KR101013176B1 - 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고로에서 생산된 용선을 제강공정으로 운반하기 위하여 전·후 한쌍의 대차와, 두 대차에 양 단부가 각각 회전가능하게 결합된 토페도 레이들(torpedo ladle) 등으로 구성된 토페도 레이들 카(torpedo ladle car)에 관한 것이다.

본 발명의 토페도 레이들 카는, 토페도 레이들의 용선주입구를 슬라이딩 식으로 덮는 커버를 구비하되, 커버에, 이동용 레일덮개와 스크레이퍼를 장착하여 용선을 배출 시 레일에 용선이 부착되지 않도록 하는 동시에, 커버를 덮을 때 스크레이퍼가 용선주입구에 부착된 지금을 제거할 수 있도록 하였다.

또한 커버를 움직이기 위한 커버작동수단은 대차에 설치하되, 필요에 따라 커버작동수단을 커버에 연결 또는 커버에서 분리할 수 있도록 함으로써, 커버작동수단을 분리한 상태에서 커버가 결합되었음에도 불구하고 토페도 레이들을 자유롭게 회전시켜 용선을 배출할 수 있도록 한 구조에 특징이 있다.

고로, 용선, 토페도 레이들, 토페도 레이들 카 제강, 취련, 스크레이퍼

Description

슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카{Torpedo ladle car with a sliding cover}

본 발명은, 고로에서 생산된 용선(鎔銑)을 제강공정으로 운반하기 위하여 토페도 레이들의 양 단부에 각각 대차가 결합된 토페도 레이들 카에 관한 것으로, 더 자세하게는 고로에서 받은 용선을 제강공정으로 운반하기 위하여 임시 저장되는 토페도 레이들의 용선주입구에 슬라이딩 커버를 구비하되, 커버의 전면에 용선주입구에 부착된 지금을 제거할 수 있는 스크레이퍼(scraper) 및 용선배출 시 용선이 커버용 레일에 부착되는 것을 방지하는 레일덮개가 구비되고, 슬라이딩 커버를 움직이기 위한 커버작동수단이 토페도 레이들이 아닌 대차에 설치된 상태에서 필요에 따라 커버에 연결 또는 커버와 분리될 수 있도록 함으로써, 커버가 결합된 상태에서도 토페도 레이들의 회전이 자유로운, 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카에 관한 것이다.

강(鋼)은 순차적인 제선공정과 제강공정을 통하여 만들어지는데, 제선공정은 철광석, 코크스, 석회석 등을 혼합하여 용광로라고도 불리우는 고로에서 용해함으로써 용융상태의 선철인 용선을 얻는 과정이며, 제강공정은 고로에서 만들어진 용 선 중에 함유된 C, Si, Mn, P, S 등의 성분을 조정하고 탈산을 행하며 기타 필요한 성분을 첨가 조절하여 최종적인 사용 목적에 알맞는 조성을 갖는 용융상태의 강인 용강을 얻는 과정으로서, 용강을 주조함으로써 강이 만들어진다.

그런데 고로에서 생산된 용선은, 용선을 운반하기 위한 수단인 토페도 레이들 카에 옮겨진 후, 제강공정으로 이송되고, 토페도 레이들 카에서는 제강을 위한 예비처리로서 탈황처리가 실시되기도 하는데, 토페도 레이들 카는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단면적이 일정한 중앙부에서 길이방향 양 측으로 갈수록 단면적이 점차 감소함으로써 어뢰(torpedo)의 외형과 유사한 형상을 하는 토페도 레이들(11)과; 토페도 레이들(11)의 양 단부에 각각 회전 가능하게 결합되며, 주레일 위를 움직이는 한쌍의 대차(12) 등으로 구성되는 구조이다.

상기와 같은 토페도 레이들 카는, 고로에서 생산된 용융상태의 선철인 용선을 제강공장으로 운반하게 되는데, 고로에서 용선을 받는 온도는 대략 1500℃정도이고, 제강공장에 도착하면 그 온도가 1300∼1320℃ 정도로 떨어진 상태가 되는데, 상기와 같은 용선의 온도강하 현상은 토페도 레이들의 상부 중앙에 구비된 용선주입구를 통한 열손실에 주로 기인하며 여러 가지 조건에 의해 온도 낙폭의 차가 크다.

이는, 토페도 레이들의 중앙 상부에 구비된 타원형의 용선주입구가 항상 개방된 상태이기 때문으로서, 용선주입구를 통하여 용선의 열이 토페도 레이들 외부로 발산되면서 용선의 온도가 떨어지게 된다.

또한 제강공장에서 용선을 배출한 후 용선을 다시 채우기 위하여 토페도 레 이들 카가 고로까지 이동하는 과정에서는 토페도 레이들 내부의 열이 용선주입구를 통하여 외부로 발산되면서 토페도 레이들의 내부온도가 계속하여 떨어지게 된다.

