KR19990040069U - 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 서브랜스를 이용하여 노내의 용강온도와 성분을 측정할 때 서브랜스 본체에 결합되는 홀더(holder)의 교환을 용이하게 할 수 있게한 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치에 관한 것으로,

즉, 전로내의 용강 온도와 성분을 측정하는 서브랜스 본체의 노즐에 끼워 맞춤으로 결합이 가능하게 홀을 구비한 노즐부를 형성하고, 이 노즐부의 홈에 보상도선을 감아주면서 노즐부에 끼워지도록 홀더부를 형성하여된 결합장치를 구성함에 따라, 한사람의 작업자가 교환작업을 수행함과 아울러 결합작업을 용이하게 하여 서브랜스 본체와 홀더의 교환작업 시간을 단축하고 교환작업에 따른 작업자의 작업피로도를 감소시킴과 아울러 서브랜스 가동율을 향상시켜 전로의 취련작업시 온도와 성분 측정작업의 원활화로 용강 생산성을 향상시키게 된 것이다.

Description

전로용 서브랜스의 홀더 결합장치

본 고안은 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치, 보다 상세하게는 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 서브랜스를 이용하여 노내용강의 온도와 성분을 측정할 때 서브랜스 본체에 결합되는 홀더(holder)를 용이하게 교환할 수 있게한 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로작업에서 전로내의 온도와 성분을 측정하기 위한 일환으로 도 1 및 도 2a에서와 같이 전로(1)의 내부에 수직으로 삽입되는 서브랜스(sub-lance)장치가 사용되고 있다.

상기 서브랜스장치의 작동원리는 탐지기능을 갖는 프로브(2)가 저장된 카트리지(cartridge)로부터 하나의 프로브를 조정로보트(6)가 인출하여 서브랜스 본체(4)에 결합된 홀더(3)에 장착을 하고, 이에 장착된 프로브(2)는 그 내부에 구비된 플러그(13)를 상기 홀더의 헤드부(16)에 구비된 소켓(socket)에 접속하게 된 구조로 되어 있다.

그러므로 서브랜스 본체(4)가 전로(1)의 내부로 하강하여 노내의 용강(S)이 프로브(2)의 시료박스(11)에 의해 채취됨과 아울러 채취된 시료의 응고온도가 도선(12)으로 연결된 플러그(13)를 통해 입력되어 전로 노내의 성분과 온도가 측정되고, 측정된 신호는 홀더(3)의 전선(18)에 연결된 보상도선(5)을 통하여 전로의 운전실에 설치된 측정치 분석기(8)에 전달된 후 출력장치(9)를 통해 측정치가 표출되며, 이때 서브랜스 장치의 자동적인 동작은 PLC(7)에서 기능을 제공을 한다.

한편, 서브랜스 본체에 홀더를 결합하기 위한 종래의 기술은, 홀더(3)의 숫나사부(14)와 암나사부를 가진 본체노즐(4a)을 결합하여 사용하고 있으나, 이러한 나사식으로 결합되는 홀더장치에 관한 기술은 마모된 홀더(3)를 교환하는 작업에서 그 작업방법이 다를 뿐 홀더와 본체노즐(4a)과의 결합 방법측면에서는 동종업에서 관용된 기술과 동일한 방법으로 결합하였다(도 2b 및 도 2c참조).

구체적으로, 종래의 서브랜스 본체(4)와 홀더(3)의 결합은 암나사부를 갖춘 본체노즐(4a)에 숫나사부가 있는 홀더(3)를 나사결합하게 된 것이다.

예컨데, 상기 종래의 기술은 마모된 홀더를 교환하는 측면에서 서브랜스 본체(4)에 삽입된 보상도선(5)과 홀더의 전선을 연결하는 커넥터(15)를 분리하기 위하여 약 50미터 상부로부터 보상도선(5)을 아래로 내린후 서브랜스 본체(4) 내에 있는 커넥터(15)가 아래로 내려오면 이 커넥터(15)를 15a와 15b로 각각 분리되게 하여 서브랜스 홀더를 교환하는 작업형태를 취하였다.

또한 도 3a와 3b 및 3c에서와 같은 종래의 다른 기술은, 서브랜스 홀더가 2단으로 분리됨과 동시에 커넥터(15)가 분리관(17)의 중앙부에 위치되게 하여 2인 1조에 의한 서브랜스 홀더의 교환을 하지 않고 혼자서 분리관(17)을 조정하여 보상도선(5)과 홀더의 전선(18)이 연결된 커넥터(15)를 분리·결합함에 따라, 서브랜스 본체와 홀더를 교환하는 작업방법에 있어 상기 종래의 관용기술에 비해 작업인원을 절감하는 효율성이 있었다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술들은, 서브랜스 본체의 노즐과 홀더를 결합할 때 양자가 공히 나사식으로 결합하게 되어 있으므로, 전자의 종래기술은 홀더를 교환하는 작업을 할 때 적어도 2인 1조의 인력이 소요되는 비효율적인 단점이 있으며, 후자의 종래기술은 한사람의 작업자 단독으로 홀더를 교환할 수 있다는 장점이 있을뿐 나사식으로 결합을 하여야 한다는 면에서는 다음과 같은 동일한 문제점이 내재되었다.

