KR100210342B1 - 슬라이딩 게이트 밸브 및 그 작동방법과 대체가능한 내화물 - Google Patents

Abstract

고정판이 나머지 세 모서리와 상이한 형태인 한 모서리를 갖는 직사각형이므로, 밸브의 상부에서 정확한 삽입위치로 키이 고정되는 슬라이딩 게이트 밸브내 3-플레이트 시스템에 관한 것이다. 튜브 홀더나 하부 고정 유니트는 직사각형이어야 하며, 이는 동일한 형상(상호 거울상)의 대향 모서리 및 상이한 형상의 대향 모서리를 구비하는데 밸브 구조와의 결합 관계를 위해 동일하게 배치된다. 슬라이딩 게이트는 미국 특허 제4,415,103호에 기재되어 있는 바와 같이 비대칭 오리피스를 구비한다. 슬라이딩 게이트는 또한 역전되었을 때 게이트가 삽입될 수 없도록 단부와 상이한 여러 폭의 밸브내에서 이송 레일과 결합되는 비대칭 이송 레일을 그 하부에 구비한다. 또한, 상술된 비역전 특성외에, 본 발명은 삽입시 와류와 튀김을 억제하도록 고정판이 슬라이딩 게이트의 출구 방향으로 가장 긴 면과 비대칭 되는 것을 고려한다. 상기 슬라이딩 게이트는 튜브 홀더의 윗면과 상호 작용하는 표면상에서 비대칭이다. 이는 준비 위치에서 슬라이딩 게이트의 선단이 튜브 홀더의 후단과 겹치는 것을 용이하게 한다. 튜브 홀더 역시 비대칭이지만 가장 긴 면은 준비된 슬라이딩 게이트가 삽입되는 위치를 향한다. 따라서 작동시에 게이트가 로드될 때 슬라이딩 게이트부는 그 선단이 작동 중인 게이트의 후단과 접촉할 때까지 레일을 따라 통과한다. 이 때 슬라이딩 게이트의 전방 하부면은 튜브 홀더면의 후단과 겹쳐지므로 슬라이딩 게이트는 삽입을 위해 위치되었다가 제거되도록 이동된다. 삽입시에 퇴출하는 슬라이딩 게이트 내의 오리피스로 들어가는 스틸은 위쪽으로 전도되는 경향이 있으며, 고정판의 긴 길이가 상기 면적 이상이므로 튀김을 방지하기 위해 보다 넓은 표면을 제공한다. 또한 차단시에, 슬라이딩 게이트로부터 튜브 홀더를 통해 주형 내부로 배출하기 위한 설비가 제공된다. 최종적으로, 슬라이딩 게이트를 교환하기 위해 사용되는 단일 실린더가 튜브 홀더의 제거 및 교환을 위해 사용될 수 있도록 슬라이딩 게이트는 튜브 홀더의 길이와 동일해야 한다. 상기 밸브 자체는 전술한 내화물의 형태를 수용하기 위한 지지 및 프레임 수단을 구비한다. 또한 밸브는 슬라이딩 게이트를 구비하거나 구비하지 않은 채로 튜브 홀더 및 튜브를 위치로 상승시키므로써 수용하기 위해 준비된 플레이트 영역내 해제 가능한 로크 수단을 구비한다.

본 방법은 상부 고정판과 튜브 홀더 사이에 삽입된 단일 슬라이딩 게이트의 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브내에 있어서 그 각각이 역전을 방지하도록 오프셋된 키이부와 결합하게 되는 방식으로 사용되도록 한다. 슬라이딩 게이트를 수용하는 방향으로의 상부판 선단이 수축되는 반면 상기와 동일한 방향으로의 튜브 홀더 판은 슬라이딩 게이트가 위치로 이동했을 때 튜브 홀더 판의 원위 단부에 과다한 굽힘 모멘트를 초래하지 않고, 일단 작동되면 상부판과 튜브 홀더 판 사이에서 이송방향으로 매끈하게 활주하도록 연장된다.

Description

[발명의 명칭]

슬라이딩 게이트 밸브 및 그 작동 방법과 대체 가능한 내화물

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 슬라이딩 게이트 밸브에 관한 것으로 특히 턴디쉬(tundish)로부터 강(steel)을 연속 주형으로 배출하기 위한 턴디쉬 밸브로 공지된 유형에 관한 것이다. 다른 이용도 고려되지만 상기 이용과 미국 특허 제4,415,103호에 의해 예시된 것이 보다 전형적이다.

