KR101612464B1 - 파쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료가 통과 가능한 통로를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 방사상으로 배치되는 복수개의 해머와, 상기 하우징의 내부에서 일측이 상기 해머와 마주보도록 배치되는 반발판 및 상기 반발판의 타측과 대향하여 배치되고, 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 적어도 일부가 팽창 및 수축 가능한 간격조절유닛을 포함하는 파쇄 장치로서, 원료를 파쇄하는 동안 해머와 반발판 사이의 간격 조절이 가능하고, 이때, 반발판의 영역별로 간격 조절이 가능한 파쇄 장치가 제시된다.

Description

파쇄 장치{Crusher}

본 발명은 파쇄 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료를 파쇄하는 동안 해머와 반발판 사이의 간격 조절이 가능하고, 이때, 반발판의 영역별로 간격 조절이 가능한 파쇄 장치에 관한 것이다.

석탄파쇄장치(Coal crusher)는 야드(yard)에 적치된 석탄(coal)을 공급받아 소정의 입도로 균일하게 파쇄하는 장치이다. 석탄파쇄장치는 현재 다양한 형태로 구현되어 있으며, 예컨대 등록특허공보 제10-0264985호에 개시되어 있는 바와 같이 하우징의 내부에서 서로 이격되어 마련되는 반발판 및 반발판의 사이에서 로터에 의해 회전되는 해머를 구비하고, 해머의 회전을 이용하여 하우징의 내부로 공급되는 석탄을 반발판과 충돌시켜 파쇄한다.

한편, 상술한 등록특허공보에도 개시되고 있는 종래의 석탄파쇄장치는 일체형의 반발판이 하우징의 내부에 마련된 유압실린더에 장착되어 지지되었으며, 유압실린더가 해머에 대하여 반발판을 전진 및 후진시키는 방식으로 해머와 반발판 사이의 간격을 조절하였다.

따라서, 종래에는 유압실린더의 유압을 제어하여 반발판 전체의 간격을 조절함에 따라, 간격 조절 작업이 난해하였고, 대응시간이 지연되는 등의 문제점이 있었다. 또한, 종래와 같이 유압실린더를 이용한 반발판의 간격 조절 방식은 석탄을 파쇄하는 공정이 진행되는 동안 수시로 변화하는 공정 상황 예컨대 하우징의 내부를 통과하는 석탄의 편중 및 이에 따른 작업 부하의 편중에 실시간으로 대응하여 반발판의 간격을 조절하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 반발판이 일체형으로 제작되었기 때문에 반발판의 일부가 마모되더라도 반발판 전체를 교체하여야 하였고, 이에 장치의 정비 시 정비 시간 및 정비 비용이 과다하게 지출되는 등의 문제점이 있었다.

KR 10-0264985 B1

본 발명은 원료를 파쇄하는 동안에 해머와 반발판 사이의 간격을 신속하게 조절할 수 있는 파쇄 장치를 제공한다.

본 발명은 반발판의 영역별로 개별적인 간격 조절이 가능한 파쇄 장치를 제공한다.

본 발명은 장치의 정비 시 반발판을 영역별로 교체 가능한 파쇄 장치를 제공한다.

본 발명은 원료를 파쇄하는 동안에 반발판에 가해지는 충격을 완화할 수 있는 파쇄 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 파쇄 장치는, 원료가 통과 가능한 통로를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 방사상으로 배치되는 복수개의 해머; 상기 하우징의 내부에서 일측이 상기 해머와 마주보도록 배치되는 반발판; 및 상기 반발판의 타측과 대향하여 배치되고, 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 적어도 일부가 팽창 및 수축 가능한 간격조절유닛;을 포함한다.

상기 반발판은 상기 두께 방향과 교차하는 폭 방향 및 길이 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 배치되는 복수개의 반발판 조각을 구비할 수 있고, 상기 하우징과 상기 반발판 사이에는 상기 반발판을 지지하는 지지판을 구비하고, 상기 반발판은 상기 하우징 내부 양측에 서로 마주보는 한쌍으로 형성될 수 있다.

상기 하우징과 상기 반발판 사이에는 상기 반발판을 지지하는 지지판을 구비하고, 상기 간격조절유닛은 복수개의 상기 반발판 조각 각각을 상기 지지판에 각각 연결하도록 복수개 구비될 수 있다.

상기 간격조절유닛은 상기 반발판과 상기 지지판 사이에서 상기 두께 방향으로 복수개 구비되는 매트를 포함하며, 상기 매트는 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 팽창 및 수축 가능하도록 내부에 내부 공간을 구비할 수 있다.

