KR101461814B1 - 동결광 제거장치 - Google Patents

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KR101461814B1 KR20130088284A KR20130088284A KR101461814B1 KR 101461814 B1 KR101461814 B1 KR 101461814B1 KR 20130088284 A KR20130088284 A KR 20130088284A KR 20130088284 A KR20130088284 A KR 20130088284A KR 101461814 B1 KR101461814 B1 KR 101461814B1
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김진수
이진희
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명에 따른 동결광 제거장치는, 동결광을 포함하는 원료가 이송되는 컨베이어부; 및 동결광을 녹여서 제거하기 위해 동결광에 열을 복사하도록 상기 컨베이어부에 제공되는 가열수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 동결광에 열을 복사하도록 컨베이어부에 가열수단인 라디언트 튜브가 구성됨으로써, 동결광에 대한 물리적인 파쇄나 열풍의 직접적인 접촉이 아닌 간접적인 열의 복사를 이용하여 동결광을 녹여서 제거함에 따라, 종래의 물리적인 파쇄에 의한 동결광의 미제거와 열풍의 직접적인 접촉에 의한 동결광의 화학반응, 열화 등을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 열가스로서 코크스 오븐 가스를 재활용함으로써, 종래기술과 같이 동결광을 녹이기 위한 별도의 전기히터 등을 설치하지 않음에 따라 비용적으로 비용적으로 큰 절감을 이룰 수 있고, 나아가 환경오염도 방지할 수 있다.
이와 더불어, 코크스 오븐 가스가 온도가 매우 높은 고온 열가스로서 이러한 열가스에 의한 라디언트 튜브의 복사열로 인하여 동결광을 신속하게 녹일 수 있으며, 이로 인하여 장치설치공간도 줄일 수 있음에 따라 설치공간의 효율화와 함께 설비비의 절감도 이룰 수 있다.

Description

동결광 제거장치{Apparatus for removing frozen ore}
본 발명은 동결광 제거장치로서, 동결광에 열을 복사하도록 구성되는 동결광 제거장치에 관한 것이다.
원료가 동절기에 낮은 기온으로 인하여 결빙될 수 있는데, 이와 같이 결빙된 원료는 동결광으로 지칭되며 일반적인 철광석보다 중량 측면에서 무겁고 형상측면에서도 더 큰 형상을 이루게 된다.
이와 같은 동결광은 이송 및 사용 측면에 있어서 여러 가지 문제점을 발생시킨다.
구체적으로, 상기 동결광은 벨트컨베이어를 통해 이송하게 되는데 이러한 이송과정에서 큰 형상으로 인하여 운송상의 막힘현상 등을 초래할 수 있다. 즉, 벨트컨베이어의 부분 또는 벨트컨베이어와 연결된 슈트 등 이송과정에 있어서 충돌, 막힘 등으로 인하여 정상적인 운송이 이루어지는 데에 한계가 있다.
또한, 상기 동결광은 일반 괴광 및 미분광과 동일한 방법으로 그 양과 무게를 측정할 수 없기 때문에 이에 대한 측정이 원활하지 않으며, 나아가 정확하지 않는 측정치로 인하여 연료와의 배합에도 좋지 영향을 미치게 된다.
이와 같은 현상을 방지하기 위해 원료에 포함된 동결광을 제거하는 방법이 아래와 같이 개발되고 있는 실정이다.
도 1은 종래기술에 따른 동결방지장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 동결광 파쇄장치를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 등록실용신안공보 제0355997호의 동결방지장치에서는 열풍에 의해 동결광을 제거할 수 있도록 구성된다.
구체적으로, 상기 동결방지장치는 열풍을 분사하는 분사노즐(11)과, 상기 열풍이 외부로 퍼지지 않도록 컨베이어(2) 상의 동결광(1)을 덮도록 커버(12)가 구성된다.
그러나, 이와 같은 동결방지장치에서 분사되는 열풍인 열가스와 철광석이 직접적으로 접촉됨으로써 열화될 위험성이 크며, 아울러 커버(12)에 의해 일정 정도의 밀폐공간이 형성됨에 따라 상기 열화가 화재사고로 이어질 수 있다.
