KR20030022787A - 편심 하부 출탕식 노용 일체식 측벽 및 탕구 커버 - Google Patents

편심 하부 출탕식 노용 일체식 측벽 및 탕구 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단일, 즉 일체로 형성되고 상호 연결된 냉각제 공급원과 상호 연결된 소모 냉각제 드레인을 구비한 편심 하부 출탕식 전기로용의 분사 냉각된 측벽 및 탕구 커버를 제공한다.

Description

편심 하부 출탕식 노용 일체식 측벽 및 탕구 커버 {INTEGRAL SIDE WALL AND TAP HOLE COVER FOR AN ECCENTRIC BOTTOM TAP (EBT) FURNACE}
EBT 노의 가장 일반적인 구성으로 분사 냉각 또는 수냉되고 노의 원형부 상에 위치되는 메인 "톨(tall)" 섹션과, 샌드가 노의 탕구 밸브를 커버 및 보호하기 위해 주입되는 "샌드 홀"을 포함하는 인접 하부 EBT 확장부를 포함한다. "톨" 섹션에는 제거가능한 원형 수냉 또는 분사 냉각식 루프가 제공되고 스크랩 금속이 노에 장입되고 루프 아래에서 용융된다. 용융 작업 시에 전체 노는 용융 강이 노로부터 노 아래에 위치된 레이들로 배출되도록 개방된 탭 밸브를 갖는 편심(탭) 부분을 향해 경사진다. 탭핑이 수행될 때, 탕구 밸브는 밀폐되고 노는 수평으로 된다. 샌드는 아래에 있는 탕구 밸브를 보호하기 위해 커버 내의 샌드 홀을 통해 내화성 화덕 아래의 탕구 내로 주입된다. 노는 그후 다음 장입물의 용융 및 탭핑을 위해준비된다.
EBT 부분용 커버는 상업적으로 가압 수냉식 패널 또는 분리된 분사 냉각식 패널이다. 수냉식 패널은 일반적으로 평평하고 수평이며 샌드 홀을 포함한다. 분리된 분사 냉각식 패널은 플레이트 상에 및 플레이트로부터 물의 효과적인 유동을 허용하는 경사진 플레이트와 원뿔형 부분의 조합이다. 분사 냉각식 패널은 샌드 홀을 포함하고 분사 냉각식 챔버를 구비한다. 분리된 분사 냉각식 패널은 사용시에 자체 냉각제 공급원과 소모된 냉각제용 독립 드레인을 구비한 각각의 섹션을 갖는 "톨" 분사 냉각식 섹션에 볼트된다. 이러한 형태의 분사 냉각식 구성은 메인 "톨" 섹션과 EBT 커버 사이의 결합부에서 가스 및 화염 배출을 야기하며, 소모된 냉각제는 상기 섹션 사이에서 동등하게 될 수 없다.
선행 기술의 또다른 상업적 장치는 탕구의 충전을 악화시키는 탕구 상에서 루프 내에 위치된 샌드 홀을 갖는 단일의 "톨" 섹션을 야기하는 노의 원형 및 EBT 부분을 커버하는 달걀 형상의 루프를 포함한다.
본 발명은 하나 이상의 전극 아래에서 강 스크랩이 용융되는 일반적으로 원형인 화덕부와, 밸브의 개방 및 노의 경사 시에 용융 강이 노로부터 배출될 수 있는 밸브식 바닥 탕구를 갖는 대체로 편심으로 구성된 비교적 얕은 부분을 구비한 편심 하부 출탕식(EBT) 전기로의 측벽 및 탕구 커버용 분사 냉각 시스템에 관한 것이다.
도 1은 EBT 전기로용 일체식 단일 분사 냉각된 측벽 및 탕구의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 장치의 분할된 부분 측정면도이고,
도 3은 도 1에 도시된 장치의 EBT 커버부의 부분상면도이고,
도 3a는 도 3의 A-A를 따라 취한 횡단면도이고,
도 4a 및 도 4b는 도 4에 도시된 장치의 부분 사시도이고,
도 5 및 도 6은 도 2에 도시된 장치의 부분 측정면도이고,
도 7은 도 1에 도시된 장치의 탕구 커버의 부분 정면도이고,
도 8은 도 1에 도시된 장치의 탕구 커버의 부분 평면도이고, 그리고
도 9 및 도 10은 본 발명의 보호 금속 스트립 부재의 사시도 및 평면도이다.
