KR20030043150A

KR20030043150A - 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치

Info

Publication number: KR20030043150A
Application number: KR1020010074174A
Authority: KR
Inventors: 김영주
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-02
Also published as: KR100843831B1

Abstract

본 발명은 연속주조설비에 갖춰진 가스 절단장치에서 절단시 발생되는 용융 칩및 흄가스를 처리하는 장치에 관한 것으로, 주편의 가스절단 작업시 발생되는 용융칩과 흄가스를 완벽하게 처리할 수 있음으로서 설비의 오염및 부식을 방지하고, 정비비용을 절감하며, 작업자의 업무부하를 경감하여 작업 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치에 관한 것이다.

본 발명은, 연속주조설비에 갖춰진 가스 절단장치에서 절단시 발생되는 용융 칩및 흄가스를 처리하는 장치에서, 이동 테이블의 하부측에서 가스절단장치에 연동하여 이동가능한 슈트를 갖추고, 상기 슈트의 내부에는 물을 채워 소용돌이를 발생시키는 회전날개 조립부를 구비하며, 상기 슈트의 일측으로는 절첩식 덕트를 장착하고, 이를 집진팬에 연결함으로써 상기 가스 절단장치로 부터 낙하되는 용융칩을 냉각시켜 수집하고, 흄가스를 집진팬으로 포집하여 처리하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치를 제공한다.

Description

가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치{AN APPARATUS FOR DISCHARGING CUTTING CHIPS AND HUME GAS FROM TORCH CUTTING MACHINE}

본 발명은 연속주조설비에 갖춰진 가스 절단장치에서 절단시 발생되는 용융 칩및 흄가스를 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 주편의 가스절단 작업시 발생되는 용융칩과 흄가스를 완벽하게 처리할 수 있음으로서 설비의 오염및 부식을 방지하고, 정비비용을 절감하며, 작업자의 업무부하를 경감하여 작업 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 연속주조설비에서는 주편을 수요가의 주문에 맞추어 절단하기 위한 가스절단장치를 구비하고 있다. 이러한 가스절단장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 가스절단 토치(205)를 장착한 대차(210)가 이동가능한레일(212)의 하부측으로 깊게 수로(Canal)(220)가 형성되고, 상기 수로(220)의 상부측에는 주편(224)이 이동되기 위한 이동 테이블(230)이 설치되며, 상기 이동테이블(230)의 하부 양측으로는 이동 테이블 전,후진 실린더(232)와 이동 테이블 받침휠(234)등이 장착되어 있는 구조이다.

그리고, 상기 수로(220)의 좌우측면에는 각각 방열판(240)이 장착되어 있고, 상기 이동 테이블(230)의 하면에도 방열판(242)이 설치되며, 그에 따라서, 상기 수로(220)는 이동 테이블(230)측, 즉 상부가 개방된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 방열판(240)에는 다수의 집진구(250)들이 형성되어 별도의 장소에 배치된 집진팬(미도시)에 연결됨으로써 상기 주편(224)의 절단시에 발생된 흄가스를 상기 집진구(250)들을 통하여 집진팬에서 배출시키도록 된 것이다.

이러한 종래의 가스절단장치(200)는 가스 절단토치(205)에서 주편(224)을 절단하게 되면, 상기 주편(224)의 하부측으로는 주편(224)이 용융된 용융칩과 다량의 흄가스가 발생되며, 이러한 용융칩은 가스 절단장치(200)의 토치(205)측에 인접하여 배치된 스프레이 노즐(미도시)에 의해서 분사되는 고압의 냉각수에 의해서 이동 테이블(230)의 양측 방열판(242)에 부딪쳐서 하부로 낙하되고, 상기 흄가스들은 수로(220)의 집진구(250)를 통하여 포집되도록 구성된 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가스 절단장치(200)는 흄가스를 포집하는 과정에서 집진구(250)와 주편(224)사이에는 큰 공간이 존재하고, 여기는 대기에 개방된 상태이므로, 수로(220)의 내부의 흄가스를 모두 집진구(250)를 통하여 흡입하기에는 무리가 있다. 뿐만 아니라, 최대한 흡입처리하기 위해서는 집진팬의 용량이 매우 큰 것이 요구되는 실정이다. 따라서, 작업장은 흄가스가 잔존하게 되어 공기를 오염시키는 것이다.

