KR101375561B1 - 소결 롤의 갭 차이를 이용한 장입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결 롤의 갭 차이를 이용한 장입 장치에 관한 것으로서, 가이드 슈트를 통해서 유출되는 소결 광을 입도 크기에 따라서 분류시키는 다수의 소결 롤로서, 상기 다수의 소결 롤은 상하 방향으로 일정 경사각을 가지고 배열되며, 소결 롤들 사이의 간격은 상부에서는 작게 형성되고 하부로 내려오면서 점진적으로 커지게 되는, 다수의 소결 롤; 상기 다수의 소결 롤의 하방에 소결 롤의 배열 방향을 따라서 배열되는 다수의 저장고로서, 소결 롤들 사이의 간격을 통과하여 하강하는 소결 광을 받아서 저장하며 필요시에 저장된 소결 광을 하방으로 하강시키는 다수의 저장고; 및 상기 다수의 소결 롤들 및 다수의 저장고의 하방에서 소결 롤 및 저장고의 배열 방향으로 이동 가능하게 배치되어, 다수의 소결 롤 및 다수의 저장고에서 하강하는 소결 광을 장입하게 되는 대차를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소결 롤의 갭 차이를 이용한 장입 장치{CHARGING APPARATUS USING GAP DIFFERENCE BETWEEN SINTERING ROLLS}

본 발명은 소결 롤의 갭 차이를 이용하여 장입되는 소결광의 입도를 구분하여 장입토록한 장입 장치에 관한 것이다.

고로 조업시에 소결광의 품질 편차는 노황에 미치는 영향이 매우 크다. 따라서, 소결광의 품질에 의해서 성품이 좌우될 정도로 소결 광의 역할이 중요하게 되었다.

그러므로, 소결광의 품질을 높이기 위해서는 설비의 구조 개선을 통해서 지속적이면서도 안정적인 편석 장입 유도 기술이 필요하게 되고, 이를 바탕으로 소결광의 품질 개선과 고로 조업의 안정화를 도모하게 된다.

도 1은 종래의 방법에 따라 소결광의 무게차에 의한 장입 순서에 의존해서 편석 장입을 유도하는 것을 도시한 도면이다.

도면에서 볼 수 있듯이, 상부에는 서지 호퍼(surge hopper)(110)가 배치되고 서지 호퍼로 부터 소결 광(120)이 하부로 배출되고 있다. 메인 게이트(130)를 통해서 흘러내려오는 소결 광은 가이드 슈트(guide chute)(140)를 경유하여 디플렉트 플레이트(deflect plate)(150)를 따라서 대차(160)에 낙하하여 적하된다. 이 때 드럼 피더(drum feeder)(170)의 회전에 의해서 서지 호퍼(110)로 부터 배출되는 소결 광(120)은 가이드 슈트(140)를 향해서 이동하도록 유도된다.

이처럼 종래의 방법에서는 소결광의 입도에 관계없이 소결광의 무게차에 의한 장입 순서에만 의존해서 편석 장입을 유도하고 있다. 이로 인해서, 통기성을 확보하는데 있어서 그리고 균일 소성을 유도하는데 있어서도 악영향을 미치게 된다.

