KR102527177B1 - 노정 장치 - Google Patents

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KR102527177B1
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가부시키가이샤 아이에이치아이 폴워스
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Abstract

노정 장치(20)는, 상부에 투입구(50)가 설치된 노정 호퍼(22)와, 노정 호퍼(22) 밖이며 투입구(50)의 위쪽에 설치되고, 판면의 위치를 이동 가능한 가동판(40)과, 노정 호퍼(22) 내에 있어서 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제1 고정판(44)을 구비한다. 노정 장치(20)는, 가동판(40)을 요동시킴으로써, 노정 호퍼(22) 내의 원료의 낙하 위치를 제어할 수 있다.

Description

노정 장치
본 개시는, 노정(爐頂; furnace top) 장치에 관한 것이다.
노정 장치에는, 노심(爐心; furnace core)에 대하여 중심축이 편심(偏心)되어 있는 노정 호퍼가, 노심 주위에 복수 병렬로 배치된 것이 있다. 특허문헌 1에는, 노정 호퍼 내의 상부에, 연직선(沿直線)에 대한 각도를 조정 가능한 상부 댐퍼를 설치하고, 노정 호퍼 내의 하부에, 연직선에 대한 각도를 조정 가능한 하부 댐퍼를 설치하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 기술에서는, 상부 댐퍼의 각도를 변경함으로써, 노정 호퍼 내에서의 원료의 낙하 위치를 제어할 수 있다.
일본 특허 제6102495호 공보
특허문헌 1의 기술에서는, 상부 댐퍼의 각도를 바꾸기 위한 구동 장치를, 노정 호퍼의 측면의 외측에 설치할 필요가 있다. 그러므로, 다수의 노정 호퍼를 병렬로 배치하도록 하면, 상부 댐퍼의 구동 장치의 설치 위치가, 다른 노정 호퍼 및 다른 상부 댐퍼의 구동 장치 등과 간섭하는 경우가 있다.
따라서, 상부 댐퍼를 설치하는 경우에는, 노정 호퍼를 다수 배치할 수 없다. 또한, 노정 호퍼를 다수 배치하는 경우에는, 상부 댐퍼를 설치할 수 없다.
본 개시는, 노정 호퍼를 다수 배치해도 원료의 낙하 위치를 제어할 수 있는 노정 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양(態樣)에 관한 노정 장치는, 상부에 투입구가 설치된 노정 호퍼와, 노정 호퍼 밖이며 투입구의 위쪽에 설치되고, 판면(板面)의 위치를 이동 가능한 가동판과, 노정 호퍼 내에 있어서 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제1 고정판을 구비한다.
또한, 노정 호퍼는, 노심 주위에 복수 설치되고, 노정 호퍼의 연직(沿直) 위쪽에서, 배출구의 방향을 노심 주위로 전환 가능한 전환 슈트(chute)를 더 포함하고, 가동판(可動板)은, 전환 슈트의 배출구와 노정 호퍼의 투입구와의 사이에 설치되어도 된다.
또한, 제1 고정판은, 노심 측단이 노(爐; furnace) 외측단(外側端)보다 연직 위쪽에 위치하도록 경사져 있고, 노정 호퍼 내에 있어서 제1 고정판에 대하여 수평 방향의 위치가 노심 측에 위치하고, 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제2 고정판을 더 구비해도 된다.
또한, 노정 호퍼 내에 있어서 제1 고정판과 제2 고정판과의 사이에 위치하고, 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제3 고정판을 더 구비해도 된다.
또한, 제3 고정판은, 경사면에 대하여 기립(起立)하고, 경사 방향에 수직인 방향의 폭이 상류측단으로부터 하류측단을 향해 점증(漸增)하는 분류부(branching portion)를 가져도 된다.
또한, 노정 호퍼 내로의 원료의 투입 개시 전, 또는, 노정 호퍼 내로의 원료의 투입 개시로부터 투입 종료에 이르는 원료 투입 단계의 도중에 있어서, 가동판의 경사 각도를 제어하는 가동판 제어부를 더 구비해도 된다.
본 개시에 의하면, 노정 호퍼를 다수 배치해도 원료의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 실시형태에 의한 노정 장치를 포함하는 세로형 노(furnace) 시스템의 개략도이다.
도 2는, 노정 호퍼 및 리시빙 호퍼를 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 3은, 리시빙 호퍼의 평면도이다.
도 4는, 배출되는 원료의 입자의 크기를 대립(大粒; large grain)→중립(中粒; middle grain)→세립(細粒; fine grain)의 순으로 시간 변화시키려는 경우의 노정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 5는, 배출되는 원료의 입자의 크기를 세립→중립→대립의 순으로 시간 변화시키려는 경우의 노정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 6은, 배출되는 원료의 입자의 크기를 배출 시간에 따르지 않고 일정하게 하려고 하는 경우의 노정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 7은, 원료 투입 단계의 도중에 가동판의 경사 각도를 변화시키는 경우의 노정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 8은, 원료를 노심 주위로 분류(分流)시키는 구성으로 한 제1 변형예의 노정 장치의 부분 확대도이다.
도 9는, 도 8의 흰 화살표 IX 방향으로부터 제3 고정판을 본 부분 확대도이다.
도 10은, 분류부를 경유하여 원료를 낙하시킨 경우의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 11은, 분류부를 구비하는 노정 장치에 있어서 가동판의 경사 각도를 순차로 변화시킨 경우의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 12는, 제2 변형예의 노정 장치의 부분 확대도이다.
도 13은, 제3 변형예의 노정 장치의 부분 확대도이다.
도 14는, 제4 변형예의 노정 장치의 부분 확대도이다.
도 15는, 피스톤 로드를 가장 인출한 경우의 노정 장치의 부분 확대도이다.
도 16은, 피스톤 로드를 일부 인출한 경우의 노정 장치의 부분 확대도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이러한 실시형태에 나타내는 치수, 재료, 그 외에 구체적인 수치 등은, 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 지나지 않고, 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 본 개시를 한정하는 것은 아니다. 그리고, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 구비하는 요소에 대하여는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략하고, 또한, 본 개시에 직접 관계가 없는 요소(要素)는 도시를 생략한다.
도 1은, 본 실시형태에 의한 노정 장치(20)를 포함하는 세로형 노 시스템(1)의 개략도이다. 도 1에서는, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다. 또한, 도 1에서는, 제어 신호의 흐름을 파선(破線)의 화살표로 나타내고 있다.
세로형 노 시스템(1)은, 세로형 노(10) 및 노정 장치(20)를 포함한다. 노정 장치(20)는, 노정 호퍼(22), 리시빙 호퍼(24), 전환 슈트(26), 컨베이어 헤드 풀리(pully)(28), 컨베이어(30), 집합 호퍼(32), 수직 슈트(34), 분배 슈트(선회 슈트)(36), 분배 슈트 구동 장치(선회 슈트 구동 장치)(38), 가동판(40), 가동판 제어부(42), 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)을 포함한다.
세로형 노(10)는, 예를 들면, 철광석 및 코크스(coke) 등의 원료(M)로부터 철을 생성하는 용광로이다. 그리고, 세로형 노(10)는, 용광로에 한정되지 않는다. 세로형 노(10)는, 대략 원통형으로 형성되어 있다.
