KR100823657B1 - 래들 용강의 비상 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 용강이 유출되는 비상 상황에서 용강의 비상주입을 신속히 할 수 있고, 용간을 배출시키는 과정에서 용강이 비산되는 것을 막아 안전사고를 예방할 수 있는 래들 용강의 비상 주입장치를 제공하는 데 있다.

이에 본 발명의 비상 주입장치는 대향되는 측면부에 탈부착이 가능한 고정부재가 설치되고 상면에는 이동용 가이드턱이 좌우방향으로 평행하게 형성되는 정반과, 내측면에 다수의 격벽이 다수개 형성되고 상면에 용강 연통구가 형성되는 커버로 이루어진 주형부; 및 레일 상에서 이동하여 상기 주형부의 외측으로 진출입 가능할 수 있도록 하단에 휠이 설치되고 상면에 상기 용강 연통구와 래들의 개공부에 함께 연통되는 주입구가 형성된 아치 형상의 이동받침대와, 이동받침대의 상부에 설치되어 래들의 카세트를 개방시키는 카세트 개공틀로 이루어진 주입부를 포함한다.

연속 주조, 래들, 비상 주입, 차단판, 주형부

Description

래들 용강의 비상 주입장치{Apparatus for injecting melting steel of ladle at emergency}

도 1은 본 발명에 따른 래들 용강의 비상 주입장치의 전체구조를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 래들 용강의 비상 주입장치를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 비상 주입장치의 주형부를 부분 절개하여 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 비상 주입장치의 개공틀을 도시한 사시도.

도 5는 주형부에서 용강이 응고된 후 커버를 제거하기 위한 작업 전 상태를 도시한 단측면도.

도 6은 주형부에서 응고된 용강을 처리하는 작업을 도시한 사시도.

도 7은 종래 비상주입을 실시하는 작업을 도시한 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

L : 래들 10 : 주입부

13 : 이동받침대 14 : 개공틀

16 : 주입구 18a : 안착홈

30 : 주형부 31 : 정반

32 : 커버 33 : 고정부재

34 : 이동용 가이드턱

본 발명은 주조용 래들에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 래들에 담긴 용강이 갑자기 유출될 때 비상처치하는 래들 용강의 비상 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조는 금속을 용해해서 주형에 주입하고, 굳은 후에 꺼내어 제품화하는 금속 가공법의 일종이다.

특히 주조 중 연속주조는 정련로에서 정련과정이 종료된 용강을 주형으로 통과시키면서 냉각 및 커팅시켜 슬래브나 블룸, 빌릿 등을 연속적으로 제조하는 방법으로, 이 방법은 분괴공정을 생략하여 설비비 삭감 외에 에너지절감, 제품 실수율 향상, 제품생산 원가절감, 납기단축 등 큰 이점이 있고, 자동화, 기계화가 용이하다.

이와 같은 연속주조에서 사용되는 래들(ladle)은 철로 된 외피의 내부에 내화물을 쌓아서 고온의 용강을 담을 수 있게 되어 있고, 래들의 하부에는 턴디쉬로 용강을 흘려 보내는 노즐이 설치된 카세트가 장착된다.

이 카세트는 작업자의 확인 미숙이나 부품 구조상 결함이 발생되면 정확히 닫히지 않은 경우가 발생된다. 이때 그 개도 정도가 미미한 경우에는 용강을 담은 상태에서 일정기간 버티다가 일순간에 하부로 유출되어지는 경우가 발생된다.

특히 진공조 내에서 산소를 이용한 용강 미세조정 작업 중에는 용강의 교반력이 강하기 때문에 상기와 같이 용강이 유출되어지는 경우가 자주 발생된다.

또한 연속주조작업을 위하여 터렛에서 대기중인 상태에서도 용강이 카세트 하부로 유출되어지는 경우가 발생된다.

이와 같이 용강이 유출되어지면 래들은 크레인 후크에 매달려 비상주입틀이 있는 곳까지 이동된다.

도 7은 종래의 용강을 비상 주입하는 작업을 나타내고 있다.

비상주입장에 설치된 비상주입틀(1)은 연속으로 여러개가 비치되어 있는데, 각 비상주입틀(1)에는 견인고리(2)가 설치되어 있어 용강 주입 완료후 응고된 용강을 비상주입틀(1)에서 빼낼 때 사용된다.

