KR200453673Y1 - 슬래그 다트 - Google Patents

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KR200453673Y1
KR200453673Y1 KR2020100011054U KR20100011054U KR200453673Y1 KR 200453673 Y1 KR200453673 Y1 KR 200453673Y1 KR 2020100011054 U KR2020100011054 U KR 2020100011054U KR 20100011054 U KR20100011054 U KR 20100011054U KR 200453673 Y1 KR200453673 Y1 KR 200453673Y1
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Abstract

본 고안은 전로에서의 용강과 슬래그의 분리를 위해 전로 내에 투입되어 상기 용강의 출강 공정이 종료되는 시점에서 전로의 출강구를 폐색하기 위한 슬래그 다트에 관한 것이다. 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트는, 저부에 하나 이상의 홈부를 포함하며, 전로의 출강구를 폐색하기 위한 내화물 헤드; 및 상기 내화물 헤드로부터 연장되어 상기 내화물 헤드를 상기 출강구로 안내하는 스틱 바를 포함하는 슬래그 다트로서, 상기 스틱 바는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 직선형 강철 심재; 및 상기 내화물 헤드의 상기 홈부에 상기 강철 심재의 상기 제 1 단부가 삽입되어 경과하면서 상기 내화물 헤드의 홈부와 접촉하여 직접 체결되는 단부를 포함하는 내화물 슬리브를 포함하며, 상기 내화물 슬리브는 상기 강철 심재의 상기 제 2 단부로부터 상기 내화물 헤드쪽으로 상기 강철 심재를 둘러싸면서 연장된다.

Description

슬래그 다트{Slag dart}
본 고안은 전로의 슬래그 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전로에서의 용강과 슬래그의 분리를 위해 상기 용강의 출강 공정이 종료되는 시점에서 전로의 출강구를 폐색하기 위한 슬래그 다트에 관한 것이다.
용광로에서 제조된 용강 또는 고철의 탈인 및 탈탄 처리와 같은 취련 공정 또는 합금화 공정은 전로(inverter)에서 수행된다. 상기 전로 내에서 용선 및 고철의 처리가 완료되면, 전로를 경동시켜, 상기 전로의 측벽에 설치된 출강구를 통하여 처리된 용강을 레이들(ladle)로 옮기는 공정이 수행된다. 레이들로 옮겨진 용강은 연속 주조 공정과 같은 후속 공정을 거치면서 최종적으로 제품화된다.
일반적으로 전로 내에는 상기 용강과 함께 그 위에 부유하는 슬래그(slag)가 존재한다. 상기 슬래그는 Al2O3, FeO, CaO, SiO2, P2O5 및 MgO와 같은 산화물을 함유하고 있으며, 이들이 용강에 혼입되면 이들은 후속 공정에서 반응하여 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 전로에서, 처리된 용강과 함께 상기 슬래그가 출강구를 통하여 레이들로 유입되면 주조된 제품의 압연시 결함이 발생할 수 있으며, 제품 원료에 대한 제품 순비율이 저하되어 양질의 제품을 얻을 수 없다. 따라서, 용강과 슬래그를 분리하는 정련 공정이 요구된다. 이러한 정련 공정을 위하여, 전로에서 용강의 출강시, 슬래그를 차단하기 위한 장치로서 슬래그 다트가 사용된다.
전로의 출강 단계에서 전로 내의 용강이 어느 정도 감소되면, 상기 슬래그 다트가 전로 내로 장입되고, 상기 출강구에 직상으로 투하된다. 상기 전로 내의 용강의 양이 점점 줄어들면서 상기 슬래그 다트가 점차 가라앉고, 가라 않은 슬래그 다트에 의해 출강구를 통한 슬래그의 유입이 차단되고, 상기 출강구는 최종적으로 폐색된다.
상기 출강 단계에서, 상기 슬래그 다트는 고온의 용강과 접촉하기 때문에 용손될 수 있으며, 출강구를 통한 용강의 흐름에 의해 외력을 받는다. 특히, 상기 슬래그 다트에 용손, 편마모 또는 스틱 바의 절단과 같은 결함이 발생하면, 상기 슬래그 다트는 용강 상에서 부유하거나 이탈하게 되어, 출강구를 효과적으로 폐색하지 못하게 된다. 그 결과, 용강과 함께 슬래그가 상기 레이들로 혼입될 수 있다.
