KR102441411B1 - 테이퍼진 플러그 버너 세척 포트 - Google Patents

테이퍼진 플러그 버너 세척 포트 Download PDF

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KR102441411B1
KR102441411B1 KR1020217005304A KR20217005304A KR102441411B1 KR 102441411 B1 KR102441411 B1 KR 102441411B1 KR 1020217005304 A KR1020217005304 A KR 1020217005304A KR 20217005304 A KR20217005304 A KR 20217005304A KR 102441411 B1 KR102441411 B1 KR 102441411B1
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노벨리스 인크.
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Abstract

금속 용융 노를 위한 버너는 공기 통로와 정렬된 접근 통로와의 밀봉 결합으로 테이퍼진 플러그를 분리가능하게 수용할 수 있다. 버너는 금속 용융 노의 벽을 통해 연장되도록 구성될 수 있어서 공기 통로가 노 내부의 전방 면을 통과하고 접근 통로가 노 외측의 후방 면을 통과한다. 접근 통로는 강성 구조가 노 외측으로부터 버너를 통과하여 공기 통로로부터 응고된 금속의 축적물을 이탈시키기 위해 공기 통로와 정렬될 수 있다. 테이퍼진 플러그는 버너 작동 동안 접근 통로를 밀봉하기 위해 시트에 수용되는 밀봉 구성과 강성 구조의 삽입을 위해 접근 통로를 노출시키도록 시트로부터 제거되는 세척 구성 사이에서 이동할 수 있다.

Description

테이퍼진 플러그 버너 세척 포트
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 본원에 그 전체가 참조로 인용되는 2018년 10월 26일자에 출원된 미국 가특허 출원 제62/751,212호의 이익을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 버너에 의해 가열된 금속 용융 노에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 이러한 버너를 세척 및 유지하기 위한 연계된 공정 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 WO 02/29317 A1 (2002. 4. 11.) 및 KR 2006-0021122 A (2006. 3. 7.)에 개시되어 있다.
상부 충전 노는 다양한 금속 처리 상황에서 이용될 수 있다. 전형적으로 스크랩 금속 및/또는 다른 소스 재료 항목은 상부 충전 노의 개방된 상부를 통해 버너가 유입된 재료를 용융시키기 위해 열을 제공할 수 있는 구역으로 낙하한다. 결과적인 용융 금속은 그 후에 다른 금속 처리 설비에서 사용하기 위해 충전 노의 외부로 유도될 수 있다.
많은 시나리오에서, 상부 충전 노에 낙하된 재료는 상부 충전 노 내부의 액체 금속이 노 내에서 알 수 없거나 제어되지 않은 방향으로 스플래쉬되도록 하는 충분한 힘으로 낙하될 수 있다. 이러한 스플래쉬된 액체 금속은 다른 표면에 떨어지고 궁극적으로 버너에 부정적인 영향을 미치거나 또는 시간이 지남에 따라 문제가 되는 방해물 또는 다른 축적물로 응고될 수 있다. 추가로 스크랩을 용융하는 동안 국부적으로 높은 가스 속도가 용융 금속 액적을 가스 스트림으로 스윕할 수 있다. 재생 버너의 경우, 대부분의 배기 가스 스트림은 버너 사이클의 배기 모드에 있는 버너를 통해 흡인된다. 이들 액적은 버너 면에 영향을 미치고, 이를 산화시키고, 이에 부착될 수 있어서 방해물을 유발한다. 예컨대 상부 충전 노를 통한 제조가 중지되어 상부 충전 노가 사람이 상부 충전 노에 들어가서 축적물을 파괴할 수 있도록 충분히 냉각될 수 있는 상황에서 이러한 축적물 또는 방해물을 제거하려는 노력은 비용이 많이 소요되고 및/또는 시간이 많이 소요될 수 있다.
용어 실시예 및 유사 용어는 본 개시 및 하기 청구항의 모든 주제를 광범위하게 의미하는 것이 의도된다. 이러한 용어를 포함하는 서술은 본 명세서에 기재된 주제를 제한하거나 하기 청구항의 의미 또는 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 본 명세서에 포함된 본 발명의 개시의 실시예는 이러한 개요가 아닌 하기 청구항에 의해 정의된다. 이러한 개요는 개시의 다양한 양태의 높은 수준의 개관이고, 하기 상세한 설명 부분에 추가로 기재된 몇몇 개념을 소개한다. 이러한 개요는 청구된 주제의 중요하거나 본질적인 특징을 확인하는 것을 의도하지 않거나, 청구된 주제의 범위를 결정하는데 독립적으로 사용되는 것을 의도하지 않는다. 주제는 본 개시의 전체 명세서의 적절한 부분, 임의의 또는 모든 도면 및 각각의 청구항을 참고하여 이해되어야 한다
본원에서의 특정 예는 금속 용융 노의 버너를 세척하기 위한 장치 및 방법을 다룬다. 일반적으로, 버너는 예를 들어 차단부로 응고될 수 있는 스플래쉬된 금속을 수용할 수 있거나 또는 이와 접촉할 수 있는 위치에서 노 내부에 노출된 공기 통로를 포함할 수 있다. 버너의 마주보는 단부(예를 들어, 노의 외부)는 공기 통로내의 차단부를 이탈시키기 위해 로드 또는 다른 구조가 노 외부로부터 삽입될 수 있도록 공기 통로와 적절하게 정렬된 접근 통로를 포함할 수 있다. 접근 통로는 작동을 위해 버너를 밀봉하기 위해 통로에 대안적으로 안착될 수 있거나 또는 세척 목적을 위해 로드 또는 다른 구조가 접근 통로를 통해 삽입될 수 있도록 제거될 수 있는 테이퍼진 플러그와 접할 수 있다. 플러그의 테이퍼진 형상은 공기 통로 내의 임의의 방해물/차단부의 제거를 허용하기 위하여 공기 통로로부터 플러그의 반복가능한 제거 및 균일한 밀봉을 용이하게 할 수 있다.
다양한 예에서, 방법이 제공된다. 방법은 용융 금속 노의 벽 외측의 위치로부터 접근 통로를 노출시키기 위하여 버너의 외부 부분에서의 시트로부터 테이퍼진 플러그를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 버너 외측 및 금속 용융 노의 외측으로부터, 테이퍼진 플러그를 제거함으로써 노출된 접근 통로를 통하여 및 금속 용융 노의 내측 및 버너의 몸체의 내측 사이에서 연장되는 공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드를 가압하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드의 움직임에 응답하여 및 공기 통로로부터 금속 용융 노로부터 스플래쉬되고 공기 통로 내에서 응고되는 금속 및/또는 산화물의 축적물을 이탈시키는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 예에서, 시스템이 제공된다. 시스템은 상부 충전 노의 내측을 구획하는 벽을 포함하는 상부 충전 노를 포함할 수 있다. 시스템은 벽을 통해 연장되고 몸체를 포함하는 버너를 추가로 포함할 수 있다. 몸체는 상부 충전 노 내측의 전방 면, 상부 충전 노 내측의 외부의 후방 면, 전방 면을 통한 공기 통로, 전방 면을 통한 연료 통로, 및 공기 통로로부터 응고된 금속 및/또는 산화물의 축적물을 세척하기 위하여 상부 충전 노의 외측으로부터 버너를 통하여 구조가 통과할 수 있도록 하는 공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통한 접근 통로를 형성할 수 있다. 시스템은 버너의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위해 접근 통로와 밀봉 결합되고 후방 면 내에 분리가능하게 수용된 테이퍼진 플러그를 추가로 포함할 수 있다.
