용광로 캐스트 하우스 장비

용광로 주조 하우스 장비

용광로의 주조실 바닥은 항상 용광로에서 가장 위험한 작업 장소 중 하나였습니다. 유독 가스, 연기 및 먼지가 포함된 대기에서 작업하는 것 외에도 작업자는 뜨거운 금속 및 뜨거운 금속으로 채워진 슬래그 러너 및 국자 근처에서 힘들고 무거운 수동 작업을 수행해야 합니다. 캐스트 하우스 장비의 발명 및 설치 이전에는 탭홀을 수동으로 열고 닫았습니다. 구멍은 강철 막대와 큰 망치를 사용하여 수행된 반면, 구멍은 길고 무거운 막대를 사용하여 소량의 점토 또는 내화 물질을 반복적으로 구멍에 쳐서 닫았습니다. 또한 고로에서는 용광로 압력에 대해 꼭지 구멍을 제대로 닫을 수 없었기 때문에 폭발을 중단해야 했습니다. 이 폭발의 중단으로 인해 정기적인 생산 손실이 발생했습니다.

미국의 Samuel W. Vaughen은 1895년에 최초의 진흙총을 발명했습니다. 증기로 작동되는 그의 공압식 진흙총 기계에는 분리 가능한 노즐이 있어 꼭지 덩어리를 로드하기 위해 열어야 했습니다. 1901년 독일의 Ernst Menne이 산소 랜스를 발명했을 때 수도꼭지 관례에 또 다른 큰 변화가 있었습니다. 1/8인치 파이프를 통해 산소를 불어넣고 점화함으로써 순수한 수동 방식에 비해 매우 빠르게 탭홀을 여는 것이 가능해졌습니다. 탭홀 드릴에 대한 최초의 기록은 1921년경 미국의 Edgar E. Brosius와 Joseph E. Judy가 구멍을 뚫기 위한 드릴링 방법을 제안했을 때 발견되었습니다. Brosius는 1924년에 드릴과 랜싱을 결합한 장비를 발명하기도 했습니다.

고로의 효과적인 작동은 주조실 장비의 중단 없는 작동에 직접적으로 의존하기 때문에 우수한 주조실 설정은 저비용, 높은 생산성의 고로에 중요한 필수 요소입니다.

전체 탭홀 채널을 탭홀 질량으로 채우는 적절한 플러그는 이후에 안전하고 빠르게 열릴 수 있도록 하는 가장 중요한 고려 사항입니다. 그러나 탭홀 채널 또는 탭홀 블록의 수명을 연장하기 위해 우수한 반복성으로 플러그를 뚫을 수 있는 것도 중요합니다. 랜싱은 최소한으로 유지해야 합니다.

캐스트 하우스 바닥의 극도로 적대적인 환경에서는 안정적이고 장기적인 성능을 제공하면서 열을 견딜 수 있는 장비가 필요합니다. 현대식 용광로의 태핑 기술은 주조실에 존재하는 가혹한 조건에서 고성능을 제공하기 위해 견고하고, 신뢰할 수 있고, 내구성이 있고, 효율적이어야 하는 주조실 장비를 요구합니다. 장비는 최신 응력 분석 도구를 사용하여 설계 및 분석되어야 하며, 가장 높은 기준에 따라 제작 및 테스트를 거쳐야 합니다.

고성능의 대형 고로를 관리하려면 효율적이고 안정적인 주조 장비가 필요합니다. 최고의 운영 효율성과 운영 비용 절감을 위한 노력은 주조 하우스 장비 기술의 개발을 추진했으며, 그 결과 탭홀과 폭발의 난로를 최대한 보호하기 위해 다양한 성능 범위 사이를 전환할 수 있는 차세대 주조 하우스 장비가 탄생했습니다. 용광로.

주조실의 기계화 및 자동화를 통해 수작업을 크게 줄일 수 있습니다. 기계화의 전제 조건은 이동식 유지보수 장비가 모든 영역에 쉽게 접근할 수 있도록 플러시 및 플랫 러너 커버가 있는 평평한 주조 주택 바닥입니다. 무선 제어 태핑 장비와 결합된 전용 캐스트 하우스 PLC에 있는 소프트웨어를 통해 댐퍼 위치 제어, 탭홀 드릴 및 머드 건 작동과 같은 모든 기능을 자동화하여 수동 작업을 줄이고 작업자의 이동성을 허용하며 효과적으로 모니터링하는 편리함 각 캐스트.

