KR102103386B1 - 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료를 인입하여 저장하기 위한 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 장치는, 복수 개로 구획되는 독립된 저장 공간을 가지는 저장부; 및 상기 복수 개의 저장 공간에 선택적으로 원료를 장입하기 위한 원료 장입부;를 포함한다.

Description

원료 저장 장치 및 원료 저장 방법{APPARATUS FOR STORING RAW MATERIAL AND METHOD FOR STORING RAW MATERIAL}

본 발명은 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료를 인입하여 저장하기 위한 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사일로(silo)는 대량의 원료를 저장하기 위한 저장 용기를 의미하며, 상방에 투입구를 가지고, 하방에는 배출구를 가지도록 형성된다. 이와 같은 사일로에는 반제품의 원료가 저장될 수 있는데, 예를 들어 석탄 등과 같은 제철 공정의 원료가 저장될 수 있다.

여기서, 종래의 사일로는 석탄 등의 원료를 일괄하여 저장하고, 저장된 원료를 하방에 형성되는 하나의 배출구로 배출한다. 이러한 사일로는 서로 다른 종류의 석탄이 저장되는 경우, 저장된 석탄이 혼석되어 배출되는 문제점을 가진다.

이에, 서로 다른 종류의 석탄을 저장하기 위하여는 사일로 별로 단일 종류의 석탄을 저장하여야 한다. 그러나, 어느 한 종류의 석탄이 저장된 사일로는 공(空) 사일로가 될 때까지 다른 종류의 석탄을 저장할 수 없게 되고, 이에 의하여 사일로의 가동율은 저하된다.

이와 같이 사일로의 가동율이 저하되면, 노천 야드에서의 석탄 유실로 인하여 원료의 손실이 발생하고, 환경 오염의 원인이 된다. 또한, 노천 야드에서의 석탄량 증가로 복개포 비용이 증가하게 되며, 우천시 원료 내의 수분이 증가하여 석탄 건조시에 발생하는 스팀량이 증가하게 될 뿐만 아니라, 석탄 등의 원료를 공급받아 처리하는 코크스 공정에서 품질 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

KR 10-2013-0074518 A

본 발명은 서로 다른 종류의 원료를 구분하여 저장할 수 있는 원료 저장 장치 및 원료 저장 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 장치는, 복수 개로 구획되는 독립된 저장 공간을 가지는 저장부; 및 상기 복수 개의 저장 공간에 선택적으로 원료를 장입하기 위한 원료 장입부;를 포함한다.

상기 저장부는, 중심축을 따라 상하로 연장되는 원통형의 형상을 가지는 통부; 및 상기 통부 내에 위치하고, 상기 중심축으로부터 방사형으로 연장되는 복수 개의 격벽;을 포함할 수 있다.

상기 원료 장입부는, 일단이 상기 복수 개의 저장 공간의 상부에 선택적으로 위치하도록 상기 중심축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 장입관;을 포함할 수 있다.

상기 원료 장입부는, 상기 중심축에 배치되는 서지 호퍼; 및 상기 장입관을 회전시키기 위한 구동 유닛;을 더 포함하고, 상기 장입관의 타단은 상기 서지 호퍼와 연통될 수 있다.

상기 장입관은, 상기 중심축으로부터 상기 복수 개의 저장 공간 중 어느 하나의 저장 공간 상부로 연장되는 제1 장입관; 및 상기 제1 장입관의 연장 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2 장입관;을 포함할 수 있다.

상기 원료 장입부는, 상기 장입관에 진동을 인가하는 제1 진동 유닛;을 더 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 저장 공간은 각 저장 공간의 상단면과 하단면이 서로 어긋나게 배치되어 형성될 수 있다.

상기 격벽은, 일측 변이 상기 중심축을 따라 연장되고, 상기 일측 변과 반대측인 타측 변이 상기 통부의 내주면을 따라 나선형으로 연장될 수 있다.

상기 복수 개의 저장 공간의 하부에 각각 마련되는 복수 개의 배출부;를 더 포함하고, 상기 배출부는, 상기 저장 공간과 연통되는 배출관; 및 상기 배출관에 진동을 인가하는 제2 진동 유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법은, 저장부 내에 구비되는 복수 개의 저장 공간 중에서 원료를 저장하기 위한 저장 공간을 선택하는 과정; 및 상기 선택된 저장 공간에 원료를 장입하는 과정;을 포함한다.

