KR200209379Y1 - 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제강공정에서 용강의 정련 처리작업중 용강의 온도와 성분 조정을 위해 사용되는 합금철 투입장치에 버블링(Bubbling) 기능을 겸비한 합금철 투입장치에 관한 것이다.

본 고안은 수강래들내의 용강에 합금철 슈트를 통해 합금철을 투입하고, 톱 랜스를 통해 상기 수강래들에 불활성 가스를 투입하는 장치에 있어서, 상기 톱 랜스에 연결되어 상기 용강에 불활성 가스와 합금철을 공급하고, 합금철방출수단을 구비한 합금철 및 가스공급부와; 상기 톱 랜스의 상하 운동을 가이드 하는 톱 랜스 상하구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 고안의 구성과 작용에 의하여 용강의 처리 시간이 단축되고, 합금철과 가스가 용강의 여러 부위에 균일하게 공급됨으로써 전체 용강의 성분 균일화가 도모되며, 합금철의 투입량을 정확하게 파악하고 합금철 분진의 발생 억제로 공장의 환경 오염이 방지되는 효과가 제공된다.

Description

버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치{Ferro-alloy throwing apparatus combined bubbling function}

본 고안은 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치에 관한 것으로, 특히 제강공정에서 용강의 정련 처리작업중 용강의 온도와 성분 조정을 위해 사용되는 합금철 투입장치가 버블링(Bubbling) 기능을 겸할 수 있도록 한 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 수강래들 내부로의 합금철 투입 및 버블링 작업을 나타내는 개략도로서, 일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 제강공정에서는 전로 출강이후 용강의 성분 조정과 온도조정을 위해서 합금철 투입 작업을 실시한 후, 용강중의 불순 개재물의 부상분리를 위해 아르곤(Ar), 질소(N)와 같은 불활성 가스(이하, 가스라 약칭함)를 수강래들(이하, 래들이라 약칭함)내에 불어 넣는 버블링 작업을 실시하고 있다.

이때, 상기 버블링은 내화물로 된 원통형 랜스를 이용한 상취버블링과, 래들 바닥에 설치된 다공질의 포러스 플러그(Porous plug)를 이용한 저취버블링 방법이 있으며, 도 1의 A에 도시된 바와 같이, 래들(1)내의 용강(2)에 합금철 슈트(5)를 통해서 합금철(3)을 일정량 투입 후, 용강(2)의 성분 조정 및 균일화를 위해 도 1의 B에 도시된 바와 같이 톱 랜스(Top lance)(10)를 통해 가스(11)를 투입하는 톱 버블링(Top bubbling)을 실시하고 있다.

이때, 이러한 종래의 합금철 투입장치에서는 합금철(3)의 투입과 버블링 작업이 이원화된 두 공정으로 나누어져 실시됨에 따라 용강(2)의 처리 시간이 증대되고 한 방향으로만 집중 투입되고 있어 짧은 시간에 비해 전체 용강(2)의 성분 균일화를 도모하기 힘든 문제점이 있다.

또한, 상기 합금철(3) 투입시 짧은 시간에 다량의 합금철(3)이 집중 투입됨에 따라 래들(1)내 상부의 슬래그층(8)에 상기 합금철(3)이 부딪혀서 합금철(3)의 실수율이 증가되어 실제 투입된 합금철(3)의 양을 정확하게 파악하기 어려우므로 정밀한 용강(2) 성분조정이 어려운 문제점이 있다.

또한, 합금철 분진(7)의 다량 발생으로 인해 공장의 환경 오염이 증대되고, 주변 측정기의 고장을 유발하며, 래들(1)의 상부에 기설치된 집진 후드(6)만으로는 분진 포집 기능을 제대로 충족시킬 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 용강의 처리시간을 단축하고 합금철의 실수율 방지에 따른 용강의 정확한 성분조성 및 성분 균일화를 도모하며, 주변 환경 오염을 방지할 수 있는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 수강래들 내부로의 합금철 투입 및 버블링 작업을 나타내는 개략도.

