KR20200022839A

KR20200022839A - 래들 노즐의 산소세척장치 및 이를 포함하는 래들설비

Info

Publication number: KR20200022839A
Application number: KR1020180098964A
Authority: KR
Inventors: 박길수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: KR102131504B1

Abstract

본 발명은 래들 노즐의 산소세척장치 및 이를 포함하는 래들설비에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 래들 노즐의 산소세척장치는 래들 노즐에 삽입되는 제1 직선부 및 상기 제1 직선부에서 절곡되어 연장된 제2 직선부를 포함하고, 내부가 중공인 장치몸체;와, 상기 제2 직선부에 연결되어 상기 장치몸체의 내부에 산소를 유동시키는 산소공급부; 및 상기 제1 직선부의 내부에 배치되고, 상기 장치몸체의 둘레방향으로 말아진 용강냉각부재를 구비하는 용강냉각부;를 포함할 수 있다.

Description

래들 노즐의 산소세척장치 및 이를 포함하는 래들설비{CLEANSING APPARATUS FOR NOZZLE OF LADDLE USING OXYZEN AND LADDLE HAVING THE SAME}

본 발명은 래들 노즐의 산소세척장치 및 이를 포함하는 래들설비에 관한 것이다.

통상의 주조 공정에서는 도 1에서 보이듯, 래들(Laddle, 10)에 정제된 용강을 공급하고, 이 래들(10)의 하부에 구비된 컬렉터 노즐(Collector nozzle, 12) 및 상기 컬렉터 노즐(12)의 하부에 연결되면서 턴디쉬(20)의 상부에 연결된 롱노즐(Long nozzle,21)을 통해 상기 용강을 턴디쉬(20)에 공급함으로써, 주조를 진행할 수 있다.

이때, 상기 래들(10)과 컬렉터 노즐(12) 사이에는 슬라이드게이트(Slide gate, 11)가 구비되어 래들(10) 내부의 용강이 컬렉터 노즐(12)로 공급되는 것을 제어할 수 있다.

즉, 슬라이드게이트(11)가 래들(10)과 컬렉터 노즐(12) 사이를 막고 있으면 용강의 공급이 불가하고, 슬라이드게이트(11)가 이동하여 래들(10)과 컬렉터 노즐(12) 사이를 개방하면 용강의 공급이 가능한 원리이다.

이러한 과정에서 순수 쇳물이 포함된 찌꺼기인 지금(13)이 래들(10)의 용강 토출구에 응고되어 고착되는 일이 발생할 수 있는데 이러한 지금(13)은 슬라이드게이트(11)를 이동시켜 래들(10)의 하부를 개방하였을 때에 자연적으로 제거되지 않기 때문에 도 2에서 보이듯, 작업자가 작업대(32) 상에서 산소 세척기(30)를 사용하여 직접 제거해주어야 한다.

산소 세척기(30)는 래들(10)의 하부에 연결된 컬렉터 노즐(도 1의 12)에 삽입되어 산소를 공급하면서 불꽃(31)을 발생시켜 지금을 제거하는 장치로서, 산소 세척기(30)를 이용한 작업 과정에서 래들(10) 및 컬렉터 노즐(도 1의 12)의 외부로도 많은 양의 불꽃(31)이 튀게 된다.

이러한 과정에서 산소 세척기(30)의 내부를 타고 내리는 용강에 의해 산소 세척기(30)의 단부 출구가 막히게 되면 산소 세척기(30)에서 공급하는 산소가 산소 세척기(30)의 외부로 배출되지 못하고 작업자 쪽으로 역류하게 된다.

그러면, 튀는 불꽃(31)에 의해 산소 세척기(30)가 작업자 쪽에서 폭발할 수 있다는 문제가 있다.

KR 10-2018-0035604 A (2018.04.06)

본 발명은 컬렉터 노즐의 세척 효율을 높이고, 세척장치의 안정성을 높이는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 세척장치의 수명을 연장시키고, 사고 발생의 위험을 사전에 차단하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명에 따른 래들 노즐의 산소세척장치는 래들 노즐에 삽입되는 제1 직선부 및 상기 제1 직선부에서 절곡되어 연장된 제2 직선부를 포함하고, 내부가 중공인 장치몸체;와, 상기 제2 직선부에 연결되어 상기 장치몸체의 내부에 산소를 유동시키는 산소공급부; 및 상기 제1 직선부의 내부에 배치되고, 상기 장치몸체의 둘레방향으로 말아진 용강냉각부재를 구비하는 용강냉각부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 용강냉각부재는, 단일 와이어이고, 상기 단일 와이어를 상기 장치몸체의 둘레방향으로 말아 나선형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 용강냉각부재는, 강철(Steel)을 포함하는 재질로 된 단일 와이어일 수 있다.

