KR101309643B1

KR101309643B1 - 원료 장입 장치

Info

Publication number: KR101309643B1
Application number: KR1020110120174A
Authority: KR
Inventors: 최종만; 김창오
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-09-17
Also published as: KR20130054656A

Abstract

본 발명의 실시예는 원료 장입 장치에 관한 것으로 본 발며의 실시예에 따른 원료 장입 장치는 원료를 저장하는 고로 빈과, 상기 고로 빈에 설치되어 상기 원료를 배출시키는 고로 빈 게이트와, 상기 고로 빈 게이트에서 배출된 상기 원료를 입자 크기 별로 선별하는 스크린 매트를 포함하는 스크린 장치와, 상기 원료 중 상기 스크린 장치의 상기 스크린 매트를 통과하지 못한 대립 원료를 저장하는 대립 원료 호퍼와, 상기 대립 원료 호퍼 내부의 중량 변화를 검출하는 호퍼 중량 검출 장치, 그리고 상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 중량 변화에 따라 상기 고로 빈 게이트의 개폐를 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

원료 장입 장치{APPARATUS FOR CHARGING MATERIAL}

본 발명의 실시예는 원료 장입 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제선 원료를 입도에 따라 선별하여 고로에 장입하는 원료 장입 장치에 관한 것이다.

원료 장입 장치는 철광석, 코크스 등의 다양한 크기의 제선 원료를 후공정에서 요구하는 입도로 선별하여 고로에 장입하는 장치로서, 제선 원료가 고로 빈의 호퍼(Hopper)에서 슈트(Chute)를 통해 스크린 장치로 유입되고, 스크린 장치에 설치된 스크린 매트(Screen Mat)의 사목부의 크기에 의해 제선 원료는 괴(塊)와 분(紛)으로 선별된다.

고로 빈에 저장된 원료는 크기가 불규칙하고 표면이 거칠기 때문에 고로 빈에서 원료가 배출되는 슈트 또는 게이트에 원료가 걸리면서 배출이 차단되는 경우가 자주 발생되었다.

이와 같이, 원료의 걸림으로 인해 고로 빈으로부터 원료의 배출이 중단되면, 공정 진행에 문제가 발생되어야 운전자가 막힘을 인지할 수 있었다. 따라서 원료의 배출이 중단되고 이를 해결하기까지 공정이 장시간 지연되는 문제점이 있다.

또한, 원료가 걸려 배출이 중단되면 이를 해결하기 위해 운전자가 망치나 쇠파이프로 걸린 부분을 무너뜨리는 수동적인 방법이 사용되고 있다. 따라서 공정의 복구가 지연될 뿐만 아니라 운전자의 물리적 타격으로 인해 주변 장치가 손상될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 고로 빈에 저장된 원료가 막힘없이 안정적으로 배출될 수 있는 원료 장입 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원료 장입 장치는 원료를 저장하는 고로 빈과, 상기 고로 빈에 설치되어 상기 원료를 배출시키는 고로 빈 게이트와, 상기 고로 빈 게이트에서 배출된 상기 원료를 입자 크기 별로 선별하는 스크린 매트를 포함하는 스크린 장치와, 상기 원료 중 상기 스크린 장치의 상기 스크린 매트를 통과하지 못한 대립 원료를 저장하는 대립 원료 호퍼와, 상기 대립 원료 호퍼 내부의 중량 변화를 검출하는 호퍼 중량 검출 장치, 그리고 상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 중량 변화에 따라 상기 고로 빈 게이트의 개폐를 조절하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부의 신호에 따라 상기 고로 빈 게이트를 자동으로 개폐시키는 게이트 구동 모터를 더 포함할 수 있다.

상기 원료 중 상기 스크린 장치의 상기 스크린 매트를 통과한 소립 원료를 저장하는 소립 원료 호퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 고로 빈 게이트가 상기 원료를 통상적으로 배출하는 정상 개방 상태에서 상기 고로 빈 게이트에 상기 원료가 걸려 상기 원료의 배출이 차단되면 상기 제어부는 상기 고로 빈 게이트를 추가 개방시킬 수 있다.

상기 추가 개방은 상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 측정값이 게이트 막힘 판정값 이하일 때 이루어질 수 있다.

상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 측정값이 게이트 막힘 판정값을 초과하면 상기 제어부는 상기 고로 빈 게이트를 상기 정상 개방 상태로 전환시킬 수 있다.

