KR20220055106A - 침지노즐 크리닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속하역장비용 침지노즐 크리닝 장치에 관한 것으로, 주행 가능하게 구비되는 주행부와, 주행부에 설치되고, 침지노즐을 파지하여 턴디쉬로부터 분리시키는 그리퍼부와, 주행부에 설치되고, 침지노즐의 내부로 삽입되어 이물질을 파쇄하는 파쇄부 및 주행부에 설치되고, 침지노즐의 내부로 불활성기체를 주입하여 이물질을 제거하는 주입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

침지노즐 크리닝 장치{CLEANING APPARATUS FOR SUBMERGED ENTRY NOZZLE}

본 발명은 침지노즐 크리닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조 설비에 설치되는 침지노즐 크리닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 일반적으로 연속 주조 조업은 액체상태의 철이 고체가 되는 공정으로, 아직 액체 상태인 용강은 몰드(Mold)에 주입되고 연속 주조기를 통과하면서 냉각 응고되어 연속적으로 슬래브나 블룸, 빌릿 등의 중간소재로 만들어진다.

연속 주조 작업 시 사용되는 침지노즐(S.E.N, Submerged Entry Nozzle)은 내화물로서 턴디쉬(Tundish)와 주형(Mold) 간의 용강 주입 시 청정도 및 보온을 목적으로 사용된다.

본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0237083호(1999.10.06 등록, 발명의 명칭: 용강주입용 침적노즐의 교체장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 내화물 등의 이물질에 의한 침지노즐의 막힘 현상을 해소할 수 있는 침지노즐 크리닝 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 원격으로 작업을 수행할 수 있는 침지노즐 크리닝 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는: 주행 가능하게 구비되는 주행부; 상기 주행부에 설치되고, 침지노즐을 파지하여 턴디쉬로부터 분리시키는 그리퍼부; 상기 주행부에 설치되고, 상기 침지노즐의 내부로 삽입되어 이물질을 파쇄하는 파쇄부; 및 상기 주행부에 설치되고, 상기 침지노즐의 내부로 불활성기체를 주입하여 상기 이물질을 제거하는 주입부; 를 포함한다.

또한, 상기 그리퍼부는, 상기 침지노즐의 일측 둘레를 파지하는 제1파지부와, 상기 제1파지부에 회전가능하게 결합되고 상기 침지노즐의 타측 둘레를 파지하는 제2파지부가 구비되는 그리퍼부재; 상기 제1파지부에 연결되어 상기 그리퍼부재의 위치를 가변시키는 위치조절부; 및 상기 제2파지부와 연결되고, 상기 제1파지부에 대해 상기 제2파지부를 상대회전시켜 상기 그리퍼부재를 개폐시키는 파지조절부;를 포함한다.

또한, 상기 위치조절부는, 상기 주행부에 설치되고, 상기 그리퍼부재의 높이를 조절하는 제1위치조절부; 및 상기 제1위치조절부에 연결되고, 상기 그리퍼부재의 연장 길이를 조절하는 제2위치조절부;를 포함한다.

또한, 상기 파쇄부는, 상기 주행부에 고정되는 프레임부; 및 상기 프레임부에 결합되고, 상기 침지노즐의 일측으로 삽입되며, 왕복 이동에 의해 이물질을 파쇄하는 파쇄부재;를 포함한다.

또한, 상기 파쇄부재는 단부로 향할수록 폭이 좁아진다.

또한, 상기 주행부로부터 연장되고, 상기 침지노즐의 타측을 지지하는 이탈방지부;를 더 포함한다.

또한, 상기 주입부는, 상기 주행부에 설치되고, 상기 불활성기체가 저장되는 저장부; 및 상기 저장부와 연통되고, 상기 침지노즐에 구비되는 토출구로 상기 불활성기체를 분사하는 분사부;를 포함한다.

또한, 상기 주행부, 상기 그리퍼부, 상기 주입부 및 상기 파쇄부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함한다.

