KR102370927B1 - 내화물 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내화물 구조체는 육면체 형상의 내열블럭과, 상기 내열블럭을 수용하며 지지하기 위한 지지플레이트를 포함하는 내화물 구조체로서, 상기 지지플레이트의 상면에는 상기 내열블럭의 저면에 접촉되기 위한 보강지지부가 직선 형태로 형성되고, 상기 내열블럭의 저면에는 상기 보강지지부를 수용하기 위한 결합홈이 직선 형태로 형성되며, 상기 내열블럭의 상면에는 상면지지부재가 결합되고, 상기 상면지지부재는 상기 내열블럭의 상면에 접촉되어 상기 내열블럭을 지지하는 접촉지지부와, 상기 접촉지지부의 중심부에 형성되는 결합고정부를 포함하며, 상기 지지플레이트의 보강지지부와 상기 상면지지부재의 접촉지지부는 서로 수직한 방향을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 비숙련자의 작업에 의해서도 내열 벽돌의 조적 정확도를 높일 수 있다.
또한, 내열 벽돌의 열 변형을 방지할 뿐만 아니라, 로 내부의 가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

Description

내화물 구조체{REFRACTORY STRUCTURE}

본 발명은 각종 소각로 또는 용해로에 이용되는 내화물 구조체에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 내열 벽돌과 같은 내열블록의 조적 정확도를 높이며, 내화물 구조체의 열 변형을 방지할 뿐만 아니라, 로 내부의 가스 유출이 방지되도록 구성되는 내화물 구조체에 관한 발명이다.

각종 소각 처리 대상 폐기물들을 연소시키기 위한 소각로 또는 각종 금속을 용해시키기 위한 용해로는, 통상 폐기물 또는 금속괴를 투입/배출하기 위한 투입구와 연소실을 포함한다.

상기 소각로 또는 용해로는 내부가 고온으로 유지되어야 하므로, 통상 연소실의 경우 내화 벽돌들을 쌓아 형성된다.

종래, 상기 소각로 또는 용해로에서 고열로 가열되는 상태와 상온으로 냉각되는 상태가 반복되는 조건에 대한 내구성 확보를 위해 다양한 기술들이 개발되었다.

특히, 상기 로가 고온 상태와 상온 상태를 반복함에 따른 열충격에 의한 파손 또는 변형을 방지하고, 가스 유출을 방지하면서도 장기간 내구성을 유지할 수 있도록 하는 차원에서 다양한 연구가 이루어지고 있는 실정이다.

한 예로서, 로가 고온으로 가열되는 상태에서는 구조물의 가열에 의한 변형과 로 내부의 음압 분위기로 인해 로 측벽이 내부로 볼록하게 변형되는 형상이 발생될 수 있다.

결국, 이러한 변형은 로 내부 가스의 유출과 로 내부 전체 공간이 고루 가열되지 못하도록 하는 요인이 된다.

또한, 소각로 또는 용해로를 구성하는 내화 벽돌들을 가지런히 정렬된 상태로 높이 쌓아 올리는 작업은 숙련을 요하며 작업으로서, 비숙련자의 경우 조적에 많은 시간이 소요되며 만약 내화 벽돌들이 정확히 쌓아 올려지지 못할 경우에는, 상기와 같은 로 측벽의 변형을 가속화시키는 요인이 된다.

이러한 경우, 로의 과도한 변형으로 인해 파손될 수도 있으나, 파손되지 않더라도 가열 중의 로 내부로부터 유해가스가 작업 현장으로 누출되는 현상을 일으킬 수 있다.

따라서, 비숙련자에 의해서도 가지런히 정렬된 상태로 내화 벽돌들을 조적할 수 있으면서도, 장기간 사용의 경우에도 열변형을 최소화할 수 있도록 구성되는 내화물 구조체의 개발이 요구된다.
상기 내화물 구조체에 관련된 선행기술들로서는 등록특허공보 제 10-1574777 호(발명의 명칭: 내화벽돌 라이너 유닛)과 공개실용신안공보 제 20-1995-0033428 호(발명의 명칭: 조립식 벽돌) 등이 있다.

