KR20210132667A - 캐리지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리지를 포함하는 야금 용기의 슬라이딩 게이트 밸브에 관한 것이다. 캐리지는 제1 내화 플레이트를 지지하기 위한 플레이트 프레임을 포함하고 플레이트 프레임은 제1 축을 따라 슬라이딩하기 위해 캐리지 지지 구조 상에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 캐리지는 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 차단 부재를 이동시킴으로써 제1 스트로크

X1와 제2 스트로크

X2 사이에서 선택하기 위한 선택 디바이스를 포함한다. 차단 부재가 차단 위치에 있는 경우, 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩되는 경우 플레이트 프레임의 제1 범퍼 부분이 차단 부재에 충돌한다. 차단 부재가 비차단 위치에 있는 경우, 제1 범퍼 부분은 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩되는 경우 차단 부재와 충돌하지 않고, 이에 의해 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 서비스 단부 위치로 슬라이딩되는 것을 허용한다.

Description

캐리지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브

본 발명은 야금 용기(metallurgic vessel) 밖으로 액체 금속의 흐름을 제어하기 위한 슬라이딩 게이트 밸브(sliding gate valve)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 캐리지(carriage) 지지 구조 및 내화 플레이트(refractory plate)를 지지하기 위한 플레이트 프레임(plate frame)을 포함하는 캐리지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브에 관한 것으로, 상기 플레이트 프레임은 캐리지 지지 구조에 대해 슬라이딩 가능하게 장착된다.

액체 금속 주조 설비에서, 야금 용기는 일반적으로 주조 주형에 액체 금속을 분배하기 위한 분배기로 액체 금속을 운송하는 데 사용된다. 그러한 야금 용기는 액체 금속을 분배기 또는 다른 유형의 용기에 부을 수 있는 하부 바닥에 출구를 갖는다.

야금 용기의 출구를 통한 액체 금속의 흐름을 제어하기 위해, 야금 용기의 하부 바닥에 배치된 조절 밸브가 일반적으로 사용된다.

조절 밸브의 유형은 일반적으로 복수의 내화 플레이트들, 예를 들어 두 개 또는 세 개의 내화 플레이트들로 구성된 소위 슬라이딩 게이트 밸브이다. 실시 예들에서, 예를 들어 제1 플레이트는 슬라이딩 내화 플레이트이고 제2 플레이트는 고정 내화 플레이트인 두 개의 중첩된 내화 플레이트들이 제공된다. 내화 플레이트들의 각각은 적절한 지지 구조로 지지된다. 고정 내화 플레이트는 야금 용기의 하부 바닥에 결합된 고정된 언더프레임(underframe)에 의해 지지되고 슬라이딩 내화 플레이트는 캐리지에 위치되며 플레이트 프레임은 슬라이딩 내화 플레이트를 지지한다.

캐리지는 고정된 언더프레임에 결합된 캐리지 지지 구조에 대해 축을 따라 플레이트 프레임을 슬라이딩시키도록 구성된 슬라이딩 메커니즘(sliding mechanism)을 포함한다. 일반적으로 캐리지와 고정된 언더프레임 사이의 결합은 힌지 연결을 통해 이루어지므로 캐리지가 피보팅 도어(pivoting)로서 고정된 언더프레임으로부터 분리될 수 있으므로 서비스 활동이 용이하다.

슬라이딩 내화 플레이트는 개방 위치(open position)와 닫힌 위치(closed position) 사이에서 이동할 수 있다. 주조 위치(casting position)라고도 하는 개방 위치에서, 고정 내화 플레이트의 구멍이 슬라이딩 내화 플레이트의 구멍을 향하고 있어서, 액체 금속이 두 개의 구멍들을 통과하여 용기에서 분배기로 액체 금속을 공급할 수 있다. 한편, 슬라이딩 내화 플레이트를 지지하는 플레이트 프레임이 닫힌 위치로 이동하면 고정 및 슬라이딩 내화 플레이트의 구멍들이 정의된 주어진 거리만큼 분리되어 액체 금속의 흐름이 멈추게 된다.

플레이트 프레임의 개방 위치에서 닫힌 위치로의 이동을 활성화하기 위해, 예를 들어 US9341271B2에 기술된 바와 같이 실린더와 액추에이터 로드를 포함하는 유압 액추에이터와 같은 구동 디바이스가 사용된다. 이러한 구동 디바이스는 일반적으로 플레이트 프레임의 단부 측에 부착된다.

액체 금속이 내화 플레이트들 사이의 틈(crevice)으로 들어가는 것을 방지하기 위해, 일반적인 방법은 내화 플레이트들을 서로 단단히 가압하는 것이다. 따라서, 일반적으로 다수의 스프링들을 포함하는 탄성 가압 요소가 제공되어 슬라이딩 내화 플레이트의 하부 표면에 미는 힘을 가하게 되어, 슬라이딩 내화 플레이트와 고정 내화 플레이트는 열린 위치와 닫힌 위치 사이를 이동할 때 견고한 접촉을 유지한다.

내화 플레이트는 빠르게 마모되므로 정기적으로 플레이트를 교체해야 한다는 것이 알려져 있다. 이를 위해, 캐리지는 내화 플레이트에 액세스할 수 있도록 고정된 언더프레임에서 분리되어야 한다. 위에서 언급된 바와 같이, 힌지 결합으로 인해, 캐리지가 도어처럼 피보팅될 수 있다. 그러나 푸싱 디바이스(pushing device)가 내화 플레이트들을 함께 고정하는 힘을 가하기 때문에, 서비스 목적으로 피보팅 도어를 개방하기 전에 플레이트들 사이의 압력을 줄여야 한다. 압력의 감소는 슬라이딩 플레이트가 고정 내화 플레이트로부터 더 분리되도록 더 긴 스트로크 거리(stroke distance)에 걸쳐 슬라이딩 내화 플레이트를 이동시킴으로써 확립될 수 있다. 따라서, 캐리지는 일반적으로 내화 플레이트들 사이의 압력이 도어를 개방할 있도록 충분히 감소되는 오버스트로크 영역(overstroke zone)에 플레이트 프레임이 들어갈 수 있도록 구성된다. 오버스트로크 영역은 플레이트 프레임을 공칭 스트로크 거리 이상으로 이동시켜 달성된다. 이러한 캐리지에 대한 구성의 예시는 문서 US5836485에 개시되어 있다.

그러나 문제 중 하나는 슬라이딩 게이트 밸브의 공칭 작동 중, 즉 위에서 논의된 바와 같이 슬라이딩 프레임이 개방 위치에서 닫힌 위치로 이동할 수 있는 주조 중, 캐리지가 실수로 오버스트로크 영역에 들어가지 않아야 하며, 이는 오버스트로크 영역에 있을 때 내화 플레이트들 사이의 밀봉력(sealing force)이 제거되고 액체강(liquid steel)이 손실될 수 있는 위험한 상황으로 이어질 수 있기 때문이다.

