KR20040055847A - 고로 대탕도의 내화물 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로의 대탕도내에 시공된 내화물을 건조하는 장치에 관한 것으로, 대탕도내에 시공된 내화물을 고온으로 균일하게 건조시켜 상기 내화물의 내구성을 향상시킬 수 있는 고로 대탕도의 내화물 자동 건조장치에 관한 것이다.

본 발명은, 상기 대탕도상에 안착되는 안착커버; 상부에 형성된 공기,가스 공급구와 하부에 형성된 주 열풍구를 구비하고 상기 안착커버에 결합되는 제 1바디, 상기 안착커버상에 배치된 온도계, 및 상기 주 열풍구내로 삽입된 주,보조 점화장치를 구비한 주 열풍기; 상부에 형성된 공기,가스 공급구와 하부에 형성된 보조 열풍구를 구비하고 안착커버에 결합되는 제 2바디와, 상기 보조 열풍구내로 삽입된 보조 점화장치를 구비한 보조 열풍기; 및 상기 공기,가스 공급구에 연결되는 공기,가스 공급관상에 설치된 공기,가스공급 자동밸브와 온도계에 전기적으로 연결된 조작판넬;을 포함하는 고로 대탕도의 내화물 건조장치를 제공한다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 따르면, 내화물을 균일하게 가열,건조시켜 내구성을 향상시키고 온도가 자동조절되어 용이한 내화물 건조작업을 실시하는 효과를 제공한다.

Description

고로 대탕도의 내화물 건조장치{AN APPARATUS FOR DESICCATING CURED REFRACTORY ON MAIN IRON THROUGH OF BLAST FURNACE}

본 발명은 고로(blast furnace)의 대탕도(main iron through)내에 시공된 내화물을 건조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대탕도내에 시공된 내화물을 고온으로 균일하게 건조시켜 상기 내화물의 내구성을 향상시킬 수 있는 고로 대탕도의 내화물 자동 건조장치에 관한 것이다.

대탕도는 고로의 출선구로부터 배출된 용융물을 용선과 슬래그로 분리하여 유출하기 위한 것이며 그 내부는 냉간 및 열간 상태에서의 용적 안정성이 우수한 내화물이 설치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고로(100)의 주변에는 상기 고로(100)내의 용융물을 출선구(100a)를 통해 출선시킬 수 있도록 다수개의 대탕도(102)가 마련되어 있는데, 상기 다수개의 대탕도(102)중 1개는 파손된 대탕도(102)를 보수하는 경우 사용함으로서 생산성의 저하를 방지하도록 운용된다.

상기 대탕도(102)는 상기 고로(100)로부터 출선되는 용융물과 접하게 되는 내부에는 내화물(102a)이 설치되어 있는데, 상기 내화물(102a)은 상기 고로(100)로부터 상기 대탕도(102)로 출선되는 고온의 용융물로부터 상기 대탕도(102)를 보호하는 역할을 하지만 반복적인 용융물의 출선으로 열화되거나 침식되어 그 기능을다하지 못하게 되는 경우 상기 대탕도(102)내에 재설치된다.

상기와 같은 경우에 대탕도(102)내에서 이루어지는 내화물(102a)의 설치는 열화되거나 침식된 내화물(102a)을 상기 대탕도(102)로부터 제거한 후 상기 대탕도(102)의 내부에 형틀(미도시)을 설치하고 내화물(102a)을 성형하여 일정시간(24시간)의 양생 후 건조시킴으로서 이루어지는데, 이때 상기 내화물(102a)의 건조조건은 상기 내화물(102a)의 내구성과 밀접한 관계가 있다.

즉, 400℃의 온도로 건조된 내화물(102a)을 1200℃까지 급격하게 승온시키는 경우 상기 내화물(102a)에는 균열이 발생하였는데, 이는 내화물(102a)의 건조가 고온에서 이루어지지 않으면 상기 고로(100)내의 용융물(1500℃)과의 접촉시 균열이 발생한다는 것을 알 수 있게 해준다.

또한, 상기와 같이 성형되고 양생되어 시공된 내화물(102a)은 그 건조가 충분히 이루어지지 않은 경우, 상기 내화물(102a)에 상기 고로(100)내의 용융물이 접촉하면 균열이 발생하여 용융물에 의한 국부 침식에 의해 그 내구성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 시공된 내화물(102a)은 건조시의 균열을 방지하기 위해 단계별로 그 온도를 상승시켜야 했다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 상기 대탕도(102)내에 성형되고 양생된 내화물(102a)을 건조시키기 위해 COG버너(104)를 상기 내화물(102a)의 내부에 안착시키는데, 상기 COG버너(104)는 공급되는 COG가스가 분출되는 다수개의 분출구(104a)를 가지고 있다.

