KR19980011933U - 합금철 투입설비의 분진제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용강의 합금철 투입설비를 진공의 상태로 유지하여 진공조로 투입되는 합금철이 진공상태에 있도록 하기 위한 실링탱크의 내부에서 미세한 분진이 계속적으로 누적되는 것을 방지하도록 된 합금철 투입설비의 분진제거장치에 관한 것으로, 회전날개(112)가 상기 합금철 투입배관(140)을 통하여 하부로 낙하하는 합금철의 낙하력에 의하여 회전할 수 있도록 설치되고, 상기 회전날개(112)의 회전력은 실링탱크(142)의 외표면으로 부터 이탈시키는 캠(133)과, 실링탱크(142)의 내측 하부에 설치되고 외측으로 나사산을 형성하며 합금철 투입배관(140)과 연결된 나사축(104)에 전달되도록 함을 특징으로 한다.

Description

합금철 투입설비의 분진제거장치

본 고안은 용강의 합금철 투입하기 위한 투입호퍼의 내표면에 분진이 고착되는 것을 방지하도록 된 합금철 투입설비의 분진제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 탈가스 공정은 액체 상태인 용강이 고체 상태의 슬라스가 되기 전의 제강공정중의 마지막 단계로서, 그 탈가스 공정이 원할하게 이루어지지 않게 되면 제품의 품질을 결정짓게 되는 결정적인 역할을 수행하게 되는 것이고, 합금철 투입작업도 또한 같다.

제강의 탈가스 공정중 용강의 성분을 조정하기 위하여 합금철을 투입하는 합금철설비는 도 1에 도시한 바와 같이 일반적인 A계의 합금철을 저장하고 있는 저장호퍼(1)와, 특수한 강종을 위한 특수한 성분의 B계의 합금철을 저장하고 있는 저장호퍼(1')를 가지며, 이들 각각의 저장호퍼(1)(1')는 전기적인 작용으로 합금철을 하부로 낙하시키도록 된 피더(Feeder)(2)를 매개로 평량호퍼(3)와 연결되고, 상기 저장호퍼(1)측 평량호퍼(3)의 각각은 로터리밸브(Rotary Valve)(4)를 매개로 A계 합금철 투입배관(8)을 통하여 진공탱크(14)와 연결되며, 상기 저장호퍼(1')측 평량호퍼(3)의 각각은 로터리밸브(4)를 매개로 임시탱크(5)와 투입호퍼(12)를 통하여 진공탱크(14)로 연결되는 것이다.

한편, 용강의 탈가스 처리공정에서는 고압의 증기(Steam)과 응축수의 반응에 의한 체적감소의 원리를 이용하여 진공탱크(14)를 진공상태로 유지하고, 이에 따라서 도2에 도시한 바와 같이 진공탱크(14) 하부에 설치된 흡입관(31)으로 수강 래들(28)내의 용강(30)을 흡입하여 배출관(32)으로 배출하며, 불활성 가스배관(16)으로 부터 질소나 아르곤 가스를 취입시켜 용강을 진공탱크 내에서 환류시키는 등의 일련을 작업을 통하여 용강 내에 들어 있는 가스를 제거한다.

이때 상기 진공탱크(14)는 고도의 진공상태를 유지하면서 용강의 탈가스 처리작업이 이루어지도록 하여야 하는 관계로 합금철을 투입하는 작업시에도 합금철 투입설비가 대기압과 차단되도록 하기 위하여 임시탱크(5) 하단부와 투입호퍼(12)의 상단부에 각각 실링게이트(Sealing Gate)(10)(11)를 설치하고, 투입호퍼(12) 하부측에는 실링탱크(18)를 설치함으로서, 합금철이 B계 합금철 투입배관(9)을 통하여 진공탱크(14)로 투입될 때 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 고안은 상기 B계의 합금철 배관(9)에 설치되어 합금철을 진공탱크(14)에 투입하는 합금철 투입설비에 대한 것으로, 종래에 저장호퍼(1)의 물질이 평량 호퍼(3)를 거쳐 투입 호퍼(12)에 일시적으로 저장이 되었다가 투입배관(19)을 통하여 진공탱크(14) 내의 용강에 투입되는데 투입호퍼(12)측의 B계의 특수 합금철(m)은 입자가 미세하고, 저장호퍼(1)에서 평량호퍼(3) 및 투입호퍼(12)까지 이송되는 과정에서 합금철 상호간에 발생하는 마찰과 낙하시의 충돌에 의하여 다량의 먼지(Dust)성 분진(d)이 발생된다.