즉 용선이 완전히 배출된 공차(空車)의 경우 토페도 레이들의 내부온도는 시간당 100℃정도 떨어지기도 하고, 용선이 완전히 채워진 영차(盈車) 시에는 용선의 온도가 시간당 10℃정도 떨어지게 되는 바, 영차시의 용선온도 강하보다 공차시의 용선로 내부온도 강하를 우선적으로 최소화하여야 용선의 온도강하도 줄일 수 있다.

상기와 같은 용선의 온도강하를 가능한 줄여야 하는 이유는 다음과 같다.

제강에서는 용선을 취련하는 과정에서는 탄소의 함량을 감소시키기 위하여 용선에 강한 압력의 산소를 주입하게 되는데, 이때 강력한 산화반응에 의해 탄소가 감소된 용강의 온도는 약 1700℃ 까지 오르게 된다.

그러나 상기와 같이 고압산소에 의한 취련 후 용강의 온도가 필요 이상으로 높으면 연속 주조작업을 할 수 없기 때문에 용강을 냉각시키게 되는데, 이때 냉각제로 사용되는 것은 일반적인 철 스크랩으로서, 철 스크랩이 용해되면서 용강의 온도가 저하되는 동시에 용강의 양도 증가하게 된다.

즉 용선의 온도가 높을수록 더욱 많은 철 스크랩을 투여 할 수 있기 때문에 제강의 효율이 향상되어 제강원가가 절감될 수 있기 때문에 용선의 온도강하를 최소화하여야 하며, 이를 위하여서는 용선을 채우기 전 토페도 레이들 내부의 온도강하를 우선적으로 줄여 주어야만 한다.

따라서 용선의 온도강하를 최소화하기 위하여서는 토페도 레이들의 용선주입 구에 커버를 결합하는 것이 바람직한데, 가장 간단한 커버는 토페도 레이들과 분리 구성된 탈착식 커버로서, 용선이 주입되거나 용선을 배출하는 곳에 크레인 등을 구비하고, 크레인으로 커버를 들어올리는 방법으로 용선주입구에 커버를 탈착할 수 있다.

그런데 커버를 사용하는 경우, 고온의 용선을 주입하고 운반 및 배출하는 과정 또는 예비처리하는 과정 등에서 용선이 토페도 레이들 외부로 튀거나 흘러 용선주입구 외면에 부착된 상태로 응고된 지금(地金) 때문에 커버와 용선주입구가 밀착되지 못하여 보온효과가 떨어지게 된다.

따라서 토페도 레이들에 커버를 사용하는 경우에는 용선주입구 주변의 지금을 수시로 제거해 주어야 하는 번거로움이 있다.

또한 크레인을 사용치 않고 토페도 레이들에 슬라이딩식 커버를 직접 결합할 수도 있는데, 이러한 경우 용선 배출 시 커버를 움직이기 위한 레일에 용선이 부착됨으로써 커버장치가 손상되기도 하며, 더욱이 용선 배출을 위한 토페도 레이들의 회전에 제약이 가해지는 문제가 있는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

상기 슬라이딩식 커버가 구비된 토페도 레이들 카는, 일본공개실용신안공보 S52-84908에 "뚜껑을 가진 토페도 레이들 카"가 게시되어 있다.

상기 토페도 레이들 카는, 토페도 레이들의 일측단 경사부 외면에 유압실린더가 설치되고, 상기 유압실린더가 뚜껑(상기 "커버"에 해당함)을 슬라이딩식으로 개폐하는 구조로서, 크레인에 의한 탈착식 커버보다 매우 편리한 장점이 있으나, 용선을 배출하기 위하여 토페도 레이들을 회전시킬 때 상기 유압실린더와 대차가 서로 간섭됨으로써, 토페도 레이들의 회전이 제약을 받게 된다.

즉 토페도 레이들 카는 제강공장이나 주선장에서 용선을 따를 때 대차에 대하여 토페도 레이들을 130°정도 회전시킴으로써 용선주입구에서 용선이 배출되도록 하고, 후배장에서 토페도 레이들 내의 용선과 지금 등을 완전히 털어낼 때는 180°씩 양 방향으로 토페도 레이들을 회전시키기도 하는 바, 토페도 레이들의 경사부에 커버를 작동시키기 위한 커버작동수단이 고정결합되는 경우에는 커버작동수단과 대차간의 간섭에 의해 토페도 레이들의 회전이 제한될 수밖에 없기 때문에, 용선의 완전하고도 원활한 배출이 불가능하게 된다.

