KR20170071118A

KR20170071118A - 분사냉각방식의 집진덕트

Info

Publication number: KR20170071118A
Application number: KR1020150179081A
Authority: KR
Inventors: 강성진; 박종진; 구자춘
Original assignee: 주식회사 엠텍이엔지
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-23

Abstract

원통형의 내부철판과 외부철판 사이에 분사밀폐공간을 가지는 집진덕트본체와, 다수의 말단에 노즐이 결합되며 캠락에 의해 탈부착 할 수 있는 스프레이가지관과, 냉각수가 들어오는 급수배관와 연결되어 스프레이 가지관에 냉각수를 분배하는 헤더파이프와, 분사된 냉각수가 외부로 누수 되지 않도록 프레임격판과 도어격판이 상호 대응되는 구조를 가지는 누수방지 기능의 해치도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사냉각방식의 집진덕트가 개시된다.

Description

분사냉각방식의 집진덕트{SPRAY COOLED DUCT FOR DUST COLLECTION}

본 발명은 분사냉각방식의 집진덕트에 관한 것으로써, 전기로에서 생성되는 고온가스의 통로가 되는 집진덕트의 해치도어에 관한 것이다.

제철소에서 전극에 전류를 통하게 하여 아크열을 발생시켜 철 스크랩을 녹이는 것이 전기로 주공정이다. 용융된 스크랩은 고압의 산소를 불어 넣어 산화정련 과정을 거친 다음 슬래그 배제 후 전기로를 기울여 바닥의 출강구를 통해 출강하게 된다.

이 과정에서 전기로에 취입된 산소와의 반응 등에 의해 고온의 폐가스 및 더스트가 발생하게 되는데 이러한 고온가스를 신속하게 제거하기 위해 별도의 집진설비가 공장 외부에 따로 설치되고 집진설비와 전기로 사이에 고온가스의 이동통로가 되는 덕트설비들이 설치된다.

조업하는 동안 전기로 루우프가 전기로 상부를 덮고 있는 상태에서 전기로에서 생성된 고온가스는 전기로루우프의 집진구를 통해 엘보, 슬라이딩 덕트, 연소실 전단 덕트, 연소실, 연소실 후단덕트, 공냉덕트 순으로 집진설비 쪽으로 이동하게 된다.

여기서 전기로 루우프, 엘보, 슬라이딩 덕트, 연소실 전단 덕트, 연소실 루우프, 연소실 후단 덕트 등은 고온의 열에 견딜 수 있도록 분사냉각방식이 적용된다. 분사냉각방식은 이러한 고온가스의 이동통로를 세부섹션으로 나누어 상호 연결되며, 고온가스와 접촉하는 내부철판의 반대면에 분사밀폐공간을 형성하여 다수의 노즐을 빈틈없이 배치 시켜 냉각수가 고온가스와 접촉하는 내부철판을 향해 분사될 수 있도록 하여 설비를 보호하는 냉각방식으로 안전성 및 조업의 편의성이 우수하여 점차 많이 사용되고 있는 추세에 있다.

이렇게 노즐에서 분사된 냉각수는 분사면을 타고 흘러내려 분사밀폐공간 아래쪽에 모아져서 배수배관을 통해 자연배수 된다.

