KR20060062739A - 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 잔선구 개공을 위한 작업의 곤란성을 배제하고 필요시 언제든지 단시간에 신속하고 안전하게 잔선구를 개폐할 수 있는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그를 개시한다.

본 발명의 주요 구성은, 대탕도의 잔선구에 대해 임의로 삽입 및 인출할 수 있도록 상기 잔선구의 형태를 따른 외형을 갖는 내화물 소재의 플러그 본체; 일부가 상기 플러그 본체에 심겨져 고정되며 다른 일부는 상기 플러그 본체의 후단부로 노출되어 상기 플러그 본체를 잔선구에 대해 삽입 및 인출하기 위한 외력을 받게 되는 로드를 포함하여 이루어진다.

대탕도, 용선, 잔선구, 플러그, 로드, 보강 리브, 니플

Description

용광로의 대탕도 잔선구용 플러그{PLUG FOR MAIN IRON RUNNER OF BLAST FURNACE}

도 1 : 용광로에서 배출된 용선이 일시 저장된 대탕도를 나타낸 단면도

도 2 : 본 발명의 제1실시예에 따른 플러그를 나타낸 단면도

도 3 : 본 발명의 제2실시예에 따른 플러그를 나타낸 단면도

도 4 : 본 발명의 제3실시예에 따른 플러그를 나타낸 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 대탕도 11 : 금형

12 : 정형 내화물 13 : 부정형 내화물

14 : 용선 15 : 슬래그

16,20,30,40 : 플러그 16a,21,31,41 : 플러그 본체

16b,22,32,42 : 로드 22a,32a : 보강 리브

22b,32b,42b : 호울 33,43 : 씰링재 누출 방지판

34,44 : 니플 45 : 스틸 플레이트

본 발명은 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 용광로로부터 배출된 용선이 일시 체류 또는 저장되는 대탕도에서 용선과 슬래그의 혼합 용융물을 배출하기 위해 설치된 잔선구를 개폐하는 데에 사용되는 플러그에 관한 것이다.

일반적인 제선공정에 있어서, 용광로 내부에서 생성된 용융물은 출선구를 통해 대탕도(main iron runner)로 배출되며, 배출된 용융물은 대탕도 내에 일정시간 체류 또는 저장된 상태에서 비중차에 의해 용선과 슬래그로 분리된다. 그리고, 분리된 용선은 용선 탕도로 흘러가고, 슬래그는 대탕도에서 용선이 재분리된 뒤 슬래그 탕도를 따라 배출된다.

한편, 대탕도의 외부는 철제 금형으로 이루어져 있고, 그 내부에는 정형 내화물이 축조됨과 아울러 부정형 내화물이 성형됨으로써 고온의 용선이 체류할 수 있게 된다. 이러한 대탕도에 용선이 체류 또는 저장된 상태에서는 1500℃ 전후의 고온과 용선의 유동에 의해 내화물이 화학적 반응과 물리적 변화를 일으킴으로써 손상과 마모가 진행된다. 이 때, 마모 또는 손상된 대탕도의 내벽을 보수하기 위해서는 일단 대탕도 내의 용선을 외부로 배출할 필요가 있다. 그런데, 현재 시행되고 있는 대탕도 용선 배출 작업은, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 잔선구 개공기를 이용하여 대탕도를 타격 굴착함으로써 잔선구를 개공하고, 이 잔선구 를 통해 대탕도 내의 용선을 배출하는 방법으로 이루어지고 있다. 하지만, 잔선구 개공기를 이용한 개공 작업이 용이하지 못하여 상당 부분 산소 취입을 통한 잔선 배출 작업이 이루어지고 있는 실정이다. 이러한 종래의 작업 방식에서는, 통상적으로 대탕도의 수명이 다하여 차기 보수가 시행될 때까지 탕도 내의 용선 배출 작업이 2∼3일에 1회씩 총 8∼10회 정도가 반복하여 이루어지게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 작업 방식에서는 다음과 같은 문제점이 발생하고 있다. 첫째, 잔선구 개공기의 설치 및 취외(取外) 작업이 매우 번거롭다는 문제가 있다. 둘째, 잔선구 개공시 대탕도에 가해지는 타격에 의해 잔선구 주위의 내화물에 균열을 조장하고, 궁극적으로는 대탕도의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다. 셋째, 산소에 의한 개공 작업의 경우에는, 비산되는 불꽃에 의해 작업자가 화상을 입게 될 위험이 상존하고 있으며, 조연성 가스인 산소로 인한 폭발 및 화재 등의 대형 사고가 유발될 위험이 잠재되어 있을 뿐만 아니라, 공해물질이 발생되는 문제가 있다.

