KR100520243B1 - 용융금속용기용슬라이딩게이트밸브 - Google Patents

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Abstract

용융금속 용기에 사용하는 슬라이딩 게이트 밸브(20)는 내화 기판(25)과 스프링(26)에 의하여 기판에 밀봉접촉하도록 슬라이더 장치(23)내에 설치된 내화 슬라이딩판(25)을 포함하는 하우징 프레임(22)으로 구성됨. 하우징 프레임(22)은 탕출구(12)를 가로지르도록 용기(10)에 고정된 탕출구 하방의 가이드 트랙(52)을 따라 기판(25) 및 슬라이딩판(26)과 함께 설치되고 이동할수 있고 일정한 거리를 이동한 후에는 용기(10)로부터 해체할수 있게 되었음. 하우징 프레임(22)은 또한 작동체(80)에 분리할수 있게 결합시키기 위한 커플링 페그(62)을 갖고 있으며, 작동체(80)는 하우징 프레임(22)을 가이드 트랙(52)을 따라 이동시키고 용기(10)에 분리 또는 결합시키는 역할을 함. 이러한 분리 및 결합 공정은 간단한 수동 조작에 의하여 이루어 질수 있음.

Description

용융금속 용기용 슬라이딩 게이트 밸브
본 발명은 내화 고정판과 내화 슬라이딩판이 설치된 하우징 프레임을 포함하는 용융금속 용기용 슬라이딩 게으트 밸브에 관계되는 것으로서, 특히 내화기판과 스프링에 의하여 내화 기판에 밀봉 접촉하도록 슬라이더 장치내에 설치된 내화 슬라이딩 판을 갖고 있는 하우징 프레임을 포함하고 슬라이더 장치는 구동장치에 의하여 전후진할수 있게 구성된 용융금속용기에 사용하는 슬라이딩 게이트 밸브에 관한 것이다.
독일특허 DE-C2 2523928호에는 용융금속 용기, 예를들면 전로에 사용하는 슬라이딩 게이트 밸브가 기재되어 있는바, 이 슬라이딩 게이트 밸브는 슬라이딩 판, 기판 및 배출관으로 알려진 공지된 내화 마모부품으로 조립된 밸브 조립체를 포함하고 있다. 이와 같은 밸브 조립체는 아이 볼트와 가이드 펙에 의하여 전로의 탕출구에 결합된 프레임에 설치된다. 이러한 밸브 조립체의 설치시에는 밸브의 기판 돌출부를 탕출구의 노즐 브릭에 형성된 홈속에 삽입하고 기판과 노즐브릭 사이에 모르타르를 주입하여 경화시키므로서 기판과 노즐벽돌 사이로 용융금속이 누출되는 것을 방지하여 내화부품들 사이로 용융금속이 누출되므로서 전체 슬라이딩 게이트 밸브의 파손을 야기하는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로 밸브판들은 심하게 마모되므로 정기적으로 교체하여야 한다. 밸브판들을 교체하기 위하여는 밸브를 뜨거운 전노로부터 분리하고 밸브판들을 빼내어 교체한다음 전노의 탕출구에 재설치하여야 하므로 교체작업은 많은 노동을 필요로 한다. 더구나 밸브를 재설치할때는 앞에서도 설명한바와 같이 기판과 탕출 벽돌 상이에 모르타르를 처리하여 밀봉시켜야 하는 복잡한 공정을 거쳐야 한다.
본 발명의 목적은 자동화된 간단한 방법으로 용융금속 용기에 설치 및 해체할수 있으면서 밸브판들사이는 물론이고 밸브판과 탕출 노즐벽돌 사이의 밀봉이 완전하게 이루어지는 슬라이딩 게이트 밸브를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은 청구범위 1항에 기재된 본 발명의 슬라이딩 게이트 밸브에 의하여 달성된다.
