KR101277243B1

KR101277243B1 - 개공기 역류 방지장치

Info

Publication number: KR101277243B1
Application number: KR1020110126432A
Authority: KR
Inventors: 지성천; 박용권
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-26
Also published as: KR20130060398A

Abstract

노내의 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치가 소개된다.
이 개공기 역류 방지장치는 고압 질소 및 물의 공급이 이루어지는 로드유로가 중앙을 관통하여 형성된 비트로드와, 후방 내측에 소정 공간을 갖는 레일홈부가 형성되고 전방에 레일홈부에 연통되는 본체유로가 형성되고 로드유로와 레일홈부가 연통되도록 비트로드에 결합되는 비트본체와, 전,후방으로 이동 가능하도록 레일홈부에 장착되고 전방 이동시 고압 질소 및 물의 이동을 일방향으로 안내하는 공급유로가 관통하여 형성되는 이동볼을 포함하여 구성된다.

Description

개공기 역류 방지장치{APPARATUS FOR ISOLATING MOLTEN METAL IN ROCK DRILL}

본 발명은 개공기 역류 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융물이 개공기 내부로 역류시, 이동볼의 이동을 통해 용융물의 역류를 차단하여 개공기의 손상을 미연에 방지하는 개공기 역류 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로 조업에서는 고로 내부에 원료인 광석과 열원인 코크스를 장입한 후, 열풍을 불어넣어 환원반응이 이루어지는데, 이러한 과정을 거쳐 발생하는 용융물, 예를 들어, 용선과 슬래그는 고로 하부에 모이게 되고, 이렇게 고인 용융물은 고로 하부에 마련된 출선구를 통해 배출하게 된다.

종래 출선구 개공기와 관련된 종래로서, "고로의 출선구 개공장치(특허공개공보 : 10-2002-0089681)"가 공지되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고로(30) 내에서 산화 및 환원작용에 의하여 용융된 용융물(10)은, 출선구(40)를 통하여 고로 밖의 대탕도(80)로 배출시키는데, 머드재(50)로 막혀 있는 출선구(40)를 개공기(70)를 통해 개공된다.

출선구(40)가 개공기(70)에 의해 관통되면 노내의 압력에 의해 용융물(10)이 배출되고, 배출 완료 시점이 되면 용융물과 함께 열풍, 가스 등이 함께 나오게 분출하게 되는데, 이때, 출선구(40)를 폐쇄하기 위해 머드건(미도시)의 실린더(미도시)를 전진시켜 출선구(40) 내부로 부정형 내화물인 머드재(50)를 압입시켜 폐쇄하게 된다.

그러나 이러한 종래 기술의 경우, 개공기를 통한 출선구의 관통 직후, 고노내의 용융물은 노내 압력에 의해 개공기의 질소 및 냉각수 이동통로로 역류되는 바, 역류된 용융물은 개공기 내부의 주요 부품을 손상시키곤 하였다. 결국, 이로 인해, 개공기의 성능이 악화되고, 설비 손상에 따라 출선 작업 및 작업부하가 저하되는 등의 문제가 발생되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 용융물이 개공기 내부로 역류하는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 개공기 역류 방지장치는, 출선구로 공급된 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치로서, 비트로드, 비트본체 및 이동볼을 포함한다.

비트로드는 고압 질소 및 물의 공급이 이루어지는 로드유로가 중앙을 관통하여 형성된다. 비트본체는 후방 내측에 소정 공간을 갖는 레일홈부가 형성되고 전방에 상기 레일홈부에 연통되는 본체유로가 형성되고, 상기 로드유로와 레일홈부가 연통되도록 상기 비트로드에 결합된다. 이동볼은 전,후방으로 이동 가능하도록 상기 레일홈부에 장착되고, 전방 이동시 고압 질소 및 물의 이동을 일방향으로 안내하는 공급유로가 관통하여 형성된다.