본 발명에 따라서, 분사 냉각된 중공형 측벽이 EBT 노의 원형부에 제공되고 중공형 EBT 덮개부는 예를 들어 단일의, 즉 일체의 측벽 및 탕구 커버를 제공하기 위해 용접에 의해 측벽에 일체식으로 부착된다. EBT 덮개부는 측벽의 측면 중앙 섹션에 부착되고 측벽 보다 낮은 정도, 예를 들어 측벽 높이의 약 1/4 내지 1/3까지 수직으로 연장한다. EBT 덮개부는 중공형이고 상부 커버와 하부 아치형 플레이트를 구비하며, 하부 아치형 플레이트는 EBT 커버 내의 노즐에 의해 분사 냉각된다. 노즐은 분사 냉각된 측벽 내의 물 도관에 연결된 도관으로부터 냉각제, 예를 들어 물을 수용하고, 소모된 냉각제는 EBT 커버로부터 측벽으로, 그리고 노가 기울때 측벽으로부터 EBT 커버로 유출될 수 있다. EBT 커버의 하부 플레이트는 측벽의 내측 분사 냉각된 벽과 등각 접촉하도록 형성되고 상기 등각 접촉은 측벽과 하부 플레이트의 내측벽에 용접된 금속 스트립에 의해 차폐되고 용접부와 금속 스트립은 EBT 커버 내의 노즐로부터 냉각제에 의해 용이하게 냉각된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 일체식 측벽 및 탕구 커버는 도면 부호 10으로 표시되고 노(41)의 원형 화덕(42) 상에 놓인 수직 원형의 중공형 측벽(20)을 갖는다. 중공형 측벽(20)은 외측 금속 덮개 부재(22), 내측 금속 베이스 부재(24) 및 외측 금속 덮개 부재(22)와 내측 금속 베이스 부재(24)를 결합시켜 측벽(20) 내에 밀폐 공간(30)을 폐쇄시키는 상부 및 하부 금속 플랜지(26, 28)를 포함한다. 냉각제 헤더(32)는 챔버(30)의 최상부에 위치되고 외측 금속 덮개 부재(22) 주변을 따라 연장한다. 냉각제, 예를 들어 물은 냉각제 공급 입구(34)에서 냉각제 공급 헤더(32)에 제공되고 냉각제는 밀폐 공간(30) 내의 주변에 위치된 수직 분사 바아(36)로 하향 유동한다. 노즐(38)은 도 2에 도시된 화덕(42) 내에서의 아크 용융 스크랩(도시 않음) 과정 중에 전극(40)에 의해 발생된 열에 노출되는 내측 금속 베이스 부재(24) 내의 허용 가능한 온도를 유지하기에 충분한 양으로 내측 금속 베이스 부재(24)의 표면 상에 물 액적을 분사시킨다. 헤갈트(Heggart) 등에 의한 미국 특허 제 4,715,042호에 개시된 형태의 스프레이 냉각 노 루프(39)가 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼 제공될 수 있다. 소모된 냉각제는 노즐(38)로부터 챔버(30)의 최하단부에 있는 채널(44)로 하강하여 외측 금속 덮개 부재(22) 내의 개구(46)로 배출된다. 도 4 내지 도 7을 더 참조하면, 본 발명에 따른 일체식 탕구 커버(50)는 수평부(51), 상방향 경사부(53), 수직 측면(56, 58), 및 수직 전방부(59)를 구비한 상부 금속 덮개 부재(52)를 포함한다. 탕구 커버(50)는 도면 부호 54로 표시된 위치에서 측벽(20)의 상부 덮개 플랜지(26)에 용접된다. 