KR102179301B1 - 낙광 포집 및 재분배 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 낙광 포집 및 재분배 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 경사진 벨트 컨베이어를 따라 흘러내리는 광석이 상기 벨트 컨베이어 외부로 떨어져 낙광되는 것을 방지하는 낙광 방지부, 상기 낙광 방지부와 연통되어 상기 광석을 포집하는 포집부, 상기 포집부와 유로가 형성되도록 연결되어 상기 포집부를 회전시키는 회전부 및 상기 회전부와 연결되어 상기 포집부에 흡입력을 제공하는 집진부를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치가 제공될 수 있다.

Description

낙광 포집 및 재분배 장치{A COLLECTING AND REDISTRIBUTING APPARATUS FOR FALLEN-ORE}
본 발명은 낙광 포집 및 재분배 장치에 에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 경사진 벨트 컨베이어를 따라 흘러내리는 광석을 포집하고, 포집된 광석을 재분배할 수 있는 낙광 포집 및 재분배 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전로 조업은 광석과 같은 부원료를 용선이 충진된 전로에 장입하고, 전로에 가스 및 산소를 취입하여 용강 및 슬래그(Slag)를 생성하는 공정이다.
이와 같은 전로 조업에 사용되는 부원료는 벨트 컨베이어(belt conveyor)를 이용하여 필요한 개소까지 운반된다.
벨트 컨베이어는 전로 상부로 부원료를 수송하기 위해 경사(slope)를 갖고 설치되며, 구체적으로 15° 이상의 큰 경사를 갖고 설치되게 된다.
하지만 벨트 컨베이어의 경사로 인해 수송중인 부원료가 벨트 컨베이어의 하부로 흘러내리며, 흘러내린 부원료가 운행중인 벨트 컨베이어의 진행하는 힘에 의해 서서히 튀게 되어 벨트 컨베이어 하부로 낙하되어 낙광이 발생되는 문제가 있다.
대한민국 공개실용공보 2000-0020993(2000.12.15)
본 발명의 실시 예들은 경사진 벨트 컨베이어를 따라 흘러내리는 광석을 포집하고, 포집된 광석을 재분배할 수 있는 낙광 포집 및 재분배 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경사진 벨트 컨베이어를 따라 흘러내리는 광석이 상기 벨트 컨베이어 외부로 떨어져 낙광되는 것을 방지하는 낙광 방지부; 상기 낙광 방지부와 연통되어 상기 광석을 포집하는 포집부; 상기 포집부와 유로가 형성되도록 연결되어 상기 포집부를 회전시키는 회전부; 및 상기 회전부와 연결되어 상기 포집부에 흡입력을 제공하는 집진부;를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치가 제공될 수 있다.
상기 낙광 방지부는 상기 벨트 컨베이어의 외부를 감싸는 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 커버부와, 상기 커버부를 회전시키는 실린더를 포함할 수 있다.
상기 커버부에는 상기 포집부와 연통되는 홀이 형성되어 있을 수 있다.
상기 포집부는 복수로 이루어질 수 있다.
상기 포집부는 상기 광석이 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 결합되는 포집 하우징과, 상기 포집 하우징 내에 설치되어 상기 광석을 걸러내는 필터부와, 상기 포집 하우징과 상기 필터부 사이에 개재되어 상기 포집 하우징과 상기 필터부 사이의 간격을 유지하는 리테이너와, 상기 포집 하우징과 결합되어 상기 회전부와 결합되는 결합관을 포함할 수 있다.
상기 필터부는 상기 광석이 내부에 수용되도록 원기둥 형태로 형성되며, 공기가 상기 필터부를 지나도록 복수의 벤트 홀이 형성될 수 있다.
상기 회전부는 상기 포집부의 일부를 수용하는 수용관과, 상기 수용관과 결합되어 상기 수용관과 함께 회전되는 회전 하우징과, 상기 커버부와 연결되어 상기 회전 하우징을 지지하는 로터 샤프트와, 상기 회전 하우징 및 상기 로터 샤프트와 연결되어 상기 회전 하우징을 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 수용관은 복수로 이루어질 수 있다.
상기 회전 하우징은 상기 회전 하우징의 일측에 설치되는 커버와, 상기 회전 하우징 및 상기 커버에 의해 형성된 수용공간에 수용되는 베어링과, 상기 베어링에 오일이 주입되도록 상기 수용공간과 연통되는 니플과, 외부 공기의 유입을 차단하도록 상기 커버에 설치되어 상기 수용공간을 밀봉하는 메카니컬 시일을 포함할 수 있다.
