KR102144178B1 - 고로 대탕도의 용선 유도 장치 - Google Patents

고로 대탕도의 용선 유도 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로 대탕도의 용선 유도 장치에 관한 것으로, 대탕도의 낙구 하측에 설치되어 상기 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출하는 에어 분출부와, 에어 분출부에 연결되고, 에어 분출부로 에어를 이송하는 에어 이송 배관부와, 에어 이송 배관부에 연결되고, 에어 이송 배관부로의 에어 공급을 단속하는 에어 단속 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고로 대탕도의 용선 유도 장치{APPARATUS FOR GUIDING MOLTEN METAL OF BLAST FURNACE RUNNER}
본 발명은 고로 대탕도의 용선 유도 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출선 초기와 말기에 용선의 낙하 지점을 교정할 수 있는 고로 대탕도의 용선 유도 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고로에서는 용융물을 생산하기 위해서 철광석과 코크스를 고로 내에 장입시키고, 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 고로 내부에 불어넣어 용선과 슬래그를 생산하며, 고로 외부로 배출된 용융물은 대탕도의 스키머(skimmer)에서 용선과 슬래그의 비중차에 의해 서로 분리된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0087028호(2004.10.13, 탕면조정이 용이한 고로 대탕도의 스키머장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는 대탕도의 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 출선 초기와 출선 말기에 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출함으로써, 용선에 의한 경주통 벽체의 손상을 방지할 수 있는 고로 대탕도의 용선 유도 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치는: 대탕도의 낙구 하측에 설치되어 상기 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출하는 에어 분출부와, 에어 분출부에 연결되고, 에어 분출부로 에어를 이송하는 에어 이송 배관부와, 에어 이송 배관부에 연결되고, 에어 이송 배관부로의 에어 공급을 단속하는 에어 단속 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 분출부는 에어 분출 통로를 구비하는 하우징과, 하우징 내부의 에어 분출 통로를 다수의 단위 에어 분출 통로로 분할하는 분할 플레이트와, 하우징의 전방에 형성되는 에어 분출 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 이송 배관부는 에어 단속 밸브부와 연결되는 메인 이송 배관과, 메인 이송 배관에서 분기되고, 단위 에어 분출 통로로 각각 연결되며, 싸이클론 에어를 생성하는 싸이클론 분출 배관과, 싸이클론 분출 배관의 단부에 형성되어 상기 싸이클론 에어를 분출하는 에어 분출 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 싸이클론 분출 배관은 에어 분출 노즐이 단부에 형성되는 아우터 배관과, 아우터 배관의 내부에 배치되는 이너 배관과, 이너 배관의 외주면을 따라 나선형으로 돌출 형성되어 싸이클론 에어의 생성을 유도하는 싸이클론 유도용 나선 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 단속 밸브부는 낙구를 통해 용선이 배출되는 시점부터 제1 설정 시점까지 작동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 단속 밸브부는 낙구를 통해 용선이 배출되는 시점부터 일정 시간이 경과한 제2 설정 시점부터 용선의 배출이 완료되는 시점까지 작동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치는, 대탕도의 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 출선 초기와 출선 말기에 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출함으로써, 용선에 의한 경주통 벽체의 손상을 방지한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치의 설치 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치에 적용된 싸이클론 분출 배관을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치를 통해 에어가 분출되는 형태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치의 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 고로 대탕도의 용선 유도 장치의 설치 상태를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치에 적용된 싸이클론 분출 배관을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치를 통해 에어가 분출되는 형태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치는 도 1에 도시된 것처럼, 대탕도(10)의 낙구(50) 하측에 설치된다.
고로의 출선구에서 용선이 배출되면 통로부(30)를 따라 용선이 흐르고 통로부(30)를 따라 경주통(90) 측으로 이동되는 용선은 낙구(50)를 지나 경주통(90) 내부로 떨어지게 된다.
대탕도(10)는 지면이 하측 방향으로 오목하게 형성되어 이루어지고, 대탕도(10)의 단부에는 절벽이 형성되며, 대탕도(10)의 단부에 낙구(50)가 설치되어 통로부(30)와 연통된다.
낙구(50)는 통로부(30)와 연통되어 절벽 외측으로 돌출되도록 설치된다.
통로부(30)는 대탕도(10) 내벽에 설치되는 내화부재(32)를 포함하므로 출선구에서 배출되는 용선은 내화부재(32)에 의해 형성되는 통로를 따라 흐르게 되고, 통로부(30)에서 배출되는 용선은 가이드부(50)를 따라 경주통(90) 측으로 흐르게 된다.
