KR20230031401A - 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고로의 상부에 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하는 선회슈트의 장입물 이송플레이트의 구조를 보다 단순화 하면서도 수명을 연장시켜 비용절감 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명의 구성은, 고로의 상부에서 선회구동장치에 선회슈트(100)가 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하며 하부에 단열재가 부착된 방열판(130)을 구비한 장입물 이송플레이트(110)에 있어서;
상기 장입물 이송플레이트(110)는,
외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)가 간격지지대(113)에 상호 지지되어 그 사이에 플레이트간격부(114)가 구비되며, 상기 내측플레이트(112)의 상부면 중앙통로(S1)에 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 성형되도록 구성할 수 있다.
또, 상기 장입물 이송플레이트(110)는, 외측플레이트(111)가 적어도 10 내지 14mm의 두께를 갖으며, 내측플레이트(112)는 적어도 18 내지 22mm의 두께를 갖고 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 적어도 13 내지 17mm의 두께로 성형되도록 구성할 수 있다.

Description

고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트 {Charge transfer plate for blast furnace slewing chute}
본 발명은 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고로의 상부에 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하는 선회슈트의 장입물 이송플레이트의 구조를 보다 단순화 하면서도 수명을 연장시켜 비용절감 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로, 고로는 원료인 코크스와 철광석을 반복 장입하면서 풍구를 통해 열풍을 불어넣어 장입된 철광석을 녹여 용선을 생산하는 설비이며, 고로의 상부에 설치된 선회슈트는 하부에 단열재가 부착된 방열판을 구비하고, 내부에 내마모성 재질을 갖고 형성되어 원료인 코크스와 철광석의 고로 내부에 장입이 연속적으로 일루어지도록 실시하고 있다.
도 1에서는 노정장입설비 중 선회경동장치를 도시하고 있는데, 구동모터(1), 원료낙하부위 통로인 스파우트(Apout)(2), 유성차동치차감속기(Planetary Differential Gear Reducer)(3)로 구성된 기어트레인(Gear Train) 조업표준에 따라 원료를 고로내로 분포시켜 주는 선회슈트(4)로 구성되어 있다.
도 2에서는 종래의 플랫형 타입(Flat Type) 선회슈트가 도시되어 있는데 선회구동장치와 조립되는 머리부(7)와 본체부(8)가 볼트조립부(9)에 의해 체결되는 구조를 기본으로 하며, 원료에 의해 마모가 되는 홈통부위에는 라이너(Liner)(10)가 내마모 육성용접 방식으로 체결된다.
한편, 노내 복사열을 받는 하부에는 단열재가 부착된 방열판(Heat Protection Cover)(11)이 볼트로 조립되고, 상부에는 본체부(8)를 지지하는 고정봉(Tie Bar)(12)이 볼트로 조립되는 구조로 되어 있다.
현재까지 사용하고 있는 선회슈트의 내측에 위치하는 이송플레이트는 고온용 스테인레스강판을 볼트 접합한 구조로 제작되며, 플랫형 타입(Flat Type)과 도 3에서 도시한 바와 같이 이를 보완한 Y-형 타입(Y-Type)이 사용되고 있다.
여기에서, 상기 Y-형 타입의 종래 선회슈트의 이송플레이트(15)는 도 4에서와 같이 고온용 스테인레스강판을 이중으로 형성하면서, 상기 하부강판(15a)과 상부강판(15b)에 모두 하드페이싱(15c)(hard facing ; 금속 재료의 표면이 마모(磨耗)되는 것을 방지하기 위해 표면에 각종 합금층을 형성하는 것) 처리하여 제공하고 있으며, 이에 따라 상기 선회슈트의 무게증가 및 제작에 어려운 문제점이 있었다.
또, 상기 이송플레이트(15)는 하부강판(15a) 및 상부강판(15b)이 비교적 얇은 두께를 갖고 이중으로 형성되어, 상기 하드페이싱(15c)을 성형하는데 있어서 강판의 파손을 방지하기 위해 비교적 얇은 두께를 갖게 성형되어 장입되는 원료의 마찰과 고열에 쉽게 찌그러지거나 구멍이 형성되어 원료인 철광석이나 코크스가 흐르는 부위를 따라 마모곡선이 불균형하게 나타나 장입물의 장입시 낙하 각도가 변화되어 고로 내부에 장입물의 투입량을 조절하기가 어려워 고로조업의 운영에 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0862160호 홈통과 프레임 조립식 구조를 구비한 고로선회슈트 (등록일자 2008년 09월 30일)
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 선회슈트의 장입물 이송플레이트 구조를 개선하여 내마모 하드페이싱 표면층의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 장입물 이송플레이트에 내마모 하드페이싱 표면층을 중첩 육성이 가능하도록 함으로서 철광석과의 마찰에도 이송플레이트의 내마모성이 향상될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면,
고로의 상부에서 선회구동장치에 선회슈트(100)가 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하며 하부에 단열재가 부착된 방열판(130)을 구비한 장입물 이송플레이트(110)에 있어서;
상기 장입물 이송플레이트(110)는,
외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)가 간격지지대(113)에 상호 지지되어 그 사이에 플레이트간격부(114)가 구비되며, 상기 내측플레이트(112)의 상부면 중앙통로(S1)에 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 성형되도록 구성할 수 있다.
또, 상기 장입물 이송플레이트(110)는, 외측플레이트(111)가 적어도 10 내지 14mm의 두께를 갖으며, 내측플레이트(112)는 적어도 18 내지 22mm의 두께를 갖고 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 적어도 13 내지 17mm의 두께로 성형되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은, 내측플레이트(112)의 중앙통로(S1)에서 횡방향 또는 종방향 또는 교차되게 용접와이어 작업하도록 구성할 수 있다.
