KR101453672B1 - 무동력 그레이트바 타격장치 - Google Patents

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Abstract

소결대차의 주행 동력을 전환하여 그레이트바를 타격함으로써 그레이트바 사이에 끼인 광석을 제거하는 무동력 그레이트바 타격장치가 소개된다.
본 발명의 무동력 그레이트바 타격장치는, 리턴부를 통과하는 소결대차의 사이드 플레이트에 접촉하여 회전하면서 상승력을 제공하는 동력 전달부 및 상기 동력 전달부와 접촉시 하강하고, 접촉 해제시 복원력을 통해 상승하며, 이 상승력을 전달받아 상기 소결대차의 그레이트바를 타격하는 타격부를 포함한다.

Description

무동력 그레이트바 타격장치{APPARATUS FOR HITTING GREATBAR WITHOUT POWER}
본 발명은 무동력 그레이트바 타격장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소결 공정에서 리턴되는 소결대차의 동력을 전달받아 그레이트바를 타격함으로써 그레이트바에 끼인 소결광을 제거하는 무동력 그레이트바 타격장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 소결공정이 진행되는 소결 시스템은, 무한 궤도를 이루는 레일 상을 주행하는 여러 대의 소결대차(C), 소결대차(C)에 상부광을 적재하는 상부광 호퍼(H), 배합원료가 적재된 소결대차(C)상에 드럼피더(F)의 일정한 절출 속도로 배합원료를 적재시키는 서지호퍼(S), 배합원료가 적재된 소결대차(C)가 통과할 때 배합원료 상부 표면이 착화될 수 있도록 그 내부에는 버너가 설치된 점화로(M), 착화된 소결대차(C)가 핫크러셔(R) 방향으로 진행할 때, 메인 블로어(B)의 흡입 풍량으로 소결대차(C) 상에 적재된 배합원료를 소결시키는 윈드 박스(W)와 세트링 챔버챔버 고형으로 소결되어 소결대차(C)에서 배광된 고온의 소결광을 파쇄하는 핫크러셔(R), 통기성 확보를 위해 소결대차(C) 하부에 설치된 그레이트바(도 2참조)를 포함하는 바, 소결대차(C)는 소결광을 배광한 후, 리턴부(U)에서 리턴되어 원 위치로 복귀한다.
배합원료가 적재된 소결대차(C)가 점화로(M)를 통과하면, 배합원료 중의 코크스가 착화되고, 소결대차(C)의 하부에 위치한 메인 블로어(B)에서 발생한 강력한 흡인력이 윈드 박스(W)를 통하여 소결대차(C) 표면으로 전달되어 형성된 화기가 소결대차(C) 바닥측으로 옮겨지면서 소결대차(C)를 통한 배합원료 소결 작업을 진행한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 소결대차(C)는 무한궤도를 이루는 레일(Z)의 리턴부(도 1참조)를 통과하면서 원 위치로 복귀하는 바, 소결대차(C) 하부에 구성된 그레이트바(G)는 적재되었던 상부광이 그레이트바(G) 사이에 형성된 간격에 끼임에 따라 통기성을 방해하여 최종적으로 생산량을 저하시키는 문제점이 발생한다.
한국공개실용신안 제1995-0018779호(1995.7.24.)에는 "소결설비의 통기 개선장치"가 개시되어 있다.
이는 소결대차에 설치된 다수의 그레이트바 사이 틈새에 끼인 광석을 제거하여 통기성을 향상시키기 위한 것으로, 리턴부를 통과할 때 그레이트바가 하중에 의해 약 10mm 정도 처질 때 작동로울러를 이용하여 그레이트바를 소정 높이만큼 상승시킴으로써 그레이트바에 끼인 광석을 제거하는 것이다.