[종래 기술의 요약]

종래 기술은 상부 고정판, 하부 튜브 홀더 및 상기 고정판과 튜브 홀더 사이에서 그 각각의 오리피스가 강을 배출하기 위하여 정렬 또는 교축(throttling)정렬의 내외로 통과함에 따라 이동하는 슬라이딩 게이트 판이 존재하는 3-플레이트 시스템에 관한 미국 특허 제4,415,103호에 의해 가장 양호하게 예시된다. 특히 오프셋 오리피스가 슬라이딩 게이트내에 사용되고 이것이 교축을 위해 사용될 때, 역 형태로 설치되고 비상사태가 발생되어 완전 차단으로 하기 위한 패닉 버튼이 역의 상태라면, 최대 유량으로 설정된다. 제강 공장에서 상기와 같은 비상사태가 발생할 때 상황을 분석하는 이성적인 판단을 기대하기는 어렵고 상술한 바와 같은 진행 스토퍼의 예가 발생한다. 또한 튜브 홀더뿐만 아니라 고정판도 반대로 할 수 있다. 고정판의 경우에 이것은 판이 실제로 반대로 설계되는 미국 특허 제4,063,668호에서 지적된 바와 같이 문제가 될 수도 있고 안될 수도 있다. 그러나 턴디쉬형 3-플레이트 적용에 있어서 역전은 문제를 야기할 수 있다. 따라서 이상적이고 궁극적인 목표는 어떤 판도 그 본래의 올바른 위치로부터 위아래가 뒤바뀌어 설치되거나 역전 될 수 없는 3-플레이트 시스템을 제공하는 것이다.

종래 기술의 3-플레이트 밸브 시스템과 연관된 다른 문제점은 슬라이딩 게이트가 로딩되는 것과 동일한 방식으로 튜브 홀더와 그 튜브가 측부로부터 정상적으로 삽입되기 때문에 발생한다 특히 튜브가 일정 거리만큼 하향 연장될 때, 튜브 홀더와 튜브를 밸브 내 위치로 삽입시키고 그후 튜브가 연속 주형내의 용융 금속 내부로 연장되도록 주형 위로 하강시키기 위해 턴디쉬를 상승시킬 필요가 있다. 상승 및 하강될 때마다 턴디쉬는 연속 주형 내로의 강의 유량을 변화시킬 수 있고, 그 미세하게 조절된 관련 수축율 뿐 아니라 주형 내부로 조정된 금속의 배출 작업을 망칠 수 있다. 따라서 튜브 및 튜브 홀더가 턴디쉬를 상승시키지 않고 상기 주형내로 기계적으로 삽입되고, 밸브 내부로의 소결 위치로 상승 이동 된 후 슬라이딩 게이트를 따라 또는 슬라이딩 게이트 없이 밸브 내부로 이동될 수 있는 턴디쉬형의 3-플레이트 밸브를 갖는 것이 매우 바람직하다.

[발명의 개요]

본 발명은 직사각형 고정판의 한 모서리가 나머지 세 모서리와 형상이 다르므로 밸브의 상부에서 정확한 삽입 위치로 키이 고정되는 슬라이딩 게이트를 밸브내 3-플레이트 시스템에 관한 것이다. 튜브 홀더나 하부 고정 유니트는 직사각형이어야 하며, 이는 동일한 형상의 대향 모서리(상호 거울대칭상) 및 상이한 형상의 대향 모서리를 갖는데 밸브 구조와의 결합관계를 위해 동일하게 배치된다. 상기 슬라이딩 게이트는 미국 특허 제4,415,103호에 기재되어 있는 바와 같이 비대칭 오리피스를 구비한다. 슬라이딩 게이트는 또한 역전되었을 때 게이트가 삽입될 수 없도록 상이한 여러 폭의 밸브내 이송 레일과 결합되는 비대칭 이송 레일을 그 하부에 구비한다. 또한, 상술한 비역전 특성 외에 본 발명은 삽입시 와류 및 튐을 억제하도록 고정판이 슬라이딩 게이트의 배출방향으로 가장 긴 면과 비대칭 되는 것을 고려한다. 슬라이딩 게이트는 튜브 홀더의 윗면과 상호 작용하는 그 표면상에서 비대칭이다. 이는 준비 위치에서 슬라이딩 게이트의 선단이 튜브 홀더의 선단과 겹치는 것을 용이하게 한다. 튜브 홀더 역시 비대칭이지만 가장 긴 면은 준비된 슬라이딩 게이트가 삽입되는 위치로 향한다. 따라서 작동시에 게이트가 로딩되면 슬라이딩 게이트부는 그 선단이 작동 중인 게이트의 후단과 접촉할 때까지 레일을 따라 통과된다. 이 때 슬라이딩 게이트의 전방 하부면이 튜브 홀더면의 후단과 겹쳐지므로 슬라이딩 게이트는 삽입을 위해 위치되었다가 제거되도록 이동된다. 삽입시에 퇴출되는 슬라이딩 게이트 내의 오리피스로 들어가는 스틸은 위쪽으로 전도되는 경향이 있으며, 고정판의 긴 길이가 상기 면적 이상이므로 튀김을 방지하기 위해 보다 넓은 표면을 제공한다.

또한 차단시에는 슬라이딩 게이트로부터 튜브 홀더를 통해 주형 내부로 배출하기 위한 설비가 제공된다. 최종적으로, 슬라이딩 게이트는 슬라이딩 게이트를 교환하기 위해 사용되는 단일 실린더가 튜브 홀더의 제거 및 교환을 위한 목적으로도 사용될 수 있도록 튜브 홀더의 길이와 거의 동일하다. 밸브 자체는 이제 막 기술한 내화물의 형상을 수용하기 위한 지지 및 프레임 수단을 갖는다. 또한 상기 밸브는 슬라이딩 게이트를 구비하거나 구비하지 않은 채로 튜브 홀더 및 튜브를 위치로 상승시키므로써 수용하기 위한 준비된 플레이트 영역내의 해제 가능한 로크 수단을 구비한다.

