KR20020052853A - 출강구 밀폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 출강구를 밀폐시켜 공기을 차단할 수 있도록 된 출강구 밀폐장치를 제공함에 있다.
이에 본 발명은 탄소를 압축하여 원통형으로 성형한 압축탄, 압축탄 내부에 길이방향으로 적어도 하나 이상 삽입되는 알루미늄잉고트, 압축탄의 외부에 접착되는 세라크울로 이루어지는 출강구 밀폐용 플러그; 출강구 밀폐용 플러그를 집어서 전기로 출강구에 삽입시키는 집게수단을 포함하는 출강구 밀폐장치를 제공한다.

Description

출강구 밀폐장치{SEALING APPARATUS OF TAPPING SPOUT}
본 발명은 전기로에 관한 것으로, 특히 출강구를 밀폐하는 출강구 밀폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기로는 전기를 인가하여 용해하는 노를 말하는 것으로, 노내에 장입된 연료를 용해하기 위하여 전기로의 상부 암에 전극이 수직 설치되고, 이 전극에 고전압으로 전류를 인가하여 이 때 발생되는 아크열로 원료를 용해하게 된다.
특히 측면출강방식의 전기로에서는 출강구가 개구되어 있으므로 대기와 용강이 직접 접촉하게 된다.
여기서 종래기술에 따른 전기로의 출강구 밀폐장치를 도3을 이용하여 상세히 설명한다.
측면출강방식의 전기로에서는 전기로(80)의 일측에는 출강을 위한 출강구가 설치되고 타측에는 슬래그의 배출을 위한 슬래그도어가 설치된다.
출강구(84)는 전기로의 노체에서 분리가능하도록 별도의 내화물로 설치된다.
종래의 출강구 밀폐장치는 전기로(80) 일측에 설치된 출강구데크(86)로부터 회동가능하도록 설치된 게이트(88)와 이 게이트(88)를 작동시키는 실린더(90)가 설치되어 출강구를 밀폐하였다.
그러나 출강구는 출강시 지금의 일부가 출강구에 남아있고 미용해 고철이 출강구 주위에 부착되어 있으므로 출강통이 일정한 형상을 유지하지 못하여 게이트가 출강구를 밀폐시키지 못하였다.
따라서 출강구에 외부의 공기가 유입되어 출강구가 막히므로 출강구를 개방시키는 개공작업시간이 소요되어 생산성을 감소시켰다.
또한 출강구 개공작업시 산소랜스를 사용하여 출강구를 개방시키므로 출강구의 내화물이 침식되어 제조원가가 상승하게 된다.
이에 본 발명의 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 출강구를 밀폐시켜 공기을 차단할 수 있도록 된 출강구 밀폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 출강구 밀폐장치의 부분절개사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 출강구 밀폐용 플러그의 사시도이다.
도 3은 종래기술에 따른 출강구 밀폐장치의 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 출강구 20 : 출강구 밀폐용 플러그
22 : 알루미늄 잉고트 24 : 내화단열재
26 : 압축탄 30 : 칼럼
32 : 작동실린더 34 : 포집기
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탄소를 압축하여 원통형으로 성형한 압축탄, 압축탄 내부에 길이방향으로 적어도 하나 이상 삽입되는 알루미늄잉고트, 압축탄의 외부에 접착되는 세라크울로 이루어지는 출강구 밀폐용 플러그; 출강구 밀폐용 플러그를 집어서 전기로 출강구에 삽입시키는 집게수단을 포함하는 출강구 밀폐장치를 제공한다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 출강구 밀폐장치의 부분절개 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 출강구 밀폐용 플러그의 사시도이다.
본 발명은 출강구(12)에 삽입되어 출강구(12)를 밀폐하는 출강구 밀폐용 플러그(20)와 출강구 밀폐용 플러그(20)를 출강구(12)에 삽입하는 집게수단으로 이루어진다.
먼저 출강구 밀폐용 플러그(20)는 탄소를 압축하여 원통형으로 성형한 압축탄(26), 압축탄(26) 내부에 길이방향으로 적어도 하나 이상 삽입되는 알루미늄잉고트(22), 압축탄(26)의 외부를 감싸는 세라크울(24)로 이루어진다.
압축탄(26)은 출강구(12)의 직경보다는 작은 원통형으로 성분은 숯으로 구성되어 있다. 숯 자체의 융점은 약 2700℃ 이지만 고온의 용탕과 접촉하면 산소와 결합하게 되어 발열반응을 하게 되므로 전기로(10) 내부에 열원을 공급해주게 된다.
알루미늄잉고트(22)는 압축탄(26)의 내부에 길이방향으로 적어도 하나 이상삽입되며 그 삽입길이는 압축탄(26)이 삽입되는쪽으로 전체 출강구 밀폐용 플러그(20) 길이의 1/3 내지 1/2 위치까지만 삽입된다. 한편 알루미늄의 융점은 약 680℃ 이므로 용강과 접촉하면 용강보다는 먼저 반응하여 용해된다. 알루미늄잉고트(22)가 용강과 접촉하게 되면 산소와 반응하여 산화알루미늄을 형성시키면서 발열반응을 하게된다. 또한 알루미늄이 산소와 반응하므로 용강을 탈산시키는 효과도 얻을 수 있다.
