KR100477882B1 - 레이들 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 레이들 경동시 발생가능한 슬래그의 혼입을 원천적으로 차단할 수 있도록 된 레이들을 제공함에 있다.

이에 본 발명은 용강이 담기는 원통형태의 외피와, 이 외피 내측면에 설치되는 내화물, 상기 외피를 이동 및 경동시키기 위한 러그, 상기 외피의 외측면에 일정각도 기울어져 외피의 측면에 길이방향으로 설치되는 용강 주입용 장입관, 상기 장입관 하단과 상기 외피 내부를 연통시켜 용강을 유통시키기 위한 배출구, 상기 레이들의 상부에 외주면을 따라 설치되는 원호형태의 하우징과, 이 하우징 내부에 장입되고 상단에 형성된 개방구를 통해 승하강되어 레이들 상부로 돌출되는 슬래그 차단판 및 크레인을 통한 레이들 상승에 따라 상기 차단판을 승하강시키기 위한 구동수단을 포함하는 레이들을 제공한다.

Description

레이들{ladle}

본 발명은 레이들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬래그와 용강이 분리되어 슬래그를 제거하지 않고서 바로 용강을 정련로나 턴디쉬 등에 주입할 수 있도록 된 레이들에 관한 것이다.

일반적으로 레이들은 제강공정상 취련 완료된 용강을 정련로 또는 턴디쉬로 주입하기 위한 것으로, 제강로에서 용융된 용강은 슬래그와 함께 주조 레이들에 수강되어지고 용강이 담긴 레이들은 크레인에 의해 다음 공정으로 옮겨져 정련로 또는 턴디쉬에 용강을 주입하게 된다.

따라서 레이들에 용강이 담기게 되면 용강보다 비중이 가벼운 슬래그는 용강 상부로 떠올라 상부층을 이루게 되므로 용강을 정련로에 장입하기 전에 상부층을 이루는 슬래그를 제거하는 작업을 수행하여야 한다.

이를 위해 도 9에 도시된 바와 같이 용강을 담은 레이들(100)은 슬래그 배재스탠드(150)로 옮겨져 스키머(200) 등의 별도 장치를 이용하여 용강 상부층인 슬래그를 슬래그포트(110)로 제거하였다.

이와같이 종래의 레이들은 슬래그를 제거하기 위하여 여러 단계를 거쳐야 되고 슬래그 제거를 위해 별도 설비를 운영해야 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레이들로부터 용강 주입시 용강과 슬래그가 분리되도록 함으로써 용강만 주입될 수 있도록 하여 슬래그 제거작업이 필요치 않은 레이들을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 레이들 경동시 발생가능한 슬래그의 혼입을 원천적으로 차단할 수 있도록 된 레이들을 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 레이들에 있어서 상기 레이들의 외측면에 용강을 주입하기 위한 장입관이 상기 레이들의 측면에 대해 일정각도로 기울어져 길이방향으로 설치되고, 상기 장입관의 하단은 내측으로 상기 레이들 내부와 연통된 구조로 되어 있다.

또한, 본 발명은 상기 레이들의 장입관측 상단에 레이들 경동시 상부로 인출되어 슬래그의 유출을 방지하기 위한 슬래그차단부를 더욱 포함할 수 있다.

따라서 용강을 주입하기 위하여 레이들을 기울이게 되면 수평면에 대해 레이들 내측면이 이루는 각도보다 장입관이 이루는 각도가 더 작기 때문에 용강은 장입관을 통해 흘러나오게 되고, 이렇게 흘러나오는 용강은 레이들의 슬래그층보다 아래에 위치한 용강으로 슬래그 제거작업없이 바로 용강을 주입할 수 있게 되는 것이다.

그리고 용강 장입을 위한 레이들 경동시 레이들의 상부는 슬래그차단부에 의해 그 높이가 늘어나 레이들의 상부를 통해 슬래그가 유출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 레이들을 도시한 일부 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이들 내에 용강이 장입된 상태를 도시한 일부 절개 사시도이다.

