KR101909514B1 - 통기성 측정기 및 소결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 처리물의 상측에 처리물의 이동 방향을 가로질러 배치되는 중공축; 상기 중공축에 설치되며, 내부가 상기 중공축을 중심으로 방사상으로 개방되고, 상기 중공축의 일측에 연통하는 회전체; 상기 중공축의 타측을 관통하여 상측으로 연장되는 중공관; 및 상기 중공관에 장착되는 유속 센서;를 포함하여, 처리물의 통기성을 연속적으로 측정하면서 정밀하게 측정할 수 있는 통기성 측정기 및 이를 구비하여 소결광의 생산성 향상이 가능한 소결 장치가 제시된다.

Description

통기성 측정기 및 소결 장치{Apparatus for measuring permeability and Sintering apparatus}

본 발명은 통기성 측정기 및 소결 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 처리물의 통기성을 연속적으로 측정하면서 정밀하게 측정할 수 있는 통기성 측정기 및 원료층의 통기성을 연속하여 정밀하게 측정할 수 있어 소결광의 생산성 향상이 가능한 소결 장치에 관한 것이다.

소결광은 분철광석, 석회석, 분코크스 및 무연탄 등을 원료로 하여 제조되는 고로 장입물로서, 용선 생산을 위한 고로 조업 시 고로의 내부에 철광석 및 코크스와 함께 장입된다.

소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조하는 공정이다. 소결광 제조 공정은 소결광 제조용 배합 원료를 준비하는 과정 및 배합 원료를 소결광으로 제조하는 과정을 포함한다.

우선, 소결광 제조용 배합 원료는 예컨대 분철광석, 석회석, 분코크스 및 무연탄 등을 혼합기에 장입하여 배합한 후, 이 배합물을 조립기에 장입하여 배합물의 중량 또는 전체 중량 대비 약 7% 내지 8%로 조습하면서 배합물을 수 ㎜ 정도의 입도로 의사 입자화하여 준비한다.

이후, 소결기의 소결 대차를 소결기의 연장 방향으로 이동시키면서, 소결 대차상에 배합 원료를 일정 높이로 장입한 후 배합 원료의 표층을 점화하여 연소대를 생성하고, 윈드박스가 소결 대차의 하방으로 공기를 강제 흡인하여, 연소대를 배합 원료의 상부층에서 하부층의 순서로 이동시키며 배합 원료를 소결하여, 소결광으로 제조한다.

이후, 소결광은 소결기의 배광 구간에 마련된 파쇄기 및 냉각기를 거쳐 파쇄 및 냉각되고, 고로 사용에 적합한 5㎜ 내지 50㎜ 의 입도로 분급되어 고로로 이송된다.

한편, 소결광의 생산성 및 균일성은 소결 대차에 장입된 배합 원료의 원료층이 가지는 통기성과 깊은 연관성이 있다. 즉, 원료층의 통기성이 원하는 정도로 유지되어야 원료층의 소결 반응이 효율적으로 진행되어 양호한 품질의 소결광을 얻을 수 있다. 따라서, 소결광 제조 시 원료층의 통기성을 측정하고, 이에 맞춰 원료의 장입패턴 및 공극의 형성패턴 등의 여러 공정 조건을 제어해야 한다.

종래에는 소결 대차의 하단에 온도 센서를 설치하여 화염전파 위치를 추정한 후 이로부터 원료층의 통기성을 간접적으로 추정하는 방식, 소결 대차의 진행 경로 상측에 중공의 파이프를 수직 설치하여 원료층의 표면에 접촉시키면서 파이프의 내부 기체 유속을 측정하여 원료층의 통기성을 직접 산출하는 방식 등을 활용하였다.

그중 온도 센서를 이용한 방식은 추정에 의한 방식이므로 오차가 커서 그 결과값을 원료의 장입패턴을 정밀하게 제어하는 것에 사용하기가 어렵다. 또한, 파이프를 이용한 방식은 원료층이 소결 대차가 진행하는 방향으로 소결 대차와 함께 계속 이동되면서 소결 처리되기 때문에, 원료층의 표면 상태에 따라 파이파가 원료층의 표면에서 불규칙하게 이격되면서 그 접촉면에서 기체가 누설되어 결과값이 부정확하다. 따라서, 이 방식 또한 원료의 장입패턴을 정밀하게 제어하는 것에 사용하기가 어렵다.

결국, 종래의 방식들은 소결 대차의 진행 경로상의 고정된 위치에서 원료층의 통기성을 측정하기 어렵고, 실시간으로 화염 전파속도 및 위치를 파악하기가 어렵다.

한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 개시되어 있다.

KR 10-2015-0071386 A

본 발명은 처리 중인 원료층의 통기성을 연속적으로 측정할 수 있는 통기성 측정기 및 소결 장치를 제공한다.

본 발명은 처리 중인 원료층의 통기성을 정밀하게 측정할 수 있는 통기성 측정기 및 소결 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 통기성 측정기는, 처리물의 상측에 처리물의 이동 방향을 가로질러 배치되는 중공축; 상기 중공축에 설치되며, 내부가 상기 중공축을 중심으로 방사상으로 개방되고, 상기 중공축의 일측에 연통하는 회전체; 상기 중공축의 타측을 관통하여 상측으로 연장되는 중공관; 및 상기 중공관에 장착되는 유속 센서;를 포함한다.

상기 중공축은 일측이 상기 회전체에 삽입되고, 타측이 상기 회전체의 외측으로 연장되며, 상기 회전체는 외주면이 상기 처리물에 접촉 가능하도록 상기 중공축에 지지될 수 있다.

상기 중공축은 일측 외주면의 하부 개구에 상기 회전체가 연통하고, 타측 외주면의 상부 개구에 상기 중공관이 연통할 수 있다.

상기 회전체는 내부에 복수개의 격벽이 방사상으로 구비되어 복수개의 제1통로가 방사상으로 형성되고, 적어도 두 개 이상의 제1통로가 상기 회전체의 내주면에서 상기 중공축에 연통하면서 상기 회전체의 외주면에서 상기 처리물에 접촉될 수 있다.

상기 중공축 및 상기 중공관의 내부를 포함하여 제2통로가 형성되고, 상기 제2통로는 출구가 상기 회전체의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상의 제1통로에 연통하고, 입구가 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방될 수 있다.

상기 중공관은 상단이 상기 회전체보다 높은 위치에 개방되고, 상기 유속 센서가 상기 중공관의 상단에서 이격된 일측을 관통하여 장착될 수 있다.

상기 유속 센서는 상기 중공관의 상단보다 하단에 가깝도록 장착될 수 있다.

