KR100848396B1 - 용선 예비처리설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용선예비처리에서 탈류 및 탈인 작업을 위해 사용되는 랜스를 회전시켜서 랜스의 표면에 지금이 부착되는 것을 예방하고 랜스의 교체가 용이하도록 하는 용선 예비처리설비에 관한 것으로서, 호이스트에 의해 승강되는 랜스 대차부와; 상기 랜스 대차부에 장착되고, 그 외주연에는 랜스기어가 고정되는 랜스부와; 상기 랜스 대차부의 하부 측면에 설치되고, 상기 랜스기어와 치합되어 상기 랜스기어를 구동시키는 회전 구동부와; 상기 랜스부의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 부원료가 공급되는 호스가 연결되는 로터리 조인트가 구비되는 랜스 체결부를 포함하고, 상기 회전 구동부의 구동에 의해 상기 랜스부가 회전되는 것을 특징으로 한다.

용선, 예비처리, 랜스, 교체, 로테이팅

Description

용선 예비처리설비{AN APPARATUS FOR A MELTING-IRON PREPARATION PROCESS}

도 1은 일반적인 용선 예비처리설비를 나타내는 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비를 나타내는 구성도이며,

도 3a는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비에서 랜스부의 승강 및 회전을 설명하는 사용 상태도이고,

도 3b는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비에서 랜스부의 교체를 설명하는 사용 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 랜스 대차부 11: 대차본체

12: 슬라이딩롤러 13: 랜스 클램프

13a: 가이드롤러 15: 하부 브래킷

17: 상부 브래킷 19: 후크걸이

20: 랜스부 21: 랜스본체

23: 커플링 노즐 25: 내화물

27: 랜스기어 30: 회전 구동부

31: 감속기 33: 감속기기어

40: 랜스 체결부 41: 하우징

43: 로터리조인트 45: 랜스 커플링

47: 커플링 패킹 50: 착탈 구동부

51: 실린더 53: 실린더로드

55: 리미트 스토퍼 57a: 상한 리미트

57b: 하한 리미트

본 발명은 용선 예비처리설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용선예비처리에서 탈류 및 탈인 작업을 위해 사용되는 랜스를 회전시켜서 랜스의 표면에 지금이 부착되는 것을 예방하고 랜스의 교체가 용이하도록 하는 용선 예비처리설비에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 용선 예비처리설비는 토페도카(Torpedo Car)에 의해 운반되는 용선이나 래들(Ladle) 내에 저장된 용선 내로 수직하강되는 랜스를 갖추고, 상기 랜스를 통하여 탈류제 및 탈린제와 같은 분체를 공급함으로서, 용선 중에 포함된 불순물인 황과 인을 제거하는 것이며, 이러한 분체는 질소가스와 불활성가스에 의하여 용선에 취입된다.

도 1은 일반적인 용선 예비처리설비를 나타내는 개략도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 용선 예비처리설비는 래들(1) 내로 탈린 및 탈류제와 같은 부원료를 공급하는 호스(2)와 랜스 커플링(6)으로 연결되는 랜스(3)와, 상기 랜스(3)가 전면에 장착되어 호이스트(4)에 의해 승강되는 랜스대차(5)를 포함하여 구성된다.

이러한 랜스(3)는 대기 위치인 최고점의 상한지점에서 호이스트(4)의 작동과 함께 하강하여 최저지점인 하한지점에서 용선 내로 투입되며, 랜스(3)를 통하여 용선 내로 부원료를 취입하게 되고, 취입이 완료되면 상승복귀하여 대기위치인 상한지점에서 대기하는 과정을 반복하게 된다.

이렇게 부원료의 취입공정이 반복되면 용선에 포함된 슬래그가 랜스의 표면에 응고되어 부착되거나, 랜스가 용선의 온도에 의해 열변형 됨에 따라 빈번히 랜스를 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 랜스의 교체시 랜스대차를 대기위치에 위치시킨 상태에서 작업자가 직접 랜스와 부원료 투입을 위한 호스를 연결하는 랜스 커플링을 분리한 다음, 랜스 클램프를 해체 후 랜스를 교체하여야 해서 랜스의 교체에 상당한 시간이 소요되었고, 교체 작업 중 작업자의 안전이 보장되지 않았다.