이 문제에 대한 알려진 솔루션은 오버스트로크 영역에서 플레이트 프레임을 구동할 수 없도록 구동 메커니즘을 제한하는 것이다. 이것은 일반적으로 구동 메커니즘에 핀을 배치하여 수행되며, 즉, 구동 로드의 스트로크를 최소화하여 수행된다. 그러나 이 솔루션의 문제는 핀을 작업자가 수동으로 배치하고 제거해야 한다는 것이며, 이는 번거로울 뿐만 아니라 작업자가 유지보수 작업 후에 핀을 삽입하는 것을 잊어버릴 위험이 있다. 추가 위험은 실린더가 제대로 설치되지 않았거나 잘못된 스트로크가 있는 실린더가 설치되었다는 것이며, 이는 플레이트 프레임이 실수로 오버스트로크 영역에 들어가는 상황으로 이어질 수 있다.

본 발명의 목적은 내화 플레이트들 사이의 압력이 완화되는 오버스트로크 영역에서 캐리지의 위치를 제어하기 위한 대안적인 솔루션을 제공하는 슬라이딩 게이트 밸브를 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 캐리지 및 관련 슬라이딩 게이트 밸브의 안전한 작동을 개선하는 것이 목적이다.

본 발명은 첨부된 독립항에 정의되어 있다. 바람직한 실시 예들은 종속항에 정의되어 있다. 본 개시의 양태에 따르면, 야금 용기 외부로의 액체 금속의 흐름을 제어하기 위한 슬라이딩 게이트 밸브가 제공된다. 슬라이딩 게이트 밸브는

· 야금 용기의 슬라이딩 게이트 밸브 용 캐리지로서, 캐리지 지지 구조와 제1 내화 플레이트를 지지하기 위한 플레이트 프레임을 포함하고 상기 플레이트 프레임은 제1 축(X)를 따라 슬라이딩하기 위해 상기 캐리지 지지 구조에 슬라이딩 가능하게 장착되는, 상기 캐리지,

· 고정된 언더프레임에 대해 고정된 위치에서 제2 내화 플레이트를 지지하도록 구성된 고정된 언더프레임을 포함하고, 상기 고정된 언더프레임은 상기 고정된 언더프레임을 상기 야금 용기의 하부 바닥에 고정하기 위한 고정 요소를 포함한다.

상기 캐리지는 상기 고정된 언더프레임에 결합되고, 상기 캐리지 및 상기 고정된 언더프레임은 제1 내화 플레이트 및 제2 내화 플레이트가 상기 각각의 플레이트 프레임 및 고정된 언더프레임에 지지되는 경우, 제1 구멍을 포함하는 상기 제1 내화 플레이트의 슬라이딩 표면이 제2 구멍을 포함하는 상기 제2 내화 플레이트의 슬라이딩 표면에 대해 제1 스트로크

X1 내에서 슬라이딩 가능하여, 상기 플레이트 프레임을 각각 개방 밸브 위치에 대응하는 상기 플레이트 프레임의 초기 위치로 슬라이딩시키고 닫힌 밸브 위치에 대응하는 상기 플레이트 프레임의 공칭 단부 위치로 슬라이딩시킴으로써, 상기 제1 및 제2 구멍들을 레지스트리 내로 그리고 외부로 가져올 수 있도록 구성된다.

본 개시에 따른 캐리지에서 상기 캐리지 지지 구조는 상기 플레이트 프레임의 상기 제1 스트로크

X1과 제2 스트로크

X2 사이에서 선택하기 위한 선택 디바이스를 포함하며, 여기서

X2 >

X1이고, 상기 선택 디바이스는 상기 제1 스트로크

X1를 선택하기 위한 차단 위치와 상기 제2 스트로크

X2를 선택하기 위한 비차단 위치 사이에서 가역적으로 이동할 수 있는 차단 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제1 스트로크

X1 및 상기 제2 스트로크

X2는 상기 초기 위치 X0와 각각의 상기 공칭 단부 위치 X1 및 서비스 단부 위치 X2 사이에서 측정된 최대 플레이트 프레임 슬라이딩 거리들로 정의된다.

상기 플레이트 프레임 및 상기 선택 디바이스는 상기 차단 부재가 상기 차단 위치에 위치될 때, 상기 플레이트 프레임이 상기 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩 되는 경우 상기 플레이트 프레임의 제1 범퍼 부분이 상기 차단 부재와 충돌하여 상기 플레이트 프레임이 상기 제1 스트로크

X1 내에서 슬라이딩 되도록 제한하도록 구성된다. 차단 부재가 비차단 위치에 있을 때, 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치 X1을 넘어 슬라이딩될 때 제1 범퍼 부분이 차단 부재와 충돌하지 않으며, 따라서 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치 X1을 넘어 서비스 단부 위치 X2까지 제2 스트로크

X2 내에서 슬라이딩될 수 있다.

상기 캐리지는 상기 제1 및 제2 내화 플레이트들이 각각의 플레이트 프레임 및 고정된 언더프레임에서 지지되는 경우:

· 상기 플레이트 프레임이 상기 제1 스트로크

X1 내에 위치할 때 압력이 상기 제2 내화 플레이트의 상기 슬라이딩 표면에 대해 상기 제1 내화 플레이트의 상기 슬라이딩 표면을 가압하는 탄성 가압 요소에 의해 가해지며, 그리고

· 상기 플레이트 프레임이 상기 서비스 단부 위치 X2에 위치할 때 상기 슬라이딩 표면에 대해 상기 탄성 가압 요소에 의해 압력이 가해지지 않거나 또는 감소된 압력이 가해지도록 구성된 상기 탄성 가압 요소를 포함한다.

상기 캐리지 지지 구조의 상기 선택 디바이스는 상기 차단 위치와 상기 비차단 위치 사이에서 상기 캐리지 지지 구조에 대해 상기 차단 부재를 이동시키기 위한 이동 메커니즘을 포함한다. 상기 선택 디바이스의 상기 이동 메커니즘은 상기 플레이트 프레임이 상기 서비스 단부 위치 X2로부터 상기 초기 위치 X0로 이동할 때, 차단 부재가 상기 플레이트 프레임이 상기 제1 단부 위치 X1를 넘어 슬라이딩되는 순간에 상기 비차단 위치에서 상기 차단 위치로 자동 이동하도록 구성된다. 유리하게는, 예를 들어 운영자에 의해, 차단 디바이스를 작동시키기 위해 개입이 필요하지 않기 때문에, 서비스 작업을 완료한 후 차단 부재를 차단 위치에 배치하는 것을 잊을 수 없다.

유리하게는, 캐리지의 정상 작동 동안, 즉 주조 중에, 차단 위치에 있는 차단 부재는 플레이트 프레임이 제1 스트로크

X1 내에서 슬라이딩되도록 제한하여 플레이트 프레임이 서비스 단부 위치로 슬라이딩되는 것을 방지한다.

유리하게는, 선택 디바이스는 캐리지 지지 구조에 통합되고 작업자가 중단할 수 없는 기계적 디바이스이다. 이는 구동 시스템의 핀이 스트로크를 제한하기 위해 작업자에 의해 수동으로 설치 및 제거되어야 하는 선행 기술 시스템과 대조적이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 캐리지로, 플레이트 프레임의 구동 메커니즘의 작동과 독립적으로 스트로크를 기계적으로 제한함으로써 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩되는 것을 방지한다.

