KR20120122476A

KR20120122476A - 용기 건조 장치

Info

Publication number: KR20120122476A
Application number: KR1020110040652A
Authority: KR
Inventors: 김인수; 박병철
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-11-07

Abstract

용기 건조 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 용기 건조 장지는, 용기의 내부를 건조시키는 장치로서, 상기 용기의 개방부를 커버하는 커버부; 상기 용기의 내부를 가열하는 가열부; 및 상기 용기 내부를 감압시키는 감압부를 포함한다.

Description

용기 건조 장치 {APPARATUS FOR DRYING CONTAINER}

본 발명은 용기 건조 장치에 관한 것이다.

래들(ladle)은 제철소에서 제강 공정 가운데 용선이나 용강을 수강하기 위한 장치이다. 래들의 내부에는 부정형 내화물이 결합되며, 이 부정형 내화물을 신규로 시공한 경우 부정형 내화물의 건조가 필요하게 된다.

래들의 건조는 그 내부를 가열하여, 내화물에 함유된 수분을 증발시킴으로써 진행될 수 있다. 이 때, 래들의 내부를 급격하게 승온시키는 경우, 내화물 내부에 함유된 수분이 기화되면서 그 부피가 급격하게 팽창되어 내화물이 폭발할 수 있는 위험이 있다.

이로 인해, 래들의 건조는 상당한 시간이 소요되어 제선 공정의 공정효율을 저해시키는 요소가 되었다.

본 발명의 실시예는 용기에 포함된 수분을 건조시킬 수 있는 용기 건조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 용기의 내부를 건조시키는 장치로서, 상기 용기의 개방부를 커버하는 커버부; 상기 용기의 내부를 가열하는 가열부; 및 상기 용기 내부를 감압시키는 감압부를 포함하는 용기 건조 장치가 제공된다.

여기서, 상기 가열부는 상기 용기 내부에 화염을 방사하는 버너부를 포함할 수 있으며, 상기 가열부는 상기 버너부의 연소가스를 배출시키는 연소가스배출부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 가열부는 상기 용기의 내부에 마이크로웨이브를 발진하는 마이크로웨이브 발진부를 포함할 수 있으며, 상기 마이크로웨이브 발진부는, 상기 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론부; 상기 마그네트론부에서 발생된 상기 마이크로웨이프를 상기 용기의 내부로 전달하는 도파관; 및 상기 마이크로웨이브를 상기 용기 내부에 분산시키도록 상기 도파관의 전방에 배치되는 교반부를 포함할 수 있다.

그리고, 용기 건조 장치는 상기 용기의 내부의 온도를 측정하는 온도센서부를 더 포함할 수 있으며, 상기 용기의 내부의 건조조건을 조절하기 위해 상기 가열부와 상기 감압부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 상기 용기의 내부의 온도가 미리 설정된 목표온도에 도달할 때까지 상기 용기의 내부가 감압되도록 상기 감압부를 동작시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 용기 내부를 가열하는 동시에 감압하여 수분의 증발이 용이하도록 하여 용기의 건조를 신속하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 건조 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 건조 장치의 커버부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 건조 장치의 승온 패턴을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 건조 장치의 동작을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 용기 건조 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

용기 건조 장치는 용기를 건조하기 위한 장치로서, 용기는 그 내부에 일정한 내용물이 수용되며, 일측으로 개방되는 구조를 가지는 것을 말한다. 본 실시예에서는 용기의 래들(ladle)을 예를 들어 설명한다.

래들은 그 내부에 내화물이 신규로 시공될 수 있으며, 래들의 내부에 시공된 내화물의 건조를 위해 용기 건조 장치가 사용될 수 있으며, 이 때, 용기 건조 장치는 래들 건조 장치로서 기능할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 건조 장치(1000)(이하, 건조 장치(1000))를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 래들(10)의 내부에는 내화물(12)이 시공되어 있으며, 내화물(12)은 수분을 함유하고 있어 건조가 필요한 상태이며, 건조 장치(1000)는 커버(100), 가열부(200), 감압부(300), 온도센서부(500) 및 제어부(400)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 장치(1000)의 커버(100)를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 커버(100)는 래들(10) 상부의 개방된 부분을 커버한다.

가열부(200)는 래들(10) 내부에 열을 제공하는 부분으로, 버너부(210)와 마이크로웨이브 발진부(220) 및 연소가스배출부(230)를 포함한다.

