KR200329892Y1

KR200329892Y1 - 용강 배출 노즐용 개공장치

Info

Publication number: KR200329892Y1
Application number: KR20-1999-0008142U
Authority: KR
Inventors: 김명환; 오석인; 안동석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2003-10-17
Also published as: KR20000020759U

Abstract

본 고안은 실린더에 연결되어 용강배출위치와 용강차단위치를 미끄럼 이동하도록 된 슬라이딩체를 갖춘 용강배출노즐의 막힘상태를 개공하기 위한 용강 배출 노즐용 개공장치에 관한 것으로서, 상기 실린더(126)는 슬라이딩체(20)를 제3 위치인 노즐개공위치로 이동하도록 구동되며, 상기 노즐개공위치에서 용강배출노즐(122)의 직하부에 형성되는 슬라이딩체(20)의 이물질 배출구멍(24)에는 상부로 가스를 분사하도록 된 가스분사노즐(40)을 내장하고, 상기 용강배출노즐(122)에는 용강의 흐름을 감지할 수 있는 용강감지센서(30)를 장착함으로써 노즐(122)이 차단되는 시점에 따라 상기 슬라이딩체(30)가 제3 위치로 이동되어 산소 또는 불활성가스를 분사하여 개공작업이 이루어짐을 특징으로 하여, 용강이 배출되기 전까지 노즐에 충진된 상태로 존재하는 필러의 고착에 의한 노즐 차단, 또는 용강배출중 불순물에 의한 노즐 차단등 용강의 배출이 방해되고 있을 때 노즐을 개공하여 용강의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

Description

용강 배출 노즐용 개공장치{AN APPARATUS FOR OPENING NOZZLE BLOCKED BY FILLERS OR ALIEN SUBSTANCES}

본 고안은 래들의 노즐 또는 턴디쉬의 노즐등 용강 배출용 노즐의 막힘상태를 개공하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용강이 배출되기 전까지 노즐에 충진된 상태로 존재하는 필러의 고착에 의한 노즐 차단, 또는 용강배출중 불순물에 의한 노즐 차단등 용강의 배출이 방해되고 있을 때 노즐을 개공하여 용강의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 용강 배출 노즐용 개공장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강공장에서 생산된 용강(110)을 저장하기 위한 래들(120)과, 이 래들(120)에서 용강(110)을 받아 몰드(140)로 배출하는 턴디쉬(130) 각각은, 도1에 개략적으로 도시한 바와같이 용강(110)을 하부 턴디쉬(130)와 몰드(140)로 배출하기 위한 노즐부(150)를 가진다. 이러한 노즐부(150)는 다양한 구성을 가질 수 있으며, 본 도면은 슬라이딩 게이트방식을 이용한 경우를 도시한다.

상기 노즐부(150)는 래들(120)과 턴디쉬(130)의 하부에서 수직한 용강배출경로를 형성하도록 된 용강배출노즐(122)(132)과, 상기 용강배출노즐(122)(132)의 하단부에서 실린더(126)(136)에 의해 용강배출방향에 대한 직각방향으로 미끄럼 가능하도록 장착되어 용강흐름을 개폐하도록 된 슬라이딩체(124)(134) 및, 상기 슬라이딩체(124)(134)의 하부측으로 설치되는 롱노즐(128)(138)로 이루어진다.

그리고, 상기 용강배출노즐(122)(132)에는 적정굵기를 가지는 필러가 채워지고 또한 슬라이딩체(124)(134)가 폐쇄상태에 유지됨으로써, 래들(120)과 턴디쉬(130)에 용강이 채워지는 경우 그 용강이 필러에 의해 용강배출노즐(122)(132)로 침투하여 응고되는 현상을 방지할 수 있도록 구성된다(물론, 이러한 필러는 용강과 접촉하여 적정시간 경과후에는 용융된다).

