KR930006267B1 - 유체냉각식 밀폐수단을 포함한 용기 및 상기 용기를 냉각시키는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유체냉각식 밀폐수단을 포함한 용기 및 상기 용기를 냉각시키는 방법

제1도는 본 발명에 따른 전기 아아크로 지붕의 상부 측단면도.

제2도는 전기 아아크로 지붕의 일부를 절단하여 상기 지붕의 내부가 도시된 본 발명에 따른 전기 아아크로 지붕의 평면도.

제3도는 제2도의 표시된 선(3-3)을 따라서 취한 노 지붕의 일부 측면도.

제4도는 제2도에 도시된 노 지붕의 하부내벽의 일부를 도시한 사시도.

제5도는 본 발명의 일 실시예를 이용한 전기아아크로의 측면 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전기 아아크로 지붕 12 : 전기 아크로

13 : 림 15 : 제강로 셸

16 : 탭 스파우트 18 : 슬래그 스파우트

27 : 라아닝 28 : 냉각유체 분무 시스템

29 : 연결관 33 : 통수관

34 : 분무헤드 또는 노즐 36 : 냉각유체

38 : 벽 45 : 출구

본 발명의 용융물을 저장 및 처리하기 위한 개량된 용기와 이러한 용기를 냉각시키기 위한 방법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 용해로, 레이들등과 같은 용융금속을 저장하기 위한 용기에 알맞은 덮개에 관한 것이다.

용융물, 특히 용융금속을 저장하기 위한 종래 시스템의 수명은 용융물 및 폐가스에 의해 발생되는 고온으로부터 용기의 벽과 하부 및 덮개를 보호하기 위해 사용되는 내화성 라이닝이나 수냉장치 또는 이들 양자에 의존되었다. 강과같은 용융금속의 온도는 2.800℉(1540℃)를 초과할 수도 있다.

용기내에 장착된 내화성 라이닝은 고가이며 수명이 짧으므로 이러한 라이닝은 용기의 용융선이상에서 사용된다. 비록 물이 이러한 용기(일반적으로 구조형강판으로 제작됨)의 내부면을 냉각시키기 위하여 사용되지만 가압수가 용기벽, 덮개등의 내부에 설치된 순환통로를 완전히 채우는 밀폐시스템을 이용하는 것이 통례였다. 이들 시스템은 비교적 높은 압력하에서 많은 양의 물을 필요로 한다. 냉각수의 막힘으로 내벽에 발생되는 "과열부(hot spote)"는 물을 갑자기 증가화시켜 밀폐구조물을 파괴시킬 수 있다. 일단 용기내벽에 누수가 발생하면, 용융물로 냉각수가 유입되어서 물의 감잠스런 증기현상 및 부작용으로 인해서 폭발과 같은 심각한 위험이 초래 될 수 있다. 이러한 문제점은 처리되는 용융물에 손상을 줄뿐만 아니라 설비수명에 대해 심각한 위험성을 일으키게 된다. 상기 문제점을 완화시키기 위해 고안된 종래의 다른 시스템은 사용하기에 복잡하고 고가이며, 장치의 유지보수가 어렵기 때문에 제강로 및 기타 용융물 처리용기의 분위기 및 주위환경에 있어서는 명백히 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명의 목적은 용융물을 처리하기 위해 사용되는 용기, 특히 용해로의 덮개, 벽 및 다른 밀폐면을 냉각시키기 위한 비교적 경량이고 간단한 구조의 효율적 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 용융물 처리용기의 덮개 및/또는 벽내에 필요한 냉각제의 용량을 감소시킨 개량된 시스템을 제공함에 있ㄷ.

본 발명의 또다른 목적은 용기덮개의 내측에 설치된 내화성 단열라이닝을 제거한 냉각시스템을 제공함에 있다.

