KR101421954B1

KR101421954B1 - 개공기의 중심 조정장치

Info

Publication number: KR101421954B1
Application number: KR1020120135260A
Authority: KR
Inventors: 손인택; 장순찬
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-07-22
Also published as: KR20140067693A

Abstract

본 발명은 고로의 출선구를 개공하는 태핑바 및 태핑바를 지지하는 클램프를 구비한 개공기에서, 태핑바가 출선구의 중심에 위치할 수 있도록 한 개공기의 중심 보정장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 클램프의 양측에 대응되도록 위치하는 제1 및 제2 슬라이딩 베이스; 상기 제1 및 제2 슬라이딩 베이스의 서로 마주보는 면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 서로 마주보는 면에는 상호 대향되도록 경사면이 형성된 제1 및 제2 편심 플레이트; 상기 제1 편심 플레이트와 제2 편심 플레이트를 연결하는 연결 플레이트; 상기 연결 플레이트에 결합되어 제1 및 제2 편심 플레이트를 이동시키는 구동부;를 포함한다.

Description

개공기의 중심 조정장치{center adjuster for tap hole opener}

본 출원은 고로 출선구를 굴착 개공하는 개공기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출선구 개공 작업시 태핑바를 출선구 중앙 부분에 확실하게 위치시킬 수 있도록 한 개공기의 중심 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 제조되는 냉연강판 등과 같은 압연물의 재료로 선철이 사용되는데, 이러한 선철은 고로(1)에서 약 1500도 이상의 고온으로 가열되어 용선작업을 거친 후, 고로(1)의 저면부에 형성된 출선구(2)를 통하여 외부로 배출되는 출선 작업을 거쳐서 만들어진다. 여기서, 출선구(tap hole)(2)란 고로(1) 내에서 산화 및 환원작용에 의하여 용융된 쇳물을 고로(1) 외부로 배출시키기 위한 통로로서 고로의 하측에 설치된 용선의 배출구를 말한다. 이러한 출선구(2)는 하나의 고로(1)에 여러 개가 형성되어 있다.

출선작업은 고로(1) 내부에 고여 있는 용선을 3 내지 5시간 간격으로 출선해서 하루에 5 내지 12회 정도로 하며, 보통 여러 개의 출선구를 교대로 사용해 연속적으로 출선한다. 이렇게 여러 개의 출선구를 교대로 사용해서 출선작업을 할 때, 먼저 하나의 출선구(2)에서 출선을 한 다음, 출선이 끝난 출선구(2)를 머드건(mud gun)(도시 생략)에 의해 카본과 점토를 혼련한 머드(mud)로 메운다. 그리고 나서, 다른 출선구를 사용해서 출선을 한 다음, 머드로 메운다. 이러한 과정을 반복하면서 하나의 고로(1)에 형성된 여러 개의 출선구를 교대로 사용하여 출선을 하게 되는 것이다.

그런데, 이러한 과정에서 출선작업이 끝나고 머드로 메워진 출선구(2)에서 다시 출선을 하기 위해서는 출선구(2)의 개공작업이 필요한 데, 이와 같은 개공작업을 위한 장치를 출선구 개공기(10)라 한다. 이러한 출선구 개공기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 개공기 본체 하부에 전후 이동 가능하도록 설치되는 해머(12) 상에 끝단에 비트(13a)가 구비된 태핑바(13)가 클램프(도시 생략)에 의해 지지된 상태에서, 해머(12)에 의해 작동되는 비트(13a)가 출선구(2)에 메워진 머드부분을 개공하도록 되어 있다.

위와 같은 개공기(10)로 출선구(2)의 개공작업을 수행할 때 먼저, 개공기(10)를 출선구(2) 쪽으로 선회시킨 후, 출선구(2) 상부의 고로 외벽에 붙어 있는 걸이대에 개공기(10)의 후크(17)를 걸어 고정하는 개공기(10)의 안착작업을 한다. 이렇게 개공기(10)가 걸이대에 안착되면서 태핑바(13)의 비트(13a)가 출선구(2) 중심부분을 정확하게 개공할 수 있도록 출선구(2)와 비트(13a)의 중심을 맞추는 센터링이 이루어진다. 센터링이 수행된 후, 출선구(2)를 통한 비트(13a)의 개공작업이 행해되면 출선구(2)를 통하여 쇳물이 배출된다. 쇳물이 배출되면서 개공된 출선구(2)가 점차 쇳물에 의하여 확장되어 고로(1)의 출선작업이 수행된다.