본 발명은 이와 같이 편석 장입 유도 기술을 개선하여 소결광의 품질을 개선하고 고로 조업의 안정화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따라 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치는, 가이드 슈트를 통해서 유출되는 소결 광을 입도 크기에 따라서 분류시키는 다수의 소결 롤로서, 상기 다수의 소결 롤은 상하 방향으로 일정 경사각을 가지고 배열되며, 소결 롤들 사이의 간격은 상부에서는 작게 형성되고 하부로 내려오면서 점진적으로 커지게 되는, 다수의 소결 롤; 상기 다수의 소결 롤의 하방에 소결 롤의 배열 방향을 따라서 배열되는 다수의 저장고로서, 소결 롤들 사이의 간격을 통과하여 하강하는 소결 광을 받아서 저장하며 필요시에 저장된 소결 광을 하방으로 하강시키는 다수의 저장고; 및 상기 다수의 소결 롤들 및 다수의 저장고의 하방에서 소결 롤 및 저장고의 배열 방향으로 이동 가능하게 배치되어, 다수의 소결 롤 및 다수의 저장고에서 하강하는 소결 광을 장입하게 되는 대차를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다수의 소결 롤은 각각 일정 길이를 가지며, 양단은 축고정되어 그 상면을 따라서 하방으로 흐르는 소결 광에 의해서 회전하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다수의 소결 롤은 별도의 모터에 의해서 회전하며, 소결 롤의 재질은 티타늄 합금인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 저장고에는 개도 조절 장치가 장착되어 필요시 하방으로 하강되는 소결광의 입도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 저장고의 하방에는 진동 유도기가 설치되어 저장고에 진동을 가함으로써 소결 광이 수분에 의해서 저장고에 흡착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 진동 유도기는 세개의 연결봉으로 이루어지며, 이 세개의 연결봉은 길이 방향으로 서로 평행하게 그리고 세개의 단부가 삼각형을 이루는 하나의 회전 기둥으로서, 상기 회전 기둥의의 양단은 소결 롤의 축에 체인에 의해서 연결되어 소결 롤의 회전에 의해서 회전 기둥이 동시에 회전하므로 저장고에 진동을 전달하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 대차는 입도가 큰 소결 광이 저장된 저장고의 하부를 먼저 경유하고 이어서 점진적으로 입도가 작은 소결 광이 저장된 저장고를 경유하여 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명에 따라서 소결 광 생성시에 하부에는 조립질을, 상부에는 미립질을 장입하도록 함으로써 더 양호한 통기성을 확보하고 균일한 소성을 유도할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 방법에 따라 소결 광이 무게차에 의한 장입 순서에 의존해서 편석 장입을 유도하는 것을 도시한 도면이다.
도 2는 각종 철광석이 고로로 유입되어 제선 조업되는 것을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 소결 광이 입도별로 분리되어 저장고를 거쳐서 불출되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 저장고에 진동 유도기가 설치되어 동작하는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 진동 유도기의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 소결 광이 입도별로 분리되어 저장고를 거쳐서 불출되는 것을 입체적으로 도시한 도면이다.
도 7은 대차에 이상적으로 소결 광이 장입된 것을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 첨부 도면은 발명의 설명의 편의를 위한 것이지, 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 발명의 범위는 후술되는 청구범위에 의해서만 한정됨을 알 수 있다.

도 2는 각종 철광석이 고로로 유입되어 제선 조업되는 것을 도시한 도면이다.

앞으로는 괴광 및 정립광의 원료 수급이 어려워짐에 따라서 제선 조업의 주된 원료는 미분광을 소성한 소결광이 될 것으로 전망된다. 소결광은 가루 광석인 분광석을 1,200~1,300℃의 반 용융상태로까지 가열해서 재결정이나 용융 등으로 분광끼리 결합시켜 단광화시키는 소결을 통해서 만든 인조 광석을 말하는 것으로서 평균 직경이 5mm 내지 50mm 이다. 기존의 괴광 및 정립광이 차지하던 용선 성분중 점차적으로 소결광의 량이 늘어나고 있는데, 기존의 설비체제로는 생산성을 높이기 위해서 품질이 저하되는 것을 감수해야 했다. 따라서 기존의 품질을 유지 또는 향상시키면서 생산성을 높이는 것이 중요한데, 이를 위해서 상대적 편석 장입량을 증대시킴으로써 문제점을 개선시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 소결 광이 입도별로 분리되어 저장고를 거쳐서 불출되는 것을 도시한 도면이다.