다양한 예에서, 버너 조립체가 제공된다. 버너 조립체는 전방 면 및 후방 면을 갖는 챔버를 형성하는 몸체를 포함할 수 있다. 공기 통로는 전방 면을 통해 형성될 수 있다. 연료 통로는 전방 면을 통해 형성될 수 있다. 접근 통로는 공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통해 형성될 수 있다. 테이퍼진 시트는 접근 통로에 대한 입구를 형성할 수 있다. 테이퍼진 플러그가 제공될 수 있고 밀봉 구성과 세척 구성 사이에서 이동가능하다. 밀봉 구성의 테이퍼진 플러그는 버너 조립체의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위하여 테이퍼진 시트 내에 수용될 수 있다. 세척 구성의 테이퍼진 플러그는 공기 통로로부터의 임의의 차단을 배제하기 위하여 접근 통로를 통하여 강성 구조의 삽입을 허용하고 접근 통로를 노출시키기 위해 테이퍼진 시트로부터 제거될 수 있다.
다른 목적과 이점이 비제한적인 예의 하기 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
명세서는 하기 첨부된 도면을 참고로 하고, 상이한 도면에서 유사한 도면 부호의 사용은 유사하거나 동일한 구성요소를 설명하는 것을 의도한다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 버너에 의해 가열된 상부 충전 노의 상부 사시도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따라 밀봉 결합된 테이퍼진 플러그를 포함하는 도 1로부터의 버너의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 도 2의 버너의 부분적으로 분해된 사시도이다.
도 4는 다양한 실시예에 따라 밀봉 결합된 테이퍼진 플러그를 포함하는 도 2의 버너의 일부의 단부 상면도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 밀봉 결합으로부터 테이퍼진 플러그가 제거되지만 도 4에 유사한 단부 상면도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따라 버너를 세척하는 방법을 도시하는 도 2의 버너의 단면 측면 사시도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 도 6의 버너의 단부도이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 버너 조립체를 서비스하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
본원에서 사용된 용어 "발명", "상기 발명", "이 발명", 및 "본 발명"은 이 특허 출원의 모든 주제 및 하기 청구범위를 광범위하게 지칭하는 것으로 의도된다. 이러한 용어를 포함하는 진술은 본원에 기재된 주제를 제한하거나 하기 특허 청구범위의 의미 또는 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예의 예시의 주제는 법정 요구 사항을 충족시키기 위해 구체적으로 기술되었지만, 이 설명은 반드시 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 청구된 주제는 다른 방식으로 구체화될 수 있고, 다른 요소 또는 단계를 포함할 수 있으며, 다른 기존 또는 미래의 기술과 함께 사용될 수 있다. 본 설명은 개별 단계들의 순서 또는 요소들의 배열이 명시적으로 기술된 경우를 제외하고는, 다양한 단계들 또는 요소들 사이의 임의의 특정 순서 또는 배열을 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "a", "an" 또는 "the"의 의미는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 단수 및 복수 언급을 포함한다.
도 1은 금속을 용융하기 위한 시스템(101)을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같은 시스템(101)은 금속 용융 노(103), 커버(105), 로더(107) 및 복수의 버너(109)를 포함한다.
노(103)는 노(103)의 내부 부피를 형성 및/또는 구획하는 하나 이상의 벽(111)을 포함할 수 있다. 도 1에서의 노(103)는 단일 벽(111)에 의해 형성된 원형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 노(103)는 임의의 다른 개수의 벽(111)(예컨대 2 개, 3 개, 4 개 또는 4 개 초과) 및/또는 삼각형, 사각형 또는 다른 다각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다른 단면 형상을 특징으로 할 수 있다. 벽(111)은 알루미늄, 스틸, 티타늄, 또는 다른 순수 또는 합금 금속을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상이한 유형의 금속을 용융시키기 위해 구현될 수 있는 고온을 견딜 수 있다. 예를 들어, 벽(111)은 적합한 내화 재료를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "내화 재료"는 용융 금속들에 의한 공격에 대해 비교적 저항성이 있고, 사용 도중에 재료에 관해 예상되는 고온에서 그들의 강도를 유지할 수 있는, 임의의 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 세라믹 재료(무기 비금속 고체들 및 열 저항성 있는 유리들) 및 비금속들을 포함한다. 적합한 재료들의 비제한적인 목록은 다음을 포함한다: 알루미늄 산화물(알루미나), 규소(이산화규소, 특히 합성된 이산화규소(fused silica)), 마그네슘(마그네시아), 칼슘(석회), 지르코늄(지르코니아), 붕소(붕소산화물), 탄화 규소, 질화물과 결합된 탄화 규소(SiC/Si3N4), 탄화 붕소, 질화 붕소 등과 같은 금속 탄화물, 붕소화물, 질화물, 규화물, 예를 들어 칼슘 알루미늄 규산염과 같은 알루미노 규산염, 복합재료들(예를 들어, 산화물과 비산화물의 복합재료들), 가공가능한 유리들을 포함하는 유리들, 섬유들 또는 그 혼합물의 광물면(mineral wool), 탄소 또는 흑연, 및 이와 유사한 것. 예시적인 예로서, 일부 내용에서, 내화 재료들은 1200℃까지의 온도에 견딜 수 있으며(예를 들어, 이 온도는 알루미늄 및 구리의 처리에는 적합하지만, 다른 적합한 내화 재료가 그럼에도 불구하고 이용될 수 있는 더 높은 온도에서 처리되는 스틸에는 적합하지 않음), 일부 다른 내용에서 알루미늄 및 그 합금들을 처리하는데 적합한 내화 재료들은 단지 400 내지 800 ℃의 더 작은 범위의 작업온도에서 견디도록 선택될 수 있다.
노(103)는 상부 충전 노일 수 있다. 예를 들어, 노(103)는 벽(111)에 의해 형성된 상부 개구를 가질 수 있다. 커버(105)는 크기가 노(103)의 개구의 전부 또는 일부에 대응할 수 있다. 작동 중에, 커버(105)는 노(103)의 개구를 차단하고 예를 들어, 노(103)가 작동될 때, 노(103)의 열을 유지하거나 열 손실을 감소시키도록 배열될 수 있다. 커버(105)는 또한 노(103) 노 내로의 접근을 허용하기 위해 노(103)의 상부 개구로부터 후퇴가능하거나 이와는 달리 제거될 수 있다. 예를 들어, 커버(105)는 로더(107)가 노(103)에 스크랩 또는 후속 처리를 위해 용융 금속으로 용융되는 다른 재료로 충전될 수 있도록 후퇴될 수 있다. 로더(107)가 바닥에서 개방되거나 버킷의 내용물을 노(103)에 낙하시키기 위해 기울여 질 수 있는 버킷(113)으로 도시되어 있지만, 로더(107)는 추가적으로 또는 대안적으로 후크, 핀처, 트레이, 또는 노(103) 내로 재료를 낙하 또는 이와는 달리 로딩할 수 있는 다른 적합한 구조를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 로더(107)는 버킷(113) 또는 로더(107)의 다른 이송 구조를 이동시키기 위한 오버헤드 크레인 또는 다른 적합한 장치를 포함하거나 또는 이와 결합될 수 있다.
