KR20190103447A - 야금로용 냉각판 - Google Patents

Abstract

전면 (18) 및 대향하는 후면 (20)을 갖는 몸체 (12), 상기 몸체는 (12) 내부에 적어도 하나의 냉각채널 (14)을 갖는 야금로 용 냉각판 (10). 상기 냉각 채널냉각채널 (14)은 후면 (20)에 개구를 갖고 냉각제 공급관 (28)은 후면 (20)에 연결되고 냉각채널 (14)과 유체 연통된다. 사용 시에, 전면 (18)은 노 내부를 향한다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 비상 냉각관 (32)은 냉각채널 (14) 내에 배치되고, 적어도 하나의 비상 냉각관 (32, 32')은 냉각채널 (14) 내에 배치되고, 비상 냉각관 (32, 32')은 냉각채널 (14) 보다 작은 단면을 갖는다. 비상 냉각관 (32, 32')은 비상 공급관 (38)에 연결하기 위한 연결수단 (36)을 갖는 단부 구역 (34, 34')을 갖는다. 비상 작동 시에, 비상 냉각관 (32)은 연결수단 (36)을 통해 비상 공급관 (38)에 물리적으로 연결되고; 반면, 정상 작동 시에, 비상 냉각관 (32)의 연결수단 (36)은 비상 공급관 (38)으로부터 물리적으로 분리된다. 본 발명은 또한 이러한 냉각판 (10)의 용도에 관한 것이다.

Description

야금로용 냉각판

본 발명은 일반적으로 예를 들어 용광로와 같은 야금로 용 냉각판에 관한 것으로, 특히 손상된 냉각판을 작동시키는 수단을 갖는 냉각판에 관한 것이다.

"스테이브 (staves)"라고도 지칭되는 야금로 용 냉각판은 당업계에 잘 알려져 있다. 이는 노 내부와 외부 노 쉘 사이에 방열 보호 스크린을 제공하도록, 예를 들어, 용광로 또는 전기 아크로 (electric arc furnace)와 같은 야금로의 외부 쉘의 내벽을 감싸기 위해 사용된다. 이는 일반적으로 내화 벽돌 라이닝, 내화성 발포재 또는 노 내부의 공정 생성된 부착층에 대한 고정 수단을 추가로 제공한다.

원래, 냉각판은 내부에 캐스팅 된 냉각채널을 갖는 주철판이었다. 주철 스테이브의 대안으로 구리 스테이브가 개발되어 왔다. 근래에, 대부분의 야금로 용 냉각판은 구리, 구리 합금 또는 보다 최근에는 철강으로 제조된다.

내화 벽돌 라이닝, 내화성 발포재 또는 공정 생성된 부착층은 패널형 몸체의 고온 면의 전방에 배치된 보호층을 형성한다. 상기 보호층은 노 내부의 극심한 환경으로 인해 취약해지는 냉각판을 보호하는데 유용하다. 실제로, 노는 또한 때때로 이런 보호층없이 작동하여, 고온 면의 포개진 층 형태의 뼈대를 마모시킨다.

당 업계에 공지된 바와 같이, 용광로는 처음에 스테이브의 전방 측에 내화 벽돌 라이닝 또는 스테이브의 홈에 삽입된 강철 블레이드가 구비되지만, 이 라이닝은 캠페인 중 마모된다. 특히, 머리 부분에서 내화 라이닝이 상대적으로 빠르게 사라지는 것으로 나타났다.

주로 마모에 의해 냉각판이 닳게 되면서, 냉각채널을 순환하는 냉각제가 노 내로 누출될 수 있다. 이러한 누출은 당연히 방지되어야 한다.

이러한 누출이 검출되는 경우, 제 1 반응은 일반적으로 다음 프로그램된 정지까지 냉각제를 누출 냉각채널로 공급하는 것을 중단하는 것이며, 그 동안 가요성 호스는 예를 들어 냉각채널을 통해 공급될 수 있는데, 특허 문헌 번호 JP2015187288A에 기재된 바와 같다. 이후, 가요성 호스는 냉각제 공급에 연결되고 냉각제는 냉각판 내의 가요성 호스를 통해 공급 될 수 있다. 따라서, 야금로는 손상된 냉각판을 교체하지 않고 보다 더 작동 될 수 있다.

