KR20000048667A - 구획화된 분무 냉각식 로 루우프 - Google Patents
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Abstract
독립된 공동의 금속 단면 형태를 취하고 있는 금속 로용 분무 냉각식 루우프가 기술되어 있으며, 각각의 공동의 금속 단면은 독립된 분무 냉각 시스템을 갖는다.
Description
금속 용기의 분무 냉각식 루우프는 헤갈트(Heggart)에 의한 미국 특허 제 4,715,042호,부웰(W.H.Burwell)에 의한 미국 특허 제 4,815,096호, 및 아더(Arthur)와 마이너(Miner)에 의한 미국 특허 제 5,115,184호에 단일의 즉, 일체형의 루우프 구성이 기술되어 있다. 일부 경우에 있어서, 루우프 구획은 각각 개별적으로 제조되어 최종 단일 루우프를 제공하기 위해 결합된다. 이러한 루우프는 전기 아크강 용융로 및 다른 적용예에서 매우 효과적이다.
금속 베어링 광석등을 포함한 로 장입물에 전극이 통과하는 잠수 아크 금속로에 대한 분무 냉각의 제공은 중요하다. 로 장입물 내에 잠수된 전극으로부터 발생되는 아크는 티타늄 베어링 광석 등의 금속 베어링 광석을 환원시키기 위해 요구되는 높은 온도를 발생시킨다. 로의 루우프가 잠수 아크로 내에 노출되는 이러한 온도 상태는 일체식 분무 냉각식 루우프 복합물을 설계하는 위치마다 상당하게 변화한다. 또한, 잠수 아크로용 루우프는 강 스크랩 용융 로에 대한 루우프의 직경보다 크다. 본 발명은 잠수 아크 금속로의 특정 요구량과 관련되어 있다.
본 발명은 티타늄 광석등의 금속 베어링 산화물 광석을 환원시키기 위한 금속로 특히, 잠수 아크로(submerged arc furnace)용 분무 냉각식 루우프에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 분무 냉각식 루우프 조립체의 부분 단면 정면도이다..
도 1a는 도 1의 루우프 조립체 일부분을 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 루우프 조립체의 평면도이다.
도 2a는 도 2의 루우프 조립체의 일부분을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 조립체의 정면도이다.
도 3(a)는 도 3의 루우프 조립체과 관련되어 사용될 수 있는 벤투리 형태의 펌프를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 분무 냉각식 루우프 조립체의 공동의 금속 부조립체의 단면을 도시한 부분 평면도이다.
본 발명은 전극이 금속로 내부로 수직으로 아래로 통과하는 내주부 개구를 한정하는 다수의 독립된 공동 금속 단면으로 형성된 절두 원추형상의 조립체를 포함하는 금속로용 루우프에 관한 것이다. 공동의 금속 단면의 최외각 부분은 로의 원형 측벽에 의해 지지되는 덮개 조립체의 외부 주변부를 한정한다. 각각의 공동의 금속 단면은 독립적으로 제거 및 설치가능하며, 각각의 공동 금속 단면은 로에 의해 가열된 공동의 금속 단면의 표면 특히, 공동의 금속단면의 바닥면 상에 액체 냉각제를 분사시키기 위한 공동의 금속 단면 내의 헤더에 연결된 분무 수단을 포함한다. 각각의 공동의 금속 단면의 헤더는 냉각제 공급 도관에 의해 냉각제 공급원이 제공되며 적어도 하나의 냉각제 유출 도관은 공동의 금속 단면 내부로부터 소모된 냉각제를 수용하기 위해 제공된다. 지지 부재는 금속로의 원형 주변부 측벽의 일부분과 제거가능하도록 결합시키기 위해 공동의 금속 단면의 최저 부분에 제공된다. 지지 수단은 공동의 금속 단면의 각각에 대한 개별 수직 지지물을 부여하기 위해 제공된다.