바람직한 실시 예들에서, 이동 메커니즘은 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 바람직하게는 제1 축에 수직인 제2 축을 따라 차단 부재를 병진이동시키도록 구성된다.

실시 예들에서, 상기 이동 메커니즘은 각각 상기 제2 축과 본질적으로 평행한 중심 압축 축을 갖는 하나 이상의 압축 스프링들을 포함하고, 각각의 스프링은 상기 선택 디바이스의 제1 프레임 부재에 제1 단부로 결합되고 상기 차단 부재에 제2 단부로 결합된다. 이러한 방식으로, 상기 하나 이상의 압축 스프링들을 압축 및 압축 해제함으로써 상기 차단 부재가 상기 제2 축을 따라 병진이동된다.

바람직하게는, 이동 메커니즘은 차단 부재를 차단으로부터 비차단 위치로 제2 축을 따라 병진 이동시키기 위해 하나 이상의 압축 스프링들의 편향력에 대항하는 힘을 가하도록 구성된 차단해제 툴을 포함한다.

실시 예들에서, 상기 차단해제 툴은 상기 선택 디바이스의 제2 프레임 부재와 상기 차단 부재 사이에 위치된 캠 부재를 포함한다. 상기 캠 부재는 제1 및 제2 축들 모두에 수직인 캠 회전 축을 중심으로 회전 가능하고 상기 캠 부재를 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 회전시킬 때 상기 제2 프레임 부재와 상기 차단 부재 사이의 이격 거리가 증가하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 제2 위치로 캠 부재를 회전시켜, 상기 하나 이상의 압축 스프링들(48)이 가압되어, 차단 부재가 차단 위치로부터 비차단 위치로 병진이동된다. 바람직하게는 상기 캠 부재는 상기 제1 캠 위치로부터 상기 제2 캠 위치로 회전할 때 80°와 120° 사이의 각도로 회전된다.

실시 예들에서, 캠 부재는 캠 회전 축과 동축으로 연장되는 액슬 연장부에 결합된다. 그런 다음 액슬 연장부는 작업자가 수동으로 회전시키거나 모터를 사용하여 자동으로 회전될 수 있다. 또는 로봇을 사용하여 액슬 연장부를 회전시킬 수 있다.

실시 예들에서, 상기 플레이트 프레임은 상기 차단 부재가 상기 비차단 위치에 위치할 때, 제2 범퍼 부분이 상기 공칭 단부 위치에서 상기 서비스 단부 위치로 슬라이딩될 때 캠 부재에 충돌하여, 상기 캠 부재가 상기 제2 캠 위치에서 상기 제1 캠 위치로 회전하게 하도록 구성된 제2 범퍼 부분을 포함한다. 제1 범퍼 부분은 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 서비스 단부 위치를 향해 슬라이딩될 때 차단 부재가 제1 범퍼 부분의 표면에 안착함으로써 차단 위치로 병진이동하는 것이 방지되도록 구성된다.

실시 예들에서, 제1 범퍼 부분은 상기 제1 축과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB1를 갖고, 여기서 LB1 =

X2 -

X1이다.

바람직하게는, 제2 범퍼 부분은 상기 제1 축과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB2를 갖고, 여기서 LB2 < LB1이고, 바람직하게는 LB2 < 0.8 x LB1이고, 더 바람직하게는 LB2 < 0.6 x LB1이다.

대안적인 실시 예들에서, 이동 메커니즘은 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 차단 부재를 회전시키도록 구성되고, 바람직하게는 이동 메커니즘은 제1 축에 본질적으로 수직인 회전 축을 갖는다.

실시 예들에서, 본 개시에 따른 캐리지는 플레이트 프레임에 결합되고 제1 스트로크

X1 내에서 그리고 제2 스트로크

X2 내에서 제1 축을 따라 플레이트 프레임을 구동하도록 구성된 구동 디바이스를 포함한다.

일반적으로, 캐리지 및 고정된 언더프레임은 제1 및 제2 내화 플레이트들이 각각의 플레이트 프레임 및 고정된 언더프레임에 지지되는 경우 및 제1 스트로크

X1 내에서 플레이트 프레임을 슬라이딩될 때, 제1 개구를 포함하는 제1 내화 플레이트의 슬라이딩 표면은 제2 개구를 포함하는 제2 내화 플레이트의 슬라이딩 표면에 대해 슬라이딩되어, 플레이트 프레임을 각각 초기 위치와 공칭 단부 위치로 슬라이딩시켜 제1 및 제2 구멍들을 레지스트리 안팎으로 가져올 수 있도록 구성된다.

유리하게는, 서비스 단부 위치에 있을 때, 내화 플레이트를 안전하게 제거하고 교체할 수 있다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 슬라이딩 게이트 밸브 및 로봇을 포함하는 시스템이 제공된다. 로봇은 차단 위치에서 차단해제 위치까지 캐리지 지지 구조의 이동 메커니즘을 작동시키도록 구성된다.

본 발명의 이러한 양태 및 추가 양태들은 첨부된 도면을 참조하여 예시를 통해 더욱 상세하게 설명될 것이며, 여기서:
도 1a 내지 도 1c는 플레이트 프레임이 제1 축 X를 따라 세 개의 상이한 위치들 X0, X1 및 X2에 위치되는 본 개시에 따른 캐리지의 단면도를 개략적으로 도시하고,
도 2a 내지 도 2b는 차단 부재(blocking member)가 차단 및 비차단 위치에 각각 위치된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택 디바이스를 포함하는 캐리지를 개략적으로 도시하고,
도 3a 내지 도 3d는 초기 위치에서 서비스 종료 위치로 슬라이딩하고 초기 위치를 향해 다시 슬라이딩하는 플레이트 프레임을 개략적으로 도시하고,
도 4a 내지 도 4c는 차단 부재가 차단 위치에 있는 본 개시에 따른 캐리지의 실시 예의 부분들의 사시도를 도시하고,
도 5a 내지 도 5c는 차단 부재가 비차단 위치에 있는 본 개시에 따른 캐리지의 실시 예의 부분들의 사시도를 도시하고,
도 6은 본 개시에 따른 캐리지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브를 개략적으로 도시하며, 여기서 슬라이딩 게이트 밸브는 야금 용기의 하부 바닥에 결합되며,
도 7a 내지 도 7b는 차단 부재가 차단 및 비차단 위치에 각각 위치된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택 디바이스를 포함하는 캐리지를 개략적으로 도시한다.

본 개시는 본 개시를 예시하고 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되는 특정 실시 예들과 관련하여 설명될 것이다. 당업자는 본 개시가 특히 도시 및/또는 설명된 것에 의해 제한되지 않고 대안 또는 수정된 실시 예가 본 개시의 전체 교시에 비추어 개발될 수 있음을 이해할 것이다. 설명된 도면은 개략도이며 비제한적이다.

