KR19980022635U - 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용광로 내부의 연소성 가스의 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구 기밀유지 및 개폐장치에 관한 것으로, 용광로의 외측으로 돌출되는 돌출관(110)에 패킹부재(130)를 매개로 얹혀지는 차단판(120)의 일측은 상기 돌출관(110)에 핀(15)을 매개로 회전가능하도록 연결되고, 타측은 구동모터(23)에 감기거나 풀어지도록 연결된 와이어 로프(19)의 단부와 고정되며, 중앙 상부면은 유압잭(30)의 작동로드(32)와 연결되며, 상기 유압잭(30)을 지지하는 지지막대(36)의 양측단부는 돌출관(110)에 핀(44)을 매개로 회전가능하도록 장착된 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)에 걸리며, 상기 구동모터(23)와 유압잭(30)을 제어하기 위한 제어부를 가짐을 특징으로 한다.

Description

용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치

본 고안은 용광로 내부의 연소성 가스의 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용광로의 정상가동시에는 내부의 가스가 외부로 유출되지 않도록 노정폭발구를 밀폐하여 차단하고, 필요시에는 자동으로 개방시켜 용광로 내부의 가스를 외부로 분출시켜 정기적인 수리 및 차기 조업을 용이하게 하도록 한 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 용광로(140)는 광석과 코크스(coke)를 장입하여 선철을 생산하는 설비로서, 일정기간 조업을 행하게 되면 주기적인 점검을 위하여, 또는 필요시에 보수를 위하여 조업을 중단하게 된다.

통상 용광로의 내측 상부에는 일산화탄소가 주성분인 연소성 가스(142)가 충만하여 있게 되고, 이러한 상태를 유지하면서 조업을 행하게 되며, 따라서 조업을 중단하고 설비의 보수유지를 행하는 경우에는 우선적으로 용광로의 내측 상부에 존재하는 가스성분을 외부로 배출하게 되고, 이 가스 배출이 원할하게 이루어지지 않는 경우에는 가스에 의한 작업자의 중독 또는 폭발의 안전사고가 발생하게 된다.

상기 가스를 제거하기 위한 설비가 용광로의 상측 외부로 다수개 설치되는 노정 폭발구로서, 폭발이나 일산화탄소에 의한 중독사고를 방지하기 위하여는 장입물 표면의 연소성 가스 발생부에서 발생되는 가스를 점화시켜 연소시켜야 하는데 이를 위하여는 용광로 내부측으로 외부 공기, 즉 산소성분의 공기가 유입되도록 하여야 하며, 상기 노정 폭발구를 개방시키면 그 외부공기가 용광로의 내부로 유입되어 연소성이면서 유독성인 용광로 내부 가스성분을 연소하게 되는 것이다.

한편, 정상조업시에는 상기 노정 폭발구가 고압의 용광로 내압에 견딜 수 있어야 정상적인 용광로 조업을 실시할 수 있게 된다.

용광로의 상단 외측에 다수개 설치되는 노정 폭발구(100)의 종래 구성은 도 1에 도시한 바와 같이, 용광로 본체보다 외측으로 일정 길이 돌출하는 돌출관(110)을 형성하고, 이러한 돌출관(110)의 외측 단부에는 플랜지(112)를 형성하며, 이러한 플랜지(112)에는 원판형 차단판(120)이 보울트부재(122)와 패킹부재(130)를 매개로 장착된다.

