KR100720921B1 - Compositions for hopper liner or its process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상 우레탄수지 65~85중량%와 5~15중량%의 분말고무, 10~20중량%의 로신을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 8~12시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어지는 호퍼용 라이너 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 탄성은 좋으나 강인하지 못한 고무재질과 강인성은 뛰어나나 탄성복원력은 좋지못한 우레탄재질과, 내구성을 강화하기 위한 로신을 적절하게 배합하고, 바람직한 공정에 의해 제조 하므로써 버킷으로 부터 낙하되는 광석이나 석탄 등에 의한 충격을 완화시킴과 동시에 강인한 내마모성에 의해 기존의 라이너보다 70%이상의 더 오래 사용할 수 있는 라이너를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention is a step of stirring a solution of a mixture of 65 to 85% by weight of the liquid urethane resin, 5 to 15% by weight of powdered rubber, 10 to 20% by weight of rosin, and filling the mold with the stirred mixture solution in the furnace To provide a method for producing a hopper liner composition comprising the step of curing by heating to a temperature of 120 ~ 150 ℃, and the step of putting the cured mixture in the furnace again and aged for 8 to 12 hours at a temperature of 100 ~ 120 ℃. It is intended to mix the urethane material, which has good elasticity but not toughness and excellent toughness, but has good elasticity resilience, and rosine for strengthening durability. It is able to provide a liner that can last more than 70% longer than the existing liner by mitigating impact from coal and strong wear resistance. And it has a.

또한 본 발명은 기존에 널리 보편적으로 사용되고 저렴한 우레탄이나 고무, 로신 등의 성분을 적절하게 배합하여 호퍼용 라이너를 제조함으로써 라이너의 교체로 발생하는 생산차질을 최소화할 수 있으며, 또 라이너 교체비용으로 인해 생산비용이 증가하는 단점을 해결할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, the present invention can minimize the production disruption caused by the replacement of the liner by manufacturing a hopper liner by properly mixing the components of the conventionally widely used and inexpensive urethane, rubber, rosin, etc. It is a very useful invention that can solve the disadvantage of the increased production cost.

호퍼, 라이너 Hopper, Liner

Description

호퍼용 라이너 조성물 및 그의 제조방법{Compositions for hopper liner or its process}Liner composition for hopper and its manufacturing method {Compositions for hopper liner or its process}

본 발명은 호퍼용 라이너 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성이 양호하고, 인성과 경도가 우수해 쉬 마모되지 않아 광석이나 석탄의 하역시 충격으로부터 호퍼를 보호할 수 있고, 오랜 기간 사용할 수 있는 호퍼용 라이너 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liner composition for a hopper and a method for manufacturing the same, and more particularly, has good elasticity, excellent toughness and hardness, and does not wear out, thereby protecting the hopper from impact when unloading ore or coal, The present invention relates to a liner composition for a hopper that can be used for a period and a method of manufacturing the same.

일반적으로 제철소 등에서는 선박으로부터 광석이나 석탄을 하역하기 위한 언로더(unloader)라는 항만하역설비를 사용하고 있으며, 상기 언로더로부터 하역된 광석이나 석탄을 버킷에 의해 호퍼(본 발명에서는 슈트(chute)도 포함하는 의미로 사용하기로 한다)로 수납한 다음, 일정량을 벨트 컨베이어로 내보내게 된다.In general, steel mills use a port unloading facility called an unloader for unloading ore or coal from a ship, and a hopper (chute in the present invention) is used to unload ore and coal unloaded from the unloader by a bucket. It will be used as a meaning including), and then a certain amount is sent to the belt conveyor.

이때 상기 호퍼의 경사면이나 호퍼의 중간부에 설치된 필터 프레임에는 하역시 버킷으로부터 떨어지는 광석이나 석탄으로 인해 충격의 감소 및 마모 방지를 위해 라이너가 부착되어 있다.At this time, the filter frame installed on the inclined surface of the hopper or the middle portion of the hopper is attached to the liner to reduce the impact and wear due to the ore or coal falling from the bucket when unloading.

상기 라이너는 대개 가로, 세로 800mm인 정사각형 형상을 가지며, 한 번에 4개씩 모두 12개의 조임구멍이 있어서 이를 호퍼에 부착시키기 용이한 구조를 가지 는데, 종래의 라이너는 쉬 마모되고, 이를 교체하기 위한 작업중지로 인해 상당한 생산차질을 감수하여야 하며, 또 라이너 교체비용으로 인해 생산비용이 증가하는 단점을 갖는다.The liner usually has a square shape of 800mm in width and length, and has four fastening holes at a time, all of which have 12 fastening holes, so that the liner is easily attached to the hopper. There is a drawback in that there is a significant production disruption due to the stopping of the operation, and the production cost increases due to the liner replacement cost.

