KR20120110909A

KR20120110909A - 래들용 칼슘와이어 투사장치

Info

Publication number: KR20120110909A
Application number: KR1020110029087A
Authority: KR
Inventors: 김금규
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-10

Abstract

본 발명은 래들용 칼슘와이어 투사장치에 관한 것으로, 마운팅프레임(10)에 상부링크(21)와 하부링크(22)로 메인바디(30)가 연결되고, 상기 메인바디(30)에 설치된 가이드레일(31)에 가이드파이프장착대(70)가 승강 가능하게 설치되며, 상기 가이드파이프장착대(70)에 가이드파이프(80)가 장착된다.
따라서, 상기 메인바디(30)를 하향 회동시키고, 상기 가이드파이프장착대(70)를 하강시켜 상기 가이드파이프(80)를 래들의 용강면에 근접시킬 수 있게 고, 또한, 용강면의 높이 변동에 따라 가이드파이프(80)의 높이도 조절할 수 있게 된다.
따라서, 칼슘와이어를 용강의 내부로 용이하게 투사할 수 있게 됨으로써 칼슘와이어 실수율이 향상되는 효과가 있다.

Description

래들용 칼슘와이어 투사장치{apparatus for suppling calcium wire for ladle}

본 발명은 래들용 칼슘와이어 투사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼슘와이어를 래들의 용강 내부로 보다 효과적으로 투입할 수 있도록 된 래들용 칼슘와이어 투사장치에 관한 것이다.

제강공정에서는 선철, 고철을 용해하여 용강을 제조한다.

상기 용강에는 다량의 불순물이 포함되어 있기 때문에 수요처의 요구에 부응하는 성분 조정을 실시해야 하고, 또한 연주 공정에서의 주조성(노즐 막힘 방지)을 좋게 하기 위하여 용강이 래들에 담긴 상태에서 정련을 실시한다.

상기 정련 방법의 하나로서 용강에 칼슘-실리콘 와이어(이하, 본 명세서에서는 '칼슘와이어'로 약칭하기로 한다.)를 투사한다.

본 발명은 래들내 용강면의 변화에 맞추어 칼슘와이어의 투사 위치를 가변시킬 수 있게 됨으로써 칼슘와이어의 실수율이 증가되고, 칼슘와이어의 진행경로를 안내하는 가이드파이프로 칼슘와이어가 삽입되기 용이하며, 상기 가이드파이프의 하단부 손상에 대응하기 용이한 래들용 칼슘와이어 투사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

작업대의 바닥면에 고정된 마운팅프레임과,

상기 마운팅프레임에 링크를 매개로 회동 가능하게 설치된 메인바디와,

상기 메인바디에 장착된 가이드레일에 상하 이동 가능하게 설치된 가이드파이프장착대와,

상기 가이드파이프장착대에 장착된 가이드파이프

를 포함한다.

또한, 상기 링크는 상기 마운팅프레임과 상기 메인바디의 사이를 연결하여 4절링크 구조를 이루는 상부링크와 하부링크인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마운팅프레임에 유압실리더가 장착되고, 상기 유압실린더의 실린더로드가 상기 링크에 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프장착대는 베이스부재와, 상기 베이스부재에 장착된 수평바디와, 상기 수평바디의 단부에 직각으로 장착된 수직바디 및 상기 수직바디와 상기 베이스부재를 연결하는 서포트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프장착대와 연결된 슬라이더가 상기 가이드레일의 내부에 설치되고, 상기 슬라이더에 체인이 연결되며, 상기 체인은 상기 메인바디에 장착된 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체인은 상기 모터에 설치된 구동스프라켓과 상기 메인바디의 상부와 하부에 설치된 상부스프라켓과 하부스프라켓에 걸려지고, 상기 구동스프라켓에 근접한 상기 메인바디상의 위치에 설치된 아이들스프라켓에 의해 외측면이 눌려지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이더에 상기 가이드레일의 내측면에 구름 접촉하는 휠이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프의 하부는 수직하방으로 연장되고, 상부는 상기 마운팅프레임쪽으로 곡선 형상으로 구부려진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프의 상단에는 나팔관 형상의 리듀서가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프의 하단에는 하단파이프가 더 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프의 하단에 형성된 플랜지와 상기 하단파이프의 상단에 형성된 플랜지가 상호 볼트와 너트로 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드파이프의 플랜지와 상기 하단파이프의 플랜지 사이에 내화 단열재가 설치된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 가이드파이프를 래들내 용강면에 최대한 근접한 상태로 위치시키고 칼슘와이어를 투사함으로써 용강으로의 칼슘와이어 투입 성능이 향상된다.

