KR101368549B1 - 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치에 관한 것으로, 상부호퍼로부터 배출되는 배합원료를 일정각도 안내하여 낙하시키는 가이드 슈트(11)와, 상기 가이드 슈트(11)의 하부에 배치되고 상기 가이드 슈트(11)에 의해 안내되어 낙하된 상기 배합원료가 낙하위치별로 구분되어 장입되도록 복수의 분할공간(22,23,24)이 형성되며 하부에 상기 분할공간들(22,23,24)의 배합원료를 각각 배출하기 위한 출구(27,28,29)가 형성된 저장호퍼(21)와, 상기 저장호퍼(21)의 하부에 배치되며 상기 저장호퍼(21)로부터 배출되는 배합원료를 소결포트(67)의 내부로 낙하시켜 장입하는 컨베이어 벨트(65)를 포함한다.
본 발명은 소결용 배합원료의 입도편석의 정밀 모사가 가능하고 소결용 배합원료의 입도편석도 제어할 수 있는 이점이 있다.

Description

소결용 배합원료의 입도편석 장입장치{Charging equipment for particle segreation of sintering blending ore}

본 발명은 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소결모사장치에서 소결용 배합원료의 입도편석을 유도할 수 있는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치에 관한 것이다.

고로의 주반응은 CO가스에 의한 환원반응이므로 원활한 노내 반응을 위해 장입물층의 통기성 확보가 중요하다.

따라서 철광석을 비롯한 고로 장입물은 적정한 입도를 가져야 하며, 특히 철광석의 경우에는 세계적으로 80% 이상이 분철광석으로 산출되므로 이러한 분철광석을 소결하여 단광화한 소결광을 사용한다.

이와 관련된 선행기술로는 국내특허공보 89-000263(1989.03.13)_"소결광 제조방법"이 있다.

본 발명의 목적은 소결광을 제조하는 실조업을 모사한 소결모사장치에서 소결용 배합원료의 입도편석을 유도하여 입도편석의 모사가 가능하도록 한 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 상부호퍼로부터 배출되는 배합원료를 일정각도 안내하여 낙하시키는 가이드 슈트, 상기 가이드 슈트의 하부에 배치되고 상기 가이드 슈트에 의해 안내되어 낙하된 상기 배합원료가 낙하위치별로 구분되어 장입되도록 복수의 분할공간이 형성되며 하부에 상기 분할공간들의 배합원료를 각각 배출하기 위한 출구가 형성된 저장호퍼, 상기 저장호퍼의 하부에 배치되며 상기 저장호퍼로부터 배출되는 배합원료를 소결포트의 내부로 낙하시켜 장입하는 컨베이어 벨트를 포함한다.

상기 가이드 슈트는 제1가이드 슈트와, 상기 제1가이드 슈트에 힌지축으로 결합되는 제2가이드 슈트로 구성되어 각도조절이 가능하다.

상기 복수의 분할공간은 상기 저장호퍼의 내부에 이격되게 배치된 복수의 구획부재에 의해 형성되며, 상기 구획부재는 이동기기에 의해 좌,우 이동 가능하다.

상기 이동기기는 상기 저장호퍼의 측면부를 관통하여 회전가능하게 설치되고 중앙에 나사홈부가 형성된 회전부, 상기 회전부의 나사홈부에 나사 결합되고 일단부가 상기 구획부재에 고정되고 타단부는 상기 저장호퍼의 외부로 돌출되는 이동 나사축, 상기 회전부에 연결되어 상기 회전부를 회전시키는 모터, 상기 모터의 회전력을 상기 회전부에 전달하는 기어부를 포함한다.

상기 구획부재의 하단을 상기 저장호퍼의 출구를 형성하는 출구벽들과 힌지결합에 의해 연동 가능하게 연결하고 상기 구획부재와 협력하여 상기 분할공간의 하부를 호퍼형상으로 만드는 연동기기를 포함한다.

상기 연동기기는 상기 구획부재의 하단에 회동축을 매개로 결합되고 서로 일정 각도로 벌어지는 제1이동판 및 제2이동판, 일단에 상기 제1이동판 및 제2이동판의 단부가 삽입되어 입출되는 이동슬릿이 각각 형성되고 타단은 서로 이웃하는 출구벽의 상단에 각각 연동축을 매개로 결합되는 제1지지판 및 제2지지판을 포함한다.