상기 회전체의 외주면을 감싸면서 상기 회전체의 외주면을 따라 복수 위치가 개구되어 각각의 제1통로에 연통하는 탄성체;를 포함하고, 상기 탄성체에 의하여 각각의 제1통로가 상기 처리물에 밀착 가능하다.

상기 회전체를 사이에 두고 상기 중공관의 반대측에서 상기 중공축을 지지하도록 연결되는 지지축;을 포함할 수 있다.

상기 중공관을 탄성 지지 가능하게 연결되는 장착부;를 포함할 수 있다.

상기 회전체와 상기 중공축 사이를 실링하도록 장착되는 자기유체 베어링;을 포함할 수 있다.

상기 유속 센서에서 측정되는 유속 값으로부터 상기 처리물의 통기성을 산출하는 산출부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 소결 장치는, 주행하면서 원료를 처리 가능하게 설치되는 대차; 및 상기 대차의 내부에서 처리되는 원료층에 연속하여 접촉 가능하도록 상기 대차의 상측에 상기 대차의 주행 방향을 가로질러 설치되고, 상기 원료층과의 접촉면에 탄성체를 구비하는 통기성 측정기;를 포함한다.

상기 통기성 측정기는, 상기 대차의 주행 방향을 가로지르는 방향을 중심으로 회전하면서 상기 원료층에 외주면이 접촉 가능하게 설치되고, 내부가 방사상으로 개방되는 회전체;를 포함하고, 상기 탄성체는 상기 회전체의 외주면을 감싸면서 상기 회전체의 외주면을 따라 복수 위치가 개구될 수 있다.

상기 통기성 측정기는, 상기 대차의 상측에 대차의 주행 방향을 가로질러 배치되고, 일측에 상기 회전체가 삽입되어 설치되고, 타측이 상기 회전체의 외측으로 연장되며, 상기 회전체에 연통하는 중공축; 상기 중공축의 타측을 관통하여 상측으로 연장되는 중공관; 및 상기 중공관에 장착되는 유속 센서;를 포함할 수 있다.

상기 중공축은 일측 외주면의 하부 개구에 상기 회전체가 연통하고, 타측 외주면의 상부 개구에 상기 중공관이 연통하며, 상기 중공관은 상단이 상기 회전체보다 높은 위치에 개방되고, 상단보다 하단에 가까운 높이의 일측을 관통하여 상기 유속 센서가 장착될 수 있다.

상기 회전체는 내부에 복수의 격벽이 상기 중공축을 중심으로 방사상으로 구비되어 복수개의 제1통로가 방사상으로 형성되며, 적어도 두 개 이상의 제1통로가 상기 회전체의 내주면에서 상기 중공축에 연통하면서 상기 회전체의 외주면에서 상기 원료층에 접촉되고, 각각의 제1통로가 상기 탄성체의 각 개구에 연통하며, 상기 탄성체에 의하여 상기 원료층에 밀착 가능하다.

상기 중공축 및 상기 중공관의 내부를 포함하여 제2통로가 형성되고, 상기 제2통로는 출구가 상기 회전체의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상의 제1통로에 연통하고, 입구가 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방될 수 있다.

상기 통기성 측정기는, 상기 유속 센서에서 측정되는 유속 값으로부터 상기 원료층의 통기성을 산출하는 산출부;를 포함할 수 있다.

상기 통기성 측정기는, 상기 회전체를 사이에 두고 상기 중공관의 반대측에서 상기 중공축을 지지하도록 연결되는 지지축; 상기 중공관 및 상기 지지축을 탄성 지지 가능하게 연결되는 장착부; 상기 회전체와 상기 중공축 사이를 실링하도록 장착되는 자기유체 베어링;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착할 수 있으면서, 원료층의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 없이 연속하여 안정적으로 공급할 수 있는 통기성 측정기를 얻을 수 있다. 이 통기성 측정기를 이용하여, 원료층의 통기성을 연속적으로 측정하면서 정밀하게 측정할 수 있다.

예컨대 제철소의 소결광 제조 공정에 적용되면, 회전체가 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착하는 중에, 중공축과 중공관이 원료층의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 없이 연속하여 안정적으로 원료층의 표면에 안내할 수 있고, 이 과정에서 탄성체가 원료층의 표면과 회전체 사이를 실링할 수 있다. 이에, 유속 센서가 중공관을 흐르는 기체의 유속을 연속하여 정확하게 측정할 수 있고, 산출부가 유속 값으로부터 원료층의 통기성을 연속하여 정확하게 산출할 수 있다.

따라서, 소결 중인 원료층의 통기도를 실시간으로 정밀하게 측정하여 화염의 전파 위치를 정확하게 예측할 수 있다. 이를 기초로 균일한 화염 전파를 위한 원료의 장입 패턴을 설계하는 것이 가능하다. 이로부터 원료층을 소결하는 동안 균일한 화염 전파가 가능하여 미소결 부분 없이 원료층을 균일하게 소결할 수 있다. 이에, 소결광의 생산성이 극대화될 수 있고, 소결광의 강도 편차가 저감될 수 있다. 이를 통하여 경제적 이익을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기의 분해도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기의 결합도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 통기성 측정기의 개략도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기의 작동도.
도 8은 본 발명의 비교 예에 따른 소결 장치의 통기성 측정기 부분을 촬영한 사진.

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.

이하에서 사용되는 용어 중, 일방향 및 타방향은 기준이 되는 구성 요소 예컨대 후술하는 대차의 길이방향 및 폭방향을 각각 지칭하고, 상하방향은 일방향 및 타방향에 모두 교차하는 방향을 지칭하며 높이방향이라고도 한다. 이때, 대차의 길이방향은 대차 진행방향과 나란한 방향일 수 있다.

본 발명은 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 통기성을 연속적으로 정밀하게 측정할 수 있는 소결 장치에 관한 것이며, 제철소의 소결광 제조 공정을 기준으로 실시 예를 설명한다. 물론, 본 발명은 여러 산업 분야의 각종 원료처리설비 및 다양한 처리공정의 통기성 측정에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결 장치의 개략도 이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부의 분해도 이다. 또한, 도 3의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부를 각각 입체도, 측면도 및 정면도의 방식으로 도시한 결합도 이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기(900)를 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기(900)는, 처리물의 상측에 처리물의 이동 방향을 가로질러 배치되는 중공축(910), 중공축(910)에 설치되며, 내부가 중공축(910)을 중심으로 방사상으로 개방되고, 중공축(910)의 일측에 연통하는 회전체(920), 및 중공축(910)의 타측을 관통하여 상측으로 연장되는 중공관(930)을 포함한다. 또한, 통기성 측정기(900)는 유속 센서(940) 및 산출부(미도시)를 더 포함한다. 중공관(930)에 유속 센서(940)가 장착되어 중공관(930)의 내부를 흐르는 기체의 유속을 측정 가능하고, 산출부(미도시)가 유속 센서(940)에서 측정된 유속 값으로부터 처리물의 통기성을 산출할 수 있다.

