KR100376928B1 - 내경확대가가능한태핑바 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내경 확대가 가능한 태핑바에 관한 것으로서, 특히 출선구 일발개공에 의한 초기관통시 태핑바를 통한 다단계 배출방법을 적용하여 출선구 일발개공율을 향상시키고 분진 및 비산물 발생을 억제시킬 수 있는 내경 확대가 가능한 태핑바에 관한 것이다.

본 발명은 고로 출선구를 막고 있는 내화물을 관통하기 위하여 개공기 선단에 장착되는 태핑바에서, 상기 태핑바의 선단에 장착가능하도록 구성되어 상기 내화물이 관통완료 시 용선에 의하여 용융될 수 있도록 구성된 내경확대수단을 더욱 포함하여 이루어져, 상기 내경확대수단의 용융에 의하여 용선의 배출유로를 확대할 수 있는 것을 특징으로 하는 내경 확대가 가능한 태핑바를 요지로 한다.

Description

내경 확대가 가능한 태핑바

본 발명은 내경 확대가 가능한 태핑바에 관한 것으로서, 특히 출선구 일발개공에 의한 초기관통시 태핑바를 통한 다단계배출방법을 적용하여 출선구 일발개공율을 향상시키고 분진 및 비산물 발생을 억제시킬 수 있는 내경 확대가 가능한 태핑바에 관한 것이다.

도 1는 일반적인 일발개공방법의 굴착에 이용되는 설비를 나타내는 도면이고, 도 2는 일반적인 일발개공방법의 관통상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 일반적인 일발개공용 태핑바의 사시도이다. 또한, 도 4는 일반적인 일발개공용 태핑바의 일측 단면도로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일반적으로 고로조업에서는 고로(100) 하부에 설치된 여러개의 출선구(104)를 개공기(1)를 이용하여 주기적으로 드릴링하여 출선구를 개공하고, 용선(102)과 용재(101)를 배출한다.

출선구(104)는 고로(100)내의 용적에 따라 다르지만 일반적인 대형 고로는 고로 철피로부터 고로(100) 내부의 길이는 통상 3m내외이다. 보통 내용적 3000Nm³이상의 고로(100)에는 4개 정도의 출선구(104)가 설치되어 있으며, 이중 1개는 정기적으로 보수작업을 실시하고 나머지 출선구(104)를 순환 사용하게 된다.

출선 작업 공정을 상세히 설명하면, 먼저 개공기(1)를 이용하여 출선구 벽에 설치된 출선구(104)를 통해 개공한다. 이후에 용선(102)과 용재(101)를 배출하고, 이러한 용선과 용재의 배출이 완료되면 내화물(103)로서 다시 출선구(104)를 폐쇄한다. 상기 출선구(104)를 폐쇄할 때 사용되는 내화물(103)은 고로(100) 내측으로부터의 압입과 동시에 고로(100) 내부의 고열에 의해 소성되어 그 강도가 증가되게 된다.

따라서 어느 하나의 출선구(104)를 통한 출선 작업이 완료되면 다른 출선구(104)를 사용하게 되고, 차례로 순환하여 출선구(104)를 사용하게 된다. 어느 하나의 출선구(104)를 이용한 출선 작업이 완료되면, 해당 출선구를 폐쇄시킨다. 이때 시간이 경과함에 따라 출선구를 막고 있는 내화물(103)이 더욱 소성되고, 소성 과정에서의 적열로 인하여 해당 출선구(104)의 재사용을 위한 개공작업이 어려워진다. 즉 내화물(103)의 경도가 증가하여 드릴링 작업이 어려워지는 것이다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 출선구(104)의 관통을 위하여 태핑바(7)를 사용하는 바, 상기 태핑바는 개공기 본체(10)와 체결되고 중앙부 길이 방향을 따라 냉각 유체유로(6a)가 형성된 드릴로드(6); 후단이 상기 드릴로드(6)의 선단에 연결되고, 선단에는 다수개의 비트날(5b)이 원주 방향으로 일정 간격으로서 장착되며, 상기 비트날(5b)에는 삼각홈(5c)이 형성된 드릴몸체(5g)와, 상기 드릴몸체(5g)의 선단으로부터 후단까지 외경 크기가 감소되는 테이퍼형의 경사부(5f)와, 상기 드릴몸체(5g)의 중앙을 관통하는 1개의 직선구멍(5a)과, 상기 직선구멍(5a)의 축방향에 대하여 각각 일정 경사간격을 이루면서 관통하는 3개의 경사구멍(5e)을 갖는 드릴비트(5);로 구성되어 있어서 이를 이용하여 드릴링 작업을 실시한다.