즉, 슬라이딩체(124)가 용강배출노즐(122)을 개방하면 그에 충진되어 있던 필러들이 용강의 압력에 의해 롱노즐(128)을 통해 턴디쉬(130)로 먼저 배출되고, 연이어서 용강이 턴디쉬(130)로 배출될 수 있는 것이고, 이러한 동작은 턴디쉬(130)에 갖추어진 노즐부(150)에 있어서도 마찬가지이다(도2a 및 도2b 참조).

이러한 종래의 노즐부(150) 구성에 있어서의 문제점은, 용강의 고열에 의해 소결된 필러(160a)가 용강배출노즐을 차단(도2c 참조)하거나 용강중의 이물질(162)이 용강배출노즐을 차단(도2d 참조)하는 경우, 그 필러(160a)나 이물질(162)을 용강배출노즐(122)(132)로부터 제거할 수 있는 적정한 방법이 없다는 것으로, 도3에 도시한 바와같이 폐쇄된 용강배출노즐(122) 하부를 롱노즐(128)과 분리한 후 폐쇄된 용강배출노즐(122) 내부로 작업자(180)가 직접 산소파이프(170)를 끼워넣음으로써, 산소파이프(170)에서 분사되는 산소의 작용에 의해 폐쇄물을 용융시키는 것이 자주 사용하는 방법중 하나이다.

그러나, 종래의 이러한 방법에 의한 노즐 개공방법은 노즐(122)(132)을 차단하고 있는 필러(160) 또는 이물질(162)이 정상적으로 제거된다고 하여도 그러한 개공이 완료된 후 용강배출노즐(122) 하부를 롱노즐(128)과 재결합하는 동안에 용강이 외부공기와 접촉함으로써 산화물 생성이라는 문제점을 유발시키며 이러한 산화물은 용강의 청정도를 저하시킨다. 그리고, 고온환경에서 작업자가 위치하여 수작업으로 노즐을 개공하기 때문에 안전사고의 위험에 노출되어 있다는 문제점과 열악한 작업환경에서 작업이 이루어진다는 문제점을 가진다. 또한, 길다란 산소파이프(170)를 이용하여 노즐을 개공하는 작업이 실질적으로는 성공확률이 크지 않아 실패할 경우 주조작업을 중단하고 용강의 회송시키거나 스크랩 처리하여야 하는 문제점을 가지며, 이는 설비가동효율을 저하시킬뿐만 아니라 제조원가측면에서도 바람직하지 못한 것이다. 또한, 노즐개공이 성공적으로 이루어지는 경우에도 그로부터 비산되는 용강에 의한 작업자의 안전사고유발 및 주변설비의 파손위험이라는 문제점도 가지는 것이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 용강이 배출되는 통로인 노즐을 필러 또는 이물질등이 차단하는 경우 이를 감지하여 자동으로 개공할 수 있도록 된 용강 배출 노즐용 개공장치를 제공함에 있다.

도1은 일반적인 연속주조설비를 개략적으로 도시한 구성도;

도2a 내지 도2d는 용강배출통로인 노즐에 필러가 채워진 상태, 필러와 함께 용강이 정상적으로 배출되는 상태, 필러의 고착에 의해 노즐이 차단된 상태 및 이물질에 의해 노즐이 차단된 상태를 각각 도시한 도면;

도3은 종래기술에 의해 노즐을 개공하는 방법을 도시한 설명도;

도4는 본 고안에 따른 용강 배출 노즐용 개공장치를 갖는 연속주조설비를 도시한 구성도;

도5a 및 도5b는 본 고안의 요부인 노즐부에 대한 상세 구성도;이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ... 노즐부