상기 저장 공간을 선택하는 과정은, 상기 저장부의 상부에 배치되는 원료 장입부의 적어도 일부를 회전시켜, 일단을 상기 선택된 저장 공간의 상측에 위치시킬 수 있다.

상기 저장 공간을 선택하는 과정은, 상기 원료 저장부의 장입관을 상기 저장부의 중심축을 중심으로 회전시킬 수 있다.

상기 원료를 장입하는 과정은, 상기 선택된 저장 공간의 상측에서 원료의 장입 위치를 변경하며 장입할 수 있다.

상기 원료를 장입하는 과정은, 상기 선택된 저장 공간 내에서 원료를 나선형으로 이동시켜 장입할 수 있다.

상기 복수 개의 저장 공간에는 서로 다른 종류의 석탄을 저장할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 저장부의 내부 공간을 복수 개로 구획하여 서로 다른 원료를 구분하여 저장함으로써 원료가 혼석되어 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하나의 저장부에 서로 다른 종류의 원료를 구분하여 저장함으로써 원료의 저장 효율을 향상시키고, 하나의 원료 장입부를 구동하여 복수 개의 저장 공간 중 선택된 저장 공간에 원료를 저장할 수 있게 되어 설비를 간소화할 수 있다. 이에, 원료 저장 장치의 전체 가동 효율을 향상시킬 수 있다.

게다가, 각 저장 공간에 저장되는 원료의 품질을 예측할 수 있으며, 원료로써 석탄을 이용하는 경우 이로부터 제조되는 코크스의 품질 편차를 최소화할 수 있다.

뿐만 아니라, 원료 저장 장치의 가동율을 향상시켜 노천 야드에서의 석탄 유실을 방지하여 원료 비용을 감소시키고, 환경 오염의 발생을 억제할 수 있다. 게다가, 노천 야드에서의 적재시 우천에 의하여 원료 내의 수분량이 증가하는 것을 억제하여 석탄 건조시 발생하는 스팀량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입부의 모습을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장부를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법을 개략적으로 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원료 장입부의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장 장치는 복수 개로 구획되는 독립된 저장 공간(S1, S2, S3)을 가지는 저장부(100) 및 상기 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 선택적으로 원료를 장입하기 위한 원료 장입부(200)를 포함한다.

먼저, 저장부(100)에 저장되는 원료는 석탄을 포함할 수 있다. 즉, 저장 장치에 저장되는 원료는 제철 공정에서 코크스의 제조를 위한 다양한 종류의 석탄일 수 있다. 그러나, 저장부(100)에 저장되는 원료는 석탄뿐만 아니라, 복수 개의 종류로 구분되는 다양한 원료를 사용할 수도 있음은 물론이다.

저장부(100)는 복수 개로 구획되는 독립된 저장 공간(S1, S2, S3)을 가진다.

제철 공정에서는 석탄의 보관을 위해 약 50,000t의 석탄을 저장할 수 있는 높이 약 70m, 내경 약 41m의 저장 공간을 가지는 초대형 사일로(silo)에 석탄을 저장하고, 이와 같은 사일로에 저장되어야 하는 석탄은 약 50여 종류로 구분된다.

여기서, 저장부(100)가 단일의 저장 공간을 가지는 경우, 저장 공간 내에는 다양한 종류의 석탄이 일괄하여 저장될 수 밖에 없다. 이 경우, 일괄 저장된 석탄은 종류에 따라 적층 위치가 다른 경우에도 그 구조상 내부의 적층 상태 확인이 어려워, 저장된 석탄을 혼석하여 배출할 수 밖에 없게 된다.

이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장부(100)는 내부 공간을 복수 개로 구획하여 구획된 내부 공간을 각각 원료의 독립된 저장 공간(S1, S2, S3)으로 사용한다. 여기서, 내부 공간은 일 방향을 따라 구획되어 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)을 형성할 수 있으나, 후술하는 원료 장입부(200)에 의한 원료의 장입을 용이하게 하기 위하여 내부 공간의 중심축(I)으로부터 방사형으로 구획하여 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)을 형성할 수 있다.

