KR20160040846A

KR20160040846A - 분말재 공급 장치

Info

Publication number: KR20160040846A
Application number: KR1020140134274A
Authority: KR
Inventors: 장영호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2016-04-15
Also published as: KR101634733B1

Abstract

본 발명은 용기에 수용된 피처리물 상에 분말재를 살포하기 위한 분말재 공급 장치에 관한 것으로서, 용기의 개방된 상부를 커버하며, 복수개가 구비되어 다단 구조로 형성되며 분말재의 밀어내는 힘에 의해 회전 가능하도록 형성되는 분산부를 포함하는 커버와, 상하방향으로 연장 형성되어 측면이 분산부와 연결되는 회전축을 포함하는 회전부를 포함함으로써 피처리물 상에 투입되는 분말재의 편중 공급을 억제 또는 방지할 수 있다.
즉, 래들에 수용되어 연속주조 설비로 운반되는 용강의 개방된 상부에 다단 구조의 분산부들을 배치하고, 분산부로 공급되는 보온재에 의해 분산부재가 회전함으로써, 보온재는 분산부재의 회전에 의해 용강 탕면상으로 회전되며 고루 살포될 수 있다.
이에, 용강의 탕면에 보온재의 살포를 용이하게 수행할 수 있어 용강 상 보온재의 살포 시간에 따른 용강의 온도 하락을 억제 및 방지할 수 있고, 용강의 운반 중 외부공기와의 반응에 의한 산화발생을 억제 및 방지할 수 있어 용강의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 탕면으로의 보온재의 편중 공급을 억제 및 방지할 수 있어 종래에 비해 적은양으로 탕면을 커버할 수 있어 공정의 소모비용의 감소시킬 수 있다 .

Description

분말재 공급 장치 {Powder supply apparatus}

본 발명은 분말재 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피처리물 상에 투입되는 분말재의 편중 공급을 억제 또는 방지할 수 있는 분말재 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속 주조 공정에 의해 주편으로 제작되는 용강은 전로로부터의 1차 정련을 완료하고 후속 공정을 거쳐 2차 정련 처리가 완료된 상태로 래들에 수용되어 연속 주조 설비로 이송된다.

이때, 연속 주조 설비로 용강이 운반되는 과정에서 용강의 온도 저하 및 산화 발생은 연속 주조 설비에 용강이 응고되는 문제 및 용강의 품질을 저하시키는 문제를 야기하게 된다.

즉, 용강이 수용되는 래들의 개방된 상부를 통해 용강의 외부 노출이 증가하게 되어 용강의 운반 중 용강의 온도가 저하되면 온도가 낮아진 용강이 경유하는 연속 주조 설비의 노즐 등과 같은 설비에 용강이 응고 융착 되어 설비의 유지보수를 야기한다. 또한, 용강의 운반 중 용강과 외부공기와의 반응에 의해 용강의 산화가 발생할 경우에는 용강 내 용존 산소량이 증가되어 용강의 품질을 저하시키게 된다.

이에, 종래에는 래들에 의해 운반되는 용강의 외부 노출을 차단하고 온도 하락을 억제 및 방지하기 위해 래들의 개방된 상부에 보온 커버를 장착하고 보온 커버를 통해 보온재를 용강 탕면으로 투입시키는 방법이 사용되었다.

그러나 종래의 보온재 투입 과정에서 이미 경화가 진행된 용강 탕면의 특성 상, 보온재가 용강의 상부에 고르게 살포되지 않고, 용강의 탕면 중 일부에 편중된 상태로 투입되게 된다.

이로 인해 보온재가 덮이지 않은 용강의 탕면에는 용강의 온도 저하 및 산화가 진행되어 용강의 품질이 저하되어, 슬래그의 소결 현상으로 인해 연속 주조 작업 완료 후 슬래그의 배재 과정이 용이하지 않는 문제가 있다. 또한 용강의 탕면 전체를 보온재로 커버하기 위해서 보온재가 다량 공급되어야 하기 때문에 보온재 사용량에 따른 공정 진행에 소요되는 비용이 증가하는 문제가 발생한다.

KR

1997-0027534

U

KR

2002-0076729

A

KR

2014-0084558

A

본 발명은 금속 용융물의 탕면에 보온재를 골고루 분산 공급시켜 보온재의 투입량을 저감할 수 있는 분말재 공급 장치를 제공한다.

본 발명은 금속 용융물의 온도 감소 및 산화발생을 억제 및 방지할 수 있는 분말재 공급 장치를 제공한다.

본 발명은 연속 주조 공정에 소요되는 비용을 감소시키고 연속 주조 설비를 통해 최종적으로 생산되는 주편의 품질을 증가시킬 수 있는 분말재 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 용기에 수용된 피처리물 상에 분말재를 살포하기 위한 분말재 공급 장치는 상기 용기의 개방된 상부를 커버하며, 복수개가 구비되어 다단 구조로 형성되며 상기 분말재의 밀어내는 힘에 의해 회전 가능하도록 형성되는 분산부를 포함하는 커버와, 상하방향으로 연장 형성되어 측면이 상기 분산부와 연결되는 회전축을 포함하는 회전부를 포함한다.

상기 분산부는 분말재 공급홀이 형성된 분산부재와, 상기 분산부재 상에 상기 분말재가 충돌하여 상기 분산부재의 회전을 가능하게 하는 복수개의 가이드 부재를 포함할 수 있다.

상기 커버는 상기 용기 상단에 지지되어 상기 용기 상단과의 사이에 이격공간을 형성하고, 중앙부에 상하방향으로 관통형성된 주입구를 형성하는 커버몸체를 포함하며, 상기 분말재 공급홀은 상기 분산부재의 중앙부에 상하방향으로 관통 형성되며, 상기 가이드부재는 상기 중앙부로부터 외곽으로 연장 형성될 수 있다.

