KR20000012408U - 래들 필라 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 래들 필라 투입장치에 관한 것으로서, 특히 연속주조시 슬라이딩 노즐의 자연개공에는 래들 필라(ladle filler)가 사용되고 있는데, 슬라이딩 노즐 구멍에 투이되는 필라의 투입장치에 관한 것이다.

본 고안은 래들의 상부에서 래들의 노즐구멍을 일시적으로 폐쇄한 후, 용강이 래들 내에 투입될 경우 용강의 자중에 의하여 노즐구멍이 개방되도록 하기 위한 래들 필러공급장치에서, 상기 래들의 상단부에 설치되며, 각기 다른 래들 필러를 각각 분리 수용한 후 건조하여 공급가능한 저장수단과, 상기 저장수단으로 부터 공급되는 래들 필러의 양 및 종류를 조정가능한 조정수단과, 상기 조정수단에 의하여 조정되어 공급되는 래들 필러 중에서 미분을 분리하여 배출가능한 혼합수단과, 상기 혼합수단의 하부에 설치되어 상기 혼합수단에서 미분탄이 분리된 래들 래들 필러가 적층된후 상기 래들 필러를 상기 래들하부의 노즐부에 공급가능한 피딩수단과, 상기 래들의 중앙 상부에 수직으로 설치되며 상기 피딩수단을 상기 래들 하부의 노즐부 상부로 안내가능한 가이드 파이드를 포함하여 이루 것을 특징으로 하는 래들 필라의 투입장치를 요지로 한다.

Description

래들 필라 투입장치

본 고안은 래들 필라 투입장치에 관한 것으로서, 특히 연속주조시 래들 하부에 구성된 슬라이딩 노즐의 자연개공에 래들 필라(ladle filler)를 성분이 조절가능한 상태로 투입하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 필라 투입장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 고안에 의한 필라 투입시 발생되는 편석을 나타내는 도면으로서, 저장호퍼(130)에 저장된 래들 필라(120)는 저장호퍼 하부에 위치한 게이트(132)에 의하여 호퍼(133)에 공급되고, 또 다른 호퍼를 통하여 노즐(143)로 투입된다. 한편, 노즐(143)은 와이어 로프(142)와 연결된 로드 드럼의 회전에 의하여 상하로 이동하게 된다. 래들 필러(120)는 노즐(143)을 통하여 투입되는데, 노즐의 높이(7m)가 높기 때문에 낙차로 인하여 공정상의 문제가 있다.