한편, 상기 고압수에 의해서 하부로 낙하되는 용융칩들은 방열판(240)(242)에 충돌되면서 급속하게 냉각되어 부착됨으로써 작업자는 수시로 별도의 공구를 이용하여 이를 방열판(240)(242)으로 부터 떼어내는 작업을 실시하여야 하는 것이었다. 이러한 작업은 매우 힘든 작업이므로 작업자들은 이러한 작업을 회피하려 하는 것이어서 작업 생산성의 저하가 초래된다. 뿐만 아니라, 고압수가 비산되어짐으로써 주변 설비를 오염시키고, 부식시키는 문제점도 갖는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 주편의 가스절단 작업시 발생되는 용융칩과 흄가스를 완벽하게 처리할 수 있음으로서 설비의 오염및 부식을 방지하고, 작은 크기의 집진팬만으로도 집진효율을 극대화할 수 있으며, 정비비용을 절감하고 작업자의 업무부하를 경감하여 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치를 제공함에 있는 것이다.

제 1도는 종래의 기술에 따른 일반적인 가스 절단설비를 도시한 외관 사시도;

제 2도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치가 갖춰진 가스 절단설비의 외관 구성도;

제 3도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치를 도시한 외관 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치에 갖춰진 슈트부분의 일부 절개 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치에 갖춰진 슈트부분의 단면도;

제 6도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치의 슈트부분에 갖춰진 회전날개 조립부의 상세도로서,

a)도는 외관 사시도, b)도는 슈트에 장착된 단면도;

제 7도는 본 발명에 따른 용융칩및 흄가스 처리장치에 갖춰진 회전날개 조립부의 일부절개 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10..... 레일 13..... 휠

15..... 슈트 17..... 연결 바

30..... 덕트 33..... 흡입구

40..... 개폐밸브 50..... 밸브 몸체

53..... 급수관 65..... 회수관

73..... 회전날개 조립부 75..... 중공형 회전날개

83..... 배수구 200.... 가스 절단장치

205.... 가스 토치 210.... 가스 절단대차

224.... 주편 234.... 받침 휠

250.... 집진구

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연속주조설비에 갖춰진 가스 절단장치에서 절단시 발생되는 용융 칩및 흄가스를 처리하는 장치에 있어서, 이동 테이블의 하부측에서 가스절단장치에 연동하여 이동가능한 슈트를 갖추고, 상기 슈트의 내부에는 물을 채워 소용돌이를 발생시키는 회전날개 조립부를 구비하며, 상기 슈트의 일측으로는 절첩식 덕트를 장착하고, 이를 집진팬에 연결함으로써 상기 가스 절단장치로 부터 낙하되는 용융칩을 냉각시켜 수집하고, 흄가스를 집진팬으로 포집하여 처리함을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 테이블(230)의 프레임을 상부 프레임부재(5a)와 하부 프레임 부재(5b)및 그 사이의 중간 프레임 부재(5c)로 나누어 연결하고, 하부 프레임부재(5b)상부에는 각각 이동 테이블(230)의 길이방향으로 레일(10)을 설치한다. 그리고, 상기 하부 프레임부재(5b)의 하부측에는 이동 테이블 받침휠(234)들을 다수개 장착하여 이동 테이블 전,후진 실린더(232)에 의해서 이동 테이블(230)이 받침휠(234)상에서 이동되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 레일(10)사이에는 상기 레일(10)상에서 이동될 수 있도록 된 휠(13)을 가진 슈트(15)가 배치되며, 상기 휠(13)이 장착된 블럭(13a)에는 이동 테이블(230)의 상부측에 위치된 가스 절단대차(210)로 부터 연장되는 연결 바(17)가 다수가 각각 연결된다. 따라서, 상기 슈트(15)는 이동 테이블(230)의 사이에서 가스 절단대차(210)와 연동하여 이동가능한 구조임을 알 수 있다.

그리고, 상기 슈트(15)는 도 4및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 모서리측에 각각 외측 플레이트(20a)와 내측 플레이트(20b)를 구비하며, 상기 외측 플레이트(20a)의 높이가 내측 플레이트(20b)의 높이보다 높게 형성되어 상기 내,외측 플레이트(20a)(20b)가 이루는 공간내에 물이 담겨지면 이는 내측 플레이트(20b)를 넘어서 슈트(15)의 내측으로 흘러 내릴 수 있도록 형성된 것이다. 또한, 상기 슈트(15)는 이중의 쟈켓으로 형성되고, 특히 하단부분은 그 단면형상이 원통형으로 이루어지며, 상기 슈트(15)의 일측으로는 슬라이드 식 덕트(30)가 연결되고, 상기 덕트(30)에는 슈트(15) 상부측의 흡입구(33)가 형성되어 연통되도록 구성되는 것이다.