처리물은 예컨대 후술하는 소결 장치의 대차(70)에 장입되어 대차 진행방향으로 주행하면서 처리되는 원료층을 포함할 수 있다. 물론, 처리물은 이 외에도 소정의 이동 경로를 일방향으로 주행하는 각종 처리물일 수 있다.

중공축(910)은 타방향으로 연장되며, 처리물의 이동 방향을 가로질러 배치될 수 있다. 중공축(910)은 일측이 회전체(920)의 중심을 타방향으로 관통하여 장착될 수 있다. 즉, 중공축(910)은 일측이 회전체(920)에 삽입되어 회전체(920)를 지지할 수 있고, 회전체(920)는 외주면이 처리물의 표면에 접촉하면서 중공축(910)을 중심으로 회전 가능하도록 중공축(910)의 일측에 지지될 수 있다. 한편, 중공축(910)의 타측은 회전체(920)의 외측으로 연장될 수 있다.

중공축(910)은 내부에 공간이 구비되며, 타방향의 양단부가 막힌 구조이다. 중공축(910)은 일측 및 타측의 외주면에 각각 개구가 형성되어 내부가 회전체(910)및 중공관(930)에 연통할 수 있는데, 일측 외주면의 하부 개구(911)에 회전체(920)가 연통하고, 타측 외주면의 상부 개구(912)에 중공관이 연통할 수 있다. 한편, 하부 개구(911)는 직사각형이나 정사각형 등의 슬릿 형상일 수 있고, 상부 개구(912)는 직사각형이나 정사각형 또는 원형 등 다양한 형상일 수 있다.

회전체(920)는 타방향으로 연장된 원통 형상일 수 있고, 예컨대 직사각형 또는 정사각형 등의 슬릿 형상으로 외주면의 복수 위치를 각각 관통하는 개구에 의하여, 그 내부가 중공축(910)을 중심으로 방사상으로 개방될 수 있다. 회전체(920)는 일체형의 구조일 수 있고, 분리형의 구조일 수 있으며, 이를 특별히 한정하지 않는다. 이하에서는 분리형의 구조로 마련된 회전체(920)를 예시한다.

회전체(920)는 타방향으로 서로 이격되어 마주보도록 배치되며, 중공축(910)이 각 중심을 타방향으로 관통하여 장착되는 복수개 예컨대 두 개의 원판(921), 및 중공축(910)을 중심으로 방사상으로 배치되며, 원판(921)의 서로 마주보는 면을 연결하여 장착되는 복수개의 격벽(922)을 포함할 수 있다.

즉, 회전체(920)는 내부에 복수개의 격벽(922)이 방사상으로 구비되고, 이들 격벽(922)에 의하여 내부가 원주 방향으로 분할되어 각각 독립적으로 나누어지면서 복수개의 제1통로(S₁)가 방사상으로 형성될 수 있다.

제1통로(S₁)들의 입구들은 회전체(920)의 내주면에서 개방되면서, 각각 중공축(910)의 일측 외주면에 접하는데, 소정 개수의 제1통로(S₁)들이 중공축(910)의 일측 외주면의 하부 개구(911)에 접하면서 연통할 수 있고, 회전체(920)가 회전해도 항상 소정 개수의 제1통로(S₁)들이 중공축(910)의 일측 외주면의 하부 개구(911)에 접하면서 연통할 수 있다. 이때, 중공축(910)의 일측 외주면의 하부 개구(911)에 접하면서 연통하는 소정 개수의 제1통로(S₁)들은 그 출구가 회전체(920)의 외주면 하부에 위치하면서 처리물에 접할 수 있다. 따라서, 복수개의 제1통로 중 처리물에 접하는 각각의 제1통로들에 중공축(910)의 내부의 기체가 유입되면서 처리물측으로 흐를 수 있다.

한편, 복수개 예컨대 적어도 두 개 이상 바람직하게는 네 개 이상의 제1통로가 회전체(920)의 내주면에서 중공축(910)에 연통하면서 회전체(920)의 외주면에서 처리물에 접촉되도록, 회전체(920)의 지름, 중공축(910)의 외경 및 격벽(922)의 개수가 각각 정해질 수 있으며, 이때, 회전체(920)의 외경이 기준으로 각각의 관계가 정해진다.

예컨대 회전체(920)는 지름(D)이 10 내지 100㎝가 되도록 형성될 수 있으며, 이에 대응하여 격벽(922)의 개수는 15개 이상일 수 있고, 바람직하게 31개 내지 63개일 수 있다. 즉, 제1통로(S₁)는 개수가 16개 이상일 수 있고, 바람직하게 32개 내지 64일 수 있다. 이때, 회전체(920)의 지름(D)이 커질수록 격벽(922)의 개수는 작아질 수 있다. 따라서, 회전체(920)의 지름(D)이 커지는 경우에도 동일한 면적으로 처리물의 표면에 접촉될 수 있다. 회전체(920)의 지름을 1이라 하면 중공축(910)은 외경이 01. 내지 0.9 일 수 있고, 즉, 중공축(910)의 외경(d)은 1 내지 90㎝가 될 수 있다. 이 수치들은 통기성 측정기(900)가 적용되는 소결광 제조 공정의 공정 조건들을 고려하여 원료층의 통기성을 용이하게 측정할 수 있는 기체의 최적 유량에 따라 정해질 수 있다.

한편, 회전체(920)와 중공축(910) 사이에 링 부재(960)가 더 구비될 수도 있는데, 링 부재(960)는 중공축(910)에 접하는 각각의 원판(921) 내주면에 부착될 수 있다. 링 부재(960)는 라이너 또는 베어링 등을 포함할 수 있고, 링 부재(960)에 의하여 회전체(920)의 회전이 원활할 수 있다.

중공관(930)은 높이방향으로 연장되는 중공의 관으로서, 중공축(910)의 내부 단면 크기에 대응하여 내부의 단면 크기가 정해지고, 단면 형상은 원형이나 사각형 등 다양할 수 있다. 예컨대 중공관(930)은 내경이 5 내지 30㎝인 원통형의 관으로 형성되거나, 상술한 원통형 관의 단면 면적에 해당하는 내부 면적(A)을 가진 사각통 형상의 관으로 형성될 수 있다. 중공관(930)의 단면 형상에 맞춰 중공축(910)의 상부 개구(912)의 형상이 정해질 수 있고, 중공관(930)의 하단(931)이 중공축(910)의 상부 개구(912)에 원활하게 끼움 결합될 수 있다.

