KR20170140732A - 제철용 하이망간 강 라이너 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 제철소에서 장입물을 이송하는 이송라인에 설치되는 슈트 또는 호퍼의 내부면에 장착되는 라이너에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 하이망간 강 재질로 구성되는 복수 개의 절편으로 구성된 라이너가 상기 슈트 도는 호퍼의 내부면에 볼트 체결방식으로 장착되도록 구성되고, 특히 상기 라이너에 형성된 볼트홀이 라이너의 양쪽면에 대한 돌출없이 하부 볼트홀과 상부 볼트홀로 구분되어 형성되도록 구성되며, 라이너에 포함된 탄소와 망간의 조성비를 특정화하여 라이너의 강도 및 내구성을 향상시킨 제철용 하이망간 강 라이너에 관한 것이다.
Description
본 발명의 제철소에서 장입물을 이송하는 이송라인에 설치되는 슈트 또는 호퍼의 내부면에 장착되는 라이너에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 하이망간 강 재질로 구성되는 복수 개의 절편으로 구성된 라이너가 상기 슈트 도는 호퍼의 내부면에 볼트 체결방식으로 장착되도록 구성되고, 특히 상기 라이너에 형성된 볼트홀이 라이너의 양쪽면에 대한 돌출없이 하부 볼트홀과 상부 볼트홀로 구분되어 형성되도록 구성되며, 라이너에 포함된 탄소와 망간의 조성비를 특정화하여 라이너의 강도 및 내구성을 향상시킨 제철용 하이망간 강 라이너에 관한 분야이다.
제철소 등의 제철작업에서 용광로로부터 철을 제조하여 배출하기 위해서는 철광석, 코크스 등 여러 가지 구성혼합물을 다양한 공정에 의해 처리한 후 용해시켜 제조하는데, 이때 철광석 등을 이송시킬 경우 컨베이어, 슈트, 호퍼 등이 사용된다.
또한 상기 슈트 또는 호퍼는 철광석 등이 낙하되는 내부면의 경도가 약할 경우, 낙하되는 철광석에 의하여 쉽게 마모되고, 이를 방지하기 위하여 종래에는 일반금속 재질의 호퍼 내부면에 경도가 높은 금속재를 용접하여 왔으나 비용이 많이 소요되는 실정이었다.
상기와 같은 종래의 문제를 극복하기 위하여 최근에는 하이망간 강을 호퍼 내부면에 볼팅 조립하여 사용되고 있었고, 상기 하이망간 강은 경도 및 강도가 높아 볼트홀 가공시에 라이너의 일부분 즉, 볼트홀이 형성된 라이너의 일부분이 돌출되는 형태로 변형되는 문제가 발생하였다.
다음은 제철용 슈트 또는 호퍼의 내부면을 보강하기 위한 라이너에 관한 대표적인 종래기술이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1318776호는 철광석 수송설비의 마모방지장치에 관한 것으로서, 철광석을 수송하는 수송설비의 내벽에 장착되어 철광석과 접촉하는 라이너; 상기 라이너에 결합되어 철광석에 자력을 부여하도록 적어도 하나 이상 구비되며, 자력을 발생하여 철광석을 끌어당기는 자력부재 및 상기 자력부재의 외측에 결합되어 철광석으로부터 자력부재를 보호하는 보호부재를 구비한 자력발생유닛;을 포함하며, 상기 보호부재는 자력부재가 안착되는 제1 보호캡과, 상기 제1 보호캡과 착탈 가능하게 결합되는 제2 보호캡을 포함하는 철광석 수송설비의 마모방지장치를 제시하였다.
