KR840001330B1 - 절두 삼각형 절연체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

절두 삼각형 절연체

제1도는 본 발명에 따른 절연된 스키드관의 일부를 포함하는 재열로의 부분을 도시한 사시도.

제2도는 스키드관을 절연하는데 사용되는 본 발명에 따른 절연체 형태의 확대 단면도.

제3도는 구조부재의 상부부재상에 용재가 축적되는 것을 도시하며 스키드관 절연용으로 사용되는 본 발명의 다른 실시예의 확대 단면도.

제4a도는 원관과, 이원관 상부에 용접된 스키드와, 용접된 철망으로 관에 고정되며 상기 원관을 부분적으로 둘러싸는 원형 절연체와, 몰탈 밀폐재를 포함하는 종래 기술의 실시예의 부분정 단면도이며 스키드상부의 금형 비분을 도시한 도면.

제4b도는 원관과, 이 원관을 부분적으로 둘러싸는 원형 절연체와, 몰탈밀폐재와, 관 주위의 내화재료를 지지하는 관에 용접된 스터드를 포함하는 종래 기술의 다른 실시예의 부분 정단면도.

제5도는 절연체내의 요홈에 따라 수용되는 관의 수렴하는 측부부재의 형태를 갖는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.

본 발명은 야금재열로의 스키드관 같이 지지부재로 사용하는데 적합한 자체지지 절연체에 관한 것이다.

슬랩(slab), 철봉(billet), 괴철(bloom) 또는 다른 금속형태를 가열하는 야금 및 관련산업에 사용되는 로에서는 전형적인 미는 식로가 복잡한 수직및 수평 수냉관로망을 포함하는데 이 수냉관은 금속형태가 로내로 밀어넣어지는 다른 수평 수냉스키드 레일망을 지지한다. 야금로는 개방시스템으로서, 관내의 물이로외부로 흘러나감에 따라 금속관로망에 전달되는 열이 전도되는데 이는 회수불가능하다. 따라서, 막대한 양의 열손실이 발생되며 그에 따라 관을 통해 열손실을 보상하기 위해 불필요한 에너지가 소모된다.

종래에는 여러가지 이유 때문에 절연체가 파손되었었다. 예를들어, 금속형태를 로를 통해 밀어넣을때 스키드레일과 관로망에서 심한진동이 발생되기 때문에 내화재료나 절연체를 관에 고정시키는 기계적 고정장치가파손되어 절연체가 관으로부터 떨어져 나가 버린다. 게다가, 특히 스키드관과 절연체에 관한한 고온용재(鎔滓)가 스키드관의 상부측 정점부 주위에 쌓여서 절연체와 스키드관 사이의 간극으를 흘러내린다. 이리하여 간극내에서 고온용재가 절연체를 부스러뜨리고 절연체가 파괴되어ㅗ 바닥에 떨어지게 된다.

따라서 제강 산업에서 절연체와 관사이의 간극으로 용재가 스며드는 것을 감소시키는 절연재와, 로작동중에 지지구조 주위에 제위치를 유지하는 스키드레일 또는 횡단과 같은, 지지구조에 절연체를 고정시키는 수단이 절실하게 요구되어 왔다. 다음 표는 37F·R1.97 및 1.98에 따라 출원된 종래 기술이며 출원인이 알려진 본 발명에 관련된 종래 기술의 대부분을 표시한 것이다.

미합중국 특허 제3,941,160호(이하 단순히 “′160 특허”라 하며 상기표의 다른 특허번호도 이와같이 약칭함)의 장치는 내화재내에 형성된 원호형 요홈에 수용되는 횡단관에 용접된 복수개의 스터드(44)에 의해 고정되는 교차 결합형이고 고밀도이며 고온처리된 세라믹 내화재에 관한 것이다. ′160특허는 횡단관 주위에는 사용할 수 있지만 본 발명에서와 같이 스키드관에는 사용할 수 없다. 수관과 고온처리된 세라믹타일 사이에는 블랭킷(blanaet)이 위치된다. 고온처리된 세라믹 타일의 중량은 내화재를 지지하는 스터드의 파괴를 야기한다. 더욱이, 서로 결합되는 내부재부품사이에 형성되는 용재의 침투에 완전히 노출된다.

