KR960006703Y1 - 용광로의 출선구 자파방지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

용광로의 출선구 자파방지장치

제1도는 종래 용광로의 출선구에 금봉이 삽입된 상태를 도시한 부분단면도

제2도 (a)는 본 고안의 자파방지용 봉링을 도시한 사시도(b)는 (a)의 A-A'단면도

제3도는 본 고안의 자파방지용 봉링이 금봉에 끼워져 출선구의 비트공에 삽입설치된 상태를 도시한 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용광로 2 : 내화벽

2a : 출선구 3 : 머드재

3a : 비트공 4 : 금봉

10 : 봉링 20 : 경사부

21 : 절개홈 22 : 절개소편

30 : 몸체 40 : 걸림부

본 고안은 용광로의 쇳물 출선구 자파 방지장치에 관한 것으로서, 용광로내의 쇳물이 출선되는 출선구의 자파(자연파괴 : 서서히 베어 나오는 현상)를 방지하여 쇳물이 그 출선구로부터 출선개시전 조기누출되지 못하도록한 용광로의 출선구자파 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철공장에서는 철광석을 녹여 산업분야에서 사용되는 각종 일반강판 및 특수합금강판등 여러 종류의 제품을 만드는데, 이때 용광로에 상기 철광석을 집어넣고 고온에서 용융시켜 생성된 쇳물을 용광로의 벽에 출선구를 형성하여 상기 출선구를 통하여 쇳물을 용광로에서 출선할 수 있도록 하였다.

종래 용광로(1)의 3M의 내화벽(2)에는 쇳물(5)을 출선할 수 있도록 상기 용광로(1)의 하단부에서 소정높이에 내측으로 경사진 출선구(2a)를 형성하여 용광로(1)의 운용전에, 즉 쇳물(5)의 출선작업후에 다시 그 출선구(2a)에 머드권으로 식빵크기 정도의 굳지 않은 머드재(3)를 충진하면 수분을 함유하여 찐득찐득한 머드재(3)가 용광로(1)의 열에 의해서 단단히 굳게 된다.

그후, 경화되어 출선구(2a)를 완전밀봉시킨 머드재(3)층에 다음 출선을 위해서 개공기로 소정지름의 구멍을 약 2M까지 천공하여 비트공(3a)을 형성하고, 상기 비트공(3a)의 지름보다 작은지름의 소정길이의 금봉(4)을 상기 비트공(3a)으로 삽입하여 그 금봉(4)이 천공되지 않은 약1M의 머드재(3)층을 뚫고 용광로(1)의 내측으로 삽입돌설되어 쇳물(5)과 접하도록 구성되었다.

상기의 비트공(3a)을 형성하는 이유는 쇳물(5)의 출선시 신속하게 쇳물(5)을 외부로 누출시키고 금봉(4)을 머드재(3)층에 쉽게 꼽기 위함이다.

이와같이 쇳물(5)의 출선작업완료후에 상기와 같이하여 비트공(3a)을 형성하고 금봉(4)을 삽입한 후, 용광로(1)에 철광석을 투입하여 고온의 상태하에서 용융시키면 쇳물(5)이 형성되는데 이후 쇳물(5)의 출선시간이 다되면 금붕(4)을 비트공(3a)에서 제거하여 그 금봉(4)에 의해 생긴 구멍과 비트공(3a)으로 상기 쇳물(5)이 흘러나오면서 그 압력에 의해 서서히 비트공(3a)이 확장되어 신속하게 용광로(1)내의 쇳물(5)이 출선된다.

이러한 종래의 기술구성을 통하여 용융된 쇳물(5)이 용광로(1)의 출선구(2a)를 통하여 외부로 누출되는데, 여기에서 종래의 이러한 기술구성은 실제 쇳물(5)을 녹여 제품을 만드는 제철공장에서는 여러 문제점을 안고있었던 바, 그러한 문제점을 상세하게 기술해 보겠다.

종래 머드재(3)가 충진되고 그 머드재(3)층의 일부가 개공기로 천공되어 약 2M의 비트공(3a)이 형성된 약 3M의 출선구(2a)에 소정길이의 금봉(4)을 삽입할 때, 처음에는 그 비트공(3a)으로 인해서 원활하게 상기 금봉(4)이 잘 들어가나 비트공(3a)이 끝나는 지점, 즉 머드재(3)층에 이르러서는 그 금봉(4)이 머드재(3)층를 뚫고 들어가면서 머드재(3)층에 크랙(crack)이 발생하게 된다.

