KR101183224B1

KR101183224B1 - 분화 저감용 성형탄 저장장치

Info

Publication number: KR101183224B1
Application number: KR1020050097707A
Authority: KR
Inventors: 윤영길; 원교현; 김형남
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2012-09-14
Also published as: KR20070041991A

Abstract

본 발명은 저장조의 상부에 낙차 반감을 위한 로터리 댐퍼를 설치하여 저장조 내에 성형탄을 장입 및 저장할 때 미분 발생을 저감시키고, 성형탄의 균일 안전 장입과 저장조 내에 장입된 성형탄에 대해서 일정한 입자크기 및 입도분포를 유지하여 분율 저하와 압축강도 향상을 할 수 있는 분화 저감용 성형탄 저장장치를 제공하는 것으로, 상판에 성형탄이 유입되는 구멍을 갖는 저장조, 일정한 기울기를 갖는 경사판으로 형성되어 저장조 내로 성형탄을 유입시키는 장입 슈트, 저장조의 상판에 형성되는 구멍의 양측에 결합되는 프레임, 적어도 한 개 이상의 회전판을 갖고 프레임에 결합되어 저장조로 유입되는 성형탄의 흐름을 단속하여 성형탄의 낙차충격을 감소시키는 댐퍼, 장입 슈트에 연결되어 댐퍼로 성형탄의 흐름을 안내하는 커버를 포함한다.

저장조, 성형탄, 댐퍼

Description

분화 저감용 성형탄 저장장치{REDUCING FOR PULVERIZED COAL OF FORMED COAL STORAGE DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분화(紛化) 저감용 성형탄 저장장치 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치를 통해 성형탄이 저장조에 입조되는 상태를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로터리 댐퍼의 형상을 도시한 사시도이다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 정지상태와 회전상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 분화 저감용 성형탄 저장장치에 관한 것이다.

통상적으로, 원료 또는 부원료로 사용되는 성형탄의 장입, 저장, 및 배출시 필연적으로 발생하는 성형탄의 분화현상은 피할 수 없는 실정이며 이를 최소화하는 것이 매우 중요하다.

성형탄의 형태는 크게 괴상과 미분말 형태로 나눌 수가 있으며, 특히 수십 mm 이상의 괴상 형태 중에서 저장이나 취급시 파쇄되기 쉬운 성형탄의 경우 저장조의 상부에서 바로 중력으로 투입할 때 상당한 양의 분말이 생성되어 성형탄의 손실을 초래한다.

뿐만 아니라, 저장조 내에서의 입자크기 및 입도 분포 변화를 일으켜 저장조 내에서 성형탄의 분리현상이 일어나기 쉬우며 배출시 입도 크기 및 입도 분포가 저장조에 장입되기 전에 크게 상이할 경우 후공정에 지대한 영향을 미치게 된다.

이러한 기술과 관련된 통상적인 기술은 저장조 내에 성형탄을 단순히 중력 낙하시키거나, 또는 저장조 내에 경사각을 조절할 수 있는 보조장치를 이용하는 경우이다.

보조장치의 예를 들면, 종래에는 낙차 충격 감소를 위하여 나선형 슈트(Spiral Chute)를 설치하여 사용하였다.

성형탄의 장입시 저장조 내에 상기의 보조장치를 사용할 경우에 미분 발생 저감에는 어느 정도 효과가 있지만 저장조 내에서 성형탄의 균일 장입이나 일정한 입자크기 및 입도 분포를 유지하는 데에는 어려움이 따른다.

또한, 입조시 분화된 성형탄의 점결제(Binder or Molasses)성분이 저장조 내부 열기(熱氣)에 녹아서 나선형 슈트 바닥에 부착되어 흐름을 방해하고 막혀서 입조 자체가 어려웠다.

이러한 나선형 슈트의 문제점을 해결하지 못해서 나선형 슈트를 철거하고 낙차충격을 감수하고 입조하는 경우도 있으나 낙차충격으로 인한 분화현상의 문제점은 해결되지 않고 있다.

이러한 점을 고려하면, 연산 60만톤 설비의 경우 낙차가 20m정도인 것에 비해 150만톤 설비는 낙차가 25m이상 될 것으로 예상되는데, 고낙차(高落差)에 따른 충격으로 성형탄(또는 괴탄)의 균열과 분화는 심화되어, 회수율 하락으로 조업지수는 더욱 나빠질 것으로 예상된다.

