KR950001904B1 - 출선구 개공기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

출선구 개공기

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 유압식 출선구 개공기의 측면도이다.

제2도는 제1도의 출선구 개공기와 유압유니트의 유입배관을 나타내는 개략도이다.

제3a도는 제1도에 표시한 개공기의 일부를 개략적으로 확대하여 설명하는 측면설명도이다.

제3b도는 방열커버의 구조를 설명하는 것으로, 제3a도에서의 A-A선을 따르는 단면설명도이다.

제3c도는 방열커버의 구조를 설명하는 것으로, 제3a도에서의 B-B선을 따르는 단면설명도이다.

제4도는 제1도에서의 로드 구속지지장치가 로드를 구속지지하고 있는 상태의 배면도이다.

제5도는 제1도에서의 로드 구속지지장치가 로드의 구속지지상태로부터 해제된 상태를 표시하는 배면도이다.

제6도는 제1도에서의 로드 구속지지장치와 로드(천공구) 지지구(3)가 로드를 지지하고 있는 상태를 표시하는 측면도이다.

제7도는 제1도에서의 로드 지지구(3)가 로드의 아래쪽에서 로드를 지지하고 있는 상태를 표시하는 정면도이다.

제8도는 제1도에서의 구속지지장치(57)의 로드에 대한 구속지지상태와 구속지지의 해제상태를 설명하는 정면도이다.

제9도는 본 발명의 제3의 실시예에 의한 출선구 개공기의 천공작업 개시직전의 측면도이다.

제10도는 가이드채널에서의 중공실형성의 한 예를 표시하는 설명도이다.

제10a도는 제9도에서 A-A선을 따르는 단면설명도이다.

제10b도는 제9도에서의 선단부(또는 후단부)를 설명하는 단면측면도이다.

제10c도는 제10b도에서의 B-B선을 따르는 단면설명도이다.

제11도는 가이드채널에서의 중공실형성의 다른 실시예를 표시하는 단면설명도이다.

제11a도는 제9도에서의 A-A선을 따르는 단면설명도이다.

제11b도는 제9도에서의 선단부(또는 후단부)를 설명하는 단면측면도이다.

제12도는 가이드채널에서의 중공실형성의 다른 실시예를 표시하는 단면설명도이다.

제12a도는 제9도에서 A-A선을 따르는 단면설명도이다.

제12b도는 제9도에서의 선단부(또는 후단부)를 설명하는 단면측면도이다.

제13도는 본 발명의 제4의 실시예에 의한 출선구 개공기를 개략적으로 설명하는 구성도이다.

제14도는 전동실린더의 작동에 의해 신장된 동조빔을 전동실린더에 내장된 브레이크가 고정시키고 있는 상태를 설명하는 도면으로, 제13도에서의 A-A선을 따르는 단면설명도이다.

제15도는 종래의 압축공기 구동식 출선구 개공기의 측면도이다.

제16도는 종래의 출선구 개공기를 개략적으로 설명하는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 천공구 : 2 : 천공기

3 : 천공구 지지구 6 : 가이드채널

7 : 피이드모터 12 : 상승암

15 : 프론트암 19 : 선회빔

22 : 동조빔 25 : 유압유니트

43 : 방열커버 47 : 수냉재킷

50 : 천공구 구속지지장치 57 : 중간 구속지지장치

72 : 냉각수 도입부 73 : 냉각수 도출부

74 : 중공실

본 발명은, 용광로의 노벽에 출선구(出銑口)를 형성하기 위한 출선구 개공기(開孔幾)에 관한 것이다.

출선구 개공기는 내화물로 만들어진 출선구(노벽)를 천공하는 기계이며, 천공구(로드, 금속봉, 비트) 등을 지지하고, 천공구를 타격과 회전 및 피이드(이송) 작동시켜서 천공작업을 하며, 천공작업이 완료되면, 천공구를 역타격과 회전 및 역피이드(반송) 작동시켜서 빼내므로서, 출선구를 천공한다.

제16도에는 종래의 출선구 개공기의 개략적인 구성도가 표시되어 있다.

즉, 천공구(1)는 천공기(drifter) (2)와 천공구 지지구(선단 지지구) (3)에 의해 지지되며, 천공기(2)로부터 타격력과 회전력을 전달받아서 제15도에 표시되어 있듯이 노벽(4)에 출선구를 형성한다. (5)는 출선구이고, (23)은 탕도이다. 상기한 천공기(2)는 가이드채널(가이드 셀)(6)의 밑면에 설치되며, 가이드채널(6)의 윗면에 설치된 피이드용 에어모터(7)의 회전력을 체인(8)과 체인휘일(9)을 거쳐서 천공기(2)로 전달하여 천공기(2)를 전진 또는 후퇴작동시킨다. 제16도에 표시되어 있듯이, 가이드채널(6)의 선단에는 해커(10)가 부착되어 있으며, 노벽(4)에 부착된 해커지지구(11)에 해커(10)를 걸므로써, 가이드채널(6)의 위치를 결정해주며 천공작업에 있어서의 노벽(4)에 의한 반력을 지지한다. 제15도에 표시되어 있는 실시예에서는, 해커(10)가 해커지지구(11)에 걸린 상태에서 회전할 수 있도록 부착되어 있다. (24)는 가이드채널(6)의 선단에 부착된 방열판(放熱板)이다.

출선구 개공기 진퇴장치는, 가이드채널(6)을 지지하여 출선구 개공기의 천공작업위치와 후퇴위치 사이를 이동시킨다. 상승암(12)은, 상승용 에어실린더(13)에 의해 요동되며 핀(14)으로 연결된 가이드채널(6)을 상승시킨다. 프론트암(front arm)(15)은, 양쪽 끝이 핀(16)에 의해 가이드 채널(6)과 연결되어 있으며, 상승압(12)의 움직임에 따라 요동되어 가이드채널(6)의 경사도를 결정한다. 그리고, 프론트암(15)은 해커작동용 에어실린더(17)에 의해 요동되어, 해커지지구(11)에 대해서 해커(10)를 걸거나 또는 탈거하는 작동을 한다.

이상의 (12)∼(17)까지의 장치는 모두 상승프레임(18)에 조립되어 일체로 되어 있다.

선회빔(19)은, 축을 사용하여 포스트(20)에 부착된 축받이와 연결되며, 선회모터에 의해 선회운동을 한다. 선회빔(19)의 다른쪽 끝은 축에 의해 상승프레임(18)과 연결되어 있으므로, 선회빔(19)의 선회에 따라서 출선구 개공기 본체도 선회이동을 한다. 스토퍼(21)는, 선회빔(19)의 선회를 천공작업위치에서 정지시켜서, 상승프레임(18)의 위치를 결정한다. 동조빔(22)은, 선회빔(19)와 연동하여 선회하면서 출선구 개공기 본체의 평면상의 경사도를 결정한다. 그러나, 출선구 개공기에 있어서 해결해야 할 문제점이 계속해서 제기되면서, 이러한 문제점의 조속한 해결이 요구되고 있다.

첫번째 문제점은, 종래의 모든 출선구 개공기는 압축공기를 구동원으로 하는 압축공기 구동식을 사용하였다. 그 이유는, 출선구 개공기의 천공작업에 의해 출선구가 형성될 때, 출선구 개공기는 용광로의 출선구로부터 분출되는 고운의 용탕이나 용재(溶滓)를 덮어쓰게 되고, 또, 아래에 있는 용탕으로부터는 복사열을 받기 때문에 가연성 작동유를 사용할 수 없다고 생각하였기 때문이다.

