KR20040108449A - 용광로의 출선구 중심가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용광로의 출선구를 개공하여 용광로 내부의 용융물을 배출하고자 하는 경우, 출선구를 개공기로서 개공하기 위해 출선구의 머드 재 부위에 개공기의 중심을 형성하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 머드 건의 선단 팁에 걸고리를 통하여 탈착가능하게 장착된 몸체부를 갖추고, 상기 몸체부의 전면에는 반구형의 돌출부가 형성되며, 상기 머드 건이 출선구에 봉입된 머드재의 전면으로 회동하여 돌출부에 의한 홈을 형성하는 용광로의 출선구 중심가공장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 출선구의 머드 재 중심부위에 홈을 형성하여 개공기의 중심을 유지시켜 줌으로써 개공 작업시에 개공기의 중심이 이탈되지 않는 상태로 개공이 이루어지도록 하여 출선구(103)의 자동 개공 운전이 용이하고, 출선구 주위에서 발생하는 유독 가스(GAS)에 의한 중독사고를 사전에 예방할 수 있는 유용한 효과가 얻어지는 것이다.

Description

용광로의 출선구 중심가공장치{AN APPARATUS FOR FORMING THE CENTER OF TAPPING HOLE OF BLAST FURNACE}

본 발명은 용광로의 출선구를 개공하여 용광로 내부의 용융물을 배출하고자 하는경우, 출선구를 개공기로서 개공하기 위해 출선구의 머드 재 부위에 개공기의 중심을 형성하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 출선구의 머드 재 중심부위에 홈을 형성하여 개공기의 중심을 유지시켜 줌으로써 개공 작업시에 개공기의 중심이 이탈되지 않는 상태로 개공이 이루어지도록 하는 용광로의 출선구 중심가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용광로의 내부에서는 철광석의 용융 환원작용에 의해 용융물 생산 작업이 진행되어 용광로의 하부에 용융물이 고이게 되면, 용광로(100)의 출선구를 통해 외부로 용융물(쇳물)을 배출하게 된다. 이와 같은 작업이 출선작업이며, 이때에는 출선구(103)의 일측에 마련된 개공기(110)에 개공 로드(112)를 장착하여 출선구(103)의 머드재(105) 부위를 개공 작업하게 된다.

제1도는 출선구(103)의 머드재(105) 봉입 상태를 나타낸다.

이와 같은 공정은 용광로(100)의 출선구(103)를 통하여 내부의 용융물 배출이 완료되면, 출선이 이루어진 출선구(103)를 머드재(105)로서 밀봉하게 된다. 이때에는 머드 건(120)을 회전시켜 출선구(103)와 머드 건(120)의 선단 팁(120a)이 서로 접합되게 하고, 머드 재(105)를 가압하여 출선구(103)에 봉입을 한 후, 일정 시간이 경과되어 출선구(103)내에서 소성되면, 머드 건(120)을 출선구(103)로부터 회전격리하여 다음 출선까지 대기를 하고, 출선구(103)의 봉입작업을 완료한다.

이와 같이 용광로(100)의 외측부와 용광로의 내부를 관통 연결하는 출선구(103)는 그 중앙부에 머드 재(105)가 가득 충진 되어 소성된 상태이고, 소성된 머드 재(105)는 마치 돌(石)과 같이 높은 강도를 가진 상태이다.

제 2도는 이와 같이 머드재(105)로 봉입된 출선구(103)를 통하여 용광로(100) 내부의 용융물 배출을 위해 개공기(110)에 개공 로드(112)를 장착하여 출선구(103)를 굴착하고, 출선공(130)을 형성하는 작업공정을 도시하고 있다. 이와 같은 개공작업은 개공기(110)에 장착된 개공 로드(112)를 통하여 출선구(103)를 굴착하고 출선공(130)을 형성하게 된다.

한편, 제2도에서와 같이, 출선구(103)에 출선공(130)을 형성하기 위하여 굴착작업을 하는 과정에서 종래의 개공기(110)는 회전하면서 전진하는 개공 로드(112)가 단단한 출선구(103)의 머드 재(105)의 중심부에 닿게 되면, 그 회전력으로 인하여 튕기거나 미끄러져서 출선구(103)의 머드 재(105) 중심에 위치하지 않고, 출선구(103)의 외부로 이탈되어 심각한 손상을 주게 된다.