본 발명의 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 종래에 고정설치되는 랜스를 회전가능하게 설치하고, 랜스와 부원료 투입을 위한 호스의 착탈을 자동화 할 수 있도록 하는 용선 예비처리설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용선 예비처리설비는 용선에 부원료를 취입하기 위한 랜스가 마련되어 용선을 예비처리하는 설비에 있어서, 호 이스트에 의해 승강되는 랜스 대차부와; 상기 랜스 대차부에 장착되고, 그 외주연에는 랜스기어가 고정되는 랜스부와; 상기 랜스 대차부의 하부 측면에 설치되고, 상기 랜스기어와 치합되어 상기 랜스기어를 구동시키는 회전 구동부와; 상기 랜스부의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 부원료가 공급되는 호스가 연결되는 로터리 조인트가 구비되는 랜스 체결부를 포함하고, 상기 회전 구동부의 구동에 의해 상기 랜스부가 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 랜스부는 상기 랜스 대차부에 설치되는 랜스클램프에 의해 고정되고, 그 상측에 상기 랜스기어가 설치되는 랜스본체와; 상기 랜스본체의 상단에 설치되는 커플링 노즐과; 상기 랜스본체의 하단에 결합되는 내화물을 포함하고, 상기 랜스본체, 커플링 노즐 및 내화물은 내부가 중공되어 서로 연통되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전 구동부는 상기 랜스기어와 치합되는 감속기기어와; 상기 랜스 대차부에 설치되어, 상기 감속기기어를 회전시키는 감속기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 랜스 체결부는 상부 프레임 및 하부 플레임을 갖고, 내부에 상기 로터리조인트가 설치되는 하우징과; 상기 상부 프레임을 관통하여 설치되고, 일단에는 상기 호스가 연결되며, 타단에는 상기 로터리조인트가 연결되는 랜스커플링과; 상기 하부 프레임을 관통하여 설치되고, 일단에는 상기 로터리조인트가 연결되며, 타단에는 상기 랜스부와 결합되어 기밀을 유지하는 커플링패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 랜스 대차부에 설치되어 일체로 승강되고, 상기 랜스 체결부을 실린더 작동에 의해 승강시켜서 상기 랜스 체결부와 랜스부를 착탈시키는 착탈 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 착탈 구동부는 상기 랜스 대차부의 상부 측면에 설치되고, 실린더로드가 상기 랜스 체결부와 고정되는 실린더와; 상기 랜스 체결부의 상단에 설치되는 리미트 스토퍼와; 상기 리미트 스토퍼의 상하 이동구간을 한정하는 상한 리미트 및 하단 리미트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 용선 예비처리설비를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비를 나타내는 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용선 예비처리설비는 호이스트(4)에 의해 승강되는 랜스 대차부(10)와, 부원료를 용선 내로 투입하는 랜스부(20)와, 상기 랜스부(20)를 회전시키기는 회전 구동부(30)와, 상기 랜스부(20)의 회전시 상기 랜스부(20)와 호스(2)의 원활한 연결을 위한 랜스 체결부(40)와, 상기 랜스 체결부(40)를 승강시켜 랜스부(20)와 호스(2)를 자동으로 착탈시키는 착탈 구동부(50)를 포함한다.

상기 랜스 대차부(10)는 상기 랜스부(20)와 일체로 승강되어 상기 랜스부(20)를 용선 내로 투입시키는 수단으로서, 작업데크의 상면에 입설되는 가이드 프레임(7)에 설치되어 상기 가이드 프레임(7)을 따라 가이드 되면서 승강되는 대차 본체(11)가 마련되고, 상기 대차본체(11)의 상단에 설치되어 호이스트(4)의 후크(4a)가 체결되는 후크걸이(19)가 구비된다. 이때 상기 대차본체(11)에는 상기 가이드 프레임(7) 상에서 슬라이딩 되면서 승강되도록 다수의 슬라이딩 롤러(12)가 구비된다.

그리고, 상기 대차본체(11)의 하부 측면에는 상기 랜스부(20)를 고정시키기 위한 랜스 클램프(13) 한 쌍이 상하로 배치된다. 이때 상기 랜스 클램프(13)의 내주연에는 상기 랜스부(20)를 원활하게 회전시키기 위한 가이드 롤러(13a)가 설치된다.

이때 상기 가이드롤러(13a)는 랜스부(20)를 둘러싸도록 마련되는 것이 바람직하다.

상기 랜스부(20)는 용선 내로 직접 투입되어 호스(2)를 통하여 공급되는 탈류제 및 탈린제와 같은 부원료를 용선 내로 취입시키는 수단으로서, 상기 랜스 대차부(10)에 설치되는 랜스 클램프(13)에 의해 고정되는 랜스본체(21)와, 상기 랜스본체(21)의 상단에 설치되는 커플링 노즐(23)과, 상기 랜스본체(21)의 하단에 결합되는 내화물(25)을 포함한다.

이때 상기 랜스본체(21), 커플링 노즐(23) 및 내화물(25)은 일직선으로 연결되어 전체적으로 바(bar) 형상을 갖고, 그 내부는 중공되어 서로 연통되며, 상기 내화물(25)은 용선의 내부로 투입할 수 있도록 충분히 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 랜스본체(21)의 상측에는 랜스기어(27)가 일체로 고정되어 상기 랜스기 어(27)가 회전되면 랜스부(20)가 일체로 회전된다.

