KR100890890B1 - Auto coupler apparatus and apparatus for refining outside the furnace including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노외정련설비인 래들과 대차의 배관을 연결하는 오토 커플러 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an auto coupler device for connecting pipes of ladles and bogies that are external refining facilities.
제강 공정의 노외정련 과정에서 사용되는 노외정련설비는 용강을 담을 수 있는 래들과 래들을 싣고 이동할 수 있는 대차로 이루어진다. 노외정련 과정에서 용강을 버블링시켜 인, 황 등의 개재물을 분리시키기 위해 아르곤 등의 불활성 가스를 래들 내부로 공급한다. 불활성 가스를 공급하기 위한 배관은 대차측의 배관을 통해 래들측으로 이어지며, 대차측과 래들측의 배관 연결을 위해 커플러 장치가 이용된다.The off-road refining equipment used in the off-road refining process of the steelmaking process consists of ladles to hold molten steel and a bogie to move the ladles. In the furnace refining process, inert gas such as argon is supplied into the ladle to bubble molten steel to separate inclusions such as phosphorus and sulfur. The pipe for supplying the inert gas is connected to the ladle side through the pipe on the bogie side, and a coupler device is used for the pipe connection between the bogie side and the ladle side.
종래의 커플러 장치는 그 설치 위치 또는 구조적인 문제로 인해 수동으로 연결하는 방식이 이용되어 왔기 때문에, 배관을 연결하는 작업이 번거롭고 시간이 많이 걸리기 때문에, 작업 효율을 저하시키는 요인이 될 수 밖에 없었다.Since the conventional coupler device has been used in the manual connection method due to its installation location or structural problems, it is a factor to reduce the work efficiency because the work of connecting the pipe is cumbersome and time-consuming.
또한, 래들측 커플러 장치는 용강의 열에 의해 변형되기 쉽기 때문에, 커플러 장치의 연결 정밀도가 떨어지거나 O-링 등의 부품이 손상되는 경우가 많았다. 따라서, 커플러 장치의 부품을 수시로 교환해 주어야 하기 때문에, 비용이 들고, 교환 시간이 필요해 작업 효율이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, since the ladle side coupler device is easily deformed by the heat of molten steel, the coupling accuracy of the coupler device is often lowered, or parts such as O-rings are often damaged. Therefore, since the parts of the coupler device must be replaced at any time, there is a problem that the cost is high, the replacement time is required, and the work efficiency is very low.
본 발명은 단시간 내에 용이하게 연결될 수 있으며, 주변환경의 악조건에서도 작동 가능한 오토 커플러 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an auto coupler device which can be easily connected within a short time and can operate even in adverse conditions of the surrounding environment.
본 발명은 배관을 둘러싸는 보호관;The present invention is a protective tube surrounding the pipe;
보호관의 상단부에 형성되며, 배관의 일단부가 연결되는 관통구멍을 가지며, 배관의 길이방향으로 이동가능한 플랜지;A flange formed at an upper end of the protective tube, the flange having a through hole connected to one end of the pipe and movable in a longitudinal direction of the pipe;
보호관과 배관 사이에서 배관 주위에 배치되며 배관의 길이방향으로 탄성 변형하는 스프링;
보호관의 하단부에서 스프링을 지지하는 기부; 및A spring disposed between the protective pipe and the pipe and elastically deformed in the longitudinal direction of the pipe;
A base supporting the spring at the lower end of the sheath; And
상기 플랜지의 상단면에서 상기 플랜지의 관통구멍을 둘러싸도록 배치되는 탄성 재질의 고리형 O-링을 포함하는 오토 커플러 장치에 관한 것이다.An auto-coupler device comprising an annular O-ring made of an elastic material disposed to surround a through hole of the flange at an upper surface of the flange.
또한, 상기 보호관은 이중의 관이며, 이중의 관 사이에 보온재가 삽입되는 오토 커플러 장치에 관한 것이다.The protective tube is also a double tube, and relates to an auto coupler device in which a heat insulating material is inserted between the double tubes.
또한, 상기 O-링은 다른 직경을 가지는 이중의 O-링으로 배치되는 오토 커플러 장치에 관한 것이다.The O-ring also relates to an auto coupler device which is arranged in a double O-ring having a different diameter.
