KR20180088579A

KR20180088579A - 연료 공급 장치

Info

Publication number: KR20180088579A
Application number: KR1020177017740A
Authority: KR
Inventors: 히로시 다케자키
Original assignee: 가부시키가이샤 트라이텍
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2018-08-06
Also published as: ES2767507T3; JP6347896B2; KR102179367B1; EP3214187A4; EP3214187A1; UA120855C2; KR101761084B1; TW201723191A; RU2649160C1; JPWO2017109937A1; EP3214187B1; TWI630275B; CN107124890B; CN107124890A; AU2015418375A1; AU2015418375B2; WO2017109937A1

Abstract

연료 공급 장치(10)는, 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 부착부에 부착 가능한 통형 부재(30)와, 통형 부재(30)의 내부에 회전 가능하게 수용되며, 그 기단 부분으로부터 내부에 연료가 공급되는 중공 형상의 회전 부재(40)와, 회전 부재(40)에 있어서의 고로(1)측의 단부 가장자리에 착탈 가능하게 부착되며, 그 선단 부분으로부터 연료가 고로(1) 내에 공급되는 파이프 부재(20)와, 통형 부재(30)에 착탈 자재로 부착 가능하게 되어 있으며, 회전 부재(40)를 통형 부재(30)의 내부에 수용하는 덮개 부재(60)를 구비하고 있다.

Description

연료 공급 장치{FUEL SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 고로(高爐)의 트위어(TUYERE)로부터 노 내에 미분탄 등의 연료를 취입하기 위한 버너 등의 연료 공급 장치에 관한 것이다.

고로에서는, 코크스 사용량을 저감하기 위해 미분탄이나 중유 등의 연료를 트위어로부터 노 내에 취입하여 연소시키는 것이 행해지고 있다. 이러한 미분탄 등의 연료는, 트위어에 부착된 블로우 파이프를 관통하는 상태로 설치된 PC 버너(이하, 간단히 버너라고도 함)를 통하여 열풍과 함께 고로 내에 취입되도록 되어 있다.

종래의 버너는, 고온에 노출되기 때문에 내열성이 높은 재료, 예컨대 SUS재나 특수 금속 재료 등으로 형성되고 있었지만, 그래도 버너의 랜스 파이프가 열에 의해 굽어 버리는 등의 트러블이 생기고, 그 때문에 트위어에 흠집을 내거나 연소 효율이 저하하거나 하는 등의 문제가 있었다. 이에 대하여, 종래에는 랜스 파이프에 트러블이 생길 때마다 변형된 랜스 파이프를 새로운 것으로 교환하고 있었기 때문에, 랜스 파이프의 소비량이 많아져 버리고, 또한 버너의 교체에서는 고로의 조업을 멈추고 감풍(減風)하여 교체하여야 하기 때문에 경제적으로 큰 부담으로 되어 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 일본 특허 제5105293호에 개시되는 버너에서는, 변형이 생기기 쉬운 랜스 파이프를, 스프링의 누르는 힘을 조금 약하게 함으로써 축 둘레로 회전시킬 수 있도록 하고 있다. 이러한 버너에서는, 열에 의해 랜스 파이프의 굴곡이 생기기 시작하였을 때는, 기밀 상태를 유지한 채로 랜스 파이프를 적절하게 회전시켜 굴곡 부분의 위치를 변화시킬 수 있고, 이 때문에 랜스 파이프의 동일한 방향의 굴곡이 진행되는 것을 방지할 수 있어, 장시간에 걸쳐 랜스 파이프를 거의 직선형으로 유지할 수 있기 때문에, 트위어의 손상이나 연소 효율의 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.

