KR840001252B1 - 상호 결합형 절두삼각 절연체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

상호 결합형 절두삼각 절연체

제1도는 스키드관, 횡단관, 그리고 횡단관에 인접하여 길이 방향으로 정렬되도록 만곡된 수직관 또는 ㄱ자형 관의 일부를 도시한 야금재열로내의 배관계통의 일부의 사시도.

제2도는 관 주위에 입혀지고 관과 절연체 사이에 내화재료를 갖는 절연체의 부분 확대 사시도.

제3도는 절두삼각형 관을 둘러싸는 내화재료 주위에 배치되는 절연체를 도시한 제2도의 선(3-3)을 따라 취한 단면도.

제4도는 상부 부재측부에서 연장되는 한쌍의 견부를 갖는 절두 삼각형 관 주위에 배치되는 절연체의 확대 단면도.

제5도는 서로 인접한 한쌍의 절두 삼각형 관을 포함하며 관과 절연체 사이에 위치한 열적 블랭킷을 갖는 본 발명의 다른 실시예의 사시도.

본 발명은 절두 삼각형 관 주위에 덮여지는 상호 결합할 수 있는 두개의 독립부품을 포함하는 절연체에 관한 것이다.

야금술 및 관련 산업 분야에서 슬랩(slad), 빌릿(billet), 블룸(bloom), 또는 다른 천연강 형태를 가열시키기 위해 사용되는 로의 대부분은, 슬랩, 빌렛, 블룸 또는 다른 천연강 형태를 로내로 주입함에 따라 수평 수냉 스키드 레일의 보조 네트워크를 지지하는 복잡한 수직 수평 수냉관로망을 갖고 있다. 야금용로는 개방시스템이어서 금속관로망으로 전달되는 열은 관내에서 흐르는 물에 의해 로외부로 전도되며 회수 불가능하다. 따라서 막대한 양에 열손실이 발생하며 수냉관로망으로 열이 전도됨에 따른 열손실을 보상하기 위해 불필요한 에너지를 소비해야 한다. 예를 들어 연료를 연소시켜 야금로에 공급하는 총 열량의 30내지 35%가 절연되지 않은 스키드관과 지지관로망의 하부구조로 소실된다. 이렇게 하여 관로망 주위에 절연체 또는 내화재료의 효과를 높일수록 로는 더욱 효율적으로, 더욱 경제적으로 작동한다.

종래에는 수냉관 하부구조를 통하여 로에서부터 손실되는 열량을 감소시키기 위해 여러가지 형태의 내화재료를 사용하였다. 용접되거나 스터드로 지지되거나 철선으로 감기거나 클립으로 파지되거나 또는 상호 결합형 고정 스트랩으로 고정되는, 고온처리된 또는 화학적으로 결합된 내화 재료를 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 용접, 스터드 철선등을 사용하면 관을 둘러싸고 보조 내화 재료를 제 위치에 유지시키는데 많은 시간과 노력이 필요하다. 게다가, 관 표면에 용접된 복수개의 금속앵커에 의해 지지되는 관 표면 주위에 내화 콘크리트까지도 형성하여 사용해 왔다. 그러나 이런 형태의 절연체는 무겁고 연한 고온처리된 세라믹 내화 재료의 균열에 대한 고유 취성 때문에 비교적 단시간내에 파괴되어 버린다. 금속형태가 금속 스키드 레일을 따라 이동하면 수냉관 하부구조가 심하게 진동하고 굽힘이 발생하여 절연체로 전달된다. 결국 로의 고온과 관내의 굽힘 및 진동은 절연체를 지지하는 용접된 스터드와 철망을 파괴시켜 절연체가 모두 로 바닥으로 떨어져 버린다.

종래 기술에 관한 다음 표는 37C.F.R. 1.97 및 1.98에 따라 출원된 것으로 출원인이 알고 있는 관련된 대부분의 종래 기술을 나타낸다.

미합중국 특허 제3,941,160160호(이하 상기 미국 특허번호들을 “160특허”“661특허” 등과 같이 3자리 수로 약칭함)는 관에 용접된 몇개의 스터드(35)에 의해 위치되고 지지된 조밀한 고온처리된 상호 결합형 내화재료에 관해 기술하고 있다. 수냉관과 고온 처리된 세라믹 타일 사이에는 세라믹 블랭킷이 위치된다. ′160특허에 기재된 장치는 무게가 30.5cm (약 1피이트)당 15.9내지 18.1kg (약 35내지 40파운드) 정도로 무거우며 경질이다. 이리하여 로내의 진동이 스터드를 통하여 고온 처리된 세라믹 타일에 전달되고 상호 결합부 위에 균열이 자주 발생된다. 고온 처리된 세라믹타일의 무게는 또 내화 재료를 지지하는 스터드를 파괴시킨다. ′160특허의 발명자도 본원의 출원인이다.

