KR102173301B1 - 원료 평량장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

원료 평량장치 및 그 제어방법을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치는 원료를 공급받아 평량하는 평량호퍼; 평량호퍼의 중량을 측정하는 중량측정부; 집진기와 평량호퍼 상부를 연결하는 집진덕트; 집진덕트의 유로를 개폐하는 집진덕트댐퍼; 및 평량호퍼에 원료가 공급되면 집진덕트의 유로를 개방하고, 평량호퍼의 원료가 배출되면 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 집진덕트댐퍼를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

원료 평량장치 및 그 제어방법{MATERIAL WEIGHING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 평량호퍼의 온도저하를 방지해 평량호퍼 및 집진덕트 내부의 결로에 따른 원료 고착을 방지할 수 있는 원료 평량장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

제철소에서는 소결광, 코크스 등의 원료를 용광로에 투입하여 선철를 만든다. 원료는 호퍼에 저장되었다가 필요 시 평량장치로 평량 후 장입차를 이용해 후 공정으로 이송된다.

통상의 평량장치는 원료를 저장하는 공급호퍼, 공급호퍼 하부의 원료공급구를 개폐하는 상부개폐장치, 공급호퍼로부터 원료를 공급받아 원료를 평량하는 평량호퍼, 평량호퍼의 중량을 측정하는 중량측정부, 평량호퍼 하부의 원료배출구를 개폐하는 하부개폐장치, 평량호퍼 내 분진을 배출하기 위해 평량호퍼 상부와 집진기를 연결하는 집진덕트를 포함할 수 있다.

이러한 평량장치는 공급호퍼로부터 평량호퍼로 원료가 공급된 상태에서 원료의 평량이 이루어지고, 평량 후 원료는 평량호퍼 하부의 원료배출구로 배출되어 장입차 등으로 공급된다. 평량호퍼에서 발생하는 분진은 집진덕트를 통해 집진기 쪽으로 배출된다.

평량호퍼로 공급되는 원료의 온도는 통상 50℃ 내외 이기 때문에 평량호퍼에 원료가 채워진 상태에서 평량호퍼의 온도는 대략 50℃를 유지한다. 그러나 원료가 배출된 후에는 집진기의 동작으로 인해 차가운 외기가 평량호퍼 내부로 유입되기 때문에 평량호퍼 및 집진덕트의 온도가 하락한다.

따라서 비어 있던 평량호퍼(온도가 하락한 평량호퍼) 내부로 다시 50℃ 내외의 원료가 채워지면, 평량호퍼 및 집진덕트 내에 결로가 생기고, 결로로 인하여 평량호퍼 및 집진덕트 내부에 원료의 고착이 생길 수 있다. 평량호퍼 내부에 원료의 고착이 생기면, 작업자가 이를 제거해야 하는 어려움이 있다.

본 발명의 실시 예는 원료가 채워지지 않은 상황에서 평량호퍼의 온도저하를 방지해 평량호퍼 및 집진덕트 내부의 결로를 방지함으로써 평량호퍼 및 집진덕트 내의 원료고착을 방지할 수 있는 원료 평량장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 원료를 공급받아 평량하는 평량호퍼; 상기 평량호퍼의 중량을 측정하는 중량측정부; 집진기와 상기 평량호퍼 상부를 연결하는 집진덕트; 상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 집진덕트댐퍼; 및 상기 평량호퍼에 원료가 공급되면 상기 집진덕트의 유로를 개방하고, 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 상기 집진덕트댐퍼를 제어하는 제어부;를 포함하는 원료 평량장치가 제공될 수 있다.

상기 원료 평량장치는 상기 평량호퍼의 내부로 열풍을 공급하는 열풍공급기를 더 포함할 수 있다.

상기 원료 평량장치는 상기 평량호퍼의 외면을 가열하는 스팀가열장치를 더 포함할 수 있다.

상기 집진덕트댐퍼는 상기 집진덕트 내에 설치되며 회전에 의해 상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 개폐부재; 상기 개폐부재를 구동하는 구동부; 및 상기 개폐부재에 형성된 하나 이상의 통기공을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 평량호퍼에 원료가 공급되어 있는지 여부를 감지하고, 상기 평량호퍼에 원료가 공급되어 있으면 상기 평량호퍼와 연결된 집진덕트의 유로를 개방하고 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 집진덕트댐퍼를 동작시키는 원료 평량장치의 제어방법이 제공될 수 있다.