상기한 도면에 의하면, 레이들(10)은 용강이 담기는 원통형태의 외피(11)와, 이 외피(11) 내측면에 설치되는 내화물(12), 상기 외피(11) 외측면과 바닥면에 설치되어 레이들(10)을 이동 및 경동시키기 위한 러그(13)와 경동러그(14)를 포함한다.

여기서 본 발명은 상기한 구조의 레이들(10)에 있어서, 상기 레이들(10)의 외피(11) 외측면에 용강을 주입하기 위한 장입관(20)이 상기 레이들(10)의 측면에 대해 일정각도로 기울어져 레이들(10) 하부에서 상부까지 연장 설치되고, 상기 레이들(10) 하부에는 용강이 배출되는 배출구(30)를 형성하여 상기 장입관(20)의 하단 내측과 연통되도록 하며, 상기 장입관(20)과 배출구(30)는 내측에 내화물(21,31)이 설치된 구조로 되어 있다.

상기 장입관(20)의 설치위치는 경동러그(14)의 반대쪽이 되는 데, 이는 경동러그(14)를 크레인으로 들어올렸을 때, 그 반대쪽 즉 장입관(20) 설치위치가 아래로 기울어지기 때문이다.

상기 장입관(20)은 지면에 대해 직각을 이루는 레이들(10)의 내측면에 대해 지면을 향해 기울어져 설치되어 내측면과 지면이 이루는 각도는 90도 보다 작게 형성된다.

따라서 용강을 주입하기 위하여 레이들(10)을 경동시켰을 때 레이들(10)의 측면보다 장입관(20)의 각도가 낮아지므로 용강은 장입관(20)을 통해서 흘러나오게 된다.

한편, 상기 배출구(30)에 설치되는 내화물(31)은 인접 내화물(12)의 보호를 위하여 배출구(30)와 동일한 구조를 갖는 단일구조의 내화물(31)이 사용됨이 바람직하다.

그리고 장입관(20)의 내측면은 레이들(10)과 동일한 구조로 정형 내화물(21)이 조적되며 용강이 흘러나오는 선단은 캐스터블 내화물(22)(castable refractories)로 형성하여 지지력을 높인다.

또한, 장입관(20)의 내경은 상단과 하단이 각각 상이한 데, 배출구(30)쪽과 연결되는 하단에서 용강이 흘러나오는 상단으로 진행할수록 내경이 커지는 구조로 되어 있다.

이는 용강에 포함된 이물질이 장입관(20) 내에서 걸리는 경우 배출구(30)쪽에서 걸리도록 함으로써 레이들(10)을 원위치로 경동시키는 경우 이물질이 다시 레이들(10) 내부로 떨어지도록 하기 위함이다.

상기한 실시예에 따른 레이들의 작용에 대해 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

레이들(10) 내부에 용강을 수강하게 되면 레이들(10) 내부와 배출구(30)를 통한 장입관(20) 내부로 용강이 차오르게 되며, 용강의 탕면이 계속 높아져 배출구(30)를 넘어서게 되면 레이들(10)과 장입관(20)은 레이들(10) 측벽에 의해 차단되어 장입관(20)으로는 오로지 배출구(30)를 통해 용강만이 유입되게 된다.

따라서 용강의 탕면에 형성되는 슬래그층은 레이들(10)에만 형성된다.

이와같이 용강을 수강한 상태의 레이들(10)은 측면에 설치된 러그(13)에 주권의 후크를 걸어 작업위치로 이동시키게 되고 별도의 슬래그 제거작업 없이 바로 정련로에 용강을 주입할 수 있게된다.

레이들(10) 하부의 경동러그(14)에 보권의 후크를 걸어 레이들(10)을 경동시키게 되면 레이들(10)은 장입관(20)이 설치된 쪽으로 기울어지면서 장입관(20)을 통해 용강이 흘러나오게 된다.

즉, 레이들(10)의 내측면보다 주입관이 지면쪽으로 더욱 기울어져 있기 때문에 상기와 같이 레이들(10)을 기울이게 되면 레이들(10) 내에 수강된 용강 또한 수평상태로 기울어지면서 기울기가 상대적으로 낮은 주입관을 통해서 흘러나오게 된다.

