KR20030092905A - 전기로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래그의 융착이 잘 이루어지도록 하여 추가적인 스프레이 재 분사작업, 안전사고의 위험성 및 전기로의 용해작업 능률을 향상시키는 전기로를 제공하는 것으로, 그 전기로는 외측으로부터 설치된 철피의 내측에 연와를 축조하여 제작되고, 내부에 슬래그가 장입되는 본체; 상기 본체의 상단에 수평으로 전기로의 원주를 따라 상부 하부로 나뉘어 배치되고, 내부에 냉각수가 흐르는 메인 냉각수 라인; 및 상기 냉각수 라인과 연결되어 냉각수가 흐르고, 복수개의 열이 상호 연결된 채 수직되는 방향으로 배치되며, 상기 복수개의 열 중에서 노체의 내측에 위치한 열이 간격을 두고 배치되는 파이프 라인을 포함한다.

Description

전기로{Electric furnace}

본 발명은 전기로에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 전기로 루프의 내측면에 부착되는 지금을 제거할 수 있는 전기로 루프의 지금 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로는 노내에 주원료인 스크랩을 장입하고 전기가 인가된 전극으로 스크랩을 용해하여 강을 제조하는 노(爐)이며, 전기로는 주로 전열 화학 제품의 제조, 금속의 정련(精練), 용융, 열처리 등에 사용된다.

이와 같은 전기로는 본체, 중간부분 및 대천정의 3부분으로 나뉜다.

본체는 철피, 영구장, 연화 그리고 스탬프재(stamp materials)로 축조되어 본체 부분, 즉 용강이 직접 닿는 부분이고,

중간부분은 전기로의 중각을 형성하는 냉각패널로서, 수평으로 배치된 메인 냉각수 라인에서 공급되는 냉각수가 수직방향으로 순환되도록 하는 파이프로 제작되어 용해작업시 발생하는 고열로부터 철피를 보호하게 되며,

대천정은 중심부로 전극봉이 삽입되고 3개의 냉각패널로 구성되며, 용해작업시 고열로부터 설비보호 집진등의 역할을 하게 된다.

여기서 전기로의 중간부분에 설치된 냉각패널은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 수평으로 배치된 메인 냉각수 라인(1)과 연통된 파이프(3)를 수직되는 방향으로 배열한 후 상호 연결한다.

이와 같은 냉각패널의 인접한 위치에서는 전기로의 용해작업 시 전극봉에 의해 핫 스파우트(hot spout)가 발생된다.

핫 스파우트는 전기로의 내부에 장입된 전극봉과 인접한 위치에서 발생되며, 전극봉의 아크열로 인해 슬래그가 용해되면서 발생된다. 용해된 슬래그는 비산되고, 그 비산된 슬래그 용액이 냉각패널의 외측면에 융착되고, 적당한 두께로 융착된 슬래그는 용해시 발생된 열로 인하여 냉각패널을 흐르는 냉각수의 온도가 너무 높게 되는 것을 방지하게 된다.

그런데 슬래그의 융착이 원활하게 진행되지 않게 되면, 냉각패널에서 순환하는 냉각수의 온도가 너무 높게 상승되고, 결과적으로 조업을 중단한 채 냉각수의 온도를 낮추는 조치를 취한 후 재작업이 들어가야 한다.

이와 같은 문제점이 발생되는 것은 냉각패널을 구성하는 파이프에 융착된 슬래그가 긴밀하게 밀착되지 못함으로써 용해시 발생된 열이 냉각패널로 그대로 전달되기 때문이다.

따라서 현재 이러한 문제에 대한 조치는 조업을 중단한 채 냉각수의 온도가 낮아지길 기다렸다가 어느정도 냉각수 온도가 하강하면 다시 전극봉으로 전류를 인가하여 핫 스파우트를 유도하고, 핫 사프우트로 인해 비산된 슬래그가 냉각패널에 융축되도록 유도하게 된다.

그리고 통전이 완료되면 작업자가 육안으로 핫 스파우트가 미치는 냉각패널의 외측면을 점검한 다음, 슬래그의 코팅상태가 불량하게 되었을 경우 냉각패널의 온도 상승을 방지하기 위해서 작업자가 열기가 있는 냉각패널 쪽으로 스프레이 재를 직접 분사하여 냉각패널의 온도를 하강시키고 있다.

