KR810001641B1 - Plasma arc vertical shaft furnace - Google Patents

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KR810001641B1
KR810001641B1 KR7802193A KR780002193A KR810001641B1 KR 810001641 B1 KR810001641 B1 KR 810001641B1 KR 7802193 A KR7802193 A KR 7802193A KR 780002193 A KR780002193 A KR 780002193A KR 810001641 B1 KR810001641 B1 KR 810001641B1
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plasma arc
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KR7802193A
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시이 · 와드 죠오지
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테론 디이 · 제닝스
사우스와이어 컴패니
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Abstract

A vertical shaft furnace comprising melting chamber having upper and lower chamber, outlet means in lower chamber portion communicating with molten metal collecting means for continuosly withdrawing molten metal therefrom, a plurality of downwardly-inclined openings arranged in two vertically spaced plances and in spaced relation about the lower chamber portion, plasma arc torches arranged in said openings, means for connecting an electrical power source between torches and metal charge and means connected to torches for extending and retracting torches relative to lower chamber portion into operating positions thereof.

Description

플라즈마 아아크 수직축로(Plasam arc vertical shaft haft furnace)Plasma arc vertical shaft haft furnace

제1도는 본 발명에 따라 측벽에 설치된 플라즈마 아아크 토오치를 사용한 수직축로의 단면을 나타낸 부분적으로 절개된 측면도.1 is a partially cutaway side view showing a cross section of a vertical axis using a plasma arc torch installed on a sidewall in accordance with the present invention;

제2도는 제1도의 선 II-II를 따라 취한 본 발명의 수직 축로의 수평 단면도.2 is a horizontal sectional view of the vertical axis of the present invention taken along line II-II of FIG.

제3도는 제1도의 선 III-III을 따라 취한 본 발명의 수직 축로의 수평 단면도.3 is a horizontal cross-sectional view of the vertical axis of the present invention taken along line III-III of FIG.

제4도는 본 발명의 수직 축로의 측벽내에 플라즈마 아아크 토오치르 정착시킨 것을 나타낸 부분적인 단면의 측입면도.4 is a side elevational view in partial cross-section showing the plasma arc torch settling in the sidewall of the vertical axis of the present invention.

본 발명은 전기 아아크로(爐)에 관한 것이며, 특히 미가공 금속 및 스크랩(scrap) 금속을 신속히 용융시키기 위한 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 용융 금속의 연속적인 공급을 가능케 하며, 특히 연속 주조기 사용을 위한 측벽에 설치된 플라즈마(plasma) 아아크 토오치를 갖춘 수직축로에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to electric arc furnaces, and more particularly, to an apparatus for rapidly melting raw metals and scrap metals. In particular, the present invention relates to a vertical axis which enables the continuous supply of molten metal and in particular has a plasma arc torch installed on the side wall for use of a continuous casting machine.