즉, 서브랜스 본체의 노즐에 홀더를 나사식으로 체결하는 과정에서 억지 끼움이 발생될 경우 나사산의 마모로 인하여 사용되지 않는 홀더 또는 노즐을 폐기처분 하여야 하는 비경제적인 결함이 초래되었다.

또한 고온의 용강에 홀더가 접촉된 상태에서 시료를 채취 하였으므로 고열에 의해 홀더의 나사결합부에 변형이 유발되면서 융착현상이 발생되었고, 이러한 상태에서 홀더를 교환하기 위해 본체노즐로부터 분리시킬 경우 파이프렌치 및 지렛대 등 공구를 활용하여 나사식으로 결합된 부분을 해체하였으므로 교환작업의 공수가 증가됨은 물론 작업자의 작업피로도가 가중되었으며, 결국 본체노즐로부터 홀더가 제대로 분리되지 않게되어 용접으로 절단을 해야하는 경우가 빈번히 발생됨으로써 비교적 고가품인 홀더의 낭비와 함께 노즐의 운영측면에서도 지장이 초래되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 서브랜스 본체와 홀더의 결합 및 분리과정에서 발생되는 제반문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 서브랜스 본체의 노즐과 홀더의 결합 또는 교환작업을 최소의 인원으로 간편·용이하게 할 수 있는 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 전로내의 용강 온도와 성분을 측정하는 서브랜스 본체의 노즐에 끼워 맞춤으로 결합이 가능하게 홀을 구비한 노즐부를 형성하고, 이 노즐부의 홈에 보상도선을 감아주면서 노즐부에 끼워지도록 홀더부를 형성하여된 결합장치를 구성함에 따라, 한사람의 작업자가 교환작업을 수행함과 아울러 결합작업을 용이하게 하여 서브랜스 본체와 홀더의 교환작업 시간을 단축하고 교환작업에 따른 작업자의 피로도를 감소시킴과 아울러 서브랜스 가동율을 향상시켜 전로의 취련작업시 온도와 성분 측정작업의 원활화로 용강 생산성을 향상시킴을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 전로용 서브랜스의 장착상태를 나타낸 전체구성도,

도 2a, 2b 및 2c는 종래의 서브랜스 본체와 홀더 결합장치의 일예에 대한 각부를 나타낸 개략도,

도 3a, 3b 및 3c는 종래의 서브랜스 본체와 홀더 결합장치의 다른 예를 각각 나타낸 개략도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안의 실시예의 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치를 분리한사시도와 그 일부확대 단면도,

도 5a, 5b 및 5c는 본 고안의 결합장치의 결합과정을 순차적으로 나타낸 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 전로 2 : 프로브

4 : 서브랜스 본체 5 : 도선

20 : 노즐부 21 : 삽입홈

22 : 유도구 23 : 걸림홈

24 : 중공부 30 : 홀더부

31 : 연결부재 32 : 돌기

33 : 나선홈 34 : 통공

35 : 안내홈 40 : 케이블

이하, 본 고안의 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명을 한다.

도 4a 및 도 4b는 본 고안의 실시예의 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치를 분리한사시도와 그 일부확대 단면도로서, 전로(1)의 노내에 수직으로 장입하게 되는 서브랜스 본체(4)의 하부에 노즐부(20)가 형성되고, 이 노즐부(20)의 하단부에 그 삽입방향을 유도하게 적어도 하나의 유도구(22)를 구비한 삽입홈(21)이 형성되어 있다.

상기 삽입홈(21)이 형성된 노즐부(20)의 내측에는 삽입홈(21)의 내경에 비해 확대되게 소정구간에 걸림홈(23)이 형성되고, 이 걸림홈(23)의 상측에는 상향으로 연장되는 중공부(24)가 형성되어 있다.

상기 노즐부(20)에 결합되는 홀더부(30)의 상단에는 상기 삽입홈(21)과 그 유도구(22)에 대응하여 삽입되게 외주면 적정부위에 적어도 하나의 이상의 돌기(32)를 갖춘 연결부재(31)가 형성되어 있다.

상기 연결부재(31)는 홀더부(30)를 관통하여 그 중공부(24)에 삽입되게 원통형으로 형성되고, 이의 외주면에는 프로브(2)의 시료박스(11)에 의해 채취된 응고온도 신호를 보내는 케이블(40)이 감겨지는 나선홈(33)이 형성되어 있다.

