KR100807661B1 - 회전식 금속 와이어 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정련로에 와이어형의 합금철을 투입할 때 정련로 상단부로 이동하여 금속 와이어를 투입하고, 정련된 용탕을 배출할 때는 정련로 상단부로부터 회전식으로 이탈하는 회전식 금속 와이어 투입장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 정련로(6) 상부에 고정된 와이어(14)가 통과하는 상단부(12)에 형성된 가이드 쉬브(13)가 형성된 원료슈트(7')를 상하이동시키는 구동롤러(17)로 이루어지는 이동식 원료슈트부(40)와, 상기 이동식 원료슈트부(40)의 가이드 쉬브(13)의 일측부에 고정된 와이어(31) 및 힌지(24) 결합되는 가이드 지지대, 이에 고정된 가이드 튜브(26) 및 웨이트 지지대(22)와 웨이트편(23)으로 이루어지는 회전식 와이어 투입부(41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치를 제공한다.

이와 같이, 본 발명은 가이드 튜브의 사용수명을 연장시키고, 대기중의 산소와 접촉하지 않는 상태에서 금속 와이어를 투입함으로써 제품에 산화물 형성이 억제됨과 동시에 가이드 튜브 교체에 따르는 작업시간 및 인력손실을 줄여 제품의 품질저하 및 원가손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

금속와이어, 가이드 튜브, 웨이트편, 원료슈트, 정련로, 가스공급관

Description

회전식 금속 와이어 투입장치{ROTATION-TYPE APPARATUS FOR INJECTING METAL WIRE INTO MOLTEN METAL}

도 1은 종래의 금속 와이어를 정련로 용강으로 투입하는 상태를 나타내는 개략도;

도 2는 종래의 정련로 내부의 용강을 배출할 때 상태를 나타내는 작업 상태도;

도 3은 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치의 전체 구성을 나타내는 개략도로서 와이어가 용탕 중으로 투입되고 있는 상태도;

도 4는 정련로로부터 용강을 배출할 때, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치가 회전하여 후퇴된 상태를 나타내는 작용 상태도;

도 5는 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치의 회전식 와이어 투입부를 구성하는 부품 구성도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

6:정련로 15,32:고정고리 14,31:와이어 7':원료슈트 5:집진후드

13:가이드쉬브 17:구동롤러 40:이동식 원료슈트부 18:가이드롤러

34:브라켓 21:가이드지지대 26:가이드튜브 28:연결지지대

22:웨이트지지대 23:웨이트편 41:회전식와이어 투입부

본 발명은 회전식 금속 와이어 투입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정련로에 와이어형의 합금철을 투입할 때는 정련로 상단부로 이동하여 금속 와이어를 투입하고, 정련된 용탕을 배출할 때는 정련로 상단부로부터 회전식으로 이탈하는 회전식 금속 와이어 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로에서 용융된 용강은 래이들로 받아 정련로로 주입된 후 정련로에서 취련되어 산화물, 가스, 기타 불순물이 제거된 고순도의 용강으로 정련되어진다.

이러한 정련로를 이용한 스테인리스강의 정련은 정련로 내에 용탕을 장입하여 탈탄 및 환원 탈류조업으로 이루어짐과 동시에 성분 조정용 합금철 등의 부원료가 투입된다.

통상 부원료는 정련로 상부에 설치되어 있는 원료 저장호퍼에서 사용량을 검출해서 평량계를 사용하여 합금철을 투입관을 통하여 자연 낙하로 용강에 투입하게 된다.

그러나, 원료 저장호퍼에 없는 부원료를 투입할 경우나 대기 중에서 투입할 경우 제품품질에 영향이 있을 시에는 별도의 장치를 통하여 정련로 내부로 투입하게 된다.

도 1은 정련로에 수용된 용강 중에 대기 중에서 산화되기 쉬운 금속, 예를 들어 티타늄(Ti)과 같은 금속을 투입하도록 고안된 금속 와이어 투입장치를 나타낸 개략도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 금속 와이어 투입장치는 와이어 드럼(1)에 있는 와이어(2)를 와이어 투입롤러장치(3)를 이용하여 고정된 와이어 가이드 튜브(4)를 통하여 정련로(6) 내부의 용강(9) 속으로 투입시키는 구조로 되어있다.