도 2는 본 고안에 따른 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치의 구성을 나타내는 개략사시도 및 부분확대도.

도 3은 본 고안에 따른 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치의 작업을 나타내는 개략도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 수강래들 2 : 용강

3 : 합금철 10 : 톱 랜스

11 : 불활성 가스 20 : 지지축

21 : 지지대 22 : 상하조절기어

23 : 기어축 25 : 모터

26 : 지지판 28 : 연결축

29 : 합금철 투입회전판 30 : 플랙시블 호스

33 : 합금철 및 가스 저장호퍼 36 : 합금철 저장호퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 수강래들내의 용강에 합금철 슈트를 통해 합금철을 투입하고, 톱 랜스를 통해 상기 수강래들에 불활성 가스를 투입하는 장치에 있어서, 상기 톱 랜스에 연결되어 상기 용강에 불활성 가스와 합금철을 공급하고, 합금철방출수단을 구비한 합금철 및 가스공급부와; 상기 톱 랜스의 상하 운동을 가이드 하는 톱 랜스 상하구동부를 포함하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치가 제공된다.

이와 같은 본 고안에서 상기 합금철 및 가스공급부는 플랙시블 호스와; 케이블을 통해 콘트롤러 및 컴퓨터에 연결된 합금철 및 가스 조절밸브를 구비하고, 상기 플랙시블 호스에 연결된 합금철 및 가스 이송배관과; 가스 이송배관을 구비하고 상기 합금철 및 가스 이송배관의 상부에 연결된 합금철 및 가스저장 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이와 같은 본 고안에서 상기 합금철 및 가스저장 호퍼의 상단 일측부에는 합금철의 이송을 위한 합금철 이송배관이 연결되어 있고, 상기 합금철 이송배관의 상부에는 합금철 저장 호퍼가 연결되어 있으며, 상기 합금철 이송배관의 일측부에 합금철의 투입량을 조절하는 합금철 조절밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 이와 같은 본 고안에서 상기 합금철방출수단은 지지판과, 상기 지지판의 상부에서 베어링을 통해 연결된 연결축과, 상기 연결축에 설치된 합금철 투입회전판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 이와 같은 본 고안에서 상기 톱 랜스 상하구동부는 톱 랜스의 상단 일측부에 연결된 지지대와, 상기 지지대의 일단부가 삽입되어 상하 승강되는 지지축과, 상기 지지축에 내장되고 기어축을 통해 모터와 연결되어 상기 지지대를 승강시키는 상하조절기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 양호한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치의 구성을 나타내는 개략사시도 및 부분확대도, 도 3은 본 고안에 따른 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치의 작업을 나타내는 개략도로서, 이에 따른 합금철 투입장치는 크게 톱 랜스에 연결되어 수강래들내의 용강에 불활성 가스와 합금철을 공급하고, 합금철방출수단을 구비한 합금철 및 가스공급부와; 상기 톱 랜스의 상하 운동을 가이드 하는 톱 랜스 상하구동부로 이루어져 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 합금철 및 가스공급부는 용강(2)에 취입되어 가스(11)를 통해 버블링 작업을 행하는 상기 톱 랜스(10)의 상단에 가스(11)와 합금철(3)의 이송을 위한 플랙시블 호스(30)의 일단부가 연결되어 있고, 상기 플랙시블 호스(30)의 타단부는 합금철 및 가스 이송배관(31)의 하부에 연결되어 있다.

또한, 상기 합금철 및 가스 이송배관(31)의 일측부에 합금철(3)과 가스(11)의 양을 조절하기 위한 합금철 및 가스 조절밸브(32)가 설치되어 있고, 상기 합금철 및 가스 조절밸브(32)는 케이블(14)을 통해 콘트롤러(12) 및 컴퓨터(13)에 연결되어 있다.

