KR100931177B1 - 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결광 장입층내에 다수의 구멍을 균일하게 형성함으로서 소결광 장입층을 하향으로 통과하는 공기유량의 편류를 방지하여 소결조업의 생산성을 제고하고, 양질의 소결광을 생산할 수 있도록 하여 소결광 품질을 향상시킬 수 있도록 개선된 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 관한 것이다.

본 발명은, 소결 배합원료를 소결기 대차에 장입시 장입원료의 수평방향 입도편석을 방지하고, 장입층의 밀도를 적절하게 연속 제어하여 균일한 통기성을 확보하기 위한 장치에서, 소결광 장입층의 수평방향으로 일정간격을 유지하면서 배치된 다수개의 통기바의 선단에 베인들을 각각 장착하고, 상기 통기바들이 장착된 지지대의 일측에는 실린더부재가 마련되며, 상기 실린더 부재의 샤프트가 암을 통하여 각각의 통기바들에 연결되어 상기 실린더 부재의 작동으로 장입층내에서 베인들을 회전시켜 통기도를 확보하도록 구성되는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치를 제공한다.

소결 배합원료, 소결기 대차, 입도편석, 통기성, 통기도 균배제어장치

Description

소결 장입층내의 통기도 균배제어장치{AN APPARATUS FOR CONTROLLING THE VENTILATION OF STACKED RAW MATERIALS IN SINTERING PROCESS}

제 1도는 종래의 기술에 따른 소결 장입층내의 통기도 형성장치를 도시한 측면도;

제 2도는 종래의 기술에 따른 소결 장입층내의 통기도 형성장치를 도시한 외관 사시도;

제 3도는 종래의 기술에 따른 소결 장입층내의 통기도 형성장치에서 공기의 통기불량을 설명하기 위한 단면도;

제 4도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치를 도시한 외관 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 갖춰진 통기바와 실린더 샤프트와의 연결구조를 상세히 도시한 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 갖춰진 통기바의 회전작동을 설명하기 위한 사시도;

제 7도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치의 통기 흐름을 설명하기 위한 작동 상태도;

제 8도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 갖춰진 통기바와 실린더 샤프트와의 연결구조를 상세히 도시한 상세도;

제 9도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 갖춰진 통기바와 실린더 샤프트와의 연결구조를 상세히 도시한 분해사시도;

제 10도는 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 의해서 실행된 시험 결과를 도시한 도표이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1..... 통기도 균배제어장치 5.... 통기바

10.... 베인 12.... 지지대

14.... 프레임 20.... 실린더부재

22.... 실린더 샤프트 26.... 베어링블럭

30.... 암 32.... 행거(Hanger)

100... 소결기 대차 110.... 소결광 장입층

112.... 배사판 115.... 통기바

130.... 장입 드럼

본 발명은 소결광을 제조하기 위하여 소결 배합원료를 소결기 대차에 장입시 장입원료의 수평방향 입도편석을 방지하고, 장입층의 밀도를 적절하게 연속 제어하여 균일한 통기성을 확보하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 소결광 장입층내에 다수의 구멍을 균일하게 형성함으로서 소결광 장입층을 하향으로 통과하는 공 기유량의 편류를 방지하여 소결조업의 생산성을 제고하고, 양질의 소결광을 생산할 수 있도록 하여 소결광 품질을 향상시킬 수 있도록 개선된 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 소결조업은 도 1에 도시된 바와 같이, 소결기 대차(100)에 배합원료를 장입하여 장입표면에 착화 후, 주배풍기(미도시)에 의해 소결기 대차(100)의 저면으로 하방흡입을 하면서 대차(100)를 진행시켜 소결이 이루어지도록 하고 있다.

이때, 소결기 대차(100)상에 장입되는 배합원료가 수직방향으로 입도별 편석이 잘 이루어 지지 않거나 장입밀도가 치밀할 경우에는 상기 소결광 장입층(110)을 통과하는 공기의 통기성이 악화되고, 소결 장입층(110)내 열편석이 일어나 소결조업의 생산 및 품질관리에 악영향을 미친다.

이를 방지하기 위하여 여러 형태의 장입장치를 실조업에 적용하고 있는데, 소결광 장입층(110)내의 편석을 방지하고, 통기성을 균일하게 확보하기 위하여 종래에는 배사판(112)에서 흘러내린 원료를 대차(100)에 그대로 장입시킬 경우, 소결광들의 낙하하는 힘에 의해 소결광 입자크기별로 장입밀도를 높혀 소결 장입층(110)내 공극(空隙)율이 감소하기 때문에, 통상 배사판(112) 하단부의 장입부위에 통기바(115)를 설치하여 소결광의 압밀현상을 완화하도록 하고 있다.