출선구 개공기에 관해서는, 운전제어의 간편화를 목적으로 하는 일본국 특개소 제63-62807호 공보에 기재된 기술이나, 출선구 개공기를 후퇴위치로부터 천공작업 위치까지 이동시키는 구동원으로 수압잭을 사용하는 일본국 특개소 제54-158310호 공보에 개재된 기술 등은 있지만, 이들은 모두 압축공기를 천공기의 구동원으로 하는 출선구 개공기를 대상으로 한 것이고, 유압을 천공기의 구동원으로 하는 출선구 개공기에 관한 것은 명시되어 있지 않다.

종래의 모든 출선구 개공기는 7∼10kg/cm²의 저압의 압축공기로 구동되었으나, 용광로의 노내압이 고압화함에 따라 강도가 높은 머드(mud)를 충전하게 됨에 따라, 증가한 천공시 요구되는 천공력을 만족시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다. 천공력을 증가시키기 위해서는, 출선구 개공기를 대형화하거나 구동원의 압력을 상승시키면 좋겠지만, 출선구 개공기의 대형화에 대해서는 주위설비의 크기에 따른 제약이 있으며, 구동원의 압력을 상승시키는 것에 대해서는 작동유체(作動流體)가 공기이기 때문에 기술적으로 곤란한 점이 있는 것등으로 하여 근본적으로 해결할 수는 없었다.

용광로의 출선구의 천공시기는, 시간적으로 엄격한 제약을 받으며, 만약 필요한 때에 천공할 수 없으면 큰 사고가 발생될 위험이 있다. 즉, 용광로는 노 내에서 연속적으로 용탕을 생성하고 있기 때문에, 출선구의 천공이 지연되면 노 내에서의 용탕의 저류량이 증가하여, 결국에는 송풍구의 높이까지 도달하게 된다. 이렇게 되면, 송풍구의 입구가 파손되어 송풍이 누출되므로 용광로의 조업이 악화되는 대형사고를 초래하게 되어, 결코 발생되어서는 안되는 일이다. 용광로의 규모가 대형인 만큼 용탕의 생성속도가 빠르므로, 출선구의 천공시기에 있어서 시간적 제약이 보다 엄격하게 된다. 참고로, 대형 용광로의 용탕의 생성속도는 약 10톤/분 정도이다. 엄격한 시간적 제약하에서 천공력이 부족한 출선구 개공기를 사용하여 확실하게 출선구를 천공하기 위하여, 천공작업에 관한 종래의 다양한 기술이 적용되어 왔다.

그 하나의 방법이 인발(引拔)천공법이다. 머드건(mud gun)으로 머드를 출선구에 압입하여 폐쇄한 후, 머드가 소성(燒成)되어 완전한 굳기 전에, 출선구 개공기를 사용하여 금소봉을 노의 내부까지 때려박으며, 출선작업시, 출선구 개공기를 사용하여 금속봉을 뽑아내는 천공법이다. 인발천공법에 의하면, 천공력이 부족한 출선구 개공기를 사용하더라도 출선구의 천공작업은 쉽게 실시할 수 있다. 그러나, 이 경우에도 다른 문제점이 발생한다. 사전에 금속봉을 노의 내부까지 때려박기 때문에, 금속봉이 노의 내부의 용탕에 의해 가열되어 금속봉을 뽑아내는 도중에 절단되어 금속봉의 선단부가 출선구 속에 남아있게 되는 경우가 있다. 이때에는, 출선을 할 수 없으므로 랜스로부터 산소를 공급하여 절단된 금속봉을 용해시켜서 출선되도록 한다. 결국, 인발천공법인 경우에도 금속봉이 절단되는 경우에는 절단된 금속봉을 산소를 공급하여 용해시켜야 하는 불필요한 시간을 소비해야 하므로, 시간적으로 엄격한 제약을 받는 가운데 확실하게 출선구를 천공하는 완벽한 천공작업의 기술이라고는 할 수 있다.

일본국 특개소 54-158310호 공보에 기재된 기술은, 출선구 개공기를 후퇴위치로부터 천공작업위치까지 이동시키기 위한 구동원으로 수압잭을 사용하는 것으로, 천공력을 증가시키는 것을 목적으로 하는 것이 아닌 것은 명백하다.

다른 여러 종류의 기술이 시험되기는 하지만 산소를 사용하여 천공하는 방법을 병용하지 않으면서 확실하게 출선구를 청공할 수 있는 기술은 아직은 없다.

둘째의 문제점은, 출선구 개공기에 의한 천공작업을 효율적으로 실시하기 위해서는 천공구(로드)의 변형이나 휘어짐을 방지해야 하며, 그 방지책으로는 종래로부터 개발된 것이 있다.

예컨대, 일본국 실공소 54-32981호 공보에 기재되어 있듯이, 천공용 로드가 연직방향을 따라서 자유자재로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드판, 가이드판이나 가이드채널에 고정된 탈락방지구, 탈락방지구와 결합하는 걸림부 등과 함께 상기 한 가이드판의 하단부 개구에 끼워지는 천공용 로드지지핀으로 구성되는 천공용 천공구(로드) 지지장치를 가이드채널의 선단에 설치한 것이 있다.

이와 같은 로드지지장치는, 가이드채널의 선단에서 로드를 어느 정도 구속하므로써, 피천공재인 소성된 머드와 동력원인 천공기 사이에 위치한 로드가 천공작업시에 로드의 길이방향으로 압축하중을 받아 로드가 좌굴되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

그런데, 가이드채널의 선단에서 로드를 지지하는 것은 효과가 있지만, 천공작업이 개시된 직후에 로드의 선단과 소성머드가 접촉된 상태에서는 로드의 선단이 원을 그리는 듯한 떨림현상이 발생되며, 상기한 공보에 기재된 장치에서는 연직방향으로 떨림을 억제할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 그리고, 지지핀을 사용하고 있기 때문에, 천공기와 근접한 위치에서 작업자가 직접 작업을 해야 할 필요가 있으며, 천공작업의 종료시에는 출선구로부터 약 1500℃의 용탕이 분출되는데 용탕에 의해 고정식으로 된 지지장치가 용해되는 손상을 입을 가능성도 크다고 하는 문제가 있었다.

셋째의 문제점은, 출선구 개공기에 있어서는 가이드채널의 직진도가 중요하다. 다시 말하면, 천공작업을 시작하기 전에 소정의 천공위치에 천공구를 설치하기 위하여, 또 천공작업중에 천공기의 동력을 로드의 선단으로 확실하게 전달하기 위해서는, 가이드채널이 직선인 것을 전재로 하기 때문이다. 이러한 직진도를 저해하는 요인으로는, 천공작업시의 천공반력에 의한 기계적인 변형과 용광로의 출선구 주변에서의 고온분위기에 의한 열변형이 있다. 전자에 대해서는, 가이드채널의 단면강성을 증가시키는 등의 설계로 충분히 대처할 수 있다. 후자에 대해서는, 직진도를 유지하기 위한 방법으로 종래로부터 압축공기에 의한 냉각이 이루어지고 있다. 이 방법은, 천공기에 사용하는 압축공기나 또는 전용의 압축공기를 가이드 채널을 따라 형성된 중공실의 내부의 후단부로부터 선단부를 향하여 흐르게 하므로써, 가이드채널을 냉각시키는 것이다.