상기 매트는 상기 반발판 조각별로 각각 구비되며, 상기 복수개의 매트는 상기 반발판 조각 및 상기 지지판의 서로 마주보는 각각의 면에 밀착되고 각 매트끼리 서로 밀착되도록 배치될 수 있다.

상기 간격조절유닛은, 복수개의 상기 매트가 서로 연통되도록 매트들의 사이를 연결하여 장착되는 안전밸브; 복수개의 상기 매트 중 적어도 어느 하나에 연결되는 가스 주입라인; 및 복수개의 상기 매트에 각각 연결되는 가스 배기라인;을 포함할 수 있다.

상기 가스 주입라인은 복수개의 상기 매트 중 상기 지지판과 밀착되는 매트에 연결되고, 상기 안전밸브는 복수개의 상기 매트 중 상기 지지판과 밀착되는 매트로부터 상기 반발판과 밀착되는 매트를 향하는 방향으로 가스가 통과되도록 형성될 수 있다.

상기 안전밸브는 내부에 형성되는 공간, 상기 공간 및 상기 매트의 내부 공간과 연통 가능한 주입구와 배출구, 상기 주입구와 상기 배출구 사이에 위치하여 가스 주입에 의하여 주입구가 개방되도록 형성된 신축가능한 마개부재를 포함할 수 있다.

상기 간격조절유닛은, 상기 지지판, 상기 매트 및 상기 반발판을 상기 두께 방향으로 관통하여 장착되는 가이드부재; 상기 지지판과 상기 하우징의 사이에 위치하는 상기 가이드부재의 외주면의 일부에 돌출되어 형성되는 스토퍼; 및 상기 지지판과 상기 하우징의 사이에서 상기 가이드부재의 외주면에 배치되고, 양측 단부가 각각 상기 지지판 및 상기 스토퍼에 접촉되어 지지되는 탄성부재;를 포함할 수 있다.

상기 원료는 코크스 제조 공정에서 원료로서 사용되는 원료탄을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 파쇄 장치는 간격조절유닛에 구비된 매트 내에 가스를 주입 및 배기하는 방식으로 원료를 파쇄하는 동안에 해머와 반발판 사이의 간격을 신속하게 조절할 수 있다. 또한, 파쇄 장치에는 복수개의 간격조절유닛이 반발판 조각별로 각각 구비됨에 따라 반발판의 영역별로 개별적인 간격 조절이 가능하다.

또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 파쇄 장치는 간격조절유닛에 구비된 매트를 이용하여 원료를 파쇄하는 동안에 반발판에 가해지는 충격을 완화할 수 있고, 반발판에 가해지는 충격에 의해 반발판이 국소적으로 마모되더라도, 파쇄 장치의 정비 시 반발판의 영역별로 반발판 조각을 교체 가능함에 따라 장치의 유지 보수에 소모되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

예컨대 코크스 설비에서 원료로서 사용되는 원료탄의 파쇄 공정에 적용되는 경우 파쇄 장치는 해머의 마모 상태에 대응하여 반발판의 부분 영역을 개별적으로 간격 조절할 수 있다. 특히, 파쇄 설비 내로 공급되는 원료탄의 편중 현상에 실시간으로 대응하여 반발판의 영역별 간격 조절이 가능함에 따라 파쇄되는 원료탄의 품질 이탈 현상을 억제 또는 방지할 수 있으며, 원료탄의 입도를 안정적으로 제어할 수 있다. 이에 원료탄을 파쇄하는 공정의 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 원료탄이 파쇄되는 동안 간격조절유닛의 매트는 반발판 조각에 가해지는 충격을 완충하는 역할을 하며, 이에 반발판 조각의 사용수명이 종래보다 향상될 수 있다. 그리고, 파쇄 설비는 정비 작업 시 마모된 반발판 조각만을 교체 가능함으로 인하여 정비에 소모되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치의 개략도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치의 부분도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치의 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면은 실시 예를 설명하기 위하여 크기가 과장될 수 있고, 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치를 도시한 개략도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치를 도시한 부분도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치의 간격 조절 과정의 일 예를 도시한 작동 상태도이다. 여기서, 도 2는 반발판 조각이 배치된 구조를 도시한 부분도이고, 도 3은 반발판과 지지판과 간격조절유닛이 연결된 구조를 도시한 부분도이다. 또한, 도 4는 간격조절유닛이 분해된 구조를 도시한 부분도이며, 도 5는 매트와 안전밸브가 서로 연결된 구조를 도시한 부분도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치(3000)는 내부로 공급되는 원료(C)를 소정의 입도로 균일하게 파쇄하는 장치로서, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 원료(C)가 통과 가능한 통로를 구비하는 하우징(3100), 하우징(3100)의 내부에 방사상으로 배치되는 복수개의 해머(3200), 하우징(3100)의 내부에서 일측이 해머와 마주보도록 배치되는 반발판(3300), 반발판(3300)의 타측과 대향하여 배치되고, 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향 예컨대 X축 방향으로 적어도 일부가 팽창 및 수축될 수 있는 간격조절유닛(3500)을 포함한다. 여기서, 원료(C)는 코크스 제조 공정에서 원료로서 사용되는 원료탄을 포함할 수 있다.

