KR100517342B1 - 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 관한 것으로, 스크리닝된 분코크스를 원료빈으로 이송할 때에 샘플컬렉터를 통해 시료채취하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 있어서, 상기 샘플컬렉터로 채취한 시료를 분석실로 이송시키는 샘플분리슈트의 인접측에 배설되고 그 배출구가 원료빈측을 향해 구동되는 장입벨트컨베이어 상부로 배치된 샘플회수슈트와; 채취 시료를 장입받도록 상기 샘플회수슈트의 직상방에 배치되고 내부에는 구동가능한 회전자를 갖는 혼합슈트와; 상기 혼합슈트와 샘플회수슈트 사이에 배설되되 샘플회수슈트로부터 샘플분리슈트의 상측 일부까지 평행하게 설치된 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 이동가능하게 배치된 채취상자와; 상기 채취상자의 하단에 부착되고 상기 샘플분리슈트의 상부에서만 개방되도록 힌지결합된 도어를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 입도편석을 현저히 줄일 수 있어 분코크스의 입도관리를 보다 정확하게 할 수 있고, 정확한 입도관리에 의해 소결광의 품위를 향상시키며, 정량샘플링을 자동화시켜 부수적인 인력의 낭비를 막고, 과다 샘플링에 의한 잔량 비산에 따른 작업장의 오염이나 이의 처리를 위한 부대비용의 절감을 꾀할 수 있다.

Description

소결용 분코크스의 입도시료 채취장치{DEVICE FOR COLLECTING POWDERED COKE USING IN SINTERING PROCESS}

본 발명은 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결 연료용으로 적합한 분코크스의 적정입도 관리를 위해 파쇄, 선별과정을 거친 분코크스의 시료채취시 샘플링부위의 고른 편차와 정량샘플링이 가능하게 하여 소결연료의 입도개선에 의한 소결광의 품위제고 및 생산성향상을 도모할 수 있도록 한 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 관한 것이다.

통상, 소결조업은 도 1의 도시와 같이, 입도 25mm 이하의 분코크스가 저장조(1)에 저장된 후 일정량씩 절출되면서 파쇄기(2)와 선별기(3)를 거쳐 평균입도 1.8mm 정도의 미립자로 만들어지며, 소결을 위해 수송되는 과정에서 입도관리를 위해 샘플러(4)에 의해 샘플링된 후 원료빈(5)에 저장되고, 저장되어 있던 분코크스는 소결용 배합원료와 함께 혼합되어 소결기(6)로 장입되게 된다.

장입된 혼합물은 점화로(7)를 통과하는 소결대차(8)에 의해 이동되면서 착화되어 유효화상거리를 이동하는 과정중 소결됨으로써 소결광으로 제조되게 된다.

이와 같은 소결광 제조과정에서 샘플링작업은 매우 중요한 요소가 되는데 이는 이 샘플링작업을 통하여 소결광의 입도관리를 행하게 되므로 소결광의 품위와 밀접한 관련이 있기 때문이다.

종래에는 도 2의 도시와 같은 장치를 통해 샘플링작업이 수행되었는 바, 이를테면 스크리닝된 분코크스(PC)가 원료빈(도 1의 '5')으로 장입되기 위해 이송벨트컨베이어(10)를 타고 이송될 때에 상기 이송벨트컨베이어(10)와 장입벨트컨베이어(20)를 연결하는 슈트(미도시) 내부에 구비된 샘플컬렉터(12)에 의해 샘플링되게 되며, 샘플링된 분코크스(PC)는 가이더(14)를 타고 샘플분리슈트(16)로 옮겨진 후 분석실(18)로 보내져 분석되며, 이를 근거로 하여 이후 장입되는 분코크스(PC)의 입도를 관리하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래 샘플링작업은 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 벨트컨베이어를 타고 실려오는 과정에서 분코크스중 대립자는 벨트이 양 모서리부로 편적되고 벨트의 중앙부로는 비교적 소립자의 것이 편적되게 되므로 샘플링된 시료의 입도편차가 심하여 시료로서의 가치가 떨어진다.

둘째, 입도측정에 필요한 시료의 무게는 200g 정도면 충분함에도 불구하고 1회 샘플링시 약 2kg정도의 샘플을 채취하도록 되어 있어 이후 수작업에 의한 재채취작업을 병행해야 하는 단점이 있다.

세째, 필요 시료량인 200g을 제외한 나머지는 다시 재처리해야 하므로 업무부하가 가중된다.