한편, 도 1 및 제 2의 상부에 나타난 질소 및 냉각수의 공급을 제어하기 위한 각종 밸브에 관한 설명은 일반적인 내용이므로 설명을 생략한다.

도 5는 일반적인 일발개공 작업순서도로서, 우선 개공기 본체(10)에 태핑바(7)를 장착한다(50). 이후에 개공기 본체(10)를 출선구(104)에 진입시킨다(51). 그런 다음 개공기 본체(10)를 동작시켜 태핑바(7)를 회전시키고, 출선구(104)를 굴착하기 시작한다(52).

이때, 태핑바(7)에 개공기 본체(10)를 통해 질소 가스를 공급한다(53). 이후에 태핑바(7)가 출선구(104)를 굴착하며 냉각수를 공급한다(54). 또한 출선구(104) 관통이 확인되면 냉각수 공급을 중단하고 질소 가스만 공급한다(55).

그런 다음 태핑바(7)가 출선구(104)로부터 완전히 취외하면 질소 가스는 차단된다(56). 이후, 용손 태핑바(7)를 개공기 본체(10)에서 분리 하고(57), 분리된 용손 태핑바를 용해 처리한다(58). 한편, 미설명 부호 A 는 용선과 용재의 경계층이다.

상술한 종래의 출선구 일발 개공방법은 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 출선구 일발개공 관통 후 태핑바를 취외하는 과정에서 태핑바 선단의 드릴 비트부가 적열상태에서 드릴링 및 햄머링에 의한 절손으로 인한 출선구 개공 후 용융물 배출이 차단되어 산소를 이용한 재관통 작업이 어렵다.

둘째, 출선구 관통후 태핑바 취외완료시 다량의 용융물이 배출됨으로서 분진 비산 및 용융물 비산에 의한 환경 오염을 유발시키는 문제가 발생되었다.

셋째, 출선구 관통후 취외된 용손 태핑바는 다수의 공정을 거쳐 용해 처리해야하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 출선구 관통시 태핑바를 취외하지 않고 용융물을 효과적으로 배출할 수 있는 구조를 갖도록 함은 물론 분진 및 비산물 발생을 억제시킬 수 있는 내경 확대가 가능한 태핑바를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 내경 확대가 가능한 태핑바는 고로 출선구를 패쇄하는 내화물을 관통하기 위해 사용되는 개공기의 태핑바에 있어서, 알루미늄 재질로서 외측에는 나사산이 형성되고 길이방향으로 냉각 유체유로가 형성된 내경확대수단이 상기 태핑바의 선단에 장착되어 상기 내화물의 관통완료시 상기 내경확대수단이 용선에 의하여 용융되는 것을 특징으로 한다.

도 1는 일반적인 일발개공방법에 이용되는 설비를 나타내는 도면.

도 2은 일반적인 일발개공 방법에 의하여 관통되는 상태를 나타내는 도면.

도 3은 일반적인 일발개공용 태핑바의 사시도.

도 4는 일반적인 일발개공용 태핑바의 일측 단면도.

도 5는 일반적인 일발개공작업 순서도.

도 6은 본 발명에 따른 용융물 배출상황을 나타내는 도면.

도 7는 본 발명에 따른 내경 확대가 가능한 태핑바의 분해 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 내경 확대가 가능한 태핑바의 일측 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 일발개공 작업 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 개공기 5 : 드릴비트

7 : 태핑바 10 : 개공기 본체

100 : 고로 101 : 용재

102 : 용선 103 : 내화물

104 : 출선구

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 용융물 배출상황을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 내경 확대가 가능한 태핑바의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 내경 확대가 가능한 태핑바의 일측 단면도이다.