상기 목적 및 기타 목적들은, 당업자들에게는 명백한 바와같이, 용융물을 처리하기 위한 용기를 제공하는 본 발명에 의해 달성되며, 상기 용기는 내벽 및 외벽과 상기 내벽 및 외벽사이에 형성된 내부공간으로 가압된 냉각유체를 공급하기 위한 공급관과, 상기 내벽에서의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 상기 내벽을 향해 상기 냉각유체를 분부시키는 수단과, 분무된 냉각유체를 제거하기 위한 배출관과, 그리고 상기 배출관을 통해서 상기 내부공간으로부터 분무된 냉각유체를 배출시키기 위하여 상기 내부공간과 상기 배출된 사이의 압력차를 유지하기 위한 수단으로 구성되는 밀폐수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 내벽 및 외벽과 상기 내벽 및 외벽사이에 형성된 내부공간으로 냉각유체를 공급하는 공급관과 상기 내부공간으로부터 냉각유체를 방출시키는 배출관을 포함하는 유체냉각식 밀폐수단을 포함하고, 가열물질을 처리하기 위한 용기를 냉각시키는 방법은 가압된 냉각유체를 상기 공급관을 통해서 상기 내부공간으로 공급하는 단계와, 상기 내벽의 온도를 원하는 온도로 유지시키기 위하여 상기 냉각유체를 상기 내벽을 향해 분무시키는 단계와, 그리고 상기 분무된 냉각유체를 상기 배출관을 통해 방출시키기 위하여 상기 내부공간과 상기 배출과 사이의 압력차를 유지하는 단계로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예는 야금용기, 예컨데, 전기 아나크로용 지붕이나 덮개로서 이용된다. 분무된 냉각유체는 대기압 이상이지만 가압 냉각유체와 상기 배출구 사이의 압력에서 상기 냉각유체를 유동시키기 위하여 공기나 질소와 같은 가스를 분사시키는 시스템에 의해서 지붕의 내벽과 외벽사이에 형성된 공간으로부터 방출된다. 이와같은 덮개가 가경식 용기(tilting vessel)위에 사용될때, 하나의 배출구가 다른 배출구위로 들어올려질때를 결정하기 위한 수단과 함께, 다수의 냉각 유체 배출구가 사용된다. 경사시, 들어올려진 배출구가 닫혀 덮개 내부의 감압을 방지한다. 지붕의 하부는 내벽으로부터 노의 내부를 향해 뻗어있는 중공관형 돌기를 포함하며, 이에 따라 지붕의 열적충격을 감소시키는 단열라이닝이 제자리에 강한 점착성으로 형성된 지붕 하부와 접하는 예컨데, 분사된 슬래그와 같은 용융물의 고형부를 포착하여 유지한다.

내벽의 하부에 단열 슬래그의 라이닝을 적절히 형성하고 슬래그를 상기 내벽의 하부에 고정시킴으로써 지붕은 단열 슬래그 라이닝의 손실없이 장입물등을 제거시킨다음 노의 후방으로 위치될 수 있게 한다. 이는 광범위한 온도변화에 내벽이 노출되는 것으로부터 보호되도록하여 내벽을 균열시킬수 있게 되는 열적충격을 효과적으로 최소화시킨다. 중공관형 돌기의 사용은 지붕의 이동시에도 지붕의 내벽의 하부에 여전히 고정되어 있을 슬래그 라이닝을 위한 앵커를 제공하기 위한 관형돌기 주위에 스패터링된 슬래그를 포착할 수 있다.

본 발명의 시스템은 위터 플러드 시스템(water flooder system)보다 냉각수를 덜 사용하기 때문에 매우 능률적이다. 예를 들면, 본 발명의 시스템을 사용하는 일예로서, 냉각제를 절반만 사용하여도 종래의 전형적인 워터 플러드 시스템 만큼의 효율을 갖는다. 이러한 냉각수의 감소량은 현재 통용되는 워터 플러그 시스템에 대해 필요한 적절한 물공급을 하지 않는 금속 제조자들을 위해 특히 중요하다. 더우기, 작업판에 대한 분무의 스크러빙 동작은 판의 표면을 깨끗하게 하며, 이에따라 냉각효율을 향상시키고 노 및/또는 부품의 수명을 연장시킨다. 어떠한 종래의 시스템에 있어서 스케일 및 슬러지가 밀폐된 조립체의 관내에 쌓이는 경향이 있어 냉각효율을 유지하기 위하여 빈번하게 물의 화학처리 또는 세척을 요한다.