또한, 래들내 용강면의 높이 변화에 따라 가이드파이프를 승강시켜 용강면에 대한 칼슘와이어의 투사 위치를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써 칼슘와이어의 투입성이 향상되어 칼슘와이어의 실수율이 증가하게 되고, 이에 고가의 칼슘와이어 사용 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 가이드파이프의 상단에 리듀서(reducer)가 구비되어 칼슘와이어를 가이드파이프로 삽입하기가 용이해짐으로써 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 가이드파이프의 하단이 탈착 가능한 별물인 하단파이프로 구성됨으로써 상기 하단파이프 손상시 새 하단파이프로 교체함으로써 가이드파이프 하단의 용융 손상에 용이하게 대처할 수 있게 되고, 이에 가이드파이프의 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 래들용 칼슘와이어 투사장치의 구성도,
도 2는 가이드파이프장착대의 이동 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3은 가이드파이프의 상단부 단면도,
도 4는 가이드파이프의 하단부 외관도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 래들용 칼슘와이어 투사장치의 구성도로서, 본 발명은 래들 정련 공정을 위해 설치된 작업대의 바닥면에 고정된 마운팅프레임(10)과, 상기 마운팅프레임(10)에 링크를 매개로 회동 가능하게 설치된 메인바디(30)와, 상기 메인바디(30)에 장착된 가이드레일(31)에 상하 이동 가능하게 설치된 가이드파이프장착대(70)와, 상기 가이드파이프장착대(70)에 설치된 칼슘와이어 가이드파이프(80)를 포함한다.

상기 마운팅프레임(10)은 기둥을 형성하는 4개의 수직프레임(11)과, 상기 수직프레임(11)을 수평으로 연결하는 다수의 수평프레임(12)으로 이루어진 구조물로서, 상기 메인바디(30)와, 가이드파이프장착대(70)와, 가이드파이프(80) 등의 중량과 작동 하중 및 진동에 견딜 수 있도록 견고하게 제작된다.

상기 링크는 상부링크(21)와 하부링크(22)로 이루어지며, 상기 상부링크(21)는 마운팅프레임(10)의 상단부와 메인바디(30)의 상부 측면을 연결하고, 상기 하부링크(22)는 마운팅프레임(10)의 중간부분과 메인바디(30)의 중간부분 측면을 연결한다. 즉, 메인프레임(10), 상부링크(21), 메인바디(30), 하부링크(22)가 연결되어 상기 메인프레임(10)이 고정링크가 되는 형식의 4절 링크 구조를 이룬다.

상기 링크(21,22)들과 마운팅프레임(10) 및 메인바디(30)의 연결 부분은 원형핀 또는 볼트를 이용한 힌지구조로 이루어져 상기 링크(21,22)를 매개로 하여 상기 마운팅프레임(10)에 대한 메인바디(30)의 회동 거동이 가능하다.

상기 링크(21,22)의 구동은 유압실린더(40)에 의해 이루어지는데, 상기 유압실린더(40)는 상기 마운팅프레임(10)의 수평프레임(12)중 하나에 회동 가능하게 장착되고, 상기 유압실린더(40)의 실린더로드(41) 단부가 상기 하부링크(22)의 중간 부분에 회동 가능하게 연결된다.(유압실린더(40)를 구동하기 위한 유압라인과 펌프 등은 일반적인 구성이므로 이의 도시는 생략하였다.)

따라서, 상기 유압실린더(40)의 실린더로드(41)가 전진하면 상부링크(21)와 하부링크(22)가 시계방향으로 회동함에 따라 상기 메인바디(30)가 전진(도면에서 오른쪽 방향)하면서 하강하게 된다.

반대로, 상기 유압실린더(40)의 실린더로드(41)가 후진하면 상부링크(21)와 하부링크(22)가 반시계방향으로 회동함에 따라 상기 메인바디(30)가 후진(도면에서 왼쪽 방향)하면서 상승하게 된다.

한편, 상기 메인바디(30)의 일측면에는 상기 가이드레일(31)이 설치된다.

상기 가이드레일(31)은 양측벽의 상단이 중앙으로 절곡 형성되고, 그 절곡된 양쪽 단부 사이로 틈이 형성된 통상적인 형태의 것이며, 상단과 하단은 개방되어 있다.

