KR101845236B1 - 원료 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 적치대, 원료 적치대의 상부면에 배치되는 원료 게이트, 원료 적치대의 하측 단부에 배치되는 벨트 컨베이어, 및 원료 게이트에서 벨트 컨베이어측으로 이격되어 원료 적치대의 상부면에 설치되는 차단 유닛을 포함하는 원료 공급 장치로서, 원료 적치대의 상부면을 따라서 흐르는 물이 벨트 컨베이어에 유입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 원료 공급 장치가 제시된다.

Description

원료 공급 장치{Raw material supply apparatus}

본 발명은 원료 공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료 적치대의 상부면을 따라서 흐르는 물이 벨트 컨베이어에 유입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 원료 공급 장치에 관한 것이다.

코크스 와프(Coke Wharf) 설비는 코크스 오븐(Coke Oven)에서 압출되는 적열 코크스를 공급받아, 이를 적치대에 일정 시간동안 적치하여, 적열 코크스로부터 수분을 증발시키는 설비이다. 하기의 특허문헌들에 제시되고 있는 바와 같이, 코크스 와프 설비는 적열 코크스를 일정 시간 적치하는 적치대, 및 적치대로부터 불출되는 코크스를 고로 설비로 운반하는 벨트 컨베이어를 구비한다.

벨트 컨베이어는 적치대에서 수분이 증발된 코크스를 불출받아 고로 설비로 운반하는 장치이다. 벨트 컨베이어는 고로 설비로 운반되는 코크스의 건조 상태 및 품질을 유지하도록, 수분이 제거된 마른 상태로 항상 유지되어야 한다.

그러나, 종래의 코크스 와프 설비 구조로는 벨트 컨베이어의 상태를 항상 마른 상태로 유지하기 어렵다. 그 이유는 다음과 같다. 강우 또는 강설 시 적치대의 상부면이 비 또는 눈에 노출됨에 따라 비 또는 눈에서 기인하는 다량의 물이 적치대의 기울어진 상부면을 타고 흘러내리게 되고, 흘러내리는 다량의 물은 적치대의 하측에 위치하는 벨트 컨베이어로 쉽게 유입되기 때문이다.

이처럼, 벨트 컨베이어로 유입된 다량의 물은 코크스와 함께 운반되어 저장조(Coke Bin)에 입조되고, 코크스의 수분 함량을 증가시켜 품질을 저하시킨다.

또한, 벨트 컨베이어로 흘러내린 다량의 물은 벨트 컨베이어가 코크스를 저장조로 운반하는 동안 코크스로부터 기인하는 분 코크스를 벨트 컨베이어의 표면에 부착시키고, 벨트 컨베이어에 부착된 분 코크스는 벨트 컨베이어의 회송 시에 하측으로 낙하되어 주변을 오염시키는 오염물이 된다.

KR 10-2014-0027707 A KR 10-2013-0050827 A

본 발명은 원료 적치대의 상부면을 따라 흐르는 물 또는 분진이 벨트 컨베이어로 유입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 원료 공급 장치를 제공한다.

본 발명은 원료를 운반하는 동안 분진이 캐리어 벨트에 부착되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 원료 공급 장치를 제공한다.

본 발명은 원료를 운반하는 동안 리턴 벨트의 하측으로 분진이 낙하되어 주변을 오염시키는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 원료 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 공급 장치는, 원료 적치대; 상기 원료 적치대의 상부면에 배치되는 원료 게이트; 상기 원료 적치대의 하측 단부에 배치되는 벨트 컨베이어; 및 상기 원료 게이트에서 상기 벨트 컨베이어측으로 이격되어 상기 원료 적치대의 상부면에 설치되는 차단 유닛;을 포함한다.

상기 차단 유닛은, 원료가 통과되는 경로를 차단 또는 개방하도록 상기 원료 적치대의 상부면에 회전 가능하게 장착되는 차단부재; 및 상기 차단부재와 원료 적치대를 연결하도록 장착되고, 장착된 방향으로 길이 조절이 가능한 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 원료 적치대의 상부면은 일 방향으로 하향 경사지게 연장되고, 상기 차단부재는 일 방향으로 연장되어 상기 원료 적치대의 상부면에 접하며 배치되고, 상측 단부가 상기 원료 적치대의 상부면에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 구동부는, 상기 차단부재에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 차단부재의 하면과 상기 원료 적치대를 연결하여 장착되는 탄성부재;를 포함할 수 있다.

상기 차단 유닛은, 상기 차단부재의 하면을 마주보도록 상기 원료 적치대의 상부면에 오목하게 형성되는 가이드 홈;을 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 가이드 홈의 내측에 배치될 수 있다.

