KR20030048813A

KR20030048813A - 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치

Info

Publication number: KR20030048813A
Application number: KR1020010078844A
Authority: KR
Inventors: 허태환; 박대곤; 서원석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-25
Also published as: KR100856278B1

Abstract

본 발명은 용광로의 출선구 돌출부 제거 및 센터 형성장치에 관한 것이다.

그 기술적인 구성은, 출선구 측면에 설치된 선회 몸체부가 좌,우,상,하 방향으로 이탈되는 것을 방지하고 출선구 면과 접촉되는 연삭기 및 굴착기가 전환모터와 전환 로드에 의해 순차적으로 회전하면서 돌출부와 출선구 센터를 형성하는 것을 요지로 한다.

Description

용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치{A Tapping Apparatus For Tap Hole Of Blast Furnace}

본 발명은 용광로의 출선구 돌출부 제거 및 센터 형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가장 큰 장애 요인인 머드재 돌출부를 보다 효율적으로 제거하고 출선구 센터를 정확히 형성하여 출선구 트러블을 방지할 수 있는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치에 관한 것이다.

일반적으로 용광로 내에 용해되어 노저에 고여 있는 용융물(11)은 일정시간 경과 후 부정형 내화물로 폐쇄된 출선구(12)를 개공기(15)를 이용하여 굴착작업을 실시하고 이로 인해 관통된 출선구를 통하여 용융물이 대탕도(13)로 배출된다.(이하, '출선작업' 이라 칭한다)

이러한 출선작업 전 지름이 50mm인 출선구(12)에서 초기 중심부 굴착작업(센터형성)이 매우 중요하며 이를 위해서 개공기(15)에 굴착비트가 체결된 탭핑바(14)를 체결 하여 2명의 작업자(17)가 출선구 양측면에서 지렛대를 이용하여 탭핑바(14) 선단을 누르는 원시적인 작업방법을 취해 왔다.

이로 인해 탭핑바(14)가 미끄러 지면서 출선구 접합면(16) 부위를 탈락 시키는 사례가 빈발할 뿐만 아니라 출선작업 부하증가 및 출선구 주변에서의 유해가스 분출로 인한 작업자의 가스중독 위험등의 비효율적인 출선작업이 이루어지는 문제점이 발생하게 된다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허출원 1999-11671호를 출원한 바 있으며 이에 대한 구성은 도2에 도시된 바와 같이 이루어 진다.

도2의 장치에서는 선회 및 후진하기 위한 선회모터(23)의 선회속도를 알맞게 낮추어주는 감속기(22)에 연결되어 선회아암(ARM)(21)을 회전시키는 고정축(20)이 부착된 선회부 선회아암(ARM)(21)에 부착되어 굴착비트(29)를 출선구 중심으로 유도하는 원형관으로 된 유도관(32)과 출선구면의 요철에 맞는 형상으로 된 고정팁(31)으로 구성된 유도부(30) 굴착모터(28)에 체결되어 출선구 센터를 형성하게 된다.

그러나 상기의 출선구 센터 형성장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

고정축(20)에 부착된 선회부 선회아암(ARM)(21)의 선회반경이 항상 동일하여 출선구 면(16)의 위치 변경시 센터조정작업이 번거롭게 되며 출선구에 돌출부(12a)가 발생된 경우는 굴착모터(28)가 부하를 많이 받고 센터도 하부로 쳐지며 이렇게 작업이 지연되면 높은 복사열에 의해 굴착모터(28)가 소손 될 수 있다는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 작업자 가 출선구에 접근하지 않고도 원거리에서 정확하고 안전하게 출선구 중심을 굴착하여 출선작업 초기에 센터를 형성할 수 있도록 한 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 개공기를 이용한 출선구 센터(Center) 형성작업 공정도

도 2는 종래의 출선구 중심 형성장치 사시도

도 3은 본 발명의 출선구 다기능 굴삭장치 사시도

도 4는 본 발명의 출선구 다기능 굴삭장치 부분 상세도

도 5는 본 발명의 고정판 및 회전판 부분 상세도

도 6은 본 발명의 연삭기 내부 상세도

도 7은 본 발명의 연삭기를 이용한 출선구 턱을 제거하는 작용도

도 8은 본 발명의 센터 형성용 굴착기 내부 상세도

도 9는 본 발명의 굴착기를 이용한 출선구 센터 형성작업 작용도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12. 출선구15. 개공기