상기 로터 샤프트는 라운드 바를 통해 상기 커버부와 결합되는 측면 커버와, 상기 회전부와 연통되는 연통홀을 포함하고, 상기 로터 샤프트의 중심은 상기 포집부 및 상기 회전부와 유로가 형성되도록 중공 형태로 이루어질 수 있다.
상기 구동부는 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축에 설치되어 상기 모터의 구동력을 전달하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 치합되어 상기 회전 하우징을 회전시키는 회전 기어와, 상기 로터 샤프트 상에 설치되어 상기 모터를 지지하는 모터 베이스를 포함할 수 있다.
낙광 포집 및 재분배 장치는 상기 벨트 컨베이어 상의 광석을 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 낙광 방지부, 회전부 및 집진부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 낙광 포집 및 재분배 장치는 경사진 벨트 컨베이어 상에서 벨트 컨베이어의 경사면을 따라서 흘러내리는 광석이 떨어지기 전에 포집하여 광석의 낙광을 방지할 수 있으며, 포집한 광석과 동일 종류의 광석이 지나가는 시점에 자동으로 포집한 광석을 재분배할 수 있다.
또한, 광석이 지나가는 시점에 낙광 포집 및 재분배 장치의 커버부가 상승되어 수송되는 광석과 충돌되지 않으므로 광석의 흐름에 악영향을 주지 않고 광석의 흐름을 원활하게 유지시킬 수 있다.
또한, 낙광으로 인한 인명피해를 예방할 수 있으며, 낙광 제거 시 필요한 작업부하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 의한 단면에 따른 낙광 포집 및 재분배 장치를 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 포집부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 필터부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 포집부 및 회전부를 도시한 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 작동상태를 도시한 도면이다.
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 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 낙광 포집 및 재분배 장치는 노(furnace) 상부를 향해 경사진 벨트 컨베이어(10)에 설치되어 흘러내리는 광석을 포집 후 재분배하며, 낙광 방지부(110), 포집부(120), 회전부(130), 집진부(140), 감지부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
낙광 방지부(110)는 경사진 벨트 컨베이어(10)를 따라 흘러내리는 광석이 벨트 컨베이어(10) 외부로 떨어져 낙광되는 것을 방지하며, 벨트 컨베이어(10)의 외부를 감싸는 하우징(111)과, 하우징(111)에 회전 가능하게 설치되는 커버부(112)와, 커버부(112)를 회전시키는 실린더(113)를 포함한다.
하우징(111)은 벨트 컨베이어(10) 상부 및 측부로 광석이 이탈되는 것을 방지하기 위해 'ㄷ'자 형태로 이루어져 벨트 컨베이어(10)를 외측에서 감싸며, 프레임(114)에 의해 벨트 컨베이어(10)에 결합된다.
커버부(112)는 하우징(111)과 힌지결합되어 회전되며, 구체적으로 커버부(112)에 형성된 브라켓(112a)에 실린더(113)가 설치되어 실린더(113)의 구동에 의해 회전된다. 커버부(112)에는 포집부(120)와 연통되는 홀(112b) 및 커버부(112)와 결합되는 라운드 바(112c)가 형성된다. 홀(112b)은 한 개로 이루어져 후술하는 제1 포집부(121), 제2 포집부(122), 제3 포집부(123) 및 제4 포집부(124) 중 하나의 포집부와 연통된다.
포집부(120)는 낙광 방지부(110)와 연통되어 광석을 포집하며, 구체적으로 제1 포집부(121), 제2 포집부(122), 제3 포집부(123) 및 제4 포집부(124)를 포함하여 이루어진다.
각각의 포집부(121, 122, 123, 124)는 커버부(112)에 형성된 홀(112b)을 지나 광석이 유입되는 유입부(125)와, 유입부(125)와 결합되는 포집 하우징(126)과, 포집 하우징(126) 내에 설치되어 광석을 걸러내는 필터부(127)와, 포집 하우징(126)과 필터부(127) 사이에 개재되어 포집 하우징(126)과 필터부(127) 사이의 간격을 유지하는 리테이너(128)와, 포집 하우징(126)과 결합되어 회전부(130)와 결합되는 결합관(129)을 포함한다.