따라서 상기 라이너의 내구성을 높여 수명을 늘이기 위한 노력과 연구가 다방면에서 이루어지고 있는 실정이나, 가격적인 부담을 증가시키지 않으면서도 내구성이 우수한 호퍼용 라이너는 아직까지 개발된 바 없다.Therefore, the efforts and researches to increase the lifespan of the liner to increase its durability have been made in various fields, but the hopper liner having excellent durability without increasing the cost burden has not been developed until now.

이처럼 본 발명은 라이너를 제조하는 데 있어 소요되는 원가를 크게 높이지 않으면서도 내구성을 현저히 향상시켜 장시간 사용이 가능한 호퍼용 라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.As such, an object of the present invention is to provide a hopper liner that can be used for a long time by significantly improving durability without significantly increasing the cost required to manufacture the liner.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 가장 중요한 조건으로는 버킷으로부터 떨어지는 광석이나 석탄의 엄청난 충격을 견딜 수 있도록 하기 위해서 적당한 탄성과 경도(硬度)를 가져야 하며, 강한 인성(靭性)을 갖도록 하는 것이다. 또한 고가의 원료를 사용하지 않고 호퍼용 라이너를 제작할 수 있도록 함으로써 라이너의 제조비용을 기존의 라이너 제조비용과 큰 차이가 없어야 한다.The most important condition for achieving the object of the present invention is to have a moderate elasticity and hardness, and to have a strong toughness to withstand the tremendous impact of ore or coal falling from the bucket. In addition, since the hopper liner can be manufactured without using expensive raw materials, the manufacturing cost of the liner should not be significantly different from the existing liner manufacturing cost.

따라서 상기와 같은 조건을 모두 만족할 수 있는 재질을 찾기란 결코 용이한 일이 아니다. 또한 널리 알려진 일반적인 강인성과 완충성을 가지는 재질 또는 이 들의 단순한 혼합만으로 상기한 조건들을 만족시킨다는 것도 용이한 일이 아니다.Therefore, it is not easy to find a material that can satisfy all of the above conditions. In addition, it is not easy to satisfy the above-mentioned conditions only with materials or materials having widely known general toughness and buffering properties.

본 발명자는 수많은 실험을 통해 가장 최적의 호퍼용 라이너 조성물 및 호퍼용 라이너를 제조할 수 있었으며, 상기 호퍼용 라이너 조성물의 제조방법은 다음과 같다. The inventors have been able to produce the most optimal hopper liner composition and hopper liner through a number of experiments, the method of producing the hopper liner composition is as follows.

먼저 주재료인 액상 우레탄수지 65~85중량%와 5~15중량%의 분말고무, 10~20중량%의 로신(Rosin)을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로(爐)에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질, 즉 우레탄수지와 고무 및 로신 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 8~12시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어진다.First, a solution of a mixture of 65 to 85% by weight of liquid urethane resin, 5 to 15% by weight of powdered rubber, and 10 to 20% by weight of rosin, which is the main material, is filled, and the stirred mixed solution is filled into a mold. And curing by heating to a temperature of 120 to 150 ° C. in the furnace, and putting the cured mixture, ie, urethane resin, rubber and rosin mixture, into the furnace at a temperature of 100 to 120 ° C. for 8 to 12 hours. Aging step.

상기 우레탄수지는 액상으로 존재하며, 우레탄수지는 양에 비례해 적당한 경화제를 혼합하고 로에서 가열하면 경화되어진다.The urethane resin is present in the liquid phase, and the urethane resin is cured by mixing an appropriate curing agent in proportion to the amount and heating in a furnace.

우레탄은 널리 알려진 바와 같이 매우 견고하고, 강인하며, 충격에는 잘 견디는 성질을 가지나 취약하여 쉬 부러지고, 상태복원능력이 떨어지는 단점을 갖는다.Urethane, as is widely known, has a very strong, strong, shock-resistant property, but vulnerable to break easily, has the disadvantage of poor state restoring ability.

반면 고무는 탄성이 좋고, 신축이 용이하며, 연성(軟性)이 강하나 재질이 연약해 쉬 파손되는 단점과 인장 및 압축력이 약한 단점을 갖는다.On the other hand, rubber has good elasticity, easy stretching, strong ductility, but weakness of material due to weakness and weakness of tensile and compressive forces.

또한 로신은 송진에서 테레빈유를 증유하고 남은 수지를 의미하는 것으로, 상기 로신에 의해 우레탄수지와 고무만으로는 부족한 결합력을 보완하고, 강인성을 강화할 수 있도록 하였다.In addition, rosin refers to a resin remaining after feeding terebin oil in rosin, and by rosine, the urethane resin and rubber alone to compensate for the lack of bonding strength and to enhance the toughness.