그러나 냉각패널의 온도가 하강될 때까지 계속 스프레이 재를 분사하여야 하기 때문에 비용상승의 한 원인이 되고 있다.

또한 작업자가 직접 스프레이 재를 분사하여야 하기 때문에 노체 내부의 열기로 인하여 안전사고가 발생될 수 있는 위험성을 항상 내포하고 있다.

아울러 슬래그가 제대로 융착되지 못한 결과로 전기로의 통전작업을 중단과 가동을 반복해서 실시해야 함으로써 작업능률이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 슬래그의 융착이 잘 이루어지도록 하여 추가적인 스프레이 재 분사작업, 안전사고의 위험성 및 전기로의 용해작업 능률을 향상시키는 전기로를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기로를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전기로의 냉각패널을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전기로의 냉각패널을 도시한 평면도이다.

도 4는 종래 전기로의 냉각패널을 도시한 사시도이다.

도 5는 종래 전기로의 냉각패널을 도시한 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 전기로 13 : 철피

15 : 연와 17 : 스탬프재

19 : 본체 21 : 메인 냉각수 라인

22 : 연결관 23 : 냉각패널

25 : 중간부분 27 : 전극봉

29 : 대천정

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로는, 외측으로부터 설치된 철피의 내측에 연와를 축조하여 제작되고, 내부에 슬래그가 장입되는 본체; 상기 본체의 상단에 수평으로 전기로의 원주를 따라 상부 하부로 나뉘어 배치되고, 내부에 냉각수가 흐르는 메인 냉각수 라인; 및 상기 냉각수 라인과 연결되어 냉각수가 흐르고, 복수개의 열이 상호 연결된 채 수직되는 방향으로 배치되며, 상기 복수개의 열 중에서 노체의 내측에 위치한 열이 간격을 두고 배치되는 파이프 라인을 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 전기로를 도시한 사시도이다.

전기로(11)는 외측부터 철피(13), 영구장, 연와(15) 그리고 스탬프재(17)로 축조되는 본체(19)와, 수평으로 배치된 메인 냉각수 라인(21)에서 공급되는 냉각수가 수직방향으로 순환되도록 하는 파이프(23)로 제작되는 중간부분(25)과, 중심부로 전극봉(27)이 삽입되는 대천정(29)을 포함한다.

중간부분(25)과 대천정(29)에는 본체(19)에서 슬래그의 용해시 발생되는 열로부터 철피(13)를 보호하고 외부로 전달되는 것을 방지하기 위해서 냉각패널이 설치된다. 이러한 냉각패널을 순환하는 냉각수는 도시 생략된 통상적인 펌프에 의해 계속해서 순환하게 된다.

중간부분(25)은 본 발명의 실시예에 따라 슬래그가 좀 더 긴밀하게 융착되도록 구성된다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 중간부분(25)은 수평으로 전기로의 원주를 따라 배치된 메인 냉각수 라인(21)과, 수직되는 방향으로 배열되고 연결관(22)을 통해 메인 냉각수 라인에 연결된 냉각패널(23)을 포함한다.

여기서 냉각패널(23)은 파이프를 적어도 2열 이상으로 배열한 것으로, 좀 더 상세하게는 외측에 위치한 1열의 파이프가 소정간격으로 배치되고, 그 1열에 접촉된 채로 전기로의 내측에 배치되는 2열의 파이프로 구성된다.

특히 1열의 파이프 간격이 파이프의 직경보다 작게 설계함으로써 도 3에 도시한 바와 같이 평면에서 봤을 때 지그재그 형태로 배열되도록 한다.

그리고 지그재그로 배열된 냉각패널(23)은 1열의 파이프와 2열의 파이프가 위 아래에서 번갈아가면서 연통됨으로써 상부의 메인 냉각수 라인(21)에서 공급된 냉각수가 1열과 2열을 번갈아가면서 순서대로 통과한 후, 하부의 메인 냉각수 라인(21)으로 유출되도록 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기로는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 전기로(11)에 슬래그를 장입하고, 전극봉(27)에 전기를 통전시켜서 전극봉(27)에서 발생되는 아크열을 이용하여 슬래그의 용해작업을 실시한다.

