KR101544635B1

KR101544635B1 - 펠릿화 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101544635B1
Application number: KR1020127028068A
Authority: KR
Inventors: 얀 람프케; 슈테펜 질게; 군터 슈리그; 벵상 드라투르; 잔드라 바이라우흐
Original assignee: 하버 엔지니어링 게엠베하
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2015-08-17
Also published as: CN102869438A; EP2552578B1; EA201290861A1; MX2012011180A; EA022123B1; EP2552578A1; CL2012002720A1; US8808590B2; CA2794197A1; DE102010013096A1; BR112012024643B1; CN102869438B; AU2011238144A1; BR112012024643A2; KR20130069600A; CA2794197C; WO2011124336A1; US20130113132A1; AU2011238144B2; ZA201207230B

Abstract

본 발명은 수평선에 대해 경사지고 회전 가능하게 제공되는 펠릿화 디스크를 이용하여 펠릿화 가능한 물질들을 펠릿화하기 위한 펠릿화 장치 및 그 방법에 관한 것이며, 상기 펠릿화 디스크는 모터 장치를 통해 구동된다. 펠릿화 디스크는 바닥부와 측면 벽부를 포함하며, 측면 벽부의 유효 높이는 가변될 수 있다. 이 경우 측면 벽부는 내부 측면 벽부 장치와 외부 측면 벽부 장치를 포함하고, 내부 측면 벽부 장치는 외부 측면 벽부 장치에 대해 높이 조정이 가능하게 배치된다.

Description

펠릿화 장치 및 그 방법{PELLETIZING DEVICE AND METHOD}

본 발명은, 예컨대 응집화를 통해 취급, 보관 및 처리를 용이하게 하거나 가능하게 하기 위해, 펠릿화 가능한 물질을 펠릿화하기 위한 펠릿화 장치에 관한 것이다. 예컨대 유동성은 개선되고 분진 생성은 감소된다.

비록 본 발명이 하기에서 실질적으로 강재 생산을 위한 철광석으로 이루어진 펠릿의 제조와 관련하여 설명되기는 하지만, 본 발명에 따른 펠릿화 장치는 또 다른 펠릿화 가능한 물질의 응집화 또는 펠릿화를 위해서도 이용될 수 있다. 예컨대, 간단하게 처리되는 제품을 확보하도록 일차 물질 외에도 비료, 필터 분진 또는 기타 혼합물이나 잔류 물질과 같은 이차 물질도 보다 나은 취급을 위해, 그리고/또는 해체의 방지를 위해 펠릿화될 수 있다.

종래 기술에서 예컨대 분말 형태이거나 미세하게 분산되어 있는 펠릿화 가능한 물질들을 확실하게 펠릿들로 처리하는 펠릿화 장치는 공지되었다. 예컨대 DE 29 17 279호로는 원주형 림을 구비하여 경사축을 중심으로 회전할 수 있는 원형 디스크를 포함하는 펠리타이저가 공지되었다. 디스크 상으로는 미리 혼합된 펠릿화 재료와 경우에 따라 결합제가 공급된다. 디스크 위쪽의 스트리퍼는 펠릿화될 벌크상 재료의 바닥층의 일정한 높이를 실현한다. 디스크의 회전 운동 시에 펠릿화 가능한 물질이 응집한다. 배출되는 펠릿들은 크기별로 분류된다. 아직 충분하게 응집되지 않은 펠릿들은 공정으로 다시 공급된다.

DE 29 17 279호에서 공개된 종래 기술은 확실한 기능을 제공한다. 디스크의 회전 속도의 변경을 통해, 그리고 결합제 공급의 적합한 조정을 통해 작동 파라미터들의 변경이 가능하며, 그럼으로써 펠리타이저는 소정의 범주에서 다양한 작동 조건으로 설정될 수 있게 된다.

그러나 공지된 종래 기술에서 단점은, 작동 조건들이 소수의 가변 파라미터로만, 그리고 상대적으로 좁은 한계 범위에서 설정될 수 있다는 점에 있다.

주변 습도의 계절에 따른 차이와 펠릿화될 재료의 보관 시 차이에 의해, 동일한 작동 조건에서도 완성된 펠릿들의 크기는 서로 상이하다.

JP 07068148 A호로는 추가의 펠릿화 디스크가 공개되었다. JP 07068148 A호에 따른 펠릿화 시스템은 시장에서 출원인에게 잘 알려지지는 않았다. JP 07068148 A호에는 펠릿화된 펠릿들의 크기 분포가 주기적인 간격으로 측정되는 점이 기재되어 있다. 그리고 완성된 펠릿들은 5㎜ 내지 15㎜의 목표하는 지름 범위 이내에서 제조되어야 한다고 되어 있다. 펠릿들의 지름 분포를 목표하는 범위 이내에서 유지하기 위해서, 경우에 따라 회전 속도, 펠릿화 디스크의 경사 각도 및 프로세스 공간의 크기는 측면 벽부의 높이의 변경을 통해 다시 설정된다.

그러나 필요에 따라 프로세스 공간의 크기를 변경하기 위해 측면 벽부가 삽통식으로 확장될 수 있는 펠릿화 디스크를 구성하기 위한 출원인의 다양한 시도는 유용한 결과를 달성하지 못했다. 분말 형태로 공급되는 펠릿화될 입자는 정기적으로 서로 반대 방향으로 변위될 수 있는 측면 벽부들 사이에 부착되었고, 높이 조정성이 방해받거나 심지어 차단되었다.

벨로우즈에 의해 덮이는 가변형 측면 벽부를 이용한 해결 방법 역시도 고려되었다. 그러나 벨로우즈가 다년간 연속적인 작동에서 발생하는 부하를 견딜 확률은 없어 보였다.

그러나 기본적으로 프로세스 공간의 크기가 확실하게 변경될 수 있는 펠릿화 시스템을 제공하는 점은 바람직한 것이다.

그러므로 본 발명의 목적은, 프로세스 공간의 크기가 가변적이며 영구적으로 확실하게 다양한 작동 조건으로 설정될 수 있는, 상기 펠릿화 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따른 특징들을 포함하는 펠릿화 장치에 의해 달성된다. 또한, 본 발명에 따른 방법도 본원에 기재되어 있다. 본 발명의 바람직한 개선 실시예들은 종속항들에서 정의된다. 본 발명의 추가의 장점들과 구현예들은 실시예들로부터 제시된다.

펠릿화 가능한 물질들을 펠릿화하기 위한 본 발명에 따른 펠릿화 장치는 수평선에 대해 경사지고 회전 가능하게 제공되는 하나 이상의 펠릿화 디스크를 포함한다. 펠릿화 디스크는 모터 장치를 통해 구동될 수 있다. 펠릿화 디스크는 하나 이상의 바닥부와 하나 이상의 측면 벽부를 포함한다. 이 경우 바닥부와 측면 벽부가 프로세스 공간을 설정한다. 이런 프로세스 공간 내에서 펠릿화 공정이 이루어진다. 프로세스 공간의 크기는 측면 벽부의 유효 높이가 변경될 수 있음으로 해서 변경될 수 있다. 측면 벽부는 내부 측면 벽부 장치와 외부 측면 벽부 장치를 포함하며, 내부 측면 벽부 장치는 외부 측면 벽부 장치에 대해 높이 조정이 가능하게 배치된다.

