KR101738892B1 - 자력을 이용한 소결광 분급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분급 슈트 내부로 소결광을 이송하는 벨트 컨베이어에 장착되어, 소결광을 분급하기 위한 장치로서, 분급 슈트 외면에 제공되어, 분급 슈트로 내부로 장입되는 소결광을 향하여 자력을 인가하여, 소결광을 직경의 크기에 따라 분급시키는 마그네틱 유닛을 포함하여, 소결광의 분급을 능동적으로 조절하도록 한다.

Description

자력을 이용한 소결광 분급 장치{apparatus for classifying sintered ore by using magnetic force}

본 발명은 소결광의 분급의 효율성을 도모하기 위한 것으로서, 보다 자세하게는 자기력을 이용하여 소결광을 분급하기 위한 장치에 관한 기술 분야이다.

도 1은 종래 분급 슈트에서 댐퍼가 소결광 분급을 위해 각도를 조정하는 것을 도시한 측면 개방도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 철강 제조 공정에서 활용되는 소결광은 소결 공장에서 벨트 컨베이어(1)를 따라 이동하게 되며, 이렇게 이동한 소결광은 분급 댐퍼(20)에서 분급되어 분급 슈트(10) 내부에 크기에 따라 나뉘어 진다.

가벼운 입자는 그 관성에 비하여 공기 저항력을 크게 받는바, 멀리 나아가지 못하고 자중에 의해 가까운 곳에 낙하하지만, 무거운 입자 즉, 크기가 큰 입자는 관성에 비하여 공기 저항력을 상대적으로 적게 받는바, 상대적으로 멀리 나아가 자중에 의해 낙하하는 지점이 상대적으로 멀게 된다.

따라서, 댐퍼(20)의 각도 조정에 의하여 소결광의 분급을 목적하는 크기에 따라 분류할 수 있도록 한다.

그러나 종래의 이와 같은 관성력에 의존한 분급의 방식에는 그 분급의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

아래 표 1과 같이, P2R3 화입전 분급 테스트 결과에 의하면 대립에서 -5mm 소결광이 발생하고, 소립에서도 20mm 이상의 소결광이 소량 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 대립 소결광에 소량의 소립이 섞이게 되며, 소립 소결광에 소량의 대립이 섞이는 것은 Coke-Ore large-Center Coke-Ore small의 장입 모드를 가지는 최신의 조업 추세에 반하여 고로 노황에 악영향을 끼치게 된다.

댐퍼 각도	입도	구분	50mm	30mm	20mm	15mm	10mm	5mm	-5mm	M.S.	총중량
61	대립	중량 (kg)	1.9	6.1	9.6	5.6	4.3	1.4	0.5	26.1	29.4
		비율 (%)	6.5	20.9	32.7	19.2	14.5	4.7	1.6
	소립	중량 (kg)	0.0	0.0	1.2	2.6	5.7	4.4	1.5	11.9	15.4
		비율 (%)	0.0	0.2	7.6	16.8	37.1	28.7	9.6

도 2는 도 1에서 댐퍼의 미세 각도 조정이 곤란하여, 댐퍼 개도 변경시에 소결광의 분급 효율이 저하됨을 도시한 시간 대비 분급도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 댐퍼(20) 및 관성력에 의존한 방식은 그 시간에 따라 소립빈 평균 분급도가 대립빈 평균 분급도를 웃도는 현상(A 참조)이 관찰되었으며, 이후, 또 다시 대립빈 평균 분급도가 소립빈 평균 분급도를 웃도는 재 역전 현상(B 참조)도 관찰되는 등, 분급 효율이 급격히 낮아져 고로 노황의 불안정을 야기하였다.

대한민국 특허 출원 제10-2001-00071719호 대한민국 특허 출원 제10-2002-00070931호 대한민국 특허 출원 제10-2009-00015890호

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단순히 관성에만 의존하지 않고 능동적으로 소결광의 분급을 도모하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.　

