KR20030049961A - 폐열 회수용 레이들의 보온 커버 - Google Patents

폐열 회수용 레이들의 보온 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 보온커버를 통해 대기로 배출되는 고온의 배기가스를 회수하여 재활용함으로써, 낭비되는 에너지를 방지할 수 있도록 함과 더불어, 배출되는 폐열을 이용하여 포러스플럭의 구멍 막힘현상을 방지할 수 있도록 된 폐열 회수용 레이들의 보온 커버를 제공함에 있다.
이에 본 발명은 레이들의 상부에 덮어 씌워지는 보온커버에 있어서, 보온커버의 상단 가스배출구와 레이들 하단의 포러스플럭 사이에 연결되어 배출되는 가스를 포러스플럭을 통해 레이들 내부로 재투입시키기 위한 회수부와, 회수시 배출가스에 포함된 미세 이물질을 제거하기 위한 제거부를 포함하는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버를 제공한다.

Description

폐열 회수용 레이들의 보온 커버{Cover of ladle for collecting waste heat}
본 발명은 제강공정의 레이들에 관한 것으로, 특히 레이들의 연와 온도보정시 버려지는 폐열을 회수하여 재사용할 수 있도록 된 페열 회수용 레이들의 보온커버에 관한 것이다.
일반적으로 레이들은 제강공정상 취련 완료된 용강을 턴디쉬로 주입하기 위한 것으로, 제강로에서 용융된 용강은 주조 레이들에 수강되어지고 용강이 담긴 레이들은 크레인에 의해 다음 공정인 턴디쉬로 옮겨져 턴디쉬에 용강을 주입하게 된다.
상기 레이들은 고온의 용강을 수강하게 되므로 내부에는 내화물질인 연와가 설치된다. 특히, 연속주조를 위한 레이들은 용강의 청정도 향상을 위해 불활성 가스를 취입하게 되며 이를 위해 레이들의 하부에는 불활성 가스 취입용 포러스플럭이 설치된다.
상기한 레이들은 내부에 용강이 담겨져서 사용중인 상태에서는 용강의 고온에 의하여 연와의 수축 및 팽창 현상이 없지만 사용하지 않고 대기중인 레이들에서는 열적 변화에 의한 연와의 스폴링 현산이 발생하여 연와가 조기에 마모 및 탈락하는 현상이 발생된다.
따라서 레이들을 사용하지 않을 때에는 보온커버를 덮어 내부를 보온시키게 되는 데, 이를 위해 보온커버의 상부에는 화염을 분사하기 위한 분사노즐이 설치되며 가스공급호스가 연결된다.
보온을 하게 됨으로서 연와는 온도가 항상 일정하게 유지되어 열적 스폴링 현상도 막게 되고 또한 사용시 온도가 확보되어 있어 온도 저하를 방지하게 된다.
그리고 보온커버의 상부에는 가스 배출구가 설치되어, 보온 및 보열 중 가스의 연소시 발생되는 배가스를 외부로 배출하게 된다. 따라서 연소시 과다한 가스 공급에 의한 폭염 방지 및 연소가스의 배출이 이루어지게 되는 것이다.
그런데 상기한 종래의 구조는 보온커버에 설치된 가스 배출구를 통해 불필요하게 고온의 열도 같이 배출되어 열손실을 유발하는 문제가 있다.
따라서 연와의 온도 상승을 위한 열이 손실되어짐은 물론, 에너지 낭비와 유해한 연소가스가 대기중으로 배출되어 환경오염을 유발하는 문제가 있게 된다.
또한, 레이들 보온 작업시 레이들 내부에 남아 있던 슬래그 및 지금 덩어리가 용해되어 레이들 바닥으로 흘러내리게 되는 데, 이렇게 흘러내리는 슬래그는 레이들 바닥에 설치된 포러스플럭의 기공을 막게 되는 문제가 있다.
