KR102167152B1 - 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법 - Google Patents

광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법에 관한 것으로, 광물을 투입하기 위한 호퍼(100)와, 상기 호퍼(100)로 투입된 광물을 투입구(110)로 투입하여 이송할 수 있게 모터(310)의 동력을 전달받아 이송관(300)의 내부에서 구동하는 이송스크류(320)와, 상기 이송관(300)의 토출구(350)에서 배출된 광물을 유입하여 분쇄하기 위한 분쇄기(400)와, 상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물을 배출하는 배출관(500)과, 상기 배출관(500)의 배출스크류(510)를 통해 배출된 광물을 수직으로 이송할 수 있도록 회전체(620)에 버켓(610)이 장착된 수직으로 이루어진 수직이송관(600)과, 상기 수직이송관(600)과 연결되어 광물을 메쉬선별기(700)로 유도하는 유도관(630)과, 상기 유도관(630)을 통해 유도되는 광물을 선별하는 메쉬선별기(700)와, 상기 메쉬선별기(700)에서 선별된 광물은 완제품배출구(720)를 통해 배출하고, 선별되지 않은 광물은 피드백순환관(710)으로 피드백하여 분쇄기(400)로 재투입하여 분쇄할 수 있도록 구성된다.

Description

광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법{COMMINUTION SYSTEM AND COMMINUTION METHOD WITH AUTOMATIC SCREENING FUNCTION OF MINERALS}
본 발명은 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템에 및 분쇄 방법관한 것으로, 더욱 바람직하게는 이송기의 유입구로 유입되는 광물이 이송스크류에 부하가 걸리지 않도록 함과 동시에 배출시에도 원활하게 분쇄기로 이송하여 입도가 균일한 광물로 분쇄한 후, 메쉬선별기로 선별하여 배출함은 물론 선별되지 못한 광물을 다시 분쇄기로 피드백 시켜서 분쇄할 수 있도록 하기 위한 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법에 관한 것이다.
일반적으로 용접작업은 아아크용접(Arc Welding)이 수행되는데 이는 용접봉과 모재 사이에 전류를 인가시키면 전류에 의한 고온이 발생되어 이 고온에 의해 용접봉을 융해시켜 금속 상호 간을 접합하는 것으로, 용접봉은 대체로 용접모재와 같은 재질을 사용하고 이 용접봉에는 피복재가 싸여져 있어 이 피복재가 고온에서 가스를 발생시켜 공기 중의 산소나 질소의 침입을 방지시키고, 슬래그(Slag)를 형성시켜 용접부의 산화와 질화 및 급냉으로 인한 용접부의 변형을 방지하고, 용착금속의 유동성향상 및 협소한 장소에서 용접시 작업자가 고전압에 의한 감전사고를 방지하는 절연작용을 하는 것이다.
한편, 상기의 피복재로는 광물용 분말을 사용하는데 광물은 주로 산화타이타늄은, 티타니아 원료나 혼합물 중에 포함되며, 널리 용접 재료용의 원료로서 상기 광물이 사용되고 있다. 그 외에도 산화타이타늄. 이산화규소, 알루미나, 산화칼슘 등의 광물을 혼합화여 사용하고 있다.
이러한 광물을 미분으로 분쇄하기 위한 기술 중 하나로써 등록특허 제10-0862975호의 "미분기 분쇄롤과 테이블 라이너의 제조 및 보수를 위한 다층 육성용접방법"이 개시되어 있다.
상기 등록특허의 종래기술에 기재된 바와 같이, 종래 미분기의 분쇄롤(104)이나 테이블 라이너(105)는 도 6(A),(B)에 도시된 바와 같이 모재(101)에 초경 육성용접재(102)가 용접되어 이루어진 구조로 되어 있다.
그러나 종래 분쇄롤과 테이블 라이너의 제조 및 보수구조는 통상적으로 20,000시간 가동완료 후, 보수시 2회까지만 적합하며, 단일 육성용접재에 의한 용접방식으로 인해 대경부의 과도한 용접량은 용접 중의 조건변화에 따라 용접층의 부실로 박리를 초래할 가능성이 높고, 특히 용접층의 분열 가능성과 마모가 손쉽게 이루어져 사용하는 가동시간을 연장할 수 없는 문제점이 있었다.
그뿐만 아니라 상기 분쇄롤은 분쇄를 하는 분쇄기의 내부벽면의 마모방지 등에 대한 기술에 대하여는 아무런 언급이 없다.
또한, 광물을 분쇄하는 분쇄장치로 등록특허 제10-1061205호에 개시된 내용에 의하면, 일반적으로, 광산 등의 장소에서 다이너마이트 등과 같은 폭발물을 이용하여 채석된 광물은 분쇄기를 이용하여 다시 사용자가 요구하는 적정 크기로 분쇄하는 분쇄 과정을 갖는다.