그러나, 통상 그레이트바 사이에 광석이 끼이게 되면 소결대차가 리턴부를 통과하더라도 그레이트바가 아래로 처지지 않는 바, 그레이트바가 하중에 의한 처지는 것을 전제로 하는 상술한 선행기술은 광석 제거 효율이 좋지 않은 단점이 존재한다.
한국공개특허 제2004-0098470호(2004.11.20.)에는 "소결대차용 그레이트바의 끼임광석 제거장치"가 개시되어 있다.
이는 소결대차용 그레이트바의 끼임 광석을 제거하기 위한 것으로, 베이스의 상면에 구동축을 매개로 회전 가능하게 설치된 지지빔과, 이 지지빔의 일측 선단부에 베어링 블록을 매개로 설치되어 외측 둘레면에는 타격돌기가 외부로 돌출 형성된 정렬롤과, 지지빔의 타측 선단부에 고정핀을 매개로 고정된 웨이트를 포함한다.
그러나, 이러한 선행기술 역시 정렬롤과 그레이트바의 접촉력을 이용하여 그레이트바 사이에 끼인 광석을 제거하는 것으로, 이 역시 그레이트바가 리턴부를 통과할 때 자중에 의해 아래로 처지는 것을 전제로 한 것인 바, 상술한 선행기술과 동일한 문제점을 그대로 가지고 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
(선행문헌 1) 한국공개실용신안 제1995-0018779호(1995.7.24.) (선행문헌 2) 한국공개특허 제2004-0098470호(2004.11.20.)
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 별도의 동력 발생장치를 필요로 하지 않는 것은 물론, 그레이트바의 하중에 의한 낙하 여부에 관계없이 소결대차의 동력을 전달받아 그레이트바를 타격함으로써 그레이트바에 끼인 소결광을 제거할 수 있는 무동력 그레이트바 타격장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무동력 그레이트바 타격장치는, 리턴부를 통과하는 소결대차의 사이드 플레이트에 접촉하여 회전하면서 상승력을 제공하는 동력 전달부; 및 상기 동력 전달부와 접촉시 하강하고, 접촉 해제시 복원력을 통해 상승하며, 이 상승력을 전달받아 상기 소결대차의 그레이트바를 타격하는 타격부; 를 포함한다.
상기 동력 전달부의 일단은 상기 소결대차의 사이드 플레이트와 일정 간격 이격되어 그 외측에 설치된 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 동력 전달부는, 상기 소결대차의 폭 방향으로 길게 형성된 샤프트와, 그 중심이 상기 샤프트에 고정 결합되며 그 외주면은 상기 사이드 플레이트의 상단과 접촉하는 구동롤러와, 상기 샤프트에 그 중심이 결합되어 상기 타격부와 선택적으로 접촉하는 접촉편을 포함한다.
상기 접촉편은, 상기 샤프트에 그 중심이 고정 결합된 회전롤러와, 이 회전롤러의 외주면에서 둘레 방향으로 돌출 형성되어 상기 타격부와 선택적으로 접촉하는 접촉바를 포함한다.
상기 소결대차의 폭 방향으로 설치된 수평 서포트와, 이 수평 서포트의 일단에서 수직 방향으로 연장 형성된 수직 서포트를 더 포함하고, 상기 타격부는, 상기 수평 서포트를 수직 방향으로 관통하여 그 양 단이 상기 수평 서포트의 평면 및 저면에서 돌출 형성되는 타격 해머와, 상기 타격 해머의 외주면에 권취되며 그 양 단이 상기 타격 해머의 외주면 및 수평 서포트에 각각 고정된 복원 스프링을 포함한다.
상기 타격부는, 상기 타격 해머의 외주면에서 상기 접촉바 방향으로 연장 형성된 접촉 플레이트를 더 포함한다.
상기 접촉 플레이트는, 상기 수평 서포트 저면과 마주보도록 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 아래와 같은 다양한 효과를 구현할 수 있다.
