KR100950367B1 - 란스의 침적깊이 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 란스의 침적깊이 조절장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전기로의 용탕에 취입되는 란스를 지지하는 고정지지부와, 란스의 전,후진 이동을 위해 고정지지부에 설치되는 이동체인과, 이동체인에 구동력을 전달하는 구동부와, 란스의 전,후진 이동시 회전되도록 이동체인과 구동 연결되는 회전부와, 회전부의 회전수를 감지하는 감지센서 및, 감지된 회전부의 회전수를 통해 란스의 이동거리를 측정하여 용탕에 대한 란스의 침전 깊이를 조절하기 위한 제어부를 포함하는 구성으로, 용탕에 대한 란스의 침적 깊이를 측정하여 효과적으로 조절할 수 있다는 특징이 있다.

란스, 감지센서, 이동체인, 베어링

Description

란스의 침적깊이 조절장치{Apparatus for adjusting the deposit depth of lance}

본 발명은 란스의 침적깊이 조절장치에 관한 것으로서, 용탕에 취입되는 란스의 침적 깊이를 측정하는 란스의 침적깊이 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기로 작업은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전극봉(1)에서 아크를 발생시키고 그 열을 이용하여 장입물들인 주부연료들을 용융시켜 용탕(3)을 형성한다.

특히, 주용해 작업 중 용해작업은 용탕교반, 용해보조, 탈탄 및 탈규소의 목적으로 산소를 용탕(3)에 취입(blowing)하는 바, 이러한 산소 취입은 매니플레이트(manipulator:21)에 의해 전기로의 작업구(6)로 유도되는 중공형 란스(lance: 20)를 통해 이루어진다. 이를 위해 매니플레이트(21)는 란스(20)를 전,후진시킬 수 복수의 롤러가 구비하여 회전식 지지대(22)에 거치된다.

그러나 종래 용해작업시 작업자는 용탕에 취입되는 란스의 침적 깊이를 육안으로 측정함에 따라, 각각 작업자의 주관적 판단에 의해 란스 침전 깊이가 다르게 판단될 수 있고, 란스 침전 깊이가 적절하지 않게 되는 경우 미용해의 발생 우려가 커진다는 문제가 있었다.

특히, 란스와 전극봉 사이의 거리가 필요 이상으로 가까워지면, 노체 냉각수 설비에 아크(arc) 발생에 의한 냉각수 배관라인 천공(puncture) 현상이 발생되어 이를 보수하기 위한 정비시간이 과다하게 소요된다는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 란스의 침적 깊이를 측정하여 란스의 침적 깊이를 효과적으로 조절할 수 있는 란스의 침적깊이 조절장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전기로의 용탕에 취입되는 란스를 지지하는 고정지지부; 상기 란스의 전,후진 이동을 위해 상기 고정지지부에 설치되는 이동체인; 상기 이동체인에 구동력을 전달하는 구동부; 상기 란스의 전,후진 이동시 회전되도록 상기 이동체인과 구동 연결되는 회전부; 상기 회전부의 회전수를 감지하는 감지센서; 및, 감지된 회전부의 회전수를 통해 상기 란스의 이동거리를 측정하여 용탕에 대한 상기 란스의 침전 깊이를 조절하는 제어부를 포함한다.

이때, 상기 회전부는, 상기 이동체인에 맞물리는 회전기어와, 상기 회전기어의 회전에 연동되도록 베어링을 매개로 상기 고정지지부에 설치되는 회전샤프트; 및, 상기 회전샤프트의 일단부에 마련되어 상기 감지센서(500)에 대향 배치되는 측정임펠러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 측정임펠러에는 상기 감지센서에 감지되는 복수의 측정날개가 방사상으로 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 전기로의 승온기에 전극간 전력 불균일에 따른 역률하락을 방지하여 작업효율을 향상시키고, 전기적 불안정을 해소하며, 작업자 간의 작업편차를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 산소 취입시점에 용탕면의 파동에 의한 고소음과, 전압 전류치의 전극 상호간 큰 편차에 의해 작업 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

