KR20090057516A - 부정형 내화물 시공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부정형 내화물을 이용하여 용융금속을 공급하기 위한 유로나 용융금속을 저장할 수 있는 내화물 용기를 제작함에 있어서 부정형 내화물에 함유된 수분이 신속히 배출되게 하여 건조시간을 단축시킬 수 있도록 한 부정형 내화물 시공장치에 관한 것이다.

본 발명은 내화물 구조체로 이루어진 외부틀(110); 상기 외부틀(110)의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 위치되어 내부틀을 이루는 다공지지판(120); 상기 다공지지판(120)의 내측면을 밀착 지지하며 회수가 가능하도록 상단에 견인고리(135)가 구비된 지지프레임(130); 상기 다공지지판(120)의 표면에 부착된 고정편(126); 상기 고정편(126)을 통해 다공지지판(120)의 외측면을 감싸도록 부착된 수분흡착포(140); 및 상기 지지프레임(130)에 고정되고, 다공지지판(120)의 내측면에 균일한 열기를 제공하도록 지지프레임(130)을 향하도록 지지프레임(130)의 내측에 방사상으로 균일 배치된 다수의 가스분출공을 구비한 버너(150)를 포함하여 구성된다.

흡착포, 부정형 내화물, 시공, 건조, 용기, 용융금속

Description

부정형 내화물 시공장치{Apparatus for building unshaped refractory}

본 발명은 부정형 내화물을 이용하여 용융금속을 공급하기 위한 유로나 용융금속을 저장할 수 있는 내화물 용기를 제작함에 있어서 부정형 내화물에 함유된 수분이 신속히 배출되게 하여 건조시간을 단축시킬 수 있도록 한 부정형 내화물 시공장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로 탕도나 래들과 같이 고온의 용융금속과 관련되는 설비는 용융금속과의 접촉부에 부정형 내화물을 시공하여 고온의 열에 견딜 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 부정형 내화물 시공체는 사용 목적에 따라서 현장에서 틀을 만들고 내화물에 수분을 첨가하고 혼련시켜 상기 틀에 타설한 다음 양생과정을 거쳐 일정 형상을 구축시킨 뒤 건조과정을 거쳐 제작된다.

이때 사용되는 부정형 내화물내에는 원료자체에 결합되어 있는 결정수를 비롯하여 세멘트와 수화반응에 필요한 수화물 형성용 수분과 시공이 용이하도록 작업성 발현을 위한 수분 등 다량의 수분이 존재하게 된다.

따라서, 부정형 내화물 시공체는 반드시 건조과정을 거쳐 상기 수분이 모두 탈기되어야만 비로소 내화물의 특성을 발휘할 수 있게 된다.

만일, 건조가 충분히 이루어지지 않게 되면, 고온의 용융금속물이나 프레임과 접촉되면서 크랙이 발생되거나 폭발에 의한 탈락현상이 발생될 수 있으며, 사용 중 국부적인 침식이 발생하여 시공체의 수명이 급격하게 단축되는 등의 여러 문제점들이 발생되며, 일단 이러한 결함이 발생되면 재보수에 많은 비용과 시간이 소요되므로 설비가동율이 크게 저하되는 심각한 문제로 이어지게 된다.

따라서, 부정형 내화물 시공체를 보다 효율적으로 건조시키기 위한 여러기술들이 개발되고 있는 바, 그 일예로서, 도 1에 도시된 바와 같이 외부틀(1)과 내부틀(미도시) 사이로 타설된 부정형 내화물(A)이 양생과정을 거치면 내부틀을 제거한 다음 가스라인(2)을 삽입하여 부정형 내화물(A)을 직접 가열건조시키는 방식이 있다.

또는 도 2에 도시된 바와 같이, 외벽(10)과, 강철망으로 이루어진 내벽(20)과, 이 강철망 내벽(20)을 지지하기 위한 지지골격(30)으로 이루어진 시공장치를 이용하여 부정형 내화물(A)을 시공한 다음 강철망을 통해 부정형 내화물의 수분이 강철망 내벽(20) 내측으로 배출되도록 유도함과 동시에 강철망 내벽(20) 내측에 가스라인(40)을 삽입하여 타설된 부정형 내화물(A)을 직접 가열건조시킴으로써 신속한 건조가 이루어지도록 한 방식이 있다.

