KR101121104B1 - 용선대차용 랜스장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랜스본체와, 상기 랜스본체의 내부에 형성되어 부원료를 이송하는 적어도 하나의 수송관과, 상기 수송관의 하부에 마련되어 이송된 부원료를 분출하기 위한 분출공을 갖는 분출구를 포함하고, 상기 분출공은 부원료가 상기 분출구의 수평반지름 방향과 소정각을 갖고 수평으로 분출되도록 이루어지며, 고압으로 분출되는 질소 및 탈류제의 분출방향을 수평으로 하여 용선의 수직방향 비산을 방지하며, 복수의 분출구를 구비하여 질소 및 탈류제가 용선대차 내로 골고루 분출되어지되 용선의 요동이 없도록 하는 용선대차용 랜스장치를 제공한다.

랜스, 탈류제, 커플링

Description

용선대차용 랜스장치{Lance for torpedo ladle car}

도 1은 종래의 랜스장치가 용선대차에 투입된 상태를 도시하는 단면도.

도 2는 종래의 랜스를 이용한 용선대차의 예비처리작업 상태를 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 랜스장치를 이용한 용선대차의 예비처리작업 상태를 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 랜스장치 중 랜스본체의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 의한 랜스장치 중 이송 및 회동수단의 분해사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

랜스본체 : 100 주입구 : 110

제 1 주입공 : 111 제 2 주입공 : 113

제 1 커플링 : 115a 제 2 커플링 : 115b

수송관 : 120 제 1 수송관 : 121

제 2 수송관 : 123 제 3 커플링 : 125a

제 4 커플링 : 125b 분출구 : 130

제 1 분출구 : 131 제 2 분출구 : 133

분출공 : 135a, 135b 고정구 : 140

구동장치 : 200 이송수단 : 210

가이드블록 : 211 스크류축 : 213

전동기 : 215 프레임 : 217

회동수단 : 220 제 1 실린더 : 221

제 2 실린더 : 223 로드 : 221a, 223a

힌지 : 225a, 225b

본 발명은 용선대차용 랜스장치에 관한 것으로, 구체적으로는 용선대차 내 용선의 불순물 제거 작업 시 용선이 외부로 비산되는 것을 방지하며, 용선대차의 수선량을 증대시킬 수 있는 용선대차용 랜스장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로(Blast furnace)에서 생산된 용선(Hot metal)은 용선대차(Torpedo Ladle Car : T.L.C)에 담겨진 상태에서 예비처리 작업 공정인 탈류작업(황 제거작업)을 마친 후, 후공정 작업개소인 제강공장 내의 용선준비동으로 운반된다. 용선준비동으로 운반된 용선에 예비처리(후공정)작업을 거치게 되는 바, 상기 예비처리작업을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 예비처리작업은 용선 내의 불순물인 규소, 인, 황 성분을 제거하기 위한 작업으로 용선대차 내부에 랜스을 투입하여 질소 및 탈류제를 공급하는 작업이다. 이때, 도 1 에 도시된 바와 같이, 랜스의 분출구를 용선대차의 바닥면까지 위 치시킴으로써 용선대차 내의 용선 전체에 질소 및 탈류제가 골고루 퍼지도록 한다.

하지만, 상기와 같은 예비처리작업은 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

랜스를 통해 투입되는 질소 및 탈류제는 용선대차 내에서 골고루 퍼지도록 하기 위하여 고압으로 토출되는 바, 고압으로 토출된 질소와 탈류제는 용선을 요동하게 하고, 그 요동이 심해지면 용선이 비산하는 현상까지 발생되었다. 또한, 용선대차의 용선 저장량이 많을 경우 외부로 분출되는 용선의 양도 그 만큼 증가하게 되고, 도 2와 같이 분출된 용선이 선로에 낙하하게 되는 경우 용선대차의 운행을 차단시키는 문제점이 발생되었다. 이를 방지하고자 용선대차의 용선 수선량을 줄이면 운반 횟수가 증가하게 되므로 운반에 소요되는 각종 에너지 및 경비가 증가하게 되었다.

