KR20180064156A - 블록 구조체, 용기 및 블록 구조체의 시공 방법 - Google Patents

블록 구조체, 용기 및 블록 구조체의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체, 상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록을 포함하고, 상기 복수개의 블록은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈 및 결합돌기가 형성되어, 장입물이 가하는 힘을 주변에 고루 분산시킬 수 있는 블록 구조체 및 이를 포함하는 용기 그리고 이에 적용되는 시공 방법이 제시된다.

Description

블록 구조체, 용기 및 블록 구조체의 시공 방법{Block Structure, Container and Constructing Method for Block Structure}
본 발명은 블록 구조체, 용기 및 블록 구조체의 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장입물이 가하는 힘을 주변에 고루 분산시킬 수 있는 블록 구조체 및 이를 포함하는 용기 그리고 이에 적용되는 시공 방법에 관한 것이다.
고로는 철광석 및 코크스 등의 장입물을 내부에 장입받은 후, 내부에 열풍을 불어넣으면서 장입물을 용융시켜 용선을 제조한다. 고로는 고온 환경에 지속적으로 노출되는 설비이므로 열 손상에 취약하다. 따라서, 고로에는 냉각 시스템이 제공된다. 통상의 냉각 시스템은, 고로의 철피 내측에 설치된 스테이브(stave) 및 고로의 철피를 관통하여 스테이브의 내부로 연장된 냉각수 배관 등으로 구성된다.
한편, 스테이브는 열전달이 용이하도록 구리로 제작되는데, 이 구리가 고로 장입물에 비하여 경도가 낮다. 즉, 스테이브는 고로 장입물에 쉽게 마모된다. 따라서, 스테이브는 전면에 더브테일 홈(dovetail groove)이 형성되고, 이 더브테일 홈에 더브테일을 가진 내화물 블록이 장착되어 스테이브를 보호한다.
하지만, 여전히 고로 장입물은 내화물 블록에 직접적인 접촉을 반복하게 되고, 따라서, 내화물 블록의 더브테일에 전단응력이 집중 및 반복되므로, 손상이 불가피하다.
즉, 스테이브와 내화물 블록의 더브테일 결합 구조에서 장입물과 내화물 블록이 반복적으로 접촉하면서 내화물 블록의 더브테일에 전단응력이 집중 및 반복됨에 의하여, 내화물 블록이 원하는 수명 이전에 파손되어 조기에 탈락되는 문제점이 있다. 이 경우, 고로의 냉각 시스템은 치명적인 손상을 입게되고, 이에 냉각능력을 상실한다. 결국, 고로의 본체에 열손상이 가해진다. 이렇게 되면 고로 전체를 교체하거나, 부분적으로 냉각 시스템을 교체해야 하는데, 이에 비용이 발생하고, 그 동안 쇳물의 생산이 중단되면서 생산성이 떨어지는 문제점을 야기한다.
KR 10-2014-0034111 A KR 10-2012-0101736 A KR 10-2012-0105532 A KR 10-2014-0097448 A KR 10-2015-0110792 A KR 10-2009-0009864 A
본 발명은 장입물이 가하는 힘을 주변에 고르게 분산시킬 수 있는 블록 구조체, 용기 및 블록 구조체의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 블록 구조체는, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체; 및 상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록;을 포함하고, 상기 복수개의 블록은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈 및 결합돌기가 형성된다.
일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록을 관통하여 장착되는 결합부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 블록 구조체는, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체; 상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록; 및 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록을 관통하여 장착되는 결합부재;를 포함한다.
일블록의 일측면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 타측면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며, 일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능하다.
일블록의 상면이나 하면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 하면이나 상면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며, 일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능하다.
상기 결합홈은 상기 블록의 내측을 향하도록 오목하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 결합돌기는 상기 블록의 외측을 향하도록 볼록하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 결합홈 및 결합돌기는 단면 형상이 정형 또는 부정형의 평면도형 형상이고, 모서리가 곡면 형상일 수 있다.
상기 결합부재는 본체의 재질 및 블록의 재질 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용기는, 내부에 공간을 가지는 통체; 및 상기 통체의 내측면에 배치되는 복수개의 블록 구조체;를 포함하고, 상기 블록 구조체는, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체; 및 상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록;을 포함하고, 상기 복수개의 블록은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈 및 결합돌기가 형성되거나, 타방향 및 일방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 결합부재가 관통한다.
각각의 블록 구조체는 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 위치에 배치되어 서로 접하고, 상기 결합홈 및 결합돌기에 의해 서로 마주보면서 접하는 면들이 결합되거나, 상기 결합부재에 의해 서로 마주보면서 접하는 면들이 결합될 수 있다.
일블록의 일측면 또는 상면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 타측면 또는 하면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며, 일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능하다.
상기 결합홈은 상기 블록의 내측을 향하도록 오목하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 결합돌기는 상기 블록의 외측을 향하도록 볼록하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 결합홈 및 결합돌기는 단면 형상이 정형 또는 부정형의 평면도형 형상이고, 모서리가 곡면 형상일 수 있다.
상기 결합부재는 본체의 재질 및 블록의 재질 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 블록 구조체의 시공 방법은, 내부에 공간을 가지는 통체를 준비하는 과정; 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체를 상기 통체의 내측면에 배치하는 과정; 복수개의 블록을 상기 본체의 일면에 결합시키며 상기 복수개의 블록을 서로 접촉시키는 과정; 및 상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정;을 포함한다.
