KR101008048B1

KR101008048B1 - 용광로 장입물의 분배조절장치

Info

Publication number: KR101008048B1
Application number: KR1020030053316A
Authority: KR
Inventors: 김병귀; 조명호; 한희윤; 노택상
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2011-01-13
Also published as: KR20050017416A

Abstract

본 발명은 용광로에서 장입물을 용광로의 중심과 측면에 장입할 수 있도록 한 용광로의 장입물 분배 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 용광로의 장입구를 통하여 수직으로 승하강이 가능한 승강축을 구비하고 상기 승강축을 동작시키는 승강 실린더를 구비한 승강부; 상기 승강축에 대하여 동축으로 이동가능하도록 결합된 이중관을 구비하고, 용광로에 회전가능하도록 장착되며, 중간 부분에는 원추형의 콘 부재가 장착되고, 회전실린더를 구비하여 상기 이중관의 회전이 이루어지도록 하는 회전부;및 상기 이중관의 하단에 결합되는 다수의 충돌판들을 구비하고, 상기 충돌판들의 내측은 승강축의 하단에 각각 결합되어 상기 승강 실린더의 작동으로 충돌판들의 경사도가 조절되어 장입물의 분배각도를 조절하는 분배부;를 구비하는 용광로 장입물의 분배조절장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 장입구에 대해서 편심된 충돌판들을 회전시켜 장입물의 장입 위치를 적절히 조절하고 용광로의 중앙과 측면에 선택적으로 장입할 수 있도록 함으로써 용광로내의 가스 흐름을 균일하게 하고, 그에 따라서 용광로 조업의 작업 안전성을 확보하며, 작업 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 효과가 얻어진다.

용광로, 장입물, 분배조절장치, 충돌판, 분배각도 조절, 분배조절장치

Description

용광로 장입물의 분배조절장치{AN APPARATUS FOR DISTRIBUTING CHARGES INTO BLAST FURNACE}

제 1도는 종래의 기술에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치를 도시한 단면도;

제 2도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치가 용광로에 장착된 단면도;

제 3도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 승강부와 회전부의 일부 절개 단면도;

제 4도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 승강부와 회전부의 외관 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 승강부와 회전부의 분해 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 분배부의 충돌판 결합구조를 도시한 분해 사시도;

제 7도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치의 작동상태를 설명하기 위한 측단면도;

제 8도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 승강부의 수직 단면도;

제 9도는 본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치에 갖춰진 회전부의 회전실린더의 결합구조도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.... 용광로 장입물의 분배조절장치 5.... 장입구

10.... 승강축 12.... 승강 실린더

16....슬라이딩 링크 20... 승강부

18a,32a... 스플라인 30.... 회전부

32.... 이중관 38.... 원추형의 콘 부재

40.... 회전실린더 42.... 긴 구동기어

44.... 종동기어 50.... 직경 확대부

60.... 분배부 62.... 충돌판

64.... 긴 구멍 64.... 긴 구멍

200.... 용광로 장입물 분배 장치 201.... 용광로

202.... 유량 게이트 203.... 회전 드럼

209....회전판 K.... 장입물

본 발명은 용광로에서 장입물을 용광로의 중심과 측면에 장입할 수 있도록 한 용광로의 장입물 분배 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 장입구에 대해서 편심된 충 돌판들을 회전시켜 장입물의 장입 위치를 적절히 조절하고 용광로의 중앙과 측면에 선택적으로 장입할 수 있도록 함으로써 용광로내의 가스 흐름을 균일하게 하고, 그에 따라서 용광로 조업의 작업 안전성을 확보하며, 작업 생산성을 향상 시킬수 있도록 개선된 용광로 장입물의 분배조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 철광석으로 부터 용선을 제선하는 용광로는 조업중에 로항 및 로체 관리에서 가장 중요한 요소 중의 하나가 로내의 가스 흐름제어이며, 이는 장입물의 분포 상태에 의해서 많은 영향을 받게 되는 문제점이 있다.

