KR20030035557A - 고로 출선구 개공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전가능한 스크루로드와, 상기 스크루로드에 체결되어져 동일한 방향으로 회전운동하는 태핑소켓트와, 상기 태핑소켓트에 코타핀에 의하여 동력전달 가능하도록 결합되어지는 굴착로드를 포함하는 고로 출선구 개공기에 있어서, 상기 스크루로드와 일측이 결합되어지며 타측에는 중공부가 형성되어지되, 상기 중공부의 내측벽면에는 슬라이드바홀이 일정간격 이격된 상태로 형성되어지는 태핑스크루로드와, 상기 태핑스크루로드의 중공부에 결합되어지는 슬라이드바가 외주면에 돌출되어 있으며, 상기 돌출되어진 슬라이드바가 상기 슬라이드바홀에 슬라이딩되어 결합되어짐에 따라 상기 태핑스크루로드에 결합되어 상기 태핑스크루로드와 함께 회전운동하는 굴착로드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고로 출선구 개공기를 요지로 한다.

Description

고로 출선구 개공기{Tap hole opener for opening the tap hole}

본 발명은 고로 출선구 개공기에 관한것으로서, 특히 고로의 내부에 있는 용융물을 고로의 외부로 방출하고자 할 때, 고로 출선구를 열어주기 위한 개공기의 선단에 위치한 굴착로드의 착탈이 용이하도록 함은 물론, 동력전달이 원할하게 되도록하는 고로 출선구 개공기에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 고로에서의 용융물 배출을위한 개공기 굴착작업 사시도이고, 도 2는 종래의 굴착로드와 태핑소켓이 개공기 스크루로드에 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 종래의 개공기 태핑소켓트 및 굴착로드를 나타내는 사시도로서, 일반적으로 고로조업은 상부로부터 철광석 및 코크스를 장입하고 그 하부측에서 고온의 열풍(1200 ℃)을 공급하여 그 열로서 코크스를 연소시킨다.

코크스가 연소되면서 광석이 녹아 내려 고온의 용융물을 생성시키게 되면 로내 용융물을 외부로 배출하여야 한다. 이때, 출선구를 개공하여 로내의 용융물을 출선구를 통하여 고로의 외부로 배출하게 된다. 개공기(15)를 이용하여 출선구(11)를 개공하기 위해서는 굴착로드(17)를 태핑소켓트(23)에 장착시킨다. 이후에 굴착로드(17)가 회전하면서 전진하여 출선구(11)를 폐쇄하고 있는 부정형내화물인 머드재를 굴착,관통한다.

출선구(11)가 굴착로드(17)에 의하여 관통되어 지면, 로내 용융물은 출선구(11)를 통해 고로 외측으로 배출한다. 이때 쇳물(비중 7.8)은 대탕도(13: 출선구에서 배출된 용융물을 받을 수 있는 주탕도)의 스키머에서 비중차에 의해 분리되어 쇳물운송차량에 수선되어 차기공정인 제강공정으로 이송되어진다. 한편, 슬래그(비중 2.6)는 탕도(13)를 따라 흘러 수재 또는 괴재로 처리되는 작업공정이 이루어진다.

위와 같이 고로내부(10)에 생성되어 저장된 고온의 용융물을 고로 외측으로 배출하기 위해서는 출선구(11)를 폐쇄하고 있는 부정형 내화물인 머드재를 굴착하여 출선구(통상깊이 약 3500mm)를 관통하여야 한다. 이때 일정한 직경의 중공축으로된 출선구 굴착용 굴착로드(17)를 개공기(15)몸체의 선단에 취부된 태핑소켓트(23)에 장착하여 개공기 몸체 내부에 위치한 함마드릴(31) 부위의 작동으로 출선구를 굴착하면서 개공한다.

개공기(15) 길이방향에는 가이드셀(21)이 형성되며, 함마드릴(31)은 가이드셀(21)의 안내에 의하여 개공기의 길이방향으로 왕복운동한다. 한편, 개공기에는 함마드릴(31), 정타함마피스톤(35), 스크류로드(33), 역타함마(37)를 포함하고 있는데, 이러한 부품은 일반적인 내용이므로 구체적인 설명은 생략한다.

스크류로드(33)는 태핑소켓트(23)와 둥근나사로 결합되어 있고, 태핑소켓트(23)는 출선구 굴착용인 굴착로드(17)를 회전방향에 따라 잡아주는 코타핀(25)과, 상기 코터핀(25)의 일측에 상하 이동하는 스프링(27)이 장착된다.