그런데, 가이드채널을 공기만으로 냉각시키기에는 불충분한 상황으로 되어 있다. 그 이유로는, 먼저 출선구 천공작업의 방법으로써 머드건을 사용하여 용광로 출선구의 폐쇄작업을 실시한 후, 머드가 미처 소성되기 전에 금속봉을 때려 박아 넣은 후, 다음의 출탕작업시에 금속봉을 뽑아내려는 방법(인발천공법 또는 조타(早打)천공법이라고도 한다)을 채용하는 경우에는, 출탕작업이 종료된 직후에 금속봉을 신속하게 때려 박는 천공방법에서는 출선구 개공기의 바로 아래에 있는 탕도 내부에 남아 있는 용선재로부터 발산되는 복사열(용선재의 표면온도는 약 800℃)등에 의해 극히 고온의 분위기로 되어, 가이드채널에서 열에 의한 변형(주로 아래쪽에서 열을 받으므로, 길이방향으로의 휨 변형)이 발생되며 공기냉각만으로는 충분히 대처할 수 없다.

조타천공방법을 채용하는 것은, 용탕의 제조비용과 크게 관련이 있는 출탕회수의 감소를 목표로 하여, 장시간의 출탕이 가능한 머드의 개발에 기인하고 있다. 즉, 머드의 개선에 의해 머드의 강도가 증가하였으므로, 출탕작업시에 비트가 부착된 로드를 사용하는 종래의 천공방법으로는 작업시간이 길어지고, 용광로의 조업에 끼치는 영향도 커지므로, 머드가 미쳐 소성되지 않아 강도가 낮을 때 금속봉을 때려 박아 천공하도록 하는 것이다.

그러나, 조타천공작업에서는 공기냉각만으로는 불충분하며, 따라서 가이드채널에서 열에 의한 변형이 발생되어 직진도를 유지할 수 없으므로, 천공기의 천공력을 선단의 천공부로 충분하게 전달할 수 없게 되어, 천공작업시간이 길어지게 된다. 또, 열에 의한 변형이 영구화되므로 출선구 개공기를 정확한 천공위치에 자리잡게 하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 이로 인하여 장비의 정비가 많은 시간을 필요로 하는 결점이 있으므로, 열에 의한 변형을 방지하기 위한 새로운 방지책이 요구되고 있었다.

그리고, 금속봉을 미리 때려 박아 천공하는 방법이 아니고, 비트가 부착된 로드를 사용하는 본 발명에 의한 천공 방법에서도 유압(油壓)을 구동원으로 사용하는 천공력이 증강된 천공기를 사용하기 때문에, 열에 의한 가이드채널의 변현(휨)이 방지가 절실하게 요구된다.

넷째의 문제점은, 상기한 출선구 개공기에서는 천공위치에서 천공구(1)를 지지하는 가이드채널(6)의 앞부분이 해커(10)과 해커지지구(11)에 의해 그 위치가 결정되고, 뒷부분은 출선구 개공기의 진퇴장치에 의해 그 위치가 결정되어 있으므로, 천공구(1)의 축심(軸芯)을 상하 좌우로 이동시킬 수 없다.

또한, 일본국 특개소 54-158310호 공보에서는 출선구 개공기를 후퇴위치로부터 천공작업위치까지 이동시키기 위한 이상적인 궤적을 제공하는 것을 목적으로 한 기술을 명시하고 있지만, 이는 천공작업위치의 위치결정 조정방법으로 인장나사를 사용하는 것이 표시되어 있어서, 천공축심 조정작업을 원격조작으로 쉽게 실시하는 것을 목적으로 하는 본 발명의 장치와는 명확하게 다른 것이다.

용광로 출선구의 위치는 조업이 진행됨에 따라 변화한다. 출선구의 위치는, 용광로의 반경방향으로는 출선구 노벽의 외면이며, 상하 좌우방향으로는 머드건의 노즐이 출선구 노벽의 외면에 압착된 노즐궤적의 중심으로 정의된다. 머드건의 노즐을 출선구 노벽의 외벽에 압착하고 머드건으로 머드를 충전할 때, 머드의 누출을 방지하기 위해서는 출선구 노벽의 외면을 평활하게 유지할 필요가 있다. 출선구 노벽의 외벽을 평활하게 유지하기 위해서는, 노벽의 외면을 평면절삭하거나 내화물을 추가로 부착하는 방법을 사용하며, 따라서 출선구 노벽 외면의 위치는 항상 용광로의 반경방향을 따라서 변화한다. 그리고, 머드건을 선회작동과 경사(傾斜)방향으로의 작동에 의해 노즐의 선단이 일정한 궤적을 그리면서 후퇴위치로부터 노즐압착위치로 이동되지만, 출선구 노벽의 외면에서 압착되는 위치가 용광로의 반경방향을 따라서 변화하기 때문에, 압착되는 노즐궤적의 중심도 상하 좌우 방향으로 변화한다.

이와 같이, 출선구의 위치가 조업이 잔행됨에 따라 변화하는 것에 대해서, 상기한 바와 같은 출선구 개공기에서는 천공구의 축심을 상하 좌우방향으로 움직일 수 없는 문제점이 있으며, 예컨대 천공된 출선구의 중심이 압착되는 머드건 노즐의 궤적보다 외측에 존재하는 경우에는, 머드건으로 머드를 충전할 때에 머드가 누출되며 출선구를 폐쇄시킬 수 없게 된다.

이 문제의 현장에서의 해결방법으로는, 상기한 천공구 지지구(3)를 상하 좌우방향으로 이동하여 천공구 선단의 축심을 상하 좌우로 이동시키는 방법으로 천공축심을 맞추고 있다. 이 방법으로는, 출선구 노벽 외면에서의 천공축심을 맞추는 것은 가능하지만 다른 문제가 있다. 그것은, 천공구 지지구(3)를 상하 좌우로 방향으로 이동시킨 결과, 가이드채널(6)의 중심과 천공구 지지구(3)의 중심이 서로 어긋남으로써 발생되는 문제점이다. 천공구의 선단의 축심은 천공구 지지구의 중심에 의해 결정되지만, 천공구의 후단의 축심은 천공기에 의해 결정되며, 천공기는 가이드채널을 따라 이동하므로, 천공기가 이동함에 따라 천공구(로드)와 가이드채널의 중심이 빗나가는 각도는 증가한다. 결국, 천공구의 로드가 휘어진 상태에서 노벽의 내부로 삽입되며, 천공작업이 진행됨에 따라 로드의 휘어지는 각도는 증가하게 된다. 휘어진 상태의 로드를 타격작동과 회전작동시켜서, 타격력과 회전력이 로드선단의 끝으로 전달되도록 하여 출선구 노벽에 대한 천공작업을 실시하는 것은, 로드의 좌굴(座屈)을 야기하며 천공능력이 저하되는 것이 명백하며, 현실적으로는 출선구의 천공작업이 불가능한 상태로 된다.

