KR101461579B1

KR101461579B1 - 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법

Info

Publication number: KR101461579B1
Application number: KR20130086836A
Authority: KR
Inventors: 김선덕
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-11-13

Abstract

본 발명은 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법에 관한 것으로서, 대차의 이동 경로 하부에 구비되는 호퍼의 장입구에 구비되는 거름부재와; 상기 거름부재의 상부에 구비되어 상기 거름부재의 상부에 적재되는 원료를 파쇄하는 파쇄기; 및 상기 적재된 원료의 양에 따라 상기 파쇄기의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징하고, 원료의 이동 경로에 누적된 잔류물을 제거하여 원료를 원활하게 처리할 수 있다.

Description

원료 처리 장치 및 원료 처리 방법{Processing apparatus for raw material and the method thereof}

본 발명은 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료의 이동 경로에 누적된 잔류물을 제거하여 원료를 원활하게 처리할 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법에 관한 것이다.

소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조한다. 이러한 소결 공정에서는 분철광석, 부원료 및 연료(분코크스, 무연탄) 등을 드럼 믹서에 넣어 혼합 및 조습(원료중량비 약 7∼8%)을 실시하여 소결 배합 원료를 의사 입자화시켜 소결 대차(18) 상에 일정 높이로 장입하고, 점화로에 의해 표면 점화 후 하방으로부터 공기를 강제 흡인하면서 소결 배합 원료의 소성이 진행되고 소결광이 제조된다. 소결이 완료된 소결광은 배광부의 크러셔(crusher)를 거쳐 냉각기(cooler)에서 냉각되고, 고로 내 장입 및 반응에 용이한 5∼50㎜의 입도로 분급되어 고로로 이송된다.

도 1은 일반적인 소결광 제조설비를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 소결광 제조설비의 요부 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 배광부에 이물질이 누적된 상태를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 소결광 제조 설비에서 소결 대차(18)는 무한궤도 형상의 경로를 따라 이동한다. 소결 대차(18)의 이동 경로는 소결광이 제조되는 상부 영역과 제조된 소결광을 배광하고 소결광 제조를 위해 회차하는 경로로 사용되는 하부 영역을 포함한다.

소결광 제조공정에서 원료저장기(미도시)에 저장된 다량의 각종 원료 및 부원료인 코크스가 평량 벨트(미도시)에 의해 적정량이 적출된 뒤, 믹서기(미도시)에서 수분과 함께 배합이 이루어진 후 벨트 컨베이어(미도시)에 의하여 써지 호퍼(14)에 운송되어 일시 저장된다. 이후, 상부광 호퍼(12)에 저장된 상부광과 써지 호퍼(14)에 저장된 배합원료가 소결 대차(18) 상에 투입되어 운송되고 이 배합원료를 실은 소결 대차(18)는 점화로(16) 하부를 통과하면서 부원료인 코크스로 인하여 배합원료의 상부에 착화가 된다. 착화된 원료를 실은 소결 대차(18)는 크러셔(20) 측으로 진행을 하게 되며, 이때 메인 블로워(19)의 흡입 풍량은 소결기(10) 하부에 설치된 윈드박스(17)를 통해 소결 대차(18) 상의 착화된 배합원료를 흡입하게 된다. 이 메인 블로워(19)의 흡입 풍량으로 인하여 소결 대차(18)가 이동 방향이 변경되는 배광부 측에 도달할 때쯤이면 소결 대차(18) 상의 배합원료가 하부까지 소결이 완료되어 소결광(S)이 제조된다. 여기까지의 공정은 이동 경로의 상부 영역에서 이루어진다.

다음, 소결 대차(18) 내의 소결광(S)은 배광부에서 크러셔(20)로 배광되어 일정 크기 이하로 파쇄된 후 냉각장치(30)에 적재되어 소정 온도로 냉각된다. 그리고 소결 대차(18)는 소결광(S)을 배광시킨 후 이동 경로의 하부 영역을 따라 이동하여 소결광 제조를 위해 상부 영역으로 복귀한다.