상기 제어방법은 상기 집진덕트의 유로가 개방되면, 열풍공급기를 동작시켜 상기 평량호퍼 내부로 열풍을 공급할 수 있다.

상기 제어방법은 상기 집진덕트의 유로가 개방되면, 스팀가열장치로 상기 평량호퍼의 외면을 가열할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치는 평량호퍼의 원료가 배출된 상태에서 집진덕트 유로가 폐쇄되어 평량호퍼 내부로 외기의 유입되는 것을 최소화할 수 있고, 열풍공급기 또는 스팀가열장치가 평량호퍼를 가열하기 때문에 원료가 배출된 상태에서 평량호퍼의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 평량호퍼 및 집진덕트 내부에 결로가 생기는 것을 방지해 내부에서 원료가 고착되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치에 원료가 공급된 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치로부터 원료가 배출된 상태를 나타낸다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치의 동작 제어를 위한 흐름도를 각각 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치의 집진덕트댐퍼를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치에 원료가 공급된 상태를 나타내고, 도 2는 원료 평량장치로부터 원료가 배출된 상태를 나타낸다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 평량장치는 소결광, 코크스 등의 원료를 저장하는 공급호퍼(10), 공급호퍼(10)의 하부에 배치되며 공급호퍼(10)로부터 원료를 공급받아 원료를 평량하는 평량호퍼(20), 평량호퍼(20)의 중량을 측정하는 중량측정부(30), 평량호퍼(30) 내 분진을 배출하기 위해 평량호퍼(20) 상부와 집진기(40)를 연결하는 집진턱트(50), 집진덕트(50)의 유로를 개폐하는 집진덕트댐퍼(60), 집진덕트댐퍼(60)의 동작을 제어하는 제어부(70)를 구비한다.

공급호퍼(10)는 내부의 원료를 하부의 평량호퍼(20)로 공급할 수 있도록 하부의 원료공급구(11)를 개폐하는 개폐장치(12)를 포함하고, 평량호퍼(20)도 내부 원료의 평량 후 이를 하부의 장입차(80) 등으로 공급할 수 있도록 하부의 원료배출구(21)를 개폐하는 개폐장치(22)를 포함한다.

중량측정부(30)는 평량호퍼(20)의 외측 둘레를 지지하도록 설치된 복수의 로드셀을 포함할 수 있다. 중량측정부(30)는 평량호퍼(20)로 원료가 담기는 동안 원료의 무게를 정확히 측정할 수 있고, 평량장치는 이를 토대로 평량호퍼(20)로의 원료 공급을 제어할 수 있다. 아울러 중량측정부(30)는 평량호퍼(20)의 무게 감지를 통해 평량호퍼(20)에 원료가 채워져 있는지 여부, 평량호퍼(20)의 원료가 완전히 배출되었는지 여부를 감지할 수 있다.

이러한 원료 평량장치는 평량호퍼(20) 하부의 원료배출구(21)가 폐쇄된 상태에서 공급호퍼(10) 하부의 원료공급구(11)가 개방됨으로써 평량호퍼(20) 내로 원료가 공급될 수 있다. 원료가 공급되는 동안 평량장치는 중량측정부(30)가 평량호퍼(20) 무게를 감지해 설정량의 원료가 평량호퍼(20)에 담기도록 할 수 있다. 평량호퍼(20)에 설정량의 원료가 담긴 후에는 하부의 원료배출구(11)를 개방해 장입차(80)로 원료를 공급할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 평량호퍼(20) 내로 원료가 공급된 상태에서 집진덕트댐퍼(60)는 집진덕트(50)의 유로를 개방한다. 제어부(70)는 중량측정부(30)의 감지정보를 토대로 평량호퍼(20) 내에 원료가 공급되어 있는지 여부를 판단할 수 있고, 원료가 공급된 것으로 판단되면 집진덕트댐퍼(60)를 동작시켜 집진덕트(50)의 유로를 개방시킨다. 이처럼 집진덕트(50) 유로가 개방되면, 집진기(40)의 흡입력에 의해 평량호퍼(20) 내의 분진이 집진덕트(50)를 통하여 집진기(40)로 배출된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 평량호퍼(20) 내부의 원료가 배출된 상태에서 집진덕트댐퍼(60)는 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄한다. 제어부(70)는 중량측정부(30)의 감지정보를 토대로 평량호퍼(20) 내의 원료가 모두 배출된 상태인지를 판단할 수 있고, 원료가 모두 배출된 것으로 판단되면 집진덕트댐퍼(60)를 동작시켜 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄할 수 있다.

