KR101287882B1 - 편심링을 이용한 머드건 노즐팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출선구의 센터 불량시에 머드재의 유출을 방지하는 편심링 및 이를 이용한 머드건 노즐팁에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 모드건 노즐팁은 고로의 출선구를 폐쇄하기 위하여 머드재를 공급하는 머드건에 장착되는 노즐팁으로서, 상기 머드건의 선단에 장착되고, 머드재가 유동되도록 중앙부에 중심 유동홀이 관통되어 형성되는 노즐팁 본체와; 상기 노즐팁 본체의 중심 유동홀에 대응되는 외주 형상을 갖고, 내부에는 중심부에서 편심되어 머드재가 유동되도록 편심 유동홀이 관통되어 형성되는 편심링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

편심링을 이용한 머드건 노즐팁{NOZZLE TIP OF MUD GUN USING ECCENTRIC RING}

본 발명은 편심링 및 이를 이용한 머드건 노즐팁에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출선구의 센터 불량시에 머드재의 유출을 방지하는 편심링 및 이를 이용한 머드건 노즐팁에 관한 것이다.

일반적으로 용광로에서 철광석의 용해작업이 진행되고 노저의 용융물의 배출이 완료되어 출선구를 통해 노내부로 송풍된 열풍이 잔류 용융물과 함께 분사되면 머드재가 충진된 머드건을 출선구면에 대면, 압착시켜 머드재를 출선구에 압출하는 폐쇄작업을 실시하게 된다.

도 1은 일반적인 출선구의 구성 및 머드건의 사용상태를 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 고로의 출선구는 고로(4) 내에서 생성된 용융물(용선 및 슬래그)(16)를 배출하기 위한 설비이다. 그래서 출선시에는 개공기를 이용하여 출선구(17)를 개공한다. 그러면 개공된 출선구(17)에서 용융물(16)이 출선되고, 출선이 완료되면 머드건(11)을 이용하여 머드재(13)를 출선구(17)에 충진시켜 출선구(17)를 폐쇄한다.

그리고, 다음번 출선시에 다시 개공기로 출선구(17)에 충진된 머드재(13) 내화물을 굴착하여 출선구(17)를 개공시켜 출선작업을 진행한다. 이렇게 출선구(17)의 개공 및 출선구(17)의 폐쇄 작업을 반복하여 실시하다 보면 굴착되는 출선구(17)가 정위치에 형성되지 않고 중심부에서 벗어나서 형성되는 경우가 발생된다. 그러면 출선구(17)와 머드건(11)의 센터가 불량하게 되는 센터 불량이 발생되는데, 센터 불량 상태에서 머드건(11)으로 출선구(17)에 머드재(13)를 충진시켜 출선구(17)를 폐쇄할 때 머드재(13)가 출선구(17)로 충진되지 않고 출선구면(12)과 머드건(11)의 노즐팁(15) 사이로 머드재(13)가 유출되는 현상이 발생되고, 이러한 현상은 출선구(17)의 폐쇄 작업이 실패되는 주요 원인이 된다. 설명되지 않는 도면 부호 "14"는 노벽을 지시한다.

한편, 종래에는 출선구의 센터 불량을 해결하는 다양한 방법들이 제안되었는데, 예를 들어 "개공포인트 형성 기능을 갖는 머드건(공개특허 10-2010-0109131)", "출선구 폐쇄각 조절이 용이한 머드건(등록특허 10-0950383)" 및 "출선구 개공기의 센터조정장치(등록특허 10-0860325)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.

공개특허 10-2010-0109131 (2010. 10. 08) 등록특허 10-0950383 (2010. 03. 23) 등록특허 10-0860325 (2008. 09. 19)

본 발명은 출선구의 면불량이나 편심이 발생하여 출선구 이상이 발생하였을 때 머드건의 노즐팁 본체에 편심링을 장착하여 출선구 트러블을 방지할 수 있는 머드건 노즐팁을 제공한다.