그리고 분쇄 과정에서 사용되는 분쇄기로는 비교적 큰 덩어리의 광물을 분쇄하는 죠 크러셔(Jaw crusher)와, 이러한 죠 크러셔로부터 분쇄된 광물을 더 작은 크기로 분쇄하는 해머 크러셔(Hammer crusher) 등이 있다.
이 중에서 상기 해머 크러셔는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 회전가능하게 장착되는 로터(회전체 원판)와, 상기 로터의 외면에는 간격을 두고 장착되는 해머로 구성된다.
즉, 상기 해머 크러셔는 투입되는 원석을 로터와 연동작동하는 해머의 회전력을 이용하여 원석을 일정 이하의 입도를 갖도록 한 것이다.
그러나 상기 해머 크러셔는 원석을 분쇄하는 해머가 일체로 구성되어 원석의 분쇄에 따른 손상시 일체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
상기 종래의 해머 크러셔용 해머는 회전력의 작동에 따른 원석의 분쇄시 자주 교체해야 함으로써 제조원가와 교체비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 분쇄작업시 분쇄기의 내부벽면에 대한 마모성이 심하지만 내부벽면을 보호하고자 하는 기술 구성은 찾아 볼 수 없었다.
대한민국 등록특허 제10-0862975호 대한민국 등록특허 제10-1061205호
본 발명은 상기와 같이 광물 분쇄작업시 분쇄기의 내부벽면이 마모로 인하여 수명을 단축하게 하는 문제점들을 해결하고자 함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 분쇄기로 광물을 이송할 때, 이송관의 내부에서 구동하는 이송스크류에 부하가 걸리지 않도록 하여 광물을 순조롭게 이송함과 동시에 배출도 원활하게 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광물을 짧은 시간에 일정한 입도를 갖도록 분쇄 효율을 향상시켜서 선별할 수 있도록 하기 위한 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템 및 분쇄 방법을 제공하고자 함을 목적으로 한다.
그뿐만 아니라 본 발명은 광물을 분쇄하는 해머의 강도는 물론 내마모성을 보강하는데에도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광물을 투입하기 위한 호퍼와, 상기 호퍼로 투입된 광물을 투입구로 투입하여 이송할 수 있게 모터의 동력을 전달받아 이송관의 내부에서 구동하는 이송스크류와, 상기 이송관의 토출구에서 배출된 광물을 유입하여 분쇄하기 위한 분쇄기와, 상기 분쇄기에서 분쇄된 광물을 배출하는 배출관과, 상기 배출관의 배출스크류를 통해 배출된 광물을 수직으로 이송할 수 있도록 회전체에 버켓이 장착된 수직으로 이루어진 수직이송관과, 상기 수직이송관과 연결되어 광물을 메쉬선별기로 유도하는 유도관과, 상기 유도관을 통해 유도되는 광물을 선별하는 메쉬선별기와, 상기 메쉬선별기에서 선별된 광물은 완제품배출구를 통해 배출하고, 선별되지 않은 광물은 피드백순환관으로 피드백하여 분쇄기로 재투입하여 분쇄할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 광물을 호퍼의 전방으로 투입구(110)를 통해 투입하는 단계와, 상기 투입구를 통해 투입된 광물을 이송관을 통해 분쇄기의 내부로 배출하는 단계와, 상기 분쇄기의 내부로 유입된 광물의 분쇄작업을 수행하는 단계와, 상기 분쇄기에서 분쇄된 광물을 배출관을 통해 배출하는 단계와, 상기 배출관을 통해 배출된 광물을 수직이송관으로 이송한 후, 유도관을 통해 매쉬선별기에 투입되어 선별하는 단계와, 상기 메쉬선별기에서 선별된 광물은 완제품배출구로 배출하고, 선별되지 못한 광물은 다시 피드백순환관을 통해 분쇄기로 유입하여 분쇄하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 광물을 투입하기 위한 투입구의 내부에 중앙방향이 아닌 일측방향으로 대칭되게 유도경사판을 형성하여 광물을 투입하여 이송할 수 있도록 하였기 때문에, 광물을 호퍼로 투입시 이송관 내부에서 구동하는 이송스크류에 부하가 걸리지 않으므로 광물을 순조롭게 이송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 이송관의 출구측의 지름을 유입구측의 지름보다 크게 형성함으로써, 광물의 이송이 서로 뭉치지 않고 원활하게 이송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 분쇄기의 분쇄기하우징 내부벽면에 탈부착이 가능한 커버를 장착하여 커버 마모시에 커버를 교체 사용할 수 있도록 함으로써, 분쇄기의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
그뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 광물을 분쇄하는 해머의 회전방향측으로 크롬부로바를 장착하여 광물을 분쇄하기 때문에, 해머의 강도 보강은 물론 내마모 특성을 향상할 수 있으므로 작업의 연속성은 물론 수명의 연장을 가져올 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 분쇄시스템의 전체를 나타낸 개략적인 정면도.
