KR20160012622A

KR20160012622A - 가열로의 폐열 회수 장치

Info

Publication number: KR20160012622A
Application number: KR1020140094285A
Authority: KR
Inventors: 김영섭; 김재학; 허정호; 왕영석; 서영식; 이영중
Original assignee: 동국제강주식회사
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-02-03

Abstract

본 발명의 일실시예는 가열 대상물을 가열하는 가열로; 상기 가열 대상물을 상기 가열로로 공급하는 이송부; 상기 이송부를 덮으며, 상기 가열 대상물을 예열 시키는 예열 하우징; 그리고, 상기 가열로로부터 발생되는 배가스를 상기 예열 하우징의 내부로 공급하는 폐열 공급부를 포함하는 가열로의 폐열 회수 장치를 제공한다.

Description

가열로의 폐열 회수 장치{HEAT RECOVERY DEVICE OF HEATING FURNACE}

본 발명은 가열로의 폐열 회수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열로로부터 발생된 배가스의 폐열을 재사용하도록 이루어진 가열로의 폐열 회수 장치에 관한 것이다.

제철 공정은 연속주조공정을 통해 생산된 반제품(슬래브, 빌렛, 블룸 등)을 가열로에서 열처리한 후 조압연, 사상압연 및 냉각 과정을 거쳐 최종 제품을 제조하는 공정이다.

도 1은 종래의 가열로로 장입되는 반제품의 이동을 흐름을 보여주는 개략도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 가열로(2)는 열간 압연공정으로 투입되는 반제품(1)을 일정 온도 이상으로 가열하게 된다. 즉, 가열로(2)는 열간 압연공정에서 반제품(1)의 압연 작업이 원활히 이루어지도록 반제품(1)을 가열하게 된다.

이러한 가열로(2)는 연료를 연소시키는 버너(미도시)를 통해 가열로(2) 내부에 수용된 반제품(1)을 가열하게 된다. 이때, 버너로부터 발생된 고온의 배가스는 스택과 연결된 연도(3)를 통해 가열로(2)의 외부로 배출된다. 대개 가열로(2)로부터 배출되는 배가스의 온도는 약 900℃이며, 가열로(2)의 내부 압력이 증가하는 것을 고려하여, 버너로부터 발생된 고온의 배가스는 가열로(2)의 외부로 배출된다.

이러한 가열로(2)로부터 배출되는 배가스의 열량은 가열로(2)의 손실 열량 중 큰 부분을 차지하고 있다. 즉, 고온의 배가스는 가열로(2)의 외부로 지속적인 배출이 이루어짐에 따라 가열로(2)의 열손실이 커지는 문제가 있다. 다시 말해서, 가열로(2)의 내부 온도를 일정하게 유지시키기 위한 버너의 연료 소비가 커지는 문제가 있다.

이러한 연속주조공정으로부터 생산된 반제품(1)은 이송라인(4)을 통해 가열로(2)의 내부로 안내되어 재가열이 이루어진다.

그러나 반제품(1)을 가열로(2)로 장입시키는 이송라인(4)에는 예열 장치 및 외부 공기 차단부 등이 별도로 구비되어 있지 않아, 가열로(2)로 이송되는 반제품(1)은 외부 공기와 직접적으로 접촉되며 공랭(air cooling)이 이루어지는 문제가 있다.