중요한 캐스트 하우스 장비(그림 1)는 (i) 탭홀 드릴, (ii) 머드 건 기계 (iii) 핫 메탈 트로프 커버용 매니퓰레이터, (iv) 틸팅 러너, (v) 바 체인저, (vi) 머드 건 충전입니다. 기계 및 (vii) 잭 댐 드릴.

그림 1 용광로 주조 하우스 장비

탭홀 드릴

경제적인 탭핑에는 고성능 탭홀 채널이 필요합니다. 적절한 탭홀 질량의 선택과 최적의 개방 전략 외에도 탭핑 매개변수의 최적 조정과 재현성이 중요합니다. 탭홀 드릴은 효과적인 드릴링을 보장하기 위해 잘 입증된 고용량 드릴 해머와 최대한의 유연성을 결합합니다.

탭홀 드릴은 (i) 지연 없이 모든 탭홀의 안정적인 개방, (ii) 더 적은 탭홀 마모를 위한 매끄러운 탭홀 채널 (iii) 증가된 작업자 안전 및 탭홀 구조 손상 방지를 위한 산소 랜싱 최소화, (iv) 높은 역방향 충격을 제공합니다. 갇힌 드릴 바의 안전한 철수를 위한 에너지, (v) 장비 유지 보수 비용 감소 및 해머 수명 연장. 또한 (i) 수도꼭지의 수명을 최대화하고, (ii) 수도꼭지 수리 횟수를 줄이고, (iii) 용광로의 가용성을 높이기 위해 중요한 수도꼭지 영역을 최대한 보호해야 합니다. 이 최적화된 태핑 방법은 고로 노로뿐만 아니라 노로를 보호하므로 최종적으로 고로 캠페인 수명이 더 길어집니다.

고로 탭홀을 여는 데 사용할 수 있는 옵션은 4가지가 있습니다. 다음과 같습니다.

• 수동 산소 채혈 – 이 옵션은 다른 모든 옵션이 작동하지 않거나 응급 상황 시 최후의 수단으로 사용됩니다.
• 해머링이 없는 전기-기계식 탭홀 드릴 – 이 옵션은 탭홀을 열기 위해 구형 고로에서 사용되었습니다. 현대 용광로에서는 사용되지 않습니다.
• 공압식 또는 수압식 탭홀 드릴 – 공압식 탭홀 드릴에는 공압식 해머링이 있는 반면 수압식 탭홀 드릴에는 유압식 해머링이 있습니다. 이 드릴은 많은 고로에서 탭홀을 여는 데 사용되지만 이러한 드릴의 성능은 완전 유압 드릴보다 상대적으로 열등합니다.
• 유압식 드릴 – 이 드릴은 유압식 해머링으로 완전히 유압식입니다. 이 드릴은 모든 현대식 용광로에 사용됩니다. 유압식 탭홀 드릴은 중간 충격 에너지에서 빠른 충격 속도와 높은 회전 드릴 토크의 조합을 사용하여 최적의 드릴링 성능을 제공합니다. 이것은 효율적인 드릴링 작업을 제공하여 망치질 작업의 필요성을 줄이고 탭홀 내화물의 균열 가능성을 최소화합니다.

내마모성 및 내식성이 우수한 고성능 Taphole Mass의 개발로 인해 Taphole 자체가 더 이상 탭핑 시간을 제한하는 요소가 아닙니다. 이러한 고성능 탭홀 질량은 탭핑 장비에 대한 요구를 크게 증가시켰습니다. 공압 탭홀 드릴링 머신은 성능 한계에 빠르게 도달하여 허용할 수 없는 개방 시간으로 이어졌습니다. 종종 드릴링 공정은 산소 랜싱과 결합되어야 했으며, 그 결과 탭홀이 손상되고 높은 유지 보수 비용이 발생했습니다. 이 문제에 대한 해결책은 현대식 탭홀 매스의 수요에 대처할 수 있는 완전 유압식 탭홀 드릴이었습니다.

