KR100901981B1 - 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로 출선구 면에 용융물 부착이나 내화물 탈락 등으로 요철이 발생하여 긴급 폐쇄시 출선구 접합면과 머드건 노즐팁이 순간 밀착할 때 머드건 노즐팁의 머드재를 침식시키지 않고 불량상태의 출선구 면을 실링하여 머드재의 유출을 방지하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물에 관한 것이다.

고로, 출선구, 머드건, 머드재

Description

머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물{Tap hole sealing member attached to mud gun nozzle tip and a composition thereof}

도 1은 고로 출선구 폐쇄시를 보여주는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 출선구 실링부재에 대한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 출선구 실링부재가 머드건 노즐팁의 선단부에 부착된 상태를 보여주는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 출선구 실링부재가 고온에서 카본화된 것을 보여주는 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 고로 2 : 용융물

3 : 출선구 3a : 출선구 외측면

3b : 출선구 경사면 3c : 출선구 내측면

4 : 출선구 구경 5 : 머드건(mud gun)

6 : 머드건 노즐팁(nozzle tip) 6a : 머드건 노즐팁 외측면

6b : 머드건 노즐팁 경사면 6c : 머드건 노즐팁 내측면

7 : 머드재(mud材) 8 : 머드건 실린더

10 : 출선구 실링부재 12a : 실링부재 전면 외측면

12b : 실링부재 전면 경사면 12c : 실링부재 전면 내측면

14a : 실링부재 내부면 외측면 14b : 실링부재 내부면 경사면

14c : 실링부재 내부면 내측면 16 : 실링부재 중앙 삽입부

18 : 실링부재 머드재 유도구멍 20 : 실링부재 외부 원주면

22 : 비석면층

본 발명은 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로 출선구 면에 용융물 부착이나 내화물 탈락 등으로 요철이 발생하여 긴급 폐쇄시 출선구 접합면과 머드건 노즐팁이 순간 밀착할 때 머드건 노즐팁의 머드재를 침식시키지 않고 불량상태의 출선구 면을 실링하여 머드재의 유출을 방지하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 고로(1)에서 철광석을 환원 용해시켜 노저에 용융물(2)이 고이게 되면 외부 원주방향으로 구비된 4개의 출선구(3)를 통해 용선과 슬래그의 용융물(2)이 일정 압력(4㎏/㎠)을 가지고 노외로 배출되며, 용융물(2)의 배출이 완료되면 고온의 바람과 함께 용융물(2)이 출선구(3)로부터 비산되는 공취현상이 일어나게 되고, 이때 머드건(mud gun)(5)으로 출선구(3)를 폐쇄하게 된다.

상기 머드건(5)은 출선구(3)를 머드재(mud材)로 충진하기 위한 것으로서, 선단부에 머드건 노즐팁(6)이 구비되어 있으며, 300㎏/㎠의 고압으로 출선구(3)를 폐 쇄시키고, 머드건 노즐팁(6)측으로 머드재(7)를 출선구(3) 내부로 충진하여 출선구(3)를 폐쇄시키게 된다.

한편, 출선구(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 외측면(3a), 경사면(3b), 내측면(3c)을 형성하고 있는데, 출선시에는 항상 용융물(2)이 사방으로 비산되어 수지상의 형태로 지금이 부착되어 요철부가 발생되게 되며, 이로써 머드재(7)가 출선구 구경(4) 내부로 충진되지 않고 출선구(3)와 머드건 노즐팁(6)의 접합부에서 유출되는 현상이 발생되게 된다.

이와 같은 유출은 또한 출선구(3) 면(3a, 3c)상에 국부적인 손상이나 내화물의 탈락이 발생하였을 때도 동일하게 발생된다.

이와 같이 머드재(7)의 유출이 발생되면, 통상적으로는 출선구(3) 내, 외측면(3c, 3a)을 장비로 제거한 다음 부정형 내화물(AN210)을 물과 일정한 비율로 혼합하여 출선구 면(3a, 3c)에 일정 두께로 도포하고, 머드건(5)을 선회 밀착시켜 출선구(3)를 재생시키며, 이때 출선구(3) 주위의 고온에 의해 소성과정을 거쳐 출선구(3) 재생작업이 완료되게 된다.

