KR200278291Y1 - 용광로의 다단 출선경 확대장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 쇳물을 배출하는 출선구의 내측과 외측의 출선구경을 서로 다르게 굴착하여 유로 크기를 변경시킴으로서 출선말기의 쇳물과 슬라그의 과다배출현상을 방지하고, 용광로 벽체의 파손사고를 방지하며, 용광로의 안정된 조업을 유지할수 있도록 개선된 용광로의 다단출선경 확대장치에 관한 것이다.

본 고안은, 용광로의 출선구를 개공하는 개공기의 드릴 비트에 장착되어 출선구의 내경을 확대하기 위한 장치에 있어서, 드릴비트의 외주면에 밀착가능한 내경을 갖추고, 내주면에는 톱니부가 돌출형성되며, 외주면에는 스크류 형의 굴착비트가 형성된 2분할대칭형의 몸체; 상기 몸체의 선단부가 내부로 끼워져서 드릴 비트와의 사이에서 원형을 유지하도록 하는 링부재; 및, 상기 몸체의 후단부에 형성된 나사부에 결합되어 몸체의 후단부를 일체로 고정하여 드릴 비트의 외주면에 상기 몸체가 고정되도록 하는 캡부재;를 포함하는 용광로의 다단출선경 확대장치를 제공한다. 본 고안에 의하면, 출선구로 배출되는 쇳물의 량을 인위적으로 조절이 가능하고, 출선구에서 배출되는 쇳물의 배출속도와 압력을 감소시킴으로서 출선구의 이상확대현상을 방지하며, 하나의 출선구에서 작업할수 있는 출선작업시간을 연장시킴으로서 다수개의 출선구를 개공할 필요가 없으며, 작업자의 안전사고를 사전에 예방함은 물론 용광로 조업의 안정화를 이룰수 있다.

Description

용광로의 다단출선경 확대장치

본 고안은 용광로의 출선구를 개공하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 쇳물을 배출하는 출선구의 내측과 외측의 출선구경을 서로 다르게 굴착하여 유로 크기를 변경시킴으로서 출선말기의 쇳물과 슬라그의 과다배출현상을 방지하고, 용광로 벽체의 파손사고를 방지하며, 용광로의 안정된 조업을 유지할수 있도록 개선된 용광로의 다단출선경 확대장치에 관한 것이다.

일반적으로 용광로에서는 철광석과 코크스를 내부에 장입하고, 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 용광로의 내부로 불어 넣음으로서 환원 및 용융반응을 일으켜 쇳물과 슬라그가 얻어지고, 용광로의 내부에 고여있게 된다. 상기 쇳물과 슬라그는 용광로의 하부에 설치된 출선구를 개공하므로서 용광로의 외부로 배출되어지고, 상기 배출된 쇳물과 슬라그는 대탕도에 일시 저장되면서 스키머(미도시)에 의하여 용선과 슬라그로 분리되어 쇳물은 차기공정인 제강공정으로 보내지고, 슬라그는 수재 및 괴재처리되어지는 과정을 거치게 된다.

상기와 같은 과정에서 출선작업을 위해서는 용광로의 출선구를 개공하게 되며, 이때에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 개공장치를 이용하는 것이다. 상기 종래의 개공장치(100)는 선단에 드릴 비트(110)를 장착하여 출선구(120)에서 회전시켜 개공하고 이와 같이 개공된 출선구(120)를 통하여 쇳물(140)을 외부로 출선하였던 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 개공장치(100)는 드릴비트(110)의 직경이 전체에 걸쳐서 균일 한것이어서 출선공의 내경도 균일하게 형성되는 것이다. 따라서 개공작업후 출선이 시작되면, 출선초기에는 출선구(120)의 내경이 적기 때문에 용광로(200)내부의 쇳물(140)과 슬라그의 배출속도 및 압력이 증가하여 출선구(120)의 이상확대를 조장하게 되고, 쇳물(140)이 용광로(200) 벽체(130)에 압력을 가하여 손상시키고 내부로 침투되며, 쇳물(140)의 배출 또한 원활하게 이루어지지 않고 있다가, 출선 말기에 출선구(120)가 과다하게 확대되면, 쇳물(140)과 슬라그가 과다하게 일시에 배출되어 대탕도(미도시)를 넘치게 되므로 이러한 쇳물(140)과 슬라그가 넘쳐서 화재 및 산업재해의 원인이 되는 것이다.

