KR102045380B1 - 개폐장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개폐장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 클린 하우스 내부에서 경동된 용기의 개구를 개폐하기 위한 개폐장치로서, 상기 용기의 전방에 배치되어 상기 클린 하우스를 개폐하기 위한 도어 내에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 용기의 개구를 개폐할 수 있는 덮개; 일측은 상기 덮개와 연결되고, 상기 덮개를 상기 용기와 상기 도어 사이에서 이동시키기 위한 구동부; 및 상기 구동부를 지지하도록 상기 도어에 구비되는 고정부;를 포함하고, 덮개를 효율적으로 보관할 수 있고, 용기의 개구를 용이하게 개폐할 수 있다.

Description

개폐장치 및 그 방법{Closing and opening apparatus and method thereof}
본 발명은 개폐장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 갖는 용기의 개구를 용이하게 개폐할 수 있는 개폐장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제강공정은 용선 예비처리 공정, 전로 정련공정, 2차 정련공정 및 연속주조 공정 순으로 진행되고, 상기 공정이 완료된 후에 최종적으로 원하는 강판을 얻을 수 있다.
그 중 전로 정련 공정은 전로의 노구를 통해 고철과 용선의 주원료를 장입하고, 랜스를 이용하여 산소를 불어넣어 용선 중 불순물인 인(P), 실리콘(Si) 등을 슬래그로 제거하여 용강을 제조할 수 있다. 그리고 제조된 용강은 전로의 출강구를 통해 출강될 수 있다.
이와 같이 전로 정련 공정이 완료되면, 전로를 경동 시킨 후 덮개를 이용하여 전로의 노구를 폐쇄할 수 있다. 이와 같이 전로의 노구를 폐쇄하는 이유는 노체의 온도 저하를 억제하고, 노체에서 분진 등과 같은 오염 물질이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 덮개는 데크(deck) 등과 같은 구조체에 연결되어 별도의 장소에 보관되어 있다가, 노구를 폐쇄해야 하는 경우 천장 크레인을 이용하여 전로로 이송될 수 있다.
그런데 전로의 노구를 폐쇄하기 위해서 덮개를 이송시키는데 비교적 많은 시간이 소요되기 때문에 노구를 신속하게 개방 및 폐쇄하기 어려워 작업의 효율성이 저하되는 문제점이 있다. 그리고 덮개를 보관하기 위한 공간을 따로 마련해야 하기 때문에 작업 공간을 효율적으로 이용할 수 없다.
또한, 작업자가 천장 크레인을 조작하여 덮개를 이동시켜 노구를 폐쇄하기 때문에 덮개를 이용하여 노구를 정확하게 폐쇄하지 못하는 경우, 노체의 온도 저하가 불가피하고, 노체 내부에서 분진이 유출되는 문제점이 있다. 그리고 천장 크레인을 이용하여 덮개를 이송하기 때문에 덮개나 덮개에 부착된 지금 등과 같은 부착물이 추락하여 안전사고가 발생할 수 있는 문제점도 있다.
KR 1998-0042968 U
본 발명은 용기의 개구를 개폐하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 개폐장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 용기의 덮개를 효율적으로 보관 및 관리할 수 있는 개폐장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 개폐장치는, 클린 하우스 내부에서 경동된 용기의 개구를 개폐하기 위한 개폐장치로서, 상기 용기의 전방에 배치되어 상기 클린 하우스를 개폐하기 위한 도어 내에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 용기의 개구를 개폐할 수 있는 덮개; 일측은 상기 덮개와 연결되고, 상기 덮개를 상기 용기와 상기 도어 사이에서 이동시키기 위한 구동부; 및 상기 구동부를 지지하도록 상기 도어에 구비되는 고정부;를 포함할 수 있다.
상기 덮개는 상기 용기와 마주보는 도어의 후면에 구비되고, 상기 고정부는 상기 도어의 전면에 구비될 수 있다.
상기 도어는, 상기 덮개의 일부를 수용할 수 있는 삽입홈과, 상기 고정부에 상기 구동부를 연결할 수 있도록, 상기 삽입홈 내에 상기 도어를 관통하는 삽입구가 형성될 수 있다.
상기 고정부는, 내부에 상기 구동부를 수용할 수 있도록 공간을 제공하는 중공형으로 형성되고, 상기 도어에 연결되는 후면이 개방되도록 형성될 수 있다.