종래의 통기바(115)는 도 2및 도 3에 도시된 바와 같이, 1열식 혹은 2열식으로 철봉(20Φ내외)을 사용하여 250mm 정도의 간격으로 소결기 대차(100)의 폭방향으로 대차(100)의 내측으로 장착하여 장입층(110)의 하단 원료 퇴적부에 삽입하여 사용한다.

이러한 통기바(115)들은 이 통기바(115) 상에 배사판(112)으로 부터 낙하하는 소결광들이 쌓이기 때문에, 대차(100)가 점차적으로 전진하게 되면, 상기 통기바(115)부분에서 소결층내에 공간을 형성하여 통기공을 형성하도록 된 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 통기바(115)는 고정식이므로 삽입된 부위에는 원료가 통기바(115)의 저항작용에 의해 감속 분산이 되어 통기바(115)의 주변하단 근접부는 밀도가 성글게 되어 공극(空隙)율이 상승되지만, 반대로 통기바(115)와 통기바(115) 사이의 부분은 통기바(115)에서 측면부로 방향 전환된 원료가 더욱 압밀되어 이 부분의 공극(空隙)율은 오히려 더 감소하게 된다.

이로 인해 소결층내 밀도의 수평 편석을 부분적으로 더욱 조장하는 결과를 초래하여 제3도에서 도시한 바와 같이, 소결광 장입층(110)내 통기도 분포를 교란시키므로 부위별로 공기의 유통 속도가 달라지게 되고, 그에 따라서 소결층의 편류 현상이 발생하게 되는 것이다.

따라서, 운전실의 제어판넬(미도시)에는 소결 온도가 상승하는 것으로 나타나 소결기 진행 속도를 높혀 주지만, 실제 소결 상황은 단면상으로 일정하게 소결이 이루어 지지 않기 때문에 생산 품질이 악화되고, 회수율의 저하를 초래하는 것이다.

이러한 현상은 이미 실 조업을 통하여 밝혀진 사실이지만 다량 생산을 추구하다 보니 이와 같은 분명한 결함에도 불구하고 종전의 고정식 통기바(115)를 계속 사용하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 소 결 장입층내에 회전식 통기바를 장착하여 통기공을 형성시킴에 의해 배사판에서 슬라이딩된 광석이 감속 분산되어 균일하게 대차 저면에 안착되도록 유도하고, 그에 따라서 소결광의 수평편석과 층내 열 왜곡 현상을 해소하고 밀도제어를 고르게 하여 공극율을 높이며, 층내 통기도 분포를 균일하게 유지제어할 수 있음으로서 소결광의 생산과 품질을 동시에 만족시키는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소결 배합원료를 소결기 대차에 장입시 장입원료의 수평방향 입도편석을 방지하고, 장입층의 밀도를 적절하게 연속 제어하여 균일한 통기성을 확보하기 위한 장치에 있어서,

소결광 장입층의 수평방향으로 일정간격을 유지하면서 배치된 다수개의 통기바의 선단에 베인들을 각각 장착하고, 상기 통기바들이 장착된 지지대의 일측에는 실린더부재가 마련되며, 상기 실린더 부재의 샤프트가 암을 통하여 각각의 통기바들에 연결되어 상기 실린더 부재의 작동으로 장입층내에서 베인들을 회전시켜 통기도를 확보하도록 구성됨을 특징으로 하는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치(1)는 제4도에서 도시한 바와 같이, 배합원료가 장입장치 드럼피더(Drum Feeder)(130)에서 절출되어 배사판(Defrector Plate)(112)의 경사면을 따라 낙하되는 하단부에 설치된다.

본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치(1)는 소결대차(100)의 폭방향으로 다수개의 통기바(5)들을 장착하되, 상기 통기바(5)의 선단에는 각각 날개형의 베인(10)들이 고정된다. 그리고, 상기 통기바(5)들을 지지하는 지지대(12)의 측방에 상기 통기바(5)들을 동작시킬 수 있는 실린더부재(20)를 장착하며, 상기 실린더 샤프트(22)를 지지대(12)의 상부측에서 지지대(12)와 나란하게 연장시킨다.

상기 실린더부재(20)는 공압식이거나 유압식이어도 무방한 것이다.