본 발명의 목적은, 내열 벽돌과 같은 내열블록의 조적 정확도를 높이도록 구성되는 내화물 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 내화물 구조체의 열 변형을 방지할 뿐만 아니라, 로 내부의 가스 유출이 방지되도록 구성되는 내화물 구조체를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내화물 구조체는 육면체 형상의 내열블럭과, 상기 내열블럭을 수용하며 지지하기 위한 지지플레이트를 포함하는 내화물 구조체로서, 상기 지지플레이트의 상면에는 상기 내열블럭의 저면에 접촉되기 위한 보강지지부가 직선 형태로 형성되고, 상기 내열블럭의 저면에는 상기 보강지지부를 수용하기 위한 결합홈이 직선 형태로 형성되며, 상기 내열블럭의 상면에는 상면지지부재가 결합되고, 상기 상면지지부재는 상기 내열블럭의 상면에 접촉되어 상기 내열블럭을 지지하는 접촉지지부와, 상기 접촉지지부의 중심부에 형성되는 결합고정부를 포함하며, 상기 지지플레이트의 보강지지부와 상기 상면지지부재의 접촉지지부는 서로 수직한 방향을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 내열블럭의 상면에는 상기 접촉지지부를 수용하기 위한 수용오목부가 직선 형태로 형성된다.

여기서, 상기 보강지지부의 상면에는 미리 지정된 간격마다 오목부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 지지플레이트의 저면에는 저면보강지지부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 보강지지부와 상기 저면보강지지부는 서로 수직한 방향으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 저면보강지지부의 표면에는 미리 지정된 간격마다 오목부가 형성된다.

또한, 인접하는 보강지지부 사이에 세라믹 울이 배치될 수 있다.

본 발명에 의해, 비숙련자의 작업에 의해서도 내열 벽돌의 조적 정확도를 높일 수 있다.

또한, 내열 벽돌의 열 변형을 방지할 뿐만 아니라, 로 내부의 가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 내화물 구조체의 분해사시도이며,
도 2 는 상기 내화물 구조체의 정면도이며,
도 3 은 상기 내화물 구조체의 다른 분해 사시도이며,
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 내화물 구조체의 분해사시도이며,
도 5 은 상기 내화물 구조체의 정면도이며,
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지플레이트의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 내화물 구조체의 분해사시도이며, 도 2 는 상기 내화물 구조체의 정면도이며, 도 3 은 상기 내화물 구조체의 다른 분해 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 내화물 구조체의 분해사시도이며, 도 5 은 상기 내화물 구조체의 정면도이며, 도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지플레이트의 사시도이다.

도 1 내지 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 내화물 구조체는 육면체 형상의 내열블럭(10)과, 상기 내열블럭(10)을 수용하며 지지하기 위한 지지플레이트(20)를 포함하는 내화물 구조체로서, 상기 지지플레이트(20)의 상면에는 상기 내열블럭(10)의 저면에 접촉되기 위한 보강지지부(24)가 직선 형태로 형성되고, 상기 내열블럭(10)의 저면에는 상기 보강지지부(24)를 수용하기 위한 결합홈(12)이 직선 형태로 형성되며, 상기 내열블럭(10)의 상면에는 상면지지부재(30)가 결합되고, 상기 상면지지부재(30)는 상기 내열블럭(10)의 상면에 접촉되어 상기 내열블럭(10)을 지지하는 접촉지지부(32)와, 상기 접촉지지부(32)의 중심부에 형성되는 결합고정부(34)를 포함하며, 상기 지지플레이트(20)의 보강지지부(24)와 상기 상면지지부재(30)의 접촉지지부(32)는 서로 수직한 방향을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내화물 구조체는 각종 폐기물 소각로와 금속 용해로에 이용될 있다.

상기 육면체 형상의 내열블럭(10)으로서는 대표적으로 내화 벽돌이 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 내화물 구조체는 상기 내열블럭(10)과 함께 이를 수용하여 지지하기 위한 지지플레이트(20)를 포함한다.

상기 지지플레이트(20)는 사각 판상의 플레이트몸체(22)와 상기 플레이트몸체(22)의 표면에 형성되는 보강지지부(24)를 포함한다.

상기 플레이트몸체(22)의 저면에도 저면보강지지부(28)가 형성될 수 있다.

상기 지지플레이트(20)는 바람직하게는 금속재 강판으로써 사각의 판상으로 형성된다.

그리고, 상기 플레이트몸체(22)의 표면과 저면에 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)가 형성됨으로써, 상기 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)가 보강살의 역할을 하여, 고온에 의해 상기 플레이트몸체(22)가 변형되는 것을 방지하도록 구성된다.

