KR101751286B1

KR101751286B1 - 원료 장입장치

Info

Publication number: KR101751286B1
Application number: KR1020150105101A
Authority: KR
Inventors: 김정아
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-06-27
Also published as: KR20170011807A

Abstract

본 발명은 원료를 공급하는 원료 공급기, 및 상기 원료 공급기의 하측에 배치되며, 상기 원료의 이송경로를 따라 연장형성되고 회전가능한 복수의 회전부재를 구비하는 장입슈트를 포함하여, 원료를 입도 별로 구분하고 조업 상황에 맞게 장입을 조절하여 소결광의 품질 및 생산량을 향상시킬 수 있다.

Description

원료 장입장치{Apparatus for Charging Material}

본 발명은 원료 장입장치에 관한 것으로, 상세하게는 원료를 입도 별로 구분하고 균일하게 장입시켜 소결광의 품질 및 생산량을 향상시킬 수 있는 소결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소결공정은 철광석을 고로에서 사용하기 쉽도록 가공하는 공정으로서, 철광석에 코크스, 연료, 석회석, 및 부원료를 혼합한 후 소결시켜 소결광을 제조한다.

우선, 철광석과 연료, 크크스 및 부원료 등을 드럼 믹서에 넣어 혼합 및 조습을 실시한 뒤, 소결대차에 일정 높이로 장입시킨다. 그 다음, 원료의 상층부를 점화한 후 하측으로부터 공기를 강제 흡인하면 원료의 소결이 진행되어 소결광이 제조된다. 이후, 고로 내 장입 및 반응에 용이한 입도를 갖는 소결광은 고로로 이송되고, 크기가 작은 소결광은 반광으로 분류되어 소결원료로 다시 사용된다.

이러한 소결공정에서는 소결대차 위에 원료를 장입할 때, 상층부와 하층부의 입도 및 성분 편석을 유도하고 조절하여 소결광의 품질 향상 및 통기성 향상을 도모하는 것이 매우 중요하다.

종래에는 장입슈트의 경사면을 따라 이동하는 원료에 발생하는 운동에너지를 이용하여 소결대차 내 원료의 분포를 제어하였다. 즉, 상대적으로 입도와 중량이 큰 원료는 큰 운동에너지에 의해 원거리를 이동하여 소결대차의 하부에 쌓이고, 상대적으로 입도와 중량이 작은 원료는 작은 운동에너지에 의해 단거리를 이동하여 입도와 중량이 큰 원료 위에 쌓이도록 하였다.

그러나 다량의 원료가 장입슈트의 경사면을 따라 이동하는 경우, 원료들이 두꺼운 층을 형성하여 이동할 수 있다. 따라서, 원료들이 입도나 중량에 따라 장입위치가 변하지 못하고, 두꺼운 층 상태를 유지하면서 그대로 흘러내려 소결대차에 장입될 수 있다. 이에, 소결대차 내 원료의 상하 입도 편석이 제어되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 장입슈트의 측벽에 부착광이 형성될 수 있다. 부착광은 장입슈트의 측벽을 따라 이동하는 원료의 이동을 방해하여 소결대차의 중심부로 장입되는 원료와 모서리 부분으로 장입되는 원료에 양에 차이가 생길 수 있다. 이에, 소결대차 내 원료의 좌우 입도 편석이 제어되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

KR

20-0218695

Y1

KR

10-1462549

B1

본 발명은 원료의 입도 편석을 용이하게 제어할 수 있는 원료 장입장치를 제공한다.

본 발명은 원료를 균일하게 장입시킬 수 있는 원료 장입장치를 제공한다.

본 발명은 소결광의 품질과 생산량을 향상시킬 수 있는 원료 장입장치를 제공한다.

본 발명은 원료를 공급하는 원료 공급기, 및 상기 원료 공급기의 하측에 배치되며, 상기 원료의 이송경로를 따라 연장형성되고 회전가능한 복수의 회전부재를 구비하는 장입슈트를 포함하고, 상기 복수의 회전부재는 상기 원료의 이송방향과 나란하게 배치된다.

상기 회전부재는 상기 원료가 공급되는 일단에서 상기 원료가 배출되는 타단으로 갈수록 폭이 좁아진다.

상기 회전부재는 원뿔형태로 형성된다.

