KR20030049599A

KR20030049599A - 랜스 보수용 자동 스프레이 장치

Info

Publication number: KR20030049599A
Application number: KR1020010079842A
Authority: KR
Inventors: 임평묵; 김승섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-15
Filing date: 2001-12-15
Publication date: 2003-06-25

Abstract

본 발명은 탈류 랜스의 내화물 손상부위를 보수하기 위한 장치에 관한 것으로, 종래에 열간상태의 탈류 랜스에 대해 수작업으로만 보수작업을 수행함으로써 화상재해 위험 및 보수작업이 장시간 소요되고 작업부하가 가중되는 문제점이 있어 이를 해소하기 위한 것이다.

본 발명은 스프레이재를 슈트(11)를 통해 장입한 본체용기(1)에 에어를 일정한 압력으로 가압 공급한 상태에서 탈류 랜스(26)가 취입 완료후 상승 시점에서 운전자가 취입화면에서 스프레이 개시신호 버튼을 누르면 스프레이재가 믹싱장치를 통과하면서 물과 혼합된 후 원형으로 배치된 분사노즐(3)들을 통해 분사되면서 탈류 랜스의 손상부위를 자동으로 보수할 수 있도록 구성된 랜스 보수용 자동 스프레이 장치를 제공한다.

Description

랜스 보수용 자동 스프레이 장치{AUTOMATIC SPRAY APPARATUS FOR AMENDING CASTABLE OF LANCE}

본 발명은 용융물을 취급하는 설비에서 용선 탈류 작업으로 인한 탈류 랜스 침식 및 크랙(CRACK) 발생시 이를 보수하기 위한 장치에 관한 것으로, 종전에 수작업으로 보수작업을 하던 것을 간단한 조작으로 용이하게 랜스 보수작업을 수행할 수 있도록 구성된 탈류 랜스 보수용 자동 스프래이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정에 있어서 랜스를 사용한 취입작업은 용선중에 불순물인인(P)과 황(S)을 제거하기 위해 취입 원료인 탈류제 및 탈인제를 불활성 가스(GAS)인 질소(N₂₎를 캐리어가스(CARRIER GAS)로 하여 탈류 랜스(INJECTION LANCE)를 통하여 용선내에 취입시켜 브로잉(BLOWING)하는 작업이다.

그러나, 본 작업을 수행하는 과정에서 용선과 부원료의 급격한 반응으로 인하여 도1의 예와 같이 탈류 랜스(26)의 내화물이 급격히 마모되어 내화물 탈락부(33) 및 크랙(CRACK)(34)이 발생하게 된다.

이러한 탈류 랜스의 급격한 침식현상은 원가상승을 초래하기 때문에 작업자가 수시로 보수작업을 해야 한다. 그러나 종래에는 탈류 랜스의 크랙 및 침식부위에 대한 보수작업이 도3의 나와 같이 수작업으로 이루어지고 또한 탈류 랜스의 열간상태에서만 보수재가 부착되기 때문에 보수작업시 작업자의 화상위험성이 상존하고 있는 실정이며 또한 보수작업이 장시간 소요되어 작업부하가 가중되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해서 연구된 것으로서, 탈류 랜스 내화물 침식 및 크랙부위에 대한 보수작업이 자동적으로 간편, 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 장치를 제공하여 작업자의 작업부하 경감과 안전조업을 이루도록 하는데 그 목적이 있다.