그리고 상기와 같이 발생되는 크랙으로 용광로(1)의 쇳물(5)이 서서히 용착(베어 나오는 현상)됨에 따라 금봉(4)가 머드재(3)층의 접면부위가 자파되어 쇳물(5)의 출선개시시간이 되지 않았음에도 불구하고 출선구(2a)에 충진된 머드재(3)의 파열로 쇳물(5)이 조기출선되어 이 조기출선되는 쇳물(5)로 인해서 작업자의 부상 또는 사망 등의 산업재해가 발생하고, 그 쇳물(5)이 바닥으로 떨어지는 경우에는 화재가 발생하고, 출선개시시간을 맞추기 위해서 파열된 출선구(2a)를 머드재(3)로 임시로 막는 제작업이 불가피하여 그 만큼 작업공수가 증가하기 때문에 생산성이 떨어지고 조업공정이 원할하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기의 문제점을 감안하여 용광로의 출선구에 채워진 머드재에 크랙이 발생하더라도 머드재의 비트공으로 쇳물이 조기 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하여 산업재해와 화재의 방지 및 생산성을 향상시킬 수 있는 용광로의 출선구 자파 방지장치를 제공하는데 있다.

이와같은 본 고안의 목적은 용광로의 출선구에 비트공이 형성되게 머드재를 채운 후 금봉을 삽입시킬 때 상단에는 절개홈에 의해 다수의 절개소편으로 이루어진 경사부가 형성되고 하단에는 경사상으로 걸림부가 돌출 되게 형성된 봉링을 금봉에 타이트하게 끼운 후 상기 머드재에 삽입시켜서 봉링이 비트공을 막고 있도록 용광로의 출선구 자파 방지장치를 구성함으로써 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은 용광로의 출선구에 채원진 머드재에 크랙이 발생되고 그 크랙을 통해 비트공으로 쇳물이 누출되더라도 비트공의 소정위치에서 금봉에 끼워진 봉링이 비트공을 견고하게 막아주고 있으므로 쇳물이 조기누출되는 것을 방지할 수 있어 상기 목적을 효과적으로 달성할 수가 있다.

이하 본 고안의 기술구성 및 작용효과를 바람직한 실시예로 첨부한 별첨의 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

용광로(1)의 출선구(2a)에 비트공(3a)이 형성되게 머드재(3)를 채운 후 금봉(4)을 삽입시킴에 있어서, 몸체(30)의 상단에는 절개홈(21)에 의해 다수의 절개소편(22)으로 이루어진 경사부(20)가 형성되고 하단에는 경사상으로 걸림부(40)가 돌출 형성되게 봉링(10)을 형성하되 상기 경사부(20)의 내부지름(R-α)은 금봉(4)의 지름(R)보다 작게 형성하여 상기 봉링(10)을 금봉(4)에 타이트하게 끼워지도록 하고, 하측 걸림부(40)의 내부 지름(R+α)은 금봉(4)의 지름(R)과 같거나 약간 크게 형성한다.

이와같이 형성된 본 고안은 금봉(4)과 봉링(10)을 서로 결합할 때 봉링(10)의 하측 걸림부(40)의 내부지름(R+α)이 금봉(4)의 지름(R)과 같거나 약간 크게 형성되어 있으므로 봉링(10)이 처음에는 쉽게 끼워지지만 금봉(4)이 어느정도 끼워지면 곧 바로 구경이 작은 경사부(20)의 내부지름(R-α)에 의해 금봉(4)이 끼워지지않게 된다.

이때 경사부(20)는 절개홈(21)에 의해 다수의 절개소편(22)으로 나뉘어져 있으므로 금봉(4)에 강제로 힘을 가하면 절개소편(22)들이 벌어지면서 내부지름(R-α)이 커지므로 금봉(4)의 삽입이 다시 이루어지는데, 이때는 경사부의 커진 내부지름(R-α)이 금봉(4)의 지름(R)과 거의 일치된 상태를 유지하므로 금봉(4)과 봉링(10)은 서로 타이트하게 끼워진 상태를 유지하게 된다.

그리고 상기와 같이 봉링(10)이 끼워진 금봉(4)을 출선구(2a)에 채워진 머드재(3)에 끼워 넣으면 금봉(4)의 선단이 비트공(3a)을 통과하는 동안은 삽입이 원활히 되다가 막혀있는 머드재(3)를 금봉(4)이 뚫고 들어가는 순간 머드재(3) 층에 크랭이 발생하게 되며, 상기와 같이 금봉(4) 선단이 머드재(3) 층을 뚫고 들어갈 때 금봉(4)의 소정위치에 끼워져 있던 봉링(10)은 제3도에서와 같이 비트공(3a)속으로 박히면서 후미의 걸림부(40)가 머드재(3) 층속에 박혀 걸린 상태가 된다.