고로에서는, 1~2개월마다 1회, 12시간~72시간 정도의 휴풍(休風)을 행하고, 고로 전체의 메인터넌스를 행하도록 되어 있다. 또한, 생산 조정의 필요가 생긴 경우에도 휴풍을 행한다. 이러한 고로의 휴풍이 행해지는 경우에는, 고로의 내부에의 고온 열풍이나 미분탄 등의 연료의 공급도 정지되어, 생산 중지 상태가 된다. 또한, 고로의 휴풍이 행해질 때에, 버너의 메인터넌스도 행해지게 되어 있다. 구체적으로는, 고로의 블로우 파이프로부터 버너가 제거되고, 이 버너의 플랜지로부터 랜스 파이프가 제거되게 된다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되는 버너로서는 랜스 파이프, 어댑터 및 슬리브가 일체인 것으로 되어 있어, 플랜지로부터 랜스 파이프를 제거할 때에 어댑터도 제거되게 되기 때문에, 플랜지와 어댑터 사이에 마련된 시일면(구체적으로는, 어댑터의 전단 외주부에 전체 둘레에 걸쳐 형성되는 경사면 및 플랜지의 나사통의 후단 내주부에 전체 둘레에 걸쳐 형성되는 경사면)이 노출되어 버린다. 이러한 시일면이 노출되어 버리면 먼지가 시일면에 부착하거나 상기 시일면에 흠집이 생겨 버리거나 할 우려가 있고, 이 경우에는 고로의 조업 중에 가스나 분진이 시일면으로부터 빠져나온다고 하는 문제가 생겨 버린다. 이 때문에, 현장 작업원은 버너의 메인터넌스 시에 신경을 집중시켜 작업할 필요가 있어, 현장 작업원에게 있어서의 부하가 컸다.

본 발명은 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 파이프 부재를 장시간에 걸쳐 거의 직선형으로 유지할 수 있기 때문에 고로의 트위어의 손상이나 연소 효율의 저하를 효과적으로 방지할 수 있고, 더구나 고로의 송풍관에 마련된 플랜지 등의 부착부에 부착된 통형 부재와 상기 통형 부재의 내부에 수용되는 회전 부재 사이에 마련되는 시일면을 노출시키는 일없이 파이프 부재만을 교환할 수 있기 때문에 현장 작업원에게 있어서의 부하를 저감할 수 있는 연료 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 연료 공급 장치는, 고로의 송풍관에 마련된 부착부에 부착 가능한 통형 부재와, 상기 통형 부재의 내부에 회전 가능하게 수용되며, 그 기단 부분으로부터 내부에 연료가 공급되는 중공 형상의 회전 부재와, 상기 회전 부재에 있어서의 상기 고로측의 단부 가장자리에 착탈 가능하게 부착되며, 그 선단 부분으로부터 연료가 상기 고로 내에 공급되는 파이프 부재와, 상기 통형 부재에 착탈 자재(自在)로 부착 가능하게 되어 있으며, 상기 회전 부재를 상기 통형 부재의 내부에 수용하는 덮개 부재를 구비하고, 상기 통형 부재의 내부에는 제1 시일면이 마련되어 있고, 상기 회전 부재에는, 상기 통형 부재의 내부에 수용되었을 때에 상기 제1 시일면에 접촉함으로써 상기 제1 시일면과의 사이에서 시일되는 제2 시일면이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 연료 공급 장치에 따르면, 통형 부재의 내부에 회전 가능하게 수용되어 있는 회전 부재에 있어서의 고로측의 단부 가장자리에 파이프 부재가 착탈 가능하게 부착되어 있기 때문에, 파이프 부재가 열에 의해 굴곡이 생기기기 시작하였을 때에는 기밀 상태를 유지한 채로 상기 파이프 부재를 적절하게 회전시켜 굴곡부의 위치를 변화시킴으로써 파이프 부재를 장시간에 걸쳐 거의 직선형으로 유지할 수 있고, 따라서 고로의 트위어의 손상이나 연소 효율의 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 더구나, 고로의 송풍관에 마련된 플랜지 등의 부착부에 부착된 통형 부재와 상기 통형 부재의 내부에 수용되는 회전 부재 사이에 마련되는 시일면을 노출시키는 일없이 파이프 부재만을 교환할 수 있기 때문에, 현장 작업원에게 있어서의 부하를 저감할 수 있다.

본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 상기 회전 부재의 내부에 공급되는 연료는 미분탄, 폐플라스틱, 수소 가스 또는 중유여도 좋다.

본 발명의 연료 공급 장치는, 상기 회전 부재의 상기 제2 시일면을 상기 통형 부재의 상기 제1 시일면을 향하여 편향시키는 편향 부재를 더 구비하여도 좋다.

이 경우, 상기 편향 부재는 스프링이며, 상기 스프링의 압축 상태로부터의 복원력에 의해 상기 회전 부재의 상기 제2 시일면이 상기 통형 부재의 상기 제1 시일면을 향하여 편향되도록 되어 있어도 좋다.

