KR101773454B1

KR101773454B1 - 분배 슈트

Info

Publication number: KR101773454B1
Application number: KR1020137005850A
Authority: KR
Inventors: 에밀리 로날디; 가이 틸렌; 도미니크 로키; 세르지 드빌레; 클라우드 띠네스
Original assignee: 풀 부르스 에스.에이.
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2017-08-31
Also published as: BR112013002927A2; JP5764658B2; TW201211266A; TWI571516B; PL2601319T3; LU91716B1; JP2013532775A; CN103052721B; CN103052721A; UA107026C2; RU2570258C2; EP2601319A1; WO2012016818A1; KR20130137605A; RU2013109733A; EP2601319B1

Abstract

회전-선회(rotate-and-pivot) 형태의 분배 슈트(10)는, 벌크 재료를 받기 위한 흡입부(20) 및 벌크 재료를 배출하기 위한 배출부(24)를 구비한 수로(22)가 그 내부에 형성된 슈트 몸체(12)를 포함한다. 동작시, 수로를 통해, 흡입부에서 배출부로 벌크 재료가 운반된다. 수로는, 재료 흐름의 방향을 흡입부 내의 제1 흐름 방향에서 배출부 내의 제2 흐름 방향으로 편향시키기 위한 굽힘부(28)를 갖는다. 슈트 몸체는, 적어도, 상기 흡입부를 포함하는 상류부(14), 및 상기 배출부를 포함하며 상류부에 고정된 하류부(16)가 조립됨에 따라 구성된다. 하류부는 수로의 직선부를 형성하는 반면, 상류부는 수로의 흡입부 및 굽힘부를 형성한다. 상류부는 하류부에 비해 두꺼운 벽을 가진다.

Description

분배 슈트{Distribution chute}

본 발명은 일반적으로는 금속학적 리액터와 같은 밀폐부, 더 상세하게는 용광로 등의 내에서 벌크 재료를 분배하기 위한 벌크 재료 분배 장치에 사용하기 위한 분배 슈트들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 제1 흐름 방향에서 벌크 재료의 방향을 편향시키기 위한 구부러진 부위가 구성된 수로(channel)를 형성하는 슈트 몸체를 구비한 분배 슈트에 관한 것으로, 이를 따라 재료가 그 흡입부 내에서 슈트 상으로 부딪힌(impact) 이후에, 즉각적으로 제2 방향으로 전환, 슈트 배출부를 빠져나가게 된다.

용광로의 경우에 있어서, 흔히 "bell-less" 형이라고 일컫는 충진 설비들은 광범위하게 사용되어왔다. 이들 충진 설비들은 용광로의 상부에 배치되고, 분배 장치를 포함하며, 분배 슈트를 주요 부품으로 갖는다. 일반적으로 상기 분배 장치는, 수직방향(vertical) 용광로 축에 대해 슈트를 회전시키고(rotating), 수직되게 수평인(perpendicular horizontal) 축에 대해 슈트를 선회(pirovting)하기 위해 구성된다. 충진 공정 도중에, 벌크 충진재가 재료 분배를 위한 분배 슈트 상으로 수직 낙하하면서, 회전 및 선회 위치에 의해 원주방향 및 반경 방향으로 낙하한다. 따라서, 필요하다면, 충진 표면상에는 실제로 어떠한 재료 충진 프로파일(profile)도 성립할 수 있다. 분배 슈트를 슬라이딩하여 넘어가는 다량의 벌크 재료로 인해, 마모효과가 나타나며, 따라서 슈트의 마모도는 상당하고, 새로 교체된 슈트로 정기적으로 교체해주어야만 한다. 널리 사용되는 슈트 설계로는 유럽 특허 EP 0 640 539에 공지된 것이 있다. 상기 특허에서는, 종축 방향으로 직선의, 그리고 일반적으로 여물통(trough) 형태의 슈트 몸체를 제안하고 있으며, 마모를 최소화하기 위해 슈트 상에 벌크 재료층을 유지하는 특수 유지 챔버들이 구비한다.

