KR100460594B1 - 동정련공정에사용하는야금로설비및노에에노드스크랩을투입하는방법 - Google Patents

Abstract

야금로와, 양극조각을 개구부를 개재하여 노내에 도입하는 충전조립체와, 충전시에 양극조각이 노의 바닥에 부딛히는 것을 방지하며, 충전조립체에 부착되는 충돌방지장치를 포함하고 있는 동 정련공정에 사용하는 야금로설비에 대해 기재되어 있으며, 이에 의해서, 노의 바닥은 손상을 받지 않는다. 충돌방지장치는 도입되는 동안 양극조각을 선회시키는 슈트에 부착되는 회전기구로 할 수도 있으며, 양극조각의 선단을 굴곡하는 굴곡프레스로 할 수도 있다. .또, 동 정련장치의 야금로에대한 양극조각의 충전방법에 대해서도 기재되어 있다.

Description

동 정련공정에 사용하는 야금로설비 및 노(盧)에 에노드 스크랩을 투입하는 방법

본 발명은 일반적으로 동(銅, copper) 정련공정에 사용되는 야금로설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 변환로 등과 같은 동 야금로에 대한 에노드 스크랩을 투입하기 위한 구조의 개선에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 변환로 등과 같은 동 야금로에 에노드 스크랩의 투입방법을 포함하고 있다.

황화동 광석을 연속적으로 정련하기 위한 공정에 있어서, 세정공정(MI공정으로 알려져 있음)을 개재하여 서로 연속적으로 연결하는 변환로, 분리로 및 야금로로 구성되며, 상기 공정을 수행하기 위한 장치가 종래부터 알려져 있다. 이 공정은 주로 황화동과 황화철, 그리고 원석, 플럭스 및 산화철을 함유하고 있는 맥석으로 주로 구성되는 슬래그를 포함하는 매트(matte)를 생산하기 위하여 야금로에서 동 농축물을 선광하고, 분리로에서 슬러그로부터 매트를 분리하는 제1 정련공정으로 구성된다. 이어서, 변환로에서의 매트의 산화에 의해 조동(blister copper)이 생산된다. 이렇게 하여 얻어진 조동 용탕이 산화, 환원 반응에 의해 구리의 품질이 개선시키는 양극로에 공급된다. 그리고 나서, 최종 생산물을 얻기 위하여 용탕을 전기 정련용 양극으로 주조한다.

전기정련단계에서, 정련이 진행되는 동안 양극이 부식된다 하더라도, 양극의 전체 크기 전부가 활용되는 것은 아니며, 에노드 스크랩의 플레이크가 찌꺼기로 남게 된다. 그러므로, 찌꺼기의 에노드 스크랩을 다시 야금로에 투입하거나, 에노드 스크랩을 재사용하기 위해서 분리로에 투입하는 것이 일반화되어 있다.

그런데, 에노드 스크랩은 상기 양극로에서 사용할 수 있는 고품질의 구리이므로, 에노드 스크랩을 야금로나 분리로로 다시 공급하는 것은 에너지효율의 면에서 바람직하지 않다. 그러므로, 최근에는 에노드 스크랩을 변환로에 투입하여 재사용하고 있다. 그러나, 에노드 스크랩의 재사용시스템을 상당기간동안 작동한 후에, 노에 에노드 스크랩을 투입할 경우, 노바닥에서 에노드 스크랩의 충돌에 의한 것으로 추정되는 일부 바람직하지 못한 손상이 발생된다는 것을 알게 되었다.

그러므로, 본 발명의 제1 목적은 노 바닥에 어떠한 손상도 발생시키는 일이 없이 변환로 등과 같은 동 야금로에 에노드 스크랩을 투입할 수 있는 설비인, 동 정련공정에서 사용되는 야금로설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 목적에 따라, 노 바닥과 개구부가 있는 상부를 포함하는 야금로와, 에노드 스크랩을 개구부를 개재하여 야금로로 투입하기 위하여, 상기 개구부에 인접하게 배설된 투입장치와, 투입시 노 바닥에 에노드 스크랩이 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 노 바닥이 손상되지 않도록 하는 상기 투입장치에 부착된 충돌방지장치로 구성되는 정련장치가 제공된다.

앞의 설명에서, 상기 에노드 스크랩은 한 쌍의 선단과 후단이 있고, 그 후단에 형성된 평행하게 외측으로 연장되는 한 쌍의 어깨돌출부를 보유하는 대체로 직사각형 형상의 판 또는 시이트형태이며, 투입장치는 상기 야금로의 상부에 부착되며, 상기 후단이 노 바닥과 반대쪽으로 위치시키고, 상기 선단은 노 바닥을 향하도록 경사진 상태에서 상기 야금로에 에노드 스크랩을 도입하도록 구성된 경사진 슈트를 보유하고 있다.

