KR20240007005A - 래들의 용강 유출 차단 장치 - Google Patents

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KR20240007005A
KR20240007005A KR1020220083994A KR20220083994A KR20240007005A KR 20240007005 A KR20240007005 A KR 20240007005A KR 1020220083994 A KR1020220083994 A KR 1020220083994A KR 20220083994 A KR20220083994 A KR 20220083994A KR 20240007005 A KR20240007005 A KR 20240007005A
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 래들의 용강 유출 차단 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치는 유압실린더, 커넥팅 로드, 노즐구를 개폐시키는 슬라이딩 게이트를 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치로서, 커넥팅 로드가 전후로 이동하는 이동공간을 제공하는 커넥팅 박스, 커넥팅 박스를 관통하여 형성되는 홀, 및 홀에 삽입되어 슬라이딩 게이트의 개방을 차단하는 샤프트 핀을 포함한다.

Description

래들의 용강 유출 차단 장치{DEVICE FOR PREVENTING MOLTEN METAL OUTFLOW OF LADLE}
본 발명은 래들의 용강 유출 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 래들의 노즐구를 개폐하는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해진 외력에 의해 오픈 되는 것을 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 정련 처리가 완료된 용강 래들을 주상에서 주조하기 위해 용강 래들의 노즐구를 개폐하도록 동작되는 슬라이딩 게이트를 오픈 한다.
슬라이딩 게이트는 유압실린더에 의해 오픈 된다. 이후, 래들의 용강은 턴디쉬(tundish)로 주입되어 연속 주조가 가능해질 수 있다.
도 1은 일반적인 래들의 일부를 간략히 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 통상의 래들(1)는 유압실린더(10), 커넥팅 박스(20), 커넥팅 로드(30), 노즐구(40), 슬라이딩 게이트(50), 및 카세트(60)를 포함하여 구성되어 있다. 유압실린더(10)는 커넥팅 박스(20)를 통해 커넥팅 로드(30)를 진퇴 구동시키며, 슬라이딩 게이트(50)는 커넥팅 로드(30)에 연결되어 노즐구(40)를 개폐하도록 구성되어 있다. 카세트(60)는 용강을 내보내는 입구를 열고 닫는 설비를 말한다.
슬라이딩 게이트(50)는 래들 준비작업을 하기 위해 경동대 또는 래들 내의 용강을 턴디쉬로 주입하기 위해서만 오픈 되어야 한다. 하지만, 비정상적으로 가해진 힘에 의해 슬라이딩 게이트(50)가 오픈 되는 사고가 유발될 위험이 있다.
예를 들어, 전로 취련 작업이 완료된 용강을 래들 내부로 수용하기 위해서는 수강 대차에 래들을 안착시킨 후 대차를 이동시킨다. 이때, 대차의 이동 과정 중에 래들(10)의 노즐구(40)가 바닥에 있는 물체와 간섭될 수 있으며, 대차의 움직이는 힘에 의해 일정 크기 이상의 외력이 슬라이딩 게이트(50)에 가해져 슬라이딩 게이트(50)가 예기치 않게 오픈 될 수 있다.
만일, 슬라이딩 게이트(50)가 오픈 된 상태에서 래들(1)에 용강이 수용되게 되면, 오픈 된 노즐구(40)를 통해 고온의 용강이 바닥으로 유출되는 사고가 발생되고, 이는 대형 사고를 유발하게 된다.
이와 같이 연주 연속 주조를 하기 위하여 슬라이딩 게이트(50)를 오픈 하여 용강을 턴디쉬에 주입하는 정상적인 주입 과정 이외에 수강 래들에서 용강이 외부로 유출되는 것을 용강 유출이라 하는데, 래들 노즐구 용강 유출을 방지하여 대형 사고를 막을 수 있는 기술적 해결 방안이 필요한 실정이다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0014505호가 있으며, 래들의 용강 유출 차단장치에 관한 내용이 개시되어 있다.