그리고, 상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은, 적어도 2회의 중첩된 용접와이어 작업을 통해 내마모 하드페이싱 표면층(115)을 육성하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 용접와이어는, 탄소 4.5 내지 7 중량부, 규소 0.5 내지 3 중량부, 망간 0.5 내지 3 중량부, 크롬 27 내지 33 중량부, 몰리브덴 4.5 내지 8 중량부, 텅스텐 4.5 내지 8 중량부를 포함시켜 성형되도록 구성할 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 선회슈트의 장입물 이송플레이트에 형성되는 내마모 하드페이싱 표면층의 구조를개선하여 상기 하드페이싱 표면층의 수명을 연장시켜 비교적 고가 장비인 선회슈트의 교체기간을 연장시켜 생산비용을 절감시킬 수 있다.
또, 장입물 이송플레이트에 하드 페이싱의 중첩 육성이 가능하여 내마모성을 향상시키고, 원료를 안정적으로 고로에 장입시켜 고로조업의 안정적인 생산을 가능하게 하는 효과도 있다.
도 1은 종래 선회슈트의 설치 상태도.
도 2는 종래 플랫형 타입(Flat Type) 선회슈트의 사시도.
도 3은 종래 Y-형 타입(Y-Type) 선회슈트의 사시도.
도 4는 종래 Y-형 타입(Y-Type) 선회슈트의 단면도.
도 5는 본 발명인 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이의 단면도.
도 6은 본 발명의 구성인 하드페이싱 표면층의 구조를 도시한 개략도.
본 발명인 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트는, 고로의 상부에 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하는 선회슈트의 장입물 이송플레이트의 구조를 보다 단순화 하면서도 수명을 연장시켜 비용절감 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
이하 본 발명에 따른 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저 본 발명이 적용되는 선회슈트(100)는, 크게 고로의 상부에서 선회구동장치에 조립되어, 장입되는 원료를 장입물 이송플레이트(110)의 중앙통로(S1)를 통해 안내 및 분배하며, 하부에 단열재가 부착된 방열판(130)을 구비한 구조를 갖고 있다.
즉, 상기 선회슈트(100)는, 반원형 단면을 가지며 상부에 고로 장입물이 낙하되어 이동하는 장입물 이송플레이트(110)와, 상기 장입물 이송플레이트(110)의 하측을 감싸며 조립되는 슈트몸체부(120)와, 상기 슈트몸체부(120)의 하측에 단열재가 부착된 방열판(130)을 포함해 구성된다.
여기에서, 본 발명인 장입물 이송플레이트(110)는 도 5에서의 단면 형상과 같이 외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)가 간격지지대(113)에 상호 지지되어 그 사이에 플레이트간격부(114)가 구비되게 일체 형성하면서, 상기 내측플레이트(112)의 상부면 중앙통로(S1)에 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 성형되도록 구성한다.
또, 외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)의 사이에 형성되는 플레이트간격부(114)는, 슈트몸체부(120)와 외측플레이트(111)가 볼트, 너트, 리벳, 용접 등의 다양한 결합수단으로 고정되는 과정에서 상기 결합수단의 돌출된 헤드 또는 선단인 간격지지대(113)에 내측플레이트(112)가 접하여 지지되면서 플레이트간격부(114)를 형성하는 것이며, 상기 플레이트간격부(114)는 빈 공간으로 구성하거나, 내부에 충격 및 타격력을 감소시키기 위한 내화성 탄성중합체를 삽입하는 것도 가능한데, 상기 탄성중합체의 구성은 당업자의 요구에 따라 다양한 재료가 사용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
본 발명의 외측플레이트(111)는, 고온을 견딜 수 있는 내마모 스테인레스 합금강판으로 성형하는 것이 바람직하며, 내측플레이트(112)는 낮은 마모율과 하드페이싱 표면층(115)의 육성을 위해 합금철판으로 성형하는 것이 바람직하나, 상기 외측, 내측 플레이트는 당업자의 요구에 따라 다양한 재료가 사용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
다만, 상기 장입물 이송플레이트(110)의 외측플레이트(111)는 적어도 10 내지 14mm의 두께를 갖으며, 내측플레이트(112)는 적어도 18 내지 22mm의 두께를 갖도록 구성하면서, 플레이트간격부(114)는 적어도 1 내지 4mm의 간격폭을 갖고 상기 내측플레이트(112)의 상부면에 형성되는 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 적어도 13 내지 17mm의 두께로 성형되도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 내마모 하드페이싱 표면층(115)은, 도 6에서와 같이 내측플레이트(112)의 상부면에만 성형되어, 외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)의 조립 편의성을 향상시킬 수 있으며, 상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)이, 내측플레이트(112)의 중앙통로(S1)에서 횡방향 또는 종방향 또는 횡방향과 종방향이 교차되게 내마모성 용접와이어를 작업하여 하드페이싱 표면층을 형성할 수 있도록 한다.
또한, 상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은, 내측플레이트(112)의 두께를 초과하지 않는 범위에서 적어도 2회의 중첩된 용접와이어 작업을 통해 내마모 하드페이싱 표면층(115)을 다층으로 육성하도록 구성할 수 있어, 철광성 및 코크스의 원료 이동에도 내측플레이트의 파손 및 변형을 방지하여 안정적으로 원료를 공급 및 배분할 수 있다.
상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은 내측플레이트(112)의 중앙통로(S1) 전체면에 형성하거나 또는 도트형상, 라인형상 중에서 어느 하나를 선택하여 성형될 수 있게 한다.
그리고, 상기 용접와이어는, 탄소 4.5 내지 7 중량부, 규소 0.5 내지 3 중량부, 망간 0.5 내지 3 중량부, 크롬 27 내지 33 중량부, 몰리브덴 4.5 내지 8 중량부, 텅스텐 4.5 내지 8 중량부를 포함시켜 성형되도록 구성하는 것이 바람직하며, 당업자의 요구에 따라 다양한 재료가 더 포함될 수도 있다.
이상에서와 같이 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
20. 선회슈트 21 장입물 이송플레이트
22. 외측플레이트 23. 내측플레이트
25. 하드페이싱 표면층

