KR0169722B1

KR0169722B1 - 야금용기의 용융금속 탕출용 개폐 조절장치

Info

Publication number: KR0169722B1
Application number: KR1019900004917A
Authority: KR
Inventors: 브뤄크너 레이문트; 김페라 조세; 발렌스필 롤프
Original assignee: 게르하트 레벨 디에터마이어호프; 디디어 - 베르크 아크티엔게셀샤프트
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1999-01-15
Also published as: CN1019759B; CN1046300A; GR3006888T3; DE59000590D1; CA2014245A1; JPH02293591A; DE3911736C2; RU2016698C1; ZA902152B; ES2037486T3; EP0392168B1; EP0392168A1; BR9001662A; KR900015842A; ATE83414T1; US5223157A; DE3911736A1

Abstract

내용 없음.

Description

야금용기의 용융금속 탕출용 개폐 조절장치

제1도는 야금용기에 설치된 본 발명의 개폐 조절장치를 보인 단면도.

제2도는 제1도 점선원으로 표시된 부분이 확대 단면도.

제3도는 본 발명의 다른 형태를 보인 단면도.

제4도는 외부관의 하단부를 보인 전개도.

제5도는 외부관의 하단부의 또 다른 형태를 보인 전개도.

제6도는 본 발명의 또 다른 형태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 개폐 조절장치 2 : 내부관

3 : 외부관 4 : 내화라이닝

5 : 야금용기 13 : 종축

14 : 배출구 15 : 외부관 하단부

17,18 : 안내면 19 : 원륜상 간극

20 : 제1부분 21 : 제2부분

22 : 제3부분

본 발명은 최소한 하나의 배출공을 갖는 내부 고정관과 전기한 내부 고정관의 외주에 씌워져서 종축을 중심으로 회전 또는 상하 이동할 수 있도록 된 외부관으로 구성되고 폐쇄위치에서는 내부관의 배출공이 외부관에 의하여 폐쇄되고 개방 위치에서는 용융 금속이 내부관의 배출공속으로 통과하도록 된 야금용기로부터 용융 금속을 탕출시키기 위한 개폐 조절장치에 관한 것이다.

이러한 개폐 조절장치는 독일 특허 제3540202호에 기재되어 있다. 전술한 특허에서는 배출공이 외부관에도 형성되어 있어서 용융금속이 배출되도록 하기 위하여는 외부관의 배출공과 내부관의 배출공이 일직선상으로 되도록 하여야 한다.

야금용기가 용융금속으로 채워질 때는 외부관이 밀폐 위치에 놓이게 된다. 용융금속을 용기속으로 주입할 때는 미리 내부관과 외부관을 예열하는 바, 내부관과 외부관이 미리 예열된다 해도 이들 관의 온도는 용기속으로 유입되는 용융금속의 온도보다 낮은 상태로 되게 된다. 실험결과 용융금속을 용기속으로 주입하면 용융금속이 외부관의 배출공에서 응고되어 외부관의 이동을 방지하는 플러그가 형성됨을 알게 되었다. 이러한 플러그들은 배출공 내부에 형성되므로 비교적 차갑고 열전도율이 적은 외부관의 구멍과 내부관으로 둘러 싸이게 된다. 따라서 이러한 플러그들은 외부관의 외주 표면에 위치하는 표면부분에서만 뜨거운 용응 금속과 접촉하게 된다. 실험결과 이러한 플러그들은 장시간이 경과한 후에야 용융됨을 알게 되었다. 전기한 플러그들이 남아 있는 한 탕출작업을 할 수 없게 된다. 외부관의 배출공에 있는 플러그들은 배출공 내부에 위치하고 있으므로 설사 외부관이 이동한다 해도 외부관의 배출공밖으로 빠져 나가지 못하고 외부관과 함께 이동하게 된다.

유사한 개폐 조절장치가 독일 특허 출원 제3731600호에도 기재되어 있는데, 이 경우 외부관은 야금 용기에 고정되고 내부관이 움직일 수 있도록 되었다. 이 경우에도 외부관의 배출공에는 전술한 바와같은 플러그가 형성되므로 플러그의 형성에 따른 문제점을 해결할 수 없게 되었다.

본 발명의 목적은 배출공에 용응 금속의 플러그가 형성되지 아니하는 외부관을 포함하는 용융금속 탕출용 개폐 조절장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 전술한 형태의 개폐 조절장치에 있어서, 야금용기에 고정된 내부관 위에 씌워진 외부관을 이동시켰을 때 외부관의 하단부가 내부관의 배출공 위를 통과하도록 외부관과 내부관을 설치하여 외부관의 하단부가 배출공의 상방으로 이동할 때 개방되고 외부관의 하단부가 배출공의 하방으로 이동할 때 폐쇄되도록 구성한 본 발명의 용융금속 개폐 조절장치에 의하여 달성된다.

