KR20200020131A - 건조 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20200020131A KR1020180095472A KR20180095472A KR20200020131A KR 20200020131 A KR20200020131 A KR 20200020131A KR 1020180095472 A KR1020180095472 A KR 1020180095472A KR 20180095472 A KR20180095472 A KR 20180095472A KR 20200020131 A KR20200020131 A KR 20200020131A
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Abstract

본 발명은 건조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상부가 개방된 용기의 내부를 건조시키는 방법으로서, 상기 용기의 상부를 폐쇄하는 과정; 및 상기 용기의 내부에 열풍을 공급하는 과정;을 포함하고, 대탕도 등과 같이 상부가 개방된 용기의 내부를 균일하게 건조시킬 수 있다.

Description

건조 장치 및 그 방법{Apparatus for desiccating cured refractory and method thereof}
본 발명은 건조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용기의 내부를 효율적으로 건조시킬 수 있는 건조장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고로 작업은 용광로의 상부로부터 철광석과 코크스를 장입한 후 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 하부로부터 불어넣어 그 열로서 철광석을 용융, 환원시켜 용선을 생산하게 된다. 고로 내에 생성된 용융물은 용선과 슬래그가 혼재된 상태로 고로의 측면에 형성되는 출선구를 통해 배출된다. 출선구에서 배출되는 용융물은 고로의 주상에 설치된 대탕도를 지나게 된다.
대탕도는 고온의 용융물을 이동시키는 경로로 사용되기 때문에 고온에 견딜 수 있도록 형성될 수 있다. 대탕도는 철피를 이용하여 외형을 형성하고, 철피의 내부에 내화벽돌과 부정형 내화물을 시공하여 형성될 수 있다. 이때, 부정형 내화물은 고온의 용융물과 직접 접촉하여 팽창과 수축을 반복하게 되면서 침식되고, 이로 인해 철피가 변형되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 대탕도를 통해 처리되는 용선량이 20만톤 정도되면, 부정형 내화물을 해체한 다음 재시공하는 대탕도 수리 작업을 정기적으로 하게 된다. 그런데 부정형 내화물을 시공할 때 다량의 수분이 사용되기 때문에 대탕도에 부정형 내화물을 재시공한 이후에는 건조 작업을 수행하게 된다.
일반적으로 대탕도의 부정형 내화물을 건조시키는 경우, 대탕도 내부에 연료 가스를 배출시킬 수 있는 분사홀이 형성된 배관을 설치하고, 화염을 발생시켜 부정형 내화물을 직접적으로 건조시켰다. 이와 같은 경우, 배관에 형성된 분사홀이 간격을 가지며 이격되어 있기 때문에 화염이 발생하는 분사홀과, 분사홀 사이 공간에서 온도 차이가 발생하기 때문에 부정형 내화물이 균일하게 건조되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 부정형 내화물을 건조시키는 경우, 부정형 내화물의 가열 온도를 일정한 패턴을 갖도록 조절해야 하지만, 고숙련 작업자가 경험에 의해 가열 온도를 조절하는데 어려움이 있었다. 게다가 연료 가스로 주로 코크스 오븐 가스를 사용하기 때문에 작업자가 코크스 오븐 가스에 노출되어 중독될 수 있는 위험이 있었다.
KR 1997-0034543 U
본 발명은 대탕도에 시공된 부정형 내화물을 균일하게 건조시킬 수 있는 건조 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 건조 장치는, 상부가 개방된 용기를 커버하기 위한 덮개부재; 상기 용기의 내부에 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부; 및 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍의 이동 방향을 유도하기 위해 상기 덮개부재의 하부에 구비되는 유도부재;를 포함할 수 있다.
상기 덮개부재는, 상기 용기의 상부를 커버하기 위한 수평부; 및 상기 용기의 측면의 적어도 일부를 커버하기 위해 상기 수평부의 양쪽에서 하부방향으로 절곡되는 절곡부;를 포함할 수 있다.
상기 덮개부재는 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 외부로 배출시키기 위한 배풍구를 포함하고, 상기 배풍구에 열풍의 배출량을 조절할 수 있는 배출관을 연결할 수 있다.