그런데, 개공기(10)의 안착시 출선구(2)의 센터가 항상 일정하게 맞추어지려면 개공기(10)는 일정한 위치에 안착되어야 하나, 이러한 종래의 개공기(10)는 개공기(10)의 안착시 후크(102)와 걸이대에는 별도의 장치가 없기 때문에 개공기(10)의 선회시 흔들리는 정도에 의해 개공기(10)가 안착되는 위치가 변경된다. 또한, 용융물의 복사열과 중량에 의한 충격으로 클램프에 변형이 발생하여 개공기(10)의 안착시 출선구(2)와 중심이 일치하지 않는 문제점이 있다.

따라서, 출선구(2)와 개공기(10)의 센터가 정확하게 맞지 않는 상태에서 출선구(2)를 굴착할 경우 출선 지연과 조기 폐쇄를 유발하여 조업의 불안정을 초래 하는 문제점이 있었다. 또한, 개공된 출선구(2)의 편심 현상으로 출선구(2)의 내부연와 자체가 파손되고 출선구(2)의 머드작업도 불량하여 쉿물의 고로 외부 누출을 초래하는 문제점도 있었다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 출선구 개공 작업시 태핑바를 출선구 중앙 부분에 확실하게 위치시킬 수 있도록 하여 조업장애 발생을 방지할 수 있는 개공기의 중심 조정장치를 제공한다.

본 실시예에 의한 개공기의 중심 조정장치는, 고로의 출선구를 개공하는 태핑바 및 태핑바를 지지하는 클램프를 구비한 개공기의 중심 보정장치에 있어서, 상기 클램프의 양측에 대응되도록 위치하는 제1 및 제2 슬라이딩 베이스; 상기 제1 및 제2 슬라이딩 베이스의 서로 마주보는 면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 서로 마주보는 면에는 상호 대향되도록 경사면이 형성된 제1 및 제2 편심 플레이트; 상기 제1 편심 플레이트와 제2 편심 플레이트를 연결하는 연결 플레이트; 상기 연결 플레이트에 결합되어 제1 및 제2 편심 플레이트를 이동시키는 구동부;를 포함한다.

본 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 슬라이딩 베이스에는 역사다리꼴의 슬라이딩홈이 형성되고, 상기 슬라이딩홈에 삽입되도록 상기 제1 및 제2 편심플레이트는 역사다리꼴로 형성된다.

본 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 편심 플레이트는 연결 플레이트와 분리 가능하게 결합된다.

본 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 편심 플레이트의 선단에는 모따기면이 형성된다.

본 발명의 중심 조정장치에 의하면, 출선구의 개공작업시 태핑바와 출선구 중심이 일치하지 않을 경우 중심 조정을 쉽게 할 수 있고, 이로 인해 출선 작업의 안정성과 그로 인한 조업의 안정으로 생산성 향상을 가져올 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 개공기의 작동 상태를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 중심 조정장치가 개공기에 설치된 상태를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 중심 조정장치가 개공기에 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 중심 조정장치를 상세히 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 중심 조정장치를 이용하여 출선구의 중심을 조정하는 동작을 도시한 개략도.

이하에서는, 본 발명에 의한 개공기의 중심 조정장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 중심 조정장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 중심 조정장치를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 중심 조정장치를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 중심 조정장치(100)는 개공기(10)의 하부에 설치된다.

본 실시예의 중심 조정장치가 설치되는 개공기의 구성을 간략하게 설명하면, 개공기 본체(11)와, 개공기 본체(11) 하부에 전후 이동 가능하도록 설치되는 해머(도 1에 도시; 12)와, 해머에 일단이 결합되며 선단에 비트(13a)가 구비된 태핑바(13)와, 개공기 본체(11)의 전방에 설치되어 태핑바(13)를 지지하는 클램프(14)와, 링크(15)를 매개로 클램프(14)에 구동력을 부여하는 클램프실린더(16)를 포함한다.