파쇄 장치(3000)의 상측에는 파쇄 설비(3000)로 원료(C) 예컨대 원료탄을 일정하게 공급 가능하도록 피더(100) 및 슈트(200)가 마련될 수 있다. 피더(100) 및 슈트(200)의 순서로 통과하여 파쇄 장치(3000)로 공급되는 원료(C)는 하우징(3100)의 상측 단부에 형성된 상부 통로를 통과하여 하우징(3100)의 내부로 유입되고, 해머(3200)와 반발판(3300)의 사이를 통과하며 소정의 입도로 파쇄될 수 있다. 소정의 입도로 파쇄된 원료는 하우징의 하측 단부에 형성된 하부 통로를 통과하여 파쇄 장치(3000)의 하측에 마련된 벨트 컨베이어에 적재되어 후속 공정 예컨대 코크스 제조 공정으로 운반될 수 있다. 상기의 피더(100) 및 슈트(200)는 본 발명에서 특정 구성으로 제한할 필요가 없으며, 파쇄 장치(3000)로 원료를 일정하게 공급 가능한 것을 만족하는 다양한 구성으로 및 방식으로 형성될 수 있다.

하우징(3100)은 길이 방향 예컨대 y축 방향으로 연장되어 형성되며, 내부에는 해머(3200) 및 반발판(3300)이 마련될 수 있는 소정의 공간이 구비되고, 상측 단부 및 하측 단부에는 각각 상측 및 하측으로 개방되어 원료가 통과 가능한 통로가 형성된다. 해머(3200)는 하우징(3100)의 내부에 회전 가능하게 제공되며, 하우징(3100)의 내부로 공급되는 원료(C)를 타격하여 파쇄하는 역할을 한다. 이를 위하여 하우징(3100)의 내부에는 폭 방향 예컨대 z축 방향으로 연장되어 형성되는 로터(3200a) 및 로터(3200b)의 외주면에 방사상으로 연결되는 로터 암(3200b)이 마련될 수 있다. 로터 암(3200b)의 단부에는 해머(3200)가 장착되며, 해머(3200)는 로터(3200a)의 회전에 의하여 로터(3200a)를 중심으로 회전되며 하우징(3100)의 내부로 공급되는 원료를 타격할 수 있다.

하우징(3100)은 도 1에서 볼 때, 좌우 대칭하는 구조로 형성되며, 또한, 하우징(3100)의 내부에 구비되는 파쇄 장치(3000)의 나머지 구성부는 후술하는 로터(3200a)를 중심으로 좌우 대칭되도록 구비될 수 있다. 이하에서 파쇄 장치(3000)의 나머지 구성부를 설명함에 있어서, 특별히 구분하여 언급하지 않는 경우에는 로터(3200a)에 대하여 우측에 위치하는 구성부들을 중심으로 설명한다. 물론, 하기에서 설명되는 각 구성부들의 구조 및 기술적 특징은, 로터(3200a)에 대하여 좌측에 위치하는 구성부들에도 동일하게 적용될 수 있다.

반발판(3300)은 두께 방향, 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되어 형성되는 판 형상의 부재일 수 있으며, 해머(3200)를 향하는 일측이 x-y 평면 상에서 볼 때, 길이 방향에 대하여 소정의 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 반발판(3300)은 하우징(3100)의 내부에서 일측이 해머(3200)와 마주보도록 제공되며, 상세하게는 하우징(3100)의 내부 양측에 서로 마주보는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 해머(3200)와 반발판(3300)의 사이를 통과하는 원료의 파쇄가 용이하도록 해머(3200)를 마주보는 반발판(3300)의 일측에는 단차면(또는, 요철면)이 형성된다.