중공축(910)과 중공관(930)의 내부를 포함하여 제2통로(S₂)가 형성된다. 제2통로(S₂)는 출구가 회전체(920)의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상 바람직하게는 네 개 이상의 제1통로(S₁)에 연통하고, 이에, 제1통로(S₁) 및 제2통로(S₂)를 포함하는 기체 통로(S)가 형성된다. 제2통로(S₂)는 입구가 회전체(920)보다 높은 위치에서 개방될 수 있다. 예컨대 중공관(930)의 연장 길이(L)는 50 내지 300㎝일 수 있다.

상기와 같이 형성되는 기체 통로(S)에 의하여, 통기성 측정기(900)가 일방향으로 이동하며 처리 중인 처리물의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착할 수 있으면서, 처리물의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 및 외란 없이 연속하여 안정적으로 공급할 수 있고, 처리물의 통기성을 연속적으로 측정하면서 정밀하게 측정할 수 있다.

즉, 처리물의 표면에서 상측으로 이격된 높은 위치의 기체가 중공관(930)의 내부로 흡인되어 중공축(910)을 통과한 후 중공축의 일측 외주면의 하부 개구(911)에 접한 회전체(920)의 제1통로(S₁)들을 통과하여 처리물의 표면에 도달하고, 이후, 처리물의 하방으로 인가되는 흡인력에 의하여 처리물의 표면에서 내부로 흡인된다. 이때, 기체의 상기 흐름은 처리물의 내부에 하방으로 인가되는 흡인력에 기인한다.

한편, 처리물 예컨대 원료층의 통기성에 따라 기체가 흡인되는 정도가 달라지며, 기체가 흡인되는 정도에 따라 기체 통로(S)를 흐르는 기체의 유속이 다르다.

유속 센서(940)는 중공관(930)의 내부를 흐르는 기체의 유속을 측정할 수 있다. 유속 센서(940)는 중공관(930)의 상단에서 이격된 일측을 관통하여 장착되는데, 중공관(930)의 상단보다 하단에 가깝도록 장착될 수 있다.

이때, 앞서 설명한 것처럼 중공관(930)은 상단이 회전체(920)보다 높은 위치에서 개방되는데, 이 위치의 기체 흐름은 처리물 표면 부근의 기체 흐름에 보다 상대적으로 안정적이다. 따라서, 중공관(930)의 내부로 기체가 흐르는데 있어 외부 요인에 의한 유동 간섭이 억제 또는 방지될 수 있다. 더욱이, 유속 센서(940)가 기체가 유입되는 중공관(930)의 상단에서 이격되어 하단측에 가깝게 장착되기 때문에 중공관(930)을 흐르면서 그 흐름이 더욱 안정화된 상태로 기체의 유속을 측정할 수 있고, 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 구조에 의해 매우 정확한 유속 값을 획득할 수 있다.

산출부(미도시)는 유속 센서(940)에서 측정되는 유속 값을 입력받아 처리물 예컨대 원료층의 통기성을 산출한다. 이 방식은 예컨대 제이피유(JPU) 방식을 적용할 수 있다. 이때, 제이피유(JPU)는 일본 통기성 유닛의 약자이다.

예컨대 기체의 유속에 중공관(930)의 유동 단면적을 곱하여 중공관(930)을 흐르는 기체의 분당 유량을 산출하고, 그 값을 석션면적(회전체에 접하는 처리물의 표면 면적을 의미함)으로 나눈 값에, 소정의 상수값을 곱하여 구할수 있다. 이때, 소정의 상수값은 원료층의 두께를 원료층에 가해지는 흡인 압력으로 나눈 값의 0.6승을 하여 구할 수 있는 값으로서, 소결광 제조 공정의 공정 조건을 입력받아 구할 수 있는 값이다. 물론, 이 방식 외에도 다양한 방식으로 유속 센서(940)에서 측정되는 유속 값으로부터 처리물 예컨대 원료층의 통기성을 구할 수 있다. 산출부에서 산출된 처리물의 통기성은 처리물을 처리하는 공정에서 공정 조건을 조절하는 것에 활용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기(900)는 탄성체(950)를 더 포함할 수 있다. 탄성체(950)는 일체형 구조이거나, 분리형 구조일 수 있고, 이를 특별히 한정하지 않는다. 예컨대 탄성체(950)가 분리형일 경우, 탄성휠(951) 및 탄성바(952)를 포함할 수 있고, 탄성휠(951)은 각각의 원판(921)의 외주면에 장착되고, 탄성바(952)는 각각의 격벽(922)의 단부에 부착될 수 있다.

탄성체(950)가 일체형 구조이면, 탄성체(950)는 회전체(920)의 외주면을 감싸도록 형성된 중공형의 외피일 수 있으며, 회전체(920)의 외주면을 감싸면서 회전체(920)의 외주면을 따라 복수 위치가 개구되어 각각의 제1통로에 연통할 수 있다.

상기한 구조의 탄성체(950)에 의하여 처리물에 접한 각각의 제1통로가 처리물에 밀착 가능하다. 한편, 탄성체(950)는 예컨대 우레탄 재질이나 이 외의 내열고무 재질 등 탄성을 가지면서 고온의 분위기에서 견딜 수 있는 각종 탄성 재질을 포함할 수 있다.

상기에서 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부는 하기의 변형 예들을 포함하여 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1변형 예에 따른 통기성 측정부의 개략도 이고, 도 5는 본 발명의 제2변형 예에 따른 통기성 측정부의 개략도 이며, 도 6은 본 발명의 제3변형 예에 따른 통기성 측정부의 개략도 이다.