상기 구동부는, 상기 덮개와 연결되는 구동축; 및 상기 고정부에 연결되고, 상기 구동축을 직선 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동기;를 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 고정부와 상기 덮개에 연결되고, 상기 덮개가 수평방향으로 이동하도록 상기 덮개의 이동 방향을 가이드하기 위한 링크부재를 더 포함할 수 있다.상기 덮개와 상기 개구 사이의 거리를 측정하거나, 상기 덮개에서 발생하는 진동을 측정하기 위한 검지부를 더 포함할 수 있다.
상기 도어는 한 쌍으로 구비되고, 상기 덮개는, 상기 개구의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 한 쌍의 도어 중 하나에 구비되는 제1덮개와, 상기 개구의 나머지를 커버할 수 있도록 한 쌍의 도어 중 나머지 하나에 구비되는 제2덮개를 포함할 수 있다.
상기 제1덮개와 상기 제2덮개는 상기 개구와 접촉 가능한 제1면과, 상기 개구의 외측을 감싸도록 상기 제1면에 연결되는 제2면을 포함할 수 있다.
상기 제1덮개와 상기 제2덮개는 적어도 일부를 중첩시킬 수 있는 단턱을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 개폐방법은, 클린 하우스 내부에 설치된 용기의 개구를 개폐하는 방법으로서, 개구가 상기 클린 하우스의 입구를 향하도록 용기를 경동시키는 과정; 상기 클린 하우스의 입구에 설치된 도어를 이동시켜 상기 클린 하우스의 입구를 폐쇄하는 과정; 상기 도어의 내부에 적어도 일부가 수용되어 있는 덮개를 상기 용기를 향해 이동시켜 개구를 폐쇄하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 개구를 폐쇄하는 과정은, 상기 덮개와 상기 개구 사이의 거리를 측정하는 과정을 포함하고, 측정 결과를 이용하여 상기 덮개의 이동 거리를 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 개구를 폐쇄하는 과정은, 상기 덮개에서 발생하는 진동을 측정하는 과정을 포함하고, 진동이 측정되면, 상기 덮개가 상기 개구에 접촉한 것으로 판단하고, 상기 덮개의 이동을 중단시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 개구를 폐쇄하는 과정 이후에, 상기 덮개를 상기 도어를 향해 이동시켜 개구를 개방하는 과정; 및 상기 도어를 이동시켜 상기 클린 하우스의 입구를 개방하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 개구를 개방하는 과정은, 상기 덮개의 적어도 일부를 상기 도어에 삽입하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 개구를 개방하는 과정 이후에, 상기 덮개의 적어도 일부를 상기 도어에 삽입한 상태로 상기 덮개를 보관하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 용기를 수용할 수 있는 공간에 설치된 도어에 용기의 개구를 개폐할 수 있는 덮개를 설치할 수 있다. 예컨대 클린 하우스에 설치되는 도어에 전로의 노구를 개폐할 수 있는 위한 덮개를 설치할 수 있다. 따라서 덮개를 별도로 이동시킬 필요가 없기 때문에 전로의 노구를 개폐하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 덮개의 보관장소와 클린 하우스 사이에서 덮개를 이동시키는 동안 덮개나 덮개에 부착된 부착물이 추락하는 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
그리고 노구를 자동으로 개폐할 수 있기 때문에 작업자의 업무 부담을 경감해질 수 있고, 노구를 보다 정확하게 폐쇄할 수 있어 전로의 온도를 효과적으로 유지시킬 수 있다.
특히, 도어 내에 삽입되어 보관할 수 있기 때문에 정련 공정 중 다른 설비와의 충돌을 방지할 수 있고, 전로 내에 수용되는 고온의 원료, 예컨대 용강에 의한 열충격에 의해 덮개를 이동시키기 위한 구동부가 손상 또는 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 덮개가 도어에 설치되어 있기 때문에 덮개를 보관하기 위한 장소를 마련할 필요가 없어 작업 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 클린 하우스 내에 설치된 전로와, 클린 하우스의 도어에 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 설치한 상태를 보여주는 정면도 및 측면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 보여주는 분해 사시도.
도 3은 덮개의 다양한 실시 예를 보여주는 도면.
도 4는 노구를 폐쇄하기 직전 또는 대기 상태일 때, 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치의 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 선A-A'에 따른 개폐장치의 단면도.
도 6은 노구를 폐쇄했을 때 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치의 작동 상태를 보여주는 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 선B-B'에 따른 개폐장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 이용하여 전로의 노구를 폐쇄하는 과정을 순차적으로 보여주는 정면도 및 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 개폐장치 및 그 방법은, 공간에 수용되는 용기의 개구를 개방 및 폐쇄하는데 적용될 수 있다. 이때, 용기가 수용되는 공간은 도어에 의해 개폐될 수 있으며, 용기는 공간 내에서 경동 가능하도록 설치될 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 개폐장치 및 그 방법을 전로 설비에 적용한 예에 대해서 설명한다. 이때, 용기는 전로를 포함할 수 있고, 공간은 클린 하우스를 포함할 수 있다.
