KR100516500B1 - 용광로의 장입슈트 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중량물의 악조건에서의 무리한 회전운동을 하지 않고도, 노내 장입슈트의 상부를 상하 반복운동을 수행하게 함으로서 슈트의 집중마모부를 없애고, 노내의 어느 위치에서라도 요구되어지는 장입물의 분포장입을 가능하도록 하며, 탁월한 내구력과 보수정비의 편의성을 갖추도록 개선된 용광로의 장입슈트 구동장치에 관한 것이다.

본 발명은, 용광로 내부에 광석을 장입시킬 때 노내 장입슈트의 경동 및 선회의 동작을 제어할 수 있는 용광로의 장입슈트 구동장치에 있어서, 용광로의 상부측에 고정되는 광석유입슈트의 외측으로 다수개의 실린더가 하향으로 고정되고, 상기 6개의 실린더들은 그 로드들이 내측에 장입 슈트를 장착한 슈트결속 몸체에 연결되고, 상기 슈트 결속 몸체는 내측 상하 구동링과 외측 고정링을 통하여 용광로의 내주면에 상하로 회동가능하도록 장착됨으로서, 상기 실린더들이 각각 차례로 구동되어 장입 슈트의 하단을 상하로 경동시키면서 회전시키도록 구성됨을 특징으로 하는 용광로의 장입슈트 구동장치를 제공한다.

Description

용광로의 장입슈트 구동장치{AN APPARATUS FOR ACTIVATING CHARGING CHUTE OF BLAST FURNACE}

본 발명은 용광로 내부에 광석을 장입시킬 때 노내 장입슈트의 경동 및 선회의 동작을 제어할 수 있는 용광로의 장입슈트 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 중량물의 악조건에서의 무리한 회전운동을 하지 않고도, 노내 장입슈트의 상부를 상하 반복운동을 수행하게 함으로서 슈트의 집중마모부를 없애고, 노내의 어느 위치에서라도 요구되어지는 장입물의 분포장입을 가능하도록 하며, 탁월한 내구력과 보수정비의 편의성을 갖추도록 개선된 용광로의 장입슈트 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 용광로는 그 상부측에 원료인 철광석을 장입하고, 열원으로 사용되는 코크스등을 장입하도록 된 슈트를 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이 구비하고 있다. 이러한 용광로는 그 내부에 장입물의 분포를 고르게 하여 원활한 용성생산을 이루기 위하여 상기 장입슈트를 용광로의 내측에서 선회시키도록 되어 있다.

이를 위하여, 종래의 슈트 구동장치(100)는 전기 모터(102)에 의한 구동방식으로서, 용광로(105)의 상부일측에 구동모터(102)가 장착되고, 상기 구동모터(102)는 회전감속기(107)를 통하여 그 하부측의 다단기어(110)들을 회전시키며, 상기 다단기어(110)들은 광석유입슈트(113)의 외주면에 배치되어 회전되어지면서 하부측의 기어가 다시 그 회전을 그 하부측에 위치된 경동 기어감속기(116)에 전달하여 상기 광석유입슈트(113)의 하부측에 위치된 철광석 유입용 장입 슈트(120)가 회전되면서, 상하로 경동되도록 구성된다.

따라서, 상기 장입슈트(120)의 상부측 호퍼(130)(132)들에서 하부측으로 낙하되는 광석들은 상기 반 원통형 단면의 슈트(120)를 통하여 용광로(105) 내부를 선회하게 되고, 상하로 경동되면서 용광로(105)의 내부로 낙하되어 조업자의 의도대로 분포 장입되는 것이다.