이다, 도 1 및 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 변형 예들에 따른 소결 장치의 통기성 측정부를 설명한다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부와 구분되는 구조를 중심으로 변형 예들에 따른 통기성 측정부를 상세히 설명하고, 실시 예와 동일하거나 유사한 구조에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1변형 예에 따른 통기성 측정기(900)는 회전체(920)를 사이에 두고 중공관(920)의 반대측에서 중공축(910)을 지지하도록 연결되는 지지축(970)을 포함할 수 있다. 지지축(970)은 상부가 상하로 연장되고, 하부가 타방향으로 연장되어 중공축(910)에 장착되는 구조이고, 지지축(970)에 의해 통기성 측정기(900)의 구조가 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2변형 예에 따른 통기성 측정기(900)는 중공관(930)을 탄성 지지 가능하게 연결되는 장착부를 포함하고, 이때, 지지축(970)을 더 포함할 수 있다. 장착부는, 타방향으로 연장되고, 중공관(930)의 외측 부근을 일방향으로 가로질러 설치되는 장착바(981), 장착바(981)의 하측에 위치하도록 중공관(930)과 지지축(970)의 외주면을 각각 둘러 감아 장착된 장착링(982), 및 장착바(981)와 장착링(982) 사이를 연결하여 각각 장착되는 복수개의 탄성부재(983) 예컨대 탄성 스프링을 포함할 수 있다. 장착부에 의한 탄성력의 작용 방향은 연직하 방향일 수 있으며, 이 구조에서는 처리물에 접하거나 마주보는 위치의 제1통로가 처리물의 표면에 탄성에 의해 더욱 밀착될 수 있다. 또한, 처리물의 표면의 높낮이 변화에 원활하게 대응하면서 그 접촉을 유지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3변형 예에 따른 통기성 측정기(900)는 회전체(920)와 중공축(910) 사이를 실링하도록 장착되는 자기유체 베어링(990)을 더 포함할 수 있다. 이때, 자기유체 베어링은 유체와 마그넷 분말을 이용한 구조의 베어링으로서, 예컨대 볼 베어링이나 구름 베어링 등의 다른 베어링과 달리 베어링의 장착면을 실링할 수 있는 특징이 있다. 이 구조에서 기체 흐름이 회전체(920)와 중공축(910) 사이의 틈새로 빠져나가는 것을 원활하게 억제 또는 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기(900)를 가지는 소결 장치를 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 소결 장치는, 일방향으로 주행하면서 원료(M)를 처리 가능하게 설치되는 대차(70), 및 대차(M)의 내부에서 처리되는 원료층에 연속하여 접촉 가능하도록 대차의 상측에 대차의 주행 방향을 가로질러 설치되고, 원료층과의 접촉면에 탄성체를 구비하는 통기성 측정기(900)를 포함하고, 호퍼(10), 드럼피더(20), 장입 보조수단(30, 40), 슈트(50), 점화로(60), 공극 형성기(80)를 포함할 수 있다. 이때, 호퍼(10), 드럼피더(20), 장입 보조수단(30, 40), 슈트(50), 점화로(60) 및 공극 형성기(80)의 구성과 방식은 다양할 수 있다.

원료(M)는 소결광 제조용의 배합원료를 포함한다. 배합원료는 함철원료, 결합재 및 부원료를 혼합한 후, 이를 조습하면서 조립하여 마련한다. 함철원료는 분철광석이나 미분철광석 등을 포함하고, 결합재는 분코크스 및 무연탄 등을 포함하며, 부원료는 석회석 또는 생석회 등을 포함한다. 배합원료에 예컨대 염기도 조절을 위한 첨가제가 더 배합될 수도 있다.

호퍼(10)는 호퍼(10)는 내부에 원료(M)가 저장되는 호퍼로서, 이송경로의 상측에 설치되어 이송경로를 주행 중인 대차(70)를 마주볼 수 있다. 호퍼(10)는 하부에 드럼피더(20)가 회전 가능하게 구비되고, 드럼피더(20)의 하부에 슈트(50)가 경사 설치되며, 드럼피더(20)와 슈트(50) 부근에 장입 보조수단(30, 40)이 설치될 수 있다. 드럼피더(20), 슈트(50) 및 장입 보조수단(30, 40)은 호퍼(10)와 대차(70)의 사이에서 원료(M)의 낙하 장입을 안내한다. 드럼피더(20)가 회전수를 조절하여 원료(M)의 공급을 제어하면서 슈트(50)가 원료(M)를 경사지게 낙하시켜 원료(M)를 대차(70)에 수직 편석하게 장입할 수 있으며, 이때, 장입 보조수단(30, 40)이 원료(M)의 장입을 보조할 수 있다.

호퍼(10)에 선행하여 이송경로의 후술하는 장입 구간 상에 상부광 호퍼가 배치될 수 있다. 상부광은 이전 공정에서 제조된 소결광 중 예컨대 8㎜ 내지 15㎜ 입도의 소결광을 선별하여 마련할 수 있다. 상부광은 원료(M)보다 먼저 대차(70)의 내부에 장입되어, 대차(10)의 바닥에 원료가 부착되거나 바닥의 틈새로 원료가 유실되는 것을 방지한다.

점화로(60)는 대차(70)의 상측에서 호퍼(10)로부터 일방향으로 이격되고, 원료층에 화염을 분사할 수 있다. 점화로(60)는 호퍼(10)에서 일방향으로 이격된 이송경로의 상측에 위치할 수 있다. 점화로(60)는 하측의 이송경로로 화염을 분사 가능하게 형성되어 원료층의 표면에 화염을 착화시킬 수 있다. 화염은 원료층에 함유된 고체 연료 예를 들면, 석탄계 고체 연료에 착화되어 연소대를 형성한다. 연소대가 원료층의 상부에서 하부로 이동되어 원료층이 소결될 수 있다.

이송 경로의 하부에 윈드박스(미도시)가 복수개 구비되어 일 방향으로 연속하여 배열될 수 있다. 윈드박스는 대차(70)의 내부에 각각 연통할 수 있고, 부압을 형성하여 대차(70)의 내부를 흡인할 수 있다. 윈드박스에 의해 대차(70)의 내부에는 원료층의 상부에서 하부를 향하는 흐름이 형성되고, 이를 따라 화염이 전파되며 원료를 소결할 수 있다.

윈드박스는 대차(70)의 하부를 감싸도록 대차(70)의 하측에 설치되는데, 대차(70)의 주행 방향으로 복수개 설치되어 일 방향으로 배열될 수 있다. 윈드박스는 대차(70)의 바닥면을 통해 대차(70)의 내부에 연통하며, 배기부(미도시)에 의해 부압이 내부에 형성되면서, 부압을 이용하여 대차(70)의 내부를 하방으로 흡인할 수 있다. 윈드박스의 흡인에 의해 연소대가 원료층의 표면에서 상부층을 거쳐 하부층으로 전진하여 원료를 소결시킬 수 있다.

배기부(미도시)는 배기 챔버, 집진기, 블로어 및 배기관을 포함한다. 배기 챔버는 일측이 윈드박스들의 단부들에 연통하고, 타측이 배기관에 연통한다. 집진기는 배기 챔버의 타측에 설치되어 배기 챔버로 수집되는 배가스로부터 분진 및 유해 물질을 집진한다. 블로어는 집진기의 하류측에서 배기 챔버의 타측에 설치되고, 배기 챔버의 내부에 부압을 형성하여 배가스의 흐름을 윈드박스에서 배기관측으로 형성할 수 있다. 배기관에서 배가스가 외기에 배기될 수 있다. 한편, 점화로(60)에서 일방향으로 이격된 이송경로의 상측에 후드(미도시)가 구비될 수 있고, 후드는 배기 챔버에서 배가스의 일부를 공급받아 이송경로에 순환시킬 수 있다.