본 실시예의 중심 조정장치(100)는 제1 및 제2 슬라이딩 베이스(110)(120), 제1 및 제2 편심 플레이트(130)(140), 구동부(160), 제어부(170)를 포함한다.

제1 슬라이딩 베이스(110)와 제2 슬라이딩 베이스(120)는 개공기 본체(11)의 하부에 위치하며, 상호 간에 소정 거리를 두고 설치된다. 각 슬라이딩 베이스(110)(120)는 대략 직육면체의 단면을 갖도록 형성되며, 편심 플레이트(130)(140)를 지지할 수 있는 충분한 내구성의 재질, 예컨대 금속재 또는 합성수지재 등으로 형성될 수 있다.

각 슬라이딩 베이스(110)(120)의 서로 마주보는 면에는 편심 플레이트(130)(140)가 슬라이딩 가능하도록 슬라이딩홈(111)(121)(도 4에 도시)이 길이 방향으로 형성된다. 이때, 편심 플레이트(130)(140)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 슬라이딩홈(111)(121)은 도 5와 같이 내부에서 외부로 갈수록 폭이 좁아지는 역사다리꼴의 형태로 형성될 수 있다. 각 슬라이딩 베이스(110)(120)는 스크류 등의 고정부재(S)를 이용하여 후술하는 프레임에 고정 설치될 수 있다.

제1 및 제2 편심 플레이트(130)(140)는 각각 제1 및 제2 슬라이딩 베이스(110)(120)의 슬라이딩홈(111)(121)에 삽입 결합된다. 각 편심 플레이트(130)(140)는 개공기(10)의 클램프(14) 좌우 측에 각각 위치되며, 각 편심 플레이트(130)(140)는 슬라이딩홈(111)(121)에 삽입된 상태로 슬라이딩 가능하도록 단면상 역사다리꼴로 형성된다.

제1 편심 플레이트(130)와 제2 편심 플레이트(140) 각각의 일단부는 연결 플레이트(150)에 결합된다. 이때, 각 편심 플레이트(130)(140)는 연결 플레이트(150)로부터 분리 가능하도록 도 5와 같이 스크류로 결합될 수 있다.

각 편심 플레이트(130)(140)의 서로 마주보는 면은 서로 대향되는 경사면(131)(141)을 갖는다. 예컨대, 평면에서 봤을 때, 제1 편심 플레이트(130)가 선단에서 연결 플레이트(150) 방향으로 갈수록 점차 폭이 넓어지도록 경사면(131)을 갖는다면, 제2 편심 플레이트(140)는 선단에서 연결 플레이트(150) 방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아지도록 경사면(141)을 갖게 됨으로써, 제1 편심 플레이트와 제2 편심 플레이트 간의 거리는 어느 지점에서나 동일하게 된다(d1 = d2). 또한, 각 편심 플레이트(130)(140)의 직진 이동시 클램프(14)와의 간섭을 최소화할 수 있도록 각 편심 플레이트(130)(140)의 서로 마주보는 면의 선단에는 모따기면(132)(142)이 형성될 수 있다.

구동부(160)는 각 편심 플레이트(130)(140)가 각 베이스(110)(120) 내에서 수평 이동 가능하도록 구동력을 발생하는 것으로, 구동실린더(161) 및 실린더로드(162)를 포함한다. 구동실린더(161)는 공압 및 유압 방식이 모두 적용 가능하며, 실린더로드(162)는 연결 플레이트(150)의 후방 중앙에 고정 결합된다.

제어부(170)는 개공기(10)의 태핑바(13)가 출선구(2)의 중심에 일치하지 않을 경우, 구동부(160)에 전원을 인가하여 태핑바(13)가 출선구(2)의 중심에 위치하도록 보정해 준다.