한편, 조업중 대탕도의 이상 마모로 인해 용선이 누설되는 사고가 발생하는 예가 있는데, 용선이 누설되면 설비는 물론이고 인명 피해와 같은 대형 사고로 이어질 가능성이 크다. 그리고, 일단 용선 누설 사고가 발생하면, 얼마나 신속하게 대탕도 내의 용선을 배출하느냐에 따라 용선 누설의 최소화와 대형 사고의 방지 여부가 좌우된다. 그런데, 현재의 잔선구 개공기를 이용한 작업 방식으로는 기계의 설치 등 작업 준비와 잔선구 개공에 과다한 시간이 소요되므로, 누설되는 용선의 양을 감소시키기가 거의 불가능한 실정이다. 따라서, 안전 사고 방지와 설비 보호를 위해 작업 방식의 개선에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 잔선구 개공을 위한 작업의 곤란성을 배제하고 필요시 언제든지 단시간에 신속하고 안전하게 잔선구를 개폐할 수 있는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그를 제공하는 데에 주목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 잔선구 개공시 유발되는 잔선구 주위의 내화물 파손과 그로 인한 대탕도의 수명 단축을 배제할 수 있는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 용선 누설 사고와 같은 긴급 상황 발생시 비상 조치의 시간을 단축함과 아울러 안전 확보와 설비 보호에 효과적인 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그는, 대탕도의 잔선구에 대해 임의로 삽입 및 인출할 수 있도록 상기 잔선구의 형태를 따른 외형을 갖는 내화물 소재의 플러그 본체; 일부가 상기 플러그 본체에 심겨져 고정되며 다른 일부는 상기 플러그 본체의 후단부로 노출되어 상기 플러그 본체를 잔선구에 대해 삽입 및 인출하기 위한 외력을 받게 되는 로드를 포함 하여 이루어진 것을 특징적인 수단으로 한다.

여기서, 상기 로드의 상기 플러그 본체에 심겨진 부위에는 플러그 본체의 응집력과 절손강도를 높이기 위한 보강 리브가 다수 구비된 구조가 개시될 수 있다.

또, 상기 플러그 본체의 외주면에 플러그 본체의 강도를 보강하기 위한 스틸 플레이트가 둘러싸여진 구조가 개시될 수도 있다.

특히, 상기 플러그 본체의 후단부에는, 상기 플러그 본체와 상기 잔선구 사이의 틈새에 압입되는 씰링재의 누출을 방지할 수 있도록 상기 잔선구의 입구를 차단하는 씰링재 누출 방지판이 구비될 수 있다.

더욱이, 상기 씰링재 누출 방지판에는, 상기 플러그 본체와 상기 잔선구 사이의 틈새로 씰링재를 압입하기 위한 호스를 연결할 수 있는 니플이 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 로드의 후단부에 플러그의 인출을 위한 호울이 형성된 구조가 개시될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 용광로에서 배출된 용선이 일시 저장된 대탕도를 나타낸 단면도이다. 도면에 나타난 바와 같이, 대탕도(10)의 외부는 철제 금형(11)으로 이루어져 있고, 그 내측에는 정형 내화물(12)이 축조되어 있으며, 가장 안쪽에는 부정형 내화물 (13)이 성형되어 있다. 이러한 대탕도(10)의 내부에 용광로에서 배출된 용선(14)과 슬래그(15)가 체류하게 되는데, 그 저층 하부에는 본 발명의 플러그(16)를 적용하기 위하여 용선(14) 배출용 잔선구(17)가 설치되어 있다. 그리고, 잔선구(17)에 삽입된 본 발명의 플러그(16)와 잔선구(17) 사이의 틈새를 통해 용선이 누설되지 않도록 함과 아울러 플러그(16)의 인출이 용이하도록 하기 위해, 플러그(16)와 잔선구(17) 사이에는 씰링재(18)가 압입되어 있다. 한편, 본 발명의 플러그(16)는 플러그 본체(16a)와 이 플러그 본체(16a)를 잔선구(17)에 삽입하거나 인출하기 위한 로드(16b)로 이루어져 있으며, 그 구체적인 구조에 대해서는 아래의 실시예들을 통해 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플러그를 나타낸 단면도이다.