본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 상기 통형 부재의 내면에는 제1 피결합부가 마련되어 있고, 상기 덮개 부재에는 상기 제1 피결합부에 결합 가능한 제1 결합부가 마련되어 있어도 좋다.

본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 상기 파이프 부재의 기단 부분에는 제2 결합부가 마련되어 있고, 상기 회전 부재에는 상기 제2 결합부에 결합되는 제2 피결합부가 마련되어 있어도 좋다.

본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 상기 회전 부재를 회전시키기 위한 조작부가 상기 회전 부재에 부착되어 있어도 좋다.

본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 상기 통형 부재와 상기 덮개 부재를 결합 상태로 로킹하는 로킹부가 마련되어 있어도 좋다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 연료 공급 장치에 의해 미분탄 등의 연료가 공급되는 고로의 구성을 개략적으로 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 연료 공급 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 내부 구성을 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 각 구성 부재의 분해도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 통형 부재에 덮개 부재가 부착되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 통형 부재에 덮개 부재가 부착되었을 때의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 파이프 부재의 선단이 고로의 트위어 내에서 굽어 버렸을 때의 상태를 나타내는 종단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 7은 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치나 그 연료 공급 장치에 의해 미분탄 등의 연료가 공급되는 고로를 나타내는 도면이다. 이 중, 도 1은 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치에 의해 미분탄 등의 연료가 공급되는 고로의 구성을 개략적으로 나타내는 개략 구성도이고, 도 2는 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치의 구성을 나타내는 측면도이다. 또한, 도 3은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 내부 구성을 확대하여 나타내는 종단면도이고, 도 4는 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 각 구성 부재의 분해도이다. 또한, 도 5는 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 통형 부재에 덮개 부재가 부착되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 통형 부재에 덮개 부재가 부착되었을 때의 상태를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 7은 도 2에 나타내는 연료 공급 장치의 파이프 부재의 선단이 고로의 트위어 내에서 굽어 버렸을 때의 상태를 나타내는 종단면도이다.

먼저, 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)에 의해 미분탄 등의 연료가 공급되는 고로(1)의 구성에 대해서 도 1을 이용하여 설명한다. 고로(1)는, 외부를 강판제의 철피로 덮고, 내부를 내화물로 바른 수직 원통형의 구조물이다. 이러한 고로(1)의 노상(爐床)의 측벽부에는, 열풍로(3) 및 열풍관 등의 송풍관(4)을 경유해 온 열풍을 노 내에 취입하는 수냉 구리제의 트위어(2)가 20개~50개 정도 방사형으로 부착되어 있다. 또한, 용선이나 용재를 취출하는 출선구나 출재구는, 트위어(2)의 하부에 따로 마련되어 있다. 이러한 트위어(2)로부터 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10, PC 버너)에 의해 미분탄 등의 연료가 노 내에 취입되도록 되어 있다. 구체적으로는, 고로(1)의 트위어(2)에는 블로우 파이프가 마련되어 있고, 연료 공급 장치(10)의 파이프 부재(20)(후술)가 이 블로우 파이프의 내부에 삽입되며, 상기 파이프 부재(20)의 선단 부분이 트위어(2)로부터 노 내에 면하도록 배치되게 된다.

다음에, 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10, PC 버너)의 구성에 대해서 도 2 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)는, 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 플랜지 등의 부착부(도시하지 않음)에 부착 가능한 통형 부재(30)(슬리브)와, 통형 부재(30)의 내부에 회전 가능하게 수용되며, 그 기단 부분으로부터 내부에 연료가 공급되는 중공 형상의 회전 부재(40)(어댑터)와, 회전 부재(40)에 있어서의 고로(1)측의 단부 가장자리에 착탈 가능하게 부착되며, 그 선단 부분으로부터 연료가 고로(1) 내에 공급되는 파이프 부재(20)(랜스 파이프)와, 통형 부재(30)에 착탈 자재로 부착 가능하게 되어 있으며, 회전 부재(40)를 통형 부재(30)의 내부에 수용하는 덮개 부재(60)를 구비하고 있다. 또한, 통형 부재(30)의 내부에는, 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)(후술)을 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)(후술)을 향하여 편향시키는 편향 부재로서 스프링(50)이 마련되어 있다. 또한, 회전 부재(40)를 회전시키기 위한 조작부(70)가 상기 회전 부재(40)에, 예컨대 용접에 의해 부착되어 있다. 이러한 연료 공급 장치(10)의 각 구성 부재에 대해서 이하에 자세히 설명한다.