′661 특허에는 관에 용접된 스터드없는 교차결합형 외부 내화재층을 갖는 것이 기재되어 있다. 여러 개의 외측부재를 결합시키는데 따른 시간과 노력은 각 부재에 의해 형성되는 여러개의 간극과 마찬가지로 중요하다. ′661특허는 수직관에 설치할 때 가장 사용하기 쉬우며 스키드관에 사용하기에는 부적당하다.

′636특허는 또 서로 결합될 때 분할 타일위로 미끄러지는 C자형 세라믹 내화재 칼라에 의해 관에 함께 결합되는 내부 반원통형 타일층을 갖는 고온처리된 세라믹 타일재료를 사용한다. 또, 관을 절연시키는데 드는 노력과 시간은 만족스럽지 못하다. 게다가 제5도는 해로운 용재침투효과를 방지하기 위해 관 및 절연체 사이의 간극을 덮기 위해 내화시멘트를 사용한 종래의 실시예를 도시한 것이다.

′350특허는 단속소재에 의해 공작물이 떨어지는 것을 부분적으로 방지하는 절연체를 설명하고 있다. 그러나, 소재사이에, 절연체가 침투되는 용재에 노출되며 본 발명과는 달리 그 상태 그대로 구조부재상에 유지되지 못한다.

′448특허는 관에 용접된 철망을 가진 절연체를 설명하고 있다. 이것도 또한 절연체가 침투되는 용재에 노출되고 수렴형으로 되어있지만 철망이 끊어지면 절연체가 구조부재로부터 떨어진다.

′261특허도 용접된 철망을 도시하며 용재침투효과를 방지하기 위해 내화재와 관사이의 간극을 밀폐시키는 내화 충진재료를 사용해야 한다.

′641특허는 침투되는 용재에 노출되는 절연체를 설명하고 있으며 본 발명의 특징적인 형태에 관한 장점은 전혀 가지고 있지 않다.

′729특허는 절연체의 적합한 실시예를 설명하고 있다.

′507특허는 침투되는 용재에 완전히 노출되는 절연체를 갖는 것을 설명하고 있으며 본 발명의 특징적인 장점은 포함되어 있지 않다.

마지막으로, ′152특허는 외부절연체에 관한 것이 아니라 열 저항 장치를 포함하며 역시 침투되는 용재에 노출되는, 본 발명의 장점이 내포되지 않은 절연체에 대해 기술하고 있다.

본 발명은 기부재와, 상단부가 서로 이격되어 상부부재에 고착되며 서로 수렴하는 형태의 측부부재를 포함하고 내부에 유체를 통과시키기에 적합한 통로를 갖는, 절두 삼각형 지지구조 또는 스키드관에 조합되어 사용하는데 절함한 절두 삼각형 절연체에 관한 것이다. 본 발명의 절연체를 사용하는 스키드관은 각 견부 아래에 하부립을 포함하는 한쌍의 외향돌출견부를 포함한다. 이 견부는 적어도 두 개의 목적에 적합하다. 즉 지지부재의 물리적 특성을 개선하며 절연체와 지지부재 사이의 간극으로 용재가 침투되는 것을 방지하는 절연체를 밀폐하기 위한 것이다.