슈트의 마모를 더욱 심화하는 효과는 바로, 슈트가 수직위치(중심-충진 자세)에 근접하지 않았을 때 슈트 상에 부딪히는 재료의 각도가 비교적 크다는 데 있다. 다시 말해, 일반적인 충진 프로파일에 따르면, 슈트의 선회 위치의 대부분에서 상당한 충격하중(impact load)이 나타날 수 있다는 것이며, 이로 인해 연삭 마모의 원인이 되는 미끄럼운동 마찰력이 부가된다. 사실, EP 0 640 539에서 제안한 것과 같은 종래의 직선형(rectilinear straight) 슈트에 있어, 슈트로 가해지는 재료 충격의 각도는 슈트의 기울기에 대응하며, 따라서, 최외측에서의 용이한 충진 위치를 확보하기 위해 50°(수직에 대해)는 족히 넘게 될 것이다.

따라서, 마모에 많이 노출된 부분들, 즉, 슈트에서 충격의 영향을 받는 부분의 마모를 감소시키기 위해, 종래의 직선형태의 슈트 몸체에서 변형된 슈트 몸체가 제 되었다. 즉, 위의 슈트들의 경우, 배출부보다는 수직 낙하 방향에 대해 더욱 급한 각도가 형성되며, 이로 인해 반경 방향 흐름에 편향(충진 반경)이 결정된다. 다시 말해, 충격이 있고 난 후의 흐름 방향은 일반적으로 배출부에서의 흐름 방향보다 더욱 가파르다. 따라서, 이러한 슈트를 통해, 충격하중을 상당량 감소하면서도 흐름의 편향은 거의 동일하게 얻을 수 있는 것이다. 더 나아가, 충격의 각도가 더욱 가파를수록 재료 흐름은 더욱 감속된다. 따라서, 또 다른 이점으로는, 배출부에서 재료의 배출 속도가 더 높아짐으로 인해, 슈트의 길이가 더 짧아지거나, 슈트 기울기 각도가 감소 되며(후자의 경우에 마모가 더욱 감소 된다), 그럼에도 불구 하고 동일한 충진 반경을 얻어낼 수 있다는 것이다.

일본 특허출원 JP 59-020412 및 JP 59-031807의 경우를 참조하면, 슈트 상의 충격이 있은 직후, 배출부 부분에서, 흐름의 방향을 제1 흐름 방향에서 제2 흐름 방향으로 편향하기 위한 구부러진 부분이 구성된 수로를 형성하는 분배 슈트 몸체들이 공지된다.

JP 59-020412는 일반적으로 직선형(도 2: A-B)인 하류부 및 곡선형인 상류부(도 2: C-B)가 구비된 일반적으로 여물통 형태의 슈트 몸체부가 제시되며, 여기서 곡률 중심은 슈트 길이에 대해 0.5-4.0 배의 반경, 더 바람직하게는, 0.5-3.0 배의 반경이다. 따라서, 충진 재료의 흐름은 곡선형의 슈트를 지나면서 점차적으로 방향이 변경된다. 그러나, 이와 같은 곡선형의 제조는 경제성이 떨어지거나, 구성이 비교적 약할 수 있다. JP 59-031807에도 유사한 설계가 제시된다. 이러한 여물통-형태의 슈트 몸체의 유일한 차이점이라고는, 상류 부위가 연속적인 직선 조각들로 이루어져 있어, 슈트 길이의 0.5-4.0 배의 반경을 가지는 원호에 접선방향으로 접한다는 것뿐이다. 따라서, JP 59-031807에 제시된 조각들이 JP 59-020412의 상기 곡선형태와 근접한 반면, 제조 측면으로는 더 경제적일 수는 있다.

또 다른 슈트 몸체부의 경우, 상류 부위에 비해 하류 부위가 덜 가파른 예가 WO 2009/037508에 제시된다. 후자의 경우에 있어, 슈트는 일반적으로 절두원뿔의 구성을 가지고 있으며, 소위 "짐벌-타입(gimbal-type)" 라고 칭해지는 충진 장치에 적절하다. 여기서, 슈트는 두 개의 수직적인 수평축에 카아던(cardanic) 방식으로 선회한다. 상기 슈트는 회전형 및 선회형 충진 장치와는 호환이 불가능 한 것은 물론, 충격 부위에도 더욱 급격한 마모가 나타난다.

