KR101299096B1 - 래들로용 지붕 - Google Patents

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Abstract

조업조건에 따라 집진 엘보, 또는 집진 후드를 호환하여 사용할 수 있는 래들로용 지붕에 관한 것으로, 수직한 원통형상의 측부; 및 중앙에 형성된 제 1 안착구와, 제 1 안착구에 인접하여 형성된 제 2 안착구를 가지면서 측부의 상부를 덮는 덮개부;를 포함하고, 제 1 안착구에는 소천장, 또는 집진 후드가 선택적으로 안착되며, 제 2 안착구에는 집진 엘보, 또는 수냉패널이 선택적으로 안착된다.

Description

래들로용 지붕{ROOF FOR LADLE FURNACE}
본 발명은 래들로용 지붕에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조업조건에 따라 집진 엘보, 또는 집진 후드를 호환하여 사용할 수 있는 래들로용 지붕에 관한 것이다.
철광석을 원재료로 하여 최종 제품으로 강을 제조하는 제강 공정은 철광석을 고로에서 용해하는 제선과정으로부터 시작된다. 철광석을 용해한 형태인 용선에 탈린, 탈탄, 탈산 등의 공정을 순차적으로 수행하여 용선 내 불순물을 제거하는 1차 정련과정을 거쳐 용강을 제조하게 된다.
불순물이 제거된 용강은 2차 정련과정을 거쳐 용강 내의 미세 성분 조절까지 완료되면, 연속주조 공정으로 이동하게 된다.
이후 연속주조 공정을 거쳐 반제품을 성형하고, 압연 등의 최종 성형과정을 거쳐 반제품은 최종적으로 얻고자 하는 형태의 제품으로 제조된다.
전기로에서 스크랩의 용융과 1차 정련 작업이 이루어진 후, 출강되어 나온 용강 성분의 미세조정과 탈황작업을 하는 기구를 LF(Ladle Furnace; 래들로)라고 한다.
래들로(LF)에서는 부원료를 첨가하고 Ar 버블링(bubbling) 한 후, 아크 가열하여 탈산, 탈황에 적당하도록 용강 성분을 조정하는 2차 정련이 이루어진다.
관련된 선행기술로는 한국등록특허 제 1026515 호(등록일자 : 2011년 03월 25일, 명칭 : 레이들로의 루프장치)가 있다.
본 발명은 래들로의 상부를 덮도록 설치되고, 조업조건에 따라 집진 엘보, 또는 집진 후드를 호환하여 사용할 수 있는 래들로용 지붕을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 래들로용 지붕은, 수직한 원통형상의 측부; 및 중앙에 형성된 제 1 안착구와, 제 1 안착구에 인접하여 형성된 제 2 안착구를 가지면서 측부의 상부를 덮는 덮개부;를 포함하고, 제 1 안착구에는 소천장, 또는 집진 후드가 선택적으로 안착되며, 제 2 안착구에는 집진 엘보, 또는 수냉패널이 선택적으로 안착될 수 있다.
구체적으로 제 1 안착구의 주변에 수직으로 돌설되어 소천장, 또는 집진 후드가 선택적으로 고정되는 복수의 제 1 코터바디; 및 제 2 안착구의 주변에 수직으로 돌설되어 집진 엘보, 또는 수냉패널이 선택적으로 고정되는 복수의 제 2 코터바디;를 더 포함할 수 있다.
더 구체적으로 집진 후드는, 상부에 소천장이 안착되는 제 3 안착구; 및 제 3 안착구에 안착된 소천장이 고정되는 복수의 제 3 코터바디;를 포함하며, 제 3 코터바디는 제 3 안착구의 주변에 수직으로 돌설될 수 있다.
덮개부는 상기 제 1 안착구의 주변에 형성되는 탄소투입구,를 더 포함하고, 측부는 샘플링투입구,를 포함하며, 각각의 탄소투입구 및 샘플링투입구는, 투입구 커버; 및 투입구 커버를 상하로 개폐하는 투입구 개폐수단;을 가질 수 있다.