대차(70)는 이송경로를 일방향으로 주행하면서 원료(M)를 처리 가능하게 설치될 수 있다. 대차(70)는 복수개 구비되며, 일방향으로 배열되어 서로 결합될 수 있다. 대차(70)는 이송경로를 주행하며 내부에 장입된 원료(M)를 처리 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 일방향은 소결 장치가 연장된 방향일 수 있고, 대차(70)가 이송경로를 주행하는 방향(대차 진행방향이라 함)일 수 있다.

대차(70)는 내부의 공간이 상측으로 개방되는데 내부의 공간에 원료(M)가 낙하 장입되어 원료층을 형성한다. 대차(70)는 바닥면이 통기 가능한 구조로 마련되며, 예컨대 그레이트 바(grate bar)가 격자 구조로 결합되어 바닥면이 마련될 수 있다. 격자 구조의 바닥면을 통하여, 대차(70)의 내부 공간이 윈드박스에 연통할 수 있고, 대차(70)의 내부가 하방으로 흡인될 수 있다. 이에, 대차(70)의 내부 공간에 적재된 원료층의 열처리가 가능하다. 따라서, 대차(70)의 내부 공간이 원료층을 열처리하는 공간으로 사용될 수 있고, 원료층은 이송경로를 지나면서 소결 및 냉각될 수 있다.

복수개의 대차(70)는 일방향으로 설치된 컨베이어에 일방향으로 주행 가능하게 지지될 수 있다. 복수개의 대차(70)는 엔드리스 방식으로 결합되어 컨베이어의 상부측을 주행하면서 이송경로를 형성할 수 있고, 컨베이어의 하부측을 주행하면서 회송경로를 형성할 수 있다. 대차(70)는 이송경로를 일방향으로 주행하면서 원료층을 열처리 예컨대 소결하고, 이송경로가 종료되는 지점(회차 지점)에서 회차되면서 원료층을 배광한 후 회송경로로 진입하여 일 방향의 반대 방향으로 회송경로를 주행하고, 회송경로가 종료되는 지점에서 이송경로로 회차될 수 있다.

이송경로는 복수의 구간을 포함한다. 복수의 구간은 장입 구간, 장입 구간에 연결되는 점화 구간, 및 장입 구간의 반대측에서 점화 구간에 연결되는 소결 구간을 포함한다. 복수의 구간은 원료가 이동하는 방향(대차가 이송경로를 주행하는 방향)을 기준으로 장입 구간, 점화 구간 및 소결 구간의 순서로 연접한다. 예컨대 원료가 이동하는 방향을 기준으로 하여, 장입 구간은 원료가 먼저 통과되는 이송경로의 상류측인 이송경로의 일측 가장자리에 마련되고, 점화 구간은 장입 구간에 후행하여 장입 구간의 하류측에 연결되며, 소결 구간은 점화 구간에 후행하여 점화 구간의 하류측에 연결된다.

장입 구간에 호퍼(10)가 배치되어 이 구간을 주행하는 대차(70)에 원료를 적재한다. 점화 구간에 점화로(60)가 배치되어 이 구간을 주행하는 대차(70)에 적재된 원료층을 점화한다. 소결 구간은 대차(70)에 적재된 원료층의 표면에 형성된 연소대를 원료층의 하부로 이동시키며 원료층을 소결하는 구간이다. 원료층은 소결 구간을 일 방향으로 주행하면서 소결되어 소결광으로 제조된다. 복수의 구간이 종료되는 지점(이송경로의 타측 가장자리의 하류측)의 외측에 배광 슈트가 설치될 수 있다. 대차(70)가 소결 구간 중의 일지점을 통과할 때, 연소대가 대차(70)의 바닥에 도달하면서 원료층의 소결이 완료되면, 이후부터 이송경로의 종료 지점까지 대차(70)가 이동하며 소결광이 냉각된다. 물론, 원료층의 소결이 완료되는 지점이 이송경로의 종료 지점일 수도 있다. 이후, 소결광은 이송경로의 종료 지점(후술하는 복수의 구간이 종료되는 지점)에서 배광 슈트(미도시)에 배광될 수 있다.

소결 구간을 중심으로 점화 구간의 반대측에서 소결 구간의 외측으로 이격된 위치에 파쇄기(미도시)가 구비될 수 있고, 이 파쇄기와 이송경로의 종료 지점을 주행하며 회차 중인 대차의 사이를 연결하도록 배광 슈트가 설치된다. 파쇄기는 대차에서 배광되는 원료층을 소정의 입도로 파쇄 가능하게 형성될 수 있다. 파쇄기에서 소정 입도로 파쇄된 소결광은 소정의 슈트에 안내되어 냉각기에 장입된다.

냉각기(미도시)는 예컨대 공랭식 냉각기일 수 있고, 예컨대 냉각대차를 환형의 냉각경로에서 순환시키면서 냉각대차의 내부로 공기를 불어 넣어 냉각대차의 내부에 장입된 소결광을 냉각시킬 수 있는 구조로 마련될 수 있다. 냉각기에서 냉각된 소결광은 고로 공정으로 이송될 수 있다.

공극 형성기(80)는 이송경로가 시작되는 지점에 설치되는데, 대차(70)의 바닥에서 상측으로 이격된 위치에 대차 진행방향으로 설치되어 대차(70)의 내부에 위치하면서 슈트(50)에 의한 원료(M)의 낙하 장입 영역에 위치할 수 있다.

공극 형성기(80)는, 대차(70)의 바닥에서 상측으로 이격된 위치에 설치되고, 타방향 및 높이방향으로 연장되는 지지판, 지지판에서 대차 진행방향으로 돌출되어 일방향으로 연장 형성되고, 지지판에 지지되는 복수개의 통기바를 포함할 수 있다. 공극 형성기(80)는 대차(70)에 장입되는 원료(M)에 공극을 생성할 수 있다. 예컨대 통기바가 원료(M)의 낙하 영역에 위치한 상태로 대차(70)의 내부에 원료(M)가 장입되며 원료층이 형성되고, 대차(70)가 진행방향으로 이동하면 공극 형성기(80)가 대차(70)에 대해 상대적으로 후진하면서 대차(70)의 내부에서 원료층에 삽입된 통기바가 탈퇴되어 통기바가 위치하던 원료층의 소정 영역들에 공극이 형성될 수 있다. 이에 의해, 원료층의 통기성이 확보될 수 있다.