작동 중에, 노(103)는 (예를 들어, 버너(109)를 통해) 열을 제공하여 로더(107)에 의해 도입된 스크랩 또는 다른 재료를 용융시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 노(103)는 노(103) 내의 용융 금속에 대한 용량 한계에 대응하는 충전 선(115)을 포함한다. 충전 선(115)은 노(103) 내의 용융 금속 격리 영역에 대한 경계 선을 형성할 수 있다.
노(103)는 임의의 적합한 개수의 버너(109)(예를 들어, 1 개, 2 개, 3 개, 4 개 또는 4 개 초과 포함)에 의해 열이 공급될 수 있지만, 제1, 제2, 제3 및 제4 버너(109)는 도 1에서 예로서 도시되어 있다. 그러나, 명확성을 위해, 이하의 논의는 주로 노(103)에 대한 개별 버너(109)에 초점을 맞출 것이다.
버너(109)는 노(103)에 대해 외부에 장착될 수 있다. 버너(109)는 벽(111)을 통해 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 벽(111)의 내부에서, 버너(109)의 연료 통로(117) 및 공기 통로(119)는 노출될 수 있고 버너(103)의 내부와 유체 연통할 수 있다. 예를 들어, 연료 통로(117) 및 공기 통로(119)는 각각 연료 및 공기를 노(103)로 향하도록 배열될 수 있다. 버너(109)에 의해 전달된 공기 및 연료는 점화될 수 있고 열(예를 들어, 화염을 통해)을 노(103)에 열을 제공할 수 있다. 이는 버너(109)가 로더(107)에 의해 노(103) 내로 전달된 임의의 재료의 용융을 용이하게 할 수 있게 한다. 고체 상태에서 액체 상태로의 용융 및 전환 시, 생성된 용융 금속은 노(103) 내에, 예를 들어 충전 선(115) 아래 및/또는 위로 축적될 수 있다. 노(103)는 용융 금속이 노(103) 외부로 및 후속 금속 처리 용기 내로 또는 역으로 유동할 수 있도록 하는 적합한 도관 및/또는 다른 배출 메커니즘이 장착될 수 있다.
버너(109)는 연료 통로(117) 및 공기 통로(119)가 노(103)의 충전 선(115) 위에 위치하고 따라서 용융 금속이 노(103)에 의한 처리 동안 풀(pool)일 것으로 예상되는 레벨 위에 위치하도록 배열될 수 있다. 그러나, 사용 중에 스플래쉬된(splashed) 용융 금속(예를 들어, 노(103)의 상부를 통하여 로더(107)에 의해 새로운 재료가 도입되고 낙하함으로 인해 용융 금속의 변위로 인해 발생할 수 있음)는 그럼에도 불구하고 특정 상황에서 공기 통로(119)와 같은 버너(109)의 일부에 도달할 수 있다. 이러한 스플래쉬된 용융 금속은 후속적으로 응고되어 버너(109)의 작동에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 축적 또는 다른 차단을 생성할 수 있다. 국부적인 고속 가스는 연소가 노(103) 내에서 수행되고 공기 또는 가스에 대한 버너(109)의 포트를 통한 충격으로 인해 발생할 수 있다. 이러한 고속 가스는 충전물로부터 금속의 액적을 제거하고 노(103) 내의 다른 곳에 증착될 수 있다. 재생 버너의 경우, 노(103)에서 배출되는 가스의 상당 부분이 배출 모드에 있는 버너(109)를 통해 흡인될 수 있으며, 이러한 액적은 버너(109)에서 응집될 수 있고 이어서 산화되어 상당한 차단을 형성할 수 있다.
이러한 축적물 또는 차단부를 해결하기 위해, 버너(109)는 접근 통로(121)를 포함할 수 있다. 접근 통로(121)는 공기 통로(119)가 노(103)의 외측 또는 외부로부터 도달하도록 허용할 수 있고, 이에 따라 노(103) 및/또는 버너(109) 내에서 임의의 금속이 스플래쉬되고 고화되거나 혼입되고 응집된다. 노(103) 외측에서 공기 통로(119)에 도달하는 것을 허용함에 따라 노(103)의 가열 구역 외측의 사람에 의해 개시된 동작에 의해 차단이 제거될 수 있고, 따라서 내부 온도가 노(103) 내부로부터 차단을 제거하기 위해 사람이 들어갈 수 있는 안전한 수준으로 내부 온도가 떨어지도록 하는 데 충분한 시간 동안 노(103)의 제조가 대신 중단된 경우보다 더 짧은 정지 시간을 허용할 수 있다.
접근 통로(121)는 다른 구조(도 1의 접근 통로(121)를 차단하는 것을 방지하기 위해 도 1에 도시되지 않음)에 의해 결합될 수 있다. 접근 통로(121)와 결합하는 이러한 구성요소는 접근 통로(121)를 효과적으로 밀봉할 수 있고 버너(109)가 정상 작동 시에 사용될 수 있게 한다. 예를 들어, 접근 통로(121)는 버너(109)의 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 접근 통로(121)를 통한 공기 또는 다른 가스(또는 열)의 누출을 감소 및/또는 제거하기 위해 노의 작동 중에 밀봉될 수 있다. 이러한 구성 요소의 일부 예는 도 2 및 후속 도면과 관련하여 더 자세히 설명된다.
도 2는 노(103)로부터 분리된 버너(109)의 측면 사시도를 도시한다. 도 2에서의 버너(109)는 밀봉 조립체(123)에 의해 결합된 것으로 도시된다. 도 3은 버너(109)의 몸체(125)로부터 부분적으로 분해된 밀봉 조립체(123)를 도시한다. 몸체(125)는 전방 면(129) 및 후방 면(131)을 갖는 챔버(127)를 형성할 수 있다. 작동 중에, 전방 면(129) 및 후방 면(131)은 각각(예를 들어, 도 1을 참조하여)노(103) 내부 및 노(103) 외부에 위치한다. 공기 통로(119)(예를 들어, 도 3)는 전방 면(129)을 통해 형성될 수 있다. 유사하게, 연료 통로(117)가 전방 면(129)를 통해 형성될 수 있다(예를 들어, 아래에서 더 논의되는 도 6으로부터 이해될 수 있는 바와 같이). 접근 통로(121)는 후방 면(131)(예를 들어, 도 3)을 통해 연장될 수 있다.
접근 통로(121)는 하나 이상의 시트(133)를 포함하도록 형태가 형성될 수 있다. 각각의 시트(133)는 테이퍼질 수 있다. 하나 이상의 시트(133)는 접근 통로(121)로의 입구를 형성할 수 있다. 하나 이상의 시트(133)는 각각 대응 플러그(135)를 수용하도록 크기가 형성될 수 있다. 플러그(135)는 테이퍼질 수 있다. 예를 들어, 플러그(135) 및/또는 시트(133)는 형상이 원추형이거나 절두형일 수 있다. 플러그(135)는 플러그(135)가 각각의 시트(133)에 수용되는 밀봉 구성 및 플러그(135)가 시트(133)로부터 제거되는 세척 구성 사이에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 세척 구성에서, 플러그(135)는 시트(133)로부터 제거되어 접근 통로(121)를 노출시킬 수 있는데, 이는 아래의 예를 통해 추가로 설명되는 바와 같이 로드(177) 또는 다른 강성 구조물을 접근 통로(121)를 통해 삽입하여 공기 통로(119)로부터 차단되는 것을 제거할 수 있다.
