KR20110098083A - 용기 커버 - Google Patents

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KR20110098083A
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Abstract

본 발명은 용기 커버에 관한 것이다. 특히, 냉매가 순환되는 복수의 냉각라인이 독립적인 냉각영역을 형성하여 부분적인 냉각라인의 교체가 용이한 용기 커버를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 용기 커버는 독립적인 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 복수 개 구비되고, 상기 복수의 냉각라인 사이에 복수 개의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과, 상기 복수의 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단을 포함한다. 또한, 상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버는 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 구비되고, 상기 냉각영역과 구분되는 복수의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과, 상기 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단 및 상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단을 포함한다.

Description

용기 커버{Container cover}
본 발명은 용기 커버에 관한 것이다. 특히, 냉매가 순환되는 복수의 냉각라인이 독립적인 냉각영역을 형성하여 부분적인 냉각라인의 교체가 용이한 용기 커버를 제공한다.
일반적으로, 제강공정의 전로에서 출강된 용선이나 용강은 예비처리공정이나 정련공정에서 버블링(Bubbling) 처리된다. 버블링 작업은 래들에 담기는 고온의 용강 등에 가스를 취입하여 강제로 교반시키는 작업으로서, 용강 등에 포함되는 불순물을 용이하게 부상 분리시킬 수 있다.
이러한 용강 등의 버블링 작업에서 용강이 강하게 교반되면 래들의 내부 공간 및 래들의 상부 공간으로 용강이 비산되고, 분진 및 고열을 발생시킨다. 비산된 용강이나 발생된 분진이나 고열에 의해 정련 설비 등이 손상되거나, 공장 내부의 작업 환경이 오염되는 문제점이 야기되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 래들의 상부에는 용강의 비산, 분진 및 고열의 발생 등을 방지하기 위한 래들 커버(ladle cover) 또는 스프래쉬 커버(splash cover)가 씌워진다.
도 1은 종래 기술에 따른 래들 커버의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 래들(20)의 내부에 담기는 용강(10)에 가스(Ain)를 취입시키면 용강(10)이 교반된다. 이때, 용강(10)의 교반 세기에 따라 용강(10)이 비산(splash 또는 sloshing; S)되고, 분진 및 고열을 발생시킨다. 비산된 용강 등은 래들 커버(30)의 하부면이나 래들 커버(30)에 관통 형성되는 합금철 투입구(32)나 집진용 개구(34) 부위에 부착되어 슬래그(slag; 12)나 지금(地金)으로 형성된다.
종래의 래들 커버(30)에는 슬래그(12)나 지금의 형성 정도를 감소시키기 위해 냉각라인(미도시)이 형성된다. 그러나, 래들 커버(30)가 장시간 반복적인 버블링 작업에 사용되면서 래들 커버(30)의 하부면에 슬래그(12)나 지금의 부착 정도가 심해져 래들 커버(30)의 하중이 점차 증가되고, 래들 커버(30)가 부분적으로 손상 또는 파손되는 문제점이 발생되었다. 래들 커버(30)가 손상 또는 파손되면 그 일부분이 용강(10)으로 갑작스럽게 탈락되어 설비 사고를 발생시키고, 이로 인해 조업이 중단되는 문제점이 발생되었다.
종래의 래들 커버(30)에는 래들 커버(30)를 형성하는 냉각라인이 일체형으로 이루어지기 때문에 부분 교체나 부분 수리가 곤란하였다. 즉, 일부분의 파손에 의해서도 래들 커버(30) 전체를 교체하여야 하기 때문에 래들 커버(30)의 수명이 짧은 문제점이 있었다. 즉, 래들 커버(30)의 손상이나 파손 등에 의해 야기되는 설비 사고를 방지하기 위해 고가(高價)의 래들 커버(30)가 수시로 교체되어 용강(10)의 제조 원가가 상승되는 문제점이 있었다.