상기 열풍공급부는, 상기 덮개부재를 관통하도록 상기 덮개 부재에 설치되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 연료 가스를 공급하기 위해 상기 하우징에 연결되는 연료 가스 공급관; 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하기 위해 상기 하우징에 연결되는 공기 공급관; 공기를 상기 하우징 내부로 유입시키기 위한 흡인팬; 연료 가스와 공기를 이용하여 열풍을 제조하기 위해 상기 하우징의 내부에 구비되는 버너; 및 상기 용기의 내부로 열풍을 공급하도록 상기 하우징의 하부에 연결되는 열풍공급관;을 포함할 수 있다.
상기 용기는 일방향으로 연장되는 장방형으로 형성되고, 상기 열풍 공급관은 상기 용기가 연장되는 방향으로 열풍을 공급하기 위한 수평관을 포함하며, 상기 수평관은 상기 유도부재의 하부에 배치될 수 있다.
상기 유도부재는 평평한 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 용기의 내부 바닥면 및 상기 용기의 내측벽과 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 유도부재는 상기 덮개부재의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 곡률을 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
상기 유도부재는 폭방향으로 양쪽 단부가 상향 또는 하향 경사지도록 절곡될 수 있다.
상기 용기가 연장되는 방향에 대해서, 상기 유도부재의 양단부는 하향 경사지도록 형성되는 배치될 수 있다.
상기 유도부재는 복수개가 상하방향으로 이격되도록 배치되고, 상기 수평관은 유도부재의 하부마다 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 건조 방법은, 상부가 개방된 용기의 내부를 건조시키는 방법으로서, 상기 용기의 상부를 폐쇄하는 과정; 상기 용기의 내부에 열풍을 공급하는 과정; 및 상기 용기의 내부로 공급된 열풍을 상기 용기의 길이방향 및 높이방향으로 유도하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 용기의 상부를 폐쇄하는 과정은, 상기 용기의 상부를 폐쇄하기 위한 덮개부재와 상기 용기의 바닥면 사이에 적어도 하나 이상의 유도부재를 설치하는 과정을 포함하고, 상기 유도부재는 상기 용기의 내측벽과 이격시킬 수 있다.
상기 열풍을 공급하는 과정은, 상기 유도부재와 상기 용기의 바닥면 사이에 열풍을 공급하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 유도부재가 복수개인 경우, 상기 열풍을 공급하는 과정은, 유도부재 사이에 열풍을 공급하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태들에 의하면, 대탕도에 시공된 부정형 내화물을 균일하게 건조시킬 수 있다. 즉, 열풍을 이용하여 대탕도에 시공된 부정형 내화물을 건조시키는 경우, 대탕도의 상부를 폐쇄하고 대탕도의 내부에 열풍의 이동 경로를 형성할 수 있는 유도부재를 설치할 수 있다. 이에 대탕도로 공급된 열풍이 유도부재에 의해 대탕도 전체에 걸쳐 균일하게 분산되어 이동함으로써 대탕도의 내벽에 시공된 부정형 내화물을 효율적으로 건조시킬 수 있다.
또한, 대탕도 내에서 열풍의 온도 차이를 저감시킴으로써 부정형 내화물을 균일하게 건조시킬 수 있어 부정형 내화물의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 대탕도에 설치한 상태를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 개략적으로 보여주는 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 선B-B'에 따른 단면도.
도 5는 열풍공급부의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 이용하여 용기(대탕도)를 건조시키는 상태를 보여주는 도면.
도 7은 유도부재의 다양한 변형 예를 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 변형 예에 따른 건조 장치를 개략적으로 보여주는 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 요소를 명확하게 표현하기 위하여 크기를 과장하거나 확대하여 표현하였으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본원발명에 따른 건조 장치는 상부가 개방되고 내부에 공간이 형성되는 다양한 용기를 건조시키는데 적용될 수 있다. 이하에서는 고로의 대탕도를 건조시킬 때 본 발명에 따른 건조 장치를 적용하는 예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 대탕도에 설치한 상태를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 이하에서는 대탕도(200)가 연장되는 방향은 길이방향이라 하고, 길이방향에 대해서 수평으로 교차하는 방향은 폭방향이라 하고, 길이방향에 대해서 수직으로 교차하는 방향은 높이방향이라 한다.