본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 침지노즐 내부의 이물질을 능동적으로 제거할 수 있음에 따라 침지노즐의 막힘 현상에 의한 장비의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 그러퍼부에 의해 침지노즐을 견고하게 파지할 수 있음에 따라 턴디쉬 예열기를 소화시키지 않고도 침지노즐을 턴디쉬로부터 분리시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 파쇄부에 의해 침지노즐 내부에 축적된 이물질에 물리적인 충격을 직접 가해줌으로써 효율적이고, 신속한 이물질 제거 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 주입부에 의해 불활성기체를 침지노즐 내부로 주입함으로써 침지노즐의 외부로 이물질을 배출시킴과 동시에 외부 공기와의 접촉에 의한 침지노즐의 산화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 이탈방지부에 의해 파쇄부의 파쇄 작업 시 침지노즐을 견고하게 지지함으로써 침지노즐이 그리퍼부로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치는 제어부에 의해 원격으로 침지노즐의 이물질 제거작업을 수행할 수 있음에 따라 작업자가 고온의 침지노즐에 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 설치상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 작동상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 설치상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.

도 1을 참조하면, 제강로(미도시)에서 생성된 용강을 수용하는 래들(4)의 하부에는 래들(4)로부터 용강을 공급받아 일시적으로 저장하는 턴디쉬(Tundish)(3)가 설치된다.

턴디쉬(3)의 하부에는 턴디쉬(3)에 저장된 용강을 대기와의 접촉없이 직접 주형(미도시) 내로 주입하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle)(2)이 연결된다.

침지노즐(2)은 대략 원통 형상으로 형성되고, 상단부가 턴디쉬(3)와 연통된다. 침지노즐(2)의 하단 측면에는 턴디쉬(3)로부터 공급되는 용강을 주형 내부로 배출시키는 토출구(2a)가 침지노즐(2)의 원주방향을 따라 배치된다. 침지노즐(2)은 고온의 용강으로 인한 손상이 방지되도록 Al2O3, SiO2, B2O3, 지르코니아(ZrO2), 흑연, 생석회(CaO) 등 내화물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치(1)는 침지노즐(2)의 크랙으로 인한 이물질, 또는 턴디쉬(3) 내부에서 탈락한 내화물 등의 이물질에 의해 침지노즐(2)에 막힘이 발생하는 경우, 침지노즐(2)을 턴디쉬(3)로부터 분리하여 이러한 침지노즐(2) 내부의 이물질을 제거하는 작업을 수행할 수 있도록 구비된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치(1)는 주행부(100), 그리퍼부(200), 주입부(300), 파쇄부(400), 이탈방지부(500), 제어부(600)를 포함한다.

주행부(100)는 지면 상에서 주행 가능하게 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 주행부(100)는 몸체부(110), 주행부재(120)를 포함할 수 있다.

몸체부(110)는 주행부(100)의 전체적인 외관을 형성하고, 그리퍼부(200), 주입부(300), 파쇄부(400), 이탈방지부(500) 등의 구성이 설치될 수 있는 공간을 마련한다. 몸체부(110)는 설치되는 구성에 의한 하중을 충분히 잘 견딜 수 있도록 금속 등과 같은 높은 강성을 지닌 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(100)는 내부가 비어있는 박스 형상으로 형성될 수 있다. 몸체부(110)의 상부에는 후술하는 파쇄부(400)와 연결 가능하게 형성되어 파쇄부(400)를 몸체부(110)에 고정시킬 수 있는 결합부(111)가 구비된다. 몸체부(110)의 전방에는 후술하는 그리퍼부(200)가 몸체부(110)의 외측으로 연장될 수 있도록 홀 형상의 개구부(112)가 형성될 수 있다.

주행부재(120)는 몸체부(110)의 하부에 회전 가능하게 연결되는 바퀴의 형상으로 구비된다. 주행부재(110)는 몸체부(110) 내부에 설치되는 전동 모터 등으로 예시될 수 있는 액추에이터와 연결된다. 주행부재(110)는 이러한 액추에이터로부터 동력을 공급받아 회전됨에 따라 몸체부(110)를 지면 상에서 이동시킬 수 있다.

그리퍼부(200)는 주행부(100)에 설치되고, 주행부(100)의 전방으로 연장되어 침지노즐(2)을 파지할 수 있도록 구비된다. 그리퍼부(200)는 위치가 가변될 수 있도록 구비된다. 이에 따라 그리퍼부(200)는 침지노즐(2)을 파지한 상태에서 침지노즐(2)을 턴디쉬(3)로부터 분리시커나 침지노즐(2)을 분사부(300)와 파쇄부(400)의 작업 위치로 배치시키는 동작을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.

도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부(200)는 그리퍼부재(210), 위치조절부(220), 파지조절부(230)를 포함한다.