그런데 배광부에서 소결 대차(18) 내에 수용된 소결광(S)을 배광시키더라도 소결 대차(18) 내부에는 미처 배출되지 못한 소결광이 잔류한다(이하, "잔류 소결광(S1)"이라 함). 이러한 잔류 소결광(S1)은 소결 대차(18)의 측벽이나 바닥면에 부착되어 있다가 소결 대차(18)가 하부 영역으로 이동하여 소결 대차(18)의 바닥면이 하부를 향하게 되면, 소결 대차(18) 내의 잔류 소결광(S1)이 하부 영역 하부에 구비되는 하부 호퍼(40)로 장입된다. 이때, 잔류 소결광(S1)이 장입되는 하부 호퍼(40)의 장입구에는 잔류 소결광(S1)의 입도 선별을 위해 일정 크기의 관통공이 형성된 거름부재(42), 예컨대 그리즐리바(grizzly bar)가 구비된다. 이에 일정 크기 이하의 잔류 소결광(S1)은 거름부재(42)를 통해 하부 호퍼(40)로 장입되는데, 괴상의 잔류 소결광(S1)은 거름부재(42)의 관통공을 통과하지 못하고 거름부재(42) 상부에 그대로 적재된다.

따라서 소결 조업이 진행됨에 따라 거름부재(42) 상부에 잔류 소결광(S1)이 누적되어 관통공을 폐색시켜 잔류 소결광(S1)이 하부 호퍼(40)로 장입되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

이렇게 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광은 하부 영역으로 이동하는 소결 대차(18)와 접촉 또는 충돌을 일으켜 소결 대차(18)의 이동에 영향을 미쳐 소결 조업이 원활하게 이루어지지 않는 문제점도 있다. 또한, 작업자가 고온의 설비에 접근하기 어려워 설비를 냉각시킨 후 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광을 제거하기 때문에 잔류 소결광을 제거하는데 많은 시간이 소요되어 소결광의 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 그리고 심한 경우 고로에 소결광의 공급이 중단되어 고로의 휴풍을 초래하는 문제점도 있다.

KR2013-67047A

본 발명은 원료가 이동하는 경로에 누적되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법을 제공한다.

본 발명은 누적된 원료를 실시간으로 파쇄하여 원료의 흐름 및 조업을 원활하게 할 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법을 제공한다.

본 발명은 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 장치는, 대차의 이동 경로 하부에 구비되는 호퍼의 장입구에 구비되는 거름부재와; 상기 거름부재의 상부에 구비되어 상기 거름부재의 상부에 적재되는 원료를 파쇄하는 파쇄기; 및 상기 적재된 원료의 양에 따라 상기 파쇄기의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 파쇄기는, 상기 거름부재의 상부에 나란하게 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 사이에 상기 고정 플레이트와 나란하게 배치되는 복수의 유동 플레이트와; 상기 복수의 고정 플레이트 및 상기 복수의 유동 플레이트를 상기 복수의 고정 플레이트 및 상기 복수의 유동 플레이트와 교차하는 방향으로 관통하며 배치되고, 상기 복수의 유동 플레이트와 고정되는 고정 로드와; 상기 고정 로드의 일측에 연결되는 구동축을 가지며, 상기 고정 로드를 상기 고정 로드의 길이 방향을 따라 왕복 이동시키는 구동기;를 포함할 수 있다.

상기 호퍼와 상기 거름부재 사이에 탄성부재가 구비될 수 있다.

상기 호퍼와 상기 거름부재 사이에 상기 거름부재 상부에 적재되는 원료의 양을 측정하는 센서가 구비되고, 상기 센서는 압력센서, 광센서, 영상획득센서 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 호퍼 상부에 상기 거름부재 및 파쇄기를 진동시키는 진동기가 구비될 수 있다.

상기 제어기는 상기 센서와 상기 진동기의 동작을 제어할 수 있다.

상기 유동 플레이트의 적어도 한 쪽 면에 요철구조가 형성될 수 있다.

상기 고정 플레이트의 적어도 한 쪽 면에 요철구조가 형성될 수 있다.

상기 구동축의 이동 거리를 검지하는 위치 센서가 구비될 수 있다.

상기 고정 로드에는 상기 고정 로드의 이동 거리를 제한하는 스토퍼가 구비될 수 있다.

상기 대차는 소결 대차이고, 상기 호퍼는 상기 소결 대차 내에 수용된 소결광이 배광된 후 상기 소결 대차 내에 잔류하는 소결광이 장입되는 하부 호퍼일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 방법은, 호퍼의 상부에 원료를 배출시키는 과정과; 상기 호퍼의 상부에 구비되는 거름부재의 상부에 적재되는 원료의 량을 측정하는 과정과; 상기 측정된 원료의 양과 설정 양을 비교하는 과정과; 상기 비교 결과에 따라 상기 거름부재의 상부에 구비되는 파쇄기를 작동시켜 상기 거름부재의 상부에 적재된 원료를 파쇄하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 원료의 양을 측정하는 과정에서 상기 거름부재의 상부에 적재되는 원료의 중량, 높이 및 크기 중 적어도 어느 한 가지를 측정하고, 상기 측정된 원료의 양이 상기 설정 양보다 크면 상기 파쇄기를 작동시킬 수 있다.