임의의 적합한 개수의 플러그(135) 및 대응 시트(133)가 각각의 버너(109)에 이용될 수 있다. 적합한 개수는 1, 2, 3, 4 또는 4 개 초과를 포함할 수 있지만, 제1, 제2, 제3 및 제4 플러그(135) 및 대응 시트(133)는 도 3에서의 예로서 도시된다. 그러나, 명확성을 위해, 이하의 논의는 주로 버너(109)에 대한 개별 플러그(135) 및 시트(133)에 초점을 맞출 것이다. 플러그(135) 및 대응 시트(133)는 임의의 적합한 크기를 가질 수 있다.
밀봉 조립체(123)는 플러그(135) 및 플러그(135)를 예를 들어 접근 통로(121)와 밀봉 결합하여 시트(133)에 유지하기 위한 적합한 구조를 포함할 수 있다. 다른 클램핑 바, 힌지 링키지, 또는 플러그(135)에 압축력을 제공할 수 있는 다른 구조가 이용될 수 있을지라도 이러한 구조의 일 예가 도 3에 도시되어 있다.
도 3에서, 도시된 밀봉 조립체(123)는 클램프 바 조립체(137)를 포함한다. 클램프 바 조립체(137)는 버너(109)의 몸체(125)에 대해 피벗회전가능한 제1 암을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암(139)은 제1 피벗(141) 주위에 장착될 수 있다. 클램프 바 조립체(137)는 따라서 힌지식 링키지에 대응할 수 있다. 플러그(135)는 궁극적으로 제1 암(139)에 의해(예를 들어, 직접 또는 임의의 개재 구조를 통해) 지지될 수 있어서, 제1 암(139)의 피벗회전은 버너의 몸체(125)에 대해 플러그(135)의 대응하는 움직임을 야기할 것이다.
제1 암(139)은 제1 암(139)에 대해(예를 들어, 제2 피벗(145)을 통해) 회전가능한 제2 암(143)과 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 제1 암(139)은 직사각형이고 제1 암(139) 및/또는 제2 암(143)에 대한 다른 형상 및/또는 배열이 이용될 수 있을지라도 제1 암(139)의 마주보는 측면 또는 프롱들 사이에 제2 암(143)을 포착한다.
플러그(135)는 직접 또는 스파 또는 다른 개재 구조를 통해 제2 암(143)에 장착될 수 있다. 일반적으로, 제1 암(139)의 피벗회전 동작은 플러그(135)를 시트(133)에 근접하게 할 수 있게 하고, 제1 암(139)에 대한 제2 암(143)(존재하는 경우)의 피벗회전 동작은 플러그(135)가 시트(133)에 접근하고 및/또는 진입함에 따라 시트(133)에 대한 플러그(135)의 더욱 정밀한 정렬을 허용한다.
밀봉 조립체(123)는 고정 구조를 추가로 포함하거나 이와 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 도시된 밀봉 조립체(123)는 또한 잠금 부재(147) 및 잠금 휠(149)을 포함하지만, 다른 고정 구조가 클램프 바 조립체(137) 또는 밀봉 조립체(123)의 다른 형태를 고정하기 위해 추가로 또는 대안적으로 이용될 수 있다. 도시된 배열에 대해, 잠금 부재(147)는 클램프 바 조립체(137) 내의 노치(151) 내에 수용될 수 있도록 크기가 형성될 수 있고 플러그(135)가 안착된 구성으로(예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이) 시트(133)에 수용되도록 버너(109)와 결합된 상태로 클램프 바 조립체(137)를 유지한다. 잠금 휠(149)은 버너(109)에 대해 밀봉된 구성으로 플러그(135)와 클램프 바 조립체(137)를 분리가능하게 고정하기 위하여 잠금 부재(147)를 따라 압축력을 인가하도록 회전할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 관하여, 작동 시에, 외부로부터 버너(109) 내에 접근하기 위해, 잠금 휠(149)을 풀리거나 또는 회전하여 클램프 바 조립체(137)에 가해지는 압축 량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 잠금 휠(149)은 잠금 부재(147)가 노치(151)로부터 피벗회전할 수 있도록 하는 위치로 이동할 수 있다(예를 들어 도 4에서 화살표(153)로 도시된 바와 같이). 이는 클램프 바 조립체(137)가 피벗회전할 수 있도록 한다(예를 들어, 도 4에서 화살표(155)로 도시된 바와 같이). 클램프 바 조립체(137)가 피벗회전하면 플러그(135)가 이의 각각의 시트(133)로부터 제거될 수 있어서 예를 들어 클램프 바 조립체(137) 및/또는 밀봉 조립체(123)가 도 5에 도시된 상태에 도달할 수 있다. 일부 실시예에서, 밀봉 조립체(123) 또는 클램프 바 조립체(137)의 힌지식 또는 관절식 특성은 밀봉 조립체(123)의 단일 이동 또는 피벗회전으로 다수의 플러그(135)가 다수의 시트에 대해 정렬될 수 있다. 도 3에서 밀봉 조립체(123)가 예로서 4 개의 플러그(135)에 대해 작동하는 것으로 도시되어 있지만, 밀봉 조립체(123)가 1 개, 2 개, 3 개 또는 일부 다른 상이한 개수의 플러그에 대해 작동되고 및/또는 다수의 밀봉 조립체(123)(서로 동일하거나 또는 상이할 수 있음)가 하나 또는 그 이상의 플러그(135)에 대해 각각 구현되는 배열을 포함하지만 이에 제한되지 않은 다른 변형도 또한 가능하다.
다시 도 4를 참조하면, 밀봉 조립체(123)는 플러그(135)를 시트(133)로, 예를 들어 밀봉 구성으로 편향시킬 수 있는 편향 메커니즘(157)을 포함할 수 있다. 도 4에서, 편향 메커니즘(157)은 코일 스프링으로서 도시되지만, 임의의 다른 적합한 형태의 스프링 또는 다른 편향 메커니즘이 사용될 수 있다. 각각의 플러그(135)에 대한 편향 메커니즘(157)을 포함함에 따라 밀봉 조립체(123)로부터 정렬 및/또는 로딩의 작은 편차가 발생하더라도 플러그(135)가 이의 각각의 시트(133)와 결합하도록 허용할 수 있다.
도 4에서, 이용될 수 있는 상이한 재료를 나타내는 다양한 부분의 단면이 도시된다. 예를 들어, 플러그(135)는 맨드릴(159) 및 라이너(161)를 포함할 수 있다. 맨드릴(159)은 노(103) 및/또는 버너(109)의 예상되는 전체 온도를 견딜 수 있는 고밀도 내화 재료와 같은 내화 재료로 구성될 수 있다. 라이너(161)는 무기 섬유로 구성될 수 있다. 무기 섬유의 예는 유리섬유 또는 내화 세라믹 섬유의 형태(예를 들어, 미네랄 울)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 라이너(161)를 포함함에 따라 맨드릴(159)을 형성하는 재료가 시트(133)의 일부와의 반복적인 접촉에 직접 노출되어 접근 통로(121)를 차단하기 위해 제거 및 삽입되는 것보다 플러그(135)에 더 내구성있는 표면을 제공할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 라이너(161)는 개스킷으로서 기능할 수 있고, 분리가능하고 반복가능한 방식으로 접근 통로(121)를 신뢰성있게 밀봉하기 위해 시트(133)와 맨드릴(159) 사이의 공간을 점유하도록 적절한 가요성의 층을 제공할 수 있다. 라이너(161)를 포함함에 따라 추가적으로 또는 대안적으로 플러그(135)가 시트(133)에 대해 삽입 및/또는 제거될 수 있는 용이성을 증가시킬 수 있다(예를 들어, 부착되지 않음). 더욱이, 많은 실시예에서 라이너(161)는 교체를 위해 맨드릴(159)로부터 쉽게 제거될 수 있다.
