KR101142512B1

KR101142512B1 - 원료탄 이물질 제거장치

Info

Publication number: KR101142512B1
Application number: KR1020100037999A
Authority: KR
Inventors: 김성모; 강병문; 서정규
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2012-05-07
Also published as: KR20110118412A

Abstract

본 발명은 기계적으로 원료탄 내에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하여 작업 능율을 높이고 안전사고의 위험을 줄일 수 있도록, 원료탄이 이송되는 밸트컨베이어 선단의 슈트 내부에 설치되어 이물질을 걸러내는 복수개의 제거바와, 슈트 외측에 연통 설치되어 제거바에 걸린 이물질이 포집되는 포집슈트, 상기 포집슈트 외측면에 설치되어 제거바가 관통되고 이물질은 걸리도록 된 이물질 제거관, 상기 제거바를 이물질 제거관을 따라 슈트와 포집슈트 사이의 연통구를 통해 왕복 이동시키기 위한 이동부를 포함하는 원료탄 이물질 제거장치를 제공한다.

Description

원료탄 이물질 제거장치{DEVICE FOR REMOVING FOREIGN MATERIAL IN RAW COAL}

본 발명은 원료탄 내 이물질을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 밸트컨베이어를 통해 수송되는 원료탄 내의 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스용 원료탄은 야적장에 야적후 필요량 만큼 벨트 콘베이어을 이용해서 수송한 후 사용된다.

원료탄중에는 각종 이물질이 함유되어 있으므로 이들을 분리,제거해 주지 않으면 후 공정에서 많은 문제점이 발생된다. 예를 들어, 고로 쇳물의 부원료인 코크스 품질 향상을 위한 믹싱 설비의 경우 원료탄 공급시 원료탄 내의 이물질이 같이 투입되는 경우 믹싱 설비에 이물질이 끼여 문제가 발생된다. 이와 같이 원료탄에 포함된 이물질은 후공정에 있어 정상적인 작업에 지장을 초래하게 된다.

이에 밸트컨베이어의 일측에는 원료탄으로부터 각종 이물질을 걸러내기 위한 이물질 제거용 바가 구비된다. 따라서 원료 이송 중 상기 제거용 바에 이물질이 걸리게 되면 원료탄 이송을 중지하고 작업자가 제거용 바에 걸린 이물질을 제거 처리하게 된다.

그런데, 상기한 종래의 구조는 작업자가 이물질 제거용 바에 걸린 이물질을 제거하는 비효율적인 방식으로, 조업 중지로 정상조업에 지장을 초래하게 된다. 또한, 작업자가 직접 설비 내에서 수작업으로 이물질을 제거함으로 안전사고의 위험이 높다.

이에, 기계적으로 원료탄 내에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하여 작업 능율을 높이고 안전사고의 위험을 줄일 수 있도록 된 원료탄 이물질 제거장치를 제공한다.

이를 위해 본 장치는 원료탄이 이송되는 밸트컨베이어 선단의 슈트 내부에 설치되어 이물질을 걸러내는 복수개의 제거바와, 슈트 외측에 연통 설치되어 제거바에 걸린 이물질이 포집되는 포집슈트, 상기 포집슈트 외측면에 설치되어 제거바가 관통되고 이물질은 걸리도록 된 이물질 제거관, 상기 제거바를 이물질 제거관을 따라 슈트와 포집슈트 사이의 연통구를 통해 왕복 이동시키기 위한 이동부를 포함할 수 있다.

상기 이동부는 각 제거바의 외측 선단에 연결되는 연결바와, 포집슈트 외측에 설치되고 연결바에 연결되어 연결바를 왕복이동시키는 구동실린더를 포함할 수 있다.

이에 구동실린더가 신축작동되면 연결바를 매개로 연결된 각 제거바가 왕복이동하게 된다.

상기 슈트 내측면에는 상기 제거바의 선단이 삽입되는 지지구가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 포집슈트 외측에서 설비에 설치되어 이동되는 제거바를 받쳐 지지하기 위한 지지롤러를 더 포함할 수 있다.