도 1b는 본 발명에 따른 분쇄시스템의 전체를 나타낸 개략적인 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 광물을 파쇄기로 이송하는 호퍼와 이송관을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 선별기를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분쇄기 내부를 나타낸 단면도와 A - A' 절취 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 분쇄기에서 분쇄된 광물을 메쉬선별기로 이송하는 수직이송관을 나타낸 측면도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 광물의 분쇄 효율을 높이도록 함과 동시에 선별기능을 갖춘 분쇄시스템의 주된 구성은 도 1에 나타내는 바와 같이, 호퍼(100)로 투입된 광물을 이송하는 이송관(300)과, 상기 이송관(300)을 통해 이송된 광물을 분쇄하는 분쇄기(400)와, 상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물을 메쉬망으로 선별하는 메쉬선별기(700)와, 상기 메쉬선별기(700)에서 선별되지 못한 광물을 피드백하여 분쇄할 수 있도록 이송하는 피드백순환관(710)으로 이루어진 것이다.
상기 본 발명에 따른 상기 주요 구성을 도면을 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 광물을 투입하는 호퍼(100)의 구성은 상기 광물을 호퍼(100)의 내부에서 일측방향으로만 투입할 수 있도록 하기 위해, 상기 호퍼(100)의 하부에 형성되는 투입구(110)의 상부측에 유도경사판(120)을 경사지게 형성하되, 상기 유도경사판(120)은 내부 중심에서 일측방향(전방)으로 1/2지점으로 유도경사판(120)의 하부측이 위치하고 상부측은 30~45°로 경사지게 내부 벽면에 고정하여 구성한 것이다.
그 이유는 광물의 크기가 일정하지 않아 투입 호퍼(100)와 이송관(300)내에서 구동하는 이송스크류(320)에 끼임이 발생하여 이송스크류(320)에 많은 부하가 발생하기 때문이다.
따라서 본 발명은 호퍼(100)로 투입된 광물은 호퍼(100)의 투입구(110)에서 이송관(300)의 후방측에 수직으로 직접 투입되지 않고, 유도경사판(120)의 경사면을 따라 이송관(300)의 전방으로 투입되도록 하였기 때문에, 광물의 끼임 발생을 줄이고 이송거리를 단축시켜 줌으로써, 상기 이송관(300)과 이송관(300)의 내부에서 모터(310)의 동력을 전달받아 구동하는 이송스크류(320)에 부하량을 감소시켜 이송스크류(320)의 구동이 원활하게 이루질 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 호퍼(100)에서 투입된 광물을 이송하는 이송관(300)의 구성은 이송관(300)의 내부를 유입구(330)의 지름보다 출구(340)의 지름을 크게 형성함으로써, 이송되는 광물이 전방으로 가면서 넓게 퍼져 이송되기 때문에, 이송이 순조롭게 이루어질 수 있는 것이다.
그리고 상기 이송관(300)을 통해 이동된 광물을 분쇄하는 분쇄기(400)의 구조는 도 4에 나타내는 바와 같이, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 중심축(410)과 중심축(410) 보다 직경이 확대된 디스크축(420), 디스크축(420)을 동축으로 하여 회전디스크(430) 다수개가 상호 이격 설치된다.
상기 회전디스크(430)에는 중심축(410)을 중심으로 동일 원주상에 해머축(441,/442/443/444)이 중심축(410)과 같은 방향으로 평행하게 다수개 설치된다.
그리고 상기 해머축(441,/442/443/444)에는 해머(450)가 상호 상대 회전가능하게 결합된다.
상기 분쇄기(400)의 구조를 더욱 상게하게 설명하면,
모터의 동력을 전달받아 회전하는 중심축(410)과 중심축(410) 보다 직경이 확대된 디스크축(420)으로 이루어 지며, 상기 디스크축(420)은 중심축(410)과 동심으로 하되 직경을 더 확대함으로써 디스크축(420)에 직접 결합된 회전디스크(430)의 회전에 따른 토크를 저감할 수 있으며 이로 인해 디스크축(420)에 가해는 물리적 충격을 완화할 수 있다.
상기 디스크축(420)에는 원판형의 회전디스크(430)가 일정 간격으로 다수개 설치되며, 이는 원형의 판에 디스크축(420)의 직경과 동일한 직경의 구멍을 원형의 판 중앙에 형성하고 상기 구멍을 통해 디스크축(420)에 외삽한 후 디스크축(420)과 회전디스크(430)가 접촉하는 부분을 용접등을 통해 결합하면 된다.