상기 복수의 회전부재 사이의 간격이 일단에서 타단으로 갈수록 넓어진다.

상기 장입슈트는, 상기 회전부재를 회전시키도록 상기 회전부재와 연결되는 구동부를 더 포함한다.

상기 구동부는, 상기 복수의 회전부재 각각의 회전방향을 조절하도록 상기 복수의 회전부재 각각에 연결되는 복수의 구동기를 포함한다.

상기 구동부는, 상기 복수의 회전부재를 감싸는 동력전달유닛 및 상기 복수의 회전부재 중 적어도 어느 하나와 연결되는 구동기를 포함한다.

상기 장입슈트는, 상기 원료가 상기 이송경로에서 이탈되는 것을 방지하도록 설치되는 이탈방지 플레이트를 더 포함한다.

상기 이탈방지 플레이트는 상기 복수의 회전부재 중 최외측의 회전부재 외측에 설치되고, 상기 이탈방지 플레이트는 상기 회전부재의 연장방향을 따라 연장형성되고, 상기 회전부재보다 높이가 높게 형성된다.

상기 복수의 회전부재 중 중심부의 배치되는 회전부재가 외곽부에 배치되는 회전부재보다 더 낮은 높이에 위치한다.

상기 원료 공급기는, 내부에 상기 원료가 저장되는 공간을 형성하는 호퍼, 및 상기 원료를 혼합하여 상기 장입슈트로 공급하도록 상기 호퍼 하측에 배치되는 믹서를 포함하고, 상기 장입슈트는 상기 원료를 소결대차 내로 장입시킨다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 소결대차 내로 장입되는 원료의 상하방향 입도 편석을 용이하게 제어할 수 있다. 입도가 큰 원료는 하측에 위치시키고 입도가 작은 원료는 상측에 위치시켜 소결공정 중 소결대차 내의 원료층에서 열량의 상하 편석을 유도할 수 있다. 즉, 원료층 상부에서 발생하는 열량 부족과 원료층 하부에서 발생하는 열량 과잉에 의한 소결광의 환원성 저하를 억제 또는 방지하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 원료를 소결대차의 폭방향으로 균일하게 장입시킬 수 있다. 즉, 원료가 소결대차 내에 한쪽으로 쏠려 공급되더라도 원료의 이송방향을 제어하여 소결대차 내에서 폭방향으로 원료가 균일하게 장입되도록 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전부재와 구동부를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전부재와 구동부를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원료 장입장치를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 작동을 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전부재와 구동부를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전부재와 구동부를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원료 장입장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 작동을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비는, 소결대차(50)에 원료(M)를 장입하는 원료 장입장치(100)와, 원료 장입장치(100)에서 공급되는 원료(M)를 수용하여 일방향으로 이동 가능하도록 구비되는 복수의 소결대차(50), 복수의 소결대차(50)를 공정 진행 방향으로 이송시키는 이송장치(40), 소결대차(50)의 상부에 구비되어 소결대차(50) 내의 원료(M)의 표층에 화염을 분사하는 점화로(30), 소결대차(50)의 이동 경로 상에 설치되어 소결대차(50)의 내부를 흡인하는 복수의 윈드박스(70)를 포함한다.

여기에서 소결대차(50)의 이동 경로는 소결대차(50)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하며, 상부측 이동 경로에서는 소결대차(50) 내부의 원료(M)가 소결되는 소결 구간이고, 하부측 이동 경로는 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결대차(50)가 소결 공정을 위해 상부측 이동 경로로 이동하기 위한 회차 구간이다.

이때, 원료 장입장치(100) 및 점화로(30)는 상부측 이동 경로 상측에 구비되고, 윈드박스(70)는 상부측 이동 경로의 하부에 구비되어 상부측 이동 경로를 따라 이동하는 소결대차(50)의 내부를 흡인한다. 그리고 소결대차(50) 내부에서 소결이 완료된 소결광은 소결대차(50)가 상부측 이동 경로에서 하부측 이동 경로로 이동하는 과정에서 배광되며, 이 영역을 배광부(60)라 하며, 배광부(60)는 상부측 이동 경로에서 점화로(30)의 반대편에 위치하게 된다.

점화로(30)는 원료 장입장치(100)의 전방에 배치된다. 원료 장입장치(100)에 의해 원료(M)가 소결대차(50)에 장입되면 점화로(30)는 원료(M)가 형성하는 원료층의 표층에 화염을 공급하여 착화시킨다.