상기 제1지지판 및 제2지지판의 일단에는 각각 상기 제1이동판 및 제2이동판과 결합되는 방향으로 상기 배합원료의 출구 배출을 안내하는 경사부가 형성된다.

본 발명의 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치는 소결용 배합원료의 입도에 따라 저장위치를 구분하여 저장하고 배출하여 소결용 배합원료의 입도편석의 정밀 모사가 가능하고 소결용 배합원료의 입도편석도 제어할 수 있다.

따라서, 실제 소결 현장을 더욱 정밀히 모사하는 것이 가능하고 이를 통해 소결공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 조건을 찾을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치의 바람직한 실시예를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 연동기기의 작동 상태도.
도 3은 도 1의 사용 상태도.
도 4는 본 발명에 의한 소결포트에 배합원료가 입도편석되어 장입된 상태를 보인 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치는, 소결모사장치 내에 구비되어 소결용 배합원료의 입도편석을 모사하는 장치이다.

소결광은 분철광석, 부원료, 연료를 일정비율로 혼합한 후 소결 대차 상부에서 소성시킴으로써 제조된다.

분철광석, 부원료, 연료는 드럼믹서에서 혼합되고 조립되는 과정을 거쳐 소결용 배합원료(이하, '배합원료'라 칭함)로 만들어진다. 그리고, 배합원료는 컨베이어벨트에 의해 이송된 후 서지호퍼로 투입되고, 드럼피드와 경사판을 거쳐 소결 대차에 장입된다.

이 과정에서 입도편석이 발생하며, 소결 대차 내 상부에는 세립이, 하부에는 조립이 많게 된다. 소결 대차 내 하부의 조립은 상부광의 역할을 하고, 소결 대차 내 상부의 세립에는 결합재가 많이 포함되어 점화로에서 착화가 잘되며 표면이 취약한 소결광이 되는 것을 방지한다.

이러한 실조업을 모사한 소결모사장치에서 입도편석의 모사가 가능하도록 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치를 구비하여 실제 소결 현장의 조건을 더욱 잘 모사할 수 있도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치는 가이드 슈트(11)의 하부에 배치되는 저장호퍼(21), 저장호퍼(21)의 하부에 배치되는 컨베이어 벨트(65)를 포함한다.

가이드 슈트(11)는 도시되지 않은 상부호퍼의 하부에 배치되며, 상부호퍼는 내부에 배합원료를 저장하기 위한 저장공간이 형성되고, 하부에는 배합원료를 배출하는 출구가 형성된다.

가이드 슈트(11)는 상부호퍼로부터 배출된 배합원료를 일정각도 안내하여 낙하시킨다. 가이드 슈트(11)는 각도조절이 가능하도록 상부호퍼의 하부에 배치되는 제1가이드 슈트(13)와, 제1가이드 슈트(13)에 힌지축(17)으로 연결된 제2가이드 슈트(15)로 구성된다. 힌지축(17)을 기점으로 제2가이드 슈트(15)의 각도를 변화시켜 가이드 슈트(11)의 경사도를 조절한다.

경사도 조절은 가이드 슈트(11)의 경사면에서의 배합원료 정체를 해소하고 낙하속도를 크게 해 배합원료의 입도편석을 유도한다.

저장호퍼(21)에는 가이드 슈트(11)에 의해 안내되고 낙하한 배합원료가 장입된다.

배합원료는 저장호퍼(21)로 낙하하는 과정에서 가이드 슈트(11)에서 입도편석이 발생한다. 입도가 큰 조립입자(ℓ)는 큰 운동에너지를 가지고 멀리 나아가며, 입도가 작은 세립입자(n)는 작은 운동에너지로 인하여 멀리 나아가지 못한다.

따라서, 배합원료는 저장호퍼(21)에 세립입자(n), 중립입자(m), 조립입자(ℓ)로 나뉘어 장입된다. 저장호퍼(21)는 배합원료가 낙하위치별로 구분되어 장입되도록 내부에 분할공간(22,23,24)이 형성된다. 분할공간(22,23,24)은 제1분할공간(22), 제2분할공간(23), 제3분할공간(24)의 3개가 형성되며, 제1분할공간(22)에 운동에너지가 작은 세립입자(n), 제2분할공간(23)에 운동에너지가 조금 큰 중립입자(m), 제3분할공간(24)에 운동에너지가 r가장 큰 조립입자(ℓ)의 배합원료가 장입된다.