아울러, 열가스와 동결광(1) 간의 화학반응으로 인하여 동결광(1)의 성질에 변화가 발생할 수 있다.
이와 더불어, 열가스를 만들기 위해 별도의 전기히터를 설치하고 아울러 이러한 전기히터를 작동시키기 위해 전기를 소비함에 따라, 설비비의 증가를 가져오는 한계점이 있다.
그리고, 도 2를 참조하면, 공개특허공보 제2013-0013620호의 동결광 파쇄장치에서는 동결광(1)을 제거하기 위해 복수 개의 파쇄날(21a)이 회전하도록 구성된 파쇄부(21)가 구성된다.
이와 같이 파쇄날(21a)을 가진 파쇄부(21)에 의해 컨베이어(2) 상에서 이송되는 동결광(1)을 물리적으로 파쇄함으로써, 큰 형상으로 뭉쳐서 얼려있는 동결광(1)을 동결되기 전의 상태로 변화시키게 되는데, 이와 같은 과정에 있어서 물리적인 파쇄법은 동결광(1)의 전체적인 부분에 대한 제거를 할 수 없어서 미처 파쇄되지 못한 동결광(1)에 의한 문제가 발생할 수 있다.
아울러, 파쇄부(21)의 사용이 누적됨에 따라 파쇄날(21a)의 손상으로 인하여 유지관리가 원활하지 않고, 이 또한 동결광(1)의 제거력을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 동결광에 열을 복사하도록 컨베이어부에 가열수단인 라디언트 튜브가 구성되는 동결광 제거장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동결광 제거장치는, 동결광을 포함하는 원료가 이송되는 컨베이어부; 및 동결광을 녹여서 제거하기 위해 동결광에 열을 복사하도록 상기 컨베이어부에 제공되는 가열수단;을 포함한다.
구체적으로, 상기 가열수단은, 상기 컨베이어부의 상측에 배치된 커버; 및 이송되는 원료의 상부와 측부를 감싸도록 상기 커버의 하부에 상방 굴곡지게 설치되며, 내부에 열가스가 공급유동되는 라디언트 튜브;를 구비할 수 있다.
이때, 상기 라디언트 튜브는 S자 형상으로 배치될 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 커버에는 하부의 온도를 측정하도록 설치된 온도측정센서; 및 상기 온도측정센서와 전기적으로 연계되어, 상기 온도측정센서의 온도측정치를 데이터로 하여 상기 라디언트 튜브의 유량제어밸브를 조절제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
이와 더불어, 본 발명은 상기 커버의 하부에는 상기 라디언트 튜브로부터 열가스가 누출되는 것을 감지하도록 설치된 가스누출센서;를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 가스누출센서와 전기적으로 연계되어 열가스가 누출되면 상기 유량제어밸브를 폐쇄제어할 수 있다.
한편, 상기 라디언트 튜브는 코크스로와 연결되어 열가스로서 코크스 오븐 가스(COG, Coke Oven Gas)가 활용될 수 있다.
본 발명에 따른 동결광 제거장치는, 동결광에 열을 복사하도록 컨베이어부에 가열수단인 라디언트 튜브가 구성됨으로써, 동결광에 대한 물리적인 파쇄나 열풍의 직접적인 접촉이 아닌 간접적인 열의 복사를 이용하여 동결광을 녹여서 제거함에 따라, 종래의 물리적인 파쇄에 의한 동결광의 미제거와 열풍의 직접적인 접촉에 의한 동결광의 화학반응, 열화 등을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 열가스로서 코크스 오븐 가스를 재활용함으로써, 종래기술과 같이 동결광을 녹이기 위한 별도의 전기히터 등을 설치하지 않음에 따라 비용적으로 비용적으로 큰 절감을 이룰 수 있고, 나아가 환경오염도 방지할 수 있는 장점을 지닌다.