포집부(121, 122, 123, 124)의 개수는 제품 설계에 따라 변경될 수 있다.
유입부(125)는 입구가 점점 좁아지는 호퍼 형태로 이루어지며, 경사진 벨트 컨베이어(10)를 따라 흘러내리는 광석 및 부원료 이송 시 발생되는 분진이 함께 유입된다.
필터부(127)는 광석이 내부에 수용되도록 원기둥 형태로 형성되며, 공기가 필터부(127)를 지나도록 복수의 벤트 홀(127a)이 형성된다. 유입부(125)를 통해 유입된 광석은 필터부(127) 내부에 남아 회전부(130)의 회전에 의해 동일한 부원료 이송 시 재분배되며, 분진은 공기와 함께 복수의 벤트 홀(127a)을 지나 집진부(140)로 이송된다.
리테이너(128)는 필터부(127)를 지나는 공기의 흐름이 보다 원활하도록 포집 하우징(126)과 필터부(127)가 서로 이격된 상태로 유지되도록 포집 하우징(126)과 필터부(127) 사이의 간격을 유지한다.
회전부(130)는 포집부(120)와 유로가 형성되도록 연결되어 포집부(120)를 회전시키며, 수용관(131), 회전 하우징(132), 로터 샤프트(133) 및 구동부(134)를 포함한다.
수용관(131)은 포집부(120)의 일부를 수용하며, 구체적으로 포집부(120)의 결합관(129)을 수용한다. 수용관(131)은 각각의 포집부(121, 122, 123, 124)와 결합되도록 제1 수용관(131a), 제2 수용관(131b), 제3 수용관(131c) 및 제4 수용관(131d)으로 이루어지며, 각각의 수용관(131a, 131b, 131c, 131d)이 회전 하우징(132)과 십자 형태로 결합된다.
회전 하우징(132)은 수용관(131)과 결합되어 수용관(131)과 함께 회전된다. 회전 하우징(132)은 복수의 수용관(131a, 131b, 131c, 131d)이 결합되도록 수용홀(132a)이 형성된다. 수용홀(132a)은 유입부(125)를 통해 유입된 공기 및 분진이 집진부(140) 측으로 이동되도록 후술하는 로터 샤프트(133)의 연통홀(133b)과 연통된다.
회전 하우징(132)은 회전 하우징(132)의 일측 및 타측에 설치되는 커버(132b, 132c)와, 회전 하우징(132) 및 커버(132b, 132c)에 의해 형성된 수용공간에 수용되는 베어링(132d, 132e)과, 베어링(132d, 132e)에 오일이 주입되도록 수용공간과 연통되는 니플(132f, 132g)과, 외부 공기의 유입을 차단하도록 커버(132b, 132c)에 설치되어 수용공간을 밀봉하는 메카니컬 시일(132h, 132i)을 포함한다.
로터 샤프트(133)는 커버부(112)와 연결되어 회전 하우징(132)을 지지한다. 로터 샤프트(133)는 라운드 바(112c)를 통해 커버부(112)와 결합되는 측면 커버(133a) 및 회전부(130)와 연통되는 연통홀(133b)을 포함한다. 연통홀(133b)은 로터 샤프트(133)가 복수의 수용홀(132a)과 연통되도록 복수로 이루어진다.
로터 샤프트(133)의 중심은 포집부(120) 및 회전부(130)와 유로가 형성되도록 중공(133c) 형태로 이루어지며, 구체적으로 유입부(125), 필터부(127), 결합관(129), 수용관(131), 수용홀(132a) 및 연통홀(133b)과 연결되어 유로가 형성되도록 중공(133c) 형태로 이루어진다.
구동부(134)는 회전 하우징(132) 및 로터 샤프트(133)와 연결되어 회전 하우징(132)을 회전시킨다. 구동부(134)는 구동력을 발생시키는 모터(134a)와, 모터(134a)의 회전축에 설치되어 모터(134a)의 구동력을 전달하는 피니언 기어(134b)와, 피니언 기어(134b)와 치합되어 회전 하우징(132)을 회전시키는 회전 기어(134c)와, 로터 샤프트(133) 상에 설치되어 모터(134a)를 지지하는 모터 베이스(134d)를 포함한다.
