KR20040085601A

KR20040085601A - 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치

Info

Publication number: KR20040085601A
Application number: KR1020030020347A
Authority: KR
Inventors: 유기종; 김도승
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-10-08

Abstract

본 발명은 정련작업중인 전로의 철피 외면에 공기를 분사하여 공냉시키는 전로의 공기냉각 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 전로를 에워싸는 공기분사헤더의 일측에 연결된 공기 공급라인;

상기 공기 공급라인의 내측에 장착되고, 공급공기의 분사압력에 의하여 자동 개폐가 이루어지며 스프링에 의해서 내부 유로를 차단하는 개폐판;및 상기 공기 공급라인의 선단에 슬라이딩 가능하도록 끼워져서 다수의 스프링에 의해서 탄성적으로 지지되고, 전로의 경동시에는 송풍기로 부터 연장된 고정형 가이드에 그 선단이 접촉하여 상기 공기 공급라인에 연결되는 이동형 가이드;를 포함하여 전로의 정련작업중에 상기 공기 공급라인과 개폐판을 통하여 공기를 공기분사헤더에 공급하여 전로 철피를 냉각시키는 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 전로의 과열상태가 효과적으로 해소되고, 전로 내부의 내화물이 얇게 마모된 박벽의 상태에서도 전로 가동이 가능하게 된다. 따라서 전로의 사용 수명을 크게 연장할 수 있음으로서 용강생산 원가절감에 크게 기여할 수 있다.

Description

전로 공기 공급라인의 자동착탈장치{AN APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CONNECTING AIR LINE TO AN AIR SUPPLYING HEAD OF CONVERTER}

본 발명은 정련작업중인 전로의 철피 외면에 공기를 분사하여 공냉시키는 전로의 공기냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 전로를 에워싸는 공기분사헤더의 일측에 공기 공급라인을 별도로 취출하고, 상기 공기 공급라인에는 공급공기의 분사압력에 의하여 자동 개폐가 이루어지는 개폐판을 회전가능하도록 장착하며, 전로의 정련작업시 상기 공기 공급라인과 개폐판을 통하여 별도의 송풍기로 부터 다량의 공기를 전로 철피에 일시에 공급하도록 된 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강작업은 고로에서 생산된 용선을 제강공장에서 예비처리 공정을 거친 다음, 용선을 전로에 장입하게 되며, 전로에서의 취련 작업은 용선과 고철을 장입한 후, 랜스을 통하여 산소를 고속분사시키므로써 강중에 함유된 불순물을 산화시켜 정련하게 된다. 이때, 제강작업이 이루워지는 전로(100)의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 본체를 지지하고 있는 원통형 구조의 철피(110)와, 내부 내화물, 전로의 경동시 이를 회전가능하도록 지지하는 지지장치(120), 철피 냉각장치(130)등으로 구성되어 있으며, 생산 횟수의 증가에 따라 철피(110)는 그 내부의 내화물에 마모가 생기게 되고, 철피(110)의 온도는 상승되며 전로(100)를 지지하고 있는 지지장치(120)의 결합부는 복사열의 영향과 공냉효과의 방해로 적열현상이 발생되어 강제냉각을 필요로 하게 된다.

이와 같이 조업조건의 변화에 상응한 대응이 필요하지만 구조적인 결합체의 한정된 조건과 유동이 수반되는 전로(100)의 특성을 고려해 볼 때, 철피를 냉각시키는 공기라인은 그 착탈이 자유로운 요구개소에 설치되는 것이 바람직한 것이다.

종래의 기술에 따른 전로 냉각장치(130)는 다수의 송풍기(132)들이 공압헤더(135)에 일정압력의 공기를 공급하여 충진시키고, 상기 공압헤더(135)에 연결된 밸브(137)들이 공압배관(140)을 개폐시켜 전로(100)의 철피(110) 주위의 냉각장치인 공기분사헤더(150)로 공기를 공급함으로써 다수의 노즐(152)들이 철피의 둘레를 분사공기로서 냉각하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 공압라인의 공압공급구조는, 전로(100)의 사용 횟수에 비례해서 내화물의 두께가 마모가 되고, 철피(110)의 온도가 상승되는 경우, 철피냉각작용이 필요한 것이지만 종래의 설비는 원거리에 위치한 공압헤더(135)로 부터 긴 공기배관(140)을 통하여 공기가 공기분사헤더(150)로 공급됨으로서 공기배관(140)의 관로저항등으로 공기압력과 유량은 설계용량보다 크게 저하된 상태로 공급되는 것이었다.