탭홀 드릴의 기본 설계 및 설치 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 탭홀 드릴은 정확한 드릴링을 위해 충분히 강력하고 단단해야 합니다.
• 특정 위치에서 드릴을 잠글 수 있어야 합니다.
• 드릴의 모든 움직임과 기동은 원격 제어됩니다.
• 언제든지 이를 중지할 수 있어야 합니다.
• 탭홀 드릴에는 탭홀 드릴이 작동하기 전에 자동으로 작동해야 하는 경고 사이렌 또는 부저가 장착되어 있어야 합니다.
• 탭홀 드릴은 사용하지 않을 때 작업자가 자유롭게 이동하고 수리할 수 있도록 설치해야 합니다. 탭홀 드릴과 장애물 사이에는 한 사람이 지나갈 수 있는 충분한 공간이 있어야 합니다.
• 탭홀 드릴 주변에서 작업하는 직원을 위한 적절한 보호 수단이 제공되어야 하며 또한 보호되어야 합니다.
• 전력선은 열 및 파손으로부터 보호되어야 하며 기계적 강도가 우수해야 합니다.
• 전기를 사용하는 경우 최소한 두 개의 독립 회로를 통해 전원을 공급하는 것이 좋습니다. 그 중 하나는 안전 회로입니다.
• 제어가 유압 또는 공압인 경우 적절한 크기의 축압기를 설치해야 합니다.

탭홀 조건에 의해 부과된 드릴링 요구사항은 탭홀 길이에 따라 변경됩니다. 일반적으로 고로 작업자는 두 가지 드릴 해머 철학, 즉 (i) 최대 드릴 이송을 위한 저주파/고충격 에너지 해머링, 및 (ii) 더 나은 탭 구멍 및 더 긴 보호를 위한 고주파/저충격 에너지 해머링 중에서 선택해야 합니다. 탭홀 수명. 요즘에는 드릴 해머가 장착된 탭홀 드릴을 사용할 수 있습니다. 드릴 해머는 고충격 주파수 모드와 고충격 에너지 모드를 전환하여 드릴링 매개변수를 다양한 탭홀 조건에 온라인으로 일치시킬 수 있습니다. 이러한 조건은 (i) 최대 탭홀 보호를 위한 해머링 없는 회전 드릴링, (ii) 단단한 개재물이 있는 영역에 대한 높은 충격 에너지의 저주파 해머링 및 (iii) 버섯 파손을 최소화하고 낮은 충격 에너지의 고주파수 해머링일 수 있습니다. 탭홀 길이를 최대화하십시오.

요즘에는 탭홀 드릴에 일반적으로 고로 환경에 적합한 센서가 장착되어 있습니다. 이 센서는 태핑 기술의 공정 모니터링 및 자동화를 위한 드릴링 매개변수 피드백을 제공합니다.

탭홀 드릴의 자동화 기능에는 일반적으로 최적화된 드릴링(이송력 및 드릴링 회전의 지속적인 모니터링 및 조정) 및 자동 탭홀 길이 측정이 포함됩니다.

탭홀 드릴에는 일반적으로 다음 세 가지 유형의 드릴 로드가 사용됩니다.

• 스레드 업셋 단조 드릴 비트가 있는 솔리드 드릴 로드 - 이 로드는 일반적으로 슬래그나 철이 포함되지 않은 부드러운 탭홀 진흙으로 짧고 쉽게 드릴링할 수 있는 탭홀 드릴링에 사용됩니다. 솔리드 드릴의 단점은 짧은 탭홀에만 사용할 수 있다는 것입니다.
• 교체 가능한 강철 드릴 비트가 있는 드릴 로드 - 이 로드는 일반적인 탭홀 조건에서 최고의 비용 및 성능 결과를 제공합니다. 드릴 비트는 처음부터 끝까지 일정한 직경으로 깨끗한 구멍을 만듭니다. 비트는 탄소강으로 만들어지며 다른 드릴 로드와 교체할 수 있습니다. 한 가지 유형의 드릴 로드와 함께 직경이 다른 교체 가능한 비트를 보관하면 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
• 교체 가능한 드릴 비트(날개 비트)가 있는 드릴 로드 – 이 드릴 비트는 내마모성 주강으로 만들어졌으며 더 단단한 진흙과 더 어려운 조건에서도 매우 깨끗하고 일정한 직경으로 구멍을 뚫도록 설계되었습니다. 대부분의 탭홀에서 이 비트는 높은 드릴링 속도/성능과 드릴된 구멍의 우수한 품질 사이에서 최상의 절충안입니다.