냉각유체는 물이나 수성유체가 바람직하며, 표면영역 접촉으로 인채 분무 물방울이 열을 흡수하도록 다량으로 분무된다. 필요하다면, 열정쌍이 온도를 측정하기 위해 판을 설치될 수 있으며, 이들 열전쌍은 소정온도를 유지하도록 냉각유체 흐름의 속도를 조정하기 위해 적절한 제어수단에 연결될 수 있다. 분무 시스템에 의해 발생된 냉각유체의 작은 물방울은 매우 큰 표면적으로 접하여, 냉각능력을 높인다. 특히, 냉각유체(물)의 온도가 100℃에 도달하지 못한다해도, 일시적인 과열부의 발생으로 인해 이와같은 온도에 달한경우, 상기 유체는 플래쉬되며, 이에따라 냉매의 증발잠열이 작동판을 냉각시키는데에 사용되는데, 이는 플러그 냉각시에 얻을 수 있는 것보다 대략 10배의 열량제거를 달성할 수 있도록 한다. 분무 냉각 시스템에서 요구되는 보수유지가 종래의 워터 플러드 시스템에서 요구되는 것보다도 훨씬 덜 요구된다. 예컨데, 종래의 위터 플러드 시스템에서 수온이 대략 60℃를 초과할 경우 침전현상이 발생하여 냉각될 표면상에 스케일링 및 축적을 야기시켜 냉각효율을 감소시킨다. 또한, 종래의 시스템에서 수온이 100℃를 초과하면, 증기가 발생되어 폭발 가능성의 위험한 상황을 초래한다. 상기한 바와같이, 물의 분무는 냉각될 표면에 대해 스케일을 제거하는 경향이 있는 스크러빙 효과를 부여한다. 특히, 본 발명의 시스템은 분무를 실시하기 위해 충분한 압력으로 사용될 수 있으며, 냉각공간이나 판에 대한 접근이 용이하며 필요시 세척이나 수리가 가능하다. 한편, 워터 플러드, 시스템은 그 구명을 보존하기 위해 제거 및 세척되어야 하는 개별적인 패널로 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 구조로부터, 사전조립된 내화성 라이닝의 제거는 내화성 라이닝을 갖춘 노에 요구되는 중량과 비용 및 많은 시간을 요하는 유지보수를 제거한다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 명세성의 용어 "용기"는 용융물을 처리하기 위한 용기, 고온가스나 액체를 처리하기 위한 덕트, 고온가스나 액체를 처리하기 우한 엘보우 등과같이 가열물을 처리하기 위한 용기를 의미한다. 본 용융뮬을 처리하기 위한 용기의 여러부분, 예컨데, 용기들의 지붕, 측벽 혹은 하벽 등에 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 도면의 제1도 내지 제5도에 도시되었으며, 전기 아아크로 및 조합된 지붕 구조물의 상기 도면들에 나타나있다.

본 발명의 유체냉각식 밀폐수단의 바람직한 제1실시예는 제1도 및 제2도에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 밀폐수단은 원형의 전기아아크로지붕(10)을 포함하는데, 상기 지붕은 단면으로 나타냈으며, 전형적인 전기아아크로(12)의 상부에 위치된다. 림(13) 바로 아래에 위치되는 노(12)의 일부는 내화성 벽돌(17)이나 기타 다른 단열재로 라이닝된 제강로 셸(15)로 구성된다. 본 발명에 의하면, 용융선 이상의 노 측벽은 지붕(10)과 관련하여 이하에 기술되는 내부분무 냉각 시스템을 이용하는 내벽 및 외벽으로 구성될 수 있다. 노 지붕(10)은 3개의 전극(70,72 및 74)이 관통하는 중앙전극 개방구(32)와, 외벽(11)과 내벽(38) 사이에 형성된 내부공간(23)으로 구성된다. 내부공간(23)내에는 개방구(32) 주위를 둘러싸는 중앙집중식 링형 냉각유체 공급관(29)으로부터 냉각유체가 공급되는 다수의 스포크형 냉각부문 통수관(33)이 있다. 상기 통수관(33)에 형성된 개구부(34)를 통해서 냉각유체(36)는 상기 내벽(38)을 향해 하방으로 문무되어서 노(12)에서 금속을 용해시키거나 용융물을 저장하는 동안 상기 지붕의 온도를 허용온도로 유지시킨다.

