KR20000012238U - 래들 카 내부로의 보온재 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 래들 카에 용선을 주입하는 경주통 상부에 설치되며, 다수의 개방부가 형성된 프레임에 설치된다. 본 고안은 프레임의 각 개방부 상에 설치되되 각 상부면, 하부면 및 하부 선단은 개방되어 있으며 내부에는 보온재를 수용하는 다수의 호퍼와, 프레임 상에 장착되며 작동 로드 선단에는 각 호퍼의 개방된 하부 선단에 각각 대응하는 슬라이드 게이트가 고정된 다수의 실린더와, 프레임 하부에 설치되며 정방향 및 역방향으로 작동가능한 구동부에 의하여 작동되는 컨베이어 벨트와, 프레임의 양단에 각각 설치되며 컨베이어 벨트 양단에 각각 대응하는 하항경사진 배출 플레이트와, 각 래들 카의 이송에 따라 보온재를 투입하기 위하여 각 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 이루어져 래들 카 내로의 용선 수선이 완료되면 제어부가 선택된 각 실린더를 작동시켜 대응 호퍼 내에 위치한 각 슬라이드 게이트의 후진에 의하여 호퍼 내에 수용된 보온재를 프레임의 개구를 통하여 컨베이어 벨트 상으로 떨어트리며, 컨베이어 벨트에 의하여 이송된 보온재는 배출 플레이트를 따라서 래들 카 내로 투입된다.

Description

래들 카 내부로의 보온재 투입장치

본 고안은 보온재 투입 장치에 관한 것으로서, 특히 호퍼 내에 적재된 보온재를 이송되어온 래들 카 내부로 자동 투입할 수 있는 보온재 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로 조업에서는, 철광석과 코크스를 고로 내에 장입시키고 열풍로 설비에서 공급된 고온의 열풍(약 1,200℃)을 각 송풍지관을 통하여 고로 내에 불어넣음으로서 고로 내부에서 환원 및 용해 작용에 의해 철광석이 용해되어 고로 내부에 용융물이 고이게 된다.

고로 내의 용융물은 출선구를 통하여 고로 외부로 배출되며, 이때 배출된 용융물은 대탕도의 스키머(skimmer)에 부위에서 그 비중차로 용선(비중 7.0)와 슬라그(slag; 비중 2.3)로 분리된다. 슬라그는 슬라그 런너(runner)를 따라 드라이 피트(dry pit)에서 괴재처리 되거나 수재 설비에서 수재화되어 지며, 스키머 하부에를 경유하여 지탕도(iron runner)를 따라 경주통에 고이게 된다. 경주통은 용선의 흐름을 변경해주는 설비로서, 경주통의 양측 하부에는 래들 카가 각각 위치하며, 경주통에 고인 용선은 어느 한 래들 카(torpedo laddle car)내로 유입된다. 래들 카에 적정량(약 280톤)의 용선이 수선되면 제어부는 경주통을 반대측 래들 카로 작동시켜 다른 래들 카로 용선을 배출한다.

상술한 과정이 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 래들 카에 보온재를 투입하는 일반적인 공정을 도시한 사시도로서, 상술한 경주통(1), 경주통(1) 하부 양측에 위치하는 2대의 래들 카(2, 3)를 도시하고 있다.

우천시 또는 슬라그의 과다 수선시, 용선내 실리콘 함유랑 상승시, 또는 래들 카(2 및 3)의 와구(2A 및 3A; 용선의 유입 및 유출이 이루어지는 상부 개구) 내면에 용선의 과다 부착으로 와구의 응고성이 높을 때 보온재(9; 保溫材; 주로 왕겨를 이용함)를 래들 카(2 및 3) 내부로 투입하게 된다.

즉, 래들 카(2 및 3)의 와구(2A 및 3A) 내면에 용선이 응고되어 있으면 이후 공정에서의 래들 카(2 및 3)로의 용선 수선시 래들 카(2 및 3)는 규정량의 용선을 받지 못하게 된다. 이를 방지하기 위하여 와구(2A 및 3A) 내면의 응고물을 제거하여야 하며, 이때 많은 양의 분진이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 래들 카 (2 및 3)내부로의 용선 주입후 보온재(9)인 왕겨를 래들 카(2 및 3) 내부로 투입하게 된다.