한편, 소결광 제조 공정의 생산성 향상을 위해 원료층의 두께는 점차 두꺼워지는 추세이고, 원료층의 두께 예컨대 층후가 두꺼워질수록 원료의 입도 분포가 달라지면서, 폭방향으로 원료층의 통기성이 불균일해지는 결과를 야기한다. 이때, 원료층의 통기성이 타방향 예컨대 폭방향으로 균일하지 않으면 화염이 전파되는 속도가 폭방향으로 불규칙하게 된다. 즉, 통기성의 차이는 화염이 전파되는 속도의 차이를 유발한다. 화염이 너무 빨리 전파되면 소결이 불충분하게 되고, 화염이 느리게 전파되면 생산성이 저하된다. 따라서, 화염 전파는 일정한 속도로 균일하게 일어나는 것이 바람직하다. 원료층이 폭방향으로 장입 밀도 및 입도 편석이 균일하면, 원료층의 폭방향 양측 가장자리측의 공극률이 중앙측의 공극률에 비하여 큰 값을 가지게 된다. 화염 전파를 일정하게 하기 위해서는 폭방향으로 최적의 입도분포를 찾아 화염이 빨리 전파되는 측은 원료를 상대적으로 작은 입도로 장입하고, 화염이 느리게 전파되는 측은 원료를 상대적으로 큰 입도로 장입해야 하고, 이를 위해 실시간으로 원료층의 통기도를 측정해서 이로부터 화염이 전파되는 상황을 확인해야 한다.

본 발명의 실시 예에서는 통기성 측정기(900)를 이용하여, 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착할 수 있으면서, 원료층의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 없이 연속하여 안정적으로 공급할 수 있고, 이에, 원료층의 통기성을 연속적으로 측정하면서 정밀하게 측정할 수 있다. 이 통기성 측정기(900)은 앞서 그 구조를 상세하게 설명하였으므로, 이하에서는 각 구성부의 연결 관계를 중심으로 간단히 설명한다.

통기성 측정기(900)는, 대차(M)의 내부에서 처리되는 원료층에 연속하여 접촉 가능하도록 대차의 상측에 대차의 주행 방향을 가로질러 설치될 수 있다. 통기성 측정기(900)는, 대차(70)의 상측에 대차의 주행 방향을 가로질러 배치되고, 일측에 회전체(920)가 삽입되어 설치되고, 타측이 회전체(920)의 외측으로 연장되며, 회전체(920)에 연통하는 중공축(910), 대차(70)의 주행 방향을 가로지르는 방향을 중심으로 회전하면서 원료층에 외주면이 접촉 가능하게 설치되고, 내부가 방사상으로 개방되는 회전체(920), 중공축(910)의 타측을 관통하여 상측으로 연장되는 중공관(930), 중공관(930)에 장착되는 유속 센서(940), 회전체(920)의 외주면을 감싸면서 회전체(920)의 외주면을 따라 복수 위치가 개구되고, 회전체와 원료층의 접촉면 둘레를 둘러 탄성 접촉되는 탄성체(950), 및 유속 센서(940)에서 측정되는 유속 값으로부터 원료층의 통기성을 산출하는 산출부(미도시)를 포함할 수 있다.

중공축(910)은 일측 외주면의 하부 개구(911)에 회전체(920)가 연통하고, 타측 외주면의 상부 개구(912)에 중공관(930)이 연통할 수 있다. 중공관(930)은 상단이 회전체(920)보다 높은 위치에 개방되고, 상단보다 하단에 가까운 높이의 일측을 관통하여 유속 센서(940)가 장착될 수 있다.

회전체(920)는 내부에 복수의 격벽(922)이 중공축(910)을 중심으로 방사상으로 구비되어 복수개의 제1통로가 방사상으로 형성되며, 적어도 두 개 이상의 제1통로가 회전체(920)의 내주면에서 중공축(920)에 연통하면서 회전체(920)의 외주면에서 상기 원료층에 접촉될 수 있다. 한편, 각각의 제1통로는 탄성체(950)의 각 개구에 연통하며, 탄성체(950)에 의하여 원료층에 밀착 가능하다. 중공축(910) 및 중공관(930)의 내부를 포함하여 제2통로가 형성되고, 제2통로는 출구가 회전체(920)의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상의 제1통로에 연통하고, 입구가 회전체(920)보다 높은 위치에서 개방될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부의 작동도이다. 도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정기(900)의 작동을 설명한다.

원료층은 수m/s의 속도로 이송경로를 주행한다. 이때, 회전체(920)가 원료층의 이동 속도에 맞춰 회전하면서, 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착하는 중에, 중공축(910)과 중공관(930)이 원료층의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 없이 연속하여 안정적으로 원료층의 표면에 안내할 수 있다. 이 과정에서 탄성체(950)가 원료층의 표면과 회전체(920) 사이를 실링할 수 있고, 두 개 또는 네 개 이상의 제1통로가 항상 원료층에 기밀하게 밀착되며 기체 통로(S)가 원료층에 연통하여 기체가 원활히 흐를 수 있다. 유속 센서(940)는 중공관(930)을 흐르는 기체의 유속을 연속하여 정확하게 측정할 수 있고, 산출부(미도시)가 유속 값으로부터 원료층의 통기성을 연속하여 정확하게 산출할 수 있다. 한편 산출부에서 산출된 원료층의 통기성은 실시간으로 공정 조건에 반영되어 원료의 장입량, 속도 및 원료 입도 등을 폭방향으로 조절하는 것에 활용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 비교 예에 따른 소결 장치의 통기성 측정기 부분을 촬영한 사진 이다. 도 8에 도시된 비교 예에 따른 소결 장치의 통기성 측정기는 원료층 표면에 접촉하는 방식이 실시 예에 따른 소결 장치의 통기성 측정부와 상이하다.

본 발명의 비교 예의 경우, 대차(1) 상에 측정관(2)이 수직 설치되어 고정된 위치에서 원료층의 표면에 단순 접촉하기 때문에, 원료층의 표면 굴곡 상태에 따라 측정관(2)의 단부(3)와 원료층의 표면 사이에 리크(leak)가 발생하여, 밀착이 어렵다. 이에, 유속 센서(4)로 측정관(2) 내부의 유속을 측정한 후, 통기성을 산출하여도 그 값의 정확도가 낮다. 한편, 측정관의 단부(3)를 원료층에 강제로 밀착시킬 경우, 그 단부의 구조가 원료(M)와의 접촉에 의해 쉽게 마모되어 손상될 수 있다.

