KR20010071274A - 액체 강철을 진공 처리하기 위한 수냉 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부, 중부와 상부 및 하부에 배치된 침수 파이프로 구성되고, 액체 강철을 진공 처리하기 위한 프로세스 용기에 관련된다. 상기 프로세스 용기에 가열 장치, 이송 장치 및 용기의 중심축에 대해 직각으로 배치된 폐기 가스 연결부가 장착된다. 상기 프로세스 용기는 외부 금속 재킷과 용기 내부에 일부 배치된 내화 라이닝을 가지고, 용기 상부(15)의 금속 재킷(19), 포함된 폐기 가스 연결부(16)는 수냉 장치(23)에 끼워 맞추어지고 용기(10) 내부에서 우세한 공정 조건으로 안쪽 면에서 직접 노출된다.

Description

액체 강철을 진공 처리하기 위한 수냉 용기{WATER-COOLED VESSEL FOR VACUUM PROCESSING OF LIQUID STEEL}

DE 41 30 590 C2는 전술한 특징을 가지는 강철 프로세스 용기에 대해 기술한다; 이 프로세스 용기는, 하부에 배치된 용기의 침수 파이프가 액체 강철로 채워진 팬으로 낮추어지고 액체 강철은 진공 하에 프로세스 용기 안으로 흡입되며 프로세스 단계 이후에 팬으로 되돌아간다는 점에서 2차 처리, 즉 액체 강철의 가스를 제거하는데 사용된다. 반드시 발생하게 되는 높은 온도 때문에, 상기 프로세스 용기는 폐기 가스 연결부를 가로질러 종래의 연결된 가스 냉각기까지 뻗어있는 완전한 내화 라이닝을 구비한다. 용기의 실린더형 중부에 구비된 것은 합금 재료를 유입하기 위해서 그리고 버너/가열 장치를 연결하기 위해 경사면에 배치된 연결 브랜치이다.

상기 프로세스 용기는, 내화 라이닝의 마모로 인해 라이닝이 정기적으로 교체되어야 한다는 단점을 가진다; 재료 및 노동 집약적인 점 이외에, 이것은 사용된 내화재 배치와 관련된 문제점을 가진다. 또, 용기의 안을 갈아댄 후에, 처리시 장기간에 걸친 중단 후에도, 다음 처리 단계 이전에 필요한 온도로 프로세스 용기를 가열하거나 이 온도를 유지하기 위해서 분리된 가열 기구에 의한 다량의 열 에너지가 요구된다. 스쿨(skull)로 알려진, 강철의 덩어리화는 처리하는 동안 발생하는 강철 분무로 인해 또는 탈가스 흐름에 의해 옮겨져 제거되는 입자로 인해 프로세스 용기의 중부 및 상부에서 발생한다; DE 41 30 590 C2는 이것을 자세히 설명한다.

끝으로, 프로세스 용기의 초고온 외벽은 주위에 높은 열 부하를 부여하고, 동일한 이유 때문에 따로 제공되어야 하는 가스 냉각기에 있을 때까지 폐기 가스를 냉각시킬 수 없다.

본 발명은 하부, 중부와 상부 및 하부에 배치된 침수 파이프로 구성된 액체 강철을 진공 처리하기 위한 프로세스 용기에 관련되고, 상기 프로세스 용기는 가열 기구, 이송 장치 및 용기의 중심축과 직각으로 배치된 폐기 가스 연결부를 구비하며, 프로세스 용기는 용기의 내부에 일부 배치된 내화 라이닝과 외부 금속 재킷을 가진다.

첨부 도면은 아래에 기술한 본 발명의 실시예를 나타낸다.