본 발명에 따르면 내부관은 야금용기의 탕출구에 고정되고 주벽에 용융금속 배출공을 갖고 있으며, 외부관은 배출공을 갖고 있지 않고 내부관에 씌워진 상태로 수직 승강운동을 하거나 또는 회전운동을 하면서 하단부에서 내부관의 배출공을 개폐하게 된다.

본 발명에 의하면 외부관에는 배출공이 없으므로 용융금속을 용기내에 주입하였을 때 용융금속이 외부관에서 응고되는 일이 없게 된다. 용기내로 주입되는 용융금속은 내부관의 배출공에 인접한 외부관의 하단부와 배출공에 인접한 내부관의 하단부를 전부 둘러싸므로 내부관의 배출공 부근에서도 용융금속이 응고되는 현상이 나타나지 않게 된다. 더구나 내부관의 배출공을 개폐하는 외부 용기의 하단부 저면에 플러그가 형성된다 해도 플러그의 표면이 외부관에 의하여 둘러싸이지 않고 용기내의 용융 금속과 직접 접촉하게 되므로 외부관이 승강 이동할 때 외부관의 저면에서 응고되는 플러그가 외부관의 하단부 저면에 부착된 상태로 유지되지 못하고 용융금속 속으로 떨어져 나가게 된다.

또한 본 발명에 따르면 외부관에 배출공이 형성되지 않으므로 구멍의 형성에 의한 외부관의 약화를 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면 외부관의 하단부 저면 형태에 따라 용융금속의 배출량을 조절할 수 있다.

본 발명의 한 형태에서는 외부관의 하단부 저면이 외부관의 종축에 대하여 직각으로 되는 평면으로 되게 형성되고 외부관은 수직으로 승강이동하게 되었다. 이 경우 외부관이 상승하면 외부관의 하단부 저면은 수평으로 내부관의 배출공을 지나가게 된다. 이러한 구성에서는 내부관의 측벽에 다수의 배출공을 위치가 다르게 분산배치하므로서 배출되는 용융금속의 배출량을 세밀하게 조절할 수 있게 된다. 이러한 배출공들은 저면으로부터의 높이를 다르게 형성하면 외부관의 승강 이동시 외부관의 하단부에서 개폐되는 배출공의 총 면적이 달라지게 된다.

본 발명의 다른 예에서는 외부관의 하단부 저면이 평면으로 형성되지 않고 굴곡지게 형성되었다. 이러한 구성에서는 외부관의 하단부 저면이 외부관이 개방위치로 수평으로 회전되었을 때 내부관의 배출공 상방에 위치하는 제2 부분, 폐쇄위치로 회전하였을 때 배출공의 하방에 위치하는 제3 부분 및 외부관을 회전시킬 때 내부관의 배출공 위를 통과하는 제1 부분으로 구성된다. 이와 같이 외부관의 저면을 제1, 제2 및 제3 부분으로 구성하면 외부관을 수평으로 회전시키는 간단한 방법으로 내부관의 배출공을 개폐시킬 수 있게 된다. 이러한 회전 운동은 외부관의 내면과 내부관의 외면에 용융금속의 누출을 방지하는 밀봉표면을 구성하면서 외부관의 회전을 용이하게 하는 안내면을 형성하므로서 간단하게 이루어진다.

전술한 제1부분은 외부관의 종축에 평행한 길이방향으로 형성될 수도 있고 경사지게 형성할 수도 있으며 경사각도를 달리하거나 경사방향을 달리할 수도 있다. 전술한 제1 부분의 형태에 따라 외부관을 회전시킬 때 개폐정도가 달라질 수 있다

이하 도면에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도에 따르면, 개폐 조절장치(1)는 세라믹 물질로 제조된 내부관(2)과 외부관(3)으로 구성되었다. 내부관(2)은 야금용기(예를들면 턴디쉬)(5)의 내화 라이닝(4)에 몰타르로 고정되었고, 개폐 조절장치(1)의 개방시에는 용기내의 용융금속이 내부관(2)을 통하여 배출 노즐(6) 속으로 흐르게 된다. 전기한 내부관(2)은 주입 노즐을 형성하도록 용기 저면 하방까지 길게 형성할 수도 있다. 내부관(2)은 최소한 하나의 배출공(14)을 갖고 있으며, 외부관(3)의 하단부(15)에는 배출공이 형성되지 않았다.

