KR200415893Y1 - 용광로 출선구 개공용 드릴비트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용광로 출선구를 개공하기 위한 개공기에 구성된 태핑바 선단에 설치되는 드릴비트에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 상기 드릴비트의 몸체는 짧은 원통형으로 이루어지며, 상기 원통형 몸체의 선단부에는 외주연에서 외측으로 돌출되어 Y자 형으로 형성된 3개의 블레이드와 상기 블레이드 상측면에 형성된 홈에 원뿔형상의 초경팁이 삽설되어 이루어지되, 상기 원통형 몸체에는 상기 돌출된 블레이드와 블레이드 사이에 측면 냉각수 배수공이 천공되고, 원통형 몸체에 3개의 블레이드가 만나는 중심부에는 중앙 냉각수 배수공이 천공되어 형성되며, 상기 초경팁이 용광로의 출선구에 삽입된 머드재에 접촉하여 회전하여 절삭함에 그 접촉면이 단계적으로 접촉하여 절삭할 수 있게 상기 초경팁을 위치시킴으로 종래의 길게 형성된 초경팁 선단에 형성된 날카로운 칼날이 머드재와 선접촉을 하면서 출선구 개공작업이 이루어지는 것에 비해 절삭성능이 우수하여 작업시간 단축 및 접촉면적의 축소로 인해 발열을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 가해지는 부하도 감소하여, 상기 초경팁의 교환시기를 획기적으로 늘릴 수 있으며, 또한 절삭성능이 아주 우수한 효과를 가지는 용광로 출선구 개공용 드릴비트에 관한 것이다.

출선구, 용광로, 비트, 개공, 드릴링, 햄머링, 혈전, 머드재

Description

용광로 출선구 개공용 드릴비트{Drilling bit for tap hole of the blast furnace}

도 1은 종래 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 사시도

도 2는 종래 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 평면도

도 3은 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 사시도

도 4는 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 측면도

도 5는 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 정면도

도 6은 본 고안에 따른 용광로 개공용 드릴비트의 또 다른 형태의 사시도

도 7은 종래 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 초경팁과의 접촉면을 나타내는 도면

도 8은 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 초경팁과의 접촉면을 나타내는 도면

도 9는 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 사용상태를 나타내는 도면

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

10 : 드릴비트 20 : 블레이드

30 : 홈 40 : 몸체

50 : 측면 냉각수 배수공

60 : 중앙 냉각수 배수공

70 : 초경팁 80 : 상측면

90 : 개공기 100 : 태평바

110 : 머드재 120 : 날

130 : 태핑바 삽입홈 140 : 구동모터

150 : 출선구 A : 용광로

본 고안은 용광로의 출선구를 개공시키는 개공기에 구성된 태핑바 선단에 설치되는 드릴비트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 드릴비트의 몸체(40)는 짧은 원통형으로 이루어지며, 상기 원통형 몸체의 선단부에는 외주연에서 외측으로 돌출되어 Y자 형으로 형성된 3개의 블레이드(20)와 상기 블레이드 상측면에 형성된 홈(30)에 삽설되는 원뿔 형상의 초경팁(70)으로 이루어지되, 상기 원통형 몸체에는 상기 돌출된 블레이드와 블레이드 사이에 측면 냉각수 배수공(50)이 천공되고, 원 통형 몸체에 3개의 블레이드가 만나는 중심부에는 중앙 냉각수 배수공(60)이 천공되어 형성되며, 상기 초경팁(70)이 용광로의 출선구에 삽입된 머드재에 접촉하여 회전하여 절삭함에 그 접촉면이 도 8에서처럼 단계적으로 접촉하여 절삭할 수 있게 상기 초경팁(70)을 위치시킨 용광로 출선구 개공용 드릴비트에 관한 것이다.

일반적으로 용광로(鎔鑛爐)는 철광석을 코크스에 의해 공급되는 탄소를 이용해 환원(還元)시켜 선철을 얻는 데 사용되는 일종의 가마로서, 용광로의 하부에는 두꺼운 내화벽돌로 이루어져 용융된 금속이 쌓이는 노상(爐床)이 형성되고, 노상 꼭대기 근처에는 연소에 필요한 예열된 공기가 공급되는 풍구가 형성되고, 상기 노상에는 용융된 금속을 빼낼 수 있는 1개의 출선구(出銑口)가 구성된다.

여기서 출선구(出銑口)(150)는 도 9에서처럼 내화물질인 머드재(110)로 충진되어 있으며, 개공기에 의해 개공됨으로 용융액(쇳물)이 상기 출선구(出銑口)를 통해서 배출된다.

이에, 개공기(90)를 이용하여 출선구(150)를 개공하기 위해서는 개공기에 구성된 구동모터(140)에 의해 작동하는 태핑바(100) 선단에 장착된 드릴비트(10, 11)가 출선구(150)에 충진된 머드재(110)와 접촉하여 상기 개공기(90)의 드릴링 및 햄머링 작업을 통해 출선구(150)를 굴착하여 개공하게 된다.