회전 기어(134c)는 회전 하우징(132)의 외주를 따라 마련되어 회전 하우징(132) 에 고정되며, 피니언 기어(134b)의 회전에 의해 회전 하우징(132)을 회전시킨다. 피니언 기어(134b) 및 회전 기어(134c)는 평 기어 형태로 이루어져 치합될 수 있다.
집진부(140)는 회전부(130)와 연결되어 포집부(120)에 흡입력을 제공하며, 플렉서블 호스(141), 덕트(142) 및 집진기(미도시)를 포함한다.
집진부(140)는 플렉서블 호스(141)의 일측이 로터 샤프트(133) 중심의 중공(133c)과 연통되도록 로터 샤프트(133)의 플랜지(133d)와 결합되고, 플렉서블 호스(141)의 타측이 집진기(미도시)의 덕트(142)와 결합되어 집진기(미도시)의 흡입력에 의해 포집부(120)에 흡입력을 제공한다.
감지부(150)는 벨트 컨베이어(10) 상의 광석을 감지하며, 감지 결과를 제어부(160)에 전달한다. 감지부(150)는 별도의 프레임(151)을 통해 벨트 컨베이어(10) 상에 위치하여 광석을 감지할 수 있으며, 광석의 높이를 감지하는 레벨 검출기(152)를 포함하여 이루어질 수 있다. 감지부(150)는 벨트 컨베이어(10)를 통해 이송되는 원료 또는 부원료의 종류를 파악할 수 있도록 이미지 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
제어부(160)는 감지부(150)의 감지 결과에 따라 낙광 방지부(110), 회전부(130) 및 집진부(140)를 제어한다.
제어부(160)는 감지부(150)의 감지 결과, 광석의 높이가 기준값 이상일 경우 새로운 원료가 이송되는 것으로 파악하고, 실린더(113)를 작동시켜 커버부(112)를 개방할 수 있다.
제어부(160)는 감지부(150)의 감지 결과, 광석의 높이가 기준값 미만일 경우 원료가 모두 이송된 것으로 파악하고, 실린더(113)를 작동시켜 커버부(112)를 폐쇄할 수 있으며, 커버부(112) 폐쇄와 함께 집진부(140)를 작동시켜 포집부(120)를 통해 광석 및 분진을 흡입할 수 있다.
제어부(160)는 새로 이송되는 원료가 기존에 포집한 광석과 동일할 경우, 구동부(134)를 작동시켜 회전 하우징(132)을 회전시키고, 회전 하우징(132)의 회전을 통해 필터부(127)에 포집된 광석이 커버부(112)의 홀(112b)을 지나 새로 이송되는 원료와 함께 이송되도록 광석을 재분배할 수 있다.
이하에서는 도 6 및 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 낙광 포집 및 재분배 장치의 작동방법에 대해 설명한다. 설명의 편의를 제1 포집부(121)가 커버부(112)의 홀(112b)과 연통된 위치를 기준으로 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(10)를 통해 광석을 포함하는 부원료가 이송될 경우, 감지부(150)에 의해 부원료의 이송이 감지되며, 제어부(160)는 감지부(150)의 감지 결과에 따라 커버부(112)에 의해 부원료의 이송이 방해받지 않도록 실린더(113)를 작동시켜 커버부(112)를 개방한다.
이후, 제어부(160)는 감지부(150)의 감지 결과에 따라 부원료가 모두 커버부(112)를 지나 이송된 것으로 판단되면, 실린더(113)를 작동시켜 커버부(112)를 폐쇄하며, 집진부(140)를 작동시켜 제1 포집부(121)를 통해 흘러내리는 광석 및 분진을 흡입한다. 이때, 분진은 필터부(127)의 벤트 홀(127a)을 통해 결합관(129), 수용관(131), 수용홀(132a), 연통홀(133b), 중공(133c), 플렉서블 호스(141) 및 덕트(142)를 지나 이송되며, 광석은 필터부(127)에 남아 포집된다.