본 방법은 상부 고정판과 고정 튜브 홀더 사이에 삽입되 단일 슬라이딩 게이트의 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브에 있어서 그 각각이 역전을 방지하도록 오프셋된 키이부와 결합되는 방식으로 사용되는 것을 고려 할 수 있다. 슬라이딩 게이트를 수용하는 방향으로의 상부판 선단이 수축되는 반면, 상기와 동일한 방향으로의 튜브 홀더판은 슬라이딩 게이트가 위치로 이동했을 때 튜브 홀더판의 원격 단부에 과다한 굽힘 모멘트를 초래하지 않고 일단 작동되면 상부판과 튜브 홀더 판 사이에서 이송 방향으로 원활하게 활주하도록 위치하도록 단부로 연장된다.

이상의 내용을 볼 때 본 발명의 목적은 세 개의 판이 그 형상 및 밸브 프레임과의 상호 작용 관계로 인해 역전되거나 역전된 상태로 삽입될 수 없는 3-플레이트 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 주 목적은 역전될 수 없는 상황에서 턴디쉬를 상승시키지 않고 교환할 수 있도록 연소 축(firing axis)을 따르는 튜브 교환을 수용하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 3-플레이트 시스템에 있어서 슬라이딩 게이트의 완전한 교환 이전에 부분적인 위치 설정이 이루어지도록 세 개의 내화물 사이에 다양한 비대칭 관계를 제공하는 것이며, 이는 슬라이딩 게이트에 대한 충격 및 충돌(bumping)을 방지한다.

본 발명의 또 다른 목적은 배출시의 와류가 억제되도록 상기 세 개의 게이트내에 내화물을 배치하는 것과 억제를 최대로 하고 튀김을 최소화하는 면적을 제공하는 것이다. 상기의 모든 목적은 종래 기술보다 비싸지 않은 밸브, 방법 및 교체 가능한 내화물 삽입체에 의해 성취된다.

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 상기 및 기타 목적 및 장점은 첨부도면과 함께 후술되므로써 보다 명백해질 것이다.

제1도는 완전 배출 정렬 상태의 오리피스를 가지는 세 개의 내화물부재를 도시하는 3-플레이트 밸브의 종단면도.

제2도는 제1도와 비교되지만 게이트 교환 및 튜브 교환을 위해 준비된 도입 슬라이딩 게이트 및 도입 튜브 홀더와 튜브의 위치를 도시하는 도면.

제3도는 제1도의 3-3선상에서 취한 횡단면도로서 밸브가 완전 교축되어 있는 상태를 도시하는 도면.

제4도는 제1도의 4-4선상에서 취한 제3도의 변형 도면으로서 튜브 홀더에 대한 로딩 래치의 관계를 도시하는 도면.

제5도는 하나는 길고 하나는 짧고 두 로딩 레일상에 슬라이딩 게이트가 위치하는 것을 도시하는 메인 프레임의 측면도.

제6도는 좌측 또는 우측으로부터 슬라이딩 게이트가 로딩될 수 있는 방법을 도시하는 제5도의 메인 프레임의 평면도.

제7도는 로딩 상태의 슬라이딩 게이트 부재를 도시하는 제6도에 도시된 메인 프레임의 저면도.

제8도는 내화물 부재와 동축 정렬되는 세 개의 내화물 즉, 거꾸로부터 고정판, 슬라이딩 게이트 및, 튜브 홀더의 분해사시도.

제9도는 제8도의 9-9선상에서 취한 연속적인 종방향 조립도.

제10도는 제8도의 10-10선상에서 취한 세 내화물의 횡단면도.

제11도는 고정판의 평면도.

제12도는 제11도의 12-12선상에서 취한 고정판의 횡단면도.

제13도는 고정판의 저면도.

제14도는 제11도의 14-14선상에서 취한 고정판의 종단면도.

제15도는 슬라이딩 게이트의 평면도.

제16도는 제15도의 16-16선상에서 취한 슬라이딩 게이트의 횡단면도.

제17도는 슬라이딩 게이트의 저면도.

제18도는 제15도의 18-18선상에서 취한 슬라이딩 게이트의 종단면도.

제19도는 튜브 홀더의 평면도.

제20도는 제19도의 20-20선상에서 취한 튜브 홀더의 횡단면도.

제21도는 제19도의 튜브 홀더의 저면도.

제22도는 제19도의 22-22선상에서 취한 튜브 홀더의 종단면도.

제23도는 노즐 판의 평면도.

제24도는 제23도의 24-24선상에서 취한 노즐판의 종단면도.

제25도는 제23도의 25-25선상에서 취한 노즐판의 종단면도.

제26도는 튜브 홀더 조립체의 평면도.

제27도는 제26도의 27-27선상에서 취한 튜브 홀더 조립체의 횡단면도.

제28도는 제26도의 28-28선상에서 취한 튜브 홀더 조립체의 종단면도.

제29도는 로딩 접근에 대해 비대칭인 튜브 홀더 조립체의 저면도.