본 발명의 제1의 목적은, 산소를 사용하는 천공방법을 병용하지 않으면서도 출선구를 확실하게 천공할 수 있는 충분한 천공력을 가진 출선구 개공기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은, 로드의 변형 또는 휘어짐을 방지하기 위하여 구속력을 강화하고, 또, 원격조작을 가능하게 하여 원격조작으로 로드구속지지부를 대피시켜서, 출선구의 천공시, 용탕과의 접촉을 피할 수 있으므로 용탕에 의한 손상을 방지할 수 있는 로드구속지지장치가 가이드채널의 선단에 있는, 상기한 출선구 개공기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은, 열부하가 높은 천공작업에서도 가이드채널의 열에 의한 변형을 방지하여, 천공기의 동력을 천공구의 선단으로 확실하게 전달하기 위해서 필요한 가이드체널의 직진도를 확보할 수 있는 구조로 된, 상기한 출선구 개공기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은, 원격조작에 의해 출선구 개공기의 천공축심을 맞추는 작업을 쉽게 할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명에 의한 장치를 사용하여 출선구 개공기의 천공축심을 맞추는 작업을 실시하므로써, 머드건으로 머드를 충전지킬 때 머드의 누출이 발생되지 않으며, 출선구의 천공작업시에 천공구(로드)의 휨에 의한 출선구의 천공불능이 발생되는 일이 없으므로, 출탕작업을 확실하게 실시할 수 있는 상기한 출선구 개공기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제1의 목적은 상기한 첫째의 문제점을 해결하고자 하는 것으로써, 천공기에 의해 지지된 천공구를 타격작동과 회전작동시키며, 천공기를 가이드채널을 따라 전후방향으로 이동시키는 피이드모터를 가이드채널의 후단부에 설치하고, 출선구를 천공하는 출선구 개공기에 천공기의 타격, 회전, 역타격 등의 작동중 어느 한 작동이나 또는 모든 작동의 구동원으로 유압을 사용하며, 이를 위해서 출선구 개공기로부터 떨어진 장소에 구동원 유압유니트를 설치하고, 유압유니트와 출선구 개공기를 유압배관으로 연결하며, 유압작동유로는 난연성유를 사용하고 천공기는 방열커버로 감싸서 보호하며, 그 방열커버의 내부를 강제냉각시키는 방열장치를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기이다.

출선구 개공기를 사용하여 출선구를 천공할 때, 출선구 개공기는 용광로의 출선구로부터 분출되는 고온의 용탕이나 용재를 덮어쓰게 되며, 또 아래에 있는 용탕으로부터는 복사열을 받지만, 이러한 가혹한 사용조건에 적응하기 위해서 구동원유압유니트를 출선구 개공기로부터 떨어진 장소에 설치하고, 유압유니트와 출선구 개공기를 유압배관으로 연결하며, 유입작동유로는 난연성유를 사용하고 천공기는 방열커버로 감싸서 보호하며, 방열커버의 내부를 강제냉각시킨다.

유압구동식 출선구 개공기의 천공기의 구조는, 토목, 광산, 채석분야에서 일반적으로 사용되고 있는 유압식 착암기를 기본으로 한 것으로, 피스톤의 직경을 확대하여 타격력을 강화하고 역타격작동을 추가하며, 또, 유압작동유로는 물-글리콜 등의 난연성유를 사용한다. 패킹이나 O링의 재질로는, 물-글리콜에 대해서 내유성이 있는 니트릴계 고무(NBR고무)를 사용하고, 어큐뮬레이터의 다이어프램의 재질로는 침지테스트에서 내구성을 확인한 특수고무(일본 바르커사 제품의 바르커수퍼) 등을 사용한다.

천공기를 보호하는 방열커버는, 튀어 오르는 용탕이나 용재를 차단하기 위해서 철판으로 만들며, 방열커버의 내부에는 방열판을 깔고 천공기 전체를 감싸서 보호하며, 방열커버의 내부를 강제냉각시킨다. 강제냉각의 방법으로는, 방열커버의 내부로 냉각용 공기를 유통시키는 것이 가장 유효하지만, 방열커버의 내면에 수냉재킷(water jacket)을 설치하는 방법을 병용할 수도 있다. 유압배관(호스)은 내고압 및 내열성으로 하였다.

본 발명에 의한 유압구동식 출선구 개공기에서는 압축공기식 출선구 개공기의 천공력을 1로 하였을 때 1.7의 타격력, 2.1의 역타격력, 3.0의 회전력 등의 천공력을 얻을 수 있다.

표 1에 천공력을 비교한 데이터를 표시한다.

[표 1]

천공기 전체를 감싸서 보호하는 방열커버와 방열커버의 내부로 순환시키는 강제 냉각용 공기에 의한 천공기의 보호작용은 효과적이며, 고온의 용탕이나 용재가 방열커버의 내부로 침입하는 것을 방지하고, 또, 아래쪽에 있는 용탕으로부터의 복사열을 차단한다. 이 결과, 천공기 자체의 온도는 실온정도로 유지되며 천공기의 패킹이나 고무제품인 O링이 조기에 열화되는 일이 없으며, 물-글리콜성분의 작동유도 조기에 열화되는 일이 없을 뿐만 아니라, 작동유가 착화연소될 위험성은 완전히 해결된다.

상기한 본 발명에 의한 제1의 출선구 개공기에, 하기한 본 발명의 제2, 제3 및 또는 제4의 장치를 설치하면, 산소를 사용하는 천공방법을 병용하지 않고 출선구를 확실하게 천공할 수 있는 충분한 천공력을 가진, 상기한 본 발명에 의한 제1의 출선구 개공기를 더욱 안정화하여 보다 더 바람직한 상태를 할 수 있다.

본 발명의 제2의 목적은, 상기한 둘째의 문제점을 해결하고자 하는 것으로써, 용광로의 출선구를 천공하는 출선구 개공기에 있어서, 천공용 천공구(로드)를 원주방향에서 구속하는 두께가 10mm이상이며, 복수로 분할된 블록과 그 블록을 유지하는 분할 링플레이트 등으로 구성되며, 이 링플레이트와 구동실린더를 레버로 연결하고, 링플레이트를 가이드 채널의 길이방향에 대해서 직각인 방향으로 자유자재로 개폐할 수 있도록 구성하며, 상기한 블록을 사용하여 상기한 천공구(로드)를 자유자재로 구속 또는 구속해재의 상태로 하는 천공구(로드) 구속지지장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 출선구 천공용 로드를 원주방향에서 구속하므로써 특히, 천공작업이 시작된 직후에 선단에서의 떨림현상을 억제할 수 있다. 또한, 블록의 재료는 철제(steel)을 사용하며, 블록의 두께가 10mm 이하인 경우에는 로드를 안정된 상태로 유지할 수 없기 때문에 10mm 이상으로 하며 최적의 범위는 10∼100mm이다.

그리고, 블록을 2쪽 이상의 복수로 분할하는 것은, 로드에 대한 블록의 장착을 쉽게 하여 블록에 의한 로드의 지지(구속)와 해제를 쉽게 하기 위해서이다. 이 분할블록을 유지하는 분할 링플레이트는, 공압 또는 유압을 사용하는 구동실린더로 레버를 통해 개폐할 수 있도록 한다. 이렇게 하므로써, 로드를 출선구 개공기에 장착할 때에는 해제상태에서 지지상태로 하여 사용하고, 천공작업이 진행되어 로드의 선단에서 떨림이 없는 단계에서는 지지상태로부터 해제상태로 하여 블록에 의한 로드의 구속을 해제한 후, 출선구의 정면으로부터 로드지지부를 대피시킬 수 있도록 함으로써, 천공작업이 완료되었을 때 나오는 용탕으로부터 로드구속지지장치를 보호하여, 용탕에 의한 손상의 염려가 없게 된다. 구동실린더는, 무선조작등으로 쉽게 원격조작할 수 있으며, 이 때 개폐조작을 행하는 작업자는 기계로부터 떨어진 곳에서 조작할 수 있다.