도 1은 클린 하우스 내에 설치된 전로와, 클린 하우스의 도어에 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 설치한 상태를 보여주는 정면도 및 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 덮개의 다양한 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 4는 노구를 폐쇄하기 직전 또는 대기 상태일 때, 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치의 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 선A-A'에 따른 개폐장치의 단면도이다. 그리고 도 6은 노구를 폐쇄했을 때 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치의 작동 상태를 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 선B-B'에 따른 개폐장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전로(30)는 클린 하우스 내에 설치되고, 그 내부에서 인(P), 탄소(C) 등의 불순물을 목표로 하는 농도로 조절하는 정련 공정이 수행될 수 있다. 이와 같이 전로(30)를 이용한 정련 공정을 클린 하우스 내에서 수행하는 이유는 정련 공정 시 발생하는 분진, 배가스 등이 외부로 유출되는 것을 억제하고, 전로(30)에 수용된 물질이 외부로 튀어나가는 것을 방지하기 위함이다.
전로(30)는 내부에 고철, 용선, 첨가제 등의 원료를 수용할 수 있는 공간이 형성되고, 상부에는 원료를 투입할 수 있는 노구(32)가 형성될 수 있다. 그리고 전로(30)의 상부 일측에는 정련이 완료된 용강을 출강하기 위한 출강구(34)가 형성될 수 있다. 또한, 전로(30)의 외주면에는 클린 하우스 내에서 전로(30)를 경동 가능하도록 지지하기 위한 트러니언(36)이 구비될 수 있다.
클린 하우스는 도 1에 도시되지 않았으나, 전로(30) 조업을 실시하는 해당 기술 분야에서 일반적으로 적용되는 설비이다. 따라서, 이에 대한 설명을 간략히 한다.
클린 하우스는 전로(30)를 수용할 수 있는 공간을 제공한다. 전로(30)는 클린 하우스 내부에 경동 가능하도록 구비되며, 전로(30)의 상부에는 배가스를 회수하기 위한 배가스 회수 설비(미도시), 정련 공정 시 전로(30)에 첨가제 등의 원료를 투입하기 위한 원료 투입 설비(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고 전로(30)의 하부에는 전로(30)에서 출강되는 용강을 수강하기 위한 수강대차설비(미도시)가 구비될 수 있다.
그리고 클린 하우스의 입구, 예컨대 전로(30)의 전방에는 클린 하우스 내부를 개폐하기 위한 도어(20)가 구비될 수 있다. 도어(20)는 한 쌍, 예컨대 제1도어(20a)와 제2도어(20b)로 구비되고, 하부에는 휠(12)이 구비되어 전로(30)의 전방에 설치된 레일(10)을 따라 서로 반대 방향으로 이동하여 클린 하우스의 입구를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 이때, 도어(20)에는 정련 공정 시 발생하는 분진을 집진하기 위한 집진 설비(미도시)가 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치(100)는, 클린 하우스의 도어(20)에 설치되어, 전로(30)의 노구를 개방 및 폐쇄할 수 있다. 이와 같이 개폐장치(100)를 클린 하우스에 설치하면, 덮개(110)를 보관하기 위한 별도의 보관 장소를 마련할 필요가 없고, 덮개를 이송하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 덮개(110)를 정해진 경로를 따라 이동시킬 수 있도록 도어(20)에 설치하기 때문에 덮개(110)를 이용하여 노구(32)를 정확하게 폐쇄시킬 수 있어 노체, 즉 전로(30)의 내부 온도 저하를 효율적으로 억제할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치(100)는, 전로(30)의 전방에 배치되고, 클린 하우스를 개방 또는 폐쇄하기 위한 도어(20)에 구비되는 덮개(110)와, 일측은 덮개(110)와 연결되고 덮개(110)를 전로(30)와 도어(20) 사이에서 이동시키기 위한 구동부(130) 및 구동부(130)를 지지하도록 도어(20)에 구비되는 고정부(120)를 포함할 수 있다.
덮개(110)는 전로(30)와 마주보는 도어(20)의 후면에 설치될 수 있다. 덮개(110)는 노구(32)의 적어도 일부 영역, 예컨대 반을 커버할 수 있는 제1덮개(110a)와, 노구(32)의 나머지 영역을 커버할 수 있는 제2덮개(110b)를 포함할 수 있다.
