KR102174781B1 - 동슬래그 환원 및 자원화를 위한 브리켓 제조장치 - Google Patents

동슬래그 환원 및 자원화를 위한 브리켓 제조장치 Download PDF

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Abstract

브리켓 제조장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 브리켓 제조장치는 분말상의 원료를 브리켓으로 제조하기 위한 장치로서, 베이스부와, 소정의 길이를 갖추고 일단부가 상기 베이스부에 고정되는 적어도 하나의 가이드부재 및 상기 적어도 하나의 가이드부재에 고정설치되는 성형틀을 포함하는 고정부; 상기 분말상의 원료가 채워질 수 있도록 상기 성형틀의 높이방향을 따라 관통형성되는 적어도 하나의 원료충진공; 상기 성형틀의 상부에 배치되고, 상부가압부재가 제1구동부에 의한 하강을 통해 상기 원료충진공의 개방된 상부로 진입함으로써 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하는 상부가압부; 상기 성형틀의 하부에 배치되고, 하부가압부재가 상기 원료충진공의 하부측으로 진입하여 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하거나 제2구동부에 의한 상승을 통해 상기 원료충진공의 내부에서 가압을 통해 제조된 브리켓을 상부로 이동시켜 상기 원료충진공으로부터 이탈시키는 하부가압부; 및 상기 상부가압부 및 성형틀의 사이에서 제3구동부에 의한 직선 이동을 통해 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 일방향으로 이동시키는 이송부;를 포함한다.

Description

동슬래그 환원 및 자원화를 위한 브리켓 제조장치{Apparatus of manufacturing briquette }
본 발명은 브리켓 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동슬래그에 포함된 철을 회수하기 위한 전처리 설비로 사용될 수 있는 브리켓 제조장치에 관한 것이다.
국내 핵심 비철산업 중 하나인 동제련 공정은 1톤의 동을 생산하는 과정에서 약 2.2톤의 슬래그가 발생한다. 이러한 산업폐기물을 처리할 수 있는 상용화 기술은 전무한 상황이다.
이에 따라, 동제련 공정에서 발생한 산업폐기물은 시멘트를 제조하는 공정에서 단순재활용되거나, 매립을 통해 처리되고 있다. 그러나, 폐동슬래그는 유용자원인 산화철을 약 40% 정도 포함하고 있기 때문에 폐동슬래그로부터 산화철을 회수하여 재자원화할 필요가 있다.
그 일환으로, 용융환원 공정을 통해 동슬래그에 함유된 산화철을 회수하는 방법이 사용되고 있으나, 원료인 동슬래그가 분말 상이면 손실률이 높은 단점이 있고, 원료인 동슬래그가 Bulk 형태이면 원료의 용해 및 환원반응이 지연되는 문제가 발생한다.
따라서, 동슬래그를 재활용하기 위하여 손실률을 줄이면서도 용해 및 환원반응이 원활하게 일어날 수 있도록 동슬래그를 적절한 형태의 브리켓으로 가공할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 동슬래그로부터 산화철을 회수하는 환원반응에서 손실률을 줄이면서도 용해 및 환원반응이 원활하게 일어나는 브리켓을 제조할 수 있는 브리켓 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 분말상의 원료를 브리켓으로 제조하기 위한 장치로서, 베이스부와, 소정의 길이를 갖추고 일단부가 상기 베이스부에 고정되는 적어도 하나의 가이드부재 및 상기 적어도 하나의 가이드부재에 고정설치되는 성형틀을 포함하는 고정부; 상기 분말상의 원료가 채워질 수 있도록 상기 성형틀의 높이방향을 따라 관통형성되는 적어도 하나의 원료충진공; 상기 성형틀의 상부에 배치되고, 상부가압부재가 제1구동부에 의한 하강을 통해 상기 원료충진공의 개방된 상부로 진입함으로써 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하는 상부가압부; 상기 성형틀의 하부에 배치되고, 하부가압부재가 상기 원료충진공의 하부측으로 진입하여 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하거나 제2구동부에 의한 상승을 통해 상기 원료충진공의 내부에서 가압을 통해 제조된 브리켓을 상부로 이동시켜 상기 원료충진공으로부터 이탈시키는 하부가압부; 및 상기 상부가압부 및 성형틀의 사이에서 제3구동부에 의한 직선 이동을 통해 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 일방향으로 이동시키는 이송부;를 포함하는 브리켓 제조장치를 제공한다.