그러나, 상기한 종래 장치의 구조는 고정된 가이드 튜브(4)로 와이어(2)를 투입함으로써 용탕의 끓음현상(Bubbling) 발생시 고온과 유해가스에 의해 가이드 튜브(4)가 산화 및 열화로 인하여 부식되어 수명이 짧아지고 와이어(2)가 자주 탈선되는 문제점이 발생하고 있으며,

와이어가 용강과 접촉하는 부위에는 나탕이 발생하여 산소와의 접촉으로 인한 금속 와이어가 산화되는 대형 산화 개재물이 형성되어 제품의 품질저하를 초래하고 있으며, 가이드 튜브의 잦은 교체로 인한 작업시간의 연장과, 제조원가 및 인력손실의 문제점을 초래하고 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 금속 와이어 투입장치는 고정된 가이드 튜브(4)에 의해서 배재시 배재영역이 제한되어 용강(9) 중의 슬래그를 완전히 제거할 수 없으며, 이러한 잔량 슬래그는 2차 부원료의 실수율 저하의 원인이 되기도 한다.

또한, 슬래그 배재시 패들(Paddle; 11))에 의해 고정된 가이드 튜브(4)가 구부려져 금속 와이어의 투입이 불가능해지는 문제점이 발생되기도 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 회전식 가이드 튜브를 정련로의 집진후드의 일측부에 설치하여 금속 와이어를 투입할 때는 정련로 상단부로 이동하여 금속 와이어를 투입하고, 정련된 용탕을 배출할 때는 정련로 상단부로부터 회전식으로 이탈하는 회전식 금속 와이어 투입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정련로 상부에 형성된 고정고리에 체결고정된 와이어와, 상기 와이어가 통과하도록 원료슈트의 상단부에 형성된 가이드 쉬브와, 상기 가이드 쉬브를 통과한 와이어를 귄취 또는 풀어주어 상기 원료슈트를 상하로 이동시키는 구동롤러로 이루어지는 이동식 원료슈트부와,

상기 이동식 원료슈트부의 가이드 쉬브의 일측부에 형성된 고정고리에 고정된 와이어와, 상기 와이어의 방향을 하향으로 전환하도록 고정고리의 상부에 형성된 가이드 롤러와, 이로부터 안내된 상기 와이어를 체결하면서 집진후드의 일측부에 형성된 브라켓에 유동가능하도록 힌지결합되는 가이드 지지대와, 이의 내측 상단부에 고정체결되는 가이드 튜브 및 상기 가이드 지지대의 외측부에 형성된 연결 지지대에 고정되면서 상기 브라켓에 힌지결합된 가이드 지지대의 하부와 고정되는 웨이트 지지대의 상단부에 고정된 웨이트편으로 이루어지는 회전식 와이어 투입부로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 회전식 와이어 투입부의 가이드 지지대에 고정체결된 가이드 튜브가 용탕과 접촉하는 끝단부에 침적용 내화관이 고정체결된 것을 특징으 로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치를 제공하며,

한편, 본 발명은 상기 회전식 와이어 투입부의 가이드 지지대에 고정체결된 가이드 튜브가 외부로부터 인도된 불활성가스를 용탕으로 취입할 수 있는 가스공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치를 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명은 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치의 전체 구성을 나타내는 개략도로서 와이어가 용탕 중으로 투입되고 있는 상태도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치를 구성하는 이동식 원료슈트부(40)는 정련로(6) 상부의 소정 베이스(37)에 형성된 고정고리(15)에 와이어(14)가 고정체결되어 있으며, 상기 와이어(14)는 원료슈트(7') 상단부(12)에 형성된 가이드 쉬브(13)를 통과하여 방향을 구동롤러(17) 쪽으로 전환시켜줌과 동시에 와이어(14)를 지지하는 가이드 롤러(16)를 지나 상기 구동모터(도시하지 않음)에 축결합된 구동롤러(17)까지 확장되어 체결되어진다.

상기와 같이 구성된 이동식 원료슈트부(40)는 상기 구동롤러(17)가 체결된 와이어(14)를 권취하면 상기 가이드 롤러(16)를 통과하여 지지된 와이어(14)가 상승작용을 함으로써 상기 이동식 원료슈트(7')가 상승하게 되고, 반대로 와이어(14)를 풀어주면 상기 이동식 원료슈트(7')는 정련로(6) 상부의 집진후드(5)의 관통구(5')를 관통하여 정련로(6) 상부까지 하강하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치를 구성하는 이동식 회전 식 와이어 투입부(41)는 상기와 같은 구성과 작동관계를 가지는 이동식 원료슈트부(40)의 가이드 쉬브(13)의 일측부에 형성된 고정고리(32)에 와이어(31)가 고정되며, 상기 고정된 와이어(31)의 방향을 하향으로 전환하면서 지지하도록 고정고리(32)의 상부에 가이드 롤러(18)가 형성되어 있으며, 이로부터 안내된 상기 와이어(31)를 체결하면서 상기 집진후드(5)의 일측부에 형성된 브라켓(34)에 가이드 지지대(21)가 유동가능하도록 힌지(24) 결합하게 된다.