상술한 보온재 투입과정을 도 1에 도시하고 있다. 작업자는 경주통(1) 상부에 설치되어 있는 플레이트(4)에 형성된 보온재 투입구(4A 도는 4B)를 개방시킨 후 투입구(4A 또는 4B)를 통하여 대응하는 래들 카(2 또는 3)의 와구(2A 및 3A)를 향하여 보온재(9)를 낙하시킴으로서 래들 카(2 및 3) 내부로 보온재(9)가 투입된다. 이와 같은 보온재 투입공정시 발생되는 문제점을 설명하면 다음과 같다.

1. 래들 카에 규정된 용선(약 280톤)을 받은 후 경주통 주변에 비치된 보온재(무게 약 3kg)를 작업자가 들고와 직접 투입함으로서 작업자의 작업부하가 증가하며, 또한 높은 곳(경주통 상부 플레이트와 래들 카 와구와의 간격은 약 4미터)에 보온재를 낙하시키기 때문에 보온재가 래들 카 내로 정확하게 투입되지 않게 된다. 결과적으로, 왕겨인 보온재가 래들 카와 충돌하여 파쇄됨으로서 보온재의 소모량이 증가됨은 물론 보온재에 용선 비산물이 떨어져 화재가 발생된 우려가 있다.

2. 경주통 상부 플레이트에 형성된 보온재 투입구는 커버에 의하여 닫힌 상태로서, 보온재 커버를 개방시키기 위해서는 이 중량(重量)의 커버를 개방시켜야 하므로 작업자의 부상이 우려되며, 또한 래들 카 및 경주통에 담겨진 용선의 고열과 분진이 이 투입구를 통하여 작업자에게 전달됨으로서 작업자의 안전에 영향을 미친다.

3. 고로의 출선구를 통하여 배출된 용선, 즉 경주통을 통하여 용선은 한번에 4 내지 5대의 래들 카에 수선되며, 작업자는 각 래들 카 내에 5 내지 7포의 보온재를 투입하게 된다. 따라서 이러한 보온재 투입작업에 많은 시간과 노력이 소요되나, 단순작업을 위하여 작업자를 배치하는 것은 비효율적인 것으로 지적되고 있다.

따라서 본 고안은 용선이 수선된 래들 카 내부에 보온재를 투입하는 과정에서 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적재된 보온재를 용선의 수선이 완료된 래들 카 내부로 자동 투입할 수 있는 보온재 투입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안은 래들 카에 용선을 주입하는 경주통 상부에 설치되며 다수의 개방부가 형성된 프레임과, 프레임의 각 개방부 상에 설치되되, 각 상부면, 하부면 및 하부 선단은 개방되어 있으며 내부에는 보온재를 수용하는 다수의 호퍼와, 프레임 상에 장착되며 그 작동 로드 선단에는 각 호퍼의 개방된 하부 선단에 각각 대응하는 슬라이드 게이트가 고정된 다수의 실린더와, 프레임 하부에 설치되며 정방향 및 역방향으로 작동가능한 구동부에 의하여 작동되는 컨베이어 벨트와, 프레임의 양단에 각각 설치되며 컨베이어 벨트 양단에 각각 대응하는 하항경사진 배출 플레이트와, 각 래들 카의 이송에 따라 보온재를 투입하기 위하여 각 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진다.

경주통을 통하여 각 래들 카 내로의 용선 수선이 완료되면 제어부가 선택된 각 실린더를 작동시켜 대응 호퍼 내에 위치한 각 슬라이드 게이트의 후진에 의하여 호퍼 내에 수용된 보온재를 프레임의 개구를 통하여 컨베이어 벨트 상으로 떨어트리며, 컨베이어 벨트에 의하여 이송된 보온재는 배출 플레이트를 따라서 래들 카 내로 투입된다.