도 3, 도 3a, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상부 금속 덮개 부재(52)의 수직 측면(56, 58)과 전방부(59)는 도 1, 도 4, 도 4a 및 도 4b에서 도면 부호 33으로 표시된 것처럼 측벽(20)의 밀폐 공간(30)과 연통하는 EBT 덮개 부재 드레인(63)을 형성하기 위해 도면 부호 60에서 아치형의 하부 금속 패널(62)에 용접된다. 도 4 및 도 4a에 도시된 것처럼, 하부 금속 플레이트(62)는 금속 스트립(64)에서 용접부(29, 31)에 의해 내측 금속 베이스 부재(24)에 고정된다. 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 금속 스트립(64), 적합하게 강은 탕구 커버(50)의 덮개 플레이트(62)와 측벽(20)의 내측 금속 베이스 부재(24) 사이의 등각 접촉부(37)를 덮도록 형성되며, 상기 등각 접촉부(37)는 접선 지점(90, 92)으로부터 접선방향 및 수렴방향으로 금속 베이스 부재(24) 상으로 연장한다. 금속 스트립(64)은 그 외측면(65)에서 적절하게 챔퍼(chamfer) 또는 베벨(bevel) 가공되고 열 싱크로 작용하기에 충분한 질량을 가지며 노(41)의 화덕(42) 내에서 스크랩의 아크 용융(도 2)으로 인한 과도한 과열로부터 등각 접촉부(37)에서 하부 플레이트(62)와 금속 베이스 부재(24)의 접촉 에지를 보호한다. 금속 스트립(64)의 배면(67)은 금속 베이스 부재(64)에 용접되고 금속 스트립(64)의 하부면(71)은 하부 금속 플레이트(62)에 용접된다. 금속 스트립(64)은 열 싱크로서의 작용 외에 등각 접촉부(37)에서 노의 가스 및 화염의 이탈을 방지하기 위한 밀봉부로서 작용한다. 금속 스트립(64)은 금속 베이스 부재(24)와 하부 금속 플레이트(62)에서도 분진 및 화염 방지를 위한 주변 밀봉부를 제공한다. 도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 하부 금속 플레이트(62)를 덮개 부재(52)에 결합시킴으로써 탕구 커버(50) 내에 중공형 챔버(70)를 제공하며, 상기 중공형 챔버는 측벽(20)의 냉각제 공급 헤더(32)에 연결되는 냉각제 도관 수단(74)을 포함한다. 수평으로 배열된 분사 바아(71)는 도 4 및 도 8에 도시된 것처럼 하부 금속 플레이트(62) 및 금속 스트립(64) 상의 노즐(73), 및 도면 부호 85 및 87 부근의 노즐(36)로부터 액적 형태로 분사되는 냉각제를 냉각제 도관 수단(72)으로부터 수용한다. 소모된 냉각제는 탕구 커버(50)의 드레인(63)으로 하강하여 드레인 개구(66) 및 측벽(20)의 드레인 개구(46)를 통해 배출될 수 있다. 샌드 홀(72)은 상부 덮개 부재(52)의 수평부(51)와 하부 금속 플레이트(62) 사이에 제공되고 일반적으로 화덕(77) 내의 탕구(75) 위에 상당히 근접되게 위치된다. 탕구(75) 내의 샌드(99)는 탕구 밸브(80)를 보호한다. 검사 커버(90) 및 해치(95)는 용이한 검사 및 재위치 선정을 위해 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 승강 돌출부(100)가 제공되고 단일 측벽 및 커버가 일체로 승강될 수 있다.

