KR100944433B1 - 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치는, 경사면에 적어도 하나의 계단형의 턱이 진 오목한 배수로; 속이 빈 원통형의 회전축에 복수의 칸막이가 장착되고 상기 칸막이 사이의 하단에 토출구가 천공된 적어도 하나의 회전판으로서, 상기 배수로의 적어도 하나의 턱이 진 계단 부분에 설치된 적어도 하나의 회전판; 상기 배수로의 턱 중앙 부분의 좌우 양측면에 대칭하여 설치된 배출관; 상기 배수로의 양측면에 상기 토출구와 일직선으로 배치되고, 상기 배출관 위에 결합되는 토출관; 상기 토출관 내에 삽입되고, 코일을 권취한 전자석 봉을 내장한 포집봉; 및 용삭 스케일의 분리 포집시 상기 포집봉을 상기 회전판의 회전축 내부로 이동시키고, 용삭 스케일의 배출시 상기 포집봉을 상기 토출관으로 이동시키기 위한 포집봉 이동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스카핑 작업을 하는 동시에 고압수에 희석되어 운반되는 스케일을 일관성 있는 연속 공정으로 분리 포집 및 배출하는 것이 가능하다.

스카핑, 스케일, 슬라브, 배출관, 포집봉, 토출관, 전자석 봉

Description

용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치{A device for separating and gathering scarfing scales and discharging it}

도 1은 본 발명에 따른 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치의 용삭 스케일 포집부를 취부하여 도시한 부분 상세도이다.

도 2는 회전판과 포집봉 사이의 관계를 상세히 도시한 상세도이다.

도 3은 포집봉과 실린더 및 가이드바 사이의 결합 관계를 상세히 도시하는 결합도이다.

도 4는 본 발명에 따른 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치의 용삭 스케일 배출부를 상세히 도시한 부분 상세도이다.

도 5는 스카핑시 발생한 스케일을 세척수에서 분리 포집 배출하는 원리를 도시하는 작동 상태도이다.

도 6은 회전판을 상세히 나타낸 부분 상세도이다.

도 7는 도 4를 정면에서 수직으로 절단한 모습을 도시하는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 포집장치 및 배출장치에서 고압수에 희석된 스케일을 분리 배출하는 상태를 도시한 작동 상태도이다.

도 9는 종래의 스케일 배출 방법을 도시한다.

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♠

10....배수로 20,20a....회전판

21,21a....토출구 30,30a....토출관

31,31a....가이드 롤러 32,32a....근접 스위치

33,33a,33b,33c...솔레노이드 밸브 40,40a,40b,40c...포집봉

41,41a,41b,41c...전자석 봉 42,42a....가이드바

50,50a....배출관 51,51a....실린더

60....슬라브 70....에지 멤버

71....멤버

본 발명은 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬라브 용삭시 발생하는 스케일이 고압수에 파쇄 산세되고 희석돼 고압수와 함께 피트내로 담수 유입되어 산적되는 것이 아니라, 고압수는 피트로 담수되고 스케일은 스케일 박스로 분리 배출됨으로써 연속 공정으로 스카핑 작업을 할 수 있는 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스카핑재로 연속주조하여 생산된 슬라브 또는 표면에 결함이 발생한 슬라브의 경우, 상기 슬라브 표면의 일부나 전체를 산소와 엘피지 가스를 혼합한 기체로 예열하여 용융시킨 후, 상기 혼합 기체의 농도를 높여 고압으로 산세함으로써 슬라브 표면을 일정 간격, 일정 깊이(2mm)로 불어내는 스카핑 작업을 한 다.

이 때, 표면이 깍여 발생한 스케일은 고압수에 의해 파쇄 운반되어 후드 하단부 경사진 배수로를 통해 낙수되어 피트로 유입 담수된다. 슬라브 스카핑시 발생하는 스케일의 량은 통상 전체 슬라브 량의 1.5% 정도이고, 피트에 담수된 물은 일정량을 다시 순환하여 사용하고 소실된 량 만큼 라인을 통해 공급 받는다.

