KR950009456Y1 - 랜스 크리너(Lance Cleaner) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

랜스 크리너(Lance Cleaner)

제1도는 일반적인 전로의 취련작업을 설명하기 위한 구성도.

제2도는 랜스 지금의 형상을 도시한 단면도.

제3도는 본 고안에 따른 랜스 크리너의 구성도.

제4도는 본 고안에 따른 랜스 크리너가 전로 상부에 위치되는 상태를 도시한 구성도.

제5도는 본 고안에 따른 랜스 크리너의 정면도.

제6도는 본 고안에 따른 랜스 크리너의 평면도.

제7도는 본 고안에 따른 랜스 크리너의 측면도.

제8도는 본 고안에 따른 랜스 크리너에 갖춰진 분사노즐부의 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 물 공급장치 20 : 질소 공급장치

40 : 도포제 공급장치 50 : 공기 공급장치

60 : 노즐 70a, 70b : 분사노즐부

74a, 74b : 노즐장착대 100 : 랜스(Lance)

105 : 전로 110 : 랜스 지금

본 고안은 제철소 제강공장의 전로정련에 있어서 전로내의 용선 상부에 산소를 고압으로 취입하여 정련작업을 하기 위해 사용되는 상취용 랜스 본체에 부착된 랜스 지금의 제거 및 부착을 방지하는 랜스 크리너에 관한것이다.

일반적으로, 전로취련작업은 우선 전로(105) 상부에 설치되어 있는 상취용 랜스(100)를 전로 내부에 삽입하기 위해 하강을 하고, 그 다음에 산소를 고압으로 용선 상부에 취입하여 취련작업을 한다.

이때, 제1도에 도시한 바와 같이 전로 내부는 다량의 용강(102)이나 슬래그(104)가 부유하게 된다. 즉, 에멀죤 상태이다.

이렇게 부유한 용강(102)이나 슬래그(104)는 매우 부착성이 강하므로 랜스(100)의 전표면 혹은 노벽, 노구, 후두부(108)에 부착 성장한다. 특히 랜스(100)의 표면에 용강(102)이나 슬래그(104)가 비산하여 부착된 것을 대부분 랜스 지금이라 칭하고 있다.

이것은 취련과정에서 부착과 탈락이 반복되고 취련이 종료되면(취지), 랜스 지금(110)이 부착된 상태로 상취랜스(100)가 상승하여 임의의 위치에서 정지된다.

이때 부착하고 있는 랜스 지금(110)은 자연 냉각과 퍼지용 가스에 의해 냉각되기 때문에 서서히 수축하여 랜스(100)에 부착력이 강하게 된다.

한편, 전로 내에 있는 용강(102)은 래들에 출강하는 작업이 끝나면, 다음 차지의 취련작업을 하기 위해서 다시 랜스(100)는 후두(108)에서 전로 내에 삽입되기 위해 하강한다.

그런 다음 취련작업이 시작되면 재차 앞에서 언급한 것과 똑같이 반복된다.

제2도는 랜스(100)에 부착된 지금(110) 형상을 나타내고 있다.

여기서 알 수 있듯이 선단부분은 1,2차(차지성)에 걸쳐서 부착 성장하고, 노체콘 부위(B)에 상당한 부분에서는 200-250φ㎜ 정도의 지금이 두껍게 부착되며, 이는 취련중에 투입되는 생석회, 철광석 및 더스트 등이 혼입(dumping)되어 있기 때문이다. 그리고 선단에서 상부쪽일수록 마치 원추헝(A)처럼 점점 두꺼워지는 것은 취련과정에서 포밍(foaming)에 의한 워싱(washing)현상에 기인된 것으로 추측할 수 있다.

이와같이 부착된 랜스 지금(110)은 취련작업이 완료된 후 랜스가 상승시에 사람(인력)에 의해 지레데로 제거하든지, 또는 부착 지금이 약 500φ㎜ 정도로 확대될 경우 랜스돔의 직경이 600φ㎜이기 때문에 이 이상의 지금부착은 랜스의 승하강에 저해요인으로 작용된다.

따라서, 랜스(100)의 표면에 부착된 랜스 지금(110)을 제거하기 위해서 랜스 수리장으로 이송하여 산소로 제거하게 된다.

특히, 랜스돔 상부에서 제거작업은 전로에서 상층부로 올라오는 열기와 분진으로 인한 작업의 어려움과 또 랜스 수리장에서의 제거시에도 열기와 가스 발생등으로 인한 작업의 어려움 의에 인력과 시간의 낭비에 따른 원가상승은 물론 환경공해 측면에서도 바람직하지 않다.