래들의 자연개공은 제강공정에서 정련한 용강을 연주공정의 턴디시로 공급하기 위한 래들(100)하부의 슬라이딩 노즐(110)을 작동함과 동시에 용강이 자연스럽게 턴디시로 공급되는 현상이다. 노즐구멍(150)을 막고 있는 충진필라(121)는 용강이 래들(100)에 채워짐에 따라 용강의 자중에 의하여 충진필라가 파쇄되어 노즐구멍(150)이 개방된다. 이때 슬라이딩 노즐(110)이 보호 및 자연개공이 용이하도록 래들 필라(120)로 슬라이딩 노즐구멍(150)을 막아주게 된다. 그러나 노즐구멍(150)을 임시로 막아주는 충진필라(121)은 자연적으로 개공이 안되는 경우가 발생한다. 자연개공이 되지 않는 주된 이유로는 용강과 접촉하는 충진필라(121)의 소결층이 대기압 및 용강정압으로도 깨어지지 않을 정도로 두터워지는데 있다. 또한 소결층이 깨어져 자연개공이 되더라도 주조 도중 융점이 높은 소결층이 용강에 녹지않고, 깨어져 노즐구멍(150)을 막아 주조가 중단되는 경우가 발생된다. 소결층의 소결현상은 래들 필라(120)투입시 래들 필라(120)의 주요성분인 SiO₂와 Cr₂O₃의 입도 및 비중 차이에 따른 투입시 드럼 피터(132)에서 노즐구멍(150)까지 낙하중 편석 발생 및 래들 필라(120)보관 및 운반중 미분이 발생되어 투입된 경우, 대기중에 보관중인 래들 필라(120)중에 습기가 함유된 필라 사용할 때 더 두껍게 진행되어 자연개공이 되지 않는다. 자연개공이 되지 않을 경우 막혀 있는 노즐의 내부를 개통하기 위한 산소세척 작업을 해야 하며, 작업중 용강의 급작스런 개통이나 산소의 역류로 안전사고가 날 우려가 있고, 용강의 품질저하 등으로 연속주조공정에서 작업부하가 가중된다. 또 노즐의 내부 세척작업으로도 노즐이 개공되지 않을 경우에는 연주공정으로 공급된 용강을 다시 정련설비에서 재처리하는 회송 작업이 발생된다. 이로 인하여 물류에 막대한 지장을 초래하는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연속주조시 슬라이딩 노즐의 자연개공에는 래들 필라(ladle filler)가 사용되고 있는데, 슬라이딩 노즐 구멍에 투이되는 필라의 투입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 래들의 상부에서 래들의 노즐구멍을 일시적으로 폐쇄한 후, 용강이 래들 내에 투입될 경우 용강의 자중에 의하여 노즐구멍이 개방되도록 하기 위한 래들 필러공급장치에서, 상기 래들의 상단부에 설치되며, 각기 다른 래들 필러를 각각 분리 수용한 후 건조하여 공급가능한 저장수단과, 상기 저장수단으로 부터 공급되는 래들 필러의 양 및 종류를 조정가능한 조정수단과, 상기 조정수단에 의하여 조정되어 공급되는 래들 필러 중에서 미분을 분리하여 배출가능한 혼합수단과, 상기 혼합수단의 하부에 설치되어 상기 혼합수단에서 미분탄이 분리된 래들 래들 필러가 적층된후 상기 래들 필러를 상기 래들하부의 노즐부에 공급가능한 피딩수단과, 상기 래들의 중앙 상부에 수직으로 설치되며 상기 피딩수단을 상기 래들 하부의 노즐부 상부로 안내가능한 가이드 파이드를 포함하여 이루어져, 상기 저장수단에서 각기 다른 종류의 래들 필러를 선택적으로 공급하여 상기 래들 필러의 성분비를 조정함과 동시에 상기 저장수단에서 상기 래들 필러를 건조하여 공급할수 있는 것을 특징으로 하는 래들 필라의 투입장치에 의하여 달성된다.

도 1은 일반적인 필라 투입장치의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 고안에 의한 필라 투입시 발생되는 편석을 나타내는 도면.

도 3은 본 고안에 의한 래들 필라의 투입장치 전체를 나타내는 도면.

도 4는 저장수단 및 조정수단을 나타내는 도면.

도 5는 혼합수단을 나타내는 도면.

도 6(a)는 피딩수단의 일부인 버켓과 안내파이프를 나타낸 도면.

도 6(b)는 피딩수단의 일부인 개폐수단 및 작동봉을 나타내는 도면.

도 6(c)는 피딩수단의 일부인 개폐수단에 의하여 버켓의 하부가 닫혀있는 상태를 나타내는 도면.

도 6(d)는 피딩수단의 일부인 개폐수단에 의하여 버켓의 하부가 열린 상태를 나타내는 도면.

도 7(a) 및 도 7(b)는 서로 다른 성분의 필라를 차례로 적층한 상태를 나타내는 도면.

도 7(c)는 동일한 종류의 필라를 투입한 상태를 나타내는 도면.

도 8은 본 고안에 따른 필라 투입 상태를 나타내는 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A: 저장수단 B: 혼합수단

C: 피딩수단 D: 조정수단

11: 히터 13,13a,13b: 스크류

15a,15b: 로터리 피더 20: 혼합조

23: 배기덕트 26: 스토퍼

31: 버켓 40: 작동봉

41: 스트라이커 42a,42b: 개폐수단

100: 래들 110: 노즐

130: 저장호퍼

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명한다.