상기 커버의 상부에 연결되어 상기 분산부로 상기 분말재를 공급하는 분말재 공급부;를 포함하며, 상기 분말재 공급부는 상기 주입구와 연통되어 상기 분말재의 공급경로를 형성하는 분말재 공급관과, 상기 분말재 공급관으로 상기 분말재를 공급하기 위한 분말재 저장기를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 분산부 각각의 분산부재들은 상하방향으로 상호 이격 배치되어, 각각 상이한 평균 직경을 갖도록 형성되며, 상기 다단구조는 상기 용기쪽으로 갈수록 상기 평균 직경이 작아지며 형성될 수 있다.

상기 분산부재는 상기 중앙부로부터 외곽으로 갈수록 하부로 경사지게 배치될 수 있다.

상기 가이드부재는 상기 일면에 대향하는 타면에 돌출 장착되는 플레이트로 형성되며, 평면 상에서 상기 중심부쪽의 일단과 상기 외곽쪽의 타단이 곡선의 측면으로 연결될 수 있다.

상기 가이드부재는 상기 타면 상에서 상부에서 하부로 갈수록 경사지게 배치될 수 있다.

상기 분산부재의 상기 가이드부재가 형성되는 위치와 중첩되지 않는 위치에는 상기 분산부재를 상하방향으로 관통하는 복수의 관통홀이 형성될 수 있다.

상기 회전부는 상기 회전축의 측면에 일단이 연결되고 상기 분산부재에 타단이 연결되는 지지부재 및 상기 회전축의 상단과 상기 커버 몸체를 상호 연결하여, 상기 회전축을 상기 커버 몸체에 지지된 채로 회전 가능하게 하는 회전 고정부재를 포함할 수 있다.

상기 회전부에는 상기 회전축에 회전력을 제공하기 위한 구동유닛가 구비되며, 상기 구동유닛는 상기 회전축의 상단에 구비되는 제1 기어와, 상기 제1 기어의 원주면을 따라 회전 가능하게 배치되는 제2 기어 및 상기 제2 기어에 연결되어 상기 회전축의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되는 구동축 및 상기 구동축에 연결되는 동력부를 포함할 수 있다.

상기 용기에 수용된 피처리물은 정련 후 연속주조설비로 운반되는 래들에 수용된 용강이며, 상기 분말재는 상기 용강 탕면에 살포되는 보온재일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치에 의하면, 용기에 수용된 피처리물 상에 살포되는 분말재의 편중 공급을 억제 및 방지할 수 있어 피처리물 처리 공정의 용이성을 증가시킬 수 있다.

즉, 1차 및 2차 정련이 완료되고 래들에 수용되어 연속주조 설비로 운반되는 용강의 개방된 상부에 배치되는 다단 구조의 분산부재 상에 보온재를 공급하고, 분산부재들은 공급된 보온재의 밀어내는 힘에 회전한다. 이에, 서로 직경이 상이한 다단구조의 분산부재를 경유하며 보온재가 회전 살포될 수 있어 용강 탕면 상에 고루 공급될 수 있다.

이처럼, 용강의 탕면에 보온재의 살포를 용이하게 수행할 수 있어 용강 상 보온재의 살포 시간에 따른 용강의 온도 하락을 억제 및 방지할 수 있어, 용강의 온도 하락에 의한 연속 주조 설비의 이상 발생 문제를 해결할 수 있다.

또한, 용강의 운반 중 외부공기와의 반응에 의한 산화발생을 억제 및 방지할 수 있어 산화반응에 의한 용강의 품질 저하 문제를 해결할 수 있다.

그리고, 종래에 보온재의 편중 공급에 의해 용강 탕면에 보온재를 다량 투입하여 탕면을 커버하도록 하는 것이 요구되지 않으므로, 종래의 보온재 투입량에 비해 적은양의 보온재로 용강 탕면을 커버할 수 있어 보온재의 사용량 증가로 인한 비용 증가문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치가 래들에 장착되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분말재 공급 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 분산부와 회전부의 결합상태를 나타내는 확대 도시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 분산부의 설치 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치를 이용한 보온재 투입상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 분산부재에 형성된 관통홀을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 회전부에 구비되는 구동유닛를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치를 이용한 보온재 투입방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치는 용기에 수용된 피처리물 상으로 분말재를 고루 살포하기 위한 장치로서, 피처리물의 상면(탕면)의 전체 영역에 골고루 분말재가 살포될 수 있는 장치를 제공한다. 이때, 본 발명에서는 정련설비를 거쳐 연속주조설비로 이송되기 위해 래들에 수용된 용강의 운반 중, 외부로의 용강의 노출을 억제 및 방지하기 위해 용강 탕면에 살포되는 보온재를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 분말재 공급 장치는 본 발명의 적용에만 한정되어 사용되지 않으며, 분말재를 영역에 고루 분포하기 위한 곳에 적용되어 사용될 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치가 래들에 장착되는 상태를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 분말재 공급 장치를 나타내는 분리 사시도이다. 도 3의 (a)는 분산부와 회전부의 결합상태를 나타내는 확대 사시도이며, 도 3의 (b)는 분산부와 회전부의 또 다른 결합상태를 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부의 사시도 및 평면도를 나타내는 도면이다. 도 5의 (a)는 래들에 장착된 분말재 공급장치의 분산부 설치위치를 나타내는 단면도이며, 도 5의 (b)는 래들과 분산부재간의 설치위치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6의 (a) 및 (b)는 분말재 공급에 의한 분산부의 회전을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이며, 도 6의 (c)는 래들 내 용강 상의 보온재 살포 상태를 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 분산부재들에 형성된 관통홀을 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 회전부에 구비되는 구동유닛를 설명하기 위한 사시도이다. 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치를 이용한 보온재 투입방법을 설명하기 위한 순서도이다.