그러나, 일단 누출되는 냉각채널을 통한 냉각제 공급이 방해를 받으면, 노에서 나오는 물질이 냉각채널로 유입될 수 있어서 가요성 호스의 후속 설치를 저해하게 된다.

심각하게 마모된 냉각판은 채널을 둘러싼 구리의 온도를 증가시키고, 이는 구리의 기계적 속성의 손실을 초래한다. 경우에 따라, 이는 냉각 레이트를 완전히 파괴할 수 있고, 노 셸을 높은 열 부하 및 마모에 직접 노출되게 한다.

또한, 가요성 호스를 냉각채널에 설치하는 것은 다소 복잡하다. 가요성 호스는 냉각채널보다 작은 직경을 가져야하며 다소 얇은 벽 두께를 가져서 냉각채널의 각도/모서리에서 조작될 수 있도록 한다. 이러한 가요성 호스의 얇은 벽 두께는 마모에 대응하여 장기간 남겨지지 않는다. 따라서, 가요성 호스는 단시간 동안만 냉각판의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 냉각채널이 손상된 경우 신속하고 효과적인 냉각을 제공하는 개선된 냉각판을 제공하는 것이다. 상기 목적은 청구항 제1항에 따른 냉각판에 의해 달성된다.

본 발명은 전면 및 대향하는 후면을 갖는 몸체, 상기 몸체는 적어도 하나의 냉각채널을 내부에 갖는 몸체를 포함하는 야금로 용 냉각판에 관한 것이다. 냉각채널은 후면에 개구부를 갖고, 냉각제 공급관은 냉각판의 후면에 연결되고 냉각채널과 유체 연통한다. 사용시에 전면이 노 내부를 향하게 된다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 비상 냉각관이 냉각채널 내에 배치되고, 비상 냉각관은 냉각채널의 단면보다 작은 단면을 갖는다. 비상 냉각관은 비상 공급관을 연결하기 위한 연결 수단을 갖는 단부를 갖는다. 비상 작동시, 비상 냉각관은 연결 수단을 통해 비상 공급관에 물리적으로 연결된다. 정상 작동시, 비상 냉각관의 연결 수단은 비상 공급관으로부터 물리적으로 분리된다.

이러한 비상 냉각관이 미리 장착된 냉각판은 냉각판이 손상되는 경우 정상 작동 모드에서 비상 작동 모드로 신속하게 전환할 수 있게 한다.

누설이 검출된 경우, 즉 냉각판의 전면쪽으로 따라서 노 내로 누설되는 방식으로 냉각판의 몸체가 손상되는 경우, 냉각제 공급관을 통한 냉각제의 공급은 중단된다. 이때 비상 공급관은 냉각제 공급관을 통해 공급되고 이미 냉각채널에 있는 비상 냉각관에 연결된다. 이후 냉각제는 비상 공급관을 통해 비상 냉각관과 냉각판을 통해 공급된다. 손상되거나 차단된 냉각채널을 통해 가요성 호스를 먼저 공급할 필요가 없다. 냉각채널을 통한 냉각제 공급 스위칭과 비상 냉각관을 통한 냉각제 공급의 스위치 켜짐 사이의 시간이 크게 감소된다. 또한, 가요성 호스에 대한 비상 냉각관의 설계가 개선되고 보다 견고해진다.

비상 냉각관은 노 내에서의 극심한 조건을 견디도록 설계된다. 이를 위해, 비상 냉각관은 강철 또는 합금으로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 비상 냉각관은 텅스텐과 같은 내열성 재료로 된 코팅을 더 구비할 수 있다.

비상 냉각관은 냉각채널보다 단면이 더 작기 때문에, 비상 냉각관은 정상 작동 중에 냉각제와 냉각판의 몸체 사이의 직접 연결을 제거하지 않는다. 따라서, 비상 냉각관의 존재는 냉각판의 냉각 효율을 감소시키지 않는다.