동사 "포함하다"의 사용과 각각의 활용은 언급된 것 이외의 요소의 존재를 배제하지 않는다. 요소 앞에 단수 용어("a", "an" 또는 "the")를 사용하는 것은 그러한 요소가 복수 존재하는 것을 배제하지 않는다.

더욱이, 설명 및 청구범위에서 용어 제1, 제2 등은 유사한 요소들을 구별하기 위해 사용되며 반드시 시간적으로, 공간적으로, 순위에서 또는 임의의 다른 방식으로 시퀀스를 설명하기 위해 사용되는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어는 적절한 상황 하에서 상호교환가능하며, 본원에 설명된 개시의 실시 예는 본원에 설명되거나 예시된 것과 다른 순서로 작동할 수 있음을 이해해야 한다.

본 명세서 전체에서 "일 실시 예" 또는 "실시 예"에 대한 참조는 실시 예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치에서 "일 실시 예에서" 또는 "실시 예에서"라는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니며, 그럴 수도 있다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시 예에서 본 개시로부터 당업자에게 명백한 바와 같이 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.

본 개시에 따른 슬라이딩 게이트 밸브(sliding gate valve) 용 캐리지(carriage)의 예시적인 실시 예가 도 4a 내지 도 5c에 도시되어 있다. 캐리지(1)는 캐리지 지지 구조(30) 및 제1 내화 플레이트(refractory plate)(11)을 지지하기 위한 플레이트 프레임(plate frame)(20)을 포함한다. 도 1a 내지 도 1c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 플레이트 프레임(20)은 제1 축 X을 따라 슬라이딩하기 위해 캐리지 지지 구조(30)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 제1 축(X)은 캐리지 지지 구조(30)에 연관된다.

본 개시에 따른 캐리지 지지 구조(30)는 제1 스트로크

X1과 제2 스트로크

X2 사이에서 선택하기 위한 선택 디바이스(40)를 포함하며, 여기서

X2 >

X1이다. 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 스트로크

X1과 제2 스트로크

X2는 플레이트 프레임의 초기 위치 X0과 각각 플레이트 프레임의 공칭 단부 위치(nominal end-position) X1 및 서비스 단부 위치 X2 사이에서 측정된 최대 플레이트 프레임 슬라이딩 거리로 정의된다. 다시 말해, 선택 디바이스(40)는 제1 스트로크

X1 내에서 플레이트 프레임을 슬라이딩시키기 위한 공칭 모드에서 캐리지를 작동시키거나 또는 제1 스트로크

X1보다 큰 제2 스트로크

X2 내에서 플레이트 프레임을 슬라이딩시키기 위한 서비스 모드에서 캐리지를 작동시키도록 선택할 수 있다.

도 1a에서, 플레이트 프레임은 초기 위치 X0에 위치되며 축 X를 따라 플레이트 프레임을 슬라이딩시킴으로써, 플레이트 프레임은 초기 위치에서 더 멀리 떨어진 위치에 배치될 수 있다. 도 1b에 도시되어 있는 것처럼, 플레이트 프레임을 거리

X1만큼 슬라이딩시키면, 공칭 단부 위치 X1에 도달한다. 도 1c에서, 플레이트 프레임은 초기 위치 X0에 대해 거리

X2 >

X1만큼 슬라이딩되었고, 서비스 단부 위치 X2에 도달하였다.

도 1a에 도시된 예시적인 실시 예에서, 플레이트 프레임(20)이 제1 내화 플레이트(11)를 지지하고 초기 위치에 있을 때, 제1 내화 플레이트(11)의 제1 개구(11a)의 중심은 X0와 동일한 제1 축(X) 상의 가로좌표(abscissa)를 갖는다. 도 1a에 도시된 제1축 X의 축방향으로 플레이트 프레임을 이동할 때, 제1 개구의 중심의 가로좌표가 증가하고 도 1b와 도 1c와 같이 공칭 단부 위치와 서비스 단부 위치에 도달하면 제1 개구의 중심의 가로좌표가 각각 X1 및 X2와 같아진다. 이러한 방식으로, 캐리지 지지 구조에 대한 플레이트 프레임의 위치는 제1 개구(11a)의 중심의 가로좌표의 값을 통해 정의될 수 있다. 다른 실시 예에서, 캐리지 지지 구조(30)에 대한 플레이트 프레임의 위치를 정의하는 것은 임의의 다른 적절한 방식으로 수행될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 본 개시에 따른 캐리지는 야금 용기 밖으로 액체 금속의 흐름을 제어하기 위한 슬라이딩 게이트 밸브의 일부이다. 일반적으로, 제1 스트로크

X1은 액체 금속을 주입하기 위한 개방 위치(open position)와 액체 금속의 흐름이 정지되는 닫힌 위치(closed position) 사이에서 제1 내화 플레이트(11)를 이동시키기 위한 공칭 스트로크에 대응하도록 정의된다. 제2 스트로크

X2 >

X1는, 예를 들어 내화 플레이트를 교체하기 위한, 서비스 동작 중에 사용되며, 스트로크의 차이, 즉

X2 -

X1은 위에서 언급한 오버스트로크 영역(overstroke zone)에 대응한다.

도 1a 및 도 2a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 선택 디바이스(40)는 제1 스트로크

X1를 선택하기 위한 차단 위치와 제2 스트로크

X2를 선택하기 위한 비차단 위치 사이에서 가역적으로 이동 가능한 차단 부재(blocking member)(41)를 포함한다.

차단 부재의 차단 및 비차단 위치의 예는 각각 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다. 이 도면들에 나타난 바와 같이, 플레이트 프레임(20) 및 선택 디바이스(40)는 차단 부재(41)가 차단 위치에 위치할 때, 플레이트 프레임(20)이 공칭 단부 위치 X1을 넘어 슬라이딩되는 경우 플레이트 프레임(20)의 제1 범퍼 부분(21)은 차단 부재(41)와 부딪치도록 구성된다. 즉, 차단 부재가 차단 위치에 있을 때, 이는 슬라이딩 플레이트 프레임의 궤적 경로를 차단하므로 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩되는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 플레이트 프레임(20)은 제1 스트로크

X1 내에서 슬라이딩되도록 기계적으로 제한된다.

한편, 차단 부재(41)가 비차단 위치에 위치할 때, 플레이트 프레임(20)이 공칭 단부 위치 X1를 넘어 슬라이딩할 때 제1 범퍼 부분(21)은 차단 부재(41)와 충돌하지 않는다. 즉, 차단 부재가 비차단 위치에 있을 때 플레이트 프레임(20)의 궤적 경로가 차단되지 않는다. 이러한 방식으로, 플레이트 프레임(20)은 공칭 단부 위치 X1를 넘어 서비스 단부 위치 X2로 슬라이딩되는 것이 허용된다.

실시 예에서, 차단 부재(41)는 예를 들어 제1 축 X을 가로지르는 적어도 전방 표면을 갖는 강철 바디이며, 차단 부재가 차단 위치에 있을 때 플레이트 프레임이 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩될 때 전방 표면이 플레이트 프레임(20)의 제1 범퍼 부분(21)에 대한 차단 표면으로서 작용하도록 구성된다.