계속되는 공정을 위해서 로내에서 즉, 연속 주조기에서 연속 또는 준연속적으로 공급되는 금속 장입물의 용융에는 막대한 양의 열 에너지가 필요한데, 이 열 에너지는 거의로로부터의 복사 및 전도에 의해서 주위로 손실되는 것이 있다. 이와 같이 주위로 손실되는 열량을 효율적으로 개선시키고 최소화시키기 위해서는 가능한 가장 짧은 시간내에 용융을 달성시키도록 경제적인 면에서나 에너지 보존 전지에서나 중요한 일이다. 로내에서 용융 금속을 위해서 플라즈마 아아크를 사용하는 것은 예를 들면 9,727-19.727℃의 더욱 높은 열을 수반하기 때문에 용융 속도를 대단히 개선시킬 수 있다는 것은 공지되어 있다. 역시 도 측벽에 장치된 플라즈마 아아크 토오치의 선택적인 위치에 의해서 플라즈마 아아크 토오치로부터 스크랩 금속 장입물로의 열전달 효과가 개선된다는 것도 공지되어 있다. 이와 같은 플라즈마 아아크로 기구는 이를테면 미합중국 특허 공보 제3,422,206 및 3,749,803호에 기술되어 있다. 그러나 이와 같은 종전의 기술은 용융 금속을 연속 주조기에 연속적으로 적용시킬 수가 없어서 빈번히 용융 금속의 출탕을 지연시켜서 결과적으로 시간의 낭비와 열 에너지의 실질적인 손실을 가져왔다. 다른 종전의 로도 또한 냉각 주물을 재용해 시키고, 소비재 금속 바아를 주괴(ingot)로 정련하기 위해서 플라즈마 토오치를 사용하였고, 이들은 미합중국 특허 공보 제3,496,280호 및 3,736,361호에 기술된 로 장치에 의해서 예증되어 있다.For subsequent processing, the melting of metal charges fed continuously or semi-continuously in a furnace, ie in a continuous casting machine, requires a great amount of heat energy, which is almost lost to radiation by conduction and conduction from the furnace. . In order to efficiently improve and minimize the amount of heat lost to the environment, it is important both economically and in energy conservation cells to achieve melting in the shortest possible time. It is known that the use of plasma arcs for molten metal in furnaces entails much higher heat, for example 9,727-19.727 ° C., which can greatly improve the melt rate. It is also known that the heat transfer effect from the plasma arc torch to the scrap metal charge is improved by the selective position of the plasma arc torch, also provided on the sidewall of the figure. Such plasma arc mechanisms are described, for example, in US Pat. Nos. 3,422,206 and 3,749,803. However, such prior art cannot apply molten metal continuously to a continuous casting machine, frequently delaying the tapping of molten metal, resulting in waste of time and substantial loss of thermal energy. Other conventional furnaces also used plasma torches to re-dissolve the cooling castings and to refine consumer metal bars into ingots, which were exemplified by the furnace apparatus described in US Pat. Nos. 3,496,280 and 3,736,361. have.

그러나 일반적으로 금속 용해로에서 플라즈마 아아크 토오치의 사용은 냉각된 금속 용해로 및 전술한 바와 같은 단속적인 로에서는 제한을 받는다. 가령 미합중국 특허 공보 제3,199,977호와 3,788,623호에 기술된 연속적으로 스크랩 금속을 용해하기 위한 수직 연료 연소로가 공지되었다고 해도, 공지된 범위내에서 연속 주조기에서의 주조를 위한 용융 금속의 연속적인 공급을 위해서 수직로가 사용되어 왔다. 종래의 연료-연소로에서, 로에 스크랩 금속과 함께 간헐적인 또는 준 연속적인 장입은 장입물로 로의 상부에 인접한 구멍을 경유해서 로내에 투하시킴으로써 또한 장입물을 무질서하게 배치된 위치로 되게끔하고, 장입물이 용해됨에 따라 로 축에서 하강되는 스크랩의 수직 기둥을 형성함으로써 달성되었다. 장입후, 장입구는 닫히며, 그 다음 첨가 스크랩 물질이 같은 방식으로 필요하다면 간헐적으로 장입된다.In general, however, the use of plasma arc torch in metal melting furnaces is limited in cooled metal melting furnaces and intermittent furnaces as described above. Although the vertical fuel combustion furnaces for continuously dissolving scrap metals described in, for example, US Pat. Nos. 3,199,977 and 3,788,623 are known, for the continuous supply of molten metal for casting in a continuous casting machine within the known range, Vertical furnaces have been used. In conventional fuel-fired furnaces, intermittent or semi-continuous charging with scrap metal into the furnace causes the charge to be dropped into the furnace via a hole adjacent to the top of the furnace and also to place the charge in a disorderly arranged position, This was accomplished by forming a vertical column of scrap that descends from the furnace axis as the charge dissolves. After charging, the charging inlet is closed and then additional scrap material is loaded intermittently if necessary in the same way.