제1분할공간(22) 내지 제3분할공간(24)은 저장호퍼(21)의 내부에 이격되게 설치된 두 개의 구획부재(25,26)에 의해 형성된다. 구획부재(25,26)는 저장호퍼(21)의 내부에 세워진 판 형태이며 이동기기(31)에 의해 좌우 이동가능하다. 구획부재(25,26)의 이동은 세립입자(n), 중립입자(m), 조립입자(ℓ)의 배합원료가 저장되는 위치를 조절하여 배합원료의 입도편석을 제어할 수 있다.

저장호퍼(21)에 저장된 배합원료는 입도가 가장 큰 제3분할공간(24)의 것부터 먼저 배출하여 입도편석을 유도한다. 입도편석은 소결포트(67)의 하부에 조립입자가 집중적으로 쌓이게 하고 세립입자는 상부에 많이 쌓이게 하는 것이다. 입도편석은 균일소성 및 소결시 통기성을 향상시켜 소결 생산성을 높인다.

제1분할공간(22) 내지 제3분할공간(24)은 배합원료를 배출하기 위한 각각의 출구(27,28,29)를 구비한다. 출구(27,28,29)는 출구벽(27a,27b,28a,28b,29a,29b)에 의해 제1출구(27) 내지 제3출구(29)로 구분되고, 제1출구(27)에서 제1분할공간(22)에 장입된 세립입자(n)의 배합원료가, 제2출구(28)에서 제2분할공간(23)에 장입된 중립입자(m)의 배합원료가, 제3출구(29)에서 제3분할공간(24)에 장입된 조립입자(ℓ)의 배합원료가 배출된다.

이동기기(31)는 회전부(33), 회전부(33)에 결합된 이동 나사축(39), 모터(41), 기어부(43)를 포함한다.

회전부(33)는 저장호퍼(21)의 측면부를 관통하여 회전가능하게 설치되고 중앙에 나사홈부(35)가 형성된다. 회전부(33)의 외면에는 베어링(37)이 설치되어 회전부(33)의 회전을 가능하게 한다.

이동 나사축(39)은 회전부(33)의 나사홈부(35)에 나사 결합된다. 이동 나사축(39)은 일단부가 각 구획부재(25,26)에 고정되며 타단부는 저장호퍼(21)의 외부로 돌출된다.

모터(41)는 회전부(33)에 연결되고 전기 전원을 공급받아 회전부(33)를 회전시킨다. 기어부(43)는 모터(41)의 회전력을 회전부(33)에 전달하여 회전부(33)를 회전시킨다. 즉, 회전부(33)의 회전에 의해 이동 나사축(39)이 좌,우로 이동하고 구획부재(25,26)가 좌,우 이동된다. 구획부재(25,26)의 좌,우 이동은 배합원료가 입도별로 장입되는 분할공간(22,23,24)의 위치를 제어한다.

각 구획부재(25,26)의 하단은 저장호퍼(21)의 각 출구(27,28,29)를 형성하는 출구벽(27b,28a,28b,29a)의 상단과 힌지결합에 의해 연결되는 연동기기(51)를 구비한다.

연동기기(51)는 구획부재(25,26)와 협력하여 연동되고 분할공간(22,23,24)의 각 하부를 호퍼형상으로 유지한다. 호퍼형상은 배합원료가 자중에 의해 하방으로 흐르도록 하여 배합원료의 배출을 용이하게 한다.

연동기기(51)는 각 구획부재(25,26)의 하단에 회동축(57)을 매개로 결합되고 서로 일정 각도로 벌어지는 제1이동판(53) 및 제2이동판(55)과, 일단에 제1이동판(53) 및 제2이동판(55)의 단부가 삽입되어 입출되는 이동슬릿(59a,61a)이 각각 형성되고 타단은 서로 이웃하는 출구벽(27b,28a)의 상단에 각각 연동축(63a,63b)을 매개로 결합되는 제1지지판(59) 및 제2지지판(61)을 포함한다.