또한, 상기 O-링의 재료는 내열성을 가지는 합성수지인 오토 커플러 장치에 관한 것이다.The material of the O-ring also relates to an auto coupler device which is a synthetic resin having heat resistance.
본 발명은 대차와 래들을 포함하며, The present invention includes a bogie and a ladle,
상기 오토 커플러 장치가 대차에 설치되는 노외정련설비로서,As an external refining facility in which the auto coupler device is installed in a trolley,
상기 래들은 측면에 형성되는 안착부를 포함하며,The ladle includes a seating portion formed on the side,
상기 안착부는 래들측의 배관의 일단부가 연결되며 아래쪽을 향해 개방되어 있는 구멍을 가지며,The seating portion has a hole connected to one end of the pipe on the ladle side and opened downward,
래들이 대차에 안착되는 경우에 상기 오토 커플러 장치의 O-링이 상기 안착부의 하단면과 접촉하여 밀봉되고, 상기 오토 커플러 장치의 플랜지의 관통구멍이 상기 안착부의 구멍과 연결되어 대차측의 배관과 래들측의 배관이 서로 통하게 되는 것을 특징으로 하는 노외정련설비에 관한 것이다.When the ladle is seated on the trolley, the O-ring of the auto coupler device is sealed in contact with the bottom surface of the seating portion, and the through hole of the flange of the auto coupler device is connected to the hole of the seating portion so that It relates to an external furnace refining facility, characterized in that the pipes on the ladle side communicate with each other.
또한, 상기 대차에는 상기 안착부를 안내하는 한 쌍의 안내부가 배치되며, 상기 안내부는 서로 대향하는 면이 아래로 갈수록 가까워지도록 경사지며, 한 쌍의 안내부의 하단부 사이의 거리가 안착부의 폭과 동일하도록 구성되는 노외정련설비에 관한 것이다.In addition, the pair is provided with a pair of guides for guiding the seating portion, the guide portion is inclined so that the faces facing each other closer toward the bottom, so that the distance between the lower end of the pair of guide portion is equal to the width of the seating portion It relates to an out-of-furnace refining facility.
본 발명에 의한 오토 커플러 장치에 의해, 대차에 래들을 안착시키는 것만으로도 대차측과 래들측의 배관을 용이하게 연결시킬 수 있어, 작업 시간을 크게 단축시킬 수 있다.By the auto coupler device according to the present invention, the piping on the bogie side and the ladle side can be easily connected just by mounting the ladle on the trolley, and the work time can be greatly shortened.
오토 커플러 장치의 O-링과 스프링에 의해 O-링을 효과적으로 압착할 수 있기 때문에, 안착부의 하단면과 O-링 사이의 밀봉을 확실하게 할 수 있어, 가스의 누설을 방지할 수 있다.Since the O-ring can be effectively squeezed by the O-ring and the spring of the auto coupler device, the sealing between the bottom surface of the seating portion and the O-ring can be assured, and gas leakage can be prevented.
또한, 보호관에 삽입되는 보온재 및 내열성을 가지는 O-링 등을 포함하는 구성에 의해, 고온의 환경에서도 쉽게 변형되지 않아 장시간 사용할 수 있는 오토 커 플러 장치를 제공할 수 있다.In addition, the configuration including a heat insulating material inserted into a protective tube, an O-ring having heat resistance, and the like can provide an autocoupler device that can be used for a long time without being easily deformed even in a high temperature environment.
