KR101064993B1 - 원료 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 괴상의 원료를 일시적으로 저장하고 이송 스크류에 의해서 외부로 배출시키는 저장로에서 원료가 배출되지 않고 정체하는 것을 방지하기 위한 원료 공급장치에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용융로로 공급되는 투입된 원료가 원료 공급장치의 내부에서 정체되는 것을 방지하여 이송 스크류의 파손을 미연에 방지하며, 이송 스크류에 의해 원료 공급장치에서 원료가 균일하게 배출될 수 있도록 하는 원료 공급장치를 제공한다.

원료공급, 이송 스크류, 파쇄, 진동

Description

원료 공급장치{Source supply device}

본 발명은 원료 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 괴상의 원료를 일시적으로 저장하고 이송 스크류에 의해서 외부로 배출시키는 저장로에서 원료가 배출되지 않고 정체하는 것을 방지하기 위한 원료 공급장치에 관한 것이다.

현재 철강생산의 주류를 담당하고 있는 고로 제선법은 고열효율, 고생산성, 고환원능력 및 긴 설비수명 등의 특성을 구비하여 기술적으로 거의 완성된 공정이라 생각할 수 있다. 그러나, 고로 제선법은 고품질 철광석의 사용, 분광석의 괴성화 처리, 원료탄의 수급문제 및 코크스로의 환경오염문제 등을 갖고 있다.

특히, 대량 생산방식의 생산량의 조절이 어려워 시장수요의 변화에 따른 탄력적인 적용이 어렵다는 단점을 갖고 있다. 이에 따라 세계 각국에서는 고로 대체 제철법으로 용융환원 제철법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기 용융환원 제철법은, 전처리 공정을 생략한 철광석과 일반탄을 직접 사용할 수 있는 신제철법이다.

이러한 용융환원 제철법은 다단계의 유동환원로를 이용하여 분철광석을 환원시킨 후 석탄이 충전된 용융로에 공급하여 용선을 제조하게 된다.

이러한, 제철버의 주요 설비로는 다단계의 유동환원로 및 석탄층이 충진되는 용융로로 구성되는 바, 유동환원로에서 환원된 원료가 괴상으로 제조되어 용융로로 장입된다.

상기 용융로에는 로 상부에서 괴상의 일반탄이 연속적으로 공급되어 로 내부에 일정한 높이의 석탄층을 형성하게 되며, 상기 석탄층으로 산소를 취입시킬 수 있도록 다수의 풍구가 용융로에 형성되어 석탄의 연소에 따라 연소가스가 발생하게 된다. 이렇게, 발생된 연소가스는 석탄층의 상방으로 상승하면서 고온의 환원기류로 전환되어 유동로와 환원로에 순환 공급하게 된다.

그런데, 상기 용융로에 원료를 공급하는 공급장치에서 원료가 용융로로 공급되지 않고 정체되면 조업에 문제를 발생시킨다. 예를들어, 유동환원로에는 HCI(Hot Compacted Iron), 코크스(Coke), 석회석, 백운석 등과 같은 원료가 일시적으로 저장되거나 추가 환원된 후에 용융로에 공급되는데, 용융로로 원료를 공급하는 원료 공급장치의 상방에서 투입되는 원료는 이송 스크류의 회전에 따라 용융로에 공급되기 때문에 원료가 이송 스크류에 도달하기 전에 원료 공급장치 내부에서 병목되고 정체되면 용융로로 원료를 원활하게 공급할 수 없어 조업에 악영향을 미치게 된다.

예를 들어, 원료 공급장치 내부의 원료들이 이송 스크류의 상방에서 서로 얽히고 끼임으로서 정체되었다가 일순간에 이송 스크류로 쏟아지는 경우 쏟아지는 원료의 낙하속도에 따른 충격이 이송 스크류에 가해져 이송 스크류가 파손되거나 작 동이 중지될 수 있어 조업이 중단된다. 이렇게, 이송 스크류가 파손되거나 작동이 중지되면 조업을 멈추고 환원로 내부에 설치된 이송 스크류를 분리하고 수리해야 하기 때문에 조업에 악영향을 미치게 된다.

또한, 환원로 내부에서 원료들이 정체되거나 정체되었던 원료들이 어떠한 이유로 일순간에 이송 스크류로 쏟아지는 경우 이송 스크류로 이동되는 원료의 량이 균일하지 않게 되고 이에 따라 환원로에서 용융로로 원료가 불규칙적으로 공급되기 때문에 고품의 용선을 제조할 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용융로로 공급되는 투입된 원료가 원료 공급장치의 내부에서 정체되는 것을 방지하여 이송 스크류의 파손을 미연에 방지하며, 이송 스크류에 의해 원료 공급장치에서 원료가 균일하게 배출될 수 있도록 하는 원료 공급장치를 제공한다.