상기 거름부재 상부에 적재된 원료가 파쇄되면 상기 거름부재를 진동시켜 상기 파쇄된 원료를 상기 호퍼로 배출시키는 과정을 포함할 수 있다.

상기 원료의 파쇄하는 과정에서 상기 거름부재를 진동시킬 수 있다.

상기 원료의 양을 측정하는 과정, 상기 원료를 파쇄하는 과정 및 상기 파쇄된 원료를 상기 호퍼로 배출시키는 과정을 반복해서 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법은, 원료의 이송 경로에 누적된 원료를 실시간으로 제거할 수 있다. 즉, 원료가 장입되는 호퍼의 장입구에 구비되는 거름부재 상부에 괴상의 원료가 누적되는 경우, 누적된 괴상의 원료를 파쇄하여 호퍼로 장입할 수 있다. 따라서 거름부재의 관통공이 폐색되어 원료의 이송 또는 흐름이 정지되는 현상을 억제 혹은 방지할 수 있다.

이에 거름부재 상부에 적재된 원료를 제거하기 위해 시간이 소요되는 것을 방지할 수 있고, 작업자의 업무 부담도 경감시켜 줄 수 있다. 또한, 거름부재 상부에 적재된 원료의 처리와 실시간으로 수행되기 때문에 원료 처리를 위한 조업이 중단됨으로써 발생할 수 있는 생산성 저하도 억제 혹은 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 소결광 제조설비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 소결광 제조설비의 요부 구성을 보여주는 도면.
도 3은 배광부에 이물질이 누적된 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 분리 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 원료 처리 장치의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 사용 상태를 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명은 다양한 원료의 처리 과정에서 원료의 이동 경로에 원료가 누적되는 것을 억제하는데 적용될 수 있다. 이하에서는 소결광 제조 시 소결 대차에 수용된 소결광을 배광시킨 후 소결 대차 내부의 잔류 소결광이 하부 호퍼 상부에 구비되는 거름부재에 누적된 잔류 소결광을 파쇄하여 하부 호퍼에 장입하는 예에 대해서 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 원료 처리 장치의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 원료 처리 장치는 대차의 이동 경로 하부에 구비되는 호퍼의 장입구에 구비되는 거름부재(42)와, 거름부재(42)의 상부에 구비되어 거름부재(42)의 상부에 적재되는 원료를 파쇄하는 파쇄기(100) 및 거름부재(42) 상부에 적재되는 원료의 양에 따라 파쇄기(100)의 동작을 제어하는 제어기(미도시)를 포함한다. 이때, 원료의 양이란 원료의 중량, 크기 및 적재 높이 등과 같은 물리량일 수 있다.

여기에서 대차는 소결 대차(18)이고, 호퍼는 소결 대차(18)의 이동 경로에서 소결 대차(18) 내의 소결광을 배광부로 배광시킨 후 배합 원료의 장입을 위해 리턴하는 위치에 구비되는 하부 호퍼(40)이며, 거름부재(42)는 일정 입도 이하의 소결광을 배출시키는 관통공이 형성된 그리즐리바이다. 하부 호퍼(40)는 소결 대차(18) 내의 잔류 소결광을 회수하기 위한 구성으로서, 소결 대차(18)의 이송 경로에서 배광부의 전방에 구비되며 리턴을 위해 소결 대차(18)의 이동 방향이 전환되는 하부 영역의 하부에 구비될 수 있다.

하부 호퍼(40)의 상부, 즉 잔류 소결광이 장입되는 장입구에는 슬릿 형태나 매트릭스 형태의 관통공이 형성된 거름부재(42)가 구비된다. 거름부재(42)는 하부 호퍼(40)의 장입구와 거의 유사한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 거름부재(42)의 관통공은 비교적 입도가 작은 잔류 소결광은 통과시켜 하부 호퍼(40)로 배출시키나, 입도가 큰 괴상의 잔류 소결광은 통과시키지 못한다. 이에 입도가 큰 괴상의 잔류 소결광은 거름부재(42) 상부에 그대로 적재된다. 그리고 소결 조업이 진행되는 동안 괴상의 잔류 소결광이 거름부재(42) 상부에 누적되어 관통공이 폐색되는 문제점이 발생하게 된다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 거름부재(42) 상부에 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광을 파쇄하기 위한 파쇄기(100)를 구비한다.

