KR20200004321A

KR20200004321A - 야금로의 표면을 위한 냉각 시스템

Info

Publication number: KR20200004321A
Application number: KR1020197033698A
Authority: KR
Inventors: 스코트 에이. 퍼거슨; 마리나 케이. 템키나; 트로이 디. 워드
Original assignee: 시스템즈 스프레이-쿨드, 인코포레이티드
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2020-01-13
Also published as: MX2019012540A; AU2018254455B2; US20180299201A1; ZA201906854B; EP3612649B1; US10598436B2; WO2018195223A1; KR102554834B1; ES2935165T3; EP3612649A1; AU2018254455A1; CA3060558A1; EP3612649A4

Abstract

표면의 내부 판, 복수의 노즐들, 및 배수 매니폴드를 포함하는 경사 야금로의 표면을 냉각하는 냉각 시스템이 개시된다. 내부 판은 외부 표면 및 내부 표면을 갖는다. 복수의 노즐들은 냉매 공급 파이프에 유체식으로 연결되도록 구성된다. 복수의 분무 도관들 중 적어도 제1 노즐은 내부 판의 외부 표면에 대해 냉매를 분무하도록 구성된다. 배수 매니폴드는 내부 판의 외부 표면으로부터 냉매를 수용하도록 위치결정된다. 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐은 배수 매니폴드로 냉매를 직접 분무하도록 구성된다.

Description

야금로의 표면을 위한 냉각 시스템

[0001] 본 개시의 실시예들은 일반적으로, 용융된 재료들의 처리에서 사용되는 야금로들을 위한 냉각 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 개시는, 경사 야금로의 표면(예컨대, 루프(roof) 및/또는 측벽)의 냉각 시스템에 관한 것이다.

[0002] 야금로들(예컨대, 전기 아크로(electric arc furnace) 또는 래들 야금로(ladle metallurgical furnace))은 용융된 재료들의 처리시에 사용된다. 노들은 적어도 처리의 가열 단계 동안 용융된 재료들을 수납한다. 야금로들은 강 및 슬래그(slag)와 같은 이러한 용융된 재료들을 처리한다.

[0003] 야금로는, 개폐식 루프, 내화 벽돌(refractory brick)과 나란히 정렬되는 난로(hearth), 및 난로의 최상부 상에 놓이는 측벽을 포함하는 다수의 컴포넌트들을 갖는다. 야금로는 통상적으로, 노가 축을 중심으로 틸팅하는 것을 가능하게 하기 위해 틸팅 플랫폼(tilting platform) 상에 놓인다. 용융된 재료들의 처리 동안, 노는 슬래그 도어(slag door)로서 지칭되는 노에서의 제1 개구를 통해 슬래그를 제거하기 위해 제1 방향으로 틸팅한다. 제1 방향으로 노를 틸팅하는 것은 일반적으로 “슬래깅하기 위한 틸팅하는 것(tilting to slag)”으로서 지칭된다. 노는 또한, 탭 스파우트(tap spout)를 통해 액체 강을 제거하기 위해 용융된 재료들의 처리 동안 제2 방향으로 틸팅해야 한다. 제2 방향으로 노를 틸팅하는 것은 일반적으로 “탭핑하기(tap) 위한 틸팅하는 것”으로서 지칭된다. 제2 방향은 일반적으로, 실질적으로 제1 방향의 반대인 방향이다.

[0004] 야금로 내에 용융된 재료들의 처리 동안 생성되는 극도의 열 부하들(heat loads)로 인해, 다양한 유형들의 냉각 방법들이, 예를 들어, 노의 루프 및 측벽의 온도를 조절하는 데 사용된다. 하나의 유형의 냉각 방법은 패널들을 형성하는 튜브형 파이프들을 통해 가압된 유체-기반 냉매(예컨대, 물)를 순환시킨다. 그 후, 패널들은 노의 측벽 및/또는 루프를 형성하는 데 사용되어, 튜브형 파이프들 및 튜브형 파이프들을 통해 순환되는 냉매는 용융된 재료들의 처리 동안 야금로의 온도를 조절한다.

[0005] 이에 따라, 대안적인 유형의 냉각 방법은 스팀 폭발(steam explosion)의 가능성을 감소시키도록 개발되었다. 낮은 압력 또는 가압되지 않은 분무-냉각으로 지칭되는 대안적인 유형의 냉각 방법은 판의 외부 표면에 대해 유체-기반 냉매(예컨대, 물)를 분무한다. 판은 노의 루프의 부분 또는 노의 측벽의 부분일 수 있다. 이러한 냉각 방법을 위해, 유체-기반 냉매는 노즐로부터 저압으로 분무된다. 일부 예들에서, 유체-기반 냉매는, 이 냉매가 노즐로부터 대기압으로 분무되도록 가압되지 않을 수 있다. 유체-기반 냉매는 판의 외부 표면에 접촉함에 따라, 냉매는 용융된 재료들의 처리의 결과로서 판 내에 생성되는 열을 분산시키며, 따라서 판의 온도를 조절한다. 배기(evacuation) 시스템은 판으로부터 소모된 냉매(즉, 판의 외부 표면에 접촉한 냉매)를 연속적으로 제거하는 데 사용된다. 냉각된 판이 노의 루프 또는 측벽의 부분인지의 여부에 따라, 배기 시스템은 진공-배수(vacuum-drained)되거나 중력-배수(gravity-drained)될 수 있다.

[0006] 배기 시스템은 고온 판으로부터 소모된 냉매를 제거하고 그리고 후속하여 노로부터 멀리 냉매를 이동시키기 위한 배수 매니폴드(manifold)를 포함한다. 용융된 재료들의 처리와 연관된 극도의 열 부하들의 결과로서, 배수 매니폴드는 또한 고온들에 노출된다. 통상적으로, 배수 매니폴드의 온도는 노로부터 제거되고 있는 소모된 냉매에 의해 적합하게 조절된다. 소모된 냉매가 배수 매니폴드 내에서 유동함에 따라, 소모된 냉매는 배수 매니폴드를 효율적으로 냉각한다. 하지만, 일부 예들에서, 예컨대, 노가 “슬래깅하기 위해 틸팅”하거나, “탭핑하기 위해 틸팅”할 때, 소모된 냉매는 중력의 결과로서 배수 매니폴드의 섹션으로부터 멀어지게 우회될 것이다. 따라서, 배수 매니폴드의 이러한 섹션은 실질적으로 냉각되지 않는 시간 기간 동안 극도의 열 부하들에 노출될 것이다. 고온 노출은 배수 매니폴드의 이러한 섹션을 열적으로 스트레싱하여, 배수 매니폴드의 뒤틀림 및 궁극적으로 파괴를 초래할 수 있는 피로의 위험을 증가시킨다.

