KR200265835Y1 - 제철전기로에적용되는수냉식제트버너노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기로 내에 산소와 천연가스 및 대체연료 등의 보조 가열재를 공급시키어 고철용해시 전기로 내의 열량이 부족한 사각지대에 충분한 량의 보충열이 전해지도록 하여 용해시간의 단축과 로 내의 적정열을 유지시키기 위한 제철 전기로에 적용되는 수냉식 제트 버너 노즐인바, 평면 중앙에 공간부를 형성하고, 그 외주연을 따라 체결구와 급/배수구가 천공되며, 외주연의 저면으로는 요홈부가 형성된 원형의 상부바디와; 외부로부터 공기나 기름이 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 내관과, 역시 외부로부터 산소가 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 측면관을 포함한 채 상기 공간부에 긴밀하게 끼움 처리되고, 선단은 테이퍼진 노즐로 이루어진 원통상의 제 1 관로와; 상기 상부바디의 일 측면에 일정각도로 경사지게 설치되어 산소와 공기가 유입될 수 있는 제 2 관로와; 상기 상부바디의 저 면과 긴밀하게 체결되어 고정될 수 있도록 내부가 연통된 하부바디를 제공하되, 평면 중앙에는 제 1 관로의 테이퍼진 선단에 대응할 수 있도록 테이퍼진 결합구와, 그 외주연을 따라 형성된 체결구 및 급/배수구를 포함함과; 상기 하부바디의 일 측면을 경사지게 연장하여 제 2 관로와 일직선상으로 연통되는 안내로; 및 이와 같이 체결된 상부바디의 평면으로 냉각수 순환용 급/배수관이 구비되어 이루어지는 것이다.

Description

제철 전기로에 적용되는 수냉식 제트 버너 노즐{WATER-COOLED JET BURNER NOZZLE}

본 고안은 제철 전기로에 적용되는 보조 가열기에 관한 것으로, 특히 전기로 내에 산소와 천연가스 및 대체연료 등의 보조 가열재를 공급시키어 고철용해시 전기로 내의 열량이 부족한 사각지대에 충분한 량의 보충열이 전해지도록 하여 용해시간의 단축과 로내의 적정열을 유지시키기 위한 제철 전기로에 적용되는 수냉식 제트버너노즐에 관한 것이다.

일반적으로, 제철용 전기로란 3상 전극을 이용하여 아크(Arc)방전에 의해 발생하는 고온의 열을 이용하여 각종의 고철을 용해한 후 재활용 하기 위해 제공되는 것으로, 상기 아크 방전의 효율성을 향상시키어 투입된 고철의 고른 용융이 촉진될 수 있도록 항상 배려되어야 한다.

통상, 전기로에 적용되어 고철의 용융 촉진을 위해 사용되는 연료로는 산소와 공기, 천연가스 및 가탄재 등의 대체연료가 선택적으로 사용될 수 있으며, 이를 공급하기 위해서는 전기로 외부에 설치되는 별도의 로봇 암을 이용하여 공급 파이프를 긴밀하게 취부시킨 상태에서 전기로 내부로 유입시킨 후 적정의 회전 반경을 유지하면서 주입시킴이 보편적인 실 사용의 구성이다.

즉, 대부분의 고철이 이미 충분하게 용융되어 전기로의 일정 부분을 충입하고있는 상태에서 아직 용해되지 못한 고철의 잔유부분으로 인해 수반되는 연료의 낭비와 공정상의 로스를 최소화하기 위한 촉진의 수단으로 산소와 충분한 발화력을 갖는 가탄재를 투입하여 연소시킴으로 용해의 효율성을 극대화할 수 있으며, 산소만의 공급에 따른 산화 방지 역할도 담당할 수 있도록 가탄재 등의 대체연료가 외부로부터 전기로 내부를 향해 적정의 분사 압력과 회전 반경을 유지한 채 분사되어져 고철의 용융속도를 높이고, 또 고르게 확산시킨다는 것이다.