전술한 미합중국 특허 공보 제3,199,977호에서 기술된 바와 같이, 이러한 무질서한 장입 방법은 금속 장입에 있어 충격을 감소시키고, 따라서 용해 속도를 증진시킨다. 그러나 이러한 수직축 용해로의 시간을 이용한 장입 방법은 만약 플라즈마 아아크 토오치가 금속 장입을 용해시키기 위해서 사용된다면 그리 실용적이 못된다. 이것은 토오치 선단이 정규적으로 내부벽 하방에 위치한 로내로 연장되며, 또한 토오치 전극과 장입물 사이의 아아크에 접근해서 유지되도록 금속 장입물에 인접해서 위치되기 때문이다. 그 결과 토오치 선단은 하강되는 스크랩 물질 또는 스크랩 금속 장입물에 의해서 계속적인 손상을 받을 수 있다.As described in the aforementioned U.S. Patent Publication No. 3,199,977, this disordered charging method reduces the impact on metal loading and thus enhances the dissolution rate. However, the time-based charging method of the vertical melting furnace is not practical if the plasma arc torch is used to dissolve the metal charging. This is because the torch tip extends into the furnace, which is regularly located below the inner wall, and is located adjacent to the metal charge so that it is maintained in proximity to the arc between the torch electrode and the charge. As a result, the torch tip can be continuously damaged by the scrap material or the scrap metal charge being lowered.

전술한 견지에서 측벽에 장치된 플라즈마 아아크 토오치를 사용한 수직축 금속 용해로에 있어서는 금속 장입물에 대한 상당한 양의 도입열의 개선 그리고, 효과적인 생산, 즉, 최단 시간내에 열손실을 최소로 하고 연속 주조기에서의 사용을 위해서 용융 금속을 연속적으로 공급하는 것이 필요하다는 것이 명백하여 진다.In view of the foregoing, in a vertical metal melting furnace using a plasma arc torch mounted on the side wall, a significant amount of heat of introduction to the metal charges has been improved and effective production, i.e. minimizing heat loss in the shortest time, It becomes clear that it is necessary to continuously supply molten metal for use.

그러므로, 본 발명의 목적은 연속작업시 금속과 함께 간헐적으로 장입되기에 적합하고, 또한 주위로의 열 손실을 최소화 하기 위해서 장입 금속을 급속히 용해시키도록 측벽에 설치된 플라즈마 아아크 토오치를 사용하며, 용해 금속을 연속 주조기에 공급하는 수직축 용해로를 제공하는데 있다.Therefore, the object of the present invention is to be suitable for intermittent charging with metal in continuous operation, and also to use the plasma arc torch installed on the sidewall to rapidly dissolve the charged metal in order to minimize the heat loss to the surroundings. It is to provide a vertical shaft melting furnace for supplying metal to the continuous casting machine.

본 발명의 다른 목적은 장입구와 그 하방의 측벽에 장치되어 있으며, 또한 하방으로 경사진 다수의 플라즈마 아아크 토오치 그리고, 예열을 위해서 상, 하부에 수직적으로 간격진 관계로 배치되어 있으며, 장입구를 통하여 로내에 장입된 스크랩 금속을 용해시키는 다수의 플라즈마 아아크 토오치를 갖는 수직 축 용해로를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to be installed at the charging inlet and the sidewalls below it, and also to place a plurality of plasma arc torch inclined downward and spaced vertically at the upper and lower sides for preheating. To provide a vertical shaft melting furnace having a plurality of plasma arc torch for dissolving scrap metal charged into the furnace through.

본 발명의 또 다른 목적은 장입 금속을 신속히 용해시키기 위해서 측벽에 설치된 플라즈마 아아크 토오치를 갖는 즉 그 플라즈마 토오치가 장입 금속의 투입 또는 강하에 의해서 손상되지 않는 수직축로를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a vertical axis having a plasma arc torch installed on the sidewall for dissolving the charged metal quickly, that is, the plasma torch is not damaged by the loading or dropping of the charged metal.

본 발명의 또 다른 목적은 플라즈마 아아크 토오치를 사용하는 동안 로에 장입되는 스크랩 금속을 투입 또는 하강시킴으로써 측벽에 설치된 플라즈마 아아크 토오치를 보호하기 위하여 수직축 용해로의 내부벽상에 내화성 기소를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a refractory gas on the inner wall of the vertical shaft furnace to protect the plasma arc torch installed on the sidewall by injecting or lowering the scrap metal charged into the furnace while using the plasma arc torch.