또한 이러한 분사냉각방식의 설비는 노즐의 분사상태를 확인하고 내부철판의 수리를 용이하게 하기 위해 외부에 다수의 해치도어가 설치되는데, 해치도어 프레임과 도어 사이의 틈이 있어 해치도어를 90도를 초과하여 설치할 경우 이 틈으로 누수가 되는 현상이 발생하게 되어, 수직원통형으로 설치되는 집진덕트의 경우 외부철판 전구간에 해치도어 설치가 가능하지만, 수평 또는 경사를 가지며 설치되는 집진덕트의 경우, 해치도어를 90도를 초과하여 설치되어야 하는 덕트의 아래쪽은 분사된 냉각수가 해치도어 쪽으로 떨어져 누수가 발생하므로 해치도어를 설치할 수가 없게 되고,이 때문에 노즐의 분사상태 확인 및 내부철판의 수리 등 유지보수를 위한 작업에 어려움이 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 창안된 것으로써, 집진덕트의 전구간에 해치도어 설치가 가능하도록 하여, 노즐의 분사상태 확인 및 내부철판의 수리작업 등을 용이하게 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분사냉각방식의 집진덕트는 전기로에서 생성된 고온가스의 이동통로가 되는 원통형의 내부공간을 가지며 상호 결합되는 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)와; 상기 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)의 내부철판(111)과 외부철판(112)사이에 형성되는 분사밀폐공간(113)과; 외부에서 상기 분사밀폐공간(113)에 접근할 수 있도록 개폐 가능한 구조를 가지는 다수의 해치도어(120)와; 상기 분사밀폐공간(113)에서 급수배관(118)과 연결되어 링모양으로 설치되는 헤더파이프(114)와; 상기 헤더파이프(114)와 캠락(115)에 의해 탈,부착이 가능하며 말단에 다수의 노즐(116)을 포함하는 스프레이가지관(117)과; 내부철판을 향해 다수의 노즐(116)에서 분사된 냉각수가 흘러내려 모아져 배출되는 배수배관(119);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 해치도어(120)는 분사밀폐공간(113)의 모든 영역에 접근 가능하도록 외부철판(112)에 복수로 설치되며, 노즐(116)에서 분사된 냉각수가 해치도어(120) 쪽으로 떨어지거나 흐르게 될 경우 외부철판(112) 밖으로 누수 되지 않도록 하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 해치도어(120)는 외부로 누수 되는 것을 차단하기 위하여 좌,우로 설치되는 복수의 도어격판(131)과 상부에 설치되는 도어상부격판(133);을 포함하는 도어(130)와; 상기 복수의 도어격판(131)에 대응하도록 겹쳐지는 복수의 프레임격판(141)과 냉각수가 지체되지 않고 흐르도록 경사를 가지는 프레임하부경사철판(142)과 도어(130)와 평행을 이루며 설치되는 프레임하부철판(149), 프레임내부수직철판(144)을 포함하는 해치도어프레임(140);을 가지는 것이 바람직하다.

수직으로 설치되지 않고 수평 또는 기울어진 형태로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트 본체에서, 분사밀폐공간에서 분사되어 흘러내리는 냉각수가 해치도어 틈 사이로 누수되는 현상 때문에 외부철판의 아래쪽 부분에 90도 이상으로 해치도어를 설치할 수 없었고, 이 때문에 노즐의 분사상태 확인이나 내부철판 수리작업이 어려운 단점이 있다.

본 발명은 이런 단점을 극복하기 위하여 분사된 냉각수가 해치도어쪽으로 떨어지거나 흐르더라도 도어와 해치도어프레임 사이의 틈을 통해 누수가 되지 않도록 상호 다중으로 삽입되는 격판구조를 가지는 누수방지 기능을 갖는 해치도어를 설치하여 분사냉각방식의 집진덕트 전구간에서 노즐의 분사상태 확인이나 수리 등의 작업을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분사냉각방식의 집진덕트 전체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 수직원통형으로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트를 나타낸 단면도 와 단면 사시도이다.
도 3은 수평원통형으로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트를 나타낸 단면도이다.
도 4는 누수가 방지되는 해치도어 설치 전,후를 나타낸 수평원통형으로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트를 나타낸 사시도와 부분단면 사시도이다.
도 5는 부분적으로 해치도어가 설치되지 않은 분사냉각방식의 집진덕트를 나타낸 사시도이다.
도 6은 해치도어만 간략 표시된 사시도이다.
도 7은 해치도어의 상하, 좌우 단면 사시도이다.
도 8은 해치도어의 도어와 도어프레임을 나타낸 사시도이다.
도 9는 해치도어의 개폐방법을 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 보면, 전기로(150)에서 발생된 고온의 가스와 더스트는 분사냉각방식의 전기로루우프(151)의 한쪽에 위치하는 분사냉각방식의 엘보(152)를 통하여 집진 배출된다. 이 때 분사냉각방식의 슬라이딩 덕트(153)와 분사냉각방식의 엘보(152)사이의 틈을 통해 외기와 결합된 고온의 집진가스는 분사냉각방식의 연소실전단덕트(154)를 통하여 연소실(155)로 이동하게 되고 2차연소를 과정을 거치게 된다. 연소실(155) 상부는 분사냉각방식의 연소실루우프(156)가 덥혀 있으며, 2차 연소된 고온가스는 분사냉각방식의 연소실후단덕트(157)을 통하여 별도로 외부에 설치되어 있는 집진설비로 보내져 처리된다.

