KR101717540B1 - 브리켓 제조설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브리켓을 성형하기 위한 혼합재료를 균일하게 분포시킬 수 있으며 성형된 브리켓의 반출을 자동화할 수 있는 브리켓 제조설비를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 제강공정 부산물을 포함하는 혼합재료로 브리켓(briquettes)을 제조하는 설비에 있어서, 상기 혼합재료가 하부 방향으로 선회 유동을 따르면서 배출되게 하는 재료공급유닛; 상기 재료공급유닛의 하부에 회전됨에 따라 상호 맞닿을 수 있도록 설치되는 것으로, 각각의 외주면에는 다수개의 성형홈부가 형성되되 각각의 성형홈부가 상호 맞닿을 수 있도록 대응되게 형성되어 배출되는 혼합재료를 브리켓으로 성형하는 롤 타이어를 포함하는 성형유닛; 및, 상기 성형유닛의 하부에 설치되는 것으로 상부의 일측에 투입구가 형성되고 하부의 전측에 배출구가 형성된 케이싱부, 상기 케이싱부의 상부에 설치되어 낙하하는 브리켓을 투입구로 이송시키는 쿠션컨베이어부 및, 상기 케이싱부에 내장되어 투입구를 통해 적층되는 브리켓을 배출구로 이송시키는 실린더부를 포함하는 반출유닛;을 포함하여 이루어지며, 상기 재료공급유닛은 역 원추형상의 몸체, 상기 몸체의 상부측 외주면에 접선방향으로 몸체의 내부와 연통되게 설치되어 혼합재료가 유입되는 유입관 및, 상기 몸체의 하부와 연통되어 유입된 혼합재료가 선회 운동을 따르는 궤적으로 하향 배출되는 배출관을 포함하여 이루어지고, 상기 실린더부는 전후진되는 로드를 포함하는 실린더, 상기 로드의 전단부에 설치되는 배출판 및, 상기 배출판의 상부에 설치되되 로드의 전후진에 따라 상기 투입구를 차단 또는 개방시키도록 설치되는 막음판을 포함하여 이루어지며, 상기 투입구의 후단에는 이탈방지구가 수직설치되되, 상기 이탈방지구는 쿠션컨베이어부의 전단부와의 대향측에 경사지는 빗면부가 형성되어 쿠션컨베이어부와의 간섭을 방지하면서 브리켓이 외부로 이탈되는 것을 방지하고, 상기 케이싱부의 하부에는 상기 투입구를 통해 케이싱부의 내부에 적층되는 브리켓의 중량을 감지하기 위한 다수개의 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

브리켓 제조설비 {System for manufacturing briquettes}

본 발명은 브리켓 제조설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제강공정의 부산물을 활용해 브리켓을 제조하는 설비에 관한 것이다.

통상적으로 브리켓이란 석탄이나 코크스 따위의 가루를 빚어서 만든 덩어리를 말하는 것으로, 최근에는 제철소의 제강공정 중 발생하는 제강슬러지, 제강분진 등 제강공정 부산물을 재활용해 제조하고 있다.

제철소 내의 다양한 공정에서 발생되는 슬러지 또는 더스트는 탄소 또는 철을 포함하므로 이들을 재활용함으로써 원료비를 절감할 수 있는데, 더스트는 석탄의 운반 과정 등에서 발생할 수 있고, 슬러지는 용철 제조 중 배가스의 수집진 과정 등에서 발생할 수 있다.

이러한 더스트 또는 슬러지는 그 크기가 너무 작아서 바로 사용하기 어려우므로, 바인더를 첨가하여 펠렛으로 제조한 후 사용하거나, 더스트 또는 슬러지에 바인더를 첨가하여 브리켓으로 제조한 후 사용하게 된다.

이와 같은 브리켓의 성형에는 분말 타입의 원재료인 혼합물이 공급되는 호퍼와, 이 호퍼로부터 낙하되는 원재료를 압착 가공하여 소정의 브리켓 형태로 성형하는 한 쌍의 롤러가 구비된다.