본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 은 노외정련설비의 도면이다. 노외정련설비는 래들 (100) 과 대차 (200) 로 이루어진다. 래들 (100) 과 대차 (200) 에는 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 공급하기 위한 배관 (102, 202) 이 각각 설치된다. 이 배관은 래들 (100) 내부로 이어지며, 래들 (100) 의 하부에 있는 세 지점까지 연장되어, 래들의 하부로부터 불활성 가스를 공급하도록 구성된다. 래들 (100) 이 대차 (200) 에 안착될 때, 래들측 배관 (102) 과 대차측 배관 (202) 은 오토 커플러 장치 (20) 에 의해 연결된다. 도 1 에서는 세 개의 오토 커플러 장치 (20) 가 기단 (203) 위에 고정되는 것으로 도시되었지만, 오토 커플러 장치 (20) 의 수는 이에 한정되지 않는다.1 is a view of an outside furnace refining facility. The off-road refining facility consists of a
도 2 에서 볼 수 있듯이, 래들 (100) 의 측면에는 안착부 (103) 가 형성되며, 래들측 배관 (102) 의 일단부가 안착부 (103) 내를 통과하여 안착부 (103) 내에 배치된 소켓 (104) 에 연결된다. 래들측 배관 (102) 의 다른 단부는 래들 (100) 의 하부를 통해 래들 (100) 내부로 연결된다. 안착부 (103) 의 하단면에는 드릴가공 등에 의해 소켓 (104) 까지 연결되는 구멍 (105) 이 형성되어, 대차 (200) 측으로부터 공급되는 가스가 구멍 (105) 을 통해 래들측 배관 (102) 으로 공급될 수 있다. 배관 (102) 의 일단부와 소켓 (104) 의 접합부, 그리고 소켓 (104) 와 구멍 (105) 의 접합부는 용접 등에 의해 외부로부터 밀봉되도록 처리되어 가스의 누설을 방지한다.As can be seen in Figure 2, the
도 3, 도 4a, 및 도 4b 를 참조하여, 오토 커플러 장치 (20) 의 구성을 상세히 설명한다. 도 3 에 도시되었듯이, 오토 커플러 장치 (20) 의 기부 (21) 는 대차 (200) 의 기단 (203) 위에 부착되어 고정된다. 또한, 기단 (203) 위에는 한 쌍의 안내부 (204) 가 서로 대향하는 면이 아래쪽으로 갈수록 가까워지도록 경사지게 형성되어 있다. 두 안내부 (204) 의 하단부 사이의 거리가 안착부 (103) 의 폭과 실질적으로 동일하기 때문에, 래들 (100) 이 대차 (200) 에 안착될 때 래들 (100) 의 안착부 (103) 가 안내부 (204) 에 의해 안내되어, 구멍 (105) 이 오토 커플러 장치 (20) 상의 정확한 위치, 즉 후술하는 플랜지 (24) 의 관통 구멍 (241) 과 대략 동일한 축 상에 올 수 있게 한다. 대차측 배관 (202) 은 미도시된 가스 공급 장치로부터 시작하여, 대차 (200) 위에 배치된 배관 안내 요소를 지나서, 그 일단부가 오토 커플러 장치 (20) 에 연결된다.With reference to FIG. 3, FIG. 4A, and FIG. 4B, the structure of the
도 4a 및 도 4b 에서, 오토 커플러 장치 (20) 를 통과하는 배관 (202) 은 이중의 보호관 (22) 에 의해 둘러싸이며, 이중의 보호관 (22) 사이에는 보온재 (23) 가 삽입되어, 고온에서도 보호관 (22) 내부의 구성요소가 변형되는 것을 방지한다.In FIGS. 4A and 4B, the
보호관 (22) 의 상단부에는 플랜지 (24) 가 배치되며, 플랜지 (24) 는 배관 (202) 의 일단부와 연결되는 관통 구멍 (241) 을 가지며, 배관 (202) 의 일단부와 관통 구멍 (241) 의 접합부는 용접 등에 의해 외부로부터 밀봉되도록 처리된다. 따라서, 배관 (202) 을 통해서 불활성 가스가 공급되는 경우, 불활성 가스는 배관 (202) 의 일단부로 나와 플랜지 (24) 의 관통 구멍 (241) 을 통과해서, 플랜지 (24) 의 위쪽으로 방출될 수 있다.A
플랜지 (24) 의 상면에는 고리 형상의 O-링 (25) 이 부착된다. 또한, O-링 (25) 은 합성 수지 등과 같은 탄성 재질로 만들어진다. 도 4a 및 도 4b 에서는 다른 직경을 가지는 2 개의 O-링 (25) 이 플랜지 (24) 위에 부착되는 것으로 도시되었지만, 1 개의 O-링 (25) 이 배치될 수도 있으며, 필요에 따라서는 3 개 이상의 O-링 (25) 이 배치될 수도 있다. 플랜지 (24) 와 O-링 (25) 은 서로 부착된 일체의 상태로 보호관 (22) 의 내벽을 따라 상하로 이동할 수 있다. 플랜지 (24) 의 위쪽에는 O-링 (25) 을 둘러싸는 형태로 O-링 커버 (26) 가 배치되며, O-링 커버 (26) 는 보호관 (22) 의 상단부에 나사 등을 통해 고정되어, 플랜지 (24) 와 O-링 (25) 이 위쪽으로 이탈하는 것을 방지한다. 따라서, 플랜지 (24) 와 O-링 (25) 은 O-링 커버 (26) 에 의해 한정되는 간극 내에서 상하로 이동할 수 있다.An annular O-