상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은, 상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면에 형성된 결합홈 및 결합돌기를 이용하여 결합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은, 타방향 또는 일방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록에 결합부재를 관통시켜 결합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 본체를 통체의 내측면에 배치하는 과정은, 본체의 일면이 통체의 내측을 향하도록 하여 복수개의 본체를 통체의 내측면에 배치하는 과정; 및 상기 복수개의 본체를 서로 접촉시키는 과정;을 포함하고, 상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은, 일 본체에 결합된 일블록과 상기 일 본체를 마주하는 타 본체에 결합되어 상기 일블록을 마주하는 타블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 통체는 쇳물의 제조가 가능한 고로를 포함하고, 상기 본체는 금속 재질 또는 합금 재질을 포함하며, 상기 블록은 내화물 재질을 포함할 수 있다.
상기 결합부재는 내화물 재질, 금속 재질 및 합금 재질 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 장입물이 가하는 힘을 주변에 고르게 분산시킬 수 있는 블록 구조체를 얻을 수 있다. 즉, 블록 구조체는 장입물에 대한 내구성이 우수하다. 이러한 블록 구조체를 용기의 내측면에 설치하여 용기를 장시간 안정적으로 사용할 수 있다. 이에, 용기를 이용한 장입물의 처리가 원활하여 생산성이 향상될 수 있다.
예컨대 제철소의 용철 제조 공정에 적용되면, 고로의 내부에 블록 구조체를 복수개 설치하고, 블록 구조체를 냉각 시스템으로 사용하여 용철 제조 공정을 수행할 수 있다. 이 동안, 고로 장입물이 블록 구조체에 불규칙하게 접촉되면서 블록 구조체에 국부적으로 응력이 생기는데, 블록 구조체는 이 응력을 블록 구조체의 전체에 고르게 분산시키며 주변의 다른 블록 구조체에도 원활하게 분산시킬 수 있다. 즉, 장입물에 의한 국부적인 응력을 블록 구조체의 전체에 분산시킬 수 있다. 따라서, 블록 구조체의 스테이브 전면에서 장입물에 직접 접촉되는 내화물 블록 각각에 과도한 응력이 집중되는 것을 방지하며, 특히 내화물 블록의 더브테일에 응력이 집중되는 것을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 내화물 블록의 수명을 연장시킬 수 있고, 결국, 전체 고로 설비의 수명 연장이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 용기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 블록 구조체의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 블록 구조체의 부분도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 제1실시 예의 변형 예들에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 12는 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시 예의 변형 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 14는 본 발명의 비교 예에 따른 블록 구조체의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 장입물이 가하는 힘을 주변에 고루 분산시킬 수 있는 블록 구조체 및 용기 그리고 이에 적용되는 시공 방법에 관한 것이다. 이하에서, 제철소의 용철 제조 공정을 기준으로 하여 실시 예를 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명은 다양한 장입물을 처리하는 각종 산업 분야의 처리 설비에 다양하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 용기의 개략도이고, 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예들에 따른 블록 구조체를 보여주기 위해 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 개략도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 블록 구조체의 본체를 도시한 부분도이고, 도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 및 블록 구조체의 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 용기를 설명한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 용기(1)는, 내부에 공간을 가지는 통체(10), 및 통체(10)의 내측면에 배치되는 복수개의 블록 구조체(20)를 포함한다.
통체(10)는 용기(1)의 외벽을 형성하고, 용기(1)의 구조를 지지 가능한 외피로서, 상하방향으로 연장되고, 내부에 공간을 가지며, 내부가 상측으로 개방될 수 있다. 통체(10)는 용철 예컨대 쇳물의 제조가 가능한 고로를 포함하는데, 상세하게는 고로의 철피를 포함할 수 있다.
블록 구조체(20)는, 통체(10)의 내측면에 배치되는데, 내측면 전체를 커버하도록 상하방향으로 이격된 복수의 위치에 통체(10)의 내측면 둘레를 따라 각각 배치되어 서로 접촉할 수 있으면서, 후술하는 블록(22) 및 결합부재(24) 중 적어도 하나에 의하여 서로 결합될 수 있다. 블록 구조체(20)는 쇳물의 제조 중에 통체(10)의 내부 열기로부터 통체(10)를 보호할 수 있다. 또한, 블록 구조체(20)는 통체(10)에 장입되는 장입물 예컨대 고로 장입물(철광석 및 코크스 등)에 먼저 접촉하여 통체(10)가 장입물과 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
블록 구조체(20)는, 일방향(예컨대 좌우방향 또는 길이방향) 및 타방향(예컨대 상하방향 또는 높이방향)으로 연장된 일면(21a)을 가지는 본체(21), 본체(21)의 일면(21a)에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록(22)을 포함한다.
본체(21)는 일방향 및 타방향으로 연장되는 판 형상의 부재로서, 예컨대 스테이브를 포함할 수 있다. 본체(21)는 일면(21a)에 블록(22)을 지지 가능한 지지구조가 구비되는데, 이 지지구조는 예컨대 요철구조일 수 있고, 더욱 상세하게는, 복수개의 더브테일 홈(21b)을 가지는 지지구조 예컨대 더브테일 지지구조일 수 있다. 블록(22)은 이면에 후술하는 지지돌기 예컨대 더브테일이 구비되고, 더브테일이 더브테일 홈(21b)이 끼움 결합되어 블록(22)이 본체(21)의 일면에 구속 지지된다.