이러한 분진은 투입호퍼(12)의 하부측에 설치되어 전기적인 진동력에 의하여 합금철을 이동시키는 피더(6)를 통하여 합금철 투입배관(9)으로 배출되는 합금철과는 달리 실링 탱크(18)의 내측 하부에 계속적으로 누적된다.

이로 인하여 투입호퍼(12)와 진공탱크(14)를 연결하면서 진공상태로 쥬지하고 있도록 하기 위한 실링탱크(18)의 내부에는 분진(d)이 고착되어 피더(6)의 진동력을 계속적으로 감쇄시키는바, 이는 합금철의 이동을 방해하여 진공탱크(14)로의 합금철 투입이 정상적으로 이루어지지 않아 용강의 품질을 저하시키는 것이고, 이러한 분진(d)을 제거하기 위하여는 일측에 형성된 점검구(19)를 통하여 실링탱크(18)의 내부로 작업자가 직접 들어가게 되는데 이는 분진에 작업자가 노출되어 건강상의 문제점뿐만 아니라 그 작업성이 좋지 않아 육체적, 정신적인 피로도를 가중시키는 것은 물론, 실링탱크(18)의 외부로 배출되는 분진(d)에 의한 환경오염의 문제점도 있는 것이다.

미설명부호(17)은 진공탱크(14)에 증기를 공급하기 위한 증기배관, (20)은 증기탱크, (22)는 상기 증기배관(17)에 설치되는 가스냉각기, (24)는 상기 증기탱크(20와 증기배관(17)을 연결하기 위한 증기덕트이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 고안은 용강의 합금철 투입설비를 진공의 상태로 유지하여 진공탱크로 투입되는 합금철이 진공상태에 있도록 하기 위한 실링탱크의 내부에서 미세한 분진이 계속적으로 누적되어 합금철을 진동에 의하여 이송하도록 된 피더의 진동력을 감쇄시키는 현상을 방지함으로서, 합금철을 용강에 안정적으로 투입하여 그 용강의 품질을 안정시키고 설비의 안정적인 작동을 보장하여 용강의 생산성을 향상시키도록 된 합금철 투입설비의 분진제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 탈가스 설비를 개략적으로 도시한 구성도

도 2는 탈가스 설비의 요부인 합금철 투입설비와 진공조의 구성을 도시한 상세도

도 3은 본 고안에 따른 분진제거장치를 가지는 합금철 투입설비를 도시한 개략 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 저장호퍼3 : 평량호퍼

5 : 임시탱크12 : 투입호퍼

14 : 진공탱크101 : 분진배출통

104 : 나사축105,106 : 나사산

112 : 회전날개118 : 무게추

120 : 회전축133 : 캠

140 : 합금철 배출배관142 : 실링탱크

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 합금철 투입배관을 매개로 내부의 합금철을 하부측의 진공탱크에 공급하도록 된 실링탱크를 가지는 합금철 투입설비에 있어서, 회전날개가 상기 합금철 투입배관을 통하여 하부로 낙하하는 합금철의 낙하력에 의하여 회전할 수 있도록 설치되고, 상기 회전날개의 회전력은 실링탱크의 외표면에 자중에 의하여 접촉하도록 된 무게추를 그 실링탱크의 외표면으로 부터 이탈시키는 캠과, 실링탱크의 내측 하부에 설치되고 외측으로 나사산을 형성하며 합금철 투입배관과 연결된 나사축에 전달되도록 함을 특징으로 하는 합금철 투입설비의 분진제거장 치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 분진제거장치를 가지는 합금철 투입설비를 도시한 개략 구성도로서, 합금철(m)을 내부에 수용하는 투입호퍼(12)와, 이러한 투입호퍼(12)의 합금철(m)을 용강(30)에 투입하기 위한 연결배관인 합금철 투입배관(140) 및, 상기 투입배관(140)과 투입호퍼(12)를 밀폐된 상태로 연결하기 위한 적정한 정도의 내부공간을 마련하도록 된 실링탱크(142)를 가지는 것을 종래와 유사하다.

