KR20170001017U - 레이들 예열 장치 - Google Patents

Abstract

레이들 예열 장치가 개시된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 레이들 예열 장치는 레이들이 놓여지는 베이스; 상기 베이스의 일측에 수직하게 설치되는 수직 프레임; 상기 수직 프레임에 승강 가능하게 설치되는 이동 프레임; 상기 수직 프레임에 설치되고 상기 이동 프레임을 승강시키는 승강 장치; 레이들의 개방된 상부를 밀폐시킬 수 있는 그리고 상기 이동 프레임에 연결되는 커버; 상기 커버를 관통하여 상기 레이들 내부에 위치될 수 있도록 상기 커버를 관통하여 설치되는 열선 히터부를 포함할 수 있다.

Description

레이들 예열 장치{Preheating device for ladle}

본 고안은 레이들 예열 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기식 히터를 이용하여 열효율을 높일 수 있는 레이들 예열 장치에 관한 것이다.

래들(ladle)은 철강 또는 비철금속을 생산하는 공정에서 쇳물(용강)을 담아 운반하는 용기로서, 내부는 여러 종류의 내화물로 축조되어 있고 외부는 철판으로 구성되어 있다. 이중에서 레이들 내부의 내화물은 종래에는 주로 일정한 형태를 지닌 정형 내화물로 시공되었지만, 최근에는 축조로 인한 시공상의 문제점 및 경제적인 이유로 인하여 레이들의 내부를 캐스타블 등의 부정형 내화물로의 적용이 확대되고 있다.

이러한 부정형 내화물은 시공시 다량의 수분을 첨가하여 레이들의 벽 및 바닥에 시공하게 되고, 시공 후에는 건조 및 가열 과정을 거쳐 부정형 내화물에 포함된 다량의 결정수 및 흡착수 등을 제거해야 된다.

또한, 레이들은 고온의 쇳물을 받기 전에 레이들 내부의 온도를 소정 온도 (예를 들면 700℃) 이상으로 가열하지 않으면 고온의 쇳물이 비산하거나 응고되는 등의 문제점을 일으키게 되므로 쇳물을 받기 전에는 항상 일정한 온도 이상으로 가열해야 한다.

이를 위해 종래에는 레이들 내부를 예열하기 위해서, 축열식 버너가 일반적으로 이용되고 있다. 축열식 버너는 연소용 공기 및 연소 배기가스가 통과하는 축열체와, 메인 노즐을 구비하고 있고, 연소에 의한 연소 배기가스의 열을 축열체로 회수하여 연소용 공기의 예열원으로 한다. 이와 같은 축열식 버너에 관해서, 예를 들면 특허문헌 1 및 특허문헌 2가 알려져 있다.

그러나, 축열식 버너를 이용한 레이들의 건조 및 가열 방법은 연료의 완전 연소가 일어나지 않아 연료 소모량이 많을 뿐 아니라, 항상 연소가스가 레이들 안으로 공급되어야 하기 때문에 커버로 레이들을 밀폐하여 단열할 수 없어 고온의 열기가 외부로 빠져나와 열효율이 현저하게 떨어지고, 폐가스가 대기중으로 방출되는 문제점이 있다.

일본국 특개 2001-27412호 공보 일본국 특허 제3680252호 공보

본 고안의 실시예들은 가스 폭발 위험이 없고 배기가스 배출이 없는 친환경적인 레이들 예열 장치를 제공하고자 한다.

본 고안의 실시예들은 열기의 외부배출을 최소화하도록 사용하는 레이들의 형태에 맞추어 단열재가 성형된 레이들 예열 장치를 제공하고자 한다.

본 고안의 실시예들은 온도 조절 및 제어가 용이한 레이들 예열 장치를 제공하고자 한다.

본 고안의 실시예들은 설치 공간을 최소화할 수 있는 레이들 예열 장치를 제공하고자 한다.

본 고안의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 레이들이 놓여지는 베이스; 상기 베이스의 일측에 수직하게 설치되는 수직 프레임; 상기 수직 프레임에 승강 가능하게 설치되는 이동 프레임; 상기 수직 프레임에 설치되고 상기 이동 프레임을 승강시키는 승강 장치; 레이들의 개방된 상부를 밀폐시킬 수 있는 그리고 상기 이동 프레임에 연결되는 커버; 상기 커버를 관통하여 상기 레이들 내부에 위치될 수 있도록 상기 커버를 관통하여 설치되는 열선 히터부를 포함하는 레이들 예열 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 열선 히터부는 상기 커버 저면으로부터 수직하게 설치되는 전기 저항식 열선 히터들이 방사상으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 승강 장치는 유압 실린더일 수 있다.

본 고안의 실시예에 의하면, 배기가스가 미발생으로 주변 환경을 오염시키지 않음으로써 후드가 필요 없고 연소가스 및 연료가스 공급을 위한 배관을 생략할 수 있어 가스 버너 방식에 비해 구조가 간단한 효과를 갖는다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 레이들 예열 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이들 예열 장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에서 레이들 상부가 커버에 의해 밀폐된 상태에서 예열되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 커버에 설치된 열선 히터부를 보여주는 도면이다.
도 5는 가스 버너 예열 방식과 본 발명의 전기식 예열 방식의 러닝 코스트를 비교한 표이다.

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

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 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.

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.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 레이들 예열 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 레이들 예열 장치의 단면도이며, 도 3은 도 2에서 레이들 상부가 커버에 의해 밀폐된 상태에서 예열되는 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 레이들 예열 장치(10)는 베이스(100), 수직 프레임(200), 이동 프레임(300), 승강 장치(400), 커버(500) 그리고 열선 히터부(600)를 포함한다.