윈드박스(70)는 소결대차(50)의 이동경로, 보다 구체적으로는 상부측 이동경로의 하부에 구비되어 상부측 이동경로를 따라 이동하는 소결대차(50) 내부를 흡인하는 역할을 수행한다. 윈드박스(70)는 점화로(30)와 배광부(60) 사이에 걸쳐 배치될 수 있다. 윈드박스(70)의 끝단에는 덕트(81)가 연결되고, 덕트(81)의 끝단에는 블로워(84)가 설치되어 윈드박스(70) 내부에 음압을 형성함으로써 소결대차(50) 내부를 흡인할 수 있도록 한다.

또한, 블로워(84)의 전방에 집진기(82)가 설치되어 있어 윈드박스(70)를 통해 흡인된 배기가스 중 불순물을 여과시켜 굴뚝(86)을 통해 배출시킬 수 있다. 윈드박스(70)는 외기를 흡인하여 원료(M) 표층의 점화 및 원료(M)의 연소를 가능하게 하여 소결광의 생산할 수 있도록 한다.

이러한 설비를 이용하여 소결광을 제조할 때 원료층 내 원료(M)의 위치 따라 열량의 분포 차이가 발생할 수 있다. 즉, 소결대차(50) 내 원료층의 상층부에서는 윈드박스(70)의 흡인력에 의한 외기의 유입으로 열량이 부족하고, 하부층으로는 외기가 연소대를 거쳐 승온된 상태로 지속적으로 공급되기 때문에 하부층에는 열량이 과잉되는 현상이 발생한다. 이에, 소결 공정이 완료된 후 원료층의 상층부에는 환원성은 우수하나 강도가 낮은 소결광이 제조되고, 하부층에는 강도가 우수하나 환원성이 낮은 소결광이 제조되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치(100)를 구비하여 소결대차(50) 내 하층부에는 입도와 중량이 큰 원료(M)를 장입시키고, 상층부에는 입도와 중량이 작은 원료(M)를 장입시켜 양호한 품질의 소결광을 제조할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치(100)는, 원료(M)를 공급하는 원료 공급기(110), 및 상기 원료 공급기(110)의 하측에 배치되며, 상기 원료(M)의 이송경로를 따라 연장형성되고 회전가능한 복수의 회전부재(121)를 구비하는 장입슈트(120)를 포함한다.

원료 공급기(110)는, 내부에 상기 원료(M)가 저장되는 공간을 형성하는 서지호퍼(111), 및 상기 원료(M)를 혼합하여 상기 장입슈트(120)로 공급하도록 상기 서지호퍼(111) 하측에 배치되는 드럼믹서(112)를 포함할 수 있다. 서지호퍼(111)는 소결대차(50)의 이동 경로에 대해서 전방에 배치된다. 서지호퍼(111)는 원료(M)를 하측의 드럼믹서(112)로 공급하고, 드럼믹서(112)는 회전하면서 원료(M)를 혼합하여 드럼믹서(112)의 일측에 구비되는 가이드 플레이트(113)를 통해 장입슈트(120)로 공급한다.

이때, 가이드 플레이트(113)와 장입슈트(120) 사이에 비산방지 플레이트(114)가 구비될 수 있다. 비산방지 플레이트(114)가 가이드 플레이트(113)에서 장입슈트(120)로 이동하는 원료(M)의 비산을 억제하거나 방지하는 역할과, 가이드 플레이트(113)에서 배출되는 원료(M)를 장입슈트(120) 측으로 가이드하는 역할을 수행할 수 있다. 그러나, 원료공급기(110)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

장입슈트(120)는 드럼믹서(112)의 하측에 배치되고, 원료(M)를 소결대차(50) 내로 장입시키는 역할을 한다. 장입슈트(120)는 상기 원료(M)의 이송방향과 나란하게 배치되는 복수의 회전부재(121)를 포함하고, 상기 회전부재(121)를 회전시키도록 상기 회전부재(121)와 연결되는 구동부(122), 및 상기 원료(M)가 이송경로에서 이탈되는 것을 방지하도록 상기 복수의 회전부재(121)에 설치되는 이탈방지 플레이트(125)를 더 포함할 수 있다.