또한, 상기 용강냉각부재는, 외경이 상기 장치몸체의 내경과 억지 끼워맞춤 또는 중간 끼워맞춤 공차를 가지게 구비될 수 있다.

또한, 상기 용강냉각부재는, 일측 단부가 상기 장치몸체의 내면에 접촉하도록 상기 제1 직선부의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 산소공급부는, 상기 제2 직선부에 연결되어 상기 장치몸체 내부에 산소를 공급하게 제공되는 소켓부재; 및 상기 소켓부재에 연결되어 상기 장치몸체 내부로의 산소공급여부 및 산소공급량을 제어하는 제어밸브;를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 래들 노즐의 산소세척장치는 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부에 구비되어 상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부를 결합하되, 상기 용강이 상기 장치몸체 내부에 유입된 이후 일정 시점에서 상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부를 분리하게 제공되는 체결부;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 체결부는, 상기 제1 직선부의 외주에서 돌출된 체결돌기; 및 상기 체결돌기에 대응되게 상기 제2 직선부의 내면에 형성되고, 상기 체결돌기가 삽입된 체결홈;을 포함하고, 상기 제1 직선부 내부에 존재하는 용강에 의해 상기 체결홈에 삽입된 상기 체결돌기가 상기 체결홈으로부터 이탈되어 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부가 분리될 수 있다.

한편, 다른 측면으로서의 본 발명은 아래와 같은 래들설비를 제공한다.

본 발명에 따른 래들설비는 용강을 수용하는 래들;과, 상기 래들의 하부에 연결된 컬렉터 노즐; 및 상기 컬렉터 노즐에 연결되어 이물을 제거하는 상기 래들 노즐의 산소세척장치;를 포함하되, 상기 래들 노즐이 상기 컬렉터 노즐일 수 있다.

본 발명에 따르면 래들 컬렉터 노즐의 세척 효율이 향상되고, 세척장치의 안정성이 높아진다.

또한, 세척장치 및 래들설비의 수명이 연장되고, 안전사고 발생의 위험성이 낮아지는 효과가 있다.

도 1은 통상의 주조 공정의 래들 및 턴디쉬를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 통상의 래들 노즐 세척작업의 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 래들 노즐의 산소세척장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 래들 노즐의 산소세척장치의 용강냉각부의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 래들 노즐의 산소세척장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 래들 노즐의 산소세척장치를 포함하는 래들설비의 작동상태도이다.

본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.

이하에서 설명하는 래들의 노즐은 래들의 하부에 구비되는 컬렉터 노즐일 수 있다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 래들 노즐의 산소세척장치(100)가 개략적으로 도시되어 있다.

본 발명에 따른 래들 노즐의 산소세척장치(100)는 래들(101)의 하부에 구비되는 노즐(102)에 삽입되는 제1 직선부(111) 및 상기 제1 직선부(111)에서 절곡되어 연장된 제2 직선부(112)를 포함하는 장치몸체(110)를 구비한다.

장치몸체(110)는 내부가 중공인 강철 파이프로 구비될 수 있고, 내부 중공은 산소가 이동하는 통로가 될 수 있다.

제1 직선부(111)는 장치몸체(110) 중 중력방향에 수직한 부분을 일컬으며, 제2 직선부(112)는 장치몸체(110) 중 중력방향에 평행한 부분을 일컫는다.

상기 제2 직선부(112)에는 장치몸체(110)의 내부로 산소를 공급하는 산소공급부(120)가 구비되며, 상기 제1 직선부(111)의 내부에는 제2 직선부(112) 방향으로 일정길이 연장된 용강냉각부(130)가 구비된다.

도 4에서 보이듯, 상기 용강냉각부(130)는 상기 장치몸체(110)의 둘레방향으로 말아진 나선형 와이어인 용강냉각부재(131)를 포함할 수 있다.

용강냉각부재(131)는 강철(Steel)을 포함하는 재질로 된 단일 와이어로 구비되며, 스프링 형태를 가질 수 있다.

용강냉각부재(131)를 단일 와이어로 구비하면 용강냉각부재(131)의 강성 및 강도가 향상되어 용강의 유속에 대해 저항하는 힘이 향상되는 효과가 있다.

한편, 상기 용강냉각부재(131)는 장치몸체(110)의 둘레방향으로 나선형으로 말아진 형태를 가지게 되며, 가운데 부분은 비어있게 되므로 이 부분을 통해 산소가 이동할 수 있게 된다.

이러한 용강냉각부재(131)는 도 3에서 보이듯, 제1 직선부(111)와 평행한 방향으로 장치몸체(110)의 내부에 배치되며, 일측 단부는 상기 래들을 향하며, 타측 단부는 장치몸체(110)의 내면에 닿아 있는 형태를 가질 수 있다.