도면에서 볼 수 있듯이, 서지 호퍼(110)에서 배출되는 소결 광(120)은 메인 게이트(130)를 거쳐서 가이드 슈트(140)에 다다르게 된다. 이후 소결 광은 소결 롤(310)에 이르러서 입도별로 분리된다. 소결 롤(310)은 상부에서 하부로 내려오면서 그 간격(gap)이 순차적으로 커지는 구조로 배치된다. 즉, 가이드 슈트를 통과한 소결 광은 상부 소결 롤(310)을 지나면서 비교적 입자가 작은 광이 하강하게 되며, 중간 소결 롤(310')을 지나면서 입자 크기가 중간인 광이 하강하며, 하부 소결 롤(310")을 지나면서 비교적 입자 크기가 큰 광이 하강되게 된다. 하부의 소결 롤(310")을 지나면서도 하강하지 않은 소결 광은 입자의 크기가 가장 큰 광으로서 하강된 광과는 구별하여 대차에 저장된다.

상부 소결 롤의 하단에는 제1 저장고(320)를 설치하여 좁은 소결 롤 간격을 통과하는 비교적 입자가 작은 광을 받아서 저장하게 되고, 중간 소결 롤의 하단에는 제2 저장고(320')를 설치하여 중간 소결 롤 간격을 통과하는 중간 크기 입자의 광이 저장하게 되며, 하부 소결 롤의 하단에는 제3 저장고(320")를 설치하여 비교적 크기가 큰 입자의 광을 저장하게 된다. 이때 소결 롤을 통과하는 소결광이 하부의 저장고들에 적절히 낙하할 수 있도록 소결 롤 들 사이의 간격과 하부의 저장고들 사이의 간격을 적절히 배치하는 것이 중요하다. 즉 소결 롤 들을 통과하는 소결광들이 하부의 저장고 외부로 낙하 되거나 입도가 적절히 구분되지 않도록 하여야 한다.

이와 같이 하여 소결 광의 입도 분리가 단계적으로 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 별도의 스크린을 설치하지 않는다 할지라도 소결 롤의 간격을 차등하여 설치함으로써 자동으로 입도 분리가 이루어지도록 할 수 있다.

소결 롤(310, 310', 310")은 상부에서 하부로 가면서 경사지게 배치함으로써 소결 광이 자중에 의해서 하단으로 자연스럽게 이동하게 되지만, 광의 이동 및 롤 간격으로 하강이 용이하게 일어나도록 소결 롤을 회전시킬 수 있다. 이 때, 롤의 회전수는 1200RPM 내지 2000RPM 으로 조절하여 롤 표면의 광물 흡착 및 끼임을 방지하게 된다.

소결 롤의 재질로는 마찰계수가 상대적으로 낮은 티타늄 합금을 사용는 것이 적합한데, 이는 티타늄 합금이 내구성과 더불어서 광이 소결 롤 표면에 부착되는 것을 저감시킬 수 있기 때문이다.

한편, 각각의 저장고에는 개도 조정 장치를 설치하여 조작에 의해서 개폐가 가능한 구조로 구성되며, 장입 각도 조절 및 미립, 조립광의 하강 분포 조절을 가능하게 할 수 있다. 특히, 하단 저장고를 통해서 광의 불출량을 조절하는 것이 가능하여, 소결시에 일정한 품질의 소결광을 생산하는 것이 가능하게 된다.

또한, 각각의 저장고의 개도 조절 장치 아랫면에는 수직 진동 유도기를 설치하여 소결 광의 수분에 의한 흡착을 저감시키는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 저장고에 진동 유도기가 설치되어 동작하는 것을 도시한 도면이다.

도면에서 볼 수 있듯이, 저장고의 하부에 설치된 수직 진동 유도기(400)가 동작할 때 마다 저장고는 화살표로 표시된 바와 같이 상하로 흔들려서 소결 광의 수분에 의해서 소결 광이 저장고 및 개도 조절 장치(410)에 흡착되는 것을 저감시키게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 진동 유도기의 동작을 설명하는 도면이다.

