KR100338647B1

KR100338647B1 - 용광로출선구일발개공용이중비트

Info

Publication number: KR100338647B1
Application number: KR1019970054377A
Authority: KR
Inventors: 이덕규
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2002-08-21
Also published as: KR19990033119A

Abstract

본 발명은 제철소의 용광로 내의 용융물을 배출시키는 출선구를 개공하는 개공용 비트에 관한 것으로 대구경비트(20) 선단에 동일 회전 중심점을 갖는 소구경비트(30)를 결합시켜 출선구의 굴착량을 소구경비트(30)와 대구경비트(20)로 배분시켜 비트의 마모도를 감소시켜 비트의 교체없이 출선구를 1회에 개공시키는 용광로 출선구 일발개공용 이중비트에 관한 것이다.

효과로는 비트교체에 따른 출선시간 지연을 방지하는 효과와 비트교체에 의한 화상 등의 안전사고를 방지시키는 효과가 있다.

Description

용광로 출선구 일발 개공용 이중비트{Double bite to drill the tap hole at bleast furnace}

본 발명은 제철소 주요설비인 용광로내의 용융물을 배출시키기 위한 출선구를 개공하는 개공용 비트에 관한 것으로 상세하게 설명하면 대구경비트 선단부에굴착성이 양호한 소구경개공용 비트를 결합시켜 출선구 굴착시 굴착단면을 대구경비트와 소구경비트로 나누어 굴착시킴으로 개공작업의 효율성을 올리는 용광로 출선구 일발 개공용 이중비트에 관한 것이다.

용광로는 제철설비의 주된 설비로서 철광석을 환원하여 철을 제조하는 설비이며 철광석과 연료로 이용되는 코오크스와 용제로 사용되는 석회석을 번갈아 장입하고 노 하부의 송풍구를 통하여 예열된 공기를 불어넣어 연소시켜주면 코오크스 연소에 의한 열에 의해 약 1600℃의 고온으로 가열되게 된다.

코오크스의 연소에 의하여 생성된 고온의 CO가스가 노 속을 올라가며 철광석과 화학반응을 일으켜 철광석이 환원되게 된다.

상술한 과정을 거쳐 환원된 용선은 C 및 기타 불순물인 Si, Mn, P, S 등을 함유한 상태로 노 상에 고이게 되며 노의 출선구를 개구함으로 용선은 탕도를 통하여 이동되어 후공정으로 운송된다.

상술한 바와같이 용광로에 용융상태인 용융물을 후공정으로 운송하기 위하여는 용광로의 출선구를 개구시키는 것이 필요하게 된다.

용광로에 구비된 출선구는 부정형 내화물인 머드(Mud)재로 차단되어 있으며 종래의 출선구를 개구시키는 기술은 도 1에 도시된 바와같이 일측상면에는 용광로(140) 외측벽에 형성된 걸고리(141)에 결합되는 걸개(112)가 구비되며 하면에는 가이드레일(111)이 길이 방향으로 길게 구비되어 있는 프레임(110)의 가이드레일(111)을 따라 슬라이딩 이동되도록 결합된 모타(120) 회전축에 굴착로드(121)가 프레임(110)과 평행하게 결합되며 그 단부에는 대구경비트(20)가 결합되어 있는개공기(100)를 사용하여 걸고리(141)와 걸개(112)를 결합한 후 모타(120)를 가동시켜 굴착로드(121)로 결합된 대구경비트(20)를 회전시키며 모타(120)를 가이드레일(111)의 가이드를 받으며 전진시켜 대구경비트(20)가 출선구의 머드재(142)를 드릴링하여 개공하는 방법이 사용된다.

또한, 굴착시 비트의 마찰에 의해 발생되는 마찰열을 제거하기 위하여 대구경비트(20) 중앙에 형성시킨 분사구(21)을 통하여 고압의 질소와 냉각수를 분사시켜 마찰열을 냉각시키며 작동되도록 되어있다.

그러나, 상술한 종래의 방법은 출선구 개공작업시 대구경비트 선단부의 마찰이 심하여 굴착력이 저하되는 문제가 발생되며 이는 대구경비트 선단부가 회전작동시 굴착단면이 넓어 마찰력이 증대되는데 기인하는 것으로서 상기와 같은 이유로 대구경비트(20)는 단시간에 마모되어 출선구 1회 개공시에도 대구경비트(20)의 수차례 교체가 필요하게 되어 교체에 따른 시간이 지연되는 문제가 있으며 비트 및 굴착로드 교체시 과열된 굴착로드에 의해 작업자가 안전사고를 당하는 문제가 있었다.