본 발명에 따른 펠릿화 장치는 수많은 장점이 있다. 놀랍게도 확인된 점에 따르면, 안쪽에 위치하여 변위 가능한 측면 벽부 장치가 목표하는 결과를 달성한다. 그에 반해 바깥쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치의 경우에는 종종 허용되지 않는 방식으로 조정성의 차단이 발생한다. 이제는 매우 놀랍게도 안쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치로 기능이 이루어진다. 그 이유는 안쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치는 끊임없이 펠릿화될 재료에 노출되기 때문이다.

또한, JP 07068148 A호로부터 공지된 것처럼 바깥쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부는 그 사이에 포함된 재료에 의한 차단과 누출을 나타내는 경향이 있다. 수년 및 수십 년에 걸친 확실한 작동은 불가능한 것으로 나타난다. 그에 반해 본 발명에 따라 안쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치는 최대의 부하에서도 확실하게 기능한다.

이제 본 발명에 따른 펠릿화 장치의 상당한 장점은, 프로세스 공간의 크기가 확실하면서도 오랜 시간 기간에 걸쳐서 특히 작동이 진행되는 동안에도 변경될 수 있다는 점이다. 대개 상부 방향으로 개방된 프로세스 공간은 전체적으로 바닥부 및 측면 벽부에 의해 범위 한정된다. 프로세스 공간의 크기가 변경 가능함으로써 상당한 정도로 체류 시간에 효과적인 영향을 미칠 수 있다. 성능 능력과 유효 입도 범위(useful grain-size range)의 비율도 증가될 수 있다.

공급 재료는 시간에 따라, 그리고/또는 각각의 원산지 지역에 따라 품질 변동을 나타내기 때문에, 그리고 보관 조건뿐 아니라 처리될 재료에 포함된 습도에 차이가 존재하기 때문에, 일정한 조건에서도, 상이한 크기, 습도 및 밀도를 갖는 펠릿들이 발생할 수 있으며, 이는 바람직하지 않다. 본 발명은 다양한 파라미터와 특히 마찬가지로 측면 벽부의 유효 높이를 자동으로, 그리고 연속적으로 적합하게 조정하는 것을 가능하게 하며, 그럼으로써 목표하는 결과가 목표에 어긋나지 않게 유지될 수 있게 된다.

또한, 추가로, 프로세스 공간의 크기를 확대하기 위해, 프로세스 공간의 지름을 변경할 수도 있다. 대개 지름이 더욱 큰 프로세스 공간은 여타의 조건이 동일한 경우 더욱 많은 처리량을 달성하며, 그에 반해 프로세스 공간이 더욱 작아지면 처리량도 감소한다. 그에 따라 프로세스 공간의 지름을 통해 제조되는 펠릿의 처리량에 영향을 줄 수 있다.

프로세스 공간 높이를 높이는 것을 통해서는 체류 시간이 더욱 길어지고 그에 따라 평균적으로 더욱 많은 양의 펠릿이 배출되며, 그에 반해 프로세스 공간 높이가 낮아지면 체류 시간은 더욱 짧아지고 그에 따라 평균적으로 더욱 적은 양의 펠릿이 배출된다.

또한, 바람직하게는, 체류 시간과, 경우에 따라 또 다른 파라미터들을 통해서도 제조되는 펠릿들의 밀도 및 그 다공성에 영향을 줄 수 있다.

본 발명에 따른 펠릿화 장치의 상당한 장점은, 측면 벽부의 유효 높이가 펠릿화될 물질 또는 이 물질의 실제 특성들 및/또는 생산된 펠릿들의 특성들에 따라서 신속하게 변경될 수 있고, 특히 설정될 수 있다는 점이다. 그럼으로써 각각의 실제 요건에 유연하면서도 빠르게 반응할 수 있다. 그럼으로써 본 발명에 따른 펠릿화 장치의 성능은 대폭 증가되고 불량은 훨씬 감소될 수 있다. 특히 프로세스 공간은 측면 벽부의 유효 높이에 의해, 그리고 바닥부에 의해 범위 한정된다. 상부 방향을 향해 대개 개방되는 프로세스 공간은 측면 벽부의 유효 높이의 증가를 통해 그에 상응하게 확대될 수 있다. 상기와 같은 확대는, 측면 벽부가 상승됨으로써, 또는 예컨대 바닥부가, 또는 적어도 바닥부의 부분들이 하부 방향으로 이동됨으로써 가능해진다.

펠릿화 공정의 경우 펠릿화될 벌크상 재료가 펠릿화 디스크로 공급되며, 그리고 대개는 펠릿화 디스크와 함께 수회 회전하며, 그런 이후에 완성된 펠릿이 측면 벽부의 위쪽으로 펠릿화 디스크로부터 다시 배출된다.

본원에서 응집화란 미세 재료 또는 세립자 재료를 운반 특성 및/또는 처리 특성 및/또는 사용 특성들이 향상된 덩어리 형태의 제품으로 전환하는 것을 의미한다. 응집화를 위한 중요한 사항은 입자들 간의 견인력이다. 견인력은 예컨대 입자들 간의 액체 브리지, 고체 브리지 및 반데르발스 힘(Van-der-Waals force)에 의한 모세관력의 형태로 작용할 수 있다.

펠릿화 디스크의 프로세스 공간은 경사져서 회전하는 평면 원통형 용기에 의해 형성될 수 있다. 공급되는 미세 재료는 예컨대 회전 속도와 설정 각도와 같은 작동 조건에 따르는 용기 회전에 의해 예컨대 디스크의 최고 위치까지 동반 이동하고, 그런 다음 재료 베드(material bed) 상에서 롤링한다. 더욱 개선되거나 더욱 적합한 점착 조건을 생성하기 위해 재료에는 예컨대 상부로부터 결합제가 분무될 수 있다.

이 경우 펠릿화 시에 최소형 입자는 우선 대개는 펠릿화 디스크의 바닥부 근처에 위치한다. 예컨대 액체 브리지의 형성을 통해 재료 베드 내의 미세 재료 상에서 상부 방향으로 이동하는 펠릿 핵(pellet nucleus)이 생성된다. 이런 펠릿 성장 공정은 펠릿의 연속적인 분해와 중첩될 수 있다. 우세한 점착력을 통해서 추가의 입자들 및 입자 조각들은 응집체가 작용하는 중력에 의해 측면 벽부 또는 디스크 테두리의 위쪽으로 배출될 정도로 커질 때까지 축적된다. 이런 분리 효과에 의해서는 펠릿화 디스크 내에서 제조되는 펠릿들이 매우 좁은 입자 크기 분포를 나타낼 수 있게 된다.

프로세스 공간 내에서 재료 고착을 방지하기 위해 스트리퍼가 이용될 수 있다. 이처럼 선택에 따라 정적이거나 동적인 시스템들은 재료 혼합의 추가의 수직 성분들을 제공할 수 있다.