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 분급 슈트 내부로 소결광을 이송하는 벨트 컨베이어에 장착되어, 소결광을 분급하기 위한 장치로서, 상기 분급 슈트 외면에 제공되어, 상기 분급 슈트 내부로 장입되는 소결광을 향하여 자력을 인가하여, 상기 소결광을 크기에 따라 분급시키는 마그네틱 유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치의 상기 마그네틱 유닛은, 상기 벨트 컨베이어의 하측에 배치되어, 상기 벨트 컨베이어로부터 상기 분급 슈트 내부로 낙하하는 소결광에 자력을 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는, 상기 마그네틱 유닛에 제공되어, 상기 마그네틱 유닛이 발생시키는 자력의 세기를 조절하는 자력 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치의 상기 자력 제어 유닛은, 직경 5 내지 20mm 범위를 가지도록 상기 소결광을 분급시키도록 자력의 세기를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는, 상기 마그네틱 유닛에 제공되어, 상기 마그네틱 유닛이 배치되는 위치를 조정하는 위치 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치의 상기 위치 제어 유닛은, 상기 마그네틱 유닛에서 발생되는 자기력선이 상기 벨트 컨베이어의 종단부를 향하도록 상기 마그네틱 유닛의 위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치의 상기 위치 제어 유닛은, 일 단부가 상기 마그네틱 유닛의 측면에 제공되어 상기 마그네틱 유닛의 수평적 유동 거리를 제어하는 제 1 실린더; 및 일 단부가 상기 마그네틱 유닛의 하면에 제공되어 상기 마그네틱 유닛의 수직적 유동 거리를 제어하는 제 2 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치의 상기 자력 제어 유닛은, 상기 벨트 컨베이어와 연동되어, 상기 벨트 컨베이어의 작동이 멈추면, 상기 마그네틱 유닛이 자력을 발생시키지 않도록 상기 마그네틱 유닛을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.　

첫째, 마그네틱 유닛의 배치를 통해 소결광에 적극적인 인력을 인가하여 소결광의 분급을 능동적으로 조절하도록 한다.

둘째, 마그네틱 유닛의 위치 및 자력 제어를 통하여, 소결광의 특성에 따른 능동적인 조절과, 분급 슈트 등의 설비 특성에 따라 능동적으로 자력 조절을 도모하여, 결과적으로 소결광의 분급 효율성을 높이게 된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 분급 슈트에서 댐퍼가 소결광 분급을 위해 각도를 조정하는 것을 도시한 측면 개방도이다.
도 2는 도 1에서 댐퍼의 미세 각도 조정이 곤란하여, 댐퍼 개도 변경시에 소결광의 분급 효율이 저하됨을 도시한 시간 대비 분급도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.　　

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 상세히 설명하고자 한다.　

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치를 도시한 측면 개방도이다.

본 발명에 따른 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 분급 슈트(10)에 인접 혹은 접촉하여 배치되는 구성으로서, 마그네틱 유닛(110)을 포함한다.

마그네틱 유닛(110)은 자기력을 발생시키는 구성인데, 이러한 자력은 분급 슈트(10) 내부로 향하여, 벨트 컨베이어(1)에서 분급 슈트(10) 내부로 낙하하는 소결광에 인력을 작용시킨다.

벨트 컨베이어(1)에서 일정한 속도로 이송되던 소결광은 수평 이동에 의한 관성이 작용하고 이와 동시에 공기 저항을 받게 되어, 그 직경의 크기에 따라 분급 슈트(10) 내부에서 분급된다. 관성을 이용한 종래 분급 방식은 분급 효율이 완전하지 않은바, 소결광에 추가적으로 자기력을 인가하여 소결광을 직경 크기에 따라 완전히 분급시킬 수 있도록 하는 것이 바로 마그네틱 유닛(110)이다.

마그네틱 유닛(110)은 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에는 코어(core, 111)가 존재하며, 코어(111)의 외주면은 코일(coil, 112)이 솔레노이드 형태로 감싸게 된다.