그리고, 출선구(103)의 중심이 정확하게 유지되지 못한 상태에서 굴착을 하게 되면 용광로(100)에서 용선 배출의 완료 후, 출선구(103)를 머드 건(120)으로 다시 폐쇄하는 과정에서 머드 건(120)의 선단 팁(120a)부분과, 출선구(103)의 중심부의 밀착 불량으로 인하여 용선 유출이 발생될 수 있고, 또는 머드재(105)에 의한 출선구(103)의 봉입 실패, 폭발등으로 출선구(103)의 파손과 머드 건(120)의 용손에 의한 손상으로 심각한 설비 트러블을 유발하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 종래에는 작업자가 출선구(103)의 머드 재(105) 중심에 출선공(130)을 형성하기 위하여 출선구 굴착 전에 작업자가 수작업으로 뾰족한 공구(미도시)를 이용하여 출선구(103)의 중심에 근접하여 오목한 홈(미도시)을 내는 작업을 시도하거나, 개공 로드(TAPPING BAR)(112)가 튕기거나 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 작업자가 출선구(103)에 진입하여 지렛대(미도시)로 개공 로드(112)를 떠받쳐 중심으로 유도를 하기도 하였다.

그렇지만, 이와 같은 종래의 출선구(103)의 중심잡기 작업에는 다음과 같은 문제점이 발생하였다. 첫째, 출선구(103)의 머드 재(105)에서는 개공기(110)의 흔들림과 유격 발생으로 개공 로드(112)가 출선구 머드 재(105)의 중심으로 정확하게 유도되지 않고, 출선구(103)의 외면으로 유도되어 원격 자동 개공 운전을 하지 못하게 되어 보조 작업자가 필요하게 되고, 그에 따라서 작업자의 작업부하가 가중된다.

둘째, 작업자가 고열 환경, 약 1500℃가 발생하는 출선구(103)의 주위에 접근하게 되면, 화상의 위험과 출선구(103)의 주위에서 발생하는 유독 가스(GAS)인 용광로 가스에 의한 중독사고 사례가 발생하고 있는 것이다.

세째, 출선구(103)의 정 중앙부위에 뾰족한 지렛대로 형성한 오목한 홈(미도시)은 아주 미약한 정도의 흠집만 발생되어 실제로는 그 효과를 얻지 못하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 출선구의 머드 재 중심부위에 홈을 형성하여 개공기의 중심을 유지시켜 줌으로써 개공작업시에 개공기의 중심이 이탈되지 않는 상태로 개공이 이루어지도록 하여 출선구의 자동 개공 운전이 용이하고, 작업자가 별도로 출선구 주위에 접근할 필요가 없기 때문에, 화상의 위험과 출선구 주위에서 발생하는 유독 가스의 중독사고를 방지할 수 있는 용광로의 출선구 중심가공장치를 제공함에 있는 것이다.

제 1도는 종래 기술에 따라서 머드 건이 용광로의 출선구를 페쇄시키는 구성도로서, a)도는 외관 사시도, b)도는 단면도;

제 2도는 종래의 기술에 따라서 개공기가 출선구를 개공시키는 작동을 도시한 설명도;

제 3도는 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치를 절개하여 도시한 분해 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치의 상세도로서,

a)도는 결합 단면도, b)도는 전방 측면도;

제 5도는 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치를 도시한 작동 상태도로서, a)는 출선구의 머드재에 진입하는 단계,

b)는 출선구의 머드재에 홈을 펀칭한 단계,

c)는 출선구의 머드재에 홈을 형성하고 분리된 단계;

제 6도의 a)는 머드 건으로 출선구를 봉입한 후, 머드 재의 소성을 위하여 머드 건이 그대로 대기한 후, 후퇴가능한 시간을 측정하여 도시한 그래프도,

b)도는 a)도의 측정 결과를 요략한 도표;

제 7도의 a)는 종래의 기술에 따른 출선구의 머드재를 도시한 정면도,

b)도는 본 발명에 의해서 형성된 홈을 구비한 출선구의 머드재를 도시한 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1.... 용광로의 출선구 중심가공장치