상기 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)는 모두 직선 형태로 형성되며, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 지지플레이트(20)의 상면에 형성되는 보강지지부(24)와 상기 지지플레이트(20)의 저면에 형성되는 저면보강지지부(28)가 서로 수직한 방향으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

그리하여, 서로 수직한 방향으로 형성되는 상기 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)에 의해 상기 플레이트몸체(22)의 굽힘과 비틀림을 방지하도록 구성된다.

그리고, 상기 내열블럭(10)의 저면에서 일측 단부에는 상기 보강지지부(24)를 수용하기 위한 결합홈(12)이 직선 형태로 형성된다.

상기 내열블럭(10)으로서는 대표적으로 내열 벽돌이 이용되는데, 통상 상기 내열 벽돌은 육면체 형상으로 형성된다.

그런데, 고온 분위기가 반복되는 로 내부의 환경에도 용이하게 파손 또는 변형되지 않도록 하기 위해서는, 상기 내열 벽돌의 형태가 가급적 육면체 형상을 유지하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 내열 벽돌을 상기 지지플레이트(20)에 고정시키기 위해, 큰 변형이 이루어질 경우에는 애초 육면체 형상으로 형성되는 내열 벽돌의 내구성 저하의 원인이 된다.

따라서, 상기 내열블럭(10)의 저면 일측 단부에 상기 보강지지부(24)를 수용하는 결합홈(12)을 형성함으로써, 육면체 형상의 내열블럭(10)에 최소한의 변형을 일으키면서도 상기 지지플레이트(20) 상에 고정될 수 있도록 구성된다.

상기 내열블럭(10)의 결합홈(12)에 상기 보강지지부(24)가 수용되어 접촉된 상태로, 도 2 와 3 에서와 같이 내열블럭(10)이 지지플레이트(20) 상에 배치될 수 있다.

상기와 같이 내열블럭(10)의 결합홈(12)을 상기 보강지지부(24) 부분에 맞대어 배치시키는 방식을 통해, 내열블럭(10)의 조적 정확도를 높이고, 비 숙련자에 의해서도 신속한 작업이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 내열블럭(10)들이 상기 보강지지부(24)에 의해 정해진 위치에 정확히 배치될 수 있어, 작업자의 숙련도에 따라 내열블럭(10)들 사이 틈의 크기가 변화되는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)의 상면에는 미리 지정된 간격마다 오목부(242)가 형성된다.

그리하여, 상기 내열블럭(10)이 상기 지지플레이트(20) 상에 배치되는 경우, 상기 내열블럭(10)의 결합홈(12) 표면과 상기 보강지지부(24) 표면 간의 접촉 면적을 감소시킬 수 있다.

그리고, 상기 지지플레이트(20)가 소각로 또는 용해로의 외형을 구성하는 강판구조물(100)에 결합되는 경우, 상기 저면보강지지부(28)와 강판구조물(100) 간의 접촉 면적 역시 감소시킬 수 있다.

열전달률은 열전달이 이루어지는 접촉 면적의 크기에 비례하는데, 상기와 같이 접촉 면적을 감소시킴으로써 열전달률을 감소시킬 수 있다.

그리하여, 로 내부의 고온에 직접 노출되는 상기 내열블럭(10)으로부터 상기 보강지지부(24)로의 열전달을 감소시키고, 또한 상기 지지플레이트(20)로부터 강판구조물(100)로의 열전달을 감소시킬 수 있다.

그리하여, 로 내부의 고온이 로 설치 현장으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 목적을 위해, 도 6 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 보강지지부(24)와 저면보강지지부(28)가 오목부(242)와 볼록부(244)의 형태로 형성될 수도 있다.

즉, 상기 보강지지부가 소정의 간격 이격되어 직선 형태로 형성되는 볼록부(244)로 형성될 수도 있다.

도 4 와 5 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는, 인접하는 보강지지부(24) 사이에 세라믹 울이 배치된 상태에서 그 위에 상기 내열블럭(10)이 배치될 수 있다.

그리하여, 상기 내열블럭(10)으로부터 상기 지지플레이트(20)로의 열전달을 더욱 감소시키도록 구성된다.

그리고, 상기 내열블럭(10)에 고온과 상온이 반복적으로 작용되어 발생되는 열응력을 상기 세라믹 울이 완충할 수 있도록 구성된다.

상기 내열블럭(10)의 상면에는 상기 내열블럭(10)을 압박하면서 상기 지지플레이트(20)와 강판구조물(100)에 고정하기 위한 상면지지부재(30)가 결합된다.

