KR101443790B1 - 배재장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배재장치에 관한 것으로서, 용탕에 부유하는 슬래그를 제거하는 장치로서, 바 형태의 암; 상기 암의 일단에 구비되며, 적어도 일측의 일부가 중첩되도록 배치되는 복수의 패들; 및 상기 복수의 패들 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 복수의 패들 간의 중첩 정도를 조절하는 폭 조절 장치;를 포함하여, 제철공정에서 용탕을 처리하는 과정에서 발생하는 슬래그를 신속하게 제거할 수 있다.

Description

배재장치{Removing apparatus for slag}
본 발명은 배재장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철공정에서 용탕을 처리하는 과정에서 발생하는 슬래그를 신속하게 제거할 수 있는 배재장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기로나 정련로에서는 용강 제조 과정 중 용강과 함께 슬래그가 발생된다. 특히, 전기로에서 발생되는 슬래그는 정련과정을 수행하기 전에 배재작업을 통해 제거되어야 하며, 이러한 슬래그 배재작업은 용강의 정련공정을 효율적으로 진행될 수 있도록 한다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 용선, 용강 등과 같은 용탕(M)에 떠있는 슬래그(S)를 제거하기 위하여, 용탕(M)이 수강된 용기, 예컨대 래들(20)을 래들 스탠드(미도시)에 안착시킨 후 래들(20)을 기울이고 스키머라 불리우는 슬래그 배재장치(30, 32)를 이용하여 슬래그(S)를 긁어내어 슬래그 포트(10)에 옮겨 담았다. 이때 사용되는 스키머는 도 2에 도시된 바와 같이 래들(20)로 전후진 가능하도록 구성되는 암(30)과, 암(30)의 단부에 연결된 패들(32)을 포함하여 구성되며, 암(30)을 전후진시키는 동작을 수 회 반복하여 패들(32)이 용탕(M)에 떠있는 슬래그(M)를 긁어내는 방식으로 배재작업이 이루어진다.
그런데 배재작업 중 패들(32)에 의해 긁어 내어진 슬래그(S)가 도 2에 도시된 것처럼 패들(32)의 양쪽을 통해 빠져나가 용탕(M)으로 다시 혼입되는 현상이 발생하여 이를 제거하기 위해 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 패들의 폭을 증가시켜 슬래그 배재량을 증가시킬 수도 있지만, 패들의 폭을 지나치게 길게 형성하는 경우에는, 슬래그를 배재하는 과정에서 패들이 래들과 충돌하거나 래들에서 슬래그가 배출되는 부분까지 슬래그를 끌어오기 어려운 문제점이 있다.
KR 0815784 B
본 발명은 패들의 폭을 용이하게 조절할 수 있는 배재장치를 제공한다.
본 발명은 슬래그를 신속하게 제거하여 생산성을 향상시킬 수 있는 배재장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 배재장치는, 용탕에 부유하는 슬래그를 제거하는 장치로서, 바 형태의 암; 상기 암의 일단에 구비되며, 적어도 일측의 일부가 중첩되도록 배치되는 복수의 패들; 및 상기 복수의 패들 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 복수의 패들 간의 중첩 정도를 조절하는 폭 조절 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 암과 복수의 패들을 연결하는 브라켓을 포함할 수도 있다.
상기 브라켓에는 상기 브라켓을 상하방향으로 관통하는 관통구가 형성되고, 상기 복수의 패들은 상기 관통구에 설치될 수도 있다.
상기 패들은 고정돌기와, 상기 고정돌기 하부에 연결되며, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 플레이트 형상의 몸체와, 상기 고정돌기와 상기 몸체를 연결하는 파지부를 포함하고, 상기 파지부는 상기 관통구에 삽입될 수도 있다.
상기 몸체는 평평하거나 또는 곡면을 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 파지부의 둘레는 상기 관통구의 둘레보다 작게 형성되어, 상기 파지부가 상기 관통구 내에서 유동할 수도 있다.
상기 폭 조절장치는 상기 고정돌기에 연결되는 와이어와, 상기 와이어의 길이를 조절하여 상기 패들의 일면과 상기 암이 이루는 각도를 제어하는 와인더를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 배재장치는, 패들의 폭을 용이하게 조절하여 슬래그를 안정적으로 배재할 수 있다. 이에 패들과 슬래그 간의 접촉 면적을 증가시켜 슬래그를 제거하는 동안 슬래그가 패들의 양쪽으로 빠져나가는 현상을 억제하여 용탕의 청정도를 확보할 수 있다. 또한, 배재 시간이 단축되어 작업 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배재장치를 이용하여 슬래그를 배재하는 상태를 보여주는 도면.