지지부재와 본 발명의 절연체 형태를 조합하여 스키드관으로 사용할 때는 본 발명이, 기비재와, 상단부가 서로 이격된 한쌍의 수렴형 측벽을 포함한다. 본 발명의 기부재와 측벽의 형태는 기부재의 주변과 지지부재 측벽을 폐쇄형으로 형성한 것이다. 여기서, 본 발명의 특징적인 형태는 절연체가 스키드관 주위에 미끄럼수용될 수 있도록 한다. 본 발명의 절연체는 구조부재의 측벽에 맞닿아서 다른 어떤 기계적이고 정장치를 사용하지 않고 구조부재에 절연체를 효과적으로 고정시키고 유지시키는 수렴형측벽을 가져야 한다. 이리하여 종래에서와 같이 용접된 스터드 버튼 또는 철망이 파괴되는 일이없게 되는데, 이는 본 발명에서는 상기구조물이 사용되지 않기 때문이다.

절연체의 수렴형 측벽은 돌출견부의 하부립에 거의 밀착시키면 양호하다. 이것은 돌출견부의 하부립이 수직위치에서 충분히 오배열 될 수 있기 때문에 용재가 지지부재 상부에 축적됨에 따라 본 발명의 절연체 형태는 절연체와 지지부재 사이의 용재침투를 크게 감소 또는 제거시키도록 한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 절연 스키드관에 사용할 때 절연체와 지지부재 사이의 간극으로 용재가 침투하는 것을 방지하는 지지부재에 사용하는데 적합한 절연체를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 지지부재에 사용할 때 다른 어떤 종래의 지지부재에 용접된 스터드, 버튼 또는 철망을 사용하지 않고 제위치에 고정시킬 수 있는 스키드관으로서 사용되는 지지부재를 위한 절연체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 야금재열로내의 스키드관에 사용할 때절연 체사이 에 배치되는 간극의 수를줄이는 절연체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 스키드관에 사용할 때 스키드관에 쉽고 빠르게 설치할 수 있는 절연체를 제공하는 것이다.

이제부터 본 발명을 첨부한 도면과 적합한 실시예를 기준으로 상세히 설명하기로 한다.

제1도에 도시한 바와 같이, 구조부재(2)는 일련의 횡당관으로 지지되는 수냉스키드관으로 사용되며, 여기에는 일련의 횡단관(5)중 하나만을 나타내었다. 제4A도 및 제4B도에 도시한 종래의 스키드관(34)은 현대산업에 통상적으로 사용되는 스키드관을 나타낸 것이다. 스키드(36)는 제4도에 부분적으로 도시한 바와같이 금형 또는 공작물(38)을 직접적으로 지지하는 스키드관(34)의 상부에 용접된다. 통로(35)는 이를 통하여 냉수가로 의스키드관의 작동온도를 낮추기 위해 흐르는 스키드관(34)내에 형성되어 있다. 고온처리된 내화재 또는 절연체(42)가 스키드관(34)의 주위를 둘러싸고 있다. 종래에는 절연체(42)의 구조와 그 무게 때문에 절연체(42)를 스키드관(34)에 고정시키기 위해서는 보조장치가 필요했다. 대표적으로 절연체(42)에 고정된 철망(48)이 제4A도에 도시한 바와같이 지점(60)에서 스키드관에 용접된다. 스키드관(34) 주위에 절연체(42)를 고정하는 다른 종래의 수단은, 용접 스터드(tud)(44)가 제4B도에 도시한 바와같이 절연체의 요홈(46)내에 수용되는 스키드관(34)에 용접하는 것이었다.

제4A도 및 제4B도에 도시한 바와같이, 로작동중에 스키드관(34)상에 금속 용재(鎔滓)가 축적된다. 이 용재가 절연체(42)와 스키드관(34)사이의 간극에 끼어들면 용재가 절연체(42)를 양명으로 둘러써서 이를 부스러뜨리고 스키드관(34)으로부터 떨어지게 한다.