따라서, 종래에는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 출선구(120)를 종래의 장치로서 개공하고 출선이 시작되면, 상기 개공된 출선구(120)와는 다른 하나의 출선구(120)를 재차 가공하여 2개의 출선구(120)로서 동시에 출선작업을 실시함으로서 출선초기의 쇳물(140)과 슬라그의 배출불량현상을 해소하고자 한 것이었다. 그리고, 먼저 개공한 출선구(120)의 내경이 점차 커지게 되면, 내화재인 머드재(미도시)를 상기 출선구(120)에 강제 삽입하여 이를 폐쇄하고, 다시 다른 출선구(120)를 개공하는 작업을 반복하는 것이었으며, 이러한 과정에서 쇳물(140)이 용광로(200)의 벽체(130)에 침투하여 벽체(130)를 파손시키면 용광로(200)의 조업을 일시로 중지한 다음 용광로(200) 벽체(130)에 구멍을 뚫고, 압입재를 강제 삽입하는 조치를 하는 것이다.

상기와 같은 종래의 작업방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 출선초기부터 출선 말기까지 쇳물(140) 배출량의 변동이 많기 때문에 용광로(200)의 조업이 불안정하게 되고, 둘째, 출선구(120)의 직경이 감소되어 쇳물(140)과 슬라그의 배출속도 및 압력이 증가하여 용광로(200) 벽체(130)를 파손시키고 조업을 일시 중지시키는 것이며, 셋째, 다수의 출선구(120)를 개공하고, 이를 다시 폐쇄하는 작업을 반복하여야 함으로서 작업부하가 가중되어 산업재해의 위험이 큰 것이며, 넷째, 이와 같은 개공작업이 지연되는 경우, 용광로(200)의 원활한 조업이 유지되지 못함으로서 용광로(200) 조업사고가 발생하는 등 여러 가지 문제점을 갖는 것이었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 출선구로 배출되는 쇳물의 량을 인위적으로 조절이 가능하고, 출선구에서 배출되는 쇳물의 배출속도와 압력을 감소시킴으로서 출선구의 이상확대현상을 방지하며, 하나의 출선구에서 작업할수 있는 출선작업시간을 연장시킴으로서 다수개의 출선구를 개공할 필요가 없으며, 작업자의 안전사고를 사전에 예방함은 물론 용광로 조업의 안정화를 이룰수 있는 용광로의 다단출선경 확대장치를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 일반적인 용광로의 출선구 구조 및 종래의 개공상태도;

도 2는 종래의 기술에 따른 출선구 개공용 인발로드의 구성도;

도 3은 본 고안에 따른 용광로의 다단출선경 확대장치를 도시한 외관 사시도;

도 4는 도 3의 A-A선을 따른 단면도;

도 5는 본 고안에 따른 용광로의 다단출선경 확대장치의 분해단면도;

도 6은 본 고안에 따른 용광로의 다단출선경 확대장치에 의한 개공상태도;

도 7은 본 고안에 따른 용광로의 다단출선경 확대장치에 의하여 개공된 출선구의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10..... 몸체 12..... 톱니부

15..... 절삭 비트 17..... 나사부

20..... 링부재 30..... 캡부재

100.... 개공기 110.... 드릴비트

120.... 출선구 130.... 출선구 벽체

200.... 용광로

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 용광로의 출선구를 개공하는 개공기의 드릴 비트에 장착되어 출선구의 내경을 확대하기 위한 장치에 있어서,