용강냉각부재(131)의 타측 단부를 장치몸체(110)의 내면에 닿게 하면 용강냉각부재(131)를 장치몸체(110) 내에서 고정할 수 있고, 용강냉각부재(131)가 제2 직선부에 진입하기 이전에 용강의 유속을 느리게 하고, 용강을 냉각하여 산소공급부(120)를 더욱 효율적으로 보호할 수 있다.

이처럼, 용강냉각부재(131)는 제1 직선부(111)로 용강이 유입된 이후, 용강의 이동속도를 느리게 하는 역할을 하며, 이에 따라, 고온의 용강이 제2 직선부(112)로 유입되는 시간이 지연되게 된다.

따라서 래들 노즐(102)의 세척작업 중, 고온의 용강이 순식간에 산소공급부(120)를 손상시키는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 장치몸체(110)의 내부를 흐르는 용강의 이동 가이드 역할을 하여, 용강이 제1 직선부(111)의 어느 한 지점에서 뭉쳐 장치몸체(110)의 내부를 막는 현상이 일어나지 않도록 하므로 장치몸체(110)가 막힘에 의해 산소가 역류하는 현상이 일어나는 것을 사전에 방지할 수 있다.

도 4에서 보이듯, 용강냉각부재(131)는 외경(D₁)이 상기 장치몸체(110)의 내경(D₂)과 억지 끼워맞춤 또는 중간 끼워맞춤 공차를 가지게 구비될 수 있다.

이에 따르면 장치몸체(110)의 내부에서 상기 용강냉각부재(131)가 이동하는 것을 방지할 수 있고, 용강의 유속에서도 용강냉각부재(131)가 견고하게 지지될 수 있게 하는 효과가 있다.

도 5에서 보이듯, 상기 산소공급부(120)는, 제2 직선부(112)에 연결되어 장치몸체(110) 내부에 산소를 공급하게 제공되는 소켓부재(121) 및 상기 소켓부재(121)에 연결되어 상기 장치몸체(110) 내부로의 산소공급여부 및 산소공급량을 제어하는 제어밸브(122)를 포함할 수 있다.

상기 소켓부재(121)는 산소를 수용하는 산소공급탱크(미도시)에 연결되어 산소를 조달할 수 있고, 펌프(미도시) 등에 연결되어 장치몸체(110) 내에서 산소를 이동시킬 수 있게 구비된다.

다만, 이는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것은 아니며, 작업자에 의해 적절히 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에서 장치몸체(110)는, 상기 제2 직선부(112)의 내면에서 중심방향으로 돌출되고, 상기 용강냉각부재(131)의 외주 바깥에 존재하는 단턱부재(113)를 포함할 수 있다.

단턱부재는 용강냉각부재(131)가 제2 직선부(112) 방향으로 이탈되거나 미끄러지는 것을 방지하는 역할을 한다.

따라서, 용강이 일정 유속으로 용강냉각부재(131)를 타고 흘러내려도 용강냉각부재(131)가 이동되거나 미끄러지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 바람직하게, 장치몸체(110)는 제1 직선부(111) 및 제2 직선부(112)가 서로 결합 또는 분리되게 제공될 수 있다. 그리고 이러한 경우, 상기 제1 직선부(111) 및 상기 제2 직선부(112)에 구비되어 상기 제1 직선부(111)와 상기 제2 직선부(112)를 결합하되, 상기 용강이 상기 장치몸체(110) 내부에 유입된 이후 일정 시점에서 상기 제1 직선부(111)와 상기 제2 직선부(112)를 분리하게 제공되는 체결부(140)를 더 포함할 수 있다.

체결부(140)는 일정수준 이상의 유체 압 등이 장치몸체(110)의 제1 직선부(111)에 가해지는 경우, 제1 직선부(111)를 제2 직선부(112)로부터 분리되게 함으로써 제2 직선부(112)에 존재하는 산소공급부(120)가 용강에 의해 손상되거나, 제어밸브(122) 측에서 상기 제어밸브(122)를 수동으로 제어하는 작업자가 용강에 의해 안전사고를 당하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

구체적으로 상기 체결부(140)는 상기 제1 직선부(111)의 외주에서 돌출된 체결돌기(141) 및 상기 체결돌기(141)에 대응되게 상기 제2 직선부(112)의 내면에 형성되고, 상기 체결돌기(141)가 삽입된 체결홈(142)을 포함할 수 있다.

물론, 체결돌기(141)가 제2 직선부(112)에 구비될 수도 있고, 체결홈(142)이 제1 직선부(111)에 구비될 수도 있으며 이는 당업자게 의해 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.

이때, 체결돌기(141)와 체결홈(142) 간의 공차를 헐거운 끼어맞춤, 중간 끼워맞춤, 억지 끼워맞춤 중에서 선택할 수 있는데, 용강의 유속, 유체의 압 등에 대해 저항하는 힘 등을 고려하여 이 공차를 선택할 수 있다.

