KR101330309B1

KR101330309B1 - 고로 가스 누출 차단장치

Info

Publication number: KR101330309B1
Application number: KR1020120048364A
Authority: KR
Inventors: 김상범; 한후재; 최재문
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2013-11-15

Abstract

본 발명은 고로 의 표면 온도를 감지하여 고로에 발생되는 크랙부위 및 그 크랙부위에서의 가스누출에 대해 신속히 대응할 수 있도록 하고, 그로 인해 작업장 내의 작업자가 가스에 중독되는 것을 방지함은 물론 대형설비사고로의 발전을 미연에 방지할 수 있도록 하는 고로 가스 누출 차단장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고로 가스 누출 차단장치는 고로에서의 가스 누출시 이를 차단하기 위한 장치로서, 상기 고로의 외측에 원주방향으로 설치된 레일을 따라 이동되는 이동대차와; 상기 이동대차에 설치되어 고로의 크랙부위에서 발생하는 가스의 누출여부를 감지하는 가스누출감지수단과; 상기 이동대차에 설치된 왕복운동유닛에 의해 고로의 크랙부위에 밀착되어 가스누출을 차단하는 차단부;를 포함한다.

Description

고로 가스 누출 차단장치{APPARATUS FOR PREVENTING CAS FROM BEING LEAKED FROM BRAST FURNACE}

본 발명은 고로 가스 누출 차단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로 의 표면 온도를 감지하여 고로에 발생되는 크랙부위 및 그 크랙부위에서의 가스누출에 대해 신속히 대응할 수 있도록 하고, 그로 인해 작업장 내의 작업자가 가스에 중독되는 것을 방지함은 물론 대형설비사고로의 발전을 미연에 방지할 수 있도록 하는 고로 가스 누출 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로는 24시간 연속적으로 용선을 생산하는 설비로서, 상부로 소결광과 괴상화한 코크스를 번갈아 가면서 장입하고, 하부로는 약 1100 ~ 1200℃의 공기를 불어 넣고, 풍구 아래에 존재하는 용선배출구로 용선을 배출한다.

상기 풍구로 들어간 열풍은 연료인 코크스와 반응하여 2,200 ~ 2,400℃의 고열을 만들고, 이 고열을 이용하여 장입된 원료인 소결광을 녹여 용선을 생산한다.

그러나, 연속적인 고로의 조업작업에 의한 장입물의 마찰과 고온으로 인해 고로 내측의 스테이브(stave)가 마모되거나 크랙이 발생하게 되고, 그 크랙발생부위를 통해 가스가 누출되거나 코크스 용융물이 분출되어 작업자의 가스 중독과 더불어 대형 설비사고로 발전되는 문제가 있는 실정이다.

그래서 근래에는 스테이브 내부로 유입되는 가스를 검지하여 스테이브 마모상태를 확인할 수 있는 고로 스테이브 가스발생 감지장치(특허문헌 1)가 제안되어 사용되었다.

하지만, 특허문헌 1은 스테이브의 내부를 순환하는 냉각수 관로의 누수 여부를 검지하여 고로 스테이브의 가스발생을 감지하는 장치로서, 장치가 복잡하고 스테이브의 마모 위치를 정확하게 감지할 수 없는 단점이 있었다.

또한, 근래에는 고로에 크랙이 발생되더라도 고로의 조업 중에도 감풍 또는 휴풍 없이 크랙 부위의 용접 작업을 효과적으로 진행할 수 있도록 하는 크랙 보수장치(특허문헌 2)가 제안되어 사용되었다.

하지만, 특허문헌 2는 단순히 이미 발생된 크랙 부위를 용접하기 위한 장치로서, 크랙을 발견할 수 있는 수단이 없는 단점이 있었다.

등록특허 10-1135195(2012년 04월 03일) 등록특허 10-0711760(2007년 04월 19일)

본 발명은 상기의 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명은 고로의 온도를 감지하여 일정 온도 이상이 되면 고로의 표면에 크랙이 발생하는 지의 여부 및 크랙발생부위에서의 가스누출 여부를 검지하여 가스누출이 확인되면 차단부를 통해 크랙발생부위를 둘러싸도록 함으로써 작업장내의 작업자가 가스에 중독되는 것을 방지하고, 상기 차단부에 의해 크랙부위에서 가스와 더불어 분출되는 코크스 용융물의 분출 또한 차단할 수 있도록 함으로써 대형설비사고로의 발전을 미연에 방지할 수 있도록 하는 고로 가스 누출 차단장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 고로 가스 누출 차단장치는 고로에서의 가스 누출시 이를 차단하기 위한 장치로서, 상기 고로의 외측에 원주방향으로 설치된 레일을 따라 이동되는 이동대차와; 상기 이동대차에 설치되어 고로의 크랙부위에서 발생하는 가스의 누출여부를 감지하는 가스누출감지수단과; 상기 이동대차에 설치된 왕복운동유닛에 의해 고로의 크랙부위에 밀착되어 가스누출을 차단하는 차단부;를 포함한다.