그리고 상기 회전디스크(430)에는 해머축(441,/442/443/444)이 중심축(410)과 평행하게 다수개 설치되는데 다수개 설치되는 해머축(441,/442/443/444)은 중심축(410)을 기준으로 동일 원주상에 설치되며 각 해머축은 일정 간격 즉 일정 각도로 배치 설치된다.
바람직하기로는 도 4b에 도시된 바와 같이 해머축(441,/442/443/444) 4개가 90° 간격으로 회전디스크(430)에 설치된다.
상기 각 해머축(441/442/443/444)의 결합은, 회전디스크(430)의 중앙을 기준으로하여 방사상으로 동일 원주상에 해머축이 억지끼움 될 수 있을 정도의 홀을 형성하고 상기 홀이 형성된 회전디스크(430)를 디스크축(420)에 일정 간격으로 다수개 결합한 상태에서 해머축을 상기 홀에 관통 내삽하여 결합된다.
일정 간격으로 설치된 회전디스크(430) 간을 가로질러 내삽 결합된 상기 해머축(441/442/443/444)에는 광물을 타격하여 분쇄하는 해머(450)가 결합되며, 상기 해머(450)는 일측에는 상기 해머축(441/442/443/444)에 외삽되는 해머축홀(452)이 형성되고, 해머(450)의 회전방향측 단부에는 크롬브로바(451)가 장착되어 있다. 이는 해머(450) 중 광물의 분쇄시 광물과 맞 닿은 부분은 마모가 심하므로 광물과 맞 닿는 부분에는 강도가 강한 크롬브로바(451)를 형성하며 상기 크롬브로바(451)는 해머(450) 몸체에 분해/결합에 의해 장착 될 수도 있다.
상기 해머축(441/442/443/444)에 해머축홀(452)을 외삽하여 결합된 해머(450)는 해머축과 상대 회전가능하게 되며, 하나의 회전디스크(430)와 회전디스크(430) 간에는 하나의 해머(450)만 설치된다, 즉, 하나의 회전디스크(430)와 회전디스크(430) 간에는 4개의 해머축(441/442/443/444)이 있지만 4개의 해머축 중에 하나의 해머축에 만 해머(450)가 결합된다. 바람직하게는 동일 해머축(441)에 결합되는 해머(450)는 도 4a에 도시된 바와 같이 회전디스크(430)를 4개 건너 뛰어 결합된다.
이렇게 설치된 상기 해머(450)는 모터 동력에 의해 중심축(410)이 회전하면 해머축(441/442/443/444)에 결합된 해머(450)는 중심축(410)과 연동되어 회전된다.
여기서 상기 회전디스크(430)는 각 해머축에 결합된 해머(450)가 회전시 좌우로 기울지 않도록 가이드 역할을 함으로써 인접한 해머(450) 간의 충돌을 방지하고 해머(450)와 광물과 효과적인 충돌로 광물의 분쇄 효율을 좋게한다.
그리고 상기 이송관(300)을 통해 이동된 광물을 분쇄하는 분쇄기(400)의 구성은 도 3에 나타내는 바와 같이, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전디스크(430)와, 상기 회전디스크(430)의 전방에 광물을 타격하여 분쇄하는 해머(450)가 장착되어 있다. 이때 상기 해머(450)의 강도를 높여주기 위하여 해머(450)의 회전방향측 단부에는 크롬브로바(451)가 장착되어 있다. 또한, 상기 해머(450)는 회전디스크(430)의 선단 중앙부의 일측면에 장착하여 구성한다.
상기 본 발명에 따른 분쇄기(400)의 구성에 대하여 설명하기 이전에 광물을 타격하여 분쇄하는 해머(450)의 소재를 선택한 이유에 대하여 설명하고자 한다.
1) 광물 분쇄 해머 개발을 위한 소재 선정
일반적으로 광물 분쇄용 해머는 고속 회전으로 광물과 부딪히는 공정을 가지므로 충격에 의한 파손 가능성이 높아 강도와 충격값이 고려되어야 한다.
그리고 보편적으로 분쇄 롤(Roll)의 재질은 냉간 금형용 공구강인 SKD11강종을 사용하고 있으며, 타 소재와 비교하여 적정 소재 선정에 활용하고자 한다.
하기 [표 1]에 나타내는 바와 같이, 공구강 종류와 물성비교를 살펴보면 다음과 같다.
Figure 112018131354954-pat00001
그리고 SKD11의 화학성분계를 분석하면 [표 2]와 같으며, 강재의 합금 및 성분계는 기계적 특성에 매우 큰 영향을 미치는 인자이므로 중요 고려 대상이다.