이러한 종래의 노정 폭발구(100)를 정기적인 수리 등을 위한 용광로 조업 휴지시에 개방하기 위하여는, 우선 용광로의 내압을 소멸시킨 후 다수개의 보울트부재(122)를 해체하고, 대형 중량물인 차단판(120)을 수인의 작업자가 수동권상장치인 체인블록을 이용하여 개방하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 노정 폭발구(100)를 구성하는 차단판(120)은 그 무게가 중량이어서 이를 개방하기 위한 작업에 다수의 작업인원이 투여되어 상당시간을 소요해야 하는 관계로 그 작업성이 좋지 않았으며, 이러한 작업이 수작업으로 이루어지는 관계로 노정 폭발구에 근접하여 그를 위한 개방작업시에 작은 폭발사고나 화염분출에 의한 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었던 것이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 용광로 내부의 연소성 가스 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구를 용광로의 정상조업시에는 용광로 내외부를 보다 확실하게 차단하여 가스의 누설을 방지하고, 노정폭발구의 개방시에는 그를 자동으로 행하게 하며, 이러한 작업이 신속하고 안전하게 이루어지게 함으로서, 가스누설 및 폭발에 의한 작업자의 안전사고 및 설비사고를 미연에 방지하고 또는 작업효율을 향상시킴으로서, 궁극적으로는 용광로를 보다 효율적으로 관리하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 용광로를 도시한 개략 구성도

도 2는 본 고안에 따른 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 도시한 평면도

도 3은 본 고안에 따른 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 도시한 정면도

도 4는 본 고안에 따른 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 도시한 좌측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

15 : 핀

19 : 와이어로프

23 : 구동모터

30 : 유압잭

32 : 작동로드

34 : 지지판

36 : 지지막대

37 : 핀

40 : 걸림쇠

42 : 걸림단부

50 : 스토퍼부재

52 : 코터

110 : 돌출관

112 : 플랜지

120 : 차단판

130 : 패킹부재

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은 용광로 내부의 연소성 가스의 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구에 있어서, 용광로의 외측으로 돌출되는 돌출관에 패킹부재를 매개로 얹혀지는 차단판의 일측은 상기 돌출관에 핀을 매개로 회전가능하도록 연결되고, 타측은 구동모터에 감기거나 풀어지도록 연결된 와이어로프의 단부와 고정되며, 중앙 상부면은 유압잭의 작동로드와 연결되며, 상기 유압잭을 지지하는 지지막대의 양측단부는 돌출관에 핀을 매개로 회전가능하도록 장착된 걸림쇠의 걸림단부에 걸리며, 상기 구동모터와 유압잭을 제어하기 위한 제어부를 가짐을 특징으로 하는 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치를 장착한 상태를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 부분 정단면도이고, 도 4는 도 2의 부분 좌측단면도로서, 용광로 본체보다 외측으로 일정 길이 돌출하는 돌출관(110)을 형성하고, 이러한 돌출관(110)의 외측 단부에는 플랜지(112)를 형성하며, 이러한 플랜지(112)에는 패킹부재(130)와 차단판(120)이 차례로 위치하는 대략의 구성은 종래와 동일하다.

먼저 도 2와 도 4에 의하여 설명하면, 상기 차단판(120)의 일측 상부면에는 그 외경단부보다 더 외측으로 약간 더 돌출한 연장턱(11)이 형성되고, 이러한 연장턱(11)은 돌출관(110)에 고정되어 상부측으로 일정 길이 연장된 지지브라켓(13)에 핀(15)을 매개로 회전가능하게 연결됨으로서, 차단판(120)을 개방하는 경우 그 차단판(120)은 핀(15)을 중심으로 회전하면서 용광로의 내외부를 서로 연결시키게 된다.

상기 차단판(120)의 타측 상부면, 즉 상기 연장턱(11) 형성부위와 반대측 상부면에는 상부측으로 돌출된 돌출구(17)를 형성하며, 이러한 돌출구(17)에는 와이어 로프(19)의 일단부가 연결되며, 상기 와이어 로프(19)는 용광로 설비에 회전가능하도록 설치된 로울러(21)에 의하여 안내되어 그 타측 단부가 구동모터(23)에 연결되는바, 상기 구동모터(23)는 와이어 로프(19)를 감거나 풀도록 되어 차단판(120)이 필요시에 핀(15)을 중심으로 회전할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 차단판(120)의 상부면 중앙부에는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 유압잭(30)의 작동로드(32)가 연결되고, 이 작동로드(32)는 유압잭(30)에 의하여 도면상의 상하방향으로 이동할 수 있게 되며, 상기 유압잭(30)을 하부면에 고정하여 지지하는 지지판(34)은 일정 거리 떨어져 평행하면서 다수개의 지지막대(36)를 서로 고정하고, 상기 지지막대(36)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 차단판(120)의 상부에 일정거리 떨어져 연장턱(11)과 돌출구(17) 사이를 가로로 가로지르는 위치에 장착된다.

