KR20030005937A - 용광로 개공기의 탭핑소켓 - Google Patents

용광로 개공기의 탭핑소켓 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용광로에서 개공작업을 실행하는 개공기(Tapping Machine)에서 탭핑 바를 연결하는 탭핑 소켓(Socket)에 관한 것으로, 용광로의 출선을 위한 출선구 일발 개공시 간단한 구조에 의해서 탭핑 바(Bar)를 쉽게 결합하고, 일발 개공 후에는 탭핑 바를 쉽게 분리할 수 있는 용광로 개공기의 탭핑소켓에 관한 것이다.
본 발명은, 탭핑바의 후단에 양측으로 돌기를 형성하고, 상기 탭핑바의 후단과 돌기가 삽입되도록 내부에 탭핑바 체결삽입구를 형성한 원통형의 몸체를 가지며, 상기 몸체의 중간부분에는 상기 돌기가 원주방향으로 회전되어 삽입가능한 돌기걸림부가 각각 형성되는 한편, 상기 몸체의 후방측에는 스크류 로드가 나사식으로 결합되는 스크류 로드 체결구가 형성되며 상기 탭핑바 체결삽입구 및 스크류 로드 체결구 사이에는 직경이 축소된 냉각 기체 통입구가 형성되어진 용광로 개공기의 탭핑소켓을 제공한다.

Description

용광로 개공기의 탭핑소켓{A TAPPING SOCKET OF TAPPING MACHINE FOR BLAST FURNACE}
본 발명은 용광로에서 개공작업을 실행하는 개공기(Tapping Machine)에서 탭핑 바를 연결하는 탭핑 소켓(Socket)에 관한 것으로, 보다 상세히는 용광로의 출선을 위한 출선구 일발 개공시 간단한 구조에 의해서 탭핑 바(Bar)를 쉽게 결합하고, 일발 개공 후에는 탭핑 바를 쉽게 분리할 수 있는 용광로 개공기의 탭핑소켓에 관한 것이다.
일반적으로 용광로 작업에서는 제1도에 도시된 바와 같이 용광로(100)의 하벽에 형성된 출선구(110)를 개공기(Tapping Machine)(120)를 이용하여 개방시킴으로써 내부의 용융물(용선+용재)(130)을 외부로 배출시키도록 되어있다.
이러한 출선구 개공작업은 개공기(130)에 의해서 1일 10회 내지 12회 이루어진다.
상기 개공기(130)는 몸체(132)내부에 공기햄머(미도시)와 공기드릴(미도시)을 장착하고, 상기 몸체(132)의 전방측으로는 스크류 로드(134)가 장착되며, 상기 스크류 로드(134)의 전방측으로는 탭핑소켓(136)이 위치되어 탭핑 바(138)를 연결시키고 있다.
이를 위하여 탭핑 소켓(136)은 코터 핀(140)과 스프링(142)및 탭핑바 홈(144)을 이용하여 탭핑바(138)가 연결,장착되도록 하며, 이와 같이 탭핑 소켓(136)을 통하여 몸체(132)에 연결된 탭핑바(138)는 그 선단에 장착된 비트(146)가 출선구(110)내부로 진입하여 개공작업을 이루도록 되어있다.
이와 같이, 탭핑바(138)는 탭핑소켓(136)과의 결합을 위하여 결합 부위에 일정한 깊이의 홈(144)을 형성하게 되며, 이를 위하여 탭핑바(138)의 두께( 외경 - 내경 )가 홈(144)의 깊이보다 커야 하므로 두꺼운 파이프를 사용하고 있으므로 제품단가가 높다.
그리고, 상기 스크류 로드(134)와 탭핑바(138)의 내부에는 관통구멍(134a)(138a)이 형성되어 상기 탭핑바(138)의 선단에 장착된 비트(146)를 냉각시키도록 냉각기체(질소 또는 공기)가 공급되며, 이러한 냉각기체의 압력은 용광로(100) 내부의 압력 4 ㎏/㎠보다 상대적으로 높은 대략 8 내지 10 ㎏/㎠이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 장치를 이용한 용광로(100)의 개공작업에는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 종래의 개공장치를 이용하여 출선구(110)의 일발 개공작업을 수행할 경우, 상기 탭핑바(138)는 1회 사용된 다음 폐기되며, 출선구(110)를 관통한 후에 개공기(120)에 장착된 탭핑바(138)를 인출하게 되면, 냉각기체의 공급이 중단된 상태이므로 순간적으로 용광로(100) 내부의 용융물(용선+용재)이 역류하여 배출되면서 탭핑 바(138)와 스크류 로드(134)의 관통구멍(134a)(138a)으로 흘러서 개공기(120)의 용손을 초래하는 문제점이 발생되는 것이다.