즉, 상기 COG버너(104)에 형성된 분출구(104a)로부터 분출되는 COG가스에 불을 붙여 연소시킴으로서 상기 대탕도(102)내에 시공된 내화물(102a)의 건조가 이루어지는데, 상기와 같이 내화물(102a)이 건조되는 동안 상기 COG버너(104)로 공급되는 COG(코크스 오븐가스)의 양을 상기 대탕도(102)내의 온도에 따라 작업자가 조절함으로서 일정한 조건의 내화물건조작업이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기와 같이 행해지는 내화물(102a)의 건조는 COG버너(104)의 불꽃에 의해 직접 이루어지므로 내화물(102a)의 고른 가열이 곤란하므로 국부적으로만 고온건조되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 그 목적은, 열풍에 의해 내화물을 건조시킴으로서 상기 내화물을 균일하게 가열하여 건조하고 상기 대탕도내의 온도가 자동으로 조절되도록 개선된 고로 대탕도의 내화물 자동 건조장치를 제공함에 있다.

도 1은 고로의 대탕도 배치상태를 도시한 평면도;

도 2는 종래의 COG버너에 의해 대탕도의 내화물을 건조하는 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치를 도시한 것으로,

(a)는 전체 평면도,

(b)는 전체 측면도;

도 4는 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 안착커버를 도시한 것으로,

(a)는 측면도,

(b)는 평면도;

도 5는 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 보조 열풍기를 도시한 것으로,

(a)는 평면도,

(b)는 정면도;

도 6은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 주 열풍기를 도시한 것으로,

(a)는 평면도,

(b)는 정면도;

도 7은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 점화기를 도시한 것으로,

(a)는 주 점화장치의 부분 단면도,

(b)는 보조 점화장치의 단면도;

도 8은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 건조모드를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10..... 안착커버 12..... 제 1삽입구

12a..... 돌출부 14..... 제 2삽입구

30..... 주 열풍기 32..... 제 1바디

34,54..... 공기 공급구 36,56..... 가스 공급구

38..... 주 열풍구 40..... 장착 플레이트

42..... 온도계 50..... 보조 열풍기

52..... 제 2바디 58..... 보조 열풍구

60..... 장착원판 70..... 조작판넬

80..... 주 점화장치 92..... 보조 점화장치

95..... 공기공급 수동밸브 96..... 공기공급 자동밸브

97..... 가스공급 수동밸브 98..... 가스공급 자동밸브

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고로 대탕도내에 시공된 내화물을 건조하는 장치에 있어서, 상기 대탕도상에 안착되는 안착커버; 상부에 형성된 공기 공급구 및 가스 공급구와 하부에 형성된 주 열풍구가 각각 상기 안착커버의 상,하부에 배치되도록 상기 안착커버에 플랜지 결합되는 원통형의 제 1바디, 상기 안착커버상에 배치된 온도계, 및 상기 주 열풍구에 형성된 점화장치 삽입구에 삽입되는 주,보조 점화장치를 구비한 주 열풍기; 상부에 형성된 공기 공급구 및 가스 공급구와 하부에 형성된 보조 열풍구가 각각 상기 안착커버의 상,하부에 배치되도록 상기 안착커버에 플랜지 결합되는 원통형의 제 2바디와, 상기 보조 열풍구에 형성된 점화장치 삽입구에 삽입되는 보조 점화장치를 구비한 보조 열풍기; 및 상기 공기 공급구와 가스 공급구에 연결되는 공기 공급관과 가스 공급관상에 설치된 공기,가스공급 자동밸브와 온도계에 전기적으로 연결된 조작판넬;을 포함하는 고로 대탕도의 내화물 건조장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 안착커버를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 보조 열풍기를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 주 열풍기를 도시한 것이며, 도 7은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 점화기를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치의 건조모드를 도시한 것이다.