한편, 상기 지지대(12)의 양단은 종래와 같이 소결 대차(100)의 양측 프레임(14)에 고정되어 상기 지지대(12)상의 통기바(5)들이 위치할 수 있도록 되며, 상기 통기바(5)의 후단은 베어링블럭(26)을 통하여 각각 지지대(12)상에 회전가능하도록 장착되는 것이다.

그리고, 상기 실린더 샤프트(22)에는 일정 간격, 대략 200mm 간격으로 통기바(5) 작동용 암(30)을 고정할 행거(Hanger)(32)를 전후로 복수개 회전가능하도록 설치한다.

상기 행거(32)의 하단에는 회전가능하도록 암(Arm)(30)이 장착되는 바, 상기 암(30)의 상단은 도 8및 도 9에 도시된 바와 같이, 행거(32)에 회전가능하도록 장착되고, 암(30)의 하단은 통기바(5)의 중간에 고정된다.

상기 통기바(5)는 베인(10)의 동작을 원활하게 하기 위해 하부 지지대(12)에 베어링 블럭(26)을 통하여 고정되는 것이다. 그리고 상기 통기바(5)의 선단에 장착되는 베인(10)은 100mm 폭의 내마모성 플레이트를 사용하고 통기바(5)의 선단에 용접 부착된다. 또한 각각의 베인(10)은 필요시 언제나 교체가 가능하도록 통기바(5)의 중 간부분에 플렌지(5a)를 장착하고 볼트로 결합하고 있다.

따라서, 원료 삽입부분의 베인(10)이 마모되더라도 사전 확보된 예비 베인(10)으로 쉽게 교체할 수 있어 정비의 효율성을 높이는 것이다.

한편, 상기 베인(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 판재형의 내마모성 플레이트로 이루어지는 대신에 다공판 또는 철제 와이어(10')로 이루어진 견소한 철망식으로 이루어질 수 있음으로서, 그 사이의 구멍들을 통하여 소결광들이 통과할 수 있도록 하면 회전저항을 감소시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치(1)는 도 6및 도 7에 도시된 바와 같이, 실린더부재(20)의 전후 동작에 의해 실린더 샤프트(22)가 전,후로 동작함에 따라, 상기 샤프트(22)에 행거(32)를 통하여 상단이 연결된 암(30)이 왕복하면서 상기 통기바(5)들을 좌,우 연속으로 반복 회전시킨다.

따라서, 상기 통기바(5)의 선단에 베인(10)들이 장착된 본 발명의 장치는 실린더부재(20)의 동작에 의해 각각의 통기바(5)들에 장착된 베인(10)들이 좌우 90°로 연속 동작하면서 장입장치에서 흘러 내리는 배합원료들을 좌,우로 골고루 휘저어 주므로서 배합원료의 감속과 균배작용을 하여 소결대차(100)의 저면에 고르게 안착시키게 된다. 동시에, 소결광의 낙하중에 발생하는 압밀(壓密) 현상을 방지하여 장입층(110)의 공극율(空隙率)을 증가시키고, 특정부위에 밀도가 편중되는 수평편석을 해소하여 층내 통기 분포를 안정시킨다.

또한, 통기 베인(10)이 실린더 부재(20)의 왕복작동에 의해 연속 동작하기 때문에 종전의 통기바(5)에 걸리던 이물이나 부착광 생성이 자연히 제거되는 효과도 있다.

그리고, 본 발명은 조업 특성에 따라 실린더 부재(20)의 스트로크(STROKE) 조정으로 동작 범위를 조정할 수 있고, 타이머를 내장한 콘트롤러(미도시)를 장착하여 동작 주기의 조정도 가능하기 때문에 조업 조건 변화에 따른 능동적 대처가 가능하다.

본 발명의 작용효과를 검증하기 위하여 일련의 실제 조업을 실행하였다.

본 발명은 유효화상면적 436㎥ 가진 대형 소결기에서 생석회를 1.2~1.4% 첨가하여 본 발명의 장치(1)를 가지고 실기조업을 실시하였다

소결 장입층(110)의 층후를 620~630㎜로 유지하고, 소결층내 1.86~1.88T/㎥ 배합원료 장입밀도을 조성하여 실기조업한 결과, 그 결과를 도 10에 도시된 바와 같이 종래의 비교예와 더불어서 얻었다.

본 발명에 의하면, 종래에 비하여 소결 장입층(110)내 통기성이 개선되어 소결기속도는 대략 0.2~0.3m/min의 증가가 이루어졌고, 연료의 화염전진속도는 0.2~0.3㎜/min 상승되어 소결광의 생산성이 0.3~0.4T/D/㎡ 향상 됨을 알수 있었다.

