KR830002487B1 - 수직로의 원료 분배장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수직로의 원료 분배장치

제 1 도는 본 발명에 의한 수직로의 원료 분배장치의 개략적인 평면도.

제 2 도는 제 1 도의 개략적인 측단면도.

제 3 도는 제 2 도의 선(III)에 의한 확대단면도.

제 4 도는 본 발명에 의한 원료 분배장치의 제 2 실시예를 도시한 측단면도.

제 5 도는 제 4 도의 횡단면도.

제 6 도는 구동동력 전달부를 도시한 횡단면도.

제 7 도는 본 발명에 의한 원료분배 장치의 제 3 실시예를 도시한 측면도.

제 8 도는 제 7 도의 로 내부의 부분 측단면도.

제 9 도는 제 7 도의 선(IX)에 의한 단면도.

제10도는 본 발명에 의한 원료분배 장치의 구동원의 종단면도.

본 발명은 수직로, 특히 고로(高爐)의 원료 분배장치에 관한 것이다.

벨(bell)을 사용하지 않는 형식의 고로의 원료분배 장치는 종래에 많이 사용되어 왔지만, 원료분배 호퍼(hopper)를 요동할 수 있게 하여 현재 실용화되어 있는 것은 없다. 원료분배 호퍼를 요동식이라 할수 있는 것은 일본공개 특허 공보소 51-13722호에 도시되어 있다. 이에는 로내에 기어박스를 설치하여 이 기어박스를 로 몸체에 요동축(rocking shaft)을 통해 케이싱에 지지시키고, 원료 분배 호퍼를 지지하는 실린더와 기어박스를 생기 요동축과 직교하는 방향으로 연장하는 축을 통해 지지시킨다. 또한 상기축을 기어박스 내에 설치한 링기어에 피니언을 통해 맞물리고, 로 외부로 연장된 구동축에 의하여 링기어를 회전시키고, 이에 맞물린 피니온과 축을 통해 원료 분배 호퍼가 한 방향으로 요동하고 또 상기 요동축을 회전시키므로써 기어박스와 함께 원료 분배 호퍼가 상기 요동 방향과 직각으로 요동하도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 형태에서는 로내의 원료분배를 위해서 2축 구동방식이 사용되기 때문에 2축을 동시에 구동시키는데 따른 문제점이 발생된다. 또한 구동방식은 반복구동 예를들면 요동구동이며 이에 따라 장치내에 많은 충격이 가해지게 된다. 로내의 기어박스를 충분히 냉각시키기 위해서, 다량의 냉각 가스가 필요하여 운전비용이 크게되고, 열에 의한 기어박스의 변형으로 작동불량을 일으킬 염려가 있으며 기어의 점검 보수등의 곤란한 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 원료투입구가 형성된 로상부 케이싱내에 링상의 프레임을 한 방향으로 요동 가능하게 지지하고 프레임에 원료 분배호퍼를 상기 요동방향과 직각으로 구동 가능하게 지지시켜 로외부의 구동원에 연결하는 하나의 수직 구동축을 상기 케이싱에 관통시켜 원료분배 호퍼보도 상방에서 회전가능하게 그리고 축중심 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 상기 구동축과 원료분배 호퍼를 회전가능하게 또한 굴곧 가능하게 연결한 부재를 통해 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 아래에서 상세히 설명한다.