구체적으로, 각 구획부재(25,26)의 하단에 제1이동판(53)과 제2이동판(55)이 회동 가능하게 결합되고, 제1이동판(53)은 제1지지판(59)의 이동슬릿(59a)에 삽입되며 제2이동판(55)은 제2지지판(61)의 이동슬릿(61a)에 삽입되어 구획부재(25)의 이동시 입출된다. 그리고, 제1지지판(59)은 제1분할공간(22)의 출구벽(27b)의 상단에 회동 가능하게 결합되고, 제2지지판(61)은 제1분할공간(22)의 출구벽(27b)과 이웃하는 제2분할공간(23)의 출구벽(28a)의 상단에 회동 가능하게 결합된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1분할공간(22)과 제2분할공간(23)을 형성하는 구획부재(25,26)를 도면상 우측으로 이동시키면 제2이동판(55)은 제2지지판(61)의 이동슬릿(61a)에 삽입되고 제1이동판(53)은 제1지지판(59)의 이동슬릿(59a)에서 일정부분 인출된다. 이 경우 구획부재(25)가 이동하여도 제1분할공간(22)과 제2분할공간(23)의 하부가 호퍼형상으로 유지되어 배합원료의 배출이 용이하다.

반대로, 제1분할공간(22)과 제2분할공간(23)을 형성하는 구획부재(25)가 도면상 좌측으로 이동하면 제2이동판(55)은 제2지지판(61)의 이동슬릿(61a)에서 일정부분 인출되어 길이가 길어지고 제1이동판(53)은 제1지지판(59)의 이동슬릿(59a)에 삽입되어 길이가 짧아진다.

제1지지판(59) 및 제2지지판(61)의 일단에는 각각 제1이동판(53) 및 제2이동판(55)과 결합되는 방향으로 경사부(59b,61b)가 형성된다. 경사부(59b,61b)는 배합원료가 배출되는 과정에서 제1지지판(59)과 제2지지판(61)의 이동슬릿(59a,61a)에 끼이는 것을 방지하고 배출을 용이하게 안내하기 위한 것이다.

한편, 컨베이어 벨트(65)는 저장호퍼(21)의 하부에 배치되며 저장호퍼(21)로부터 배출되는 배합원료를 소결포트(67)의 내부로 낙하시켜 장입한다. 소결포트(67)는 배합원료의 입도편석을 최종 확인하기 위해 구비된다.

참고로, 저장호퍼(21)는 전면과 후면이 하나의 판으로 형성되어 구획부재(25,26)가 이동하여도 분할공간(22,23,24)의 형상이 유지될 수 있도록 한다.

이하 본 발명을 이용하여 입도편석을 모사하는 과정을 설명하기로 한다.

우선, 분철광석, 부원료, 연료를 드럼믹서에서 혼합하고 조립한 배합원료를 준비한다. 준비된 배합원료를 상부호퍼에 장입하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 배합원료를 가이드 슈트(11)를 통해 낙하시켜 입도 차이에 따라 배합원료가 저장호퍼(21)에 구분되어 장입되도록 한다.

그러면, 제1분할공간(22)에는 운동에너지가 작은 세립입자(n)의 배합원료가 장입되고, 제2분할공간(23)에는 운동에너지가 조금 큰 중립입자(m)의 배합원료가 장입되며, 제3분할공간(24)에는 운동에너지가 가장 큰 조립입자(ℓ)의 배합원료가 장입된다.

다음으로 저장호퍼(21)의 각 출구(27,28,29)를 열어 배합원료를 배출하면 컨베이어 벨트(65)를 타고 이동한 배합원료가 소결포트(67)로 장입되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 소결포트(67)에는 하부에서부터 상부로 조립입자(ℓ), 중립입자(m), 세립입자(n)가 층을 이루어 위치하게 된다. 이는 소결 대차의 상,하부에서 각각 입도편석을 유도하는 것과 동일하다.

그리고, 배합원료를 저장호퍼(21)로 낙하하는 과정 중에 또는 낙하 전에 이동기기(31)를 작동시켜 구획부재(25,26)를 좌,우로 이동시킴에 의해 각 분할공간(22,23,24)의 면적을 변경할 수 있다.