그러나, 상기에서와 같이 직접적인 보조 가열재의 공급 파이프가 전기로 내부로 투입됨에 따라 고온의 아크 방전에 따른 공급 파이프의 내구성 약화를 수반하여 잦은 교체를 요구하게 되었고, 이는 결과적으로 공정상의 로스를 유발하는 것임은 물론 유지 및 소요 경비의 과다가 우려된다는 문제점을 포함한다.

따라서, 본 고안은 전기로에 적용되어 장시간의 사용에도 우수한 내구성을 유지한 채 안정적이고도 지속적으로 각종 보조 가열재가 공급되게 하여 고철 용해시 전기로 내의 열량이 부족한 사각지대에도 안정적으로 충분한 량의 보충열이 공급되도록 함에 그 안출된 목적이 있다.

상기의 목적 사항을 만족시키기 위하여 본 고안은 냉각수 순환이 가능한 수냉식의 버너 노즐을 마련하여 각종 공급 파이프와의 연결 사용이 가능하게 됨에 착안하였다.

상기 목적달성을 위해 본 고안은 평면 중앙에 공간부를 형성하고, 그 외주연을 따라 체결구와 급/배수구가 천공되며, 외주연의 저면으로는 요홈부가 형성된 원형의 상부바디와; 외부로부터 공기나 기름이 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 내관과, 역시 외부로부터 산소가 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 측면관을 포함한 채 상기 공간부에 긴밀하게 끼움 처리되고, 선단은 테이퍼진 노즐로 이루어진 원통상의 제 1 관로와; 상기 상부바디의 일 측면에 일정각도로 경사지게 설치되어 산소와 공기가 유입될 수 있는 제 2 관로와; 상기 상부바디의 저 면과 긴밀하게 체결되어 고정될 수 있도록 내부가 연통된 하부바디를 제공하되, 평면 중앙에는 제 1 관로의 테이퍼진 선단에 대응할 수 있도록 테이퍼진 결합구와, 그 외주연을 따라 형성된 체결구 및 급/배수구를 포함함과; 상기 하부바디의 일측면을 경사지게 연장하여 제 2 관로와 일직선상으로 연통되는 안내로; 및 이와 같이 체결된 상부바디의 평면으로 냉각수 순환용 급/배수관이 구비되어 체결되는 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따라 제공되는 수냉식 제트버너노즐의 사시도

도 2는 도 1 의 하부바디를 개방시킨 상태를 도시해 보인 배면사시도.

도 3은 도 2 의 측단면 상태도

도 4는 본 고안의 제트버너노즐이 조립 체결된 상태의 측단면도

도 5는 본 고안의 다른 실시예를 도시해 보인 수냉식 제트버너노즐의 사시도

도 6은 도 5 의 일 구성요부를 확대 도시해 보인 사시도

도 7은 도 5 의 다른 구성요부를 확대 도시해 보인 사시도

도 8은 본 고안의 또다른 변형 실시예도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10,40 : 상부바디 10a : 요홈부

11 : 공간부 12 : 체결구

13 : 급/배수구 14 : 제 2 관로

14a : 결합용 판체 14b : 탄력스프링

15,41 : 제 1 관로 15a,15b : 분사공

16 : 내관 17,42,43 : 측면관

18,44 : 급/배수관 20,50 : 하부바디

21 : 공급통로 22 : 안내로

23 : 결합구 30 : 체결용 보울트

40a : 지지부재 45 : 고정부재

45a : 결합공

이하, 첨부도면에 따라 본 고안의 바람직한 일실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

첨부된 도 1 은 본 고안의 수냉식 제트 버너 노즐의 사시도이며, 도 2 와 3 은 도 1 의 각 주요 부분을 사시도 및 단면도로 도시한 것이다.

본 고안의 일실시예에 의해 제공되는 제트 버너 노즐은 상부바디(10)와 이에 긴밀하게 체결 결합되어 일체화를 구성하는 하부바디(20)로 분리 구성된다.