본 발명에 따른 원료 공급장치는 원료가 투입되는 투입구가 상부에 형성되고, 하부에 원료를 배출시키는 이송 스크류가 설치되는 저장로와, 상기 저장로에 투입되는 원료의 낙하지점에 설치되는 돌출부와, 상기 돌출부에 설치되어 돌출부의 표면에 진동을 가하는 진동발생장치를 포함한다.

상기 진동발생장치는 저장로 내부 벽에 설치되는 것을 포함한다.

상기 이송 스크류는 샤프트와, 상기 샤프트의 외경 둘레에 형성되는 나선형 블레이드와, 상기 나선형 블레이드에 형성되어 저장로 내부 벽과 돌출부 사이에 형성된 공간에서 회전하는 파쇄날개를 포함한다.

상기 파쇄날개는 비대칭 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 진동발생장치의 진동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 원료 공급장치는, 돌출부 및 저장로에 진동장치를 구비하여 저장로의 상부에서 투입되는 원료가 저장로 내부 벽면과 돌출부에 부착되는 것을 방지하고, 원료가 저장로 내부 벽면과 돌출부 사이에서 다리형상으로 적층되는 부분을 파쇄할 수 있도록 하여 저장로에 투입된 원료가 원활하게 저장로의 외부로 배출될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원료 공급장치를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 저장로(100)의 상부에는 원료(10)를 투입할 수 있는 투입구(110)가 형성되며, 상기 투입구(110)의 직하방에는 원료(10)의 낙하에 따라 저장로(100)에 가해지는 충격을 소산시킬 수 있도록 돌출부(120)가 형성된다.

특히, 상기 돌출부(120)에는 진동발생장치(140)가 설치되는데, 상기 진동발생장치(140)는 돌출부(120)의 표면에 진동을 가하여 돌출부(120)의 표면에 부착된 원료(10)를 이송 스크류(130)로 탈락시키는 역활을 하게 된다.

이러한, 진동발생장치(140)는 모터(미도시)의 회전 또는 직선운동에 따라 무게추(미도시)가 왕복하는 구조를 갖는 기계적 구조를 갖는 바이브레이터 또는 전기적 신호를 초음파로 변환시키는 구조를 갖는 초음파 진동기가 될 수도 있다.

상기와 같은 진동발생장치(140)는, 본 발명에 따른 원료 공급장치와 연동되는 설비의 조업상태에 따라 가변적으로 진동발생장치(140)의 진동을 제어하는 제어 부(미도시)와 연결되는데, 상기 제어부는 연동설비의 조업상태에 따라 진동발생장치(140)를 작동시키거나 진동의 크기를 가변적으로 제어하게 된다.

예를 들어, 상기 제어부는 용융로로 공급되는 원료(10)의 량이 감소하는 경우 진동발생장치(140)를 작동시켜 돌출부(120)의 표면에 부착된 원료(10)를 이송 스크류(130)로 탈락시키거나 또는 작동 중인 진동발생장치(140)의 진동폭(크기)을 증가시켜 원료(10)의 탈락을 더욱 활발히 할 수 있을 것이다.

이와 함께, 상기 진동발생장치(140)는 돌출부(120)뿐만 아니라 저장로 내부 벽면(112) 둘레를 따라 설치될 수도 있을 것이다. 이를 도 3에 의거하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 원료 공급장치의 내부 벽에 진동발생장치가 설치된 상태를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 저장로(100)에 투입된 원료(10)가 경우에 따라서는 저장로 내부 벽면(112)에 부착될 수도 있다.

이렇게, 상기 저장로 내부 벽면(112)에 부착된 원료(10)는 돌출부(120)에 부착된 연료(10)와 연결되어 도면에 도시된 바와 같이 다리의 형상(B)을 이루게 되는데, 상기와 같이 저장로 내부 벽면(112)과 돌출부(120) 사이에 연료가 다리의 형상(B)으로 연결되면 저장로(100) 상부에 형성된 투입구(110)를 통해 저장로 내부로 투입되는 원료(10)의 이동을 방해하여 저장로(100) 내부에 원료(10)가 쌓여 정체되고, 결국 원료(10)가 이송 스크류(130)까지 도달하지 못해 저장로(100)에서 용융로(300)로 원료(10)를 공급할 수 없어 조업에 악영향을 준다.

따라서, 상기 저장로 내부 벽면(112)에 부착된 원료(10)를 탈락시켜 저장 로(100) 하부에 설치된 이송 스크류(130)로 낙하시킬 수 있도록 상기 저장로 내부 벽면(112) 둘레를 따라 다수개의 진동발생장치(150)가 배치된다. 상기 저장로 내부 벽면(112) 둘레를 따라 설치되는 진동발생장치(150)는 앞서 설명한 바와 같은 바이브레이터 또는 초음파 진동기 중 어느 하나일 수 있다.

