KR20110077622A - Microwave dryer for rh-ob snokel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제철 및 제강 설비인 RH-OB 장치에 교환 탈부착되는 침적관의 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로파를 이용하여 부정형 내화물로 구성되어 있는 침적관을 건조함으로써 건조시간을 단축하여 열에너지를 저감시키는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a drying apparatus for a deposition pipe that is exchanged and detached to an RH-OB device, which is a steelmaking and steelmaking facility. More specifically, the drying time is shortened by drying a deposition pipe composed of amorphous refractory materials using microwaves. It relates to a technique for reducing the.
일반적으로 일관 제철소에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 2차 정련용 설비중의 하나로 장치 내부를 진공화시킴으로서 래들(110)의 용강(112)중에 포함된 C, N2, O2, S, P, H등 기타 용강(112)속에서 불순물로 작용하는 원소를 분압차를 이용하여 탈가스화시킴으로써 용강(112) 품질향상 및 고부가가치 제품의 생산이 가능하게 하는 RH-OB 설비(100)가 구비되어 있다. 이와 같은 RH-OB 설비(100)는 탈가스 장치중의 하나로 래들(110)내 용강(112)으로의 산소 취입(O2 Blowing) 방식에 따라 RH, RH-OB,RH-TOB, RH-KTB, RH-POSB 등의 명칭으로 불리워져 사용되고 있으나, 이하, RH-OB로 그 명칭을 통일한다. In general, in an integrated steel mill, C, N 2 , O 2 , S, P contained in the
상기 RH-OB 설비(100)는 그 하부에 래들(110)을 위치시키고, 래들(110)내의 용강(112)으로 향하여 그 상부측으로부터 복수의 침적관(120)들을 침적시키고, RH-OB 설비(100)의 내부를 0 Torr 까지 진공압을 형성한 다음, 일측 침적관(120)에 형성된 알곤 분사공(122)를 통하여 알곤가스(Ar Gas)를 공급하면, 해당 침적관(120)은 용강(112)이 상승되어지는 상승관으로서 작용되어 용강(112)이 래들(110)로 부터 RH-OB 설비(100)의 내부로 상승된다. The RH-
그리고, 이러한 용강(112)은 타측의 침적관(하강관)(120)을 통하여 용강(112)이 다시 RH-OB 설비(100)로부터 래들(110)로 하강하게 되고, 이러한 용강(112)의 흐름은 계속적으로 이루어지게 되고, 이러한 과정에서 용강중의 불순물들이 가스화하여 제거되는 것이다.And, the
이러한 RH-OB 설비(100)에서 탈가스를 실시하기 위하여 용강(112)을 담고 있는 래들(Ladle)(110) 설비에 침적되어 용강(112)의 와류를 통한 통로를 제공하는 역할 을 하는 종래의 침적관(Snorkel)(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이 내부에는 정형 내화물 브릭(brick)(130) 구조를 채용하고, 외부는 구조 특성상 다양한 재질의 부정형(Castable) 내화물(135)을 사용하고 있는 것이 일반적이다. 즉, 철피(140)를 중심으로 내측에는 정형 내화물 브릭(130)을 사용하고, 외측에는 부정형 내화물(135)을 사용하는 구조이다. 챔버(200)내에 받침대(121)를 놓은 다음 그 위에 침적관을 놓은 다음 하단의 버너(123)에서 화염을 공급하여 열풍을 발생시키면, 열풍은 화살표의 방향인 위쪽을 통하여 배기구(150)를 통해 외부로 배출되는 방식으로 건조하였다. In order to perform degassing in the RH-
그러나, 수분이 함유된 부정형 내화물(135)의 경우 건조시간이 과거에는 약 일주일, 최근에도 하루 혹은 이틀간 건조시간이 요구되었다. 건조시간이 많이 소요되는 이유는 부가가치가 높은 강종 및 특수강 생산 증가에 따라 조업온도 증가, 사용시간 증가, 용강(112)의 와류속도 증가 및 고진공도 적용에 따라 침적관(120) 외부에 적용되어온 부정형 내화물(135)의 초기 균열(Crack) 및 탈락 등의 손상으로 인한 RH-OB 설비(100)의 돌발수리가 발생되기 때문에 더욱 그러한 면이 있다.However, in the case of the amorphous refractory 135 containing water, a drying time in the past was required for about one week, and recently, one or two days of drying time. The reason why it takes a long time is the irregularity that has been applied to the outside of the
