KR100977777B1 - 용강대차의 슬래그 유도장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철공장의 전기로공장에서 래들에 용강을 옮겨 담을 때에슬래그를 슬래그포트로 유도하기 위한 장치에 관한 것으로서 특히 전기로 작업시 최종 포밍작업에 의한 슬래그가 끓어올라 용강래들에 넘쳐 흐르는 것을 방지하기 위한 슬래그 유도장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 슬래그 유도장치에 있어서, 윗면이 경사진 슬라이딩플레이트와 상기 슬라이딩플레이트의 상면에 접촉하여 설치되는 케스타블지지플레이트와 상자부로 구성되며, 상자부의 하면 양끝단에 힌지결합되어 슬라이딩플레이트가 전진함에 따라 케스타블지지플레이트와 상자부가 경동하도록 구성된 경동장치부와 용강대차의 가이드암과 고정결합된 베이스러그와 수평가이드로드를 클러치홀더가 홀딩하는 클러치부와 경동장치부의 슬라이딩플레이트와 클러치부의 수평가이드로드가 와이어로 연결되어 가이드암의 작용에 따라 슬라이딩플레이트가 연동되는 것을 특징으로 하는 용강대차의 슬래그 유도장치를 제공한다.

전기로, 용강래들, 슬라이딩플레이트, 베이스러그, 가이드암, 용강대차

Description

용강대차의 슬래그 유도장치{Device for inducing slag on the steel car}

도 1은 종래 용강대차 구조도,

도 1a는 용강래들의 틸팅장치도,

도 2는 종래 슬래그가 유출되는 작업상황도,

도 3은 본 발명 장치중 경동장치부의 절개사시도,

도 4는 경동장치부의 사시도 및 절개 정면도,

도 5a는 경동장치부의 부분사시도,

도 5b는 슬라이딩 플레이트의 상세도,

도 5c는 스프링가이드로드의 상세도,

도 5d는 로킹로드부의 절개사시도,

도 6은 본 발명 장치의 베이스러그와 슬라이딩플레이트의 연결도

도 7a는 베이스러그부의 절개사시도,

도 7b는 클러치홀더의 작용도,

도 7c는 클러치홀더가 클러치판을 홀딩하는 상태도,

도 8은 용강대차에 슬래그 유도장치의 설치도,

도 9는 본 발명 장치의 작용도,

도 10은 전기로에서 분체 카본의 인젝션을 나타내는 그림이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10 : 유도장치 11 : 상부로킹 고정축

11-1 : 하부로킹 가이드레일 11-2 : 로킹 로드

12 : 케스타블 지지 플레이트 12-1 : 앙카

13 : 부정형 케스타블 13-1 : 상자부

14 : 힌지결합부 20 : 메인프레임

21 : 프레임 고정볼트 22 : 슬라이딩 플레이트

22-1 : 슬라이딩 고정축 22-2 : 슬라이딩 가이드

22-3 : 슬라이딩 롤러 23 : 스프링

24 : 스프링 가이드로드 25 : 스프링가이드로드축

26 : 스프링지지와셔 27 : 스프링유동와셔

28 : 스프링 가이드로드홀 29 : 슬라이딩 와이어

29-1 : 슬라이딩 가이드와이어 30 : 클러치홀더

31 : 클러치홀더 슬라이딩 가이드 32 : 조인트로드

33 : 조인트 로드홀 34, 34-1 : 수평가이드

34-2 : 수평가이드로드 34-3 : 베이스러그 홀

34-4 : 베이스러그 35, 35-1 : 클러치

50 : 경동로드 51 : 가이드암

52 : 경동실린더 80 : 슬래그포트

90 : 용강래들 91 : 유출슬래그

91-2 : 응고유출슬래그 100 : 용강대차

101 : 대차휠 102 : 대차레일

110 : 레일지지칼럼 111 : 노하 비상피트

200 : 전기로

본 발명은 제철공장의 전기로공장에서 래들에 용강을 옮겨 담을 때에슬래그를 슬래그포트로 유도하기 위한 장치에 관한 것으로서 특히 전기로 작업시 최종 포밍작업에 의한 슬래그가 끓어올라 용강래들에 넘쳐 흐르는 것을 방지하기 위한 슬래그 유도장치에 관한 것이다.