상기 가이드 홈은 일 방향의 너비가 상기 차단부재의 일 방향의 길이보다 작을 수 있다.

상기 구동부는 상기 차단부재의 하측 단부가 상측 단부보다 높게 위치하도록 상기 차단부재의 하면을 탄성 지지하고, 상기 차단부재는 상기 구동부에 의하여 상기 원료 적치대의 상부면을 기준으로 각도를 조절할 수 있다.

상기 구동부의 탄성력은 상기 원료 적치대의 상부면을 따라 이동하는 원료의 무게보다 작을 수 있다.

상기 차단 유닛은, 상기 차단부재의 회전을 조절 가능하도록 형성되는 보조 구동부;를 더 포함할 수 있다.

상기 보조 구동부는, 상기 원료 적치대의 하면에 회전 가능하게 장착되는 윈치; 및 일측이 상기 윈치에 장착되고, 타측이 상기 원료 적치대를 관통하여 상기 차단부재의 하면에 장착되는 와이어;를 포함할 수 있다.

상기 보조 구동부는, 상기 윈치와 상기 원료 적치대의 사이에 배치되어 상기 와이어의 경로를 형성하는 안내롤러;를 더 포함할 수 있다.

상기 보조 구동부는, 상기 차단부재의 하면을 마주보도록 상기 원료 적치대 상에 장착되고, 상면이 상기 원료 적치대의 상부면에 나란하게 형성되는 전자석;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 원료 적치대의 상부면을 따라 흐르는 물 또는 원료의 분진이 벨트 컨베이어로 유입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 캐리어 벨트가 물에 젖는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 이에, 캐리어 벨트에 적재되어 운반되는 원료에 수분이 혼입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 원료의 분진이 캐리어 벨트에 부착되는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 리턴 벨트의 하측으로 원료의 분진이 낙하되며 유출되어 벨트 컨베이어의 주변을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

예컨대 코크스 오븐 설비로부터 압출되는 적열 코크스를 적치시켜 이로부터 수분을 증발시키는 코크스 와프 설비에 적용되는 경우, 원료 공급 장치는 차단유닛을 이용하여 원료 적치대의 상부면을 따라 형성된 원료 통과 경로를 차단하거나 개방할 수 있으며, 따라서, 벨트 컨베이어를 원료 적치대로부터 선택적으로 고립시킬 수 있다. 즉, 강우 및 강설 시에 또는 공정 상의 이유로 원료 적치대의 상부면으로 다량의 물이나 수분이 공급되어 원료 적치대의 상부면을 따라 흐르더라도 차단유닛을 이용하여 원료 통과 경로를 차단함으로써 벨트 컨베이어로 물 또는 수분 및 이와 혼합된 분 코크스 등이 낙하 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이처럼 벨트 컨베이어의 캐리어 벨트가 물 또는 수분 또는 이들과 혼합된 분 코크스에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 벨트 컨베이어로 코크스를 운반하는 동안, 운반 중인 코크스에 수분이 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 운반이 완료된 코크스에 수분이 과도하게 함유되는 것이 억제 또는 방지될 수 있어 코크스의 수분 함량 증가로 인한 품질의 하락을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 전체 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 벨트 컨베이어의 리턴 벨트가 물 또는 수분 및 이와 혼합된 분 코크스에 의해 오염되는 것이 방지될 수 있기 때문에 리턴 벨트의 회송 시에 리턴 벨트에 부착되었던 분 코크스가 하측으로 낙하되며 유출되어 벨트 컨베이어의 주변을 오염시키는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에, 설비 주변의 환경 오염을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치의 작동도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 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. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치의 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치의 작동도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치는 원료를 임시 저장한 후 후속 설비에 공급하는 장치로서, 원료 적치대(100), 원료 게이트(200), 벨트 컨베이어(300) 및 차단 유닛(400)을 포함한다.

원료는 코크스 오븐(Coke Oven)에서 고온 건류되는 적열 코크스(C)를 포함할 수 있다. 예컨대 원료는 코크스 오븐에서 제조된 후, 코크스 오븐의 일측에 마련된 푸셔 카(Pusher Car)의 람(Ram)에 의하여 코크스 오븐의 외부로 압출된다. 압출된 원료는 압출기의 반대측에 마련된 트랜스퍼 카(Transfer Car)에 의하여 소화차(미도시)로 안내되어 적재된다. 적재된 원료는 소화탑으로 운반되고, 소화탑에서 습식 소화 방식으로 소화되고, 소화가 완료되면 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치로 운반되어 원료 적치대(100) 상에 적치된다. 이를 위하여, 소화차는 원료 적치대(100)의 상측 단부에서 일 방향(X)으로 이격된 위치에 일 방향(X)에 교차하는 타 방향(Y)으로 주행 가능하게 설치될 수 있다.