이와 같이 종래의 건조방식으로 건조를 할 경우 침적관(120)은 그 내구성이 저하될 수도 있으며, 원자재비 상승 및 조업효율 저하등의 문제점등이 제기되어 오고 있다. 과거와 같은 부정형 내화물(135) 건조시 가스버너(COG & LNG) 방식을 사용할 경우, 폭열현상이 불가피하게 발생할 뿐만 아니라 이를 억제하기 위한 폭열방지제 투입에 의한 내화물의 강도가 저하되는 현상이 반복되고 있다. 또한, 연료의 불완전연소로 인한 환경오염 유발 및 CO2 다량방출의 공정에서 탈피하고 현재까지 주 건조연료로 사용되고 있는 고발열량 부생가스(COG) 과부족현상에의 적극적인 대응방안이 필요하였다. As such, when the drying method is dried in the conventional drying method, the durability of the
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 챔버를 진공으로 유지하면서 마이크로파를 수분이 많은 부정형 내화물을 포함하는 침적관에 조사하여 흡수되게 함으로써 건조시간을 단축하고 회전판이 구비되어 있어 균일한 건 조가 가능하며, 침적관 내부에서 방출되는 수분을 효율적으로 배출하도록 열풍을 공급함으로써 침적관의 내식성, 내마모성 등의 특성을 양호하게 하고 정련공정의 생산성을 향상시키고, 건조시 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, while maintaining the chamber in a vacuum to reduce the drying time by irradiating microwaves to the deposition tube containing a large amount of amorphous refractory refractory to reduce the drying time and is equipped with a rotating plate uniform Drying is possible, and by supplying hot air to efficiently discharge the moisture discharged from the inside of the immersion pipe, it improves the characteristics such as corrosion resistance and abrasion resistance of the immersion pipe, improves the productivity of the refining process, and reduces the energy required during drying. The purpose is to provide a device that can.
본 발명은 침적관이 장입되는 원통형의 챔버와; 상기 챔버의 외주면에 형성된 도파관을 통해 연결되어 마이크로파를 발생시켜 침적관을 건조시키는 마이크로파 발진기와; 상기 챔버의 하단 일측에 형성되어 챔버의 내부에 열을 공급하는 히터와; 상기 챔버의 상단 일측으로 형성된 배관을 따라 형성되어 챔버의 내부를 진공화하는 진공펌프 및 진공밸브와; 상기 배관에 형성되어 발생된 증기를 외부로 배출하는 배출밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 침적관 건조장치를 제공한다. The present invention is a cylindrical chamber in which the immersion tube is charged; A microwave oscillator connected through a waveguide formed on an outer circumferential surface of the chamber to generate microwaves to dry the deposition tube; A heater formed at one side of the lower end of the chamber to supply heat to the inside of the chamber; A vacuum pump and a vacuum valve formed along a pipe formed on one side of the upper end of the chamber to vacuum the inside of the chamber; It provides a deposition tube drying apparatus using a microwave, characterized in that consisting of a discharge valve for discharging the steam generated formed in the pipe to the outside.
또한, 본 발명의 챔버는 상부에 침적관의 균일한 건조를 위해 내부 공기를 순환시키는 스터러와, 상기 침적관이 안착되고 회전이 가능한 회전판과, 상기 회전판의 하부에 형성되어 수분변화를 감지하여 건조시간을 예측하기 위한 로드셀로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber of the present invention is a stirrer for circulating the internal air for uniform drying of the immersion tube on the top, a rotating plate on which the immersion tube is seated and rotated, and formed at the bottom of the swivel plate to detect moisture changes It is characterized by consisting of a load cell for predicting the drying time.