상기 가이드파이프장착대(70)는 베이스부재(71)에 직각으로 수평바디(72)가 장착되고, 상기 수평바디(72)의 단부에 직각으로 수직바디(73)가 장착되며, 상기 수직바디(73)의 단부와 상기 베이스부재(71)의 상기 수평바디(72) 연결부 사이에 서포트부재(74)가 장착된 것으로, 즉, 상기 수평바디(72), 수직바디(73), 서포트부재(74)가 이루는 직각삼각형 형상의 구조물이 상기 베이스부재(71)에 장착된 것이다.

그리고, 도 2와 같이, 상기 베이스부재(71)의 타측면에는 연결부재(71a)를 매개로 슬라이더(75)가 장착되는데, 상기 슬라이더(75)는 상기 가이드레일(31)의 단부를 통해 가이드레일(31)의 내부로 삽입되며, 이때 상기 연결부재(71a)는 상기 가이드레일(31) 양측벽의 절곡단부 사이에 형성된 틈 사이에 위치된다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수직바디(73)가 수직 하방을 향하는 상태로 상기 가이드레일(31)의 측부에 상기 가이드파이프장착대(70)가 설치되고, 상기 슬라이더(75)가 가이드레일(31)을 따라 상하로 이동함에 따라 상기 가이드파이프장착대(70)가 상하로 이동할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 가이드파이프장착대(70)의 구동은 모터(50)와 체인(60)에 의해 이루어진다.

상기 메인바디(30)의 하부 일측면에는 모터박스(32)가 설치되고, 상기 모터박스(32)에 상기 모터(50)가 설치되며, 상기 모터(50)의 회전축에 구동스프라켓(51)이 설치된다.

또한, 상기 메인바디(30)의 상단부와 하단부에는 각각 브라켓(33,34)이 설치되고, 상기 브라켓(33,34)들에 각각 상부스프라켓(52)와 하부스프라켓(53)이 설치된다.

그리고, 상기 체인(60)은 상기 구동기어(51)와, 상부스프라켓(52)과 하부스프라켓(53)에 걸려지는 상태로 설치되며, 양단부가 상기 슬라이더(75)의 양측면(도 1에서 상면과 하면)에 연결된다.

또한, 상기 구동기어(51)에 인접한 상기 메인바디(30) 상의 위치에 아이들스프라켓(54)이 설치되어, 상기 체인(60)의 외측을 눌러줌으로써 상부스프라켓(52)과 하부스프라켓(53) 사이의 대부분 구간에서 체인(60)의 양쪽 부분이 평행을 이룰 수 있도록 되어 있다. 즉, 상기 체인(60)의 양쪽 부분이 각각 상기 메인바디(30)의 내부와 상기 가이드레일(31)의 내부에 위치되고 모터(50) 구동시 주변과 간섭없이 원활히 작동할 수 있게 된다.(상기 메인바디(30)는 원형 또는 사각의 관체로서 내부를 통해 체인(60)이 설치될 수 있도록 되어 있다.)

따라서, 상기 모터(50)가 회전되면 그 회전방향과 동일하게 체인(60)이 회전되고, 이에 체인(60)에 연결된 상기 슬라이더(75)가 가이드레일(31)을 따라 상승 또는 하강하게 됨으로써 상기 슬라이더(75)에 연결된 상기 가이드파이프장착대(70)의 상하 위치가 조절될 수 있다.

한편, 상기 슬라이더(75)에는 가이드레일(31)의 내측면과 구름 접촉하는 복수의 휠(76)이 설치된다. 따라서, 상기 가이드레일(31) 내부에서 상기 슬라이더(75)가 보다 부드럽고 원활하게 또한 저소음으로 이동할 수 있다.

한편, 상기 가이드파이프(80)는 상기 가이드파이프장착대(70)의 수직바디(73)에 장착된다.

상기 가이드파이프(80)의 몸체 대부분은 상기 수직바디(73)와 동일하게 수직 하방을 향하도록 설치되며, 상기 수직바디(73)에 장착된 부분 위쪽의 상부가 상기 마운팅프레임(10)쪽으로 완만한 곡선을 이루는 형상으로 구부려져 있다.(이는 상기 마운팅프레임(10) 상부쪽에 칼슘와이어 드럼이 설치된 칼슘와이어 공급장치가 설치되기 때문이다.) 그리고, 상기 가이드파이프(80)의 상단부와 상기 가이드파이프장착대(70)의 수평바디(72) 사이에 보강부재(83)의 양단이 고정되어 상기 가이드파이프(80)의 장착 상태를 보다 견고히 한다.