상기 나선홈(33)의 일단에는 홀더부(30)로부터 유도되는 케이블(40)이 관통하는 통공(34)이 형성되고, 이 통공(34)에 상응하는 나선홈(33)의 상단부에는 그 외주면에 감겨진 케이블(40)을 상부의 노즐부(20)에 구비된 중공부(24)로 유도하는 안내홈(35)이 형성되어 있다.

도 5a, 5b 및 5c는 본 고안의 결합장치의 결합과정을 순차적으로 나타낸 구성도로서, 서브랜스 본체(4)의 하부에 구비된 노즐부(20)에 서브랜스의 홀더부(30)를 결합하기 전에 본체(4)를 관통하여 배선되는 보상도선(5)과 이에 커넥터(15)에 의해 연결되는 케이블(40)의 길이를 여유있게 한다.

한편, 홀더부(30)에 배선된 케이블(40)은 연결부재(31)의 나선홈(33)에 형성된 통공(34)을 관통하여 외측으로 노출되어 있으므로, 여유있게 노출된 케이블(40)을 상기 나선홈(33)을 따라 감아주게 된다.

그러므로, 상기 나선홈(33)의 외측에 케이블(40)과 커넥터(15)를 포함한 보상도선(5)의 일부가 감겨지게 되며, 이어서 홀더부(30)의 상단으로 형성된 연결부재(31)를 노즐부(20)의 하단부에 형성된 삽입홈(21)에 삽입되게 하되 이의 유도구(22)를 통해 연결부재(31)의 돌기(32)를 삽입되게 결합한 후 상기 노즐부(20)와 홀더부(30)를 약 90°내외 만큼 돌려주게 됨으로써 상기 돌기(32)가 삽입홈(21)의 내측에 형성된 걸림홈(23)에 걸리게 되면서 결합력을 제공하게 된다.

상기와 반대로 서브랜스 본체(4)의 노즐부(20)에서 홀더부(30)를 분리할 때에는, 상기 결합방법과 반대로 홀더부(30)를 돌려서 그 연결부재(31)에 부설되어 있는 돌기(32)를 삽입홈(21)의 유도구(22)로부터 이탈시켜 연결부재(31)를 삽입홈(21)으로부터 빼내게 되며, 이어서 연결부재(31)의 나선홈(33)에 감겨진 케이블(40)과 커넥터(15)를 포함한 도선(5)을 풀려지게 하여 커넥터를 분리시킨 후 새로운 홀더로 교체하게 되는 것이다.

이와 같은 본 고안의 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치는, 서브랜스 본체와 그 노즐을 분리 및 결합하는데 있어서 작업자의 작업피로도를 격감시킴과 아울러 교환작업에 따른 시간을 단축하게 되어 서브랜스 비가동 시간의 단축으로 가동율을 향상시킴에 따라 전로 취련작업의 안정성을 기할 수 있으며, 서브랜스 본체로부터 서브랜스 홀더를 분리하는 과정에서 교환작업에 투여되는 작업인력를 감소할 수 있는 경제적인 효과가 있다.

또한 서브랜스 본체로부터 서브랜스 홀더가 분리되지 않는 사례를 방지하게되어 소모자재의 무분별한 낭비가 방지됨과 아울러 제조원가를 절감할 수 있는 장점도 있다.

Claims (1)

1. 서브랜스 본체(4)의 하부에 형성되어 삽입방향을 유도하는 적어도 하나의 유도구(22)를 구비한 삽입홈(21)이 저면으로 구비되고 이 삽입홈(21)의 내측에 그 내경부에 비하여 확대되게 걸림홈(23)이 구비된 노즐부(20)와,

   상기 노즐부(20)에 결합되게 그 삽입홈(21)과 유도구(22)에 대응하여 외주면 적정부위에 적어도 하나의 이상의 돌기(32)를 갖춘 연결부재(31)가 상부에 형성된 홀더부(30)와,

   상기 연결부재(31)의 외주면에 형성되어 응고온도 신호를 보내는 케이블(40)과 커넥터(15)를 포함한 도선(5)의 일부분이 감겨지는 나선홈(33)과,

   상기 나선홈(33)의 일단에 형성되어 홀더부(30)로부터 유도되는 케이블(40)이 관통하는 통공(34)과,

   상기 통공(34)에 상응하는 나선홈(33)의 상단부에는 형성되어 그 외주면에 감겨진 케이블(40)을 상부의 노즐부(20)에 구비된 중공부(24)로 유도하는 안내홈(35)을 포함한 구성을 특징으로 하는 전로용 서브랜스의 홀더 결합장치.