KR101743602B1 - 노의 내외벽 열간 보수장치 - Google Patents

Abstract

노의 보수 작업장에 설치되는 레일, 상기 레일을 따라 주행하는 주행카를 포함하며, 상기 주행카의 상판에 회전 가능하도록 설치된 턴테이블, 상기 턴테이블에 대하여 수직 방향으로 설치된 란스부; 및 상기 주행카의 상판에 설치되어 상기 란스부에 보수제를 공급하는 보수제 공급부;를 포함하는 노의 내외벽 열간 보수장치에 관하여 개시된다.

Description

노의 내외벽 열간 보수장치{Inner wall and outer wall hot repairing apparatus of the furnace}

본 발명은 제철소에서 사용되는 노를 열간에서 보수하는데 있어서 보수 작업 현장에서 보수제를 직접 공급하는 가운데 란스의 다자유도 이동을 통해 1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내벽과 외벽을 보수하는 노의 내외벽 열간 보수장치에 관한 것이다.

제철소에서 사용되는 정련로와 탈가스로(RH로), 토페이도카, 레이들, 턴디쉬(이하, '노(furnace)' 또는 '노벽(furnace wall)'으로 총칭함) 등은 용탕에 의해 고열을 받는 조건에 견디도록 하기 위해 벽면을 내화물로 처리하여 고온에서 견디도록 하고 있다. 노벽에 대한 내화물의 표면 처리방식은 분사 육성식, 용사식, 테르밋 방식 등이 적용되고 있고, 내화물을 보수하는 방식은 냉간방식과 열간방식으로 구분되어 있다. 노벽에 축조된 내화물 및 표면처리 라이닝제는 노 조업을 진행시킴에 따라 열에 의해 두께가 엷어지거나 내화제로서의 기능이 떨어지면서 탈락과 마모손상을 일으켜 노벽에 부하를 가져와 철피면의 균열이나 가스누설 등의 현상으로 나타날 수 있는데 이런 징후가 관찰되면 노의 수명이 허용하는 범위 내에서 손상된 내화물 부분을 보수하여 노의 조업 조건을 정상적으로 유지시키도록 하고 있다. 보수제로는 보통의 경우 내화물로 제조된 보수제가 이용되고 있다. 내화물 보수방식에서 열간방식은 냉간방식에 비해 예비단계에 해당하는 노 조업공정의 중단 및 냉각과정 그리고 재가열 등에 이르는 복잡한 전/후 과정을 생략할 수 있어 냉간방식에 비해 이점이 많은 보수방식으로 제안되어 있다.

노의 열간 보수장치는 본 출원인 제안의 국내 공개특허공보 제10-2000-0009085호에 개시되어 있고, 노의 열간보수에서 내화물을 분사하는 란스장치(lance)에 관한 제안은 본 출원인에 의해 국내 공개특허공보 제10-1999-0081551호에 개시되어 있다. 그러나 기존의 열간 보수장치들은 정련로 및 탈가스로(RH)로 등과 같이 복잡한 구조의 노에서는 란스를 보수 지점에 효과적으로 접근시키거나 보수 지점에 정교하게 보수제를 분사하는데 한계가 있었고, 안전한 작업도 기대하기 어려웠으며, 노의 내,외부를 보수하려면 내부와 외부를 각각 보수할 수 있는 별도의 내,외부 전용의 란스와 노즐을 필요로 하였고, 특히 정련로 등의 탈가스로(RH)의 보수에서는 새로운 열간 보수장치와 효과적인 대체 보수 방법이 요구되고 있다.

특허문헌 1. 국내 공개특허공보 제10-2000-0009085호(공개일2000년2월15일)