이와 같이 체결부(140)는 일정수준 이상의 힘에서 제1 직선부(111)를 제2 직선부(112)로부터 분리해버림으로써 제2 직선부(112)에 존재하는 산소공급부(120) 및 작업자를 보호하는 역할을 할 수 있다.

도 6에서 보이듯, 본 발명에 따른 래들 노즐의 산소세척장치를 포함하는 래들설비는, 용강을 수용하는 래들(101)과, 상기 래들(101)의 하부에 구비된 노즐(102) 즉, 컬렉터 노즐 및 상기의 래들 노즐의 산소세척장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 래들설비는 상기 래들 노즐의 산소세척장치의 장치몸체(110)의 제1 직선부(111)의 단부를 노즐(102) 즉, 컬렉터 노즐에 삽입하고, 산소공급부(120)를 통해 산소를 공급할 수 있다.

그러면 제1 직선부(111)의 단부에서 불꽃이 튀면서 노즐(102)의 내부에 존재하는 찌꺼기(103)를 제거하게 되고, 이 찌꺼기(103)는 노즐(102)의 외부로 배출되어 나온다.

이때, 장치몸체(110)의 제1 직선부(111)로는 용강이 타고 내릴 수 있는데, 고온의 용강은 용강냉각부재(131)를 따라 흐르면서 유속이 느려지게 되고, 일정 온도까지 냉각되어 노즐(102) 내부의 찌꺼기를 제거하는 동안 작업자 및 산소공급부(120)를 보호하는 역할을 하게 된다.

따라서, 컬렉터 노즐의 세척 효율이 향상되고, 세척장치의 장치적, 구조적 안정성이 높아지며, 세척장치 및 래들설비의 수명이 연장될 뿐만 아니라 안전사고 발생의 위험도 저감되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시 예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

10, 101 : 래들 11 : 슬라이드게이트
12 : 컬렉터 노즐 20 : 턴디쉬
30 : 산소 세척기 100 : 래들 노즐의 산소세척장치
110 : 장치몸체 111 : 제1 직선부
112 : 제2 직선부 113 : 단턱부재
120 : 산소공급부 121 : 소켓부재
122 : 제어밸브 130 : 용강냉각부
131 : 용강냉각부재 140 : 체결부
141 : 체결돌기 142 : 체결홈

Claims

래들 노즐에 삽입되는 제1 직선부 및 상기 제1 직선부에서 절곡되어 연장된 제2 직선부를 포함하고, 내부가 중공인 장치몸체;
상기 제2 직선부에 연결되어 상기 장치몸체의 내부에 산소를 유동시키는 산소공급부; 및
상기 제1 직선부의 내부에 배치되고, 상기 장치몸체의 둘레방향으로 말아진 용강냉각부재를 구비하는 용강냉각부;
를 포함하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제1항에 있어서,
상기 용강냉각부재는,
단일 와이어이고, 상기 단일 와이어를 상기 장치몸체의 둘레방향으로 말아 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제2항에 있어서,
상기 용강냉각부재는,
강철(Steel)을 포함하는 재질로 된 단일 와이어인 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 용강냉각부재는,
외경이 상기 장치몸체의 내경과 억지 끼워맞춤 또는 중간 끼워맞춤 공차를 가지게 구비되는 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 용강냉각부재는,
일측 단부가 상기 장치몸체의 내면에 접촉하도록 상기 제1 직선부의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제1항에 있어서,
상기 산소공급부는,
상기 제2 직선부에 연결되어 상기 장치몸체 내부에 산소를 공급하게 제공되는 소켓부재; 및
상기 소켓부재에 연결되어 상기 장치몸체 내부로의 산소공급여부 및 산소공급량을 제어하는 제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부에 구비되어 상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부를 결합하되, 상기 용강이 상기 장치몸체 내부에 유입된 이후 일정 시점에서 상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부를 분리하게 제공되는 체결부;
를 더 포함하는 래들 노즐의 산소세척장치.
제7항에 있어서,
상기 체결부는,
상기 제1 직선부의 외주에서 돌출된 체결돌기; 및
상기 체결돌기에 대응되게 상기 제2 직선부의 내면에 형성되고, 상기 체결돌기가 삽입된 체결홈;을 포함하고,
상기 제1 직선부 내부에 존재하는 용강에 의해 상기 체결홈에 삽입된 상기 체결돌기가 상기 체결홈으로부터 이탈되어 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부가 분리되는 것을 특징으로 하는 래들 노즐의 산소세척장치.
용강을 수용하는 래들;
상기 래들의 하부에 연결된 컬렉터 노즐; 및
상기 컬렉터 노즐에 연결되어 이물을 제거하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 래들 노즐의 산소세척장치;를 포함하되,
상기 래들 노즐이 상기 컬렉터 노즐인 래들설비.