세로형 노(10)의 위쪽에는, 복수(예를 들면, 3개)의 노정 호퍼(22)가 배치되어 있다. 노정 호퍼(22)는, 중공(中空)의 용기이다. 각각의 노정 호퍼(22)는, 세로형 노(10)의 노심에 대하여 편심되어 배치된다. 각각의 노정 호퍼(22)는, 노심 주위에 등간격(等間隔)(예를 들면, 120°간격)으로 병렬로 배치된다. 도 1의 우측의 노정 호퍼(22)에 대하여는, 3개 중 1개의 노정 호퍼(22)를 단면도(斷面圖)로 나타내고 있다. 도 1의 좌측의 노정 호퍼(22)에 대하여는, 3개 중 다른 1개의 노정 호퍼(22)를 측면도로 나타내고 있다.
그리고, 노정 호퍼(22)의 수는, 3개에 한정되지 않고, 예를 들면, 2개라도 되고 4개라도 된다. 노정 호퍼(22)의 수가 2개인 경우, 노정 호퍼(22)는, 노심 주위에 180°간격으로 정렬된다. 노정 호퍼(22)의 수가 4개인 경우, 노정 호퍼(22)는, 노심 주위로 90°간격으로 정렬된다.
노정 호퍼(22)의 상부에는, 노정 호퍼(22)의 내외를 연통시키는 투입구(50)가 형성된다. 투입구(50)는, 연직 위쪽을 향해 개구된다.
리시빙 호퍼(24)는, 노정 호퍼(22)의 연직 위쪽에 배치된다. 리시빙 호퍼(24)는, 중공으로 형성되어 있고, 대략 노심의 연장선 상에 배치된다. 리시빙 호퍼(24)의 하부에는, 각각의 노정 호퍼(22)를 향해 개구되는 하부 개구부(52)가 복수(예를 들면, 3개) 형성된다. 하부 개구부(52)는, 노심 주위에 등간격(예를 들면, 120°간격)으로 형성된다. 하부 개구부(52)는, 노정 호퍼(22)의 투입구(50)의 연직 위쪽에 위치한다.
전환 슈트(26)는, 리시빙 호퍼(24) 내의 상부에 배치된다. 전환 슈트(26)는, 리시빙 호퍼(24)의 내외를 연통시키는 구부러진 통형(筒形)으로 형성된다. 전환 슈트(26)의 일단(一端)에는, 연직 위쪽을 향해 리시빙 호퍼(24) 밖으로 개구되는 수입구(受入口; receiving port)(54)가 형성된다. 전환 슈트(26)의 타단에는, 리시빙 호퍼(24)의 하부 개구부(52)를 향해 개구되는 배출구(56)가 형성된다.
수입구(54)의 중심은, 노심의 연장선 상에 위치한다. 전환 슈트(26)는, 수입구(54)의 중심을 지나는 중심축 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 즉, 전환 슈트(26)는, 배출구(56)의 방향을 노심 주위로 전환 가능하다. 이로써, 전환 슈트(26)는, 배출구(56)에 노출되는 하부 개구부(52)를 선택할 수 있다. 그리고, 전환 슈트(26)는, 회전형에 한정되지 않고, 이른바, 댐퍼형이나 요동형(搖動型)이라도 된다.
컨베이어 헤드 풀리(28)는, 리시빙 호퍼(24)의 연직 위쪽에 배치된다. 컨베이어(30)는, 컨베이어 헤드 풀리(28)에 연결된다. 컨베이어(30)는, 리시빙 호퍼(24)로부터 이격되도록 연장되어 있다.
컨베이어(30)는, 세로형 노(10)에 장입(裝入; loaded into )하는 원료(M)를 컨베이어 헤드 풀리(28)로 운반한다. 컨베이어 헤드 풀리(28)는, 수입구(54)를 통해 원료(M)를 전환 슈트(26)에 투입한다. 전환 슈트(26)는, 투입된 원료(M)를, 복수(예를 들면, 3개)의 노정 호퍼(22) 중 어느 하나의 노정 호퍼(22)에 배분(sorting)한다. 노정 호퍼(22)는, 전환 슈트(26)를 통해 투입된 원료(M)를 일시적으로 저류(貯留)한다.
집합 호퍼(32)는, 노정 호퍼(22)와 세로형 노(10)와의 사이에 배치된다. 집합 호퍼(32)는, 중공의 원뿔형으로 형성되어 있고, 대략 노심의 연장선 상에 배치된다. 각각의 노정 호퍼(22)의 하부는, 집합 호퍼(32)의 상부에 안내된다.
수직 슈트(34)는, 중공의 통형으로 형성되어 있고, 집합 호퍼(32)의 연직 아래쪽으로 연장된다. 수직 슈트(34)의 하단(下端)은, 세로형 노(10) 내에 삽입되어 있다.
분배 슈트(36)는, 세로형 노(10) 내에 위치한다. 분배 슈트(36)는, 예를 들면, 통형으로 형성되어 있다. 분배 슈트(36)의 일단은, 수직 슈트(34)의 하단에 접속된다. 분배 슈트(36)는, 노심 측[수직 슈트(34) 측]에 대하여 노벽(furnace wall) 측이 연직 아래쪽에 위치하도록 경사져 있다.
분배 슈트 구동 장치(38)는, 세로형 노(10)의 상부에 배치된다. 분배 슈트(36)는, 분배 슈트 구동 장치(38)에 의해, 노심에 따른 회전축을 중심으로 하여 회전(선회)하고 또한, 노심 측을 지점(支点)으로 하여 노벽 측이 경사 이동 가능하게 되어 있다.
노정 호퍼(22)는, 저류되어 있는 원료(M)를 소정 타이밍에서 집합 호퍼(32)로 배출한다. 집합 호퍼(32)는, 노정 호퍼(22)로부터 공급된 원료(M)를, 수직 슈트(34)를 통해 분배 슈트(36)로 배출한다. 분배 슈트(36)는, 집합 호퍼(32)로부터 공급된 원료(M)를, 회전 및 경사 이동하면서 세로형 노(10) 내에 장입한다. 세로형 노(10)는, 장입된 원료(M)를 환원(還元)하여 철을 생성한다.
가동판(40)은, 노정 호퍼(22) 밖이며, 노정 호퍼(22)의 투입구(50)의 위쪽(연직 위쪽)에 설치된다. 구체적으로는, 가동판(40)은, 리시빙 호퍼(24) 내에 설치된다. 가동판(40)은, 수평 방향의 회전축 주위로 요동(搖動) 가능하다. 즉, 가동판(40)은, 수평면에 대한 경사 각도를 변경할 수 있다.
가동판 제어부(42)는, 중앙 처리 장치(CPU), 프로그램 등이 저장된 ROM, 공작물 영역으로서의 RAM 등을 포함하는 반도체 집적 회로로 구성된다. 가동판 제어부(42)는, 노정 호퍼(22) 내에서의 원료(M)를 퇴적시키는 방법에 의해, 가동판(40)을 요동(회전)시켜, 가동판(40)의 경사 각도를 제어한다.
가동판 제어부(42)는, 노정 호퍼(22) 내로의 원료(M)의 투입 개시 전에, 가동판(40)의 경사 각도를 제어한다. 또한, 가동판 제어부(42)는, 노정 호퍼(22) 내로의 원료(M)의 투입 개시로부터 투입 종료에 이르는 원료 투입 단계의 도중에 있어서, 가동판(40)의 경사 각도를 제어해도 된다.
제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 판형으로 형성되고, 노정 호퍼(22) 내에 설치된다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 노정 호퍼(22) 내에 있어서, 연직 방향의 중앙 위치보다 위쪽에 위치한다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 수평 방향으로 배열되어 배치된다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 수평면에 대하여 경사져 있고, 노정 호퍼(22)에 고정된다. 이후, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)을 총칭하여, 단지 고정판이라고 하는 경우가 있다.