어떤 경우에는 스터드(44)가 높은 로내온도에서 계속질이 저하되고로 작동중에 스키드관이 진동함에 따라 파괴된다. 이 결과 절연체가 스키드관(34)으로부터 빨리 떨어지게 되어 스키드관(34)이 높은 로내온도에, 그리고 로 내의 침식성 대류 가스에 직접 노출된다. 간극(54)에 용재(52)가 끼이는 것을 감소시키기 위해서는 제4A도 및 제4B도에 도시한 바와같이 내화시멘트(50)를 발라놓는다. 내화시멘트(50)의 부서지기 쉬성질때문에 스키드관이 휘고 진동하는 데따라시멘트의 균열이 발생하여 절연체(42)와 스키드관(34) 사이에 용재(52)가 침투하여 버린다. 따라서 제4A도 및 제4B도에 도시한 바와같은 종래 기술은 만족할 만한 것 못되었다.

제2도 및 제3도에 도시한 본 발명은 외향돌출되는 견부(12)를 갖는 구조부재(이하 스키드관이라 함)(2)에 적합하게 사용된다. 스키드관은 그 자체가 제1 및 제2단부(7,9)를 각각 갖는 기부재(4)를 포함하고 있다. 한쌍의 수렴형 측벽(6,8)은 기부재(4)로부터 멀어지는 방향으로 수렴된다. 측벽(6)은 상단부(15)와 하단부(11)를 갖고 있으며 측벽(8)은 상단부(17)와 하단부(13)를 갖고 있다. 측벽(6,8)은 상단부가 상부부재(10)에 고정되는 점으로부터 외향돌출되는 한쌍의 견부(12)를 갖는 상부부재(10)에 결합된다. 절두삼각형 스키드관(2)은 그 내부에 유체를 통과시키는데 적합한 통로를 형성하며 이음 매없는 일체의 연장된 관이다.

제2도 및 제3도에 도시한 바와같이 본 발명에서는 절두 삼각형 절연체(3)가 제1 및 제2단부(62,64)를 가진 기부재(20)를 포함한다. 하단부(66) 및 상단부(68)를 갖는 제1측벽(22)과, 하단부(70)와 상단비(72)를 갖는 제2측벽(24)은 상단부(68,72)가 격리된 채로 수렴된다. 측벽의 하단비(66,70)는 각각 기부재의 단부(7,9)에 고정하거나 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 제2도 및 3도에 도시한 바와같이 절두삼각형 절연체(3)는 스키드관(2)의 기부재(4)와 측벽(6,8)을 거의 둘러싸며 그 외주부를 완벽하게 형성한다. 절연체(3)는 예를들어 래밍(ramming) 혼합물, 플라스틱, 고온처리된 진동주조 내화타일, 고온건조 압축처리된 또는 화학적으로 결합된 내화타일, 유압으로 또는 화학적으로 결합된 주조 가능한 내화타일, 그리고 세라믹 섬유재료등과 같은 어떤 적합한 절연재도 사용할 수 있다.

측벽(22)의 상단부(68)와 또는 측벽(24)의 상단부(72)는 이들과 마주보는 견부보다 외향연장되지 않게 하는 것이 적합하다. 제2도에 도시한 바와같이, 견부의 하부립(26)과 절연체의 상단부의 면(28)에 의해 형성되는 간극은 수직위치상에 오배열을 일으켜 용재(58)가 상부부재(10)의 윗면에 제3도에 도시한 바와같이 부착됨에 따른 용재 침투에 의한 파괴효과를 감소시킨다.

제3도에 도시한 본 발명의 다른 실시예에서는 절연체의 측벽(56,57)은 스키드관(2) 주위의 절연체양을 증가시키기 위해 제2도에 도시한 바와같이 측벽(22,24)보다 더 외향 연장시킬 수 있다. 그러나 측벽(56,57)의 상단부(74,76)는 제3도에 도시한 바와같이 제2도 및 제3도에 도시한 그에 대응하는 견부(12)보다 더 외향돌출되지 않도록하는 것이 바람직하다. 여기서, 스키드관 견부의 하부립과 스키드관을 둘러싸는 절연체의 상단부면 사이에 용재가 침투하는 약효과는 현저하게 감소한다.