[0007] 따라서, 배수 매니폴드의 온도를 조절하는 것을 돕는 개선된 냉각 시스템에 대한 필요가 존재한다.

[0008] 본 개시의 제1 실시예는, 용융된 재료들의 처리시에 사용되는 야금로들의 표면을 냉각하기 위한 냉각 시스템에 관한 것이다. 냉각 시스템은 냉각될 노의 표면의 외부 벽으로부터 내부 벽을 이격시키는 내부 판, 복수의 노즐들, 및 배수 매니폴드를 포함한다. 내부 판은 외부 표면 및 내부 표면을 갖는다. 복수의 노즐들은 냉매 공급 파이프에 유체식으로 연결되도록 구성된다. 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐은 내부 판의 외부 표면에 대해 냉매의 분무를 지향하도록 구성되는 배향을 갖는다. 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐은 배수 매니폴드로의 냉매의 분무를 직접적으로 지향하도록 구성되는 배향을 갖는다.

[0009] 본 개시의 다른 실시예는 야금로의 루프에 관한 것이다. 야금로의 루프는 냉각될 루프의 외부 벽으로부터 내부 벽을 이격시키는 내부 판, 복수의 노즐들, 및 배수 매니폴드를 포함한다. 내부 벽은 중심 개구를 규정한다. 내부 판은 외부 표면 및 내부 표면을 갖는다. 내부 판은, 외부 표면이 내부 벽으로부터 멀어지는 방향으로 외부 벽을 향해 하방으로 경사지도록 성형된다. 복수의 노즐들은 냉매 공급 파이프에 유체식으로 연결되도록 구성된다. 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐은 내부 판의 외부 표면에 대해 냉매의 분무를 지향하도록 구성되는 배향을 갖는다. 배수 매니폴드는 내부 판의 외부 표면으로부터 냉매를 수용하도록 위치결정된다. 배수 매니폴드는 적어도 하나의 개구를 가지며, 이 개구는, 내부 판의 외부 표면에 대해 분무된 냉매가 이 개구를 관통하는 것을 가능하게 하도록 구성된다. 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐은 배수 매니폴드로의 냉매의 분무를 직접적으로 지향하도록 구성되는 배향을 갖는다.

[0010] 본 개시의 또 다른 실시예는 야금로 측벽을 냉각하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 공급 파이프로부터 복수의 노즐들로 냉매를 공급하는 단계, 내부 판의 외부 표면에 대해 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐로부터 냉매를 분무하는 단계, 내부 판의 외부 표면으로부터 배수 매니폴드로 냉매를 배수하는 단계, 및 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐로부터 배수 매니폴드로 직접적으로 수용되는 냉매를 분무하는 단계를 포함한다.

[0011] 본 개시의 위에서 인용된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 상기에서 간단하게 요약된 본 개시에 대한 보다 구체적인 설명이, 그의 일부가 첨부된 도면들에 예시된 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 그러나, 본 개시가 다른 동등한 효과적인 실시예들을 허용할 수 있기 때문에, 첨부된 도면들은 본 개시의 단지 전형적인 실시예들만을 예시하며 따라서 본 개시의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것에 주목해야 한다.
[0012] 도 1은 루프 및 측벽을 포함하는 다양한 컴포넌트들을 가지는 야금로의 측면 입면도이다.
[0013] 도 2는 도 1에서 도시되는 루프의 평면도이며, 이 때 루프의 외부 판의 일부분은 파단된다.
[0014] 도 3은 도 2의 섹션 라인(2-2)을 따라 취한 도 2에 도시된 루프의 단면도이다.
[0015] 도 4는 도 3에서 도시되는 단면도의 일부분의 확대도이다.
[0016] 도 5는 도 1에 도시되는 야금로의 개략도이며, 개략도는 야금로가 틸팅할 수 있는 축을 도시한다.
[0017] 도 6은 도 3에 도시되는 루프의 단면도이며, 루프는 슬래그 도어를 향해 틸팅된다.
[0018] 도 7은 도 3에 도시되는 루프의 단면도이며, 루프는 탭 스파우트를 향해 틸팅된다.
[0019] 도 8은 내부 배수 매니폴드를 가지는 루프의 다른 실시예의 평면 절취도이며, 루프의 외부 판의 일부분은 절취된 것으로 도시된다.
[0020] 도 9는 라인(9-9)을 따라 취한 도 8에 도시된 루프의 단면도이다.
[0021] 도 10은 도 9에서 도시되는 단면도의 일부분의 확대도이다.
[0022] 도 11은 야금로의 측벽의 측면 입면도이다.

[0023] 본 개시는 일반적으로, 경사 야금로의 표면(예컨대, 루프 및/또는 측벽)을 냉각하기 위한 분무 냉각 시스템에 관한 것이다. 분무 냉각 시스템은 분배 시스템 및 배기 시스템을 포함할 수 있다. 분배 시스템은 냉매를 공급하기 위한 공급 파이프, 및 복수의 노즐들을 포함할 수 있다. 공급 파이프는 노즐들로 유체-기반 냉매(예컨대, 물)를 공급할 수 있다. 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐은 노의 루프 또는 측벽에 근접한 판의 외부 표면에 대해 냉매를 분무하도록 구성될 수 있다. 배수 매니폴드는, 소모된 냉매가 판으로부터 배수 매니폴드로 제거되는 것을 가능하게 하기 위해 판에 대해 위치결정될 수 있다. 배수 매니폴드는 야금로로부터 멀리 소모된 냉매를 지향하도록 구성될 수 있다. 노즐들 중 적어도 제2 분무 노즐은 배수 매니폴드로 냉매를 직접 분무하도록 구성될 수 있다. 제2 분무 노즐이 배수 매니폴드로 냉매를 직접 분무하기 때문에, 내수 매니폴드는, 노의 경사가 있더라도, 냉각된 상태를 유지하며, 이에 의해 배수 매니폴드가 심지어 슬래깅하기(slag) 위해 틸팅하고 그리고 작동들을 태핑하기(tap) 위해 위해 틸팅하는 동안 과열되지 않는 것을 보장한다.