그리퍼부재(210)는 침지노즐(2)의 외측 둘레에 접촉되어 침지노즐(2)을 파지한다. 그리퍼부재(210)는 고온의 침지노즐(2)에 직접 접촉됨에 따라 발생되는 열손상을 방지할 수 있도록 내화성의 재질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부재(210)는 제1파지부(211), 제2파지부(212)를 포함한다.

제1파지부(211)는 대략 반원 형태의 단면을 갖도록 형성되고, 내주면이 침지노즐(2)의 외주면에 접촉됨에 따라 침지노즐(2)의 일측 둘레를 파지한다. 제1파지부(211)는 침지노즐(2)을 안정적으로 파지할 수 있도록 내주면의 곡률이 침지노즐(2)의 외주면 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.

제2파지부(212)는 대략 반원 형태의 단면을 갖도록 형성되고, 내주면이 침지노즐(2)의 제1파지부(211)가 접촉되지 않은 나머지 외주면에 접촉됨에 따라 침지노즐(2)의 타측 둘레를 파지한다. 제2파지부(212)는 일측(도 5 기준 좌측) 단부가 제1파지부(211)의 일측(도 5 기준 좌측) 단부에 힌지 결합 등에 의해 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 제2파지부(212)는 일측 단부를 축으로 회전되며 제1파지부(211)와 제2파지부(212)의 내주면에 의해 형성되는 침지노즐(2)이 파지되는 공간을 개폐시킬 수 있다.

위치조절부(220)는 주행부(100)에 대해 그리퍼부재(210)를 지지하고, 제1파지부(211)에 연결되어 그리퍼부재(210)의 위치를 가변시킬 수 있도록 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위치조절부(220)는 제1위치조절부(221), 제2위치조절부(222)를 포함할 수 있다.

제1위치조절부(221)는 주행부(100)에 설치되고, 지면과 수직한 방향으로 신축됨에 따라 그러퍼부재(210)의 높이를 조절한다. 제1위치조절부(221)는 후술하는 제2위치조절부(221)에 의해 제1파지부(211)와 간접적으로 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1위치조절부(221)는 몸체부(110)의 내부에 배치되고, 전동 모터, 유압, 공압 등에 의해 동력을 발생시키는 제1구동부(221a)와, 제1구동부(221a)로부터 동력을 전달받아 신축 작동되며, 지면과 수직한 방향으로 배치되는 제1실린더(221b)를 포함할 수 있다.

제2위치조절부(222)는 일측이 제1위치조절부(221)에 연결되고, 그리퍼부재(210)가 주행부(100)의 전방으로 연장되는 길이를 조절한다. 제2위치조절부(222)는 타측이 제1파지부(211)와 연결되어 제1위치조절부(221)와 그리퍼부(210)를 상호 연결시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2위치조절부(222)는 제1실린더(221b)의 단부에 연결되고, 전동 모터, 유압, 공압 등에 의해 동력을 발생시키는 제2구동부(222a)와, 제2구동부(222a)로부터 동력을 전달받아 신축 작동되는 제2실린더(222b)를 포함할 수 있다.

제2실린더(222b)는 지면과 수평한 방향으로 배치된다. 제2실린더(222b)는 단부가 개구부(112)를 통해 몸체부(110)의 전방으로 돌출되며, 용접, 볼팅 등에 의해 제1파지부(211)의 외측면에 일체로 연결된다.

파지조절부(230)는 제2파지부(212)와 연결되고, 제1파지부(211)에 대해 제2파지부(212)를 상대회전시켜 그리퍼부재(210)를 개폐시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파지조절부(230)는 제2실린더(222b)의 측면에 용접, 볼팅 등에 의해 연결되고, 전동 모터, 유압, 공압 등에 의해 동력을 발생시키는 파지구동부(231)와, 제 파지구동부(231)로부터 동력을 전달받아 신축 작동되는 파지실린더(232)를 포함할 수 있다.

파지실린더(232)는 제2실린더(222b)와 나란한 방향으로 배치된다. 파지실린더(232)는 단부가 제2파지부(212)의 외측면에 힌지 결합 등에 의해 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 파지실린더(232)는 신축에 의한 직선 운동을 제2파지부(212)의 회전운동으로 원활하게 전환시킬 수 있다.