본 고안의 합금철 투입배관(140)은 실링탱크(142)의 하부 적정위치에서 낙하되는 합금철(m)의 낙하력에 의하여 회전하도록 회전날개(112)를 수평하게 설치하는바, 이를 위해 합금철 투입개관(140)의 일측에는 회전날개(112)를 수용할 수 있도록 사각형의 공간을 형성한 날개수용상자(141)를 일체로 고정하고, 그 날개수용상자(141)의 내측으로 회전날개(112)를 위치시키며, 이때 상기 회전날개(112)가 회전하는 회전공간이 합금철 투입배관(140)의 대략의 반정도를 차단하도록 하여 투입배관(140)을 따라 하부측으로 이동하는 합금철이 회전날개(112)의 회전중심선에 대하여 어느 일측에 있도록 한다.

상기 회전날개(112)의 회전축(120)은 베어링부재(109)를 매개로 날개수용상자(141)를 관통하여 외측으로 적정한 정도 돌출하고, 이러한 베어링부재(109)는 회전축(120)의 회전을 원할하게 함과 동시에 날개수용상자(141)의 내측과 외측을 밀폐할 수 있도록 하여야 한다.

상기 회전축(120)의 양단부에는 벨트(113a)(113b)에 연결되는 풀리(108a)(108b)를 각각 장착하여 고정한다.

상기 실링탱크(142)의 하단부에는 하부측으로 블록한 대략의 반원형의 공간을 형성하여 실링탱크(142)의 길이방향으로 위치하고 또한 그 길이가 상기 실링탱크(142)의 길이와 대략 동일하며 중앙부의 하부측이 합금철 투이배관(140)에 연결되도록 된 분진배출통(101)을 일체로 고정하는 바, 이러한 분진배출통(101)에는 합금철 투입배관(140)을 기준으로 하여 서로 다른 방향으로 나사산(105)(106)을 형성한 나사축(104)이 베어링부재(102)를 매개로 회전가능하도록 설치하고, 상기 나사축(104)의 일측은 분진배출통(101)의 외측으로 돌출하여 그 단부에 상기 벨트(113a)와 연결되는 풀리(107)를 형성함으로서, 회전날개(112)의 회전시 나사축(104)도 회전할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 실링탱크(142)의 외측 표면에는 그 표면에 충격을 가함으로서 내표면에 부착되는 분진을 털어내기 위한 무게추(118)가 장착되는 바, 이러한 무게추(118)의 상부로는 적정한 탄성계수를 가지는 코일스프링(131)의 일단부가 고정되고, 이 코일스프링(131)의 타단부는 무게추(118)에 연결된 단부의 위치보다 더 상부측에 있고 또한 실링탱크(142)의 중앙부측으로 더 가까이 위치하도록 하여 브라켓(132)을 매개로 실링탱크(142)에 고정되며, 상기 무게추(118)의 하부측으로는 캠(133)을 회전가능하도록 설치하여 그 무게추(118)를 실링탱크(142)로 부터 일정거리 떨어지도록 함으로서 상기 무게추(118)가 자중과 코일스프링(131)의 복원력에 의하여 그 실링탱크(142)측으로 복귀되면서 타격력에 의하여 실링탱크(142)를 타격할 수 있도록 하는바, 이러한 캠(133)은 그 회전반경내에 상기 무게추(118)의 하부측이 위치하도록 실링탱크(142)에 장착되고, 그 캠(133)의 회전축(153) 일단부에는 상기 벨트(113b)와 연결되는 풀리(134)를 형성하는 것이다, 물론, 상기 캠(133)의 형상은 무게추(118)가 코일스프링(131)과 브라켓(132)의 연결지점을 중심으로 하여 실링탱크(142)와 멀어지도록 형성하여야 하고, 캠(133)의 1회전마다 무게추(118)가 실링탱크(142)를 몇회정도 가격하는가는 설비의 특성 등을 고려하여 적정하게 설정한다.