한편, 굴착로드의 후단부에는 키홈(27a)이 가공되어 상기 코터핀(25)과 키홈(27a)이 접촉되므로서 상기 스크류로드(33)로부터 전달된 회전력이 태핑소켓트(23)를 통하여 굴착로드(17)에 전달되어지도록 한다. 코터핀(25)의 외측에는 이탈방지를 위해 클램프(29)가 취부되어 진다.

코타핀(25)을 태핑소켓트(23)와 굴착로드(17)가 결합되어지는 키홈(27a)에 맞도록 장착하면 스프링(27) 장력과 코타핀(25)에 의해 굴착로드(17)와 태핑소켓트(23)가 서로 동일한 방향으로 동력전달이 가능하게 된다.

스크루로드(33)에서 발생하는 회전력과, 정타함마피스톤(35) 및 역타함마(37)에서 발생하는 전후진 작용이 태핑소켓트(23)에 동력을 전달하게 되고, 이러한 회전운동과 왕복운동은 굴착로드(17) 선단부의 드릴비트(19)에 전달되어 출선구 굴착시점부터 관통지점까지 출선구(11)를 굴착,관통시키게 된다. 출선구가 관통되어짐에 따라 로내 용융물은 고로의 외부로 배출되어 대탕도(13)로 이동하게 된다. 한편, 드릴비트(19) 열 변형과 함께 소손을 방지 하기위해 상기 굴착로드(17)의 내부에는 고압의 질소와 냉각수가 흐르는 유로가 형성되어있다.

상술한 종래의 개공기는 출선구를 관통시켜 고온의 용융물을 배출시키는 과정에 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 출선구 굴착시점에서 부터 관통지점까지의 거리는 약 3500mm(통상 출선구 깊이)에 이르고 있는데, 태핑소켓트(23)와 굴착로드(17)를 이용하여 출선구(11)를 굴착할때, 굴착잔재물(MUD재)과 용융물이 굴착로드(17)와 태핑소켓트(23)의 결합부위에 형성된 틈으로 침투하게 된다. 이경우 굴착잔재물이나 용융물이 고착되어 작업이 끝난후 굴착로드(17)를 태핑소켓트(23)로부터 분리하고자 할때 고착잔재물과 용융물을 제거하여야 하므로 많은 시간이 소요되어지는 문제점이 있다.

둘째, 개공기 몸체 외부에 위치한 태핑소켓트(23)는 출선구가 개공될 때까지 고온(약1500℃)의 대탕도(13) 상부에 위치하여, 코타핀(25), 스프링(27), 클램프(29)가 고열에 의하여 열화되고 스프링은 장력이 약화된다. 이로 인하여 굴착로드(17)의 회전력이 감소하게 되고, 이로 인하여 굴착로드(17)의 회전력이 저하되고 굴착로드(17) 선단의 그릴비트(19)가 출선구(11)를 막고 있는 머드재를 강하게 굴착하지 못하여 굴착이 되지 않는 문제점이 있다.

셋째, 고온에 의하여 각종부품이 열화되고 부품의 교체주기가 짧아지게 됨에 따라 부품을 교체하는데 소요되어지는 비용이 상승하게 됨은 물론, 고온에 노출되어 작업하는 과정에서 안전사고가 발생할 수 도 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고로의 내부에 있는 용융물을 고로의 외부로 방출하고자 할 때, 고로 출선구를 열어주기 위한 개공기의 스크루로드와 굴착로드의 착탈이 용이하도록 함은 물론, 동력전달이 원할하게 되도록하는 고로 출선구 개공기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적은 회전가능한 스크루로드와, 상기 스크루로드에 체결되어져 동일한 방향으로 회전운동하는 태핑소켓트와, 상기 태핑소켓트에 코타핀에 의하여 동력전달 가능하도록 결합되어지는 굴착로드를 포함하는 고로 출선구 개공기에 있어서, 상기 스크루로드와 일측이 결합되어지며 타측에는 중공부가 형성되어지되, 상기 중공부의 내측벽면에는 슬라이드바홀이 일정간격 이격된 상태로 형성되어지는 태핑스크루로드와, 상기 태핑스크루로드의 중공부에 결합되어지는 슬라이드바가 외주면에 돌출되어 있으며, 상기 돌출되어진 슬라이드바가 상기 슬라이드바홀에 슬라이딩되어 결합되어짐에 따라 상기 태핑스크루로드에 결합되어 상기 태핑스크루로드와 함께 회전운동하는 굴착로드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고로 출선구 개공기에 의하여 달성된다.