대탕도(200)는 고로(100)의 출선구(110)를 통해 배출되는 용융물을 용선과 슬래그로 분리하기 위한 것이다. 대탕도(200)는 내부에 용융물을 수용할 수 있도록 공간이 형성되고, 상부는 개방된 중공의 박스 형상, 예컨대 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 대탕도(200)의 내부에는 대탕도(200)의 폭방향을 따라 가로지는 거름부재(210), 예컨대 스키머가 형성될 수 있다. 거름부재(210)는 상부면이 대탕도(200)의 상부면과 동일하거나 높게 배치되고, 하부면은 대탕도(200)의 바닥면으로부터 이격되도록 형성될 수 있다. 또한, 대탕도(200)에는 거름부재(210)를 기준으로 용융물의 이동방향에 대해서 전방에는 용선을 배출시키기 위한 용선 배출구(230)가 형성되고, 후방에는 슬래그를 배출시키기 위한 슬래그 배출구(220)가 형성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 대탕도(200)의 일측으로 유입된 용융물은 대탕도(200)의 타측을 향해 흐름을 형성할 수 있다. 용융물은 대탕도(200)를 따라 이동하면서 비중차이에 의해 용선과 슬래그로 분리될 수 있다. 즉, 비교적 비중이 큰 용선은 하부에 배치되고, 용선보다 비중이 작은 슬래그는 용선 상부에 배치될 수 있다. 용융물은 이와 같은 상태로 대탕도(200)를 따라 이동하면서 거름부재(210)에 의해 용선은 거름부재(210)와 대탕도(200)의 바닥면 사이를 거쳐 용선 배출구(230)로 배출되고, 슬래그는 슬래그 배출구(220)를 통해 배출될 수 있다.
대탕도(200)는 외형을 형성하는 철피(200a)와, 철피(200a) 내측에 축조되는 내화벽돌(200b)과, 내화벽돌(200b)의 상부에 형성되는 부정형 내화물(200c)을 포함하도록 형성될 수 있다(도 6 참조). 이때, 부정형 내화물(200c)을 다시 시공하는 경우, 대탕도(200)에 건조 장치(300)를 설치하여 대탕도(200) 내부에 열풍을 공급함으로써 대탕도(200)에 새로 시공된 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 선B-B'에 따른 단면도이고, 도 5는 열풍공급부의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치를 이용하여 용기(대탕도)를 건조시키는 상태를 보여주는 도면이고, 도 7은 유도부재의 다양한 변형 예를 보여주는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 건조 장치는, 대탕도(200)의 상부를 커버할 수 있는 덮개부재(310)와, 대탕도(200) 내부에 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부(320) 및 대탕도(200) 내부에서 열풍의 이동 경로를 형성하도록 덮개부재(310)의 하부에 구비되는 유도부재(330)를 포함할 수 있다. 또한, 대탕도(200)의 내부 온도를 측정하기 위한 측정부재(340)와, 측정부재(340)에서 측정된 결과를 이용하여 열풍공급부(320)의 동작을 제어할 수 있는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
덮개부재(310)는 대탕도(200)의 상부를 커버할 수 있도록 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 덮개부재(310)는 대탕도(200)의 상부에 안착 및 분리 가능하도록 형성되며, 열풍을 이용하여 대탕도(200)의 부정형 내화물을 건조시킬 때 대탕도(200) 내부로 공급되는 열풍이 외부로 유출되는 것을 억제하는 동시에, 대탕도(200) 내부의 온도를 유지하는 역할을 할 수 있다. 이에 덮개부재(310)는 고온, 예컨대 600 내지 700℃ 정도의 온도에서 견딜 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 덮개부재(310)는 철피(310a)와, 철피(310a)의 하부면에 구비되는 단열재층(310b)을 포함하도록 형성될 수 있다.