한편, 더브테일 홈(21b) 및 더브테일 각각은 일방향으로 연장된 각각의 모서리가 챔퍼(chamfer)나 필릿(fillet) 처리될 수도 있다. 도 2의 (a)를 보면, 더브테일 홈(21b) 및 더브테일의 모서리들이 필릿 처리된 곡면 형태인 것을 나타내고, 도 2의 (b)를 보면, 더브테일 홈(21b) 및 더브테일 각각의 모서리가 각진 형태인 것을 나타낸다. 도 2의(a)의 구조에서는 각 모서리들에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있고, 도 2의 (b)의 구조에서는 각각의 제조 과정 및 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
복수개의 블록(22)은 본체(21)의 일면(21a) 예컨대 전면 전체를 커버하도록, 더브테일 홈(21b)에 끼움 결합되어 장입물과 먼저 접촉하면서 본체(21)를 장입물의 열기 및 충격으로부터 보호하는데, 이때, 더브테일에 응력이 집중된다. 특히, 장입물이 복수개의 블록(22)에 균일하게 힘을 가하지 않고 일부의 블록(22)에 집중적으로 힘을 가하는 경우 힘을 받는 각 블록(22)은 더브테일에 강한 응력이 집중된다.
본 발명의 실시 예들에서는, 복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 후술하는 결합홈 및 결합돌기가 형성되어 서로 결합되거나, 또는, 타방향 및 일방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 후술하는 결합부재가 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 관통하여 장착될 수 있다.
즉, 복수개의 블록(22)은 서로 마주보며 접하는 면들이 결합홈과 결합돌기에 의해 3차원의 입체 구조로 접촉하면서 결합되거나, 결합부재에 의해 서로 견고하게 결합되는 구조이고, 이 구조는 예컨대 서로 마주보는 면들이 2차원 평면 형태로 단순 접촉되는 구조에 비하여 하중의 전달 등에 매우 효과적이다. 이 구조에 의하여, 일부 블록(22)에 집중되는 하중을 나머지 블록(22)들로 분산시킬 수 있다. 따라서, 복수개의 블록(22) 전체에 하중을 고루 분산시킬 수 있다. 이때, 이웃하는 블록 구조체(20)의 블록(22)들에도 하중을 분산시킬 수 있음은 물론이다.
이처럼 복수개의 블록(22) 각각에 과도한 힘이 집중되는 것을 방지할 수 있으므로, 블록(22)의 구조적인 취약부인 더브테일에 응력이 집중되는 것을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 블록(22)의 수명을 연장시킬 수 있고, 결국, 전체 설비의 수명 연장이 가능하다.
한편, 블록 구조체(20)는 냉각 부재(23)로서 예컨대 냉매 배관을 구비할 수 있고, 냉매 배관은 예컨대 통체(10)를 관통하여 본체(21)의 내부로 연장된다. 블록 구조체(20)는 냉매 예컨대 냉각수를 냉매 배관에 공급하며 순환시키는 방식으로 고로의 냉각 시스템으로서의 역할을 수행할 수 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 또한, 도 4의 (c)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 구조체의 일면 예컨대 전면 측이 잘 보이도록 도시한 모식도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 구조체를 설명한다. 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 구조체(20)는, 본체(21) 및 블록(22)을 포함하고, 냉각 부재(23)를 포함할 수 있다.
본체(21)는 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면(21a)을 가진다. 본체(21)는 예컨대 사각 판의 형상일 수 있다. 본체(21)의 일면(21a)에는 블록(22)이 지지될 수 있는 소정의 지지구조로, 더브테일 홈(21b)이 형성될 수 있다. 더브테일 홈(21b)은 본체(21)의 일면(21a) 예컨대 전면에서 타면(예컨대 배면 또는 이면이라고도 함)을 향하여 오목하게 형성되어 일방향으로 연장될 수 있다. 더브테일 홈(21b)은 타방향으로 서로 이격되어 복수개 형성될 수 있다. 더브테일 홈(21b)과 같은 오목 홈이나 요철을 이용한 구조 외에 각종 지지구조가 본체(21)의 일면에 블록(22)을 지지 가능하게 형성될 수도 있다.
더브테일 홈(21b)은 모서리가 예컨대 필릿 처리되어 라운드(round)지게 형성되어 모서리로 응력이 집중되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 본체(21)는 금속 재질이나 합금 재질을 포함할 수 있는데, 예컨대 구리 재질을 포함할 수 있다. 한편, 본체(21)는 스테이브를 포함할 수 있다.
복수개의 블록(22)은 본체(21)의 일면(21a)에 일방향 및 타방향으로 각각 나열되어 더브테일 홈(21b)에 각각 끼움 결합될 수 있다. 복수개의 블록(22)은 각각의 측면들이 일방향으로 서로 접할 수 있고, 각각의 상면 및 하면들이 타방향으로 서로 접할 수 있다. 즉, 복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향으로 서로 접할 수 있다. 한편, 블록(22)은 내화물 재질을 포함할 수 있다. 예컨대 블록(22)은 내화물 블록일 수 있다.
