KR101673546B1 - 도금포트의 상부 드로스 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어공급부; 상기 에어공급부에 연결되어 도금포트의 용탕면 위에 배치되며, 복수 개의 분사노즐을 포함하는 에어분사부를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하여, 고온의 환경에서도 열화 손상이나 구동 장애 없이 안정적으로 도금포트의 상부 드로스를 제거할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 연속용융아연도금공정에서 도금포트의 탕면에 부유 상태로 존재하는 드로스를 자동으로 제거하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관한 것이다.
강판은 잔류 응력을 제거되도록 연속하여 가열로에서 열처리되어 적당한 온도로 유지된 상태에서, 도금포트의 용융아연을 통과하여 도금된다. 강판은 도금포트에 마련된 싱크롤과 스테빌라이징 롤을 통과한 후, 도금포트의 상부에 배치되는 에어나이프를 지난다. 강판의 도금량은 에어나이프를 통해 수요가가 원하는 도금량으로 조절된다.
강판이 에어나이프를 통과할 때 에어나이프로부터 분사되는 고압가스와 강판 표면에 부착된 용융아연도금층의 산화작용에 의해서 아연날림뿐만 아니라, 도금포트의 탕면에 아연산화물인 상부 드로스가 생성된다. 이러한 상부드로스가 이송하는 강판의 표면에 부착될 경우, 드로스 찍힘과 같은 표면결함을 유발하게 되기 때문에 상부드로스를 효율적으로 제거하는 것이 대단히 중요하다.
대한민국 공개특허 제2014-0084778호(2014.07.07, 이하, 본 문헌 이라 한다)에서는 자동으로 상부 드로스를 제거하는 장치를 개시하고 있다.
본 문헌의 상부 드로스 제거장치는 도금포트의 프레임에 설치되어 자동으로 상부 드로스를 밀고 포집하는 방식으로 상부 드로스를 제거한다. 그러나 이러한 상부 드로스 제거장치는 스나우트와 에어 나이프 사이의 협소한 공간으로 인하여 상부 드로스 제거 작업에 한계가 있는 문제점이 있다.
또한, 마그네틱 휠을 이용하여 상부 드로스를 제거하는 방식이 제안되고 있다. 마그네틱 휠을 포함하는 상부 드로스 제거장치는 마그네틱 휠의 회전시 발생하는 자기력을 통해 도금포트의 용탕면에 떠있는 상부 드로스를 포집하거나 이동시키는 장치이다.
그러나 이러한 상부 드로스 제거장치는 모터 및 제어 모듈이 열화 손상으로 오작동 또는 파손될 위험이 큰 문제점이 있다. 상부 드로스 제거장치가 설치되는 도금포트의 용탕면 상부는 450°C 이상의 고온 환경이기 때문이다. 도금포트 내에 상부 드로스를 효과적으로 제거하지 못하면 강판과 싱크롤 사이에 드로스가 끼거나 강판 표면에 재응착되어 도금 표면의 결함을 발생시키게 된다.
이를 방지하기 위해, 모터 및 제어 모듈의 냉각장치가 별도로 필요하게 되는데, 도금포트 주변의 협소한 공간을 고려하면, 이는 매우 비효율적인 구성이며, 설비가 복잡해지는 문제점이 발생한다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도금 포트의 상부 드로스를 작업자의 손을 거치지 않고 자동으로 제거할 수 있는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
특히, 도금포트의 고온 환경에서도 열화 손상 및 구동 장애를 방지할 수 있는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 별도의 냉각장치 없이 냉각 구성을 구현할 수 있는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어공급부와, 상기 에어공급부에 연결되어 도금포트의 용탕면 위에 배치되며, 복수 개의 분사노즐을 포함하는 에어분사부를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 복수 개의 상기 분사노즐은 종횡으로 정렬 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 에어분사부는 상기 에어공급부와 연결되고 상기 분사노즐이 형성된 분사판을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 분사노즐은 이송노즐과 포집노즐을 포함하고, 상기 포집노즐은 상기 횡방향을 기준으로 상기 이송노즐 중 최외측에 배치된 상기 이송노즐의 외측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집노즐은 분사향으로 단면적이 증가할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송노즐은 분사구와 분사슬릿을 포함하고, 상기 분사슬릿의 단면적은 하나의 상기 분사구 보다 크게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 분사슬릿은 복수 개의 상기 분사구 중 상기 도금포트의 높이 방향을 기준으로 최하단에 위치한 상기 분사구의 아래에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집노즐의 단면적은 상기 분사구의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집노즐은 분사 향이 상기 횡방향을 기준으로 상기 분사판의 중심을 