외부관(3)은 회전할 수 있도록 연결핀(7)으로 작동간(8)에 연결되었으며, 작동간(8)은 유니버살 조인트(9)를 통하여 회전 작동기(10)에 연결되었다. 이 회전 작동기(10)는 야금용기(5)의 상방에 설치된 베어링블록(11)에 설치되었으며, 작동기(10)에는 외부관(3)를 회전시키기 위하여 작동기(10)을 회전시키는 손잡이(12)가 부착되었다. 이 외부관(3)은 종축(13)을 회전축으로 하여 좌우 어느 방향으로도 회전시킬 수 있도록 되었다.

제2도와 제3도의 예에서는 외부관(3)이 회전할 수도 있고 종축 방향을 따라 상하로 승강 이동하면서 용융금속의 배출을 조절할 수 있게 되었으나, 제6도의 예에서는 외부관(3)이 종축(13) 방향을 따라 상하로 승강 이동하는 경우에만 용융금속의 배출량을 조절할 수 있도록 되었다. 축방향의 높이(16) 부위에 있는 내부관(2)의 외주면과 외부관(3)의 내주면은 각각 용융금속의 유입을 방지하는 밀폐 안내면(17)(18)으로 형성되었으며, 이 밀폐 안내면(17)(18)사이에는 외부관(3)의 승강 또는 회전운동을 용이하게 하는 원륜상 간극(19)이 형성된다.

제2도의 예에서는 내부관(2)에 오직 하나의 배출공(14) 만이 형성되었다. 외부관(3)의 하단부(15)는 점선으로 표시된 하나 또는 2개의 제1 부분(20)과 제2 부분(21) 및 제3 부분(22)을 갖고 있다. 전기한 제1 부분(20)은 종축(13)에 대하여 경사진 평면으로 구성되었다. 제2도는 외부관(3)이 개방위치에 놓여 있는 상태를 도시한 것으로서, 제2 부분(21)이 배출공(14)의 상방에 위치하고 있으므로 배출공(14)이 개방되어 용융금속이 배출공(14)으로 배출될 수 있게 되었다.

제2도의 개방방태에서 볼 때 제1 부분(20)은 외부관(3)의 정면과 후면에 각각 형성되는데, 외부관(3)이 종축을 중심으로하여 좌로 회전시키거나 우로 회전시키면 두 제1 부분(20) 중의 하나가 배출공(14)의 상방으로 이동하게 되며, 이때 외부관(3)의 회전속도와 제1 부분(20)의 경사정도에 의하여 배출공(14)의 개폐정도가 결정된다. 두 제1 부분(20)은 서로 경사각도가 다르게 형성될 수도 있고 직선상으로 경사지지 않고 곡선상으로 경사지게 형성될 수도 있다. 이러한 제1 부분(20)들은 제5도에서와 같이 두 제1 부분의 경사각도를 달리하여 일측으로 회전시켰을 때는 배출공(14)이 빨리 개방되고 동일한 회전 각도로 반대측으로 회전시켰을 때는 배출공(14)이 서서히 개방되도록 할 수도 있다.

제2도의 개방위치에서 외부관(3)이 180° 회전하면 제3 부분(22)은 배출공(14)의 하방에 위치하게 되어 배출공(14)이 외부관(3)의 하단부에 의하여 완전히 폐쇄되게 된다.

야금용기(5)속으로 용융 금속을 주입할 때는 외부관(3)을 폐쇄위치로 돌려 놓고 용융금속을 주입한다. 내부관(2)과 외부관(3)은 주입되는 용융금속보다 차갑지만, 제1, 제2 및 제3 부분(20)(21)(22)들을 갖고 있는 외부관(3)의 하단부(15)는 전체적으로 용융금속에 노출되므로 배출공(14) 부분의 외부관에 접촉하는 용융금속도 플러그 상태로 응고되지 않게 된다. 외부관(3)에서 순간적으로 국부적인 응고 부분이 나타난다 하여도 이러한 응고 부분은 그와 접촉하는 용융금속의 온도에 의하여 용융되게 되고 또한 외부관(3)의 회전에 따른 제1부분(20)의 슬라이딩 운동에 의하여 외부관의 표면에서 분리되게 된다. 따라서 야금용기내의 용융금속이 요구하는 수위에 도달하였을 때 외부관(3)를 개방위치로 이동시키면 용융금속은 배출 부위에서 응고됨이 없이 배출공(14)을 통하여 배출되게 된다

제2도의 예에서는 제1, 제2 및 제3 부분(20),(21),(22)으로 구성된 외부관(3) 하단부(15) 저면이 종축(13)에 대하여 방사상으로 되는 수평표면으로 구성되었다.