다만, 종래의 선행문헌에는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해진 힘에 의해 개방되는 것을 차단하여, 오픈 된 노즐구를 통해 고온의 용강이 바닥으로 유출되는 사고를 방지할 수 있는 구체적인 해결방안에 관하여는 전혀 제시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2003-0014505호
본 발명의 목적은 래들 노즐구를 개폐하는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 사용자의 의도와 달리 오픈 되는 것을 미연에 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 커넥팅 박스에 샤프트 핀을 삽입시키는 간단한 잠금 조작을 통해 샤프트 핀의 삽입을 해제하기 전에는 슬라이딩 게이트가 오픈 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 슬라이딩 게이트가 개방되는 것을 방지하여 용강 유출로 인한 대형 설비 사고를 예방할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면 래들 노즐구를 개폐하는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 사용자의 의도와 달리 오픈 되는 것을 미연에 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 커넥팅 박스에 샤프트 핀을 삽입시키는 간단한 잠금 조작을 통해 샤프트 핀의 삽입을 해제하기 전에는 슬라이딩 게이트가 오픈 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 슬라이딩 게이트가 개방되는 것을 방지하여 용강 유출로 인한 대형 설비 사고를 예방할 수 있는 래들의 용강 유출 차단 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치는 유압실린더; 상기 유압실린더에 연결되며 전후로 이동하는 커넥팅 로드; 상기 커넥팅 로드에 연결되며, 상기 커넥팅 로드의 동작에 연동하여 전후로 이동하여, 용강이 유출되는 노즐구를 개폐시키는 슬라이딩 게이트;를 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치로서, 상기 유압실린더와 상기 슬라이딩 게이트 사이에서 위치하며, 상기 커넥팅 로드가 전후로 이동하는 이동공간을 제공하는 커넥팅 박스; 상기 커넥팅 박스를 관통하여 상기 이동공간을 가로막는 방향으로 형성되는 홀; 및 상기 홀에 삽입되어 상기 커넥팅 박스에 고정되며, 상기 커넥팅 로드의 후방 이동을 차단하여 상기 슬라이딩 게이트의 개방을 차단하는 샤프트 핀;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 커넥팅 박스는, 일단부는 상기 유압실린더 측에 연결되고, 타단부는 상기 슬라이딩 게이트 측에 연결되며, 상기 커넥팅 로드를 원주방향으로 둘러 감싸는 원통 몸체;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 원통 몸체의 내부 중공이 상기 커넥팅 로드의 이동공간으로 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 원통 몸체의 타단부에는 커넥팅 플레이트가 더 구비되고, 상기 홀은, 상기 커넥팅 플레이트로부터 설정 거리만큼 이격하여 위치할 수 있다.
예를 들어, 상기 홀은, 상기 커넥팅 플레이트로부터 140mm의 거리만큼 이격하여 위치하고, 32mm 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 홀에 상기 샤프트 핀이 삽입 시, 상기 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이에는 설정된 간격이 유지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 홀에 상기 샤프트 핀이 삽입 시, 상기 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이에는 20mm 간격이 유지될 수 있다.
