KR102146316B1

KR102146316B1 - 수직 소둔로 벽체 유지보수장치

Info

Publication number: KR102146316B1
Application number: KR1020180152948A
Authority: KR
Inventors: 박석달
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-08-20
Also published as: KR20200065969A

Abstract

수직 소둔로 벽체 유지보수장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치는 가열로 상부에 설치되며 케이블을 감거나 풀도록 하는 윈치장치와, 케이블과 연결되며 윈치장치에 의해 가열로 내에서 승강 이동할 수 있는 작업 플랫폼과, 윈치장치에 의해 풀리는 케이블을 가열로 내부로 방향 전환시키도록 케이블의 일부가 감겨 지지되는 가이드장치 및 작업 플랫폼에서 가열로 벽체를 향해 신장되어 벽체에 가압 지지됨에 따라 가열로 내에서 작업 플랫폼의 위치를 고정하는 위치고정장치를 포함한다.

Description

수직 소둔로 벽체 유지보수장치{APPARATUS FOR REPAIRING WALL OF VERTICAL ANNEALING FURNACE}

본 발명은 수직 소둔로 벽체 유지보수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직 소둔로의 가열로 벽체 검검 및 보수에 이용되는 유지보수장치에 관한 것이다.

일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 소둔을 행하는 것으로서, 강 표면의 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스의 기류 내에서 진행된다. 따라서, 광휘소둔 후에도 스트립을 그대로 냉각하면 스트립 표면의 광택은 상실되지 않고 처음 상태를 유지하게 된다. 이러한 광휘소둔은 열처리 중에 발생되는 산화와 광택도 저하를 방지하기 위하여 분위기 가스로 수소가스를 사용한다. 이 수소가스는 소둔로 내부에서 간접 가열될 시 미세한 백분을 발생시킨다.

등록특허공보 제10-1555101호에는 수직 소둔로가 개시된다. 개시된 수직 소둔로는 강판을 수직하게 이동시키면서 그 스트립의 열처리를 수행하기 위한 구조를 갖는다. 수평한 방향으로 이동하여 수직 소둔로쪽으로 진행하던 스트립은 인렛 실박스를 통과하면서 수직 상방으로 그 진행 방향이 바뀐다. 인렛 실박스는 가열로의 내부 기밀을 유지하도록 구성되어 있으며, 다수개의 인렛 실롯이 스트립의 상, 하면에 배치되어 스트립의 진입 시 인렛 실박스의 기밀을 유지하게 된다. 또한, 인렛 실박스에는 댄스롤이 구비되어 스트립이 가열로안으로 원활하게 진행할 수 있게 한다. 이러한 스트립은 인렛 실박스의 상부에 설치된 가열로와 그 가열로에 연속되게 구비된 냉각대 및 리턴턴트를 통과하면서 수직 상방으로 그 진행방향이 바뀐다. 가열로의 내부에는 여러 개의 버너가 설치되어 가열로가 구비된 부위가 가열대로서의 역할을 수행하도록 구성된다.

이러한 가열로의 벽체는 단열재로 구성되고, 주기적으로 단열재의 이상 유무를 확인하기 위해 작업자는 크레인에 의해 걸린 작업대에 작업자가 탄 상태에서 로 내부를 상하로 이동하며 점검을 수행하였다.

한국등록특허 제10-1555101호(2015.09.22 공고)

본 발명의 실시 예들은 가열로 벽체 검검 시 안전하고 신속한 점검을 수행하도록 보조할 수 있는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가열로 상부에 설치되며 케이블을 감거나 풀도록 하는 윈치장치와, 상기 케이블과 연결되며, 상기 윈치장치에 의해 상기 가열로 내에서 승강 이동할 수 있는 작업 플랫폼과, 상기 윈치장치에 의해 풀리는 상기 케이블을 상기 가열로 내부로 방향 전환시키도록 상기 케이블의 일부가 감겨 지지되는 가이드장치 및 상기 작업 플랫폼에서 상기 가열로 벽체를 향해 신장되어 상기 벽체에 가압 지지됨에 따라 상기 가열로 내에서 상기 작업 플랫폼의 위치를 고정하는 위치고정장치를 포함하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 윈치장치, 상기 가이드장치 및 상기 위치고정장치의 전반적 작동을 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.

