KR100829814B1 - 가스 주입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 가스 주입장치에 의한 콜렉터노즐과 쉬라우드노즐과의 틈새로 대기중의 산소가 유입되는 것을 방지하고 쉬라우드노즐의 막힘현상을 방지함으로써 수작업의 배제 및 주편의 품질을 향상시키도록 하는 가스 주입장치를 제공하는 것으로, 이를 위한 가스 주입장치는 접촉되는 래들의 콜렉터 노즐 하측에 해당하는 내측의 경사면에 분사노즐이 형성되고, 상기 분사노즐에 연통되는 유입관이 외측에 형성되는 경사노즐; 상기 유입관에 도킹되고 호스를 통해 공급되는 가스를 분사하는 취입노즐; 상기 취입노즐이 내부에서 탄지되고, 외측에 실린더가 설치되는 취입관; 및 일측이 상기 취입노즐과 핀 연결되고, 상기 실린더의 외측에 힌지 회동 가능하도록 설치되며, 타측이 상기 실린더의 로드 끝과 핀 연결되는 링크부재를 포함한다.

래들, 아르곤가스, 쉬라우드노즐, 취입노즐, 산화방지

Description

가스 주입 장치{Device for injecting gas}

도 1은 본 발명에 따른 가스 주입장치를 도시한 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 가스 주입장치의 일부분을 부분 절개하여 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 가스 주입장치의 노즐부를 부분 절개하여 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 취입노즐과 유입관의 도킹 상태를 도시한 측단면도.

도 5는 종래 가스 주입장치를 도시한 측면도.

도 6은 종래 가스 주입장치의 호스와 쉬라우드노즐과의 연결구조를 설명하기위한 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 실린더 22 : 링크부재

23 : 노즐부 24 : 쉬라우드노즐

25 : 러그 30 : 힌지로드

31 : 가이드 35 : 취입노즐

36 : 스토퍼 41 : 이동슬롯

본 발명은 주조설비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 래들에서 턴디쉬로 용강을 주입하는 쉬라우드노즐에 설치된 가스 주입장치에 관한 것이다.

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

특히 주조 중 연속주조는 정련로에서 정련과정이 종료된 용강을 주형을 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.

도 5에서는 종래 연속주조설비를 개략적으로 나타내고 있다.

연속주조에서 래들(ladle)(1)에 채워진 고온의 용강은 쉬라우드노즐(2)을 통해 턴디쉬(3)로 보내지고, 턴디쉬(3)에서 침지노즐(4)을 통해 몰드(5)로 유입되어 주편(6)으로 전환하게 된다.

쉬라우드노즐(2)에는 용강유입시 용강의 산화방지 및 쉬라우드노즐(2) 내부의 막힘현상을 방지하기 위한 가스를 주입하는 가스 주입장치가 설치된다.

그러나 가스 주입장치의 지그(7)에 고정된 러그(8) 내부로 쉬라우드 노즐(2)의 조립시 래들(1)의 콜렉터노즐(9)과 쉬라운드노즐(2)과의 틈새로 대기중의 산소가 침투하여 산화를 유발하게 된다.

이를 방지하기 위하여 도 6에 도시한 바와 같이, 쉬라우드노즐(2)의 취입관(10)에 호스(11)의 체결볼트(12)를 결합하고 호스(11)를 통해 아르곤가스를 주입하여 쉬라우드노즐(2)의 경사노즐(2a)로 분사되도록 한다.

그런데 고온에 예열된 상태의 쉬라우드노즐의 취입관에 호스의 체결볼트를 체결함에 있어 취입관이 헐거워져 아르곤가스가 누출된다.

또한 지그를 좌우상하로 조작하는 과정에서 호스가 꼬이게 되어 절손 및 터짐현상이 다발함으로써 쉬라우드노즐 취입관을 통해 경사노즐로의 정상적인 분사가 이루어지지 않아 래들 내의 용강이 턴디쉬 내부로 유입시 산화가 발생하게 되어 주편의 품질이 저하되는 원인이 된다.