그리고 레이들(10) 내의 용탕면에 형성되는 슬래그층은 레이들(10) 측벽에 막혀 주입관으로 유입되지 못하므로 오로지 용강만이 주입관을 통해 흘러나올 수 있는 것이다.

이러한 과정은 용강 주입에 따라 점차적으로 레이들(10)의 경동각도를 높이더라도 동일하게 작용하게 되는 데, 이는 수평면에 대한 주입관의 각도가 레이들(10)의 측벽 각도보다 낮기 때문이다.

상기와 같이 레이들(10)을 계속 경동시키게 되면 용강의 배출에 따라 용탕면의 높이는 낮아지게 되나, 용강은 레이들(10)의 하부에 형성된 배출구(30)를 통해 주입관으로 유입되므로 슬래그가 배출구(30)를 통해 주입관으로 유입될 가능성은 없게 된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 레이들(10)의 경동각도가 a 각에 이르게 되면 레이들(10) 내의 용강은 대부분 주입관을 통해 배출되고, 용강의 상부 슬래그는 레들의 바닥부와 장입관(20) 일부에 남게 된다.

이와 같은 상태가 되면 레이들(10)을 원상태로 경동시켜 슬래그의 배출을 억제하고 슬래그 배재위치로 이동하여 레이들을 거꾸로 경동시켜 슬래그를 배재시킨다.

레이들(10)을 슬래그 포트로 이동하여 완전히 경동시키게 되면 레이들(10) 내부에 담겨져 있던 슬래그는 레이들(10) 상부 또는 장입관(20)을 통해 포트로 배출된다.

한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 레이들 상단에 슬래그 유출 방지용 슬래그차단부가 더욱 설치된다.

상기 슬래그차단부가 설치된 레이들은 도 4와 도 5 및 도 6에 잘 예시되어 있으며 이하, 이 도면을 참조하여 설명한다.

즉, 상기 레이들(10)은 외피(11) 외측면에 용강을 주입하기 위한 장입관(20)이 상기 레이들(10)의 측면에 대해 일정각도로 기울어져 레이들(10) 하부에서 상부까지 연장 설치되고, 상기 레이들(10) 하부에는 용강이 배출되는 배출구(30)를 형성하여 상기 장입관(20)의 하단 내측과 연통되도록 하며, 상기 장입관(20)과 배출구(30)는 내측에 내화물(21,31)이 설치되고, 상기 주입관이 설치되는 위치의 레이들(10) 상단에 슬래그 유출 방지할 수 있도록 된 슬래그차단부가 더욱 설치된 구조로 되어 있다.

상기 슬래그차단부는 레이들(10)의 상단 외주면을 따라 설치되는 원호형태의 하우징(40)과, 이 하우징(40) 내부에 장입되고 상단에 형성된 개방구를 통해 승하강되어 레이들(10) 상부로 돌출되는 슬래그 차단판(41) 및 레이들(10) 사용에 따라 상기 차단판(41)을 승하강시키기 위한 구동수단을 포함한다.

상기 차단판(41)의 내측면은 슬래그와 접촉되는 부위로 차단판(41)의 보호를 위해 내화물(42)을 부착한다.

상기 구동수단은 상기 차단판(41)의 측면에 설치되어 하우징(40) 외측면의 슬릿(43)을 통해 돌출되는 가이드바(44)와, 레이들(10)을 들어올리기 위해 후크가 걸리는 러그(13)에 설치되고 외주면에 상기 가이드바(44)의 끝단이 놓여지는 원판(46), 상기 레이들(10)에 설치된 트리니언(15)에 대해 상기 러그(13) 유동가능하게 설치되록 러그(13)에 형성되어 상기 트리니언(15)이 결합되는 장공(45)으로 이루어진다.

따라서 크레인으로 상기 러그(13)를 들어올리게 되면 장공(45)을 매개로 트리니언(15)에 대해 러그(13)가 들어올려지면서 원판(46)이 가이드바(44)를 밀어올리게 되고 가이드바(44)가 설치된 차단판(41)은 하우징(40)으로부터 상부로 돌출되는 것이다.