종래의 평량장치는 평량호퍼(20) 내부의 원료가 모두 배출된 상태에서 집진덕트(50)의 유로가 개방된 상태를 유지하면, 평량호퍼(20)의 내부로 외기가 유입되어 평량호퍼(20)의 온도가 하락하기 때문에 추후 평량호퍼(20)에 원료를 채울 경우 결로가 생길 수 있다.

그러나 본 실시 예의 평량장치는 평량호퍼(20)의 원료가 배출된 상태에서 집진덕트(50) 유로가 집진덕트댐퍼(60)에 의해 폐쇄되기 때문에 평량호퍼(20) 내부로 외기의 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 평량호퍼(20)의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 평량호퍼(20) 및 집진덕트(50) 내부에 결로가 생기는 것을 방지해 평량호퍼(20) 및 집진덕트(50) 내부에서 원료가 고착되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 본 실시 예의 평량장치는 평량호퍼(20)의 내부로 열풍을 공급하는 열풍공급기(90)와, 평량호퍼(20) 외면을 가열하는 스팀가열장치(100)를 포함할 수 있다.

열풍공급기(90)는 평량호퍼(20) 내부로 열풍이 공급함으로써 평량호퍼(20)가 빈 상태에서 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 평량호퍼(20) 및 집진덕트(50) 내에서 결로에 의한 원료고착이 생기는 것을 방지할 수 있다.

스팀가열장치(100)는 평량호퍼(20) 외면에 감긴 스팀배관(101)과, 스팀배관(101)으로 스팀을 공급하는 스팀공급기(102)를 포함할 수 있다. 스팀가열장치(100) 역시 평량호퍼(20)의 외면을 가열해 평량호퍼(20)의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 평량호퍼(20) 내에서 결로에 의한 원료고착이 생기는 것을 방지할 수 있다. 열풍공급기(90)와 스팀가열장치(100)는 함께 설치되거나 어느 하나가 선택적으로 설치될 수 있다.

집진덕트댐퍼(60)는 도 5에 도시한 바와 같이, 집진덕트(50) 내부에 회전 가능하게 설치되며 회전에 의해 집진덕트(50)의 유로를 개폐하는 개폐부재(61)와, 개폐부재(61)를 구동하는 구동부(62)와, 개폐부재(61)에 형성된 하나 이상의 통기공(63)을 포함할 수 있다.

구동부(62)는 개폐부재(61)의 축과 연결된 링크부재(62a)와, 링크부재(62a)를 회전시키는 유압실린더(62b)로 구성될 수 있다.

개폐부재(61)의 통기공(63)은 개폐부재(61)가 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄한 상태에서도 집진기(40)의 흡입력에 의해 소정량의 공기가 집진덕트(50) 내부를 흐르도록 할 수 있다. 따라서 집진덕트(50) 내에 음압이 발생하여 집진덕트(50)의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있다. 또 개폐부재(61)가 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄한 상태에서 열풍공급기(90)에서 공급되는 열풍이 통기공(63)을 통해 집진덕트(50) 내부로 흐르게 되므로 집진덕트(50)의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있다.

다음은 도 3과 도 4를 참조하면서 평량장치의 제어방법을 설명한다.

도 3을 참조하면, 원료 평량장치의 제어부(70)는 중량측정부(30)에 의해 감지되는 무게정보를 토대로 평량호퍼(20)의 원료를 감지하고(111), 평량호퍼(20)에 원료가 공급되어 있는지 여부를 판단한다(112).

단계 112에서 평량호퍼(20)에 원료가 공급되어 있는 것으로 판단되면, 집진덕트댐퍼(60)를 동작시켜 집진덕트(50)의 유로를 개방한다(113). 따라서 이때는 평량호퍼(20) 내에서 발생하는 분진이 집진덕트(50)를 통하여 집진기(40)로 배출될 수 있다.