따라서, 가열로(2)는 이러한 공랭이 이루어진 반제품(1)을 일정 온도 이상으로 가열함에 있어, 에너지 소모가 커지고, 가열 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 가열로로부터 발생되는 폐열을 이용하여 반제품을 예열시키도록 이루어진 가열로의 폐열 회수 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 가열 대상물을 가열하는 가열로; 상기 가열 대상물을 상기 가열로로 공급하는 이송부; 상기 이송부를 덮으며, 상기 가열 대상물을 예열 시키는 예열 하우징; 그리고, 상기 가열로로부터 발생되는 배가스를 상기 예열 하우징의 내부로 공급하는 폐열 공급부를 포함하는 가열로의 폐열 회수 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폐열 공급부는, 배가스가 이동되는 폐열 공급관;과 상기 폐열 공급관과 이격되며, 상기 폐열 공급관의 외측에 구비되는 외부 보호관을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 예열 하우징의 일측에는 상기 폐열 공급부가 결합되고, 상기 예열 하우징의 타측에는 연도가 결합될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폐열 공급부는 분지된 형태를 이루며 상기 예열 하우징에 결합될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연도에는 상기 예열 하우징과의 선택적인 개폐를 조절하는 개폐 조절부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폐열 공급부는 배가스의 이동을 안내하는 송풍팬이 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폐열 공급부는, 상기 가열로로부터 발생되는 배가스를 스택으로 안내하는 폐열 배출관; 상기 폐열 배출관의 내부로 관통 삽입되며, 외부로부터 유입된 외기를 상기 예열 하우징으로 공급하는 외기 공급관을 포함하며, 상기 외기 공급관으로 이동되는 공기는 상기 폐열 배출관으로 이동되는 배가스와 열교환이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폐열 배출관의 내부에 위치되는 상기 외기 공급관의 외측에는 핀 부재가 더 구비될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 가열로의 폐열 회수 장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 폐열 공급부는 가열로로부터 발생된 고온의 배가스를 예열 하우징의 내부로 공급하여 가열 대상물을 예열시키게 된다. 이러한 가열 대상물은 예열된 상태로 가열로로 장입이 이루어진다. 따라서, 가열로는 가열 대상물을 가열함에 있어, 에너지 소비를 줄일 수 있음은 물론 가열 공정 시간을 단축할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 폐열 공급부는 폐열 공급관과 외부 보호관의 이중관 구조로 이루어져 예열 하우징으로 공급되는 배가스의 열손실을 최소화하게 된다.

다시 말해서, 외부 보호관은 폐열 공급관과 이격되도록 이루어져 폐열 공급관에 외부 공기가 접촉되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 폐열 공급관으로 이동되는 배가스는 외부 공기에 의해 열손실이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외부 보호관은 폐열 공급관의 외측에 구비되어, 폐열 공급관을 외부로부터 안전하게 보호할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 예열 하우징에 결합된 연도에는 개폐 조절부가 구비되어, 예열 하우징 내부의 압력 상태에 따라 선택적인 개폐가 이루어진다. 즉, 개폐 조절부는 예열 하우징으로 공급된 고온의 배가스가 연도로 바로 배출되는 것을 방지함과 동시에 예열 하우징의 내부 압력에 따라 선택적으로 개폐되며 예열 하우징의 내부 압력을 조절하게 된다.

이러한 개폐 조절부는 예열 하우징의 내부로 안내된 고온의 배가스를 일정 시간동안 예열 하우징의 내부에 머물도록 하여 예열 하우징의 내부에 위치된 가열 대상물의 예열 효율을 높이게 된다.

넷째, 본 발명에 따르면, 폐열 공급부는 열교환이 이루어진 외기를 예열 하우징의 내부로 공급할 수도 있다. 즉, 외기 공급관으로 이동되는 공기는 폐열 배출관으로 이동되는 배가스와 열교환이 이루어진 후 예열 하우징으로 공급되어 가열 대상물을 예열시킬 수도 있다.

이러한 경우는 외부로부터 유입된 공기를 예열 하우징의 내부로 공급하는 것으로, 배가스를 예열 하우징의 내부로 공급하는 경우에 비해 작업 환경을 개선할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 가열로로 장입되는 반제품의 이동을 흐름을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 예열 하우징을 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 예열 하우징에 결합된 폐열 공급부를 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 보여주는 개략도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

일반적으로 연속주조기는 래들, 턴디쉬, 주형, 냉각장치 등을 포함한다. 구체적으로, 제강 및 정련공정을 통해 원하고자 하는 합금성분이 맞추어진 용강은 래들(ladle)을 통해 턴디쉬(tundish)로 이송된다. 턴디쉬에서 각 주형(mold)으로 분배된 용강은 냉각장치를 통과하여 응고되며, 이를 통해 일정한 크기와 형상을 가지는 반제품으로 제조된다.

