KR20140022492A - 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로 철피를 보호하기 위한 수냉판넬과 전기로에서 발생되는 가스를 배기하는 수냉덕트에 사용되는 파이프가 일정간격으로 복수 개가 구비되고, 인접한 파이프끼리 상호 연결하기 위한 캡을 제작하기 위한 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법에 있어서, 철판을 타원 형상이 되도록 레이저로 절단하는 절단단계와, 상기 절단된 철판을 상면에 둥근홈이 형성된 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 상기 홈에 대응되게 형성된 가압구가 형성된 상부금형이 상,하 이동에 의한 프레스 가압으로 상기 철판을 캡 형상으로 형성하는 프레스성형단계 및 상기 캡 형상으로 형성된 철판의 테두리를 면취하는 면취가공단계가 포함되는 것을 기술적 요지로 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 덕트 파이프 연결 캡 제작방법에 관한 것이다.

Description

제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법{The water-cooled panels and water-cooled electric furnace duct cap How to make pipe connections}

본 발명은 프레스에 의해 제강용 전기로의 수냉판넬과 수냉덕트에 사용되는 복수 개의 파이프를 상호 이어주는 캡을 형성할 수 있도록 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법에 관한 기술이다.

통상적으로 제철소의 제강공정에서 고온의 용강(Molten steel)을 생산하는 전기로는 내부에 전기로 철피를 보호하기 위하여 수냉판넬(Water cooled panel)을 장착하고 또한 발생되는 가스(Fume)를 배기하는 덕트도 수냉덕트로 제작하여 전기로 설비를 보호하고 있다.

전기로는 매우 고온이므로 수냉판넬, 수냉덕트 내부에는 항상 냉각을 위하여 물이 흐르게 되어 있다.

이때, 냉각수의 통로로는 파이프가 주로 사용되며 기존의 파이프와 파이프의 연결방법은 저온고압용 주강품(JISG5152, SCPL)을 이용한 180도 특수 캡을 사용하거나, HOT GAS로 인한 마모를 조금 줄이기 위해 프레스로 단조한 캡을 사용해 왔다.

이와 관련된 도 1을 참조하면, 파이프(2),(2')를 캡(3)을 주강품을 사용하여 연결시켜 상호 연통되게 하였다.

이때, 주강으로 캡을 제작하는 경우에는 주물 용입시 제품에 공기가 유입되어 주강 캡에 기포가 생기는 현상이 종종 발생하게 되고, 나중에 캡이 고온에 지속적으로 노출되게 되면 크렉이 발생하게 된다.

그리고, 단조로 고가의 캡을 만들경우 이 역시 강한 재질로 인한 캡 제작시 미세 크렉이 생겨 나중 고온에 노출될 경우 누수가 발생하는 문제점이 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수냉판넬과 수냉덕트를 연결하기 위한 캡을 프레스 가압으로 쉽게 제작하고, 고온의 상태에서도 크렉이 적도록 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기로 철피를 보호하기 위한 수냉판넬과 전기로에서 발생되는 가스를 배기하는 수냉덕트에 사용되는 파이프가 일정간격으로 복수 개가 구비되고, 인접한 파이프끼리 상호 연결하기 위한 캡을 제작하기 위한 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법에 있어서, 철판을 타원 형상이 되도록 레이저로 절단하는 절단단계; 상기 절단된 철판을 상면에 둥근홈이 형성된 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 상기 홈에 대응되게 형성된 가압구가 형성된 상부금형이 상,하 이동에 의한 프레스 가압으로 상기 철판을 캡 형상으로 형성하는 프레스성형단계; 및 상기 캡 형상으로 형성된 철판의 테두리를 면취하는 면취가공단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 면취가공단계 이후에는, 상기 캡 형상으로 형성된 철판의 굴곡진 부분을 열처리하는 응력제거단계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 응력제거단계에서는, 450℃ ~ 550℃에서 40 ~ 80분 동안 열처리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 철판은 재질이 SS400인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 시중에 구매가 용이한 일반철판(Mild steel)을 사용함으로써 재질이 연하여 캡 제작시 크렉이 발생하지 않고 나중에 고온에 노출되더라도 누수가 발생되지 않는다.

도 1은 제강용 전기로의 수냉판넬을 나타낸 도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법의 순서도.
도 3은 도 2의 제작순서에 따른 연결 캡 제작 공정 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법의 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명인 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법은 제강용 전기로의 수냉판넬 덕트 파이프 연결 캡 제작방법에 있어서, 크게 철판을 절단하는 절단단계(S1), 캡 형상을 성형하는 프레스성형단계(S2) 및 단부를 가공하는 면취가공단계(S3)를 순차적으로 거쳐서 제작되게 되고, 면취가공단계(S3) 이후에 프레스 성형에 의해 발생된 응력을 제거하는 응력제거단계(S4)가 필요에 따라 추가되게 된다.