본 발명은, 커버가 구비되지 않음으로써 용선의 운반 시 용선의 온도강하 및 공차 시 토페도 레이들 내부의 온도강하가 큰 토페도 레이들 카; 커버가 구비된 경우 용선주입구 주변의 지금을 반복적으로 제거해야만 하는 토페도 레이들 카; 커버가 슬라이딩 식 구조인 경우 토페도 레이들의 일측단부 외면에 설치되는 커버작동수단이 대차와 간섭을 일으킴으로써 토페도 레이들의 자유로운 회전이 불가능한 토페도 레이들 카; 등의 종래 토페도 레이들 카들이 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 슬라이딩 커버를 구비하되, 커버가 구비되지 않은 토페도 레이들 카와 같이 토페도 레이들의 자유로운 회전, 즉 용선의 배출에 전혀 제약이 없는 토페도 레이들 카를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

또한 커버의 슬라딩 시 용선주입구 주변의 외면에 부착된 지금이 자동적으로 제거될 수 있는 토페도 레이들 카를 제공함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

그리고 용선 배출 시 커버가 움직이는 레일 위로 용선이 튀거나 흐르지 않음으로써, 슬라이딩 커버장치의 손상이나 작동불량이 초래되지 않는 토페도 레이들 카를 제공함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 토페도 레이들의 외면에 왕복이동 가능토록 결합된 용선주입구용 슬라이딩 커버와, 대차에 설치된 상태에서 커버와 반복하여 분리가능하게 결합되는 커버작동수단과, 커버의 일단 양 측에 각각 결합된 레일덮개 및 커 버의 일단 양 측 사이에 결합된 지금 제거용 스크레이퍼 등에 의하여 달성된다.

본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카는, 슬라이딩 커버를 왕복이동시키기 위한 커버작동수단이 커버와 분리 가능한 동시에 토페도 레이들이 아닌 대차에 설치되는 바, 커버를 슬라이딩 시켜 용선주입구를 개방한 상태에서 상기 커버작동수단을 커버와 분리함으로써, 커버가 있음에도 불구하고 커버가 구비되지 않은 종래의 토페도 레이들 카와 같이 토페도 레이들의 자유로운 경동, 즉 자유로운 회전이 가능한 장점이 있다.

또한 용선을 배출한 후 상기 커버작동수단을 커버에 다시 연결한 다음 용선주입부를 덮도록 커버를 이동시키는 과정 중 커버에 결합된 스크레이퍼가 용선주입구 외면 주변의 지금을 자동적으로 제거하기 때문에, 용선주입구 주변의 지금을 제거하기 위하여 별도로 지금 제거작업을 실시할 필요가 없으며, 커버와 용선주입구 사이에 지금에 의한 틈새가 발생하지 않아 열손실이 감소되는 이점이 있다.

그리고 커버의 일단 양측에 커버와 함께 움직이는 레일덮개가 결합되어 있기 때문에 용선 배출 시 레일 위에 용선이 튀거나 흐르지 않아 커버의 작동불량이나 손상이 초래되지 않는 장점이 있다.

본 발명은, 토페도 레이들의 용선주입구를 반복적으로 개폐할 수 있는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카에 관한 것이다.

본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카는, 용선주입구 개폐용 커버를 왕복이동시키기 위한 커버작동수단이 토페도 레이들이 아닌 대차에 고정 결합되고, 커버작동수단은 필요에 따라 토페도 레이들에 결합된 커버와 결합 또는 분리될 수 있는 구조를 가짐에 그 기술적 특징이 있다.

또한 용선 배출 시 커버의 이동을 위한 레일 위로 용선이 튀거나 흘러내리지 못하도록 용선주입구가 개방된 상태에서 용선주입구에 인접한 레일을 덮어주는 레일덮개 및 용선주입구를 덮기 위해 커버를 이동시킬 때 용선주입구 주변에 부착된 지금을 자동으로 제거해 주는 스크레이퍼가 커버에 결합되는 구조에 본 발명의 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카는, 주레일 위를 움직이는 전·후 한쌍의 대차와; 상기 전·후 대차에 양 단부가 각각 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 중앙부 상단 외면에 용선주입구가 구비된 토페도 레이들과; 토페도 레이들의 길이방향 중앙부 상단 외면에 직선 왕복이동 가능토록 결합되어 용선주입구를 개폐하는 커버수단과; 일측 대차에 설치된 상태에서 상기 커버수단에 분리 가능하게 결합되어 커버수단을 왕복이동시키는 커버작동수단; 등으로 구성된다.

그리고 상기 커버수단은, 토페도 레이들의 용선주입구 좌·우 양 측에 토페도 레이들의 전·후 길이방향을 따라 결합된 한쌍의 평행한 레일과; 레일을 따라 왕복이동 가능하고, 일단에 걸림구가 구비된 슬라이딩 커버와; 커버의 타단 양 측에서 전방을 향하여 각각 결합되어 레일을 덮어주는 한쌍의 레일덮개와; 두 레일덮개 사이의 커버 일단에 결합된 스크레이퍼; 등으로 구성된다.