또한 상기 가이드장치는 상기 케이블의 일부가 감기는 롤러와, 상기 롤러의 위치를 가변시키도록 상기 롤러가 회전 가능하게 지지되는 로드를 진퇴 이동시키는 가이드 실린더와, 상기 로드의 안정적 직선 이동을 위해 상기 로드와 연결된 안내봉이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드 케이싱을 포함한다.

또한 상기 위치고정장치는 상기 작업 플랫폼에 결합되며 상하로 나란히 배열되는 한 쌍의 플랫폼 실린더와, 상기 한 쌍의 플랫폼 실린더의 로드 단부에 결합되는 누름패드와, 상기 플랫폼 실린더가 신장되어 상기 누름패드가 상기 벽체에 접촉 후 압착될 때 상기 누름패드의 압착량을 감지하도록 상기 누름패드에 설치되는 패드센서를 포함한다.

또한 상기 컨트롤러는 상기 패드센서가 감지될 때 상기 플랫폼 실린더의 로드가 신장되는 것을 멈추도록 제어할 수 있다.

또한 상기 작업 플랫폼에는 상기 가열로 바닥에 대한 상기 작업 플랫폼의 위치를 감지하기 위한 위치감지센서가 설치될 수 있다.

또한 상기 안내봉의 단부에는 상기 케이블이 관통하여 통과하는 작동링을 갖는 리미트스위치가 구비되고, 상기 작업 플랫폼에는 상부로 이동 시 상기 작동링과 접촉되는 터치부재가 구비될 수 있다.

또한 상기 누름패드는 중앙 부분이 오목한 함몰면과, 상기 함몰면의 상하에 위치되는 가압면을 포함하고, 상기 패드센서는 상기 함몰면에서 돌출된 작동암을 갖는 리미트 스위치를 포함한다.

또한 상기 위치고정장치는 상기 벽체의 서로 다른 4지점을 가압 접촉하도록 상기 작업 플랫폼에서 90도 간격으로 4개소 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 수직 소둔로 벽체를 유지보수하는 경우 신속하고 안전하게 보수 및 점검 작업이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수직 소둔로의 가열로에 설치된 유지보수장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열로 상부에 설치된 유지보수장치의 윈치장치 및 가이드장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤러 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가열로 내부에 위치된 위치고정장치를 구비한 작업 플랫폼을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 위치고정장치 부분을 도시한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수직 소둔로의 가열로에 설치된 유지보수장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열로 상부에 설치된 유지보수장치의 윈치장치 및 가이드장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤러 부분을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가열로 내부에 위치된 위치고정장치를 구비한 작업 플랫폼을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 위치고정장치 부분을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 수직 소둔로 벽체 유지보수장치(10)는 수직 소둔로의 일부를 구성하는 가열로(1) 내부 벽체(2)를 작업자가 점검하거나 수리하는 유지보수 작업 시 안정적 작업이 가능하도록 하기 위한 장치이다. 이러한 수직 소둔로 벽체 유지보수장치(10)는 가열로(1) 상부에 위치되는 냉각대와 일부 리턴덕트(3)를 분리한 상태에서 설치될 수 있다.

수직 소둔로 벽체 유지보수장치(10)는 가열로(1)의 상부에 설치되는 윈치장치(20) 및 가이드장치(30)와, 윈치장치(20)에 의해 가열로(1) 내부에서 상하로 이동 가능한 작업 플랫폼(40)과, 가열로(1) 내부에서 작업 플랫폼(40)의 위치를 고정하기 위한 위치고정장치(50)와, 유지보수장치(10)의 전반적 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 윈치장치(20)는 가열로(1)의 상부에 설치되고, 작업 플랫폼(40)에 연결된 케이블(21)을 감거나 풀어 작업 플랫폼(40)을 가열로(1) 내부에서 승,하강시키는 역할을 한다.

윈치장치(20)는 가열로(1) 상부에 설치되는 윈치 프레임(22)에 회전할 수 있게 지지되는 드럼(23)에 감긴 케이블(21)과, 드럼(23)을 회전 구동하는 모터(24)를 포함한다.

모터(24)는 컨트롤러의 제어신호에 따라 양방향 회전할 수 있다. 여기서 컨트롤러는 유선 통신이나 무선 통신을 구현하는 통신모듈을 갖는 리모컨, 휴대용 단말기 등을 포함한다.

