KR101441087B1 - 고로 원료 스크린 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철강 공정 중 제선 공정에서 고로로 장입되는 원료의 입도를 선별하는 원료 입도 선별 장치의 스크린 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 미세 분광에 의해 스크린 구멍이 막히지 않고 철광석의 입도를 선별할 수 있는 스크린 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치는,
원료 입도 선별 장치에서 원료가 주입되는 공간을 이루는 외벽 내부에 위치되어, 상기 공간으로 주입되는 고로 원료의 입도를 선별하는 스크린 장치(100)에 있어서, 길이 방향으로 이동이 가능한 유동 프레임(120); 일단이 상기 유동 프레임(120)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 상부 그리즐리 바(110); 상기 유동 프레임(120)의 하부에 위치되는 하부 프레임(160); 및 일단이 상기 하부 프레임(160)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 하부 그리즐리 바(150)를 포함하되, 상기 유동 프레임(120)이 길이 방향으로 이동함에 따라 상부 그리즐리 바(110)와 하부 그리즐리 바(150) 사이의 간격이 변하는 것을 특징으로 한다.

Description

고로 원료 스크린 장치{APPARATUS FOR SCREENING MATERIALS FOR BLAST FURNACE}
본 발명은 철강 공정 중 제선 공정에서 고로로 장입되는 원료의 입도를 선별하는 원료 입도 선별 장치의 스크린 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 미세 분광에 의해 스크린 구멍이 막히지 않고 철광석의 입도를 선별할 수 있는 스크린 장치에 관한 것이다.
철강 공정은 세부적으로 수많은 공정들로 이루어져 있다. 수많은 철강 공정 중 어느 하나의 공정에서 처리 시간이 약 1분만 단축되더라도, 연간 약 수십 억원을 절감할 수 있기 때문에, 철강업체들은 공정 처리 시간 단축을 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
철강 공정은 크게 제선-제강-연주-압연 공정으로 이루어진다. "제선 공정"은 용선을 생산하는 공정으로서, 철광석과 코크스를 높이 약 100m의 고로에 넣고, 1200도 정도의 뜨거운 바람으로 코크스를 연소하여 발생되는 열로 철광석을 녹여 용선을 생산하는 공정이다.
철광석은 크기에 따라 괴광(6mm ~ 30mm) 및 분광(6.3mm 이하) 등으로 구분할 수 있으며, 괴광은 고로로 장입되어 원료로 사용되나, 분광은 소결 공정 등을 거쳐 원료로 사용된다. 따라서, 고로에 철광석을 장입할 때에는 철광석의 입도를 선별하여 장입하여야 한다.
도 1a는 종래의 스크린 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
한국공개특허 제2003-0095666호에 개시된 종래의 스크린 장치는 사각형 형태의 구멍이 규칙적으로 배치되어 있고, 이 구멍을 통해 철광석의 입도 선별이 이루어진다. 원료 저장부에 철광석이 주입되고, 철광석이 원료 저장부로부터 배출되어 스크린 장치로 이동된다. 스크린 장치와 연결된 진동 장치의 진동에 의해 철광석이 입도에 따라 분류된다.
도 1b는 종래의 스크린 장치가 미세 분광에 의해 막힌 상태를 도시하는 도면이다.
종래의 스크린 장치는 그 구멍이 사각형 형상이기 때문에 미세한 분광에 의해 막힐 수 있는 문제점을 가진다. 이로 인해, 이후의 철광석 입도 선별이 이루어지지 않게 되고, 구멍이 막혀 고로 내부의 통기성이 악화되어 생산성이 크게 하락된다.
또한, 종래의 스크린 장치는 사각형 형태의 구멍의 크기가 일정하기 때문에, 입도 조정을 위해서는 조업자가 조업을 중단하고, 수작업으로 스크린 장치를 교체하여야 하는 번거로움이 발생한다. 이는 공정 처리 시간을 증가시키고, 조업자의 업무를 과중하게 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고로에 장입되는 철광석의 입도를 선별하는 스크린 장치가 미세 분광에 의해 막히지 않게 하여, 고로 내 통기성의 악화를 방지하고, 스크린 장치의 입도 크기 조정을 자유롭게 조정할 수 있게 하여 조업자의 업무 부담을 경감시키고, 공정 처리시간을 감소시키는 스크린 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치는,
원료 입도 선별 장치에서 원료가 주입되는 공간을 이루는 외벽 내부에 위치되어, 상기 공간으로 주입되는 고로 원료의 입도를 선별하는 스크린 장치(100)에 있어서, 길이 방향으로 이동이 가능한 유동 프레임(120); 일단이 상기 유동 프레임(120)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 상부 그리즐리 바(110); 상기 유동 프레임(120)의 하부에 위치되는 하부 프레임(160); 및 일단이 상기 하부 프레임(160)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 하부 그리즐리 바(150)를 포함하되, 상기 유동 프레임(120)이 길이 방향으로 이동함에 따라 상부 그리즐리 바(110)와 하부 그리즐리 바(150) 사이의 간격이 변하는 것을 특징으로 한다.