분말재 공급 장치(1000)는 래들(50)에 수용된 용강(M) 탕면 전 영역에 보온재(P)를 고루 공급하기 위한 장치로서, 래들(50)의 개방된 상부를 커버하며, 보온재(P)의 밀어내는 힘에 의해 회전 가능하도록 구비되고 복수개가 구비되어 다단 구조로 형성되는 분산부(130)를 포함하는 커버(100)와, 상하방향으로 연장 형성되어 측면이 상기 분산부(130)와 연결되는 회전축(210)을 포함하는 회전부(200)를 포함한다. 또한, 분말재 공급 장치(1000)는 커버(100)에 연결되어 분산부(130)로 보온재(P)를 공급하는 분말재 공급부(300)를 포함할 수 있다.

래들(50)은 전로(미도시)로부터 출탕된 용강(M)이 연속주조설비(미도시)로 이송되기 위해 용강(M)을 수용하는 공간을 제공하며, 바닥부와 측부로 구성되어 상부는 개방된 용기의 형상을 나타낸다. 이때, 래들(50)은 상부가 개방되고 내부가 중공형인 원통형의 구조를 갖고 평면상에서 원형을 나타내나, 래들(50)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 후술하는 커버(100)는 래들(50)의 형상에 따라 그 형상이 변경될 수 있다.

커버(100)는 래들(50)의 상부를 커버하며 배치되어 래들(50)의 내부로 보온재(P)를 분산 공급하기 위한 구성으로서, 래들(50) 상단에 지지되는 커버몸체(110)와, 커버몸체(110)와 래들(50) 사이에 배치되는 분산부(130)로 구성된다.

커버몸체(110)는 래들(50)의 상단에 접촉 지지되어 래들(50) 상단과의 사이에 이격공간(S)을 형성하는 것으로서, 래들(50)의 개방된 상부를 모두 커버할 수 있는 면적을 가지고 형성된다. 커버몸체(110)에는 이격공간(S)으로 보온재(P)가 공급될 수 있도록 중앙부에 상하방향으로 관통 형성된 주입구(120)가 형성될 수 있다. 이와 같은 커버몸체(110)는 후술하는 분산부(130)가 래들(50) 상에 이격 구비될 수 있도록 이격공간(S)을 형성할 수 있으며, 이에 래들(50)의 상단에 접촉배치되는 외곽부로부터 래들(50)의 중심의 상부에 이격 배치되는 중앙부로 올수록 상부로 경사지게 형성될 수 있다.

주입구(120)는 커버몸체(110)의 중앙부를 관통하며 형성되며, 보온재(P)를 공급하는 분말재 공급부(300)와 연결될 수 있다. 이때, 커버몸체(110)의 중앙부는 커버몸체(110)의 평면상의 중심으로부터 외곽쪽으로 소정의 영역을 말하는 것이며, 보다 구체적으로 주입구(120)는 커버몸체(110)가 래들(50)의 평면상으로의 크기와 동일한 크기이고, 커버몸체(110)의 평균직경을 100이라 할 때, 10 내지 15의 평균직경을 갖는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 주입구(120)가 커버몸체(110)의 중앙부에 형성되는 이유로는 보온재(P)가 주입구(120)를 통해 이격공간(S)의 중앙으로 공급되어야 분산부(130)에 의해 외곽방향으로 분산 살포될 수 있기 때문에 주입구(120)는 커버몸체(110)의 중앙부에 형성될 수 있다.

분말재 공급부(300)는 주입구(120)를 통해 보온재(P)를 분산부(130)로 공급하기 위한 구성으로서, 커버몸체(110)의 상부에서 주입구(120)와 연통되어 보온재(P)의 공급경로를 형성하는 분말재 공급관(310)과, 분말재 공급관(310)으로 보온재(P)를 공급하기 위한 분말재 저장기(330)를 포함한다.

분말재 공급관(310)은 커버몸체(110)의 외측에서 보온재(P)가 저장된 분말재 저장기(330)로부터 보온재(P)가 이동할 수 있는 경로를 제공하며, 보온재(P)가 보다 용이하게 이송될 수 있도록 스크류(screw)가 사용될 수 있다.

분말재 저장기(330)는 보온재(P)를 담아두며 저장하기 위한 공간을 제공하며, 분말재 공급관(310)으로 보온재(P)를 일정량씩 공급하기 위한 역할을 수행할 수도 있다. 즉, 분말재 저장기(330)는 용강(M)의 탕면이 형성되는 영역을 커버할 수 있을 정도의 보온재(P)가 공급될 수 있도록 래들(50)의 크기에 따라 보온재(P)의 공급량을 제어할 수 있다.

이와 같은 분말재 공급부(300)는 용강(M)에 보온재(P)를 투입하여야 할 때에는 주입구(120)에 연결되어 보온재(P)를 공급할 수 있으며, 용강(M)에 보온재(P)의 투입이 완료된 후에는 주입구(120)로부터 분리될 수 있다. 즉, 분말재 공급부(300)는 커버몸체(110)에 연결 및 분리 가능하도록 구비됨으로써, 래들(50)의 이동이 보다 용이하게 수행되도록 할 수 있다. 그리고, 분말재 공급부(300)가 주입구(120)로부터 분리 구비되는 경우, 주입구(120)에는 별도의 마개(미도시)를 구비하여 주입구(120)의 개방된 영역을 폐쇄함으로써, 래들(50) 내 용강(M)의 외부노출을 억제 및 방지할 수 있다.