특허문헌 2. 국내 공개특허공보 제10-1999-0081551호(공개일1999년11월15일)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 열간에서 보수제를 노의벽면에 분사하여 노를 보수하는데 있어서, 보수제를 효과적으로 노벽에 분사할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내,외부를 보수할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 노의 보수 작업장에 설치되는 레일, 상기 레일을 따라 주행하는 주행카를 포함하며, 상기 주행카의 상판에 회전 가능하도록 설치된 턴테이블, 상기 턴테이블에 대하여 수직 방향으로 설치된 란스부; 및 상기 주행카의 상판에 설치되어 상기 란스부에 보수제를 공급하는 보수제 공급부;를 포함하는 노의 내외벽 열간 보수장치에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면 란스부는, 주행카의 상판에 설치된 턴테이블에 수직 방향으로 세워져 설치된 컬럼, 상기 컬럼을 따라 승강하는 승강 블럭 및 승강 블럭에 결합되어 승강되는 승강란스부, 상기 승강란스부의 상부에 장착되어 보수제의 분사 방향을 기구적으로 굴절 시키는 란스 헤드; 및 상기 란스 헤드로부터 연장되어 노의 벽면에 접근되는 스프레이 건을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면 란스 헤드는, 승강란스부와 스프레이 건을 상호 어긋나는 위치에서 연결하도록 굴절된 절곡형으로 이루어질 수 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 보수가 필요한 보수대상 노를 상부에 위치시키는 단계; 상부에 위치 결정된 노의 하부 주변으로 주행카를 주행시키는 단계; 노의 하부에서 노벽의 보수가 필요한 부분을 확인하고, 확인된 지점을 중심기준으로 란스부의 턴테이블이 수직 방향으로 나란하도록 맞추어 란스부의 위치를 정렬하는 단계; 주행카에 실려진 보수제 공급부를 통해 보수제를 란스부에 압송하는 단계; 및 압송되는 보수제를 스프레인 건을 통해 보수대상 지점에 분사하여 보수하는 단계;를 포함하는 노의 내외벽 열간 보수방법에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면 보수대상이 되는 노는, 하부에 출강구가 있는 정련로, 탈가스로 중에서 선택되고, 출강구를 통해 란스부의 스프레이 건을 진입시켜 노의 내벽에 보수제를 분사하여 노의 내벽을 보수하는 단계를 포함할 수 있다.

정련로, 탈가스로 등과 같이 복잡한 구조의 노에서 란스를 보수 지점에 효과적으로 접근시켜 보수 해당 지점에 보수제를 정교하게 분사하여 보수의 효율성이 제고된다.

1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내,외부를 보수할 수 있으므로 기존의 내,외부 별도의 란스 노즐을 이용하는 구조 및 장치에 비해 보수 설비 및 작업이 간단해지고 작업 효율성이 제고된다.

보수 대상이 되는 노를 상부에 위치시키고 하부에서 보수제를 분사하는 방식이므로 작업 안전도가 높아 보수 작업중 안전 사고 위험을 줄인다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치의 전체 설비 구조를 설명하는 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도 이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 설명하는 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도 이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 주행카의 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도 이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 가동 상태의 예시로서, (a)는 란스부의 홈 위치, (b)는 란스부를 통한 노의 내벽 보수 상태, (c)는 란스부를 통한 노의 외벽 보수 상태의 예시이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 하부 구조의 예시로서, (a)는 정면도, (b)는 일측면도 이다.
도 6은 도 5의 A-A 선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 헤드 구조의 예시로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 '노의 내외벽 열간 보수장치 및 방법을 도면 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에서 사용되는 용어증 노의 '내외벽'은 노의 '내벽과 외벽' 또는 '노의 내부와 외부'의 의미일 수 있다.

본 발명은 노를 열간에서 보수하는데 있어서 보수 작업 현장에서 보수제를 직접 공급하는 가운데 란스부의 다자유도 이동을 통해 노의 내벽과 외벽을 보수할 수 있도록 제시된다.

본 발명은 1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내,외부를 보수할 수 있으므로 기존의 내,외부 별도의 란스 노즐을 이용하는 구조 및 장치에 비해 보수 작업이 간단해지고 작업 효율성이 제고될 수 있도록 제시된다.

본 발명은 정련로, 탈가스로 등과 같이 복잡한 구조의 노에서 란스를 보수 지점에 효과적으로 접근시켜 보수 해당 지점에 보수제를 정교하게 분사하여 보수의 효율성을 높이도록 제시된다.

본 발명은 보수 대상이 되는 노를 상부에 위치시키고 하부에서 보수제를 분사하는 기계적 방식을 적용하여 작업 안전도를 높여 보수 작업중 안전사고 위험을 줄일 수 있도록 제시된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치의 전체 장비 구조를 설명하는 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 워킹 데크(D)를 노의 주변부에 가설하여 보수 대상 노(RH)를 상부에 위치시키고, 하부에는 레일(101)을 따라 주행하는 주행카(100)를 설치하여 상부의 노(RH)를 기준으로 란스부(200)를 자유롭게 접근시켜 최적화된 지점에서 노의 내벽과 외벽에 대하여 보수제를 분사할 수 있도록 구성된다.

주행카(100)에는 보수제를 분사하는 란스부(200)와 보수제를 현장에서 믹싱하여 공급하는 보수제 공급부(300)가 탑재되어 있어 상부에 위치하는 노의 하부에근접하여 직접 믹싱된 보수제를 통해 노벽에 대한 보수 작업을 연속적으로 실시할 수 있게 한다.

도 1의 (b)와 같이 상부의 노를 기준으로 주행카(100)는 W1의 대기 위치에서 상부의 노에 대하여 하부에 위치하는 W2의 보수 위치로 이동될 수 있다.