즉, 모터(41)를 작동시켜 회전부(33)를 회전시키면 이동 나사축(39)이 좌측 또는 우측으로 이동하고, 그에 따라 구획부재(25,26)가 이동하고 연동기기(51)가 연동하여 분할공간(22,23,24)의 면적이 변경되는 것이다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 구획부재(25)가 도면상 우측으로 이동하면 제1이동판(53)이 제1지지판(59)에서 인출되는 방향으로 이동하고, 제2이동판(55)이 제2지지판(61)에 삽입되어 제1분할공간(22)의 면적이 늘어나게 된다. 이때, 제1이동판(53) 및 제2이동판(55)은 회동축(57)을 매개로 구획부재(25)에 연결되고, 제1지지판(59) 및 제2지지판(61)은 연동축(63a,63b)을 매개로 각 출구벽(27b,28a) 상단에 연결되므로 구획부재(25,26)의 이동이 자연스럽게 이루어진다.

상술한 구성은 소결용 배합원료의 입도편석 모사가 가능하고 편석도 제어가 가능하게 하여 실제 소결 현장을 더욱 정밀히 모사하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

11:가이드 슈트 13:제1가이드 슈트
15:제2 가이드 슈트 17:힌지축
21:저장호퍼 22,23,24:제1,제2,제3분할공간
25,26:구획부재 27,28,29:출구
27a,27b,28a,28b,29a,29b:출구벽
31:이동기기 33:회전부
35:나사홈부 37:베어링
39:이동 나사축 41:모터
43:기어부 51:연동기기
53:제1이동판 55:제2이동판
57:회동축 59:제1지지판
61:제2지지판 59a:이동슬릿
61a:이동슬릿 63a,63b:연동축
59b,61b:경사부 65:컨베이어 벨트
67:소결포트

Claims (7)

1. 상부호퍼로부터 배출되는 배합원료를 일정각도 안내하여 낙하시키는 가이드 슈트;
   상기 가이드 슈트의 하부에 배치되고 상기 가이드 슈트에 의해 안내되어 낙하된 상기 배합원료가 낙하위치별로 구분되어 장입되도록 복수의 분할공간이 형성되며 하부에 상기 분할공간들의 배합원료를 각각 배출하기 위한 출구가 형성된 저장호퍼;
   상기 저장호퍼의 하부에 배치되며 상기 저장호퍼로부터 배출되는 배합원료를 소결포트의 내부로 낙하시켜 장입하는 컨베이어 벨트를 포함하며,
   상기 복수의 분할공간은 상기 저장호퍼의 내부에 이격되게 배치된 복수의 구획부재에 의해 형성되며, 상기 구획부재는 이동기기에 의해 좌,우 이동 가능한 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 슈트는 제1가이드 슈트와, 상기 제1가이드 슈트에 힌지축으로 결합되는 제2가이드 슈트로 구성되어 각도조절이 가능한 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동기기는
   상기 저장호퍼의 측면부를 관통하여 회전가능하게 설치되고 중앙에 나사홈부가 형성된 회전부,
   상기 회전부의 나사홈부에 나사 결합되고 일단부가 상기 구획부재에 고정되고 타단부는 상기 저장호퍼의 외부로 돌출되는 이동 나사축,
   상기 회전부에 연결되어 상기 회전부를 회전시키는 모터,
   상기 모터의 회전력을 상기 회전부에 전달하는 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 구획부재의 하단을 상기 저장호퍼의 출구를 형성하는 출구벽들과 힌지결합에 의해 연동 가능하게 연결하고 상기 구획부재와 협력하여 상기 분할공간의 하부를 호퍼형상으로 만드는 연동기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 연동기기는
   상기 구획부재의 하단에 회동축을 매개로 결합되고 서로 일정 각도로 벌어지는 제1이동판 및 제2이동판,
   일단에 상기 제1이동판 및 제2이동판의 단부가 삽입되어 입출되는 이동슬릿이 각각 형성되고 타단은 서로 이웃하는 출구벽의 상단에 각각 연동축을 매개로 결합되는 제1지지판 및 제2지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1지지판 및 제2지지판의 일단에는 각각 상기 제1이동판 및 제2이동판과 결합되는 방향으로 상기 배합원료의 출구 배출을 안내하는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료의 입도편석 장입장치.
   

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