제 1 도 내지 제 3 도는 본 발명의 제 1실시예로써, 로 몸체(1)의 상부에는 케이싱(2)이 일체로 부착하고, 대응하는 외측벽에 요동축(4, 4')을 수평으로 설치한 링상의 프레임(3)이 상기 케이싱(2)의 측벽에 설치한 베어링(5)에 요동축(4, 4')을 지지하고 따라서 케이싱(2)에 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 프레임(3)내에는 요동축(4, 4') 방향의 축(X)과 직교하는 방향의 축(Y)에 요동축(7, 7')을 수평으로 설치한 링상의 원료 분배 호퍼 지지부재(6)를 설치하고, 요동축(7, 7')을 프레임(3)에 설치하고 있는 베어링(8)에 제 1 도 및 제 3 도와 같이 지지하므로써 원료분배 호퍼 지지부재(6)가 축(7, 7')을 통해 요동되게 한다. 상기 원료분배 호퍼 지지부재(6)에는 내주면에 내마모재를 라이닝한 원료 분배 호퍼(9)를 상부로부터 삽입지지시켜 상기 프레임(3)의 요동에 의하여 원료분배 호퍼(9)가 축(x) 주위를 요동하고 원료분배 지지부재(6)의 요동에 의해 축(y) 주위를 요동하게 한다. 로 외부에(도시되지 않음)기어에 연결되어 원료분배 호퍼(9)보다 상방에 설치된 하나의 수직 구동축(10)을 본 실시예에서는 로 중심선(16)상에 위치시켜 케이싱(2)의 상부에서 희전가능 및 상하 운동가능하게 관통시켜 베어링(I1)으로 지지시킨다. 원료분배 호퍼(9)의 상부에는 원료분배호퍼 지지부재(6)에 고정된 축(7, 7')을 잇는 직선상에 배치된 원료분배 호퍼 축(12)이 고정되어 있고 이 축(12)의 (원료분배 호퍼 중심선상의) 중간위치에 상방으로 연장된 저어널(13)이 설치되어 있다. 제 3 도에 도시된 바와같이 저어널(13)은 저어널(13)주위에 회전가능하게 맞물린 축(15, 15')를 통하여 연결부재(14)(14)의 한단에 연결되며, 연결부재(10)는 한 방향만으로 굽힘 운동을 위해 구동축(9)의 하부단에 타단이 피버트되어 있다. 따라서, 저어널(13)은 호퍼축(12)에 수직방향으로 자유롭게 경사질 수 있으며, 저어널(13)에 대한 연결부재에 회전 경사운동에 구동축(10)으로 부터 원료 분배호퍼(14)에 구동력을 전달한다.

로내의 가스는 베어링(5, 11)에서 밀봉되게 구성된다. 원료 투입구(17)는 케이싱(2)을 통하여 로 밖으로 부터 원료분배호퍼(9)상으로 연장된다.

상기 구성에 의한 원료분배 장치에 의하면, 원료의 로내부에의 분배에 있어서 원료 분배호퍼(9)를 필요한 각도로 경사지도록 연결부재(14)를 경사시킨 상태에서 구동축(10)을 로외부의 기어에 의하여 회전시키므로써 연결부재(14)는 구동축(10)의 축 중심부위를 굴곧된 상태로 피버트된다. 연결부재(14)의 하단은 원료 분배호퍼축(12)의 저어널(13)에 회전가능하게 결합되어 있기 때문에 연결부재(14)는 저어널(13) 주위를 회전하면서 원운동을 한다. 이에 의하여, 원료분배 호퍼축(12)은 축(2)과 축(2')을 잇는 직선과, 축(7)(7')을 잇는 직선과의 교점을 중심으로 하여 로의 축 중심선(16) 주위를 요동한다. 이때 프레임(3)은 축(4, 4')에 의하여 원료 분배 호퍼지지 부재(6)와 함께 축(Y) 주위의 요동운동을 하여 로의 축중심선(16)에 대한 경사각도를 임의로 변할수 있으므로 원료를 로내의 반경 방향으로 분배시킬 수 있다. 원료분배 호퍼(9)는 상기 운동에 의하여 원을 포함한 어떤 형태로도 원료를 분배할 수 있다.

제 4 도 내지 제 6 도는 본 발명의 제 2실시예를 도시하고 있는데, 구동축(10)을 로의 축중심선(16)상의 위치로부터 편위된 위치에 설치하여 원료 분배호퍼(9)와 링크 장치로 연결하여 제 1 실시예와 같은 운동을 일으키도록 구성되어 있다.