여기서, 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이의 간격은 샤프트 핀의 두께, 재질에 따라 적절히 정해질 수 있는데, 만일 슬라이딩 게이트가 닫혀진 상태에서 커넥팅 로드와 샤프트 핀 사이의 간격이 지나치게 좁을 경우 샤프트 핀의 삽입이 원활하지 않을 수 있으며, 반대로 커넥팅 로드와 샤프트 핀 사이의 간격이 지나치게 넓을 경우 슬라이딩 게이트가 오픈 방향으로 힘을 받을 때 샤프트 핀이 커넥팅 로드에 가압되어 쉽게 휘어지거나 부러질 수 있다. 따라서, 상기 홀은 상기 커넥팅 플레이트로부터 설정 거리만큼 이격하여 배치하여, 상기 홀에 상기 샤프트 핀이 삽입 시, 상기 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이에는 적정 간격이 유지되도록 해주는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 샤프트 핀은 27~30mm의 직경을 가질 수 있으며, 샤프트 핀의 재질은 SM45C를 이용할 수 있으며, 샤프트 핀과 커넥팅 로드 사이의 적정 간격은 20mm인 것이 바람직하다. 이 경우, 샤프트 핀의 삽입이 원활하면서도, 슬라이딩 게이트가 오픈 방향으로 힘을 받을 때 샤프트 핀이 커넥팅 로드의 가압에 의해 쉽게 휘어지거나 부러지지 않고서 커넥팅 로드의 가압 하중을 충분히 견딜 수 있음을 다수의 실험을 통해 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 홀은, 상기 원통 몸체를 반경방향으로 관통하여 상기 원통 몸체의 일면과 타면에 각각 형성되고, 상기 샤프트 핀은, 상기 원통 몸체의 일면과 타면을 일직선상으로 연결하도록 상기 홀에 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 샤프트 핀은, 상기 홀에 삽입되도록 상기 홀에 대응하는 직경을 가지며, 상기 원통 몸체의 직경보다 긴 길이를 갖는 샤프트 핀 몸체; 및 상기 샤프트 핀 몸체의 일단부에 위치하며, 상기 샤프트 핀 몸체의 길이방향에 교차하여 돌출되는 걸림 돌기;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 홀이 형성된 상기 원통 몸체의 일면에는 고정 샤클이 구비되고, 상기 걸림 돌기는, 상기 샤프트 핀 몸체가 상기 홀을 관통하여 삽입된 후 상기 고정 샤클의 걸림 홈에 구속 고정될 수 있다. 이에 따라, 샤프트 핀 몸체는 홀에 삽입된 상태에서 이탈하지 않게 되어, 사용자의 의도와 달리 샤프트 핀이 삽입 해제되어 슬라이딩 게이트가 개방되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에서, 상기 원통 몸체의 타단부에는 커넥팅 플레이트가 더 구비되고, 상기 커넥팅 플레이트에는 적어도 하나의 상기 샤프트 핀을 수납하는 샤프트 핀 보관부가 구비되고, 상기 샤프트 핀 보관부는, 상기 샤프트 핀 몸체에 대응하는 길이를 갖는 원통형 수납함과, 상기 원통형 수납함의 일단부에 위치하며, 상기 걸림 돌기를 외측으로 인출시켜 보관하는 절개 홈을 포함한다. 이에 따라, 샤프트 핀의 삽입이 필요하지 않는 경우, 즉 슬라이딩 게이트를 개방시키는 경우에는 샤프트 핀을 샤프트 핀 보관부에 수납하여 보관함으로써, 샤프트 핀의 분실을 방지할 수 있다. 또한, 샤프트 핀의 삽입이 필요한 경우, 사용자가 신속하게 샤프트 핀 보관함에서 샤프트 핀을 인출하여 홀에 정확하게 삽입시킬 수 있어, 작업의 편의성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 래들 노즐구를 개폐하는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 사용자의 의도와 달리 오픈 되는 것을 미연에 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 커넥팅 박스에 샤프트 핀을 삽입시키는 간단한 잠금 조작을 통해 샤프트 핀의 삽입을 해제하기 전에는 슬라이딩 게이트가 오픈 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 슬라이딩 게이트가 개방되는 것을 방지하여 용강 유출로 인한 대형 설비 사고를 예방할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 래들의 노즐구 개폐 구성을 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 래들의 노즐구를 개폐하도록 슬라이딩 게이트가 개방(open)되거나 닫힘(close) 동작하는 구조를 보여주는 개념도이다.
도 3은 슬라이딩 게이트의 개방(open) 동작을 보여주는 개념도이다.
도 4는 슬라이딩 게이트의 닫힘(close) 동작을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에 포함되는 커넥팅 박스와 홀의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치의 커넥팅 박스에 샤프트 핀이 삽입된 모습을 여러 방향에서 보여주는 개념도들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
주지된 바와 같이, 정련 처리가 완료된 용강 래들을 주상에서 주조하기 위해서 슬라이딩 게이트를 오픈 하여 용강 래들의 노즐구를 개방한다. 슬라이딩 게이트는 유압실린더에 의해 개방되거나 닫혀지는데, 래들의 용강은 턴디쉬(tundish)로 주입되어 연속 주조가 가능해질 수 있다.