본 장치는 슈트와 포집슈트 사이의 연통구를 선택적으로 개폐하는 개폐부를 더 포함할 수 있다.

본 개폐부는 연통구의 상단과 하단에 각각 회동가능하게 축결합되어 연통구를 개폐하는 상부게이트와 하부게이트, 상기 상부게이트와 하부게이트의 접면에 형성되어 상기 제거바와의 간섭을 피하기 위한 반원형태의 홈, 필요시 상기 상부게이트와 하부게이트를 회동시켜 연통구를 개폐하기 위한 구동부를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 상부게이트의 회동축과 하부게이트의 회동축에 각각 설치되어 서로 맞물리는 피니언기어, 일측 피니언기어에 맞물리는 랙기어, 랙기어를 왕복이동시키기 위한 작동실린더를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 장치에 의하면, 원료탄에 포함된 이물질의 수거 작업이 기계적으로 이루어짐에 따라 작업자의 업무량을 감소시킬 수 있고, 안전사고를 방지하며 조업 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이물질의 제거 불량을 최소화하여 코크스의 품질을 높일 수 있고 후 공정시 이물질에 의한 설비 고정을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 원료탄 이물질 제거장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 원료탄 이물질 제거장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 원료탄 이물질 제거장치의 평면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 원료탄 이물질 제거장치의 작동 상태를 도시한 개략적인 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 원료탄 이물질 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2와 도 3은 원료탄 이물질 제거장치의 분해 사시도와 평면도이다.

본 장치는 원료탄을 다음 밸트컨베이어로 이송시키기 위해 밸트컨베이어(100)의 선단 사이에 수직으로 배치되는 슈트(10) 상에 설치되어 슈트(10)를 통과하는 원료탄에 포함된 이물질을 제거하게 된다.

도시된 바와 같이, 본 장치는 슈트(10)의 내부로 연장되어 이물질을 걸러내는 복수개의 제거바(20)와, 상기 제거바(20)를 슈트(10)에서 외측으로 이동시키기 위한 이동부를 포함한다. 또한, 본 장치는 슈트(10) 외측으로 제거바(20)를 이동시키는 과정에서 제거바(20)에 걸린 이물질을 제거하는 구조로 되어 있다. 이를 위해 본 장치는 슈트(10) 외측에 연통구(12)를 매개로 연통 설치되어 제거바(20)에 걸린 이물질이 포집되는 포집슈트(30)와, 상기 포집슈트(30) 외측면에 설치되어 제거바(20)가 관통되고 이물질은 걸리도록 된 이물질 제거관(32)을 더 포함한다.

이에 상기 제거바(20)는 이물질 제거관(32)에 관통된 상태에서 이동부의 구동에 따라 슈트(10)에서 포집슈트(30)로 이동하게 되면, 제거바(20)에 걸린 이물질은 이물질 제거관(32)에 걸려 포집슈트(30)로 낙하되어 처리된다.

본 실시예에서 상기 제거바(20)는 원통형태의 바 형태의 구조물로 슈트(10)의 폭방향을 따라 복수개가 간격을 두고 배치된다. 상기 슈트(10)의 내측면에는 각 제거바(20)와 대응되는 위치에 제거바(20)의 선단이 삽입되는 지지구(14)가 설치된다. 이에 상기 제거바(20)는 이물질 제거관(32)을 관통하여 상기 지지구(14)에 선단이 끼워져 지지된다. 따라서 제거바(20)는 슈트(10)를 가로질러 배치된 상태에서 슈트(10)를 통해 낙하되는 원료탄의 하중을 견디면서 이물질을 걸러내게 된다.

