KR200145104Y1 - Lance nozzle for oxygen supply to electric furnace - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전기로에 적용되는 산소 공급용 수냉식 랜스 노즐(LANCE NOZZLE)로서, 3상 전극을 이용한 아크(Arc)방전에 의해 발생하는 고온의 열로 각종의 고철을 용해시키기 위한 전기로에 있어서, 상기 아크 방전의 효율성을 향상시키어 고른 용융을 촉진할 수 있도록 전기로에 분사되는 산소가 노즐 장비의 교체 우려없이 장기간 안정적으로 공급될 수 있도록 마련되는 것인바, 동(銅) 재질의 헤드와, 상기 헤드에 길이 방향으로 용착되어 결합되는 금속재의 연결관으로 마련하되, 상기 헤드의 전면을 구성하는 제1 원형관과; 제1 원형관의 정면 상단에 형성되고, 내 중앙부를 향해 경사지게 하여 배면 중앙으로 돌출된 하나의 공급관으로 합하여질 수 있도록 된 적어도 1개 이상의 분사공과; 상기 공급관과 제1원형관의 중간 부분에 위치되도록 돌출된 공급관의 외주면에 일체로 연설되어 제1원형관의 내주연 속에 위치되며, 제1 원형관 과의 사이에서 냉각수가 충분히 순환될 수 있도록 일정 간격의 공간부를 유지하는 다소 축소된 외경의 제2원형관; 및 상기 헤드의 공급관과 제1원형관 및 제2원형관 각각에 대응하여 연결될 수 있도록 복수층으로 된 연결관이 구비되어 이루어지는 것이다.The present invention is a water-cooled lance nozzle (LANCE NOZZLE) for oxygen supply applied to an electric furnace, the arc discharge in the electric furnace for melting various scrap iron by the high temperature heat generated by arc discharge using a three-phase electrode. Oxygen injected into the electric furnace is provided to be stably supplied for a long time without fear of replacing the nozzle equipment to improve the efficiency of the molten metal and promote even melting, and the head of the copper material and the longitudinal direction to the head A first circular pipe provided as a connection pipe of a metal material which is welded and coupled to each other, constituting a front surface of the head; At least one injection hole formed at an upper front end of the first circular pipe, the at least one injection hole being inclined toward an inner central portion thereof and combined into one supply pipe projecting toward the rear center; It is integrated into the outer circumferential surface of the supply pipe projecting to be located in the middle portion of the supply pipe and the first circular pipe is located in the inner circumference of the first circular pipe, the constant so that the coolant can circulate sufficiently between the first circular pipe and A slightly reduced outer diameter second circular tube for retaining the spaced portion of the gap; And a connecting pipe formed of a plurality of layers so that the supply pipe of the head and the first circular pipe and the second circular pipe can be connected to each other.
Description
일반적으로, 전기로에 적용되어 전술한 바와 같이 고철의 용융촉진을 위해 사용되는 산소를 공급하기 위해서는 전기로 외부에 설치되는 별도의 로봇 암을 이용하여 공급 파이프를 긴밀하게 취부시킨 상태에서 전기로 내부로 유입시키고 적정의 회전 반경을 유지하면서 주입시킴이 보편적인 구성이다.In general, in order to supply oxygen, which is applied to an electric furnace and used to promote the melting of scrap metal, as described above, a separate robot arm installed outside the electric furnace is used to closely install the supply pipe into the electric furnace. It is a common configuration to inject and inject while maintaining the proper radius of rotation.
즉, 대부분의 고철이 이미 충분하게 용융되어 전기로의 일정 부분을 충입하고 있는 상태에서 아직 용해되지 못한 고철의 잔유부분으로 인해 수반되는 연료의 낭비와 공정상의 로스를 최소화하기 위한 촉진의 수단인 산소는 별도의 산소 발생 수단을 통해 외부로부터 전기로 내부를 향해 적정의 분사 압력과 회전반경을 유지한 채 분사되어져 고철의 용융속도를 높이고, 또 고르게 확산시킨다는 것이다.In other words, while most of the scrap metal is already sufficiently melted to fill a portion of the electric furnace, oxygen, which is a means of promoting fuel minimization and process loss caused by the scrap metal residue that has not yet been dissolved, It is sprayed while maintaining the proper injection pressure and rotation radius from the outside to the inside of the electric furnace through a separate oxygen generating means to increase the melting rate of the scrap metal and to spread evenly.