도1은 탈류장치 수직 랜스의 개략도로서, (가)는 새 랜스를 탈류장치에 부착한 상태의 사시도, (나)는 탈류 작업후 마모된 탈류 랜스 상태를 나타낸 사시도,

도2는 본 발명에 따른 탈류 랜스 보수용 자동 스프레이 장치의 구성 개요도,

도3은 탈류 랜스 침식 및 크랙현상을 나타내는 상태도로서, (가)는 탈류처리중 랜스 침식 현상을 나타내는 사시도, (나)는 탈류 랜스 침식 및 크랙부위에 대한 종래의 보수작업 상태를 나타낸 사시도,

도4는 탈류 랜스 금물 및 내화물 침식 상태도로서, (가)는 탈류 랜스 금물 단면도, (나)는 내화물이 시공된 탈류 랜스 단면도, (다)는 내화물이 시공된 새 랜스 사시도, (라)는 내화물이 침식된 사용중인 랜스 사시도,

도5는 본 발명에 따른 자동 스프레이 장치의 전체적인 설치구성 및 사용상태 개요도,

도6는 본 발명에 따른 자동 스프레이 장치의 요부 상세도로서, (가)는 스프레이재 저장 본체용기의 상세도, (나)는 스프레이재 믹싱장치의 상세도, (다)는 원형 스프레이 분사노즐 상세도, (라)는 에어 헤더장치 상세도,

도7은 본 발명에 따른 스프레이 장치의 작동원리 개요도로서, (가)는 본 장치의 구성 및 작동 개요도, (나)는 본 장치의 작동 플로우 차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 스프레이제(SPRAY) 본체용기

2 : 스프레이제 믹싱홀더(SPRAY MIXING HOLDER)

3 : 분사노즐(SPRAY NOZZLE) 4 : 냉각수 공급배관

8 : 분사 링(RING) 10 : 에어 헤더(AIR HEADER)

11 : 슈트(CHUTE) 13 : 로드 셀(LOAD CELL)

15 : 가압 밸브(PRESSURE VALVE) 16 : 퍼지 밸브(PURGE VALVE)

17 : 불출 밸브(DISCHARGE VALVE) 18 : 브로잉 밸브(BLOWING VALVE)

19 : 콘트롤 밸브 20 : 유량조절 밸브

24 : 냉각수 유량 조절밸브 25 : 냉각수 공급밸브

26 : 탈류 랜스(INJECTION LANCE) 29 : 내화물

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기밀성 압력 용기인 본체 스프레이 장치(도6 (가))와, 냉각수와 에어(AIR)가 혼합되는 스프레이 믹싱장치(도6 (나))와, 그리고 랜스 출입 홀에 부착설치되는 원형 스프레이 노즐 장치(도6 (다))로 구성된 랜스 보수용 자동 스프레이 장치를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도2, 도5, 도6에 예시된 바와 같이 기밀성 압력용기인 스프레이재 저장 본체용기(1)는 약 1000kg의 스프레이재를 평량할 수 있으며 이 본체용기에 최고 7.0kg/㎠, 통상 5.0kg/㎠정도의 압력을 가할 수 있게 장치가 구성된다. 원통형의 본체용기(1) 상부에는 슈트(11)가 있고 하부 측면에는 스프레이재(10) 무게를 평량하는 로드 셀(LOAD CELL)(13)이 설치되어 있으며, 본체 상부 측면에는 본체용기에 압력을 가하는 가압 밸브(PRESSURE VALVE)(15)가 설치되어 스프레이 필요시 본체용기 내부를 가압할 수 있도록 설치되었고, 스프레이 완료시 가압된 압력을 제거할 수 있도록 퍼지 밸브(PURGE VAVLE)(16)가 설치되었다.

또한, 본체 하부 측면에는 본체용기(1)에 스프레이재가 고착되지 않도록 별도의 에어 후레싱 밸브(AIR FLUSHING VALVE)(14)가 설치되어 0.3kg/㎠의 일정한 압력을 가할 수 있도록 하였다.

본체용기(1) 하부에 불출 밸브(DISCHARGE VALVE)(17)와 스프레이재 불출량을 조절하는 콘트롤 밸브(CONTROL VALVE)(19)를 갖추고 있고, 배관내 스프레이재를 고속으로 밀어주는 브로잉 밸브(BLOWING VALVE)(18)와 유량을 조절하는 유량조절 밸브(CONTROL VALVE)(20)가 있다.