덮개부재(310)는 대탕도(200)의 상부를 커버할 수 있는 수평부(310X)와, 대탕도(200)의 측면의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 수평부(310X)의 양쪽에서 하부방향으로 절곡되는 절곡부(310Y)를 포함할 수 있다. 수평부(310X)는 대탕도(200)의 폭방향 및 길이방향을 커버할 수 있을 정도의 크기로 형성될 수 있다. 그리고 절곡부(310Y)는 대탕도(200)에 열풍을 공급할 때 수평부(310X)와 대탕도(200)의 상부면 사이에 형성되는 공간으로 열풍이 유출되는 것을 억제하기 위한 것이다. 따라서 절곡부(310Y)는 적어도 대탕도(200)의 상부면과 덮개부재(310)의 수평부(310X) 하부면 사이에 형성되는 공간을 폐쇄할 수 있을 정도의 길이로 형성되는 것이 좋다. 여기에서는 절곡부(310Y)가 하부방향으로 절곡되는 것으로 설명하지만, 대탕도(200)의 측면을 커버할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
덮개부재(310)는 대탕도(200)의 길이방향을 따라 배치되어 대탕도(200)의 상부면을 커버할 수 있다. 이때, 대탕도(200)가 20m 정도의 길이와 3m 정도의 폭을 갖고 있다. 이에 덮개부재(310)를 하나의 구조물로 형성할 수도 있지만, 이 경우 덮개부재(310)의 크기가 대형화될 수밖에 없기 때문에 설치 및 보관 등을 용이하게 하기 위하여 복수 개로 분할하여 형성될 수도 있다. 이하에서는 덮개부재(310)가 복수 개, 예컨대 3개로 분할된 예에 대해서 설명한다. 이 경우 복수개의 덮개부재(310)를 상하방향으로 적재하여 보관할 수 있도록 덮개부재(310)에는 상부방향으로 돌출되는 지지대(318)를 구비할 수도 있다.
대탕도(200)를 길이방향으로 3개의 영역으로 구분하는 경우, 중심부에 배치되는 덮개부재를 제1덮개부재(310A)라 하고, 출선구(110) 측에 배치되는 덮개부재를 제2덮개부재(310B), 용선 배출구(230) 측에 배치되는 덮개부재를 제3덮개부재(310C)라 한다.
덮개부재(310)에 하나의 열풍공급부(320)를 설치하는 경우, 덮개부재(310)에는 열풍공급부(320)를 설치하기 위한 제1삽입구(314)와, 대탕도(200) 내부의 온도를 측정하기 위한 측정부재(340)를 설치하기 위한 제2삽입구(318a, 318b)가 형성될 수 있다. 이때, 제1삽입구(314)는 제1덮개부재(310A)에 형성될 수 있고, 제2삽입구(318a, 318b)는 제2덮개부재(310B)와 제3덮개부재(310C)에 각각 형성될 수 있다.
반면, 열풍공급부를 추가로 설치하는 경우에는 제2덮개부재(310B)와 제3덮개부재(310C) 중 적어도 어느 하나에 열풍공급부를 설치하기 위한 삽입구를 추가로 형성할 수도 있다. 또한, 측정부재는 제2덮개부재(310B)와 제3덮개부재(310C)를 포함한 제1덮개부재(310A)에도 설치될 수도 있다.
또한, 덮개부재(310)에는 대탕도(200)로 공급되는 열풍 및 수분을 배출시키기 위한 배풍구(316a, 316b)가 형성될 수 있다. 이때, 배풍구(316a, 316b)에는 덮개부재(310)의 상부로 돌출되는 배출관(350)을 연결할 수 있으며, 배출관(350)에는 열풍 및 수분의 배출량을 조절하기 위하기 위한 조절부재(352)가 구비될 수 있다. 조절부재(352)는 배출관(350)의 개도를 조절하여 수분과 열풍의 배출량을 조절할 수 있다.
그리고 덮개부재(310)는 보조덮개(312)를 포함할 수도 있다. 보조덮개(312)는 덮개부재(310)의 길이방향으로 적어도 일측에 단부에 상하방향으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 고로(100)의 출선구(110)에 인접한 대탕도(200)의 일측면과, 용선이 배출되는 용선 배출구(230)에 인접한 대탕도(200)의 타측면은 개방되도록 형성될 수 있다. 이에 대탕도(200)의 상부에 덮개부재(310)를 설치하고 대탕도(200)의 내부에 열풍을 공급하면 대탕도(200)의 일측면과 타측면을 통해 열풍이 유출될 수 있다. 따라서 덮개부재(310)의 일측, 또는 양측에 보조덮개(312)를 설치하여 대탕도(200)를 폐쇄할 수 있다.
도 5를 참조하면, 열풍공급부(320)는 덮개부재(310), 예컨대 제1덮개부재(310A)의 제1삽입구(314)를 관통하며 제1덮개부재(310A)에 고정되는 하우징(322)과, 하우징(322)의 내부에 연료 가스를 공급하기 위해 하우징(322)에 연결되는 연료 가스 공급관(324)과, 하우징(322)의 내부에 공기를 공급하기 위해 하우징에 연결되는 공기 공급관(326)과, 공기를 하우징(322) 내부로 유입시키기 위한 흡인팬(미도시)과, 연료 가스와 공기를 이용하여 열풍을 제조하기 위해 하우징(322)의 내부에 구비되는 버너(미도시) 및 대탕도(200)의 내부로 열풍을 공급하도록 하우징(322)의 하부에 연결되는 열풍공급관(328)을 포함할 수 있다.
