KR200290856Y1 - 정량공급이가능한몰드플럭스피더의호퍼로더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연속주조 공정에서 사용되는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더에 관한 것으로서, 특히 플럭스가 이송되면서 유실되는 것을 방지하여 제조 원가를 절감하고, 플럭스의 공급량을 일정하게 해줌으로써 작업중에 일어 날 수 있는 조업사고 방지 및 슬래브(slab)의 품질을 향상시킬 수 있는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더에 관한 것이다.

본 고안은 호퍼로더의 상부에 플럭스가 적치되는 중간호퍼를 설치하며, 상기 중간호퍼로부터 배기에어가 배기될 때 플럭스가 배출되는 것을 방지하는 백필터를 중간호퍼의 상부에 설치하고, 상기 중간호퍼의 상부 및 하부에서 에어가 배기될 때 플럭스가 유출되는 것을 방지하는 매쉬를 각각 설치하되, 한쌍의 아치봉 각각에 용강의 양에 따라 구동되는 아치 스크류 모터를 장착하여, 상기 중간호퍼의 에어에 의하여 플럭스가 유입될때에는 닫히고 상기 중간호퍼에 플럭스의 공급이 중단될때에는 열리도록 상기 중간호퍼의 하부에 로터리 밸브를 장착하므로서, 상기 로터리 밸브를 열어 플럭스가 공급될때에는 에어의 공급을 차단한 상태에서 중간호퍼에 적치된 플럭스를 호퍼로더에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더{A hopper roader of mold flux feeder capable of regular flux}

본 고안은 연속주조 공정에서 사용되는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더에 관한 것으로서, 특히 플럭스가 이송되면서 유실되는 것을 방지하여 제조 원가를 절감하고, 플럭스의 공급량을 일정하게 해줌으로써 작업중에 일어 날 수 있는 조업사고 방지 및 슬래브(slab)의 품질을 향상시킬 수 있는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 몰드 플럭스 피더의 흐름을 나타내는 도면으로서, 몰드 플럭스는 연속주조 작업에서는 빠질 수 없는 필수적인 소모성 자재로 용강이 몰드내로 유입되면, 그 위로 플럭스가 투입되어 용강의 온도 하락을 방지하고, 산화를 방지하며 용강온도에 의해 용융되어 용강의 쉴(sheel) 사이로 유입되어 융착을 방지한다.

연속주조 공장에서 사용되는 몰드 플럭스는 작업자에 의해서 수동으로 몰드내로 투입되어 진다. 최근에는 공정의 자동화에 따라 오토 몰드 플럭스 피더(auto mold flux feeder)가 설치운용되고 있다.

몰드 플럭스 피더는 플럭스의 종류가 많기 때문에 스토리지 호퍼(storage hopper)가 설치되어 있으며 스토리지 호퍼(11)에서 이송되어진 플럭스는 호퍼로더(214)까지 에어를 사용하여 이송하기 위하여 블로우 탱크(12)가 설치되어 있고, 양쪽 블로우 탱크(blow tank: 12)에서 이송되어진 플럭스를 한 라인으로 이송하기 위해 3 웨이밸브(16)가 설치되어 있으며, 한 라인으로 이송되어진 플럭스를 양 호퍼로더(214)에 차례로 나눠 이송하기 위해 3웨이 밸브(18)가 설치되어 있다.

이후 플럭스는 연속 주조기의 주상에 설치되어 있는 커넥터(15)와 턴디시 카에 설치되어 있는 커넥터 플래이트와 결합되어 연결되며 이송되는 플럭스를 호퍼로더(214)까지 이송되어지게 된다.

에어에 의하여 호퍼 로더(214)에 이송되어진 플럭스는 에어 배기 라인을 통하여 더스트 컬렉터(collector;14)의 필터(23)을 통해 플럭스 분진이 필터링되어 대기로 방출된다. 이 과정에서 에어의 압력에 의해 에어와 같이 플럭스가 배기 라인으로 유입되어 더스트 컬렉터(14)하부에 설치된 로터리 밸브(24)가 작동되어 열리면 더스트 수집함(22)에 쌓이게 된다. 이 플럭스는 여러 종류의 플럭스가 섞여있기 때문에 사용을 못하고 버려야 한다. 한편, 도면 번호 205는 스윙모터이고, 도면번호 204는 아치봉이다.