냉각채널은 냉각판의 몸체에서 드릴링, 단조 또는 주조 될 수있다

비상 냉각관은 일반적으로 원형 단면 일 수 있다. 그러나 파이프 압출 방법, 기계 가공, 주조 또는 3D 인쇄로 임의의 기타 형상이 달성될 수 있음이 주지 되어야 한다. 냉각채널은 기계 가공 또는 주조에 의해 생산 될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 예를 들어, 원형, 직사각형 또는 다른 형상들을 중첩하여 보다 복잡한 형상이 될 수 있다.

상기 비상 냉각관의 단면은 냉각채널의 단면의 최대 4분의 3 (3/4), 바람직하게는 최대 절반 (1/2)인 단면을 갖는다. 이러한 비상 냉각관은 정상 작동 중에 냉각제와 냉각판 몸체 사이의 직접적인 열전달을 방해하지 않으면서, 비상 작동 중에 적절한 냉각을 보장하기에 충분하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비상 냉각관의 단부 구역은 굴곡부를 포함한다. 이러한 굴곡부는 비상 냉각관의 관 개구가 냉각제 공급관과 정렬되도록하여, 필요에 따라 비상 공급관에 쉽게 연결할 수 있도록 한다.

바람직하게는, 냉각채널은 제 1 동공 및 제 2 동공에 의해 형성되고, 제 1 및 제 2 동공은 중첩되는 것을 특징으로 한다. 상기 제 2 동공은 상기 제 1 동공보다 작은 직경을 가질 수 있고 상기 냉각판의 후면을 향하는 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 제2 동공은 상기 비상 냉각관을 수용할 수 있도록 배치되고 크기가 맞춰지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단부 구역은 직선이며, 단부의 측부에는 연결 수단을 포함한다. 이러한 직선형 단부 구역을 갖는 비상 냉각관은 냉각채널에 쉽게 설치될 수 있다. 단부 구역의 단부는 바람직하게는 캡핑된다.

냉각채널은 다수의 겹쳐진 동공들로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 냉각채널은 중앙 동공 및 중앙 동공의 양쪽에 배치된 두 개의 보조 동공들에 의해 형성된다. 보조 동공들 둘 다는 중앙 동공과 중첩된다. 중앙 동공은 비상 냉각관을 수용할 수 있도록 배치되고 치수가 정해진다.

중앙 동공의 직경은 비상 냉각관의 외경에 본질적으로 대응할 수 있으며, 이에 의해 비상 냉각관은 압입에 의해 중앙 동공 내에 쉽게 안착될 수 있다. 냉각제와 냉각판 몸체와의 직접적인 접촉은 보조 동공들에 의해 형성된 냉각채널의 일부를 통해 흐르는 냉각제에 의해 달성 될 수 있다.

중앙 동공은 보조 동공의 직경에 대응하는 직경을 가질 수있다. 대안적으로, 보조 동공의 직경은 중앙 동공보다 크거나 작을 수 있으며, 냉각제와 냉각판의 몸체 사이의 직접 접촉이 얼마나 필요한지에 따라 다르다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비상 냉각관은 보조 동공으로 돌출하는 측면 윙들을 포함 할 수 있다. 이러한 측면 윙들은 비상 냉각관의 회전을 제한함으로써 중앙 동공 내에서 비상 냉각관의 결합성을 증가시킬 수 있다.

비상 냉각관은 그 단부 구역들 사이의 중앙 구역을 포함할 수 있으며, 중앙 구역은 단부 구역들에 대해 감소된 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 감소된 벽 두께는 비상 공급관을 연결하는 데 필요한 단부 구역의 강도를 약화시키지 않으면서, 비상 냉각관 내의 냉각제와 냉각채널 내의 영역 사이의 열 전달을 개선시킨다.

추가적 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 비상 냉각관들이 냉각채널 내에 배치된다. 바람직하게는, 적어도 두 개의 비상 냉각관은 비상 공급관에 연결하기 위한 공통 연결 수단을 갖는 병합 단부를 갖도록 배치 및 구성된다. 이러한 배열은 예를 들어, 하나의 냉각채널에 두 개의 비상 냉각관을 배치하도록 만들고, 동시에 냉각관에 냉각제를 공급하기 위한 단일 연결 지점을 제공하여 비상 공급관 연결에 쉽게 접근할 수 있다.

