KR100962661B1 - 소결 배합원료의 수분 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트 컨베이어를 지나가는 소결 배합원료의 수분을 자동으로 측정하는 소결 배합원료의 수분 측정 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 소결 배합원료의 수분 측정 장치는 벨트 컨베이어의 진행방향과 수직으로 설치된 수평빔과 수직빔을 이용하여 시료 채취 용기을 상하좌우로 이동시켜 벨트 컨베이어 상에서 이송되는 소결광을 채취하는 시료 채취 수단, 상기 시료 채취 수단에 인접하여 설치되고 시료 채취 수단에 의해 채취된 시료를 이송시키는 시료 이송 수단, 전면에 분진커버가 구비되고 채취된 시료의 질량을 측정하기 위한 질량측정 수단이 내장된 시료 계측 수단 및 전면에 분진커버가 구비되고 채취된 시료를 건조하기 위한 건조 수단이 내장된 시료 건조 수단이 구비되어 이루어지며, 상기 시료 이송 수단은 상기 벨트 컨베이어의 일측에 고정되는 프레임, 상기 프레임의 일측 상부에 고정되고 하부로 갈수로 폭이 좁아지며 하부가 개방되는 호퍼, 상기 프레임의 상부 일측으로 상기 벨트 컨베이어의 진행방향과 평형하게 고정되는 이송레일, 상기 이송레일에 수직하고 상기 이송레일을 주행하도록 연결되는 상하 조절빔, 상기 상하 조절빔에서 상하 이동이 가능하게 수직으로 연결되는 로봇 암 그리고 상기 로봇 암의 단부에 착탈가능하게 고정되는 시료 이송 용기가 포함되어 이루어진다.

소결, 벨트 컨베이어, 시료, 실린더, 이송레일, 로봇 암

Description

소결 배합원료의 수분 측정 장치{Apparatus for Humidity Measuring of Sintered Ores}

도1은 종래의 소결 배합원료의 수분 측정 장치의 개념도.

도2는 본 발명에 따른 소결 배합원료의 수분 측정 장치의 사시도.

도3은 본 발명에 따른 소결 배합원료의 수분 측정 장치의 시료 채취 수단의 사시도 .

도4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 소결 배합원료의 수분 측정 장치의 시료 이송수단의 작동 상태를 나타낸 사시도로서, 도4a는 시료 채취 수단에서 채취된 시료가 공급되는 모습이고, 도4b는 시료가 시료 계측 수단으로 들어가는 모습이며, 도4c는 시료가 시료 건조 수단으로 들어가는 모습이다.

※ 도면의 주요 부호에 대한 설명 ※

10 : 하우징 11 : 방사선 발생기

12 : 지지 프레임 13 : 고압선회모터

14 : 선회 프레임 15 : 방사선 검출기

16 : 벨트 콘베이어 17 : 벨트 콘베이어 구동장치

18 : 원료 제어기 19 : 수분 제어기

20 : 평량 제어기 21 : 입출력장치

31 : 수평빔 32 : 전동기

33 : 수직빔 34 : 시료 채취 용기

35 : 실린더 41 : 프레임

42 : 호퍼 43 : 이송레일

44 : 상하 조절빔 45 : 로봇 암

46 : 시료 이송 용기 47 : 미끄럼판

51 : 시료 계측 수단 52 : 분진 커버

53 : 개폐 실린더 61 : 시료 건조 수단

62 : 분진 커버 63 : 개폐 실린더

본 발명은 다수의 광종이 혼합된 소결 배합원료의 수분을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소결빈에서 벨트 컨베이어에 의해 서지 호퍼로 이송되는 과정에서 벨트 컨베이어를 지나가는 소결 배합원료의 수분을 자동으로 측정하는 소결 배합원료의 수분 측정 장치에 관한 것이다.

제선과정 중의 고로공정에서 주원료를 소결광이 80%를 차지하고 있고, 이러 한 소결광을 제조하기 위해 소결기에서 배합원료를 장입 생산성 향상과 품질안정을 위해서 가장 중요한 요소가 소결 배합원료 내에 함유된 수분의 함량이다. 따라서, 배합원료가 함유한 수분을 정확하게 측정하여야만, 조립에 필요한 수분 첨가량을 결정할 수 있고,, 소결과 혼합 조립시 입자를 크게 할수 있어서 하부에서 흡인시 통기성을 향상시킨다.