그러나 종래기술에 따른 호퍼의 경우 롤러 사이에 혼합물을 균일하게 토출시키지 못해 브리켓 제조의 생산효율이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고 성형된 브리켓이 적층되어 반출되는 과정을 자동화하지 못해 열악한 환경에서 작업자들을 투입해야 하는 문제점이 있어 이들을 해결하기 위한 기술개발이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1301764호 (공고일자: 2013.08.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 브리켓을 성형하기 위한 혼합재료를 균일하게 분포시킬 수 있으며 성형된 브리켓의 반출을 자동화할 수 있는 브리켓 제조설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브리켓 제조설비는, 제강공정 부산물을 포함하는 혼합재료로 브리켓(briquettes)을 제조하는 설비에 있어서, 상기 혼합재료가 하부 방향으로 선회 유동을 따르면서 배출되게 하는 재료공급유닛; 상기 재료공급유닛의 하부에 회전됨에 따라 상호 맞닿을 수 있도록 설치되는 것으로, 각각의 외주면에는 다수개의 성형홈부가 형성되되 각각의 성형홈부가 상호 맞닿을 수 있도록 대응되게 형성되어 배출되는 혼합재료를 브리켓으로 성형하는 롤 타이어를 포함하는 성형유닛; 및, 상기 성형유닛의 하부에 설치되는 것으로 상부의 일측에 투입구가 형성되고 하부의 전측에 배출구가 형성된 케이싱부, 상기 케이싱부의 상부에 설치되어 낙하하는 브리켓을 투입구로 이송시키는 쿠션컨베이어부 및, 상기 케이싱부에 내장되어 투입구를 통해 적층되는 브리켓을 배출구로 이송시키는 실린더부를 포함하는 반출유닛;을 포함하여 이루어지며, 상기 재료공급유닛은 역 원추형상의 몸체, 상기 몸체의 상부측 외주면에 접선방향으로 몸체의 내부와 연통되게 설치되어 혼합재료가 유입되는 유입관 및, 상기 몸체의 하부와 연통되어 유입된 혼합재료가 선회 운동을 따르는 궤적으로 하향 배출되는 배출관을 포함하여 이루어지고, 상기 실린더부는 전후진되는 로드를 포함하는 실린더, 상기 로드의 전단부에 설치되는 배출판 및, 상기 배출판의 상부에 설치되되 로드의 전후진에 따라 상기 투입구를 차단 또는 개방시키도록 설치되는 막음판을 포함하여 이루어지며, 상기 투입구의 후단에는 이탈방지구가 수직설치되되, 상기 이탈방지구는 쿠션컨베이어부의 전단부와의 대향측에 경사지는 빗면부가 형성되어 쿠션컨베이어부와의 간섭을 방지하면서 브리켓이 외부로 이탈되는 것을 방지하고, 상기 케이싱부의 하부에는 상기 투입구를 통해 케이싱부의 내부에 적층되는 브리켓의 중량을 감지하기 위한 다수개의 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

롤유닛에 혼합재료를 균일하게 분포시켜 롤유닛의 성형홈부를 전체적으로 이용할 수 있게 됨으로써, 브리켓 제조의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고 성형된 브리켓의 반출을 자동화함으로써 제조 공정의 진행효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 브리켓 제조설비의 작동과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.

본 발명은 브리켓(briquettes)을 조개탄 형태로 제조하기 위한 설비를 구현하기 위한 것으로, 이러한 브리켓은 제강공정 중 발생하는 제강슬러지, 제강분진 등 제강공정 부산물 및 바인드를 포함하는 혼합재료로 제조된다.

이와 같은 브리켓을 제조하기 위해 본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 재료공급유닛(100), 성형유닛(200) 및 반출유닛(300)을 포함하여 이루어진다.

먼저 재료공급유닛(100)은 혼합재료를 하부방향으로 선회 유동을 따르면서 배출되게 함으로써 성형유닛(200)의 브리켓 성형구간으로 혼합재료를 균일하게 분포시키기 위한 것으로 몸체(110), 유입관(120) 및 배출관(130)을 포함하여 구성된다.