도6 (나)의 스프레이재 믹싱장치는 원통형 홀더(HOLBDER)(2)내부에 냉각수가분사될 수 있도록 설치된 여러 개의 분사노즐(7)과 냉각수 공급밸브(25), 냉각수유량 조절밸브(24)로 구성되었으며, 조립 및 해체가 가능토록 믹싱 홀더(2) 양측에 후렌지(FLANCE)(36)가 설치되어 있고, 후단부에 엘보우(ELBOW)(37)를 설치하여 믹싱홀더(2)에서 물과 혼합된 스프레이재가 원활히 이송되도록 에어 블로구 라인(AIR BLOW LINE)(6)이 연결되었다.

또한, 랜스 출입 홀(28)상단에 위치하도록 분사 링(RING)(8)이 연결설치되고, 상기 링(8) 내측에는 여러개의 분사노즐(3)들이 빙둘러 설치되어 스프레이재가 탈류 랜스(26)를 중심으로 전체적으로 분사될 수 있도록 구성되었다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도5에서 도시된 바와 같이 스프레이재(10)를 슈트(11)를 통해 본체용기(1)에 장입한후 에어 헤더(9)에서 가압 밸브(15)를 통해 본체용기(1)내에 에어를 가압공급하여 용기내부를 4∼5kg/㎠의 압력으로 가압하고, 보수작업시 탈류 랜스(26)가 취입 완료후 상승시점에서 작업자가 스프레이 개시 버튼을 눌러 작동하면 브로잉 밸브(18)가 열려 배관을 세정한다.

이어서 불출 밸브(17)가 열려 본체용기(1)에서 스프레이재(10)가 배출되면 스프레이 믹싱장치 (도6 나)에서 냉각수 공급밸브(25)가 열리면서 스프레이재가 물과 혼합되어 믹싱되고, 이때 혼합된 스프레이재가 원활히 이송되도록 믹싱 홀더(2)후단 배관에 엘보우(37)가 부착되고 에어 블로우 라인(6)이 연결되어 물과 혼합된 스프레이재가 원활히 이송되도록 설치되었으며, 이송된 스프레이재는 링(8)내측에 빙둘러 설치되어 있는 분사노즐(3)들을 통해 랜스(26)의 몸통을 향해 분사되어 랜스 내화물의 손상부위를 보수하게 된다. 상기 스프레이재와 물의 혼합비가 맞지 않을 경우 냉각수유량 조절밸브(24) 및 스프레이재 콘트롤밸브(19)를 조정하여 혼합비를 맞추면 된다.

또한, 탈류 랜스(26)가 상승 완료되면 랜스 상한 접점 신호를 받아 시컨스에 의해 스프레이작업이 자동 완료되면서 모든 자동 밸브들이 차단된다. 이때 상기 밸브들은 스프레이 개시때와는 역순으로 동작하며 모든 동작은 도7 (나)의 시컨스에 의해 이루어진다.

따라서, 본 발명은 랜스(26)를 사용한 탈류작업시 국부적으로 침식된 랜스 내화물(29)의 마모 및 크랙부위를 종전에는 작업자가 수작업으로 보수작업을 수행하였으나 취입 완료후 랜스 상승시에 스프레이 개시 버튼을 누르는 간단한 동작으로 열간상태의 랜스에 대한 내화물 보수작업을 간편하고 신속하게 자동 수행할 수 있으므로 탈류 랜스 수명 향상과 작업부하 경감 및 작업자 안전향상에 큰 효과가 있다.

Claims

스프레이재(10)를 저장하여 가압 배출할 수 있는 스프레이 본체용기(1)와, 스프레이재와 물을 혼합하여 분사되게 하는 믹싱장치와, 상기 믹싱장칭서 혼합되어진 스프레이재가 고속으로 원활히 이송되도록 엘보우(37)가 부착되고 엘보우에 에어 브로잉 라인(6)이 연결되어진 원형 분사 링(8)과 상기 링(8) 내측에 빙둘러 설치된 분사노즐(3)들을 포함하는 구성을 특징으로 하는 랜스 보수용 자동 스프레이 장치.