제1덮개(110a)는 한 쌍의 도어(20) 중 하나, 예컨대 제1도어(20a)에 설치될 수 있고, 제2덮개(110b)는 한 쌍의 도어(20) 중 나머지 하나, 예컨대 제2도어(20b)에 설치될 수 있다. 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 클린 하우스의 입구를 폐쇄했을 때 서로 인접한 면이 서로 밀착될 수 있도록 도어에 각각 설치될 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 도어(20)에 안정적으로 설치될 수 있도록, 도어(20)의 후면에는 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)의 적어도 일부를 삽입할 수 있는 삽입홈(22)이 각각 형성될 수 있다. 그리고 삽입홈(22)에는 구동부(130)를 수용할 수 있도록 도어(20)를 관통하는 삽입구(24)가 형성될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 도어(20)와 전로(30) 사이에서 공간을 차지하지 않고 덮개(110)를 보관할 수 있다. 따라서 조업 시 클린 하우스의 입구를 폐쇄한 경우, 덮개(110)가 도어(20)와 전로(30) 사이로 돌출되어 전로(30) 경동 시 전로(30)와 충돌하거나, 정련 공정 시 전로(30)에서 유출 또는 비산되는 원료가 부착되는 것을 최소화할 수 있다.
도 3는 덮개의 다양한 실시 예를 보여주고 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, 덮개, 즉 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 반원 형상의 플레이트로 형성될 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)의 일측과, 제1덮개(110a)에 인접한 제2덮개(110b)의 일측은 서로 밀착될 수 있도록 직선 형태로 형성될 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 면적을 가지는 플레이트 형상, 예컨대 반원 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)의 일측과, 제1덮개(110a)에 인접한 제2덮개(110b)의 일측에는 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)가 중첩될 수 있도록 단턱(114a, 114b)이 각각 형성될 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)에 형성되는 단턱(114a)과 제2덮개(110b)에 형성되는 단턱(114b)은 클린 하우스의 입구를 폐쇄하기 위해 도어(20)를 이동시켰을 때 서로 겹쳐질 수 있는, 즉 중첩될 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 이용하여 노구(32)를 폐쇄하면, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)의 일부가 중첩될 수 있다. 이에 도 3의 (b)에 도시된 것처럼 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 결합시킨 경우, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)이 접촉하는 면이 덮개의 양쪽면에서 선C-C의 양쪽에 각각 형성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 전로(30) 내부의 열이 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)의 연결부위를 통해 유출되는 것을 억제 혹은 방지함으로써 전로(30) 내부의 온도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 3의 (c)를 참조하면, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 면적을 가지는 플레이트 형상, 예컨대 반원 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)의 일측과, 제1덮개(110a)에 인접한 제2덮개(110b)의 일측에는 서로 맞물려질 수 있는 요철구조(116)가 형성될 수 있다. 요철구조(116)는 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b) 간의 접촉 면적을 증가시켜 외부와 전로(30) 내부를 효과적으로 차단시킬 수 있어, 전로(30)의 온도 저하를 억제하는데 도움을 줄 수 있다.
도 3의 (d)를 참조하면, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 내부에 노구(32)의 적어도 일부가 삽입될 수 있도록 중공형으로 형성될 수 있다. 즉, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 노구(32)와 접촉 가능한 제1면(S1)과, 노구(32)의 외측을 감싸도록 제1면과 교차하는 방향으로 연장되는 제2면(S2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)가 마주보는 방향에는 제2면(S2)을 형성하지 않는다. 이와 같은 구성을 통해 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 노구(32)를 폐쇄하는 동시에 노구(32)의 외측을 감쌀 수 있기 때문에 전로(30) 내부의 열이 제1덮개(110a) 및 제2덮개(110b)와 노구(32) 사이에 형성되는 공간으로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.
고정부(120)는 도어(20)의 전면에 연결되어, 구동부(130)를 지지할 수 있다. 고정부(120)는 내부에 구동부(130)를 수용할 수 있는 공간을 제공하도록 중공형으로 형성될 수 있다. 그리고 도어(20)의 전면과 접촉하는 면은 도어(20)에 형성된 삽입구(24) 및 삽입홈(22)과 연통될 수 있도록 개방될 수 있다.