그러나 회전 속도와, 경사 각도와, 결합제, 물 등의 첨가에 목표한 바대로 영향을 줄 때에도 배출되는 펠릿들 중 소정 비율은 목표하는 지름 범위를 벗어나는 지름 범위를 나타낸다. 너무 작거나 너무 큰 펠릿들은 재가공되어 공정으로 다시 공급될 수 있다.

측면 벽부의 유효 높이가 내부 측면 벽부 장치의 조정을 통해 설정될 수 있는 본 발명에 따른 펠릿화 장치에 의해서는, 목표하는 유효 입자 범위 이내의 펠릿의 비율이 분명하게 증가될 수 있다. 그럼으로써 펠릿화 장치의 효율은 증가하며, 그럼으로써 생산량은 훨씬 더 증가된다. 치수가 동일하고 작동 조건이 동일한 경우에는 유효 입도 범위의 생산량이 대폭 증가된다.

펠릿화 디스크의 측면 벽부는 단순한 시스템으로서, 또는 복잡한 시스템으로서도 구성될 수 있다. 이 경우 측면 벽부는 내부 측면 벽부 장치와 외부 측면 벽부 장치를 포함할 수 있다. 또한, 2개 이상의 측면 벽부 컴포넌트로 이루어진 측면 벽부의 삽통식 구성도 가능하다.

특히 바닥부와 측면 벽부 장치는 서로 상대적으로 이동될 수 있고 특히 변위 가능하게 제공될 수 있다. 이 경우 바닥부 또는 바닥부의 적어도 일부분은 고정된 측면 벽부 장치에 대해 이동 가능하게, 그리고 특히 변위 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 바람직하게는 바닥부뿐 아니라 내부 측면 벽부 장치도 각각 적어도 부분적으로 이동 가능하게 제공될 수도 있다.

또한, 바닥부의 일부분만을, 예컨대 중앙의 내부 영역, 또는 외부 영역, 또는 또 다른 영역만을 높이 조정이 가능하게 제공할 수도 있다.

바람직한 구현예에 따라, 측면 벽부의 유효 높이를 조정하기 위한 하나 이상의 조정 장치가 제공된다. 특히 바람직한 경우는 측면 벽부의 높이 조정을 위한 유압 장치이다. 또한, 특히 예컨대 스핀들 구동 장치나 래크 등을 통해 측면 벽부의 높이 조정을 실현하는 조정 모터도 가능하고 바람직하다. 높은 질량 흐름률을 갖는 대형 펠릿화 장치의 경우 유압식 조정 장치들은 장점들을 제공하는데, 그 이유는 상기 유압식 조정 장치들이 높은 힘을 전달할 수 있기 때문이다. 그에 반해서 스핀들 구동 장치들은 유연하게 이용될 수 있고, 필요에 따라 복수의 스핀들 구동 장치가 펠릿화 디스크의 원주부에 분포되는 방식으로 배치될 수도 있다.

바람직한 개선 실시예에 따라서, 내부 측면 벽부 장치는 복수의 푸시 로드(push rod)를 통해 높이 조정이 가능하게 제공된다. 예컨대 중앙에서, 또는 복수의 위치에 분포되는 방식으로, 조정 장치는 푸시 로드들을 통해 측면 벽부 장치에 작용할 수 있다. 또한, 하나 이상의 푸시 로드가 스핀들 등을 구비할 수 있으며, 상기 스핀들에는 상응하는 조정 모터들이 조정되는 방식으로 작용한다. 바람직하게는 푸시 로드들은 마찰 감소를 위해 베어링들과 특히 선형 베어링들을 통해 안내된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 펠릿화 디스크의 경사 각도는 변경될 수 있고 특히 설정될 수 있다. 이 경우 펠릿화 디스크의 경사 각도는 바람직하게는 적어도 정지 상태에서 변경될 수 있다. 그러나 펠릿화 디스크의 경사 각도는 작동 중에 변경될 수 있고 특히 심지어는 자동으로 변경될 수도 있다.

바람직하게는 펠릿화 디스크의 경사 각도를 설정하기 위한 하나 이상의 구동 장치가 제공된다.

특히 바람직하게는 펠릿화 디스크의 측면 벽부의 유효 높이가 적어도 정지 상태에서, 그리고 특히 작동 중에 바람직하게는 자동으로 변경될 수 있다. 그럼으로써 작동 중에 펠릿화 디스크의 측면 벽부의 유효 높이는 신속하게 실제 조건 및/또는 요건에 적합하게 조정될 수 있다.

바람직하게는 측면 벽부의 실제 높이를 검출하기 위한 하나 이상의 센서 장치가 제공된다. 또한, 측면 벽부의 조정 구동 장치는 독자적으로 절대 회전 각도 센서 등을 통해 자체의 위치를 검출할 수도 있다.

특히 바람직한 구현예에 따라서, 배출되는 완성된 펠릿들의 크기 및/또는 그 형태를 검출하기 위한 하나 이상의 센서 장치가 제공된다. 예컨대 펠릿화된 펠릿들의 크기 대신에, 목표하는 지름 범위 이내에 속하는 배출되는 펠릿들의 질량 분율 및/또는 체적 분율도 측정될 수 있다. 또는, 너무 크고, 그리고/또는 너무 작은 지름을 나타내는 펠릿들의 질량 분율도 측정된다. 그러나 예컨대 광학 측정 방법을 통해 제조된 펠릿들의 지름을 검출할 수도 있다.

바람직하게는 펠릿화될 물질의 하나 이상의 파라미터가 검출된다. 예컨대 펠릿화될 물질 내의 수분 성분이 측정될 수 있다. 그러나 펠릿화될 물질의 화학적 또는 물리적 특성들을 매우 다양하게 측정할 수도 있다. 특히, 공급되어 펠릿화될 물질의 크기 분포를 검출할 수도 있다.

펠릿화될 물질의 하나 이상의 파라미터의 측정을 통해, 그리고 실제 작동 파라미터들 및 제조된 펠릿의 크기 분포를 상기 파라미터들과 연결시키는 것을 통해, 작동 거동은 제어 장치에 의해 향상되고 심지어 최적화될 수 있다.

특히, 가능한 높고 효과적인 처리량을 달성하기 위해, 펠릿화될 물질의 하나 이상의 파라미터를 측정하는 것을 통해, 그리고 완성된 펠릿들의 크기 또는 하나 이상의 또 다른 파라미터를 검출하는 것을 통해, 측면 벽부의 유효 높이 및/또는 펠릿화 디스크의 회전 속도 및/또는 펠릿화 디스크의 경사 각도를 상응하게 적합하게 조정할 수 있다. 펠릿화 디스크의 최대 회전 속도는 대개 펠릿화할 때에, 형성되는 펠릿들의 롤링(roll-off)을 보장하기 위해 제한된다.

또한, 특히 첨가물 및/또는 물 또는 기타 액체 또는 고체의 첨가도 변경할 수 있다. 예컨대 공급되는 결합제의 양이 설정될 수 있다. 첨가는 펠릿화 디스크로 펠릿화될 재료를 공급하기 이전에, 그리고/또는 펠릿화 디스크 상에서 실시할 수 있고 이런 경우가 바람직하다.