따라서, 철피(110)가 과열되는 경우에도 공기 공급의 구조적인 어려움으로 인하여 신속한 공기 냉각이 어렵고, 일시적인 응급 조치에 의존하여 불안정한 상태로 전로 조업을 했으며, 그로 인하여 전로(100)의 내화물이 열화된 상태로 사용되어 그 사용수명이 단축되고 조기 폐기처리되는 것이었으며, 철피의 과열을 막기 위한 별도의 수동 공기라인(미도시)을 설치하여야 하는 등의 불합리한 조업이 이루어졌다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 조업중 철피 온도상승에 의한 적열 현상을 완전히 해소하고, 내화물 사용 수명의 연장 및 원가절감에도 크게 기여할 수 있으며, 안정된 전로의 조업 조건을 바탕으로 정련작업의 생산성 향상을 이룰 수 있도록 개선된 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치를 제공함에 있다.

제 1도는 종래의 기술에 따른 전로 공기 공급라인을 도시한 구조도;

제 2도는 본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치를 도시한 구성도;

제 3도는 본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치에 갖춰진 개폐판의 단면도;

제 4도는 본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치에 갖춰진 개폐판의 분해 단면도로서, a)도는 평단면도, b)도는 힌지 구조도;

제 5도는 본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치에 갖춰진 개폐판의 착탈 구조도;

제 6도는 본 발명과 종래 기술의 적용시 얻어지는 전로의 철피온도를 도시한 그래프도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.... 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치

10.... 공기 공급라인 13.... 송풍기

15.... 공기공급관 22.... 고정형 가이드

30.... 개폐판 32.... 스프링

33a,33b... 2분할 원판 35.... 힌지축

37.... 코일스프링 40.... 스토퍼링

42.... 스토퍼 기둥 50.... 이동형 가이드

52.... 지지볼트 55.... 플랜지

57.... 미끄러짐 방지링 60.... 너트

100.... 전로 110.... 철피

120.... 지지장치 130.... 철피 냉각장치

132.... 송풍기 135.... 공압헤더

140.... 공압배관 150.... 공기분사헤더

152.... 노즐

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 정련 작업중인 전로의 철피 외면에 공기를 분사하여 공냉시키는 전로의 공기냉각 장치에 있어서,

전로를 에워싸는 공기분사헤더의 일측에 연결된 공기 공급라인;

상기 공기 공급라인의 내측에 장착되고, 공급공기의 분사압력에 의하여 자동 개폐가 이루어지며 스프링에 의해서 내부 유로를 차단하는 개폐판;및

상기 공기 공급라인의 선단에 슬라이딩 가능하도록 끼워져서 다수의 스프링에 의해서 탄성적으로 지지되고, 전로의 경동시에는 송풍기로 부터 연장된 고정형 가이드에 그 선단이 접촉하여 상기 공기 공급라인에 연결되는 이동형 가이드;를 포함하여

전로의 정련작업중에 상기 공기 공급라인과 개폐판을 통하여 공기를 공기분사헤더에 공급하여 전로 철피를 냉각시킴을 특징으로 하는 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치를 제공함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치(1)는 정련작업중인 전로(100)의 철피(110) 외면에 공기를 분사하여 공냉시키는 공기냉각 장치이다.

본 발명은 도 2에 전체적으로 도시된 바와 같이, 전로(100)를 에워싸는 공기분사헤더(150)의 일측에 연결된 공기 공급라인(10)을 갖는다. 상기 공기 공급라인(10)으로 공기를 공급하기 위하여 전로(100)의 근접부에 별도의 송풍기(13)를 추가 설치하고, 상기 송풍기(13)에 연결된 공기공급관(15)은 그 관로저항을 최소화 하기 위하여 최소의 곡면부를 설치하며, 상기 공기공급관(15)의 선단에 장착된 고정형 가이드(22)는 전로(100)의 경동조건을 감안하여 회전운동에 영향이 없도록 견고하게 벽면등에서 돌출하도록 고정 설치된다.