구동부(130)는 구동축(134)과, 구동축(134)을 직선 이동시킬 수 있는 동력을 제공하는 구동기(132)를 포함할 수 있다. 이때, 구동기(132)는 구동축(134)을 직선 이동시킬 수 있는 실린더를 포함할 수 있다. 구동축(134)의 일단은 제1고정부재(141)를 통해 고정부(120)에 연결되고, 구동축(134)의 타단은 구동기(132)에 연결될 수 있다. 그리고 구동기(132)의 일단은 구동축(134)에 연결되고, 구동기(132)의 타단은 제2고정부재(143)를 통해 덮개(110)에 연결될 수 있다. 이때, 제1고정부재(141)는 고정부(120) 내면에 설치되는 제1브라켓(141a)과, 구동축(134)의 일단을 제1브라켓(141a)에 회전 가능하도록 연결하기 위한 제1고정핀(141b)을 포함할 수 있다. 그리고 제2고정부재(143)는 도어(20)의 후면과 마주보는 덮개(110)의 전면에 설치되는 제2브라켓(143a)과, 구동기(132)의 타단을 제2브라켓(143a)에 회전 가능하도록 연결하기 위한 제2고정핀(143b)을 포함할 수 있다. 이때, 제2브라켓(143a)은 제1브라켓(141a)보다 하부에 설치될 수 있다. 구동축(134)과 구동기(132)는 일직선을 이루도록 연결될 수 있다. 그리고 구동축(134)과 구동기(132)는 덮개(110)의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이는 구동축(134)과 구동기(132)의 설치 공간을 줄이기 위함이다. 즉, 구동축(134)과 구동기(132)가 덮개(110)의 이동방향으로 배치되는 경우, 덮개(110)를 목표하는 거리로 이동시키기 위해서는 구동축(134)과 구동기(132)의 길이가 길어져 이들을 수용 및 고정하기 위한 고정부(120)의 부피가 증가하게 된다. 따라서 구동축(134)과 구동기(132)를 덮개(110)의 이동방향에 대해서 교차하는 방향, 즉 사선으로 배치하여 고정부(120)의 부피를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 구동축(134)과 구동기(132)는 덮개(110)의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치되면, 덮개(110)를 전로(30) 측으로 직선 이동, 즉 수평이동시킬 수 없다. 따라서 구동부(130)는 덮개(110)의 이동방향을 가이드하기 위한 링크부재(136)를 포함할 수 있다. 링크부재(136)는 관절구조로 연결된 복수의 링크, 예컨대 2개의 링크를 포함할 수 있다. 링크부재(136)의 일단은 구동축(134)의 일측에 제3고정부재(142)를 통해 고정부(120)에 회전 가능하도록 연결될 수 있고, 링크부재(136)의 타단은 링크부재(136)의 타단은 구동기(132)와 함께 제2고정핀(143b)을 통해 제2브라켓(143a)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 제3고정부재(142)는 제1브라켓(141a)의 일측에 구비되는 제3브라켓(142a)과, 링크부재(136)의 일단을 제3브라켓(142a)에 회전 가능하도록 연결할 수 있는 제3고정핀(142b)을 포함할 수 있다. 그리고 제3브라켓(142a)은 링크부재(136)의 타단이 연결되는 제2브라켓(143a)과 일직선 상에 배치될 수 있다.
이러한 구성을 통해 구동부(130)는 구동기(132)를 작동시켜 구동축(134)을 이동시키면, 구동축(134)의 이동방향에 따라 링크부재(136)를 구성하는 링크의 사잇각이 변하면서 링크부재(136)의 길이가 조절되어 도어(20)와 전로(30) 사이에서 덮개(110)를 이동시킬 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 노구(32)를 폐쇄하지 않은 상태로, 덮개(110)는 도어(20)에 형성된 삽입홈(22) 내에 삽입되어 있다. 이때, 구동축(134)은 구동기(132) 내부에 대부분 삽입되어 있고, 링크부재(136)는 길이가 짧아진 상태로 고정부(120) 내부에 수용되어 있다.
도 6과 도 7을 참조하면, 노구(32)를 폐쇄한 상태로, 덮개(110)는 도어(20)에 형성된 삽입홈(22)으로부터 빠져나와 있다. 이때, 구동축(134)은 구동기(132)의 작동에 의해 신장되는데, 구동축(134)의 일단이 고정부(120)에 고정되어 있기 때문에 구동기(132)가 고정부(120) 외부로 이동하게 된다. 이에 링크부재(136)를 구성하는 링크 사잇각 및 길이가 증가하게 되고, 링크부재(136)와 연결되어 있는 덮개(110)가 전로(30) 측으로 이동하게 된다.