16. 출선구면40. 연삭기

31. 쿠션(cushion)42. 연삭날

43. 고정관43a. 고정관통구

44. 결합로드44a. 돌출키(key)

45. 반달 고정 베이스46. 차단판

47. 슬라이드 케이스48. 볼트, 너트

49. 스프링50. 베어링블록(block)

51. 베어링베이스52. 결합유도구

60. 굴착기61. 비트(bit)

62. 고정관63. 쌍베어링

64. 굴착결합로드65. 굴착슬라이드케이스

66. 굴착차단판70. 슬라이드 구

71. 슬라이드 차단판80. 회전판

81. 고정판83. 스토퍼(stopper)

84. 스토퍼홈85. 가이드 관통구

86. 베어링90. 전,후진 모터

91. 케이스92. 회전기어

93. 반달홈94. 가이드홈

97. 베이스98. 가이드

99. 전환로드99a. 회전판스토퍼

99b. 키(key)99c. 고정링홈

100. 전환모터101. 고정베이스

102. 센터조절실린더103. 선회암(arm)

104. 선회모터105. 고정볼트

110. 회전모터111. 가이드케이스

112. 로드(road)114. 결합구

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 용광로의 출선구 돌출부 제거 및 센터 형성장치에 있어서, 출선구 측면에 고정볼트로 부착되어 선회가능한 선회 몸체부; 상기 선회 몸체부에 장착되어 연삭기와 굴착기 내에 위치한 결합로드에 회전력을 주는 회전모터를 구비하며, 가이드케이스에 설치된 전,후진 모터를 갖는 굴착 구동부;

상기 연삭기과 굴착기의 고정관이 회전판의 고정 관통구에 결합되며 전환로드 선단부와 회전판의 삽입구가 키(Key)와 고정링에 의해 체결되는 전환부;

상기 출선구 내에 형성되는 부정형 내화물의 돌출부를 제거하기 위해 결합 유도구내에 연삭날에 회전력을 전달하는 결합로드가 베어링블록에 지지되어 설치되는 연삭부;와,

상기 출선구 내에 센터를 형성시키기 위해 슬라이드 구 내에서 전, 후 이동되는 굴착 슬라이드 케이스가 편대를 따라 움직이며, 굴착 비트가 쌍 베어링에 의해 회전하는 굴착부;를 포함함을 특징으로 하는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기의 선회 몸체부는 도3에 도시된 바와 같이, 출선구(12) 일측에 원형 베이스를 고정하는 다수개의 볼트(105)에 의해 견고히 결합되고 본 발명의 연삭장치의 선회 및 전,후진을 위해 선회모터(104)와 가이드 역할을 수행하는 선회암(103)이 양측에 링크 핀에 의해 결합되고 센터 조절 실린더(102)가 사각의 고정 베이스(101)와 링크되며 고정핀(101a)에 의해 베이스(97)와 고정 베이스(101)가 체결된다.

한편, 상기의 굴착 구동부는 도4와 도5에 도시 된 바와 같이 양측에 스토퍼 홈(84)과 가이드 관통구(85)가 가공되고 중앙부에 구멍이 형성된 고정판(81)과 가이드(98) 선단부가 베어링(86)을 매개로 회전 가능하도록 결합된다. 그리고 가이드(98)는 원통형으로 상부에 반달 홈(93)이 가공되고 '⊂'자 형의 가이드 홈(94)이 양측에 길이방향으로 돌출 형성되고, 베이스(97)에 결합되어 본 발명의 굴삭장치를 전체적으로 지지한다. 가이드(98)와 베이스(97)의 중간에는 회전기어(92)에 의해 반달홈(93)을 따라 수평 기동이 가능한 가이드 케이스(111)가 가이드 홈(94)에 대응되어 설치된다.

상기의 반달 홈(93)은 회전기어(92)와 맞물린 구조로 전,후진 모터(90)가 회전하면서 가이드 케이스(111)를 전,후진 시킨다. 전,후진 되는 가이드케이스(111)의 로드(112)는 선단부가 고정판(81)의 가이드 관통구(85)를 통과하여 연삭기(40)와 굴착기(60)는 내부에 위치하는 결합로드(44)(64)와 결합된다. 결합로드(44,64)와의 결합을 용이하게 하기 위하여 로드(112)의 선단부는 내측으로 가공된 콘(CON) 형태를 취하면서 일정크기의 결합구(114)가 있고 그 내부에 결합 홈(113)이 다수개 형성된다. 이러한 로드(112)는 회전모터(110)의 회전에 의해 회전되며 가이드 케이스(111) 내부를 관통해 회전모터(110)와 일체가 된다.

