KR100751474B1 - 용강 주입 개폐 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용강이 담겨지는 용기에 연결되는 출강 노즐의 개폐를 조절하는 용강 주입 개폐 장치에 있어서, 상기 용기의 하부에 결합되고 상기 용기와 연통되는 상부 관통공을 포함하는 상부 플레이트, 상기 출강 노즐의 상단에 결합되고 상기 출강 노즐과 연통되는 하부 관통공을 포함하는 하부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며 이동 관통공이 관통 형성된 개폐 플레이트 및 상기 개폐 플레이트가 끼워지도록 그의 외형에 대응하는 형상의 개구가 형성되고, 상기 상부 플레이트 하단과 상기 하부 플레이트 상단 사이에서 슬라이딩 가능한 하우징을 포함하고, 상기 개폐 플레이트는 상기 하우징의 개구 내에 일 방향으로 결합되는 외형을 갖는 것을 특징으로 하는 용강 주입 개폐 장치를 제공한다. 이에 따라 용강 주입 개폐 장치의 조립을 정확하게 결합함으로써, 용강의 주입을 신속하고 안전하게 제어하고, 용강 유출을 방지하여 설비 파손 및 안정성 저해를 방지할 수 있다.
제강, 연속 주조, 용강, 래들, 턴디시, 노즐, 용강 유출

Description

용강 주입 개폐 장치 {Apparatus for controling pouring of melting steel}
도 1은 종래의 용강 주입 개폐 장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치를 도시한 분해 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치의 하우징과 개폐 플레이트를 도시한 결합 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치의 폐쇄 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치의 개방 상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치가 설치된 주조 설비의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부 플레이트 20 : 개폐 플레이트
30 : 하부 플레이트 40 : 하우징
100 : 용강 주입 개폐 장치 200 : 용강
300 : 래들 400 : 래들 노즐
500 : 턴디시 600 : 턴디시 노즐
700 : 주형 800 : 주편
본 발명은 용강 주입 개폐 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강이 담겨지는 용기에 연결되는 출강 노즐의 개폐를 제어할 수 있는 용강 주입 개폐 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제강 공정은 용선 예비 처리 공정, 전로 정련 공정, 이차 정련 공정 및 연속 주조 공정 순으로 진행된다.
연속 주조 공정은 정련된 용강을 담고 있는 래들(ladle)을 래들 터렛트(ladle turret)에 안착하고, 래들(ladle)로부터 용강을 공급 받아 일시적으로 저장한 후 각 스트랜드(strand)로 분배하는 기능을 가진 턴디시(tundish)에 용강을 수용하고, 복수의 주형(mold) 내에 동시에 분배, 주입하도록 하여 이루어진다.
이러한 연속 주조 공정의 시작은 래들 하부에 설치된 노즐을 개방시켜 래들내의 용강이 하부의 턴디쉬에 주입됨으로써 이루어진다. 즉, 래들의 하부에 용강 주입을 위한 노즐이 형성되고, 노즐의 직하방에는 턴디쉬가 위치하여, 금속이 용해된 용강은 래들의 내부에 채워진 상태에서 노즐을 통해 턴디쉬로 부어지고, 부어진 용강은 주형을 따라 진행하며 주편으로 제조된다. 여기서, 노즐은 용강이 주입되기 전에 폐쇄된 상태이어야 한다. 이를 위해 노즐의 개방과 폐쇄를 제어할 수 있는 용강 주입 개폐 장치가 래들의 하단에 설치된다.
도 1은 종래의 용강 주입 개폐 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 용강 주입 개폐 장치는 각각 용강의 유동 통로가 형성되도록 관통공(2, 4, 6)이 형성된 상부 플레이트(1), 개폐 플레이트(3) 및 하부 플레이 트(5)가 상부로부터 순차적으로 배치되고, 상기 개폐 플레이트(3)는 상기 상부 플레이트(1)와 하부 플레이트(5) 사이에서 슬라이딩 이동 가능한 하우징(7)에 결합되어 구성된다.