특히, 이러한 방식은 상기 강철망 내벽(20)과 지지골격(30)은 시공후에 제거되지 않고 시공체 내부로 흘려보내는 고온의 용융금속에 의해 용융되어 제거되도록 하여 시공기간을 더욱 단축시킬 수 있도록 한 것이 특징이다.

그러나 상기와 같은 종래의 건조방식으로는 강철망이 타설된 부정형 내화물로부터 수분을 신속하게 흡수하지 못하므로 실제 건조시간이 크게 단축되지 않을 뿐만 아니라, 강철망 내벽과 지지골격이 완성된 시공체의 일부를 이루게 되므로 그 회수가 불가능하여 시공비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 건조시간이 크게 단축되는 동시에 시공비용이 저렴한 부정형 내화물 시공장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내화물 구조체로 이루어진 외부틀; 상기 외부틀의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 위치되어 내부틀을 이루는 다공지지판; 상기 다공지지판의 내측면을 밀착 지지하며 회수가 가능하도록 상단에 견인고리가 구비된 지지프레임; 상기 다공지지판의 표면에 부착된 고정편; 상기 고정편을 통해 다공지지판의 외측면을 감싸도록 부착된 수분흡착포; 및 상기 지지프레임에 고정되고, 다공지지판의 내측면에 균일한 열기를 제공하도록 지지프레임을 향하도록 지지프레임의 내측에 방사상으로 균일 배치된 다수의 가스분출공을 구비한 버너를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 수분흡착포는 상기 고정편들의 단부에 관통된 상태로 다공지지판에 부착되고, 상기 수분흡착포를 관통한 상기 고정편의 단부는 수분흡착포의 표면 에 밀착되게 절곡되어 상기 수분흡착포가 다공지지판으로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 지지프레임 상부에는 다공지지판의 개방부를 밀폐시키는 커버가 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 버너는 프레임부재의 중앙을 수직으로 관통하는 가스공급관과 연결되며, 상기 가스공급관에는 가스유입량을 조절할 수 있는 밸브와 가스유입량을 계측하는 유량게이지가 구비될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 부정형 내화물 시공장치에 의하면, 수분흡착포가 부정형 내화물에 함유된 수분을 신속하게 빨아들이고 빨아들인 수분은 내부의 히터가 신속하고 균일하게 건조시키므로 작업성의 극대화는 물론, 안정된 내화물 시공체를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 시공이 완료된 이후에 내부틀을 이루는 다공지지판 및 지지프레임을 인양하여 재사용함으로써 시공비용을 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 지지프레임 상부에 커버를 설치하여 다공지지판 내부의 온도를 고온으로 유지시켜 부정형 내화물의 건조를 촉진시킴과 동시에 지지프레임 위에서도 조업이 가능하도록 하여 작업성을 향상시키며, 커버를 필요에 따라 부분적으로 개방시켜 내부의 작업상태를 육안으로 확인할 수 있게 되므로 작업성이 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 내화물 구조체로 이루어진 외부틀(110)과, 상기 외부틀(110)의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 위치되어 내부틀을 이루는 다공지지판(120)을 구비한다.

상기 외부틀(110)은 상부가 개방된 통형상으로서, 본 발명에서는 원통형상을 예를 들어 도시하고 설명한다.

상기 다공지지판(120)은 부정형 내화물(A)을 구성하는 최대입자의 크기보다 작은 다수의 구멍들을 갖는 판상의 부재로서, 익스펜드 메탈이나 함석 또는 목재 또는 무기화합물 등 다양한 재질들로 이루어질 수 있다.

상기 다공지지판(120)은 상기 외부틀(110)의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 위치되며, 내측으로 지지프레임(130)이 밀착된 상태로 지지된다. 상기 다공지지판(120)과 지지프레임(130)은 상기 다공지지판(120)의 내측면에 부착된 연 결부재(125)를 통해 이루어진다. 상기 연결부재(125)는 다공지지판(120)의 와이어 또는 끈부재일 수 있다. 작업자는 지지프레임(130)의 내부에 들어가서 상기 고정편(126)을 이용하여 다공지지판(120)을 지지프레임(130)에 확실하게 밀착고정시킨다.