한편, 상기의 전환부는 도5에 도시 된 바와 같이 회전판(80)은 양측에 연삭기(40)와 굴착기(60)의 고정관(43,62)이 삽입되는 고정 관통구(43a)가 형성되고 그 상,하부에서 고정볼트(82)를 이용하여 연삭기(40)와 굴착기(60)를 체결 고정시킨다. 그리고 고정판(81)이 위치한 방향의 측면에 스토퍼(83)가 있어 고정판(81)의 스토퍼 홈(84)과 일치되며 회전판(80)의 180°회전시는 반대편의 스토퍼 홈(84)와 결합되는 구조를 갖고 있다.

그리고 회전판(80) 중앙은 전환로드(99)와 체결되는 삽입구(99d)와 키(Key) 홈(87)이 가공되어 있고 전환로드(99) 선단은 회전판(80)이 밀리지 않도록 회전판 스토퍼(99a)가 있으며 상, 하로 키(Key)(99b)와 고정 링 홈(99c)이 고정 링(98a)과 체결되면서 회전판(80)과 전환로드(99)가 일체 된다.

또한, 전환로드(99)는 내통된 가이드(98) 내부를 통과해 고정판(81)의 베어링(86)과 결합되며 베이스(97) 일측에 부착된 전환모터(100)와 결합하여 회전판(80)에 회전력을 전달하게 된다.

한편, 상기의 연삭부는 도6에 도시 된 바와 같이 출선구 내에 형성되는 부정형 내화물의 돌출부(2a)를 제거하기 위한 수단으로 구성된다.

먼저, 외측은 출선구 면(16)과 일치하는 크기로 고열에 견디는 루버 재질의 구션(41)이 부착되고 타측은 고정 관통구(43a)에 삽입되는 크기의 고정관(43)이 있고 상,하부에 볼트 홈(82a)이 가공되며 측면은 다수개의 볼트, 너트(48)와 결합유도구(52)가 삽입되는 크기로 관통구가 형성된다.

그리고 내측은 원통관 내부에 볼트,너트(48)와 스프링(49)으로 연결된 원통형 슬라이드 케이스(47)는 1차 슬라이드 구(47a) 내에서 스프링(49)에 의해 자유롭게 움직이는 구조로, 일측에는 결합 유도구(52)가 있고 타측에는 차단판(46)이 볼트(46b)에 의해 체결된다.

또한, 슬라이드 케이스(47) 내에 반달 고정 베이스(45)가 고정되고 베어링 베이스(51)가 베어링 블록(50)을 지지하며 결합유도구(52) 내부에서 연삭날(42)에 회전력을 전달하는 결합로드(44)가 차단판(46)에 부착된 구동 베어링(66a)에 의해 원할히 회전된다.

결합로드(44) 타측은 로드(112)와 결합하기 위해 외측으로 돌출된 콘(CON) 형태를 취하면서 로드 결합구(114)와 결합되는 돌출 키(Key)(44a)가 다수개 형성되고 결합 유도구(52) 내부에 항시 위치하게 된다.

한편, 상기의 굴착부는 도8에 도시된 바와 같이, 돌출부(2a)를 제거 한 후 출선구(12) 내에 센터를 형성시키기 위한 수단으로 구성된다.

먼저, 외측은 출선구 면(16)과 일치하는 크기로 고열에 견디는 루버 재질의 구션(41)이 부착되고 타측은 슬라이드 차단판(71)이 볼트(72)에 의해 원통관과 일체로 결합되고 타측은 내부로 볼록 들어간 구조의 굴착 차단판(66)이 볼트(66a)에 의해 원통관과 일체로 되며 상,하부에 볼트 홈(82a)이 형성된다.

그리고 내측은 원통관 내부에 볼트, 너트(67)와 스프링(69)으로 연결된 원통형 굴착 슬라이드 케이스(65)가 슬라이드 구(70) 내에서 스프링(49)에 의해 편대(68)를 따라 자유롭게 움직이는 구조와 고정관(62)이 일측에 있고 그 내부에 쌍 베어링 삽입구(65a)가 있으며 쌍 베어링(65)이 그 내부로 삽입된다.