한편, 상기 슈트(15)의 일측으로는 상기 슈트(15)에 물과 공기를 공급하기 위한 드래그 체인(35)이 형성되고, 상기 슈트(15)의 하단내측에는 개폐용 밸브(40)가 장착되며, 상기 개폐용 밸브(40)를 동작시키기 위한 구동 실린더(42)가 상기 슈트(15)의 일측에 수직으로 장착되고 링크부재(45)를 통하여 상기 개폐용 밸브(40)에 연결되어 있다.

한편, 상기 개폐용 밸브(40)는 도 6에 상세히 도시된 바와 같이 슈트(15)의 하단 원통부의 내측에 장착되어 이를 개폐시키도록 구성되는 바, 이를 위하여 상기 밸브(40)는 밸브 몸체(50)가 마름모형상을 하고 있고, 그 하부면에는 씨일(52)을 장착하여 이에 대응하는 슈트(15)의 하단 내측면(15a)에 밀착됨으로써 상기 밸브 몸체(50)의 하면과 슈트(15)의 내측면(15a)사이에서는 수봉이 이루어지도록 구성된다.

그리고, 상기 밸브 몸체(50)의 하부측으로는 급수관(53)이 연결되고, 이는 몸체(50)의 내부를 관통하여 상부측의 케이싱(55)으로 연통되도록 연결되고, 상기 케이싱(55)의 내부에는 베인(57)을 구비한 중심축(60)이 베어링(62)등에 의해서 회전가능하도록 장착되어 상기 케이싱(55)으로 공급된 보급수에 의해서 상기 베인(57)과 중심축(60)은 회전되도록 구성된다. 그리고, 상기 케이싱(55)의 타측으로는 케이싱(55)을 통과한 물을 회수하는 회수관(65)이 연결되고, 이는 상기 몸체(50)를 관통하여 하방으로 연장되어 슈트(15)의 하부측에서 2중 자켓부분에 연통되도록 연결되는 것이다.

결과적으로 케이싱(55)내에서 베인(57)과 중심축(60)을 회전시킨 물은 회수관(65)을 통하여 슈트(15)의 2중 쟈켓으로 공급되어 자켓 내부(67)를 충진하는 것이다.

그리고, 상기 밸브(40)는 상기 중심축(60)의 상단에 핀(69)을 통하여 길이조절이 가능하도록 회전축(70)의 하단이 끼워 결합되고, 상기 회전축(70)의 상단에는 도 7에 도시된 바와 같은 회전날개 조립부(73)를 형성하고 있다.

상기 회전날개 조립부(73)는 도7에 도시된 바와 같이, 각각 다수개의 중공형 날개(75)들이 중앙의 보디(77)에 그 상단이 회전가능하도록 연결되어 물의 부력에 의해서 각각 부상될 수 있는 것이어서 회전날개 조립부(73)가 물속에 잠기면, 이들 중공형의 날개(75)들은 각각 직립으로 수직한 상태가 되고, 상기 회전축(70)이 중심축(60)에 의해서 회전되면, 상기 회전 날개(75)들은 물에 와류를 형성하게 된다.

한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 슈트(15)의 일측에 연결된 덕트(30)의 타단이 카날(220)의 집진구(250)에 연결되어 상기 덕트(30)의 내부에 부압을 형성하고, 상기 덕트(30)의 중간부분에는 배수구(83)가 형성되어 상기 덕트(30)의 내부로 유입된 흄가스와 물이 자중에 의해서 분리되어 물은 배수구(83)하부측의 수로(220)로 배출되고, 흄가스는 집진구(250)측으로 분리되어 배출되도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이동 테이블(230)의 하부측에 위치된 슈트(15)가 이동 테이블(230)의 레일(10)상에서 이동 가능한 휠(13)을 갖추고, 그리고 연결바(17)들을 통하여 상기 가스절단대차(210)에 연결된 상태이므로, 이동 테이블(230)과는 무관하게 가스 절단대차(210)에 연동하여 움직이게 된다.