도 10에서 보면 전기로(1)는 통상적으로 전기설비, 전기제어설비, 노체설비 및 그 부대설비로 구성되어 있으며, 보통 3상의 고압전류를 탄소전극봉(2)을 통하여 흘리고 전극봉과 노내에 장입된 스크랩 사이에 아크를 발생시켜 아크열 및 아크의 복사열에 의해 노내에 장입된 스크랩이 점차적으로 용해되면서 용탕이 노내에 형성된다.

스크랩의 용해가 완료되면 노내에 슬래그의 점성 또는 염기도를 제어하기 위해 별도의 부원료인 생석회(CaO)를 전기로내에 일정량 투입하게 되는데 이는, 용탕중의 규소(Si)의 양을 조정하고 염기성 슬래그로 노벽을 코팅하게 됨으로써 전기로내의 노벽을 보호하는 역할도 하게 된다.

이러한 작업 방법에 의하여 노벽을 보호한다든지 원가절감을 위해 전력투입량을 감소시키기 위하여 최근에는 산소랜스(3)와는 별도로 노내에 별도의 분체카본랜스(4)를 이용하여 분체카본을 노내 슬래그층에 인젝션하여 슬래그를 강제적으로 포밍하게 되는데, 포밍이란 탄소와 산소가 화학 반응을 일으켜 CO 가스가 발생하며 이 가스를 이용하여 노내 슬래그를 인위적으로 거품상태를 만들기 위해 조작하는 고도의 조업기술을 말한다.

이러한 포밍을 조장함으로써 슬래그 표면에 아크가 발생할 때에 포밍으로 아크복사열로부터 노벽을 보호하고, 복사열 차단으로 열효율을 더욱 증대시킬 수 있으므로, 적은 전력을 투입하여 용탕온도를 승열하는 전력량 절감에도 효과가 있는 것이다.

그러나, 포밍작업시 CO 가스의 발생에 따라 슬래그의 체적이 증가하여 노내로부터 용탕을 승열 완료하여 용강래들에 용탕을 출탕할 때에 슬래그 중 잔류하는 CO가스에 의하여 슬래그가 끓어오르는 듯한 현상, 즉 보일링 현상이 심해지는 경우가 생긴다.

따라서 이러한 현상을 방지하기 위하여 도 1에서와 같이 용강대차(100)에 별도의 용강래들(90)을 틸팅할 수 있는 장치와 슬래그포트(80)를 준비하여 유출되는 슬래그를 슬래그포트(80) 내에 유도할 수 있도록 고안하기도 하였다.

즉, 도 1a는 용강래들(90)의 틸팅장치도인데, 용강대차(100)의 경동로드(50)에 부착된 가이드암(51)이 용강래들(90)의 하부에 설치된 걸이구에 걸쳐서 경동실린더(52)에 의하여 틸팅하게 된다.

이러한 고안에도 불구하고 포밍현상으로 인해 도 2에서와 같이 전기로(200)에서 용강을 용강래들(90)에 부을 때 유출슬래그(91)가 용강대차(100) 위로 넘쳐나고, 또한 용강대차(100)로부터 슬래그가 흘러내려 노하 용강대차 레일(102)에 유출슬래그(91)가 흘러 용탕대차 휠(101)과 레일(102)에 응착, 유출슬래그(91)가 냉각되면서 고형화되어 출탕완료후 용강대차의 이동이 불가능함에 따라 조업을 중단하고 다수의 작업자가 열간상태의 고형화된 유출슬래그를 냉각수를 이용하여 냉각시킨 후 슬래그를 파쇄하여 용강대차를 인출해야 하는 등 위험한 작업을 수행해야 하는 문제점이 지속적으로 반복되어 왔다.