분산부(130)는 커버몸체(110) 내부에 복수개가 상호 이격되어 구비되어 보온재(P)를 용강(M)의 탕면상으로 분산살포하기 위한 구성으로서, 복수개의 분산부(130) 각각은 커버몸체(110)와 래들(50) 간에 형성되는 이격공간(S) 내에 배치되며 중앙부에 상하방향으로 관통된 분말재 공급홀(134)이 형성된 분산부재(132)와, 분산부재(132) 상에 형성되는 가이드부재(136)를 포함한다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부(130)를 제1 분산부(130a) 및 제2 분산부(130b)로 구분하여 제1 분산부(130a)와 제2 분산부(130b) 각각에 구비된 분산부재(132), 분말재 공급홀(134) 및 가이드부재(136)에 대해서 설명하나, 분산부(130)의 구비개수는 2개로 한정되지 않으며, 래들(50)의 평면 크기 및 공정 변수에 따라 더 많은 개수로 구비될 수도 있다.

분산부재(132)는 용강(M)의 상면(탕면)과 마주보는 일면을 갖는 플레이트로 형성되어 이격공간(S)에 배치되어 분산부(130)의 구성 개수에 따라 단면상에서 다단의 구조로 형성된다. 즉, 분산부재(132)는 제1 분산부(130a)에 구비되는 제1 분산부재(132a)와 제2 분산부(130b)에 구비되는 제2 분산부재(132b)를 포함하며, 주입구(120)를 통해 공급되는 보온재(P)의 밀어내는 힘에 의해 이격공간(S)에서 회전 가능하도록 구비된다. 이때, 분산부재(132)는 평면상에서 시계방향 및 반 시계방향으로 회전할 수 있으며, 분산부재(132)의 회전방향은 후술하는 가이드부재(136)가 구비되는 형상에 따라 변경될 수 있다.

분산부재(132)는 평면상에서 용강(M) 또는 래들(50)의 상면 중 일부 영역을 커버하는 평면 크기로 형성되며, 보다 구체적으로 제1 분산부재(132a) 및 제2 분산부재(132b) 각각은 서로 상이한 평균 직경을 갖도록 형성되어 래들(50) 또는 용강(M)의 상면 중 일부 영역을 서로 중첩 커버하면서 이격공간(S)에서 각각 상하방향으로 상호 이격 배치되며, 래들(50)쪽(즉, 하부방향)으로 갈수록 평균 직경이 작아지도록 구비되어 다단구조를 형성할 수 있다. 이처럼, 다단구조를 형성하는 분산부재(132)들 중 커버 몸체(110)의 내측 상면에 근접 배치되는 분산부재(즉, 제1 분산부재)는 평면상의 래들(50) 평균 직경을 100이라 할 때, 50 내지 65의 평균 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 분산부재(132a)는 래들(50) 또는 용강(M)의 상면의 평면상에서 중앙부로부터 50 내지 65 범위의 영역을 커버하도록 구비될 수 있다. 그리고, 제1 분산부재(132a)가 용강(M)의 상면의 평면상에서 중앙부로부터 50 내지 65 범위의 영역을 커버하도록 구비됨으로써, 제2 분산부재(132b)는 래들(50)의 평균 직경을 100이라 할 때, 50 내지 65의 평균 직경보다 작은 직경범위를 가지도록 구비될 수 있으며, 제1 분산부재(132a)의 범위보다 1/2 더 좁은 범위인 20 내지 30의 평균직경을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 분산부재(132)들이 상기의 평균직경 크기로 형성되는 것은 분산부재(132)에 의해 공급되는 보온재(P)가 분산부재(132)들의 회전에 의해 분산살포되기 때문에, 하나의 분산부재(132)에 의해 보온재(P)가 살포될 수 있는 영역이 증가될 수 있기 때문이다. 이에 대해서는 하기에서 다시 한번 설명하기로 한다.

그리고, 분산부재(132)는 단면상에서 중앙부에서 외곽으로 갈수록 하부로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 분산부재(132)는 래들(50)의 폭(R_L)을 기준으로 중앙에서부터 래들(50)의 외곽인 측벽쪽으로 갈수록 하부로 경사지도록 배치될 수 있다. 이처럼 분산부재(132)가 하부방향으로 기울어지도록 형성됨으로써, 분산부재(132)로 공급되는 보온재(P)가 분산부재(132)가 형성하는 경사를 따라 용이하게 용강(M) 상으로 공급되도록 할 수 있다. 이때, 분산부재(132)가 기울어지는 각도에 대해서는 한정하지 않으나, 분산부재(132)가 하부방향으로 형성하는 기울기는 분산부재(132)의 상단에서의 연장선을 기준으로 하부로 15 내지 30°의 각도를 형성하도록 제작될 수 있다. 이때, 분산부재(132)의 기울기가 30°를 초과하도록 제작되는 경우에는 분산부재(132)로 공급된 보온재(P)가 빠르게 분산부재(132)를 타고 탕면 상으로 공급되기 때문에 30°이하의 각도를 갖도록 제작될 수 있으며, 분산부재(132)의 기울이가 15°미만으로 형성되는 경우에는 분산부재(132)가 회전하더라도 분산부재(132)의 중앙부에 근접하게 낙하된 보온재(P)를 분산부재(132)의 외곽측으로 보내는 것이 용이하지 않아 보온재(P)가 분산부재(132)에 정체되어 있을 수 있으므로, 분산부재(132)는 상기 범위의 각도를 형성하도록 제작될 수 있다.

분말재 공급홀(134)은 분산부재(132)의 중앙부에서 이격공간(S)으로 공급되는 보온재(P)를 하부로 흘려보내기 위해 분산부재(132)를 관통하며 형성되며, 커버몸체(110)의 주입구(120)에 대응되는 위치에서 분산부재(132)에 형성될 수 있다. 분말재 공급홀(134)은 복수의 분산부재(132)에 각각 대응되어 구비되며, 제1 분산부재(132a)의 제1 분말재 공급홀(134a)과 제2 분산부재(132b)의 제2 분말재 공급홀(134b)로 구분될 수 있다. 이에, 제1 분말재 공급홀(134a)은 제1 분산부재(132a)로 공급된 보온재(P)를 제2 분산부재(132b)로 공급하기 위해 형성될 수 있으며, 제2 분말재 공급홀(134b)은 제2 분산부재(132b)로 공급된 보온재(P)를 탕면 상으로 공급하기 위해 형성될 수 있다.

