KR100546211B1 - 소결원료층의 층후측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼피더의 회전에 의하여 서지호퍼로부터 소결대차에 장입된 소결원료층의 층후를 측정하는 장치에 관한 것으로서, 배합원료가 장입되는 장입부의 후방에 고정용 베이스가 설치되고, 상기 고정용 베이스 상에 수평이동용 스크류가 설치되고, 상기 수평이동용 스크류를 회전시키기 위한 조절용 핸들이 구비되며, 상기 수평이동용 스크류 위에는 상기 조절용 핸들에 의해 수평방향으로 이동가능한 조절부 베이스가 설치되고, 상기 조절부 베이스 상에 수직이동용 스크류가 설치되고, 상기 수직이동용 스크류를 회전시키기 위한 수직이동용 모터가 구비되며, 상기 수직이동용 스크류 위에 안착되어 상기 수직이동용 모터에 의해 수직방향으로 이동가능한 검출부 베이스가 설치되고, 상기 검출부 베이스 위에 길이가 서로 다른 복수개의 층후검출봉이 설치되고, 상기 층후검출봉에 절연애자가 설치되는 것을 특징으로 하므로, 통기장치가 구비된 소결기에서 소결조업시 통기장치에 부착된 부착광과 간섭되는 것을 제거하여 배합원료의 소결원료층의 층후를 정확하게 검출할 수 있다.

통기봉, 층후검출봉, 부착광, 소결대차

Description

소결원료층의 층후측정장치{Apparatus for measuring the height of the sintering material layer}

도 1은 종래의 통기장치가 없는 소결기를 도시한 도면;

도 2는 통기장치가 구비된 소결기를 도시한 도면;

도 3은 통기장치와 층후검출기의 간섭상태를 도시한 도면;

도 4는 통기장치의 통기봉에 부착광이 부착된 상태를 촬영한 사진;

도 5는 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치가 장입부의 하단부에 설치된 상태를 도시한 도면;

도 6은 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 평면도;

도 7은 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 측면도;

도 8은 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 정면도;

도 9a는 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 고정부의 사시도, 도 9b는 정면도, 도 9c는 측면도;

도 10a는 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 조절부의 사시도, 도 10b는 정면도, 도 10c는 측면도;

도 11a는 본 발명에 따른 소결원료층의 층후측정장치의 검출부의 사시도, 도 11b는 측면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 서지호퍼

2 : 드럼피더

3 디플렉트 플레이트

7 : 컷오프 플레이트

10 : 수평 이동장치 베이스

11 : 통기봉

14a, 14d : 층후검출봉

15 : 수직 이동용 조절모터

14c : 절연애자

본 발명은 소결대차에 장입되는 소결원료층의 층후를 검출하기 위한 장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 소결원료층의 통기성을 향상시키기 위하여 설치되는 통기장치와 간섭되는 것을 방지하여 소결원료층의 층후를 정확하게 검출할 수 있는 소결원료층의 층후검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소결공정은 분철광석과 연료코크스를 배합한 배합원료를 소성하여 고로에 사용되는 소결광을 제조하는 공정이다. 즉, 도 1을 참조하면, 서지호퍼(1)에 입조된 배합원료(9)는 서지호퍼(1) 하단부에 설치된 드럼피더(2)의 회전에 의해 절출되어 디플렉트 플레이트(3)에 의해 입도가 편석된 후 소결대차(8)에 장입된다. 그리고, 소결대차(8)에 장입되는 배합원료의 소결원료층의 층후는 층후검출장치(5)에 의해서 검출된다. 상기 소결원료층의 표면은 높이에 따라 컷 오프시키는 컷오프 플레이트(7)에 의해 매끄러운 상태로 유지되면서 점화로(미도시)로 이동한다.
도면중 미설명부호 4는 슬리트 바(slit bar)이며, 6은 조정 핸들을 나타낸다.

한편, 드럼피더(2)의 회전에 의한 배합원료(9)의 절출량은 소결대차(8)의 체적에 의해 1차적으로 계산되어 자동제어되므로, 적당량의 배합원료(9)가 절출된다. 그러나, 드럼피더(2)의 폭방향에서 부분적으로 미세한 절출량 조절은 두개의 검출봉이 하나의 구조로 이루어지고 소결대차(8) 폭방향의 중앙지점에서 배합원료(9)가 장입되는 쪽에 설치된 층후검출장치(5)의 신호에 의해 드럼피더(2)의 회전을 제어하고 있다.

