KR100807564B1 - 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강제어용 회전형 다노즐(Nozzle) 카세트(Cassette) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 티밍 래이들(Teeming Ladle) 속에 담긴 용강을 연주 주조기에 주조시 안전하고 용이하게 용강을 조절할 수 있는 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 래이들 하부에 장치되어 용강의 배출을 조절하는 노즐 카세트의 작동을 위한 구동력을 부여하기 위하여 일측에 구비된 유압펌프(37)와 구동력을 조절하는 감속기(39) 및 감속기기어(39)로 이루어진 구동부(40)와, 상기 구동부(40)로부터의 구동력을 전달하는 카세트기어(31)와 기어결합되어 회전가능한 회전형 로터(22)와, 상기 회전형 로터(22)의 내부공간에 안착고정되어 동 로터의 회전구동시 더불어 회전이 가능하면서 다수개의 하부 노즐구(28)가 형성된 원형 연와플레이트(29)를 포함한 카세트부(41)로 구성된다.

이와 같이 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치는 다수개의 노즐구가 형성된 회전형 연와플레이트의 사용으로 내화물 일정부위가 집중으로 용손되는 현상을 방지하여 내화물 수명 연장과 용강유출을 방지하는 효과가 있다.

회전형, 다노즐, 카세트장치, 래이들, 턴디쉬, 노즐구, 용강

Description

용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치{ROTATING TYPE CASSETTE HAVING MULTITUDE NOZZLES FOR DISCHARGING MOLTEN METAL FROM LADLE}

도 1은 래이들로부터 출강된 용강을 연주 턴디쉬로 출탕하는 상태를 나타내는 사시도;

도 2는 종래의 노즐 카세트 장치가 래이들 하부의 노즐부에 장착된 상태를 나타내는 저면도;

도 3은 종래의 노즐 카세트 장치의 단면도;

도 4은 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치의 결합사시도;

도 5는 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치가 래이들 하부 노즐부에 장착된 상태를 보여주는 단면도;

도 6은 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치가 래이들 하부의 노즐부에 장착된 상태를 나타내는 저면도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1:래이들 2:턴디쉬 3:용강 14:노즐팁 22:회전형 로터

28:하부노즐구 29:하부 연와플레이트 31:카세트기어

37:유압펌프 38:감속기 39:감속기 기어

본 발명은 용강제어용 회전형 다노즐(Nozzle) 카세트(Cassette) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전로에서 취련한 용강을 수강하여 2차 정련에서 연속주조 공정의 주조작업까지 용강을 운반하는 티밍 래이들(Teeming Ladle) 속에 담긴 용강을 연주 주조기에 주조시 안전하고 용이하게 용강을 조절할 수 있는 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 전로(Basic Oxygen Furnace)에서 출강한 용강(Melting Steel)은 래이들(1)에 담겨져 알에이치(RH)처리공정을 거치고 있다. 이러한 전로의 부하경감과 품질고급화를 위해 노외 정련기술이 활용되는데, 전로와 같은 용해 정련공정과 구분하기 위하여 용강의 2차 정련이라고 하며 주로 래이들에서 행해지기 때문에 래이들 메탈러지(Ladle Metallurgy)라고 하며, 제강작업공정(선철을 제련하여 용강을 만드는 공정)에서의 래이들(1)은 내용적이 약 290톤 정도의 용강을 담아 크레인(Crane)을 이용 운반하여 2차 정련에서 용강의 성분, 온도의 미세조정을 거쳐 연주작업공정(용강을 슬라브로 만드는 공정)중 턴디쉬(Tundish)(2)에 용강(3)을 주입하는데 사용된다.

이러한 래이들에 담긴 용강을 연주 턴디쉬에 주입 작업 원리는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 래이들(1) 저부에 부착된 카세트(4)의 방열판(7)을 개방하고, 용강 조절용 슬라이딩 노즐을 작동시켜 개폐작동으로 래이들(1) 저부의 노즐구(5)를 통해 용강이 밑으로 흐르게 되는데, 이 때 카세트(4)의 슬라이딩 노즐 작동이 유압실린더(6)의 직선운동에 의한 고정식으로 일정 부분으로만 작동되기 때문에 일부분에만 집중적으로 용강 흐름에 의한 부하를 받아 카세트를 구성하고 있는 상, 하부 연와플레이트(12, 13)와 상, 하부 노즐팁(15, 14)과 같은 내화물의 마모가 심하고, 열충격을 받아 크랙과 같은 결함이 발생하고 있으며, 특히 하부 연와플레이트(13)와 하부 노즐팁(14)의 열충격으로 인한 결함발생으로 인하여 공정을 중단하고 부품을 교체하여야 하는 문제점이 있다.