하지만 래들(L)을 비상주입장까지 옮겨야 하는 비상처치 상황에서 카세트의 개방 정도가 소량만 열려져 있기 때문에 비상주입틀(1)에 주입되는 용강의 주입 속도가 많이 늦어지게 된다.

따라서 용강이 완전히 배출되어질 때까지 래들을 크레인 후크에 매단 채 비상주입을 실시해야만 한다.

이렇게 비상주입을 하는 시간이 많이 소요가 되어 다른 후속작업에 많은 지장을 초래하는 문제가 있다.

또한 허공에서 용강을 주입하다보니 비상주입틀 외부로 용강이 비산되어지면서 작업 인원이 화상재해를 입을 우려가 많이 발생되고, 비산된 용강으로 인해 인접 설비에 손상을 입히기도 한다.

즉, 용강이 비산되면서 래들 하부에 구성된 카세트와, 이 카세트의 작동을 위한 유압호스 및 실린더 장치부를 파손시켜 사후 처리를 위한 시간이 많이 소요된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 용강이 유출되는 비상 상황에서 용강의 비상주입을 신속히 할 수 있고, 용간을 배출시키는 과정에서 용강이 비산되는 것을 막아 안전사고를 예방할 수 있는 래들 용강의 비상 주입장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 비상 주입장치는, 대향되는 측면부에 탈부착이 가능한 고정부재가 설치되고 상면에는 이동용 가이드턱이 좌우방향으로 평행하게 형성되는 정반과, 내측면에 다수의 격벽이 다수개 형성되고 상면에 용강 연통구가 형성되는 커버로 이루어진 주형부; 및 레일 상에서 이동하여 상기 주형부의 외측으로 진출입 가능할 수 있도록 하단에 휠이 설치되고 상면에 상기 용강 연통구와 래들의 개공부에 함께 연통되는 주입구가 형성된 아치 형상의 이동받침대와, 이동받침대의 상부에 설치되어 래들의 카세트를 개방시키는 카세트 개공틀로 이루어진 주입부를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 래들 용강의 비상 주입장치의 전체구조를 도시한 사 시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 래들 용강의 비상 주입장치를 도시한 단면도이다.

도면에서 알 수 있듯이, 본 발명의 비상 주입장치는 래들(L)이 안착된 상태에서 안정된 상태로 용강이 주입되도록 하는 주입부(10)와, 주입부(10)를 통해 유출된 용강이 채워지는 주형부를 포함한다.

주입부(10)는 레일(11) 상에서 이동할 수 있도록 하단에 휠(12)이 설치된 아치 형상의 이동받침대(13)와, 이동받침대(13)의 상부에 설치되어 래들(L)의 카세트를 개방시키는 카세트 개공틀(14)로 이루어진다.

여기서 이동받침대(13)의 구조를 살펴보면, 레일(L) 사이로 이동된 주형부가 진입할 수 있도록 아치 형상으로 형성되고, 상면에는 래들(L)의 다리가 안착될 수 있도록 가이드홈(15)이 형성되며, 중심부에는 래들(L)의 개공부를 통과한 용강의 배출을 유도하는 주입구(16)가 형성된다.

주입구(16)는 수직되는 방향으로 구멍이 형성되고, 구멍이 형성된 그 내측면이 부정형 내화물로 되어 있어 고온의 용강의 배출시 열전달로 인한 주입구(16)의 손상을 방지한다.

이러한 이동받침대(13)의 레일(11) 상에서의 이동을 위해서 휠(12)에 모터를 축 결합한다.

이동받침대(13)의 상면에 설치되는 개공틀(14)은 도 3에 도시한 바와 같이, 이동받침대(13)의 상면에 설치되는 안내채널(17a)이 형성된 받침틀(17)과, 그 받침틀(17)의 안내채널(17a)로 슬라이딩되는 안착틀(18)과, 이 안착틀(18)의 후측에는 설치되어 안착틀(18)을 이동시키는 이동실린더(19)로 이루어지며, 이동실린더(19)의 로드 끝단은 안착틀(18)의 후면에 고정된다.