도 1 은 수냉 상부를 가지는 강철 프로세스 용기를 나타낸 도면;

도 2 는 내화 라이닝을 구비한 도 1에 따른 프로세스 용기의 수냉 중부와 상부 사이의 전이부를 나타낸 단면도;

도 3 은 수냉 벽을 구비한 중부와 상부를 가지는 강철 프로세스 용기의 실시예를 나타낸 도면;

도 4 는 폐기 가스 연결부와 연결된 가스 냉각 세그먼트를 가지는 도 3의 용기를 나타낸 도면.

본 발명의 목적은 전술한 프로세스 용기가 안고 있는 단점을 제거하고 정비 비용을 줄인 프로세스 용기를 제공하는 것이다.

유리한 실시예 및 다른 개선 사항을 포함해, 전술한 목적은 명세서에 뒤따르는 특허 청구항에 따라 달성된다.

본 발명의 주요 사상은, 폐기 가스 연결부를 포함하는 용기 상부의 금속 재킷이 수냉 장치를 구비하고 용기 내부에서 우세한 프로세스 조건으로 내부에서 직접 노출시킨다는 것이다.

따라서 본 발명은 일반적인 프로세스 용기에서, 다른 영역으로부터 공지된수냉 방식을 적용하고, 수냉 금속 재킷을 장착한 용기 부분에 어떠한 내화 라이닝도 존재하지 않는다. 이것은 여러 가지 장점을 가져오는데, 이 중에서 한 가지 장점은 사용된 내화재 양과 소비된 열 에너지를 크게 감소시켜서 폐기 가스량을 줄일 뿐만 아니라 프로세스 용기의 조작 신속성을 유지하는데 필요한 노동력과 재료 양을 감소시킨다. 용기 내부에서 스쿨이 형성되는 것을 막거나 크게 줄일 수 있는데 왜냐하면 뜨거운 강철 성분은 수냉 방법에 의해 더 강하게 냉각되는 재킷 표면에 부착되지 않기 때문이다. 끝으로, 금속 재킷의 수냉은 내화 라이닝을 구비한 용기 부분의 작동 온도에 대해 폐기 가스의 대응하는 냉각을 수반하므로 냉각 폐기 가스와 관련된 비용을 줄일 수 있다.

본 발명의 기본 사상은 폐기 가스 연결부를 포함해 용기의 상부에 수냉을 제공한다는 점에서, 본 발명의 다른 실시예에서 프로세스 용기의 중부 벽을 위한 수냉이 구비되므로, 이 용기를 조작하는 것은 간단해진다. 또다른 장점은, 용기 높이가 감소되고 프로세스와 관련된 연결 브랜치가 용기 상부로 움직일 수 있으므로 전체 장치 높이가 감소한다는 점이다.

용기 내부에서 금속 재킷의 수냉으로 열 전달을 개선시키기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면 수냉을 위해 설계된 금속 재킷은 용기 내부의 표면에 높은 열 전도율을 가지는 재료로 만들어진 코팅을 포함하는데, 이 코팅은 구리로 이루어진다. 이것은 수냉 재킷 영역에서 스쿨 형성을 방지하는 장점과 관련되는데, 왜냐하면 형성된 스쿨은 자체 낮은 중량에 의해 용기 벽에서 분리되고 쇼크형 효과를 가지는 열 제거로 인해 용기 내부로 떨어지기 때문이다. 본 발명의 실시예에 따라, 상부또는 중부는 이런 코팅을 가질 수 있다.

수냉 구조라는 점에서 가장 간단한 형태로, 금속 재킷은 수냉을 위해 설계된 영역에 두 개의 벽을 가지고 냉각수를 공급하고 가열된 물을 제거하기 위한 연결부를 구비한다.

다른 실시예에서 용기 재킷은 수냉을 위해 설계된 영역에 수직으로 뻗어있는 파이프끼리 맞닿은 구조를 가지므로, 원형 또는 사각형의 파이프는 냉각수를 옮기기 위한 중간 공간을 형성한다.

