KR100588527B1 - 고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벨트콘베어에 설치된 다수개의 리턴롤러를 원격으로 감시하므로 리턴롤러의 축파손 및 축외부에 감싸진 드럼의 파손시 교체의 주기를 판단하여 설비관리를 효과적으로 수행할 수 있는 고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템에 관한 것으로서, 본 발명은 원료를 고로에 장입하는 수송설비인 벨트콘베어에 설치된 다수개의 리턴롤러의 축파손 및 축외부에 감싸진 드럼의 파손을 판단하는 것에 있어서, 상기 리턴롤러의 드럼 측면에 설치되어 드럼의 파손을 체크하는 위치검출부와, 상기 리턴롤러의 샤프트 동일지점에 설치되어 마찰열에 의한 온도를 검출하는 온도검출부와, 상기 데이터를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 변환하는 데이터변환부와, 상기 데이터변환부에서 변환된 신호와 대기온도 및 벨트가동신호가 입력되는 입력장치와, 그 입력신호에 의한 데이터를 연산처리하는 연산부와, 상기 연산부와 컴퓨터의 사이에 연결되어 신호를 전송하는 통신부와, 상기 컴퓨터에 연결되어 리턴롤러의 상태를 표시하는 상태표시부와, 리턴롤러 이상시 운전자에게 경보를 제공하는 경보발생부를 포함하여서 된것이다.
리턴롤러, 결함검출

Description

고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템{DEFECT DETECTION SYSTEM OF RETURN ROLLER IN BLAST FURNACE CHARGING BELT}
도 1은 일반적인 장입벨트를 도시한 개략도,
도 2는 종래의 장입벨트를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 결함검출 장치가 설치된 상태의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 결함검출 시스템의 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 결함검출 시스템의 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
6 : 리턴롤러 6a : 샤프트
11 : 위치검출부 12 : 온도검출부
13 : 변환부 14 : 입력장치
15 : 연산부 16 : 통신부
17 : 컴퓨터 18 : 상태표시부
19 : 경보발생부 20 : 경보기억부
본 발명은 고로 내부에 장입되는 원료를 수송하는 장입 벨트콘베어에 설치된 리턴롤러의 결함을 검출하는 시스템에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 벨트콘베어에 설치된 다수개의 리턴롤러를 원격으로 감시하므로 리턴롤러의 축파손 및 축외부에 감싸진 드럼의 파손시 교체의 주기를 판단하여 설비관리를 효과적으로 수행할 수 있는 고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 고로에서 용선을 생산할 때에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 주 원료인 철광석과 연료인 코우크스를 최종 노정부의 장입호퍼(1)로 수송하기 위하여 벨트콘베어(2)를 이용하고 있으며 이러한 벨트콘베어(2)는 고로(3)의 크기에 따라서 일정한 경사각을 유지하고 있다.
한편, 벨트콘베어(2)의 일측에는 이를 구동하기 위한 대형 구동모터(4)가 장착되어 있고 이 구동모터(4)의 회전력은 다수개의 구동풀리(5)에 의해서 벨트콘베어(2)로 전달되며 벨트콘베어(2)의 진행방향에는 케리어롤러(도면 미도시)가 장착되어 있고 벨트콘베어(2)의 헤드부를 경유하여 되돌아오는 벨트콘베어(2)의 하부에는 리턴롤러(6)가 다수개 장착되어 구름운동을 하도록 되어있다.
그러나 벨트진행방향의 하면에 설치되어 있는 케리어롤러는 촘촘하게 설치되어 그중 한두개정도는 파손되어도 벨트콘베어(2)의 진행방향에 큰 영향을 미치지 않게되어 벨트콘베어(2)의 사행이 발생되지 않지만 리턴롤러(6)는 설치간격이 케리어롤러에 비하여 4배수 정도 떨어진 위치에 설치되어 있어 한개만 파손이 되어도 그 전단부나 후단에 있는 리턴롤러(6)가 부하를 집중적으로 받기 때문에 연쇄적인 파손이 발생된다.
따라서 다수의 리턴롤러(6)중 한개가 파손이 되더라도 고로(3)에서는 원료장입을 일시 중지하게 되고 벨트콘베어(2)의 수리시간 동안 일시적으로 정지 시켜서 교환 후 재가동하게 되는 작업을 반복하게 됨으로서, 고로(3)에서는 수리 및 교환작업 시간동안 장입물을 장입하지 못하기 때문에 고로(3)의 장입물 레벨저하로 인한 고로 로황의 불안정이 발생되었다.
또는 상기 리턴롤러(6)의 축이 파손되거나 드럼부가 파손된 상태에서 연속적으로 가동 되었을시는 벨트콘베어(2)의 화재위험 및 절손의 위험까지 잔존하게 되어 최악의 경우는 고로조업이 장시간 중단되었다.