마모 감소 및 잠재적으로 짧은 슈트 길이로 인해 사용 기간은 분명 증가한다는 장점이 있음에도 불구 하고, 위에 언급한 바와 같은 진행형의(progrsesive) 재료 흐름 편향이 구비된 분배 슈트의 사용은, 적어도 금속학적 리액터 분야에서는 그리 많지 않았다.

이와 같이 환대받지 못하는 이유는 여러 가지 있겠으나, 이론적으로는, 충진 재료의 무게 및 슈트의 회전 및 선회 동작 중에 가해지는 동적 하중과 같이, 슈트에 가해지는 상당량의 하중에 신뢰도 있는 내성(withstanding)을 제공하기 위한 경제적이면서도 충분히 강성이 있는 슈트 몸체의 구성을 제공하는 점에 있어 난점이 있기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 구부러진 상류 부위를 구비한 흐름 수로를 형성하는 슈트 몸체를 구비한 유형의 분배 슈트의 강하고도 경제적인 구성을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 분배 슈트는, 벌크 재료 분배 장치를 위한, 특히 샤프트 용광로와 같은 금속학적 리액터의 충진 재료 분배 장치를 위한, 분배 슈트(10)에 있어서, 상기 분배 슈트는, 벌크 재료의 흐름을 받기 위한 흡입부(20) 및 상기 벌크 재료를 배출하기 위한 배출부(24)를 구비한 수로(22)를 구비한 슈트 몸체(12)를 포함하며, 상기 수로(22)는 상기 흡입부(20)에서 나오는 상기 벌크 재료를 상기 배출부(24)로 운반하고, 상기 수로(22)는 상기 흐름의 방향을 상기 흡입부(20) 내의 제1 흐름 방향에서 상기 배출부(24) 내부의 제2 방향으로 편향시키기 위한 굽힘부(28, bend)를 구비하며, 상기 슈트 몸체(12)는 적어도 상기 흡입부(20)를 포함하는 상류부(14), 및 상기 배출부(24)를 포함하며 상기 상류부(14)에 고정되는 하류부(16)의 조립으로 구성되고, 상기 하류부(16)는 상기 수로(22)의 직선부를 형성하고, 상기 상류부(14)는, 상기 수로(22)의 상기 흡입부(20) 및 굽힘부(28)를 형성하며, 상기 상류부는 상기 하류부(16)에 대해 두꺼운 벽으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분배 슈트는 상류부 및/또는 하류부 내의 삽입부를 포함하며, 삽입부는 유지 챔버들(돌상자들)를 포함하여, 분배 슈트의 마모를 보호하기 위한 벌크 재료를 채울 수 있도록 수로를 개방시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 삽입부들은, 입력되는 벌크 재료 흐름이 적어도 약 30° 의 각도로 부딪힐 때, 그러한 표면을 돌상자로 보호하도록 배치된다. 이와 같은 방식으로, 부딪히는 재료 흐름에 의해 약화될 가능성이 가장 높은 수로 표면의 소정 부위들을 적절히 보호할 수 있다. 삽입부(들)은 마모되면 슈트 몸체에서 개별적으로 교체가 가능함은 이해할 것이다. 따라서, 사용비용이 저렴하다.

이하 본 발명의 세부사항 및 혜택들에 대해서는, 다음의 동봉되는 도면을 참조하여 비한정적이나 바람직한 실시예에 대한 설명을 통해 더욱 명백해 질 것이다:
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분배 슈트를 도시하기 위한 사시도;
도 2는 도 1에 따른 분배 슈트를 구비한 충진 장치의 수직 단면도;
도 3은 도 1의 분배 슈트의 상면도이다.
모든 도면을 아울러 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 사용하였다.