또한 상기 종래기술은 장입되는 철광석과의 충돌 접촉에 의한 라이너의 마모를 최소화하여 그 수명을 증가시킬 수 있는 효과를 실현하였으나, 마모방지장치를 설치하기 위한 비용이 고가이고, 구성이 복잡하여 그 설치가 어려운 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 제철산업 시설의 장입물 이송라인에 설치된 슈트 또는 호퍼의 내부면에 장착된 라이너의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 라이너는 볼트 체결을 위하여 형성된 볼트홀이 단순 타공 방식 또는 홀절삭 방식으로 형성되기 때문에, 볼트홀의 인접부분에 해당하는 상부면 또는 하부면의 일부분에 타공 프레스봉 또는 절삭날에 의하여 환형태의 돌출돌기가 형성되어, 라이너의 표면이 평탄하지 못한 문제가 발생하였고;
그 결과 라이너의 하부면이 슈트 또는 호퍼의 내부면에 긴밀하게 밀착되지 못하거나, 라이너의 상부면의 일부분이 돌출되어 라이너의 상부면에 낙하되는 장입물이 용이하게 슈트의 하부 또는 호퍼의 하부로 유동되지 못하는 문제가 발생하였으며;
또한 낙하되는 장입물에 의하여 지속적으로 충격받고 마찰되는 라이너의 강도가 미흡하여, 라이너의 잦은 교체가 요구되는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
장입물이 낙하하는 슈트 또는 호퍼의 내부면에 장착되는 라이너에 있어서,
상기 라이너는 하이망간 강 재질로 구성되고, 복수 개의 절편으로 구성되어 슈트 또는 호퍼의 내부면에 장착되도록 구성되며; 상기 라이너에는 복수의 볼트홀이 형성되고, 상기 볼트홀에는 볼트가 각각 체결되어 슈트 또는 호퍼에 라이너가 장착되도록 구성되며; 상기 볼트홀에 내입체결된 상기 볼트의 헤드부의 상부에는 하이망간 강 재질의 용접물로 용접되도록 구성되는 제철용 하이망간 강 라이너를 제시하고;
상기 라이너 볼트홀은 라이너의 두께에 대하여 하부에 형성되는 하부 볼트홀; 상기 하부 볼트홀와 연통되며 하부 볼트홀의 상부에 형성되고, 상기 하부 볼트홀보다 더 큰 내경을 가져 볼트의 헤드부를 내입시키는 상부 볼트홀;을 포함하여 구성되는 제철용 하이망간 강 라이너를 제시하며;
상기 라이너는 탄소 1.000~1.200중량%, 망간 17.500~18.000중량%를 주요 조성물로 구성되는 제철용 하이망간 강 라이너를 제시하며;
상기 용접물은 탄소 0.750~0.950중량%, 망간 20.800~21.200중량%를 주요 조성물로 구성되는 제철용 하이망간 강 라이너를 제시한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 제철용 하이망간 강 라이너는 볼트 체결을 위한 볼트홀이 하부 볼트홀과 상부 볼트홀로 구성되되, 상기 하부 볼트홀이 라이너의 하부에서 상부 방향으로 먼저 형성되고, 상기 하부 볼트홀보다 내경이 더 큰 상부 볼트홀이 라이너의 상부에서 하부 방향으로 나중에 형성되는 구성을 하여, 라이너의 상부면과 하부면이 평탄한 상태를 가지는 효과를 얻을 수 있고;
그 결과 평탄한 상태의 라이너 하부면이 슈트 또는 호퍼의 내부면에 긴밀하게 밀착되며 장착되고, 라이너의 평탄한 상부면으로 낙하되는 장입물이 슈트의 하부 또는 호퍼의 하부로 원활하게 유동될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있으며;
또한 라이너를 구성하는 탄소 및 망간의 최적화된 조성비를 제시하여, 낙하되는 장입물에 의하여 지속적으로 충격받고 마찰되는 라이너의 강도를 향상시키고, 그에 따른 라이너의 교체주기를 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너가 장착된 호퍼를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너가 장착된 호퍼를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너가 장착된 호퍼를 나타내는 부분 상세 측단면도.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너를 호퍼에 장착시키는 과정을 나타내는 부분 상세 측단면도.
도 5, 6a, 6b, 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너의 강도를 시험한 결과를 나타내는 결과표.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너가 장착된 호퍼를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너가 장착된 호퍼를 나타내는 부분 상세 측단면도.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너를 호퍼에 장착시키는 과정을 나타내는 부분 상세 측단면도.
도 5, 6a, 6b, 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제철용 하이망간 강 라이너의 강도를 시험한 결과를 나타내는 결과표.