케이싱(2)의 천정부의 중심부에 원료 투입구(17)를 원료분배 호퍼(9)의 상단까지 수직 상태로 설치하는 동시에 케이싱(2)의 한측에 케이싱(2a)을 설치하여 케이싱(2)와 케이싱(2a)의 내부에 연통시켜 로의 축 중심선에 대하여 서로 대향하여 케이싱(2a) 및 케이싱(2)에 설치한 베어링(18)에 로의 축 중심선상에 동심으로 설치한 프레임(3)을 요동축(19, 20)을 통해 요동 가능하게 지지한다. 상기 프레임(3)내에는 원료분배 호퍼 지지부재(6)가 있으며, 이 원료분배 호퍼 지지부재(6)의 대향 외측면에는 상기 축(19, 20)의 축 중심선을 잇는 축(X)에 대하여 로의 축 중심선(16) 위치에서 직교되도록 요동축(7, 7')이 설치되어 제 1 도 내지 제 3 도의 경우와 같이 프레임(3)에 원료분배 호퍼 지지부재(6)가 지지되고 지지부재(6)에 원료분배 호퍼(9)가 상방에서 삽입되어 부착된다. 상기 요동축(19)의 중간에는 이 축(19)에 직교하는 수평축(21)이 회전가능하게 관통되어 있으며, 이 수평축(21)의 중간부에는 동력 전달축(22)의 하단이 축(19)의 (제 5 도 및 제 6 도의) 공간(23)을 이용하여 끼워져 고정되어 있다.

상기 수평축(21)의 일단에는 레버(24)를 고정하고, 상기 동력 전달축(22)에는 케이싱(2a)에 회전가능하게 또한 상하이동 가능하게 베어링(11)으로 수직으로 설치된 구동축(10)의 하단을 제 3 도에 도시된 바와같이 연결부재(14)와 축(15, 15')을 통해 회전 및 굴곡가능하게 연결된다. 또한 원료분배 호퍼(9)에 고정된하나의 축(7)을 프레임(3)의 외부로 돌출시켜 그 단부에 상기 레버(24)와 동일한 길이로 한 레버(25)를 동일 경사각으로 고정하고 '이 레버(25)와 상기 레버(24)를 링크(26)로 연결하여 구동축(10)을 통해 전달되가는 동력에 의해 원료분배 호퍼(9)를 구동시킨다.

본 실시예에서는, 구동축(10)을 축 중심방향으로 상하 운동시키면 연결부재(14)와 동력전달축(22)의 연결부의 굴곡운동을 통해 동력전달축(22)이 수평축(21)과 함께 그 축을 중심으로 하여 경사 운동하게 되어 축(21)과 레버(24)가 동시에 회전한다. 이 운동에 의하여 링크(26)를 통해 레버(25)가 방향으로 동일각도를 회전하게 원료분배 호퍼지지부재(6)와 함께 원료분배 호퍼(9)가 경사지게 되어 원료 투입구(17)로 부터 투입되는 원료는 로내의 반경방향으로 분배된다.

