KR20130001729A - 피벗식 슬래그 도어 - Google Patents

Abstract

야금로의 피벗형 액냉식 슬래그 도어를 개시한다. 상기 슬래그 도어는 닫힌 위치와 열린 위치 사이의 임의의 위치로 상기 도어가 이동되게 하여 그곳에 정지되게 하는 하나 또는 그보다 많은 견고한 기구를 사용하여 상부로부터 피벗할 수 있다. 상기 슬래그 도어는 상기 슬래그 도어의 측부들에 근접하여 배치된 날개 벽들을 합체할 수도 있다. 상기 날개 벽들은 상기 슬래그 도어가 열린 위치에 있을 때 상기 노 내로의 공기 침투를 최소화할 수 있다. 상기 슬래그 도어는 종래의 슬래그 도어 터널과 연관된 문제점을 배제하기 위해 상기 노의 노상에 근접하여 배치될 수 있다. 상기 슬래그 도어에는 버너 또는 랜스와 같은 노 장치가 끼워질 수 있으며, 상기 슬래그 도어는 상기 노 내부에의 접근을 제공하는 한편, 상기 노 외로의 재료의 유동을 제어하는데 사용될 수 있다.

Description

피벗식 슬래그 도어 {PIVOTING SLAG DOOR}

본원은, 하기에서 상세히 기술하는 대로 전부 여기에 참조로 합체되는, 발명의 명칭이 "피벗식 슬래그 도어(Pivoting Slag Door)"인 2010년 3월 16일자로 출원된 미국 특허출원 제12/724,657호의 이익을 주장한다.

본 발명의 실시예들은 일반적으로 야금로(metallurgical furnaces)의 슬래그 도어(slag doors)에 관한 것이며, 특히 용융 사이클 동안 상기 야금로로부터의 열 손실을 저감시키기 위해 날개 벽(wing walls) 및 상기 노 근방을 개량한 피벗식 슬래그 도어에 관한 것이다.

전기 아크로(EAFs; electric arc furnaces)는 노 내에 위치된 스크랩 금속(scrap metal), 용선(hot metal), 철계 재료(iron based material), 또는 다른 금속 재료로 구성된 충전물을 용융시키기 위해 전기 아크를 이용함으로써 스틸을 제조한다. 현대의 EAFs는 용광로로부터의 용선과 결합된 직접 환원철("DRI"; direct reduced iron)을 용융시킴으로써 스틸을 제조할 수도 있다. 상기 아크의 전기 에너지에 더하여, 상기 아크를 보조하도록 고열 함량의 연소 생성물을 생산하기 위해 연료 및 산화 가스를 이용하는 보조 버너에 의해 화학 에너지가 제공될 수 있다.

상기 EAF가 스크랩을 용융하는데 사용되면, 버킷으로부터 루프 개구를 통해 상기 노 내로 스크랩을 투입함으로써 스크랩 적하물이 충전되고, 상기 버킷은 충전된 탄소 및 슬래그 형성 재료를 포함할 수도 있다. 상기 적하물을 생산하기 위해 랜스(lance)에 의해 DRI를 주입하는 것과 함께, 용광로로부터의 용선에 대하여 레이들(ladle)을 사용하는 유사한 충전 방법이 사용될 수 있다. 또한, 이들 재료는 노 내의 다른 개구들을 통해 첨가될 수 있다.

용융하는 상태에서는, 상기 전기 아크 및 버너는 상기 적하물을 용융 금속 풀(molten pool of metal), 소위 상기 노의 하부 또는 노상(hearth)에 축적하는 철 탄소 용융물(iron carbon melt)로 용융시킨다. 통상적으로, 도입된 모든 적하물의 용융에 의해 플랫 배스(flat bath)가 형성된 후에, 상기 전기 아크로는 제련(refining) 및/또는 탈탄(decarburization) 상태에 들어간다. 이 상태에서는, 상기 슬래그 형성 재료가 상기 철 탄소 용융물 내의 불순물과 결합하여 표면에 슬래그로서 성장하기까지, 상기 금속은 상기 아크에 의해 계속해서 가열된다.

그러므로, 상기 용융물이 상기 노 외로 부어지기 전에, 상기 용융물의 표면에서 슬래그와 불순물을 제거할 필요가 있다. 상기 용융물의 샘플을 취하고, 무엇보다도 상기 용융물의 화학적 성질, 탄소 및 산소 레벨, 및 온도를 검사하는 것이 바람직할 수도 있다. 종래에는, 이러한 것이 노 측벽에 위치된 슬래그 도어(slag door)를 열어서 행해지고 있다. 그러나, 그 디자인으로 인해, 종래의 슬래그 도어를 열면, 상기 노로부터 다량의 열이 방출하는 한편, 상당한 양의 차가운 외부 공기가 노 외장에 침투하여, 결국 용융 사이클이 길어지고 생산 비용이 올라간다.

또한, 종래의 슬래그 도어는 상기 노의 측벽에서 약간 떨어져서 장착되며 거기서 회랑(corridor) 또는 터널과 연결되는 것이 일반적이다. 충전 및 용융 사이클 동안에는, 스크랩, 슬래그 및 다른 부스러기(debris)가 상기 슬래그 도어의 터널 내에 축적될 수 있다. 그러므로, 슬래그 제거 작업(deslag) 또는 용융물의 테스트를 위한 용융물에의 접근을 위해, 상기 부스러기는 터널에서 청소되어야 한다. 이는, 부스러기를 용융물에 밀어넣기 위해 상기 도어를 열고 트럭에 설치된 대형 램(ram)을 사용하여 행해진다. 이후, 상기 도어가 닫히고, 부스러기가 용융되어서 용융물에 합체되는 동안 추가 시간이 주어진다. 상기 부스러기를 용융시키는데 필요한 추가 시간은 용융 사이클 타임을 증가시켜 효율을 떨어뜨린다.

작동 중인 노의 슬래그 도어를 여는 것도 대단히 위험할 뿐더러, 용선에 부스러기를 밀어넣는 것은 더욱 위험할 수 있다. 먼저, 가장 명백한 위험은 부스러기를 용융물 내로 밀어넣는 것이 작업자에게 및/또는 장비에 용융된 금속을 끼얹어서 손상 및/또는 상해를 야기할 가능성이다. 또한, 작업 중에, 상기 노 내의 용융 풀이 계층화될 수 있다. 다시 말해, 완전히 액화되면, 상기 용융물은 상기 용융물의 하부 근처에 고농도 연행 탄소를 가진 스틸층과 상기 용융물의 상부 근처에 고농도 연행 산소를 가진 층을 포함할 수 있다. 상기 노의 중턱에서 상기 부스러기를 용융물 내로 밀어넣으면, 이들 계층화된 층들이 빠르게 혼합하여 탄소 및 산소 결합물로서 격렬한 반응을 야기하는 한편, 이산화탄소를 방출할 수 있다. 이는 작업자 및 장비에는 매우 위험한, 휘젓는 "끓어넘치기(boil-over)" 타입의 결과를 생성할 수 있다.

또한, 기존의 몇 가지 슬래그 도어 디자인은 측면-장착식 힌지에 매달린 도어로 구성되어 있다. 슬래그 제거 작업 후에, 상당량의 슬래그는 출입구 및 터널 주변에서 응고할 수 있다. 이러한 슬래그 형성은 상기 슬래그 도어의 하부가 잔여 슬래그에 끌리기 때문에 측면-장착식 도어를 완전히 닫기 곤란하거나 불가능하게 만들 수 있다. 상기 슬래그 도어가 열린 채로 있으면, 상기 EAF의 배기 시스템이 상기 슬래그 도어를 통해 차가운 외부 공기를 상기 노 내로 끌어들이기 때문에 상당한 열 손실로 될 수 있다.

그러므로, 슬래그 도어를 상기 EAF의 측벽에 되도록 가깝게 장착되게 구성할 필요가 있다. 이로 인해, 상기 슬래그 도어와 노 문턱 사이의 터널이 감소되거나 배제될 수 있다. 다음으로, 이로 인해, 슬래그 제거 작업 또는 테스트 전에 청소되어야만 하는 상기 터널 내의 슬래그 및 부스러기의 형성이 배제된다. 상기 도어의 문턱에 슬래그 및/또는 다른 부스러기가 존재하더라고, 도어가 닫혀서 실질적으로 밀폐될 수 있을 필요도 있다. 본 발명의 실시예들은 주로 상기와 같은 슬래그 도어에 관련된 것이다.

보호용 날개 벽을 가진 액냉형(liquid-cooled)의 상부-피벗식 슬래그 도어(top-pivoting slag door)가 개시된다. 상기 도어는 전기 아크로("EAF")와 같은 야금로의 측벽에 근접하여 장착될 수 있고, 그에 따라 연결 복도 또는 터널을 필요로 하지 않는다. 상기 도어는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 하나 이상의 래크 및 피니언 기어세트(rack and pinion gearset), 웜(worm) 드라이버, 또는 유압 실린더(hydraulic cylinder)와 같은 하나 이상의 견고한 피벗 기구를 사용하여 상부로부터 피벗될 수 있다. 상기 도어는 닫힌 수직 위치와 열린 수평 위치 사이의 임의의 위치로 이동 및 정지될 수 있다. 상기 도어는 상기 노의 측벽에 근접하여 위치되어 종래의 슬래그 도어 터널을 배제한다.