′661특허에는 관에 용접된 스터드에 의해 지지되지 않은 상호 결합 외부 내화재료층에 대해 기술되어 있다. 이는 각 부재에 의해 형성되는 이음매의 수가 많아서 여러가지 외부부재를 상호 결합하는데 많은 시간과 노력을 소비한다.

′636특허도 서로 결합할 때 분할 타일을 미끄럼 이동시키는, C자형 세라믹 내화 칼라에 의해 관에 서로 파지된 반원통형 타일로 된 내부층을 갖는 고온처리된 세라믹 타일 재료를 사용한다. 이것 역시 관을 절연시키는데 드는 시간과 노력 소모가 만족스럽지 못하다. 이 장치의 강성과 무게는 관의 진동과 휨을 내화재료에 전달하여 내화재료를 파괴시키고 타일 인접하층의 절연 블랭킷을 변형시키고 마모되게 한다.

′948특허는 내화재료의 특수한 형태에 관한 것이 아니고 광물성 울(wool)과 세라믹 파이버의 혼합물로 구성되는 내화성 조성물에 관한 것이다. 이에 따르면 광물성 울이 비교적 저온 범위에서 작동해야 하고 어느 온도 이상의 범위에서는 허용할 수 없을 정도로 오그라짐이 발생하게 된다. 이 특허는 온도가 850℃(1,562℉) 이상이 되면 광물성 울은 세라믹 섬유로 대체해야 한다. 따라서 야금 재열로의 온도는 약 1316℃내지 1371℃(2400℉내지 2500℉)의 온도에 이르는 일이 잦기 때문에 광물성 울과 세라믹 섬유의 혼합물은 외부 내화재로서 바람직하지 못하다.

본 발명은 재열로의 횡단관을 절연시키기 위해 설계된 두개의 부재로 된 상호 결합형 절두삼각형 절연체에 관한 것이다. 절두삼각형 관은 원관보다 단면계수가 크기 때문에 미래의 로에서는 절두삼각형 관을 자주 이용하게 될 것이며, 따라서 이 관에 맞는 적합한 내화재가 요구된다. 절연된 절두삼각형 관은 로내에서 적은 수의 횡단관 만으로도 전과 동일한 중량을 지지할 수 있게 하여, 로내에 노출되는 관의 수를 감소시켜 관로망을 통한 에너지 손실을 명확히 감소시킨다.

절두삼각형 수냉관은 기부재, 한쌍의 수렴형 측벽과 상부 부재를 갖기 때문에, 관 주위에 배치되는 두개의 부품으로 된 절연체는 관 주위 형태에 꼭 맞도록 기부재, 한쌍의 수렴형 측벽, 그리고 관에 인접되어 설치되는 상부 부재를 갖는다. 또한 관과 절연체 사이에는 열적 블랭킷을 제공할 수도 있다. 절연체부품은 서로 동일한 형상으로 되어 있고 상부 부재와 측벽 및 기부재를 덮는 주부재를 포함한다. 몸체부재는 주부재로부터 길이 방향으로 연장되어 하나외 측벽을 형성하며, 주부재로부터 돌출되어 상부 부재와 기부재를 형성하는 한쌍의 아암은 몸체부재보다 작게 연장되어 있고 대응하는 한쌍의 공간에 의해 서로 이격되어 있다. 아암은 공간부에 의해 서로 주위방향으로 분리되어 있고 이 공간부는 또 나머지 부재의 측벽에 대응하도록 되어 있다. 여기서 두개의 상호 결합하고 일치되는 두절연체부품이 관 주위 또는 열적 블랭킷 주위에 적당히 배열되어 서로 근접되어 결합되면 이 절연체는 관을 효과적으로 둘러싼다.

두관의 기부재가 서로 인접되어 길이 방향으로 일렬로 정열되는 경우에는, 절연체는 한쌍의 상부 부재와 상부 부재로부터 벌어지면서 연장되는 한쌍의 측벽들을 포함하는데, 관주위에 위치될 때 한 측벽은 반대쪽 부재의 측벽과 결합된다. 6개의 측면을 갖는 절연체는 서로 간격이 이격된 한쌍의 둔각을 갖는 벽에 의해 서로 연결된 한쌍의 상부 부재를 갖게 된다. 실시예의 각 부품은 둔각을 갖는 측벽과, 상기 측벽과 부분적으로 일체로 되고 대응하는 공간에 의해 상기 측벽의 한 측부에서 주위 방향으로 이격되어 길이 방향으로 일렬로 정열되는 한쌍의 아암을 포함한다.