그리고 상기 지지프레임(130)의 상단에는 견인고리(135)가 구비되며, 상기 지지프레임(130)은 상기 견인고리(135)를 통해 별도의 견인장치(미도시)에 매달린 상태로 설치된다. 따라서, 상기 다공지지판(120)은 지지프레임(130)에 의해 외부틀(110)의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 지지프레임(130)은 중량을 최소화하도록 다수의 파이프를 절곡시켜 제작되는 것이 바람직하다.

상기 다공지지판(120)의 외측에는 수분흡착포(140)가 감싼 상태로 부착되며, 이로써 상기 지지프레임(130)과 다공지지판(120)과 수분흡착포(140)는 하나의 세트를 이루면서 완성될 부정형 내화물 시공체의 내부틀을 이루게 된다.

한편, 상기 다공지지판(120)의 외측면에는 수분흡착포(140)를 부착시키기 위한 다수의 고정편(126)이 부착된다. 상기 고정편(126)은 핀 형상을 가지면서 와이어와 같이 쉽게 구부릴 수 있도록 되어 있다. 이는, 작업자는 수분흡착포(140)를 고정편(126)에 관통시켜 다공지지판(120) 외측면에 수분흡착포(140)가 감싸지도록 한 다음 수분흡착포(140)의 외측면으로 돌출된 고정편(126)의 단부를 구부려 수분흡착포(140)의 외측면에 밀착시킴으로써 수분흡착포(140)가 다공지지판(120)으로부터 이탈되지 않도록 견고하게 고정될 수 있도록 하기 위함이며, 동시에 지지프레 임(130)을 인양시키는 과정에서 지지프레임(130)을 따라 인양되는 고정편(126)들이 부정형 내화물 시공체의 내측벽면과 간섭되지 않고 원활하게 인양되도록 하기 위함이다.

상기 수분흡착포(140)는 모세관이 형성된 부재로서, 모세관 현상을 통해 부정형 내화물(A)에 함유된 수분을 신속하게 흡수할 수 있다. 또한 상기 수분흡착포(140)는 건조과정에서의 버너(150)의 열을 견딜 수 있도록 150℃의 온도에 변형이 없어야 한다.

상기 수분흡착포(140)는 건조과정 이후 버너(150)의 열을 높여 소각시킨다. 따라서, 지지프레임(130)의 인양시 부정형 내화물 시공체의 내벽면에 소각된 상태로 남게 된다.

상기 버너(150)는 지지프레임(130)의 내측에 설치되며, 다공지지판(120)의 내측면에 균일한 열기를 제공하도록 지지프레임(130)을 향하면서 지지프레임(130)의 내측에 방사상으로 균일 배치된 다수의 가스분출공을 구비한다.

상기 버너(150)는 지지프레임(130)의 중앙을 수직으로 관통하는 가스공급관(151)과 연결되어 외부로부터 열원이 되는 가스를 공급받게 된다. 상기 가스공급관(151)에는 내화물의 특성에 맞는 건조가 가능하도록 가스유입량을 조절할 수 있는 밸브(152)와 가스유입량을 계측하는 유량게이지(153)가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 다공지지판(120)의 개방상부를 밀폐시키도록 지지프레임(130) 상단에는 커버(160)가 더 구비될 수 있다. 상기 커버(160)의 중앙에는 가스공급 관(151)을 관통시키는 관통공이 형성된다. 이와 같이 구성된 커버(160)은 다공지지판(120)의 내부를 밀폐시켜 다공지지판(120) 내부의 열기가 다공지지판의 상부로 배출되지 않도록 하여 부정형 내화물(A)의 건조를 촉진시킴과 동시에 작업자가 지지프레임(130) 위에서도 조업이 가능하도록 하여 작업성을 향상시킨다.

또한, 상기 커버(160)는 부분적으로 개방이 가능하도록 분할 구성되어 있다. 따라서, 작업자는 필요에 따라 상기 커버(160)를 부분적으로 개방시켜 내부의 작업상태를 육안으로 확인하면서 작업상태를 점검할 수 있다.

이와 같이 구성된 부정형 내화물 시공장치에 따르면, 먼저 내측과 외측에 각각 다공지지판(120)과 수분흡착포(140)가 결합된 상태의 지지프레임(130)을 상단에 부착된 견인고리(135)를 통해 견인장치에 매단 다음 견인장치를 적절히 조정하여 외부틀(110)과 수분흡착포(140) 사이에는 일정 공간이 유지되도록 상기 지지프레임(130)을 외부틀(110) 내부에 위치시킨다.

