KR20040110025A - 머드건의 머드재 밀충진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 머드건 선단 노즐에 결합되며 중앙에 통공이 형성된 마개와, 상기 마개의 통공을 차단하도록 설치되어 머드건 내부의 공기는 배출시키고 머드재는 차단하는 공기배출수단과, 상기 마개를 머드건의 선단 노즐에 착탈가능하게 결합시키는 고정수단을 포함하여 구성된 머드건의 머드재 밀충진 장치를 제공한다. 상기 공기배출수단은 스크린; 및 상기 스크린을 에워싸는 부직포 등의 직물지로 형성된다. 본 발명에 의하면, 머드건의 동체내에 머드재의 충진시 실린더의 전진압이 증가되어도 머드재가 배출되지 않고 차단되므로, 머드건 내부의 공기는 배출시키고 머드재는 차단하여 머드건 내부에 머드재를 밀충진하는 것이 가능하게 된다.

Description

머드건의 머드재 밀충진 장치{APPARATUS FOR FILLING MUD COMPACTLY IN MUD GUN}

본 발명은 머드건의 머드재 밀충진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용광로의 출선구가 개공되어 용융물을 배출한 후 머드재를 출선구에 충진하여 출선구를 폐쇄하는 장치인 머드건에 있어서 머드재를 머드건 동체내에 조밀하게 충진하는것이 가능하게 하는 머드건의 머드재 밀충진장치에 관한 것이다.

도 1a 내지 도 1c 는 고로조업에서의 일반적인 출선작업을 설명하기 위한 도면이다.

고로조업은 용광로(1) 내부에 광석과 코크스를 장입한 후 송풍구를 통해 열풍을 노내에 송풍해서, 코크스를 연소시켜 광석을 환원용해시키는 작업으로, 광석은 열교환과 환원작용을 받아 용해되어 용광로(1) 하부의 탕류부에 용선과 슬래브로 분리되어 고이게 된다. 탕류부에 고인 용융물은 용광로(1)의 하측에 마련된 출선구(2)를 통해 배출되는 데, 일반적으로 대형 고로에는 2 내지 4 개의 출선구가 마련되어 교대로 사용하여 연속적으로 출선작업이 이루어진다.

출선작업은 출선구(2)를 연속적으로 개공 및 폐쇄하면서 용융물을 외부의 대탕도(5)로 배출하는 작업으로, 개공기(3)를 이용하여 개공하고, 머드건(4)을 이용하여 폐쇄한다. 도1b 은 이러한 출선구(2) 개공작업을 도시한 것으로, 개공기(3)를 이용하여 출선구(2)를 굴착, 용융물이 외부로 분출될 수 있도록 유로를 형성한다. 개공작업을 통해 출선구(2)를 개방하여 일정시간 동안 고로(1)의 용융물의 배출을 유도한 후 내부의 용융물 배출이 완료되는 시점에 도 1c 와 같이 출선구(2) 폐삭장치인 머드건(4)을 이용하여 머드재(7)를 출선구(2) 내부에 충진하여 출선구(2)를 폐쇄한다.

그러나, 종래기술에 의할 경우 머드재를 충진하는 장치인 머드건(4)의 동체 내부에 머드재가 조밀하게 충진되지 않아, 입도가 조대한 상태로 출선구(2)로 배출되어 충진되기 때문에, 출선구(2) 내부에 충진된 머드재(7)가 충분한 보호벽을 형성하지 못하여, 탕류부에 인접한 보호벽이 쉽게 용손되어 출선구(2)의 심도가 앝아지거나, 개공작업시 크랙이 발생하여 크랙으로 내부의 용용물이 배출되어 개공시간이 지연되는 문제점이 발생하고 있다.

이를 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다. 도 2a 내지 도 2f 에는 종래의 머드건의 머드재 충진과정이 순차적으로 도시되어 있는데, 머드건(4)은 출선구(2)의 폐쇄가 완료되면 후퇴하여 다음 출선구(2) 폐쇄작업을 위하여 머드건(4)동체내에 머드재를 충진하는 작업을 하게 된다.