20 ... 슬라이딩체

22 ... 용강배출구멍

24 ... 이물질배출구멍

30 ... 용강감지센서

31,32,33 ... 센서

40 ... 가스분사노즐

50 ... 제어부

70 ... 가스공급부

122,132 ... 용강배출노즐

126 ... 실린더

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은, 실린더에 연결되어 용강배출위치와 용강차단위치를 미끄럼 이동하도록 된 슬라이딩체를 갖춘 용강배출노즐의 막힘상태를 개공하기 위한 장치에 있어서, 상기 실린더는 슬라이딩체를 제3 위치인 노즐개공위치로 이동하도록 구동되며, 상기 노즐개공위치에서 용강배출노즐의 직하부에 형성되는 슬라이딩체의 이물질 배출구멍에는 상부로 가스를 분사하도록 된 가스분사노즐을 내장하고, 상기 용강배출노즐에는 용강의 흐름을 감지할 수 있는 용강감지센서를 장착함으로써 노즐이 차단되는 시점에 따라 상기 슬라이딩체가 제3 위치로 이동되어 산소 또는 불활성가스를 분사하여 개공작업이 이루어짐을 특징으로 하는 용강 배출 노즐용 개공장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도4는 본 고안에 따른 용강 배출 노즐용 개공장치를 갖는 연속주조설비를 도시한 구성도로서, 제강공장에서 생산된 용강(110)을 저장하기 위한 래들(120)과, 이 래들(120)에서 용강(110)을 받아 몰드(140)로 배출하는 턴디쉬(130) 각각이, 용강(110)을 하부 턴디쉬(130)와 몰드(140)로 배출하기 위한 노즐부(10)를 가지는 개략적인 모습이 보인다.슬라이딩 게이트방식이 채용된 상기 노즐부(10)는 래들(120)의 하부에서 수직한 용강배출경로를 형성하도록 된 용강배출노즐(122), 상기 용강배출노즐(122)의 하단부에서 직선암과 회전암을 통해 실린더(126)와 연결되어 용강배출방향에 대한 직각방향으로 미끄럼 가능하도록 장착되어 용강흐름을 각각 개폐하도록 된 슬라이딩체(20), 및 상기 슬라이딩체(20)의 하부측으로 설치되는 롱노즐(128)로 이루어진다.

또한, 턴디쉬(130)의 하부에도 수직한 용강배출경로를 형성하도록 된 용강배출노즐(132)과, 상기 용강배출노즐(132)의 하단부에서 실린더(136)에 직결된 슬라이딩체(20) 및, 상기 슬라이딩체(20)의 하부측으로 설치되는 롱노즐(138)로 이루어진다.

상기 노즐부(10)에 대한 보다 상세한 구성이 도5a 및 도5b에 도시되는바, 여기에서는 편의상 래들(120)측 노즐부(10)를 도시하여 설명하며, 미설명되는 턴디쉬(130)측 노즐부(10)도 이와 동일한 구성을 가진다.

먼저, 상기 노즐부(10)를 구성하는 용강배출노즐(122)의 외표면부에는 그 노즐(122)을 통해 용강이 배출되고 있는지를 감지하기 위한 용강감지센서(30)가 장착되는바, 이러한 용강감지센서(30)는 예컨대 전자석으로 구성할 수 있으며, 이는 노즐(122)을 통해 용강이 흐르는 경우의 자장통과속도가 용강이 흐르지 않는 경우의 자장통과속도보다 빠르고 이를 감지하여 용강의 배출여부를 판단하는 원리를 이용하고, 알려진 다양한 방법에 의해 용강의 배출여부를 감지할 수 있다.

그리고, 실린더(126)에 연결되어 용강배출방향과 수직한 방향으로 미끄럼이동하면서 용강의 통로에 대한 개폐기능을 담당하는 슬라이딩체(20)는, 3위치 이동이 가능하도록 구성되는바, 첫 번째 위치는 용강이 하부로 배출되도록 허용하는 용강배출구멍(22)이 용강배출노즐(122)의 직하부에 위치하도록 하는 위치(이하, '용강배출위치'라 함)이고, 두 번째 위치는 용강이 하부로 배출되는 것을 차단하도록 하는 위치(이하, '용강차단위치'라 함)이며, 세 번째 위치는 노즐개공위치이다. 도5에 도시된 슬라이딩체(20)의 위치는 세 번째 위치인 노즐개공위치에 있는 경우를 나타낸 것이고, 이러한 위치에서는 슬라이딩체(20)를 상하로 관통하도록 형성된이물질 배출구멍(24)이 용강배출노즐(122)의 직하부에 있게 되며, 바람직하게는 상기 용강배출구멍(22)과 이물질 배출구멍(24) 사이에서 슬라이딩체(20)가 용강배출노즐(122)을 차단하는 용강차단위치에 있도록 하는 것이 좋다.