본 발명의 제3의 목적은, 상기한 셋째의 문제점을 해결하고자 하는 것으로써, 용광로의 출선구를 천공하는 출선구 개공기의 가이드채널(6)에 있어서, 가이드채널을 따라서 가이드채널의 후단부로부터 선단부로 왕복하는 중공식을 형성하며, 가이드채널의 후단부에 중공실과 연결되는 냉각수의 도입부와 도출부를 설치하여 수냉식 가이드채널로 한 것을 특징으로 한다.

종래로부터, 용광로 출선구의 주변에서는 고온의 용융물과 물의 접촉에 의한 폭발의 위험성이 있으므로 물의 사용을 피하는 일이 많지만, 본 발명에 의하면 가이드채널이 후단부에 급수와 배수를 위한 호스나 배관을 연결시키면 되므로 위험성은 없다.

일반적으로 공기에 의한 냉각에서는 열전달율이 수 백 Kcal/m²h이지만, 물을 이용한 냉각에서는 수 천 Kcal/m²h로 되어 공냉식과 비교하여 약 10배의 냉각능력이 있으므로 수냉식의 우수함은 명백하다. 물을 이용하여 냉각시키므로써, 열에 의한 가이드채널의 변형(휘어짐)을 방지할 수 있으며, 따라서 출선구 개공기를 정확하게 설치할 수 있기 때문에 천공기의 능력을 충분히 발휘할 수 있으며 천공작업 시간도 단축시킬 수 있다. 이것은 고열의 작업환경하에서 작업자의 노동부하를 감축시키는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은, 상기한 넷째의 문제점을 해결하고자 하는 것으로써, 가이드채널의 후단부에 설치한 피이드모터를 이용하여, 천공기를 가이드채널을 따라서 전방으로 이동시키면서, 천공기에 의해 지지되어 있는 천공구를 타격작동과 회전작동시켜서 출선구를 천공하는 출선구 개공기 본체와, 출선구 개공기 본체를 유지하며, 전공위치와 후퇴위치 사이를 이동시키기 위한 상승암, 프론트암, 선회빔, 동조빔등으로 구성된 출선구 개공기 진퇴장치로 만들어지는 출선구 개공기의 시스템에 있어서, 상승암이나 프론트암 중의 어느 한쪽과 동조빔에 원격조작되는 신축작동기구와 잠금기구를 각각 설치하여, 가이드채널에 부착한 해커를 상하방향과 좌우방향으로 이동시키므로써, 원격조작에 의해 출선구 개공기의 천공축심을 쉽게 맞출 수 있도록 하는 것이다.

원격조작되는 신축작동기구와 잠금기구로는, 장치의 소형화와 작동의 정확함을 고려하여 전동실린더를 신축작동용 액츄에이터(구동장치, 작동기구)로 하며, 전동 실린더를 작동시킨 후, 이것을 고정시키기 위한 잠금장치로 전동실린더에 내장시키는 전자브레이크를 적용시키는 것이 바람직하다.

해커가 상하방향과 좌우방향으로 어느 정도의 이동이 가능하도록 하기 위해서, 제13도에서 표시하듯이 2장의 강판에서 환봉의 양끝을 수평으로 지지하고 있는 구조의 해커지지구에, 환봉에 걸릴 수 있도록 긴 절단홈이 형성되며 상기한 2장의 강판 사이에서 이동가능한 두께의 1매의 판으로 된 해커가 걸리는 구조로 한다.

상기한 바와 같이 종래의 장치에서는, 상승암(12)은 상승작동용 에어실린더(13)에 의해 요동되며, 핀(14)으로 연결된 가이드채널(6)을 상승시킨다. 프론트암(15)은, 양쪽 끝에서 핀(16)으로 연결되어 있으며 상승암(12)의 작동에 따라 요동되면서 가이드채널(6)의 경사도를 조정한다. 그리고, 프론트암(15)은 에어실린더(17)로 요동되어, 해커지지구(11)에 대한 해커(10)의 걸림 및 탈거작동을 실시한다.

본 발명의 한 실시예인 제13도에서는, 프론트암(15)에 부착되며 원격조작에 의해 신축작동되는 신축작동장치(80)와 신축된 상태를 고정시키는 잠금장치(81)를 추가로 설치하므로써, 가이드채널(6)에 부착된 해커(10)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 그러므로, 신축작동장치(80)의 작동에 의해 프론트암(15)의 길이가 변화되면서, 가이드채널(6)이 핀(14)을 중심으로 회전운동을 하여, 가이드채널(6)의 선단에 부착된 해커(10)를 임의의 높이로 이동시키며, 잠금장치(81)의 작동에 의해 임의의 높이에서 고정시킬 수 있다. 가이드 채널(6)의 선단부에 설치된 로드(천공구) 지지구(3)는, 해커(10)와 일체로 움직이므로 해커를 임의의 높이로 이동시켜서 고정시키면, 로드의 높이도 결정되는 것이다. 결국, 본 장치에 의해 상하 방향에서의 출선구 개공기의 천공축심을 맞출 수 있는 것이다.

그리고, 종래의 장치에서는 선회빔의 선회에 따라서 동조빔(22)이 선회하며, 선회시에 출선구 개공기 본체의 평면상에서 경사도(수평면상에서, 용광로의 중심선과 출선구 개공기 본체의 길이방향에서의 중심선과의 각도)를 결정한다. 본 발명에서는 제13도에 표시되어 있듯이, 동조빔(22)을 신축가능한 구조로 하며, 원격 조작되는 신축작동장치(83)와 잠금장치(84)를 동조빔에 추가로 설치하므로써, 가이드채널(C)에 부착된 해커를 좌우방향으로 이동시킬 수 있다. 그러므로, 신축작동 장치에 의해 동조빔(22)의 길이를 변화시켜서, 출선구 개공기 본체의 편면상에서의 경사도를 변경시킬 수 있다. 평면상에서의 출선구 개공기 본체의 경사도를 변경시켜 천공축심이 맞춰진 위치에서 잠금장치(84)의 작동에 의해 신축장치의 상태를 고정시킨다. 결국, 본 장치에 의해 좌우방향에서의 출선구 개공기의 천공축심을 맞출 수 있는 것이다.

천공축심을 맞추는 장치를 설치한 출선구 개공기의 천공축심을 맞추는 조작은 다음 순서에 의해서 실시된다.

(1) 천공구(1)가 장착된 출선구 개공기 본체를, 출선구 개공기 진퇴장치를 작동시켜서 후퇴위치로부터 천공위치로 이동시키며, 해커지지구(11)에 해커(10)를 건다.

(2) 피이드모터(7)의 작동에 의해 천공기(2)를 전진시켜서, 출선구 노벽에 천공구 선단을 댄다. 이후, 머드건의 노즐이 출선구 노벽의 외면에 압착된 노즐궤적의 중심과 천공구 선단의 중심과의 어긋남의 정도를 작업자가 눈으로 측정한다.

(3) 머드건 노즐궤적의 중심과 천공구 선단의 중심과의 어긋난 정도가 커서, 천공축심을 맞출 필요가 있다고 판정하면, 작업자는 천공중심을 맞추는 작업을 실시한다.