이를 위하여, 저장부(100)는 중심축(I)을 따라 상하로 연장되는 통부(120); 및 상기 통부(120) 내에 위치하고, 상기 중심축(I)으로부터 방사형으로 연장되는 복수 개의 격벽(140)을 포함할 수 있다.

통부(120)는 중공형의 형상을 가지며, 중심축(I)을 따라 상하로 연장되어 형성된다. 또한, 통부(120)는 그 횡단면이 사각형, 육각형, 팔각형 등 다각형의 형상을 갖는 것으로 형성될 수 있으나, 모서리의 존재에 따른 원료의 손상을 방지하고, 원료의 원활한 배출을 위하여 그 횡단면이 원형의 형상을 가지는 원통형의 형상으로 형성될 수 있다.

격벽(140)은 복수 개로 마련되어 저장부(100)의 내부 공간의 중심축(I)으로부터 방사형으로 연장된다. 여기서, 격벽(140)은 중심축(I)으로부터 통부(120)의 내벽과 연결되도록 연장될 수 있으며, 이와 같은 격벽(140)에 의하여 통부(120)의 내부 공간은 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)으로 구획된다.

또한, 복수 개의 격벽(140)은 통부(120) 내에서 서로 동일한 각도로 이격되어 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수 개의 격벽(140)을 통부(120) 내에서 동일한 각도로 이격 배치시키는 경우, 통부(120) 내의 각 저장 공간(S1, S2, S3)의 크기를 동일하게 형성할 수 있으며, 이에 의하여 각 저장 공간(S1, S2, S3)에 저장되는 원료의 양을 용이하게 확인할 수 있게 된다. 도 2 및 도 3에서는 원통형의 통부(120)가 3개의 격벽(140)에 의하여 3개의 저장 공간(S1, S2, S3)을 형성하는 구조를 예로 들어 도시하였으나, 격벽(140) 또는 저장 공간의 개수는 필요에 따라 다양하게 변경하여 구성할 수 있음은 물론이다.

도시되지는 않았으나, 격벽(140)의 적어도 일면에는 복수 개의 보강 리브(미도시)가 설치될 수도 있다. 또한, 보강 리브는 다중의 플레이트로 격벽(140)을 구성하고, 각 플레이트 사이에 설치될 수도 있다. 이와 같이, 격벽(140)의 적어도 일면에 보강 리브를 설치함으로써 각 저장 공간에 저장되는 원료에 의하여 가해지는 측 방향의 압력에 충분하게 대응할 수 있게 된다.

이와 같이, 저장부(100)에 구비되는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에는 서로 다른 원료(M1, M2 등)가 저장될 수 있다. 즉, 저장부(100)의 내부 공간을 복수 개로 구획하고, 구획된 내부 공간을 각각 원료를 저장하기 위한 저장 공간으로 사용함으로써 다양한 종류를 가지는 석탄 등의 원료를 서로 구분하여 저장할 수 있게 된다.

여기서, 다양한 종류를 가지는 석탄 등의 원료는 원료 저장 장치의 상부에 위치하는 컨베이어 벨트(1)에 의하여 이송된다. 여기서, 컨베이어 벨트(1)는 하역기를 통하여 하역되는 순서에 따라 서로 다른 종류의 원료를 순차적으로 이송시키게 된다.

컨베이어 벨트(1)에 의하여 순차적으로 이송되는 서로 다른 종류의 원료를 저장부(100)에 구비되는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 각각 저장하기 위하여, 원료 장입부(200)는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 선택적으로 원료를 장입한다. 여기서, 원료 장입부(200)는 단일의 장치로 구성되어 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료를 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 선택적으로 장입한다.

이를 위하여, 원료 장입부(200)는 일단이 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)의 상부에 선택적으로 위치하도록 중심축(I)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 장입관(230)을 포함할 수 있다. 여기서, 원료 장입부(200)는 중심축에 배치되는 서지 호퍼(210) 및 장입관(230)을 회전시키기 위한 구동 유닛(240)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 서지 호퍼(210)와 장입관(230) 사이에는 서지 호퍼(210)로부터 장입관(230) 사이로 이동하는 원료의 이동을 제어하는 제1 게이트 밸브(220)가 구비될 수 있다.