도 2는 래들의 노즐구를 개폐하도록 슬라이딩 게이트가 개방(open)되거나 닫힘(close) 동작하는 구조를 보여주는 개념도이고, 도 3은 슬라이딩 게이트의 개방(open) 동작을 보여주는 개념도이며, 도 4는 슬라이딩 게이트의 닫힘(close) 동작을 보여주는 개념도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치에 포함되는 커넥팅 박스와 홀의 구조를 보여주며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치의 커넥팅 박스에 샤프트 핀이 삽입된 모습을 여러 방향에서 보여주는 도면들이다.
도 2를 참조하면, 래들(1)는 유압실린더(10), 커넥팅 로드(30), 노즐구(40), 슬라이딩 게이트(50), 및 카세트(60)를 포함한다.
래들(1)에서, 유압실린더(10)는 사용자에 의해 제어된 유압을 이용하여 피스톤(또는 램)이라 지칭하는 이동 축을 전후로 출몰시키는 장치이다.
유압실린더(10)는 커넥팅 박스(20)를 통해 커넥팅 로드(30)와 연결된다.
커넥팅 로드(30)는 유압실린더(10)와 슬라이딩 게이트(50) 사이를 연결하는 막대 형상 부재이다. 유압실린더(10)의 출몰 동작에 연동하여 커넥팅 로드(30)는 전방 또는 후방으로 이동하게 된다.
래들(1)에서, 노즐구(40)는 용강을 수용하며, 필요에 따라 용강을 외부로 유출시키는 래들 카세트(60)에 구비되는데, 노즐구(40)를 통해 용강이 외부로 유출될 수 있다.
그리고 슬라이딩 게이트(50)는 노즐구(40)를 개방하거나 차폐시키도록 전후로 슬라이딩 동작하는 밸브 기능을 갖는 장치이다.
예를 들어, 슬라이딩 게이트(50)는 유압실린더(10)의 출몰 동작에 연동하여 전후로 이동하는 커넥팅 로드(30)에 연결되며, 커넥팅 로드(30)이 전후 이동에 따라 노즐구(40)를 개방 또는 차폐시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 슬라이딩 게이트(50)는 커넥팅 로드(30)의 전진 시 노즐구(40)를 닫게 되고, 슬라이딩 게이트(50)는 커넥팅 로드(30)의 후퇴 시 노즐구(40)를 개방한다.
이와 같이, 슬라이딩 게이트(50)는 커넥팅 로드(30)의 전후 이동에 연동하여 전후로 슬라이딩 되며, 전방 슬라이딩 이동 시 닫힘(close) 동작을 수행하고, 후방 슬라이딩 이동 시 개방(open) 동작을 수행한다.
그런데, 이러한 슬라이딩 게이트(50)는 래들(1)의 준비작업을 위해 경동대 또는 래들(1) 내의 용강을 턴디쉬(tundish)로 주입하는 경우에만 개방(open) 되어야 한다.
하지만, 슬라이딩 게이트(50)는 비정상적으로 가해진 힘에 의해 전후로 슬라이딩 될 수 있으며, 만일 사용자의 의도와 달리 슬라이딩 게이트(50)가 개방(open) 되는 경우 용강이 유출되어 심각한 대형 사고를 초래할 수 있다.
예를 들어, 전로 취련 작업이 완료된 용강을 래들 내부로 수용하기 위해서는 수강 대차에 래들을 안착시킨 후 대차를 이동시킨다.
이때, 대차의 이동 중에 래들(10)의 노즐구(40)가 바닥에 있는 물체와 간섭될 수 있는데, 대차를 이동시키는 힘에 의해 일정 크기의 외력이 슬라이딩 게이트(50)에 가해지면, 슬라이딩 게이트(50)가 후방으로 슬라이딩 이동하여 슬라이딩 게이트(50)가 개방(open) 될 수 있다.