윈치 프레임(22)은 가열로(1) 상부 일측에 볼트 체결에 의해 결합될 수 있고, 윈치 프레임(22)의 양측으로 한 쌍의 가이드장치(30)가 결합될 수 있다.

가이드장치(30)는 작업 플랫폼(40)에 연결된 케이블(21)을 윈치장치(20)로 안내하는 롤러(31)와, 가열로(1)의 상부 개구에 위치된 롤러(31)의 위치를 가변시키는 가이드 실린더(32)와, 가이드 실린더(32)에 의해 이동하는 로드(33)의 안정적 직선 이동을 위해 로드(33)와 연결된 안내봉(34)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드 케이싱(35)을 포함한다.

가이드 실린더(32)는 윈치 프레임(22)의 양측에 각각 결합되는 전기식, 전자식, 유압식 실린더 중 하나를 포함하고, 컨트롤러의 제어신호에 따라 로드(33)를 전후로 이동시킨다.

롤러(31)는 가이드 실린더(32)의 구동에 의해 진퇴하는 로드(33)의 단부에 각각 회전할 수 있게 설치되고, 각 로드(33)의 단부에 설치된 롤러(31)는 롤러축(36)을 통해 서로 연결된다.

롤러(31)는 가열로(1)의 개구(1a) 근방에 위치되고, 작업 플랫폼(40)과 수직하게 연결된 케이블(21)을 윈치 프레임(22)에 설치된 드럼(23) 방향으로 수평되게 전환한다.

드럼(23)에서 감기거나 풀리는 케이블(21)은 롤러(31)에 의해 일부가 감겨 지지되어 가열로(1)의 내부를 향해 방향 전환이 이루어진다. 여기서, 케이블(21)은 와이어, 체인, 로프 등을 포함한다.

가이드 실린더(32)의 로드(33) 단부에 마련된 롤러(31)는 작업 플랫폼(40)을 지탱하는 케이블(21)의 장력을 감당하게 되므로 가이드 실린더(32)의 로드(33)는 휘어질 수 있다. 이를 방지하도록 가이드 실린더(32)의 로드(33)는 가이드 케이싱(35) 내에서 슬라이딩 이동할 수 있는 안내봉(34)과 연결되어 안정적 이동이 가능하게 된다.

가이드 실린더(32)와 가이드 케이싱(35)은 윈치 프레임(22)의 양측에서 각각 상하로 이웃하게 나란히 배치되고, 가이드 실린더(32)의 로드(33)와 안내봉(34)은 롤러(31) 근방에 위치된 연결부재(37)에 의해 상호 연결된다.

안내봉(34)의 단부에는 케이블(21)이 통과하여 지나는 작동링(61)을 갖는 리미트 스위치(60)가 설치된다. 리미트 스위치(60)는 윈치장치(20)의 모터(24)와 전기적으로 연결된다. 리미트 스위치(60)의 작동링(61)이 접촉되어 동작되면, 감지된 신호에 기초하여 윈치장치(20)의 모터(24) 구동은 정지된다.

작동링(61)은 작업 플랫폼(40)에 구비된 터치부재(62)에 의해 동작될 수 있다. 일 예로, 윈치장치(20)에 의해 케이블(21)이 감겨 작업 플랫폼(40)이 상부로 이동하는 동안 터치부재(62)가 작동링(61)을 가압 접촉하면 윈치장치(20)의 모터(24) 구동은 정지될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 작업 플랫폼(40)은 작업자의 작업공간을 위한 플로워(41)와, 플로워(41)의 둘레를 따라 연장 형성되며 상부로 소정간격 이격된 복수의 링프레임(42)과, 복수의 링프레임(42)을 연결하는 수직프레임(43)을 포함한다.

작업 플랫폼(40)은 전체 무게를 줄일 수 있도록 알루미늄과 같은 금속소재로 마련되거나, 엔지니어링 플라스틱 처럼 강성이 높은 복합수지소재로 마련될 수 있다.

작업 플랫폼(40)의 수직프레임(43) 상단에는 작업 플랫폼(40)이 상부로 이동 시 작동링(61)과 접촉되는 터치부재(62)가 설치될 수 있다.

작업 플랫폼(40)에는 가열로(1)의 바닥에 대한 작업 플랫폼(40)의 위치를 감지하기 위한 위치감지센서(70)가 설치된다.

위치감지센서(70)는 적외선 센서, 초음파 센서 중 어느 하나를 포함하고, 위치감지센서(70)에 의해 감지된 정보는 컨트롤러로 전송될 수 있다.