솔레노이드에 인가되는 전류에 의해, 솔레노이드는 오른 나사 법칙에 의해 그 자기력 선이 형성되며, 이러한 자기력선은 N극에서 나와서 S 극으로 들어가 폐곡선(closed loop)을 그리게 된다.

마그네틱 유닛(110)에 의해 발생된 자력은 소결광에 작용하여, 소결광에 포함된 철분에 의해 소결광은 인력을 받게 되며, 각각의 관성과 해당 입자에 작용되는 자기적 인력에 의해 작은 입자(소립)는 벨트 컨베이어(1)로부터 가까운 곳, 큰 입자(대립)는 벨트 컨베이어(1)로부터 먼 곳에 낙하여, 분급 슈트(10) 내부에서 분급되는 것이다.

이러한 마그네틱 유닛(110)은 벨트 컨베이어(1)의 하측에 배치되는 것이 바람직한데, 이는 현장의 설비들의 배치에 따라 불필요한 설비 공간을 할당해야 하는 것이 배제되고, 기존에 분급 슈트(10)에서 벨트 컨베이어(1)에 가까운 쪽에 작은 입자를 낙하시키는 것에 맞추어, 그 자력에 의한 분급을 원활히 하기 위함이다.

본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 자력을 이용한 소결광 분급 장치는 자력 제어 유닛(130)을 더 포함할 수 있다.

자력 제어 유닛(130)은 마그네틱 유닛(110)에 인가되는 전류의 크기를 조정하는 구성인데, 이를 통해, 마그네틱 유닛(110)이 발생시키는 자력의 세기를 조절할 수 있다.

자력 제어 유닛(130)은 궁극적으로 마그네틱 유닛(110)이 그 목적하는 분급의 효율을 높이도록 하는 것인데, 소결광의 분급의 범위는 5 내지 20mm가 될 수 있도록, 자력 제어 유닛(130)은 마그네틱 유닛(110)에 인가되는 전류의 크기를 조절한다.

뿐만 아니라, 벨트 컨베이어(1)와 연동을 통해, 벨트 컨베이어(1)의 동작 유무를 센싱하여, 벨트 컨베이어(1)의 동작이 멈추면 마그네틱 유닛(110)이 자력을 발생시키지 않도록 하여, 분급 슈트(10) 내부면에 소결광이 축적되지 않도록 할 수 있다.

본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 위치 제어 유닛(140)을 더 포함할 수 있다.

위치 제어 유닛(140)은 마그네틱 유닛(110)이 배치되는 그 위치를 조절하는 구성인데, 보다 구체적으로, 위치 제어 유닛(140)은 유압 실린더(140a, 140b) 등을 복수 개 배치하여, 마그네틱 유닛(110)이 고로(10)로부터 이격된 거리를 조절할 수 있어 그 수평적 위치나, 그 상하의 위치 조정까지 가능하도록 한다.

마그네틱 유닛(110)은 인가하는 자력의 방향이 낙하하는 소결광을 향하도록 해야, 자력에 의한 인력의 인가와 이로 인한 소결광 분급의 효율성을 증대시킬 수 있는바, 위치 제어 유닛(140)은 벨트 컨베이어(1)의 종단부 즉, 소결광의 낙하가 시작되는 부분에 자기력선의 방향이 향하도록 마그네틱 유닛(110)의 상하, 좌우, 전후의 위치를 조정할 수 있게 된다.

위치 제어 유닛(140)은 상술한 바와 같이, 제 1 실린더(140a)와 제 2 실린더(140b)를 포함할 수 있다.

제 1 실린더(140a)는 그 일 단부가 마그네틱 유닛(110)의 측면 보다 바람직하게는 후면에 제공되어, 마그네틱 유닛(110)의 수평적 이동 거리를 제어하게 되며, 제 2 실린더(140b)는 마그네틱 유닛(110)의 상하면 바람직하게는 하부면에 제공되어 마그네틱 유닛(110)의 수직적 유동 거리를 조절하게 된다.