내화 라이닝을 구비한 용기 영역에 수냉을 구비한 충분한 금속 재킷 연결을 보장하도록, 제한된 전이 영역을 가로질러 뻗어있는 내화 금속으로 만들어진 절연부를 가지는 내측부에서, 내화 라이닝을 가지는 용기부와 연결된 플랜지에 수냉을 위해 설계된 금속 재킷이 구비된다. 수냉을 위해 설계된 금속 재킷의 전이 영역에 배치된 절연부는 인접한 용기 부분의 라이닝보다 얇을 수 있다.

본 발명의 이 실시예에서 위험한 상태에 있는 플랜지 영역의 평활한 라이닝을 보장하도록, 내화 라이닝을 가지는 용기 부분과 연결된 플랜지에서 수냉을 위해 설계된 재킷은 절연부와 라이닝 사이의 두께 차이만큼 용기 내부로 갈라지게 배치된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면 프로세스 용기의 폐기 가스 연결부와 종래 구조물의 가스 냉각기의 연결부는 공지된 방식으로 구비된다.

특히 용기의 중부 및 상부가 수냉을 구비할 때, 폐기 가스는 수냉 영역을 따라 옮겨지기 때문에 폐기 가스가 충분히 냉각되므로, 수냉을 구비한 금속 재킷에의해 형성된 가스 냉각 세그먼트가 프로세스 용기의 폐기 가스 연결부에 연결된다면 충분하다.

도 1에 개략적으로 도시한 프로세스 용기(10)는 부착된 침수 파이프(12)를 가지는 하부(11), 플랜지 연결자(21)를 수단으로 위에 배치되고 이송 장치(14)를 가지는 중부(13) 및, 프로세스 용기(10)의 중심축과 직각으로 배치되고 도시된 실시예에서 가스 냉각기(17)가 부착된 폐기 가스 연결부(16)를 가지는 상부(15)를 포함한다. 팽창 조인트(18)는 폐기 가스 연결부(16)와 가스 냉각기(17) 사이에 삽입된다. 전체 용기는 외부 금속 재킷(19), 하부(11) 및 용기의 내부에 배치된 내화 라이닝(20)을 가지는 프로세스 용기(10)의 중부(13)를 가진다. 도 1에 나타난 것처럼, 상부(15)는 금속 재킷(19)만으로 통합되는데 이것은 도 2에 나타낸 것처럼수냉 장치를 구비한다.

도 2에서 자세히 나타낸 것처럼, 상부(15)를 위한 용기 재킷은 두 개의 벽, 외부 금속 재킷(19)과 내부 금속 재킷(22)을 포함하는데, 이것은 냉각수를 옮기기 위한 중간 공간(23)을 형성한다. 플랜지 연결자(21) 영역 및 이 영역과 인접한 수냉 영역을 보호하기 위해서, 플랜지 연결자(21)와 인접한 금속 재킷(19) 영역은 전이 영역에 내부 절연부(26)를 구비한다. 상기 절연부(26)는 프로세스 용기(10)의 인접한 중부(13)의 전체 라이닝(20)만큼 두껍지 않기 때문에, 상부(15)는 내화 라이닝(20)의 두께와 절연부(26)의 두께 차이와 일치하는 양만큼 용기 내부로 갈라져 배치된다. 도 2에 자세히 나타낸 것처럼, 라이닝(20)은 중부(13)의 금속 재킷(19)에 적용된 외부 라이닝(24)을 포함하는데, 상기 외부 라이닝은 운전 라이닝(25) 내부와 연결된다. 반대로, 상부(15)의 절연부(26)는 하부(11)의 외부 라이닝(24)과 동일한 구조를 가진다.