이와 더불어, 코크스 오븐 가스가 온도가 매우 높은 고온 열가스로서 이러한 열가스에 의한 라디언트 튜브의 복사열로 인하여 동결광을 신속하게 녹일 수 있으며, 이로 인하여 장치설치공간도 줄일 수 있음에 따라 설치공간의 효율화와 함께 설비비의 절감도 이룰 수 있는 이점이 있다.
나아가, 본 발명은 온도측정센서와 가스누출센서가 구성됨으로써 이와 전기적으로 연계된 제어부에 의해 라디언트 튜브의 열가스 공급을 안정적으로 제어할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 동결방지장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 동결광 파쇄장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동결광 제거장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 동결광 제거장치에서 라디언트 튜브를 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3의 동결광 제거장치를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 동결광 제거장치는, 동결광에 대한 물리적인 파쇄나 열풍의 직접적인 접촉이 아닌 간접적인 열의 복사를 이용하여 동결광을 녹여서 제거함에 따라, 종래의 물리적인 파쇄에 의한 동결광의 미제거와 열풍의 직접적인 접촉에 의한 동결광의 화학반응, 열화 등을 방지하기 위해, 동결광에 열을 복사하도록 컨베이어부에 가열수단인 라디언트 튜브가 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동결광 제거장치를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 동결광 제거장치에서 라디언트 튜브를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 3의 동결광 제거장치를 나타낸 정면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 동결광을 포함하는 원료가 이송되는 컨베이어부(110)와, 동결광을 제거하도록 상기 컨베이어부(110)에 제공되는 가열수단을 포함한다.
이때, 컨베이어부(110)는 원료를 이송하는 이송수단으로서 일례로서 도시된 바와 같이 벨트컨베이어가 활용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 원료를 원활하게 이송시킬 수 있는 이송수단이라면 어떠한 이송수단도 활용될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 가열수단은 동결광을 제거하기 위해 원료에 열을 복사하도록 컨베이어부(110)에 제공된다.
구체적으로, 상기 가열수단은 컨베이어부(110)의 상측에 배치된 커버(120)와, 상기 커버(120)의 내측에 설치된 라디언트 튜브(130)를 구비할 수 있다.
상기 커버(120)는 컨베이어부(110)에서 원료가 안착되어 적층된 상측에 배치되되, 바람직한 일례로서 양측부가 컨베이어부(110)의 양측에서부터 이어지면서 중앙부가 올라간 형상을 이룬다. 이러한 형상은 컨베이어부(110)에 실려서 이송되는 원료의 적층된 형상과 대응되는 것으로서, 원료와 간섭되지 않으면서도 일정간격 이격된 거리를 유지하도록 한다.
이러한 커버(120)는 컨베이어부(110)에서 원료가 이송 중 원료의 이탈을 방지하는 기본적인 역할을 수행하면서, 이와 더불어 가열수단에 의해 복사되는 열이 외부로 빠져나가는 것을 차단하여 복사열이 효과적으로 원료 중의 동결광을 녹일 수 있도록 한다.
그리고, 상기 라디언트 튜브(130)는 커버(120)에 설치되어 내부에 공급유동되는 열가스가 컨베이어부(110)의 동결광에 복사되도록 하여 동결광을 녹여서 제거하는 역할을 수행한다.
이와 같은 라디언트 튜브(130)는 동결광의 제거를 위해 복사열을 발생시키는 가열수단으로서, 동결광에 대한 물리적인 파쇄나 열풍의 직접적인 접촉이 아닌 간접적인 열의 복사를 이용하여 동결광을 녹이게 된다.
이에 따라, 상기 라디언트 튜브(130)는 종래의 물리적인 파쇄에 의한 동결광의 미제거와 열풍의 직접적인 접촉에 의한 동결광의 화학반응, 열화 등을 방지할 수 있다.
구체적으로, 라디언트 튜브(130)는 이송되는 원료의 상부와 측부를 감싸도록 커버(120)의 하부에 상방 굴곡지게 설치될 수 있다.