제30도는 밸브의 종단면도로서, 턴디쉬를 상승시키지 않은채 튜브와 튜브 홀더를 삽입 및 제거하는 개략적인 느린 동작의 고정 시이퀀스와, 턴디쉬 및 연속 주형을 개략 도시하는 도면.

[양호한 실시예의 설명]

상기 3-플레이트 밸브를 상세히 기술하기 전에 강의 연속 주조에 있어서의 주요 문제는 침지 주입 튜브의 교환에 관한 것임을 주지해야 한다. 미국 특허 제4,415,103호를 포함한 종래 기술의 대부분의 밸브에 있어서 공차 및 튜브 홀더의 로딩은 정상 작동에 있어서 튜브 교환이 가능하게 턴디쉬가 연속 주형위로 상승되도록 형성되어야 한다. 이는 연속 주조를 방해하거나 적어도 회수 속도를 감소시키므로써 제품이 불량해지는 중대 원인을 제공할 수 있다. 따라서 턴디쉬 밸브를 개량하여, 그 고유의 구조 및 튜브 홀더로 인해 턴디쉬의 상승 없이 침지 주입 튜브를 그와 결합한 튜브 홀더와 함께 턴디쉬 밸브내의 준비된 위치로 삽입할 수 있고, 그 다음에 소비된 튜브 홀더와 튜브를 밸브 및 연속 주형으로부터 회수하는 동안 새롭게 놓인 튜브 홀더와 튜브를 작동 위치로 이동시킬 수 있는 것이 매우 바람직하다. 또한 내화물이 밸브내 그 고유 위치에 위치한다 하더라도 때때로 역전이 일어나므로 세 개의 기본 내화 부분중 어느 한 부분이 완전 차단을 해야 할 때 오히려 완전 개방 배출이 유발될 수도 있는 잘못된 위치에 삽입될 가능성을 제거할 밸브 및 작동 방법을 개량하는 것이 바람직하다. 또한 새로운 튜브 홀더의 장착이나 새로운 슬라이딩 게이트의 장착 충격 또는 양자의 결합의 충격 도중에는 세 개의 내화물이 상호 유익하게 작용하도록 하는 것이 매우 바람직하다. 이는 튜브 홀더의 비대칭 형상 및 슬라이딩 게이트와의 상호 작용을 조화시키므로써 본 발명에 의해 달성된다. 마찬가지 목적으로, 그리고 고속 슬라이딩 게이트 교환의 제1부 도중에 일어나는 차단 이후에 발생하는 상부 방향으로의 강의 튀김 억제를 돕기 위해 비대칭 고정판이 제공된다.

상기 밸브의 환경은 미국 특허 제4,415,103호에 상세히 기재되어 있으며, 여기에는 밸브가 장착되는 용기에 대한 밸브의 위치 및 방위가 나타나 있다.

제1도에서 밸브(10)는 용기 내화물 라이닝(12)을 유지하는 용기 셸(11)에 고정되어 있다. 웰(well) 블록 노즐(14)은 금속이 상부 고정판(15)으로 직접 방출될 수 있도록 용기 내화물 라이닝(12)과 셸(11)을 가로질러 위치된다. 상부 고정판(15) 아래에는 슬라이딩 게이트(16)가 위치한다. 슬라이딩 게이트(16) 좌측의 슬라이딩 게이트(16´)는 사용된 슬라이드 게이트(16)가 제거될 때 밸브(10) 내부로 삽입 될 다음 슬라이딩 게이트의 준비 위치를 도시한다.

슬라이딩 게이트(16) 아래에는 튜브(18)가 고정되는 튜브 홀더(17)가 배치된다. 보통 튜브(18)의 길이는, 그 위헤 턴디쉬가 위치하는 연속 주조용 성형틀내에 침지되는 정도이다. 또한, 튜브 홀더(17)와 튜브(18)는 등압형(isopress-type)재료로 제작될 수 있고 단일 유니트이어야 한다. 따라서 도시된 것은 예시적이지만, 조합 튜브 홀더(17) 및 튜브(18)의 상부 형태에 대해서는 특정적이다. 밸브(10)는 장착판(19)에 의해 용기 셸(11)에 고정된다. 이어서 밸브는 모든 요소를 고정하는 메임 프레임(20)을 구비한다.

제1도와 비교되지만 적소에 준비된 슬라이딩 게이트(16´) 및 튜브 홀더(17´)를 도시하는 제2도에는 이후 노즐판(22)으로 지칭될 일체형 웰 블록 노즐 및 상부 고정판(15)이 도시되어 있다. 제3도에 도시되어 있듯이, 배출 과정에 사용되는 비활성 가스 또는 기타 가스를 주입하기 위해 가스 링(24)을 사용하는 다른 실시예의 노즐판(22)이 사용될 수도 있다.

제1도에 도시된 바와 같이, 적소에 슬라이딩 게이트(16´)를 삽입하기 위해서는, 피스톤 로드(26)를 구동하는 판 교환 실린더(25)가 제공되며 이는 실린더 장착부(28)에 의해 용기나 메임 프레임(20) 중 한군데에 고정되는데 메임 프레임(20)에 고정되는 것이 바람직하다. 피스톤 로드(26)에 고정되는 램 헤드(30)는 슬라이딩 게이트(16´)나 튜브 홀더(17´)중 어느 하나와 결합하기 위해 그 상부, 중앙 및 하부에 배치된다.