(4) 천공축심을 맞추는 작업을 실시하는 경우에는, 작업자는 출선구의 근처에 설치된 스위치를 조작하여 전동실린더는 신축작동시키므로써, 상하 및 좌우방향에서의 천공축심을 맞추는 작업을 실시한다. 잠금장치의 해제와 재잠금작동은 전동실린더에 내장된 전자브레이크의 순차적인 자동작동에 의해 실시된다.

신축작동장치와 잠금장치에 대해서 전동실린더와 전자브레이크로 설명하였지만, 이들을 변형시킨 잠금기능을 보유하는 유압실린더, 예컨대 일본국 특원평 3-234410호 공보에 기재된 가지마통상 주식회사 제품의 "KBL LOCKING ACTUATOR"도 사용할 수 있다.

[실시예 1]

다음에, 본 발명의 한 실시예를 상세하게 설명한다.

제1도는, 본 발명에 의한 유압구동식 출선구 개공기의 측면도이며, 제2도는, 유압유니트-유압배관의 개략도이다.

천공구(1)는, 유압구동식 천공기(2)에 지지되어 있으며 타격과 회전 또는 역타격과 회전으로 작동하여 노벽(4)에 출선구를 천공한다. 천공기(2)는, 가이드채널(6)의 하부에 설치되어, 가이드채널(6)의 윗면에 설치된 피이드용 에어모터(7)에 의해 모터(7)와 천공기(2)를 연결하는 체인(8)과 체인휘일(9)을 통해 전진 또는 후퇴한다.

제2도에서 표시하듯이, 유압유니트(25)는 물-글리콜로 된 작동유를 저장하는 오일탱크(26), 유압펌프(27), 릴리이프밸브(28), 전자(電磁)전환밸브(29) 등으로 구성되며, 유압유니트(25)는 출선구 개공기로부터 떨어진 장소에 설치된다. 유압 배관은 강관(30), 플렉시블호스(31) 등으로 구성되고, 유압유니트(25)의 전자(電磁)전환밸브(29)와 출선구 개공기의 천공기(2) 사이를 연결한다. 유압유니트(25)에서 압력이 높아진 작동유는, 호스릴(32)를 거쳐 천공기(2)로 도입되어, 천공기(2)를 작동시킨 후 유압유니트(25)로 복귀한다.

유압구동식 출선구 개공기의 천공기의 구조는, 일반적으로 토목, 광산, 채석분야에서 사용되고 있는 유압식 착암기를 기본으로 하였으며, 피스톤지름을 확대하여 타격력을 증가시키고 역타격을 추가하며, 또 작동유로는 물-글리콜 등의 난연성유를 사용한다.

제3도에 표시되어 있듯이, 방열커버(43)는 철판으로 만들고 그 속에 단열재로 석면판(44)을 깔며, 공기배관(45)의 공기분출구(46)로부터 공기를 분출시켜서 강제냉각시키므로써, 유압구동식 천공기(2), 플렉시블 호스(31)등을 주위의 고열로부터 보호한다. (47)은, 방열커버의 내면에 부착한 수냉재킷이다.

천공구(1)는, 길이가 긴 로드의 선단에 절삭용 커터인 비트를 부착한 것이지만, 천공구 구속지지장치(50)는 표1에서 표시하듯이 천공력이 강화된 유압구동식 천공기(2)로부터 출력되는 타격력과 회전력에 의해, 비트가 부착되어 있는 로드가 좌굴에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 로드의 주위를 정확하게 지지한다. 그리고, 천공구 구속지지장치(50)와 함께 중간 구속지지장치(57)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

그리고, 본 실시예에서는 피이드용 모터로서 에어모터를 사용하는 것을 표시하였으나, 유압모터를 사용할 수 있다.

표 2에 천공작업의 실시예를 표시하였으며, 종래의 압축공기식 출선구 개공기에서는 인발천공비율 97%, 산소천공비율 30%인 것과 비교하여, 본 발명은 100%의 실제천공과 산소천공비율 8%라고 하는 양호한 결과를 얻게된다.

인발천공은 상기한 바와 같이, 머드가 소경경화하기 전에 금속봉을 노의 내부로 때려 박은 후, 출탕작업시 출선구 개공기를 사용하여 금속봉을 뽑아내는 천공방법이다. 실제천공은, 출탕작업직전에 천공기를 작동시켜서 타격력과 회전력을 선단에 비트를 부착한 천공구에 전달하여 그 즉시 천공하는 천공방법이다.

표 2에서, 본 발명의 실제천공에 있어서 산소천공을 실시한 경우란, 예컨대 용광로 노벽의 머드부분을 완전히 천공한 후, 출선구로부터 천공구를 뽑아낼 때 도중에서 천공구의 선단부분이 끊어져서 끊어진 부분이 노벽의 내부에 남아있는 경우에, 이것을 산소로 용해시킨 경우이다. 후술하듯이 조정하므로써, 100%의 실제천공과 산소천공비율 0%가 가능할 것으로 생각된다.

[표 2]

[실시예 2]

본 발명에 의한 제2실시예에 대해서 제1도 및 제4도 내지 제7도에 의거하여 설명한다. 제1도는, 용광로의 전방에 있는 주조판(鑄床) 위에(출선구 노벽(4)의 앞쪽에 있는 탕도(23)의 위에) 본 발명의 출선구 개공기(천공기(2))를 설치한 상태를 표시한다. 용광로의 철판부에 부착된 가대(해커 지지구) (11)에서 지지된 출선구 개공기의 가이드채널(6)의 선단에는 로드(천공구)(1)를 지지하는 로드 구속지지장치(50)가 설치되어 있다.

이 로드 구속지지장치(50)는, 천공작업시에는 로드(1)를 구속지지하며, 천공작업이 진행됨에 따라, 로드(1)의 선단이 머드를 천공하여 출선구(5)의 내부로 들어가서, 로드(1)의 떨림이 발생되지 않는 상태로 되면, 로드(1)의 구속지지상태를 해제하여 출선구로부터 분출하는 용탕으로부터 로드(1)를 대피시킬 수 있도록 하고 있다. 그리고, 이 경우에 로드의 중간에서 로드에 대한 지지구속과 해제를 자유자재로 실시할 수 있는 중간 구속지지장치(57)를 설치하여 사용하면, 로드의 구속지지상태를 보다 안정화시킬 수 있다.

제4도와 제5도는, 로드 구속지지장치(50)의 배면도로써 출선구(5)를 행해 본 도면이며, 제4도는 로드(1)를 구속지지하고 있는 상태를, 제5도는 구속지지가 해제된 상태를 표시하고 있다. 제6도는, 제1도에서의 출선구 개공기의 선단부(확대도)이며, 로드(천공구)(1)가 로드지지구(천공구 지지구 또는 선단지지구)(3) 및 로드 구속지지장치(50)에 의해 구속 및/또는 지지되어 있는 상태의 측면을 표시하고 있다.

이 경우에는, 로드(1)를 구속지지하는 블록(51)이 2쪽이로 분할되어 있으며, 그 중심부에는 로드의 외경과 비슷한 직경의 구멍이 형성될 수 있도록 되어 있다. 이 블록(51)이 부착되어 있으며, 2쪽으로 분할된 링플레이트(52)는 레버(53)를 사용하여 구동실린더(54)와 연결된다. 본 실시예에서는, 에어 실린더를 사용하였지만 유압실린더등을 사용할 수 있다. (55)는, 구동실린더(54)의 지지부이다. 링플레이트(52)의 상단부(52a)는 핀을 중심으로 회전운동이 가능한 상태로 가이드 채널(6)에 고정되어 있다.