본 발명에 의하면, 상기 충돌방지장치는 슈트에 의해서 투입된 에노드 스크랩을 수직면내에서 회전시키기 위해 상기 슈트에 부착된 회전유닛 또는 에노드 스크랩의 선단을 절곡시키기 위한 절곡프레스를 포함할 수도 있다.

전자(前者)의 경우에 있어서, 회전유닛은 어깨돌출부를 지지하도록 구성되며 슈트의 경사진 면에 배치된 한 쌍 이상의 점프레일을 포함할 수 있는데, 상기 점프레일은 노 바닥을 향한 방향으로 경사진 면에 대해서 상부를 향하여 연장되며, 이것으로 에노드 스크랩의 후단이 점프레일의 위를 따라 미끄럼이동하는 반면, 선단은 슈트의 경사진 면을 따라 미끄럼이동한다. 점프레일은, 에노드 스크랩이 야금로에 있는 용탕에 도달하는 경우, 에노드 스크랩이 거의 수평자세를 유지할 수 있도록 구성되어 치수설정될 수도 있다.

후자(後者)의 경우에 있어서, 절곡프레스는, 에노드 스크랩을 슈트에 배치할 경우, 절곡부가 슈트의 경사에 대해 상부를 향하도록 에노드 스크랩의 선단이 절곡되도록 배열될 수 있다. 상기 절곡프레스는, 서로 조작가능하게 연결되고, 사이에 있는 에노드 스크랩을 착탈이 자유롭게 유지하는 제1 및 제2지지부를 구비하고, 상기 제1 지지부재는 경사부를 더 보유하는 동시에, 절곡프레스는 상기 제1 지지부재의 경사면에 대향하여 배설된 절곡부재를 포함하며, 상기 절곡부재는 상기 제1 지지부재의 경사부에 대하여 에노드 스크랩의 선단을 압압할 수 있다.

본 발명의 제2 실시형태에 의하면, 한 쌍의 선단과 후단이 있고, 상기 후단에 형성된 외측으로 연장된 한 쌍의 어깨돌출부가 보유하는 대체로 직사각형으로 된 에노드 스크랩을 동 정련장치의 야금로의 용탕에 투입시키는 투입방법이 제공되는데, 상기 투입방법은 투입시 노 바닥에 에노드 스크이을 충돌하는 것을 방지하면서 상기 야금로의 용탕내에 상기 에노드 스크랩을 투입하는 공정을 포함한다.

앞의 설명에서, 투입공정은 투입 중에 에노드 스크랩이 노 바닥까지 도달하지 않도록 상기 용탕에 의해 에노드 스크랩에 작용하는 저항을 증가시키기 위하여, 수직면내에서 에노드 스크랩을 회전시키는 단계로 구성된다. 이 경우에, 상기 에노드 스크랩이 야금로의 용탕에 도달하면 양극로가 대략 수평자세를 취하도록, 에노드 스크랩을 회전시키는 것이 바람직하다. 또, 투입단계는, 에노드 스크랩이 야금로 내부로 투입될 경우, 절곡부가 에노드 스크랩의 투입방향에 대해 상부를 향하는 방향으로, 상기 에노드 스크랩의 선단을 절곡시키는 것을 포함한다.

본 발명에서 가장 적합한 변환로가 야금로이기 때문에, 첨부된 도면을 참조하여 변환로장치에 대하여 이하 설명할 것이다. 그렇지만, 변환로는 분리로 등과 같은 다른 동 야금로로 대치될 수도 있다. 또한, 변환로는 연속 동 정련공정에 사용되는 것에 한정되는 것은 아니며, 종래의 플래시 변환기(flash converter) 등과 같은 다른 종류의 것을 사용할 수도 있다.

또, 본 발명에서 재사용될 에노드 스크랩은, 한 쌍의 선단과 후단이 있고, 후단에 이송을 촉진하는 결합부재(la)의 기능을 하는, 외측으로 연장되는 한 쌍의 어깨돌출부가 형성된 대체로 직사각형인 판 또는 시이트(1)로 형성된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 변환로 설비의 전체 구조도이다. 본 설비는 일반적으로, 변환로(10)와, 상기 변환로(10)에 부착되어 에노드 스크랩(1)을 상기 변환로(10)의 내부로 투입하기 위한 투입장치(C)와, 투입이 진행되는 동안 에 노드 스크랩이 노 바닥에 충돌하는 것을 방치하여 노 바닥이 손상되지 않도록 하기위하여 투입장치(C)에 부착된 충돌방지장치로 구성된다.

변환로(10)는 노 바닥, 하단부에서 노 바닥에 하나의 접합되어 주변을 둘러싸는 원형의 측벽 및 이 주위 측벽의 상단부에 연결되는 천정(11)이 있는 종래의 구성을 보유하며, 또 이 변환로에는 매트용 입구, 조동용 출구 및 슬래그용 출구를 포함하고 있다. 본 발명에 의하면, 상기 변환로는 에노드 스크랩 투입용 개구부(11a)를 더 포함한다. 실시예에서, 상기 에노드 스크랩용 개구부는 천정(11)에 형성되어 있지만, 상기 측벽의 상부 등과 같이, 노의 다른 상부에 형성될 수도 있다.