상기와 같이 비산하는 용선이 외부로 분출되는 것을 방지하기 위하여 와구부에 스플래시 커버를 설치했으나, 와구부의 표면이 고르지 못할 경우, 또는 와구부와 정합되지 못해 틈이 발생하는 경우에는 용선의 분출을 방지하지 못하는 단점이 있다.

한편, 용선의 요동은 용선대차에 충격을 주어 선로 및 용선대차의 연결부 등에 크랙을 발생하는 등의 문제점도 발생되었다

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 고압으로 분출되는 질소 및 탈류제의 분출방향을 수평으로 하여 용선의 수직방향 비산을 방지하며, 복수의 분출구를 구비하여 질소 및 탈류제가 용선대차 내로 골고루 분출 되어지되 용선의 요동이 없도록 하는 용선대차용 랜스장치를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 용선대차용 랜스장치는, 랜스본체와, 상기 랜스본체의 내부에 형성되어 부원료를 이송하는 적어도 하나의 수송관과, 상기 수송관의 하부에 마련되어 이송된 부원료를 분출하기 위한 분출공을 갖는 분출구를 포함하고, 상기 분출공은 부원료가 상기 분출구의 수평반지름 방향과 소정각을 갖고 수평으로 분출되도록 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 랜스장치를 이용한 용선대차의 예비처리작업 상태를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 랜스장치 중 랜스본체의 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 랜스장치 중 이송 및 회동수단의 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 용선대차용 랜스장치는 크게 랜스본체(100)와 구동장치(200)로 구분된다.

상기 랜스본체(100)는 용선 내의 불순물을 제거하기 위하여 부원료가를 주입하는 주입구(110)와, 상기 주입구(110)를 통해 주입된 부원료를 이송하는 수송관(120)과, 상기 주입구(110) 및 수송관(120)과 연통되어 용선에 부원료를 분출하기 위한 분출구(130)와, 상기 수송관의 외측에 결합되어 랜스본체(100)을 상기 구동장치에 고정하는 고정구(140)로 구성된다. 여기서, 상기 랜스본체(100)의 내부에는 주입되는 부원료의 가지 수에 따라 적어도 하나의 유로가 형성되는 바, 본 실시예의 경우 부원료로 질소와 탈류제가 사용되므로 내부에 2개의 유로가 형성되며, 그 형상은 하나의 유로 내부에 다른 하나의 유로가 구비된 형태로 형성된다.

상기 주입구(110)는 상기 랜스본체(100)의 최상부에 위치되며, 주입구(110)의 상단에는 질소와 탈류제를 주입하기 위하여 제 1 주입공(111)과, 상기 제 1 주입공(111)의 내부에 형성되는 제 2 주입공(113)을 갖는다. 이때, 상기 제 1 주입공(111)과 상기 제 2 주입공(113)은 격리되도록 형성되어 부원료의 주입 및 이송 시 서로 혼입되지 않도록 하였다. 상기 주입구(110)의 하부에는 상기 수송관(120)의 상부에 결합되는 커플링(115a, 115b)이 형성되는 바, 상기 커플링(115a, 115b)은 상기 제 1 주입공(111)과 연통되는 제 1 커플링(115a)과 상기 제 2 주입공(113)과 연통되는 제 2 커플링(115b)으로 구성된다.

상기 수송관(120)은 상기 주입구(110)의 하부에 결합되며, 상기 제 1 주입공(111) 및 제 2 주입공(113)과 연통되는 제 1 수송관(121) 및 제 2 수송관(123)이 형성된다. 상기 수송관(120)의 상부에는 상기 제 1 커플링(115a) 및 제 2 커플링(115b)에 대응되는 제 3 커플링(125a) 및 제 4 커플링(125b)이 구비되며, 상기 제 3 커플링(125a) 및 제 4 커플링(125b)은 제 1 커플링(115a) 및 제 2 커플링(115b)에 각각 결합되어지되, 상기 제 1 및 제 2 수송관(121, 123)은 서로 격리된다.