냉각유체는 지붕의 최외곽 원주를 따라서 연장하고 있는 배출관(47)에 형성된 구멍(51)을 통해서 상기 내부공간으로부터 제거된다. 배출구(45)는 외부 배출라인에 연결되어 냉각유체가 상기 배출관(47)로부터 배출되도록 한다. 후술되는 바와같이, 가스유입구(19)를 통해서 가스가 상기 내부공간(23)으로 주입될때 냉각유체는 배출구(45)를 통해서 효과적으로 제거된다.

제강시 노(12)의 조업동안, 예컨데, 용강은 각 방향으로 스플래쉬 또는 스패터링되는 경향이 있는 용융슬래그 또는 기타 보호물질에 의해 덮혀진다. 스패터링 슬래그가 내벽(38)의 하부(39)에 접하게 되면, 상기 슬래그는 접하는 부분에서 고화되고 접작된다. 고화시, 이 슬래그는 이 슬래그가 덮는 지붕의 일부 온도를 낮추는 경향이 있는 단열층으로서 작용한다. 노와 지붕조립체의 정상조업시, 슬래그는 지붕이 제거되거나 또는 내벽의 하부가 고온 및 상대적인 저온의 영향을 번갈아 받는 경우에 부서진다. 이러한 온도차의 영향은 전극에 가해진 전력이 노의 조업중지를 위해 중단되는 경우 발생된다. 상기 영향 결과로서, 강철판등으로 만들어진 내벽의 하부(39)는 피로현상을 유발시키는 열충격 및 열응력을 받게 되어서 궁극적으로 강철판이 균열된다. 내벽의 하부(39)상에 슬래그를 보다 고정적으로 포착하고 유지하기 위하여, 또한 온도창의 영항을 받는동안 또는 노로부터 지붕을 제거하는 동안 슬래그가 부서지는 경우를 감소시키기 위하여, 다수의 관형돌기(25)를 상기 하부(39)에 생성 부착시킨다. 후에 상술된 이들 돌기(25)는 일정한 간격을 유지하여서 하부에 용접되어 슬래그를 유지시키는 통 혹은 슬리이브로서 작용한다.

용융물로부터 스패터링되는 슬래그 제1도에 도시된 바와같이, 상기 관형돌기(25) 주위 및 관형돌기들 사이에 부착되어서 그 부분에 점착성 온도조절을 위해서는 불필요한데, 그이유는 분무냉각 시스템이 이와같은 목적을 잘 수행하기 때문이다. 그러나, 통상적으로 슬래그 라이닝은 형성되기 때문에 본 발명은 상기 관형돌기(25)에 의해서 상기 슬래그 라이닝(27)이 양호하게 부착되도록 하고 따라서 지붕이 바람직하지 않은 열적응력을 덜받도록 한다.

본 발명의 다른 실시에가 제2도 내지 제5도에 도시되었는데, 제5도는 본 발명에 의한 다른 노 조립체의 측면개략도이다. 종래의 전기 아아크로(12)는 전형적으로 강 및 다른 철합금을 용융시키고 처리하기 위해 사용된다. 상기 전기 아아크로(12)는 지축 또는 축(14)에 지지되어서 화살표로 표시된 방향으로 경사질수 있다. 일반적으로, 전기 아아크로는 슬래그 스파우트(18)를 통해 슬래그를 붓도록 한방향으로 경사질 수 있다. 상기 전기 아아크로(12)상에 슬래그 스파우트(18)와 마주 하도록 탭 스파우트(16)가 설치되며 상기 탭스파우트 용융 및 처리공정이 완료될 경우 전기 아아크로를 반대방향으로 경사시켜서 용강을 출선시키거나 붓는데에 이용되낟.

