KR100815806B1 - 원료의 이물질 자동 분리수거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 원료생산설비에 갖춰진 브렌딩 빈(Blending Bin)의 각 호퍼에 트리퍼 카를 통하여 원료를 입조하는 과정에서 원료내에 함유된 이물질(Foreign Matters)을 자동으로 수거하여 처리하는 장치에 관한 것으로, 인력으로 이물질을 제거하던 작업을 호퍼상에서 자동으로 수거하여 분리처리함으로써 수작업 부하를 크게 감소시키고, 원료생산능률을 획기적으로 향상시켜 주도록 개선된 원료의 이물질 자동 분리수거장치에 관한 것이다.

본 발명은, 트리퍼 카의 슈트에 절곡부를 형성하고, 상기 절곡부에는 구동실린더에 의해서 이동가능한 스크린 바를 장착하며, 상기 스크린 바의 하부에는 절곡면에 담파를 형성하여 원료가 슈트를 통과할 때 스크린 바에 이물질이 채집되면 구동실린더가 후진하여 스크린 바에서 이물질이 분리되어 낙하되는 동시에, 상기 구동실린더의 작동으로 래크 기어에 의해 피니언 기어가 회전되어 스크래핑 홀 하부측의 담파를 개방시켜 줌으로써 이물질이 자동으로 담파를 통하여 슈트의 외부로 배출되고, 수거통내에 담겨져 분리처리되는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치를 제공한다.

원료이송장치, 트리퍼 카, 슈트, 스크린 바, 담파, 분리수거 장치

Description

원료의 이물질 자동 분리수거장치{AN APPARATUS FOR SEGREGATING FOREIGN MATERIALS FROM RAW MATERIALS}

제 1도는 종래의 트리퍼 카(tripper car)를 도시한 측단면도;

제 2도는 종래의 트리퍼 카에서 원료가 입조되는 상태를 일부 절개하여 도시한 사시도;

제 3도는 본 발명에 따른 원료의 이물질 자동 분리수거장치의 설치상태를 도시한 일부 절개 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 원료의 이물질 자동 분리수거장치의 작동상태를 도시한 설명도;

제 5a)도는 본 발명에 따른 원료의 이물질 자동 분리수거장치에 갖춰진 담파(40)의 작용전 상태를 도시한 사시도;

제 5b)도는 본 발명에 따른 원료의 이물질 자동 분리수거장치에 갖춰진 담파(40)의 작용후 상태를 도시한 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 원료의 이물질 자동 분리수거장치를 도시한 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10..... 절곡부 15..... 구동 실린더

20..... 스크린 바 22..... 중간 슈트판

25..... 스크래핑 홀 30..... 가이드 블록

33..... 스크린 보디 40..... 담파

41..... 판부재 45..... 베어링 블록

50..... 피니언 기어 52..... 키

62..... 래크 기어 64..... 가이드 블록

70..... 수거통 200.... 트리퍼 카

232.... 밸트 컨베어 240.... 호퍼

본 발명은 제철소의 원료생산설비에 갖춰진 브렌딩 빈(Blending Bin)의 각 호퍼에 트리퍼 카를 통하여 원료를 입조하는 과정에서 원료내에 함유된 이물질(Foreign Matters)을 자동으로 수거하여 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 인력으로 이물질을 제거하던 작업을 호퍼상에서 자동으로 수거하여 분리처리함으로써 수작업 부하를 크게 감소시키고, 원료생산능률을 획기적으로 향상시켜 주도록 개선된 원료의 이물질 자동 분리수거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 원료생산설비에서는 도 1에 도시된 바와 같이 원료이송장치인 트리퍼 카(200)를 갖추고, 이는 레일(25)상에서 이동을 목적으로 하여 구동모터(220)등을 갖추고 있으며, 그 내부에서는 밸트(230)가 정,역회전(Forwarding and Reversing)하는 벨트 컨베어(232)를 이용하여 그 하부측에 배치된 다수의 위치가 틀린 여러 개의 호퍼(240)에 원료(M)를 입조시켜 주도록 된 설비이다.

그런데, 원료(M)속에는 주로 채광이나 운송과정에서 여러가지 이물질(250)이 섞여서 입하되는데 이러한 이물질(250)들은 통상적으로 대구경을 갖는 것이고, 이들은 원료의 품질을 저하시키고, 후속 설비의 파손등을 초래하는 것이기 때문에 이들을 원료로 부터 제거시켜야만 한다.