또한 본 발명은 편심 유동홀의 편심 정도가 다른 다수의 편심링을 구비하고, 출선구의 센터 불량 정도에 따라 다수의 편심링 중 선택되는 편심링을 선택하여 노즐팁 본체에 장착하여 사용함으로서 출선구의 센터 불량에 유연하게 대처할 수 있는 머드건 노즐팁을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 편심링은 고로의 출선구를 폐쇄하기 위하여 머드재를 공급하는 머드건의 노즐팁 본체에 장착되는 링으로서, 상기 머드건과 출선구의 센터가 정렬되도록 외주 형상은 상기 노즐팁 본체의 내부 형상에 대응되는 형상을 갖고, 내부에는 중심부에서 편심되어 머드재가 유동되도록 편심 유동홀이 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 머드건 노즐팁은 고로의 출선구를 폐쇄하기 위하여 머드재를 공급하는 머드건에 장착되는 노즐팁으로서, 상기 머드건의 선단에 장착되고, 머드재가 유동되도록 중앙부에 중심 유동홀이 관통되어 형성되는 노즐팁 본체와; 상기 노즐팁 본체의 중심 유동홀에 장착되어 상기 머드건과 출선구의 센터를 정렬시키는 편심링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 편심링은 상기 노즐팁 본체의 중심 유동홀에 대응되는 외주 형상을 갖고, 내부에는 중심부에서 편심되어 머드재가 유동되도록 편심 유동홀이 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐팁 본체에 형성되는 중심 유동홀의 내주면에는 중심 유동홀의 길이방향으로 제 1 톱니바퀴부가 형성되고, 상기 편심링의 외주면에는 상기 제 1 톱니바퀴부에 치합되도록 편심 유동홀의 길이방향으로 제 2 톱니바퀴부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 편심링은 편심 유동홀의 편심되는 정도가 다르도록 다수개 구비되어, 고로 출선구의 중심부 편심 정도에 대응하여 선택적으로 상기 노즐팁 본체의 유동홀에 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 출선구와 머드건의 센터 불량이 발생하더라도 편심 유동홀이 형성된 편심링을 노즐팁 본체에 장착하여 출선구와 편심링의 편심 유동홀의 센터를 정렬할 수 있어 궁극적으로 머드재가 출선구로 올바르게 충진되도록 하는 효과가 있다. 이에 따라 출선구의 폐쇄 작업시 머드재의 유출과 같은 공정 사고 및 머드건 노즐팁 본체의 용손을 방지할 수 있다.

또한, 편심 유동홀의 편심 정도가 다르도록 다수개의 편심링을 구비하고, 출선구의 센터 불량 정도에 따라 다수의 편심링 중 선택되는 편심링을 선택하여 노즐팁 본체에 장착하여 사용하도록 함에 따라 출선구의 다양한 센터 불량에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 출선구의 구성 및 머드건의 사용상태를 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 사시도이며,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 단면도이고,
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 단면도이며,
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 사시도이고, 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 단면도이며, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 머드건 노즐팁은 크게 머드건(11)의 선단에 장착되는 노즐팁 본체(100)와; 상기 노즐팁 본체(100)에 장착되는 편심링(200)을 포함한다.

먼저 본 발명에서 머드건(11)은 일반적으로 출선구(17)의 폐쇄를 위하여 머드재(13)를 출선구(17)로 충진시키는 설비로서, 일반적으로 사용되는 공지의 머드건(11)을 사용할 수 있다.

상기 노즐팁 본체(100)는 상기 머드건(11)의 선단에 장착되어 머드재(13)가 유동되는 통로를 제공하는 수단으로서, 파이프 형상으로 형성되어 중앙부에는 머드재(13)가 유동되는 중심 유동홀(110)이 형성된다. 이때 상기 중심 유동홀(110)의 중심은 상기 노즐팁 본체(100)의 중심(도 3a의 "A")과 일치하도록 형성된다. 그리고, 상기 중심 유동홀(110)의 직경은 고로에 개공되는 출선구(17)의 직경에 대응되는 크기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 편심링(200)은 선택적으로 상기 노즐팁 본체(100)의 중심 유동홀(110)에 장착되어 사용되는 수단으로서, 고로에 개공된 출선구(17)와 머드건(11)의 센터 정렬이 불량할 때 이를 보정하기 위하여 사용된다. 그래서 상기 편심링(200)은 후술되는 편심 유동홀(210)의 편심 정도가 다르게 다수개를 개별적으로 구성하고, 출선구(17)와 머드건(11)의 센터 정렬불량 정도에 따라 작업자가 선택하여 노즐팁 본체(100)에 장착하여 사용된다.