상기 스크린 장치는, 상기 유동 프레임(120)의 상부에 위치되어 상기 하부 프레임(160)과 고정되는 상부 프레임(130)을 더 포함하되, 상기 상부 프레임(130)은 상기 유동 프레임(120)의 길이 방향 이동을 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.
상기 유동 프레임(120)은, 일정한 간격으로 홈을 구비하고, 상기 상부 프레임(130)은 상기 유동 프레임(120)의 홈의 상면에 접하는 돌출부를 구비하되, 상기 유동 프레임(120)의 홈에 접하는 상기 돌출부의 저면의 폭은 상기 유동 프레임(120)의 홈의 상면의 폭보다 짧아서, 상기 유동 프레임(120)의 길이 방향의 이동을 제한할 수도 있다.
상기 스크린 장치는, 상기 상부 프레임(130) 및 상기 하부 프레임(160)의 일단 및 타단에 부착되어, 상기 외벽에 고정되는 연결 프레임(140)을 더 포함하되, 상기 상부 프레임(130) 및 상기 하부 프레임(160)의 일단에 부착된 연결 프레임(140)은 상기 유동 프레임(120)이 외벽 외부로 돌출되도록 홈을 구비할 수 있다.
상기 스크린 장치는, 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키며, 상기 외벽 외부에서 상기 유동 프레임(120)의 일단에 연결되는 기어 박스(180); 및 상기 기어 박스(180)와 연결되어 상기 기어 박스(180)가 상기 유동 프레임(120)을 길이 방향으로 이동시키도록 하는 핸들(190)을 더 포함할 수 있다.
상기 스크린 장치는, 상기 기어 박스(180)와 상기 외벽 사이에 위치되어 상기 기어 박스(180)가 부착되어 고정되는 브라켓(195)을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 상부 그리즐리 바(110)는, 길이가 350 내지 400mm인 것이 바람직하다.
상기 복수의 상부 그리즐리 바(110)는, 두 개씩 쌍을 이뤄, 쌍들 각각이 일정한 간격으로 이격되되, 쌍들 각각의 간격은 한 쌍을 이루는 두 개의 상부 그리즐리 바(110) 사이의 간격보다 넓은 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 인해, 스크린 장치가 미세 분광에 의해 막히지 않게 되고, 이로 인해 고로 내 통기성이 안정적으로 유지되어 생산성이 크게 향상된다.
또한, 스크린 장치의 입도 크기를 자유롭게 조정할 수 있게 되어, 조업자의 업무 부담이 경감되고, 철강 공정 처리시간이 감소되어 연간 수십 억원의 처리비용 절감 효과를 나타낸다.
도 1a는 종래의 스크린 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 1b는 종래의 스크린 장치가 미세 분광에 의해 막힌 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치의 구성을 도시하는 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치의 유동 프레임 조절부를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치에서 상부 그리즐리 바를 통해 입도를 조정하는 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 예시적인 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지의 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)의 구성을 도시하는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)의 구성을 도시하는 저면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)는 고로 원료 입도 선별 장치에서 원료가 주입되는 공간을 이루는 외벽 내부에 위치되어, 원료 주입 공간으로 주입되는 고로 원료의 입도를 선별한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)는 유동 프레임(120), 복수의 상부 그리즐리(grizzly) 바(110), 상부 프레임(130), 하부 프레임(160), 복수의 하부 그리즐리 바(150), 연결 프레임(140), 기어 박스(180), 핸들(190) 및 브라켓(195)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)는 외벽 내부에 위치하며, 외벽 내부로 주입되는 고로 원료, 즉 철광석의 입도를 선별한다.
유동 프레임(120)은 길이 방향으로 이동이 가능하며, 일정한 간격으로 홈을 구비하고 있다.