다음으로, 감지부(150)의 감지 결과 또는 사용자의 선택에 의해, 필터부(127)에 포집된 광석과 다른 종류의 새로운 부원료가 이송될 경우, 제어부(160)는 구동부(134)를 작동시켜 회전 하우징(132)을 회전시키며, 회전 하우징(132)의 회전에 의해 커버부(112)의 홀(112b)에 제2 포집부(122)가 위치하게 된다. 제2 포집부(122)는 비어있는 상태이기 때문에 커버부(112)를 개방하여도 광석이 벨트 컨베이어(10)로 떨어지지 않는다. 이후 커버부(112)를 개방 후 폐쇄하여 제2 포집부(122)를 통해 흘러내리는 광석 및 분진을 흡입하며, 이와 같은 과정은 제3 포집부(123) 및 제4 포집부(124)에 동일하게 작용된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 감지부(150)의 감지 결과 또는 사용자의 선택에 의해, 제1 포집부(121), 제2 포집부(122), 제3 포집부(123) 및 제4 포집부(124) 중 하나의 포집부(120)에 포집된 광석과 동일한 종류의 부원료가 이송될 경우, 제어부(160)는 이송되는 부원료와 동일한 광석이 포집된 포집부(120)가 커버부(112)의 홀(112b)에 위치하도록 회전 하우징(132)을 회전시키며, 커버부(112)를 개방하여 이송되는 부원료와 동일한 광석이 부원료와 함께 이송되도록 광석을 재분배한다.
이후, 제어부(160)는 실린더(113)를 작동시켜 커버부(112)를 폐쇄하며, 집진부(140)를 작동시켜 비어있는 포집부(120)를 통해 흘러내리는 광석 및 분진을 흡입한다.
110 : 낙광 방지부 120 : 포집부
130 : 회전부 131 : 수용관
132 : 회전 하우징 133 : 로터 샤프트
134 : 구동부 140 : 집진부
150 : 감지부 160 : 제어부

Claims (12)

  1. 경사진 벨트 컨베이어를 따라 흘러내리는 광석이 상기 벨트 컨베이어 외부로 떨어져 낙광되는 것을 방지하는 낙광 방지부;
    복수개가 구비되며, 그 중 어느 하나가 상기 낙광 방지부와 연통되어 상기 광석을 포집하는 포집부;
    상기 포집부와 각각 유로가 형성되도록 연결되어 상기 포집부를 회전시키는 복수개의 회전부;
    상기 회전부와 연결되어 상기 포집부에 흡입력을 제공하는 집진부;
    벨트 컨베이어 상의 광석을 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 낙광 방지부, 회전부 및 집진부를 제어하는 제어부;를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 낙광 방지부는 상기 벨트 컨베이어의 외부를 감싸는 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 커버부와, 상기 커버부를 회전시키는 실린더를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버부에는 상기 포집부와 연통되는 홀이 형성되어 있는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포집부는 상기 광석이 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 결합되는 포집 하우징과, 상기 포집 하우징 내에 설치되어 상기 광석을 걸러내는 필터부와, 상기 포집 하우징과 상기 필터부 사이에 개재되어 상기 포집 하우징과 상기 필터부 사이의 간격을 유지하는 리테이너와, 상기 포집 하우징과 결합되어 상기 회전부와 결합되는 결합관을 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 광석이 내부에 수용되도록 원기둥 형태로 형성되며, 공기가 상기 필터부를 지나도록 복수의 벤트 홀이 형성된 낙광 포집 및 재분배 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 포집부의 일부를 수용하는 수용관과, 상기 수용관과 결합되어 상기 수용관과 함께 회전되는 회전 하우징과, 커버부와 연결되어 상기 회전 하우징을 지지하는 로터 샤프트와, 상기 회전 하우징 및 상기 로터 샤프트와 연결되어 상기 회전 하우징을 회전시키는 구동부를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수용관은 복수로 이루어지는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 회전 하우징은 상기 회전 하우징의 일측에 설치되는 커버와, 상기 회전 하우징 및 상기 커버에 의해 형성된 수용공간에 수용되는 베어링과, 상기 베어링에 오일이 주입되도록 상기 수용공간과 연통되는 니플과, 외부 공기의 유입을 차단하도록 상기 커버에 설치되어 상기 수용공간을 밀봉하는 메카니컬 시일을 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 로터 샤프트는 라운드 바를 통해 상기 커버부와 결합되는 측면 커버와, 상기 회전부와 연통되는 연통홀을 포함하고, 상기 로터 샤프트의 중심은 상기 포집부 및 상기 회전부와 유로가 형성되도록 중공 형태로 이루어지는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 구동부는 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축에 설치되어 상기 모터의 구동력을 전달하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 치합되어 상기 회전 하우징을 회전시키는 회전 기어와, 상기 로터 샤프트 상에 설치되어 상기 모터를 지지하는 모터 베이스를 포함하는 낙광 포집 및 재분배 장치.
  12. 삭제
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