이러한 용강 주입 개폐 장치는 상부 플레이트(1)와 하부 플레이트(5) 사이에서 슬라이딩 이동되는 개폐 플레이트(3)에 의해 노즐을 선택적으로 개방 및 폐쇄할 수 있고, 용강의 주입을 제어할 수 있다.
용강이 하부로 주입되도록 할 경우, 상기 개폐 플레이트(3)는 용강의 유동 통로가 형성되도록 상부 플레이트(1)의 상부 관통공(2)과 하부 플레이트(5)의 하부 관통공(6) 사이에 이동 관통공(4)이 위치될 수 있게 이동된다. 반대로 용강이 하부로 주입되는 것을 차단할 경우, 상기 개폐 플레이트(3)는 이동 관통공(4)이 상부 플레이트(1)의 상부 관통공(2)과 하부 플레이트(5)의 하부 관통공(6)을 연통하는 영역을 벗어나도록 이동되어 용강의 주입을 차단하게 된다.
그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 용강 주입 개폐 장치는, 개폐 플레이트나 하우징의 조립부에 별도의 표시가 없기 때문에 하우징에 끼워지는 개폐 플레이트의 조립 방향을 반대로 결합하는 경우가 있다. 즉, 개폐 플레이트의 이동 관통공이 정중앙에 위치하는 것이 아니기 때문에, 하우징과 개폐 플레이트의 조립 방향에 따라 이동 관통공의 위치도 다르게 배치된다. 이러한 경우, 상부 및 하부 플레이트와 개폐 플레이트 간의 정렬 오류로 인해 용강의 주입을 제어하기 어려울 뿐만 아니라, 노즐의 개폐 작동을 제대로 할 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라 용강 유출로 인한 작업 사고가 발생하여 주조 작업을 중단해야 하는 경우가 발생하고, 설비 파손에 의한 수리비의 증대를 초래할 뿐만 아니라, 작업자의 안전을 저해하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용강 주입 개폐 장치의 조립을 정확하게 결합함으로써, 용강의 주입을 신속하고 안전하게 제어하고, 용강 유출을 방지하여 설비 파손 및 안정성 저해를 방지할 수 있는 용강 주입 개폐 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용강이 담겨지는 용기에 연결되는 출강 노즐의 개폐를 조절하는 용강 주입 개폐 장치에 있어서, 상기 용기의 하부에 결합되고 상기 용기와 연통되는 상부 관통공을 포함하는 상부 플레이트, 상기 출강 노즐의 상단에 결합되고 상기 출강 노즐과 연통되는 하부 관통공을 포함하는 하부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며 이동 관통공이 관통 형성된 개폐 플레이트 및 상기 개폐 플레이트가 끼워지도록 그의 외형에 대응하는 형상의 개구가 형성되고, 상기 상부 플레이트 하단과 상기 하부 플레이트 상단 사이에서 슬라이딩 가능한 하우징을 포함하고, 상기 개폐 플레이트는 상기 하우징의 개구 내에 일 방향으로 결합되는 외형을 갖는 것을 특징으로 하는 용강 주입 개폐 장치를 제공한다.