또한, 원료 분배호퍼(9)가 제 4 도와 같이 경사진 상태에서 구동축(10)에 회전운동을 전달하면 연결부재(14)가 구동축(10)주위를 피트버하여 동력전달축(22)은 수평축(21)과의 연결점을 중심으로 한 원운동을 일으킨다. 이에 의해 수평축(21)을 통해 축(19)은 (축(19)의 축 중심인) 축(x)를 중심으로 요동하고 수 축(21)이 회전하여 원료분배호퍼(9)는 축(19)의 요동에 의하여 프레임(3)과 원료분배호퍼 지지부재와 함께축(x)을 중심으로 요동하며, 또한 원료분배 호퍼(9)는 수평축(21)을 회전에 의하여 레버(24) 및 링크(26) 레버(25)를 통해 축(Y)을 중심으로 요동한다. 따라서 기어(29)를 동력전달축(22)를 동력전달축(22)의 하단에 설치한다. 동력전달축(22)은 그 하단부가 중공요동축(27)에 회전 가능하게 지지된 수평축(30)에 고정된다. 로 외부에 있는 구동축(10)은 그 하단부가 중공요동축(27)에 회전 가능하게 지지된 수평축(30)에 고정된다. 로 외부에 있는 구동축(10)은 터릿(turret, 35)상에 설치된 구동장치의 보스(boss, 36)에 의해 회전 및 축 방향으로의 이동 가능하게 수직으로 지지되며, 이 구동축(10)과 동력 전달축(22)을 제 1 및 제 2 실시예와 같이 연결부재(14)와 축(15, 15')를 통해 연결한다. 또한, 중공요동축(27)의 로 내부위치에는 수평축(32)을 베어링933)으로 지지하여 수평축(32)의 중앙에 상기 랙(28)과 맞물리는 피니언(31), 이는 상기 기어(29)와 동일 모듀율 및 동일 피치원 지름을 갖는다)을 설치한다. 상기 수평축(32)의 일단은 요동축(27)으로 부터 외부로 돌출하여 그 돌출부에 레버(24a)가 고정되어 (제 9 도의) 라이너(liner, 34)상에서 미끄러질수 있는 랙(28)의 이동에 원료 분재 호퍼(9)는 로의 축 중심선(16)을 중심으로 피버트하여 선단은 원을 그리게 된다. 이 원료분배호퍼(9)의 원운동은 상기 경사운동을 부가하므로써 원료분배 호퍼(9)의 선단이 형성하는 원의 궤적의 반경을 자유로히 변화시킬 수 있다. 상기 원료분배호퍼(9)의 운동은 제 1 도 내지 제 3도의 실시예와 같다.

제 7 도 내지 제 9 도는 본 발명이 제 3 실시예를 도시한 것으로써 제 2 실시예와 달리 요동축(19)와 같은 요동축을 중공 요동축(27)으로 하고 구동축(10)과 연결부재(14)를 로 외부에 설치한 것이다.

이 실시예에서는, 중공요동축(27)을 케이싱(2a)의 외부로 돌출시켜 이 중공 요동축(27)의 내부에 축중심과 평행하게 랙(rack, 28)이 설치되고 이 랙(28)과 맞물리는 부채꼴 형상에 의하여 피니언(31)의 회전하여 수평축(32)을 거쳐 레버(24a)가 회전 원동하게 하고 로의 내부가스는 베어링(33)에 의해 밀봉되며 축(27)의 내부는 로 내부와 차단되어 외부와 통하고 있다. 또한 레버(24a)와 원료 분배 호퍼지지부재(6)의 한 요동축(7)에 고정되는 레버(25)는 동일 길이 및 경사각을 가지며, 링크(26)으로 연결되는 것등의 구성은 제 실시예와 같다.

이 실시예에서는, 로 외부에 있는 구동축(10)이 상하운동하면 연결부재(14)를 통해 동력전달축(22)이 수평축(30)을 중심으로 요동되어 이 요동에 의해 기어(29)와 맞물리는 랙(28)이 수평운동 된다. 랙(28)의 이동에 의해 피니언(31)이 회전되어 레버(24a)가 회전한다. 레버(24a)가 회전하면, 링크(26)와 레버(25), 축(7)을 통해 원료 분배 호퍼(9)가 원료분배 호퍼 지지부재(6)와 함께 축(Y)을 중심으로 요동된다. 또한, 구동축(10)이 회전하면 축(27)의 축(x)를 중심으로 한 요동과 수평축(30)의 회전에 의한 랙(28)의 이동의 두 작동에 의해 제 2 실시예와 같이 원료분재 호퍼(9)가 피버트 운동을 하며 이 호퍼의 선단(또는 하단)이 로의 축 중심선을 한 원운동을 한다. 동시에 구동축(10)이 상하 운동하므로써 원료 분배호퍼(9) 선단의 원운동이 반경ㅇ을 변화시킬 수 있다.

제10도에는 본 발명에 의한 로의 외부에 설치된 구동원의 한 구성예를 도시한 것으로서 상기 각 실시예와 같이 1축 구동의 요동식 원료분재 장치에 있어서 하나의 구동축(10)을 독립적으로 상하 방향으로 직선운동이나 회전운동시키도록 구성되어 있다.