W2 위치에서 노벽 보수를 마친 후 W3의 홈 위치로 이동하여 다시 대기될 수 있다.

이에 따라 노의 하부에서 란스부(200)를 통한 노벽의 보수 자유도가 개선될 수 있고, 정밀 보수가 가능해지고 작업성이 개선될 수 있다. 그리고 1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내부,외부를 보수할 수 있으므로 기존의 내,외부 별도의 란스 노즐을 이용하는 구조 및 장치에 비해 보수 작업이 간단해질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 설명하는 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도 이다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 노(RH)의 하부 수직 방향으로 나란히 란스부(200)가 위치 결정될 수 있다. 도 2의 (b)를 참조하면 노의 출강구(RH-1)정확히 란스부(200)의 스프레이 건(260)이 센터링 되어 출강구 속으로 진입되는 과정이 나타나 있고, 도 3의 (c)를 참조하면 란스부(200)의 자체 작동으로 노의 내벽을 포함하여 노의 외벽에 대한 보수제의 분사가 자유롭게 이루어지고 있는 상태로 나타나 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 주행카의 예시로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도 (c)는 일측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 주행카(100)는 레일(101)을 따라 구르는 차륜(103)과 차륜(103)에 동력을 전달하여 굴리는 유압 모터(104)에 의해 레일(101)를 따라 주행된다. 주행카(100)의 상판(102) 위로는 란스부(200)와 보수제 공급부(300)의 탱크(310)가 탑재된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 기동 상태 예시로서, (a)는 란스부의 홈 위치, (b)는 란스부를 통한 노의 내벽 보수 상태, (c)는 란스부를 통한 노의 외벽 보수 상태의 예시이다.

본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치의 구체적인 구성은 다음과 같다.

노(RH)의 보수 작업장에 설치되는 레일(101), 레일(101)을 따라 주행하는 주행카(100)를 포함한다.

그리고, 주행카(100)의 상판(102)에 회전 가능하도록 설치된 턴테이블(210)이 구성된다.

그리고, 턴테이블(210)에 대하여 수직 방향으로 란스부(200)가 설치된다. 란스부(200)는 턴테이블(210) 상에 설치될 수 있다.

그리고, 주행카(100)의 상판(102)에 설치되어 란스부(200)에 보수제를 공급하기 위하여 보수제를 탱크(310)에 수용 저장하고 믹싱하는 보수제 공급부(300)로 구성된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 하부 구조의 예시로서, (a)는 정면도, (b)는 일측면도 이다. 도 6은 도 5의 A-A 선 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수장치를 구성하는 란스부의 헤드 구조의 예시로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 란스부(200)는, 주행카(100)의 상판(102)에 설치된 턴테이블(210)에 수직 방향으로 세워져 설치된 컬럼(220), 컬럼(220)을 따라 승강하는 승강 블럭(230) 및 승강 블럭(230)에 결합되어 승강되는 승강란스부(240), 승강란스부(240)의 상부에 장착되어 보수제의 분사 방향을 기구적으로 굴절 시키는 란스 헤드(250), 란스 헤드(250)로부터 연장되어 노(RH)의 벽면에 접근되는 스프레이 건(260)을 포함하여 구성될 수 있다.

란스 헤드(250)는, 승강란스부(240)와 스프레이 건(260)을 상호 어긋나는 위치에서 연결하도록 굴절된 절곡형으로 이루어질 수 있다.

절곡형의 란스 헤드(250)는 노(RH)의 출강구(RH-1) 부분이 돌출형인 정련로 등의 탈가스로인 경우 직선형인 것에 비해 구조적으로 돌출된 출강구 부분을 회피하여 주변을 쉽게 이동할 수 있기 때문에 노의 내,외벽 보수에서 스프레이 건(260)의 이동 속도를 빠르게 조정하고 위치 결정하는데 유리할 수 있다.

전체적으로 란스부(200)는 컬럼(220)을 따라 승강 블럭(230)이 상하로 이동 가능하고, 승강 블럭(230)의 이동으로 승강란스부(240)가 상하부 방향으로 이동되어 전체 란스부(200)의 1차 높이가 조절될 수 있다. 컬럼(220)은 턴테이블(210)에 결합되어 있으므로 턴테이블(210)이 회전하면 컬럼이 회전될 수 있다.