그리고, 층후검출장치(5)의 두개의 검출봉 중 하나는 길고 하나는 짧게 이루어져 있으므로, 소결대차(8)에 장입되는 배합원료(9)는 긴 검출봉에는 접촉되어야 하는 반면에 짧은 검출봉에는 접촉되지 않아야 한다. 긴 검출봉이 배합원료(9)와 접촉되지 않으면 드럼피더(2)의 회전은 증가하고 반대로 짧은 검출봉이 배합원료(9)에 접촉되면 드럼피더(2)의 회전은 줄어들어 불출량 제어가 이루어진다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 최근의 소결조업에서는 소결원료층의 통기성을 향상시켜 고생산조업을 달성하기 위하여 장입 하단부에 통기장치(11)를 설치하여 사용하고 있다, 그러나, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 통기장치(11)가 구비된 소결기에서도 상기와 같은 방법으로 소결원료층의 층후를 제어하는 과정에서 통기봉(11b)에 부착되는 부착광(11a)에 의해서 정확한 층후검출이 어려워진다. 그 결과, 배합원료(9)의 고른 장입을 유도할 수 없게 된다.

즉, 통기장치(11)가 3단의 높이로 장입부 하단에 설치되어 배합원료(9)의 편석 낙하시 통기봉(11b)에 부착되는 부착광(11a)이 형성되어 층후검출장치(5)의 검출봉에 접촉하여 정확한 층후검출이 불가능해지므로, 소결원료층의 표면이 균일해지지 못하게 된다.

한편, 소결대차(8)에 장입된 배합원료(9)의 입도가 굵은 광석이 하단으로 장입되어 층별 장입을 유도하여야 하지만, 통기장치(11)의 방해로 인해 통기봉(11b)에 부착된 부착광(11a)이 점차 커지면서 원료의 흐름을 저해하여 소결대차(8)에서 층별장입이 불량하게 되어 오히려 통기성을 저해함으로써 소결광 생산성을 악화시킨다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배합원료가 소결대차에 장입되어 진행될 때 컷오프 플레이트의 전방에서 소결대차에 장입되는 배합원료의 소결원료층을 고르게 분포시킬 수 있도록 기존의 장입장치 하단부의 백 슈트를 제거하면서 통기장치 측으로 전량 장입되던 배합원료를 분산시켜 미립광이 소결원료층의 상단으로 낙하될 수 있도록 유도하면서 층후를 검 출할 수 있는 소결원료층의 층후측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 통기장치가 구비된 소결기에 있어서, 배합원료가 장입되는 장입부의 후방에 설치되는 고정용 베이스와, 상기 고정용 베이스 상에 설치되는 수평이동용 스크류와, 상기 수평이동용 스크류의 양측에 설치되는 가이드 샤프트와, 상기 수평이동용 스크류를 회전시키기 위한 조절용 핸들과, 상기 조절용 핸들에 연결된 샤프트와, 상기 샤프트와 상기 수평이동용 스크류에 고정된 기어를 연결하는 체인이 구비되는 고정부; 상기 수평이동용 스크류와 가이드 샤프트 위에 안착되어 상기 조절용 핸들에 의해 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 조절부 베이스와, 상기 조절부 베이스 상에 설치되는 수직이동용 스크류와, 상기 수직이동용 스크류의 양측에 설치되는 가이드 샤프트와, 상기 수직이동용 스크류를 회전시키기 위한 수직이동용 모터가 구비되는 조절부; 상기 수직이동용 스크류와 가이드 샤프트 위에 안착되어 상기 수직이동용 모터에 의해 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 검출부 베이스와, 상기 검출부 베이스 위에 설치되는 길이가 서로 다른 복수개의 층후검출봉과, 상기 층후검출봉에 설치되는 절연애자와, 상기 층후검출봉의 일측에 연결되는 소정 길이의 전선이 구비되는 검출부; 상기 전선이 연결되는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 소결원료층의 층후검출장치가 제공된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고, 동일 구성은 동일 도면번호를 부여한다.