제2도의 절연체(3)의 특징적인 형태는 유일하며 이로운 또하나의 장점을 갖는다. 절연체의 측벽(22,24)은 스키드관의 수렴형 측벽(6,8)을 완전히 에워싸기 때문에 절연체의 측벽은 그에 대응하는 스키드관의 측벽에 맞닿아 밀착된다. 여기서, 수렴형 측벽을 갖는 스키드관을 사용할 때 절연체(3)의 특징적인 형태로 인하여 스키드관에 용접되는 철망 또는 금속 스터드같은 다른 기계적 고정장치를 사용하지 않고 절연체가 스키드관 주위에 제위치를 유지하게 된다. 이리하여, 절연체와 스키드관 사이에는 기계적인 결합장치가 없기 때문에 기계적 결합장치의 파손으로 인해 절연체가 스키드관으로부터 떨어져 나가는 일이 없게 된다. 따라서 절연체(3)는 로내에서 가장 효과적이고 긴 수명을 갖게 된다.

그러나 절연체는 꼭 있어야 할 필요는 없지만 절연체의 대응측벽내의 꼭맞는 요홈(32)에 미끄럼 수용되는 지지리브(30)를 스키드관의 적어도 한쪽 측벽에 축방향으로 배치하여 고정시킬 수도 있다.

제5도에는 다른 적합한 실시예를 도시하였다. 스키드관의 돌출부(81)는 절연체내의 요홈(83)에 꼭맞게 되어 있어서 스키드관에 본 발명의 절연체를 더욱 확실하게 지지한다. 돌출부(81)는 측벽외부의 어느 곳에도 위치할 수 있으며, 절연체의 요홈(83)도 그에 따라 위치되어 상기 돌출부를 수용할 수 있다.

제1도에 도시한 바와같이, 절연체는 절결부(80)에 절연체(3)를 배열시킴으로써 스키드관(2)에 신속히 설치하여 절연체의 격리된 상단부를 통하여 레일(82)을 수용한다. 이때 절연체는 스키드관(2) 주위에 미끄럼 설치하여 인접된 절연체에 맞닿게 한다. 확실히, 본 발명의 절연체를 사용한 스키드관을 설비하는 데드는 시간과 노력, 그리고 장비도 대폭감소 되어 로자체의 비작동시간도 감소시킨다.

따라서 본 발명은 상기 명세서에 기재된 바와도면 및 본원의 청구범위에 기재하는 바와같이 본 발명의 전술한 목적을 완전히 만족하고 이를 수행할 수 있는 것이다. 본원에서는 실시예로서 설명하고 청구하였으나 본 발명의 명세서, 도면 및 특허청구의 범위의 범주를 벗어나지 않고 여러가지 실시예 및 변경이 가능하다.

Claims (1)

1. 제1. 제2단부를 갖는 기부재와, 상. 하단부를 가지며 기부재의 제1. 제2단부에 각각 고정되고 상단부는 격리되어 있는 수렴형 제1. 제2측벽과, 상부부재와, 그리고 측벽이 상부부재에 고정되는 점에 가깝게 상기 측벽의 상단부로부터 외향 연장되며 하비립을 포함하는 한쌍의 견부로 구성되는 절두 삼각형 구조부재에 조합하여 사용하기 위한 절두 삼각형 절연체에 있어서, 제1. 제2단부Z(62,64)를 갖는 기부재(20)와, 제1. 제2하단부(66,70)는 기부재의 제1. 제2 단부(62,64)에 각각 고정되어 있으며 상단부(68,72)는 서로 격리되어 있는 상. 하단부를 갖는 수렴형 제1. 제2 측벽(22,24)과, 구조부재(2)의 기부재(20)와 제1. 제2 측벽(22,24)을 거의 둘러싸는 절연체(3)를 고정시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 절두삼각형 절연체.

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