가동판(40), 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 노정 호퍼(22) 내에서의 원료(M)의 낙하 위치(퇴적 위치)를 제어하는 제어판으로서 기능한다.
도 2는, 노정 호퍼(22) 및 리시빙 호퍼(24)를 확대하여 나타내는 부분 확대도이다. 도 2에서는, 노심(노심의 연장선)을 1점 쇄선(C1)으로 나타내고, 노정 호퍼(22)의 중심축을 1점 쇄선(C2)으로 나타내고 있다. 이후, 상대적으로 노심에 가까운 쪽을 노심 측이라고 하고, 상대적으로 노심으로부터 이격되는 쪽을 노 외측이라고 한다.
노정 호퍼(22)는, 연직 방향의 대략 절반보다 위쪽에 위치하는 원통부(60), 및, 원통부(60)에 대하여 연직 방향의 대략 절반보다 아래쪽에 위치하는 원추부(62)로 구분된다. 투입구(50)는, 원통부(60)의 상부에 형성된다. 투입구(50)는, 노정 호퍼(22)의 중심축(1점 쇄선 C2)에 대하여 노심 측에 위치한다. 투입구(50)에는, 투입구(50)를 개폐시키는 실링 밸브(64)가 설치된다.
원추부(62)는, 연직 아래쪽을 향해 수평 단면적(斷面績)이 점감(漸減)하는 중공의 원뿔형으로 형성된다. 원추부(62)의 하부에는, 노정 호퍼(22)의 내외를 연통시키는 노정 호퍼 배출구(66)가 설치된다. 노정 호퍼 배출구(66)는, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 측에 위치한다. 노정 호퍼 배출구(66)에는, 노정 호퍼 배출구(66)를 개폐시키는 게이트(68)가 설치된다.
제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 원추부(62)보다 연직 위쪽[원통부(60) 내]에 위치한다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 판의 표면이 상을 향하도록 배치된다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 판의 표면이 수평면에 대하여 경사지도록 배치된다. 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)은, 노심 측단이 노 외측단에 비해, 연직 위쪽에 위치하도록 경사진다. 제1 고정판(44)에서의 위를 향하는 표면은, 제1 경사면(44a)으로 되고, 제2 고정판(46)에서의 위를 향하는 표면은, 제2 경사면(46a)으로 되고, 제3 고정판(48)에서의 위를 향하는 표면은, 제3 경사면(48a)으로 된다.
제1 고정판(44)의 노심 측단은, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측이며, 투입구(50)의 연직 아래쪽에 위치한다. 제1 고정판(44)의 노 외측단은, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노 외측에 위치한다. 즉, 제1 고정판(44)은, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 측으로부터 노 외측에 걸쳐 연장된다.
제2 고정판(46)의 연직 방향의 위치는, 제1 고정판(44)의 연직 방향의 위치와 대략 같다. 제2 고정판(46)은, 제1 고정판(44)에 대하여 수평 방향의 위치가 노심 측에 위치한다. 즉, 제2 고정판(46)은, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 측이며, 투입구(50)의 연직 아래쪽에 위치한다.
제3 고정판(48)은, 제1 고정판(44)과 제2 고정판(46)과의 사이에 위치한다. 제3 고정판(48)의 연직 방향의 위치는, 제1 고정판(44) 및 제2 고정판(46)의 연직 방향의 위치와 대략 같다. 제3 고정판(48)의 노심 측단은, 투입구(50)의 연직 아래쪽에 위치한다. 제3 고정판(48)의 노 외측단은, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측에 위치한다. 제3 고정판(48)의 노 외측단은, 비교적 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 위치한다.
제3 고정판(48)의 노심 측단은, 제2 고정판(46)의 노심 측단에 비해, 노 외측에 위치한다. 또한, 제1 고정판(44)의 노심 측단은, 제3 고정판(48)의 노심 측단에 비해, 노 외측에 위치한다.
또한, 제3 고정판(48)은, 제3 경사면(48a)의 도중에 있어서, 경사 각도가 변화되어 있다. 이것은, 제3 고정판(48)에 있어서, 노심 측단의 위치, 노 외측단의 위치, 및, 노 외측단에서의 제3 경사면(48a)의 경사 방향을 조정하기 위해서이다. 그리고, 이들 조정을 엄격하게 행할 필요가 없는 경우에는, 제3 고정판(48)의 경사 각도를, 노심 측단으로부터 노 외측단에 걸쳐 일정하게 해도 된다.
여기서, 종래의 노정 장치에서는, 노정 호퍼(22) 내의 제어판(예를 들면, 상부 댐퍼)을 가동(可動)시킴으로써, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어하고 있었다. 이 태양에서는, 노정 호퍼(22) 내의 제어판을 가동시키기 위한 구동 장치를, 노정 호퍼(22)의 측면의 외측에 설치할 필요가 있다. 그러므로, 다수의 노정 호퍼(22)를 병렬로 배치하도록 하면, 제어판의 구동 장치의 설치 위치가, 다른 노정 호퍼(22) 및 다른 구동 장치 등과 간섭하는 경우가 있다.
그 결과, 종래 기술을 적용하면, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어하는 것과, 노정 호퍼(22)를 다수 배치시키는 것을 양립시킬 수 없다.
이에 대하여, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 노정 호퍼(22) 내에 있어서, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)의 위치 및 자세가 고정되어 있다. 이로써, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 노정 호퍼(22) 내의 제어판을 가동시키는 구동 장치를, 노정 호퍼(22)의 측면의 외측에 설치할 필요가 없다.
그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 다수의 노정 호퍼(22)를 병렬로 배치할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 리시빙 호퍼(24) 내의 가동판(40)을 가동시킴으로써, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치가 제어된다.
리시빙 호퍼(24)의 상부에는, 상부 개구부(70)가 설치되어 있다. 상부 개구부(70)는, 리시빙 호퍼(24)의 내외를 연통시킨다. 상부 개구부(70)에는, 상부 개구부(70)를 개폐시키는 커버부(72)가 설치된다.
가동판(40)은, 상부 개구부(70)의 아래쪽에 위치한다. 그러므로, 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)의 유지보수를 용이하게 행할 수 있다.
가동판(40)은, 배출구(56)에 대하여 노 외측에 위치한다. 또한, 가동판(40)은, 투입구(50)의 위쪽에 위치하는 하부 개구부(52)보다 더 위쪽에 위치한다. 또한, 가동판(40)은, 배출구(56)의 최상부보다 아래쪽에 위치한다. 즉, 가동판(40)은, 전환 슈트(26)의 배출구(56)와 노정 호퍼(22)의 투입구(50)와의 사이에 위치한다. 바꾸어 말하면, 가동판(40)의 연직 방향의 높이 위치가, 배출구(56)와 투입구(50)와의 사이이다. 또한, 가동판(40)은, 배출구(56)로부터 투입구(50)에 낙하하는 원료(M)의 낙하 경로의 도중에 진입 가능하게 설치된다.
가동판(40)은, 회전축(80), 베이스부(82) 및 판부(84)를 포함한다. 회전축(80)은, 봉형(棒形)으로 형성되고, 연직 방향 및 리시빙 호퍼(24)의 직경 방향으로 교차하는 방향으로 연장된다. 회전축(80)은, 리시빙 호퍼(24)에 지지된다. 회전축(80)은, 그 중심축 주위로 회전 가능하다. 회전축(80)은, 전환 슈트(26)의 배출구(56)의 최하부보다 위쪽에 위치한다.