첫째, 그레이트바 사이에 끼인 광석을 제거함으로써 소결 생산성 및 소결광 품질을 개선할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 그레이트바 사이에 끼인 광석 제거를 위한 별도의 동력 발생 장치를 설치할 필요가 없는 이점이 있다.
셋째, 소결대차의 주행 동력을 전달받아 이를 전환하여 사용 가능하므로 에너지 효율이 개선되는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 소결 공정을 나타낸 도면,
도 2는 종래 소결대차를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 무동력 그레이트바 타격장치가 그레이트바를 타격하기 전의 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 무동력 그레이트바 타격장치가 그레이트바를 타격하는 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무동력 그레이트바 타격장치를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 무동력 그레이트바 타격장치는, 리턴부를 통과하는 소결대차(C)의 그레이트바(G)를 자체 상승력을 이용하여 타격하는 타격부(100)와, 리턴부를 통과하는 소결대차(C)의 사이드 플레이트(S)에 접촉, 마찰력에 의해 자체 회전력을 생산하고, 자체 생산된 회전력을 타격부(100)와의 접촉을 통하여 전달, 타격부(100)에 상승력을 제공하는 동력 전달부(200)를 포함한다.
소결대차(C)의 사이드 플레이트(S)의 외측 방향에는 사이드 플레이트(S)의 외측면과 일정 간격을 두고 지지 프레임(F)이 설치된다.
이러한 지지 프레임(F)에는 동력 전달부(200)의 일단이 회전 가능하게 결합되는 바, 동력 전달부(200)의 양 단을 지지하기 위하여 지지 프레임(F)은 서로 일정 간격을 두고 한 쌍을 설치하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 동력 전달부(200)는 소결대차(C) 주행시 사이드 플레이트(S)와 접촉하여 그 마찰력에 의해 자체 회전하고, 타격부(100)와 선택적으로 접촉한다.
동력 전달부(200)가 회전하여 타격부(100)와 접촉, 타격부(100)를 누르게 되면, 타격부(100)가 하강하면서 위치 에너지를 탄성 에너지로 변환하여 저장하며, 이 상태에서 동력 전달부(200)가 더 회전하여 타격부(100)와의 접촉이 해제되면 탄성 에너지는 다시 위치 에너지로 변환되면서 타격부(100)가 상승하게 된다.
즉, 타격 해머(110)의 위치 에너지는 탄성 에너지로 저장되고, 이러한 탄성 에너지는 다시 위치 에너지로 변환되면서 타격 해머(110)를 상승시키는 복원력으로 사용되는 것이다.
이와 같이, 소결대차(C) 주행시 사이드 플레이트(S)와의 마찰력을 이용하여 동력 전달부(200)의 회전력을 자체 생산하고, 자체 생산된 회전력을 이용하여 타격부(100)를 작동시켜 그레이트바(G)를 타격, 그레이트바(G) 사이에 끼인 광석을 효율적으로 제거할 수 있게 되는 것이다.
동력 전달부(200)는 샤프트(210), 구동롤러(220), 접촉편(230)을 포함하고, 접촉편(230)은 회전롤러(232) 및 접촉바(234)를 포함하는 것이 바람직하다.
샤프트(210)는 소결대차(C)의 폭 방향으로 길게 형성된다.
이러한 샤프트(210)의 일단은 지지 프레임(F)에 회전 가능하게 결합되며, 지지 프레임(F) 한 쌍을 설치한 경우에는 샤프트(210)의 양 단이 지지 프레임(F)에 회전 가능하게 결합된다.
샤프트(210)는 사이드 플레이트(S)의 상단면과 일정 간격을 두고 설치되며, 샤프트(210)가 지지 프레임(F)에 대하여 원활하게 회전할 수 있도록 샤프트(210)의 일단에는 베어링 블록(B)이 결합될 수도 있다.
구동롤러(220)는 원반형 또는 원통형으로 형성되며, 그 중심이 샤프트(210)에 고정 결합되는 바, 그 외주면이 사이드 플레이트(S)의 상단면과 접촉 가능하도록 형성된다.