상기와 같이 본 발명은 종래의 통기바(115)에서 파생되는 전술한 여러가지 문제점들을 해소하고, 층내 장입밀도의 균일한 분포를 유도하여 소결광의 품질을 안정시키며, 공극율을 향상시켜 공기 유속을 증가시키므로서 통기성이 호전되어 생산을 증가 시키는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 소결 배합원료의 장입시 통기바(5)의 선단에 마련된 판재형의 베인(10)의 좌우 연속 동작에 의해 소결광 장입층(110)내의 압밀현상을 방지하고 원료의 균배 작용으로 소결 대차(100)의 수평방향의 밀도 편석현상을 방지할 수 있다.

그리고, 고정식 통기바(115)에서 발생하였던 괴광이나 이물 걸림현상이 방지되고, 부착광 생성 현상도 통기바(5)의 베인(10)이 연속 동작을 하므로 인하여 자연 해소되므로 양호한 통기성을 확보하게 되는 것이다.

이로 인해 본 발명은 원료 장입층(110)의 공극율(空隙率)을 증가시켜 장입층(110)의 상부로 부터 하방으로 흐르는 공기 유속이 빨라지도록 하므로 소결 속도가 빠르게 되어 소결광의 생산량이 증가하게 된다.

또한, 본 발명은 소결기의 폭방향(수평 방향)으로 입도편석을 예방하기 때문에 소성이 균일하게 이루어져 소결광의 품질 악화를 막을 수 있고, 반광 발생량이 감소하여 회수율이 상승하므로 생산비용의 저감에도 기여를 한다.

Claims (4)

1. 소결 배합원료를 소결기 대차(100)에 장입시 장입원료의 수평방향 입도편석을 방지하고, 장입층(110)의 밀도를 적절하게 연속 제어하여 균일한 통기성을 확보하기 위한 장치에 있어서,

   소결광 장입층(110)의 수평방향으로 일정간격을 유지하면서 배치된 다수개의 통기바(5)의 선단에 베인(10)들을 각각 장착하고,

   상기 통기바(5)들이 장착된 지지대(12)의 일측에는 실린더부재(20)가 마련되며, 상기 실린더 부재(20)의 샤프트(22)가 행거(32)와 암(30)을 통하여 각각의 통기바(5)들에 연결되어 상기 실린더 부재(20)의 작동으로 장입층(110)내에서 베인(10)들을 회전시켜 통기도를 확보하도록 구성되며,

   상기 베인(10)은 판형상으로 이루어지며,

   상기 통기바(5)는 시계방향 및 반시계방향으로 교번적으로 반복회전하는 것을 특징으로 하는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베인(10)은

   내마모성 재질로 이루어지며, 판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 베인(10)은 다공판 또는 철제 와이어(10')로 이루어진 철망식으로 이루어짐으로서, 구멍들을 통하여 소결광들이 통과할 수 있도록 하여 회전저항을 감소시키는 것임을 특징으로 하는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치.
4. 소결 배합원료를 소결기 대차(100)에 장입시 장입원료의 수평방향 입도편석을 방지하고, 장입층(110)의 밀도를 적절하게 연속 제어하여 균일한 통기성을 확보하기 위한 장치에 있어서,

   소결광의 장입층(110)의 수평방향으로 연장되는 지지대(12);

   상기 지지대(12)에 일정간격으로 회전가능하도록 지지되며 일단부에 베인(10)이 부착되는 복수개의 통기바(5);

   상기 복수개의 통기바(5) 각각의 타단부에 결합되는 복수개의 암(30);

   상기 복수개의 암(30)이 회동가능하도록 상기 복수개의 암(30)의 각각에 연결되는 행거(32);

   상기 복수개의 암(30)에 연결되는 상기 행거(32)에 연결되어 상기 복수개의 암(30)에 구동력을 전달시키는 샤프트(22);

   상기 샤프트(22)를 진퇴시키는 실린더부재(20)를 포함하며,

   상기 실린더부재(20)의 구동력은 진퇴운동하는 상기 샤프트(22)를 통해 상기 암(30)의 시계방향 및 반시계방향 회동운동으로 전환되고, 상기 암(30)의 시계방향 및 반시계방향 회동운동에 의해 상기 통기바(5)는 시게방향 및 반시계방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 소결 장입층내의 통기도 균배제어장치.

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