그러나 전술한 하단부(15)의 저면은 종축(13)에 대하여 각도(W_l)(W₂)로 되게 외측으로 경사지게 형성될 수도 있다. 용응 금속이 배출공(14)속으로 유입되는 조건은 전술한 제1 및 제2 부분(20)(21)의 각도(W_l),(W₂)에 의하여 영향받을 수 있다. 제3 부분(22)의 각도(W2)는 용융금속의 유입에 영향을 크게 미치지 않지만 용융금속이 하단부(15)의 저면 하방에 정체되어 응고되는 것을 방지한다.

제3도의 예에서는 내부관(2)이 대향되는 2개의 배출공(14)을 갖고 있다. 따라서 제1, 제2 및 제3 부분(20),(21),(22)은 외부관 양측의 하단부(15) 저면에 각각 형성된다.

제4도와 제5도는 제3도에 도시된 형태의 외부관 하단부(15)를 전개한 전개도로서, 제2 부분(21)이 배출공(14)의 상방에 위치하여 배출공(14)들이 개방된 개폐조절장치의 개방상태를 보여 주고 있다.

제4도의 예에서는 제1 부분(20)이 제2 부분(21) 및 제3 부분(22)에 동일한 둔각으로 연결되었다. 이러한 구성에 따르면 외부관(3)을 회전시킬 때 화살표(ℓ)의 방향으로 회전시키거나 화살표(r)의 방향으로 회전시켜도 배출공(14)이 동일한 속도로 폐쇄되게 된다. 그러나 외부관(3)이 90° 회전하면 제3 부분(22)이 배출공(14)의 하방에 위치하게 되고 내부관의 두 배출공(14)들은 외부관의 하단부에 의하여 폐쇄되게 된다. 또한 외부관(3)이 180° 회전하였을 때는 두 배출공(14)은 외부관 하단부의 제2 부분(21) 하방에 위치하게 되어 완전 개방상태로 된다. 제4도에서와 같이 양측 회전방향(ℓ)(r)에 대응하는 두 제1 부분(20)을 동일한 형태의 경사각도로 형성하면 외부관(3)을 한 방향(r)으로만 회전시켜 비교적 장시간 작동시킨 후 배출공(14)의 개폐에 이용된 해당하는 제1 부분(20)이 마모되었을 때 외부관(3)을 반대측 방향(ℓ)으로 회전시켜 반대측 제1 부분(20)이 폐쇄작동에 사용되도록 하여도 배출조건을 변화시킴이 없이 용융금속의 배출작업을 진행시킬 수 있게 된다. 그러나 반대측으로 회전시켰을 때는 새로 이용되는 제1 부분(20)과 마모된 제1 부분(20)의 경사각도 차이에 의하여 개폐속도가 달라질 수 있으므로 개폐속도를 변경시키기 위하여 회전방향을 변경시킬 필요가 있을 수도 있다. 즉 외부관(3)이 동일한 각도로 회전시켜 배출공(14)을 폐쇄하는 경우, 마모된 제1 부분(20)에서의 폐쇄는 마모되지 아니한 제1 부분에서의 폐쇄보다 느리게 나타나므로 신속하게 폐쇄시키고자 할 때는 마모되지 아니한 제1 부분 쪽으로 외부관(3)을 회전시켜야 한다.

제5도는 제4도에 유사한 외부관(3) 하단부의 전개상태를 보여 주는 전개도로서, 두 제1 부분(20)이 만곡지게 형성된 제2 부분(21)에 의하여 연결되었으며, 일측 제1 부분(20)은 종축에 대하여 경사지게 형성되고 반대측 제1 부분(20)은 종축에 평행하게 수직으로 형성되었다. 이러한 구성에 의하면 제5도의 개방위치로부터 폐쇄 위치로 외부관(3)을 회전시킬 때, 수직으로 된 제1 부분(20) 쪽으로 회전시키는 경우 신속한 폐쇄작용이 나타나고 경사진 제1 부분(20) 쪽으로 회전시키는 경우 느린 폐쇄작용이 나타나게 된다. 따라서 신속한 개폐작동이 요구되는 경우에는 수직 제1 부분(20)을 이용하는 것이 바람직하고 완만한 개폐조절이 필요한 경우에는 경사 제1 부분(20)을 이용하는 것이 바람직하다.