즉, 샤프트(210)와 사이드 플레이트(S) 사이의 간격은 구동롤러(220)의 반경에 상응하고, 구동롤러(220)에 의해 그 간격이 메워지게 되는 바, 항상 구동롤러(220)가 사이드 플레이트(S)와 접촉된 상태를 유지하기 때문에 소결대차(C) 주행시 사이드 플레이트(S)와 구동롤러(220) 간에는 항상 마찰력 발생하고, 이로 인해 샤프트(210)가 회전될 수 있는 것이다.
샤프트(210)의 외주면에는 접촉편(230)이 고정 결합된다.
접촉편(230)은 샤프트(210)와 함께 회전하면서 타격부(100)와 선택적으로 접촉, 타격부(100)를 하강 또는 상승시킨다.
접촉편(230)은 소결대차(C)의 서로 마주보는 사이드 플레이트(S) 사이에 형성된 간격에 위치하므로, 주행하는 소결대차(C)와 간섭이 발생되지 않는다.
이러한 접촉편(230)은 샤프트(210)에 그 중심이 고정 결합된 원반형 또는 원통형의 회전롤러(232)와, 이 회전롤러(232)의 외주면에서 둘레 방향으로 돌출 형성됨으로써 회전롤러(232) 회전시 타격부(100)와 선택적으로 접촉하는 접촉바(234)를 포함한다.
접촉바(234)는 파이프 형상으로 회전롤러(232)의 외주면에 복수 개 돌출 형성할 수 있으며, 각각의 접촉바(234)는 회전롤러(232)의 둘레 방향으로 소정 각도 이격되어 돌출 형성되어야 한다.
서로 인접하는 접촉바(234) 사이의 이격 각도가 너무 작거나 크면 접촉바(234)와 타격부(100)는 대부분 접촉 상태 또는 접촉 해제 상태에 이르게 되므로, 타격부(100)의 타격 동작이 원활하게 진행될 수 없다.
접촉바(234)를 회전롤러의 외주면에 약 90°의 이격 각도를 두고 4개 정도 돌출 형성하면 접촉바(234)와 타격부(100)의 접촉 및 접촉 해제 빈도를 유효 적절하게 조절할 수 있고, 이로 인해 타격부(100)의 작동이 원활해진다.
한편, 소결대차(C) 주행시 이 소결대차(C)와 간섭되지 않도록 사이드 플레이트(S)의 상단부보다 낮은 위치에 소결대차의 폭 방향을 가로지르는 수평 서포트(HS)가 설치를 설치하고, 이 수평 서포트(HS)의 양 단에는 수직 서포트(VS)가 결합, 설치하는 것이 바람직하다.
타격부(100)는 타격 해머(110)와, 복원 스프링(120), 접촉 플레이트(130)를 포함한다.
타격 해머(110)는 수평 서포트(HS)를 수직 방향으로 관통하여 설치되는 바, 상단은 수평 서포트(HS)의 평면으로 돌출되고, 하단은 수평 서포트(HS)의 저면으로 돌출 형성된다.
복원 스프링(120)은 타격 해머(110)의 외주면에 권취되고, 그 양단은 타격 해머(110)의 외주면 및 수평 서포트(HS)에 각각 고정된다.
또한 타격 해머(110)의 외주면에는 접촉 플레이트(130)가 접촉바(234) 방향으로 연장 형성된다.
따라서, 회전롤러(232) 회전시 접촉바(234)가 접촉 플레이트(130)와 접촉하여 접촉 플레이트(130) 누르게 되면 접촉 플레이트(130)와 결합된 타격 해머(110)가 하강하면서 복원 스프링(120)이 압축되고, 접촉바(234)와 접촉 플레이트(130)의 접촉이 해제되면, 압축되었던 복원 스프링(120)이 원 상태로 복원되면서 타격 해머(110)가 상승, 그레이트바(G)를 타격하게 되는 것이다.