일부 파단도에 있어서, 노의 지붕(10)은 노의 림(13)위에 놓여지는 통상적인 위치로부터 들어올려진다. 노지붕(10)의 형상은 대략 원추형이며, 그 꼭대기에 하나 이사의 전극을 전기 아아크로 내부로 삽입시키기 위하여 중앙개방구(32)가 형성되어 있다. 제1도에 도시된 것처럼 상기 개방구에 삽입되는 소위 "델타"지지구조체으 세개전극이 사용된다. 지붕(10)은 외벽(11) 및 내벽(11,38)사이에는 지붕의 내부공간(23)이 형성된다. 지붕(10)은 용강과 접촉하지 않고 전기 아아크로 내부에서 제강시 강욕으로부터의 가스나 다른 방출물을 수용하도록 작용한다.

노(12)의 내부로부터 방출된 강한 열로부터 노 지붕(10)의 하부를 보호하기 위해 지붕의 외벽 및 내벽사이에 형성된 내부공간(23)으로 냉각유체를 공급하는 냉각유체 분무 시스템(28)이 제공된다. 상기 분무시스템은 높은 압력하에서 냉각유체를 공급하는 공급원(20)으로부터 공급되는 대기온도의 물이나 수성 액체와 같은 냉각유체를 이용한다. 냉각유체는 호오스 연결부(30)를 통해서 압력조절부(42)와 연결된 냉각유체 공급라인(40)을 통해서 상기 분무시스템(28)에 공급되며, 따라서 상기 냉각유체는 통수관에 형성된 개구부(34)를 통해서 상기 내벽을 향해 일정한 분무형태(36)로 분무된다.

제2도 및 제3도에 상세히 도시된 바와같이, 냉각유체는 공급라인(40)과 접속되는 공급구(21)를 통해서 공급관(29)으로 공급된다. 또한 냉각유체는 개방구(32)를 둘러싸는 상기 공급관(29)과 연결되어서 외부를 향해 방사상으로 연장하고 개구부(34)가 형성되어 있는 각각의 통수관(33)으로 분배된다. 상기 내벽(38)을 향해서 상기 개구부(34)를 통하여 일정한 형태(36)로 분무되는 냉각유체는 상기 내벽을 냉각시켜서 용융시 발생되는 열 및 노(12)의 가스에 대해 상기 지붕을 보호한다. 열전대 또는 기타 온도 감지수단(도시하지 않음)이 상기 내벽(38)의 온도를 모니터하기 위해 이용될 수 있다. 상기 내벽(38)을 향해 분무되는 냉각유체의 양은 조절되어서 상기 온도를 소정온도로 유지시키며, 통상적으로 냉각유체가 갑자기 증기화되지 않도록 상기 내벽(38)의 온도를 100℃이하로 유지시키기 위하여 상기 냉각유체의 양을 조절한다. 냉각유테의 물방울의 표면적은 사용된 냉각유체의 부피와 조합되어 상기한 바와같이 상기 내벽(38)으로부터 열을 효과적으로 충분히 제거하도록 작용한다.

상기 내벽(38)에 분무된 냉각제를 제거하기 위해, 지붕(10)의 최외곽 원주를 따라서 연장하고 있는 배출관(47)을 포함하는 배출시스템 또는 방출시스템이 제공된다. 배출관(47)은 벽(57,59)에 의해 2개의 부분으로 분할된 직사각 형상으로 형성되며, 경사진 하부내벽(38)을 따라서 흘러내리는 사용된 냉각유체는 지붕의 최외곽 원주를 따라서 형성된 슬롯(51) 또는 구멍으로 유입된다. 하부내벽(38)에 대해 분무되는 냉각유체의 유동이 방해받는 것을 최소화 하기 위해, 사용된 냉각유체를 가능한한 빨리 배출시켜서 상기 하부내벽상에 잔류하는 냉각유체의 양을 최소화시켜야 한다. 배출관에 형성된 모든 구멍(51)은 찌꺼기가 배출관으로 유입되어서 냉각유체의 배출을 방해하는 것을 방지하기 위하여 스크린(49)으로 덮혀지는 것이 좋다. 냉각유체는 배출구(45)(제2도 참조)를 경유해서 배출관(47)으로부터 배출라인(48,50)으로 제거되고 방출구(62,64)를 통해서 방출된다(제5도 참조).