여기서, 노정 호퍼(22) 내에는, 압력이 걸린다. 그러므로, 가동하는 제어판이 노정 호퍼(22) 내에 위치하는 종래의 노정 장치에서는, 제어판을 가동시키는 회전축에 가스 실링 등을 행할 필요가 있어, 회전축의 구성이 복잡하게 된다.
이에 대하여, 리시빙 호퍼(24) 내에는, 압력을 걸지 않아도 된다. 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 회전축(80)에 가스 실링 등을 행할 필요가 없어, 회전축(80)의 구성을 간소화할 수 있다.
베이스부(82) 및 판부(84)는, 회전축(80)에 대하여 아래쪽에 배치된다. 베이스부(82)는, 회전축(80)에 연결되어 있다. 베이스부(82)는, 회전축(80)으로부터 직경 방향으로 연장된다. 판부(84)는, 판형으로 형성된다. 판부(84)는, 판면(86)이 판부(84)대하여 노심 측을 향하도록 베이스부(82)에 연결된다. 그리고, 가동판(40)은, 판면(86)의 높이 위치가, 배출구(56)와 투입구(50)와의 사이로 되면 된다.
베이스부(82) 및 판부(84)는, 도 2의 화살표 A1로 나타낸 바와 같이, 회전축(80)의 회전에 따라 회전축(80) 주위로 요동 가능하다. 즉, 가동판(40)은, 판면(86)의 위치를 이동할 수 있다. 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 베이스부(82) 및 판부(84)를 요동시킴으로써, 판면(86)의 수평면에 대한 경사 각도[가동판(40)의 경사 각도]를 설정할 수 있다.
본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 후에 상세하게 설명하지만, 가동판(40)[판면(86)]의 경사 각도를 변경함으로써, 노정 호퍼(22)에 투입하는 원료(M)의 낙하 경로를 제어할 수 있다. 원료(M)의 낙하 경로가 변경되면, 원료(M)의 낙하 경로에 위치하는 고정판이 변경된다. 즉, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)의 경사 각도를 제어함으로써, 원료(M)가 낙하하는 과정에서 경유하는 고정판을, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)으로부터 선택할 수 있다.
도 3은, 리시빙 호퍼(24)의 평면도이다. 가동판(40)은, 하부 개구부(52)의 수와 같은 수만큼 설치된다. 즉, 가동판(40)은, 노정 호퍼(22)마다 설치된다.
가동판(40)의 회전축(80)의 양단은, 리시빙 호퍼(24) 밖으로 관통한다. 리시빙 호퍼(24)와 회전축(80)과의 사이에는, 베어링(도시하지 않음)이 설치된다. 리시빙 호퍼(24)는, 베어링을 통해 회전축(80)을 회전 가능하게 지지한다.
회전축(80)의 일단에는, 가동판 구동부(88)가 설치된다. 가동판 구동부(88)는, 예를 들면, 회전축(80)으로부터 직경 방향으로 연장되는 레버와, 레버를 회전축(80) 주위로 경도(傾倒)시키는 액추에이터를 포함한다. 그리고, 가동판 구동부(88)의 구체적인 구성은, 이 예에 한정되지 않는다. 가동판 제어부(42)는, 가동판 구동부(88)를 동작시킴으로써 가동판(40)을 제어한다.
그런데, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노 외측에 원료(M)를 낙하시키는 경우에는, 노정 호퍼(22) 내의 제어판의 길이가 길어진다. 노정 호퍼(22) 내의 제어판을 가동시키는 종래의 노정 장치에서는, 길이가 긴 제어판을 가동시키기 위해 큰 토크가 필요하며, 제어판을 가동시키는 구동 장치의 사이즈가 커지게 된다.
이에 대하여, 본 실시형태에 있어서의 가동판(40)은, 노정 호퍼(22) 내의 제어판[예를 들면, 제1 고정판(44) 등]에 비해, 사이즈가 작은 도 2 참조). 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 종래의 노정 장치에 비해, 가동판(40)을 가동시키기 위한 토크가 작다. 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 가동판 구동부(88)의 사이즈를 작게 할 수 있다.
그 결과, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 가동판 구동부(88)의 설치 위치가, 다른 가동판 구동부(88) 등의 다른 기기와 간섭하는 것을 회피할 수 있다.
가동판(40)에는, 가동판(40)의 위치(즉, 경사 각도)를 검출하는 위치 검출부(90)가 설치된다. 위치 검출부(90)는, 예를 들면, 앱설루트(absolute)식의 인코더(encoder)이다. 위치 검출부(90)는, 회전축(80)에서의 가동판 구동부(88) 측단에 설치된다. 그리고, 위치 검출부(90)는, 인코더에 한정되지 않고, 리미트 스위치 등이라도 된다.
위치 검출부(90)는, 구체적으로는, 회전축(80)의 회전 각도를 검출한다. 가동판 제어부(42)는, 위치 검출부(90)로부터 회전축(80)의 회전 각도를 취득하고, 가동판(40)의 위치를 도출한다. 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 위치(경사 각도)가, 설정된 위치(경사 각도)로 되도록 가동판 구동부(88)를 동작시킨다.
다음에, 본 실시형태의 노정 장치(20)의 작용을 설명한다. 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 노정 호퍼(22)로부터 원료(M)를 배출시킬 때, 배출 시간의 경과에 따라, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 어떠한 추이(推移)로 하고자 하는 것에 따라서, 가동판(40)의 경사 각도가 설정된다. 입자의 크기의 추이로서는, 예를 들면, 이하의 3패턴이 있다. 제1 패턴에서는, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를, 대립→중립→세립의 순으로 시간 변화시킨다. 제2 패턴에서는, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를, 세립→중립→대립의 순으로 시간 변화시킨다. 제3 패턴에서는, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 배출 시간에 따르지 않고 일정하게 시킨다.
도 4는, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 대립→중립→세립의 순으로 시간 변화시키려는 경우의 노정 장치(20)의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 4에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 4에서는, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
원료(M)를 대립→중립→세립의 순으로 배출시키고자 하는 경우, 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)을 노 외측으로 요동시킨다. 이 경우, 가동판(40)은, 판부(84)의 선단이 회전축(80)보다 연직 아래쪽이며, 또한, 노 외측에 위치하도록 한 경사 각도(제1 경사 각도)로 된다. 또한, 가동판(40)의 판면(86)은, 노 외측으로 후퇴한다.
이 상태에서 원료(M)가 전환 슈트(26)의 배출구(56)로부터 배출되면, 원료(M)는, 리시빙 호퍼(24)의 하부 개구부(52) 및 노정 호퍼(22)의 투입구(50)를 향해, 포물선형으로 자유 낙하한다. 이 때, 판면(86)이 가장 노 외측으로 후퇴하고 있으므로, 원료(M)는, 판면(86)에 닿지 않고, 직접적으로 하부 개구부(52) 및 투입구(50)를 통과한다.
그러면, 원료(M)는, 노정 호퍼(22) 내에 있어서, 제1 고정판(44)의 제1 경사면(44a)의 상단(上端) 부근에 낙하한다. 제1 고정판(44)에 낙하한 원료(M)는, 제1 경사면(44a) 상을 미끄러져 떨어져, 제1 경사면(44a)의 하단으로부터 포물선형으로 자유 낙하한다. 이로써, 원료(M)는, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노 외측으로 낙하하고, 그 낙하 위치를 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다.