투입장치(C)는, 변환로(10)의 개구부(1la)의 내표면에 고정된 단면이 대략 직사각형인 슈트(20), 상기 슈트(20)의 길이방향을 따라 일정한 공간을 두고 설치되며, 각각 독립적으로 개폐하도록 되어 있는 외부셔터(30)와 내부셔터(40)를 보유하는 슈트조립체를 포함한다. 투입장치(C)는 에노드 스크랩(1)을 슈트(20)의 개구상단에 위치하도록 이송하고, 슈트(20) 내에 이 에노드 스크랩(1)을 투입하기 위하여 설치된 적재기구(50)와, 에노드 스크랩(1)을 상기 적재기구(50)로 이송하기 위하여 설치된 이송기구(60)를 더 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 이송기구(60)는, 이송되는 에노드 스크랩 시이트(1)를 일시적으로 저장하는 랙(61)과, 에노드 스크랩 시이트(1)를 수직자세를 유지하면서 제1 이송기구(66)(뒤에 설명)로 이송하며 랙(61)에 인접하여 설치된 저장 컨베이어(62)와, 저장 컨베이어(62)와 랙(61)의 위에 설치된 레일(도시되지 않음) 위에서 자주(自走)할 수 있도록 설치되고, 랙(61) 위에 있는 에노드 스크랩 시 이트(1)를 아암(63a)에 의해 수직위치로 지지하여 저장 컨베이어(62)에 올려놓는 대차(63)로 구성된다. 대차(63)의 아암(63a)을 수직으로 작동시키기 위하여 전기에의해 구동되는 4개의 잭(도시되어 있지 않음)이 설치되어 있다. 저장 컨베이어(62)의 말단부 아래에는, 저장 컨베이어(62)에 의해 이송되는 에노드 스크랩 시이트(1)를 유압실린더의 신축작동에 의해 1장씩 들어올리기 위한 제1 승강기(64)가 설치되어 있다. 레일(65)은 제1 승강기(64) 위로부터 경사컨베이어(68)(뒤에 설명)의 하단부 위까지 연장되어 있다. 레일(65) 위에서 자주(自走)할 수 있도록 설치된 제1 이송유닛(66)은 제1 승강기(64)로부터 에노드 스크랩 시이트(1)를 받아서 제2 승강기(67)로 이송하며(뒤에 설명), 제2 승강기(67)는 제1 이송유닛(66)으로부터 에노드 스크랩 시이트(1)를 받아서, 그 시이트(1)를 제2 승강기(67)에 인접하여 설치된 경사컨베이어(68)의 시작단(하단부)까지 공기실린더로 하강시키는데, 이 제 2승강기(67)는 이것에 의해 하강되는 에노드 스크랩 시이트(1)와 맞물림되어 경사진 상 방으로 이송한다. 경사컨베이어(68)의 말단(상단)과 접촉하여 설치되는 급속공급컨베이어(69)는 경사컨베이어(68)의 이송속도의 대략 2배의 속도로 에노드 스크랩 시이트(1)를 이송한다. 승강아암 대차(72)는 급속공급 컨베이어(69)의 말단 아래에 설치된 레일(70) 위에서 전기적으로 구동되는 볼-나사 기구(71)의 작동에 의해 전후방향으로 이동한다. 승강아암(73)은 승강아암 대차(72)의 전면(前面)(도 1에서의 우측면)에 설치되며, 급속공급 컨베이어(69)의 말단에서 에노드 스크랩 시이트(1)를 수용하고, 2장의 에노드 스크랩 시이트(1)를 수용하면, 공기실린더의 신장으로 상기 에노드 스크랩 시이트(1)를 들어올려서, 이들을 적재기구(50)로 이송한다.

앞에서 설명한 제1 이송기구(66)는 레일(65) 위를 따라 이동하는 대차(66a)와, 대차(66a)의 하부면에 고정된 2개의 승강실린더(66b)와, 에노드 스크랩 시이트(1)를 지지하고 개방가능하게 끼우는 승강실린더(66b)의 로드에 끼워진 척(66c)으로 구성된다.

