KR200307851Y1 - 진공조의 분사노즐 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공조내의 용탕에 불활성가스나 산소가스를 공급하기 위한 분사노즐에 관한 것으로, 진공조(100)의 양측벽 소정위치에, 용탕에 산소가스를 공급하기 위한 내부관(131)과 불활성가스를 공급하기 위한 외부관(132)이 각각의 플랜지(134,135)를 통해 상호 보울팅되어 이중관로를 형성하는 분사노즐(130)이 삽입설치된 진공조의 분사노즐에 있어서, 외부관(132)의 외주면에 내/외부관(131,132)의 팁부분이 용손되는 것을 방지하기 위한 보호관(10)이 장착되되, 보호관(10)의 선단부에 불활성가스의 공급경로를 내측방향으로 변경하여 내/외부관(131,132)의 팁부분을 냉각시키기 위한 스파우트(20)가 절곡형성되고, 스파우트(20)에 불활성가스 중 일부를 외측방향으로 분사되도록하여 스파우트의 외측면을 냉각시키기 위한 다수개의 냉각구멍(30)이 관통형성된 구조로 이루어져, 용탕의 탈탄작업 및 승온작업 효율이 일정하게 유지되어 용탕 불순물의 제거효율이 향상될 뿐만 아니라 진공조의 분사노즐의 수명이 연장되어 노즐의 제조단가가 절감됨은 물론 생산성이 증대되게 한 것이다.

Description

진공조의 분사노즐 보호장치 {Device for protecting a nozzle of vacuum vessel}

본 고안은 진공조내의 용탕에 불활성가스나 산소가스를 공급하기 위한 분사노즐에 관한 것으로, 특히 분사노즐의 팁부분이 용탕열에 의해 용손되는 것을 방지시킬 수 있도록 된 진공조의 분사노즐 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용광로와 전기로 등에서 출탕된 용탕의 불순물은 진공조내에 장입하여 제거하는데, 이러한 진공조에는 용탕의 탕면으로 산소가스나 또는 불활성가스 등을 공급하기 위한 분사노즐이 다수개 장착되어 있다.

또한, 분사노즐에는 진공조내의 용탕을 승온 또는 탈탄시키기 위한 산소의 주입관로로 이용되는 내부관과, 분사노즐을 냉각시키기 위한 불활성가스의 주입관로로 이용되는 외부관이 구비되어 있다.

즉, 상기한 기능을 수행할 수 있도록 된 종래의 진공조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 진공조(100)의 내측벽에 내열연와(110)가 축조되면서 외측벽에 삽입봉(120)이 장착되며, 삽입봉(120)에는 내열연와(110)에 끼워지도록 된 분사노즐(130)이 삽입설치되어 있다.

그리고, 분사노즐(130)은 진공조(100)의 내부로 산소를 공급하기 위한 내부관(131)과 불활성가스를 공급하기 위한 외부관(132)으로 구성되되, 외부관(132)의 수용공간내에 내부관(131)을 삽입한 상태에서 각각의 플랜지(134,135)를 상호 보울트(133)로 체결하여 한 몸체로 형성하며, 내부관(131)의 내측 선단부에 진공조(100)내의 용탕열을 차단하기 위한 트로드(140)가 부착되어 있다.

따라서, 분사노즐(130)을 이중관으로 제작하여, 진공조(100)의 용탕을 승온 또는 탈탄작업하는 경우에는 내부관(131)으로 고압의 산소가스를 분사하면서 외부관(132)으로 불활성가스를 분사하는 한편, 진공조(100)내 용탕의 승온 또는 탈탄작업이 완료된 경우에는 내/외부관(131,132)으로 불활성가스가 분사되도록하여 노즐의 팁부분을 냉각시키게 된다.

물론, 분사노즐(130)의 내/외부관(131,132)을 통해 분사되는 고압의 산소가스는, 트로드(140)에 의해 산소의 이동속도가 증대되어 진공조(100)내에서 환류하는 용탕의 탕면에 충돌되면서, 용탕의 탈탄작업 또는 승온작업을 수행하게 되는 것이다.