그리고, 상기와 같은 용광로(105)는 장입 슈트 구동장치의 수리를 위해서 용광로의 철피에 기어부 맨홀(137)이 설치되어 있으며, 내부의 고열에 견디도록 상기 다단 기어부의 하부측에는 냉각판(140)을 채용하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 장입슈트 구동장치는 구동모터(102)와 다단기어(110)들및 경동기어 감속기(116)들을 갖는 매우 복잡한 구조로 되어 있기 때문에, 상부 회전감속기(107)와 내부 경동기어 감속기(116)의 잦은 고장이 발생하고 있으며, 고열에 견디도록 설계된 냉각판(140)의 냉각수계통이 내부 회전체(미도시)의 기밀성을 유지하지 못하여 하부 배수로와 상부 배수로를 개방회로로 구성함으로서 냉각 효율의 저하와 노내에 냉각수 유입사고를 일으키는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 다단기어(110)들의 대형 베어링(미도시)들은 회전체 전체의 고 하중과, 고열, 분진, 가스 등에 의하여 조기에 마멸하기 때문에, 고로 조업을 중단하고 적어도 3일에 걸친 교환작업을 하고 있는 실정이며, 노내 장입슈트(120) 또한 안정적으로 경동하면서 선회하지 못하여 항상 일정한 곳에 광석이 집중적으로 떨어져 장입분포를 불안정하게 함은 물론, 슈트의 수명을 매우 짧게 하고 있다.

또한, 조업의 여건에 따라 조업분포를 다양하게 할 필요성이 있어도 원주방향으로 일정량의 분포를 벗어 날수 없으며, 일정 각도에서 원주의 반지름을 크게 하는 분포장입을 할 수 없는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 중량물의 악조건에서의 무리한 회전운동을 제거하고 노내 장입슈트의 상부를 상하 반복운동을 안정적으로 수행하게 함으로서, 장입물의 균일 장입 효과를 얻게 하는 동시에, 슈트의 집중마모부를 없애고 노내의 어느 위치에서라도 조업여건이 필요로 하면, 모든 요구되어지는 분포 장입이 가능하도록 하며, 내구성이 좋고 고장수리측면에서도 편의성을 갖추도록 한 용광로의 장입슈트 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용광로 내부에 광석을 장입시킬 때 노내 장입슈트의 경동 및 선회의 동작을 제어할 수 있는 용광로의 장입슈트 구동장치에 있어서, 용광로의 상부측에 고정되는 광석유입슈트의 외측으로 다수개의 실린더가 하향으로 고정되고, 상기 다수개의 실린더들은 그 로드들이 내측에 장입 슈트를 장착한 슈트결속 몸체에 연결되고, 상기 슈트 결속 몸체는 내측 상하 구동링과 외측 고정링을 통하여 용광로의 내주면에 상하로 회동가능하도록 장착되며; 그리고,상기 다수개의 실린더들은 로드를 인출하여 슈트 결속 몸체를 하부로 미는 인장행정과, 로드를 당겨서 슈트 결속 몸체를 상부측으로 당겨 올리는 수축행정을 하도록 슈트 구동부 몸체에 장착됨으로서, 상기 실린더들이 각각 차례로 구동되어 장입 슈트의 하단을 상하로 경동시키면서 회전시키도록 구성됨을 특징으로 하는 용광로의 장입슈트 구동장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치(1)는 제3도에 도시된 바와 같이, 용광로(105)의 상부측에서 광석유입슈트(113)가 중앙에 고정배치되는 부분의 용광로 내주면에 둥근 플랜지로서 슈트 구동부 몸체(7)가 조립되고, 상기 슈트 구동부 몸체(7)의 상면에 6개의 실린더(10)가 원주방향으로 등간격으로 설치되어 있으며, 그 중앙으로는 광석유입슈트(113)가 위치한다. 상기 6개의 실린더(10)들은 그 로드(12)들이 하향으로 연장되는 것으로서, 이들은 각각 콘트롤러(220)에 의해서 그 로드(12)들의 인출길이가 다르게 조절될 수 있다.

그리고, 상기 용광로(105)의 내주면에는 외측 고정링(20)이 용접시공되고, 상기 외측 고정링(20)에는 좌,우측으로 대향하여, 즉 180°의 원주방향 간격을 유지하면서 외측 고정링 베어링(24)이 조립되어 있다.