블록(22)은 일방향 및 타방향으로 연장되어 소정 면적을 가지고, 일방향 및 타방향에 모두 교차하는 방향(예컨대 전후방향 또는 폭방향)으로 연장되어 소정 두께를 가지는 블록몸체(22a), 및 본체(21)의 일면(21a)을 마주보는 블록몸체(21a)의 이면에 돌출 형성된 지지돌기 예컨대 더브테일(22b)을 포함할 수 있다. 지지돌기는 블록몸체(21a)의 이면에서 본체(21)의 일면(21a)을 향하여 돌출되고 일방향으로 연장된다. 지지돌기는 모서리가 라운드지게 형성될 수 있고, 더브테일 홈(21b)에 삽입되어 끼움 결합될 수 있다.
복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 이 면들을 결합시키는 결합구조로 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)가 형성될 수 있다. 예컨대 일방향으로 서로 마주보는 복수개의 블록(22)의 측면들에 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)가 형성될 수 있다.
즉, 일블록의 일측면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 이 일블록의 타측면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 다른 블록들도 각각 일측면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 각각 타측면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성될 수 있다. 그리고 일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 다른 블록들 중 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입될 수 있다.
더욱 상세하게는, 일블록의 일측면 하부에 결합돌기(22c)가 예컨대 하나 형성되고, 타측면 하부에 결합홈(22d)이 예컨대 하나 형성된다. 또한, 다른 블록들도 각각 일측면 하부에 결합돌기(22c)가 형성되고, 각각 타측면 하부에 결합홈(22d)이 형성된다. 그리고 일블록의 결합돌기에 일블록을 마주보는 타블록의 결합홈이 결합되는 방식으로 서로 이웃하는 블록들이 일방향으로 서로 결합될 수 있다. 이때, 일방향으로 일측 또는 양측 가장자리에 위치하는 최외각 블록들은 각각의 결합돌기 또는 결합홈이 다른 블록 구조체의 최외각 블록들의 결합홈 및 결합돌기에 각각 결합될 수 있다. 결합홈과 결합돌기에 의한 블록 간의 이 같은 결합 구조에 의해, 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 나열되어 서로 접하는 각 블록 구조체들이 서로 결합되면서 복수개의 블록 구조체 전체가 결합될 수 있다. 한편, 상하방향으로 배치된 블록들은 타방향으로 정렬되나, 서로 엇갈리게 배치될 수도 있다.
상술한 결합홈(22d)은 블록(22)의 내측을 향하도록 오목하게 형성되어, 본체(21)의 일면(21a)에 교차하는 방향(예컨대 전후방향 또는 폭방향)으로 연장될 수 있다. 또한, 결합돌기(22c)는 블록(22)의 외측을 향하도록 볼록하게 형성되어, 본체(21)의 일면(21a)에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
이때, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 각종 평면도형 형상일 수 있는데, 본 발명의 제1실시 예의 경우, 단면 형상이 사각형일 수 있다. 한편, 도면에 도시하지 않았으나, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 서로 마주보는 모서리가 라운드진 곡면 형상일 수 있다.
냉각 부재(23)는 본 발명의 실시 예들에 따른 용기(1)를 설명하면서 충분히 설명하였으므로, 이하 설명을 생략한다.
상기에서 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이하의 변형 예를 포함하여 다양한 형태로 구현된다. 예컨대 본 발명의 제1실시 예에 따른 블록 구조체(20)는 블록(22)의 구조가 다양하게 변형될 수 있으며, 상세하게는, 결합돌기(22c)와 결합홈(22d)의 형성 위치 및 단면 형상이 다양하게 변형될 수 있다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 제1실시 예의 변형 예들에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다. 도 5는 제1변형 예에 따른 블록의 모식도이고, 도 6은 제2변형 예에 따른 블록의 모식도이며, 도 7은 제3변형 예에 따른 블록의 모식도이다. 도 8은 제4변형 예에 따른 블록의 모식도이다. 도 9는 제5변형 예에 따른 블록의 모식도이다. 도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1실시 예의 변형 예들에 따른 블록을 설명한다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제1변형 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 제1변형 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 또한, 도 5의 (c)는 본 발명의 제1변형 예에 따른 블록 구조체의 일면 예컨대 전면 측이 잘 보이도록 도시한 모식도이다.
도 5의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 제1변형 예에 따른 블록(22)의 구조를 설명한다.
복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합구조로서 결합홈(22d)과 결합돌기(22c)가 형성되는데, 제1변형 예의 경우, 타방향으로 서로를 마주보는 복수개의 블록(22)의 상면 및 하면들에 결합홈(22d)과 결합돌기(22c)가 형성되고, 타방향으로 서로를 마주보며 접하는 상기 상면 및 하면들이 서로 결합될 수 있다.
즉, 일블록의 상면이나 하면에 결합홈 또는 결합돌기가 예컨대 하나 형성되고, 이 일블록의 하면이나 상면에 결합돌기 또는 결합홈이 예컨대 하나 형성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 다른 블록들도 각각 상면이나 하면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 각각 하면이나 상면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성된다. 그리고 일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 일블록을 타방향으로 마주보는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입된다.