파이프 부재(20)(랜스 파이프)는 스테인리스강 등의 내열재로 형성되는 가늘고 긴 파이프이다. 이러한 파이프 부재(20)의 기단 부분[즉, 회전 부재(40)에 부착되는 부분]의 외주면에는 나사산 등의 수나사 부분(22)(제2 결합부)이 형성되어 있다(도 3 참조). 또한, 후술하는 중공 형상의 회전 부재(40)에 있어서의 선단 부분[즉, 고로(1)에 가까운 측의 부분]의 내주면에는, 파이프 부재(20)의 나사산 등의 수나사 부분(22)이 나사 결합되는 나사 구멍 등의 암나사 부분(42)(제2 피결합부)이 형성되어 있다. 이에 의해, 회전 부재(40)에 있어서의 고로(1)측의 단부 가장자리에 파이프 부재(20)가 착탈 가능하게 부착되게 되고, 파이프 부재(20)가 회전 부재(40)에 부착되었을 때에는 이 파이프 부재(20)의 내부 공간과 회전 부재(40)의 내부 공간이 연통하게 된다.

통형 부재(30)(슬리브)의 외주면에는, 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 플랜지 등의 부착부(도시하지 않음)에 부착되게 하기 위한 복수(예컨대, 3개)의 돌기부(32)가, 상기 통형 부재(30)의 외주면에 있어서의 고로(1)측의 단부 가장자리의 근방으로부터 방사형으로 연장되도록 부착되어 있다. 이러한 복수의 돌기부(32)가 통형 부재(30)에 마련됨으로써, 각 돌기부(32)를 부착부의 구멍에 삽입하여 회전시킴으로써 통형 부재(30)를 고로(1)의 송풍관(4)에 고정할 수 있게 된다. 또한, 통형 부재(30)를 고로(1)의 송풍관(4)에 고정할 때에, 각 돌기부(32)를 부착부의 구멍에 삽입하여 회전시키는 대신에, 코터(cotter) 등의 쐐기에 의해 통형 부재(30)를 고로(1)의 송풍관(4)에 고정하여도 좋다. 또한, 통형 부재(30)의 외주면에는 복수(예컨대, 4개)의 베인(38)이 방사형으로 연장되도록 부착되어 있다. 또한, 통형 부재(30)의 내부에는 전체 둘레에 걸쳐 제1 시일면(34)이 마련되어 있다. 이 제1 시일면(34)은 통형 부재(30)의 길이 방향(즉, 도 3이나 도 4에 있어서의 좌우 방향)에 대하여 경사진 경사면으로 되어 있다. 또한, 통형 부재(30)의 외주면에 있어서의 기단 부분[즉, 고로(1)로부터 먼 측의 부분]의 근방에는, 상기 통형 부재(30)에 부착되는 덮개 부재(60)를 봉형의 로킹 핀(66)에 의해 결합 상태로 로킹하기 위한 2개의 로킹 구멍(39)이 형성되어 있다(도 5 및 도 6 참조).

도 3이나 도 4에 나타내는 바와 같이, 중공 형상의 회전 부재(40)(어댑터)의 외주면에 있어서의 길이 방향의 중간 위치에는, 통형 부재(30)의 내부에 수용되었을 때에 제1 시일면(34)에 접촉함으로써 상기 제1 시일면(34)과의 사이에서 시일되는 제2 시일면(44)이 마련되어 있다. 이 제2 시일면(44)은 회전 부재(40)의 길이 방향(즉, 도 3이나 도 4에 있어서의 좌우 방향)에 대하여 경사진 경사면으로 되어 있다. 통형 부재(30)의 내부에 회전 부재(40)가 수용되었을 때에, 제1 시일면(34) 및 제2 시일면(44)이 밀착함으로써, 가스나 분진이 통형 부재(30)와 회전 부재(40) 사이로부터 빠져나와 통형 부재(30)의 외부에 유출되어 버리는 것을 방지할 수 있게 되어 있다. 또한, 회전 부재(40)의 기단 부분[즉, 고로(1)로부터 먼 측의 단부]에는, 후술하는 조작부(70)가, 예컨대 용접에 의해 부착되게 되어 있고, 이 조작부(70)에 의해 회전 부재(40)를 통형 부재(30)의 내부에서 회전시킬 수 있게 되어 있다.