상기 편심링(200)은 상기 노즐팁 본체(100)와 마찬가지로 파이프 형상으로 형성되되, 외주 형상은 상기 노즐팁 본체(100)의 중심 유동홀(110)에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 편심링(200)의 내부에는 중심부에서 일방향으로 편심되어 머드재(13)가 유동되는 편심 유동홀(210)이 형성된다. 부연하자면 상기 편심 유동홀(210)의 중심은 상기 노즐팁 본체(100)의 중심(도 3a의 "A")에서 일방향으로 편심(도 3a의 "B")되도록 형성된다.

이렇게 편심링(200)에 편심 유동홀(210)을 형성함에 따라 상기 편심링(200)은 두께가 다른 영역보다 상대적으로 얇은 영역(201)과, 두께가 다른 영역보다 상대적으로 두꺼운 영역(202)가 형성된다.

이때 상기 편심 유동홀(210)의 직경은 고로에 형성되는 출선구(17)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하고, 일정한 직경에 한정되지 않고 다양한 직경으로 변경될 수 있을 것이다.

한편, 상기 편심링(200)에 형성되는 편심 유동홀(210)은 중심에서 벗어나는 편심 정도를 달리하여 다수개 구비된다. 예를 들어 도 3b에 도시된 바와 같이 다른 실시예의 편심링(200A)은 편심 유동홀(210A)의 중심이 상기 노즐팁 본체(100)의 중심(도 3b의 "A")에서 일방향으로 도 3a에 편심(B)보다 작게 편심(도 3b의 "C")되도록 형성된다. 이렇게 편심링(200A)은 편심 정도를 다르게 하여 다수개 구비하는 것이 바람직하다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 편심링(200, 200A)은 노즐팁 본체(100)에 형성된 중심 유동홀(110)에 장착될 때 편심링(200, 200A)에 형성된 편심 유동홀(210, 210A)이 위치되는 방향을 자유롭게 변경하여 장착할 수 있다. 예를 들어 도 3a 및 도 3b에서는 편심링(200, 200A)에 형성된 편심 유동홀(210, 210A)이 방향이 3시 방향으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 고로의 출선구(17)와 머드건(11)의 센터 정렬불량 상황에 따라 유연하게 회전시켜 장착할 수 있다. 바람직하게는 출선구(17) 센터에서 노즐팁 본체(100)가 편심되는 방향으로 편심링(200)의 두께가 두꺼운 영역(202, 202A)이 위치하도록 하여 머드재 충진시 강한 압력에 출선구면이 견딜수 있도록 하는 것이 좋을 것이다. 물론 편심링(200, 200A)의 장착시 편심 유동홀(210, 210A)의 위치는 상항에 따라 조정된다.

이렇게 편심링(200, 200A)의 장착시 편심 유동홀(210, 210A)의 위치 및 편심 유동홀(210, 210A)의 편심 정도를 상황에 따라 변경하여 적용함에 따라 출선구 센터 불량 및 출선구 면불량시에도 머드재(13)가 머드건(11)에서 토출되어 출선구(17)로 충진되는 유동로의 내경을 축소하는 효과를 볼 수 있다. 이에 따라 머드재(13)의 토출저항이 직접 출선구면(12)에 가해지지 않고, 머드재(13)의 유출도 방지하여 안정한 조업을 유지할 수 있다. 또한, 출선구(17) 조기폐쇄 감소로 노황안정에 기여할 수 있고, 종래에 출선구 센터 불량 발생시 행하여 지던 출선구 면보수작업을 하지 않아도 되어 가스 중독으로 인한 작업자 안전재해 예방 효과가 있고, 출선구 심도가 보강되어 노저온도 상승억제 효과가 있어 고로의 수명 연장에 기여할 수 있다.