거름부재(42)는 하부 호퍼(40)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 거름부재(42)와 하부 호퍼(40) 사이에는 스프링 등과 같은 탄성부재(115)가 구비될 수 있다. 이에 거름부재(42)가 하부 호퍼(40) 상부에서 상하좌우방향으로 유동할 수 있다. 탄성부재(115)는 거름부재(42) 상부, 보다 바람직하게는 거름부재(42) 및 파쇄기(100)의 상부에 적재되는 잔류 소결광의 양에 따라 거름부재(42)를 상하좌우방향으로 유동시키며, 이후 설명하는 진동기(150)를 구동할 때 하부 호퍼(40) 상에서 거름부재(42) 및 거름부재(42) 상부에 배치되는 파쇄기(100)를 유동시킨다.

거름부재(42)와 하부 호퍼(40) 사이에는 압력 센서(160)가 구비될 수도 있다. 압력 센서(160)는 거름부재(42) 상부, 더 상세하게는 거름부재(42) 상부에 구비되는 파쇄기(100) 상부에 누적된 잔류 소결광의 중량을 측정할 수 있다. 이에 거름부재(42) 상부에 누적된 잔류 소결광의 중량에 따라 파쇄기(100)를 선택적으로 작동시켜 잔류 소결광을 파쇄할 수 있다. 여기에서는 압력센서(16)를 이용하여 거름부재(42) 상부에 적재되는 잔류 소결광의 중량을 측정하는 것으로 설명하고 있으나, 거름부재(42) 상부에 적재되는 잔류 소결광의 높이나 크기 등을 측정할 수도 있으며, 이 경우 잔류 소결광의 높이나 크기를 측정할 수 있는 광센서, 영상획득 센서 등이 사용될 수도 있다.

그리고 거름부재(42)에는 거름부재(42)를 진동시키는 진동기(150)가 연결될 수 있다. 진동기(150)는 거름부재(42)를 진동시켜 거름부재(42) 상에 존재하는 잔류 소결광을 하부 호퍼(40)로 이동시킬 수 있다. 이때, 진동기(150)는 소결 조업이 이루어지는 동안 지속적으로 작동할 수도 있고, 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광을 파쇄한 후 작동하여 파쇄된 잔류 소결광을 하부 호퍼(40)로 이동시킬 수도 있다.

파쇄기(100)는 거름부재(42)의 상부에 나란하게 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)의 사이에 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 나란하게 배치되는 복수의 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)와, 복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 및 복수의 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)를 복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 및 복수의 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)와 교차하는 방향으로 관통하며 배치되고, 복수의 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)와 고정되는 고정 로드(130)와, 고정 로드(130)의 일측에 구비되어 상기 고정 로드(130)를 상기 고정 로드(130)의 길이 방향을 따라 왕복 이동시키는 구동기(140)를 포함한다.

복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 거름부재(42)의 상부에 거름부재(42)의 폭 방향 또는 길이 방향과 나란한 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 거름부재(42)에 형성된 관통공을 최대한 막지 않는 방향으로 배치되는 것이 좋다. 예컨대 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 거름부재(42)에 형성된 관통공과 관통공 사이 공간 상부에 형성될 수 있다. 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 거름부재(42)와 거의 비슷하거나 동일한 폭 또는 길이를 가지며, 소정의 높이를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 중 2개는 거름부재(42)의 양쪽 가장자리 상부에 고정 설치되며, 나머지는 거름부재(42)의 양쪽 가장자리 상부에 각각 고정 설치된 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)의 내측에 이격되어 고정 설치될 수 있다. 이때, 복수의 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 동일한 간격으로 배치될 수도 있고, 서로 다른 간격으로 배치될 수도 있다.

그리고 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 적어도 한 쪽면에 돌기와 같은 요철 구조(124)가 형성될 수도 있다.

복수의 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)는 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 사이에 각각 구비될 수 있다. 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)는 적어도 한 쪽면에 돌기와 같은 요철 구조(124)가 형성될 수 있다.

유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)는 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 나란하게 배치될 수 있으며, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 거의 비슷하거나 동일한 길이 및 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)는 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 사이에서 인접한 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)의 측면과 접촉하여 잔류 소결광을 파쇄할 수 있다. 이때, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 또는 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 측면에 형성된 요철 구조(124)에 의해 잔류 소결광을 용이하게 파쇄할 수 있다. 또한, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)가 서로 대향하면 각각의 측면에 요철 구조(124)가 형성된 경우 잔류 소결광을 더 용이하게 파쇄할 수도 있다. 이 경우, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)에 형성되는 요철 구조(124)는 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)가 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 측으로 이동했을 때 각각의 요철 구조(124)가 서로 맞물리도록 형성되는 것이 좋다.