구동실린더(54)는 원격조작이 가능하며, 피스톤로드의 신축작동이 레버(53)를 통해 리플레이트(52)를 개폐시키므로 블록(51)을 개폐시킨다. 개방된 상태에서는 블록과 링플레이트가 승강작동할 수 있으므로, 로드(1)의 구속지지상태를 해제한 후 가이드채널(6)의 선단에 부착된 방열판(24)의 범위내로 후퇴하여 비산되는 고온의 용탕이나 용재에 의한 손상을 방지할 수 있다. 그리고 제4도에 있어서 링플레이트(52)의 상부에는 하부플랜지가 절단된 가이드 채널(6)이 끼워져 있다. 또한, 블록(51)의 재료로는 철(iron)이나 강(steel)을 사용하여, 두께는 10mm 이상으로 로드(1)를 구속지지하기에 충분한 강도를 갖고 있다.

본 실시예에서는, 블록(51)과 분할 링플레이트(52)가 2쪽으로 분할된 예를 표시하였지만, 3쪽이상으로 분할할 수도 있다.

제6도에서 (3)은, 천공구 지지구(선단지지구)의 측면도를 표시한다.

제7도는 제6도의 A-A선을 따라 절단한 천공구 지지구(3)의 단면설명도이다. 이것은 로드(1)의 아래쪽에 지지하는 것으로 천공기(2), 로드 구속지지장치(50) 및 중간 구속지지장치(57)에 로드(1)를 장착할 때에 사용한다. (58)은 구동실린더, (59)는 레버이다.

다음에 제1도와 제8도에 표시하듯이, 천공구 지지구(3)와 로드 구속지지장치(50) 이외에 또, 가이드채널(6)의 중간부에서 천공용 로드(1)를 원주방향에서 구속지지하며, 2쪽으로 분할된 상하블록(60), (61)과, 이들 블록(60), (61)을 구동실린더(63)에 연결시키며 가이드채널(6)의 길이방향에 대해 직각방향으로 블록을 개폐작동시키는 레버(62)와, 블록, 구동실린더, 레버 등이 고정되며 가이드채널(6)을 따라 주행하는 대차(64)등으로 구성되는 중간 구속 지지장치(57)를 설치하므로써, 로드의 좌굴을 방지하는 성능이 더욱 향상된다.

[실시예 3]

본 발명에 의한 제3의 실시예에 대해서, 제9도∼제12도를 참조하면서 설명한다. 제9도는, 본 발명에 의한 출선구 개공기의 천공작업 개시직전에 상태를 표시한다. 개공기의 가이드채널(6)은 해커(10)와 지지장치(12), (15)에 의해 용광로 출선구(5)의 정면에서 지지된다. 가이드채널(6)에는 천공기(2) 및 금속봉 또는 비트가 부착된 로드(1)가 설치되며, 천공기(2)의 타격, 회전 및 이송작동에 의해 충전된 머드(70)를 노의 내부까지 천공하는 것이다. 조타(早打)천공작업의 경우에는, 탕도(23)에 남아있던 용탕이나 용재(71)의 고열에 의해 가이드채널(6)의 아래면에 늘어나는 변형이 발생된다. 이렇게 되면, 해커(10)가 용광로 본체로부터 떨어지거나 천공기(2)의 천공력이 로드(1)의 선단으로 효과적으로 전달되지 않으므로 천공작업시간이 길어지게 된다. 본 발명에 있어서는, 이러한 열변형을 방지하기 위하여 가이드채널(6)의 후단부에 냉각수의 도입부(72)와 도출부(73)를 설치하며, 가이드채널(6)의 후단부로부터 선단부까지 왕복하는 중공실(74)의 내부로 냉각수를 유통시켜서 냉각시키므로써 열에 의한 변형을 방지하는 것이다.

제10도는 제9도에 표시하는 중공실(74), 냉각수의 도입부(72)와 도출부(73)의 형성예에 있어서, 제9도의 A-A선을 따라 절단한 단면과 가이드채널(6)의 선단부를 표시하는 것이다. 중공실(75)은 급수측(도입부)을, 중공실(76)은 배수측(도출부)을 표시한다. 가이드채널(6)에는 천공기 부착판(77)과 구동체인(8)이 설치되므로, 이들 장치의 작동에 방해되지 않는 상태로 중공실(75), (76)을 설치한다. 이 실시예에서는, 가이드채널의 아래쪽에서 외부를 향하여 설치되며 선단부에서 연결 파이프(78)로 연결하고 있다. 중공실은, 가이드채널(6)의 길이방향을 따라 설치하면 되며, 다른 장치와의 간섭이 없으면 가이드채널의 안쪽에 설치할 수도 있다. 후단부로 급수하고 선단부에서 배수하거나 또는 그 역으로 할 수도 있으나, 그렇게 하면 후단부로부터 선단부까지 냉각수의 호스나 배관이 필요하게 되어, 정비에 있어서 문제점이 될 뿐만 아니라 냉각효율도 떨어지게 된다.

제11도는, 가이드채널의 상하에서 냉각수의 도입부와 도출부를 서로 분리시킨 상태로 설치하여 중공실(75), (76)을 형성한 예를 표시한 것이며, 제12도는 가이드 채널의 측면 전체에 격변(79)을 설치하여 도입부 중공실(75)과 도출부중공실(76)을 형성하므로써, 냉각효율을 더욱 강화시킨 것이다. 이들 경우에는, 선단부에서의 연결파이프가 필요없게 된다.

[실시예 4]

본 발명에 의한 제4실시예를 제13도와 제14도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제13도는, 본 발명에 의한 실시예를 개략적으로 표시하는 구성도이다. 즉, 로드(천공구)(1)는 천공기(2)와 천공구 지지구(3)에 의해 지지되며, 천공기(2)로부터 타격 및 회전작동을 전달받아 출선구의 노벽을 천공한다.

상기한 천공기(2)는, 가이드채널(6)의 하부에 설치되며 가이드채널(6)의 상부에 설치된 피이드용 에어모터(7)의 작동을 체인 및 체인휘일을 거쳐서 전달받아 전진 및 후진 작동을 한다. 가이드채널(6)의 선단에는 해커(10)가 부착되며, 이 해커(10)가 출선구 노벽에 부착된 해커지지구(11)에 걸리므로써, 천공작업시 출선구노벽으로부터 받는 반력을 지지한다. 해커가 상하방향과 좌우방향으로 이동이 가능하도록 하기 위해서, 도면에서 표시하듯이 2장의 강판에서 환봉의 양끝을 수평으로 지지하고 있는 구조의 해커지지구(11)에, 환봉에 걸릴 수 있도록 긴 절단홈이 형성되며, 또한 좌우로도 상기한 2장의 강판 사이에서 이동가능한 두께의 1매의 판으로 된 해커(10)가 걸리는 구조로 한다.