란스 헤드(250)는 승강란스부(240)와 스프레이 건(260)을 연결하여 보수제의 압송을 유도하는 부분으로서 하부의 승강란스부(240)를 타고 유동되는 보수제를 스프레이 건(260)으로 흐르도록 유도하고, 유로의 방향은 구조적으로 직선적이 아니고 어긋나도록 굴절형으로 되어 있어, 출강구가 돌출형으로 되어 있는 노의 내,외벽 보수에서 스프레이 건(260)의 위치가 자유롭게 조절될 수 있도록 유도하여 보수제 분사를 위한 자리잡기 시간을 줄여주게 된다. 그리고, 1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내부,외부를 보수할 수 있으므로 기존의 내,외부 별도의 란스 노즐을 이용하는 구조 및 장치에 비해 보수 작업이 간단해지고 작업 효율성이 제고된다.

미설명 부호 211은 턴테이블(210)을 회전시키는 유압 모터이다. 221은 상하 이동 서포터이다. 212a와 212b는 턴테이블(210)의 회전 영역을 검지하여 유압 모터(211)의 구동을 제어하는 검지센서이다. 261은 스프레이 건의 종단에 설치되어 보수제를 노벽에 분사하는 분사 노즐이다.

본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 보수가 필요한 보수대상 노(RH)를 상부에 위치시킨다. 그리고 상부에 위치 결정이 이루어진 노의 하부 주변으로 주행카(100)를 주행시킨다.

그리고, 노의 하부에서 보수가 필요한 노벽 부분을 확인하고, 확인된 지점을 기준으로 란스부(200)의 턴테이블(210)이 수직 방향으로 나란하도록 맞추어 란스부(200)의 위치를 정렬한다.

그리고, 주행카(100)에 실려진 보수제 공급부(300)를 통해 보수제를 란스부(200)에 압송하고, 압송되는 보수제를 스프레인 건(260)을 통해 보수대상 지점에 분사하여 보수하는 단계로 노의 내외벽에 대한 열간보수를 실시할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 노의 내외벽 열간 보수에서 보수대상이 되는 노는, 하부에 출강구가 있는 정련로, 탈가스로 중에서 선택되고, 출강구를 통해 란스부의 스프레이 건을 진입시켜 노의 내벽에 보수제를 분사하여 내벽을 보수할 수 있다.

본 발명은 노를 열간에서 보수하는데 있어서 보수 작업 현장에서 보수제를 직접 공급하는 가운데 란스부의 다자유도 이동을 통해 노의 내벽과 외벽을 보수할 수 있는 이점이 있다.

1개의 란스 노즐을 이용하여 노의 내부,외부를 보수할 수 있으므로 기존의 내,외부 별도의 란스 노즐을 이용하는 구조 및 장치에 비해 보수 작업이 간단해지고 작업 효율성이 개선되는 장점이 있다.

정련로 등의 탈가스로와 같이 복잡한 구조의 노에서 란스를 보수 지점에 효과적으로 접근시켜 보수 해당 지점에 보수제를 정교하게 분사하여 노벽의 보수 품질을 높일 수 있는 장점이 있다.

보수 대상이 되는 노를 상부에 위치시키고 하부에서 보수제를 분사하는 기계적 방식이므로 작업 안전도를 높여 보수 작업중 안전사고 위험을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 주행카 101: 레일
102: 상판 103: 차륜
104: 유압 모터 200: 란스부
210: 턴테이블 220: 컬럼
230: 승강 블럭 240: 승강란스부
250: 란스 헤드 260: 스프레이 건
300: 보수제 공급부 310: 탱크

Claims (5)

1. 노의 보수 작업장에 설치되는 레일, 상기 레일을 따라 주행하는 주행카를 포함하며, 상기 주행카의 상판에 회전 가능하도록 설치된 턴테이블, 상기 턴테이블에 대하여 수직 방향으로 설치된 란스부; 및 상기 주행카의 상판에 설치되어 상기 란스부에 보수제를 공급하는 보수제 공급부;를 포함하는 노의 내외벽 열간 보수장치에 있어서,
   상기 란스부는, 주행카의 상판에 설치된 턴테이블에 수직 방향으로 세워져 설치된 컬럼, 상기 컬럼을 따라 승강하는 승강 블럭 및 승강 블럭에 결합되어 승강되는 승강란스부, 상기 승강란스부의 상부에 장착되어 보수제의 분사 방향을 기구적으로 굴절시키는 란스 헤드 및 상기 란스 헤드로부터 연장되어 노의 내벽 또는 외벽에 접근되는 스프레이 건을 포함하여 이루어지며,
   상기 란스 헤드는, 상기 승강란스부와 스프레이 건을 수평부와 수직부로 구분하여 상호 어긋나는 위치에서 연결하도록 절곡된 굴절형으로 이루어지고,
   상기 턴테이블을 회전시키는 유압 모터 및 상기 턴테이블의 회전 영역을 검지하여 상기 유압 모터의 구동을 제어하는 검지센서를 포함하는 노의 내외벽 열간 보수장치.
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