이를 위하여 종래에는 원료 수송과정에서 이와 같은 이물질들을 제거하기 위하여 여러가지 공정을 거치지만, 일부는 원료(M)에 섞인 채 트리퍼 카의 호퍼(240)로 입조되어 이후 공정에서 슈트를 막히게 하거나 벨트의 손상을 가져오게 하는 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 예방하기 위한 방안으로서 종래에는 도1에 도시된 바와 같이, 호퍼(240) 입구에는 이물질(250)이 걸러져서 그 내부로 입조되지 않도록 하는 그리즈리 바(260)를 호퍼(240)마다 설치하고, 그 위에는 원료의 입조시 분진발생을 방지하기 위한 스롯 벨트(Slot Belt)(270)를 도 2에 도시한 바와 같이 구비하고 있다.

따라서, 종래에는 상기 그리즈리 바(260)에서 걸러진 이물질(250)을 처리하기 위해서는 이 스롯 벨트(270)를 들어 주어야 하므로 2인1조로 작업을 수행하게 되는데 1명은 스롯 벨트(270)를 지렛대로 들어주고, 다른 1명은 손으로 이물질(250)을 제거하도록 되어 있다. 그리고, 이는 주기적으로 수행하는 작업이지 만 작업자의 수작업 부하가 너무 크게 됨으로서 작업을 기피하게 되고, 현장의 인원이 부족하여 수행되지 못하게 되는 경우가 빈발하는 것이었다.

따라서, 그리즈리 바(260)는 이물질(250)이 누적된 상태에서는 원료(M)의 통과를 방해하게 되므로 하부호퍼로 원료(M)가 낙하되지 못하여 트리퍼 카(200)의 슈트(280)가 막혀 이를 개구시키기 위한 조치작업으로 인하여 원료(M)의 입조 지연 및 근무자의 부하 가중이라는 또 다른 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 원료내에 함유된 이물질이 호퍼로 입조되는 것을 자동으로 방지하여 후 공정에서의 설비 사고를 예방하며, 이물질의 누적으로 인한 슈트의 막힘을 방지하여 원료입조 지연을 예방하고, 이물질을 수작업으로 처리할 때의 작업자의 과중한 작업부하를 경감시키며, 비능률을 자동화로 해소하므로써 작업능률을 현저히 향상시키도록 개선된 원료의 이물질 자동 분리수거장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원료이송장치인 트리퍼 카내에서 원료속에 함유된 이물질을 수거하여 처리하는 장치에 있어서, 상기 트리퍼 카의 슈트에 절곡부를 형성하고, 상기 절곡부에는 구동실린더에 의해서 이동가능한 스크린 바를 장착하며, 상기 스크린 바의 하부에는 절곡면에 담파를 형성하여 원료가 슈트를 통과할 때 스크린 바에 이물질이 채집되면 구동실린더가 후진하여 스크린 바에서 이물질이 분리되어 낙하되는 동시에, 상기 구동실린더의 작동으로 래크 기어에 의해 피니언 기어가 회전되어 스크래핑 홀 하부측의 담파를 개방시켜 줌으로써 이물질이 자동으로 담파를 통하여 슈트의 외부로 배출되고, 수거통내에 담겨져 분리처리되는 것을 특징으로 하는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치를 마련함에 의한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 원료의 이물질 자동 분리수거 장치(1)는 원료이송장치인 트리퍼 카내에서 원료속에 함유된 이물질을 수거하여 처리하는 장치이다.

이를 위하여 본 발명은 상기 트리퍼 카(200)의 슈트(280)에 내측으로 향한 절곡부(10)를 형성하고, 상기 절곡부(10)에는 그 외측으로 브라켓 지지대(12)를 구축하며, 상기 지지대(12)에는 구동실린더(15)가 장착되고, 상기 구동실린더(15)에 의해서 이동가능한 스크린 바(20)를 장착하고 있다.

상기 스크린 바(20)는 도 3및 도 4에 도시된 바와 같이, 절곡부(10)의 직상부에 위치되는 바, 상기 절곡부(10)는 슈트(280)의 수동 담파(282) 직하부에서 트리퍼 카(200)의 내측으로 경사져 형성되고, 상기 담파(282)가 장착된 슈트(280)의 직선부와 절곡부(10) 사이에는 중간 슈트판(22)이 구비되며, 상기 중간 슈트판(22)에 스크린 바(20)가 장착된다.

상기 중간 슈트판(22)는 직선형 슈트(280)의 외부로 상당부분 돌출된 구조를 갖추고, 다수의 스크래핑 홀(25)을 가공한 다음, 역시 스크래핑 홀(25)이 설치된 가이드 블록(30)을 그 외측에 일체형으로 조립하여 중간 슈트판(22)의 벽을 구성한다. 그리고, 상기 중간 슈트판(22)의 스크래핑 홀(25)에 장착되는 그리즈리 바형상의 스크린 바(20)는 스크린 보디(33)에 단단하게 용접된 일체화 형태로써 가이드 블록(30) 및 중간 슈트판(22)의 스크래핑 홀(25)을 통해 슈트(280)의 외부로 부터 내부를 향해 삽입시켜 구성한다.