도 2는 종래기술에 따른 배재장치의 패들을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배재장치의 사시도.
도 4는 배재장치의 단면도 및 측면도.
도 5는 패들의 폭 변화를 개념적으로 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배재장치의 사시도이고, 도 4는 배재장치의 단면도 및 측면도이며, 도 5는 패들의 폭 변화를 개념적으로 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배재장치는, 본체(미도시)와, 원료가 수용된 용기, 예컨대 용탕이 수강된 래들로 전진 및 후진 가능하도록 본체에 구비되는 바(bar) 형상의 (100)과, 암(100)의 일단에 구비되는 패들(120) 및 패들(120)의 폭을 조절하는 폭 조절장치를 포함한다.
본체는 원료, 예컨대 용강이 수강된 래들로 전진 및 후진 가능하도록 레일과 같은 이동 경로 상에 배치된다.
암(100)은 본체의 상부측에 수평방향으로 연결되어 단부가 래들 상부로 전후방향 및 상하방향으로 이동하도록 구성된다. 암(100)은 유압 실린더 등과 같은 구동장치에 연결되어 이동할 수 있다.
패들(120)은 메인 패들(120a)과, 메인 패들(120a)의 양쪽에 구비되는 보조 패들(120b)을 포함할 수 있다. 메인 패들(120a)은 보조 패들(120b)보다 상대적으로 크게 형성될 수도 있고, 모두 동일한 크기로 형성될 수도 있다. 보조 패들(120b)은 메인 패들(120a)의 양쪽에 적어도 일부가 중첩되도록 구비될 수 있다. 보조 패들(120b)은 평상시에는 메인 패들(120a)의 양쪽에 중첩되어 있는 상태로 있다가, 슬래그 제거시에는 메인 패들(120a)의 양쪽으로 이동하여 패들(120) 전체의 폭(좌우방향)을 증가시킨다.
암(100)과 패들(120)은 브라켓(110)에 의해 연결될 수 있다. 브라켓(110)의 일측은 암(100)과 끼움 결합 등과 같은 방식으로 결합된다. 그리고 브라켓(110)의 타측에는 상하방향으로 관통하는 관통구(112)가 형성된다. 관통구(112)는 패들(120)의 개수만큼 형성될 수 있으며, 패들(120)은 관통구(112)에 삽입되는 형태로 연결될 수 있다.
관통구(112)는 브라켓(110)을 수직방향(도 4의 (a) 참조) 또는 사선방향(도 4의 (b) 참조)으로 관통하도록 형성될 수 있다. 관통구(110)는 패들(120)의 상부가 삽입되어 고정되는 부분으로 패들(120)이 관통구(112)에 삽입된 상태에서 회동, 예컨대 전후방향으로 이동 가능한 크기로 형성될 수 있다. 패들(120)은 관통구(112) 내에서 전후방향으로 이동할 때 관통구(112)의 측벽에 접촉되어 이동거리가 제한될 수 있다. 이때, 패들(120)의 폭을 증가시킨 경우, 관통구(112)의 형상이 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 사선방향으로 형성되었을 때 패들(120)의 파지부(126)가 관통구(112)의 내벽에 접촉되어 슬래그를 보다 안정적으로 제거할 수 있다.
브라켓(110)은 일체로 형성될 수도 있고, 관통구(112)가 개방되도록 분리되어 형성될 수도 있다. 후자의 경우 패들(120)과 브라켓(110) 간의 연결이 수월하여 패들(120)의 교체를 용이하게 할 수 있다. 이때, 브라켓(110)의 양단부에 브라켓(110)을 고정하기 위한 고정수단(미도시)이 사용될 수도 있다.