이때, 일 방향(X)은 원료 적치대(100)와 벨트 컨베이어(300)가 서로 이격된 방향이고, 예컨대 X축 방향일 수 있다. 타 방향(Y)은 벨트 컨베이어(300)가 연장된 방향이며, 예컨대 Y축 방향일 수 있다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것이며 제한을 위한 것이 아니다.

한편, 원료는 적열 코크스 외에 각종 처리물일 수 있으며, 상술한 과정 외에 다양한 과정으로 마련될 수 있다.

원료 적치대(100)는 코크스 와프(Coke Wharf)를 포함한다. 원료 적치대(100)는 원료가 적치될 수 있는 상부면(110) 예컨대 원료 적치면을 적어도 하나 이상 가질 수 있다. 원료 적치대(100)는 다양한 구조로 형성될 수 있고, 본 발명에서는 이를 특정 구조로 한정하지 않는다. 예컨대 원료 적치대(100)는 일 방향(X) 및 타 방향(Y)으로 연장된 블록형상의 구조물이고, 일 방향(X)으로 기울어진 상부면(110)을 가질 수 있다. 이때, 상부면(110)은 적어도 일부가 적어도 일 방향(X)으로 하향 경사지게 연장될 수 있고, 예컨대 상부면(110)의 일 방향(X)의 양 단부 중 일 단부를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.

한편, 원료 적치대(100)의 상부면(110)은 소화차의 원료 적재량에 대응하는 소정 면적을 가진 복수의 영역으로 구분되어 소화차의 주행 방향으로 배열될 수 있고, 이들 영역은 격벽(111)으로 분할될 수 있다.

원료 적치대(100)는 상부면(110)에 원료를 소정시간 적치하여 원료로부터 수분을 제거하는 역할을 한다. 수분이 제거된 원료는 벨트 컨베이어(300)에 적재되어 후속하는 설비 예컨대 고로 설비로 이송된다. 이때, 원료는 원료의 자중에 의해 원료 적치대(100)의 상부면(110)에서 벨트 컨베이어(300)측으로 낙하되어 적재될 수 있다.

원료 게이트(200)는 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 배치되는데, 더욱 상세하게는 원료 적치대(100)의 일 방향(X)의 양측 단부 중 상측 단부보다 하측 단부측에 가깝도록 상부면(110)의 일측에 배치될 수 있다. 원료 게이트(200)는 소정 면적과 두께를 가지는 판 형상의 부재로 형성될 수 있고, 복수개 구비되어 타 방향으로 나란하게 정렬되도록 배치되되, 예컨대 YZ평면과 평행하도록 배치될 수 있다.

원료 게이트(200)는 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 일측을 차단하여 원료 적치대(100)에 적치된 원료에서 수분을 제거하는 동안 원료가 자중에 의해 경사진 상부면(110)을 따라 흘러 내리는 것을 방지하는 역할을 한다. 원료 게이트(200)는 적치된 원료에서 수분이 제거되면 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 일측을 개방하여 원료를 원료 적치대(100)의 하측으로 불출하는 역할을 한다.

원료 게이트(200)는 소정의 링크 장치(미도시)에 지지될 수 있고, 링크 장치는 회전하는 캠 샤프트로부터 동력을 전달받아 원료 게이트(200)를 승강시킬 수 있다. 원료 게이트(200)의 승강을 위한 구조와 작동 방식은 다양할 수 있고, 본 발명에서는 특정 구조 및 작동 방식으로 제한할 필요가 없기 때문에, 링크 장치 및 캠 샤프트에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

벨트 컨베이어(300)는 원료 적치대(100)의 하측 단부에 배치되며, 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 하측 단부에서 하측으로 이격된 위치에, 일 방향(X)과 교차하는 타 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 벨트 컨베이어(300)는 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 각 영역별로 구분되어 적재되는 원료을 불출받아, 이를 사용 개소에 따라 목적하는 설비 예컨대 고로 설비로 운반하거나, 저장조(미도시) 예컨대 코크 빈(Coke Bin)으로 입조시키는 역할을 한다.

벨트 컨베이어(300)는 타 방향(Y)으로 연장된 레일(310), 타 방향(Y)으로 이격된 복수의 위치에서 레일(310)의 상측에 배치되어 각각 일 방향(X)으로 연장되는 캐리어 롤러(320), 타 방향(Y)으로 이격된 복수의 위치에서 레일(310)의 하측에 배치되어 각각 일 방향(X)으로 연장되는 리턴 롤러(미도시), 캐리어 롤러(320) 및 리턴 롤러(미도시)에 장착되어 타 방향(Y)으로 주행하는 벨트를 포함할 수 있다.