이와 같이 용광로 내부의 가스 흐름을 조절하기 위하여 장입물을 용광로의 내부에서 임의의 위치에 분배시키는 용광로 장입물 분배 장치의 일례들이 국내 특허 공보 제 88 - 46호, 특허공보 번호 제 90 - 4008호및, 특허 공고 제 94 - 9669호 등에 제시되어 있다.

이들 중 제시된 특허공보 제 94 - 9669호의 용광로 장입물 분배 장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 용광로(201)에 마련된 유압 실린더(204)와 수직축(208)사이에 로드셀(209)을 장착하여 회전드럼(203)내의 장입물(K)의 중량을 감지하고, 주제어부(미도시)에서 실린더(204)의 피스톤 위치를 조절하며, 상부 양측의 장입물 유량 게이트(202)를 작동시켜 장입물(K)의 유입이 이루어지도록 한다.

그리고, 드럼 모터 구동부(미도시)를 통하여 드럼모터(210)의 속도를 조절함으로써 호퍼(212)의 장입물(K)이 회전드럼(203)내에서 일정유량과 높이를 갖게 하고, 동일한 원심력으로서 장입물(K)을 수직 낙하시켜 용광로의 내부에 장입한다.

그러나, 이와 같은 종래의 용광로 장입물 분배장치(200)는 회전드럼(203)내의 장입 물(K) 적재 높이가 길고, 드럼(203)의 하부측에서 회전판(209)을 통하여 용광로의 직경방향으로 펼쳐지는 장입물(K)의 분포가 고르지 못하는 것이었다.

그리고, 상기 회전판(209)은 회전드럼(203)과 동축을 형성하는 것이어서, 그 회전반경이 한정되는 것이었고, 용광로의 중앙과 측면에 충분한 분포가 이루어지지 않아 용광로 내부의 가스 흐름이 저해되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 용광로의 내부로 투입되는 장입물의 분포위치를 적절히 조절하고, 용광로의 중앙과 측면에 선택적으로 장입할 수 있도록 함으로서 용광로 내의 가스 흐름을 균일하게 하고, 그에 따라서 용광로 조업의 작업 안정성을 확보하며, 용광로 작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 용광로 장입물의 분배조절장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용광로에서 장입물을 용광로의

중심과 측면에 장입할수 있도록 한 용광로 장입물의 분배조절장치에 있어서,

용광로의 장입구를 통하여 수직으로 승하강이 가능한 승강축을 구비하고 상기 승강축을 동작시키는 승강 실린더를 구비한 승강부;

상기 승강축에 대하여 동축으로 이동가능하도록 결합된 이중관을 구비하고, 용광로에 베어링을 통하여 회전가능하도록 장착되며, 중간 부분에는 원추형의 콘 부재가 장착되고, 일측에는 회전실린더를 구비하여 상기 이중관의 회전이 이루어지도록 하는 회전부;및

상기 이중관의 하단에 회전가능하도록 상단이 결합되는 다수의 충돌판들을 구비하고, 상기 충돌판들의 내측은 긴 구멍과 연결대들을 통하여 상기 승강축의 하단에 각각 결합되어 상기 승강 실린더의 작동으로 충돌판들의 경사도가 조절되어 장입물의 분배각도를 조절하는 분배부;를 구비하여 장입물의 분배를 이루는 것임을 특징으로 하는 용광로 장입물의 분배조절장치를 제공함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 용광로(201)의 내부에서 장입물(K)을 용광로의 중심과 측면에 장입할 수 있도록 한 구조이다.

본 발명에 따른 용광로 장입물의 분배조절장치(1)는 용광로(201)의 장입구(5)를 통하여 수직으로 승하강이 가능한 승강축(10)을 구비하고 상기 승강축(10)을 동작시키는 승강 실린더(12)를 구비한 승강부(20)를 갖는다.