또한 랜스 교환작업은 랜스의 냉각수와 산소라인을 해체하고 랜스(100)를 결속하고 있는 실린더를 분해하여 기중기를 리모트 콘트롤하여 랜스 수리장으로 운반한다.

이때 무게 2.52톤, 길이 26.5m의 장척물을 운반해야 하므로 랜스(100)의 흔들림이 발생할 뿐만 아니라 서브랜스의 승하강장치와 각 작업데크를 빠져 나가야 하기 때문에 운반 도중 충돌할 위험이 있다.

이처럼 랜스(100)에 부착된 랜스 지금(110)은 전로 정련뿐만 아니라 랜스 교환작업에도 커다란 영향을 미치고 있다.

따라서, 본 고안자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실제 조업에서의 수차례에 걸친 실험을 통해서 얻었던 결과를 토대로 본 고안을 제안하게 된 것으로서, 전로 조업의 취련작업에서 필연적으로 발생되는 랜스에 부착된 랜스 지금을 손쉽게 제거함으로서 원활한 취련작업을 행하여 강의 품질향상 및 인력과 시간의 낭비를 줄일수 있고, 깨끗한 작업장을 만들 수 있는 랜스 크리너를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 냉각수인 물을 공급하기 위한 물 공급장치와, 물에 압력을 부여하여 분사시키는 질소공급장치 및 도포제를 분사시키는 도포제 공급장치를 갖추어 제강공정의 랜스 본체에 부작된 랜스 지금을 제거하고, 랜스 지금의 부착을 방지하는 랜스 크리너에 있어서, 상기 랜스의 일측 외주면과 대향측 외주면의 적정거리 떨어진 위치에 반원 형상의 노즐 장착대를 장착하고, 상기 노즐 장착대의 각각은 데크 플레이트 상에 장착된 로터리 공압실린더에 연결되어 수직방향으로의 회전이 가능하게 하여, 상기 일측 노즐 장착대에는 상기 물 공급장치의 분사노즐과 도포제 공급장치의 분사노즐이 상하로 교대하여 엇갈리게 다단으로 부착되고, 상기 타측 노즐 장착대에는 도포제 공급장치의 분사노즐이 적정한 각도를 이루면서 일정 수량씩 다단으로 부착됨을 특징으로 하는 랜스 크리너를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

제3도는 본 고안에 따른 랜스 크리너(1)의 전체 구성도이다.

상기 랜스 크리너(1)는 랜스(100)에 물을 분사시키기 위한 물 공급장치(10)와 도포제 공급장치(40)를 갖추고, 상기 물 공급장치(10)와 도포제 공급장치(40)의 분사노즐부를 각각 정위치시키기 위한 공기 공급장치(50)를 갖추며, 제4도에 도시한 바와 같이 전로(105) 상부의 데크플레이트(105a) 상에 분사 노즐부가 각각 위치된다.

상기 물 공급장치(10)는 도관(11) 상에 체크밸브(12)를 갖추고, 그 후방에는 필터(13)를 갖추며, 그 후방에 압력계(14)를 갖추고 다수개의 차단밸브(15a)(15b)(15c)(15d)를 통하여 솔레노이드 밸브(16a)(16b) (16c)에 연결되며 3개의 플렉시블 지관(17)으로 나누어져서 각각의 지관(17)의 선단부에 형성되는 3개의 분사노즐(19)과 연결된다.

또한 상기 물 공급장치(10)에는 물에 분사압력을 제공하기 위한 질소 공급장치(20)가 갖춰지며, 상기 질소공급장치(20)는 도관(28)상에 체크밸브(21)를 갖추고, 그 후방에는 필터(22)를 갖추며. 그 후방에 압력계(23)와 다수개의 차단밸브(24a)(24b)(24c)(24d)를 갖추고, 3개의 플렉시블 지관(26)으로 나누어져서 각각의 지관(26)에는 솔레노이드 밸브(25a)(25b)(25c)를 갖추는 한편, 상기 지관(26)은 물 공급장치(10)의 지관(17)에 연결되는 것이다.

