KR101584073B1 - 고로용 원료 수송설비의 피딩장치 - Google Patents

고로용 원료 수송설비의 피딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로용 원료 수송설비의 피딩장치를 개시한다. 개시된 고로용 원료 수송설비는, 개폐 도어가 설치된 웨잉호퍼; 구동풀리와 연동풀리에 권취되어 무한궤도 형태로 구동되도록 상기 웨잉호퍼의 일측에 설치된 공급벨트; 상기 공급벨트의 내측에 연동풀리와 결합되도록 수평으로 설치되어 연동풀리를 수평 이동시키는 수평구동유닛; 상기 공급벨트의 하측에 공급벨트의 일단과 맞물리도록 결합된 수직구동유닛;를 포함한다.

Description

고로용 원료 수송설비의 피딩장치{feeding apparatus of furnace insertion system}
본 발명은 고로용 원료 수송설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로 원료수송공정에서 고로 내 노황의 미세성분 조절을 위해 첨가하는 부원료 절출용 피딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로 조업은 고로 상부로부터 원료인 철광석과 연료인 코크스(Coke)를 장입하고 고로 하부로부터는 열풍로(Hot Stove)에서 데워진 열풍을 풍구를 통해 불어넣게 되면, 고로 내부에서는 철광석이 환원 및 용해되어 용선 및 슬라그(Slag)가 생성되는 공정이다.
이러한 고로 공정에서의 원료 수송 과정에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 소결빈(20)에 저장된 소결광을 스크린(40) 가동에 의해 일정 입도 크기로 웨잉호퍼(10)에 평량한 후, 노황의 요구 조건에 따라 해당하는 부원료빈(50)에 저장된 부원료를 피딩장치(100)의 가동에 의해 추가로 평량하여 적재한 후 이를 중계조 및 장입벨트를 통해 고로 본체에 장입하는 과정에서 소결광 속에 골고루 섞여 노황 성분 조절에 작용하게 된다.
부원료를 첨가하는 피딩장치(100)는, 구동모터(110)의 동력 전달로 구동풀리(120)와 연동풀리(130)에 걸쳐진 공급벨트(140)가 캐리어롤러(150)들과 리턴롤러(160)들의 지지 속에 회전하여 부원료를 이송하게 됨으로써, 연동풀리(130) 부분은 항시 웨잉호퍼(10)의 내부에 진입되어 있어야 웨잉호퍼(10)에 부원료의 투입이 가능하게 된다.
그런데, 종래 기술에 따르면, 스크린(40) 내부는 스크린(40) 및 피딩장치(100) 가동시 진동과 웨잉호퍼(10)로 떨어지는 광석의 낙차로 인하여 분진이 다량 발생하게 된다.
발생하는 분진의 대부분은 상부 후드(60)를 통해 집진관(61)에 유도되지만 밀폐된 공간 내에는 분진이 상시 충만해 있고 웨잉호퍼(10)에 틈새 공간이 있을 경우 외부로 분출되어 비산하게 된다.
도 2를 참고하면, 웨잉호퍼(10) 내부로 진입된 공급벨트(140) 및 부원료의 흐름상 공간의 불가피한 틈새가 있어 분진이 외부로 비산되고 있으며 내부에 상존해 있어야 하는 연동풀리(130)에 결합된 베어링과 텐션유닛(170)에 분진 유입 및 고착에 의한 트러블이 자주 발생한다.
주요 현상으로는 연동풀리(130) 분진 고착에 의한 슬립 및 벨트 편기, 연동풀리(130)의 베어링 분진 유입에 의한 손상, 텐션유닛(170) 부식 및 텐션 스크류우(171) 고착에 의한 장력조정 불가 등의 직접적인 영향과 이로 인하여 공급벨트(130) 손상과 구동모터(110) 과부하가 발생하는데, 이는 결과적으로 즉시 필요한 부원료 투입의 지연으로 노황 급변에 따른 대응이 미흡하게 되어 노황부조에 영향을 주게 된다.
본 발명은 부원료 투입을 위한 피딩장치의 사용에 있어서 비가동 중에는 스크린 외벽을 차폐시키고 해당 피딩장치 가동시에만 연동풀리 부분을 웨잉호퍼 내로 인입시켜 평량하게 함으로써, 외부로의 분진 비산을 차단하고 테일부 장치의 수명 향상이 가능하게 함으로써 효율적이고 안정적인 처리가 가능한 고로용 원료 수송설비의 피딩장치를 제공한다.
일 실시예에 의한 고로용 원료 수송설비의 피딩장치는, 개폐 도어가 설치된 웨잉호퍼; 구동풀리와 연동풀리에 권취되어 무한궤도 형태로 구동되도록 상기 웨잉호퍼의 일측에 설치된 공급벨트; 상기 공급벨트의 내측에 연동풀리와 결합되도록 수평으로 설치되어 연동풀리를 수평 이동시키는 수평구동유닛; 상기 공급벨트의 하측에 공급벨트의 일단과 맞물리도록 결합된 수직구동유닛;을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 수평구동유닛은, 상기 공급벨트의 내측에 설치되어 수평 방향으로 구동력을 부여하는 수평실린더; 상기 연동풀리를 지지하도록 수평실린더의 로드에 결합되는 지지블록;을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 수평구동유닛은 상기 지지블록과 상기 개폐 도어를 연결하는 개폐 아암를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수직구동유닛은, 상기 공급벨트의 하측에 설치되어 수직 방향으로 구동력을 부여하는 수직실린더; 상기 수직실린더의 로드에 결합되어 상기 공급벨트의 일단을 이완시키는 벨트 결합부재;를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨잉호퍼와 개폐 도어의 접점에 이물질 유입을 방지하기 위해 설치된 차단막을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 개폐 도어의 개폐를 제한하도록 상기 웨잉호퍼에 설치되는 리미트스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 연동풀리의 전ㆍ후진 동작을 가능케 하여 사용시에만 웨잉호퍼 내부로 공급벨트를 인입시켜 가동함으로써 대부분의 스크린 사용에 의한 분진이 외부로 유출되지 않도록 할 수 있다.
또한 웨잉호퍼의 외부로 공급벨트의 인출이 가능함으로써 연동풀리 등 각종 구성요소들의 교환 및 점검작업을 스크린 가동 중에도 수행이 가능하게 된다.