도 1을 참조하면, 금속 베어링 광석, 슬래그 성형기, 및 환원제를 구비한 고형질의 장입물(12)를 포함하는 잠수 아크 전기로(10)가 도시되어 있다. 전극(14)은 장입물(12) 내에 잠수된 하단부를 가지고 있으며 장입물(12)을 고온으로 가열시키고 덮개 슬래그의 형성 및 광석으로부터 금속의 재생 및 덮개 슬래그의 형성을 초래하는 환원 반응을 증진시키는 아크(16)를 발생시킨다. 로 내의 온도 상황은 도 1 에 도시된 루우프 조립체(20)의 하부면(40) 상에 응력을 극도로 발생시켜 변경시킨다.
도 1에서, 금속 장입물(12)을 덮기 위한 원형의 주변부 측벽(28)을 갖는 잠수 아크로 금속로(10)에 대한 절두원추형상의 상향으로 경사진 덮개 조립체(20)는 전극(14)이 금속로(10) 내부로 수직으로 하향 통과하는 내주부 개구(17)를 한정하는 다수의 독립된 제거가능한 인접한 공동의 금속 단면(22-22(e)), 및 잠수 아크로(10)의 원형 측벽에 의해 지지된 덮개 조립체(20)의 외주부(19)를 한정하는 공동의 금속 단면의 최저 부분(86)을 포함한다. 종래의 제거가능한 "델타(11)"는 전기로에 사용된다.
도 1, 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 분무 냉각식 로 루우프 조립체는 상향으로 경사진 절두 원추형상으로 로(10)위에 인접하게 위치된 4개 이상의 독립된 공동의 금속 단면(22-22(e))을 포함한다. 각각의 공동 금속 단면(22-22(e))은 로(10)의 원형 측벽(28)의 상층에서 원형의 주변부 채널(26)내에 놓여진 하향으로 매달려있는 금속 지지부재(24)가 제공된다. 공동의 금속 단면(22-22e)은 로(10)의 측벽(28)과 제거가능하도록 결합되어 로(10)의 주변부 채널(26) 내에 지지 부재(24)를 위치시키기 위해 리프팅 브래킷(30)과 연결되어 (도시되지 않은) 상부의 크레인을 이용하여 각각 설치가능하다. 도 1에 도시된 실시예에서, 각각의 금속 단면(22)은 로 벽(28)에 부착된 셀프 부재(33)에 장착된 회전가능한 칸틸레버식 지지 아암(32)이 제공된다. 도 1에 도시되어진 것과 같이, 지지 아암(32)은 공동의 금속 단면(22b)에 부착된 브래킷(34)에서 공동의 금속 단면(22b)을 수직으로 지지한다. 실시예에 의해, 공동의 금속 단면(22b)은 도 1에 도시되어진 위치에서 상부의 크레인 또는 다른 장치에 의해 설치된다. 칸틸레버식 아암(32)은 도시된 위치에 매달려 도시되어진 것과 같이 '34' 지점에 공동의 금속 단면(22b)과 결합하며, 상부의 크레인은 제거된다. 나머지 공동의 금속 단면은 유사하게 설치된다. 공동의 금속 단면(22-22e)은 검사 또는 교체시 설치 절차를 역전시킴으로써 각각 독립적으로 제거될 수 있다. 각각의 공동의 금속 단면(22-22e)은 절두원추형의 덮개 조립체(20)의 소정 부분을 형성하기 위해 상향으로 경사진 내부 금속 기저 부재(40), 내부 금속 기저 부재와 반대 방향으로 평행하게 위치한 외부 금속 덮개 부재(42), 내부 금속 기저 부재에 외부 금속 덮개 부재를 결합시키고 이격된 기저 부재(40)와 덮개 부재(42) 사이의 밀폐된 공간(46)을 한정하기 위한 수단(44)을 포함하며, 하나 이상의 외부 액체 배출 개구(48)가 밀폐된 공간(46)의 최저 부분에 위치된다. 도 4를 참조하면, 다수의 분무 수단(50)은 로에 의해 가열된 부재 내에 허용가능한 온도로 유지시키기 위해 충분한 양으로 내부 금속 기저 부재에 대해 액적(liquid droplets)(52) 형태로 액체 냉각제 분무를 향하게 하기 위해 밀폐된 공간(46)내의 내부 금속 기저 부재(40)로부터 인접하거나 이격된 소정의 지점에 위치된다.