간단히 설명하면 지금까지 기술된 명백한 본 발명의 여러 목적들은 로의 상부에 장입구를 포함한 수직축 용해실을 갖는 용해로를 제공함으로써 달성되는 것이다. 여기에서 로의 상부를 통해서 스크랩 금속은 금속의 종방향 배치를 허용하여 주기 위해서 로가 작용될시 간헐적으로 장입될 수 있다. 로의 하부에는 토오치를 내부벽 하방으로 로내로 연장시키며, 토오치를 철수시키는 다수의 하방으로 기울어진 플라즈마 아아크 토오치가 설치된다. 플라즈마 아아크 토오치는 장입 금속을 각각 예열 및 용해시키기 위해서 상하부 수직적으로 간격진 면에서 배치되며, 각각 면내의 토오치들은 로벽에 대해 등각으로 배열된다. 그 하단부에서 로는 연속 주조기에서 주조하기 이전에 출구를 경유해서 설치된 턴디쉬(tundish) 또는 금속 정련기로 연속 배출되는 용해 금속의 용탕을 수집하도록 되어 있는 플로어(floor)를 갖는다. 본 발명의 다른 중요한 양상에 따라 하부 로부분의 내부벽에는 로축을 향해 내부 방사상으로 연장된 내화성 기소들이 설치되며, 이는 최소한 부분적으로 둘러 싸인 플라즈마 아아크 토오치를 스크랩 금속이 로에 장입될 경우 그리고 기둥상의 스크랩 금속이 작업시 로내에서 하강될 경우 손상되는 것을 막아준다.Briefly described, several of the obvious objects of the present invention described so far are achieved by providing a melting furnace having a vertical axis melting chamber including a charging inlet at the top of the furnace. Here, scrap metal through the top of the furnace can be intermittently loaded when the furnace is applied to allow for longitudinal placement of the metal. The lower part of the furnace extends the torch under the inner wall and is provided with a number of downwardly inclined plasma arc torch for withdrawing the torch. Plasma arc torches are arranged on the top and bottom vertically spaced planes to preheat and dissolve the charged metal, respectively, and the torches in the planes are arranged at right angles to the furnace walls. At its lower end, the furnace has a floor arranged to collect molten metal of continuous metal discharged into a tundish or metal refiner installed via an outlet prior to casting in a continuous casting machine. According to another important aspect of the present invention, the inner walls of the lower furnace section are provided with refractory elements which extend radially inwardly towards the furnace axis, which at least partially encloses the plasma arc torch when scrap metal is charged to the furnace and columnar scraps. This prevents metals from being damaged if they are lowered in the furnace during operation.

바람직하게 이들 내화성 기소들은 토오치 선단을 플라즈마 아아크 토오치 뿐만 아니라, 그 수평측면으로 부터 보호하기 위하여 역전된 상태로, 즉, 실질적으로 U-형 구조로 되어 있다. 토오치들이 아아크와 충돌하기 위해서 장입물에 밀접히 근접하여 연장될 경우, 이들 내화성 기소들은 내부로 연장되어서 토오치 선단을 보호적으로 둘러싸기 위해서 충분한 거리로 방사상 방향을 취하게 된다.Preferably, these refractory elements are inverted, ie substantially U-shaped, in order to protect the torch tip from the plasma arc torch as well as its horizontal side. When the torch extends in close proximity to the charge to collide with the arc, these refractory elements extend inward and take a radial direction at a sufficient distance to protect the torch tip.

지금까지 밝힌 본 발명의 다른 목적, 장점 및 특징과 함께 본 발명의 성격은 다음에 기술하는 설명, 첨부된 청구 범위 및 첨부된 도면에 예시된 몇몇 도면을 참조로 하여 더욱 명백히 이해될 것이다.The nature of the present invention, together with the other objects, advantages and features of the present invention disclosed so far, will be more clearly understood with reference to the following description, appended claims and some drawings illustrated in the accompanying drawings.