하우징(322)은 내부에 열풍을 제조하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 하우징(322)은 제1덮개부재(310A)의 상부에서 제1삽입구(314)의 상부를 통해 삽입되어 제1덮개부재(310A)에 고정 설치될 수 있다.
연료 가스 공급관(324)은 하우징(322)에 연결되어 하우징(322) 내부로 연료 가스를 공급할 수 있다. 이때, 연료 가스는 코크스 오븐 가스, 액화천연가스(LNG) 등이 사용될 수 있다.
공기 공급관(326)은 하우징(322)에 연결되어 하우징(322) 내부로 공기를 공급할 수 있다. 공기 공급관(326)에는 흡인팬이 구비되어 공기를 공기 공급관(326)을 통해 하우징(322) 내부로 유입시킬 수 있다.
연료 가스 공급관(324)과 공기 공급관(326)은 외부에 노출되는 하우징(322)의 상부측에 연결될 수 있다.
버너는 하우징(322)의 내부에 구비되어 연료 가스 공급관(324)을 통해 공급되는 연료 가스를 연소시켜 공기 공급관(326)을 통해 공급되는 공기를 가열함으로써 열풍을 제조할 수 있다.
하우징(322)의 하부에는 하우징(322) 내부에서 제조된 열풍을 대탕도(200) 내부로 공급하기 위한 열풍공급관(328)이 연결될 수 있다. 열풍공급관(328)은 하우징(322)의 하부로부터 대탕도(200)의 내부 바닥 방향으로 연장되는 수직관(328a)과, 수직관(328a)의 하부에서 수평방향으로 연장되고 열풍을 배출시킬 수 있는 열풍 배출구(328c)가 형성되는 수평관(328b)을 포함할 수 있다. 이에 열풍공급관(328)은 대략 'ㅗ'자와 유사한 형태로 형성될 수 있다. 수평관(328b)은 열풍을 대탕도(200)의 길이방향으로 균일하게 공급할 수 있도록 배치될 수 있다. 즉, 수평관(328b)에 형성되는 열풍 배출구(328c)가 용융물이 유입되는 일측과 용선 배출구(230)가 형성되는 타측을 향하도록 배치할 수 있다. 이때, 열풍공급관(328)을 통해 공급되는 열풍이 대탕도(200)의 양쪽 끝부분까지 원활하게 도달할 수 있도록, 수평관(328b)의 단부를 하향 경사지도록 형성할 수도 있다.
열풍공급부(320)는 대탕도(200) 내부로 열풍을 발생시켜 공급할 수 있다면 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
그리고 하우징(322)으로 공급되는 연료 가스와 공기의 유량을 조절하기 위한 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 미리 설정된 온도 패턴으로 부정형 내화물을 건조시킬 수 있도록 하우징(322)으로 공급되는 연료 가스의 유량과 공기의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 건조 작업 중 측정부재(340)에서 측정된 온도를 이용하여 하우징(322)으로 공급되는 연료 가스의 유량과 공기의 유량을 조절할 수 있다. 이때, 공기의 유량은 흡인팬의 회전 속도 제어를 통해 제어할 수 있고, 연료 가스는 연료 가스 공급관(324)에 설치되는 유량조절기나 밸브 등을 제어함으로써 제어할 수 있다.
한편, 대탕도(200)의 내부 전체에 걸쳐 시공된 부정형 내화물을 효율적으로 건조시키기 위하여, 수평관(328b)를 대탕도(200)의 내부 바닥면에 인접하게 배치할 수 있다. 또는, 대탕도(200)의 바닥면을 향해 열풍을 공급할 수 있도록 수평관(328b)의 단부를 하향 경사지게 형성할 수 있다.
이와 같이 수평관(328b)의 배치 위치를 조절하더라도 열풍은 대탕도(200) 내에서 상승류를 형성하기 때문에 열풍이 공급되는 위치에서 멀어질수록, 즉 대탕도(200)의 길이방향에 대해서 양쪽 단부로 갈수록 부정형 내화물이 접촉할 수 있는 시간이 단축될 수 밖에 없다. 이에 열풍이 공급되는 대탕도(200)의 중심부와 양쪽 가장자리 영역에서는 온도 차이가 발생하게 되므로 부정형 내화물을 전체적으로 균일하게 건조시키는데 어려움이 있다.
