KR20060074161A - 전기로체 연와파손 감지장치 - Google Patents

전기로체 연와파손 감지장치 Download PDF

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KR20060074161A
KR20060074161A KR1020040112808A KR20040112808A KR20060074161A KR 20060074161 A KR20060074161 A KR 20060074161A KR 1020040112808 A KR1020040112808 A KR 1020040112808A KR 20040112808 A KR20040112808 A KR 20040112808A KR 20060074161 A KR20060074161 A KR 20060074161A
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Abstract

본 발명은 전기로체 연와파손 감지장치에 관한 것으로, 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하도록 구성된 케이블 터미널 조립체; 및 상기 케이블 터미널 조립체가 식재되고 상기 연와파손에 의한 용탕 유출시 상기 전기로체 외부로의 유출을 방지하도록 구성된 용탕유출방지부;로 이루어져, 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하면서 전기로체 외부로의 유출을 방지할 수 있다.
전기로, 용탕, 연와

Description

전기로체 연와파손 감지장치{Apparatus for dectecting damaged refractory in electric furnace}
도 1은 일반적인 아크전기로가 개략적으로 도시된 도면,
도 2a는 일반적인 아크전기로의 노체부분을 나타낸 사시도,
도 2b는 도 2a의 분해사시도,
도 3a는 종래의 아크전기로의 노상 외벽부분이 도시된 부분사시도,
도 3b는 도 3a의 구조가 도시된 부분절단측면도,
도 3c는 도 3b에서 노상 내부의 용탕이 용손부를 통해 외부로 유출되는 것을 나타낸 도면,
도 4a는 종래의 전기로의 외부가 도시된 사시도,
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 외부가 도시된 사시도,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 외벽부분이 도시된 부분사시도,
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 구조가 도시된 부분절단사시도,
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 사시도,
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 절단평면도,
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 일부절단사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 전기로체 연와파손 감지장치의 내부구조가 도시된 부분절단사시도,
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 구조가 도시된 부분절단측면도,
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 작용을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로가 개략적으로 도시된 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100...전기로체, 101...노상,
105...카본 연와, 106...영구장 연와,
107...서포트, 108...프레임,
130...노체 지지프레임, 200...전기로체 연와파손 감지장치,
212...부정형 내화물, 214...포켓 철피,
216...방출구, 250...케이블 터미널 조립체,
251...캡, 252...터미널,
253...조임볼트, 254...절연체,
270...내열 케이블, 300...콘트롤 박스,
310...인가 케이블, 400...용탕,
410...용손부위.
본 발명은 전기로체 연와파손 감지장치에 관한 것으로, 특히 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하면서 전기로체 외부로의 유출을 방지할 수 있도록 된 전기로체 연와파손 감지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기로는 전류의 아크열 및 그 복사열 효과를 이용하여 고철을 용해하는 노이며, 주로 전열 화학 제품의 제조, 금속의 정련, 용융, 열처리 등에 사용된다.
이러한 전기로는 전기양도체인 전극에 전류를 부가하여 고철과 전극 사이에서 발생하는 아크 복사열에 의하여 스크랩을 녹이는 아크로와, 도가니의 주위를 감은 코일에 전열을 통해서 유도전류에 의한 저항열로 정련하는 유도로의 두 가지 방 식이 있다.
이와 같은 전기로 중에서 아크열을 이용하는 전기로의 개략적인 구조가 도 1에 도시되어 있다.
전기로는 그 내부에 고철이 수납되어 용융되는 전기로체(100), 전기로에 산소를 취입하도록 전기로체(100)의 일측에 구비된 작업구(110), 전기로의 개폐가 가능하도록 전기로체(100) 상부에 구성된 커버부(150) 및 전기로 공정에 사용되는 아크열을 발생하도록 된 전극(60)이 포함되어 구성된다.
도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 이러한 전기로체(100)는 외측이 철피로 구성된 노상(101), 노상(101)내의 용탕과 접하지 않는 노상(101)의 상부에 구성된 수냉판넬(102) 및 수냉판넬(102) 외벽 원주를 따라 환포된 냉각수라인(103)으로 구성된다.
노상(101)에는 도 3a에 도시된 바와 같이, 전기로를 지지하여주는 노체 지지프레임(130)과 원형상의 전기로 노벽철피를 구속하는 프레임(108) 및 프레임(108)을 지지하여주는 서포트(107)가 구성되며, 프레임(108)은 수냉판넬(102)을 지지하여준다.