그리고, 본 발명은 상기 공기 공급라인(10)의 내측에 장착되고, 공급공기의 분사압력에 의하여 자동 개폐가 이루어지며 스프링(32)에 의해서 내부 유로를 차단하는 개폐판(30)을 갖는다. 상기 개폐판(30)은 도4에 분해도로서 도시된 바와 같이, 상기 공기 공급라인(10)의 내측 유로를 막아 줄수있는 크기의 2분할된 원판(33a)(33b)으로 이루어지며, 상기 2분할 원판(33a)(33b)의 중앙에는 힌지축(35)이 삽입되어 상기 힌지축(35)상에서 2분할 원판(33a)(33b)들은 회전가능하도록 구성된다. 그리고, 상기 개폐판(30)들은 힌지축(35)에 끼워진 코일스프링(37)에 의해서 서로 수평으로 유지되어 하나의 원판을 형성하는 구조로 유지되고, 힌지축(35)에 대하여 회전하는 경우는 힌지축(35)의 코일 스프링(37)에 탄성력을 축적하여 언제라도 최초의 상태, 즉 2분할된 원판(33a)(33b)들이 동일 평면내에 위치되어 하나의 둥근 원판을 유지하는 상태로 복원가능하며, 상기 공기 공급라인(10)의 내측에 수직으로 세워짐으로써 공기 공급라인(10)을 막아주도록 설치된다.

그리고, 상기와 같이 공기 공급라인(10)에 장착된 원판(33a)(33b)의 일측에는 공기 공급라인(10)보다 직경이 축소된 스토퍼링(40)이 상기 공기 공급라인(10)의 내면에 고정되어 상기 2분할된 개폐판(30)이 정확하게 원형을 유지하여 공기 공급라인(10)을 막아주도록 배치되며, 상기 스토퍼링(40)의 반대측으로는 개폐판(30)이 공기 공급라인(10)의 공기 압력에 의해서 후방으로 젖혀지는 경우, 과도하게 젖혀지는 것을 방지하는 또 하나의 스토퍼 기둥(42)이 상기 공기 공급라인(10)의 내측에 고정된다.

그리고, 본 발명에 따른 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치(1)는 상기 공기 공급라인(10)의 선단에 슬라이딩 가능하도록 끼워져서 다수의 스프링(32)에 의해서 탄성적으로 지지되고, 전로(100)의 경동시에는 송풍기(132)로 부터 연장된 고정형 가이드(22)에 그 선단이 접촉하여 상기 공기 공급라인(10)에 연결되는 이동형 가이드(50)를 포함한다.

상기 이동형 가이드(50)는 전로(100) 본체에 마련된 공기분사헤더(150)에 연결된 공기 공급라인(10)의 선단에 슬라이딩 자동착탈이 가능하도록 장착된 것으로서, 상기 공기 공급라인(10)의 선단 외측에 끼워지는 링 형상의 본체는 그 후면에 다수개의 지지볼트(52)들이 후방으로 연장되고, 상기 지지볼트(52)들에는 스프링(32)을 사용하여 공기 공급라인(10)에 마련된 플랜지(55)의 구멍(55a)으로 끼워진다.

또한, 상기 플랜지(55)에는 지지볼트(52)들이 정확하게 안내되도록 하기 위하여 상기 지지볼트(52)들이 관통하여 끼워지는 파이프형상의 미끄러짐 방지링(57)을 각각의 구멍(55a)마다 형성하고, 그 방지링(57)으로 끼워지는 다수개의 지지 볼트(52)들은 그 끝단이 상기 플랜지(55)의 후방측에서 너트(60)들에 의해서 조여져서 링형 본체가 상기 공기 공급라인(10)에 결합되는 것이다.

이와 같은 이동형 가이드(50)는 링형 본체가 상기 공기 공급라인(10)의 외측에 끼워진 상태로 스프링(32)들에 의해서 전방측으로 지지된 상태이므로 상기 링형 본체의 선단은 공기 공급라인(10)의 선단보다 다소 탄성적으로 돌출된 상태이다.

그리고, 상기 이동형 가이드(50)와 이에 결합하는 고정형 가이드(22)들은 그 전면에 각각 원추형 곡면(22a)(50a)들을 형성한다. 또한, 상기 고정형 가이드(22)는 벽체등에 고정된 것이고, 상기 이동형 가이드(50)는 전로(100)가 수직으로 세워져서 정련작업을 수행하는 경우, 상기 고정형 가이드(22)의 끝단에 접촉하여 그 내부로 공기가 흐르고 전로(100)로 부터 용강을 배출시키는 등의 전로 경동 조건에는 상기고정형 가이드(22)로 부터 분리되도록 사전에 그 위치가 정해진 것이다.

