KR200323469Y1 - 코렉스용 다운파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코렉스설비에 설치되는 다운파이프에 관한 것으로, 보다 상세히는 용융로와 환원로사이에 설치되는 다수개의 관부재를 경사진 플랜지로 연결구성하여 로심기울기 발생에 따른 편차에 대응할수 있는 코렉스용 다운파이프에 관한 것이다.

본 고안은 환원로(5)에 연통연결된 최상단 관부재(101)와 수평한 상부플랜지(13)를 사이에 두고 제 1상단회전링(12)이 체결되는 제 1단관(10); 상기 제 1단관(10)의 제 1하단회전링(14)과 경사진 하부플랜지(15)를 사이에 두고 경사진 상부플랜지(23)가 체결되는 제 2단관(20); 상기 제 2단관(20)의 제 2회전링(24)과 경사진 하부플랜지(25)를 사이에 두고 경사진 상부플랜지(33)가 체결되는 제 3단관(30); 및 상기 제 3단관(30)의 제 3회전링(34)과 체결되는 최하단관부재(109)의 상부플랜지(109a)와 제 3단관(103)사이에 개재되는 조인트블록(40);을 포함하는 코렉스용 다운파이프를 마련함에 의한다.

Description

코렉스용 다운파이프{A DOWN PIPE FOR COREX}

본 고안은 코렉스설비에 설치되는 다운파이프에 관한 것으로, 보다 상세히는 용융로와 환원로사이에 설치되는 다수개의 관부재를 경사진 플랜지로 연결구성하여 로심기울기 발생에 따른 편차에 대응할수 있는 코렉스용 다운파이프에 관한 것이다.

도 1은 일반적으로 코렉스설비에서 환원로와 용융로사이에 설치되는 다운파이프를 도시한 구성도로서, 도시한 바와같이 이송배관인 다운파이프(100)는 코렉스공정중 리덕션 샤프트(Reduction Shaft)에서 환원된 철광석을 스크류(미도시)로서 강제이송하여 환원로(5)에서 용융로(6)로 적출장입시킬 때 환원된 철광석을 하부로 낙하안내하는 이송안내관이다.

이러한 다운파이프(100)는 상기 환원로(5) 저부 원주방향에 6기가 설치되는 것으로써, 각 다운파이프(100)는 다수개의 중공원통형 관부재로 구성되어 최상단 관부재(101)는 환원로(5)와 연결되고, 최하단 관부재(109)는 용융로(6)에 설치된 드랍 박스(Drop box)(6a)에 연결되며, 교체가능하도록 플랜지연결되는 다수개의 단관부재(104)(105)(106)와 상하충격 및 상하방향으로의 이동거리를 보상할 수 있도록 상하신축가능한 보상기(compensator)(110)를 갖추어 구성하는 한편, 각 관부재(101)(104)(105)(106)(109)의 내부에는 800℃의 환원된 철광석 통과시 고열과 마모에 대하여 충분한 내구성을 갖도록 내화물(8)이 축조되어 있고, 그 외주면은 철피(7)로 감싸져 있다.

한편, 상기 용융로(6)는 프리스탠딩 타입(free standing type)으로 지상 콘크리트구조물을 기초로하여 설치되어 있고, 상기 환원로(5)는 타워(tower) 4본주에 의해 지지설치되어 있기 때문에, 상기 환원로(5) 또는 용융로(6)가 철피(7)의 열부하등으로 인한 좌굴로 로심의 기울기가 발생될 경우, 즉, 상기 최상단 관부재(101)의 중심과 최하단 관부재(109) 중심이 동일한 수직선상에 있지 않고 편심이 발생되면, 서로 플랜지 이음연결된 각 다운파이프(100)의 중간부위인 단관부재(104)(105)(106)사이의 연결부위가 벌어지게 되고, 상기 환원로(5)에 설치되는 6기의 스크류(미도시)에서는 각기 다른 치수의 변화를 가져오게 된다.