여기서, 상대적으로 세립[분상(粉狀; powdery state)]의 원료(M)는, 산의 정상 부근에 퇴적된다. 한편, 상대적으로 대립(덩어리형)의 원료(M)는, 산의 경사면을 미끄러져 떨어져 산의 산기슭 부근에 퇴적된다.
도 4와 같이, 산의 정상이 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노 외측에 위치하는 경우, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 측에는, 상대적으로 대립의 원료(M)가 퇴적된다. 또한, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노 외측에는, 상대적으로 세립의 원료(M)가 퇴적된다. 즉, 이 경우, 노정 호퍼 배출구(66) 부근에서는, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율이 크고, 세립의 비율이 작다. 그리고, 노정 호퍼 배출구(66) 부근으로부터 연직 위쪽을 향할수록 대립의 비율이 작아져, 세립의 비율이 커지게 된다.
그 후, 노정 호퍼(22)의 게이트(68)가 개방되면, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)는, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 아래쪽으로 배출된다. 이 때, 원추부(62)의 하부에 퇴적된 원료(M)가 먼저 배출되고, 원추부(62)의 상부에 퇴적된 원료(M)가 후에 배출된다. 이로써, 원료(M)는, 배출 시간의 경과에 따라, 대립→중립→세립의 순으로 배출된다.
따라서, 대립→중립→세립의 순으로 배출시키고자 하는 경우에는, 노정 호퍼(22)에 대한 원료(M)의 투입 개시 전에, 가동판(40)의 경사 각도가 제1 경사 각도로 되도록, 가동판 제어부(42)에 가동판(40)의 요동을 제어하도록 한다.
도 5는, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 세립→중립→대립의 순으로 시간 변화시키려는 경우의 노정 장치(20)의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 5에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
원료(M)를 세립→중립→대립의 순으로 배출시키고자 하는 경우에는, 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)을 노심 측으로 요동시킨다. 이 경우, 가동판(40)은, 판부(84)의 선단이 회전축(80)보다 연직 아래쪽이며, 또한, 노심 측에 위치하도록 한 경사 각도(제2 경사 각도)로 된다. 또한, 가동판(40)의 판면(86)은, 노심 측으로 전진한다.
이 상태에서 원료(M)가 전환 슈트(26)의 배출구(56)로부터 배출되면, 원료(M)는, 포물선형으로 자유 낙하한다. 이 때, 판면(86)이 원료(M)의 낙하 경로의 도중으로 돌출되어 있으므로(진입하고 있으므로), 원료(M)는, 낙하 경로의 도중에 판면(86)에 닿는다. 이로써, 원료(M)는, 가동판(40)에 의해 낙하 방향이 변경될 수 있어, 하부 개구부(52) 및 투입구(50)를 향해 낙하한다.
그러면, 원료(M)는, 노정 호퍼(22) 내에 있어서, 제2 고정판(46)의 제2 경사면(46a)의 상단 부근에 낙하한다. 제2 고정판(46)에 낙하한 원료(M)는, 제2 경사면(46a) 상을 미끄러져 떨어져, 제2 경사면(46a)의 하단으로부터 포물선형으로 자유 낙하한다. 이로써, 원료(M)는, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측으로 낙하하고, 그 낙하 위치를 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다.
도 5와 같이, 산의 정상이 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측에 위치하는 경우, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 측에는, 상대적으로 세립의 원료(M)가 퇴적된다. 또한, 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노 외측에는, 상대적으로 대립의 원료(M)가 퇴적된다. 즉, 이 경우, 노정 호퍼 배출구(66) 부근에서는, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율이 작고, 세립의 비율이 크다. 그리고, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 위쪽을 향할수록 대립의 비율이 커지고, 세립의 비율이 작아지게 된다.
그 후, 노정 호퍼(22)의 게이트(68)가 개방되면, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)는, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 아래쪽으로 배출된다. 이 때, 원추부(62)의 하부에 퇴적된 원료(M)가 먼저 배출되고, 원추부(62)의 상부에 퇴적된 원료(M)가 후에 배출된다. 이로써, 원료(M)는, 배출 시간의 경과에 따라, 세립→중립→대립의 순으로 배출된다.
따라서, 세립→중립→대립의 순으로 배출시키고자 하는 경우에는, 노정 호퍼(22)에 대한 원료(M)의 투입 개시 전에, 가동판(40)의 경사 각도가 제2 경사 각도로 되도록, 가동판 제어부(42)에 가동판(40)의 요동을 제어하도록 한다.
도 6은, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 배출 시간에 따르지 않고 일정하게 하려고 하는 경우의 노정 장치(20)의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 6에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
원료(M)의 입자의 크기를 일정하게 하려고 하는 경우에는, 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)을 요동 범위의 대략 중간의 위치로 요동시킨다. 즉, 가동판(40)은, 제1 경사 각도로 되는 위치와 제2 경사 각도로 되는 위치와의 사이에 위치한다. 이 경우, 가동판(40)은, 판부(84)의 선단이 제1 경사 각도일 때보다 노심 측에 위치하고, 또한, 제2 경사 각도일 때보다 노 외측에 위치하도록 한 각도(제3 경사 각도)로 된다. 또한, 가동판(40)의 판면(86)은, 제1 경사 각도일 때보다 노심 측으로 전진하고, 또한, 제2 경사 각도일 때보다 노 외측으로 후퇴한다.
이 상태에서 원료(M)가 전환 슈트(26)의 배출구(56)로부터 배출되면, 원료(M)는, 포물선형으로 자유 낙하한다. 이 때, 판면(86)이 원료(M)의 낙하 경로의 도중으로 돌출되어 있는 싶은, 원료(M)는, 낙하 경로의 도중에 판면(86)에 닿는다. 이로써, 원료(M)는, 가동판(40)에 의해 낙하 방향이 변환된다. 또한, 판면(86)이 제2 경사 각도일 때보다 노 외측으로 후퇴하고 있으므로, 변경된 후의 낙하 방향은, 제2 경사 각도일 때보다 노 외측이며, 또한, 제1 경사 각도일 때보다 노심 측의 방향으로 된다.
그러면, 원료(M)는, 노정 호퍼(22) 내에 있어서, 제3 고정판(48)의 제3 경사면(48a)의 상단 부근에 낙하한다. 제3 고정판(48)에 낙하한 원료(M)는, 제3 경사면(48a) 상을 미끄러져 떨어져, 제3 경사면(48a)의 하단으로부터 포물선형으로 자유 낙하한다. 이로써, 원료(M)는, 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 낙하하고, 그 낙하 위치를 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다.
도 6과 같이, 산의 정상이 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 위치하는 경우, 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에는, 상대적으로 세립의 원료가 퇴적된다. 또한, 노정 호퍼(22)의 중심축으로부터 이격되는 노심 측 및 노 외측에는, 상대적으로 대립의 원료(M)가 퇴적된다. 즉, 이 경우, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 위쪽을 향해, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율 및 세립의 비율이, 대략 일정해진다.
그 후, 노정 호퍼(22)의 게이트(68)가 개방되면, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)는, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 아래쪽으로 배출된다. 이 때, 원추부(62)의 하부에 퇴적된 원료(M)가 먼저 배출되고, 원추부(62)의 상부에 퇴적된 원료(M)가 후에 배출된다. 이로써, 원료(M)는, 배출 시간의 경과에 따라, 대략 일정한 입도(粒度)로 배출된다.
따라서, 원료(M)의 입자의 크기를 일정하게 하려고 하는 경우에는, 노정 호퍼(22)에 대한 원료(M)의 투입 개시 전에, 가동판(40)의 경사 각도가 제3 경사 각도로 되도록, 가동판 제어부(42)에 가동판(40)의 요동을 제어하도록 한다.