상기 승강부(20)는 도 4및 도 8에 도시된 바와 같이, 유량 조절 게이트(202)의 상부측에 승강 실린더(12)가 수직으로 장착되고, 그 로드(14)에는 ⊃형의 슬라이딩 링크(16)를 장착하여 승강축(10)을 상하로 연결하고 있다. 상기 슬라이딩 링크(16)는 이후에 설명되어지는 바와 같이 회전부(30)에 의해서 승강축(10)이 회전되어도 그 회전력이 승강 실린더(12)에 미치지 않도록 된 것으로서, 상기 슬라이등 링크(16)는 그 하단에 베어링(16a)을 장착하여 승강축(10)의 상단을 회전가능하도록 연결하고 있다.

그리고, 상기 승강축(10)은 그 외면 중간부분에 스플라인(18a)을 형성하여 회전부(30)의 이중관(32)의 내면에 형성된 것과 스플라인 결합하고 있다. 따라서, 상기 승강축(10)은 이중관(32)과 동일하게 회전가능하다.

그리고, 상기 승강축(10)의 하단은 용광로(201)의 내부에서 도 3및 도 6에 도시된 바와 같이, 연결대(22)를 통하여 분배부(60)에 마련된 충돌판(62)의 긴 구멍(64)에 활주가능하도록 결합되어 있다. 상기 긴 구멍(64)은 충돌판(62)의 내측에 마련된 것으로서, 연결대(22)의 핀(22a)이 끼워져서 이동가능한 구조이다.

그리고, 본 고안은 상기 승강축(10)에 대하여 동축으로 이동가능하도록 결합된 이중관(32)을 구비한 회전부(30)를 갖는다. 상기 회전부(30)의 이중관(32)은 도 4및 도7에 도시된 바와 같이, 상기 승강축(10)에 동축으로 스플라인(18a)(32a) 결합되는 구조를 갖추며, 그 상부는 용광로(201)에 베어링(36)을 통하여 회전가능하도록 장착되며, 중간 부분에는 상기 승강축(10)과는 일정간격(R)만큼 편심되어진 원추형의 콘 부재(38)가 장착되고, 일측에는 회전실린더(40)를 구비하여 상기 이중관(32)의 회전이 이루어지도록 된 구조이다.

즉, 상기 회전실린더(40)는 승강 실린더(12)의 일측에 수직으로 배치되고, 그 로드에는 긴 구동기어(42)가 연결되며, 상기 긴 구동기어(42)에는 상기 이중관(32)의 상단에 장착된 종동기어(44)에 치차결합되어 있다. 따라서, 상기 회전실린더(40)의 작동은 긴 구동기어(42)와 종동기어(44)를 통하여 이중관(32)을 회전시킬 수 있고, 상기 이중관(32)은 이에 스플라인 결합된 승강축(10)을 회전시킬 수 있다.

따라서, 상기 이중관(32)의 회전은 그 중간에 마련된 콘 부재(38)의 회전을 초래한다. 상기 콘 부재(38)는 이중관(32)과 함께 회전되면서 편심된 상태이므로, 보다 그 회전 반경이 넓어지는 효과를 갖는다.

그리고, 상기 이중관(32)은 상기 콘 부재(38)의 하부측으로 직경 확대부(50)를 형성하며, 그 하단에는 도 6및 도 7에 도시된 바와 같이, 분배부(60)의 다수의 충돌판(62)들의 상단이 회전가능하도록 장착된 구조이다.

상기 분배부(60)는 상기 이중관(32)의 하단에 회전가능하도록 상단이 결합되는 다수의 충돌판(62)들을 구비한 것이고, 상기 충돌판(62)들의 내측은 긴 구멍(64)과 연결대(22)들을 통하여 상기 승강축(10)의 하단에 각각 결합되어 있다.