바람직하게, 상기 이동볼은 상기 비트본체의 길이방향으로 연속하여 배치되도록 상기 레일홈부에 마련되는 제1 및 제2 이동볼로 구성된다.

바람직하게, 상기 공급유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부를 전후방향으로 관통하여 형성되는 연결유로와, 상기 이동볼의 전방측에서 상기 연결유로와 연통되게 연결되는 홈유로로 구성되고, 상기 이동볼의 전방 이동시 홈유로가 상기 본체유로에 연통되고, 상기 이동볼의 후방 이동시 상기 연결유로가 비트로드의 결합단부에 의해 폐쇄된다.

바람직하게, 상기 레일홈부에는 내벽 길이방향을 따라 가이드레일이 연장 형성되고, 상기 이동볼에는 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩 이동되는 가이드돌기가 돌출 형성된다.

바람직하게, 상기 연결유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부에서 원주방향으로 이격 배치되는 복수개로 이루어진다.

아울러, 본 발명은 출선구로 공급된 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치로서, 전방 내측에 소정 공간을 갖는 레일홈부가 형성되고 후방에 상기 레일홈부에 연통되는 로드유로가 형성되는 비트로드와, 본체유로가 중앙을 관통하여 형성되고, 상기 본체유로와 레일홈부가 연통되도록 상기 비트로드에 결합되는 비트본체와, 전,후방으로 이동 가능하도록 상기 레일홈부에 장착되고, 전방 이동시 고압 질소 및 물의 이동을 일방향으로 안내하는 공급유로가 관통하여 형성되는 이동볼을 포함한다.

바람직하게, 상기 공급유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부를 전후방향으로 관통하여 형성된 연결유로와, 상기 이동볼의 전방측에서 상기 연결유로와 연통되게 연결되는 홈유로로 구성되고, 상기 이동볼의 전방 이동시 홈유로가 상기 본체유로에 연통되고, 상기 이동볼의 후방 이동시 상기 연결유로가 레일홈부의 벽면에 의해 폐쇄된다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.

첫째, 본 발명은 출선구 관통 직후 노내 압력에 의해 용융물이 개공기 내부로 역류하는 경우, 이동볼이 이동되면서 용융물을 차단함으로써, 용융물의 역류로 인한 개공기의 손상을 미연에 방지할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지함으로써, 개공기 휴지시간을 없애 노황을 안정시키고, 정비 감소를 통해 원가절감 및 작업부하를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 고로 출선구 면 연삭장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치를 도시한 구성도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치의 비트본체를 확대하여 도시한 확대도.
도 3b는 본 발명에 따른 개공기 역류 방지장치의 이동볼을 확대하여 도시한 확대도.
도 4는 노내 압력에 의해 용융물의 역류시 본 발명에 따른 개공기 역류 방지장치의 작동 상태를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치를 도시한 구성도.
도 6은 노내 압력에 의해 용융물의 역류시 본 발명의 제2 실시예에 개공기 역류 방지장치의 작동 상태를 도시한 상태도.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치를 나타낸 도면이고, 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치의 비트본체를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명에 따른 개공기 역류 방지장치의 이동볼을 확대하여 나타낸 도면이며, 도 4는 노내 압력에 의해 용융물의 역류시 본 발명에 따른 개공기 역류 방지장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 개공기에서 고압 질소 및 물이 일방향으로 이동되도록 하는 구성을 구현함으로써, 출선구의 굴착 직후, 노내의 용융물이 출선구의 노내 압력에 의해 개공기 내부로 역류되는 것이 방지되도록 한다.

이를 구현하기 위해, 제1 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치는, 크게 비트로드(100), 비트본체(200) 및 이동볼(300)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 비트로드(100)는 개공기의 구동모터로부터 회전력을 전달받아 비트본체(200)에 전달하는 역할을 하는데, 본 실시예에서는 해당 일단이 개공기의 구동모터(미도시)에 구동연결되고, 해당 타단이 비트본체(200)에 결합된다.