종래에는 운전자가 현재 사용하고 있는 광종에 일정한 수분을 첨가하고자 할 경우 컴퓨터에 목표 수분을 설정하면 배합원료의 수분을 측정하여 조절하였다. 그러나, 소결 배합원료의 수분 측정을 위해서 방사선을 이용한 측정, 적외선을 이용한 측정 등 여러 가지 방안이 모색되었으나, 2m/s 이상으로 진행하는 벨트 컨베이어 상에서 측정한 결과는 참 값과 많은 차이가 있어서 소성 안정성을 해치는 문제점이 있었다.

그러나 상기와 같은 방사선을 이용한 수분의 측정은 수분 측정 장치의 정도 불량과 방사선 피폭의 문제점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해서 적외선을 이용한 수분 측정장치도 제시되고 있으나, 적외선 수분 측정장치는 적외선의 흡수율을 이용하기 때문에 대량의 적외선을 포함한 태양광선의 차광 문제와 기온 편차에 따른 피측정 원료의 온도유지 등의 문제를 여전히 가지고 있었기 때문에 작업자가 직접 소결 배합원료를 채취하여 질량을 측정하고, 완전건조 시킨 후의 질량을 측정하여 그 차이를 수분 값을 도출하는 방식을 사용하여 수분 측정에 많은 시간이 소요되고, 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 벨트 컨베이어 위에 이송되는 소결 배합원료의 수분을 손쉽게 측정할 수 있는 소결 배합원료의 수분 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 소결 배합원료의 수분 측정을 자동화하여 소결 배합원료의 수분을 정확하게 제어함으로써, 배합원료의 소성시 통기성을 향상시키고, 균일 조립입자를 형성되도록 하는 소결 배합원료의 수분 측정 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 소결 배합원료의 수분 측정 장치는 벨트 컨베이어의 진행방향과 수직으로 설치된 수평빔과 수직빔을 이용하여 시료 채취 용기을 상하좌우로 이동시켜 벨트 컨베이어 상에서 이송되는 소결광을 채취하는 시료 채취 수단, 상기 시료 채취 수단에 인접하여 설치되고 시료 채취 수단에 의해 채취된 시료를 이송시키는 시료 이송 수단, 전면에 분진커버가 구비되고 채취된 시료의 질량을 측정하기 위한 질량측정 수단이 내장된 시료 계측 수단 및 전면에 분진커버가 구비되고 채취된 시료를 건조하기 위한 건조 수단이 내장된 시료 건조 수단이 구비되어 이루어지며, 상기 시료 이송 수단은 상기 벨트 컨베이어의 일측에 고정되는 프레임, 상기 프레임의 일측 상부에 고정되고 하부로 갈수로 폭이 좁아지며 하부가 개방되는 호퍼, 상기 프레임의 상부 일측으로 상기 벨트 컨베이어의 진행방향과 평형하게 고정되는 이송레일, 상기 이송레일에 수직하고 상기 이송레일을 주행하도록 연결되는 상하 조절빔, 상기 상하 조절빔에서 상하 이동이 가능하게 수직으로 연결되는 로봇 암 그리고 상기 로봇 암의 단부에 착탈가능하게 고정되는 시료 이송 용기가 포함되어 이루어진다.

상기 시료 채취 수단은 벨트 컨베이어의 상부에 벨트 컨베이어의 진행방향과 수직하게 고정되고, 축방향으로 주행가능하게 고정된 전동기이 구비된 수평빔과, 상기 전동기에 상하이동이 가능하도록 고정되는 수직빔과, 상기 수직빔의 하단부에 힌지연결되는 시료 채취 용기 및 상기 수직빔의 하부에 고정되고, 로드의 단부가 상기 시료 채취 용기에 연결되는 실린더을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 측정이 끝난 시료를 회수하기 위해 일단이 상기 호퍼의 하부에 위치하고, 타단은 일단보다 낮게 벨트 컨베이어상에 위치치하는 미끄럼판이 더 구비될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 소결 배합원료의 수분 측정 장치를 설명하면 다음과 같다.

시료 채취 수단은 벨트 컨베이어(71)위에서 이송되는 소결 배합원료의 일부인 시료를 채취하기 위해서, 시료 채취 용기(34)가 상하좌우로 이동가능하게 연결된다.