다층 구조는 또한 버너(109)에 대해 다른 곳에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 좌측에서 가장 잘 예시될 수 있는 바와 같이, 버너(109)의 몸체(125)는 외부 케이싱(171) 및 내부 라이닝(169)으로 형성될 수 있다. 내부 라이닝(169)은 절연 캐스터블 내화 및/또는 저밀도 내화 재료와 같은 내화 재료로 구성될 수 있다. 외부 케이싱(171)은 스틸 또는 다른 금속일 수 있다. 이러한 구조에서, 내화 재료의 내부 라이닝(169)은 버너(109)의 몸체(125)가 버너(109) 내의 온도를 견딜 수 있게 하고 과도한 열이 라이닝(169)의 외주에 도달하는 것을 방지하기 위해 적절하게 단열될 수 있다. 스틸의 외부 케이싱 또는 다른 금속은 내화 재료의 내부 라이닝(169)을 지지하고 버너(109)를 적절하게 기밀 상태로 유지할 수 있다.
버너(109)의 몸체(125)는 또한 후방 플레이트(163)를 포함하거나 또는 이와 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 후방 플레이트(163)는 버너(109)의 챔버(127)의 후방 면(131)을 적어도 부분적으로 형성할 수 있다. 재차 도 4에 관하여, 후방 플레이트(163)는 내부 층(165)(예를 들어, 내화 재료를 포함) 및 외부 층(167)(예를 들어, 내부 층(165)의 내화 재료로부터 외측으로 배치될 수 있는 금속 재료를 포함)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 내부 층(165)은 절연성 캐스팅가능 내화 재료, 섬유 절연물 및 내화 섬유 종이(예를 들어, 건조 및 가열 시에 내화 재료에 이와는 달리 형성될 수 있는 응력을 제거할 수 있는 방식으로 금속 재료의 외부 층(167)에 대해 배열될 수 있음)와 같은 다중 구성요소를 포함할 수 있다. 내부 층(165)에 내화 재료를 포함하고 후방 플레이트(163)의 외부 층(167)에 금속 재료를 갖는 재료의 구성 또는 배열은 내부 층(165)의 내화 재료에 의해 버너(109) 내에서 적합한 내열성을 제공할 수 있고 또한 상이한 온도에서 발생할 수 있는 내화 재료의 가변 수준의 팽창에도 불구하고 외부 층(167)의 금속에 의해 보유 또는 치수 안정성을 제공할 수 있다.
접근 통로(121)는 후방 플레이트(163)를 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 접근 통로(121)는 금속 재료의 외부 층(167) 및 내화 재료의 내부 층(165) 모두를 통해 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 절두 원추형 인서트(173)는 시트(133) 내에 형성될 수 있고 및/또는 그 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 절두 원추형 인서트(173)(예를 들어, 도 3 및 4에 도시됨)는 금속으로 구성될 수 있고 후방 플레이트(163) 내에서 인서트 영역(175) 내에 수용될 수 있고(도 5에 도시된 바와 같이), 내부 층(165)의 내화 재료 내로 및 후방 플레이트(163)의 외부 층(167)의 금속 재료로부터 내부로 또는 이를 통하여 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 절두 원추형 인서트(173)는 예를 들어 후방 플레이트(163)의 외부 층(167)의 금속 재료에 용접될 수 있다. 절두 원추형 인서트(173)는 플러그(135)를 수용하도록 형태가 형성될 수 있다. 상이한 재료(예를 들어, 금속)의 이러한 절두 원추형 인서트(173)는 플러그(135)의 반복적인 삽입 및 제거를 견딜 수 있는 강한 마모 표면을 제공할 수 있으며 전체적으로 내부 층(165)에서 내화 재료보다 치핑 또는 열화가 덜 발생하기 쉽고 밀봉을 용이하게 하기 위해 적합한 형상을 더 잘 보유할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 접근 통로(121)는 예를 들어 버너(109)의 몸체(125)의 종방향 축을 따라 공기 통로(119)와 정렬될 수 있다. 접근 통로(121)와 공기 통로(119) 사이의 정렬에 따라 접근 통로(121)를 통한 경로를 통하여 공기 통로(119)에 도달하는 것이 용이해질 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 접근 통로(121)를 통과하는 경로가 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 접근 통로(121)는 노출될 때(예를 들어, 테이퍼진 플러그(135)의 제거에 응답하여) 로드(177) 또는 다른 강성, 반 강성 또는 비 강성 구조가 접근 통로(121)를 통해 삽입되고 챔버(127)를 통하여 연장되어 공기 통로(119)에 도달하고 임의의 차단부(178)(예를 들어, 화살표(179)로 도시된 바와 같이)을 이탈시킨다.
차단부(178)를 이탈시키거나 또는 이와는 달리 제거하면 예를 들어, 버너(109) 내부 또는 외부로 또는 둘 모두에서 공기 통로(119)를 통한 공기 흐름이 용이하게 할 수 있다. 공기 통로(119)를 통한 공기 흐름은 버너(109)의 적합한 작동을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 연소 모드에서, 버너(109)는 공기가 덕트(181)를 통해 내부로 공급되고 버너(109)의 공기 통로(119)를 통해 외부로 배출되는 동안 연료 라인(183)을 통해 천연 가스 또는 다른 연료를 유입시킬 수 있다. 연료 라인(183)으로부터의 연료는 연소 반응에서 공기 통로(119)로부터의 공기와 혼합되어 노(103)에 열을 제공할 수 있다. 따라서 차단부(178)를 제거하면 적합한 양의 공기 흐름이 허용되어 화학 양론에 가까운 비율을 유지하고 및/또는 이와는 달리 연소되지 않은 연료 및/또는 배기 생성물의 양을 감소시키는 것과 같이 원하는 비율의 연료와 공기를 획득할 수 있다.
일부 실시예에서, 공기 입구(185)(예를 들어, 덕트(181)와 별개)는 연료 라인(183) 주위에 공기를 공급할 수 있다. 공기 입구(185)를 통한 공기는 공기를 스핀회전시켜 혼합을 강제하고 버너(109)로부터 결과적인 화염을 안정화시킬 수 있는 베인(187) 위로 강제될 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 입구(185)는 연료 라인(183) 및/또는 베인(존재하는 경우)의 열 산화를 방지하기 위해 냉각 공기를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 입구(185)를 통해 공급된 공기는 예를 들어 금속 부분의 산화 안정성 온도 한계 미만으로 화염 복사에 노출된 금속 부품을 유지하도록 제한된 양만큼 예열될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 공기는 공기 통로(119)를 통해 외부로 전달되도록 덕트(181)를 통해 유입될 때 예열될 수 있다. 일부 실시예에서, 배기는 연료 포트를 통해(예를 들어, 도 1에 대해, 노(103)의 커버(105) 또는 벽(111)을 통해) 및 적합한 환열기, 재생기(열 휠과 같은), 또는 덕트(181)를 통해 유입될 수 있는 신선한 공기로 배기로부터 열을 전달할 수 있는 다른 열 교환기로 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 버너(109)는 배기 모드(예를 들어, 노(103)로부터의 가열된 배기 공기가 공기 통로(119)를 통해 흡입되고 덕트(181)를 통해 적합한 재생기, 환열기 또는 배기로부터 열을 흡수할 수 있는 다른 열 교환기를 향하여 유도됨)와 연소 모드(예를 들어, 신선한 공기가 재생기 등에 의해 또는 이를 통해 열을 흡수한 다음 덕트(181)를 통해 내부로 유입되고 공기 통로(119)를 통해 외부로 유동하여 연료 라인(183)을 통해 유입되는 연료와 조합됨) 사이에서 순환하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 통로(119)를 통해 흡인된 배기는 추가로 또는 대안적으로 적합한 구조(예컨대 전술된 덕트(181) 및/또는 연도 포트)를 통해 외부로 및 환열기, 재생기 또는 공기 입구(185)를 통해 공기를 예열할 수 있는 다른 열 교환기에 유도될 수 있다.