본 발명에 의한 내경확대가 가능한 태핑바(7a)는 상술한 종래의 태핑바(7) 선단에 대략 볼트 형상을 갖는 내경확대수단(4)을 체결한 것으로서, 상기 내경확대수단(4)에 대하여 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 직선 구멍(5a)의 입구측 둘레를 따라 나사산이 형성된 나사체결부(5d)를 형성하고, 상기 나사체결부(5d)에 내경확대수단(4)이 체결된다. 상기 내경확대수단(4)은 중공의 파이프 형태로 이루어져 있는데, 외측에 나사산(4b)이 형성되고, 길이방향으로 냉각 유체유로(4a)가 형성된다.

또한, 상기 내경확대수단(4)의 저온에서 용융점을 갖는 알루미늄류의 비철금 속으로 제작되고, 내경확대수단(4)의 선단부에는 분해, 조립이 용해하도록 일자형의 체결홈(4c)이 형성되어 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 일발개공 작업 순서도로서, 태핑바(7a)를 개공기 본체(10)에 장착하고(50), 개공기 본체를 출선구(104)에 진입시켜 태핑바(7a)의 드릴비트(5)를 출선구(104)에 위치시킨다(51).

이 후, 상기 개공기 본체(10)를 작동시켜 태핑바(7a)를 회전시키고, 출선구(104)를 굴착하여 대략 30∼50mm 굴착한다(52). 이후에 질소 가스를 분사함과 동시에 굴착작업을 하면서 상기 드릴 비트(5)가 대략 200∼300mm 굴착진입하면 냉각수를 공급하면서 출선구(104)를 굴착한다(53,54).

그리고, 통상 300mm이상 굴착 후 출선구(104) 관통시점에서 관통이 확인되면 냉각수 공급을 차단하게 된다(55). 또한, 개공기 몸체(10)를 전진시켜 400mm 이상 출선구(104)로 밀어넣고, 이때 개공기 몸체(10)를 정지하여 10초∼15초간 정지상태를 유지하고 질소 가스를 지속적으로 공급한다. 한편, 태핑바(7a)의 외주면과 출선구 (104) 굴착부를 통해 배출되던 용재(101)가 냉각에 의해 자연 응고된다(60,60).

한편, 노내로 깊숙히 진입된 드릴 비트(5)에는 배출용선(102) 영역이 형성되어 있으며, 상기 드릴 비트(5)의 선단에 나사 체결된 내경확대수단(4)이 상기 배출용선(102)에 의해 용융되면서 용선의 배출유로가 확장되는 것이다.

한편, 상술한 정지시간이 경과되면 개공기 본체(10)와 태핑바(7a)를 분리하고(62), 분리가 완전히 이루어지면 질소 가스를 차단한다(63). 이때, 태핑바(7a)의 냉각유체유로(6a)를 통해 공급되는 질소 가스에 의해 용선배출이 억제되고, 분리가 완료되면 노내 압력으로 용선이 배출된다.

또한, 태핑바(7a)의 확장된 냉각 유체유로(6a)를 통해 배출되는 용선에 의해 상기 내경확대수단(4)이 용융되면서 용선의 배출유로가 확장되는 것이다(64, 65).즉, 초기 태핑바(7a)의 선단부 내경은 상기 냉각 유체유로(6a)와 일치하지만, 굴착된 후의 태핑바(7a)의 선단부 내경은 내경확대수단(4)이 용융된 만큼 증가하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 출선구 일발개공 관통후 태핑바 취외시 다량 배출되는 용융물에 의한 다량의 분진과 비산물을 방지하고, 출선구 관통 후 태핑바 취외중 발생되는 태핑바의 드릴 비트부 절손에 의한 용융물 배출 차단을 방지하여 일발개공율을 높이는 효과가 있다.

또한, 출선구 개공완료후 태핑바 취외시 발생되는 용손 태핑바 처리 공정이 간소화되므로써 출선작업공정이 개선되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고로의 출선구를 폐쇄하는 내화물을 관통하기 위해 사용되는 개공기의 태핑바에 있어서,

   알루미늄 재질로서 외측에는 나사산이 형성되고 길이방향으로 냉각 유체유로가 형성된 내경확대수단이 상기 태핑바의 선단에 장착되어 상기 내화물의 관통완료시 상기 내경확대수단이 용선에 의하여 용융되는 것을 특징으로 하는 내경확대가 가능한 태핑바.