향하도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집노즐의 내측벽은 전방을 향하는 기준선을 기준으로 상기 분사판의 중심으로 기울어져 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 분사판은 내부에 설치되며 복수 개의 분할구가 형성된 분할판을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 에어분사부와 연결되어 상기 에어분사부를 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이동부는, 상기 도금포트 위에 배치되는 지지대와, 상기 지지대에 이동 가능하게 결합하는 이송대차 및 상기 이송대차에 설치되어 상기 지지대에 동력 전달 가능하게 결합되는 구동부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 분사판은 상기 이송대차에 틸팅 가능하게 결합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송대차는 슬롯이 형성되고, 상기 분사판은 상기 이송대차의 아래에 배치되며, 상기 분사판은 상부에 형성되어 상기 슬롯을 관통하는 레버를 포함하고, 상기 이송대차는, 상면에 배치되고 상기 레버에 연결되어 왕복 이동하는 틸팅구동부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 틸팅구동부는, 상기 이송대차의 상면에 상기 제2 방향으로 형성되는 레일 및 상기 레일에 슬라이드 가능하게 결합하며 상기 레버에 삽입되는 레버연결부가 형성된 틸팅각변경대차를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 구동부는 모터와 상기 모터의 회전축에 결합하는 랙기어와, 상기 모터를 내부에 포함하는 모터케이스와, 상기 모터케이스를 지지하는 모터지지대를 포함하고, 상기 지지대는 상기 제2 방향을 따라 형성되어 상기 랙거어와 맞물리는 랙바를 포함할 수 있다.
바람직하게는. 상기 모터지지대는 상기 틸팅각변경대차에 결합될 수 있다.
바람직하게는, 상기 모터케이스는 내부에 냉각공간을 형성하고 상기 냉각공간은 상기 에어공급부와 상기 분사판의 내부와 연통될 수 있다.
바람직하게는, 상기 레버는 내부에 형성되어 상기 모터케이스의 냉각공간 및 상기 분사판의 내부와 연통되는 에어유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 분사노즐을 통해 공급되는 고압의 에어를 통해 도금포트의 상부 드로스를 제거하도록 구성되어, 고온의 환경에서도 열화 손상이나 구동 장애 없이 안정적으로 도금포트의 상부 드로스를 제거할 수 있는 유리한 효과를 제공한다
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 분사노즐이 정렬 배치되어 고압의 에어를 균일하게 분사시키도록 구성함으로써, 상부 드로스를 효과적으로 포집 또는 이동시킬 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사판의 내부에 분할노즐이 형성된 분할판을 설치하여, 상부 드로스를 이동시키는 에어 유량과 상부 드로스를 포집하는 에어 유량을 분할시킴으로써, 에어의 효율적 사용을 극대화하는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사노즐을 이송노즐과 포집노즐을 별도로 형성시키고, 포집노즐의 에어 유량을 이송노즐의 에어 유량 보다 크게함과 동시에 포집노즐을 이송노즐의 외측에 배치함으로써, 상부 드로스를 보다 효과적으로 포집하고 이송시키는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 에어분사부의 분사판을 도시한 도면,
도 3은 분사판의 분해도,
도 4는 분사노즐을 도시한 도면,
도 5는 분사판의 내부에서 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 6은 분사판 하부의 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 7은 분사판의 전후방으로 토출되는 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 8은 이송노즐과 포집노즐에서 각각 토출된 에어의 흐름을 도시한 도면,
도 9는 분사판의 전면의 형상과 후면의 형상을 도시한 도면,
도 10은 상부드로스를 포집하고 이동시키는 상태를 도시한 도면,
도 11은 레버를 도시한 도면,
도 12는 이동부를 도시한 도면,
도 13은 이동전 에어가 공급되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면,
도 14는 에어 공급 후, 분사판이 틸팅되는 상태를 도시한 도면,
도 15는 틸팅 전 에어분사부의 상태를 도시한 도면,
도 16은 이동부가 전방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면, 도 17은 이동부가 후방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면,
도 18은 이동부의 이동이 계속되어 에어분사부가 이동되는 상태를 도시한 도면,
도 19를 참조하면, 이동부의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 20은 이동부의 실시예들을 비교한 도면이다.