또한, 상기 외측 고정링(20)의 내측으로는 그 보다 직경이 작은 상하 구동링(30)이 위치되고, 상기 내측 상하 구동링(30)의 양측으로 형성된 회전축(32)들은 각각 상기 외측 고정링(20)의 베어링(24)에 회전가능하도록 장착되어 있다. 그리고, 상기 상하 구동링(30)은 상기 회전축(32)과는 직교하는 방향으로 각각 내측 상하 구동링 베어링(34)들을 형성하고 있다.

그리고, 상기 내측 상하 구동링(30)의 내측으로는 직경이 작은 슈트결속 몸체(50)가 배치되며, 상기 슈트결속 몸체(50)는 둥근 판재형 고리형상을 갖는 것으로서, 그 양측 외주면으로 180°대향 배치된 회전축(52)들은 상기 내측 상하 구동링(30)의 베어링(34)들에 회전가능하도록 장착되고, 슈트결속 몸체(50)의 내주면은 원통형의 노내 장입슈트(120)의 상단에 일체로 결속하고 있다. 상기 노내 장입슈트(120)는 그 상단직경이 광석 유입슈트(113)의 하단보다 직경이 큰 것으로서, 광석 유입슈트(113)의 하단의 일부가 노내 장입슈트(120)의 상단에 이부 중첩되어 끼워지는 것이다.

그리고, 상기 슈트결속 몸체(50)는 그 상면으로 6개의 실린더 로드 고정부(54)를 구성하여 상기 6개의 실린더 로드(12)와 결속되어 있다.

따라서, 상기 실린더(10)의 작동은 로드(12)들의 인출을 통하여 상기 슈트 결속 몸체(50)의 상부면을 누르게 되고, 이는 슈트 결속 몸체(50)가 내측 상하 구동링(30)에 대하여 회전축(52)을 중심으로 상하로 회동할 수 있도록 되며, 상기 슈트 결속 몸체(50)를 통하여 전달되는 로드(12)의 누름력이 내측 상하 구동링(30)에 미치는 경우, 상기 상하 구동링(30)은 그 회전축(32)을 중심으로 외측 고정링(20)에 대하여 상하로 회동가능한 것이다. 이러한 경우, 상기 슈트 결속 몸체(50)의 회전축(52)들과, 내측 상하 구동링(30)의 회전축(32)들은 서로 직교하도록 각각 배치되기 때문에, 결과적으로 상기 슈트 결속 몸체(50)는 외측 고정링(20)에 대하여 전,후,좌,우 사방이 상하로 눌리워져서, 노내 장입슈트(120)는 그 하단이 상하로 경동하면서 회전되어질 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 슈트 구동부 몸체(7)에 설치된 6개의 실린더(10)들이 로드(12)를 인출하여 슈트 결속 몸체(50)를 하부로 미는 인장행정과, 로드(12)를 당겨서 슈트 결속 몸체(50)를 상부측으로 당겨 올리는 수축행정을 하도록 장착되는 바, 이러한 경우 상기 6개의 실린더(10)들은 그 각각의 로드(12)들이 제로점에 위치되어 슈트결속 몸체(50)가 수평으로 유지되는 상태를 도 4에 도시된 바와 같이 유지하게 된다.

그리고, 6개의 실린더(10)들을 차례로 제8도의 그래프와 같이 구동시키면, 각각의 실린더(10)의 로드(12) 행정길이를 최대로 하였을 때에는, 제5도와 같이 원통형 노내 장입슈트(120)의 경동각도가 최대각도로서 약 50°가 되며, 6개의 실린더(10)들을 순차적으로 구동하면 원통 노내 장입슈트(120)가 실린더(10)의 로드(12)에 의해서 눌려지는 방향으로 50°씩 경동되면서 선회가 된다.

이러한 경우, 6개의 실린더(10)중의 어느 한 실린더(10)가 최대의 인장행정으로 로드(12)가 나왔을 때, 원통 노내 장입슈트(120)의 각도는 원통 노내 장입슈트(120)와 결속된 슈트결속 몸체(50)의 회전축(52) 부분이 내측 상하 구동링 베어링(34) 내부에서 회전하여 최대의 각도가 되는 바, 이를 위하여 상기 최대의 인장로드(12) 행정이 나온 실린더(10)에 대향하여 180°반대방향에 위치된 실린더(10)는 그 로드(12)가 최대의 축소행정을 거치게 되어 슈트 결속 몸체(50)의 상단을 상승시키게 된다.