또한, 래들 커버(30) 전체를 교체하는데 소요되는 작업 시간 및 인력 투입에 따른 비용에 의해 용강(10)을 제조하는 공정의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 래들 커버(30)는 래들(20)의 상부를 단순하게 덮는 구조로 이루어져 버블링 작업 시 용강(10)이 대기에 노출될 수 있었다. 따라서, 대기 중에 포함된 수소(H2) 등의 기체에 의해 용강(10)이 쉽게 오염되어 용강(10)의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 용강 등이 담기는 용기를 덮는 용기 커버를 제공한다.
본 발명은 독립적인 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 복수 개 구비되어 냉각라인의 부분적인 교체가 용이한 용기 커버를 제공한다.
본 발명은 용기 커버에 형성되는 관통영역과 용기 커버의 가장자리 영역에서 에어커튼을 형성할 수 있는 용기 커버를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 용기 커버는 독립적인 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 복수 개 구비되고, 상기 복수의 냉각라인 사이에 복수 개의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과, 상기 복수의 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단을 포함한다. 또한, 상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버는 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 구비되고, 상기 냉각영역과 구분되는 복수의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과, 상기 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단 및 상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 용기 커버는 냉매가 순환되는 복수의 냉각라인으로 이루어지고, 복수의 냉각라인이 독립적인 냉각영역을 각각 형성하여 냉각라인을 부분적으로 용이하게 교체할 수 있다. 따라서, 용기 커버에 파손 부위가 발생되는 경우 해당 냉각라인을 교체함으로써 용기 커버의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 고가의 용기 커버가 통째로 교체되지 않아 교체 작업 시 소요되는 시간 및 비용 등을 절감할 수 있다.
또한, 용기 커버에 형성되는 관통영역과 용기 커버의 가장자리 영역에 퍼지가스를 분사시켜 에어커튼을 형성할 수 있어서, 용기의 내부에서 발생되는 분진이 외부로 빠져 나오는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 정련 설비 등이 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 작업 환경을 개선시킬 수 있어서 설비 관리에 소요되는 관리 비용을 절감할 수 있다.
또한, 용기 커버에서 형성되는 에어커튼에 의해 용기에 담기는 용강 등의 액상물이 대기에 노출되는 것을 차단하여 액상물이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액상물이 변질되어 품질의 저하되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 용기 커버는 용강을 생산하는 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 래들 커버의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용기 커버의 냉각영역을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용기 커버의 냉각라인을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 선 A-A'에 따른 용기 커버의 측면 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 가스 분사구의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 합금철 투입구의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 측온 샘플링 투입구의 구성을 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용기 커버의 냉각영역을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용기 커버의 냉각라인을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 선 A-A'에 따른 용기 커버의 측면 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 가스 분사구의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 합금철 투입구의 구성을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 측온 샘플링 투입구의 구성을 나타낸 도면이다.
(이하, 후술되는 내용에서는 본 발명에 따른 용기로서 래들(ladle), 용기에 담기는 액상물로서 용강(molten steel), 용기 커버로서 래들 커버(ladle cover) 또는 스프래쉬 커버(splash cover)를 주요 실시예로 들어 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명에 따른 용기 커버는 정련 설비 이외의 기타 다른 설비에도 다양하게 적용이 가능함은 물론이다.)