5.... 몸체부 7.... 구멍

10... 돌출부 12.... 구멍

20.... 몸체 유도부 30.... 고정부

32a,32b... 홀 34.... 프레임

38.... 손잡이 38a.... 핀

42.... 걸고리 42b... ∠형의 절곡부

47.... 돌기부 50.... 가스켓 패킹

100... 용광로 103.... 출선구

105... 머드재 110.... 개공기

112... 로드 120.... 머드 건

120a.. 선단 팁 130.... 출선공

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용광로의 출선구를 개공하여 용광로 내부의 용융물을 배출하고자 하는 경우, 출선구를 개공기로 개공하기 위해 출선구의 머드 재 부위에 개공기의 중심을 형성하기 위한 장치에 있어서, 머드 건의 선단 팁에 걸고리를 통하여 탈착가능하게 장착된 몸체부를 갖추고, 상기 몸체부의 전면에는 반구형의 돌출부가 형성되며, 상기 머드 건이 출선구에 봉입된 머드재의 전면으로 회동하여 돌출부에 의한 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치를 제공함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치(1)는 출선구(103)의 정 중앙을 개공하는 작업시, 작업자가 출선구(103)에 근접하지 않고서도 출선구(103)의 개공 작업시에 개공 로드(112)가 출선구(103)의 머드 재(105) 중심에서 미끄러지거나 튕겨서 이탈되지 않으면서 출선구(103)의 머드 재(105) 중심에 출선공(130)을 형성시키는 것이다.

본 발명의 용광로의 출선구 중심가공장치(1)는 제3도및,제4도에 도시된 바와 같이, 머드 건(120)의 선단 팁(120a)의 전면과 동일한 크기로 일정한 두께를 가지는 원판형의 몸체부(5)를 갖추고, 상기 몸체부(5)에는 상,하 다수의 개소에 일정한 크기의 둥근 원형 홀들이 전,후면이 내통되게 가공되어 다수의 완충구멍(7)들을 형성하게 된다.

그리고, 상기 몸체부(5)의 정 중앙부의 전면에는 반구형, 또는 반 타원구형상의 볼록 돌출부(10)가 가공 형성되고, 이러한 돌출부(10)의 중앙에는 일정한 크기의 구멍(12)이 전,후 서로 내통되고, 후미로 갈수록 그 내경이 넓어지는 형상으로 가공되는 것이다. 그리고, 상기 돌출부(10)의 선단부는 일정한 강도를 가지도록 열처리로 마감되는 구조를 갖춘다.

그리고, 상기 몸체부(5)의 후면에는 머드 건(120)의 선단 팁(120a) 내부로 삽입이 가능하도록 일정한 크기의 원통형의 외주면을 가지는 몸체 유도부(20)가 상기 몸체부(5)에 일체로 형성된다.

또한, 상기 원판형 몸체부(5)의 양측으로는 각각 상기 몸체부(5)를 머드 건(120)의 선단부에 고정시키기 위한 고정부(30)를 구비하는 바, 상기 고정부(30)는 몸체부(5)의 양측방에서 상,하 일정한 두께와 크기를 가지는 사각 형상으로 상,하에 2개의 홀(32a)(32b)들이 내통되게 가공되어지고, 1쌍이 1조를 이루는 프레임(34)들이 형성되며, 상기 프레임(34)들은 도3에 도시된 바와 같이 1쌍이 1조를 이루되, 프레임(34)들은 서로가 일정한 간격을 유지하면서 1쌍을 이루고 있다.

그리고, 상기 1조를 이루는 프레임(34)들의 상부측 구멍(32a)에는 각각 "ㄱ"자 형상으로 형성된 손잡이(38)들이 핀(38a)을 통하여 회전가능하도록 고정되고, 그 하부측 구멍(32b)에는 각각 걸고리(42)의 후단이 핀(42a)을 통하여 회전가능하도록 고정되는 것이다.

그리고, 상기 걸고리(42)의 전단은 각각∠형의 절곡부(42b)를 형성하여 서로 대향하는 방향으로 배치되며, 상기 원통형의 몸체 유도부(20)와 동축을 이루면서 연장된다.

