KR102293990B1 - 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드 - Google Patents

펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드 Download PDF

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Abstract

이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 관한 것이다.
이를 위하여, 이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이의 변형된 불균일한 표면이 헤드 프레임의 하부에 구비된 다수개의 단위 가변 절삭부에 의하여 절삭되어 균일한 표면으로 복원시키는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이의 변형된 불균일한 표면이 가변식 연삭에 의하여 유연하게 절삭되도록 하는 가운데 이를 통해 균일한 평활도를 갖는 표면으로 복원될 수 있도록 한 것이다.

Description

펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드{VARIABLE DIE SURFACE RECONSTITUTION HEAD FOR THE PELLET COKE FORMING DIE}
이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 관한 것으로서 특히, 분 코크스 또는 슬러지 코크스에 결합제가 혼합된 후 구동부에 의하여 구동되고 있는 다이를 통해 펠렛형태의 펠렛 코크스가 압출, 제조되는 과정에서 가압롤의 고하중과 마모에 의하여 다이 표면에 울퉁 불퉁하게 발생된 변형이 가변식 연삭을 통하여 평평한 상태로 복원될 수 있도록 한 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 관한 것이다.
일반적으로 코크스는 전처리된 철광석과 함께 고로에 장입되어 철광석을 환원시키는 화학작용으로 선철을 제조하는 주원료로 사용되는 것으로. 철광석을 환원시키는 역할뿐만 아니라, 고로 내의 열원공급, 통기성 유지라는 중요한 역할을 하게 된다.
코크스는 건류 후 제조된 괴 코크스를 냉각시키는 과정에서 슬러지(sludge),더스트(dust)의 부산물이 발생되고, 더스트 코크스와 슬러지 코크스는 코크스와 동일한 조성임에도 불구하고 크기가 0.1mm 이하의 미세한 입자임에도 제철소 내의 타 공정에 활용하기 어려운 문제점이 있었다.
제철소의 공정 중 소결공정은 철광석을 고로공장에 활용하기 용이하도록 철광석을 고온에서 일정 크기(7∼50mm)로 괴상화하는 공정으로 철광석을 고온에서 소결하기 위해서는 열원제로 무연탄이나 1∼8mm크기의 분 코크스가 사용되고 있다.
한편, 등록특허공보 제10-978750호(2010.08.24.)의 펠렛 코크스 성형장치가 제안되었고, 제안된 성형장치는 코크스 제조 과정에서 발생되는 분 코크스 또는 슬러지 코크스에 결합제가 혼합된 혼합물이 구동부에 의하여 구동되고 있는 압출부를 통해 펠렛(Pellet)형태를 갖는 펠렛 코크스로 압출되는 과정에서 소정 길이로 절단되어 배출되어지도록 한 후 배출되어진 펠렛 코크스가 건조부를 통해 함수율이 낮아지도록 한 것이나, 제조과정에서 성형가압부인 가압몸체의 가압롤에 고하중이 작용하게 됨으로써, 압출부에 마모가 발생되고, 마모로 인하여 압출부의 압출면이 불균일하게 되어 생산성이 낮아지는 문제점이 있었다. 즉, 압출부에 마모가 발생되기 이전에는 단위 시간당 펠렛 코크스의 생산량이 일정하게 유지되나, 작업이 진행되는 과정에서 압출부에 마모가 점진적으로 진행되어 일정 한도 이상의 마모가 발생되었을 경우, 압출력이 낮아짐으로써, 생산성이 낮아지는 가운데 동력의 소비가 증가되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 일정 한도 이상 펠렛 코크스가 생산된 후에는 압출부를 새로운 것으로 교체하는 과정에서 비용이 추가적으로 지출되는 문제점이 있었다.
한편, 비용이 추가적으로 지출되는 것을 방지하기 위한 방안으로 압출부의 변형된 부분만 절삭하여 평평한 초기 상태로 복원시키고자 할 경우, 대부분의 복원작업이 그라인더를 이용한 작업자의 수작업으로 이루어지게 됨으로써, 작업시간과 작업효율이 낮아지는 가운데 균일한 평활도를 얻기 어려운 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-978750호(2010.08.24.)
이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이의 변형된 불균일한 표면이 가변식 연삭에 의하여 용이하게 절삭되도록 하는 가운데 이를 통해 균일한 평활도를 갖는 표면으로 복원되도록 하고, 복원에 소요되는 시간을 줄여 생산성이 낮아지는 것을 막을 수 있도록 하고, 아울러 비용이 추가적을 지출되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이 건 발명은 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 불균일한 표면이 헤드 프레임(10)의 하부에 구비된 다수개의 단위 가변 절삭부(20)에 의하여 절삭되어 균일한 표면으로 복원시켜지도록 구비되어지되. 상기 헤드 프레임(10)은 상부 헤드 프레임(110)과 하부 헤드 프레임(120)의 양측 사이에 제1,2축(131)(141)을 갖는 제1,2간격유지편(130)(140)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 가변 절삭부(20)는 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)와 소정의 각도(θ)를 지니도록 연삭휠(210)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)이 실린더(250)의 실린더 로드(251)에 의하여 헤드 프레임(10)의 중심으로부터 방사상으로 이동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)에 연결된 상부 브라켓(240)의 철부 슬라이더(241)가 헤드 프레임(100)에 구비된 요부 슬라이더홈(150)에 끼워져 가이드되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)을 갖는 그라인더 헤드(220)에 하부 브라켓(230)이 고정되고, 상기 하부 브라켓(230)의 상부에 철부 슬라이더(241)를 갖는 상부 브라켓(240)의 하부가 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 철부 슬라이더(241)는 "