도 2는 도 1에서 도시한 에어분사부의 분사판을 도시한 도면,
도 3은 분사판의 분해도,
도 4는 분사노즐을 도시한 도면,
도 5는 분사판의 내부에서 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 6은 분사판 하부의 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 7은 분사판의 전후방으로 토출되는 에어의 흐름을 나타낸 도면,
도 8은 이송노즐과 포집노즐에서 각각 토출된 에어의 흐름을 도시한 도면,
도 9는 분사판의 전면의 형상과 후면의 형상을 도시한 도면,
도 10은 상부드로스를 포집하고 이동시키는 상태를 도시한 도면,
도 11은 레버를 도시한 도면,
도 12는 이동부를 도시한 도면,
도 13은 이동전 에어가 공급되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면,
도 14는 에어 공급 후, 분사판이 틸팅되는 상태를 도시한 도면,
도 15는 틸팅 전 에어분사부의 상태를 도시한 도면,
도 16은 이동부가 전방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면, 도 17은 이동부가 후방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면,
도 18은 이동부의 이동이 계속되어 에어분사부가 이동되는 상태를 도시한 도면,
도 19를 참조하면, 이동부의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 20은 이동부의 실시예들을 비교한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면이다. 이러한, 도 1은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1을 참조하면, 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치는 에어공급부(100)와, 에어분사부(200)와, 이동부(300)를 포함할 수 있다.
이러한 도금포트의 상부 드로스 제거장치는 도금포트의 상부에 설치될 수 있다. 도금포트 주변은 460°C의 고열 환경으로, 작업자는 매우 위험한 작업 환경에 노출되어 있으며, 실제로 안전사고도 빈번하게 발생할 수 있는 상황이기 때문에 이러한 상부 드로스 제거장치를 통해 상부 드로스를 쉽게 제거할 수 있다.
에어공급부(100)는 에어분사부(200)에 상부 드로스 제거용 고압의 에어를 제공한다. 에어분사부(200)는 에어공급부(100)에서 공급된 에어를 도금포트의 용탕면으로 분사한다. 이동부(300)는 에어분사부(200)를 이동시켜 상부드로스의 포집 및 이동을 위한 에어의 분사 위치를 조절하게 된다.
도 2는 도 1에서 도시한 에어분사부의 분사판을 도시한 도면이고, 도 3은 분사판의 분해도이고, 도 4는 분사노즐을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 에어분사부(200)는 분사노즐(210)이 형성된 분사판(220)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 분사노즐(210)은 복수 개가 형성될 수 있다. 그리고, 복수 개의 분사노즐(210)은 횡방향으로 정렬 배치될 수 있다. 여기서, 횡방향이란, 도금포트의 폭 방향(y축 방향)과 대응될 수 있다. 또한, 복수 개의 분사노즐(210)은 종방향으로 정렬 배치될 수 있다 여기서, 종방향이란, 도금포트의 높이 방향(z축 방향)과 대응될 수 있다.
이렇게 복수 개의 분사노즐(210)이 도금포트의 폭 방향(y축 방향)과 높이 방향(z축 방향)으로 분포되어 있기 때문에 에어분사부(200)는 용탕면에 에어를 균일하게 분사하는 것이 가능하다.
특히, 분사노즐(210)은 이송노즐(211)과 포집노즐(212)을 포함할 수 있다.
이송노즐(211)은 상부 드로스를 이송시키기 위한 에어 흐름을 구현하는 것으로, 분사판(220)의 전면(221) 및 후면(222)에 걸쳐 형성될 수 있다. 구체적으로, 이송노즐(211)은 원형의 분사구(211a)와 장공형의 분사슬릿(211b)으로 구분될 수 있다. 원형의 분사구(211a)가 형성된 부분은 에어가 미세하게 토출되는 다공판 형태로 실시될 수 있다.
장공형의 분사슬릿(211b)은 분사판(220)의 전면(221)의 하부에 형성되어 용탕면 위에 떠있는 상부 드로스를 밀어내는 에어의 흐름을 유도할 수 있다. 에어의 토출 유량을 결정하는 분사슬릿(211b)의 단면적은 하나의 분사구(211a)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다.
포집노즐(212)은 이러한 복수 개의 이송노즐(211) 중 횡방향(도 4의 y축 방향)을 기준으로 최 외측에 배치된 이송노즐(211)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 포집노즐(212)은 분사판(220)의 전면(221) 및 후면(222)의 양 측에 형성될 수 있다. 그리고 포집노즐(212)은 종방향으로 길게 장공형 슬릿 형태로 실시될 수 있다.
때문에 분사판(220)의 전면(221)의 양 측 부근에서 이송노즐(211)의 에어 유량 보다 포집노즐(212)의 에어 유량이 상대적으로 매우 크게 유도된다.