따라서 본 발명에서는 유도부재(330)를 이용하여 대탕도(200) 내부로 공급된 열풍을 대탕도(200)의 길이방향 및 높이방향으로 유도하여 부정형 내화물을 균일하게 건조시킬 수 있도록 하였다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유도부재(330)는 덮개부재(310)의 하부에 덮개부재(310)와 이격되도록 배치될 수 있다. 유도부재(330)는 덮개부재(310)의 길이방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있으며, 대탕도(200)의 내벽과는 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에 열풍을 이동시킬 수 있는 경로를 형성할 수 있고, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내벽, 예컨대 내측벽과의 사이에는 열풍이 빠져나올 수 있는 통로를 형성할 수 있다.
유도부재(330)에는 열풍공급관(328)의 수직관(328a)을 삽입하기 위한 제3삽입구(332)가 형성될 수 있다. 열풍공급관(328)의 수직관(328a)은 제3삽입구(332)에 삽입되어 유도부재(330)를 관통하도록 배치되고, 수평관(328b)은 수직관(328a)의 하부에 연결되어 유도부재(330)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 하우징(322)에서 생성된 열풍은 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이 공간으로 공급되어 대탕도(200)의 길이방향을 따라 이동할 수 있다. 또한, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급된 열풍 중의 일부는 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내측면 사이에 형성되는 통로로 빠져나올 수 있다. 이때, 대탕도(200)의 바닥면에 시공된 부정형 내화물은 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이를 따라 이동하는 열풍에 의해 대탕도(200)의 길이방향을 따라 균일하게 건조될 수 있다. 또한, 대탕도(200)의 내측면에 시공된 부정형 내화물은 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내측면 사이에 형성되는 통로로 빠져나오는 열풍과 접촉하면서 대탕도(200)의 높이방향을 따라 더욱 효율적으로 건조될 수 있다.
참고로, 도면에서는 유도부재(330)가 열풍공급관(328)의 수직관(328a)에 의해 지지되는 것으로 나타내고 있으나, 별도의 고정부재(미도시)를 이용하여 덮개부재(310)에 연결할 수도 있다.
이와 같은 유도부재(330)는 고온에 견딜 수 있는 철판 등을 이용하여 형성될 수 있다.
유도부재(330)는 도 2에 도시된 것처럼, 평평한 플레이트 형상으로 형성될 수 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 다양한 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 유도부재(330a, 330b)는 덮개부재(310) 또는 대탕도(200)의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 곡률을 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수도 있다.
또는, 도 7의 (c) 및 (b)를 참조하면, 유도부재(330c, 330d)는 폭방향으로 양쪽 단부가 상향 또는 하향 경사지도록 절곡되도록 형성될 수도 있다.
도 7의 (a)와 (c)에 도시된 것처럼, 유도부재(330a, 330c)의 양쪽 단부를 상부측가 향하도록 형성하는 경우, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내측벽 사이로 빠져나오는 열풍의 양이 다소 증가하게 되어 대탕도(200)의 내측벽에 시공된 부정형 내화물을 보다 효과적으로 건조시킬 수 있다.
반면, 도 7의 (b)와 (d)에 도시된 것처럼, 유도부재(330b, 330d)의 양쪽 단부가 하부측을 향하도록 형성하는 경우에는, 유도부재(330b, 330d)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급된 열풍을 감싸는 효과를 나타내기 때문에 열풍을 대탕도(200)의 길이방향을 따라 효과적으로 이동시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 열풍이 대탕도(200)의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 유도부재(330)의 저면에 요철구조를 형성할 수도 있다. 또한, 유도부재(330)의 길이방향에 대해서 유도부재(330)의 양쪽 단부를 하향 경사지도록 형성하여 열풍이 상승하는 것을 억제함으로써 대탕도(200)에 시공된 부정형 내화물을 더욱 효과적으로 건조시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 변형 예에 따른 건조 장치를 이용하여 용기(대탕도)를 건조시키는 상태를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 건조 장치는 복수의 유도부재(330, 330')를 포함할 수 있다. 복수의 유도부재(330, 330')는 대탕도(200)의 내부에서 상하방향으로 이격되도록 배치되어, 대탕도(200)의 내부 공간을 높이방향으로 복수개로 분할할 수 있다. 그리고 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이 및 유도부재(330)와 유도부재(330') 사이에 열풍공급관(328)의 수평부(328, 328')를 각각 배치할 수 있다. 이에 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이 및 유도부재(330)와 유도부재(330') 사이로 열풍이 공급될 수 있다.