도 3b를 참조하여 노상(101)의 구성을 더 상세히 설명하면, 노상(101)은 그 외피가 철로 이루어지며, 그 내측의 용탕이 형성되는 부분에는 카본연와(105)가, 카본연와(105)와 노상(101)의 외피 사이에는 영구장연와(106)가 축조되어 있으며, 노상(101) 하부의 내측에는 노상스템프재(104)가 구성되어 있다.
이와 같은 전기로에서 고철 스크랩을 용해시키면 용탕이 형성되고, 용해 중 에 불순물을 제거하기 위하여 작업구(110)를 통하여 렌스를 이용한 산소를 취입시킨다.
산소 취입시 작업구(110) 좌우측 및 축조된 연와(105, 106) 중 용탕과 슬래그 사이에 위치된 연와는 용탕(400)과 산소의 화학반응에 의하여 상당히 많은 화학적 스트레스를 받게되고, 또한 슬래그 조성불량으로 노벽코팅이 지속적이지 못할 경우에도 축조된 연와(105, 106)가 노출되어 노벽 파손속도가 가속화되어 용해중인 내부의 용탕(400)은 연와(105, 106)를 침식시킨 후 노상(101)의 철피 외벽을 용손시키고 이 용손부위(410)를 통하여 외부로 흘러나오게 된다(도 3c 참조).
더욱이, 노벽 연와(105, 106)는 노내의 고온과 고열에 의해 연와(105, 106)의 마모상태를 육안으로 식별하기가 쉽지 않기 때문에 정밀한 노내 관찰이 이루어지지 않았을 경우에는 연와 잔존치에 따른 대책 방안을 강구할 수 있는 시기를 놓치는 경우가 있다.
이러한 작업이 지속적으로 발생하였을 경우에는 도 3c와 같은 용탕유출사고가 발생하게 되는데, 조업중 용탕유출사고 발생시 즉시 발견하여 조치를 취하기는 사실상 매우 어려운 작업이다. 그 이유는 전기로는 조업중 발생되는 대량의 분진 및 소음을 효과적으로 차단하기 위하여 별도의 인클로즈 설비를 구축하여 이 인클로즈 설비 내에 밀폐시켜 조업을 하기 때문에 밀폐된 환경에서 작업자가 상주하여 작업을 실시하지 않음에 따라 용탕유출사고가 발생하여도 조기발견이 어려운 것이다.
통상적으로, 설비사고가 발생된 시접으로부터 용탕유출에 의한 설비적 트러 블과 화재발생시 작업자는 용탕유출 사실을 인지하여 비상조치를 취하게 되는데, 용탕유출상태를 인지하지 못하게 될 시에, 유출된 용탕은 설비 콘트롤용 각종 전기 계측설비, 유압설비, 수처리설비 등에 문제점을 일으키게 되어 조업중단을 초래하게 된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 국부적인 즉, 작업구 좌우측에 전기로의 용강유출 차단장치에 용탕이 철피에 접촉하여 용탕이 유출되면 이를 감지하여 조업을 중단시키고 유출된 용탕을 급속응고시켜 대형사고를 방지하도록 한 기술이 공지된 바 있으나, 이는 용탕유출에 대해서 근본적으로 방지할 수 있는 기술이 제공되지 않아 설비사고에 의한 조업중단은 필연적이라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하면서 전기로체 외부로의 유출을 방지할 수 있도록 된 전기로체 연와파손 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기로체 연와파손 감지장치는 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하도록 구성된 케이블 터미널 조립체; 및 상기 케이블 터미널 조립체가 식재되고 상기 연와파손에 의한 용탕 유출시 상기 전기로체 외부로의 유출을 방지하도록 구성된 용탕유출방지부;로 이루어진다.
여기서, 상기 케이블 터미널 조립체는, 전기로 노상의 외벽을 환포하여 상기 노상의 외벽 용손시 용출되는 용탕을 감지하도록 된 내열 케이블; 상기 내열 케이블에 내열전원을 인가하여주도록 구성된 인가 케이블; 상기 인가 케이블 및 상기 내열 케이블을 접속하여 주도록 구성된 터미널; 및 상기 인가 케이블, 상기 내열 케이블 및 상기 터미널의 접속시 단선을 방지하여주도록 상기 인가 케이블, 상기 내열 케이블 및 상기 터미널을 환포하는 절연체;로 이루어진다.