이와 같은 편심발생에 의하여 벌어진 상기 단관부재(104)(105)(106)사이의 틈새를 통한 가스유출이 발생될 우려가 있어 작업자는 이를 수시로 확인하여 틈새발생부위를 실링하는 작업을 해야만 하고, 편심발생이 크면 이를 분리하여 떼어낸 다음 별도의 장소에서 수리하거나, 새로운 관부재로 교체해야 하기 때문에 작업이 매우 번거롭고, 빈번한 수리작업을 인하여 환원광석의 적출작업을 원할하게 수행할수 없을 뿐만 아니라 교체비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은, 편심에 신속하게 대응할수 있는 연결부위인 플랜지에 경사각을 주어 좌굴발생시 중심점 이동량에 비례하여 관부재의 중심점이동이 가능하도록 개선한 코렉스용 다운파이프를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 코렉스 다운파이프의 설치상태도,

도 2는 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프를 도시한 정상적인 조립상태도,

도 3은 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프를 도시한 분해사시도,

도 4는 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프를 도시한 사용상태도,

도 5은 플랜지각도조정에 따른 중심이동거리와 갭발생추이를 나타낸 개략도,

도 6은 다운파이프의 편차발생에 따른 플랜지눈금과 플랜지조합각도와 갭사이의 상관관계를 나타내는 조견표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5 .... 환원로 6 .... 용융로

10 .... 제 1단관 12 .... 제 1상단회전링

14 .... 제 1하단회전링 20 .... 제 2단관

24 .... 제 2회전링 30 .... 제 3단관

34 ... 제 3회전링 40 .... 조인트블록

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은,

환원로에서 용융로로 환원된 철광석을 낙하시켜 장입하는 설비에 있어서,

상기 환원로에 연통연결된 최상단 관부재와 수평한 상부플랜지를 사이에 두고 제 1상단회전링이 체결되는 제 1단관; 상기 제 1단관의 제 1하단회전링과 경사진 하부플랜지를 사이에 두고 경사진 상부플랜지가 체결되는 제 2단관; 상기 제 2단관의 제 2회전링과 경사진 하부플랜지를 사이에 두고 경사진 상부플랜지가 체결되는 제 3단관; 및 상기 제 3단관의 제 3회전링과 체결되는 최하단관부재의 상부플랜지와 제 3단관사이에 개재되는 조인트블록;을 포함함을 특징으로 하는 코렉스용 다운파이프를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프(1)는 도 2 내지 6에 도시한 바와같이, 환원로(5)와 용융로(6)사이에서 환원된 철광석을 낙하안내하도록 동일한 구조의 복수기로 각각 갖추어짐에 따라, 이하,여러기중 하나에 대해서만 설명하고, 종래와 동일한 부재에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프를 도시한 조립구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프를 도시한 분해사시도로서, 도시한 바와같이, 상기 다운파이프는 환원로(5)에 연통연결되는 최상단 관부재(101)와 용융로(6)에 연통연결되는 최하단 관부재(109)와의 사이에 제 1,2,3단관(10)(20)(30) 및 조인트블록(40)을 갖추어 구성하는바, 상기 제 1단관(10)은 환원로(5)와 연통연결되어 위치고정된 최상단 관부재(101)에 대하여 제 1단관(10)이 회전가능하도록 연통연결되며, 그 외부면에는 회전가능하도록 환고리형의 제 1상,하단 회전링(12)(14)이 각각 삽입되어 있으며, 상단에는 상기 최상단 관부재(101)의 수평한 하부플랜지(101a)와 수평한 접합면을 이루는 상부플랜지(13)가 일체로 갖추어지는 반면에, 하단에는 수평선에 대하여 일정각도(θ)로 경사진 하부플랜지(15)가 일체로 갖추어져 있다.

그리고, 상기 환원로(5)의 하부플랜지(101a)에는 이에 수평하게 접하는 상부플랜지(13)를 사이에 두고 상기 제 1상단회전링(12)이 다수개의 볼트(3a)와 너트(3b)로서 체결된다.

또한, 상기 제 1단관(10)에 대하여 회전가능하게 연통조립되는 제 2단관(20)은 상기 제1단관(10)의 하단에 경사지게 마련된 상기 하부플랜지(15)와 경사진 접합면을 이루고, 후술하는 제 3단관(30)의 상단에 경사지게 마련된 상부플랜지(33)와 경사진 접합면을 이루도록 상,하 양단에 상기와 동일한 일정각도(α)로 경사진 상,하부플랜지(23)(25)를 일체로 각각 갖추며, 상기 제 1단관(10)의 제 1하단회전링(14)과 상부플랜지(23)는 상기 제 1단관(10)의 하부플랜지(15)를 사이에 두고 상기와 마찬가지로 볼트(3a), 너트(3b)로서 체결된다.