보다 일반적으로, 차단부(178)를 이탈시키거나 또는 이와는 달리 제거하는 것은 공기 통로(119)에 대해 특히 관련이 있을 수 있으며, 이는 공기 통로(119) 내에서 당겨지거나 또는 이를 통해 외부로 가압되는 가능성이 차단부(178) 내에서 생성되는 응고 또는 응집 이전에 공기 통로(119) 내로 액적 또는 스플래쉬된 용융 금속 또는 산화물을 끌어당기거나 또는 동반하는 흡입 효과를 제공할 수 있는 가능성으로 인해 공기 통로(119)가 차단부(178)의 축적에 특히 민감하기 때문이다. 그러나, 본원에서의 기술은 공기 통로(119)로부터 차단부(178)를 제거하는 것에 제한되지 않고, 연료 통로(117) 또는 시스템(101)의 다른 관련 부분으로부터 차단부(178)의 제거를 용이하게 하도록 구현되기 위해 적합한 적응이 이루어질 수 있다.
도 8은 버너(109)와 같은 버너를 서비스하는 방법(200)을 예시하는 흐름도이다. 202에서의 방법(200)은 시트(133)에 수용된 플러그(135)로부터 압축력을 해제하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 클램프 바 조립체(137)에 가해진 힘을 해제하기 위하여 잠금 휠(149)을 사용하는 것에 대응될 수 있다. 이는 추가적으로 또는 대안적으로 편향 메커니즘(157)을 해제하고 및/또는 이와는 달리 밀봉 조립체(123)를 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
204에서의 방법(200)은 예를 들어, 버너(109)의 외부 부분에 위치될 수 있는 시트(133)로부터 플러그(135)를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 시트(133)로부터 플러그(135)를 제거하면 버너(109)가 지향되는 금속 용융 노(103)의 벽(111)의 외측의 위치로부터 접근 통로(121)를 노출시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 플러그(135)를 제거하는 단계는 플러그(135)를 지지하는 제1 암(139) 또는 힌지식 링키지의 다른 부분을 피벗회전시키는 단계 및 버너(109)의 외부 부분으로부터 이격되게 힌지식 링키지를 피벗회전시키는 단계를 포함한다.
206에서의 방법(200)은 도 6과 관련하여 위에서 논의된 로드(177)와 같은 로드 또는 다른 구조를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 로드(177)의 적어도 일부(예컨대 로드(177)의 팁)는 버너(109)의 몸체(125)의 길이를 통해 삽입될 수 있다. 예를 들어, 로드(177)를 삽입하는 단계는 버너(109)의 외측으로부터 및 금속 용융 노(103)의 외측으로부터 로드(177)를 가압하는 단계를 포함할 수 있다. 로드(177)를 삽입하는 단계는 플러그(135)를 제거함으로써 노출된 접근 통로(121)를 통해 로드(177)를 가압하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 로드(177)를 삽입하는 단계는 금속 용융 노(103)의 내측 및 버너(109)의 몸체(125)의 내측 사이에서 연장되도록 배열될 수 있는 공기 통로(119)를 향하여 또는 이를 통하여 로드(177)를 가압하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
208에서의 방법(200)은 축적물 또는 차단부(178)를 이탈시키는 단계를 포함할 수 있다. 차단부(178)는 금속에 대응할 수 있다. 예를 들어, 축적물(178)은 노(103)로부터 스플래쉬되고 공기 통로(119)에서 응고된 금속으로부터 형성될 수 있다. 일부 경우에, 차단부는 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속은 버너(109) 또는 시스템(101)의 다른 부분에서 제 위치에서 산화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 용융 스크랩으로부터의 산화물은 금속이 공기 통로(119)를 통하는 것과 같이 배기 가스의 흐름에서의 동반을 통하여 또는 금속이 스플래쉬되는 버너(109) 내로 이송될 수 있다. 일반적으로, 축적물(178)은 공기 통로(119)를 향해 또는 공기 통로(119)를 통한 로드(177)의 이동에 응답하여 공기 통로(119)로부터 이탈될 수 있다. 보다 일반적으로, 로드(177)는 공기 통로(119)에서 방해물(178)을 제거하는데 효과적일 수 있다.
210에서의 방법(200)은 로드(177)를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 로드(177)는 공기 통로(119)를 통해 뒤로 당겨지고, 버너(109)의 몸체(125)를 통해 뒤로 당겨지고, 접근 통로(121)를 통해 외부로 당겨질 수 있다.
212에서의 방법(200)은 작동을 위해 버너(109)를 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 예를 들어 위에서 논의된 바와 같이 버너(109)의 외부 부분에 있는 시트(133)에 플러그(135)를 삽입함으로써 접근 통로(121)를 밀봉하는 단계에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 접근 통로(121)를 밀봉하는 단계는 플러그(135)를 버너(109)의 외부 부분에 있는 시트(133)로 편향시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이는 시트(133) 내에 플러그(135)를 유지하기 위하여 압축력을 적용하도록 플러그(135)에 작용하는 편향 메커니즘(157)에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 접근 통로(121)를 밀봉하는 단계는 플러그(135)를 지지하는 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계 및 버너(109)의 외부 부분을 향해 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이는 밀봉된 구성을 향하여(예를 들어 도 4) 클램프 바 조립체(137)를 작동시키는 단계에 대응할 수 있다.
214에서의 방법(200)은 밀봉 결합으로 플러그(135)를 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 버너의 외부 부분에 대해 힌지식 링키지 또는 다른 밀봉 조립체(123)를 분리가능하게 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 클램프 바 조립체(137) 내의 노치(151)에서 잠금 부재(147)를 결합시키고 밀봉 결합을 달성하기 위해 압축력을 인가하도록 잠금 휠(149)을 작동시키는 단계에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 밀봉 결합에서 플러그(135)를 고정하는 단계는 추가로 또는 대안적으로 밀봉 결합을 유지하기 위해 플러그(135)에 압축력을 가하기 위한 편향 메커니즘(157) 또는 다른 구조의 작용을 통해 플러그(135)를 시트(133)로 편향시키는 단계를 포함할 수 있다.
전술된 일부 작업은 설명된 다른 작업과 개별적으로 그리고 독립적으로 수행되는 방법에 대응할 수 있다.