반발판(3200)은 두께 방향과 교차하는 폭 방향 및 길이 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 배치되는 복수개의 반발판 조각(3310)을 구비하며, 본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 폭 방향 및 두께 방향으로 배치되는 복수개의 반발판 조각(3310)을 구비하는 반발판(3200)을 예시한다. 이를 달리 표현하면, y-z 평면 상에서 볼 때, 반발판(3200)은 y축 방향으로 두 위치에서 서로 분리되고, z축 방향으로 다섯 위치에서 서로 분리되어 여섯 개의 행과 세 개의 열을 이루어 배치되는 반발판 조각(3310)으로 형성될 수 있다. 즉, 반발판(3200)은 종래와 같은 일체형 구조가 아닌 분리형 구조로서, 이에 따라 반발판(3200)의 전체 영역 중 목적하는 부분 영역을 선택하여 간격 조절할 수 있고, 반발판(3200)의 전체 영역 중 마모된 소정 영역을 선택하여 교체 가능하다.

간격조절유닛(3500)은 가스의 주입 및 배기에 의하여 반발판(3300)의 위치를 두께 방향으로 조절 가능하도록 형성되어 반발판(3300)의 타측에 제공되는 구성부이다. 한편, 하우징(3100)과 반발판(3300)의 사이에는 반발판(3300)을 지지 가능한 지지판(3410)이 구비될 수 있으며, 간격조절유닛(3500)의 일측은 반발판(3300)의 타측과 연결되어 지지 가능하고, 간격조절유닛(3500)의 타측은 지지판(3410)과 연결되어 지지 가능하다. 하기에서는 지지판(3410) 및 이를 구비하는 지지유닛(3400)을 설명한다.

지지유닛(3400)은 예컨대 유압 실린더를 이용하여 두께 방향으로 전진 및 후진 가능하도록 반발판(3300)과 하우징(3100)의 사이에 제공되는 구성부로서, 반발판(3300)의 개수 및 배치 구조에 대응하여 하우징(3100)의 내부 양측에 한 쌍으로 구비될 수 있다. 지지유닛(3400)은 하우징(3100)과 반발판(3300) 사이에 형성되어 반발판(3300)을 지지하는 지지판(3410) 및 두께 방향으로 연장되어 형성되고 길이 방향으로 서로 이격되며, 하우징(3100)의 외측에서 지지판(3410)을 향하는 방향으로 하우징(3100)을 관통하여 장착되는 상부 유압실린더(3420a) 및 하부 유압실린더(3420b)를 포함할 수 있다. 지지판(3410)은 상부 유압실린더(3420a) 및 하부 유압실린더(3420b)의 각각의 단부에 장착되어 지지될 수 있다. 지지판(3410)의 형상 및 크기는 반발판(3300)의 형상 및 크기에 대응되며, 지지판(3410)에는 후술하는 간격조절유닛(3500)의 가이드부재(3510)가 지지판(3410)을 두께 방향으로 관통하여 배치될 수 있도록, 폭 방향 및 길이방향으로 서로 이격되는 복수개의 가이드부재 삽입구(3411)가 구비된다.

하기에서는 간격조절유닛(3500)을 상세히 설명한다. 간격조절유닛(3500)은 원료 파쇄 공정이 진행되는 동안에도 반발판(3300)의 간격을 실시간으로 조절 가능하도록 형성되어 반발판(3300)의 타측에 제공되는 구성부이다. 이때, 간격조절유닛(3500)은 복수개의 반발판 조각(3310)을 지지판(3410)에 각각 연결하도록 복수개 구비될 수 있다.

간격조절유닛(3500)은 두께 방향으로 연장되어 형성되고, 지지판(3410) 및 반발판 조각(3310)을 두께 방향으로 관통하여 장착되는 가이드부재(3510), 지지판(3410)과 하우징(3100)의 사이에서 가이드부재(3510)의 외주면의 일부에 돌출되어 형성되는 스토퍼(3520), 지지판(3410)과 하우징(3100)의 사이에서 가이드부재(3510)의 외주면에 배치되고, 양측 단부가 지지판(3410) 및 스토퍼(3520)에 접촉되어 지지되는 탄성부재(3530), 반발판 조각(3310)과 지지판(3410)의 사이에서 두께 방향으로 복수개 구비되며, 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 팽창 및 수축 가능하도록 내부에 내부 공간(3543)을 구비하는 매트(3540), 복수개의 매트(3540)가 서로 연통되도록 매트(3540)들의 사이를 연결하여 장착되는 안전밸브(3550), 복수개의 매트(3540) 중 적어도 어느 하나에 연결되는 가스 주입라인(3560), 복수개의 매트(3540) 각각의 일측에 각각 연결되는 가스 배기라인(3570)을 포함할 수 있다.

