KR20200022515A - 송풍부의 추출 디바이스 - Google Patents

Abstract

샤프트 로(shaft furnace)로부터 송풍부, 특히 송풍구 또는 송풍 쿨러를 추출하기 위한 추출 디바이스로, 상기 디바이스는 노벽(노벽)에 대하여 추출 디바이스를 위치시키도록 형성된 위치 설정 요소를 갖는 지지 프레임을 갖는다. 상기 디바이스는 또한 상기 지지 프레임에 의해 지지되는 캐리지를 갖는다. 상기 캐리지는, 노벽의 반경 방향으로 이동 가능하다. 상기 디바이스는 캐리지에 부착되는 제1 단부 및 상기 송풍부에 연결되기 위한 제2 단부를 가지고, 상기 제1단부는 스토퍼(stopper)를 포함하는 추출 로드를 더 포함한다. 상기 디바이스는 또한 노벽으로부터 멀어지는 방향으로 추출 로드의 스토퍼를 작동시키는 퍼커션 시스템을 포함한다. 상기 디바이스는 상기 지지 프레임 상에 프리텐셔닝 장치를 포함한다. 상기 프리텐셔닝 장치는 노벽으로부터 멀어지는 방향으로 캐리지에 실질적으로 일정한 하중을 가하도록 형성된다.

Description

송풍부의 추출 디바이스

본 발명은 일반적으로 고로에서의 가스 분사 시스템 또는 송풍부의 구성 요소를 위한 제거 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 특히 고로벽으로부터 송풍구 또는 송풍구 쿨러를 추출하는 추출 디바이스에 관한 것이다.

고로의 폐쇄 동안 수행되는 유지 보수 작업은 일반적으로 송풍부의 교체를 포함한다. 송풍구는 노 내로 가스를 주입하는 노즐을 포함한다. 현대의 고로는 일반적으로 노벽(furnace wall) 주변에 20 개가 넘는 송풍구를 포함한다. 송풍구는 주로 냉각 유체용 회로를 포함하는 송풍구 쿨러에 삽입된다. 송풍구 및 송풍구 쿨러는 노벽의 개구부 내에서 단단히 압착되어 있다.

송풍구 가슴부 내의 매우 가혹한 조건 때문에, 송풍구 및 종종 송풍구 쿨러는 심하게 손상을 입을 수 있으며, 교체가 필요할 수 있다. 송풍부는 종종 연소되거나 변형되어, 노의 정상적인 기능을 방해한다. 이러한 손상은 또한 노 주위 작업자들의 건강 및 안전에 대한 위험을 갖는 노 외부로의 가스 및 물의 누출을 유발할 수 있다.

송풍구의 수명은 수 일에서부터 수 개월로 다양하며, 이는 비교적 짧은 시간 간격으로 반복적인 유지 보수 작업을 요구한다. 또한, 송풍부는 약 100 kg 내지 1000 kg의 무게가 나가는 금속 조각으로, 수동 교체는 복잡한 작업이다. 그러므로, 고로 내의 송풍부의 빠르고 안전한 교체에 대한 솔루션의 개발은 고로 자체의 개발에 중요하다.

솔루션은 송풍부의 제거를 기계화 하고, 단순화하기 위하여 발달되었다. 그 중 대부분은 당김 장치 또는 해머 중 하나를 포함한다. 관련 기술 분야에서 알려진 솔루션 중에서, DE　1583205는 조절 가능한 높이를 가지는 트롤리에 설치된 퍼커션 해머를 포함하는 장치를 개시한다. 트롤리는 볼트로 노벽에 고정된다. 해머는 송풍구의 끝 부분과 맞물리기 위한 고정 수단이 제공된다. 해머는 일반적인 진동 전기 해머일 수 있다.

다른 솔루션이 EP　0443126에 개시되어 있으며, 여기서 고로로부터 송풍구를 장착 또는 분해하기 위한 장치는 샤프트에 연결된 유압 피스톤을 포함한다. 송풍구에 연결된 핸들링 요소가 샤프트에 제공된다. 피스톤은 노 내로 송풍구를 삽입하거나 노로부터 송풍구를 제거하기 위한 두 방향으로 샤프트를 이동하도록 형성된다.

또한, WO　2012177964는 고로로부터 송풍구를 제거하기 위한 장치를 개시한다. 상기 장치는 소형 굴착기 차량의 붐에 의하여 운반되도록 적용된다. 상기 장치는 차량의 조작자에 의해 활성화되는 해머를 포함한다. 해머는 또한 송풍구 상의 당김 수단을 조작하기 위한 요소를 구비한다.

마지막으로, SU 1289886 A1는 고로 내의 송풍구 노즐을 교체하기 위한 디바이스를 개시한다. 상기 디바이스는 캐리지 및 낡은 송풍구를 제거하고 새로운 송풍구를 설치하기 위한 이동 가능한 팔의 조합을 포함한다. 상기 디바이스는 송풍구를 고정하도록 형성된 부재를 포함한다. 상기 부재를 송풍구에 고정하기 위하여, 기술자는 전용 핸드 휠을 돌릴 수 있다. 부재는 송풍구를 제거하도록 작동되는 진동 해머를 포함한다.