차단 위치와 비차단 위치 사이에서 차단 부재(41)를 이동시키기 위해, 선택 디바이스(40)는 이동 메커니즘(moving mechanism)을 포함한다. 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 차단 부재(41)를 이동시키기 위한 상이한 유형의 이동 메커니즘이 고려될 수 있고, 이동 메커니즘은 예를 들어 병진 운동, 회전 운동 또는 이 둘의 조합을 통해 차단 부재를 이동시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 이동 메커니즘은 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 바람직하게는 제1 축 X에 수직인 제2 축 Y를 따라 차단 부재(41)를 이동시키도록 구성된다.

이동 메커니즘이 병진 운동(translation motion)을 통해 차단 부재(41)를 이동시키는 실시 예에서, 이동 메커니즘은 예를 들어, 도 2a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제2 축 Y와 본질적으로 평행한 중심 압축 축을 갖는 하나 이상의 압축 스프링(48)을 포함한다. 스프링의 제1 단부를 차단 부재(41), 예를 들어 차단 부재(41)의 제1 측(41a)에 결합하고, 스프링의 제2 단부를 선택 디바이스(40)의 제1 프레임 부재(42)에 결합함으로써, 차단 부재(41)는 하나 이상의 압축 스프링들을 압축 및 압축 해제함으로써 제2 축 Y을 따라 병진될 수 있다. 실시 예에서, 하나 이상의 압축 스프링은 예를 들어 나선형 스프링이다.

도 4a 내지 도 5c에 도시된 선택 디바이스(40)의 제1 프레임 부재(42)는 캐리지 지지 구조(30)의 메인 프레임의 강성 요소로서 이해되어야 한다. 캐리지 지지 구조(30)의 상세 설계에 따라, 제1 프레임 부재(42)는 캐리지 지지 구조(30)의 메인 프레임 구조에 볼트로 고정되거나 용접되는 개별 요소일 수 있거나 캐리지 지지 구조의 메인 프레임 구조의 통합된 부분일 수 있다.

도 4a 내지 도 5c에 예시된 실시 예들에서, 이동 메커니즘은 두 개의 압축 스프링들을 포함하고 차단 부재에 만들어진 두 개의 닫힌 보어(closed bore)들은 스프링의 일부, 예를 들어 스프링 자유 길이(free length)의 50%를 수용한다. 이러한 실시 예들에서, 스프링들의 제1 단부들은 차단 부재에 만들어진 닫힌 보어들의 바닥 부분에 부착되고 나선형 스프링들의 제2 단부들은 위에서 언급된 바와 같이 선택 디바이스의 제1 프레임 부재(42)에 부착된다. 도 4c 및 도 5c는 선택 디바이스의 단면도를 나타내며, 이에 따라 각각 차단 및 비차단 위치에 있을 때 스프링의 위치를 예시한다. 차단 부재(41)의 차단 위치와 비차단 위치 사이의 병진 운동을 용이하게 하고 가이드하기 위해, 고정 로드(fixed rod)(44)는 각각의 스프링들 내부에 배치될 수 있고 로드는 일단에서 제1 프레임 부재(42)와 결합될 수 있고 로드의 제2 단부는 제2 프레임 부재(43)에 결합될 수 있다.

도 2a, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 실시 예들에서, 플레이트 프레임(20)이 공칭 단부 위치 X1를 넘어 슬라이딩되는 것을 차단하기 위해 차단 부재(41)가 맞물릴 때, 하나 이상의 압축 스프링들이 압축 해제된다. 스프링들의 압축 해제 상태는 스프링 자유 길이, 즉 힘이 가해지지 않은 스프링의 길이를 갖는 압축 스프링에 대응한다. 공칭 스트로크

X1이 대부분의 시간 동안 슬라이딩 게이트 밸브가 작동하는 스트로크이므로, 압축 스프링은 대부분 압축 해제 상태에 있으므로 스프링 수명이 늘어난다. 반면에, 차단 부재(41)가 맞물림 해제되고 플레이트 프레임(20)이 공칭 단부 위치 X1를 넘어 슬라이딩되는 것을 차단하지 않는 경우, 도 2b, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 하나 이상의 압축 스프링들이 압축된다. 차단 부재(41)는 예를 들어 내화 플레이트를 교체해야 하는 서비스 작업 중에만 맞물림 해제되므로 압축 스프링은 제한된 시간 프레임 동안에만 압축된다.

차단 부재(41)를 맞물림 및 맞물림 해제하기 위해, 즉 차단 부재(41)를 차단 및 비차단 위치에 각각 가져오기 위해, 캐리지(1)는 차단해제 툴(deblocking tool)을 포함한다. 차단해제 툴은 차단 부재(41)를 차단 위치로부터 비차단 위치로 제2 축 Y을 따라 병진 이동시키기 위해 하나 이상의 압축 스프링들의 편향력(biasing force)에 대항하는 힘을 행사하도록 구성된다.

실시 예들에서, 도 2a 및 도 2b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 차단해제 툴은 선택 디바이스(40)의 제2 프레임 부재(43)와 차단 부재(41) 사이에 위치된 캠 부재(cam member)(45)를 포함한다. 보다 구체적으로, 실시 예들에서, 캠 부재(45)는 제2 프레임 부재(43)와 차단 부재(41)의 제1 측(41a) 반대편인 차단 부재(41)의 제2 측(41b) 사이에 위치된다. 캠 부재(45)는 제1 X축 및 제2 Y축 모두에 수직인 캠 회전축(45a)을 중심으로 회전 가능하다. 캠 부재(45)는 유리하게는 캠 회전 축(45a) 상에 위치된 제1 단부 및 차단 부재(41)를 구동하기 위한 제2 단부를 포함한다. 도 2b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제2 프레임 부재(43)와 차단 부재의 제2 측(41b) 사이의 이격 거리 D는 캠 부재(45)를 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 회전시킬 때 증가하여 이에 의해 차단 부재가 차단 위치로부터 비차단 위치로 이동하도록 하나 이상의 압축 스프링들을 압축한다. 상기 캠 부재를 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 회전시켜 압축스프링이 압축되면, 중심 압축 축을 따라 측정된 압축 스프링의 길이는 위에서 정의한 분리 거리 D의 증가와 동일한 양만큼 감소한다. 일부 실시 예에서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 캠 부재(45)의 제2 단부는 차단 부재(41)의 제2 측(41b)과 롤링 접촉(rolling contact)으로 진입하도록 구성된 캠 롤러(45b)를 포함한다.

실시 예들에서, 캠 부재(45)는 일반적으로 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 회전할 때 80°와 120° 사이의 각도로 회전된다. 즉, 캠은 X축과 평행한 주로 수평 위치에서 Y축과 평행한 주로 수직 위치로 회전한다.

도 4a, 도 5a 및 도 5c에 도시된 실시 예들에서, 캠 부재(45)는 캠 회전축(45a)과 동축으로 연장되는 액슬 연장부(axle extension)(49)에 결합된다. 작업자, 모터 또는 로봇에 의해 액슬 연장부(49)를 회전시킴으로써, 캠 부재(45)는 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 이동될 수 있다.