가이드부재(3510)는 두께 방향으로 연장되어 형성되는 예컨대 환봉 형상의 부재로서, 그 일측 단부의 외주면에는 예컨대 나사산이 형성되며, 타측 단부의 외주면에는 스토퍼(3520)가 형성될 수 있다. 가이드부재(3510)는 지지판(3410)에서 반발판 조각(3310)을 향하는 방향으로 지지판(3410) 및 반발판 조각(3310)을 관통하여 장착된다. 가이드부재(3510)의 일측 단부는 지지판(3410)과 서로 대향하는 반발판 조각(3310)의 타측을 관통하여 장착되며, 이때, 그 외주면에 구비된 나사산에 의하여 반발판 조각(3310)과 결합될 수 있다. 가이드부재(3510)의 타측 단부는 지지판(3410)과 하우징(3100)의 사이에 위치하도록 지지판(3410)의 외측으로 소정 거리 돌출될 수 있다. 가이드부재(3510)의 일측 단부와 타측 단부의 사이의 중간부는 지지판(3410)의 가이드부재 삽입구(3411) 및 후술하는 매트(3540)의 가이드홀(3544)에 삽입되어 지지되며, 이때 가이드부재 삽입구(3411) 및 가이드홀(3544)의 각각의 내벽과 서로 슬라이딩 가능하도록 그 외주면이 매끄럽게 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 형성되는 가이드부재(3510)는 반발판 조각(3310) 및 매트(3540)의 두께 방향으로의 움직임을 가이드하는 역할을 한다.

스토퍼(3520)는 가이드부재(3510)의 돌출된 타측 단부(3510)의 외주면에 형성되어 후술하는 탄성부재(3530)를 지지하는 역할을 한다. 스토퍼(3520)의 형상 및 크기는 상술한 스토퍼(3520)의 역할을 수행할 수 있는 것을 만족하는 다양한 형상 및 크기일 수 있으며, 예컨대 가이드부재(3510)보다 큰 직경을 가지는 원통 형상일 수 있다.

탄성부재(3530) 예컨대 탄성 스프링은 두께 방향으로 연장 형성되고, 지지판(3410)과 하우징(3100)의 사이에서 가이드부재(3510)의 외주면을 감싸 장착될 수 있다. 탄성부재(3530)의 일측 단부는 지지판(3410)의 배면에 접촉되어 지지되고, 타측 단부는 스토퍼(3520)의 일측면에 접촉되어 지지된다. 탄성부재(3530)는 후술하는 매트(3540)의 수축에 의한 반발판 조각(3310)의 두께 방향의 이동 예컨대 반발판 조각(3310)의 후진이 원활하도록 스토퍼(3520)를 통하여 가이드부재(3510)에 복원력을 제공하는 역할을 한다. 또한, 탄성부재(3530)는 매트(3540)의 팽창에 의하여 반발판 조각(3310)이 두께 방향으로 부드럽게 이동 예컨대 전진하도록 스토퍼(3520)를 통하여 가이드부재(3510)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다.

상술한 바와 같이 간격조절유닛(3500)은 가이드부재(3510), 스토퍼(3520) 및 탄성부재(3530)의 연결구조에 의하여, 반발판 조각(3100)의 두께 방향으로의 전진 및 후진이 매끄럽도록 그 움직임을 보정할 수 있다. 즉, 간격조절유닛(3500)에 구비되는 가이드부재(3510)와 스토퍼(3520)와 탄성부재(3530)는 탄성력 및 복원력을 이용하여 매트(3540)에 의한 반발판 조각(3310)의 움직임을 보조할 뿐 아니라, 반발판 조각(3310)의 급격한 움직임을 방지함으로써, 그 동작의 응답성을 향상시키는 역할을 한다.

매트(3540)는 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 팽창 및 수축되는 중공형의 판 부재로서, 두께 방향으로의 팽창 및 수축을 이용하여 반발판 조각(3310)을 두께 방향으로 신속하게 이동시키는 역할을 한다. 매트(3540)는 반발판 조각(3310)별로 각각 구비되고, 각각의 반발판 조각(3310)에 대하여 복수개 구비되어 반발판 조각(3310) 및 지지판(3410)의 서로 마주보는 각각의 면에 밀착되고, 각 매트(3540)끼리 서로 밀착되도록 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 복수개 구비되어 두께 방향으로 서로 밀착되는 매트(3540)에 의하여 간격조절유닛(3500)은 반발판 조각(3310)을 두께 방향으로 이동시킬 때 매트(3540)가 구비된 개수만큼 단계적으로 이동시킬 수 있으며, 이에 해머(3200)와 반발판(3300) 사이의 간격을 더욱 정밀하게 조절할 수 있다. 이때, 두께 방향으로 서로 적층되는 각 매트(3540) 마다 팽창률(또는, 수축률)을 서로 다르게 할 경우 더욱 정밀한 간격 조절이 가능하다.