이렇게 태핑바 선단에 설치되어 출선구(出銑口)에 충진된 머드재와 접촉하여 상기 머드재를 굴착하는 종래의 드릴비트(11)를 살펴보면, 도 1내지 2에서와 같이 원통형 몸체(41)를 형성하고, 상기 몸체의 선단부에는 외주연으로 돌출되어 120도의 일정한 각도를 이루는 3개의 블레이드(21)가 구성되며, 상기 블레이드(21)의 상측면(81)에는 상기 출선구에 충진된 머드재와 접하여 절삭하는 초경팁(71)이 일체 또는 삽입 고정되게 형성된다. 상기 블레이드 상측면(81)에 고정되는 초경팁(71)은 머드재와 접촉함에 선접촉이 이루어지게 초경팁의 선단이 길이방향으로 날카로운 날(120)이 형성되어 상기 날이 머드재와 접하여 절삭하게 된다. 따라서 상기와 같이 구성된 초경팁(71)은 머드재(110)와의 접촉시 도 7에서와 같이 초경팁(71) 사이에 틈새가 없으며, 불필요한 부분까지 접촉하게 됨으로 초경팁에 가해지는 압력이 높아 초경팁의 교환시기가 빨라지는 문제점이 있게 된다. 또한 초경팁의 선단이 날카로운 날로 이루어져 있기 때문에 드릴링작업만으로는 출선구의 개공이 곤란하여 햄머링작업도 병행하여 개공하여야 하는데, 상기 햄머링작업은 용광로에 충격을 가하게 되어 설비의 내구성 감소, 작업시간 증가 및 비용의 증가, 생산성의 하락 등 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인 및 고안자가 장시간의 실험과 노력의 결과로 안출된 것으로, 초경팁(10)을 도 3에서와 같이 원뿔형으로 형성시켜 머드재와 접촉되는 면적을 축소시켜 드릴링작업 시 초경팁에 가해지는 압력을 줄임과 동시에 상기 초경팁이 원뿔형으로 이루어져 내구성이 증가하여 작업시 발생하는 마모로 인한 초경팁의 교환시기를 늘여 출선구(出銑口)의 개공작업시간을 단축하여 작업비용을 획기적으로 줄일 수 있도록 고안된 용광로 출선구(出銑口) 개공용 드릴비트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안은 용광로의 출선구(出銑口)를 개공시키는 개공기에 구성된 태핑바 선단에 설치되는 드릴비트에 관한 것으로

도 1은 종래 출선구 개공용 드릴비트의 사시도이고, 도 2는 종래 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 평면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 측면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 정면도이며, 도 6은 본 고안에 따른 용광로 개공용 드릴비트의 또 다른 형태의 사시도이고, 도 7은 종래 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 초경팁과의 접촉면을 나타내는 도면이며, 도 8은 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 초경팁과의 접촉면을 나타내는 도면이고, 도 9는 용광로 출선구 개공용 드릴비트의 사용 상태를 나타내는 도면으로,

이하, 상기 도면을 참조하여 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트에 대해 더욱 자세히 설명을 하면,

도 9에서와 같이 개공기(90)에 구성된 태핑바(100) 선단에 설치되어 출선구(出銑口)(150)에 충진된 머드재(110)와 접촉하여 상기 머드재(110)를 굴착하는 종래의 드릴비트(11) 살펴보면, 도 1 내지 2에서처럼 원통형의 몸체(41) 형성하고, 상기 몸체의 선단부에는 외주연으로 돌출되어 120도의 일정한 각도를 이루는 3개의 블레이드(21)가 구성되며, 상기 블레이드의 상측면(81)에 상기 출선구(出銑口)(150)에 충진된 머드재(11)와 접하여 절삭하는 초경팁(71)이 일체 또는 삽입 고정되게 형성된다. 상기 블레이드(21)의 중앙 및 블레이드와 블레이드 사이의 측면에는 절삭 시에 발생하는 마찰열을 억제하기 위한 중앙 냉각수 배수공(61)과 측면 냉각수 배수공(51)이 천공되어 있으며, 상측면에 고정되는 초경팁(71)은 머드재와 접촉함에 선접촉이 이루어지게 초경팁의 선단이 길이방향으로 날카로운 날(120)이 형성되어 상기 날(120)이 도 7에서처럼 머드재(110)와 접하여 절삭하게 된다. 따라서 상기와 같이 구성된 초경팁(71)에 구성된 날(120)은 머드재(110)와의 접촉시 초경팁(71) 사이에 틈새가 없으며, 불필요한 부분까지 접촉하게 됨으로 초경팁에 가해지는 압력이 높아 초경팁의 교환시기가 빨라지는 문제점이 있게 된다. 또한 초경팁(71)의 선단이 날카로운 날(120)로 이루어져 있기 때문에 드릴링작업만으로는 출선구(150)의 개공이 곤란하여 햄머링작업도 병행하여 개공하여야 하는데, 상기 햄머링작업은 용광로(A)에 충격을 가하게 되어 설비의 내구성 감소, 작업시간 증가 및 비용의 증가, 생산성의 하락 등 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.