또한, 상기 가이드 지지대(21)의 내측 상단부에 가이드 튜브(26)가 볼트체결되어 있으며, 상기 가이드 지지대(21)의 외측부와 일단부가 용접 등의 방법으로 고정된 연결 지지대(28)가 형성되어 있으며, 상기 연결 지지대(28)의 타측 단부는 상기 브라켓(34)에 힌지(24) 결합된 가이드 지지대(21)의 하부와 용접고정되는 웨이트 지지대(22)의 중앙부와 용접결합되어 있으며, 또한 상기 웨이트 지지대(22)의 상단부에는 중력에 의한 하향 구동력을 부여하는 웨이트편(23)이 고정되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치는 상기 회전식 와이어 투입부(41)의 가이드 지지대(21)에 고정체결된 가이드 튜브(26)가 외부로부터 집진후드(5) 상부에 배설된 가스유도관(30)을 통하여 유도된 불활성가스를 용탕으로 취입할 수 있는 가스공급관(30')이 가이드 튜브 내부에 형성되어 있으며, 상기 집진후드(5) 상부에 배설되면서 상기 가이드 지지대(21)의 측면부에 고정된 가스유도관(30)은 플렉시블 호스 재질로 구성되어 상기 회전식 와이어 투입부(41)가 회동할 때 자유롭게 유동가능하도록 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치의 회전식 와이어 투입부(41)에 구성된 가이드 튜브(26)의 용탕과 접촉하는 끝단부에는 침적용 내화관(27)이 고정체결되어 있어 금속 재질로 구성된 가이드 튜브(26) 끝단부의 열화 및 용손을 방지하게 된다.

도 4는 정련로로부터 용강을 배출할 때, 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치가 회전하여 후퇴된 상태를 나타내는 작용 상태도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도 3에 도시된 구성으로 정련로(6)에 금속 와이어(2)를 투입하여 원하는 합금조성을 달성한 다음, 정련로(6)의 용강(9)을 배출하게 된다.

정련로(6)에 수용된 용강(9)의 정련 및 부원료 첨가가 완료되면, 와이어 투입롤러장치(3)의 상단부에 장착된 실린더 가이드(3')가 후퇴하게 되며, 이 후 상기 이동식 원료슈트부(40)의 구동롤러(17)를 작동시켜 와이어(14)를 권취함으로써 원료슈트(7')가 상승하게 됨과 동시에 상기 상승하는 원료슈트(7')의 상단부 일측부에 고정되어 하부로 확장된 와이어(31)가 하강하게 된다.

상기 하강하는 와이어(31)는 상기 회전식 와이어 투입부(41)에 구성된 가이드 지지대(21)와 고정된 웨이트편 지지대(22)의 상단부에 고정된 웨이트편(23)의 중력에 의해서 하강하게 되며, 상기 가이드 지지대(21)는 정련로(6) 상부 집진후드(5) 측부의 브라켓(34)에 힌지(24)결합되어 상기 브라켓(34)을 중심으로 원주상을 그리면서 하강하게 된다.

따라서, 상기 가이드 지지대(21)의 상단 일측부에 고정체결되면서 원주상으로 형성된 가이드 튜브(26)는 상기 집진후드(5)의 관통구(5')를 빠져 나와 정련로(6)의 용강(9) 표면을 이탈하게 되며, 상기 가이드 튜브(26)가 정련로(6) 용강(9) 표면을 이탈하게 됨으로써 정련로(6)로부터 용강(9)을 용이하게 배출할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치의 회전식 와이어 투입부를 구성하는 부품 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 튜브(26)는 원주상의 금속 재질로 구성되며, 상기 가이드 튜브(26)의 내부공간 일측부에는 불활성가스를 공급할 수 있는 가스공급관(30')이 형성되어 있다. 또한 상기 가스공급관(30')은 상기 가이드 튜브(26)의 상단부에서 돌출되어 플렉시블 호수로 이루어진 가스유도관(30)이 결합될 수 있는 커플러(35)를 형성하게된다.