여기서 분사냉각방식이 적용되는 모든 설비는 도 2,3,4에 나타난 것처럼 고온가스와 접하는 원통형의 내부철판(111)을 가지며, 이 내부철판(111)을 냉각시키기 위해 내부철판(111)와 외부철판(112)사이에 분사밀폐공간(113)을 마련하여, 내부철판(111)의 바깥면을 향하여 다수의 노즐(116)을 빈틈없이 배치시켜 냉각수를 분사함으로써 설비를 보호하게 된다.

도 3,4를 보면, 분사밀폐공간(113)에 빈틈없이 냉각수를 분사하기 위하여 외부배관과 연결된 급수배관(118)이 분사밀폐공간(113)에서 링모양으로 설치되는 헤더파이프(114)와 연결되고 다수의 스프레이가지관(117)은 일정한 간격으로 캠락(115)에 의해 헤더파이프(114)와 탈부착 가능하도록 하여 냉각수를 공급받으며, 스프레이가지관(117)의 말단에 노즐(116)이 결합된 구조로 되어 있다.

도 2를 보면, 수직원통형으로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트 본체(110)는 분사된 냉각수가 내부철판(111)의 바깥면을 타고 흘러내리게 되며, 외부철판(112)의 안쪽면에 냉각수가 닿아 흐르는 경우가 없어 외부철판(112) 모든 구간에 해치도어(120)를 설치할 수 있다.

상기 해치도어(120)를 열기 위해서는 도 9와 같이, 작업자는 손잡이(135)를 잡고 도어(130)를 들어올렸다가 내리면서 아래 부분이 해치도어프레임(140) 밖으로 나오도록 하여 도어(130)전체가 해치도어프레임(140)과 이탈되도록 하면 된다.

이때 도어(130)와 해치도어프레임(140) 사이에는 개폐를 용이하게 하기 위해 틈이 존재하게 되며, 냉각수가 해치도어(120)쪽으로 분사되거나 흐를 경우 이 틈을 통해 분사냉각방식의 집진덕트 본체(110) 밖으로 누수 되는 문제를 발생시키게 된다.

도 3에서 보여지는 바와 같이, 내부철판(111)의 바깥면을 향해 분사된 냉각수는 90도 이하의 각도로 설치된 해치도어(120)에서는 분사된 냉각수와 접촉이 안되지만, 90도를 초과하여 위쪽방향을 향하여 설치되는 해치도어(120)는 냉각수가 해치도어(120) 쪽으로 떨어져 도어(130)와 해치도어프레임(140)의 틈 사이로 누수가 발생하게 되는 것이다.

도 5에서 보여지는 바와 같이, 분사냉각방식의 연소실 후단덕트(157)의 경우 일부 구간에서 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)는 수직원통형으로 설치가 가능하지만, 수평 또는 기울어진 형태로 설치되는 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)의 경우는 분사된 냉각수가 흘러내리는 경사외부철판(158) 구간이 존재하게 되며, 이 부분에는 누수발생 때문에 해치도어(120)를 설치할 수가 없었다.

이렇게 해치도어를 설치할 수 없는 분사된 냉각수가 흘러내리는 경사외부철판(158)은 분사밀폐공간(113)으로 접근이 어려워 노즐(116)의 막힘유무나 분사패턴 확인 및 내부철판(111)의 수리 등 보수작업이 어렵게 된다.

본 발명에서는 도 4와 같이, 기존 분사냉각방식의 집직덕트 본체(110)에 해치도어(120)를 설치할 수 없었던 분사된 냉각수가 흘러내리는 경사외부철판(158)에도 누수를 방지할 수 있는 해치도어(120)를 추가로 설치할 수 있게 하여 모든 구간에서 보수작업이 용이하도록 하였다.

도 6에서처럼 작업자는 도어(130)을 열고 기존에 접근 할 수 없었던 수리하고자 하는 내부철판(111)에 쉽게 접근할 수 있다. 외부철판(112)과 내부철판(111) 사이의 분사밀폐공간(113)은 간격이 300mm 이하가 대부분으로 분사밀폐공간(113) 전구간에 해치도어(120)가 설치되는 것은 유지,보수 작업에 큰 편의성을 제공한다.