최신 기술의 모든 솔루션은 동일한 단점을 공유한다. 이는 설치 및 해체를 위하여 필요한 수많은 단계를 가지는 무거운 설치 시스템을 의미하므로, 유지 보수 작업이 느려지게 된다. 또한 기계 가까이 머물러야 하는 작업자에 의하여 작동되어야 한다. 작업자는 결과적으로 노로부터 누출되는 독성 가스에 노출된다.

또한, 송풍부를 추출할 때, 송풍부 및 그 홀더 사이의 피팅은 노 내부에서부터 나온 물질에 의하여 또는 부품의 악화된 상태 때문에 종종 막히게 된다. 최신 풀러의 견인력은 일반적으로 송풍구 또는 송풍구 쿨러를 원뿔형의 시트로부터 추출하기에 충분하지 않다. 최대 500 J의 충격력을 제공하는 퍼커션 해머도 이러한 문제를 해결할 수 없다. 결과적으로, 송풍부는 주로 건강 및 안전에 대한 위험한 조건 하에서 수동으로 제거되어야 한다.

따라서, 고로로부터 송풍부를 제거하는 개선된 솔루션을 제공하고자 한다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 더 높은 추출 강도 및 더 좋은 유용성을 갖는 개선된 추출 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 노벽(furnace wall)에 대하여 디바이스를 위치시키도록 형성된 위치 설정 요소를 갖는 지지 프레임을 포함하는, 샤프트 로(shaft furnace)로부터 송풍부, 특히 송풍구 또는 송풍 쿨러를 추출하기 위한 추출 디바이스를 제공함으로써 상술한 결함 및 단점을 극복한다. 본 발명은 특히 막힌 송풍구 장치의 일부를 제거하기 위하여 사용할 때 바람직하다. 상기 디바이스는 또한 지지 프레임에 의해 지지되는 캐리지를 포함한다. 상기 캐리지는 노벽의 반경 방향으로 이동 가능하다. 상기 노벽은 일반적으로 원형이어서 캐리지가 벽에 수직한 방향으로 움직일 수 있다. 상기 디바이스는 상기 캐리지에 부착되는 제1 단부 및 상기 송풍부에 연결되기 위한 제2 단부를 가지고, 상기 제1단부는 스토퍼(stopper)를 포함한다. 상기 디바이스는 또한 노벽으로부터 멀어지는 방향으로 또는 벽에서 멀어지는 방향의 노벽의 반경 방향으로 추출 로드의 스토퍼를 작동시키는 퍼커션 시스템을 포함한다. 상기 퍼커션 시스템은 스토퍼에 강한 충격을 가한다. 상기 디바이스는 지지 프레임 상에 프리텐셔닝 장치를 포함한다. 프리텐셔닝 장치는 노벽으로부터 멀어지는 방향으로 캐리지에 하중을 가하고, 여기서 하중은 추출 과정 동안 실질적으로 일정하게 유지된다.

프리텐셔닝 장치는 캐리지를 노벽으로부터 멀리 밀어낸다. 추출 로드가 캐리지에 부착됨에 따라, 추출 로드는 캐리지와 함께 노벽으로부터 멀리 밀려난다. 프리텐셔닝 장치에 의하여 추출로드에 가하여지는 힘은 송풍부에 더 전달된다. 이러한 힘은 일부 예에서, 송풍부를 벽 밖으로 이동시키기에 충분하다. 그러나, 만약 노벽으로부터 송풍부를 제거할 수 없다면, 퍼커션 시스템이 추가적인 힘을 제공하도록 사용되는 동안 프리텐셔닝 장치는 일정한 프리텐셔닝 힘을 유지한다. 프리텐셔닝 장치 및 퍼커션 시스템은 모두 작업자가 가까이 존재하여야 할 필요가 없는 자동 메커니즘이다.

이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 송풍부를 제거하기 위하여, 디바이스는 먼저, 알맞은 수단에 의하여 송풍구 앞에 설치되고, 두 번째로 연장 로드의 단부는 송풍부에 연결되고, 그 후 프리텐셔닝 장치는 캐리지에 실질적으로 일정한 하중을 가하기 위하여 활성화된다. 만약 프리텐셔닝 하중이 송풍구를 당기기에 충분하지 않다면, 퍼커션 시스템은 스토퍼 상에 강한 충격을 가하도록 활성화된다. 송풍구는 강한 충격 및 프리텐셔닝 하중에 의하여 가하여지는 힘의 조합에 의해 제거된다.

추출 디바이스는 노벽의 밖으로 송풍부를 제거하기 위하여 기계적인 힘을 제공하도록 형성된 두 가지 장치인 프리텐셔닝 장치와 퍼커션 시스템을 갖는다. 이러한 두 장치에 의하여 제공되는 힘의 조합은 종래 기술의 추출 디바이스보다 더 큰 추출력을 제공한다.

본 발명의 이점은 추출 디바이스가 어떠한 복잡한 기계적인 요소도 필요로 하지 않는다는 점이다. 추출 디바이스의 모든 구성요소는 볼트 또는 나사와 같은 일반적인 기계적인 연결을 통하여 서로 연결될 수 있다. 추출 디바이스는 그러므로 쉽게 유지 보수되고 수리될 수 있다. 본 발명은 샤프트 로의 유지 보수 시간 및 정지 시간을 감소시키도록 돕는다.

또한, 구성요소는 구성요소들은 더 많은 또는 더 적은 추출력이 필요할 때, 다른 송풍부에 디바이스를 적용하기 위하여 또는 추출 디바이스의 성능을 개선하기 위해 신속하게 교체될 수 있다. 추출 디바이스는 송풍부 제거 과정에 유연성을 제공한다.