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 용기 커버(1000)는 독립적인 냉각영역(L1 내지 L7; 도2 참조)을 형성하는 냉각라인(110 내지 170; 도3 참조)이 복수 개 구비되고, 복수의 냉각라인(110 내지 170) 사이에 복수 개의 관통영역(H1 내지 H4; 도2 참조)이 형성되어 용기(20; 도1 참조)의 상부에 씌워지는 커버수단(100)과, 복수의 냉각라인(110 내지 170)에 냉매(冷媒)를 순환시키는 냉매 순환수단(200; 도4 참조)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변형예로서 용기 커버(1000)는 커버수단(100)의 상부면에 구비되어 관통영역(H1 내지 H4) 내에 에어커튼(air curtain)을 형성하는 퍼지가스 분사수단(300)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버는 냉각영역(L1 내지 L7)을 형성하는 냉각라인(110 내지 170)이 구비되고, 상기 냉각라인(110 내지 170)과 구분되는 복수의 관통영역(H1 내지 H4)이 형성되어 용기(20)의 상부에 씌워지는 커버수단과, 상기 냉각라인(110 내지 170)에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단(200) 및 커버수단의 상부면에 구비되어 관통영역(H1 내지 H4) 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단(300)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 용기 커버(1000)는 커버수단(100)이 복수의 냉각라인(110 내지 170)으로 형성되고, 복수의 냉각라인(110 내지 170)이 각각 독립적인 냉각영역(L1 내지 L7)을 형성하여 냉각라인(110 내지 170)의 부분적인 교체가 용이하다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버는 커버수단이 적어도 하나 이상의 냉각라인(110 내지 170 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 즉, 일체형 냉각라인으로 형성될 수 있다.)으로 형성되고, 퍼지가스 분사수단(300)이 구비되어 용기(20)의 내부에서 발생되는 분진 등이 용기(20)의 외부로 빠져 나오는 것을 방지하고, 용기(20)의 내부에 담기는 용강 등의 액상물(10; 도1 참조)이 대기와 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 변형예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버에 구비되는 퍼지가스 분사수단(300)은 커버수단의 가장자리 영역에 에어커튼을 형성할 수 있다.
커버수단(100)은 복수의 냉각라인(110 내지 170)의 결합으로 형성된다. (본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 커버에서 하나의 냉각라인으로 커버수단이 형성되는 것은 예외로 한다.) 냉각라인(110 내지 170) 각각은 폐곡선 타입의 냉각관으로 이루어지고, 이러한 냉각관은 냉각영역(L1 내지 L7)의 내부를 면(surface) 형상으로 채우기 위해 복수 회 절곡되어 이루어진다. 이때, 냉각관은 단층 형상으로 절곡되어 냉각관의 상부면이 커버수단(100)의 상부면을 형성하고, 냉각관의 하부면이 커버수단(100)의 하부면을 형성하게 된다. 또한, 냉각관 사이는 용접(welding) 등의 방식으로 결합되어 하나의 커버수단(100)을 형성한다.
본 발명의 실시예들에서는 커버수단(100)의 냉각영역(L1 내지 L7)을 총 7개로 분할하였지만, 이에 한정되지 않고 다양한 개수의 냉각영역으로 분할할 수 있음은 물론이다. 또한, 일정한 표면적을 갖는 커버수단(100) 상에서 복수의 냉각영역(L1 내지 L7)의 형상도 다양한 형상으로 형성할 수 있음은 물론이다. 단, 복수의 냉각영역을 맞대어지는 방식으로 조합하여 커버수단(100)을 형성하는 경우에 관통영역(H1 내지 H4)을 제외한 냉각영역 사이에 빈 공간이 형성되지 않아야 한다.
위와 같은 커버수단(100)에는 냉매를 개별적으로 냉각라인(110 내지 170)에 순환시키기 위한 냉매 순환수단(200)이 연결된다.
커버수단(100)에 냉매를 순환시킴으로써 용강 등의 액상물(10)이 커버수단(100)의 하부면으로 비산되어도 액상물(10)이 순식간에 냉각되어 커버수단(100)의 하부면이나 관통영역(H1 내지 H4)의 주위에 부착되는 것을 감소시키거나 방지할 수 있다.