상기 지지막대(36)의 길이는 차단판(120)의 외경보다 더 크게 형성되어 각각의 단부는 그 차단판(120)의 외측으로 더 돌출되도록 일정 길이 연장되어 핀(37)에 의하여 서로 연결되고, 이러한 연장된 부분에는 적정한 공간을 형성함으로서 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)가 위치하도록 하며, 상기 걸림단부(42)는 공간(38)을 통하여 지지막대(36)를 서로 고정하는 지지판(34)의 상부면에 걸리도록 하고, 상기 걸림쇠(40)의 하측단부는 돌출관(110)의 외측에 핀(44)을 매개로 회전가능하도록 장착된다.

또한, 상기 차단판(120)의 상부면에는 대략의 U자형으로 된 스토퍼 부재(50)가 그 개방부가 하부측을 향하도록 복수개 고정되는바, 이는 지지막대(36)를 수용하면서 상기 유압잭(30)에 대하여 좌우 대칭되는 위치에 설치되고, 따라서 상기 지지막대(36)는 스토퍼 부재(50)의 U자형 공간에서 외부로 이탈되지 않도록 지지되는 것이다. 그리고, 이러한 스토퍼 부재(50)에는 각각 코터(52)가 끼워지게 되는바, 그 끼워지는 위치는 지지막대(36)가 유압잭(30)에 의하여 상부측으로 최대한 이동하여 스토퍼 부재(50)에 의하여 그 이동이 차단되는 그 위치에 있을 때 상기 유압잭(30)이 설비사고 등에 의하여 그 작동로드(32)를 전진한 상태로 유지하지 못하는 경우에 상기 지지막대(36)가 하부측으로 이동하지 않도록 방지하는 그러한 위치이다.

물론, 상기 지지막대(36)가 스토퍼 부재(50)의 내부에서 상하로 이동하는 경우의 그 상부측으로의 최대이동위치는 걸림쇠(40)의 걸림단부(42) 위치보다 더 상부측에 위치하여야 하며, 이는 후술하겠지만 차단판(120)에 의한 돌출판(110)의 폐쇄작동이 스토퍼 부재(50)에 의한 지지막대(36)의 상부이동 방지에 의한 것이 아니고 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)에 의한 지지막대(36)의 상부이동 방지에 의한 작용이기 때문이다.

상기한 구성으로 된 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안의 장치는 차단판(120)을 이용하여 돌출관(110)을 자동으로 차단하거나 개방하는데 사용되며, 우선 개방시의 작동을 설명하면 코터(52)를 스토퍼 부재(50)로 부터 제거하고 유압잭(30)을 작동하여 그 작동로드(32)를 후진시키고, 이러한 상태에서 지지막대(36)의 양단부를 서로 연결하여 고정하고 있던 핀(37)를 제거하며, 따라서 걸림쇠(40)를 핀(44)을 중심으로 회전시켜 그 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)가 지지막대(36)의 지지판(34)으로부터 제거된다.

따라서 차단판(120)과 그 상부에 연결된 주변구성요소들은 상부로 들려질 준비가 되고, 이러한 상태에서 구동모터(23)를 작동하게 되면 이는 와이어 로프(19)를 통하여 차단판(120)의 일측 상단부에 힘이 가하여져 상기 차단판(120)은 핀(15)을 중심으로 회전함으로서 돌출관(110)을 개방시키게 된다.

이러한 차단판(120) 개방동작은 종래와는 달리 중량인 차단판(120)을 전기적인 힘을 이용하여 행하도록 함으로서 다수의 작업자에 의한 작업의 필요성이 제거되고, 부가적으로 작업자가 차단판(120)의 근처에 위치할 필요가 없어 배출되는 가스 또는 화염에 의한 중독사고등이 배재된다.