바람직한 구현예에 따라서, 펠릿화 디스크에 하나 이상의 스트리퍼가 제공된다. 상기 스트리퍼는 바닥부 상에서 층 높이를 조절하고, 그리고/또는 전체적으로 재료 베드를 안내하는 역할을 한다.

바람직하게는 외부 측면 벽부 장치와 내부 측면 벽부 장치는 적어도 섹션별로 서로 이격되어 배치된다. 이 두 측면 벽부 장치 사이에 적어도 섹션별로 제공되는 간극(gap)은 바람직하게는 1㎜를 초과하는 간극 폭, 특히 5㎜를 초과하는 간극 폭을 갖는다. 간극 폭은 특히 측면 벽부 외경의 1/2000보다 크며, 바람직하게는 1/1000보다 크다. 지름이 약 7.5m인 구체적인 구현예의 경우 간극 폭은 바람직하게는 5㎜와 20㎜ 사이이다. 또한, 간극 폭은 처리될 제품에 따라 결정될 수도 있다.

간극은 이론상, 처리될 제품이 바깥쪽을 향해 통과할 수 있게 하는데, 그 이유는 작동 중 처리될 재료의 레벨이 수직 방향으로 외부 측면 벽부의 최하단 상부 테두리의 상부에까지 연장되기 때문이다. 그러나 미로와 같은 간극을 통해서는, 전형적으로 처리되는 제품들의 경우 바깥쪽을 향하는 제품의 유출이 확실하게 방지된다.

간극은 긍정적인 특성들을 갖는다. 간극은 펠릿화 디스크의 제조 시에 더욱 큰 공차를 가능하게 한다. 그 외에도 간극은 두 측면 벽부 장치 상호 간에 자유로운 변위성을 가능하게 한다. 상호 간에 마찰하는 측면 벽부 장치들에 의한 높이 조정 시 증가된 저항과 특히 측면 벽부 장치들에 의한 차단은 확실하게 방지될 수 있다.

펠릿화 가능한 물질들을 펠릿화하기 위한 본 발명에 따른 방법의 경우 바닥부와 측면 벽부를 포함하고 수평선에 대해 경사지며 회전 가능하게 구동되는 하나 이상의 펠릿화 디스크가 이용된다. 이 경우 측면 벽부의 유효 높이는 작동 파라미터들 및/또는 재료 특성들에 따라 변경된다. 내부 측면 벽부 장치는 측면 벽부의 유효 높이를 설정하기 위해 외부 측면 벽부 장치에 대해 높이 조정된다.

또한, 본 발명에 따른 방법도 수많은 장점이 있다. 상당한 장점은, 펠릿화 디스크의 수용 용량이 변경될 수 있고 특히 작동 중에 변경될 수 있다는 점이다. 펠릿화 디스크의 측면 벽부의 유효 높이는 펠릿화 가능한 물질의 수용량과, 그에 따라 펠릿화 디스크 상에서의 체류 시간도 직접 결정한다.

바람직하게는 측면 벽부의 유효 높이는 적어도 배출되는 펠릿들의 상태에 따라 설정된다. 특히 측면 벽부의 유효 높이는 펠릿화 디스크의 회전 속도 및/또는 그 경사 각도에 따라서도 설정된다. 또한, 바람직하게는 파라미터들의 설정은 펠릿화될 물질의 상태에 따라서도 결정된다.

모든 구현예에서 경우에 따라, 재료 베드를 안내하기 위한 스트리퍼의 높이 및/또는 설정 각도도 설정될 수 있으며, 이때 높이는 특히 실제 작동 조건들에 따라 설정된다.

바람직하게는 공급되는 결합제 및/또는 추가 첨가물의 비율은 펠릿화될 물질 및/또는 완성된 펠릿의 상태에 따라 설정된다.

본 발명의 추가의 장점들과 특징들은 하기에서 첨부된 도면들을 참조하여 설명되는 실시예들에 의해 제시된다.

도 1은 제1 펠릿화 장치 전체를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 펠릿화 장치의 측면을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 측면 벽부가 제1 설정 높이에 위치하는 상태에서 "B" 부분을 상세하게 도시한 확대도이다.
도 4는 측면 벽부가 제2 설정 높이에 위치하는 상태에서 "B" 부분을 상세하게 도시한 도면이다.
도 5는 측면 벽부가 제3 설정 높이에 위치하는 상태에서 "B" 부분을 상세하게 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 펠릿화 디스크를 회전하기 위한 모터 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 펠릿화 디스크의 측면 벽부 구성을 절단 및 확대하여 도시한 개략적 횡단면도이다.
도 8은 펠릿화 장치의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 따른 펠릿화 장치를 절단하여 도시한 측면도이다.
도 10은 제1 설정 높이에서 도 8에 따른 펠릿화 장치의 측면 벽부를 상세하게 도시한 확대도이다.
도 11은 제2 설정 높이에서 도 8에 따른 펠릿화 장치의 측면 벽부를 상세하게 도시한 확대도이다.

우선 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예가 설명된다. 도 1에는 펠릿화 디스크(3)를 포함하여 사시도로 전체가 도시되어 있는 본 발명에 따른 펠릿화 장치(1)가 도시되어 있다. 펠릿화 디스크(3)는 래크(38)를 통해 수평선에 대해 각도(18)만큼 경사져서 고정된다. 펠릿화 장치(1)는 특히 높은 질량 흐름률을 위해 구성된다. 바람직하게는 시간당 25톤을 초과하는, 특히 시간당 50톤을 초과하는 질량 흐름률이 달성된다. 특히 바람직하게는 상기 시스템은 펠릿화 디스크별로 시간당 100톤을 초과하는 질량 흐름률을 나타낸다.

특히 도 2에서 알 수 있듯이, 펠릿화 디스크(3)는 회전축(8)을 중심으로 회전 가능하게 수용되고 모터 장치(4)를 통해 회전 가능하게 구동된다. 모터 장치(4)는 토크 모터(41)이며 여기서는 동기 모터(41)로서 형성된다. 토크 모터(41)는 둘러싸는 스테이터 내에서 이동되는 회전 자장에 의해 동기화되어 종동되고 일정하게 자화되는 로터를 포함한다.

선택된 실시예에 따라, 토크 모터(41)는 로터 내에서 자장을 생성하기 위한 영구 자석들을 포함한다. 작동 중에, 토크 모터(41)는 인가된 교번 전압에 동기화되는 회전 속도를 갖는다. 그에 따라, 사전 설정된 극쌍 개수를 포함하는 토크 모터(41)의 회전 속도는 인가된 교번 전압의 주파수와 연결되고 이와 동기화되어 제공된다.

토크 모터(41)의 회전 속도와, 그에 따라 펠릿화 디스크(3)의 회전 속도를 설정하거나 가변할 수 있도록 하기 위해, 제어 장치(24)에 의해 제어되면서 교번 전압의 상응하는 주파수를 생성하여 주파수를 토크 모터(41)로 공급하는 증폭기 모듈(34)이 제공된다. 증폭기 모듈(34)은 토크 모터(41)의 센서 없는 작동을 가능하게 하며 특히 하나 이상의 서보 증폭기를 포함하거나, 또는 서보 증폭기 그 자체로서 형성된다.