상기 하우징의 개구와 상기 개폐 플레이트 중 어느 하나의 일측에는 음각의 조립홈이 형성되고, 상기 일측에 대응하는 다른 하나의 일측에는 양각의 돌출부가 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 용강 주입 개폐 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 용강 주입 개폐 장치는 용강이 담겨지는 용기의 하부에 결합되고 상기 용기와 연통되는 상부 관통공(15)을 포함하는 판 형의 상부 플레이트(10)와, 용강의 주입을 위한 노즐 상단에 결합되고 상기 노즐과 연통되는 하부 관통공(35)을 포함하는 판 형의 하부 플레이트(30)와, 상기 상부 플레이트(10)와 상기 하부 플레이트(30) 사이에 용강의 유동 통로가 형성되도록 이동 관통공(25)이 관통 형성된 판 형의 개폐 플레이트(20)와, 상기 개폐 플레이트(20)가 끼워지도록 그의 외형에 대응하는 형상의 개구(45)가 형성되고 상기 상부 플레이트(10) 하단과 상기 하부 플레이트(30) 상단 사이에서 슬라이딩 이동 가능한 하우징(40)을 포함한다. 여기서, 상기 개폐 플레이트(20)는 상기 하우징(40)의 개구(45) 내에 일 방향으로 결합되는 외형을 갖는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 본 실시예는 하우징(40)과 개폐 플레이트(20)의 결합 평면도를 도시한 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(40)의 개폐 플레이트(20)가 끼워지는 개구(45) 일측에는 음각의 조립홈(47)이 형성되고, 이에 대응하는 개폐 플레이트(20)의 일측에는 양각의 돌출부(27)가 형성되어, 상기 조립홈(47)과 돌출부(27)가 일치하도록 결합된다.
상기 개폐 플레이트(20)의 상부 및 하부에 각각 배치되는 상부 및 하부 플레 이트(10, 30)는 용강이 담겨지는 용기의 하부에 고정되어 형성된다. 상부 플레이트(10)의 상부 관통공(15)과 하부 플레이트(30)의 하부 관통공(35)은 각각 그 중심이 일치되어 상기 용기 및 용강의 주입을 위한 노즐과 연통된 상태이다.
상기 하우징(40)은 중심부가 관통된 개구(45)를 포함한 판 형상으로, 상기 개구(45)의 내측면의 일측에는 개폐 플레이트(20)의 정확한 조립을 위한 음각의 조립홈(47)을 포함한다. 또한, 상기 상부 및 하부 플레이트(10, 30)가 안착되도록 슬라이딩 이동 방향으로 상하부의 양측단에 돌출형성된 단턱을 더 포함할 수 있다.
상기 개폐 플레이트(20)는 상기 하우징(40)의 개구(45)와 동일하거나 작은 크기의 판 형상으로, 개폐 플레이트(20)의 일측에 상기 하우징(40)의 조립홈(47)에 대응하는 양각의 돌출부(27)를 포함한다. 또한, 용강의 유동 통로가 형성되도록 소정 영역이 관통 형성된 이동 관통공(25)을 포함한다.
상기 개폐 플레이트(20)는 상기 하우징(40)의 개구(45)에 끼워져, 하우징(40)의 외측으로부터 형성된 고정 볼트(48)를 통해 고정 결합시킬 수 있다. 이 때, 하우징(40)의 조립홈(47)과 개폐 플레이트(20)의 돌출부(27)가 일치하도록 결합된다. 즉, 일측에 형성된 조립홈(47)과 돌출부(27)로 인해, 이들이 일치할 때만 결합되도록 하여 하우징(40)과 개폐 플레이트(20)의 조립 방향을 특정할 수 있다. 이는 조립이 용이하여 간단하게 교체 및 분리할 수 있으며, 조립홈(47)과 돌출부(27)로 인해 개폐 플레이트(20)의 조립 방향을 혼동하지 않고 정확하게 일 방향으로만 조립할 수 있는 이점이 있다.
이러한 조립홈(47) 및 돌출부(27)는 하우징(40)과 개폐 플레이트(20)의 올바 른 결합을 위한 바람직한 위치에 형성될 수 있고, 그 형상이 도시한 바와 같은 사각 형상에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다. 또한 본 실시예에서는 하우징(40)의 개구(45)에 음각의 조립홈(47)이 형성되고 개폐 플레이트(20)에 이에 대응하는 양각의 돌출부(27)가 형성되었으나, 이에 한정되지 않고, 하우징의 개구에 양각의 돌출부가 형성되고 개폐 플레이트에 이에 대응하는 음각의 조립홈이 형성되어 결합될 수도 있다.