먼저, 도 5의 (a)는 본 발명의 진동 유도기의 작동 원리를 설명하는 도면으로서, 진동 유도기(400)는 소결 롤의 회전축에 체인(510) 등으로 연결되어 소결 롤(310)이 회전함에 따라서 진동하게 된다. 즉, 진동 유도 부분(520)은 도5의 (b)에 도시된 바와같이, 세개의 연결봉(530)으로 이루어져서 회전 기둥을 이루며, 이 회전 기둥 위에 안착된 저장고의 개도 조절 장치는 연결봉(530)의 격차에 의해서 진동 운동을 하게 된다. 이와 같은 본 발명에 따른 진동 유도기(400)에 의해서 별도의 진동기를 설치하지 않아도 광이 개도 조절 장치에 흡착되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다. 여기에서는 연결봉(530)을 세개를 설치하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라 2개 또는 그 이상의 연결봉을 사용하는 것도 가능하다.

연결봉(530)들은 상기 체인(510)에 연결되어 회전되는 풀리(540)에 용접 등에 의해 고정되어 풀리(540)의 회전에 따라 회전되어 단속적으로 진동 유도기(400)의 저면을 타격함으로써 저장고에 진동을 인가하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 소결 광이 입도별로 분리되어 저장고를 거쳐서 불출되는 것을 입체적으로 도시한 도면이다.

본 도면에서는, 소결 광을 공급되는 서지 호퍼는 생략하였으며, 상부에 소결 롤(310, 310', 310")이 점선으로 도시되어 있다. 소결 롤은 다수로 존재하지만, 소결 롤 사이의 간격별로 입도가 다른 광이 그 간격을 통과하여 하부의 저장고로 하강하는 것을 도시하기 위해서, 대표적으로 상부 소결 롤(310), 중앙 소결 롤(310') 및 하부 소결 롤(310")을 한쌍씩만 표시하였다. 인접한 쌍의 소결 롤들 사이의 간격으로 소결광이 낙하되는 것을 방지하기 위하여, 선행하는 소결 롤 쌍과 후행하는 소결 롤 쌍 사이의 간격을 적절히 유지하는 것이 필요하다. 즉 선행하는 소결 롤 쌍의 하부 롤과 후행하는 소결 쌍의 상부 롤 사이의 간격은 선행하는 소결 롤 쌍 사이의 간격과 일치되거나 또는 작도록 배치하는 것이 필요하다. 이와 같이 함으로써 선행하는 소결 롤 쌍을 통과하지 못하는 크기가 큰 소결 광이 소결 롤 쌍들 사이의 간격으로 낙하 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 함으로써 당해 소결 롤 쌍을 통과한 소결광이 선행 저장고로 낙하 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 다른 방법으로는 인접한 롤 쌍들 사이에 차단 부재, 예컨대 스크린 또는 차단판을 설치하여 인접한 롤 쌍들 사이로 소결 광이 낙하 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

각각의 위치에 해당하는 소결 롤의 쌍 하단에는 각각 하나의 저장고(320, 320', 320")가 설치되어 있다. 이 저장소에는 상부에서 강하하는 대응하는 입도의 소결 광이 저장되어 개도 조절 장치를 통과하여 더 하강하므로 대차에 장입된다.

개도 조절 장치 하단에는 전술된 진동 유도기(400)가 설치되어, 소결 롤의 회전력을 이용하여 진동함으로써, 개도 조절 장치에 광이 흡착되는 것을 방지하게 된다.

