KR100889962B1

KR100889962B1 - 슬리브 구경 보강 장치

Info

Publication number: KR100889962B1
Application number: KR1020070126594A
Authority: KR
Inventors: 태 완 김; 희 윤 한
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-03-24

Abstract

본 발명은 용선을 용강으로 정련하는 제강 공정에 사용되는 전로에서, 용강이 수강 래들로 유출되는 출강구 슬리브의 내경을 보강하는 장치에 관한 것으로써,더욱 상세하게는 전로를 이용한 제강공정에서 전로 출강구 슬리브 내경이 확장되는 경우에 기장착된 출강구 슬리브를 파쇄하여 제거하지 않고, 출강구 슬리브의 내경을 보강할 수 있는 슬리브 구경 보강 장치에 관한 것이다.

출강구, 슬리브, 슬리브 보강 장치

Description

슬리브 구경 보강 장치{APPARATUS FOR REINFORCING A SLEEVE BORE}

도 1은 전로 출강 공정을 도시한 사시도이고, 도 2는 전로 출강구 슬리브를 확대하여 도시한 일부 단면도이다.

일반적으로, 용선을 용강으로 정련하는 제강 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이 360도 회전이 가능한 전로(1) 내에서 고온으로 정련된 용강(3)을 전로 출강구(2)를 통해 전로(1) 하부에 놓여진 수강 래들(ladle)(4)로 배출한다. 여기서, 전로 출강구(2)의 내면에는 내화재질의 슬리브(sleeve)(5)가 위치된다.

출강구(2) 내면에 장착된 슬리브(5)는 초기에는 160~180(mm)의 내경을 가진 원통형 또는 원추형의 형상을 가지며, 고온의 용융물에 의해 출강구(2)의 슬리브(5) 내경은 점차 확장된다. 전로 제강 공정에서 출강구(2) 구경의 대소는 출 강 시간을 결정하는 요소이며, 출강구(2) 구경의 상태에 따라 출강류의 형태가 변화되어, 용강(3)의 품질도를 결정하게 된다.

제강 공정이 반복됨에 따라 슬리브(5)의 내경이 확장되어 출강구(2)의 구경이 커지면, 출강류 퍼짐현상이 심해지고, 전로(1)내의 슬라그가 출강구(2)를 통해 수강 래들(4)로 유출되어 용강(3)의 청정성을 악화시키며, 출강 중 투입되는 각종 합금철의 실수율을 저하시켜 용강 제조 원단가를 상승시키는 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하고자 종래에는 기장착된 내경이 확장된 출강구(2)의 슬리브(5)를 파쇄하여 제거를 하고,새로운 슬리브(5)를 끼워넣는 방법이 사용되었다.

그러나, 고가의 출강구 슬리브를 절약하고, 기장착된 출강구 슬리브를 파쇄하는데 따른 시간의 장기화로 인한 생산성 저하를 방지하고자 출강구 슬리브를 교환하지 않고, 출강구 슬리브 구경을 보강하는 보강작업이 대두되었다.

출강구 슬리브를 교환하는 것보다는 확장된 출강구 슬리브 구경을 보강하여 출강구 사용횟수를 연장하는 것은 제강공정의 작업상 생산성과 원가상의 이익을 가져온다. 그러나 종래의 보강작업은 보강시간이 과도하게 투입되는 문제점이 존재한다.

