KR20060071959A - 수직으로 축조되는 연와와 연와 마모 표시장치를 구비하는래들 - Google Patents

수직으로 축조되는 연와와 연와 마모 표시장치를 구비하는래들 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 내측면에 연와가 축조되는 래들에 있어서, 내부에 채워지는 용강 수면과 대응되는 부위의 연와가 좌우로 인접하는 또 다른 연와와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리게 적층되고, 최상측에 위치하는 연와의 상면에 하측면의 전체 또는 일부가 밀착되도록 고정 결합되는 지지 브라켓과, 공기 분사가 가능한 구조로 구성되며 래들의 측벽 외측면으로 인입되어 끝단이 연와의 내부에 위치하도록 결합되는 분사노즐을 포함하는 연와 마모 표시장치를 추가로 구비하여, 용강의 수평 와류에 의한 연와의 마모를 감소시킬 수 있고 래들의 운전을 정지시키지 아니하더라도 연와의 잔존량을 감지할 수 있으며 열이 인가되더라도 연와가 팽창하지 아니하므로 연와의 탈락을 방지할 수 있는 래들을 제공한다.
래들, 연와, 마모, 공기, 분사, 두께

Description

수직으로 축조되는 연와와 연와 마모 표시장치를 구비하는 래들 { Ladle having brick erected perpendicularly and apparatus for indicating wear of brick }
110 : 철피 120 : 준영구장
130 : 영구장 200 : 연와
300 : 지지 브라켓 400 : 연와 마모 표시장치
410 : 공기 공급관 420 : 분사노즐
422 : 분사구 424 : 체크볼
426 : 스프링
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
도 1은 종래 래들의 내부를 도시하는 일부가 절단된 사시도이다.
도 2는 연와가 마모된 종래 래들 일부의 단면 사시도이다.
도 3은 연와가 마모된 종래 래들의 측벽 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 내부가 도시되도록 일부가 절단된 본 발명에 의한 래들의 사시도이다.
도 5는 연와가 마모된 본 발명에 의한 래들 일부의 단면 사시도이다.
도 6은 연와가 마모된 본 발명에 의한 래들의 측벽 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 연와 마모 표시장치의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 연와 마모 표시장치의 단면도이다.
본 발명은 용강을 담는 래들에 관한 것으로, 더 상세하게는 연와를 수직 방향으로 축조하여 용강과의 마찰에 의한 마모량을 감소시키고 연와의 마모량을 나타내는 표시장치를 구비하는 래들에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 래들에 관하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래 래들의 내부를 도시하는 일부가 절단된 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 래들은 상부가 개방된 원통 형상으로 형성되는데, 래들(11)의 최외곽에는 철피(11)가 둘러지며, 철피(11) 내측면에는 준영구장(12)과 영구장(13)과 연와(14)가 순차적으로 결합된다. 이때, 연와(14)는 산화마그네슘(MgO)과 탄소(C)가 함유되도록 제조되며, 가로 방향으로 열을 맞추어 상향으로 축조된다.
래들(10) 내부에 담겨지는 용강은 내열성이 큰 연와(14)에만 접촉되므로, 래들(10) 전체는 용강에 의해 변형되거나 파손되지 아니한다.
또한, 래들(10) 내부에 축조되는 연와(14)는 용강의 열에 의해 팽창되는 경우 좌우로 이웃하는 또 다른 연와(14)와 상호 간섭되어 수평 방향으로는 팽창될 수 없으므로 상향으로 팽창하게 되는데, 연와(14)의 상향 팽창이 일정 기준 이상 진행되면 상하로 이웃하는 또 다른 연와(14)와의 결합력이 해제됨으로 인하여 탈락하게 된다. 따라서 상기와 같은 연와(14)의 상향 팽창을 방지하기 위하여 최상단에 축조되는 연와(14)의 상면에는 고정재(15)가 도포된다.
도 2는 연와가 마모된 종래 래들 일부의 단면 사시도이고, 도 3은 연와가 마모된 종래 래들의 측벽 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 종래 래들(10)은 연와(14)가 15단으로 축조되며, 내부에 담겨지는 용강은 수면이 9단 내지 12단의 연와(14i~14l)와 대응되도록 채워진다.