본 발명에 따른 추출 디바이스는 지게차에 의하여 쉽게 이동될 수 있지만, 핸드 팰릿 트럭을 사용하여 이동될 수 있을 정도로 충분히 가볍다.

바람직하게는, 퍼커션 시스템은 추출 로드의 스토퍼에 인접하도록 형성된 스트라이커; 스트라이커 및 캐리지 사이에 연결된 하나 이상의 스프링; 로딩 장치; 및 해체 장치를 포함한다. 상기 하나 이상의 스프링은 스토퍼에 대하여 스트라이커를 편향시키도록 형성된다. 로딩 장치는 스프링의 편향에 대해 스트라이커를 이동시키도록 형성된다. 해체 장치는 스트라이커를 상기 로딩 장치와 결합하거나/상기 로딩 장치로부터 해체하도록 형성된다. 로딩 단계 동안, 해체 장치는 스트라이커와 결합하며, 그에 따라 스프링에 에너지를 축적시킨다. 해체 장치가 활성화되면, 스트라이커는 로딩 장치로부터 해체되며, 스프링 내의 에너지 축적이 갑자기 방출되어, 스트라이커가 추출 로드의 스토퍼를 향하여 급속히 이동하도록 한다. 스트라이커가 스토퍼를 가격함에 따라, 갑작스러운 힘이 추출 로드에 가해지며, 이는 송풍부의 추출을 돕는다. 퍼커션 시스템은 송풍부를 제거하기 위하여 강한 충격 및 송풍부에 가하여지는 힘의 정확한 급증을 제공하는 타격에 의하여 작동한다. 주요 기능에 있어, 이는 송풍부를 제거하기 위하여 진동 효과에 의존하는 일반적인 진동 해머와는 다르다.

그럼에도 불구하고, 로딩 및 해체 장치는 추출 로드의 스토퍼에 대해 스트라이커를 던지도록 교대로 작동할 수 있다. 이러한 작동은 송풍부가 노벽으로부터 추출될 때까지 많은 횟수 반복될 수 있다. 스프링의 반응을 사용하는 해체 장치는 빠른 가속 및 효율적인 퍼커션 효과를 제공한다.

스트라이커는 추출 로드 주위에 동축으로 배열된 원통형일 수 있다. 이러한 스토퍼는 예를 들어, 원형 또는 정사각형의 베이스를 가질 수 있다. 그러나 다른 형태 또한 가능하다. 바람직하게는 스토퍼 또한 원통형일 수 있다. 실시예에서, 스트라이커는 스토퍼를 가격하여, 추출 로드의 단부에 작용하는 힘의 균형 있는 분배를 제공한다. 추출 로드는 항상 동일한 직선 방향으로 밀리며, 이에 따라 제어할 수 없는 진동 및 추출 디바이스의 잠재적인 손상을 제한한다. 이 실시예들은 또한 로드 및 송풍부 사이의 연결의 더 좋은 안정성을 제공하기에 바람직하다.

바람직하게는, 로딩 장치는 적어도 하나의 로딩 액츄에이터를 포함한다. 로딩 액츄에이터는 공압 액츄에이터일 수 있다. 공압 액츄에이터는 예를 들어, 유압 액츄에이터보다 더 저렴하고 더 안전하며 유지 보수가 쉽다.

바람직한 실시예에서, 해체 장치는 스트라이커에 결합하거나 또는 해체되는 후크를 포함한다. 후크는 로딩 장치를 신속하게 스트라이커에 연결하거나 스트라이커로부터 제거하는 간단하고 안정적인 해결책이다. 이는 또한 수리가 쉽다.

바람직하게는 후크는 스트라이커 상의 방사형의 돌출부와 결합한다. 이러한 해결책은 역시 기계적으로 간단하며, 신속하고 용이한 유지 보수를 제공한다는 이점이 있다.

후크는 바람직하게는 해체 액츄에이터에 의하여 작동한다. 해체 액츄에이터는 바람직하게는 공압 액츄에이터이다. 공압 액츄에이터는 상술한 장점을 충분히 가질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 프리텐셔닝 장치는 적어도 하나의 프리텐셔닝 액츄에이터를 포함하며, 이는 공압 액츄에이터일 수 있다. 앞서 설명하였듯이, 공압 액츄에이터는 많은 장점이 있다. 또한, 더 높은 프리텐셔닝 기계적인 힘을 제공하기 위하여 하나 이상의 액츄에이터를 사용할 수 있다.

바람직하게는 추출 로드 상의 퍼커션 시스템의 충격력은 1000 J 내지 1500 J이다. 충격력은 프리텐셔닝 장치 및 퍼커션 시스템에 가하여지는 힘의 조합으로부터 발생한다. 이 충격력은 최신 기술의 추출 디바이스를 사용하여 얻어진 힘보다 우수하며, 송풍부가 벽 내에 심하게 갇혀 있는 경우에도 추출 디바이스가 노벽으로부터 송풍부를 추출할 수 있도록 한다.

추출 디바이스는 원격으로 제어될 수 있다. 추출 디바이스가 노벽에 대해 설치되면 작업자의 접근이 필요하지 않다. 이는 송풍부의 추출 동안의 작업자의 건강 및 안전에 대한 위험을 감소시킨다.