이때, 상기 상부가압부는, 상기 가이드부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 상부로드와, 상기 원료충진공과 대응되는 위치에서 상기 상부로드에 결합되고 하방으로 일정길이 돌출되는 상부가압부재 및 상기 상부로드에 구동력을 제공하는 제1구동부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 상부가압부재는 상기 원료충진공에서 가압을 통해 제조된 브리켓의 상부면이 내측으로 일정깊이 인입될 수 있도록 상기 상부가압부재의 하부면으로부터 하방으로 일정길이 돌출되는 돌출부를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 돌출부는 상기 상부가압부재의 하부면으로부터 멀어질수록 좁은 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 상부가압부재는 하부면에 배치되는 히터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 성형틀은 상기 원료충진공 측으로 열을 제공할 수 있도록 상기 원료충진공을 둘러싸는 히터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 하부가압부는 상기 가이드부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하부로드와, 상기 원료충진공과 대응되는 위치에서 상기 하부로드에 결합되고 상방으로 일정길이 돌출되는 하부가압부재 및 상기 하부로드에 구동력을 제공하는 제2구동부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 브리켓 제조장치는 상기 가이드부재에 착탈가능하게 결합되는 적어도 하나의 스토퍼를 포함할 수 있고, 상기 하부가압부재는 상기 스토퍼에 의해 하방으로의 이동이 구속되어 상기 원료충진공에 충진되는 분말상의 원료의 충진량이 조정될 수 있다.
이때, 상기 이송부는, 상기 성형틀의 상부에서 왕복 직선 이동되어 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 일방향으로 이동시키는 제거부와 상기 제거부에 구동력을 제공하는 제3구동부를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제거부는 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상의 프레임구조물로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 하부단을 감싸도록 구비되어 상기 제거부의 이동시 상기 성형틀의 상면과 접촉되는 접촉부재를 포함할 수 있다.
다른 예로써, 상기 제거부는 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상의 프레임구조물로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 하부단으로부터 일정각도 경사지게 연장되어 상기 제거부의 이동시 상기 성형틀의 상면과 접촉되는 연장부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 브리켓 제조장치는 상기 이송부의 작동시 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 수거할 수 있도록 상기 성형틀의 일측에 결합되는 수거부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 동슬래그로부터 산화철을 회수하는 환원반응에서 손실률을 줄이면서도 용해 및 환원반응이 원활하게 일어나는 브리켓을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1을 다른 방향에서 바라본 도면,
도 3은 도 1에서 주요구성을 발췌한 도면,
도 4는 도 3에서 일부 구성을 절개한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치에 적용될 수 있는 다양한 형태의 상부가압부재와 이에 의해 제조된 브리켓을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치의 작동순서를 개략적으로 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치에서 히터가 적용된 경우를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치에 적용될 수 있는 이송부의 일 형태를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치에 적용될 수 있는 이송부의 다른 형태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 분말상의 원료(M)를 가압 성형하여 용융 및 환원공정에서 사용될 수 있는 브리켓(10)을 제조하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 고정부(110), 원료충진공(120), 상부가압부(130), 하부가압부(140) 및 이송부(150)를 포함한다.
여기서, 상기 분말상의 원료(M)는 동제련 공정에서 발생된 폐동슬래그를 분쇄한 슬래그 분말일 수 있으며, 상기 슬래그 분말은 크기가 1mm이하일 수 있다. 그러나, 상기 원료를 이에 한정하는 것은 아니며, 톱밥, 갈대, 왕겨 폐목 등의 목질계와 초본계 원료일 수도 있다.
상기 고정부(110)는 브리켓(10)을 가압성형하기 위한 성형틀(116)을 고정할 수 있다.