상기 원주상의 가이드 튜브(26)는 가이드 지지대(21)의 상단부에 볼트체결되며, 상기 체결부위의 상단부에는 가스유도관(30)이 삽입되어 관통되는 관통구(36)가 형성되어 있으며, 상기 가이드 지지대(21)의 타측 상단부에는 나팔관형의 고정가이드(25)가 상기 원주상의 가이드 튜브(26)와 동시에 체결되어진다.

상기와 같은 구성을 지니는 가이드 지지대(21)는 정련로 상부에 설치된 집진후드의 측부에 형성된 브라켓(34)에 유동가능하도록 힌지(24) 결합되며, 상기 힌지(26) 결합된 가이드 지지대(21)의 하단부와 웨이트 지지대(22)의 하단부가 용접접합되어 고정되며, 상기 가이드 지지대(21)와 웨이트 지지대(22)는 중앙부의 연결 지지대(28)에 의하여 더욱 견고하게 고정되어지며, 상기와 같이 연결구성된 웨이트 지지대(22)의 상단부에는 웨이트편(23)이 접합되어 고정되어진다.

본 발명에 따른 회전식 금속 와이어 투입장치는 가이드 튜브의 사용수명을 연장시키고, 대기중의 산소와 접촉하지 않는 상태에서 금속 와이어를 투입함으로써 제품에 산화물 형성이 억제됨과 동시에 가이드 튜브 교체에 따르는 작업시간 및 인력손실을 줄여 제품의 품질저하 및 원가손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 정련로(6) 상부에 형성된 고정고리(15)에 체결고정된 와이어(14)를 권취 또는 풀어주는 구동롤러(17)를 이용하여 원료슈트를 상하로 이동하게 하는 이동식원료슈트부(40)와;

   상기 이동식 원료슈트부(40)의 가이드 쉬브(13)의 일측부에 형성된 고정고리(32)에 고정된 와이어(31)와, 상기 와이어(31)의 방향을 하향으로 전환하도록 고정고리(32)의 상부에 형성된 가이드 롤러(18)와, 이로부터 안내된 상기 와이어(31)를 체결하면서 집진후드(5)의 일측부에 형성된 브라켓(34)에 유동가능하도록 힌지(24) 결합되는 가이드 지지대(21)와, 이의 내측 상단부에 고정체결되는 가이드 튜브(26) 및 상기 가이드 지지대(21)의 외측부에 형성된 연결 지지대(28)에 고정되면서 상기 가이드 지지대(21)의 하부와 고정되는 웨이트 지지대(22)의 상단부에 고정된 웨이트편(23)으로 이루어지는 회전식 와이어 투입부(41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치에 있어서,

   상기 회전식 와이어 투입부(41)의 가이드 지지대(22)에 고정체결된 가이드 튜브(26)는 용탕과 접촉하는 끝단부에 침적용 내화관(27)이 고정체결된 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치.
3. 정련로(6) 상부에 형성된 고정고리(15)에 체결고정된 와이어(14)를 권취 또는 풀어주는 구동롤러(17)를 이용하여 원료슈트를 상하로 이동하게 하는 이동식원료슈트부(40)와;

   상기 이동식 원료슈트부(40)의 가이드 쉬브(13)의 일측부에 형성된 고정고리(32)에 고정된 와이어(31)와, 상기 와이어(31)의 방향을 하향으로 전환하도록 고정고리(32)의 상부에 형성된 가이드 롤러(18)와, 이로부터 안내된 상기 와이어(31)를 체결하면서 집진후드(5)의 일측부에 형성된 브라켓(34)에 유동가능하도록 힌지(24) 결합되는 가이드 지지대(21)와, 이의 내측 상단부에 고정체결되는 가이드 튜브(26) 및 상기 가이드 지지대(21)의 외측부에 형성된 연결 지지대(28)에 고정되면서 상기 가이드 지지대(21)의 하부와 고정되는 웨이트 지지대(22)의 상단부에 고정된 웨이트편(23)으로 이루어지는 회전식 와이어 투입부(41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치에 있어서,

   상기 회전식 와이어 투입부(41)의 가이드 지지대(21)에 고정체결된 가이드 튜브(26)는 외부로부터 인도된 불활성가스를 용탕으로 취입할 수 있는 가스공급관(30')을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 금속 와이어 투입장치.

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