매트(3540)는 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 일정하게 팽창 및 수축 가능한 것을 만족하는 다양한 구성 및 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대 본 실시 예에서는 두께 방향으로 서로 이격된 패드(3541) 각각의 길이 방향 및 폭 방향의 측면의 가장자리를 패드(3541)의 둘레 방향으로 감싸도록, 서로 이격된 패드(3541)의 가장자리를 탄성 막(3542)으로 연결하여 형성되며, 탄성 막(3542)과 한 쌍의 패드(3541)로 둘러싸여 두께 방향으로 팽창 및 수축 가능한 내부 공간(3543)을 구비하는 매트(3540)를 예시한다. 상술한 내부 공간(3543)에는 일정 압력의 가스가 주입되고, 주입된 가스는 원료가 파쇄되는 동안 반발판(3300)에 가해지는 타격 특히, 해머(3200)에 의한 타격 시 이의 충격 에너지를 소산(또는, 분산)시켜 반발판(3300)의 손상을 방지하는 역할을 한다.

패드(3541)는 반발판 조각(3310)의 크기 및 형상에 대응되는 소정 면적 및 형상으로 형성되는 고무 재질 또는 금속 박판 재질의 예컨대 사각 판 부재일 수 있고, 탄성 막(3542)은 예컨대 고무 재질 또는 금속 재질의 다이어프램일 수 있다. 매트(3540)의 각각의 모서리부에는 매트(3540)를 폭 방향으로 관통하는 가이드홀(3544)이 형성될 수 있다. 형성된 가이드홀(3544)에는 가이드부재(3510)가 관통하여 배치된다. 이때, 가이드홀(3544)의 내벽에는 예컨대 고무 재질의 보조 탄성막(3542a)이 구비되어 내부 공간(3543)의 기밀을 유지할 수 있다. 한편 서로 인접하는 매트(3540)들의 사이를 연결하도록 안전밸브(3550)가 장착되며, 매트(3540)의 서로 인접하는 면에는 안전밸브(3550)가 수용 가능한 안전밸브장착구(3545)가 구비될 수 있다.

안전밸브(3550)는 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 매트(3540)들을 연결하여 장착되며, 두께 방향으로 연장되어 형성되고, 내부에 공간이 형성되는 예컨대 중공의 원통 형상의 밸브하우징(3551), 밸브하우징(3551)의 양측 단부를 관통하여 밸브하우징(3551) 내부의 공간 및 매트(3540)의 내부 공간(3543)과 연통 가능한 주입구와 배출구, 주입구와 배출구 사이에 위치하여 가스 주입에 의하여 주입구가 개방되도록 형성되는 신축 가능한 마개부재를 포함할 수 있다. 여기서 마개부재는 밸브하우징(3551)의 내부에서 주입구에 탈착 가능하도록 형성되는 안전마개(3552) 및 배출구를 마주보는 안전마개(3552)의 단부와 배출구를 연결하는 마개 스프링(3553)을 포함할 수 있다. 마개 스프링(3553)은 스프링 힘을 이용하여 안전마개(3552)를 주입구에 장착시키고, 주입구에서 배출구를 향하는 방향으로 안전마개(3552)에 스프링 힘 이상의 힘이 작용되는 경우 안전마개(3552)를 개방시키는 역할을 한다. 이에, 안전밸브(3550)에 의하여 서로 연결된 매트들 중 주입구와 연결된 매트 내부의 압력이 상술한 스프링 힘에 의하여 설정되는 안전밸브(3550)의 작동압력을 넘어서는 경우, 안전마개(3552)가 개방되며, 이에 주입구와 연결된 매트의 내부로부터 배출구와 연결된 매트의 내부로 기체가 공급될 수 있다. 기체의 이동에 의하여 주입구와 연결된 매트의 내부 압력이 작동압력 미만이 되는 경우 안전마개(3552)가 주입구에 장착되어 기체의 이동을 차단할 수 있다. 이처럼, 안전밸브(3550)는 주입구에서 배출구를 향하는 하나의 방향으로만 작동 압력 이상의 기체를 선택적으로 통과시키는 역할을 한다.