버너부(210)는 커버(100)의 중앙에 결합되며, 래들(10) 내부에 하향으로 화염을 방사하여, 열을 제공한다. 래들(10) 내부에는 버너부(210)에 의해 연소가스가 발생할 수 있다. 이 때, 연소가스배출부(230)는 래들(10) 내부의 연소가스를 외부로 배출시킬 수 있다.

연소가스배출부(230)는 배기관(212)과, 배기관(212)에 결합되는 배기펌프(214)를 포함한다. 배기관(212)과 배기펌프(214) 사이에는 밸브(312)가 개재되어, 연소가스배출부(230)의 배기 유량을 조절할 수 있다.

배기펌프(214)와 밸브(312)는 후술할 제어부(400)와 전기적으로 결합되어, 제어부(400)에 의해 그 동작이 조절된다.

마이크로웨이브 발진부(220)는 래들(10) 내부에 마이크로웨이브를 조사하여, 내화물(12)을 가열한다. 마이크로웨이브 발진부(220)는 마그네트론부(222), 도파관(224) 및 교반부(226)를 포함한다.

마그네트론부(222)는 커버(100)의 상부에 결합되며, 마이크로웨이브를 발생시킨다. 도파관(224)은 마그네트론부(222)에 발생된 마이크로웨이브를 래들(10) 내부로 전달하는 부분으로, 그 말단이 버너부(210)의 양측에 결합된다.

도파관(224)의 전방, 즉 도파관(224)의 하부에는 교반부(226)가 결합된다. 교반부(226)는, 커버(100)에 결합되는 구동모터와, 구동모터에 의해 회전하는 교반날개를 포함하며, 교반날개는 도파관(224)의 말단의 전방에서 회전하여, 도파관(224)에서 조사된 마이크로웨이브가 래들(10) 내부에 고르게 조사되도록 한다.

감압부(300)는 래들(10) 내부를 감압시켜 내화물(12)에 함유된 수분의 증발을 용이하게 함으로써, 래들(10)의 건조 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 가열부(200)에 의해 래들(10) 내부가 가열되고, 감압부(300)에 의해 래들(10) 내부의 압력이 낮아지면 내화물(12)에 함유된 수분의 증발온도가 낮아져, 수분의 증발이 용이하게 되어, 래들(10)의 건조시간을 단축시키게 된다.

감압부(300)는 래들(10)과 연결되는 배관과 진공펌프(310)를 포함한다. 이 때, 배관은 전술한 배기관(212)을 이용할 수 있으며, 진공펌프(310)는 배기관(212)과 연결되어, 래들(10) 내부를 감압시킬 수 있다.

진공펌프(310)는 밸브(312)의 후단(즉, 진공펌프(310) 전단에 밸브(312)가 위치하도록)에 배치된다. 진공펌프(310)는 제어부(400)와 전기적으로 결합되어, 제어부(400)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.

진공펌프(310)는 래들(10) 내부의 압력을 낮추기 위한 펌프를 말하는 것으로서, 본 실시예에서는 진공펌프(310)를 적용하여 설명하였으나, 이에 국한되는 것은 아니다.

또한, 배기펌프(214)와 진공펌프(310)는 하나의 펌프로 구현되어, 그 동작 상태의 조절을 통해 필요에 따라 연소가스의 배기 및 래들(10) 내부의 감압을 동시에 수행할 수 있음은 물론이다.

온도센서부(500)는 커버(100)의 하부에 결합되어, 래들(10) 내부의 온도를 측정하며, 측정된 온도를 제어부(400)에 제공한다. 온도센서는 예를 들어 열전대 온도센서가 적용될 수 있다.

제어부(400)는 래들(10) 내부에 건조조건을 조절하기 위해 가열부(200)와 감압부(300)의 동작을 제어한다. 건조조건은 래들(10) 내부의 온도와 압력을 말한다.

즉, 제어부(400)는 가열부(200)의 동작을 제어하여 래들(10) 내부의 온도를 조절할 수 있으며, 감압부(300)를 제어하여 래들(10) 내부의 압력을 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 장치(1000)의 승온 패턴을 나타낸 그래프이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 래들(10) 내부의 온도를 3단계로 조절하여 내화물(12)을 건조시킬 수 있다.

먼저, 제1 승온 및 온도유지 구간(도 3의 t1 및 t2, 상온~T1)에서 제어부(400)는 가열부(200)를 동작시켜 래들(10) 내부를 승온시킨다.

이 때, 제어부(400)는 버너부(210) 및 마이크로웨이브 발진부(220)를 모두 동작시키거나, 마이크로웨이브 발진부(220)를 동작시켜 래들(10) 내부를 승온시킬 수 있다.

