KR100805001B1 - An apparatus for controlling the position of center-piece on ladle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극봉 흔들림 또는 수냉커버의 기울어짐에 따라 센터피스를 상하로 관통하도록 끼워진 다수의 전극봉과의 충돌를 방지하여 전극봉이 절단되는 현상을 방지하도록 개선된 래들의 센터피스 위치조정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an improved centerpiece positioning device of a ladle to prevent a phenomenon that the electrode is cut by preventing collision with a plurality of electrodes inserted to penetrate the center piece up and down as the electrode shakes or the water cooling cover is tilted.
본 발명은, 수냉커버의 상부에서 수평방향으로 이동가능하도록 장착된 센터피스의 외주면에는 원주방향 등간격으로 회전가능하도록 장착된 다수의 조절나사들; 상기 조절나사들에 각각 대응하여 감속기를 통하여 그 회전축(미도시)이 연결되고, 전원공급에 의해서 상기 조절나사를 회전시켜 센터피스의 수평이동을 이루도록 하는 다수의 구동모터들; 상기 센터피스의 전극봉 삽입구멍에 각각 횡방향으로 끼워지는 터치바를 갖추고, 상기 터치바는 그 선단이 상기 전극봉 삽입구멍으로 돌출되며, 그 후단은 스프링을 통해 연결된 누름판이 센서의 터치봉에 접촉되도록 하여 상기 터치바의 선단이 전극봉에 의해서 밀리면 상기 센서로 부터 전기적인 신호를 송출하도록 된 검지부;및 상기 검지부로 부터의 신호에 기초하여 상기 구동모터들을 동작시킴으로서 상기 조절나사들을 통하여 센터피스를 수냉커버의 상부에서 수평방향으로 위치조정시키도록 된 콘트롤러;를 포함한다.The present invention, the outer peripheral surface of the center piece mounted to be movable in the horizontal direction from the top of the water cooling cover a plurality of adjustment screws mounted to be rotated at circumferential equal intervals; A plurality of driving motors connected to a rotating shaft (not shown) corresponding to each of the adjusting screws through a reducer to rotate the adjusting screw by a power supply to achieve horizontal movement of the center piece; A touch bar fitted laterally into the electrode insertion hole of the center piece, the touch bar protruding the tip of the electrode bar into the electrode insertion hole, and the rear end of the push bar connected to the touch rod of the sensor. A detection unit configured to transmit an electrical signal from the sensor when the tip of the touch bar is pushed by the electrode; and operating the driving motors based on the signal from the detection unit, thereby driving the center piece through the adjustment screw. And a controller configured to adjust the position in the horizontal direction from the top.
수냉커버, 센터피스, 전극봉, 래들, 구동모터, 센터피스 위치조정장치Water cooling cover, center piece, electrode, ladle, drive motor, center piece positioning device
Description
제 1도는 종래의 기술에 따른 센터피스가 장착된 래들의 외관 상세도;1 is a detailed external view of a ladle equipped with a center piece according to the prior art;
제 2도는 종래의 기술에 따른 센터피스와 래들의 결합관계를 도시한 종단면도;2 is a longitudinal sectional view showing a coupling relationship between a center piece and a ladle according to the prior art;
제 3도는 본 발명에 따른 래들의 센터피스 위치조정장치가 수냉커버에 장착된 일부 절개 사시도;3 is a partial cutaway perspective view of the ladle centerpiece positioning device according to the present invention mounted on a water cooling cover;
제 4도는 본 발명에 따른 래들의 센터피스 위치조정장치의 동작상태도;4 is an operational state diagram of the centerpiece positioning device according to the invention ladle;
제 5도는 본 발명에 따른 래들의 센터피스 위치조정장치를 작동시키기 위한 검출부의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a detector for operating the lathe centerpiece positioning device according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10..... 조절나사 10a..... 나사부10 .....
20..... 감속기 30...... 구동모터20 .....
32..... 브라켓트 50...... 검지부32 .....