아울러 쉬라우드노즐 내부에 산화철이 형성되어 쉬라우드노즐의 막힘현상이 발생하게 되고, 나아가 카세트가 막히게 되어 래들내의 용강이 턴디쉬 내로 유입되지 못하게 된다.

이로 인해 수동으로 제거작업을 실시하게 되는데 이는 장시간 오픈 주입을 초래하고 대기중에 용강이 그대로 노출되어 주편 품질에 치명적인 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가스 주입장치에 의한 콜렉터노즐과 쉬라우드노즐과의 틈새로 대기중의 산소가 유입되는 것을 방지하고 쉬라우드노즐의 막힘현상을 방지함으로써 수작업의 배제 및 주편의 품질을 향상시키도록 하는 가스 주입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 가스 주입장치는 접촉되는 래들의 콜렉터 노즐 하측에 해당하는 내측의 경사면에 분사노즐이 형성되고, 상기 분사노즐에 연통되는 유입관이 외측에 형성되는 경사노즐; 상기 유입관에 도킹되고 호스를 통해 공급되는 가스를 분사하는 취입노즐; 상기 취입노즐이 내부에서 탄지되고, 외측에 실린더가 설치되는 취입관; 및 일측이 상기 취입노즐과 핀 연결되고, 상기 실린더의 외측에 힌지 회동 가능하도록 설치되며, 타측이 상기 실린더의 로드 끝과 핀 연결되는 링크부재를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 가스 주입장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 주입장치의 일부분을 부분 절개하여 도시한 사시도이다.

본 발명의 가스 주입장치는 취입관(20)에 설치된 실린더(21)와, 이 실린더(21)와 연결되는 링크부재(22)와, 이 링크부재(22)와 연결되는 노즐부(23)를 포함한다.

취입관(20)의 전측에는 쉬라우드노즐(24)의 상측에 형성된 경사노즐(24a)로 노즐부(23)을 안내하기 위한 러그(25)가 형성되고, 전측의 내부에는 고정링(20a)이 설치된다.

경사노즐(24a)의 내측에는 유입관(26)과 연통되는 분사노즐(27)이 형성된다. 이 분사노즐(27)의 형성위치는 래들(L)에 설치된 콜렉터노즐(28)의 하단 바로 하측이다. 따라서 분사노즐(27)을 통해 아르곤가스가 분사되면 콜렉터노즐(28)과 경사 노즐(24a)의 틈새로 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있다.

상기한 취입관(20)의 외측에 설치된 실린더(21)와 링크부재(22)를 연결하기 위해서 실린더(21)의 로드 끝에는 결속핀(29)이 고정되고, 결속핀(29)의 양단에 링크부재(22)가 결합된다.

링크부재(22)는 상호 힌지 연결되는 힌지로드(30) 및 가이드(31)로 구성된다.

힌지로드(30)는 중간이 취입관(20)에 힌지핀(32)을 중심으로 회전가능하도록 설치되고, 힌지로드(30)의 일측이 결속핀(29)과 결합되며, 힌지로드(30)의 타측은 가이드(31)에 힌지 결합된다.

전술한 가이드(31)는 일측이 힌지로드(30)의 타측과 유격고정핀(33)에 의해 힌지 연결되고 타측이 노즐부(23)와 연결된다.

노즐부(23)와 연결되는 가이드(31)의 타측은 수직으로 지지대(31a)가 형성된다.

지지대(31a)의 상하에는 연결핀(34)이 각각 결합되어 노즐부(23)와 연결되는 것이다.

노즐부(23)는 도 3에 도시한 바와 같이 일측이 막히고 타측이 개방되는 취입노즐(35)과, 취입노즐(35)의 일측에 결합되는 스토퍼(36)와, 취입노즐(35)에 삽입된 스프링(37)에 의해 탄지되는 유동판(38)으로 구성된다.

취입노즐(35)은 경사노즐(24a)에 형성된 유입관(26)에 삽입되며, 삽입된 상태에서 가스(아르곤가스)의 주입시 가스가 새는 것을 방지하기 위해서 취입노즐(35)의 내측에는 오링(39)이 설치된다.