따라서 본 발명은 상기 우레탄수지와 고무의 특성을 최대한 살려 가장 적절 한 혼합비 및 공정에 의해 본 발명이 의도하는 경도와 탄성, 인성이 우수한 호퍼용 라이너용 조성물을 얻을 수 있었다.Therefore, the present invention was able to obtain a composition for a hopper liner excellent in hardness, elasticity, and toughness intended by the present invention by the most suitable mixing ratio and process by utilizing the properties of the urethane resin and rubber to the maximum.

이때 우레탄수지와 고무, 로신의 배합비율은 매우 중요하며, 상기 우레탄수지와 고무의 혼합시 우레탄수지의 양이 적을 수록 견고성과 강인성, 인장 및 압축력에는 강해서 잘 파손되지 않으나 복원능력이 약해지며, 반대로 고무가 많아질 수록 탄성력과 신축성은 증가하나 내구성과 강인성이 취약해지는 단점을 갖게 되는 것이므로, 표 1과 같은 실험결과에 의하면 우레탄수지 65~85중량%에 5~15중량%의 고무, 10~20중량%의 로신(Rosin) 비율로 배합하는 것이 강인성과 완충성을 동시에 만족할 수 있는 가장 적당한 상태의 재료를 얻을 수 있는 것이다.At this time, the mixing ratio of urethane resin, rubber and rosin is very important, and when the amount of urethane resin and rubber is mixed, the smaller the amount of urethane resin is, the stronger the toughness and toughness, the tensile and compressive forces are, so it does not break well but the recovery ability is weak. The more rubber, the higher the elasticity and elasticity, but the weaker the durability and toughness. Therefore, according to the experimental results shown in Table 1, 5 to 15% by weight of rubber, 10 to 20 to 65 to 85% by weight of urethane resin Blending at a percentage by weight of Rosin provides the most suitable material that can satisfy both toughness and cushioning at the same time.

[표 1]TABLE 1

성 분ingredient 우레탄urethane 고무Rubber 로신Rosin 우레탄urethane 고무Rubber 로신Rosin 우레탄urethane 고무Rubber 로신Rosin 배합중량비Compound weight ratio 90%90% 3%3% 7%7% 75%75% 10%10% 15%15% 60%60% 18%18% 22%22% 강인성Toughness 양호Good 양호Good 취약weak 탄성Shout 취약weak 양호Good 양호Good

이때 우레탄수지에 투입되는 고무의 분말은 미세할수록 바람직한 것으로, 이는 우레탄수지와의 혼합이 용이해지기 때문이다.At this time, the finer the powder of the rubber is added to the urethane resin is preferable, because it is easy to mix with the urethane resin.

또한 상기 우레탄과 고무, 로신 혼합물질을 금형에 충진시켜 로(전기로가 바람직하다)에 넣고 120~150℃의 온도범위에서 경화시키게 되는데, 이때 경화시간은 11~13시간정도가 바람직하다.In addition, the urethane, rubber, rosin mixture is filled in a mold and put into a furnace (preferably an electric furnace) to be cured at a temperature range of 120 ~ 150 ℃, the curing time is preferably about 11 to 13 hours.

이는 상기 우레탄과 고무, 로신 혼합물질의 경화온도가 120℃이하인 경우에 는 완전한 경화가 곤란하고, 150℃의 이상의 경우에는 혼합조성물이 타게 되는 단점을 갖기 때문이다. 또한 경화시간 역시 11시간 이전의 경우는 우레탄수지 및 고무, 로신 혼합조성물의 경화가 완전하지 못하고, 13시간 이상 진행될 경우에는 혼합조성물이 너무 경직되어 취약해지는 폐단을 갖는다.This is because when the curing temperature of the mixture of urethane, rubber, and rosin is 120 ° C. or less, complete curing is difficult, and when the temperature is 150 ° C. or more, the mixed composition burns. In addition, the curing time is also 11 hours before the curing of the urethane resin, rubber, rosin mixed composition is not complete, if the progress is more than 13 hours, the mixed composition is too rigid to have a weak end.

이처럼 경화가 완료된 이후에는 상기 혼합물질들이 제 물성을 찾을 수 있도록 숙성시키게 되는데. 이때 숙성온도는 100~120℃, 숙성시간은 8~12시간 정도가 바람직하다. 이는 숙성온도는 100℃ 이하일 경우에는 숙성이 더디게 되고, 120℃ 이상일 경우에는 과숙성 및 물성의 변화가 우려된다. 숙성시간 역시 8시간 이하일 경우에는 미숙성 되고, 12시간 이상일 경우에는 큰 변화가 없기 때문이다.After the curing is completed, the mixtures are aged to find the physical properties. At this time, the aging temperature is 100 ~ 120 ℃, the aging time is preferably 8 to 12 hours. When the aging temperature is 100 ° C or less, aging is slow, and when the temperature is 120 ° C or more, there is concern about change of over-maturation and physical properties. Maturity time is also less than 8 hours when immature, 12 hours or more because there is no big change.