본 실시예들에 따른 냉매 순환수단(200)은 커버수단(100)의 상측으로 이격 설치되고 냉매를 공급하는 메인 냉매 공급관(210)과, 커버수단(100)의 상측으로 이격 설치되어 공급된 냉매를 회수하는 메인 냉매 회수관(220)을 포함한다. 또한, 메인 냉매 공급관(210)에는 다수의 냉각라인(110 내지 170), 즉 다수의 냉각관에 냉매를 개별 공급하도록 분기되는 다수의 냉매 공급관(230)이 연결되고, 메인 냉매 회수관(220)에는 냉매 공급관(230)에 의해 공급되어 냉각관의 내부에서 순환된 냉매를 회수하기 위한 다수의 냉매 회수관(240)이 연결된다. 미도시되었지만, 메인 냉매 공급관(210)과 메인 냉매 회수관(220)에는 각각 분기되는 다수의 냉매 공급관(230)과 다수의 냉매 회수관(240) 각각에 냉매의 공급 및 회수를 조절할 수 있는 밸브수단이 구비된다.
한편, 복수의 냉각관 각각에는 냉매 공급관(230)과 냉매 회수관(240) 이외에도 냉각관의 부분 교체시 냉각관의 내부에 충전된 냉매를 외부로 배출시킬 수 있는 배출관(250; 도4 참조)과, 배출관(250)에서의 냉매 배출시 빠른 속도록 냉매를 강제 배출시키기 위하여 압축가스를 냉각관의 내부에 분사하는 압축가스 분사관(270; 도4 참조)이 연결된다. 이러한 배출관(250)에는 냉매의 배출 여부를 조절할 수 있는 배출밸브(drain valve; 260)가 연결되고, 압축가스 분사관(270)에는 압축가스의 분사 여부를 조절할 수 있는 압축가스 분사밸브(280)가 연결된다.
압축가스 분사관(270)은 커버수단(100)의 상부에 이격 설치되는 압축가스 공급라인(미도시)에 연결되며, 후술되는 퍼지가스(purge gas; Gp)가 냉매와 반응되지 않는 경우에는 압축가스 공급라인을 형성하지 않고, 압축가스 분사관(270)을 퍼지가스 공급라인(310)에 연결할 수 있다.
(여기서, 도 4에서는 하나의 냉각라인(L1)에 연결되는 냉매 순환수단(200)만을 도시하였으며, 나머지 다른 냉각라인(L2 내지 L7)에도 이와 동일한 냉매 순환수단(200)이 각기 구비된다.)
위와 같은 냉매 순환수단(200)을 이용하여 복수의 냉각라인(110 내지 170) 중에서 일부의 냉각라인을 교체하는 방법을 살펴보면, 일단 손상이나 파손 등에 의해 교체가 이루어지는 냉각라인, 즉 냉각관에는 냉매의 공급 및 회수가 중단되어 냉매의 순환이 이루어지지 않는다. 이후, 교체할 냉각관에 연결되는 배출밸브(260)를 열어 냉각관의 내부에 채워져 있는 냉매를 배출관(250)을 통해 외부로 배출시킨다. 이때, 냉각관에 연결되는 압축가스 분사밸브(280)를 열어 냉각관의 내부에 압축공기를 분사함으로써 냉각관에 채워진 냉매를 배출관(250)을 통해 신속하게 외부로 배출시킬 수 있다.
냉매의 배출이 완료되면, 냉각관을 커버수단에서 분리시키고 새로운 냉각관을 커버수단에 연결시킨다. (이때, 새로운 냉각관에는 냉매 공급관(230), 냉매 회수관(240), 배출관(260) 및 압축가스 분사관(270)이 모두 연결된다.)