따라서, 본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전로 내 용강과의 접촉시 충분한 내고온성과 함께 강도를 유지함으로써 출강구를 폐색하는 본래의 기능을 완전하게 수행하며, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 슬래그 다트를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트는, 저부에 하나 이상의 홈부를 포함하며, 전로의 출강구를 폐색하기 위한 내화물 헤드; 및 상기 내화물 헤드로부터 연장되어 상기 내화물 헤드를 상기 출강구로 안내하는 스틱 바를 포함한다. 상기 스틱 바는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 직선형 강철 심재; 및 상기 내화물 헤드의 상기 홈부에 상기 강철 심재의 상기 제 1 단부가 삽입되어 경과하면서 상기 내화물 헤드의 홈부와 접촉하여 직접 체결되는 단부를 포함하는 내화물 슬리브를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 내화물 헤드의 상기 홈부의 측벽에 제 1 나사선 패턴이 형성되고, 상기 홈부에 삽입되는 상기 내화물 슬리브의 상기 단부 표면에는 상기 제 1 나사선에 대응하는 제 2 나사선 패턴이 형성되어, 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브는 서로 상대적으로 회전하여 스크류 체결될 수 있다.
다른 실시예에서, 슬래그 다트는, 저부에 홈부를 포함하며, 전로의 출강구를 폐색하기 위한 내화물 헤드; 및 상기 내화물 헤드로부터 연장되어 상기 내화물 헤드를 상기 출강구로 안내하는 스틱 바를 포함하고, 상기 스틱 바는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 직선형 강철 심재; 및 상기 내화물 헤드의 상기 홈부에 상기 강철 심재의 상기 제 1 단부가 삽입되어 경과하면서 상기 내화물 헤드의 홈부와 접촉하는 단부를 포함하는 내화물 슬리브를 포함한다.
또한, 상기 내화물 헤드의 상기 홈부의 측벽에는 상기 측벽으로부터 돌출된 서로 이격된 제 1 스텝 쇼울더들이 형성되고, 상기 홈부에 삽입되는 상기 내화물 슬리브의 상기 단부 표면에는 돌출된 제 2 스텝 쇼울더들이 형성되며, 상기 제 1 스텝 쇼울더들에 의해 정의되는 상기 홈부의 내측 공간에 상기 제 2 스텝 쇼율더들이 삽입되고, 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 서로 상대적으로 회전하여 상기 제 1 스텝 쇼울더들과 상기 제 2 스텝 쇼울더들이 서로 중첩됨으로써 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 체결된다.
상기 내화물 헤드의 상기 홈부의 측벽에는 상기 측벽으로부터 돌출된 서로 이격된 제 1 스텝 쇼울더들이 형성되고, 상기 홈부에 삽입되는 상기 내화물 슬리브의 단부 표면에는 돌출된 제 2 스텝 쇼울더들이 형성되며, 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브는 서로 상대적으로 회전하여 상기 제 1 스텝 쇼울더들에 의해 정의되는 상기 홈부의 내측 공간에 삽입되고, 상기 제 1 스텝 쇼울더들과 상기 제 2 스텝 쇼울더들이 서로 나사형으로 중첩됨으로써 체결될 수도 있다. 이 경우, 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 체결된 상태에서 상기 홈부의 빈 공간을 충진재로 채울 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 강철 심재의 단부가 상기 헤드의 상부쪽으로 돌출되지 않을 수 있다. 또한, 상기 내화물 슬리브는 고내화성 샤모트 내화물 광물인 멀라이트(mullite), 실리카, 및 알파 Al2O3 , 마그네시아, 소결된 알루미나 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 고안의 실시예들에 따르면, 내화물 헤드의 홈부에 내화물 슬리브가 삽입되어 내화물 헤드와 스틱 바가 직접 체결된다. 그에 따라, 용손 가능성이 있는 강재 체결 구조를 전혀 사용하지 않고, 이것이 내화물 외부로 노출되지 않기 때문에, 본 고안의 슬래그 다트는 내화물 자체의 고유의 내고온성을 그대로 가질 수 있으며, 높은 내고온성으로 인하여 사용시 스틱 바의 절단에 의한 이탈과 강재의 용손에 의한 출강구의 부정확한 패색 문제가 개선되어, 청정강과 같은 고품질을 갖는 제품 생산이 가능해진다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트의 체결 구조를 개략적으로 도시한다.