물론, 벨트 컨베이어(300)의 구조는 벨트 컨베이어(300)의 상술한 역할을 수행 가능한 것을 만족하는 각종 구조로 다양하게 변경될 수 있으며, 이를 특정 구조로 한정하지 않는다.

캐리어 롤러(320)는 일 방향(X)을 연장된 원통체 형상의 롤러일 수 있고, 타 방향(Y)으로 이격된 복수의 위치마다 각각 복수개 구비되어 일 방향(X)으로 정렬될 수 있다. 예컨대, 캐리어 롤러(320)는 세 개가 하나의 쌍으로 구비되어, 레일(310)의 지지 바(311)에 회전 가능하게 장착되어 지지될 수 있고, 일 방향(X)으로의 양측 가장자리에 각각 장착되는 캐리어 롤러(320)들은 일 방향(X)으로의 중심에 배치되는 캐리어 롤러(320)를 향하여 하향 경사지게 장착될 수 있다. 벨트는 엔드리스 방식의 오픈 벨트로서, 레일(310)을 기준으로 하여, 상측의 캐리어 벨트(330)와 하측의 리턴 벨트(미도시)로 구분될 수 있다. 캐리어 벨트(330)는 캐리어 롤러(320)에 지지되어 주행되며, 일 방향(X)의 중심부가 하측으로 만곡하여 원료를 안정적으로 적재 및 운송 가능하다.

한편 캐리어 벨트(330)는 상기와 같이 일 방향(X)으로의 중심부가 하측으로 만곡하게 형성되는 구조이기 때문에, 상대적으로 많은 양의 원료를 적재하여 더욱 안정적으로 운반할 수 있다. 그러나, 원료의 낙하 적재를 위하여 캐리어 벨트(330)의 상측이 개방되기 때문에, 상기 구조로는 캐리어 벨트(330)에 이물질이 낙하 유입되어 오염되는 것을 방지하기 어렵다.

예컨대 강우 또는 강설에 의하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)이 비 또는 눈에 노출되거나, 적열 코크스의 소화를 위하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 냉각수가 분사되면, 다량의 물이 원료 적치대(100)의 기울어진 상부면(110)을 타고 흘러내려 캐리어 벨트(330)에 중심에 고이게 된다.

특히, 캐리어 벨트(330)는 원료의 분진 예컨대 분 코크스가 낙하되어 주변 환경을 오염시키는 것을 방지하기 위하여, 예컨대 고무 재질이거나 섬유 재질 등으로 치밀하게 형성되기 때문에, 물이 고이면 배수되지 못하고 잔류하게 된다.

캐리어 벨트(330)가 다량의 물에 노출되어 오염되면 원료의 미끄러짐이 발생하여 원료가 원활하게 운반되기 어렵고, 캐리어 벨트(330)에 유입된 물이 운반 중인 원료에 스며들어 원료의 수분 함량이 높아지게 된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치는 원료 적치대(100)의 상부면(110)을 따라 형성되는 원료 통과 경로를 선택적으로 차단 및 개방 가능하도록 형성된 차단 유닛(400)을 포함할 수 있다. 이때, 원료 통과 경로는 예컨대 원료 적치대(100)에 적치된 원료가 상부면(110)을 따라 낙하하면서 원료 적치대(100)의 하측 단부를 통과하여 캐리어 벨트(330)에 적재되는 과정에서 원료가 이동하는 소정의 공간을 의미한다. 즉, 원료 통과 경로는 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 하측 단부 상의 소정 공간일 수 있다.

차단 유닛(400)이 원료 통과 경로를 선택적으로 차단 및 개방함에 따라 원료 통과 경로를 통과하여 물 또는 원료의 분진 등이 흘러내리는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 원료 적치대(100)의 하측에 구비된 벨트 컨베이어(300)가 물 또는 원료의 분진 등에 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이때, 차단부재(410)에 의한 원료 통과 경로의 개폐는 원료 게이트(200)의 동작과는 독립적일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차단 유닛(400)의 구조 및 작동방식을 구체적으로 설명한다.

차단 유닛(400)은 원료 게이트(200)에서 벨트 컨베이어(300)측으로 이격되어 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 설치될 수 있다. 차단 유닛(400)은 원료가 통과되는 경로를 차단 또는 개방하도록 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 회전 가능하게 장착되는 차단부재(410), 차단부재(410)와 원료 적치대(100)를 연결하도록 장착되고, 장착된 방향으로 길이 조절이 가능한 구동부(420)를 포함할 수 있다.

이때, 차단부재(410)는 회전에 의해 원료가 통과되는 경로를 가로질러 배치되거나(도 2 참조), 원료가 통과되는 경로에 접하도록 배치될 수 있다(도 3 참조).