낙구(50)는 통로부(30)에 연결되어 용선의 유로를 연장시키는 본체(52)와, 본체(52) 내벽에 설치되는 내화물을 포한한다.
본체(52)는 금속재질로 이루어지고, 정면 형상이 'U' 모양을 이루도록 형성되어 내벽에 내화물이 충진된다.
따라서 통로부(30)에 연통되어 대탕도(10) 외측으로 연장되는 용선의 유로를 이루게 된다.
본체(52) 외벽에는 보강리브(54)가 형성되고, 본체(52)의 양측 단부로부터 상측으로 연장되는 연장패널(56)이 형성되며, 연장패널(56)을 연결하는 지지대(58)가 설치된다.
본체(52)의 양측면에는 'ㅠ'모양의 보강리브(54)가 형성되고, 본체(52)의 양측면에는 통로부(30)와 비교하여 더 높게 상측 방향으로 연장되는 연장패널(56)이 형성된다.
연장패널(56)의 양측면에는 연장패널(56)이 고온의 용선에 의해 외측 방향으로 변형되는 것을 방지하는 지지대(58)가 설치되며, 지지대(58)의 정면 형상은 '∩'모양으로 형성된다.
대탕도(10)의 단부에는 장착패널(72)이 설치되고, 장착패널(72)의 일측에는 본체(52)로부터 연장되는 지지패널(86)이 설치되며, 장착패널(72)에는 걸림고리(74)가 형성되고, 걸림고리(74)에는 고정핀(84)이 결합된다.
장기간 제선공정이 진행되어 내화물이 침식되고 본체(52)가 변형되는 경우에는 제선공정을 중단한 후, 걸림고리(74)로부터 고정핀(84)을 분리시켜 본체(52)를 장착패널(72)로부터 분리할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 대탕도의 용선 유도 장치는 대탕도(10)의 낙구(50) 하측에 설치되어 낙구(50)를 통해 배출되는 용선(P)의 낙하 지점이 경주통(90) 중앙부로 유도되도록 에어를 분출하는 에어 분출부(100)와, 에어 분출부(100)에 연결되고, 에어 분출부(100)로 에어를 이송하는 에어 이송 배관부(200)와, 에어 이송 배관부(200)에 연결되고, 에어 이송 배관부(200)로의 에어 공급을 단속하는 에어 단속 밸브부(300)를 포함한다.
에어 분출부(100)는 에어 분출 통로를 구비하는 일측이 개구된 박스 형상의 하우징(110)과, 하우징(110) 내부의 에어 분출 통로를 다수의 단위 에어 분출 통로(140)로 분할하는 분할 플레이트(160)와, 하우징(110)의 전방에 형성되는 개구된 부분인 에어 분출 홀(150)을 포함한다.
에어 분출부(100)에 다수의 단위 에어 분출 통로(140)가 구비됨으로써, 에어 분출부(100)의 에어 분출 홀(150)로 분출되는 에어는 넓은 영역에 걸쳐 균등하게 분출될 수 있고, 이를 통해 용선(P)의 낙하 지점은 점선으로 표시된 경로(S)를 피해 경주통(90)의 중앙부로 이동될 수 있다.
따라서 출선 초기와 말기에 경주통(90)의 내화물(91) 근처로 떨어지는 용선으로 인해 경주통(90)의 벽체가 손상되었던 문제를 해결할 수 있다.
하우징(110)의 상면(120)은 에어 분출 홀(150)이 위치한 하우징(110)의 전방을 향해 하 방향으로 경사지게 형성되어 에어 분출 홀(150)의 단면적이 하우징(110)의 후면(130)의 단면적보다 더 작아지도록 함으로써, 에어 분출 홀(150)에서의 에어 분출 압력이 높아질 수 있도록 한다.
에어 이송 배관부(200)는 에어 단속 밸브부(300)와 연결되는 메인 이송 배관(210)과, 메인 이송 배관(210)에서 분기되고, 단위 에어 분출 통로(140)로 각각 연결되며, 싸이클론 에어를 생성하는 싸이클론 분출 배관(220)과, 싸이클론 분출 배관(220)의 단부에 형성되어 싸이클론 에어를 분출하는 에어 분출 노즐(221a)을 포함한다.
싸이클론 분출 배관(220)은 에어 분출 노즐(221a)이 단부에 형성되는 아우터 배관(221)과, 아우터 배관(221)의 내부에 배치되는 이너 배관(222)과, 이너 배관(222)의 외주면을 따라 나선형으로 돌출 형성되어 싸이클론 에어(A2)의 생성을 유도하는 싸이클론 유도용 나선 돌기(223)를 포함한다.