또한, 굴착 결합로드(64)는 고정관(62) 내부에서 쌍 베어링(65)과 일체로 되고 굴착 차단판(66)을 관통해 굴착 비트(61)에 회전력을 전달하며 타측은 로드(112)와 결합하기 위해 외측으로 돌출된 콘(CON) 형태를 취하면서 로드 결합구(114)와 결합되는 돌출 키(Key)(44a)가 다수개 형성되고 결합 유도구(52) 내부에 항시 위치하게 된다.

본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

순차적으로 설명하면 먼저 출선구 폐쇄 후 일정시간이 경과 후에 출선구 센타를 형성하는 작업을 하게 되는데 이때에 출선구 측면에 설치된 본 발명의 다기능 굴삭 장치를 사용하게 된다.

먼저 작업자가 출선구(12)의 부정형 내화물에 의해 생성되는 돌출부(12a) 발생여부를 확인 한 다음 돌출부(12a) 제거가 필요하다고 판단되면 회전모터(110)와 로드(112)가 위치한 방향으로 연삭기(40)를 이동하도록 전환모터(100)를 정방향으로 회전시켜 회전판(80)에 부착된 스토퍼(83)를 고정판(81)에 위치한 스토퍼 홈(84)에 일치시킨다.

이때, 도4에 도시 된 바와 같이 회전 로드(112)와 고정판(81)의 가이드 관통관(85)과 연삭기(40)의 결합 유도관(52)이 동일 선상에서 위치하게 된다.

상기의 준비 과정이 끝나면 도3에 도시 된 바와 같이 전,후진 선회모터(104)를 이용하여 센터 조절 실린더(102)에 연결된 기어식 구동축을 움직여 선회를 시작하면 선회 암(103)이 출선구에 접합할 때까지 다기능 굴삭 장치를 리드하게 되며 접촉시 충격에 의해 출선구 면(16)이 탈락되는 것을 방지하는 쿠션(41)이 안착을 유도한다.

그리고 도7에 도시 된 바와 같이 센터 조절 실린더(102)에 의해 정확하게 출선구 면(70)에 밀착된 연삭기(40)는 출선구 내부에 형성된 돌출부(12a)에 의해 슬라이드 케이스(47)와 고정관(43)에 연결된 스프링(49)이 압축되면서 슬라이드 케이스(47)가 1차 슬라이드 구(47a) 내부로 밀려들어간다.

이때, 전, 후진 모터(90)를 전진 방향으로 기동하면 회전기어(92)에 의해 회전 로드(112)가 전진하여 결합 유도관(52) 내부로 들어가서 내측으로 가공된 결합구(114) 내부에 결합 홈(113)이 다수개 형성된 로드(112)는 외측으로 돌출된 콘(CON) 형태을 취하면서 돌출 키(Key)(44a)가 다수개 형성된 결합로드(44)와 약간의 회전력으로 간편하게 체결된다.

또한, 회전력과 추진력을 얻은 연삭기는 돌출부(12a)를 점진적으로 연삭하게 되고 출선구 면(16)과 직각으로 일치하는 지점에서 볼트, 너트(48)에 의해 더 이상 전진하지 못하게 되고 돌출부(12a) 제거작업이 끝나게 된다.

상기의 제거작업이 끝나면 전, 후진 모터(90)를 후진 방향으로 기동하면 회전기어(92)에 의해 회전 로드(112)가 결합로드(44)와 쉽게 분리된 후 '⊂'자형 가이드 홈(94)에 의해 동일선상으로 원위치 된다.

한편, 상기의 돌출부 제거작업이 모두 끝나면 본 발명의 다기능 굴삭 장치를 일정량 선회 후퇴시킨 다음 출선구 센터형성작업을 준비해야 한다.

회전모터(110)와 로드(112)가 위치한 방향으로 굴착기(60)를 이동하도록 전환모터(100)를 역방 향으로 회전시켜 회전판(80)에 부착된 스토퍼(83)를 고정판(81)에 위치한 반대 방향측의 스토퍼 홈(84)에 일치시키면 회전 로드(112)와고정판(81)의 가이드 관통관(85)과 굴착기(60)의 고정관(62)이 같은 선상에서 위치하게 된다.

