탕도 피복용 왕겨 투입장치

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(51) Int. Cl.
6
C21B 7/14
(11) 공개번호 실1999-013690
(43) 공개일자 1999년04월26일
(21) 출원번호 실1997-026957
(22) 출원일자 1997년09월29일
(71) 출원인 포항종합제철 주식회사 이구택
경상북도 포항시 남구 괴동동 1번지
(72) 고안자 김해동
경상북도 포항시 동촌동 5번지 포항종합제철소 내
양우길
경상북도 포항시 동촌동 5번지 포항종합제철소 내
(74) 대리인 성낙준
심사청구 : 없음
(54) 탕도 피복용 왕겨 투입장치
요약
본 고안은 용광로 용선을 받아주는 탕도내에 잔류하는 용융물의 응고방지를 위하여 탕도를 피복하여 주
는 왕겨의 자동 투입장치에 관한 것으로 탕도 덮개(11) 측면에 고정되며 피스톤 로드(21)에 마개(22)가
구비된 왕겨투입구 개폐실린더(20)와, 피스톤 로드(31)에 결합되며 센서(32-1)가 구비된 후레임(32)에
고정된 왕겨받침대(33)를 가이드하며 왕겨를 저장하는 왕겨저장관(34)이 구비되고 상기 저장관(34) 하부
에 연장된 프레이트(35)에는 상기 센서(32-1)와 감응하는 복수개의 센서(36)가 순차적으로 구비된 왕겨
권상용 실린더(30)와, 피스톤 로드(41) 단부에 왕겨를 덮어주는 보호덮개(42)가 구비된 왕겨덮개용 실린
더(40)와, 피스톤 로드(51) 단부에 고정되며 하면에는 홈(54)이 구비되어 있으며 측부에는 복수개의 센
서(53)가 구비된 슈트(52)가 형성되어 있는 왕겨투입용 실린더(50)와, 상기 슈트(32) 측면과 일정거리를
이격하여 구비되어 상기 슈트(52)의 위치를 감지하는 개도계(60)와, 상면에는 기아(71-1)가 구비된
모타(71)가 구비되며 하면에는 상기 슈트(52)에 구비된 홈(54)에 끼워져 모타의 작동에 의해 회동되는
바퀴(72)가 형성되며 전면에는 센서 프레이트(73)가 돌출된 왕겨투입용 대차(70)와, 상기한 각 센서로부
터 송출된 신호를 접수하여 기기의 작동을 제어하는 제어기(80)로 구성되어 자동으로 왕겨투입구(12)가
열리고 왕겨가 권상된 후 왕겨가 투입구(12)를 통하여 순차적으로 탕도내에 투입되도록 된 탕도 피복용
왕겨투입 장치에 관한 것이다.
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공개실용신안실1999-013690
대표도
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 고안이 구비된 탕도 피복용 왕겨 투입장치의 구성도
도 2는 본 고안이 구비된 탕도 피복용 왕겨 투입장치의 사시도
도 3은 도 2의 A부 상세도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 용광로10 : 탕도
11 : 탕도덮개12 : 왕겨투입구
20 : 왕겨투입구 개폐실린더21 : 피스톤 로드
22 : 마개23 : 전자변
30 : 왕겨 권상용 실린도31 : 피스톤 로드
32 : 후레임32-1 : 센서
33 : 왕겨받침대34 : 왕겨저장관
35 : 프레이트36 : 센서
36-1 : 센서36-2 : 센서
36-3 : 센서36-4 : 센서
37 : 전자변40 : 왕겨덮개용 실린더
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41 : 피스톤 로드42 : 보호덮개
43 : 전자변50 : 왕겨투입용 실린더
51 : 피스톤 로드52 : 슈트
53 : 센서53-1 : 센서
53-2 : 센서53-3 : 센서
53-4 ; 센서53-5 : 센서
54 : 홈55 : 전자변
60 : 개도계70 : 왕겨 투입용 대차
71 : 모타71-1 : 기아
72 : 바퀴72-1 : 기아
73 : 센서프레이트74 : 체인
80 : 제어기
고안의 상세한 설명
고안의 목적
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 고안은 용광로 탕도내에 잔류하는 용융물의 산화방지와 응고방지를 위하여 탕도를 피복하는 목적으로
투입되는 왕겨투입장치에 관한 것으로 감지센서 및 센서로부터 신호를 받아 왕겨를 권상하고 탕도로 밀
어넣는 실린더를 제어하는 제어부에 의해 자동으로 왕겨가 투입되는 탕도 피복용 왕겨 투입장치에 관한
것이다.