회전부재(121)는 원료의 이송방향을 따라 연장형성되고, 원료의 이송방향과 교차하는 방향으로 회전이 가능할 수 있다. 복수의 회전부재(121)는 원료(M)의 이송방향과 나란하게 또는 원료(M)의 이송방향과 교차하는 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 이에, 복수의 회전부재(121)는 상부면에 원료(M)가 이송되는 이송경로를 형성할 수 있다. 회전부재(121)는 원료(M)가 공급되는 일단과 원료(M)가 배출되는 타단을 포함하고, 타단이 하측을 향하여 하향 경사지게 배치된다. 따라서, 회전부재(121)의 일단으로 공급된 원료(M)가 회전부재(121)의 상부면을 따라 이동하여 타단으로 배출되고, 회전부재(121) 하측의 소결대차(50) 내부로 공급될 수 있다.

도 3의 (a)를 참조하면, 회전부재(121)는 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전부재(121)는 전후방향으로 연장되는 원뿔형태로 형성될 수 있다. 이에, 복수의 회전부재(121)가 좌우방향으로 일렬로 배치되는 경우, 회전부재(121)의 폭이 넓은 부분에서는 회전부재(121)들 사이의 간격이 좁고, 회전부재(121)의 폭이 짧은 부분에서는 회전부재(121)들 사이의 간격이 넓어진다. 즉, 복수의 회전부재(121) 사이의 간격이 일단에서 타단으로 갈수록 넓어질 수 있다.

또는, 도 3의 (b)와 같이, 일정한 폭을 가지는 회전부재(121')를 구비할 수도 있다. 이때, 복수의 회전부재(121') 사이의 간격이 일단에서 타단으로 갈수록 넓어질 수 있도록 복수의 회전부재(121')를 부채꼴 형태로 배치할 수도 있다. 즉, 복수의 회전부재(121')의 일단들이 한 점을 향하도록 배치할 수 있고, 타단들은 서로 다른 점들을 향하도록 배치할 수 있다. 이에, 회전부재(121')가 동일한 폭을 가지더라도 복수의 회전부재(121') 사이의 간격이 일단에서 타단으로 갈수록 넓어질 수 있다.

또는, 회전부재(121)가 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 좁아지면서, 회전부재(121)들이 부채꼴 형태로 배치될 수도 있다. 이에, 회전부재(121)들 사이의 간격이 일단에서 타측으로 갈수록 더 넓어질 수 있다.

따라서, 복수의 회전부재(121) 상으로 원료(M)가 공급되면, 입도가 작은 원료(M)는 회전부재(121)들 사이의 간격이 좁은 곳을 통해서 하측으로 배출되고, 입도가 큰 원료(M)는 회전부재(121)들 사이의 간격이 넓은 곳을 통해서 하측으로 배출된다. 이에, 원료(M)의 입도에 따라 전후방향으로 원료(M)가 배출되는 위치는 제어하여 입도와 중량이 큰 원료(M)는 소결대차(50)의 하부층에 장입시키고, 입도와 중량이 작은 원료(M)는 하부층에 쌓인 큰 원료(M)의 상부에 장입될 수 있다. 그러나, 회전부재(121)의 구조와 형상 및 기울어진 각도는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

구동부(122)는 상기 회전부재(121)를 회전시키도록 상기 회전부재(121)와 연결된다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 구동부(122)는 상기 복수의 회전부재(121) 각각의 회전방향을 조절하도록 상기 복수의 회전부재(121) 각각에 연결되는 복수의 구동기(122a)를 포함할 수 있다.

구동기(122a)는 모터일 수 있고, 회전부재(121)가 구비되는 개수만큼 구비되어 각각의 회전부재(121)와 연결된다. 따라서, 각 구동기(122a)의 작동을 제어하면 각 회전부재(121)의 회전방향을 제어할 수 있다. 구동기(122a)는 회전부재(121)의 끝단 즉, 일단에 연결되고, 회전부재(121)의 연장방향 중심축을 기준으로 회전부재(121)를 좌우로 회전시킬 수 있다.