도 3에 나타낸 실시예에서, 상부(15)는 수냉과 금속 재킷(19)을 가지고, 중부(13)는 하부(11)로 연결하기 위한 플랜지 연결자(21)를 가지는데, 이것은 자체적으로 내화 라이닝(20)을 구비한다. 또, 이 실시예에서 중부(13) 영역에서 구리로 만들어진 코팅(30)은 용기의 내부에서 중부(13) 표면 및 상부(15)에 부착되고 쇼크 효과를 가지는 금속 재킷(19)의 수냉으로 용기 전이에서 열이 제거되므로 스쿨이 들러붙는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 4에 나타낸 것처럼, 중부(13)와 상부(15)가 수냉 재킷(19)을 가지는 장치에서, 중부(13) 및 상부(15)에 대해 동일한 디자인을 가지는 수냉 금속 재킷(19)을구비한 가스 냉각 세그먼트(27)가 상부(15)에 연결되어 있으므로 종래의 가스 냉각기가 반드시 필요하지 않을 정도로 충분히 폐기 가스 온도는 떨어질 것이다.

명세서, 특허 청구항, 요약서 및 도면에 나타낸 본원의 특징은 개별적으로 적용될 수 있고 본 발명을 다양한 실시예로 실현하기 위해 결합해서 적용될 수 있다.

Claims (11)

1. 하부, 중부, 상부 및 하부에 배치된 침수 파이프를 포함하여서, 프로세스 용기는 가열 기구, 이송 장치 및 용기의 중심축과 직각으로 배치된 폐기 가스 연결부를 구비하고, 프로세스 용기는 용기의 내부에 일부 배치된 내화 라이닝과 외부 금속 재킷을 가지는 액체 강철을 진공 처리하기 위한 프로세스 용기에 있어서, 폐기 가스 연결부(16)를 포함하는 용기 상부(15)의 금속 재킷(19)은 수냉 장치(23)를 구비하고 용기(10) 내부에서 우세한 공정 조건으로 안쪽 면에 직접 노출되는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
2. 제 1 항에 있어서, 폐기 가스 연결부(16)를 포함하는 상부(15)의 금속 재킷과 중부(13)의 금속 재킷(19)은 수냉 장치(23)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 수냉을 위해 설계된 금속 재킷(19)은 용기의 내부를 향하고 있는 표면에 높은 열 전도율을 가지는 재료로 만들어진 코팅(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 코팅(30)은 구리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
5. 제 1항 내지 4항에 있어서, 상기 금속 재킷(19)은 수냉을 위해 설계된 영역에 두 개의 벽을 포함하고 냉각수를 공급하고 가열된 물을 제거하기 위한 연결부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
6. 제 1항 내지 4항에 있어서, 수냉을 위해 설계된 영역에서 상기 금속 재킷(19)은 냉각수를 옮기기 위해 서로 연결된 각각의 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
7. 제 1항 내지 6항에 있어서, 수냉을 위해 설계된 금속 재킷(19)은 제한된 전이 영역을 가로질러 뻗어있는 내화재로 만들어진 절연부(26)를 가지는 안쪽 면에 내화 라이닝(20)을 포함하는 용기 부분(11,13)과 플랜지 연결부(21)에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
8. 제 7 항에 있어서, 수냉을 위해 설계된 금속 재킷(19) 상의 전이 영역에 배치된 절연부(26)는 인접한 용기 부분(11,13)의 라이닝(20)보다 얇은 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
9. 제 8 항에 있어서, 수냉을 위해 설계된 금속 재킷(19)은, 내화 라이닝을 가지는 용기 부분(11,13)과 플랜지 연결부(21)에서, 절연부(26)와 라이닝(20) 사이의두께 차이만큼 용기 내부로 갈라져 배치되는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
10. 제 1항 내지 9항에 있어서, 가스 냉각기(17)는 프로세스 용기(10)의 폐기 가스 연결부(16)에 부착되는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.
11. 제 2항 내지 9항에 있어서, 수냉을 구비한 금속 재킷(19)으로 형성된 가스 냉각 세그먼트(27)는 프로세스 용기(10)의 폐기 가스 연결부(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 프로세스 용기.