본 발명의 특징인 안착틀(18)을 설명에 앞서 안착틀(18)의 작용과 관련된 카세트(20)의 구조를 살펴보면, 래들(L)의 하면에 형성된 개공부를 차단하는 차단판(21)에는 개공부에 대응되는 노즐(22)이 형성되고, 차단판(21)은 측면에 로드(23)가 연결되며, 로드(23)의 중간에는 로드(23)에 대해 직교되는 방향으로 횡단로드(24)가 형성된다.

상기 안착틀(18)의 상면에는 카세트(20)의 횡단로드(24)에 대응되는 안착홈(18a)이 횡방향으로 형성되어 래들(L)의 안착시 카세트(20)의 횡단로드(24)가 안착홈(18a)에 안착될 수 있도록 한다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이 주형부(30)는 정반(31)에 커버(32)를 씌워져 있는 구조로 이루어진다.

정반(31)은 그의 대향되는 측면부에 탈부착이 가능한 고정부재(33)가 설치되고, 정반(31)의 표면은 부정형 내화물로 형성되며, 상면에는 이동용 가이드턱(34)이 좌우방향으로 평행하게 형성된다.

여기서 이동용 가이드턱(34)을 형성하는 것은, 커버(32)에 채워진 용강이 굳은 후, 운반장비인 지게차의 포크가 삽입될 수 있도록 하여 운반을 용이하기 위한 것이다.

이러한 이동용 가이드턱(34)은 주조후 파손이 용이하도록 압축 글래스 울로 만들어진다.

고정부재(33)는 커버(32)의 안착시 커버(32)가 정위치될 수 있도록 고정시키는 역할을 하는 것으로, 고정부재(33)를 정반(31)에 고정시키기 위해서 정반(31)의 양측 상면 가장자리부에 턱(31a)을 형성한 후, 턱(31a)의 상면에 고정홈(31b)을 형성하고, 고정부재(33)의 하부면에 고정홈(31b)에 대응되는 위치고정로드(33a)를 형성한다.

그리고 고정부재(33)의 상면에는 고정부재(33)를 정반(31)으로부터 용이하게 탈안착시키기 위한 고리(33b)가 설치된다.

정반(31) 위에 안착되는 커버(32)는 상단이 좁고 하단이 넒은 그 단면이 대략 사다리꼴의 형태로 형성되고, 내측면에 다수의 격벽(32a)이 전후 방향으로 다수개가 형성된다. 그 격벽(32a)의 하단에는 상술한 이동용 가이드턱(34)에 대응되는 복수의 절개홈(32b)이 형성되고, 이 복수의 절개홈(32b) 사이에는 격벽(32a) 사이로 용강이 이동할 수 있도록 하는 용강 이동구(32c)가 형성된다.

커버(32)의 상면에는 상술한 이동받침대(13)에 형성된 주입구(16)에 대응되는 용강 연통구(32d)가 형성된다.

커버(32)의 상면 중심부에는 크래인 훅이 끼워질 수 있는 리프트 고리(32e)가 형성된다.

이렇게 설명된 커버(32)는 외피와 격벽(32a)의 중심부는 강철로 이루어지고, 용강이 직접 접촉되는 격벽(32a)의 표면과 커버(32)의 내측면은 부정형 내화물로 제작된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 래들 용강의 비상 주입장치는 다음과 같 은 작용을 나타낸다.

대기 상태에서 이동받침대(13)는 주형부(30) 상부에 위치하게 된다.

이때 이동받침대(13)에 형성된 주입구(16)는 커버(32)에 형성된 용강 연통구(32d)와 일치되어진다.

이 상태에서 래들(L)의 카세트(20)에 이상이 발생하여 래들(L)에 담긴 용강을 비상 주입해야 하는 상황이 발생하게 되면, 크래인으로 래들(L)을 옮겨 가이드홈(15)에 래들(L)의 다리를 안착시킨다.

이렇게 안착된 상태에서는 래들(L)의 개공부가 이동받침대(13)의 주입구(16)와 일치하게 되고, 카세트(30)의 횡단로드(24)는 안착틀(18)의 안착홈(18a)에 안착된다.

그리고 이동실린더(19)를 단축시켜 안착틀(18)을 잡아당기면, 안착틀(18)의 안착홈(18a)에 안착된 횡단로드(24)가 함께 당겨지고 카세트(20)의 차단판(21)이 당겨져 래들(L)에 담긴 용강이 배출된다.