따라서, 회전부재(121)를 좌측으로 회전시키면 회전부재(121) 상의 원료(M)는 좌측으로 이동하고, 회전부재(121)를 우측으로 회전시키면 회전부재(121)의 원료(M)는 우측으로 이동시킬 수 있다. 또는 장입슈트(120)의 중심부를 향하여 복수의 회전부재(121)를 회전시키면 원료(M)가 장입슈트(120)의 중심부로 모여져 소결대차(50) 내로 장입되고, 장입슈트(120)의 외곽부분을 향하여 복수의 회전부재(121)를 회전시키면 원료(M)가 장입슈트(120)의 외곽부분으로 모여져 소결대차(50) 내로 장입될 수 있다. 이에, 복수의 회전부재(121) 각각의 회전방향을 조절하면 원료(M)가 배출되는 위치를 좌우방향으로 조절할 수 있다.

또한, 각 회전부재(121)의 위치를 조절하여 회전부재(121)들 사이의 간격을 조절할 수도 있다. 즉, 회전부재(121)들 사이의 간격이 멀어지는 경우 원료(M)들이 장입슈트(120) 상에서 더 빨리 배출될 수 있고, 회전부재(121)들 사이의 간격이 짧아지는 경우 원료(M)들이 장입슈트(120) 상에서 더 느리게 배출될 수 있다. 이에, 회전부재(121)들 사이의 간격을 조절하면 원료(M)의 배출시기 및 배출위치도 제어할 수 있다.

또한, 구동기(122a)의 회전속도를 제어하여 회전부재(121)가 회전하는 속도를 제어할 수 있다. 즉, 회전부재(121)의 회전속도를 증가시키면 원료(M)가 하향경사진 복수의 회전부재(121)를 따라 하측으로 이동하는 동안 더 많이 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있다. 반대로, 회전부재(121)의 회전속도를 감소시키면 원료(M)가 하향경사진 복수의 회전부재(121)를 따라 하측으로 이동하는 동안 더 짧게 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있다. 따라서, 구동기(122a)의 회전속도를 제어하여 회전부재(121)의 회전속도를 제어하면 좌우방향으로 원료(M)가 배출되는 위치를 더 정밀하게 제어할 수 있다.

이처럼 복수의 구동기(122a)를 구비하여 각 회전부재(121)의 회전방향 및 회전속도를 제어하면 원료(M)가 배출되는 위치를 더욱 정밀하게 제어하여 소결대차(50) 내 원료(M)의 좌우 입도 편석을 용이하게 제어할 수 있다. 그러나, 구동부(122)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 구동부(122)는 도 4와 같이 다른 실시 형태를 가질 수 있다. 즉, 구동부(122)는, 상기 복수의 회전부재(121)를 감싸는 동력전달유닛(122b') 및 상기 복수의 회전부재(121) 중 적어도 어느 하나와 연결되는 구동기(122a)를 포함할 수 있다.

동력전달유닛(122b')은 벨트 또는 체인일 수 있다. 동력전달유닛(122b')은 복수의 회전부재(121)의 끝단 즉 일단의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 동력전달유닛(122b') 중 하나가 회전하면 동력전달유닛(122b')에 의해 다른 회전부재(121)들도 함께 회전할 수 있다.

구동기(122a)는 모터일 수 있고, 복수의 회전부재(121) 중 적어도 하나와 연결된다. 구동기(122a)는 회전부재(121)의 끝단 즉, 일단에 연결되고, 회전부재(121)의 연장방향 중심축을 기준으로 회전부재(121)를 좌우로 회전시킬 수 있다. 따라서, 소결대차(50) 내의 원료(M)가 우측에 몰려 우측에만 쌓이는 경우, 회전부재(121)를 좌측으로 회전시켜 원료(M)가 소결대차(50) 내의 좌측으로 공급되도록 제어할 수 있다. 반대로, 소결대차(50) 내의 원료(M)가 좌측에 몰려 좌측에만 쌓이는 경우, 회전부재(121)를 우측으로 회전시켜 원료(M)가 소결대차(50) 내의 우측으로 공급되도록 제어할 수 있다.

이때, 두 개 이상의 구동기(122a)를 구비하는 경우, 구동기(122a)의 회전방향은 모두 동일하게 제어될 수 있다. 즉, 각 구동기(122a)의 회전방향이 다른 경우, 동력전달유닛(122b')에 서로 다른 방향의 힘이 가해져 동력전달유닛(122b')이 파손될 수 있다. 따라서, 모든 구동기(122a)의 회전방향을 동일하게 하여 복수의 회전부재(121)가 한 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.