그리고, 상기 제 2단관(20)에 대하여 회전가능하도록 연속하여 연통조립되는 제 3단관(30)은 상기 제 2단관(20)의 하부플랜지(25)와 경사진 접합면을 이루도록 상단에 상기와 동일한 일정각도(α)로 경사진 상부플랜지(33)를 일체로 갖추며, 상기 제 2단관(20)의 제 2회전링(24)과 경사진 상부플랜지(33)는 상기 제 2단관(20)의 하부플랜지(25)를 사이에 두고, 다수개의 볼트, 너트(3a)(3b)로서 체결되며, 상기 제 3단관(30)에 회전가능하게 조립된 제 3회전링(34)과 용융로(6)에 연통연결된 최상단 관부재(109)의 상부플랜지(109a)도 다수개의 볼트, 너트(3a)(3b)로서 체결조립된다.

그리고, 상기 조인트블록(40)은 상기 제 3단관(30)에 회전가능하도록 끼워진 제 3회전링(34)과 볼트(3a)와 너트(3b)로서 체결되는 상기 최하단 관부재(109)의 수평한 상부플랜지(109a)와 제 3단관(30)사이에 개재되며, 상부면에는 편심조정시 접해지는 상기 제 3단관(30) 하단부와의 밀착유동이 가능하도록 원호홈(41)을 함몰형성하고, 상기 원호홈(41)에는 상기 관부재(10)(20)(30)를 통한 용융로(6)로 철광석 장입시 가스유출을 방지하도록 환고리형 제 1패킹부재(42)가 설치된다. 또한, 상기 조인트블록(40)의 상,하단 외주테두리에 보조패킹부재(45)(46)가 각각 장착되고, 상기 조인트블록(40)의 상측 보조패킹부재(45)와 접하도록 제 3단관(30)의 하단외주테두리에도 제 2패킹부재(43)를 장착한다.

한편, 상기 각각 회전가능한 상기 제 1,2 및 3단관(10)(20)(30)의 회전량을 알수 있도록 상기 각 하부플랜지(101a),(15),(25)에는 임의로 설정된 일정피치로 눈금(50)이 새겨지고, 상기 눈금(50)을 지시하여 그 회전량을 알수 있도록 상기 하부플랜지(101a)(15)(25)와 대응하는 각 상부플랜지(13),(23),(33)에는 화살표(51)가 새겨지며, 또는 그 역으로 눈금(50)과 화살표(51)를 형성하여도 좋다. 상기 각 눈금(50)은 동일한 피치간격을 가지며 본 고안의 실시예에서는 5.625°/p ×64p = 360°로 각 플랜지의 외주면에 64개의 눈금이 새겨진다.

여기서, 상기 각 제 1,2,3단관(10)(20)(30)은 그 형성길이(L1)(L2)(L3)가 동일하며, 철피(7)내에 내화물(8)을 축조시킨 최상,하단 관부재(101)(109)와 동일한 내,외부구조를 갖는다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 코렉스용 다운파이프의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

즉, 환원로(5)에서 환원된 철광석을 용용로(6)측으로 낙하장입하도록 상기 환원로(5)와 용융로(6)사이에 다수개의 관부재(10)(20)(30)를 연통연결한 다수기의 다운파이프(1)가 철피의 열부하에 의하여 좌굴되어 상기 환원로(5)와 인접한 제 1단관(10)의 중심과 상기 용융로(6)에 인접한 제 3단관(30)의 중심이 동일한 수직축선상에 있지 않고, 편심을 발생하여 기울어지면 작업자는 별도의 측정기구(미도시)로서 변화되어 중심이 이동된 거리를 측정한다.