즉, 상기 라디언트 튜브(130)는 상술된 컨베이어부(110)의 바람직한 형상처럼 원료와 간섭되지 않으면서도 일정간격 이격된 거리를 유지하도록, 일례로서 상방 굴곡진 배치구조를 이룰 수 있다.
구체적으로, 상기 라디언트 튜브(130)는 내부에 공급유동되는 열가스의 유동방향 측면에서 설명하자면, 커버(120)의 측부를 통과하면서 커버(120)의 내측으로 인입되고 컨베이어부(110) 상의 원료의 일측부와 상부, 그리고 타측부로부터 일정간격 이격된 지점을 통과한 후 다시 커버(120)의 측부를 통과하는 배치구조를 이룰 수 있다.
이러한 라디언트 튜브(130)는 일례로서 도시된 바와 같이 S자 형상으로 배치될 수 있다. 이는 라디언트 튜브(130)로부터 복사되는 열의 양을 늘이기 위해, 커버(120) 내측에서의 라디언트 튜브(130)의 복사면적을 최대한으로 늘인 것이다.
이때, 상기 라디언트 튜브(130)의 S자 형상은 도시된 바와 같이 동결광의 진행방향인 컨베이어부(110)의 길이방향으로 배치될 수 있거나, 비록 도면에 도시되지는 않았지만 컨베이어부(110)의 폭방향으로 배치될 수 있다.
한편, 상기 라디언트 튜브(130)는 코크스로와 연결되어, 열가스로서 코크스 오븐 가스(COG, Coke Oven Gas)가 활용될 수 있다.
즉, 상기 라디언트 튜브(130)는 열가스로서 코크스 오븐 가스를 사용하는데, 이때 코크스 오븐 가스는 석탄을 건류하면서 얻는 가스로서 이를 폐기하지 않고 재활용함으로써 비용적으로 큰 절감을 이룰 수 있으며 환경오염도 방지할 수 있다.
다시 말해, 본 발명은 종래기술과 같이 동결광을 녹이기 위한 별도의 전기히터 등을 설치하지 않고 코크스 오븐 가스를 재활용함에 따라, 생산적인 측면에 있어서 효율적인 장점이 있다.
나아가, 상기 코크스 오븐 가스는 석탄을 1,000℃ ~ 1,300℃에서 건류하여 얻는 가스로서, 온도가 매우 높은 고온 열가스로서 이러한 열가스에 의한 라디언트 튜브(130)의 복사열로 인하여 동결광을 빠른 시간에 녹일 수 있다. 아울러 이와 같은 신속한 동결광 제거효과로 인하여 장치설치공간도 줄일 수 있음에 따라 설치공간의 효율화와 함께 설비비의 절감도 이룰 수 있다.
한편, 본 발명은 라디언트 튜브(130)에 의해 가열된 온도를 측정하는 온도측정센서(140)와, 상기 온도측정센서(140)와 전기적으로 연계된 제어부(C)를 더 포함할 수 있다.
상기 라디언트 튜브(130)의 열가스로서 코크스 오븐 가스가 활용됨에 따라 그 주변의 온도가 800도 내지 900도까지 상승할 수 있는데, 이와 같이 높은 온도로 인하여 커버(120) 내측의 분위기가 과열되지 않도록, 상기 온도측정센서(140)가 커버(120) 내측의 온도를 계속적으로 체크하는 역할을 수행한다.
여기에서, 상기 온도측정센서(140)는 커버(120) 하부의 온도를 측정하도록 커버(120)에 설치될 수 있는데, 일례로서 도시된 바와 같이 열기가 집중되는 컨베이어부(110)의 폭방향 측면에서 중앙부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 제어부(C)는 온도측정센서(140)와 전기적으로 연계되고 라디언트 튜브(130)의 유량조절밸브(V)와 전기적으로 연계되어, 온도측정센서(140)의 온도측정치를 데이터로 하여 라디언트 튜브(130)의 유량조절밸브(V)를 조절제어하는 기능을 수행한다.