또한 상기 커버작동수단은, 토페도 레이들 카의 일측 대차에 고정 설치되는 거더와; 거더에 고정 결합된 상태에서 상기 커버의 걸림구에 분리 가능토록 결합되는 연결구가 구비된 직선왕복운동수단; 등으로 구성된다.

이때 상기 직선왕복운동수단으로는 에어실린더유닛, 유압실린더유닛, 각종 엑츄에이터 등과 같은 장치가 사용될 수 있는데, 이하에서는 실린더유닛이 사용되는 것으로 설명한다.

상기와 같이 구성되는 슬라이딩 커버장치가 작동되는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

설명에 앞서 방향에 따른 혼동을 피하기 위하여 용선주입구를 개방하기 위하여 커버가 움직이는 것을 "후진" 또는 "후방으로 이동", 용선주입구를 덮기 위하여 커버가 움직이는 것을 "전진" 또는 "전방으로 이동"이라 하고, 그 외의 움직임이나 방향 역시 이를 기준으로 한다.

용선을 완전히 배출한 후 실린더유닛과 후진한 커버는 분리되어 있고, 용선주입구는 개방되어 있으며, 커버의 타단 양측에 구비된 레일덮개는 용선주입구에 인접한 레일을 덮고 있는 상태에서, 실린더유닛의 실린더로드를 확장하여 그 외측단부의 연결구를 커버의 걸림구에 결합한 후 실린더로드를 계속 확장하면 커버가 레일 위를 따라 움직이면서 용선주입구를 덮게 된다.

이때 커버가 전방으로 이동함에 따라, 즉 전진함에 따라 커버의 타단 양 측 사이에 결합된 스크레이퍼도 커버와 함께 전진하면서 용선주입구 주변의 지금을 제거하게 된다.

상기와 같이 실린더유닛에 결합된 커버가 용선주입구를 덮은 상태에서 토페도 레이들 카는 고로로 이동한 후 실린더로드를 축소하여 용선주입구를 개방하고, 개방된 용선주입구를 통하여 고로의 용선을 받은 후 다시 실린더로드를 확장하여 용선주입구를 덮은 상태에서 제강공장으로 이동하게 된다.

그리고 용선을 배출하거나 용선을 받기 위하여 실린던유닛을 축소하여 커버를 후방으로 이동시키는 방법으로 용선주입구를 개방하게 되는데, 용선주입구가 완전히 개방된 상태에서 커버가 더 이상 후진하지 못하도록 토페도 레이들 외면이나 레일에는 스토퍼가 구비된다.

이때 실린더로드는, 스토퍼에 의해 커버가 완전히 정지한 상태임에도 불구하고, 더욱 후진, 즉 정지된 커버의 후방으로 더욱 축소될 수 있는 구조로서, 실린더로드를 완전히 축소하게 되면, 스토퍼에 의해 정지되어 더 이상의 후진이 불가능한 커버의 걸림구로부터 실린더로드 외측단부의 연결구가 완전히 분리된다.

즉 상기 실린더유닛은 토페도 레이들 카의 대차에 설치된 거더에 결합된 상태이고, 커버는 대차와 접촉하지 않기 때문에, 토페도 레이들에 커버가 결합된 상태임에도 불구하고 토페도 레이들을 대차에 대하여 자유로운 회전이 가능한 바, 토페도 레이들을 자유롭게 경동시켜 용선을 배출할 수 있게 된다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 2에 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카의 부분 측면도를, 도 3에 용선주 입구가 닫힌 상태 및 개방된 상태를 각각 보인 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카의 부분 평면도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카는,

주레일(R) 위를 움직이는 전·후 한쌍의 대차(200)와;

상기 전·후 한쌍의 대차(200)에 양 단부가 각각 회전 가능토록 결합되고, 길이방향 중앙부 상단에 용선주입구(I)가 구비된 토페도 레이들(300)과;

상기 토페도 레이들(300)의 용선주입구(I)를 개폐할 수 있도록 토페도 레이들(300)의 길이방향을 따라 전·후 왕복이동 가능토록 토페도 레이들(300)의 외면에 결합된 커버수단(400)과;

상기 일측 대차(200)에 고정 설치된 상태에서 상기 커버수단(400)에 분리 가능하게 결합되어 커버수단(400)을 왕복이동시키는 커버작동수단(500); 등으로 구성된다.

그리고 상기 커버수단(400)은, 상기 용선주입구(I) 양 측의 토페도 레이들(300) 외면에 토페도 레이들(300)의 길이방향을 따라 각각 결합된 한쌍의 평행한 레일(410)과; 레일(410)을 따라 왕복이동 가능하며 일단에 걸림구(F)가 구비된 슬라이딩 커버(420)와; 커버(420)의 타단 양측에 각각 결합되어 커버와 함께 움직이게 되는 한쌍의 이동형 레일덮개(430)와; 두 레일덮개(430) 사이에 위치하는 커버(420)의 타단에 결합된 스크레이퍼(440); 등으로 구성된다.