토크 모터(41)의 이용은 상당한 장점을 제공하는데, 그 이유는 그에 따라 낮은 회전 속도에서도 높은 토크가 높은 효율로 생성될 수 있기 때문이다. 또한, 비동기식 구조의 토크 모터도 이용할 수 있다.

또한, 종래 기술에서 전형적으로 이용되던 고속 회전형 비동기 모터에 비해 상기 토크 모터(41)를 사용하면, 보다 적은 유지보수 비용이 요구된다는 장점이 있다. 일반적으로 회전 속도 센서는 필요하지 않으며, 고무 버퍼 등의 형태로 커플링 부재들의 이용도 제외할 수 있다. 또한, 다단 변속기의 이용도 필요하지 않다. 개별 컴포넌트들의 개수의 감소를 통해 유지보수 요건은 감소되며, 보유하고 있어야 하는 예비 부품도 감소된다. 또한, 마모도 감소되며, 많은 양의 변속기 오일의 이용도 제외될 수 있다. 에너지 효율은 더욱 높아지는데, 그 이유는 클러치들에서, 그리고 복잡한 변속기 내에서 에너지 손실이 발생하지 않기 때문이다. 그 외에 토크 모터(41)는 장애에 대해 민감하지도 않는데, 그 이유는 보다 적은 개수의 기계식 컴포넌트가 장착되기 때문이다.

또한, 또 다른 구현예에 따라서, 로터 내에서 자장을 생성하기 위해 영구 자석 대신에 전자석들을 이용할 수도 있다. 이런 경우 전류 공급은 예컨대 슬립 링들을 통해 이루어질 수 있다.

또한, 모터 위치를 검출하기 위해 적합한 센서들을 포함할 수 있는 3상 동기 모터들도 이용할 수 있다. 이 경우 전형적으로 2개의 위상에 전류가 공급되며, 그에 반해 제3 위상은 무전류 상태로 전환된다. 개별 위상들의 대응하는 회전식 개폐를 통해서 모터를 구동하는 회전 자장이 생성된다.

또한, 분리형 센서들의 절감을 위해, 그리고 회전 방향의 검출을 위해, 제어 기술 측면에서, 모터의 회전 방향과 회전 속도를 그에 상응하게 제어하기 위해 항상 무전류 상태인 위상을 제공할 수 있다. 이처럼 센서가 없는 구동 개념을 통해서는 유지보수 요건과 가능한 결함 민감성이 추가로 감소된다.

그러나 예컨대 클러치 및 변속기 조합 구성이나 기타 구동 장치들을 포함하는 전기식 비동기 모터들과 같은 또 다른 구동 개념들도 이용할 수 있다.

펠릿화 장치(1)의 경우 구동 샤프트(36)를 구비한 토크 모터(41)는 펠릿화 디스크(3)의 링 기어(35)와 치합되는 구동 피니언(40)을 포함한다. 링 기어(35)의 톱니 개수가 구동 피니언(40)의 톱니 개수보다 훨씬 더 많기 때문에, 펠릿화 디스크(3)는 작동 중에 토크 모터(41)의 샤프트(36)보다 훨씬 더 느리게 회전한다. 전형적으로 분당 약 2와 10회전 사이의 회전 속도, 특히 펠릿화 디스크가 7.5m의 지름을 보유하는 경우 분당 4와 7회전 사이의 회전 속도가 달성된다. 이 경우 원주 속도는 전형적으로 초당 1과 5m 사이이다. 바람직하게는 원주 속도는 초당 약 2m이다.

펠릿화 디스크(3)를 자체의 표면에 대해 수직으로 관찰하고 바닥 표면을 실제로 시계의 숫자판에 상응하게 분할하면, 전형적으로 펠릿화될 물질(2)의 공급은 상부에서 프로세스 공간을 향해 관찰하는 경우 펠릿화 디스크의 회전 방향이 시계 바늘 방향일 때 대략 4시에서 5시의 범위에서 이루어진다. 완성된 펠릿의 배출은 대개 대략 7시와 9시 사이에서 이루어진다. 이런 경우 펠릿화 가능한 물질들은 완성된 펠릿으로서 배출될 때까지 전형적으로 펠릿화 디스크(3)와 함께 수회 순환하며, 그럼으로써 펠릿화될 물질들(2)의 체류 시간은 특히 펠릿화 디스크(3)의 지름, 펠릿화 디스크(3)의 회전 속도 및 측면 벽부의 높이에 따라 결정되게 된다.

여기서 펠릿화 디스크(3)의 프로세스 공간(50)은 실질적으로 경사져서 회전하는 평면 원통형 용기에 의해 형성된다. 공급된 미세 재료(2)는 회전 속도, 설정 각도(18) 등과 같은 작동 조건들에 따라 펠릿화 디스크(3)의 회전에 의해 상부 방향에까지, 그리고 경우에 따라서는 디스크의 최고 위치까지 동반 이동되고 이런 경우 재료 베드 상에서 다시 하부 방향으로 롤링하며, 그런 다음 미세 재료는 해당 위치에서 다시 동반 이동된다. 점착 조건의 향상을 위해 재료(2)에는 예컨대 상부로부터 결합제 및/또는 물이 분무될 수 있다. 공지된 시스템에서는 종종 계획과 다른 정지 후에 시동 과정 이전에 적어도 부분적으로 펠릿화 디스크를 수작업으로 비워야 하는데, 그 이유는 펠릿화 디스크가 채워진 상태에서 시동 시에 발생하는 부하가 파워트레인에 대해 너무 크기 때문이다. 따라서 모든 구동 컴포넌트의 매우 복잡하고 그에 따라 고가인 대형화만이 구제책을 제공해줄 수도 있다. 그와 반대로 토크 모터들은 구성 조건에 따라 시동 위상에서 상당한 과부하 토크를 인가할 수 있다.

모터 장치(4)의 샤프트(8)는 피니언(40)을 구비한다. 샤프트(8)는 펠릿화 디스크의 링 기어(35)와 연결된다. 링 기어(35)는 펠릿화 디스크(3)와 견고하게 결합되며, 그럼으로써 토크 모터(41)와 펠릿화 디스크(3) 사이에 추가의 변속단이 제공되지 않으며 필요하지도 않게 된다.

펠릿화 디스크(3)는 대개 수평선에 대해 40도와 70도 사이의 경사 각도(18)를 갖는다. 전형적으로 각도는 50도와 60도 사이의 범위 이내이며 구체적인 적용 사례와 펠릿화될 물질들의 특성들에 따라 결정된다. 구체적인 실시예에 따라 소정의 작동 파라미터들의 조건에서 각도(18)는 56도 내지 57도일 수 있다.

여기서 펠릿화 디스크(3)의 경사 각도(18)는 연속해서 자동으로 그리고 작동이 이루어지는 중에도 모터 구동형 스레드 스핀들(51)(threaded spindle)을 통해 조정된다.