복수의 상부 그리즐리 바(110)는 유동 프레임(120)에 일단이 부착되어 있고, 각각의 상부 그리즐리 바(110)는 서로 간에 일정한 간격으로 이격된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린 장치(100)의 상부 그리즐리 바(110)는 길이가 350 내지 400mm일 수 있다. 스크린 장치(100)는 스크린 장치(100)와 연결된 진동 장치의 진동에 의해 철광석의 입도를 선별하는데, 상부 그리즐리 바(110)의 길이가 매우 길면, 상부 그리즐리 바(110) 타단의 진동이 매우 강하여 철광석에 의해 깨질 수 있다. 반대로, 상부 그리즐리 바(110)의 길이가 매우 짧으면, 진동이 매우 약하여 입도 선별이 원활하게 이루어지지 않는다. 따라서, 깨지지 않으면서, 입도 선별을 원활하게 할 정도의 진동을 지니도록, 길이가 350 내지 400mm 인 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린 장치(100)의 복수의 상부 그리즐리 바(110)는 두 개씩 쌍을 이뤄, 쌍들 각각이 일정한 간격으로 이격이 되며, 쌍들 각각의 간격은 한 쌍을 이루는 두 개의 상부 그리즐리 바(110) 사이의 간격보다 넓을 수 있다.
상부 프레임(130)은 유동 프레임(120)의 상부에 위치되어 고정된다. 상부 프레임(130)은 유동 프레임(120)의 길이 방향 이동을 제한하는 스토퍼(stopper)를 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(130)은 유동 프레임(120)의 홈의 상면에 접하는 기역자 형상의 돌출부를 구비한다. 이 돌출부에 의해 유동 프레임(120)의 길이 방향의 이동이 제한된다. 즉, 돌출부의 저면의 폭은 홈의 상면의 폭보다 짧기 때문에, 유동 프레임(120)이 이동하여 홈의 경계가 돌출부에 접하면 돌출부에 의해 이동이 중단되는 것이다.
도 3을 참조하면, 하부 프레임(160)은 유동 프레임(120)의 하부에 위치되어 고정된다. 하부 프레임(160)은 상부 프레임(130)과 연결되어 같이 고정된다.
복수의 하부 그리즐리 바(150)는 일단이 하부 프레임(160)에 부착되고, 이들 각각이 일정한 간격으로 이격된다. 하부 프레임(160)이 고정되어 있기 때문에, 복수의 하부 그리즐리 바(150)도 고정된다.
연결 프레임(140)은 상부 프레임(130) 및 하부 프레임(160)의 양단에 부착되어, 외벽에 고정된다. 외벽 내부로 스크린 장치(100)를 고정시키는 구성이다.
상부 프레임(130) 및 하부 프레임(160)의 양단에 부착된 연결 프레임(140)이 모두 막혀 있으면, 유동 프레임(120)이 이동을 할 수 없으므로, 상부 프레임(130) 및 하부 프레임(160)의 양단에 부착된 두 개의 연결 프레임(140) 중 일단에 부착된 연결 프레임(140)은 유동 프레임(120)이 이동을 하여, 외벽 외부로 돌출되도록 홈을 구비한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)의 유동 프레임 조절부(170)를 도시하는 도면이다. 도 4는 외벽 외부에서 유동 프레임(120)을 조절하는 구성을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 외벽을 통과하여 돌출된 유동 프레임(120)은 기어 박스(180)와 연결된다. 기어 박스(180)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기어 박스(180)이며, 외벽 외부에서 유동 프레임(120)과 연결된다.
핸들(190)은 기어 박스(180)에 연결되고, 조업자가 핸들(190)을 회전시키면, 기어 박스(180)가 이를 직선운동으로 변환하여 유동 프레임(120)이 길이방향 이동을 하도록 한다. 즉, 조업자는 스크린 장치(100) 외벽 외부에서 핸들(190)을 돌림으로써 스크린 장치(100)의 입도 조절을 자유롭게 할 수 있는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기어 박스(180)는 브라켓(195)에 고정될 수 있다. 이로 인해, 기어 박스(180)의 착탈이 용이하게 되고, 유동 프레임(120)이 의도하지 않게 이동하는 것을 안정적으로 방지하여 입도 선별을 효율적으로 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)에서 상부 그리즐리 바(110)를 통해 입도를 조정하는 구성을 도시하는 도면이다.
도 5(a)는 입도를 0.6mm 이상으로 선별하고자 하는 경우의 구성이다. 조업자는 핸들(190)을 회전시켜, 유동 프레임(120)을 이동시키고, 이에 의해 복수의 상부 그리즐리 바(110)를 이동시켜 하부 그리즐리 바(150)가 상부 그리즐리 바(110) 두 개가 이루는 쌍들 사이에 위치되도록 한다.