덮개 부재(60)는, 통형 부재(30)의 기단 부분[즉, 고로(1)로부터 먼 측의 단부]에 착탈 자재로 부착 가능하게 되어 있고, 상기 통형 부재(30)에 덮개 부재(60)가 부착되었을 때에 회전 부재(40)가 통형 부재(30)의 내부에 수용되도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 도 4나 도 5에 나타내는 바와 같이, 덮개 부재(60)의 선단 부분[즉, 고로(1)에 가까운 측의 부분]의 외주면에는 나사산 등의 수나사 부분(62)(제1 결합부)이 형성되어 있다. 또한, 통형 부재(30)의 기단 부분의 내주면에는, 덮개 부재(60)의 나사산 등의 수나사 부분(62)이 나사 결합되는 나사 구멍 등의 암나사 부분(36)(제1 피결합부)이 형성되어 있다. 이에 의해, 통형 부재(30)의 기단 부분에 덮개 부재(60)를 착탈 가능하게 부착할 수 있게 된다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 덮개 부재(60)가 통형 부재(30)에 부착되어 있는 상태로 2개의 로킹 구멍(39)에 봉형의 로킹 핀(66)을 삽입함으로써 통형 부재(30)에 부착되는 덮개 부재(60)를 결합 상태로 로킹할 수 있게 되어 있다(도 6 참조). 본 실시형태에서는, 이들 로킹 구멍(39) 및 로킹 핀(66)에 의해, 통형 부재(30)와 덮개 부재(60)를 결합 상태로 로킹하는 로킹부가 구성되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 스프링(50)은, 통형 부재(30)의 내부에 있어서 회전 부재(40)의 주위에 수용되도록 되어 있고, 이 스프링(50)의 일단은 덮개 부재(60)에 접촉하도록 되어 있다. 여기서, 회전 부재(40) 및 스프링(50)이 통형 부재(30)의 내부에 수용되고, 덮개 부재(60)가 통형 부재(30)의 기단 부분에 부착되면, 상기 스프링(50)은 압축 상태가 되고, 이 스프링(50)의 압축 상태로부터의 복원력에 의해 회전 부재(40)는 도 3에 있어서의 좌측 방향으로 압박되도록 되어 있다. 이에 의해, 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)은 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 압박되게 되어, 이들 제1 시일면(34) 및 제2 시일면(44)은 더 강고하게 밀착하게 된다. 이와 같이, 스프링은, 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)을 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 편향시키는 편향 부재로서 기능하게 되고, 이러한 편향 부재로서의 스프링(50)에 의해 제1 시일면(34) 및 제2 시일면(44)이 보다 강고하게 밀착하게 되기 때문에 이 제1 시일면(34)과 제2 시일면(44) 사이에서 가스나 분진이 빠져나가는 것을 한층 더 확실하게 방지할 수 있게 된다.

조작부(70)는 중공 형상의 것으로 이루어지고, 이 조작부(70)는 회전 부재(40)의 기단 부분[즉, 고로(1)로부터 먼 측의 부분]에 예컨대 용접에 의해 부착되도록 되어 있다. 또한, 조작부(70)의 내부 공간과 회전 부재(40)의 내부 공간은 연통하고 있다. 또한, 조작부(70)는, 단면이 다각형 형상(예컨대, 육각형 형상)으로 되어 있는 피조작 부분(72)을 가지고 있고, 도시하지 않는 체인이나 대형의 플라이어 등을 피조작 부분(72)에 걸어 조작부(70)를 회전시킴으로써, 통형 부재(30)가 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 플랜지 등의 부착부에 부착된 상태로 파이프 부재(20) 및 회전 부재(40)를 일체적으로 회전시킬 수 있게 되어 있다. 또한, 조작부(70)에는 연료 공급용의 호스(80)가 접속되도록 되어 있고, 이 호스(80)로부터 조작부(70)의 내부 공간에 미분탄 등의 연료가 공급되도록 되어 있다. 또한, 조작부(70)에 호스(80)를 직접 접속하는 대신에, 조작부(70)에 중공 형상관을 부착한 후에 이 중공 형상관에 호스(80)를 부착하여도 좋고, 혹은 조작부(70)에 밸브를 부착한 후에 이 밸브에 호스(80)를 부착하여도 좋다. 또한, 조작부(70)에 플렉시블 호스를 직접 접속하고, 이 플렉시블 호스로부터 연료를 조작부(70)의 내부 공간에 공급하여도 좋다.