이와 같이 배치된 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)에는 고정 로드(130)가 삽입되는 삽입공(112, 122)이 형성될 수 있다. 삽입공(112, 122)은 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 길이 방향을 따라 적어도 2개 이상 형성될 수 있다.

고정 로드(130)는 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)에 각각 형성된 삽입공(112, 122)을 관통하며 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)와 연결된다. 고정 로드(130)는 적어도 2개의 고정 로드 유닛이 서로 연결되어 형성될 수 있다. 고정 로드(130)의 일측에는 구동기(140)가 연결되고, 고정 로드(130)는 구동기(140)의 작동에 의해 고정 로드(130)의 길이 방향을 따라 왕복 이동할 수 있다. 고정 로드(130)의 일측에 구비되는 고정 로드 유닛(이하, '제1 고정 로드 유닛(130a)'이라 함)에는 구동기(140) 연결된다. 이에 구동기(140)와 연결되는 제1 고정 로드 유닛(130a)의 일측에는 구동기(140)와의 연결을 위한 제1체결부(131)가 형성되고, 타측에는 다른 고정 로드 유닛(이하, 제1 고정 로드 유닛(130a)에 연장되어 연결되는 고정 로드 유닛은 '제2, 제3... 고정 로드 유닛'이라 함)의 연결을 위한 제2체결부(132)가 형성된다. 여기에서 제2체결부(132)는 제2 고정 로드 유닛(130b)의 외주면을 따라 형성되는 나사산일 수 있다.

그리고 제2 고정 로드 유닛(130b)은 제1 고정 로드 유닛(130a)과 연결되는 일단에 제1 고정 로드 유닛(130a)의 타단, 즉 제2체결부(132)가 삽입되는 삽입홈(133)이 형성되고, 타단의 가장자리를 따라 고정 로드 유닛의 직경보다 넓은 직경을 가지며 돌출되는 플랜지(134)가 형성될 수 있다. 여기에서 삽입홈(133) 내주면에는 제2체결부(132)의 나사산과 맞물려지는 나사산이 형성될 수 있다. 이에 제1 고정 로드 유닛(130a)의 제2체결부(132)를 제2 고정 로드 유닛(130b)의 삽입홈(133)에 삽입하여 회전시키면 제1 고정 로드 유닛(130a)과 제2 고정 로드 유닛(130b)을 상호 연결시킬 수 있다.

한편, 제1 고정 로드 유닛(130a)과 제2 고정 로드 유닛(130b)을 연결시키기 전에 제1 고정 로드 유닛(130a)과 제2 고정 로드 유닛(130b)의 연결부위에 유동 플레이트(120a)를 연결할 수 있다. 이때, 도 5를 참조하면, 고정 플레이트(110a), 유동 플레이트(120a) 및 고정 플레이트(110b)가 연속적으로 배치된 상태에서, 제1 고정 로드 유닛(130a)의 타단을 고정 플레이트(110a)와 유동 플레이트(120a)에 각각 형성된 삽입공(112, 122)을 관통하여 삽입시킨다. 이때, 제1 고정 로드 유닛(130a)의 타단이 고정 플레이트(110a)의 삽입공(112)을 관통하면 제2체결부(132)에 고정수단(136)을 연결하고, 그 상태에서 제2체결부(132)를 유동 플레이트(120a)의 삽입공(122)에 관통시킨다. 이때, 고정수단(136)은 삽입공(112, 122)보다 큰 직경을 갖는 너트 등과 같은 부재가 사용될 수 있고, 이에 고정수단(136)이 유동 플레이트(120a)의 삽입공(112)을 통과하지 못하므로 제1 고정 로드 유닛(130a)이 더 이상 삽입되지 않는다. 이후 유동 플레이트(120a)의 삽입공(122)을 통과한 제2체결부(132)에 제2 고정 로드 유닛(130b)의 삽입홈(133)에 삽입, 회전시켜 제1 고정 로드 유닛(130a)과 제2 고정 로드 유닛(130b)을 상호 연결하는 동시에 유동 플레이트(120a)를 제1 고정 로드 유닛(130a)과 제2 고정 로드 유닛(130b) 사이에 고정시킨다.