베이스(100)는 설치면에 놓여지며 플레이트 형상으로 이루어진다. 베이스(100)의 상면에는 레이(800)들이 안착된다.

레이들(800)은 상부가 개방된 용기 형태의 본체(810)와, 본체(810)의 저면에 형성된 파렛트(820)를 포함한다. 파렛트(820)는 측면에 지게차의 포크가 삽입되는 삽입구(822)를 갖는다. 본체(810)와 파렛트(820)는 일체형으로 이루어질 수 있으나, 이는 하나의 예에 불과하고 필요에 따라서는 본체(810)와 파렛트(820)가 분리 가능한 구조로 제공될 수도 있다.

수직 프레임(200)은 베이스(100)의 일측면에 수직하게 설치된다. 수직 프레임(200)은 서로 이격되어 설치되는 2개의 수직바(210)와 이들을 상호 연결하는 수평바(220)를 포함한다. 수직바(210)의 내측면은 가이드 홈(212)을 구비한다.

이동 프레임(300)은 수직 프레임(200) 상에서 승강 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 이동 프레임(300)은 양측단에 승강 롤러들(310)들이 구비된다. 승강 롤러(310)들은 수직바(210)의 가이드홈(212)에 삽입되어 가이드홈(212)을 따라 이동된다. 이동 프레임(300)의 일측에는 2개의 지지대(320)가 수평 방향으로 설치되며, 지지대(320)에는 커버(500)가 고정 설치된다.

승강 장치(400)는 수직 프레임(200)에 설치된다. 승강 장치(400)는 이동 프레임(300)을 수직 프레임(200)상에서 승강 가능하도록 구동력을 제공한다. 일 예로, 승강 장치(400)는 유압 실린더일 수 있다. 유압 실린더의 몸체(410)는 수직 프레임(200)에 고정되고, 피스톤 로드(420)의 상단은 승강 프레임(200)에 고정된다.

커버(500)는 레이들(800)의 개방된 상부를 밀폐시킬 수 있는 크기를 갖는다. 커버(50))는 이동 프레임(300)의 지지대(320)에 고정되어 이동 프레임(300)의 승강에 따라 레이들(800)의 상부를 개폐할 수 있다. 커버(500)는 레이들(800)의 예열 과정에서 외부로의 열손실을 방지하도록 내부에 단열재를 포함한다.

열선 히터부(600)는 레이들(800) 내부에 위치될 수 있도록 커버(500)를 관통하여 설치될 수 있다. 열선 히터부(600)는 전기 저항식 열선 히터(610)들을 포함한다. 도 4에서와 같이, 전기 저항식 열선 히터(610)들은 6개가 방사상으로 배치된다.

도 2를 참조하면, 전기 저항식 열선 히터(610)들 각각은 커버(500) 상부로 노출되고 외부의 전원공급부(미도시됨)를 통해 전원을 공급받는 단자부(612)와 단자부(612)로부터 연장되어 형성되고 커버(500)에 수직하게 형성된 관통홀(520)을 통해 커버 저면으로 노출되는 발열부(614)를 포함한다. 관통홀(520)에는 열선을 안정적으로 지지하는 히터 홀더(630)가 설치된다. 그리고 커버(500)의 상면에는 관통홀(520)을 통해 내부 열기 빠져나가지 못하도록 가스켓 플레이트(640)가 설치된다.

상기와 같은 구조를 갖는 레이들 예열 장치(10)는 배기가스가 미발생으로 주변 환경을 오염시키지 않음으로써 후드가 필요 없고 연소가스 및 연료가스 공급을 위한 배관을 생략할 수 있어 가스 버너 방식에 비해 구조가 간단하고 배기가스의 배출이 없는 친환경적인 장치이다.

도 5는 가스 버너 예열 방식과 본 발명의 전기식 예열 방식의 러닝 코스트를 비교한 표이다.

도 5에서와 같이, 본 발명은 가스 버너 예열 방식에 비해 레이들을 상온(25℃)에서 설정온도(750℃)까지 승온하는데 걸리는 시간을 절반 수준으로 단축시킬 수 있고 연료비(Fuel Cost) 역시 가스 버너 예열 방식에 비해 상대적으로 높을 뿐만 아니라 이산화탄소배출량(TCO₂)도 감소됨을 알 수 있다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시 예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 베이스 200 : 수직 프레임
300 : 이동 프레임 400 : 승강 장치
500 : 커버 600 : 열선 히터부

Claims (3)

1. 레이들 예열 장치에 있어서:
   레이들이 놓여지는 베이스;
   상기 베이스의 일측에 수직하게 설치되는 수직 프레임;
   상기 수직 프레임에 승강 가능하게 설치되는 이동 프레임;
   상기 수직 프레임에 설치되고 상기 이동 프레임을 승강시키는 승강 장치;
   레이들의 개방된 상부를 밀폐시킬 수 있는 그리고 상기 이동 프레임에 연결되는 커버;
   상기 커버를 관통하여 상기 레이들 내부에 위치될 수 있도록 상기 커버를 관통하여 설치되는 열선 히터부를 포함하는 레이들 예열 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열선 히터부는
   상기 커버 저면으로부터 수직하게 설치되는 전기 저항식 열선 히터들이 방사상으로 배치되는 레이들 예열 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강 장치는 유압 실린더인 레이들 예열 장치.
   

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