이러한 반제품은 주로 압연용 소재인 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등이 될 수 있으며, 연속주조법을 통해 제조된 반제품은 압연장치로 공급되어 최종 제품으로 제조된다.

예로, 봉형강이 제조되는 과정을 살펴보면, 연속주조기로부터 제조되는 빌렛은 가열로에서 가열이 이루어진다. 이때, 가열로는 빌렛의 압연작업이 효과적으로 이루어지도록 1100~1200℃의 온도 범위로 빌렛을 가열하게 된다.

다음으로, 가열이 이루어진 빌렛은 스케일 제거 작업이 이루어진다. 즉, 가열로에서 장시간 빌렛을 가열하게 되면 빌렛의 표면에는 스케일(표면에 생기는 산화철)이 발생하게 된다. 이러한 스케일은 빌렛 표면에 뿌려지는 고압수에 의해 제거될 수 있다.

다음으로, 스케일 제거 작업이 이루어진 빌렛은 열간 압연작업을 통해 제조하고자 하는 봉형강의 형태를 갖도록 제조되며, 열간 압연작업이 이루어진 봉형강은 냉각 과정을 거쳐 최종 제품으로 제조된다. 여기서 최종 제품으로 제조되는 봉형강은 선재, 철근, 형강 등이 될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 보여주는 개략도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 예열 하우징을 보여주는 예시도이다.

도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 폐열 회수 장치(1000)는 가열로(100), 이송부(200), 예열 하우징(300) 및 폐열 공급부(400)를 포함할 수 있다.

폐열 회수 장치(1000)는 가열로(100)로부터 발생되는 고온의 배가스인 폐열을 재회수하여 가열로(100)로 장입되는 반제품을 예열하는데 사용된다. 이때, 반제품은 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등이 될 수 있으며, 가열로(100)로 장입되어 가열이 이루어지는 반제품을 가열 대상물(10)이라 하자

가열로(100)는 열간 압연공정으로 투입되는 가열 대상물(10)을 일정 온도 이상으로 가열하는 장치로, 열간 압연공정에서 가열 대상물(10)의 압연 작업 효율을 높이게 된다. 이러한 가열로(100)는 연료를 연소시키는 버너(미도시)를 통해 가열로(100) 내부에 수용된 가열 대상물(10)을 가열하게 된다.

이송부(200)는 연속 주조공정으로부터 제조된 가열 대상물(10)을 가열로(100)로 안내하는 구성으로, 이러한 이송부(200)에는 이송 롤러 등이 구비되어 가열 대상물(10)을 가열로(100)의 내부로 장입하도록 이루어진다.

예열 하우징(300)은 이송부(200)를 덮도록 이루어진다. 이러한 예열 하우징(300)은 이송부(200)에 안착되어 이송되는 가열 대상물(10)이 외부 공기와 접촉되는 것을 방지하도록 이루어진다. 즉, 예열 하우징(300)은 가열 대상물(10)이 외부 공기에 의해 공랭(air cooling)되는 것을 방지하게 된다.

이러한 예열 하우징(300)은 이송부(200)의 전구간을 덮도록 이루어질 수도 있고, 이송부(200)의 일부 구간만을 덮을 수도 있으며, 일정 간격을 유지한 상태로 이송부(200)에 설치될 수도 있음은 물론이다. 다만, 예열 하우징(300)은 가열로(100)에 근접하게 위치되어 가열로(100)로 장입되는 가열 대상물(10)을 예열하도록 이루어진다.