도 3a 내지 도 3e는 본 고안의 다른 실시예에 따른 슬래그 다트의 체결 구조를 개략적으로 도시한다. 도 3b는 도 3a의 화살표 쪽으로 바라본 내화물 헤드의 평면도이고, 도 3d는 도 3c의 화살표 쪽으로 바라본 스틱 바의 정면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 고안의 다른 실시예들에 따른 슬래그 다트들을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 고안의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 고안의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 고안을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 고안의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트(100)를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 슬래그 다트(100)는 기울어진 전로(I)의 출강구(Ih)를 폐색하기 위한 내화물 헤드(10), 및 내화물 헤드(10)로부터 연장되어 내화물 헤드(10)를 출강구(Ih)로 안내하는 스틱 바(25)를 포함한다. 내화물 헤드(10)는 저부(10b)에 홈부(10R)를 포함할 수 있으며, 저부(10b)로부터 상부(10a)로 갈수록 외경이 증가되는 반구형 형상을 가질 수 있다. 내화물 헤드(10)의 외경의 최대 크기는 출강구(Ih)의 크기보다 크다. 내화물 헤드(10)의 최대 직경은 300 내지 500 mm일 수 있으며, 최대 두께는 150 내지 300 mm일 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 내화물 헤드(10)의 크기와 형상은 출강구(Ih)의 크기 및 사용 형태를 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 내화물 헤드(10)는 타원체 형상, 또는 콘(cone) 형상을 가질 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 헤드(10)의 표면 상에는 슬래그 다트(100)의 직립 방향으로 2 이상의 홈이 형성될 수 있다. 이러한 홈은 출강 최종 단계에서 용강의 흐름을 원활하게 함으로써 강철의 수율을 증가시킬 수 있다.
내화물 헤드(10)는 전로(10) 내의 용강(MF)의 비중보다는 작고, 용강(MF) 상에 부유하는 슬래그(MS)의 비중과 동일하거나 더 큰 비중을 갖는 내화물 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 내화물 헤드(10)는 MgO, SiO2, Cr2O3, Fe2O3, 멀라이트(mullite) 및 알파 Al2O3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 조성물로 형성될 수 있다. 소정의 중량비를 갖도록 이들 재료들로부터 선택된 내화물 분말을 가압 성형하여 내화물 헤드(10)가 제조될 수 있다.
스틱 바(25)는 내부에 용강(MF) 내에서 충분한 강도와 슬래그 다트(100)가 기립할 수 있도록 충분한 무게를 갖는 강철 심재(20)를 포함한다. 강철 심재(20)는 매끈한 표면을 갖는 탄소 봉이나, 도 1에 도시된 바와 같이 표면에 주름 패턴을 갖는 이형 철근일 수 있다. 강철 심재(20)는 내화물 헤드(10)의 홈부(10R)에 삽입되어 경과하는 제 1 단부(20a) 및 제 1 단부(20a)에 반대되는 제 2 단부(20b)를 갖는 직선형 강철 부재일 수 있다. 일부 실시예에서, 강철 심재(20)의 제 1 단부(20a)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내화물 헤드(10)의 상부(10a) 위로 돌출될 수 있다. 필요에 따라, 돌출된 강철 심재(20)를 고정하기 위해, 내화물 헤드(10)의 상부 표면(10a)으로부터 리세스된 홈 내에 강철 너트(10c)를 삽입하고, 강철 너트(10c)와 강철 심재(20)를 용접 또는 나사 체결될 수 있다.
강철 심재(20)는 강철 심재(20)를 둘러싸는 내화물 슬리브(30)에 의해 고온 환경으로부터 보호된다. 내화물 슬리브(30)는 강철 심재(20)의 제 2 단부(20b)로부터 내화물 헤드(10) 쪽으로 강철 심재(20)를 둘러싸면서 연장될 수 있다. 내화물 슬리브(30)에 있어서, 내화물 헤드(10)의 홈부(10R)에 삽입되는 부분은 홈부(10R)에 삽입되고, 내화물 슬리브(30)와 내화물 헤드(10)의 홈부(10R)의 표면이 직접 접촉하여 내화물 헤드(10)에 직접 체결될 수 있다. 내화물 헤드(10)의 홈부(10R) 측벽에는 내화물 슬리브(30)와의 직접 체결을 위한 돌출 패턴들(10P)들이 형성되며, 내화물 슬리브(20)가 홈부(10R)에 삽입되어 이들 사이에 직접 체결이 이루어진다. 다른 다양한 직접 체결 방식에 관하여는 후술하도록 한다.