[0024] 아래에서 더 상세히 논의되는 일 실시예에서, 본 개시의 분무 냉각 시스템은 야금로의 루프를 냉각하기 위해 사용될 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 다른 실시예에서, 본 개시의 분무 냉각 시스템은 야금로의 측벽을 냉각하기 위해 사용될 수 있다. 각각의 실시예는 아래에서 더 상세히 논의된다.

[0025] 본 개시의 일 실시예에 따라, 분무-냉각 시스템은 루프(100)를 냉각하기 위해 사용될 수 있다. 도 1은, 개폐식 루프(100), 내화 벽돌(105)과 나란히 정렬되는 난로(101), 및 난로(101)의 최상부 상에 놓이는 측벽(107)을 포함하는 다양한 컴포넌트들을 가지는 야금로(10)의 측면 입면도이다. 도 2는 도 1에서 도시되는 루프(100)의 평면도이며, 이 때 루프(100)의 외부 판(114)의 일부분(133)은 파단된다. 도 3은 도 2의 섹션 라인(2-2)을 따라 취한 도 2에 도시된 루프(100)의 단면도이다. 도 4는 도 3에서 도시되는 단면도의 일부분의 확대도이다.

[0026] 도 1 내지 도 4에서 도시되는 바와 같이, 루프(100)는 체인들, 케이블들, 또는 다른 루프 리프트 부재들(102)에 의해 수평으로 연장하고 그리고 마스트 지지부(mast support)(108)로부터 바깥쪽으로 펼쳐지는 마스트 아암들(mast arms)(104 및 106)에 부착될 수 있다. 루프(100)는 측벽(107)의 최상부(159)를 통해 노(10)의 내부 부분(111)에 노출되도록 측벽(107)으로부터 상승될 수 있다. 마스트 지지부(108)는, 루프(100)를 측벽(107)으로부터 멀어지게 측면으로 수평으로 스윙(swing)하기 위해 수직 마스트 포스트(110)의 상부 부분 상의 지점(109) 주위에서 선회할 수 있다. 루프(100)를 수평으로 스윙하는 것은, 야금로(10)가 재료(103), 예컨대, 노(10) 내에서 용융될 수 있는 금속, 조각 금속, 또는 다른 용융가능한 재료로 장입되거나 충전되는 것을 가능하게 한다. 루프(100)는, 평면도로부터 볼 때 형상이 원형일 수 있고, 그리고 내부 판(112), 외부 판(114), 외부 벽(116), 및 내부 벽(118)을 포함할 수 있다. 내부 벽(118)은 루프(100)를 통한 중심 개구(124)를 규정할 수 있다. 전극들(12)은 루프(100) 위의 포지션으로부터 중심 개구(124)를 통해 연장할 수 있다. 내부 판(112)은 외부 벽(116) 및 내부 벽(118)에 의해 외부 판(114)으로부터 이격될 수 있으며, 이에 의해 에워싸인 공간(120)을 형성한다. 내부 판(112)은 외부 판(114)을 직접적으로 향하는 외부 표면(112a) 및 재료(103)가 처리되는 노(10)의 내부 부분(111)을 직접적으로 향하는 내부 표면(112b)을 가지는 단일 판이다.

[0027] 대안적으로, 내부 판(112)은 서로 연결된 복수의 판들로 형성될 수 있다. 당업자는, 다수의 판들을 함께 연결하기 위한 방법들이 용접 대신에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

[0028] 노(10)의 작동 동안, 전극들(12)은, 재료(103)를 용융시키기 위해 전기 아크-생성식 열(electric arc-generated heat)을 제공하도록, 중심 개구(124)를 통해 야금로(10)의 내부로 하강된다. 루프(100)는, 작동 동안 노(10)의 내부 내에서 생성되는 연무들의 제거를 가능하게 하기 위해 배출 포트(126)를 더 포함할 수 있다. 배출 포트(126)는, 야금로(10)의 내부 부분(111)으로의 채널을 형성하기 위해 외부 판(114) 및 내부 판(112)을 통해 연장할 수 있다. 도 5는 도 1에 도시되는 야금로(10)의 개략도이며, 개략도는 야금로(10)가 틸팅할 수 있는 축(X)을 도시한다. 도 1 내지 도 7에서 도시되는 바와 같이, 노(10)는, 슬래그를 제거하기 위해, 때때로 “가열”로서 지칭되는 단일 배치 용융 공정 동안 그의 X 축을 중심으로 슬래그 도어(149)를 향해 틸팅될 수 있으며, 이는 도 6에서 볼 수 있다. 유사하게는, 노(10)는, 용융된 재료(103)를 제거하기 위해 단일 배치 용융 공정(single batch melting process) 동안 그의 X 축을 중심으로 탭 스파우트(147)를 향해 여러번 틸팅될 수 있으며, 이는 도 7에서 볼 수 있다.

[0029] 도 3을 이제 주로 참조하면, 내부 판(112)의 내부 표면(112b)은 노(10)의 내부 부분(111)에 노출된다. 내부 판(112)에서 과도한 열 축적(buildup)을 방지하기 위해, 루프(100)는 분무 냉각 시스템(128)을 더 포함할 수 있다. 분무 냉각 시스템(128)은, 물 또는 일부 다른 적합한 액체와 같은 유체 기반 냉매를 활용할 수 있다. 분무 냉각 시스템(128)은 분배 시스템(113) 및 배기 시스템(115)을 포함할 수 있다.

[0030] 분배 시스템(113)은 판 냉각 부분(117) 및 냉매가 별도로 또는 공통적으로 이송될 수 있는 배수 냉각 부분(119)을 포함할 수 있다. 분배 시스템(113)의 판 냉각 부분(117)은 공급 파이프(130), 헤더(132), 및 복수의 분무 도관들(134)을 포함할 수 있다. 각각의 분무 도관(134)은, 냉매를 분무 또는 미세 액적 패턴으로 분산시키도록 구성되는 하나 이상의 노즐들(138)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 노즐들(138)의 적어도 대부분(예컨대, 제1 노즐들(138))은 내부 판(112)의 외부 표면(112a)에 대해 냉매를 분무하도록 각도가 형성될(angled) 수 있다. 공급 파이프(130)는, 분무 냉각 시스템(128)에 유체 기반 냉매를 공급하는 가요성 공급 호스(136)에 유체식으로 연결될 수 있다. 헤더(132)는 공급 파이프(130)에 유체식으로 연결될 수 있으며, 그리고 분무 도관들(134) 각각은 헤더(132)에 유체식으로 연결될 수 있다. 분무 냉각 시스템(128)이 하나 초과의 공급 파이프 및 하나 초과의 헤더를 포함할 수 있는 것이 이해될 수 있다.