도 3을 참조하면, 분사판(220)은 일정한 폭과 높이를 갖는 육면체 형태로 실시될 수 있다. 분사판(220)은 내부가 비어 있는 형태로 실시되며, 상부가 개방된 형태로 실시될 수 있다.
분사판(220)은 내부에 분할판(230)을 포함할 수 있다. 분사판(220)은 내부가 비어 있는 형태로 실시되며, 상부가 개방된 형태로 실시될 수 있다. 분할판(230)은 분사판(220)의 개방된 상부를 통해 분사판(220) 내부에 설치될 수 있다.
분할판(230) 또한, 내부가 비어 있는 형태로 실시될 수 있으며, 상부가 개방된 형태로 실시될 수 있다. 분할판(230)의 개방된 상부는 커버(232)에 의해 덮일 수 있다. 커버(232)에는 제1 에어유입구(233)가 형성될 수 있다. 그리고 분할판(230)에는 복수 개의 분할구(231)가 형성될 수 있다. 분할구(231) 또한, 도금포트의 폭 방향인 횡방향(도 4의 y축 방향)과 도금포트의 높이방향(도 4의 z축 방향)인 종방향으로 정렬 배치될 수 있다. 커버(232)의 에어유입구(233)로 유입된 에어는 분할구(231)를 통해 토출된다.
이러한 분할구(231)는 공급된 에어를 이송노즐(211)에 균일하게 분배하고, 이송노즐(211) 방향으로 유도되는 에어와 포집노즐(212) 방향으로 유도되는 에어를 구분하여 공급 에어의 효과적인 사용을 유발한다.
도 3을 참조하면, 분사판(220)의 개방된 상부는 연결부(240)의 결합에 의해 덮인다. 연결부(240)는 분사판(220)의 상부와 이동부(300)를 틸팅 가능하게 연결하는 역할을 한다.
연결부(240)에는 분사판(220)의 내부와 연통하는 제2 에어유입구(241)가 형성될 수 있다. 연결부(240)의 상부에는 레버(250)가 결합될 수 있다. 한편 연결부(240)의 상부의 양 측면에는 틸팅고리(242)가 형성될 수 있다. 틸팅고리(242)는 분사판(220)과 이동부(300)를 연결시키는 역할을 한다.
도 5는 분사판의 내부에서 에어의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 분사판(220) 내부로 유입된 에어는 크게 3개의 흐름을 형성할 수 있다.
첫번째, 분사판(220)) 내부로 유입된 에어 중 일부는 제1 에어유입구(233)로 유입되어 분할판(230) 내부로 진입된다. 분할판(230) 내부로 진입된 에어(A1)는 분할구(231)를 통해 토출되어 분시판(220)의 이송노즐(도 4의 211)을 향하게 된다.
두번째, 분사판(220) 내부로 유입된 에어중 일부는 분할판(230)의 양 측 외벽과 분사판(220)의 양 측 내벽 사이로 유입되고, 이 곳으로 유입된 에어(A2)는 분사판(220)의 포집노즐(도 4의 212)을 향하게 된다.
도 6은 분사판 하부의 에어의 흐름을 나타낸 도면이다.
세번째, 도 5 및 도 6을 참조하면, 분할판(230)의 양 측 외벽과 분사판(220)의 양 측 내벽 사이로 유입된 에어 중 일부는 분할판(230)의 하측 외벽과 분사판(220)의 하측 내벽 사이로 유입된다. 이 곳으로 유입된 에어(A3)는 분사판(220)의 이송노즐(도 4의 211)의 분사슬릿(211b)을 향하게 된다.
도 7은 분사판의 전후방으로 토출되는 에어의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 분사판(220) 내부로 유입된 에어 중 분할판(230)로 유입된 에어(A1)는 분사판(220)의 전방과 후방으로 토출된다. 그리고 분사판(220) 내부로 유입된 에어 중 분할판(230)로 유입되지 않은 에어(A2)도 분사판(220)의 전방과 후방으로 토출된다.
도 8은 이송노즐과 포집노즐에서 각각 토출된 에어의 흐름을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도금포트의 폭방향에 해당하는 횡방향(도 4의 y축 방향)으로 분사판(220)에서 토출되는 에어의 유량에 차이가 있다.
분사판(220)의 횡방향을 기준으로 중심부에 위치한 이송노즐(도 4의 211)에서 분사된 에어(A1)는 상대적으로 넓은 면적으로 균일하게 토출되어 상부 드로스를 밀어내는 역할을 한다.