그러므로, 일발 개공작업중 출선구(110)의 관통이 완료되면, 탭핑 소켓(136)에서 탭핑바(138)를 쉽게 분리하여야 하나, 탭핑바(138)의 홈(144)부분이 일발개공 작업중 공기햄머(미도시)와 공기드릴(미도시)로 부터의 충격으로 코터핀(140)에 의해 찌그러져 분해가 되지 않는 현상이 발생한다.
또한 30 ~ 40회 정도의 일발 개공작업을 수행하다 보면, 종래의 탭핑소켓(136)에조립되어 있는 코터핀(140)도 마모로 인하여 찌그러지거나 스프링(142)과 클램프(150)가 열화되어 탄성력을 잃게 되므로서, 이 또한 일발 개공 작업후에 탭핑소켓(136)과 탭핑바(138)가 쉽게 결합되지 않거나 분리되지 않는 문제점을 발생시킨다.
따라서, 종래의 탭핑 소켓(136)은 그 복잡한 구조의 코터핀(140)과 클램프(150)의 결합에 의해서 고장발생이 빈번하고, 탭핑바 홈(144)의 형성을 위한 탭핑바(138) 두께 조정에 있어서의 원가상승, 결합과 분리를 위한 작업부하 증대등의 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 출선구의 일발 개공작업을 실행하는 경우, 탭핑바를 손쉽게 결합,분리하여 용융물의 역류에 의하여 개공기의 파손을 방지함으로써, 정비작업 생산성과 작업부하감소를 크게 개선하고, 저가의 비용으로 생산가능한 탭핑바를 사용가능 토록 하여 작업원가의 절감을 이룰 수 있도록 한 용광로 개공기의 탭핑소켓을 제공하는데 있다.
제1도는 일반적인 용광로의 개공작업을 도시한 구성도;
제2도는 종래의 기술에 따른 개공기의 탭핑소켓을 도시한 분해사시도;
제3도는 종래의 기술에 따른 탭핑 소켓의 단면도;
제4도는 본 발명에 따른 탭핑 소켓을 도시한 외관 사시도;
제5도는 본 발명에 따른 탭핑 소켓의 일부분을 절단하여 상세하게 도시한 단면도;제6도는 본 발명에 따른 탭핑 소켓의 작동상태를 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
5..... 돌기 7..... 탭핑 바 체결 삽입구
10.... 몸체 10a... 헤드부
12.... 돌기 걸림부 16.... 냉각기체 통입구
20.... 스크류 로드 체결구 100... 용광로
110... 출선구 120... 개공기
130... 용융물 134... 스크류 로드
138... 탭핑 바 140... 코터핀
150... 클램프
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 개공작업을 실행하는 개공기(Tapping Machine)에서 탭핑 바를 연결하는 탭핑 소켓(Socket)에 있어서, 탭핑바의 후단에는 양측으로 돌기를 형성하고, 상기 탭핑바의 후단과 돌기가 삽입되도록 내부에 탭핑바 체결삽입구를 형성한 원통형의 몸체를 가지며, 상기 몸체의 중간부분에는 상기 돌기가 원주방향으로 회전되어 삽입가능한 돌기걸림부가 각각 형성되는 한편, 상기 몸체의 후방측에는 스크류 로드가 나사식으로 결합되는 스크류 로드 체결구가 형성되며 상기 탭핑바 체결삽입구 및 스크류 로드 체결구 사이에는 직경이 축소된 냉각 기체 통입구가 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓을 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
제4도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용광로 개공기의 탭핑소켓(1)은 탭핑바(138)의 후단을 종래와 다르게 개조하게 된다. 즉, 종래에는 탭핑 바(138)의 후단에 홈(144)을 형성하였지만, 본 발명에서는 상기와 다르게 좌우 대칭형의 돌기(5)를 형성한다.
상기 돌기(5)는 마치 귀(耳)형과 같이 형성된 것으로서, 이는 이후에 설명될 탭핑 바 체결삽입구(7)에 끼워질 수 있도록 원형의 탭핑 바(138) 외주연에서 대칭되도록 용접으로 부착되어 있다.
상기 돌기(5)의 장착위치는 탭핑 바(138)의 후단에 인접형성되고, 상기 탭핑 바(138)의 후단과의 부착거리(d)는 몸체(10)의 돌기걸림 부(12)에서 냉각 기체 통입구(16)가 관통되어 시작되는 곳의 거리(d)와 같은 길이로 형성된다.
상기 탭핑 바 돌기(5)의 형상은 원통형으로 탭핑 바(138) 직경보다 작아야 하며, 최소 직경 크기는 10mm 이상으로 하고, 그 길이는 돌기걸림 부(12)보다 약간 작게 형성하며, 그 재질은 탄소함량이 적은 강 종으로 제작한다.