상기 적재기구(50)는, 도 1에서 상기 볼-나사기구(71)가 1의 좌측으로 후퇴하는 위치로 정의된 승강아암(72)의 후퇴위치로부터 상기 슈트(20)로 연장되는 레일(도 1∼도 3 표시)과, 자주가능하도록 레일(51)에 맞물리는 바퀴가 있는 대차(52) 및 도2에 도시된 대차(52)의 상부면상에 수직으로 설치된 2개의 제1 숭강실린더(53)를 포함한다. 상부면에 있는 로드에 상기 실린더(53)가 설치된다. 대략 U형상인 미끄럼판(54)은 제1 승강실린더(53)의 로드에 고정되고, 대차(52)에 대해 미끄러질 수 있을 정도로 맞물려 있다. 제2 승강실린더(55)는 하향하는 로드로 상기 미끄럼판(54)에 고정되어, 상기 로드가 상기 미끄럼판(54)에 대하여 축방향으로 이동가능하다. 척(56)은 승강실린더(55) 로드의 하단에 대해 로드축을 중심으로 회전가능하게 고정되고, 에노드 스크랩시트(1)를 지지하며, 회전유닛(도시되지 않음)은 축을 중심으로 대략 56˚각으로 척(56)을 회전시킨다. 회전유닛은 공기실린더와 링크기구를 포함한다.

외부셔터(30)는, 도 4에 도시한 대로, 슈트(20)의 상단을 실질적으로 폐쇄하는 판형상의 셔터본체(31)와 이 셔터본체(31)의 수평이동을 제어하는 공기실린더(32)를 포함한다. 마찬가지로, 내부셔터(40)는 슈트(20)의 상단과 하단사이의 중앙부를 실질적으로 폐쇄하는 셔터본체(41)를 포함한다. 공기실린더(42)는 셔터본체(31)와 같은 방식으로 수평이동을 제어하기 위해 셔터본체(41)를 구동한다.

도 4, 도 5에서 도시한 대로, 슈트(20)에는 셔터본체(31)와 셔터본체(41) 사이에서 슈트(20)내에 투입된 에노드 스크랩 시이트(1)를 일시정지시키는 수용기구(80)이 설치되어 있다. 이러한 수용기구(80)는 폭방향에서 슈트(20)를 통과하며, 실린더(81)의 신장과 수축에 의해 링크를 사용하여 약 80˚의 각으로 회전하는 회 전축(82)을 포함한다. 2개의 실질적으로 평행하는 막대형상의 돌출부(83)는 회전축(82)에 고정되고, 각 에노드 스크랩 시이트(1)의 어깨부에서 형성된 맞물림부(la)의 간격보다 약간 작은 간격만큼 서로 떨어져 있다. 돌출부는 슈트(20)내에 투입된 에노드 스크랩 시이트(1)의 맞물림부(la)와 맞물린다.

제1 실시예에서 충돌방지장치는, 슈트(20)에 설치되고, 슈트(20)를 통과하는에노드 스크랩 시이트(1)를 회전시키는 회전 유닛 또는 회전수단을 구비하고 있으며, 상기 회전유닛은 에노드 스크랩 시이트(1)가 변환로에서 용탕에 도달할 때, 바람직하게는 에노드 스크랩 시이트(1)가 거의 수평위치가 되어, 상기 에노드 스크랩 시이트(1)가 투입중 노 바닥상에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

상기 회전유닛은 임의의 구성일 수 있지만, 도 4에서 회전유닛은 에노드 스크랩 시이트(1)의 어깨부를 수용할 수 있도록 슈트(20)의 경사진 내부면(2Oa)상에 설치되며, 상기 에노드 스크랩 시이트(1)의 선단을 상기 슈트(20)의 내부면상에서 미끄러지도록 유지하면서, 슈트(20)의 내부면(2Oa)에 대하여, 상기 에노드 스크랩 시이트(1)의 후단을 상방으로 들어올릴 수 있게 슈트의 하단을 향하여 상방으로 경사져 있는 한 쌍의 점프레일(90)을 포함한다. 따라서, 이러한 레일(90)에 의해 에 노드 스크랩 시이트(1)가 슈트(20)상에서 미끄러짐에 따라, 도 4(또는 도 6)에서 반시계방향으로 회전한다. 도 4에 도시한 대로, 상기 점프레일(90)이 내, 외부셔터(40, 30) 사이에 배치된다 하더라도, 슈트(20)의 하단과 내부셔터(40) 사이에 바람직하게 배치될 수도 있다.

점프레일의 길이와 경사각 및 슈트(chute) 자체의 길이와 경사각은 변환로 등의 깊이 또는 활동범위를 고려하여 설계되고, 결정된다. 비록, 실시예의 상세한 설명은 생략하지만, 발명자는 다양한 파라미터를 측정하기 위한 실험을 실시하였으며, 이러한 다양한 설계 파라미터에 대해 뒤따르는 결과를 얻었다.

슈트의 경사각(수평선에 관련하여):

이 각의 범위는 30°∼89°이지만, 바람직하게는 38°∼60°이다.

슈트의 길이(슈트의 하단부와, 슈트의 대기위치에서 에노드 스크랩 시이트의 상부돌출위치 사이의 길이):

이 길이는 슈트장치의 구성에 따라 달라지는데, 점프레일이 2개의 셔터 사이에 위치하는 경우에, 슈트의 길이는 적어도 에노드 스크랩의 길이인 반면에, 도시한 대로 2개의 셔터가 있는 경우에, 슈트의 길이는 적어도 에노드 스크랩과 점프레일의 총길이어야 한다. 한편, 단일셔터(외부셔터)가 설치된 경우에는, 점프레일을 수용하는데 적당한 길이이면 슈트길이로서 충분하다.