그리고 슬라이딩 게이트(50)가 개방된 상태에서 래들(1)에 용강이 수용되면, 노즐구(40)를 통해 고온의 용강이 바닥으로 유출될 수 있어 대형 사고를 유발하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)는 용강(M)의 정상적인 주입 작업 이외에 래들(1)에서 비정상적으로 가해진 힘에 의해 슬라이딩 게이트(50)가 개방되어 용강(M)이 외부로 유출되는 사고를 방지하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(1)는 래들 노즐구(40)를 개폐하는 슬라이딩 게이트(50)가 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 사용자의 의도와 달리 오픈 되는 것을 미연에 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있다. 특히, 커넥팅 박스(110)에 샤프트 핀(130)을 삽입시키는 간단한 잠금 조작을 통해 샤프트 핀(130)의 삽입을 해제하기 전에는 슬라이딩 게이트(50)가 오픈 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. 그리고 사용자의 의도와 달리 예기치 않은 상황에서 슬라이딩 게이트(50)가 개방되는 것을 방지하여 용강 유출로 인한 대형 설비 사고를 예방할 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)는 커넥팅 박스(110), 홀(120), 및 샤프트 핀(130)을 포함한다.
커넥팅 박스(110)는 상기 유압실린더(10)와 상기 슬라이딩 게이트(50) 사이에서 위치할 수 있다.
커넥팅 박스(110)는 커넥팅 로드(30)의 전후 이동공간을 제공한다. 다시 말해, 커넥팅 로드(30)는 유압실린더(10)와 슬라이딩 게이트(50) 사이에서 전후로 이동하며 슬라이딩 게이트(50)를 전후로 슬라이딩 이동시켜 노즐구(40)를 개방하거나 닫히게 동작한다. 이때, 커넥팅 박스(110)는 커넥팅 로드(30)가 전후로 이동하는 이동공간을 제공한다.
커넥팅 박스(110)에는 홀(120)이 형성될 수 있다.
홀(120)은 커넥팅 박스(110)를 관통하여 형성되는데, 커넥팅 로드(30)가 전후로 이동하는 이동공간을 가로막는 방향으로 형성될 수 있다.
샤프트 핀(130)은 상기 홀(120)에 삽입되는 부재를 말한다.
샤프트 핀(130)은 상기 홀(120)에 삽입되어 커넥팅 박스(110)를 관통하는 방향으로 결합되어 고정될 수 있다.
구체적으로는, 샤프트 핀(130)은 커넥팅 박스(110)의 홀(120)을 통해 삽입되어 커넥팅 로드(30)가 이동하는 이동공간을 가로막는데, 이러한 샤프트 핀(130)의 삽입에 의해 커넥팅 로드(30)의 후방 이동을 차단한다. 그 결과 슬라이딩 게이트(50)의 후방 슬라이딩 이동이 차단되어 슬라이딩 게이트(50)의 개방이 차단될 수 있다.
구체적인 예로서, 커넥팅 박스(110)는 원통 몸체(111)를 포함한다. 원통 몸체(111)는 커넥팅 로드(30)를 원주방향으로 둘러 감싸는 형상을 가진다.
구체적으로는, 원통 몸체(111)의 일단부는 유압실린더(10) 측에 연결되고, 원통 몸체(111)의 타단부는 슬라이딩 게이트(50) 측에 연결될 수 있다.
이와 같은 구조를 가짐에 따라, 원통 몸체(111)의 내부 중공(112)은 커넥팅 로드(30)가 전후로 이동되는 이동공간으로 이용될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)에서, 원통 몸체(111)의 타단부에는 커넥팅 플레이트(113)가 더 구비될 수 있다. 커넥팅 플레이트(113)는 커넥팅 박스(110)를 슬라이딩 게이트(50) 측에 연결하는 플랜지 형태의 플레이트를 말하는데, 다양한 체결수다(예: 볼트 등)을 이용하여 슬라이딩 게이트(50)가 구비된 래들(1)의 몸체에 연결될 수 있다.
이때, 홀(120)은 커넥팅 박스(110) 중에서 원통 몸체(111)의 타단부에 구비된 커넥팅 플레이트(113)로부터 설정 거리(L1)(도 5 참조)만큼 이격하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 홀(120)은 상기 커넥팅 플레이트(113)로부터 140mm의 거리(L1)(도 5 참조)만큼 이격하여 위치할 수 있으며, 홀(120)의 직경은 32mm 일 수 있다. 이때, 커넥팅 박스(110)의 전체 길이는 450mm 일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)에서, 홀(120)에 샤프트 핀(130)이 삽입될 경우, 샤프트 핀(130)과 커넥팅 로드(30) 사이에는 설정 간격(L2)(도 7 참조)이 유지되는 것이 좋다.