그리고 도9에 도시 된 바와 같이 굴착기(60)가 출선구 면(16)과 접합될 때까지 선회하여 압착시킨 다음 전,후진 모터(90)를 전진 방향으로 기동하면 회전기어(92)에 의해 회전 로드(112)가 전진하여 고정관(62) 내부로 들어가서 내측으로 가공된 결합구(114) 내부에 결합 홈(113)이 다수개 형성된 로드(112)는 외측으로 돌출된 콘(CON) 형태를 취하면서 돌출 키(Key)(44a)가 다수개 형성된 결합로드(44)와 약간의 회전력으로 간편하게 체결된다.

또한, 회전력과 추진력을 얻은 굴착 비트(61)는 출선구(12)를 점진적으로 굴착하게 되고 굴착 슬라이드 케이스(65) 내부의 스프링(69)에 의해 압박을 받아 일정 지점까지 만 굴착되고 더 이상 전진하지 못하게 되어 출선구(12)에 일정량 및 정위치 센터형성작업이 끝나게 된다.

본 발명은 선회반경이 센터 조절 실린더(102)에 의해 자유롭게 조정되므로 출선구 면(16) 위치 변경시 센터 조정작업이 간편하며 출선구 면(16)과 접촉되는 부분에 쿠션(41)이 부착되어 완충작용을 하여 면 탈락현상을 방지한다.

또한, 본 발명은 폐쇄 후 부정형 내화물에 의해 돌출부(12a)가 발생되면 먼저 연삭기(40)를 이용하여 돌출부(12a)를 제거 한 후 굴착기(60)로 전환하여 출선구 센터를 형성하는 다기능 출선구 연삭장치를 제공하므로 출선구 센터가 하부로 처지는 발생율을 제로화 하고 작업자가 원거리에서 보다 안전하고 효율적으로 센터형성작업을 할 수 있어 작업이 단축되며 이로 인해 용광로 조업이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

용광로의 출선구 돌출부 제거 및 센터 형성장치에 있어서,

출선구 측면에 고정볼트(105)로 부착되어 선회가능한 선회 몸체부;

상기 선회 몸체부에 장착되어 연삭기(40)와 굴착기(60) 내에 위치한 결합로드(44,64)에 회전력을 주는 회전모터(110)를 구비하며, 가이드케이스(111)에 설치된 전,후진 모터(90)를 갖는 굴착 구동부;

상기 연삭기(40)과 굴착기(60)의 고정관(43,62)이 회전판(80)의 고정 관통구(43a)에 결합되며 전환로드(99) 선단부와 회전판(80)의 삽입구(99d)가 키(Key)(99b)와 고정링(98a)에 의해 체결되는 전환부;

상기 출선구 내에 형성되는 부정형 내화물의 돌출부(12a)를 제거하기 위해 결합 유도구(52) 내에 연삭날(42)에 회전력을 전달하는 결합로드(44)가 베어링블록(50)에 지지되어 설치되는 연삭부;와,

상기 출선구 내에 센터를 형성시키기 위해 슬라이드 구(70) 내에서 전, 후 이동되는 굴착 슬라이드 케이스(65)가 편대(68)를 따라 움직이며, 굴착 비트(61)가 쌍 베어링(63)에 의해 회전하는 굴착부;를 포함함을 특징으로 하는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치.
제1항에 있어서, 상기 전환부는 전환로드(99)가 고정판(81)의 베어링(86)에 결합되고 가이드(98) 내부를 통해 전환모터(100)와 일체로 되는 것임을 특징으로하는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치.
제1항에 있어서, 상기 연삭부는 출선구 내에 형성되는 부정형 내화물의 돌출부(12a)를 제거하기 위해 원통관 내부에 볼트(48)와 스프링(49)으로 연결되어 1차 슬라이드 구(47a) 내에서 전후 이동 가능한 슬라이드 케이스(47) 내에 반달 고정 베이스(45)와 베어링 블록(50), 차단판(46)이 설치되는 것임을 특징으로 하는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치.
제 1항에 있어서, 상기 굴착부는 원통관 일측의 슬라이드 차단판(71)과 타측의 굴착 차단판(66)이 볼트, 너트(67)와 편대(68), 스프링(69)으로 서로 연결되어 슬라이드 구(70) 내에서 전, 후 이동되는 굴착 슬라이드 케이스(65)가 편대(68)를 따라이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 용광로 출선구 관리가 용이한 굴삭장치.