한편, 여기에서는 덮개(110)가 2개로 분할된 것으로 설명하지만, 덮개(110)는 노구(32) 전체를 커버할 수 있도록 1개로 형성될 수도 있다.
이 경우, 덮개(110)는 한 쌍의 도어(20) 중 어느 하나에 설치될 수 있으며, 덮개(110)를 도어(20)와 전로(30) 사이에서 이동시키기 위한 구동부(130)의 구성이 변경될 수 있다. 즉, 덮개(110)는 한 쌍의 도어(20) 중 어느 하나에 설치되기 때문에, 클린 하우스의 입구를 폐쇄하였을 때 덮개(110)가 경동된 전로(30)의 노구(32)로부터 일측으로 편중된 위치에 배치될 수 있다. 따라서 노구(32)를 폐쇄시키거나 노구(32)를 개방시키기 위해서는 덮개(110)를 도어(20)와 전로(30) 사이에서 이동, 예컨대 전후진시키고, 수평이동시킬 수 있도록 구동부(130)의 구성을 변경할 수 있다.
또한, 전술한 실시 예에서는 구동부(130)를 구성하는 구동기(132)와 구동축(134)을 덮개(110)의 이동 방향에 대해서 교차하는 방향으로 설치하고, 링크부재(136)를 이용하여 덮개(110)이 이동 방향을 가이드하는 것으로 설명하였으나, 링크부재(136)를 사용하지 않고 구동기(132)와 구동축(134)만을 이용하여 덮개(110)를 이동시킬 수도 있다. 이 경우, 구동기(132)와 구동축(134)은 덮개(110)의 이동 방향을 따라 배치될 수 있고, 고정부(120)와 덮개(110)에 회전하지 않도록 고정 설치될 수 있다.
한편, 덮개(110)의 이동 거리는 구동기(132)를 제어함으로써 제어할 수 있다. 이 경우, 작업자가 클린 하우스 외부에서 구동기(132)를 직접 제어하기 때문에 덮개(110)와 노구(32)의 접촉 여부를 정확하게 파악할 수 없다. 이에 덮개(110)와 노구(32)의 접촉 여부를 검지할 수 있는 검지부(미도시)와, 검지부에서 측정된 결과를 이용하여 구동기(132)의 동작을 제어할 수 있는 제어부(미도시)를 추가로 구비하여 덮개(110)의 이동 거리를 효과적으로 조절할 수 있다.
예컨대 검지부로 노구(32)와 덮개(110) 사이의 거리를 측정할 수 있는 거리센서를 사용할 수 있다. 이 경우, 검지부는 도어(20)나 덮개(110)에 설치될 수 있다. 여기에서 검지부를 도어(20)에 설치하는 경우, 덮개(110)의 외측 또는 삽입홈(22)의 외측에 검지부를 설치하여 덮개(110)와 노구(32) 간의 거리를 측정할 수 있다. 그리고 검지부를 덮개(110)에 설치하는 경우, 노구(32)를 폐쇄했을 때 노구(32)와 접촉하지 않는 부분에 설치될 수 있다.
이 경우, 제어부는 검지부, 즉 거리센서에서 측정된 거리만큼 덮개(110)를 이동시키도록 구동기(132)의 동작을 제어할 수 있다.
검지부로 덮개(110)에서 발생하는 진동을 측정할 수 있는 진동센서를 사용할 수도 있다. 이 경우, 검지부는 덮개(110)에 설치되어 덮개(110)가 노구(32)에 접촉했을 때 발생하는 진동을 측정할 수 있다.
이 경우, 제어부는 검지부, 즉 진동센서에서 진동이 측정되면 덮개(110)가 노구(32)에 접촉한 것으로 판단하여 구동기(132)의 동작을 정지시킴으로써 덮개(110)의 이동을 중단시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 이용하여 전로의 노구를 개폐하는 방법에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 개폐장치를 이용하여 전로의 노구를 폐쇄하는 과정을 순차적으로 보여주는 정면도 및 측면도이다.
정련이 완료된 용강은 전로(30)의 출강구(34)를 통해 수강래들(미도시)로 출강될 수 있다. 출강이 완료되면, 전로(30)에 고철과 용선을 장입하고, 랜스를 통해 산소 함유 가스를 취입하면서 정련 공정을 수행할 수 있다.
그러나 조업 이상으로 정련 공정을 연속적으로 수행하지 못하는 경우, 대기 시간이 발생할 수 있다.