상기 이동부는 각 제거바(20)의 외측 선단에 연결되는 연결바(22)와, 포집슈트(30) 외측에 설치되고 연결바(22)에 연결되어 연결바(22)를 왕복이동시키는 구동실린더(24)를 포함한다. 상기 구동실린더(24)는 상기 포집슈트(30)의 외부에서 제거바(20)의 왕복 이동방향으로 배치되며, 피스톤로드(26) 선단이 연결바(22)에 연결된다. 이에 구동실린더(24)가 신축작동되면 연결바(22)를 매개로 연결된 각 제거바(20)가 왕복이동하게 되는 것이다.

또한, 상기 포집슈트(30) 외측면에는 이동되는 제거바(20)를 받쳐 지지하기 위한 지지롤러(28)가 회동가능하게 설치된다. 즉, 포집슈트(30)의 외측에는 설비 상에 지지대(29)가 설치되고, 상기 지지대(29)의 상단에 각 제거바(20)와 대응되는 위치에 지지롤러(28)가 회동가능하게 설치되어 각 제거바(20)를 받쳐 지지하게 된다.

상기 포집슈트(30)는 슈트(10)의 외측면에 설치된다. 상기 포집슈트(30)와 슈트(10) 사이에는 이물질이 걸린 제거바(20)가 별도의 간섭없이 이동할 수 있도록 연통구(12)가 형성된다.

상기 포집슈트(30)는 이물질이 모이는 호퍼 구조일 수 있으며 하단에는 이물질을 불출하기 위한 별도의 불출구조 또는 컨베이어 구조가 구비될 수 있다.

상기 이물질 제거관(32)은 상기 포집슈트(30)의 외측면에 설치된다. 여기서 포집슈트(30) 외측면이라 함은 연통구(12)의 맞은편인 최 외측면을 의미한다. 상기 이물질 제거관(32)은 대략 제거바(20)의 외경과 대응되는 내경으로 이루어진다. 이에 제거바(20)는 이물질 제거관(32)을 관통하여 이동가능하나, 제거바(20)에 걸린 이물질은 이물질 제거관(32) 선단에 걸리게 된다.

한편, 본 장치는 슈트(10)와 포집슈트(30) 사이의 연통구(12)를 통해 원료탄의 분진이 비산되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연통구(12)를 선택적으로 개폐하는 개폐부를 더 포함한다.

상기 개폐부는 연통구(12)의 상단과 하단에 각각 회동가능하게 축결합되어 연통구(12)를 개폐하는 상부게이트(40)와 하부게이트(41), 상기 상부게이트(40)와 하부게이트(41)의 접면에 형성되어 상기 제거바(20)가 지나는 반원형태의 홈(42,43), 필요시 상기 상부게이트(40)와 하부게이트(41)를 회동시켜 연통구(12)를 개폐하기 위한 구동부를 포함한다.

상기 상부게이트(40)와 하부게이트(41)는 닫혀졌을 때 대략 상기 연통구(12)와 대응되는 크기로 이루어져 연통구(12)를 폐쇄시키게 된다.

본 실시예에서 상기 상부게이트(40)와 하부게이트(41)는 여닫이 방식으로 연통구(12)를 개폐하는 구조로 되어 있다. 상기 상부게이트(40)는 수직배치된 상태에서 상단이 연통구(12)의 상단에 폭방향으로 회동가능하게 설치되는 회동축(44)에 설치되어 상부로 회동되도록 설치된다. 마찬가지로 상기 하부게이트(41)는 하단이 연통구(12)의 하단에 폭방향으로 설치되는 회동축(45)에 설치되어 하부로 회동되도록 설치된다.

또한, 상부게이트(40)와 하부게이트(41)의 접면에는 연통구(12)를 지나는 각 제거바(20)와의 간섭을 피하기 위한 반원형태의 홈(42,43)이 제거바(20)와 대응되는 위치에 형성된다. 상부게이트(40)와 하부게이트(41)에 각각 형성되는 반원 형태의 홈(42,43)은 서로 합쳐져 제거바(20)의 외경과 대응되는 원형의 홈을 이룬다. 이에 상기 제거바(20)에 관계없이 상부게이트(40)와 하부게이트(41)가 회동되어 연통구(12)를 폐쇄할 수 있게 된다.