아울러, 본 발명은 산소 란스와 전극봉 사이의 거리가 과도하게 가까워지는 것이 방지되도록 산소 란스의 침적깊이를 조절함에 따라, 산소에 의한 전극봉의 산화현상이 심해지는 것을 막고, 전극봉 원단위의 상승을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 산소공급호스(120)가 연결된 란스(110)를 지지하는 고정지지부(100)와, 란스(110)의 전,후진 이동을 위한 이동체인(200)과, 이동체인(200)에 구동력을 전달하는 구동부(300)와, 이동체인(200)의 이동에 따라 회전되는 회전부(400)와, 상기 회전부(400)의 회전수를 측정하는 감지센서(500) 및, 상기 란스(110)의 이동거리를 측정하여 란스(110)의 침전 깊이를 조절하기 위한 제어부(600)를 포함하는 구조이다.

구체적으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고정지지부(100)는, 상기 란스(110)를 통한 용탕의 산소 취입을 위해 전기로에 인접하게 배치되어 란스(110)를 지지함으로써, 상기 란스(110)의 전,후진 이동이 원활하게 이루어지도록 한다. 여기서, 상기 란스(110)가 취입되는 전기로에 대한 설명은 도 1을 설명한 종래 기술을 참조함으로써 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 고정지지부(100)는 상기 구동부(300)가 장착되는 지지바디(130)와, 상기 회전부(400) 및 감지센서(500)가 장착되는 지지프레임(140)으로 구성되며, 이들 지지바디(130)와 지지프레임(140)에는 상기 란스(110)와 이동체인(200)이 길이방향으로 장착된다.

상기 이동체인(200)은 상기 고정지지부(100)의 양단부에 마련된 회전기어(410)를 통해 일정 궤도로 회전가능한 체인 형태로 구성되며, 분할핀(미도시)를 통해 상기 란스(110)와 연결된다. 특히, 상기 지지바디(130)측의 회전기어(410)는 상기 구동부(300)와 구동 연결됨에 따라 상기 구동부(300)의 구동력을 상기 이동체인(200)으로 전달할 수 있다. 이때, 상기 구동부(300)는 상기 지지바디(130) 내측에 설치되는 통상의 구동모터(310)을 포함하여 구성되는데, 이 구동모터(310)는 이동체인(200)에 맞물리는 구동기어(330)와 이 구동기어(330)에 맞물리는 구동체인(320)을 통해 구동 연결되므로, 이동체인(200)에 구동력을 인가할 수 있다.(도 2 참고)

이에 따라, 상기 구동모터의 작동에 의해 상기 이동체인(200)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있으며, 상기 이동체인(200)의 회전에 의해 상기 란스(110)는 전기로를 향하여 전진 또는 후진 이동될 수 있다.

한편, 상기 고정지지부(100)의 지지프레임(140)에는 상기 이동체인(200)의 이동거리 즉 란스(110)의 이동거리를 측정하기 위한 회전부(400) 및 감지센서(500)가 마련된다.

상기 회전부(400)는 상기 지지프레임(140)의 소정 위치에 베어링(440)을 매개로 하여 설치되는 회전샤프트(420)와, 상기 회전샤프트(420)에 고정 설치되어 상기 이동체인(200)에 맞물리는 회전기어(410)와, 상기 회전샤프트(420)의 일단부에 설치되되 상기 감지센서(500)에 의해 회전이 감지되는 복수의 측정날개를 방사상으로 구비하는 측정임펠러(430)로 구성된다. 이때, 상기 감지센서(500)는 상기 측정임펠러(430)의 측정날개와 대향되도록 상기 지지프레임(140)의 소정 위치에 설치된다.

즉, 상기 이동체인(200)의 이동에 의해 상기 회전기어(410)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면, 상기 회전기어(410)의 회전에 따라 측정임펠러(430)가 회전하게 되고, 상기 감지센서(500)는 상기 측정임펠러(430)의 측정날개 회전수를 감지하여 이를 상기 제어부(600)에 출력하는 것이다.

이때, 상기 제어부(600)는 상기 감지센서(500)에서 측정된 회전수를 통해 상기 이동체인(200)의 이동거리 즉 란스(110)의 이동거리를 연산할 수 있다.