드릴비트의 외주면에 밀착가능한 내경을 갖추고, 내주면에는 톱니부가 돌출형성되며, 외주면에는 스크류 형의 굴착비트가 형성된 2분할대칭형의 몸체; 상기 몸체의 선단부가 내부로 끼워져서 드릴 비트와의 사이에서 원형을 유지하도록 하는 링부재; 및, 상기 몸체의 후단부에 형성된 나사부에 결합되어 몸체의 후단부를 일체로 고정하여 드릴 비트의 외주면에 상기 몸체가 고정되도록 하는 캡부재;를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 다단출선경 확대장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 용광로(200)의 다단출선경 확대장치(1)는 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이, 용광로(200)의 출선구(120)를 개공하는 개공기(100)의 드릴 비트(110)에 장착되어 출선구(120)의 내경을 확대하기 위한 것으로서, 2분할 대칭형의 몸체(10)를 갖는 바, 상기 몸체(10)는 각각 드릴비트(110)의 외주면에 밀착가능한 내경을 갖추고, 내주면에는 톱니부(12)가 돌출형성되며, 외주면에는 스크류 형의 굴착비트(15)가 형성된 구조를 갖는다.

그리고, 상기 내주면에 형성된 톱니부(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 드릴 비트(110)의 회전방향과는 반대의 방향으로 형성된 구조를 갖춤으로서, 드릴 비트(110)와 몸체(10)와의 결합시 드릴 비트(110)가 회전되면 상기 몸체(10)도 톱니부(12)로 인하여 회전할수 있도록 상기 드릴 비트(110)와 몸체(10) 내주면과의 사이에서 큰 마찰저항을 부여하도록 되어 있다.

또한, 상기 스크류형의 굴착비트(15)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전방측(15a)은 폭이 좁고 몸체(10)의 길이방향 중심축(P)과의 거리가 적으며, 후방측(15b)으로 갈수록 폭이 넓고, 몸체(10)의 길이방향 중심축(P)과의 거리가 커지는 형상을 이루며, 드릴비트(110)의 회전방향과 동일한 방향으로 나선형을 이루도록 형성된 것이다.

그리고, 상기 몸체(10)의 선단부가 내부로 끼워져서 드릴 비트(110)와의 사이에서 원형을 유지하도록 하는 링부재(20)를 갖는바, 상기 링부재(20)는 상기 굴착비트(15)의 전방측 원형부에 끼워질수 있는 내경을 갖는 것으로서 상기 링부재(20)에 전단부가 끼워진 상기 몸체(10)는 하나로 결합되어 상기 드릴비트(110)의 외주면을 감싸게 된다.

또한, 상기 몸체(10)의 후단부에 형성된 나사부(17)에 결합되어 몸체(10)의 후단부를 일체로 고정하여 드릴 비트(110)의 외주면에 상기 몸체(10)가 고정되도록 하는 캡부재(30)를 갖는바, 상기 캡부재(30)는 상기 나사부(17)에 나사결합되는 것으로서, 상기 몸체(10)의 나사부(17)는 중앙(A)에서 후단(B)으로 진행할수록 외경이 적어지는 테이퍼 구조를 갖춤으로서 상기 캡부재(30)가 상기 몸체(10)의 나사부(17)에 결합하여 중앙측으로 회전하여 전진할수록 상기 2분할된 몸체(10)를 더욱 밀착시키는 구성을 갖는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 용광로의 다단출선경 확대장치(1)는 드릴 비트(110)의 어느부분이라도 체결이 가능한 구조를 이룬다. 이는 용광로(200)의 조업상황과 쇳물(140)의 배출량 및 출선구(120)의 상태에 따라서 인위적으로 위치조정이 가능하고, 서로 상이한 크기의 굴착비트(15)를 다수개 장착하여 출선구(120)를 다단계의 직경으로서 굴착할수 있는 것이다.