주입부(300)는 주행부(100)에 설치되고, 침지노즐(2)의 내부, 보다 구체적으로 침지노즐(2) 하단의 토출구(2a)로 불활성기체를 주입한다. 이에 따라 주입부(300)는 불활성기체의 주입 압력에 의해 후술하는 파쇄부(400)에 의해 파쇄되거나 침지노즐(2) 내부에 축적된 이물질을 제거할 수 있으며, 불활성기체에 의해 침지노즐(2) 또는 턴디쉬(3)의 산화를 방지할 수 있다. 이 경우, 불활성기체는 아르곤(Ar)가스인 것으로 예시될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.

도 3, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부(300)는 저장부(310), 분사부(320)를 포함한다.

저장부(310)는 주행부(100)에 설치되고, 불활성기체가 저장된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(310)는 몸체부(110)의 후방에 배치되는 저장탱크의 형태로 형성될 수 있다. 저장부(310)의 내부에는 불활성기체가 소정의 압력을 형성하도록 저장되어 후술하는 분사부(320)로 원활하게 유동될 수 있다. 이에 따라 저장부(310)는 높은 압력에도 견딜 수 있는 금속 등과 같은 재질을 포함할 수 있다.

분사부(320)는 저장부(310)와 연통되고, 침지노즐(2)의 하단에 구비되는 토출구(2a)로 불활성기체를 분사한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분사부(320)는 일측이 저장부(310)와 연통된 관의 형태를 갖도록 형성되고, 한 쌍으로 구비되어 몸체부(110)의 하단 양측에 각각 배치된다. 분사부(320)의 단부는 침지노즐(2)이 그리퍼부(200)에 의해 파지된 경우, 토출구(2a)와 마주보도록 배치된다. 분사부(320)의 단부는 토출구(2a)로 불활성기체를 분사할 수 있도록 노즐형태로 구비될 수 있다. 분사부(320)에는 후술하는 제어부(600)와 연결되어 분사부(320)의 분사 작동을 조절하는 전자식 개폐밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

파쇄부(400)는 주행부(100)에 설치되고, 그리퍼부(200)가 침지노즐(2)을 파지한 상태에서 침지노즐(2)의 내부로 삽입되어 이물질을 파쇄한다. 보다 구체적으로, 파쇄부(400)는 침지노즐(2)의 내부에 축적된 이물질에 물리적 충격을 직접적으로 가해줌으로써 이물질을 침지노즐(2)로부터 제거한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.

도 3, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄부(400)는 프레임부(410), 파쇄부재(420)를 포함한다.

프레임부(410)는 주행부(100)에 고정되어 후술하는 파쇄부재(420)를 지지한다. 프레임부(410)는 파쇄부(400)의 교체 및 관리가 용이하도록 주행부(100)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 프레임부(410)는 파쇄부재(420)의 작동으로 인한 진동, 하중에 충분히 잘 견딜 수 있도록 금속 등과 같은 높은 강성의 재질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(410)는 몸체부(110)의 상부에 배치되어 몸체부(110)의 외측으로 연장된다. 프레임부(410)는 일단이 몸체부(110)의 상부에 구비되는 결합부(411)에 볼팅 결합 등에 의해 체결됨에 따라 몸체부(110)에 고정될 수 있다. 프레임부(410)의 구체적인 형상은 도 7에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 파쇄부재(420)를 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계변경이 가능하다.

파쇄부재(420)는 프레임부(410)에 결합되고, 침지노즐(2)의 일측으로 삽입되어 이물질을 파쇄한다. 파쇄부재(420)는 침지노즐(2)의 내부에 삽입된 상태에서 왕복 이동될 수 있다. 이에 따라 파쇄부재(420)는 침지노즐(2)의 내부에 잔존하는 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 파쇄부재(420)는 단부로 향할수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 이에 따라 파쇄부재(420)는 단부의 면적을 축소시킴으로써 이물질에 가해지는 파쇄력을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄부재(420)는 모터, 유입, 공압 등에 의해 구동력을 발생시키는 파쇄구동부(421)와, 파쇄구동부(421)로부터 구동력을 전달받아 침지노즐(2)의 내부를 왕복 이동하며 이물질을 파쇄하는 파쇄실린더(422)를 포함할 수 있다. 이 경우, 파쇄실린더(422)의 단부는 도 7에 도시된 바와 같이 하방을 향할수록 직경이 좁아지는 반구, 드릴 등의 형태로 구비될 수 있다. 파쇄실린더(422)는 침지노즐(2)로의 삽입이 원활하게 이루어지도록 최대 직경이 침지노즐(2)의 내경에 대응되거나 작은 값을 갖는다.