전기로(10)에 원료를 장입하고 통전하게 되면 원료가 용해되어 용탕의 탕면이 상승하게 된다. 따라서 출강구(12)에도 용탕의 탕면이 상승하게 되는데 이 때 출강구(12)에 삽입된 압축탄(26)의 깊이가 압축탄(26)이 삽입되는 쪽의 1/3 내지 1/2위치가 된다. 또한 전기로(10)를 출강하기 직전 알루미늄잉고트(22)가 용강과 접촉되면서 용융되어 용융된 알루미늄이 용강의 출강통로 역할을 하게된다. 따라서 알루미늄잉고트(22)의 삽입깊이는 전기로 외부쪽으로 부터 전체 출강구 밀폐용 플러그(20) 길이의 1/3 내지 1/2 위치까지 삽입된다.
세라크울(24)은 압축탄(26)을 외부에 접착된다. 출강구(12)는 용강을 출강할 때 지금의 일부가 출강구(12)에 응고되어 있거나 미용해 고철이 출강구(12) 주위에 부착되어 있으므로 일정한 형상을 갖추지 못한다. 따라서 압축탄(26)의 외부를 감싸고 있는 세라크울(24)은 신축성이 있으므로 일정한 형성을 갖추지 못한 출강구(12)에도 출강구 밀폐용 플러그(20)를 삽입할 수 있게 된다. 또한 세라크울(24)은 전기로(10)의 온도가 상승되면 압축탄(26)보다 먼저 용해되므로 압축탄(26)과 출강구(12) 사이의 틈을 형성시킨다.
다음으로 집게수단은 선회가 가능한 출강데크(28)에 고정설치되며 양측에 가이드가 형성된 케이스(30b), 케이스(30b)에 삽입되어 전후진하는 이동부재(30a), 이동부재(30a)를 관통하며 설치되고 구동모터(30d)에 의해 회전되는 스크류축(30c), 이동부재(30a)에 회전가능하도록 수직설치되는 칼럼(30), 칼럼(30)의 상단에 힌지결합되는 전후진실린더(32), 전후진실린더(32)의 측면과 칼럼(30)의 측면에 힌지결합되는 지지실린더(33), 전후진실린더(32)의 하부로 수직설치되는 승하강실린더(35), 승하강실린더(35)의 실린더로드 선단에 X자로 힌지결합되는 포집기(34)로 이루어진다.
케이스(30b)는 선회가 가능한 출강데크(28)위에 고정설치되며 출강데크(28)를 출강홈통(14)의 앞으로 선회시켰을 때 출강홈통(14)과 케이스(30b)가 평행하게 되도록 설치된다. 또한 케이스(30b)의 양측에는 가이드가 형성되어 이동부재(30a)를 안내하게 된다.
이동부재(30a)는 케이스(30b)에 수용되며 중앙에는 나사홀이 수평으로 형성되고 이 나사홀에 스크류축(30c)이 치합되므로 스크류축(30c)의 회전에 의해 이동부재(30a)가 전후진하게 된다. 또한 이동부재(30a)의 상부에는 칼럼(30)이 회전가능하도록 수직설치된다.
스크류축(30c)은 이동부재(30a)를 수평으로 관통하며 회전가능하도록 설치되며 일측에는 구동모터(30d)가 설치되고 이 구동모터(30d)가 스크류축(30c)을 회전시키므로 이동부재(30a)가 전후진하게 된다.
칼럼(30)은 이동부재(30a)의 상부에 회전가능하도록 수직설치되며 하부에는기어(30e)가 형성되고 이 기어(30e)와 치합되는 구동기어(30f)가 설치되어 칼럼을 회전시키게 된다.
전후진실린더(32)는 칼럼(30)의 상단에 칼럼(30)과 힌지결합되고 하측면에는 지지실린더(33)가 힌지결합되고 선단에는 포집기(34)와 결합되는 승하강실린더(35)가 설치된다.
지지실린더(33)는 칼럼(30)의 일측면과 전후진실린더(32)의 측면에 힌지결합되어 지지실린더(33)가 작동되므로 전후진실린더(32)를 상하로 선회시키게 된다.
승하강실린더(35)는 일측면에 전후진실린더(33) 피스톤로드의 선단과 힌지결합되고, 실린더튜브 선단의 양측면에 복수개의 바가 힌지결합되며, 피스톤로드의 선단에 포집기(34)의 중심이 회동가능하도록 힌지결합되어있다.
포집기(34)는 X자형으로 힌지결합되는 복수개의 결합부재로 이루어지고, 결합부재의 상단은 승하강실린더(35) 실린더튜브의 선단에 결합된 바에 각각 힌지결합되며 포집기(34)의 중심에는 승하강실린더(35) 피스톤로드의 선단과 힌지결합된다. 따라서 승하강실린더(34)가 작동되면 승하강실리더(35) 실린더튜브의 선단에 결합된 바의 경사각이 줄어들게 되므로 이에 힌지 결합된 결합부재의 각도가 줄어들므로 출강구 밀폐용 플러그(20)를 집게 된다.