장입관(230)은 일단에 공급구가 형성되고, 일단과 반대측인 타단이 중심축(I) 상에 배치되어 중심축(I)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 여기서, 장입관(230)은 저장부(100)의 상부에 배치되며, 적어도 일부가 중심축(I)으로부터 외측, 즉 통부(120)의 내주면을 향하여 연장되도록 형성된다. 이와 같은 장입관(230)은 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료의 이동 경로를 형성하며, 컨베이어 벨트(1)에 의하여 순차적으로 이송되는 서로 다른 종류의 원료는 장입관(230)의 회전에 의하여 각 저장 공간(S1, S2, S3)에 구분하여 장입될 수 있다.

서지 호퍼(210)는 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료를 장입관(230)을 통하여 각 저장 공간에 일정량으로 공급하기 위하여 설치된다. 서지 호퍼(210)는 그 상단과 하단이 개구된 깔대기의 형상을 가질 수 있으며, 서지 호퍼(210)의 하단은 장입관(230)의 타단에 연통한다. 여기서, 서지 호퍼(210)는 저장부(100)의 중심축(I) 상에 배치될 수 있으며, 이 경우 서지 호퍼(210)에 저장된 원료는 서지 호퍼(210)의 하단에 연통하여 중심축(I)을 중심으로 회전하는 장입관(230)에 의하여 각 저장 공간으로 공급될 수 있게 된다.

서지 호퍼(210)에 저장되는 원료는 상기 서지 호퍼(210)와 장입관(230) 사이에 설치되는 제1 게이트 밸브(220)에 의하여 배출량이 제어될 수 있다. 여기서, 제1 게이트 밸브(220)는 장입관(230)으로부터 공급되는 원료가 균일한 공급량 및 유속으로 저장 공간에 장입되도록 제어하기 위하여, 연속적으로 배치되는 판형 부재가 상대적으로 이동하여 공급량을 제어하는 슬라이딩 게이트를 사용할 수 있다.

구동 유닛(240)은 장입관(230)을 저장부(100)의 내부 공간의 중심축(I)을 중심으로 회전시킨다. 구동 유닛(240)에 의하여 타단이 중심축(I) 상에 배치된 장입관(230)을 중심축(I)을 중심으로 회전시킴으로써 장입관(230)의 일단은 저장 공간 상에 선택적으로 위치할 수 있게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 구동 유닛(240)에 의한 장입관(230)의 회전에 의하여 장입관(230)의 일단은 저장 공간(S1), 저장 공간(S2), 저장 공간(S3)의 상부에 각각 위치할 수 있게 된다. 따라서, 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료의 종류에 따라 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3) 중 상기 원료가 저장되기 위한 저장 공간이 선택되면, 구동 유닛(240)은 장입관(230)을 중심축(I)을 중심으로 회전시켜 장입관(230)의 일단이 해당 저장 공간 상에 배치되도록 한다.

이와 같이, 장입관(230)의 일단이 해당 저장 공간 상에 배치되면 서지 호퍼(210)부로부터 공급되는 원료는 장입관(230)을 통하여 해당 저장 공간 내로 불출된다. 여기서, 원료 장입부(200)는 공급되는 원료에 의하여 장입관(230)이 막히는 것을 방지하기 위하여 장입관(230)에 진동을 인가하는 제1 진동 유닛(250)을 더 포함할 수 있다. 제1 진동 유닛(250)은 진동 모터를 포함하는 바이브레이터로 구성될 수 있으며, 장입관(230)을 독립적으로 진동시키기 위하여 제1 진동 유닛(250)은 장입관(230)에 직접 설치될 수 있다.

여기서, 장입관(230)은 중심축(I)으로부터 복수 개의 저장 공간 중 어느 하나의 저장 공간 상부로 연장되는 제1 장입관(232) 및 상기 제1 장입관(233)의 연장 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2 장입관(234)을 포함할 수 있다. 즉, 장입관(230)은 제1 장입관(232) 및 제2 장입관(234)에 의하여 중심축(I)으로부터 외측, 즉 통부(120)의 내주면을 향하여 연장되는 길이가 증가 또는 감소될 수 있다.