도시된 플러그(20)의 플러그 본체(21)는 대탕도의 잔선구에 대해 임의로 삽입하거나 인출할 수 있도록 잔선구의 형태를 따른 외형으로 이루어지는데, 예컨대 도면과 같이 테이퍼형으로 이루어지거나 또는 스트레이트형으로 이루어질 수도 있다. 특히, 플러그 본체(21)는 대탕도의 잔선구에 삽입된 상태에서 고온의 용선과 접촉하게 되므로, 그 소재는 내열성과 열간강도 및 냉간강도가 우수한 내화물로 이루어져야 한다.

그리고, 플러그 본체(21)에 삽입된 로드(22)는 플러그 본체(21)를 조형할 때 그 일부가 플러그 본체(21)에 심어져 고정되며, 로드(22)의 나머지 일부는 플러그 본체(21)의 후단부로 길게 노출됨으로써 플러그 본체(21)를 잔선구에 삽입하거나 잔선구로부터 인출하기 위한 힘의 작용 부위가 된다. 특히, 플러그 본체(21) 내에 심겨져 있는 로드(22)의 해당 부위에는 다수의 보강 리브(22a)가 구비되어 있는데, 이 보강 리브(22a)는 플러그 본체(21)의 응집력과 절손강도를 높이는 역할을 한다. 로드(22)의 후단부에는 플러그(20)의 인출을 위한 호울(22b)이 형성되어 있는데, 소정의 플러그 삽입/인출 장치(예를 들어 유 ·공압장치)에 구비되는 연결핀을 상기 호울(22b)에 끼워서 잔선구로부터 플러그(20)를 인출하게 된다.

다음으로, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 플러그를 나타내고 있다.

제2실시예의 플러그(30)는, 제1실시예의 플러그(20)에 개시된 구성에 부가하여, 플러그 본체(31)의 후단부에 씰링재 누출 방지판(33)을 구비하고 있다. 이 씰링재 누출 방지판(33)은, 플러그 본체(31)가 잔선구(도 1의 17)에 삽입된 상태에서 플러그 본체(31)와 잔선구(17) 사이의 틈새에 씰링재(도 1의 18)가 압입되었을 때 이 씰링재(18)가 잔선구(17) 밖으로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 잔선구(17)의 입구를 차단하는 역할을 한다.

또, 잔선구(17)에 플러그 본체(31)가 끼워진 상태에서 상기와 같이 플러그 본체(31)와 잔선구(17) 사이의 틈새에 씰링재(18)를 압입하기 위해서는, 수작업으로 하는 것보다는 소정의 압입장치를 이용하는 것이 압입강도와 씰링 효과면에서 바람직하다. 이러한 압입장치를 이용하여 씰링재(18)를 압입할 수 있도록 하기 위하여, 본 실시예에서는 상기 씰링재 누출 방지판(33)에 니플(34)을 마련하였다. 이에 따라, 상기 니플(34)을 압입장치와 고압 호스로 연결하여 플러그 본체(31)와 잔선구(17) 사이의 틈새에 씰링재(18)를 압입하면 된다.

그 밖의 구성 즉, 플러그 본체(31)에 심겨진 로드(32)의 일부에 보강 리브(32a)가 구비된 구성과, 로드(32)의 후단부에 플러그(30)의 인출을 위한 호울(32b)이 형성된 구성은, 전술한 제1실시예와 동일하다.

다음으로, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 플러그를 나타내고 있다.

본 실시예의 플러그(40)는, 플러그 본체(41)의 외주면에 플러그 본체(41)의 강도를 보강하기 위한 스틸 플레이트(45)가 둘러싸여진 구조에 특징이 있다. 이 스틸 플레이트(45)는 단순히 플러그 본체(41)의 외주면에 덧씌워지는 것보다는, 플러그 본체(41)의 외형을 따라 스틸 플레이트(45)가 제작된 상태에서 이 스틸 플레이트(45)의 내부에 내화물을 주입하여 플러그 본체(41)를 성형하는 방식으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 플러그 본체(41)의 외주면에 스틸 플레이트(45)가 보강되어 있기 때문에, 잔선구(도 1의 17)에 플러그(40)를 삽입하거나 인출함으로 인한 플러그 본체(41)의 손상을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 잔선구(17)에 플러그(40)를 삽입할 때 높은 강도가 요구되는 경우에 매우 유리하다.

한편, 본 실시예에서는 플러그 본체(41)에 심겨진 로드(42)의 일부에 전술한 실시예에서와 같은 보강 리브를 구비할 수도 있으나, 스틸 플레이트(45)에 의해 플러그 본체(41)의 강도가 충분히 유지될 수 있으므로 보강 리브의 배제가 가능하다.

그리고, 로드(42)의 후단부에 플러그(40)의 인출을 위한 호울(42b)이 형성된 구성과, 플러그 본체(41)의 후단부에 씰링재 누출 방지판(43)과 니플(44)이 마련된 구성은 전술한 제1실시예 및 제2실시예와 동일하다.