단계 112에서 평량호퍼(20)의 원료가 모두 배출된 것으로 판단되면, 집진덕트댐퍼(60)를 동작시켜 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄하고(114), 열풍공급기(90)를 동작시켜 평량호퍼(20) 내부로 열풍을 공급한다(115). 따라서 평량호퍼(20)는 내부로 외기의 도입이 최소화된 상태에서 열풍이 공급되므로 온도의 하락을 방지할 수 있고 내부에 결로가 생기는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 평량장치 제어방법의 변형 예다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제어부(70)는 단계 112에서 평량호퍼(20)의 원료가 모두 배출된 것으로 판단되면, 집진덕트댐퍼(60)를 동작시켜 집진덕트(50)의 유로를 폐쇄한 후(114), 스팀가열장치(100)를 동작시켜 평량호퍼(20) 외면을 가열할 수 있다(116). 나머지는 도 3의 예와 동일하다.

이처럼 본 실시 예의 원료 평량장치는 평량호퍼(20)의 원료가 배출된 상태에서 집진덕트(50) 유로가 폐쇄되어 평량호퍼(20) 내부로 외기의 유입되는 것을 최소화할 수 있고, 열풍공급기(90) 또는 스팀가열장치(100)가 평량호퍼(20)를 가열하기 때문에 원료가 배출된 상태에서 평량호퍼(20)의 온도가 하락하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 평량호퍼(20) 및 집진덕트 내부에 결로가 생기는 것을 방지해 내부에서 원료가 고착되는 것을 방지할 수 있다.

10: 공급호퍼, 20: 평량호퍼,
30: 중량측정부, 40: 집진기,
50: 집진덕트, 60: 집진덕트댐퍼,
70: 제어붑, 80: 장입차,
90: 열풍공급기, 100: 열풍가열장치.

Claims (7)

1. 원료를 공급받아 평량하는 평량호퍼;
   상기 평량호퍼의 중량을 측정하는 중량측정부;
   집진기와 상기 평량호퍼 상부를 연결하는 집진덕트;
   상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 집진덕트댐퍼;
   상기 평량호퍼의 내부로 열풍을 공급하는 열풍공급기; 및
   상기 평량호퍼에 원료가 공급되면 상기 집진덕트의 유로를 개방하고, 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 상기 집진덕트댐퍼를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 집진덕트댐퍼는,
   상기 집진덕트 내에 설치되며 회전에 의해 상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 개폐부재;
   상기 개폐부재를 구동하는 구동부; 및
   상기 개폐부재에 형성된 하나 이상의 통기공을 포함하는 원료 평량장치.
2. 삭제
3. 원료를 공급받아 평량하는 평량호퍼;
   상기 평량호퍼의 중량을 측정하는 중량측정부;
   집진기와 상기 평량호퍼 상부를 연결하는 집진덕트;
   상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 집진덕트댐퍼;
   상기 평량호퍼의 외면을 가열하는 스팀가열장치; 및
   상기 평량호퍼에 원료가 공급되면 상기 집진덕트의 유로를 개방하고, 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 상기 집진덕트댐퍼를 제어하는 제어부;를 포함하는 원료 평량장치.
4. 삭제
5. 평량호퍼에 원료가 공급되어 있는지 여부를 감지하고,
   상기 평량호퍼에 원료가 공급되어 있으면 상기 평량호퍼와 연결된 집진덕트의 유로를 개방하고 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 집진덕트댐퍼를 동작시키고,
   상기 집진덕트의 유로가 개방되면, 열풍공급기를 동작시켜 상기 평량호퍼 내부로 열풍을 공급하는 원료 평량장치의 제어방법.
6. 삭제
7. 평량호퍼에 원료가 공급되어 있는지 여부를 감지하고,
   상기 평량호퍼에 원료가 공급되어 있으면 상기 평량호퍼와 연결된 집진덕트의 유로를 개방하고 상기 평량호퍼의 원료가 배출되면 상기 집진덕트의 유로를 폐쇄하도록 집진덕트댐퍼를 동작시키되, 상기 집진덕트댐퍼는 상기 집진덕트의 유로를 개폐하는 개폐부재와 상기 개폐부재에 형성된 하나 이상의 통기공을 포함하고,
   상기 집진덕트의 유로가 개방되면, 스팀가열장치로 상기 평량호퍼의 외면을 가열하는 원료 평량장치의 제어방법.

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