이처럼 각각의 저장소에 저장된 소결 광은 대차에 장입되는데, 대차의 한 량에 상하 방향 위치 별로 입도별 소결 광이 장입되도록 할 수 있다. 즉, 대차의 한 량을 저장소(제3 저장소)의 하부에 배치하고, 저장소의 개도 조절 장치를 조절하여 개방하므로 입도가 비교적 큰 조립질의 소결 광이 일정량 장입되도록 한다. 이어서, 대차를 이동하여 해당 량이 저장소(제2 저장소)의 하부에 배치하고, 저장소의 개도 조절 장치를 조절하여 개방하므로 입도가 중간인 소결 광이 일정량의 장입되도록 한다. 이어서, 대차를 이동시켜서 해당 량을 저장소(제1 저장소)의 하부에 배치하고, 입도가 비교적 작은 미립질의 소결 광이 일정량 장입되도록 한다.

도 7은 대차에 이상적으로 소결 광이 장입된 것을 도시한 도면이다.

전술된 바와같이, 대차의 한 량에 조립질(710), 중간 입도(720) 및 미립질(730)의 소결 광이 하부로 부터 상부로 차례로 장입되어 있는 것을 볼 수 있다.

이와 같이 장입함으로써, 종래의 소결 광과 비교해서 더 양호한 통기성을 확보할 수 있으며, 균일한 소성을 유도할 수 있는 잇점이 있다.

110: 서지 호퍼
120: 소결 광
130: 메인 게이트
140: 게이트 슈트
150: 디플렉트 플레이트
160: 대차
170: 드럼 피더
310, 310', 310" : 소결 롤
320, 320', 320" : 저장고
400: 진동 유도기
410: 개도 조절 장치
510: 체인
520: 진동 유도 부분
530: 연결봉
710: 조립질
720: 중간 입도
730: 미립질

Claims (7)

1. 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치에 있어서,
   가이드 슈트를 통해서 유출되는 소결 광을 입도 크기에 따라서 분류시키는 다수의 소결 롤로서, 상기 다수의 소결 롤은 상하 방향으로 일정 경사각을 가지고 배열되며, 소결 롤들 사이의 간격은 상부에서는 작게 형성되고 하부로 내려오면서 점진적으로 커지게 되는, 다수의 소결 롤;
   상기 다수의 소결 롤의 하방에 소결 롤의 배열 방향을 따라서 배열되는 다수의 저장고로서, 소결 롤들 사이의 간격을 통과하여 하강하는 소결 광을 받아서 저장하며 필요시에 저장된 소결 광을 하방으로 하강시키는 다수의 저장고; 및
   상기 다수의 소결 롤들 및 다수의 저장고의 하방에서 소결 롤 및 저장고의 배열 방향으로 이동 가능하게 배치되어, 다수의 소결 롤 및 다수의 저장고에서 하강하는 소결 광을 장입하게 되는 대차를 포함하며,
   상기 다수의 소결 롤은 각각 일정 길이를 가지며, 양단은 축고정되어 그 상면을 따라서 하방으로 흐르는 소결 광에 의해서 회전하는 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 소결 롤은 별도의 모터에 의해서 회전하며, 소결 롤의 재질은 티타늄 합금인 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 저장고에는 개도 조절 장치가 장착되어 필요시 하방으로 소결 광을 하강시키는 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 저장고의 하방에는 진동 유도기가 설치되어 저장고에 진동을 가함으로써 소결 광이 수분에 의해서 저장고에 흡착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 진동 유도기는 세개의 연결봉으로 이루어지며, 이 세개의 연결봉은 길이 방향으로 서로 평행하게 그리고 세개의 단부가 삼각형을 이루는 하나의 회전 기둥으로서, 상기 회전 기둥의 양단은 소결 롤의 축에 체인에 의해서 연결되어 소결 롤의 회전에 의해서 회전 기둥이 동시에 회전하므로 저장고에 진동을 전달하는 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 대차는 입도가 큰 소결 광이 저장된 저장고의 하부를 먼저 경유하고 이어서 점진적으로 입도가 작은 소결 광이 저장된 저장고를 경유하여 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 서지 호퍼로 부터 공급되는 소결 광을 대차에 장입하는 장치.

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