그리고, 상기 최대의 인장로드(12) 행정이 나온 실린더(10)의 좌우측의 실린더(10)들은 상기 슈트 결속 몸체(50)의 경사각에 맞추어 인장행정을 이루어 로드(12)를 다소 인출하게 되고, 상기 실린더(10)에 대향하여 180°반대방향에서 그 로드(12)가 최대의 축소행정을 거치는 실린더(10)는 그 좌우측의 것이 슈트 결속 몸체(50)의 경사각에 맞추어 축소행정을 이루어 로드(12)를 다소 당겨서 유지하게 되는 것이다.

그리고, 상기 최대 인장행정의 실린더(10)의 행정이 줄어들면서 이에 인접한 실린더(10)의 행정이 최대 인장행정으로 커지게 되면, 내측 상하 구동링 베어링(34) 내부에 삽입된 슈트결속 몸체(50)의 회전축(52)이 회전하면서, 동시에 외측 고정링 베어링(24) 내부에 삽입된 내측 상하 구동링(30)의 회전축(32)이 회전하게 되면서 원통 노내 장입슈트(120)는 50°의 경동각도를 유지하면서 회전하게 된다.

이러한 방식으로 6개 실린더(10)가 차례로 동작하면 도 8의 그래프와 같이 동작한다.

상기 그래프에서 번호, 1,2,3,4,5,6들은 각각 6개의 실린더(10)들을 지정한 것이고, +α는 실린더(10)의 인장행정을, -α는 수축행정을 나타내며, 0는 슈트결속 몸체(50)가 수평으로 유지되는 제로점이다.

즉, 도 8의 그래프 상에서 임의의 P점에서의 각각의 실린더(10)들의 상태를 살펴보면, 아래와 같다. 즉, 1번 실린더(10)는 인장행정이 최대이고, 이에 180°대향하는 4번 실린더(10)는 수축행정이 최대이다. 그리고, 상기 1번 실린더(10)의 좌우측에 위치된 2번및 6번 실린더(10)들은 그 인장행정이 1번 실린더(10)의 인장행정의 약 1/2정도이고, 상기 4번 실린더(10)의 좌,우측에 위치된 3번및 5번 실린더(10)들은 그 수축행정이 4번 실린더(10)의 수축행정의 1/2정도이다. 따라서, 상기 노내 장입슈트(120)의 경동각도는 4번 실린더(10)측으로 치우친 약 50°의 최대 경동각도를 갖는 것이다.

한편, 도 9에는 3개의 실린더(10)를 이용하여 장입 슈트를 경동시키는 구조의 그래프를 도시한 것으로서, 이는 1번,3번,5번 실린더(10)가 차례로 구동되거나, 2번,4번,6번의 실린더(10)가 차례로 구동되어 장입 슈트를 경사시킬 수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 용광로 내부 열악한 분위기 조건에서 중 하중의 구동체가 대형 베어링으로 구동 되어지는 불합리한 조건을 배제하고 복잡한 구조를 실린더(10)작동식의 단순구조로 대체함으로서, 설비의 내구성을 높임과 동시에 설비비를 낮추고, 설비의 이용에 있어서 상부의 실린더(10) 6개를 사용하여 정밀분포 장입을 이룰 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 실린더(10) 3개를 이용하여도 우수한 분포조업이 가능하기 때문에 3개의 실린더(10)는 예비적 성격으로 활용하여 중요설비에 대한 돌발고장의 대안도 마련할 수 있으며, 또한 내부의 구조는 간단하고 회전이 없기 때문에 설비 보호를 위한 냉각계통의 채용시에도 폐쇄회로를 통한 고압의 고유속 냉각으로 냉각효율을 올릴수 있기 때문에, 용광로의 최근 고(高) 미분탄 조업으로 인한 노정부위의 고온에 적극적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 고로의 분진 및 가스등의 열악한 조건에서도 견딜 수 있어서 내구성이 우수하며, 간단한 구조를 갖춤으로서 보수 유지에도 우수한 효과를 갖는 것이다.