따라서, 상기 칼슘와이어 드럼으로부터 풀려 나온 칼슘와이어가 상기 가이드파이프(80)의 상단을 통해 삽입되어 가이드파이프(80)의 내부를 통과한 뒤, 그 하단을 통해 배출될 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 가이드파이프(80)의 상단에는 나팔관 모양의 리듀서(81)가 장착된다. 상기 리듀서(81)는 도 3에 도시된 바와 같이, 소경부가 상기 가이드파이프(80)의 상단에 용접되어 고정된다.(용접부 : W)

따라서, 칼슘와이어를 상기 가이드파이프(80)로 삽입할 때, 상기 리듀서(81)의 대경부(입구부)에 의해 삽입 면적이 증가되고, 상기 리듀서(81)의 내주면에 의해 가이드파이프(80)로 안내되므로 칼슘와이어 삽입 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드파이프(80)의 하단에는 별도의 부품인 하단파이프(82)가 더 장착된다.

상기 하단파이프(82)는 가이드파이프(80)와 동일한 내경을 가지는 직선 원통형 파이프이다.

또한, 상기 가이드파이프(80)의 하단과 상기 하단파이프(82)의 상단에는 각각 플랜지(80a,82a)가 형성되고, 상기 양측 플랜지(80a,82a)가 볼트(B)와 너트(N)로 결합됨으로써 가이드파이프(80)의 하단에 상기 하단파이프(82)가 연결된다.

따라서, 상기 볼트(B)와 너트(N)의 체결 및 해제를 통해 상기 하단파이프(82)를 용이하게 교체할 수 있다.

또한, 상기 가이드파이프(80)의 플랜지(80a)와 상기 하단파이프(82)의 플랜지(82a) 사이에 내화물로 이루어진 단열재(84)를 설치할 수 있다.

이에 따라 하단파이프(82)가 용강에 접촉하는 경우에도 상기 단열재(84)에 의해 열전달이 차단됨으로써 상기 가이드파이프(80)의 하단부가 고열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이제, 본 발명의 작용 및 효과를 설명하기로 한다.

도 1은 칼슘와이어 투사를 하지 않는 상태의 도면이다.

도시된 비사용 상태에서 상기 유압실린더(40)가 작동되면 상기 실린더로드(41)가 전진하여 하부링크(22)와 상부링크(21)가 시계방향으로 회동하면서 상기 메인바디(30)가 전진 및 하강을 동시에 하게 된다. 이때 상기 메인바디(30)는 직립 상태의 자세는 그대로 유지하면서 전체적인 위치만 변하게 된다.

상기와 같은 위치 이동으로 인해 상기 가이드파이프(80)가 래들의 커버에 형성된 칼슘와이어 투사공 상부에 위치하게 된다.

이어, 상기 모터(50)가 시계방향으로 구동되면, 체인(60)의 동일 방향 회전에 의해 상기 슬라이더(75)가 가이드레일(31)을 따라 하강되고, 상기 슬라이더(75)에 연결된 상기 가이드파이프장착대(70)가 동일하게 하강된다.

따라서, 상기 가이드파이프(80)가 래들 커버의 투사공을 통해 하강하여 용강 표면에 근접할 수 있게 된다.

상기와 같은 상태에서 상기 가이드파이프(80)를 통해 칼슘와이어를 공급함으로써 칼슘와이어가 용강 표면의 슬래그 층을 뚫고 용강 내부로 확실하게 투입될 수 있게 된다.

또한, 상기 가이드파이프(80)의 위치를 더욱 하강 조절하여 상기 하단파이프(80)를 슬래그층 안으로 삽입하면 보다 확실하게 칼슘와이어의 공급이 이루어진다.

상기와 같이 칼슘와이어가 용강 표면에 근접한 위치 또는 슬래그층을 관통한 위치에서 투입됨으로써 칼슘와이어가 용강 내부로 투입되기 전에 산화되는 양이 최소화되고, 또한 칼슘와이어가 슬래그층을 관통하지 못하고 그 표면에 부유하게 되는 현상이 방지됨으로써 용강으로의 칼슘와이어 실수율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 래들의 용강면의 높이가 변화할 경우, 그 높이 변화에 맞추어 상기 가이드파이프(80)의 높이를 조절할 수 있게 되어, 용강면에 대해 항상 일정한 위치에서 칼슘와이어의 투사가 이루어짐으로써 칼슘와이어의 실수율이 향상된다.