상기 상부바디(10)는 일반 금속의 재질로써 원형으로 구성된 채 하부의 저 면만이 개방된 원통형 상태로 제공되는데, 그 외주연의 저면으로는 결합용 요홈부(10a)가 형성되어 있고, 평면 중앙으로는 후술하는 제 1 관로(15)가 밀착되게 끼움처리될 수 있는 직경을 유지한 채 원형의 공간부(11)가 형성되어 있으며, 그 공간부(11)의 외주연을 따라 하부바디(20)와의 체결용 보울트(30)가 위치될 수 있도록 복수개의 체결구(12)가 냉각수 순환용의 급/배수구(13)가 환형상으로 적정의 배치 간격을 유지한 채 천공되어 있다.

또한, 이와 같은 상부바디(10)의 외부로부터 충분한 양의 산소와 공기가 유입될 수 있는 제 2 관로(14)가 상부바디(10)의 일측면에 일정각도로 경사진 채 일체화되어 있으며, 그 하단은 상부바디(10)의 하단과 거의 동일한 수평 선상을 이루도록 형성되어 있다.

이때, 상기 제 2 관로(14)의 상단으로는 별도의 외부 관로(예컨대 공급 파이프 등등)와 신축적으로 결합될 수 있도록 결합용 판체(14a)가 탄력 스프링(14b)에 의하여 결합되어 있다.

상기 원형의 공간부(11)에는 상부 평면이 막힌 구조로 원통형상인 상술한 제 1 관로(15)가 주로 스테인레스의 재질로 제작된 채 긴밀하게 수직방향으로 끼움 처리되어 고정되는데, 상부바디(10)의 하단으로 돌출되는 제 1 관로(15)의 선단을 테이퍼진 노즐 형상으로 구성하고, 그 저면의 중앙과 둘레로 복수개의 분사공(15a),(15b)이 형성되도록 하는데, 바람직하게는 각 분사공(15a),(15b)의 길이가 일정 길이 이상이 되도록 노즐 내면에 두께를 준다.

이때, 제 1 관로(15)의 내중앙면을 통해 수직으로 내부에 설치되는 내관(16)이 제 1 관로(15)의 평면 중앙을 관통한 채 설치되어 내면 중앙의 분사공(15a)에 끼워져 외부로부터 공기나 기름이 유입되어 배출될 수 있도록 하고, 또한 제 1 관로(15)의 일 측면으로는 별도의 측면관(17)을 마련하여 이를 직각방향으로 설치함으로서 외부로부터 산소가 유입된 채 제 1 관로(15)의 내면을 통해 또다른 복수개의 분사공(15b)을 거쳐 배출될 수 있도록 한 것으로 첨부된 도 3 에 그 단면 상태도가 도시되어 있다.

한편, 상기 상부바디(10)의 요홈부(10a)에 긴밀하게 끼움 처리하다 전체적으로 일자형의 일체형 형상을 유지하는 하부바디(20)는 순동재질로 제작되어 버너의 역할을 수행하는 것으로 전체적으로 노즐의 수명 연장과 내구성의 향상을 위하여 냉각수가 순환될 수 있도록 공급통로(21)가 외주면의 두께부를 따라 형성되는 것이고, 일측으로는 제 2 관로(14)의 하단이 무리 없이 끼워져 긴밀하게 고정될 수 있도록 동일한 경사각도를 갖는 안내로(22)가 마련되어 있는데, 제 1 관로(15)의 테이퍼진 선단에 자연스럽게 대응하여 끼움 처리될 수 있도록 하며 하부바디(20)의 평면 중앙으로는 테이퍼진 결합구(23)가 형성됨은 물론인 것이고, 이와 같이 결합된 상태에서 상부바디(10)에 형성된 급/배수구(13)에 냉각수 순환용으로 별도의 급/배수관(18)이 체결되도록 구성되어 있는 것이바, 첨부된 도 4 에 상기와 같이 결합된 상태의 측단면도가 도시되어 있다.