한편, 편심링(200, 200A)이 노즐팁 본체(100)에 장착되었을 때 머드재(13)의 충진 압력에 의해 편심링(200, 200A)이 회전되는 것을 방지하기 위하여 상기 노즐팁 본체(100)와 편심링(200, 200A)의 형상을 다양하게 변경하여 적용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 변형예에 따른 머드건 노즐팁을 보여주는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 변형예에 따른 머드건 노즐팁은 전술된 머드건 노즐팁과 마찬가지로 노즐팁 본체(300)와 편심링(400, 400A)으로 구성된다.

변형예에 따른 노즐팁 본체(300)와 편심링(400, 400A)은 서로 대면되는 면의 형상을 변경하여 머드재(13)의 충진 압력에 의해 편심링(400, 400A)이 노즐팁 본체(300)에서 원하지 않게 회전되는 것을 방지하였다.

상기 노즐팁 본체(300)에는 전술된 실시예와 마찬가지로 중심부에 중심 유동홀(310)이 형성된다. 다만, 상기 중심 유동홀(310)의 내주면에는 중심 유동홀(310)의 길이방향으로 제 1 톱니바퀴부(310)가 형성된다.

그리고, 상기 편심링(400, 400A)에는 전술된 실시예와 마찬가지로 내부 중심에서 편심되도록 편심 유동홀(410, 410A)이 형성된다. 다만, 상기 편심링(400, 400A)의 외주면에는 편심 유동홀(410, 410A)의 길이방향으로 제 2 톱니바퀴부(410, 410A)가 형성된다.

그래서 상기 편심링(400, 400A)을 노즐팁 본체(300)에 장착할 때 상기 노즐팁 본체(300)에 형성된 제 1 톱니바퀴부(310)와 편심링(400, 400A)에 형성된 제 2 톱니바퀴부(410, 410A)가 치합되도록 한다. 이에 따라 머드재(13)의 충진시 머드재(13)의 압력에 의해 편심링(400, 400A)이 노즐팁 본체(300)에서 원하지 않게 회전되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

11: 머드건 13: 머드재
100, 300: 노즐팁 본체 110, 310: 중심 유동홀
200, 200A, 400, 400A: 편심링
210, 210A, 410, 410A : 편심 유동홀
320: 제 1 톱니바퀴부 420: 제 2 톱니바퀴부

Claims (5)

1. 삭제
2. 고로의 출선구를 폐쇄하기 위하여 머드재를 공급하는 머드건에 장착되는 노즐팁으로서,
   상기 머드건의 선단에 장착되고, 머드재가 유동되도록 중앙부에 중심 유동홀이 관통되어 형성되는 노즐팁 본체와;
   상기 노즐팁 본체의 중심 유동홀에 장착되어 상기 머드건과 출선구의 센터를 정렬시키는 편심링을 포함하고,
   상기 편심링은 상기 노즐팁 본체의 중심 유동홀에 대응되는 외주 형상을 갖고, 내부에는 중심부에서 편심되어 머드재가 유동되도록 편심 유동홀이 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁.
   
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 노즐팁 본체에 형성되는 중심 유동홀의 내주면에는 중심 유동홀의 길이방향으로 제 1 톱니바퀴부가 형성되고,
   상기 편심링의 외주면에는 상기 제 1 톱니바퀴부에 치합되도록 편심 유동홀의 길이방향으로 제 2 톱니바퀴부가 형성되는 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁.
   
5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 편심링은 편심 유동홀의 편심되는 정도가 다르도록 다수개 구비되어, 고로 출선구의 중심부 편심 정도에 대응하여 선택적으로 상기 노즐팁 본체의 유동홀에 장착되는 것을 특징으로 하는 머드건 노즐팁.
   

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