내화물 슬리브(30)를 제조하기 위하여, 내화물 슬리브 형태의 캐비티를 갖는 몰드 내에 강철 심재(20)를 몰드 내부의 바닥 및 측벽으로부터 형성될 내화물 슬리브(30)의 두께만큼 이격시켜 고정시키고, 상기 몰드의 상기 캐비티에, 예를 들면, 캐스터블 내화물(castable refractory) 재료를 충전한다. 일부 실시예에서는, 캐스터블 내화물의 몰드 내 충전시 진동 또는 가압을 할 수 있다. 이후, 충분한 강도를 얻기 위하여 수화 반응과 같은 적합한 반응을 유도하고, 건조한 후 상기 몰드로부터 내화물 슬리브와 내부의 강철 심재를 분리시키면 스틱 바(25)가 완성될 수 있다.
제조된 슬래그 다트는 전로 내에서 정확한 출강구 폐색을 위해서는, 겉보기 비중의 최적화가 요구된다. 일부 실시예에서, 전체 겉보기 비중은, 3.1 내지 3.3 g/cm3 으로 조절되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 고안이 이에 제한되는 것은 아니며, 사용 형태 및 조건에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
본 고안의 실시예에서는, 내화물 슬리브(30)가 일체로 강철 심재(20)의 제 2 단부(20b)로부터 상측으로 연장되어 이를 둘러싸는 구조를 갖기 때문에, 내화물 슬리브(30)는 실재 사용시 발생하는 내부의 강철 심재(20)의 열 팽창률을 흡수할 수 있어야 한다. 특히, 내화물 슬리브(30)와 강철 심재(20) 사이에 유격이 없기 때문에, 열 팽창률의 고려는 필수적이다. 그러나, 종래에 본 기술 분야에서는 이러한 문제에 대한 고민이 없었다. 종래에는, 내화물 슬리브(30)의 재료로서 일반적으로, 점토, MgO 또는 CrO가 사용되었다. 이러한 재료는 급 열챙창 안정성을 갖지 못하기 때문에, 이를 이용한 스틱 바의 경우, 사용시 강철 심재(20)의 외피를 구성하는 내화물 슬리브가 크랙되거나, 강철 심재로부터 탈락되는 문제가 빈번히 발생하였다.
본 고안자는 이의 해결을 위해, 강철 심재(20)의 열 팽창률을 흡수할 수 있는 재료로서, 고내화성 샤모트 내화물 광물인 멀라이트(mullite), 실리카, 및 알파 Al2O3, 마그네시아, 소결된 알루미나 또는 이들의 혼합 조성물이 내화물 슬리브(30)를 위한 급 열팽창 안정 재료로서 적합함을 확인하였다. 따라서, 내화물 슬리브(30)의 제조를 위하여, 상기 고내화성 샤모트 내화물 광물인 멀라이트(mullite), 실리카, 및 알파 Al2O3 , 마그네시아, 소결된 알루미나 또는 이들의 혼합 조성물로서 소정 입도를 갖는 파우더; 알루미나 시멘트, 황산염, 규산나트륨, 또는 분산된 실리카와 같은 결합제; 그리고 수분을 적절히 배합하여 몰드 내에 주입하고 양생 또는 경화 과정을 거치고, 필요에 따라 열처리를 함으로써 강철 심재(20)에 붙어 있는 내화물 슬리브(30)를 완성할 수 있다. 실제, 고내화성 샤모트 내화물 광물인 멀라이트(mullite), 실리카, 및 알파 Al2O3 , 마그네시아, 소결된 알루미나 또는 이들의 혼합 조성물로 제조된 슬래그 다트는 출강 온도 영역인 약 1677 ℃에서 충분한 내화성을 보유하고 있을 뿐만 아니라, 강철 심재(20)로부터 탈락되거나 쪼개지는 현상이 발생하지 않는다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 슬래그 다트(200)의 체결 구조를 개략적으로 도시한다.