일반적으로 용광로내에서 환원 용융된 용융물(용선 스라그)은 출선구가 열림과 동시에 용광로내의 압력
에 의해 용광로 밖으로 배출되며 탕도를 따라 흘러 이동되어 스라그와 용선의 비중차이를 이용하여 용선
과 스라그를 분리하는 스키머(Skimmer)를 통하여 분리된다. 분리된 용선은 탕도를 통하여 용선차에 적
재되어 재강공장이나 필요 공정으로 이동되게 되며 스키머에 의해 분리된 스래그를 괴재처리장으로 운송
된다.
상술한 바와 같이 출선작업이 완료된 출선구는 머드건을 이용하여 출선구를 폐쇄하고 타출선구를 이용하
여 출선작업을 하게 되며 폐쇄된 출선구는 5-6 시간 경과후에 재출선 작업을 하게 된다.
그러나, 출선작업시 사용된 탕도내에는 용선과 스라그가 일정량 잔류하게 되고 잔류된 용선과 스라그는
시간이 경과함에 따라 산화되고 응고되어 재출선시 출선작업에 악 영향을 미치게 된다.
따라서, 탕도내에 잔류한 용선과 스라그의 산화방지 및 응고방지를 위한 작업이 요구되며 이를 위하여
탕도내 잔류용선과 스라그에 왕겨를 피복하여 보온하고 응고를 방지하는 방법이 사용되고 있다.
종래 왕겨를 투입하여 탕도를 피복하는 방법은 종이 포대에 일정량의 왕겨를 담아 끈으로 묶어 밀폐시킨
왕겨 포대를 탕도 왕겨 투입구로 투척한 후 왕겨를 탕도 내부로 이동시켜 탕도에 잔류된 용선과 스래그
를 보온하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 방법은 수작업으로 수행되며 작업환경이 고온의 용광로 주변에서 작업하게 되어 작업에
많은 제약 조건이 상존하여 탕도의 적정위치에 왕겨를 피복시키지 못하여 용선 표면이 응고되어 재출선
시 초기 작업에서 용선과 스라그 분리가 어려운 문제가 발생되며 왕겨 투입시간과 투입량이 일정하지 않
아 탕도 및 스키머의 보온이 적정하지 못한 문제가 있으며 왕겨 투입시 탕도에서 발생되는 복사열에 의
한 안전사고가 발생되며 탕도내 잔류물의 잦은 응고로 탕도내 스키머의 막힘을 뚫어주는 통관작업을 실
시하여야 하는 문제가 있었다.
고안이 이루고자하는 기술적 과제
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하며 탕도의 적정위치에 균등한 왕겨를 투
입하여 탕도내 잔류 용융물을 효과적으로 보온할 수 있는 왕겨투입 장치를 제공하는데 있다.