여기서 취입노즐(35)의 일측에는 수직되는 방향으로 슬롯(40)이 형성되고, 슬롯(40)에는 상기한 스토퍼(36)가 삽입된 후에 고정된다.

고정된 스토퍼(36)의 양단은 취입관(20)의 외측으로 돌출되는 데, 이를 위하여 취입관(20)에 이동슬롯(41)을 형성한다. 외측으로 돌출된 스토퍼(36)의 양단은 상술한 링크부재(22)의 가이드(31)와 연결핀(34)으로 연결된다.

상기한 취입노즐(35)을 통해 가스가 분사되기 위해서 취입노즐(35)의 내부와 연통되는 체결관(42)을 고정하고, 이 체결관(42)에 호스(43)를 체결한다. 체결된 호스(43)는 이동슬롯(41)을 통해 취입노즐(35)의 외측으로 배치된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 주입장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

가스 주입장치가 전진하여 러그(25)로 경사노즐(24a)이 진입되면, 실린더(21)가 확장된 상태에서 후진하여 힌지로드(30)가 힌지핀(32)을 중심으로 역방향으로 회전되도록 한다. 이에 가이드(31)가 전진하게 되고 스토퍼(36)도 함께 전진하게 된다.

스토퍼(36)의 전진에 의해 유동판(38)은 스프링(37)을 압축하게 되고, 취입노즐(35)은 러그(31)의 내측에서 전진하여 도 4에 도시한 바와 같이 유입관(26)과 도킹하게 된다.

그러면 유입관(26)이 취입노즐(35)의 내부로 삽입되며, 삽입이 종료되면 호스(43)를 통해 아르곤가스를 주입하게 된다.

주입된 아르곤가스는 취입노즐(35), 유입관(26) 및 분사노즐(27)을 통해 쉬라우드노즐(24)의 내부로 주입된다.

주입이 완료되면 실린더(21)를 확장하여 가이드(31)를 후진시킴으로써 유입관(26)에 삽입된 취입노즐(35)을 후진시키게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 가스 주입장치에 의하면, 콜렉터노즐과 경사노즐 사이로 아르곤가스가 분사되도록 하여 콜렉터노즐과 경사노즐의 틈새로 산소가 유입되는 것을 방지하게 된다.

따라서 쉬라우드노즐을 통해 공급되는 용강이 산화가 발생되지 않아 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있게 된다.

그리고 취입노즐과 유입관의 도킹에 의해 아르곤가스를 주입하게 되므로 호스가 꼬이는 현상을 방지하게 된다.

따라서 호스의 절손 및 터짐현상으로 인한 아르곤가스의 누출을 방지할 수 있고, 그 결과 경사노즐을 통해 정상적으로 아르곤가스가 주입되어 산화를 방지하게 됨으로써 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있다.

아울러 쉬라우드노즐 내부에 산화철이 형성되는 것을 방지하여 쉬라우드노즐의 막힘현상이 발생되지 않는다.

Claims (2)

1. 콜렉터 노즐이 그 내부에 삽입되고, 유입관이 형성되어 상기 콜렉터 노즐의 하부에 위치하는 경사노즐;

   상기 유입관에 도킹되어 경사노즐의 내부로 가스를 분사하는 취입노즐;

   내측에는 상기 취입노즐이 탄지되고, 외측에는 실린더가 설치되는 취입관; 및

   일측이 상기 취입노즐과 연결되고, 타측이 상기 실린더의 로드 끝과 연결되어 상기 실린더의 신축에 따라 상기 취입노즐을 이동시키는 링크부재

   를 포함하는 가스 주입 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링크부재는,

   중간이 상기 취입관에 힌지핀으로 고정되어 상기 힌지핀을 중심으로 회전가능하도록 설치되고, 일측이 상기 로드의 끝에 핀 결합되는 힌지로드; 및

   일측이 상기 힌지로드의 타측에 힌지 결합되고 타측이 상기 취입노즐에 연결되는 가이드

   를 포함하는 가스 주입 장치.

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