슬래그의 용해작업 초기에는 슬래그의 포밍 현상이 발생되면서 슬래그와 용탕이 비산되고, 비산된 슬래그 용액은 냉각패널(23)에 코팅되며, 비산이 더 진행되면 노체의 연와 부분에 고착된다.

슬래그의 고착이 더욱 진행되면 냉각패널(23)에 노벽을 형성하게 된다.

한편, 상부의 메일 냉각수 라인(21)을 통해 유입된 냉각수는 연결관(22)을 통해 냉각패널(23)의 1열로 유입되고, 1열로 유입된 냉각수는 연결된 2열, 다시 1열, 2열,...이러한 순서대로 냉각패널(23)을 통과한다.

냉각패널(23)을 완전히 통과한 냉각수는 하측에 위치한 연결관(22)을 통해 하부의 메인 냉각수 라인(21)으로 유입된다. 유입된 냉각수는 메인 냉각수 라인(21)에서 펌프로 유입된 후 계속해서 순환하게 된다.

이렇게 냉각수가 계속해서 순환하는 냉각패널(23)은 파이프가 지그재그로 배열되어 있기 때문에 전기로의 통전작업시 핫 스파우트 되면서 비산된 슬래그가 지그재그로 된 2열의 파이프와 2열 파이프 사이의 공간을 채우게 되고, 결과적으로 2열의 파이프와 2열의 파이프 사이에 채워진 슬래그는 1열의 파이프 표면과도 접촉되어진다.

따라서 융착된 슬래그는 1열 파이프의 표면, 마주하는 2열과 2열 파이프의 측면에 접촉된 채로 융착되어 3면이 접촉된 상태에서 냉각이 이루어지기 때문에 냉각속도가 빨라지고 슬래그 융착 부분이 빨리 냉각된다.

이어서 진행된 다음작업 시 슬래그 포밍과 용탕교반기에서 비산된 슬래그는 계속 융착되어 코팅 상태가 양호하게 되고, 그 두께도 두꺼워져 일정한 노벽을 형성함으로써 용해작업 시 발생되는 고열이 냉각패널(23)에 직접 전달되지 않으므로 온도 상승으로 인한 조업중단을 방지하고 노벽 코팅을 위해서 스프레이 재를 뿌려주는 작업을 할 필요가 없게 된다.

또한 점차 두꺼워진 비산후 고착된 슬래그 노벽으로 인하여 전기로의 통전시 핫 스파우트로부터 냉각패널(23)을 보호하게 되어 냉각수 온도 상승으로 인한 조업 중단을 방지하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 냉각패널에 비산된 후 코팅된 슬래그가 냉각패널과 접촉되는 면적이 종래에 비해 커지기 때문에 냉각패널을 순환하는 냉각수에 의해 신속하게 냉각이 이루어지고, 다음 용해작업 전까지 슬래그가 빨리 고착되어 쉽게 떨어져 나가지 않게 된다.

따라서 노 내부에서 발생된 열기에 의해 냉각수 온도가 상승되지 않아 조업을 중단하지 않아도 되어 생산 능률이 향상된다.

그리고 스프레이 재를 뿌리는 횟수도 감소하기 때문에 생산 비용을 절감할 수 있게 된다.

아울러 스프레이 재를 작업자가 뿌리지 않아도 되기 때문에 작업자가 노체의 용탕 가까이 접근하지 않아도 되어 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 외측으로부터 설치된 철피의 내측에 연와를 축조하여 제작되고, 내부에 슬래그가 장입되는 본체;

   상기 본체의 상단에 수평으로 전기로의 원주를 따라 상부 하부로 나뉘어 배치되고, 내부에 냉각수가 흐르는 메인 냉각수 라인; 및

   상기 냉각수 라인과 연결되어 냉각수가 흐르고, 복수개의 열이 상호 연결된 채 수직되는 방향으로 배치되며, 상기 복수개의 열 중에서 노체의 내측에 위치한 열이 간격을 두고 배치되는 냉각패널

   을 포함하는 전기로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 열 중에서 외측에 위치한 열이 간격을 두고 배치되는 전기로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 외측에 위치한 열의 간격이 상기 파이프의 직경보다 작은 전기로.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 열은 상호 밀착된 채 지그재그로 배열되는 전기로.