Figure 112018131354954-pat00002
한편 철강 중에 합금원소의 영향은 다음과 같다.
- 크롬(Cr)의 경우 철강 중에 함유될 경우, 내식성향상과 크롬계 탄화물을 만들어 고 경도의 내마모 특성을 향상시킬 수 있다.
- 몰리브텐(Mo)은 크롬과 함께 첨가될 경우, 내마모 특성 및 경도 향상등 기계적 성질 향상에 크게 도움이 되는 원소로 알려져 있다.
- 탄소(C)의 경우, 강재의 강도를 높여주는 제 1의 원소이다.
- 인(P)과 황(S)은 강재의 청정성을 해치고, 취성(깨지는 성질)의 원인이 되는 원소이므로 적게 포함될수록 유리하다.
Figure 112018131354954-pat00003
⊙ 경도시험
- 내마모 특성을 결정하는 중요한 물리적 성질은 경도(Hardness)로서 각 시편의 경도를 측정하고자 한다.
- 각 시편별 5point 씩 비커스 경도 시험 실시 : 측정 하중 1000gf (하중 범위 : ~Max.2000)
⊙ 충격시험
- 분쇄용 해머의 소재 선정을 위해 후보군(강재)의 내충격 특성 확인하고자 한다.
- 자체의 경도를 갖는 광물을 분쇄하는 과정에서 광물과의 충돌에 대한 저항성을 키우고 내구성을 확보하기 위해서는 충격 저항성을 일정 수준이상으로 보유해야 한다.
- 시험편은 후보군을 대상으로 샤르피 충격시험 표준시편으로 제작한다.
- 시험은 샤르피 V노치 규격(ASTM E32)으로 하며 그 시험편의 형상은 다음과 같다.
Figure 112018131354954-pat00004
<샤르피 V노치 시험편의 형상 및 규격>
2) 분쇄 대상 선정
⊙ 압축 시험
- 실리콘망간, 페로망간 및 크롬에 대한 압축 시험 실시
- MTS의 UTM 사용, 하중 기록
- 시험 결과 실리콘망간 및 페로망간은 낮은 하중(6kN, 14kN)에서 깨지나, 크롬의 경우 상당한 하중(100kN이상)에서도 깨지지 않음
- 충돌시 크롬은 깨지지 않으므로 가장 큰 충격을 줄 것으로 예상
- 따라서, 설계시 하중은 크롬을 고려
Figure 112018131354954-pat00005
[분쇄 대상]
Figure 112018131354954-pat00006
[압축 시험 결과(시편)]
Figure 112018131354954-pat00007
[압축 시험 결과(그래프)]
⊙ 크롬(Chromium) 기계적인 물성
내용 값
밀도 7.1 g·cm-3
인장강도 103~689 MPa
영율 279 GPa
푸아송비 0.21
*http://www.goodfellow.com/E/Chromium-Metal.html
3) 해머 설계
⊙ 해머의 유한요소해석
- 목적: 크롬이 해머에 충돌할 경우, 해머에 가해지는 응력 계산
- 사용 프로그램: Abaqus Standard 및 Abaqus CAE
- 해석시 사용한 기계적 물성은 다음과 같음
내용 SM45C(해머재료) Chromium
밀도 7.8 g·cm-3 7.1 g·cm-3
인장강도 490 MPa 689 MPa
영율 210 GPa 279 GPa
푸아송비 0.3 0.21
*SM45C: http://steelmax.co.kr
- 해머의 구조
Figure 112018131354954-pat00008
Figure 112018131354954-pat00009
[해머 구조 및 장착 위치]
- 유한요소해석 모델
Figure 112018131354954-pat00010
[해머, 디스크 및 크롬의 유한요소해석용 모델(Half model)]
- 경계조건 및 하중조건
회전 속도: 700 RPM
회전으로 발생하는 원심력 적용
크롬(40x40x30mm)이 일정 속도(13.1m/s)로 충돌 한다고 가정
디스크와 해머의 결합을 위해 볼트 하중(2000kgf) 인가
Figure 112018131354954-pat00011
[경계조건 및 하중조건(Half model)]
- 해석 결과
원심력 및 볼트 결합 하중으로 인한 등가응력: 39.86 MPa
충돌로 인한 최대등가응력(상기응력 포함): 254.9 MPa
최대응력(254.9 MPa)이 항복응력(689 MPa) 이하의 결과를 보임
따라서, 현재 설계는 조건을 만족함
Figure 112018131354954-pat00012
Figure 112018131354954-pat00013
[등가 응력 분포:원심력 및 볼트 결합 하중 인가(좌), 충돌 하중 인가(우)]
상기와 같은 실험에 의하여 본 발명에서는 해머(450)의 회전방향측으로 크롬브로바(451)를 장착하여 구성한 것이다.