여기서 상기 가이드바(44) 끝단에는 원판(46)의 외주면과의 부드러운 접촉을 위해 가이드롤(47)을 설치함이 바람직하다.

그리고 상기 레이들(10)의 회동축은 트리니언(15)이므로 상기 원판(46)은 그 중심이 상기 러그(13)의 길이방향을 따라 형성되는 장공(45)의 하단과 일치시킴으로써 레이들(10) 경동시 트리니언(15)과 원판(46)의 회전축이 상호 일치할 수 있도록 한다.

또한, 상기 차단판(41)은 내측면의 내화물(42)에 슬래그가 부착된 경우 하우징(40)의 개방구를 통해 내부로 용이하게 들어가지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 이를 위해 상기 슬래그차단부는 차단판(41) 하강시 차단판(41)의 내화물에 부착된 슬래그를 제거할 수 있는 제거수단을 더욱 포함한다.

상기 제거수단은 하단이 레이들(10)의 상단에 회동가능하게 힌지결합되어 상기 하우징(40)의 개방구를 덮으며 자유단은 상단으로 갈수록 측단면이 뾰족해져 날을 이루는 제거부재(50)를 포함하여 이루어진다.

본 실시예에 따르면 상기 제거부재(50)은 하단이 차단판(41)의 내측면에서 일정거리 이격되어 제거부재(50)의 무게중심이 차단판(41)쪽으로 기울어진 상태로 설치된다. 이에 따라 항상 제거부재(50)은 하우징(40)의 개방구쪽으로 회동모멘트를 받게 되어 차단판(41)이 하우징(40)으로 들어가면 하우징(40)의 개방구를 덮게 되고 차단판(41)이 하우징(40)으로부터 나오게 되면 차단판(41)에 의해 들어올려져 제거부재(50)의 상단이 차단판(41)의 내측면에 밀착되게 된다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레이들(10)의 작동상태에 대해 도 7과 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

레이들(10) 내부에 용강을 수강하게 되면 레이들(10) 내부와 배출구(30)를 통한 장입관(20) 내부로 용강이 차오르게 되며, 용강의 탕면이 계속 높아져 배출구(30)를 넘어서게 되면 레이들(10)과 장입관(20)은 레이들(10) 측벽에 의해 차단되어 장입관(20)으로는 오로지 배출구(30)를 통해 용강만이 유입되게 된다.

따라서 용강의 탕면에 형성되는 슬래그층은 레이들(10)에만 형성된다.

이와같이 용강을 수강한 상태에서 레이들(10)의 측면에 설치된 러그(13)에 주권의 후크를 걸어 레이들(10)을 들어올리게 되면, 먼저 러그(13)가 트리니언(15)에 대해 러그(13)에 형성된 장공(45)의 길이만큼 유동되어 들어올려지게 되고 트리니언(15)이 장공(45)의 하단에 걸리게 되면 비로소 레이들(10)이 들어올려지게 된다.

즉, 레이들에 대해 먼저 러그(13)가 장공(45)의 길이만큼 들어올려지게 되고 이에 따라 러그(13)에 설치된 원판(46)이 상승하며, 이 원판(46)의 외주면에 접촉되어 있는 가이드바(44)를 들어올리게 된다.

원판(46)을 따라 가이드바(44)가 밀려올가감에 따라 가이드바(44)가 설치된 차단판(41)이 하우징(40)으로부터 상승하여 개방구를 통해 레이들(10) 위로 돌출된다.

따라서 레이들(10)의 상단 높이는 상승된 차단판(41)만큼 그 높이가 상승될 수 있는 것이다. 또한 레이들(10) 경동시에도 상기 원판(46)을 따라 가이드바(44)에 설치된 가이드롤(47)이 구르게 되어 원판(46)의 중심인 트리니언(15)으로부터 가이드바(44)에 이르는 거리는 동일하게 되어 계속 차단판(41)을 상승시킨 상태로 있게 된다.

여기서 상기 하우징(40)의 개방구는 제거부재(50)에 의해 덮여져 있는 상태로 상기와 같이 차단판(41)이 돌출됨에 따라 제거부재(50)은 하단의 회동축을 중심으로 회동되어 차단판(41)의 내측면에 밀착된다.