고안의 구성 및 작용
고안이 이루고자 하는 기술적 과제를 성취시키기 위한 구성은 탕도 덮개 측면에 고정되며 피스톤 로드에
는 탕도 덮개에 구비된 왕겨 투입구를 차단하는 마개가 구비되어 있는 왕겨 투입구 개폐 실린더와, 탕도
덮개 측면에 평행하며 경사지게 고정되어 있으며 피스톤 로드 단부에 결합되며 일단부에 센서가 구비되
어 있는 후레임에 고정된 왕겨 받침대를 가이드하며 왕겨를 저장하는 왕겨 저장관이 구비되어 있고 상기
저장관 하부에 연장되어 고정된 프레이트에는 상기 센서와 감응하는 센서가 순차적으로 구비되어 있는
왕겨권상용 실린더와;
상기 왕겨 권상용 실린더와 마주보는 위치에 고정되며 피스톤 로드 단부에는 왕겨를 덮어주는 보호덮개
가 구비된 덮개용 실린더와, 피스톤 로드 단부에 고정되며 하면에는 홈이 구비되어 있으며 측단부에는
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복수개의 센서가 순차적으로 구비되어 있는 슈트가 형성되며 왕겨 투입구와 일직선상에 고정된 왕겨 투
입용 실린더와, 상기 슈트의 측면과 일정거리를 이격하여 구비되어 상기 왕겨 투입용 슈트의 위치를 감
지하는 개도계와, 상면에는 기아가 구비된 모타가 고정되며 하면에는 상기 슈트에 구비된 홈에 끼워지며
상기 기아와 체인으로 결합되는 기아가 구비되어 회동되는 바퀴와 축 결합된 바퀴가 형성되어 있으며 전
면에는 센서가 구비된 프레이트가 돌출되게 형성된 왕겨투입용 대차와;
상기한 각 센서로부터 송출된 신호를 접수하여 상기한 기기의 작동을 제어하는 제어기로 구성된다.
이하 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
탕도 덮개(11) 측면에 덮개 길이방향으로 고정되어 있으며 피스톤 로드(21) 단부에는 상기 덮개(11)에
형성된 왕겨 투입구(12)를 막아주는 마개(22)가 구비되어 있으며 공기 배관에 구비된 전자변(23)의 작동
에 의해 작동되는 왕겨투입구 개폐 실린더(20)와, 탕도 덮개(11) 길이 방향에 평행하며 경사지게 고정되
고 피스톤 로드(31) 단부에 용접 결합되며 측면단부에는 센서(32-1)가 구비되어 있는 후레임(32)에 고정
된 왕겨 받침대(33)를 가이드하며 그 내부에는 왕겨를 저장하는 왕겨 저장관(34)이 피스톤 로드(31) 운
동방향과 동일하게 길게 구비되어 있으며 상기 저장관 하부에 연장되어 후레임(32)과 평행하게 고정된
프레이트(35)에는 상기 센서(32-1)에 감응되는 복수개의 센서(36-1, 36-2, 36-3, 36-4)가 순차적을 구비
되어 있고 공기 배관과 결합되어 있으며 배관에 구비된 전자변(37)의 작동으로 왕겨 권상용 실린더(30)
와, 왕겨 투입구(12)를 중심으로 상기 왕겨 권상용 실린더(30)와 마주보는 위치에 왕겨투입구(12)와 동
일 레벨로 고정되어 있으며 피스톤 로드(41) 단부에는 권상용 피스톤 로드(31)에 의해 권상된 왕겨를 덮
어주는 보호덮개(42)가 구비되며 공기 파이프와 결합되어 파이프에 구비된 전자변(43)에 의해 작동되는
왕겨 덮개용 실린더(40)와, 왕겨투입구(12)와 일직선상에 피스톤 로드(51)가 상기 왕겨투입구(12)를 향
하도록 동일 높이로 고정되어 있으며 피스톤 로드(51) 단부에는 하면에 홈(54)이 형성되어 있으며 측단
부에는 복수개의 센서(53-1, 53-2, 53-3, 53-4)가 일정간격으로 이격하여 순차적으로 구비되며 왕겨투입
구(12)에 전방부가 삽입되는 슈트(52)가 구비되며 공기 파이프와 결합되어 파이프에 구비된 전자변(55)
의 작동에 의해 작동되는 왕겨투입용 실린더(50)와, 고정대에 의해 고정되며 상기 슈트(52)의 측면과 일
정거리를 이격하여 상기 슈트의 위치를 감지하도록 슈트의 진행방향과 평행하게 형성된 개도계(60)와,
상면에는 기아(71-1)가 키박음으로 결합된 모타(71)가 용접 고정되며 하단에는 상기 슈트(52)에 구비된
홈(54)에 끼워지며 상기 기아(71-1)와 체인(74)으로 결합되는 기아(72-1)가 구비된 바퀴(72)와 축으로
결합되며 회동되는 바퀴가 형성되어 있고 전면에는 센서가 구비된 프레이트(73)가 돌출되게 형성된 왕겨
투입용 대차(70)와, 상기한 각 센서로부터 송출된 신호를 접수하여 각 실린더와 모타의 작동을 제어하는
제어기(80)로 구성된다.