또한, 비트의 굴착력이 약하여 비트 교체 작업한 뒤에도 출선구를 개공시키지 못하는 경우 산소를 출선구에 불어넣어 산소개공 작업을 하여야 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 비트의 교체가 필요없이 한 번에 출선구를 굴착 개구시킬 수 있는 굴착성이 양호한 개공용비트를 제공함에 있다.

또한, 개공용 이중비트를 제작함에 있어 로드에 결합되는 대구경비트의 선단에 형성된 소구경비트를 대구경비트 선단부분에서 탈거할 수 있도록 함으로써, 대구경비트에 비해 상대적으로 마모가 심하게 발생되는 소구경비트만을 교체하여 사용할수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 출선구 개공용 대구경비트가 구비된 개공기의 굴착작업 사시도

도 2는 소구경비트의 사시도

도 3은 본 발명이 구비된 이중비트의 결합상태를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 이중비트 20: 대구경비트

21: 냉각수 분사구 21-1: 나선

22: 굴착물배출홈 30: 소구경비트

31: 결합부 31-1: 관통홀

31-2: 나선 32: 냉각수분사구

33: 굴착물배출홈 100: 개공기

본 발명에 따른 용광로 출선구 일발 개공용 이중비트는 이러한 목적을 달성하기 위해 모타축에 결합된 굴착로드에 결합되어 회동되며 중앙에는 냉각수분사구(21)가 구비된 용광로 출선구 개공용 대구경비트(20)와, 상기 대구경비트(20) 선단에 동축상으로 형성된 소구경비트(30)로 이루어진 용광로 출선구 일발개공용 이중비트(10)에 있어서, 상기 소구경비트(30)는 선단부분 외주면에 가공된 배출홈(33)이 상기 대구경비트(20)의 선단부분 외주면에 가공된 배출홈(22)과 동일선상에 위치하도록 상기 대구경비트(20)의 상기 냉각수분사구(21)에 삽입되는 후단의 중공 결합부(31)에 의해 상기 대구경비트(20)와 착탈식으로 결합시킴으로써 구성된다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명에 따른 용광로 출선구 일발 개공용 이중 비트를 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명의 이중비트(10)는 도3에 도시된 바와 같이 크게 대구경비트(20)와 이 대구경비트(20)의 선단에 동축상으로 형성된 소구경비트(30)로 이루어져 있는바, 여기에서 대구경비트(20)는 도 1에 도시된 종래의 비트(20)와 마찬가지로 굴착로드(121) 선단 부분에 결합되어 회동하도록 되어 있으며, 이를 위해 굴착로드(121)의 비트(20) 대향측 끝부분에는 모타축을 통해 구동모타(120)가 연결되어 있다.

또한, 대구경비트(20)는 도1에 도시된 바와 같이 종래의 비트와 마찬가지로 중앙에 고압의 질소와 냉각수를 분산시키기 위한 냉각수 분사구(21)가 관통 형성되어 있으며, 이 분사구(21)로부터 비트(20)의 축선을 따라 연장되어 있는 내주벽면에는 도 3에 도시된 바와 같이 소구경비트(30)를 착탈식으로 결합할 수 있도록 나선(21-2)이 가공되어 있다. 대구경비트(20)는 또한 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼 절삭날에 해당하는 선단부분 외주면에 배출홈(33)이 예컨대, 도시된 바와 같이 120°각도 간격을 두고 일정한 형태 및 간격으로 형성되어 굴착으로 발생되는 굴착물을 외부로 배출하도록 되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 대구경비트(20)의 분사구(21)에 착탈식으로 결합되는 소구경비트(30)는 도시된 것처럼 대구경비트(20) 동일한 형태로 되어 있으며, 다만 크기만 일정한 비율로 축소되어 있다. 따라서, 선단부분 외주면에 복수개의 배출홈(33)이 대구경비트(20)의 배출홈(22) 동일한 각도 위치 상에 가공되어 있으며, 선단면 중앙에 대구경비트(20)의 냉각수분사구(21)와 연결된 냉각수분사구(32)가 관통 형성되어 있으며, 이 분사구(32)는 비트(30)의 축심을 따라 관통 형성된 관통홀(31-1)을 통하여 대구경비트(20)의 분사구(21)와 연결된다.