바람직하게는, 냉각판은 비상 냉각관에 연결하기 위한 비상 공급관을 포함하고, 비상 공급관은 냉각제 공급관을 통해 동일축 또는 평행축으로 배치된다.

상기 연결 수단은 나사 끼움, 베이어닛 끼움 (bayonet fit) 또는 비상 공급관을 비상 냉각관에 연결하기위한 임의의 다른 적절한 수단 일 수 있다.

전술된 바와 같이 본 발명은 야금로 용 냉각판의 용도에 관한 것으로, 하기의 단계들을 포함하는 용도인 것을 특징으로 한다:

- 냉각채널로부터 냉각제 유출을 검출하는 단계;

- 냉각채널을 통한 냉각제 공급을 중단하는 단계;

- 냉각제 공급관을 통해 비상 공급관을 공급하는 단계;

- 비상 공급관을 비상 냉각관에 연결하는 단계; 및

- 비상 공급관을 통해 비상 냉각관으로 그리고 냉각판에 걸쳐 냉각제를 공급하는 단계.

냉각채널이 손상된 경우 신속하고 효과적인 냉각을 제공하는 개선된 냉각판을 제공한다.

본 발명의 추가 세부 사항 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 여러 비 제한적인 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:
-도1은 정상 작동 모드에서 사용되는, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각판에 걸친 단면도이다;
-도2는 비상 작동 모드에서 사용되는, 도1의 냉각판의 단면도이다;
-도3은 도1의 냉각판의 냉각채널에 걸친 단면도이다;
-도4는 비상 작동 모드에서 사용되는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉각판에 걸친 단면도이다;
-도5는 도4의 냉각판의 냉각채널에 걸친 단면도이다
-도6은 비상 작동 모드에서 사용되는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 냉각판에 걸친 단면도이다;
-도7은 도6의 냉각판의 냉각채널에 걸친 단면도이다; 및
-도8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 비상 냉각관 배치의 사시도이다.

도1은 예를 들어 구리, 구리 합금 또는 강철의 주조 또는 단조 몸체로 제조되는, 일반적으로 슬래브 (slab)로 형성된 몸체 (12)를 포함하는 냉각판 (10)의 상부를 개략적으로 도시한다. 또한, 본체 (12)는 그 안에 내장된 적어도 하나의 종래의 냉각채널 (14)을 갖는다. 일반적인 냉각판 (10)은 노의 내부와 외부 노 셸 (16) 사이에 열 배출 방지 스크린을 제공하기 위해 적어도 네 개의 냉각채널 (14)을 포함한다 (아머 (armour)라고도 지칭). 도1은 노 셸 (16) 상에 장착된 냉각판 (10)을 도시한다. 몸체 (12)는 일반적으로 노 내부를 향하는 고온 면 (hot face)으로 지칭되는 전면 (18)과, 사용시 노 셸 (16)의 내부 표면을 향하는 차가운 면 (cold face)으로 지칭되는 대향하는 후면 (20)을 갖는다.

당업계에 공지된 바와 같이, 몸체 (12)의 전면 (18)은 유리하게는 특히 교번하는 리브 (22) 및 홈 (24)을 갖는, 구조화된 표면을 갖는다. 냉각판 (10)이 노에 장착되는 경우, 홈 (24) 및 라멜라 리브 (22)는 일반적으로 내화 벽돌 라이닝 (도시되지 않음)을 위한 고정 수단을 제공하기 위해 수평으로 배치된다.

용광로 또는 유사한 종류가 작동되는 동안, 내화 벽돌 라이닝은 하강하는 부하 물질로 인해 약화되어, 냉각판들이 보호되지 않고 용광로 내부의 극심한 환경에 노출되도록 만든다.

몸체 (12)의 전방면 (18)에는 마모로부터 냉각판을 보호하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 이러한 수단의 일례는 도 1에 나타낸 바와 같이 홈 (24)에 배치된 금속 인서트 (26) 일 수 있다.

그러나, 냉각판 (10)이 용광로 내에서 극심한 환경에 노출되면서, 냉각판의 마모가 발생한다. 크랙 또는 마모를 통해, 냉각채널 (14)과 몸체 (12)의 전방면 (18) 사이에 개구들이 생성되면, 냉각채널로부터 냉각제가 노 내로 누출될 수 있다.