바람직한 실시 예들에서, 도 3a 내지 도 3d에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이동 메커니즘은 플레이트 프레임(20)이 서비스 단부 위치 X2에서 초기 위치X0를 향해 뒤로 이동할 때 차단 부재(41)를 비차단 위치에서 차단 위치로 자동으로 이동시키도록 구성된다. 보다 정확하게는, 플레이트 프레임이 서비스 단부 위치 X2에서 초기 위치 X0 방향으로 이동될 때, 차단 부재(41)는 플레이트 프레임이 제1 단부 위치 X1를 넘어 통과하는 순간 비차단에서 차단 위치로 이동한다. 플레이트 프레임이 오버스트로크 영역 밖으로 이동할 때 차단 부재의 자동 맞물림은 안정장치가 되어 있는(fail-safe) 캐리지 구성을 제공한다. 실제로, 이러한 방식으로 플레이트 프레임이 공칭 작동 중에, 즉 주조 중에 우연히 공칭 단부 위치를 넘어 슬라이딩되는 위험한 상황이 방지된다.

차단 부재의 비차단 위치에서 차단 위치로의 자동 이동을 설정하기 위해, 플레이트 프레임(20)은 차단 부재(41)가 비차단 위치에 있을 때, 제2 범퍼 부분이 공칭 단부 위치 X1에서 서비스 단부 위치 X2로 슬라이딩될 때 캠 부재(45)에 부딪혀 캠 부재(45)가 제2 캠 위치에서 제1 캠 위치로 회전하게 하도록 구성된 제2 범퍼 부분(25)을 포함한다. 도 3b 및 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제2 범퍼 부분의 충돌로 인한 캠의 이러한 회전 동안, 차단 부재(41)는 제1 범퍼 부분(21)의 표면, 이 예에서는 제1 범퍼 부분의 상부 표면에 안착함으로써 차단 위치로 다시 병진이동하는 것이 방지된다.

실시 예들에서, 제1 범퍼 부분은 플레이트 프레임의 메인 프레임의 일부에 부착된 별도의 부분, 예를 들어 강철 바디이다. 제1 범퍼 부분이 별도의 부분인 경우에는, 이는 플레이트 프레임(20)의 메인 프레임에 볼트 체결 또는 용접될 수 있다. 대안적인 실시 예들에서, 제1 범퍼 부분은 플레이트 프레임의 메인 프레임의 일체형 부분일 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 범퍼 부분(21)은 제1 축 X과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB1를 갖는다. 실시 예들에서, 제1 범퍼 부분의 이 길이 LB1는 제2 스트로크와 제1 스트로크 사이의 차이와 동일하고, 즉, LB1 =

X2 -

X1이다.

실시 예들에서, 제2 범퍼 부분(25)은 예를 들어 플레이트 프레임의 메인 프레임에 볼트로 고정되거나 용접되는 부품, 예를 들어 강철 바디이다.

제2 범퍼 부분(25)은 제1 축 X과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB2를 갖고, 이 제2 길이(LB2)는 일반적으로 제1 범퍼 부분의 길이 LB1보다 작다. 이러한 방식으로, 플레이트 프레임을 공칭 단부 위치 X1을 넘어 서비스 단부 위치 X2로 이동시킬 때, 제2 범퍼 부분은 단부 위치 X1를 넘어 주어진 거리만큼 슬라이딩된 후에 캠 부재(45)에 대해서만 충돌하여, 캠 부재가 회전을 시작하기 전에 제1 범퍼 부분이 차단 부재 아래에서 슬라이딩을 시작하도록 허용한다. 도 3b 및 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이는 위에서 논의된 바와 같이 플레이트 프레임(20)이 계속 슬라이딩되고 캠 부재(45)가 제2 캠 위치에서 제1 캠 위치로 회전하기 시작할 때 차단 부재(41)가 제1 범퍼 부분(21)의 상면에 놓이도록 허용한다. 바람직하게는 LB2 < 0.8 x LB1, 더 바람직하게는 LB2 < 0.6 x LB1이다.

실시 예들에서, 캐리지 지지 구조(30)에 대해 플레이트 프레임(20)을 슬라이딩시키기 위해, 캐리지 지지 구조는 제1 축 X을 따라 플레이트 프레임의 슬라이딩을 용이하게 하기 위해 플레이트 프레임과 협력하도록 구성된 롤러를 포함한다.

일반적으로 플레이트 프레임의 슬라이딩은 자동화된다. 실시 예들에서, 도 1a 내지 도 1c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 캐리지는 플레이트 프레임(20)에 결합되고 제1 스트로크

X1 내에서 그리고 제2 스트로크

X2 내에서 제1 축 X를 따라 플레이트 프레임(20)을 구동하도록 구성된 구동 디바이스(60)를 포함한다. 구동 디바이스는 예를 들어 US9341271B2에 기술된 바와 같이 실린더 및 액추에이터 로드를 포함하는 유압 액추에이터이다. 이러한 구동 디바이스는 일반적으로 플레이트 프레임의 단부 측에 부착된다.

지금까지 논의된 실시 예들은 제1 축 X에 횡단하는 축을 따라 차단 부재를 병진이동시키도록 구성된 이동 메커니즘을 갖는다. 대안적인 실시 예들에서, 이동 메커니즘은 차단 위치와 비차단 위치 사이에서 차단 부재(41)를 회전시키도록 구성된다. 이러한 회전 이동 메커니즘은 예를 들어 제1 축 X에 본질적으로 수직인 차단 부재를 회전시키기 위한 회전 축을 갖는다.

위에서 언급한 바와 같이, 캐리지는 야금 용기(200) 밖으로 액체 금속의 흐름을 제어하기 위한 슬라이딩 게이트 밸브(100)의 일부이다. 본 개시에 따른 캐리지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브의 예시가 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 슬라이딩 게이트 밸브(100)는 지지 구조(30) 및 제1 내화 플레이트(11)를 지지하는 플레이트 프레임(20)을 갖는 캐리지를 포함한다. 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 캐리지는 고정된 언더프레임(120)에 결합된다. 슬라이딩 게이트 밸브(100)의 고정된 언더프레임(120)은 고정된 언더프레임에 대해 고정된 위치에서 제2 내화판(12)을 지지하도록 구성된다. 고정된 언더프레임(120)은 야금 용기(200)의 하부 바닥에 고정된 언더프레임을 고정하기 위한 고정 요소를 포함한다.

도 6에서, 슬라이딩 게이트 밸브(100)의 플레이트 프레임(20)은 공칭 단부 위치 X1에 위치되고, 즉, 제1 범퍼 부분(21)은 차단 부재(41)에 인접한다. 이 공칭 단부 위치는 닫힌 밸브 위치에 대응하며, 즉, 제1 내화 플레이트(11) 및 제2 내화 플레이트(12) 의 구멍들(11a, 12a)은 액체 금속의 흐름이 중단되도록 정의된 주어진 거리만큼 분리된다. 닫힌 밸브 구성에서 구멍들(11a, 12a)은 레지스트리(registry)에서 벗어난다. 이 예에서, 개방 밸브와 닫힌 밸브 구성 사이의 주어진 분리 거리는 제1 스트로크

X1에 대응한다.