본 실시예에서 상기 상부게이트(40)와 하부게이트(41)를 회동시키기 위한 구동부는 상기 상부게이트(40)의 회동축(44)과 하부게이트(41)의 회동축(45)에 각각 설치되어 서로 맞물리는 피니언기어(50,51), 일측 피니언기어(51)에 맞물리는 랙기어(52), 랙기어를 왕복이동시키기 위한 작동실린더(53)를 포함한다.

상기 상부게이트(40)의 회동축과 하부게이트(41)의 회동축에 설치되는 피니언기어(50,51)는 동일한 구조로 되어 있다. 이에 두 개의 피니언기어가 맞물려 회전하게 되면 상부게이트(40)와 하부게이트(41)는 동일한 속도로 회동되어 동일한 각도로 연통구(12)를 개방하게 된다.

본 실시예에서 상기 랙기어(52)는 하부게이트(41)의 회동축에 맞물리도록 되어 있다. 상기 랙기어(52)는 작동실린더(53)의 피스톤로드(54) 선단에 연결된다. 상기 랙기어(52)의 하단에는 랙기어(52)를 받쳐 지지하는 지지롤(55)이 설비 상에 회전가능하게 설치된다.

이하, 도 4를 참조하여 본 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

원료탄 내의 이물질 제거를 위해 제거바(20)는 슈트(10) 내부에 폭방향으로 배치되고, 상부게이트(40)와 하부게이트(41)는 회동되어 연통구(12)를 폐쇄하게 된다. 이 상태에서 밸트컨베이어(100)의 밸트를 따라 이송되는 원료탄은 밸트컨베이어(100)의 선단을 통해 슈트(10)로 낙하된다. 원료탄이 낙하되는 과정에서 원료탄에 포함된 이물질은 슈트(10)를 가로질러 배치된 복수개의 제거바(20)에 걸려 제거바(20)에 걸쳐지고 원료탄만이 슈트(10) 밑으로 낙하된다.

상기와 같은 작업 중에 수송되는 원료탄이 코크스를 생산하는 장입조에 적정 재고량으로 적재되면 원료탄을 정량불출하는 불출장치로부터 원료탄의 불출이 중지된다. 그리고 이 신호에 따라 본 장치가 가동되어 제거바(20)에 걸린 이물질을 슈트(10) 외측으로 배출 처리하게 된다.

본 장치가 가동되면 작동실린더(53)가 수축작동되어 피스톤로드(54) 선단에 연결된 랙기어(52)를 이동시키게 된다. 랙기어(52)의 이동에 따라 랙기어(52)에 치합되어 있는 하부게이트(41)의 피니언기어(51)가 회동된다. 이와 더불어 하부게이트(41)의 피니언기어(51)에 치합되어 있는 상부게이트(40)의 피니언기어(50)가 반대방향으로 회동된다. 따라서 각 피니언기어에 설치된 회동축(44,45)이 회동되어 회동축에 설치된 상부게이트(40)와 하부게이트(41)가 회동되어 벌어지게 된다. 상부게이트(40)와 하부게이트(41)가 회동되어 벌어짐에 따라 닫혀져 있던 연통구(12)가 개방된다.

연통구(12)가 완전히 개방되도록 상부게이트(40)와 하부게이트(41)가 회동되면, 구동실린더(24)가 제어작동되어 제거바(20)를 슈트(10)에서 포집슈트(30)로 이동시키게 된다.

구동실린더(24)가 수축작동되면 구동실린더(24)의 피스톤로드(26) 선단에 연결된 연결바(22)가 후진하게 되고, 연결바(22)를 매개로 연결된 각 제거바(20)가 슈트(10)에서 포집슈트(30)쪽으로 이동하게 된다.

여기서 상기 슈트(10)와 포집슈트(30)를 연통하는 연통구(12)는 언급한 바와 같이 이미 개방되어 있어서 제거바(20)는 이물질이 걸려져 있는 상태로 연통구(12)와 간섭되지 않고 포집슈트(30)로 이동할 수 있게 된다.