게다가, 본 발명의 마이크로파 발진기는 초고주파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에서 발생된 초고주파 전력을 아이솔레이터로 연결해주는 론쳐와, 상기 론쳐로부터 들어오는 초고주파 전력을 튜너로 보내고, 반사되어 들어오는 전력을 더미로드로 보내는 아이솔레이터와, 상기 아이솔레이터와 연결되어 마그네 트론을 보호하는 더미로드와, 상기 초고주파를 아이솔레이터에서 받아 챔버로 유입되도록 조절하여 연결시키는 튜너와, 상기 튜너에서 나온 초고주파 전력을 챔버와 연결시켜주는 웨이브가이드로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the microwave oscillator of the present invention is a magnetron for generating ultra-high frequency, a launcher for connecting the high-frequency power generated from the magnetron to the isolator, and transmits the high-frequency power from the launcher to the tuner and sends the reflected power to the dummy load It consists of an isolator, a dummy rod connected to the isolator to protect the magnetron, a tuner which receives the ultra-high frequency from the isolator and regulates and connects it to the chamber, and a wave guide connecting the high-frequency power from the tuner to the chamber. It is characterized by.
나아가, 본 발명의 도파관은 마이크로파가 외부로 누출되지 않도록 격벽으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the waveguide of the present invention is characterized by being formed as a partition wall so that microwaves do not leak to the outside.
본 발명은 마이크로파를 이용하여 챔버를 진공으로 유지하면서 회전판에 의해 회전시키면서 건조시키므로 부정형 내화물의 건조시간을 크게 감소시킬 수 있고, RH설비의 용강에서 침적관으로 가해지는 열충격 저항성이 우수하게 되며, 침적관의 내구성을 크게 향상시켜 RH설비공정에서의 생산성을 향상시키고 유지비를 절감하는 효과가 있다. The present invention can be reduced while drying the chamber by rotating the rotating plate while maintaining the vacuum in the microwave using a microwave, it can greatly reduce the drying time of the amorphous refractory, excellent thermal shock resistance applied to the immersion pipe in the molten steel of the RH equipment, and deposition The durability of the pipe is greatly improved, thereby improving productivity in the RH installation process and reducing maintenance costs.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 살펴본다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 건조장치의 구성도인데, 침적관(201)이 장입되어 건조되는 챔버(200)와, 상기 챔버(200)의 내부에 설치되어 회전이 가능하도록 된 회전판(202)과, 상기 회전판(202)의 하부에 위치하여 수분변화를 감지하여 건조시간을 예측하는 로드셀(204)과, 상기 챔버(200)의 외주면에 형성되어 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발진기(220)와, 상기 챔버(200)의 상부에 설치되어 균일한 건조가 가능하도록 하는 공기를 혼합하는 스터러(210)와, 상기 챔버(200)와 연결되어 진공을 형성하도록 하는 진공펌프(230) 및 진공밸브(232)와, 상기 침적 관(201)을 건조시킴에 따라 발생되는 수분을 외부로 배출시키는 배출밸브(234)가 진공펌프(230)와 챔버(200) 사이에 형성되어 있다. 3 is a configuration diagram of a microwave drying apparatus according to the present invention, a
이하에서는 본 발명의 장치를 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the device of the present invention will be described in more detail.