그러나 상기에서와 같이 직접적인 산소 공급 파이프의 전기로 투입에 따라 고온의 아크 방전에 따른 공급 파이프의 내구성 약화로 잦은 교체를 요구하게 되었고, 이는 결과적으로 공정상의 로스를 유발하는 것이며, 소요 경비의 과다가 우려된다는 문제점을 포함한다.However, as described above, the direct supply of the oxygen supply pipe requires frequent replacement due to a weakening of the durability of the supply pipe due to the high temperature arc discharge, which in turn causes a process loss and excessive cost. Includes concerns.
따라서 전기로에 적용되어 장시간의 사용에도 우수한 내구성을 유지한 채 안정적인 산소의 공급이 가능할 수 있도록 배려되어야 한다.Therefore, it should be considered to be able to supply stable oxygen while maintaining excellent durability even in long time use is applied to the electric furnace.
본 고안은 상기의 요망 사항을 만족시키기 위하여 냉각수 순환이 가능한 순도 높은 동 재질의 랜스 노즐을 마련하여 공급 파이프의 선단 연결이 가능하게 됨에 착안하였다.The present invention has been conceived to provide a lance nozzle made of a high-purity copper material capable of circulating cooling water in order to satisfy the above requirements, it is possible to connect the front end of the supply pipe.
제1도는 본 고안의 전체적인 외부 구성을 도시해 보인사시도.1 is a perspective view showing the overall external configuration of the present invention.
제2도는 제1도의 A-A선을 절개해 보인 단면 상태도.2 is a cross-sectional view of the A-A line in FIG.
제3도는 제1도의 B-B선을 절개해 보인 단면 상태도.3 is a cross-sectional view of the B-B line of FIG.
제4도는 제1도의 C-C선을 절개해 보인 단면 상태도4 is a cross-sectional view of the C-C line of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 헤드 11 : 제1원형관10 head 11 first round tube
11a,11b : 분사공 12 : 제2원형관11a, 11b: injection hole 12: second round tube
13 : 공급관 14 : 공간부13: supply pipe 14: space part
20 : 연결관20 connector
본 고안에 의한 전기로에 적용되는 산소 공급용 랜스 노즐은 동(銅) 재질의 헤드와, 상기 헤드에 길이 방향으로 용착되어 결합되는 금속재의 연결관으로 마련하되, 상기 헤드의 전면을 구성하는 제1원형관과; 제1원형관의 정면상단에 형성되고, 내 중앙부를 향해 경사지게 하여 배면 중앙으로 돌출된 하나의 공급관으로 합하여질 수 있도록 된 적어도 1개 이상의 분사공과; 상기 공급관과 제1원형관의 중간 부분에 위치되도록 돌출된 공급관의 외주면에 일체로 연설되어 제1원형관의 내주연 속에 위치되며, 제1원형관과의 사이에서 냉각수가 충분히 순환될 수 있도록 일정 간격의 공간부를 유지하는 다소 축소된 외경의 제2원형관; 및 상기 헤드의 공급관과 제1원형관 및 제2원형관 각각에 대응하여 연결될 수 있도록 복수층으로 된 연결관이 구비됨을 특징으로 한다.Oxygen supply lance nozzle applied to the electric furnace according to the present invention is provided with a copper tube and a connecting pipe of a metal material welded to and coupled to the head in the longitudinal direction, the first constituting the front of the head Round tube; At least one injection hole formed at an upper front end of the first circular pipe, the at least one injection hole being inclined toward an inner central portion thereof and combined into one supply pipe projecting toward the rear center; It is integrated into the outer circumferential surface of the supply pipe projecting to be located in the middle portion of the supply pipe and the first circular pipe is located in the inner circumference of the first circular pipe, the constant so that the coolant can circulate sufficiently between the first circular pipe and A slightly reduced outer diameter second circular tube for retaining the spaced portion of the gap; And a connecting pipe having a plurality of layers so that the supply pipe of the head and the first circular pipe and the second circular pipe can be connected to each other.
이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 제1도는 본 고안의 전체적인 외부 구성을 도시해 보인 사시도이며, 제2도는 제1도의 A-A선을 전개해 보인 단면 상태도. 그리고 제3도는 제1도의 A-A선을 절개해 보인 단면 상태도 및 제4도는 제1도의 C-C선을 절개해 보인 단면상태도이다.1 is a perspective view showing the overall external configuration of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the development of the A-A line of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional state diagram of the A-A line of FIG. 1 and FIG. 4 is a cross-sectional state diagram of the C-C line of FIG.