본 발명에 의한 슬라이딩 게이트 밸브에 따르면 전노와 같은 뜨거운 용융금속 용기에서도 마모된 밸브판의 교체가 비교적 단시간내에 이루어 질수 있다. 전로에 사용하는 슬라이딩 게이트 밸브는 내화판들이 600mm 이상 길므로 이들을 수동으로 교체하는 것이 간단한 일이 아니다. 본 발명에 따르면 이러한 문제점들도 쉽게 해결된다.
이하 본 발명의 실시예들을 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 용융금속을 수용하는 용기(10)의 탕출구(12)에 설치된 슬라이딩 게이트 밸브(20)를 보여준다. 이 용기(10)는 탕출구(12)가 저면에 위치하지 않고 측벽의 상부에 위치하고 있는 전로이다. 이 전로는 내부의 용융금속을 비울 때 기울여서 용융금속이 탕출구(12)를 통하여 래들이나 그에 유사한 용기속으로 흘려보낸다. 도면에는 전로 형태로된 용기(10)의 탕출구 소켓(14)이 도시되었는데, 이 탕출구 소켓(14)은 내화 내부 배출관(11)과 이 배출관을 둘러싸는 내화 외부관(16) 및 그 외측의 모르타르층(15)과 모르타르 외부를 둘러싸는 금속 외피를 갖고 있다. 이 용기(10)는 독일특허 DE-C 2523928호에 도시된 용융금속 용기에 유사한 구조로 되었다. 탕출구 소켓(14)의 외단부에는 슬라이딩 게이트 밸브(20)가 부착되는 설치판(40)이 분리할수 있게 설치되었다.
전술한 슬라이딩 게이트 밸브(20)는 하부의 슬라이딩 표면(28)을 갖는 내화 기판(25), 전술한 슬라이딩 표면에 밀착되는 슬라이딩판(26) 및 이들을 지지하는 슬라이더 장치(23)를 포함한 하우징 프리임(22)을 갖고 있다. 전술한 슬라이더 장치(23)는 구동장치에 연결된 푸시 로드(29)에 의하여 전·후진하면서 슬라이딩 게이트 밸브(20)를 개방위치와 폐쇄 위치로 이동시킨다. 슬라이딩판(26)의 주변에는 용융 금속을 래들속으로 배출하는 내화 배출관(32)이 위치하고 있다. 슬라이딩 게이트 밸브는 탕출구를 개방하거나 폐쇄하는 위치에만 놓일 수 있고 배출량을 조절할 수 없게 되었다.
기판(25)은 상부 슬라이딩 평면(27)과 이 슬라이딩 평면 (27)에 평행한 하부 슬라이딩 평면(28)을 갖고 있으며, 슬라이딩 평면(28)과 평행한 방향으로는 이동할수 없게 고정되었으나 수직방향으로는 이동할수 있게 하우징 프레임(22)내에 설치되었다. 따라서 이 기판(25)은 탕출구(12)에 고정되는 내화 상부판(42)쪽으로 밀착되어 밀봉작용을 하도록 되었다. 전술한 기판(25)은 하우징 프레임(22)내에 전술한 판들을 가로지르도록 이동할수 있게 설치된 카셋트(25')내에 설치된다. 이러한 구성은 판(26)(28)과 슬라이더 장치(23)가 하우징 프레임(22)과 함께 용기(10)에 설치하거나 용기로부터 분리될수 있도록 한다.
본 발명에 따르면 하우징 프레임(22)은 슬라이딩판(26) 및 기판(25)과 함께 용기(10)에 탕출구(12)를 가로지르도록 부착된 가이드 트랙(52)에 길이방향으로 이동할수 있게 설치된다. 하우징 프레임(22)은 일정한 거리를 이동시킨후 용기(10)로부터 분리할수 있게 되었다. 더구나, 하우징 프레임(22)은 용기로부터 분리시키거나 용기에 결합시킬때 트랙(52)를 따라 이동시키기 위한 작동장치에 연결하는 최소한 하나의 연결 수단을 갖고 있다. 이러한 하우징 프레임(22)의 연결 수단은 결합상태에서 견고하게 연결되는 삽입연결 방식으로 작동장치의 작동간에 부착된 소켓에 결합될수 있는 커플링 페그(62)의 형태로 구성될수 있다.