보호관 (22) 과 배관 (202) 사이에는 배관 (202) 을 둘러싸는 형태로 스프링 (28) 이 배치된다. 플랜지 (24) 의 하부에 고정되며 기부 (21) 에 상하이동가능하게 유지되는 샤프트 (29) 에 의해 스프링 (28) 의 위치가 정해지며, 캡 (30) 에 의해 스프링 (28) 의 이탈이 방지된다. 플랜지 (24) 에 하중이 작용하는 경우에, 플랜지 (24) 와 샤프트 (29) 가 아래쪽으로 함께 이동하게 되고, 스프링 (28) 이 아래쪽으로 탄성 압축되기 때문에, 스프링 (28) 에 의한 탄성력이 위쪽으로 작용하게 된다.The
이하, 오프 커플러 장치 (20) 의 작동 원리를 설명한다.The operation principle of the
오토 커플러 장치 (20) 가 기단 (203) 에 장착될 때, 오토 커플러 장치 (20) 의 O-링 커버 (26) 의 상단면이 기단 (203) 의 상단면과 평행하게 위치하게 되며, O-링 (25) 은 기단 (203) 의 상단면으로부터 소정 거리만큼 위로 돌출된다. 따라서, 래들 (100) 이 대차 (200) 에 안착하는 경우에, 안착부 (103) 의 하단면이 오토 커플러 장치 (20) 의 O-링 (25) 과 접촉하게 되며, 안착부 (103) 의 하중에 의해 O-링 (25) 과 플랜지 (24) 가 아래쪽으로 이동하게 되어 스프링 (28) 에 의한 탄성력이 위쪽으로 작용하게 된다. O-링 (25) 은 탄성을 가지는 재료로 만들어지기 때문에, 안착부 (103) 의 하중과 스프링 (28) 의 탄성력에 의해 O-링 (25) 이 압착되게 되고, 안착부 (103) 의 구멍 (105), 안착부 (103) 의 하단면, O-링 (25) 의 내주면, 플랜지의 상단면, 관통 구멍 (241), 및 배관의 내부면 등에 의해 외부로부터 밀봉되는 공간이 형성된다. 따라서, 대차측 배관 (202) 을 통해 공급되는 가스가 관통 구멍 (241) 과 구멍 (105) 을 통과해 래들측 배관 (102) 으로 공급될 때, 가스가 외부로 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 O-링 (25) 은 내열성을 가지는 합성수지로 이루어질 수 있어, 고온에서도 변형되지 않을 수 있다.When the
상기와 같은 구성에 의해 안착부 (103) 의 하단면과 O-링 (25) 사이에서의 밀봉을 확실하게 할 수 있어, 대차측 배관 (202) 으로부터 래들측 배관 (102) 으로 가스가 공급될 때 가스의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.With the above configuration, the sealing between the lower end surface of the
전술한 본 발명의 실시형태는 단지 예시를 들기 위한 것일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 개량 및 변형이 가능하다. 본 발명의 범위는 이하 의 특허청구범위에 의해 한정된다.The embodiments of the present invention described above are merely for illustrative purposes, and the present invention is not limited thereto, and various improvements and modifications are possible. The scope of the invention is defined by the following claims.
도 1 은 노외정련설비의 정면도이다.1 is a front view of an out-of-furnace refinery.
도 2 는 노외정련설비의 래들의 정면도 및 오토 커플러 장치와 연결되는 부분의 확대도이다.2 is a front view of a ladle and an enlarged view of a portion connected to the auto coupler device of the out-of-furnace refinery.
도 3 은 본 발명에 따른 오토 커플러 장치가 설치된 대차의 기단의 사시도이다.3 is a perspective view of the base of the trolley with the auto coupler device according to the present invention.
도 4a 는 본 발명에 따른 오토 커플러 장치의 측단면도이다.4A is a side cross-sectional view of an auto coupler device in accordance with the present invention.
도 4b 는 본 발명에 따른 오토 커플러 장치의 평단면도이다.4B is a plan sectional view of the auto coupler device according to the present invention.
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