다음에, 이러한 연료 공급 장치(10)의 조립 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해 파이프 부재(20)나 호스(80)의 도시를 생략하고 있다.

연료 공급 장치(10)를 조립함에 있어서, 먼저 회전 부재(40) 및 스프링(50)을 통형 부재(30)의 내부에 수용한다. 이때, 스프링(50)이 회전 부재(40)의 주위에 수용되도록 한다. 도 5는 회전 부재(40) 및 스프링(50)이 통형 부재(30)의 내부에 수용되어 있을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 그 후, 덮개 부재(60)를 통형 부재(30)의 기단 부분에 부착하여, 회전 부재(40) 및 스프링(50)이 통형 부재(30)의 기단 부분으로부터 외부에 나가지 않도록 한다. 구체적으로는, 통형 부재(30)의 나사 구멍 등의 암나사 부분(36)에 덮개 부재(60)의 나사산 등의 수나사 부분(62)을 나사 결합시킨다. 그 후, 연료 공급용의 호스(80)가 부착되어 있는 조작부(70)를 회전 부재(40)의 기단 부분에, 예컨대 용접에 의해 부착한다. 또한, 도 6은 덮개 부재(60)가 통형 부재(30)의 기단 부분에 부착되었을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 마지막으로, 파이프 부재(20)의 기단 부분을 회전 부재(40)의 선단 부분에 부착한다. 구체적으로는, 회전 부재(40)의 나사 구멍 등의 암나사 부분(42)에 파이프 부재(20)의 나사산 등의 수나사 부분(22)을 나사 결합시킨다. 이와 같이 하여, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같은 연료 공급 장치(10)가 조립되게 된다.

다음에, 연료 공급 장치(10)의 사용 방법에 대해서 설명한다. 연료 공급 장치(10)를 이용하여 미분탄 등의 연료를 고로(1)의 노 내에 공급함에 있어서, 먼저 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 플랜지 등의 부착부에 통형 부재(30)의 각 돌기부(32)를 부착한다. 이때, 고로(1)의 트위어(2)에 마련된 블로우 파이프의 내부에 연료 공급 장치(10)의 파이프 부재(20)가 삽입되도록 한다. 이에 의해, 파이프 부재(20)의 선단 부분이 트위어(2)로부터 노 내에 면하도록 배치되게 된다. 그리고, 연료 공급용의 호스(80)에 의해 조작부(70)의 내부 공간에 미분탄 등의 연료를 공급한다. 이에 의해, 조작부(70)의 내부 공간, 회전 부재(40)의 내부 공간 및 파이프 부재(20)의 내부 공간을 이 순서로 통과하여 연료가 파이프 부재(20)의 선단 부분으로부터 고로(1)의 노 내에 취입되게 된다.

여기서, 연료 공급 장치(10)의 파이프 부재(20)를 장기간 사용한 경우에는, 도 7에 나타내는 바와 같이 열에 의해 파이프 부재(20)가 굽어 버려, 트위어(2) 등에 접촉하여 버릴 우려가 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 열에 의해 파이프 부재(20)의 굴곡이 생기기 시작하였을 때는, 조작부(70)에 의해 파이프 부재(20) 및 회전 부재(40)를 일체적으로 회전시킬 수 있기 때문에, 파이프 부재(20)의 선단 부분의 고열에 의해 노출되는 부분의 위치를 바꿀 수 있게 된다. 이와 같이, 파이프 부재(20)를 적절하게 회전시킴으로써, 파이프 부재(20)의 둘레 방향에 있어서의 전역이 균등하게 가열되게 되어, 일방향으로의 굴곡 등의 고온 분위기에 있어서의 자중(自重)에 의한 파이프 부재(20)의 변형을 억제할 수 있게 된다.

