KR200304391Y1 - 용선경주통의 자동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용선경주통(Tilting Runner)의 제어장치에 관한 것으로, 특히 경주통(Tilting Runner)을 통하여 TLC(Torpedo Ladle Car)로 투입되는 용융물의 레벨과 경주통의 경동각을 측정하여 TLC에 자동으로 용융물이 투입되도록하는 용선경주통의 제어장치에 관한 것이다.

경주통을 자동으로 제어하기 위하여 TLC내의 용선레벨을 비접촉형태로 검출하는 용선량측정수단과, 공기를 공급하는 공기배관을 통하여 경동모터를 회전시켜 경주통을 좌, 우로 진동시키는 경주통회전수단과, 상기 경주통회전수단의 동작에 의해 경동되는 경주통의 경동각이 TLC의 와구 중심선에서 이탈되지 않도록 미세하게 각도를 검출하는 경동각검출수단으로 구성된 고안이 제시되어 있다.

Description

용선경주통의 자동제어장치{The apparatus for controlling tilting runner cast house automatically}

본 고안은 용선경주통(Tilting Runner)의 제어장치에 관한 것으로, 특히 경주통(Tilting Runner)을 통하여 TLC(Torpedo Ladle Car)로 투입되는 용융물의 레벨과 경주통의 경동각을 측정하여 TLC에 자동으로 용융물이 투입되도록하는 용선경주통의 제어장치에 관한 것이다.

도 1은 고로 주상의 평단면 개략도이다.

도 2는 종래의 경주통 운전방법을 나타낸 사시도이다.

일반적으로, 도1에 도시한 바와같이 고로(10)의 출선구(11)를 통해 출선되는 용선은 대탕도(12)를 흐르면서 스키머(9)에 의해 슬래그와 분리되고, 다시 지탕도(13)를 경유하여 경주통(15)에 담기게 된다.

그리고, 경주통(15)에 담긴 용선은 일측방향으로 기울어지면서 경주통의 하부에 위치한 TLC(16,17)에 연속적으로 담기게 된다.

이때, 작업자는 도2에 도시한 바와같이 경주통(15)내의 용선흐름상태 및 TLC(16)내의 용선수선상태를 육안으로 감시하고 있다가 TLC(16)의 용선이 넘치지않을 정도의 레벨에 도달하면 기울어진 상태의 경주통을 원위치로 복귀시키게 된다.

여기서, 작업자가 조작레버(19)를 조작하게 되면 솔레노이드밸브(20)에 의해 선택된 작동용 공기배관(25)의 유량제어밸브(15-3,15-4)를 통해 경동모터(14)에 공급되고, 구동되는 경동모터(14)에 의해 경주통(15)이 경동되어 지탕도(13)를 통해 낙하되는 용선을 TLC(16)의 투입구(16-1)로 유도하게 된다.

그러나, 상기와 같은 경주통(15)의 경동조작방법은 오로지 작업자의 육안에 의해 경동각도 및 경동방향이 조절되기 때문에 정확성이 부족하고, 경주통 및 TLC(16)의 상태를 육안으로 확인하기 위하여 작업자가 장시간 경주통으로부터 근거리에 작업함으로써 고열 및 유해분진, 유해가스에 노출되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서 본 고안의 목적은 용선 경주통의 경동조작을 자동으로 제어하는 용선경주통의 자동제어장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 사상으로서, TLC내의 용선레벨을 비접촉형태로 검출하는 용선량측정수단과, 경주통의 좌, 우 진동을 제어하기 위한 경동모터를 회전시키는 공기배관을 구성하는 경주통회전수단과, 상기 경주통회전수단의 동작에 의해 경동되는 경주통의 경동각이 TLC의 와구 중심선에서 이탈되지 않도록 미세하게 각도를 검출하는 경동각검출수단으로 구성된 고안이 제시된다.