폐열 공급부(400)는 가열로(100)로부터 발생된 900℃ 이상의 배가스를 예열 하우징(300)의 내부로 안내하도록 이루어진다. 즉, 폐열 공급부(400)의 일단부는 가열로(100)에 연결되고, 폐열 공급부(400)의 타단부는 예열 하우징(300)에 연결되어 가열로(100)로부터 발생된 고온의 배가스는 예열 하우징(300)의 내부로 공급될 수 있다.

따라서, 가열로(100)는 예열 처리가 이루어진 가열 대상물(10)에 대해 가열 작업이 이루어지기에 버너의 에너지 소비를 줄일 수 있다.

다시 말해서, 폐열 회수 장치(1000)는 가열로(100)로부터 발생된 배가스인 폐열을 회수한 후 예열 하우징(300)을 공급함으로써, 가열로(100)로 장입되는 가열 대상물(10)의 가열 시간을 단축함과 동시에 가열로(100)에 구비된 버너의 에너지 소비를 줄일 수 있다.

도 3을 참조하면, 폐열 공급부(400)는 폐열 공급관(410)과 외부 보호관(420)을 포함하도록 이루어질 수 있다.

폐열 공급관(410)은 가열로(100)로부터 발생된 배가스를 예열 하우징(300)의 내부로 공급하도록 이루어진 관로(管路)이다. 즉, 폐열 공급관(410)은 가열로(100)와 예열 하우징(300)에 연결되어 가열로(100)로부터 발생된 배가스를 예열 하우징(300)의 내부로 안내하게 된다.

외부 보호관(420)은 단열 공간부(430)가 형성되도록 폐열 공급관(410)으로부터 이격된다. 즉, 외부 보호관(420)은 폐열 공급관(410)의 외측에 구비되어, 외부 보호관(420)의 외측에 위치되는 공기와 폐열 공급관(410)을 이동하는 배가스간에 열교환이 이루어지는 것을 차단하게 된다. 다시 말해서, 폐열 공급부(400)의 단면을 보면, 폐열 공급관(410)과 외부 보호관(420)은 단열 공간부(430)를 형성하도록 이중관 형태를 이룸으로써 외부 보호관(420)의 외측에 위치되는 외부 공기와 폐열 공급관(410)의 내부로 이동되는 배가스와의 열교환이 이루어지는 것을 방지하게 된다.

이러한 외부 보호관(420)과 폐열 공급관(410) 사이에는 단열재가 더 구비되어 폐열 공급관(410)의 단열 효과를 높일 수도 있음은 물론이다.

이에 따라, 가열로(100)로부터 발생된 배가스가 예열 하우징(300)으로 안내됨에 있어 배가스의 온도 손실이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외부 보호관(420)은 폐열 공급관(410)의 외측에 구비되어, 외부로부터 폐열 공급관(410)을 보호하도록 이루어진다. 즉, 고온의 배가스가 이동되는 폐열 공급관(410)을 외부로부터 보호함으로써, 외부의 충격에 의해 폐열 공급관(410)이 파손되는 것을 방지하게 된다.

예로, 폐열 공급부(400)는 일정 길이를 가지며, 연결 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 각각 나눠진 폐열 공급부(400)는 플랜지 결합을 통해 각각의 폐열 공급부(400)를 연결할 수도 있다. 이와 같이, 연결 가능하도록 이루어진 폐열 공급부(400)는 다수개의 폐열 공급부(400) 중 어느 하나의 폐열 공급부(400)가 파손될 경우, 파손된 해당 폐열 공급부(400)만을 선택적으로 교체할 수도 있다.

또한, 연결 가능한 구조로 이루어진 폐열 공급부(400)는 이송부(200)의 이송 라인이 조정되더라도 이송부(200)의 이송 라인이 대응하여 길이 변경이 가능하다.

이러한 폐열 공급부(400)는 일정 길이로 나눠진 형태가 아닌 일체형으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

또한 폐열 공급부(400)는 폐열 공급관(410)과 외부 보호관(420)으로 이루어지지 않고, 단일관으로 이루어져 가열로(100)로부터 발생된 배가스를 예열 하우징(300)으로 공급할 수도 있음은 물론이다.