도 2a 에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상의 소재 머드재(7a)가 투입구(4b)를 통해 동체 내부에 투입된다. 직육면체 형상의 소재 머드재(7a)들 사이에는 공기가 존재하고, 소재 머드재(7a) 각각이 서로 밀착되지 않은 상태이므로 소재 머드재(7a) 압착하여 밀충진하고 추가로 머드재를 충진시키기 위하여 도 2b 와 같이 실린더를 전진시켜 소재 머드재(7a)를 밀어준다. 이러한 실린더(4c)의 이동에 의해 직육면체 형상의 소재 머드재(7a)가 압착되면서 밀충진되고 입도가 조밀해진다. 이때 실린더(4c)가 머드재를 전방으로 밀어내는 힘에 의해 전단의 노즐(4a)을 통해 일부의 머드재(7b)가 머드건(4) 외부로 밀려나온다. 머드재(7b)가 밀려나오기 시작하면 실린더(4c)의 전진이 멈추고 실린더(4c)를 다시 후진시킨 후, 도 2c 및 도 2 d 에 도시된 바와 같이 소재 머드재(7a)를 투입하고 머드재를 압착 밀충진하는 과정이 반복된다.

이와 같이 머드재를 투입하여 머드건(4) 내에 채우는 작업이 완료되면, 도 2e 와 같이 머드건(4) 본체 하부에 설치된 COG 버너(6)를 이용하여 머드재를 예열하고, 예열이 완료되면 도 2f 와 같이 다시 실린더(4c)를 전진시켜 머드재를 다시 밀착시킨다.

그러나, 이와 같이 종래기술에 의할 경우 머드재 밀착을 위해 실린더(4c)를 전진시킬 때 마다 노즐(4a)을 통해 머드재(7b)(7c)(7d)가 지속적으로 머드건 외부로 밀려나오므로, 이것을 다시 수거하여 머드건(4) 동체에 재투입해야 하는 작업부담이 있을 뿐만 아니라, 주변의 이물질이 부착되어 오염되는 경우 재사용이 불가능하게 되는 바, 머드재는 고가의 소재이므로 많은 비용의 낭비가 발생한다.

또한, 머드건(4)의 선단부 노즐(4a)이 항상 개방되어 있으므로, 소재 머드재 밀착을 위해 실린더를 전진시킬 때, 머드재 사이에 존재하는 공기가 배출되는 것 뿐만 아니라 머드재가 작은 압력에도 함께 밀려나오기 때문에 머드건(4) 동체 내에 머드재가 밀충진시키는 데 한계가 있었다.

따라서, 머드건(4) 동체내에 머드재가 조밀하게 압착되지 못한 상태에서 출선구(2)에 충진되므로 출선구(2) 내에 충진된 머드재에 의한 보호벽 또한 조밀하게 형성되지 못하는 것이다. 특히, 머드건(4)의 선단부 즉, 노즐(4a) 부근에 위치한 머드재가 가장 조밀하지 않으므로, 충진 초기 머드재에 의해 형성되는 탕류부 근처의 출선구(2) 보호벽이 쉽게 용손되고, 개공작업시 작은 충격에도 크랙이 발생하여 출선구(2)가 완전히 개공되지 않은 상태에서 용선이 크랙을 통해 배출됨으로써 개공작업이 지연되는 문제점이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 머드건 동체에 머드재 충진시 내부의 공기는 배출되고, 머드재는 밀려나오지 않도록 하여 머드건에 내부에 머드재가 밀충진될 수 있게 하는 머드건의 머드재 밀충진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a 내지 도 1c 는 고로조업에서의 출선작업을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2a 내지 도 2f 는 머드건내에 머드재를 충진하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

도 3 은 본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진 장치를 도시한 도면이다.

도 4 는 도 3 에 도시된 머드건의 머드재 밀충진 장치의 분해도이다.

도 5 는 본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진 장치가 취부되는 머드건의 노즐의 도시한 도면이다.

도 6 은 본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진 장치가 머드건에 취부된 상태를 도시한 도면이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 머드건 선단 노즐에 결합되며 중앙에 통공이 형성된 마개와, 상기 마개의 통공을 차단하도록 설치되어 머드건 내부의 공기는 배출시키고 머드재는 차단하는 공기배출수단과, 상기 마개를 머드건의 선단 노즐에 착탈가능하게 결합시키는 고정수단을 포함하여 구성된 머드건의 머드재 밀충진 장치를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 공기배출수단은 스크린; 및 상기 스크린을 에워싸는 부직포 등의 직물지로 형성된다.

본 발명에 따른 머드재 밀충진 장치는 출선구 폐쇄후 다음 작업을 위한 준비단계로서 머드재를 머드건 동체내에 충진시킬 때 머드건 선단 노즐에 결합되는 장치로서, 실린더의 전진시 머드재 사이에 존재하는 공기는 배출되지만 머드재는 차단되므로 머드건 동체내에 머드재를 밀충진하는 것이 가능하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 머드건의 머드재 밀충진장치의 사시도 및 분해사시도를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진장치(100)는, 머드건 선단 노즐에 결합되는 마개(50)와, 상기 마개에 설치되는 공기배출수단(30)과, 상기 마개(50)를 머드건(4)에 착탈가능하게 결합시키는 고정수단을 포함한다.