그리고, 본 발명은 가스 절단장치(200)가 주편(224)을 절단하기 전에, 슈트(15)측으로는 물이 보급되어 내부에 차오르게 되는 바, 이러한 경우에는 드레그 체인(35)에 구비된 물 공급관(미도시)에 연결된 급수관(53)을 통하여 밸브 몸체(50)의 케이싱(55)으로 물이 공급되어 중심축(60)과 회전날개 조립부(73)를 회전시키고, 이는 회수관(65)을 통하여 슈트(15)의 2중 자켓 내부(67)로 유입되어 그 내부를 차오른다. 이와 같은 물은 슈트(15)의 자켓을 모두 채우고, 슈트(15) 상단의 내측 플레이트(20b)를 타고 넘어서 슈트(15)의 내면을 채우게 된다. 이러한 경우, 상기 슈트(15)의 일측에 마련된 구동 실린더(42)는 밸브 몸체(50)를 하강시켜서 슈트(15)의 하면에 밀착되어 수봉상태를 이룸으로써 상기 슈트(15)의 내면에서는 수두가 차오르게 되고, 이러한 수두의 상승은 일정 레벨에 도달하면, 회전날개 조립부(73)의 회전날개(75)들을 부상시켜 회전날개(75)가 회전축(70)의 상부측으로 돌출되도록 하고, 상기 회전날개 조립부(73)는 회전상태이므로 그에 따라서 슈트(15)내의 물들에는 와류현상이 발생되어 물이 회전되기 시작한다.

계속하여 물이 슈트(15)의 내부에서 차오르면, 이는 흡입덕트(30)에 연결된 흡입구(33)측을 통하여 덕트(30)의 내부로 유입되고, 배수구(83)을 통하여 수로(220)로 배출된다. 이러한 과정에서 가스절단장치(200)의 토치(205)에 의해서 주편(224)의 절단이 이루어지고, 이러한 과정에서 발생된 용융칩(P)들은 슈트(15)의 내부 물로 떨어지며, 물의 소용돌이 속으로 잠겨지면서 완전 냉각상태가 되어진다.

한편, 상기와 같은 절단과정에서 발생된 흄가스는 흡입덕트(30)측으로 부터 발생되는 강력한 흡입력에 의해서 모두 흡입구(33)측으로 유도되어 배출되고, 이러한 과정에서 흄가스와 함께 흡입구(33)로 유입되는 물은 덕트(30)의 중간에 마련된 배수구(83)을 통하여 수로(220)로 배출되고 흄가스만 집진팬으로 유도되는 것이다.

한편, 이러한 과정에서 본 발명은 집진팬의 용량을 작게 할 수 있다. 즉 집진팬은 슈트(15)의 상부와 주편(224)사이의 공간에 해당되는 기체만을 덕트(30)를 통하여 흡인하면 되기 때문에 종래와 같이 개방된 공간이 아니어서 그 용량을 현저히 작게 하여도 강력한 흡인력을 제공할 수 있는 것이다. 따라서 집진팬의 용량을 작게 하여 설비투자비를 감소시킬 수 있다.

그리고, 상기와 같이 하여 주편(224)의 절단작업이 종료되면, 상기 슈트(15)내의 물속에는 다량의 냉각 칩(P)들이 존재하므로, 이는 슈트(15)의 일측에 마련된 구동 실린더(42)를 작동시켜서 밸브 몸체(50)를 슈트(15)의 하단으로 부터 들어주게 되면, 슈트(15)내부의 물은 냉각칩(P)들과 함께 슈트(15)의 하부 수로(220)로 낙하, 배출되는 것이다.

그리고, 다시 슈트(15)를 밸브(40)로 닫아서 물을 채우고 다음 절단작업에 대비하면 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 주편(224)의 가스절단 작업시 발생되는 용융칩과 흄가스를 이동 테이블(230)의 하부측에 마련된 슈트(15)와 물을 통하여 완벽하게 받아 처리할 수 있음으로서 설비의 오염및 부식을 방지하고, 작은 크기의 집진팬만으로도 집진효율을 극대화할 수 있다.