Claims (6)

  1. 편심 하부 출탕식 전기로용 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버로서:
    (ⅰ) 상기 편심 하부 출탕식 전기로 내로 하향 연장하는 하나 이상의 그래파이트 전극을 둘러싸도록 상기 편심 하부 출탕식 전기로의 전체적으로 원형 부분에 의해 지지된 전체적으로 원형의 횡단면을 갖는 실질적으로 수직의 중공형 측벽으로서,
    (a) 상기 중공형 측벽의 내측 부분을 형성하는 내측 베이스 금속 부재;
    (b) 상기 내측 금속 베이스 부재로부터 이격된 외측 금속 덮개 부재;
    (c) 상기 외측 금속 덮개 부재를 상기 내측 금속 베이스 부재에 결합시키고, 최하단부에 위치된 하나 이상의 외측 드레인 개구를 구비한 최하단부를 갖는 실질적으로 밀폐된 공간을 상기 내측 금속 베이스 부재와 상기 금속 덮개 부재 사이에 형성시키는 결합 수단;
    (d) 상기 내측 금속 베이스 부재 내의 허용가능한 온도를 유지하기에 충분한 양으로 액적 형태의 액체 냉각제 분사물을 상기 내측 금속 베이스 부재에 대향하도록 상기 내측 금속 베이스 부재로부터 인접하게 이격된 소정의 주변 위치에서 상기 밀폐된 공간 내에 위치된 복수의 분사 수단;
    (e) 액체 냉각제를 상기 복수의 분사 수단에 공급하도록 상기 내측 금속 베이스 부재 주변을 따라 연장하는 상기 측벽의 밀폐된 공간 내의 액체 냉각제 공급 헤더; 및
    (f)상기 밀폐된 공간 내측으로부터 유동하는 액체 냉각제를 수용하도록 상기 하나 이상의 드레인 개구와 연통하는 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 배출 수단;을 갖는 수직의 중공형 측벽,
    (ⅱ) 액체를 상기 액체 냉각제 공급 헤더로 공급하는 액체 냉각제 공급 도관,
    (ⅲ) 편심 하부 출탕식 전기로의 탕구 부분 상에 놓이도록 상기 중공형 측벽에 고정되어 상기 중공형 측벽으로부터 연장하는 중공형 탕구 커버로서, 밀폐된 공간과 상기 측벽의 내측 베이스 금속 부재에 고정되고 상기 전기로의 탕구 부분 직상에 있으며 샌드를 상기 전기로의 탕구 내로 유입시키는 개구를 형성하는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간이 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간의 최하단부에 위치된 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 개구를 구비한 최하단부를 가지며, 상기 탕구 커버의 최하단부가 상기 내측 금속 베이스 부재와 상기 측벽의 금속 덮개 부재 사이에 있는 실질적으로 밀폐된 공간과 연통하며,
    (a) 하부 플레이트 내의 허용가능한 온도를 유지하기에 충분한 양으로 액적 형태의 액체 냉각제 분사물을 상기 하부 플레이트에 대향하도록 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내에 위치된 복수의 분사 수단;
    (b) 상기 밀폐된 공간 내측으로부터 유동하는 액체 냉각제를 수용하는 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 배출 수단; 및
    (c)액체 냉각제를 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내에 있는 복수의 분사 수단에 공급하고, 상기 측벽의 밀폐된 공간 내의 상기 액체 냉각제 공급 헤더에 연결된 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내의 도관 수단;을 포함하는 중공형 탕구 커버를 포함하는 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공형 탕구 커버가 상기 중공형 측벽으로부터 접선방향 및 수렴방향으로 연장하는 수직 측면부를 갖는 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탕구 커버의 최하단부는 액체 냉각제가 중력에 의해 상기 탕구 커버로부터 상기 측벽의 금속 덮개 부재와 상기 내측 금속 베이스 부재 사이의 밀폐된 공간으로 유동시킬 수 있는 트러프 형태인 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탕구 커버의 하부 플레이트는 아치형 횡단면을 갖고 상기 측벽의 내측 금속 베이스 부재를 등각 접촉시키며 상기 하부 플레이트와 상기 내측 금속 베이스 부재 사이에 등각 접촉을 커버하도록 상기 하부 플레이트와 내측 금속 베이스 부재에 용접된 금속 스트립이 제공되는 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탕구 커버에는 용접에 의해 상기 측벽의 외측 금속 덮개 부재에 고정된상부 덮개 부재가 제공되는 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