실시예에서, 추출 로드의 제2 단부는 송풍부와 결합하기 위한 결합 도구를 포함한다. 결합 도구는 디바이스의 유연성을 향상시키는 교체 가능한 도구일 수 있다. 추출 도구는 송풍부의 임의의 표면 또는 송풍부의 설계 동안 구체적으로 생성되는 상보적인 부분에 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 송풍부, 특히 송풍구 또는 송풍구 쿨러를 노벽으로부터 추출하기 위한 방법이다. 상기 방법은

- 상술한 추출 디바이스를 제공하는 단계;

- 상기 노벽에 대하여 추출 디바이스를 위치시키는 단계;

- 상기 송풍부에 추출 로드를 연결시키는 단계;

- 송풍부에 실질적으로 일정한 프리텐셔닝 힘을 가하기 위한 프리텐셔닝 장치를 작동시키는 단계;

- 일정한 프리텐셔닝 힘을 가하는 동안 스토퍼에 강한 충격을 가함으로써, 송풍부를 제거하기 위하여 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계;

를 포함한다.

상기 방법은 본 발명의 추출 디바이스의 모든 장점을 유지한다. 송풍부의 추출은 신속하게 수행되고, 추출 디바이스로 근접한 작업자의 도움을 필요로 하지 않는다.

실시예에서, 상기 방법은 스트라이커; 하나 이상의 스프링; 로딩장치; 및 해체 장치를 포함하는 상술한 추출 디바이스를 사용하여 적용된다. 이러한 실시예에서, 상기 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계는

- 로딩 장치를 결합 위치로 작동시키고, 여기서 해체 장치는 스트라이커와 로딩 장치를 결합시킬 수 있는 단계;

- 해체 장치를 닫힌 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 로딩 장치와 결함하는 단계;

- 로딩 장치를 해체 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 스토퍼로부터 떨어져 있는 단계;

- 해체 장치를 개방 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 로딩 장치로부터 분리되는 단계;

를 포함한다.

필요하다면, 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계는 송풍부가 노벽으로부터 해체되고, 제거될 수 있을 때까지 몇 번 반복될 수 있다.

본 발명의 추가 세부사항 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 제한하지 않는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 추출 디바이스의 실시예의 사시도이고,
도 2는 제1 작동 단계에서 도 1의 추출 디바이스의 측면도이고,
도 3은 제1 작동 단계에서 도 1의 추출 디바이스의 평면도이고,
도 4는 제2 작동 단계에서 도 1의 추출 디바이스의 평면도이고,
도 5는 제3 작동 단계에서 도 1의 추출 디바이스의 평면도이고,
도 6은 제4 작동 단계에서 도 1의 추출 디바이스의 평면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추출 디바이스(10)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 고로에서, 다수의 송풍구(12)는 일반적으로 노 내로 뜨거운 가스를 공급하기 위하여 노벽(14) 내부에 위치한다. 송풍구(12)를 제거하기 위하여, 송풍구(12)에 연결되는 도시되지 않은 파이프 부분을 먼저 제거할 필요가 있다. 이러한 작동은 본 발명의 맥락에 일부는 아니다. 우리는 여기서 송풍구는 이미 접근 가능하며, 다른 파이프 부분은 미리 제거된 것으로 간주한다.

추출 디바이스(10) 자체는 도 1 내지 도 3을 통하여 설명될 것이다. 도 3 내지 도 6은 그 후에 사용 중인 추출 디바이스(10)의 작동 단계를 나타내기 위하여 사용된다.

송풍구(12)는 노벽(14) 내에, 주로 송풍구 쿨러(16) 내에 배치된다. 송풍구(12) 및 송풍구 쿨러(16)는 로의 내부 방향으로 좁아지는 원뿔형 시트에 단단히 끼워져 있다.

작동 시, 추출 디바이스(10)는 노벽(14)의 외표면(17)에 대하여 위치하여, 제거되는 송풍구(12)에 접근한다. 간결성을 위해, 현재 설명은 송풍구(12)의 제거에 제한되지만, 추출 디바이스는 또한 일반적으로 별도의 단계에서, 노벽(14)으로부터 송풍구 쿨러(16)를 또한 제거하도록 동일하게 적용됨을 유의하여야 한다.

추출 디바이스(10)는 노벽(14)의 외표면(17)과 접촉하기 위한 위치 설정 요소(20)를 가지는 지지 프레임(18)을 포함한다.

추출 디바이스(10)는 또한 지지 프레임(18)에 의해 지지되는 캐리지(22)를 포함한다. 캐리지(22)는 노벽(14)의 반경 방향으로 이동 가능하다. 캐리지는 또한 지지 프레임(18)을 굴리기 위한 미도시된 바퀴를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐리지(22)는 지지 프레임(18) 상에서 미끌어지게끔 배치될 수 있다.

추출 디바이스(10)는 추출 로드(24)를 포함하며, 이는 캐리지에 부착되는 제1 단부(26) 및 상기 송풍구(12)에 연결되기 위한 제2 단부(28)를 갖는다. 추출 로드(24)의 제1 단부(26)는 스토퍼(30)를 포함하고, 추출 로드(24)의 제2 단부(28)는 제거되는 송풍구(12)를 잡기 위한 결합 도구(32)를 포함한다.

추출 디바이스(10)는 퍼커션 시스템(34)을 더 포함하여, 노벽(14)으로부터 멀어지는 방향으로 추출 로드(24)의 스토퍼(30)를 작동시킨다.