따라서, 연동풀리 등 각종 구성요소의 수명 연장 및 관련 고장을 감소시켜 안정적인 부원료 조절로 노황 안정에 기여할 수 있으며, 외부 분진 유출 감소로 주변환경 개선에 기여하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 고로 원료수송설비의 일부를 도시한 개략도.
도 2는 도 1에 따른 종래의 부원료 피딩장치를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 부원료 피딩장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 부원료 피딩장치의 작동을 도시한 단면도.
이하에서는, 본 발명에 의한 고로용 원료 수송설비의 피딩장치의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다. 이때, 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여한다.
도 3을 참고하면, 일 실시예에 의한 고로용 원료 수송설비의 피딩장치(100)는 부원료빈(50)의 하측에 설치되어 부원료를 웨잉호퍼(10)로 이송한다.
즉, 피딩장치(100)는 웨잉호퍼(10)의 일측에 설치되며 구동풀리(120)와 연동풀리(130)에 권취되어 무한궤도 형태로 구동되는 공급벨트(140), 공급벨트(140)의 내측에 연동풀리(130)와 결합되도록 수평으로 설치되어 연동풀리(130)를 수평 이동시키는 수평구동유닛, 공급벨트(140)의 하측에 공급벨트의 일단과 맞물리도록 결합된 수직구동유닛을 포함한다.
웨잉호퍼(10)의 일측 즉, 공급벨트(140)와 인접한 부분에는 개폐 도어(11)가 개폐 가능하게 설치되는데, 개폐 도어(11)는 소정 각도 회동 가능하도록 웨잉호퍼(10)의 벽면 상단에 힌지(12)를 매개로 결합된다.
개폐 도어(11)의 상단과 인접한 웨잉호퍼(10)의 외측면에는 개폐 도어(11)의 개폐시 그 회동 각도를 제한하기 위한 리미트스위치(13)가 설치된다.
개폐 도어(11)의 내측면 하단에는 웨잉호퍼(10)로 유입되는 원료 등의 분말이 비산되어 웨잉호퍼(10)와 개폐 도어(11) 사이의 틈새로 누출되는 것을 방지하기 위한 차단막(14)이 결합되는 것이 바람직하다. 차단막(14)은 적당한 탄성력과 복원력을 갖는 재질, 예컨대 고무 재질 등으로 형성될 수 있다.
수평구동유닛은 공급벨트(140)의 내측에 설치되어 수평 방향으로 구동력을 부여하는 수평실린더(210), 연동풀리(130)를 지지하도록 수평실린더(210)의 로드(211)에 결합되는 지지블록(220)을 포함한다.
수평구동유닛은 수평실린더(210)의 작동시 개폐 도어(11)를 개폐하기 위한 개폐 아암(230)을 더 포함할 수 있다. 개폐 아암(230)의 일단은 지지블록(220)에 연결되고 타단은 개폐 도어(11)의 측면에 연결될 수 있다.
수직구동유닛은 공급벨트(140)의 하측에 설치되어 수직 방향으로 구동력을 부여하는 수직실린더(310), 수직실린더(310)의 로드에 결합되어 공급벨트(140)의 일단을 이완시키는 벨트 결합부재를 포함한다.
벨트 결합부재는 공급벨트(140)의 상하에 위치하는 한 쌍의 가이드롤러(320), 한 쌍의 가이드롤러(320)를 상호 연결시켜 주는 연결바(330)를 포함하며, 연결바(330)는 수직실린더(310)의 로드(311) 끝단에 고정 결합된다.
이와 같이 구성된 고로용 원료 수송설비의 피딩장치의 작동 과정을 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.
도 4를 참고하면, 피딩장치(100)가 가동시 연동풀리(130)를 포함한 공급벨트(140)가 인입되고 비가동시 인출된다.
즉, 피딩장치(100)의 가동시 솔레노이드밸브(400)에 의해 수평실린더(210)와 수직실린더(310)가 전진한 후 리미트스위치(13)가 동작한 후 구동모터(110)가 가동하게 된다.
이는 수평실린더(210)가 연동풀리(130)를 지지하는 지지블록(220)을 밀어 연동풀리(130)와 공급벨트(140)를 밀게 된다. 이때 지지블록(220)에 연결된 개폐 아암(230)이 개폐 도어(11)를 열어 웨잉호퍼 내측으로 피딩장치의 유입 공간을 형성하게 한다.
그와 동시에 수직실린더(310)는 하부로 늘여진 공급벨트(140)를 올려주어 공급벨트(140)의 자연스런 인입이 가능하게 한다.
이때의 리미트스위치(13)는 수평실린더(210)의 충분한 인입 동작이 수직실린더(310)의 이완과 더불어 개폐 아암(230)에 의한 개폐 도어(11)이 적정 위치까지 열려야 리미트스위치(13)를 작동시킴으로써 모든 장치적 이상 유무가 검증된 후 동작하도록 하는 작용을 한다.
가동 중 수평실린더(210)는 연동풀리(130)를 지속적으로 밀어주어 공급벨트(140)의 장력이 유지되도록 하고, 수직실린더(310)는 일정 간격을 둔 가이드롤러(320)가 공급벨트(140)의 동작에 간섭되지 않도록 한다.
이때에도 벨트(130)의 장력이 이완되거나 개폐 아암(230) 등 체결부의 이상으로 리미트스위치(13)가 정지되면 즉시 구동모터(110)의 정지로 설비 트러블을 예방하도록 하는 작용을 한다.
일정량의 부원료 투입이 끝난 후에는 솔레노이드밸브(400)의 동작으로 수평실린더(210)와 수직실린더(310)가 동시에 수축되도록 한다.
이는 연동풀리(130)를 공간 밖으로 인출하게 함과 동시에 수평간 수축으로 여유가 생겨 늘어지는 공급벨트(140)를 밴딩롤러(161) 사이의 하부로 당겨서 접히거나 끼임이 발생하지 않고 자연스럽게 굴곡을 형성하여 유지하도록 하는 역할을 한다.
이때 개폐 도어(11)는 힌지(12)를 기점으로 당겨져서 차단 역할을 하며 틈새의 차단막(14)에 의해 스크린(30) 가동 및 광석 낙하에 의해 발생하는 분진이 외부로 유출되지 않도록 한다.
10: 웨잉호퍼 11: 개폐 도어
12: 힌지 13: 리미트스위치
14: 차단막 20: 소결빈
30: 소결광 이송벨트 40: 스크린
50: 부원료빈 60: 후드
61: 집진관
100: 피딩장치
110: 구동모터 120: 구동풀리
130: 연동풀리 140: 공급벨트
150: 캐리어롤러 160: 리턴롤러
161: 밴딩롤러 170: 텐션유닛
171 : 텐션 스크류
200: 수평구동유닛 210: 수평실린더
220: 지지블록 230: 개폐 아암
300: 수직구동유닛 310: 수직실린더
320: 가이드롤러 330: 연결바
400: 솔레노이드 밸브