제 1 실린더(140a)에 의해 마그네틱 유닛(110)의 수평적 위치가 변경되면, 제 2 실린더(140b)가 마그네틱 유닛(140)에 수직적 힘을 가하는 지점의 위치는 변경될 수 있는바, 이들 제 1 실린더(140a) 및 제 2 실린더(140b)의 상호 작용은 수직 및 수평적 위치 변경에 따른 힘의 작용 점에 대해서는 적절한 변경 혹은 수정이 이루어지도록 하여, 이들 실린더들(140a, 140b)의 장착 및 적용을 해야할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.　

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.　

1: 벨트 컨베이어 2: 롤러
10: 분급 슈트 20: 댐퍼(damper)
110: 마그네틱 유닛 111: 코어
112: 코일 120: 케이싱 유닛
130: 자력 제어 유닛 140: 위치 제어 유닛

Claims (8)

1. 고로 빈에 공급되는 소결광을 이송하는 벨트 컨베이어와 연계되면서, 상기 소결광을 분급하기 위한 장치에 있어서,
   상기 벨트 컨베이어와 고로 빈 사이의 분급 슈트에 제공되어, 상기 고로 빈에 공급되는 소결광을 향하여 자력을 인가하여, 상기 소결광을 크기에 따라 분급시키는 마그네틱 유닛; 및
   상기 마그네틱 유닛에 제공되어, 상기 마그네틱 유닛이 배치되는 위치를 조정하는 위치 제어 유닛을 포함하되,
   상기 위치 제어 유닛은, 상기 마그네틱 유닛에서 발생되는 자기력선이 상기 벨트 컨베이어의 종단부를 향하도록 상기 마그네틱 유닛의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 소결광 분급 장치.
   
2. 고로 빈에 공급되는 소결광을 이송하는 벨트 컨베이어와 연계되면서, 상기 소결광을 분급하기 위한 장치에 있어서,
   상기 벨트 컨베이어와 고로 빈 사이의 분급 슈트에 제공되어, 상기 고로 빈에 공급되는 소결광을 향하여 자력을 인가하여, 상기 소결광을 크기에 따라 분급시키는 마그네틱 유닛; 및
   상기 마그네틱 유닛에 제공되어, 상기 마그네틱 유닛이 배치되는 위치를 조정하는 위치 제어 유닛을 포함하되,
   상기 위치 제어 유닛은,
   일 단부가 상기 마그네틱 유닛의 측면에 제공되어 상기 마그네틱 유닛의 수평적 유동 거리를 제어하는 제 1 실린더; 및
   일 단부가 상기 마그네틱 유닛의 하면에 제공되어 상기 마그네틱 유닛의 수직적 유동 거리를 제어하는 제 2 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광 분급 장치.
   
3. 고로 빈에 공급되는 소결광을 이송하는 벨트 컨베이어와 연계되면서, 상기 소결광을 분급하기 위한 장치에 있어서,
   상기 벨트 컨베이어와 고로 빈 사이의 분급 슈트에 제공되어, 상기 고로 빈에 공급되는 소결광을 향하여 자력을 인가하여, 상기 소결광을 크기에 따라 분급시키는 마그네틱 유닛; 및
   상기 마그네틱 유닛에 제공되어, 상기 마그네틱 유닛이 발생시키는 자력의 세기를 조절하는 자력 제어 유닛을 포함하되,
   상기 자력 제어 유닛은, 상기 벨트 컨베이어와 연동되어, 상기 벨트 컨베이어의 작동이 멈추면, 상기 마그네틱 유닛이 자력을 발생시키지 않도록 상기 마그네틱 유닛을 조절하는 것을 특징으로 하는 소결광 분급 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네틱 유닛은,
   상기 벨트 컨베이어의 하측에 배치되어, 상기 벨트 컨베이어로부터 상기 분급 슈트 내부로 낙하하는 소결광에 자력을 인가하는 것을 특징으로 하는 소결광 분급 장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 자력 제어 유닛은,
   직경 5 내지 20mm 범위를 가지도록 상기 소결광을 분급시키도록 자력의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 소결광 분급 장치.
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