네째, 부정확한 입도측정에 따른 저품위의 소결광 제조가 반복수행되는 악순환을 반복하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 소결광 제조에 사용되는 분코크스의 입도관리를 위한 샘플링작업시 발생되는 입도편차를 줄이고 정량채취가 가능토록 하여 분석하고자 하는 분코크스의 정확한 입도관리가 이루어지도록 함으로써 소결광의 품위 향상은 물론 1회의 샘플링작업으로도 전체 시료를 대변할 수 있는 시료채취를 가능케 하여 수작업에 의한 재샘플링의 소지를 없애 업무부하의 경감도 꾀할 수 있도록 한 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 스크리닝된 분코크스를 원료빈으로 이송할 때에 샘플컬렉터를 통해 시료채취하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 있어서, 상기 샘플컬렉터로 채취한 시료를 분석실로 이송시키는 샘플분리슈트의 인접측에 배설되고 그 배출구가 원료빈측을 향해 구동되는 장입벨트컨베이어 상부로 배치된 샘플회수슈트와; 채취 시료를 장입받도록 상기 샘플회수슈트의 직상방에 배치되고 내부에는 구동가능한 회전자를 갖는 혼합슈트와; 상기 혼합슈트와 샘플회수슈트 사이에 배설되되 샘플회수슈트로부터 샘플분리슈트의 상측 일부까지 평행하게 설치된 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 이동가능하게 배치된 채취상자와; 상기 채취상자의 하단에 부착되고 상기 샘플분리슈트의 상부에서만 개방되도록 힌지결합된 도어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 설치상태를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명 장치의 요부 확대 사시도이다.

도 3 및 도 4에 따르면, 이송벨트컨베이어(10)를 따라 이송되던 분코크스(PC)가 장입벨트컨베이어(20)로 낙하될 때 가이더(14)를 따라 이동하면서 입도 분석대상인 분코크스(PC)중 일부를 샘플컬렉터(12)로 시료 채취하는 구성과 채취된 시료를 분석실로 보내기 위한 샘플분리슈트(16)의 구성은 기존과 동일하다.

본 발명에서는 상술한 기존 설비외에 혼합슈트(26) 및 샘플회수슈트(36) 그리고 균일, 정량 채취를 가능케하는 채취수단이 이들 기존설비의 인접측에 별도 부설된 것이다.

즉, 샘플분리슈트(16)의 인접측에는 배출구가 장입벨트컨베이어(20)상을 향하는 샘플회수슈트(36)가 설치되고, 그 직상방에는 혼합슈트(26)가 설치된다.

혼합슈트(26)의 상부에는 가이더(14)가 기존과 같이 설치되고, 이 가이더(14)에는 이를 따라 이동되면서 낙하되는 분코크스(PC)를 샘플링하는 샘플컬렉터(12)가 배설된다.

아울러, 혼합슈트(26)와 샘플회수슈트(36) 사이의 공간상에는 가이드레일(40)이 배치되는데 상기 가이드레일(40)은 샘플회수슈트(36)의 상부로부터 샘플분리슈트(16)의 상부까지 연장배설되며, 샘플분리슈트(16)의 상부에서는 고정축(42)을 지지점으로 하여 하방향으로 만곡진 라운드형으로 배설된다.

그리고, 이 가이드레일(40)상에는 이를 따라 전후진가능하고 상하부가 개방된 틀형상의 채취상자(50)가 안착되며, 이 채취상자(50)의 후단은 작동실린더(60)에 연결된 실린더로드(62)와 연결된다.

또한, 채취상자(50)의 하면에는 도어(52)가 구비되는데 이 도어(52)의 선단, 즉 채취상자(50)가 혼합슈트(26)측으로 이동되는 방향측 단부 하단에는 상기 도어(52)가 회전될 수 있도록 힌지결합된다.

따라서, 상기 도어(52)는 가이드레일(40)이 끝나는 지점인 샘플분리슈트(16)의 상측 내부에서 개방되게 구성된다.

이때, 상기 채취상자(50)는 시료를 정확하게 200g 정도 채취할 수 있는 크기로 확정됨이 바람직한 바, 채취상자(50)로 수용되지 못한 시료는 이를 오버플로우하여 샘플회수슈트(36)로 낙하된 후 다시 회수될 수 있도록 구성함으로써 가능하다.

한편, 상기 혼합슈트(26)의 내부에는 시료의 균일화, 즉 편차를 줄이기 위해 도시하지 않은 구동모터와 같은 수단에 의해 회전가능한 형태의 회전자(26a)가 배치되고, 이 회전자(26a)의 외주면에는 규칙 혹은 불규칙한 배열을 갖는 브러쉬형태의 와이어(26b)가 돌설된다.

이 와이어(26b)는 낙하되는 분코크스(PC)를 회전시키면서 균일한 분포를 갖도록 하기 위함이다.

여기에서, 상기 브러쉬형태의 와이어(26b)는 시료의 입도편석을 제거하기 위한 일 예에 지나지 않으며 예컨대, 와이어(26b)를 없앤 상태에서 회전자(26a)의 몸체 자체에 날개판을 형성하여 혼합되게 할 수도 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

도 1의 저장조(1), 파쇄기(2), 선별기(3)를 거쳐 원료빈(5)으로 이송되는 분코크스(PC)중 시료를 채취하기 위해 샘플러(4)인 샘플컬렉터(12)가 작동하여 이송벨트컨베이어(10)로부터 장입벨트컨베이어(20)로 낙하되는 분코크스(PC)중 대략 2kg 정도를 1회의 동작으로 채취하게 된다.