도 1은 일반적인 고로에서의 용융물 배출을위한 개공기 굴착작업 사시도.

도 2는 종래의 굴착로드와 태핑소켓이 개공기 스크루로드에 결합된 상태를 나타내는 사시도.

도 3은 종래의 개공기 태핑소켓트 및 굴착로드를 나타내는 사시도.

도 4a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 태핑스크루로드 정면도.

도 4b는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 태핑스크루로드 좌측면도.

도 5a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 사시도.

도 5b는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 정단면도.

도 5c는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 우측면도.

도 5d는 본 발명에 따른 굴착로드에 형성된 슬라이드바홈을 나타내는 사시도.

도 6a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드와 태핑스크루로드 체결 상태를 나타내는 도면.

도 6b는 도 6a의 A-A' 단면을 나타내는 도면.

도 6c는 도 6a의 B-B' 단면을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명>

10: 고로내부 11: 출선구

13: 대탕도 15: 개공기

17: 굴착로드 19: 드릴비트

21: 가이드 셀 23: 태핑소켓트

25: 코타핀 27: 스프링

27a: 스프링 홀 29: 클램프

31: 함마드릴 33: 스크루로드

35: 정타함마피스톤 37: 역타함마

39: 전면카바 41: 후면카바

43: 슬라이드 바 43a: 슬라이드바 홈

45a: 태핑스크루로드 몸체 47: 슬라이드형 가이드

49: 슬라이드 바홀 50: 후면카바 안착홈

45: 태핑스크루로드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 태핑스크루로드 정면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 태핑스크루로드 좌측면도로서, 개공기의 일반적인 설명은 상술한 설명으로 대신하고 이하에서는 개공기의 굴착로드와 태핑스크루로드에 대하여 설명한다.

본 발명에서는 종래에 스크루로드(33)와 굴착로드(17)를 연결하기 위하여 사용되고 있던 태핑소켓트(23)를 사용하지 않고, 스크루로드(33)의 선단에 태핑스크루로드(45)를 장착하였다. 태핑스크루로드(45)의 일측은 스크루로드(33)에 나사결합되어지는데, 스크루로드의 선단부에 암나사부(도시되지 않음)가 형성되고, 태핑스크루로드(45)의 일측에 형성된 수나사부(도시되지 않음)가 체결되어진다.

한편, 태핑스크루로드(45)의 타측에는 태핑스크루로드 몸체(45)가 형성되는데, 태핑스크루로드 몸체(45)의 외측벽면에는 중공부(45b)가 형성되어진다. 중공부(45b)의 내측 벽면에는 슬라이드바홈(49)이 일정간격으로 이격된 상태로 형성되어 진다.

슬라이드 바홈(49)에는 슬라이드바(47)가 장착되어지는데, 슬라이드바(47)는 슬라이드홈에 장착되어 질 경우 그 상부에 외부로 돌출되진다. 중공부(45b)의 후단 측벽면에는 후면카바 안착홈(50)이 형성되어 있다.

도 5a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 정단면도이고, 도 5c는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드 우측면도이고, 도 5d는 본 발명에 따른 굴착로드에 형성된 슬라이드바홈을 나타내는 사시도이다.

굴착로드(17)의 중심에는 길이 방향으로 냉각수 유로(17b)가 형성되어 있으며, 일측에는 슬라이드바홈(43a)이 일정간격 이격된 상태로 원주면에 형성되어지는데, 상술한 슬라이드바(43)가 삽입되어질 경우 그 상단이 외부로 노출되어진다. 한편, 외부로 노출되어진 슬라이드바(43) 부분은 상술한 중공부(45b)의 내측벽면에 형성된 슬라이드바홈(49)에 삽입질수 있다. 한편, 슬라이드바홈(43a)에 슬라이드바(43)를 유동가능하게 삽입할 수도 있고, 용접에 의하여 슬라이드바(43)를 굴착로드(17)에 일체형으로 결합시킬 수 도 있다.

한편, 후술하는 드릴비트(19) 방향으로 슬라이브바홈(43a)의 인접한 위치에 후면카바가 형성되어지는데, 후면카바(51)는 굴착로드(17)의 외측에서 약간 돌출되어진 상태이고, 태핑스크루로드(45)와 결합시 후면카바 안착홈(50)에 안착되어진다. 후면카바(51)와 연속되어 전면카바(39)가 형성되어지는데, 전면카바(39)는 그 돌출되어지는 높이가 후면카바(51)보다 더 높게 형성되어진다. 전면카바(39)는 측면에서 보았을 때 그 형태가 폐고리 형태로 형성되어 진다.