디스크 형태로 구성된 내화 상부판(42)은 저면(43)이 평면으로 되었고 상면에는 배출관(11)의 둥그런 단부가 삽입되어 모르타르로 고정되는 요입부(44)가 형성되었다. 이 상부판(42)은 플렌지(42')로 둘러싸였으며, 플렌지(42')는 설치판(40)의 원륜상 홈(41) 밑으로 삽입되어 고정수단(45)으로 고정되게 되었다. 슬라이딩 게이트 밸브(20)를 해체할때는 이 상부판(42)도 함께 분리시켜 교체할수 있다. 조립상태에서는 상부판(42)의 저면(43)이 설치판(40)의 저면 밑으로 돌출되어 프레임(22)의 상면 위로 돌출된 기판(25)의 상부 평면(27)과 접촉하게된다.
내화 기판(25), 슬라이딩판(26) 및 배출관(32)들은 지르코니아 같은 고급 내화물질로 형성될수 있으며, 이들은 각각 금속밴드로 둘러쌀수 있다.
설치판(40)에는 가동성 연결구(30)가 부착되었다. 이 연결구는 슬라이더 장치(23)를 푸시 로드(29)에 결합시킴과 동시에 하우징 프레임(22)을 탕출구(12)밑으로 회동시킬 때 하우징 프레임(22)이 용기(10)로부터 분리되지 않게 하는 역할을 한다. 이 연결구(30)는 설치판(40)에 부착되는 플렌지 부분(33)과 설치판(40)에 회동되게 설치되는 연결관(34)을 갖고 있는바, 연결관(34)에는 푸시 로드(29)가 삽입되는 구멍(35)이 형성되었다. 연결관(34)은 내주면에 조립상태에서 플렌지(22')와 결합되는 다수의 돌기(36)를 갖고 있는바, 이 돌기들은 하우징 프레임(22)에 연결되어 하우징 프레임(22)을 용기(10)에 분리할수 있게 고정시키는 역할을 한다.
도 2 및 3에 도시된바와 같이, 보울트 등에 의하여 용기(10)에 결합된 설치판(40)은 길이 방향의 양측에서 하우징 프레임(22)에 돌출되게 형성된 지지 암(55)이 지지되는 내측 안내로(53)를 갖고 있는 서로 평행한 두 개의 L-형 가이드 트랙(52)을 갖고 있다. 두 지지암(55)의 내측에는 다수의 판 스프링으로된 스프링 패킷(56)을 포함하는 스프링장치가 서로 인접되게 설치되었다. 전술한 스프링 장치는 각각 다수의 판 스프링 패킷(56)과 안내로(53)에 지지되는 안내 지지판(56')으로 구성된다. 판 스프링 패킷(56)들은 각개 안내 지지판(56')에 축압을 생성한다. 도시된 바와 같은 슬라이딩 게이트 밸브(20)의 압축상태에서는 힘이 판 스프링 패킷(56)에서 발생하여 하우징 프레임(22), 슬라이더 장치(23) 및 그 위에 설치된 내화 기판(25)을 통하여 상부판(42)으로 전달되어 주입중의 용융금속이 내화 판(25),(26)과 상부판(42)들 사이에서 누출되지 않도록 한다.
하우징 프레임(22)은 커플링 펙(62)에 결합된 작동체(80)에 의하여 가이드 트랙의 길이방향에서 용기로부터 분리될수 있다. 이 프레임을 분리하기 위하여는 우선 슬라이더 장치(23)로부터 푸시 로드(29)를 해체시키기 위하여 수동 작동간(34')을 이용하여 연결관(34)을 90°회전시켜야 한다. 이어서 하우징 프레임(22)을 도면의 평면에서 좌측으로 이동시키면 지지암(55)은 가이드 트랙(52)과의 결합이 해제되면서 용기로부터 분리되어 뜨거운 전로에서 떨어진 조립위치로 이동하게 된다. 이러한 상태에서 내화판들을 교체할수 있다.