슬라이딩 게이트(16)의 비역전성을 보장하기 위한 장치가 제2도에 가장 잘 도시되어 있으며, 여기에서 준비된 슬라이딩 게이트(16´)는 로딩 영역으로 삽입되며 긴 로딩 레일(31) 및 대향하는 짧은 로딩 레일(32)의 상부에서 활주한다. 각각의 로딩 레일은 긴 로딩 측부(34)상의 언더컷 및 짧은 로딩 측부(35)상의 언더컷과 결합한다. 도면부호 34´ 및 35´는 준비된 슬라이딩 게이트(16´)상의 언더컷을 지칭한다. 제3도 및 제4도에는 이송 언더컷(36)이 도시되어 있다. 상기 이송용 언더컷은 슬라이딩 게이트(16)의 대향 측부상에서 동일하다.

보다 상세한 제3도에서, 밸브(10)의 양측에는 조절 실린더(40)가 위치하여 조절 구동 핀(42)을 통해 피스톤 로드(41)에 의해 구동되는데. 이후 상기 조절 구동 핀(42)은 이송 레일(44)을 작동시킨다. 튜브 홀더(17)를 슬라이딩 게이트(16)와 노즐판(22) 및 상부 고정판(15)에 대해 가압관계로 유지하기 위한 압력은 제3도의 우측 부분에 도시되어 있듯이, 스프링 패드 조립체(46)에 의해 작동되는 로커 아암(45)에 의해 제공된다. 상기 로커 아암(45)은 로커 아암 피봇(48)에 의해 메임 프레임(20)에 고정된다.

튜브 홀더(17´, 17´) 및 튜브(18)의 로딩은 본 발명의 중요한 특징과 관련한 것이며 이는 제30도에 개략 도시되어 있다. 상기 튜브 홀더(17)는 연속 주형속으로 하향 삽입하고 그후 신속하게 밸브(10)를 향해 상승시키므로써 로봇(비도시)에 의해 로딩되는데, 여기서 제4도에 도시되어 있듯이 튜브 홀더(17)의 양 측부상에 제공된 로딩 래치(50)는 우선 로딩 멈춤부(55)와 결합할때 까지 타이 바아 추(tie bar weight)(51)의 중량에 대항하여 피봇 핀(52)주위로 회전한다. 그후 튜브 홀더(17)가 이송을 위한 그 적절한 위치까지 상승되면, 타이 바아 추(51)는 로딩 래치(50)를 멈추게 하며, 로딩 래치(50)의 래치 멈춤부(54)는 로딩 멈춤부(56)와 결합하여 이를 제4도에 도시된 지점에 위치시킨다. 이 지점에서 튜브 홀더(17)는 로딩 래치(50)위에 위치한다. 그 후 제2도에 도시되어 있듯이 램 헤드(30)는 튜브 홀더(17)와 결합하여 이를 도입 튜브 홀더(17´)가 작동 튜브 홀더(17)를 제거하기 위한 위치로 밀어낸다. 이것이 발생함과 동시에 튜브 홀더(17)는 이미 기재된 바와 같이 튜브 홀더를 슬라이딩 게이트(16)에 고정하는 로커 아암(45)과 결합한다. 교축 모드에서는 제4도에 도시된 바와 같이 슬라이딩 게이트(16)는 슬라이딩 게이트(16)의 오리피스(60)가 노즐판(22)의 오리피스로부터 차단되고 강의 배출이 중단되도록 이송 레일(44) 및 그 관련 구동 기구에 의해 차단 위치로 이동된다. 상기 형태에서는 슬라이딩 게이트(16)를 제거하지 않은채 튜브(17)가 교환될 때 튜브 교환이 정상적으로 이루어진다.

슬라이딩 게이트(16)의 로딩을 보다 양호하게 이해하기 위해서는 제5도, 제6도, 제7도를 참조하기 바란다. 특히 제5도에는 슬라이딩 게이트(16)를 수용하는 긴 로딩 레일(31) 및 짧은 로딩 레일(32)의 프레임(20) 내부가 도시되어 있다. 긴 언더컷(34´)은 긴 레일(31)위에 그리고 짧은 언더컷(35´)은 짧은 로딩 레일(32)위에 위치한다. 그 후 제6도에 도시되어 있듯이 슬라이딩 게이트(16)가 밸브의 좌측이나 우측중 어느 한곳으로부터 로딩되고, 상기 측부는 제6도에 도시된 바와 같이 프레임(20)의 우측 측부에 서서 출구 단부를 바라보는 조작자에 의해 식별된다. 주목해야 할 것은 슬라이딩 게이트의 오프셋 오리피스(60)가 좌, 우측 어느 쪽으로부터 로딩되는가는 상관없이 동일하게 상대적으로 배향된다는 것이다. 결국 메임 프레임(20)을 밸브 아래에서 바라본 도면인 제7도에 도시되어 있듯이 긴 로딩 레일(31)과 짧은 로딩 레일(32) 각각에 대해 동일한 소자가 위치된다.