이후, 이와 같은 방법으로 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)를 고정 로드(130)에 연결할 수 있다. 이때, 가장 마지막에 연결되는 고정 로드 유닛, 예컨대 제5 고정 로드 유닛(130e)의 끝단에는 고정 플레이트(110e)에 형성된 삽입공(112)의 직경보다 큰 직경을 갖는 스토퍼(136a)를 연결하여 고정 로드(130)가 이동할 때 고정 플레이트(110e)의 삽입공(112)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 여기에서 스토퍼(136a)는 삽입공(112)의 직경보다 큰 직경을 갖는 다양한 부재가 사용될 수도 있고, 고정 로드(130)에 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)를 고정할 때 사용하는 고정 수단(136)과 동일한 부재가 사용될 수도 있다.

이후, 이와 같은 방법으로 제2 고정 로드 유닛(130b)의 타단에 제3, 제4, 제5 고정 로드 유닛(130c, 130d, 130e)과 유동 플레이트(120b, 120c, 120d)를 연결할 수 있다.

구동기(140)는 고정 로드(130)를 직선 운동시킬 수 있는 다양한 구동수단이 사용될 수 있다. 구동기(140)에는 고정 로드(130)와 연결되는 구동축(142)이 연결되어, 구동기(140)의 작동에 의해 구동축(142)이 구동기(140) 내부에서 왕복 이동한다. 여기에서 구동기(140)는 유압 실린더일 수 있고, 구동축(142)은 실린더 내부를 따라 왕복 이동하는 피스톤일 수 있다. 구동축(142)의 끝단에는 제1 고정 로드 유닛(130a)의 제1체결부(131)와 연결되는 제3체결부(144)가 형성될 수 있다. 제1체결부(131)와 제3체결부(144)는 서로 맞물려지도록 형성될 수 있으며, 그 연결 부위에는 구동축(142)과 제1 고정 로드 유닛(130a)의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 체결공이 형성되어, 체결공에 고정핀(146)을 삽입하여 구동축(142)과 제1 고정 로드 유닛(130a)을 연결할 수 있다.

구동축(142)의 이동 거리를 검지하는 위치 센서(170)가 구비될 수 있다. 위치 센서(170)는 광센서, 자기 센서 등이 사용될 수 있으며, 구동기(140)와 하부 호퍼(40) 사이에 구비되어, 구동축(142) 또는 고정 로드(130)의 이동 거리를 검지한다. 여기에서는 위치 센서(170)가 구동축(142)과 고정 로드(130)의 연결부위, 예컨대 고정핀(146)의 위치를 검지할 수 있으며, 이 경우 고정핀(146)에는 위치 센서(170)가 인식할 수 있는 검지부재(미도시)가 구비될 수 있다. 위치 센서(170)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 본 실시 예에서는 위치 센서(170a, 170b, 170c)를 구동축(142)의 이동방향과 나란한 방향으로 3개 구비하여 구동축(142)의 이동 거리 및 위치를 검지한다. 이때, 위치 센서(170a, 170b, 170c)에서 측정된 결과에 따라 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 사이에서 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 위치를 검지할 수 있다.

이상에서는 고정 로드(130)가 복수의 고정 로드 유닛을 상호 연결하여 형성된 것으로 설명하고 있으나, 고정 로드(130)는 일체형으로 형성될 수도 있다. 이때, 고정 로드(130)의 외주면에는 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)를 고정하기 위한 고정수단(136)을 연결하기 위한 나사산이 형성될 수 있다.