마개(50)는 머드건(4) 선단 노즐(4a)에 결합되며, 중앙에 통공(55)이 형성된 원통 형상의 부재로서, 머드건의 선단 노즐(4a)에 억지끼움되는 삽입부(51)와, 상기 삽입부(51)의 선단에서 수직방향으로 외측을 향해 연장형성된 플랜지부(52)와, 상기 삽입부(51)의 내주면에 일체로 형성되며 내측을 향해 돌출형성된 고정부(54)로 이루어진다.

삽입부(51)는 머드건 내부의 실린더 전진시 발생하는 머드재의 배출압에 저항가능하도록 머드건의 선단 노즐(4a)에 억지끼움방식으로 결합된다. 따라서, 삽입부(51)는 머드건의 선단 노즐(4a)의 내경과 동일한 형상을 구비하며, 일반적으로 머드건 노즐(4a)은 대략 원형을 구비하는 바, 본 실시예에서는 양단이 개방된 원통형상으로 이루어진다.

플랜지부(52)는 마개(50)가 노즐에 끼워질 때 노즐(4a)의 선단과 접촉하여 마개(50)를 지지한다.

삽입부(51)의 내주면에 형성된 고정부(54)는 와셔 형상으로 삽입부(51)와 일체로 형성되며, 다수개의 볼트공(58)이 형성된다. 고정부(54)의 전면으로 공기배출수단이 안착되며, 그 전면으로는 중앙부에 통공이 형성되며 상기 볼트공(58)에 대응되는 볼트공(48)이 형성된 고정부재(40)가 결합되어 볼트(54b)로 체결고정된다.

공기배출수단(30)은 공기는 통과되지만 머드재는 통과되지 않도록 하기 위해 스크린(32)과, 이 스크린(32)을 에워싸는 천 등의 직물지(35)로 이루어진다. 머드건 내부에 충진되는 머드재는 충진시 소정온도로 가열되거나 머드건 동체내에 충진된 상태에서 가열되므로 일부 유동성을 지니지만, 이러한 공기배출수단(30)에 의해 머드건 내부의 실린더 전진시 공기는 배출되고 머드재는 차단된다. 따라서, 실린더의 전진에 의해 머드재가 노즐(4a)을 통해 밀려나오지 않게 되고 공기는 배출되게 되므로 머드건 동체내에 머드재를 밀충진하는 것이 가능하게 된다.

고정수단은 마개(50)의 양측으로 일체로 형성된 좌·우 지지판(60)과 고정바(70)로 구성되어, 마개(50)를 머드건(4)에 착탈가능하게 결합시킨다.

좌·우 지지판(60)의 측단에는 관형상의 연결단관(62)이 복수개 이격되어 형성된다.

고정바(70)의 일단에는 상기 연결단관(62)과 동일 형상의 단관(72)이 형성되며 타단에는 나사산(75)이 형성된다. 고정바(70)의 일단에 위치한 이 단관(72)이 상기 연결단관(62) 사이에 삽입되고, 상기 단관(72) 및 연결단관(62)을 관통하여 볼트(80)가 체결되는 방식으로, 고정바(70)의 일단은 상기 지지판(60)에 힌지결합된다.

도 5 및 도 6 는 머드건의 노즐과, 상기 머드건 노즐에 결합된 머드재 밀충진 장치를 도시한 도면으로, 도면에 도시된 바와 같이머드건 노즐(4a)의 몸체 외면에는 요형상의 걸림부(90)가 형성되며, 이 걸림부(90)의 요홈에 고정바의 타단이 삽입되고, 끝단으로부터 너트가 체결되어 고정된다.

이하 본 발명에 따른 머드건(4)의 머드재 밀충진용장치의 작용에 대해 설명한다.

머드건(4)이 출선구(2) 내부로 머드재를 충진하여 출선구(2)를 폐쇄하는 작업이 완료되면, 머드건(4)은 후퇴하여 동체내에 머드재를 재충진하는 작업이 이루어지는 바, 이때에 본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진장치가 취부된다.

마개는 머드건 선단 노즐과 밀착결합되기 위해 노즐 입구 내경과 유사한 외경을 가지는 바, 해머 등의 도구를 이용하여 플랜지를 타격하여 마개를 머드건에 삽입시킨다. 마개가 완전히 삽입되면 고정바를 회동시켜 머드건 노즐 몸체의 외주면에 형성된 걸림부의 요홈에 삽입한 후, 공구를 이용하여 너트를 조여 마개가 머드건의 입구로부터 탈락되지 않게 한다.