이 상태에서 도 7에서와 같이 레이들(10) 하부의 경동러그(14)에 보권의 후크를 걸어 레이들(10)을 경동시키게 되면 레이들(10)은 장입관(20)이 설치된 쪽으로 기울어지면서 장입관(20)을 통해 용강이 흘러나오게 된다.

이 과정에서 급격한 레이들(10) 경동 등에 의해 자칫 레이들(10) 상부로 슬래그가 넘치게 되는 경우, 상기 레이들(10) 상부로 돌출된 차단판(41)이 레이들(10) 상단으로 넘치는 슬래그를 막아주게 되어 슬래그의 유출을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 용강주입작업이 끝나고 슬래그를 배출시킨 후 레이들(10)을 원위치시키게 되면 러그(13)의 자중에 의해 장공(45)의 유격만큼 러그(13)가 트리니언(15)에 대해 하강하게 된다.

따라서 원판(46)도 하강하여 가이드바(44)를 매개로 원판(46)에 의해 들어올려져 있던 차단판(41)은 자중에 의해 다시 하우징(40) 내부로 들어가게 된다.

이때, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 차단판(41)의 내측면에 밀착되어 있는 제거부재(50)에 의해 차단판(41)에 부착된 슬래그가 떨어져 나가게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 용강 장입 레이들에 의하면, 레이들에 용강을 수강한 후에 별도의 슬래그 제거작업을 수행하지 않아도 됨으로써 슬래그 제거작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있게 된다.

또한, 슬래그 제거작업을 위한 스키머 등의 설비를 갖출 필요가 없게 되어 설비 제조 및 제품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 슬래그 제거작업에 의한 용강 온도 하락과 이에 따른 용강의 품질저하를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 레이들을 도시한 일부 절개 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 레이들 내에 용강이 장입된 상태를 도시한 일부 절개 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 레이들의 사용상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레이들을 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 도 4의 일부 상세도,

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레이들의 작동 상태도,

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레이들의 사용 상태도,

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레이들의 일부 작동상태를 도시한 개략적인 단면도,

도 9는 종래기술에 따른 레이들을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 레이들 11 : 외피

12,21,22,31 : 내화물 13 : 러그

14 : 경동러그 15 : 트리니언

20 : 장입관 30 : 배출구

40 : 하우징 41 : 차단판

42 : 내화물 43 : 슬릿

44 : 가이드바 45 : 장공

46 : 원판 47 : 가이드롤

50 : 제거부재

Claims (3)

1. 용강이 담기는 원통형태의 외피와, 이 외피 내측면에 설치되는 내화물, 상기 외피를 이동 및 경동시키기 위한 러그, 상기 외피의 외측면에 일정각도 기울어져 외피의 측면에 길이방향으로 설치되는 용강 주입용 장입관, 상기 장입관 하단과 상기 외피 내부를 연통시켜 용강을 유통시키기 위한 배출구, 상기 레이들의 상부에 외주면을 따라 설치되는 원호형태의 하우징과, 이 하우징 내부에 장입되고 상단에 형성된 개방구를 통해 승하강되어 레이들 상부로 돌출되는 슬래그 차단판 및 크레인을 통한 레이들 상승에 따라 상기 차단판을 승하강시키기 위한 구동수단을 포함하는 레이들.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 차단판의 측면에 설치되어 하우징 외측면의 슬릿을 통해 돌출되는 가이드바와, 상기 레이들의 러그에 설치되고 외주면에 상기 가이드바의 끝단이 놓여지는 원판, 상기 러그가 유동되도록 상기 러그에 형성되어 상기 트리니언이 결합되는 장공을 포함하는 레이들.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하단이 레이들의 상단에 회동가능하게 힌지결합되어 상기 하우징의 개방구를 덮으며 자유단은 상단으로 갈수록 측단면이 뾰족해져 날을 이루는 제거부재를 포함하여 차단판 하강시 차단판의 내화물에 부착된 슬래그를 제거할 수 있는 제거수단을 더욱 포함하는 레이들.