같은 부분은 전체를 통해서 같은 참조 번호로 되어 있는 도면을 참조하면 수직축로는 금속을 연속적으로 용해하기 위한 것으로써 일반적으로 참조 번호(10)으로 표시되어 있다. 로(10)는 수직적으로 연장되어 있고, 바람직하게는 원통형 모양으로 되며, 스크랩 금속 동음극편(copper cathode piece) 등과 같은 용해되기 위한 금속 조같들이 장입구(14)를 통해서 중력의 힘으로 장입되기에 적합한 내부 원통형 용해 실을 이룬다. 장입구(14)에는 금속이 로에 장입되지 아니할 경우에는 장입구를 닫기 위해서 덮개(16)이 설치되어 있다. 만약 조정된 분위기 즉 압력 또는 대기의 가스 조정 또는 양자 모두를 변경시킴으로써 조정되는 조정 분위기 하에서 금속 장입물의 용락(熔落)을 수행하는 것을 원하고자 할 경우에는 덮개(16)에 장입구(14)를 밀폐하기 위한 장치가 설치될 수 있다.Referring to the drawings in which like parts have the same reference numerals throughout, the vertical axis is generally indicated by reference numeral 10 for the purpose of continuously dissolving the metal. The furnace 10 extends vertically, preferably in the shape of a cylindrical shape, through which the metal jaws for melting, such as scrap metal copper cathode pieces, are charged with gravity force through the inlet 14. Inner cylindrical melt chambers are suitable. The charging hole 14 is provided with a cover 16 to close the charging hole when metal is not charged in the furnace. If it is desired to carry out the elution of the metal charge under an adjusted atmosphere, ie a controlled atmosphere which is adjusted by changing the pressure or the gas of the atmosphere, or both, insert the charge 14 into the lid 16. A device for sealing can be installed.

로벽(20)은 외부 원통형 금속 외장(22)와 예를 들면 탄화물 벽돌 또는 용해실에 존재하는 고온에 견딜 수 있는 다른 적당한 내화벽들로 구성될 수 있는 내화성 라이닝으로 구성되는 특히 설명하지 않아도 라이닝(24)는 금속 외장(22)와 고온에 견디는 내화성 라이닝(24) 사이에 배치된 절연물질 또는 절연 벽돌의 하나 또는 둘 이상의 층으로 구성될 수 있다.The furnace wall 20 does not need to be specifically described, which consists of an outer cylindrical metal sheath 22 and a fire resistant lining which may consist of, for example, carbide bricks or other suitable fire resistant walls capable of withstanding the high temperatures present in the melting chamber. 24 may consist of one or more layers of insulating material or insulating brick disposed between the metal sheath 22 and the high temperature resistant fire resistant lining 24.

용해실(12)의 바닥 또는 플로어(26)도 역시 내화성 물질로 형성되어 있으며 로내에서 용해된 용융 금속푸울(pool)(P)를 수집하는 장치를 제공하기 위해(28)로 표시된 오목한 사발모양으로 된다. 하바으로 경사진 내화성 출구도관(30)은 단지 금속 푸울(P)의 표면이 실질적으로 용해실(12)의 수평 단면적과 동일하게 된 후에만 용해금속의 유출을 허용하여 주는 그러한 수직 수준에서 로벽(20)의 하루분을 통하여 연장된다. 장입물의 용락이 개시된 후 용랑(P)의 수준은 도관(30)의 수준에 도달하게 되며, 용해 금속은 연속적으로 설치된 런디쉬(32) 또는 용해 금속 정련 씨스템과 같은 다른 기구에로 배출된다. 상기 기구로부터 용해된 금속은 공지된 방식이어서 특별히 도시하지 않은 방식으로써 주조 금속 바아를 연속적으로 제조하는 연속 주조기로 배출된다. 만약 용해실 분위기가 조정된다면 런디쉬(32)에는 출구 도관(30)에 효과적인 수압 밀폐를 형성하여 주는 차폐장치(33)이 설치된다.The bottom or floor 26 of the melting chamber 12 is also formed of a refractory material and has a concave bowl designation (28) to provide a device for collecting molten metal pools (P) dissolved in the furnace. do. The refractory outlet conduit 30, which is inclined to Hava, only allows the outflow of the molten metal only after the surface of the metal pool P is substantially equal to the horizontal cross-sectional area of the melting chamber 12. 20) is extended throughout the day. After initiation of the charge of the charge, the level of the melt (P) reaches the level of the conduit (30), and the molten metal is discharged to another apparatus, such as a continuous installed runish 32 or molten metal refining system. The molten metal from the device is known and discharged to a continuous casting machine which continuously produces cast metal bars in a manner not particularly shown. If the melt chamber atmosphere is adjusted, the lundy 32 is provided with a shield 33 for forming an effective hydraulic seal in the outlet conduit 30.