마지막으로, 추출 디바이스(10)는 지지 프레임(18) 상에 프리텐셔닝 장치(36)를 포함한다. 프리텐셔닝 장치(36)는 노벽(14)으로부터 멀어지는 방향으로, 캐리지(22)에 기계적인 하중을 가하도록 형성된다.

지지 프레임(18)은 디바이스(10)의 다른 요소들을 지지하도록 적용되는 금속 케이싱일 수 있다. 지지 프레임(18)은 노벽(14) 방향으로 배열된 수직 전방면(38)을 포함하고, 전방면(38)은 이에 연결된 위치 설정 요소(20)를 가지며, 캐리지(22)를 운반하는 상부면(44)을 포함한다.

지지 프레임(18)의 상부면(44)은 캐리지(22)가 이동 가능하게 배치되는 실질적으로 수평인 면을 갖는다. 캐리지(22)는 지지 프레임(18)의 상부면(44)에 배치되는 레일(미도시)과 결합하는 바퀴(미도시)를 포함할 수 있다.

지지 프레임(18)의 전방면(38)에 고정되는 위치 설정 요소(20)는 노벽(14)과 접촉하도록 적용되는 세 개의 금속 발(54)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 디바이스(10)가 노벽(14)에 위치할 때, 금속 발(54) 중 두 개는 디바이스의 각각의 측면에, 동일한 평면 상으로 있을 수 있고, 세 번째 발은 T 형상을 이루도록 다른 것들보다 아래에 위치할 수 있다. 위치 설정 요소(20) 는 작동 중인 디바이스(10)의 회전 또는 병진 운동을 방해한다. 금속 발의 다른 구성이 예상될 수 있다. 실제로, 세 개의 금속 발은 같은 거리로 배열될 수 있다. 세 개 이상의 발이 제공될 수 있다.

위치 설정 요소(20)는 바람직하게는 예를 들어, 나사 또는 유사한 수단으로 전방면(38)에 제거 가능하게 고정된다. 위치 설정 요소(20)는 다른 노벽의 구성에 적용하도록 교체하여, 디바이스를 맞춤화할 수 있다.

도시된 실시예에서, 프리텐셔닝 장치(36)는 두 개의 프리텐셔닝 액츄에이터(58)를 포함한다. 프리텐셔닝 액츄에이터는 지지 프레임(18) 및 캐리지(22) 사이에 고정된 두 개의 공압 피스톤으로, 프리텐셔닝 액츄에이터(58)가 연장될 때, 캐리지가 노벽으로부터 밀리게 된다. 반대로, 프리텐셔닝 액츄에이터(58)의 반응은 캐리지(22)를 노벽(14) 방향으로 당긴다.

프리텐셔닝 액츄에이터(58) 및 지지 프레임(18) 사이의 연결뿐만 아니라 프리텐셔닝 액츄에이터(58) 및 캐리지(22) 사이의 연결은 임의의 적절한 수단에 의하여 형성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 프리텐셔닝 액츄에이터는 캐리지 상에 기계적 하중을 가하도록1.2 내지 2.0으로 치수가 정해진다.

캐리지(22)는 이에 연결되는 추출 로드(24)의 제1 단부(26)를 갖는다. 따라서, 프리텐셔닝 액츄에이터(58)가 노벽(14)으로부터 멀어지는 방향으로 캐리지(22)에 힘을 가함에 따라, 동일한 힘이 이 제2 단부와 연결된 추출 로드(24) 상에서 송풍구(12)로 가해질 수 있다. 결과적으로, 캐리지(22) 상에 가해지는 힘은 추출 로드(24)를 통하여 송풍구(12)에 전달된다.

추출 로드(24)는 예를 들어 나사 등의 수단으로 캐리지(22)에 제거 가능하게 연결될 수 있으며, 따라서 추출 로드(24)가 제거될 수 있도록 한다. 대안적으로, 추출 로드(24)는 캐리지(22)에 연결되는 제1 로드부(62) 및 연결부(64)를 통하여 제1 로드부(62)에 제거 가능하게 연결되는 제2 로드부(63)를 포함할 수 있다. 그러므로, 제2 로드부(63)는 교체 가능하다. 연결부(64)는 스크류 핏 또는 베이어닛 핏(bayonet fit)과 같은 수단에 의해 제2 로드부(63)를 제1 로드부(62)에 연결할 수 있다. 이러한 연결부(64)는 제2 로드부(63)가 신속히 교체될 수 있도록 한다. 이는 제2 로드부(63) 또는 결합 도구(32)가 손상을 입었을 때 중요할 수 있다. 또한, 이는 예를 들어 송풍구 쿨러와 같은 상이한 송풍부를 제거하기 위해 더 좋게 적용된 상이한 결함 도구를 가지는 제2 로드부(63)로 교체될 수 있다.

위에서 설명하였듯이, 추출 로드(24)의 제2 단부(28)는 복수의 결합 팔(65)을 가지는 결합 도구(32)를 포함한다. 결합 팔(65)은 송풍구(12)의 상보적인 팔 수신부(67)에 삽입되도록 설계될 수 있다. 이러한 방법으로, 노벽(14)으로부터 멀어지는 방향의 추출 로드(24)의 움직임은 송풍구(12)의 같은 방향으로의 움직임을 유발한다.

