KR100664004B1 - 회전 상로용 원료 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분화·변형·상호 부착이 생기기 쉬운 괴성화 원료를 노 내에 균일 분산 공급할 수 있는 회전 상로용 원료 공급 장치를 제공하는 것으로, 평벨트 컨베이어를 사용하여 원료를 회전 상로에 공급하는 회전 상로용 원료 공급 장치에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를, 그 평벨트 컨베이어의 진행 방향에 대하여 비스듬하게 설치하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 스크레이퍼는, 원료를 그 평벨트 컨베이어의 양측으로 안내하도록, 설치한다.

괴성화 원료, 회전 상로, 평벨트 컨베이어, 스크레이퍼

Description

회전 상로용 원료 공급 장치 {MATERIAL FEEDING APPARATUS FOR ROTARY HEARTH FURNACE}

본 발명은 평벨트 컨베이어를 사용하여 원료를 회전 상로(rotary hearth furnace)에 공급하는 회전 상로용 원료 공급 장치에 관한 것이다.

구체적으로는 철광석 또는 제철 폐기물을 원료로 하여 주로 환원철을 제조하는 회전 상로에 원료를 공급하는 회전 상로용 원료 공급장치에 관한 것이다.

회전 상로는 철광석 또는 제철 폐기물 등의 금속 산화물을 가열·환원하는 이동식 상로로서 노상(hearth)이 수평면에서 회전하는 회전 상로는 특공소 45-19569호 공보 등에 의하여 공지된 기술이다.

이 회전 상로에서 처리되는 원료는 미리 괴성화되고, 노의 상부에 설치된 장입 장치에서 회전 노상에 장입되지만, 회전 노상의 외주부는 내주부에 비하여 면적이 넓기 때문에, 원료를 회전 노상의 전면에 균일하게 분산시킬 필요가 있었고, 종래부터 이 균일 분산 장입 장치로는 진동 컨베이어나 요동 컨베이어가 이용되었다.

예를 들면, 일본공개특허공보 평11-293317호에는 펠릿(원료, 이하 동일)을 회전 상로에 투입하는 진동 컨베이어의 홈통(trough)에 상기 펠릿을 분할하여 안내하는 복수의 칸막이(screen)를 설치하고 이들 칸막이에 의하여 구분지어지는 통로의 개구를 조정함으로써 회전 상로에 펠릿을 균일하게 투입하는 기구가 개시되어 있다.

또한 일본공개특허공보 평11-337265호 공보에는 요동 콘베이어의 피봇 위치에 따라 좌우로 요동하는 속도를 조정함으로써, 회전 상로에 펠릿을 균일하게 투입하는 기구가 개시되어 있다.

그러나, 괴성화된 원료는 원료의 성상·성형 방법·함유 수분에 의하여 강도가 낮은 것, 약한 것, 부착되기 쉬운 것 등 여러가지 성상으로 되어 있고, 종래의 방법, 예를 들면 진동 컨베이어의 경우는 괴상 원료에 진동을 가하는 것에 의해 분화(粉化), 변형, 상호 부착을 일으키게 되어 장입 기능 자체가 만족할 수 없었다.

또 요동 컨베이어는 원리적으로 요동 궤적상에 원료를 장입하는 기능 밖에 없기 때문에, 균일 분산 장입을 할 수 없는 방식이었다.

본 발명은 전술과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 분화, 변형, 상호 부착이 발생하기 쉬운 괴성화 원료를 노 내에 균일 분산 공급할 수 있는 회전 상로용 원료 공급 장치를 제공하는 것으로, 구체적으로는 아래와 같은 사항을 과제로 한다.

1) 괴성화된 원료에 극도로 충격을 주지 않는 기구로 한다.

2) 괴성화된 원료의 공급이 연속된 선상에서 이루어진다.

3) 회전 상로 내에 중단 없이 괴성화된 원료의 공급을 한다.

본 발명은 전술의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과 이루어진 것으로, 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를 그 평벨트 컨베이어의 진행 방향에 있어서 비스듬하게 설치함으로써, 분화·변형·상호 부착이 발생하기 쉬운 괴성화 원료를 노 내에 균일 분산 공급할 수 있는 회전 상로용 원료 공급 장치를 제공하는 것으로, 그 요지로 하는 것은 특허 청구의 범위에 기재한 바와 같이 아래와 같은 내용이다.

(1) 평벨트 컨베이어를 사용하여 원료를 회전 상로에 공급하는 회전 상로용 원료 공급 장치로서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를 그 평벨트 컨베이어의 진행 방향에 대하여 비스듬하게 설치한 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.