다음에, 연료 공급 장치(10)의 메인터넌스 방법에 대해서 기술한다. 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)에서는, 파이프 부재(20)의 특히 선단 부분이 고로(1) 내에서 열에 노출됨으로써 손상되기 쉽기 때문에 가끔 교환하도록 되어 있다. 이러한 파이프 부재(20)를 교환함에 있어서, 상기 파이프 부재(20)는 회전 부재(40)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있기 때문에, 덮개 부재(60)를 통형 부재(30)로부터 제거하는 일없이 회전 부재(40)를 통형 부재(30)의 내부에 수용시킨 상태로 파이프 부재(20)만을 제거할 수 있게 된다. 이에 의해, 통형 부재(30)의 제1 시일면(34) 및 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)이 서로 밀착한 상태로 파이프 부재(20)를 교환할 수 있기 때문에, 제1 시일면(34)이나 제2 시일면(44)에 먼지가 부착하거나 이들 제1 시일면(34)이나 제2 시일면(44)에 흠집이 나버리거나 하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)에서는, 회전 부재(40)는 마모에 의해 대략 1년에 한번 교환하도록 되어 있다. 이러한 회전 부재(40)를 교환함에 있어서, 덮개 부재(60)는 통형 부재(30)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있기 때문에, 덮개 부재(60)를 통형 부재(30)로부터 제거하는 것만으로 회전 부재(40)를 교환할 수 있게 되어, 현장 작업원에게 있어서의 통형 부재(30)의 교환 작업의 부하를 저감할 수 있게 된다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 따르면, 그 기단 부분으로부터 내부에 연료가 공급되는 중공 형상의 회전 부재(40)가 통형 부재(30)의 내부에 회전 가능하게 수용되며, 그 선단 부분으로부터 연료가 고로(1) 내에 공급되는 파이프 부재(20)가 회전 부재(40)에 있어서의 고로(1)측의 단부 가장자리에 착탈 가능하게 부착되어 있고, 게다가 회전 부재(40)를 통형 부재(30)의 내부에 수용하는 덮개 부재(60)가 통형 부재(30)에 착탈 자재로 부착 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 파이프 부재(20)가 열에 의해 굴곡이 생기기 시작하였을 때에는 기밀 상태를 유지한 채로 상기 파이프 부재(20)를 적절하게 회전시켜 굴곡부의 위치를 변화시킴으로써 파이프 부재(20)를 장시간에 걸쳐 거의 직선형으로 유지할 수 있으므로, 고로(1)의 트위어(2)의 손상이나 연소 효율의 저하를 효과적으로 방지할 수 있고, 개다가 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 플랜지 등의 부착부에 부착된 통형 부재(30)와 회전 부재(40) 사이에 마련되는 시일면[구체적으로는, 제1 시일면(34) 및 제2 시일면(44)]을 노출시키는 일없이 파이프 부재(20)만을 교환할 수 있기 때문에 현장 작업원에게 있어서의 부하를 저감할 수 있다. 즉, 덮개 부재(60)는, 제1 시일면(34)이나 제2 시일면(44)을 보호하는 커버로서 기능하게 된다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 회전 부재(40)의 내부에 공급되는 연료는 미분탄으로 되어 있다. 또한, 회전 부재(40)의 내부에 공급되는 연료는 미분탄에 한정되는 일은 없고, 폐플라스틱이나 수소 가스, 중유 등의 다른 종류의 연료가 회전 부재(40)의 내부에 공급되도록 되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)을 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 편향시키는 편향 부재로서 스프링(50)이 마련되어 있다. 구체적으로는, 스프링(50)의 압축 상태로부터의 복원력에 의해 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)이 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 편향되도록 되어 있다. 이 경우에는, 제1 시일면(34) 및 제2 시일면(44)이 보다 강고하게 밀착하게 되기 때문에 이 제1 시일면(34)과 제2 시일면(44) 사이에서 가스나 분진이 빠져나오는 것을 한층 더 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에서는, 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)을 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 편향시키는 편향 부재는 스프링(50)에 한정되는 일은 없다. 회전 부재(40)의 제2 시일면(44)을 통형 부재(30)의 제1 시일면(34)을 향하여 편향시킬 수 있는 것이면 편향 부재로서 다른 종류의 부재(예컨대, 판 스프링 등의 탄성 부재)를 이용하여도 좋다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 통형 부재(30)의 내면에는 제1 피결합부로서 암나사 부분(36)이 마련되어 있고, 덮개 부재(60)에는 암나사 부분(36)에 결합 가능한 제1 결합부로서 수나사 부분(62)이 마련되어 있다. 또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에서는, 제1 피결합부가 암나사 부분(36)이며 제1 결합부가 수나사 부분(62)인 것 같은 구성에 한정되는 일은 없고, 덮개 부재(60)를 통형 부재(30)에 부착할 수 있는 것이면 제1 결합부나 제1 피결합부로서 다른 종류의 부재를 이용하여도 좋다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 파이프 부재(20)의 기단 부분에는 제2 결합부로서 수나사 부분(22)이 마련되어 있고, 회전 부재(40)에는 수나사 부분(22)에 결합되는 제2 피결합부로서 암나사 부분(42)이 마련되어 있다. 또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에서는, 제2 결합부가 수나사 부분(22)이며 제2 피결합부가 암나사 부분(42)인 것 같은 구성에 한정되는 일은 없고, 파이프 부재(20)를 회전 부재(40)에 부착할 수 있는 것이면 제2 결합부나 제2 피결합부로서 다른 종류의 부재를 이용하여도 좋다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 회전 부재(40)를 회전시키기 위한 조작부(70)가 상기 회전 부재(40)에 부착되어 있다. 이에 의해, 고로(1)의 송풍관(4)에 마련된 부착부에 부착된 통형 부재(30)의 내부에 수용되어 있는 회전 부재(40)를 현장 작업원은 조작부(70)에 의해 용이하게 회전시킬 수 있게 되고, 이에 의해 파이프 부재(20)를 용이하게 회전시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태의 연료 공급 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 통형 부재(30)와 덮개 부재(60)를 결합 상태로 로킹하는 로킹부로서 로킹 구멍(39) 및 로킹 핀(66)이 마련되어 있다. 이러한 로킹부가 마련되어 있음으로써, 연료 공급 장치(10)의 사용 중에 덮개 부재(60)가 통형 부재(30)로부터 벗겨져 버리는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)는, 전술한 바와 같은 양태에 한정되는 일은 없고, 여러 가지 변경을 부가할 수 있다.