도면을 참조하면, 일블록의 상면에 결합홈(22d)이 형성되고, 하면에 결합돌기(22c)가 형성된다. 다른 블록들도 각각 상면에 결합홈(22d)이 형성되고, 각각 하면에 결합돌기(22c)가 형성된다. 그리고 일블록의 결합돌기에 일블록을 타방향으로 마주보는 타블록의 결합홈이 결합되는 방식으로 서로 접하는 블록들이 타방향으로 서로 결합될 수 있다. 이때, 타방향의 일측 또는 양측의 가장자리에 위치하는 최상단 블록들 및 최하단 블록들의 경우, 각각의 결합돌기 또는 결합홈이 다른 블록 구조체의 최하단 블록들 및 최상단 블록들의 결합홈 또는 결합돌기에 각각 결합될 수 있다. 결합홈과 결합돌기에 의한 블록 간의 이 같은 결합 구조에 의해, 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 나열되어 서로 접하는 각 블록 구조체들이 서로 결합되면서 복수개의 블록 구조체 전체가 결합될 수 있다.
결합홈(22d)은 블록(22)의 상면에 블록(22)의 내측을 향하여 오목하게 형성되어, 본체(21)의 일면에 교차하는 방향으로 연장된다. 결합돌기(22c)는 블록(22)의 하면에 블록(22)의 외측을 향하여 볼록하게 형성되어, 본체(21)의 일면에 교차하는 방향으로 연장된다. 이때, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 각종 평면도형 형상일 수 있는데, 본 발명의 제1변형 예의 경우, 단면 형상이 사각형일 수 있다. 한편, 도면에 도시하지 않았으나, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 서로 마주보는 모서리가 라운드진 곡면 형상일 수 있다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제2변형 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 제2변형 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 도 6의 (c)는 도 4의 (c)의 B 부분에 해당하는 본 발명의 제2변형 예에 따른 블록 구조체의 일면 측을 도시한 모식도이다.
도 6의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 제2변형 예에 따른 블록(22)의 구조를 설명한다.
복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합구조로서 결합홈(22d)과 결합돌기(22c)가 형성되는데, 제2변형 예의 경우, 일방향으로 서로를 마주보는 복수개의 블록(22)의 측면들에 결합홈(22d)과 결합돌기(22c)가 형성되어 일방향으로 서로를 마주보며 접하는 측면들이 결합될 수 있다. 도면을 참조하면, 일블록의 일측면에 결합돌기(22c)가 예컨대 복수개 형성되고, 타측면에 결합홈(22d)이 예컨대 복수개 형성된다.
다른 블록(22)들도 각각 일측면에 결합돌기(22c)가 복수개 형성되고, 각각 타측면에 결합홈(22d)이 복수개 형성된다. 또한, 일블록의 결합돌기에 일블록을 일방향으로 마주보는 타블록의 결합홈이 결합되는 방식으로 서로 접하는 블록들이 일방향으로 서로 결합된다. 이때, 일방향으로 일측 또는 양측의 가장자리에 위치하는 최외각 블록의 경우, 결합돌기 또는 결합홈이 다른 블록 구조체의 최외각 블록의 결합홈 및 결합돌기에 결합될 수 있다. 한편, 상하방향으로 배치된 블록들은 타방향으로 정렬되나, 서로 엇갈리게 배치될 수도 있다.
한편, 결합홈(22d)은 블록(22)의 타측면에 블록(22)의 내측을 향하여 오목하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 또한, 결합돌기(22c)는 블록(22)의 일측면에 블록(22)의 외측을 향하여 볼록하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 각종 평면도형 형상일 수 있는데, 본 발명의 제2변형 예의 경우, 단면 형상이 삼각형일 수 있다. 한편, 도면에 도시하지 않았으나, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 서로 마주보는 모서리가 라운드진 곡면 형상일 수 있다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제3변형 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 제3변형 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 도 7의 (c)는 도 5의 (c)의 B' 부분에 해당하는 본 발명의 제3변형 예에 따른 블록 구조체의 일면 측을 도시한 모식도이다.
도 7의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 제3변형 예에 따른 블록(22)의 구조를 설명한다. 이때, 본 발명의 제3변형 예의 경우 상술한 제1변형 예와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.
도면을 참조하면, 결합홈(22d)은 블록(22)의 상면에 오목하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 또한, 결합돌기(22c)는 블록(22)의 하면에 볼록하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 이때, 결합홈(22d)과 결합돌기(22c)는 각각 복수개로 형성될 수 있다. 한편, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 평면도형 형상일 수 있고, 본 발명의 제3변형 예에서는 단면 형상이 삼각형일 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았으나, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 서로 마주보는 모서리가 라운드진 곡면 형상일 수 있다.
도 8의 (a)는 본 발명의 제4변형 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 8의 (b)는 본 발명의 제4변형 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 도 8의 (c)는 도 4의 (c)의 B 부분에 해당하는 본 발명의 제4변형 예에 따른 블록 구조체의 일면 측을 도시한 모식도이다.
도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 제4변형 예에 따른 블록(22)의 구조를 설명한다. 이때, 본 발명의 제4변형 예의 경우 상술한 제2변형 예와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.
도면을 참조하면, 결합홈(22d)은 블록(22)의 타측면에 오목하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 결합돌기(22c)는 블록(22)의 일측면에 볼록하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 이때, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 각각 복수개 형성될 수 있다. 한편, 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 각종 평면도형 형상일 수 있는데, 본 발명의 제3변형 예에서는 단면 형상이 사각형일 수 있고, 더 상세하게는 모서리가 라운드진 더브테일의 단면 형상일 수 있다.
