오븐장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 버너가 설치된 오븐 몸체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 덮개의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침지노즐 오븐장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 버너가 설치된 오븐 몸체의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 덮개의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 침지노즐 오븐장치(10)는 침지노즐을 예열하기 위한 예열실(21)을 갖는 오븐 몸체(20)와, 오븐 몸체(20)의 개방된 상부를 덮는 덮개(30)와, 오븐 몸체(20) 내부의 예열실(21)로 화염을 분출하는 버너(40)와, 예열실(21)의 온도 상승에 따른 오븐 몸체(20)와 덮개(30)를 보호하기 위한 냉각수 순환장치(50)를 포함한다.

오븐 몸체(20)는 상부가 개방되며, 내부가 빈 중공 원통 형상으로 이루어지고, 내측에는 냉각수 순환장치(50)에 의해 공급되는 냉각수가 유동하는 몸체유로(60)가 구비된다.

몸체유로(60)는 상호 이격된 외벽(22)과 내벽(23) 사이에 형성되되, 외벽(22)과 내벽(23)에 서로 교호적으로 결합되는 복수의 격판(24)에 의해 지그재그 형태로 이루어진 유로로 구성될 수 있다.

몸체유로(60)는 오븐 몸체(20)의 바닥(25) 내측 중앙에 설치된 중앙격벽(26)에 의해 좌우로 구분된 제1 몸체유로(61)와 제2 몸체유로(63)를 포함할 수 있다.

오븐 몸체(20)의 바닥(25) 내측에 형성된 중앙격벽(26)을 기준으로 양측에는 제1 몸체유로(61)와 제2 몸체유로(63)에 각각 냉각수를 공급하기 위한 유입구(27)가 위치될 수 있고, 제1 몸체유로(61)와 제2 몸체유로(63)의 각 상단에는 냉각수가 배출되는 유출구(28)가 위치될 수 있다.

오븐 몸체(20)에 구비된 유입구(27)와 유출구(28)는 각각 냉각수 순환장치(50)와 연결될 수 있다.

냉각수 순환장치(50)는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(51)과, 냉각수를 회수하는 냉각수 회수라인(53)을 포함할 수 있다.

냉각수 공급라인(51)은 몸체유로(60)의 하부에 위치되는 유입구(27)와 연결되어, 냉각수를 몸체유로(60)에 공급하고, 냉각수 회수라인(53)은 몸체유로(60)의 상부에 위치되는 유출구(28)와 연결되어, 몸체유로(60)를 경유하여 유출구(28)를 통해 배출되는 냉각수를 회수한다.

유입구(27)를 통해 유입된 냉각수는 몸체유로(60) 내부에 배치된 격판(24)에 의해 형성되는 지그재그 경로를 따라 유출구(28)를 향해 유동함에 따라 오븐 몸체(20)의 냉각 효율을 향상시킨다.

냉각수 순환장치(50)는 냉각수 회수라인(53)을 통해 회수된 냉각수를 냉각장치를 통해 다시 냉각한 후 냉각수 공급라인(51)을 통해 몸체유로(60)에 제공할 수 있다.

덮개(30)는 오븐 몸체(20)의 개방된 상부를 개폐할 수 있도록 구비될 수 있다.

덮개(30)는 회전축(32)을 기준으로 회전할 수 있게 설치되어, 회전 시 개폐 가능한 두 반원체(31)로 구성될 수 있다.

덮개(30)의 중앙에는 침지노즐이 출입할 수 있는 관통공(33)이 형성되고, 덮개(30)의 내측에는 냉각수가 유동하는 덮개유로(70)가 구비될 수 있다.

덮개유로(70)는 반원체(31)의 내측에서 호 형상으로 연장 형성되어, 내측유로(71)와 외측유로(72)를 상호 구획하는 제1 격벽(73)과, 냉각수가 유입되는 유입구(75)와 냉각수가 배출되는 유출구(76) 사이에서 외측유로(72)를 구획하도록 반경방향을 따라 연장 형성되는 제2 격벽(74)에 의해 형성될 수 있다.

덮개(30)에 구비된 유입구(75)와 유출구(76)는 각각 냉각수 순환장치(50)와 연결될 수 있다.

냉각수 공급라인(51)은 덮개(30)에 구비된 유입구(75)와 연결되어, 냉각수를 덮개유로(70)에 공급하고, 냉각수 회수라인(53)은 유출구(76)와 연결되어, 덮개유로(70)를 경유하여 유출구(76)를 통해 배출되는 냉각수를 회수한다.