또한, 상기 합금철 및 가스 이송배관(31)의 상부에는 소정의 수납 공간을 갖는 합금철 및 가스저장 호퍼(33)가 도시되지 않은 지지수단을 통해 그 하부가 지지된 상태로서 연결설치되어 있고, 상기 합금철 및 가스저장 호퍼(33)의 상단 일측부에 가스 이송배관(37)이 연결되어 있으며, 상기 합금철 및 가스 저장 호퍼(33)의 내부에는 상기 가스(11)의 투입 압력에 의해 회전하면서 합금철(3)을 신속하게 내보내기 위한 합금철방출수단이 설치되어 있다.

상기 합금철방출수단은 지지판(26)이 상기 합금철 및 가스 저장 호퍼(33)의 내측 저부에 고정설치되어 있고, 상기 지지판(26)의 상부에서 연결축(28)의 양단부가 베어링(27)을 통해 연결되어지되, 상기 지지판(26)은 합금철(3)이 통과되도록 소정의 두께를 갖는 링 형태로서, 일측 베어링(27)이 120。 등간격을 갖는 연결 바(26-1)에 의해 지지되어 있다.

또한, 상기 베어링(27) 사이의 연결축(28)에는 나선형 형태를 갖는 합금철 투입회전판(29)이 설치되어 있고, 상기 가스 이송배관(37)의 일측에는 가스 조절밸브(38)가 설치되어 가스(11)의 투입량을 조절하며, 상기 가스 조절밸브(38)는 케이블(14)을 통해 상기 콘트롤러(12) 및 컴퓨터(13)에 연결되어 있다.

한편, 상기 합금철 및 가스저장 호퍼(33)의 상단 일측부에는 합금철(3)의 이송을 위한 합금철 이송배관(34)이 연결되어 있고, 상기 합금철 이송배관(34)의 상부에는 합금철 저장 호퍼(36)가 연결되어 있으며, 상기 합금철 이송배관(34)의 일측부에 합금철(3)의 투입량을 조절하는 합금철 조절밸브(35)가 설치되어지되, 상기 합금철 조절밸브(35)는 상기 케이블(14)을 통해서 콘트롤러(12) 및 컴퓨터(13)에 연결되어 있다.

상기 톱 랜스 상하구동부는 상기 톱 랜스(10)의 상단 일측부에 지지대(21)의 일단부가 고정부착되어 있고, 상기 지지대(21)의 타단부에는 후술하는 상하조절기어(22)와 맞물려 회전하기 위한 나사부(도시되지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 라인의 바닥면에서 소정 높이로 지지축(20)이 고정설치되어지되, 상기 지지축(20)의 일측면은 개방(승강안내요부 형성)되어 상기 지지대(21)가 상하 슬라이딩되어지며, 지지대(21)의 나사부와 맞물리는 상하조절기어(22)가 상기 지지축(20)의 내부에 내장되어 있다.

상기 상하조절기어(22)는 기어축(23)을 통해 모터(25)와 연결되어 있고, 상기 모터(25)가 안착되는 고정판(24)이 상기 지지축(20)의 상부에 볼트결합에 의해 지지되어 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 작용을 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 용강(2)의 성분 및 온도 조정을 위해 합금철(3)을 투입하고자 할 때, 컴퓨터(13) 및 콘트롤러(12)의 신호에 의해 상기 합금철 조절밸브(35)가 열리면서 합금철 저장호퍼(36)내의 합금철(3)이 합금철 및 가스저장 호퍼(33)에 일정량 저장되면 합금철 조절밸브(35)가 닫히면서 다음 동작을 준비한다.

이후, 상기 가스 조절밸브(38)가 열리면서 투입되는 가스(11)의 압력에 의해 합금철 투입회전판(29)이 회전하면서 합금철(3)과 가스(11)가 합금철 및 가스 이송배관(31)과, 플랙시블 호스(30)를 통해 톱 랜스(10)에 전달되며, 이때 상기 합금철 및 가스 조절밸브(32)는 상기 컴퓨터(13)와 콘트롤러(12)의 신호에 의해 오픈된 상태이다.