도 9의 (a)는 본 발명의 제5변형 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이고, 도 9의 (b)는 본 발명의 제5변형 예에 따른 블록을 전면 측이 잘보이도록 도시한 모식도이다. 그리고 도 9의 (c)는 도 5의 (c)의 B' 부분에 해당하는 본 발명의 제5변형 예에 따른 블록 구조체의 일면 측을 도시한 모식도이다.
도 9의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 제5변형 예에 따른 블록(22)의 구조를 설명한다. 이때, 본 발명의 제5변형 예의 경우 상술한 제1변형 예와 유사하므로 차이점을 중심으로 설명한다. 도면을 참조하면, 결합홈(22d)은 블록(22)의 상면에 오목하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 결합돌기(22c)는 블록(22)의 하면에 볼록하게 형성되어 전후방향으로 연장된다. 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 각각 복수개 형성된다. 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)는 일방향 및 타방향으로의 단면 형상이 정형 또는 부정형의 각종 평면도형 형상일 수 있는데, 본 발명의 제4변형 예에서는 단면 형상이 사각형일 수 있고, 예컨대 모서리가 라운드진 더브테일의 단면 형상일 수 있다.
상기의 변형 예들 외에도 다양한 변형 예가 가능하다. 예컨대 블록(22)의 상면, 하면, 일측면 및 타측면에 각각 결합홈 또는 결합돌기가 형성될 수도 있다. 또한, 결합홈 및 결합돌기의 단면 형상이 상기한 형상들 외에도 다양할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다. 도 10의 (a)는 본 발명의 제2실시 예에 따른 블록의 모식도이고, 도 10의 (b) 및 (c)는 본 발명의 제2실시 예에 따른 블록 구조체의 모식도이다. 또한, 도 11의 (a)는 본 발명의 제2실시 예의 일 변형 예에 따른 블록의 모식도이고, 도 11의 (b) 및 (c)는 본 발명의 제2실시 예의 일 변형 예에 따른 블록 구조체의 모식도이다.
도 10 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2실시 예 및 이의 변형 예에 따른 블록 구조체를 설명한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예와 구분되는 제2실시 예의 특징을 중심으로 설명한다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 블록 구조체는 본체(21), 블록(22) 및 결합부재(24)를 포함하고, 냉각 부재(23)를 포함할 수 있다.
본체(21)는 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가질 수 있다. 블록(22)은 본체(21)의 일면에 각각 결합되면서 서로 접한다. 블록(22)은 블록몸체(21a), 더브테일(22b) 및 결합홀(22e)를 포함할 수 있다.
결합홀(22e)은 일방향 또는 타방향으로 블록몸체(21a)를 관통하여 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예컨대 제2실시 예의 경우, 결합홀(22e)은 일방향으로 블록몸체(21a)를 관통하여 복수개 예컨대 두 개 형성될 수 있다. 또한, 제2실시 예의 일 변형 예에서는, 결합홀(22e)은 타방향으로 블록몸체(21a)를 관통하여 복수개 예컨대 두 개 형성될 수 있다. 결합홀(22e)은 단면의 형상이 원형, 다각형 및 부정형 등 다양할 수 있다. 결합홀(22e)에는 결합부재(24)가 삽입될 수 있다.
결합부재(24)는 일방향 또는 타방향으로 연장 형성되는 부재로서, 그 단면이 원형, 다각형 및 부정형 등 다양할 수 있는데, 결합홀(22e)의 형상에 대응할 수 있다. 결합부재(24)는 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 타방향 및 일방향 중 적어도 한 방향으로 복수개의 블록(22)을 관통하여 장착된다. 제2실시 예의 경우, 결합부재(24)가 블록(22)들에 일방향으로 장착되고, 제2실시 예의 일 변형 예에서는, 결합부재(24)가 블록(22)들에 타방향으로 장착된다.
물론, 제2실시 예의 다른 변형 예에서는 결합부재(24)가 격자 형태로 배치되어 복수개의 블록(22)을 일방향 및 타방향으로 모두 관통하여 장착될 수도 있고, 이 경우, 결합홀(22e)들도 블록(22) 각각을 일방향 및 타방향으로 모두 관통하여 각각 형성될 수 있다. 본 발명의 제2실시 예 및 이의 변형 예들의 경우, 복수개의 블록(22)이 결합부재(24)에 의해 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 결합될 수 있다. 이 경우에, 각 블록들의 서로 마주보는 면이 2차원의 평면 형태로 단순 접촉되는 구조에 비하여 하중의 전달 및 분산에 유리하다. 결합부재에 의한 블록 간의 이 같은 결합 구조에 의해, 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 나열되어 서로 접하는 각 블록 구조체들이 서로 결합되면서 복수개의 블록 구조체 전체가 결합될 수 있다. 한편, 결합부재(24)는 본체(21)의 재질 및 블록(22)의 재질 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다. 예컨대 내화물 재질을 포함할 수 있고, 상세하게는, 블록(22)의 재질과 동일 재질을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다. 도 12의 (a)는 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록을 이면 측이 잘보이게 도시한 모식도이고, 도 12의 (b)는 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록을 전면 측이 잘 보이도록 도시한 모식도이다. 도 12의 (c)는 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체의 일면 측을 도시한 모식도이다. 도 13은 본 발명의 제3실시 예의 변형 예에 따른 블록 구조체 및 블록의 모식도이다.