[0031] 헤더(132)는 루프(100)의 내부 판(112), 외부 판(114), 외부 벽(116), 및 내부 벽(118)에 의해 규정되는 에워싸인 공간(120) 내에 위치될 수 있다. 헤더(132)는, 루프(100)의 내부 벽(118)의 직경보다 더 크지만 루프(100)의 외부 벽(116)의 직경보다 작은 직경을 가지는 원형 형상을 형성할 수 있다. 분무 도관들(134)은 바퀴살형(spoke-like) 패턴으로 헤더(132)로부터 반경 방향으로 분기할 수 있다. 분무 도관들(134) 중 적어도 일부는 헤더(132)로부터 외부 벽(116)을 향해 반경 방향 바깥쪽으로 분기할 수 있으며, 그리고 분무 도관들(134) 중 적어도 일부는 헤더(132)로부터 내부 벽(118)을 향해 안쪽 반경 방향으로 분기할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 분무 도관(134)은, 냉매를 분무 또는 미세 액적 패턴으로 분산시키도록 구성되는 하나 이상의 노즐들(138)을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에서 도시되는 바와 같이, 대부분의 노즐들(138)은 내부 판(112)의 외부 표면(112a)에 대해 냉매의 분무를 지향시키도록 각이 형성될 수 있다. 분무 도관들(134)은, 냉매가 내부 판(112)의 외부 표면(112a)의 실질적으로 전체에 걸쳐 분무되는 방식으로 배열될 수 있다.

[0032] 본 개시의 실시예에서, 배기 시스템(115)의 배수 냉각 부분(119)은, 냉매를 배수 매니폴드(140)를 향해 지향시키도록 각이 형성된 분무 도관들(134) 중 일부의 노즐들(138)(예컨대, 제2 노즐들(138a, 138b))을 포함할 수 있다.

[0033] 도 3에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 내부 판(112)은, 내부 판(112)으로부터 배기 시스템(115)의 배수 냉각 부분(119)의 배수 매니폴드(140)로 소모된 냉매의 제거를 용이하게 하기 위해 중심 개구(124)로부터 하방으로 경사지도록 성형될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 판(112)은 형상이 절두-원뿔형(frusto-conical)일 수 있다. 내부 판(112) 상에 분무된 후에, 냉매는 내부 판(112)의 외부 표면(112a)을 따라 바깥쪽으로 배수될 수 있고, 그리고 개구(142) 및 개구(144)를 통해 배수 매니폴드(140)로 유동할 수 있다. 개구들(142, 144)은 일반적으로, 서로 180도로 그리고 축(X)으로부터 90도로 오프셋되어 위치된다. 배수 매니폴드가 2개 미만 또는 2개 초과의 개구들(142, 144)을 포함할 수 있는 것, 그리고 배수 매니폴드(140)가 개구들(142, 144) 사이에 배치되는 다른 개구를 포함할 수 있는 것이 이해될 수 있다.

[0034] 도 3 및 도 4에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 내부 판(112)을 벗어나 배수 매니폴드(140)로 흘러넘치는 냉매를 수용하기 위한 개구들(142, 144)은 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(141) 내에 위치될 수 있다. 배수 매니폴드(140)의 내부 벽이 루프(100)의 외부 벽(143)의 하방 연장부이도록, 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(141)이 루프(100)의 외부 벽(116)과 일체로 형성될 수 있는 것이 이해될 수 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 개구(142)는 루프(100)의 탭 측(145) 상에 위치될 수 있으며, 그리고 개구(144)는 루프(100)의 슬래그 측(155) 상에 위치되며, 즉, 개구들(142, 144)은 180도로 떨어져 배치된다. 예를 들어, 개구(142)는 루프(100)의 탭 측(145) 상에 위치될 수 있으며(즉, 루프(100)의 측은 노(10)의 탭 스파우트(147)에 대응함), 그리고 개구(144)는 루프(100)의 슬래그 측(155) 상에 위치될 수 있다(즉, 루프(100)의 측은 측벽(107)의 슬래그 도어(149)에 대응함). 일부 예들에서, 개구(142)는 탭 스파우트(147) 바로 위에 위치될 수 있으며, 그리고 개구(144)는 슬래그 도어(149) 바로 위에 위치될 수 있다.

[0035] 배수 매니폴드(140)는 예를 들어, 직사각형 단면 배관으로 만들어진 실질적으로 폐쇄된 채널일 수 있다. 배수 매니폴드(140)는 루프(100)의 전체적인 주변부 주위에 연장할 수 있고 그리고 분할부(146)에 의해 원주 방향으로 분리된다. 배수 매니폴드(140)가 부가의 분할부들을 포함할 수 있는 것이 이해될 수 있다. 도 2 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 배수 매니폴드(140)는 내부 판(112), 외부 판(114), 외부 벽(116), 및 내부 벽(118)에 의해 규정되는 에워싸인 공간(120)의 외측에 위치될 수 있다.

[0036] 분무 냉각 시스템(128)의 배기 시스템(115)은 유출구 파이프들(150 및 152) 및 유출구 호스들(154 및 156)을 더 포함할 수 있다. 유출구 파이프(150)는 유출구 호스(154)에 유체식으로 연결될 수 있으며, 그리고 유출구 파이프(152)는 유출구 호스(156)에 유체식으로 연결될 수 있다. 유출구 파이프(150)는 분할부(146)의 탭 측(145) 상에 위치될 수 있으며, 그리고 유출구 파이프(152)는 분할부(146)의 슬래그 측(155) 상에 위치될 수 있다. 퀵 릴리즈 패스너들(Quick release fasteners) 또는 다른 커플링들은 유출구 파이프들(150, 152)에 유출구 호스들(154, 156)을 연결하는 데 사용될 수 있다.