반면, 본 발명의 실시 예에서는, 회전체가 원료층의 표면에 연속 접촉하며 밀착될 수 있고, 통기성의 측정을 위한 기체 통로(S)의 입구가 원료층의 표면에 연속으로 접촉 중인 회전체와의 구조적인 간섭을 피하여, 원료층의 표층에서 상측으로 높게 이격된 위치(즉, 원료층의 표층 근방이 아닌 높은 위치)에서 개방되기 때문에, 통기성 측정을 위한 기체의 흐름이 원활하게 형성되므로, 정밀한 통기성의 측정이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 통기성 측정부는 일방향으로 이동하며 처리 중인 원료층의 표면에 연속하여 기밀하게 밀착할 수 있으면서, 원료층의 표면에서 높게 이격된 위치의 기체를 구조적인 간섭 없이 연속하여 안정적으로 공급할 수 있다. 따라서, 원료층의 통기성을 연속적으로 정밀하게 측정할 수 있다.

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.

10: 호퍼 60: 점화로
70: 대차 900: 통기성 측정기
910: 중공축 920: 회전체
930: 중공관 940: 유속 센서

Claims (20)

1. 처리물의 상측에 처리물의 이동 방향을 가로질러 배치되는 중공축;
   상기 중공축의 일측에 설치되며, 내부가 상기 중공축을 중심으로 방사상으로 개방되고, 상기 중공축의 일측 외주면의 하부 개구에 연통하는 회전체;
   상기 회전체의 외측으로 연장된 상기 중공축의 타측 외주면의 상부 개구에 결합되고, 상측으로 연장되는 중공관; 및
   상기 중공관에 장착되는 유속 센서;를 포함하고,
   상기 중공관의 내부, 상기 중공축의 상부 개구, 상기 중공축의 내부, 상기 중공축의 하부 개구 및 상기 회전체의 하부를 포함하여 기체 통로가 형성되고,
   상기 기체 통로의 입구는 상기 회전체의 외측의 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방되는 통기성 측정기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전체는 외주면이 상기 처리물에 접촉 가능하도록 상기 중공축에 지지되는 통기성 측정기.
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 회전체는 내부에 복수개의 격벽이 방사상으로 구비되어 복수개의 제1통로가 방사상으로 형성되고,
   적어도 두 개 이상의 제1통로가 상기 회전체의 내주면에서 상기 중공축에 연통하면서 상기 회전체의 외주면에서 상기 처리물에 접촉되는 통기성 측정기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 중공축 및 상기 중공관의 내부를 포함하여 제2통로가 형성되고,
   상기 제2통로는 출구가 상기 회전체의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상의 제1통로에 연통하고, 입구가 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방되는 통기성 측정기.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 중공관은 상단이 상기 회전체보다 높은 위치에 개방되고,
   상기 유속 센서가 상기 중공관의 상단에서 이격된 일측을 관통하여 장착되는 통기성 측정기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 유속 센서는 상기 중공관의 상단보다 하단에 가깝도록 장착되는 통기성 측정기.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 회전체의 외주면을 감싸면서 상기 회전체의 외주면을 따라 복수 위치가 개구되어 각각의 제1통로에 연통하는 탄성체;를 포함하고,
   상기 탄성체에 의하여 각각의 제1통로가 상기 처리물에 밀착 가능한 통기성 측정기.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전체를 사이에 두고 상기 중공관의 반대측에서 상기 중공축을 지지하도록 연결되는 지지축;을 포함하는 통기성 측정기.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공관을 탄성 지지 가능하게 연결되는 장착부;를 포함하는 통기성 측정기.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전체와 상기 중공축 사이를 실링하도록 장착되는 자기유체 베어링;을 포함하는 통기성 측정기.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 유속 센서에서 측정되는 유속 값으로부터 상기 처리물의 통기성을 산출하는 산출부;를 포함하는 통기성 측정기.
13. 주행하면서 원료를 처리 가능하게 설치되는 대차; 및
    상기 대차의 내부에서 처리되는 원료층에 연속하여 접촉 가능하도록 상기 대차의 상측에 상기 대차의 주행 방향을 가로질러 설치되는 통기성 측정기;를 포함하고,
    상기 통기성 측정기는,
    상기 대차의 주행 방향을 가로지르는 방향을 중심으로 회전하며 상기 원료층에 외주면이 접촉 가능하게 설치되고, 내부가 방사상으로 개방되는 회전체;
    상기 대차의 주행 방향을 가로질러 배치되고, 일측에 상기 회전체가 설치되고, 타측이 상기 회전체의 외측으로 연장되며, 일측 외주면의 하부 개구가 상기 회전체에 연통하는 중공축;
    상기 중공축의 타측 외주면의 상부 개구에 결합되고, 상측으로 연장되는 중공관;
    상기 중공관에 장착되는 유속 센서;를 포함하고,
    상기 중공관의 내부, 상기 중공축의 상부 개구, 상기 중공축의 내부, 상기 중공축의 하부 개구 및 상기 회전체의 하부를 포함하여 기체 통로가 형성되고,
    상기 기체 통로의 입구는 상기 회전체의 외측의 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방되는 소결 장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 통기성 측정기는,
    상기 회전체의 외주면을 감싸고, 상기 원료층에 접촉하며, 상기 회전체의 외주면을 따라 복수 위치가 개구되는 탄성체;를 포함하는 소결 장치.
15. 삭제
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 중공관은 상단이 상기 회전체보다 높은 위치에 개방되고, 상단보다 하단에 가까운 높이의 일측을 관통하여 상기 유속 센서가 장착되는 소결 장치.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 회전체는 내부에 복수의 격벽이 상기 중공축을 중심으로 방사상으로 구비되어 복수개의 제1통로가 방사상으로 형성되며,
    적어도 두 개 이상의 제1통로가 상기 회전체의 내주면에서 상기 중공축에 연통하면서 상기 회전체의 외주면에서 상기 원료층에 접촉되고,
    각각의 제1통로가 탄성체의 각 개구에 연통하며, 상기 탄성체에 의하여 상기 원료층에 밀착 가능한 소결 장치.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 중공축 및 상기 중공관의 내부를 포함하여 제2통로가 형성되고,
    상기 제2통로는 출구가 상기 회전체의 내주면 하부에서 적어도 두 개 이상의 제1통로에 연통하고, 입구가 상기 회전체보다 높은 위치에서 개방되는 소결 장치.
19. 청구항 13에 있어서,
    상기 통기성 측정기는,
    상기 유속 센서에서 측정되는 유속 값으로부터 상기 원료층의 통기성을 산출하는 산출부;를 포함하는 소결 장치.
20. 청구항 13에 있어서,
    상기 통기성 측정기는,
    상기 회전체를 사이에 두고 상기 중공관의 반대측에서 상기 중공축을 지지하도록 연결되는 지지축;
    상기 중공관 및 상기 지지축을 탄성 지지 가능하게 연결되는 장착부;
    상기 회전체와 상기 중공축 사이를 실링하도록 장착되는 자기유체 베어링;을 포함하는 소결 장치.

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