한편, 본 실시 예에 따른 간격조절유닛(3500)은 매트(3540)가 지지판(3410)으로부터 반발판 조각(3310)을 향하는 일 방향에 대하여 순차적으로 팽창되도록, 서로 연결된 매트에 상기의 일 방향으로 가스를 주입하여 매트(3540)들을 순차적으로 팽창시킬 수 있다. 이를 위하여, 가스 주입라인(3560)은 복수개의 매트(3540) 중 지지판(3410)과 밀착되는 매트에 연결될 수 있다. 또한, 안전밸브(3550)는 복수개의 매트(3540) 중 지지판(3410)과 밀착되는 매트로부터 반발판(3300)과 밀착되는 매트를 향하는 방향으로 가스가 통과되도록 주입구와 배출구의 방향이 정렬될 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여, 간격조절유닛(3500)의 작동 방식을 설명한다. 먼저 가스 주입라인(3560)을 이용하여 복수개의 매트 중 지지판(3410)과 접촉하는 매트(이하 제1 매트)의 내부에 가스를 주입한다. 가스가 주입되면, 제1 매트가 두께 방향으로 팽창하고, 최대 두께로 팽창이 완료되면, 그 내부의 압력이 증가된다. 제1 매트의 내부 압력(P1)이 안전밸브(3550)의 작동압력을 넘어서게 되면, 마개부재가 개방되고, 가스는 도면에 도시된 바와 같이, 제1 매트의 내부에서 안전밸브(3550)의 주입구, 내부의 공간 및 배출구를 통과하여 제1 매트와 연결된 매트(이하 제2 매트)의 내부로 공급된다. 이에, 제2 매트는 두께 방향으로 팽창한다. 이때, 제2 매트의 내부 압력(P2)이 증가되더라도 안전밸브(3550)의 작동압력 미만일 경우 도면에 도시된 바와 같이, 제2 매트와 연결된 매트(이하 제3 매트)로는 기체가 공급되지 않으며 제3 매트의 내부 압력(P3)은 초기 상태로 유지된다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 파쇄 장치(3000)를 이용하여 원료를 파쇄하는 방법을 설명한다. 이때, 상술한 파쇄 장치(3000)의 상세한 설명과 중복되는 설명은 생략하거나 간단히 설명하기로 한다.

도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 원료 예컨대 원료탄을 파쇄하는 방법은, 피더 및 슈트를 이용하여 파쇄 장치의 하우징 내부로 원료를 공급하는 과정과, 하우징 내부의 해머(3200)를 회전시켜 원료를 파쇄하는 과정과, 원료를 파쇄하는 동안 공정 조건에 대응하여 해머와 파쇄부재의 간격을 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

먼저, 피더(100) 및 슈트(200)를 이용하여 하우징(3100)의 내부로 원료를 공급한다. 이어서, 해머(3200)를 회전시켜 원료를 파쇄한다.

원료(C)가 파쇄되는 동안, 공정 조건에 대응하여 파쇄부재의 간격을 영역별로 조절한다. 예컨대 하우징(3100)의 하측으로 배출되는 원료의 입도를 검출하여 원료의 입도가 일정하지 않은 영역(또는, 열)을 검출한다. 또는, 하우징(3100)의 상측과 하측에서 원료의 통과량이 빠른 영역과 느린 영역을 검출한다. 상기의 검출 과정으로 해머와 반발판의 간격 조절이 요구되는 소정 영역을 선택한다. 선택된 영역에 위치하는 반발판 조각(3310)에 연결된 매트(3540)로 가스를 주입하여 팽창시킨다.

예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, 반발판의 서로 구분되는 영역 중 도면 상에서 중앙을 제외한 좌측과 우측 영역의 간격을 줄여야 하는 경우 다음의 과정으로 그 간격을 조절 가능하다. 반발판의 좌측 및 우측 영역에 대응되는 매트들 중 지지판(3410)에 접촉하는 매트에 각각 가스를 주입한다. 가스의 주입에 의하여 반발판의 좌측 및 우측 영역에 대응되는 매트들 중 지지판(3410)에 접촉하는 매트의 두께가 초기 두께(또는 수축 두께)인 d1에서 팽창 두께인 d2로 조절된다. 따라서, 반발판의 좌측 및 우측 영역의 반발판 조각들이 전진, 해머와의 간격을 좁힌다. 이에 반발판의 좌측 및 우측 영역의 반발판 조각들과 이에 대면하는 해머와의 간격은 초기 간격(t1)보다 좁은 제1 간격(t2)로 조절된다. 반발판의 좌측 및 우측 영역에 대응되는 매트들 중 지지판(3410)에 접촉하는 매트에 가스의 주입을 지속하면 안전밸브의 작용에 의하여 반발판의 좌측 및 우측 영역에 대응되는 매트들 중 지지판(3410)에 접촉하는 매트에서 반발판 조각(3310)에 접촉하는 매트까지 좌측 및 우측 영역에 위치하는 매트 전부에 가스가 주입된다. 이에 반발판의 좌측 및 우측 영역에 대응되는 매트 전부가 팽창한다. 이에 이에 반발판의 좌측 및 우측 영역의 반발판 조각들과 이에 대면하는 해머와의 간격은 제1 간격(t2)보다 좁은 제2 간격(t3)로 조절된다. 한편, 반발판의 중간 영역의 반발판 조각의 간격을 조절해야 하는 경우에도 상기의 과정이 대응될 수 있다.