제 1도는 종래의 기술에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치를 도시한 단면도;

제 2도는 종래의 기술에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치의 경동장치 일측을 확대하여 도시한 단면도;

제 3도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치의 구성을 일부 절개하여 도시한 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 장입슈트의 경동 0상태를 도시한 부분 절개 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 장입슈트의 슈트경동 50도상태를 도시한 부분 절개 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 장입슈트의 슈트경동 50도상태의 후면을 도시한 부분 절개 사시도;

제 7도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 장입슈트부분의 일부절개 분해 사시도;

제 8도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 6개의 실린더가 차례로 동작하는 상태를 도시한 그래프도;

제 9도는 본 발명에 따른 용광로의 장입슈트 구동장치에 갖춰진 3개의 실린더가 차례로 동작하는 상태를 도시한 그래프도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

7..... 슈트 구동부 몸체 10..... 실린더

12.... 로드 20..... 외측 고정링

30.... 상하 구동링 34..... 베어링

50.... 슈트 결속 몸체 105.... 용광로

113... 광석 유입슈트 120.... 장입 슈트

140... 냉각판

Claims (4)

1. 용광로 내부에 광석을 장입시킬 때 노내 장입슈트(120)의 경동 및 선회의 동작을 제어할 수 있는 용광로의 장입슈트 구동장치에 있어서,

   용광로(105)의 상부측에 고정되는 광석유입슈트(113)의 외측으로 다수개의 실린더(10)가 하향으로 고정되고, 상기 다수개의 실린더(10)들은 그 로드(12)들이 내측에 장입 슈트(120)를 장착한 슈트결속 몸체(50)에 연결되고, 상기 슈트 결속 몸체(50)는 내측 상하 구동링(30)과 외측 고정링(20)을 통하여 용광로(105)의 내주면에 상하로 회동가능하도록 장착되며; 그리고,

   상기 다수개의 실린더(10)들은 로드(12)를 인출하여 슈트 결속 몸체(50)를 하부로 미는 인장행정과, 로드(12)를 당겨서 슈트 결속 몸체(50)를 상부측으로 당겨 올리는 수축행정을 하도록 슈트 구동부 몸체(7)에 장착됨으로서, 상기 실린더(10)들이 각각 차례로 구동되어 장입 슈트(120)의 하단을 상하로 경동시키면서 회전시키도록 구성됨을 특징으로 하는 용광로의 장입슈트 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 외측 고정링(20)은 용광로(105)의 내주면에 용접시공되고, 상기 외측 고정링(20)에는 좌,우측으로 대향하여, 즉 180°의 원주방향 간격을 유지하면서 외측 고정링 베어링(24)이 조립되고, 상기 외측 고정링(20)의 내측으로는 그 보다 직경이 작은 상하 구동링(30)이 위치되고, 상기 내측 상하 구동링(30)의 양측으로 형성된 회전축(32)들은 각각 상기 외측 고정링(20)의 베어링(24)에 회전가능하도록 장착되어짐을 특징으로 하는 용광로의 장입슈트 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 상하 구동링(30)은 상기 회전축(32)과는 직교하는 방향으로 각각 내측 상하 구동링 베어링(34)들을 형성하고, 상기 내측 상하 구동링(30)의 내측으로는 직경이 작은 슈트결속 몸체(50)가 배치되며, 상기 슈트결속 몸체(50)는 둥근 판재형 고리형상을 갖는 것으로서, 그 양측 외주면으로 180°대향 배치된 회전축(52)들이 상기 내측 상하 구동링(30)의 베어링(34)들에 회전가능하도록 장착되는 것임을 특징으로 하는 용광로의 장입슈트 구동장치.
4. 삭제