또한, 일관공정인 전기로 공정의 이러한 문제점으로 인해 후공정에 용탕이 공급되지 않아 조업중단현상을 유발시켜 생산성저하의 중대한 문제점이 되어 왔다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기로에서 용강래들로 슬래그를 부을 때 넘쳐나는 슬래그를 노하피트로 유도하기 위하여 용강대차의 용강래들의 양옆에 위치하여 평소에는 슬래그를 슬래그포트 방향으로 유도하고, 응고슬래그가 쌓인 경우에는 장치를 경동하여 응고슬래그를 쏟아냄으로써 슬래그를 다른 방향으로 넘쳐나지 않게 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 슬래그 유도장치에 있어서, 윗면이 경사진 슬라이딩플레이트와 상기 슬라이딩플레이트의 상면에 접촉하여 설치되는 케스타블지지플레이트와 상 자부로 구성되며, 상자부의 하면 양끝단에 힌지결합되어 슬라이딩플레이트가 전진함에 따라 케스타블지지플레이트와 상자부가 경동하도록 구성된 경동장치부와 용강대차의 가이드암과 고정결합된 베이스러그와 수평가이드로드를 클러치홀더가 홀딩하는 클러치부와 경동장치부의 슬라이딩플레이트와 클러치부의 수평가이드로드가 와이어로 연결되어 가이드암의 작용에 따라 슬라이딩플레이트가 연동되는 것을 특징으로 하는 용강대차의 슬래그 유도장치를 제공한다.

또한, 본 발명에서는 상기 경동장치부는 전복을 방지하기 위해 별도의 로킹로드가 하부로킹 가이드레일에 의해 로킹되고 가이드암에 의한 작용후 복귀시에는 복원이 유용하도록 스프링이 가설된 것을 특징으로 하는 용강대차의 슬래그 유도장치를 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명 장치중 경동장치부의 절개사시도이고, 도 4는 경동장치부의 사시도 및 절개 정면도이며, 도 5a는 경동장치부의 부분사시도, 도5b는 슬라이딩 플레이트의 상세도, 도 5c는 스프링가이드로드의 상세도, 도 5d는 로킹로드부의 절개사시도이다.

도 3과 도 4에서 보면, 용강래들 스탠드 양측면의 용강대차(100) 상에 메인프레임(20)을 형성하고, 메인프레임(20)은 다수 개의 프레임 고정볼트(21)를 이용하여 용강대차(100)상에 고정 결합되며, 메인프레임(20)의 상부에는 한 쌍의 윗면이 경사진 슬라이딩플레이트(22)가 설치된다.

슬라이딩플레이트(22)의 직상부에는 케스타블(13)을 앙카(12-1, 도 4참조)로 지지한 케스타블 지지플레이트(12)와 케스타블 지지플레이트(12)를 바닥으로 하고 슬래그를 담을 수 있는 상자부(13-1)가 위치하며 이 상자부(13-1)는 힌지결합부(14)에 의하여 회동할 수 있게 설치된다.

슬라이딩플레이트(22)의 원활한 동작을 도우기 위하여 슬라이딩플레이트(22)의 상하부에 다수 개의 슬라이딩 롤러(22-3, 22-3a, 22-3b)가 장착되며(도 5b 참조), 상하부에 설치된 슬라이딩 가이드(22-2)를 따라 움직이게 되며, 하부 슬라이딩 가이드(22-2)의 끝에는 슬라이딩플레이트(22)의 이탈을 방지하기 위하여 스토퍼(22-4)가 설치될 수 있다.

한 쌍의 슬라이딩플레이트(22)의 사이에는 슬라이드 고정축(22-1)이 슬라이딩플레이트(22)를 관통하여 설치되고, 슬라이드 고정축(22-1)의 양 끝에는 슬라이딩와이어(29)의 체결이 용이하도록 러그(29-2)가 각각 설치된다.