제10도에서, 하나의 구동축(10)의 상단에는 구면 부싱등의 회전 유니버셜 조인트(universal joint, 37)를 통해 워엄잭(wormjack, 38)의 축 하단이 회전가능하게 연결되고 구동축(10)의 회전 운동은 워엄잭(38)의 축에는 전달되지 않도록 구성되어 있다. 워엄잭(38)은 구동축(10)을 관통하는 터릿(35)상에 설치된 프레임(39)의 상부에 설치되어 지지되고 프레임(39)상에 설치된 워엄잭 구동장치(40)에 의해 작동되므로써 구동축(10)을 상하 운동시킨다.

또한 원료분배 호퍼(10)를 피버트 시키기위해 구동축(10)을 회전시키는 경우에는 워엄(43)을 회전시켜워엄휘일(42)를 회전시킨다. 이에 의해 보스(36)가 회전하고 보스(36)와 미끄럼키이(41)로 결합된구동축(10)(10)이 회전한다.

이와같이 구동축(10)의 상하운동과 회전운동은 독립적으로 이루어지지만 두 운동을 동시에 하게 하면 구동축(10)은 상하운동을 하는 동시에 회전하여 원료를 나선형으로 분배시킬수 있다. 또한, 상기 두 운동을 동시에 수행하면서 워엄잭(38)을 단계적으로 임의의 페치를 움직이면 원료를 임의의 반경의 링형상으로 분배시킬 수 있다.

이상 본 발명의 실시예로써 본 발명을 기술하였지만 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니며 상기 제 3 실시예에서도 랙과 피니언의 연결구성을 링크 장치로 사용하여도 좋으며, 제10도의 구동축(10)의 구동장치를 제 3 실시예에 적용한 경우를 도시하였지마 이는 제 1 및 제 2 실시예에도 적용할 수 있으며, 특히 1축 구동의 요동식 원료 분배 장치이면, 제10도의 장치는 적용이 가능하다.

본 발명의 장치는 상기의 구성에 의해 아래와 같은 장점 및 효과를 갖는다.

가) 원료 분배 호퍼의 로의 축 중심선을 중심으로한 요동과 로의 방경방향으로의 요동을 1축 구동으로 가능하기 때문에 Z축 구동방식과 같은 2축을 동시에 구동시킬 필요가 없으므로 제어가 간편하다.

나) 구동축이 수직이므로 원료 분배 호퍼로의 동력전달 장치가 간단하다.

다) 구동축은 연속회전으로 원료 분배호퍼를 요동시킬수 있으므로 장치가 받는 충격이 감소하여 그 수명이 길어진다.

라) 구동축을 구동시키는 구동원을 로 외부에 설치하므로써 보수 점검이 용이한 동시에 프레임을 수냉식에 의하여 열부하로부터 충분히 보호할 수 있고 N₂냉각동에 비해 운전비가 대단히 절감된다.

마) 구동축을 상하의 직선운동과가 회전운동이 서로 독립적으로 이루어지도록 구동하여 구동부는 움직이지 않게구성되므로써 장치가 간단하고 제조비가 싸며 신뢰도가 높다.

바). 구동축의 상하 직선운동과 회전운동을 서로 독립적으로 또는 동시에 간단히 수행하므로써, 원료분배를 필요한 형태로 임의로 분배할 수 있다.

Claims (1)

1. 원료 투입구가 관통된 로상부 케이싱내에 원료분배 호퍼를 로의 축 중심선을 중심으로 요동하게 하는 수직로의 원료 분배장치에 있어서, 로 상부 케이싱(2)내에 링상의 프레임(3)을 한 방향으로 요동가능하게 지지하고, 이 프레임(3)에 원료분배 호퍼(9)를 프레임의 요동방향과 직교하는 방향으로 경사 운동가능하게 지지시키고, 로 외부의 구동원에 연결한 하나의 수직 구동축(10)을 상기 케이싱(2)을 관통시켜 상기 원료 분배 호퍼(9)보다 상방에서 회전 가능하게 또한 굴곡 가능하게 저어널(13)과 연결부재(14)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 수직로의 원료 분배장치.

Images