한편, 차단유닛(400)은 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 구비되는 복수개의 영역별로 각각 구비될 수 있으며, 또는 원료 거치대(100)의 상부면(110)의 전체 영역에 대응하도록 하나의 차단유닛(400)이 구비될 수 있다. 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.

차단부재(410)는 물받이의 역할을 하도록 제공되는 구성부로서, 일 방향(X) 및 타 방향(Y)으로 연장되고, 일 방향(X)으로 경사지게 배치되는데, 더욱 상세하게는, 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 접하면서 나란하도록 원료 적치대(100)에서 벨트 컨베이어(300)를 향하는 방향으로 하향 경사지게 배치되고, 상측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 이때, 차단부재(410)는 상측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 끝단에서 이격되어 장착될 수 있고, 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 끝단에 장착될 수도 있다.

차단부재(410)는 판 형상의 부재일 수 있고, 일 방향(X)으로 서로 이격된 양측 단부 중 상측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 회전 가능하도록 예컨대 힌지 결합될 수 있고, 이때, 힌지는 상부면(110)의 상측으로 돌출되지 않게 설치될 수 있다. 차단부재(410)를 회전 지지하기 위한 힌지 구조는 각종 기계 설비에 다양하게 구현되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

차단부재(410)는 상측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 접하여 회전 가능하고, 타측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 접촉 및 이격 가능하다. 상측 단부를 중심으로 하는 차단부재(410)의 회전에 의해, 차단부재(410)의 하측 단부가 상측 단부의 상측 및 하측으로 승강되면서, 차단부재(410)가 원료 통과 경로를 차단 및 개방할 수 있다.

이러한 동작에 의해, 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 대한 차단부재(410)의 각도를 조절하는데, 차단부재(410)의 상면이 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 0°(또는, 180°)의 각도를 이루면 차단부재(410)의 상면과 원료 적치대(100)의 상부면(110)이 동일 면상에 위치하게 되어 차단부재(410)가 원료 통과 경로를 개방할 수 있다. 차단부재(410)의 상면이 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 180° 미만의 소정 각도를 이루면 차단부재(410)의 상면과 원료 적치대(100)의 상부면(110)이 서로 교차하게 되어 차단부재(410)가 원료 통과 경로를 차단할 수 있다.

이때, 소정 각도는 차단부재(410)의 상면이 벨트 컨베이어(300)에서 원료 적치대(100)를 향햐는 방향으로 하향 경사질 수 있는 정도의 각도일 수 있다.

차단부재(410)의 상기와 같은 각도조절에 의하여 원료 통과 경로가 개방되거나 차단될 수 있고, 이때, 원료 통과 경로가 차단되면 원료 통과 경로를 따라 흘러내리는 물이 차단부재(410)에 막히게 되어 타 방향(Y)으로 그 흐름이 안내될 수 있다. 이후, 물은 차단부재(410)의 타 방향(Y)의 양측 가장자리를 마주보도록 배치된 집수관(400)의 개구(441)로 유입되어 배수될 수 있다. 이와 같은 방식으로 원료 적치대(100)의 상부면(110)을 따라 흘러내리는 물 또는 원료의 분진을 캐리어 벨트(300)의 외부로 배수 및 배출시킬 수 있다.

한편, 차단부재(410)의 타 방향(Y)의 양측 가장자리부는 원료 적치대(100)의 외측으로 돌출될 수 있고, 그 하측에 집수관(400)의 개구(441)가 위치할 수 있다. 이에, 차단부재(410)를 따라 타 방향(Y)으로 흐르는 물이 원료 적치대(100)의 외측으로 원활하게 배수될 수 있다.

차단부재(410)는 하측 단부의 절단면이 예컨대 쐐기형상을 가지도록 두께가 점차 감소할 수 있고, 이에, 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 접촉 시 동일 면상에서 매끄럽게 이어질 수 있다.

차단부재(410)는 회전되는 정도에 따라서 원료 통과 경로에서의 위치가 조절되어 원료 통과 경로를 선택적으로 차단 및 개방할 수 있다. 차단부재(410)는 구동부(420)에 연결되며, 구동부(420)에 의하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)상에서 회전하여 원하는 각도로 조절될 수 있다.

구동부(420)는 차단부재(410)에 연결되어 차단부재(410)의 각도를 조절하도록 차단부재(410)의 하측 단부를 승강시키는 것을 만족하는 다양한 구조의 구동부일 수 있다.