도 3에는 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)가 도시되어 있는데, 그 구성요소들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)는 크게 안착커버(10), 주 열풍기(30), 보조 열풍기(50), 및 조작판넬(70)을 포함하고 있는데, 우선 안착커버(10)에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안착커버(10)는 상기 대탕도(102)상을 덮을 수 있는 폭을 가지는 사각형의 판상(板狀)이며, 관통된 사각형상의 제 1삽입구(12)와 원형의 제 2삽입구(14)가 형성되어 있는데, 상기 제 1삽입구(12)는 그 둘레에 돌출부(12a)가 형성되어 있고, 하부면은 고온에 견딜 수 있도록 내화물이 코팅되어 있다.

그리고, 주 열풍기(30)에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 주 열풍기(30)는 제 1바디(32), 온도계(42), 및 주,보조 점화장치(80,90)를 포함하고 있는데, 상기 제 1바디(32)는 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 원통형이며 그 상부에 공기 공급구(34) 및 가스 공급구(36)가 형성되어 있다.

상기와 같이 제 1바디(32)의 상부에 형성된 공기 공급구(34) 및 가스 공급구(36)의 선단에는 공기 공급관(46) 및 가스 공급관(48)이 각각 플랜지 결합되도록 플랜지부(34a,36a)가 형성되어 있고, 상기 제 1바디(32)의 하부에는 상기 제 1바디(32)와 연통되는 주 열풍구(38)가 서로 반대방향으로 하향경사지도록 형성되어 있다.

한편, 상기 주 열풍구(38)의 내부에는 외측에서 내측으로 오면서 점점 직경이 작아지는 홀이 다수개 형성되어 있는 원판이 고정되어 열풍이 상기 원판에 부딪히면 열풍압이 증가하도록 하고 연소시 발생하는 불꽃이 직접 내화물에 닿지 못하도록 한다.

또한, 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1바디(32)는 상기바디(32)에 고정되어 상기 주 열풍구(38)의 상부에 위치하는 사각형의 장착 플레이트(40)를 구비하고 있는데, 상기 장착 플레이트(40)는 상기 안착커버(10)의 제 1삽입구(12) 둘레에 형성된 돌출부(12a)에 안착되어 볼트결합됨으로서 상기 안착커버(10)와 상기 주 열풍기(30)의 결합이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 장착 플레이트(40)상에는 온도계(42)가 상기 대탕도(102)내의 온도를 감지하도록 삽입,고정되어 있는데, 상기 온도계(42)는 상기 대탕도(102)내의 온도를 감지하도록 상기 안착커버(10)상에 다수개가 추가로 설치될 수 도 있다.

이때, 상기 장착 플레이트(40)를 관통하여 상기 주 열풍구(38)내로 삽입된 관에 의해 형성된 주,보조 점화장치 삽입구(38a, 38b)에는 주 점화장치(80)와 보조 점화장치(90)가 삽입되어 장착되는데, 상기 주 점화장치(80)와 보조 점화장치(90)의 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 7a와 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 주 점화장치(80)는 일측에 가스주입구(82a)와 공기주입구(82b)가 형성된 원통형의 본체(82)와 상기 본체(82)의 내부에 삽입되어 전기불꽃을 발생시키는 점화플러그(84)로 구성되어 있는데, 상기 주점화장치(80)는 상기 본체(82)내부로 주입된 가스와 공기가 혼합된 후 상기 점화플러그(84)에서 발생되는 전기불꽃에 의해 점화됨으로서 상기 주 열풍구(38)내의 공기와 가스의 혼합물을 직접적으로 점화시킨다.

그리고, 보조 점화장치(90)는 원통형(92)의 바디(92)내에 삽입된 점화플러그(94)에 의해 전기불꽃을 발생시켜 상기 주 열풍구(38)내의 공기와 가스의 혼합물을 간접적으로 점화시키는데, 이는 공기와 가스의 혼합물이 미점화되는것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 상기 주 열풍기(30)와 유사한 구조의 보조 열풍기(50)에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 5a와 5b에 도시된 바와 같이, 상기 보조 열풍기(50)는 제 2바디(52)와 보조 점화장치(90)를 포함하고 있는데, 상기 제 2바디(52)는 상기 제 1바디(32)보다 직경과 길이가 작은 원통형이며 그 상부에 공기 공급구(54) 및 가스 공급구(56)가 형성되어 있다.