(2) 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를, 그 평벨트 컨베이어의 양측에 설치하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 회전 상로용 원료 공급 장치.

(3) 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼의 입구부의 간격을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 회전 상로용 원료 공급 장치.

(4) 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를 곡면 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 회전 상로용 원료 공급 장치.

(5) 상기 평벨트 컨베이어상에 원료를 1층 장입하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4)에 기재된 회전 상로용 원료 공급 장치.

(6) 상기 평벨트 컨베이어상에 원료를 2층 이상 5층 이내로 장입하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4)에 기재된 회전 상로용 원료 공급 장치.

도 1은 본 발명에 따른 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 도면이다.

도 2a는 본 발명에 따른 스크레이퍼가 원료를 평벨트 컨베이어의 편측으로 안내하도록 배치된 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 2b는 본 발명에 따른 스크레이퍼가 원료를 평벨트 컨베이어의 편측으로 안내하도록 배치된 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 스크레이퍼가 원료를 평벨트 컨베이어의 양측에 안내하도록 배치된 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 3b는 본 발명에 따른 스크레이퍼가 원료를 평 벨트 컨베이어의 양측에 안내하도록 배치된 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 있어서의 회전 상로용 원료 공급 장치의 낙하 슈트를 낙광 방지용 차폐판과 겸용시킨 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 4b는 본 발명에 있어서의 회전 상로용 원료 공급 장치의 낙하 슈트를 낙광 방지용 차폐판과 겸용시킨 실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도 5a는 본 발명에 있어서의 스크레이퍼를 곡면상으로 한 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 5b는 본 발명에 있어서의 스크레이퍼를 곡면상으로 한 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 발명에 이용하는 조정 돌기의 실시 형태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시 형태에 있어서, 도 1 내지 도 6을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 있어서의 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 도면 부호 1은 평벨트 컨베이어, 2는 원료, 3은 스크레이퍼, 4는 입구 간격 조정 기구, 5는 회전 노상(rotary hearth), 7은 낙광 방지 차폐판, 8은 단열 구조체를 나타낸다.

평벨트 컨베이어(1)에 공급된 원료(2)는 스크레이퍼(3)에 의하여, 평벨트 컨베이어(1)의 측면으로 안내되고, 회전 노상(5) 위에 낙하된다.

도 1에서는 스크레이퍼(3)와 평벨트 컨베이어(1)와의 사이에 약간의 틈새를 두고 있으나, 이 틈새는 없어도 좋다.

본 발명에 있어서 평벨트 컨베이어(1)을 이용하기 때문에, 원료에 충격을 주지 않고 반송할 수 있다.

평벨트 컨베이어(1)의 컨베이어 벨트의 재질은 고무 등의 고분자계 또는 금속제이고, 한편 내열성의 높은 것이 바람직하다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 평벨트 컨베이어(1)의 캐리어의 아래쪽 면은 조밀하게 늘어선 롤러로 지지되고 있으나, 롤러 대신에 평플레이트에 의하여 지지하여도 된다.

평벨트 컨베이어(1)에는 예를 들면 크라운 풀리나 도 1에 나타내는 V 가이드 롤러 등의 사행 방지 기능을 가지는 장치를 설치하는 것이 바람직하다.

평벨트 컨베이어(1)에 노 내부로부터 나오는 복사열이 미치는 것을 회피하기 위하여, 평벨트 컨베이어(1)의 저부에는 단열 구조체(8) 또는 수냉 구조체를 설치하는 것이 바람직하다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 있어서의 스크레이퍼를 평벨트 컨베이어의 편측에 마련한 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 도이고, 도 2a는 평면도, 도 2b는 사시도이다.

도 2a 및 도 2b에 있어서, 도면 부호 1은 평벨트 컨베이어, 2는 원료, 3은 스크레이퍼, 5는 회전 노상, 6은 팬, 7은 낙광 방지 차폐판, 8은 단열 구조체, 9는 클리너를 나타낸다.

평벨트 컨베이어(1)에 공급된 원료(2)는 평벨트 컨베이어(1)의 진행 방향에 대하여 비스듬하게 배치된 스크레이퍼(3)에 안내되고, 평벨트 컨베이어(1)의 측면 방향으로 미끄러져, 회전 노상(5) 위에 낙하되는 스크레이퍼(3)를 따라서 평벨트 컨베이어(1)의 측면 방향으로 미끄러지는 원료에 눌리는 형태로, 원료 집단 전체가 평벨트 컨베이어(1)의 진행 방향에 대하여 조용하게 옆으로 미끄러진다.