Claims (5)

  1. 고로의 상부에서 선회구동장치에 선회슈트(100)가 조립되어 장입되는 원료를 안내 및 분배하며 하부에 단열재가 부착된 방열판(130)을 구비한 장입물 이송플레이트(110)에 있어서;
    상기 장입물 이송플레이트(110)는,
    외측플레이트(111)와 내측플레이트(112)가 간격지지대(113)에 상호 지지되어 그 사이에 플레이트간격부(114)가 구비되며, 상기 내측플레이트(112)의 상부면 중앙통로(S1)에 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 성형되는 것을 특징으로 하는 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장입물 이송플레이트(110)는
    외측플레이트(111)가 적어도 10 내지 14mm의 두께를 갖으며, 내측플레이트(112)는 적어도 18 내지 22mm의 두께를 갖고 내마모 하드페이싱 표면층(115)이 적어도 13 내지 17mm의 두께로 성형되는 것을 특징으로 하는 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은,
    내측플레이트(112)의 중앙통로(S1)에서 횡방향 또는 종방향 또는 교차되게 용접와이어 작업하는 것을 특징으로 하는 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 내마모 하드페이싱 표면층(115)은,
    적어도 2회의 중첩된 용접와이어 작업을 통해 내마모 하드페이싱 표면층(115)을 육성하는 것을 특징으로 하는 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 용접와이어는,
    탄소 4.5 내지 7 중량부, 규소 0.5 내지 3 중량부, 망간 0.5 내지 3 중량부, 크롬 27 내지 33 중량부, 몰리브덴 4.5 내지 8 중량부, 텅스텐 4.5 내지 8 중량부를 포함시켜 성형되는 것을 특징으로 하는 고로의 선회슈트용 장입물 이송플레이트.

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