아암자체는 나머지 둔각을 갖는 벽에 대응하는 공간에 의해 서로 이격되어 있다. 따라서, 두부품이 한쌍의 관 주위에 적당히 일렬로 정열되어 서로 밀려지면, 두 소재들은 일체로 결합되어 관 주위를 에워싸는 절연체를 형성하게 된다. 또한, 관과 절연체 사이에는 세라믹 섬유 블랭킷 또는 열적 블랭킷을 배치할 수 있다.

또한, 단일 관절연체가 상부 부재의 한 측벽으로부터 바깥쪽으로 연장되는 한쌍의 견부를 갖는 절두삼각형 관에 이용될 수 있다. 이 실시예에서, 열적 블랭킷은 절연체와, 관의 측벽 및 기부재의 둘레 사이에 위치된다.

본 발명의 모든 실시예에서, 두개의 부품으로 된 절연체는 쉽고 빠르게 관에 설치된다. 또, 절연체는 용접된 철망, 용접스터드 및 그에 유사한 부재들과 같은 다른 고착장치 없이도 관 주위의 정해진 장소에 유지된다.

본 발명의 목적은 관 주위의 정해진 장소에 쉽고 빠르게 설치될 수 있는 절연체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용접스터드 및 용접된 철망과 같은 다른 보조지지장치 없이도 관 주위의 정해진 장소에 유지되는 두 부품으로 된 상호 결합형 절연체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 관에 설치할 때 로작동중에 관을 통해 전달되는 진동에 의해 절연체에 미치는 해로운 영향을 감소시키는 두 부품으로된 상호 결합형 절연체를 제공하는 것이다.

또 다른 본 발명의 목적은 한쌍의 관을 에워싸기에 적합한 두 부품으로 된 상호 결합형 절연체를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 첨부된 도면을 참조로 다음 설명에 의해 더욱 명백하게 이해될 것이다.

제1도에 도시된 야금 재열로 부분은, 수평 횡단관으로서, 또 나머지 관 구조를 지지하기 위해 절연된 헤어핀 관(5)의 거의 모든 부분으로서 사용되는 스키드관(2) 및 관(6)을 포함하고 있다. 본 발명의 상호 결합형 자체 지지 절연체(4)에 의해 둘러싸여진 관(6)은 제2도 및 제3도에 도시한 관과 조합된다. 기술분야에서 숙련된 자라면 제4도에 도시한 바와같이 스키드레일(3)을 떼어낼 때 스키드관(2)을 횡단관 또는 헤어핀 관으로서 관(6)에 대체하여 사용하고 본 발명의 상호 결합형 자체지지 내화재료로 덮을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 횡단관과 헤어핀관이 서로 근접되어 정열된 곳에 본 발명의 절연체의 또다른 실시예를 사용한 것은 제1도에 40번으로 도시되어 있다. 이중관 절연체(40)는 제5도에도 도시되어 있는데, 상기 절연체 형태는 제4도의 실시예에서는 38번으로 표시되고 제2,3도에서는 10번으로 표시되어 있는 블랭킷(46)을 포함할 수 있다. 이러한 열적 블랭킷(46,38,10)은 매우 유연하며 보조열 차단재로 작용할 뿐만 아니라 본 발명의 절연체의 여러 실시예에 따라 관을 통해 전달되는 진공 및 관의 휨에 의한 영향을 최소화 시키도록 충격 흡수기 또는 완충기로서도 작용하는 세라믹 섬유블랭킷이 가장 적합하다.

제2도와 제3도에 도시된 바와같은 새로운 절두삼각형관(6)을 강철산업에 도입하면, 본 발명의 절연체가 필요하게 되는데, 상기 절연체는 관 주위에 쉽고 빠르게 설치될 수 있는 효과적인 열차단재로서 관차체에 응접되는 철망 또는 금속 스터드와 같은 보조 지지장치를 사용하지 않고도 관주위에 자체 지지되며, 독특하게 결합하는 절두삼각형의 특성에 의해 종래 절연체들보다 더욱 효과적으로 관에 유지됨으로써 관로망의 부적합한 절연에 의한 로의 에너지손실을 상당히 감소시키게 한다.