상기와 같이, 저장로 내부 벽면 둘레(112)와 돌출부(120)에 진동발생장치(140)(150)가 설치되면 벽면(112)과 돌출부(120)의 표면에 진동을 가하여 부착된 원료(10)를 탈락시킬 수 있어 저장로(100)에 투입된 원료(10)를 이송 스크류(130)에 의하여 용융로(300)로 원활하게 이송할 수 있게 된다.

한편, 상기 돌출부(120)와 인접한 저장로(100)의 하부에는 저장로(100)에 투입된 원료(10)를 용융로(300)로 공급하기 위한 이송 스크류(130)가 설치된다. 이를 도 4에 의거하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 원료 공급장치의 이송 스크류에 파쇄날개가 설치된 상태를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 이송 스크류(130)는, 저장로(100)에 투입된 원료(10)를 용융로(300)의 조업상태에 따라 적정하게 공급할 수 있도록 이송시키는 역활을 하는 것으로, 용융로(100)의 조업상태에 따라 가변적으로 회전가능하게 설치된 샤프트(132)의 외경 둘레에 나선형의 블레이드(134)가 형성된다.

상기 이송 스크류(130)는, 다수개가 돌출부(120)를 중심으로 저장로(100) 하부에서 방사형으로 저장로 내부 벽면(112)을 향하도록 배치되어 원료(10)를 용융로(100)로 공급하게 된다. 이와 같은, 이송 스크류(130)의 나선형 블레이드(134) 에는 저장로 내부 벽면(112)과 돌출부(120) 사이에 연료(10)가 다리의 형상(B)으로 연결된 부분을 타격하여 파쇄하는 파쇄날개(136)가 형성된다.

즉, 상기 파쇄날개(136)는 저장로 내부 벽면(112)과 돌출부(12) 사이에 형성된 공간에서 회전할 수 있도록 상기 나선형 블레이드(134)의 일측에 형성되고, 이러한 파쇄날개(136)는 비대칭 형상을 갖도록 형성됨으로써, 샤프트(132) 회전 시 파쇄날개(136)가 비대칭 회전하게 된다.

예컨데, 상기 파쇄날개(136)는 나선형 블레이드(134)에 소정의 길이를 갖는 쇄사슬로 연결되고 상기 쇄사슬의 단부에 추를 설치하여 샤프트(132) 회전시 쇄사슬에 연결된 추가 저장로 내부 벽면(112)과 돌출부(120) 사이에 연료(10)가 다리의 형상(B)으로 연결된 부분을 타격하여 파쇄하고 파쇄된 원료(10)는 저장로(100) 하부로 낙하하여 이송 스크류(130)에 의해 용융로(300)로 공급된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 원료 공급장치에 의하면, 저장로(100)의 상부에서 투입되는 원료(10)가 저장로 내부 벽면(112)과 돌출부(120)에 부착되는 것을 방지하고 환원료 내부 벽면(112)과 돌출부(120) 사이에 다리의 형상(B)을 이루는 부분을 파쇄할 수 있어 저장로(100)에 투입된 원료(10)가 원활하게 용융로(300)로 공급될 수 있도록 하여, 이로부터 조업의 중단없이 고품질의 용선을 제조할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 원료 공급장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 원료 공급장치의 내부 벽에 진동발생장치가 설치된 상태를 나타낸 개략도이며,

도 3은 본 발명에 따른 원료 공급장치의 이송 스크류에 파쇄날개가 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 저장로 110 : 투입구

120 : 돌출부 130 : 이송 스크류

132 : 샤프트 134 : 나선형 블레이드

136 : 파쇄날개 140, 150 : 진동발생장치

Claims (5)

1. 원료가 투입되는 투입구가 상부에 형성되는 저장로와,

   상기 저장로에 투입되는 원료의 낙하지점에 설치되는 돌출부와,

   상기 저장로의 하부에서 샤프트와, 상기 샤프트의 외경 둘레에 형성되는 나선형 블레이드와, 상기 나선형 블레이드에 형성되어 상기 저장로 내부 벽과 상기 돌출부 사이에 형성된 공간에서 회전하는 파쇄날개를 포함하여 원료를 배출시키는 이송 스크류와,

   상기 돌출부에 설치되어 돌출부의 표면에 진동을 가하는 진동발생장치를 포함하는 원료 공급장치.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 진동발생장치는 상기 저장로 내부 벽에 설치되는 것을 포함하는 원료 공급장치.
3. 삭제
4. 청구항 1 에 있어서,

   상기 파쇄날개는 비대칭 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 원료 공급장치.
5. 청구항 1 에 있어서,

   상기 진동발생장치의 진동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 원료 공급장치.

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