로에 장입되는 금속을 연속적으로 용해시키기 위하여 필요한 열 공급 체제는 다수의 플라즈마 아아크 발전기 또는 역시 공지된 플라즈마트론(plasmatron)으로서의 토오치(34),(36) 그리고 거기에 따른 전원 및 제1도에 도시된 연결부로 구성된다.The heat supply regime required for the continuous dissolution of the metals charged into the furnace is shown in a number of plasma arc generators, or torch 34, 36 as also known plasmatron and the power supply thereof and in FIG. Consisting of connected connections.

본 발명 및 그 구조 그리고, 작업에 사용되기에 적합한 플라즈마 아아크 토오치는 이 기술계에서 공지된 것이며, 그 상세한 설명은 본 발명을 완전히 이해하는 데에는 불필요한 것으로 생각된다. 이와 같은 종래의 플라즈마 아아크 토오치는 미합중국 특허 공조 제2,922,869호, 3,147,330호, 3,194,941호 및 3,673,375호에 상세히 기술되어 있다. 플라즈마 아아크 토오치(34),(36)은 제1-3도에 가장 잘 도시한 바와 같이 수직으로 간격진 면으로 용해실 축에 대하여 경사진 형태로 등각으로 간격지어져 있다. 최상부의 토오치(34)는 용해실을 통하여 하방으로 중력에 의해서 하강되는 금속 장입물을 예열하기 위한 예열 토오치로 되며 최하부의 토오치(36)은 예열된 금속 장입물을 용해 상태로 완전히 전환시키는데 필요한 첨가 열량을 공급하는 작업 또는 용해 토오치가 된다.The present invention and its structure and plasma arc torch suitable for use in the work are known in the art, and the detailed description thereof is considered unnecessary to fully understand the present invention. Such conventional plasma arc torch is described in detail in US Pat. Nos. 2,922,869, 3,147,330, 3,194,941 and 3,673,375. Plasma arc torches 34 and 36 are spaced at right angles to the dissolution chamber axis with vertically spaced planes as best shown in FIGS. The upper torch 34 is a preheating torch for preheating the metal charge lowered by gravity downward through the melting chamber, and the lower torch 36 completely converts the preheated metal charge to the dissolved state. It is a work or dissolution torch that supplies the amount of heat added to it.

제1도에 도시한 바와 같이 플라즈마 아아크 토오치들은 종래의 방법으로 전기 코넥터(connector) (41)을 경유하여 고전압 전원(40)의 한 전극과 또한 전기 코넥터(41)을 경유하여 로의 플로어(26)의 요면(28)에 위치하는 전극(42)에 연결된 다른 전극에 연결된다. 전극(42)는 아아크가 금속 장입물과 방전하도록 가동할 때 로에 장입되는 금속과 전기적 접촉이 이루어지도록 배열된다. 그후 연속적인 로의 작업이 실시되는 동안 전극(42)는 용해된 용융 금속 푸울(P)를 거쳐서 금속 장입물과의 전기적 접촉을 유지시킨다.As shown in FIG. 1, plasma arc torches are conventionally provided via an electrical connector 41 via one electrode of the high voltage power supply 40 and also via the electrical connector 41 to the floor 26. Is connected to the other electrode connected to the electrode 42 located on the concave surface 28 of. The electrodes 42 are arranged to make electrical contact with the metal charged into the furnace when the arc operates to discharge with the metal charge. The electrode 42 then maintains electrical contact with the metal charge via molten metal pool P during the continuous furnace operation.