반면에, 분사판(220)의 횡방향을 기준으로 양 측부에 위치한 포집노즐(도 4의 212)에서 분사된 에어(A2)는 상대적으로 좁은 면적에서 많은 유량으로 토출되어 상부 드로스를 분사판(220)의 중심부로 포집시키는 역할을 하게 된다.
도 9는 분사판의 전면의 형상과 후면의 형상을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 분사판(220)의 전면(221)과 후면(222)은 분사판(220)의 양 측면의 에지 부분을 연결하는 기준선(H)을 기준할 때, 분사판(220)의 양 측면의 에지 부분에서 분사판(220)의 중앙부로 갈수록 기준선(H)에서 멀어지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 분사판(220)의 전면(221)과 후면(222)은 오목하게 곡면으로 형성될 수 있다.
이는, 분사판(220)의 횡방향(도 4의 y축 방향)을 기준으로 양 측부에 위치한 포집노즐(도 4의 212)에서 분사된 에어(A2)를 통해 상부 드로스를 분사판(220)의 중앙부로 효과적으로 포집하기 위함이다.
도 10은 상부드로스를 포집하고 이동시키는 상태를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 이송노즐(도 4의 212)에 토출된 에어(A1)는 도 10의 화살표 방향으로 상부 드로스(D)를 밀어 낸다. 그리고 분사판(220)의 양 측면에 위치한 포집노즐(도 4의 212)에 토출된 에어(A2)는 상부 드로스(D)를 분사판(220)의 중앙부로 밀어 내어 포집하게 된다.
포집노즐(도 10의 212)은 단면적은 에어가 분사되는 방향으로 갈수록 증가하도록 형성될 수 있다. 그리고 포집노즐(도 10의 212)은 에어의 분사 방향이 이송노즐(도 4의 212)이 위치한 분사판(220)의 중앙부를 향하도록 기울어져 형성될 수 있다.
예를 들어, 이동부(300)의 이동 방향으로 형성된 기준선을 도 10의 CL이라 할 때, 포집노즐(도 10의 212)의 내측벽(212a)이 도 10의 CL에 소정의 각(R)으로 기울어지도록 형성될 수 있다.
위와 같은 포집노즐(도 10의 212)의 구성은 에어(A2)의 분사방향을 분사판(220)의 중앙부 측으로 유도하여 상부 드로스(D)를 용이하게 포집하기 위함이다.
도 11은 레버를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 11을 참조하면, 레버(250)는 이동부(300)의 직선운동을 틸팅을 위한 에어분사부(200)의 회동운동으로 전환시키는 역할을 한다. 이러한 레버(250)는 분사판(220)의 연결부(240)의 결합될 수 있다. 레버(250)는 상부에 에어공급부(100)와 연결되어 에어가 유입되는 에어주입구(251)가 형성될 수 있다. 레버(250)의 내부에는 에어주입구(251)와 연통되는 에어유로(252)가 형성될 수 있다. 에어유로(252)는 레버(250)가 연결부(240)와 결합될 때, 연결부(240)의 내부 및 분사판(220)의 내부공간과 연통된다.
레버(250)는 장공형의 슬롯(253)을 포함할 수 있다. 슬롯(253)에는 이동부(300)의 레버연결핀(334a)이 삽입될 수 있다.
도 12는 이동부를 도시한 도면이고, 도 13은 이동전 에어가 공급되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 이동부(300)는 지지대(310)와, 이송대차(320)와, 구동부(330)를 포함할 수 있다.
지지대(310)는 도금포트의 폭 방향 또는 길이 방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 지지대(310)의 측면에는 랙바(311)가 설치될 수 있다. 그리고 지지대(310)의 측면 아래에는 이송레일(312)이 형성될 수 있다. 지지대(310)의 상면에는 케이블 트레이(313)가 형성될 수 있다.
이송대차(320)는 지지대(310)에 이동 가능하게 결합한다. 이송대차(320)는 판형으로 형성되어 한 측면이 이동부(300)의 이송레일(312)에 결합될 수 있다. 이에, 구동부(330)가 작동하면 이송대차(320)는 지지대(310)를 따라 이동하게 된다.
이송대차(320)에는 틸팅구동부(321)가 설치될 수 있다. 틸팅구동부(321)는 레일(321a)과, 틸팅각변경대차(321b)와, 스토퍼(321c)를 포함할 수 있다. 레일(321a)은 이송대차(320)의 상면에 지지대(310)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 틸팅각변경대차(321b)는 레일(321a)에 결합되어 직선 운동하게 된다. 레일(321a)의 양 끝단에는 스토퍼(321c)가 설치되어 틸팅각변경대차(321b)의 이동 변위를 제한한다.