먼저, 챔버(200)의 외주면에 형성되어 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발진기(220)는 2.45 GHz 혹은 915 MHz의 초고주파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에서 발생하는 초고주파 전력을 웨이브가이드(Waveguide) 전송선로에 연결하여 아이솔레이터(Isolator)로 연결해주는 론쳐(Launcher)와, 상기 론쳐에서 들어오는 초고주파 전력을 튜너(Tuner)로 연결해서 챔버(200)로 보내고, 반사되어 들어오는 전력을 더미로드(Dumy Load)로 보냄으로서 마그네트론을 보호하는 역할을 담당하는 아이솔레이터(Isolator)와, 상기 아이솔레이터에서 들어오는 반사전력을 물에 입사하여 열로 소모시킴으로서 마이크로파 발진기를 보호하는 더미로드와, 초고주파를 아이솔레이터에서 받아 챔버(200)에 최대로 유입되도록 조절하여 연결(Matching)시키는 튜너와, 상기 튜너에서 나온 초고주파전력을 챔버(200)와 연결시켜주는 웨이브가이드를 주요구성으로 한다. 상기 마이크로파 발진기(220)는 챔버(200)의 도파관(206)에 설치된다. 상기 도파관(206)은 격벽으로 되어 있어 마이크로파의 누출을 방지하도록 하는 것이 바람직하다. First, the
또한, 챔버(200)의 상측에 설치되어 폭열방지를 위한 진공시스템은 진공펌프(230)와 진공밸브(232)로 구성되며, 증발되는 수분을 효과적으로 배출하기 위한 배기시스템은 진공펌프(230)에 의해 공기가 이동하는 배관상에 형성되어 있는 배출밸브(234)로 구성되고, 열풍공급을 담당하는 히터(230)를 구비한다.In addition, the vacuum system for preventing thermal expansion is installed on the upper side of the
챔버(200)의 내부에는 보다 균일한 마이크로파가 조사되도록 침적관(201)이 장착되는 회전원판을 일정한 속도로 회전하도록 하며, 이 때의 회전속도는 0.1~10rpm정도로 한다. 또한 수직부의 길이를 고려하여 상,중,하 정도로 다수 개의 마이크로파 발진기(220)를 설치할 수 있다. 그리고, 침적관(201)의 상하, 원주방향으로의 온도 균일성을 확보하여 폭열현상을 억제할 수 있다. The inside of the
이하에서는 본 발명의 작동과정에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter will be described the operation of the present invention.
먼저, 챔버(200)의 덮개(208)를 열고 챔버(200)의 상측에서 침적관(201)을 장입한다. 상기 침적관(201)은 회전판(202)상에 안착되면, 진공펌프(230)를 작동시켜 챔버(200)내의 공기를 외부로 배출시킨다. 이 때, 진공펌프(230)는 그 일측에 위치한 모터(240)에 의해 작동된다. 챔버(200)의 내부가 진공압이 되면, 히터(203)를 작동시켜 챔버(200)의 내부를 가열시킴과 동시에 마이크로 발진기(220)를 작동시켜 초고주파전력을 발생시켜 침적관(201)을 건조시킨다. 이 때, 균일한 건조를 위해서 챔버의 상부에 설치되어 있는 스터러(210)를 작동시킨다. 또한, 회전판(202)을 회전시키면서 건조하여, 발생한 증기는 외부로 배출시키는데, 이는 진공밸브(232)가 설치되어 있는 배관 상에 설치되어 있는 배출밸브(234)를 통해 외부로 증기가 배출된다. 계속하여 건조하다가 적정한 건조상태가 되면 침적관(201)의 건조작동을 멈추는데, 이는 로드셀(204)에서 챔버(200)내의 수분변화를 감지하여 건조시간을 예측하고, 이에 의해 작동을 멈추게 된다. First, the
도 1은 RH-OB의 조업 개념도,1 is a conceptual view of the operation of the RH-OB,
도 2는 종래의 가스건조장치의 개략도, 2 is a schematic view of a conventional gas drying apparatus,
도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 건조장치의 구성도,3 is a configuration diagram of a microwave drying apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 진공장치 및 회전장치 구성도이다.4 is a configuration diagram of a vacuum apparatus and a rotating apparatus according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: RH설비 110: 래들100: RH equipment 110: ladle
112: 용강 114: 산소랜스112: molten steel 114: oxygen lance
120: 침적관 121: 받침대120: deposition pipe 121: pedestal
122: 알곤 삽입공 123: 버너122: argon hole 123: burner
130: 정형 내화물 브릭 135: 부정형 내화물 130: orthogonal refractory brick 135: amorphous refractory
140: 철피 150: 배기구 140: shell 150: exhaust vent
200: 챔버 202: 회전판 200: chamber 202: rotating plate
203: 캐스터 204: 로드셀 203: caster 204: load cell
210: 스터러 220: 마이크로파 발진기 210: stirrer 220: microwave oscillator
222: 히터 230: 진공펌프 222: heater 230: vacuum pump
232: 진공밸브 234: 배출밸브 232: vacuum valve 234: discharge valve
240: 모터240: motor
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2009
- 2009-12-30 KR KR1020090134249A patent/KR20110077622A/en not_active Application Discontinuation
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