한편, 전술한 바와 같이, 상기 가이드파이프(80)의 상단에는 상기 리듀서(81)가 구비되어 있어서, 상기 리듀서(81)의 대경부에 의한 삽입 면적의 증가와 내주면에 의한 안내작용에 의하여 칼슘와이어를 가이드파이프(80)로 삽입하는 것이 매우 용이하게 이루어진다.

또한, 상기와 같이 하단파이프(82)를 실제 용강에 접촉하도록 위치시켜 사용한 경우, 시간 경과에 따라 상기 하단파이프(82)가 용융되거나 열변형되고, 또한 슬래그에 의해 막히게 되는 경우가 발생하게 되는데, 이러한 경우 상기 볼트(B)와 너트(N)를 해제하여 새로운 하단파이프(82)로 용이하게 교체할 수 있다.

따라서, 상기 하단파이프(82)가 설치되지 않은 경우에 비하여 가이드파이프(80)의 하단 손상에 대해 매우 신속하고 용이하게 대처할 수 있으며, 상기 가이드파이프(80)의 하단이 직접 용강에 접촉하지 않게 됨으로써 가이드파이프(80) 하단이 손상되는 것이 방지되므로 가이드파이프(80)의 수명이 연장되어 장기간 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 하단파이프(82)의 플랜지(82a)와 상기 가이드파이프(80)의 플랜지(80a) 사이에 설치된 내화물 재질의 단열재(84)에 의하여 용강으로부터 가이드파이프(80)로 고열이 전달되지 않게 됨으로써 가이드파이프(80)의 하단 변형을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 가이드파이프(80)의 수명은 더욱 연장된다.

상기와 같은 하강상태에서 칼슘와이어 투사 작업을 종료한 후에는 상기 모터(50)를 반시계방향으로 역회전시켜서 상기 가이드파이프장착대(70)와 더불어 상기 가이드파이프(80)를 상승시킬 수 있으며, 이후 상기 유압실린더(40)의 실린더로드(41)를 후진시켜 하부링크(22)를 들어 올림으로써 상기 메인바디(30)를 초기 상태로 복귀시킬 수 있다.

10 : 마운팅프레임 21,22 : 링크
30 : 메인바디 31 : 가이드레일
40 : 유압실린더 50 : 모터
60 : 체인 70 : 가이드파이프장착대
75 : 슬라이더 80 : 가이드파이프
81 : 리듀서 82 : 하단파이프
84 : 단열재

Claims

작업대의 바닥면에 고정된 마운팅프레임과,
상기 마운팅프레임에 링크를 매개로 회동 가능하게 설치된 메인바디와,
상기 메인바디에 장착된 가이드레일에 상하 이동 가능하게 설치된 가이드파이프장착대와,
상기 가이드파이프장착대에 장착된 가이드파이프
를 포함하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 링크는 상기 마운팅프레임과 상기 메인바디의 사이를 연결하여 4절링크 구조를 이루는 상부링크와 하부링크인 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 마운팅프레임에 유압실린더가 장착되고, 상기 유압실린더의 실린더로드가 상기 링크에 연결된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드파이프장착대는 베이스부재와, 상기 베이스부재에 장착된 수평바디와, 상기 수평바디의 단부에 직각으로 장착된 수직바디 및 상기 수직바디와 상기 베이스부재를 연결하는 서포트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드파이프장착대와 연결된 슬라이더가 상기 가이드레일의 내부에 설치되고, 상기 슬라이더에 체인이 연결되며, 상기 체인은 상기 메인바디에 장착된 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 5에 있어서,
상기 체인은 상기 모터에 설치된 구동스프라켓과 상기 메인바디의 상부와 하부에 설치된 상부스프라켓과 하부스프라켓에 걸려지고, 상기 구동스프라켓에 근접한 상기 메인바디상의 위치에 설치된 아이들스프라켓에 의해 외측면이 눌려지는 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 5에 있어서,
상기 슬라이더에 상기 가이드레일의 내측면에 구름 접촉하는 휠이 설치된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드파이프의 하부는 수직하방으로 연장되고, 상부는 상기 마운팅프레임쪽으로 곡선 형상으로 구부려진 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드파이프의 상단에는 나팔관 형상의 리듀서가 설치된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드파이프의 하단에는 하단파이프가 더 장착된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 10에 있어서,
상기 가이드파이프의 하단에 형성된 플랜지와 상기 하단파이프의 상단에 형성된 플랜지가 상호 볼트와 너트로 체결된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.
청구항 11에 있어서,
상기 가이드파이프의 플랜지와 상기 하단파이프의 플랜지 사이에 내화 단열재가 설치된 것을 특징으로 하는 래들용 칼슘와이어 투사장치.