일부 양태에서, 장치, 시스템 또는 방법은 다음 예 중 하나 이상에 따라 또는 그 요소의 일부 조합에 따라 제공된다. 일부 양태에서, 이들 예들 중 하나 이상에서 설명된 장치 또는 시스템의 특징은 다른 예들 중 하나에서 설명된 방법 내에서 이용될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
예 1은 방법이며(후속 예들 중 임의의 예의 특징을 포함할 수 있음), 상기 방법은 용융 금속 노의 벽 외측의 위치로부터 접근 통로를 노출시키기 위하여 버너의 외부 부분에서의 시트로부터 테이퍼진 플러그를 제거하는 단계, 버너 외측 및 금속 용융 노의 외측으로부터, 테이퍼진 플러그를 제거함으로써 노출된 접근 통로를 통하여 및 금속 용융 노의 내측 및 버너의 몸체의 내측 사이에서 연장되는 공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드를 가압하는 단계, 및 공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드의 움직임에 응답하여 및 공기 통로로부터 금속 용융 노로부터 스플래쉬되고 공기 통로 내에서 응고되는 금속 및/또는 산화물의 축적물을 이탈시키는 단계를 포함한다.
예 2는 예 1 또는 선행 또는 후속 예의 방법이며, 테이퍼진 플러그를 제거하는 단계는 테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 피벗회전시키는 단계 및 버너의 외부 부분으로부터 이격되도록 힌지식 링키지를 피벗회전시키는 단계를 포함한다.
예 3은 예 1 또는 선행 또는 후속 예의 방법이며, 접근 통로로부터 로드를 제거하는 단계, 및 버너의 외부 부분 내의 시트 내로 테이퍼진 플러그를 삽입함으로써 접근 통로를 밀봉하는 단계를 추가로 포함한다.
예 4는 예 3 또는 선행 또는 후속 예의 방법이며, 접근 통로를 밀봉하는 단계는 버너의 외부 부분 내의 시트 내로 테이퍼진 플러그를 편향시키는 단계를 추가로 포함한다.
예 5는 예 3 또는 선행 또는 후속 예의 방법이며, 접근 통로를 밀봉시키는 단계는 테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계 및 버너의 외부 부분을 향하여 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계를 추가로 포함한다.
예 6은 예 5 또는 선행 또는 후속 예의 방법이며, 버너의 외부 부분에 힌지식 링키지를 분리가능하게 고정하는 단계를 추가로 포함한다.
예 7은 시스템이며(후속 예들 중 임의의 예의 특징을 포함할 수 있음), 상부 충전 노의 내측을 구획하는 벽을 포함하는 상부 충전 노, 벽을 통해 연장되고 몸체를 포함하는 버너, - 상기 몸체는 상부 충전 노 내측의 전방 면, 상부 충전 노 내측의 외부의 후방 면, 전방 면을 통한 공기 통로, 전방 면을 통한 연료 통로, 및 공기 통로로부터 응고된 금속 및/또는 산화물의 축적물을 세척하기 위하여 상부 충전 노의 외측으로부터 버너를 통하여 구조가 통과할 수 있도록 하는 공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통한 접근 통로를 형성함 - , 및 버너의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위해 접근 통로와 밀봉 결합되고 후방 면 내에 분리가능하게 수용된 테이퍼진 플러그를 포함한다.
예 8은 예 7 또는 선행 또는 후속 예의 시스템이며, 상부 충전 노는 상부 충전 노 내의 용융 금속에 대한 용량 한계에 대응하는 충전 선을 포함하고, 버너의 전방 면은 충전 선 위에 위치된다.
예 9는 예 7 또는 선행 또는 후속 예의 시스템이며, 테이퍼진 플러그는 형상이 원추형이다.
예 10은 예 7 또는 선행 또는 후속 예의 시스템이며, 테이퍼진 플러그는 내화 재료로 형성된 맨드릴 및 무기 섬유로 형성되고 맨드릴 위에 배열된 라이너를 포함한다.
예 11은 예 7 또는 선행 또는 후속 예의 시스템이며, 몸체는 내화 재료의 층 및 내화 재료로부터 외측을 향하여 배열된 금속 재료의 층을 포함하고 후방 면을 형성하는 후방 플레이트를 추가로 포함하고, 접근 통로는 내화 재료의 층 및 금속 재료의 층을 통해 형성된다.
예 12는 예 11 또는 선행 또는 후속 예의 시스템이며, 금속 재료의 층으로부터 및 내화 재료의 층 내로 내측을 향하여 연장되는 절두 원추 금속 인서트를 추가로 포함한다.
예 13은 버너 조립체이며(후속 예들 중 임의의 예의 특징을 포함할 수 있음), 전방 면 및 후방 면을 갖는 챔버를 형성하는 몸체, 전방 면을 통해 형성된 공기 통로, 전방 면을 통해 형성된 연료 통로, 공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통해 형성된 접근 통로, 접근 통로에 대한 입구를 형성하는 테이퍼진 시트, 및 세척 구성과 밀봉 구성 사이에서 이동가능한 테이퍼진 플러그를 포함하고, 밀봉 구성의 테이퍼진 플러그는 버너 조립체의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위하여 테이퍼진 시트 내에 수용되고 세척 구성의 테이퍼진 플러그는 공기 통로로부터의 임의의 차단을 배제하기 위하여 접근 통로를 통하여 강성 구조의 삽입을 허용하고 접근 통로를 노출시키기 위해 테이퍼진 시트로부터 제거된다.
예 14는 예 13 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 테이퍼진 플러그를 밀봉 구성으로 편향시키기 위한 편향 메커니즘을 추가로 포함한다.
예 15는 예 13 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 추가로 포함한다.
예 16은 예 16 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 힌지식 링키지는 몸체에 대해 피벗회전가능한 제1 암, 및 제1 암에 대해 회전가능한 제2 암을 포함하고, 테이퍼진 플러그는 제2 암 상에 장착된다.
예 17은 예 16 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 밀봉 구성으로 테이퍼진 플러그를 유지하는 위치에서 힌지식 링키지를 고정하기 위하여 힌지식 링키지에 의해 수용되도록 크기가 형성되고 몸체에 대해 피벗회전가능한 잠금 부재를 추가로 포함한다.
예 18은 예 17 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 잠금 부재는 힌지식 링키지를 고정하기 위하여 잠금 부재를 따라 압축력을 인가하기 위해 회전가능한 잠금 휠과 결합된다.
예 19는 예 16 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 테이퍼진 플러그는 제1 테이퍼진 플러그이고, 제2 암은 제2 접근 통로와 분리가능한 밀봉 결합을 위해 제2 테이퍼진 플러그를 지지한다.
예 20은 예 19 또는 선행 또는 후속 예의 버너 조립체이며, 힌지식 링키지는 몸체에 대해 제2 테이퍼진 플러그 및 제1 테이퍼진 플러그 둘 모두를 고정하기 위해 몸체에 고정가능하다.