10톤의 슬라브를 2mm 깊이로 전면 스카핑을 하면 통상 약 150kg의 스케일이 발생하는데, 이 때 발생한 스케일은 소실되지 않고 전량 피트내로 유입 담수되어 산적된다. 따라서 스카핑 처리하는 슬라브의 매수가 증가함에 따라 발생하는 스케일의 량도 증가하여, 피트로 유입 산적되는 스케일의 량이 증가하게 된다. 이로 인해, 점차적으로 배수로에 스케일이 응고 고착되어 고압수가 피트로 담수되지 못하고 역류해 집진기 내부로 유입됨으로써, 결국 스카핑 작업을 할 수 없게 된다.

따라서, 도 9에 도시된 것처럼, 피트 내에 물과 함께 희석되어 산적된 스케일을 분리 배출하기 위해, 수시로 스카핑 작업을 중단하고, 짚 크레인의 버켓을 물속으로 침수하여 피트 바닥에 산적된 스케일을 포집해 스케일 박스에 산적하는 작업을 반복하여야만 한다.

이 동안에는, 스카핑 작업을 하지 못하므로 휴지 시간이 발생하여 처리 매수량이 감소하게 되고, 결국 이는 스카핑 처리 능력 저하의 원인 및 납기 지연의 원인이 되고 있다. 또한, 담수된 물을 여과하지 않고 그대로 순환하여 고압수로 사용하기 때문에, 고압수 분사 라인의 솔레노이드 밸브 및 유닛의 간극에 스케일이 축척되어 잦은 고장이 발생하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 슬라브 스카핑 작업시 발생하는 스케일이 고압수와 함께 운반 피트로 유입 담수되어 물과 희석 산적되지 않고, 스카핑 작업을 하는 동시에 고압수에 희석되어 운반되는 스케일을 일관성 있는 연속 공정으로 분리 포집 및 배출하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 크게 용삭 스케일을 분리 포집하기 위한 포집부와 분리 포집된 용삭 스케일을 배출하기 위한 배출부로 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 용삭 스케일 분리 배출 및 포집 장치의 용삭 스케일 포집부를 취부하여 도시한 부분 상세도이다. 상기 도면을 참조하여 상기 용삭 스케일 포집부를 설명하자면, 배수부(10)는 오목한 홈으로 된 배수로로서, 내측으로 각을 형성하여 적어도 하나의 계단형의 턱이 져 있다. 도 5에 도시되어 있듯이, 상기 계단형 배수부 경사면의 베이스(23,23a) 각각에는, 속이 빈 원통형의 회전축에 칸막이(22)가 장착되고 상기 칸막이(22) 사이 하단에 토출구(21,21a)가 천공된 적어도 하나의 회전판(20,20a)이 베어링을 체결하여 각각 안착 결합되어 있다. 또한, 상기 토출구(21,21a)와 일직선 상에는, 토출관(30,30a)이 상기 배수부(10)의 양측면에 배열되어 있으며, 상기 토출관(30,30a) 내에는 코일을 권취한 전자석 봉을 내 장한 포집봉(40,40a,40b,40c)이 각각 삽입되어 있다. 또한, 상기 포집봉(40,40a,40b,40c)은, 용삭 스케일의 분리 포집시 상기 포집봉을 상기 회전판의 회전축 내부로 이동시키고, 용삭 스케일의 배출시 상기 포집봉을 상기 토출관으로 이동시키기 위한 포집봉 이동 유닛과 연결되어 있다. 예컨대, 도3에 도시되어 있듯이, 상기 포집봉 이동 유닛은 가이드바(42,42a) 및 실린더(51,51a)와 결합하여 좌우 대칭을 이루는 형상을 유지하고 있으며, 상기 실린더(51,51a)의 로드가 수축하면, 도 2를 통해 알 수 있듯이, 회전판의 회전축 내로 삽입되어 스케일을 포집하고, 상기 실린더의 로드가 팽창하면, 상기 토출관(30,30a)으로 되돌아 온다.

