KR101185339B1 - 래들 필러의 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 래들 필러의 투입 과정이 간편하고 정확하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 래들 필러의 투입장치에 관한 것이다.
그 구성은 상부가 개구되고 내부에 래들 필러가 충진되며 하부에 래들 필러의 배출을 위한 배출구가 형성된 호퍼 본체와, 배출구의 하측에 배치되어 호퍼 본체가 래들의 노즐과 근접 부위에 안착될 때 배출구를 개방시키는 게이트부재를 갖는 게이트 개폐수단과, 호퍼 본체에 관통되도록 결합되어 승강 가능하며 하단부에 래들의 노즐에 수용되도록 래들의 노즐 내경보다 작은 크기의 걸림부가 배치되어 호퍼 본체의 배출구가 래들 노즐 부위와 수직 일직선상에 배치되도록 가이드하는 가이드부재를 구비한다.
이에 따르면 본 발명은 호퍼와 래들 노즐의 위치를 일치시키는 작업시간이 단축되고 근접된 위치에서 래들 필러를 신속하고 정확하게 투입할 수 있으므로 작업성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

래들 필러의 투입장치{Apparatus for throwing Filler into the Nozzle of Laddle}

본 발명은 래들 필러의 투입장치에 관한 것으로, 특히 래들 노즐 내에 투입되는 필러의 투입과정이 간편하고 신속하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 래들 필러의 투입장치에 관한 것이다.

제강 공장에서 래들(laddle)은 노에서 얻어진 쇳물을 받아 일정한 온도로 승온하여 이송 또는 연속주조공정 등을 수행하는 설비이며, 제강공정에서는 래들에서 정련 등을 수행하기도 한다.

일반적으로 연속주조공정에서 사용되는 래들은 래들 본체의 하단부에 노즐이 설치되고, 노즐에 선택적으로 단속되는 슬라이딩 게이트가 설치되어, 용강을 턴디쉬로 공급하게 되어 있다.

연속주조공정에서는 용강을 일정하게 연속적으로 출강시키면서 주조하여야 하며, 이를 위해서는 초기에 래들 본체 내로 용강이 투입될 때, 용강이 노즐 내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 노즐의 내부에 모래 등의 내열성의 분말로 된 필러를 채워넣게 된다.

본 발명의 목적은 래들 필러를 래들 노즐에 투입하는 과정에서 신속하고 정확하게 투입할 수 있도록 그 구조가 개선된 래들 필러의 투입장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 래들 필러가 충진되고 하부에 상기 래들 필러의 배출을 위한 배출구가 형성된 호퍼 본체와,

상기 배출구의 하측에 배치되어 상기 호퍼 본체가 래들의 노즐과 근접 부위에 안착될 때 상기 배출구를 개방시키는 게이트부재를 갖는 게이트 개폐수단과,

상기 호퍼 본체에 관통되도록 결합되어 승강 가능하며 하단부에 상기 래들의 노즐에 수용되도록 래들의 노즐 내경보다 작은 크기의 걸림부가 배치된 가이드부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 호퍼 본체는 중앙에 상기 가이드부재가 관통되도록 중공을 갖는 끼움부가 형성된다.

상기 호퍼 본체는 상부가 개구되고 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 구조를 가지며, 상부 테두리에 인양장비와의 인양을 위한 고리가 배치된다.

상기 게이트 개폐수단은 상기 호퍼 본체의 외주면 양측부에 일체로 고정되도록 배치되는 지지 레일과,

상기 지지 레일 내에 상,하 승강 가능하게 배치되고 래들의 바닥면과 접촉시 상승되는 승강부재와,

일단부가 상기 승강부재의 일측에 고정되고 타단부가 상기 게이트부재에 고정되어 상기 승강부재의 상승 동작시 상기 게이트부재를 이동시키기 위한 연결부재와,

상기 호퍼 본체의 하부에 배치되어 상기 게이트부재의 슬라이딩 이동을 지지하는 브라켓부재를 구비한다.

상기 연결부재는 와이어를 채택하되,

상기 승강부재와 브라켓부재 사이에 배치되어 상기 연결부재의 이동을 가이드하는 가이드핀을 더 구비한다.

본 발명의 다른 특징적인 요소로는, 내부에 래들 필러가 충진되고 하부에 상기 래들 필러의 배출을 위한 배출구가 형성된 호퍼 본체와,

상기 배출구의 하측에 배치되어 상기 호퍼 본체가 래들의 노즐과 근접 부위에 안착될 때 상기 배출구를 개방시키는 게이트부재를 갖는 게이트 개폐수단을 구비한다.