이때 상기 커버(420)는 다양한 구조가 가능한데, 대표적인 구조로는 용선주입구 측으로 개방된, 즉 하향 개방형 금속 케이싱(420A)과; 금속케이싱(420A)의 저 면에 부착된 다수의 고정부재(420B)와; 금속 케이싱(420A)의 하향 개방된 내부공간에 채워진 내화물(420C); 등으로 구성된 구조를 예로 들 수 있으며, 상기 내화물(420C)로는 내화벽돌보다 캐스타블(castable)이 더 적합할 수 있다.

또한 상기 커버작동수단(500)은, 토페도 레이들 카의 일측 대차(200)에 고정 설치되는 거더(510)와; 거더(510)의 상부에 고정 결합된 상태에서 상기 커버(420)의 걸림구(F)에 분리 가능토록 결합되는 연결구(C)가 구비된 직선왕복운동수단(520); 등으로 구성된다.

그리고 상기 직선왕복운동수단(520)은, 거더(510)에 고정되는 고정체(521)와; 일측단부가 상기 고정체(521)에 내장된 상태에서 왕복이동 가능하며, 외측단부에 상기 커버(420)의 걸림구(F)에 분리 가능하게 결합되는 연결구(C)가 구비된 왕복운동체(522); 등으로 구성되는데, 상기 고정체(521)와 왕복운동체(522)로는 실린더와 실린더로드를 그 예로 들 수가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카는, 실린더유닛 등과 같은 직선왕복운동수단(520)에 의해 커버(420)가 레일(410)을 따라 왕복이동하게 되는데, 직선왕복운동수단(520)의 왕복운동체(522)가 움직일 수 있는 최대 직선이동거리는 커버(420)의 최대 직선이동거리보다 큰 상태로서, 상기 왕복운동체(522)가 최대 확장된 상태에서 커버(420)는 용선주입구(I)를 완전히 덮은 상태가 된다.

그러나 토페도 레이들(300)의 외면 또는 레일(410), 즉 커버(420)의 이동경로 상에는 커버(420)의 불필요한 후진 및 왕복운동체(522)와의 분리를 위하여 커 버(420)를 정지시키는 스토퍼(S)가 구비되는 바, 용선주입구(I)가 완전히 개방되면, 커버(420)는 더 이상 후진하지 못하고 정지하게 된다.

이때 왕복운동체(522)는 계속하여 후진할 수 있는 상태로서, 정지한 커버(420)의 후방으로 왕복운동체(522)가 더욱 후진함으로써, 커버(420)에서 왕복운동체(522)가 분리된다.

상기와 같이 대차(200)에 설치된 직선왕복운동수단(520)이 커버(420)에서 분리됨으로써, 토페도 레이들(300)는 커버(420)와 함께 대차(200)에 대하여 자유로운 회전이 가능한 상태가 된다.

또한 커버(420)와 분리되었던 왕복운동체(522)가 커버(420)측으로 전진하여 커버(420)와 다시 결합되고, 정지한 커버(420)에 대하여 왕복운동체(522)가 더욱 후진하면서 커버(420)와 분리되기 위하여, 커버(420)와 왕복운동체(522)에는 서로 반복적인 분리 및 연결이 가능한 걸림구(F) 및 연결구(C)가 각각 구비되는 바, 상기 연결구(C)는,

상기 왕복운동체(522)의 외측단부 양 측에 각각 회전 가능토록 결합되어 서로 마주한 상태에서 시소(seesaw) 또는 지랫대 등과 같이 각각의 양 단부가 서로 반대방향으로 동시에 회동 가능한 한쌍의 져부재(C1)와, 두 져부재(C1)의 두 일측단부 사이에 개재되는 탄성체(C2)로 구성되는 플렉시블져(flexible jaw) 이며,

상기 걸림구(F)는, 커버(420)의 일단에 이격된 상태로 고정 결합되고, 캠과 같이 곡면을 형성하는 외주면의 일측에 외측을 향한 돌출부(E)가 구비된 형상의 횡단면을 가진 록킹핀(locking pin) 으로서, 상기와 반대로 연결구(C)와 걸림구(F)는 각각 왕복운동체(522) 및 커버(420)에 구비될 수도 있다.

이때 상기 플렉시블져의 두 일측단부는 탄성체(C2)의 길이만큼 떨어져 있는 상태인 동시에, 두 타측단부 역시 서로 이격된 상태이고, 두 타측단부의 각 대향 내면은 상대에 대하여 오목한 만곡면을 형성한다.

