설비기술/ 유도로용 축로설비 해체장치
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유도로용 축로설비 해체장치
1. 서두
감과형 유도로의 경우, cupola만큼 빈번하지는 않지만, 정기적으로 감과의 내화재를 해체하여 새로 바꿀 필요가 있다.
이 감과 내화재의 해체작업은 종래, air hammer로 사람의 손으로 시행했었다. air hammer를 이용한 사람의 해체작업은 시간이 걸리는 중노동일 뿐만 아 니라, 해체시 발생하는 분진에 의해 작업환경이 굉장히 악화된다.

이같은, 「중노동인 동시에 작업환경 악화」를 동반하는 축로해체작업을 개선하기 위해, 축로해체장치는 중요한 역할을 담당한다.
여기에서는, 「축로해체작업이 용이하고, 단시간에 할 수 있도록」개발된, 압출식 축로해체장치에 대해 이야기하겠다.



2. 축로해체장치의 개요
감과형 유도로용 축로해체장치는, 크게 나누어 「압출식」과 「끌어올리기 식」 두가지 종류가 있다.
「압출식」은 스탬프식 축로, 슬리브식 축로에 적용가능하고, 작업이 용이하여 실패가 적다는 특징을 갖고 있다.
아래에서, 「압출식」을 주체로 소개하고, 「끌어올리기 식」에 대해서는 개요를 간단히 소개하겠다.

⑴ 압출식 축로 해체장치
감과형 유도로의 바닥으로, 해체장치의 access부분에 미리 캐스터블 마개를 셋트하여 축로를 시행한다. 축로 수명이 끝난 시점에서는, 아래의 순서로 해체를 시행한다. 압출식 축로해체방식은 그림1을 참조.
① 용광로 본체를 400℃이하까지 자연냉각한다.
② 압출전, 로 꼭대기 부분의 caster를 다치지 않도록, 용광로 정상 부분의 출구 주변의 축로를 손으로 해체해 둔다.
③ 용광로 본체를 수평으로 한다.
④ 용광로 바닥에 압출식 축로해체 장치를 셋트하고, casterble 마개마다 내화재를 용광로 바깥으로 밀어낸다.
⑤ 압출식 축로 해체장치를 용광로 본체에서 떼어낸다.
⑥ 용광로 본체를 수직으로 돌리고, 로 안을 청소하고, casterble 마개를 원래 위치로 돌려, 다음 축로에 준비한다.

⑵ 끌어올리기식 축로해체방식
끌어올리기식 축로해체방식은 소성 감과를 사용하고, 축로를 했을 경우에 적용되는 해체방식으로, 해체 순서는 아래와 같다.
① 해체전에 감과 안에 사람이 들어가 작업을 시행하기 때문에, 우선 용광로 안을 40℃ 이하까지 자연냉각을 한다.
② 감과 안을 청소하고, 용광로 바닥에 드릴로 구멍을 내어 끌어올리기용 anchor bolt를 박는다.
③ 끌어올리기용 anchor bolt를 크레인으로 끌러 올려, 내화재를 로 바깥으로 꺼낸다.

3. 압출식 축로 해체장치의 구조
압출식 축로 해체장치의 구조에 대해서는, 그림1의 구조도에 나타난 대로, 아래에서 용광로 본체, 해체장치 본체로 나누어 설명하겠다.

⑴ 용광로 본체
압출식 축로 해체장치를 적용할 경우, 용광로 본체 구조에 대해서도 야간의 변경이 필요해진다.
따라서, 표준 용광로 본체와 비교하여 다음과 같은 점이 다르다.
① 내화재가 부드러게 빼내지도록 코일시멘트는 로 정상측을 크고, 테이퍼상태로 시공한다.
② 용광로 정상 caster는 강도를 올리고, 내화재가 나올 때 상처가 입지 않도록 한다.
③ 용광로 바닥에는 구멍을 뚫어, 캐스터블 마개로 덮개를 함과 동시에, 해체용 유압 실린더가 연결될 수 있도록 후크를 설치한다.

⑵ 압출식 해체 장치 본체
압출식 해체 장치는 유압구동방식으로 유압 unit, 유압 실린더 제어 상자, pendant switch, 콘센트로 되어 있다. 전력 공급은 콘센트(3p)로 이루어지고, 운전작업은 pendant switch의 압 조작으로 시행한다.
유압회로도를 그림3, 제어회로도를 그림4에서 나타냈다.






4. 압출식 축로 해체장치의 표준 방법
용광로 용량 0.5ton∼12ton을 4단계로 나누어, 각 단계에 1기종씩 대응할 수 있도록 되어 있고, 합계 4기종의 압출식 축로 해체장치가 표준화되어 있다.
표1에 로 용량과 압출식 축로 해체장치 형식의 적용을 나타냈다.