제8도의 설명을 시작하기 전에 세 개의 내화물 판이 각각 측부와 단부를 갖는 것으로서 참조되는 것에 주의하여야 한다. 측부는 연소 축과 평행한 대향 부분이다. 단부는 연소로부터 구별되는 로딩 축에 평행한(슬라이딩 게이트와 튜브 홀더에 대하여)대향 부분이다. 제8도에서 내화물은 상부 고정판(15)(또는 노즐판(22)), 슬라이딩 게이트(16), 그리고 관련 튜브(18)를 갖거나 갖지 않는 튜브 홀더(17)의 순서에 따라 상부 측으로부터 하부까지 배치된다. 상부 고정판(15)의 앞부분에는 입구 단부(62), 출구 단부(64) 그리고 대향 측부(65)가 제공되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 네 모서리는 키이 곡률부(66)와 모서리로 구성되며, 모서리(68)는 모드 프레임(69)에 의하여 고정판 내화물(70)을 둘러싼다. 모서리에 관하여, 키이 모서리(68)는 다른 세 모서리(68)보다 짧은 곡률을 갖는 것으로 도시되어 있다. 중요한 것은 한 모서리가 프레임(20)내에서 관련된 부재와 결합하는 키이를 가지므로써 상부 고정판의 방향은 동일한 위치로 놓이므로써 보장된다. 고정판이 긴 측부와 짧은 측부를 가지기 때문에, 키이 모서리(68)(반육각형, 반사각형, 반키이형 또는 스플라이인형 부재와 같은 다른 키이 구조)와 조합한 이것은 고정판(15)의 적절한 방향을 보장한다.

제8도에서 아래로 이동하면, 오프셋 오리피스(60)를 갖는 슬라이딩 게이트(16)는 내화물 슬랩(72)을 둘러싸는 프레임(71)을 갖는다. 슬라이딩 게이트는 긴 측부(74)와 짧은 측부(75)를 갖는다. 길다 또는 짧다라는 것은 오리피스(60)의 중심축에 대한 측부의 거리를 말하는 것이다. 슬라이딩 게이트(16)에 대한 단부(76)는 오리피스(60)의 다른 측면상에서 동일하게 이격되어 있다.

마지막으로, 제8도에서 더욱 아래를 참조하면, 튜브 홀더(17)는 내화물 블록(79)내에 위치하는 튜브 홀더 오리피스(78)를 가지며 프레임(80)에 의하여 수용된다. 큰 반경의 모서리(81)가 제공되며, 작은 반경의 모서리(82)도 제공된다. 상기 경우에 있어서, 작은 반경의 모서리는 서로 대향하고 큰 반경 모서리(81)도 서로 대향된다. 입구 단부(84)와 출구 단부(85)가 출구 단부(85)보다 오리피스(78)의 중심으로부터 먼 거리에 있도록 위치되어 배향된다. 이것은 도입 슬라이딩 게이트(16)를 연소 위치 이전에 튜브 홀더(17)의 내화물 블록(79)에 겹치게 한다. 튜브 홀더 측부(86)는 오리피스(78)의 중심으로부터 동일하게 이격되어 있다. 상기 관계는 판(15, 16, 17)사이의 이송 관계와 판(15, 16, 17)의 교축 관계를 각각 개략적으로 도시하는 제9도와 제10도에서 강조된다. 제9도에 도시된 고정 상부판(15)의 긴 부분은 출구 단부를 향하는 것을 알 수 있다. 또한, 슬라이딩 게이트(16)의 출구 단부와 이송 단부간의 차이점은 제10도에 도시된 바와 같이 언더컷(34, 35)작용을 하며, 제4도에 도시된 바와 같이 슬라이딩 게이트(16)의 하방면의 테이퍼부로 도시된 슬라이딩 게이트드레인(88)에 의하여 슬라이딩 게이트 오리피스(60)로부터 나머지 강을 배출시키는 슬라이딩 게이트 드레인(88)에 의하여 설비가 제공된다.

제11도, 제12도 그리고 제13도는 모든 참조부호가 동일하게 지시된 고정판을 도시한다. 고정판(15)에 관하면, 실질적으로 동일한 곡률을 갖는 세 개의 모서리가 제공되며,, 키이 모서리(68) 또는 다른 실시예에서 키이(66)로서 한정하는 상이하고 소형인 제4모서리(66)를 구비한다. 제15도, 제16도, 제17도, 제18도는 슬라이딩 게이트를 도시한다. 특히 제16도에 도시된 단면도와 제17도에 도시된 저면도에 나타낸 드레인(88)이 강조된다.

웰 블록 노즐(14)과 상부 고정판(15)의 결합인 노즐판(22)은 제23도 내지 제25도에 가장 상세히 도시되어 있다. 길고 짧은 단부가 분명한 제25도에 도시된 단면도 뿐만 아니라, 제23도의 도면에서 입구 단부(62)와 출구 단부(64)를 도시한다. 제24도의 단면도에는 판부용 내화물내에 가스 통로(94)를 따라 측부(65)가 도시되어 있다. 노즐 내화물(92)과 고정판 내화물(70)의 대부분을 수용하는 프레임(90)이 제공되며, 상기 목적을 위하여 제조 처리가 합체되어 사용된다. 한편 개별 내화물이 그것을 수용하는 동일 프레임(90)을 사용한다. 제23도 및 제24도에 도시된 바와 같이 고정판 내화물(70)과 프레임(90)의 상부를 통하는 가스 통로(94)에 대하여 설비가 제공된다. 마지막으로, 튜브 홀더(17)에 관한 세부 사항은 제19도 내지 제22도에 도시되어 있다. 오리피스(78)와 오프셋 입구 단부(84) 및 출구 단부(85)간의 관계는 제19도 및 제22도에 도시되어 있으며, 또한 제21도에도 도시되어 있다. 큰 곡률의 모서리(81)에 대향하는 키이 모서리(82)의 배치는 제19도 및 제21도에 도시되어 있다.