또한 정련 내화물은 고급강 생산증대, 생산성 향상 등에 의한 카세트 내화물 사용조건이 열악화 현상이 발생하고 있으며, 내화물의 수명향상으로 원가절감의 목표를 달성하기 위해서는 카세트의 내화물 보호를 위한 기술확보가 필요하나 슬라이딩 노즐의 작동특성상 상하로만 움직이기 때문에 일정 부분만 국소적으로 침식되어 내화물 수명 단축과 불필요한 작업시간이 길어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전로에서 출강 래이들에 담긴 용강을 2차 정련후 연주 턴디쉬에 주입할 때 용강 제어용 노즐 카세트 작동장치의 트러블을 감소시키고, 주조작업중 카세트 내화물의 결함 발생을 감소시키기 위하여 회전형 다노즐 카세트장치를 이용함으로써 용강 주입작업이 보다 안전하게 이루어지도록 하는 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 래이들로부터 용강의 배출을 조절하는 다노즐 카세트의 작동을 위한 구동력을 부여하기 위하여 래이들 하부의 일측에 구비된 구동부와,

상기 구동부로부터 구동력을 받아 회전하는 회전형 로터의 내부공간에 안착고정되면서 동일 원주상에 다수개의 노즐구가 형성된 원형 연와플레이트로 이루어진 카세트부로 구성되는 것을 특징으로 하는 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치의 상기 구동부는 구동력을 발생하는 유압 펌프와, 상기 유압펌프로부터 발생된 구동력을 조절하여 구동력을 전달하기 위한 기어를 구비하는 감속기를 포함하여 구성되며,

상기 카세트부는 구동부로부터 구동력을 전달받기 위해서 일측에 구비된 카세트기어와, 상기 카세트기어에 회동되도록 기어결합되면서 원형 연와플레이트를 수용할 수 있는 내부공간이 확보된 회전형 로터와, 상기 회전형 로터의 내부공간에 안착고정되어 동 회전형 로터의 구동에 의해서 상부 노즐구와 일치되도록 동일 원주상에 다수개의 하부 노즐구가 형성된 원형 연와플레이트와, 상기 원형 연와플레이트의 동일 원주상의 하부 노즐구와 일치하도록 상부 노즐구가 형성된 상부 연와플레이트와, 상기 카세트기어 및 회전형 로터, 원형 연와플레이트, 상부 연와플레이트를 수용할 수 있는 상부 및 하부 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치의 결합사시도이다.

본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 원형의 내부공간(18)이 확보되고 상부 노즐구(17)가 형성된 상부 하우징(16)과, 하나의 상부 노즐구(19)가 형성된 원형의 상부 연와플레이트(20)를 수용시켜 고정하며,

외주면에 기어가 형성되고 상부 연와플레이트(20)에 형성된 하부 노즐구(19)와 위치가 일치하도록 동일 원주(26)상에 다수개의 노즐구(23)가 형성된 회전형 로터(22)의 내부공간(25)에 상기 다수개의 노즐구(23)의 개수와 위치가 일치하도록 동일 원주(27)상에 다수개의 하부 노즐구(28)가 형성된 하부 연와플레이트(29)를 수용시키고,

상기 하부 연와플레이트(29)가 수용된 회전형 로터(22)를 하부 하우징(30)의 일측에 구비된 카세트기어(31)와 회전형 로터(22)의 외주기어가 기어결합되도록 장착하여 상기 상부 하우징(16)과 체결한다.

여기에서, 카세트기어(31)는 카세트기어 결합핀(32)에 의해서 회동가능하도록 고정되며, 회전형 로터(22)의 중심에는 카세트기어(31)에 의해서 회동가능하도록 로터 결합핀(34)에 의해서 고정되며, 상부 하우징(16)과 하부 하우징(30)은 너트(33)로 체결됨과 동시에 카세트 베이스 플레이트(10)에 고정된다.