상기 도어는 보호용 날개 벽들이 측면에 배치될 수 있다. 상기 날개 벽들은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 주철 플레이트, 흑연 플레이트, 및 다른 내열성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 상기 날개 벽들은 액냉식으로 될 수 있으며, 상기 슬래그 도어와 동일하거나 또는 상이한 냉각 회로로 될 수 있다. 상기 날개 벽들은 실질적으로 상기 슬래그 도어의 측부들을 밀폐해서, 도어가 열릴 때 상기 노로부터의 과도한 열 손실 및 상기 노 내로의 공기 침투를 방지할 수 있다. 상기 날개 벽들은 슬래그가 상기 노 외로 부어질 때 슬래그를 관리 가능한 스트림으로 운반하도록 작용할 수도 있다.

상기 도어는 완전히 닫힌 위치와 완전히 열린 위치 사이에서 임의의 위치로 상기 도어를 열어서 정지시킬 수 있는 견고한 피벗 기구가 특징이다. 이는, 예컨대 슬래그를 제거하도록, 용융물 샘플을 취하도록, 또는 노 관찰 및 유지보수를 위해 상기 도어가 부분적으로 개방되게 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 상기 슬래그 도어는 상기 노 외부로의 슬래그의 유동을 제어하는데 사용될 수 있다.

상기 도어 및 날개 벽들의 피벗 디자인으로 인해, 상기 도어는 상기 노의 문턱 또는 중턱에 있는 슬래그 또는 다른 장애물에도 불구하고 실질적으로 상기 노를 밀폐할 수 있다. 상기 노의 문턱 또는 중턱에 충분한 부스러기가 존재해서 상기 도어가 상기 완전히 닫힌 위치로 이동하는 것을 막으면, 상기 도어의 하부는 상기 부스러기에 대하여 밀폐하도록 하강될 수 있다. 상기 도어의 측부들에 대한 상기 날개 벽들의 근접부는 상기 도어를 상기 측부들에서 실질적으로 밀폐할 수 있다. 이렇게, 상기 슬래그 도어는 부분적으로 열린 위치에 있더라도 상기 노의 개구를 실질적으로 밀폐할 수 있다.

일부 실시예에 있어서는, 상기 측벽과 상기 도어 사이에서 상기 노 개구에 연장부(extension)가 설치되어, 상기 슬래그 도어 시스템이 설치될 수 있게 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 상기 연장부는 어댑터 및 하나 이상의 측면 요소를 포함할 수 있는 한편, 상기 노의 기존의 문턱을 이용할 수 있다. 상기 연장부는 직선형 슬래그 도어가 상기 EAF의 둥근 측벽에 적용되게 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 상기 연장부는 상기 EAF의 측벽 외부에 설치되어, 상기 측벽의 외부면에 인접할 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 상기 연장부는 상기 노 내로 연장되어, 상기 측벽의 내부면과 실질적으로 균등해질 수 있다.

본 발명의 실시예들은 상기 슬래그 도어 시스템을 노에 제공하는 방법을 또한 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 노의 측벽에 있는 개구의 어느 한 측부에 하나 이상의 직립부(upright)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 직립부에는 피벗부가 피벗 가능하게 결합되어 상기 슬래그 도어의 장착 지점을 제공할 수 있다. 이후, 상기 슬래그 도어의 상부 에지가 상기 피벗부에 결합될 수 있다. 상기 슬래그 도어를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 피벗시키도록 구동 시스템이 제공될 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 상기 구동 시스템은 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 임의의 위치에서 상기 도어가 정지되게 할 수 있다.

실질적으로 상기 슬래그 도어에 수직하게 날개 벽들이 설치될 수 있다. 상기 날개 벽들은 실질적으로 상기 노의 측벽에 인접하게 설치될 수 있다. 상기 날개 벽들은 실질적으로 상기 슬래그 도어의 측부들에 인접할 수도 있다. 이렇게, 상기 날개 벽들은 상기 노의 측벽 및 상기 슬래그 도어의 측부들을 실질적으로 밀폐할 수 있다. 이로 인해, 상기 슬래그 도어가 열려 있을 때 상기 노에 진입하는 차가운 공기의 양이 저감될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 상기 슬래그 도어 시스템을 이용하는 방법을 포함할 수도 있다. 상기 슬래그 도어는 상기 노의 슬래그 제거 작업 또는 상기 노로부터의 충전물 제거 작업시에 상기 노 외부로의 유동을 제어하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에 있어서는, 버너가 상기 슬래그 도어에 장착될 수 있으며, 슬래그 제거 프로세스 이후에 문턱에 남아 있는 임의의 슬래그 또는 부스러기를 제거하는데 사용될 수 있다. 상기 문턱을 청소하는 것은 상기 도어가 상기 완전히 닫힌 위치로 복귀하는 것을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 전술한 및 다른 목적, 특징, 양태, 및 장점은 본 발명의 하기의 상세한 설명을 첨부 도면과 함께 취할 때 더욱 분명해질 것이다.

도 1a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 노에 설치된 피벗식 슬래그 도어 시스템의 전방 사시도.
도 1b는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 상세 정면도.
도 2a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 닫힌 상태에 있는 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 단면도.
도 2b는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 열린 위치에 있는 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 단면도.
도 2c는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도어의 문턱에 있는 부스러기에 대하여 닫혀서 밀폐된 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 단면도.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 부분적으로 열린 위치에 있는 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 단면도.
도 3b는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 노에 설치된 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 측면 사시도.
도 3c는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 1a의 슬래그 도어 시스템을 설치하기 위한 어댑터의 측면 사시도.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 구동 시스템의 실시예를 포함하는 도 1a의 슬래그 도어 시스템의 정면도.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 4의 구동 시스템의 실시예의 측단면도.

본 발명의 실시예들은 야금로의 상부-피벗식의, 액냉형 슬래그 도어에 관련된다. 상기 슬래그 도어는 양 측부에 날개 벽들이 배치될 수 있다. 상기 날개 벽들은 액냉식의 내화 주철, 흑연, 또는 다른 내열성 재료로 될 수 있으며, 상기 슬래그 도어의 수직 측부들을 실질적으로 밀폐해서, 상기 도어가 열리거나 또는 부분적으로 열려 있을 때 상기 노로부터의 열 손실 및 상기 노 내로의 공기 침투(즉, "열전달")를 최소화할 수 있다. 상기 슬래그 도어는 상기 노의 노상(hearth)에 근접하여 위치되어 상기 슬래그 도어의 기존의 연결 터널을 배제할 수 있다.

일부 실시예에 있어서는, 상기 도어는, 예로 들지만 제한하려는 것은 아닌, 하나 이상의 래크 및 피니언 기어세트와 같은 견고한 피벗 기구를 사용하여 피벗될 수 있다. 상기 피벗 기구는 상기 도어가 효율적으로 열리고 닫히게 할 수 있으며, 완전히 닫힌 위치와 완전히 열린 위치 사이에서 다수의 위치에 상기 도어가 정지되거나 및/또는 제자리에 로크되게 할 수 있다. 이는, 예컨대 상기 도어가 부분적으로 열리게 해서 상기 노로부터 슬래그를 제거할 수 있게 하거나, 또는 완전히 열리게 해서 필요시에 상기 노를 청소 및 수리할 수 있게 한다.

본 발명의 실시예들은 하기의 상세한 설명 및 본원에 포함되는 예들을 참조로 보다 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명의 실시예들을 개시 및 기술하기 전에, 이 발명이 이 개시물에 기술된 실시예들에 한정되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 본 발명의 범위 내에서의 다수의 변형 및 변경은 당업자에게는 자명할 것이다. 본원에 사용된 전문용어는 특정 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐, 제한하려는 것은 아니라는 점도 이해해야 한다.

달리 주지하지 않는 한, 본원에 사용된 용어는 관련 분야의 당업자에 의해 기존의 어법에 따라 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 요소를 구성하는 것으로서 이후에 기술되는 재료들은 설명을 위한 것이며 제한하려는 것은 아니다. 본원에 기술된 재료들로서 동일한 또는 유사한 기능을 수행하게 되는 다수의 적절한 재료는 본 발명의 범위 내에 수용되는 것이다. 본원에 기술되지 않은 다른 재료들은, 예컨대 본 발명의 개발 시기 이후에 개발되는 재료를 포함할 수 있지만, 그것에 제한되지는 않는다.

다양한 구성을 가진 야금로에 대해서는 다양한 유형의 슬래그 도어가 존재한다. 종래에, 슬래그 도어는 그 설계, 제조, 또는 운용에 있어서 특별히 효율적이지는 않았다. 이러한 비효율은 지나치게 단순화된 디자인 및 지나치게 복잡해진 디자인으로 될 수 있다.