이탈방지부(500)는 주행부(100)로부터 연장되고, 파쇄부(400)의 파쇄 작업 시 침지노즐(2)의 타측, 즉 파쇄부(400)가 삽입되는 측의 반대측을 지지함으로써 침지노즐(2)이 그리퍼부(200)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지부(500)는 몸체부(110)의 하단에 배치되고, 몸체부(110)의 전방으로 연장되는 판의 형태를 갖도록 형성된다. 이탈방지부(500)는 파쇄실린더(422)의 단부와 마주보게 배치되고, 침지노즐(2)의 하부면과 접촉되어 침지노즐(2)을 지지한다. 이탈방지부(500)는 침지노즐(2)에 구비되는 토출구(2a)를 분사부(320)와 마주보는 위치에 배치시킬 수 있는 높이에 배치된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 제어부(600)는 주행부(100), 그리퍼부(200), 주입부(300) 및 파쇄부(400)의 작동을 독립적으로 제어한다. 보다 구체적으로, 제어부(600)는 주행부(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어 주행부(100)의 주행방향, 속도 등을 제어한다. 또한, 제어부(600)는 그리퍼부(200)의 제1위치조절부(221), 제2위치조절부(222), 파지조절부(230)에 유선 또는 무선으로 연결되어 제1위치조절부(221), 제2위치조절부(222), 파지조절부(230)의 신축 길이를 제어한다. 또한, 제어부(600)는 주입부(300)의 전자식 개폐밸브와 유선 또는 무선으로 연결되어 분사부(320) 내부를 유동하는 불활성기체의 유량을 제어한다. 또한, 제어부(600)는 파쇄부(400)의 파쇄부재(420)와 유선 또는 무선으로 연결되어 파쇄부재(420)의 신축 길이, 진동수 등을 제어한다. 이에 따라 제어부(600)는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치(1)로 하여금 침지노즐(2)의 이물질 제거 작업을 원격으로 수행하도록 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(600)는 스위치 또는 디스플레이에 의해 사용자가 주행부(100), 그리퍼부(200), 주입부(300) 및 파쇄부(400)의 작동을 독립적으로 제어할 수 있는 리모트 컨트롤러 등으로 예시될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치(1)의 작동상태를 설명하도록 한다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐 크리닝 장치의 작동상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 턴디쉬(3) 내부 또는 침지노즐(2)의 크랙으로부터 탈락된 내화물 등에 의해 침지노즐(3) 내부에 이물질이 축적되어 침지노즐(2)에 막힘이 발생하는 경우, 사용자는 주행부(100)를 침지노즐(2)과 근접한 위치로 주행시킨다.

이후, 턴디쉬(3)와 침지노즐(2)의 연통을 차단한 상태에서 그리퍼부재(200)가 작동되어 침지노즐(2)을 턴디쉬(3)로부터 분리시킨다. 보다 구체적으로, 파지조절부(230)에 구비되는 파지실린더(232)는 후퇴 동작되어 제2파지부(212)를 시계방향(도 5 기준)으로 회전시킴으로써 그리퍼부재(210)를 개방시킨다. 이후, 제1위치조절부(221)와 제2위치조절부(222)에 각각 구비되는 제1실린더(221b), 제2실린더(222b)가 신축 작동되어 침지노즐(2)을 파지할 수 있는 위치에 그리퍼부재(210)를 위치시킨다. 이후, 파지실린더(232)는 다시 전진 동작되어 제2파지부(212)를 반시계방향(도 5 기준)으로 회전시킴으로써 그리퍼부재(210)를 폐쇄한다. 이에 따라 제1파지부(211)와 제2파지부(212)는 침지노즐(2)의 외주면을 파지할 수 있다. 이후 제1실린더(221b), 제2실린더(222b)는 다시 신축 작동되어 침지노즐(2)을 작업위치에 배치시킨다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이 침지노즐(2)은 상단부가 파쇄실린더(422)의 단부와 이격되어 마주보고, 하단부가 이탈방지부(500)에 의해 지지되는 위치에 배치된다.