이하 본 발명의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
전기로의 출강이 마치면 출강데크(28)를 선회시켜 출강구(12) 앞으로 이동시킨다. 출강구(14) 앞으로 출강데크(28)가 이동되면 전후진실린더(32)와 출강구(12)가 평행하도록 칼럼(30)을 선회시킨다. 칼럼(30)을 선회시킨 후 전후진실린더(32)를 작동시켜 포집기(34)가 연결된 승하강실린더(35)를 출강구(14) 위로 이동시킨다.
전후진실린더(32)를 작동시켜 출강구 밀폐용 플러그(20)를 출강구(12)에 올려놓는다. 출강구(12)에 놓여진 출강구 밀폐용 플러그(20)를 전후진실린더(32)를 작동시켜 출강구(12) 안으로 밀어넣는다. 이 때 출강구 밀폐용 플러그(20)는 외주면을 둘러쌓고 있는 글라스울(24)이 신축성이 있으므로 출강구(12)에 출강구 밀폐용 플러그(20)를 압입한다.
출강구 밀폐용 플러그(20)가 출강구(12)에 압입되면 승하강실린더(35)를 작동시켜 포집기(34)에서 출강구 밀폐용 플러그(20)를 분리시킨 후 지지실린더(33)와 전후진실린더(32)를 작동시켜 포집기(34)를 출강구(12) 밖으로 이동시킨다. 포집기(34)를 이동시킨 후 칼럼(30)을 선회시키고 출강데크(14)를 선회시켜 용강을 수용할 레들이 진출입할 수 있게 된다.
다음으로 전기로(10)에 원료를 장입하고 고전압을 인가하여 원료를 용해시킨다. 원료가 용해되면 전기로(10)의 탕면이 출강구(12)까지 상승하게 되어 출강구 밀폐용 플러그(20) 압축탄(26)의 전기로(10) 내부쪽부터 소모된다. 또한 압축탄(26)을 둘러싸고 있는 세라크울(24)은 용강과 접촉된 부분만큼 용해되어 출강구(12)와 압축탄(26) 사이에 틈새를 형성하여 출강시 산화되지 않은 압축탄(26)에 의해 출강구(12)가 폐쇄되는 것을 방지한다. 그리고 전기로(10) 출탕시점에는 압축탄(26)이 1/2 내지 1/3 시점까지 소모되고 알루미늄 잉고트(22)가 용해되기 시작한다. 따라서 출강을 하려고 전기로(10)를 경동시키면 세라크울(24)이 용해되고세라크울(24)이 용해되면서 형성된 압축탄(26)과 출강구(12)사이의 틈새로 용강이 출강된다. 또한 압축탄(26)에 삽입되어 있는 알루미늄 잉고트(22)가 용해되어 형성된 틈새로도 용강이 출강된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 출강구 밀폐장치는 출강구에 외부공기가 유입되지 않으므로 출강구 주위의 온도가 떨어지지 않으므로 출강시 출강구가 막히지 않는다. 따라서 출강구를 개방시키기 위한 시간이 절약되므로 생산성이 향상된다.
또한 출강구가 막히지 않아 출강구 개공작업시 발생되는 내화물의 침식을 방지하게 된다. 따라서 내화물의 원단위를 낮추므로 원가를 절감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 탄소를 압축하여 원통형으로 성형한 압축탄, 상기 압축탄 내부에 길이방향으로 적어도 하나 이상 삽입되는 알루미늄잉고트, 상기 압축탄의 외부에 접착되는 세라크울로 이루어지는 출강구 밀폐용 플러그;
    상기 출강구 밀폐용 플러그를 집어서 전기로 출탕구에 삽입시키는 집게수단을 포함하는 출강구 밀폐장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출강구 밀폐용 플러그에 삽입되는 알루미늄 잉고트는 전기로 외부쪽으로부터 출강구 밀폐용 플러그 길이의 1/3 내지 1/2 위치까지 삽입되는 것을 특징으로 하는 출강구 밀폐장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 집게수단은 선회가 가능한 출강데크에 고정설치되며 양측에 가이드가 형성된 케이스, 상기 케이스에 삽입되어 전후진하는 이동부재, 상기 이동부재를 관통하며 설치되고 구동모터에 의해 회전되는 스크류축, 상기 이동부재에 회전가능하도록 수직설치되는 칼럼, 상기 칼럼의 상단에 힌지결합되는 전후진실린더, 상기 전후진 실린더의 측면과 상기 칼럼의 측면에 힌지결합되는 지지실린더, 상기 전후진실린더의 하부로 수직설치되는 승하강실린더, 상기 승하강실린더 실린더로드의 선단에 X자로 힌지결합되는 포집기로 이루어지는 것을 특징으로하는 출강구 밀폐장치.
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