Claims (7)

  1. 개폐 도어가 설치된 웨잉호퍼;
    구동풀리와 연동풀리에 권취되어 무한궤도 형태로 구동되도록 상기 웨잉호퍼의 일측에 설치된 공급벨트;
    상기 공급벨트의 내측에 연동풀리와 결합되도록 수평으로 설치되어 연동풀리를 수평 이동시키는 수평구동유닛; 및
    상기 공급벨트의 하측에 공급벨트의 일단과 맞물리도록 결합된 수직구동유닛;을 포함하며, 여기에서
    상기 수평구동유닛이
    상기 공급벨트의 내측에 설치되어 수평 방향으로 구동력을 부여하는 수평실린더;
    상기 연동풀리를 지지하도록 수평실린더의 로드에 결합되는 지지블록;
    상기 지지블록과 상기 개폐 도어를 연결하는 개폐 아암;
    을 더 포함하고, 그리고 여기에서
    상기 수평구동유닛과 수직구동유닛이 솔레노이드밸브에 의해 동시에 전진하도록 구성되는 고로용 원료 수송설비의 피딩장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 수직구동유닛은,
    상기 공급벨트의 하측에 설치되어 수직 방향으로 구동력을 부여하는 수직실린더;
    상기 수직실린더의 로드에 결합되어 상기 공급벨트의 일단을 이완시키는 벨트 결합부재;
    를 포함하는 고로용 원료 수송설비의 피딩장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 벨트 결합부재는 상기 공급벨트의 상하에 위치하는 한 쌍의 가이드롤러, 한 쌍의 가이드롤러를 상호 연결시켜 주며 수직실린더의 로드 끝단에 고정 결합된 연결바를 포함하는 고로용 원료 수송설비의 피딩장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨잉호퍼와 개폐 도어의 접점에 이물질 유입을 방지하기 위해 설치된 차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로용 원료 수송설비의 피딩장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 도어의 개폐를 제한하도록 상기 웨잉호퍼에 설치되는 리미트스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로용 원료 수송설비의 피딩장치.
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