그리고, 상기 스크린 보디(33)의 타측으로는 이후에 설명되는 바와 같이, 구동 실린더(15)의 로드(15a)가 연결되는 구조를 갖는다.

그리고, 본 발명은 상기 스크린 바(20)의 하부측 절곡면에 담파(40)를 형성하여 원료가 슈트(280)를 통과할 때 스크린 바(20)에 의해서 이물질이 채집되면 이를 슈트의 외부로 배출되도록 하는 담파(40)를 갖는 바, 상기 담파(40)는 상기 중간 슈트판(22)과 하부 절곡부(10) 사이에 그 축(42)이 설치되는데, 담파(40)의 판부재(41) 는 절곡부(10)의 개방된 배면에 위치되고, 상기 개방된 배면을 덮어 주기 위하여 그 상부는 축(42)이 용접되어 있고, 축(42)의 양측에는 베어링(45)이 조립되어 중간 슈트판(22)의 하단에 고정되어 있으며, 축(42)의 한쪽 끝은 베어링(45) 외측으로 연장되어 피니언 기어(50)를 조립한 후, 축(42)과 피니언 기어(50)를 고정한 다음 키 홈(54)에 고정 키(52)를 끼운다.

그리고, 상기 담파(40)의 판부재는 원료(M) 수송중에는 경사진 사각형태의 절곡부(10)의 배면을 완전하게 밀폐시키는 구조로 되어 있으며, 상기 축(42)도 중간 슈트판(22) 하단부에서 담파(40)의 운동 여건등을 고려하여 원료(M) 수송 중엔 밀폐되도록 축 케이싱(60)을 통하여 중간 슈트판(22) 하단에 고정되는 것이다.

또한, 상기 담파(40)의 회전구동을 위하여 슈트(280)의 한쪽 측면에는 래크 기어(62)가 복수의 가이드 레일(64)사이에 설치되어 있는데 담파(40)의 피니언 기 어(50)가 래크 기어(62)에 조립되며, 래크 기어(62)는 끝지점에 암(68)을 설치한 후 스크린 보디(33)에 조립한다. 따라서, 상기 래크 기어(62)는 구동 실린더(15)의 동작에 따라서 전,후로 이동된다.

한편, 담파(40)의 직하부에는 바닥이 망으로 이루어진 수거 통(70)이 놓여져 있다. 그리고, 상기 스크린 바(20)의 직선 운동과 담파(40)의 회동운동을 이루기 위한 본 발명의 구동원은 트리퍼 카(200)의 슈트(280)에 지지대(12)를 연결하여 고정하고 지지대(12)위에는 구동실린더(15)를 안착시킨 다음, 그 로드(15a)가 스크린 보디(33)의 중간부에 있는 링크(72)에 고정 핀(74)으로 연결하며 스크린 보디(33)의 한쪽에 있는 암(68)과 조립하므로써 가이드 레일(64)위에 얹혀져 있는 래크 기어(62)의 끝과 연결된다.

이로써 래크 기어(62)는 구동실린더(15)의 운동에 따라 전,후 주행이 가능하게 되며 래크 기어(62)의 주행시, 그 위에 놓여진 피니언 기어(50)을 회전시키도록 구성되는 것이다. 또한, 상기 구동 실린더(15)는 원료생산설비를 제어하는 설비제어 컴퓨터(미도시)에 전기적으로 연결되어 작동제어되도록 구성되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제 3도에 도시된 바와 같이, 스크린 바(20)가 전진하여 중간 슈트판(22)이 이루는 슈트(280)의 내부통로를 가로질러서 걸친 상태에서 원료(M)가 하강되면, 원료중의 대구경 이물질(250)들은 하부로 낙하되지 않고 스크린 바(20)에 의해서 걸러진다.

이와 같은 상태가 지속된 뒤, 원료(M)를 입조하면서 수거된 이물질(250)은 원료(M) 의 입조가 완료되어 슈트(280)등에 원료(M)가 통과되지 않는 상태가 되면, 스크린 바(20)에 다량 위치하게 되고, 이때에는 설비 제어 컴퓨터(미도시)에 의해서 신호를 받아 제 4도에 도시된 바와 같이, 구동실린더(15)가 후진하여 스크린 바(20)를 당기게 되며, 동시에 담파(40)의 축(42)에 연결된 피니언 기어(50)를 회전시키기 위하여 래크 기어(62)도 같이 당겨지게 된다.