슈트면으로부터 점프레일의 하단부까지의 높이:

점프레일의 하단부의 높이는 적어도 에노드 스크랩의 어깨부를 정확하게 안내하는데 충분하여야 하며, 상기 어깨부의 실제높이 때문에 점프레일은 30㎜ 이상의 높이를 보유해야 한다. 그 상한에 관해서는, 점프레일의 길이가 에노드 스크랩의 길이를 초과하면, 에노드 스크랩은 회전하지 않을 것이므로, 점프레일의 높이는 에노드 스크랩의 길이이며, 이는 약 100㎜이면 충분하다.

점프레일의 위치(슈트의 하단부에서 점프레일의 하단부까지의 거리):

에노드 스크랩은 기본적으로 대략 슈트의 하단부를 회전한다. 그러므로, 슈트의 하단부가 에노드 스크랩의 무게중심에서 가까운 것이 바람직하지만, 거리는 상기 에노드 스크랩의 길이에 따라서 0에서부터 약 1000㎜의 범위이다.

슈트의 하단부와 용탕 사이의 거리:

이 거리는 비록, 출원인이 실제로 설치한다 하여도, 설치의 배열에 따라 크게 달라지는데, 500∼2500㎜에서 설계될 것이다.

상기에 있어서, 점프레일(90)은 특정된 불변의 경사각을 보유하기 위해, 그리고 수직화 하기 위해 간단하게 형성될 수 있지만, 점진적으로 증가하는 경사각을 갖도록 하기 위해서, 절곡시키거나 경사지게 할 수도 있다. 또한, 에노드 스크랩 시이트(1)를 회전시키기 위해서 슈트(20)의 하단부 내의 공간을 확보하는 것이 응당 필요하다. 결국, 하단부에서 오직 슈트의 횡단면을 확대할 수도 있다.

상기 구성을 갖는 변환로 설비의 작동을 도면에 의거하여 설명한다.

첫째로, 약 50개의 에노드 스크랩 시이트의 일군(一群)은 포크리프트 또는 기타 적절한 장치에 의해 이송기구(60)의 랙(61)상에 배치된다. 그런 다음, 대차(bogie)(63)는 랙(61) 상에서 이동되고, 에노드 스크랩 시이트(1)의 맞물림부(1a)는 아암(63a)에 끼워진 전기적으로 구동되는 잭을 들어올림으로써, 아암(63a)에 의해 유지된다. 대차(63)는 저장 컨베이어(62)위를 이동하고, 에노드 스크랩 시이트(1)는 전기적으로 구동되는 잭을 하강시킴으로써 저장 컨베이어(62)위에 배치된다. 그런 다음, 에노드 스크랩 시이트(1)는 제1 승강기(64) 위의 저장 컨베이어(62)에 의해 위치된다. 제1 승강기(64)는 선단이 에노드 스크랩 시이트(1)를 끌어올리기 위해 하나의 에노드 스크랩 시이트(1)의 맞물림부(la)와 맞물림되도록 하기 위해서 신장된다. 에노드 스크랩 시이트는 제1 이송기구(66)의 척(66c)에 의해 고정되고,제1 승강기(64)는 그 최초위치로 복귀한다.

제1 이송기구(66)의 승강실린더(66b)가 수축하여 상기 에노드 스크랩 시이트(1)를 상방으로 이동시킨 후에, 대차(66a)가 제2 승강기(67) 위의 위치로 에노드 스크랩 시이트(1)를 이동시키기 위해 레일(65) 상에서 이동한다. 따라서, 승강실린더(66b)는 상기 에노드 스크랩 시이트(1)를 하강시키기 위해서 신장되는 동시에, 제2 승강기(67)도 신장되고, 그것의 선단부는 척(66c)을 해제하면서, 에노드 스크랩 시이트(1)를 지지한다. 이어서, 제2 승강기(67)가 수축하여 에노드 스크랩 시이트(1)는 경사 컨베이어(68)와 맞물리기 위해서 하강된다. 경사 컨베이어(68)는 맞물린 에노드 스크랩 시이트를 들어올리고, 급속공급 컨베이어(69)로 하나씩 운반한다. 그것의 단부에서, 급속공급 컨베이어(69)는 승강아암(73)의 상단부 상에 에노드 스크랩 시이트(1)를 하나씩 배치한다. 이렇게 조작한 결과, 2개의 에노드 스크랩 시이트(1)가 승강아암(73)의 상단부 상에 배치되면, 승강아암(73)은 2개의 에노드 스크럽 시이트를 미세하게 들어올리기 위해 신장되고, 이러한 상태에서, 볼-나사 기구(71)가 수축되어 승강아암 대차(72)를 적재기구(50)의 대차(52) 아래의 위치로 이동시킨다. 제1 승강 실린더(53)를 수축시키면 미끄럼판(54)이 하강되어, 제2 승강 실린더(55)와 척(56)을 하방으로 이동되며, 에노드 스크랩 시이트(1)는 척(56)에 의해 지지된다. 적재기구(50)로 에노드 스크랩 시이트(1)를 운반한 후에는,에노드 스크랩 시이트(1)와 승강아암(73) 사이의 간섭은 볼-나사 기구(71)의 수축과 승강아암(73)의 수축에 의해 방지된다. 그런 다음, 슈트(20) 위의 위치로 대차(52)를 이동시킨 후에, 볼-나사 기구(71)는 승강아암 대차(72)를 그것의 출발위치로 되돌리기 위해서 구동된다.