제2도와 제3도에 도시된 바와같이, 새로운 절연체가 사용되는 관은 두개의 단부(13,15)를 갖는 기부재(12)와, 기부재(12)의 단부로부터 수렴 연장되어 상부 부재(16)에 일체로 결합되는 한쌍의 측벽(14)을 갖는 절두삼각형관이다. 따라서, 이 관 내부에는 냉각수 통로(60)가 형성된다. 절연체(4)가 제3도에 도시된 바와 같이 관(6)주위에 위치될 때, 절연체는 각각 제1단부(17) 및 제2단부(19)를 갖는 기부재(18)와 기부재의 제1 및 제2단부들로부터 간격이 서로 좁혀지면서 연장되는 한쌍의 측벽(20)을 포함한다. 측벽(20)은 상부 부재(23)에 접합되어 절두삼각형 절연체(4)가 관(6)의 둘레를 일치되게끔 에워싸게 한다. 만약 절연체(4)와의 사이에 블랭킷(10)을 가짐이 없이 관(6)을 에워싼다면, 절연체(4)용으로는 중량이 무거운 조밀성의 물질 또는 경량의 섬유 내화물질로도 충분할 것이다. 그렇지만, 만약 블랭킷(10)이 절연체(4)와 관(6)사이에 위치된다면, 절연체는 절연체(4)와 관(6)사이에 위치되는 블랭킷에 대한 압력 및 상기 블랭킷의 까짐을 감소시키게 하는 경량의 세라믹 섬유물질로 구성된다. 제3도에 도시된 바와같은 블랭킷(10)은 보조열 차단재로서 작용하며, 또한 금속형태가 스키드관을 따라 밀려질 때 절연체(4)에 대한 관의 진동영향을 완화시키게 한다.

제2도에 도시된 바와같이, 절연체는 두개의 동일한 부품(8)을 포함한다. 각 부품은 절연체에 인접되어 있는 상부 부재, 기부재 및 한쪽 측벽을 형성하는 주부재(24)를 갖는다. 몸체부재(22)는 주부재(24)로부터 길이 방향으로 연장되어 대체로 절연체 소재의 한쪽 측벽을 형성한다. 또한 한쌍의 아암(26,28)도 주부재(24)로부터 길이 방향으로 연장되어 각각 상부 부재 및 기부재를 형성한다. 아암(26,28)은 또한 각각의 공간(30,32)에 의해 몸체부재(22)로부터 주위 방향으로 이격되어 있다. 아암(26,28)은 몸체부재(22)와 대체로 일치하는 공간부(34)에 의해 서로 주위 방향으로 이격되어 있다. 공간부(34)는 부품이 관(6)의 주위에 길이 방향으로 정열될 때 공간내로 관(6)을 통과시킬 수 있고, 또한 블랭킷(10)을 사용할 경우에는 블랭킷(10)을 통과시킬 수 있을 정도로 충분히 주위 길이가 커야만 한다. 각각의 부품(8)이 관(6)주위에 정열되어 일치되는 두개의 부품으로 된 절연체를 결합하도록 길이방향으로 서로 밀려지게 되면, 절연체는 관(6)의 둘레를, 또 블랭킷(10)이 사용된다면 블랭킷(10)의 둘레를 효과적으로 에워싼다. 기술분야에서 숙련된 자라면 몸체부재(22)와 공간부(34)가 서로 일치되게끔 길이방향으로 테이퍼되어, 두 부품(8)이 서로 밀려지게 될때, 두 부품(8) 사이에 더욱 밀접된 결합이 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 아암(26,28)도 상기와 마찬가지로 테이퍼 될 수 있다.

기부재(12)가 서로 인접되거나 접촉되게끔 길이방향으로 정열된 한쌍의 절두삼각형 관(6)을 갖는 로에 사용하기 위해서는, 제5도에 도시된 바와 같은 본 발명의 또다른 실시예가 요구된다. 제5도에 도시된 바와같이, 절연체(40)의 실시예 또한 동일한 두부품을 포함한다. 절연체는 한쌍의 관 주위에 위치될 때, 서로 간격을 두고 일렬로 정열되는 한쌍의 상부 부재(48)를 포함한다. 각 상부 부재(48)는 상부 부재(48)로부터, 서로 간격이 벌어지면서 연장되는 한쌍의 다른 측벽(42)쪽으로 등거리로 서로 간격이 벌어지면서 연장되는 한쌍의 측벽(42)을 갖는다. 한 상부 부재(48)로부터 연장되는 측벽(42)은 다른 상부 부재(48)의 대응하는 측벽(42)에 일체로 인접되어 한쌍의 둔각을 형성하는 측벽을 형성한다. 그러므로 절연체는 6개의 면을 갖는다.