본 발명에 있어 액상의 우레탄수지와 분말고무,로신을 혼합한 용액에 있어 우레탄수지 및 분말고무, 로신의 함량에 의해서도 본 발명 조성물은 그 물성에 있어 상당한 차이를 갖게 되며, 각 성분의 특성 및 함량에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the composition of the present invention has a considerable difference in the physical properties of the urethane resin, the powdered rubber and the rosin in the solution of the liquid urethane resin, the powdered rubber and the rosin. When described in detail as follows.

상기와 같은 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 한다.For example, the present invention as described above will be described in detail.

실시예 1Example 1

액상의 우레탄 750g에 분말고무 100g, 로신 150g을 넣고 혼합한 다음 이를 교반기로 교반한 다음 호퍼용 라이너 제조용 금형에 이를 충진시켰다.100 g of powdered rubber and 150 g of rosin were added to 750 g of a liquid urethane, followed by stirring with a stirrer and filled into a mold for manufacturing a hopper liner.

상기 충진된 혼합물질을 전기로에 넣어 135℃의 온도에서 12시간 동안 경화 시켰다.The filled mixture was placed in an electric furnace and cured at a temperature of 135 ° C. for 12 hours.

본 발명 재질의 물성은 경화에 의해 완료되어 지며, 상기 우레탄과 고무, 로신 혼합물질을 금형에서 분리한 다음, 다시 110℃의 온도에서 10시간 동안 숙성함으로써 호퍼용 라이너가 제조되어 진다.The physical properties of the material of the present invention are completed by curing, and the urethane, rubber, and rosin mixtures are separated from the mold, and then aged for 10 hours at a temperature of 110 ° C., a hopper liner is manufactured.

상기와 같이 제조된 호퍼용 라이너의 내구성을 시험해본 결과 기존의 호퍼용 라이너보다 70%이상의 내구성을 가짐을 알 수 있었다.As a result of testing the durability of the hopper liner manufactured as described above it can be seen that it has a durability of more than 70% than the existing hopper liner.

이처럼 본 발명은 탄성은 좋으나 강인하지 못한 고무재질과 강인성은 뛰어나나 탄성복원력은 좋지 못한 우레탄재질에 결합력을 보완하고 내구성을 강화할 수 있는 로신을 적절하게 배합하고, 바람직한 공정에 의해 제조함으로써 버킷으로부터 낙하되는 광석이나 석탄 등에 의한 충격을 완화시킴과 동시에 강인한 내마모성에 의해 기존의 라이너보다 70%이상의 더 오래 사용할 수 있는 라이너를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention has a good elasticity but not tough rubber material and excellent toughness, but elastic resilience is poor urethane material, which is appropriately formulated with a losin capable of supplementing the bonding force and strengthening the durability, dropping from the bucket by manufacturing by a preferred process At the same time to mitigate the impact caused by the ore or coal and the strong wear resistance has the effect of providing a liner that can be used longer than 70% longer than the conventional liner.

또한 본 발명은 기존에 널리 보편적으로 사용되고 저렴한 우레탄이나 고무, 로신 등의 성분을 적절하게 배합하여 호퍼용 라이너를 제조함으로써 라이너의 교체로 발생하는 생산차질을 최소화할 수 있으면서, 또 라이너를 교체하더라도 비용부담이 커지지 않게 되어 생산성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, the present invention can minimize the production disruption caused by the replacement of the liner by manufacturing a hopper liner by properly mixing the components of the existing widely used and inexpensive urethane, rubber, rosin, etc. It is a very useful invention that can improve productivity because the burden is not increased.

Claims (2)

우레탄수지 65~85중량%와 5~15중량%의 고무, 10~20중량%의 로신으로 이루어짐을 특징으로 하는 호퍼용 라이너 조성물.A hopper liner composition comprising urethane resin 65 to 85 wt%, 5 to 15 wt% rubber, and 10 to 20 wt% rosin. 액상 우레탄수지 65~85중량%와 5~15중량%의 분말고무, 10~20중량%의 로신을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 8~12시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 호퍼용 라이너 조성물의 제조방법.Stirring a solution containing 65 to 85% by weight of the liquid urethane resin, 5 to 15% by weight of powdered rubber, and 10 to 20% by weight of rosin, and filling the mold with the stirred mixture solution in the furnace to 120 to 150 Heating to a temperature of ℃ and curing, and putting the cured mixture in the furnace again and aged at a temperature of 100 ~ 120 ℃ for 8 to 12 hours, the method for producing a liner composition for a hopper.
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