이후, 냉매 공급관(230)을 통해 교체된 냉각관의 내부로 냉매가 공급된다. 이때, 냉매 회수관(240)은 닫힌 상태로 유지되며, 냉매의 공급에 의해 교체된 냉각관의 내부에 차 있는 공기는 배출관(260)을 통해 외부로 빠져 나온다. 냉매의 공급이 계속되어 배출관(260)에서 공기가 더 이상 배기되지 않고 냉매가 배출되는 상태가 되면 교체된 냉각관의 내부에 냉매가 가득 충전된 상태로 판단하여 배출밸브(260)의 조작에 의해 배출관(250)을 닫고, 냉매 회수관(240)을 열어 폐곡선 타입의 냉각관에서 냉매를 연속적으로 순환시킨다. 이상과 같은 냉각라인의 부분 교체 방법을 통해서 용기 커버(1000)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
본 실시예들에서는 냉각관에서 순환되는 냉매로서 냉각수를 사용하였다. 냉각 효율이 높은 동시에 가격이 저렴하여 구하기 쉽고, 냉각관에서의 누수 시 위험 발생의 적은 재질인 경우에는 본 발명에 따른 냉매로서 적용이 가능하다.
퍼지가스 분사수단(300)은 커버수단(100)의 외측에 구비되는 가스공급원(미도시)으로부터 퍼지가스(Gp)를 공급받는 퍼지가스 공급라인(310)과, 퍼지가스 공급라인(310)에서 분기되는 복수의 퍼지가스 공급관(320a 내지 320d)과, 퍼지가스 공급관(320a 내지 320d)의 일단에 장착되어 퍼지가스(Gp)를 외부로 분사시키는 퍼지가스 분사노즐(330a 내지 330d)을 포함한다.
위와 같은 퍼지가스 분사수단(300)을 통해 도 4에 도시된 확대 부분과 같이 커버수단(100)의 가장자리 영역, 즉 커버수단(100)의 가장자리부와 용기(20)의 상단부 사이의 공간에 퍼지가스(Gp)를 분사시킬 수 있다. 도 4에서는 커버수단(100)의 일측에서만 퍼지가스(Gp)가 분사되는 것처럼 도시되었지만, 실제 커버수단(100)의 내측을 향해 햐향 경사지는 방향으로 커버수단(100)의 가장자리를 따라서 퍼지가스(Gp)가 고르게 분사된다. 따라서, 커버수단(100)과 용기(20) 사이에 퍼지가스(Gp)에 의한 원형 띠 형상의 에어커튼이 형성되어 용기(20)에서 발생되는 분진 등이 외부로 빠져 나가는 것을 방지할 수 있으며, 외부의 공기가 용기(20)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 퍼지가스(Gp)로서 반응성이 낮은 질소(N2) 가스나 비활성 기체인 아르곤(Ar) 가스 등이 선택적으로 사용된다.
한편, 복수의 냉각라인(110 내지 170)이 맞대어져 커버수단(100)을 형성할 때, 복수의 냉각라인(110 내지 170) 사이에는 복수의 관통영역(H1 내지 H4)이 형성된다. 커버수단(100)이 단층의 냉각라인(110, 170)으로 이루어지기 때문에 냉각라인(110 내지 170)이 맞대어지지 않는 부분에는 관통되는 모양의 홀(hole), 즉 관통영역(H1 내지 H4)이 형성된다.
본 실시예들에서 복수의 관통영역(H1 내지 H4)은 총 4개가 형성되고, 4개의 관통영역(H1 내지 H4)은 가스 분사구(400), 합금철 투입구(500), 측온 샘플링 투입구(600) 및 집진 덕트 연결구(700)로 각각 형성된다. 이때, 가스 분사구(400)와 대응되는 관통영역(H1)은 커버수단(100)의 중앙부에 형성된다.