이 상태에서 상기 내부공간으로 부정형 내화물(A)을 타설한다. 타설된 부정형 내화물(A)은 수분흡착포(140)와 접촉되며, 수분흡착포(140)는 모세관 현상을 통해 부정형 내화물(A)에 함유된 수분을 신속하게 빨아들이게 되고, 수분흡착포(140)가 빨아들인 수분들은 다공지지판(120)을 통과하여 다공지지판(120)의 내측으로 배출된다. 이와 동시에 지지프레임(130) 내부에 배치된 버너(150)가 점화되고 상기 버너(150)는 다수의 가스분출공을 통해 다공지지판(120) 내부의 온도를 균일하게 상승시킨다.

이때 작업자는 가스공급관(151)에 설치된 밸브(152)와 유량게이지(153)를 통 해 가스유입량을 적절히 조절해가면서 타설되는 부정형 내화물(A)의 특성에 맞도록 다공지지판(120) 내부의 온도를 150℃ 이내의 범위에서 조절하게 된다.

그 결과, 다공지지판(120)의 내측으로 배출되는 수분은 버너(150)에 의해 신속하게 증발되므로 부정형 내화물(A)의 건조가 신속하게 진행되며, 건조가 타설된 부정내화물(A)의 전구간에서 균일하게 진행되므로 건조과정에서 시공체에 국부적인 크랙이나 침식이 방지되어 구조적으로 안정된 내화물 시공체를 얻을 수 있게 된다.

부정형 내화물(A)의 건조가 완료되면, 버너의 온도를 상승시켜 수분흡착포(140)을 소각시킨 다음 견인장치를 동작시켜 지지프레임(130)을 인양한다. 지지프레임(130)을 인양하게 되면 지지프레임(130)에 고정된 다공지지판(120)과 버너(150)가 동시에 인양된다. 그리고 인양된 상기 지지프레임(130)과 다공지지판(120)과 버너(150)는 다음 작업에 재이용된다.

도 1은 종래의 부정형 내화물 시공장치의 단면도.

도 2는 종래의 다른 부정형 내화물 시공장치의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 부정형 내화물 시공장치의 분해도.

도 4는 본 발명에 따른 부정형 내화물 시공장치의 사용상태 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 부정형 내화물 시공장치의 외관사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...부정형 내화물 시공장치 110...외부틀

120...다공지지판 125...연결부재

126...고정편 130...지지프레임

135...견인고리 140...수분흡착포

150...버너 151...가스공급관

152...밸브 153...유량게이지

160...커버 A...부정형 내화물

Claims (4)

1. 내화물 구조체로 이루어진 외부틀;

   상기 외부틀의 내측면을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 위치되어 내부틀을 이루는 다공지지판;

   상기 다공지지판의 내측면에 밀착 지지되며, 회수가 가능하도록 상단에 견인고리가 구비된 지지프레임;

   상기 다공지지판의 표면에 부착된 고정편;

   상기 고정편을 통해 다공지지판의 외측면을 감싸도록 부착된 수분흡착포; 및

   상기 지지프레임에 고정되고, 다공지지판의 내측면에 균일한 열기를 제공하도록 지지프레임을 향하도록 지지프레임의 내측에 방사상으로 균일 배치된 다수의 가스분출공을 구비한 버너를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부정형 내화물 시공장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수분흡착포는 상기 고정편들의 단부에 관통된 상태로 다공지지판에 부착되고,

   상기 수분흡착포를 관통한 상기 고정편의 단부는 수분흡착포의 표면에 밀착되게 절곡되어 상기 수분흡착포가 다공지지판으로부터 이탈되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 부정형 내화물 시공장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지프레임 상부에는 다공지지판의 개방부를 밀폐시키는 커버가 더 구비된 것을 특징으로 하는 부정형 내화물 시공장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 버너는 프레임부재의 중앙을 수직으로 관통하는 가스공급관과 연결되며,

   상기 가스공급관에는 가스유입량을 조절할 수 있는 밸브와 가스유입량을 계측하는 유량게이지가 구비된 것을 특징으로 하는 부정형 내화물 시공장치.

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