후면카바는 태핑스크루로드(45)와 결합시 그 일측벽이 태핑스크루로드(45)의 선단측벽에 접하게 되어 굴착로드(17)가 중공부(45b)에 내삽되어지는 깊이를 제한하게 된다. 굴착로드(17)의 타측에는 드릴비트(19)가 체결되어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작동 및 기능에 대하여 설명한다.

도 6a는 본 발명에 따른 고로 출선구 개공기의 굴착로드와 태핑스크루로드 체결 상태를 나타내는 도면이고, 도 6b는 도 6a의 A-A' 단면을 나타내는 도면이고,도 6c는 도 6a의 B-B' 단면을 나타내는 도면로서, 고로 내부에 있는 용융물을 배출하고자 할 경우 작업자는 개공기를 출선구로 이동하기 전에 스크루 로드(33)의 선단에 태핑스크루로드(45)를 체결한다.

이후, 굴착로드(17)의 선단에 드릴비트(19)를 장착하고 굴착로드(17) 일측을 태핑스크루로드(45)의 중공부(43b)에 삽입하게 된다. 이때, 굴착로드(17)의 슬라이드바홈(43a)에는 슬라이드바(43)가 삽입 또는 일체형으로 결합되어 있는 상태이다. 굴착로드(17)를 전진시킴에 따라 슬라이브바홈(43a)의 외부로 돌출되어진 슬라이드바(43) 부분은 슬라이드바홀(49)에 삽입되어져 전하게 된다.

굴착로드(17)가 전진되어짐에 따라 전면카바(39)의 측벽면이 태핑스크루로드(45)의 외측벽면과 접하게 되고, 이로 인하여 굴착로드는 더이상 중공부(45b)의 내부로 전진되어 질 수 없다. 이때, 후면카바(41)은 후면카바 안착홈(50)에 접하게 되고, 스크루로드(33)의 회전력이 슬라이드바(43)에 의하여 태핑스크루로드(45)로부터 굴착로드(17)로 전달되어진다. 또한 전면카바에 의하여 용융물등이 중공부(45b)에 유입되어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상술한 작업에 의하여 굴착로드(17)의 조립이 종료되었으면, 개공기를 구동하여 굴착로드(17)를 출선구의 머드재 부분으로 회전하면서 전진하게 한다. 굴착로드(17)가 전진함에 따라 드릴비드(19)에 의하여 머드재에 홀이 형성됨으로서 출선구의 개공이 완료된다. 출선구(11)가 개공되면 개동된 홀을 통하여 용융물이 대탕도(13)를 통하여 외부로 배출되어진다.

본 발명에 의하여 고로 내부의 용융물을 배출 하기 위해서 설치되어 있는 출선구를 관통하기 위한 개공기에 굴착로드를 태핑스크루로드로부터 간단히 착탈할 수 있다. 또한 굴착로드에 구동력이 직접적으로 전달되어 출선구를 단시간 내에 관통되게 함으로서 고로 용융물의 배출이 원할하게 되며, 이로 인하여 조업안정과 고열작업 장소에서의 작업부하 감소와 안전사고를 미연해 방지할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회전가능한 스크루로드와, 상기 스크루로드에 체결되어져 동일한 방향으로 회전운동하는 태핑소켓트와, 상기 태핑소켓트에 코타핀에 의하여 동력전달 가능하도록 결합되어지는 굴착로드를 포함하는 고로 출선구 개공기에 있어서,

   상기 스크루로드와 일측이 결합되어지며 타측에는 중공부가 형성되어지되, 상기 중공부의 내측벽면에는 슬라이드바홀이 일정간격 이격된 상태로 형성되어지는 태핑스크루로드와,

   상기 태핑스크루로드의 중공부에 결합되어지는 슬라이드바가 외주면에 돌출되어 있으며, 상기 돌출되어진 슬라이드바가 상기 슬라이드바홀에 슬라이딩되어 결합되어짐에 따라 상기 태핑스크루로드에 결합되어 상기 태핑스크루로드와 함께 회전운동하는 굴착로드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고로 출선구 개공기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 굴착로드에는 상기 굴착로드로부터 폐고리 형태로 돌출되어 형성되는 전면카바와 후면카바가 형성되어 있어 상기 전면카바가 상기 중공부의 외측을 밀폐시기도록 하는 것을 특징으로 하는 고로 출선구 개공기.