상기 왕복운동유닛은, 상기 이동대차에 제1로드부가 상하이동가능하게 설치되는 제1실린더부재와, 상기 제1실린더부재의 제1로드부에 결합되어 제2로드부가 고로의 철피방향으로 이동가능하게 설치되고 상기 제2로드부의 단부에는 크랙부위에 밀착되는 상기 차단부가 설치된 제2실린더부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 차단부는, 상기 왕복운동유닛의 일측에 결합되는 중공형 결합구와 그 결합구의 단부에 일체로 형성되어 크랙부위를 둘러싸도록 고로에 밀착되는 중공형 밀착편으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동대차에 설치되어 그 이동대차가 레일을 따라 이동되는 과정에서 크랙 발생부위를 영상으로 표시하는 촬영수단을 더 포함한다.

상기 이동대차와 왕복운동유닛은 관제센터에서 원격 제어가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동대차에 설치되어 상기 고로의 크랙부위에 물을 분사하는 분사노즐을 더 포함한다.

상기 차단부의 내측으로 유입된 누출가스는 가스집진기로 집진되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동대차에 설치되어 상기 고로의 표면 온도를 감지하는 온도감지수단을 더 포함한다.

본 실시예에 따르면, 고로의 표면 온도를 감지하여 일정 온도 이상이 되면 고로의 표면에 크랙이 발생하는 지의 여부 및 크랙발생부위에서의 가스누출 여부를 검지하여 가스누출을 신속히 파악할 수 있게 된다.

또한, 크랙발생부위에 차단부를 신속히 설치하여 가스가 누출되는 것을 방지함으로써 작업자가 가스에 중독되는 것을 방지할 수 있게 되고, 크랙부위에서 가스와 더불어 분출되는 코크스 용융물의 분출 또한 차단할 수 있게 되어 대형설비사고로의 발전을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치가 고로의 외측에 설치된 상태를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치의 정면상태를 나타낸 도면,
도 3는 본 발명에 따른 왕복운동유닛의 개략적인 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차단부의 개략적인 상태를 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치를 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치가 고로의 외측에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치의 정면상태를 나타낸 도면이며, 도 3는 본 발명에 따른 왕복운동유닛의 개략적인 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 차단부의 개략적인 상태를 나타낸 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고로 가스누출 차단장치는 고로(1)의 원주방향을 따라 이동되는 이동대차(10)와, 고로(1)의 크랙부위에서의 가스의 누출여부를 감지하는 가스누출감지수단(20)과, 상기 이동대차(10)에 설치된 왕복운동유닛(30)에 의해 고로(1)의 크랙부위에 밀착되어 가스의 누출을 차단하는 차단부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 이동대차(10)는 고로(1)의 철피 온도를 감지하는 온도감지수단에 의해 고로(1)의 철피 온도가 일정온도 이상 검지시 또는 고로(1)의 철피 온도를 감지하기 위하여, 상기 레일(5)을 따라 이동되게 구성된 것으로, 상기 이동대차(10)의 하측에는 상기 레일(5)에 접촉되는 회전롤러(11)가 설치되고, 단면상 'ㄴ'형상을 한다.

여기서, 상기 이동대차(10)를 'ㄴ'형상으로 형성하는 이유는, 제작상의 편의성 및 구성상의 단순화를 위한 것으로 제작자의 의도 및 사용성 등 현장상황을 고려하여 다양한 형상으로 형성할 수 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 고로(1)의 표면 온도를 감지하는 온도감지수단(12)은 상기 이동대차(10)에 설치되거나 고로(1)의 외측에 별도로 설치될 수 있는 것으로, 고로(1)의 표면 온도를 실시간 감지하게 된다.

그리고, 상기 이동대차(10)는 상기 온도감지수단(12)에 의해 고로(1)의 표면 온도가 150℃ 이상으로 검지되면 상기 고로(1)의 원주방향을 따라 이동되게 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기 가스누출감지수단(20)은 상기 이동대차(10)에 설치되는 것으로, 상기 이동대차(10)가 고로(1)의 원부방향을 따라 이동시, 고로(1)의 크랙부위에서 발생하는 가스의 누출여부를 감지하게 된다.