상기 제 2 수송관(123)의 하부에는 분출구(130)가 구비되며, 상기 분출구(130)는 상기 제 1 수송관(121)을 통해 이송된 부원료를 분출하기 위한 제 1 분출구(131)와, 상기 제 2 수송관(123)을 통해 이송된 부원료를 분출하기 위한 제 2 분출구(133)로 구성된다. 여기서, 상기 제 1 분출구(131)는 소정 두께의 원판형상으로 형성되고, 제 1 분출구(131)의 측벽인 외주면 상에는 다수개의 분출공(135a)이 일정간격으로 이격되도록 형성되며, 상기 제 1 분출구(131) 내부에는 상기 다수개의 분출공(135a)으로 부원료를 공급하기 위한 유로가 평면상 나선형으로 형성된다. 또한, 상기 제 2 분출구(133)는 소정 길이를 갖는 관형상으로 형성되고, 제 2 분출구(133)의 하단부 측벽에는 다수개의 분출공(135b)이 형성되며, 상기 제 2 분출구(133) 내부에는 상기 다수개의 분출공(135b)으로 부원료를 공급하기 위한 유로가 축방향을 따라 나선형으로 형성된다. 이때, 상기 2개의 분출공(135a, 135b)은 모두 각 분출구(131, 133)의 수평반지름 방향과 소정의 각을 갖도록 형성되어, 분출되는 부원료가 용선 내에서 와류를 발생하게 한다.

한편, 본 발명 랜스장치의 구동장치(200)는 상기 랜스본체(100)와 결합되어 이를 상하방향으로 이송하는 이송수단(210)과, 랜스본체(100)를 경사지게 회동시키는 회동수단(220)으로 구성된다. 이러한 이송수단(210)과 회동수단(220)의 일례가 아래에 설명되었으나, 상기 수단들은 후술하는 구성 이외에 공지의 다른 구성에 의해 구현될 수 있다.

상기 이송수단(210)은 상기 랜스본체(100)의 고정구(140)와 결합되는 가이드블록(211)과, 상기 가이드블록(211)을 상하방향으로 이송하기 위한 스크류축(213)과, 상기 스크류축(213)을 회전시키는 전동기(215)로 구성된다. 또한, 상기 스크류축(213) 및 전동기(215)가 결합되며, 수직방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성되는 프레임(217)도 포함된다. 이때, 상기 가이드블록(211)과 스크류축(213)은 통상적으로 사용되는 직선왕복운동기구 중 하나로, 스크류축(213)의 외주면과 가이드블록(211)의 관통공(211a)에 나사산이 형성되며, 상기 스크류축(213) 회전 시 가이드블 록(211)을 상하방향으로 이동시킨다. 따라서, 상기 가이드블록(211)과 결합된 상기 랜스본체(100)도 상하방향으로 이송된다.

상기 회동수단(220)은 상기 프레임(217)에 대해 수평방향으로 설치되는 제 1 실린더(221)와, 상기 제 1 실린더(221)에 대해 소정의 각도를 갖도록 결합되는 제 2 실린더(223)로 구성된다. 상기 제 1 실린더(221)와 제 2 실린더(223)의 로드(221a, 223a)는 상기 프레임(217)의 하부와 상부에 각각 결합되며, 그 결합은 힌지(225a, 225b)에 의해 결합된다. 이때, 상기 힌지(225a, 225b)는 상기 제 1 실린더(221)의 로드(221a)와 결합되는 제 1 힌지(225a)와 상기 제 2 실린더(223)의 로드(223a)와 결합되는 제 2 힌지(225b)로 구분된다.