몸체(110)는 유입되는 혼합재료가 선회 유동을 따를 수 있도록 중공의 역 원추형상으로 이루어진다. 이러한 몸체(110)는 유입되는 혼합재료를 성형유닛(200)으로 배출시키되 선회 유동을 따르도록 배출시켜 종래에 자유낙하를 통한 배출방식 보다 상대적으로 후술되는 성형유닛(200)의 롤 타이어(210)에 혼합재료를 균일하게 분포시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

그리고 유입관(120)은 몸체(110)의 상부측 외주면에 접선방향으로 몸체(110)의 내부와 연통되게 설치되어 혼합재료가 몸체(110)의 내부로 유입되는 경로를 제공하게 된다.

이와 함께 배출관(130)은 몸체(110)의 하부 저면과 연통되어 성형유닛(200)으로 혼합재료를 배출시키기 위한 것으로, 유입관(120)으로 유입된 혼합재료가 몸체(100)의 내주면을 타고 유동됨으로써 선회 운동을 따르는 궤적으로 하향 배출된다.

다음으로 성형유닛(200)은 배출관(130)에서 배출되는 혼합재료를 브리켓으로 성형하는 장치이다. 이러한 성형유닛(200)은 롤 타이어(210) 및 샤프트(220)를 포함하여 이루어진다.

롤 타이어(210)는 배출관(130)의 하부에 한 쌍으로 설치되며, 각각이 회전됨에 따라 상호 맞닿을 수 있도록 설치된다. 그리고 롤 타이어(210)의 외주면에는 다수개의 성형홈부(211)가 형성되되 각각의 성형홈부(211)들이 상호 맞닿을 수 있도록 대응되게 형성된다.

이와 함께 샤프트(220)는 롤 타이어(210)의 중심부에 설치되어 회전구동력을 전달받아 롤 타이어(210)를 회전시키게 되는 것으로, 일측의 샤프트(220)는 시계방향을 따라 회전하고 타측의 샤프트(220)는 반시계방향으로 회전함으로써 롤 타이어(210) 상호 간에 맞닿을 시 성형홈부(211)에 가득 차도록 인서트되는 혼합재료가 가압되면서 성형홈부(211)의 형상과 대응되는 브리켓으로 성형된 다음, 맞닿았던 성형홈부(211)가 상호 이격됨에 따라 하방으로 낙하하게 된다.

이어서 반출유닛(300)은 성형된 브리켓의 정량배출을 도모하기 위한 것으로, 케이싱부(310), 쿠션컨베어어부(320) 및 실린더부(330)를 포함하여 이루어진다.

케이싱부(310)는 중공의 장방체 또는 정방체 형상으로 이루어져 성형유닛(200)의 하부에 설치되는 것으로, 상부의 일측에는 이송되는 브리켓을 내부로 투입시키기 위한 투입구(311)가 형성되며, 하부의 전측에는 내부로 투입되어 적층되는 브리켓들을 배출시키기 위한 배출구(312)가 형성된다.

그리고 쿠션컨베이어부(320)는 케이싱부(310) 상부의 투입구(311)의 후방에 설치되어 성형유닛(200)에서 성형되어 낙하하는 브리켓을 투입구(311)로 이송시키기 위한 것으로, 고무밸트를 무한궤도 방식으로 운용하되 고무밸트의 텐션을 낙하하는 브리켓이 손상되지 않도록 쿠션효과를 발생시킬 수 있는 범위내에서 설정하여 브리켓을 이송하게 된다.

이와 함께 실린더부(330)는 케이싱부(310)에 내장되어 투입구를 통해 적층되는 브리켓을 배출구로 이송시키는 것으로 실린더(331), 배출판(332) 및 막음판(333)을 포함하여 이루어진다.

실린더(331)는 유체의 압력을 이용하여 피스톤을 전후진시킴에 따라 피스톤과 연결되는 로드를 전후진시키게 된다.

그리고 배출판(332)은 로드의 전단부에 설치되며, 로드의 전후진에 따라 케이싱부(310)의 내면을 타고 슬라이딩 될 수 있는 면적으로 형성된다.