따라서, 상기 고정형 가이드(22)와 이동형 가이드(50)들에 형성된 원추형 곡면(22a)(50a)들은 전로(100)가 경동하여 각각 고정형 가이드(22)와 이동형 가이드(50)들이 서로 결합할 때 그 원추면들이 접촉하여 서로 원활하게 결합하도록 한다. 즉 고정형 가이드(22)의 원추 곡면(22a)에 이동형 가이드(50)의 원추 곡면(50a)이 접촉하면 이동형 가이드(50)의 링형 본체가 스프링(32)에 의해서 탄력적으로 지지되기 때문에 링형 본체는 공기 공급라인(10)을 따라서 스프링(32)들을 압축하면서 이동하여 탄성적으로 고정형 가이드(22)에 결합하도록 하여 준다.

이와 같이 본 발명에 따른 본 발명의 공기 공급용 자동 착탈장치(1)는 고정형 가이드(22)에 대하여 이동형 가이드(50)는 전로(100)의 경동시 자동 슬라이딩 및 유연성을 유지시키는 구조를 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 고정형 가이드(22)와 이동형 가이드(50)의 상부측으로 사갓형상의 보호판(70)들을 장착한다. 이는 전로(100)조업중 발생이 빈번한 이물질 낙하로 인한 파손 또는 변형등을 고려하여 고정형 가이드(22)와 이동형 가이드(50)에 견고하게 설치됨으로서 고정형 가이드(22)와 이동형 가이드(50)들이 안전한 상태에서 사용 될수 있도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 전로(100)의 경동상태가 아닌 정립시, 공기분사헤더(150)로 공기를 공급하도록 동작된다. 이와 같은 정립된 위치에서 전로(100)는 종래의 다수개의 송풍기(132)들로 부터 공압헤더(135)를 거쳐서 공기분사헤더(150)로 공기가 공급되고, 이와 같이 공기분사헤더(150)를 통하여 전로(100)의 철피(110) 외측에 공기가 분사되어 강제 냉각되는 상태이고, 동시에 본발명에 의한 공기 공급이 동시적으로 이루어진다.

즉, 전로(100)가 정립되면 송풍기(13)가 작동되어 공기공급관(15)에 에어를 공급한다. 이와 같은 경우 고정형 가이드(22)에 일치하여 선단이 연결된 이동형 가이드(50)의 내측으로는 대략 분당 100m³의 공기가 공급되고, 그 공급압력에 의해서 공기 공급라인(10)에 내장된 개폐판(30)은 그 중앙의 힌지축(35)을 중심으로 자동 오픈되어 공기분사헤더(150)로 공기를 공급하고, 종래의 공압헤더(135)로 부터 공급되어지는 공기와 함께 공기 분사노즐(152)을 통하여 철피(110)를 강제 냉각시키게 된다.

그리고, 전로(100)의 취련 종료 후 출강시에는 전로(100)가 경동하게 되며, 이때에는 고정형 가이드(22)로 부터 이동형 가이드(50)가 경동조건에 맞춰 분리되면서 자동 슬라이딩 착탈된다. 이때, 상기 이동형 가이드(50)에 갖춰진 스프링(32)은 링형 본체를 전방측으로 밀어 주면서 링형 본체를 원위치시키게 되고, 약간의 유동이 가능하여 유연한 착탈이 가능하며, 공기 공급라인(10)에 구비된 개폐판(30)은 그 힌지축(35)에 장착된 내부 코일 스프링(37)의 탄성 복원력으로서 그리고 공기분사헤더(150)내에 잔류하는 공기의 압력에 의해서 닫히게 되어 외부로 공기가 송출되는 것을 막아주게 된다.

한편, 상기와 같이 전로(100)가 경동된 상태에서 출강이 완료되어 전로(100)가 다시 정립되면, 이동형 가이드(50)가 고정형 가이드(22) 측으로 전로(100)의 경동에 따라서 이동되면서 링형 본체의 원추 곡면(50a)이 고정형 가이드(22)의 원추곡면(22a)에 접촉되어 자동 슬라이딩되고, 이동형 가이드(50)가 고정형 가이드(22)에 결합된다.