평벨트 컨베이어(1)의 측면에 이른 원료는 연속적으로 차례차례 벨트로부터 낙하되어, 연속된 선상에서 균일하고 연속적인 공급이 가능해진다.

원료(2)가 체류하는 것을 방지하기 위하여, 스크레이퍼(3)에는 도 6에 나타내는 원료의 균일 분산을 보정·조정하기 위한 조정 돌기(10)를 원료가 흐르는 면에 설치하는 것이 바람직하다. 이 조정 돌기(10)는 도 3a, 도 3b 및 도 4a, 도 4b의 실시 형태에도 적용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서의 스크레이퍼(3)는 복수로 하였지만, 단수이어도 무방하다.

원료가 변형·부착되기 쉬운 경우는 스크레이퍼(3)를 복수로 하여 옆으로 미끄러질 때의 서로의 압착력을 경감하는 것이 바람직하고, 원료의 사이즈에 불균일이 많은 경우는 공급 라인이 없는 단수가 바람직하다.

스크레이퍼(3)의 재질은 원료의 변형·부착을 방지하기 위하여 고분자계 고무, 테플론(등록상표) 등의 수지나 금속제의 내마모성의 높은 재질(스텐레스 등)을 단독으로 사용하거나, 또는 스크레이퍼(3)에 접착하여 복층재로서 사용하는 것도 가능하다.

평벨트 컨베이어(1)의 캐리어면으로부터 하방으로 내측으로의 낙광 방지용 차폐판(7)을 설치하고 있다. 다만 낙하 슈트를 그 낙광 방지용 차폐판(7)으로 겸용시켜도 된다.

또한, 평벨트 컨베이어(1)가 과열되지 않도록 하기 위하여, 평벨트 컨베이어(1)의 캐리어면과 리턴면에 사이에 놓인 공간은 팬(6) 등으로 통풍 냉각하는 것이 바람직하다.

또한, 평벨트 컨베이어(1)의 하류에는 벨트로의 부착물을 긁어 내어 제거하는 클리너(9)를 설치하는 것이 바람직하다.

원료의 공급량을 제어하고 벨트 상의 원료층 두께를 조정하고, 원료의 균일 분산을 도모하기 위하여, 평벨트 컨베이어(1)의 벨트 속도는 가변으로 하는 것이 바람직하다.

복수의 스크레이퍼(3)를 이용하여 분할 장입하는 경우는 스크레이퍼(3)의 입구부의 간격을 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 이 입구 간격을 변경함으로써, 각각의 라인의 공급량을 조정하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 도 1에 나타낸 입구 간격 조정 기구(4)와 같이, 스크레이퍼(3)를 긴 구멍으로 고정함으로써 스크레이퍼(3)의 설치 위치를 바꿀 수 있게 하여서, 스크레이퍼(3)의 입구부의 간격을 조정하는 것이 바람직하다. 이 입구 간격 조정 기구(4)는 도 3a, 도 3b 및 도 4a, 도 4b의 실시 형태에도 적용할 수 있다.

또한, 이것을 이용하여, 스크레이퍼(3)의 입구부의 간격을, 회전 노상의 외주부에 공급하는 라인은 넓고 내주부에 공급하는 라인은 좁게 설정함으로써, 면적이 넓은 외주부에 많은 원료를 공급할 수 있어 회전 노상의 내외주의 면적 차이에 의한 공급량이 편향되는 것을 보정할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 있어서의 스크레이퍼를 평벨트 컨베이어의 양측에 설치한 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 평면도, 도 3b는 사시도이다.

도 3a 및 도 3b에 있어서, 도면 부호 1은 평벨트 컨베이어, 2는 원료, 3은 스크레이퍼, 5는 회전 노상, 6은 팬, 7은 낙광 방지 차폐판, 8은 단열 구조체를 나타낸다.

본 실시 형태에 있어서 평벨트 컨베이어(1)의 양측에 스크레이퍼(3)을 마련하고 있으므로, 평벨트 컨베이어(1)의 양측면으로부터 원료를 낙하시켜 회전 노상(5)에 공급할 수 있다.

이 경우, 좌우의 스크레이퍼(3)의 입구의 위치를 서로 다르게 배치함으로써 원료의 균일·분산 장입 효과를 높일 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 있어서의 회전 상로용 원료 공급 장치의 낙하 슈트를 낙광 방지용의 차폐판과 겸용시킨 실시 형태를 나타내는 도면으로서, 도 4a는 평면도, 도 4b는 사시도이다.