시료 채취 수단은 수평빔(31), 수직빔(33)과 시료 채취 용기(34) 및 실린더(35)가 구비된다.

수평빔(31)은 벨트 컨베이어(71)의 진행방향과 수직하게 벨트 컨베이어(71)의 상부에 고정된다. 벨트 컨베이어(71)의 양측으로 기둥을 세우고, 기둥의 상단을 이어서 수평빔(31)을 고정시킨다.

상기 수평빔(31)에는 수평빔(31) 상에서 주행 가능하도록 전동기(32)가 설치된다. 전동기(32)은 일측에 연결된 구동바퀴사이를 이용하여 상기 수평빔(31)에서 주행이 가능하도록 구성된 것으로서, 크레인과 같은 장비에 통상적으로 사용되는 것에서 그 예를 살펴볼 수 있다.

수직빔(33)은 수평빔(31)과 수직하고 전동기(32)에 상하 이동이 가능하도록 연결된다. 수직빔(33)과 전동기(32)의 연결은 전동기(32) 내에서 수직빔(33)이 슬라이딩 가능하도록 연결되고 일측에 구동바퀴 또는 피니언-랙 구조 등을 이용하여 전동기(32)에서 수직빔(33)이 상하 운동되도록 한다. 수직빔(33)과 전동기(32)도 통상적으로 사용되는 예에서 그 구성을 자세히 살펴볼 수 있다.

수직빔(33)의 하단에는 시료 채취 용기(34)가 힌지연결된다. 버켓, 쓰레받기 형태를 갖는 시료 채취 용기(34)의 상부 중앙부를 수직빔(33)의 하단부에 연결하여, 시료 채취 용기(34)가 힌지 연결부를 중심으로 선회되도록 한다.

그리고 수직빔(33)의 하부에 실린더(35)를 고정하고, 실린더(35)의 로드를 시료 채취 용기(34)의 후단부에 고정시켜 시료 채취 용기(34)가 선회시킨다. 실린더(35)에서 로드가 외측(지면방향)으로 전진하면 시료 채취 용기(34)의 앞쪽이 들 려서 시료를 운반, 적재가 용이하고, 반대로 실린더(35)에서 로드가 내측으로 후퇴하면 시료 채취 용기(34)의 앞쪽이 내려져서 시료를 채취하거나 쏟기가 용이해진다.

한편, 벨트 컨베이어(71)의 측면에는 시료 이송 수단이 구비되는데, 그 주요 구성요소로는 프레임(41), 호퍼(42), 이송레일(43), 상하 조절빔(44), 로봇 암(45), 시료 이송 용기(46), 미끄럼판(47) 등이 있다.

프레임(41)은 벨트 컨베이어(71)의 측면에 위치하여 시료 이송 수단의 다른 구성 요소들이 고정되도록 한다.

호퍼(42)는 프레임(41)의 상부에 고정되어 시료 채취 수단에서 채취된 시료를 낙하시킬 때 퍼지는 것을 방지한다. 호퍼(42)의 위치는 상기 시료 채취 용기(34)가 지나는 경로의 일측부에 위치하여, 시료 채취 용기(34)에 의해 채취된 시료가 일측으로 이송되어 호퍼(42)로 낙하되어 시료 이송 수단으로 공급되도록 한다.

프레임(41)의 일측에는 벨트 컨베이어(71)의 진행방향과 평행하게 이송레일(43)이 고정된다.

지면과 수직한 상하 조절빔(44)은 이송레일(43)의 상부에 구비되어 이송레일(43) 위를 주행한다.

로봇 암(45)은 상하 조절빔(44)과 수직하게 연결되고, 상하 조절빔(44) 상에서 상기 수직빔(33)과 마찬가지 방법으로 상하 전후로 이송된다. 상하 조절빔(44)과 로봇 암(45)은 상하 조절빔(44) 위를 주행하도록 고정되며 로봇 암(45)을 전후 진 시키는 구동수단이 구비되어 로봇 암(45)을 상하 전후로 이송시킨다.

로봇 암(45)의 단부에는 시료 이송 용기(46)가 구비된다. 시료 이송 용기(46)는 시료 채취 용기(34)와 유사한 상태로 형성되어 로봇 암(45)의 단부에 연결되는데, 로봇 암(45)은 시료 이송 용기(46)를 용이하게 착탈 및 회전시킬 수 있도록 착탈수단 및 회전수단이 제공된다.