도 8의 (a)는 출강이 완료되어 후속 공정을 준비하는 상태를 보여주고 있으며, 클린 하우스의 입구는 개방되어 있고, 전로(30)는 직립되어 있을 수 있다. 이 상태에서 조업 이상이 발생하면, 덮개(110)로 노구(32)를 폐쇄하여 전로(30)의 내부 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
노구(32)를 폐쇄하기 위해서는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 전로(30)를 경동시킬 수 있다. 이때, 노구(32)가 클린 하우스의 입구 측을 향하도록 전로(30)를 90°경동시킬 수 있다.
전로(30)가 경동되면, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 도어(20)를 이동시켜 클린 하우스의 입구를 폐쇄할 수 있다. 그리고 개폐장치의 구동기(132)를 작동시켜 덮개(110)를 전로(30) 측으로 이동, 즉 수평이동시켜 덮개(110)를 노구(32)에 접촉시킴으로써 노구(32)를 폐쇄할 수 있다. 한 쌍의 도어(20)에 각각 설치된 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 동시에 이동시켜 노구(32)를 폐쇄할 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)의 형상에 따라 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)의 적어도 일부를 중첩시킨 상태에서 노구(32)를 폐쇄할 수도 있다.
또는, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 순차적으로 이동시켜 노구(32)를 폐쇄할 수도 있다. 특히, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)가 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 형상으로 형성된 경우에는, 먼저 제1덮개(110a)를 전로(30) 측으로 이동시킨 다음, 제2덮개(110b)를 전로(30) 측으로 이동시켜 노구(32)를 폐쇄할 수 있다. 이에 제1덮개(110a)의 일측과 제2덮개(110b)의 일측에 형성된 단턱(114a, 114b)이 서로 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 이용하여 노구(32)를 폐쇄할 때, 노구(32)검지부를 통해 덮개(110)에서 발생하는 진동이나, 덮개(110)와 노구(32) 간의 거리를 측정할 수도 있다.
그리고 검지부에서 측정된 결과를 이용하여 구동기(132)의 동작을 제어함으로써 노구(32)를 효과적으로 폐쇄시킬 수 있다.
예컨대 검지부로 거리센서를 사용하는 경우, 거리센서를 이용하여 측정된 거리만큼 덮개(110)를 이동시키도록 구동기(132)의 동작을 제어하여 노구(32)를 폐쇄할 수 있다.
그리고 검지부로 진동센서를 사용하는 경우, 진동센서에서 진동이 측정되면 덮개(110)가 노구(32)에 접촉하여 폐쇄된 것으로 판단하여 구동기(132)의 동작을 정지시킴으로써 덮개(110)의 이동을 중단시킬 수 있다.
이후, 조업 이상이 해결되면, 전로(30)의 노구(32)를 개방할 수 있다.
노구(32)를 개방하는 과정은 노구(32)를 폐쇄할 때와 반대 과정을 거쳐 수행할 수 있다. 즉, 구동기(132)를 작동시켜 덮개(110)를 도어(20) 측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 동시에 이동시켜 노구(32)를 개방하거나, 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)를 순차적으로 이동시켜 노구(32)를 개방할 수도 있다. 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)가 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 형상으로 형성된 경우에는, 먼저 제2덮개(110b)를 도어(20) 측으로 이동시킨 다음, 제1덮개(110a)를 도어(20) 측으로 이동시켜 노구(32)를 개방시킬 수 있다.
도어(20) 측으로 이동시킨 덮개(110), 제1덮개(110a)와 제2덮개(110b)는 각각 도어(20)에 형성된 삽입홈(22)에 삽입, 즉 수용될 수 있다. 덮개(110)는 도어(20)에 형성된 삽입홈(22)에 삽입된 상태로 다음 노구 폐쇄 공정이 수행될 때까지 보관될 수 있다. 이와 같이 덮개(110)를 도어(20)에 삽입시켜 보관하면, 정련 공정 중 다른 설비와의 충돌을 방지할 수 있고, 전로(30) 내에 수용되는 고온의 원료, 예컨대 용강에 의한 열충격에 의해 덮개(110)를 이동시키기 위한 구동부(130)가 손상 또는 열화되는 것을 방지할 수 있다.
이후, 노구(32)가 개방되면, 전로(30)를 직립시키고 클린 하우스의 입구를 개방하여 후속 정련 공정을 준비할 수 있다.
