KR100751616B1 - 성형탄 제조장치 - Google Patents

Abstract

원료의 투입으로부터 성형탄 출하에 이르기까지 자동으로 수행할 수 있는 성형탄 제조장치가 개시된다. 성형탄 제조장치는 분말 상태의 원료를 공급하는 원료공급수단을 포함한다. 고형제 투입수단은 원료공급수단에 의해 공급받은 원료에 분말 상태의 고형제를 투입시킨다. 혼합수단은 고형제 투입수단에 의해 분말 상태의 바인더가 투입된 원료에 다시 액체 상태의 바인더를 투입하여 혼합시킨다. 성형수단은 혼합수단에 의해 액체 상태의 바인더가 투입된 원료를 소정의 모양으로 성형시킨다. 건조수단은 성형수단을 거쳐 성형 완료된 성형탄의 수분을 제거한 후 성형탄을 출하시킨다. 이러한 구조로 인하여, 성형탄 제조장치는 성형탄을 비롯하여 분탄이나 연탄 등의 분야에도 적용이 가능하다.

성형탄, 조개탄, 석탄, 제조장치, 성형탄 제조장치.

Description

성형탄 제조장치 {BRIQUETTING SYSTEM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성형탄 제조장치의 전체 배치도;

도 2는 도 1의 평면도;

도 3은 도 1의 A, B 및 C 방향에서 본 정면도;

도 4는 도 1에서 자성체로 이루어진 이물질 게거수단을 보여주는 요부 사시도;

도 5는 도 1에서 프레임체와 다수의 걸림핀으로 이루어진 이물질 제거수단 부분을 보여주는 요부 사시도;

도 6은 도 1에서 이송수단의 한 예를 보여주는 요부 사시도;

도 7은 도 1에서 이송수단의 다른 예를 보여주는 요부 사시도; 및

도 8은 도 1에서 건조 컨베이어 부분을 보여주는 요부 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

102: 제1 원료호퍼 104: 버켓 엘리베이터

110: 제2 원료호퍼 112: 제1 고형제호퍼

114: 제2 고형제호퍼 120: 제1 믹서기

122: 제2 믹서기 124: 바인더 탱크

130: 제3 원료호퍼 132: 성형롤러

142: 가로대 144: 자성체

150: 건조기 하우징 152: 건조 플레이트

154: 집진기

본 발명은 성형탄 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료의 투입으로부터 성형탄 출하에 이르기까지 자동으로 수행할 수 있는 성형탄 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 성형탄(또는 조개탄)의 원료는 유연탄으로서 대략 5,000kcal정도의 고열량탄을 채취하여 이를 다시 실내에서 중액 분리하여 대략 6,500카로리 이상의 고열량탄을 회수한다. 이 고열량탄 중 5mm 크기 이하의 분탄을 하향식 압축 성형탄 제조기를 이용하여 성형탄으로 제조한다.

생산된 소립 성형탄은 소립의 조개 모양이며, 크기는 14.5mmD * 13mmH,4-5gr/개 정도이며, 제조를 위한 적정조건은 원료의 입도분포가 3mm * 0mm, 점결제로서, 맥분 첨가량 4%,수분첨가량 6%,가성소다 0.03%정도를 혼합하여 소립 성형탄 제조기의 성형 압력을 200kg/cm²정도로서 성형탄을 제조하면 파괴강도 3-4kg/cm²정도의 소립 성형탄의 생산이 가능하다. 제조된 소립성형탄의 건조를 위해 proto-type 원적외선 건조기를 제작하고 이를 사용하여 건조할 경우 125℃ 건조조건에서 약 24분 정도 건조하게 되면 수분함량이 약 2% 정도 되는 소립 성형탄의 회수가 가능하며,이렇게 건조된 성형탄의 강도는 6-7kg/cm²정도로서 운반 및 연소에서 큰 문제가 야기되지 않는다.

그러나, 상기한 종래 기술에 따른 성형탄 제조장치는 원료 공급, 원료 혼합, 성형탄 성형, 건조 및 출하가 각각 다른 공정으로 수행하며, 이들 공정들은 서로 자동 연결되지 않고 작업자들이 다른 작업을 위해 인위적으로 원료 등을 공급해 주어야 했었다. 이 때문에 성형탄 제조 작업에 시간이 많이 들었으며 인건비 상승 및 생산성 저하의 문제점이 대두 되었다. 그 결과, 성형탄 제조를 위한 업체들은 각각의 공정들이 자동 연결되는 자동화된 시스템이 요구되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 성형탄의 전체 제조 공정을 자동으로 수행할 수 있는 성형탄 제조장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은

분말 상태의 원료를 공급하는 원료공급수단;

상기 원료공급수단에 의해 공급받은 원료에 분말 상태의 고형제를 투입시키는 고형제 투입수단;

상기 고형제 투입수단에 의해 분말 상태의 고형제가 투입된 원료에 다시 액체 상태의 바인더를 투입하여 혼합시키는 혼합수단;

상기 혼합수단에 의해 액체 상태의 바인더가 투입된 원료를 소정의 모양으로 성형시키는 성형수단; 및

상기 성형수단을 거쳐 성형 완료된 성형탄의 수분을 제거한 후 성형탄을 출하 시키는 건조수단을 포함하는 성형탄 제조장치를 제공함으로써 달성된다.