발명의 일반적인 설명

본 발명은 회전-선회(rotate-and-pivot) 유형의 분배 슈트를 제안한다. 예를 들면 샤프트 용광로와 같은 금속학적 리액터의 충진 재료 분배 장치 용도와 같은 벌크 재료 분배 장치에 사용할 수 있다. 분배 슈트는, 벌크 재료 흐름을 받기 위한 흡입부 및 벌크 재료를 배출하기 위한 배출부를 포함하는 수로를 그 내부에 구비한 슈트 몸체(즉, 분배 슈트의 하중-지지 구조물)를 포함한다. 동작중에는, 상기 수로를 통해 흡입부에서 배출부로 벌크 재료가 운반된다. 수로에는 굽힘부가 있어서, 흡입부내의 제1 흐름 방향에서 배출부 내의 제2 흐름 방향으로 재료 흐름을 편향시킨다. 본 발명에 따르면, 슈트 몸체는, 적어도, 흡입부를 포함하는 상류부 및 배출부를 포함하고 상류부에 고정되는 하류부의 조립으로 구성된다(즉, 상류 및 하류부가 상대적 변위로 고정됨). 하류부는 수로의 직선부를 형성하는 반면, 상류부는 수로의 흡입부 및 굽힘부를 형성한다. 더 나아가, 상류부는 두꺼운 벽으로 이루어지고, 하류부는 벽의 두께가 그보다 얇다.

당업자라면, 상기의 분배 슈트에서, 충격 벌크 재료에 의해 분배 슈트로 가해지는 하중의 대부분이 슈트 몸체의 두꺼운 벽부를 가진 상류부에 의해 처리됨을 알 수 있을 것이다. 슈트의 상류부는 또한 굽힘부를 포함하기 때문에, 제1 및 제2 흐름 방향 사이의 전환부에서의 벌크 재료의 궤적을 변경하기 위해 필요한 편향력 또한 대부분 상류부에 의해 가해진다. 슈트의 하류부에서, 재료는 본질적으로 직선의 궤적(슈트의 참조 시스템에서)을 따른다. 따라서, 하류부의 벽의 강도를 상류부의 그것에 비해 작도록 선택한다. 그 결과, 기계적 강성이 더 높은 분배 슈트가 제공되며, 이는 외측으로 반경 방향인 하류부의 구성으로 인해, 더 낮은 토크를 슈트 베어링에 가하게 되며, 제조가 경제적이다.

본 명세서에서, 제1 흐름 방향은 흡입부 하부의 전반적으로 접선방향(분배 슈트의 수직 중심면)에 대응하며, 벌크 재료의 흐름이 분배 슈트에 부딪히는 각도는 - 약 45° 이상과 같이 최소한 높은 배출각을 갖는 반면, 제2 흐름 방향은 배출부 하부의 전반적으로 접선방향(분배 슈트의 수직 중심면)에 대응한다. 여기서, "배출각"이라 함은, 분배 슈트 배출부 및 수직 방향 사이의 각도를 말한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상류부는 주조금속(cast metal), 즉 예를 들면, 주철(cast metal) 또는 주강(cast steel)으로 제조된다. 당업자라면, 주조 기술을 이용하면, 상류부 형태의 다용성(versatility)을 얻을 수 있음을 이해할 것이다. 다시 말해, 종래와 견주어도 슈트의 설계에 있어 한계가 더 낮아지기 때문에, 적용예에 따라 슈트 몸체, 사용 공간 및 기타 작동을 위한 변수들의 재단하기가 용이하다. 가장 바람직하게는, 하류부는 하나 이상의 용접된 곡선 스틸(steel) 플레이트를 포함한다.

바람직하게는, 분배 슈트의 흡입부는 환형 컬러(collar)의 형태로 상류부 상에 제공된다. 상기 흡입부는 따라서, 관형 단면을 가지도록 형성된다(원주방향으로 흡입부의 축을 감싸게 됨). 환형 컬러로 인해 상류부가 강화되고, 따라서 큰 변형없이도 높은 토크를 견디게 된다.