구체적으로 투입구 개폐수단은, 개폐실린더; 탄소투입구 및 샘플링투입구의 외측면 상에서 투입구 커버 측으로 연장되는 고정브라켓; 및 각각의 투입구 커버에서 연장되고 힌지에 의해 고정브라켓에 선회가능하게 결합되는 선회브라켓;을 구비하며, 선회브라켓의 연장단부는 개폐실린더의 실린더 로드의 연장단과 연결될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 조업조건에 따라 하나의 지붕에 집진 엘보, 또는 집진 후드를 호환하여 사용할 수 있기 때문에, 조업조건에 따른 지붕 교체 작업의 번거로움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 조업조건에 따른 각각의 지붕을 제작하지 않아도 되지 때문에 지붕 제조에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은, 탄소투입구, 및 샘플링투입구의 입구에 배치되는 투입구 커버를 개폐실린더를 이용해 탄소투입구, 및 샘플링투입구의 입구와 마주보는 방향으로 선회되게 함으로써, 투입구 커버가 래들로에서 전달되는 열에 의해 변형이 되더라도 정확하게 개폐 동작을 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 래들로용 지붕을 나타낸 사시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 래들로용 지붕을 나타낸 평면도이고,
도 3은 도 1에 도시된 래들로용 지붕에 집진 엘보 및 소천장이 장착된 상태를 보인 도면이며,
도 4는 도 1에 도시된 래들로용 지붕에 집진 후드가 장착된 상태를 보인 도면고,
도 5a는 도 1에 도시된 탄소투입구를 확대하여 나타낸 사시도이며, 그리고
도 5b는 도 1에 도시된 샘플링투입구를 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 래들로용 지붕을 나타낸 사시도로서, 본 발명에 따른 래들로용 지붕(100)은, 수직한 원통형상을 가지는 측부(102)와, 측부(102)의 열린 상부를 덮는 덮개부(104),를 포함한다. 래들로용 지붕(100)은 래들로(Ladle Furnace; 도시되지 않음)의 상부를 덮도록 설치된다.
래들로용 지붕(100)은 래들로(LF; Ladle Furnace)의 정련 작업 중 래들로 내에서 발생하는 불순원소(유황, 가스 등)를 제거하고, 작업 중 발생할 수 있는 용융물이나 슬래그의 튐으로부터 주변 환경을 보호하기 위해 래들로의 상부에 설치된다.
래들로용 지붕(100)에는 전극이 끼워진 소천장이 안착된다. 그리고 소천장의 주변으로는 탄소투입구, 부원료투입구, 샘플링투입구, 등이 설치된다. 또한 래들로용 지붕은 래들로 내부에서 발생하는 불순원소를 흡입하여 배출하기 위해 집진 엘보가 설치된 지붕, 또는 집진 후드가 설치된 지붕으로 구분된다.
본 발명은 조업조건, 즉 소천장에 끼워진 전극의 손상 및 마모를 방지하기 위한 조업, 또는 우수한 집진 효과를 얻기 위한 조업에 따라 하나의 지붕에 집진 엘보, 또는 집진 후드를 호환하여 사용할 수 있게 하는 래들로용 지붕을 제공하려는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 측부(102)와 덮개부(104)는 래들로에서 전달되는 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각파이프(106)가 연결 및 적층되어 형성된다. 이러한 측부(102)와 덮개부(104)의 외측은 철피(108)에 의해 감싸진다. 누구나 알 수 있듯이 냉각파이프(106)에는 냉각수공급관(도시되지 않음), 및 냉각수배출관(도시되지 않음)이 연결된다.
한편, 측부(102)의 소정 위치에는 샘플링투입구(116)가 형성된다. 그리고 덮개부(104)에는 제 1 안착구(110), 제 2 안착구(112), 탄소투입구(114), 및 부원료투입구(115)가 형성된다. 제 1 안착구(110)는 덮개부(104)의 중앙에 형성되고, 제 2 안착구(112), 탄소투입구(114), 및 부원료투입구(115)는 제 1 안착구(110)에 인접한 위치에 형성된다.