물론, 상기 슬라이딩체(20)가 용강배출위치, 노즐개공위치 및 용강차단위치에 있도록 하는 다양한 방법이 있을 수 있으며, 본 고안에서는 상기 슬라이딩체(20)를 미끄럼 이동시키는 실린더(126)의 로드에 대한 단부(127) 위치를 감지할 수 있는 3개의 센서(31)(32)(33)에 의해 슬라이딩체(20)의 위치를 제어한다.

즉, 슬라이딩체(20)가 용강배출위치, 노즐개공위치 및 용강차단위치에 위치하도록 실린더(126) 로드 단부(127)의 이동경로에 위치하여 설치된 지지대(미도시)에 각각 센서(31)(32)(33)를 설치하고, 이러한 센서(31)(32)(33)에 의해 실린더(126) 로드 단부(127)의 위치가 감지되어 그 신호가 실린더(126)를 제어하기 위해 제어부에 전송될 수 있도록 함으로써 상기 슬라이딩체(20)의 위치를 제어하면 된다.

그리고, 상기 슬라이딩체(20)의 이물질 배출구멍(24) 바로 옆에는 상부로 산소 또는 불활성 가스를 분사할 수 있도록 된 가스분사노즐(40)이 장착되며, 슬라이딩체(20)가 노즐개공위치에 있을 때 상기 이물질 배출구멍(24)과 가스분사노즐(40)이 모두 용강배출노즐(122)의 직하부에 위치할 수 있도록 하여야 한다.

물론, 상기 용강감지센서(30)는 전선(34)을 매개로 제어부(50)에 연결되고, 가스분사노즐(40)은 배관(42)을 매개로 산소 및 불활성 가스 공급부(70)로 연결되며, 마찬가지로 센서(31)(32)(33)의 각각도 전선을 매개로 제어부(50)에 연결된다.

상기 배관(42)에 연결된 산소 및 불활성 가스 공급부(70)는 도4에 개략적으로 도시한 바와같이, 복수개의 분지관(71)(72)으로 나뉘며, 각각의 분지관(71)(72)에는 가스개폐용 밸브, 유량조절밸브등을 갖추어 각각 산소 및 불활성 가스 공급용 주관(미도시)에 연결된다. 물론, 상기 분지관(71)(72)에 갖추어진 밸브등은 제어부(50)에 연결되어 자동으로 조절될 수 있도록 하고, 필요시에는 수동으로 조작할 수 있도록 하여도 좋다.

이러한 구성으로 된 본 고안의 장치에 갖추어진 노즐부(10)의 슬라이딩체(20)는 노즐(122)(132)이 차단되지 않고 정상적인 용강 배출작용이 일어나는 경우에는 용강배출위치와 용강차단위치만을 이동한다.

즉, 래들이 주조위치에 도착한 후 용강감지센서(30)를 동작시키고 주조가 개시되면, 실린더(126)가 동작하여 슬라이딩체(20)가 용강배출위치로 이동함으로써 용강을 하부로 배출시킨다(초기 용강유출상태를 의미하며 노즐에 채워져 있던 필러가 용강의 압력에 의해 그 용강과 함께 자연배출된다).

이때, 소결된 필러(160a)가 용강배출노즐(122)을 차단하여 용강의 배출이 정상적으로 이루어지지 않으면 이러한 상태를 용강감지센서(30)에 의해 제어부(50)가 인식하며, 따라서 제어부(50)는 실린더(126)를 구동시켜 슬라이딩체(20)를 노즐개공위치로 이동시킨다.

슬라이딩체(20)가 노즐개공위치로 이동되는 즉시, 가스공급부(70)중 산소공급용 분지관을 개방함으로써 가스분사노즐(40)을 통해 산소를 소결된 필러(160a) 하부측으로 분사하고, 따라서 소결된 필러(160a)는 용융되면서 이물질배출구멍(24)을 통해 하부로 배출되며, 일정시간이 경과된 후에 용강이 배출되기 시작할 것이다.