본 발명의 목적은 저장조의 상부에 낙차 반감을 위한 로터리 댐퍼를 설치하여 저장조 내에 성형탄을 장입 및 저장하고자 할 때 분화현상을 저감시키고, 성형탄의 균일장입과 저장조 내에 장입된 성형탄에 대해서 일정한 입자크기 및 입도 분포 유지하여 분율 저하와 압축강도 향상을 할 수 있는 분화 저감용 성형탄 저장장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상판에 성형탄이 유입되는 구멍을 갖는 저장조, 일정한 기울기를 갖는 경사판으로 형성되어 저장조 내로 성형탄을 유입시키는 장입 슈트, 저장조의 상판에 형성되는 구멍의 양측에 결합되는 프레임, 적어도 한 개 이상의 회전판을 갖고 프레임에 결합되어 저장조로 유입되는 성형탄의 흐름을 단속하여 성형탄의 낙차충격을 감소시키는 댐퍼, 장입 슈트에 연결되어 댐퍼로 성형탄의 흐름을 안내하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치 구성을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치를 통해 성형탄이 저장조에 입조되는 상태를 도시한 사시도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로터리 댐퍼의 형상을 도시한 사시도이며, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 정지상태와 회전상태를 도시한 단면도이다.

상기한 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 저장조(100)(Bin), 장입 슈트(110)(또는 슬라이딩 슈트 ; Sliding Chute, 입조 경사판), 프레임(120, 122), 댐퍼(130), 커버(140, 142)를 포함하며, 저장조 입조부(入槽部)에 낙차감소를 위한 자전식 댐퍼(Rotary Damper)를 설치하여 낙차충격을 반감(半減)시킴으로써 성형탄(102)을 저장조(100)에 입조시 입조부와 저장원료 상단면 사이의 낙차로 인한 충격으로 균열(龜裂) 및 분화(粉化)로 성품(盛品)의 강도하락과 분화를 방지하는 것이다.

저장조(100)는 상판에 성형탄(102)이 유입되는 구멍(104)을 갖고 구멍(104)을 통해 유입되는 성형탄(102)을 저장하는 기능을 한다.

장입 슈트(110)는 상기한 저장조(100)의 위치에서 상측에 위치되며, 저장조 (100)로부터 일정한 기울기를 갖는 경사판으로 형성되어 저장조(100) 내로 성형탄(102)을 유입시킨다.

프레임(120, 122)은 저장조(100)의 상판에서 간격을 두고 2개로 결합되며, 저장조(100)의 상판에 형성되는 구멍(104)의 양측에 각각 결합되는 것이 바람직하다.

댐퍼(130)는 각 한 개의 회전판(132)을 갖고 프레임(120, 122)에 결합되며, 상기한 장입 슈트(110)를 통해 저장조(100)로 유입되는 성형탄(102)의 흐름을 단속하여 성형탄(102)의 낙차충격을 감소시키는 완충기능을 한다. 회전판(132)은 도 3에 도시된 바와 같이 3개가 분리형으로 형성할 수 있으며, 상기한 바와 같이 복수 개로 형성되는 경우 댐퍼(130)의 회전방향을 따라 등간격으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 회전판(132)의 중심을 기준으로 원주방향을 따라 120도로 3등분하여 구성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 회전판(132)은 각각의 양단과 그 중심을 연결하는 면이 오목형상으로 형성되며, 회전판(132)의 오목한 면은 라운딩형상의 곡경사면(曲傾砂面)으로 형성할 수 있다. 그리고, 회전판(132)의 곡경사면에는 완충부재(134)(Cushion Plate, 완충 플레이트)가 결합되는 것이 바람직하다. 완충부재(134)는 완충시트로 구성할 수 있으며, 고무판으로도 구성할 수 있으며, 회전판(132)과 접착제(본드)로 결합할 수 있다.

한편, 댐퍼(130)는 회전축(136)을 중심으로 회전하는 로터리 댐퍼로 구성하는 것이 바람직하다. 댐퍼(130)는 측면판(137, 138), 회전축(136), 역전방지부재 (139)를 더 포함한다. 측면판(137, 138)은 원판형상의 중심에 각각의 구멍(135)을 갖고, 회전판(132)의 양측에 각각 장착된다. 회전축(136)은 측면판(137, 138)에 형성되는 구멍(135)과 회전판(132)의 회전방향 중심에 각각 결합되어 회전판(132)의 회전을 지지한다. 역전방지부재(139)는 회전축(136)의 일단부에 결합되어 회전축(136)의 역전을 방지하는 기능을 한다. 역전방지부재(139)는 백 스톱 캠 클러치(Back Stop Cam Clutch)로 구성하는 것이 바람직하다.

커버(140, 142)는 장입 슈트(110)에 연결되어 댐퍼(130)로 성형탄(102)의 흐름을 안내하며, 성형탄(102)이 저장조(100) 외부로 이탈되는 것을 방지하는 기능을 한다. 커버(140, 142)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제1 커버(140), 제2 커버(142)로 구성한다.