또한, 국부적으로 형성된 파편이 깨끗하게 제거되지 않을 경우, 작업자가 수작업에 의해 고열의 환경지대에서 이를 제거하여야 하므로, 장시간의 제거 작업에 따른 슬리브 교환작업 시간의 지연으로 생산성 저하 및 작업자의 피로도가 증가되는 문제점도 존재한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 출강구 구경의 조기 확대를 미연에 방지하여 안정적이고 이상적인 최적의 출강구경을 유지해 줌으로써, 출강류 퍼짐 현상을 방지하고, 용강의 품질 향상에 기여하며, 작업시간 단축에 의한 생산성 향상을 도모하고, 작업자의 안전재해 및 작업 피로도를 경감시킬 수 있는 전로 출강구의 슬리브 구경 보강 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 슬리브 구경 보강 장치는, 중공관 형상의 하우징부; 상기 하우징부의 내부를 통과하는 중공관 형상의 아암 축; 상기 아암 축이 상기 하우징부 내부를 통해 직선 운동하도록 상기 아암 축을 이동시키는 직선 구동부; 상기 아암 축의 일단에 위치되며, 슬리브 표면에 액체 내화물을 분사하는 분사 노즐 및 상기 분사된 액체 내화물이 분사된 상기 슬리브 표면의 요철을 제거하는 가공 나이프를 포함하는 슬리브 보강부; 상기 슬리브 보강부에 연결되고, 상기 슬리브 표면을 절삭하는 슬리브 절삭부; 상기 아암 축의 내부를 통해 상기 슬리브 보강부와 연결되고, 상기 슬리브 보강부를 회전시키는 회전 축; 및 상기 회전 축을 회전시켜 상기 슬리브 보강부를 회전 구동 시키는 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브 보강 장치는 상기 하우징부를 전로 출강구에 고정시키는 클램핑부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 직선 구동부는, 상기 아암 축 외부에 형성된 래크 기어; 상기 래크 기 어와 맞물려 회전되는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어에 연결되고, 상기 피니언 기어를 회전시켜 상기 아암 축을 직선 왕복 이동시키는 아암 축 구동 모터를 포함하며, 상기 가공 나이프는 상기 슬리브 표면 가공시에만 돌출되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 슬리브 구경 보강 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

(1) 출강구 구경의 조기 확대를 방지

(2) 안정적이고 이상적인 최적의 출강구 구경을 유지하여 출강류 퍼짐 현상을 방지

(3) 용강의 품질 향상

(4) 작업시간 단축에 의한 생산성 향상

(5) 작업자의 안전재해 및 작업 피로도 경감

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브 구경 보강 장치의 전진 상태를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브 구경 보강 장치의 후진 상태를 도시하는 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브 구경 보강 장치(100)는 하우징부(110), 아암 축(120), 직선 구동부(130), 슬리브 보강부(140), 슬리브 절삭부(150), 회전 축, 회전 구동부(160) 및 클램핑부(170)를 포함한다.

하우징부(110)는 중공관 형상으로 양 측이 개방되어 있으며, 출강구(2) 측에 부착되는 제 1 측(111)의 외경은 출강구(2)의 외경보다 큰 것이 바람직하다.

하우징부(110)의 내부 공간으로는 중공관 형상의 아암 축(120)이 왕복 직선 운동이 가능하도록 위치되며, 이러한 왕복 직선 운동은 상기 하우징(110)의 제 1 측의 반대편에 위치한 제 2 측(112)에 설치된 직선 구동부(130)에 의해 이루어진다.

직선 구동부(130)는 래크 기어(131), 피니언 기어(132) 및 아암 축 구동 모터(133)를 포함할 수 있으며, 래크 기어(131)는 아암 축(120)의 외면에 길이 방향을 따라 설치되고, 아암 축 구동 모터(133)는 하우징부(110)의 제 2 측(112)에 설치될 수 있다. 하우징부(110)의 제 2 측(112)에 설치된 베어링블록(134)을 통과한, 아암 축 구동 모터(133)의 축이 피니언 기어(132)와 연결되고, 피니언 기어(132)는 래크 기어(131)와 맞물리며, 아암 축 구동 모터(133)의 회전에 의해 아암 축(120)을 왕복 직선 운동시킬 수 있다.

직선 구동부(130)의 예로 래크 앤 피니언 기어 방식을 설명하였으나, 아암 축(120)을 직선 왕복 운동시킬 수 있으면 당업자의 수준에서 다양한 변경이 가능하다.

슬리브 보강부(140)는 아암 축(120)의 양단 중 출강구(2) 내로 삽입되는 측에 연결되며, 분사 노즐(142) 및 가공 나이프(144)를 포함한다.

분사 노즐(142)은 원통형의 슬리브 보강부(140)의 외면에서 원통 둘레를 따라 복수개가 배치된다. 분사 노즐(142)을 통해 액화내화물 공급구(146)에서 공급된 액체 내화물이 슬리브(5)의 표면으로 분사되고, 액체 내화물은 슬리브(5) 표면에 고르지 않게 요철을 형성하며 부착된다. 이러한 형상으로 부착된 액체 내화물은 슬리브 보강부(140)의 외면 원통 둘레를 따라 배치된 복수개의 가공 나이프(144)들에 의해 평평하고 일정한 두께를 가지도록 가공이 된다.