상술한 간격 조절 방식 및 그 순서는 반발판 조각(3310)의 간격을 조절하는 다양한 방식 및 순서 중 일 예를 설명한 것이며, 서로 다른 다양한 순서 및 방식으로 변경 가능하다.

본 발명의 상기 실시 예는 원료탄을 파쇄하는 장치의 경우가 예시되었으나, 이외의 다양한 처리물을 파쇄하는 장치에 적용 가능하다. 한편, 본 발명의 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명이 해당하는 기술분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

3000: 파쇄 장치 3310: 반발판 조각
3500: 간격조절유닛 3540: 매트

Claims (11)

1. 원료가 통과 가능한 통로를 구비하는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 방사상으로 배치되는 복수개의 해머;
   상기 하우징의 내부에서 일측이 상기 해머와 마주보도록 배치되는 반발판; 및
   상기 반발판의 타측과 대향하여 배치되고, 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 적어도 일부가 팽창 및 수축 가능한 간격조절유닛;을 포함하고,
   상기 반발판은 상기 두께 방향과 교차하는 폭 방향 및 길이 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 배치되는 복수개의 반발판 조각을 구비하며,
   상기 하우징과 상기 반발판 사이에는 상기 반발판을 지지하는 지지판을 구비하고,
   상기 간격조절유닛은 복수개의 상기 반발판 조각 각각을 상기 지지판에 각각 연결하도록 복수개 구비되는 파쇄 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징과 상기 반발판 사이에는 상기 반발판을 지지하는 지지판을 구비하고,
   상기 반발판은 상기 하우징 내부 양측에 서로 마주보는 한쌍으로 형성되는 파쇄 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 간격조절유닛은 상기 반발판과 상기 지지판 사이에서 상기 두께 방향으로 복수개 구비되는 매트를 포함하며,
   상기 매트는 가스의 주입 및 배기에 의하여 두께 방향으로 팽창 및 수축 가능하도록 내부에 내부 공간을 구비하는 파쇄 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 매트는 상기 반발판 조각별로 각각 구비되며,
   상기 복수개의 매트는 상기 반발판 조각 및 상기 지지판의 서로 마주보는 각각의 면에 밀착되고 각 매트끼리 서로 밀착되도록 배치되는 파쇄 장치.
   
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 간격조절유닛은,
   복수개의 상기 매트가 서로 연통되도록 매트들의 사이를 연결하여 장착되는 안전밸브;
   복수개의 상기 매트 중 적어도 어느 하나에 연결되는 가스 주입라인; 및
   복수개의 상기 매트에 각각 연결되는 가스 배기라인;을 포함하는 파쇄 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 가스 주입라인은 복수개의 상기 매트 중 상기 지지판과 밀착되는 매트에 연결되고,
   상기 안전밸브는 복수개의 상기 매트 중 상기 지지판과 밀착되는 매트로부터 상기 반발판과 밀착되는 매트를 향하는 방향으로 가스가 통과되도록 형성되는 파쇄 장치.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 안전밸브는 내부에 형성되는 공간,
   상기 공간 및 상기 매트의 내부 공간과 연통 가능한 주입구와 배출구,
   상기 주입구와 상기 배출구 사이에 위치하여 가스 주입에 의하여 주입구가 개방되도록 형성된 신축가능한 마개부재를 포함하는 파쇄 장치.
   
10. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 간격조절유닛은,
    상기 지지판, 상기 매트 및 상기 반발판을 상기 두께 방향으로 관통하여 장착되는 가이드부재;
    상기 지지판과 상기 하우징의 사이에 위치하는 상기 가이드부재의 외주면의 일부에 돌출되어 형성되는 스토퍼; 및
    상기 지지판과 상기 하우징의 사이에서 상기 가이드부재의 외주면에 배치되고, 양측 단부가 각각 상기 지지판 및 상기 스토퍼에 접촉되어 지지되는 탄성부재;를 포함하는 파쇄 장치.
    
11. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 5 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료는 코크스 제조 공정에서 원료로서 사용되는 원료탄을 포함하는 파쇄 장치.

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