제어기는 진동기(150), 압력 센서(160), 위치 센서(170) 및 구동기(140)의 동작을 제어한다. 또한, 제어기에는 압력 센서(160)에서 측정된 잔류 소결광의 중량치를 비교하기 위한 데이터가 저장되 있어, 압력 센서(160)에서 측정된 잔류 중량치와 저장된 데이터를 상호 비교하여 구동기(140) 및 진동기(150)의 동작을 제어함으로써 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광을 파쇄하여 하부 호퍼(40)로 이동시킬 수 있다. 여기에서 제어기에 저장된 데이터는 거름부재(42) 상부에 누적되는 잔류 소결광의 중량에 대한 데이터로서, 거름부재(42) 상에 누적된 잔류 소결광의 중량에 따라 파쇄기(100)의 작동 및 진동기(150)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 예컨대 압력 센서(160)에 의해 측정된 잔류 소결광의 중량치가 제어부에 저장된 거름부재(42) 상부에 누적된 잔류 소결광의 중량치(범위)보다 큰 경우 구동기(140)와 진동기(150)를 순차적 또는 동시에 작동시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 장치를 이용하여 원료를 처리하는 방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 사용 상태를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 방법은, 배광부에서 소결 대차(18) 내의 소결광을 크러셔로 배광시키는 과정(S110)과, 소결 대차(18) 내의 잔류 소결광이 장입되는 하부 호퍼(40)의 상부의 거름부재(42) 상부에 적재된 잔류 소결광의 양을 측정하는 과정(S112)과, 거름부재(42)의 상부에 적재된 잔류 소결광의 양을 측정한 결과(S114)에 따라 거름부재(42)의 상부에 구비되는 파쇄기(100)를 작동시켜 거름부재(42)의 상부에 적재된 잔류 소결광을 파쇄하는 과정(S116)과, 거름부재(42) 상부에 적재된 잔류 소결광이 파쇄되면 거름부재(42)를 진동시켜 파쇄된 잔류 소결광을 하부 호퍼(40)로 배출시키는 과정(S118)을 포함한다. 이때, 잔류 소결광의 파쇄와 거름부재(42)를 진동시키는 과정은 동시에 수행될 수도 있다. 여기에서는 거름부재(42) 상부에 적재된 잔류 소결광의 중량을 측정하는 방법에 대해서 설명한다.

소결 조업을 마친 소결 대차(18)가 상부 경로를 따라 이동하다가 배광부에 다다르면 소결 대차(18) 내부의 소결광은 크러셔로 투입되어 파쇄되고, 소결 대차(18)는 하부 경로로 이동하여 바닥이 상부를 향하는 형태로 이동하게 된다. 이때, 크러셔로 투입되지 않고 소결 대차(18) 내부에 잔류하는 잔류 소결광이 하부 경로의 하부에 구비되는 하부 호퍼(40)로 투입된다.

잔류 소결광은 거름부재(42)를 통해 하부 호퍼(40)로 투입되는데, 괴상의 잔류 소결광은 거름부재(42)에 형성된 관통공을 통과하지 못하고 거름부재(42) 상부에 누적되게 된다. 이때, 잔류 소결광은 거름부재(42) 상부와, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 상부 및 사이에 누적될 수 있다.

소결 조업이 진행됨에 따라 거름부재(42)의 상부에 누적되는 잔류 소결광의 양이 증가하게 된다. 거름부재(42)와 하부 호퍼(40) 사이에 구비되는 압력 센서(160)에서는 거름부재(42) 상부에 누적되는 잔류 소결광의 중량을 지속적으로 측정하여 제어부로 전송한다.

제어부에서는 압력 센서(160)에서 측정된 결과, 즉 잔류 소결광의 중량이 설정 양, 즉 제어부에 저장된 설정 중량치보다 큰 경우, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 구동기(140)를 작동에 의해 구동축(142)을 전진 및 후진시켜 구동축(142)에 연결된 고정 로드(130)를 일정 시간 동안 왕복 이동시킴으로써 거름부재(42) 상부, 보다 상세하게는 파쇄기(100) 상부에 누적된 잔류 소결광을 파쇄한다. 이때, 구동축(142)의 이동 거리는 위치 센서(170)에 의해 결정될 수 있다. 즉 구동축(142)의 최대 전진 거리 및 최대 후진 거리는 위치 센서(170)가 고정핀(146)을 검지하여 결정될 수 있다.

참고로 제어부에 저장된 설정 중량치는 거름부재(42) 상부에 적재된 잔류 소결광이 소결 대차의 이동에 영향을 미치는 것으로 판단되는 중량 범위일 수 있다. 이는 실제 조업을 수행하면서 얻어진 경험치일 수 있다.

잔류 소결광의 파쇄시 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)가 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 사이를 왕복 이동하여 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 측벽이 인접한 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)의 측벽으로 이동한다. 이때, 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d) 사이 및 거름부재(42) 상부에 누적된 잔류 소결광이 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)가 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e) 측으로 이동하는 힘에 의해 가압되어 파쇄될 수 있다. 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)와 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)의 측면에 요철 구조(124)가 형성된 경우에는 요철 구조(124)가 괴상의 잔류 소결광을 가압함으로써 잔류 소결광을 더욱 효과적으로 파쇄할 수 있다.

이후, 구동기(140)의 작동이 정지되면, 제어부는 진동기(150)를 작동시켜 거름부재(42)는 물론, 거름부재(42) 상부에 구비되는 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e), 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d) 등을 진동시켜 파쇄된 잔류 소결광을 하부 호퍼(40)로 배출시킨다. 이때, 제어기는 구동기(140)를 작동시켜 유동 플레이트(120a, 120b, 120c, 120d)가 고정 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)의 중간 위치에 위치하도록 구동축(142)을 이동시킬 수 있다.