냉각판 (10)의 후면 (20)에는 냉각채널 (14)에 냉각제를 공급하기 위해 일반적으로 냉각판 (10)에 용접되는 냉각제 공급관 (28)이 구비된다. 냉각제 공급관 (28)은 노 셸 (16) 내의 개구 (30)를 통과하여 냉각제 공급 시스템 (미도시)에 연결된다.

냉각판 (10)의 몸체 (12) 내의 냉각채널 (14)은 일례로 주조 또는 드릴링과 같은 임의의 공지된 수단에 의해 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 비상 냉각관 (32)이 냉각채널 (14) 내에 사전 설치된다. 이러한 비상용 냉각관 (32)은 냉각채널 (14)의 보다 작은 단면을 갖고, -도1에는 하나만이 도시된- 단부 구역들 (34)에는 단부에 필요에 따라 비상 공급관에 연결하기 위한 연결수단 (36)을 갖는 굴곡부 (35)를 포함한다.

도 2는 비상 냉각관 (32)에 연결된 이러한 비상 공급관 (38)을 갖는도 1의 냉각채널 (14)을 도시한다. 비상 공급관 (38)은 냉각제 공급관 (28) 내에 배치되어 연결수단 (36)에서 비상 냉각관 (32)에 연결된다. 이러한 연결수단 (36)은 나사 끼움, 베이어닛 끼움, 스냅 (snap) 끼움 또는 임의의 유사한 적절한 수단 일 수 있다.

정상적 작동 동안, 냉각판은 도 1에 도시된 바와 같이, 즉 비상 냉각관 (32)이 없이 사용된다. 냉각제는 냉각제 공급관 (28)을 통해 냉각채널 (14)로 공급되고 일단에서 타단으로 냉각채널 (14)을 통해 흐른다. 바람직하게는, 냉각제는 냉각판 (10)의 몸체 (12)의 재료와 직접 접촉하여, 몸체 (12)와 냉각제 사이의 양호한 열 전달을 보장한다. 비상 냉각관 (32)의 단부 (34)가 열린 상태로 유지되면, 냉각제는 또한 비상 냉각관 (32)을 통해 흐른다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 비상 냉각관 (32)은 냉각판의 전면 (18)으로부터 가장 먼 거리로 냉각채널 (14) 내에 바람직하게는 배치된다. 즉, 비상 냉각관 (32)은 냉각판 (10)의 후면 (20)을 향하는 냉각채널 (14)의 벽에 대해 배치된다. 냉각채널 (14)을 통해 흐르는 냉각제는 냉각판 (10)의 전면 (18)을 향하는 몸체 (12)의 가능한 최대 영역과 직접 접촉하여, 몸체 (12)와 냉각제 사이의 열전달을 가장 잘 이루어지도록 보장한다.

냉각채널 (14) 및 비상 냉각관 (32)의 단면을 도시하는 냉각판의 구역에 걸친 절단을 도시한다. 냉각채널 (14)은 단일 원통형 동공에 의해 형성될 수 있지만, 도1 내지 도3에 도시된 실시예의 냉각채널 (14)은 제 1 동공 (40) 및 보다 작은 제 2 동공 (42)에 의해 형성되며, 제 1 및 제 2 동공들 (40, 42)는 중첩되는 것을 특징으로 한다. 제 2 동공 (42)은 후면 (20)의 방향으로 배치되고, 비상 냉각관 (32)의 대부분이 더 이상은 제 1 동공 (40) 내에 위치하지 않도록 비상 냉각관 (32)을 수용하도록 치수가 정해진다. 이에 따라서, 냉각채널 (14)의 중요한 부분을 형성하는 제1동공 (40)의 효과적인 단면은 비상 냉각관 (32)의 존재로 인해 감소가 덜 된다.

단순히 도시적인 예시로서, 제1동공 (40)은 50 내지 60 mm의 직경을 가질 수 있는 반면, 제2동공 (42)은 25 내지 35 mm의 직경을 가질 수 있다. 비상 냉각관 (32)은 약 20　mm의 직경을 가질 수 있다.