또한, 상기 호퍼(42)의 하부에는 미끄럼판(47)의 일측 단부가 위치한다. 미끄럼판(47)은 호퍼(42)의 하부에 위치한 쪽이 높고, 벨트 컨베이어(71)의 상부에 위치하는 쪽은 낮도록 경사지게 고정되어 채취가 끝난 시료를 벨트 컨베이어(71)로 복귀시킨다.

한편, 프레임(41)의 상부에는 시료의 질량을 측정하는 시료 계측 수단(51)과, 시료의 수분을 건조시키는 시료 건조 수단(61)과 전체 과정을 제어하는 제어부(미도시)가 구비된다.

상기와 같은 구성을 갖는 소결 배합원료의 수분 측정 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

벨트 컨베이어(71)에서 이송되는 소결 배합원료의 수분을 측정하기 위해서 시료 채취 수단이 소결 배합원료 중 일부를 채취한다.

수평빔(31)에 이동가능하게 고정되고 수직빔(33)이 구비된 전동기(32)를 작동시켜 수직빔(33)을 초기위치에서 벨트 컨베이어(71)의 중앙부로 이동시킨 후 수직빔(33)을 하강시킨다. 수직빔(33)의 하단에 결합된 시료 채취 용기(34)가 이송중 인 소결 배합원료를 채취할 수 있도록 실린더(35)을 이용하여 시료 채취 용기(34)의 앞부분을 내리고, 시료 채취 용기(34)가 소결 배합원료 더미의 상부에 약간 묻히도록 수직빔(33)을 하강시킨다.

시료 채취 용기(34)에 소결 배합원료의 일부가 채취되면, 시료 채취 용기(34)를 수평이 되도록 하고 수직빔(33)을 상승시킨다.

채취된 소결 배합원료는 시료 이동 수단으로 이동된다. 전동기(32)를 이용하여 수직빔(33)을 수평이동과 동시에 수직이동시켜 시료 이송 수단의 호퍼(42) 상부로 위치시키고 실린더(35)를 수축시켜 호퍼(42)로 채취한 소결 배합원료를 쏟는다.

호퍼(42)에 쏟아진 소결 배합원료는 시료 이송 용기(46)에 모인다.

시료 이송 용기(46)에 소결 배합원료가 적재되면, 상하 조절빔(44)에 연결된 로봇 암(45)이 후퇴하고, 상하 조절빔(44)이 이송레일(43)을 주행하여 시료 계측 수단(51) 전방에 위치하도록 한다.

시료 계측 수단(51)의 전방에 시료 이송 용기(46)가 도착하면, 시료 계측 수단(51)의 전방에 설치된 분진커버(52)가 개방된다. 분진커버(52)가 개방되면, 로봇 암(45)은 시료 이송 용기(46)가 분진커버(52)를 용이하게 통과할 수 있도록 상하 조절빔(44)에서 적정한 위치로 상하운동하고, 이후 로봇 암(45)이 전진하여 시료 이송 용기(46)가 시료 계측 수단(51) 안으로 들여진다.

시료 계측 수단(51)의 내부에 시료 이송 용기(46)가 위치하면 로봇 암(45)의 단부에서 시료 이송 용기(46)를 분리시키고, 로봇 암(45)을 후퇴시키며 분진커버(52)를 폐쇄시킨다.

시료 계측 수단(51)의 내부에 소결 배합원료가 적재된 시료 이송 용기(46)의 질량을 측정한다. 이때 소결 배합원료에는 일정량의 수분이 포함된 채로 질량이 측정된다.

시료 이송 용기(46)의 질량이 측정되면 시료 계측 수단(51)의 분진커버(52)를 개방시키고 로봇 암(45)을 전진시킨 후, 로봇 암(45)의 단부에 시료 이송 용기(46)를 부착시킨다. 시료 이송 용기(46)가 부착된 채로 로봇 암(45)을 후퇴시켜 시료 계측 수단(51)으로부터 시료 이송 용기(46)를 배출시킨다.