제26도 내지 제29도는 튜브)(98)를 형성하는 중앙 오리피스(78)와 내화물 블록(79)에 의하여 특징지워지는 튜브 홀더 헤드(77)를 갖는 단일의 주입 튜브의 실시예를 도시한다. 프레임(80)은 상술된 튜브 홀더(17)에 대한 프레임과 같이 동일하다. 튜브 홀더 헤드(77)는 큰 곡률 모서리(81)와 작은 곡률 모서리(82)를 갖는다. 측면과 마찬가지로 입구 단부(84)와 출구 단부(85)는 상술된 튜브 홀더(17)를 갖는 것과 같이 동일하나. 상기 실시예의 장점은 낮은 원가와, 조립체를 밸브에 삽입하기 전에 제작자나 사용자에 의하여 합체되어야 하는 두 개별 부재의 제거이다.

본 발명의 방법에 따르면 밸브(10)는 고정판(15), 슬라이딩 게이트(16) 그리고 튜브 홀더(17)를 구비한다. 각각의 이러한 부재는 형상이 비대칭이다. 고정판(15)과 튜브 홀더(17)는 이송축에 관하여 대칭이며, 반면에 로딩의 축에 관하여 비대칭이다. 이와 반대로 슬라이딩 게이트는 로딩 축에 관하여 비대칭이며 이송축에 관하여도 비대칭이다. 슬라이딩 게이트(16)는 교축 목적으로 오리피스(60)의 배치에 관한 이송축에 대하여 비대칭이며 하부면은 로딩축에 관하여 비대칭이다. 본 발명의 방법을 실시하는데 있어서, 고정판(15)이나 노즐판(22)은 밸브가 용기로부터 분리될 때 위치하게 된다. 그후, 슬라이딩 게이트(16)와 튜브 홀더(17)는 함께 또는 개별적으로 교환될 수 있다. 튜브 홀더는 하부로부터 위치하며 로딩 래치(50)를 갖는 지점까지 상부로 직접 이동되며, 상기 목적을 위하여 턴디쉬 용기와 밸브(10)를 상승시킬 필요가 없다. 슬라이딩 게이트는 역전을 방지하기 위하여 길고 짧은 로딩 레일(31, 32)에 결합하는 길고 짧은 언더컷(34´, 35´)으로 로드된다. 작동자가 튜브 홀더는 말고 슬라이드 판만을 교환하기를 원할 경우, 예비 튜브 홀더(17´)는 판 교환 실린더(25)를 작동시키기 이전 위치로 오지 않는다. 반면 튜브 홀더(17)가 교환되고 슬라이딩 게이트가 교환되지 않으면, 튜브 홀더는 로딩 래치(50)와 함께 놓이며, 램 헤드(30)는 튜브 홀더를 고정시켜 밖으로 교환하며 슬라이딩 게이트(16)는 제 위치에 머무른다.

본 발명의 밸브를 작동하는 과정에서, 슬라이딩 게이트(16) 교환은 약 200밀리초(0.2초)가 소요된다. 제30도에 도시된 바와 같은 튜브 교환은 약 2초의 실린더 행정을 갖는다. 기대되는 것은 신시내티 마이래크론에 의하여 공급되는 형태의 단일 로봇(비도시)이며, 한 작동 동안에 대략 스틸의 용융점까지 예열되어 로딩 래치(50)에 의하여 제위치로 래치될 때까지 제30도에 도시된 바와 같이 로드 모드의 로딩까지 신속하게 이동되는 예열기로부터 튜브 홀더(17)와 튜브(18)(또는 제26도 내지 제29도의 다른 실시예)를 들어 올린다. 전체 작동에 약 10 내지 15초가 소요되며, 제30도에 도시된 바와 같이 턴디쉬로부터 연속 주형(100)까지 스틸의 흐름을 방해하지 않는다. 로봇은 배출 작동으로부터 제거된 튜브(18)와 튜브 홀더(17)를 수용하기 위하여 턴디쉬 밸브의 출구 측면까지의 위치로 이동한다. 로봇이 제30도의 우측 측면에 위치하면,약 1초 발생하는 오프 상태를 위한 고속의 교축까지 변화하도록 두 위상을 신호 발생시킨다. 오프 사이클의 마지막 부분동안, 튜브 홀더(17)에 대한 연소 사이클이 시작되며, 튜브 홀더의 연소 사이클은 비교적 느린 2초의 주기가 소요된다. 그후, 튜브 홀더가 위치로 이동하기 시작하고 작동 튜브 홀더를 변위시키면, 교축 실린더의 고속 개방 행정은 재설정 유동까지 완전 개방되도록 작동된다. 튜브 홀더(17)가 적소에 위치하고 튜브 홀더가 로봇에 의하여 퇴출하는 동안 출구 레일(58)까지 배출되면, 튜브 홀더 시이퀀스에 의해 변위된다. 주형(100)내의 강철 레벨에 따라 다소의 시간 동안 교축이 즉각적으로 시작하거나 하지 않는다.