본 고안의 실시예에 따르면 전기로에 적용되는 산소 공급용 수냉식 랜스 노즐은 적어도 99.9%이상의 고 순도와 특수한 분자 결합 구조를 갖는 동(銅) 재질의 헤드(10)와, 상기 헤드(10)에 길이 방향으로 긴밀히 용착되어 결합되는 일정길이의 금속재 연결관(20)으로 마련된다.According to an embodiment of the present invention, the water-cooled lance nozzle for oxygen supply applied to an electric furnace has a head 10 of copper material having a high purity and a special molecular bonding structure of at least 99.9% or more, and a length of the head 10. It is provided with a metal connection pipe 20 of a predetermined length that is closely welded and bonded in the direction.
이때, 상기 헤드(10)는 전체적으로 원형관의 형상을 유지하고 있는 것인바, 최외부의 형상을 구성하는 제1원형관(11)과, 상기 제1원형관(11)의 내주연에 위치되는 제2원형관(12), 그리고 제2원형관(12)의 중앙부로 돌출되는 공급관(13)으로 구별되어 단 차진 구성을 갖는다.At this time, the head 10 is to maintain the shape of the circular tube as a whole, the first circular tube 11 constituting the outermost shape and the inner circumference of the first circular tube 11 is located The second circular pipe 12 and the supply pipe 13 protruding to the center portion of the second circular pipe 12 are divided into a stepped configuration.
상기 제1원형관(11)의 밀폐된 정면의 상단 좌/우에는 복수의 원형으로 된 산소분사공(11a)(11b)이 형성되고, 그 수는 필요에 따라 그 설치수를 증감할 수 있음은 물론이다.A plurality of circular oxygen injection holes 11a and 11b are formed at the upper left and right of the closed front of the first circular pipe 11, and the number thereof can be increased or decreased as needed. Of course.
이때 산소 분사공(11a)(11b)은 내 중앙부를 향해 일정한 경사각도로 경사지게 하여 배면 쪽에서 하나의 관로로 합하여져 중앙으로 돌출된 하나의 공급관(13)을 형성하는 것이다.At this time, the oxygen injection holes (11a) (11b) is inclined at a predetermined inclination angle toward the inner central portion to form a single supply pipe 13 protruding toward the center by combining into a single pipe on the rear side.
상기 제1원형관(11)의 내주연으로는 돌출된 공급관(13)의 외주면과 일체로 연설되어 제1원형관(11)의 내주연보다 다소 축소된 직경을 유지하는 제2원형관(12)이 제공되는데 제1원형관(11)과 제2원형관(12)과의 사이에 형성되는 일정 간격의 공간부(14)를 통해서 외부로부터 공급되어지는 냉각수가 적절하게 헤드(10)의 내전면을 순환될 수 있도록 하며, 공급관(13)과 제1원형관(11)의 중간 위치에서 제2 원형관(12)이 돌출되어 헤드(10)의 형상이 배면으로 갈수록 전체적으로 단 차진 테이퍼 형상을 갖도록 구성되는데, 이때 바람직하게는 제1원형관(11), 제2원형관(12), 그리고 공급관(13) 각각의 선단외측이 일정하게 경사지도록 형성됨이 추후 연결관(20)과의 용착때에 필요할 것이다.As the inner circumference of the first circular pipe 11, the second circular pipe 12 is integrated with the outer circumferential surface of the protruding supply pipe 13 to maintain a diameter slightly smaller than the inner circumference of the first circular pipe 11. The cooling water supplied from the outside through the space portion 14 at regular intervals formed between the first circular tube 11 and the second circular tube 12 is appropriately provided in the head 10. The front surface can be circulated, and the second circular tube 12 protrudes at an intermediate position between the supply tube 13 and the first circular tube 11 so that the shape of the head 10 becomes stepped tapered as a whole. In this case, preferably, the outer end of each of the first circular pipe 11, the second circular pipe 12, and the supply pipe 13 is formed to be inclined at a constant time when welding with the connecting pipe 20 later. Will be needed.
한편, 이와 같은 헤드(10)의 배면에 단차지게 돌출 형성되는 제1원형관(11), 제2원형관(12), 그리고 공급관(13)에는 이와 일대일로 대응하여 상호 긴밀하게 용착될 수 있는 금속재의 복수층으로 형성된 연결관(20)이 일정길이를 유지하면서 마련되는데, 냉각수의 공급과 이로 인한 헤드(10)내부로의 순환이 용이할 수 있도록 각각의 관로가 상호 긴밀하게 브리지 연결되어 있는 구성의 것이다.On the other hand, the first circular tube 11, the second circular tube 12, and the supply pipe 13 which is formed to protrude stepwise on the back of such a head 10 can be welded in close contact with each other in a one-to-one correspondence. The connection pipe 20 formed of a plurality of metal layers is provided while maintaining a predetermined length, and the respective pipes are bridged intimately with each other so that the supply of cooling water and the circulation into the head 10 can be facilitated. It's a composition.