도 2(a)는 개선전의 콘스탄트 피더(constant feeder)의 평면도이고, 도 2(b)는 개선전의 콘스탄트 피더의 정면도이며, 도 3은 아치 플럭스 피더의 구성을 나타내는 도면으로서, 또한 호퍼 로더(214)에 도착한 에어는 하부의 콘스탄트 피더(213)로 플럭스와 같이 유입되면서 플럭스를 아치(archi)봉(204)으로 밀어내어 플럭스가 다량으로 몰드에 투입되어지게 하고, 스윙모터(205)에 의해 아치봉(204)이 대기 위치에 있을 때도 에어에 의해 플럭스가 다량으로 아치봉(204)을 통해 유출되기 때문에 플럭스가 유실이 가중되고 있다. 한편, 후술되는 도면번호 216-1, 216-2는 스크류 모터이다.

플럭스의 투입량에 따라 몰드내의 용강 레벨(level)이 갑자기 변하기 때문에 용강 유출과 같은 조업사고와 레벨의 불안정으로 슬래브 품질이 열악하게 된다. 또한 침지노즐 막힘(120)등으로 인하여 몰드(119)내 용강이 와류가 발생되면서 침지노즐(120)좌우의 플럭스 유입량이 달라지는데, 현재의 시스템에서는 좌우측의 플럭스 유입량을 다르게 할 수가 없어 작업자가 수동으로 투입해야 한다.

상기 내용같이 사용하지 못하고 유실되는 플럭스가 총 사용량의 30%에 이르고 있어 제조원가의 상승, 몰드 레벨 불안정으로 인한 조업사고, 제품의 품질의 열악등 모든 면에서 악영향을 준다.

상기한 바와같이 연속주조 공정에서 계속 사용되는 몰드 플럭스는 슬래브 1톤을 생산하는데, 약 2-3kg이 사용되고 있으며, 플럭스의 역활 또한 중요하기 때문에 일정한 양을 일정한 레벨로 투입해야 한다.

콘스탄트 피더(213)는 1개의 모터(211)가 1개의 축으로 설치된 콘스탄트 피더(213)를 체인(203)으로 연결하여 작동되어 하부에 설치되어 있는 양쪽의 아치 스크류(215)로 플럭스가 공급되어지며 양쪽에 설치된 스크류 모터(216-1,216-2)와 양쪽의 아치봉(204)을 동시에 작동시켜 주는 스윙모터(205)로 구성되어 있다.

이러한 설비의 특성 때문에 아치 스크류(215)와 아치 봉(214)을 따로 제어하지 못하고 양쪽에서 같은 양의 플럭스를 공급하고 몰드(119)로 투입하게 된다. 한편 후술되는 도면 번호 209는 레벨 센서이다.

도 4(a)는 종래의 호퍼 로더를 나타내는 정면도이고, 도 4(b)는 종래의 호퍼로더를 나타내는 측면도이며, 도 5는 종래의 플럭스 이송시 에어 및 플럭스의 흐름 상태를 나타내는 도면으로서, 플럭스 이송 라인(222)을 통해 이송 에어(231)와 같이 호퍼 로더(214)에 유입된 플럭스(230)는 레벨 센서(209)에 감지 될 때 까지 계속해서 이송되어지며 레벨 센서(209)에 감지된 후 플럭스(230) 이송이 완료되면 반대쪽 호퍼 로더로 플럭스(230)가 이송된다.

플럭스(230)가 이송되는 동안 호퍼 로더(214)안의 압력 이송 에어(231)에 의해서 상승되며 에어 압력이 빠질 수 있도록 에어 배기라인(221)을 설치하여 분진과 같이 더스트 컬렉터(14)로 빠지게 되는데, 이때 더스트 컬렉터(14)의 팬(미도시)에서 빨아 들이는 힘과 함께 플럭스(230)가 더스트 컬렉터(14)로 빨려들어 온다.

플럭스(230)가 이송되는 동안 호퍼 로더(214)내부가 이송 에어(231)로 인한 압력이 상승해도 콘스탄트 피더 모터(211)는 계속 작동되므로 호퍼 로터(214)내부가 이송에어(231)로 인한 압력으로 스크류형으로 만들어진 콘스탄트 피더(213)쪽으로 배기된다. 이때, 작동 중인 아치 스크류(215)쪽으로 플럭스를 밀어내며 아치봉(204)을 통해서 플럭스가 몰드(119)로 유출되면서 플럭스의 양이 갑작스럽게 증가하는 현상이 일어나게 된다.