도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체를 설명한다. 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체는, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체(21), 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록(22), 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 복수개의 블록(22)을 관통하는 결합부재(24)를 포함한다. 이때, 복수개의 블록(22)은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)가 형성될 수 있다. 블록 구조체는 본체(21)의 내부의 냉각 부재(23)을 더 포함한다. 즉, 본 발명의 제3실시 예에 따른 블록 구조체는 제1실시 예와 제2실시 예의 구조가 병합된 구조이며, 따라서, 각 블록(22)에 국부적으로 가해지는 하중을 더욱 원활하게 전체 블록들로 분산시킬 수 있고, 이웃하는 다른 블록 구조체에도 하중을 더욱 원활하게 분산시킬 수 있다. 이때, 제3실시 예의 변형 예에서는 결합홈 및 결합돌기들에 의한 결합 방향과 결합부재에 의한 결합 방향이 서로 교차하도록 형성될 수 있으며, 이를 도 13에 도시하였다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에서는 복수개의 블록들을 다양한 방식으로 서로 결합시켜, 이 블록들 간의 연결을 통해 하나의 블록이 받는 응력 또는 하중을 다른 블록에 공유시킬 수 있고, 다른 블록 구조체에도 공유시킬 수 있다. 따라서, 응력 또는 하중의 분산을 달성하여 블록이 과도한 응력에 의해 조기에 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 블록은 예컨대 SiC 성분, SiC+Si3N4 성분, Graphite 성분 및 Al2O3 성분을 포함하여 고로 내에 사용 가능한 각종 내화물의 성분 및 그 조합 성분들을 가지는 내화물로 제작되는데, 본 발명의 실시 예들에서는 블록들을 구조적으로 또는 기계적으로 상호 결합시키기 때문에, 상기한 블록의 내화물 성분에 무관하게, 장입물에 대한 내구성을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 본체와 블록의 결합 형태와도 무관하게 블록들을 구조적으로 또는 기계적으로 상호 결합시키는 것이므로, 장입물에 대한 내구성을 현저히 증가시킬 수 있다.
도 14의 (a)는 본 발명의 비교 예에 따른 블록 구조체를 파괴 메커니즘을 도시한 개략도이고, 도 14의 (b)는 상기 블록 구조체의 응력 해석 결과를 도시한 개략도이다. 도 14을 참조하면, 본 발명의 비교 예에 따른 블록 구조체는 스테이브(31)의 요철부(32)에 내화물 벽돌(33)이 끼움 결합되는데, 냉각수 라인(34)을 이용해서 통체(10) 예컨대 고로의 철피를 냉각시키는 동안, 도 14의 (b)에 도시된 것처럼 고로 내의 장입물(C)이 가하는 힘(F)에 의한 전단 응력의 분포(등고선 표시)가 요철부(32) 및 내화물 벽돌(33) 사이의 구속부에 조밀하게 집중되어, 내화물 벽돌(33)의 취약 지점인 구속부(P)가 파단된다.
한편, 장입물(C) 중에 위치하는 내화물 벽돌(33)의 돌출부 크기를 키워 내화물 벽돌(33) 끼리 접촉시키더라도, 각 내화물 벽돌(33)은 전단 응력을 독립적으로 견뎌야 하기 때문에, 역시, 구속부가 쉽게 파단될 수 있다. 반면, 본 발명의 실시 예에서는 각 블록들이 결합되어 있기 때문에 응력이나 하중이 분산되면서 상기의 비교 예에 비하여 취약부가 장시간 파단되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 블록 구조체의 시공 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 블록 구조체의 시공 방법은, 내부에 공간을 가지는 통체를 준비하는 과정, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체를 통체의 내측면에 배치하는 과정, 복수개의 블록을 본체의 일면에 결합시키며 복수개의 블록을 서로 접촉시키는 과정, 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정을 포함한다. 이때, 통체는 쇳물의 제조가 가능한 고로를 포함하고, 본체는 금속 재질 또는 합금 재질을 포함하며, 블록은 내화물 재질을 포함할 수 있다.
우선, 내부에 공간을 가지는 통체를 준비한다. 이때, 통체는 용기(1) 예컨대 고로의 철피일 수 있다. 이후, 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체(21)를 통체(10)의 내측면에 배치한다. 이때, 본체(21)의 일면이 통체(10)의 내측을 향하도록 하여 복수개의 본체(21)를 통체(10)의 내측면에 배치하면서, 복수개의 본체(21)를 서로 접촉시킨다. 이 과정으로, 본체(21)가 통체(10)의 내측면 전체를 커버하도록 상하방향으로 이격된 복수의 위치에서 통체(10)의 내측면 둘레를 따라 배치되어 서로 접촉할 수 있다.
이후, 복수개의 블록(22)을 본체(21)의 일면에 결합시키며 복수개의 블록을 서로 접촉시킨다. 이 과정과 함께 복수개의 블록(22)의 서로 접하는 면을 결합시킨다. 예컨대 복수개의 블록(22)의 서로 접하는 면에 형성된 결합홈(22d) 및 결합돌기(22c)를 이용하여 복수개의 블록(22)들을 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 결합시킬 수 있다. 또는, 타방향 또는 일방향으로 이격된 복수의 위치에서 복수개의 블록(22)에 결합부재(24)를 관통시켜 결합시킬 수 있다. 한편, 결합부재는 내화물 재질, 금속 재질 및 합금 재질 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있는데, 예컨대 내화물 재질을 포함할 수 있다.