본 발명의 제철소에서 장입물을 이송하는 이송라인에 설치되는 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되는 라이너(20)에 관한 것으로서, 장입물이 낙하하는 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되는 라이너(20)에 있어서, 상기 라이너(20)는 하이망간 강 재질로 구성되고, 복수 개의 절편으로 구성되어 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되도록 구성되며; 상기 라이너(20)에는 복수의 볼트홀(21)이 형성되고, 상기 볼트홀(21)에는 볼트(30)가 각각 체결되어 슈트 또는 호퍼(10)에 라이너(20)가 장착되도록 구성되며; 상기 볼트홀(21)에 내입체결된 상기 볼트(30)의 헤드부(31)의 상부에는 하이망간 강 재질의 용접물(40)로 용접되도록 구성되는 제철용 하이망간 강 라이너에 관한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 6을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 의한 제철용 하이망간 강 라이너는 철광석 또는 소결광과 같은 장입물을 이송하는 제철소의 이송라인에 설치되어, 이송되는 장입물의 낙하에 의한 슈트 또는 호퍼(10)의 손상을 방지하기 위한 목적을 가진다.
또한 상기 슈트는 장입물을 이송시키는 어느 하나의 컨베이어와 인접된 다른 컨베이어 사이에 설치되고, 어느 하나의 컨베이어에서 낙하된 장입물을 다른 컨베이어로 유동하기 위한 일반적인 가이드 하우징을 일컫고, 상기 호퍼(10)는 컨베이어를 통하여 이송받은 장입물을 임시적으로 보관한 후 다른 컨베이어 또는 장치로 공급하기 위한 것으로 사용된다.
아울러 상기 구성의 슈트 또는 호퍼(10)로 낙하되는 장입물은 일정의 입자크기를 가지는 고형체로 구성되고, 상기 슈트 또는 호퍼(10)의 상부에서 낙하되면서 슈트 내부면 또는 호퍼(10) 내부면에 일정의 충격과 마찰을 지속적으로 가하게 되며, 본 발명에 의한 라이너(20)는 상기와 같은 낙하되는 장입물에 의한 충격과 마찰로부터 슈트 또는 호퍼(10)의 손상을 방지하기 위하여 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착(이하, '장착'이라 칭함은, 장착 또는 체결을 포함하는 개념임.)되는 구성을 한다.
즉, 본 발명에 의한 제철용 하이망간 강 라이너는 볼트(30) 체결방식으로 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되고, 상기 라이너(20)를 조성하는 탄소와 망간의 조성비를 최적화하여 제철용 라이너(20)의 강도 및 내구성을 향상시키는 것을 주된 기술적 사상으로 한다. 이하, 본 발명은 상기 라이너(20)가 호퍼(10)의 내부면에 장착되는 경우를 바람직한 실시예로 하여 구체적으로 설명하겠다.
구체적으로, 상기 라이너(20)는 하이망간 강 재질로 구성되고, 복수 개의 절편으로 구성되어 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되는 구성으로서, 도 1과 같이 일정의 면적을 가지는 슈트 또는 호퍼 등과 같은 하우징(10, 이하 '호퍼(10)'라 칭함.)의 내부면에 단위 면적을 가지는 절편 복수 개가 장착되는 형태로 구성된다.
즉, 상기 라이너(20)는 단위 면적을 가지는 복수 개의 절편이 상하 및 좌우 방향으로 상호 연결되며 연속 배열되어 일측면의 라이너(20)를 형성하고, 상기 일측면의 라이너(20)는 호퍼(10)의 내부면 각각에 장착되어 호퍼(10) 내부면 전체를 아우르며 단일의 라이너(20)를 형성한다.
또한 상기 라이너(20)를 구성하는 절편의 크기는 호퍼(10)의 형태 및 크기에 따라 당업자의 판단에 의하여 다양한 형태 및 크기를 가지도록 구성될 수 있고, 호퍼(10)의 어느 하나 내부면의 부분적으로 서로 다른 형태 및 크기를 가지도록 구성될 수도 있다.
아울러 상기 라이너(20)를 구성하는 조성물에는 망간이 주요 조성물로 포함되는데, 이에 관한 구체적인 설명은 하기에서 다시 하겠다.
더불어 상기 라이너(20)에는 복수의 볼트홀(21)이 형성되고, 상기 볼트홀(21)에는 볼트(30)가 각각 체결되어 호퍼(10)에 라이너(20)가 장착될 수 있도록 구성되는데, 상기 볼트홀(21)에는 몸체부(32)와 헤드부(31) 이루어진 볼트(30)가 내입되어 라이너(20)를 호퍼(10)에 장착시킨다.