상기 차단부(40)는 상기 이동대차(10)에 설치된 왕복운동유닛(30)에 의해 고로(1) 방향으로 이동되어 고로(1)에 형성된 크랙부위를 둘러싸도록 밀착됨으로써 그 크랙부위에서 누출되는 가스가 작업장 내로 누출되는 것을 차단하게 된다.

이로 인해, 작업장 내의 작업자가 누출 가스에 의해 중독되는 것을 신속히 방지함은 물론 크랙부위에서 가스와 더불어 분출되는 코크스 용융물의 분출 또한 차단할 수 있게 된다.

한편, 상기 이동대차(10)에 설치되는 왕복운동유닛(30)은 상기 이동대차(10)에 제1로드부(33)가 상하이동가능하게 설치되는 제1실린더부재(31)와, 상기 제1실린더부재(31)의 제1로드부(33)에 결합되어 제2로드부(36)가 고로(1)의 철피방향으로 이동가능하게 설치되고 상기 제2로드부(36)의 단부에는 크랙부위에 밀착되는 상기 차단부(40)가 설치된 제2실린더부재(35)로 구성된다.

즉, 상기 제1실린더부재(31)는 상기 이동대차(10)의 하면에 수직되게 설치되어 상기 제1로드부(33)가 상하방향으로 왕복이동하게 되는 것이고, 상기 제2실린더부재(35)는 상기 제1로드부(33)의 단부에 결합되되 상기 제1실린더부재(31)와 수직되게 설치되는 것이며, 상기 제2로드부(36)의 단부에는 상기 차단부(40)가 설치된다.

상기 왕복운동유닛(30)에 의해 상기 차단부(40)가 고로(1)의 크랙부위에 밀착되는 상태를 살펴보면, 먼저, 상기 제2실린더부재(35)가 고로(1)의 크랙발생 부위와 동일선상에 위치하도록 상기 제1실린더부재(31)의 제1로드부(33)가 상측으로 신장된다.

이후, 상기 제2실린더부재(35)의 제2로드부(36)가 고로(1)의 크랙발생 부위로 신장되어 그 제2로드부(36) 단부에 설치된 차단부(40)가 크랙발생 부위를 둘러싸도록 고로(1)에 밀착되어 크랙발생부위에서 누출된 가스를 차단하게 된다.

그리고, 크랙발생부위에서 누출가스를 차단하는 차단부(40)는 상기 왕복운동유닛(30)의 제2로드부(36) 일측단에 결합되는 중공형 결합구(41)와 그 결합구(41)의 단부에 일체로 형성되어 크랙부위를 둘러싸도록 고로(1)에 밀착되는 중공형 밀착편(43)으로 구성된다.

여기서, 상기 차단부(40)의 내측으로 유입된 누출가스는 누출가스유도관(50)을 통해 별도로 마련되는 가스집진기(미도시)로 집진된다.

그리고, 상기 이동대차(10)에는 크랙 발생부위를 영상으로 표시할 수 있도록 하는 촬영수단(13)이 설치되는데, 이는 상기 이동대차(10)가 고로(1)의 원주방향으로 이동되는 과정에서 크랙발생부위를 관찰할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 촬영수단(13)은 고로의 표면을 영상으로 표시할 수 있는 다양한 수단이 적용될 수 있을 것이다. 예를 들어 CCTV, 디지털 카메라 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 이동대차(10)에는 고로(1)의 크랙부위에 물을 분사하는 분사노즐(15)이 형성되는데, 이는 상기 촬영수단(13)에 의해 관찰된 크랙발생부위에 물을 분사하여 고로(1) 용손 방지 및 크랙발생부위를 냉각하기 위한 것이다. 이때, 물을 저장한 저장탱크(미도시)를 상기 이동대차(10)에 마련하여 상기 저장탱크에 저장된 물이 상기 분사노즐(15)을 통해 분사될 수 있도록 할 수 있을 것이다.

한편, 상기 이동대차(10)와 왕복운동유닛(30)은 관제센터에서 원격 제어가능하도록 구성된다. 즉, 상기 온도감지수단(12)에 의해 고로(1)의 철피 온도가 150℃ 이상으로 감지되면 관제센터에서는 상기 이동대차(10)를 고로(1)의 원주방향으로 이동시키고, 그 과정에서 상기 촬영수단(13)에 의해 크랙부위가 관찰되면 상기 제1실린더부재(31)와 제2실린더부재(35)로 이루어진 상기 왕복운동유닛을 관제센터에서 조정하여 상기 제2실린더부재(35)에 설치된 차단부(40)를 크랙부위에 밀착시키는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 고로 가스 누출 차단장치의 작용 상태를 살펴보면, 온도감지수단(12)에 의해 고로(1)의 철피 온도가 150℃ 이상으로 검지되면, 관제센터에서는 상기 이동대차(10)를 원격으로 제어하여 고로(1)의 원주방향으로 이동시킨다. 이때, 상기 관제센터에서는 상기 이동대차(10)에 설치된 가스누출감지수단(20)의 감지신호와 촬영수단(13)으로부터 비춰지는 화면을 통해 고로(1)의 크랙발생 여부와 가스누출여부를 관찰하게 된다.