따라서 해머(450)의 강도를 높여 주기 위하여 크롬브로바(451)를 회전방향측으로 장착하여 보강함과 아울러 내마모성을 향상시켜 주기 때문에, 광물을 타격시 마모량이 적으므로 해머(450)의 수명을 연장함으로써, 해머(450)의 교체 시간을 줄여 분쇄능률을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 분쇄기(400)의 내부면은 마모성이 심해 분쇄기하우징(460) 내부멱면에 탈부착이 가능한 커버(470)를 장착하여 구성한다. 따라서 해머(450)로 광물을 타격하면서 커버(470)가 마모되면 커버(470)만 교환하여 사용할 수 있으므로 분쇄기(400) 자체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
그리고 상기 분쇄기(400)에서 분쇄되어 배출되는 광물을 메쉬망으로 이루어진 메쉬선별기(700)로 이송하기 위한 배출관(500)의 구성은 분쇄기(400)의 내부에서 분쇄된 분말형태 광물을 이동시 자유낙하 방식의 이송기로 이송할 때 중간연결부에 소재적재 현상 발생가능성 있기 때문에, 이송기로의 이송방법을 이송스크류관 이송방법으로 구성하였다. 즉, 배출관(500)의 내부에는 배출스크류(510)가 형성되어 있다. 따라서 적체 현상을 방지할 수 있는 것이다.
또한, 상기 배출관(500)을 통해 배출된 광물을 메쉬선별기(700)로 이송하는 수직이송관(630)의 구성은 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 내부에 모터의 동력을 전달받아 수직으로 회전하는 회전체(620)에 간격을 두고 다수개의 버켓(610)이 형성되어 있다.
그뿐만 아니라 수직이송관(600)을 통해 분쇄된 광물을 메쉬선별기(700)로 유도하는 유도관(630)이 수직이송관(600)과 연결하여 구성된다.
그리고 상기 유도관(630)을 통해 유도된 분쇄된 광물을 일정크기로 선별하기 위한 메쉬선별기(700)의 구성에 대하여 살펴보면, 상기 메쉬선별기(700)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 내부에 메쉬망으로 형성되어 일정 크기를 선별하도록 형성되어 있고, 선별된 광물은 하부의 완제품배출구(720)를 통해 배출됨과 동시에 선별되지 못한 광물은 메쉬선별기(700)의 상부 일측에 형성된 피드백순환관(710)을 통해 분쇄기(400)로 순환되어 재차 분쇄할 수 있도록 구성된 것이다.
여긱서 메쉬선별기(700) 내의 메쉬망은 규격별로 상부에서 하부 방향으로 다수개 설치될 수 있으며 메쉬망이 다수개인 경우 피드백순환관(710)도 다수개 설치되는 것은 당연하다, 바람직하기로는 메쉬망 2개에 피드백순환관(710)도 2개 설치하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템의 작동상태를 도 1 내지 도 5에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 호퍼(100)의 내부로 광물을 투입하게 되면, 광물은 호퍼(100)의 중앙이 아닌 중앙 전방 1/2지점으로 설치된 유도경사판(120)을 따라 투입구(110)로 투입된다. 따라서 광물은 투입구(110)의 전방으로 투입이 된다.
상기 투입구(110)의 전방으로 투입된 광물은 호퍼(100)의 하부에 장착된 이송관(300)으로 유입된다. 이때 이송관(300)의 내부에서 모터의 동력을 전달받아 구동하는 이송스크류(320)는 부하가 걸리지 않으므로 구동이 순조롭게 이루어진다. 따라서 상기 이송관(300)으로 유입된 광물은 모터(310)의 동력을 전달받아 구동하는 이송스크류(320)에 의해 전방으로 이송하게 된다.
또한 이송관(300)의 유입구(330) 지름보다 출구(340)의 지름이 크기 때문에 이송이 원활하게 이루어진다. 즉, 전방으로 이송할수록 광물이 넓게 퍼져 나아가기 때문에 베출이 원활하게 이루어진다.
상기 이송관(300)을 통해 이송된 광물은 분쇄기(400)의 내부로 유입되고, 유입된 광물은 분쇄기(400)의 내부에서 모터의 동력을 전달받아 구동하는 회전디스크(430)에 결합된 해머축(441/442/443/444)에 상대 회전 가능하게 결합된 해머(450)에 의해 타격이 이루어지면서 분쇄가 된다. 이때 해머(450)의 강도를 높여주기 위하여 해머(450)의 회전방향에는 크롬브로바(451)가 장착되어 있기 때문에, 광물을 타격시 강도가 높아 마모방지를 지연시킬 수 있다. 따라서 해머(450)의 수명을 연장할 수 있으므로 작업능률을 향상시킬 수 있는 것이다.