제1 커버(140)는 일측이 장입 슈트(110)에 결합되며, 타측이 프레임(120, 122)에 결합되어 장입 슈트(110)를 통해 댐퍼(130)측으로 성형탄(102)을 안내하는 기능을 한다. 제2 커버(142)는 일측이 제1 커버(140)에 결합되며, 타측이 프레임(120, 122)에 힌지부재(145)로 결합된다. 제1 커버(140)와 장입 슈트(110)의 결합은 볼트로 연결될 수 있다. 또한, 제1 커버(140)와 제2 커버(142)는 각각의 결합부분에 형성되는 플렌지부에 구멍(141, 143)을 형성하며, 볼트(144)로 결합할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예는 프레임(120, 122)의 일측에 장착되어 댐퍼(130)의 회전을 지연시키는 회전지연부재를 더 포함한다. 회전지연부재는 댐퍼(130)의 회전이 감쇄되는 위치에 장착되어 댐퍼(130)에 쌓이는 성형탄(102)의 무게가 댐퍼(130) 의 자전력을 상쇄하는 한계까지 댐퍼(130)의 회전을 지연시킨다.

회전 지연부재는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 댐퍼 스토퍼(150), 토션 스프링(152)(Torsion Spring), 지연 스토퍼(154)를 포함한다.

댐퍼 스토퍼(150)는 회전판(132)의 일단에 장착된다.

토션 스프링(152)은 댐퍼(130)의 회전방향에 인접되는 프레임(120, 122)의 상측에서 지지부를 통해 결합되어 설정된 탄성력에 따라 댐퍼(130)의 회전을 지연시킨다. 토션 스프링(152)은 댐퍼(130)의 자전력 크기에 따라 토션 바로 구성할 수 있다.

지연 스토퍼(154)는 토션 스프링(152)의 일측에 고정 결합되어 댐퍼 스토퍼(150)와 접하며, 댐퍼(130)의 자전력에 따라 회전판(132)이 회전되면 회전판(132)의 일단에 장착되는 댐퍼 스토퍼(150)가 지연 스토퍼(154)의 위치로 이동되어 지연 스토퍼(154)와 접하게 된다.

상기한 구성으로, 본 발명의 실시예는 벨트 컨베이어(Belt Conveyor)로 수송되는 성형탄(102)이 장입 슈트(110)를 통하여 저장조(100) 내부에 입조될 때 장입 슈트(110)에서 저장조(100) 내부로 직접 떨어지는 성형탄(102)을 댐퍼(130)로 일시 체류시켜서 낙하 속도를 감속시킨 후 입조시킬 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치의 동작을 설명한다.

성형탄(102)이 장입 슈트(110)를 통해 저장조(100) 내로 직접 투하될 때는 중력 가속도에 의하여 낙하속도는 더욱 빨라져서 저장조(100)가 커질수록 낙하충격 에 의한 분화현상은 더욱 심하게된다.

특히, 성형탄(102)의 경우 점결제의 냉각응고가 되기 전에 저장조(100)에 입조되므로 강도가 약한 시점이기 때문에 낙하충격에 취약하여 입조시 낙차에 따라서 냉각된 성형탄(102) 후기강도에 영향이 많다.

냉각이 덜된 상태에서 깨어지는 것을 최소한으로 방지하려면 충격을 완화하면서 입조할 수 있어야 한다.

이러한 측면에서 저장조(100)의 상부까지 장입 슈트(110)를 통과해서 저장조(100) 내부로 떨어질 때 1차 감속을 시켜주는 댐퍼(130)를 설치하면 중력 가속도를 반감시킬 수 있다.

도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 장입 슈트(110)를 통해 댐퍼(130)의 회전판(132)으로 성형탄(102)이 투입되면 반대방향으로 회전판(132)이 밀리는 것을 역전 방지 장치가 방지하여 위치를 고정시켜준다.

곡경사면에는 완충부재(134)로 충격을 완화하고 떨어진 원료는 아래쪽으로 모아지면서 무게중심이 아래로 편심되면서 자전력(自轉力)이 작용하는 것을 일정량이 모아질 때까지는 토션 스프링(152)에 결합되는 지연 스토퍼(154)가 댐퍼 스토퍼(150)를 제동(制動)한다.

이러한 상태에서 성형탄(102)을 로딩하는 회전판(132)에 성형탄(102)이 쌓이게되면, 토션 스프링(152)의 제동력(制動力)이 댐퍼(130)의 자전력보다 약해지게 되어 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 댐퍼(130)가 회전하게 된다. 즉, 새로운 회전판이 성형탄(102)을 로딩(Loading)하기 위한 위치에 오고 이전에 성형탄(102)을 로딩하였던 회전판은 언로딩(Unloading) 위치로 회전된다.