이와 같은 고정부(30)는 상기 손잡이(38)와 걸고리(42)들이 서로 상호작용하여 손잡이(38)가 걸고리(42)와 수평을 유지하면, 손잡이(38)의 후단측 돌기부(47)가 상기 걸고리(42)의 힌지 연결부분을 가압하여 걸고리(42)가 핀(42a)을 통하여 회전되지 못하도록 하지만, 상기 손잡이(38)가 도4에서 점선으로 도시된 바와 같이, 회전되면 상기 돌기부(47)가 걸고리(42)의 힌지부분을 가압하지 못함으로써 걸고리(42)는 핀(42a)을 중심으로 회전가능한 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 몸체부(5)의 후면에 끼워져서 안착되고, 몸체 유도부(20)를 감싸는 원형의 가스켓 패킹(50)을 갖추어 상기 몸체부(5)의 후면에 안착되어지는 구조를 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치(1)는 머드 건(120)을 이용하여 출선구(103)에 머드 재(105)를 투입하여 봉입하고, 일정시간 소성되도록 머드 건(120)을 유지한 다음, 상기 머드 건(120)에 장착되어 동작하게 된다.

이를 위하여 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치(1)를 사용하기 위하여 머드 건(120)으로 출선구(103)를 봉입 후, 머드 재(103)의 소성을 위하여 머드 건(120)이 그대로 대기한 후, 후퇴가능한 시간을 측정하였다.

제6도의 (a)에 도시한 바와 같이 머드 재(105)의 충진 양이 많고, 머드 재(105)의 소성 시간이 길수록 출선구(103)에 봉입된 머드 재(105)의 강도가 높아짐을 알 수 있다. 따라서, 제6도의 (나)에 도시한 바와 같이, 통상적인 머드 재(105)의 충진 깊이를 400mm정로로 실시하므로 머드 건(120)이 후퇴하기 까지의 대기 시간은 18분~ 20분 정도, 출선구(103)측에 대기한 후에 실시하여 출선구(103)에 봉입된 머드 재(105)의 소성 정도가 너무 높은 강도를 유지하지 않으면서, 출선구(103)의 머드 재(105) 봉입이 용이한 상태를 수회의 테스트를 통해 알 수 있었다.

이러한 테스트에 따르면, 머드 재(105)의 충진 깊이에 따라 300mm 이하, 400mm, 500mm이상으로 구분하여 작업자는 머드 건(120)의 후퇴 시간을 제6도에 도시된 바와 같은 테스트 결과에 의해 17분에서 20분 사이에서 판단하도록 설정하는 것이다.

이와 같이 상기한 머드 재(105)의 충진 깊이에 따라 17분에서 20분 사이에서 머드 건(120)이 출선구(103)에 대기하였다가 후퇴되면, 작업자는 머드 건(120)의 선단 팁(120a) 내부를 청소하고, 본 발명에 따른 용광로의 출선구 중심가공장치(1)를 머드 건(120)의 선단에 장착한다.

이러한 장착과정은 몸체 유도부(20)의 외측으로 패킹(50)을 끼운 다음, 머드 건(120)의 선단 팁(120a) 내부에 원통형 구조의 몸체 유도부(20)를 삽입하고, 고정부(30)의 걸고리(42)들을 각각 머드 건(120)의 선단팁(120a)의 후방 단턱에 각각 걸어준 다음, 손잡이(38)를 회전시켜 돌기부(47)가 걸고리(42)의 힌지를 가압시킴으로서 걸고리(42)의 회전을 방지하여 머드 건(120)의 선단 팁(120a)에 고정하는 것이다.

이때, 머드 건(120)의 내부에서 발생되는 가스(GAS)는 몸체부(5)를 관통하도록 형성된 다수의 완충구멍(7)을 통하여 머드 건(120)의 외부로 배출 된다.

이와 같이 본 발명의 용광로의 출선구 중심가공장치(1)가 머드 건(120)의 선단 팁(120a)에 고정되면, 머드 건(120)을 회전시켜 출선구(103)의 머드 재(105) 중앙을 상기 돌출부(10)를 이용하여 펀칭(Punching)할 수 있게 된다.