이와같이 포러스플럭의 기공이 막히게 되면 가스라인을 통해 불활성가스를 공급하더라도 가스가 포러스플럭을 통해 용강 내부로 유입되지 못하게 되므로 청정작업이 제대로 이루어지지 않게 되며 용강의 품질을 저하시키게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 보온커버를 통해 대기로 배출되는 고온의 배기가스를 회수하여 재활용함으로써, 낭비되는 에너지를 방지할 수 있는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배출되는 폐열을 이용하여 포러스플럭의 구멍 막힘현상을 방지할 수 있도록 된 폐열 회수용 레이들의 보온 커버를 제공함에 또다른 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐열 회수용 보온커버가 레이들에 개방되어 있는 상태를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도,
도 3은 본 발명에 따른 도 2의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 폐열 회수용 보온커버가 레이들에 닫혀져 있는 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 도 4의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 도 4의 부분 상세도,
도 7은 본 발명에 따른 보온커버의 부분 상세도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 보온커버 20 : 배출관
21 : 배출호스 22 : 흡입펌프
31 : 회동축 32 : 차단판
33 : 필터 34 : 내관
35 : 외관 36 : 유통관
40 : 회동바 41 : 무게추
50 : 에어홀 51 : 에어관
52 : 분배관
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 레이들의 상부에 덮어 씌워지는 보온커버에 있어서, 보온커버의 상단 가스배출구와 레이들 하단의 포러스플럭 사이에 연결되어 배출되는 가스를 포러스플럭을 통해 레이들 내부로 재투입시키기 위한 회수부와, 회수시 배출가스에 포함된 미세 이물질을 제거하기 위한 제거부를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 폐열 회수용 보온커버가 레이들에 개방되어 있는 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 폐열 회수용 보온커버가 레이들에 닫혀져 있는 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 도 4의 단면도이다.
상기한 도면에 의하면, 설비바닥에는 레이들(100)이 놓여지도록 레이들(100)안착대(110)가 설치되고, 레이들(100) 상부에 위치한 작업대(120)에는 안착대(110)에 놓여진 레이들(100) 위로 회동되어 레이들(100) 상부를 덮는 보온커버(10)가 링크구조물(130)을 매개로 설치되며, 링크구조물(130)은 작업대(120)에 설치된 구동실린더(140)에 연결된다.
그리고, 보온커버(10) 상부에는 레이들(100) 내로 화염 분사용 가스를 공급하기 위한 가스공급호스(150)가 설치되며 일측에는 레이들(100) 내부의 배가스를 배출하기 위한 배출관(20)이 설치된다.
여기서 본 발명의 회수부는 상기한 구조의 레이들(100) 보온커버(10)에 있어서, 보온커버(10)의 상단 가스배출관(20)에 연결되고 끝단은 안착대(110)를 통해 레이들(100)의 포러스플럭(180)으로 연결되는 배출호스(21)와, 배출호스(21) 일측에 설치되는 흡입펌프(22)로 이루어진다.
그리고 상기 배출호스(21)와 포러스플럭(180)의 연결을 위해, 상기 레이들(100) 측면에 설치된 불활성가스 취입구(161)가 형성된 장착브라켓(160)과 연결되도록, 레이들(100) 안착대(110) 하부에는 연결브라켓(170)이 설치되며 연결브라켓(170) 내측을 통해 상단으로 연통되어 장착브라켓 내에 연결브라켓 삽입시 불활성가스 취입구와 연통되는 가스관(171)이 설치되어 상기 배출호스(21)가 연결브라켓을 통해 상기 가스관과 연결된다.
따라서 흡입펌프(22)의 작동에 따라 레이들(100)에서 배출되는 고온의 가스는 배출호스(21)로 연결된 포러스플럭(180)의 기공을 통해 다시 레이들(100) 내부로 재투입되는 것이다.
또한, 상기 상기 배출관(20)은 보온커버(10) 상단에 수직으로 연결된 후 직각으로 절곡된 구조로 되어, 보온커버(10)를 레이들(100)로부터 들어올린 때에는 수직으로 세워지고 레이들(100) 위에 덮어 쒸운 때에는 수평상태를 유지하게 된다.