이때에도 이동형 가이드(50)의 링형 본체는 스프링(32)을 압축하면서 공기 공급라인(10)을 따라서 후진하고, 고정형 가이드(22)로 부터 제공된 공기의 압력에 의해서 개폐판(30)이 다시 힌지축(35)을 중심으로 열리게 되고 공기분사헤더(150)로 공기의 공급이 이루어져 철피(110)에 증가된 량의 공기를 분사시켜 강제 냉각시키게 된다.

한편, 도 7에는 본 발명에 의한 효과를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.

종래에 비하여 본 발명을 적용한 전로(100)들은 모두 철피(110)의 적열 현상이 대략 780℃ →370℃로 하강되어 냉각효과가 매우 우수한 것이었다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전로(100)의 과열상태가 효과적으로 해소되었고, 전로 내부의 내화물이 얇게 마모된 박벽의 상태에서도 전로(100) 가동이 가능하게 된다. 따라서 전로(100)의 사용 수명을 크게 연장할 수 있음으로서 용강생산 원가절감에 크게 기여할 수 있다.

뿐만 아니라, 안정된 전로(100)조업 조건을 바탕으로 정련작업이 이루어짐으로써 정련작업 생산성 향상을 이루는 등의 개선된 효과가 얻어진다.

Claims

정련작업중인 전로(100)의 철피(110) 외면에 공기를 분사하여 공냉시키는 전로(100)의 공기냉각 장치에 있어서,

전로(100)를 에워싸는 공기분사헤더(150)의 일측에 연결된 공기 공급라인(10);

상기 공기 공급라인(10)의 내측에 장착되고, 공급공기의 분사압력에 의하여 자동 개폐가 이루어지며 스프링(32)에 의해서 내부 유로를 차단하는 개폐판(30);및

상기 공기 공급라인(10)의 선단에 슬라이딩 가능하도록 끼워져서 다수의 스프링(32)에 의해서 탄성적으로 지지되고, 전로(100)의 경동시에는 송풍기(132)로 부터 연장된 고정형 가이드(22)에 그 선단이 접촉하여 상기 공기 공급라인(10)에 연결되는 이동형 가이드(50);를 포함하여

전로(100)의 정련작업중에 상기 공기 공급라인(10)과 개폐판(30)을 통하여 공기를 공기분사헤더(150)에 공급하여 전로 철피(110)를 냉각시킴을 특징으로 하는 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치.
제1항에 있어서, 상기 개폐판(30)은 2분할된 원판(33a)(33b)으로 이루어지며, 상기 2분할 원판(33a)(33b)의 중앙에는 힌지축(35)이 삽입되어 상기 힌지축(35)상에서 2분할 원판(33a)(33b)들은 회전가능하도록 구성되고, 상기 개폐판(30)들은 힌지축(35)에 끼워진 코일스프링(37)에 의해서 서로 수평으로 유지되어 하나의 원판을 형성함으로서 공기 공급라인(10)을 막아주는 것임을 특징으로 하는 전로 공기공급라인의 자동착탈장치.
제1항에 있어서, 상기 이동형 가이드(50)와 고정형 가이드(22)들은 그 전면에 각각 원추형 곡면(22a)(50a)들을 형성한 것임을 특징으로 하는 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치.
제1항에 있어서, 상기 이동형 가이드(50)는 공기 공급라인(10)의 선단 외측에 끼워지는 링 형상의 본체가 그 후면에 다수개의 지지볼트(52)들이 후방으로 연장되고, 상기 지지볼트(52)들에는 스프링(32)을 사용하여 공기 공급라인(10)에 마련된 플랜지(55)의 구멍(55a)으로 끼워지며, 상기 플랜지(55)에는 지지볼트(52)들이 정확하게 안내되도록 하기 위하여 상기 지지볼트(52)들이 관통하여 끼워지는 파이프형상의 미끄러짐 방지링(57)을 각각의 구멍(55a)마다 형성하고, 그 방지링(57)으로 끼워지는 다수개의 지지 볼트(52)들은 그 끝단이 상기 플랜지(55)의 후방측에서 너트(60)들에 의해서 조여져서 링형 본체가 상기 공기 공급라인(10)에 결합되는 것임을 특징으로 하는 전로 공기 공급라인의 자동착탈장치.