한편, 제5도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탭핑소켓(1)은 그 일측에 상기의 탭핑 바(138)가 끼워지는 탭핑 바 체결 삽입구(7)가 형성되고, 타측으로는 스크류 로드(134)가 나사식으로 결합되는 스크류 로드 체결구(20)가 형성되며, 탭핑 바 체결삽입구(7) 및 스크류 로드 체결구(20) 사이에는 직경이 축소된 냉각 기체 통입구(16)가 형성된다.
상기 탭핑 바 체결삽입구(7)는 탭핑 바(138)의 체결부위 즉, 탭핑 바(138)와 탭핑 바 돌기(5)가 일체로 형성된 외곽선에 일치하는 형상으로, 이보다 약간 큰 구멍으로 형성되며 그 깊이는 냉각 기체 통입구(16)의 전단까지 동일 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 탭핑 바 체결삽입구(7)가 형성된 전방측 헤드부(10a)와 스크류 로드 체결부(20)가 형성된 후방측(10b) 사이의 몸체(10)는 헤드부(10a)보다 직경이 작으며, 그 몸체(10) 외주연 양측 일정거리에 탭핑 바 돌기(5)가 통과하는 모습과 결합되는 상태가 보이도록 탭핑 바 체결삽입구(7)가 외부까지 뚫려져 있으며, 이에 연이어서 몸체(10) 중간부에서 ㄱ자형으로 꺽어 파인 형상의 돌기걸림 부(12)가 형성되어 있다.
상기 돌기 검림 부(12)의 일측 "ㄱ"자형 홈 길이는 탭핑 바 돌기(5)의 길이 방향보다 약간 크게 형성되며, 홈의 깊이는 탭핑 바 돌기(5) 직경 보다 2배 크기로 가공되고, 타측의 "ㄱ"자형 홈도 이와 같이 가공되며, 상기의 돌기 걸림부(12)는 개공기의 드릴링 방향에 따라 더욱 더 체결되어지는 방향으로 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 용광로 개공기의 탭핑소켓(1)은 개공기의 스크류 로드(134)와 나사 결합된 상태에서 작업자가 탭핑 바(138)를 본 발명의 탭핑소켓(1)의 체결삽입구(7)내로 밀어서 삽입하고, 탭핑 바(138)의 후단부가 냉각 기체 통입구(16) 전단에 맏닺을 때까지 밀어 넣는다.
그리고, 이러한 상태에서 개공기의 스크류 로드(134) 회전 방향과 반대 방향으로 돌리게 되면, "ㄱ"자형으로 파인 홈의 돌기 걸림부(12)에서 돌기(5)들이 각각 걸리게 되어 체결된다.
이후, 체결된 탭핑 바(138)의 삽입 방향과 반대 방향으로 개공기 스크류 로드(134)를 회전시켜 출선구(110)를 굴착하여도 그 체결상태는 개공기 스크류 로드(134)의 회전방향과 반대로 이루어지기 때문에 더욱 견고해지고, 굴착작업 중 스크류 로드(134)를 인위적으로 역회전시키기 전까지는 탭핑 바(138)의 돌기(5)가 돌기 걸림부(12)에서 격리 되거나 분리되지 않는다.
한편, 탭핑 바(138)의 결합상태에서는 탭핑 바(138)의 후단부가 냉각 기체 통입구(16)의 전단에 정확히 맞닿기 때문에, 탭핑 바(138)와 기체 통입구(16)의 사이에 틈이 없어 냉각 기체인 질소와 냉각수가 원활하게 공급된다.
이러한 혼합기체는 8내지 10kg/㎠ 의 압력으로 냉각 기체 통입구(16)를 거쳐 탭핑 바(138)의 구멍(138a)으로 흐름으로써, 출선작업시 상기 탭핑 바(138)의 선단부분에 장착된 비트(146)의 과열을 방지하는것이다.
그리고, 출선구(110)의 개공작업이 종료되는 시점에서 개공기(120)의 스크류 로드(134)를 약간 역회전하면 상기 탭핑 바(138)의 돌기(5)들이 돌기 걸림부(12)의 홈으로 부터 빠지게 되며, 이러한 상태에서 개공기를 후진하면 탭핑 바(138)와 탭핑소켓(10)이 바로 분리되어 고열의 용융물이 개공기내로 역류되는 것을 막아 개공기를 파손시키지 않는 것이다.