또한, 상기 도포제 공급장치(40)는 호퍼(Hopper) 형상의 탱크(41)를 갖추어 내부에 도포제를 저장하고, 상기 탱크(41)의 하단부에는 도관(49)이 연결되며, 상기 도관(49)에는 체크밸브(42)가 갖취지고, 상기 체크밸브(42) 후방에는 스크린(screen)(42)이 위치되며 그 후방에는 압력계(45)를 갖추고, 상기 압력계(45) 후방에는 도관(49)과 3개의 플렉시블 지관(4) 상에 차단밸브(46a)(46b)(46c)(46d)를 갖추는 한편, 상기 차단밸브(46b)(46c)(46d) 후방에는 솔레노이드 밸브(47a)(47b)(47c)를 갖추고, 상기 지관(48)의 선단부에는 각각 6개의 분사노즐(60)을 갖추게 된다. 또한, 상기 탱크(41)의 내부에는 사각 임펠러(62)가 내장되어 모터(63)에 의해 회전됨으로서 도포제가 탱크(41) 하부로 원활하게 배출되도록 하여주고, 일측면에는 스케일(64)이 부착되어 내부 도포제의 총량을 알 수 있도록 구성되며 탱크(41)의 하부에는 가압 펌프(41a)가 부착되어 상기 도관(49)으로 도포제를 공급시키도록 구성된다.

한편, 상기 물 공급장치(10)와 도포제 공급장치(40)의 분사노즐(19)(60)은 각각 전로 상부의 데크 플레이트(105a) 상부에 위치되는 분사노즐(70)에 연장되어 상기 분사노즐부(70)의 내측 공간에서 상,하 승강되는 랜스(100)에 물과 도포제를 분사 공급하게 되는바, 상기 분사노즐부(70)는 데크 플레이트(105a)에 "" 형 지지대(62a)(62b)를 통해 장착된 로터리 공압실린더(64a)(64b)의 회전축(66a)(66b)에 장착되어 수직상태에서 수평상태로 또는, 수평상태에서 수직상태로 회동가능하며, 이는 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)를 작동시키는 공기 공급장치(50)에 의해서 이루어지게 된다.

상기 공기 공급장치(50)는 일측으로 부터 플랜트 에어(Plant air)가 공급되는 도관(51)을 갖추고, 상기 도관(51)에는 체크밸브(52)와 필터(53)를 갖추고, 그 후방에는 압력계(54)와, 압력조절기(Regulator)(55)를 갖추며, 차단밸브(56)와 솔레노이드 밸브(57)를 통해서 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)에 연결된다. 또한, 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)의 회전축(66a)(66b)에는 분사노즐부(70a)(70b)의 ""형 연결대(72a)(72b) 일측이 연결되고, 상기 연결대(72a)(72b)의 타단부에는 제6도에 도시한 바와같이 각각 반원형 단면의 노즐 장착대(74a)(74b)가 장착되어 고정되고, 상기 물 공급장치(10)의 노즐(19)이 수평으로 60°씩 각을 이루어 일측 노즐 장착대(74a)에 3개씩 상하로 5단 형성되며, 상기 양측 노즐 장착대(74a)(74b)에는 도포제 공급장치(40)의 노즐(60)이 각각60°씩 각을 이루어 6개씩 5단 형성된다. 여기서 상기 노즐 장착대(74a)에는 물 공급장치(10)의 노즐(19)과 도포제 공급장치(40)의 노즐(60)이 동시에 장착되며, 상기 노즐(19)(60)은 서로 엇갈리면서 장착되는 것이고, 상기 노즐 장착대(74b)에는 도포제 공급장치(40)의 노즐(60)만이 장착된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은, 전로(105)의 취련작업이 종료됨과 동시에 랜스(100)가 후드(108) 상부로 상승하게 될때 상기 랜스(100)로 부터 지금(110)을 제거시키기 위하여 랜스(100)에 물을 분사시키도록 본 고안의 물 공급장치 (10)가 작동한다.

이때에는 상기 분사 노즐부(70a)(70b)를 수평으로 유지시키기 위하여 공기 공급 장치(50)가 작동되는 바, 상기 공기 공급장치(50)는 도관(51)을 통하여 4∼5㎏/㎠ 플랜트 에어가 공급되고, 이는 필터(52), 압력계(53), 압력 조절기(55) 및 솔레노이드 밸브(57)를 거쳐 로터리 공압실린더(64a)(64b)에 각각 도달됨으로서 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)가 작동되고, 그 회전축(66a)(66b)을 90°직립 상태에서 수평으로 회전시킴으로서 그 사이에 랜스(100)가 위치하는 것이다.

또한, 상기 물 공급장치(10)에는 도관(11)을 통해서 물이 공급되고, 필터(13)와 차단밸브(15a)(15b)(15c)(15d) 및 솔레노이드 밸브(16a)(16b)(16c)를 통해서 물이 분사노즐(19)로 제공되며, 질소 공급장치(20)에는 4∼5㎏/㎠ 압력의 질소가스가 공급되어 필터(22)와 차단밸브(24a)(24b)(24c)(24d) 및 솔레노이드 밸브(25a)(25b)(25c)를 통해서 노즐(19)로 제공됨으로서 그 분사압력으로 상기 물을 분사시키게 되는 것이다.