구체적인 예로서, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)에서, 홀(120)에 샤프트 핀(130)이 삽입될 경우, 샤프트 핀(130)과 커넥팅 로드(30) 사이의 간격(L2)(도 7 참조)은 18~22 mm인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 샤프트 핀(130)과 커넥팅 로드(30) 사이의 간격(L2)(도 7 참조)은 20mm 인 것이 좋다.
여기서, 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이 간격(L2)(도 7 참조)은 샤프트 핀(130)의 두께, 재질에 따라 적절히 정해질 수 있는데, 만일 슬라이딩 게이트(50)가 닫혀진 상태(즉, 커넥팅 로드가 전방 이동한 상태)에서 커넥팅 로드(30)와 샤프트 핀(130) 사이의 간격이 지나치게 좁을 경우(예를 들어, 간격이 18mm 미만인 경우), 샤프트 핀(130)의 삽입이 원활하지 않을 수 있으며, 반대로 커넥팅 로드(30)와 샤프트 핀(130) 사이의 간격이 지나치게 넓을 경우(예를 들어, 간격이 22mm 초과인 경우), 슬라이딩 게이트(50가 개방되려는 방향으로 외력이 가해지면 샤프트 핀(130)이 커넥팅 로드(30)의 후방 이동에 의해 휨 변형 되거나 파단 되는 문제가 유발될 수 있다.
따라서, 홀(120)이 커넥팅 박스(110) 상에서 커넥팅 플레이트(113)로부터 필요한 거리(L1)(도 5 참조)만큼 이격하여 배치됨으로써, 홀(120)에 삽입된 샤프트 핀(130)과 커넥팅 로드(30) 사이에는 적정 간격(L2)(도 7 참조)이 유지될 수 있다.
예를 들어, 샤프트 핀(130)은 커넥팅 로드(30)에 의한 가압 하중으로 인해 변형 및 파손을 견딜 수 있는 크기 및 재질을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 샤프트 핀(120)은 27~30mm의 직경을 가질 수 있으며, 샤프트 핀(130)의 재질은 SM45C를 이용할 수 있다. 그리고 이때 홀(120)에 삽입된 샤프트 핀(130)과 전방으로 이동한 커넥팅 로드(30) 사이의 간격(L2)(도 7 참조)은 20mm인 것이 바람직하다. 이 경우, 샤프트 핀(130)의 삽입이 원활하면서도, 슬라이딩 게이트(50)가 오픈 방향으로 힘을 받을 때 샤프트 핀(130)이 커넥팅 로드(30)의 가압에 의해 쉽게 휘어지거나 부러지지 않고서 커넥팅 로드(30)의 가압 하중을 충분히 견딜 수 있음을 다수의 실험을 통해 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)에서, 상기 홀(120)은 원통 몸체(111)를 반경방향으로 관통하여 상기 원통 몸체(111)의 일면(111a)과 타면(111b)에 각각 형성될 수 있다(도 7 참조).
이때, 샤프트 핀(130)은 원통 몸체(111)의 일면(111a)과 타면(111b)을 일직선상으로 연결하도록 홀(120)에 삽입될 수 있다.
그리고 한편, 샤프트 핀(130)은 홀(120)에 삽입되어 커넥팅 박스(110), 더 구체적으로는 원통 몸체(111)에 관통 결합될 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다.
구체적인 예로서, 샤프트 핀(130)은 샤프트 핀 몸체(131)와 걸림 돌기(132)를 포함한다.
샤프트 핀 몸체(131)는 원통 몸체(111)에 형성된 홀(120)에 삽입되도록 홀(120)에 대응하는 직경을 가지며, 원통 몸체(111)의 직경보다 긴 길이를 갖는 샤프트(또는 핀) 형상의 긴 막대 형태로 이루어질 수 있다.