Figure 112021008601114-pat00001
"형태를 갖는 슬라이더 몸체(241-1)의 상부에 로드 관통홀(241-2)을 갖는 로드 결합편(241-3)이 직립되게 구비되고, 상기 요부 슬라이더홈(150)은 직사각형태의 슬라이더 관통홀(151)의 양측 하부에 슬라이더 받침턱(152)이 길이 방향으로 구비됨을 특징으로 한다.
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이 건 발명은 헤드 프레임의 하부에 구비된 다수개의 단위 가변 절삭부에 의하여 펠렛 코크스 성형 다이의 변형된 불균일한 표면이 절삭되도록 함으로써, 균일한 평활도를 갖는 표면을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 이를 통해 펠렛 코크스 성형 다이의 복원에 소요되는 작업 시간을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 펠렛 코크스의 생산성이 낮아지는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고 이를 통해 펠렛 코스크 성형 다이의 구입에 따른 비용이 절감될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드가 적용된 펠렛 코크스 다이 복원장치를 도시한 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드와 펠렛 코크스 성형 다이를 분리하여 도시한 사시도.
도 3은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드의 저면 사시도.
도 4는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드의 분리하여 도시한 사시도.
도 5는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부를 확대하여 분리 도시한 사시도.
도 6a 및 도 6b는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부의 전후 이동상태를 도시한 평면도.
도 7은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부의 다른 배열형태를 도시한 저면 사시도.
도 8은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤
드에 있어 단위 가변 절삭부를 확대하여 도시한 정면도.
이 건 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드가 적용된 펠렛 코크스 다이 복원장치를 도시한 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드와 펠렛 코크스 성형 다이를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 3은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드의 저면 사시도이고, 도 4는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드의 분리하여 도시한 사시도이고, 도 5는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부를 확대하여 분리 도시한 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부의 전후 이동상태를 도시한 평면도이고, 도 7은 이 건 발명에 따른 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드에 있어 단위 가변 절삭부의 다른 배열형태를 도시한 저면 사시도이다.
이 건 발명에서 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드(A)는 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 불균일한 표면이 절삭되도록 하여 균일한 평활도를 얻을 수 있도록 하는 가운데 펠렛 코크스 성형 다이의 복원에 소요되는 작업 시간을 줄여 펠렛 코크스의 생산성이 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 하고, 새로운 펠렛 코스크 성형 다이의 구입에 따른 비용이 절감될 수 있도록 한 것으로, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 불균일한 표면이 헤드 프레임(10)의 하부에 구비된 다수개의 단위 가변 절삭부(20)에 의하여 절삭됨으로써, 초기와 동일한 형태의 균일한 표면으로 복원되도록 구비된다.
상기 헤드 프레임(10)은 바닥으로부터 소정 높이를 갖는 양측의 지지 프레임(F) 사이에 회동 가능하게 구비되어 후술하는 단위 가변 절삭부(20)의 연삭휠(210)의 교체와 점검 및 다이 턴테이블(DT)의 인,입출시 감속기어부(160)의 핸들(163)에 의하여 젖혀질 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 헤드 프레임(100)은 바닥측으로 다수개의 단위 가변 절삭부(20)가 안정되게 지지된 상태가 유지될 수 있도록 구비된다.
상기 헤드 프레임(100)은 상부 헤드 프레임(110)과 하부 헤드 프레임(120)의 양측 사이에 제1,2축(131)(141)을 갖는 제1,2간격유지편(130)(140)이 끼워져 볼트(BT)로 고정된다.
이러한 상기 상부 헤드 프레임(110)과 하부 헤드 프레임(120)은 각각 링형태를 갖도록 하는 것이 바람직하고, 이는 소재의 사용량을 줄이는 가운데 단위 가변 절삭부(20)의 조립과 분해가 용이하게 이루어질 수 있는 공간이 충분하게 확보될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 제1축(131)은 지지 프레임(F)에 베어링부(BE)로 회동 가능하게 결합되고, 상기 제2축(141)은 피동스프라켓휘일(142)이 관통되게 끼워지며, 피동스프라켓휘일(142)를 관통하여 노출된 제2축(141)이 지지프레임(F)에 베어링부(BE)로 회동 가능하게 결합된다.