도 4에 도시된바와 같이 동일한 크기로된 4개의 스프링 패킷(56)이 각개 지지 암(55)에 일열로 설치되어 있다. 이들은 스프링 패킷(56)의 안내 지지판(56')이 하우징 프레임의 이동방향에 대하여 1 - 2°의 각도로 경사지게 만곡된 안내로(53)의 결합 표면(53'')에 평행하게 연장된 하부 결합 표면을 갖는 선을 형성하도록 서로 분리되게 설치되었다. 하우징 프레임(22)을 앞에서 설명한 상태로 이동시키면 스프링 패킷(56)은 하우징 프레임(22)이 대략 두 스프링 패킷 사이를 이동하기 바로 전에 결합 표면의 경사배치에 의하여 응력을 받는다. 그 결과 상부판(42)의 저면에 대한 기판(25)의 상부 슬라이딩 표면(27)의 압력은 작동위치에 근접한 짧은 거리에서만 영향을 받는다. 또한 안내로(53)는 경사면(53')이 형성된 출구측에 형성되어 있어서 하우징 프레임(22)이 안전하게 가이드 트랙내로 들어갈수 있게 되었다.
도 5는 작동간(34')에 의하여 90°각도로 선회할수 있는 구멍(35)을 갖는 연결구(30)의 두 부분 연결관(34)을 보여준다. 하우징 프레임이 설치되었을 때 작동간(34')를 밑으로 이동시키면 후자의 플렌지(22')는 용기(10)에 고정된 푸시 로드(29)에 의하여 이동되게 된다. 이러한 목적을 위하여 푸시 로드(29)는 그 선단부에 볼(29')을 갖고 있는바, 이 볼(29')은 평평한 측면을 갖고 있고 플렌지(22')에 설치된 연결부(23')의 해당하는 연결공속으로 삽입되어 푸시 로드가 회전한 후 푸시 로드에 결합된다. 이 플렌지가 단부위치로 밀리면 연결관(34)은 푸시 로드(29)와 함께 90°회전하게되고, 그에 따라 평평한 측면을 갖는 푸시 로드(29)는 슬라이더 장치(23)의 플렌지(22')에 설치된 연결부(23')에 연결된다. 이어서 슬라이더 장치(23)는 유압장치와 같은 구동장치에 의하여 요구하는 위치로 이동할수 있게 된다. 작동간(34')은 도 2에 도시된 잠금장치(38)에 의하여 회전하지 않도록 고정된다. 하우징 프레임(22)을 해체할 때는 푸시 로드(29)를 분리한 다음 조립시와 반대 순서로 해체한다.
도 6은 작동체(80)의 구조를 도시한 개략도로서, 작동체(80)는 대차(87)에 설치되어 화살표 방향으로 조절할수 있게 된 지지체(86), 지지체에 설치된 기계실(85) 및 작동 실린더(84)를 포함하고 있다. 이 지지체(86)는 기대(90)에 고정된 수직 조절 지지다리(89)를 갖고 있다. 또한 지지체(86)에는 협지구(88)가 회동할수 있게 연결되었는바, 이 지지구는 용기(10)에 대한 작동체(80)의 위치를 결정하여 용기(10)에 부착된 설치판(40)의 양측에 있는 센터링 페그(83)위에 놓이도록 한다. 작동체 (80)는 전술한 위치선정에 따라 용기(10)의 공간 위치를 결정한다. 즉, 전술한 작동 실린더(84)의 연결관(82)는 베이어닛 결합 방법에 의하여 커플링 페그(62)에 결합된다. 작동체(80)를 구성하는 작동실린더(84)의 피스톤 로드(81)단부에 결합된 연결관(82)은 하우징 프레임(22)의 카플링 페그(62)에 결합시켜 회전시키면 페그에 고정된다. 전로에 부착된 하우징 프레임(22)은 피스톤 로드(81)의 축방향 이동에 의하여 연결구(30)로부터 해체된다. 작동 실린더(84)는 전술한 작동이 일어 나도록 기계실(85)의 회전 연결구(92)에 실린더 장치(91)에 의하여 수평축 주위를 회전하도록 설치된다. 슬라이딩 게이트 밸브는 전술한 작동체에 의하여 분리된후 대차(87)에 의하여 열과 먼지가 차단된 위치로 이동시킨다.