위와 같이 형성되는 가스 분사구(400)를 통해 용기(20)의 내부로 용강 등의 액상물(10)을 교반시킬 수 있는 가스를 취입시킬 수 있으며, 합금철 투입구(500)를 통해 형석(CaF2)이나 석회석(CaCO3) 등의 부원료나 기타의 합금철을 용기(20)의 내부에 투입시킬 수 있다. 또한, 검출 프로브(probe)가 장착된 와이어(wire) 등의 측정수단을 측온 샘플링 투입구(600)를 통해 진입시켜 용강 등과 같은 고온의 액상물(10)의 온도를 측정할 수 있으며, 집진 덕트 연결구(700)를 통해 용기(20)와 커버수단(100) 사이의 공간에 존재하는 분진 등을 강제 흡기시켜 제거할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가스 분사구(400)는 대응되는 관통영역(H1)과 인접한 냉각라인(L1)의 상부면에 관통영역(H1)과 연통되도록 결합되는 제1안착 플레이트(410)와, 제1안착 플레이트(410)의 상부면에 결합되어 퍼지가스 공급관(320a) 및 퍼지가스 분사노즐(330a)을 지지하는 제1지지대(420)을 포함한다.
커버수단(100)이 단층의 냉각관으로 형성되기 때문에 커버수단(100)의 상부면에는 굴곡이 형성된다. 따라서, 제1지지대(420)를 보다 용이하게 설치하기 위하여 제1안착 플레이트(410)가 커버수단(100)의 상부면에 결합된다. 이때, 제1안착 플레이트(410)의 중앙부에는 관통홀이 형성되어 관통영역(H1)과 연통되며, 제1안착 플레이트(410)의 하부면 중에서 가장자리 부분이 가스 분사구(400)와 대응되는 관통영역(H1)과 인접한 냉각라인(L1)의 상부면에 용접 등의 방법으로 결합된다. 이하, 후술되는 제2안착 플레이트(510), 제3안착 플레이트(610) 및 제4안착 플레이트(710)도 동일한 방법으로 커버수단(100)에 결합된다.
또한, 가스 분사구(400)의 내측을 향해 퍼지가스 공급관(320a)에서 공급되는 퍼지가스(Gp)에 의해 가스 분사구(400)에 에어커튼이 형성되어 용기(20)의 교반 등에 의해 발생되는 분진 등이 외부로 빠져 나오는 것을 방지할 수 있다. 이하, 합금철 투입구(500), 측온 샘플링 투입구(600)에서 에어커튼이 동일한 방식으로 형성된다. 단, 집진 덕트 연결구(700)에서는 강제적인 흡기가 이루어지기 때문에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 공급관 및 퍼지가스 분사노즐이 구비되지 않는다.
또한, 도 6을 참조하면, 합금철 투입구(500)는 대응되는 관통영역(H2)과 인접한 냉각라인(L1, L2, L3)의 상부면에 관통영역(H2)과 연통되도록 결합되는 제2안착 플레이트(510)와, 커버수단(100)의 외측 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 제2안착 플레이트(510)의 상부면에 결합되고 양단이 관통되는 안내 블럭(530)과, 안내 블럭(530)의 상단면에 결합되어 퍼지가스 공급관(320b)과 퍼지가스 분사노즐(330b)을 지지하는 제2지지대(520)를 포함한다.
안내 블럭(530)에 기울기가 형성되는 이유는 용기(20)의 상부에서 커버수단(100)이 상하로 구동되기 때문이며, 커버수단(100)의 외측 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 형성함으로써 합금철 투입봉(40) 등을 공간상의 제약 없이 합금철 투입구(500)로 진입시킬 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면 측온 샘플링 투입구(600)는 대응되는 관통영역(H3)과 인접한 냉각라인(L2, L3, L4, L5)의 상부면에 관통영역(H3)과 연통되도록 결합되는 제3안착 플레이트(610)와, 제3안착 플레이트(610)의 상부면에 결합되고, 상단부에 개폐 조절되는 투입용 덮개(630)가 연결되는 양단이 관통된 투입조절 블럭(620)과, 제3안착 플레이트(610)의 상부면 일측에서 투입조절 블럭(620)과 인접하도록 결합되어 투입용 덮개(630)의 개폐를 조절하는 실린더(640)와, 투입조절 블럭(620)을 관통하는 퍼지가스 분사노즐(330c)과 퍼지가스 분사노즐(330c)에 연결되는 퍼지가스 공급관(320c)을 지지하는 제3지지대(미도시)를 포함한다.