진동기(150)의 작동이 정지되면, 압력 센서(160)에 의해 측정되는 잔류 소결광의 중량치와 제어기에 저장된 설정 중량치를 상호 비교하여 압력 센서(160)에 의해 측정되는 잔류 소결광의 중량치가 기 저장된 잔류 소결광의 중량치보다 작아질 때까지 잔류 소결광을 반복해서 파쇄하고, 작동을 정지시킨다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

18: 소결 대차 40: 하부 호퍼
42: 거름부재 100: 파쇄기
110a, 110b, 110c, 110d, 110e: 고정 플레이트
120a, 120b, 120c, 120d: 유동 플레이트
130: 고정 로드
140: 구동기 150: 진동기
160: 압력 센서 170: 위치 센서

Claims

대차의 이동 경로 하부에 구비되는 호퍼의 장입구에 구비되는 거름부재와;
상기 거름부재의 상부에 구비되어 상기 거름부재의 상부에 적재되는 원료를 파쇄하는 파쇄기; 및
상기 적재된 원료의 양에 따라 상기 파쇄기의 동작을 제어하는 제어기;
를 포함하고,
상기 파쇄기는,
상기 거름부재의 상부에 나란하게 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트와;
상기 고정 플레이트의 사이에 상기 고정 플레이트와 나란하게 배치되는 복수의 유동 플레이트와;
상기 복수의 고정 플레이트 및 상기 복수의 유동 플레이트를 상기 복수의 고정 플레이트 및 상기 복수의 유동 플레이트와 교차하는 방향으로 관통하며 배치되고, 상기 복수의 유동 플레이트와 고정되는 고정 로드와;
상기 고정 로드의 일측에 연결되는 구동축을 가지며, 상기 고정 로드를 상기 고정 로드의 길이 방향을 따라 왕복 이동시키는 구동기;
를 포함하는 원료 처리 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 호퍼와 상기 거름부재 사이에 탄성부재가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 호퍼와 상기 거름부재 사이에 상기 거름부재 상부에 적재되는 원료의 양을 측정하는 센서가 구비되고,
상기 센서는 압력센서, 광센서, 영상획득센서 중 적어도 어느 하나인 원료 처리 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 호퍼 상부에 상기 거름부재 및 파쇄기를 진동시키는 진동기가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제어기는 상기 센서와 상기 진동기의 동작을 제어하는 원료 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유동 플레이트의 적어도 한 쪽 면에 요철구조가 형성되는 원료 처리 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 고정 플레이트의 적어도 한 쪽 면에 요철구조가 형성되는 원료 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동축의 이동 거리를 검지하는 위치 센서가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 고정 로드에는 상기 고정 로드의 이동 거리를 제한하는 스토퍼가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 대차는 소결 대차이고, 상기 호퍼는 상기 소결 대차 내에 수용된 소결광이 배광된 후 상기 소결 대차 내에 잔류하는 소결광이 장입되는 하부 호퍼인 원료 처리 장치.
호퍼의 상부에 원료를 배출시키는 과정과;
상기 호퍼의 상부에 구비되는 거름부재의 상부에 적재되는 원료의 량을 측정하는 과정과;
상기 측정된 원료의 양과 설정 양을 비교하는 과정과;
상기 비교 결과에 따라 상기 거름부재의 상부에 구비되는 파쇄기를 작동시켜 상기 거름부재의 상부에 적재된 원료를 파쇄하는 과정; 및
상기 거름부재 상부에 적재된 원료가 파쇄되면 상기 거름부재를 진동시켜 상기 파쇄된 원료를 상기 호퍼로 배출시키는 과정;을 포함하는 원료 처리 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 원료의 양을 측정하는 과정에서 상기 거름부재의 상부에 적재되는 원료의 중량, 높이 및 크기 중 적어도 어느 한 가지를 측정하고,
상기 측정된 원료의 양이 상기 설정 양보다 크면 상기 파쇄기를 작동시키는 원료 처리 방법.
삭제
청구항 13에 있어서,
상기 원료의 파쇄하는 과정에서 상기 거름부재를 진동시키는 원료 처리 방법.
청구항 13 또는 청구항 15에 있어서,
상기 원료의 양을 측정하는 과정, 상기 원료를 파쇄하는 과정 및 상기 파쇄된 원료를 상기 호퍼로 배출시키는 과정을 반복해서 수행하는 원료 처리 방법.