한편, 폐열 공급부(400)에는 송풍팬(450)이 더 구비될 수 있다. 이러한 송풍팬(450)은 가열로(100)로부터 발생된 배가스를 예열 하우징(300)으로 안내하게 된다. 즉, 송풍팬(450)에 구비된 팬(미도시)은 폐열 공급관(410)의 내부에 위치되어 예열 하우징(300)으로 배가스의 원활한 이동을 돕게 된다. 이때, 송풍팬(450)은 팬의 회전 속도를 선택적으로 조정 가능하도록 이루어져, 예열 하우징(300)으로 공급되는 배가스의 공급량을 선택적으로 조절할 수도 있음은 물론이다.

도 4를 참조하면, 예열 하우징(300)은 이송부(200)를 덮으며, 가열로(100)로부터 공급된 배가스를 통해 가열 대상물(10)을 예열시키도록 이루어진다.

이러한 예열 하우징(300)의 일측에는 폐열 공급부(400)가 연결되고, 타측에는 연도(500, 煙道)가 결합될 수 있다. 이와 같은 연도(500)는 배가스를 외부로 배출하는 스택(stack, 미도시)과 연결된다.

이때, 연도(500)의 단부에는 개폐 조절부(510)가 구비되어 연도(500)와 예열 하우징(300)의 연통을 선택적으로 조절하게 된다. 즉, 개폐 조절부(510)는 연도(500)로 안내되는 배가스의 유입을 선택적으로 제어하게 된다. 다시 말해서, 개폐 조절부(510)가 닫힘 상태를 이룬 경우에는 예열 하우징(300) 내부의 배가스는 연도(500)로 이동될 수 없고, 개폐 조절부(510)가 열림 상태를 이룬 경우에는 예열 하우징(300) 내부의 배가스가 연도(500)로 이동될 수 있다. 즉, 개폐 조절부(510)는 연도(500)와 예열 하우징(300)의 개폐를 선택적으로 제어하여 연도(500)로 안내되는 배가스의 양을 선택적으로 조절할 수 있다.

이러한 개폐 조절부(510)는 개폐판(511)과 실린더부(512)를 포함할 수 있다. 개폐판(511)은 예열 하우징(300)과 연도(500)를 선택적으로 차단하는 구성이다. 즉, 실린더부(512)의 신장과 수축을 통해 개폐판(511)은 이동되어 예열 하우징(300)과 연도(500)의 개폐를 조절하게 된다. 이와 같은, 개폐 조절부(510)는 개폐판(511)과 실린더부(512) 이외에 예열 하우징(300)과 연도(500)를 선택적으로 개폐하기 위한 다양한 장치 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다.

한편, 예열 하우징(300)의 내부에는 압력 센서(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이러한 압력 센서는 예열 하우징(300)의 내부 압력을 측정하도록 이루어진다. 즉, 압력 센서는 예열 하우징(300)의 내부 압력을 지속적으로 측정함으로써 배가스에 의해 예열 하우징(300)이 폭발하는 것을 방지하게 된다.

여기서 개폐 조절부(510)는 압력 센서와 연동되도록 이루어질 수 있다. 즉, 개폐 조절부(510)는 압력 센서로부터 측정된 압력 범위에 따라 선택적인 개폐가 이루어져 예열 하우징(300) 내부의 압력을 조절하게 된다.

이와 같이, 개폐 조절부(510)는 예열 하우징(300) 내부의 압력을 조절하는 부분도 있지만, 가열로(100)로부터 예열 하우징(300)의 내부로 공급된 배가스를 곧바로 연도(500)로 안내하지 않고, 예열 하우징(300)의 내부에 일정 시간 동안 배가스를 머무르도록 하여 가열 대상물(10)의 예열 효과를 높이는 부분도 있다.