상기 충돌판(62)은 대략1/4 원호의 몸체 단면구조를 갖추고, 상기 몸체의 하부모서리에는 대략 1/4호의 단면을 이루면서 원추형을 이루는 원추면이 형성되며, 상기 원추면은 하단부 모서리의 호형길이가 상단부 모서리의 호형길이보다 길게 형성되는 것이다.

따라서, 상기 분배부(60)는 상기 승강 실린더(12)의 작동으로 충돌판(62)들의 경사도가 조절되어 장입물(K)의 분배각도를 조절하는 기능을 할 수 있다.

즉, 상기 분배부(60)는 도 7에 도시된 바와 같이, 충돌판(62)의 상단이 핀(22b)을 통하여 상기 이중관(32)의 하단에 회전가능하도록 결합되고, 충돌판(62)의 내측면은 긴 구멍(64)을 형성하여 상기 승강축(10)의 하단에서 수평으로 연장된 다수의 연결대(22)의 선단에 핀(22a)을 통하여 각각 결합되는 구조이다.

이와 같은 구조로 인하여 이중관(32)에 대하여 승강축(10)이 상하로 승하강을 하면, 연결대(22)를 통하여 충돌판(62)의 경사도가 조절되는 구조를 갖는다. 그리고, 이러한 분배부(60)의 충돌판(62)들은 상기 회전부(30)의 회전작동으로 이중관(32) 과, 승강축(10)들과 함께 용광로(201)의 내부에서 회전가능한 것이다. 이와 같은 경우, 상기 충돌판(62)들의 회전중심은 승강축(10)의 회전중심으로 부터 벗어난 편심상태이기 때문에, 그 회전반경은 폭넓게 형성되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 용광로 장입물의 분배조절장치(1)는 용광로(201)의 중심으로 장입물(K)이 낙하되면, 도 2및 도 7에 도시된 바와 같이, 충돌판(62)이 각각 콘 부재(38)에서 장입물(K)들이 멀어지도록 위치시킨다.

이러한 경우에 상기 충돌판(62)의 회전은 회전실린더(40)를 이용하게 되며, 상기 회전실린더(40)의 작동으로 콘 부재(38)와 충돌판(62)에 부딪친 장입물(K)들을 용광로(201)의 외벽측으로 멀어지도록 위치시키는 것이다.

이와 같은 과정에서 상기 충돌판(62)의 경사각도는 조절될 수 있으며, 이는 승강부(20)의 승강 실린더(12)가 작동하여 승강축(10)을 승하강시키면, 그 하단에 장착된 연결대(22)는 긴 구멍(64)내에서 핀(22a)이 이동하여 승강축(10)이 상승되면 충돌판(62)을 사방으로 벌리고, 승강축(10)이 하강하면 충돌판(62)이 중앙으로 좁혀지는 구조를 갖게 되는 것이다.

즉, 회전부(30)의 이중관(32)은 수직방향으로 이동이 불가능한 상태에서 그 내부에 스플라인(spline)으로 결합된 승강축(10)이 이동하여 충돌판(62)의 경사도를 조절하는 것이다.

또한, 상기 회전부(30)는 회전실린더(40)의 작동으로 이중관(32)이 회전되면 이는 승강축(10)에 스플라인 결합된 것이므로, 승강축(10)과 그 하단의 충돌판(62)들을 회전시킨다.

이와 같은 작동은 승강 실린더(12)와 동시적으로 이루어질 수 있다. 이는 승강 실린더(12)의 로드(12a)가 승강축(10)에 슬라이딩 링크(16)를 통하여 장착된 것이기 때문에, 승강축(10)의 회전이 승강 실린더(12)측으로 전달되지 않아서 승강축(10)은 원활하게 회전가능한 것이고, 동시에 이중관(32)의 내부에서 승하강하여 충돌판(62)의 경사각도를 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이 이중관(32)에 대하여 승강축(10)이 승하강하는 경우, 상기 긴 구동기어(42)의 길이방향으로 상기 종동기어(44)가 이동가능하므로, 이중관(32)의 회전에 따라서, 승강축(10)이 상하로 승하강하면서 회전가능한 것이다.