전술한 도면에 의한 설명은 예를 들어 설명한 것으로서, 발명의 범주내에서 다른 개량이 있을수 있다. 예를 들면 스프링 뭉치는 하우징 프레임에 설치하는 대신 안내로(53)를 형성하는 공지의 경사 레바로 작동하는 가이드 트랙에 설치할수도 있다.
본 발명에 의하면 고온의 전로로부터 슬라이딩 게이트 밸브를 간단하게 해체하고 조립할수 있으므로 사용중 파손되거나 마모된 밸브의 부품을 쉽게 교체할수 있는 효과가 있다. 따라서 본 발명의 슬라이딩 게이트 밸브는 전기로, 연속 주조장치에 사용하는 래들 및 기타의 분배용기에서 용융금속의 배출을 제어하는데 유용하게 이용될수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 슬라이딩 게이트 밸브의 종단면도,
도 2는 도 1에 도시된 슬라이딩 게이트 밸브의 저면도,
도 3은 도 1에 도시된 슬라이딩 게이트 밸브의 부분 단면도,
도 4는 도 1의 슬라이딩 게이트 밸브에 설치된 하우징 프레임내의 스프링 장치를 보여주는 부분 단부도,
도 5는 도 1의 슬라이딩 게이트 밸브에 사용되는 연결구의 측면도이고
도 6은 용기에 설치된 도 1의 슬라이딩 게이트 밸브의 작동체를 보여주는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...용기 11...배출관 12...탕출구 14...탕출구소켓 15...모르타르층
16...외부관 20... 슬라이딩 게이트 밸브 22...하우징 프레임 22'...플렌지
23...슬라이더장치 25...기판 26...슬라이딩판 27...상부 슬라이딩 표면 28...하부 슬라이딩 표면 29...푸시 로드 29'...볼 30...연결구 32...배출관 33...플렌지 부분 34...연결관 34'...작동관 35...구멍36...돌기
38...잠금장치 40...설치판 41...홈 42...상부판 43...저면 44...요입부
45...고정수단 52...가이드 트랙 53...안내로 53'...경사면 53''...결합 표면 55...지지암 56...스프링 패킷 56'...지지판 62...커플링 페그 80...작동체 81...실린더 82...연결관 83...센터링 페그 84...실린더 85...기계실 86...지지체 87...대차 88...협지구 89...지지 다리 90...기대 91...실린더 장치 92...회전 연결구

Claims (13)

  1. 내화 기판(25)과 스프링장치(56)에 의하여 전술한 내화 기판에 밀착되도록 슬라이더 장치(23)내에 설치된 내화 슬라이딩판(26)을 포함하는 프레임 하우징(22)을 갖고 있고 슬라이더 장치(23)는 구동장치에 의하여 전후진할수 있게된 용융금속 용기에 사용하는 슬라이딩 게이트 밸브에 있어서, 하우징 프레임(22)이 탕출구(12)를 가로 지르도록 용기(10)에 부착된 가이드 트랙(52)상에서 슬라이딩판(26) 및 기판(25)과 함께 이동할수 있도록 탕출구 하방에 설치되었으며, 상기 하우징 프레임(22)은 기판(25)와 슬라이딩판(26)의 용융 금속용기의 탕출구(12) 하방에 놓이는 제1위치에서 하우징 프레임(22)이 분리될 수 있는 제2위치 사이를 이동할 수 있게 되었으며, 상기 하우징 프레임(22)은 하우징 프레임(22)을 가이드 트랙(52)상에서 이동시켜 용기(10)에 고정시키거나 분리하는 작동체(80)에 분리할수 있게 결합시키는 최소한 하나의 연결수단을 갖고 있음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  2. 제1항에서, 하우징 프레임(22)의 연결수단이 작동체(80)의 작동 실린더(84)에 결합된 연결관(82)에 베이어닛 결합방법에 의하여 결합되는 커플링 페그(62)와 같은 구조로 되었음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  3. 