예컨대, 상기 이동체인(200)의 100mm 이동시 상기 측정임펠러(430)가 1회전되도록 상기 회전부(400)를 설계한 경우, 상기 감지센서(500)는 상기 측정임펠러(430)의 1회전을 1펄스로 하여 상기 측정임펠러(430)의 회전수를 감지, 출력하고, 상기 제어부(600)는 상기 감지센서(500)에서 출력된 펄스 수를 통해 상기 이동체인(200)의 이동거리인 란스(110)의 이동거리를 측정하여 인디게이터(Indicator) 를 통해 디스플레이한다. 이때, 상기 제어부(600)는 상기 란스(110)가 전기로의 용탕에 침적되는 초기 위치를 1000mm로 리셋하여 상기 란스(110)의 침적 깊이만큼 해당 수치를 감소시키므로 인디게이터 상에 란스(110)의 이동 거리가 표시되도록 설정할 수 있다.

다른 실시예로, 상기 측정임펠러(430)의 회전 각도를 세분화하여 해당 회전 각도의 회전에 따른 란스(110)의 이동거리를 연산할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 4개 측정날개가 90도의 방사 각도로 상기 측정임펠러(430)에 배치된 경우, 감지센서는 상기 측정날개의 회전시 90도 간격으로 측정날개를 감지할 수 있으며, 이를 통해, 상기 제어부(600)는 보다 세분화된 상기 란스(110)의 이동거리를 감지할 수 있을 것이다.

또한, 상기 제어부(600)는 상기 전기로의 용탕에 입사되는 란스(110)의 인입 각도와 상기 란스(110)의 이동거리를 고려하여 정확한 란스(110)의 침적 깊이를 측정할 수 있고, 상기 인디게이터에 측정된 란스(110)의 침적 깊이를 디스플레이할 수도 있다. 이로써, 작업자는 상기 인디게이터에 디스플레이된 란스(110)의 이동 거리 또는 란스(110)의 침적 깊이를 확인하면서, 전기로에서의 용해작업을 용이하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 란스의 침적깊이 조절장치의 경우 용탕에 취입되는 란스(110)의 침적 깊이를 효과적으로 측정, 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이로써, 용탕에 취입되는 란스(110)의 침적 깊이를 육안으로 측정하여 작업자에 따라 란스(110) 침전 깊이가 다르게 판단될 수 있다는 종래 기술의 문제를 본 발명은 해결할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따라 전기로의 용탕에 취입되는 란스를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 란스의 침적깊이 조절장치를 개략적으로 도시한 구성도.

도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 란스의 침적깊이 조절장치의 회전부 및 감지센서를 상세하게 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 회전부 및 감지센서 구성을 도 4의 후방에서 재 도시한 사시도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100: 고정지지부 200: 이동체인

300: 구동부 400: 회전부

500: 감지센서 600: 제어부

Claims (3)

1. 전기로의 용탕에 취입되는 란스(110)를 지지하는 고정지지부(100);

   상기 란스(110)의 전,후진 이동을 위해 상기 고정지지부(100)에 설치되는 이동체인(200);

   상기 이동체인(200)에 구동력을 전달하는 구동부(300);

   상기 란스(110)의 전,후진 이동시 회전되도록 상기 이동체인(200)과 구동 연결되는 회전부(400);

   상기 회전부(400)의 회전수를 감지하는 감지센서(500); 및,

   감지된 회전부(400)의 회전수를 통해 상기 란스(110)의 이동거리를 측정하여 용탕에 대한 상기 란스(110)의 침전 깊이를 조절하기 위한 제어부(600)를 포함하는 특징으로 하는 란스의 침적깊이 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회전부(400)는,

   상기 이동체인(200)에 맞물리는 회전기어(410)와,

   상기 회전기어(410)의 회전에 연동되도록 베어링(440)을 매개로 상기 고정지지부(100)에 설치되는 회전샤프트(420); 및,

   상기 회전샤프트(420)의 일단부에 마련되어 상기 감지센서(500)에 대향 배치되는 측정임펠러(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 란스의 침적깊이 조절장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 측정임펠러(430)에는 상기 감지센서(500)에 의해 감지되는 복수의 측정날개가 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 란스의 침적깊이 조절장치.

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