따라서 왕복운동체(522)의 전진에 의해 플렉시블져의 타측단부가 커버(420)에 결합된 록킹핀과 접촉하게 되면, 록킹핀의 돌출부(E)가 서로 이격된 상태인 플렉시블져의 두 타측단부 사이에 끼이게 된다.

그리고 상기 플렉시블져를 록킹핀측으로 더욱 전진시켜 플렉시블져와 록킹핀 사이의 밀착력이 탄성체(C2)의 탄성력보다 크게 되면, 탄성체(C2)가 압축되면서 플렉시블져의 두 일측단부 사이가 좁아지는 동시에 두 타측단부 사이가 벌어지면서 록킹핀이 두 져부재(C1) 사이로 진입함으로써, 플렉시블져와 록킹핀이 결합될 수 있게 된다.

상기와 같이 플렉시블져와 록킹핀이 결합된 상태에서 커버(420)를 당겨 후진시킬 때, 록킹핀이 플렉시블져 내에서 외측을 향하여 플렉시블져의 타측단부에 가하는 힘, 즉 플렉시블져의 타측단부를 벌리려고 하는 힘은 탄성체(C2)의 탄성력보다 작다.

따라서 커버(420)를 당겨 후진시킬 때에는 플렉시블져의 타측단부가 벌어지지 않기 때문에 커버(420)를 안전하게 후진시킬 수 있게 된다.

그러나 커버(420)가 스토퍼(S)에 의해 더 이상 후진하지 못하고 완전히 정지한 상태에서 플렉시블져가 더욱 후진하는 경우, 플렉시블져 내의 록킹핀에 의해 플 렉시블져의 타단에 부여되는 힘은 플렉시블져의 후진과 함께 점차 증가하여 결국 탄성체(C2)의 탄성력보다 크게 되는 바, 플렉시블져의 타측단부가 벌어지면서 록킹핀이 플렉시블져 외부로 분리된다.

상기와 같이 왕복운동체(522)와 커버(420)를 필요에 따라 분리 또는 연결할 수 있는 구조는, 왕복이동하는 힘을 이용하여 자동으로 분리 및 연결이 가능한 상기 플렉시블져와 록킹핀 외에도 다양한 형태가 있는 바, 왕복운동체(522)와 커버(420)의 분리 가능한 연결구조가 반드시 상기 플렉시블져와 록킹핀만으로 구성되도록 제한되지는 않는다.

즉 왕복운동체(522)는 커버(420)를 직선왕복운동시킬 수 있되, 필요에 따라 커버(420)에서 분리되거나 커버(420)와 연결될 수 있어야 한다는 사상을 충족시킬 수만 있으면, 상기 왕복운동체(522)와 커버(420)의 분리 가능한 연결구조에 특별한 제한은 없다.

본 발명의 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카에서 커버(420)는, 토페도 레이들(300)에 구비된 용선주입구(I)를 덮어 토페도 레이들(300)에 채워진 용선 또는 용선이 배출된 토페도 레이들(300) 내부의 열손실을 최소화하기 위한 것으로, 열손실을 가능한 줄이기 위해서는 커버(420)의 저면이 용선주입구(I)에 접한 외면(또는 상면)에 밀착되는 것이 바람직하다.

그러나 커버(420)의 저면이 용선주입구(I)와 접한 외면에 밀착되는 경우 반복적인 커버(420)의 왕복운동에 의해 커버(420)의 저면과 용선주입구(I)에 접한 외면이 서로 마모되면서 손상될 수가 있을 뿐 아니라, 커버(420)의 원활한 이동 역시 불가능하거나 매우 어렵게 된다.

따라서 커버(420)의 저면이 용선주입구(I)에 접한 외면과 접촉하지 않도록 하는 동시에, 커버(420)와 용선주입구(I)에 접한 외면 사이에 형성된 틈새를 통한 열손실을 줄이기 위하여 용선주입구(I) 주변 외면에 밀착될 수 있는 유연하면서도 고온에 견딜 수 있는 커튼부재(421)를, 커버(420)의 저면에 결합하는 것도 바람직한데, 커튼부재(421)로는 유연성을 가진 금속메트(metal met)가 적합하다.

상기 금속메트는, 금속을 매우 가늘게 뽑은 금속섬유(metallic fiber)로 직조한 것으로, 고온에서 사용할 수 있는 금속섬유로는 Fe-Cr-Al계 합금으로 만들어진 것을 예로 들 수 있다.

그리고 상기 커버(420)의 일단에 결합된 스크레이퍼(440)의 하단은, 용선주입구(I)에 접한 외면에 밀착될 수 있도록 할 수도 있으나, 이 역시 용선주입구(I)에 접한 외면과의 사이에서 초래되는 마모를 감안하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용선주입구(I)의 외면과 다소 이격되도록 결합하되, 커버(420)의 저면보다는 아래에, 즉 커버(420)의 저면보다는 상기 외면에 더욱 근접하도록 하는 것이 지금의 제거에 더욱 바람직하다.