이러한 현상은 호퍼 로더(214)안에 플럭스가 없으면 더욱 심하게 발생하여 몰드(119)플럭스양이 많아 작업자가 작동을 멈추고 아치봉(204)이 대기 위치에 있어도 같은 상황이 발생한 아치 스크류(215)와 아치봉(204)은 후술하는 PLC에 의해 작업자가 팬의 선택에 따라 연속 또는 간격을 선택하여 투입량을 제어하나 침지노즐(120)막힘에 의한 좌우 플럭스 유입량이 달라지면 아치 스크류(215)와 아치 봉(204)을 따로 제어할 수 없기 때문에 작업자가 수동작업을 해야한다. 이러한 현상으로 몰드 플럭스의 양이 조절되지 않아 플럭스의 유실이 많고 조업사고와 제품의 품질에 악영향을 주고 있다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 몰드 내의 용강에 와류가 발생되었을 때 침지 노즐 좌우측의 플럭스가 자동으로 투입 되고 플럭스의 양을 일정하게 조절하므로서 제품의 품질향상에 기여할 수 있는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 몰드플럭스 피더의 흐름을 나타내는 도면.

도 2(a)는 개선전의 콘스탄트 피더의 평면도.

도 2(b)는 개선전의 콘스탄트 피더의 정면도.

도 3은 아치 플럭스 피더의 구성을 나타내는 도면.

도 4(a)는 종래의 호퍼로더를 나타내는 정면도.

도 4(b)는 종래의 호퍼로더를 나타내는 측면도.

도 5는 종래의 플럭스 이송시 에어 및 플럭스의 흐름 상태를 나타내는 도면.

도 6(a)는 본 고안에 의한 콘스탄트 피더의 평면도 및 측면도.

도 6(b)는 본 고안에 의한 콘스탄트 피더의 정면도 및 측면도.

도 7은 본 고안에 의한 아치 플럭스 피더의 작동상태를 나타내는 도면.

도 8은 본 고안에 의한 콘스탄트 피더 및 아치 플럭스의 정면도.

도 9(a)는 중간 호퍼의 정면도.

도 9(b)는 중간 호퍼의 측면도.

도 10(a)는 본 고안에 의한 호퍼로더의 완성된 상태를 나타내는 정면도.

도 10(b)는 본 고안에 의한 호퍼로더의 완성된 상태를 나타내는 측면도.

도 11은 본 고안에 의한 플럭스 이송시 에어 및 플럭스의 흐름상태를 나타내는 도면.

도 12는 본 고안에 의한 파우더 흐름 상태를 나타내는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

101: 중간호퍼 102: 로터리 밸브(rotary valve)

107: 백필터밸브 122: 배기라인

123:다이어프램 밸브 (diaphram valve)

124,125: 매쉬(mesh) 204: 아치봉

214: 호퍼로더(hopper loader) 216: 아치 스크류 모터(archi screw motor)

상술한 목적을 달성하기 위하여 플럭스가 저장되는 다수의 스토리지 호퍼와, 상기 스토리지 호퍼로부터 플럭스가 유입된 후 에어에 의하여 이송되는 블로우 탱크와, 상기 블로우 탱크로부터 플럭스가 유입된 후 스윙모터의 구동에 의하여 플럭스가 이동되는 아치스크류가 장착된 한쌍의 아치봉을 가지는 호퍼로더로 이루어진 몰드 플럭스 피더에 있어서, 상기 호퍼 로더의 상부에 플럭스가 적치되는 중간호퍼를 설치하며, 상기 중간호퍼로부터 배기에어가 배기될 때 플럭스가 배출되는 것을 방지하는 백필터를 중간호퍼의 상부에 설치하고, 상기 중간호퍼의 상부 및 하부에서 에어가 배기될 때 플럭스가 유출되는 것을 방지하는 매쉬를 각각 설치하되, 상기 한쌍의 아치봉 각각에 용강의 양에 따라 구동되는 아치 스크류 모터를 장착하여, 상기 중간호퍼에 에어에 의하여 플럭스가 유입될때에는 닫히고 상기 중간호퍼에 플럭스의 공급이 중단될때에는 열리도록 상기 중간호퍼의 하부에 로터리 밸브를 장착하므로서, 상기 로터리 밸브를 열어 플럭스가 공급될때에는 에어의 공급을 차단한 상태에서 중간호퍼에 적치된 플럭스를 호퍼로더에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명한다.