내부에 용강이 채워진 상태에서 래들(10)이 회전하게 되면 용강은 와류를 일으키게 되고 이와 같은 와류와의 마찰에 의하여 연와(14)는 마모되는데, 각 연와(14a~14o)는 동일한 비율로 마모되지 아니하고 용강의 수면과 근접하게 위치되는 연와(14i~14l)가 가장 많이 마모된다. 이때, 용강의 와류는 수평 방향으로 유동하므로 각 연와(14)의 가로방향의 모서리가 가장 먼저, 그리고 가장 많이 마모된다.
이와 같은 연와(14)의 마모가 일정 이상 진행되면 연와(14)를 교체하여야 하는데, 연와(14) 교체 시 비용과 인력이 소요된다는 단점 이외에 연와(14)를 교체하기 위해서는 제강 공정을 중단해야 하므로 생산성이 낮아진다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 래들(10)에는 연와(14)의 잔존량을 체크 할 수 있는 별도의 장치가 설치되어 있지 않으므로 연와(14)의 마모도가 순간적으로 심화될 경우에는 작업자 판단 하에 수리 여부를 결정하게 되는데, 작업자의 판단 오류로 인해 수리 주기가 불규칙해지고 래들(10)의 냉각으로 인해 연와(14)가 산화되는 속도가 빨라지며 필요 없는 대형 용강 유출이 유발될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 연와(14)의 표면에 발생되는 슬러그 제거 시 연와(14)의 상향 팽창을 방지하기 위한 고정재(15)가 손상되는 경우가 종종 발생하게 되는데, 이와 같이 고정재(15)가 손상되면 연와(14)가 탈락될 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연와의 마모가 감소되고, 연와의 잔존량을 감지할 수 있으며, 연와의 상향 팽창이 방지되는 래들을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 래들은, 내측면에 연와가 축조되는 래들에 있어서, 내부에 채워지는 용강 수면과 대응되는 부위의 연와는 좌우로 인접하는 또 다른 연와와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리게 적층된다.
이때, 용강 수면과 대응되는 부위의 연와는 수직 방향으로 열을 맞추어 적층됨이 바람직하며, 최상측에 위치하는 연와의 상면에 밀착되도록 고정 결합되는 지 지 브라켓이 추가로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 래들은, 내측면에 연와가 축조되는 래들에 있어서, 적어도 하나의 분사구를 통하여 공기 분사가 가능한 분사노즐을 포함하는 연와 마모 표시장치를 구비하고, 분사노즐의 선단은 래들의 외부에서 삽입되어 연와의 내부에 위치한다. 이때, 분사노즐의 선단은 연와 내부로 80㎜ 내지 120㎜ 인입되도록 결합된다.
연와 마모 표시장치는, 분사노즐로 공기를 전달하는 공기 공급관과, 분사 노즐과 연결되는 공기 공급관 끝단을 개폐할 수 있도록 이동 가능한 구조로 결합되는 체크볼과, 공기 공급관을 폐쇄하는 방향으로 체크볼에 탄성을 인가하는 스프링을 더 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 수직으로 축조되는 연와와 연와 마모 표시장치를 구비하는 래들의 실시예를 설명하기로 한다.
도 4는 내부가 도시되도록 일부가 절단된 본 발명에 의한 래들의 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 래들은 상부가 개방된 원통 형상으로 형성되고, 래들의 최외곽에는 철피(110)가 둘러지며, 철피(110)의 내측면에는 준영구장(120)과 영구장(130)이 차례로 결합된다.
본 발명에 의한 래들에 적용되는 철피(110) 및 준영구장(120), 영구장(130) 은 종래의 래들에 적용되는 철피(11) 및 준영구장(12), 영구장(13)과 각각 동일하므로, 이에 대한 결합구조 및 기능에 대하여는 생략하기로 한다.
영구장(130)의 내측면에는 연와(200)가 적층되는데, 래들 내부가 용강으로 채워졌을 때 용강 수면과 대응되는 부위에 적층되는 연와(200)는 좌우로 인접하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리는 구조로, 즉 수직 방향으로 적층 배열되고, 래들 내측면의 상측 끝단과 중단 이하에 적층되는 연와(200)는 상하로 인접하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리는 구조로, 즉 수평방향으로 적층 배열된다. 이때, 좌우로 인접하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리게 적층되는 연와(200)는, 일정 각도 경사지게 배열될 수도 있으나 적층의 편의성을 위하여 수직방향으로 배열됨이 바람직하다.