한편, 도 5은 플랜지각도조정에 따른 중심이동거리와 갭발생추이를 나타낸 것으로서, 도시한 바와같이, 각 제 1,2,3단관(10)(20)(30)의 각 길이(L1)(L2)(L3)가 1200mm로 동일하고, 중심이동되는 최대거리(K2)가 관 중심으로부터 101mm라 하면, 중심축(O)과 경사축(P2)사이의 경사각도(θ2)는 4°50´ 이고, 중심이동거리 (K1)가 관중심으로부터 50.6mm이라 하면, 중심축(O)과 경사축(P1)사이의 경사각도(θ1)는 2°25´ 이다. 그리고, 도 6은 다운파이프의 편차발생에 따른 플랜지눈금과 플랜지조합각도와 갭사이의 상관관계를 나타내는 조견표이다.

여기서, 도 5에 도시한 바와같이, 측정된 중심이동거리가 50.6mm이라 가정하면, 작업자는 발생된 중심이동거리에 대응하여 상기 제 1,2 및 3단관(10)(20)(30)을 조정하기 위해서, 상기 조견표를 보고서 측정된 중심이동거리에 상관하는 눈금이 16임을 알수 있다.

이에 따라, 이를 확인한 작업자는 먼저 제 1단관(10)의 제 1하단회전링(14)과 제 2단관(20)의 상부플랜지(23)에 체결된 다수개의 볼트(3a)와 너트(3b), 상기 제 2단관(20)의 제 2회전링(24)과 제 3단관(30)의 상부플랜지(33)에 체결된 다수개의 볼트(3a)와 너트(3b) 및 상기 제 3단관(30)의 제 3회전링(34)과 최하단 관부재(109)의 상부플랜지(109a)에 체결된 다수개의 볼트(3a)와 너트(3b)를 각각 느슨하게 풀어, 위치고정된 제 1단관(10)에 대하여 연속조립된 제 2,3단관(20)(30)의 자유로운 회전이 가능하도록 한다.

이러한 상태에서, 상기 제 1단관(10)의 하부플랜지(15)에 새겨진 0의 눈금(50)을 가리키던 화살표(51)가 조견표에서 확인한 16의 눈금(50)과 일치할때까지 제 2단관(20)을 일방향 우회전시킨후 정지시키면, 일정각도(α)인 2°25、로 경사진 제 1단관(10)의 하부플랜지(15)와 동일한 일정각도(α)로 경사진 제 2단관(20)의 상부플랜지(23)가 서로 경사진 접합면을 이루고 있기 때문에, 상기 제 2단관(20)의 중심축은 수직한 제 1단관(10)의 중심축에 대하여 도 5과 6에 나타낸바와같이, 2°25、 로 틀어진 경사축(P1)을 갖게 된다.

이어서, 상기 제 2단관(20)의 하부플랜지(25)에 새겨진 0의 눈금(50)을 가리키던 화살표(51)가 16의 눈금(50)과 일치할때까지 제 3단관(30)을 상기와 반대로 역방향인 좌회전시킨후 정지시키면, 일정각도(α) 2°25、로 경사진 제 2단관(20)의 하부플랜지(25)와 동일한 일정각도(α)로 경사진 제 3단관(30)의 상부플랜지(33)가 상기와 마찬가지로 서로 경사진 접합면을 이루고 있기 때문에, 상기 제 2단관(20)의 회전시 이와 더불어 회전되어 동일한 경사축(P1)을 이루고 있던 제 3단관(30)은 최상단 관부재(101), 제 1단관(10)의 중심축(O)으로부터 일정거리 50.6mm 떨어져 최하단 관부재(109)와 동일한 중심축선에 위치된다. 이에 따라 로심기울기 발생에 따른 최상단 관부재(101)와 최하단관부재(109)사이의 중심변화를 조견표에 따른 제 2,3단관(20)(30)의 회전조작에 의해서 신속하게 대응할수 있는 것이다.

이러한 편심대응시 위치고정된 최하단 관부재(109)의 상단에 조립된 제 3단관(30)의 축심변화가 크지만, 상기 제 3단관(30)과 최하단관부재(109)사이에 조립된 조인트블록(40)의 원호홈(41)에 상기 제 3단관(30)의 하단이 항상 접하여 움직이기 때문에, 상기 제 2,3단관(20)(30)의 회전조작을 원할하게 수행할수 있다.