도 1은 고로 주상의 평단면 개략도

도 2는 종래의 경주통 운전방법을 나타낸 사시도

도 3은 본 고안인 용선경주통 자동제어장치의 구성도

도 4는 도 3의 용선경주통 자동제어장치의 세부설치 단면도

도 5는 본 고안인 용선경주통 자동제어장치의 공기 배관의 설치 구성도

도 6은 본 고안의 용선경주통 자동제어장치의 시스템 블록도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 고로 11: 출선구

12: 대탕도 13: 지탕도(용선탕도)

14: 경동모터 14-1: 엔코더

15: 경주통 15-3, 15-4: 유량제어밸브

16: TLC 16-1: 와구(투입구)

18: 전파출력기 19: 수동조작레버

20: 전파안내봉 21: 전파발신기

25: 공기배관 25-1: 1차솔레노이드밸브

25-2: 수동밸브 25-3, 25-4: 바이패스 수동밸브

26: 얼티메이트 하이리미트 스위치

27: 경동각감지기 41: 아날로그 인풋

42: 아날로그 아웃풋 43: 디지탈 아웃풋

44: 경보출력장치 45: 주상디지탈시계

50: 계장컴퓨터 55: 프로세스컴퓨터

60: CRT

이하에서는 본 고안의 실시예의 구성 및 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안인 용선경주통 자동제어장치의 구성도이다.

도 4는 도 3의 용선경주통 자동제어장치의 세부설치 단면도이다.

도 5는 본 고안인 용선경주통 자동제어장치의 공기 배관의 설치 구성도이다.

도 6은 본 고안의 용선경주통 자동제어장치의 시스템 블록도이다.

도 3, 도 4, 도 5, 도 6을 참조하여 설명하면, 본 고안은 TLC(16)내의 용선레벨을 비접촉형태로 검출하는 용선량측정부와, 경주통(15)의 좌, 우 진동을 제어하기 위한 경동모터(14)에 공기배관을 구성하는 경주통 작동용 공기배관부와, 상기 공기배관부의 동작에 의해 경동되는 경주통(15)의 경동각이 TLC(16)의 와구 중심선에서 이탈되지 않도록 미세하게 각도를 검출하는 경동각검출부와, 상기 용선량측정부에서 측정된 용선레벨을 외부로 디스플레이하고 용선레벨이 상한값 이상시 신속하게 작업자에게 알리는 레벨측정표시부로 구성된다.

상기에서 용선량측정부에 관하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 용선량측정부는 경주통(15)을 통해 용선을 수선하는 차량인 TLC(16)의 내부에 있는 용융물의 레벨을 측정하기 위해 마이크로 웨이브를 용융물 표면에 발사하는 전파출력기(18)와, 상기 전파출력기(18)에 레벨 측정용 마이크로 웨이브를전파발신기(21)로부터 안내하는 전파안내봉(20)으로 구성된다.

상기에서 경주통 작동용 공기배관부에 관하여 도 5를 참조하여 설명하면, 한 개의 공기배관(25)에 공기유로를 2방향으로 절환시키는 1차솔레노이드밸브(Solenoid Valve)(25-1)와, 상기 1차솔레노이드밸브(25-1)의 전, 후단에 수리용 수동밸브(25-2)와, 상기 1차솔레노이드밸브(25-1)에서 경동모터(14)로 연결되는 공기배관(25)에서 공기의 유량을 조절하는 유량조절밸브(15-3, 15-4)와, 경동각이 일정각도를 넘을 경우 후술하는 얼티메이트 하이(ULTIMATE HIGH)리미트 스위치(26)에서 발생되는 신호를 받아서 경동모터(14)로 유입되는 공기를 중단시키는 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)와, 상기 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)에 병렬로 연결된 바이패스수동밸브(by-pass valve)(25-3, 25-4)로 구성된다.