52..... 가이드 구멍 55...... 터치바52 .....
57..... 스프링 63...... 센서57 .....
65..... 터치봉 70...... 콘트롤러65 .....
100.... 전극봉 110..... 래들
100 ....
114.... 수냉커버 118..... 센터피스114 ..
124.... 전극봉 삽입구멍 130..... 지금124 ....
본 발명은 수냉커버의 상부에 설치된 센터피스의 자동 위치조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극봉 흔들림 또는 수냉커버의 기울어짐에 따라 센터피스를 상하로 관통하도록 끼워진 다수의 전극봉과의 충돌를 방지하여 전극봉이 절단되는 현상을 방지하도록 개선된 래들의 센터피스 위치조정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic positioning device of the center piece installed on the upper portion of the water cooling cover, and more particularly, to prevent collision with a plurality of electrode rods inserted to penetrate the center piece up and down as the electrode shakes or the water cooling cover is inclined. A ladle centerpiece positioning device is improved to prevent the electrode from being cut.
일반적으로 제철소의 전로작업에서는 전로에서 래들로 출강된 용강의 온도가 낮을 때에는 별도의 승온설비에 의해서 전극봉의 아아크를 이용한 용강의 온도를 높혀 성분조정 및 불순물 부상 분리처리등 후속 정련, 주입작업을 한다.In general, in the converter works of steel mills, when the temperature of molten steel dropped from the converter to the ladle is low, the temperature of molten steel using the arc of the electrode is increased by a separate temperature raising facility, followed by subsequent refining and injection work such as adjusting the components and separating impurities. .
이러한 전극봉(100)을 이용한 승온작업을 하는데 이러한 구조가 도1및 도 2에 도시되어 있다. 이러한 승온작업은 래들(110)상부에 위치한 수냉커버(114)상에 위치한 센터피스(118)를 통과하여 다수의 전극봉(100)들이 삽입되고, 래들(110)내의 용강(112)과 전기적인 아크를 발생시켜 그 고온의 열을 이용하게 된다. 이러한 승온과정에서, 래들(110)내의 용강(112)과 반응하는 아아크에 의해서 발생되는 분진이 대기로 방산되는 것을 포집하기 위한 수냉커버(114)가 래들(110)의 상부에 장착된다.The temperature increase operation using the
그리고, 상기 수냉커버(114)의 상부에는 수냉커버(114)와 전극봉(100)사이로 방출 되는 분진을 최소화하기 위하여 센터피스(118)가 장착되어 있으며, 상기 센터피스(118)는 수냉커버(114)의 상부측에 그 외면이 다수의 스토퍼(120)들에 지지되어 고정되어 있다. 또한, 상기 센터피스(118)는 그 중앙에 다수의 전극봉 삽입구멍(124)들이 형성되고, 이 구멍(124)으로 각각 전극봉(100)들이 삽입되어 래들(110)의 내부로 연장하도록 되어 있다.In addition, a
이러한 센터피스(118)는 전극봉(100)이 상기 래들(110)내의 용강(112)의 슬라그(slag)표면까지 하강되어 아아크를 발생시키고, 용강(112)의 온도를 상승시키는 경우, 수냉커버(114)와 함께 래들(110)의 상부면을 덮어주도록 되어 있으나, 만일 수냉커버(114)가 래들(110) 상부모서리의 지금(130)등에 의해서 기울어진 상태로 장착되거나, 아아크 발생시의 충격등으로 전극봉(100)들이 흔들릴 경우, 전극봉(100)은 센터피스(118)의 구멍(124)내에서 충격을 받게 되어 재질이 약한 전극봉(100)들은 부러지는등의 파손사고를 일으키는 것이었다.The
따라서, 부러진 전극봉(100)들이 용강(112)속으로 삽입되어 용융됨으로써 용강의 성분이상이 발생되고, 용강(112)의 온도를 추가적으로 높일 수가 없으므로 후속작업이 종료되어 전극봉 교환작업이 이루어질 때까지 설비를 멈추어야 하는 문제가 발생되는 것이다.Therefore, since the