본 실시예에 의한 래들과 같이 연와(200)가 총 15단으로 적층되도록 구성되는 경우 용강의 수면은 하측으로부터 9단 연와(209)부터 12단 연와(212) 사이에 위치되므로, 9단부터 12단까지의 연와(209~212)는 좌우로 인접하는 또 다른 연와(209~212)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리는 구조로, 즉 수직 방향으로 적층 배열되고, 1단부터 8단까지의 연와(201~208) 그리고 13단부터 15단까지의 연와(213~215)는 상하로 인접하는 또 다른 연와(201~208, 213~215)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리는 구조로, 즉 수평방향으로 적층 배열된다.
또한, 최상측에 위치하는 15단 연와(215)의 상부에는, 하측면이 15단 연와(215)의 상면에 밀착되도록 고정 결합되는 지지 브라켓(300)이 추가로 구비된다. 지지 브라켓(300)의 기능에 있어서는 이하 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 연와가 마모된 본 발명에 의한 래들 일부의 단면 사시도이다.
래들 내부에 용강을 채운 후 래들을 장시간 회전시키면, 래들의 내측면에 결합되는 연와(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 가로 방향의 모서리를 따라 마모가 시작된다.
이때, 용강의 수면과 대응되는 지점에 결합되는 9단 내지 12단의 연와(209~212)는, 좌우로 이웃하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 수직 방향으로 열을 맞추어 적층되므로, 수평 방향의 모서리가 연속적으로 연결되지 아니한다. 따라서, 9단 내지 12단의 연와(209~212)는 수평방향으로 열을 맞추어 적층되는 타 연와(200)에 비하여 수평방향의 모서리가 마모되는 정도가 감소되며, 이에 따라 전체적인 마모량 역시 감소된다.
또한, 고온의 용강이 래들 내부로 인입되면 연와(200)의 부피는 팽창하는데, 본 발명에 적용되는 연와(200)는 수평방향으로는 좌우에 이웃하는 또 다른 연와(200)와 압착되어 있으므로 팽창되지 못하고, 하향으로도 래들 바닥면과의 접촉으로 인하여 팽창되지 못하며, 상향으로는 최상측에 위치하는 15 단의 연와(215) 상면에 밀착되도록 고정 결합되는 지지 브라켓(300)에 의해 팽창이 방지된다. 따라서 각 연와(200)는, 상, 하, 좌, 우로 이웃하는 또 다른 연와(200)와 압착되므로 결합력이 더욱 상승되고, 어느 정도 마모가 진행 되더라도 무너질 우려가 적어진다는 장점이 있다.
도 6은 연와가 마모된 본 발명에 의한 래들의 측벽 구성을 도시하는 단면도이다.
또한, 본 발명에 의한 래들은, 공기 분사가 가능한 구조로 구성되며 래들의 측벽 외측면으로 인입되어 끝단이 연와(200)의 내부에 위치하도록 결합되는 분사노즐(420)과, 분사노즐(420)로 공기를 전달하기 위한 공기 공급관(410)과, 공기 공급관(410)을 통하여 공급되는 공기의 압력을 체크하는 압력 게이지(412)를 포함하도록 구성되는 연와 마모 표시장치(400)를 구비한다. 이때, 분사노즐(420)은 공기가 분사되는 일단이 철피(110)와 준영구장(120)과 영구장(130)을 차례로 관통하여 연와(200) 내부로 80㎜ 내지 120㎜ 인입되도록 결합된다.
용강과의 마찰에 의해 연와(200)가 마모됨에 따라 분사노즐(420)의 끝단이 외부로 노출되면, 분사노즐(420)로부터 분사되는 공기에 의해 분사노즐(420)이 인입된 연와(200)는 검게 변색된다. 연와(200)가 검게 변색된다는 것은 연와(200)의 잔존두께가 80㎜ 내지 120㎜라는 것을 나타내는 것이므로, 사용자는 보다 용이하고 정확하게 연와(200)의 교체시기를 판단할 수 있다. 이때, 분사노즐(420)의 일단이 연와(200) 내부로 인입되는 깊이는 사용자의 선택에 따라 변경될 수 있다.