메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)은 브라켓(110)에 연결되는 상부측에 고정돌기(124)가 형성되고, 고정돌기(124) 하부에서 하부측으로 갈수록 넓어지는 예컨대 사다리꼴 형태의 몸체(122)를 포함한다. 이때, 고정돌기(124)와 몸체(122)의 연결부위는 관통구(112)에 삽입되는 파지부(126)가 형성되며, 파지부(126)는 관통구(112)의 둘레보다 작은 둘레를 갖도록 형성되어 관통구(112) 내에서 기울여질 수 있다. 또한, 고정돌기(124)는 관통구(112)보다 크게 형성되어 패들(1200이 관통구(112)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)은 관통구(112)에 삽입된 상태에서 기울여지면서 패들(120) 전체의 폭을 조절하게 되는데, 이와 같은 원리는 후술한다. 그리고 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)의 몸체(122)는 전체적으로 곡면을 갖는 플레이트 형상으로 형성되어, 보조 패들(120b)과 메인 패들(120a)이 중첩되어 접촉되는 면을 따라 슬라이딩하면서 이동하여 방사상으로 확장 및 축소할 수 있도록 형성된다. 이와 같이 몸체(122)에 곡면이 형성된 경우에는 슬래그 제거 시 패들(120)의 양쪽에서 모아진 슬래그가 이탈하는 현상을 억제할 수 있는 이점이 있다. 여기에서 패들(120)의 몸체(122)는 곡면을 갖도록 형성된 것으로 설명하고 있으나, 평평한 형태로 형성될 수도 있다. 그리고 몸체(122)의 형상에 따라 관통구(112)의 배치 형태가 변경될 수도 있다. 예컨대 몸체(122)가 곡면을 갖도록 형성되는 경우, 복수의 관통구(112)들이 원호를 그리며 배치될 수 있다. 반면, 몸체(122)가 평평한 형태로 형성되는 경우에는 복수의 관통구(112)들이 직선 상에 배치될 수 있다.
보조 패들(120b)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 암(100)의 이송방향을 기준으로 메인 패들(120a)의 배면 양쪽에 일부 중첩되도록 구비될 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 메인 패들(120a)의 전면 양쪽에 일부 중첩되도록 구비될 수도 있다. 보조 패들(120b)은 메인 패들(120a)의 전면 일측 및 배면 타측에 일부 중첩되도록 구비될 수도 있다. 또한, 보조 패들(120b)은 메인 패들(120a)과 완전히 중첩될 수도 있음은 물론이다.
고정돌기(124)는 관통구(112) 상부에 돌출 형성되며, 폭조절장치에 연결된다.
폭조절장치는 일단이 고정돌기(124)에 연결되는 와이어(130)와, 와이어(130)를 권취(wind) 및 권출(unwind)하는 와인더(winder, 미도시)를 포함한다. 이때, 와이어(130)는 별도의 홀더(미도시)를 통해 고정돌기(124)에 연결될 수도 있으며, 고정돌기(124)에 직접 연결될 수도 있다.
와이어(130)는 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b) 각각의 고정돌기(124)에 연결될 수도 있다. 또한, 와이어(130)는 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)의 배치 형태에 따라 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)의 고정돌기(124)에 선택적으로 연결될 수도 있다. 예컨대 보조 패들(120b)이 도 3의 (a)에 도시된 것처럼 메인 패들(120a)의 내측(암(100)에 인접한 면)에 배치되는 경우에는 와이어(130)를 보조 패들(120b)의 고정돌기(124)에만 연결할 수도 있다. 이 경우에는 와이어(130)를 견인하면 보조 패들(120b)이 메인 패들(120a)의 내측면을 밀면서 견인 방향과 반대방향으로 상승하기 때문에 메인 패들(120a)을 별도의 견인 없이 상승시킬 수 있다.
반면에, 도 3의 (b)에 도시된 것처럼 보조 패들(120b)이 메인 패들(120a)의 외측에 배치된 경우에는 와이어(130)를 메인 패들(120a)의 고정돌기(124)에만 연결할 수도 있다. 이 경우에는 메인 패들(120a)을 견인하면 메인 패들(120a)의 외측면이 메인 패들(120a)의 양쪽에 구비되는 보조 패들(120b)의 내측면을 밀어 올리기 때문에 보조 패들(120b)을 별도의 견인 없이도 상승시킬 수 있다.
이와 같이 형성된 배재장치는 다음과 같이 동작할 수 있다.
도 4를 참조하면, 패들(120)의 몸체(122)는 은 평상 시에 자체 하중에 의해 상하방향, 즉 몸체(122)의 하부측이 아래쪽을 향하고 있다. 이때, 보조 패들(120b)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 패들(120a)의 양쪽에 중첩된 상태로 있고 이 경우 패들(120)의 폭(X)은 최소값을 갖는다.