적재기구(50)에서, 척(56)으로 에노드 스크랩 시이트(1)를 지지한 후, 제1 승강 실린더(53)는 2개의 에노드 스크랩 시이트(1)를 들어올리기 위해 신장되고, 대차(52)는 에노드 스크랩 시이트(1)를 슈트(20)위로 배치시키기 위해 레일(51)상에서 이동한다. 상기 대차(52)가 레일(51)상에서 이동하는 동안, 척(56)에 연결된 회전기구에 의해 축을 중심으로 상기 척(56)을 대략 56˚ 만큼 회전시킨다. 에노드스크랩 시이트(1)의 면은, 슈트(20)의 폭방향으로 평행하게 유지된다.

슈트(20) 위에 대차(52)를 위치시킨 후에, 외부셔터(30)의 공기실린더(32)는 셔터본체(31)에 연결된 링크장치가 슈트(20)의 상단부를 개방시키도록 수축된다. 그런 다음, 제1 승강 실린더(53)가 수축됨과 아울러, 제2 승강 실린더(55)가 신장되어 에노드 스크랩 시이트(1)가 하강되고, 각 에노드 스크랩 시이트(1)의 양 어깨 부에 형성된 맞물림부(la)가 수용기구(80)상에 설치된 돌출부(83)와 맞물린다. 그후에, 척(56)이 개방되고, 제1 승강 실린더(53)를 신장시킴과 아울러, 제2 승강 실린더(55)는 수축된다. 이것에 의해, 에노드 스크랩 시이트(1)는 수용기구(80)로 방출된다. 따라서, 에노드 스크랩 시이트(1)의 하단과 내부셔터(40)의 충돌로 인한 내부셔터(40)의 손상을 방지할 수 있다.

공기실린더(32)가 신장되어 셔터본체(31)가 슈트(20)의 상단부에 폐쇄한 후에, 내부셔터(40)의 공기실린더(42)는 셔터본체(41)가 슈트(20)의 안쪽으로부터 뒤로 이동되도록 수축된다. 그런 다음, 수용기구(80)의 회전축(82)이 회전하여, 돌출부(83)가 약 80˚ 만큼 반시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 돌출부(83)와 2개의 에노드 스크랩 시이트(1) 사이의 맞물림이 해제되어, 슈트(20)의 내부경사면 상에 미끄러지면서 에노드 스크랩 시이트(1)가 떨어진다.

에노드 스크랩 시이트(1)의 어깨부가 점프레일(90)에 도달하면, 에노드 스크랩 시이트(1)의 후단이 슈트(20)의 경사진 내부면(2Oa) 상을 연속적으로 미끄러지면서 슈트(20)의 경사면으로부터 위로 들어올려져서, 에노드 스크랩 시이트(1)가 점프레일(90) 상에 미끄러지는 만큼, 도 6의 반시계방향으로 회전하게 되도록, 점프레일 위를 미끄러지게 된다. 이러한 방식으로, 에노드 스크랩 시이트(1)가 변환로 내의 용탕에 도달하면, 그 자세는 이들의 에노드 스크랩 시이트가 노의 바닥에 충돌되지 않도록 대략 수평을 유지한다.

그런 다음, 공기실린더(42)는 셔터본체(41)가 슈트(20)에 근접하도록 신장되는 동시에, 반대방향(도 5의 시계방향)으로 회전축(82)이 회전하여, 돌출부(83)가 최초의 위치로 복귀하게 된다.