도 6(a)는 본 고안에 의한 콘스탄트 피더의 평면도 및 측면도이고, 도 6(b)는 본 고안에 의한 콘스탄트 피더의 정면도 및 측면도로서, 기존의 1개의 모터로 작동되어지던 콘스탄트 피더를 2개의 모터(211-1,211-2)로 작동 되어지게 콘스탄트 피더(213-1,213-2)로 분리하여 2개를 설치 함으로써, 작업자가 작업의 상황에 따라 유연하게 대처할 수 있도록 하였다.

도 7은 본 고안에 의한 아치 플럭스 피더의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 고안에 의한 콘스탄트 피더 및 아치 플럭스의 정면도로서, 2개의 아치 스크류 모터(216-1,216-2)와 종래 1개의 아치봉 스윙모터(205)가 설치되어 운용되던 것을 2개의 스윙모터(205-1,205-2)를 설치하여 2개의 콘스탄트 피더(213-1, 213-2)와 연동되어 투입량이 조절되어 지도록 하였다.

도 9(a)는 중간 호퍼의 정면도이고, 도 9(b)는 중간 호퍼의 측면도이며, 도 10(a)는 본 고안에 의한 호퍼 로더의 완성된 상태를 나타내는 정면도이고, 도 10(b)는 본 고안에 의한 호퍼 로더의 완성된 상태를 나타내는 측면도로서, 기존의 호퍼 로더(214)상부에 중간 호퍼(101)를 설치되어지되, 상기 중간 호퍼(101)는 상기 스토리지 호퍼(11)로부터 플럭스(230)가 이송되지 않는 시간에 중간 호퍼(101)에 저장된 플러스(230)가 상기 호퍼 로더(214)로 공급되도록 하기 위해 호퍼 로더(214) 상부에 로터리 밸브(102)가 설치되어있다. 로터리 밸브(102)가 동작 되도록 전기 모터(112)를 설치하고 로터리 밸브(102)와 체인(121)을 연결하였으며 중간 호퍼(101)하부에 플럭스의 큰 덩어리 및 이물등을 걸러 낼수 있는 매쉬(125: mesh)를 설치하여 로터리 밸브(102)의 막힘 및 고장발생을 미연에 방지할 수 있도록 하였다.

전기 모터(112)는 PLC(도 11의 1)에 의해 자동 운전되어지며 수리 및 점검 작업시는 로컬(LOCAL)에 설치된 로컬 패널(LOCAL PANEL: 도 11의 2)에서 메뉴얼로 운전이 가능하다. 이송되는 플럭스양을 감지하여 이송을 개시하고 중지하도록 레벨 센서(108)를 상기 중간 호퍼(101)의 일측 하부에 설치하였으며 중간 호퍼(101)상부에도 에어 배기 라인(122)으로 플럭스의 유출을 차단하기 위하여 상기 매쉬(125)보다 조밀한 매쉬(124)를 설치하여 더스트 컬렉터(14)로의 플럭스 유출을 1차로 차단하며 그 상부에 백필터(107)를 설치하여 플럭스가 더스트 컬렉터(14)로 유실되지않도록 하였다.

상기 백필터(107)의 막힘을 최대한 방지하기 위하여 에어 공급라인(126)으로 드라이어 에어가 공급되며 이 에어는 다이아프램 밸브(123)이 오픈 및 클로즈 작동으로 공급과 차단이 이루어진다.

도 11은 본 고안에 의한 플럭스 이송시 에어 및 플럭스의 흐름상태를 나타내는 도면으로서, 모든 장치의 동작은 PLC(1)에서 제어한다. 진술한 스토리지 호퍼(11)에서 중간 호퍼(101)로 플럭스 이송이 멈춰지고 중간 호퍼(101)의 하부 로터리 밸브(102)가 오픈되어 상기 호퍼 로더(214)로 플럭스(230)를 공급중일 때, 스토리지 호퍼(11)하부에 설치되어 있는 디스차아징 디바이스(discharging device: 26)가 블로우 탱크(12)로 플럭스를 공급하기 위하여 동작을 시작하면 이 동작 시그날을 PLC(1)가 받아 호퍼 로더(214)로 이송 에어(231)가 들어가지 않도록 하기 위해 로터리 밸브 모터(112)를 동작시켜 플럭스 공급을 중단하고 로터리 밸브(102)를 클로즈 시킨다.

블로우 탱크(12)에서 에어의 압력으로 이송되어진 플럭스(230)는 이송 라인(110)을 통해 에어(231)와의 압력으로 인해 공간으로 날리게 된다. 날리는 플럭스가 더스트 컬렉터(14)로 유출되는 것을 방지하기 위해 중간 호퍼(101)상부에 매쉬(124)를 설치하였으며 미세한 먼지만 통과하여 더스트 컬랙터(14)로 갈수 있도록 백필터(107)를 설치하였다.