이때, 진공조(100)내의 용탕을 승온작업 또는 탈탄작업하는 과정에서 도 3에 도시된 바와 같이, 진공로(100)내 용탕의 고열에 의해 분사노즐(130)의 팁부분부터 서서히 용손되면서, 심하게는 트로드(140)까지 용손된다.

그런데, 분사노즐(130)의 팁부분이나 트로드(140)가 용손되는 경우, 분사노즐(130)로부터 용탕으로 산소가스가 적절하게 분사되지 않아, 진공조(100)내 용탕의 탈탄 및 승온효율이 현저히 저하될 뿐만 아니라 분사노즐(130)의 용손에 따른 조기교환에 의해 생산성이 저하됨은 물론 이로 인해 분사노즐의 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 진공조용 분사노즐의 외부관에 보호관을 덮어씌움은 물론 보호관에 스파우트를 절곡형성하여 분사노즐의 조기소손을 방지시킬 수 있도록 진공조의 분사노즐 보호장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 진공조 분사노즐의 설치상태도,

도 2는 종래 기술에 따른 진공조 분사노즐의 설치상태를 도시한 측면도,

도 3은 종래 기술에 따른 진공조 분사노즐의 용손상태를 도시한 도면,

도 4는 본 고안에 따른 진공조의 분사노즐 보호장치를 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 진공조 130 : 분사노즐

131 : 내부관 132 : 외부관

10 : 보호관 20 : 스파우트

30 : 냉각구멍

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 진공조용 분사노즐의 보호장치를 도시한 측면도로서, 분사노즐(130)은 진공조(100)의 내부로 산소를 공급하기 위한 내부관(131)과 불활성가스를 공급하기 위한 외부관(132)으로 구성되되, 외부관(132)의 수용공간내에 내부관(131)을 삽입한 상태에서 각각의 플랜지(134,135)를 상호 보울트(133)로 체결하여 한 몸체로 형성하며, 내부관(131)의 내측 선단부에 진공조(100)내의 용탕열을 차단하기 위한 트로드(140)가 부착된 진공조의 분사노즐에 있어서,

외부관(132)의 외주면에 내/외부관(131,132)의 팁부분이 용손되는 것을 방지하기 위한 보호관(10)이 장착되되, 보호관(10)의 선단부에 불활성가스의 공급경로를 내측방향으로 변경하여 내/외부관(131,132)의 팁부분을 냉각시키는 스파우트(20)가 절곡형성되고, 스파우트(20)에 불활성가스 중 일부를 외측방향으로 분사되도록하여 스파우트의 외측면을 냉각시키기 위한 다수개의 냉각구멍(30)이 관통형성된 구조로 이루어져 있다.

여기서, 분사노즐(130)은 진공조(100)의 외측벽에 장착된 삽입봉(120)으로 삽입설치되면서 진공조(100)의 내측벽에 장착된 내열연와(110)로 삽입설치된 가스공급라인으로서, 외부관(132)의 일선단부에 수평방향으로 플랜지(134)가 장착되면서, 내부관(131)의 일선단부에도 수평방향으로 플랜지(135)가 장착되어 있다.

물론, 내부관(131)의 단면적은 외부관(132)의 단면적보다 상대적으로 작게 형성되어, 외부관(132)내의 수용공간으로 내부관(131)을 삽입한 상태에서, 내부관(131)의 플랜지(134)와 외부관(132)의 플랜지(135)를 상호 보울트(133)로 체결하여 한 몸체를 이루도록 한다.

또한, 내부관(131)의 내측 선단부에 진공조(100)내의 용탕열이 분사노즐(130)의 팁부분을 손상시키는 것을 방지하기 위한 수단으로 내측방향으로 볼록하게 트로드(140)가 부착되어 있다.

한편, 외부관(132)의 외주면에 플랜지(135)의 하부면으로 부착되면서 그 몸체가 외부관(132)을 감싸도록 되어 내외부관(131,132)의 팁부분을 보호하도록 된 보호관(10)이 장착되어 있다.

그리고, 보호관(10)의 하단부 즉, 진공조(100)내로 삽입되는 팁부분에는 내측방향으로 절곡된 상태에서 진공조(100)로 공급되는 불활성가스의 진행방향을 내외부관(131,132)의 팁부분으로 변경시키기 위한 스파우트(20)가 일체로 절곡형성되어 있다.