이송대차(320)에는 지지대(310)의 길이 방향을 따라 슬롯(322)이 형성될 수 있다. 에어분사부(200)의 레버(250)는 이송대차(320)의 아래에서 슬롯(322)을 관통하여 이송대차(320) 위에 위치하게 된다. 슬롯(322)의 길이는 레버(250)의 회동 범위를 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.
이송대차(320)의 측면에는 틸팅축(323)이 마련될 수 있다. 이송대차(320)의 아래에는 에어분사부(200)가 틸팅 가능하게 결합되는데, 틸팅축(323)이 이송대차(320)와 에어분사부(200)를 틸팅 가능하게 연결시키는 역할을 한다.
구체적으로, 분사판(220)의 상부에 결합하는 연결부(240)에는 연결고리(도 2의 242)가 형성되고, 이 연결고리(242)와 틸팅축(323)이 회전 가능하게 연결함으로써, 분사판(220)과 이송대차(320)가 결합된다.
구동부(330)는 이송대차(320)에 구동력을 부여하고, 레버(250)와 연결되어 에어공급부(100)에서 공급되는 에어를 분사판(220)에 전달하는 역할을 한다.
이러한 구동부(330)는 모터(331)와, 랙기어(332)와, 모터케이스(333)와, 모터지지대(334)를 포함할 수 있다.
모터(331)의 회전축에는 랙기어(332)가 결합될 수 있다. 랙기어(332)는 지지대(310)에 형성된 랙바(311)에 맞물린다. 이러한 모터(331)는 모터케이스(333) 내부에 위치할 수 있다. 랙기어(332)는 모터케이스(333) 외부에 위치할 수 있다.
모터케이스(333)와 모터(331) 사이에는 모터(331)의 냉각을 위한 냉각공간이 마련될 수 있다. 모터케이스(333)에는 냉각공간과 연통하는 인렛(331a)과 아웃렛(331b)이 마련될 수 있다. 인렛(331a)은 에어공급부(100)와 연결되어 에어를 공급받는다. 아웃렛(331b)은 레버(250)의 에어주입구(251)와 연결된다.
에어공급부(100)에서 공급된 에어는 인렛(331a)을 거쳐 모터케이스(333) 내부로 유입된다. 모터케이스(333) 내부로 유입된 에어는 1차적으로 냉각공간에서 모터(331)를 냉각하는 냉매로 사용된다. 모터(331)와 열교환된 에어는 아웃렛(331b)을 통해 레버(250)를 걸쳐 분사판(220)에 공급된다. 분사판(220)에 공급된 에어는 2차적으로 상부 드로스(D)를 포집하고 이동시키는 작동유체로 사용된다.
이렇게 상부 드로스(D)를 포집하고 이동시키기 위한 에어를 분사판(220)에 도달하기 전에 모터(331)의 냉매로서 사용하기 때문에, 모터(331)를 냉각시키기 위한 별도의 냉각 장치를 마련할 필요가 없게 된다.
모터지지대(334)는 모터케이스(333)와 연결된다. 때문에 모터지지대(334)는 모터케이스(333)와 움직임을 함께 한다. 그리고 모터지지대(334)는 이송대차(320)에 마운팅된다. 그 결과, 모터(331)가 작동하여 랙기어(332)가 랙바(311)를 따라 이동하게 되면, 이에 연동하여 모터지지대(334)도 이동하고 아울러 틸팅각변경대차(321b)도 레일(321a)를 따라 이동한다.
한편, 모터지지대(334)에는 레버연결핀(334a)이 돌출 형성될 수 있다. 레버연결핀(334a)은 이송대차(320)의 슬롯(322)을 통해 돌출된 레버(250)의 슬롯(253)에 끼워진다.
따라서, 모터지지대(334)가 제2 방향으로 이동하면, 레버연결핀(334a)도 슬롯(253)을 따라 이동하고, 레버(250)가 회동하게 된다. 레버(250)가 회동하면, 분사판(220)이 틸팅된다.
도 13을 참조하면, 에어공급부(100)에 연결된 케이블(110)을 통해 에어분사부(300)에 에어가 공급되면, 포집을 위한 에어(A2)가 분사판(220)의 양 측면에서 분사되고, 이동을 위한 에어(A3)가 분사판(220)의 하부에 분사될 수 있다.