그리고 슬래그 제거를 위해 패들(120)을 래들 상부로 이동시키고 용탕에 부유하는 슬래그를 제거하는 과정에서 슬래그와의 접촉 면적을 증가시키는 경우, 와인더를 동작시켜 와이어(130)를 권취하여 고정돌기(124)를 견인하면, 고정돌기(124)는 견인되는 방향으로 하강하고, 몸체(122)의 하부측은 고정돌기(124)의 견인방향과 반대방향으로 상승하면서 도 5의 (b)에 도시된 것처럼 패들(120)의 전체 폭(Y)이 증가하게 된다. 이와 같이 몸체(122)의 하부측이 상승하게 되면, 암(100)과 패들(120)의 내측면이 이루는 각도가 증가하게 되고, 메인 패들(120a)과 보조 패들(120b)의 몸체(122)는 고정돌기(124)를 중심으로 방사상으로 확장되는 형태가 된다. 이때, 보조 패들(120b)은 메인 패들(120a)의 표면을 따라 슬라이딩하면서 좌우방향으로 이동하여 서로 중첩되어 있던 정도가 감소하게 된다. 전술한 바에 따르면 메인 패들(120a)메인 패들(120a)들은 하부로 갈수록 넓어지는 형태로 형성되기 때문에 패들(120) 하부측의 폭이 확장되어 슬래그와 접촉하는 면적이 넓어지게 된다. 이와 같이 패들(120)의 폭이 조절되는 원리는 꽃이 필 때, 꽃봉오리 상태에서는 꽃잎이 겹쳐져 있다가 꽃이 피면 꽃잎의 일단이 꽃받침에 연결된 상태에서 꽃잎의 타단이 내측에서 외측으로 이동하여 꽃잎이 겹쳐진 정도가 작아지면서 방사상으로 펴지는 형상과 유사하다.
이와 같은 원리를 이용하여 와인더를 통한 와이어(130)의 권취 및 권출 정도를 조절을 통해 패들의 기울기 정도를 제어함으로써 패들의 폭을 용이하게 조절할 수 있다.
통상적으로 래들에 수강된 용탕의 탕면은 원형이나 타원형으로 형성되기 때문에 암(100)의 이동방향, 즉 패들(120)이 이동하는 방향을 따라 탕면의 폭은 증가하다가 다시 감소하는 형태가 되고, 특히 래들에서 슬래그가 배출되는 부분에서는 탕면 폭이 가장 많이 감소하게 된다. 이에 따라 슬래그를 제거하는 과정에서 패들(120)이 배치되는 위치에 따라 패들(120)의 폭을 조절하게 되면 용탕에 떠있는 슬래그의 제거가 용이하게 된다. 예컨대 슬래그를 제거하는 과정에서 용탕의 탕면 형상에 따라 패들(120)의 폭을 축소, 확장 다시 축소하는 과정을 반복하여 수행함으로써 슬래그를 신속하게 제거할 수 있다.
여기에서는 본 발명에 따른 배재장치가 용탕에 떠있는 슬래그를 제거하는데 적용되는 것으로 설명하고 있으나, 용기, 저장장소 등에 수용되는 다양한 종류의 원료나, 원료 상부에 떠있는 이물질을 제거하는데 적용될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 암 110 : 브라켓
120 : 패들 130 : 와이어

Claims (7)

  1. 용탕에 부유하는 슬래그를 제거하는 장치로서,
    바 형태의 암;
    상기 암의 일단에 구비되며, 적어도 일측의 일부가 중첩되도록 배치되는 복수의 패들; 및
    상기 복수의 패들 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 복수의 패들 간의 중첩 정도를 조절하는 폭 조절 장치;를 포함하고,
    상기 암의 일단에 상기 복수의 패들을 연결하는 브라켓이 구비되며, 상기 브라켓에는 상기 브라켓을 상하방향으로 관통하는 관통구가 형성되고,
    상기 패들은 고정돌기와,
    상기 고정돌기 하부에 연결되며, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 플레이트 형상의 몸체와,
    상기 고정돌기와 상기 몸체를 연결하는 파지부를 포함하고,
    상기 파지부는 상기 관통구에 삽입되며,
    상기 파지부의 둘레는 상기 관통구의 둘레보다 작게 형성되는 배재장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체는 평평하거나 또는 곡면을 갖도록 형성되는 배재장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 폭 조절장치는
    상기 고정돌기에 연결되는 와이어와,
    상기 와이어의 길이를 조절하여 상기 패들의 일면과 상기 암이 이루는 각도를 제어하는 와인더를 포함하는 배재장치.
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