또한, 슬래그유도장치의 작용시 메인프레임(20)으로부터 이탈을 방지하기 위해 별도의 로킹로드(11-2)가 설치되어 상부로킹고정축(11)과 하부로킹 가이드레일(11-1) 내에는 로킹로드(11-2)의 하부 끝에 가이드롤러(11-3, 도 5d 참조)를 장착하여 복귀시 작용이 용이하도록 한다.

또한, 슬래그유도장치(10)에는 가이드암(51)에 의한 동력인가시 무게중심이 힌지결합(14)을 중심으로 뒤쪽인 슬라이딩플레이트(22)측에 있도록 고안되며 무게중심으로부터 유도장치(10)가 이탈되지 않도록 로킹로드(11-2)가 구속함에 따라 복귀의 기능을 효율적으로 제공하는 유용한 발명인 것이다.

도 5a에서 슬라이드고정축(22-1)의 중앙에는 스프링 가이드로드홀(28)이 형 성되며 이 스프링 가이드로드홀(28)에는 스프링 가이드로드(24)가 끼워지며 전후 미끄럼 운동이 가능하다.

도 5c에서 이 스프링 가이드로드(24)는 슬라이드고정축(22-1)의 반대편에 메인프레임(20)상에 고정되어 있는 가이드로드축(25)에 결합되되, 스프링 가이드로드(24)의 주위에는 스프링(23)이 감싸지고 스프링 지지와셔(26) 및 스프링유동와셔(27)로써 고정된다.

이 구조는 슬라이딩 플레이트(22)가 슬라이딩되면 스프링(23)이 압축되고, 다시 스프링(23)이 회복될 때 스프링가이드로더(24)의 이탈을 방지하기 위하여 스프링 가이드로드홀(28)에 인입되어 결합 구성된 것이다.

도 6은 클러치부와 슬라이딩 플레이트의 연결도이다.

도 6의 (a)는 슬라이딩 플레이트(22) 양측면의 와이어러그(29-2)에 Y형 슬라이딩 와이어(29)가 메인프레임(20) 상에 각각의 와이어홀과 각각의 와이어롤러(29-4)로 거쳐 용강대차(100) 내부로 들어가는 단면도이다.

도 6의 (b)는 슬라이딩 와이어(29)가 메인프레임(20)의 위에 가설된 와이어롤러(29-4)를 거치는 형상을 입체적으로 나타낸 그림이다.

도 6의 (c)는 본 발명의 장치의 와이어 연결형상을 전체 사시도와 부분 절개도로 보여주는 그림으로서 슬라이딩플레이트(22)로부터 연결된 와이어(29)는 클러치부와 연결되는 모습을 나타내는 개념도이며, 클러치부와의 연결은 좀더 복잡한 형상인데 이는 도 7에서 나타낸다. 베이스러그(34-4)와 연결되기 전 두 가닥으로 나뉘어 한 쌍의 양쪽 장치로 연결된다.

도 6의 (d)는 슬라이딩플레이트(22)에 연결된 와이어(29)를 나타내는 입체도이며 슬라이딩플레이트(22)가 한 쌍이므로 Y형으로 묶어 하나의 와이어로 클러치부와 연결된다.

도 7에서 클러치부에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

도 7a에서 용강대차(100)의 하단에 가설된 가이드암(51)은 용강대차(100) 상에서 용강래들(90)을 경동하기 위해 가설되어 있다. 본 발명에서는 용강래들 경동가이드암(51)상에 베이스러그(34-4)를 가설하여, 용탕대차(100)에는 베이스러그홀(34-3)을 형성, 베이스러그(34-4)가 가이드암(51)과 일체형으로 결합되어 항상 가이드암(51)과 베이스러그(34-4)는 동시에 작용이 되도록 구성되며, 베이스러그(34-4)에는 클러치로드(34-5)가 끼워져 있으며, 균형을 잡기 위하여 수평가이드(34)에 끼워져 있다.