이너 배관(222)으로는 일반적인 직진성을 갖는 고압의 에어(A1)가 분출된다.
도 4에 도시된 것처럼, 싸이클론 분출 배관(220)에서 생성된 싸이클론 에어(A2)는 이너 배관(222)으로부터 분출되는 직진성을 갖는 고압의 에어(A1)와 더불어 에어 분출부(100)의 에어 분출 홀(150)을 통해 분출됨으로써, 용선이 낙하하는 경로를 보다 효과적으로 변경시킬 수 있다. 즉, 싸이클론 에어(A2)의 회전력을 이용하여 고중량의 용선에 보다 큰 힘을 가할 수 있기 때문에, 용선이 낙하하는 경로는 보다 효과적으로 변경될 수 있다.
용선의 낙하 지점이 출선 초기 및 출선 말기에 경주통(90)의 중앙부로 유도됨으로써, 경주통(90)의 내화물(91) 근처로 떨어지는 용선으로 인해 경주통(90)의 벽체가 손상되었던 문제를 해결할 수 있다.
에어 단속 밸브부(300)는 낙구(50)를 통해 용선이 배출되는 시점부터 제1 설정 시점까지 작동되는 것이 바람직하다. 여기서, 용선이 배출되는 시점부터 제1 설정 시점까지의 기간은 출선 초기를 의미한다.
또한, 에어 단속 밸브부(300)는 낙구(50)를 통해 용선이 배출되는 시점부터 일정 시간이 경과한 제2 설정 시점부터 용선의 배출이 완료되는 시점까지 작동되는 것이 바람직하다. 여기서, 용선이 배출되는 시점부터 일정 시간이 경과한 제2 설정 시점부터 용선의 배출이 완료되는 시점까지의 기간은 출선 말기를 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 대탕도의 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 출선 초기와 출선 말기에 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출함으로써, 용선에 의한 경주통 벽체의 손상을 방지할 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: 대탕도 50: 낙구
90: 경주통 91: 내화물
100: 에어 분출부 110: 하우징
140: 단위 에어 분출 통로 150: 에어 분출 홀
160: 분할 플레이트 200: 에어 이송 배관부
210: 메인 이송 배관 220: 싸이클론 분출 배관
221: 아우터 배관 221a: 에어 분출 노즐
222: 이너 배관 223: 싸이클론 유도용 나선 돌기
300: 에어 단속 밸브부

Claims (6)

  1. 대탕도의 낙구 하측에 설치되어 상기 낙구를 통해 배출되는 용선의 낙하 지점이 경주통 중앙부로 유도되도록 에어를 분출하는 에어 분출부;
    상기 에어 분출부에 연결되고, 상기 에어 분출부로 에어를 이송하는 에어 이송 배관부; 및
    상기 에어 이송 배관부에 연결되고, 상기 에어 이송 배관부로의 에어 공급을 단속하는 에어 단속 밸브부;를 포함하며,
    상기 에어 분출부는,
    에어 분출 통로를 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내부의 에어 분출 통로를 다수의 단위 에어 분출 통로로 분할하는 분할 플레이트; 및
    상기 하우징의 전방에 형성되는 에어 분출 홀;을 포함하며,
    상기 에어 이송 배관부는,
    상기 에어 단속 밸브부와 연결되는 메인 이송 배관;
    상기 메인 이송 배관에서 분기되고, 상기 단위 에어 분출 통로로 각각 연결되며, 싸이클론 에어를 생성하는 싸이클론 분출 배관; 및
    상기 싸이클론 분출 배관의 단부에 형성되어 상기 싸이클론 에어를 분출하는 에어 분출 노즐;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도의 용선 유도 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 싸이클론 분출 배관은,
    상기 에어 분출 노즐이 단부에 형성되는 아우터 배관;
    상기 아우터 배관의 내부에 배치되는 이너 배관; 및
    상기 이너 배관의 외주면을 따라 나선형으로 돌출 형성되어 싸이클론 에어의 생성을 유도하는 싸이클론 유도용 나선 돌기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도의 용선 유도 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 에어 단속 밸브부는 상기 낙구를 통해 용선이 배출되는 시점부터 작동되는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도의 용선 유도 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 에어 단속 밸브부는 상기 낙구를 통해 용선이 배출되는 시점부터 일정 시간이 경과한 시점부터 용선의 배출이 완료되는 시점까지 작동되는 것을 특징으로 하는 고로 대탕도의 용선 유도 장치.
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