일례로, 상기 고정부(110)는 판상의 베이스부(112)와, 소정의 길이를 갖추고 일단부가 상기 베이스부(112)에 고정되는 적어도 하나의 가이드부재(114) 및 상기 가이드부재(114)의 길이 중간에 고정설치되는 성형틀(116)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 원료충진공(120)은 상기 성형틀(116)에 형성될 수 있으며, 상기 성형틀(116)의 높이방향을 따라 관통형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 원료충진공(120)의 개방된 하부는 상기 하부가압부(140)의 하부가압부재(144)를 통해 밀폐될 수 있다. 이에 따라, 상기 분말상의 원료(M)는 상기 원료충진공(120) 측에 일정량 채워질 수 있다.
이를 통해, 상기 브리켓(10)의 원재료인 분말상의 원료(M)는 상기 성형틀(116)의 원료충진공(120)에 채워진 후 상기 상부가압부(130) 및 하부가압부(140)를 통해 가압됨으로써 소정의 형상을 가지는 브리켓(10)으로 성형될 수 있으며, 가압을 통해 성형이 완료된 브리켓(10)은 상기 수거부(160)를 통해 수거될 수 있다.
이와 같은 고정부(110)는 상기 베이스부(112)가 작업대(180)에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 작업대(180)는 상기 하부가압부(140)의 제2구동부(146)를 설치하기 위한 하부프레임(182)과 상기 상부가압부(130)의 제1구동부(136)를 설치하기 위한 상판(186)을 포함할 수 있으며, 상기 상판(186) 및 하부프레임(182)은 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 기둥부(184)를 매개로 이격배치될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 베이스부(112)는 상기 하부프레임(182)의 일면에 고정설치될 수 있으며, 상기 제1구동부(136) 및 제2구동부(146)를 제외한 고정부(110), 상부가압부(130), 하부가압부(140) 및 이송부(150)가 상기 상판(186) 및 하부프레임(182)의 사이에 형성된 공간에 배치될 수 있다.
그러나, 상기 작업대(180)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 고정부(110)를 고정하고 상기 상부가압부(130), 하부가압부(140) 및 이송부(150)가 원활하게 작동할 수 있는 형태라면 다양한 형태로 변경될 수 있다.
상기 상부가압부(130) 및 하부가압부(140)는 상기 제1구동부(136) 및 제2구동부(146)에 의한 승,하강을 통하여 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말상의 원료(M)를 가압함으로써 상기 분말상의 원료(M)를 브리켓(10)으로 성형하기 위한 하중을 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 상부가압부(130)는 상기 성형틀(116)의 상부에 배치될 수 있으며, 상부가압부재(134)가 상기 제1구동부(136)에 의한 하강을 통해 상기 원료충진공(120)의 개방된 상부로 진입할 수 있다.
또한, 상기 하부가압부(140)는 상기 성형틀(116)의 하부에 배치될 수 있으며, 하부가압부재(144)가 상기 제2구동부(146)에 의한 상승을 통해 상기 원료충진공(120)의 개방된 하부로 진입할 수 있다.
구체적으로, 상기 상부가압부(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가이드부재(114)에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 상부로드(132)와, 상기 원료충진공(120)과 대응되는 위치에서 상기 상부로드(132)에 결합되고 하방으로 일정길이 돌출되는 상부가압부재(134) 및 상기 상부로드(132)에 구동력을 제공하는 제1구동부(136)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부가압부(140)는 상기 가이드부재(114)에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하부로드(142)와, 상기 원료충진공(120)과 대응되는 위치에서 상기 하부로드(142)에 결합되고 상방으로 일정길이 돌출되는 하부가압부재(144) 및 상기 하부로드(142)에 구동력을 제공하는 제2구동부(146)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상부로드(132)는 상기 상판(186)에 고정설치되는 제1구동부(136)의 로드(136a)와 연결됨으로써 상기 제1구동부(136)에서 제공되는 구동력을 통해 상기 성형틀(116)의 상부측에서 가이드부재(114)를 따라 승,하강될 수 있으며, 상기 하부로드(142)는 상기 하부프레임(182)에 고정설치되는 제2구동부(146)의 로드(146a)와 연결됨으로써 상기 제2구동부(146)에서 제공되는 구동력을 통해 상기 성형틀(116)의 하부측에서 상기 가이드부재(114)를 따라 승,하강될 수 있다.