본 발명은 래들 필러의 투입 과정이 간편하고 정확하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 래들 필러의 투입장치에 관한 것으로, 이에 따르면 본 발명은 호퍼와 래들 노즐의 위치를 일치시키는 작업시간이 단축되고 근접된 위치에서 래들 필러를 신속하고 정확하게 투입할 수 있으므로 작업성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 래들 필러의 투입장치의 일 실시 예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 게이트부재의 작동상태를 개략적으로 나타낸 사용상태도.
도 3은 본 발명 호퍼 본체의 저면도.
도 4a,4b,4c는 본 발명 래들 필러의 투입과정을 순차적으로 나타낸 사용상태도.
도 5는 본 발명에 따른 래들 필러의 투입장치의 다른 실시 예를 보인 사시도.

용강이 래들 본체 내에 투입되면, 용강에 의해 필러의 상부가 소결되었다가 슬라이딩 게이트가 열릴 때 철정압에 의해 소결층이 파괴되면서 래들이 개공되어 턴디쉬로 용강이 유입하게 된다. 이러한 조업이 막힘 없이 진행되었을 때 이를 자연 개공이라고 한다.

래들 개공시 노즐에 충진된 필러가 파괴되지 않아 용강이 유입하지 않을 경우, 산소 토치를 사용하여 막힌 곳을 뚫어 개공시킨다. 이를 강제 개공이라고 한다.

강제 개공은, 필러가 충진되기 전에 노즐에 지금이나 잔류 슬래그가 유입되었을 경우, 충진된 필러가 불량하여 과도하게 소결되었을 경우, 필러로 용강이 침입하였을 경우 등에 발생한다.

따라서 자연 개공율을 향상하기 위해서는 노즐의 세척과 이송 중에 많은 주의가 필요하고 용강과의 반응성이 낮은 필러를 개발할 필요가 있다.

주로 사용되는 필러는 클로마이트계 샌드(Chromite sand)와 실리카계 샌드(Silica sand)로 구성되어 있다.

필러는 고융점 산화물 분말로 구성되어 있지만, 1600℃ 이상의 높은 제강온도에서는 서로 반응하여 소결이 진행된다.

용강과 반응하는 소결층이 치밀하지 못할 경우 용강이 침투할 우려가 있고, 이와 반대로 과도하게 소결된 경우에는 슬라이딩 게이트가 열렸을 때 필러의 배출이 어려운 단점이 있다.

이러한 이유들로 인하여 강제 개공이 발생할 경우, 산소 토치를 이용하여 소결층을 파괴해야 하며, 이로 인해 용강의 품질이 악화되고 조업이 중단 및 지연되어 생산성이 저하될 수 있다.

따라서, 필러는 성질이 용강과 반응성이 낮아야 함과 아울러, 노즐 내부에 정확히 충진시키는 투입장치도 매우 중요하다.

필러가 정확히 충진되지 않을 경우 틈새로 용강이 침투할 우려가 있기 때문이다.

래들 필러를 노즐 내부로 충진시키는 투입장치의 일 예로는 중공이 형성된 파이프를 래들의 상부에서 노즐 부위로 하강시켜 파이프의 중공 부위와 노즐 부위가 일치하도록 조작한 후에 파이프의 중공을 통해 필러를 투입하는 방식이 있다.

이 경우에는 파이프를 전,후 및 좌,우로 움직여서 사용자가 시각적으로 판단하여 노즐과 일치할 경우 필러를 투입하고 있으므로, 조작 시간이 오래 걸리게 되고 오조작의 우려가 있으며 파이프의 움직임을 조작하기 위한 별도의 장치가 요구되는 문제점이 있다.

또한, 필러가 노즐 내부로 충진되는 과정에서 필러가 파이프의 중공을 통과하면서 필러 각 분말들의 유동성에 의해 조성이 불균일하게 투입될 우려가 있으며, 이로 인해 래들 필러의 기능을 제대로 수행하지 못할 우려가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 래들 필러의 투입장치는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 그 구성은 상부가 개구되고 내부에 래들 필러(F)가 충진되며 하부에 래들 필러(F)의 배출을 위한 배출구(105)가 형성된 호퍼 본체(100)와, 배출구(105)의 하측에 배치되어 호퍼 본체(100)가 래들(10)의 노즐(12)과 근접 부위에 안착될 때 배출구(105)를 개방시키는 게이트부재(350)를 갖는 게이트 개폐수단과, 호퍼 본체(100)에 관통되도록 결합되어 승강 가능하며 하단부에 래들(10)의 노즐(12)에 수용되도록 래들(10)의 노즐(12) 내경보다 작은 크기의 걸림부(210)가 배치되어 호퍼 본체(100)의 배출구(105)가 래들 노즐(12) 부위와 수직 일직선상에 배치되도록 가이드하는 가이드부재(200)를 구비한다.

더 상세히 설명하면, 호퍼 본체(100)는 원통형 구조로서, 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 형태를 가지며 상부 테두리에 크레인등의 인양 장비와의 인양을 위한 고리(120)가 복수개 배치되어 있다.