한편, 레이들(100)로부터 배출되는 배가스에는 많은 더스트와 이물질이 포함되어 있으며 이를 적절히 제거하여 포러스플럭(180)의 기공 막힘을 방지해야 한다.
이를 위해 배출관(20) 일측에 배가스에 포함된 이물질을 제거하기 위한 제거부가 설치된다.
도 2, 도 3 및 도 6과 도 7은 상기 제거부를 도시한 도면으로, 상기 제거부는 보온커버(10) 상부의 배출관(20) 하단에 폭방향으로 설치되는 브라켓(30)에 회동가능하게 설치되는 회동축(31)과, 회동축(31)에 고정설치되어 배출관(20) 내부를 막기 위한 차단판(32), 차단판(32)에 직각방향으로 설치되고 차단판(32)고 동일한 크기를 갖는 이물질 제거용 필터(33), 배출관(20) 하단에 상기 필터(33)의 회전반경을 따라 연결설치되어 배출관(20)과 연통되는 반원형 유통관(36), 상기 보온커버(10)의 회동상태에 따라 차단판(32) 또는 필터(33)를 배출관(20) 내에 선택적으로 위치시키기 위한 작동수단을 포함한다.
상기 작동수단은 상기 회동축(31) 양 선단에 고정되어 차단판(32)이 이루는 평면과 동일한 방향으로 연장설치되는 회동바(40), 회동바(40) 끝단에 설치되는 무게추(41)를 포함한다.
상기 무게추(41)는 배출관(20)과의 접촉면에 내측으로 절결되어 회동바(40)가 배출관(20)과 나란히 될 때까지 충분히 회동될 수 있도록 한다.
따라서 배출관(20)이 수직 또는 수평상태인가에 따라 무게추(41)의 자중에 의해 회동축(31)이 회동되어 차단판(32) 또는 필터(33)를 배출관(20) 내에 방사방향으로 배치하게 된다.
또한, 상기 제거부는 보온커버(10) 미사용시 필터(33)에 걸려진 이물질을 제거하기 위한 청소수단을 더욱 포함한다.
상기 청소수단은 중간부분이 절단되어 배출관(20)에 고정되는 외관(35)과 회동바(40)에 연결되고 상기 외관(35) 내측으로 회동되어 삽입되는 내관(34)으로 이루어지는 유통관(36)과, 상기 내관(34)이 외관(35) 내로 삽입시 외부로 노출된 필터(33)로 에어를 분사하기 위해 외관(35)에 형성되어 필터(33)를 향하는 에어홀(50), 외관(35)과 대응되는 위치의 내관(34)에 형성되는 에어홀(50), 외관(35)의 에어홀(50)로 에어를 공급하기 위한 에어관(51)을 포함한다.
상기 에어홀(50)은 외관(35)과 내관(34)의 외주면을 따라 일정간격으로 형성되며, 이러한 모든 에어홀(50)로 에어를 공급하기 위하여 외관(35)에는 에어홀(50)을 연결하는 띠형태의 분배관(52)이 설치되고 상기 에어관(51)은 분배관(52) 일측에 연결된다.
따라서 도 6에 도시된 바와 같이 배출관(20)에 대해 회동바(40)가 수직상태가 되면 외관(35)에 대해 내관(34)이 인출되어 배출관(20)을 연결하는 하나의 유통관(36)을 이루게 되고, 작동바가 배출관(20)과 나란하게 되면 내관(34)이 외관(35) 내로 삽입되면서 유통관(36)의 반이 개방되고 필터(33)가 개방된 유통관(36)의 선단에 놓여지게 되는 것이다.
이하 본 발명의 작용에 대해 설명한다.
레이들(100)안착대(110)에 레이들(100)어 놓여지게 되면 레이들(100)의 측면에 설치된 불활성가스 취입구는 안착대(110)에 설치된 연결브라켓에 밀착되며, 연결브라켓 내측으로 설치된 가스관이 상기 불활성가스 취입구와 연통된다.