상기 상면지지부재(30)는 상기 내열블럭(10)의 상면에 접촉되어 상기 내열블럭(10)을 압박하면서 지지하기 위한 접촉지지부(32)와, 상기 접촉지지부(32)의 중심부에 형성되는 결합고정부(34)를 포함한다.

그리고, 상기 내열블럭(10)의 상면에는 상기 접촉지지부(32)를 수용하기 위한 수용오목부(14)가 직선 형태로 형성되고, 상기 결합고정부(34)의 통과를 위한 개구(16)가 형성된다.

그리하여, 상기 접촉지지부(32)가 상기 수용오목부(14)에 수용된 상태로, 상기 결합고정부(34)는 상기 개구(16)와 강판구조물을 관통한 상태에서, 상기 결합고정부(34)의 단부에 형성된 나사산 부분(36)에 너트(38)가 결합되어, 상기 접촉지지부(32)가 내열블럭(10)의 상면을 압박하면서 상기 강판구조물(100)에 결합된다.

이때, 상기 내열블럭(10)에 작용되는 압력을 완충할 수 있도록, 상기 너트(38) 내부에 완충와셔(37)가 배치된 상태로 고정될 수 있다.

상기 접촉지지부(32)는 여러 개의 내열블럭(10)들에 걸쳐 결합되되, 상기 접촉지지부(32)의 배치 방향은 상기 보강지지부(24)의 배치 방향에 대해 수직한 방향으로 배치된다.

그리하여, 상기 보강지지부(24)와 접촉지지부(32)가 서로 수직한 방향으로 배치됨으로써, 이들의 작용에 의해 상기 내열블럭(10)의 비틀림과 변형이 방지되도록 구속될 수 있다.

그리고, 바람직하게는 상기 접촉지지부(32) 상에는 내열부재(38)가 배치되어, 로 내부의 고온이 직접 상기 접촉지지부(32)로 전달되는 것을 방지하도록 구성된다.

상기 내열부재(38)는 바람직하게는 세라믹 재질로 형성되며, 상기 접촉지지부(32) 상에서 상기 수용오목부(14) 내에 압입 고정될 수 있다.

상기 결합고정부(34)의 단부에 형성되는 나사산 부분(36)은 상기 개구(16)를 통과하여 강판구조물(100)의 배면으로부터 돌출되며, 상기 나사산 부분(36)에는 완충와셔(37)와 너트(38)가 체결된다.

그리하여, 상기 지지플레이트(20) 상에 배치된 내열블럭(10)들이 상기 강판구조물(100) 상의 소정 위치에 고정될 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 내열블럭
20: 지지플레이트
30: 상면지지부재
100: 강판구조물

Claims (7)

1. 육면체 형상의 내열블럭과;
   상기 내열블럭을 수용하며 지지하기 위한 지지플레이트를 포함하는 내화물 구조체로서,
   상기 지지플레이트의 상면에는 상기 내열블럭의 저면에 접촉되기 위한 보강지지부가 직선 형태로 형성되고,
   상기 내열블럭의 저면에는 상기 보강지지부를 수용하기 위한 결합홈이 직선 형태로 형성되며,
   상기 지지플레이트의 저면에는 저면보강지지부가 형성되고,
   상기 보강지지부와 상기 저면보강지지부는 서로 수직한 방향으로 형성되며,
   상기 보강지지부의 상면에는 미리 지정된 간격마다 오목부가 형성되고,
   상기 저면보강지지부의 표면에는 미리 지정된 간격마다 오목부가 형성되며,
   인접하는 보강지지부 사이에 세라믹 울이 배치된 상태에서 그 위에 상기 내열블럭이 배치되며,
   상기 내열블럭의 상면에는 상면지지부재가 결합되고,
   상기 상면지지부재는,
   상기 내열블럭의 상면에 접촉되어 상기 내열블럭을 지지하는 접촉지지부와;
   상기 접촉지지부의 중심부에 형성되는 결합고정부를 포함하며,
   상기 지지플레이트의 보강지지부와 상기 상면지지부재의 접촉지지부는 서로 수직한 방향을 향하도록 구성되고,
   상기 내열블럭의 상면에는 상기 접촉지지부를 수용하기 위한 수용오목부가 직선 형태로 형성되어,
   상기 접촉지지부는 복수 개의 내열블럭들에 걸쳐 결합되며,
   세라믹 재질로 형성되는 내열부재가 상기 접촉지지부 상에서 상기 수용오목부에 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 내화물 구조체.
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