복수개의 블록(22)의 서로 접하는 면을 결합시키는 방식은 다양하고, 상기한 방식 외에, 결합홈(22d), 결합돌기(22c) 및 결합부재(24)를 이용하여 다양한 방식으로 복수개의 블록(22)들을 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 결합시킬 수 있다.
한편, 복수개의 블록(21)의 서로 접하는 면을 결합시키면서, 일 본체에 결합된 일블록과 일 본체를 마주하는 타 본체에 결합되어 일블록을 마주하는 타블록의 서로 접하는 면을 결합시킬 수도 있다. 즉, 결합홈(22d), 결합돌기(22c) 및 결합부재(24)를 이용하여 복수개의 블록 구조체들을 결합시킬 수도 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 제시된 구성과 방식들은 서로 결합하거나 교차 적용되어 다양한 형태로 변형될 것이고, 이의 변형 예들을 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 결국, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1: 용기 10: 통체
20: 블록 구조체 21: 본체
22: 블록 23: 냉각 부재
22c: 결합돌기 22d: 결합홈
24: 결합부재

Claims (18)

  1. 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체; 및
    상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록;을 포함하고,
    상기 복수개의 블록은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈 및 결합돌기가 형성되는 블록 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록을 관통하여 장착되는 결합부재;를 더 포함하는 블록 구조체.
  3. 일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체;
    상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록; 및
    일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록을 관통하여 장착되는 결합부재;를 포함하는 블록 구조체.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    일블록의 일측면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 타측면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며,
    일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능한 블록 구조체.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    일블록의 상면이나 하면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 하면이나 상면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며,
    일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능한 블록 구조체.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 결합홈은 상기 블록의 내측을 향하도록 오목하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 결합돌기는 상기 블록의 외측을 향하도록 볼록하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되며,
    상기 결합홈 및 결합돌기는 단면 형상이 정형 또는 부정형의 평면도형 형상이고, 모서리가 곡면 형상인 블록 구조체.
  7. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 결합부재는 본체의 재질 및 블록의 재질 중 어느 하나의 재질을 포함하는 블록 구조체.
  8. 내부에 공간을 가지는 통체; 및
    상기 통체의 내측면에 배치되는 복수개의 블록 구조체;를 포함하고,
    상기 블록 구조체는,
    일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체; 및
    상기 일면에 각각 결합되면서 서로 접하는 복수개의 블록;을 포함하고,
    상기 복수개의 블록은 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 서로를 마주보는 면들에 결합홈 및 결합돌기가 형성되거나, 타방향 및 일방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 복수의 위치에서 결합부재가 관통하는 용기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    각각의 블록 구조체는 일방향 및 타방향 중 적어도 한 방향으로 이격된 위치에 배치되어 서로 접하고, 상기 결합홈 및 결합돌기에 의해 서로 마주보면서 접하는 면들이 결합되거나, 상기 결합부재에 의해 서로 마주보면서 접하는 면들이 결합되는 용기.
  10. 청구항 8에 있어서,
    일블록의 일측면 또는 상면에 결합홈 또는 결합돌기가 형성되고, 상기 일블록의 타측면 또는 하면에 결합돌기 또는 결합홈이 형성되며,
    일블록의 결합홈 또는 결합돌기에 상기 일블록을 마주하는 타블록의 결합돌기 또는 결합홈이 삽입 가능한 용기.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 결합홈은 상기 블록의 내측을 향하도록 오목하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 결합돌기는 상기 블록의 외측을 향하도록 볼록하게 형성되어 상기 본체의 상기 일면에 교차하는 방향으로 연장되며,
    상기 결합홈 및 결합돌기는 단면 형상이 정형 또는 부정형의 평면도형 형상이고, 모서리가 곡면 형상인 용기.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 결합부재는 본체의 재질 및 블록의 재질 중 어느 하나의 재질을 포함하는 용기.
  13. 내부에 공간을 가지는 통체를 준비하는 과정;
    일방향 및 일방향에 교차하는 타방향으로 연장된 일면을 가지는 본체를 상기 통체의 내측면에 배치하는 과정;
    복수개의 블록을 상기 본체의 일면에 결합시키며 상기 복수개의 블록을 서로 접촉시키는 과정; 및
    상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정;을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은,
    상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면에 형성된 결합홈 및 결합돌기를 이용하여 결합시키는 과정;을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은,
    타방향 또는 일방향으로 이격된 복수의 위치에서 상기 복수개의 블록에 결합부재를 관통시켜 결합시키는 과정;을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 본체를 통체의 내측면에 배치하는 과정은,
    본체의 일면이 통체의 내측을 향하도록 하여 복수개의 본체를 통체의 내측면에 배치하는 과정; 및 상기 복수개의 본체를 서로 접촉시키는 과정;을 포함하고,
    상기 복수개의 블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정은,
    일 본체에 결합된 일블록과 상기 일 본체를 마주하는 타 본체에 결합되어 상기 일블록을 마주하는 타블록의 서로 접하는 면을 결합시키는 과정;을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
  17. 청구항 13 또는 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 통체는 쇳물의 제조가 가능한 고로를 포함하고,
    상기 본체는 금속 재질 또는 합금 재질을 포함하며,
    상기 블록은 내화물 재질을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 결합부재는 내화물 재질, 금속 재질 및 합금 재질 중 어느 하나의 재질을 포함하는 블록 구조체의 시공 방법.
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