따라서, 설비가동율이 저하되고, 전극봉 교체비용이 과다하게 소요되어 정상적인 조업에 차질을 초래하고, 생산원가를 높이는 문제점을 갖는 것이었다.Therefore, the facility operation rate is lowered, the electrode replacement cost is excessively consumed, causing problems in normal operation and increasing the production cost.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 전극봉이 상기 래들내의 슬라그표면까지 하강되어 아아크를 발생시키고, 용강의 온도를 상승시키는 경우, 전극봉의 흔들림으로 인한 충돌 또는 수냉커버의 기울어짐에 따라 센터피스를 상하로 관통하도록 끼워진 다수의 전극봉과의 충돌를 방지하여 전극봉이 절단및 파손되는 현상을 방지하도록 개선된 래들의 센터피스 위치조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is that the electrode is lowered to the slag surface in the ladle to generate an arc, when the temperature of the molten steel, the collision or water cooling due to the shaking of the electrode It is an object of the present invention to provide an improved centerpiece positioning device for a ladle to prevent collision with a plurality of electrodes inserted to penetrate the centerpiece up and down as the cover is tilted to prevent the electrode from being cut and broken.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수냉커버의 상부에 설치된 센터피스의 위치를 조절하여, 아아크 발생시의 다수의 전극봉과의 충돌를 방지하여 전극봉이 파손되는 현상을 방지하도록 개선된 래들의 센터피스 위치조정장치에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention, by adjusting the position of the center piece installed on the upper portion of the water cooling cover, the center of the ladle improved to prevent the phenomenon of electrode breakage by preventing a collision with a plurality of electrode rods during arcing In the piece positioning device,
상기 수냉커버의 상부에서 수평방향으로 이동가능하도록 장착된 센터피스의 외주면에는 원주방향 등간격으로 회전가능하도록 장착된 다수의 조절나사들; A plurality of adjustment screws mounted on an outer circumferential surface of the center piece so as to be movable in a horizontal direction from the top of the water cooling cover so as to be rotatable at equal intervals in the circumferential direction;
상기 조절나사들에 각각 대응하여 감속기를 통하여 그 회전축(미도시)이 연결되고, 전원공급에 의해서 상기 조절나사를 회전시켜 센터피스의 수평이동을 이루도록 하는 다수의 구동모터들;A plurality of driving motors connected to a rotating shaft (not shown) corresponding to each of the adjusting screws through a reducer to rotate the adjusting screw by a power supply to achieve horizontal movement of the center piece;