본 발명의 특성을 설명하기 위하여 본원에서 기술되고 도시된 상세한 설명, 물질 그리고 배치의 다양한 변경이 청구범위내에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 원리와 영역내의 통상의 지식을 가진자에 의하여 이루어질 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims (11)

1. 세 개의 내화물 삽입판 형태의 슬라이딩 게이트 밸브에 사용하기 위한 3-플레이트 내화물 삽입체로서, 고정판(15)과 슬라이딩 게이트(16) 및 , 튜브 홀더(17)를 포함하고, 각각의 판은 내화물 부재이며, 상기 슬라이딩 게이트(16)는 고정판(15) 및 튜브 홀더(17)와 면 접촉하고, 상기 슬라이딩 게이트(16)는 이동 부분이며 상기 고정판(15)과 튜브 홀더(17)는 축방향으로 정렬되어 있고, 상기 내화물 삽입체 부재 각각은 활주면과 배출 오리피스를 구비하는 3-플레이트 내화물 삽입체에 있어서, 상기 활주면 각각은 그 오리피스에 대해 비대칭이니 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜브 홀더(17)의 입구와 비대칭면을 중첩시키므로써 제2슬라이딩 게이트(16)가 밸브 시스템으로 진입하도록 배치되고 동시에 고정판(15)에 의해 수용되지 않을 때 중첩관계가 달성되는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정판(15)은 편평부재를 가지며, 이 편평부재의 일면은 슬라이딩 게이트(16)와 가압 슬라이딩 관계이도록 처리되고 그 대향면은 웰 블록 노즐(14)과 밀접하게 접촉하도록 배치되며, 삽입체는 네 개의 모서리와 내화물의 중심부에 있는 비대칭 오리피스를 갖고, 상기 오리피스는 슬라이딩 게이트 밸브내의 적소에 위치할 때 삽입체의 단부와 오리피스 사이의 최장 거리가 슬라이딩 게이트(16)의 출구 방향이도록 오프셋되는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
4. 제3항에 있어서, 상기 고정판(15)은 잘못된 배향으로 삽입 될 가능성을 방지하도록 다른 모서리와 다른 형상의 모서리를 적어도 하나 갖는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이딩 게이트(16)는 고정판(15)과 가압 슬라이딩 관계이도록 배치되는 일면과 튜브 홀더(17)와 슬라이딩 관계이도록 배치되는 대향면을 가지며, 상기 슬라이딩 게이트는 로드 방향으로 언더컷(34´, 35´)을 갖고 이 언더컷중 하나는 나머지 언더컷보다 깊으며, 대향하는 수직 에지상의 이송 레일(44)은 서로간에 평행하고 거울 이미지인 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브 홀더(17)는 그 중간부에 오리피스(78)를 갖는 편평 슬래브 부분을 가지며, 상기 편평부는 슬라이딩 게이트의 진입 방향으로 오리피스를 지나 비대칭으로 연장되고, 이 튜브 홀더로부터는 침지 주입을 위해 주입 튜브(18)에 부착되도록 외부 형상을 갖는 원통형 부분이 현수되어 있는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브 홀더는 단일 튜브 및 홀더를 포함하고, 이 홀더는 중앙에 오리피스(78)를 갖는 튜브와, 그 중간부에 튜브 홀더 오리피스(78)와 정렬 개방 연통관계의 오리피스를 갖는 편평 슬래브 부분을 가지며, 상기 편평부는 상기 슬라이딩 게이트(16)의 진입 방향으로 오리피스를 지나서 비대칭으로 연장되는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
8. 제7항에 있어서, 상기 편평 슬래브 부분은, 긴 축의 단부에 단부 부분이 형성되고 상기 단부에 수직하게 측부가 구비되며 상기 단부와 측부 아래에는 언더컷이 있고 측부 아래에는 레일 부재가 존재하는 형태의 직사각형인 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
9. 제8항에 있어서. 상기 편평 슬래브 부분은 둥근 모서리(81, 82)를 가지며, 이 중 하나의 키이 모서리(82)는 나머지 모서리(81)와 다른 형태를 갖고, 삽입체는 키이 모서리(82)에 의해 정확히 배치되는 슬라이딩 게이트 밸브내로 삽입될 수 있으며 편평 슬래브 부분은 진입하는 슬라이딩 게이트(16)를 지지하도록 대응하여 배치되는 것을 특징으로 하는 3-플레이트 내화물 삽입체.
10. 제1항의 3-플레이트 내화물 삽입체를 포함하는 3-플레이트 삽입체 플레이트 형태의 슬라이디이 게이트 밸브.
11. 제1항의 3-플레이트 내화물 삽입체를 슬라이딩 게이트 밸브에 사용하는 방법.