작동시에, 냉각제는 냉각제 공급관 (28)을 통해 냉각채널 (14)로 공급된다. 이후 냉각제는 타단에서 냉각제 공급관 (28)을 통해 냉각판에서 나오기 전에 일단에서 타단으로 냉각채널 (14)을 통해 냉각판 (10)의 몸체 (12)를 가로지른다. 냉각제는 또한 비상 냉각관 (32)을 통해 공급 될 수 있다.

누출이 검출되면, 즉 냉각판의 몸체 (12)가 냉각제가 냉각판 (10)의 전면 (18)을 향해 따라서 노 내로 누출되는 방식으로 손상된 경우, 냉각제 공급관 (28)을 통한 냉각제의 공급이 중단된다. 이후 비상 공급관 (38)이 냉각제 공급관(28)을 통해 공급되고 냉각채널 (14)에 이미 존재하는 비상 냉각관 (32)에 연결된다. 이후 냉각제는 비상 공급관 (38)을 통해 비상 냉각관 (32)으로 공급된다.

비상 냉각관 (32)이 냉각채널 (14) 내에 사전 설치되어 있기 때문에, 손상된 냉각채널 (14)을 통해 가요성 호스를 어렵게 공급할 필요가 없다. 실제로, 필요한 것은 비상 공급관 (38)을 비상 냉각관 (32)에 맞추고 냉각판 (10)의 냉각을 매우 신속하게 재개 할 수 있게 하는 것이다. 손상된 냉각판 (10)의 정지 시간은 아주 많이 감소된다.

손상된 냉각판 (10)은 비상 냉각관 (32)을 통해 냉각제가 공급되는 상태에서 작동되는 동안, 냉각판 (10)은 올바르게 기능을 계속하도록 충분히 냉각된다. 실제로, 냉각판 (10)의 지속적인 냉각은 냉각패널 (10)에 대한 추가적 손상을 방지한다. 보다 중요한 것은, 냉각판 (10)의 지속적인 냉각은 이의 파괴를 방지하고 따라서 또한 노 쉘이 노의 극심한 환경에 노출되는 것을 방지한다. 손상된 냉각판 (10)은 용광로의 다음 주요한 예정된 정지 시간까지 작동될 수 있으며, 그 동안 손상된 냉각 스테이브가 교체될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 도4에 도시된 바와 같이, 비상 냉각관 (32)은 단부가 닫힌 직선형 배관이다. 비상 냉각관 (32)의 단부 구역 (34)은 필요에 따라 비상 공급관 (38)을 연결하기 위해 측벽부에 연결 수단 (36)을 포함한다. 상기와 같이, 연결수단 (36) 은 나사 끼움, 베이어닛 끼움, 스냅 (snap) 끼움 또는 임의의 유사한 적절한 수단 일 수 있다.

도 5에서보다 명확하게 나타나는 바와 같이, 본 실시예에서 냉각채널 (14)은 세 개의 동공: 중앙 동공 (44) 및 중앙 동공 (44)의 양쪽에 배치된 두 개의 보조 동공 (46, 46')에 의해 형성되는데, 보조 동공 (46, 46')은 둘 다 중앙 동공 (44)과 중첩되는 것을 특징으로 한다. 중앙 동공 (44)의 치수는 내부에 비상 냉각관 (32) 을 수용할 수 있도록 맞춰진다. 비상 냉각관 (32)의 외경은 본질적으로 중앙 동공 (44)의 직경과 대응하여, 비상 냉각관 (32)이 중앙 동공 (44)에 쉽게 맞도록 한다. 중앙 동공 (44) 내에서 비상 냉각관 (32)의 임의의 회전을 추가적으로 방지하기 위해, 비상 냉각관 (32)에는 보조 동공 (46, 46') 내로 돌출되는 측면 윙 (48, 48 ')이 추가로 구비된다. 중앙 동공 (44)은 비상 냉각관(32)으로 채워지지만, 냉각제는 여전히 보조 동공 (46, 46 ')을 통해 몸체 (12)와 직접 접촉하도록 허용된다.

순수한 예시적인 예로서, 중앙 동공 (44)은 35 내지 45 mm의 직경을 가질 수있고, 보조 동공 (46, 46 ')은 동일한 직경을 가질 수 있다. 비상 냉각관 (32)은 또한 동일한 외측 직경을 가질 수 있다.