본 발명에 따른 소결원료층의 층후검출장치는 고정부와, 조절부와, 검출부와, 제어부로 구성된다.

먼저, 배합원료 장입부의 하단에 제공된 백 슈트(3a)가 제거되어 슬리트 바(4)가 노출된다. 그리고, 본 발명에 따른 소결원료층의 층후검출장치는 장입부 후방에서 소결원료층의 층후를 검출할 수 있도록 제공된다.

즉, 본 발명에 따른 소결원료층의 층후검출장치는 도 6에 도시한 바와 같이, 고정용 베이스(10) 위에 제공된 수평이동용 스크류(12c)와, 가이드 샤프트(12d)를 갖는다. 고정용 베이스(10) 위에 수평방향으로 중앙지점에 스크류(12c)가 베어링 블록(12e)에 의해 지지되고, 스크류(12c)의 양측으로는 가이드 샤프트(12d)가 고정 블록(12h)에 의해 지지된다.

스크류(12c)와 조절부 사이는 체인(12f)으로 연결되고, 조절용 핸들(12a)은 베어링 블록(12b)에 연결된 샤프트(12g)의 기어(12)에 의해 수평 이동하게 된다.

그리고, 층후 조절부 장치(15, 15a∼15f)는 수평 이동장치(12∼12h)의 스크류(12c)와 가이드 샤프트(12d)위에 안착되고, 수직 이동용 모터(15)에 의해 검출부 베이스(14b)가 수직 이동용 스크류(15c)를 따라 이동된다.

스크류(15c) 및 가이드 샤프트(15f)는 상술된 방식으로 설치된다. 즉, 조절부 베이스(15d) 위에 수직방향으로 중앙지점에 스크류(15c)가 베어링 블록(15b)에 의해 지지되고, 스크류(12c)의 양측으로는 가이드 샤프트(15f)가 고정 블록(15e)에 의해 지지된다.
미설명 부호 15a는 상기 모터(15)를 구동시키기 위한 모터 케이블이다.

검출부는 베이스(14b) 위에 안착되고 층후검출봉(14a, 14d)으로 이루어져 있으며, 베이스(14b)의 위에는 양측으로 절연애자(14c)가 한 개씩 설치된다. 절연애자(14c)에는 층후검출봉(14a, 14d)이 애자와 애자 사이를 고정 볼트(14e)(도 10a 참고)에 의해 고정된다.

두개의 층후검출봉(14a, 14d) 중 절연애자(14c)를 기준으로 하나는 짧고 다른 하나는 길게 설치되며, 층후검출봉(14a, 14d) 일측에는 소정 길이, 예를 들어 10m 길이의 전선(14f)이 연결된다. 전선은 제어기(미도시)에 연결되며, 제어기는 드럼피더(2)에 연결된다.

이하, 본 발명에 따라서 배합원료 장입부의 하단에서 소결원료층의 층후를 검출하는 본 발명에 따른 층후검출장치의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 소결대차(8)의 서지호퍼(1)에 입조된 배합원료(9)는 서지호퍼(1) 하단부에 설치된 드럼피더(2)의 회전에 의해 절출되어 디플렉트 플레이트(3)에 의해 입도가 편석된 후 소결대차(8)에 장입된다.

소결대차(8)에 장입된 배합원료(9)는 컷오프 플레이트(7) 전단에 제공된 층후검출봉(14a, 14d)에 의해 일정높이 만큼 최적으로 검출된 후 컷오프 플레이트(7)에 의하여 최종적으로 고른 표면을 유지하면서 점화로(미도시)로 이동한다.

이때, 소결기 폭방향에서 최적의 측정지점을 찾기위해 수동으로 조절용 핸들(12a)을 조작하여 층후검출봉을 수평방향으로 이동시킨다. 그리고, 층후검출봉의 수직이동은 운전자가 스위치를 조작에 의해서 작동하는 모터(15) 구동에 의해서 자동으로 상하방향으로 이루어진다. 그 결과 최적의 측정지점을 찾는다.

그리고, 소결기대차의 이송속도와 층후값을 이용하여 장입물 체적을 하기 식과 다음 식 1과 같이 계산한다.