예를 들어, 몇몇 기존의 슬래그 도어는 단순히 중간에 래칭 기구가 있는 2개의 측면 피벗식 도어였다. 상기 도어는 일반적으로 내화 재료에 연결되며, 추가적인 내열성을 위해 액냉식으로 될 수 있다. 이러한 측면 피벗식 디자인은 닫힌 위치에서는 상기 노를 밀폐하기에 충분하게 작용한다. 그러나, 부분적으로 열린 위치에서는 상기 도어를 안전하게 로킹하기 위한 대책은 되지 않는 것이 일반적이다. 다시 말해, 상기 도어는 닫힌 위치에서 로크될 수 있고 열린 위치에서는 로크 가능할 수는 있지만, 열전달을 줄이면서 용융물의 슬래그 제거 작업 또는 샘플링을 가능하게 하는 부분적으로 열린 위치에서는 로크될 수 없는 것이 일반적이다.

다른 유형의 종래의 EAF 슬래그 도어는 대략 3°와 5° 사이의 각도에 배치되는 한편, 상기 터널의 단부에서 가이드 채널에 장착되는 도어를 포함한다. 상기 도어는 체인 및 스프로킷에 결합된 유압 실린더 또는 유압 또는 전기 모터에 의해 들어올려질 수 있다. 상기 도어는 내열성을 위해 액냉식으로 되거나 또는 내화성 계통으로 될 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 슬래그 도어는 작업 도중에 임의의 위치, 즉 열린 위치, 닫힌 위치 또는 부분적으로 열린 위치에 상기 도어를 안전하게 로킹하기 위한 대책이 되지는 못한다. 통상, 슬래그 도어는 슬래그를 태핑(tapping)하거나 샘플링하기 위해서는 완전히 열리고, 스크랩을 용융하는 동안에는 완전히 닫힌다.

이러한 유형의 도어는 슬래그 제거 작업이 완료된 후에 닫히기 어려울 수도 있다. 슬래그 제거 프로세스 도중에 상기 슬래그가 용융 풀의 상부에서 부어지고 나서(즉, 노 외부로), 일부 슬래그 및/또는 부스러기는 도어의 문턱에 필연적으로 잔존한다. 상기 도어의 하부가, 예컨대 문턱에 너무 가까워지도록 장착되면, 상기 문턱에 형성된 슬래그 및/또는 부스러기와의 간섭으로 인해 상기 도어를 닫기 어렵거나 또는 닫는 것이 불가능할 수 있다. 한편, 이러한 문제점을 방지하기 위해 상기 도어의 하부와 문턱 사이에 충분한 공간을 남기면, 상기 도어가 닫힐 때 상기 노의 밀폐가 열악해지게 된다.

상술한 바와 같이, 이러한 문제점에 대한 일반적인 해법은 상기 문턱에서 부스러기를 청소하고 상기 도어를 꽉 닫기 위해 레일 상에 장착된 트럭, 포크리프트, 또는 램을 사용하는 것이다. 이러한 운용은 불안한 작업 조건을 생성하고 노 작동에서 불필요한 지연을 야기한다.

이들 쟁점을 해결하기 위한 기존의 노력은 지나치게 복잡해진 기구로 귀결되었다. 이는 과도하게 무겁고, 제조에 비용이 들며, 유지보수가 어려운 슬래그 도어로 될 수 있다. 슬래그 도어에는, 예컨대 도어를 요동에 의해 개방하게 되어 있는 육중한 바닥-장착식 아암이 끼워져 있다. 예를 들어, Jean 등에 의한 국제특허출원번호 WO2006/016201 A1을 참조하면 된다. 슬래그 도어에는, 열고 닫을 때 도어의 경로를 제어하는 복잡한 관절식 아암도 끼워져 있다. 예를 들어, Itsuo 등에 의한 일본국 특허 제60-194015호를 참조하면 된다. 이들 디자인은 그들의 복잡한 구조로 인해 상당한 초기 투자비 및 상당한 유지보수비를 요한다. 종래의 디자인들은 부분적으로 열린 슬래그 도어를 이용하여 용융된 재료의 유동을 노 외부로 제어하는 능력을 제공하지도 않는다.

그러므로, 슬래그 도어가 견고하고 유효한 디자인을 가지게 할 필요가 있다. 상기 슬래그 도어는 신속하고 효과적으로 열리고 닫히게 할 수 있는 한편, 다양한 위치에 위치되거나 및/또는 로크되게 할 수 있는 튼튼한 신뢰할 수 있는 기구를 이용해야 한다. 상기 도어는, 또한 도어가 열리거나 또는 부분적으로 열릴 때 환경에의 열손실 및 상기 노 내로의 공기 침투를 최소화해야 한다. 상기 슬래그 도어는 상기 EAF의 노상에 근접하여, 또한 상기 노상의 정점에 위치되어야 한다. 슬래그 도어 시스템은 새로운 노에의 설치뿐만 아니라 기존의 노에의 새로운 장착(retrofitting)을 가능하게 해야 한다. 그러한 슬래그 도어가 바로 본 발명의 실시예들이 주로 관련되는 슬래그 도어이다.

이제 도면을 참조하면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 야금로(102)의 슬래그 도어 시스템(100)에 관련된다. 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 슬래그 도어(105), 하나 이상의 날개 벽(110), 피벗 기구(115), 냉각 시스템(120), 구동 시스템(122), 및 지지 시스템(125)을 포함할 수 있다. 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 기존의 슬래그 도어 개구에 맞게 개조되어 설치될 수 있는 한편, 예컨대 상기 노(102)의 기존의 문턱(130)을 이용할 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 새로운 야금로(102)의 제조에 사용될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 슬래그 도어(105)는 스틸 또는 다른 적절한 재료로 구성될 수 있고, 일부 실시예에 있어서는, 내열성이 높은 재료로 도금될 수 있다. 예시적인 일 실시예에 있어서, 슬래그 도어(105)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 구리로 편면 또는 양면이 도금될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 슬래그 도어(105)는 손상된 패널들이 개별적으로 교체되게 할 수 있도록 하나 이상의 별도의 패널을 포함할 수 있다.

상기 시스템은 냉각 시스템(120)을 포함할 수 있다. 슬래그 도어(105)는 노의 작동 중에 슬래그 도어(105)에 냉각을 제공하기 위해 다수의 냉각제 통로(124)를 가질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 냉각 시스템 호스(140)를 경유하여 슬래그 도어(105)에 냉각수를 공급하기 위해 피벗부(115)를 통해 냉각수가 유동할 수 있으며, 상기 슬래그 도어(105)로부터 가열된 냉각수가 하나 이상의 냉각 시스템 호스(140)를 통해 귀환될 수 있다. 상기 피벗부(115)는 급수(supply water)가 환수(return water)와 분리되게 할 수 있도록 하나 이상의 내부 격실을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 피벗부(115)는 상기 피벗부(115)의 내부를 실질적으로 절반으로 나누는 중앙 격벽(116)(점선으로 도시됨)을 가질 수 있다. 이렇게, 냉각수는 상기 피벗부(115)의 제 1 측(115a)으로 유입하여, 슬래그 도어(105)를 통해 순환해서 냉각하고, 상기 피벗부(115)의 제 2 측(115b)을 경유해서 귀환될 수 있다. 물론, 냉각수의 유동 방향은 중요하지 않으며, 다른 유동 패턴을 생각할 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 슬래그 도어(105)는 상기 슬래그 도어(105)를 보강 및 강화할 수 있는 도어 스파(door spar)(150)들을 더 포함할 수 있다. 상기 도어 스파(150)들은 상기 피벗부(115)와 유체 연통할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 도어 스파(150)들 중 하나는 상기 피벗부(115)로부터 하나 이상의 냉각 시스템 호스(140)를 경유하여 상기 슬래그 도어(105)까지의 냉각수 공급 매니폴드로서 작용할 수 있다. 다른 도어 스파(150)는 냉각수 귀환 매니폴드로서 작용하며, 필요에 따라 냉각, 재순환, 또는 폐기를 위해 상기 슬래그 도어(105)로부터 상기 피벗부(115)까지 고온수를 귀환시킬 수 있다. 다시 한번, 냉각 시스템의 정확한 유동 패턴은 본 발명의 실시예들에 대해서는 중요하지 않으며, 다른 유동 패턴을 생각할 수도 있다.