상기 조작을 반복함으로써 변환로내로 에노드 스크랩 시이트를 연속적으로 투입시킬 수 있다

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변환로 설비를 도시하는 것으로, 제1 실시예와 동일한 부품과 구조는 동일한 부호를 사용하였으므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서, 회전유닛 또는 점프레일 대신에, 에노드 스크랩 시이트(1)가 슈트(20)내에 위치하는 경우에, 절곡부(1b)가 상기 슈트(20)의 경사진 내부면(2Oa)에 대하여 상방을 향하도록, 상기 충돌방지장치에는 상기 에노드 스크랩 시이트(1)의 선단을 절곡시키기 위해서, 이송기구(60)에 부착된 절곡프레스(92)가 설치되어 있다. 즉, 본 실시예에서, 에노드 스크랩 시이트(1) 자체의 선단은 에노드 스크랩 시이트(1)의 투입에 앞서서 절곡프레스(92)에 의해 절곡된다. 에노드 스크랩 시이트(1)내에 이들 절곡부(Ib)가 설치됨으로써, 에노드 스크랩 시이트(1)가 투입시의 노의 바닥에 대하여 충돌되는 것이 방지된다. 더욱 상세하게, 도 9에서 개략적으로 도시한 대로, 에노드 스크랩 시이트(1)의 절곡선단이 변환로(10)내의 용탕에 도달할 경우에, 작용하는 저항력이 증가하기 때문에 선단이 용탕에서 부유하게 되고, 수직방향에서 수평방향로 자세가 점차적으로 변화된다. 이 때문에, 에노드 스크랩 시이트(1)가 노의 바닥에 충돌되는 것이 방지된다.

상기 에노드 스크랩 시이트(1)의 절곡부(1b)의 절곡각과 길이는 슈트 등의 구조에 따라 달라지지만, 발명자의 실험에 따르면 절곡각은 10˚∼45˚가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20˚∼45˚ 인 반면, 절곡길이는 5Omm∼2OOmm가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1OOmm∼2OOmm이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 채용된 절곡프레스(92)의 구조를 상세하게 설명하고 있다.

상기 절곡프레스(92)는, 상기 이송기구(60)의 제2승강기(67)가 배치된 위치에서 서로 인접하여 설치된 제1 및 제2 프레임(93, 94)과, 제1 및 제 2의 한 쌍의 가이드부재(97, 98)를 통해 제1 및 제2 프레임(93, 94)에 의해서 지지된 제1 및 제2 지지부재(95, 96)와, 상기 제1 및 제2 지지부재(95, 96)에 각각 고정되고, 서로협동하여 제 1지지부재와 제 2지지부재를 서로 근접시키거나, 멀어지게 하는 제1 및 제2 유압실린더(99, 100)를 포함한다.

제2 지지부재(96)가 수직이고, 단지 제1 지지부재의 수직면에 대해서만 배치되도록 설계되어 있는 압축면(96a)을 갖는데 반하여, 제1 지지부재(95)는 상부면에형성된 수직면(95a)과 하부면에서 배치된 경사면(95b)을 포함하는 압축면을 갖는다. 제2 지지부재(96)의 아래에 배선된 것은 제2 프레임(94)에 의해 각각 가이드되고, 상기 제2 프레임(94)에 의해서도 지지된 유압실린더(102)에 의해 작동되는 한쌍의 절곡부재(101)이다. 각각의 절곡부재(101)는 제1 지지부재(95)의 경사면(95b)에 합치되는 상보적인 경사면(1O1a)을 갖는다. 제1 및 제2 지지부재(95,96)의 작동에 의해, 에노드 스크랩 시이트(1)가 그 사이에 끼워지고, 절곡부재(101)의 작동으로 에노드 스크랩 시이트(1)의 하단(선단)이 소정의 각으로 절곡되도록 제1 지지부재(95)의 경사면(95b)에 대향하여 절곡부재에 의해 압축된다.

제2 실시예에 따른 설비의 작동은 충돌방지수단의 작동을 제외하고는, 제1 실시예와 매우 유사하다. 절곡프레스(92)의 작동은 상기 설명으로부터 별다른 어려움없이 이해될 수 있기 때문에, 별도의 설명을 생략한다.

본 발명에 의하면, 야금로와, 에노드 스크랩을 개구부를 개재하여 노 내부로 투입되는 투입장치와, 투입시에 에노드 스크랩이 노의 바닥에 충돌하는 것을 방지하며 투입장치에 부착되는 충돌방지장치를 포함하고 있는 동 정련공정에 사용되는 야금로설비에 대해 기재한 것으로서, 이것으로 노의 바닥이 손상되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 변환로 설비의 사시도이다.

도 2는 도 1에서의 화살표 Ⅱ방향에서 설비의 일부를 본 확대도이다.

도 3은 도 1에서의 화살표 Ⅲ방향에서 설비의 일부를 본 확대도이다.

도 4는 도 1에서의 Ⅳ-Ⅳ선을 따르는 도 1 설비의 일부단면도이다.

도 5는 도 4에서의 Ⅴ-Ⅴ선을 따르는 본 설비의 일부단면도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 변환로 속으로 투입되는 에노드 스크랩(anode scrap)을 표시하는 사시도이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 설비내에 설치된 프레스장치의 측면단면도이다.