상기에서 경동각도검출부에 관하여 도 5를 참조하여 설명하면, 경주통(15)의 경동각이 일정각도를 넘어서면 하부에 용선을 수선하는 TLC(16)의 와구 중심선에서 이탈됨을 방지하기 위하여 경주통(15)의 양측단에 부착되어 경동각도가 최대각도가 되면 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)에 전기신호를 발생하는 얼티메이트 하이리미트 스위치(26)와, 상기 경주통(15)의 경동각도를 측정하는 경동각감지기(27)와, 상기 경동각감지기(27)에서 감지된 경동각도를 디지탈신호로 출력하여 후술하는 CRT(60)로 출력하는 엔코더(ENCODER)(14-1)로 구성된다.

상기 레벨측정표시부에 관하여 도 6을 참조하여 설명하면, 총 4개의 출선구에서 각각 2개씩 8개의 용선량측정부에서 측정한 측정레벨을 아날로그인풋(AI:Analog Input)(41), 아날로그아웃풋(AO:Analog Output)(42)을 통해서 표시하는 주상디지탈시계(44)와, 상기 아날로그신호가 디지탈신호로 변환되어 측정레벨이 상한값이상시 신속하게 작업자에게 알리고자 디지탈아웃풋(DO:Digital Output)(43)을 통해서 경보음을 발생하는 경보출력장치(44)와, 상기 아날로그아웃풋(AO)(42)을 통해 발생된 용선레벨신호를 계장컴퓨터(50)와 프로세스컴퓨터(55)를 통해서 디스플레이 하는 CRT(60)로 구성된다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 3, 도 4, 도 5, 도 6을 참조하여 설명하면, 용광로의 내부에 저선되어 있는 용융물이 출선구를 통해 배출되어 용선탕도를 경유하여 경주통(15)을 통해 용선을 수선하는 TLC(16)로 투입된다. 상기 경주통(15)을 통해 TLC(16)로 투입되는 용융물의 량을 측정하기 위해 전파발신기(21)를 통해 발생한 마이크로 웨이브는 전파안내봉(20)을 거쳐서 전파출력기(18)에서 TLC(16)의 투입되는 용융물에 출력되고 상기에 의해 용선레벨을 정량적으로 측정한다. 상기에 의해 측정된 측정레벨은 아날로그인풋(AI:Analog Input)(41), 아날로그아웃풋(AO:Analog Output)(42)을 통해서 주상디지탈시계(44)로 표시되고 상기 아날로그아웃풋(AO)(42)을 통해 발생된 용선레벨신호는 계장컴퓨터(50)와 프로세스컴퓨터(55)를 통해서 CRT(60)에 디스플레이된다.

상기와 같은 과정을 거쳐서 TLC(16)에 용융물이 일정레벨까지 투입되게 되고 상기 TLC(16)가 정해진 량만큼 채워지게 되면, 1차솔레노이드밸브(25-1)는 공기배관(25)의 유로를 반대방향으로 절환하고 상기 1차솔레노이밸브(25-1)에 의해 절환되어 발생한 공기는 경동모터(14)를 회전시킨다. 상기 경동모터(14)에 의해경주통(15)이 회전하게 되면 경동각검지기(27)는 회전각도를 측정하여 엔코더(14-1)를 통하여 CRT(60)로 디스플레이하고 얼티메이트 하이리미트 스위치(26)는 경주통(15)의 경동각이 한계각도에 도달하게 되면 전기신호를 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)에 출력하여 유입되는 공기를 차단하도록 한다. 상기에 의해 유입되는 공기가 차단되면 경동모터(14)는 그 동작을 멈추게 되어 경주통(15)의 경동각이 더 이상 커지지 않도록 한다.

상기와 같은 과정에 의해 경주통(15)이 반대편으로 고정되게 되면 상기 경주통(15)을 통해 TLC(16)로 용융물이 투입되고 용융물의 량을 측정하기 위해 전파발신기(21)를 통해 발생한 마이크로 웨이브는 전파안내봉(20)을 거쳐서 전파출력기(18)에서 TLC(16)의 투입되는 용융물에 출력되고 상기에 의해 용선레벨을 정량적으로 측정한다. 상기에 의해 측정된 측정레벨은 아날로그인풋(AI)(41), 아날로그아웃풋(AO)(42)을 통해서 주상디지탈시계(45)로 표시되고 상기 아날로그아웃풋(AO)(42)을 통해 발생된 용선레벨신호는 계장컴퓨터(50)와 프로세스컴퓨터(55)를 통해서 CRT(60)에 디스플레이된다.