호퍼 본체(100)의 배출구(105)는 끼움부(110)를 기준으로 양측으로 복수개 형성되는 것이 바람직하다.

이는 배출구(105)의 개방시 래들 필러(F)의 신속한 배출이 이루어지도록 하기 위함이다.

호퍼 본체(100)는 중앙에 수직으로 가이드부재(200)가 끼움 결합되는 끼움부(110)가 형성되어 있다.

끼움부(110)는 중공을 갖는 원형관 형태로 구성된다.

게이트 개폐수단은 호퍼 본체(100)의 외주면 양측부에 일체로 고정되도록 배치되는 지지 레일(310)과, 지지 레일(310) 내에 상,하 승강 가능하게 배치되고 래들(10)의 바닥면과 접촉시 상승되는 승강부재(320)와, 일단부가 승강부재(320)의 일측에 고정되고 타단부가 게이트부재(350)에 고정되어 승강부재(320)의 상승 동작시 게이트부재(350)를 이동시키기 위한 연결부재(330)와, 호퍼 본체(100)의 하부에 일체로 배치되어 게이트부재(350)의 슬라이딩 이동을 지지하도록 레일 형태의 브라켓부재(340)를 구비한다.

승강부재(320)는 지지 레일(310)과의 하측 방향 이탈을 방지하기 위해 양측 하부에 단턱부가 형성되고, 지지 레일(310)의 하부에 단턱부와 간섭되도록 내측으로 돌출된 걸림돌기가 형성되어 있다.

연결부재(330)는 와이어를 채택할 수 있다.

더 바람직하게는, 게이트 개폐수단은 승강부재(320)와 브라켓부재(340) 사이에 배치되어 연결부재(330)의 이동시 방향 및 각도 전환 등의 연결부재(330)의 이동을 가이드하는 가이드핀(335)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 연결부재(330)는, 도면에 미도시되어 있지만, 승강부재(320)의 상승동작시 연동되어 승강력을 게이트부재(350)측으로 전달시키기 위한 링크를 채택할 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 래들 필러의 투입장치는, 가이드부재(200)의 일 부위가 호퍼 본체(100)의 끼움부(110)에 끼워진 상태로 크레인 등의 인양장비를 이용하여 래들(10)의 노즐(12) 부위와 근접하도록 이동시킨다.

이때, 가이드부재(200)의 걸림부(210)를 래들(10)의 노즐(12) 내부로 집어 넣어서 호퍼 본체(100)와 래들(10)의 노즐(12) 부위를 수직선상에 일치하도록 위치를 조정한다.

가이드부재(200)의 걸림부(210)가 래들(10)의 노즐(12) 내부로 수용되면, 호퍼 본체(100)와 가이드부재(200)를 래들(10)의 노즐(12) 상부에서 하강시킨다.

이어서, 승강부재(320)의 하부가 래들(10)의 노즐(12) 부위와 근접된 래들(10)의 바닥면에 안착됨에 따라, 래들(10) 바닥면과 접촉되어 승강부재(320)가 지지 레일(310)을 따라 슬라이딩 동작되어 상승된다.

승강부재(320)가 지지 레일(310)의 내부에서 상측으로 슬라이딩 이동됨에 따라 승강부재(320)의 일측에 고정된 연결부재(330)가 같이 연동되어 상승된다.

이후에, 지지 레일(310)의 하부가 래들(10) 바닥면에 안착되어 호퍼 본체(100)를 래들(10) 바닥면과 이격되게 지지한다.

연결부재(330)가 승강부재(320)와 같이 연동됨에 따라 게이트부재(350)를 외측으로 당기는 기능을 수행하고, 게이트부재(350)가 연결부재(330)의 당김 동작에 의해 승강부재(320)측으로 이동된다.

연결부재(330)는 승강부재(320)의 상승 동작에 의해 이동하는 과정에서 가이드핀(335)을 매개로 방향이 전환되고, 이로 인해 게이트부재(350)에 수평 이동력을 부여한다.

이때, 게이트부재(350)는 레일 형태의 브라켓부재(340) 내에서 슬라이딩 이동된다.

이후에, 게이트부재(350)의 이동에 의해 호퍼 본체(100)의 배출구(105)가 개방되고, 개방된 배출구(105)를 통해 래들 필러(F)가 낙하됨에 따라 노즐(12) 부위에 충진된다.

따라서, 본 발명은 가이드부재(200)를 매개로 호퍼 본체(100)가 래들 노즐(12)과 동일한 수직선상에 위치하게 되고, 래들(10) 바닥면에 안착됨에 따라 게이트부재(350)가 자동으로 개방되어 래들 필러(F)를 래들 노즐(12) 내부에 충진시킬 수 있게 된다.