이에 따라, 상기 하부가압부재(144)는 상기 제2구동부(146)의 구동을 통해 상기 하부로드(142)가 상승하는 경우 상기 원료충진공(120)의 개방된 하부측으로 진입할 수 있으며, 상기 상부가압부재(134)는 상기 제1구동부(136)의 구동을 통해 상기 상부로드(132)가 하강하는 경우 상기 원료충진공(120)의 개방된 상부측으로 진입할 수 있다.
이를 통해, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 원료충진공(120)의 내부에는 분말 상의 원료(M)가 소정량 채워될 수 있으며, 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)는 상기 원료충진공(120)의 개방된 상부 측으로 진입하는 상부가압부재(134)를 통해 가압됨으로써 브리켓(10)으로 성형될 수 있다.
또한, 상기 하부가압부(140)는 상기 원료충진공(120)에서 가압을 통해 제조된 브리켓(10)을 상부로 이동시켜 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈시킬 수 있다. 즉, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 분말 상의 원료(M)는 상기 원료충진공(120)의 내부에 채워진 후 가압을 통해 브리켓(10)으로 제조될 수 있으며, 상기 하부가압부(140)가 제2구동부(146)의 구동을 통해 상승하는 경우 상기 브리켓(10)은 상기 하부가압부재(144)에 의해 상부로 상승될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 상부가압부(130)는 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)를 브리켓(10)으로 성형한 후 제1구동부(136)의 구동을 통해 상승함으로써 상기 상부가압부재(134)가 상기 원료충진공(120)으로부터 일정높이 이격된 상태로 변경될 수 있다.
이를 통해, 상기 원료충진공(120)에서 제조된 브리켓(10)은 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈됨으로써 상기 브리켓(10)의 수거작업이 용이하게 수행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 상부가압부재(134) 및 하부가압부재(144)는 상기 성형틀(116)에 원료충진공(120)이 복수 개로 형성되는 경우, 상기 복수 개의 원료충진공(120)과 각각 일대일로 매칭되도록 구비될 수 있다. 이와 같은 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 한 번의 공정을 통해 복수 개의 브리켓(10)을 동시에 생산할 수 있다.
이때, 상기 상부가압부재(134)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 하부면이 수평면으로 형성될 수도 있으나, 상기 상부가압부재(134)는 하부면으로부터 하방으로 일정길이 돌출형성되는 돌출부(135)를 포함할 수 있다. 이와 같은 돌출부(135)는 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말상의 원료를 가압하는 과정에서 상부측을 가압함으로써 최종제품인 브리켓(10) 측에 상기 돌출부(135)와 대응되는 형상의 함몰부(12)를 형성할 수 있다.
일례로, 상기 돌출부(135)는 상기 상부가압부재(134)의 하부면으로부터 멀어질수록 좁은 단면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(135)는 도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)에 도시된 다양한 형상을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)는 상기 상부가압부재(134) 및 하부가압부재(144)를 통해 상기 원료충진공(120)의 내부에서 가압되는 과정에서 상부측에 상기 돌출부(135)와 대응되도록 인입될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)를 통해 제조된 브리켓(10)은 상기 함몰부(12)를 통해 통기성을 확보할 수 있음으로써 용융 및 환원공정에서 회수하고자 하는 물질(ex, 금속 Fe)을 효율적으로 추출할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 적어도 하나의 스토퍼(118)가 상기 가이드부재(114)에 착탈가능하게 결합됨으로써 상기 하부로드(142)의 하강높이가 조절될 수 있다.
일례로, 상기 스토퍼(118)는 상기 가이드부재(114)의 둘레를 감싸는 링형상의 부재일 수 있다.