전술한 바와 같이, 머드재(7)가 전량 충진되지 않고 유출되어 한번에 용융물(2)이 연속적으로 배출되는 가운데 출선구(3)를 폐쇄하지 못하는 경우에는 출선구(3)로 고온의 바람과 함께 용융 비산물이 외부로 누출되어 맹독성 가스에 의한 환경오염과 작업자의 가스중독 위험이 발생되고, 또한 머드재(7)의 유출에 따라 출선구 구경(4)에 부정형 내화물 봉입량이 적게 되어 출선구(3) 심도저하 현상이 발생되고 이로써 출선구 구경(4)이 급격히 확대되게 되어 출선구(3)를 조기에 폐쇄 해야 하는 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 출선구 면에 용융물 부착이나 내화물 탈락 등으로 요철이 발생하여 긴급 폐쇄시 출선구 접합면과 머드건 노즐팁이 순간 밀착할 때 머드건 노즐팁의 머드재를 침식시키지 않고 불량상태의 출선구 면을 실링하여 머드재의 유출을 방지하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재 및 이를 이루는 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재는, 고로(1) 출선구(3)를 머드건(5)을 이용한 머드재(7) 충입으로 폐쇄시키는데 있어서, 불소 난연성 고무재질로, 머드건 노즐팁(6) 부분을 감싸고 끼워질 수 있는 후단부가 개방된 원통형태의 것으로, 상기 머드건 노즐팁(6)의 외경과 동일한 내경의 외부 원주면(20)과, 상기 외부 원주면(20)상에 코팅 구비되어 고열에 의한 카본화의 진행을 억제시키는 비석면층(22)과, 전단부 중앙에 구비되어 상기 머드건(5)으로부터 상기 머드재(7)를 출선구 구경(4)내로 유도하는 머드재 유도구멍(18)과, 상기 전단부 내부면의 중앙측에 상기 머드건 노즐팁(6)의 내경에 대응하는 외주면을 가지도록 구비되는 원통형 돌출부인 중앙 삽입부(16)를 일 체로 구비하며, 상기 전단부 전면의 형상은 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)의 형상과 대응되고, 상기 전단부 내부면의 형상은 상기 머드건 노즐팁(6)의 선단면(6a, 6b, 6c)의 형상과 대응되며, 상기 머드재 유도구멍(18)을 중심으로 오목렌즈 형상의 전단면부가 형성되어 있는 구성으로, 상기 출선구(3) 폐쇄시 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)과 밀착하는 상기 머드건 노즐팁(6)의 선단부에 장착되어, 상기 머드건 노즐팁(6)의 상기 머드재(7)를 침식시키지 않고 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)을 실링하여 상기 머드재(7)의 유출을 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외부 원주면(20)과 중앙 삽입부(16)의 후단부측 끝단에는 각각 경사각이 가공되어 있어, 상기 머드건 노즐팁(6)으로의 장착을 용이하게 한다.

또한, 본 발명의 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재를 이루는 조성물은, 네오프렌 70%, 불소 성분 20%, 불소수지 10%인 불소 난연성 고무재질이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재에 대한 단면도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 출선구 실링부재가 머드건 노즐팁의 선단부에 부착된 상태를 보여주는 단면도이다.

본 발명에서는 출선구(3) 폐쇄시 출선구 접합면(3a, 3b, 3c)과 머드건 노즐팁(6)이 순간 밀착할 때, 머드건 노즐팁(6) 선단부의 머드재(7)를 침식시키지 않고 불량상태의 출선구 면(3a, 3b, 3c)을 실링(sealing)하여 머드재(7)의 유출을 방지 하는 머드건 노즐팁(6)의 선단부에 부착되는 출선구 실링부재(10)가 제공된다.

상기 출선구 실링부재(10)는 불소 난연성 고무로서 네오프렌(neoprene) 70%에 불소 성분 20%를 첨가하고, 불소수지 10%를 혼합하여 금형으로 성형하여 내열성이 우수한 난연성 수지 고형물로 만들어진다.