이때, 작업대(120)에 설치된 보온커버(10)는 아직 레이들(100) 상부로 회동되기 전인 데, 보온커버(10)가 세워져 있게 되면 보온커버(10) 상부에 설치된 배출관(20) 또한 수직으로 세워진 상태가 되고 이에 따라 배출관(20)에 설치된 무게추(41)는 자중에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 배출관(20)쪽으로 회동되어 내려가게 된다.
무게추(41)가 회동됨에 따라 무게추(41)에 설치된 회동바(40)가 배출관(20)과 동일한 방향으로 세워지게 되고, 회동바(40)에 연결되어 있는 회동축(31)이 반시계방향으로 회동되어 회동바(40)에 설치된 필터(33)와 차단판(32) 및 내관(34)을 회동시키게 된다.
따라서 내관(34)은 외관(35)안으로 완전히 삽입되어 배출관(20)과 외관(35) 사이를 개방시키게 되며 내관(34) 끝단에 위치한 필터(33)는 외관(35)의 최외측에 위치하게 되고, 필터(33)에 직각으로 설치된 차단판(32)은 배출관(20)과 내관(34)을 연결하는 유통구에 위치하여 배출관(20)을 외부와 차단시키게 된다.
이 상태에서 안착대(110)에 놓여진 레이들(100) 상부로 보온커버(10)를 덮게 되면 본 장치가 가동되어 폐열을 회수하면서 동시에 포러스플럭(180)의 기공을 계속적으로 뚫어 기공이 막히는 것을 방지하게 된다.
즉, 구동실린더(140)가 신장작동되면 구동실린더(140)의 피스톤로더에 연결되어 있는 링크구조물(130)이 회동되면서 링크구조물(130)에 연결된 보온커버(10)를 레이들(100) 상부로 회동시키게 된다.
보온커버(10)가 완전히 회동되어 레이들(100) 상부에 올려지게되면, 보온커버(10) 상부에 설치된 배출관(20)은 수평상태를 유지하게 되고, 이에 따라 배출관(20)에 설치된 회동바(40)는 무게추(41)의 자중에 위해 회동되어 도 6에 도시된 바와 같이 수직상태를 이루게 된다.
상기 회동바(40)가 회동됨에 따라 회동축(31)에 설치된 차단판(32)과 필터(33) 및 내관(34)도 회동바(40)와 같은 방향으로 회동된다.
따라서 내관(34)은 외관(35)에서 인출되어 선단이 배출관(20) 하단에 밀착되고 내관(34) 선단에 설치된 필터(33)는 배출관(20) 하부에 눕혀져 배출관(20)과 유통관(36) 사이에 놓여지게 된다. 그리고 차단판(32)은 세워져 배출관(20) 내부를 막게 된다.
한편, 상기 보온커버(10) 회동과 동시에 흡입펌프(22)가 가동되어 배출관(20) 선단에 연결된 배출호스(21)를 통해 레이들(100) 내부의 배가스를 배출시키게 된다.
따라서 보온작용에 의해 레이들(100) 내부에서 발생된 배가스는 배출관(20)을 통해 빠져나가게 되고 배출관(20)을 통과하는 중에 배출관(20)을 막는 차단판(32)에 막혀 우회로인 유통관(36)으로 진행방향을 바꿔 빠져나가게 된다.
이때, 배가스는 배출관(20)과 유통관(36) 사이에 위치한 필터(33)를 거치게되므로 배가스에 포함되어 있는 이물질이 필터(33)에 걸리게 되는 것이다.
이물질이 제거된 배가스는 배출관(20)에 연결된 배출호스(21)를 통해 연결브라켓으로 이동되고 연결브라켓 내부의 가스관을 통해 불활성가스 취입구로 공급되어 레이들(100) 하부에 설치된 포러스플럭(180)의 기공을 통해 다시 레이들(100) 내로 유입되어 레이들(100) 보열작업에 재활용되게 된다.