상기와 같이 제 2바디(52)의 상부에 형성된 공기 공급구(54) 및 가스 공급구(56)의 선단에는 공기 공급관(46) 및 가스 공급관(48)이 각각 플랜지 결합되도록 플랜지부(54a,56a)가 형성되어 있고, 상기 제 2바디(52)의 하부에는 상기 제 2바디(52)와 연통되는 보조 열풍구(58)가 하향경사지도록 형성되어 있다.

한편, 상기 주 열풍구(38)와 마찬가지로 상기 보조 열풍구(58)의 내부에는 외측에서 내측으로 오면서 점점 직경이 작아지는 홀이 다수개 형성되어 있는 원판이 고정되어 열풍이 상기 원판에 부딪히면 열풍압이 증가하도록 하고 연소시 발생하는 불꽃이 직접 내화물에 닿지 못하도록 한다.

또한, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2바디(52)는 상기 바디(52)에 고정되어 상기 보조 열풍구(58)의 상부에 위치하는 장착원판(60)를 구비하고 있는데, 상기 장착원판(60)은 상기 안착커버(10)의 제 2삽입구(14)에 안착되어 볼트결합됨으로서 상기 안착커버(10)와 상기 보조 열풍기(50)의 결합이 이루어진다.

이때, 상기 장착원판(60)을 관통하여 상기 보조 열풍구(58)내로 삽입된 관에 의해 형성된 보조 점화장치 삽입구(58a)에는 상기 보조 점화장치(80)가 삽입되어 장착된다.

도 3a와 도 3b에는 상기와 같이 구성된 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)가 도시되어 있는데, 상기 제 1,2바디(32,52)의 상부에 형성된 공기 공급구(34,54)와 가스 공급구(36,56)에는 공기 공급관(46) 및 가스 공급관(48)이 분기되어 플랜지 결합되고, 상기 공기 공급관(46)에 공기를 공급하도록 연결된 공기 공급팬(44)이 상기 안착커버(10)상에 고정되어 있다.

또한, 상기 제 1,2바디(32,52)내로 공기를 공급하도록 분기된 상기 공기 공급관(46) 및 가스 공급관(48)상에는 공기와 가스의 흐름을 조절하는 공기공급 수동밸브(95), 공기공급 자동밸브(96), 가스공급 수동밸브(97), 및 가스공급 자동밸브(98)들이 설치되어 있는데, 상기 밸브(95,96,97,98)들과 상기 온도계(42)는 상기 안착커버(10)상에 고정된 조작판넬(70)에 전기적으로 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

대탕도 내에 내화물의 성형이 완료되면 일정시간(24시간)의 자연양생을 거친 후 형틀을 제거하고 상기 대탕도(102)의 상부를 커버(미도시)와 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)로 폐쇄하는데, 이때 상기 주 열풍구(38)는 상기 대탕도(102)의 길이방향을 향하도록 상기 안착커버(10)에 장착되어 있다.

상기와 같이 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)와 커버(미도시)에 의해 상기대탕도(102)의 상부가 폐쇄되면 공기공급 수동밸브(95)를 개방하는데, 이는 상기 공기 공급팬(44)에 의해 상기 제 1,2바디(32,52)내에 공기가 공급되도록 함으로서 주 점화장치(80)나 보조 점화장치(90)에 의한 점화시 가스폭발을 예방하기 위한 것이다.

즉, 상기와 같이, 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)가 상기 대탕도(102) 상에 안착되면 상기 조작판넬(70)에 의해 작업자는 상기 대탕도(102)내에 시공된 내화물(102a)이 건조되도록 상기 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)를 작동시켜 상기 조작판넬(70)에 설정된 내화물 건조모드에 의해 상기 내화물(102a)의 건조가 시작된다.

상기의 내화물 건조모드(A,B,C,D)는 도 8에 도시된 바와 같이, 시간이 지남에 따라 점차 온도를 상승시키도록 되어 있는데, 이는 상기 내화물의 건조시 급격한 온도상승에 따른 상기 대탕도내 내화물의 열충격을 방지하기 위한 것이다.

상기 공기공급 수동밸브(95)와 상기 가스공급 수동밸브(96)을 개방하고 상기 조작판넬(70)에 의해 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)가 작동시키면 상기 공기 공급팬(44)이 작동하고, 주 점화장치(80)에 전원이 인가되어 불꽃이 발생는데, 이때 주 점화장치(80)에는 상기 공기 공급관(48)과 상기 가스 공급관(48)에서 분기된 관에 의해 가스와 공기가 공급되어 점화된다.