장입관(230)의 일단이 저장 공간 상측의 일정 위치에 배치되어 원료를 장입하는 경우 저장 공간에 장입되는 원료는 소정 각도의 안식각(θ)을 가지며 장입 위치에서 상부로 돌출되는 마루(P) 형상을 이루며 저장부(100) 내에 장입된다. 여기서, 안식각(θ)은 원료가 미세한 분체로 이루어지거나 습기 등을 포함하는 경우 그 크기가 점차적으로 증가하게 되며, 석탄의 경우 일반적으로 약 40°정도의 안식각(θ)을 가지며 장입된다. 이와 같이 저장 공간 내에 저장되는 원료가 안식각(θ)을 가지는 마루(P) 형상을 이루며 장입되는 경우, 저장 공간 내에는 이와 같은 마루(P) 형상의 부분 때문에 저장될 수 있는 원료의 양이 약 70% 이하로 제한되게 된다.

따라서, 저장 공간에 원료를 장입하는 경우 마루(P) 형상을 이루는 안식각(θ)을 최소로 할 필요가 있으며, 이를 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 장입관(230)은 중심축(I)으로부터 복수 개의 저장 공간 중 어느 하나의 저장 공간 상부로 연장되는 제1 장입관(232) 및 상기 제1 장입관(233)의 연장 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2 장입관(234)을 포함하여, 중심축(I)으로부터 외측, 즉 통부(120)의 내주면을 향하여 연장되는 길이를 증가 또는 감소시킬 수 있다.

즉, 장입관(230)이 중심축(I)으로부터 외측을 향하여 연장되는 길이가 증가 또는 감소하게 되면, 원료의 장입 중에 장입관(230)을 저장 공간 상에서 중심축(I)으로부터 통부(120)의 내주면까지 장입 위치를 변화시킬 수 있다. 또한, 장입관(230)은 구동 유닛(240)에 의하여 중심축(I)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 바, 저장 공간 상에서 장입 위치를 저장부(100)의 둘레 방향으로 회전 이동시킬 수도 있게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 원료의 장입 중에 장입 위치를 계속적으로 다양하게 변화시킬 수 있게 되며, 이와 같은 장입 위치의 변화로 인하여 저장 공간에 저장되는 원료의 안식각(θ)을 최소화시킬 수 있다.

한편, 저장부(100)의 하부에는 배출부(300)가 구비된다. 여기서, 배출부(300)는 저장부(100)에 형성되는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 각각 마련되도록 복수 개로 구비될 수 있으며, 복수 개의 배출관(330)을 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에 각각 연통되도록 설치하여 구성할 수 있다. 여기서, 저장부(100)와 배출관(330) 사이에는 저장부(100)로부터 배출관(330)으로 배출되는 원료의 이동을 제어하는 제2 게이트 밸브(320)가 각각 구비될 수 있으며, 이와 같은 제2 게이트 밸브(320)로는 연속적으로 배치되는 판형 부재가 상대적으로 이동하여 배출량을 제어하는 슬라이딩 게이트를 사용할 수 있음은 전술한 제1 게이트 밸브(220)의 경우와 동일하다.

또한, 배출부(300)는 배출되는 원료에 의하여 배출관(330)이 막히는 것을 방지하기 위하여 배출관(330)에 진동을 인가하는 제2 진동 유닛(350)을 더 포함할 수 있다. 제2 진동 유닛(350)은 진동 모터를 포함하는 바이브레이터로 구성될 수 있으며, 배출관(330)을 독립적으로 진동시키기 위하여 제2 진동 유닛(350)은 배출관(330)에 직접 설치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원료 저장 장치를 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 저장부(100)에서 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)을 형성하는 각 격벽(140)의 형상에 차이가 있고, 다른 구성은 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 원료 저장 장치와 동일하게 적용될 수 있는 바 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 원료 저장 장치에서는, 저장부(100)에 형성되는 각 저장 공간의 상단면(T)과 하단면(B)이 서로 어긋나게 배치되어 형성된다. 즉, 각 저장 공간의 상단면(T)과 하단면(B)은 적어도 일부 영역에서 상하 방향으로 서로 중첩되지 않도록 형성된다.