분배 슈트에 대한 바람직한 실시예에 따르면, 하류부는 배출부를 제공하는 관형 단면을 포함한다. 당업자라면, 이로 인해 벌크 재료의 측방향 범람을 감소(또는 방지)할 수 있으며, 결과적으로 슈트 하부에서의 충진 분배의 제어가 더욱 향상됨을 알 수 있을 것이다. 가장 바람직하게는, 하류부는 상류부와의 결합지점에서 배출부 방향으로 테이퍼(taper) 처리된다.

바람직하게는, 수로에는 흡입부 내의 제1 수로축(제1 흐름 방향에 대응) 및 배출부 내의 제2 수로축(제2 흐름 방향에 대응)을 가지며, 이들 사이에 상류부의 굽힘부로 인해 각도가 형성된다. 상기 각도는 바람직하게는 15 내지 45° 범위, 좀 더 바람직하게는, 20 내지 40° 범위에 든다.

상류부의 굽힘부는 날카로울 수(가파를 수) 있다. 또는, 상기 굽힘부는, 흡입부 및 배출부 내의 바닥들 사이에 곡선형의 전환부을 형성할 수 있다. 상류부 제조에 있어서는 주조 기술을 이용하여 3차원의 곡선 표면을 용이하게 형성할 수 있음은 잘 알 것이다.

상류부 및 하류부의 조립을 위해, 상류부는 흡입부(굽힘부에 대해)에 대향되는 결합 단부를 포함한다. 하류부는 예를 들면 굽힘부 위치까지 결합 단부 내로 삽입되며, 스크류, 볼트, 리벳, 용접 또는 기타 적절한 고정 수단을 이용하여 그 위치에 고정되는 것이 바람직하다. 안정도를 높이기 위해, 결합 단부 및 하류부 간의 겹치는 부분의 길이는, 하류부의 총 길이에 비해 적어도 20%, 예를 들면, 20 내지 40% 사이의 길이인 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분배 슈트는 상류부 및/또는 하류부 내의 삽입부를 포함하며, 삽입부는 유지 챔버들(돌상자들)를 포함하여, 분배 슈트의 마모를 보호하기 위한 벌크 재료를 채울 수 있도록 수로를 개방시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 삽입부들은, 입력되는 벌크 재료 흐름이 적어도 약 30° 의 각도로 부딪힐 때, 그러한 표면을 돌상자로 보호하도록 배치된다. 이와 같은 방식으로, 부딪히는 재료 흐름에 의해 약화될 가능성이 가장 높은 수로 표면의 소정 부위들을 적절히 보호할 수 있다. 삽입부(들)은 마모되면 슈트 몸체에서 개별적으로 교체가 가능함은 이해할 것이다. 따라서, 사용비용이 저렴하다. 또한, 유지 챔버의 형태가 아니라, 주조 또는 세라믹 마모 플레이트의 형태로 삽입부를 제공할 수 있음 또한 이해할 것이다.

바람직하게는, 분배 슈트의 배출부는 하류부 내부에서 내마모(wear-resistant) 슬라이드 삽입부에 의해 형성된다. 유지 챔버들로 갖추어진 구역과 대조적으로, 슬라이드 형태는 배출부 내의 표면을 본질적으로 부드럽게(smooth)하여, 가능한 한 집속되고도 균질의 벌크 재료를 배출할 수 있게 된다.

슈트 몸체는 굽힘부의 내측부 상에 개구부를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 개구부를 형성하면, 예를 들면, 내마모성을 저하하지 않으면서도 슈트의 무게를 감소시킬 수 있으며, 슈트의 방향이 실질적으로 수직일 때(즉, 배출각이 약 15°미만), 중심 충진을 위해, 진입되는 벌크 재료에 대한 "장애물"이 제거된다는 등의 이점이 있다.

분배 슈트는 상류부 상에 핸들링 트러니언들(handling trunnions)을 포함하여, 틸팅 메커니즘에 의해 분배 슈트를 그 상에 지지할 수 있다. 핸들링 트러니언은 상류부와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

도면의 상세한 설명

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 분배 슈트(10)가 도시되어 있다. 분배 슈트(10)는, 두 개의 구조부로 본빌적으로 구성된 슈트 몸체(12); 주강(cast-steel) 상류부(14) 및 곡선형 스틸 플레이트로 제저된 하류부(16)를 포함한다.