레이들(100)의 보열작업이 오나료되고 보온커버(10)를 상승하게 되면 배출관(20)이 수직으로 세워지게 되고 위에서 언급한 바와 같이 무게추(41)의 자중에 의해 회동바(40)가 회동되어 차단판(32), 필터(33) 및 내관(34)을 회동시키게 된다.
그리고 외관(35)에 내관(34)이 완전히 삽입되면 외관(35)과 내관(34)에 형성된 에어홀(50)이 상호 일치되는 데, 에어관(51)을 통해 공급된 에어는 분배관(52)을 통해 각 에어홀(50)로 공급되고 에어홀(50)을 통해 내관(34) 내측에서 필터(33)를 향해 분사된다.
이렇게 분사되는 에어에 의해 필터(33)에 걸려져 있는 이물질이 외부로 떨어져 나가게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 폐열 회수용 레이들의 보온 커버에 의하면, 대기중으로 버려지는 배가스를 다시 회수하여 재사용함으로서 에너지 낭비를 막을 수 있고 배가스에 포함되어 있는 오염물질의 배출을 막아 환경오염을 방지할 수 있게 된다.
또한, 회수된 배가스를 포러스플럭을 통해 레이들 내로 재공급함으로서 포러스플럭의 막힘현상을 방지할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 설비바닥에는 레이들이 놓여지도록 레이들 안착대가 설치되고, 레이들 상부에 위치한 작업대에는 안착대에 놓여진 레이들 위로 회동되어 레이들 상부를 덮는 보온커버가 링크구조물을 매개로 설치되며, 링크구조물은 작업대에 설치된 구동실린더에 연결되고, 보온커버 상부에는 레이들 내로 화염 분사용 가스를 공급하기 위한 가스공급호스가 설치되며 일측에는 레이들 내부의 배가스를 배출하기 위한 배출관이 설치된 구조의 레이들 보온커버에 있어서,
    상기 보온커버의 상단 가스배출관에 연결되고 끝단은 안착대를 통해 레이들의 포러스플럭으로 연결되는 배출호스와, 배출호스 일측에 설치되는 흡입펌프를 포함하여, 배출되는 가스를 포러스플럭을 통해 레이들 내부로 재투입시키기 위한 회수부와,
    배출가스 회수시 배출가스에 포함된 미세 이물질을 제거하기 위한 제거부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제거부는 보온커버 상부에 설치되어 보온커버를 레이들로부터 들어올린 때에는 수직으로 세워지고 레이들 위에 덮어 쒸운 때에는 수평상태를 유지하는 배출관과, 이 배출관 하단에 폭방향으로 설치되는 브라켓에 회동가능하게 설치되는 회동축과, 회동축에 고정설치되어 배출관 내부를 막기 위한 차단판, 차단판에 직각방향으로 설치되고 차단판고 동일한 크기를 갖는 이물질 제거용 필터, 배출관 하단에 상기 필터의 회전반경을 따라 연결설치되어 배출관과 연통되는 반원형 유통관, 상기 보온커버의 회동상태에 따라 차단판 또는 필터를 배출관 내에 선택적으로 위치시키기 위한 작동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동수단은 상기 회동축 양 선단에 고정되어 차단판이 이루는 평면과 동일한 방향으로 연장설치되는 회동바, 회동바 끝단에 설치되는 무게추를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제거부는 중간부분이 절단되어 배출관에 고정되는 외관과 회동바에 연결되고 상기 외관 내측으로 회동되어 삽입되는 내관으로 이루어지는 유통관과, 상기 내관이 외관 내로 삽입시 외부로 노출된 필터로 에어를 분사하기 위해 외관에 형성되어 필터를 향하는 에어홀, 외관과 대응되는 위치의 내관에 형성되는 에어홀, 외관의 에어홀로 에어를 공급하기 위한 에어관을 포함하여, 보온커버 미사용시 필터에 걸려진 이물질을 제거하기 위한 청소수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수용 레이들의 보온 커버.
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