냉각수는 하나 이상의 냉각 시스템 호스(140)를 경유하여 상기 슬래그 도어(105) 내의 냉각제 통로(124)로 분배될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각 시스템 호스(140)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 스테인리스 스틸제 꼬인 배관, 실리콘, 또는 Viton® 배관과 같은 적절한 내열성 재료를 포함할 수 있다. 상기 냉각 시스템 호스(140)는 날개 벽(110) 및 지지 시스템(125)과 같은 상기 노 상의 고정 지점들과 상기 피벗부(115)와의 사이에 충분히 유연한 접속부를 제공하여, 상기 슬래그 도어(105)가 열리고 닫히게 할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 냉각제 통로(124)는 상기 슬래그 도어(105)의 구조체에 대하여 내부로 될 수 있는 한편, 상기 슬래그 도어(105)의 표면을 냉각할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 냉각제 통로(124)는 사행 패턴(serpentine pattern)을 가질 수 있는 한편, 상기 슬래그 도어(105)의 표면의 상당 부분을 커버할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 냉각제 통로(124)의 패턴은 특정 노(102)의 요구를 충족하도록 변경될 수 있다. 상기 냉각제 통로(124)는, 어떤 경우에는, 상기 슬래그 도어(105)의 구조체 내로 주조될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 냉각제 통로(124)가 상기 슬래그 도어(105)의 외장 내측에 끼워지는 파이프를 포함하도록 구성 부품들로 형성될 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)를 통과하여 유동한 후에, 상기 냉각제는 상기 도어 스파(150)까지 냉각 시스템 호스(140)를 통과하고 나서 상기 피벗부(115)의 귀환부(예컨대, 상기 피벗부(115)의 제 1 측(115a) 또는 제 2 측(115b))로 귀환할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 상기 슬래그 도어 시스템(100)의 냉각 요구를 충족시키기에 충분한 용량을 가진 냉각제 저장소를 간단히 가질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 냉각제는 상기 피벗부(115)의 제 2 측(115b)을 경유하여 상기 슬래그 도어(105)로부터 유출될 수 있는 한편, 열교환기와 같은 적절한 방법을 이용하여 냉각되고 나서, 폐루프 냉각 시스템을 형성하도록 상기 제 1 측(115a)을 경유하여 상기 슬래그 도어(105)에 귀환될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서는, 상기 냉각제는 냉각탑을 이용하여 냉각될 수 있다. 상기 냉각 시스템(120)은 다른 프로세스에서의 사용을 위해 고온수 또는 증기를 생성하는데 사용될 수도 있다. 다양한 적절한 냉각수 공급원을 이용할 수 있으며, 다른 구성을 생각할 수도 있다.

상기 슬래그 도어 시스템(100)은 하나 이상의 날개 벽(110)을 더 포함할 수 있다. 상기 날개 벽(110)들은 독립형 냉각 시스템에 연결될 수 있거나, 또는 상기 슬래그 도어(105)와 동일한 냉각 시스템(120)에 연결될 수 있는 한편, 상기 슬래그 도어(105) 상의 하나 이상의 냉각 시스템 호스(140)와 유체 연통할 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)와 유사하게, 상기 날개 벽(110)들은 상기 날개 벽(110)들에 냉각을 제공하도록 하나 이상의 냉각제 통로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들은 별도의 냉각 시스템 상에 있을 수 있다.

상기 날개 벽(110)들의 냉각 수요는 무엇보다도, 상기 슬래그 도어(105)가 열리는 시간의 양, 상기 노(102)의 내부 온도, 및 현재의 노 사이클에 따라 극적으로 변할 수 있다. 그러므로, 일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 상기 날개 벽(110)들을 통한 냉각제의 유동을 조절하기 위해 열동식 조절 밸브(thermostatic valve), 또는 다른 수단을 이용할 수 있다. 그래서, 예를 들어, 상기 슬래그 도어(105)가 닫힐 때, 상기 날개 벽(110)의 상당 부분이 상기 슬래그 도어(105)에 의해 상기 노(102)의 열로부터 보호되기 때문에, 상기 날개 벽(110)들에 대한 냉각제 유동이 감소될 수 있다. 한편, 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열리거나 완전히 열리면, 상기 날개 벽(110)들에 대한 냉각제 유동은 증가될 수 있다. 이는 냉각제 유동을 냉각 수요에 맞게 조절함으로써 상기 냉각 시스템(120)의 사이즈를 어느 정도 감소되게 할 수 있다.

상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)의 수직 측부들과 상기 노 개구에 실질적으로 인접하게 위치될 수 있다. 상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 접촉하거나, 또는 근접하여 배치될 수 있다. 상기 날개 벽(110)들과 상기 슬래그 도어(105)간의 정확한 거리는, 무엇보다도, 상기 노의 사이즈 및 설치 위치에 따라 변할 수 있다. 그러나, 상기 슬래그 도어(105)의 위치에 관계없이, 상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 충분히 근접하여 배치되어 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 현저하게 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 슬래그 도어(105)가 열리거나, 또는 부분적으로 열리면, 상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)와 상기 노(102)의 측벽 사이의 간극에 위치된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 도어(105)가 닫힌 위치에 있을 때, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 문턱(130), 상기 도어 프레임(210)의 상부, 및 양측의 상기 날개 벽(110)들을 실질적으로 밀폐(즉, 약간의 간극이 존재할 수 있음)할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)의 상부 부위(108)는 상기 노(102)의 측벽과 구조적으로 유사한 다수의 냉각 파이프를 포함할 수 있는 한편, 상기 슬래그 도어(105)의 하부 부위(106)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 다수의 냉각 통로(107)를 가진 수냉식 구리 또는 주철 블럭으로 될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 블럭(106)은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 구리, 알루미늄-청동, 또는 청동과 같은 열전달 계수가 높은 재료를 포함할 수 있다. 부가적으로, 상기 블럭(106)은 추가 냉각을 제공하기 위해 다수의 냉각 통로(107)를 가질 수 있다. 선택적인 실시예에 있어서, 상기 블럭(106)은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 흑연 또는 다른 내화 재료를 포함하는 내열성 인서트를 포함할 수 있다.

사용시에, 상기 슬래그 레벨이 상기 노(102)의 문틀(112)(즉, 상기 노의 중턱(113)의 최고점)보다 높으면, 상기 슬래그 도어(105)의 하부 부위(106)는 슬래그를 상기 노(102) 내측에 유지할 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)의 하부 부위(106)는 상기 슬래그로부터의 열에 견디도록, 그 재료에 의해 및/또는 냉각 통로(107)를 통한 충분한 열전달에 의해 제공되는 충분한 내열성을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)의 하부 부위(106)는 유지보수 비용을 최소화하기 위해 교체가능한 것일 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 열린 위치에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)의 측부들은 상기 날개 벽(110)들에 실질적으로 인접할 수 있으며, 상기 도어의 상부는 상기 도어 프레임(210)의 상부를 실질적으로 밀폐할 수 있다. 상기 노(102)가 파워 오프 모드에 있을 때, 완전히 열린 위치는 주로 상기 노(102)의 유지보수 및 관찰에 사용된다. 상기 노(102)가 파워 오프되면, 작업자는 슬래그 도어(105)를 열린 위치에 놓고 상기 노(102) 및 상기 노 내의 장비를 검사하는 한편, 필요에 따라 유지보수 및 청소를 수행할 수 있다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 도어(105)의 디자인은 상기 노(102)의 중턱(113) 또는 문턱(130)상에 부스러기(250)가 존재하더라도 상기 도어가 닫히게 해서 대체로 밀폐되게 한다. 상기 부스러기(250)가 상기 슬래그 도어(105)를 닫기 전에 제거될 수 없는 경우에는, 상기 슬래그 도어(105)는 그저 슬래그 도어(105)의 하부(106)가 부스러기(250)와 접촉할 때까지는 닫힐 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)의 측부들과 상기 노(102) 사이에 생성된 삼각형 간극에는 상기 날개 벽(110)들이 위치되는 한편, 상기 하부(106)는 자신이 상기 부스러기(250)와 접촉할 때까지 하강된다. 이는 상기 부스러기(250)로 인해 상기 슬래그 도어(105)의 하부와 상기 노의 중턱(113) 사이에 작은 간극만을 남긴다. 이렇게, 상기 노(102)는 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열린 위치에 있더라도 본질적으로 밀폐될 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열린 위치에 있을 때, 상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)의 측부들과 상기 노(102) 사이에 생성되는 개구의 사이즈를 최소화한다. 이렇게, 상기 노(102) 내로의 과도한 공기 침투 또는 상기 노로부터의 열전달 없이, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 슬래그를 제거하거나, 화학물질을 첨가하거나, 또는 용융물의 샘플을 취하기 위해, 상기 슬래그 도어(105)를 부분적으로 여는 것이 가능하다. 이는, 예컨대 열린 슬래그 도어(105)를 통해, 상기 노 배기 시스템에 의해 상기 노(102) 내로 취입되는 외부 공기로부터의 열 손실을 감소시킬 수 있다. 열 손실을 감소시키게 되면, 노의 효율이 증가하는 한편, 상기 슬래그 도어(105)가 닫힌 후에 용융물을 마무리 처리하는데 필요한 시간이 감소된다. 부분적으로 열린 상기 슬래그 도어(105)의 능력은 노의 조작자가 용융물로부터의 과도한 열 및 위험한 튀김(popping) 또는 끼얹기(splashing)에 노출되는 것을 또한 감소시켜, 안전성이 향상된다. 후술하는 바와 같이, 상기 부분적으로 열린 슬리그 도어(105)는 슬래그 제거 작업 중에 상기 노 외부로의 재료(예컨대, 슬래그)의 유동을 제어하는데 사용될 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들은 상기 노(102)에 가장 가까운 상기 슬래그 도어(105) 부분에만 인접할 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 상기 날개 벽(110)들은 도어의 위치에 관계없이, 상기 슬래그 도어(105)의 측부 전체를 실질적으로 커버하도록 연장될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)의 하부(305)는 상기 노(102)의 외부 문턱(130)의 외형을 실질적으로 추종하도록 형상화될 수 있다. 이렇게, 상기 날개 벽(110)들은 슬래그 제거 작업 중에 상기 노(102) 외로 부어져서 슬래그 폿(slag pot)과 같은 원하는 용기 내로 옮겨지도록 슬래그를 안내할 수 있고, 과도한 끼얹기 및 쏟기(spilling)를 방지할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)는 슬래그 제거 프로세스 동안 상기 노(102) 외로의 슬래그의 유동을 제어하는데 사용될 수도 있다. 예컨대, 상기 노(102) 내의 슬래그의 레벨이 상기 노(102)의 문틀(112)보다 높으면, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 노(102) 외로의 유동을 제어하기 위해 상기 슬래그의 레벨보다 작은 간극을 생성하도록 부분적으로 열릴 수 있다. 상기 노(102) 외로의 상기 슬래그의 유량은, 결국 상기 슬래그 도어(105)의 위치에 의해 제어되는 상기 노(102)의 측벽(380)에서의 개구의 사이즈에 의해 제어된다. 다시 말해, 상기 슬래그 도어(105)의 하부로부터 상기 중턱(113)까지 및 상기 날개 벽(110)들까지의 거리는 상기 개구의 사이즈를 규정할 수 있고, 그에 따라 상기 노(102) 외로의 상기 슬래그의 유량을 규정할 수 있다. 유사하게, 상기 용융물의 레벨이 상기 노의 문턱(130)보다 낮으면, 상기 노(102)의 경사각으로 결합된 상기 슬래그 도어(105)는 슬래그 제거 작업 중에 상기 노(102) 외로의 유동을 제어하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들의 부분은, 예컨대 구리와 같은 열전달 계수가 높은 재료로 피복될 수 있다. 상기와 같은 재료의 사용에 의해 상기 날개 벽(110)들의 표면상의 온도가 상대적으로 낮게 유지될 수 있다. 이렇게, 슬래그 제거 작업 중에, 슬래그가 상기 날개 벽(110)들에 끼얹어질 때, 슬래그가 신속하게 냉각되어, 고착하는 것을 방지하는 경향이 있고, 슬래그 또는 용융 금속이 잘 부서지게 만들어 보다 용이하게 제거될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 이 재료는 비용 절감을 위해 상기 날개 벽들의 하부 부위(즉, 상기 노 외로 부어지는 슬래그 및 용융 금속에 더 노출되는 부위)에만 사용될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들의 일부 또는 전부는 내열성 계수가 높은 재료로 피복될 수 있다. 상기 날개 벽(110)들은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 흑연, 주철 또는 눌러붙지 않는 내화재를 포함할 수 있다. 이는 슬래그가 상기 날개 벽(110)들 및 상기 슬래그 도어(105)의 에지들로부터 더 쉽게 제거될 수 있게 한다.