이에, 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트(10)는 도 3 내지 5에 서처럼 개공기에 구성된 태핑바 선단에 삽입되는 몸체(40)는 짧은 원통형으로 후면에 태핑바 삽입홈(130)이 형성되어 이루어지며, 상기 원통형 몸체의 선단부에는 외주연에서 외측으로 돌출되어 Y자 형으로 형성된 3개의 블레이드(20)와 상기 블레이드 상측면(80)에는 초경팁(70)이 삽설되는 홈(30)이 다수개 형성되고, 상기 원통형 몸체에는 상기 돌출된 블레이드와 블레이드 사이에 측면 냉각수 배수공(50)이 천공되고, 원통형 몸체에 3개의 블레이드가 만나는 중심부에는 중앙 냉각수 배수공(60)이 천공되어 형성된다. 따라서 초경팁(70)이 상기 블레이드 상측면(80)에 형성된 홈(30)에 삽설되어 용광로(A) 출선구(150)에 삽입된 머드재(110)에 접촉하여 개공기(90)에 의해 회전하여 절삭함으로 출선구(150)를 개공시키게 된다. 이에 상기 초경팁(70)은 도 3에서와 같이 원뿔형상으로 이루어지며 머드재와 접촉하는 선단에는 구형을 형성하여 구조상 내구성이 증가되며, 그 접촉면이 도 8에서처럼 단계적으로 접촉하여 절삭할 수 있게 상기 초경팁(70)의 선단이 출선구에 삽입된 머드재에 접촉할 수 있도록 적절한 위치에 위치시켜 형성시킨다.

상기와 같이 본 고안은 출선구(150)의 머드재(110)와 접촉하여 상기 머드재를 절삭하는 초경팁(70)을 형성함에 종래의 날카로운 날(120)을 가지며 길게 형성된 도 1에서의 초경팁(71)을 대신하여 도 3에서처럼 원뿔형태의 초경팁(70)을 구성하고, 상기 초경팁(70)의 선단이 도 8에서처럼 머드재(110)에 접촉하는 위치를 단계적으로 접촉시키되 절삭되지 않은 부위가 발생하지 않게 접촉부위를 위치시킴으로, 상기 개공기의 절삭성을 향상시켜 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 종래 의 초경팁(71)의 선단이 날카로운 날(120)일 경우에는 일정 부하이상 되면 아무리 고강도의 초경합금을 사용한다고 할지라고 날이 빠지거나 혈전과 같은 일정 강도이상의 재료는 드릴링작업만으로 절삭 할 수 없어 햄머링작업을 병행하여야 하는 문제점이 발생하지만 본 고안에 따른 드릴비트(10)는 초경팁(70)을 구성함에 원뿔형으로 형성하여 그 선단이 구형으로 이루어짐으로 그 내구성, 내마모성이 증가하여 머드재와 접촉하여 절삭함으로 햄머링작업 없이 단지 드릴링작업만으로 출선구를 개공할 수 있게 된다.

이에, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 용광로 출선구 개공용 드릴비트는 종래의 드릴비트처럼 용광로 출선구 개공시 드릴링작업과 햄머링작업을 병행하지 않고 원뿔형의 초경팁에 의해 드릴링작업만으로 출선구의 개공이 가능할 뿐만 아니라 내구성 또한 획기적으로 향상되어 교환시기가 길어짐으로 작업성능 향상 및 비용감소 등 그 효과가 아주 다대한 고안이라고 하겠다.

Claims (2)

1. 원통형 몸통부와 상기 원통형 몸통부의 선단부 외주연에서 외측으로 돌출되어 Y자 형으로 형성된 3개의 블레이드와 상기 블레이드 상측면에 형성된 홈에 삽설되는 초경팁으로 구성되어 상기 원통형 몸체에 블레이드와 블레이드 사이에 측면 냉각수 구멍이 천공되고, 원통형 몸체 중심부에는 중앙 냉각수 구멍이 천공되어 형성된 출선구 개공용 드릴비트에 있어서,

   상기 초경팁(70)은 원뿔형태로 구성되며 절삭할 머드재와 접촉하는 선단부가 구형으로 이루어져, 각각의 블레이드(20) 상측면(80)에 형성된 홈(30)에 삽설되어 구성되는 것을 포함하는 용광로 출선구 개공용 드릴비트
2. 제 1항에 있어서,

   초경팁(70)을 설치함에 상기 드릴비트(10)가 회전하여 머드재(110)를 절삭하기 위해 접촉하는 초경팁(70)의 선단의 위치가 상기 머드재(110)와 단계적으로 접촉하여, 초경팁(70)의 절삭면이 중복되지 않도록 배열하여 절삭되지 않는 부위가 생기지 않게 위치한 것을 포함하는 용광로 출선구 개공용 드릴비트

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