그리고 상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물은 배출관(500)의 배출스크류(510)를 따라 배출되어 수직이송관(600)으로 이송된다, 상기 수직이송관(600)으로 이송된 광물은 내부에서 회전하는 회전체(620)에 장착된 버켓(610)으로 이송하여 유도관(630)을 통해 매쉬선별기(700)로 이송되어 일정크기로 선별작업이 이루어진다.
상기 메쉬선별기(700)에서 선별된 일정 규격으로 분말된 광물은 완제품배출구(720)로 배출이 된다. 그리고 선별되지 못한 광물은 다시 피드백순환관(710)을 통해 분쇄기(400)로 유입하여어 분쇄작업이 이루어지는 것이다.
상기와 같이 작동하는 본 발명에 따른 분쇄방법을 간략하게 설명하면 다음과 같은 공정으로 이루어지는 것이다.
본 발명은 호퍼(100)의 중앙이 아닌 중앙 전방 1/2지점으로 설치된 유도경사판(120)으로 광물을 호퍼(100)의 전방으로 투입구(110)를 통해 투입하는 단계로 이루어진다.
상기 투입구(110)를 통해 투입된 광물을 모터(310)의 동력을 전달받아 구동하는 이송스크류(320)로 원활하게 이송할 수 있게 이송관(300)의 유입구(330) 지름보다 지름이 큰 출구(340)를 통해 분쇄기(400)의 내부로 배출하는 단계로 이루어진다.
상기 분쇄기(400)의 내부로 유입된 광물은 내부에서 모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전디스크(430)와 결합된 해머(450)의 회전방향측으로 장착된 크롬브로바(451)로 타격하여 분쇄되며 분쇄 과정에서 분쇄기하우징(460) 내부벽면의 마모를 방지하기 위하여 분쇄기하우징(460) 내에 탈부착이 가능한 커버(470)를 형성하여 상기 커버(470) 마모시 교체하여 분쇄작업을 수행하는 단계로 이루어진다.
상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물을 배출관(500)의 배출스크류(510)를 통해 배출하는 단계로 이루어진다.
상기 배출스크류(510)를 통해 배출된 광물을 수직이송관(600)의 내부에서 회전하는 회전체(620)에 장착된 버켓(610)으로 이송한 후, 유도관(630)을 통해 매쉬선별기(700)로 선별하는 단계로 이루어진다.
상기 메쉬선별기(700)에서 선별된 광물은 완제품배출구(720)로 배출하고, 선별되지 못한 광물은 다시 피드백순환관(710)을 통해 분쇄기(400)로 유입하여 분쇄하는 단계로 이루어진다.
상기와 같은 단계로 이루어지는 본 발명은 호퍼로 투입된 광물을 이송스크류에 부하가 걸리지 않고 원활하게 이송할 수 있고, 분쇄 작업시 크롬부로바가 장착된 해머로 광물을 타격하여 분쇄하기 때문에, 내마모성은 물론 강도를 높혀줌으로써 해머의 수명을 연장하고 또 작업능률을 향상시킬 수 있다. 그리고 분쇄된 광물을 메쉬선별기를 통하여 일정크기로 자동선별함과 동시에 선별되지 못한 골재는 분쇄기로 피드백하여 다시 분쇄할 수 있으므로 선별효율을 높일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.