측온 샘플링 투입구(600)에는 개폐가 조절 가능한 투입용 덮개(630)가 구비되어 버블링 작업 시와 같이 커버수단(100)이 사용될 때 측온 샘플링 투입구(600)를 닫힌 상태로 유지시키고, 용강 등의 액상물(10)의 온도를 측정할 때에만 측온 샘플링 투입구(600)를 열어 사용할 수 있다.
본 실시예에서 실린더(640)는 공압 방식의 실린더가 사용되었다.
마지막으로, 집진 덕트 연결구(700; 도3 참조)는 대응되는 관통영역(H4)과 인접한 냉각라인(L5, L6, L7)의 상부면에 관통영역(H4)과 연통되도록 결합되는 제4안착 플레이트(710)와, 제4안착 플레이트(710)의 상부면에서 돌출되도록 결합되고, 일단부의 가장자리에 플랜지(flange)가 돌출 형성되는 양단이 관통된 집진 덕트 연결블럭(720)을 포함한다. 미도시되었지만, 공장 내부에 설치된 집진 덕트 라인과 집진 덕트 연결구(700) 사이에는 커버수단(100)의 상하 구동에 따라 길이가 변형될 수 있는 변형관(flexible pipe)가 연결된다. 이때, 변형관과 집진 덕트 연결구(700)를 플랜지를 통해 용이하게 결합된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 용기 커버는 냉매가 순환되는 복수의 냉각라인으로 이루어지고, 복수의 냉각라인이 독립적인 냉각영역을 각각 형성하여 냉각라인을 부분적으로 용이하게 교체할 수 있다. 따라서, 용기 커버에 파손 부위가 발생되는 경우 해당 냉각라인을 교체함으로써 용기 커버의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 고가의 용기 커버가 통째로 교체되지 않아 교체 작업 시 소요되는 시간 및 비용 등을 절감할 수 있다. 또한, 용기 커버에 형성되는 관통영역과 용기 커버의 가장자리 영역에 퍼지가스를 분사시켜 에어커튼을 형성할 수 있어서, 용기의 내부에서 발생되는 분진이 외부로 빠져 나오는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 정련 설비 등이 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 작업 환경을 개선시킬 수 있어서 설비 관리에 소요되는 관리 비용을 절감할 수 있다. 또한, 용기 커버에서 형성되는 에어커튼에 의해 용기에 담기는 용강 등의 액상물이 대기에 노출되는 것을 차단하여 액상물이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액상물이 변질되어 품질의 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 용기 커버는 용강을 생산하는 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100 : 커버수단 110 내지 170 : 냉각라인
200 : 냉매 순환수단 230 : 냉매 공급관
240 : 냉매 회수관 250 : 배출관
260 : 배출밸브 270 : 압축가스 분사관
280 : 압축가스 분사밸브 300 : 퍼지가스 분사수단
310 : 퍼지가스 공급라인 320a 내지 320d : 퍼지가스 공급관
330a 내지 330d : 퍼지가스 분사노즐 400 : 분사구
500 : 합금철 투입구 530 : 안내 블럭
600 : 측온 샘플링 투입구 620 : 투입조절 블럭
630 : 투입용 덮개 640 : 실린더
700 : 집진 덕트 연결구 720 : 집진 덕트 연결블럭
1000 : 용기 커버

Claims (13)

  1. 독립적인 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 복수 개 구비되고, 상기 복수의 냉각라인 사이에 복수의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과;
    상기 복수의 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단;
    을 포함하는 용기 커버.