펠릿화 디스크(3)의 회전 속도도 마찬가지로 연속적으로 조절될 수 있다. 하나 이상의 토크 모터(41)를 포함하는 특별한 구동 개념을 통해서는 전부하 조건에서도 디스크를 시동할 수 있다. 이는 종종 반 정도 채워져 있거나 비워진 상태에서만 시동될 수 있는 공지된 펠릿화 디스크에 비해 상당한 장점이다.

펠릿화 디스크(3)의 경사진 위치에 의해서는 펠릿화 디스크(3)의 하부 영역에 상대적으로 더욱 큰 펠릿들이 수집된다. 펠릿화 디스크(3)의 상부 영역에는 이 영역에서 충전된 펠릿화 가능한 물질(2)의 높이가 사전 설정되고 경우에 따라 가변하는 기준을 초과하지 않으면서 펠릿들의 롤링을 촉진하게끔 하는 스트리퍼(33)가 제공된다.

컨베이어 장치(28)는 펠릿화 가능한 물질(2)을 펠릿화 디스크(3)로 공급한다. 이 경우 센서 장치(21)는 펠릿화될 물질의 하나 이상의 특성을 검출할 수 있다. 예컨대 펠릿화될 개별 입자들의 지름이나, 또는 지름 분포가 측정될 수 있다. 그러나 펠릿화될 물질의 수분 성분 또는 펠릿화될 물질의 추가의 특성을 측정할 수도 있다.

펠릿화될 물질의 특성들에 따라서, 그리고 생산되는 펠릿들의 크기 분포 및/또는 완성된 펠릿들의 추가의 특성들에 따라서도, 펠릿들(22)의 형성을 촉진하거나 완성된 펠릿들(22)의 적합한 특성을 생성하기 위해, 하나의 첨가물(25) 또는 복수의 첨가물(25)이 첨가물 공급부(32)를 통해 펠릿화 디스크(3) 또는 컨베이어 장치(28)로 공급될 수 있다.

완성된 펠릿들(22)은 펠릿화 디스크(3)로부터 측면 벽부(6)의 상부 테두리의 위쪽으로 배출되고 개략적으로만 도시된 운반 장치(27)를 통해 외부로 운반된다. 이 경우 예컨대 광학 방법을 통해 제조된 펠릿들의 개별 지름들(26) 또는 펠릿들의 지름 분포 및/또는 하나 및/또는 복수의 또 다른 파라미터를 검출하는 센서 장치(20)가 제공될 수 있다.

특히 제조된 펠릿들(22)은 완성된 펠릿으로서 목표하는 입도 범위만을 배출하기 위해 경사진 체에 의해 크기별로 분류된다. 배출되는 유효 입도 범위는 구체적인 실시예에 따라 철광석 농축물을 펠릿화할 때 9와 약 12.5㎜ 사이의 범위의 지름을 보유한다. 펠릿화 디스크의 지름이 7.5m인 경우 시간당 약 100톤 내지 150톤의 철광석 처리량이 달성된다.

상대적으로 보다 큰 입자가 오히려 상부 방향으로 이동하는 점을 실현하는 펠릿화 디스크(3) 상에서의 분리 또는 분해 효과를 통해서는, 펠릿화 디스크에서 배출되는 70%, 75% 또는 그 이상의 펠릿들의 비율이 유효 입도 범위 이내에 속하게 된다.

여기서 공급된 재료는 철광석 농축물(펠릿 공급 미분: Pellet Feed Fines: PFF)을 펠릿화할 경우 100마이크로미터 미만의 전형적인 지름을 나타낸다.

펠릿화 장치(1)는 측면 벽부(6)를 포함하며, 이 측면 벽부의 유효 높이(7)는 변경될 수 있고 여기서는 작동 중에도 설정될 수 있다. 측면 벽부(6)의 더욱 큰 유효 높이(7)를 통해서는 펠릿화 디스크(3) 상에서 펠릿화될 물질(2)의 더욱 오랜 체류 시간이 보장되며, 그럼으로써 실제로 존재하는 조건들에 대한 적합한 조정이 가능해진다. 그럼으로써, 매우 유연하게, 그리고 작동 중에도, 파라미터들이 변경되는 경우 펠릿화 장치(1)의 작동 파라미터들의 적합한 단기간 조정이 이루어질 수 있다. 그에 따라 유효 입도 범위와 관련하여 또 다른 조건들의 부정적인 작용이 보상될 수 있다.

펠릿화 디스크(3) 상에서 펠릿화될 물질들(2)의 전형적인 체류 시간은 수 분의 범위 이내이며, 따라서 변경되는 조건들에 대한 반응이 매우 신속하게 이루어질 수 있다. 그와 반대로 선행 공정에서 습도가 상승한다면, 완성된 펠릿들의 결과가 변경될 때까지 반응 시간은 더욱 길어지고, 전형적으로 최대 수 시간에 이르는 범위에 이를 수 있다.

전체적으로 펠릿화 장치(1)는 펠릿들의 조건 조절을 대폭 향상시킬 수 있다. 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)를 변경하는 것을 통해, 결합제의 첨가 및 회전 속도의 설정 시의 변경 외에도, 생성되는 입자 크기에 유연하게 영향을 줄 수 있다. 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)를 증대시키는 것을 통해서는 체류 시간이 증가되며, 그럼으로써 회전 속도가 동일할 때에도, 펠릿들이 앞서 너무 작았다면, 유효 입자 생산량은 분명하게 증가될 수 있다. 이에 상응하는 사항은 유사하게 반대되는 관계에서도 적용된다.

그럼으로써 전체적으로 시스템의 효율 및 처리량이 대폭 증가하는 점이 달성된다. 그 외에도 측면 벽부(6)의 가변 높이(7)에 의해서는, 동일한 시스템으로 펠릿화되는 물질들 또는 제품 요건들(예: 크기, 두께)이 서로 다를 경우 각각 폭넓은 범위에서 다양한 파라미터가 설정될 수 있다.

도 3 내지 도 5에는 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)의 다양한 설정 상태가 도시되어 있다. 내부 측면 벽부 장치(9)는 높이 조정이 가능하게 형성되고, 그에 반해 외부 측면 벽부 장치(10)는 고정식으로 형성된다. 여기서 측면 벽부(6)의 높이 조정은 조정 장치(14)를 통해 이루어지며, 여기서 조정 장치는 유압 장치(15)로서 형성되며, 그리고 제어 장치(24)에 의해 제어되면서 바로 목표하는 각각의 상황에 따라 내부 측면 벽부 장치(9)를 자동으로 상승 또는 하강시키는 복수의 유압 실린더(37)를 포함한다. 놀랍게도 확인된 점에 따르면, 내부 가변형 측면 벽부 장치(6)는 지속적으로 확실한 작동을 가능하게 한다. 작동 중에, 비록 측면 벽부 장치(6)가 유효 높이의 감소 시 펠릿화 디스크 상에 존재하는 재료 내로 잠기거나 외부 측면 벽부 장치로부터 밀려나간다고 하더라도, 변위 가능한 측면 벽부 장치(6)의 끼임은 발생하지 않는다.