상기 커플링 노즐(23)은 상기 랜스 체결부(40)와 결합될 때 기밀을 유지하기 용이하도록 그 상단이 돌출형성되는 것이 바람직하다.

상기 회전 구동부(30)는 상기 랜스부(20)를 회전시키는 수단으로서, 감속기(31)와 상기 감속기(31)의 작동에 의해 구동되는 감속기기어(33)로 구성된다.

상기 감속기(31)는 인가되는 전력에 의해 모터를 작동하여 상기 감속기기어(33)의 속도를 조절하면서 구동시킬 수 있는 수단으로서, 상기 랜스 대차부(10)에 설치되는 하부 브래킷(15)에 설치되는데, 상기 감속기(31)의 구성 및 작용은 당업자에게는 자명한 기술이기에 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는 상기 감속기기어(33)의 구동속도를 조절하여 상기 랜스부(20)의 회전속도를 조절하기 위하여 감속기(31)를 사용하였지만, 상기 감속기기어(33)를 회전시킬 수만 있다면 어떠한 수단을 적용하여도 무방하며, 예를 들어 통상의 모터를 사용하여도 무방하다.

상기 랜스 체결부(40)는 상기 랜스부(20)가 회전될 때 상기 호스(2)와의 연결부위를 회전시키기 위한 수단으로서, 상기 랜스부(20)의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 상기 호스(2)의 끝단에 연결된 랜스 커플링(45)과 플랜지결합되는 로터리조인트(43)를 포함한다.

보다 상세하게 상기 랜스 체결부(40)는 사각틀 형상으로 상부 프레임(41a), 하부 플레임(41b) 및 측부 프레임(41c)을 갖고, 그 내부에 상기 로터리조인트(43)가 배치되는 하우징(41)이 마련되고, 상기 상부 프레임(41a)에는 일단으로 상기 호 스(2)가 연결되며, 타단에는 상기 로터리조인트(43)가 연결되는 랜스 커플링(45)이 관통설치된다.

그리고, 상기 하부 프레임(41b)에는 일단으로 상기 로터리조인트(43)가 연결되고, 타단에는 상기 랜스부(20)의 커플링 노즐(23)과 결합되어 기밀을 유지하는 커플링패킹(47)이 관통설치된다.

상기 커플링패킹(47)은 그 하단에 요홈을 형성하여 상기 커플링 노즐(23)의 돌출부위가 삽입되어 기밀 유지가 용이하도록 구비된다.

상기 착탈 구동부(50)는 상기 랜스 체결부(40)를 승강시켜 상기 랜스부(20)와 착탈시키기 위한 수단으로서, 상기 랜스 대차부(10)의 상부 측면에 설치되어 일체로 승강된다.

상기 착탈 구동부(50)는 랜스 체결부(40)의 상기 하우징(41)에 고정되는 실린더로드(53)를 갖는 실린더(51)와, 상기 랜스 체결부(40)의 상하 이동구간을 한정하는 이동구간 한정수단을 포함한다.

상기 실린더(51)는 상기 랜스 대차부(10)에 설치되는 상부 브래킷(17)에 설치되고, 실린더로드(53)가 상기 하우징(41)의 상부 프레임(41a)에 고정된다.

상기 이동구간 한정수단은 상기 하우징(41)에서 일방향으로 돌출설치되는 리미트 스토퍼(55)와, 상기 상부 브래킷(17)의 하부에서 상하로 이격되어 설치되어 상기 리미트 스토퍼(55)의 최상단 이동지점과 최하단 이동지점을 한정하는 상한 리미트(57a) 및 하한 리미트(57b)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비의 사용 상태를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비에서 랜스부의 승강 및 회전을 설명하는 사용 상태도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 용선 예비처리설비에서 랜스부의 교체를 설명하는 사용 상태도이다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 용선 예비처리설비가 대기상태에서 용선 중으로 탈류제 및 탈린제와 같은 부원료를 취입하기 위해서는 호이스트(4)를 작동시켜 랜스 대차부(10)를 하강시킨다.

그러면 랜스 대차부(10)에 일체로 랜스부(20)가 하강되고, 랜스부(20)의 내화물(25)이 용선 중으로 투입된다.

이렇게 부원료를 취입할 준비가 완료되면 호스(2)를 통하여 부원료를 취입함과 동시에 감속기(31)를 작동시켜 감속기기어(33)를 구동시킨다. 그러면 감속기기어(33)에 치합된 랜스기어(27)가 회전되고, 이것과 일체로 랜스부(20)가 회전된다.