밀폐된 공간(46) 내에 '56'에 부착된 내부 금속 기저 부재(40)를 가로질러 연장하는 액체 냉각제 공급 헤더 도관(54)은 헤더 도관(54)과 연통하는 도관(58)으로부터 냉각제를 수용하는 노즐(50) 등의 분무 수단에 냉각 액체를 공급하기 위해 제공된다.
액체 냉각제 공급원(72)으로부터 각각의 제거가능한 공동의 금속 단면(22-22e)까지 액체를 독립적으로 직접 공급하기 위한 액체 냉각제 공급 도관(70)은 밀폐된 공간(46)의 외부에 위치되며 밀폐된 공간(46)내의 액체 냉각제 헤더 도관(54)에 연결된다. 적어도 하나의 액체 냉각제 배수 도관(80)은 밀폐된 공간(46)의 외부에 인접하게 위치되며, 밀폐된 공간(46)의 내부로부터 액테 냉각제(87) 흐름을 수용하고 진공화시키기 위해 하나 이상의 배출구(82)와 연통한다. 지지 부재(24)는 금속 로(10)의 원형 주변부 측벽(28)과 제거가능하게 결합하기 위해 공동의 금속 단면의 하부에 부착된다.
도 1a에 도시되어진 것처럼, 액체 냉각제 공급 도관(70)은 냉각제 공급 파이프(73)에 차례로 연결된 가요성 호스(71)에 해제가능하게 결합된다. 냉각제 공급 파이프(73)는 브래킷(75)에서 로 측벽(28)에 부착된다. 유사하게, 냉각제 배출 도관(80)은 브래킷(85)에서 로 측벽(28)에 또한 부착된 냉각제 배출 파이프(83)에 차례로 연결된 가요성 호스(81)에 해제가능하도록 결합된다. 공동 금속 단면(22-22e)의 각각에 제공되는 이러한 조립체는 공동 금속 부재(22-22e)를 신속하고 편리하게 설치 및 제거할 수 있다.
도 3을 참조하면, 분무 냉각식 루우프 조립체(20)는 공동 금속 단면(22-22e)의 최상부(94)의 높이 위에 위치되어 있는 상향으로 연장하는 측벽(92)을 갖는 금속 링 형상의 부재(90)가 제공되며, 금속 단면(22-22e)의 각각의 외부 금속 부재(42)는 금속 링 형상의 부재(90)의 측벽(92)에 '96'으로 도시되어진 것처럼 제거가능하도록 결합되어 있으며, '96'지점 상에 압축력을 가한다. 도 2 및 2a에 도시되어진 공동의 금속 단면(22-22e)의 외부 금속 덮개 부재에 부착된 브래킷(101)은 수직의 채널 측벽(97,99)에 의해 한정된 환형의 채널(93)을 갖는 금속 링 형상의 부재(90)의 바닥 플랜지(105)에 부착된 브래킷(103)에 결합하며, 압축력(106)이 링 형상 부재(90)에 인가되어 모든 공동의 금속 단면(22-22e)이 링 형상의 부재(90)와 공동 작용으로부터 수직 지지물을 수용하고 칸틸레버식 지지물이 필요없게 된다. 공동의 금속 단면(22-22e)은 도 1과 관련하여 전술되어진 것과 같이 설치 및 제거 가능하다. 링 형상의 부재(90)의 환형의 채널(93)은 도 1에 '11'로 도시되어진 것과 같이 종래의 제거가능한 "델타" 링을 지지하기 위해 사용될 수 있으며, 세라믹 섬유 및 모래를 이용하여 링 둘레로 로의 밀봉 수단을 제공한다.
공동의 금속 단면은 도 2의 110에 도시되어진 것처럼 함께 제거가능하도록 체결될 수 있으며 조인트(112)는 114에 도시되어진 것처럼 저항 섬유 및 모래로 밀봉될 수 있다.