이때, 제2 분말재 공급홀(134b)의 평균직경은 제1 분말재 공급홀(134a)의 평균직경보다 작은 크기로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 제2 분말재 공급홀(134b)의 평균직경은 제1 분말재 공급홀(134a)의 평균직경의 1/2 크기로 형성될 수 있는데, 이는 제2 분말재 공급홀(134b)이 형성되는 제2 분산부재(132b)가 제1 분말재 공급홀(134a)이 형성되는 제1 분산부재(132a)보다 작은 평균직경을 갖고 형성되기 때문일 수 있다. 또한, 제1 분말재 공급홀(134a)로부터는 제2 분산부재(132b)로 보온재(P)를 다량 공급해야 하기 때문에 제2 분말재 공급홀(134b)의 크기보다 제1 분말재 공급홀(134a)의 크기가 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 여기서 분말재 공급홀(134)의 하한의 평균직경은 후술하는 회전부(200)의 회전축(210)이 삽탈될 수 있을 정도의 크기를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로는 평면상에서 회전축(210)과 분산부재(132) 사이에 이격거리가 존재할 수 있을 정도로 분말재 공급홀(134)이 형성될 수 있다.

한편, 상기에서는 제1 분말재 공급홀(134a)과 제2 분말재 공급홀(134b) 간의 상관관계에 대해서만 서술하였으나, 분산부(130)가 2개 이상 구비되어 2개 이상의 분산부재(132)가 구비될 경우, 복수의 분말재 공급홀(134) 중 가장 상부에 형성되는 분말재 공급홀(134)이 가장 큰 평균직경을 갖도록 형성되며, 분산부재(132)와의 관계와 같이 하부로 갈수록 작아지는 평균직경을 갖도록 형성될 수 있다.

가이드부재(136)는 분산부재(132) 상에 형성되어 분산부재(132)에 보온재(P)의 미는 힘을 발생시키기 위해 구비되는 것으로서, 도 4에 도시된 것처럼, 용강(M)과 마주보는 일면과 대향하는 분산부재(132)의 타면에서 평면상의 중앙부로부터 외곽으로 연장 형성되며, 분산부재(132) 상에 상호 이격되어 복수개 배치될 수 있다. 가이드부재(136)는 분산부재(132) 상에 돌출 장착되는 플레이트로 형성되며, 중앙부 쪽의 일단과 외곽부 쪽의 타단이 곡선의 측면으로 연결되며 형성될 수 있다. 가이드부재(136)는 소정 길이를 갖는 플레이트로 형성되며, 가이드부재(136)의 형성 길이는 분산부재(132)의 평균직경에 따라 변경될 수 있다. 즉, 제1 분산부재(132a)에 구비되는 제1 가이드부재(136a)는 제2 분산부재(132b)에 구비되는 제2 가이드부재(136b)에 대해 긴 길이를 갖도록 제작될 수 있다.

가이드부재(136)가 분산부재(132) 상에서 돌출되는 높이(h_g)는 분산부재(132)의 두께보다 2 내지 2.5배 큰 값을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 분산부재(132)의 두께가 h일 때, 가이드부재(136)의 높이(h_g)는 2h 내지 2.5h의 값을 가질 수 있다. 이처럼, 가이드부재(136)가 분산부재(132)의 두께보다 증가된 높이(h_g)를 갖도록 형성되는 것은 분산부재(132)로 공급된 보온재(P)가 가이드부재(136)의 돌출 높이(h_g)에 의해 분산부재(132) 상에서 가이드부재(136)와 근접한 위치에 잠시 체류함으로써 가이드부재(136)가 형성하는 곡선의 돌출방향으로 미는 힘을 가할 수 있도록 하려는 것이다. 이때, 가이드부재(136)의 돌출 높이(h_g)가 2h보다 낮은 높이로 돌출 형성되는 경우에는 보온재(P)가 분산부재(132)를 회전시키기 위한 힘을 가이드부재(136)에 충분히 제공하지 못하여 분산부재(132)의 회전이 용이하지 않으며, 가이드부재(136)의 돌출 높이(h_g)가 2.5h 보다 높은 높이로 돌출 형성되는 경우에는 보온재(P)가 가이드부재(136)를 넘어가는 것이 용이하지 않아, 분산부재(132) 상에서 가이드부재(136)에 근접한 영역에 정체되는 문제가 발생할 수 있으므로, 가이드부재(136)의 돌출 높이(h_g)는 상기 범위 내에서 선택되어 형성될 수 있다.

또한, 가이드부재(136)는 분산부재(132)의 타면 상에서 상부에서 하부로 갈수록 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 가이드부재(136)의 상면에서 하면으로 갈수록 기울어지도록 형성됨으로써, 가이드부재(136)의 하면의 꼭지점으로부터 상부방향으로 연장된 연장선에 대해서 가이드부재(136)의 측면의 각도(θ₁)를 갖고 경사지도록 배치될 수 있다. 이처럼, 가이드부재(136)의 측면이 θ₁의 각도로 경사지도록 배치됨으로써, 분산부재(132)의 보온재(P)가 경사진 측면 상에 공급되면서 밀어냄으로써 분산부재(132)를 용이하게 회전시킬 수 있다. 이때, 가이드부재(136)의 측면이 기울어지는 각도(θ₁)는 40 내지 45°의 값을 갖질 수 있으며, 각도(θ₁)가 40보다 작은 값을 갖는 경우에는 가이드부재(136)에 보온재(P)가 밀어내는 힘이 적게 발생하며, 45보다 큰 값을 갖는 경우는 가이드부재(136)에 보온재(P)가 밀어내는 힘을 가하기 전에 보온재(P)가 가이드부재(136)를 넘어가는 현상이 발생할 수 있어 분산부재(132)의 회전이 용이하지 않을 수 있다.