100. 호퍼 110. 투입구
120. 유도경사판 300. 이송관
310. 모터 320. 이송스크류
330. 유입구 340. 출구
350. 토출구 400. 분쇄기
410. 중심축 420. 디스크축
430. 회전디스크 441/442/443/444. 해머축
450. 해머 451. 크롬브로바
452. 해머축홀 470. 내부벽면
460. 분쇄기하우징 500. 배출관
510. 배출스크류 600. 수직이송관
620. 버켓 610. 회전체
630. 유도관 700. 메쉬선별기
720. 배출구 710. 피드백순환관

Claims (6)

  1. 광물을 투입하기 위한 호퍼(100)와,
    상기 호퍼(100)로 투입된 광물을 투입구(110)로 투입하여 이송할 수 있게 모터(310)의 동력을 전달받아 이송관(300)의 내부에서 구동하는 이송스크류(320)와,
    상기 이송관(300)의 토출구(350)에서 배출된 광물을 유입하여 분쇄하기 위한 분쇄기(400)와,
    상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물을 배출하는 배출관(500)과,
    상기 배출관(500)의 배출스크류(510)를 통해 배출된 광물을 수직으로 이송할 수 있도록 회전체(620)에 버켓(610)이 장착된 수직으로 이루어진 수직이송관(600)과,
    상기 수직이송관(600)과 연결되어 광물을 메쉬선별기(700)로 유도하는 유도관(630)과,
    상기 유도관(630)을 통해 유도되는 광물을 선별하는 메쉬선별기(700)와,
    상기 메쉬선별기(700)에서 선별된 광물은 완제품배출구(720)를 통해 배출하고, 선별되지 않은 광물은 피드백순환관(710)으로 피드백하여 분쇄기(400)로 재투입하여 분쇄할 수 있도록 구성되되,
    상기 호퍼(100)의 내부에는 호퍼(100)의 중심에서 전방 1/2지점으로 경사각이 이루어진 유도경사판(120)이 설치되며,
    상기 이송관(300)은 출구(340)가 유입구(330)측의 지름보다 크게 형성되며,
    상기 분쇄기(400)는 모터의 동력을 전달받아 회전하는 중심축(410)과 상기 중심축(410) 보다 직경이 확대된 디스크축(420)과 상기 디스크축(420)에 설치된 회전디스크(430)와, 상기 회전디스크(430)에 설치되는 해머축과, 상기 해머축에 결합되는 해머(450)로 이루어지되, 상기 해머(450)의 회전방향측 단부에는 크롬브로바(451)가 결합 장착되며,
    상기 분쇄기(400)의 분쇄기하우징(460) 내에는 탈부착이 가능한 커버(470)가 장착된 것을 특징으로 하는 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 시스템.
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  6. 광물을 호퍼(100)의 전방으로 투입구(110)를 통해 투입하는 단계와,
    상기 투입구(110)를 통해 투입된 광물을 이송관(300)을 통해 분쇄기(400)의 내부로 배출하는 단계와,
    상기 분쇄기(400)의 내부로 유입된 광물의 분쇄작업을 수행하는 단계와,
    상기 분쇄기(400)에서 분쇄된 광물을 배출관(500)을 통해 배출하는 단계와,
    상기 배출관(500)을 통해 배출된 광물을 수직이송관(600)으로 이송한 후, 유도관(630)을 통해 메쉬선별기(700)에 투입되어 선별하는 단계와,
    상기 메쉬선별기(700)에서 선별된 광물은 완제품배출구(720)로 배출하고, 선별되지 못한 광물은 다시 피드백순환관(710)을 통해 분쇄기(400)로 유입하여 분쇄하는 단계로 이루어지되,
    상기 호퍼(100)의 내부에는 호퍼(100)의 중심에서 전방 1/2지점으로 경사각이 이루어진 유도경사판(120)이 설치되며,
    상기 이송관(300)은 출구(340)가 유입구(330)측의 지름보다 크게 형성되며,
    상기 분쇄기(400)는 모터의 동력을 전달받아 회전하는 중심축(410)과 상기 중심축(410) 보다 직경이 확대된 디스크축(420)과 상기 디스크축(420)에 설치된 회전디스크(430)와, 상기 회전디스크(430)에 설치되는 해머축과, 상기 해머축에 결합되는 해머(450)로 이루어지되, 상기 해머(450)의 회전방향측 단부에는 크롬브로바(451)가 결합 장착되며,
    상기 분쇄기(400)의 분쇄기하우징(460) 내에는 탈부착이 가능한 커버(470)가 장착된 것을 특징으로 하는 광물의 자동 선별기능을 갖춘 분쇄 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200379509Y1 (ko) * 2004-12-22 2005-03-18 강두석 고추분쇄기
KR100625400B1 (ko) * 2004-06-15 2006-09-20 주식회사 케이피알 햄머젯트기류를 이용한 미분분쇄기
KR101347313B1 (ko) * 2013-03-11 2014-01-03 진민식 고춧가루 분쇄장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100862975B1 (ko) 2006-12-04 2008-10-13 주식회사 정원엔지니어링 미분기 분쇄롤과 테이블 라이너의 제조 및 보수를 위한다층 육성용접방법
KR20090016079A (ko) * 2007-08-10 2009-02-13 권수길 재생골재의 제조장치
KR101061205B1 (ko) 2011-07-08 2011-08-31 한전산업개발 주식회사 석탄을 포함하는 광물용 크러셔
KR20140004926U (ko) * 2013-02-28 2014-09-05 주식회사 위너클린 분쇄 및 압축 탈수 방식의 음식물 쓰레기 처리장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625400B1 (ko) * 2004-06-15 2006-09-20 주식회사 케이피알 햄머젯트기류를 이용한 미분분쇄기
KR200379509Y1 (ko) * 2004-12-22 2005-03-18 강두석 고추분쇄기
KR101347313B1 (ko) * 2013-03-11 2014-01-03 진민식 고춧가루 분쇄장치

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