또한, 대구경비트(20)의 분사구(21)에 삽입되는 소구경비트(30) 후단의 결합부(31) 외주면에는 소구경비트(30)를 대구경비트(20)에 착탈식으로 결합할 수 있도록 하기 위해 예컨대, 대구경비트(20)의 분사구(21) 내주면에 가공된 나선(21-1)과 결합되는 나선(31-2)이 가공되어 있다.

이하 본 발명에 따른 이중비트의 작용에 관하여 서술하면 다음과 같다.

본 발명이 구비된 이중비트(10)를 개공기(100)의 굴착로드(121)에 결합하여 작동시키는 경우, 프레임(110)에 구비된 가이드레일(111)을 따라 모타(120)를 전진시키면 모타(120)의 회동에 따라 모타축에 결합된 굴착로드(121)가 회동력을 이중비트(10)에 전달하게 되어 이중비트(10)는 회전되며 전진하여 출선구의 머드재를 굴착하게 된다.

이와 같이 이중비트(10)가 머드재를 굴착하는 과정에서 대구경비트(20)의 선단부에 구비된 냉각수 분사구(21)에 삽입되어 착탈 가능하게 나사결합되어 있는 소구경비트(30)는 머드재(142)의 중심부를 우선 굴착하여 소구경의 굴착홈을 우선 형성시키고 후단부의 대구경비트(20)는 소구경 굴착홈 주변을 굴착함으로 출선구 굴착 단면적을 분할하여 굴착하는 효과를 얻을수 있게 된다.

따라서, 대구경비트(20)의 굴착량이 감소되게 되어 비트의 마모도 감소하게 되어 비트의 교환을 요하지 않는 상태에서 출선구의 굴착을 행할수 있게 되는 것이다.

또한, 이중비트(10)에 의해 굴착된 굴착물은 대구경비트의 중앙부에 구비된 냉각수 분사구(21)를 통해 소구경비트(30)의 결합부(31)에 구비된 중공의 관통홀(31-1)을 통하여 소구경비트의 냉각수 분사구(32)로 분사되는 비트 냉각재인 냉각수 및 고압질소와 혼합되어 비트를 형성시키는 절삭홈인 굴착물배출홈(22)(33)을 따라 외부로 배출되게 된다.

따라서, 대구경비트에 소구경비트를 결합시 굴착물 배출홈(22)(33)이 일치되도록 결합시킴이 요구되게 된다.

본 발명의 효과로는 굴착단면적을 분할하여 선단부에 결합된 소구경비트와 종래의 대구경비트로 굴착 작업량을 분배해줌으로써 대구경비트의 굴착작업량을 줄여주며 이에 따라 마모율도 감소시키므로 출선구 개구시 비트의 교환없이 단번에 출선구를 개구하여 비트 교환에 소요되는 시간을 절감할 수 있으며, 비트교환시 비트의 고열에 의한 작업자 안전사고를 방지할 수 있고, 비트의 굴착력 향상으로 비트에 의한 출선구를 개구하지 못할 경우 이용하는 산소개공작업을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 직경 차이로 인해 대구경비트에 비해 상대적으로 마모량이 많은 소구경비트를 대구경비트에서 떼어낼 수 있으므로 필요에 따라 소구경비트만을 교체할 수 있게 되어 이중비트의 유지관리에 따르는 작업이나 비용을 대폭적으로 절감할 수 있게 된다.

Claims

모타축에 결합된 굴착로드에 결합되어 회동되며 중앙에는 냉각수분사구(21)가 구비된 용광로 출선구 개공용 대구경비트(20)와, 상기 대구경비트(20) 선단에 동축상으로 형성된 소구경비트(30)로 이루어진 용광로 출선구 일발개공용 이중비트(10)에 있어서,

상기 소구경비트(30)는 선단부분 외주면에 가공된 배출홈(33)이 상기 대구경비트(20)의 선단부분 외주면에 가공된 배출홈(22)과 동일선 상에 위치하도록 후단의 중공 결합부(31)가 상기 대구경비트(20)의 상기 냉각수분사구(21)에 착탈 가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 용광로 출선구 일발개공용 이중비트.