도 2를 근거로 하여 구체적인 제작 공정을 도시한 도 3을 참조로 설명하기로 하기로 한다. 도 3은 도 2의 제작순서에 따른 연결 캡 제작 공정 예시도이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 상기 절단단계(S1)는 연결 캡을 만들기 위해 철판을 일정 크기로 절단하는 단계이다.

여기서, 상기 철판(100)을 타원 형상이 되도록 레이저로 절단하게 된다.

그리고, 상기 철판(100)은 연강을 사용하도록 하여, 이후에 프레스 가압에 의한 소성변형으로 크렉이 발생이 적은 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 철판(100)은 재질이 SS400인 것을 특징으로 하고, 두께는 약 6mm ~ 12mm로 실시하였다.

다음으로, 상기 프레스성형단계(S2)는 상기 절단된 철판(120)을 캡 형상으로 형성하는 단계이다.

여기서, 프레스기는 하부금형(220)과 상부금형(240)으로 이루어지고, 상부금형(240)이 하부금형(220)의 방향으로 상,하 이동에 의해 절단된 철판(120)을 가압하여 성형하는 것이다.

따라서, 하부금형(220)의 상측에는 둥근 형상의 홈(222)이 형성되고, 상기 홈(222)의 상부에 상기 절단된 철판(120)을 올려놓게 된다.

그 다음, 상기 하부금형(220) 상부에는 상기 홈(222)에 대응되게 형성된 가압구(242)가 형성된 상부금형(240)의 상,하 이동에 의한 프레스 가압으로 상기 철판을 가압하게 되고, 상기 절단된 철판(120)은 상기 홈(222) 형상에 맞게 소성변형되어 전체적으로 캡 형상으로 형성되게 된다.

다음으로, 상기 면취가공단계(S3)는 상기 캡 형상으로 형성된 철판(140)의 테두리(142)를 면취가공하는 단계이다.

즉, 테두리(142)를 기계적가공으로 모를 따게 됨으로써, 파이프와 연결하여 맞대기 용접하여 접합이 잘 이루어지게 된다.

그리고, 상기 면취가공단계(S3) 이후에는, 필요에 따라 응력제거단계(S4)가 추가되게 된다.

즉, 응력제거단계(S4)는 상기 캡 형상으로 형성된 철판(140)의 굴곡진 부분을 열처리하여 프레스 가공에 의해 생성된 응력을 제거하는 것이다.

여기서, 상기 응력제거단계에서는 450℃ ~ 550℃에서 약 40 ~ 80분 동안 열처리가 이루어지도록 하여 충분히 풀림 열처리가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법은, 연강 재질의 철판을 절단하고, 프레스 가압으로 쉽게 연결 캡을 형성시킬 수 있어서 종래의 주조에 의한 작업보다 간단하고, 철판의 재질과 프레스에 의한 성형으로 제작되어 고온에 노출되더라도 크렉이 적게 발생하여 오랫동안 사용할 수 있는 이점이 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

S1: 절단단계 S2: 프레스성형단계
S3: 면취가공단계 S4: 응력제거단계
100: 철판 120: 절단된 철판
140: 캡 형상으로 형성된 철판 142: 테두리
220: 하부금형 222: 홈
240: 상부금형 242: 가압구

Claims (4)

1. 전기로 철피를 보호하기 위한 수냉판넬과 전기로에서 발생되는 가스를 배기하는 수냉덕트에 사용되는 파이프가 일정간격으로 복수 개가 구비되고, 인접한 파이프끼리 상호 연결하기 위한 캡을 제작하기 위한 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법에 있어서,
   철판을 타원 형상이 되도록 레이저로 절단하는 절단단계;
   상기 절단된 철판을 상면에 둥근홈이 형성된 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 상기 홈에 대응되게 형성된 가압구가 형성된 상부금형이 상,하 이동에 의한 프레스 가압으로 상기 철판을 캡 형상으로 형성하는 프레스성형단계; 및
   상기 캡 형상으로 형성된 철판의 테두리를 면취하는 면취가공단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 면취가공단계 이후에는,
   상기 캡 형상으로 형성된 철판의 굴곡진 부분을 열처리하는 응력제거단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 응력제거단계에서는,
   450℃ ~ 550℃에서 40 ~ 80분 동안 열처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 철판은,
   재질이 SS400인 것을 특징으로 하는 제강용 전기로의 수냉판넬 및 수냉덕트의 파이프 연결 캡 제작방법.

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