그리고, 본 발명은 라디언트 튜브(130)로부터의 가스누출을 감지하는 가스누출센서(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 가스누출센서(150)는 안전설비로서, 라디언트 튜브(130)로부터 열가스가 누출되는 것을 감지하도록 커버(120)의 하부에 설치될 수 있다.
이때, 상술된 제어부(C)는 가스누출센서(150)와 전기적으로 연계되어 열가스가 누출되면 상기 유량조절밸브(V)를 폐쇄제어하는 작용을 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 동결광에 열을 복사하도록 컨베이어부(110)에 가열수단인 라디언트 튜브(130)가 구성됨으로써, 동결광에 대한 물리적인 파쇄나 열풍의 직접적인 접촉이 아닌 간접적인 열의 복사를 이용하여 동결광을 녹여서 제거함에 따라, 종래의 물리적인 파쇄에 의한 동결광의 미제거와 열풍의 직접적인 접촉에 의한 동결광의 화학반응, 열화 등을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 열가스로서 코크스 오븐 가스를 재활용함으로써, 종래기술과 같이 동결광을 녹이기 위한 별도의 전기히터 등을 설치하지 않음에 따라 비용적으로 큰 절감을 이룰 수 있고, 나아가 환경오염도 방지할 수 있다.
이와 더불어, 코크스 오븐 가스가 온도가 매우 높은 고온 열가스로서 이러한 열가스에 의한 라디언트 튜브(130)의 복사열로 인하여 동결광을 신속하게 녹일 수 있으며, 이로 인하여 장치설치공간도 줄일 수 있음에 따라 설치공간의 효율화와 함께 설비비의 절감도 이룰 수 있다.
나아가, 본 발명은 온도측정센서(140)와 가스누출센서(150)가 구성됨으로써 이와 전기적으로 연계된 제어부(C)에 의해 라디언트 튜브(130)의 열가스 공급을 안정적으로 제어할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
110 : 컨베이어부 120 : 커버
130 : 라디언트 튜브 140 : 온도측정센서
150 : 가스누출센서 V : 유량조절밸브
C : 제어부

Claims (6)

  1. 동결광을 포함하는 원료가 이송되는 컨베이어부(110); 및 동결광을 녹여서 제거하기 위해 동결광에 열을 복사하도록 상기 컨베이어부(110)에 제공되는 가열수단;을 포함하며,
    상기 가열수단은, 상기 컨베이어부(110)의 상측에 배치된 커버(120); 및 이송되는 원료의 상부와 측부를 감싸도록 상기 커버(120)의 하부에 상방 굴곡지게 설치되며, 내부에 열가스가 공급유동되는 라디언트 튜브(130);를 구비하며,
    상기 커버(120)에는 하부의 온도를 측정하도록 설치된 온도측정센서(140); 및 상기 온도측정센서(140)와 전기적으로 연계되어, 상기 온도측정센서(140)의 온도측정치를 데이터로 하여 상기 라디언트 튜브(130)의 유량조절밸브(V)를 조절제어하는 제어부(C);를 더 포함하며,
    상기 커버(120)의 하부에는 상기 라디언트 튜브(130)로부터 열가스가 누출되는 것을 감지하도록 설치된 가스누출센서(150);를 더 포함하며, 상기 제어부(C)는 상기 가스누출센서(150)와 전기적으로 연계되어 열가스가 누출되면 상기 유량조절밸브(V)를 폐쇄제어하며,
    상기 라디언트 튜브(130)는 코크스로와 연결되어 열가스로서 코크스 오븐 가스(COG, Coke Oven Gas)가 활용된 것을 특징으로 하는 동결광 제거장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라디언트 튜브(130)는 S자 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 동결광 제거장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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KR200355997Y1 (ko) * 2004-04-06 2004-07-12 경기도 구리시 컨베이어 동결방지장치
KR100522785B1 (ko) * 2004-11-26 2005-10-19 신잔토개발 주식회사 가열수단이 구비된 건설폐기물 처리용 컨베이어
KR101285843B1 (ko) * 2011-09-15 2013-07-12 한전산업개발 주식회사 석고 고온 세정장치

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