도 6에 도시된 X 축 방향과 반대 방향으로 플레이트 프레임을 구동함으로써, 플레이트 프레임은 주조 위치라고도 하는 개방 밸브 위치에 대응하는 초기 위치 X0으로 이동할 수 있다. 이 개방 밸브 위치에서 제1 내화 플레이트(11) 및 제2 내화 플레이트(12)의 구멍들(11a, 12a)은 서로 마주보고 있어서, 액체 금속은 용기에서 분배기로 액체 금속을 공급하기 위한 두 개의 구멍들을 통과할 수 있다. 이 개방 밸브 구성에서 구멍들(11a, 12a)은 레지스트리에 있다.

당업계에 공지된 바와 같이, 캐리지(1)는 각각 플레이트 프레임(20)과 고정된 언더프레임(120)에 제1 및 제2 내화 플레이트가 지지되는 경우, 플레이트 프레임(20)이 제1 스트로크 X1 내에 위치할 때, 즉, 슬라이딩 게이트 밸브의 공칭 동작 중에 제2 내화 플레이트(12)의 슬라이딩 표면에 대해 제1 내화 플레이트(11)의 슬라이딩 표면을 누르는 압력이 가해지도록 구성된 탄성 가압 요소(resilient pressing element)를 포함한다. 한편, 플레이트 프레임(20)이 서비스 단부 위치 X2에 위치할 때, 즉, 슬라이딩 게이트 밸브에 대한 서비스 활동을 수행할 때 슬라이딩 표면에 압력이 가해지지 않거나 또는 감소된 압력이 가해진다.

서비스 활동을 용이하게 하기 위해 캐리지와 고정된 언더프레임 사이의 연결은 일반적으로 도 6에 도시되지 않은 힌지 연결을 통해 이루어지며, 따라서 캐리지(1)는, 플레이트 프레임을 서비스 단부 위치 X2에 배치된 후, 피보팅 도어로서 고정된 언더프레임에서 안전하게 분리될 수 있다.

도 6에 도시된 슬라이딩 게이트 밸브의 실시 예는 두 개의 내화 플레이트들, 고정 플레이트 및 슬라이딩 플레이트를 포함하는 예이다. 그러나 본 발명은 슬라이딩 게이트 밸브 내에 포함된 내화 플레이트들의 수에 의해 제한되지 않으며 슬라이딩 게이트 밸브 내에 세 개의 내화 플레이트를 포함하는 실시 예도 고려된다.

1 캐리지
11 제1 내화 플레이트
11a 제1 구멍
12 제2 내화 플레이트
12a 제2 구멍
20 플레이트 프레임
21 제1 범퍼 부분
25 제2 범퍼 부분
30 캐리지 지지 구조
40 선택 디바이스
41 차단 부재
41a 차단 부재의 제1 측
41b 차단 부재의 제2 측
42 제1 프레임 부재
43 제2 프레임 부재
44 고정 로드
45 캠 부재
45a 캠 회전 축
45b 캠 롤러
48 압축 스프링
49 액슬 연장부
60 구동 디바이스
100 슬라이딩 게이트 밸브
120 고정된 언더프레임
200 야금 용기
D 이격 거리
LB1 제1 범퍼 부분 길이
LB2 제2 범퍼 부분 길이
X 제1 축
X0 초기 위치
X1 공칭 단부 위치

X1 제1 스트로크
X2 서비스 단부 위치

X2 제2 스트로크
Y 제2 축

Claims (13)

1. 야금 용기(metallurgic vessel)(200) 외부의 액체 금속의 흐름을 제어하기 위한 슬라이딩 게이트 밸브(sliding gate valve)(100)에 있어서,
   · 야금 용기의 슬라이딩 게이트 밸브 용 캐리지(carriage)(1)로서, 캐리지 지지 구조(30)와 제1 내화 플레이트(refractory plate)(11)를 지지하기 위한 플레이트 프레임(20)을 포함하고 상기 플레이트 프레임(20)은 제1 축 X를 따라 슬라이딩하기 위해 상기 캐리지 지지 구조에 슬라이딩 가능하게 장착되는, 상기 캐리지(1),
   · 고정된 언더프레임(fixed underframe)에 대해 고정된 위치에서 제2 내화 플레이트(12)를 지지하도록 구성된 상기 고정된 언더프레임(120)을 포함하고, 상기 고정된 언더프레임(120)은 상기 고정된 언더프레임을 상기 야금 용기(200)의 하부 바닥에 고정하기 위한 고정 요소를 포함하고,
   상기 캐리지(1)는 상기 고정된 언더프레임(120)에 결합되고, 상기 캐리지(1) 및 상기 고정된 언더프레임(120)은 제1 내화 플레이트(11) 및 제2 내화 플레이트(12)가 각각의 상기 플레이트 프레임(20) 및 고정된 언더프레임(120)에 지지되는 경우, 제1 구멍(11a)을 포함하는 상기 제1 내화 플레이트의 슬라이딩 표면이 제2 구멍(12a)을 포함하는 상기 제2 내화 플레이트의 슬라이딩 표면에 대해 제1 스트로크(stroke)

   

   X1 내에서 슬라이딩 가능하여, 상기 플레이트 프레임(20)을 각각 개방 밸브 위치에 대응하는 상기 플레이트 프레임(20)의 초기 위치(X0)로 슬라이딩시키고 닫힌 밸브 위치에 대응하는 상기 플레이트 프레임(20)의 공칭 단부 위치(X1)로 슬라이딩시킴으로써, 상기 제1 및 제2 구멍들을 레지스트리(registry) 내로 그리고 외부로 가져올 수 있도록 구성되며,
   상기 캐리지 지지 구조(30)는 상기 플레이트 프레임(20)의 상기 제1 스트로크

   

   X1과 제2 스트로크

   

   X2 사이에서 선택하기 위한 선택 디바이스(40)를 포함하며, 여기서

   

   X2 >

   

   X1이고, 상기 제1 스트로크

   

   X1 및 상기 제2 스트로크

   

   X2는 상기 초기 위치(X0)와 각각의 상기 공칭 단부 위치(X1) 및 서비스 단부 위치(X2) 사이에서 측정된 최대 플레이트 프레임 슬라이딩 거리들로 정의되며, 상기 선택 디바이스(40)는 상기 제1 스트로크

   

   X1를 선택하기 위한 차단 위치와 상기 제2 스트로크

   

   X2를 선택하기 위한 비차단 위치 사이에서 가역적으로 이동할 수 있는 차단 부재(41)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 플레이트 프레임(20) 및 상기 선택 디바이스(40)는 상기 차단 부재(41)가 상기 차단 위치에 위치될 때, 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 공칭 단부 위치(X1)를 넘어 슬라이딩 되는 경우 상기 플레이트 프레임(20)의 제1 범퍼 부분(21)이 상기 차단 부재(41)와 충돌하여 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 제1 스트로크