이러한 구성으로 된 본 고안의 장치는 용강에 합금철을 공급하는 경우에 상당한 밀도를 가지는 합금철의 낙하력을 이용하여 자동으로 실링탱크(142)에 충격을 가함으로서 내표면에 부착된 분진을 하부측으로 떨어지게 하고 이렇게 하부측으로 떨어진 분진을 나사축에 의하여 합금철 투입배관(140)으로 이동시켜 제거하게 된다.

즉, 합금철이 진공탱크(16)를 통하여 용강으로 공급되도록 하는 통로를 제공하는 합금철 투입배관(140)의 내부로는 용강으로의 합금철 투입시 계속하여 합금철이 하부측으로 낙하하게 되고, 이렇게 하부측으로 낙하하는 합금철은 투입배관(140) 내부의 대략의 반정도에 걸쳐있게 되는 회전날개(112)에 회전력을 가하며, 따라서 회전날개(112)는 합금철 투입시 항상 회전되어진다. 그리고, 이러한 회전날개(112)의 회전력은 꽤 큰 밀도를 가지는 합금철의 낙하력에 의하여 얻어지는 것이므로 전정한 정도 이상으로 형성된다.

상기 회전날개(112)가 회전하면 그 회전날개(112)의 회전축(120) 양단부에 형성된 풀리(108a)(108b)도 회전하게 되어 그 폴리(108a)(108b)에 벨트(113a)(113b)를 매개로 연결된 나사축(104)의 풀리(107)와 캠(133)의 풀리(134)가 동시에 회전하게 된다.

따라서, 캠(133)의 회전은 무게추(118)를 작동시켜 그 무게추(118)가 실링탱크(142)에 충격을 가하도록 하며, 상기 실링탱크(142)의 내표면에 부착되어 있던 분진은 이러한 충격력에 의하여 떨어져 하부로 낙하하게 된다.

이렇게 낙하한 분진은 실링탱크(142)의 하부측에 형성된 분진배출통(101)에 모이게 되고, 상기 분진배출통(101)에는 풀리(107)의 회전에 의하여 회전하는 나사축(104)이 설치되어 있는바, 이 나사축(104)은 서로 다른 방향으로 된 나사산(105)을 가지므로 그 나사산(105)의 회전에 의하여 분진은 합금철 투입배관(140)을 통하여 용강으로 배출되게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 합금철 투입설비의 분진제거장치에 의하면, 투입호퍼에 저장되어 있다가 실링탱크와 합금철 투입배관 및 진공탱크를 통하여 용강으로 배출되는 합금철의 낙하력을 합금철 투입탱크의 일측에 설치되는 회전날개의 의하여 회전력으로 변환시키고, 이러한 회전날개의 회전력을 이용하여 무게추가 실링탱크에 충격을 가하도록 함으로서 실링탱크 내표면에 부착하는 분진을 하부로 제거하며, 이렇게 하부로 제거된 분진은 마찬가지로 상기 회전날개의 회전력에 의하여 회전하는 실링탱크 내측 하부의 나사축에 형성된 나사산에 의하여 합금철 투입배관을 통해 용강으로 공급되도록 함으로서, 합금철 투입설비에 분진이 고착되는 것을 방지하여 설비를 원할하게 작동시키고, 합금철이 용강에 항상 적정량 투입되게 하여 용강의 품질을 안정되게 하며, 분진의 제거를 위한 수작업이 불필요하여 인원의 성력화가 가능하게 하고, 또한 (합금철 성분인)분진이 용강에 모두 공급되도록 하여 원가절감 및 환경오염 방지의 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 합금철 투입배관을 매개로 내부의 합금철을 하부측의 진공탱크에 공급하도록 된 실링탱크를 가지는 합금철 투입설비에 있어서,

   회전날개(112)가 상기 합금철 투입배관(140)을 통하여 하부로 낙하하는 합금철의 낙하력에 의하여 회전할 수 있도록 설치되고, 상기 회전날개(112)의 회전력은 실링탱크(142)의 외표면에 자중에 의하여 접촉하도록 된 무게추(118)를 그 실링탱크(142)의 외표면으로 부터 이탈시키는 캠(133)과, 실링탱크(142)의 내측 하부에 설치되고 외측으로 나사산을 형성하며 합금철 투입배관(140)과 연결된 나사축(104)에 전달되도록 함을 특징으로 하는 합금철 투입설비의 분진제거장치.