다시 말해서, 예열 하우징(300)의 내부 압력이 허용 범위의 압력을 유지하는 경우, 개폐 조절부(510)는 닫힘 상태를 유지하여 가열로(100)로부터 공급되는 배가스가 예열 하우징(300)의 내부에서 오래도록 머무르며 예열 하우징(300)의 내부에 위치된 가열 대상물(10)의 예열 효율을 높이도록 한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 예열 하우징에 결합된 폐열 공급부를 보여주는 예시도로, 폐열 공급부(400)는 분지(分枝)된 형태로 예열 하우징(300)의 일측에 결합될 수 있다. 즉, 폐열 공급부(400)는 예열 하우징(300)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 유지하며 예열 하우징(300)에 결합될 수 있다.

예를 들면, 폐열 공급부(400)는 3개로 분지되어 예열 하우징(300)의 일측에 일정 간격을 유지하며 결합될 수 있다. 이러한 3개로 나눠진 폐열 공급부(400)는 제1 분지부(461), 제2 분지부(462) 및 제3 분지부(463)로 구분하여 설명하기로 한다.

여기서 제1 분지부(461)는 가열로(100)의 장입구로부터 가까운 지점의 예열 하우징(300)에 결합된다. 그리고 제2 분지부(462)는 제1 분지부(461)와 이격되고, 제3 분지부(463)는 제2 분지부(462)와 이격되어 예열 하우징(300)에 결합된다.

이러한 제1 분지부(461) 내지 제3 분지부(463)는 예열 하우징(300)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 이루며 설치될 수 있다. 이와 같이 일정 간격을 유지하며 배가스를 배출하는 제1 분지부(461) 내지 제3 분지부(463)는 예열 하우징(300) 내부에 난류(亂流)를 발생시켜, 예열 하우징(300)의 어느 지점에서라도 내부 온도가 균일하도록 조정하게 된다. 이때, 제1 분지부(461) 내지 제3 분지부(463)는 경사를 이룬 상태로 예열 하우징(300)에 결합되어 예열 하우징(300) 내부에 난류 발생을 유도할 수도 있다.

또한, 제1 분지부(461) 내지 제3 분지부(463)의 관경(管徑)은 서로 다른 크기를 갖도록 이루어질 수도 있다. 즉, 가열로(100)의 장입구로부터 가까운 지점에 설치되는 제1 분지부(461)의 관경은 제2 분지부(462) 및 제3 분지부(463)의 관경보다 크게 형성되어 가열로(100)로 장입되기 직전의 가열 대상물(10)의 예열 효율을 높이도록 이루어질 수도 있다. 다시 말해서, 제1 분지부(461)를 통해 예열 하우징(300)의 내부로 유입되는 배가스의 양은 제2 분지부(462) 및 제3 분지부(463)보다 많을 수 있다.

이와 같은 예열 하우징(300)에 결합되는 폐열 공급관(410)은 상술된 3개의 분지부로 한정되지 않으며 분지부는 2개 또는 4개 이상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다. 또한, 예열 하우징(300)에 결합되는 분지부의 결합 위치 역시 예열 하우징(300)의 길이 방향이 아닌 예열 하우징(300)의 폭 방향을 따라 형성될 수도 있고 분지부의 관경 역시 동일하거나 서로 다른 크기를 갖도록 이루어질 수도 있음은 물론이다. 또한 분지부의 단면 형상도 원형으로 한정되지 않으며 삼각형, 사각형 등 다양한 형태를 이룰 수도 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 보여주는 개략도이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다. 도 2 내지 도 5에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6과 도 7에서 보는 바와 같이, 폐열 공급부(400')는 폐열 배출관(470), 외기 공급관(480)을 포함할 수 있다. 폐열 배출관(470)은 가열로(100)로부터 발생된 배가스가 이동되는 관로이다. 이러한 폐열 배출관(470)은 스택과 연결되어 폐열 배출관(470)으로 이동되는 배가스는 외부로 배출된다.