그리고 장기장의 벨트콘베어(2)는 길이가 길어 원료 수송중에 발생되는 분진등으로 작업자가 육안으로 다수의 리턴롤러(6)를 점검하기에는 현실적으로 어렵고 고로(3)의 조업을 중단하는 수리이전에 수개의 벨트콘베어(2)를 가동중에 점검하는 일은 고급인력이 다수 투입되어야 하며 이때에도 작업자가 일일이 청음봉을 귀에 대고 리턴롤러(6)의 이상음을 청취하여 리턴롤러(6)의 이상을 확인 점검하게 되므로 신속하고 정확한 결함검출을 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 장기장의 벨트콘베어에 설치된 리턴롤러의 축수이상 및 드럼이상을 보다 정확히 검출하여 원거리에서 모니터링 하는 시스템을 구축함으로서 리턴롤러의 이상을 조기에 검출하여 계획수리를 가능하게 하고 돌발적으로 손상되는 리턴롤러를 신속하게 수리하여 연속적으로 가동되고 있는 고로 장입벨트를 안정화 시킴으로서 고로조업을 안정화 할 수 있는 원격감시 실현할 수 있는 고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원료를 고로에 장입하는 수송설비인 벨트콘베어에 설치된 다수개의 리턴롤러의 축파손 및 축외부에 감싸진 드럼의 파손을 판단하는 것에 있어서, 상기 리턴롤러의 드럼 측면에 설치되어 드럼의 파손을 체크하는 위치검출부와, 상기 리턴롤러의 샤프트 동일지점에 설치되어 마찰열에 의한 온도를 검출하는 온도검출부와, 상기 데이터를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 변환하는 데이터변환부와, 상기 데이터변환부에서 변환된 신호와 대기온도 및 벨트가동신호가 입력되는 입력장치와, 그 입력신호에 의한 데이터를 연산처리하는 연산부와, 상기 연산부와 컴퓨터의 사이에 연결되어 신호를 전송하는 통신부와, 상기 컴퓨터에 연결되어 리턴롤러의 상태를 표시하는 상태표시부와, 리턴롤러 이상시 운전자에게 경보를 제공하는 경보발생부를 포함하여서 된것이다.
이하 본 발명을 도시한 첨부도면 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 결함검출 장치가 설치된 상태의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 결함검출 시스템의 블럭도이며, 도 5는 본 발명에 따른 결함검출 시스템의 흐름도로서, 본 발명은 원료를 연속적으로 수송하는 설비인 벨트콘베어(2) 설비중 리턴롤러(6)의 드럼 측면에 설치되어 드럼의 파손을 체크하는 위치검출부(11)가 설치되어 있고 샤프트(6a)의 동일지점에는 마찰열에 의한 온 도를 검출하는 온도검출부(12)가 설치되어 있다.
한편 상기의 각각 데이터를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 변환하는 변환부(13)와 대기온도 및 벨트가동신호는 입력장치(14)로 입력되고 그 입력신호에 의한 데이터를 연산처리하는 연산부(15)가 설치되어 있고 상기 입력장치(14)는 고로공정용 컴퓨터(17)와 통신을 수반하는 통신부(16)에 연결설치되어 있다.
그리고 상기 컴퓨터(17)에는 리턴롤러(6)의 상태를 표시하는 상태표시부(18)와 리턴롤러(6) 이상시 운전자에게 경보를 제공하는 경보발생부(19)와 함께 경보를 기억하는 경보기억부(20)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 원료를 수송하는 벨트콘베어(2)에 전원이 공급되면 구동모터 및 커플링에 의하여 동력이 전달되어 회전운동을 일으키며 벨트콘베어가 구동된다.
상기 벨트콘베어(2)의 원활한 구동을 위하여 헤드풀리(7)의 하부에는 스냅풀리(8)가 설치되어 있고 상기 헤드풀리(7)의 400M 지점에는 다수의 구동풀리(5)가 설치되어 있으며 상기 벨트콘베어(2)의 회전수를 검출하는 스피드 센서가 설치되어 있다.
그리고 상기 벨트콘베어(2)의 10M 지점에는 텐션풀리(9)가 설치되어 있고 벨트콘베어의 장력을 조정해주면 이를 콘트롤 해주는 웨이트가 설치되어 있으며 상부에는 150M 지점에는 구동모터(4)의 동력을 전달하는 구동풀리(10)가 최종적으로 설치되어 벨트콘베어(2)를 원활하도록 되어 있다.
또한 리턴롤러(6)에는 이 리턴롤러(6)를 잡아주는 브라켓가이드가 설치되어 있고 상기 리턴롤러(6)의 중간부에는 축이 연결되어 있으며 축을 보호해주는 드럼과 양측에는 베어링이 삽입되어 있으며 외곽에는 경판이 설치되어 있고 단부에는 키이홈이 설치되어 있어 브라켓에 삽입되는 구조로 설치되어 있다.