도 8은 도 7에 표시된 프레스장치의 평면도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 변환로내에 투입되는 에노드 스크랩을 표시하는 도면이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

(1): 에노드 스크랩 시이트

(10): 변환로

(30): 외부셔터

(40): 내부셔터

(50): 적재기구

(60): 이송기구

(61): 랙

(62): 저장컨베이어

(65): 레일

Claims (10)

1. 노 바닥과 관설된 개구부를 보유하는 상부가 있는 야금로,

   상기 개구부를 통하여 야금로내에 상기 에노드 스크랩을 투입하기 위하여, 상기 개구부에 인접하게 배설된 투입장치, 및

   투입시에 상기 노 바닥위에 에노드 스크랩이 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 상기 투입장치에 부착된 충돌방지장치를 포함하고,

   상기 에노드 스크랩은 한 쌍의 선단과 후단, 및 상기 후단에 형성된 평행하게 외측으로 연장되는 한 쌍의 어깨돌출부를 보유하는 대체로 직사각형인 판의 형상이고, 공기 투입장치는 상기 야금로의 상부에 부착되며, 상기 후단이 노 바닥에서 멀어지도록 위치하는 반면, 상기 선단은 노 바닥을 향하도록 경사진 상태에서,상기 야금로에 양극금속 조각을 투입하도록 구성된 경사진 슈트를 보유하고,

   상기 충돌방지장치는 상기 에노드 스크랩의 선단을 절곡시키기 위한 절곡프레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 동정련 공정용 야금로 설비.
2. 제1항에 있어서, 상기 충돌방지장치는 상기 슈트에 부착되어, 상기 슈트에 의해서 투입된 에노드 스크랩을 수직면내에서 회전시키는 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 야금로설비.
3. 제1항에 있어서, 상기 절곡프레스는, 상기 에노드 스크랩이 상기 슈트 내에 위치한 경우에, 절곡부가 상기 슈트의 경사에 대해서 상부를 향하도록, 상기 에노드 스크랩의 선단을 절곡하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동정련 공정용 야금로 설비.
4. 제2항에 있어서, 상기 경사슈트는 노 바닥을 향하여 전방으로 그리고 하방으로 경사진 경사면을 보유하고, 상기 회전수단은 상기 경사면위에 배설되어 상기 에 노드 스크랩의 어깨돌출부를 지지하도록 구성된 한 쌍이상의 점프레일을 포함하고, 상기 점프레일은 노 바닥을 향하는 방향으로 경사면에 대해 상방으로 연장되고, 이것으로 에노드 스크랩의 선단은 상기 슈트의 경사면위를 미끄러지는 반면, 후단은 점프레일위를 미끄러지도록 구성된 것을 특징으로 하는 동정련 공정용 야금로 설비.
5. 제4항에 있어서, 상기 점프레일은, 상기 에노드 스크랩이 야금로내의 용탕에 도달하는 경우에, 대체로 수평상태가 되도록 구성되어 치수설정되어 있는 것을 특징으로 하는 야금로 설비.
6. 제1항에 있어서, 상기 질곡프레스는, 서로 작동가능하게 연결되고, 사이에 있는 에노드 스크랩을 착탈이 자유롭게 유지하는 제1 및 제2 지지부재를 구비하고,

   상기 제 1 및 제 2지지부재는 서로 대면하는 가압부를 구비하고,

   상기 제1 지지부재는 경사부를 더 보유하며,

   그리고, 상기 절곡프레스는 상기 제 1지지부재의 경사부에 대향하여 배설된 절곡부재를 더 구비하며, 상기 절곡부재는 상기 제1 지지부재의 경사부에 대하여 에노드 스크랩의 선단을 압압하는 것을 특징으로 하는 동정련 공정용 야금로 설비.
7. 한 쌍의 선단과 후단 및 상기 후단에 형성된 평행하게 외측으로 연장된 한 쌍의 어깨돌출부를 보유하는 대체로 직사각형의 형상인 에노드 스크랩을, 상기 후단이 노바닥에서 멀어지도록 위치하고, 상기 선단이 노바닥을 향하도록 경사진 상태에서 야금로의 용탕내로 투입하기 위한 방법으로서,

   투입시, 노 바닥에 상기 에노드 스크랩이 충돌하는 것을 방지하면서, 상기 야금로의 용탕내에 상기 에노드 스크랩을 투입하는 공정 및 상기 에노드 스크랩의 선단을 절곡시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투입방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 용탕에 의해 에노드 스크랩에 작용하는 저항을, 투입시에 상기 에노드 스크랩이 노 바닥까지 직접 도달하지 않을정도로 증가시키기 위해서 에노드 스크랩을 수직면내에서 회전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투입방법 .
9. 제8항에 있어서, 상기 에노드 스크랩이 상기 야금로내의 용탕에 도달하는 경우, 상기 에노드 스크랩이 대체로 수평자세가 되도록 회전시키는 것을 특징으로 하는 투입방법 .
10. 제7항에 있어서, 상기 에노드 스크랩을 야금로내에 투입할 경우, 절곡부가 상기 에노드 스크랩의 투입방향에 대하여 상방을 향하는 것을 특징으로 하는 투입방법.