상기 센터피스의 전극봉 삽입구멍에 각각 횡방향으로 끼워지는 터치바를 갖추고, 상기 터치바는 그 선단이 상기 전극봉 삽입구멍으로 돌출되며, 그 후단은 스프링을 통해 연결된 누름판이 센서의 터치봉에 접촉되도록 하여 상기 터치바의 선단이 전극봉에 의해서 밀리면 상기 센서로 부터 전기적인 신호를 송출하도록 된 검지부;및 A touch bar fitted laterally into the electrode insertion hole of the center piece, the touch bar protruding the tip of the electrode bar into the electrode insertion hole, and the rear end of the push bar connected to the touch rod of the sensor. A detection unit configured to transmit an electrical signal from the sensor when the front end of the touch bar is pushed by the electrode; and
상기 검지부로 부터의 신호에 기초하여 상기 구동모터들을 동작시킴으로서 상기 조절나사들을 통하여 센터피스를 수냉커버의 상부에서 수평방향으로 위치조정시키도록 된 콘트롤러;를 포함함을 특징으로 하는 래들의 센터피스 위치조정장치를 마련함에 의한다. A controller configured to position the center piece in the horizontal direction from the top of the water cooling cover through the adjusting screws by operating the drive motors based on the signal from the detection unit. By providing an adjusting device.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 래들의 센터피스 위치조정장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 래들(110)내에서의 아아크 발생시 수냉커버(114)의 상부에 설치된 센터피스(118)의 위치를 조절하여 센터피스(118)의 구멍(124)들과 다수의 전극봉(100)들과의 충돌를 방지하여 전극봉(100)이 파손되는 현상을 방지하도록 개선된 것이다. The centerpiece positioning device 1 of the ladle according to the present invention adjusts the position of the
이를 위하여 본 발명은, 상기 수냉커버(114)의 상부에서 수평방향으로 이동가능하도록 센터피스(118)가 장착되고, 그 외주면에는 원주방향 등간격으로 다수의 조절나사(10)들의 선단이 회전가능하도록 장착된다.To this end, the present invention, the
상기 조절나사(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 선단이 직경이 확대된 머리부(12)를 형성하여 상기 센터피스(118)의 외주면에 각각 고정된 요크부(yokes)(14)로 부터 빠지지 않으면서 회전가능하도록 장착된다. 그리고, 그 후단은 나사부(10a)를 형성하여 감속기(20)의 워엄휠(22)의 중앙에 나사결합하며, 상기 워엄휠(22)은 이후에 설명될 모터(30)의 회전축(미도시)에 연결된 워엄기어(35)에 치차결합되는 것이다.As shown in FIG. 4, the
그리고, 상기 조절나사(10)들에 각각 대응하여 이들을 회전시키기 위한 구동 모터(30)들을 구비하는 바, 상기 구동모터(30)들은 수냉커버(114)의 상부에 브라켓트(32)들을 통하여 그 몸체가 고정되고, 그 회전축(미도시)은 각각 감속기(20)를 통하여 상기 조절나사(10)를 회전시켜 센터피스(118)의 수평이동을 이루도록 한다. 이를 위하여, 상기 구동모터(30)의 회전축(미도시)은 감속기(20)내의 워엄기어(35)에 연결되고, 이 워엄기어(35)가 회전되어 이에 치차결합된 워엄휠(22)을 감속기(20)내에서 회전시키며, 상기 워엄휠(22)의 중앙을 관통하여 나사결합한 상기 조절나사(10)가 전,후진하도록 구성되는 것이다.In addition, the driving
그리고, 상기 센터피스(118)의 전극봉 삽입구멍(124)에는 각각 전극봉(100)의 측면에 접촉하여 그 위치를 검출하는 검지부(50)가 형성되는 바, 상기 검지부(50)는 상기 전극봉 삽입구멍(124)으로 각각 횡방향으로 형성되는 가이드 구멍(52)과 상기 가이드 구멍(52)에 끼워지는 터치바(55)를 갖추고, 상기 터치바(55)는 그 선단이 호형의 둥근구조를 하여 상기 전극봉 삽입구멍(124)의 내측으로 돌출되며, 그 후단은 스프링(57)을 통해 연결된 누름판(60)이 센서(63)의 터치봉(65)에 접촉되도록 한다.In addition, the