상기 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단, 성형수단 및 건조수단들 사이에는 적어도 하나 이상의 이송 컨베이어가 더 포함된다.

상기 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단 및 성형수단들 사이에는 이물질 제거수단이 더 포함된다.

본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 하기의 바람직한 실시 예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성형탄 제조장치의 전체 배치도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3은 도 1의 A, B 및 C 방향에서 본 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성형탄 제조장치는 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단, 성형수단 및 건조수단을 포함한다.

원료공급수단은 분말 상태의 원료를 공급한다. 원료공급수단은 분말 상태의 성형탄의 원료(이하, "원료"라 칭함)가 투입되는 제1 원료호퍼(102), 그 제1 원료호퍼(102)에 연결되어 투입된 원료를 상승시키는 버켓 엘리베이터(104)를 포함한다.

고형제 투입수단은 원료공급수단에 의해 공급받은 원료에 분말 상태의 고형제를 투입시킨다. 고형제 투입수단은 제1 원료호퍼(102)로부터 투입된 원료가 재차 투입되는 제2 원료호퍼(104), 제2 원료호퍼(110)와 차례료 연결되어 각각 다른 유형의 분말 상태의 고형제가 투입되는 제1 고형제호퍼(112) 및 제2 고형제호퍼(114)를 포함한다.

혼합수단은 고형제 투입수단에 의해 분말 상태의 고형제가 투입된 원료에 다시 액체 상태의 바인더를 투입하여 혼합시킨다. 혼합수단은 제1 믹서기(120), 그 제1 믹서기(120)와 연결된 제2 믹서기(122), 및 제1 믹서기(120)와 제2 믹서기(122)에 연결된 바인더 탱크(124)를 포함한다.

성형수단은 혼합수단에 의해 액체 상태의 바인더가 투입된 원료를 소정의 모양으로 성형시킨다. 성형수단은 제3 원료호퍼(130), 그 제3 원료호퍼(130)의 하부에 인접 설치되는 다수의 성형롤러(132)들을 포함한다.

도 4는 도 1에서 자성체로 이루어진 이물질 게거수단을 보여주는 요부 사시도이다. 도 4를 참조하면, 이물질 제거수단은 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단 및 성형수단들 사이에 각각 배치된다. 이물질 제거수단은 자성체(144)인 것이 바람직하다. 이 자성체(144)는 제 1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)에 가로대(142)가 설치되고, 그 가로대(142)의 밑면에 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)를 향하도록 설치될 수 있다. 자성체(144)는 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186) 상에 올려 져 이동되는 원료에 포함된 못이나 철 가루 같은 금속류가 접착되어 이를 수거한 후 제거할 수 있다.

도 5는 도 1에서 프레임체와 다수의 걸림핀으로 이루어진 이물질 제거수단 부분을 보여주는 요부 사시도이다. 도 5를 참조하면, 다른 예로, 이물질 제거수단은 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)의 종 방향으로 가로질러 설치되는 프레임체(146), 프레임체(146)의 밑면에 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)의 표면을 향하여 돌출되도록 프레임체(146)의 밑면에 제공되는 다수의 걸림핀(148)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 걸림핀(148)들은 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186) 상에 올려져 이동되는 원료에 포함된 대략 커다란 이물질이 통과하지 못하게 하여 걸려진 이물질들을 수거한 후 제거하게 된다.

도 6은 도 1에서 이송수단의 한 예를 보여주는 요부 사시도이다. 도 7은 도 1에서 이송수단의 다른 예를 보여주는 요부 사시도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 내지 제9 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)들은 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단, 성형수단 및 건조수단들 사이에 배치된다. 즉, 제 1 내지 제8 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)들은 필요에 따라 길이가 길거나 짧은 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 폭 또한 마찬가지다.

도 8은 도 1에서 건조 컨베이어 부분을 보여주는 요부 사시도이다. 도 8을 참조하면, 건조수단은 성형수단을 거쳐 성형 완료된 성형탄의 수분을 제거한다. 건 조수단에는 먼지 등을 제거하기 위한 집진기(154)가 연결된다. 압축기(156)는 집진기(154)에 연결된다. 건조수단은 내부가 빈 중공의 건조기 하우징(150), 그 건조기 하우징(150)의 내부에 철망 구조로 이루어진 건조 컨베이어(152)가 구비된다. 건조기 하우징(150)의 한쪽 부분에는 열풍로(158)가 연결된다. 열풍로(158)에는 버너(160), 연료탱크(164) 및 송풍기(162)가 제공된다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성형탄 제조장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 작업자는 전원을 온시켜 각각의 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)들을 작동시킨다. 이에 따라 각각의 이송 컨베이어(170,172,174,176,178,180,182,184,186)들의 선회 작동이 시작된다.