또한 덮개부(104)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 조업조건에 따라 전극(E)이 장착된 소천장(160) 및 집진 엘보(180), 또는 소천장(160)이 안착된 집진 후드(170) 및 수냉패널(190)이 선택적으로 고정된다. 즉 소천장(160)에 장착된 전극(E)의 손상 및 마모를 방지하기 하기 위한 조업에서는 소천장(160) 및 집진 엘보(180)가 덮개부(104)의 제 1 안착부(110) 및 제 2 안착부(112)에 안착되어 고정된다. 그리고 우수한 집진 효과를 얻기 위한 조업에서는 집진 후드(170) 및 수냉패널(190)이 제 1 안착부(110) 및 제 2 안착부(112)에 안착되어 고정된다. 이때, 제 1 안착구(110)의 주변에는 소천장(160), 또는 집진 후드(170)를 고정하기 위한 복수의 제 1 코터바디(130; cotter body)가 수직하게 돌설되며, 제 2 안착구(112)의 주변에는 집진 엘보(180), 또는 수냉패널(190)을 고정하기 위한 복수의 제 2 코터바디(140)가 수직하게 돌설되는데, 소천장(160) 및 집진 후드(170)에는 제 1 코터바디(130)에 끼워질 수 있도록 끼움공(164, 174)이 형성된 소천장 연결플랜지(162) 및 후드 연결플랜지(172)가 형성되며, 마찬가지로 집진 엘보(180) 및 수냉패널(190)에는 제 2 코터바디(140)에 끼워질 수 있도록 끼움공(184, 194)이 형성된 엘보 연결플랜지(182) 및 수냉패널 연결플랜지(192)가 형성된다. 여기서 제 1 코터바디(130)에 끼워진 소천장 연결플랜지(162), 또는 후드 연결플랜지(172)는 제 1 코터바디(130)에 형성된 코터 홀(132)에 체결되는 코터 핀(134)에 의해 고정된다. 그리고 제 2 코터바디(140)에 끼워진 엘보 연결플랜지(182), 또는 수냉패널 연결플랜지(192)는 제 2 코터바디(140)에 형성된 코터 홀(142; cotter hole)에 체결되는 코터 핀(144; cotter pin)에 의해 고정된다.
한편, 제 1 코터바디(130)에 고정된 집진 후드(170)의 상부에는 전극(E)이 장착된 소천장(160)이 안착되는 제 3 안착구(176)가 형성된다. 제 3 안착구(176)의 주변에는 소천장(160)을 고정하기 위한 복수의 제 3 코터바디(150)가 수직하게 돌설되는데, 마찬가지로 제 3 코터바디(150)에는 소천장 연결플랜지(162)에 형성된 끼움공(164)이 끼워지고, 제 3 코터바디(150)에 끼워진 소천장 연결플랜지(162)는 제 3 코터바디(150)에 형성된 코터 홀(152)에 체결되는 코터 핀(154)에 의해 고정된다.
그리고 제 1 안착구(110)에 집진 후드(170) 고정 시, 집진 후드(170)의 외주면 상에 형성된 배기덕트(178)와 덮개부(104) 사이에는 배기덕트(178)를 지지하는 하나 이상의 지지블록(179)이 배치된다. 또한 제 1 안착구(110)에 집진 후드(170) 고정 시, 제 2 안착구(112)를 덮는 수냉패널(190)의 상부에는 래들로에서 전달되는 열을 냉각시키기 위해 패널냉각관(196)이 배치된다. 누구나 알 수 있듯이 패널냉각관(196)에는 냉각수공급관(도시되지 않음), 및 냉각수배출관(도시되지 않음)이 연결된다.
한편, 측부(102)에 형성된 샘플링투입구(116), 및 덮개부(104)에 형성된 탄소투입구(114)에는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각 투입구 커버(118a, 118b), 및 투입구 개폐수단(120a, 120b)이 구비된다.