이러한 상태에서 용광로(1)에 철광석이 녹아서 쇳물(5)이 채워지면 그 쇳물(5)은 금봉(4)을 머드재(3)층에 끼울 때 발생하거나 쇳물의 열로 인해 머드재(3)가 굳어지면서 발생하는 크랙을 통하여 서서히 베어 나오면서 비트공(3a)으로 흘러들고 비트공(3a)에 채워지는 쇳물은 비트공(3a)의 입구쪽에 꽉 끼워진 자파방지용 봉링(10)에 점차 접근하게 된다.

이때 금속재의 자파방지용 봉링(10)은 상기 입구와 근접해 있어서 외부온도와 같은 차가운 상태로 존재하게되므로 이 자파방지용 봉링(10)에 접한 쇳물(5)은 바로 굳어 고착됨에 따라 금속재의 금봉(4)을 비트공(3a)에서 빼기 전에는 쇳물(5)이 외부로 누출되지 않아 금봉(4)을 뺄 때까지는 쇳물(5)의 외부누설에 의한 자파현상은 일어나지 않고 또한 용광로(1)내의 철광석의 용융시에 발생하는 가스 등이 분출되지 않는다.

이후 출선시간이 되어 금속재의 금봉(4)을 빼면 금봉(4)이 빠지면서 자파방지용 봉링(10)이 같이 빠지는 경우도 있고 자파방지용 봉링(10)만 비트공(3a)에 박혀있는 경우도 있는데, 이때 용광로(1)에 채워졌던 쇳물(5)이 금봉(4)이 삽입되어 있던 머드재(3)층의 구멍을 통해서 흘러나오면 비트공(3a)에 자파방지용 봉링(10)이 박혀있을 경우에는 그 자파방지용 봉링(10)을 녹이면서 비트공(3a)이 서서히 확장되어 신속히 쇳물(5)이 출선된다.

이와같이 본 고안은 종래 출선구(2a)의 자파현상으로 인해서 작업자의 부상 또는 사망 등의 산업재해가 발생하고, 그 쇳물(5)이 바닥으로 떨어지는 경우에는 화재가 발생하고, 출선개시시간을 맞추기 위해서 파열된 출선구(2a)를 머드재(3)로 임시로 막는 재작업이 불가피하여 그 만큼 작업공수가 증가하여 생산성이 떨어지고 조업공정이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 금속재의 금봉(4)에 자파방지용 봉링(10)을 삽입하여 출선구(2a)의 비트공(3a)에 삽입설치함으로써 자파현상이 일어나지 않아 조기출선에 따른 인명피해, 설비사고, 화재등을 방지할 수 있고, 출선구(2a) 밀봉재작업을 하지 않게 됨에 따라 작업능률의 증대에 따른 생산성향상에 크게 기여할 수 있고 또한 일정한 출선시간에 맞추어 출선이 가능하여 조업공정에 따라 원활히 작업할 수 있고, 쇳물(5)이 금속재의 금봉(4)에 접해 굳어 고착됨에 따라 용광로(1)내의 가스외부누출을 방지할 수 있는 매우 획기적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. (정정) 용광로(1)의 출선구(2a)에 비트공(3a)이 형성되게 머드재(3)를 채운 후 금봉(4)을 삽입시킴에 있어서, 몸체(30)의 상단에는 절개홈(21)에 의해 다수의 절개소편(22)으로 이루어진 경사부(20)가 형성되고 하단에는 경사상으로 걸림부(40)가 돌출 형성되게 봉링(10)을 형성한 후 상기 봉링(10)을 금봉(4)에 끼우고 상기 머드재(3)에 삽입시켜서 봉링(10)이 비트공(3a)을 막도록 한 것을 특징으로 하는 용광로의 출선구 자파 방지장치.
2. (정정) 제1항에 있어서, 봉링(10)의 상단 경사부(20) 내부지름(R-α)을 금봉(4)의 지름(R)보다 약간 작게 형성하여 금봉(4)을 끼웠을 때 봉링(10)의 내주면이 금봉(4)에 타이트하게 접면되게 한 것을 특징으로 하는 용광로의 출선구 자파 방지장치.