[0037] 도 5에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 배기 시스템(115)은, 유출구 파이프들(150 및 152)을 통해 배수 매니폴드(140)로부터 소모된 냉매를 신속하게 그리고 효율적으로 배수하기 위한 펌프들(148), 예컨대, 벤추리 펌프들(venturi pumps)을 더 포함할 수 있다. 펌프들(148)은 배수 매니폴드(140) 내에 약간의 진공을 생성할 수 있는데, 왜냐하면, 이 배수 매니폴드는 실질적으로 폐쇄된 채널이며, 이는 냉매 제거의 효율을 촉진시키기 때문이다.

[0038] 노(10)의 작동 동안, 냉매는 가요성 공급 호스(136)를 통해 공급 파이프(130)로 유동할 수 있다. 그 후, 냉매는 헤더(132)로 유동할 수 있고, 그리고 분무 도관들(134)에 의해 루프(100)의 에워싸인 공간(120) 주위에 분배될 수 있다. 분무 도관들(134)의 노즐들(138)은 내부 판(112)의 외부 표면(112a)에 걸쳐 냉매를 분무할 수 있다. 냉매가 노즐들(138)로부터 내부 판(112)의 외부 표면(112a)에 대해 분무된 후에, 외부 표면(112a)을 벗어나 흘러넘치는 냉매는, 내부 판(112)의 하방 경사 때문에, 개구들(142, 144)을 통해 배수 매니폴드(140)로 수집되고 그리고 수용될 수 있다. 그 후, 수집된 냉매는 유출구 파이프들(150 및 152)로부터 이들을 통해 진공 하에서 배수 매니폴드(140)로부터 제거될 수 있다. 루프(100)로부터 배수될 때, 냉매는 폐기될 수 있거나, (선택적인 냉각의 경우에) 루프(100)로 다시 재순환될 수 있다.

[0039] 이전에 유의된 바와 같이, 야금로(10)는, 노(10)가 재료(103)의 처리 동안 축(X)을 중심으로 틸팅하는 것을 가능하게 하기 위해 틸팅 플랫폼 상에 놓인다. 노(10)가 슬래그 도어(149)를 향해 틸팅할 때(이는 도 6에서 볼 수 있음), 루프(100) 내의 분무 냉각 시스템(128)은 계속 작동한다. 이에 따라, 분무 도관들(134)의 노즐들(138)은 내부 판(112)의 외부 표면(112a)에 대해 냉매를 계속 분무한다. 그러나, 통상적인 시스템에서, 노가 슬래그 측(155)을 향해 그의 축을 중심으로 틸팅될 수 있기 때문에, 제1 노즐들로부터 분배되는 냉매는 배수 매니폴드(140)로 약간 진입할 수 있거나, 진입할 수 없다. 오히려, 중력은, 배수 매니폴드의 일 측 상에서 내부 판의 외부 표면에 걸쳐 유동하기 위해 대부분의 소모된 냉매를 강제할 수 있다. 따라서, 노가 그의 축(X)을 중심으로 틸팅되면서, 배수 매니폴드의 섹션은 배수 매니폴드 내에 제1 노즐들로부터 분배되는 약간의 냉매를 가질 수 있거나, 냉매를 가질 수 없다. 배수 매니폴드의 온도를 조절하는 것을 돕기 위한 냉매 없이, 배수 매니폴드는 효율적인 냉각 방법 없이 노로부터 유래하는 극도의 열 부하들에 노출될 수 있다. 극도의 열 부하들의 하나의 소스는, 루프와 측벽(107) 사이의 인터페이스에서 빠져나올 수 있는 노의 내부 열로부터 나온다. 배수 매니폴드(140) 내의 특정한 하나의 관심 구역은 탭 스파우트(147) 바로 위에 있는 위치에 있을 수 있는데, 왜냐하면 노의 내부로부터의 부가의 열이 탭 스파우트 주위로부터 빠져나올 수 있기 때문이다. 효율적인 냉각 방법 없는 고온 노출은 열적으로 배수 매니폴드를 스트레싱할(stress) 수 있어, 피로 및 고장의 위험을 증가시킨다.

[0040] 유사하게는, 노(10)가 탭 스파우트(147)를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅될 때(이는 도 7에서 볼 수 있음), 내부 판(112)의 외부 표면(112a) 바로 위에 냉매를 분무하는 제1 노즐들(138)에 의해 제공되는 소모된 냉매는 배수 매니폴드(140)에 약간 진입할 수 있거나, 진입할 수 없다. 따라서, 노는 탭 스파우트를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅되는 반면, 배수 매니폴드의 섹션은 배수 매니폴드 내에 제1 노즐들로부터 분배되는 약간의 냉매를 가질 것이거나, 냉매를 가지지 않을 것이다. 그 결과, 종래의 노들에서, 배수 매니폴드는 효율적인 냉각 방법 없는 시간 기간 동안 노로부터 나오는 극도의 열 부하들에 노출될 수 있다. 배수 매니폴드 내의 특정한 하나의 관심 구역은 슬래그 도어 바로 위의 위치에 있을 수 있는데, 왜냐하면 노의 내부로부터의 부가의 열이 슬래그 도어 주위로부터 빠져나올 수 있기 때문이다. 효율적인 냉각 방법 없는 고온 노출은 열적으로 배수 매니폴드를 스트레싱할 수 있어, 피로 및 파괴의 위험을 증가시킨다.

[0041] 이러한 문제를 완화하기 위해, 노(10)의 실시예에서, 138a로서 식별되는 노즐들(138)은 축(X)을 중심으로 루프(100)의 탭 측(145) 상에 위치되는 개구(142)에 근접한 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있으며, 그리고 138b로서 식별되는 노즐들(138)은 루프(100)의 작동 동안 축(X)을 중심으로 루프(100)의 슬래그 측(155) 상에 위치될 수 있는 개구(144)에 근접한 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있다. 더 구체적으로는, 노즐들(138)은 배수 매니폴드(140)의 외부 벽(161)에 대해 냉매를 분무하도록 위치결정될 수 있으며, 그리고 분무 도관들(134b)의 노즐들(138)은 배수 매니폴드(140)의 외부 벽(161)에 대해 냉매를 분무하도록 위치결정될 수 있다. 이는 도 4에서 도시되는 확대도에서 가장 잘 볼 수 있다. 분무 도관들(134a 및 134b)은 다른 분무 도관들(134)의 모두와 유사하게 헤더(132)에 바로 연결될 수 있다. 대안적으로, 분무 도관들(134a 및 134b)은 다른 분무 도관들(134) 중 하나로부터 연장함으로써 헤더(132)에 유체식으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 노즐들(138a, 138b)은 헤더(132) 또는 다른 분무 도관들(134)로부터 별도로 소싱될 수 있다.