이 비트로드(100)의 내부에는 로드유로(110)가 해당 중앙부를 관통하여 형성된다. 로드유로(110)는 별도의 공급부(미도시)로부터 고압 질소 및 물을 비트본체(200)에 공급하기 위한 것으로, 이 고압 질소 및 물은 비트본체(200)의 굴착 작업시 원활한 굴착이 이루어지도록 한다.

비트본체(200)는 회전시 출선구의 굴착이 이루어지도록 비트로드(100)에 결합되는데, 보다 자세하게는 해당 전방부에 굴착을 위한 비트날(미도시)이 마련되고, 해당 후방부에 비트로드(100)가 밀착되게 결합된다. 여기서, 전방은 출선구에 대한 개공기의 굴착이 이루어지는 방향으로 정의되는 바, 본 실시예에서는 도면의 좌측을 전방으로, 도면의 우측을 후방으로 정의하였다.

이 비트본체(200)의 후방 내측에는 레일홈부(210)가 형성된다. 레일홈부(210)는 이동볼(300)의 이동이 이루어지도록 비트본체(200)의 후방 내측에 형성되는 소정 공간으로, 해당 측벽에 가이드레일(211)이 비트본체(200)의 내벽 길이방향을 따라 연장 형성된다. 가이드레일(211)에는 후술하는 이동볼(300)의 가이드돌기(212) 이동이 안내된다.

그리고 비트본체(200)의 전방 내측에는 본체유로(220)가 형성된다. 본체유로(220)는 비트본체(200)의 중앙을 관통하여 레일홈부(210)와 연통되는 바, 레일홈부(210)로부터 고압 질소 및 물을 전달받아 굴착이 이루어지는 출선구를 향해 고압 질소 및 물이 분사되도록 한다.

이동볼(300)은 레일홈부(210)에 삽입된 상태에서 비트본체(200)의 전,후방으로 이동되면서, 고압 질소 및 물이 일방향(전방)으로만 공급되도록 한다. 이를 위해, 이동볼(300)은 내부에 공급유로(310)가 형성되는 볼(ball) 형태로 구성되며, 해당 측부에는 레일홈부(210)의 가이드레일(211)에 의해 안내되는 가이드돌기(212)가 형성된다.

특히, 이동볼(300)의 공급유로(310)는 연결유로(311)와 홈유로(312)로 구성되는데, 연결유로(311)는 이동볼(300)의 후방 이동시 비트로드(100)의 결합단부에 의해 폐쇄되도록 이동볼(300)의 내부 가장자리부를 전후방향으로 관통하여 형성되고, 홈유로(312)는 이동볼(300)의 전방 이동시 본체유로(220)에 연통되도록 이동볼(300)의 전방측에서 연결유로(311)와 연통되게 연결된다.

여기서, 연결유로(311)는 이동볼(300)의 내부 가장자리부에서 원주방향으로 이격 배치되는 4개로 이루어진다. 물론, 연결유로(311)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 고압 질소 및 물의 이동속도 및 이동량 등을 고려하여 증가되거나, 감소될 수 있다.

이로써, 비트로드(100)로부터 고압 질소 및 물의 공급이 이루어지면, 고압 질소 및 물의 전방 이동에 의해 이동볼(300)이 전방으로 이동되고, 이때, 비트로드(100)의 로드유로(110), 이동볼(300)의 공급유로(310) 및 비트본체(200)의 본체유로(220)가 서로 연통되어, 출선구를 향한 고압 질소 및 물의 분사가 원활하게 이루어질 수 있다. 반면에, 노내 압력에 의해 용융물이 개공기로 역류하게 되면, 용융물의 후방 이동에 의해 이동볼(300)이 후방으로 이동되고, 이때, 이동볼(300)의 연결유로(311)가 비트로드(100)의 결합단부에 의해 폐쇄되므로, 용융물이 노내 압력에 의해 개공기 내부로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

이 이동볼(300)은 비트본체(200)의 레일홈부(210)에 밀착되게 배치되는 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)로 구성된다. 이들 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)은 비트본체(200)의 길이방향으로 연속하여 배치되되, 제1 이동볼(300a)의 연결유로(311)는 제2 이동볼(300b)의 홈유로(312)에 연통되게 배치되고, 제2 이동볼(300b)의 연결유로(311)는 비트로드(100)의 결합단부에 대향되게 배치된다.