즉, 상기 볼트홀(21)은 본 발명의 주안점으로서, 볼트홀(21)에 볼트(30)의 헤드부(31)가 내입체결된 상태에서 볼트(30)의 헤드부(31)의 상부에 용접물(40)이 용접될 수 있도록 하여, 헤드부(31)가 볼트홀(21)의 상부로 돌출되어 장입물 입자가 돌출된 헤드부(31)에 걸리거나 쌓이지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 연관하여, 상기 볼트(30)는 외주에 나사산이 형성된 몸체부(32)와 상기 몸체부(32)보다는 큰 외경을 가지는 형태로 몸체부(32)의 상부에 연결되는 헤드부(31)를 포함하여 구성되고, 상기 몸체부(32)에는 너트(33, 이때 너트(33)는 호퍼(10)의 외부에 위치됨.)가 체결되어 헤드부(31)와 너트(33)의 사이에 호퍼(10)와 라이너(20)를 내재시켜 호퍼(10)와 라이너(20)가 상기 헤드부(31)와 너트(33)의 조임력에 의하여 견고하게 체결될 수 있도록 하는 구성이다. 이하, 상기 볼트(30)는 공기의 기술을 적용할 수 있다.
더불어 상기와 같이 볼트(30)에 의하여 라이너(20)가 호퍼(10)에 장착되는 경우에는, 상기 호퍼(10)에는 라이너(20)의 볼트홀(21)과 연통되는 볼트홀(11)이 형성되어야 함은 자명할 것이다.
아울러 상기 볼트홀(21)은 볼트(30)의 헤드부(31) 상부면이 볼트홀(21)에 내입된 상태를 가지고, 상기 헤드부(31)의 상부면에 해당하는 볼트홀(21)의 상측 내부에 용접물(40)이 용접될 수 있도록 구성되면 다양한 형태로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 라이너(20)의 볼트홀(21)은 라이너(20)의 두께에 대하여 하부에 형성되는 하부 볼트홀(21a); 상기 하부 볼트홀(21a)와 연통되며 하부 볼트홀(21a)의 상부에 형성되고, 상기 하부 볼트홀(21a)보다 더 큰 내경을 가져 볼트(30)의 헤드부(31)를 내입시키는 상부 볼트홀(21b);을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 구성의 볼트홀(21)은 거시적으로 상호 연통되는 하부 볼트홀(21a)과 상부 볼트홀(21b)로 구성되는데, 상기 하부 볼트홀(21a)은 라이너(20)의 두께에 대하여 라이너(20)의 하부에 형성되는 구성이다.
이때, 상기 하부 볼트홀(21a)은 볼트(30)의 몸체부(32)의 외경과 대응하거나 외경보다는 큰 내경(볼트(30)의 헤드부(31)의 외경보다는 작은 내경을 가짐.)을 가지도록 구성되어 몸체부(32)의 일부분을 관통시킬 수 있고, 볼트(30)의 헤드부(31)의 외경보다는 작은 내경을 가지도록 구성되어 상기 헤드부(31)에 의한 조임력이 라이너(20)에 가해질 수 있도록 구성된다.
또한 상기 하부 볼트홀(21a)의 하부 쪽이 형성되는 라이너(20)의 하부면의 일부분은 돌출되지 않는 형태로 구성되는데, 이에 관한 구체적인 설명은 하기에서 다시 하겠다.