또한, 상기 용탕유출방지부는, 상기 전기로체 노상 외벽에 이를 환포하도록 구성되어 상기 노상의 외벽 용손시 용출되는 용탕이 상기 전기로체 외부로 유출되는 것을 방지하도록 구성된 부정형 내화물; 및 상기 부정형 내화물을 담지하도록 상기 부정형 내화물을 환포하여 형성된 밀폐수단;으로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 밀폐수단에는 상기 전기로체로부터 발생되는 배가스의 방출을 용이하게 하기 위하여 다수의 배출공이 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4a는 종래의 전기로의 외부가 도시된 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 외부가 도시된 사시도이며, 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전 기로의 외벽부분이 도시된 부분사시도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 구조가 도시된 부분절단사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치(200)는 전기로체(100)의 노상(101) 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하도록 구성된 케이블 터미널 조립체(250) 및 케이블 터미널 조립체(250)가 식재되고 상기 연와파손에 의한 용탕 유출시 전기로체(100) 외부로의 유출을 방지하도록 구성된 용탕유출방지부(210)로 이루어진다.
노상(101) 내벽에는 그 내측의 용탕이 형성되는 부분에는 카본연와(105)가, 카본연와(105)와 노상(101)의 외피 사이에는 영구장연와(106)가 축조되어 있으며, 노상(101) 하부의 내측에는 노상스템프재(104)가 구성되어 있다. 노상(101) 외벽은 노체 지지프레임(130)과 원형상의 전기로 노벽철피를 구속하는 프레임(108) 및 프레임(108)을 지지하여주는 서포트(107)로 구획되어 있다. 이 구획된 각각의 노상(101) 외벽에 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치(200)가 장착된다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 절단평면도이며, 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 감지케이블 터미널이 도시된 일부절단사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치(200)는 외측의 어느 한 일면에 구성된 케이블 터미널 조립체(250)를 포함한다.
케이블 터미널 조립체(250)는 전기로 노상(101)의 외벽을 환포하여 노상(101)의 외벽 용손시 용출되는 용탕(400)을 감지하도록 된 내열 케이블(270); 내열 케이블에 내열전원을 인가하여주도록 구성된 인가 케이블(310); 인가 케이블(310) 및 내열 케이블(270)을 접속하여 주도록 구성된 터미널(252); 및 인가 케이블(310), 내열 케이블(270) 및 터미널(252)의 접속시 단선을 방지하여주도록 인가 케이블(310), 내열 케이블(270) 및 터미널(252)을 환포하는 절연체(254);로 이루어진다.
케이블 터미널 조립체(250)의 한 끝에는 내열 케이블(270)이, 다른 한 끝에는 인가 케이블(310)이 연결된다. 내열 케이블(270)은 케이블 터미널 조립체(250)에서 연장되어 노상(101)의 외벽에 밀착구성되어 노상(101) 외벽 용손시 용출되는 용탕(400)을 감지한다. 인가 케이블(310)은 외부로부터 내열 케이블에 내열전원을 인가하여주도록 구성된다. 내열 케이블(270) 및 인가 케이블(310)은 케이블 터미널 조립체(250) 내부에 구성된 터미널(252)에 의해 상호접속되며, 접속시 단선을 방지하여주도록 절연체(254)가 인가 케이블(310), 내열 케이블(270) 및 터미널(252)을 환포하도록 구성된다. 인가 케이블(310) 및 내열 케이블(270)을 상호접속시키는 터미널(252) 및 절연체(254)는 캡(251) 내부에 내장되며, 캡(251)의 일부는 케이블 터미널 조립체(250)가 고정되도록 하는 조임볼트(253)와 결속되도록 구성되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 전기로체 연와파손 감지장치의 내부구조가 도시된 부분절단사시도이다.
용탕유출방지부(210)는 전기로체(100)의 노상(101) 외벽에 이를 환포하도록 구성되어 노상(101)의 외벽 용손시 용출되는 용탕(400)이 전기로체(100) 외부로 유출되는 것을 방지하도록 구성된 부정형 내화물(212) 및 부정형 내화물(212)을 담지하도록 부정형 내화물(212)을 환포하여 형성된 밀폐수단(214)으로 이루어진다.
바람직하게는, 밀폐수단(214)에는 전기로체(100)로부터 발생되는 배가스의 방출을 용이하게 하기 위하여 다수의 배출공(216)이 형성되어질 수 있다.