본 발명에 따른 머드건의 머드재 밀충진장치가 상기와 같이 결합된 후 도 2a 내지 도2f 에 도시된 순서로 머드재가 충진되는 경우 공기배출수단에 의해 공기는 배출되지만 머드재는 차단되므로 머드재를 밀충진 가능하다.

일반적으로, 머드건에서 실린더를 기동시키기 위해 사용되는 유압펌프는 공회전시 압력이 약 40 kg/cm²이고, 종래과 같이 노즐입구가 개방된 상태에서 머드재가 밀려나오기 시점에서의 압력은 약 100 kg/cm²인데, 본 발명에 따른 머드재 밀충진장치가 취부되며 유압펌프의 압력이 100 kg/cm²이상으로 형성되어도 머드재는 배출되지 않는다.

다만, 머드재의 충진밀도가 너무 높은 경우 출선구 폐쇄작업시 머드건을 통한 머드재의 유출이 지연되는 문제점이 발생할 수 있는 바, 출선구 폐쇄시 유압펌프의 압력이 200~280kg/cm²보다는 낮게 형성되도록 머드재를 충진시에는 실린더의 전진이 대략 150~180kg/cm²정도에 멈추도록 하는 것이 가장 바람직하다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 의하면, 머드건 동체내에 종래보다 50~80kg/cm²의 압력만큼 충진밀도가 증가되는 것을 의미하며, 머드건 내부의 공기는 공기배출수단을 통해 대기로 배출되는 것이다. 물론, 그 이상의 압력으로 머드재의 충진밀도를 조절하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 머드건 동체내에 머드재의 충진밀도를 유압펌프의 압력 조절을 통해 조절하는 것이 가능하게 되므로, 출선구의 심도 상태에 따라 머드재의 충진밀도를 조절할 수 있다. 출선구의 심도 상태가 좋지 않은 경우에는 머드재의 조밀도를 높여 출선구 내측에 충분한 보호벽이 형성되게 하고, 출선구의 심도 상태가 좋을 때는 머드재의 조밀도를 일정정도로 조절하여 적당한 충진밀도의 머드재를 출선구 내측으로 충진하는 조절이 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 머드건의 동체내에 머드재의 충진시 실린더의 전진압이 증가되어도 머드재가 배출되지 않고 차단되므로, 머드건 내부의 공기는 배출시키고 머드재는 차단하여 머드건 내부에 머드재를 밀충진하는 것이 가능하게 된다.

특히, 머드재 충진시 실린더의 전진에 의해 머드재가 머드건 외부로 배출되는 경우 외부의 이물질이 부착되어 머드재를 재사용하지 못하게 되는 경우가 대부분인 바, 머드재는 고가의 소재이므로, 비용의 낭비가 많았다. 그러나, 본 발명에의하면 머드건 내에 머드재 충진시 머드재의 유출이 차단되므로 머드재 사용 비용을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 머드건 내에 머드재의 밀충진 정도를 자유롭게 조절하는 것이 가능하게 되므로, 출선구 상태에 따라 머드재의 충진밀도를 자유롭게 조절하는 것이 가능하므로, 출선구를 적절히 보호하는 것이 가능하게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 머드건 선단 노즐에 결합되며 중앙에 통공이 형성된 마개;

   상기 마개의 통공을 차단하도록 설치되어 머드건 내부의 공기는 배출시키고 머드재는 차단하는 공기배출수단; 및

   상기 마개를 머드건의 선단 노즐에 착탈가능하게 결합시키는 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 머드건의 머드재 밀충진 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마개는,

   상기 노즐에 억지끼움되는 삽입부;

   상기 삽입부와 수직하게 연장형성되어 상기 노즐의 선단을 지지하는 플랜지부; 및

   상기 삽입부의 내주면에 일체로 형성되어 상기 공기배출수단이 고정되는 고정부로 이루어진 것을 머드건의 머드재 밀충진 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기배출수단은 스크린; 및

   상기 스크린을 에워싸는 직물지로 형성되는 것을 특징으로 하는 머드건의 머드재 밀충진 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정수단은,

   상기 마개의 양측에 일체로 연장형성된 좌,우 지지판; 및

   상기 좌,우 지지판에 일단은 힌지결합되고, 타단은 머드건의 외면에 형성된 걸림부에 고정되는 고정바로 이루어지는 것을 특징으로 하는 머드건의 머드재 밀충진장치.