아울러 상기 상부 볼트홀(21b)은 상기 하부 볼트홀(21a)와 연통되며 하부 볼트홀(21a)의 상부에 형성되고, 상기 하부 볼트홀(21a)보다 더 큰 내경을 가져 볼트(30)의 헤드부(31)를 내입시키는 구성으로서, 볼트(30)의 헤드부(31)의 높이보다 더 깊은 깊이를 가지도록 형성되어 헤드부(31)의 상부에 용접되는 용접물(40)의 일부가 상기 헤드부(31)의 상부에 해당하는 상부 볼트홀(21b)의 상부 일부분에 내입되며 용접될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
더불어 상기 상부 볼트홀(21b)은 상부는 넓고 하부는 좁은 형태(상광하협(上廣下狹))로 구성되어, 상부는 넓고 하부는 좁은 형태로 구성되는 볼트(30)의 헤드부(31)가 상기 형태의 상부 볼트홀(21b)에 긴밀하게 내입될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 상부 볼트홀(21b)의 상부 쪽이 형성되는 라이너(20)의 상부면 일부분은 돌출되지 않는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 본 발명에 의한 라이너(20)에 형성되는 볼트홀(21)은 볼트홀(21)의 형성되는 라이너(20)의 표면 일부분이 볼트홀(21)의 형성시에 가해지는 타공 프레스봉 또는 절삭날에 의한 가압력 또는 회전력에 의하여 환형태로 돌출되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기와 같이 볼트홀(21)의 형성시에 가해진 가압력 또는 회전력에 의하여 라이너(20)의 표면의 일부분이 환형태로 돌출되면, 상기 돌출된 부분(이하, '환형 돌출돌기'라 칭함.)에 의하여 라이너(20)의 하부면이 호퍼(10)의 내부면과 긴밀하게 장착되지 못하고 들뜨거나 라이너(20)의 상부면이 불평탄하게 될 수 있는데, 본 발명은 볼트홀(21)의 하부 쪽 및 상부 쪽이 형성되는 라이너(20)의 일부분이 볼트홀(21)이 미형성된 부분과 동일한 수평 위상을 가지도록 구성된다.
아울러 상기와 같은 형태의 볼트홀(21) 당업자의 판단에 따라 다양한 방식으로 가공처리되어 라이너(20)에 형성될 수 있고, 바람직하게는 상기 볼트홀(21)은 프레스를 이용하여 라이너(20)의 하부에서 상부 방향으로 하부 볼트홀(21a)이 먼저 형성되고, 프레스를 이용하여 라이너(20)의 상부에서 하부 방향으로 상부 볼트홀(21b)이 나중에 형성되는 순서로 라이너(20)에 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 하부 볼트홀(21a)은 라이너(20)의 하부에서 상부 방향으로 가압력을 가하는 프레스에 의하여 형성되는데, 이때, 상기 하부 볼트홀(21a)을 형성시키는 타공 프레스봉이 라이너(20)의 하부면에서 상부면 방향으로 관통되면서 라이너(20)의 상부면에는 환형 돌출돌기가 형성된다.
이후, 상기 하부 볼트홀(21a)이 형성된 라이너(20)를 뒤집고, 프레스의 타공 프레스봉을 기형성된 하부 볼트홀(21a)의 형성방향과 동일선상에 위치시키고, 라이너(20)의 상부에서 하부 방향으로 타공 프레스봉을 가압하면, 상부 볼트홀(21b)을 형성시키는 타공 프레스봉이 라이너(20)의 상부면에서 하부면 방향으로 관통되면서 라이너(20)의 상부면에 기형성된 환형 돌출돌기를 하방으로 가압하며 상부 볼트홀(21b)을 형성시킨다.
즉, 상기와 같이 내경이 작은 하부 볼트홀(21a)을 먼저 라이너(20)의 하부에서 상부 방향으로 형성시킨 후, 상기 하부 볼트홀(21a)보다 내경이 더 큰 상부 볼트홀(21b)을 나중에 라이너(20)의 상부에서 하부 방향으로 형성시키면, 하부 볼트홀(21a) 형성시에 생긴 라이너(20) 상부면의 환형 돌출돌기는 상부 볼트홀(21b) 형성시에 가해지는 타공 프레스봉에 의한 가압력으로 눌려져 없어지고, 상부 볼트홀(21b)의 형성시에 가해지는 타공 프레스봉에 의한 가압력으로 생길 수 있는 라이너(20) 하부면의 환형 돌출돌기는 상부 볼트홀(21b)보다 먼저 형성된 하부 볼트홀(21a)의 내부로 라이너(20)의 조직 일부가 밀려 들어가게 되어 하부면의 외부로 돌출되지 않는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 의한 라이너(20)는 호퍼(10)의 내부로 낙하하는 장입물에 대한 내구성을 가질 수 있는 재질의 것이면 다양한 종류의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 하이망간(Hi-Mn) 강 재질의 것으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 하이망간(Hi-Mn) 강은 발명자의 이름을 따서 일명 'HARD FIELD 주강'이라고도 불리고, 내마모성이 우수한 비자성체 오스테나이트조직의 주강으로 알려져 있으며, 일반적으로 화학성분은 탄소(C) 0.9~1.3중량%, 망간(Mn) 11~14중량%를 포함하며 약 1,050℃에서 수인 처리하여 완전 오스테나이트조직으로 형성되는 것으로 알려져있다.