이처럼 동력전달유닛(122b')을 구비하여 복수의 회전부재(121)를 회전시키는 경우, 회전부재(121)가 구비되는 만큼 구동기(122a)를 구비할 때보다 장치의 구조가 단순해지고, 장치가 유지보수가 용이해질 수 있다. 그러나, 구동부(122)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 복수의 회전부재(121)를 따라 이동하는 원료(M)가 이송경로를 벗어나지 않도록 복수의 회전부재(121) 중 중심부의 배치되는 회전부재를 외곽부에 배치되는 회전부재보다 더 낮은 높이에 위치시킬 수 있다. 즉, 도 5의 (a)와 같이 복수의 회전부재(121)가 'U'자 형태로 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 회전부재(121) 상으로 공급된 원료(M)가 복수의 회전부재(121)가 배치된 형상을 따라 복수의 회전부재(121)의 중심부로 모여진다. 이에, 원료(M)가 이송경로를 벗어나 복수의 회전부재(121) 외측으로 이탈되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 그러나, 복수의 회전부재(121)가 배치되는 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또는, 원료(M)가 상기 이송경로에서 이탈되는 것을 방지하도록 도 5의 (b)와 같이 이탈방지 플레이트(125)를 설치할 수도 있다. 이탈방지 플레이트(125)는 사각형의 판 모양으로 형성될 수 있고, 복수의 회전부재(121) 중 최외곽 부분에 배치되는 회전부재들의 외측 또는 옆에 배치된다.

이탈방지 플레이트(125)는 원료(M)가 소결대차(50) 내로 안정적으로 장입될 수 있도록 회전부재(121)가 연장되는 길이만큼 회전부재(121)의 연장방향을 따라 연장된다. 또한, 이탈방지 플레이트(125)는 회전부재(121)보다 높이가 높게 형성되고, 상부면의 높이가 회전부재(121)의 상부면 높이보다 높다. 따라서, 복수의 회전부재(121)를 따라 이동하는 원료(M)들이 회전부재(121)의 외측으로 이탈하려고 해도 최외측의 회전부재(121) 양측에 배치된 이탈방지 플레이트가 원료(M)를 이송경로 측으로 안내할 수 있다. 이에, 원료(M)가 이송경로를 이탈하지 않고 소결대차(50) 내로 안정적으로 공급될 수 있다. 그러나, 이탈방지 플레이트(125)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이처럼, 원료 장입장치(100)를 이용하여 소결대차 내로 장입되는 원료(M)의 상하방향 입도 편석을 용이하게 제어할 수 있다. 입도가 큰 원료(M)는 하측에 위치시키고 입도가 작은 원료(M)는 상측에 위치시켜 소결공정 중 소결대차(50) 내의 원료층에서 발생하는 상하 편석을 유도할 수 있다. 즉, 원료층 상부에서 발생하는 열량 부족과 원료층 하부에서 발생하는 열량 과잉에 의한 소결광의 환원성 저하를 억제 또는 방지하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 원료(M)를 소결대차(50)의 폭방향(또는 좌우방향)으로 균일하게 장입시킬 수 있다. 즉, 원료(M)가 소결대차 내에 한쪽으로 쏠려 공급되더라도 원료(M)의 이송방향을 제어하여 소결대차(50) 내에서 폭방향으로 원료가 균일하게 장입되도록 제어할 수 있다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 작동에 관해 상세히 설명하기로 한다.

우선, 서지호퍼(111) 내의 원료(M)가 하측의 드럼믹서(112)로 공급된다. 드럼믹서(112)는 회전하면서 원료(M)를 혼합하고 장입슈트(120) 측으로 원료(M)를 공급한다. 원료(M)는 소결대차(50)를 향하여 하향경사진 장입슈트(120)의 상부면을 따라 이동하여 소결대차(50) 내로 장입된다.

이때, 장입슈트(120)의 복수의 회전부재(121)는 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다. 이에, 복수의 회전부재(121)가 좌우방향으로 일렬로 배치되는 경우, 회전부재(121)의 폭이 넓은 부분에서는 회전부재(121)들 사이의 간격이 좁고, 회전부재(121)의 폭이 짧은 부분에서는 회전부재(121)들 사이의 간격이 넓어진다. 즉, 복수의 회전부재(121) 사이의 간격이 일단에서 타단으로 갈수록 넓어질 수 있다.

