KR100942110B1 - 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대차에 장입되는 배합원료에 형성되는 통기공의 크기를 조절하여 윈드박스 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 상부광 호퍼(1)와 서지호퍼(2) 사이의 일 측면에 설치된 서보모터(100)와, 상기 서보모터(100)에 의해서 회전되는 회전암(110)과, 상기 회전암(110)의 회전력에 의해서 대차(6)의 폭방향으로 이동되게 대차(6)의 상측에 설치된 링크(120)와, 상기 링크(120)의 일면에 일단이 설치된 복수개의 회전판(130)과, 상기 회전판(130)과 함께 회전되도록 회전판(130)의 타단에 설치된 통기공 형성바(140)와, 상기 통기공 형성바(140)를 지지하도록 복수개의 삽입공(131)이 형성된 지지바(170)와, 상기 대차(6)가 이동하는 윈드박스(8) 내부의 압력을 측정하는 압력계(150)와, 상기 압력계(150)에서 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 서보모터(100)를 작동시키는 제어부(160)를 포함하여서 된 것이다.

소결기, 통기공, 압력, 모터, 링크

Description

소결기용 윈드박스의 압력 제어장치{Pressure control apparatus of wind box for sintering machine}

본 발명은 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대차에 장입되는 배합원료에 형성되는 통기공의 크기를 조절하여 윈드박스 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 소결기는 도 1에 나타낸 바와 같이 상부광 호퍼(1)를 통하여 배출되는 상부광은 대차(6)에 장입되고, 상기 상부광이 장입된 대차(6)가 이동되면, 상부광 호퍼(1)의 후단에 설치된 서지호퍼(2)를 통하여 배출되는 원료가 드럼피더(3)에서 일정량의 수분이 첨가된 후 배출되는 배합원료가 대차(6)의 상부에 장입된다.

상기와 같이 상부광 및 배합원료가 장입된 대차(6)는 점화로(4)의 하부를 통과하면서 고온의 가스에 의해서 소결 표층부의 점화가 이루어지며, 상기 대차(6)는 연속적으로 진행하게 된다.

한편, 블로워 모터(10)가 작동되면, 메인 블로워(9)가 회전하게 되는 것이 고, 상기 메인 블로워(9)가 회전하면, 흡입력이 발생하게 된다.

상기 흡입력은 챔버(8)를 통하여 윈드박스(7)로 전달되는 것으로서, 상기 윈드박스(7)로 전달된 흡입력은 대차(6)의 하부를 강하게 흡입하게 되므로 대기중의 공기가 대차(6)에 장입된 소결층 상부에서 하부로 통과하면서 소결광의 소성이 진행되는 것이다.

소성이 완료된 소결광은 배광부에서 배출되는 것이며, 이때 소결광의 온도는 약 1500℃에 도달한다.

상기한 소결광의 소성 시간은 통상 30~40분 정도로 소결광 제조시 지향하는 최적의 소결광 제조 방법은 하층부에서 흡입하는 흡입공기의 압력에 의해 대기중의 공기가 소결 상층부의 배합원료를 통과하고 연료인 코크스를 연소시킨 고온의 열을 철광석에 전달하여 미분의 철광석과 부 원료를 용융결합 시킨 후 집진기와 연돌(5)을 통해 대기중으로 배출되는 것이다.

통상 하방 흡입식 소결기에 장입된 배합원료는 점화로(4)에 의해 표층부에 점화되면 구동휠에 의해 100M 정도의 배광부까지 이송되면서 연소 - 용융 - 결합의 과정을 거쳐 괴광으로 배광부에서 배출된다.

한편, 상부광(1a) 및 배합원료(2a)가 대차에 장입되는 과정을 나타낸 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 대차(6)가 상부광 호퍼(1)의 하부로 이동되면, 상기 상부광 호퍼(1)에 저장된 상부광(1a)은 대차(6)의 내부에 장입되는 것이고, 상기 상부광(1a)이 장입된 대차(6)가 더욱 이동되어 서지호퍼(2)의 하부에 위치되면 상기 서지호퍼(2)에 저장된 원료는 드럼피더(3)의 내부에서 일정량의 수분과 혼합된 후 대차(6)에 장입되는 것이다.

즉, 원료의 장입이 완료된 대차(6)는 도 3에 나타낸 바와 같이 대차(6)의 하부에 상부광(1a)이 장입되고, 대차(6)의 상부에는 배합원료(2a)가 장입되는 것으로서, 상기 대차(6)에 장입된 상부광(1a) 및 배합원료(2a)의 사이에는 대기중의 공기가 유입될 수 있도록 통공이 형성되어 있다.

따라서, 원료가 장입된 대차(6)는 연속적으로 이동되는 것이고, 챔버(8)를 통하여 윈드박스(8)로 전달되는 흡입력에 의해서 상부광(1a) 및 배합원료(2a) 사이의 통공으로 외부공기가 흡입되면서 소성되는 것이다.