가공 나이프(144)는 슬리브 보강부(140)의 회전/전진시에는 슬리브 보강부(140) 내에 감추어져 있는 상태로 유지되며, 슬리브 보강부(140)의 회전/후진시에 비로소 돌출되어 슬리브(5) 표면의 액체 내화물을 평탄화시키는 것이 바람직하며, 전진 또는 후진시 필요에 따라 돌출 시기가 결정될 수 있다.

슬리브 절삭부(150)는 절삭 바이트로서 원추형 또는 다양한 형태가 가능하며 슬리브 보강부(140)에 연결되어 슬리브 보강부(140)와 함께 회전될 수 있다. 이에 따라 아암 축(120)의 회전/전진에 의해 슬리브 보강부(140)도 회전/전진되며, 슬리브 절삭부가 1차적으로 슬리브(5) 내의 표면 돌출부들을 제거하며 전진한다.

슬리브 절삭부(150)의 회전은 아암 축(120) 내에서 회전하는 회전 축(미도시)과의 연결에 의해 이루어지며, 회전 축은 회전 구동부(160)에 의해 회전 구동된다. 회전 구동부(160)로는 모터 또는 기타 당업자의 다양한 선택에 의해 회전 축을 회전시킬 수 있는 것이면 모두 가능하다.

클램핑부(170)는 하우징부(110)를 출강구(2)에 고정시키기 위하여 하우징부(100)의 제 1 측(111)에 설치될 수 있으며, 출강구(2)에 탈부착이 용이하도록 복수개의 클램프(174)와 클램프(174)를 작동시키는 클램프 실린더(172)가 설치될 수 있다. 클램프 실린더(172)가 연장되면서 클램프(174)는 출강구(2)의 외면 에 돌출된 걸림쇠(6)에 걸려 고정이 되는 구조로 되는 것이 가능하다.

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명으로부터 얻어질 수 있는 많은 변형과 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형과 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.

도 1은 전로 출강 공정을 도시한 사시도.

도 2는 전로 출강구 슬리브를 확대하여 도시한 일부 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브 구경 보강 장치의 전진 상태를 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브 구경 보강 장치의 후진 상태를 도시하는 단면도.

Claims

전로 출강구의 내화성 슬리브 표면을 보강하기 위한 슬리브 구경 보강 장치에 있어서,

중공관 형상의 하우징부;

상기 하우징부의 내부를 통과하는 중공관 형상의 아암 축;

상기 아암 축이 상기 하우징부 내부를 통해 직선 운동하도록 상기 아암 축을 이동시키는 직선 구동부;

상기 아암 축의 일단에 위치되며, 슬리브 표면에 액체 내화물을 분사하는 분사 노즐 및 상기 분사된 액체 내화물이 분사된 상기 슬리브 표면의 요철을 제거하는 가공 나이프를 포함하는 슬리브 보강부;

상기 슬리브 보강부에 연결되고, 상기 슬리브 표면을 절삭하는 슬리브 절삭부;

상기 아암 축의 내부를 통해 상기 슬리브 보강부와 연결되고, 상기 슬리브 보강부를 회전시키는 회전 축; 및

상기 회전 축을 회전시켜 상기 슬리브 보강부를 회전 구동 시키는 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 구경 보강 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 슬리브 구경 보강 장치는

상기 하우징부에 결합되어 상기 하우징부를 전로 출강구에 고정시키는 클램핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 구경 보강 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 직선 구동부는,

상기 아암 축 외부에 형성된 래크 기어;

상기 래크 기어와 맞물려 회전되는 피니언 기어; 및

상기 피니언 기어에 연결되고, 상기 피니언 기어를 회전시켜 상기 아암 축을 직선 왕복 이동시키는 아암 축 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 구경 보강 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가공 나이프는 상기 슬리브 표면 가공시에만 돌출되는 것을 특징으로 하는 슬리브 구경 보강 장치.