상기한 원료 장입 장치에서, 상기 게이트 막힘 판정값은 상기 호퍼 중량 검출 장치에 의해 검출된 상기 대립 원료 호퍼 내부의 중량이 0.5t/5sec일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원료 장입 장치는 고로 빈에 저장된 원료를 막힘없이 안정적으로 배출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 장입 장치의 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 고로 빈 게이트의 동작 상태를 나타낸 단면도들이다.
도 5는 도 1의 원료 장입 장치의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 장입 장치(101)를 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 장입 장치(101)는 고로 빈(10), 고로 빈 게이트(11), 스크린 장치(20), 대립 원료 호퍼(40), 소립 원료 호퍼(30), 호퍼 중량 검출 장치(45), 제어부(50), 및 게이트 구동 모터(15)를 포함한다.

고로 빈(10)은 제철소의 용광로에 사용되는 철광선, 코크스 등의 원료를 스크린장치(20)에 의해 선별되기에 앞서 저장하며, 상부가 하부에 비해 더 넓은 깔때기 형상으로 이루어진다.

고로 빈 게이트(11)는 고로 빈(10)의 하부에 설치되어 스크린 장치(20)로의 원료의 배출 및 배출 중단을 조절하고, 원료의 배출 시 배출되는 양을 조절한다. 고로 빈 게이트(11)가 개방되면 고로 빈(10)에 저장된 원료가 스크린 장치(20)로 배출된다. 이와 같이, 통상적인 원료의 배출을 위해 고로 빈 게이트(11)가 개방된 상태를 정상 개방 상태라 한다.

스크린 장치(20)는 공급받은 원료를 입자 크기 별로 선별하도록 복수의 사목부를 갖는 스크린 매트(21)와, 스크린 매트(21)가 설치되는 프레임을 형성하는 스크린 몸체(22)와, 스크린 몸체(22)를 상하로 진동시키도록 스크린 몸체(22)의 외벽에 설치되는 진동 장치(23), 그리고 스크린 몸체(22)에 설치되어 스크린 몸체(22)의 상하 진동 시 발생되는 충격을 완충하는 완충 부재(24)를 포함한다.

고로 빈 게이트(11)에서 배출된 원료가 스크린 장치(20)에 도달하면 진동 장치(23)가 작동하여 스크린 몸체(22) 전체가 상하로 진동되고, 이에 스크린 매트(21) 위에 놓인 원료가 입자 크기 별로 선별되기 시작한다. 이때, 소정 크기 미만의 원료, 즉 분코크스는 스크린 매트(21)의 사목부를 통과하여 소립 원료 호퍼(30)로 낙하된다. 소정 크기 이상의 원료, 즉 괴코크스는 스크린 매트(21)의 사목부를 통과하지 못하고 스크린 매트(21)의 상부에 위치하게 되며, 진동에 의해 대립 원료 호퍼(40)를 향해 점점 이동된다. 구체적으로, 스크린 몸체(22)는 고로 빈(10)측은 높고, 대립 원료 호퍼(40)측은 낮게 설치된다. 일례로, 스크린 몸체(22)는 고로 빈(10)과 대립 원료 호퍼(40) 사이의 수평한 가상선에 대하여 10도의 경사도로 설치될 수 있다. 따라서 진동 장치(23)가 스크린몸체(22)를 상하로 진동시켜주면, 스크린 매트(21)의 사목부보다 크기가 작은 분코크스는 스크린 매트(21)를 통과하여 소립원료 호퍼(30)에 공급되고, 사목부보다 크기가 큰 괴코크스는 스크린 몸체(22)의 단부로 점점 이동되어 대립 원료 호퍼(40)에 공급된다.

소립 원료 호퍼(30)는 스크린 몸체(22)의 하부에 위치하여 스크린 매트(21)를 통과한 소립 원료인 분코크스를 수용하고, 수용된 분코크스를 분코크스 이송벨트(미도시)로 안내한다.

대립 원료 호퍼(40)는 스크린 몸체(22)의 수평 방향의 단부측에 위치하여 스크린 매트(21)를 통과하지 못한 대립 원료인 괴코크스를 수용한다. 이렇게 수용된 괴코크스는 대립 원료 호퍼(40)를 통해 괴코크스 이송벨트(미도시)로 안내된다.

호퍼 중량 검출 장치(45)는 대립 원료 호퍼(40)에 설치되어 대립 원료 호퍼(40) 내부의 중량 변화를 검출한다.

제어부(50)는 호퍼 중량 검출 장치(45)가 검출한 중량 변화에 따라 고로 빈 게이트(11)의 개폐를 조절한다. 이때, 게이트 구동 모터(15)는 제어부(50)의 신호에 따라 고로 빈 게이트(11)를 자동으로 개폐시킬 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 장입 장치(101)의 동작 원리를 살펴본다.