각 호퍼 하부에는 수납된 보온재의 무게를 감지하는 로드 쉘이 각각 장착되어 있어 각 호퍼에서 보온재가 배출되면 이 로드 쉘이 각 호퍼에서 보온재가 완전히 배출되었음을 감지하여 이 신호를 제어부로 전달하여 해당 실린더를 작동시켜 호퍼 하부의 프레임 개방부를 슬라이드 게이트로 하여금 차단한 후 호퍼 내에 새로운 보온재를 수납한다.

도 1은 래들 카에 보온재를 투입하는 일반적인 공정을 도시한 사시도.

도 2는 본 고안의 사시도.

도 3은 도 2에 보온재 이송 컨베이어를 장착한 상태의 사시도.

도 4는 본 고안과 래들 카의 관계를 도시한 정면 사시도.

도 5는 본 고안의 작동상태를 도시한 본 고안의 일부 사시도.

이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 사시도로서, 각 구성부재의 위치 및 상호관계를 설명하기 위하여 각 호퍼를 투명한 상태로 도시하였다.

일정 높이의 프레임(10) 상부에는 보온재들을 수납할 수 있는 다수의 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)가 고정, 설치되어 있으며, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 상부면 및 하부 선단은 개방된 상태이다. 한편, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 하부면은 개방된 상태이며, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 개방된 하부면에 대응하는 프레임(10) 부분 역시 개방되어 있다. 프레임(10)의 선단부에는 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 개방된 하부 선단에 각각 대응하는 다수의 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)가 장착되어 있으며, 각 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)의 작동 로드 (편의상 도면에 도시된 작동 로드에만 도면부호 31A 및 31B를 부여함) 선단에는 슬라이드 게이트(편의상 도면에 도시된 슬라이드 게이트에만 도면부호 32A 및 32B를 부여함)가 고정되어 있다.

각 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)의 작동 로드(31A, 31B)에 고정된 슬라이드 게이트(32A, 32B)는 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)의 작동에 따라 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 개방된 하부 선단을 통하여 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E) 내부 하단에 위치할 수 있으며, 결과적으로 각 슬라이드 게이트(32A, 32B)는 프레임(10)의 개방된 각 부분을 개폐하는 기능을 수행한다.

도 3은 도 2에 보온재 이송 컨베이어(40)를 장착한 상태의 사시도로서, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E) 상부에 보온재 투입 안내부재(20F)를 결합한 상태를 함께 도시한다. 프레임(10)의 하부에는 프레임(10)의 전 길이에 걸쳐 다수의 롤러(41)에 의해서 지지되는 컨베이어 벨트(40)가 설치되며, 이 컨베이어 벨트(40)는 구동부(42)에 의하여 작동된다. 프레임(10)의 양단에는 하향 경사진 배출 플레이트(50A, 50B)가 각각 고정되어 있으며, 각 배출 플레이트(50A, 50B)의 상부에는 컨베이어 벨트(40)의 양단이 각각 대응된다.

도 4는 본 고안과 래들 카의 관계를 도시한 정면 사시도로서, 본 고안은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 경주통(1) 및 플레이트(4) 사이의 공간부에 설치된다. 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 상단부에 고정된 보온재 투입 안내부재(20F)는 플레이트(4) 상부로 노출되며, 컨베이어 벨트(40) 하부에는 경주통(1)이 위치한다. 또한 각 배출 플레이트(50A, 50B) 선단은 경주통(1) 양측 하부에서 이송되어온 래들 카(2, 3) 상부의 와구(2A, 3A)와 대응한다.

한편, 본 고안은 래들 카(2, 3)의 이송에 따라 보온재를 투입하기 위하여 각 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작동과정을 각 도면을 통하여 설명한다.