출선구 개공기 진퇴장치는, 가이드채널(6)을 지지하면서 천공위치와 후퇴위치 사이에서 이동시킨다. 상승암(12)은, 상승작동용 에어실린더(13)에 의해 요동되며, 핀(14)으로 연결된 가이드채널(6)을 상승시킨다. 프론트암(15)은 양쪽 끝에서 핀(16)으로 연결되어 있으며, 상승암(12)의 작동에 따라 요동되면서 가이드채널(6)의 경사도를 조절한다. 그리고, 프론트암(15)은 에어실린더(17)로 요동되어 해커지지구에 대한 해커의 걸림 및 탈거작동을 실시한다. 프론트암(15)에는, 원격조작되는 전동실린더(80)와 전돌실린더에 내장되는 브레이크(81)가 설치되며, 전동실린더(80)의 신축작동과 브레이크(81)의 제동작동에 의해, 출선구 개공기를 상하방향으로 작동시켜 천공축심을 맞춘 후, 고정시킨다. 도면부호(12)∼(17), (80), (81)의 장치는 모두 상승프레임(18)에 조립되어 일체로 구성된다.

선회빔(19)은, 축을 통하여 포스트(20)에 부착된 축받이와 연결되며, 선회모터에 의해 선회운동을 한다. 선회빔(19)의 다른쪽 끝은 축을 통해 상승프레임(18)과 연결되어 있으므로, 선회빔(19)의 선회에 따라서 출선구 개공기 본체도 선회이동을 한다. 스토퍼(21)는 선회빔(19)의 선회를 천공작업위치에서 정지시켜서, 상승프레임(18)의 위치를 결정한다. 동조빔(22)은, 선회빔(19)과 연동하여 선회하면서 선회시의 출선구 개공기 본체의 평면상의 경사도를 결정한다. 동조빔(22)에는 원격조작되는 전동실린더(83)와 전동실린더에 내장되는 브레이크(84)가 설치되어, 전동실린더(83)의 작동에 의해 가이드채널(6)에 부착된 해커(10)가 좌우방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 저동실린더(83)의 작동에 의해 동조빔(22)의 길이가 변화하고, 전동실린더에 내장된 브레이크(84)를 고정시키므로써 좌우방향에서의 출선구 개공기의 천공축심을 맞춘다.

또는, 전동실린더 대신에 유압실린더를 사용하며 기계적인 잠금장치를 설치하고, 유압력을 사용하여 잠금장치를 잠금 또는 해제작동시켜도 좋다.

제14도에서는, 신축 가능한 동조빔(22)이 전동실린더(83)의 작동에 의해 신축한 상태로 된 후, 전동실린더에 내장된 브레이크(84)에 의해 고정되어 있는 상태를 표시하고 있다.

Claims (13)

1. 가이드채널(6)의 후단부에 설치된 피이드모터(7)의 작동에 의해 천공기(2)를 가이드채널을 따라 전방으로 이동시키며, 천공기(2)에 의해 지지되어 있는 천공구(1)에 회전 및 타격, 회전 및 역타격, 또는 상기 모두를 전달하여 용광로의 노벽(4)에 출선구(5)를 천공하는 출선구 개공기 본체와, 출선구 개공기 본체를 지지하여 천공위치와 후퇴위치 사이를 이동시키는 출선구 개공기 진퇴장치로 구성된 출선구 개공기이며, 구동원 유압유니트(25)를 출선구 개공기 본체로부터 떨어진 장소에 설치하고, 상기한 유압유니트(25)와 상기한 출선구 개공기의 사이를 유압배관으로 연결한 출선구 개공기에 있어서, 상기한 천공기(2)의 타격 및 회전 모두를 유압으로 구동시키는 유압식 천공기(2)를 채용하며, 상기한 천공기(2)를 방열커버(43)로 둘러싸고, 방열커버(43)의 내부를 강제냉각시키는 방열장치를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
2. 제1항에 있어서, 상기한 천공기(2)가 상기한 천공구(1)에 역타격을 전달하는 기구를 보유하는 경우, 천공기(2)에 의해 지지된 천공구(1)에 전달하는 역타격을 유압으로 구동시키는 유압식 천공기(2)를 상기한 출선구 개공기 본체에 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
3. 제1항 또는 제1항에 있어서, 상기한 유압식 천공기(2)의 작동유로서 난연성유를 사용하는 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
4. 제3항에 있어서, 작동유로서 사용하는 난연성유의 성분이 물-글리콜인 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유압유니트(25)의 전자(電磁)전환밸브(29)와 출선구 개공기의 천공기(2) 사이를 유입배관으로 연결하는 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
6. 제1항 또는 제그항에 있어서, 천공기(2)를 철판으로 된 방열커버(43)로 둘러싸고, 방열커버(43)의 내부에 냉각용 공기를 유통시켜서 강제로 냉각시키는 천공기 방열장치를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
7. 제6항에 있어서, 강제로 냉각시키는 방열장치의 방열커버(43) 내면에 수냉재킷(47)을 부착한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 천공구 지지구(3) 이외에 가이드채널(6)의 선단부에서 천공용 천공구(1)를 원주방향에서 구속지지하는 분할된 블록(51)과, 이 블록(51)을 지지하는 분할 링플레이트(52)를 포함하며, 링플레이트(52)와 구동실린더(54)를 레버(53)로 연결하고, 링플레이트(52)를 가이드채널(6)의 길이방향에 대해서 직각인 방향으로 자유자재로 개폐할 수 있도록 구성하여, 상기한 블록(51)을 사용하여 상기한 천공구(1)를 최소한의 간격을 두고 자유자재로 구속 및 구속해제 하는 천공구 구속지지장치(50)를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 천공구 지지구(3) 및 천공구 구속지지장치(50) 이외에, 가이드채널(6)의 중간부에서 천공용 천공구(1)를 원주방향에서 최소한의 간격을 두고 구속지지하는 분할된 블록(60), (61)과, 이들 블록 (60), (61)을 구동실린더(63)에 연결시키며 가이드채널(6)의 길이방항에 대해 직각방향으로 블록을 개폐작동시키는 레버(62)와, 블록, 구동실린더, 레버 등이 고정되며 가이드채널(6)을 따라 주행하는 대차(64) 등으로 구성되는 중간 구속지지장치(57)를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가이드채널(6)의 선단부와 중간부분에 천공구(1)의 구속지지 및 구속 지지의 해제를 자유자재로 할 수 있는 천공구 구속지지장치를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 천공기(2)의 가이드채널(6)을 따라서 가이드채널(6)의 후단부로부터 선단부로 왕복하는 중공실(74)을 형성하고, 이 가이드채널(6)의 후단부에 있어서 중공실(74)과 연결되는 냉각수의 도입부(72)와 도출부(73)를 설치하여 가이드채널(6)을 수냉식 가이드채널로 한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상승암(12)과 프론트암(15) 및 선회빔(19)과 동조빔(22)으로 구성된 출선구 개공기 진퇴장치에 있어서, 상승암(12)과 프론트암(15)중의 어느 한쪽 및 동조림(22)을 각각 신축작동 가능한 상태로 하고, 신축작동 가능한 상승암(12)과 프론트암(15)중의 어느한 쪽 및 동조빔(22)의 각각에 원격조작되는 신축작동기구와 잠금기구를 병설하여, 가이드채널(6)에 부착한 해커(10)를 상하 및 좌우방향으로 이동시킬 수 있는 천공축심을 맞추는 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.
13. 제12항에 있어서, 신축작동기구와 잠금기구가 잠금장치가 부착된 유압실린더인 것을 특징으로 하는 출선구 개공기.