도 2를 참조하면, 내화물 헤드(10A)의 홈부(10R) 측벽에는 제 1 나사선 패턴(10PA)가 형성될 수 있다. 내화물 헤드(10A)의 홈부(10R)에 삽입되는 내화물 슬리브(30A)의 단부 표면에는 제 1 나사선 패턴(10PA)에 대응되는 제 2 나사선 패턴(30PA)이 형성되어 있다. 상기 제 1 나사선 패턴(10PA)과 제 2 나사선 패턴(30PA)을 이용하여, 내화물 스리브(30A)를 홈부(10R1)에 화살표(A1) 방향으로 넣으면서 내화물 헤드(10A)와 내화물 슬리브(30A)를 화살표(A2)로 나타낸 바와 같이 서로 상대적으로 회전시킴으로써, 내화물 헤드(10A)와 내화물 슬리브(30A)가 직접적으로 스크류 체결될 수 있다.
강철 심재(20)는 내화물 슬리브(30A)와 유격 없이 강한 결합 상태를 갖고 있기 때문에 내화물 슬리브(30A)가 내화물 헤드(10A)에 체결되는 것만으로도, 내화물 헤드(10A), 강철 심재(20) 및 내화물 슬리브(30A)가 모두 기계적으로 결합될 수 있다. 그 결과, 도시된 슬래그 다트(200)에서는 도 1에 도시된 바와 같은 강철 너트(10C)가 생략될 수도 있다.
도 3a 내지 도 3e는 본 고안의 다른 실시예에 따른 슬래그 다트(300)의 체결 구조를 개략적으로 도시한다. 도 3b는 도 3a의 화살표(AV)쪽으로 바라본 내화물 헤드(10B)의 저면도이고, 도 3d는 도 3c의 화살표(AV)쪽으로 바라본 스틱 바(25)의 정면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 내화물 헤드(10B)의 홈부(10R)의 측벽에는, 측벽으로부터 돌출된 제 1 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)이 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 제 1 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)이 2 개이지만, 이는 예시적이며, 3 개 이상일 수도 있다. 이들 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)은 스토퍼들(10PB2)을 포함할 수 있다. 스토퍼들(10PB3)은 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)로부터 돌출되어 체결될 내화물 슬리브(30B)와 내화물 헤드(10B)의 상대적인 회전을 제한하여 연속적인 회전에 의해 체결 상태가 해제되는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 스틱 바(25)는 전술한 바와 같이 내부의 직선형 강철 심재(20) 및 이를 둘러싸는 내화물 슬리브(30B)를 포함한다. 내화물 헤드(10B)의 홈(10R)에 삽입될 내화물 슬리브(30B)의 단부 표면에는 제 2 스텝 쇼울더들(30PB1, 30PB2)이 형성된다. 제 2 스텝 쇼울더들((30PB1, 30PB2)의 길이(L)는 도 3b에 도시된 제 1 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)의 이격 거리와 동일하거나 작을 수 있다.
도 3e를 참조하면, 화살표(A1) 방향으로 내화물 헤드(10B)의 홈부(10R)에 내화물 슬리브(30B)를 진행시키면서, 다른 화살표(A2)로 나타낸 바와 같이 내화물 헤드(10B)와 내화물 슬리브(30B)를 서로 상대적으로 회전시키면, 제 1 스텝 쇼울더들(10PB1)에 의해 정의되는 홈부(10R)의 내측 공간(10RI)에 제 2 스텝 쇼울더들(30PB1, 30PB2)가 형성된 내화물 슬리브(30B)의 단부가 삽입될 수 있다. 이후, 내화물 헤드(10B)와 내화물 슬리브(30B)를 상대적으로 더 회전시키면, 제 1 스텝 쇼울더들(10PB1, 10PB2)과 제 2 스텝 쇼울더들(30PB1, 30PB2)이 서로 중첩되면서 내화물 헤드(10B)와 내화물 슬리브(30B)가 서로 체결된다. 일부 실시예에서는, 내화물 헤드(10B)와 내화물 슬리브(30B)가 체결된 상태에서, 체결 상태의 해제를 방지하기 위하여, 서로 움직이지 못하도록 홈부(10R)의 빈 공간을 몰타르와 같은 충진재로 채울 수도 있다.