이를 통해, 상기 제2구동부(146)의 구동을 통해 상기 원료충진공(120)의 개방된 하부측으로 진입한 하부가압부재(144)는 상기 원료충진공(120)의 내부에서 위치하는 최상단의 위치가 조절될 수 있다.
이에 따라, 상기 원료충진공(120)에 채워지는 분말 상의 원료(M)는 상기 하부가압부재(144)의 위치에 따라 전체 충진량이 가변될 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)를 통해 생산된 브리켓(10)은 전체 사이즈가 다양하게 변경될 수 있다.
상기 이송부(150)는 상기 상부가압부(130) 및 성형틀(116) 사이에서 직선 왕복운동됨으로써 상기 성형틀(116)의 원료충진공(120)에서 제조된 브리켓(10)을 일방향으로 이동시킬 수 있다.
일례로, 상기 이송부(150)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 원료충진공(120)에서 가압을 통해 생산된 브리켓(10)이 상기 하부가압부(140)를 통해 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈된 경우 상기 브리켓(10)을 일방향으로 이동시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 이송부(150)는 상기 성형틀(116)의 상부에서 왕복 직선 이동되어 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈된 브리켓(10)을 일방향으로 이동시킬 수 있는 제거부(152,252)와 상기 제거부(152,252)에 구동력을 제공하는 제3구동부(154)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3구동부(154)는 상기 성형틀(116)의 일측에 고정설치될 수 있으며, 상기 제거부(152,252)는 일측이 상기 제3구동부(154)의 로드(154a)와 연결됨으로써 상기 로드(154a)의 움직임을 통해 직선 왕복 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 상기 이송부(150)를 통해 일방향으로 이동된 브리켓(10)을 수거하기 위한 수거부(160)를 더 포함할 수 있고, 상기 수거부(160)는 상기 브리켓(10)을 수용할 수 있도록 상부가 개방된 함체형상일 수 있으며 상기 성형틀(116)의 일측에 고정될 수 있다.
이에 따라, 상기 원료충진공(120)에서 가압을 통해 생산된 브리켓(10)이 상기 하부가압부재(144)를 통해 지지되면서 하부단이 상기 원료충진공(120)의 상부측에 위치하는 경우 상기 브리켓(10)은 상기 제거부(152,252)를 통해 일방향으로 이동하여 상기 수거부(160) 측에 수거될 수 있다.
여기서, 상기 제거부(152,252)는 판상의 부재일 수도 있으나, 직선 이동을 통하여 상기 브리켓(10)을 수거부(160) 측으로 이송하는 과정에서 상기 브리켓(10)이 의도되지 않은 방향으로 낙하하는 것을 방지할 수 있도록 몸체부(152a)가 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상의 프레임구조물로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈된 브리켓(10)은 상기 제거부(152,252)의 직선 이동을 통하여 상기 수거부(160) 측으로 안정적으로 수거될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 상기 이송부(150)를 통하여 상기 수거부(160) 측으로 브리켓(10)을 수거하는 과정에서 상기 성형틀(116)의 상부면의 청소작업이 함께 수행될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 상기 제거부(152,252)의 일부가 상기 제3구동부(154)에 의한 직선 왕복 이동시 상기 성형틀(116)의 상부면과 접촉된 상태로 이동함으로써 상기 성형틀(116)의 상부면의 청소작업이 함께 수행될 수 있다.
일례로, 상기 제거부(152)는 도 8에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상의 프레임구조물로 형성된 몸체부(152a)와, 상기 몸체부(152a)의 하부단을 감싸도록 구비되어 상기 성형틀(116)의 상면과 접촉되는 접촉부재(152b)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접촉부재(152b)는 상기 성형틀(116)의 손상을 방지하면서도 상기 성형틀(116)의 상면에 존재하는 분말상의 원료(M)를 용이하게 제거할 수 있도록 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 접촉부재(152b)는 상기 몸체부(152a)에 착탈가능하게 결합됨으로써 반복적인 사용으로 교체가 필요한 경우 간편하게 교체할 수 있다. 비제한적인 일례로써, 상기 접촉부재(152b)는 'ㄷ'자 단면형상으로 구비되어 상기 몸체부(152a)에 끼움결합될 수 있다.