일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)는 노 장치(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 노 장치(170)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 버너, 랜스(예를 들어, 산소 랜스), 화학 또는 입자 인젝터, 또는 그들의 조합일 수 있다. 상기 닫힌 위치에 있어서, 상기 장치(170)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 열 에너지를 추가(버너), 탈탄(decarburize)(산소 랜스), 또는 용융물에 화학성분을 첨가하거나 가탄(recarburize)(화학 인젝터)하는데 사용될 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)가 닫혀 있을 때에도 상기 노 벽에 비해 약간의 열 손실을 야기할 수 있는 한편, 열려 있을 때 상당한 열 손실(기존의 디자인에 비해 상당히 적더라도)을 확실하게 야기할 수 있기 때문에, 상기 노 장치(170)를 상기 슬래그 도어(105)에 버너(170)로 장착하는 것이 특히 유용할 수 있다. 상기 노 장치(170)는, 상기 노 장치의 분출 각도가 상기 노(102)의 문틀(112)을 청소하도록, 상기 도어에 비스듬히 배치될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 노 장치(170)는 수평 방향에 대하여 대략 30° 내지 50°의 각도로 배치될 수 있다.

또한, 버너(170)는 상기 슬래그 도어(105)에서 스크랩을 청소하는데 사용될 수 있다. 상기 노(102)는 상부에서부터 스크랩이 충전되는 것이 일반적이며, 결과적으로 상기 충전물의 부위는 상기 슬래그 도어(105)에 대하여 기울어져서 놓이게 될 수 있다. 상기 슬래그 도어(105) 내에 배치된 버너(170)는 상기 슬래그 도어(105)의 전방에서부터 멀리 있는 스크랩을 용융시키는데 사용될 수 있는 동시에, 상기 용융물에 화학 에너지를 추가한다.

일부 실시예에 있어서, 상기 노 장치(170)는 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열린 위치 또는 열린 위치에 있을 때 기능하게 될 수도 있다. 버너(170)의 경우에, 이는 상기 슬래그를 더 액화하기 위한 열의 추가와 함께 상기 노(102) 외로의 슬래그의 유동을 유지하는데 유용할 수 있다. 상기 버너(170)는 상기 슬래그 도어(105)를 닫아서 하부를 밀폐하는 것을 돕기 위해 상기 슬래그 도어(105)의 문턱에서 임의의 잔여 슬래그 및/또는 부스러기를 청소하도록 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열린 위치에 있는 상태에서 사용될 수도 있다. 상기 슬래그 도어(105)는 실질적으로 상기 노(102)의 문틀(112)의 정점에 위치되기 때문에, 임의의 잔여 슬래그는 가열되면 상기 노(102)의 내로 또는 외로 흐르는 경향이 있다. 이는 상기 슬래그 도어(105)의 동작 경로에 축적하는 슬래그 및 부스러기의 양을 감소시킨다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 야금로(102)는 둥근 것이 일반적이며, 외측 상부구조물(382)에 의해 지지된 수냉식 벽(380)들로 구성된다. 상기 상부구조물(382)은 측벽(380)의 외측에 배치된 일련의 기둥(384) 및 하나 이상의 링-형상 수관 헤더(386)를 포함할 수 있다. 그러므로, 일부 구성에 있어서, 상기 노(102)의 둥근 측벽(380)에 대하여 실질적으로 직선형 슬래그 도어(105) 및 관련 기구를 설치하는 것은 어려울 수 있다.

도 3a에 도시되고, 도 3c에 보다 상세히 나타나 있는 바와 같이, 상기 측벽(380)에 대하여 슬래그 도어(105)를 밀폐하기 위해, 상부 도어 프레임(210)은 상기 슬래그 도어 시스템(100)과 상기 노(102)의 측벽(380) 사이의 천이부에 어댑터(330)를 포함할 수 있다. 상기 어댑터(330)는 일 측면(330a)에서는 상기 측벽(380)의 외측의 곡선에 실질적으로 일치하고, 타 측면(330b)에서는 직선으로 될 수 있다. 이렇게, 상기 실질적으로 직선인 슬래그 도어(105)는 상기 노의 만곡된 측벽(380)에 대하여 밀폐될 수 있다. 상기 어댑터(330)는 액냉식으로 되거나 또는 내화재로 이루어질 수 있는 한편, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 제 위치에 용접 또는 볼트결합될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들은 상기 노(102)의 측벽(380) 외측에 인접할 수 있으며, 상기 도어 개구와 동일 높이로 설치되거나, 또는 그보다 약간 외측에 설치될 수 있다. 이 구성에 있어서, 상기 노의 측벽(380)은 상기 도어 개구의 측부들을 형성한다. 상기 개구는 필요에 따라 상기 측벽(380)의 냉각 파이프들을 개방하고 재밀폐하는 상기 슬래그 도어(105)를 위한 상기 노(102)의 측벽(380) 내의 개구를 절단함으로써 형성될 수 있다. 선택적인 실시예에 있어서, 원하는 위치에 있는 전체 측벽(380) 냉각 패널은 제거될 수 있으며, 상기 슬래그 도어(105)의 원하는 개구로 제작된 맞춤형 냉각 패널로 될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 날개 벽(110)들은 부분적으로 상기 노(102) 내로 연장될 수 있고, 상기 날개 벽(110)들은 상기 노 측벽(380)들의 내측과 실질적으로 동일한 높이로 된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들은 메인 패널(110a) 및 연장 패널(110b)을 포함할 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 날개 벽(110)은 상기 노(102)의 측벽(380)의 내측과 동일한 높이로 위치된 일체형 패널일 수 있다. 이 구성에 있어서, 상기 날개 벽(110)들은 상기 노(102)의 내부에 대하여 상기 날개 벽(110)들이 직접적으로 노출되기 때문에 실질적으로 더 큰 냉각 용량을 필요로 할 수 있지만, 이것은 일부 노(102) 구성에 있어서는 설치가 용이할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 구동 시스템(122)을 더 포함할 수 있다. 상기 구동 시스템(122)은 제 1 닫힌 위치(도면 참조)와 제 2 열린 위치 사이에서 상기 슬래그 도어(105)를 피벗하는 수단을 제공할 수 있다. 상기 구동 시스템(122)은 상기 슬래그 도어(105)가 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 다수의 위치에서 정지 및/또는 로크되게 할 수도 있다. 이렇게, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 다양한 각도로 정지될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동 시스템(122)은 래크 및 피니언 기어 세트(405)가 끼워지는 하나 이상의 유압 실린더(410)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 기어 세트(405)의 래크(515) 부위는 상기 유압 실린더(410)의 피스톤 로드(510)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 피니언 기어(520)는 상기 슬래그 도어(105)의 피벗축(525)에 결합될 수 있다. 이 구성에 있어서, 상기 피스톤 로드(510)들은 서로 반대로 작용한다(즉, 상기 도어를 일방향으로 이동시키기 위해, 하나의 피스톤은 신장되는 반면, 다른 피스톤은 수축됨). 두 유압 실린더(410)는 상기 구동 시스템(122)을 작동하지 않게 만들거나, 및/또는 상기 슬래그 도어(105)가 열린 위치에서 닫힌 위치로 요동하게 하는데 실패할 수 있기 때문에, 상기 구동 시스템(122)은 잉여를 제공한다. 이는 상기 슬래그 도어 시스템(100)의 안전성을 향상시키는 한편, 시스템 고장으로 인한 슬래그 도어(105)의 의도치 않은 이동을 방지한다.