한편, 외기 공급관(480)은 외부로부터 유입된 공기를 예열 하우징(300)의 내부로 공급하여, 가열 대상물(10)을 예열시키도록 이루어진다.

이러한 외기 공급관(480)의 일부분은 폐열 배출관(470)의 내부로 관통 삽입되도록 이루어진다. 즉, 외기 공급관(480)을 이동하는 외기(外氣)는 폐열 배출관(470)을 이동하는 배가스와의 열교환이 이루어진 후 예열 하우징(300)의 내부로 공급되어 가열 대상물(10)을 예열시킬 수 있다.

이때, 폐열 배출관(470)의 내부에 위치되는 외기 공급관(480)의 외측에는 핀 부재(481)를 더 구비시켜 폐열 배출관(470)을 이동하는 배가스와 외기 공급관(480)을 이동하는 외기의 열교환 효율을 높일 수 있다. 즉, 외기 공급관(480)은 배가스와의 접촉 면적을 넓힘으로써 외기 공급관(480)의 내부로 이동되는 외기의 열교환 효율을 높일 수 있다. 따라서, 예열 하우징(300)으로 공급되는 외기의 온도를 높일 수 있다.

이와 같은 폐열 공급부(400')는 열교환이 이루어진 외기를 예열 하우징(300)의 내부로 공급함으로써, 작업 환경을 개선할 수 있다. 즉, 예열 하우징(300)의 내부로 배가스를 직접 공급하는 방식에 비해 작업 위험도를 낮출 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 가열 대상물 100: 가열로
200: 이송부 300: 예열 하우징
400, 400': 폐열 공급부 410: 폐열 공급관
420: 외부 보호관 450: 송풍팬
461: 제1 분지부 462: 제2 분지부
463: 제3 분지부 470: 폐열 배출관
480: 외기 공급관 481: 핀 부재
500: 연도 510: 개폐 조절부
1000: 폐열 회수 장치

Claims

가열 대상물을 가열하는 가열로;
상기 가열 대상물을 상기 가열로로 공급하는 이송부;
상기 이송부를 덮으며, 상기 가열 대상물을 예열 시키는 예열 하우징; 그리고,
상기 가열로로부터 발생되는 배가스를 상기 예열 하우징의 내부로 공급하는 폐열 공급부를 포함하는 가열로의 폐열 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 폐열 공급부는,
배가스가 이동되는 폐열 공급관;과
상기 폐열 공급관과 이격되며, 상기 폐열 공급관의 외측에 구비되는 외부 보호관을 포함하는 가열로의 폐열 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 예열 하우징의 일측에는 상기 폐열 공급부가 결합되고, 상기 예열 하우징의 타측에는 연도가 결합되는 가열로의 폐열 회수 장치.
제3항에 있어서,
상기 폐열 공급부는 분지된 형태를 이루며 상기 예열 하우징에 결합되는 가열로의 폐열 회수 장치.
제3항에 있어서,
상기 연도에는 상기 예열 하우징과의 선택적인 개폐를 조절하는 개폐 조절부가 구비되는 가열로의 폐열 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 폐열 공급부는 배가스의 이동을 안내하는 송풍팬이 구비되는 가열로의 폐열 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 폐열 공급부는,
상기 가열로로부터 발생되는 배가스를 스택으로 안내하는 폐열 배출관;과
상기 폐열 배출관의 내부로 관통 삽입되며, 외부로부터 유입된 외기를 상기 예열 하우징으로 공급하는 외기 공급관을 포함하며,
상기 외기 공급관으로 이동되는 공기는 상기 폐열 배출관으로 이동되는 배가스와 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로의 폐열 회수 장치.
제7항에 있어서,
상기 폐열 배출관의 내부에 위치되는 상기 외기 공급관의 외측에는 핀 부재가 더 구비되는 가열로의 폐열 회수 장치.