도 4a 및 도 4b의 낙광 방지용의 차폐판(7)은 경사져 있으므로, 원료의 낙하 슈트로서의 기능도 가지고 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 있어서의 스크레이퍼를 곡면상으로 한 회전 상로용 원료 공급 장치의 실시 형태를 나타내는 도면으로서, 도 5a는 평면도, 도 5b는 사시도이다.

1장(벨트 양단 공급의 경우는 2장)의 스크레이퍼(3)에 장입하는 경우는 스크레이퍼(3)를 도 5a 및 도 5b에 나타내는 곡면 형상으로 함으로써 원료의 공급량을 조정하는 것이 가능하게 된다.

이것을 이용함으로써, 회전 노상의 외주에, 내주보다 많은 원료를 공급할 수 있으므로, 회전 노상의 내외주의 면적 차이에 의한 공급량의 편향을 보정할 수 있다.

또한, 도 2a, 도 2b 내지 도 5a 및 도 5b의 실시 형태에 있어서 평벨트 컨베이어(1)에 원료(2)를 1층 장입하여도 무방하나, 원료(2)를 2층 이상 5층 이내 장입함으로써, 한층 더 원료(2)를 균일하게 분산시킬 수 있다.

평벨트 컨베이어(1)상에 원료(2)를 1층 장입하는 경우는 장입된 원료(2)가 컨베이어상에 장입되면, 노 내에 균일하게 분산되지만, 원료 사이에 틈이 있으면, 컨베이어상을 스크레이퍼(3)에 따라서 이동할 때, 틈새가 좁아지는 것만으로, 스크레이퍼면측에 원료의 편향이 발생하여, 제대로 균등하게 분산되지 않는 경우가 있다.

이에 원료(2)를 컨베이어상에 2층 이상 장입함으로써, 층상의 원료가 틈새를 메움으로써 원료 사이의 틈새가 발생하지 않고, 균일하게 분산되어 노 내에 투입된다.

한편, 이 5층을 넘는 원료(2)를 컨베이어상에 장입하여도 균일 분산할 수 있는 폭은 변하지 않기 때문에 2층 이상 5층 이내의 원료를 장입하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 분화·변형·상호 부착이 생기기 쉬운 괴성화 원료를 노 내에 균일하게 분산 공급할 수 있는 회전 상로용 원료 공급 장치를 제공할 수 있고 ① 괴성화 된 원료에 극도로 충격을 주지 않고, ② 괴성화된 원료의 공급이 연속된 선상에서 이루어지며, ③ 회전 상로 내에 중단없이 괴성화된 원료 공급을 할 수 있고, 구체적으로는 아래와 같은 산업상 유용한 현저한 효과를 제공한다.

1) 그 결과 분화된 원료가 노 내에 공급되지 않게 되어, 노상 내화물의 손모, 배출 장치의 마모 등이 큰 폭으로 감소한다.

2) 변형·상호 부착에 의하여, 빈번한 폐색이 발생하였던 원료 장입장치의 청소가 불필요하게 되고, 작업성 향상과 함께 설비 가동률이 상승한다.

3) 괴성화의 제약이 큰 폭에 완화됨으로써, 종래 괴성화할 수 없었던 원료도 회전 상로에서 처리할 수 있게 된다.

4) 괴성화의 제약이 큰 폭으로 완화됨으로써, 괴성장치의 선택 폭이 넓어지고, 따라서 저비용·고효율의 괴성수단을 선택할 수 있다.

Claims (6)

1. 평벨트 컨베이어를 사용하여 원료를 회전 상로에 공급하는 회전 상로용 원료 공급 장치로서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를, 그 평벨트 컨베이어의 진행 방향에 대하여 비스듬하게 설치하는 동시에, 그 평벨트 컨베이어의 캐리어면으로부터 하방으로, 내측으로의 낙광 방지용 차폐판을 설치하는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를, 그 평벨트 컨베이어의 양측에 설치하고, 또한 상기 스크레이퍼의 입구의 위치를 서로 다르게 배치하는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼의 입구부의 간격을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어 상의 원료를 그 평벨트 컨베이어의 측면으로 안내하는 스크레이퍼를 곡면 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어 상에 원료를 1층 장입 하는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평벨트 컨베이어상에 원료를 2층 이상 5층 이내 장입하는 것을 특징으로 하는 회전 상로용 원료 공급 장치.

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