캐리지(22)는 추출 로드(24)의 스토퍼(30)에 맞닿도록 형성된 스트라이커(70)를 포함하는 퍼커션 시스템(34)을 추가로 보유할 수 있다. 퍼커션 시스템(34)은 스토퍼(30)로부터 떨어진 바람직하게는 적어도 두 개의 스프링(80)의 편향에 대하여 스트라이커(70)를 움직이도록 형성된 로딩 장치(82)를 포함할 수 있다.

이러한 효과를 위해, 로딩 장치(82)는 두 개의 로딩 액츄에이터(84)를 포함한다. 로딩 액츄에이터(84)는 공압 피스톤일 수 있으나 유압 피스톤 또는 다른 액츄에이터도 또한 사용될 수 있다.

로딩 액츄에이터(84)는 캐리지(22) 및 공통 로딩 바(86) 사이에 작동 가능하게 연결된다.

바람직한 실시예에서, 로딩 액츄에이터(84)는 로딩 바(86) 상에 미는 하중을 가하도록 2.0 내지 3.5로 치수가 정해질 수 있다.

스트라이커(70)는 바람직하게는 추출 로드(24) 주위에 동축으로 배치된 타격하는 실린더에 의해 형성될 수 있다. 스트라이커(70)는 추출 로드(24)를 따라 병진 운동하도록 형성된다. 스트라이커(70)는 예를 들어 40 내지 50 kg의 무게가 나갈 수 있다.

두 개의 스프링(80)은 스트라이커(70) 및 캐리지(22) 사이에 장착된다. 스프링(80)은 바람직하게는 헤비 듀티 나선형 스프링이다. 스프링은 스토퍼(30)에 대해 스트라이커(70)를 편향시키도록 형성된다.

바람직한 실시예에서, 스프링은 스트라이커 상에 밀어내는 기계적인 하중을 가하도록 2.0 내지 3.5로 치수가 정해질 수 있다.

퍼커션 시스템(34)은 스트라이커(70)와 결합 및 로딩 장치(82)로부터 해체되도록 형성되는 해체 장치(92)를 포함한다.

해체 장치(92)는 로딩 장치(82)의 로딩 바(86)에 장착되며, 후크(94) 및 해체 액츄에이터(96)를 포함한다. 후크(94)는 스트라이커(70) 상의 방사형 돌출부(100)에 결합 또는 해체되도록 적용된다. 후크(94)는 후크(94)에 대한 추출 로드(24)를 따라 스트라이커(70)의 이동을 차단하기 위하여 돌출부(100)에 결합하도록 형성되는 형상으로 로딩 바(86)의 일 측면 상에 돌출된다. 후크(94)는 또한 해체 액츄에이터(96)에 연결되는 로딩 바(86)의 다른 측면 상에 돌출된다.

해체 액츄에이터(96)는 공압 액츄에이터, 보다 상세하게는 공압 피스톤일 수 있다.

해체 액츄에이터(96)는 후크(94)와 연결되어, 피스톤(96)의 병진 운동이 스트라이커(76)에 결합 또는 스트라이커로부터 해체되기 위한 레버처럼 후크를 회전한다.

이하의 설명에서, 추출 디바이스(10)의 기능은 도 3 내지 6과 관련하여 설명될 것이다.

송풍구 쿨러(16)로부터 송풍구(12)를 제거하기 위하여, 추출 디바이스(10)는 먼저 송풍구(12) 앞에 놓여진다. 추출 디바이스(10)는 약 1300 kg으로 추정된 총 중량을 가질 수 있고, 로 주위에서 쉽게 조작될 수 있는 지게차 또는 핸드 팰릿 트럭으로 운반될 수 있다. 추출 디바이스(10)가 원뿔형 시트의 앞에 위치하면, 추출 로드(24)가 노벽(14)에 삽입된다. 이 단계 동안, 프리텐셔닝 장치(36)의 피스톤(58)은 수축 위치에 있게 된다.

결합 도구(32)의 결합 팔(65)은 송풍구(12)의 팔 수신부(67)에 각각 연결된다. 결합 도구를 송풍구에 연결하는 단계는 결합 도구(32)의 구성에 따라 더 많은 중간 조작을 포함할 수 있다.

도 3은 제1 작동 단계의 추출 디바이스(10)를 보여주며, 여기서 프리텐셔닝 장치(36)의 피스톤(58)은 연장 위치에 있고, 위치 설정 요소(20)의 세 개의 발(54)은 송풍구에 결합되는 추출 로드(24)를 가지는 노벽(14)에 반대된다. 추출 디바이스(10)의 조작은 상술한 공압 액츄에이터의 작동에 의해 달성된다. 추출 디바이스(10)는 원격으로 작동되기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있고, 어떤 작업자도 추출 디바이스(10) 주위에 있을 필요가 없어, 인간의 건강 및 안전에 대한 위험을 감소시킨다.

그 후, 실질적으로 일정한 프리텐셔닝 힘이 노벽(14)으로부터 멀어지는 캐리지(22)를 밀어내는 프리텐셔닝 액츄에이터(58)에 의해 가해진다. 도 3은 캐리지(22), 송풍구(12) 에 가해지는 힘 및 노벽(14)에 대한 금속 발(54)의 반작용을 나타내는 화살표 PL을 도시한다. 우리는 두 개의 프리텐셔닝 액츄에이터(58)는 송풍구(12)에 대해 총 1.2 내지 2.0의 힘을 동시에 가하여 작동된다는 것을 주목한다.