이때, 상기 조작판넬(70)에 의해 가스 공급관(48)에 설치된 가스공급 자동밸브(35)가 30% 이하로 개방되어 제 1,2바디(32,52)내에 가스를 공급하는데, 이로인해 상기 주 열풍구(38)와 보조 열풍구(58)내에서 연소가 시작되는데, 상기 조작판넬(70)은 이때 상기 보조 점화장치(90)에 전원을 인가하여 상기 주 열풍구(38)와 보조 열풍구(58)내에서의 미연소를 방지한다.

이후에, 상기 공기공급 자동밸브(96)가 10% 이하로 개방되어 공기를 공급하면 주 열풍구(38) 및 보조 열풍구(58)에서 산소와 가스가 혼합되어 연소됨으로서 열풍이 발생된다.

상기와 같이 주 열풍구(53)와 보조 열풍구(63)내에서 열풍이 발생되면 상기 주 열풍구(38)로부터 공급되는 열풍은 상기 대탕도(102)의 길이방향으로 공급되고, 상기 보조 열풍구(58)로부터 공급되는 열풍은 상기 주 열풍구(38)에 의해 열풍이 공급되지 않는 부분에 열풍을 공급하여 상기 대탕도(102)내에 시공된 내화물(102a)을 건조시키게 된다.

상기와 같이, 가스공급 자동밸브(98)를 30%이하로, 공기공급 자동밸브(96)를 10% 이하로 개방하는 것은 도 8에 도시된 건조모드에 따라 초기에 150℃로 24시간을 유지기 위함이며, 이후 상기 건조모드에 따라 상기 밸브를 자동으로 조절하며 온도를 단계별로 상승시킴으로서 상기 대탕도(102)내의 내화물(102a)을 자동적으로 건조시킨다.

즉, 일정시간 경과 후 상기 장착 플레이트(40)에 삽입,고정된 온도계(42)에 의해 검출된 상기 대탕도(102)내의 온도신호는 상기 조작판넬(70)로 전송되어 상기 건조모드에 따라 상기 대탕도(102)내의 온도를 조절하도록 상기 가스공급 자동밸브(98)와 공기공급 자동밸브(96)의 개폐상태를 조절함으로서 상기 내화물(102a)은 건조모드에 따라 자동으로 건조된다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 고로 대탕도의 내화물 건조장치(1)는 COG가스를 사용하나 다른 가스의 사용도 가능하다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 열풍에 의해 대탕도(102)내에 시공된 내화물(102a)을 균일하게 가열하여 건조시켜 상기 내화물(102a)의 내구성을 향상시키고 상기 대탕도(102)내의 온도가 자동으로 조절되도록 함으로서 일정한 조건의 내화물 건조작업을 용이하게 실시할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (2)

1. 고로 대탕도(102)내에 시공된 내화물(102a)을 건조하는 장치에 있어서,

   상기 대탕도(102)상에 안착되는 안착커버(10);

   상부에 형성된 공기 공급구(34) 및 가스 공급구(36)와 하부에 형성된 주 열풍구(38)가 각각 상기 안착커버(10)의 상,하부에 배치되도록 상기 안착커버(10)에 플랜지 결합되는 원통형의 제 1바디(32), 상기 안착커버(10)상에 배치된 온도계(42), 및 상기 주 열풍구(38)에 형성된 점화장치 삽입구(38a)에 삽입되는 주,보조 점화장치(80,90)를 구비한 주 열풍기(30);

   상부에 형성된 공기 공급구(54) 및 가스 공급구(56)와 하부에 형성된 보조 열풍구(58)가 각각 상기 안착커버(10)의 상,하부에 배치되도록 상기 안착커버(10)에 플랜지 결합되는 원통형의 제 2바디(52)와, 상기 보조 열풍구(58)에 형성된 점화장치 삽입구(58a)에 삽입되는 보조 점화장치(90)를 구비한 보조 열풍기(50); 및

   상기 공기 공급구(34,54)와 가스 공급구(36,56)에 연결되는 공기 공급관(46)과 가스 공급관(48)상에 설치된 공기,가스공급 자동밸브(96,98)와 온도계(42)에 전기적으로 연결된 조작판넬(70);을 포함하는 고로 대탕도의 내화물 건조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1바디(32)의 하부에는 서로 반대방향을 향하도록 하향경사진 두개의 주 열풍구(38)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 고로 대탕도의 내화물 건조장치.