한편 클러치로드(34-5)의 반대편에는 수평가이드로드(34-2)가 있고, 수평가이드로드(34-2)의 일끝단은 슬라이딩 가이드와이어(29-1)와 결합작용이 용이하도록 수평가이드(34-1) 내에 끼워지고, 클러치로드(34-5)의 끝의 클러치(35-1)와 수평가이드로드(34-2) 끝의 클러치(35)를 연결하는 클러치홀더(30)가 가설되며 클러치홀더(30)에는 조인트로드홀(33)에 끼워진 조인트로드(32)가 조인트결합되어 있다.

도 7a에서 조인트로드(32)는 클러치홀더(30)와 유동가능한 조인트로 형성되어 있기 때문에 조인트로드(32)의 움직임은 클러치홀더(30)의 슬라이딩가이드(31)내에서는 자유스럽게 부여할 수 있으므로 클러치(35. 35-1)를 홀딩한 상태에서 ㄱ 형상의 조인트로드홀(33)에서도 작용은 자유로울 수가 있으므로 클러치의 홀딩 및 해제시에도 구속력을 갖지 않는 것이다.

도 7b는 클러치홀더(30) 부위를 뒤쪽에 본 모양으로서, 클러치홀더(30)가 클러치(35, 35-1)와의 홀딩을 용이하게 하기 위해 별도의 클러치홀더 슬라이딩가이드(31)가 가설되어 있다.

7c는 클러치홀더(30)에 클러치로드(34-5)의 끝의 클러치(35-1)와 수평가이드로드(34-2) 끝의 클러치(35)가 끼워져 결합된 상태를 나타내는 그림이다.

도8은 본 발명의 장치의 설치도이다.

용강대차(100)의 용강래들(90) 스탠드 양측면에 별도의 슬래그 유도장치(10)를 장착하여 용강래들(90) 측면으로 유출되는 슬래그를 유도하여 노하 비상피트(111)로 흘러내리게 함과 슬래그유도장치(10)내에 응고되는 슬래그(91-2)는 별도의 용강대차(100)내의 가이드암(51)의 동력을 인가하여 용강대차(100) 상에서 노하 비상피트(111)내에 배출될 수 있도록 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용에 대하여 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

즉 유도장치 내에 슬래그가 응고된 경우 이를 노하 비상피트로 배출하는 작동을 설명한다.

도 7a는 대기상태를 나타내는 그림이다.

도 7a에서 가이드암(51)을 부호 A 방향으로 작용하면 베이스러그(34-3)에 구속된 클러치로드(34-5)는 오른쪽으로 이동하여 클러치(35, 35-1) 끼리 맞닿게 되는 상태에서 도 7b에서와 같이 조인트로드(32)를 부호 B 방향으로 전진시키면 도 7c와 같이 클러치홀더(30)는 클러치(35, 35-1)를 구속하게 된다.

이러한 동작이 완료된 후 도 7a와 같이 가이드암(51)을 부호 C 방향으로 작용하면 가이드암(51)과 일체형으로 결합구성된 베이스러그(34-4)는 베이스러그홀(34-3)에 안내되어 홀딩된 클러치홀더(30)는 부호 C 방향으로 작용되고 후단의 슬라이딩가이드와이어(29-1)는 Y형 슬라이딩와이어(29)를 견인하게 되며, Y 형 슬라이딩와이어(29)에 의하여 도 6 (a)와 같이 슬래그유도장치(10)의 슬라이딩 플레이트(22)는 부호 D 방향으로 슬라이딩되면서, 유도장치(10)에 형성된 부정형내화물 지지플레이트(12)하단에 형성된 슬라이딩가이드(22-2)면에 안내되어 도 3과 같이 힌지결합(14)의 축을 기점으로 부호 E 의 방향으로 작용되면서 케스타블(13) 상부에 응고되어 있는 응고유출슬래그(91-2)를 유도장치(10)로부터 배출시켜 노하 비상피트(111)내로 배출하는 것이다.