이는 도 5에 단면으로 상세히 도시된 바와 같이, 센터피스(118)를 횡방향으로 각각 관통하여 형성된 가이드 구멍(52)으로 터치바(55)가 활주이동가능하도록 끼워지고, 상기 가이드 구멍(52)은 그 내측에 직경이 축소된 단턱(52a)을 형성하여 상기 터치바(55)의 후단 걸림턱(55a)이 걸리도록 하며, 상기 가이드 구멍(52)으로 터치바(55)가 끼워지면 전극봉 삽입구멍(124)으로 부터 빠지지 않도록 구성되고, 상기 걸림턱(55a)에 스프링(57)을 통하여 연결된 누름판(60)이 센서(63)의 터치봉(65)에 근접배치됨으로써 상기 터치바(55)의 선단이 전극봉(100)에 의해서 후방으로 밀리면 상기 누름판(60)이 후진되어 센서(63)로 부터 전기적인 신호를 송출하도록 된다.As shown in detail in cross section in FIG. 5, the
즉, 상기 검지부(50)는 상기 터치바(55)의 선단이 상기 가이드 구멍(52)으로 부터 전극봉 삽입구멍(124)의 내측으로 일부 돌출하는 구성으로 되어 있어서 센터피스(118)가 외부 충격등에 의해서 어느 한쪽으로 밀려서 터치바(55)의 선단에 접촉되면 터치바(55)가 후진하면서 누름판(60)이 센서(63)의 터치봉(65)을 가압하게 되고, 이러한 가압 세기에 따라서 출력전압에 차이를 이루면서 상기 센서(63)가 전기적인 신호를 이후에 설명될 콘트롤러(70)에 제공하는 것이다.That is, the
한편, 상기 콘트롤러(70)는 상기 검지부(50)의 센서(63)로 부터의 신호에 기초하여 상기 구동모터(30)들을 선택적으로 동작시키도록 상기 센서(63)와 구동모터(30)들에 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.On the other hand, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 래들의 센터피스 위치조정장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 센터피스(118)에 3개의 전극봉 삽입구멍(124)이 마련되고, 이에 인접하여 각각 조절나사(10), 구동모터(30)및 검지부(50)등이 상기 설명한 바와 같이 장착된다.As shown in FIG. 3, the centerpiece positioning device 1 of the ladle according to the present invention configured as described above is provided with three electrode rod insertion holes 124 in the
따라서, 본 발명은 단지 예지적이지만, 이들 조절나사(10), 구동모터(30)및 검지부(50)등이 각각 서로에 대하여 120°의 간격으로 배치되는 것이다. 그리고, 이러한 센터피스(118)는 그 전극봉 삽입구멍(124)으로 각각 전극봉(100)들이 상부로 부터 하부로 관통하여 래들(110)내부로 연장되고, 용강(112)의 승온을 위하여 전기 아아크가 발생되면 센터피스(118)가 흔들리게 된다. 또는 종래와 같이 래들(110)의 상부면에 지금(130)이 존재하는 상태로 센터피스(118)가 장착되면 이러한 지금(130)으로 인하여 센터피스(118)가 경사지게 되고, 그에 따라서 전극봉 삽입구멍(124)의 내면과 전극봉(100)의 외면이 접촉하게 되는 것이다.Accordingly, the present invention is merely foreseeable, but these adjustment screws 10, drive
이러한 경우, 상기 센터피스(118)가 기울어진 상태이거나 외부로 부터 아아크등에 의한 충격이 가해질 경우, 이는 수평방향으로 다소 위치이동되면서 전극봉(100)에 터치바(55)의 선단이 접촉하도록 한다.In this case, when the
이러한 경우, 상기 센터피스(118)는 그 외면의 3방향이 각각 조절나사(10)와 감속기(20)를 통해 구동모터(30)의 회전축(미도시)에 연결되어 수평방향의 변위로 부터 지지된 상태이기 때문에 외부의 충격에 의해서도 급작스런 수평변위가 방지된 상태이고, 만일 상기 센터피스(118)의 위치가 어긋나서 터치바(55)의 선단에 전극봉(100)의 외면이 접촉되면, 터치바(55)가 후진하면서 스프링(57)의 완충작용이 이루어지면서, 해당 터치바(55)의 누름판(60)은 그 후방에 배치된 센서(63)에 접촉하게 되고, 그에 따라서 상기 센서(63)로 부터 콘트롤러(70)에 전기적인 신호가 송출된다.In this case, the