5. 압출식 축로 해체장치의 특징
압출식 축로 해체장치는 전술한 것처럼, 스탬프식 축로, 소성 감과식 축로의 어떤 축로해체에도 적용가능하고 다음과 같은 특징이 있다.

⑴ 조작, 취급이 극히 간단
유압 실린더와 유압 unit로 이루어진 간단한 구조로, 조작은 극히 간단하다. 우선, 용광로 본체를 경동하고, 용광로 바닥 후크에 유압 실린더를 셋트한다.
그후, 조작 상자의 스위치를 “ON”하면 casterble 마개가 들어가, 내화재를 용광로 바깥으로 자연스럽게 나오게 된다.

⑵ 단시간에 깨끗하게 해체
종래, air hammer에 의해 분진 분위기 안에서 약4시간이나 걸려 시행되던 해체작업이, 겨우 몇 분안에, 게다가 깨끗한 환경에서 시행할 수 있게 되었다. 이로써, 해체에서 재조업까지 대폭으로 스피드가 향상되고, 종래 3일 걸렸던 것이 2일이면 가능해진다.

⑶ 장소에 구애받지 않는 compact형
유압 실린더와 유압 unit를 일체형으로 한 compact 설계이다.


6. 압출해체의 실시예
압출식 축로 해체장치에서의 해체작업은 실제작업에서 20∼30분, 모든 작업을 포함해도 1 시간 이내에 완료된다.
실제 압출식 축로 해체작업의 실시예에 대해서, 이하 2ton 고주파로의 실적사진에서 설명 한다.

⑴ 용광로 정상 부분의 손에 의한 해체(약5분)
압출해체시, 용광로 정상부분의 caster를 상하지 않도록 정상 부분의 축로를 약100㎜정도, 손으로 해체한다(사진1참조).

⑵ 압출식 축로 해체장치의 표준(약5분)
압출 해체장치를 용광로 본체 뒷부분에 가서, 크레인으로 들어 올린다(사진2참조).

⑶ 용광로 본체의 경동(약1분)
용광로 본체에 압출 축로 해체장치가 설치될 수 있도록 용광로 본체를 바로 옆 위치까지 경동한다(사진3참조).

⑷ 압출 축로 해체장치 셋트(약2분)
용광로 바닥의 후크에 압출 축로 해체장치를 크레인으로 이동시켜 셋트한다(사진4참조).



⑸ 압출해체(약2분)
압출 초기는 순간적으로 유압은 상승하지만, 일단, 내화재가 나오기 시작하면, 유압은 낮은 수치에서 안정된다. 압출도중, 유압이 이상하게 상승하지 않는지 체크하면서, 해체한다. 해체 종류 동안, 나온 내화재가 로 앞에 안전하게 낙하하게 하든지, 포크리프트 등으로 받도록 하 여, 내화재를 용광로 바깥으로 내보낸다(사진5,6참조).

⑹ 용광로 안 청소
압출해체가 종료되면, 용광로 안에는 캐스터블 마개와 약간의 축로용 단열재 등이 남는다. 압출 축로 해체장치를 용광로 본체에서 떨어뜨리고, 본체를 수직으로 돌려, 용광로 안 청소 를 한 후 casterble마개를 원래 위치로 돌린다(사진7참조).
이어서, 용광로 안의 코일시멘트나 caster 등에 상처가 나지 않았는지 점검을 하고 축로에 준비한다.

7. 앞으로의 과제
압출식 축로 해체기에 의한 해체는 뜨거운 물을 넣는 일 없이, 내화재 속에 미소결된 분체 층이 있을 경우는 쉽게 해체할 수 있다.
그러나, 관리일수 이상으로 조업했을 경우 등에는, 내화재의 소모가 심하고, 소결이 진행되어 내화재 안에 미소결으로 분체층이 남아 있지 않 기 때문에, 꺼낼때 마찰저항이 커지거나, 용광로 바닥 강도가 떨어지거나 하여, 용광로 바닥 만이 해체되는 경우도 있다.

이 같은 경우에도 해체될 수 있도록, 내화재에 사용하는 단열재나 마이카판이 미끄러운 층 이 되도록 시공을 하는 등, 앞으로 더욱 개선할 필요가 있다.

8. 결론
주물업계에서의 주조, 금속용해 작업현장 환경은 집진기 도입, cupola에서 전기로로의 교 체 등이 진행되어, 환경 개선이 이루어졌으며, 개선될 수 있는 여지가 있는 것도 사실이다.

여기에서 소개한 압출식 축로 해체장치는, 축로 해체작업에 있어서 중노동의 배제, 환경개 선과 작업시간의 단축에 공헌할 수 있는 것이라고 확신한다.
마지막으로, 이번에 지원해주신 (사)일본공업 용광로 협회, 관계자 여러분에게 감사를 표한 다.
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