즉, 예를 들어 저장부(100)가 원통형의 통부(120) 및 상기 통부(120)의 내부 공간을 동일한 3개의 저장 공간(S1, S2, S3)으로 구획하는 복수 개의 격벽(140)을 포함하는 경우, 각 저장 공간의 상단면(T)과 하단면(B)은 120°의 중심각을 가지는 부채꼴의 형상으로 형성된다. 여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원료 저장 장치에서와 같이 격벽(140)이 수직 방향으로 연장되는 경우 각 저장 공간(S1, S2, S3)의 상단면(T)과 하단면(B)은 상하 방향으로 전부 중첩되게 된다.

그러나, 본 발명의 다른 실시 예에서는 각 저장 공간의 상단면(T)과 하단면(B)이 서로 어긋나게 배치되어 적어도 일부 영역에서 중첩되지 않도록 형성된다. 이를 위하여, 격벽(140)은 일측 변(140A)이 상기 중심축(I)을 따라 연장되고, 상기 일측 벽(140A)과 반대측인 타측 변(140B)이 상기 통부(120)의 내주면을 따라 나선형으로 연장될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에서는 각 격벽(140)의 일측 변(140A)은 중심축(I)을 따라 연장된다. 그러나, 각 격벽(140)의 타측 변(140B)은 각각 a 위치와 a' 위치, b 위치와 b' 위치 및 c 위치와 c' 위치를 연결하는 나선형을 따라 연장되어 60°의 중심각을 가지는 부채꼴의 형상(도 4에서 빗금으로 표시)으로만 중첩하게 된다.

이와 같이, 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)을 각 저장 공간의 상단면(T)과 하단면(B)이 적어도 일부 영역에서 중첩되지 않도록 형성하는 경우, 저장 공간에 장입되는 원료의 안식각(θ)을 0°에 근접하게 최소화시킬 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 원료 저장시에 형성되는 안식각(θ)은 장입관(230)을 저장 공간의 상부에서 회전 및 슬라이드 이동시켜 장입 위치를 변경함에 의하여 감소될 수 있다. 그러나, 이와 같은 원료의 장입 위치의 변경은 저장 공간 상부의 영역 내로 제한되는 바, 원료의 저장에 따라 표면이 상부로 돌출되는 현상을 완전히 방지하기는 어렵다. 이에, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원료 장입 장치에서는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)의 상단면(T)과 하단면(B)이 적어도 일부 영역에서 중첩되지 않도록 형성하여, 저장 공간 내에서 원료를 나선형으로 이동시킬 수 있게 되고, 이에 의하여 저장 공간에 장입되는 원료의 안식각(θ)을 0°에 수렴시킬 수 있게 된다.

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법의 설명에 있어서, 본 발명의 각 실시 예에 따른 원료 저장 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 저장 방법은, 저장부(100) 내에 구비되는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3) 중에서 원료를 저장하기 위한 저장 공간을 선택하는 과정(S100) 및 상기 선택된 저장 공간에 원료를 장입하는 과정(S200);을 포함한다.

저장 공간을 선택하는 과정(S100)은 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3) 중 원료를 저장하기 위한 저장 공간을 선택하며, 저장부(100)가 중심축(I)을 따라 상하로 연장되는 통부(120) 및 상기 중심축(I)으로부터 방사형으로 연장되는 복수 개의 격벽(140)을 포함하는 경우, 중심축(I)으로부터 방사형으로 구획되는 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3) 중 원료를 저장하기 위한 저장 공간을 선택한다.

이에 따라, 컨베이어 벨트를 통하여 순차적으로 이송되는 서로 다른 종류의 원료는 서로 다른 저장 공간에 저장될 수 있으며, 탄종이 다른 석탄을 저장하는 경우 복수 개의 저장 공간(S1, S2, S3)에는 서로 다른 종류의 석탄이 저장될 수 있게 된다.