한편, 본 실시예의 중심 조정장치는 프레임(180)을 포함할 수 있다. 즉, 프레임(180)은 본 실시예의 중심 조정장치의 구성물들을 안정적으로 지지하기 위한 것으로, 개공기 본체(11)에 스크류 등의 고정부재(S)로 결합된다. 프레임(180)은 정면에서 봤을 때 개공기 본체(11)를 감싸도록 대략 장방형의 형태로 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 중심 조정장치를 이용하여 출선구의 중심을 조정하는 동작을 도시한 개략도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 개공기의 태핑바가 출선구의 중심에 위치하지 않고 어느 한쪽으로 치우쳐 있다면, 제어부(170)는 구동실린더(161)에 신호를 전송하고, 구동실린더(161)는 실린더로드(162)를 신장 또는 수축시킴으로써 연결 플레이트(150)와 결합된 각 편심 플레이트(130)(140)를 수평으로 이동시킨다. 이에 따라 각 편심 플레이트(130)(140) 사이에 위치한 클램프(14)를 일측 방향으로 이동시킴으로써 태핑바는 출선구(2)의 중심과 일치될 수 있다.

예컨대, 도 5와 같이, 태핑바(13)의 비트(13a)가 출선구(2)의 중심으로부터 우측으로 소정 거리 치우쳐 있다면, 제어부(170)는 구동실린더(161)에 전원을 인가하여 실린더로드(162)를 신장시킴으로써 제1 편심 플레이트(130)와 제2 편심 플레이트(140)가 전진하게 되고, 이와 같이 전진하는 제1 편심 플레이트(130)의 경사면(131)이 태핑바(13)를 지지하는 클램프(140)를 좌측으로 가압함으로써 클램프(14)는 좌측으로 점차 이동하게 되며, 따라서 태핑바(13)의 비트(13a)는 출선구(2)의 중심에 일치하게 된다.

반대로, 도시하지는 않았으나, 태핑바(13)의 비트(13a)가 출선구(2)의 중심으로부터 좌측으로 소정 거리 치우쳐 있다면, 도 5의 (가)와 같이 조립된 상태의 제1 편심 플레이트(130)와 제2 편심 플레이트(140)를 연결 플레이트(150)로부터 분리한 후, 제1 편심 플레이트(130)와 제2 편심 플레이트(140)를 서로 교체 조립하면, 도 5의 (가)와 반대 방향의 경사면을 갖게 된다. 이후, 구동실린더(161)에 전원을 인가하여 실린더로드(162)를 신장시키면 클램프(140)는 우측으로 가압되고, 결국 태핑바(13)의 비트(13a)는 출선구(2)의 중심에 일치하게 된다.

100 ; 중심 조정장치 110 ; 제1 슬라이딩 베이스
120 ; 제2 슬라이딩 베이스 130 ; 제1 편심 플레이트
140 ; 제2 편심 플레이트 150 ; 연결 플레이트
160 ; 구동부 161 ; 구동실린더
162 ; 실린더로드 170 ; 제어부
180 ; 프레임

Claims

고로의 출선구를 개공하는 태핑바 및 태핑바를 지지하는 클램프를 구비한 개공기의 중심 보정장치에 있어서,
상기 클램프의 양측에 대응되도록 위치하는 제1 및 제2 슬라이딩 베이스;
상기 제1 및 제2 슬라이딩 베이스의 서로 마주보는 면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 서로 마주보는 면에는 상호 대향되도록 경사면이 형성된 제1 및 제2 편심 플레이트;
상기 제1 편심 플레이트와 제2 편심 플레이트를 연결하는 연결 플레이트;
상기 연결 플레이트에 결합되어 제1 및 제2 편심 플레이트를 이동시키는 구동부;
를 포함하는 개공기의 중심 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬라이딩 베이스에는 내부에서 외부로 갈수록 폭이 좁아지는 역사다리꼴의 슬라이딩홈이 형성되고, 상기 슬라이딩홈에 삽입되도록 상기 제1 및 제2 편심플레이트는 역사다리꼴로 형성된 것을 특징으로 하는 개공기의 중심 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 편심 플레이트는 연결 플레이트와 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 개공기의 중심 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 편심 플레이트의 서로 마주보는 면의 선단에는 모따기면이 형성된 것을 특징으로 하는 개공기의 중심 조정장치.