걸림 돌기(132)는 샤프트 핀 몸체(131)의 일단부에 위치하는데, 샤프트 핀 몸체(131)의 길이방향에 교차하여 반경방향으로 소정 길이 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
샤프트 핀 몸체(131)가 홀(120)에 삽입되어 커넥팅 로드(30)의 후방 이동을 차단시키고, 걸림 돌기(132)는 원통 몸체(111)의 외부에서 구속되어 샤프트 핀 몸체(131)가 홀(120)에서 분리 또는 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)는 샤프트 핀 몸체(131)의 분리 또는 이탈을 방지하도록 걸림 돌기(132)를 정해진 위치에 구속시키는 고정 샤클(140)이 더 포함할 수 있다.
구체적인 예로서, 고정 샤클(140)은 상기 홀(120)이 형성된 상기 원통 몸체(111)의 일면(111 a)에는 구비될 수 있다.
걸림 돌기(132)는 샤프트 핀 몸체(131)가 홀(120)을 관통하여 삽입된 후 고정 샤클(140)의 걸림 홈(141)에 구속 고정될 수 있다.
예를 들어, 걸림 홈(141)은 상부만 개방되고, 상부를 제외한 나머지 부위는 "U" 형상으로 이루어진 고정 샤클(140)의 내부에 마련된 홈으로서, 걸림 홈(141)에 삽입된 걸림 돌기(132)는 사용자가 걸림 홈(141)의 외부로 들어올리기 전에는 위치가 구속될 수 있다. 이에 따라, 샤프트 핀 몸체(131)는 홀(120)에 삽입된 상태에서 쉽게 이탈하지 않게 되어, 사용자의 의도와 달리 샤프트 핀(130)이 커넥팅 박스(110)의 홀(120)에서 삽입이 해제되는 것을 방지하여, 슬라이딩 게이트(50)가 개방을 완전히 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르는 래들의 용강 유출 차단 장치(100)는 샤프트 핀 보관부(150)를 더 포함한다.
샤프트 핀 보관부(150)는 원통 몸체(111)의 타단부에는 구비된 커넥팅 플레이트(113)에 위치할 수 있으며, 적어도 하나의 샤프트 핀(130)을 수납하는 역할을 담당한다.
구체적인 예로서, 샤프트 핀 보관부(150)는 원통형 수납함(151)과 원통형 수납함(151)의 일단부에 형성된 절개 홈(152)을 포함한다.
원통형 수납함(151)은 샤프트 핀(130)을 안정적으로 수납하여 보관할 수 있도록 샤프트 핀 몸체(141)에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 원통형 수납함(151)은 샤프트 핀 몸체(141)보다 크고 긴 길이를 갖는 원통 형상을 가질 수 있다.
절개 홈(152)은 샤프트 핀(130)의 삽입 시 샤프트 핀 몸체(141)의 외부로 돌출된 걸림 돌기(132)를 외측으로 인출시켜 샤프트 핀(130)의 안정적인 수납을 가능하게 해준다.
만일, 샤프트 핀(130)을 홀(120)에 삽입할 필요가 없는 경우, 즉 슬라이딩 게이트(50)를 사용자의 의도대로 개방시키는 경우에는 샤프트 핀(130)을 샤프트 핀 보관부(150)에 수납하여 보관할 수 있어, 샤프트 핀(130)의 분실을 방지할 수 있다.
만일, 샤프트 핀(130)을 홀(120)에 삽입할 필요가 있는 경우, 즉 비정상적으로 가해진 힘에 의한 슬라이딩 게이트(50)의 개방을 차단시킬 필요가 있는 경우에는 신속하게 샤프트 핀 보관함(150)에서 샤프트 핀(130)을 인출할 수 있다. 그리고 사용자는 샤프트 핀(130)을 홀(120)에 신속 정확하게 삽입하여 슬라이딩 게이트(50)의 개방을 방지할 수 있어 대형 사고의 위험을 방지하고, 슬라이딩 게이트(50)의 개방을 신속하게 차단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 래들 노즐구를 개폐하는 슬라이딩 게이트가 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 사용자의 의도와 달리 오픈 되는 것을 미연에 방지하여 용강 유출을 차단할 수 있다.