도 3은 본 고안에 의한 래들 필라의 투입장치 전체를 나타내는 도면이고, 도 4는 저장수단 및 조정수단을 나타내는 도면이고, 도 5는 혼합수단을 나타내는 도면이다. 본 고안은 저장수단(A), 조정수단(D), 혼합수단(B), 피딩수단(C)으로 이루어져 있다. 이하, 각각의 부재를 상세히 설명한다.

저장수단(A)에는 두 개의 호퍼(130a,130b)가 서로 접하여 설치되어 있으며, 각각의 호퍼(130a,130b)에는 히터(11a)가 내장되어 있다. 히터(11a)에 의하여 래들 필러(120)가 건조되게 된다. 호퍼(130a,130b)의 하부에는 스크류(130a,130b)가 각각 장착되어 래들 필러(120)를 호퍼에서 배출하게 된다. 호퍼에는 각각 이송관(14a,14b)이 연결되어 있으며, 두 개의 이송관(14a,14b)은 하부에서 결합되어 혼합관(16)과 연통된다. 한편, 이송관의 중간에는 조정수단(D)이 설치된다.

조정수단(D)은 각각의 호퍼에서 공급되는 래들 피더(120)를 단속하기 위한 것으로서, 로터리 피더(15a,15b)에 의하여 이송관의 내부를 개폐하게 된다.

혼합수단(B)은 상술한 혼합관(16)의 하부와 연통되어 설치되는데, 혼합관(16)은 혼합조(20)의 일측에 연결된다. 혼합관(16)이 혼합조(20)에 연통되는 부분의하부에는 열풍 유입관(21)이 상부로 경사진 상태로 혼합조(20)에 연결된다. 한편, 혼합조(20)의 내부에는 분사판이 설치되어 있으며, 분사판(22)의 상부와 혼합조 사이에는 갭(gap)이 있다.

분사판(22)의 배면에는 배출문(24)이 설치되며, 혼합관을 통하여 투입된 래들 필러중 가변운 래들 필러는 분사판의 상부를 통하여 미분저장조(27)로 쌓이게 된다. 이후에 유입홀(28), 덕트(23), 배출홀(29)을 거쳐서 배출될수 있도록 구성된다.

또한 혼합조(20)의 하부에는 필라 투입관(25)이 수직으로 설치되어 있으며, 필라 투입관의 측면에는 스토퍼(26)가 설치된다. 필라 투입관(25)의 하부에는 피딩수단(C)이 설치된다.

도 6(a)는 피딩수단의 일부인 버켓과 안내파이프를 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 피딩수단의 일부인 개폐수단 및 작동봉을 나타내는 도면이고, 도 6(c)는 피딩수단의 일부인 개폐수단에 의하여 버켓의 하부가 닫혀있는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6(d)는 피딩수단의 일부인 개폐수단에 의하여 버켓의 하부가 열린 상태를 나타내는 도면이다.

피딩수단(C)은 상술한 와이어 로프(142)에 의하여 연결되어 있는데, 작동봉(40)은 와이어 로프(142)의 단부에 연결되어 상하로 이동하게 된다. 작동봉(40)의 하부에는 프래임(42)가 고정되어 있으며, 프래임(42)의 하부 양단에는 개폐수단(42a,42b)이 마주하여 설치되어 있다. 개폐수단(42a,42b)은 버켓(31)의 내부에서 상하로 이동할수 있도록 구성되어 있는데, 개폐수단(42a,42b)의 재질은 플랙시블(flexible)한 재질이다. 작동봉(40)은 가이드 파이프(30)에 장착되어 일정범위내에서 상하로 이동하게 된다. 가이드 파이프(30)에는 길이 방향으로 절개부(30a)가 형성되어 있으며, 작동봉(40)의 상부에는 스트라이커(41)가 돌출 형성되어 있다. 가이드 파이프(30)의 하단에는 스토퍼(26)가 돌출형성되어 있다. 한편, 가이드 파이프(30)는 래들(100)의 하부 저면까지 뻗어 있으며, 피딩수단(C)은 가이드 파이프(30)에 의하여 안내되어 상하로 이송되게 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 작동 및 기능에 대하여 설명한다.

도 7(a) 및 도 7(b)는 서로 다른 성분의 필라를 차례로 적층한 상태를 나태는 도면이고, 도 7(c)는 동일한 종류의 필라를 투입한 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 고안에 따른 필라 투입 상태를 나타내는 도면이다.

본 고안에서는 필라(120)의 주요성분인 Cr₂O₃(120a)와 SiO₂(120b)가 각각 따라 저장하는 호퍼(130a,130b)내에 다수의 히터(11a)에 의해서 필라(120a,12b)중 함유된 습기가 제거된다. 래들 필라 투입 성분비 및 조정하기 위하여 각각의 스크류(13a,13b)가 순서에 따라 구동되게 된다. 이때, 이동된 래들 필러는 이송관(14a,14b)을 통해서 내려오게 되며, 로터리 피더(15a,15b)의 속도 및 회전수에 따라서 각 성분의 필라가 이송관(14a,14b)을 통해서 순차적으로 내려온다. 이후에 래들 필러가 혼합관(16)를 지나서 혼합조(20)와 열풍 투입관(21)이 만나는 끝 부분에 이르게 된다. 본 고안의 기능을 예를 설명하면 다음과 같다.

래들 필러(120b)가 저장된 호퍼(130b)의 스크류(13b)가 구동되면서 필라가 이송관(14b)를 통해 내려오다가 로터리 피더(15b)에 회전수 및 속도에 따라 혼합관(16)을 통해서 혼합조로 유입되고, 열풍에 의해서 버켓(31)에 쌓이게 되며, 래들 필러가 필요한 양 만큼 쌓이면 스크류(13b) 및 로터리 피더(15b)는 동작을 멈추게 된다.

또한 120a 성분의 래들 필라 및 120b 성분의 래들 필라가 적정 비율로 혼합된 래들 필라(120c)를 조성하기 위해서 저장호퍼(130a,130b)의 스크류(13a,13b)가 각각 동시에 구동 되면서 래들 필라(120a,120b)가 이송관(14a,14b)을 통해 내려온다. 이후에 각각의 로터리 피더(15a,15b)의 적정 비율에 따른 회전수 및 속도에 의해 혼합관(16)을 통해서 혼합조로 유입되고, 이후에 열풍에 의해서 버켓(31)에 쌓이게 되며, 필요한 양 만큼 쌓이면 스크류(13a,13b) 및 로터리 피더(15a,15b)는 정지한다.

이후에 120a성분의 필라가 저장된 호퍼(130a)의 스크류(13a)가 구동됨과 동시에 래들 필라(120a)가 저장된 호퍼(130a)의 스크류(13a)가 구동된다. 이때, 필라(120a)가 이송관(14a)을 통해 내려오다가 로터리 피더(15a)에 회전수 및 속도에 따라 혼합관을 통해서 혼합조로 유입되어 열풍에 의해서 버켓(31)에 쌓이게 된다.

한편, 혼합부의 혼합과정을 자세히 설명하면, 혼합관(16)을 통해서 내려온 래들 필라가 투입관(25)를 통해서 버켓(31)에 쌓이게 된다. 이후에 열풍 및 미분은 분산판(22)의 반대편을 경유해서 미분은 미분저장조(27)의 바닥에 쌓이고, 배가스는 미분저장조(27)밖으로 연결된 배기 덕트(23)의 배가스 유입홀(28)을 지나 배가스 배출홀(29)를 통해서 대기로 방출된다. 한편, 버켓(31)에 쌓인 래들 필라(121)가 적정량이 되면 투입 버켓(31)구동용 모터가 작동되면서 와이어 드럼(140)이 움직여 와이러 로프(142)가 풀린다. 이때 가이드 파이드(30)의 하단부에 부착된 투입 버켓(31)이 노즐구 위에 다다르면 혼합조(20)하부에 부착된 스토퍼(26)에 가이드 파이프(30)안의 스트라이커(41)가 접촉된다. 이때 가이드 파이드(30)와 투입 버켓(31)은 계속 내려가고 스트라이커(41)와 연결된 작동봉(40)은 정지해 개폐수단(42a,42b)이 열림과 동시에 래들 필라(121)가 투입된다. 그리고 투입이 완료되면 투입 버켓(31) 작동용 모터가 작동되면서 와이어 드럼(140)이 움직여 와이어 로프(142)가 감긴다. 이때 가이드 파이프(30)가 상승되며 혼합조(20)하부에 부착된 스토퍼(26)에서 가이드 파이프(30)내부의 작동봉(40)이 스트라이커(41)에서 떨어지면서 작동봉(40)의 자중에 의해서 하강한다. 이때 각 개폐수단(42a,42b)의 하단부가 내측으로 절곡되어 하부를 막는다.

본 고안에 의하여 호퍼내 히터와 열풍에 의해 필라 중 습기를 제거하고, 각각의 스크류와 로터리 피더 및 열풍을 통해서 원하는 조성비을 얻을수 있다. 또한 미분을 분리할 수 있으며, 노즐 구멍까지 하강하는 버켓에 의해서 편석을 방지하고, 이를 통하여 필라 소결층의 최소화를 이룰수 있게되어 용강이 회송되는 것을 방지할수 있다.

또한 본 고안에 의하여 소결층이 두터워져 자연개공이 안되는 주원인인 래들 필라의 편석 발생 및 미분, 습기 함유를 막고 노즐 구멍 크기 및 조업상황에 따른 다양한 조성 및 혼합비로 래들필라를 투입할수 있어서 회송 작업 없이 연속주조 작업을 이룰수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 래들의 상부에서 래들의 노즐구멍을 일시적으로 폐쇄한 후, 용강이 래들 내에 투입될 경우 용강의 자중에 의하여 노즐구멍이 개방되도록 하기 위한 래들 필러공급장치에서,

   상기 래들의 상단부에 설치되며, 각기 다른 래들 필러를 각각 분리 수용한 후 건조하여 공급가능한 저장수단과,

   상기 저장수단으로 부터 공급되는 래들 필러의 양 및 종류를 조정가능한 조정수단과,

   상기 조정수단에 의하여 조정되어 공급되는 래들 필러 중에서 미분을 분리하여 배출가능한 혼합수단과,

   상기 혼합수단의 하부에 설치되어 상기 혼합수단에서 미분탄이 분리된 래들 래들 필러가 적층된후 상기 래들 필러를 상기 래들하부의 노즐부에 공급가능한 피딩수단과,

   상기 래들의 중앙 상부에 수직으로 설치되며 상기 피딩수단을 상기 래들 하부의 노즐부 상부로 안내가능한 가이드 파이드를 포함하여 이루어져, 상기 저장수단에서 각기 다른 종류의 래들 필러를 선택적으로 공급하여 상기 래들 필러의 성분비를 조정함과 동시에 상기 저장수단에서 상기 래들 필러를 건조하여 공급할수 있는 것을 특징으로 하는 래들 필라 투입장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 저장수단은 래들 필러를 수용하는 다수의 호퍼와,

   상기 다수의 호퍼 각각에 설치되는 히터와,

   상기 각각의 호퍼 하부에 설치되어 상기 래들 필러의 배출양을 조정하는 스크류를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 래들 필라 투입장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 피딩수단은 상기 가이드 파이프에 장착되어 상하로 이동가능한 버켓과,

   상기 가이드 파이프에 장착되는 작동봉과,

   상기 작동봉의 하부에 마주하여 장착됨과 동시에 상기 버켓의 내부에 수용되어 상기 버켓의 하부를 개폐가능한 한쌍의 개폐수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 래들 필라 투입장치.