이하 작용에 관하여 서술하면 다음과 같다.
본 고안이 구비된 탕도 피복용 왕겨 투입장치를 이용하여 왕겨를 투입하는 경우, 용광로 출선구 폐쇄 정
보가 제어부(80)로 송싱되면 제어부(80)를 왕겨투입구 개폐 실린더(20)에 결합된 에어파이프에 구비된
전자변(23)을 작동시켜 피스톤 로드(21)를 후진시키며 이에 따라 피스톤 로드(21) 단부에 결합된
마개(22)도 후진되며 왕겨투입구(12)가 개방된다.
상기 작동이 완료와 동시에 제어기(80)는 왕겨덮개용 실린더(40)의 피스톤 로드(41)를 후진시켜 피스톤
로드(41)와 결합된 보호덮개(42)를 왕겨저장관(34) 상부로부터 이탈시켜 주게 된다.
동시에 왕겨권상용 실린더(30)를 전진시켜 피스톤 로드(31)에 결합되어 있는 후레임(32)과 고정된 왕겨
받침대(33)를 전진시켜 주게 되어 왕겨 받침대(33)상에 여러단으로 적재된 왕겨는 왕겨 저장관(34)의 가
이드를 받으며 왕겨저장관 상부로 이동되게 되며 이때 후레임(32) 측단부에 구비된 센서(32-1)도 후레임
의 이동에 의해 상부로 이동되며 저장관(34) 하부에 연장되어 후레임(32)과 평행하게 고정된
프레이트(35)에 구비된 감지 센서(36-1)와 감응되게 되어 감지 센서(36-1)는 제어부에 신호 를 송신
하여 피스톤 로드(31)의 전진을 정지시킨다.
상세히 설명하면 왕겨저장관(34) 내부에 다단으로 쌓여진 왕겨가 1단씩 배출되도록 왕겨의 이동을 제어
하는 것이다. 왕겨권상용 실린더 피스톤 로드(31)의 전진이 정지됨과 동시에 왕겨투입용 실린더(50)가
전진되며 상기 실린더에 고정된 슈트(52)가 전진되어 왕겨저장관 외부로 권상 배출된 1단의 왕겨와 권상
되지 않은 왕겨 사이에 삽입되며 피스톤 로드(51)가 1단계 지점에 도달하게 되면 권상된 왕겨를 탕도 덮
개로 이동시키게 된다.
이때 개도계(60)로부터 슈트(52)에 구비된 센서(53-2)의 위치를 접수받은 제어기(80)는 왕겨투입용 실린
더(50)에 구비된 전자변(55)을 작동시켜 실린더(50)의 전진을 정지시키고 왕겨투입용 대차(70)에 구비된
모타(71)에 전원을 공급하여 모타(71)의 회전력을 체인(74)으로 바퀴에 전달시켜 대차(70)가 전진하며
슈트(52)상에 실려있는 왕겨를 밀어내게 되며 이때 대차 센서 프레이트(73)가 슈트(52) 측면에 구비된
센서(53-2)와 감응되면 센서(53-2)의 신호를 접수받은 제어기(80)는 모타(71)의 작동을 정지시켜 한 지
점에 한포의 왕겨만 투입되도록 제어하게 된다.
상술한 바와 같은 1단계 왕겨투입이 완료되면 제어기(80)는 피스톤 로드(51)를 전진시키고 피스톤
로드(51)가 2단계 센서 지점(53-3)에 도달하면 개도계(60)로부터 신호를 접수받은 제어기(80)에 의해 피
스톤(51)의 전진이 정지되며 대차(70)에 구비된 모타(71)를 구동시켜 대차(70)를 전진하여 왕겨를 투여
하고, 이때 대차(70)가 슈트 측면에 구비된 센서(53-3)와 감응되면 센서(53-3)의 신호를 접수받은 제어
기(80)는 모타에 작동을 정지시켜 한 지점에서 한포의 왕겨만 투입되도록 한다.