또한 상기 커버(420)는, 직선왕복운동수단(520)에 의해 토페도 레이들(300)상에 고정된 레일(410)을 따라 왕복이동하게 되고, 용선주입구(I)가 완전히 개방된 후에는 직선왕복운동수단(520)이 분리된 상태에서 토페도 레이들(300)과 함께 회전하게 된다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 토페도 레이들(300)의 회전 시 커버(420) 가 레일(410)로부터 이탈되지 않도록, 커버(420)가 후진 후 완전히 정지한 상태에서 커버(420)의 좌·우측 테두리부 상면을 지지함으로써 커버(420)가 레일(410)에서 이탈하지 않도록, 각 레일(410)의 후방부 외측에는 "ㄱ"자형 단면의 커버이탈방지부재(450)가 설치된다.

이때 상기 커버이탈방지부재(450)는 두 레일을 함께 덮는, 즉 후진한 커버 전체를 덮을 수 있도록 하향 개방형의 "ㄷ"자형 구조를 가질 수도 있는 등, 경동된 토페도 레이들의 레일에서 커버가 이탈되지 않도록 할 수만 있으면 그 구조가 특정한 것으로 제한되지는 않는다.

그리고 상기 커버이탈방지부재(450)의 천정면이 커버(420)의 상면과 접촉 또는 근접하도록 할 수도 있으나, 커버(420)의 상면과 충분히 떨어뜨린 후 커버이탈방지부재(450)와 커버(420) 사이에 커버(420)의 상면과 밀착되는 지지롤러(451)를 구비하는 것이 토페도 레이들(300)과 함께 회전한 커버(420)의 지지 및 정상 위치로 돌아온 커버(420)의 왕복이동에 더욱 바람직한데, 상기 지지롤러(451)는 커버(420)와 커버이탈방지부재(450) 중의 어느 일측에 결합될 수 있으며, 지지롤러(451)가 커버(420)에 구비되는 경우 지지롤러(451)는 커버이탈방지부재(450)의 천정면에 밀착된다.

또한 토페도 레이들(300)의 회전 시 커버(420)를 더욱 안정적으로 지지하기 위하여, 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이, 스토퍼(S)의 전면에 고정핀(P)을 구비하고, 스토퍼(S)의 전면과 밀착하는 커버(420)의 일단면에 상기 고정핀(P)이 분리 가능하게 삽입결합되는 결합공(H)을 구비하는 것도 더욱 바람직하다.

이때 상기 고정핀(P)이 결합공(H)에 탄력적으로 밀착 삽입되도록 하는 것이 좋으며, 상기 스토퍼(S)는 커버(420)의 전방에도 구비될 수 있다.

상기 커버(420)가 완전히 후진한 상태에서 용선주입구(I)를 덮기 위하여 전방으로 이동할 때는, 토페도 레이들(300)가 원래의 위치로 다시 회전한 상태, 즉 커버(420)가 수평면 상에서 정상적으로 움직일 수 있는 상태이기 때문에 레일(410)에서 커버(420)가 이탈될 수 없는 바, 레일(410)의 전방부에는 상기의 커버이탈방지부재(450)와 지지롤러(451) 등을 구비할 필요가 없다.

또한 커버(420)의 폭방향 양 단에는 레일(410)을 따라 왕복이동 가능한 다수의 커버롤러(422)가 각각 구비되는데, 커버롤러(422)와 레일(410)은, 고정된 레일(410)에 대하여 커버롤러(422)가 레일(410)의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향으로 유동될 때, 커버롤러(422)가 레일(410)의 폭방향 양 측으로 이탈되지 않는 결합구조를 가져야만 한다.

그리고 대차(200)에 설치된 상태에서 토페도 레이들(300)에 결합된 커버수단(400)을 왕복이동시키기 위하여 커버작동수단(500)에 공급되어야 하는 유압, 공압 등과 같은 동력발생장치는 대차(200)에 구비될 수도 있고, 토페도 레이들 카를 정지시킨 후 커버수단(400)을 이동시켜야 하는 제강공장, 고로 등 토페도 레이들 카가 정지하는 곳에 각각 별도로 구비될 수도 있다.

도 1은 종래 토페도 레이들 카의 측면도.

도 2는 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카의 부분 측면도.

도 3은 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카를 보인 것으로,

(가)는 용선주입구가 닫힌 상태를 보인 부분 평면도이고,

(나)는 용선주입구가 열린 상태를 보인 부분 평면도이다.

도 4는 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카를 구성하는 커버, 커튼부재 및 스크레이퍼의 결합 단면도.