이상의 실시예들과 같이 이루어진 본 발명의 플러그를 적용하기 위해서는, 도 1에 나타난 바와 같이 대탕도(10)에 잔선구(17)가 마련되도록 설계되어야 한다. 그리고, 잔선구(17)에 대해 플러그(16)를 삽입하거나 인출하기 위한 플러그 삽입/인출 장치가 요구되며, 그 예로서는 유 ·공압 장치를 들 수가 있다. 또, 잔선구(17)에 플러그(16)가 삽입된 상태에서 잔선구(17)와 플러그 본체(16a) 사이의 틈새에 씰링재(18)를 압입하기 위한 압입장치도 구비할 필요가 있다.

한편, 플러그 삽입/인출 장치를 이용하여 대탕도(10)의 잔선구(17)에 플러그(16)를 밀어 넣어 삽입하고, 잔선구(17)와 플러그 본체(16a) 사이의 틈새에 씰링재(18)를 압입한 상태에서, 대탕도(10)의 조업이 진행된다. 조업중에 용선(10)을 인출하여야 할 경우, 즉 대탕도(10)의 내화물(12,13)에 대한 보수 또는 내화물(12,13)의 이상 마모로 인해 용선(14)이 누설되는 등의 긴급한 상황이 발생하는 경우에는, 플러그(16)를 잔선구(17)로부터 인출하기만 하면 되므로 종래의 타격 굴착 작업에 의한 잔선구 개공 방식이나 산소 작업 방식에 비해 작업의 신속성과 안전성면에서 대단히 유리하다.

이상의 실시예에 의거하여 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그는 다음과 같은 효과를 발휘한다.

첫째, 대탕도의 구축시 잔선구가 설치된 상태에서 잔선구를 언제든지 임의로 개폐할 수 있으므로, 대탕도로부터 용선을 배출하고자 할 경우에 종래와 같은 잔선구 개공을 위한 별도의 작업이 불필요하고, 잔선구 개폐 작업의 신속성과 안전성이 크게 향상된다.

둘째, 용선 누설 사고와 같은 긴급 상황 발생시 플러그의 즉각적인 인출을 통해 대탕도 내의 용선을 신속하게 배출할 수 있으므로, 용선의 누설이 최소화됨과 아울러 2차 사고가 미연에 방지됨으로써, 안전 확보와 설비 보호에 효과적이다.

셋째, 종래에 잔선구 개공시 유발되던 잔선구 주위의 내화물 파손의 위험이 없으므로, 대탕도의 수명 보전과 비용 절감에 기여하게 된다.

넷째, 종래의 산소 작업 방식에서 잔선구 개공 작업시 발생하던 분진과 불꽃 비산 현상이 배제되고 오염물질의 발생이 없으므로, 환경적인 측면에서 매유 유리하다.

Claims (6)

1. 대탕도의 잔선구에 대해 임의로 삽입 및 인출할 수 있도록 상기 잔선구의 형태를 따른 외형을 갖는 내화물 소재의 플러그 본체;

   일부가 상기 플러그 본체에 심겨져 고정되며 다른 일부는 상기 플러그 본체의 후단부로 노출되어 상기 플러그 본체를 잔선구에 대해 삽입 및 인출하기 위한 외력을 받게 되는 로드를 포함하여 이루어진 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.
2. 제1항에 있어서,

   상기 로드의 상기 플러그 본체에 심겨진 부위에는 플러그 본체의 응집력과 절손강도를 높이기 위한 보강 리브가 다수 구비된 것을 특징으로 하는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.
3. 제1항에 있어서,

   상기 플러그 본체의 외주면에 플러그 본체의 강도를 보강하기 위한 스틸 플레이트가 둘러싸여진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 플러그 본체의 후단부에는, 상기 플러그 본체와 상기 잔선구 사이의 틈새에 압입되는 씰링재의 누출을 방지할 수 있도록 상기 잔선구의 입구를 차단하는 씰링재 누출 방지판이 구비된 것을 특징으로 하는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.
5. 제4항에 있어서,

   상기 씰링재 누출 방지판에는, 상기 플러그 본체와 상기 잔선구 사이의 틈새로 씰링재를 압입하기 위한 호스를 연결할 수 있는 니플이 구비된 것을 특징으로 하는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.
6. 제1항에 있어서,

   상기 로드의 후단부에 플러그의 인출을 위한 호울이 형성된 것을 특징으로 하는 용광로의 대탕도 잔선구용 플러그.

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