상기 피동스프라켓휘일(142)은 감속기어부(160)에 구비된 구동스프라켓휘일(161)에 구동체인(162)으로 연결되게 구비되고, 상기 감속기어부(160)에 핸들(163)을 갖는 핸들축(164)이 결합됨으로써, 상기 핸들(163)을 이용하여 핸들축(164)이 회전됨에 따라 감속기어부(160)를 통해 구동스프라켓휘일(161)이 회전되고, 상기 구동스프라켓휘일(161)에 의하여 구동체인(162)이 피동스프라켓휘일(142)을 회전시켜 헤드 프레임(10)이 전방측이 상부를 향하여 상승하거나 내려올 수 있게 된다.
상기 단위 가변 절삭부(20)는 미도시한 전원이 공급됨에 따라 연삭휠(210)이 회전되면서 헤드 프레임(10)의 중심에서 외측으로 이동됨으로써, 연삭휠(210)의 거리가 가변되어 다이 턴테이블(DT)의 상부에 안착된 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 상부면이 균일하게 연삭되어 평평한 상태로 복원되도록 하는 기능이 제공되도록 구비된다.
이러한 상기 연삭휠(210)은 헤드 프레임(10)의 중심으로부터 동심원의 형태를 가지며, 부채꼴의 형태로 배열되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 동일한 간격이 유지되는 가운데 헤드 프레임(10)의 외부에서 내부 또는 내부에서 외부로 연삭휠(210)이 이동되어 가변되도록 하기 위함이다.
상기 연삭휠(210)을 직립되게 구비하는 것은 제작공간에 비효율이 야기될 뿐
만 아니라, 연삭휠(210)의 두께를 매우 두껍게 형성하여야 하는 한계가 있다.
이에 이 건 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 단위 가변 절삭부(20)의 연삭휠(210)이 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)와 소정의 각도(θ)를 지니도록 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 연삭휠(210)의 절삭면(211)도 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)와 맞닿도록 상기 연삭휠(210)의 경사 각도와 동일하게 소정의 각도(θ)를 지니도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)을 갖는 그라인더 헤드(220)에 구비된 암나사부(221)에 하부 브라켓(230)이 하부 브라켓 고정볼트(LB)에 의하여 고정되고, 상기 하부 브라켓(230)의 상부에 철부 슬라이더(241)를 갖는 상부 브라켓(240)의 하부가 상부 브라켓 고정볼트(UB)에 의하여 고정된다.
상기 철부 슬라이더(241)는 하부 프레임(120)에 구비된 요부 슬라이더 홈(140)에 끼워져 실린더 로드(251)에 의하여 길이 방향으로 왕복 이동될 수 있게 구비된다.
상기 하부 브라켓(230)은 하부 브라켓 몸체(231)의 양측에 암나사홀(232-1)을 갖는 하부 플랜지편(232)이 절곡되어 "
Figure 112021008601114-pat00002
"형태를 갖도록 구비되어 그라인더 헤드(220)가 안정되게 지지 또는 삽입된 상태가 유지될 수 있도록 구비된다.
상기 하부 플랜지편(232)의 전방측 하부에는 하부 관통홀(233-1)을 갖는 아암편(233)이 구비되어 하부 브라켓 고정볼트(LB)에 의하여 그라인더 헤드(220)에 고정된 상태가 유지될 수 있도록 구비된다.
상기 상부 브라켓(240)은 상부 브라켓 몸체(242)의 양측에 상부 관통홀(243-1)을 갖는 상부 플랜지편(243)이 하부를 향하여 절곡되어 "
Figure 112021008601114-pat00003
"형태를 갖도록 구비됨으로써, 하부 브라켓(230)의 상부 양측이 감싸혀진 상태로 고정되어 안정된 지지력이 확보될 수 있도록 구비된다.
상기 상부 플랜지편(243)은 하단에 경사면부(243-1)가 구비되어 그라인더 헤드(220)에 구비된 연삭휠(210)의 단부인 가장자리가 다이 턴테이블(DT)에 안착된 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 상부면이 맞대어질 수 있도록 구비된다.
상기 철부 슬라이더(241)는 슬라이더 몸체(241-1)의 상부에 로드 관통홀(241-2)을 갖는 로드 결합편(241-3)이 직립되게 구비되고, 상기 요부 슬라이더홈(150)은 하부 헤드 프레임(120)에 직사각형태를 갖는 슬라이더 관통홀(151)이 상기 하부 헤드 프레임(120)의 중심에서 외측을 향하여 부채꼴의 형태를 갖도록 배열되도록 구비된다.
상기 철부 슬라이더(241)는 "
Figure 112021008601114-pat00004
"형태를 갖도록 함으로써, 슬라이더 관통홀(151) 및 슬라이더 받침턱(152)에 의하여 하부로 분리되는 것을 방지하는 가운데 길이 방향 즉, 헤드 프레임(10)의 외부에서 내부 중심을 항하거나, 내부 중심에서 외부를 향하여 안정된 직선 이동이 가능하게 구비된다.
상기 철부 슬라이더(241)는 상부 브라켓 몸체(242)의 상부에 하부가 맞대어진 상태에서 볼트(BT)로 결합되도록 구비되어 있다. 이는 하부 헤드 프레임(10)에 구비된 요부 슬라이더홈(150) 하부로 상부 브라켓 몸체(242)의 윗면이 맞대어지도록 한 상태에서 요부 슬라이더홈(150)의 상부에 철부 슬라이더(241)의 하부가 안착되도록 한 후 볼트(BT)에 의하여 결합되도록 함으로써, 용이한 결합이 이루어질 수 있게 된다.
상기 로드 결합편(241-3)의 로드 관통홀(241-2)에는 실린더(250)에 인입출 가능하게 구비된 실린더 로드(251)의 단부가 관통되도록 한 상태에서 고정 너트(NT)에 의하여 결합된 상태가 유지되도록 구비된다.
상기 실린더(250)는 별도의 고정 브라켓(BK)에 의하여 하부 헤드 프레임(10)의 상부인 요부 슬라이더홈(150)이 끝나는 부분에 고정된다. 이때, 상기 실린더(250)는 유압 또는 공압 실린더 중 어느 하나로 구비되도록 하는 것이 바람직하며, 실린더(250)의 구동은 미도시한 에어 발생 공급부와 밸브 등을 통하여 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
10:헤드 프레임 20:단위 가변 절삭부
110:상부 헤드 프레임 120:하부 헤드 프레임
130,140:제1,2간격유지편 131,141:제1,2축
140:요부 슬라이더홈 141:슬라이더 관통홀
142:슬라이더 받침턱 210:연삭휠
220:그라인더 헤드 221:암나사부
230:하부 브라켓 240:상부 브라켓
241:철부 슬라이더 241-1:슬라이더 몸체
241-2:로드 관통홀 241-3:로드 결합편
250:실린더 251:실린더 로드