이와 같은 경우, 상기 원뿔형의 중심잡기 돌출부(10)는 출선구(103)의 내부 정중앙의 위치에 일치하도록 되어 있기 때문에, 머드재(105)의 정중앙에 오목한 형태의 홈(60)이 형성되는 것이며, 이와 같이 홈(60)이 형성되면서 출선구(103)로 부터 머드 건(120)의 내측 공간으로 향하여 머드재(105)가 상기 몸체부(5)의 구멍(7)(12)들을 통하여 배출되는 것이다.

또한, 상기 몸체부(5)가 출선구(103)의 머드재(105)에 밀착시 발생하는 충격은 머드재(105)가 완전하게 소성된 상태가 아니기 때문에, 원활하게 홈(60)이 형성되어지며, 몸체부(5)에 마련된 구멍(7)(12)을 통하여 잉여분의 머드재(105)와 가스들이 머드 건(120)의 내측으로 배출됨으로서 해소되며, 상기 돌출부(10)의 선단부는 그 외면이 반 구형, 또는 반 타원형으로 구성되어 출선구(103)에 봉입된 머드재(105)의 외면에 쉽게 오목홈(60)을 형성하는 것이다.

따라서, 이와 같은 상태로 일정 시간이 경과하도록 유지하고, 머드 건(120)을 후퇴하게 되면, 제7도의 b)에서 나타낸 것과 같이 출선구(103)의 머드 재(105) 중앙에 일정 크기의 중심 홈(60)이 가공되는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 개공기(110)에 의한 출선구(103)의 굴착 작업 전에 출선구(103)의 머드재(105) 외표면 정중앙 부분에 원뿔형의 오목한 홈(60)을 형성하여 소성시킴으로서, 개공 로드(112)가 출선구(103)를 굴착하여 들어갈 때, 개공 로드(112)를 상기 홈(60)에 일치시키고 작업을 실행하면 출선구 머드 재(105)의 정중앙에서 이탈되지 않도록 되어 출선구(103)의 자동 개공 운전이 용이하다.

그리고, 출선구(103)의 자동 개공운전이 용이하게 실행됨으로서 작업자가 지렛대등으로 개공 로드(112)를 유도하기 위해 출선구(103)의 주위에 접근할 필요가 없고, 화상의 위험과 출선구 주위에서 발생하는 유독 가스(GAS)에 의한 중독사고를 사전에 예방할 수 있는 유용한 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (5)

1. 용광로의 출선구(103)를 개공하여 용광로(100) 내부의 용융물을 배출하고자 하는 경우, 출선구(103)를 개공기(110)로 개공하기 위해 출선구(103)의 머드 재(105) 부위에 개공기(110)의 중심을 형성하기 위한 장치에 있어서,

   머드 건(120)의 선단 팁(120a)에 걸고리(42)를 통하여 탈착가능하게 장착된 몸체부(5)를 갖추고, 상기 몸체부(5)의 전면에는 반구형의 돌출부(10)가 형성되며, 상기 머드 건(120)이 출선구(103)에 봉입된 머드재(105)의 전면으로 회동하여 돌출부(10)에 의한 홈(60)을 형성하는 것을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼록 돌출부(10)는 몸체부(5)의 정 중앙부의 전면에 반구형, 또는 반 타원구형상으로 형성되고, 상기 돌출부(10)의 중앙에는 일정한 크기의 구멍(12)이 전,후 서로 내통되어진 것임을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 몸체부(5)는 그 후면에 머드 건(120)의 선단 팁(120a) 내부로 삽입이 가능하도록 일정한 크기의 원통형의 외주면을 가지는 몸체 유도부(20)가 일체로 형성된 것임을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 걸고리(42)는 그 전단에 각각∠형의 절곡부(42b)를 형성하여 서로 대향하는 방향으로 배치되고, 그 후단이 핀(42a)을 통하여 회전가능하도록 고정되는 프레임(34)에는 각각 손잡이(38)들이 핀(38a)을 통하여 회전가능하도록 고정되며, 상기 손잡이(38)의 후단측 돌기부(47)가 걸고리(42)의 핀(42a) 연결부분을 가압하여 걸고리(42)가 고정되는 것임을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 몸체부(5)는 상,하 다수의 개소에 전,후면이 내통되도록 다수의 완충구멍(7)들을 형성하는 것임을 특징으로 하는 용광로의 출선구 중심가공장치.