유입구(75)를 통해 유입된 냉각수는 제2 격벽(74)에 의해 구획된 한 쪽 외측유로(72)에 유입된 후 제1 격벽(73)에 의해 구획된 내측유로(71)를 경유한 후 제2 격벽(74)에 의해 구획된 다른 쪽 외측유로(72)를 유동한 후 유출구(76)를 통해 배출됨에 따라 덮개(30)의 냉각 효율을 향상시킨다.

냉각수 순환장치(50)는 냉각수 회수라인(53)을 통해 회수된 냉각수를 냉각장치를 통해 다시 냉각한 후 냉각수 공급라인(51)을 통해 덮개유로(70)에 제공할 수 있다.

버너(40)는 예열실(21)에 삽입된 침지노즐을 축방향 전체에 균일하게 예열할 수 있도록 오븐 몸체(20)의 하측영역에 위치되는 하부 버너(41)와, 오븐 몸체(20)의 중간영역에 위치되는 중간 버너(43)를 포함한다.

하부 버너(41)와 중간 버너(43)는 오븐 몸체(20)의 중앙을 지나는 중심선을 기준으로 좌우로 상호 마주하게 배치될 수 있고, 오븐 몸체(20)의 내벽을 향해 화염을 분출하도록 외벽(22)의 외주면 법선에 대해 45도 경사지게 위치될 수 있다.

하부 버너(41)에서 분출되는 화염은 오븐 몸체(20)의 하부 내벽(23)을 향해 분출됨에 따라 예열실(21)의 하부공간에서 나선형 유동을 이루면서 상부로 이동하고, 중간 버너(43)에서 분출되는 화염은 오븐 몸체(20)의 중간 내벽(23)을 향해 분출됨에 따라 예열실(21)의 중간공간에서 나선형 유동을 이루면서 상부로 이동하게 된다.

따라서, 예열실(21)에 삽입된 침지노즐은 하단과 중간 영역에서 제공되는 나선형 화염을 통해 간접적으로 예열하면서 침지노즐의 한쪽 부분에 화염이 집중되어 과열되는 현상을 방지할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 오븐장치, 20: 오븐 몸체,
21: 예열실, 24: 격판,
30: 덮개, 40: 버너,
50: 냉각수 순환장치, 60: 몸체유로,
70: 덮개유로.

Claims (5)

1. 내부에 예열실을 구비하며, 내측에 냉각수가 유동하는 몸체유로를 갖는 오븐 몸체;
   상기 오븐 몸체의 개방된 상부를 덮으며, 내측에 냉각수가 유동하는 덮개유로를 갖는 덮개;
   상기 몸체유로 및 상기 덮개유로에 각각 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치; 및
   상기 오븐 몸체에 결합되며, 상기 예열실에서 상기 오븐 몸체 내벽을 따라 나선형 유동을 일으키도록 상기 오븐 몸체의 내벽을 향해 화염을 분출하는 버너;를 포함하고,
   상기 버너는 상기 오븐 몸체의 하측영역에 위치되는 하부 버너와, 상기 오븐 몸체의 중간영역에 위치되는 중간 버너를 포함하고,
   상기 하부 버너 및 상기 중간 버너는 상기 오븐 몸체의 중앙을 기준으로 좌우로 상호 마주하게 배치되되, 상기 오븐 몸체의 외주면 법선에 대해 45도 경사지게 위치되고,
   상기 덮개는 회전축을 기준으로 회전하여 개페 가능하며 상기 덮개유로를 각각 구비한 두 반원체로 구성되고,
   상기 덮개유로는 상기 반원체의 내측에서 호 형상으로 연장되어 내측유로와 외측유로를 상호 구획하는 제1 격벽과, 상기 냉각수가 유입되는 유입구와 상기 냉각수가 배출되는 유출구 사이에서 상기 외측유로를 구획하도록 반경방향을 따라 연장되는 제2 격벽에 의해 형성되고,
   상기 몸체유로는 상기 오븐 몸체의 내측에 지그재그 형태로 배열되는 격판에 의해 지그재그 유로로 이루어지되, 상기 오븐 몸체의 바닥 내측에 설치된 중앙격벽에 의해 좌우로 구분된 제1 몸체유로와 제2 몸체유로를 포함하고,
   상기 냉각수 순환장치는 상기 제1 몸체유로 및 상기 제2 몸체유로의 각 하부에 구비된 유입구를 통해 냉각수를 제공하고, 상기 제1 몸체유로 및 상기 제2 몸체유로의 각 상부에 구비된 유출구를 통해 냉각수를 회수하는 침지노즐 오븐장치.
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