일반적으로 연와(200)의 잔존량 두께를 측정하기 위해서는 래들의 운전을 정지시켜야 하는데, 래들의 운전이 정지되면 생산량이 저하된다는 문제점 외에 연와(200)의 산화가 심화되어 수명이 짧아진다는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에 의한 래들을 사용하면, 래들의 운전을 정지시키지 아니하고서도 연와(200)의 잔존두께를 정확하게 판별할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있고 유지비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 7은 본 발명에 적용되는 연와 마모 표시장치의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 연와 마모 표시장치의 단면도이다.
도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 분사노즐(420)은, 공기 공급관(410)의 일단에 결합되며, 공기 공급관(410)으로부터 인가되는 공기를 여러 방향으로 분사할 수 있도록 다수의 분사구(422)가 형성된다.
분사노즐(420) 내부에는 분사노즐(420)과 연결되는 공기 공급관(410) 끝단을 개폐할 수 있도록 이동 가능한 구조로 결합되는 체크볼(424)과, 공기 공급관(410)을 폐쇄하는 방향으로 체크볼(424)에 탄성을 인가하는 스프링(426)이 구비된다.
공기 공급관(410)을 통해 분사노즐(420) 내부로 공기가 인입되지 아니하는 경우 체크볼(424)은 스프링(426)의 탄성력에 의하여 공기 공급관(410)의 끝단을 폐쇄하므로, 분사노즐(420)의 끝단이 용강과 접촉되도록 연와(200)가 마모되더라도 용강은 공기 공급관(410) 내부로 유입되지 아니한다.
또한, 공기 공급관(410)을 통해 분사노즐(420) 내부로 공기가 인입되는 경우 체크볼(424)은 공기의 압력에 의해 스프링(426)이 압축되는 방향으로 밀려 공기 공급관(410)의 끝단을 개방한다. 이때, 공기 공급관(410)을 통하여 배출되는 공기의 압력은 용강이 공기 공급관(410) 내부로 유입되는 압력보다 크도록 설계되므로, 공기 공급관(410)의 끝단이 개방되더라도 용강은 공기의 압력에 밀려 공기 공급관(410) 내부로 유입되지 아니한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 래들은, 용강의 수평 와류에 의한 연와의 마모를 감소시킬 수 있고, 래들의 운전을 정지시키지 아니하더라도 연와의 잔존량을 감지할 수 있으며, 열이 인가되더라도 연와가 팽창하지 아니하므로 연와의 탈락을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 내측면에 연와(200)가 축조되는 래들에 있어서,
    내부에 채워지는 용강 수면과 대응되는 부위의 연와(200)는 좌우로 인접하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리게 적층되는 것을 특징으로 하는 래들.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용강 수면과 대응되는 부위의 연와(200)는,
    수직 방향으로 열을 맞추어 적층되는 것을 특징으로 하는 래들.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    최상측에 위치하는 연와(200)의 상면에 밀착되도록 고정 결합되는 지지 브라켓(300)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 래들.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상단부 및 하단부의 연와(220)는 상하로 인접하는 또 다른 연와(200)와 상호 일부가 중첩되도록 엇갈리게 적층되는 것을 특징으로 하는 래들.
  5. 내측면에 연와(200)가 축조되는 래들에 있어서,
    적어도 하나의 분사구를 통하여 공기 분사가 가능한 분사노즐(420)을 포함하는 연와 마모 표시장치(400)를 구비하고, 상기 분사노즐(420)의 선단은 상기 래들의 외부에서 삽입되어 상기 연와(220)의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 래들.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분사노즐(420)의 선단이 상기 연와(200) 내부로 80㎜ 내지 120㎜ 인입되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 래들.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 연와 마모 표시장치(400)는,
    상기 분사노즐(420)로 공기를 전달하는 공기 공급관(410)과,
    상기 분사노즐(420)과 연결되는 상기 공기 공급관(410) 끝단을 개폐할 수 있도록 이동 가능한 구조로 결합되는 체크볼(424)과,
    상기 공기 공급관(410)을 폐쇄하는 방향으로 상기 체크볼(424)에 탄성을 인가하는 스프링(426)
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 래들.
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