따라서, 원료호퍼(212)에서 하부로 낙하되는 장입물(K)은 승강축(10)에 대하여 편심된 상태로 회전되어지는 콘 부재(38)에 의해서 용광로(201)의 원주방향으로 분산되고, 그 하부측의 충돌판(62)에 접촉되어짐으로써 장입물(K)은 용광로(201)의 외측부위와 선택된 곳에 쌓이게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 용광로 장입물 분배조절장치(1)에 의하면 콘 부재(38)를 중심으로 하여 그 직경의 조절이 가능한 다수개의 충돌판(62)들을 구비하고, 이들 충돌판(62)들을 회전시켜서 장입물(K)의 분포를 고르게 할 수 있는 것이다.

따라서, 용광로(201)내의 가스흐름을 균일하게 하고, 용광로 조업의 작업안전성을 확보하며, 용광로 작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims

용광로(201)에서 장입물(K)을 용광로(201)의 중심과 측면에 장입할 수 있도록 한 용광로 장입물(K)의 분배조절장치에 있어서,

용광로(201)의 장입구(5)를 통하여 수직으로 승하강이 가능한 승강축(10)을 구비하고 상기 승강축(10)을 동작시키는 승강 실린더(12)를 구비한 승강부(20);

상기 승강축(10)에 대하여 동축으로 이동가능하도록 결합된 이중관(32)을 구비하고, 용광로(201)에 베어링(36)을 통하여 회전가능하도록 장착되며, 중간 부분에는 원추형의 콘 부재(38)가 장착되고, 일측에는 회전실린더(40)를 구비하여 상기 이중관(32)의 회전이 이루어지도록 하는 회전부(30);및

상기 이중관(32)의 하단에 회전가능하도록 상단이 결합되는 다수의 충돌판(62)들을 구비하고, 상기 충돌판(62)들의 내측은 긴 구멍(64)과 연결대(22)들을 통하여 상기 승강축(10)의 하단에 각각 결합되어 상기 승강 실린더(12)의 작동으로 충돌판(62)들의 경사도가 조절되어 장입물(K)의 분배각도를 조절하는 분배부(60);를 포함하고,

상기 승강부(20)는 유량 조절 게이트(202)의 상부측에 승강 실린더(12)가 수직으로 장착되고, 그 로드(14)에는 ⊃형의 슬라이딩 링크(16)를 장착하여 승강축(10)을 상하로 연결하며, 상기 슬라이딩 링크(16)는 승강축(10)이 회전되어도 그 회전력이 승강 실린더(12)에 미치지 않도록 그 하단에 베어링(16a)을 장착하여 승강축(10)의 상단을 회전가능하도록 연결하는 것임을 특징으로 하는 용광로 장입물의 분배조절장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 승강축(10)은 그 외면 중간부분에 스플라인(18a)을 형성하여 회전부(30)의 이중관(32)의 내면에 형성된 것과 스플라인 결합함으로써 상기 승강축(10)은 이중관(32)과 동일하게 회전가능한 것임을 특징으로 하는 용광로 장입물의 분배조절장치.
제1항에 있어서, 상기 회전부(30)의 이중관(32)에 장착되어진 원추형의 콘 부재(38)는 승강축(10)과 일정간격(R) 만큼 편심되어 위치된 것임을 특징으로 하는 용광로 장입물의 분배조절장치.
제1항에 있어서, 상기 회전실린더(40)는 승강 실린더(12)의 일측에 수직으로 배치되고, 그 로드에는 긴 구동기어(42)가 연결되며, 상기 긴 구동기어(42)에는 상기 이중관(32)의 상단에 장착된 종동기어(44)에 치차결합되어 이중관과 승강축(10)을 회전시키는 것임을 특징으로 하는 용광로 장입물의 분배조절장치.