각각의 투입구 커버(118a, 118b)는 탄소투입구(114), 및 샘플링투입구(116)의 입구를 개방 또는 폐쇄하는 것으로, 투입구 커버(118a, 118b)는 탄소투입구(114)의 입구, 및 샘플링투입구(116)의 입구에 대하여 마주보는 방향으로 선회가능하게 배치된다. 이러한 각각의 투입구 커버(118a, 118b)는 투입구 개폐수단(120a, 120b)에 의해 개폐 작동된다.
각각의 투입구 개폐수단(120a, 120b)은 탄소투입구(114) 및 샘플링투입구(116)에 인접하게 배치되는 개폐실린더(122a, 122b)를 구비한다. 그리고 각각의 투입구 개폐수단(120a, 120b)은 탄소투입구(114) 및 샘플링투입구(116)의 외측면 상에서 각각의 투입구 커버(118a, 118b) 측으로 연장되는 고정브라켓(124a, 124b), 및 각각의 투입구 커버(118a, 118b)에서 연장되고 힌지에 의해 고정브라켓(124a, 124b)에 선회가능하게 결합되는 선회브라켓(126a, 126b)을 구비한다. 이때, 각각의 선회브라켓(126a, 126b)의 연장단부는 각각의 개폐실린더(122a, 122b)에서 신장 또는 수축되는 실린더 로드(128a, 128b)와 연결된다. 즉 개폐실린더(122a, 122b)의 작동에 의해 선회브라켓(126a, 126b)과 연결된 실린더 로드(128a, 128b)가 수축되면, 투입구 커버(118a, 118b)는 탄소투입구(114) 및 샘플링투입구(116)를 개방하고, 개폐실린더(122a, 122b)의 작동에 실린더 로드(128a, 128b)가 신장되면, 투입구 커버(118a, 118b)는 탄소투입구(114) 및 샘플링투입구(116)를 폐쇄한다.
한편, 탄소투입구(114)의 투입구 커버(118a)에는 래들로에서 전달되는 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각로(도시되지 않음)가 형성되며, 샘플링투입구(116)의 투입구 커버(118b)는 래들로에서 전달되는 열을 공랭방식으로 냉각시키는데, 이를 위해서 샘플링투입구(116)의 투입구 커버(118b)에는 내부로 공기가 유동되게 하는 공랭로(129a), 및 공랭로(129a)에 연결되는 다수의 공기홀(129b)이 형성된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 래들로용 지붕(100)은, 조업조건에 따라 하나의 지붕(100)에 집진 엘보(180), 또는 집진 후드(170)를 호환하여 사용할 수 있기 때문에, 조업조건에 따른 지붕(100) 교체 작업의 번거로움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 조업조건에 따른 각각의 지붕(100)을 제작하지 않아도 되지 때문에 지붕(100) 제조에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은, 탄소투입구(114), 및 샘플링투입구(116)의 입구에 배치되는 투입구 커버(118a, 118b)를 개폐실린더(122a, 122b)를 이용해 탄소투입구(114), 및 샘플링투입구(116)의 입구와 마주보는 방향으로 선회되게 함으로써, 투입구 커버(118a, 118b)가 래들로에서 전달되는 열에 의해 변형이 되더라도 정확하게 개폐 동작을 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 래들로용 지붕 102 : 측부
104 : 덮개부 110 : 제 1 안착구
112 : 제 2 안착구 114 : 탄소투입구
116 : 샘플링투입구 118a, 118b : 투입구 커버
122a, 122b : 개폐실린더 130 : 제 1 코터바디
140 : 제 2 코터바디 150 : 제 3 코터바디
160 : 소천장 170 : 집진 후드
180 : 집진 엘보 190 : 수냉패널

Claims (12)

  1. 수직한 원통형상의 측부; 및
    중앙에 형성된 제 1 안착구와, 상기 제 1 안착구에 인접하여 형성된 제 2 안착구를 가지면서 상기 측부의 상부를 덮는 덮개부;를 포함하고,
    상기 제 1 안착구에는 소천장, 또는 집진 후드가 선택적으로 안착되며,