상기 가스누출감지수단(20)과 촬영수단(13)에 의해 가스가 누출되는 크랙부위가 확인되면 상기 이동대차(10)의 이동을 멈추고, 상기 이동대차(10)에 설치된 분사노즐(15)을 통해 크랙발생부위에 물을 분사한다.

또한, 상기 왕복운동유닛(30)을 조작하여 그 왕복운동유닛(30)에 설치된 차단부(40)를 고로(1)의 크랙부위에 밀착시켜 가스 누출을 차단한다.

그리고, 상기 차단부(40)의 내측으로 유입된 누출가스는 그 차단부(40)에 연결설치된 누출가스유도관(50)을 거쳐 가스집진기(미도시)로 집진된다.

한편, 상기 이동대차(10)의 이동은 상기 이동대차(10)의 회전롤러(11)에 연결되는 구동모터(미도시)를 마련하고, 그 구동모터를 관제센터에서 원격으로 제어할 수 있도록 하는 방법을 채택할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 상기 이동대차와 관제센터 간 유선이나 무선으로 연결되는 방식에 의해 상기 관제센터에서 상기 이동대차의 이동을 제어할 수 있도록 하는 구성이면 가능할 것이며, 상기 왕복운동유닛의 제어 또한 상기와 같이 관제선터와 유선이나 무선으로 연결되는 방식에 의해 제어되도록 구성되면 될 것이다.

이와 같이 고로(1)의 온도를 감지하여 크랙발생부위에서의 가스 누출에 대해 신속하게 대응할 수 있게 되므로 작업장 내 작업자의 가스 중독을 미연에 방지할 수 있게 될 뿐 아니라 크랙부위에서 가스와 더불어 분출되는 코크스 용융물의 분출 또한 차단할 수 있게 되어 제2의 대형 설비사고와 조업중지 및 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한전되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함을 밝혀두는 바이다.

1: 고로 5: 레일
10: 이동대차 11: 회전롤러
12: 온도감지수단 13: 촬영수단
15: 분사노즐 20: 가스누출감지수단
30: 왕복운동유닛 31: 제1실린더부재
33: 제1로드부 35: 제2실린더부재
36: 제2로드부 40: 차단부
41: 결합구 43: 밀착편
50: 누출가스유도관

Claims

고로에서의 가스 누출시 이를 차단하기 위한 장치로서,
상기 고로의 외측에 원주방향으로 설치된 레일을 따라 이동되는 이동대차와;
상기 이동대차에 설치되어 고로의 크랙부위에서 발생하는 가스의 누출여부를 감지하는 가스누출감지수단과;
상기 이동대차에 설치된 왕복운동유닛에 의해 고로의 크랙부위에 밀착되어 가스누출을 차단하는 차단부;를 포함하는 고로 가스 누출 차단장치.
청구항 1에 있어서,
상기 왕복운동유닛은, 상기 이동대차에 제1로드부가 상하이동가능하게 설치되는 제1실린더부재와, 상기 제1실린더부재의 제1로드부에 결합되어 제2로드부가 고로의 철피방향으로 이동가능하게 설치되고 상기 제2로드부의 단부에는 크랙부위에 밀착되는 상기 차단부가 설치된 제2실린더부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 차단부는, 상기 왕복운동유닛의 일측에 결합되는 중공형 결합구와 그 결합구의 단부에 일체로 형성되어 크랙부위를 둘러싸도록 고로에 밀착되는 중공형 밀착편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 이동대차에 설치되어 그 이동대차가 레일을 따라 이동되는 과정에서 크랙 발생부위를 영상으로 표시하는 촬영수단을 더 포함하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 이동대차와 왕복운동유닛은 관제센터에서 원격 제어가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 이동대차에 설치되어 상기 고로의 크랙부위에 물을 분사하는 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 차단부의 내측으로 유입된 누출가스는 가스집진기로 집진되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 누출 차단장치.
제1항에 있어서,
상기 이동대차에 설치되어 상기 고로의 표면 온도를 감지하는 온도감지수단을 더 포함하는 고로 가스 누출 차단장치.