Claims (7)

  1. 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)의 변형된 불균일한 표면이 헤드 프레임(10)의 하부에 구비된 다수개의 단위 가변 절삭부(20)에 의하여 절삭되어 균일한 표면으로 복원시켜지도록 구비되어지되. 상기 헤드 프레임(10)은 상부 헤드 프레임(110)과 하부 헤드 프레임(120)의 양측 사이에 제1,2축(131)(141)을 갖는 제1,2간격유지편(130)(140)이 구비되는 것을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단위 가변 절삭부(20)는 펠렛 코크스 성형 다이(DIE)와 소정의 각도(θ)를 지니도록 연삭휠(210)이 구비되는 것을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)이 실린더(250)의 실린더 로드(251)에 의하여 헤드 프레임(10)의 중심으로부터 방사상으로 이동되는 것을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)에 연결된 상부 브라켓(240)의 철부 슬라이더(241)가 헤드 프레임(100)에 구비된 요부 슬라이더홈(150)에 끼워져 가이드되는 것을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단위 가변 절삭부(20)는 연삭휠(210)을 갖는 그라인더 헤드(220)에 하부 브라켓(230)이 고정되고, 상기 하부 브라켓(230)의 상부에 철부 슬라이더(241)를 갖는 상부 브라켓(240)의 하부가 고정되는 것을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 철부 슬라이더(241)는 "
    Figure 112021008601114-pat00005
    "형태를 갖는 슬라이더 몸체(241-1)의 상부에 로드 관통홀(241-2)을 갖는 로드 결합편(241-3)이 직립되게 구비되고, 상기 요부 슬라이더홈(150)은 직사각형태의 슬라이더 관통홀(151)의 양측 하부에 슬라이더 받침턱(152)이 길이 방향으로 구비됨을 특징으로 하는 펠렛 코크스 성형 다이용 가변식 다이표면 복원헤드.
  7. 삭제
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