이때 상기 랜스부(20)는 호스(2)와 연결부위에 로터리조인트(43)가 마련되어 원활하게 회전되며, 랜스부(20)의 회전으로 인하여 내화물(25)의 표면에 용선 중에 포함된 슬래그가 부착되는 것이 방지되고, 용선의 고온에 의한 내화물(25)의 열변형도 예방된다.

부원료의 취입이 완료되면 호이스트(4)를 작동시켜 랜스 대차부(10) 및 랜스부(20)를 상승시켜서 대기지점에 이동시킨다.

이렇게 반복적인 부원료 취입이 이루어지고, 랜스부(20)의 교체가 필요한 시 점이 되면, 랜스 대차부(10) 및 랜스부(20)를 대기지점에 위치시킨 다음 도 3b와 같이 실린더(51)를 작동시켜 랜스 체결부(40)를 상승시킨다.

그러면, 실린더로드(53)에 고정된 하우징(41)이 상승되고, 하우징(41)에 설치된 랜스 커플링(45), 로터리조인트(43) 및 커플링패킹(47)이 일체로 상승되면서, 상기 커플링패킹(47)과 랜스부(20)의 커플링 노즐(23)이 분리된다.

이때 하우징(41)에 부착된 리미트 스토퍼(55)가 상한 리미트(57a)에 단속됨에 따라 실린더(51)의 작동은 멈추게 된다.

이렇게 랜스 체결부(40)와 랜스부(20)가 분리되면 랜스 대차부(10)에 구비된 랜스 클램프(13)를 해제하여 랜스 대차부(10)에서 랜스부(20)를 분리하여 교체한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 부원료 취입시 랜스부를 회전시켜 용선에 포함된 슬래그가 내화물의 표면에 부착되는 것을 방지하고, 내화물이 열변형되는 것을 예방하여 내화물의 교체 주기를 늘릴 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 실린더 작동에 의해 부원료가 투입되는 호스와 랜스부를 분리시키는 작업을 자동화함에 따라 랜스부의 교체를 손쉽게 실시할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 용선에 부원료를 취입하기 위한 랜스가 마련되어 용선을 예비처리하는 설비에 있어서,

   호이스트에 의해 승강되는 랜스 대차부와;

   상기 랜스 대차부에 장착되고, 그 외주연에는 랜스기어가 고정되는 랜스부와;

   상기 랜스 대차부의 하부 측면에 설치되고, 상기 랜스기어와 치합되어 상기 랜스기어를 구동시키는 회전 구동부와;

   상기 랜스부의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 부원료가 공급되는 호스가 연결되는 로터리 조인트가 구비되는 랜스 체결부와;

   상기 랜스 대차부에 설치되어 일체로 승강되고, 상기 랜스 체결부을 실린더 작동에 의해 승강시켜서 상기 랜스 체결부와 랜스부를 착탈시키는 착탈 구동부를 포함하고,

   상기 회전 구동부의 구동에 의해 상기 랜스부가 회전되는 것을 특징으로 하는 용선 예비처리설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 랜스부는

   상기 랜스 대차부에 설치되는 랜스클램프에 의해 고정되고, 그 상측에 상기 랜스기어가 설치되는 랜스본체와;

   상기 랜스본체의 상단에 설치되는 커플링 노즐과;

   상기 랜스본체의 하단에 결합되는 내화물을 포함하고,

   상기 랜스본체, 커플링 노즐 및 내화물은 내부가 중공되어 서로 연통되는 것 을 특징으로 하는 용선 예비처리설비.
3. 제 1항에 있어서, 상기 회전 구동부는

   상기 랜스기어와 치합되는 감속기기어와;

   상기 랜스 대차부에 설치되어, 상기 감속기기어를 회전시키는 감속기로 구성되는 것을 특징으로 하는 용선 예비처리설비.
4. 제 1항에 있어서, 상기 랜스 체결부는

   상부 프레임 및 하부 플레임을 갖고, 내부에 상기 로터리조인트가 설치되는 하우징과;

   상기 상부 프레임을 관통하여 설치되고, 일단에는 상기 호스가 연결되며, 타단에는 상기 로터리조인트가 연결되는 랜스커플링과;

   상기 하부 프레임을 관통하여 설치되고, 일단에는 상기 로터리조인트가 연결되며, 타단에는 상기 랜스부와 결합되어 기밀을 유지하는 커플링패킹을 포함하는 것을 특징으로 하는 용선 예비처리설비.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 착탈 구동부는

   상기 랜스 대차부의 상부 측면에 설치되고, 실린더로드가 상기 랜스 체결부와 고정되는 실린더와;

   상기 랜스 체결부의 상단에 설치되는 리미트 스토퍼와;

   상기 리미트 스토퍼의 상하 이동구간을 한정하는 상한 리미트 및 하단 리미트를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선 예비처리설비.

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