따라서, 복수의 회전부재(121) 상으로 공급된 원료(M) 중 입도가 작은 원료(M)는 회전부재(121)들 사이의 간격이 좁은 곳을 통해서 하측으로 배출되고, 입도가 큰 원료(M)는 회전부재(121)들 사이의 간격이 넓은 곳을 통해서 하측으로 배출된다. 즉, 원료(M)의 입도와 중량이 증가할수록 장입슈트(120) 상에서 원료(M)가 이동하는 거리가 증가한다. 이에, 원료(M)의 입도에 따라 전후방향으로 원료(M)가 배출되는 위치는 제어하여 입도와 중량이 큰 원료(M)는 소결대차(50)의 하부층에 장입시키고, 입도와 중량이 작은 원료(M)는 하부층에 쌓인 큰 원료(M)의 상부에 장입될 수 있다.

한편, 장입슈트(120)의 이탈방지 플레이트(125)에 부착광이 형성될 수 있다. 부착광은 장입슈트(120)의 가장자리를 따라 이동하는 원료(M)의 이동을 방해하여 소결대차(50)의 중심부로 장입되는 원료(M)와 모서리 부분으로 장입되는 원료(M)에 양에 차이가 생기게 할 수 있다.

이에, 소결대차(50) 내 원료(M)의 좌우 입도 편석이 제어되지 못하는 문제가 발생하는 경우, 회전부재(121)를 회전시켜 원료(M)를 좌우로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 소결대차(50) 내 중심부에는 소량의 원료(M)가 쌓이고 좌우측 외곽부에는 다량의 원료(M)가 쌓이는 경우, 도 6의 (a)와 같이 장입슈트(120)의 중심부를 기준으로 우측의 회전부재들(121b)과 좌측의 회전부재들(121a)을 중심부를 향하여 회전시킬 수 있다. 즉, 우측의 회전부재들(121b)과 좌측의 회전부재들(121a)이 중심부를 기준으로 서로 마주보도록 회전시킬 수 있다. 또는, 우측의 회전부재들(121b)은 반시계 방향으로 회전시키고, 좌측의 회전부재들(121a)은 시계방향으로 회전시킬 수 있다. 이에, 우측 회전부재들(121b) 상의 원료(M)는 좌측으로 이동하고, 좌측 회전부재들(121a) 상의 원료(M)는 우측으로 이동시켜 원료(M)의 이송방향을 조절할 수 있다.

이러한 회전부재(121)들의 회전으로 원료(M)들이 장입슈트(120)의 중심부로 집중되어 소결대차(50) 내 중심부로 원료(M)가 집중적으로 공급되고, 외곽부로는 공급되는 원료(M)의 양이 감소할 수 있다. 따라서, 소결대차(50) 내 중심부의 원료(M) 양과 외곽부의 원료(M) 양 즉, 소결대차(50)의 폭방향으로 장입되는 원료(M)의 양을 제어할 수 있다.

반대로, 소결대차(50) 내 중심부에는 다량의 원료(M)가 쌓이고 좌우측 외곽부에는 소량의 원료(M)가 쌓이는 경우, 도 6의 (b)와 같이 장입슈트(120)의 중심부를 기준으로 우측의 회전부재들(121b)과 좌측의 회전부재들(121a)을 중심부의 외측을 향하여 회전시킬 수 있다. 즉, 우측의 회전부재들(121b)과 좌측의 회전부재들(121a)이 중심부를 기준으로 서로 마주보지 않도록 회전시킬 수 있다. 또는, 우측의 회전부재들(121b)은 시계 방향으로 회전시키고, 좌측의 회전부재들(121a)은 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 이에, 우측 회전부재들(121b) 상의 원료(M)는 우측으로 이동하고, 좌측 회전부재들(121a) 상의 원료(M)는 좌측으로 이동시켜 원료(M)들의 이송방향을 조절할 수 있다.

이러한 회전부재(121)들의 회전으로 원료(M)들이 장입슈트(120)의 외곽부로 집중되어 소결대차(50) 내 외곽부로 원료(M)가 집중적으로 공급되고, 중심부로는 공급되는 원료(M)의 양이 감소할 수 있다. 따라서, 소결대차(50) 내 중심부의 원료(M) 양과 외곽부의 원료(M) 양 즉, 소결대차(50)의 폭방향으로 장입되는 원료(M)의 양을 제어할 수 있다.