배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 일정하게 하려고 하는 경우, 원료(M)의 투입 개시 전에 가동판(40)의 경사 각도를 제3 경사 각도로 해 두는 태양에 한정되지 않는다. 예를 들면, 원료(M)의 투입 개시로부터 투입 종료에 이르는 원료 투입 단계의 도중에 있어서, 가동판(40)의 경사 각도를 변화시킴으로써, 배출되는 원료(M)의 입자의 크기를 일정하게 해도 된다.
도 7은, 원료 투입 단계의 도중에 가동판(40)의 경사 각도를 변화시키는 경우의 노정 장치(20)의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 7에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 7에서는, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
가동판 제어부(42)는, 원료 투입 단계 중에 있어서, 소정 시간이 경과할 때마다 가동판(40)의 경사 각도를 순차로 변화시킨다. 구체적으로는, 원료(M)의 투입 개시 전, 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 경사 각도를 제2 경사 각도로 하게 한다. 이 상태에서 원료(M)의 투입이 개시되면, 원료(M)는, 가동판(40) 및 제2 고정판(46)을 경유하여 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측으로 낙하한다.
원료(M)의 투입으로부터 소정 시간이 경과하면, 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 경사 각도를 제3 경사 각도로 변화시킨다. 그러면, 원료(M)는, 가동판(40) 및 제3 고정판(48)을 경유하여 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 낙하한다.
그 후, 소정 시간이 경과하면, 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 경사 각도를 제1 경사 각도로 변화시킨다. 그러면, 원료(M)는, 제1 고정판(44)을 경유하여 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노 외측으로 낙하한다.
제1 경사 각도의 상태로 소정 시간이 경과하면, 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 경사 각도를 제3 경사 각도로 변화시킨다. 그러면, 원료(M)는, 가동판(40) 및 제3 고정판(48)을 경유하여 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 낙하한다.
그 후, 소정 시간이 경과하면, 가동판 제어부(42)는, 가동판(40)의 경사 각도를 제2 경사 각도로 변화시킨다. 그러면, 원료(M)는, 가동판(40) 및 제2 고정판(46)을 경유하여 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측으로 낙하한다.
이와 같이, 가동판 제어부(42)는, 원료 투입 단계가 종료될 때까지, 소정 시간이 경과할 때마다, 가동판(40)의 요동을 반복한다.
이로써, 노정 호퍼(22) 내에는, 중심축에 대하여 노심 측의 산, 중심축 부근의 산, 및, 중심축에 대하여 노 외측의 산이 각각 형성된다. 즉, 이 경우, 노정 호퍼 배출구(66)로부터 연직 위쪽을 향해, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율 및 세립의 비율이, 더욱 일정해진다.
그리고, 가동판(40)의 경사 각도를 변화시키기 위한 소정 시간은, 예를 들면, 원료 투입 단계에서, 제1 경사 각도가 유지되는 기간, 제2 경사 각도가 유지되는 기간, 및, 제3 경사 각도가 유지되는 기간이 같아지도록 설정된다.
또한, 원료 투입 단계 중에서는, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 중량이 점증한다. 그러므로, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 중량을 계량하는 계량부를 노정 호퍼(22)에 설치해도 된다. 그리고, 가동판 제어부(42)는, 계량부의 검출 결과에 기초하여, 가동판(40)의 경사 각도를 순차로 변화시켜도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 노정 호퍼(22) 밖이며 투입구(50)의 위쪽으로 가동판(40)이 설치되고, 노정 호퍼(22) 내에 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)이 설치된다. 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)을 요동시킴으로써[판면(86)의 위치를 이동시킴으로써], 원료(M)를 낙하시키는 고정판을 선택할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 원료(M)의 낙하 위치를 제어하기 위한 구동 장치를 노정 호퍼(22)의 측면의 외측에 설치할 필요가 없고, 그 구동 장치에 관한 설치 위치의 간섭이 생기지 않는다. 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 다수의 노정 호퍼(22)를 병렬 배치시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태의 노정 장치(20)에 의하면, 노정 호퍼(22)를 다수 배치해도 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 가동판(40)이 노정 호퍼(22) 밖에 설치되므로, 가동하는 제어판을 노정 호퍼(22) 내에 설치하는 태양에 비해, 가동판(40)의 유지보수를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)이 노정 호퍼(22) 내에 설치된다. 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 원료(M)를 목표로 되는 낙하 위치에 정확하게 낙하시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 원료(M)의 투입 개시 전, 또는, 원료 투입 단계의 도중에 있어서, 가동판(40)의 경사 각도가 제어 가능하다. 그러므로, 본 실시형태의 노정 장치(20)에서는, 원료(M)의 낙하 위치를, 더욱 확실하게 제어할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)이 노정 호퍼(22) 내에 설치되어 있었다. 그러나, 제1 고정판(44), 제2 고정판(46) 및 제3 고정판(48)의 모든 것을 노정 호퍼(22) 내에 설치하는 태양에 한정되지 않는다. 노정 장치(20)는, 적어도, 제1 고정판(44)이 노정 호퍼(22) 내에 설치되면 되고, 제2 고정판(46) 및 제3 고정판이 생략되어도 된다. 이 경우, 노정 장치(20)는, 가동판(40)을 요동시킴으로써, 원료(M)를 제1 고정판(44)에 낙하시키는지의 여부를 선택할 수 있다. 이 태양에 있어서도, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어 가능하다.
또한, 노정 장치(20)는, 제1 고정판(44) 및 제2 고정판(46)이 노정 호퍼(22) 내에 설치되고, 제3 고정판(48)이 생략되어도 된다. 이 경우, 제2 고정판(46)은, 노심 측단이 연직 아래쪽에 위치하도록 경사지게도 된다. 이 태양에 있어서도, 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어 가능하다.
(제1 변형예)
상기 실시형태의 제3 고정판(48)은, 원료(M)를 노정 호퍼(22)의 중심축 부근에 낙하시키고 있었다. 그러나, 제3 고정판(48)은, 원료(M)를 노정 호퍼(22)의 중심축에 대하여 노심 주위로 분류시켜 낙하시켜도 된다.
도 8은, 원료(M)를 노심 주위로 분류시키는 구성으로 한 제1 변형예의 노정 장치(120)의 부분 확대도이다. 노정 장치(120)는, 제3 고정판(48)에 분류부(122)를 설치한 점에 있어서 노정 장치(20)와 상이하다. 분류부(122)는, 제3 고정판(48)의 제3 경사면(48a)에 대하여 기립하여 설치된다.
도 9는, 도 8의 흰 화살표 IX방향으로부터 제3 고정판(48)을 본 부분 확대도이다. 분류부(122)는, 제3 경사면(48a)의 경사 방향에 수직인 폭이, 제3 고정판(48)의 상류측단(노심 측단)으로부터 하류측단(노 외측단)을 향해 점증하는 삼각형상으로 형성된다. 분류부(122)의 상류측의 정상부(頂部)(122a)는, 제3 고정판(48)의 폭 방향 중앙에 위치한다. 분류부(122)는, 하류측단이 제3 고정판(48)의 폭 방향의 한쪽 측(도 9의 좌측)에 위치하는 경사면(122b)와, 하류측단이 제3 고정판(48)의 폭 방향의 다른 쪽 측(도 9의 우측)에 위치하는 경사면(122c)을 구비한다.