플라즈마 아아크 토오치(34),(36) 각각에는 내화성 보호관(shroud)(44),(46)이 제공된다. 내화성 보호판은 전술한 실시예에서 내화 구조물 바람직하게는 용해실(12)의 축을 향해 실질적으로 내부 방사상으로 연장되며, 또한 토오치 선단을 최소한 3면에서 포위하고, 특히 토오치의 상부 및 수평 측면을 포위하는 내화벽돌로 구성된다. 내화성 보호판의 상부 측면(44'),(46')는 로축을 향하여 하방으로 강화되는 장입물을 인도하기 위해서 또한 보호판의 상단 표면상의 금속 장입물의 충격을 방지하기 위해서 경사져서 또는 계단형으로 건조된다. 바람직하게도 보호판의 수평 측면(44''),(46'')는 로의 플로어(26)으로 연장되며 이에 의해서 더욱 훌륭한 구조적인 지원을 제공한다.Each of the plasma arc torch 34, 36 is provided with a fire resistant shroud 44, 46. The fire resistant shroud extends substantially internally radially towards the axis of the fire resistant structure, preferably the melting chamber 12, in the above embodiment, and also encompasses the torch tip on at least three sides, in particular the top and horizontal sides of the torch. It is composed of the surrounding fire brick The upper sides 44 ', 46' of the refractory shroud are inclined or stepped to guide the load which is reinforced downward towards the furnace axis and also to prevent the impact of the metal load on the top surface of the shroud. . Preferably the horizontal sides 44 ″, 46 ″ of the shroud extend to the floor 26 of the furnace thereby providing better structural support.

본 보호판 구조의 목적은 장입구(14)를 통해서 로에 중력으로 장입되는 금속편의 낙하에 의해서 또한 로의 연속 작업시 용해실을 통해서 하방으로 통과하는 기둥상의 금속에 의해서 플라즈마 아아크 토오치 선단에 대한 손상을 방지하기 위한 것이다. 보호판(44),(46)의 설비없이 토오치 선단에 대한 손상을 방지하기 위해서는 토오치 선단들이 용해실로 부터 내부 내화재 라이닝(24) 하방으로 완전히 철수되어야 한다는 것은 이해될 것이다. 이와 같이 금속 장입물은 토오치가 연장되는 장입구에 인접하여 곧 바로 위치하게 된다. 아아크가 이러한 상태하에서 금속 장입물과 방전을 일으키는 것이 가능해지는 경우, 토오치들은 그 아아크 길이를 따라 로벽내로 더욱 철수해야 하며, 이로 인해서 로벽을 불필요하게 가열하여야만 하며, 결과적으로 그 주위의 로의 열손실이 증대되며, 효과적인 작업이 감소된다. 따라서, 보호판들은 로축에 더욱 밀접히 위치하고, 또한 로벽 구조물로 부터 더욱 멀리 위치 플라즈마 아아크에 위해서 발생되는 최대 가열지역을 변경시키는 것이 효과적으로 된다.The purpose of this shroud structure is to prevent damage to the plasma arc torch tip by the falling of the metal pieces charged into the furnace through the charging hole 14 and by the columnar metal passing downward through the melting chamber during continuous operation of the furnace. It is to prevent. It will be appreciated that the torch tips must be fully withdrawn from the melting chamber below the internal refractory lining 24 to prevent damage to the torch tips without provision of the shrouds 44 and 46. As such, the metal charge is immediately located adjacent to the charge opening from which the torch extends. If the arc becomes capable of causing metal charges and discharges under these conditions, the torch must withdraw further along the arc length into the furnace wall, thereby unnecessarily heating the furnace wall and consequently the heat loss of the furnace around it. This is increased and effective work is reduced. Thus, the shrouds are located closer to the furnace axis, and it is effective to change the maximum heating zone generated for the position plasma arc further away from the furnace wall structure.