제3도의 예에서는 외부관(3)를 행정거리(H)만큼 종축(13) 방향으로 승강이동시킬 수 있게 되었다. 이 행정거리(H)는 외부관(3)이 개방위치에 있을 때, 예를 들면 제2 부분(21)이 배출공(14)의 상방에 위치할 때 외부관(3)를 화살표 방향(N)쪽으로 누르면 하단부(15)의 제2 부분(21)이 배출공(14)의 하방까지 내려갈 수 있는 길이로 되어야 한다. 이러한 구성은 외부관(3)을 종축(13)을 중심으로 회전시키지 못하도록 되었을 때 유리하게 이용할 수 있다. 이 경우 배출공(14)은 외부관(3)을 화살표 방향(N)으로 하강시키면 폐쇄되게 된다. 이러한 개폐 조절장치에서는 외부관(3)이 행정거리(H)만큼 하강하였을 때 외부관(3)의 상단부 내면이 내부관(2)의 개방된 상단부를 폐쇄하게 구성할 수도 있다.

제6도의 예에서는, 하단부(15) 저면이 종축(13)에 대하여 직각으로 되는 평면상에 놓여있다. 내부관(2)은 4개의 배출공(14)를 갖고 있으나 제6도에서는 3개의 배출공만이 나타나 있다. 그러나 배출공(14)들은 4개 이상 형성할 수도 있다. 전기한 배출공(14)들은 동일 평면상에 위치하도록 할 필요는 없고 외부관(3)의 이동에 따라 용융 금속 배출량이 조절되도록 수직방향으로 차이나는 위치에 형성될 수도 있다.

제6도에는 외부관(3)이 폐쇄상태에 있음을 보여주고 있는데, 외부관(3)이 폐쇄위치에서 화살표 방향(L)으로 상승 이동하면 하단부(15)가 배출공(14)의 위에까지 이동하게 되어 모든 배출공(14)들이 용융 금속을 내부관(2) 속으로 유입시키는데 이용된다.

Claims

최소한 하나의 배출공(14)을 갖는 내부관(2) 및 내부관의 외주를 둘러싸면서 종축을 중심으로 회전하거나 종축 방향으로 승강이동하게 된 외부관(3)으로 구성되었으며 외부관의 회전 또는 종방향 이동에 따라 배출공이 폐쇄 또는 개방되게 된 야금용기의 용융금속 탕출용 개폐 조절장치에서, 외부관(3)이 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 이동할 때 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 내부관의 배출공(14) 위를 통과하며 개방위치에서는 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 내부관(2)의 배출공(14) 상방에 위치하고 폐쇄위치에서는 외부관의 하단부(15) 저면이 배출공(14)의 하방에 위치하도록 내부관(2)과 외부관(3)을 설치하여서 된 용융금속 탕출용 개폐 조절장치.
청구범위 1항에서, 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 종축(13)에 대하여 직각으로 되는 평면으로 형성되고 외부관(3)의 승강이동에 의하여 배출공(14) 위를 통과하게 되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 1항에서, 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 외부관(3)을 회전시킬 때 배출공(14) 위를 통과하는 제1 부분(20), 외부관(3)이 개방위치에 있을 때 배출공(14)의 상방에 위치하는 제2 부분(21) 및 외부관(3)이 폐쇄위치에 있을 때 배출공(14)의 하방에 위치하는 제3 부분(22)으로 구성되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 3항에서, 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 종축(13)에 대하여 경사지게 형성되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 3항에서, 제1 부분(20)이 제2 부분(21)과 제3 부분(22)에 경사지게 연결되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 5항에서, 제1 부분(20)이 제2 부분(21)과 제3 부분(22)에 동일한 각도로 연결되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 5항에서, 제1 부분(20)이 제2 부분(21) 및 제3 부분(22)에 서로 다른 각도로 연결되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 5항에서, 제1 부분(20)의 경사 형태가 외부관(3)의 회전각도에 따라 배출공(14)속으로 유입되는 용융금속의 배출량을 조절하게 되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.
청구범위 3항에서, 외부관(3)이 승강 이동할 수 있도록 되었으며, 외부관(3)의 승강 이동시 제2 부분(21)이 배출공(14) 위를 통과하도록 되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치,
제1항 내지 9항 중의 한 항에서, 외부관(3)의 하단부(15) 저면이 종축(13) 방향에 방사상으로 되는 평면에 대하여 각도(W_l)(W₂) 이상으로 경사진 경사면으로 구성되었음을 특징으로 하는 개폐 조절장치.