그러나 종래에는 대차(6)에 장입되는 상부광(1a) 및 배합원료(2a)의 내부에 외부 공기가 흡입될 수 있는 통공의 크기를 조절할 수 있는 어떠한 수단도 강구되지 않았으므로, 통기 불량으로 인하여 윈드박스(8) 및 챔버(8) 내부에 부압이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 대차(6)에 장입된 배합원료(2a)의 입도상태 및 수분 함유량에 따라 배합원료(2a)가 장입된 대차(6)가 진행하면서, 메인 블로워(9)의 흡입 풍량에 의해 대차(6) 상의 배합원료(2a)의 소결이 진행되어야 하지만 입도상태 또는 수분 함유량 불량시 대차(6)에 장입된 배합원료(2a)를 통과하는 외부공기의 흡입 불량으로 인하여 소결이 진행되지 않는 것이다.

따라서, 이때에는 작업자가 대차(6)의 이동 속도를 저하시커거나 메인 블로워(9)의 흡입 풍량을 증가시키는 것으로서, 배합원료의 소결 상태를 조절하고 있다.

그러나, 작업자가 상기와 같은 대차(6)에 장입된 배합원료(2a)의 소결 불량상태를 조기에 발견하지 못 할때는 대차(6)에 장입된 배합원료(2a)가 완전 소결되지 않은 상태에서 배광되므로 품질 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 윈드박스의 내부에 압력을 검출하고 윈드박스 내부의 압력이 설정값으로 유지되도록 대차에 장입되는 배합원료에 형성되는 통공의 크기를 조절하여 외부공기 흡입 불량으로 인한 소결광 생산성을 향상시킬 수 있는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치는 상부광 호퍼와 서지호퍼 사이의 일 측면에 설치된 서보모터와, 상기 서보모터에 의해서 회전되는 회전암과, 상기 회전암의 회전력에 의해서 대차의 폭방향으로 이동되게 대차의 상측에 설치된 링크와, 상기 링크의 일면에 일단이 설치된 복수개의 회전판과, 상기 회전판과 함께 회전되도록 회전판의 타단에 설치된 통기공 형성바와, 상기 통기공 형성바를 지지하도록 복수개의 삽입공이 형성된 지지바와, 상기 대차가 이동하는 윈드박스 내 부의 압력을 측정하는 압력계와, 상기 압력계에서 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 서보모터를 작동시키는 제어부를 포함하여서 된 것이다.

본 발명은 대차에 장입되는 배합원료에 형성되는 통공의 크기를 조절하여 윈드박스 내부의 압력이 일정하게 유지하게 되므로 통기 불량으로 인한 소결 불량을 미연에 방지하여 소결기의 소결광 생산성을 향상시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.

본 발명을 나타낸 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 압력 제어장치의 통공 형성부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 압력 제어장치를 나타낸 사시도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 압력 제어장치에 의해서 배합원료가 대차에 장입된 상태를 나타낸 단면도로서, 종래 장치와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일 부호를 부여하기로 한다.

여기에서 참조 되는 바와 같이 본 발명은 상부광 호퍼(1)와 서지호퍼(2) 사이의 일 측면에 서보모터(100)가 설치되어 있고, 상기 서보모터(100)의 회전축에는 감속기(101)가 설치되어 있으며, 상기 감속기(101)의 출력측에는 회전암(110)이 설치되어 있다.

한편, 상기 회전암(110)의 단부에는 링크(120)가 설치되어 있되, 상기 링크(120)는 대차(6)의 상측에 폭방향으로 설치되어 있고, 상기 링크(120)와 회전암(110)은 암 고정핀(111)을 매개로 연결되어 있으며, 그 암 고정핀(111)의 단부에 는 분할핀(112)이 결합되어 있다.

그리고, 상기 링크(120)의 일면에는 회전판(130)의 일단이 설치되어 있되, 상기 회전판(130)은 대차(6)의 폭방향으로 적어도 2개 이상 복수개가 등간격으로 설치되어 있고, 상기 회전판(130)과 링크(120)는 링크 고정핀(121)을 매개로 연결되어 있으며, 그 링크 고정핀(121)의 단부에는 분할핀(122)이 결합되어 있다.

또한, 상기 회전판(130)의 타단에는 통기공 형성바(140)의 일단이 결합되어 있되, 상기 통기공 형성바(140)의 일단에는 단면이 사각형상으로 형성된 결합축(141)이 형성되어 있고, 그 결합축(141)은 회전판(130)에 끼워져 있다.

상기 통기공 형성바(140)는 지지바(170)에 형성된 삽입공(131)에 회전 가능하도록 끼워져 있고, 통기공 형성바(140)는 그 단면이 반원 형상으로 형성되어 있으며, 상기 통기공 형성바(140)는 상/하부에 병렬로 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 대차(6)가 이동하는 윈드박스(8)에는 그 윈드박스(8) 내부의 압력을 측정하는 압력계(150)가 설치되어 있고, 상기 압력계(150)와 서보모터(100)는 압력계(150)에서 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 서보모터(100)를 작동시키는 제어부(160)에 전기적으로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 대차(6)가 상부광 호퍼(1)의 하부로 이동되면, 상기 상부광 호퍼(1)에 저장된 상부광(1a)은 대차(6)의 내부에 장입되는 것이고, 상기 상부광(1a)이 장입된 대차(6)가 더욱 이동되어 서지호퍼(2)의 하부에 위치되면 상기 서지호퍼(2)에 저장된 원료는 드럼피더(3)의 내부에서 일정량의 수분과 혼합된 후 대차(6)에 장입되는 것이다.