이후, 파쇄부(400)가 작동되어 침지노즐(2) 내부에 축적된 이물질을 파쇄한다. 보다 구체적으로, 파쇄구동부(421)는 구동력을 발생시켜 파쇄실린더(422)를 침지노즐(2)의 내부로 삽입시킨다. 이후 파쇄실린더(422)는 길이방향으로 신축 작동되고, 왕복 이동에 의해 이물질을 반복 타격함으로써 이물질을 침지노즐(2)로부터 분리시킨다. 이 경우, 파쇄실린더(422)는 단부가 하방으로 향할수록 직경이 좁아지게 형성됨에 따라 이물질을 보다 강한 힘으로 파쇄할 수 있다. 또한, 파쇄부(400)의 파쇄 작업 시 침지노즐(2)의 하단부는 이탈방지부(500)에 의해 견고하게 지지됨에 따라 침지노즐(2)이 그리퍼부(200)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

이후, 주입부(300)가 작동되어 토출구(2a)를 통해 침지노즐(2)의 내부로 불활성기체를 주입한다. 보다 구체적으로, 저장부(310)에 저장된 불활성기체는 전자식 개폐밸브에 의해 분사부(320)가 개방됨에 따라 분사부(320)로 유입된다. 이후 분사부(320)를 유동하는 불활성기체는 분사부(320)의 단부에 형성되는 노즐에 의해 토출구(2a)를 향해 분사된다. 이에 따라 파쇄부(400)에 의해 파쇄되어 침지노즐(2)의 하단에 축적된 이물질은 토출구(2a)를 통해 침지노즐(2)의 외부로 배출된다. 또한, 불활성기체에 의해 침지노즐(2) 내부의 산화가 방지된다.

상술한 작동은 사용자가 제어부(600)에 의해 주행부(100), 그리퍼부(200), 주입부(300), 파쇄부(400)를 독립적으로 제어함으로써 원격으로 수행될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 침지노즐 크리닝 장치 2 : 침지노즐
3 : 턴디쉬 4 : 래들
100 : 주행부 110 : 몸체부
111 : 결합부 112 : 개구부
120 : 주행부재 200 : 그리퍼부
210 : 그리퍼부재 211 : 제1파지부
212 : 제2파지부 220 : 위치조절부
221 : 제1위치조절부 221a : 제1구동부
221b : 제1실린더 222 : 제2위치조절부
222a : 제2구동부 222b : 제2실린더
230 : 파지조절부 231 : 파지구동부
232 : 파지실린더 300 : 주입부
310 : 저장부 320 : 분사부
400 : 파쇄부 410 : 프레임부
420 : 파쇄부재 421 : 파쇄구동부
422 : 파쇄실린더 500 : 이탈방지부
600 : 제어부

Claims (8)

1. 주행 가능하게 구비되는 주행부;
   상기 주행부에 설치되고, 침지노즐을 파지하여 턴디쉬로부터 분리시키는 그리퍼부;
   상기 주행부에 설치되고, 상기 침지노즐의 내부로 삽입되어 이물질을 파쇄하는 파쇄부; 및
   상기 주행부에 설치되고, 상기 침지노즐의 내부로 불활성기체를 주입하여 상기 이물질을 제거하는 주입부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 그리퍼부는,
   상기 침지노즐의 일측 둘레를 파지하는 제1파지부와, 상기 제1파지부에 회전가능하게 결합되고 상기 침지노즐의 타측 둘레를 파지하는 제2파지부가 구비되는 그리퍼부재;
   상기 제1파지부에 연결되어 상기 그리퍼부재의 위치를 가변시키는 위치조절부; 및
   상기 제2파지부와 연결되고, 상기 제1파지부에 대해 상기 제2파지부를 상대회전시켜 상기 그리퍼부재를 개폐시키는 파지조절부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 위치조절부는,
   상기 주행부에 설치되고, 상기 그리퍼부재의 높이를 조절하는 제1위치조절부; 및
   상기 제1위치조절부에 연결되고, 상기 그리퍼부재의 연장 길이를 조절하는 제2위치조절부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 파쇄부는,
   상기 주행부에 고정되는 프레임부; 및
   상기 프레임부에 결합되고, 상기 침지노즐의 일측으로 삽입되며, 왕복 이동에 의해 이물질을 파쇄하는 파쇄부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 파쇄부재는 단부로 향할수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 주행부로부터 연장되고, 상기 침지노즐의 타측을 지지하는 이탈방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 주입부는,
   상기 주행부에 설치되고, 상기 불활성기체가 저장되는 저장부; 및
   상기 저장부와 연통되고, 상기 침지노즐에 구비되는 토출구로 상기 불활성기체를 분사하는 분사부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주행부, 상기 그리퍼부, 상기 주입부 및 상기 파쇄부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지노즐 크리닝 장치.
   
   
   
   
   
   
   

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