흡입부(20) 외부에서, 분배 슈트(10)는, 상류부(14)에 일체로 형성된 트러니언들(18)을 통해 충진 장치에 현수(suspend) 될 수 있다. 흡입부(20)는 관형의 수로부(원주방향으로 밀폐됨)로 구성된다. 상류부(14)의 흡입부에 대향하는 일단이 결합단으로 구성되어, 하류부가 이에 고정된다. 상류부 및 하류부(14, 16)는, 흡입부(20)를 통해 배출부(24)로 분배 슈트(10)에 진입하는 벌크 재료를 운반하며, 그런 이후 재료는 샤프트 용광로의 충진 구역과 같은 곳으로 배출된다.

도 2는 도 1의 분배 슈트가 구비된 샤프트 용광로 충진 장치를 도시한다. 분재 슈트(10)는, 그 트러니언들(18)을 통해 회전 구조물(25)에 현수(suspend) 된다. 회전 구조물(25)은 대경(large diameter) 롤러 베어링(32)들에 의해 고정 하우징(30) 내에 회전가능하게 지지된다. 롤러 베어링(32)의 내부 레이스(race)는 회전 구조물(25)의 상단 플랜지(34)에 고정되는 반면, 롤러 베어링(32)의 외부 레이스는 고정 하우징(30)의 상부 플레이트(36)로 고정된다. 롤러 베어링(32)은, 회전 구조물(25)과 또한 분배 슈트(10)가 실질적으로 수직축(38)을(용광로 중심축과 주로 일치함) 중심으로 회전할 수 있도록 구성된다. 중앙 주입 스파우트(26)는 축(38)을 중심으로 구성되고, 벌크 재료가 상부 플레이트(36)를 통과할 수 있는 통로를 형성한다. 도 2의 충진 장치는, 분배 슈트(10)를 축(38)을 중심으로 회전시키고, 선회축(39)을 중심으로 분배 슈트(10)의 선회각을 변경함에 의해, 샤프트 용광로의 충진 구역 내에 충진 재료를 분배한다. 선회축(39)은 축(38)에 대해 일반적으로 수직이다. 분배 슈트(10)의 회전 및 선회에 적합한 메커니즘에 대해서는 상세히 도시하거나, 추가 설명하지 않는다. 이러한 메커니즘에 대해서는 예를 들면 US 3,880,302 등을 참조한다.

벌트 재료(예. 코크, 광석, 펠릿 등)가 주입 스파우트(26)를 통해 분배 슈트(10) 상으로 공급되면, 재료는 수로(22) 바닥을 친다. 충격 위치는 분배 슈트(10)의 틸팅각에 따라 다르다. 배출각이(이하, 분배 슈트(10)의 배출부(24)에서의 벌크 재료의 속도 벡터 및 수직축(38) 사이의 각도(β)) 높은 경우, 벌크 재료는 흡입부(20)에 근접한 수로 바닥 상으로 부딪힌다. 배출각을 낮추면, 충격 위치는 흡입부(20)에서 벗어나 슈트(10)의 배출부(24) 방향으로 이동한다. 수로(22)는 상류부(14) 내에 굽힘부(28)를 포함하여, 흡입부(20) 내에서 수로 바닥을 치는 재료의 방향을 수직에서 배출 방향으로 진행적으로(progressively) 편향시킨다. 흡입부(20) 내의 수로 바닥을 치는 재료는 우선 흡입부 바닥에 실질적으로 평행한 제1 흐름 방향으로 편향된다. 굽힘부(28)에서, 재료는 그 다음으로 배출부(24) 바닥에 평행한 제2 흐름 방향으로 편향된다. 굽힘부(28)는 흡입부의 수로 바닥과 배출부의 수로 바닥 사이에 20 내지 40° 범위의 각도(α)를 갖는다.