도면들에서, 힘을 나타내는 모든 화살표는 추출 디바이스(10)의 기능에 대한 이해를 향상시키기 위해 모식적으로 나타낸 것일 뿐이다.

결과적인 프리텐셔닝 힘(PL)은 일부 예에서 노벽으로부터 송풍구(12)를 제거하기에 충분할 수 있다. 그러나 도시된 바와 같이, 송풍구의 상태 및 로 내부의 가혹한 조건으로 인하여, 송풍구(12) 및 송풍구 쿨러(16) 사이의 피팅이 종종 막히게 되고, 프리텐셔닝 장치에 의해 적용되는 힘 만으로는 송풍구(12)를 추출하기에 충분하지 않을 수 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 다음 단계에서, 퍼커션 시스템(34)이 작동된다. 추출의 연속적인 단계 동안, 프리텐셔닝 장치는 캐리지에 하중(PL)을 계속 가한다. 이러한 단계의 초기에, 로딩 장치(82)는 결합 위치에 있다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 로딩 장치(82)가 작동된다. 퍼커션 시스템(34)은 닫힌 위치에서 해체 장치로 작동되며, 여기서 후크(94)는 스트라이커(70)의 방사형 돌출부(100)와 결합한다.

로딩 장치(82)는 로딩 액츄에이터(84)를 연장시키기 위하여 조절되며, 그에 따라 스토퍼(30)로부터 로딩 바를 밀어낸다. 로딩 힘은 화살표 L로 표현된다. 해체 장치(92)가 닫힌 위치에 있음에 따라, 스트라이커(70)는 스프링(80)의 편향에 대하여, 스토퍼(30)로부터 멀어진다. 여기서 다시, 두 개의 로딩 액츄에이터(84)는 동시에 작동된다.

로딩 장치(82)가 해체 위치에 도달하면, 이는 예를 들어, 로딩 액츄에이터(84)의 최대 연장 또는 기계적인 스토퍼에 의한 스프링(80)의 최대 압축으로 정의될 수 있으며, 로딩 장치(82)의 작동은 중단된다.

해체 장치(92)는 이제 스트라이커(70)의 방사형 돌출부(100)로부터 해체되기 위한 개방 위치로 후크(94)를 이동시키는 해체 액츄에이터(96)를 활성화함으로써 작동된다. 후크(94)는 방사형 돌출부(100)로부터 해체되고, 해체 장치(92) 및 스트라이커(70) 사이의 결합을 해제한다. 스프링(80)은 정지 위치로 다시 이동하도록 하며, 이로써 도 5에 도시된 바와 같이 스토퍼(30)를 향해 스트라이커(70)를 밀게 된다.

스트라이커(70)가 도 6에 도시된 바와 같이 스토퍼(30)를 강한 충격으로 가격할 때, 퍼커션 힘(P)이 스토퍼(30)로부터 추출로드로, 그리고 결합 도구(32)를 통하여 송풍구(12)로 전달된다. 이러한 강한 충격은 도 6에서 화살표 PL+P로 표시되는 프리텐셔닝 힘 및 퍼커션 힘의 조합에 의해 송풍구(12)로 적용되는 당김힘의 갑작스럽고 즉각적인 증가를 생성시킨다.

결과적인 힘의 조합(PL+P)는 추출 디바이스의 방향으로 송풍구(12)의 작은 움직임을 유발한다. 프리텐셔닝 힘(PL)이 연속적으로 프리텐셔닝 피스톤(58)에 의해 인가됨에 따라, 만약 송풍구 쿨러(16)로부터 송풍구(12)가 해체된다면, 프리텐셔닝 피스톤(58)은 노벽(14)으로부터 캐리지(22)를 계속하여 이동시킬 수 있으며, 따라서, 송풍구(12)를 추출할 수 있다. 송풍구(12)가 송풍구 쿨러(16) 내에 끼인 상태로 유지되는 경우, 퍼커션 시스템(34)은 다시 작동될 수 있다.

퍼커션 시스템(34)을 다시 작동시키기 위하여, 로딩 장치(82)의 로딩 액츄에이터(84)는 결합 위치로 후퇴되고, 후크(94)를 스트라이커(70)의 방사형 돌출부(100)에 더 근접하도록 놓는다. 해체 액츄에이터(96)는 닫힌 위치 내로 위와는 반대의 방향으로 후크(94)를 회전시킨다. 후크(94)는 그러므로 스트라이커(70)의 방사형 돌출부(100)와 결합한다. 디바이스(10)는 이제 도 3에 도시된 바와 같이 유사한 구성이 된다.

퍼커션 시스템(34)을 작동시키는 단계는 송풍구 쿨러(16)로부터 송풍구(12)를 완전히 추출할 때까지 필요한 정도의 수만큼 반복될 수 있다. 반복되는 퍼커션은 스트라이커의 각각의 연속적인 해체 후에 적용되는 진동 효과를 생성할 수 있다.

예를 들어, 퍼커션의 진동수는 4 bar(g)의 작동 피스톤 압력에서 약 8 hit/분이거나 6 bar(g)에서 12 hit/분일 수 있다.

프리텐셔닝 장치(58) 및 퍼커션 시스템(34)의 조합을 사용함으로써, 추출 디바이스(10)가 당업계에 알려진 현재 솔루션에 비하여 송풍구 또는 송풍구 쿨러에 대한 더 큰 추출력을 달성할 수 있다.