접촉 플레이트(130)가 수평 서포트(HS)의 저면과 마주보도록 설치되면, 타격 해머(110)의 상승 높이를 제한하는 스토퍼 기능도 실현할 수 있는 이점이 있다.
도 3 및 도 4를 참조로, 본 발명의 무동력 그레이트바 타격장치의 작동 과정을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 소결대차(C)가 리턴부에 이르러 일 방향으로 진행하면, 사이드 플레이트(S)와 구동롤러(220)가 접촉하여 구동롤러(220)에 회전력이 발생하고, 이로 인해 샤프트(210)가 회전한다.
샤프트(210) 회전시 샤프트(210)에 결합된 회전롤러(232) 및 이 회전롤러(232)에 돌출 형성된 접촉바(234)가 회전하게 되는 바, 접촉바(234)가 접촉 플레이트(130)를 누르면 접촉 플레이트(130)가 하강하면서 타격 해머(110) 역시 하강하게 되며, 복원 스프링(120)은 압축된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 접촉바(234)와 접촉 플레이트(130)의 접촉이 해제되면, 복원 스프링(120)이 원 상태로 복원되면서 타격 해머(110)가 상승, 그레이트바(G)를 타격함으로써 그레이트바(G) 사이에 끼인 광석을 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 타격부 110 : 타격 해머
120 : 복원 스프링 130 : 접촉 플레이트
200 : 동력 전달부 210 : 샤프트
220 : 구동롤러 230 : 접촉편
232 : 회전롤러 234 : 접촉바
C : 소결대차 G : 그레이트바
S : 사이드 플레이트 F : 지지 프레임
HS : 수평 서포트 VS : 수직 서포트
B : 베어링 블록

Claims (7)

  1. 리턴부를 통과하는 소결대차의 사이트 플레이트에 접촉하여 회전하면서 상승력을 제공하는 동력 전달부; 및
    상기 동력 전달부와 접촉시 하강하고, 접촉 해제시 복원력을 통해 상승하며, 이 상승력을 전달받아 상기 소결대차의 그레이트바를 타격하는 타격부; 를 포함하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력 전달부의 일단은 상기 소결대차의 사이드 플레이트와 일정 간격 이격되어 그 외측에 설치된 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 동력 전달부는, 상기 소결대차의 폭 방향으로 길게 형성된 샤프트와, 그 중심이 상기 샤프트에 고정 결합되며 그 외주면은 상기 사이드 플레이트의 상단과 접촉하는 구동롤러와, 상기 샤프트에 그 중심이 결합되어 상기 타격부와 선택적으로 접촉하는 접촉편을 포함하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 접촉편은, 상기 샤프트에 그 중심이 고정 결합된 회전롤러와, 이 회전롤러의 외주면에서 둘레 방향으로 돌출 형성되어 상기 타격부와 선택적으로 접촉하는 접촉바를 포함하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 소결대차의 폭 방향으로 설치된 수평 서포트와, 이 수평 서포트의 일단에서 수직 방향으로 연장 형성된 수직 서포트를 더 포함하고,
    상기 타격부는, 상기 수평 서포트를 수직 방향으로 관통하여 그 양 단이 상기 수평 서포트의 평면 및 저면에서 돌출 형성되는 타격 해머와, 상기 타격 해머의 외주면에 권취되며 그 양 단이 상기 타격 해머의 외주면 및 수평 서포트에 각각 고정된 복원 스프링을 포함하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 타격부는, 상기 타격 해머의 외주면에서 상기 접촉바 방향으로 연장 형성된 접촉 플레이트를 더 포함하는, 무동력 그레이트바 타격장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 접촉 플레이트는, 상기 수평 서포트 저면과 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는, 무동력 그레이트바 타격장치.



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