또한, 스파우트(20)의 소정위치에는 진공조(100)내로 공급되는 불활성가스의 진행방향을 외측방향을 향하도록 변경되도록하여 스파우트(20)부분을 냉각시키기 위한 다수개의 냉각구멍(30)이 관통형성되어 있다.

그리고, 내부관(131)의 플랜지(134)에 산소를 공급하는 내부관연결구(136)와 불활성가스를 공급하는 보호관연결구(137)가 연결되며, 외부관(132)의 플랜지(135)에 불활성가스를 공급하는 외부관연결구(138)가 연결되어 있다.

따라서, 산소탱크(미도시)에서 압송되어지는 산소가스는 내부관연결구(136)를 통해 진공조(100)내로 공급되며, 불활성가스탱크(미도시)로부터 압송되는 불활성가스는 보호관연결구(137)와 외부관연결구(138)를 통해 진공조(100)내로 공급되게 되는 것이다.

이하, 본 고안에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참고로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 진공조(100)내에 장입된 용탕의 탈탄 및 승온작업을 수행하기 위해 산소탱크의 차단밸브(미도시)를 개방하면, 불활성가스의 차단밸브(미도시)가 닫히면서, 내부관연결구(136)와 내부관(131)을 통해 고압의 산소가 진공조(100)내의 용탕 탕면으로 분사된다.

물론, 내부관(131)을 통해 공급되던 산소가스의 유로는 트로드(140)에 의해 음속으로 변화되어 용탕의 탕면에 충돌되면서, 진공조의 용탕의 탈탄 또는 승온시키게 된다.

즉, 내부관(131)을 통해 공급되던 산소가스는 예컨대, 진공조(100)내의 용탕이 탈산강인 경우에는 강중의 알루미늄을 산화시키면서 고온의 열을 발생시키게 되고, 탈산강이 아닌 경우에는 용탕중의 탄소가스와의 반응으로 2차연소되는 탄산가스에 의해 고온의 열을 발생시키게 된다.

이때, 보호관연결구(137)와 보호관(10)으로 공급되는 불활성가스는 스파우트(20)에 의해 내측방향으로 분사되어 내/외부관(131,132)의 팁부분을 냉각시키게 되며, 동시에 스파우트(20)에 형성된 냉각구멍(30)에 의해 외측방향으로 분사되어 스파우트(20)를 냉각시키게 된다.

즉, 보호관(10)을 통해 분사되는 불활성가스는, 스파우트(20)와 이에 관통형성된 냉각구멍(30)을 통해 본사노즐(130)의 팁부분으로 분사되어, 내/외부관(131, 132)의 팁부분과 스파우트(20)를 냉각시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 진공조의 분사노즐 보호장치에 의하면, 진공조내로 삽입되는 분사노즐의 내/외부관이 스파우트와 이에 형성된 냉각구멍에 의해 용탕열에 의해 보호되므로, 용탕의 탈탄 및 승온작업이 균일하게 이루어져 용탕의 불순물 제거효율이 향상될 뿐만 아니라 진공조의 분사노즐의 수명이 연장되어 노즐의 제조단가가 절감됨은 물론 생산성이 증대되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 진공조(100)의 양측벽 소정위치에, 용탕에 산소가스를 공급하기 위한 내부관(131)과 불활성가스를 공급하기 위한 외부관(132)이 각각의 플랜지(134,135)를 통해 상호 보울팅되어 이중관을 형성하는 분사노즐(130)이 삽입설치된 진공조의 분사노즐에 있어서,

   외부관(132)의 외주면에 내/외부관(131,132)의 팁부분이 용손되는 것을 방지하기 위한 보호관(10)이 장착되되, 보호관(10)의 선단부에는 불활성가스의 이동경로를 내측방향으로 변경하여 내/외부관(131,132)의 팁부분을 냉각시키기 위한 스파우트(20)가 형성되고, 스파우트(20)에는 불활성가스 중 일부를 외측방향으로 분사되도록하여 스파우트의 외측면을 냉각시키기 위한 다수개의 냉각구멍(30)이 관통 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공조의 분사노즐 보호 장치.