10 추출 디바이스 62 제1 로드부
12 송풍구 63 제2 로드부
14 노벽 64 연결부
16 송풍구 쿨러 65 결합 팔
17 외표면 67 팔 수신부
18 지지 프레임 70 스트라이커
20 위치 설정 요소 80 스프링
22 캐리지 82 로딩 장치
24 추출 로드 84 로딩 액츄에이터
26 제1 단부 86 로딩 바
28 제2 단부 92 해체 장치
30 스토퍼 94 후크
32 결합 도구 96 해체 액츄에이터
34 퍼커션 시스템 100 방사형 돌출부
36 프리텐셔닝 장치 PL 프리텐셔닝 힘
38 전방면 L 로딩 힘
44 상부면 P 퍼커션 힘
54 금속 발
58 프리텐셔닝 액츄에이터

Claims (15)

1. 샤프트 로(shaft furnace)로부터 송풍부, 특히 송풍구 또는 송풍 쿨러를 추출하기 위한 추출 디바이스로, 상기 디바이스는
   노벽(노벽)에 대하여 추출 디바이스를 위치시키도록 형성된 위치 설정 요소를 갖는 지지 프레임;
   상기 지지 프레임에 의해 지지되고, 노벽의 반경 방향으로 이동 가능한 캐리지;
   상기 캐리지에 부착되는 제1 단부 및 상기 송풍부에 연결되기 위한 제2 단부를 가지고, 상기 제1 단부는 스토퍼(stopper)를 포함하는 추출 로드;
   강한 충격을 가하기 위하여 노벽으로부터 멀어지는 방향으로 추출 로드의 스토퍼를 작동시키는 퍼커션 시스템; 및
   노벽으로부터 멀어지는 방향으로 캐리지에 실질적으로 일정한 하중을 가하도록 형성된 상기 지지 프레임 상의 프리텐셔닝 장치;
   을 포함하는 추출 디바이스.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 퍼커션 시스템은 캐리지에 부착된 추출 디바이스.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 퍼커션 시스템은
   추출 로드의 스토퍼에 인접하도록 형성된 스트라이커;
   스트라이커 및 캐리지 사이에 연결된 하나 이상의 스프링으로, 상기 하나 이상의 스프링은 스토퍼에 대하여 스트라이커를 편향시키도록 형성되는 하나 이상의 스프링;
   상기 스프링의 편향에 대해 스트라이커를 이동시키도록 형성된 로딩 장치; 및
   상기 스트라이커를 상기 로딩 장치와 결합/상기 로딩 장치로부터 해체하도록 형성된 해체 장치;
   을 포함하는 추출 디바이스.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 스트라이커는 상기 추출 로드 주위에 동축으로 배치된 원통형인 추출 디바이스.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 로딩 장치는 적어도 하나의 로딩 액츄에이터를 포함하고, 상기 로딩 액츄에이터는 바람직하게는 공압 액츄에이터인 추출 디바이스.
   
6. 제3항 내지 제5항에 있어서,
   상기 해체 장치는 상기 스트라이커를 결합 또는 해체시키도록 적용된 후크를 포함하는 추출 디바이스.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 후크는 스트라이커 상의 방사형 돌출부와 결합하는 것을 특징으로 하는 추출 디바이스.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 후크는 해체 액츄에이터에 의하여 작동하며, 상기 해체 액츄에이터는 바람직하게는 공압 액츄에이터인 추출 디바이스.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프리텐셔닝 장치는 적어도 하나의 프리텐셔닝 액츄에이터를 포함하고, 상기 프리텐셔닝 액츄에이터는 바람직하게는 공압 액츄에이터인 추출 디바이스.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    추출 로드 상의 퍼커션 시스템의 충격력은 1000 J 내지 1500 J인 추출 디바이스.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추출 디바이스는 추출 디바이스를 원격으로 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 추출 디바이스.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추출 로드의 제2 단부는 송풍부를 결합하기 위한 결합 도구를 포함하는 추출 디바이스.
    
13. 송풍부, 특히 송풍구 또는 송풍구 쿨러를 노벽으로부터 추출하기 위한 방법으로, 상기 방법은
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 추출 디바이스를 제공하는 단계;
    상기 노벽에 대하여 추출 디바이스를 위치시키는 단계;
    상기 송풍부에 추출 로드를 연결시키는 단계;
    송풍부에 실질적으로 일정한 프리텐셔닝 힘을 가하기 위한 프리텐셔닝 장치를 작동시키는 단계;
    일정한 프리텐셔닝 힘을 가하는 동안 스토퍼에 강한 충격을 가함으로써, 송풍부를 제거하기 위하여 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계;
    를 포함하는 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계는
    로딩 장치를 결합 위치로 작동시키고, 여기서 해체 장치는 스트라이커와 로딩 장치를 결합시킬 수 있는 단계;
    해체 장치를 닫힌 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 로딩 장치와 결함하는 단계;
    로딩 장치를 해체 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 스토퍼로부터 떨어져 있는 단계;
    해체 장치를 개방 위치로 작동시키고, 여기서 스트라이커는 로딩 장치로부터 분리되는 단계;
    를 포함하는 방법.
    
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 퍼커션 시스템을 작동시키는 단계가 반복되는 방법.
    

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