저장 공간을 선택하는 과정(S100)은 저장부(100)의 상부에 배치되는 원료 장입부(200)의 적어도 일부를 회전시켜, 일단을 선택된 저장 공간의 상측에 위치시킬 수 있다. 여기서, 전술한 바와 같이 원료 장입부(200)가 원료를 일시적으로 저장하기 위한 서지 호퍼(210), 타단이 상기 서지 호퍼(210)와 연통되고, 일단이 상기 중심축(I)으로부터 외측으로 연장되는 장입관(230) 및 상기 장입관(230)을 회전시키기 위한 구동 유닛을 포함하는 경우, 저장 공간을 선택하는 과정(S100)은 장입관(230)을 회전시켜, 장입관(230)의 일단을 선택된 저장 공간의 상측에 위치시킬 수 있다.

여기서, 저장 공간을 선택하는 과정(S100)은 원료 저장부(200)의 장입관(230)을 구동 유닛(240)에 의하여 저장부(100)의 중심축(I)을 중심으로 회전시켜 이루어질 수 있다. 즉, 저장 공간을 선택하는 과정(S100)은 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료의 종류에 따라 장입관(230)의 일단을 저장 공간(S1), 저장 공간(S2), 저장 공간(S3) 중 어느 하나의 상부에 위치시킨다.

원료를 장입하는 과정(S200)은 전술한 과정에 의하여 복수 개의 저장 공간 중 해당 원료를 저장하기 위한 저장 공간이 선택되면, 선택된 저장 공간에 원료를 장입한다. 원료를 장입하는 과정(S200)은 컨베이어 벨트(1)로부터 이송되는 원료를 서지 호퍼(210)에 일시적으로 저장한 후, 서지 호퍼(210) 하단의 제1 게이트 밸브(220)를 열어 장입관(230)을 통하여 선택된 저장 공간 내로 원료를 불출하게 된다.

여기서, 원료를 장입하는 과정(S200)은 선택된 저장 공간 상에서 원료의 장입 위치를 변경하여 이루어질 수 있다. 즉, 장입관(230)은 타단이 중심축(I) 상에 배치되어 중심축(I)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 장입관(230)은 저장 공간 상에서 중심축(I)으로부터 외측 방향으로 그 길이가 증가 또는 감소하도록 설치되므로, 장입관(230)을 회전 또는 슬라이드 이동시킴으로써 원료를 장입하는 과정(S200)에서 원료의 장입 위치는 변경될 수 있다.

뿐만 아니라, 원료를 장입하는 과정(S200)은 선택된 저장 공간 내에서 원료를 나선형으로 이동시켜 이루어질 수도 있다. 즉, 저장부(100)에 형성되는 각 저장 공간을 상단면(T)과 하단면(B)이 서로 어긋나게 배치되도록 형성함으로써 각 저장 공간은 중심축(I)으로부터 통부(120)의 내벽을 향하는 나선형의 공간으로 형성될 수 있으며, 이에 의하여 원료는 저장 공간 내에서 나선형으로 이동하게 된다.

이와 같이, 원료를 장입하는 과정(S200)에서 원료의 장입 위치를 변경하거나, 저장 공간 내에서 원료를 나선형으로 이동시킴으로써 저장 공간에 저장되는 원료의 안식각(θ)을 최소화, 즉 0°에 수렴시켜 저장 공간 내에 저장될 수 있는 원료의 양을 최대한으로 확보할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 저장부의 내부 공간을 복수 개로 구획하여 서로 다른 원료를 구분하여 저장함으로써 원료가 혼석되어 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하나의 저장부에 서로 다른 종류의 원료를 구분하여 저장함으로써 원료의 저장 효율을 향상시키고, 하나의 원료 장입부를 구동하여 복수 개의 저장 공간 중 선택된 저장 공간에 원료를 저장할 수 있게 되어 설비를 간소화할 수 있다. 이에, 원료 저장 장치의 전체 가동 효율을 향상시킬 수 있다.

게다가, 각 저장 공간에 저장되는 원료의 품질을 예측할 수 있으며, 원료로써 석탄을 이용하는 경우 이로부터 제조되는 코크스의 품질 편차를 최소화할 수 있다.