컨트롤러는 위치감지센서(70)에 의해 감지된 정보에 기초하여 작업 플랫폼(40)이 가열로(1)의 바닥(16)과 근접하게 위치된 것으로 판단되면 윈치장치(20)의 모터(24) 구동을 정지시킨다.

위치고정장치(50)는 가열로(1) 내부에서 작업 플랫폼(40)의 위치를 고정시키는 역할을 수행한다.

위치고정장치(50)는 작업 플랫폼(40)에서 가열로(1)의 벽체(2)를 향해 신장되어 벽체(2)에 가압 지지됨에 따라 가열로(1) 내부에서 작업 플랫폼(40)의 위치를 고정할 수 있다.

이러한 위치고정장치(50)는 작업 플랫폼(40)의 안정적 고정을 위해 가열로(1)의 벽체(2)에 대해 복수의 지점을 가압 접촉하도록 복수개 구비될 수 있다.

일 예로, 위치고정장치(50)는 작업 플랫폼(40)에서 90도 간격을 갖도록 4개소 배치되어, 가열로(1)의 벽체(2)에 대해 90도 간격의 서로 다른 4지점을 가압하도록 할 수 있다.

위치고정장치(50)는 각각 상하로 나란히 배열되는 한 쌍의 플랫폼 실린더(51)와, 한 쌍의 플랫폼 실린더(51)의 각 로드(52) 단부에 결합되는 누름패드(53)와, 누름패드(53)의 압착량을 감지하도록 누름패드(53)에 설치되는 패드센서(54)를 포함한다.

한 쌍의 플랫폼 실린더(51)는 컨트롤러와 전기적으로 연결되며, 컨트롤러의 제어신호에 따라 신축될 수 있다.

누름패드(53)는 상하로 나란히 위치된 한 쌍의 로드(52) 단부에 결합되는 패드플레이트(55)에 결합되고, 중앙 부분이 오목한 함몰면(53a)과, 함몰면(53a)의 상하에 위치되는 가압면(53b)을 구비한다.

패드센서(54)는 함몰면(53a)에서 돌출된 작동암(54a)을 갖는 리미트 스위치를 포함한다. 패드센서(54)는 컨트롤러와 전기적으로 연결되고, 컨트롤러는 패드센서(54)의 감지신호에 기초하여 한 쌍의 플랫폼 실린더(51)의 동작을 제어한다.

일 예로, 한 쌍의 플랫폼 실린더(51)의 로드(52)가 신장되어 누름패드(53)가 가열로(1)의 벽체(2)에 가압 접촉되는 경우 가압면(53b)이 압착되어 변형 후 작동암(54a)이 눌러지면 패드센서(54)의 리미트 스위치의 감지신호는 컨트롤러에 제공되고, 컨트롤러는 한 쌍의 플랫폼 실린더(51)의 동작을 멈추도록 제어할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 수직 소둔로 벽체 유지보수장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 가열로(1)의 벽체(2)를 유지보수하기 위하여 수직 소둔로의 냉각대와 리턴덕트(3)의 일부를 분리한 상태에서 가열로(1) 상부에 유지보수장치(10)를 설치한다.

이 경우, 가열로(1)의 상부에는 윈치 프레임(22)이 고정되고, 가열로(1)의 내부 상측에는 케이블(21)에 매달린 작업 플랫폼(40)이 위치된다.

그리고, 작업자는 컨트롤러를 이용하여 가이드 실린더(32)를 신축시킴에 의해 작업 플랫폼(40)이 가열로(1) 내부 중앙에 위치되도록 조절한다.

작업 플랫폼(40)이 가열로(1) 중앙에 위치된 상태인 경우 작업자는 컨트롤러를 조작하여 윈치장치(20)의 모터(24)를 작동시켜 작업 플랫폼(40)을 하강시킨다. 이 경우, 작업 플랫폼(40)이 가열로(1)의 바닥(16)에 근접한 경우에는 위치감지센서(70)에 의한 감지정보에 기초하여 윈치장치(20)의 모터(24)의 구동이 정지됨에 따라 안전성이 향상된다.

작업 플랫폼(40)이 벽체(2)의 유지보수 위치에 위치되면, 작업자는 컨트롤러를 이용하여 위치고정장치(50)를 동작시킨다.