도 7,8은 누수가 방지되는 해치도어(120)를 자세하게 나타내고 있다. 해치도어(120)는 열고 닫을 수 있는 도어(130)과 도어를 고정시키는 해치도어프레임(140)으로 구성된다. 도어(130)는 도어판넬(134) 바깥쪽에 손잡이(135)을 가지며 안쪽에는 수평으로 한 개의 도어상부격판(133), 수직으로 양쪽에 두쌍의 도어격판(131), 그리고 도어격판(131) 안쪽으로 도어안쪽격판(132)으로 구성되며, 해치도어프레임(140)은 프레임탑철판(145), 프레임사이드철판(146), 프레임하부경사철판(142)에 의해 사각틀로 구성되어 외부철판(112)에 용접되며, 프레임하부경사철판(142)은 냉각수가 지체되지 않도록 기울어진 각도를 갖는다. 또한 냉각수가 밖으로 누수되는 것을 방지하기 위하여 프레임하부철판(149)과 프레임상부내부철판(147), 프레임상부외부철판(143)을 상,하로 가지며 이는 도어(130)가 고정될 수 있도록 구속해 주는 역할도 해준다.

또한 도어안쪽격판(132)과 도어격판(131)에 대응되도록 해치도어프레임(140)에도 프레임격판(141)을 수직으로 두고 프레임격판(141) 안쪽에 프레임내부수직철판(144)을 덧붙여 냉각수가 도어(130)와 해치도어프레임(140)사이의 틈에 도달할 수 없도록 해준다.

이때 프레임내부수직철판(144)은 약간의 냉각수가 통할 수 있도록 아래쪽을 약간 짧게 하여 부착하는 것이 좋다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 분사냉각방식의 집진덕트 전체 110 : 분사냉각방식의 집진덕트 본체
120 : 해치도어 130 : 도어
140 : 해치도어프레임 150 : 전기로
151 : 분사냉각방식의 전기로 루우프 152 : 분사냉각방식의 앨보
153 : 분사냉각방식의 슬라이딩 덕트 154 : 분사냉각방식의 연소실전단덕트
155 : 연소실 156 : 분사냉각방식의 연소실 루우프
157 : 분사냉각방식의 연소실 후단덕트

Claims

전기로(150)에서 생성된 고온가스의 이동통로가 되는 원통형의 내부공간을 가지며 상호 결합되는 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)와;
상기 분사냉각방식의 집진덕트본체(110)의 내부철판(111)과 외부철판(112) 사이에 형성되는 분사밀폐공간(113)과;
외부에서 상기 분사밀폐공간(113)에 접근할 수 있도록 개폐 가능한 구조를 가지는 다수의 해치도어(120)와;
상기 분사밀폐공간(113)에서 급수배관(118)과 연결되어 링모양으로 설치되는 헤더파이프(114)와;
상기 헤더파이프(114)와 캠락(115)에 의해 탈,부착이 가능하며 말단에 다수의 노즐(116)을 포함하는 스프레이가지관(117)과;
내부철판(111)을 향해 다수의 노즐(116)에서 분사된 냉각수가 흘러내려 모아져 배출되는 배수배관(119);을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사냉각방식의 집진덕트.
청구항 1에 있어서, 상기 해치도어(120)는 분사밀폐공간(113)의 모든 영역에 접근 가능하도록 외부철판(112)에 복수로 설치되며, 노즐(116)에서 분사된 냉각수가 해치도어(120) 쪽으로 떨어지거나 흐르게 될 경우 외부철판(112) 밖으로 누수 되지 않도록 하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 분사냉각방식의 집진덕트.
청구항 2에 있어서, 상기 해치도어(120)는 외부로 누수 되는 것을 차단하기 위하여 좌,우로 설치되는 복수의 도어격판(131)과 상부에 설치되는 도어상부격판(133);을 포함하는 도어(130)와;
상기 복수의 도어격판(131)에 대응하도록 겹쳐지는 복수의 프레임격판(141)과 냉각수가 지체되지 않고 흐르도록 경사를 가지는 프레임하부철판(142)과 도어(130)와 평행을 이루며 설치되는 프레임하부경사철판(149), 프레임내부수직철판(144)을 포함하는 해치도어프레임(140);을 가지는 것을 특징으로 하는 분사냉각방식의 집진덕트.