그리고, 가이드부재(136)는 분산부재(132) 상에서 분산부재의 중심점(D1)을 기준으로 복수개의 가이드부재(136) 중 하나의 가이드부재(136-1)의 끝점(D₂ _-1)과 연결한 라인(Y_g1)과, 하나의 가이드부재(136-1)로부터 이격 배치된 다른 하나의 가이드부재(136-2)의 끝점(D₂ _-2)과 연결한 라인(Y_g2) 간에 θ₂의 각도를 가지고 이격 배치될 수 있다. 이처럼 가이드부재(136)가 θ₂의 각도를 갖고 이격 배치됨으로써 보온재(P)가 각각 이격 배치된 복수개의 가이드부재(136)로 미는 힘을 가해서 더욱 용이하게 분산부재(132)를 회전시킬 수 있다. 한편, 복수개의 가이드부재(136) 간의 이격 각도 θ₂값은 한정하지 않으나, θ₂는 50 내지 60°의 값을 가지며 분산부재(132) 상에 배치될 수 있다.

이처럼, 복수개의 분산부(130)는 이격공간(S) 내에서 상하방향으로 상호 이격되어 구비되고, 복수개의 분산부(130) 각각을 구성하는 분산부재(132)는 서로 다른 평균직경을 갖도록 제작되어 분산부(130)는 다단의 구조로 형성될 수 있다. 즉, 도 5에서 래들(50)의 평균직경(RL)을 기준으로 분산부(130)는 제1 분산부(130a)의 평균직경(Rc1)을 갖도록, 제2 분산부(130b)의 평균직경(Rc2)를 갖도록 형성되어, 래들(50) 상단의 연장선인 L1보다 높은 위치에 배치되어 래들(50) 상부의 일부 영역을 커버한다. 이때, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼, 제1 분산부재(132a)는 평면상에서 래들(50)의 내측벽으로부터 연장된 연장선(A0)에서 a1 거리만큼 이격된 위치에 최외곽이 배치되도록 구비되며, 제2 분산부재(132b)는 평면상에서 제1 분산부재(132a)의 최외곽으로부터 연장된 연장선(A1)에서 a2 거리만큼 이격된 위치에 최외곽이 배치되도록 구비된다. 이에, 보온재(P)의 공급에 의해 회전하는 제1 분산부재(132a)는 a1만큼의 영역에 보온재(P)를 회전 살포시킬 수 있으며, 제2 분산부재는 a2만큼의 영역에 보온재(P)를 회전 살포시킬 수 있다. 또한, 제1 분말재 공급홀(134a) 및 제2 분말재 공급홀(134b)로부터 회전 살포된 보온재는 제2 분산부재(132b)의 최외곽으로부터 연장된 연장선(A2)에서 래들(50)의 중심점으로부터 연장된 연장선(A3)까지의 영역에 보온재(P)를 살포시킬 수 있어, 다단의 분산부(130) 구조에 의해 보온재(P)는 용강(M)의 탕면상에 보온재(P)를 고루 공급할 수 있다.

상기와 같이 서술한 분산부재(132)에는 도 7에 도시된 것처럼, 가이드부재(136)가 형성되는 위치와 중첩되지 않는 위치에 분산부재(132)를 상하방향으로 관통하는 관통홀(138)이 복수개 형성될 수도 있다.

관통홀(138)은 가이드부재(136) 및 분말재 공급홀(134)로부터 이격된 위치에서 분산부재(132)를 관통하며 형성되는 것으로서, 제1 분산부재(132a)에 형성된 제1 관통홀(138a)과 제2 분산부재(132b)에 형성된 제2 관통홀(138b)로 구분될 수 있다. 이와 같은 관통홀(138)은 분산부재(132) 상에 공급된 보온재(P)를 하부로 배출될 수 있도록 하는 역할을 할 수 있어, 분산부재(132)의 보온재(P)의 살포 영역을 보다 증가시킬 수 있다. 즉, 제1 분산부재(132a)에 형성되는 제1 관통홀(138a)은 제1 분말재 공급홀(134a)과 함께 보온재(P)를 보다 용이하게 제2 분산부재(132b) 상에 공급할 수 있으며, 제1 분말재 공급홀(134a)을 통해서만 제2 분산부재(132b)에 보온재(P)를 공급한 것보다 단시간에 제2 분산부재(132b)에 보온재(P)를 공급할 수 있어 제2 분산부재(132b)가 더욱 빨리 회전할 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 분산부재(132)가 회전함으로써 보온재(P)가 뿌려지는 영역에 대해 증가된 영역에 보온재(P)를 뿌릴 수 있기 때문에 분산부재(132)가 증가된 개수로 구비되는 것을 억제할 수 있다.

이처럼 관통홀(138)은 분산부재(132)의 구비개수에 따라 상이한 평균 직경을 갖고 분산부재(132)에 형성될 수 있으며, 제1 분산부재(132a)에 형성된 제1 관통홀(138a)의 평균직경(E1)보다 제2 분산부재(132b)에 형성된 제2 관통홀(138b)의 평균직경(E2)이 작은 값을 갖고 형성되어 제2 관통홀(138b)을 통해 보온재(P)가 탕면 상으로 과잉공급되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

회전부(200)는 분산부(130)를 커버몸체(110)에 고정하기 위해 구비되는 것으로서, 상하방향으로 연장 형성되는 회전축(210)과, 회전축(210)의 측면에 일단이 연결되고, 분산부재에 타단이 연결되는 지지부재(250) 및 회전축(210)의 상단과 커버몸체(110)를 상호 연결하여, 회전축(210)을 커버몸체(110)에 지지된 채로 회전 가능하게 하는 회전 고정부재(230)를 포함한다.