아울러 상기와 같이 라이너(20)가 하이망간 강 재질의 것으로 구성되면, 라이너(20)의 표면 경도가 매우 높기 때문에 내마모성이 우수하고, 라이너(20)의 인장강도 및 연신율이 높아져 내충격성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.
상기와 연관하여, 본 발명에 의한 라이너(20)는 일반적으로 알려진 하이망간 강 재질의 것으로 구성되면 탄소와 망간의 조성비가 적절하게 조절된 것을 이용할 수 있으나, 바람직하게는 상기 라이너(20)는 탄소 1.000~1.200중량%, 망간 17.500~18.000중량%를 포함하여 구성되고, 나머지는 주철 및 공지의 조성물을 포함하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 조성의 하이망간 강에 포함되는 주철은 일반적인 것을 이용할 수 있고, 상기 공지의 조성물은 주철, 탄소 및 망간을 제외한 인(P), 황S(), 규소(Si), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰디브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 질소(N), 붕소(B) 등과 같은 종류의 것이 될 수 있다.
또한 상기 주철 및 공지의 조성물의 조성비는 당업자의 판단에 따라 공지의 조성비로 적절하게 조절가능하다.
구체적으로, 본 발명에 의한 라이너(20)를 만들기 위한 하이망강 강판(Base Metal)을 하기의 표 1과 같이 탄소, 망간 및 공지의 조성물로 구성(나머지 조성물은 주철임.)하고, 장력시험(항복점(Y.S, yield point), 인장강도(T.S, tensile strength))과 사르피 충격시험(Charpy Impact Test)을 실시한 결과, 탄소(C) 0.9~1.3중량%와 망간(Mn) 11~14중량%을 포함하여 구성되는 일반적인 하이망간 강보다 더 우수한 강도와 내충격성을 가지는 것을 알 수 있었다.
또한 본 발명에 의한 라이너(20)를 만들기 위한 보다 많은 시험예에 관한 시험결과는 도면 5, 6과 같고, 그에 대한 구체적인 설명은 상기의 설명으로 대신하겠다.
아울러 상기 볼트홀(21)에 내입체결된 볼트(30)의 헤드부(31) 상부에 용접되는 용접물(40) 역시 호퍼(10)의 내부로 낙하되는 장입물에 대한 내구성을 가질 수 있는 재질의 것이면 다양한 종류의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 라이너(20)와 같이 하이망간(Hi-Mn) 강 재질의 것으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 용접물(40)의 재질은 상기 라이너(20)와 동일한 재질의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 용접물(40)은 탄소 0.750~0.950중량%, 망간 20.800~21.200중량%를 포함하여 구성되고, 나머지는 주철 및 공지의 조성물을 포함하여 구성되고, 나머지는 주철 및 공지의 조성물을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기와 같이 조성되는 용접물(40)은 라이너(20)의 조성물보다 탄소의 조성비는 낮도록 구성하여 용접성을 향상시키고, 망간의 조성비는 더 높여 강도가 더 향상되도록 구성된다.
즉, 상기 용접물(40)은 용접시에 가해지는 열에 의하여 용융되며 볼트(30)의 헤드부(31)가 내입체결된 볼트홀(21)의 상부 일정부분에 용접되기 때문에, 용융의 용이성을 실현하기 위하여 탄소의 조성비를 라이너(20)보다 더 낮게 구성하고, 낮아진 탄소의 조성비로 인하여 야기될 수 있는 용접부분의 강도를 보강시키기 위하여 망간의 조성비를 더 높게 구성한다.
또한 용접물(40)을 구성하는 상기 조성의 하이망간 강에 포함되는 주철은 일반적인 것을 이용할 수 있고, 상기 공지의 조성물은 주철, 탄소 및 망간을 제외한 인(P), 황S(), 규소(Si), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰디브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 질소(N), 붕소(B) 등과 같은 종류의 것이 될 수 있다.
또한 상기 주철 및 공지의 조성물의 조성비는 당업자의 판단에 따라 공지의 조성비로 적절하게 조절가능하다.