도 5는 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치가 래이들 하부 노즐부에 장착된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치가 래이들 하부의 노즐부에 장착된 상태를 나타내는 저면도이다.

본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 래이들(8) 노즐구(35)와 다노즐 카세트 장치의 노즐구(36)가 일치되도록 래이들 철피(9)에 고정된 카세트 베이스 플레이트(10)에 너트(33;도 4에 도시함)로 체결고정되며, 상부 및 하부 노즐구(35, 36)에는 각각 상부 및 하부 노즐팁(15, 14)이 고정되어 래이들(8)로부터 주조시 출탕하게되는 것이며,

래이들 하부의 노즐부(35)와 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치의 다수개의 노즐부 중에서 어느 하나(36, 36')가 일치되도록 장착되어 래이들(8)로부터 용탕을 출탕을 실시한다.

출탕을 실시한 노즐부가 집중적으로 용강 흐름에 의한 부하를 받아 카세트의 하부 내화물인 하부 연와플레이트(29) 및 하부 노즐팁(14)가 마모되고, 열충격을 받아 크랙과 같은 결함이 발생되어 교체가 요구되면, 본 발명에 따른 회전형 다노즐 카세트 장치에 구비된 유압펌프(37)로부터의 구동력을 전달하는 감속기(38)의 기어(39)로부터 카세트기어(31)가 회전력을 받아서 회전형 로터(22)가 회전함과 동시에 회전형 로터(22)의 내부에 안착된 다수개의 노즐부가 형성된 하부 연와플레이트(29)가 회전하게 되어 초기 출탕을 실시한 노즐부(36)와 동일 원주상에 형성된 다수개의 노즐부 중 어느 하나의 새로운 노즐부(36')가 래이들의 노즐부(35)와 일치하게되어 출탕 작업을 연속적으로 계속하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치는 전로에서 출강되어 수강 래이들에 담긴 용강이 2차 정련공정을 거처 연주 턴디쉬에 주조작업시 용강 주조용 카세트 노즐이 다수 개로 종래의 한 개보다 개공 불량률이 감소되어 주조 불가로 인한 회송 발생되는 것이 억제되어 원가절감 효과가 증대되게 하고, 다수개의 노즐구가 형성된 회전형 연와플레이트의 사용으로 내화물 일정부위가 집중으로 용손(침식)되는 현상을 방지하여 내화물 수명 연장과 용강유출을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 래이들로부터 용강의 배출을 조절하는 다노즐 카세트의 작동을 위한 구동력을 부여하기 위하여 래이들 하부의 일측에 구비된 구동부(40)와,

   상기 구동부로부터 구동력을 받아 회전하는 회전형 로터(22)의 내부공간에 안착고정되면서 동일 원주(27)상에 다수개의 노즐구(28)가 형성된 원형 하부 연와플레이트(29)로 이루어진 카세트부(41)로 구성되되,

   상기 구동부(40)는 구동력을 발생하는 유압펌프(37)와,

   상기 유압펌프(37)로부터 발생된 구동력을 조절하여 구동력을 전달하기 위한 기어(39)를 구비하는 감속기(38)를 포함하여 구성되고,

   상기 카세트부(41)는 구동부로부터 구동력을 전달받기 위해서 일측에 구비된 카세트기어(31)와,

   상기 카세트기어(31)에 회동되도록 기어결합되면서 원형의 내부공간(25)이 확보되고 동일 원주(26)상에 노즐구(23)가 형성된 회전형 로터(22)와,

   상기 회전형 로터(22)의 원형의 내부공간(25)에 안착고정되어 동 회전형 로터(22)의 구동에 의해서 상부 노즐구와 일치되도록 동일 원주(27)상에 다수개의 하부 노즐구(28)가 형성된 원형 연와플레이트(29)와,

   상기 원형 연와플레이트(29)의 동일 원주(27)상의 하부 노즐구(28)와 일치하도록 상부 노즐구(19)가 형성된 상부 연와플레이트(20)와,

   상기 카세트기어(31) 및 회전형 로터(22), 하부 원형 연와플레이트(29), 상부 연와플레이트(20)를 수용할 수 있는 상부 및 하부 하우징(16, 30)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용강제어용 회전형 다노즐 카세트 장치.
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