분무된 냉각유체가 지붕(10)의 내부공간(23)으로부터 신속히 제거되고 방출될 수 있도록, 노 지붕의 내부와 냉각유체 배출구사이에 암력차를 설정하여 유지 시키기 위한 수단이 제공된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "압력차를 유지시키기 위한 수단"은 냉각유체를 방출시키기 위하여 기상매체를 내부공간으로 주입시켜서 냉각유체위의 내부공간을 가압시키는 시스템을 언급한다. 제5도에 도시된 바와같이, 가압가스 공급원(22)이 가스공급라인(44)을 통해 지붕의 내부공간에 연결되어서 상기 내부공간에 공기나 질소와 같은 가스를 공급한다. 지붕의 내부공간(23)에서의 가스의 압력은 통수관에 형성된 개구부(34)에서 분무되는 냉각유체의 압력과 방출구(62,64)에서 방출되는 냉각유체의 압력의 중간에 유지되어야 하는데, 즉, P₁을 개구부에서의 냉각유체 압력, P₂를 지붕의 내주공간에서의 가스압력, P₃를 방출되는 냉각유체 압력이라할때 P₁＞P₂＞P₃가 되어야 한다. 통상적으로, 냉각유체는 35파운드/in₂(게이지) 또는 그 이상의 정상분무 압력으로 공급된다. 바람직한것은, 가스압력(P₂)은 압력게이지(66 및 68)로 측정했을때, 대기압(1기압) 또는 약간 그 이상의 압력을 나타내는 방출되는 냉각유체압력(P₃) 이상의 대략 0.1 내지 20 파운드/in₂인 것이다.

지붕(10)의 내부공간의 가스압력을 조절하기 위하여, 일반적으로, 가스의 과도한 누출을 방지하도록 지붕 구조물의 부분들과 각종 패널을 밀폐시킬 필요가 있다. 그러나, 완전한 밀폐상태로 지붕 구조물을 만들 필요는 없으며, 가스 누출을 최소화 하기 위해 지붕을 대체로 밀폐상태로 유지할 수 있도록 적절한 가스켓이나 가른 밀폐재를 사용하는 것이 좋다.

본 발명을 이용함에 있어서는, 배출라인(48,50)을 액상의 냉각유체로 밀폐시켜서 배출관에 형성된 구멍을 통해서 지붕의 내부공간(23)내의 가스압력이 누출되는 것을 방지하는 것이 좋다. 슬래그 제거 및 출탕시 전기 아나크로(12)를 따라 지붕(10)이 경사지도록 하기 위해, 본 발명은 결합된 노 및 지붕 구조물의 경상동안 지붕내부 가스 압력의 손실을 방지하도록 제어시스템을 제공한다. 이것이 노(12)가 기울어져 사용된 냉각유체가 가압가스용 배출구를 제공하는 상승된 연결돤 개구부 또는 냉각유체 배출구로 흐르지 않을 정도로 연결관 개구부 또는 냉각유체 개구부 중의 하나를 상승시켰는지를 검출하는 수단을 이용한다. 이것은 지붕 내부공간(23)의 압력손실을 야기하여 사용된 냉각유체의 적절한 방출을 충분히 방지하도록 한다. 노(12)가 경사질때 작동기가 내부 압력의 손실을 방지하기 위해 방지하기 위해 상승된 출구배출 라인에 밸브를 닫도록 한다.

제5도에 도시된 바와같이, 노 지붕이 수평위치로부터 경사되는 때를 검출하기 위해 경사 감지기(26)가 노 지붕(10)과 조합되거나 노 지붕에 연결되어 있다. 노 지붕이 양방향으로 경사지기 때문에 액상의 냉각유체는 대향하고 있는 출탕구 및 슬래그측 배출라인(48,50)의 최상부로부터 넘쳐 흐르게 된다. 다음, 지붕 내부공간의 가스압력은 배출라인(48,50)에 남아있는 냉각유체를 최상부로부터 방출시키기 위하여 지붕 내부공간의 가스압력이 감소되도록 한다. 이와같은 압력의 손실으 방지하기 위해, 밸브조절기 또는 작동기(24)가 회로(56)를 통해 경사감지기(26)에 연결되어 있다. 예컨데, 슬래그 제거 작동동안 일어날 수도 있는, 출탕구측 배출라인(48)내의 압력이 상승되었아고 하는 신호를 경사감지기가 검출할 경우, 제어기(24)는 출탕구측 배출라인(48)을 통한 가스압력의 손실을 방지한다.