도 5는 본 고안의 작동상태를 도시한 본 고안의 일부 사시도로서, 편의상 2개의 호퍼(20A, 20B), 2개의 실린더(30A, 30B)만을 도시하였다. 고로의 출선구에서 출선된 용선은 경주통(1) 내에 수선되며, 용선이 수선된 경주통(1)은 제어부에 의하여 어느 한쪽으로 기울어져(약 5。) 제 1 래들 카(도 4의 2) 내에 용선을 주입하며, 제 1 래들 카(2)에 용선 수선이 완료되면 그 반대쪽으로 기울어져 다른 제 2 래들 카(도 4의 3) 내에 용선을 주입한다.

제 1 래들 카(2)에 대한 용선의 수선이 종료되면 제어부(60)는 기관차에 의하여 제 1 래들 카(2)를 후공정으로 이송시키게 되며, 이와 동시에 제어부(60)는 제 1 호퍼(20A)에 대응하는 제 1 실린더(30A)를 작동시킴과 아울러 컨베이어 벨트(40)를 정방향으로 구동한다. 이때, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 내부에는 약 7개의 보온재(9)가 각각 수납되어 있으며, 보온재(9)는 각 실린더(30A, 30B, 30C, 30D 및 30E)의 작동로드(31A, 31B, 31C, 31D 및 31E) 선단에 고정된 슬라이드 게이트(32A, 32B, 32C, 32D 및 32E) 상에 얹혀진 상태이다.

제 1 실린더(30A)의 작동에 따라 그 작동 로드(31A) 선단에 고정된 슬라이드 게이트(32A)는 후진(호퍼의 반대방향)되며, 제 1 호퍼(20A) 내에 수납된 보온재들은 자중에 의하여 제 1 호퍼(20A) 하단의 프레임(10) 개방부를 통하여 작동하는 컨베이어 벨트(40)상으로 떨어진다. 컨베이어 벨트(40)는 보온재들(9)을 이동시키게 되며, 보온재(9)는 컨베이어 벨트(40)의 작동에 따라 컨베이어 벨트(40)의 일단에 위치하는 경사진 배출 플레이트로(50A) 떨어지게 된다. 보온재(9)는 배출 플레이트(50A)의 경사면을 따라 미끄러져 배출 플레이트(50A) 하부로 이송된 제 1 래들 카(2)의 와구(2A)를 통하여 투입된다.

제 1 래들 카(2)에 대한 용선의 수선이 종료되면 제어부(60)는 기관차를 이용하여 제 2 래들 카(3)를 후공정으로 이송시키게 되며, 이와 동시에 제어부(60)는 제 2 호퍼(20B)에 대응하는 제 2 실린더(30B)를 작동시킴과 동시에 컨베이어 벨트(40)를 역방향으로 구동한다. 제 2 실린더(30B)의 작동에 따라 그 작동 로드(31B) 선단에 고정된 슬라이드 게이트(32B)는 후진(호퍼의 반대방향), 제 2 호퍼(20B) 내에 수납된 각 보온재(9)는 자중에 의하여 제 2 호퍼(20B) 하단의 프레임(10) 개방부를 통하여 작동하는 컨베이어 벨트(40) 상으로 떨어진다. 컨베이어 벨트(40)는 상술한 바와 같이 컨베이어 벨트(40)의 작동에 따라 컨베이어 벨트(40)의 또다른 일단에 위치하는 경사진 배출 플레이트(50B)로 떨어지게 된다. 보온재(9)는 배출 플레이트(50B)의 경사면을 따라 미끄러져 배출 플레이트(50B) 하부로 이송된 제 2 래들 카(3)의 와구(3A)를 통하여 투입된다.

새로운 래들 카에 용선의 수선작업이 완료되면 상술한 각 래들 카에 대한 보온재의 투입공정은 반복적으로 진행되며, 이때 보온재는 나머지 호퍼에 저장된 보온재가 투입된다.