상기의 구성과는 다른 실시예로서 첨부된 도 5는 본 고안의 다른 실시예를 도시해 보인 수냉식 제트 버너 노즐의 사시도이며, 도6 및 도7은 도 5의 일요부를확대 도시해 보인 사시도인바. 역시 상/하부바디(40),(50)로 구분되어 상호 긴밀하게 체결되어 사용되며, 주로 스테인레스 재질로 제작되는 제 1 관로(41)가 제공됨에 있어서, 상기 제 1 관로(41)의 외주면 일 측으로 산소와 천연가스가 투입되어 적정의 압력으로 분사될 수 있도록 복수의 측면관(42),(43)이 상호 인접되게 설치되어 있으며, 전기로상에 설치될 경우 노즐의 견고한 지지를 위해 상부바디(40)의 일 측면에 일체로 돌출된 지지부재(40a)를 형성시킴도 고려될 수 있으며, 역시 내부로 냉각수가 순환될 수 있도록 별도의 급/배수관(44)이 제공됨은 물론이다.

또한, 도 8 은 본 고안의 또다른 변형 실시예도로서, 제 1 관로(41)의 외주면 일단으로 전기로상에 적용되어 사용할 때의 위치 설정 및 안정감 부여를 위해 상단으로 결합공(45a)이 형성된 채 일정 길이로 돌출된 고정부재(45)를 일체화할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 전기로에 적용되는 수냉식 제트 버너 노즐은 산소와 공기, 천연가스 및 가탄재 등의 대체연료가 각각 분리된 채 공급되어 전기로 내의 사각 지대에 적정열을 보충해주는 기능을 담당하게 되는바, 이때 선단에 집중되는 마모를 방지하기 위해서 순동의 재질이 채택되는 것이고, 내부의 청소와 필요시 교체의 용이성을 위해 선단의 조립 체결이 가능한 것이다.

따라서, 본 고안은 제철 전기로의 연소효율성을 구현함은 물론 안정적이고도 지속적으로 보조 가열재를 공급시킴으로써 고철용해시 전기로내의 열량이 부족한 사각지대에 보충열이 충분히 전해지도록 하여 용해시간의 단축과 전기로내의 적정열을 유지시키는 둥의 유용함을 부여한다.

한편, 본 고안은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 국한되어 본 고안의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려해 볼 수도 있음은 물론이다.

Claims (2)

1. 평면 중앙에 공간부(11)를 형성하고, 그 외주연을 따라 체결구(12)와 급/배수구(13)가 천공되며, 외주연의 저면으로는 요홈부(10a)가 형성된 원형의 상부바디(10)와; 외부로부터 공기나 기름이 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 내관(16)과, 역시 외부로부터 산소가 유입되어 노즐을 통해 분사되도록 설치된 측면관(17)을 포함한 채 상기 공간부(11)에 긴밀하게 끼움 처리되고, 선단은 테이퍼진 노즐로 이루어진 원통상의 제 1 관로(15)와; 상기 상부바디(10)의 일 측면에 일정각도로 경사지게 설치되어 산소와 공기가 유입될 수 있는 제 2 관로(14)와; 상기 상부바디(10)의 저면과 긴밀하게 체결되어 고정될 수 있도록 내부가 연통된 하부바디(20)를 제공하되, 평면 중앙에는 제 1 관로(15)의 테이퍼진 선단에 대응할 수 있도록 테이퍼진 결합구(23)와, 그 외주연을 따라 형성된 체결구(12) 및 급/배수구(13)를 포함함과; 상기 하부바디(20)의 일 측면을 경사지게 연장하여 제 2 관로(14)와 일직선상으로 연통되는 안내로(22); 및 이와 같이 체결된 상부바디의 평면으로 냉각수 순환용 급/배수관(18)이 구비되어 체결되도록 함을 특징으로 하는 제철 전기로에 적용되는 수냉식 제트 버너 노즐.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 관로(15)의 외주면 일측으로 산소와 천연가스가 투입되어 적정의 압력으로 분사될 수 있도록 복수로 마련되는 측면관(17)을 상호 인접되게 설치하고, 설치시의 지지를 위해 상부바디(10)의 일 측면 돌출된 지지부재가 더 구비됨을 특징으로 하는 제철 전기로에 적용되는 수냉식 제트 버너 노즐.