도 3에 도시된 위치에서 유효 높이(7)는 최소 높이(29)에 상응한다. 도 4에서는 측면 벽부가 중간 높이(30)에 도시되어 있으며, 그에 반해 도 6에서는 최대 가능한 높이(31)가 도시되어 있다. 여기서 측면 벽부는 약 50㎝ 내지 90㎝의 높이 범위에서 설정될 수 있다. 또한, 훨씬 더 큰 높이도 구조적으로 가능하다.

도 6에는 토크 모터(41)로서 형성된 모터 장치(4)가 별도로 도시되어 있다. 분명하게 확인할 수 있는 사항은 토크 모터(41)에 제공되어 있는 구동 피니언(40)이다. 개별 위상들의 작동을 실현하는 증폭기 모듈(34)은 도 2에 도시되어 있다.

도 7에는 도 1에 따른 펠릿화 디스크(3)의 측면 벽부 구성이 절단 및 확대되어 개략적인 횡단면도로 도시되어 있다. 도 7은 개관을 용이하게 하고 기능을 분명하게 나타내기 위해 축척과는 다르게 도시되어 있다.

상기 실시예에 따라, 측면 벽부(6)에서 지지 구조는 원주부에 분포되는 복수의 슬라이드 가이드를 포함하며, 이들 슬라이드 가이드는 각각 내부에 2개 이상의 슬라이딩 부싱이 삽입되어 있는 가이드 튜브(45)로 구성된다. 슬라이딩 부싱의 내부에서는 목표하는 설정 높이에 상응하게 변위되는 가이드 로드(46)가 이동한다.

내부 측면 벽부 장치(9)와 외부 측면 벽부 장치(10) 사이에서 내부 측면 벽부 장치(9)에는 청동 슬라이딩 플레이트로서 형성되고 특히 위치 안정화를 위해 이용되는 가이드 플레이트들(42)이 고정된다. 여기서 청동 슬라이딩 플레이트들은 예컨대 하독스(Hardox)와 같은 초경합금(hard metal)으로 구성될 수 있는 내마모성 박판으로 이루어진 카운터 플레이트들(43) 상에서 활주하며, 이들 카운터 플레이트는 특히 외부 링(10)에 고정된다.

그와 반대로 바깥쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치를 포함하는 반대의 구성은 성공적인 것으로 확인되지 않았는데, 그 이유는 재료가 두 측면 벽부 장치 사이로 끌려 들어가기 때문이다. 상기 구성의 경우 측면 벽부의 끼임이 발생했으며, 그럼으로써 자동 측면 벽부 조정을 이용한 연속적인 작동은 보장될 수 없었다. 그 외에도 그에 따라 구성되는 펠릿화 디스크는 대개 기밀하지도 않다. 그와 반대로 안쪽에 위치하는 가변형 측면 벽부 장치를 포함하는 구성은 작동 중에 변함없이 펠릿화되는 동안 측면 벽부의 유효 높이(7)의 조정을 가능하게 한다. 따라서 (시스템의 정지 없이) 연속적으로 펠릿화가 이루어질 수 있으며, 단기간에 변경된 조건들에 대한 반응이 이루어질 수 있다. 작동은 완전 자동으로 센서 제어 방식으로 가능하다. 그러나 필요에 따라 유효 높이(7)를 변경하기 위해 내부 측면 벽부 장치(9)의 변위를 수작업으로 개시할 수도 있다.

펠릿화 디스크(3)는, 비록 내부 측면 벽부 장치(9)와 외부 측면 벽부 장치(10) 사이에 여기서는 자체의 간극 폭(54)이 약 15㎜이지만, 그보다 더욱 크거나 더욱 작을 수 있는 반경 방향 간극(52)이 존재한다고 하더라도, 실질적으로 기밀하게 형성된다. 또한, 본 실시예에 따라, 5㎜ 또는 20㎜의 간극 폭(54)도 생각해볼 수 있다. 측면 벽부의 미로형 구성을 통해서는 펠릿화될 재료의 더욱 많은 양의 유출이 확실하게 방지되며, 반면 그와 동시에 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)의 간단한 조정이 보장된다. 그 외에도 특히 목표하는 펠릿 지름보다 더욱 큰 간극 폭은 작동 중 간극의 막힘을 방지한다. 간극 안쪽에 도달하는 입자는, 상기 간극의 영역이 회전 중에 제품 레벨의 상부에 도달할 때, 회전 중에 다시 펠릿화 디스크 내로 떨어진다.

전형적으로 상기 펠릿화 장치(1)는 철광석 등을 펠릿화하기 위해 9개월 동안 연속해서 작동되며, 그 이후에 펠릿화 장치(1)가 유지 보수된다. 이처럼 집중적인 유지보수는 수 주를 필요로 할 수 있다. 그러나 이에 이어서 펠릿화 디스크(3)는 다시 오랜 시간 기간 동안 중간 정지 없이 계속해서 작동되어야 한다. 중간 정지 시에, 종래의 비동기 모터가 이용되는 경우라면, 삽을 이용한 수작업으로 내부를 비워야할 수 있다. 계획된 정지 시에는 종래의 펠릿화 디스크는 앞서 비워진 상태로 가동해야만 한다. 그 이유는 상기 종래의 펠릿화 디스크에서 이용되는 고속 회전형 비동기 모터들은 대형 시스템의 경우 낮은 회전 속도에서는 필요한 구동 토크를 인가할 수 없기 때문이다. 매우 상당하면서도 그에 따라 매우 고가로 대형화된 종래의 비동기 모터만이 채워진 상태에서 재가동을 가능하게 할 수는 있다. 본원에서 이용되는 토크 모터는 채워진 상태에서의 시동을 허용하는데, 그 이유는 상기 모터가 이미 정지 상태에서부터 매우 높은 토크를 인가할 수 있기 때문이다. 철광석을 펠릿화하기 위한 구체적인 실례에서, 펠릿화 디스크의 지름이 약 7.5m인 경우, 모터는 40kNm보다 큰 공칭 토크와. 예컨대 시동 시에 인가될 수 있는 60kNm보다 큰 단시간 최대 토크를 갖는다.

도 8 내지 도 11과 관련하여서는 본 발명에 따른 펠릿화 장치(1)의 추가의 실시예가 도시된다. 펠릿화 디스크(3)가 약 7.5m의 지름을 갖는 전술한 실시예와 다르게, 도 7에 따른 실시예에서 펠릿화 디스크(3)는 약 1m의 지름을 갖는다. 펠릿화 디스크(3)는 바닥부(5)와 측면 벽부(6)를 포함하고, 이 측면 벽부는 재차 안쪽에 위치하는 측면 벽부 장치(9)에 의해 높이 조정이 가능하게 형성되며, 그에 반해 외부 측면 벽부 장치(10)는 고정식으로 형성된다.

본 실시예의 경우 조정 장치(14)에는 푸시 로드들(11)을 통해 내부 측면 벽부 장치(9)와 연결되는 스핀들 구동 장치(17)가 제공된다.

도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 측면 벽부의 유효 높이(7)는 예컨대 각각의 실제 요건을 충족하기 위해 높이(29)와 높이(30) 사이에서 가변될 수 있다.