도6은 도4의 실시예와 유사한, 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 그러나, 비상 냉각관 (32)은 단부 구역 (34)에 대해 감소된 벽두께를 갖는 중앙 구역 (50)을 갖는다. 이러한 감소된 벽두께는 몸체 (12) 및 비상 냉각관 (32)을 순환하는 냉각제 사이에서 열 전달을 더 원활하게 한다.

도7은 도5의 배치로서 대안적인 동공 내치를 도시한다. 물론, 본 실시예에 따르면, 보조 동공들 (46, 46')은 중앙 동공 (44) 보다 작은 직경을 갖는다.

다시 한번, 도시적인 예시로서만, 중앙 동공 (44)은 약 40　mm의 직경을 가질 수 있고, 두 개의 보조 동공들 (46, 46')은 약 30 mm. 비상 냉각관 (32)은 중앙 동공 (44)과 같이 약 40mm의 외경을 가질 수 있다.

전술된 상세한 설명 및 도면들에서는 원형 단면을 갖는 동공들 및 비상 냉각관들만이 기술 및 도시되었지만, 본 발명의 범위 내에서 또한 기타 형태들이 가능하다는 것이 분명하다. 동공들 및/또는 비상 냉각관들은 예를 들어 납작하거나 심지어 직사각형 형태가 될 수 있다.

또한, 하나의 냉각채널 (14)내에 배치되는 비상 냉각관의 개수는 한 개로 한정되지 않는다. 도8은 단일 비상 공급관 (38)이 연결될 수 있도록 결합된 단부 구역들 (34, 34')을 갖는 두 개의 비상 냉각관 (32, 32')의 배치를 도시한다. 두 개의 비상 냉각관 (32, 32')은 사이에 이격을 구비하도록 배치된다. 직사각형 단면의 냉각채널 내에 설치되는 경우, 냉각채널 (14)에 공급되는 냉각제는 두 개의 비상 냉각관 (32, 32') 사이의 냉각채널을 따라 흐를 수 있다. 전술된 도면들에서는 도시되지 않았지만, 도8은 비상 냉각관들이 각각 비상 공급관들에 대한 각 연결 수단을 갖는 상부 및 하부 단부 구역들을 갖는 것을 도시하고, 하나는 비상 냉각관들에 냉각제를 공급하는 용도이고, 하나는 이로부터 냉각제를 빼내는 용도이다.

범례:

10 냉각판 (cooling plate)

12 몸체 (body)

14 냉각채널 (cooling channel)

16 노 쉘 (furnace shell)

18 전방면 (front face)

20 후방면 (rear face)

22 리브 (ribs)

24 홈 (grooves)

26 금속 인서트 (metal inserts)

28 냉각제 공급관 (coolant feed pipe)

30 개구 (opening)

32 비상 냉각관 (emergency cooling tube)

32' 비상 냉각관 (emergency cooling tube)

34 비상 냉각관의 단부 구역 (end section of emergency cooling tube )

34' 비상 냉각관의 단부 구역 (end section of emergency cooling tube)

35 굴곡부 (bent portion)

36 연결수단(connection means)

38 비상 공급관 (emergency feed pipe)

40 제1동공 (first bore hole)

42 제2동공 (second bore hole)

44 중앙 동공 (central bore hole)

46 보조 동공 (auxiliary bore hole)

46' 보조 동공 (auxiliary bore hole)

48 측면 윙 (lateral wing)

48' 측면 윙 (lateral wing)

50 중앙부 (central section)

Claims (17)