장입물 체적 = 소결기 이동속도 ×소결기 폭 ×층후 ×비중 ‥‥‥ (1)

이 후에, 상기 식 1에 의해서 구해진 장입물 체적의 계산값에 대응하는 드럼피더(2)의 회전속도를 비교한 비교값이 연산되어 출력값으로 제어기에 전송된다. 제어기는 현재 층후검출봉(14a, 14d)에서 검출되고 있는 소결원료층의 층후에 대한 데이타의 신호를 받아 비율값을 출력한다.

상기된 방식으로 구해진 값들은 그들의 상하한값의 범위내에서 컨트롤되도록 하고, 최종값은 제어기에 전송되어 운전중 연속 싸이클에 의한 비율이 제어되도록 한다. 이때, 제어장치는 드럼피더 모터 등이 제공된다.

층후검출봉의 접촉신호시 드럼피더(2)는 정상적으로 동작하고 층후검출봉의 미접촉 신호시 제어기에서 적분하여 드럼피더(2)의 회전속도를 증가시켜 층후검출봉이 접촉되는 상태를 유지하도록 한다.

소결대차의 이동정지 후에 재동작할 때 급격한 변화를 방지하기 위해 정지후 재 기동시 지연시간을 약 10초 정도로 설정하여 정지전 드럼피더(2)의 회전속도로 유지하여 운전이 이루어지게 한다.

본 발명에 따르면, 소결대차에 장입되는 배합원료의 층후 검출이 미세하고도 정확하여 소결대차 전체에 고른 장입을 유도할 수 있어 균일한 소성이 가능해 품질의 안정을 가져온다.
또한, 스프릿 바 후방의 백 슈트를 제거함으로써 백 슈트 막힘 현상에 의한 미세한 입도의 층별 편석 장입의 문제점을 해결하여 편석강화와 고른 장입으로 편석효과를 높여 통기성 향상에 의한 생산성 증가를 가져올 수 있다.
또한, 층후 검출장치를 소결대차의 수직, 수평방향으로 자유로이 조정할 수 있으므로, 최적의 위치에서 층후를 검출할 수 있게 되어 장입안정에 의한 품질의 안정을 가져올 수 있다.
또한, 통기장치가 구비된 소결기에서 소결조업시 통기장치에 부착된 부착광과 간섭되는 것을 제거하여 배합원료의 소결원료층의 층후를 정확하게 검출할 수 있다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (3)

1. 통기장치가 구비된 소결기에 있어서,

   배합원료가 장입되는 장입부의 후방에 설치되는 고정용 베이스와, 상기 고정용 베이스 상에 설치되는 수평이동용 스크류와, 상기 수평이동용 스크류의 양측에 설치되는 가이드 샤프트와, 상기 수평이동용 스크류를 회전시키기 위한 조절용 핸들과, 상기 조절용 핸들에 연결된 샤프트와, 상기 샤프트와 상기 수평이동용 스크류에 고정된 기어를 연결하는 체인이 구비되는 고정부;

   상기 수평이동용 스크류와 가이드 샤프트 위에 안착되어 상기 조절용 핸들에 의해 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 조절부 베이스와, 상기 조절부 베이스 상에 설치되는 수직이동용 스크류와, 상기 수직이동용 스크류의 양측에 설치되는 가이드 샤프트와, 상기 수직이동용 스크류를 회전시키기 위한 수직이동용 모터가 구비되는 조절부;

   상기 수직이동용 스크류와 가이드 샤프트 위에 안착되어 상기 수직이동용 모터에 의해 수직방향으로 이동가능하게 설치되는 검출부 베이스와, 상기 검출부 베이스 위에 설치되는 길이가 서로 다른 복수개의 층후검출봉과, 상기 층후검출봉에 설치되는 절연애자와, 상기 층후검출봉의 일측에 연결되는 소정 길이의 전선이 구비되는 검출부;

   상기 전선이 연결되는 제어부;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 소결원료층의 층후검출장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정용 베이스 위에 수평이동용 스크류는 베어링 블록에 의해 지지되고, 상기 수평이동용 스크류의 양측으로 설치된 가이드 샤프트는 고정 블록에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 소결원료층의 층후검출장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 조절부 베이스 위에 수직이동용 스크류는 베어링 블록에 의해 지지되고, 상기 수직이동용 스크류의 양측으로 설치된 가이드 샤프트는 고정 블록에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 소결원료층의 층후검출장치.

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