즉, 원료의 장입이 완료된 대차(6)는 도 5에 나타낸 바와 같이 대차(6)의 하부에 상부광(1a)이 장입되고, 대차(6)의 상부에는 배합원료(2a)가 장입되는 것으로서, 상기 대차(6)에 배합원료(2a)가 장입될 때 그 배합원료(2a)에는 통기공 형성바(140)에 의해서 통기공이 형성되는 것이다.

이와 같이 원료가 장입된 대차(6)는 연속적으로 이동되는 것이고, 챔버(8)를 통하여 윈드박스(8)로 전달되는 흡입력에 의해서 상부광(1a) 및 배합원료(2a) 사이의 통기공으로 외부공기가 흡입되면서 소성되는 것이다.

한편, 상기와 같이 소성될 때 윈드박스(8) 내부의 압력은 압력계(150)에 의해서 측정되는 것이고, 상기 압력계(150)에 의해서 측정된 압력값은 제어부(160)로 전송된다.

상기 제어부(160)에서는 압력계(150)에 의해서 측정된 압력값과, 사전에 설정된 설정값을 비교하는 것이며, 이때 측정된 압력값이 설정값보다 클 경우에는 외부공기가 원활하게 유입되지 않은 상태이므로 배합원료(2a)에 형성되는 통기공의 크기를 증가시키는 것이다.

상기 통기공의 크기를 증가시시기 위해서는 서보모터(100)를 작동시키는 것이며, 상기 서보모터(100)가 작동되면, 회전암(110)이 회전하게 되므로, 상기 회전암(110)에 연결된 링크(120)가 대차(6)의 상부에서 폭방향으로 이동된다.

상기 링크(120)가 이동되면, 그 링크(120)에 설치된 회전판(130)이 회전하게 되고, 상기 회전판(130)이 회전하면, 그 회전판(130)에 끼워진 통기공 형성바(140) 가 회전된다.

상기 통기공 형성바(140)는 그 단면이 반원 형상으로 형성되어 있으므로, 통기공의 크기를 감소시키고자 할 때에는 도 6에 나타낸 바와 같이 평면이 수직한 상태가 유지되게 회전시키는 것이고, 통기공의 크기를 증가시키고자 할 때에는 도 7에 나타낸 바와 같이 평면이 수평한 산태가 유지되게 회전시키는 것이다.

상술한 바와 같이 윈드박스(8) 내부의 압력을 측정하고 그 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 윈드박스(8) 내부의 압력이 일정하게 유지되도록 통기공의 크기를 조절하게 되므로 통기 불량으로 인한 소결 불량을 미연에 방지하게 되는 것이다.

도 1은 일반적인 소결기를 나타낸 개략도.

도 2는 종래의 장입부를 나타낸 사시도.

도 3은 종래의 대차에 배합원료가 장입된 상태를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 압력 제어장치의 통공 형성부를 나타낸 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 압력 제어장치를 나타낸 사시도.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 압력 제어장치에 의해서 배합원료가 대차에 장입된 상태를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 상부광 호퍼 2 : 서지호퍼

6 : 대차 8 : 윈드박스

100 : 서보모터 101 : 감속기

110 : 회전암 120 : 링크

130 : 회전판 131 : 삽입공

140 : 통기공 형성바 150 : 압력계

160 : 제어부

Claims (4)

1. 상부광 호퍼(1)와 서지호퍼(2) 사이의 일 측면에 설치된 서보모터(100)와, 상기 서보모터(100)에 의해서 회전되는 회전암(110)과, 상기 회전암(110)의 회전력에 의해서 대차(6)의 폭방향으로 이동되게 대차(6)의 상측에 설치된 링크(120)와, 상기 링크(120)의 일면에 일단이 설치된 복수개의 회전판(130)과, 그 일단에 단면이 사각형상으로 형성된 결합축(141)이 형성되고 이 결합축(141)이 상기 회전판(130)의 타단에 결합되어 상기 회전판(130)과 함께 회전되는 통기공 형성바(140)와, 상기 회전판(130)과 함께 회전되도록 회전판(130)의 타단에 설치된 통기공 형성바(140)와, 상기 통기공 형성바(140)를 지지하도록 복수개의 삽입공(131)이 형성된 지지바(170)와, 상기 대차(6)가 이동하는 윈드박스(8) 내부의 압력을 측정하는 압력계(150)와, 상기 압력계(150)에서 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 서보모터(100)를 작동시키는 제어부(160)를 포함하며,

   상기 통기공 형성바(140)는 그 단면이 반원 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 통기공 형성바(140)는 상/하부에 병렬로 설치됨을 특징으로 하는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 서보모터(100)의 출력축에는 감속기(101)가 더 설치됨을 특징으로 하는 소결기용 윈드박스의 압력 제어장치.

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