용탕유출방지부(210)는 전기로체(100)의 노상(101) 외벽에 프레임(108) 및 서포트(107)로 구획된 각각의 노상(101) 외벽에 케이블 터미널 조립체(250)를 식재하여 장착된다. 용탕유출방지부(210)는 외부에 밀폐수단으로써 포켓 철피(214)가 구성되며, 포켓 철피(214)의 어느 한 일면에 케이블 터미널 조립체(250)가 식재되어 구성된다. 이때, 케이블 터미널 조립체(250)는 유지보수 및 조작이 용이하도록 내열 케이블(270)이 구성된 측의 일부만이 식재되는 것이 바람직하다. 용탕유출방지부(210)의 포켓철피(214) 내부에는 식재된 케이블 터미널 조립체(250)의 내열 케이블(270)을 내장하며 노상(101) 외벽 용손시 용출되는 용탕(400)이 전기로체(100) 외부로 유출되는 것을 방지하도록 부정형 내화물(212)이 충진되어 구성된다. 또한, 포켓 철피(214)에는 전기로체(100)로부터 발생되는 배가스의 방출을 용이하게 하기 위하여 다수의 배출공(216)이 형성되어지는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 작용을 간략히 설명한다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로의 구조가 도시된 부분절단측면도이고, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치의 작용을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기로체 연와파손 감지장치가 장착된 전기로가 개략적으로 도시된 도면이다.
용해중인 내부의 용탕(400)이 연와(105, 106)를 침식시킨 후 노상(101)의 철피 외벽을 용손시키고 이 용손부위(410)를 통하여 외부로 흘러나오게 되는 경우에, 용탕(400)은 프레임(108) 및 서포트(107)로 구획된 해당 노상(101) 철피 외벽면에 구성된 케이블 터미널 조립체(250)의 내열 케이블(270)을 단선시킨다. 이 단선 신호는 내열 케이블(270) 및 터미널(252)에서 인가 케이블(310)을 거쳐 인가 케이블(310)에 전원공급기(330)의 전원을 공급하는 콘트롤 박스(300)로 전달된다. 콘트롤 박스(300)로 전달된 신호로써 전기로체(100)의 어느 부분에 용손부위(410)가 위치하는지 인지할 수 있다. 이때, 유출된 용탕(400)은 용탕유출방지부(210)의 부정형 내화물(212)로 인하여 용손부위(410)에서 유출된 용탕(400)이 전기로체(100) 외부로 즉시 유출되는 것을 방지한다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗 어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기로체 연와파손 감지장치에 의하여, 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하면서 전기로체 외부로의 유출을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 전기로체 노상 외벽에 연와파손에 의한 용탕 유출시 이를 감지하도록 구성된 케이블 터미널 조립체; 및
    상기 케이블 터미널 조립체가 식재되고 상기 연와파손에 의한 용탕 유출시 상기 전기로체 외부로의 유출을 방지하도록 구성된 용탕유출방지부;
    로 이루어지는 전기로체 연와파손 감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 터미널 조립체는,
    전기로 노상의 외벽을 환포하여 상기 노상의 외벽 용손시 용출되는 용탕을 감지하도록 된 내열 케이블;
    상기 내열 케이블에 내열전원을 인가하여주도록 구성된 인가 케이블;
    상기 인가 케이블 및 상기 내열 케이블을 접속하여 주도록 구성된 터미널; 및
    상기 인가 케이블, 상기 내열 케이블 및 상기 터미널의 접속시 단선을 방지하여주도록 상기 인가 케이블, 상기 내열 케이블 및 상기 터미널을 환포하는 절연체;
    로 이루어지는 전기로체 연와파손 감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용탕유출방지부는,
    상기 전기로체 노상 외벽에 이를 환포하도록 구성되어 상기 노상의 외벽 용손시 용출되는 용탕이 상기 전기로체 외부로 유출되는 것을 방지하도록 구성된 부정형 내화물; 및
    상기 부정형 내화물을 담지하도록 상기 부정형 내화물을 환포하여 형성된 밀폐수단;
    으로 이루어지는 전기로체 연와파손 감지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀폐수단에는 상기 전기로체로부터 발생되는 배가스의 방출을 용이하게 하기 위하여 다수의 배출공이 형성된 전기로체 연와파손 감지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100829948B1 (ko) * 2006-12-18 2008-05-16 주식회사 포스코 전기로의 연와파손 감지센서 장치
KR101321610B1 (ko) * 2013-05-27 2013-10-23 강호철 파손감지 기능을 구비한 전기로

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