따라서, 비트로드(100)로부터 고압 질소 및 물의 공급이 이루어지면, 고압 질소 및 물의 전방 이동에 의해 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)이 전방으로 이동되고, 이때, 비트로드(100)의 로드유로(110), 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)의 공급유로(310) 및 비트본체(200)의 본체유로(220)가 서로 연통되게 될 수 있다.

이에 반해, 도 4에 도시된 바와 같이, 노내 압력에 의해 용융물이 역류하게 되면, 용융물의 후방 이동에 의해 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)이 후방으로 이동되고, 이때, 제2 이동볼(300b)의 연결유로(311)가 비트로드(100)의 결합단부에 의해 폐쇄되므로, 용융물이 노내 압력에 의해 개공기 내부로 역류되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

본 실시예에서는 제1 및 제2 이동볼(300a),(300b)로 구성된 2개의 이동볼(300)에 대하여 설명하였으나, 이 이동볼(300)은 하나가 사용되거나, 3개 또는 4개가 사용될 수도 있을 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 개공기의 비트본체(200)를 출선구에 대향되게 배치한 상태에서, 구동모터를 작동시켜 비트로드(100)를 회전시킨다. 이때, 비트로드(100)에 의해 비트본체(200)가 회전되면서 출선구를 굴착하게 되며, 비트본체(200)의 본체유로(220)를 통해 고압 질소 및 물이 분사됨으로써, 출선구의 굴착이 원활하게 이루어지게 된다.

즉, 비트로드(100)의 로드유로(110)를 통해 고압 질소 및 물이 공급되면, 고압 질소 및 물의 이동에 의해 이동볼(300)의 가이드돌기(212)가 비트본체(200)의 가이드레일(211)을 따라 전방으로 이동되고, 비트로드(100)의 로드유로(110), 이동볼(300)의 공급유로(310) 및 비트본체(200)의 본체유로(220)가 서로 연통되어, 출선구를 향해 고압 질소 및 물의 분사가 이루어진다.

만일, 출선구 관통 직후, 노내 압력에 의해 용융물이 역류하게 되면, 용융물의 이동에 의해 이동볼(300)의 가이드돌기(212)가 비트본체(200)의 가이드레일(211)을 따라 후방으로 이동하게 되면서, 이동볼(300)을 후방으로 이동시킨다. 이때, 이동볼(300)의 연결유로(311)는 비트로드(100)의 결합단부에 의해 폐쇄되어, 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것이 방지되는 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 노내 압력에 의해 용융물의 역류시 본 발명의 제2 실시예에 개공기 역류 방지장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

한편, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 개공기 역류 방지장치는, 레일홈부(210)가 형성된 비트로드(100)와, 레일홈부(210)가 연통되도록 비트로드(100)가 형성된 비트본체(200)와, 비트로드(100)의 레일홈부(210)에 전,후방으로 이동 가능하게 장착되는 이동볼(300)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 이동볼(300)의 구성은 제1 실시예에서 언급한 이동볼(300)의 구성과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 제2 실시예에 따른 이동볼(300)의 홈유로(312)는 이동볼(300)의 전방 이동시 본체유로(220)에 연통되고, 이동볼(300)의 연결유로(311)는 이동볼(300)의 후방 이동시 레일홈부(210)의 벽면에 의해 폐쇄된다.

그리고 비트로드(100)의 전방 내측에는 레일홈부(210)가 형성된다. 레일홈부(210)는 해당 측벽에 이동볼(300)의 가이드돌기(212) 이동을 안내하는 가이드레일(211)이 내벽 길이방향을 따라 연장 형성된다. 이때, 비트로드(100)의 후방측에는 별도의 공급부로부터 고압 질소 및 물을 레일홈부(210)로 이동되도록 하는 로드유로(110)가 형성된다.