여기에서는 노구(32)를 폐쇄하거나 노구(32)를 개방할 때 도어(20)와 덮개(110)를 개별적으로 이동시키는 것으로 설명하였으나, 도어(20)와 덮개(110)를 동시에 이동시킬 수도 있다. 또한, 도어(20)를 이동시키는 과정에서 덮개(110)를 이동시키거나, 덮개(110)를 이동시키는 과정에서 도어(20)를 이동시킬 수도 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
20: 도어 30: 전로
32: 노구 100: 개폐장치
110: 덮개 120: 고정부
130: 구동부

Claims (16)

  1. 클린 하우스 내부에서 경동된 용기의 개구를 개폐하기 위한 개폐장치로서,
    상기 용기의 전방에 배치되어 상기 클린 하우스를 개폐하기 위한 도어 내에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 용기의 개구를 개폐할 수 있는 덮개;
    일측은 상기 덮개와 연결되고, 상기 덮개를 상기 용기와 상기 도어 사이에서 이동시키기 위한 구동부; 및
    상기 구동부를 지지하도록 상기 도어에 구비되는 고정부;
    를 포함하는 개폐장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 덮개는 상기 용기와 마주보는 도어의 후면에 구비되고,
    상기 고정부는 상기 도어의 전면에 구비되는 개폐장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 도어는,
    상기 덮개의 일부를 수용할 수 있는 삽입홈과,
    상기 고정부에 상기 구동부를 연결할 수 있도록, 상기 삽입홈 내에 상기 도어를 관통하는 삽입구가 형성되는 개폐장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 고정부는,
    내부에 상기 구동부를 수용할 수 있도록 공간을 제공하는 중공형으로 형성되고,
    상기 도어에 연결되는 후면이 개방되도록 형성되는 개폐장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 덮개와 연결되는 구동축; 및
    상기 고정부에 연결되고, 상기 구동축을 직선 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동기;를 포함하는 개폐장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 고정부와 상기 덮개에 연결되고, 상기 덮개가 수평방향으로 이동하도록 상기 덮개의 이동 방향을 가이드하기 위한 링크부재를 더 포함하는 개폐장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 덮개와 상기 개구 사이의 거리를 측정하거나, 상기 덮개에서 발생하는 진동을 측정하기 위한 검지부를 더 포함하는 개폐장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 도어는 한 쌍으로 구비되고,
    상기 덮개는,
    상기 개구의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 한 쌍의 도어 중 하나에 구비되는 제1덮개와,
    상기 개구의 나머지를 커버할 수 있도록 한 쌍의 도어 중 나머지 하나에 구비되는 제2덮개를 포함하는 개폐장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1덮개와 상기 제2덮개는 상기 개구와 접촉 가능한 제1면과, 상기 개구의 외측을 감싸도록 상기 제1면에 연결되는 제2면을 포함하는 개폐장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1덮개와 상기 제2덮개는 적어도 일부를 중첩시킬 수 있는 단턱을 포함하는 개폐장치.
  11. 클린 하우스 내부에 설치된 용기의 개구를 개폐하는 방법으로서,
    개구가 상기 클린 하우스의 입구를 향하도록 용기를 경동시키는 과정;
    상기 클린 하우스의 입구에 설치된 도어를 이동시켜 상기 클린 하우스의 입구를 폐쇄하는 과정;
    상기 도어의 내부에 적어도 일부가 수용되어 있는 덮개를 상기 용기를 향해 이동시켜 개구를 폐쇄하는 과정;을 포함하는 개폐방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 개구를 폐쇄하는 과정은,
    상기 덮개와 상기 개구 사이의 거리를 측정하는 과정을 포함하고,
    측정 결과를 이용하여 상기 덮개의 이동 거리를 제어하는 과정을 포함하는 개폐방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 개구를 폐쇄하는 과정은,
    상기 덮개에서 발생하는 진동을 측정하는 과정을 포함하고,
    진동이 측정되면, 상기 덮개가 상기 개구에 접촉한 것으로 판단하고, 상기 덮개의 이동을 중단시키는 과정을 포함하는 개폐방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 개구를 폐쇄하는 과정 이후에,
    상기 덮개를 상기 도어를 향해 이동시켜 개구를 개방하는 과정; 및
    상기 도어를 이동시켜 상기 클린 하우스의 입구를 개방하는 과정;을 포함하는 개폐방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 개구를 개방하는 과정은,
    상기 덮개의 적어도 일부를 상기 도어에 삽입하는 과정을 포함하는 개폐방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 개구를 개방하는 과정 이후에,
    상기 덮개의 적어도 일부를 상기 도어에 삽입한 상태로 상기 덮개를 보관하는 과정을 포함하는 개폐방법.
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KR102318508B1 (ko) * 2020-05-11 2021-10-28 주식회사 포스코 커버 장치 및 처리 방법

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