뿐만 아니라, 원료 저장 장치의 가동율을 향상시켜 노천 야드에서의 석탄 유실을 방지하여 원료 비용을 감소시키고, 환경 오염의 발생을 억제할 수 있다. 게다가, 노천 야드에서의 적재시 우천에 의하여 원료 내의 수분량이 증가하는 것을 억제하여 석탄 건조시 발생하는 스팀량을 감소시킬 수 있다.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

100: 저장부 120: 통부
140: 격벽 200: 원료 장입부
210: 서지 호퍼 220: 제1 게이트 밸브
230: 장입관 232: 제1 장입관
234: 제2 장입관 240: 구동 유닛
250: 제1 진동 유닛 300: 배출부
320: 제2 게이트 밸브 330: 배출관
350: 제2 진동 유닛

Claims (15)

1. 복수 개로 구획되는 독립된 저장 공간을 가지는 저장부; 및
   상기 복수 개의 저장 공간에 선택적으로 원료를 장입하기 위한 원료 장입부;를 포함하고,
   상기 저장부는,
   중심축을 따라 상하로 연장되는 원통형의 형상을 가지는 통부; 및
   상기 통부 내에 위치하고, 상기 중심축으로부터 방사형으로 연장되는 복수 개의 격벽;을 포함하고,
   상기 격벽은,
   일측 변이 상기 중심축을 따라 연장되고,
   상기 일측 변과 반대측인 타측 변이 상기 통부의 내주면을 따라 나선형으로 연장되며,
   원료는 상기 격벽을 따라 나선형으로 이동하여 상기 격벽에 의하여 구획되는 나선형의 저장 공간에 저장되는 원료 저장 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 원료 장입부는,
   일단이 상기 복수 개의 저장 공간의 상부에 선택적으로 위치하도록 상기 중심축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 장입관;을 포함하는 원료 저장 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 원료 장입부는,
   상기 중심축에 배치되는 서지 호퍼; 및
   상기 장입관을 회전시키기 위한 구동 유닛;을 더 포함하고,
   상기 장입관의 타단은 상기 서지 호퍼와 연통되는 원료 저장 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 장입관은,
   상기 중심축으로부터 상기 복수 개의 저장 공간 중 어느 하나의 저장 공간 상부로 연장되는 제1 장입관; 및
   상기 제1 장입관의 연장 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2 장입관;을 포함하는 원료 저장 장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 원료 장입부는,
   상기 장입관에 진동을 인가하는 제1 진동 유닛;을 더 포함하는 원료 저장 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 저장 공간은 각 저장 공간의 상단면과 하단면이 서로 어긋나게 배치되어 형성되는 원료 저장 장치.
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 저장 공간의 하부에 각각 마련되는 복수 개의 배출부;를 더 포함하고,
   상기 배출부는,
   상기 저장 공간과 연통되는 배출관; 및
   상기 배출관에 진동을 인가하는 제2 진동 유닛;을 포함하는 원료 저장 장치.
10. 중심축을 따라 상하로 연장되는 원통형의 형상을 가지는 통부와, 상기 통부 내에 위치하여 일측 변이 상기 중심축을 따라 연장되고, 상기 일측 변과 반대측인 타측 변이 상기 통부의 내주면을 따라 각각 나선형으로 연장되는 복수 개의 격벽을 포함하는 저장부 내에 구비되는 복수 개의 저장 공간 중에서 원료를 저장하기 위한 저장 공간을 선택하는 과정; 및
    상기 선택된 저장 공간에 원료를 장입하는 과정;을 포함하고,
    상기 원료를 장입하는 과정은, 원료를 상기 격벽을 따라 나선형으로 이동시켜 상기 격벽에 의하여 구획되는 나선형의 저장 공간에 저장하는 원료 저장 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 저장 공간을 선택하는 과정은,
    상기 저장부의 상부에 배치되는 원료 장입부의 적어도 일부를 회전시켜, 일단을 상기 선택된 저장 공간의 상측에 위치시키는 원료 저장 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 저장 공간을 선택하는 과정은,
    상기 원료 장입부의 장입관을 상기 저장부의 중심축을 중심으로 회전시키는 원료 저장 방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 원료를 장입하는 과정은,
    상기 선택된 저장 공간의 상측에서 원료의 장입 위치를 변경하며 장입하는 원료 저장 방법.
14. 삭제
15. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수 개의 저장 공간에는 서로 다른 종류의 석탄을 저장하는 원료 저장 방법.

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