또한, 상기 경주통(15)에서 TLC(16)로 투입되는 용융물의 량을 측정하는 과정에서 용선량측정부가 측정하는 레벨이 일정량을 넘어서 지상으로 유출되는 경우를 방지하기 위하여 상기 아날로그신호가 디지탈신호로 변환되어 측정레벨이 상한값 이상시 신속하게 작업자에게 알리고자 디지탈아웃풋(DO)(43)을 통해서 경보출력장치(44)로 경보음을 발생한다.

상기에서 TLC(16)에 채워지는 용융물의 레벨은 주상디지탈시계(45) 및CRT(60)로 디스플레이되어 작업자에게 현재의 작업진행도를 알린다.

상기의 모든 과정을 거쳐서 본 고안이 의도하는데로 용선경주통의 자동제어장치가 구현된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 고안은 용선 경주통의 경동조작을 자동으로 제어할 수 있도록 TLC에 투입되는 용융물의 레벨을 측정하고 경주통의 경동각을 제어하여 일측의 TLC가 일정레벨까지 투입되면 상기 경주통을 반대측의 TLC로 전환시켜 양측의 TLC가 자동으로 채워지도록 하여 경주통 및 TLC를 감시하는 작업자가 필요없게 됨으로써 작업자를 고열, 분진, 유해개스로부터 보호하고 효율적인 작업방법에 의해 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 고로에서 출선되는 용선을 경주통을 통하여 TLC로 수선하는 수선장치에 있어서,

   TLC(16)내의 용선레벨을 비접촉형태로 검출하는 용선량측정수단과,

   경주통(15)의 좌, 우 진동을 제어하기 위한 경동모터(14)를 회전시키는 공기배관을 구성하는 경주통회전수단과,

   상기 경주통회전수단의 동작에 의해 경동되는 경주통(15)의 경동각이 TLC(16)의 와구 중심선에서 이탈되지 않도록 각도를 검출하는 경동각검출수단을 포함하는 용선경주통의 자동제어장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 용선량측정수단은,

   TLC(16)의 내부에 있는 용융물의 레벨을 측정하기 위해 마이크로 웨이브를 용융물 표면에 발사하는 전파출력기(18)와,

   상기 전파출력기(18)에 레벨 측정용 마이크로 웨이브를 전파발신기(21)로부터 안내하는 전파안내봉(20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 용선경주통의 자동제어장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 경주통회전수단은,

   한 개의 공기배관(25)에 공기유로를 2방향으로 절환시키는 1차솔레노이드밸브(25-1)와,

   상기 1차솔레노이드밸브(25-1)에서 경동모터(14)로 연결되는 공기배관(25)에서 공기의 유량을 조절하는 유량조절밸브(15-3, 15-4)와,

   경동각이 일정각도를 넘을 경우 얼티메이트 하이리미트 스위치(26)에서 발생되는 신호를 받아서 경동모터(14)로 유입되는 공기를 중단시키는 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)와,

   상기의 공기배관(25)을 통해 유입되는 공기에 따라 회전하는 경동모터(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 용선경주통의 자동제어장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 경동각검출수단은,

   경주통(15)의 양측단에 부착되어 경동각도가 최대각도가 되면 2차솔레노이드밸브(25-5, 25-6)에 전기신호를 발생하는 얼티메이트 하이리미트 스위치(26)와,

   상기 경주통(15)의 경동각도를 측정하는 경동각감지기(27)와,

   상기 경동각감지기(27)에서 감지된 경동각도를 디지탈신호로 출력하여 CRT(60)로 출력하는 엔코더(14-1)로 구성된 것을 특징으로 하는 용선경주통의 자동제어장치.