일부 실시예에 있어서, 두 유압 실린더(410)에는 카운터-밸런스 밸브가 끼워질 수 있다. 카운터-밸런스 밸브, 소위 부하 유지 밸브는 방향 제어 밸브와 상기 유압 실린더(410)의 출구 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 카운터-밸런스 밸브는 상기 유압 실린더(410)에서 유압유의 입구 및 출구 접속부에 위치될 수 있다. 상기 카운터-밸런스 밸브는 상기 유압 실린더(410)에 대한 유압 저항으로 기능하여, 상기 슬래그 도어(105)의 무게를 지지하게 하거나 또는 제 위치에 유지되게 한다. 상기 카운터-밸런스 밸브는 상기 유압 실린더(410)에 대하여 내부에 또는 외부에 장착될 수 있다. 상기 카운터 밸런스 밸브는 상기 유압 실린더(410)들이 슬래그 도어를 상기 열린 위치와 상기 닫힌 위치 사이에서의 상기 두 위치를 포함하는 임의의 위치에 실질적으로 로크할 수 있게 할 수 있다. 상기 시스템(100)은 독립형 유압 시스템을 포함할 수 있거나, 또는 상기 노(102)에 기존의 유압 시스템을 이용할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 구동 시스템(122)은 적절한 감속 기어 드라이브를 가진 상기 피벗축(525)에 접속된 전기 또는 유압 모터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 구동 모터 및 기어세트는 피벗부(115)의 각 측부에 배치될 수 있다. 상기 모터는 상기 구동 시스템(122)이 상기 슬래그 도어(105)를 열고 닫을 수 있게 역전 가능한 것일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 구동 시스템(122)은 제 1 위치 및 제 2 위치와, 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 다수의 위치에서 정지 및/또는 로크될 수 있다. 이는, 열전달을 감소하면서 상기 노(102)에 접근할 수 있도록, 상기 슬래그 도어(105)가 부분적으로 열리게 할 수 있다. 이는 충전 또는 용융 프로세스 동안 개방해 있는 상기 슬래그 도어(105)를 스크랩 또는 부스러기가 노킹하는 것을 방지할 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105)는 다양한 위치들에 정지될 수 있을 뿐만 아니라, 그 위치들에서 (유압식이 아니라) 기계식으로 로크될 수도 있다. 로킹은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 상기 기어세트(405)를 특정 위치에 로킹하도록 멈춤쇠(pawl)를 이용하여 달성될 수 있다. 상기 멈춤쇠는, 예컨대 자동차 변속장치의 주차용 멈춤쇠와 유사할 수 있다. 이렇게, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 기어세트(405)상의 치형부의 수 및 그 기어비에 의해서만 제한된 다수의 위치들에 로크될 수 있다(즉, 수적으로 높은 기어비가 보다 높은 수의 가능한 "정지(park)" 위치를 제공한다). 일부 실시예에 있어서, 상기 모터는 전기, 자기, 또는 기계식 브레이크를 가질 수 있다. 이는 상기 모터에 의해 제공된 해법에 의해서만 제한되는 다수의 위치에 슬래그 도어(105)가 정지되게 할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 상기 피벗부(115) 및 슬래그 도어(105)의 무게를 지지하도록 하나 이상의 직립부(415)를 포함하는 지지 시스템(125)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 직립부(415)는 상기 노(102)의 기둥(184)의 전방에 위치되어 상기 슬래그 도어(105) 및 관련 장비에 충분한 공간을 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 직립부(415)는 상기 기둥(184)들 사이에 위치되어 상기 슬래그 도어(105)를 용융물에 가까이 이동시킬 수 있다. 상기 직립부(415)는, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 상기 슬래그 도어(105) 및 구동 시스템(122)의 무게를 지지하기에 충분한 사이즈의 스틸제 대들보를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 직립부(415)는 상기 슬래그 도어(105)의 양측에 배치될 수 있지만, 다른 구성을 생각할 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 날개 벽(110)들의 일부는 상기 직립부(415)에 부착되어 그것에 의해 지지될 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 시스템(100)은 상기 노 기둥(184)들에 직접 장착되어 별도의 직립부(415)의 필요성을 배제할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 새로운 노(102)에 설치될 수 있거나 또는 기존의 노(102)에 새롭게 장착될 수 있는 슬래그 도어 시스템(100)을 제공하여 효율을 향상시킨다. 상기 슬래그 도어 시스템(100)의 상대적인 모듈성(규격화)으로 인해, 상기 슬래그 도어 시스템(100)을 설치하는 방법은 상기 설치가 개장(retrofit)인지 또는 새로운 구성(즉, 개장에 있어서 기존의 슬래그 도어 시스템을 제거한 후)인지의 여부에 관계없이 거의 마찬가지이다. 하나 이상의 직립부(415)는 상기 노 개구의 양측에 위치될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 피벗부(115)는 상기 직립부(415)에 피벗 가능하게 결합될 수 있으며, 이후 상기 슬래그 도어(105)가 상기 피벗부(115)에 결합될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 슬래그 도어(105) 및 상기 피벗부(115)를 유닛으로서 제조하는데 유리할 수 있다.

상기 슬래그 도어(105) 및 상기 피벗부(115)가 제위치에 놓인 상태에서, 상기 구동 시스템(122)이 설치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 구동 시스템(122)은 상기 도어를 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 피벗시킬 수 있는 한편, 상기 도어를 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 다수의 위치에 정지시킬 수 있다. 상기 날개 벽(110)들은 상기 노(102)의 측벽(380)에 실질적으로 인접하도록 설치될 수 있다. 또한, 상기 날개 벽(110)들은, 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 실질적으로 인접하도록, 상기 슬래그 도어(105)의 에지들의 회전에 의해 생성되는 평면에 평행하게 배치될 수 있다. 다시 말해, 상기 날개 벽(110)들은 상기 도어에 수직할 수 있으며, 상기 슬래그 도어(105)의 위치에 관계없이 상기 슬래그 도어(105)의 측부들을 실질적으로 밀폐할 수 있다.

설치시에, 일부 실시예에 있어서는, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 측벽 냉각 시스템 가까이에 배치함으로써 기존의 노 냉각 시스템을 이용할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 예를 들어, 기존의 냉각 시스템의 용량이 높지 않을 경우에는, 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 독립형 냉각 시스템을 이용할 수 있다.

작동시에는, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 닫힌 위치에 위치되고 및/또는 로크될 수 있다. 이후, 상기 노(102)에는 적절한 방법으로 스크랩이 충전될 수 있다. 충전은 먼저, 상기 노(102)의 지붕을 들어올리고 상기 지붕을 개방하도록 상기 노로부터 멀리 피벗시킴으로써 행해지는 것이 보통이다. 이후, 대형 천장 기중기(overhead crane)의 버킷으로부터 상기 노(102) 내로 스크랩이 투입된다. 이후, 상기 노(102)의 지붕은 제위치로 다시 피벗되고 나서 상기 노(102)의 측벽(380) 위로 내려진다. 이후, 상기 전극들이 여기되어 용융 프로세스를 개시한다. 충전 이후에, 상기 슬래그 도어(105)에 대하여 또는 근처에 위치되는 임의의 스크랩은, 상기 EAF에서의 전기 에너지 외에, 버너(170)(장치되어 있을 경우)를 이용하여 빠르게 예열되어 용융될 수 있다.

또한, 상기 슬래그 도어(105)는 부분적으로 열려 있을 경우에도 상기 날개 벽(110)들과 상기 중턱(113) 또는 문턱(130)에 대하여 실질적으로 밀폐될 수 있기 때문에, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 슬래그 레벨이 상기 노(102)의 문틀 라인(112)을 초과하는 경우에도 상기 노(102) 내에 슬래그를 내포할 수 있다. 이는 상기 노(102)가 높은 효율로 가동할 수 있게 하는 한편, 효율적인 전극 작동을 위해 충분한 거품같은 슬래그층이 상기 용융물 위에 형성되게 할 수 있다.

상기 슬래그 도어(105)는 상기 노(102)의 노상에 근접하여 배치되기 때문에, 종래의 슬래그 도어 터널은 배제된다. 이는 상기 용융물에 접근할 수 있게 청소되어야만 하는 상기 터널 내의 슬래그 및 다른 부스러기의 형성을 방지한다. 상기 슬래그 도어(105)는 상기 문틀(112)의 최고 지점에서 상기 노(102)의 중턱(113)에 위치되는 것이 바람직하다. 이렇게, 슬래그 및 부스러기는 상기 슬래그 도어(105)로부터 어느 한 방향으로 이동하는 경향이 있다. 이는 슬래그 및 부스러기가 상기 슬래그 도어(105)의 작동을 간섭하는 것을 더 방지할 수 있다.