이러한 경우, 상기 콘트롤러(70)는 이러한 신호에 기초하여 상기 구동모터(30)를 동작시키게 되는 바, 예를들면 해당 전기신호를 발생시킨 터치바(55)는 그 터치바(55) 방향으로 전극봉(100)이 치우쳐 위치된 것을 나타내므로, 그 해당 터치바(55)측으로 센터피스(118)를 수평이동시키게 된다. 따라서, 콘트롤러(70)는 센터피스(118)의 이동을 이루기 위하여 상기 신호를 발생시킨 터치바(55)측의 구동모터(30)는 조절나사(10)가 후진하여 감속기(20)측으로 센터피스(118)를 당기도록 상기 터치바(55)측의 구동모터(30)를 작동시키고, 그 반대측의 나머지 2개의 구동모터(30)들은 상기와는 반대로 센터피스(118)를 밀어주도록 그 회전작동을 반대로 회전시킨다. 이와 같이 하면, 상기 신호가 발생된 센서(63)측의 구동모터(30)와 나머지 센서(63)측의 구동모터(30)와는 그 회전작동이 반대로 될 것이지만, 이와 같이 밀고 당기는 구동모터(30)와 조절나사(10)의 동작에 의해서 센터피스(118)는 전극봉(100)에 과도한 충격을 주지 않는 위치로 수냉커버(114)상에서 이동된다.In this case, the
이와 같은 위치조정작동은 각각의 전극봉 삽입구멍(124)마다 장착된 검지부(50)의 검측결과에 따라서, 3방향에서 이루어질 수 있고, 상기에서는 조절나사(10), 구동모터(30)및 검지부(50)등이 단지 3개소에 갖춰진 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 보다 많은 개소에 이들이 장착되어 보다 정밀한 위치제어를 이룰 수 있는 것이다. 또한, 신호가 발생된 구동모터(30)측의 정회전수와, 그밖의 나머지 구동모터(30)들의 역회전수와는 서로 다를 수 있다. 이는 각각 배치된 위치와 각도에 따라서 적절한 회전방향및 회전수가 사전에 알맞게 조정되어 센터피스(118)의 정확한 위치이동을 이룰 수 있는 것이다. 이와 같이 위치조정에 따른 상기 구동모터(30)의 회전수와 그 회전방향및 작동시간은 조절나사(10), 구동모터(30)및 검지부(50)등의 위치와 각도에 따라서 계산하여 얻을 수 있는 당업계의 숙련된 자들에게는 자명한 사항이므로 이에 대해서는 보다 상세한 설명을 생략하기로 한다.
Such a position adjustment operation can be performed in three directions according to the detection result of the
상기와 같이 센터피스(118)가 수냉커버(114)상에서 위치이동되면, 상기 전극봉 삽입구멍(124)이 전극봉(100)에 일치되어 터치바(55)로 부터 전극봉(100)이 분리되고, 이와 같은 상태에서는 터치바(55)가 센서(63)로 부터 전진되어 센서(63)에 하중이 가해지지 않음으로서 센서(63)로 부터의 전기적인 신호는 차단되고, 전극봉 삽입구멍(124)과 전극봉(100)들이 서로 정렬되었다는 것을 나타내게 된다. 따라서, 이와 같은 상태로 조업을 하게 되면, 전극봉(100)의 파손이 최소화되는 것이다.As described above, when the
상기에서와 같이, 본 발명에 의하면 전극봉(100)이 상기 래들(110)내의 슬라그표면까지 하강되어 아아크를 발생시키고, 용강의 온도를 상승시키는 경우, 전극봉(100)의 흔들림으로 인한 충돌 또는 수냉커버(114)의 기울어지는 경우가 발생하여도, 센터피스(118)를 상하로 관통하도록 끼워진 다수의 전극봉(100)과 센터피스(118)의 전극봉 삽입구멍(124)의 내주면사이의 충돌을 방지하여 전극봉(100)이 절단및 파손되는 현상을 효과적으로 방지하는 것이다.As described above, according to the present invention, when the
그에 따라서, 용강의 성분이상을 방지하고, 용강의 온도를 추가적으로 높일 수가 있으며, 설비를 멈추어야 할 필요가 없음으로서 설비가동율을 향상시키는 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.Accordingly, it is possible to prevent the abnormality of the components of the molten steel, to further increase the temperature of the molten steel, and to achieve the effect of improving the facility operation rate by not having to stop the equipment.
Claims (3)
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