이와 함께 막음판(333)은 배출판(332)의 상부 후면에 설치되되 케이싱부(310)의 길이방향과 평행하게 설치되되, 로드의 전후진에 따라 투입구(311)를 차단 또는 개방시키도록 설치된다. 이러한 막음판(333)은 로드가 전진됨에 따라 투입구(311)를 차단시킴으로써, 이송되는 브리켓들이 배출판(311)의 후방으로 투입되는 것을 방지하며, 로드가 후진됨에 따라 배출구(312)의 후단에 설치되는 이탈방지구(313)에 의해 막음판(333)의 상부에 적층된 브리켓들이 걸려 투입구(311)로 낙하하게 된다. 즉 이탈방지구(313)는 투입구(311)의 후단에서 수직설치되되 쿠션컨베이어부(320)의 전단부와 대향측에 경사지는 빗면부가 형성되어 쿠선컨베이어부(320)와의 간섭을 방지하면서 브리켓이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 것이 바람직할 것이다.

여기에서 케이싱부(310)의 하부에는 투입구(311)를 통해 적층되는 브리켓의 중량을 감지하기 위한 다수개의 로드셀(미도시)이 설치된다. 그리고 실린더(331)는 로드셀들이 미리 정해진 중량으로 브리켓들이 적층되면 실린더(331)를 작동시키는 신호를 발생시킴에 따라 실린더(331)가 작동됨으로써 적층된 브리켓들이 배출구(312)로 자동 배출될 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

이상과 같이 본 발명의 기술적 사상은 브리켓을 성형하기 위한 혼합재료를 균일하게 분포시킬 수 있으며 성형된 브리켓의 반출을 자동화할 수 있는 브리켓 제조설비를 제공하는 것임을 알 수 있다.

아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 재료공급유닛
110: 몸체
120: 유입관
130: 배출관
200: 성형유닛
210: 롤 타이어
211: 성형홈부
220: 샤프트
300: 반출유닛
310: 케이싱부
311: 투입구
312: 배출구
313: 이탈방지구
320: 쿠션컨베이어부
330: 실린더부
331: 실린더
332: 배출판
333: 막음판

Claims (3)

1. 제강공정 부산물을 포함하는 혼합재료로 브리켓(briquettes)을 제조하는 설비에 있어서,
   상기 혼합재료가 하부 방향으로 선회 유동을 따르면서 배출되게 하는 재료공급유닛;
   상기 재료공급유닛의 하부에 회전됨에 따라 상호 맞닿을 수 있도록 설치되는 것으로, 각각의 외주면에는 다수개의 성형홈부가 형성되되 각각의 성형홈부가 상호 맞닿을 수 있도록 대응되게 형성되어 배출되는 혼합재료를 브리켓으로 성형하는 롤 타이어를 포함하는 성형유닛; 및,
   상기 성형유닛의 하부에 설치되는 것으로 상부의 일측에 투입구가 형성되고 하부의 전측에 배출구가 형성된 케이싱부, 상기 케이싱부의 상부에 설치되어 낙하하는 브리켓을 투입구로 이송시키는 쿠션컨베이어부 및, 상기 케이싱부에 내장되어 투입구를 통해 적층되는 브리켓을 배출구로 이송시키는 실린더부를 포함하는 반출유닛;을 포함하여 이루어지며,
   
   상기 재료공급유닛은,
   역 원추형상의 몸체,
   상기 몸체의 상부측 외주면에 접선방향으로 몸체의 내부와 연통되게 설치되어 혼합재료가 유입되는 유입관 및,
   상기 몸체의 하부와 연통되어 유입된 혼합재료가 선회 운동을 따르는 궤적으로 하향 배출되는 배출관을 포함하여 이루어지고,
   
   상기 실린더부는,
   전후진되는 로드를 포함하는 실린더,
   상기 로드의 전단부에 설치되는 배출판 및,
   상기 배출판의 상부에 설치되되 로드의 전후진에 따라 상기 투입구를 차단 또는 개방시키도록 설치되는 막음판을 포함하여 이루어지며,
   
   상기 투입구의 후단에는,
   이탈방지구가 수직설치되되,
   상기 이탈방지구는 쿠션컨베이어부의 전단부와의 대향측에 경사지는 빗면부가 형성되어 쿠션컨베이어부와의 간섭을 방지하면서 브리켓이 외부로 이탈되는 것을 방지하고,
   
   상기 케이싱부의 하부에는,
   상기 투입구를 통해 케이싱부의 내부에 적층되는 브리켓의 중량을 감지하기 위한 다수개의 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조설비.
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