또한 본 실시예는 하우징(40)과 개폐 플레이트(20)의 조립 방향을 특정하기 위해 서로 대응하는 조립홈(47)과 돌출부(27)를 형성하였으나, 이에 한정되지 않고 개폐 플레이트(20)를 하우징(40)의 개구(45) 내에 일 방향으로 결합하기 위한 다양한 외형으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 사각 형상의 판의 일측 모서리(29)를 절단한 형상인 개폐 플레이트(20)와, 상기 개폐 플레이트(20)가 끼워지도록 그 외형에 대응하는 형상의 개구(45)를 갖는 하우징(40)을 형성함으로써, 상기 개폐 플레이트의 모서리 형상로 인해 개폐 플레이트의 조립 방향을 혼동하지 않고 정확하게 일 방향으로만 조립할 수 있다.
또한 용강 주입 개폐 장치는 상기 하우징(40) 및 개폐 플레이트(20)의 슬라이딩 이동을 위한 유압 실린더(미도시)를 더 포함할 수 있다. 유압 실린더의 로드(50)는 하우징(40)의 측면에 연결되어 유압 실린더의 구동에 따라 개폐 플레이트(20)를 전진 및 후진 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서는 하우징(40) 및 개폐 플레이트(20)의 이동을 위한 이동 수단으로 유압 실린더를 사용하고 있으나, 본 발명에 적용되는 이동 수단은 이에 한정되지 아니하고 다양한 구성으로 변경될 수 있 다.
이러한 본 발명의 용강 주입 개폐 장치는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에서 슬라이딩 이동되는 개폐 플레이트에 의해 노즐을 선택적으로 개방 및 폐쇄할 수 있고, 용강의 주입을 제어할 수 있다. 또한, 하우징과 개폐 플레이트의 조립을 정확하게 결합함으로써, 용강의 유출을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 용강 주입 개폐 장치의 작용에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치의 폐쇄 상태를 도시한 단면도이다.
상기 용강 주입 개폐 장치의 폐쇄 상태는 용강이 담겨진 용기로부터 용강 주입 개폐 장치를 통해 하부에 연통된 노즐로 용강이 유동되는 것을 차단하는 상태로써, 상기 개폐 플레이트(20)의 상단면이 상기 상부 관통공(15)을 차단하도록 개폐 플레이트(20)가 이동됨으로써 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치의 개방 상태를 도시한 단면도이다.
상기 용강 주입 개폐 장치의 개방 상태는 용강이 담겨진 용기로부터 용강 주입 개폐 장치를 통해 하부에 연통된 노즐로 용강이 유동되는 상태로써, 상기 상부 관통공(15)과 이동 관통공(25) 그리고 하부 관통공(35)이 상호 연통되도록 개폐 플레이트(20)가 이동됨으로써 이루어진다.
즉, 용강이 하부로 주입되는 것을 차단할 경우, 상기 개폐 플레이트(20)는 이동 관통공(25)이 상부 플레이트(10)의 상부 관통공(15)과 하부 플레이트(30)의 하부 관통공(35) 사이의 영역을 벗어나도록 이동되어 용강의 주입을 막게 된다. 반대로 용강이 하부로 주입되도록 할 경우, 상기 개폐 플레이트(20)는 용강의 유동 통로가 형성되도록 상부 플레이트(10)의 상부 관통공(15)과 하부 플레이트(30)의 하부 관통공(35) 사이에 이동 관통공(25)이 위치될 수 있게 이동된다.
도 7은 본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치가 설치된 주조 설비의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 주조 설비는 래들(300)과, 래들(300)의 하부에 형성되어 용강(200)의 주입을 제어하는 용강 주입 개폐 장치(100)와, 용강 주입 개폐 장치(100)에 연통된 래들 노즐(400)과, 래들 노즐(400)의 하부에 형성된 턴디시(500)와, 턴디시(500)의 저면에 형성된 턴디시 노즐(600)과, 턴디시 노즐(600)의 하부에 용강을 소정의 두께와 폭을 갖는 주편(800)으로 생산하는 주형(700)을 포함하여 구성된다.