그리고 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 커넥팅 박스에 샤프트 핀을 삽입시키는 간단한 잠금 조작을 통해 샤프트 핀의 삽입을 해제하기 전에는 슬라이딩 게이트가 오픈 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 비정상적으로 가해지는 외력에 의해 슬라이딩 게이트가 개방되는 것을 방지하여 용강 유출로 인한 대형 설비 사고를 예방할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
M: 용강
1: 래들 장치
10: 유압실린더
20: 종래의 커넥팅 박스
30: 커넥팅 로드
40: 노즐구
50: 슬라이딩 게이트
60: 래들 카세트
100: 용강 유출 방지 장치
110: 커넥팅 박스
111: 원통 몸체
111a: 일면
111b: 타면
112: 내부 중공
113: 커넥팅 플레이트
120: 홀
130: 샤프트 핀
131: 샤프트 핀 몸체
132: 걸림 돌기
140: 고정 샤클
141: 걸림 홈
150: 샤프트 핀 보관부
151: 원통형 수납함
152: 절개 홈

Claims (10)

  1. 유압실린더;
    상기 유압실린더에 연결되며 전후로 이동하는 커넥팅 로드;
    상기 커넥팅 로드에 연결되며, 상기 커넥팅 로드의 동작에 연동하여 전후로 이동하여, 용강이 유출되는 노즐구를 개폐시키는 슬라이딩 게이트를 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치로서,
    상기 유압실린더와 상기 슬라이딩 게이트 사이에서 위치하며, 상기 커넥팅 로드가 전후로 이동하는 이동공간을 제공하는 커넥팅 박스;
    상기 커넥팅 박스를 관통하여 상기 이동공간을 가로막는 방향으로 형성되는 홀; 및
    상기 홀에 삽입되어 상기 커넥팅 박스에 고정되며, 상기 커넥팅 로드의 후방 이동을 차단하여 상기 슬라이딩 게이트의 개방을 차단하는 샤프트 핀;
    을 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥팅 박스는,
    일단부는 상기 유압실린더 측에 연결되고, 타단부는 상기 슬라이딩 게이트 측에 연결되며, 상기 커넥팅 로드를 원주방향으로 둘러 감싸는 원통 몸체;
    를 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원통 몸체의 내부 중공이 상기 커넥팅 로드의 이동공간으로 이용되는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 원통 몸체의 타단부에는 커넥팅 플레이트가 더 구비되고,
    상기 홀은,
    상기 커넥팅 플레이트로부터 설정 거리만큼 이격하여 위치하는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트 핀이 상기 홀에 삽입 시, 상기 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이에는 설정된 간격이 유지되는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트 핀이 상기 홀에 삽입 시, 상기 샤프트 핀과 상기 커넥팅 로드 사이에는 20mm 간격이 유지되는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 홀은,
    상기 원통 몸체를 반경방향으로 관통하여 상기 원통 몸체의 일면과 타면에 각각 형성되고,
    상기 샤프트 핀은,
    상기 원통 몸체의 일면과 타면을 일직선상으로 연결하도록 상기 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 샤프트 핀은,
    상기 홀에 삽입되도록 상기 홀에 대응하는 직경을 가지며, 상기 원통 몸체의 직경보다 긴 길이를 갖는 샤프트 핀 몸체; 및
    상기 샤프트 핀 몸체의 일단부에 위치하며, 상기 샤프트 핀 몸체의 길이방향에 교차하여 돌출되는 걸림 돌기;
    를 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 홀이 형성된 상기 원통 몸체의 일면에는 고정 샤클이 구비되고,
    상기 걸림 돌기는,
    상기 샤프트 핀 몸체가 상기 홀을 관통하여 삽입된 후 상기 고정 샤클의 걸림 홈에 구속 고정되는 것을 특징으로 하는
    래들의 용강 유출 차단 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커넥팅 박스에 배치되며, 상기 샤프트 핀을 수납하는 샤프트 핀 보관부;
    를 더 포함하는 래들의 용강 유출 차단 장치.
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