도 3a에 도시되어진 것처럼, 로의 다른 영역으로부터 떨어진 폐수(127)를 전달하는 파이프(126) 내의 벤투리(124)를 포함하는 펌프 수단(120)은 공동의 금속 단면(22-22e)으로부터 소모된 액체 냉각제(87)를 수용하고 진공화시키기 위해 사용될 수 있다.
Claims (6)
- 금속 베어링 광석을 포함하는 금속 장입물을 밀폐하기 위한 원형의 외주부 측벽을 갖는 잠수 아크 금속로용 절두원추형상의 상향으로 경사진 덮개 조립체로서, 금속로 내부로 전극이 하향으로 수직 통과할 수 있는 내부 개구를 한정하는 개별적으로 제거가능한 다수의 인접한 공동의 금속 단면을 포함하고 있으며, 상기 공동의 금속 단면의 하부는 상기 잠수 아크로의 원형 측벽에 의해 지지되는 상기 덮개 조립체의 외주부를 한정하는 덮개 조립체에 있어서, 상기 제거가능한 공동의 금속 단면은(a) 상기 절두원추 형상의 덮개 조립체의 소정 부분을 형성하기 위해 상향으로 경사진 내부 금속 기저 부재와,(b) 상기 내부 금속 기저 부재로부터 이격된 외부 금속 덮개 부재와,(c) 밀폐된 공간의 하부에 위치된 하나 이상의 외부 액체 배수구를 갖는 상기 덮개 부재와 상기 이격된 기저 부재 사이의 밀폐된 공간을 한정하고 상기 내부 금속 기저 부재에 상기 외부 덮개 부재를 결합시키기 위한 수단과,(d) 상기 내부 금속 기저 부재 내에 허용가능한 온도를 유지하기 위해 충분한 양으로 상기 내부 금속 기저 부재에 대해 액적 형상으로 액체 냉각제 분무액을 분사시키기 위한 상기 내부 금속 기저 부재로부터 인접하고 이격된 소정의 위치에서 상기 밀폐된 공간 내부에 위치된 다수의 분무 수단과,(e) 상기 분무 수단에 액체 냉각제를 공급하기 위해 상기 내부 금속 기저부재를 가로질러 연장하는 상기 밀폐된 공간 내에 부착된 액체 냉각제 공급 헤더 도관과,(f) 상기 밀폐된 공간의 외부에 위치된 액체 냉각제 공급원으로부터 상기 밀폐된 공간 내의 상기 액체 공급 헤더 도관까지 상기 제거가능한 금속 단면에 액체를 직접 독립적으로 공급하기 위한 액체 냉각제 공급 도관과,(g) 상기 밀폐된 공간의 외부에 인접하게 위치되어 있으며 상기 밀폐된 공간의 내부로부터 액체 냉각제 흐름을 수용하기 위한 상기 하나 이상의 배수구와 연통하는 적어도 하나의 액체 냉각제 배수 도관과,(h) 상기 금속로의 원형 주변부 측벽을 제거가능하게 결합시키기 위해 상기 공동의 금속 단면의 하부에 부착된 지지 부재와, 그리고(i) 상기 공동의 금속 단면에 대한 수직 지지물을 제공하기 위한 수단을 포함하는 덮개 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 공동의 금속 단면으로부터 액체 냉각제를 제거하기 위해 상기 액체 냉각제 배수 도관과 연통하는 펌프 수단이 제공되는 덮개 조립체.
- 제 2 항에 있어서, 상기 펌프 수단은 벤튜리를 포함하는 덮개 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속로의 주변부 측벽은 상층이 개방된 채널과 상기 채널내의 상기 공동의 금속 단면의 하부에 부착된 지지 부재가 제공되는 덮개 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상향으로 연장하는 측벽을 갖는 금속 링 형상의 부재는 상기 공동의 금속 단면의 최상부 위에 위치되며 각각의 외부 금속 덮개 부재는 상기 금속 링 형상의 부재의 측벽에 제거가능하게 결합되어 압축력이 인가되는 덮개 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 로의 측벽에 결합된 회전성 칸틸레버식 지지 아암은 각각의 공동의 금속 단면의 지지물에 제공되는 덮개 조립체.
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