도 5(b)는 입도를 1.2mm 이상으로 선별하고자 하는 경우의 구성이다. 조업자는 핸들(190)을 회전시켜, 하부 그리즐리 바(150)가 상부 그리즐리 바(110) 두 개가 이루는 한 쌍 사이에 위치되도록 한다.
도 5(a) 및 5(b)에 도시된 바와 같이, 도 5(b)의 경우가 도 5(a)의 경우보다 입도 선별을 위한 간격이 더 넓어진 것을 확인할 수 있다.
또한, 조업자는 도 5(a) 및 5(b)에 도시된 입도 조절 이외에 상부 그리즐리 바(110)를 조절하여 다양한 입도가 선별되도록 할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 장치(100)에서 입도 선별하기 위한 구멍은 일자 형태를 이루고 있기 때문에, 이는 종래의 스크린 장치의 사각형 형태의 구멍보다 미세 분광에 의한 막힘을 더 효율적으로 방지한다.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100: 스크린 장치
110: 상부 그리즐리 바
120: 유동 프레임
130: 상부 프레임
140: 연결 프레임
150: 하부 그리즐리 바
160: 하부 프레임
170: 유동 프레임 조절부
180: 기어 박스
190: 핸들
195: 브라켓

Claims (8)

  1. 원료 입도 선별 장치에서 원료가 주입되는 공간을 이루는 외벽 내부에 위치되어, 상기 공간으로 주입되는 고로 원료의 입도를 선별하는 스크린 장치(100)에 있어서,
    길이 방향으로 이동이 가능한 유동 프레임(120);
    일단이 상기 유동 프레임(120)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 상부 그리즐리 바(110);
    상기 유동 프레임(120)의 하부에 위치되는 하부 프레임(160); 및
    일단이 상기 하부 프레임(160)에 부착되고, 각각이 일정한 간격으로 이격된 복수의 하부 그리즐리 바(150)를 포함하되,
    상기 복수의 상부 그리즐리 바(110) 각각은 일단부터 타단까지 균일한 간격을 유지하고, 상기 복수의 하부 그리즐리 바(150) 각각도 일단부터 타단까지 균일한 간격을 유지하며, 유동 프레임(120)이 길이 방향으로 이동함에 따라 상부 그리즐리 바(110)와 하부 그리즐리 바(150) 사이의 간격이 변하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크린 장치는,
    상기 유동 프레임(120)의 상부에 위치되어 상기 하부 프레임(160)과 고정되는 상부 프레임(130)을 더 포함하되,
    상기 상부 프레임(130)은 상기 유동 프레임(120)의 길이 방향 이동을 제한하는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유동 프레임(120)은,
    일정한 간격으로 홈을 구비하고,
    상기 상부 프레임(130)은 상기 유동 프레임(120)의 홈의 상면에 접하는 돌출부를 구비하되,
    상기 유동 프레임(120)의 홈에 접하는 상기 돌출부의 저면의 폭은 상기 유동 프레임(120)의 홈의 상면의 폭보다 짧아서, 상기 유동 프레임(120)의 길이 방향의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스크린 장치는,
    상기 상부 프레임(130) 및 상기 하부 프레임(160)의 일단 및 타단에 부착되어, 상기 외벽에 고정되는 연결 프레임(140)을 더 포함하되,
    상기 상부 프레임(130) 및 상기 하부 프레임(160)의 일단에 부착된 연결 프레임(140)은 상기 유동 프레임(120)이 외벽 외부로 돌출되도록 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스크린 장치는,
    회전 운동을 직선 운동으로 변환시키며, 상기 외벽 외부에서 상기 유동 프레임(120)의 일단에 연결되는 기어 박스(180); 및
    상기 기어 박스(180)와 연결되어 상기 기어 박스(180)가 상기 유동 프레임(120)을 길이 방향으로 이동시키도록 하는 핸들(190)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스크린 장치는,
    상기 기어 박스(180)와 상기 외벽 사이에 위치되어 상기 기어 박스(180)가 부착되어 고정되는 브라켓(195)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 상부 그리즐리 바(110)는,
    길이가 350 내지 400mm인 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 상부 그리즐리 바(110)는,
    두 개씩 쌍을 이뤄, 쌍들 각각이 일정한 간격으로 이격되되,
    쌍들 각각의 간격은 한 쌍을 이루는 두 개의 상부 그리즐리 바(110) 사이의 간격보다 넓은 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
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