이처럼, 원료 장입장치(100)를 이용하여 소결대차 내로 장입되는 원료(M)의 상하방향 입도 편석을 용이하게 제어할 수 있다. 입도가 큰 원료(M)는 하측에 위치시키고 입도가 작은 원료(M)는 상측에 위치시켜 소결공정 중 소결대차(50) 내의 원료층에서 열량의 상하 편석을 유도할 수 있다. 즉, 원료층 상부에서 발생하는 열량 부족과 원료층 하부에서 발생하는 열량 과잉에 의한 소결광의 환원성 저하를 억제 또는 방지하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 원료(M)를 소결대차(50)의 폭방향으로 균일하게 장입시킬 수 있다. 즉, 원료(M)가 소결대차 내에 한쪽으로 쏠려 공급되더라도 원료(M)의 이송방향을 제어하여 소결대차(50) 내에서 원료(M)의 분포를 상황에 맞게 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 원료 장입장치 110: 원료 공급기
111: 서지호퍼 112: 드럼믹서
120: 장입슈트 121: 회전부재
122: 구동부 M: 원료

Claims

원료를 공급하는 원료 공급기; 및
상기 원료 공급기의 하측에 배치되며, 상기 원료의 이송경로를 따라 연장형성되고 회전가능한 복수의 회전부재를 구비하는 장입슈트;를 포함하고,
상기 복수의 회전부재는 상기 원료의 이송방향과 나란하게 배치되며, 상기 회전부재들 사이의 간격을 조절할 수 있도록 각 회전부재는 위치 조절이 가능하고,
상기 회전부재는 원뿔형태로 형성되고,
상기 원료가 공급되는 일단에서 상기 원료가 배출되는 타단으로 갈수록 상기 회전부재들 사이의 간격이 넓어지도록 일렬로 배치되는 원료 장입장치.
원료를 공급하는 원료 공급기; 및
상기 원료 공급기의 하측에 배치되며, 상기 원료의 이송경로를 따라 연장형성되고 회전가능한 복수의 회전부재를 구비하는 장입슈트;를 포함하고,
상기 복수의 회전부재는 상기 원료의 이송방향과 나란하게 배치되며, 상기 회전부재들 사이의 간격을 조절할 수 있도록 각 회전부재는 위치 조절이 가능하고,
상기 회전부재는 일정한 폭을 가지며,
상기 원료가 공급되는 일단에서 상기 원료가 배출되는 타단으로 갈수록 상기 회전부재들 사이의 간격이 넓어지도록 부채꼴 형태로 배치되는 원료 장입 장치.
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 장입슈트는, 상기 회전부재를 회전시키도록 상기 회전부재와 연결되는 구동부를 더 포함하는 원료 장입장치.
청구항 5에 있어서,
상기 구동부는, 상기 복수의 회전부재 각각의 회전방향을 조절하도록 상기 복수의 회전부재 각각에 연결되는 복수의 구동기를 포함하는 원료 장입장치.
청구항 5에 있어서,
상기 구동부는, 상기 복수의 회전부재를 감싸는 동력전달유닛 및 상기 복수의 회전부재 중 적어도 어느 하나와 연결되는 구동기를 포함하는 원료 장입장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 장입슈트는, 상기 원료가 상기 이송경로에서 이탈되는 것을 방지하도록 설치되는 이탈방지 플레이트를 더 포함하는 원료 장입장치.
청구항 8에 있어서,
상기 이탈방지 플레이트는 상기 복수의 회전부재 중 최외측의 회전부재 외측에 설치되고,
상기 이탈방지 플레이트는 상기 회전부재의 연장방향을 따라 연장형성되고, 상기 회전부재보다 높이가 높게 형성되는 원료 장입장치.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 회전부재 중 중심부의 배치되는 회전부재가 외곽부에 배치되는 회전부재보다 더 낮은 높이에 위치하는 원료 장입장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 원료 공급기는, 내부에 상기 원료가 저장되는 공간을 형성하는 호퍼, 및 상기 원료를 혼합하여 상기 장입슈트로 공급하도록 상기 호퍼 하측에 배치되는 믹서를 포함하고,
상기 장입슈트는 상기 원료를 소결대차 내로 장입시키는 원료 장입장치.