노가 수평위치로 복귀하면, 제어기(24)는 노지붕(10)의 측면으로부터 배출을 재개하도록 개방시키기 위해 배출라인밸브(54)에 신호를 보낸다. 노(12)로부터 용융물의 출탕시, 슬래그측 배출라인(50)은 상승 및 노출되며, 다음, 제어기가 회로를 통해 슬래그측 배출밸브(52)에 신호를 보내 닫도록 한다. 따라서, 경사 감지기와 조합된 제어기 및 배출라인 밸브는 모든 처리단계동안 노지붕(10) 내부에 바람직한 가스압을 유지하기 위한 작용을 한다. 노지붕(10)은 2개이상의 부분으로 분리될 수 있으며, 그 각각의 분무시스템 및 냉각출구를 구비할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 냉각시스템을 이용하는 용기의 측벽 또는 하벽도 분할될 수 있다.

제1도는 실시예에서 기술한 바와같이, 슬래그 유지 관형될기(25)들은 접착 슬래그가 도시되어 있지 않은 상태로 제3도 및 제4도에 보다 상세히 도시되었다. 이들 돌기는 예컨데

인지(38㎜)의 직경과

(32㎜)의 길이를 갖는 중공관형상으로 만들어져 지붕(10)의 하측(39) 전체에 걸쳐 일정한 간격을 유지하여서 용접된다. 관형돌기(25)들은 슬래그가 내외 파이프면에 부착되도록 하여 슬래그가 쌓여 돌기를 완전히 덮었을때 고화된 슬래그는 예컨대 고형돌기로 될것 바다도 더욱 단단히 고착된다. 이같은 증대된 점착은 지붕 이동시의 기계적 충격 및/또는 지붕의 가열 및 냉각에 따른 열적 충격으로 인채 슬래그가 부서지지 않도록 하는 분무냉각 시스템(28)과 함께, 노지붕(10)은 변화하고 조절된 온도를 유지될 수 있다.

이에따라 본 발명은 다른 형태의 용해로와 레이들, 등은 물론 도시한 형태의 아아크로와 같은 각종 형태의 저면 밀폐용기의 내벽을 냉각시키기 위한 간단하고 고능률의 냉각 시스템을 제공한다. 또한, 밀폐수단 내부를 비교적 저압으로하여 용기내 냉각유체 누수위험을 최소화 한다. 본 발명은, 용기 내부에서 발생될 수 있는 고온가스의 부식으로부터 보호되도록 어떠한 형태의 박막 코팅이 바람직하기는 하나, 일반적으로 밀폐수단의 내벽(39)을 따라 어떤 형태의 내화재나 단열재를 부착할 필요가 없이 효율적인 냉각을 수행할 수 있도록 한다. 비록, 단열재 그 자체는필요치 않으나, 중공 관형돌기가 스패터링된 슬래그나 다른 물질을 유지할 수 있으며, 이에따라 점착성 보호장벽이 형성되어 밀폐수단의 내벽에 대한 열적 응력을 감소시켜 용기의 수명을 연장시킨다.

상기한 바와같이, 본 발명은 비록 특정실시예를 예로들어 설명하였으나, 당해 분야에 숙련된 자들은 본 발명의 정신이나 관점으 벗어남이 없이 여러가지 수정이나 변경이 가능할 것임을 유의해야 할 것이다.