구체적으로, 본 발명에 의한 용접물(40)을 만들기 위한 하이망간 강봉(Weld Metal)을 하기의 표 2와 같이 탄소, 망간 및 공지의 조성물로 구성(나머지 조성물은 주철임.)하고, 장력시험(항복점(Y.S, yield point), 인장강도(T.S, tensile strength))을 실시한 결과, 탄소(C) 0.9~1.3중량%와 망간(Mn) 11~14중량%을 포함하여 구성되는 일반적인 하이망간 강보다 더 우수한 강도와 내충격성을 가지는 것을 알 수 있었다.
즉, 본 발명은 상기 라이너(20)를 구성하는 조성물의 최적화된 조성비와 용접물(40)을 구성하는 조성물의 최적화된 조성비를 제시하여, 낙하되는 장입물에 의하여 지속적으로 충격받고 마찰되는 라이너(20) 및 용접부분의 강도를 향상시키고, 그에 따른 라이너(20)의 교체주기를 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10 : 슈트 또는 호퍼
11 : 볼트홀
20 : 라이너 21 : 볼트홀
21a : 하부 볼트홀 21b : 상부 볼트홀
30 : 볼트 31 : 볼트의 헤드부
32 : 볼트의 몸체부 33 : 너트
40 : 용접물
20 : 라이너 21 : 볼트홀
21a : 하부 볼트홀 21b : 상부 볼트홀
30 : 볼트 31 : 볼트의 헤드부
32 : 볼트의 몸체부 33 : 너트
40 : 용접물
Claims (5)
- 장입물이 낙하하는 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되는 라이너(20)에 있어서,
상기 라이너(20)는,
하이망간 강 재질로 구성되고, 복수 개의 절편으로 구성되어 슈트 또는 호퍼(10)의 내부면에 장착되도록 구성되며,
상기 라이너(20)에는 복수의 볼트홀(21)이 형성되고, 상기 볼트홀(21)에는 볼트(30)가 각각 체결되어 슈트 또는 호퍼(10)에 라이너(20)가 장착되도록 구성되며,
상기 볼트홀(21)에 내입체결된 상기 볼트(30)의 헤드부(31)의 상부에는 하이망간 강 재질의 용접물(40)로 용접되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제철용 하이망간 강 라이너.
- 제1항에 있어서,
상기 라이너(20)의 볼트홀(21)은,
라이너(20)의 두께에 대하여 하부에 형성되는 하부 볼트홀(21a);
상기 하부 볼트홀(21a)와 연통되며 하부 볼트홀(21a)의 상부에 형성되고, 상기 하부 볼트홀(21a)보다 더 큰 내경을 가져 볼트(30)의 헤드부(31)를 내입시키는 상부 볼트홀(21b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제철용 하이망간 강 라이너.
- 제2항에 있어서,
상기 볼트홀(21)은,
프레스를 이용하여 라이너(20)의 하부에서 상부 방향으로 하부 볼트홀(21a)이 먼저 형성되고, 프레스를 이용하여 라이너(20)의 상부에서 하부 방향으로 상부 볼트홀(21b)이 나중에 형성되는 순서로 라이너(20)에 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제철용 하이망간 강 라이너.
- 제1항에 있어서,
상기 라이너(20)는,
탄소 1.000~1.200중량%, 망간 17.500~18.000중량%를 포함하여 구성되고, 나머지는 주철 및 공지의 조성물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제철용 하이망간 강 라이너.
- 제1항에 있어서,
상기 용접물(40)은,
탄소 0.750~0.950중량%, 망간 20.800~21.200중량%를 포함하여 구성되고, 나머지는 주철 및 공지의 조성물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제철용 하이망간 강 라이너.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160073423A KR20170140732A (ko) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 제철용 하이망간 강 라이너 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170140732A true KR20170140732A (ko) | 2017-12-21 |
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| KR1020160073423A Abandoned KR20170140732A (ko) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 제철용 하이망간 강 라이너 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20170140732A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200114582A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 정창원 | 내마모성 향상 및 부착광 방지를 위한 라이너 |
| CN112478465A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-03-12 | 大冶有色金属有限责任公司 | 一种破矿设备的下矿漏斗结构及方法 |
-
2016
- 2016-06-13 KR KR1020160073423A patent/KR20170140732A/ko not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
| KR20200114582A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 정창원 | 내마모성 향상 및 부착광 방지를 위한 라이너 |
| CN112478465A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-03-12 | 大冶有色金属有限责任公司 | 一种破矿设备的下矿漏斗结构及方法 |
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