노정 장치(120)의 제3 고정판(48)에 원료(M)를 낙하시킨 경우, 원료(M)는, 분류부(122)의 정상부(122a)로부터 하류측단을 향해 제3 경사면(48a)을 미끄러져 떨어질 때, 분류부(122)에 의해 제3 고정판(48)의 폭 방향으로 분류로 된다. 그리고, 원료(M)의 대략 절반은, 제3 경사면(48a) 및 경사면(122b)을 미끄러져 떨어져 노정 호퍼(22) 내로 낙하하고, 원료(M)의 남은 절반은, 제3 경사면(48a) 및 경사면(122c)을 미끄러져 떨어져 노정 호퍼(22) 내로 낙하한다.
도 10은, 분류부(122)를 경유하여 원료(M)를 낙하시킨 경우의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 10에서는, 원료(M)의 퇴적 높이를 등고선으로 나타내고 있다. 이후, 노정 호퍼(22)의 중심축과 노심을 지나는 평면을 기준면이라고 한다. 도 10에서는, 기준면을 1점 쇄선(C3)으로 나타내고 있다.
제3 경사면(48a) 및 경사면(122b)을 미끄러져 떨어진 원료(M)는, 기준면에 대하여 한쪽 측(도 10의 하측)에 낙하하고, 위치 P1을 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다. 한편, 제3 경사면(48a) 및 경사면(122c)을 미끄러져 떨어진 원료(M)는, 기준면에 대하여 다른 쪽 측(도 10의 상측)에 낙하하고, 위치 P2를 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다. 즉, 이 경우, 원료(M)의 산이 2개 형성된다.
이와 같이, 노정 장치(120)에서는, 분류부(122)를 설치하지 않는 태양에 비해, 원료(M)의 산의 수가 많다. 그러므로, 노정 장치(120)에서는, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율 및 세립의 비율을, 보다 일정하게 할 수 있다.
또한, 노정 장치(120)의 가동판 제어부(42)는, 원료 투입 단계 중에 있어서, 소정 시간이 경과할 때마다 가동판(40)의 경사 각도를 순차로 변화시켜도 된다.
도 11은, 분류부(122)를 구비하는 노정 장치(120)에 있어서 가동판(40)의 경사 각도를 순차로 변화시킨 경우의 작용을 설명하는 설명도이다. 도 11에서는, 원료(M)의 퇴적 높이를 등고선으로 나타내고 있다.
가동판(40)의 경사 각도를 순차로 변화시키면, 위치 P1, P2, P3, P4를 각각 정상으로 하는 원료(M)의 산이 형성된다. 즉, 이 태양에서는, 제3 고정판(48)에만 원료(M)를 낙하시키는 태양에 비해, 원료(M)의 산의 수가 더 많다. 그러므로, 이 태양에서는, 노정 호퍼(22) 내의 수평 단면적 당의 대립의 비율 및 세립의 비율을, 더욱 일정하게 할 수 있다.
(제2 변형예)
도 12는, 제2 변형예의 노정 장치(220)의 부분 확대도이다. 노정 장치(220)는, 제2 고정판(46) 대신에 제2 고정판(246)을 구비하는 점에 있어서 노정 장치(20)와 상이하다.
제2 고정판(246)은, 노심 측단이 노 외측단에 비해, 연직 아래쪽에 위치하도록 경사진다. 제2 고정판(246)의 노 외측단은, 제3 고정판(48)의 노심 측단 부근에 위치한다. 제2 고정판(246)에서의 상을 향하는 표면은, 제2 경사면(246a)으로 된다.
가동판(40)의 판면(86)을, 제3 고정판(48)에 원료(M)를 낙하시킬 때보다 노심 측으로 전진시키면, 판면(86)에 해당된 원료(M)는, 제2 고정판(246)의 제2 경사면(246a)의 상단 부근에 낙하한다. 제2 고정판(246)에 낙하한 원료(M)는, 제2 경사면(246a) 상을 미끄러져 떨어져, 제2 경사면(246a)의 하단으로부터 포물선형으로 자유 낙하한다. 이로써, 원료(M)는, 노정 호퍼(22)의 중심축보다 노심 측으로 낙하하고, 그 낙하 위치를 정상으로 하는 산형으로 퇴적된다.
따라서, 노정 장치(220)에서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 제2 고정판(246)을 경유하여 원료(M)를 낙하시킴으로써, 노정 호퍼(22)로부터의 원료(M)의 배출 시에, 세립→중립→대립의 순으로 원료(M)를 배출시키는 것이 가능하다.
또한, 노정 장치(220)에서는, 상기 실시형태의 제2 고정판(46)에 비해, 제2 고정판(246)의 상단의 위치가 제3 고정판(48)에 가까우므로, 가동판(40)의 요동량을 적게 할 수 있다.
(제3 변형예)
도 13은, 제3 변형예의 노정 장치(320)의 부분 확대도이다. 노정 장치(320)는, 가동판(40) 대신에 가동판(340)을 구비하는 점에 있어서 노정 장치(20)와 상이하다. 또한, 노정 장치(320)에서는, 리시빙 호퍼(24)의 상부 개구부(70) 및 커버부(72)가 리시빙 호퍼(24)의 측면에 설치되어 있다.
가동판(340)은, 회전축(380), 제1 암(arm)(381), 제2 암(382), 베이스부(383) 및 판부(384)를 포함한다. 제1 암(381)의 일단은, 리시빙 호퍼(24)의 내면에 고정된다. 제2 암(382)은, 제1 암(381)의 타단에, 회전축(380)을 통해 회전 가능하게 연결된다. 베이스부(383)는, 제2 암(382)에 접속된다. 판부(384)는, 판면(386)이 판부(384)에 대하여 노심 측을 향하도록 베이스부(383)에 연결된다.
또한, 노정 장치(320)에는, 액추에이터(387)가 설치된다. 액추에이터(387)은, 실린더(388) 및 피스톤 로드(389)를 포함한다. 피스톤 로드(389)는, 일단이 실린더(388) 내에 삽입되고, 타단이 베이스부(383)에 연결된다. 가동판 제어부(42)는, 실린더(388)에 대하여 피스톤 로드(389)를 슬라이딩시킨다.
실린더(388)에 대하여 피스톤 로드(389)가 인입(引入)되면, 판부(384)는, 회전축(380)을 회전 중심으로 하여 노 외측으로 요동한다. 또한, 실린더(388)에 대하여 피스톤 로드(389)가 인출되면, 판부(384)는, 회전축(380)을 회전 중심으로 하여 노심 측으로 요동한다. 즉, 판부(384)는, 도 13의 양 화살표 A31로 나타낸 바와 같이, 회전축(380) 주위로 요동 가능하다.
따라서, 노정 장치(320)에서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 노정 호퍼(22)를 다수 배치해도 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능해진다.
(제4 변형예)
도 14는, 제4 변형예의 노정 장치(420)의 부분 확대도이다. 노정 장치(420)은, 가동판(40) 대신에 가동판(440)을 구비하는 점에 있어서 노정 장치(20)와 상이하다.
가동판(440)은, 판부(480)를 포함한다. 판부(480)은, 노심 측에 면하는 제2 판면(482) 및 제3 판면(483)을 구비한다. 제2 판면(482)은, 제3 판면(483)보다 위쪽에 위치한다. 제2 판면(482)은, 하단이 상단에 비해 노심 측에 위치하도록 경사진다. 제3 판면(483)은, 하단이 상단에 비해 노 외측에 위치하도록 경사진다. 즉, 제2 판면(482)과 제3 판면(483)은, 경사 각도가 상이하다.