제1항에서, 가이드 트랙(52)이 외단부에 경사면(53')을 갖는 안내로(53)를 형성하는 서로 평행하게 설치된 두 개의 L-형 트랙으로 형성되었고, 하우징 프레임(22)은 양측에 있는 지지암(55)에서 전술한 안내로(53)를 따라 길이방향으로 이동할수 있게 되었음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  4. 제1항에서, 용기(10)에 고정된 하우징 프레임(22)은 작동체(80)에 의하여 가이드 트랙(52)을 따라 주입 위치로 상승 이동하게 되었고 전술한 하우징 프레임(22)의 이동중에 슬라이딩 판(26), 기판(25) 및 용기(10)에 고정된 내화 상부판(42) 간의 밀착이 이루어 지게 되었음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  5. 제1항에서, 용기(10)가 주입위치로 이동한 하우징 프레임(22)을 용기에 고정시킴과 동시에 슬라이더 장치(23)를 용기(10)에 설치된 구도장치에 연결된 푸시 로드(29)에 결합시키는 연결구(30)를 갖고 있음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  6. 제5항에서, 연결구(30)가 설치판(40)과 전술한 설치판에 회동할수 있게 결합된 연결관(34)에 고정된 플렌지 부분(33)을 포함하고, 연결관(34)은 하우징 프레임(22)의 플렌지(22')에 분리할수 있게 결합되는 내부 돌기(36)를 갖고 있으며 푸시 로드(29)에 회전할수 있게 결합되었음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  7. 제1항에서, 이 슬라이딩 게이트 밸브가 용기(10)에 작동체(80)의 지지간이 용기의 순간 위치를 결정하도록 하는 위치선택 수단을 갖고 있음을 특징으로 하는슬라이딩 게이트 밸브.
  8. 제3항에서, 안내로(53)가 스프링 패킷(56)을 가이드 트랙(52)속으로 이동시킬 때 단부위치까지 이동하기 직전에 스프링 패킷(56)에 의하여 하우징 프레임(22)에 압착되도록 설치되었음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  9. 제 8항에서, 스프링 패킷(56)가 하우징 프레임(22)의 이동방향으로 만곡지게 형성된 안내로(53)의 결합 표면(53'')과 평행하게 연장된 하부 결합 표면에 대하여 직선상으로 배치된 안내판(56')을 갖고 있음을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트 밸브.
  10. 제1항에 청구된 슬라이딩 게이트 밸브용 하우징 프레임에 있어서, 이 하우징 프레임(22)이 내부에 기판(25)과 슬라이딩판(26)을 갖고 있고, 작동체(80)와 양측에서 용기에 결합되도록 설치된 지지암(55)을 분리할수 있게 결합시키기 위한 최소한 하나의 연결수단을 갖고 있음을 특징으로 하는 하우징 프레임.
  11. 제1항에서 청구된 슬라이딩 게이트 밸브용 설치판에 있어서, 이 설치판(40)이 하우징 프레임(22)을 지지하는 서로 평행한 두 개의 가이드 트랙(52)과 내화 상부판(42)이 설치되는 구멍을 갖고 있음을 특징으로 하는 설치판.
  12. 제 11항에서, 이 설치판(40)이 작동체(80)용 위치선택 수단을 갖고 있음을 특징으로 하는 설치판.
  13. 제1항에 청구된 슬라이드 게이트 밸브용 작동체에 있어서, 이 작동체(80)가 용기(10)의 경사 위치를 결정하는 지지구(88)와 전술한 작동체가 하우징 프레임(22)을 지지구하여 용기(10) 쪽으로 전·후진 할수 있게 하는 연결수단을 갖는 작동 실린더(84)를 갖고 있음을 특징으로 하는 작동체.
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