이와 같은 방법으로 열풍을 공급하면, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급된 열풍이 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내측벽 사이로 빠져나와 대탕도(200)의 내측벽을 따라 상승하면서 발생하는 열풍의 온도 차이를 저감시킬 수 있다. 즉, 열풍이 대탕도(200)의 바닥면으로부터 상부측으로 이동하면서 온도가 저하될 수 있는데, 유도부재(330)와 유도부재(330') 사이, 예컨대 대탕도(200)의 높이방향에서 중간 지점에서 고온의 열풍을 다시 한 번 공급해줌으로써 열풍의 온도를 보상해줄 수 있다. 따라서 대탕도(200)의 높이방향을 따라 발생하는 열풍의 온도 차이를 저감시켜 대탕도(200)의 내측벽에 시공된 부정형 내화물을 보다 효율적으로 건조시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 건조 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 새로운 부정형 내화물이 시공된 대탕도(200)의 상부에 건조 장치(300)를 설치한다. 이때, 건조 장치(300)의 덮개부재(310)를 대탕도(200) 상부에 안착시켜 대탕도(200)의 상부를 폐쇄하고, 보조덮개(312)를 이용하여 고로(100)의 출선구(110)에 인접한 대탕도(200)의 일측면과, 용선 배출구(230)에 인접한 대탕도(200)의 타측면을 폐쇄할 수 있다.
대탕도(200)의 상부에 건조 장치(300)를 설치하면, 대탕도(200)의 내부에 유도부재(330)가 배치되고, 유도부재(330) 하부에는 열풍공급관(328)의 수평관(328b)이 배치될 수 있다.
이후, 흡인팬을 작동시켜 하우징(322) 내부에 공기를 공급하고, 열풍공급부(320)의 하우징(322) 내부에 연료 가스를 공급하면서 버너를 작동시킬 수 있다. 이에 연료 가스가 연소되면서 하우징(322) 내부로 공급되는 공기를 가열하여 열풍이 제조될 수 있다. 열풍은 열풍공급관(328)의 수직관(328a)과 수평관(328b)을 거쳐 열풍 배출구(328c)를 통해 대탕도(200) 내부로 공급될 수 있다. 이때, 열풍은 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급될 수 있다.
대탕도(200) 내부로 공급되는 열풍 중 일부는 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에서 대탕도(200)의 길이방향을 따라 유도되어 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다. 그리고 대탕도(200) 내부로 공급되는 열풍 중 일부는 유도부재(330)와 대탕도(200)의 내측면 사이로 빠져나와 대탕도(200)의 높이방향으로 유도되어 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 유도부재(330)를 상하방향으로 적층하여 사용하는 경우에는, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이, 그리고 유도부재(330)와 유도부재(330') 사이로 열풍이 공급될 수 있다. 이때, 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급된 열풍 중 일부는 대탕도(200)의 길이방향을 따라 유도 또는 이동하며 대탕도(200) 바닥면에 시공된 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다. 그리고 유도부재(330)와 대탕도(200)의 바닥면 사이로 공급된 열풍 중 일부는 대탕도(200)의 내측벽 사이로 빠져나와 대탕도(200)의 내측벽을 따라 상승하면서 대탕도(200)의 내측벽에 시공된 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다.