그러나, 상기 접촉부재(152b)의 재질 및 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 성형틀(116)의 손상을 방지하면서도 상기 성형틀(116)의 상면에 존재하는 분말상의 원료(M)를 용이하게 제거할 수 있는 재질이라면 공지의 다양한 재질이 적용될 수 있다.
대안으로, 상기 제거부(252)는 도 9에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상의 프레임구조물로 형성된 몸체부(152a)와, 상기 몸체부(152a)의 하부단으로부터 일정각도 경사기제 연장되어 상기 성형틀(116)의 상면과 접촉되는 연장부(252b)를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 연장부(252b)는 상기 몸체부(152a)의 내측 방향으로 기울어지도록 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(152a) 중 상기 제3구동부(154)에 의한 이동방향과 수직한 방향으로 배치되는 부분의 하부단에 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체부(152a)는 상기 제3구동부(154)의 로드(154a)와 착탈가능하게 결합됨으로써 반복적인 사용으로 상기 연장부(252b)가 손상되거나 마모된 경우 간편하게 교체할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 상술한 바와 같이 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)를 가압하여 브리켓(10)을 제조하는 과정에서 상기 분말 상의 원료(M)와 직접 접촉하는 부분에 분말 상의 원료(M)가 잔존하는 것을 최소화할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 적어도 하나의 히터(171,172)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 상부가압부재(134)의 하부단에 제1히터(171)가 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 상부가압부재(134)가 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)를 가압한 후 제1구동부(136)에 의해 상승되어 상기 원료충진공(120)으로부터 이탈되는 경우, 상기 상부가압부재(134)는 상기 제1히터(171)로부터 제공되는 열을 통해 하부단 측에 묻어 있는 분말 상의 원료(M)의 양을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 원료충진공(120)을 둘러싸도록 상기 성형틀(116)에 제2히터(172)가 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 원료충진공(120)에 채워진 분말 상의 원료(M)가 가압을 통해 브리켓(10)으로 제조되고 제조된 브리켓(10)을 수거하기 위하여 상기 하부가압부(140)가 제2구동부(146)의 구동을 통해 상승하는 경우, 분말 상의 원료(M)는 상기 제2히터(172)로부터 제공되는 열을 통해 상기 원료충진공(120)의 내면으로부터 용이하게 탈리될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 반복적인 작업이 진행되더라도 상기 상부가압부재(134) 및/또는 원료충진공(120)의 내면에 잔존하는 분말상의 원료량을 최소화할 수 있음으로써 청소주기를 줄일 수 있으므로, 작업생산성을 높일 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓 제조장치(100)는 상기 제1히터(171) 및 제2히터(172) 중 어느 하나가 선택적으로 적용될 수도 있고 둘 모두가 적용될 수도 있다.