따라서 상기의 형태로 설치된 리턴롤러(6)의 마찰력에 의하여 다단계로 파손되는 문제점을 해결 하기 위한 수단으로서 원료 현장의 연속 수송설비인 벨트콘베어 설비중 리턴롤러(6)의 드럼측면에 설치된 위치검출부(11)에 의해서 마찰력에 의한 피로에 의한 축과 드럼의 분리로 나타나는 롤러드럼의 파손이 체크되면 동일 지점의 샤프트(6a)에 설치된 온도검출부(12)에서 마찰열에 의한 롤러드럼파손 및 베어링의 마모로 인하여 발생되는 온도의 상승을 검출한다.
한편 상기 위치검출부(11) 및 온도검출부(12)에서 제공된 데이터는 변환부(13)에 의해서 컴퓨터가 인식할 수 있도록 변환되어 입력장치(14)로 입력되며 상기 입력장치(14)에는 대기온도의 변화에 따른 경보 검출 데이터를 얻기위한 대기온도와 장입 벨트가동신호가 입력되어 입력신호와 대기온도를 비교하여 설정치에 도달하면 경보를 출력하기 위해서 데이터를 연산처리하는 연산부(15)로 전송하게 된다.
그리고 상기 신호는 통신부(16)에 의해서 고로 설비를 제어하고 감시하는 고로공정용 컴퓨터(17)로 전송되면 컴퓨터(17)에 의해서 리턴롤러(6)의 상태를 트랜드화하여 과거의 데이터와 함께 공유할 수 있도록 되어진 상태표시를 제공하는 상태표시부(18)와 리턴롤러(6) 이상시 운전자에게 경보를 제공하는 경보발생부(19)가 함께 작동됨과 동시에 리턴롤러(6)의 교체시점을 판단하기 위한 근거자료를 확보하 기 위하여 모든 데이터는 경보를 기억하는 경보기억부(20)로 전송되는 것이다.
즉 도 5를 참고하여 본 발명의 작용을 설명하면 리턴롤러의 손상유무를 검출하기 위하여 시작 명령을 출력하면 장입 벨트콘베어의 가동 여부를 판단하게 되고 가동중으로 판단되면 손상 검출 시스템의 정상유무를 검색하여 시스템이 비정상이면 경보를 발생한다.
한편 정상일 경우에 데이터를 검출하기 시작하면 다수개의 리턴롤러에 설치된 위치검출부(11)의 동작 여부를 확인하고 또한 다수개의 온도검출부(12)에서 입력되는 데이터를 입력장치(14)로 입력시키고 이 신호는 연산부(15)에서 대기온도와 비교 판단하여 리턴롤러의 드럼 및 베어링의 파손으로 인한 상승온도 발생시 즉 대기온도 +20℃ 이상으로 판단되면 경보를 발생하고 이를 기억한다.
또한 드럼과 축이 피로에 의한 일부 또는 전체가 분리되어 위치검출부(11)가 동작하게 되면 경보를 발생하고 이를 기억하여 향후 리턴롤러의 교환시기를 판단하는 근거로 활용하게 된다.
검출된 온도는 트렌드(trend)로 누적 관리하며 이 역시 향후 리턴롤러의 교환시기를 판단하는 근거로 활용하게 된다.
리턴롤러의 파손 유무를 미연에 검출함으로서 장입 벨트 콘베어의 절손을 방지하였고 이로 인한 대형사고를 미연에 방지할 수 있고 현장의 다수개의 리턴롤러를 육안에 의한 점검을 하지않고 원격 무인화 함으로 인해 예측가능한 설비관리는 물론 더스트(dust) 및 미스트(mist)에 의한 열악한 환경에의 점검을 최소화 할 수 있고 고로의 연속조업 중단을 예방할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

  1. 원료를 고로에 장입하는 수송설비인 벨트콘베어에 설치된 다수개의 리턴롤러의 축파손 및 축외부에 감싸진 드럼의 파손을 판단하는 것에 있어서,
    상기 리턴롤러(6)의 드럼 측면에 설치되어 드럼의 파손을 체크하는 위치검출부(11)와, 상기 리턴롤러(6)의 샤프트(6a) 동일지점에 설치되어 마찰열에 의한 온도를 검출하는 온도검출부(12)와, 상기 데이터를 컴퓨터(17)가 인식할 수 있도록 변환하는 데이터변환부(13)와, 상기 데이터변환부(13)에서 변환된 신호와 대기온도 및 벨트가동신호가 입력되는 입력장치(14)와, 그 입력신호에 의한 데이터를 연산처리하는 연산부(15)와, 상기 연산부(15)와 컴퓨터(17)의 사이에 연결되어 신호를 전송하는 통신부(16)와, 상기 컴퓨터(17)에 연결되어 리턴롤러(6)의 상태를 표시하는 상태표시부(18)와, 리턴롤러(6) 이상시 운전자에게 경보를 제공하는 경보발생부(19)를 포함하는 구성을 특징으로하는 고로 장입벨트의 리턴롤러 결함검출 시스템.
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