상기의 구성에 따르면, 본 고안의 랜스 노즐은 연결관(20)의 후단과 산소 공급을 위한 공급 파이프(도시되지 않음)를 연결시키어 전기로(도시되지 않음)의 외부에 위치하는 별도의 로봇 암에 취부시킴으로 비로소 전기로 내부에 투입되어 지는바, 별도의 산소 발생 수단과 공급 파이프가 연결되는 것이며, 또한 냉각수 공급수단에 의해 충분한 량의 냉각수가 복수층으로 된 연결관(20)의 내부를 통해 헤드(10)의 제1원형관(11), 제2원형관(12) 사이에 형성되는 공간부(14)를 통해 일차 유입되어 공급관(13)의 외주면을 타고서(즉, 바깥면에서 내면으로) 배출될 수 있도록 연속 반복적으로 순환되어 고온에 대응할 수 있는 랜스 노즐의 냉각 기능을 갖는 것이며, 이와 달리 순환되는 냉각수로 인해 주입되는 산소의 예열 기능도 포함될 수 있다.According to the above configuration, the lance nozzle of the present invention connects the rear end of the connecting pipe 20 with a supply pipe (not shown) for oxygen supply and is located in a separate robot arm located outside the electric furnace (not shown). It is finally put into the electric furnace by mounting it on the bar, so that a separate oxygen generating means and a supply pipe are connected, and a sufficient amount of coolant is supplied through the inside of the connecting pipe 20 having a plurality of layers by the cooling water supply means. Firstly flows through the space portion 14 formed between the first circular tube 11 and the second circular tube 12 of the head 10 to ride the outer peripheral surface of the supply pipe 13 (that is, from the outer surface to the inner surface) ) It has a cooling function of the lance nozzle that can be circulated continuously and repeatedly to be discharged to correspond to the high temperature, otherwise may also include a preheating function of the oxygen injected by the circulating cooling water.
따라서, 본 고안은 수냉식의 랜스 노즐로 인해 아크 방전에 따른 전기로의 고온에 충분히 대응하여 장기적이고도, 안정적인 산소의 공급이 가능해 짐으로 용융작업의 현저한 효율성이 구현된다.Therefore, the present invention is capable of supplying long-term and stable oxygen by sufficiently responding to the high temperature of the electric furnace due to the arc discharge due to the water-cooled lance nozzle, thereby achieving remarkable efficiency of the melting operation.
본 고안은 전기로에 적용되는 산소 공급용 수냉식 랜스 노즐(lance nozzle)에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled lance nozzle for oxygen supply applied to an electric furnace.
특히 본 고안은 3상 전극을 이용한 아크(Arc)방전에 의해 발생하는 고온의 열로 각종의 고철을 용해시키기 위한 전기로에 있어서, 상기 아크 방전의 효율성을 향상시키어 고른 용융을 촉진할 수 있도록 전기로에 분사되는 산소가 노즐 장비의 교체우려없이 장기간 안정적으로 공급될 수 있도록 마련되는 전기로에 적용되는 산소 공급용 랜스 노즐을 제공함에 있다.In particular, the present invention is an electric furnace for dissolving a variety of scrap iron by the high temperature heat generated by the arc discharge using a three-phase electrode, the injection into the electric furnace to improve the efficiency of the arc discharge to promote even melting The present invention provides a lance nozzle for oxygen supply to be applied to an electric furnace that is provided so that oxygen can be stably supplied for a long time without fear of replacing the nozzle equipment.
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| REGI | Registration of establishment | ||
| J204 | Request for invalidation trial [patent] | ||
| O032 | Opposition [utility model]: request for opposition | ||
| O131 | Decision on opposition [utility model] | ||
| O072 | Maintenance of registration after opposition [utility model]: final registration of opposition | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 1999100001404; TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20011113 Effective date: 20011114 Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 19990809 Effective date: 20000630 |
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| J2X2 | Appeal (before the supreme court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2001300002696; APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION |
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| J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2000200005063; JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20011113 Effective date: 20011114 Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20000802 Effective date: 20010719 |
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| J303 | Written judgement (supreme court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2001300002696; JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20011113 Effective date: 20011114 Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20011113 Effective date: 20011114 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |