KR20010064163A - 레이들의 휠러 개공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조를 위한 레이들 내의 경화된 휠러를 뚫어주기 위한 레이들의 휠러 개공장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 레이들의 휠러 개공장치는, 롱노즐과 콜렉터노즐 그리고 톱노즐의 길이보다 길고 상기 노즐들의 내경보다 작은 외경을 갖고 끝단에는 하나 이상의 고리가 형성된 지관; 및 롱노즐을 콜렉터노즐에 체결시키는 지그장치에 결합되어 콜렉터노즐 내부에 삽입된 지관의 고리를 파지하여 지관을 휠러층쪽으로 승강시키는 지관장착부로 이루어짐으로써, 롱노즐을 설치한 상태에서 경화된 휠러를 개공시킬 수 있기 때문에, 용강과 대기의 접촉에 의한 2차산화 및 게재물 발생을 방지하여 주편 품질을 높일 수 있으며, 산업 안전재해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

레이들의 휠러 개공장치{Device for opening filler of ladle}

본 발명은 연속주조를 위한 레이들에 관한 것으로, 특히 턴디쉬에 용강 주입시 용강주입용 롱노즐에 삽입되어 레이들 내의 경화된 휠러를 뚫어주기 위한 레이들의 휠러 개공장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조를 위한 레이들은 도 1에 도시된 바와 같이, 정련로에서 정련된 용강을 받아서 턴디쉬(140)로 주입하기 위한 설비로서, 용강이 담기는 레이들(100)의 하면에는 용강을 턴디쉬(140)로 주입하기 위한 톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)이 장착된 카셋트(110)가 설치되고, 콜렉트노즐(112)에는 턴디쉬(140) 내부로 삽입되는 롱노즐(120)이 끼워지게 된다. 이 때 롱노즐(120)은 전후진, 회전 및 승하강이 가능한 지그장치(180)를 이용하여 콜렉트노즐(112)에 끼워진다.

상기 톱노즐(111)은 내부의 노즐구멍을 통하여 용강이 턴디쉬(140)로 주입되도록 하는 역할을 하는데, 레이들(100) 내부로 초기 투입되는 용강으로부터 톱노즐(111)과 카셋트 플레이트를 보호하고 노즐구멍의 자연개공을 위해 레이들 준비작업 중에 톱노즐(111) 구멍 내부로 휠러(130)가 투입된다.

따라서 레이들(100)하부 카셋트의 콜렉트노즐(112)에 롱노즐(120)을 설치한 후 콜렉트노즐(112)과 톱노즐(111)의 수직위치를 맞추면 톱노즐(111) 구멍을 막고 있던 휠러(130)가 쏟아지면서 구멍이 자연개공되어 용강이 롱노즐(120)을 통해 턴디쉬(140)로 주입되는 것이다.

그런데, 레이들(100) 내부의 용강과 바로 맞닿는 휠러(130)는 고온의 용강에 의해 경화되기 쉽기 때문에 상기와 같이 노즐을 개방하더라도 경화된 휠러(130)에 막혀 용강이 쏟아지지 않는 경우가 발생된다.

이렇게 휠러(130)가 경화된 경우에는 휠러(130)를 개공시키기 위한 작업을 수행하게 되는데, 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이, 산소토치(160)를 통해 분사되는 산소를 이용하여 레이들(100) 내부의 휠러(131)를 개공하기 위해 먼저 롱노즐(120)을 콜렉트노즐(112)로부터 분리시켜야 한다.

즉, 산소토치(160) 선단을 휠러(130)로 진입시키기 위해서는 롱노즐(120)을 제거해야 되는데, 이와 같이 롱노즐(120)이 제거된 상태에서 휠러(130)가 개공됨에 따라 쏟아지는 용강이 외부에 노출된 채로 턴디쉬(140)에 주입되게 된다.

따라서 종래와 같은 산소토치(160)에 의한 개공작업시 용강이 롱노즐(120)에 의해 대기와 차단되지 못하게 되어 2차 산화가 발생하며 스테인레스 용강의 경우, 대기 중의 질소와 반응하여 질소산화물 등의 게재물이 발생하게 되고, 이로 인해 제품에 치명적인 품질결함을 유발하게 되는 문제점이 있다. 특히, TiO2, SiO2, Al2O3, Cr2O3 등의 산화게재물이 발생하면 이러한 용강으로 제조한 슬라브를 압연할 때 인클루젼(inclusion)이 다량 발생하여 제품으로서의 가치를 상실하기 때문에 전량 스크랩 처리되는 문제가 발생한다.

또한, 산소토치에 의한 개공작업시 작업자가 직접 고온의 용강 레이들 하부에서 작업을 수행해야 하므로 화염 및 비산되는 파편에 의한 안전사고의 위험이 높다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 롱노즐 내부에 휠러를 강제 개공시킬 수 있는 장치를 구비하여 롱노즐을 설치한 상태에서 개공작업이 이루어질 수 있도록 함으로서, 개공에 따른 용강 주입시 용강과 대기와의 접촉을 차단하여 산화 게재물의 발생을 근원적으로 차단할 수 있도록 된 레이들의 휠러 개공장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적으로 연속주조설비에 레이들이 사용되는 상태를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치를 사용한 휠러 개공작업의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치 중에서 지관을 도시한 절개사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치 중에서 지관장착부를 도시한 절개사시도이다.

도 5는 종래기술에 따른 휠러 개공작업을 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 지관 12 : 중량추

14 : 지관고리 22 : 승하강 실린더

24 : 회동 실린더 26 : 방열커버

30 : 전자개폐장치 31 : 고정핀

32 : 전자개폐장치보호대 33 : 안내홈

38 : 가이드롤

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 레이들의 휠러 개공장치는, 롱노즐과 콜렉터노즐 그리고 톱노즐의 길이보다 길고 상기 노즐들의 내경보다 작은 외경을 갖고 끝단에는 하나 이상의 고리가 형성된 지관; 및 롱노즐을 콜렉터노즐에 체결시키는 지그장치에 결합되어 콜렉터노즐 내부에 삽입된 지관의 고리를 파지하여 지관을 휠러층쪽으로 승강시키는 지관장착부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적으로 연속주조설비에 레이들이 사용되는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치를 사용한 휠러 개공작업의 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치 중에서 지관을 도시한 절개사시도이며, 도 4는 지관장착부를 도시한 절개사시도이다.

이들 도면에 의하면, 몰드(150)에 용강을 주입하기 위한 턴디쉬(140)의 상부에는 레이들(100)이 위치하여 몰드(150) 내부로 용강을 주입하게 되는데, 이를 위해 레이들(100)의 하부에는 톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)이 설치된 카셋트(110)가 장착되고 콜렉트노즐(112)에는 턴디쉬(140) 내부로 삽입되는 롱노즐(120)이 끼워지게 된다. 이 때 롱노즐(120)은 회전, 전후진 및 승하강이 가능한 지그장치(180)를 이용하여 콜렉트노즐(112)에 끼워지며, 레이들(100) 내부의 용강과 톱노즐(111) 사이에는 휠러(130)가 충진되어 있다.

여기서 본 발명의 지관장착부는 지그장치(180)의 말단에 결합설치되어 있어서 지그장치(180)에 롱노즐(120)이 끼워지면, 지관(10)은 지관장착부 내부에서 롱노즐(120) 내부를 통해 경화되어 있는 휠러(130) 하부로 삽입되도록 되어 있다.

먼저, 지관(10)은 원통형상의 관 하부에 설치된 중량추(12)와 중량추 측면에 설치된 2개의 고리(14)로 이루어지며, 중량추(12)의 내부에는 내경이 가늘어지도록 테이퍼(taper)된 용강유출구(16)가 형성되어 있다.

이러한 지관(10)을 롱노즐(120) 내에 인입하여 고정시키는 지관장착부는, 롱노즐(120)을 콜렉트 노즐(112)에 끼우는 지그장치(180)의 말단에 설치된 "ㄷ" 형상의 지그암(20)의 두 평행판에 각각 연결 설치되어 쌍을 이루고 있다. 즉, 지관장착부는 지관(10)을 휠러(130)까지 상승시키는 승하강 실린더(22) 및 지관장착부를 회동운동시키는 회동실린더(24)가 지그암(20)의 두 평행판에 각각 설치되며, 승하강 실린더(22)의 하부에는 지관고정부가 설치된다.

승하강 실린더(22)의 외부는 방열커버(26)로 덮여 있으며, 방열커버(26)는 지관콘트롤암(28)을 매개로 하여 회동실린더(24)와 연결되어 있다.

승하강 실린더(22)의 하부에 설치된 지관고정부는 전자개폐장치(30), 전자개폐장치 보호대(32) 및 전자개폐장치 프레임(34)으로 이루어지며, 승하강 실린더(22)의 하부에 전자개폐장치 프레임(34)이 연결부재(36)를 매개로 하여 연결되어 있고, 프레임(34)의 하부에 전자개폐장치 보호대(32)가 연결 설치되며, 보호대(32)의 내부에는 고정핀(31)이 삽입될 수 있는 전자개폐장치(30)가 설치되어 있다.

두 보호대(32, 32-1)의 서로 마주보는 벽면 하단에는 지관고리(14)를 가이드하여 지관고리(14)가 전자개폐장치(30)의 고정핀(31)에 의해 고정될 수 있도록 안내홈(33)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 방열커버(26) 내부에서의 실린더(22) 승하강운동을 가이드하기 위해 가이드롤(38)이 연결부재(36)의 외벽에 설치되어 방열커버(26)의 내벽과 접하고 있다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 도 1 내지 도 4을 참조하여 상세히 설명한다.

레이들(100)이 턴디쉬(140) 상부로 이송되면 지그장치(180)를 이용하여 레이들(100)의 하부 콜렉트노즐(112)에 롱노즐(120)을 밀착하여 고정한 후 용강 주입을 위해 카셋트(110)의 하부 플레이트를 슬라이딩 하여 콜렉트노즐(112)과 톱노즐(111)의 수직위치를 일치시킨다.

톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)의 수직위치가 일치되면, 먼저 톱노즐(111) 구멍에 충진되어 있던 휠러(130)가 흘러내리면서 구멍이 개방되어 용강이 쏟아지게 되는데, 이때 용강과 맞닿은 휠러(131)가 경화되어 용강이 쏟아지지 않는 경우에는 본 발명의 개공장치를 롱노즐(120)에 설치하여 휠러(131)를 개공시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 용강이 주입되지 않는 경우에는 콜렉트노즐(112)로부터 롱노즐(120)을 분리한 후, 회전, 전후진 및 승하강이 가능한 지그장치(180)를 이용하여 분리된 롱노즐(120) 하부를 통해 롱노즐(120) 내부로 지관(10)을 삽입한다.

지관(10) 삽입시에는 먼저 지관(10)을 전자개폐장치(30)에 고정시킨 후, 지관(10)을 경화된 휠러(130)까지 상승시킨다.

지관(10)을 전자개폐장치(30)에 고정시킬 때에는 지관(10)을 인위적으로 롱노즐(120) 내에 밀어올려 지관고리(14)가 보호대(32) 내벽에 형성된 안내홈(33)에 닿게 되면 전자개폐장치(30)가 작동되어 고정핀(31)에 지관고리(14)가 걸려 지관(10)이 하부로 떨어지지 않도록 함으로써 지관(10)이 전자개폐장치(30)에 고정된다.

전자개폐장치(30)에 고정된 지관(10)은 롱노즐(120) 하단으로부터 중량추(12)까지 휠러(130) 두께보다 약간 두꺼울 정도의 다수밀리의 간격이 남아있으며, 이후에 이 간격만큼 지관(10)이 상승하여 휠러(130)를 파괴할 수 있는 것이다.

다음, 승하강 실린더(22)를 작동하여 지관(10)을 상승시키면, 지관(10)은 롱노즐(120), 콜렉트노즐(112), 톱노즐(111)의 내부에서 가이드되어 경화된 휠러(130)를 밀어올리고, 휠러(130)는 지관(10)에 의해 함몰되어 용강의 압력에 의해 지관(10) 내로 용강이 흘러 강제개공이 이루어지는 것이다.

휠러(130)가 개공되면 용강이 래들(100)로부터 유입되어 톱노즐(111)이 붉은 빛으로 변하게되며, 작업자는 톱노즐(111)의 색깔 변화를 판정하여전자개폐장치(30)의 고정핀(31)을 지관고리(14)로부터 해제하면 자중에 의해 지관(10)이 턴디쉬(140) 내로 낙하된다.

한편, 용강의 지관(10) 내 응고 및 막힘 현상을 방지하고 지관(10)의 자중에 의한 낙하를 용이하게 하도록 용강의 흐름을 제어하기 위해 중량추(12)의 내부에는 내경이 가늘어지도록 테이퍼(taper)된 형상의 용강유출구(16)가 형성되어 있는 것이다.

턴디쉬(140) 내로 낙하된 지관(10)은 용강의 고온에 의해 턴디쉬(140) 내에서 일정시간 경화 후 산화되어 슬래그와 함께 용강표면의 슬래그층에 잔류한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치에 의하면, 롱노즐을 설치한 상태에서 경화된 휠러를 개공시킬 수 있게 됨으로서, 용강과 대기의 접촉에 의한 2차산화 및 게재물 발생을 방지하여 주편 품질을 높일 수 있으며, 산소세척에 의해 휠러를 개공하였던 종래기술에서 발생될 수 있는 산업 안전재해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 롱노즐과 콜렉터노즐 그리고 톱노즐의 길이보다 길고 상기 노즐들의 내경보다 작은 외경을 갖고 끝단에는 하나 이상의 고리가 형성된 지관; 및

   롱노즐을 콜렉터노즐에 체결시키는 지그장치에 결합되어 콜렉터노즐 내부에 삽입된 지관의 고리를 파지하여 상기 지관을 휠러층쪽으로 승강시키는 지관장착부로 이루어진 레이들의 휠러 개공장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지관은 지관 하부에 설치된 중량추와 상기 중량추 내부에 형성된 테이퍼진 용강유출구로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지관장착부는, 상기 지그장치의 말단에 설치된 "ㄷ" 형상의 지그암의 두 평행판 각각에 설치된 승하강 실린더 및 회동실린더;

   상기 각각의 승하강 실린더의 하부에 연결부재를 매개로 하여 설치된 전자개폐장치 프레임;

   상기 각각의 전자개폐장치 프레임의 하부에 설치되고, 내부에 고정핀이 삽입될 수 있는 전자개폐장치가 설치된 전자개폐장치 보호대; 및

   상기 두 전자개폐장치 보호대의 서로 마주보는 벽면 하단에 형성된 안내홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.