하류부(16) 및 상류부(14)는 상류부(14)의 결합단(40) 위치에서 각자에게 고정된다. 결합단(40)은 굽힘부(28)에 대해 흡입부(20)에 대향 하도록 위치된다. 하류부(16)의 상단부가 굽힘부(28) 위치까지 결합단(40) 내로 삽입되고 그 위치에 고정된다. 도시된 예에 따르면, 결합단(40)과 하류부(16)가 겹치는 부분의 길이는 하류부(16) 전체 길이의 약 3분의 1에 해당한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분배 슈트(10)는 상류부(14) 내에 유지 챔버들을 형성하기 위한 제1 삽입부(42), 및 하류부(16) 내에 유지 챔버들을 형성하기 위한 제2 삽입부(44)를 포함한다. 유지 챔버들은 수로 방향으로 개방되어서, 벌크 재료를 채울 수 있고 따라서 마모로부터 분배 슈트를 보호할 수 있다. 삽입부들은, 충격을 주는 벌크 재료에 의해 가장 충격을 많이 받는 지역 내에 배치된다. 삽입부(42, 44) 각각은 벌크 재료 흐름에 일반적으로 반대방향으로 기울어진 복수 개의 횡방향 플레이트들(46)을 포함한다. 수로의 횡방향으로는 유지 챔버를 세분화하기 위한 하나 이상의 종방향 플레이트(48)들이 구비된다. 유지 챔버들의 기타 상한 구성에 대해서는 예를 들면 EP 0 640 539 등을 참조한다.

분배 슈트(10)의 배출부(24)는 내마모성의 슬라이드 삽입부(50)로 이루어지며, 이는 하류부(16) 내부에 배치된다. 유지 챔버들로 갖추어진 구역과 대조적으로, 슬라이드 삽입부(50)는 배출부 내에 본질적으로 부드럽고도(smooth) 약간 테퍼링 처리(tapered)된 수로부를 형성하므로, 가능한 한 집속되고도 균질의 벌크 재료를 배출할 수 있게 된다. 슬라이드 삽입부에 의해 형성된 표면은 본빌적으로 횡방향 플레이트들(46) 및 굽힘부(28)의 하류에 위치한 종축 방향 플레이트의 상단 엣지부와 정렬된다. 배출부의 기울기가 배출각(β)을 결정하며, 선회축(39)을 중심으로 선회하면서 약 10°(중앙 충진위치) 에서 약 50°범위 내에서 변경이 가능하다.

슈트 몸체(12)는 굽힘부(28)의 내측부 상에 개구부(52)를 갖는다. 도 2의 수직 단면도를 참조하면, 개구부(52)가 배치됨에 따라, 홈부가 형성되고 이로 인해 회전 구조물(25)의 하단 플랜지의 반경방향의 내부 엣지부(54)를 만지지 않고도 슈트(10)의 기울기 각도가 증가할 수 있다. 개구부(52)의 또 다른 이점으로는, "중앙 충진" 위치에 있을 때, 벌크 재료가 수로(22) 지붕에 의해 굽힘부(28)에서 실질적으로 편향되지 않고 슈트(10)를 통해 직선 낙하할 수 있다는 점이다. 또한, 개구부는 소정 위치에서는 심지어 범람(overflow)으로 작용할 수 있다.

도시된 바와 같은 분배 슈트에 따르면, 상류부의 굽힘부는, 본질적으로 직선형인 수로부들 사이의 가파른 전환 지점에 대응한다. 당업자라면, 굽힘부를 흡입부 및 배출부 내부 수로 바닥들 사이의 완곡한 곡선형 전환 지점으로도 적용할 수 있음을 이해할 것이다.

특정 실시예를 상세히 설명하였으나, 당업자라면, 본 개시의 전반적 교시 내용에 비추어 다양한 변형 및 대안이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술한 특정 구성은 다만 예시를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범주를 한정하기 위함이 아니며, 이는 동봉한 청구항 및 그 균등물의 전체 범주를 통해 이해해야 할 것이다.