용융 사이클이 완료하고 스크랩 적하물이 액체로 환원된 후에, 상기 슬래그 도어(105)는 부분적으로 열릴 수 있으며, 상기 슬래그는 상기 슬래그 도어(105)를 열고 및/또는 상기 노(102)를 기울임으로써 상기 용융물의 상부에서 부어질 수 있다. 이 프로세스 동안, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 노(102) 외로의 재료의 유동을 제어하는데 사용될 수 있다. 상기 날개 벽(110)들이 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 실질적으로 인접하기 때문에, 상기 날개 벽(110)들은 과도한 양의 공기가 상기 노(102)에 진입하는 것을 방지한다. 이어서, 이는 상기 노(102)에 진입하고, 예컨대 상기 노(102)의 배기 시스템을 통해 유출하는 외부 공기로부터의 과도한 양의 열 손실을 방지한다. 그리고, 상기 슬래그 도어(105)는 상기 슬래그를 부어서 제어하기에 충분한 만큼 멀리 열릴 수 있기 때문에, 상기 생성된 개구의 사이즈는 최소화된다. 이는 상기 노(102) 내의 온도를 보다 높게 유지할 수 있어, 에너지를 절약하는 한편, 상기 슬래그의 유동이 상기 슬래그 도어(105)에 의해 제어되게 한다.

상술한 바와 같이, 상기 날개 벽들은 상기 슬래그 도어(105)의 중턱(113) 및/또는 문턱(130)의 윤곽에 일치하도록 구성될 수도 있다. 이는 상기 날개 벽(110)들이 슬래그를 슬래그 폿과 같은 국한된 주입 영역 내로 안내(슬래그 제거 프로세스 동안)하게 할 수 있다. 이는 노 작업자를 재료의 폐기물 및 위험요소에 노출시키는 슬래그의 쏟기 및 끼얹기를 방지할 수 있다. 상기 슬래그 도어(105)는 상기 노(102)의 중턱과 상기 슬래그 도어(105)의 하부 사이에 간극을 설정함으로써 슬래그 제거 작업 동안 상기 노(102) 외로의 재료의 유동을 안내 및 규제하는데 사용될 수도 있다.

상기 슬래그를 부은 후에는, 상기 노(102)의 문턱(130) 위에는 종종 잔류물이 남아 있다. 종래에는, 이는 슬래그 도어(들)가 닫히는 것을 막을 수 있었다. 다시 말해, 상기 문턱(130)에 형성된 슬래그는 상기 도어의 하부와 부딪쳐서 상기 도어가 닫히는 것을 막을 수 있었다. 이는, 상기 슬래그 도어 영역이 밀거나 당기는 램에 의해, 또는 다른 장비에 의해 수작업으로 청소될 수 있도록, 종종 노 작동의 지연을 야기했다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 이렇게 아주 흔한 문제점에 대하여 적어도 3가지 해법을 제공한다. 제 1 해법은 상기 슬래그 도어(105)가 상기 중턱(113)의 상부(112)에 위치될 수 있다는 점이다. 이 위치에서, 슬래그 및 부스러기는 상기 슬래그 도어(105)로부터 멀리, 즉 상기 노(102)의 내외로 자연스럽게 이동하는 경향이 있다. 제 2 해법은 상기 문턱(130)에서 임의의 슬래그 및/또는 부스러기를 용융 및/또는 연소시키도록 버너(170)가 작동되게 하는 위치로 상기 슬래그 도어(105)가 회전될 수 있다는 점이다. 재가열될 때, 상기 슬래그는 간단히 상기 문턱(130) 아래로 흘러서 지정된 용기 내로 또는 상기 노(102) 내로 이동할 수 있다. 이는 상기 중턱(113)이 실질적으로 지연을 최소로 하면서 청소될 수 있게 한다. 이는 실질적으로 비용 및 제조 시간의 절약을 나타낸다.

제 3 해법은, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 도어(105)의 하부가 상기 슬래그(250)와 접촉할 때까지 상기 슬래그 도어(105)가 간단히 내려질 수 있다는 점이다. 그 디자인으로 인해, 상기 슬래그 도어(105)의 측부들과 상기 노(102)의 측벽(380) 사이에 남겨지는 간극에는 상기 날개 벽(110)들이 위치된다. 이는 상기 부스러기(250)로 인해 상기 슬래그 도어(105)의 하부와 상기 노(102)의 중턱(113) 사이에 약간의 간극만을 남긴다. 이렇게, 완전히 닫히지 않은 상태의 상기 슬래그 도어(105)는 그렇더라도 실질적으로 밀폐된다. 상기 슬래그 도어(105)가 이 위치에 있는 상태에서, 후속하는 붓기가 상기 부스러기를 청소하거나, 상기 문턱이 청소될 수 있을 때까지(예컨대, 버너(170)에 의해), 또는 유지보수 및/또는 청소를 위해 예정된 휴지시간까지, 상기 노(102)는 계속해서 작동할 수 있다.

이는 상기 노(102)가 부분적으로 열린 위치에 있는 상기 슬래그 도어(105)에 의해 실질적으로 밀폐될 수 있기 때문에 엄청난 양의 에너지를 절약한다. 또한, 상기 노(102)는 정지하는 대신, 상기 슬래그 도어 영역을 청소하는 작업을 계속하고 나서, 상기 노(102)를 재가동할 수 있다. 이는 휴지시간을 감소시키고 상기 노(102)의 효율을 증가시킨다. 유지보수 빈도 및 청소 비용이 또한 감소되는 한편, 예정된 유지보수에 할당된 시간에 국한될 수 있다.

상기 슬래그 도어(105)를 열고, 상기 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 다수의 위치에 정지시키는 능력은 상기 노(102)에의 접근 개선을 가능하게 하며 효율을 향상시킨다. 또한, 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 실질적으로 인접하는 상기 날개 벽(110)들의 사용은 열전달을 감소시키는 한편, 상기 노(102)의 안전성 및 효율을 향상시킨다. 견고한 구동 시스템(122)은 상기 도어가 효율적으로 열리고 닫히게 할 수 있고, 다양한 위치에 정지되게 할 수 있는 한편, 일부 실시예에서는, 제위치에 로크되게 할 수 있다. 상기 디자인은, 무엇보다도, 유지보수 비용의 감소 및 노(102) 휴지시간의 감소를 가능하게 한다.

몇 가지 가능한 실시예를 상술했지만, 본 발명의 실시예들은 그것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들이 유압 실린더 구동식 래크 및 피니언 타입 구동 시스템(122)을 가진 슬래그 도어(105)에 대하여 기술했지만, 예로 들지만 제한하려는 것이 아닌, 직동 유압 실린더 또는 감속 기어를 가진 전기 또는 유압 모터를 이용하는 시스템과 같은 다른 방법이 본 발명의 정신으로부터 일탈함이 없이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들의 다양한 양태에 사용된 위치 및 구성은, 예컨대 공간 및/또는 전력 제약으로 인해 약간의 변경을 요하는 특정한 노 디자인에 따라 변경될 수 있다. 상기 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다.

전술한 바로부터, 본 발명의 실시예들이 기존의 노에 새롭게 장착되거나 또는 새로운 노에 설치될 수 있는, 야금로(102)에 슬래그 도어(105)를 제공하기 위한 슬래그 도어 시스템(100)에 관한 것임을 이해할 수 있다. 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 상기 노(102)의 노상에 근접하여 위치될 수 있는 하나 이상의 날개 벽(110)들이 측면에 배치된 수냉식 슬래그 도어(105)를 제공한다. 상기 근접부는 슬래그 또는 다른 부스러기가 축적될 수 있는 영역을 감소 또는 배제하는 한편, 상기 슬래그 도어(105)를 차폐한다. 상기 날개 벽(110)들은 상기 슬래그 도어(105)가 열리거나 또는 부분적으로 열릴 때 열전달을 최소화하기 위해 상기 슬래그 도어(105)의 측부들에 근접하여 배치된다. 상기 슬래그 도어 시스템(100)은 상기 슬래그 도어(105)를 열어서 다양한 각도의 위치에 정지 및/또는 로크시킬 수 있는 구동 시스템(122)을 더 포함한다. 결과적으로, 상기 슬래그 도어(105)는 열전달을 최소화하면서 수작업(예컨대, 슬래그 제거 작업, 샘플링, 또는 유지보수)을 위해 적절한 각도로 열릴 수 있다.

특정한 구성, 재료의 선택, 및 다양한 요소의 사이즈 및 형상은 본 발명의 원리에 따라 구성된 장치, 시스템, 또는 방법을 필요로 하는 특정한 디자인 사양 또는 제약에 따라 변경될 수 있다. 상기 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다. 따라서, 본원에 개시된 실시예들은 설명을 위한 것이며 제한하는 것이 아닌 모든 사항을 고려한다. 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 명시되며, 그 등가물의 의미 및 범위 내의 모든 변경은 본원에 포함되어야 한다.