진흙총 기계

머드 건 기계는 용광로에서 가장 중요하고 중요한 작업 중 하나인 꼭지 구멍을 막는 작업을 수행합니다. 어떤 조건에서도 용광로 꼭지 구멍을 막는 것이 주요 안전 요구 사항입니다. 이를 위해서는 머드 건 기계의 매우 높은 신뢰성과 견고성이 필요합니다. 현대의 용광로에서 태핑 기술은 내마모성과 빠른 설정 탭홀 매스를 사용할 수 있는 고성능 머드 건 기계를 요구합니다. 오늘날의 고성능 탭홀 질량은 머드 건 머신의 최적화된 온도 제어 없이는 처리될 수 없습니다.

머드 건 기계의 유압 드라이브는 현대식 중부하 작업용 탭홀이 있는 모든 작업이 효과적이고 안전함을 보장합니다. 진흙 건 기계는 중요한 중장비 작업을 위해 특별히 제조되었으며 설계 및 기술 매개변수는 고로 작업의 현대 기술 프로세스 요구 사항을 완전히 준수합니다.

역 설계의 높은 탭홀 질량 압력에는 상당한 공간 요구 사항이 있는 머드 건 기계가 필요합니다. 오늘날, 공간 제한과 최대 배수구 질량 압력 사이의 최상의 절충안은 중소형 용광로의 경우 200kg/sq cm 막힘 압력/250리터의 배수구 질량 부피이고 대형 고로의 경우 250kg/sq cm/350–400리터입니다. .

머드 건 기계는 높은 탭홀 질량 래밍 압력, 빠른 회전 및 자동 작동을 위해 설계되어야 합니다. 이러한 기계는 고품질, 장기간 고장 없는 작동, 유지보수 용이성 및 높은 수준의 서비스 가능성으로 신뢰할 수 있어야 합니다.

현대식 머드 건 기계의 자동화 기능에는 미리 프로그래밍된 조정 가능한 래밍 속도, 볼륨 및 시퀀스뿐만 아니라 수력 시스템의 탭홀 면 모니터링 및 시각화/제어가 포함된 탭홀 폐쇄를 위한 '자동 플러깅'이 포함됩니다.

탭홀 건의 기본 설계 및 설치 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 머드 건 기계는 압력이 정상 이상으로 상승하더라도 용광로 내부 압력의 전체 힘에 대항하여 수돗물 덩어리를 배수구로 밀어낼 수 있을 만큼 강력해야 합니다.
• 기계는 슬래그 또는 기타 재료에 의한 방해에도 불구하고 총구를 꼭지 구멍에 올바르게 배치할 수 있어야 합니다.
• 기계는 플러그에 필요한 모든 탭홀 덩어리를 압출하도록 설계되어야 합니다.
• 머드건 기계를 다양한 위치에 잠글 수 있어야 합니다.
• 머드건 기계의 모든 움직임과 기동은 원격으로 제어되어야 하며 언제든지 이를 멈출 수 있어야 합니다.
• 머드 건 기계에는 머드 건 기계가 작동하기 전에 자동으로 작동하는 경고 사이렌 또는 부저가 장착되어야 합니다.
• 머드건 기계는 사용하지 않을 때 작업자가 자유롭게 이동하고 수리할 수 있도록 설치되어야 하며 한 사람이 기계 사이를 지나갈 수 있을 만큼 충분한 공간이 있어야 합니다. 모든 장애물.
• 머드건 기계 주변에서 작업하는 인원을 위한 적절한 보호 수단이 제공되어야 하며 역시 보호되어야 합니다.
• 전력선은 열 및 파손으로부터 보호되어야 하며 기계적 강도가 우수해야 합니다.
• 전기를 사용하는 경우 최소한 두 개의 독립 회로를 통해 전원을 공급하는 것이 좋습니다. 이 중 하나는 안전 회로입니다.
• 유압 제어인 경우 적절한 크기의 어큐뮬레이터를 설치해야 합니다.