따라서, 상기한 작동이 제 3, 제 4 지점에서 순차적으로 동작되며 왕겨는 일정량이 일정위치에 투하되어
탕도를 피복하게 되며 제 4지점에서의 작동이 완료되면 최종센서(53-5)가 대차의 위치를 제어기(80)에
신호를 송신하고 제어기(80)는 대차모타(71) 전원을 차단함과 동시에 모타(71)를 역회전시킴으로 대차를
후진시켜 원래위치로 이동되게 하고 대차(70)가 후진하여 원래 위치에 도달하면 센서(53-1)는 대차위치
를 제어기(80)에 송신하며 제어기(80)에서는 모타(71)의 전원을 차단시켜 대차가 원래위치에서 정지되도
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록 함과 동시에 피스톤 로드(51)를 후진시켜 원래위치로 이동되게 한다.
상술한 작용이 완료되면 제어기(80)는 전자변(43)을 작동시켜 왕겨덮개용 실린더(40)를 후진시켜 보호덮
개(42)를 원위치로 이동시키며 또한, 왕겨투입구 개폐 실린더(20)에 구비된 전자변(23)을 작동시켜 피스
톤로드(21)가 전진되게 하여 왕겨 투입구(12)를 마개(22)로 차단시키게 된다.
고안의 효과
고안의 효과로는 탕도 적정위치에 적정량의 왕겨를 자동으로 투입하여 탕도의 적정위치에 왕겨를 피복시
키지 못하여 용선표면이 응고되어 재출선시 용선과 스라그 분리의 어려움을 방지하며, 투입량이 일정하
지 않아 발생되던 탕도의 부분 보온 불량을 방지하여 탕도를 보온할 수 있으며, 왕겨 투입시 수작업으로
인하여 탕도의 복사열에 의한 작업자의 안전사고를 방지하는 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
탕도 덮개(11) 측면에 고정되며 피스톤 로드(21)에는 탕도 덮개에 구비된 왕겨 투입구(12)를 차단하는
마개(22)가 구비되어 있는 왕겨 투입구 개폐 실린더(20)와, 탕도 덮개(11) 측면에 평행하며 경사지게 고
정되어 있으며 피스톤 로드(31) 단부에 결합되며 일단부에 센서(32-1)가 구비되어 있는 후레임(32)에 고
정된 왕겨 받침대(33)를 가이드하며 왕겨를 저장하는 왕겨 저장관(34)이 구비되어 있고 상기 저장관(34)
하부에 연장되어 고정된 프레이트(35)에는 상기 센서(32-1)와 감응하는 센서(36-1, 36-2, 36-3, 36-4)가
순차적으로 구비되어 있는 왕겨 권상용 실린더(30)와,
상기 왕겨 권상용 실린더(30)와 마주보는 위치에 고정되며 피스톤 로드(31) 단부에는 왕겨를 덮어주는
보호덮개(32)가 구비된 덮개용 실린더(40)와, 피스톤 로드(31) 단부에 고정되며 하면에는 홈(54)이 구비
되어 있으며 측단부에는 복수개의 센서(53-1, 53-2, 53-3, 53-4, 53-5)가 순차적으로 구비되어 있는 슈
트(52)가 형성되며 왕겨 투입구(12)와 일직선상에 고정된 왕겨 투입용 실린더(50)와, 상기 슈트(52)의
측면과 일정거리를 이격하여 구비되어 상기 왕겨 투입용 슈트의 위치를 감지하는 개도계(60)와, 상면에
는 기아(71-1)가 구비된 모타(71)가 고정되며 하면에는 상기 슈트(52)에 구비된 홈(54)에 끼워지며 상기
기아와 체인(74)으로 결합되는 기아(72-1)가 구비되어 회동되는 바퀴(72)와 축 결합된 바퀴가 형성되어
있으며 전면에는 센서가 프레이트(73)가 돌출되게 형성된 왕겨투입용 대차(70)와, 상기한 각 센서로부터
송출된 신호를 접수하여 기기의 작동을 제어하는 제어기(80)로 구성된 것을 특징으로 하는 탕도피복용
왕겨투입장치.
도면
도면1
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도면2
도면3
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