외부로 나온 시료 이송 용기(46)는 이송레일(43)을 주행하는 상하 조절빔(44)에 의해 시료 건조 수단(61)의 전방에 위치한다. 시료 이송 용기(46)가 시료 건조 수단(61)의 전방에 위치하면, 시료 계측 수단(51)과 마찬가지 방법에 의해 소결 배합원료가 적재된 시료 이송 용기(46)를 시료 건조 수단(61)의 내부에 위치시킨다.

시료 건조 수단(61)의 내부에서 소정 시간동안 소결 배합원료를 건조시킨 후, 시료 이송 용기(46)를 외부로 배출시킨다. 이때, 소결 배합원료은 충분히 건조된 상태이다.

건조된 소결 배합원료를 적재한 시료 이송 용기(46)는 다시 시료 계측 수단(51)으로 보내져서 질량이 측정된다.

건조 전후의 질량을 비교하여 소결 배합원료에 포함된 수분을 측정하여 고로 내부로 공급되는 소결 배합원료의 양을 조절하도록 한다.

측정이 끝난 소결 배합원료는 다시 벨트 컨베이어(71)로 보내져 고로로 공급 되도록 한다. 시료 계측 수단(51)에서 배출된 시료 이송 용기(46)는 초기 위치인 호퍼(42)의 하부로 이송되고, 로봇 암(45)에 의해서 회전한다. 시료 이송 용기(46)가 회전하면 적재된 소결 배합원료는 미끄럼판(47)으로 쏟아져서 벨트 컨베이어(71)로 보내진다.

상기한 바와 같은 본 발명의 수의 광종이 혼합된 소결 배합원료의 수분 측정 장치는 수분의 함유량을 정확하게 측정하여 고로로 공급되는 소결 배합원료를 제어함으로써, 수분 함유량의 변동을 적게하여 소결 소성의 안정성을 확보할 수 있다.

Claims (4)

1. 벨트 컨베이어(71)의 진행방향과 수직으로 설치된 수평빔(31)과 수직빔(33)을 이용하여 시료 채취 용기(34)을 상하좌우로 이동시켜 벨트 컨베이어(71) 상에서 이송되는 소결광을 채취하는 시료 채취 수단;

   상기 시료 채취 수단에 인접하여 설치되고, 시료 채취 수단에 의해 채취된 시료를 이송시키는 시료 이송 수단;

   전면에 분진커버(52)가 구비되고, 채취된 시료의 질량을 측정하기 위한 질량측정 수단이 내장된 시료 계측 수단; 및

   전면에 분진커버(62)가 구비되고, 채취된 시료를 건조하기 위한 건조 수단(61)이 내장된 시료 건조 수단이 구비되어 이루어지며, 상기 시료 이송 수단은 상기 벨트 컨베이어(71)의 일측에 고정되는 프레임(41);

   상기 프레임(41)의 일측 상부에 고정되고 하부로 갈수로 폭이 좁아지며 하부가 개방되는 호퍼(42);

   상기 프레임(41)의 상부 일측으로 상기 벨트 컨베이어(71)의 진행방향과 평형하게 고정되는 이송레일(43);

   상기 이송레일(43)에 수직하고 상기 이송레일(43)을 주행하도록 연결되는 상하 조절빔(44);

   상기 상하 조절빔(44)에서 상하 이동이 가능하게 수직으로 연결되는 로봇 암(45); 그리고

   상기 로봇 암(45)의 단부에 착탈가능하게 고정되는 시료 이송 용기(46)가 포함되어 이루어진 소결 배합원료의 수분 측정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 시료 채취 수단은

   벨트 컨베이어(71)의 상부에 벨트 컨베이어(71)의 진행방향과 수직하게 고정되고, 축방향으로 주행가능하게 고정된 전동기이 구비된 수평빔(31)과,

   상기 전동기(32)에 상하이동이 가능하도록 고정되는 수직빔(33)과,

   상기 수직빔(33)의 하단부에 힌지연결되는 시료 채취 용기(34) 및

   상기 수직빔(33)의 하부에 고정되고, 로드의 단부가 상기 시료 채취 용기(34)에 연결되는 실린더(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 배합원료의 수분 측정 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   측정이 끝난 시료를 회수하기 위해 일단이 상기 호퍼(42)의 하부에 위치하고, 타단은 일단보다 낮게 벨트 컨베이어(71)상에 위치치하는 미끄럼판(47)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 소결 배합원료의 수분 측정 장치.

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