회전축(210)은 상하방향으로 소정길이 연장 형성되어 상하방향으로의 길이를 기준으로 중심으로부터 상부 영역은 커버몸체(110)에 연결되며, 중심으로부터 하부 영역은 분산부(130)가 연결된다.

회전 고정부재(230)는 회전축(210)의 상측면과 커버몸체(110)를 상호 연결하기 위해 구비되며, 회전축(210)의 상부측 원주면으로부터 주입구(120)의 내측벽으로 연장되는 복수개의 바를 상호 연결하며 회전축(210)에 삽입 배치되며, 주입구(120)에 연결된 일단은 고정 설치되고, 회전축(210)에 연결되는 타단은 회전가능하도록 연결될 수 있다.

지지부재(250)는 분산부재(132)와 회전축(210)을 연결하여, 분산부재(132)가 래들(50) 및 용강(M)의 상부로부터 이격되어 배치될 수 있도록 하는 것으로서, 본 발명의 도 3(a)에 도시된 것처럼, 회전 고정부재(230)와 동일한 형태로 형성되어 제1 분산부재(132a)와 회전축(210)을 연결하는 제1 지지부재(250a)와, 제2 분산부재(132b)와 회전축(210)을 연결하는 제2 지지부재(250b)로 구분될 수 있다. 또한, 도 3(b)에 도시된 것처럼, 지지부재(250c)는 분산부재(132)에서 회전축(210)까지 연장 형성된 바의 형태로 형성될 수도 있다. 이때, 지지부재(250)가 회전 고정부재(230)와 동일한 형상을 갖고 구비되는 경우에, 지지부재(250)는 회전 고정부재(230)와는 달리 회전축(210)에 분산부재(132)가 회전되도록 구비되지 않도록 양단이 모두 고정 결합될 수 있다. 한편, 도 3(b)와 같이 바의 형상으로만 지지부재(250c)가 구비되는 경우에는, 주입구(120)로부터 공급된 보온재(P)가 분말재 공급홀(134)을 통해 하부로 배출되는 경로가 증가됨으로써 보다 용이하게 보온재(P)가 분말재 공급홀(134)을 통해 분산부재(132) 하부로 배출될 수 있다. 따라서, 지지부재(250a, 250b, 250c)는 분말재 공급홀(134)이 형성되는 크기 및 회전축(210)에 고정하여야 하는 분산부재(132)의 크기에 따라서 선택되어 사용될 수 있으며, 회전축(210)과 분산부재(132)를 고정 결합할 수 있으면 다양한 형태로 변형되어 사용될 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 것처럼, 회전부(200)에는 회전축(210)에 회전력을 제공하기 위한 구동유닛(270)가 추가로 구비될 수도 있다. 구동유닛(270)는 회전축(210)의 상단에 구비되는 제1 기어(271)와, 제1 기어(271)의 원주면을 따라 회전 가능하게 배치되는 제2 기어(273) 및 제2 기어(273)에 연결되어 회전축(210)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되는 구동축(275) 및 구동축(275)에 연결되는 동력부(277)를 포함할 수 있다.

이처럼, 구동유닛(270)가 구비됨으로써, 회전축(210)은 보온재(P)가 가이드부재(136)를 밀어내는 힘에 의해 분산부재(132)를 회전시키는 것보다 용이하게 분산부재(132)를 회전시킬 수 있다. 즉, 동력부(277)의 동작에 의해 구동축(275)이 회전하면, 구동축(275)에 연결된 제2 기어(273) 회전하게 되고, 제2 기어(273)와 맞물려 배치된 제1 기어(271)의 회전에 의해 최종적으로 회전축(210)이 회전할 수 있다.

이와 같이, 회전부(200)에 구동유닛(270)가 구비되는 경우에, 구동유닛(270) 중 적어도 일부 구성은 주입구(120) 내에 배치될 수 있으며, 이 경우에는 주입구(120)의 크기를 크게 형성하여 구동유닛(270)의 구성이 배치될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 주입구(120) 내에 배치된 구동유닛(270)의 일부 구성을 감싸는 박스를 구비함으로써, 구동유닛(270)를 형성하는 제1 기어(271) 및 제2 기어(273)에 보온재(P)가 끼어 구동유닛(270)의 동작에 문제가 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

이하에서는 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 분말재 공급 장치(1000)를 통해 보온재(P) 공급 방법에 대해 설명하기로 한다.

우선, 전로로부터 출탕되어 정련을 완료한 용강(M)을 래들(50)에 수용한 뒤 연속 주조설비로 운반하는 과정에서 래들(50) 상의 개방된 상부에 분말재 공급 장치(1000)를 안착한다(S10).

그리고, 분말재 저장기(330)에 저장된 보온재(P)를 분말재 공급관(310) 및 주입구(120)로부터 보온재(P)를 이격공간(S)으로 투입한다(S20).

주입구(120)를 통해 이격공간(S)으로 투입된 보온재(P)는 제1 분산부(130a) 상으로 낙하하며, 제1 분산부재(132a)의 경사를 따라 흘러내려오면서 제1 분산부재(132a)가 커버하는 탕면을 벗어나는 영역에 낙하되고, 이때, 제1 분산부재(132a)로 계속해서 공급되는 보온재(P)는 제1 가이드부재(136a)를 밀어내면서 제1 분산부재(132a)를 회전축(210)에 지지된 상태로 회전(S30)하게 하며, 회전되는 제1 분산부재(132a)에 의해 보온재(P)는 제1 분산부재(132a)의 최외곽의 직하부의 탕면보다 래들(50)의 측벽에 근접한 위치로 회전력에 의해 분산 살포될 수 있다(S40).