뿐만 아니라, 용융칩(P)들을 작업자가 수작업으로 제거시킬 필요가 없기 때문에 정비작업이 간단하게 되어 정비비용을 절감하고, 작업자의 업무부하를 경감하여 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Claims

연속주조설비에 갖춰진 가스 절단장치(200)에서 절단시 발생되는 용융 칩및 흄가스를 처리하는 장치에 있어서, 이동 테이블(230)의 하부측에서 가스절단장치(200)에 연동하여 이동가능한 슈트(15)를 갖추고, 상기 슈트(15)의 내부에는 물을 채워 소용돌이를 발생시키는 회전날개 조립부(73)를 구비하며, 상기 슈트(15)의 일측으로는 절첩식 덕트(30)를 장착하고, 이를 집진팬에 연결함으로써 상기 가스 절단장치(200)로 부터 낙하되는 용융칩(P)을 냉각시켜 수집하고, 흄가스를 집진팬으로 포집하여 처리함을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 슈트(15)는 이동 테이블(230)의 하부 프레임부재(5b)상부에 길이방향으로 장착된 레일(10)상에서 이동될 수 있도록 된 휠(13)을 가지며, 상기 휠(13)이 장착된 블럭(13a)에는 이동 테이블(230)의 상부측에 위치된 가스 절단대차(210)로 부터 연장되는 연결 바(17)가 각각 다수개 연결되어 가스 절단대차(210)와 함께 연동되는 것임을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 슈트(15)는 그 상부 모서리측에 각각 외측 플레이트(20a)와 내측 플레이트(20b)를 구비하며, 상기 외측 플레이트(20a)의 높이가 내측플레이트(20b)의 높이보다 높게 형성되어 상기 내,외측 플레이트(20a)(20b)가 이루는 공간내에 물이 담겨지면 이는 내측 플레이트(20b)를 넘어서 슈트(15)의 내측으로 흘러 내릴 수 있도록 형성되고;

상기 슈트(15)는 이중의 쟈켓으로 형성되고, 그 하단부분은 그 단면형상이 원통형으로 이루어지며, 상기 슈트(15)의 일측으로는 슬라이드 식 덕트(30)가 연결되고, 상기 슈트(15)의 하단내측에는 개폐용 밸브(40)가 장착되며, 상기 개폐용 밸브(40)를 동작시키기 위한 구동 실린더(42)가 상기 슈트(15)의 일측에 수직으로 장착되고, 링크부재(45)를 통하여 상기 개폐용 밸브(40)에 연결되어짐을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치.
제3항에 있어서, 상기 개폐용 밸브(40)는 슈트(15)의 하단 원통부의 내측에 장착되고, 그 밸브 몸체(50)의 하부면에는 씨일(52)을 장착하여 이에 대응하는 슈트(15)의 하단 내측면(15a)에 밀착됨으로써 상기 밸브 몸체(50)의 하면과 슈트(15)의 내측면(15a)사이에서 수봉이 이루어지고;

상기 밸브 몸체(50)의 하부측으로는 급수관(53)이 연결되고, 이는 몸체(50)의 내부를 관통하여 상부측의 케이싱(55)으로 연통되도록 연결되고, 상기 케이싱(55)의 내부에는 베인(57)을 구비한 중심축(60)이 베어링(62)등에 의해서 회전가능하도록 장착되어 상기 케이싱(55)으로 공급된 보급수에 의해서 상기 베인(57)과 중심축(60)은 회전되도록 구성되는 한편;

상기 케이싱(55)의 타측으로는 케이싱(55)을 통과한 물을 회수하는회수관(65)이 연결되고, 이는 상기 몸체(50)를 관통하여 하방으로 연장되어 슈트(15)의 하부측에서 2중 자켓부분에 연통되도록 연결되고, 상기 중심축(60)의 상단에는 회전날개 조립부(73)를 형성하고 있음을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치.
제4항에 있어서, 상기 회전날개 조립부(73)는 각각 다수개의 중공형 날개(75)들이 중앙의 보디(77)에 그 상단이 회전가능하도록 연결되어 물의 부력에 의해서 각각 부상될 수 있는 것이어서 회전날개 조립부(73)가 물속에 잠기면, 이들 중공형의 날개(75)들은 각각 직립으로 수직한 상태가 되고, 상기 회전축(70)이 중심축(60)에 의해서 회전되면, 상기 회전 날개(75)들은 회전되어 물에 와류를 형성하는 것임을 특징으로 하는 가스 절단 설비의 용융칩및 흄가스 처리장치.