도 5는 용선을 배출하기 위하여 용선저장부가 회전한 상태를 보인 본 발명 일실시예 토페도 레이들 카의 부분 측면도.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

200. 대차 300. 토페도 레이들

400. 커버수단 410. 레일

420. 커버 420A. 케이싱

420B. 고정부재 420C. 내화물

421. 커튼부재 422. 커버롤러

430. 레일덮개 440. 스크레이퍼

450. 커버이탈방지부재 451. 지지롤러

500. 커버작동수단 510. 거더

520. 직선왕복운동수단 521. 고정체

522. 왕복운동체 C. 연결구

C1. 져부재 C2. 탄성체

E. 돌출부 F. 걸림구

H. 결합공 I. 용선주입구

P. 고정핀 S. 스토퍼

Claims (11)

1. 주레일(R) 위를 움직이는 전·후 한쌍의 대차(200)에, 토페도 레이들(300)의 길이방향 양 단부가 각각 회전 가능토록 결합된 용선 운반용 토페도 레이들 카에 있어서,

   상기 토페도 레이들(300)에 전·후 왕복이동 가능토록 결합되어 용선주입구(I)를 개폐하며, 일측에 걸림구(F)가 구비된 커버수단(400)과;

   상기 대차(200)에 고정 설치된 상태에서 상기 커버수단(400)을 왕복이동시킬 수 있도록 커버수단(400)의 걸림구(F)에 분리 가능하게 결합되는 연결구(C)가 구비된 커버작동수단(500); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커버수단(400)은,

   상기 용선주입구(I)의 좌·우측 토페도 레이들(300)의 외면에 각각 결합된 한쌍의 평행한 레일(410)과;

   상기 레일(410)을 따라 왕복이동 가능하며 일단에 걸림구(F)가 구비된 슬라이딩 커버(420)와;

   상기 커버(420)의 타단 양측에 각각 결합된 한쌍의 레일덮개(430)와;

   상기 레일덮개(430) 사이의 커버(420) 타단에 결합된 스크레이퍼(440); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
3. 제 2항에 있어서, 상기 커버(420)에는, 레일(410)을 따라 왕복이동 가능한 다수의 커버롤러(422)가 구비된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
4. 제 2항에 있어서, 상기 용선주입구(I)와 이격된 커버(420)의 저면에는, 용선주입구(I) 주변에 밀착되는 커튼부재(421)가 결합된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
5. 제 2항에 있어서, 상기 레일(410) 각각의 후방부 외측에는, 용선주입구(I)가 개방되도록 커버(420)가 후진한 상태에서 토페도 레이들(300)의 회전 시 커버(420)의 상면을 지지하는 커버이탈방지부재(450)가 구비된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
6. 제 5항에 있어서, 상기 커버이탈방지부재(450)와 커버(420) 사이에는, 커버(420)의 상면 또는 커버이탈방지부재(450)의 천정면에 접촉하는 지지롤러(451)가 구비된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
7. 제 2항에 있어서, 상기 커버(420)의 이동경로 상에는, 커버(420)의 과도한 후진을 방지하기 위한 스토퍼(S)가 구비된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구 비된 토페도 레이들 카.
8. 제 7항에 있어서 상기 스토퍼(S)의 전면에는 고정핀(P)이 돌출구비되고,

   상기 스토퍼(S)의 전면에 밀착되는 커버(420)의 일단면에는 상기 고정핀(P)이 분리 가능하게 삽입결합되는 결합공(H)이 구비된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
9. 제 1항에 있어서, 상기 커버작동수단(500)은,

   상기 일측 대차(200)에 고정 설치된 거더(510)와;

   상기 거더(510)의 상부에 고정 결합되고, 상기 걸림구(F)에 분리 가능토록 결합되는 연결구(C)가 구비된 직선왕복운동수단(520); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
10. 제 9항에 있어서, 상기 직선왕복운동수단(520)은,

    상기 거더(510)에 고정되는 고정체(521)와;

    상기 고정체(521)에 일측단부가 내장된 상태에서 왕복이동 가능하며, 외측단부에 상기 걸림구(F)와 분리 가능하게 결합하는 연결구(C)가 구비된 왕복운동체(522); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.
11. 제 1항에 있어서, 상기 연결구(C)는, 상기 커버작동수단(500)의 일단 양 측에 각각 회전 가능토록 결합되어 서로 마주한 상태에서 각각의 양 단부가 서로 반대방향으로 동시에 회동 가능한 한쌍의 져부재(C1)와, 두 져부재(C1)의 두 일측단부 사이에 개재되는 탄성체(C2)로 이루어진 플렉시블져이고,

    상기 걸림구(F)는, 커버(420)의 일단에 이격된 상태로 고정 결합되며, 곡면을 형성하는 외주면의 일측에 돌출부(E)가 형성된 록킹핀인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 커버가 구비된 토페도 레이들 카.

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