탭홀 드릴 및 머드 건 머신용 제어 캐빈

탭홀 드릴 및 머드 건 기계의 제어 캐빈은 비상시에도 작동할 수 있는 방식으로 위치, 보호 및 장비되어야 합니다. 따라서 다음과 같은 기본 기능을 갖추어야 합니다.

• 제어실의 위치는 직원이 탈출이나 폭발의 위험으로부터 완전히 보호되고 작업을 완벽하게 관찰할 수 있는 위치여야 합니다.
• 건축물에 가연성 물질을 사용해서는 안 됩니다.
• 최소 2개의 서로 다른 독립적인 출입구가 제공되어야 하며, 그 중 하나는 외부의 비상 대피 플랫폼에 접근할 수 있도록 하고 항상 깨끗하게 유지되어야 합니다.
• 캐빈에서 주자로 통하는 문이 없어야 합니다.
• 도청 구역을 내려다보는 관찰 창은 (i) 가능한 한 작아야 하지만 작업자가 작업 구역과 진흙 건 기계 및/또는 드릴 드릴의 위치를 ​​완전히 볼 수 있도록 해야 합니다. (ii) 그릴로 보호되는 바깥쪽으로 열리는 프레임에 '삼중' 유리 패널이 장착되어 있어야 합니다. 제어 장치의 우발적인 작동을 방지하기 위해 취해져야 하며, (iv) 객실과 고로 작동과 관련된 작업이 수행되는 기타 장소 사이의 통신은 최소한 두 개의 별도의 구두 통신 시스템(내선 전화, 인터콤, 무선 전화 등).
• 객실에는 연기나 가스로 오염되지 않은 지역의 공기를 끌어들이는 환기 시스템이 있어야 합니다.
• 캐빈이 튀거나 폭발 가능성이 있는 지역에 위치할 수 없는 경우 안전 조치를 강화해야 합니다. 특히 문은 폭발 시 열리지 않고 닫히도록 설정하고 벽, 문 및 지붕은 화염 및 내열재로 덮어야 합니다.

뜨거운 금속 트로프 커버용 조작기

뜨거운 금속이 뜨거운 금속 레이들로 배출되기 전에 뜨거운 금속이 냉각되는 것을 방지하기 위해 뜨거운 금속의 메인 홈과 지지 홈은 고정 및 제거 가능한 덮개로 덮어야 합니다. 이러한 덮개는 주조 하우스에서 효율적인 먼지 및 흄 추출에도 필요합니다. 그러나 태핑 프로세스 및 탭홀 유지 관리를 위해서는 러너의 전면 영역에 대한 방해받지 않는 접근이 필요합니다. 제거 가능한 덮개는 일반적으로 조작기에 의해 들어 올려지고 이동되어 탭홀 드릴 및 머드 건 기계에 대한 액세스를 엽니다. 머니퓰레이터를 사용하면 메인 트로프를 완전히 덮고 유지 보수 직원의 안전을 높이는 데 도움이 됩니다.

뜨거운 금속 트로프 덮개용 조작기는 일반적으로 송풍구 플랫폼 아래에 장착됩니다. 일반적으로 소형이며 수동 오버라이드 백업이 있는 원격 제어를 통해 일반적으로 효율적으로 작동됩니다. 뜨거운 금속 트로프 커버용 매니퓰레이터의 중요한 기능은 일반적으로 영구적으로 연결된 커버와 반복 가능한 위치 지정을 포함합니다. 이 조작기는 유압식 또는 공압식으로 작동할 수 있습니다.

뜨거운 금속 트로프 커버용 조작기는 고온 및 빠른 마모에 가장 많이 노출되는 제거 가능한 커버의 비용을 최소화합니다. 조작자는 안전과 유지 관리의 용이성을 위해 캐스트 하우스에 상당한 양의 여유 공간을 확보해야 합니다.