예컨대, 상기 설명에서는 통형 부재(30)의 내부에 있어 회전 부재(40)의 주위에 스프링(50)이 수용되는 예에 대해서 기술하였지만, 본 실시형태에 따른 연료 공급 장치(10)에서는 이러한 스프링(50)의 설치가 생략되게 되어 있어도 좋다. 또한, 회전 부재(40)를 회전시키는 데 있어서, 조작부(70) 이외의 수단에 의해 회전 부재(40)를 회전시킬 수 있게 되어 있어도 좋다.

Claims

고로의 송풍관에 마련된 부착부에 부착 가능한 통형 부재와,
상기 통형 부재의 내부에 회전 가능하게 수용되며, 그 기단 부분으로부터 내부에 연료가 공급되는 중공 형상의 회전 부재와,
상기 회전 부재에 있어서의 상기 고로측의 단부 가장자리에 착탈 가능하게 부착되며, 그 선단 부분으로부터 연료가 상기 용광로 내에 공급되는 파이프 부재,
를 구비한, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 부재를 상기 통형 부재의 내부에 수용하는 덮개 부재가 상기 통형 부재에 착탈 자재로 부착 가능하게 되어 있는, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 부재의 내부에 공급되는 연료는 미분탄, 폐플라스틱, 수소 가스 또는 중유인, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 통형 부재의 내부에는 제1 시일면이 마련되어 있고,
상기 회전 부재에는, 상기 통형 부재의 내부에 수용되었을 때에 상기 제1 시일면에 접촉함으로써 상기 제1 시일면과의 사이에서 시일되는 제2 시일면이 마련되어 있는, 연료 공급 장치.
제4항에 있어서, 상기 회전 부재의 상기 제2 시일면을 상기 통형 부재의 상기 제1 시일면을 향하여 편향시키는 편향 부재를 더 구비한, 연료 공급 장치.
제5항에 있어서, 상기 편향 부재는 스프링이며, 상기 스프링의 압축 상태로부터의 복원력에 의해 상기 회전 부재의 상기 제2 시일면이 상기 통형 부재의 상기 제1 시일면을 향하여 편향되도록 되어 있는, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 통형 부재의 내면에는 제1 피결합부가 마련되어 있고,
상기 덮개 부재에는 상기 제1 피결합부에 결합 가능한 제1 결합부가 마련되어 있는, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 파이프 부재의 기단 부분에는 제2 결합부가 마련되어 있고,
상기 회전 부재에는 상기 제2 결합부에 결합되는 제2 피결합부가 마련되어 있는, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 부재를 회전시키기 위한 조작부가 상기 회전 부재에 부착되어 있는, 연료 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 통형 부재와 상기 덮개 부재를 결합 상태로 로킹하는 로킹부가 마련되어 있는, 연료 공급 장치.