그 인장강도는 180㎏/㎠ 이상으로, 이것은 출선구(3) 폐쇄시 머드건(5)이 출선구(3)에 압착되는 압력이 180㎏/㎠ 이상이므로 머드건(5)이 출선구(3)에 압착 후 머드재(7) 봉입시까지 실링부재(10)가 출선구 면(3a, 3b, 3c)상에서 원형을 유지하도록 하기 위한 인장강도이다.

그리고, 그 신장율은 300% 이상으로, 출선구(3)에 머드건(5)이 압착될 때 신장율이 적으면 충격으로 파열의 위험이 있으므로 출선구(3)에 압착 후 머드재(7) 봉입시까지 실링부재(10)가 출선구 면(3a, 3b, 3c)상에서 원형을 유지하도록 하기 위한 신장율이다.

이와 같은 재질과 기계적 성질을 가지는 본 발명에 따른 출선구 실링부재(10)의 형상은 기본적으로 머드건 노즐팁(6)부를 감싸고 끼워질 수 있는 형상과 크기를 가지며, 후단부가 개방된 원통형태이다.

그 외부 원주면(20)의 내경은 머드건 노즐팁(6)의 외경과 동일하여 도 3에 도시된 바와 같이 머드건 노즐팁(6)을 감싸도록 고정되며, 외부 원주면(20)의 외부에는 고열에 노출되어 카본화가 진행되는 시간을 연장시키기 위해 불연성 비석면층(22)이 코팅되어 있다.

상기 출선구 실링부재(10)의 전단부 중앙에는 일정 크기의 홀이 관통되어 있 으며, 이 머드재 유도구멍(18)을 통해 머드건(5)으로부터 머드재(7)가 출선구 구경(4)내로 유도된다.

그 전단부 전면을 살펴보면, 그 형상은 기본적으로 출선구 면(3a, 3b, 3c)과 대응되도록 하는 형상을 가지며, 출선구 외측면(3a)과 대응되게 전면 외측면(12a)이, 출선구 경사면(3b)과 대응되게 전면 경사면(12b)이, 그리고 출선구 내측면(3c)에 대응되게 전면 내측면(12c)이 일체로 형성되어 있다.

그리고, 중앙의 머드재 유도구멍(18)을 중심으로 오목렌즈 형상의 전단면부가 형성되어 있는데, 이것은 평면보다 길이가 길어 실링부재(10) 전단면이 고온의 용융물(2)에 접촉되어 카본화가 진행되면서 휘발분이 날아가고 오목렌즈 형상의 전단면부가 평평하게 되어 실링부재(10)의 전면 외측면(12a), 경사면(12b), 내측면(12c)의 형상이 그대로 유지되도록 하기 위함이다.

나아가, 그 전단부 내부면을 살펴보면, 그 형상은 기본적으로 머드건 노즐팁(6)의 선단면(6a, 6b, 6c)에 대응되도록 하는 형상을 가지며, 노즐팁 외측면(6a)과 대응되게 내부면 외측면(14a)이, 노즐팁 경사면(6b)과 대응되게 내부면 경사면(14b)이, 그리고 노즐팁 내측면(6c)에 대응되게 내부면 내측면(14c)이 일체로 형성되어 있다.

그리고, 상기 실링부재(10)의 전단부 내부면 중앙에는 머드건 노즐팁(6)의 내경과 동일한 외주면을 가지는 원통형 돌출부인 중앙 삽입부(16)가 형성되어 있어, 전술한 실링부재 외부 원주면(20)과 협력하여 머드건 노즐팁(6)에 실링부재(10)가 안정적으로 부착 지지되도록 한다.

전술한 외부 원주면(20)과 중앙 삽입부(16)의 후단부측 끝단에는 각각 경사각이 가공되어 있어 머드건 노즐팁(6)으로의 삽입 장착을 용이하게 한다.

이하, 본 발명에 따른 출선구 실링부재(10)의 작용에 대하여 상세히 설명한다.