[0042] 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 노즐들(138a)은 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(165)에서의 작은 개구(163)에 또는 이 작은 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 개구(163)는, 노즐들(138)이 개구(163) 내에 위치되는 것을 가능하게 하도록 크기가 정해질 수 있다. 개구(163)는 개구(142) 바로 위에 위치될 수 있다. 유사하게는, 노즐들(138b)은, 노즐들(138b)이 배수 매니폴드(140) 내에 위치되는 것을 가능하게 하도록 크기가 정해진 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(165)에서의 작은 개구(163)에 또는 이 작은 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 개구(163)는 개구(144) 바로 위에 위치될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 노즐들(138a, 138b)이 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(165)에서의 작은 개구들에 또는 이 작은 개구들에 인접하게 위치결정되는 것보다 오히려 개구들(142, 144)을 통해 직접적으로 지나갈 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 도 2 내지 도 7은, 단지 노즐들(138a, 138b)이 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하는 것만들 도시하지만, 당업자는, 부가의 분무 도관들(134)의 노즐들(138a, 138b)이 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있다는 것이 이해할 것이다. 대안적으로, 당업자는, 단지 단일의 분무 도관(134)의 노즐(138a, 138b)이 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자는, 임의의 부가의 분무 도관들(134)의 노즐들(138a, 138b)이 개구들(142, 144)을 통해 또는 배수 매니폴드(140)의 내부 벽(165) 내의 대안적인 개구를 통해 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있다는 것을 추가적으로 이해할 것이다.

[0043] 개구(142)를 통해 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하기 위해 노즐들(138a)을 위치결정하는 것은, 심지어 노(10)가 슬래그 측(155)을 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅될 때에도, 냉매가 배수 매니폴드(140)의 모든 섹션들 내에 존재할 수 있는 것을 보장한다. 유사하게는, 개구(144)를 통해 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하기 위해 노즐들(138b)을 위치결정하는 것은, 심지어 노(10)가 탭 스파우트(147)를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅될 때에도, 냉매가 배수 매니폴드(140)의 모든 섹션들 내에 존재할 것을 보장한다. 이에 따라, 본 개시는, 그렇지 않으면 노(10)가 슬래그 도어(149) 또는 탭 스파우트(147)를 향해 그의 축(X)을 따라 틸팅될 때 냉매가 그 안에 조금 있거나 없으면서 극도의 열 부하들에 노출될 것인 루프(100)의 배수 매니폴드(140)의 섹션을 냉각하기 위한 효과적인 냉각 방법을 제공한다.

[0044] 도 4에서 도시되는 바와 같이, 분무 도관들(134a 및 134b)은, 각각의 개별적인 분무 도관(134)으로의 냉매의 유동이 유지보수 또는 다른 목적들을 위해 중단되는(shut-off) 것을 가능하게 하는 밸브(160)를 각각 포함할 수 있다. 당업자는, 다른 분무 도관들(134) 중 임의의 분무 도관이 또한 중단 밸브(160)를 포함할 수 있는 것을 추가적으로 이해할 것이다. 분무 도관들(134a 및 134b) 중 하나 또는 둘 모두는 또한, 슬래그 도어(149) 및 탭 스파우트(147) 각각에 근접한 제어 시스템(173)에 연결된 제어 밸브들(169a, 169b)을 포함할 수 있다. 제어 시스템(173)은 노(10)의 경사계(inclinometer)(171)에 연결될 수 있다. 경사계(171)는 노(10)의 루프(100)의 경사를 측정하도록 구성될 수 있다. 노(10)의 경사에 따라, 제어 시스템(173)은 개방된 구성 또는 폐쇄된 구성으로 제어 밸브들(169a, 169b)을 배치하기 위해 각각의 제어 밸브(169)로 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 제어 시스템은, 제2 노즐들(138a 및 138b)이 필요할 때, 단지 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하는 것을 보장할 수 있다. 예를 들어, 노(10)가 슬래그 도어(149)를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅될 때, 제어 시스템(173)은, 폐쇄된 구성으로 제어 밸브들(169a)을 배치하기 위해 제어 밸브들(169a)로 신호를 동시에 전송하면서, 개방된 구성으로 제어 밸브들(169b)을 배치하기 위해 제어 밸브들(169b)로 신호를 전송할 수 있다. 노(10)가 슬래그 도어(149)를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅되기 때문에, 단지 개구(142)를 통해 배수 매니폴드(140)로 도입되는 냉매만이 노즐들(138a)로부터 나올 것이다. 동시에, 노즐들(138b)이 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하는 것이 필요하지 않는데, 왜냐하면 내부 판(112)으로부터 제거되는 소모된 냉매의 대부분 또는 모두는 개구(144)를 통과하고 있을 것이기 때문이다. 대안적으로, 노(10)가 탭 스파우트(147)를 향해 그의 축(X)을 중심으로 틸팅될 때, 제어 시스템(173)은, 제어 밸브들(169b)을 개방된 구성으로 배치하기 위해 제어 밸브들(169b)로 신호를 동시에 전송하면서, 폐쇄된 구성으로 제어 밸브들(169a)을 배치하기 위해 제어 밸브들(169a)로 신호를 전송할 수 있다. 노(10)가 흔들리지 않을(level) 때, 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접적으로 도입하는 것은 필요하지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, 제어 시스템(173)은 제어 밸브들(169a, 169b)을 폐쇄된 구성으로 배치하기 위해 제어 밸브들(169a) 및 제어 밸브들(169b)로 동일한 신호를 전송할 수 있다.

[0045] 도 8 내지 도 10은 내부 배수 매니폴드를 가지는 루프의 다른 실시예의 도면들이며, 루프의 외부 판의 일부분은 절취된 것으로 도시된다. 도 8 내지 도 10을 참조하면, 배수 매니폴드(140)는 에워싸인 공간(120) 내에 위치될 수 있다. 에워싸인 공간(120) 내에 위치될 때, 개구(142)는 배수 매니폴드(140)의 저부 벽(167) 내에 위치될 수 있다. 유사하게는, 개구(144)는 배수 매니폴드(140)의 저부 벽(167) 내에 위치될 수 있다. 배수 매니폴드(140)가 에워싸인 공간(120) 내에 위치될 때, 배수 매니폴드(140)의 외부 벽(161)은 루프(100)의 외부 벽(116)과 통합될 수 있다. 대안적으로, 내부 판(112)의 일부분은 배수 매니폴드(140)의 저부 벽(167)을 규정할 수 있다.