채취된 2kg 정도의 시료는 혼합슈트(26)의 상부를 통해 낙하되게 되는데 이때 혼합슈트(26)의 내부에서는 회전자(26a)가 회전하고 있는 상태이므로 비록 이송벨트컨베이어(10)를 타고 이송되면서 입도편석이 발생되어 있던 상황이라할지라도 회전자(26a)와 이에 부속된 브러쉬형태의 와이어(26b)에 의해 재혼합이 유도되어 입도편석이 현저히 줄어든 상태로 혼합슈트(26)의 하부를 통해 배출되게 된다.

배출되는 시료는 샘플회수슈트(36)로 떨어짐과 동시에 장입벨트컨베이어(20)로 재회수되어 원료빈(5)으로 장입되게 되는데 이 과정에서 작동실린더(60)가 전진작동하게 된다.

작동실린더(60)의 전진에 의해 채취상자(50)가 가이드레일(40)을 타고 전진하여 낙하되던 입도편석이 줄어든 시료의 일부를 다시 채취하게 되는데 이때에는 200g의 정량만이 자동적으로 채취되게 된다.

이때, 도어(52)는 가이드레일(40)에 의해 간섭을 받고 있으므로 채취상자(50)의 하부를 폐쇄하고 있는 상태에 있게 되므로 시료의 채취가 가능하게 되며, 채취완료후에는 작동실린더(60)가 후진동작되게 된다.

후진에 따라 채취상자(50)는 샘플회수슈트(36)로부터 샘플분리슈트(16)측으로 이동되게 되고, 이동되는 과정에서 가이드레일(40)이 끝나는 부분에 이르게 되면 도어(52)는 자동개방되게 되므로 채취된 정량의 시료는 자동적으로 샘플분리슈트(16)로 낙하되게 되고, 낙하된 시료는 분석실로 이송되게 되어 분석작업이 행해지게 된다.

따라서, 입도편석이 최소화되고 정량의 샘플만을 자동 채취할 수 있게 되어 시료로서의 가치가 높아지게 된다.

하기한 표 1은 본 발명 장치의 적용 전후 분코크스의 입도변화를 보인 것인데 몇차례의 시료 샘플링 후 그 입도별 함유량을 전체 시료채취량 대비 비율로 평균하여 나타내었으며 그에 따른 평균입도를 산출하여 대비하였다.

구분	사이즈	발명전	발명후	비고
미립자	0.125mm 이하	17.9%	14.2%	중간크기의 중대 및 미립자의 감소로 열효율향상
중간입도	0.25~3.0mm	50.8%	54.1%
평균입도		2.1mm±0.35	1.8mm±0.1

표 1에서와 같이, 발명 전에는 입도편석이 심하고 수작업에 의한 재선별시에도 비교적 부정확한 입도선별에 의해 관리되어야할 평균입도 1.8mm의 범주에서 상당한 오차를 보임에 반해, 발명 후에는 자동적으로 입도편석을 줄여 관리입도의 범주내에서 큰 오차를 보이지 않음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 입도편석을 현저히 줄일 수 있어 분코크스의 입도관리를 보다 정확하게 할 수 있다.

둘째, 정확한 입도관리에 의해 소결광의 품위를 향상시킨다.

세째, 정량샘플링을 자동화시켜 부수적인 인력의 낭비를 막는다.

네째, 과다 샘플링에 의한 잔량 비산에 따른 작업장의 오염이나 이의 처리를 위한 부대비용의 절감을 꾀할 수 있다.

도 1은 일반적인 소결공정의 개략적인 공정도,

도 2는 종래 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치의 예시도,

도 3은 본 발명 장치의 사시도,

도 4는 본 발명 장치의 요부 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10....이송벨트컨베이어 12....샘플컬렉터

16....샘플분리슈트 20....장입벨트컨베이어

26....혼합슈트 26a....회전자

26b....와이어 36....샘플회수슈트

40....가이드레일 50....채취상자

52....도어 60....작동실린더

Claims (2)

1. 스크리닝된 분코크스(PC)를 원료빈(5)으로 이송할 때에 샘플컬렉터(12)를 통해 시료채취하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치에 있어서,

   상기 샘플컬렉터(12)로 채취한 시료를 분석실로 이송시키는 샘플분리슈트(16)의 인접측에 배설되고 그 배출구가 원료빈(5)측을 향해 구동되는 장입벨트컨베이어(20) 상부로 배치된 샘플회수슈트(36)와;

   채취 시료를 장입받도록 상기 샘플회수슈트(36)의 직상방에 배치되고 내부에는 구동가능한 회전자(26a)를 갖는 혼합슈트(26)와;

   상기 혼합슈트(26)와 샘플회수슈트(36) 사이에 배설되되 샘플회수슈트(36)로부터 샘플분리슈트(16)의 상측 일부까지 평행하게 설치된 가이드레일(40)과;

   상기 가이드레일(40)을 따라 이동가능하게 배치된 채취상자(50)와;

   상기 채취상자(50)의 하단에 부착되고 상기 샘플분리슈트(16)의 상부에서만 개방되도록 힌지결합된 도어(52)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 혼합슈트(26)에 내설된 회전자(26a)는 그 외주면에 브러쉬형태의 와이어(26b)가 규칙 혹은 불규칙적으로 다수 돌출형성된 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 입도시료 채취장치.