이와 함께 유도부재(300)와 유도부재(300') 사이로 공급된 열풍은 유도부재(300')와 대탕도(200)의 내측벽 사이를 통해 빠져나와 대탕도(200)의 내측벽을 따라 상승하면서 대탕도(200)의 내측벽에 시공된 부정형 내화물을 건조시킬 수 있다. 이때, 유도부재(300')와 대탕도(200)의 내측벽 사이로 빠져나온 열풍은 유도부재(300)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에서 빠져나온 열풍과 합쳐질 수 있다. 유도부재(300)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에서 빠져나온 열풍은 대탕도(200)의 바닥면과 내측벽에 시공된 부정형 내화물과 접촉한 상태로 대탕도(200) 내부에 공급되었을 때보다 온도가 저하된 상태이다. 이에 유도부재(300)와 유도부재(300')에 열풍을 공급해주면, 유도부재(300)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에서 빠져나온 열풍과 유도부재(300)와 유도부재(300')에서 빠져나온 열풍이 합쳐지면서 유도부재(300)와 대탕도(200)의 바닥면 사이에서 빠져나온 열풍의 온도를 보상시켜 줄 수 있다. 따라서 대탕도(200)의 높이방향을 따라 발생하는 열풍의 온도 차이를 저감시켜 대탕도(200)의 내측벽에 시공된 부정형 내화물을 보다 효율적으로 건조시킬 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 고로 110: 출선구
200: 대탕도 300: 건조 장치
310: 덮개부재 320: 열풍공급부
330: 유도부재 340: 측정부재
350: 배풍관

Claims (14)

  1. 상부가 개방된 용기를 커버하기 위한 덮개부재;
    상기 용기의 내부에 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부; 및
    상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍의 이동 방향을 유도하기 위해 상기 덮개부재의 하부에 구비되는 유도부재;
    를 포함하는 건조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 덮개부재는,
    상기 용기의 상부를 커버하기 위한 수평부; 및
    상기 용기의 측면의 적어도 일부를 커버하기 위해 상기 수평부의 양쪽에서 하부방향으로 절곡되는 절곡부;를 포함하는 건조 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 덮개부재는.
    상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 외부로 배출시키기 위한 배풍구를 포함하고,
    상기 배풍구에 열풍의 배출량을 조절할 수 있는 배출관을 연결하는 건조 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 열풍공급부는,
    상기 덮개부재를 관통하도록 상기 덮개 부재에 설치되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 연료 가스를 공급하기 위해 상기 하우징에 연결되는 연료 가스 공급관;
    상기 하우징의 내부에 공기를 공급하기 위해 상기 하우징에 연결되는 공기 공급관;
    공기를 상기 하우징 내부로 유입시키기 위한 흡인팬;
    연료 가스와 공기를 이용하여 열풍을 제조하기 위해 상기 하우징의 내부에 구비되는 버너; 및
    상기 용기의 내부로 열풍을 공급하도록 상기 하우징의 하부에 연결되는 열풍공급관;
    을 포함하는 건조 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 용기는 일방향으로 연장되는 장방형으로 형성되고,
    상기 열풍 공급관은 상기 용기가 연장되는 방향으로 열풍을 공급하기 위한 수평관을 포함하며,
    상기 수평관은 상기 유도부재의 하부에 배치되는 건조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 유도부재는 평평한 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 용기의 내부 바닥면 및 상기 용기의 내측벽과 이격되도록 배치되는 건조 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 유도부재는 상기 덮개부재의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 곡률을 갖는 플레이트 형상으로 형성되는 건조 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 유도부재는 폭방향으로 양쪽 단부가 상향 또는 하향 경사지도록 절곡되는 건조 장치.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기가 연장되는 방향에 대해서,
    상기 유도부재의 양단부는 하향 경사지도록 형성되는 배치되는 건조 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 유도부재는 복수개가 상하방향으로 이격되도록 배치되고,
    상기 수평관은 유도부재의 하부마다 배치되는 건조 장치.
  11. 상부가 개방된 용기의 내부를 건조시키는 방법으로서,
    상기 용기의 상부를 폐쇄하는 과정;
    상기 용기의 내부에 열풍을 공급하는 과정; 및
    상기 용기의 내부로 공급된 열풍을 상기 용기의 길이방향 및 높이방향으로 유도하는 과정;을 포함하는 건조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 용기의 상부를 폐쇄하는 과정은,
    상기 용기의 상부를 폐쇄하기 위한 덮개부재와 상기 용기의 바닥면 사이에 적어도 하나 이상의 유도부재를 설치하는 과정을 포함하고,
    상기 유도부재는 상기 용기의 내측벽과 이격시키는 건조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 열풍을 공급하는 과정은,
    상기 유도부재와 상기 용기의 바닥면 사이에 열풍을 공급하는 과정을 포함하는 건조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 유도부재가 복수개인 경우,
    상기 열풍을 공급하는 과정은,
    유도부재 사이에 열풍을 공급하는 과정을 더 포함하는 건조 방법.
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