이러한 본 고안의 용광로의 다단출선경 확대장치(1)는 종래의 드릴비트(110)에 장착되어 동시에 회전되면서 출선구(120)를 굴착하게 되며, 이러한 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 드릴비트(110)가 종래와 같이 대략 ø48mm정로로 개공을 하게 되면, 뒤이어서 굴착비트(15)가 회전하면서 대략 ø55 내지 60mm로 출선구(120)를 확대 개공하는 것이다.

이와 같이 출선구(120)의 직경이 확대된 상태가 도 7에 도시되어 있다. 상기 도 7의 후방측이 확대된 출선구(120)는 출선초기에 출선구(120)의 적은 직경(120a)을 통하여 배출된 쇳물(140)과 슬라그는 굴착비트(15)에 의해서 직경이 확대된 부분(120b)에 도달하면서 흐름저항이 크게 적어지게 되어 원활한 배출을 이루게 되는 것이다. 즉, 출선초기에 쇳물(140)과 슬라그가 통과하는 적은 직경부(120a)의 길이를 조절하여 쇳물(140)과 슬라그의 흐름저항을 조절함으로서 출선량을 조절할수 있는 것이다.

이는 상기 굴착비트(15)가 드릴비트(110)의 전방측에 장착될수록 개공된 출선구(120)의 적은 직경부(120a) 거리가 짧아지기 때문에 이를 통한 쇳물(140)과 슬라그의 흐름저항이 적어지게 되고, 작업자는 이러한 장착위치를 조절하여 출선구(120)의 흐름저항을 조정함으로서 쇳물(140)과 슬라그의 배출량을 크게 할수 있다.

따라서, 출선초기에 쇳물(140)과 슬라그의 적절한 배출이 이루어지게 됨으로서 출선구(120)주위의 용광로(200) 벽체(130)에 손상을 가하지 않게 되고, 종래와 같이 출선구(120)의 이상확대등이 발생하지 않으며, 출선초기부터 출선말기 까지 쇳물(140)과 슬라그의 균일한 배출이 이루어지는 것이다.

한편, 상기에서 서로 상이한 크기의 굴착비트(15)를 다수개 장착하여 출선구(120)를 다단계의 직경으로서 굴착하게 되면, 용광로(200)의 조업상황과 쇳물(140)의 배출량 및 출선구(120)의 상태에 따라서 적절한 출선작업을 이룰수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 출선초기에 쇳물(140)과 슬라그가 통과하는 적은 직경부의 길이를 조절하여 쇳물(140)과 슬라그의 흐름저항을 조절함으로서 출선구(120)로 배출되는 쇳물(140)의 량을 인위적으로 조절이 가능하고, 출선구(120)에서 배출되는 쇳물(140)의 배출속도와 압력을 감소시킴으로서 출선구(120)의 이상확대현상을 방지하며, 출선초기부터 출선말기 까지 쇳물(140)과 슬라그의 균일한 배출이 이루어지도록 하여 하나의 출선구(120)에서 작업할수 있는 출선작업시간을 연장시킴으로서 다수개의 출선구(120)를 개공할 필요가 없으며, 작업자의 안전사고를 사전에 예방함은 물론 용광로(200) 조업의 안정화를 이룰수 있는 실용상의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (1)

1. 용광로(200)의 출선구(120)를 개공하는 개공기의 드릴 비트(110)에 장착되어 출선구(120)의 내경을 확대하기 위한 장치에 있어서,

   드릴비트(110)의 외주면에 밀착가능한 내경을 갖추고, 내주면에는 톱니부(12)가 돌출형성되며, 외주면에는 스크류 형의 굴착비트(15)가 형성된 2분할대칭형의 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 선단부가 내부로 끼워져서 드릴 비트(110)와의 사이에서 원형을 유지하도록 하는 링부재(20); 및,

   상기 몸체(10)의 후단부에 형성된 나사부(17)에 결합되어 몸체(10)의 후단부를 일체로 고정하여 드릴 비트(110)의 외주면에 상기 몸체(10)가 고정되도록 하는 캡부재(30);를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 다단출선경 확대장치.