Claims (20)

1. 야금로(metallurgical furnace)의 슬래그 도어(slag door) 시스템으로서,
   상부, 하부, 좌측부, 및 우측부를 갖고, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 상부로부터 외측으로 피벗하는 슬래그 도어 조립체; 및
   상기 슬래그 도어 조립체의 상기 측부들에 근접하여 각각 배치되며, 상기 슬래그 도어가 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 피벗할 때 상기 슬래그 도어 조립체의 상기 우측부 또는 좌측부에 의해 규정되는 평면에 실질적으로 평행한 하나 또는 그보다 많은 날개 벽(wing wall)을 포함하고, 상기 하나 또는 그보다 많은 날개 벽은 상기 슬래그 도어가 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에 위치될 때 실질적으로 상기 슬래그 도어의 상기 좌측부 또는 우측부와 상기 노 사이의 간극에 위치되어 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 감소시키는,
   슬래그 도어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬래그 도어 조립체는 실질적으로 상기 노의 측벽에 있는 개구에 위치하도록 상기 제 1 위치에서는 실질적으로 수직하고,
   상기 슬래그 도어 조립체는 상기 노에의 접근을 제공하도록 상기 제 2 위치에서는 실질적으로 수평한,
   슬래그 도어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 슬래그 도어 조립체를 피벗시키는 하나 또는 그보다 많은 구동 기구를 더 포함하고,
   각각의 상기 구동 기구는,
   실린더 피스톤을 포함하는 유압 실린더;
   상기 실린더 피스톤에 결합된 래크 기어; 및
   상기 슬래그 도어 조립체 상의 피벗부에 결합되는 한편, 상기 래크 기어와 맞물리는 피니언 기어를 포함하는,
   슬래그 도어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   각각의 상기 구동 기구는,
   상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서의 상기 두 위치를 포함하는 임의의 위치에 상기 슬래그 도어를 유지하도록 상기 유압 실린더를 유압식으로 로킹하는 카운터-밸런스 밸브를 더 포함하는,
   슬래그 도어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 슬래그 도어 조립체를 피벗시키는 하나 또는 그보다 많은 구동 기구를 더 포함하고,
   각각의 상기 구동 기구는,
   구동축을 가진 유압 또는 전기 모터;
   상기 유압 또는 전기 모터의 구동축에 배치된 구동 기어;
   상기 슬래그 도어 조립체 상의 피벗부에 결합된 피니언 기어; 및
   상기 유압 또는 전기 모터에 의해 상기 피니언 기어에 공급된 토크를 증가시키는, 상기 구동 기어와 상기 피니언 기어 사이에 배치되며 상기 두 기어와 맞물리는 기어 감속 유닛을 포함하는,
   슬래그 도어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   하나 또는 그보다 많은 버너(burner), 산소 랜스(oxygen lance), 및 입자 인젝터(particle injector)를 포함하는 노 장치(furnace apparatus)를 더 포함하는,
   슬래그 도어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 노 장치는 상기 슬래그 도어 조립체가 상기 제 1 위치에 있을 때 수평에 대하여 10° 내지 60°의 각도로 장착되는,
   슬래그 도어 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 또는 그보다 많은 날개 벽 및 상기 슬래그 도어 조립체는 액냉식인,
   슬래그 도어 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬래그 도어 조립체는,
   상부 패널 및 하부 패널을 더 포함하고,
   상기 상부 패널 및 상기 하부 패널은 수리 및 유지보수 비용을 최소화하기 위해 개별적으로 교체될 수 있고,
   적어도 상기 하부 패널은 액냉식, 내열성, 또는 양자의 조합으로 되어 있어 상기 슬래그 도어에 대하여 슬래그를 약 18인치까지 보유할 수 있게 하는,
   슬래그 도어 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하부 패널은,
    열전달 계수가 높은 재료로 이루어진 블럭, 및
    상기 블럭 전반에 배치된 하나 또는 그보다 많은 냉각제 통로를 포함하는,
    슬래그 도어 시스템.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개 벽들 및 상기 슬래그 도어 조립체의 하나 또는 그보다 많은 부위는 슬래그의 부착을 최소화하기 위해 열전달 계수가 높은 재료를 포함하는,
    슬래그 도어 시스템.
12. 상부구조물, 측벽, 출입구, 및 문턱을 갖는 야금로에의 접근을 제공하기 위한 시스템으로서,
    상기 노의 출입구 근처에 장착된 상측부, 하측부, 좌측부, 및 우측부를 포함하며, 상기 노의 출입구를 밀폐하는 제 1의 닫힌 위치, 상기 노에의 부분적인 접근을 제공하는 제 2의 부분적으로 열린 위치, 및 상기 노에의 완전한 접근을 제공하는 제 3의 완전히 열린 위치 사이에서 피벗 가능한 슬래그 도어 조립체;
    상기 노의 상기 측벽 근처에 배치되며, 상기 슬래그 도어가 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 피벗할 때 상기 슬래그 도어 조립체의 상기 우측부에 의해 규정되는 평면에 실질적으로 평행하게 배치되는 제 1 날개 벽; 및
    상기 노의 상기 측벽 근처에 배치되며, 상기 슬래그 도어가 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 피벗할 때 상기 슬래그 도어 조립체의 상기 좌측부에 의해 규정되는 평면에 실질적으로 평행하게 배치되는 제 2 날개 벽을 포함하고,
    상기 제 1 날개 벽은, 상기 슬래그 도어가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 슬래그 도어와 상기 노 사이의 공간에 위치하도록 상기 슬래그 도어의 상기 우측부에 근접하여 배치되어, 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 감소시키고,
    상기 제 2 날개 벽은, 상기 슬래그 도어가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 슬래그 도어와 상기 노 사이의 공간에 위치하도록 상기 슬래그 도어의 상기 좌측부에 근접하여 배치되어, 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 감소시키고,
    상기 슬래그 도어 조립체의 상기 하측부는 실질적으로 상기 노의 상기 출입구에 위치하도록 상기 제 3 위치에서 상기 노의 상기 문턱 근처에 배치되는,
    시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어 시스템은 상기 야금로의 상부구조물에 장착되는,
    시스템.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어 시스템을 지지하기 위해 하나 또는 그보다 많은 상기 상부구조물, 문턱, 및 측벽에 부착된 2개 또는 그보다 많은 직립부를 더 포함하는,
    시스템.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 위치와 제 3 위치 사이에서 상기 슬래그 도어 조립체를 피벗시키기 위해, 제 1 단부가 상기 슬래그 도어 조립체에 결합되는 한편 제 2 단부가 상기 슬래그 도어 조립체 근처의 고정 지점에 결합되는 하나 또는 그보다 많은 유압 실린더; 및
    상기 슬래그 도어 조립체를 상기 제 1 위치와 상기 제 3 위치 사이에서의 상기 두 위치를 포함하는 임의의 위치에 로킹하는 하나 또는 그보다 많은 유압 카운터밸런스 밸브를 더 포함하는,
    시스템.
16. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어 조립체의 하측부는 제 4의 부분적으로 닫힌 위치에서 상기 노의 문턱상의 슬래그 또는 부스러기 근처에 배치되어 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 감소시키는,
    시스템.
17. 상부구조물, 문턱, 및 측벽 개구를 가진 측벽을 포함하는 야금로로부터 슬래그 도어 시스템을 사용하여 재료를 제거하는 방법으로서,
    상기 노 외로 재료를 붓기 위해 상기 슬래그 도어 조립체를 여는 단계, 및
    상기 슬래그 도어의 하부가 상기 노의 문턱 상의 부스러기와 접촉할 때까지 상기 슬래그 도어를 부분적으로 닫는 단계를 포함하고,
    상기 슬래그 도어 조립체 시스템은,
    상부, 하부, 좌측부, 및 우측부를 가지며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 상부로부터 외측으로 피벗하는 슬래그 도어 조립체, 및
    상기 슬래그 도어가 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 피벗할 때 상기 슬래그 도어 조립체의 상기 우측부 또는 좌측부에 의해 규정되는 평면에 대하여 각각 실질적으로 평행하게 배치되는 하나 또는 그보다 많은 날개 벽을 포함하고,
    상기 하나 또는 그보다 많은 날개 벽은 상기 슬래그 도어가 부분적으로 닫힌 위치에 있을 때 상기 슬래그 도어와 상기 노 사이의 공간에 위치하도록 상기 슬래그 도어의 상기 좌측부 및 우측부의 적어도 한 부분에 근접하여 배치되어, 상기 노 내로의 공기 침투 및 상기 노로부터의 열 손실을 감소시키는,
    방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어를 부분적으로 닫는 단계,
    상기 문턱에서 부스러기를 제거하기 위해 상기 슬래그 도어 조립체에 배치된 버너를 작동시키는 단계, 및
    실질적으로 상기 측벽 개구에 위치하도록 상기 슬래그 도어 조립체를 상기 제 1 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함하는,
    방법.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어 조립체는 수직에 대하여 대략 1° 내지 20° 각도로 열리는,
    방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬래그 도어의 각도는 상기 노 외로의 재료의 유량을 결정하는,
    방법.

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