[0046] 본 개시의 실시예에서, 138a로서 식별되는 노즐들(138)은 축(X)을 중심으로 루프(100)의 탭 측(145) 상에 위치되는 개구(142)에 근접한 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있으며, 그리고 138b로서 식별되는 노즐들(138)은 루프(100)의 작동 동안 축(X)을 중심으로 루프(100)의 슬래그 측(155) 상에 위치될 수 있는 개구(144)에 근접한 배수 매니폴드(140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정될 수 있다. 더 구체적으로는, 노즐들(138)은 배수 매니폴드(140)의 외부 벽(161)에 대해 냉매를 분무하도록 위치결정될 수 있으며, 그리고 분무 도관들(134b)의 노즐들(138)은 배수 매니폴드(140)의 외부 벽(161)에 대해 냉매를 분무하도록 위치결정될 수 있다.

[0047] 도 11은 도시되지 않은 루프(100)를 갖는 야금로(10)의 측벽(107)의 측면 입면도이다. 측벽(107)은 내부 측(1102) 및 외부 측(1104)을 포함한다. 내부 측(1102)은, 재료(103)가 처리되는 노(10)의 내부 부분(111)을 향한다. 외부 측(1104)은, 측벽(107)으로부터 이격되는 외부 판(1106)을 향한다.

[0048] 분배 시스템(1113) 및 배기 시스템(1115)은 외부 판(1106)과 측벽(107) 사이에 규정되는 공간(1110)에 배치된다. 분배 시스템(1113)은 판 냉각 부분(1117), 및 배수 냉각 부분(1119)을 포함한다. 판 냉각 부분(1117)은, 분무 또는 미세 액적 패턴으로 냉매를 분산하도록 배향되는 복수의 노즐들(1138)을 포함한다. 노즐들(1138)의 적어도 대부분(예컨대, 제1 노즐들(1138))은 측벽(107)의 외부 측(1104)에 대해 냉매를 분무하도록 배향될 수 있다. 분무 도관들(1134)은, 분배 시스템(113)을 참조하여 전술되는 것과 유사한 방식으로 또는 다른 적합한 방식으로 공급 파이프들(130)을 통해 분무 냉각 시스템(128)(도 11에 도시되지 않음)에 노즐들(1138)을 유체식으로 연결시킨다.

[0049] 분배 시스템(1113)의 배수 냉각 부분(1119)은 작은 수의 노즐들(1138)(예컨대, 제2 노즐들(1138))을 포함한다. 제2 노즐들(1138)은 아래에서 추가적으로 논의되는 바와 같이, 배기 시스템(1115)의 온도를 제어하는 데 활용된다.

[0050] 배기 시스템(1115)은 노(10)의 측벽(107)으로부터 소모된 냉매를 제거하는 데 활용된다. 배기 시스템(1115)은, 배기 시스템(115)을 참조하여 전술된 바와 같이 펌프들(148)에, 또는 중력 배수부들에 커플링될 수 있는 배수 매니폴드(1140)를 포함한다.

[0051] 배수 매니폴드(1140)는 측벽(107)의 외부 측(1104)에 맞닿아 부착되거나 접할 수 있다. 배수 매니폴드(1140)는 또한, 외부 판(1106)에 부착될 수 있다. 배수 매니폴드(1140)는 일반적으로 측벽(107)에 외접하고, 그리고 배기 시스템(115)을 참조하여 전술된 바와 같이 소모된 냉매를 수집하고 그리고 제거하도록 구성되는 중공형 내부를 포함한다. 배수 매니폴드(1140)는 개방 채널이거나, 예를 들어, 직사각형 단면 배관으로 만들어진 실질적으로 폐쇄된 채널일 수 있다. 배수 매니폴드(1140)는, 전술된 바와 같이, 분할부에 의해 원주 방향으로 분리될 수 있거나 분리되지 않을 수 있다. 배수 매니폴드(1140)가 부가의 분할부들을 포함할 수 있는 것이 이해될 수 있다. 도 11에서 묘사되는 예에서, 비록 다른 프로파일 튜브 단면들이 활용될 수 있지만, 배수 매니폴드(1140)는 정사각형 튜브이다.

[0052] 루프쪽으로 향하는 배수 매니폴드(1140)의 최상부 표면은, 노의 측벽(107) 상에 분무되었던 소모된 냉매를 수용하기 위한 복수의 개구들을 포함한다. 도 11에서 묘사되는 예에서, 적어도 제1 개구(1142) 및 제2 개구(1144)는 소모된 냉매를 수용하기 위한 배수 매니폴드의 최상부 표면을 통해 배치된다. 제1 개구(1142)는 탭 스파우트(147) 위의 탭 측(145) 상에 배치된다. 제2 개구(1144)는 슬래그 도어(149) 위의 슬래그 측(155) 상에 배치된다.

[0053] 논의된 바와 같이, 슬래깅하기 위해 티핑하거나(tipping) 쏟기(pour) 위해 티핑할 때, 배수 매니폴드(1140)가 과열되는 것을 방지하기 위해, 분배 시스템(1113)의 배수 냉각 부분(1119)은 개구들(1142, 1144)을 통해 배수 매니폴드(1140)로 냉매를 직접적으로 지향하도록 각이 형성되는 제2 노즐들(1138)(예컨대, 제2 노즐들(1138a, 1138b))을 포함한다. 예를 들어, 노즐(1138a)은 측벽(107)의 탭 측(145) 상에 위치되는 개구(1142)를 통해 배수 매니폴드(1140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정되는 반면, 노(10)가 슬래깅하도록 틸팅되거나 탭핑하도록 틸팅되는 여부와 관계없이, 노즐(1138b)은 측벽(107)의 슬래그 측(155) 상에 위치되는 개구(1144)를 통해 배수 매니폴드(1140)로 냉매를 직접 분무하도록 위치결정된다. 이에 따라, 본 개시는, 그렇지 않으면 노(10)가 틸팅될 때 냉매가 그 안에 조금 있거나 없으면서 극도의 열 부하들에 노출될 것인 측벽(107)의 배수 매니폴드(1140)의 섹션을 냉각하기 위한 효과적인 냉각 방법을 제공한다. 노즐들(1138a, 1138b)은 또한, 노즐들(1138a, 1138b)을 통한 유동이 전술된 바와 같이 노(10)의 경사에 응답하여 턴 온되거나(turned on) 턴 오프될(turned off) 수 있도록 제어 밸브들(169)(예컨대, 도 4에서 도시됨)과 인터페이싱될(interfaced) 수 있다.