본 실시예와 같이, 제 1 스텝 쇼울더와 제 2 스텝 쇼울더의 중첩에 의한 체결 구조에 따르면, 내화물 재료만으로도 기계적으로 강한 쇼울더 구조를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 1 회 이하의 상대적 회전만으로 내화물 헤드(10B)와 내화물 슬리브(30B) 사이의 강한 결합을 얻을 수 있다. 그에 따라, 조립이 간단하고, 내화물 재료의 특성상 기계적 및 열적으로 큰 내구성을 갖는 슬래그 다트를 얻을 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 고안의 다른 실시예들에 따른 슬래그 다트들(400A, 400B)을 도시한다. 도 4a 및 도 4b의 부재들에 관한 상세한 설명은 모순되지 않는 한 동일한 참조 부호를 갖는 전술한 부재들에 대한 개시 사항을 참조할 수 있으며, 이하에서는 생략하기로 한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 슬래그 다트들(400A, 400)에서는, 강철 심재(20)의 단부가 내화물 헤드(10)의 상부 표면(10a) 위로 돌출되지 않는다. 도 4a의 슬래그 다트(400A)에서와 같이, 내화물 헤드(10)는 도 1의 내화물 헤드(10)와 달리 관통홀(10h)을 갖지 않는다. 일부 실시예에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 강철 심재(20)가 내화물 슬리브(30) 내부에 완전히 매립될 수도 있다. 선택적으로는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 강철 심재(20)의 일 단부(20a)가 내화물 슬리브(30)로부터 돌출되지만 내화물 헤드(10) 내부에 완전하게 장입된 형태로 제공될 수도 있다.
종래에 강철 심재(20)는 슬래그 다트의 파지부로서 역할을 하지만, 이 역시 용손의 가능성이 있고, 그에 따른 비중 변화로 슬래그 다트가 충실한 기능을 수행하지 못하는 경우가 빈번하다. 그러나, 본 고안의 실시예에 따르면, 종래의 노출된 강철 심재(20)를 내화물 헤드(10) 내에 완전히 매립시킴으로써 강철 심재(20)의 용손에 의한 문제점이 해결될 수 있다. 실제, 슬래그 다트(400A, 400B)의 전로 내 투입은 슬래그 다트(400A, 400B)의 내화물 헤드(10)를 파지하여 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 고안이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 저부에 홈부를 포함하며, 전로의 출강구를 폐색하기 위한 내화물 헤드; 및 상기 내화물 헤드로부터 연장되어 상기 내화물 헤드를 상기 출강구로 안내하는 스틱 바를 포함하고,
    상기 스틱 바는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 직선형 강철 심재; 및 상기 내화물 헤드의 상기 홈부에 상기 강철 심재의 상기 제 1 단부가 삽입되어 경과하면서 상기 내화물 헤드의 홈부와 접촉하는 단부를 포함하는 내화물 슬리브를 포함하며,
    상기 내화물 헤드의 상기 홈부의 측벽에는 상기 측벽으로부터 돌출된 서로 이격된 제 1 스텝 쇼울더들이 형성되고,
    상기 홈부에 삽입되는 상기 내화물 슬리브의 상기 단부 표면에는 돌출된 제 2 스텝 쇼울더들이 형성되며,
    상기 제 1 스텝 쇼울더들에 의해 정의되는 상기 홈부의 내측 공간에 상기 제 2 스텝 쇼율더들이 삽입되고, 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 서로 상대적으로 회전하여 상기 제 1 스텝 쇼울더들과 상기 제 2 스텝 쇼울더들이 서로 중첩됨으로써 상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 체결되는 것을 특징으로 하는 슬래그 다트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 내화물 헤드와 상기 내화물 슬리브가 체결된 상태에서 상기 홈부의 빈 공간을 충진재로 채우는 것을 특징으로 하는 슬래그 다트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 강철 심재의 단부가 상기 헤드의 상부쪽으로 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 슬래그 다트.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 내화물 슬리브는 멀라이트(mullite), 실리카, 및 알파 Al2O3, 마그네시아, 소결된 알루미나 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 다트.
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