또한, 노정 장치(420)에는, 액추에이터(487)가 설치된다. 액추에이터(487)는 실린더(488) 및 피스톤 로드(489)를 포함한다. 피스톤 로드(489)는, 일단이 실린더(488) 내에 삽입되고, 타단이 판부(480)에 연결된다. 액추에이터(487)는, 피스톤 로드(489)가 연직 방향으로 연장하도록 배치된다. 가동판 제어부(42)는, 실린더(488)에 대하여 피스톤 로드(489)를 슬라이딩시킨다.
실린더(488)에 대하여 피스톤 로드(489)가 인입되면, 판부(480)는, 위쪽으로 이동한다. 또한, 실린더(488)에 대하여 피스톤 로드(489)가 인출되면, 판부(480)는, 아래쪽으로 이동한다. 즉, 판부(480)는, 도 14의 양 화살표 A41로 나타낸 바와 같이, 상하 방향(연직 방향)으로 이동할 수 있다.
도 14에서는, 피스톤 로드(489)가 가장 끌어들여진 경우가 나타나 있다. 도 14에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
피스톤 로드(489)가 가장 인입되면, 판부(480)는, 배출구(56)로부터 투입구(50)에 낙하하는 원료(M)의 낙하 경로로부터 벗어난다. 이 경우, 원료(M)는, 제1 고정판(44)을 경유하여 노정 호퍼(22) 내로 낙하한다.
도 15는, 피스톤 로드(489)를 가장 인출한 경우의 노정 장치(420)의 부분 확대도이다. 도 15에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 15에서는, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
피스톤 로드(489)가 가장 인출되면, 판부(480)가, 배출구(56)로부터 투입구(50)에 낙하하는 원료(M)의 낙하 경로에 진입하고, 제2 판면(482)가, 원료(M)의 낙하 경로의 도중에 위치한다. 이로써, 원료(M)는, 낙하 경로의 도중에 제2 판면(482)에 닿아, 낙하 방향이 변환된다. 이 경우, 원료(M)는, 제2 고정판(46)을 경유하여 노정 호퍼(22) 내로 낙하한다.
도 16은, 피스톤 로드(489)를 일부 인출한 경우의 노정 장치(420)의 부분 확대도이다. 도 16에서는, 원료(M)가 존재하는 범위를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 16에서는, 원료(M)의 이동 방향을 2점 쇄선의 화살표로 나타내고 있다.
피스톤 로드(489)가 일부 인출되면, 판부(480)가, 배출구(56)로부터 투입구(50)에 낙하하는 원료(M)의 낙하 경로에 진입하고, 제3 판면(483)이 원료(M)의 낙하 경로의 도중에 위치한다. 이로써, 원료(M)는, 낙하 경로의 도중에 제3 판면(483)에 닿아, 낙하 방향이 변환된다. 이 경우, 원료(M)는, 제3 고정판(48)을 경유하여 노정 호퍼(22) 내로 낙하한다.
이와 같이, 노정 장치(420)에서는, 가동판(440)이 연직 방향으로 이동한다.
즉, 노정 장치(420)에서는, 제2 판면(482) 및 제3 판면(483)이 연직 방향으로 이동한다. 그리고, 노정 장치(420)에서는, 제2 판면(482) 및 제3 판면(483)을 이동시킴으로써, 원료(M)를 낙하시키는 고정판을 선택할 수 있다.
따라서, 노정 장치(420)에서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 노정 호퍼(22)를 다수 배치해도 노정 호퍼(22) 내의 원료(M)의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능해진다.
그리고, 제4 변형예에서는, 가동판(440)을 연직 방향으로 이동시키고 있었다. 그러나, 가동판(440)을 수평 방향으로 이동시켜도 된다. 이 태양에 있어서도, 제2 판면(482) 및 제3 판면(483)을 수평 방향으로 이동시킴으로써, 결과로서, 원료(M)의 낙하 위치를 제어할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 일 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 본 개시는 상기 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대하여도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면, 가동판(40)은, 판부(84)를 베이스부(82)에 대하여 회전축(80)의 직경 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성해도 된다. 예를 들면, 가동판(40)은, 노 외측 방향으로 요동시키는 경우, 판부(84)를 회전축(80)의 직경 방향 내측으로 후퇴시키고, 노심 방향으로 요동시키는 경우, 판부(84)를 회전축(80)의 직경 방향 외측으로 전진시켜도 된다. 이 태양에 의하면, 가동판(40)의 경사 각도에 따라서, 판면(86)에 대한 원료(M) 당의 상태를 정확하게 제어할 수 있다.
본 개시는, 노정 장치에 이용할 수 있다.
20, 120, 220, 320, 420: 노정 장치
22: 노정 호퍼
26: 전환 슈트
40, 340, 440: 가동판
42: 가동판 제어부
44: 제1 고정판
46, 246: 제2 고정판
48: 제3 고정판
50: 투입구
56: 배출구
122: 분류부

Claims (6)

  1. 노심(爐心; furnace core) 주위에 복수 설치되고, 상부에 투입구가 설치된 노정 호퍼(furnace top hopper);
    상기 노정 호퍼의 연직(沿直) 위쪽에 있어서, 배출구의 방향을 노심 주위로 전환 가능한 전환 슈트(chute);
    상기 노정 호퍼 밖이며 상기 투입구의 위쪽이며, 상기 전환 슈트의 배출구와 상기 노정 호퍼의 상기 투입구와의 사이에 설치되고, 판면(板面)의 위치를 이동 가능한 가동판(可動板); 및
    상기 노정 호퍼 내에 있어서 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제1 고정판;
    을 포함하고,
    상기 가동판의 판면의 위치를 이동시키는 것으로, 상기 노정 호퍼 내에 투입되는 원료를, 상기 제1 고정판에 낙하시킬지 여부를 선택 가능한 구성으로 되어 있는,
    노정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정판은, 상기 노정 호퍼의 중심축에 대하여 노심 측으로부터 노외 측에 걸쳐 연장되고, 노심 측단이 노(爐; furnace) 외측단(外側端)보다 연직 위쪽에 위치하도록 경사져 있고,
    상기 노정 호퍼 내에 있어서 상기 제1 고정판에 대하여 수평 방향의 위치가 노심 측에 위치하고, 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제2 고정판을 더 포함하고,
    상기 가동판의 판면의 위치를 이동시키는 것으로, 상기 제1 고정판 및 상기 제2 고정판 중에서, 상기 원료를 낙하시키는 고정판을 선택 가능한 구성으로 되어 있는, 노정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노정 호퍼 내에 있어서 상기 제1 고정판과 상기 제2 고정판 사이에 위치하고, 수평면에 대하여 경사지게 설치되는 제3 고정판을 더 포함하고,
    상기 가동판의 판면의 위치를 이동시키는 것으로, 상기 제1 고정판, 상기 제2 고정판, 및 상기 제3 고정판 중에서, 상기 원료를 낙하시키는 고정판을 선택 가능한 구성으로 되어 있는, 노정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 고정판은, 상기 제3 고정판의 경사면으로부터 법선 방향으로 돌출하고, 경사 방향에 수직인 방향의 폭이 상류측단으로부터 하류측단을 향해 점증(漸增)하는 분류부(branching portion)를 구비하는, 노정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노정 호퍼 내로의 원료의 투입 개시 전, 또는, 상기 노정 호퍼 내로의 원료의 투입 개시로부터 투입 종료에 이르는 원료 투입 단계의 도중에 있어서, 상기 가동판의 경사 각도를 제어하는 가동판 제어부를 더 포함하는, 노정 장치.
  6. 삭제
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