그리고, 편심대응시 도 5,6에 도시한 바와같이, 수직한 전체 관길이가 짧아지는 원인이 되는 갭(G)이 발생하지만 최상,하단관부재(101)(109)에 설치된 보상기(110)의 신축허용범위내에 속하기 때문에 편심발생에 대한 자유로운 대응이 가능하다.

상기와 같이 로심기울기 발생에 따른 편심에 대하여 제 2,3단관(20)(30)을 중심이동거리(K)에 비례하여 상관하는 조건표의 눈금에 맞추어 조정대응한 다음, 제 1단관(10)의 제 1하단회전링(14)과 제 2단관(20)의 상부플랜지(23)를, 상기 제 2단관(20)의 제 2회전링(24)과 제 3단관(30)의 상부플랜지(33)를 다수개의 볼트(3a)와 너트(3b)로서 편심조정된 상태로 체결하여 고정한다. 이러한 상태에서, 최상단 관부재(101)의 하부플랜지(101a)와 제 1단관(10)의 제 1상단회전링(12)에 체결된 볼트(3a)와 너트(3b)를 풀고 자유로워진 제 1단관(10)을 회전시켜서 인접한 다른 다운파이프(1)사이의 간격을 조정한 다음, 상기 볼트(3a)와 너트(3b)를 조여 편심조정작업을 완료한다.

상술한 바와같은 본 고안에 의하면, 최상,하단관부재(101)(109)사이에 조립된 제 1,2 및 3단관(10)(20)(30)을 적절히 회전조작하여 로심기울기발생에 의한 중심이동변화와 같은 편심에 대하여 신속하고 간편하게 대응할수 있기 때문에 안정된 조업이 가능하고, 정비비를 절감할수 있는 실용상의 효과가 얻어진다.

Claims (4)

1. 환원로(5)에서 용융로(6)로 환원된 철광석을 낙하시켜 장입하는 설비에 있어서,

   상기 환원로(5)에 연통연결된 최상단 관부재(101)와 수평한 상부플랜지(13)를 사이에 두고 제 1상단회전링(12)이 체결되는 제 1단관(10); 상기 제 1단관(10)의 제 1하단회전링(14)과 경사진 하부플랜지(15)를 사이에 두고 경사진 상부플랜지(23)가 체결되는 제 2단관(20); 상기 제 2단관(20)의 제 2회전링(24)과 경사진 하부플랜지(25)를 사이에 두고 경사진 상부플랜지(33)가 체결되는 제 3단관(30); 및 상기 제 3단관(30)의 제 3회전링(34)과 체결되는 최하단관부재(109)의 상부플랜지(109a)와 제 3단관(103)사이에 개재되는 조인트블록(40);을 포함함을 특징으로 하는 코렉스용 다운파이프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단관(10)과 제 2단관(20), 그리고 제 2단관(20)과 제 3단관(30)은 동일각도로 경사진 접합면을 이루면서 서로 플랜지연결됨을 특징으로 하는 코렉스용 다운파이프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 조인트블록(40)은 상부면에 편심조정시 접해지는 상기 제 3단관(30) 하단부와의 밀착유동이 가능하도록 원호홈(41)을 함몰형성하고, 상기 원호홈(41)에는 상기 관부재(10)(20)(30)를 통한 용융로(6)로 철광석 장입시 가스유출을 방지하도록 환고리형 제 1패킹부재(42)가 설치되며, 상,하단 외주테두리에 보조패킹부재(45)(46)가 각각 장착됨을 특징으로 하는 코렉스용 다운파이프.
4. 제 1항에 있어서, 상기 각각 회전가능한 상기 제 1,2 및 3단관(10)(20)(30)의 회전량을 알수 있도록 상기 각 하부플랜지(101a),(15),(25)에는 눈금(50)이 새겨지고, 상기 눈금(50)을 지시하여 그 회전량을 알수 있도록 상기 하부플랜지(101a)(15)(25)와 대응하는 각 상부플랜지(13),(23),(33)에는 화살표(51)가 새겨지며, 또는 그 역으로 눈금(50)과 화살표(51)를 형성함을 특징으로 하는 코렉스용 다운파이프.