이때 상기 분사노즐(19)은 노즐 장착대(74a)상에만 부착되어 있기 때문에, 상승하는 랜스(100)의 180°부위에만 물을 공급하여 180°부위만 급속 냉각시키기 때문에, 물이 분사되는 180°부위는 랜스 지금(110)이 급냉되어 수축되고, 나머지 180°부위는 고온 상태의 랜스 지금(110)이 부착되어 열팽창 차이에 의한 크랙(crack)이 상기 랜스 지금(110)에서 유도되고, 따라서 자중(自重)에 의해서 랜스(100)로 부터 분리되어 탈락됨으로서 제거되는 것이다.

그리고, 상기 랜스(100)가 일정 높이에 도달하면 자동적으로 물 공급장치(10)와 질소공급장치(20)의 솔레노이드 밸브(16a)(16b)(16c)(25a)(25b)(25c)는 닫힘으로서 물 공급이 중단되는 것이다.

동시에 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)의 회전축(66a)(66b)은 각각 반대방향으로 회전되어 분사노즐부(70a) (70b)가 수직으로 위치된다.

그리고, 도포제 공급장치(10)는 일정높이로 상승하였던 랜스(160)가 취련 작업을 개시하기 위하여 전로(105) 내로 하강하는 경우에 랜스(100)의 전체 표면(360°부위)에 도포제를 분사시키도록 작동되는 것이며, 이때에도 공기 공급장치(50)는 4∼5㎏/㎠ 의 플랜트 에어가 상기 로터리 공압실린더(64a)(64b)에 공급되어 상기분사노즐부(70a)(70b)는 수평으로 회전한다.

그리고, 도포제 공급장치(40)의 탱크(41) 하부에 부착된 가압펌프(41a)가 회전되어 도관(49)를 통해 도포제를 가압 공급시키고, 솔레노이드밸브(47a)(47b)(47c)가 개방됨으로서 노즐(60)을 통하여 도포제가 랜스(100)로 공급되며, 상기 노즐(60)은 노즐 장착대(74a)(74b) 상에 각각 360°에 걸쳐서 6개가 5단으로 형성되기 때문에 하강되는 랜스(100)의 외주면에는 도포제가 균일하계 부착되어 전로(105) 내부로 하강되는 것이다.

또한, 랜스(100)가 취련작업에 필요한 높이에 도달하게 되면, 솔레노이드 밸브(47a)(47b)(47c)가 닫히고, 가압펌프(41a)가 작동중지됨으로서 도포제 공급작동은 중단된다. 또한 상기와 같은 도포제 공급작동이 중단되면, 상기 로터리 공압 실린더(64a)(64b)의 회전축(66a)(66b)은 각각 반대방향으로 회전되어 분사노즐부(70a)(70b)가 수직으로 위치되는 것이다.

이와같은 물 분사작동 및 도포제 분사작동은 전로 작업의 종료 및 개시시마다 연속적으로 반복하여 실행되는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 랜스 지금을 손쉽게 제거시킬 수 있기 때문에 랜스(100)이 교환주기를 감소시킬 수 있고, 안정된 취련작업을 실행함으로서 용강 품질을 향상시키며, 랜스 지금 제거작업에 필요한 작업자의 부하를 감소시킬 수 있고, 랜스 수리시간을 단축하여 정비 시간 단축에 따른 원가절감을 이룰 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 냉각수인 물을 공급하기 위한 물 공급장치(10)와, 물에 압력을 부여하여 분사시키는 질소공급장치(20)및 도포제를 분사시키는 도포제 공급장치(40)를 갖추어 제강공정의 랜스 본체에 부착된 랜스 지금을 제거하고, 랜스 지금의 부착을 방지하는 랜스 크리너에 있어서, 상기 랜스(100)의 일측 외주면과 대향측 외주면의 적정거리 떨어진 위치에 반원 형상의 노즐 장착대(74a)(74b)를 장착하고, 상기 노즐 장착대(74a)(74b)의 각각은 데크 플레이트(105a) 상에 장착된 로터의 공압실린더(64a)(64b)에 연결되어 수직방향으로의 회전이 가능하게 하며, 상기 일측 노즐 장착대 (74a)에는 상기 물공급장치 (10)의 분사노즐(19) 과 도포제 공급장치(40)의 분사노즐(60)이 상하로 교대하여 엇갈리게 다단으로 부착되고, 상기 타측 노즐 장착대(74b)에는 도포제 공급장치(40)의 분사노즐(60)이 적정한 각도를 이루면서 일정 수량씩 다단으로 부착됨을 특징으로 하는 랜스크리너.