상기 인용된 모든 특허, 공보, 및 요약서는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 예시된 실시예를 포함하는 실시예의 상기 기재는 단지 예시 및 설명의 목적이고 개시된 정밀한 형태에 제한 또는 포괄하는 의도는 아니다. 이의 다수의 수정, 개조 및 사용은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (21)

  1. 용융 금속 노의 벽 외측의 위치로부터 접근 통로를 노출시키기 위하여 버너의 외부 부분에서의 시트로부터 테이퍼진 플러그를 제거하는 단계,
    버너 외측 및 금속 용융 노의 외측으로부터, 테이퍼진 플러그를 제거함으로써 노출된 접근 통로를 통하여 및 금속 용융 노의 내측 및 버너의 몸체의 내측 사이에서 연장되는 공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드를 가압하는 단계, 및
    공기 통로를 향하여 또는 이를 통하여 로드의 움직임에 응답하여 및 공기 통로로부터 금속 용융 노로부터 스플래쉬되고 공기 통로 내에서 응고되는 금속 및/또는 산화물의 축적물을 이탈시키는 단계, 및
    테이퍼진 플러그를 제거하는 단계는 테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 피벗회전시키는 단계 및 버너의 외부 부분으로부터 이격되도록 힌지식 링키지를 피벗회전시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 접근 통로로부터 로드를 제거하는 단계, 및
    버너의 외부 부분 내의 시트 내로 테이퍼진 플러그를 삽입함으로써 접근 통로를 밀봉하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 접근 통로를 밀봉하는 단계는 버너의 외부 부분 내의 시트 내로 테이퍼진 플러그를 편향시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 접근 통로를 밀봉시키는 단계는 테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계 및 버너의 외부 부분을 향하여 힌지식 링키지를 피벗회전하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 버너의 외부 부분에 힌지식 링키지를 분리가능하게 고정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 상부 충전 노의 내측을 구획하는 벽을 포함하는 상부 충전 노,
    벽을 통해 연장되고 몸체를 포함하는 버너, - 상기 몸체는 상부 충전 노 내측의 전방 면, 상부 충전 노 내측의 외부의 후방 면, 전방 면을 통한 공기 통로, 전방 면을 통한 연료 통로, 및 공기 통로로부터 응고된 금속 및/또는 산화물의 축적물을 세척하기 위하여 상부 충전 노의 외측으로부터 버너를 통하여 구조가 통과할 수 있도록 하는 공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통한 접근 통로를 형성함 - , 및
    버너의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위해 접근 통로와 밀봉 결합되고 후방 면 내에 분리가능하게 수용된 테이퍼진 플러그를 포함하며,
    테이퍼진 플러그는 내화 재료로 형성된 맨드릴 및
    무기 섬유로 형성되고 맨드릴 위에 배열된 라이너를 포함하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상부 충전 노는 상부 충전 노 내의 용융 금속에 대한 용량 한계에 대응하는 충전 선을 포함하고, 버너의 전방 면은 충전 선 위에 위치되는 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 테이퍼진 플러그는 형상이 원추형인 시스템.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 몸체는 내화 재료의 층 및 내화 재료로부터 외측을 향하여 배열된 금속 재료의 층을 포함하고 후방 면을 형성하는 후방 플레이트를 추가로 포함하고, 접근 통로는 내화 재료의 층 및 금속 재료의 층을 통해 형성되는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 금속 재료의 층으로부터 및 내화 재료의 층 내로 내측을 향하여 연장되는 절두 원추 금속 인서트를 추가로 포함하는 시스템.
  13. 버너 조립체로서,
    전방 면 및 후방 면을 갖는 챔버를 형성하는 몸체,
    전방 면을 통해 형성된 공기 통로,
    전방 면을 통해 형성된 연료 통로,
    공기 통로와 정렬되고 후방 면을 통해 형성된 접근 통로,
    접근 통로에 대한 입구를 형성하는 테이퍼진 시트, 및
    세척 구성과 밀봉 구성 사이에서 이동가능한 테이퍼진 플러그를 포함하고, 밀봉 구성의 테이퍼진 플러그는 버너 조립체의 작동 중에 접근 통로를 밀봉하기 위하여 테이퍼진 시트 내에 수용되고 세척 구성의 테이퍼진 플러그는 공기 통로로부터의 임의의 차단을 배제하기 위하여 접근 통로를 통하여 강성 구조의 삽입을 허용하고 접근 통로를 노출시키기 위해 테이퍼진 시트로부터 제거되며,
    테이퍼진 플러그를 지지하는 힌지식 링키지를 추가로 포함하는 버너 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 테이퍼진 플러그를 밀봉 구성으로 편향시키기 위한 편향 메커니즘을 추가로 포함하는 버너 조립체.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서, 힌지식 링키지는
    몸체에 대해 피벗회전가능한 제1 암, 및
    제1 암에 대해 회전가능한 제2 암을 포함하고, 테이퍼진 플러그는 제2 암 상에 장착되는 버너 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 밀봉 구성으로 테이퍼진 플러그를 유지하는 위치에서 힌지식 링키지를 고정하기 위하여 힌지식 링키지에 의해 수용되도록 크기가 형성되고 몸체에 대해 피벗회전가능한 잠금 부재를 추가로 포함하는 버너 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 잠금 부재는 힌지식 링키지를 고정하기 위하여 잠금 부재를 따라 압축력을 인가하기 위해 회전가능한 잠금 휠과 결합되는 버너 조립체.
  19. 제16항에 있어서, 테이퍼진 플러그는 제1 테이퍼진 플러그이고, 제2 암은 제2 접근 통로와 분리가능한 밀봉 결합을 위해 제2 테이퍼진 플러그를 지지하는 버너 조립체.
  20. 제19항에 있어서, 힌지식 링키지는 몸체에 대해 제2 테이퍼진 플러그 및 제1 테이퍼진 플러그 둘 모두를 고정하기 위해 몸체에 고정가능한 버너 조립체.
  21. 삭제
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE212019000407U1 (de) 2018-10-26 2021-05-27 Novelis Inc. Brennerreinigungsöffnungen mit verjüngtem Stopfen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002029317A1 (en) * 2000-10-05 2002-04-11 Phillips Petroleum Company Apparatus/method for in-place cleaning of industrial furnace burners
KR100829234B1 (ko) * 2006-12-21 2008-05-14 주식회사 케이아이디 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그의 설치장치 및 그 방법
WO2008117147A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 I.T.W. De France Head for fuel filler pipe provided with an obturating assembly

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1710464A (en) * 1922-07-06 1929-04-23 Wilputte Coke Oven Corp Coking process and apparatus therefor
US2869752A (en) * 1956-11-16 1959-01-20 Thornhill Craver Co Inc Locking device for closures
US3361419A (en) * 1966-05-10 1968-01-02 Selas Corp Of America Air preheating burner with furnace preheating passage cleaner means
US4154571A (en) * 1977-02-22 1979-05-15 Southwire Company Premix gas burner assembly
DE3149550A1 (de) * 1981-12-15 1983-06-23 Supraton F.J. Zucker GmbH, 4040 Neuss Brenner fuer nicht rueckstandsfrei verbrennende brennstoffe
US4586895A (en) * 1985-05-13 1986-05-06 The Cadre Corporation Method of removing slag from oxygen fuel burner
DE19941091A1 (de) * 1999-08-30 2001-03-01 Software & Tech Glas Gmbh Heizölbrenner für Industrieöfen mit typumstellbarer Zweistoffzerstäuberdüse
EP1488172B1 (en) * 2002-03-16 2010-10-13 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Removable light-off port plug for use in burners
KR20060021122A (ko) * 2004-09-02 2006-03-07 주식회사 포스코 버너의 노즐 냉각튜브 폐쇄방지장치
US7704445B2 (en) * 2005-06-29 2010-04-27 Process Technology International, Inc. Systems and methods for accessing a furnace melt
DE212019000407U1 (de) 2018-10-26 2021-05-27 Novelis Inc. Brennerreinigungsöffnungen mit verjüngtem Stopfen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002029317A1 (en) * 2000-10-05 2002-04-11 Phillips Petroleum Company Apparatus/method for in-place cleaning of industrial furnace burners
KR100829234B1 (ko) * 2006-12-21 2008-05-14 주식회사 케이아이디 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그의 설치장치 및 그 방법
WO2008117147A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 I.T.W. De France Head for fuel filler pipe provided with an obturating assembly

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Publication number Publication date
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