에어 공급라인(126)은 플럭스 이송 동안 에어 공급을 중단하고 있다가 플럭스(230)의 이송이 왼료되면 다이어프램 밸브(123)와 오픈 및 클로즈를 2-3회 하면서 백필터(107)에 부착된 더스트를 털어낸다.

이후 중간 호퍼(101)의 로터리 밸브(102)가 오픈되면서 호퍼 로더(214)로 플럭스(230)를 공급하는데, 호퍼 로더 레벨 센서(209)가 플럭스를 감지하고 있으면 로터리 밸브(102)는 오픈되지 않는다.

도 12(a) 및 (b)는 본 고안에 의한 파우더 흐름 상태를 나타내는 도면으로서, 플럭스 이송이 중단된 후에 로터리 밸브(102)가 오픈되면서 호퍼 로더(214)로 플럭스를 공급하는 상태를 나타낸 것으로 플럭스 이송이 되지 않는 상태에서 로터리 밸브(102)가 오픈되기 때문에 호퍼 로더(214)에 이송 에어가 영향을 주지 못한다. 따라서, 파우더와 에어가 뒤섞여 많은양이 아치봉(204) 유출되면서 플럭스 유실을 방지할 수 있다.

이러한 조건으로 2개로 분리된 콘스탄트 피더(213-1,213-2)는 모터(211)속도에 따라 회전하면 작업자가 패널(3-2)의 선택조건에 따라서 양쪽의 콘스탄트 피더(213-1,213-2)는 서로 달리 작동되며 플럭스 투입량도 콘스탄트 피더(213-1,213-2)회전에 따라 서로 다른 일정한 양의 플럭스를 아치봉(204)으로 보내며 아치 스크류 모터(216) 회전에 의해 스크류(215)가 회전되면서 몰드(119)로 플럭스(230)를 일정하게 투입하게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따르면 몰드 플럭스 피더의 호퍼 로더로 에어가 유입되지 않음에 따라서 플럭스가 일정하게 몰드로 유입 되고, 몰드 내 용강의 와류발생 등으로 인한 침지 노즐 좌우측의 플럭스의 유입량이 틀릴 때 좌우측의 아치플럭스 피더의 플럭스 투입량을 조절하여 좌우측의 플럭스가 달리 투입 되도록 함으로써 플럭스의 유실을 방지하고 주조작업 사고 방지 및 슬래브의 품질을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 플럭스가 저장되는 다수의 스토리지 호퍼와, 상기 스토리지 호퍼로부터 플럭스가 유입된 후 에어에 의하여 이송되는 블로우 탱크와, 상기 블로우 탱크로부터 플럭스가 유입된 후 스윙모터의 구동에 의하여 플럭스가 이동되는 아치스크류가 장착된 한쌍의 아치봉을 가지는 호퍼로더로 이루어진 몰드 플럭스 피더에 있어서,

   상기 호퍼 로더의 상부에 플럭스가 적치되는 중간호퍼를 설치하며, 상기 중간호퍼로부터 배기에어가 배기될 때 플럭스가 배출되는 것을 방지하는 백필터를 중간호퍼의 상부에 설치하고, 상기 중간호퍼의 상부 및 하부에서 에어가 배기될 때 플럭스가 유출되는 것을 방지하는 매쉬를 각각 설치하되, 상기 한쌍의 아치봉 각각에 용강의 양에 따라 구동되는 아치 스크류 모터를 장착하여, 상기 중간호퍼의 에어에 의하여 플럭스가 유입될때에는 닫히고 상기 중간호퍼에 플럭스의 공급이 중단될때에는 열리도록 상기 중간호퍼의 하부에 로터리 밸브를 장착하므로서, 상기 로터리 밸브를 열어 플럭스가 공급될때에는 에어의 공급을 차단한 상태에서 중간호퍼에 적치된 플럭스를 호퍼로더에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 백필터의 상부에는 건조공기의 공급을 단속할 수 있는 다이어프램 밸브가 설치되어 상기 필터에 막힘이 발생하지 않도록 건조공기를 이용하여 펄싱을 실시하는 것을 특징으로 하는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 중간호퍼의 내측벽에는 레벨센서가 설치되어 상기 중간호퍼에 유입되는 플럭스의 양을 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 정량공급이 가능한 몰드 플럭스 피더의 호퍼로더.