또한, 비트본체(200)의 중앙에는 본체유로(220)가 관통 형성되어, 레일홈부(210)로부터 고압 질소 및 물을 전달받아 굴착이 이루어지는 출선구를 향해 분사되도록 한다. 이를 위해, 비트본체(200)의 후방은 본체유로(220)와 레일홈부(210)가 서로 연통되도록 비트로드(100)의 전방에 결합된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 용융물이 개공기 내부로 역류하는 경우, 이동볼의 이동을 통해 용융물을 차단하여 용융물의 역류로 인한 개공기의 손상을 방지함으로써, 개공기 휴지시간을 없애 노황을 안정시키고, 정비 감소를 통해 원가를 절감할 수 있는 등이 우수한 장점을 갖는다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :비트로드 110 :로드유로
200 :비트본체 210 :레일홈부
202 :본체유로 300 :이동볼
300a :제1 이동볼 300b :제2 이동볼
310 :공급유로 311 :연결유로
312 :홈유로

Claims

노내의 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치로서,
고압 질소 및 물의 공급이 이루어지는 로드유로가 중앙을 관통하여 형성된 비트로드;
후방 내측에 소정 공간을 갖는 레일홈부가 형성되고 전방에 상기 레일홈부에 연통되는 본체유로가 형성되고, 상기 로드유로와 레일홈부가 연통되도록 상기 비트로드에 결합되는 비트본체; 및
전,후방으로 이동 가능하도록 상기 레일홈부에 장착되고, 전방 이동시 고압 질소 및 물의 이동을 일방향으로 안내하는 공급유로가 관통하여 형성되는 이동볼을 포함하는 개공기 역류 방지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동볼은 상기 비트본체의 길이방향으로 연속하여 배치되도록 상기 레일홈부에 마련되는 제1 및 제2 이동볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 개공기 역류 방지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공급유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부를 전후방향으로 관통하여 형성되는 연결유로와, 상기 이동볼의 전방측에서 상기 연결유로와 연통되게 연결되는 홈유로로 구성되고,
상기 이동볼의 전방 이동시 홈유로가 상기 본체유로에 연통되고, 상기 이동볼의 후방 이동시 상기 연결유로가 비트로드의 결합단부에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 개공기 역류 방지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레일홈부에는 내벽 길이방향을 따라 가이드레일이 연장 형성되고, 상기 이동볼에는 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩 이동되는 가이드돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 개공기 역류 방지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 연결유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부에서 원주방향으로 이격 배치되는 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개공기 역류 방지장치.
노내의 용융물이 개공기 내부로 역류되는 것을 방지하는 개공기 역류 방지장치로서,
전방 내측에 소정 공간을 갖는 레일홈부가 형성되고 후방에 상기 레일홈부에 연통되는 로드유로가 형성되는 비트로드;
본체유로가 중앙을 관통하여 형성되고, 상기 본체유로와 레일홈부가 연통되도록 상기 비트로드에 결합되는 비트본체; 및
전,후방으로 이동 가능하도록 상기 레일홈부에 장착되고, 전방 이동시 노내의 용융물의 이동을 일방향으로 안내하는 공급유로가 관통하여 형성되는 이동볼을 포함하는 개공기 역류 방지장치.
청구항 6에 있어서,
상기 공급유로는 상기 이동볼의 내부 가장자리부를 전후방향으로 관통하여 형성된 연결유로와, 상기 이동볼의 전방측에서 상기 연결유로와 연통되게 연결되는 홈유로로 구성되고,
상기 이동볼의 전방 이동시 홈유로가 상기 본체유로에 연통되고, 상기 이동볼의 후방 이동시 상기 연결유로가 레일홈부의 벽면에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 개공기 역류 방지장치.