작업자는 본 발명에 따른 출선구 실링부재(10)를 머드건 노즐팁(6)의 선단부에 결합하는데, 이것은 실링부재 중앙 삽입부(16)가 머드건 노즐팁(6)의 내경 내부로 밀착 고정되고, 실링부재 외부 원주면(20)이 머드건 노즐팁(6)의 외주면을 감싸면서 밀착 고정되도록 하는 것이다.

이로써, 실링부재 내부면(14a, 14b, 14c)이 머드건 노즐팁(6)의 선단면(6a, 6b, 6c)에 직접적으로 고정된 상태가 된다.

이와 같이 실링부재(10)가 머드건(5)에 결합된 상태에서 머드건(5)을 선회하면, 머드건(5)이 출선구(3)까지 도달하는 시간은 약 10초이내이고 용융물(2)과 접촉하는 시간은 약 2~3초인데, 머드건(5)의 순간 밀착 압력에 의해 실링부재(10)가 용융물(2)과 부딪치면서 출선구(3)과 밀착되게 된다.

따라서, 실링부재(10)는 머드건 노즐팁(6)과 출선구(3) 사이에 압착되어져 주위의 고열에 의해 카본화가 진행되면서 출선구 면(3a, 3b, 3c)상의 요철부위를 매워주는 역할을 하여 실링(sealing)을 이루게 된다.

이와 같이 머드건(5)이 출선구(3)에 밀착되면 머드건 실린더(8)의 압력에 의해 실링부재(10)의 머드재 유도구멍(18)을 통해 머드재(7)가 출선구 구경(4)으로 밀려 들어가게 되고 시간이 경과할수록 머드재 유도구멍(18)이 점차 확대되어 정상 적인 머드재(7) 봉입이 이루어지게 된다.

덧붙여, 도 4에 실링부재(10)가 고온에서 카본화되어 미세한 카본가루가 형성된 것을 확인할 수 있는 사진을 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 출선구 폐쇄시 머드재의 유출을 방지할 수 있게 되어 용선 제조원가를 낮출 수 있고, 안정된 작업의 실현으로 생산성 향상을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 고로(1) 출선구(3)를 머드건(5)을 이용한 머드재(7) 충입으로 폐쇄시키는데 있어서,

   불소 난연성 고무재질로, 머드건 노즐팁(6) 부분을 감싸고 끼워질 수 있는 후단부가 개방된 원통형태의 것으로,

   상기 머드건 노즐팁(6)의 외경과 동일한 내경의 외부 원주면(20)과, 상기 외부 원주면(20)상에 코팅 구비되어 고열에 의한 카본화의 진행을 억제시키는 비석면층(22)과, 전단부 중앙에 구비되어 상기 머드건(5)으로부터 상기 머드재(7)를 출선구 구경(4)내로 유도하는 머드재 유도구멍(18)과, 상기 전단부 내부면의 중앙측에 상기 머드건 노즐팁(6)의 내경에 대응하는 외주면을 가지도록 구비되는 원통형 돌출부인 중앙 삽입부(16)를 일체로 구비하며, 상기 전단부 전면의 형상은 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)의 형상과 대응되고, 상기 전단부 내부면의 형상은 상기 머드건 노즐팁(6)의 선단면(6a, 6b, 6c)의 형상과 대응되며, 상기 머드재 유도구멍(18)을 중심으로 오목렌즈 형상의 전단면부가 형성되어 있는 구성으로,

   상기 출선구(3) 폐쇄시 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)과 밀착하는 상기 머드건 노즐팁(6)의 선단부에 장착되어, 상기 머드건 노즐팁(6)의 상기 머드재(7)를 침식시키지 않고 상기 출선구 면(3a, 3b, 3c)을 실링하여 상기 머드재(7)의 유출을 방지하는 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부 원주면(20)과 중앙 삽입부(16)의 후단부측 끝단에는 각각 경사각이 가공되어 있어, 상기 머드건 노즐팁(6)으로의 장착을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재.
3. 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재를 이루는 조성물에 있어서,

   네오프렌 70%, 불소 성분 20%, 불소수지 10%인 불소 난연성 고무재질인 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁 선단부에 부착되는 출선구 실링부재를 이루는 조성물.

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