부호의 설명:

10: 분배 슈트 12: 슈트 몸체

14: 상류부 16: 하류부

18: 핸들링 트러니언 20: 흡입부

22: 수로 24: 배출부

25: 회전 구조물 26: 주입 스파우트

28: 굽힘부 30: 고정 하우징

32: 롤러 베어링 34: 상단 플랜지

36: 상부 플레이트 38: 수직축

39: 선회축 40: 결합단

42: 유지 챔버를 구비한 제1 삽입부 44: 유지 챔버를 구비한 제2 삽입부

46: 횡방향 플레이트 48: 종방향 플레이트

50: 슬라이드 삽입부 52: 개구부

54: 하단 플렌지

Claims

벌크 재료 분배 장치를 위한 분배 슈트(10)에 있어서,
상기 분배 슈트는,
벌크 재료의 흐름을 받기 위한 흡입부(20) 및 상기 벌크 재료를 배출하기 위한 배출부(24)를 구비한 수로(22)를 구비한 슈트 몸체(12)를 포함하며, 상기 수로(22)는 상기 흡입부(20)에서 나오는 상기 벌크 재료를 상기 배출부(24)로 운반하고, 상기 수로(22)는 상기 흐름의 방향을 상기 흡입부(20) 내의 제1 흐름 방향에서 상기 배출부(24) 내부의 제2 방향으로 편향시키기 위한 굽힘부(28, bend)를 구비하며,
상기 슈트 몸체(12)는 적어도 상기 흡입부(20)를 포함하는 상류부(14), 및 상기 배출부(24)를 포함하며 상기 상류부(14)에 고정되는 하류부(16)의 조립으로 구성되고, 상기 하류부(16)는 상기 수로(22)의 직선부를 형성하고, 상기 상류부(14)는, 상기 수로(22)의 상기 흡입부(20) 및 굽힘부(28)를 형성하며, 상기 상류부(14)는 상기 굽힘부(28)에 대해 상기 흡입부(20)에 대향(opposite) 되는 결합단(40)을 포함하며, 상기 하류부(16)가 상기 결합단(40)으로 삽입되어 상기 상류부(14)에 고정되고,
상기 상류부는 상기 하류부(16)에 대해 두꺼운 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항에 있어서,
상기 상류부(14)는 주조 금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 2항에 있어서,
상기 하류부(16)는 하나 이상의 용접된 곡선형 스틸(steel) 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡입부(20)는 환형 컬러(collar) 형태로 상기 상류부(14) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하류부(16)는 상기 배출부(24)를 제공하는 관형 단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하류부(16)는 상기 상류부(14)와의 결합 부분에서 상기 배출부(24) 방향으로 테이퍼 처리(tapers)된 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수로(22)는 상기 흡입부(20) 내의 제1 수로축 및 상기 배출부(24) 내의 제2 수로축을 포함하며, 상기 상류부 내의 상기 굽힘부(28)는 상기 제1 및 제2 수로축들 사이에서 15-45° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 7항에 있어서,
상기 상류부(14) 내의 상기 굽힘부(28)는 상기 제1 및 제2 수로축들 사이에 곡선의 전환부를 형성하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합단(40)과 하류부(16)의 겹치는 부위의 길이는 하류부(16) 전체 길이의 20 내지 40%에 이르는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상류부(14) 및/또는 상기 하류부(16) 내에 삽입부(42, 44)를 포함하며, 상기 삽입부(42, 44)는 상기 수로 방향으로 개방되어 분배 슈트(10)의 마모 보호를 위한 벌크 재료를 채울 수 있는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슈트 몸체(12)는, 상기 하류부(16) 내에 상기 배출부(24)를 형성하기 위한 내마모 슬라이드 삽입부(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슈트 몸체(12)는 상기 굽힘부(28)의 내측부 상에 개구부(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상류부(14)상에 핸들링 트러니언들(18, handling trunnions)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 슈트(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 의한 분배 슈트(10)를 구비한 충진 재료 분배 장치를 구비한 충진 설비(charging installation)를 포함하는 금속학적 리액터.
삭제