이와 같이 스크린 바(20)가 후진하게 되면, 슈트판(22)에 뚫린 스크래핑 홀(25)을 통과하면서 스크린 바(20)에 걸쳐져 있는 이물질(250)이 완벽하게 분리되어 하부로 낙하하게 되는데 스크린 바(20)의 후진과 동시에, 하부 절곡부(10)의 배면을 경사지게 막고 있던 담파(40)가 래크 기어(62)의 직선운동이 피니언 기어(50)에 의해 회전운동으로 바뀌면서 축(42)을 회전시키므로 같이 열려지게 되고, 이물질(250)은 열려진 담파(40)를 통하여 절곡부(10)의 내부를 벗어나 슈트(280)외측의 수거 통(70)에 담겨지게 된다. 이때 스크린 바(20)가 후진하면서 이물질(250)이 스크린 바(20)를 벗어날 때는 담파(40)가 이미 열려져 있는 상태가 되므로 스크린 바(20)로 부터 분리되어 낙하하는 이물질(250)은 전량 슈트(280)의 외부로 처리되는 것이다.

한편, 이물질(250)에 부착되어 같이 처리되어지는 소량의 원료(M) 찌꺼기는 망으로 형성된 수거 통(70)의 바닥으로 빠져버리고, 수거통(70)에는 이물질(250)만이 담겨지게 된다

그리고, 구동실린더(15)의 로드(15a)가 움직이는 거리는 구동실린더(15)내에 내장된 리미트 스위치(미도시)에 의해, 제 5b)도와 같이 후진시 스크린 바(20)의 끝이 가이드 블록(30)의 두께만큼의 범위내에서 정지하게 되어 완전하게 빠지지 않게 된다.

또한, 상기와 같이 이물질(250)이 수거되어 분리 처리되고 나면, 일정 시간 후에 구동실린더(15)가 전진을 시작하여 제 5a)도와 같이, 스크린 바(20)를 중간 슈트판(22) 내부로 진입시키고, 동시에 래크 기어(62)가 전진되어 피니언 기어(50)를 회전시켜서 담파(40)를 닫아 원료(M)가 슈트(280)를 통과할 때 절곡부(10)의 한면을 이루는 판부재(41)를 통해서 외부로 원료가 누출(Leak)되지 않도록 기밀을 유지하게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 원료(M)내에 함유된 이물질(250)이 호퍼(240)로 입조되는 것을 방지하여 후 공정에서의 설비 사고를 예방하며, 이물질(250)의 누적으로 인한 슈트(280)의 막힘을 방지하여 원료(M)입조 지연을 예방하며, 이물질의 막힘 조치시 발생되는 과중한 작업부하를 경감시키며, 수거된 이물질(250)을 수작업으로 처리할 때의 비능률을 자동화로 해소하므로써 작업능률을 향상시키는 등의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (4)

1. 원료이송장치인 트리퍼 카내에서 원료에 함유된 이물질을 수거하여 처리하는 장치에 있어서,

   상기 트리퍼 카의 배출 측에 구비되며, 원료와 이물질의 분리 배출이 가능하도록 절곡부가 구비되는 슈트와;

   상기 슈트에 장착되어 이송되는 원료가 낙하할 때, 이물질을 거르도록 구비되는 스크린 바와;

   상기 스크린 바의 일 측에 결합되어 상기 스크린 바가 슈트의 내부와 외부로 이동 가능하도록 작동하는 구동실린더와;

   상기 절곡부의 일 측면을 개폐 가능하도록 상기 절곡부에 구비되고, 상기 스크린 바와 함께 이동 가능하도록 일 단부가 실린더에 연결되도록 구성되는 담파를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 슈트의 어느 일 측에는 중간 슈트판이 구비되고, 상기 스크린 바는 상기 중간 슈트판을 통해 슈트의 내부와 외부로 이동 가능하게 장착되며, 상기 스크린 바가 슈트의 외부로 이동할 때, 상기 중간 슈트판에 의해 스크린 바에 의해 걸러진 이물질이 담파에 의해 개방되는 절곡부의 일 측면을 통해 상기 슈트의 외부로 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 중간 슈트판은 스크래핑 홀이 형성되고, 상기 스크린 바는 그리즈리 바가 스크린 보디에 결합되는 구조로 이루어지며, 상기 그리즈리 바가 상기 스크래핑 홀을 통해 상기 슈트의 내부와 외부로 이동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 담파는 상부는 축이 구비되며, 슈트의 일 측을 개폐하는 판부재와; 판부재가 슈트의 일 측을 개폐하도록 회전 가능하도록 상기 축이 결합되는 베어링과; 상기 축의 일 단부에 결합되는 피니언 기어를 포함하여 구성되며,

   상기 스프린 바는 상기 축을 회전 가능하도록 상기 피니언 기어와 맞물리는 래크 기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 원료의 이물질 자동 분리수거 장치.

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