  2. 냉각영역을 형성하는 냉각라인이 구비되고, 상기 냉각영역과 구분되는 복수의 관통영역이 형성되어 용기의 상부에 씌워지는 커버수단과;
    상기 냉각라인에 냉매를 순환시키는 냉매 순환수단; 및
    상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단;
    을 포함하는 용기 커버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버수단의 상부면에 구비되어 상기 관통영역 내에 에어커튼을 형성하는 퍼지가스 분사수단을 더 포함하는 용기 커버.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 퍼지가스 분사수단은,
    상기 커버수단의 가장자리 영역에 에어커튼을 형성하는 용기 커버.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 퍼지가스 분사수단은,
    상기 커버수단의 외측에 구비되는 가스공급원으로부터 퍼지가스를 공급받는 퍼지가스 공급라인과;
    상기 퍼지가스 공급라인에서 분기되는 복수의 퍼지가스 공급관과;
    상기 퍼지가스 공급관의 일단에 장착되어 상기 퍼지가스를 분사시키는 퍼지가스 분사노즐;
    을 포함하는 용기 커버.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 냉각라인은,
    폐곡선 타입의 냉각관으로 이루어지고, 상기 냉각관은 상기 냉각영역 내에서 복수회 절곡된 단층 형상으로 형성되는 용기 커버.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 냉각관에는,
    상기 냉매 순환수단에서 분기되어 냉매를 공급 및 회수하는 냉매 공급관 및 냉매 회수관이 연결되고, 상기 냉각관에 공급된 냉매를 배출밸브의 조작을 통해 외부로 배출시키는 배출관이 연결되는 용기 커버.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각관에는,
    상기 냉각관에 공급된 냉매를 압축가스 분사밸브의 조작을 통해 상기 배출관으로 강제 배출시키기 위한 압축가스 분사관이 연결되는 용기 커버.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 관통영역에는,
    가스 분사구, 합금철 투입구, 측온 샘플링 투입구 및 집진 덕트 연결구가 각각 형성되는 용기 커버.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가스 분사구는,
    대응되는 상기 관통영역과 인접한 상기 냉각라인의 상부면에 상기 관통영역과 연통되도록 결합되는 제1안착 플레이트와;
    상기 제1안착 플레이트의 상부면에 결합되어 상기 퍼지가스 공급관 및 상기 퍼지가스 분사노즐을 지지하는 제1지지대;
    를 포함하는 용기 커버.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 합금철 투입구는,
    대응되는 상기 관통영역과 인접한 상기 냉각라인의 상부면에 상기 관통영역과 연통되도록 결합되는 제2안착 플레이트와;
    상기 커버수단의 외측 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 제2안착 플레이트의 상부면에 결합되고 양단이 관통된 안내 블럭과;
    상기 안내 블럭의 상단면에 결합되어 상기 퍼지가스 공급관 및 상기 퍼지가스 분사노즐을 지지하는 제2지지대;
    를 포함하는 용기 커버.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 측온 샘플링 투입구는,
    대응되는 상기 관통영역과 인접한 상기 냉각라인의 상부면에 상기 관통영역과 연통되도록 결합되는 제3안착 플레이트와;
    상기 제3안착 플레이트의 상부면에 결합되고, 상단부에 개폐 조절되는 투입용 덮개가 연결되는 양단이 관통된 투입조절 블럭과;
    상기 제3안착 플레이트의 상부면 일측에서 상기 투입조절 블럭과 인접하도록 결합되어 상기 투입용 덮개의 개폐를 조절하는 실린더와;
    상기 투입조절 블럭을 관통하는 상기 퍼지가스 분사노즐 및 상기 퍼지가스 공급관을 지지하는 제3지지대;
    를 포함하는 용기 커버.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 집진 덕트 연결구는,
    대응되는 상기 관통영역과 인접한 상기 냉각라인의 상부면에 상기 관통영역과 연통되도록 결합되는 제4안착 플레이트와;
    상기 제4안착 플레이트의 상부면에서 돌출되도록 결합되고, 일단부의 가장자리에 플랜지가 돌출 형성되는 양단이 관통된 집진 덕트 연결블럭;
    을 포함하는 용기 커버.
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