이어, 작업자는 지게차 등을 이용하여 원료를 제1 원료호퍼(102)에 투입한다. 이렇게 투입된 원료는 버켓 엘리베이터(104)에 의해 이송되어 제1 이송 컨베이어(170)에 의해 차례로 제2 원료호퍼(104)에 투입된다.

이렇게 제2 원료호퍼(104)에 투입된 연료는 제2 이송 컨베이어(172)에 낙하된 다음, 다시 제3 이송컨베이어()에 다시 낙하되어 이송된다. 이 과정에서, 제3 이송 컨베이어(174)에 올려져 이송되는 원료에는 제1 고형제호퍼(112)와 제2 고형제호퍼(114)에 담겨진 분말 상태의 고형제가 투입된다.

다음으로, 제3 이송컨베이어(174)에 의해 이송된 원료는 제1 믹서기(120)에 투입된다. 이때, 원료에는 바인더 탱크(124)로부터 바인더를 공급받는다. 제1 믹서기(120)는 고형제들과 바인더와 함께 1차적으로 혼합된다. 이렇게 혼합된 원료는 다시 제2 믹서기(122)로 공급되어 2차적인 혼합과정을 거치게 된다. 혼합 완료된 원료는 제4 이송 컨베이어(176) 및 제5 이송 컨베이어(178)를 거쳐 제3 원료호퍼(130)에 투입된다.

이와 같이 제3 원료호퍼(130)에 투입된 원료는 그 하부 방향에 위치된 성형 롤러(132)들을 통과하게 된다. 이들 성형롤러(132)를 통과한 원료는 필요한 모양, 즉 조개 모양 등으로 성형 작업이 완료되는 것이다 (이후 원료는 "성형탄"으로 기술할 것임).

그리고 나서, 성형탄들은 제5 내지 제8 이송 컨베이어(178,180,182,184)들에 의해 건조기 하우징(150) 내로 투입된다. 이어, 성형탄들은 건조기 하우징(150) 내의 건조 컨베이어(152) 상에 낙하되어 이송되면서 열풍에 의한 건조 작업이 완료되는 것이다. 이때, 작업자의 조작에 의해 연료탱크(164)로부터 연료를 공급받아 버너(160)를 착화시켜 열풍로(158)의 작동에 의하여 열풍이 발생된다. 이 과정에서 발생된 열풍은 송풍기(162)에 의해 건조기 하우징(150) 내로 공급되는 것이다. 여기서, 집진기(154)는 압축기(156)에 의해 건조기 하우징(150) 내에서 발생하는 분진 등을 포집하게 된다.

이후, 건조기 하우징(150) 내에서 건조 작업을 마친 성형탄들은 제8 이송 컨베이어(186)에 의해 필요한 장소로 이송되어 야적되는 것으로 성형탄들의 제조 과정이 완료된다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 개선된 성형탄 제조 장치에 따르면, 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단, 성형수단 및 건조수단이 포함되어 구성되고, 이들 수단들 사이에는 제1 내지 제9 이송 컨베이어들을 배치한다. 이렇게 함으로써, 성형탄의 제조과정에서 작업자의 수동 작업이 필요없이 전 공정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 생산성이 크게 향상되고, 작업인력을 줄여 인건비를 줄일 수 있는 등의 효과를 갖는다.

이상에서는, 본 발명을 상기한 실시 예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 통상의 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (9)

1. 분말 상태의 원료를 공급하는 원료공급수단;

   상기 원료공급수단에 의해 공급받은 원료에 분말 상태의 고형제를 투입시키는 고형제 투입수단;

   상기 고형제 투입수단에 의해 분말 상태의 고형제가 투입된 원료에 다시 액체 상태의 바인더를 투입하여 혼합시키는 혼합수단;

   상기 혼합수단에 의해 액체 상태의 바인더가 투입된 원료를 소정의 모양으로 성형시키는 성형수단; 및

   상기 성형수단을 거쳐 성형 완료된 성형탄의 수분을 제거한 후 출하시키는 건조수단

   을 포함하는 성형탄 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단, 성형수단 및 건조수단들 사이에는 적어도 하나 이상의 이송 컨베이어가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 원료공급수단, 고형제 투입수단, 혼합수단 및 성형수단들 사이에는 이물질 제거수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 이물질 제거수단은 자성체인 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 이물질 제거수단은 상기 이송 컨베이어의 종 방향으로 가로질러 설치되는 프레임체, 상기 프레임체의 밑면에 상기 이송 컨베이어의 표면을 향하여 돌출되도록 상기 프레임체의 밑면에 제공되는 다수의 걸림핀을 포함한 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 고형제 투입수단에는 적어도 하나 이상의 바인더 호퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합수단에는 적어도 하나 이상의 믹서기가 구비된 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 건조수단에는 먼지 등을 제거하기 위한 집진기가 연결되는 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 건조수단에는 철망 구조로 이루어진 건조 컨베이어가 구비된 것을 특징으로 하는 성형탄 제조장치.

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