이 때, 도 5에 도시되어 있듯이, 경사면의 베이스(23,23a)는 길이가 상이하며, 상기 베이스(23,23a) 위에 각각 결합된 회전판(20,20a)의 크기도 상이하여 상단에 결합되는 회전판(20)의 직경은 하단에 결합되는 회전판(20a)의 직경 보다 작다. 상기 회전판(20,20a)은 자성에 영향을 받지 않는 부도체 금속으로 제작되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 용삭 스케일 분리 배출 및 포집 장치의 용삭 스케일 배출부를 상세히 도시한 부분 상세도이다. 배출부는 깔대기와 같이 아래 방향으로 직경이 감소하도록 경사진 배출관(50,50a)과 상기 포집봉(40,40a,40b,40c)이 삽입되어 있는 토출관(30,30a)으로 구성되어 있다.

도 1에 도시되어 있듯이, 상기 배출관(50,50a)은 배수부(10)의 턱 중앙 부분의 좌우 양측면에 대칭하여 삽관되어 있다. 도 4를 참조로, 상기 배출관(50,50a) 위에 안착되는 토출관(30,30a)은 적어도 하나의 사각통을 수평하게 나란히 눕혀 연 결한 모양으로 하단면이 경사져서 직경이 감소하는 형상이며, 가이드 롤러(31,31a)를 상기 사각통 내측에 장착하고, 근접 스위치(32,32a)와 솔레노이드 밸브(33,33a,33b,33c)를 상기 사각통의 상단면 일정부에 각각 결합하며, 또한 롤러(35,35a,35b,35c)을 체결한 커버(34,34a,34b,34c)를 입구에 연결하여, 상기 회전판(20,20a)과 일직선 상에 수평하게 연결되어 배수부(10)의 좌우 양측면에 대칭되도록 설치된다.

한편, 코일을 권취 내장한 전자석 봉(41,41a,41b,41c)을 삽입 내장 체결한 팔각기둥 형상의 포집봉(40,40a,40b,40c)은 상기 사각통의 홈에 삽입되어 가이드 롤러(31,31a) 위에 안착되며, 다수번 굴절된 크랭크 형상의 가이드바(42,42a)와 연결되고, 코일에 전원을 공급하는 케이블을 권취하며, 또한 사각통 사이에 위치하는 실린더(51,51a)와 연결된다.

(발명의 작용)

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 9를 참조로, 스카핑할 슬라브(60)가 롤링되고, 센서(미도시)가 상기 슬라브(60)를 감지해 롤링이 정지되면, 포지셔너(미도시)를 전진시켜 슬라브는 일정 위치에 위치하게 된다.

이 때, 에지 멤버(70)와 멤버(71)를 조작해 산소와 엘피지 가스의 혼합기체로 슬라브(60)의 표면을 예열하면, 실린더(51,51a)의 팽창되었던 로드가 수축하여 토출관(30,30a)에 삽입된 포집봉(40,40a,40b,40c)을 잡아 당기게 된다. 그러면, 상기 포집봉(40,40a,40b,40c)은 가이드 롤러(31,31a)의 표면을 따라 미끄러지면서 후 진하여 커버(34,34a,34b,34c)가 상승 개방되고 회전판(20,20a)의 회전축 양측면 내로 삽입된다.

운전 레버(미도시)를 조작하면, 산소와 엘피지 가스의 혼합 기체 농도가 높아지고 포집봉(40,40a,40b,40c)에 전원이 인입하여 강한 자성이 발생하며, 슬라브(60) 표면을 용삭하여 발생한 스케일은 고압수에 의해 파쇄된다. 파쇄된 스케일이 물에 희석되어 후드 하부로 낙수하여 배수부(10)로 유입되어 회전판(20)의 칸막이 공간에 담수되면, 회전판이 회전하여 하단 토출구(21)로 세척수가 흐르게 된다. 희석된 스케일은 강한 자성을 갖게 된 포집봉(40,40a,40b,40c)에 흡착되어 분리 포집되는 반면, 세척수는 그대로 배수로로 흘러 하단 회전판(20a)의 칸막이 공간에 담수된다. 마찬가지로, 아래에 있는 회전판(20a)이 회전하여 토출구(21a)로 세척수가 흐르면, 희석된 스케일은 자성을 띤 포집봉에 흡착되어 세척수로부터 분리 포집되고, 결국 이물질이 제거된 깨끗한 물만이 피트(72b)로 흘러 담수된다.