이러한 주조 설비는 정련된 용강을 담고 있는 래들(300)의 하부에 설치된 용강 주입 개폐 장치(100)에 의해 개공된 래들 노즐(400)을 통해 용강(200)을 주입하며, 각 스트랜드로 분배하는 기능을 가진 턴디시(500)에 용강을 수용하고, 턴디시 노즐(600)을 통해 주입된 용강이 주형(700)을 통하여 아래로 흐름에 따라 주형(700)의 단면 형상으로 응고되면서 연속 생산하는 방식으로 되어 있다.
본 발명은 상기 용강 주입 개폐 장치(100)에 있어서, 하우징의 개폐 플레이트가 끼워지는 개구의 소정 위치에 음각의 조립홈이 형성되고, 이에 대응하는 개폐 플레이트의 소정 위치에 양각의 돌출부가 형성되어, 상기 조립홈과 돌출부가 일치 하도록 결합함으로써, 개폐 플레이트의 조립 방향이 정확하게 배치되도록 한다.
주조 작업 전에 용강 주입 개폐 장치는 폐쇄 상태, 즉 개폐 플레이트가 상부 및 하부 플레이트 사이에서 상부 관통공과 하부 관통공을 차단하는 폐쇄 위치에 위치하도록 하여, 용강의 주입이 차단된다.
주조 작업을 위해 용강 주입 개폐 장치는 개방 상태, 즉 유압 실린더가 작동함에 따라 유압 실린더에 연결된 개폐 플레이트를 슬라이딩 이동시켜 개폐 플레이트의 이동 관통공이 상부 및 하부 플레이트 사이에서 상부 관통공과 하부 관통공을 연통시키는 개방 위치에 위치하도록 하여, 용강이 주입된다.
이와 같이 본 발명에 의한 용강 주입 개폐 장치를 이용하면, 래들로부터 래들 노즐을 통한 용강 주입을 신속하고 안전하게 제어할 수 있다. 또한, 용강 주입 개폐 장치의 조립을 정확하게 결합함으로써, 용강 유출을 방지하여 설비 파손 및 안정성 저해를 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 의한 용강 주입 개폐 장치를 래들의 하단에 적용하여 래들로부터 턴디시로의 용강 주입을 제어하고 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 용강 주입 개폐 장치를 용강을 주입하기 위한 다양한 위치에 배치되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의한 용강 주입 개폐 장치를 턴디시의 하단에 적용하는 경우에도, 턴디시로부터 주형으로의 용강 주입을 제어함으로써 본 발명에 따른 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 따른 용강 주입 개폐 장치는 용강 주입을 신속하고 안전하게 제어할 수 있다. 또한, 용강 주입 개폐 장치의 조립을 정확하게 결합함으로써, 용강 유출을 방지하여 설비 파손 및 안정성 저해를 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 용강이 담겨지는 용기에 연결되는 출강 노즐의 개폐를 조절하는 용강 주입 개폐 장치에 있어서,
    상기 용기의 하부에 결합되고 상기 용기와 연통되는 상부 관통공을 포함하는 상부 플레이트;
    상기 출강 노즐의 상단에 결합되고 상기 출강 노즐과 연통되는 하부 관통공을 포함하는 하부 플레이트;
    상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며 이동 관통공이 관통 형성된 개폐 플레이트; 및
    상기 개폐 플레이트가 끼워지도록 그의 외형에 대응하는 형상의 개구가 형성되고, 상기 상부 플레이트 하단과 상기 하부 플레이트 상단 사이에서 슬라이딩 가능한 하우징을 포함하고,
    상기 하우징의 개구와 상기 개폐 플레이트 중 어느 하나의 일측에는 음각의 조립홈이 형성되고, 상기 일측에 대응하는 다른 하나의 일측에는 양각의 돌출부가 형성되어 상기 개폐 플레이트는 상기 하우징의 개구 내에 일 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 용강 주입 개폐 장치.
  2. 삭제
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