제5도에 도시된 바와같은 이중관 절연체의 각 부품은 둔각을 형성하는 측벽(44)과, 이 측벽(44)에 부분적으로 일체로 고착되며, 제5도에 부분적으로 도시된 바와같은 공간(64)에 의해 측벽(44)의 한 면으로부터 주위방향으로 부분적으로 이격되어 있는 한쌍의 아암(62)(부분적으로 도시됨)을 포함한다. 아암(62)은 다른 부품의 측벽(44)을 서로 일치되게 수용하기에 적합한 공간부(도시되지 않음)에 의해 주위방향으로 서로 이격되어 있다. 공간부(도시되지 않음)는 길이방향으로 한쌍으로 정열된 관(6)을 수용하고, 관을 에워싸는 블랭킷(46)이 사용된다면 상기 블랭킷(46)을 수용할 수 있도록 둘레가 충분히 커야만 된다. 또한 제5도에 도시된 실시예가 경량의 세라믹 섬유물질이라면, 블랭킷(46)은 관 주위의 열차단 특성을 증가시키고 내화재(40)에 대한 관의 진동영향을 완화시키도록 절연체(40)와 관(6)사이에 내재시킬 수 있다. 따라서, 두 부품이 관 주위에 서로 일치되게끔 정열되어, 길이방향으로 서로 밀려지면 제5도에 도시된 바와 같은 절연체(40)가 형성된다. 금속슬래그의 영향을 많이 받는 재열로의 특정 부위에는, 열처리된 내화벽돌과 같은 슬래그에 대해 저항하는 조밀한 내화물질로 구성된 절연체를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 열처리된 중량의 내화절연체는 관(6)과 대체로 일치되나 상부 부재(16)으로부터 서로 반대쪽으로 연장된 한쌍의 견부(36)를 포함하는 절두삼각형 스키드관(2)과 조합되어 사용될 수 있다 그러므로 두 개의 두품으로 결합되는 절연체는 관의 상부 부재(16)와 견부(36)에 접촉되어 지지된다. 측벽(14)과 기부재(12)의 둘레를 거의 에워싸는 블랭킷((38)은 관(2)과 절연체(4)사이에 위치된다.

본 발명의 모든 실시예는 로내의 관에 쉽고 빠르게 설치할 수 있다. 절연체의 각 부품은 관 주위에 설치되어 관이 절연체가 형성하는 공간을 통해 수용될 수 있게 된다. 절연체의 부품이 서로 일치되게끔 관 주위에 정열되어 길이방향으로 서로 밀려지면, 절연체는 관을 에워싸게끔 결합된다. 결합된 절연체는 자체의 독특한 형상에 의해 어떤 다른 기계적인 지지장치를 사용함이 없이 관 또는 관들 주위에 안정하게 지지된다. 절연체와 절두삼각형관을 최종적으로 결합시킨 것은 야금재열로의 현존하는 관로망을 본문에서 설명하고 청구한 본 발명의 절연체와 같이 설계하여 사용하면 빠르고, 경제적이고 더욱 영구적으로 절연시킬 수 있으며, 고유강도특성 때문에 더욱 이격되고 수량도 적어진 관을 갖는 관로망으로 대치시키게 한다. 그러므로, 본 발명이 상기 언급한 목적 및 양호한 실시예들의 설명에 포함되어 있는 다른 목적을 만족시킨다는 것은 명백하다. 부품들의 적당한 다른 실시예는 본 발명을 벗어나지 않는 범위내에서 있을 수 있다.

Claims (1)

1. 제1, 제2단부를 갖는 기부재와, 격리된 측벽을 연결하는 상부 부재까지 연장되어 결합되고 기부재의 제1, 제2단부로부터 수렴 연장되는 한쌍의 측벽을 포함하는 두개의 부품으로된 상호 결합형 절두삼각 절연체에 있어서, 상기 절연체의 각 부품이, 한쪽 측벽과 상부 부재 및 기부재를 형성하며 절연체의 다른쪽 측벽에 대응하는 공간부(34)에 의해 주위 방향으로 개방되어 있는 주부재(24)와, 주부재(24)로부터 길이방향으로 연장된 몸체부재(22)와, 몸체부재(22)의 양쪽에 주위방향으로 위치하며 한쌍의 대응하는 공간(30,22)에 의해 몸체부재(22)로부터 격리되어 있고 그 자체도 공간부(34)에 의해 격리된 아암(26,28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호결합형 절두삼각 절연체.

Images