한편, 각 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)의 하단에는 수납된 보온재(9)의 무게를 감지하는 로드 쉘(도 5의 33A만 도시함)이 각각 장착되어 있으며, 상술한 바와 같이 어느 한 호퍼(20A, 20B, 20C, 20D 및 20E)에서 보온재(9)가 배출되면 이 로드 쉘(33A)은 보온재(9)의 무게가 0이 됨을 감지, 즉 각 호퍼(예를 들어 20A)에서 보온재(9)가 완전히 배출되었음을 감지하여 이 신호를 제어부(60)로 송신한다. 이 신호에 따라 제어부(60)는 해당 실린더(30A)를 작동시켜 호퍼(20A) 하부의 프레임(10) 개방부를 슬라이드 게이트(32A)로 하여금 차단시키며, 이후 작업자가 또다른 보온재를 호퍼(20A)에 담게된다.

또한, 컨베이어 벨트(40)는 구동부(42)에 설정된 타이머에 의하여 일정시간 동안의 정방향 작동후 역방향으로 가동하게 됨으로서 컨베이어 벨트(40) 양단에 장착된 배출 플레이트(50A, 50B)에 번갈아 보온재를 이송하게 된다. 컨베이어 벨트(40)는 고열과 고온에 사용하기 위하여 내열성이 뛰어난 재질로 이루어진다.

한편, 본 고안은 제어부(60)에 의하여 자동적으로 작동이 이루어지나, 필요한 경우 수동조작을 통하여 보온재 투입을 실행할 수 있다. 즉, 래들 카의 와구 주변에 과도한 양의 용선이 경화되어 있을 경우 작업자가 제어부의 스위치를 자동에서 수동으로 절환한 후 각 실린더의 작동 스위치(61)를 선택적으로 조작함으로서 대응하는 긱 호퍼 내의 보온재만을 래들 카 내부로 투입할 수 있다. 또한, 제어부의 오작동시, 작업자는 각 실린더로 공기를 공급하는 공기공급라인에 장착된 밸브(62)를 조작함으로서 역시 각 실린더를 선택적으로 조작할 수 있다.

이상과 같은 본 고안은 고온의 용선이 수선된 각 래들 카 내부로 보온재를 자동적으로 간단하게 투입함으로서 별도의 작업자가 배치될 필요가 없으며, 작업시간을 단축할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 래들 카에 용선을 주입하는 경주통 상부에 설치되며, 다수의 개방부가 형성된 프레임과,

   상기 프레임의 각 개방부 상에 설치되되, 각 상부면, 하부면 및 하부 선단은 개방되어 있으며, 내부에는 보온재가 수용되는 다수의 호퍼와,

   프레임 상에 장착되며, 작동 로드 선단에는 상기 각 호퍼의 개방된 하부 선단에 각각 대응하는 슬라이드 게이트가 고정된 다수의 실린더와,

   상기 프레임 하부에 설치되며, 정방향 및 역방향으로 작동가능한 구동부에 의하여 작동되는 컨베이어 벨트와,

   상기 프레임의 양단에 각각 설치되며, 상기 컨베이어 벨트 양단에 각각 대응하는 하항경사진 배출 플레이트와,

   상기 각 래들 카의 이송에 따라 보온재를 투입하기 위하여 각 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 이루어져 래들 카 내로의 용선 수선이 완료되면 제어부가 선택된 각 실린더를 작동시켜 대응하는 호퍼 내에 위치한 각 슬라이드 게이트의 슬라이딩에 의하여 호퍼 내에 수용된 보온재를 프레임의 개구를 통하여 컨베이어 벨트 상으로 떨어트리며, 컨베이어 벨트에 의하여 이송된 보온재는 배출 플레이트를 따라서 래들 카 내로 투입되는 것을 특징으로 하는 보온재 투입장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 호퍼 하부에는 수납된 보온재의 무게를 감지하는 로드 쉘이 각각 장착되어 있어 각 호퍼에서 보온재가 배출되면 이 로드 쉘이 각 호퍼에서 보온재가 완전히 배출되었음을 감지하여 이 신호를 제어부로 전달하여 해당 실린더를 작동시켜 호퍼 하부의 프레임 개방부를 슬라이드 게이트로 하여금 차단시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 보온재 투입장치.