포집슈트(30)쪽으로 이동된 제거바(20)는 구동실린더(24)의 수축작동이 계속되면서 포집슈트(30)에 설치된 이물질 제거관(32)을 계속 지나가게 된다.

이 과정에서 제거바(20)에 걸려있는 이물질은 이물질 제거관(32)에 걸려 더 이상 진행하지 못하고 제거바(20)만이 이물질 제거관(32)을 지나 계속 후진하게 된다.

따라서 제거바(20)의 선단이 완전히 이물질 제거관(32)을 지나게 되면 제거바(20)에 걸쳐져 있던 이물질은 이물질 제거관(32)에 걸려 제거바(20)로부터 분리되어 포집슈트(30) 아래로 떨어지게 된다.

제거바(20)로부터 이물질을 분리한 후에는 구동실린더(24)의 신장작동에 따라 제거바(20)는 다시 이물질 제거관(32)을 관통하여 슈트(10)쪽으로 이동하게 된다. 제거바(20)가 완전히 슈트(10) 내부로 이동되면 작동실린더(53)의 신장작동에 따라 랙기어(52)와 피니언기어(50,51)를 매개로 회동축이 회동되어 상부게이트(40)와 하부게이트(41)가 연통구(12)를 차단하게 된다.

본 장치는 원료탄의 불출과 중지에 따라 상기의 과정을 반복하여 원료탄에 포함된 이물질을 기계적으로 제거 처리할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 슈트 12 : 연통구
20 : 제거바 22 : 연결바
24 : 구동실린더 28,55 : 지지롤러
30 : 포집슈트 32 : 이물질 제거관
40 : 상부게이트 41 : 하부게이트
42,43 : 홈 44,45 : 회동축
50,51 : 피니언기어 52 : 랙기어
53 : 작동실린더

Claims

원료탄이 이송되는 밸트컨베이어 선단의 슈트 내부에 간격을 두고 나란하게 배치되어 이물질을 걸러내는 복수개의 제거바와,
상기 슈트 외측에 연통 설치되어 제거바에 걸린 이물질이 포집되는 포집슈트,
상기 포집슈트 외측면에 설치되고 상기 제거바의 외경과 대응되는 내경으로 형성되어 상기 제거바는 관통되고 이물질은 걸리도록 된 이물질 제거관,
상기 제거바를 이물질 제거관을 따라 슈트와 포집슈트 사이의 연통구를 통해 왕복 이동시키기 위한 이동부,
상기 슈트와 포집슈트 사이의 연통구를 선택적으로 개폐하여 분진의 비산을 방지하는 개폐부
를 포함하는 원료탄 이물질 제거장치.
제 1 항에 있어서,
상기 이동부는 각 제거바의 외측 선단에 연결되는 연결바와, 포집슈트 외측에 설치되고 연결바에 연결되어 연결바를 왕복이동시키는 구동실린더를 포함하는 원료탄 이물질 제거장치.
제 2 항에 있어서,
상기 포집슈트 외측에서 설비에 설치되어 이동되는 제거바를 받쳐 지지하기 위한 지지롤러를 더 포함하는 원료탄 이물질 제거장치.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개폐부는 연통구의 상단과 하단에 각각 회동가능하게 축결합되어 연통구를 개폐하는 상부게이트와 하부게이트, 상기 상부게이트와 하부게이트의 접면에 형성되어 상기 제거바와의 간섭을 피하기 위한 반원형태의 홈, 필요시 상기 상부게이트와 하부게이트를 회동시켜 연통구를 개폐하기 위한 구동부를 포함하는 원료탄 이물질 제거장치.
제 5 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 상부게이트의 회동축과 하부게이트의 회동축에 각각 설치되어 서로 맞물리는 피니언기어, 일측 피니언기어에 맞물리는 랙기어, 랙기어를 왕복이동시키기 위한 작동실린더를 포함하는 원료탄 이물질 제거장치.