이제 제4도를 참조하면, 아아크와 함께 최초로 방전하기 위해서 로에 장입된 금속에 밀접히 인접한 토오치 선단과 함께 로벽(24)를 통하여 연장되어 있는 플라즈마 아아크 토오치(34) 또는 (36)이 도시되어 있다. 아아크가 방전하고 안정된 후 토오치(34) 또는 (36)은 공지된 작업 방법에 의한 작동 장치(48)의 수단으로 제4도에서 점선으로 나타낸 아아크 작업길이 위치로 철수된다. 예시된 바와 같이, 로에 중력으로 장입되어 하강되는 금속편이 실질적으로 플라즈마 아아크 토오치 선단과 접촉하여 손상되는 것이 방지되는 방식으로 토오치는 상부벽(44') 또는 (46')의 직하에 위치되며, 또한 보호판의 수평 측면(44'') 및 (46'')사이에 위치한다. 아아크 작업길이 위치로 플라즈마 아아크 토오치가 철수하여도 토오치 선단은 여전히 손상으로 부터 방지되며, 내화재 라이닝의 내부 표면하방에 위치한용해실 공간으로 유리하게 연장된다.Referring now to FIG. 4, a plasma arc torch 34 or 36 extending through the furnace wall 24 is shown with a torch tip closely adjacent to the metal charged into the furnace for the first discharge with the arc. have. After the arc has discharged and stabilized, the torch 34 or 36 is withdrawn to the arc working length position indicated by the dashed line in FIG. 4 by means of the actuating device 48 by a known working method. As illustrated, the torch is positioned directly above the top wall 44 'or 46' in such a way that the metal piece that is charged and lowered into the furnace by gravity is substantially prevented from being damaged in contact with the plasma arc torch tip. It is also located between the horizontal sides 44 '' and 46 '' of the shroud. Even when the plasma arc torch is withdrawn to the arc working length position, the torch tip is still protected from damage and advantageously extends into the melting chamber space below the inner surface of the refractory lining.

전술한 견지에서 본 발명에 따라 연속 주조기에 용융 금속을 연속적으로 공급하기 위해 금속 장입물이 용락하도록 플라즈마 아아크 토오치를 사용한 신규한 수직 축로가 제공되었다는 것은 명백하다.In view of the foregoing it is evident that according to the present invention a novel vertical axis has been provided which uses a plasma arc torch to melt the metal charge to continuously supply molten metal to the continuous casting machine.

양호한 실시 예가 여기에서 특별히 기술되어 예시되었지만, 본 발명에 대해서 많은 수정 및 변경이 가능하며, 특히 보호판의 외형에 관해서는 상기 기술된 범위내에서, 그리고 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 첨부된 청구 범위내에서 변경이 가능하다는 것은 명백하다.While the preferred embodiments have been specifically described and illustrated herein, many modifications and variations are possible to the invention, in particular with respect to the appearance of the shroud within the scope described above and without departing from the spirit and scope of the invention. It is obvious that changes are possible within the scope of the claims.

Claims (1)

상부와 하부 챔버 부분을 가지는 수직으로 신장된 용융실, 로의 작업시 용융실로 금속을 중력에 의해 장입시키는 장치를 가짐으로써 상기 작업시 연속적으로 기둥상의 하강시키는 상부 챔버 부분, 내화제 물질 및 플로어로 이루어진 내부 벽을 갖는 하부 챔버 부분 로내에서 용융된 금속 푸울을 수집하기 위한 장치를 포함하는 플로어(26), 상기 하부 챔버 부분내에서 응용 금속을 연속적으로 배출하기 위하여 상기 용융 금속 수집 장치와 연결되어 있는 출구장치(30), 하부 챔버 부분에 대해서 일정 간격으로 배열된 다수의 하방으로 경사진 장입구(14)로 구성되는 금속 재료를 용융시키기 위한 수직 축로에 있어서, 토오치(34),(36)와 금속 장입물 사이에 전력원을 연결시키기 위한 장치와 하부 챔버 부분의 토오치를 작업 위치로 연장시키고, 철수시키기 위하여 토오치에 연결된 장치로 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 아아크 수직축로.A vertically elongated melting chamber having an upper and lower chamber portion, consisting of an upper chamber portion, a refractory material and a floor, which continuously descend on a column during the operation by having a device for gravity-loading the metal into the melting chamber during operation of the furnace A floor 26 comprising a device for collecting molten metal pools in a lower chamber portion furnace having an inner wall, an outlet connected to the molten metal collection device for continuously discharging application metal in the lower chamber portion In the vertical axis for melting the metal material consisting of a device 30, a plurality of downwardly inclined charges 14 arranged at regular intervals with respect to the lower chamber portion, the torch 34, 36 and To extend and withdraw the device to connect the power source between the metal charges and torch in the lower chamber section to the working position By means of a device connected to the torch.
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