고온 금속 트로프 커버용 매니퓰레이터의 다양한 디자인은 고로 주조실의 거의 모든 요구 사항에 대한 유연한 솔루션을 제공하고 매니퓰레이터의 용량 및 초기 비용을 최소화합니다.

기울기 주자

틸팅 러너는 일반적으로 대형 용광로용 고온 금속 주물을 안정적이고 안전하게 채우기 위한 주물 하우스의 필수 장비입니다. 틸팅 러너는 일반적으로 두 개의 뜨거운 금속 트랙 사이에 위치합니다. 주자는 먼저 한 트랙의 뜨거운 금속 국자를 채우기 위해 기울인 다음 다른 트랙의 국자를 채우기 위해 뒤로 기울입니다. 두 번째 국자를 채우는 동안 첫 번째 국자를 빈 국자로 교체하여 여러 국자를 채우는 동안 중단 없이 캐스트를 계속할 수 있습니다.

틸팅 러너는 일반적으로 견고한 디자인이며 일반적으로 뜨거운 금속을 채우는 데 필요한 각도를 제공하기 위해 유압 드라이브가 장착되어 있습니다. 그들은 대형 가공 품목이므로 용접 사양을 충족하는 것이 중요합니다. 이는 운영상의 안전을 보장하기 위한 잘 고안된 비상 전략입니다. 틸팅 러너의 작동은 뜨거운 금속 국자용 레벨 측정 시스템과 함께 자동화할 수 있습니다.

바 체인저

바 체인저는 탭홀 드릴에 막대 또는 담그는 바를 처리하고 설치하는 데 사용되는 로봇 기계입니다. 바 체인저는 일반적으로 다양한 직경의 바 또는 로드를 포함하는 바 매거진을 통합합니다. 움직이는 캐리지의 암은 매거진에서 드릴 척으로 바를 로드하거나 사용 후 드릴에서 사용한 바를 제거할 수 있습니다.

진흙총 충전 기계

이 기계는 진흙 총을 자동으로 채우는 데 사용됩니다. 머드 건 기계의 자동 충전 개략도는 그림 2에 나와 있습니다.

그림 2 머드 건 기계의 자동 충전 개략도

잭 댐 드릴

잭 댐 드릴은 고로 메인 트로프의 스키머 플레이트/벽에 구멍을 뚫기 위한 것입니다. 이렇게 하면 주조 제품이 퍼니스에서 완전히 배출됩니다. 드릴은 주요 트로프 위치, 기초, 기둥 및 각 특정 주조 하우스의 고정 장비와 같은 특정 요구 사항을 충족하기 위해 고로에 맞게 제작됩니다. 장비 드라이브는 유압식 또는 공압식이며 장비 시스템의 일반 펌프 장치에 의해 또는 독립적으로 구동됩니다. 드릴은 휴대용 또는 고정식으로 만들어집니다. 잭 댐 드릴은 용광로 주조실에 유용한 도구입니다.

캐스트 하우스에서 사용되는 기타 중요한 도구 및 장비

캐스트 하우스에서 사용되는 기타 중요한 도구 및 장비는 다양한 크기와 길이의 포크 바, 산소 채혈 장비, 샘플링 시설, 온도 측정 시설 등이 있습니다. 이들은 크레인 및 취급 시설 외에 다양한 작업에 필요한 장비입니다. 용광로의 캐스트 하우스.

캐스트 하우스 장비 개발

지난 125-130년 동안 태핑 기술에 많은 발전이 있었습니다. 초기 개발은 장비 설계의 기계적 측면에 중점을 두었지만 최근에는 전기 및 유압 제어에 중점을 둡니다. 미래의 개발은 더 단단한 탭홀 질량을 허용하고 해머의 충격 에너지가 노상 내화물에 미치는 영향을 줄여 더 긴 탭홀 수명을 위해 계속 노력해야 할 것입니다. 드릴링 및 플러깅에 대한 대안은 오늘날까지 실현 불가능한 것으로 입증되었습니다. 고로 용 '탭핑 밸브'는 여전히 고로 운영자의 꿈입니다. 자기 전류에 의한 금속 흐름을 멈추거나 조절하는 것과 같은 아이디어는 산업적 규모로 실현되지 않았습니다.