Claims (14)

1. 내벽 및 외벽과, 상기 내벽 및 외벽사이에 형성된 내부공간으로 가압된 냉각유체를 공급하기 위한 공급관과, 상기 내벽에서의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 상기 내벽을 향해 상기 냉각유체를 분무시키는 수단과, 분무된 냉각유체를 제거하기 위한 배출관과, 그리고 상기 배출관을 통해서 상기 내부공간으로부터 분무된 냉각유체를 배출시키기 위하여 상기 내부공간과 상기 배출관 사이의 압력차를 유지하기 위한 수단으로 구성되는 유체 냉각식 밀폐수단을 포함하는 가열된 재료를 처리하기 위한 용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 압력차를 유지하기 위한 수단은 공기와 질소로 구성되는 그룹으로부터 선별된 가스를 냉각유체의 압력과 배출관에 형성된 압력사이의 압력에서 상기 내부공간으로 주입시키기 위한 수단을 포함하는 용기.
3. 제1항에 있어서, 상기 압력차를 유지하기 위한 수단은 상기 내부공간을 1기압이상 및 상기 냉각유체의 압력이하의 압력으로 유지하기 위한 수단을 포함하는 용기.
4. 제1항에 있어서, 상기 밀폐수단의 벽들을 밀폐상태로 되는 용기.
5. 제1항에 있어서, 상기 용기는 하벽, 측벽 및 상기 용기의 덮개를 더욱 포함하고, 상기 유체냉각식 밀폐수단은 상기 측벽과 덮개중 적어도 하나의 일부를 형성하는 용기.
6. 제5항에 있어서, 상기 유체냉각식 밀폐수단은 상기 측벽의 적어도 일부를 형성하는 용기.
7. 제1항에 있어서, 상기 밀폐수단은 다수의 냉각유체 배출라인 및, 하나이상의 배출라인을 선별적으로 밀폐시키기 위한 수단을 포함하는 용기.
8. 제7항에 있어서, 상기 용기의 밀폐수단이 경사지는 것 및 상기 냉각유체 출구중 하나가 다른 냉각제 출구에 관해 상승되는 것을 감지하기 위한 수단, 및 상기 경사에 응답하여 상승딘 냉각출구를 선별적으로 폐쇄시키기 위한 수단을 포함하는 용기.
9. 제1항에 있어서, 상기 내벽과 접촉하는 용융물의 고형부를 유지하기 위해 상기 내벽으로부터 상기 용기의 내부를 연장하고 있는 관형돌기들을 더 포함하는 용기.
10. 내벽 및 외벽과, 상기 내벽 및 외벽사이에 형성된 내부공간으로 냉각유체를 공급하는 공급관과, 그리고 상기 내부공간으로부터 냉각유체를 방출 시키는 배출관을 포함하는 유체냉각식 밀페수단을 포함하고 있으며, 가열물질을 처리시키기 위한 용기를 냉가시키는 방법에 있어서, (a) 가압된 냉각유체를 상기 공급관을 통해서 상기 내부공간으로 공급하는 단계와, (b) 상기 내벽의 온도를 원하는 온도로 유지시키기 위하여 상기 냉각유체를 상기 내벽을 향해 분무시키는 단계와, 그리고 (c)상기 분무된 냉각유체를 상기 배출관을 통해 방출시키기 위하여 상기 내부공간과 상기 배출관사이의 압력차를 유지하는 단계로 이루어지는 용기를 냉각시키는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 압력차를 유지하는 단계는 공기와 질소로 구성되는 그룹으로부터 선별된 가스를 상기 냉각유체의 압력과 상기 배출구에 형성된 압력사이의 압력으로 상기 내부공간을 향해 분사시킴으로써 이루어지는 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 압력차를 유지하는 단계는 상기 내부공간을 1기압이상의 압력 및 상기 냉각유체의 압력이하로 유지시킴으로써 이루어지는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 내부공간을 상기 냉각유체 배출구의 압력이상의 약 0.1 내지 20파운드/in²의 압력으로 유지시키는 방법.
14. 제10항에 있어서, (d) 상기 냉각유체배출구 중 하나의 배출구가 상기 다른 배출구에 대해서 상승하고 및 상기 밀폐수단이 경사지는 것을 감지하는 단계, 및 (e)상승된 냉각유체배출구를 막는 단계를 더 포함하는 방법.

Images