  6. 편심 하부 출탕식 전기로용 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버로서:
    (ⅰ) 상기 편심 하부 출탕식 전기로 내로 하향 연장하는 하나 이상의 그래파이트 전극을 둘러싸도록 상기 편심 하부 출탕식 전기로의 전체적으로 원형 부분에 의해 지지된 전체적으로 원형의 횡단면을 갖는 실질적으로 수직의 중공형 측벽으로서,
    (a) 상기 중공형 측벽의 내측 부분을 형성하는 내측 베이스 금속 부재;
    (b) 상기 내측 금속 베이스 부재로부터 이격된 외측 금속 덮개 부재;
    (c) 상기 외측 금속 덮개 부재를 상기 내측 금속 베이스 부재에 결합시키고 최하단부에 위치된 하나 이상의 외측 드레인 개구를 구비한 최하단부를 갖는 실질적으로 밀폐된 공간을 상기 내측 금속 베이스 부재와 상기 금속 덮개 부재 사이에 형성시키는 수단;
    (d) 상기 내측 금속 베이스 부재 내의 허용가능한 온도를 유지하기에 충분한 양으로 액적 형태의 액체 냉각제 분사물을 상기 내측 금속 베이스 부재에 대향하도록 상기 내측 금속 베이스 부재로부터 인접하게 이격된 소정의 주변 위치에서 상기 밀폐된 공간 내에 위치된 복수의 분사 수단;
    (e) 액체 냉각제를 상기 복수의 분사 수단에 공급하도록 상기 내측 금속 베이스 부재 주변을 따라 연장하는 상기 측벽의 밀폐된 공간 내의 액체 냉각제 공급 헤더; 및
    (f) 상기 밀폐된 공간 내측으로부터 유동하는 액체 냉각제를 수용하도록 상기 하나 이상의 드레인 개구와 연통하는 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 배출 수단;을 갖는 수직의 중공형 측벽,
    (ⅱ) 액체를 상기 액체 냉각제 공급 헤더로 공급하는 액체 냉각제 공급 도관,
    (ⅲ) 편심 하부 출탕식 전기로의 탕구 부분 상에 놓이도록 상기 중공형 측벽에 고정되어 상기 중공형 측벽으로부터 접선방향 및 수렴방향으로 연장하는 중공형 탕구 커버로서, 밀폐된 공간과 상기 측벽의 내측 베이스 금속 부재에 용접에 의해 등각 접촉점에서 고정되고 상기 전기로의 탕구 부분 직상에 있으며 샌드를 상기 전기로의 탕구 내로 유입시키는 개구를 형성하는 아치형 하부 플레이트를 포함하며, 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간이 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 개구를 구비한 트러프 형태의 최하단부를 가지며, 상기 트러프는 중력에 의해 상기 탕구 커버로부터 상기 측벽의 밀폐된 공간으로 유동시키도록 상기 내측 금속 베이스 부재와 상기 측벽의 금속 덮개 부재 사이의 실질적으로 밀폐된 공간과 연통하며,
    (a) 하부 플레이트 내의 허용가능한 온도를 유지하기에 충분한 양으로 액적 형태의 액체 냉각제 분사물을 상기 하부 패널에 대향하도록 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내에 위치된 복수의 분사 수단;
    (b) 상기 중공형 탕구의 밀폐된 공간 내측으로부터 유동하는 액체 냉각제를 수용하는 하나 이상의 액체 냉각제 드레인 배출 수단; 및
    (c) 액체 냉각제를 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내에 있는 복수의 분사 수단에 공급하고, 상기 측벽의 밀폐된 공간 내의 상기 액체 냉각제 공급 헤더에 연결된 상기 탕구 커버의 밀폐된 공간 내의 도관 수단;을 포함하는 중공형 탕구 커버,
    (ⅳ) 상기 하부 패널과 상기 내측 금속 베이스 부재 사이의 등각 접촉을 커버하도록 상기 하부 패널과 상기 내측 금속 베이스에 용접된 금속 스트립, 및
    (ⅴ) 일체로 승강시키는 상기 중공형 측벽 및 상기 중공형 탕구 커버에 부착된 승강 돌출부를 포함하는 일체식 단일 측벽 및 탕구 커버.
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