[0054] 전술한 내용이 본 개시의 실시예들에 관한 것이지만, 다른 실시예 및 추가의 실시예가 본 개시의 기본 범주를 벗어나지 않고 창작될 수 있으며, 그리고 본 개시의 범주는 후속하는 청구항들에 의해 판정된다.

Claims

야금로(metallurgical furnace)의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템(cooling system)으로서,
상기 냉각 시스템은,
외부 표면 및 내부 표면을 가지고 그리고 냉각될 상기 노의 표면의 외부 벽으로부터 내부 벽을 이격시키는 내부 판;
냉매 공급 파이프(coolant supply pipe)에 유체식으로 연결되는 복수의 노즐들(nozzles) ─ 상기 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐은 상기 내부 판의 외부 표면에 대해 냉매를 분무하기 위해 배향을 가짐 ─ ;
상기 내부 판의 외부 표면으로부터 분무된 냉매를 수용하도록 위치결정되는 배수 매니폴드(drain manifold); 및
상기 배수 매니폴드로 냉매를 직접 분무하도록 구성되는 배향을 가지는 상기 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐을 포함하는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 내부 판으로부터 이격되는 외부 판을 더 포함하며, 상기 외부 판 및 상기 내부 판은 실질적으로 에워싸인 공간(enclosed space)을 적어도 부분적으로 규정하며, 상기 복수의 노즐들은 상기 실질적으로 에워싸인 공간 내에 위치되는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드는 상기 실질적으로 에워싸인 공간 내에 위치되는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드는 상기 실질적으로 에워싸인 공간에 대해 외부에 위치되는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 내부 판은 노 루프(furnace roof)의 부분인,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 내부 판은 노 측벽의 부분인,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 제2 노즐은 상기 공급 파이프에 유체식으로 커플링되는 헤더(header)에 커플링되는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐은 유체 소스들을 분리하도록 커플링되는,
야금로의 표면의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템으로서,
상기 냉각 시스템은,
냉각될 상기 루프의 외부 벽으로부터 내부 벽을 이격시키는 내부 판 ─ 상기 내부 벽은 중심 개구를 규정하며, 상기 내부 판은 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 상기 내부 판은, 상기 외부 표면이 상기 외부 벽을 향해 상기 내부 벽으로부터 멀어지는 방향으로 하방으로 경사지도록 성형됨 ─ ;
냉매 공급 파이프에 유체식으로 연결되는 복수의 노즐들 ─ 상기 복수의 노즐들 중 적어도 제1 노즐은 상기 내부 판의 외부 표면에 대해 냉매를 분무하도록 구성되는 배향을 가짐 ─ ;
상기 내부 판의 외부 표면으로부터 냉매를 수용하도록 위치결정되는 배수 매니폴드 ─ 상기 배수 매니폴드는 적어도 하나의 개구를 가지며, 상기 개구는 상기 내부 판의 외부 표면에 대해 분무된 냉매가 상기 개구를 관통하는 것을 가능하게 하도록 구성됨 ─ ; 및
상기 배수 매니폴드로 냉매를 직접 분무하도록 구성되는 배향을 가지는 상기 복수의 노즐들의 제2 노즐을 포함하는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 내부 벽 및 상기 외부 벽에 의해 상기 내부 판으로부터 이격되는 외부 판을 더 포함하며, 상기 외부 판, 상기 내부 판, 상기 내부 벽, 및 상기 외부 벽은, 실질적으로 에워싸인 공간을 전체적으로 규정하고, 상기 복수의 노즐들은 상기 실질적으로 에워싸인 공간 내에 위치되는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제10 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드 및 상기 제2 노즐은 상기 실질적으로 에워싸인 공간 내에 위치되는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제10 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드는 상기 실질적으로 에워싸인 공간에 대해 외부에 위치되는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 제2 노즐은 상기 적어도 하나의 개구를 통해 상기 배수 매니폴드로 냉매를 주로 분무하도록 위치결정되는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구는 제1 개구이며, 그리고
상기 배수 매니폴드는 제2 개구를 더 포함하며, 상기 제1 개구는 상기 루프의 제1 측 상에 위치되며, 그리고 상기 개구는 상기 루프의 제1 측 상에 대해 멀리 있는 상기 루프의 제2 측 상에 위치되는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제14 항에 있어서,
상기 제2 개구를 통해 상기 배출 매니폴드로 냉매를 직접 분무하도록 구성되는 배향을 가지는 제3 노즐을 더 포함하는,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
제14 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드는 일반적으로 튜브형 단면을 가지는 실질적으로 폐쇄된 도관인,
야금로의 루프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템.
야금로를 냉각하는 방법으로서,
상기 야금로의 벽의 내부 판의 외부 표면에 대해 복수의 분무 노즐들 중 적어도 제1 노즐로부터 냉매를 분무하는 단계 ─ 상기 내부 판은 상기 야금로의 내부에 노출되는 내부 표면을 가짐 ─ ;
상기 내부 판의 외부 표면으로부터 배수 매니폴드로 냉매를 배수하는 단계; 및
상기 복수의 노즐들 중 적어도 제2 노즐로부터 직접적으로 상기 배수 매니폴드로의 냉매의 분무를 지향하는 단계를 포함하는,
야금로를 냉각하는 방법.
제17 항에 있어서,
상기 배수 매니폴드의 제1 부분이 레벨 평면(level plane) 위에 있으며 그리고 상기 배수 매니폴드의 제2 부분이 상기 레벨 평면 아래에 있도록, 축을 중심으로 상기 노를 틸팅하는 단계, 및
단지 상기 배수 매니폴드의 제1 부분이 상기 레벨 평면 위에 있을 때에만, 상기 제1 노즐로부터 상기 배수 매니폴드의 제1 부분으로 냉매를 분무하는 단계를 더 포함하는,
야금로를 냉각하는 방법.
제17 항에 있어서,
상기 내부 판은 노 루프의 부분인,
야금로를 냉각하는 방법.
제17 항에 있어서,
상기 내부 판은 노 측벽의 부분인,
야금로를 냉각하는 방법.