본 발명에서, 상기 제1구동부(136), 제2구동부(146) 및 제3구동부(154)는 실린더일 수 있으며, 상기 제1구동부(136), 제2구동부(146), 제3구동부(154) 및 적어도 하나의 히터(171,172)는 별도의 제어부(미도시)를 통해 구동이 제어될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 브리켓 제조장치 110 : 고정부
112 : 베이스부 114 : 가이드부재
116 : 성형틀 118 : 스토퍼
120 : 원료충진공 130 : 상부가압부
132 : 상부로드 134 : 상부가압부재
135 : 돌출부 136 : 제1구동부
140 : 하부가압부 142 : 하부로드
144 : 하부가압부재 146 : 제2구동부
150 : 이송부 152,252 : 제거부
152a : 몸체부 152b : 접촉부재
252b : 연장부 154 : 제3구동부
160 : 수거부 171, 172 : 히터
180 : 작업대 182 : 하부프레임
184 : 기둥부 186 : 상판

Claims (12)

  1. 분말상의 원료를 브리켓으로 제조하기 위한 장치로서,
    베이스부와, 소정의 길이를 갖추고 일단부가 상기 베이스부에 고정되는 적어도 하나의 가이드부재 및 상기 적어도 하나의 가이드부재에 고정설치되는 성형틀을 포함하는 고정부;
    상기 분말상의 원료가 채워질 수 있도록 상기 성형틀의 높이방향을 따라 관통형성되는 적어도 하나의 원료충진공;
    상기 성형틀의 상부에 배치되고, 상부가압부재가 제1구동부에 의한 하강을 통해 상기 원료충진공의 개방된 상부로 진입함으로써 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하는 상부가압부;
    상기 성형틀의 하부에 배치되고, 하부가압부재가 상기 원료충진공의 하부측으로 진입하여 상기 원료충진공에 충진된 분말상의 원료를 가압하거나 제2구동부에 의한 상승을 통해 상기 원료충진공의 내부에서 가압을 통해 제조된 브리켓을 상부로 이동시켜 상기 원료충진공으로부터 이탈시키는 하부가압부; 및
    상기 상부가압부 및 성형틀의 사이에서 제3구동부에 의한 직선 이동을 통해 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 일방향으로 이동시키는 이송부;를 포함하고,
    상기 이송부는, 상기 성형틀의 상부에서 왕복 직선이동되어 상기 원료충진공으로부터 이탈된 상기 브리켓을 일방향으로 이동시키는 제거부를 포함하고,
    상기 제거부는, 일측이 개방된 ‘ㄷ’ 자 형상의 프레임구조물로 형성된 몸체부와, 실리콘 재질의 ‘ㄷ’자 단면형상으로 이루어져 상기 몸체부의 하부단을 착탈가능하게 감싸도록 형성되어 상기 몸체부의 이동시 상기 성형틀의 상면과 접촉되는 접촉부재를 포함하는 브리켓 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부가압부는, 상기 가이드부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 상부로드와, 상기 원료충진공과 대응되는 위치에서 상기 상부로드에 결합되고 하방으로 일정길이 돌출되는 상부가압부재 및 상기 상부로드에 구동력을 제공하는 제1구동부를 포함하는 브리켓 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부가압부재는 상기 원료충진공에서 가압을 통해 제조된 브리켓의 상부면이 내측으로 일정깊이 인입될 수 있도록 상기 상부가압부재의 하부면으로부터 하방으로 일정길이 돌출되는 돌출부를 포함하는 브리켓 제조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 상부가압부재의 하부면으로부터 멀어질수록 좁은 단면적을 갖도록 형성되는 브리켓 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상부가압부재는 하부면에 히터가 구비되는 브리켓 제조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 성형틀은 상기 원료충진공 측으로 열을 제공할 수 있도록 상기 원료충진공을 둘러싸는 히터를 포함하는 브리켓 제조장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하부가압부는 상기 가이드부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하부로드와, 상기 원료충진공과 대응되는 위치에서 상기 하부로드에 결합되고 상방으로 일정길이 돌출되는 하부가압부재 및 상기 하부로드에 구동력을 제공하는 제2구동부를 포함하는 브리켓 제조장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 브리켓 제조장치는 상기 가이드부재에 착탈가능하게 결합되는 적어도 하나의 스토퍼를 포함하고, 상기 하부가압부재는 상기 스토퍼에 의해 하방으로의 이동이 구속되어 상기 원료충진공에 충진되는 분말상의 원료의 충진량이 조정되는 브리켓 제조장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는, 상기 제거부에 구동력을 제공하는 제3구동부를 더 포함하는 브리켓 제조장치.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부의 하부단으로부터 일정각도 경사지게 연장되어 상기 제거부의 이동시 상기 성형틀의 상면과 접촉되는 연장부를 포함하는 브리켓 제조장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 브리켓 제조장치는 상기 이송부의 작동시 상기 원료충진공으로부터 이탈된 브리켓을 수거할 수 있도록 상기 성형틀의 일측에 결합되는 수거부를 더 포함하는 브리켓 제조장치.
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