도 1 내지 도 7에 따른 실시예의 토크 모터(41)는 최대 260㎾의 출력을 갖는 반면에, 도 8 내지 도 11의 실시예에 따른 구동 모터는 훨씬 더 소형화될 수 있다. 전형적으로 펠릿화 디스크의 회전 속도는 외경이 작아짐에 따라 증가하고 그 외에도 모든 사례에서 펠릿화될 물질과 더불어 가변한다. 회전 속도 비율은 지름 비율과 선형으로 일치해서는 안 된다.

본 실시예에 따라서, 측면 벽부에서 지지 구조는 내부적으로 2개 이상의 슬라이딩 부싱이 삽입되어 있는 가이드로 구성되는 슬라이드 가이드들(47)을 포함한다.

철광석 펠릿과 최초에 언급한 추가의 물질들을 제조하기 위한 이용 외에도, 세제 및 사료를 제조할 때, 그리고 예컨대 발전소에서 발생하는 잔류 물질, 폐기물, 필터 분진, 유기 물질이나 슬래그를 처리할 때에도 상기 펠릿화 장치(1)를 이용할 수 있다. 본 발명의 본 구현예에 의해서는 에너지 요구량이 감소되고, 고품질의 펠릿의 비율은 분명히 증가된다. 표준 외 크기의 비율(outsize proportion)은 감소되고 생산성은 증가된다. 목표하는 펠릿 특성들은 더욱 우수하게 설정될 수 있다.

측면 벽부(6)의 높이 조정을 통해서는 펠릿화 디스크(3)의 내부에서 프로세스 공간은 분명하게 확대될 수 있으며, 실제의 조건들에 적합하게 조정될 수 있다. 지속적으로 확실한 자동 작동도 가능하다.

1: 펠릿화 장치
2: 펠릿화 가능한 물질
3: 펠릿화 디스크
4: 모터 장치
5: 바닥부
6: 측면 벽부
7: 유효 높이
8: 회전축
9: 내부 측면 벽부 장치
10: 외부 측면 벽부 장치
11: 푸시 로드
12: 베어링
13: 선형 베어링
14: 조정 장치
15: 유압 장치
17: 스핀들 구동 장치
18: 경사 각도
19: 구동 장치
20: 센서 장치
21: 센서 장치
22: 펠릿
24: 제어 장치
25: 첨가물
26: 지름
27: 운반 장치
28: 컨베이어 장치
29: 높이
30: 높이
31: 높이
32: 첨가물 공급부
33: 스트리퍼
34: 증폭기 모듈
35: 링 기어
36: 샤프트
37: 유압 실린더
38: 래크
39: 미끄럼 베어링 부시
40: 피니언
41: 토크 모터
42: 가이드 플레이트
43: 카운터 플레이트
44: 변속기
45: 가이드 튜브
46: 가이드 로드
47: 슬라이드 가이드
50: 프로세스 공간
51: 스레드 스핀들
52: 간극
54: 간극 폭

Claims

수평선에 대해 경사지고 회전 가능하게 제공되는 하나 이상의 펠릿화 디스크(3)를 이용하여 펠릿화 가능한 물질들(2)을 펠릿화하기 위한 펠릿화 장치(1)이며, 펠릿화 디스크(3)는 모터 장치(4)를 통해 구동될 수 있고, 펠릿화 디스크(3)는 하나 이상의 바닥부(5)와 하나 이상의 측면 벽부(6)를 포함하고, 바닥부(5)와 측면 벽부(6)는 프로세스 공간(50)을 설정하며, 프로세스 공간의 크기는 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)가 변경될 수 있음으로 해서 변경될 수 있는, 펠릿화 장치에 있어서,
측면 벽부는 내부 측면 벽부 장치(9)와 외부 측면 벽부 장치(10)를 포함하고, 상기 내부 측면 벽부 장치(9)는 상기 외부 측면 벽부 장치(10)에 대해 높이 조정이 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)를 조정하기 위한 하나 이상의 조정 장치(14)가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)를 조정하기 위한, 하나 이상의 제어 가능한 구동 장치가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 작동 중에도 상기 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)의 자동 조정이 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 하나 이상의 센서 장치(20, 21)가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 하나 이상의 제어 장치(24)가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 센서 장치(20, 21)의 센서 데이터에 따라 제어 장치(24)에 의해 상기 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)가 자동으로 설정될 수 있는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 적어도 내부 측면 벽부 장치(9, 10)는 복수의 푸시 로드(11)를 통해 높이 조정이 가능하게 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)는 적어도 부분적으로 하나 이상의 유압 실린더 장치와, 하나 이상의 스핀들 구동 장치와, 하나 이상의 래크 중 어느 하나 이상의 장치 또는 둘 이상의 조합된 장치를 통해 설정될 수 있는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 펠릿화 디스크(3)의 경사 각도(18)가 설정될 수 있고, 펠릿화 디스크(3)의 경사 각도(18)를 설정하기 위한 하나 이상의 구동 장치(19)가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 펠릿화된 펠릿들(22)의 크기, 또는 펠릿화될 물질(2)의 하나 이상의 파라미터(23), 또는 펠릿화된 펠릿들(22)의 크기와 펠릿화될 물질(2)의 하나 이상의 파라미터(23)를 검출하기 위한 하나 이상의 센서 장치(20, 21)가 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 제어 장치(24)는 상기 펠릿화 디스크(3)의 회전 속도와 상기 펠릿화 디스크(3)의 경사 각도(18) 중 어느 하나 또는 둘 다를 제어하기 위해서도 제공되는, 펠릿화 장치(1).
제1항에 있어서, 외부 측면 벽부 장치(10)와 내부 측면 벽부 장치(9) 사이에 적어도 섹션별로 자유 간극이 제공되는, 펠릿화 장치(1).
바닥부(5)와 측면 벽부(6)를 포함하고 수평선에 대해 경사지며 회전 가능하게 구동되는 하나 이상의 펠릿화 디스크(3)를 이용하여 펠릿화 가능한 물질들(2)을 펠릿화하기 위한 방법에 있어서, 프로세스 공간(50)의 크기가 작동 파라미터들에 따라 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)를 통해 변경되고, 내부 측면 벽부 장치는 측면 벽부의 유효 높이를 설정하기 위해 외부 측면 벽부 장치에 대해 높이 조정되는, 펠릿화 방법.
제14항에 있어서, 상기 측면 벽부(6)의 유효 높이(7)는 배출되는 펠릿들(22)의 상태, 또는 공급 재료의 유형 및 상태, 또는 배출되는 펠릿들(22)의 상태와 공급 재료의 유형 및 상태에 따라 설정되는, 펠릿화 방법.
제14항에 있어서, 상기 펠릿화 디스크(3)의 회전 속도와 경사 각도(18) 중 어느 하나 또는 둘 다는 배출되는 펠릿들(22)의 상태, 또는 공급 재료의 유형 및 상태, 또는 배출되는 펠릿들(22)의 상태와 공급 재료의 유형 및 상태에 따라 설정되는, 펠릿화 방법.