   

   X1 내에서 슬라이딩 되도록 제한하도록 구성되고,
   상기 차단 부재(41)가 상기 비차단 위치에 위치할 때, 상기 플레이트 프레임(20)은 상기 제2 스트로크

   

   X2 내에서 자유롭게 슬라이딩되며, 결과적으로 상기 공칭 단부 위치(X1)를 넘어 상기 서비스 단부 위치(X2)로 슬라이딩되며,
   상기 캐리지(1)는 상기 제1 및 제2 내화 플레이트들이 각각의 플레이트 프레임(20) 및 고정된 언더프레임(120)에서 지지되는 경우:
   · 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 제1 스트로크

   

   X1 내에 위치할 때 압력이 상기 제2 내화 플레이트(12)의 상기 슬라이딩 표면에 대해 상기 제1 내화 플레이트(11)의 상기 슬라이딩 표면을 가압하는 탄성 가압 요소에 의해 가해지며, 그리고
   · 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 서비스 단부 위치(X2)에 위치할 때 상기 슬라이딩 표면에 대해 상기 탄성 가압 요소에 의해 압력이 가해지지 않거나 또는 감소된 압력이 가해지도록 구성된 상기 탄성 가압 요소를 포함하고,
   상기 캐리지 지지 구조(30)의 상기 선택 디바이스(40)는 상기 차단 위치와 상기 비차단 위치 사이에서 상기 캐리지 지지 구조(30)에 대해 상기 차단 부재(41)를 이동시키기 위한 이동 메커니즘을 포함하고, 상기 선택 디바이스(40)의 상기 이동 메커니즘은 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 서비스 단부 위치(X2)로부터 상기 초기 위치(X0)로 이동할 때, 차단 부재(41)가 상기 플레이트 프레임(20)이 상기 제1 단부 위치(X1)를 넘어 슬라이딩되는 순간에 상기 비차단 위치에서 상기 차단 위치로 자동 이동하도록 구성되는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
2. 제1항에 있어서, 상기 이동 메커니즘은 상기 차단 위치와 상기 비차단 위치 사이에서 상기 제1 축(X)을 횡단하는, 바람직하게는 수직한 제2 축(Y)을 따라 상기 차단 부재(41)를 병진 이동시키도록 구성되는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
3. 제2항에 있어서, 상기 이동 메커니즘은 각각 상기 제2 축(Y)과 본질적으로 평행한 중심 압축 축을 갖는 하나 이상의 압축 스프링들(48)을 포함하고, 각각의 압축 스프링은 상기 선택 디바이스(40)의 제1 프레임 부재(42)에 결합된 제1 단부 및 상기 차단 부재(41)에 결합된 제2 단부를 갖고, 그에 따라 상기 하나 이상의 압축 스프링들(48)을 압축 및 압축 해제함으로써 상기 차단 부재(41)가 상기 제2 축(Y)을 따라 병진이동되는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
4. 제3항에 있어서, 상기 이동 메커니즘은 상기 차단 부재(41)를 상기 차단 위치에서 상기 비차단 위치로 상기 제2 축(Y)을 따라 병진이동시키기 위해 상기 하나 이상의 압축 스프링들의 편향력(biasing force)에 대항하여 힘을 가하도록 구성된 차단해제 툴(deblocking tool)을 포함하는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
5. 제4항에 있어서, 상기 차단해제 툴은 상기 선택 디바이스(40)의 제2 프레임 부재(43)와 상기 차단 부재(41) 사이에 위치된 캠 부재(cam member)(45)를 포함하고, 상기 캠 부재(45)는 제1 및 제2 축들(X, Y) 모두에 수직인 캠 회전 축(45a)을 중심으로 회전 가능하고 상기 캠 부재(45)를 제1 캠 위치에서 제2 캠 위치로 회전시킬 때 상기 제2 프레임 부재(43)와 상기 차단 부재(41) 사이의 이격 거리(D)가 증가하여 상기 하나 이상의 압축 스프링들(48)을 가압하도록 구성되고, 바람직하게는 상기 캠 부재(45)는 상기 제1 캠 위치로부터 상기 제2 캠 위치로 회전할 때 80°와 120° 사이의 각도로 회전되는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
6. 제5항에 있어서, 상기 캠 부재(45)는 상기 캠 회전 축(45a)과 동축으로 연장되며 작업자, 모터 또는 로봇에 의해 구동되는 회전이 상기 캠 부재(45)를 상기 제1 캠 위치로부터 상기 제2 캠 위치로 회전시키는 액슬 연장부(axle extension)(49)에 결합되는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
7. 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캠 부재(45)는 상기 캠 회전 축(45a)에 위치한 제1 단부와 상기 제1 캠 위치로부터 상기 제2 캠 위치로 이동할 때 상기 차단 부재(41)를 구동하기 위한 제2 단부를 포함하고, 상기 제2 단부는 상기 차단 부재(41)와 롤링 접촉(rolling contact)으로 진입하도록 구성된 캠 롤러(cam roller)(45b)를 포함하는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트 프레임(20)은 상기 차단 부재(41)가 상기 비차단 위치에 위치할 때, 제2 범퍼 부분이 상기 공칭 단부 위치(X1)에서 상기 서비스 단부 위치(X2)로 슬라이딩될 때 캠 부재(45)에 충돌하여, 상기 캠 부재(45)가 상기 제2 캠 위치에서 상기 제1 캠 위치로 회전하게 하고, 상기 차단 부재(41)가 상기 제1 범퍼 부분(21)의 표면에 안착함으로써 상기 차단 위치로 병진 이동하는 것이 방지되도록 구성된 상기 제2 범퍼 부분(25)을 포함하는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 범퍼 부분(21)은 상기 제1 축(X)과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB1를 갖고, 여기서 LB1 =

   

   X2 -

   

   X1인, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
10. 제8항에 있어서, 상기 제1 범퍼 부분(21) 및 상기 제2 범퍼 부분(25)은 각각 상기 제1 축(X)과 평행한 축을 따라 측정된 길이 LB1 및 길이 LB2를 갖고, 여기서 LB2 < LB1이고, 바람직하게는 LB2 < 0.8 x LB1이고, 더 바람직하게는 LB2 < 0.6 x LB1인, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트 프레임(20)에 결합되고 상기 제1 스트로크 X1 및 상기 제2 스트로크 X2 내에서 상기 제1 축(X)을 따라 상기 플레이트 프레임(20)을 구동하도록 구성된 구동 디바이스(60)를 포함하는, 슬라이딩 게이트 밸브(100).
12. 시스템에 있어서,
    · 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 슬라이딩 게이트 밸브(100), 및
    · 상기 차단 위치로부터 상기 비차단 위치로 상기 캐리지 지지 구조(30)의 상기 이동 메커니즘을 작동시키도록 구성된 로봇을 포함하는, 시스템.
13. 제12항에 있어서, 제6항에 따라 상기 로봇은 상기 제1 캠 위치로부터 상기 제2 캠 위치로 상기 캠 부재(45)를 회전시키도록 구성되는, 시스템.

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