    상기 제 2 안착구에는 집진 엘보, 또는 수냉패널이 선택적으로 안착되고,
    상기 덮개부는 상기 제 1 안착구의 주변에 형성되는 탄소투입구,를 더 포함하며,
    상기 측부는 샘플링투입구,를 포함하며,
    각각의 상기 탄소투입구 및 상기 샘플링투입구는,
    투입구 커버; 및
    상기 투입구 커버를 상하로 개폐하는 투입구 개폐수단;을 가지는 래들로용 지붕.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 안착구의 주변에 수직으로 돌설되어 상기 소천장, 또는 상기 집진 후드가 선택적으로 고정되는 복수의 제 1 코터바디; 및
    상기 제 2 안착구의 주변에 수직으로 돌설되어 상기 집진 엘보, 또는 상기 수냉패널이 선택적으로 고정되는 복수의 제 2 코터바디;를 더 포함하는 래들로용 지붕.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 집진 후드는,
    상부에 상기 소천장이 안착되는 제 3 안착구; 및
    상기 제 3 안착구에 안착된 상기 소천장이 고정되는 복수의 제 3 코터바디;를 포함하며,
    상기 제 3 코터바디는 상기 제 3 안착구의 주변에 수직으로 돌설되는 래들로용 지붕.
  4. 청구항 2항에 있어서,
    상기 소천장은 상기 제 1 코터바디에 끼워지는 끼움공이 형성된 소천장 연결플랜지,를 포함하고,
    상기 집진 후드는 상기 제 1 코터바디에 끼워지는 끼움공이 형성된 후드 연결플랜지,를 포함하며,
    상기 집진 엘보, 및 상기 수냉패널은 상기 제 2 코터바디에 끼워지는 끼움공이 형성된 엘보 연결플랜지,를 포함하는 래들로용 지붕.
  5. 청구항 3항에 있어서,
    상기 소천장은 상기 제 3 코터바디에 끼워지는 끼움공이 형성된 소천장 연결플랜지,를 포함는 래들로용 지붕.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 코터바디, 및 상기 제 2 코터바디에 끼워진 상기 소천장 연결플랜지, 상기 후드 연결플랜지, 상기 엘보 연결플랜지, 및 상기 수냉패널 연결플랜지는 각각의 상기 제 1 코터바디, 및 상기 제 2 코터바디에 형성된 코터 홀에 체결되는 코터 핀에 의해 고정되는 래들로용 지붕.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 3 코터바디에 끼워진 상기 소천장 연결플랜지는 상기 제 3 코터바디에 형성된 코터 홀에 체결되는 코터 핀에 의해 고정되는 래들로용 지붕.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 집진 후드의 배기덕트와 상기 덮개부 사이에는 상기 배기덕트를 지지하는 하나 이상의 지지블록,이 배치되는 래들로용 지붕.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 수냉패널의 상부에는 상기 래들로에서 전달되는 열을 냉각시키기 위한 냉각관,이 배치된 래들로용 지붕.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 투입구 개폐수단은,
    개폐실린더;
    상기 탄소투입구 및 상기 샘플링투입구의 외측면 상에서 상기 투입구 커버 측으로 연장되는 고정브라켓; 및
    각각의 상기 투입구 커버에서 연장되고 힌지에 의해 상기 고정브라켓에 선회가능하게 결합되는 선회브라켓;을 구비하며,
    상기 선회브라켓의 연장단부는 상기 개폐실린더의 실린더 로드의 연장단과 연결되는 래들로용 지붕.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소투입구의 상기 투입구 커버는 상기 래들로에서 전달되는 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각로가 형성되며,
    상기 샘플링투입구의 상기 투입구 커버는 상기 래들로에서 전달되는 열을 냉각시킬 수 있도록 공랭로가 형성되는 래들로용 지붕.
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