또한, 래들(10)의 노즐(12)과 근접된 위치에서 래들 필러(F)를 투입할 수 있으므로, 호퍼 내에 충진된 래들 필러(F)가 노즐(12) 내부에 정확하게 투입할 수 있을 뿐만 아니라, 조성의 변화없이 빠르게 투입할 수 있다.

이후에, 래들 필러(F)의 충진이 완료되면, 인양장비를 이용하여 가이드부재(200)와 호퍼 본체(100)를 같이 인양하거나, 가이드부재(200)만을 들어 올릴 경우 가이드부재(200)의 걸림부(210)가 호퍼 본체(100)의 하부면에 걸리게 되어 호퍼 본체(100)와 가이드부재(200)를 같이 인양할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 앞서 설명한 선 실시 예에서 가이드부재(200)가 생략되고, 가이드부재(200)와의 결합을 위한 끼움부(110)도 생략된 구성을 갖는다.

즉, 본 발명의 다른 실시 예는 호퍼 본체(100)와 게이트 개폐수단으로만 구성된 것이다.

이는, 가이드부재(200)가 생략된 상태로도 본 발명이 적용 가능함을 나타낸 것으로, 래들 노즐(12)과 근접된 위치에서 게이트부재(350)가 개방되어 래들 필러(F)를 노즐(12) 내부로 공급할 수 있다.

다른 실시 예의 구성 요소는 앞서 설명한 선 실시 예와 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 동일 부호를 기재하며 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 래들 12 : 노즐
100 : 호퍼 본체 105 : 배출구
110 : 끼움부 200 : 가이드부재
210 : 걸림부 310 : 지지 레일
320 : 승강부재 330 : 연결부재
335 : 가이드핀 340 : 브라켓부재
350 : 게이트부재 F : 래들 필러

Claims (8)

1. 내부에 래들 필러가 충진되고 하부에 상기 래들 필러의 배출을 위한 배출구가 형성된 호퍼 본체와,
   상기 배출구의 하측에 배치되어 상기 호퍼 본체가 래들의 노즐과 근접 부위에 안착될 때 상기 배출구를 개방시키는 게이트부재를 갖는 게이트 개폐수단과,
   상기 호퍼 본체에 관통되도록 결합되어 승강 가능하며 하단부에 상기 래들의 노즐에 수용되는 가이드부재를 구비하고,
   상기 게이트 개폐수단은 상기 호퍼 본체의 외주면 양측부에 일체로 고정되도록 배치되는 지지 레일과,
   상기 지지 레일 내에 상,하 승강 가능하게 배치되고 래들의 바닥면과 접촉시 상승되는 승강부재와,
   일단부가 상기 승강부재의 일측에 고정되고 타단부가 상기 게이트부재에 고정되어 상기 승강부재의 상승 동작시 상기 게이트부재를 이동시키기 위한 연결부재와,
   상기 호퍼 본체의 하부에 배치되어 상기 게이트부재의 슬라이딩 이동을 지지하는 브라켓부재를 구비한 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 호퍼 본체는 중앙에 상기 가이드부재가 관통되도록 중공을 갖는 끼움부가 형성된 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 호퍼 본체는 상부가 개구되고 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 구조를 가지며,
   상부 테두리에 인양장비와의 인양을 위한 고리가 배치된 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드부재는 하단부에 상기 래들의 노즐에 수용되도록 래들의 노즐 내경보다 작은 크기의 걸림부가 배치된 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결부재는 와이어를 채택하되,
   상기 승강부재와 브라켓부재 사이에 배치되어 상기 연결부재의 이동을 가이드하는 가이드핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.
7. 삭제
8. 내부에 래들 필러가 충진되고 하부에 상기 래들 필러의 배출을 위한 배출구가 형성된 호퍼 본체와,
   상기 배출구의 하측에 배치되어 상기 호퍼 본체가 래들의 노즐과 근접 부위에 안착될 때 상기 배출구를 개폐시키는 게이트부재를 갖는 게이트 개폐수단을 구비하고,
   상기 게이트 개폐수단은 상기 호퍼 본체의 외주면 양측부에 일체로 고정되도록 배치되는 지지 레일과,
   상기 지지 레일 내에 상,하 승강 가능하게 배치되고 래들의 바닥면과 접촉시 상승되는 승강부재와,
   일단부가 상기 승강부재의 일측에 고정되고 타단부가 상기 게이트부재에 고정되어 상기 승강부재의 상승 동작시 상기 게이트부재를 이동시키기 위한 연결부재와,
   상기 호퍼 본체의 하부에 배치되어 상기 게이트부재의 슬라이딩 이동을 지지하는 브라켓부재를 구비한 것을 특징으로 하는 래들 필러의 투입장치.

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