1. 전면 (18) 및 대향하는 후면 (20)을 갖는 몸체 (12), 상기 몸체는 (12) 내부에 적어도 하나의 냉각채널 (14)을 갖고, 상기 냉각채널 (14)은 상기 후면 (20)에 개구를 갖고;
   상기 후면 (20)에 연결되고 상기 냉각채널 (14)과 유체 연통되는 냉각제 공급관 (28)을 포함하고; 사용 시에, 상기 전면 (18)은 노 내부를 향하는 것을 특징으로 하고;
   적어도 하나의 비상 냉각관 (32)은 상기 냉각채널 (14) 내에 배치되고, 상기 비상 냉각관 (32)은 상기 냉각채널 (14) 보다 작은 단면을 갖고;
   상기 비상 냉각관 (32)은 비상 공급관 (38)에 연결하기 위한 연결수단 (36)을 갖는 단부 구역 (34)을 갖고;
   비상 작동 시에, 상기 비상 냉각관 (32)은 상기 연결수단 (36)을 통해 비상 공급관 (38)에 물리적으로 연결되고,
   정상 작동 시에, 상기 비상 냉각관 (32)의 상기 연결수단 (36)은 비상 공급관 (38)으로부터 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는,
   야금로 용 냉각판 (10).
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 비상 냉각관 (32)의 상기 단면은 상기 냉각채널 (14)의 단면의 최대 4분의 3 (3/4), 바람직하게는 최대 절반 (1/2)인 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 비상 냉각관 (32)의 상기 단부 구역 (34)은 굴곡부 (35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉각채널 (14)은 제1 동공 (40) 및 제2동공 (42)에 의해 형성되고, 상기 제1및 제2동공들 (40, 42)은 중첩되고, 상기 제2동공 (42)은 상기 제1동공 (40) 보다 작은 직경을 갖고 상기 냉각판 (10)의 상기 후면 (20)을 향하는 방향으로 배치되고, 상기 제2동공 (42)은 상기 비상 냉각관 (32)을 수용하도록 배치 및 치수가 정해지는 냉각판 (10).
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 단부 구역 (34)은 직선형이고 상기 단부 구역 (34)의 측면부에 상기 연결 수단 (36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 냉각채널 (14)은 중앙 동공 (44) 및 상기 중앙 동공 (44)의 양쪽에 배치되는 두 개의 보조 동공들 (46, 46')에 의해 형성되고, 상기 두 개의 보조 동공들 (46, 46') 모두는 상기 중앙 동공 (44)에 중첩되고, 상기 중앙 동공 (44)은 상기 비상 냉각관 (32)을 수용하도록 배치 및 치수가 정해지는 냉각판 (10).
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 중앙 동공 (44)은 상기 비상 냉각관 (32)의 외경에 본질적으로 대응하는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각판(10).
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 중앙 동공 (44)은 상기 보조 동공들 (46, 46')과 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
   
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 중앙 동공 (44)은 상기 보조 동공들 (46, 46') 보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
   
10. 제6항 내지 제9항에 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비상 냉각관 (32)은 측면 윙들 (48, 48’)을 포함하고, 상기 측면 윙들 (48, 48’)은 상기 보조 동공 (46, 46’) 내로 돌출되는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비상 냉각관 (32)은 중앙 구역 (50)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 중앙 구역 (50)은 상기 단부 구역 (34)에 대해 감소된 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 비상 냉각관들 (32)은 상기 냉각채널 (14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 비상 냉각관들 (32)은 상기 비상 공급관 (38)을 연결하기 위한 공통의 연결수단 (36)을 갖는 병합된 단부 구역들 (34)을 갖도록 배치 및 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각판 (10)은 상기 비상 냉각관 (32)에 연결하기 위한 비상 공급관 (38)을 포함하고, 상기 비상 공급관은 상기 냉각제 공급관 (28)을 통해 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 수단 (36)은 나사 끼움, 베이어닛 끼움 (bayonet fit) 또는 상기 비상 공급관 (38)을 비상 냉각관 (32)에 연결하기 위한 임의의 다른 적절한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비상 냉각관 (32)은 예를 들어 텅스텐과 같은 저항성 물질로 된 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각판 (10).
    
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 야금로용 냉각판 (10)을 작동시키는 용도로:
    -상기 냉각채널 (14)로부터 냉각제의 누출을 감지하는 단계;
    -상기 냉각채널 (14)을 통한 냉각제 공급을 중단하는 단계;
    -상기 냉각제 공급관 (28)을 통해 비상 공급관 (38)을 공급하는 단계;
    -상기 비상 공급관 (38)을 상기 비상 냉각관 (32)에 연결하는 단계; 및
    상기 비상 공급관 (38)을 통해 상기 비상 냉각관 (32)으로 그리고 냉각판 (10)을 통해 냉각제를 공급하는 단계를 포함하는 용도.
    

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