도 14는 에어 공급 후, 분사판이 틸팅되는 상태를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 모터(331)가 작동하면, 랙기어(332)가 랙바(311)를 따라 이동하게 되면서, 모터지지대(334)도 제2 방향으로 이동하고 아울러 틸팅각변경대차(321b)도 레일(321a)를 따라 이동한다. 틸팅각변경대차(321b)가 이동함에 따라 레버연결핀(334a)에 연결된 레버(250)가 회동하게 되고, 레버(250)의 회동에 연동하여 분사판(220)이 틸팅축(323)을 중심으로 틸팅하게 된다.
도 15는 틸팅 전 에어분사부의 상태를 도시한 도면이고, 도 16은 이동부가 전방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면이고, 도 17은 이동부가 후방으로 이동하여 에어분사부가 틸팅된 상태를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 모터(331)가 작동하지 않은 경우, 도금포트의 높이방향으로 형성된 기준선을 도 15의 CL이라 할 때, 분사판(220)의 분사방향은 도 15의 CL에 수직하게 형성된다.
도 16을 참조하면, 모터(331)가 작동하면, 모터지지대(334)가 전방으로 이동하고 아울러 틸팅각변경대차(321b)도 레일(321a)를 따라 이동한다. 틸팅각변경대차(321b)가 전방으로 이동함에 따라 레버연결핀(334a)에 연결된 레버(250)가 반 시계 방향으로 회동하게 되고, 레버(250)의 회동에 연동하여 분사판(220)이 틸팅축(323)을 중심으로 틸팅하게 된다.
이때, 분사판(220)의 분사방향은 도금포트의 높이방향으로 형성된 기준선을 도 16의 CL이라 할 때, 분사판(220)의 분사방향은 도 16의 CL에 소정의 각도(R1)만큼 기울어져 용탕면을 향하게 된다.
도 17을 참조하면, 반대로, 모터(331)가 작동하여 모터지지대(334)가 후방으로 이동하면, 틸팅각변경대차(321b)가 후방으로 이동함에 따라 레버연결핀(334a)에 연결된 레버(250)가 시계 방향으로 회동하게 되고, 레버(250)의 회동에 연동하여 분사판(220)이 틸팅축(323)을 중심으로 틸팅하게 된다.
이때, 분사판(220)의 분사방향은 도금포트의 높이방향으로 형성된 기준선을 도 17의 CL이라 할 때, 분사판(220)의 분사방향은 도 17의 CL에 소정의 각도(R2)만큼 기울어져 용탕면을 향하게 된다.
도 18은 이동부의 이동이 계속되어 에어분사부가 이동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 분사판(220)이 틸팅된 이후, 레버의(250)의 이동이 멈춘 상태에서, 모터(331)가 작동하여 모터지지대(334)의 이동이 계속되면, 이송대차(320)가 지지대(310)의 이송레일(312)을 따라 이동함으로써, 분사판(220)이 이동하게 된다.
도 19를 참조하면, 이동부의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 20은 이동부의 실시예들을 비교한 도면이다.
도 20의 (a)에서 와 같이, 이송대차(320)에 형성된 슬롯(322)이 횡방향을 기준으로 지지대(310)와 레일(321a) 사이에 위치하지 않고, 도 19 및 도 20의 (b)에서 와 같이, 이송대차(320)에 형성된 슬롯(322)이 횡방향을 기준으로 지지대(310)와 레일(321a) 사이에 위치하지 않고, 레일(321a)을 기준으로 그 반대측에 형성될 수 있다. 그리고 틸팅각변경대차(321b)에 레버연결핀(334a)이 형성될 수 있다.