여기서, 상기 제 1 실린더(221)와 제 2 실린더(223)를 이용한 상기 랜스본체(100)의 경사지게 회동과정을 살펴보면 다음과 같다. 상기 제 1 실린더(221)의 로드(221a)가 전진하는 방향으로 이동하면, 상기 프레임(217)은 상기 제 2 힌지(225b)를 중심으로 반시계방향 회동하게 되지만, 상기 제 2 실린더(223)의 로드(223a)가 전진하는 방향으로 이동하면, 상기 프레임(217)은 상기 제 1 힌지(225a)를 중심으로 시계방향 회동한다. 한편, 상기 양 실린더(221, 223)의 로드(221a, 223a)가 모두 전진하는 방향으로 이동하면 상기 프레임(217)은 일정방향으로 수평 이동을 하게 되는 반면, 상기 양 실린더(221, 223)의 로드(221a, 223a)가 서로 다른 방향으로 전진하거나 후진하게 되면 상기 프레임(217)은 하나의 실린더 로드(221a 또는 223a)가 전진했을 경우보다 더 많은 회동량을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용선대차용 랜스장치 의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명 용선대차용 랜스장치는 고압으로 분출되는 질소 및 탈류제의 분출방향을 수평으로 하여 용선의 수직방향 비산을 방지하며, 복수의 분출구를 구비하여 질소 및 탈류제가 용선대차 내로 골고루 분출되어지되 용선의 요동을 방지하는 장점이 있다. 또한, 용선대차의 용선 수선량이 증가되어 운반 횟수가 감소하게 되므로 운반에 소요되는 각종 에너지 및 경비가 절감할 수 있다.

Claims (9)

1. 랜스본체와,

   상기 랜스본체의 내부에 형성되어 부원료를 이송하는 적어도 하나의 수송관과, 상기 수송관의 하부에 마련되어 이송된 부원료를 분출하기 위한 분출공을 갖는 분출구를 포함하고,

   상기 분출공은 부원료가 상기 분출구의 수평반지름 방향과 소정각을 갖고 수평으로 분출되도록 하며,

   상기 분출구는 소정 두께의 원판형상으로 형성되고, 상기 분출공은 상기 분출구의 측벽인 외주면 상에 복수개가 이격되도록 형성되는 용선대차용 랜스장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분출구의 내부에는 상기 분출공에 부원료를 공급하기 위한 유로가 평면상 나선형으로 이루어지는 것을 포함하는 용선대차용 랜스장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분출구는 소정 길이를 갖는 관형상으로 형성되는 제 2 분출구를 포함하고, 상기 제 2 분출구의 하단부 측벽에 복수개의 분출공이 이격 형성되는 용선대차용 랜스장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 분출구의 내부에는 상기 분출공에 부원료를 공급하기 위한 유로가 축방향을 따라 나선형으로 이루어지는 것을 포함하는 용선대차용 랜스장치.
6. 랜스본체;

   상기 랜스본체에 형성되고 부원료를 이송하는 적어도 2 개의 수송관; 및

   상기 수송관의 하부에 마련되고 이송된 부원료를 분출하기 위한 분출공을 갖는 분출구를 포함하고,

   제 1 수송관에 마련된 제 1 분출구는 소정 두께의 원판형상으로 형성되고,

   상기 분출공은 상기 제 1 분출구의 측벽인 외주면 상에 이격되도록 형성되며,

   제 2 수송관에 마련된 제 2 분출구는 소정 길이를 갖는 관형상을 형성되고,

   상기 분출공은 상기 제 2 분출구의 하단부에 형성되고,

   상기 제 2 수송관 또는 제 2 분출구는 상기 제 1 분출구의 중심을 관통하도록 이루어지는 것을 포함하는 용선대차용 랜스장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 분출구의 내부에는 상기 분출공에 부원료를 공급하기 위한 유로가 평면상 나선형으로 형성되며, 상기 제 2 분출구의 내부에는 상기 분출공에 부원료 를 공급하기 위한 유로가 축방향을 따라 나선형으로 이루어지는 것을 포함하는 용선대차용 랜스장치.
8. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 랜스본체와 결합되며, 이를 상하방향으로 이송하는 이송수단을 더 포함하는 용선대차용 랜스장치.
9. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 랜스본체와 결합되며, 이를 경사지게 회동시키기 위한 회동수단을 더 포함하는 용선대차용 랜스장치.

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