이와 같이 개공기를 후진시키는 동작은 작업자가 원격으로 리모트 콘트롤러(remote controller)(미도시)를 통하여 이룰수 있으므로 탭핑 바(138)를 탭핑 소켓(1)으로 부터 분리시키는 작업이 더욱 간편하게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 일발 개공중 출선구(110)의 관통이 완료되면 탭핑소켓(1)에서 탭핑 바(138)를 쉽게 분리하여야 하나 복잡한 구조의 코터핀(140)과 클램프(150)로 결합함에 의해서 탭핑 바(138)의 홈(144) 부분이 일발개공 작업중 공기햄머(미도시)와 공기드릴(미도시) 사용에 의한 충격 및 마모 과다로 코터핀(140)에 찌그러지거나 스프링(142)과 클램프(150)가 열화로 탄성력을 잃게 되어 분리가 어렵게 되고 이로 인해 용융물이 개공기로 역류하여 치명적인 손상을 입히는 문제점이 해소된다.
그리고, 종래의 탭핑 바 홈(144)의 형성을 위하여 탭핑 바(138)의 두께를 상향조정함에 의한 원가상승이 불필요하게 발생되고 있었지만, 본 발명에 의하면 단지 탭핑 바(138)에 돌기(5)들만 용접으로 고정하면 되기 때문에 탭핑 바(138)의 제작이 매우 간편하게 된다.
따라서, 저가의 탭핑 바(138)가 제작가능하여 작업비용이 크게 절감된다.
이와 같이, 본 발명의 효과는 탭핑 바(138)와 체결 및 분리가 용이한 구조의 일발 개공용 탭핑소켓(1)을 이용하여 출선구(110)를 개공 할 경우, 원격(리모콘)으로 분리가 용이한 구조이므로 개공 완료시점에서 용융물의 역류를 방지하여 개공기의 치명적인 손상을 방지할 수 있다.
또한, 작업자가 고온으로 달구어진 탭핑 바(138)를 분리하는 작업부하도 획기적으로 개선할 수 있으며, 체결구조를 개조하여 냉각매체의 유실을 크게 줄임에 따라 탭핑 바(138) 선단의 비트 냉각효율을 크게 향상시켜 출선구(110) 일발 개공율을 크게 증대시켰다.
특히, 종래의 탭핑 바 홈(144) 형성을 위한 탭핑 바(138) 두께 상향조정이 불가피하여 원가상승이 발생되었으나, 본 발명에 의하면 탭핑 바(138) 두께를 상향 조정할 필요가 없어 원가를 크게 절감하는 실용상의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (5)

  1. 개공작업을 실행하는 개공기(Tapping Machine)에서 탭핑 바를 연결하는 탭핑 소켓(Socket)에 있어서, 탭핑바(138)의 후단에는 양측으로 돌기(5)를 형성하고, 상기 탭핑바(138)의 후단과 돌기(5)가 삽입되도록 내부에 탭핑바 체결삽입구(7)를 형성한 원통형의 몸체(10)를 가지며, 상기 몸체(10)의 중간부분에는 상기 돌기(5)가 원주방향으로 회전되어 삽입가능한 돌기걸림부(12)가 각각 형성되는 한편, 상기 몸체(10)의 후방측에는 스크류 로드(134)가 나사식으로 결합되는 스크류 로드 체결구(20)가 형성되며 상기 탭핑바 체결삽입구(7) 및 스크류 로드 체결구(20) 사이에는 직경이 축소된 냉각 기체 통입구(16)가 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 돌기(5)의 장착위치는 탭핑 바(138)의 후단에 인접형성되고, 상기 탭핑 바(138)의 후단과의 부착거리(d)는 몸체(10)의 돌기걸림 부(12)에서 냉각 기체 통입구(16)가 관통되어 시작되는 곳의 거리(d)와 같은 길이로 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 돌기 검림 부(12)의 일측 "ㄱ"자형 홈 길이는 탭핑 바 돌기(5)의 길이 방향보다 약간 크게 형성되며, 개공기의 드릴링 방향에 따라 더욱 더 체결되어지는 방향으로 홈이 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓.
  4. 제 1항에 있어서,상기 탭핑 바 체결삽입구(7)는 탭핑 바(138)와 탭핑 바 돌기(5)가 일체로 형성된 외곽선에 일치하는 형상보다 약간 큰 구멍으로 형성되며 그 깊이는 냉각 기체 통입구(16)의 전단까지 동일 형상으로 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 탭핑 바 체결삽입구(7)가 형성된 전방측 헤드부(10a)와 스크류 로드 체결부(20)가 형성된 후방측(10b) 사이의 몸체(10)는 헤드부(10a)보다 직경이 작으며, 그 몸체(10) 외주연 양측 일정거리에 탭핑 바 돌기(5)가 통과하는 모습과 결합되는 상태가 보이도록 탭핑 바 체결삽입구(7)가 외부까지 뚫려져 형성되어짐을 특징으로 하는 용광로 개공기의 탭핑소켓.
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