상기와 같이 하여 정해진 양의 합금철(3)이 톱 랜스(10)에 공급되면 용강(2)의 성분 균일화를 위해 버블링 작업이 수행되는 바, 상기 합금철 조절밸브(35)가 닫히고 가스 조절밸브(38)와 합금철 및 가스 조절밸브(32)가 열려 일정한 시간까지 컴퓨터(13) 및 콘트롤러(12)의 신호에 의해 모터(25)가 작동하면서 버블링 작업을 행하며, 이러한 버블링 작업은 합금철(3) 투입과 동시에 또는 단독으로 수행할 수 있다.

상기 버블링 작업은 모터(25)의 정회전시 상하조절기어(22)가 회전하면서 이에 맞물려 회전하는 지지대(21)에 의해 톱 랜스(10)가 하향하면서 용강(2)중에 침투되어 합금철(3)과 가스(11)를 또는 가스(11)만 용강(2)내에 공급하고, 버블링 작업이 완료되면 상기 모터(25)의 역회전에 의해 상하조절기어(22)와 지지대(21)가 반대로 회전하면서 톱 랜스(10)가 상향하며, 필요에 따라 모터(25)의 회전 제어를 통해 합금철(3)과 가스(11)의 공급을 용강(2)내의 여러 부위에 골고루 균일하게 투입할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따르면 합금철 투입시 버블링 작업을 동시에 수행할 수 있으므로 용강의 처리 시간이 단축되고, 합금철과 가스가 용강의 여러 부위에 균일하게 공급됨으로써 전체 용강의 성분 균일화가 도모되는 효과가 있다.

또한, 합금철의 투입량을 조절할 수 있으므로 합금철의 실수율 증가가 방지되어 합금철의 투입량을 정확하게 파악하고 이에 따라 정밀한 용강 성분조정이 가능하며, 용강 내부에 합금철이 투입됨으로써 합금철 분진의 발생 억제로 공장의 환경 오염이 방지되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 수강래들내의 용강에 합금철 슈트를 통해 합금철을 투입하고, 톱 랜스를 통해 상기 수강래들에 불활성 가스를 투입하는 장치에 있어서,

   상기 톱 랜스에 연결되어 상기 용강에 불활성 가스와 합금철을 공급하고, 합금철방출수단을 구비한 합금철 및 가스공급부와;

   상기 톱 랜스의 상하 운동을 가이드 하는 톱 랜스 상하구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 합금철 및 가스공급부는 플랙시블 호스와; 케이블을 통해 콘트롤러 및 컴퓨터에 연결된 합금철 및 가스 조절밸브를 구비하고, 상기 플랙시블 호스에 연결된 합금철 및 가스 이송배관과; 가스 이송배관을 구비하고 상기 합금철 및 가스 이송배관의 상부에 연결된 합금철 및 가스저장 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 합금철 및 가스저장 호퍼의 상단 일측부에는 합금철의 이송을 위한 합금철 이송배관이 연결되어 있고, 상기 합금철 이송배관의 상부에는 합금철 저장 호퍼가 연결되어 있으며, 상기 합금철 이송배관의 일측부에 합금철의 투입량을 조절하는 합금철 조절밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 합금철방출수단은 지지판과, 상기 지지판의 상부에서 베어링을 통해 연결된 연결축과, 상기 연결축에 설치된 합금철 투입회전판을 포함하는 것을 특징으로 하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 톱 랜스 상하구동부는 톱 랜스의 상단 일측부에 연결된 지지대와, 상기 지지대의 일단부가 삽입되어 상하 승강되는 지지축과, 상기 지지축에 내장되고 기어축을 통해 모터와 연결되어 상기 지지대를 승강시키는 상하조절기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 버블링 기능이 겸비된 합금철 투입장치.

   .