도 2에 도시한 바와 같이, 고로 빈 게이트(11)는 통상적인 원료(CK)의 배출을 위해 정상 개방 상태로 유지된다. 고로 빈 게이트(11)는 정상 개방 상태에서 스크린 장치(20)를 향해 원료(CK)를 일정한 배출량으로 배출한다.

하지만, 원료(CK)는 크기가 불규칙하고 표면이 거칠기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이, 정상 개방 상태의 고로 빈 게이트(11)에 걸려 원료(CK)의 배출이 차단될 수 있다.

이와 같이, 원료(CK)의 배출이 차단되면 대립 원료 호퍼(40)에 유입되는 대립 원료의 양이 감소되고, 대립 원료 호퍼(40) 내부의 중량이 감소된다.

이때, 호퍼 중량 검출 장치(45)는 대립 원료 호퍼(40)의 중량 변화를 측정한다(S100). 호퍼 중량 검출 장치(45)에서 검출된 중량 변화의 측정값이 게이트 막힘 판정값 이하로 내려가면(S200), 제어부(50)는 도 4에 도시한 바와 같이 게이트 구동 모터(15)를 통해 고로 빈 게이트(11)를 추가 개방시킨다(S250). 일례로, 게이트 막힘 판정값은 0.5t/5sec일 수 있다. 즉, 5초 간 평균 중량 변화량이 0.5톤 이하로 떨어지면, 제어부(50)는 고로 빈 게이트(11)가 막힌 것으로 판정하고 고로 빈 게이트(11)를 추가 개방시킨다.

고로 빈 게이트(11)가 추가 개방되면, 정상 개방 상태보다 많은 양의 원료(CK)가 배출되며, 상대적으로 신속하게 대립 원료 호퍼(40)도 대립 원료로 채워진다. 이후, 호퍼 중량 검출 장치(45)에서 검출된 중량 변화의 측정값이 다시 게이트 막힘 판정값을 초과하게 되면, 제어부(50)는 게이트 구동 모터(15)를 통해 고로 빈 게이트(11)를 일부 닫아 고로 빈 게이트(11)를 정상 개방 상태로 복귀시킨다(S300).

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 장입 장치(101)는 고로 빈(10)에 저장된 원료를 막힘없이 안정적으로 배출할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 고로 빈 11: 고로 빈 게이트
15: 게이트 구동 모터 20: 스크린 장치
30: 소립 원료 호퍼 40: 대립 원료 호퍼
45: 호퍼 중량 검출 장치 50: 제어부
101: 원료 장입 장치

Claims

원료를 저장하는 고로 빈;
상기 고로 빈에 설치되어 상기 원료를 배출시키는 고로 빈 게이트;
상기 고로 빈 게이트에서 배출된 상기 원료를 입자 크기 별로 선별하는 스크린 매트를 포함하는 스크린 장치;
상기 원료 중 상기 스크린 장치의 상기 스크린 매트를 통과하지 못한 대립 원료를 저장하는 대립 원료 호퍼;
상기 대립 원료 호퍼 내부의 중량 변화를 검출하는 호퍼 중량 검출 장치; 그리고
상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 중량 변화에 따라 상기 고로 빈 게이트의 개폐를 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 고로 빈 게이트가 상기 원료를 통상적으로 배출하는 정상 개방 상태에서 상기 고로 빈 게이트에 상기 원료가 걸려 상기 원료의 배출이 차단되면 상기 제어부는 상기 고로 빈 게이트를 추가 개방시키는 원료 장입 장치.
제1항에서,
상기 제어부의 신호에 따라 상기 고로 빈 게이트를 자동으로 개폐시키는 게이트 구동 모터를 더 포함하는 원료 장입 장치.
제1항에서,
상기 원료 중 상기 스크린 장치의 상기 스크린 매트를 통과한 소립 원료를 저장하는 소립 원료 호퍼를 더 포함하는 원료 장입 장치.
삭제
제1항에서,
상기 추가 개방은 상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 측정값이 게이트 막힘 판정값 이하일 때 이루어지는 원료 장입 장치.
제5항에서,
상기 호퍼 중량 검출 장치에서 검출된 측정값이 게이트 막힘 판정값을 초과하면 상기 제어부는 상기 고로 빈 게이트를 상기 정상 개방 상태로 전환시키는 원료 장입 장치.
제5항 또는 제6항에서,
상기 게이트 막힘 판정값은 상기 호퍼 중량 검출 장치에 의해 검출된 상기 대립 원료 호퍼 내부의 중량이 0.5t/5sec인 원료 장입 장치.