이러한 작용이 완료된 후 가이드암(51)을 부호 A의 방향(도 7a)으로 작용시키면 스프링의(23) 복원력에 의해 슬라이딩 플레이트(22)는 복귀되면서 유도장치(10)도 복귀되고, 이러한 유도장치(10) 상부에 응고유출슬래그(91-2)의 배출이 완료된 후에는 클러치(35, 35-1)를 클러치홀더(30)로부터 구속을 해제해야 한다.

본 발명은 통상 출탕작업시 용탕래들(90)로부터 유출되는 유출슬래그(91)를 유도장치(10)에 의해 노하비상피트(111)내로 유도하기 위한 것이다. 따라서 통상작업 시에는 클러치는 클러치홀더(30)로부터 구속이 해제되어 있는 상태이기 때문에 가이드암(51)이 작용하여도 슬래그유도장치(10)에는 동력이 인가되지 않기 때문에 유출슬래그는 유도만하여 노하비상피트(111)로 쏟아지게 하는 기능만 부가하며, 슬래그유도장치(10)에 응고유출슬래그(91-2)의 발생시에는 응고슬래그가 누적되어 슬래그 유도의 기능을 상실하기 때문에 슬래그유도장치(10)내의 응고슬래그(91-2)를 유도장치(10)로부터 배출시켜야 하는 것이다.

도 9는 본 발명의 유도장치가 작동하는 사시도를 나타낸다.

도 9의 위 그림에서 평시에 슬래그가 본 발명의 유도장치에 의하여 슬래그포트(80)나 비상피트(111)로 유도되는 장면을 나타내고 있으며, 도 9의 아래그림은 슬라이딩 플레이트(22)가 전진하여 유도장치(10)가 경동되어 상자부(13-1) 내의 응고된 슬래그를 쏟아내는 형상을 입체적으로 나타내고 있다.

따라서, 본 발명은 전기로 내에서 포밍슬래그가 형성된 용탕을 용탕래들(90)에 출탕작업시 슬래그는 노하비상피트로 안전하게 슬래그유도장치에 의해 유출될 수 있으며, 이러한 작업의 반복시 필연적으로 유도장치(10)의 표면에는 응고유출슬래그(91-2)가 누적되지만, 가이드암(51)의 작용에 따른 효율적인 슬래그(91-2)를 배출하여, 종래 열간상태의 유출슬래그(91)를 작업자가 별도로 처리해야 하는 문제점을 일거에 해소함에 따라 안전한 작업환경을 제공하고, 빈번한 보수로 인한 조업중단의 문제점을 해소함으로써 생산성향상에 크게 기여하는 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 슬래그 유도장치에 있어서,

   윗면이 경사진 슬라이딩 플레이트(22)와

   상기 슬라이딩 플레이트(22)의 상면에 접촉하여 설치되는 케스타블 지지플레이트(12)와 상자부(13-1)로 구성되며,

   상기 상자부(13-1)의 하면 양끝단에 힌지결합(14)되어

   슬라이딩 플레이트(22)가 전진함에 따라 케스타블 지지플레이트(12)와 상자부(13-1)가 경동하도록 구성된 경동장치부와;

   용강대차(100)의 가이드암(51)과 고정결합된 베이스러그(34-4)와 수평가이드로드(34-2)를 클러치홀더(30)가 홀딩하는 클러치부와;

   상기 경동장치부의 슬라이딩플레이트(22)와 상기 클러치부의 수평가이드로드(34-2)가 와이어(29, 29-1)로 연결되어 상기 가이드암(51)의 작용에 따라 슬라이딩 플레이트(22)가 연동되되,

   상기 경동장치부는 전복을 방지하기 위해 별도의 로킹로드(11-2)가 하부로킹 가이드레일(11-1)에 의해 로킹되고 상기 가이드암(51)에 의한 작용후 복귀가 용이하도록 스프링(23)이 가설된 것을 특징으로 하는 용강대차의 슬래그 유도장치.
2. 삭제

Images