그리고, 투입되는 보온재(P)의 일부는 제1 분말재 공급홀(134a)을 통해 제2 분산부재(132b) 상으로 공급되며, 제2 분산부재(132b)로 공급된 보온재(P)는 제2 가이드부재(136b)를 밀어내면서 제2 분산부재(132b)를 회전축(210)에 지지된 상태로 회전하게 하며, 회전되는 제2 분산부재(132b)에 의해 보온재(P)는 제2 분산부재(132b)의 최외곽의 직하부의 탕면보다 래들(50)의 측벽에 근접한 위치로 회전력에 의해 분산 살포되게 된다.

또한, 투입되는 보온재(P)의 나머지 일부는 제2 분말재 공급홀(134b)을 통해서 제2 분말재 공급홀(134b)의 직하부의 탕면 상으로 회전 살포됨으로써, 래들(50)에 수용된 용강(M)의 탕면 전 영역에 걸쳐 보온재(P)가 고루 살포될 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

M : 용강 P : 보온재
1000 : 분말재 공급 장치 50 : 래들
100 : 커버 110 : 커버몸체
120 : 주입구 130 : 분산부
132 : 분산부재 134 : 분말재 공급홀
136 : 가이드 부재 138 : 관통홀
200 : 회전부 210 : 회전축
230 : 회전 고정부재 250 : 지지부재
270 : 구동유닛 300 : 분말재 공급부
310 : 분말재 공급관 330 : 분말재 저장기

Claims

용기에 수용된 피처리물 상에 분말재를 살포하기 위한 분말재 공급 장치로서,
상기 용기의 개방된 상부를 커버하며, 복수개가 구비되어 다단 구조로 형성되며 상기 분말재의 밀어내는 힘에 의해 회전 가능하도록 형성되는 분산부를 포함하는 커버와;
상하방향으로 연장 형성되어 측면이 상기 분산부와 연결되는 회전축을 포함하는 회전부;를 포함하는 분말재 공급 장치.
청구항 1 에 있어서,
상기 분산부는,
분말재 공급홀이 형성된 분산부재와;
상기 분산부재 상에 상기 분말재가 충돌하여 상기 분산부재의 회전을 가능하게 하는 복수개의 가이드 부재;를 포함하는 분말재 공급 장치.
청구항 2 에 있어서,
상기 커버는
상기 용기 상단에 지지되어 상기 용기 상단과의 사이에 이격공간을 형성하고, 중앙부에 상하방향으로 관통형성된 주입구를 형성하는 커버몸체;를 포함하며,
상기 분말재 공급홀은 상기 분산부재의 중앙부에 상하방향으로 관통 형성되며, 상기 가이드부재는 상기 중앙부로부터 외곽으로 연장 형성되는 분말재 공급 장치.
청구항 2 또는 청구항 3 에 있어서,
상기 커버의 상부에 연결되어 상기 분산부로 상기 분말재를 공급하는 분말재 공급부;를 포함하며,
상기 분말재 공급부는,
상기 주입구와 연통되어 상기 분말재의 공급경로를 형성하는 분말재 공급관과;, 상기 분말재 공급관으로 상기 분말재를 공급하기 위한 분말재 저장기;를 포함하는 분말재 공급 장치.
청구항 2 에 있어서,
상기 복수개의 분산부 각각의 분산부재들은 상하방향으로 상호 이격 배치되어, 각각 상이한 평균 직경을 갖도록 형성되며,
상기 다단구조는 상기 용기쪽으로 갈수록 상기 평균 직경이 작아지며 형성되는 분말재 공급 장치.
청구항 2 또는 청구항 5 에 있어서,
상기 분산부재는 상기 중앙부로부터 외곽으로 갈수록 하부로 경사지게 배치되는 분말재 공급 장치.
청구항 6 에 있어서,
상기 가이드부재는,
상기 일면에 대향하는 타면에 돌출 장착되는 플레이트로 형성되며, 평면 상에서 상기 중심부쪽의 일단과 상기 외곽쪽의 타단이 곡선의 측면으로 연결되는 분말재 공급 장치.
청구항 7 에 있어서,
상기 가이드부재는 상기 타면 상에서 상부에서 하부로 갈수록 경사지게 배치되는 분말재 공급 장치.
청구항 6 에 있어서,
상기 분산부재의 상기 가이드부재가 형성되는 위치와 중첩되지 않는 위치에는, 상기 분산부재를 상하방향으로 관통하는 복수의 관통홀;이 형성되는 분말재 공급 장치.
청구항 2 에 있어서,
상기 회전부는,
상기 회전축의 측면에 일단이 연결되고, 상기 분산부재에 타단이 연결되는 지지부재; 및
상기 회전축의 상단과 상기 커버 몸체를 상호 연결하여, 상기 회전축을 상기 커버 몸체에 지지된 채로 회전 가능하게 하는 회전 고정부재;를 포함하는 분말재 공급 장치.
청구항 2 에 있어서,
상기 회전부에는 상기 회전축에 회전력을 제공하기 위한 구동유닛;가 구비되며,
상기 구동유닛는,
상기 회전축의 상단에 구비되는 제1 기어와;
상기 제1 기어의 원주면을 따라 회전 가능하게 배치되는 제2 기어;
상기 제2 기어에 연결되어 상기 회전축의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되는 구동축; 및
상기 구동축에 연결되는 동력부;를 포함하는 분말재 공급 장치.
청구항 1 에 있어서,
상기 용기에 수용된 피처리물은 정련 후 연속주조설비로 운반되는 래들에 수용된 용강이며,
상기 분말재는 상기 용강 탕면에 살포되는 보온재인 분말재 공급 장치.