댐퍼(130)의 회전으로 인해 성형탄(102)을 로딩하였던 회전판에 쌓인 성형탄(102)은 저장조(100) 내로 떨어지며, 성형탄(102)의 로딩 위치로 이동된 새로운 회전판에 성형탄(102)이 쌓이게 된다. 즉, 댐퍼(130)를 구성하는 회전판(132)이 로딩과 언로딩 위치를 반복하면서 낙하충격을 완충시킴으로써 저장조(100)에 입조되는 성형탄(102)의 분율 저감과 강도 향상을 기하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 장입 슈트(110)에서 저장조(100)에 입조되는 성형탄(102)을 저장조(100)에 입조하기 전에 댐퍼(130)에서 낙하속도를 한번 감속하여 주므로 낙하충격을 완화하여 분화현상을 저감하는 작용을 하게되는 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

상기한 실시예에서는 장입 슈트(110)와 저장조(100) 내부 사이에 댐퍼(130)를 1곳에 설치하는 것을 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 댐퍼(130)의 설치를 다단으로 구성하여 다양한 실시예에 따라 다르게 형성할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서와 같이 저장조(100) 상측에 1차 댐퍼를 설치하고, 저장조(100) 내측에 2차 댐퍼를 설치할 수 있다.

이러한 구성으로 성형탄(102)이 저장조(100) 내부로 떨어질 때 수차 감속을 시켜주므로, 중력 가속도를 더욱 더 반감시킬 수 있다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 분화 저감용 성형탄 저장장치는 성형탄을 저장조에 입조시에 낙하 중력 가속도가 반감되어 충격 감소로 분율 저감으로 회수율 증대로 원가절감과 생산성이 향상되고 낙하 충격 완화로 성형탄 내부 균열 현상 감소로 압축강도 향상으로 용융로 내에서 열간 강도 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.

Claims

상판에 성형탄이 유입되는 구멍을 갖는 저장조;

일정한 기울기를 갖는 경사판으로 형성되어 상기 저장조 내로 성형탄을 유입시키는 장입 슈트;

상기 저장조의 상판에 형성되는 구멍의 양측에 결합되는 프레임;

적어도 한 개 이상의 회전판을 갖고 상기 프레임에 결합되어 상기 저장조로 유입되는 성형탄의 흐름을 단속하여 성형탄의 낙차충격을 감소시키는 댐퍼;

상기 장입 슈트에 연결되어 상기 댐퍼로 성형탄의 흐름을 안내하는 커버를 포함하고,

상기 댐퍼는 회전축을 중심으로 회전하는 로터리 댐퍼로 구성하며,

상기 댐퍼는,

원판형상의 중심에 각각의 구멍을 갖고, 상기 회전판의 양측에 각각 장착되는 측면판;

상기 측면판에 형성되는 구멍과 상기 회전판의 회전방향 중심에 각각 결합되어 상기 회전판의 회전을 지지하는 회전축;

상기 회전축의 일단부에 결합되어 상기 회전축의 역전을 방지하는 역전방지부재를 포함하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 역전방지부재는 백 스톱 캠 클러치(Back Stop Cam Clutch)로 구성하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제1항에 있어서,

상기 회전판은 3개가 일체형으로 형성되는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제5항에 있어서,

상기 회전판은 상기 댐퍼의 회전방향을 따라 등간격으로 형성되는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제5항에 있어서,

상기 회전판은 각각의 양단과 그 중심을 연결하는 면이 오목형상으로 형성되는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제7항에 있어서,

상기 회전판의 오목한 면은 라운딩형상의 곡경사면(曲傾砂面)으로 형성되는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제8항에 있어서,

상기 회전판의 곡경사면에는 완충부재가 결합되는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제9항에 있어서,

상기 완충부재는 완충시트로 구성하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제9항에 있어서,

상기 완충부재는 고무판으로 구성하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제1항에 있어서,

상기 프레임의 일측에 장착되어 상기 댐퍼에 쌓이는 성형탄의 무게가 상기 댐퍼의 자전력을 상쇄하는 한계까지 상기 댐퍼의 회전을 지연시키는 회전 지연부재를 더 포함하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제12항에 있어서,

상기 회전 지연부재는

상기 회전판의 일단에 장착되는 댐퍼 스토퍼;

상기 댐퍼의 회전방향에 인접되는 상기 프레임의 상측에 결합되어 설정된 탄성력에 따라 상기 댐퍼의 회전을 지연시키는 토션 스프링;

상기 토션 스프링에 결합되어 상기 댐퍼 스토퍼와 접하는 지연 스토퍼를 포함하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.
제1항에 있어서,

상기 커버는

일측이 상기 장입 슈트에 결합되며, 타측이 상기 프레임에 결합되어 상기 장입 슈트를 통해 상기 댐퍼측으로 성형탄을 안내하는 제1 커버;

일측이 상기 제1 커버에 결합되며, 타측이 상기 프레임에 힌지부재로 결합되는 제2 커버를 포함하는 분화 저감용 성형탄 저장장치.