구동부(420)는 탄성부재를 포함할 수 있다. 탄성부재는 상하 방향(Z) 예컨대 차단부재(410)에 교차하는 방향으로 연장될 수 있고, 차단부재(410)의 하면과 원료 적치대(100)를 연결하여 장착될 수 있다. 탄성부재는 코일 스프링을 포함할 수 있고, 코일 스프링은 좌굴 현상을 방지할 수 있도록 그 전체 형상이 예컨대 통형이나 테이퍼형 등의 다양한 형상을 가질 수도 있다. 물론, 구동부(420)에는 유압 실린더나, 공기 스프링 등이 적용되어도 무방하다. 탄성부재는 적어도 하나 이상 장착되는데, 복수개 장착되는 경우 타 방향(Y)으로 이격된 복수의 위치에 각각 장착될 수 있다. 탄성부재는 그 상단과 하단이 각각 차단부재(410)와 원료 적치대(100)에 핀 지지되도록 결합될 수 있고, 이때, 적어도 상단이 일 방향(X)으로 요동(또는, 슬라이드) 가능하게 결합될 수도 있다. 탄성부재와 차단부재(410) 및 원료 적치대(100) 사이의 결합 구조는 각종 링크 장치의 결합 구조가 적용될 수 있으며, 이를 특별히 한정하지 않는다.

구동부(420)는 차단부재(410)의 하측 단부가 상측 단부보다 높게 위치하도록 차단부재(410)의 하면을 탄성 지지할 수 있고, 구동부(420)의 신축에 의해 차단부재(410)는 원료 적치대(100)의 상부면(110)을 기준으로 각도를 조절할 수 있다.

이때, 구동부(420)의 탄성력은 원료 적치대(100)의 상부면(110)을 따라 이동하며 차단부재(410)의 상면을 지나는 원료의 무게보다 작을 수 있고, 원료 적치대(100)의 상부면(110)을 따라 흐르면서 차단부재(410)의 상면과 원료 적치대(110)의 상부면(110)상에 고이는 물의 무게보다 클 수 있다.

원료 게이트(200)가 개방되어 원료가 낙하되면 차단부재(410)에 접촉되는 원료의 무게에 의해 구동부(420)가 장착된 방향 예컨대 상하 방향(Z)으로 수축되면서 차단부재(410)가 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 동일 면상에 위치하도록 회전될 수 있다(도 3 참조). 또한, 원료 통과 경로에 원료가 없는 상태 예컨대 원료 게이트(200)가 닫힌 상태에서는 구동부(420)가 상하 방향(Z)으로 탄성 복원되어 초기 길이로 늘어남에 따라 차단부재(410)의 하측 단부가 상측 단부보다 높은 위치에 위치하도록 차단부재(410)를 회전시킬 수 있다(도 2 참조).

이처럼 구동부(420)는 원료의 불출 시에 상하 방향(Z)으로 수축되면서 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 차단부재(410)의 상면이 동일 면상에 위치하도록 차단부재(410)를 회전시켜 그 각도를 유지시킬 수 있고, 그 외의 경우 즉, 평상시에 탄성력을 이용하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 차단부재(410)가 교차하도록 차단부재(410)를 소정 각도로 유지시킬 수 있다.

차단 유닛(400)은 차단부재(410)의 하면을 마주보도록 원료 적치대(100)의 상부면에 오목하게 형성되어 타 방향(Y)으로 연장 형성되는 가이드 홈(g)을 더 포함할 수 있는데, 이 구조에서는, 차단부재(410)는 상측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)의 끝단에서 이격되어 장착될 수 있고, 구동부(420)는 상기 가이드 홈의 내측에 배치될 수 있어, 차단부재(410)의 회전 시 구동부(420)가 구조적을 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

가이드 홈(g)은 일 방향(X)의 너비가 차단부재(410)의 일 방향(X)의 길이보다 작도록 형성되며, 이에 차단부재(410)의 하측 단부가 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 동일 면상에 위치할 때 차단부재(410)의 하측 단부와 원료 적치대(100)의 상부면(110)이 서로 접촉될 수 있고, 차단부재(410)가 원료 적치대(100)에 접촉 지지될 수 있다. 가이드 홈(g)은 차단부재(410)의 상측 단부와 원료 적치대(100)의 상부면(110) 사이의 틈으로 물이 누출되는 경우, 누출되는 물을 배수하는 배수로의 역할도 함께 수행할 수 있다. 가이드 홈(g)의 타 방향(Y)의 양측 단부는 원료 적치대(110)의 타 방향(Y)의 양측 단부에서 외측으로 개방되며, 그 하측에 집수관(400)의 개구(441)가 위치할 수 있다.