이렇게 용강이 배출되기 시작하는 것이 용강감지센서(30)에 의해 감지되면, 제어부는 상기의 순서와 반대로 구성요소들을 작동시켜 슬라이딩체(20)를 용강배출위치로 이동시켜 계속적인 주조가 가능하도록 한다.

초기 용강유출상태에서 용강이 정상적으로 배출되는 경우 또는 소결된 필러(160a)에 의해 차단된 용강배출노즐을 개공한 후 용강의 배출이 이루어지는 경우, 용강감지센서(30)는 계속하여 용강의 정상적인 배출여부를 지속적으로 감지하게 된다.

이는 용강배출노즐(122)이 용강중에 혼재하고 있던 이물질(162)에 의해 차단되는지를 감지하기 위한 것이며, 만약 이물질(162)을 감지하는 경우, 상기 설명한 순서와 같이 슬라이딩체(20)가 노즐개공위치로 이동된다.

물론, 이때에는 가스공급부(70)중 불활성 가스공급용 분지관을 개방함으로써 가스분사노즐(40)을 통해 불활성 가스를 이물질(162)) 하부측으로 분사하고, 따라서 이물질(162)이 용강(110)측으로 상승하면서 용강이 이물질 배출구멍(24)을 통해 하부로 배출되기 시작할 것이다.

그리고, 용강의 배출이 용강감지센서(30)에 의해 감지되면, 제어부는 상기의 순서와 반대로 구성요소들을 작동시켜 슬라이딩체(20)를 용강배출위치로 이동시켜 계속적인 주조가 가능하도록 한다.

이와같이 주조가 진행되어 완료되면, 슬라이딩체(20)가 용강차단위치로 이동하여 용강배출노즐(122)을 차단하고, 용강감지센서(30)의 감지동작이 종료되며, 래들을 이동하여 차기 작업을 대기하면 된다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 용강 배출 노즐용 개공장치에 의하면, 용강의 배출통로인 노즐 하부에 장착된 슬라이딩체가 용강배출위치, 용강차단위치 및 노즐개공위치를 이동할 수 있도록 하고, 노즐개공위치에서 산소 또는 불활성가스를 노즐을 통해 분사함으로써 노즐을 차단하고 있는 소결된 필러 또는 이물질을 효과적으로 제거하는 개공작업을 수행할 수 있다.

Claims

실린더(126)에 연결되어 용강배출위치와 용강차단위치를 미끄럼 이동하도록 된 슬라이딩체(20)를 갖춘 용강배출노즐(122)의 막힘상태를 개공하기 위한 장치에 있어서,

상기 실린더(126)는 슬라이딩체(20)를 제3 위치인 노즐개공위치로 이동시키도록 상기 슬라이딩체(20)와 연결되고, 노즐개공위치에서 상기 용강배출노즐(122)의 직하부에 형성되는 슬라이딩체 이물질 배출구멍(24)에는 상기 용강배출노즐(122)의 폐쇄시 제3 위치에서 산소 또는 불활성가스를 상부로 분사하도록 된 가스분사노즐(40)이 내장되며, 상기 용강배출노즐(122)에는 배출되는 용강을 통과하는 자장통과속도의 변화에 의해 용강의 흐름을 감지하는 전자석을 구비한 용강감지센서(30)가 장착됨을 특징으로 하는 용강 배출 노즐용 개공장치.
제 1항에 있어서, 상기 가스분사노즐(40)은 필러에 의한 노즐의 폐쇄시 산소를, 이물질에 의한 노즐의 폐쇄시 불활성 가스를 분사하도록 가스 공급부(70)와 연결됨을 특징으로 하는 용강 배출 노즐용 개공장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더(126) 로드 단부(127)의 이동경로에 인접하게 배치되어 슬라이딩체의 용강배출위치, 용강차단위치 및 노즐개공위치를 감지하는 다수개의 센서(31)(32)(33)를 포함함을 특징으로 하는 용강 배출 노즐용 개공장치.
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