운전실(74)의 레버를 조작하여 최초의 상태로 전환하여 스카핑 작업을 중단하면, 공급되던 산소와 엘피지 가스의 혼합 기체량이 감소하고 실린더(51,51a)의 수축된 로드가 팽창하게 된다. 그러면, 토출구에 삽입되어 스케일을 흡착 포집한 포집봉(40,40a,40b,40c)이 토출관(30,30a)의 가이드 롤러(31,31a) 표면을 따라 미끄러지면서 상기 토출관(30,30a)에 다시 내장되고 커버(34,34a,34b,34c)가 입구를 막는다.

근접 스위치(32,32a)의 접점을 개로하면, 실린더 로드는 정지하고 포집봉에 인입되는 전원이 차단된다. 따라서, 상기 포집봉은 자성을 상실하고 흡착된 스케일 이 분리 낙하하여 토출관(30,30a)의 경사면을 따라 배출관(50,50a)으로 배출되어 스케일 박스(71b)에 산적된다. 이 때, 솔레노이드 밸브(33,33a,33b,33c)에 전원을 인입해 고압의 에어를 분사함으로써 포집봉에 잔류하는 스케일을 제거하고 스케일이 배출관으로 용이하게 낙하 배출하여 스케일 박스에 산적되도록 한다.

이러한 방식으로 작업을 반복하면서 슬라브(60) 표면 용삭 작업을 하기 때문에 세척수에 희석된 스케일을 분리 포집하여 배출할 수 있다.

본 발명에 의하면, 슬라브 용삭 작업시 발생하는 스케일이 세척수에 희석되어 피트로 담수되지 않고 분리 배출되므로, 스케일 배출 작업으로 인한 설비 휴지없이 연속적으로 스카핑 작업을 할 수 있으며, 또한 순환하여 사용하는 피트에 담수된 세척수에 희석된 스케일 및 이물질을 제거하여 사용하므로 세척수 분사라인과 연결된 솔레노이드 밸브 및 유닛의 잦은 고장을 방지할 수 있어 스카핑 처리 능력이 향상되고, 납기지연을 해소할 수 있을 뿐 아니라 밸브 및 유닛의 수명을 연장해 원가 절감과 생상성 향상을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 경사면에 계단형의 턱이 진 오목한 배수로;

   속이 빈 원통형의 회전축에 복수의 칸막이가 장착되고 상기 칸막이 사이의 하단에 토출구가 천공되며 상기 배수로의 턱이 진 계단 부분에 설치된 회전판;

   상기 배수로의 턱 중앙 부분의 좌우 양측면에 대칭하여 설치된 배출관;

   상기 배수로의 양측면에 상기 토출구와 일직선으로 배치되고, 상기 배출관 위에 결합되는 토출관;

   상기 토출관으로 인출입이 가능하고, 코일을 권취한 전자석 봉을 내장한 포집봉; 및

   용삭 스케일의 포집시 상기 포집봉을 상기 회전판의 회전축 내부로 이동시키고, 용삭 스케일의 배출시 상기 포집봉을 상기 토출관으로 이동시키기 위해 포집봉과 연결되고, 상기 포집봉의 일측에 연결된 가이드바와, 상기 가이드바의 일측에 결합하는 실린더로 구성되는 포집봉 이동 유닛을 포함하되,

   상기 토출관의 상단에는 상기 포집봉에 잔류하는 스케일을 제거하기 위해 고압의 에어를 분사하도록 하는 솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토출관은 사각통을 수평하게 나란히 눕힌 형상을 가지며, 상기 사각통 내측에는 가이드 롤러가 장착되고, 상기 사각통의 상단면에는 상기 포집봉을 정지시키고 포집봉에 인입되는 전원을 차단하기 위한 근접 스위치가 장착되는 것을 특징으로 하는 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전판이 상단과 하단에 각각 위치하는 경우 상단에 결합되는 회전판의 직경은 하단에 결합되는 회전판의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 회전판은 자성에 영향을 받지 않는 부도체 금속으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 용삭 스케일의 분리 포집 및 배출 장치.

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