그리고, 제1 승온구간 및 온도유지 구간 동안 제어부(400)는 진공펌프부(300) 를 함께 동작시켜 래들(10) 내를 감압시킴으로써, 래들(10)의 건조시간을 단축 시킬 수 있다.

감압부(300)는 래들(10) 내의 압력을 시공상태, 래들(10)의 용량 등을 고려하여 동작될 수 있으며, 예를 들어 -0.5kgf/cm²로 래들(10) 내의 압력을 낮출 수 있다.

한편, 도 3의 시간과 온도 조건은 내화물(12)의 시공상태, 래들(10)의 용량 등을 고려하여 조절될 수 있음은 물론이다.

한편, 제1 온도유지구간 동안 제어부(400)는 래들(10) 내의 온도유지를 위해 가열부(200)를 동작시킬 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 장치(1000)의 동작을 나타낸 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 온도센서부(500)를 이용하여 래들(10) 내의 온도를 측정한다. (S100)

래들(10) 내의 측정온도(도 4의 T)가 제1 온도유지구간의 목표온도(도 4의 Tt)인 T1 이하를 유지하는 경우(S200), 제어부(400)는 감압부(300)를 동작시켜 래들(10) 내를 감압시킨다. (S300)

다음으로, 감압부(300)의 동작시간(도 4의 t)이 제1 온도유지구간에서의 감압부(300) 동작시간(tp)을 초과한 경우(S400), 제어부(400)는 감압부(300)의 동작을 정지시키며(S500), 감압부(300)의 동작시간이 제1 온도유지구간에서의 감압부(300) 동작시간(tp) 이하인 경우 래들(10) 내의 온도가 제1 온도유지구간의 목표온도 이하를 유지하는 동안 감압부(300)의 동작을 유지한다.

즉, 제1 승온구간은 내화물(12)의 온도를 증가시키는 구간이며, 제1 온도유지구간은 래들(10) 내의 온도를 일정하게 유지하는 구간으로서, 제1 승온구간과 제1 온도유지구간 동안 래들(10) 내의 압력을 낮추어 래들(10) 내의 건조를 신속하게 진행시키는 구간이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 온도유지구간이 경과하면, 제어부(400)는 가열부(200)를 동작시킴으로써 제2 승온구간(t3, T1~T2)을 진행할 수 있다. 제2 승온구간 이후(t4~t6, T2~T3)는 감압부(300)의 동작은 정지되며, 가열부(200)의 동작에 의해 내화물(12)은 가열된다.

이 때, 제어부(400)는 래들 내의 연소가스를 배출하기 위하여 감압부(300)의 동작을 정지시키고 연소가스배출부(230)만을 가동시키도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 건조 장치(1000)는 내화물(12)의 가열에 의한 건조뿐만 아니라, 래들(10) 내부의 감압을 통해 내화물(12)의 건조를 보다 신속하게 진행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

10: 래들
12: 내화물
100: 커버
200: 가열부
210: 버너부
212: 배기관
214: 배기펌프
220: 마이크로웨이브 발진부
222: 마그네트론부
224: 도파관
226: 교반부
230: 연소가스배출부
300: 감압부
310: 진공펌프
312: 밸브
400: 제어부
500: 온도센서부
1000: 용기 건조 장치

Claims

용기의 내부를 건조시키는 장치로서,
상기 용기의 개방부를 커버하는 커버부;
상기 용기의 내부를 가열하는 가열부; 및
상기 용기 내부를 감압시키는 감압부를 포함하는 용기 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열부는 상기 용기 내부에 화염을 방사하는 버너부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 건조 장치.
제2항에 있어서,
상기 가열부는 상기 버너부의 연소가스를 배출시키는 연소가스배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열부는 상기 용기의 내부에 마이크로웨이브를 발진하는 마이크로웨이브 발진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 건조 장치.
제4항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 발진부는,
상기 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론부;
상기 마그네트론부에서 발생된 상기 마이크로웨이프를 상기 용기의 내부로 전달하는 도파관; 및
상기 마이크로웨이브를 상기 용기 내부에 분산시키도록 상기 도파관의 전방에 배치되는 교반부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 용기의 내부의 온도를 측정하는 온도센서부를 더 포함하는 용기 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 용기의 내부의 건조조건을 조절하기 위해 상기 가열부와 상기 감압부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 용기 건조 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는
상기 용기의 내부의 온도가 미리 설정된 목표온도에 도달할 때까지 상기 용기의 내부가 감압되도록 상기 감압부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 용기 건조 장치.