이렇게 개방된 차단판(120)을 회전시켜 돌출관(110)을 폐쇄시키기 위하여는 상기와는 반대의 순서로 행하면 되는바, 우선 구동모터(23)를 작동하여 와이어 로프(19)를 풀어줌으로서 차단판(120)과 그에 부속된 구성요소들을 핀(15)을 중심으로 회전시켜 돌출관(110) 상부면에 접촉하도록 하고, 다음에 걸림쇠(40)를 회전시켜 그 걸림단부(42)가 지지막대(36)의 지지판(34)의 상부면에 각각 걸리도록 한 후, 상기 지지막대(36)의 양측 단부의 개방된 부분을 핀(37)을 체결함으로서 폐쇄하여 걸림쇠(40)가 지지막대(36)의 지지판(34)으로부터 이탈되지 않게 된다.

계속하여 유압잭(30)을 작동하여 그 작동로드(32)를 전진시키게 되면 지지막대(36)와 차단판(120)이 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 힘을 받고, 동시에 상기 지지막대(36)의 이동은 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)에 의하여 제한되고 상기 차단판(120)의 이동은 돌출관(110)에 의하여 제한되는 것이기 때문에, 차단판(120)은 패킹부재(130)를 압압하면서 돌출관(110)을 차단하여 그로부터의 가스누설을 완전하게 차단하는 것이다.

이러한 상태에서는 설비사고 등에 의한 유압잭(30)에로의 유압의 차단을 대비하여 코터(52)를 스토퍼 부재(50)에 끼움으로서 그 유압잭(30)으로의 유압이 차단되더라도 상기 상태는 계속 유지될 수 있는 것이다.

물론, 상기 구동모터(23)와 유압잭(30)의 구동원은 용광로로부터 적정 거리 떨어진 별도의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치에 의하면, 용광로 내부의 연소성 가스 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구를 형성하는 돌출관을 개폐하는 차단판이, 전기적으로 작동하는 구동모터에 의하여 회전하여 돌출관에 얹혀지고 또한 전기적으로 작동하는 유압잭에 의하여 그 돌출관을 압압하여 폐쇄함으로서 용광로 내외부를 보다 확실하게 차단하여 가스의 누설을 방지하고, 노정폭발구의 개방시에는 그를 자동으로 행하게 하며, 이러한 작업이 신속하고 안전하게 이루어지게 함으로서, 가스누설 및 폭발에 의한 작업자의 안전사고 및 설비사고를 미연에 방지하고 또는 작업효율을 향상시키는 실용상의 우수한 효과를 가지는 것이다.

Claims (2)

1. 용광로 내부의 연소성 가스의 폭발을 방지하기 위하여 조연성 가스를 치환공급시켜주고 용광로 내부의 상태를 육안으로 관찰할 수 있는 감시구 역할도 하는 단위장치인 노정폭발구에 있어서,

   용광로의 외측으로 돌출되는 돌출관(110)에 패킹부재(130)를 매개로 얹혀지는 차단판(120)의 일측은 상기 돌출관(110)에 핀(15)을 매개로 회전가능하도록 연결되고, 타측은 구동모터(23)에 감기거나 풀어지도록 연결된 와이어 로프(19)의 단부와 고정되며, 중앙 상부면은 유압잭(30)의 작동로드(32)와 연결되며, 상기 유압잭(30)을 지지하는 지지막대(36)의 양측단부는 돌출관(110)에 핀(44)을 매개로 회전가능하도록 장착된 걸림쇠(40)의 걸림단부(42)에 걸리며, 상기 구동모터(23)와 유압잭(30)을 제어하기 위한 제어부를 가짐을 특징으로 하는 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서,

   U자형 스토퍼 부재(50)가 그 개방부를 하부측으로 하여 상기 지지막대(36)을 에워쌓는 형태로 차단판(120)에 고정되고, 상기 스토퍼 부재(50)에는 지지막대(36)이 하부측으로의 이동을 방지하도록 된 코터(52)를 장착할 수 있음을 특징으로 하는 용광로 폭발구 기밀유지 및 개폐장치.