차단 유닛(400)은 차단부재(410)의 회전을 동력으로 제어 가능하도록 형성되는 보조 구동부(430)를 더 포함할 수 있다. 보조 구동부(430)는, 원료 적치대(100)의 하면에 회전 가능하게 장착되는 윈치(431), 일측이 윈치(431)에 장착되고, 타측이 원료 적치대(100)를 관통하여 차단부재(410)의 하면에 장착되는 와이어(433) 및 윈치(431)와 원료 적치대(100)의 사이에 배치되어 와이어(433)의 경로를 형성하는 안내롤러(432)를 포함할 수 있다.

윈치(431)는 타 방향(Y)의 축을 중심으로 회전 가능한 와이어 드럼일 수 있고, 외주면에 와이어(433)를 둘러 감거나 풀어 내어 와이어(433)에 연결된 차단부재(410)의 타측 단부를 하측으로 당겨 하강시키거나 당김을 해제하여 상승시키는 역할을 한다.

안내롤러(432)는 와이어(433)가 이동하는 것을 지지하도록 제공되는 롤러일 수 있고, 와이어(433)의 경로 상에 구비될 수 있다. 안내롤러(432)의 외주면에 와이어(433)가 접촉되어, 와이어(433)를 접촉 지지할 수 있다.

와이어(433)는 가이드 홈(g)의 하면을 하측으로 관통하여 형성된 와이어 통로를 통과하도록 배치되며, 일측이 윈치(431)의 외주면에 감겨 지지되고, 타측이 차단부재(410)의 하면에 장착될 수 있다.

보조 구동부(430)는 윈치(431)로 와이어(433)를 감아 차단부재(410)의 하측 단부를 하강시킬 수 있고, 이에, 차단부재(410)의 상면에 일부 원료가 잔류할 때에, 차단부재(410)의 상면을 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 동일 높이로 유지할 수 있어 원료가 원활하게 불출될 수 있다.

또한, 보조 구동부(430)는 원료가 불출되는 동안 차단부재(410)를 일정한 힘으로 잡아당기면서 차단부재(410)가 구동부(420)의 탄성력에 의해 상측으로 요동하는 것을 방지하는 역할을 한다.

보조 구동부(430)는 원료의 불출이 완료되면 윈치(431)에 감긴 와이어(433)를 풀어 차단부재(410)를 당기는 힘을 해제하고, 차단부재(410)는 구동부(420)의 탄성 복원력에 의해 하측 단부가 상측 단부보다 높은 위치로 상승하면서 원료 통과 경로를 차단할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차단 유닛(400)은 보조 구동부(430)가 하기의 변형 예를 포함하여 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 본 발명의 변형 예에 따른 보조 구동부는 차단부재(410)의 하면을 마주보도록 원료 적치대(100)에 장착되고, 상면이 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 나란하게 형성되는 전자석(미도시) 및 전자석에 전원을 공급 및 차단하는 전원부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 차단부재(410)의 하면은 자력에 의해 전자석에 흡착 지지될 수 있도록 자성체 재질을 포함할 수 있다. 즉, 변형 예에 따른 보조 구동부는 윈치(431), 안내롤러(432) 및 와이어(433) 대신 전자석과 전원부를 이용하여 작동하는 구조일 수 있다.

전자석은 차단부재(410)가 회전하여 그 상면이 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 동일 높이로 위치할 때, 전원을 공급받아 차단부재(410)를 자력으로 당길 수 있고, 차단부재(410)는 전자석에 접촉 및 흡착되어 지지될 수 있다.

이에, 원료 통과 경로가 개방되어 원료를 불출하는 동안 차단부재(410)가 구동부(420)의 탄성 복원력에 의해 상측으로 돌출되면서 원료 통과 경로에 구조적으로 간섭하는 것을 방지 할 수 있다.

이후, 원료의 불출이 완료되면, 전자석에 공급되는 전원을 차단하여 차단부재(410)를 전자석에서 분리시킬 수 있다. 이에, 차단부재(410)는 구동부(420)의 탄성 복원력에 의하 하측 단부가 상승하면서 회전될 수 있다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치의 작동 방식 및 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치가 적용되는 원료 공급 방법을 설명한다.

먼저, 원료 적치대(100)의 상부면(110)에 원료를 적치한다. 이때, 원료 게이트(200)는 하강하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 접촉되어 있는 상태로 준비되고, 차단 유닛(400)의 차단부재(410)는 원료 통과 경로를 차단하고 있는 상태로 준비된다. 원료(C)가 원료 적치대(100)에 적치되고 있는 동안, 원료 적치대(100)의 경사진 상부면(110)을 따라 물(W)이 흘러 내리게 되면, 차단부재(410)에 안내되어 타 방향(Y)으로 물이 흐르면서 원료 적치대(100)의 외부로 배수될 수 있다. 이때, 차단부재(410)는 구동부(420)에 탄성 지지되어 그 각도가 유지될 수 있다.