카세트(20)가 완전히 개방되면, 용강의 배출속도가 빨라지고 배출된 용강은 이동받침대(13)의 주입구(16)와 커버(32)의 용강 연통구(32d)를 경유하여 커버(32)의 내부로 주입된다.

커버(32) 내부로 주입된 용강은 용강 이동구(32c)를 통해 격벽(32a)을 통과하여 커버(32)의 전체 칸에 서서히 채워진다.

용강의 배출이 완료되면 크래인이 다시 이동하여 래들(L)을 다른 곳으로 옮기고, 모터를 작동시켜 이동받침대(13)를 뒤로 이동하여 주형부(30)가 이동 받침대(13)에서 벗어나게 한다.

주형부(30)에 저장된 용강은 응고가 완료되어질 때까지 방치해 두었다가 응고가 완료되면 도 5에 도시한 바와 같이 커버(32)의 고리(32e)에 크래인 후크를 걸어 들어올린다. 그러면 커버(32)가 들어 올려지고 굳은 용강만 남게 된다.

이어서 커버(32)가 제거된 후 정반(31)의 측면에 설치된 고정부재(33)를 지게차를 이용하여 제거하고, 도 6에 도시한 바와 같이 지게차를 이용하여 지게차의 포크를 굳은 용강의 하부 이동용 가이드턱(34)으로 밀어넣게 되면, 압축 글래스 울로 된 이동용 가이드턱(34)이 파손되면서 포크가 삽입된다.

이와 같이 지게차를 이용하여 응고 용강을 완전히 처리하고 난 후 정반 바닥에 이동용 가이드턱(34)을 다시 설치한 후 고정부재(33)를 고정한다.

고정부재(33)의 고정이 완료되면, 커버(32)를 정반(31) 위에 올려 놓은 후 이동받침대(13)를 다시 이동시켜 커버(32)의 용강 연통구(32d)와 이동받침대(13)의 주입구(16)가 일치되도록 하여, 비상 주입장치를 대기 상태가 되도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 비상 주입장치에 의하면, 래들 하부에 구성된 카세트에 이상이 발생하여 용강을 비상 주입할 때, 개공틀을 작동시켜 카세트를 완전히 개공함으로써 용강의 배출이 신속히 이루어지고, 나아가 크래인을 래들에 계속 걸고 있지 않아도 되는 효과가 있다.

또한 용강 주입시 용강이 비산되는 현상을 차단하여 설비사고 및 화재사고를 예방하게 되고, 응고 용강의 처리를 쉽게 할 수 있게 되어 작업시간을 단축할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 대향되는 측면부에 탈부착이 가능한 고정부재가 설치되고 상면에는 이동용 가이드턱이 좌우방향으로 평행하게 형성되는 정반과, 내측면에 다수의 격벽이 다수개 형성되고 상면에 용강 연통구가 형성되는 커버로 이루어진 주형부; 및

   레일 상에서 이동하여 상기 주형부의 외측으로 진출입 가능할 수 있도록 하단에 휠이 설치되고 상면에 상기 용강 연통구와 래들의 개공부에 함께 연통되는 주입구가 형성된 아치 형상의 이동받침대와, 이동받침대의 상부에 설치되어 래들의 카세트를 개방시키는 카세트 개공틀로 이루어진 주입부를 포함하는 래들 용강의 비상 주입장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 개공틀은,

   상기 이동받침대의 상면에 설치되는 안내채널이 형성된 받침틀과, 상기 안내채널로 슬라이딩되는 안착틀과, 상기 안착틀의 후측에 설치되어 상기 안착틀을 이동시키는 이동실린더를 포함하는 래들 용강의 비상 주입장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽은,

   하단에 상기 이동용 가이드턱에 대응되는 복수의 절개홈이 형성되고, 격벽 사이로 용강이 이동할 수 있도록 상기 복수의 절개홈 사이의 격벽에 형성되는 용강 이동구를 포함하는 래들 용강의 비상 주입장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 커버의 안착시 커버가 정위치될 수 있도록 고정시키기 위해서 상기 정반의 양측 상면 가장자리부에 턱을 형성하고, 상기 턱의 상면에 고정홈을 형성하며, 상기 고정부재의 하부면에 상기 고정홈에 대응되는 위치고정로드를 형성하는 래들 용강의 비상 주입장치.

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