위치고정장치(50)의 플랫폼 실린더(51)가 신장되는 경우, 누름패드(53)의 가압면(53b)은 벽체(2)에 가압 접촉되어 압착된다. 누름패드(53)의 가압면(53b)이 압착될 때 누름패드(53)의 함몰면(53a)에 위치된 작동암(54a)이 눌러지게 되면 플랫폼 실린더(51)의 신장은 정지되고, 누름패드(53)가 작업 플랫폼(40)을 위치 고정하게 된다.

가열로(1)의 벽체(2)에 대한 유지보수가 완료된 상태에서는 작업자는 컨트롤러를 이용하여 위치고정장치(50)의 클램핑을 해제하고, 윈치장치(20)의 모터(24)를 구동하여 작업 플랫폼(40)을 상부로 이동시킨다.

작업 플랫폼(40)이 상부로 이동할 때 작업 플랫폼(40)에 구비된 터치부재(62)가 작동링(61)을 터치하게 되면 윈치장치(20)의 모터(24)의 구동은 정지된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1: 가열로, 2: 벽체,
10: 유지보수장치, 20: 윈치장치,
21: 케이블, 30: 가이드장치,
31: 롤러, 32: 가이드 실린더,
34: 안내봉, 35: 가이드 케이싱,
40: 작업 플랫폼, 50: 위치고정장치,
51: 플랫폼 실린더, 53: 누름패드,
54: 패드센서, 60: 리미트 스위치,
61: 작동링, 62: 터치부재,
70: 위치감지센서.

Claims

가열로 상부에 설치되며 케이블을 감거나 풀도록 하는 윈치장치;
상기 케이블과 연결되며, 상기 윈치장치에 의해 상기 가열로 내에서 승강 이동할 수 있는 작업 플랫폼;
상기 윈치장치에 의해 풀리는 상기 케이블을 상기 가열로 내부로 방향 전환시키도록 상기 케이블의 일부가 감겨 지지되는 가이드장치; 및
상기 작업 플랫폼에서 상기 가열로 벽체를 향해 신장되어 상기 벽체에 가압 지지됨에 따라 상기 가열로 내에서 상기 작업 플랫폼의 위치를 고정하는 위치고정장치;를 포함하고,
상기 가이드장치의 안내봉 단부에는 상기 케이블이 관통하여 통과하는 작동링을 갖는 리미트스위치가 구비되고, 상기 작업 플랫폼에는 상부로 이동 시 상기 작동링과 접촉되는 터치부재가 구비되는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제1항에 있어서,
상기 윈치장치, 상기 가이드장치 및 상기 위치고정장치의 전반적 작동을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제2항에 있어서,
상기 가이드장치는 상기 케이블의 일부가 감기는 롤러와, 상기 롤러의 위치를 가변시키도록 상기 롤러가 회전 가능하게 지지되는 로드를 진퇴 이동시키는 가이드 실린더와, 상기 로드의 안정적 직선 이동을 위해 상기 로드와 연결된 안내봉이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드 케이싱을 포함하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제2항에 있어서,
상기 위치고정장치는 상기 작업 플랫폼에 결합되며 상하로 나란히 배열되는 한 쌍의 플랫폼 실린더와, 상기 한 쌍의 플랫폼 실린더의 로드 단부에 결합되는 누름패드와, 상기 플랫폼 실린더가 신장되어 상기 누름패드가 상기 벽체에 접촉 후 압착될 때 상기 누름패드의 압착량을 감지하도록 상기 누름패드에 설치되는 패드센서를 포함하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 패드센서가 감지될 때 상기 플랫폼 실린더의 로드가 신장되는 것을 멈추도록 제어하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제2항에 있어서,
상기 작업 플랫폼에는 상기 가열로 바닥에 대한 상기 작업 플랫폼의 위치를 감지하기 위한 위치감지센서가 설치되는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
삭제
제4항에 있어서,
상기 누름패드는 중앙 부분이 오목한 함몰면과, 상기 함몰면의 상하에 위치되는 가압면을 포함하고,
상기 패드센서는 상기 함몰면에서 돌출된 작동암을 갖는 리미트 스위치를 포함하는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.
제4항에 있어서,
상기 위치고정장치는 상기 벽체의 서로 다른 4지점을 가압 접촉하도록 상기 작업 플랫폼에서 90도 간격으로 4개소 마련되는 수직 소둔로 벽체 유지보수장치.