이후, 원료의 건조가 완료되면 원료 게이트(200)을 상승시켜 원료을 캐리어 벨트(330)로 낙하 불출시킨다. 이때, 불출되는 원료에 무게에 의해 차단부재(410)가 회전하여 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 동일 면상에 위치할 수 있고, 원료 통과 경로가 개방될 수 있다.

이때, 차단부재(410)는 보조 구동부에 의해 하측 단부가 하측으로 당겨진 상태로 지지될 수 있고, 이에, 차단부재(410)를 통과 중인 원료의 무게가 감소하더라도 차단부재(410)의 요동 없이 차단부재(410)를 원료 적치대(100)의 상부면(110)과 동일 면상에 위치시킬 수 있다. 후속하여, 원료(C)를 후속 설비로 운반한다.

이처럼, 차단 유닛(400)의 차단부재(410)를 이용하여 캐리어 벨트(330)가 물에 오염되는 것을 방지하였기 때문에, 캐리어 벨트(330)에 적재되어 운반되는 원료 예컨대 코크스(C)는 수분 함량을 목적하는 함량으로 유지할 수 있고, 이에 원료를 이용한 후속 공정의 생산성이 향상될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 공급 장치는 원료 적치대의 상부면을 따라 흐르는 다량의 물 및 분 코크스가 벨트 컨베이어로 유입되어 벨트를 오염시키고, 나아가 운반되는 적열 코크스의 수분 함량을 증가시키는 것을 억제 또는 방지 가능한 기술적인 특징을 제시한다.

한편, 본 발명의 상기 실시 예는 코크스를 일정 시간 적치하였다가 공급하는 코크스 와프 설비의 경우가 예시되었으나, 이 외에도, 다양한 원료를 적치하였다가 공급하는 각종 설비에 적용 가능하다.

본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 또한, 본 발명의 상기 실시 예에 제시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차 적용되어 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 원료 적치대 110: 상부면
200: 원료 게이트 300: 벨트 컨베이어
400: 차단 유닛 410: 차단부재

Claims (11)

1. 원료 적치대;
   상기 원료 적치대의 상부면에 배치되는 원료 게이트;
   상기 원료 적치대의 하측 단부에 배치되는 벨트 컨베이어; 및
   상기 원료 게이트에서 상기 벨트 컨베이어측으로 이격되어 상기 원료 적치대의 상부면에 설치되는 차단 유닛;을 포함하고,
   상기 차단 유닛은,
   원료가 통과되는 경로를 차단 또는 개방하도록 상기 원료 적치대의 상부면에 회전 가능하게 장착되는 차단부재;
   상기 차단부재의 하면을 마주보도록 상기 원료 적치대의 상부면에 오목하게 형성되는 가이드 홈; 및
   상기 가이드 홈의 내측에 배치되고, 상기 차단부재와 원료 적치대를 연결하도록 장착되고, 장착된 방향으로 길이 조절이 가능한 구동부;를 포함하는 원료 공급 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 원료 적치대의 상부면은 일 방향으로 하향 경사지게 연장되고,
   상기 차단부재는 일 방향으로 연장되어 상기 원료 적치대의 상부면에 접하며 배치되고, 상측 단부가 상기 원료 적치대의 상부면에 회전 가능하게 장착되는 원료 공급 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 차단부재에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 차단부재의 하면과 상기 원료 적치대를 연결하여 장착되는 탄성부재;를 포함하는 원료 공급 장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 홈은 일 방향의 너비가 상기 차단부재의 일 방향의 길이보다 작은 원료 공급 장치.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 구동부는 상기 차단부재의 하측 단부가 상측 단부보다 높게 위치하도록 상기 차단부재의 하면을 탄성 지지하고,
   상기 차단부재는 상기 구동부에 의하여 상기 원료 적치대의 상부면을 기준으로 각도 조절이 가능한 원료 공급 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 구동부의 탄성력은 상기 원료 적치대의 상부면을 따라 이동하는 원료의 무게보다 작은 원료 공급 장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 차단 유닛은,
   상기 차단부재의 회전을 조절 가능하도록 형성되는 보조 구동부;를 더 포함하는 원료 공급 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 보조 구동부는,
    상기 원료 적치대의 하면에 회전 가능하게 장착되는 윈치; 및
    일측이 상기 윈치에 장착되고, 타측이 상기 원료 적치대를 관통하여 상기 차단부재의 하면에 장착되는 와이어;를 포함하는 원료 공급 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 보조 구동부는, 상기 윈치와 상기 원료 적치대의 사이에 배치되어 상기 와이어의 경로를 형성하는 안내롤러;를 더 포함하는 원료 공급 장치.

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