그리고 레버(250)는 횡방향을 기준으로 분사판(220)의 측면에 치우쳐 형성될 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에어공급부
200: 에어분사부
210: 분사노즐
211: 이송노즐
211a: 분사구
211b: 분사슬릿
212: 포집노즐
220: 분사판
230: 분할판
231: 분할구
232: 커버
233: 제1 에어유입구
240: 연결부
241: 제2 에어유입구
242: 틸팅고리
250: 레버
251: 에어주입구
252: 에어유로
300: 이동부
310: 지지대
311: 랙바
312: 이송레일
313: 케이블 트레이
320: 이송대차
321: 틸팅구동부
321a: 레일
321b: 틸팅각변경대차
321c: 스토퍼
322: 슬롯
323: 틸팅축
330: 구동부
331: 모터
332: 랙기어
333: 모터케이스
334: 모터지지대
200: 에어분사부
210: 분사노즐
211: 이송노즐
211a: 분사구
211b: 분사슬릿
212: 포집노즐
220: 분사판
230: 분할판
231: 분할구
232: 커버
233: 제1 에어유입구
240: 연결부
241: 제2 에어유입구
242: 틸팅고리
250: 레버
251: 에어주입구
252: 에어유로
300: 이동부
310: 지지대
311: 랙바
312: 이송레일
313: 케이블 트레이
320: 이송대차
321: 틸팅구동부
321a: 레일
321b: 틸팅각변경대차
321c: 스토퍼
322: 슬롯
323: 틸팅축
330: 구동부
331: 모터
332: 랙기어
333: 모터케이스
334: 모터지지대
Claims (20)
- 에어공급부;
상기 에어공급부에 연결되어 도금포트의 용탕면 위에 배치되며, 복수 개의 분사노즐을 포함하는 에어분사부를 포함하고, 복수 개의 상기 분사노즐은 종횡으로 정렬 배치되며,상기 에어분사부는 상기 에어공급부와 연결되고 상기 분사노즐이 형성된 분사판을 포함하고,
상기 분사노즐은 이송노즐과 포집노즐을 포함하고, 상기 포집노즐은 횡방향을 기준으로 상기 이송노즐 중 최외측에 배치된 상기 이송노즐의 외측에 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 포집노즐은 분사방향으로 단면적이 증가하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제1 항에 있어서,
상기 이송노즐은 분사구와 분사슬릿을 포함하고, 상기 분사슬릿의 단면적은 하나의 상기 분사구 보다 크게 형성되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제6 항에 있어서,
상기 분사슬릿은 복수 개의 상기 분사구 중 상기 도금포트의 높이 방향을 기준으로 최하단에 위치한 상기 분사구의 아래에 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제6 항에 있어서,
상기 포집노즐의 단면적은 상기 분사구의 단면적 보다 크게 형성되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제8 항에 있어서,
상기 포집노즐은 분사 방향이 횡방향을 기준으로 상기 분사판의 중심을 향하도록 형성되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제9 항에 있어서,
상기 포집노즐의 내측벽은 전방을 향하는 기준선을 기준으로 상기 분사판의 중심으로 기울어져 형성되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제1 항에 있어서,
상기 분사판은 내부에 설치되며 복수 개의 분할구가 형성된 분할판을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 에어공급부;
상기 에어공급부에 연결되어 도금포트의 용탕면 위에 배치되며, 복수 개의 분사노즐을 포함하는 에어분사부를 포함하고, 복수 개의 상기 분사노즐은 종횡으로 정렬 배치되며,상기 에어분사부는 상기 에어공급부와 연결되고 상기 분사노즐이 형성된 분사판을 포함하고, 상기 분사판은 내부에 설치되며 복수 개의 분할구가 형성된 분할판을 포함하고,
상기 에어분사부와 연결되어 상기 에어분사부를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제12 항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 도금포트 위에 배치되는 지지대;
상기 지지대에 이동 가능하게 결합하는 이송대차;및
상기 이송대차에 설치되어 상기 지지대에 동력 전달 가능하게 결합되는 구동부
를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제13 항에 있어서,
상기 분사판은 상기 이송대차에 틸팅 가능하게 결합하는 도금포트의 상부드로스 제거장치. - 제14 항에 있어서,
상기 이송대차는 슬롯이 형성되고, 상기 분사판은 상기 이송대차의 아래에 배치되며,
상기 분사판은 상부에 형성되어 상기 슬롯을 관통하는 레버를 포함하고,
상기 이송대차는, 상면에 배치되고 상기 레버에 연결되어 왕복 이동하는 틸팅구동부를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제15 항에 있어서,
상기 틸팅구동부는,
상기 이송대차의 상면에 제2 방향으로 형성되는 레일 및
상기 레일에 슬라이드 가능하게 결합하며 상기 레버에 삽입되는 레버연결부가 형성된 틸팅각변경대차
를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제16 항에 있어서,
상기 구동부는 모터와 상기 모터의 회전축에 결합하는 랙기어와, 상기 모터를 내부에 포함하는 모터케이스와, 상기 모터케이스를 지지하는 모터지지대를 포함하고,
상기 지지대는 상기 제2 방향을 따라 형성되어 상기 랙기어와 맞물리는 랙바를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제17 항에 있어서,
상기 모터지지대는 상기 틸팅각변경대차에 결합되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제17 항에 있어서,
상기 모터케이스는 내부에 냉각공간을 형성하고 상기 냉각공간은 상기 에어공급부와 상기 분사판의 내부와 연통되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치. - 제19 항에 있어서,
상기 레버는 내부에 형성되어 상기 모터케이스의 냉각공간 및 상기 분사판의 내부와 연통되는 에어유로를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
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