KR102626813B1 - 광물 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광물을 미분쇄하는 건식 타입의 광물 분쇄기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 크기로 분쇄된 광물을 미분쇄할 때 분쇄된 광물의 상호 충돌을 유도하여 분쇄효율을 향상시키고, 분쇄되는 분말의 크기를 조절할 수 있으며, 구조적인 안전성과 내구성을 향상시킨 광물 분쇄기에 관한 것이다.

Description

광물 분쇄기 {mineral grinder}

본 발명은 광물을 미분쇄하는 건식 타입의 광물 분쇄기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 크기로 분쇄된 광물을 미분쇄할 때 분쇄된 광물간 상호 충돌을 유도하여 분쇄효율을 향상시키고, 분쇄되는 분말의 크기를 조절할 수 있으며, 구조적인 안전성과 내구성을 향상시킨 광물 분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로, 광물의 채취과정은 채석장이나 광산 등의 장소에서 다이너마이트등과 같은 폭발물을 이용하여 바위를 터뜨린 후에, 분쇄기를 이용하여 다시 사용자가 요구하는 적정 크기로 분쇄하는 분쇄 과정을 갖는다.

이때, 사용되는 분쇄기로는 비교적 큰 크기의 광물을 분쇄하는 죠 크러셔(jaw crusher)와, 1차로 분쇄된 광물을 전달받다 더 작은 크기로 광물을 분쇄시키는 콘 크러셔(cone crusher) 등이 있다.

상기의 광물을 분쇄하기 위한 장치 중 콘 크러셔는 고정된 콘 케이브 사이에 광물을 투입하여, 편심 회전하는 멘틀과 콘 케이브 사이에 투입된 광물을 마찰 및 압력에 의해 분쇄하는 장치로, 건설 폐기물로부터 작은 크기의 순환광물을 생산하는데 주로 사용되고 있다.

이러한 종래의 광물 분쇄기는 분쇄된 광물의 입자가 고르지 않아 콘 크러셔를 이용한 분쇄 공정을 여러 번 수행해야하며, 분쇄되는 광물의 입자 크기를 임의적으로 선택할 수 없는 등의 문제점이 있었다. 또한, 광물을 분쇄하는 단순한 기능만을 수행하고 있어 이물질 선별 등의 부가 공정이 필연적으로 수반되어야 하고, 광물로부터 미세한크기를 갖는 분말형태의 광물을 생산하기 위한 작업시간과 장비가 추가로 구비되어야 하는 문제점이 있다.

따라서, 산업현장에서 미세한 크기를 갖는 광물 분말을 요구하는 사례가 증가함에 따라 광물의 분쇄시 분쇄되는 광물의 입자를 조절할 수 있으며, 광물의 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 광물 분쇄기의 개발이 필요한 실정이다.

1. 등록특허공보 제10-1274465호 '골재 버켓 타격 박리 장치' (등록일자 2013.06.07) 2. 등록특허공보 제10-2341324호 '골재 분쇄용 콘크레샤 장치' (등록일자 2021.12.15)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 투입되는 광물을 일정한 크기로 분쇄하고, 분쇄된 광물이 강한 바람에 의해 이동이 유도되면서 상호 충돌하여 2차로 분쇄가 이루어져 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 광물 분쇄기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 광물 분쇄기는 내부에 수용공간(S)이 형성되며, 광물이 투입되는 투입구(101)와 분쇄된 광물이 배출되는 배출구(102)를 포함하는 하우징(100); 상기 하우징(100)을 관통하며, 외력에 의해 회전력을 전달받아 회전하는 구동축(200); 상기 구동축(200)에 체결되며, 상기 투입구(101)로 투입된 광물을 풍압으로 이동시키는 임펠라(300); 상기 구동축(200)에 체결되며, 상기 임펠라(300)에 의해 이동된 광물을 일정크기로 분쇄하는 파쇄날(400); 상기 수용공간(S) 내부에서 파쇄날(400)의 양측에 각각 브라켓(510)이 소정간격 이격되게 배치되어 상기 구동축(200)에 결합되되, 적어도 2개 이상의 지지암(511)이 돌출 형성되며, 이격된 한 쌍의 브라켓(510)의 지지암(511)이 연결되도록 블레이드(520)가 적어도 2개 이상 장착되어 회전함으로써, 상기 파쇄날(400)에 의해 분쇄된 광물이 상호 충돌되며 더 작은 크기를 갖는 미분쇄 광물로 분쇄되며, 분쇄된 광물을 유동시키는 풍압을 발생시키고, 상기 충돌하며 분쇄된 미분쇄 광물을 포집하여 상기 배출구(102)로 이동시키는 블레이드부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명의 상기 블레이드(520)는 상기 임펠라(300)가 위치한 방향으로 더 연장형성되어 상기 임펠라(300)의 풍압에 의해 이동중인 광물을 상기 파쇄날(400)이 위치한 상기 브라켓(510)의 이격된 사이로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 상기 블레이드(520)는 상기 지지암(511)에 안착되어 광물과 접촉되며, 풍압을 발생시키는 유도판(521); 상기 미분쇄 광물이 상기 유도판(521)의 일측면에 임시로 포집될 수 있도록 상기 유도판(521)의 끝단에 형성되는 포집판(522); 상기 유도판(521)의 측면에 형성되는 제1 측벽(523); 상기 제1 측벽(523)과 마주보도록 상기 유도판(521)의 다른 측면에 형성되어 상기 제1 측벽(523)보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 배출구(102)로 미분쇄 광물의 이동을 유도하는 제2 측벽(524);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명은 상기 브라켓(510)의 회전시 상기 유도판(521)에 포집된 미분쇄 광물이 상기 제2 측벽(524) 방향으로 이동되도록 상기 미분쇄 광물이 포집되는 상기 유도판(521)의 일측면은 소정각도 경사를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 광물의 분쇄되는 입자의 크기를 조절할 수 있으며, 광물의 연속적인 투입과 배출이 이루어질 수 있어 광물의 분쇄효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명을 제조하는 생산단가가 절감되어 저렴한 가격으로 사용자에게 제공될 수 있으며, 이를 통해 다양한 산업현장에서 사용이 가능할 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 주요구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 블레이드부와 임펠라 및 파쇄날의 연결관계 및 작동 일실시예를 나타낸 사시도 및 측면도.
도 5 는 본 발명의 하우징의 내부에 블레이드부와 임펠라 및 파쇄날이 배치되는 일실시예를 나타낸 개략도.
도 6 은 본 발명의 블레이드의 일실예를 나타낸 사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광물 분쇄기의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2 를 참조하면 본 발명은 하우징(100), 구동축(200), 임팔라(300), 파쇄날(400) 및 블레이드부(500)를 포함한다.

하우징(100)은 내부에 수용공간(S)이 형성되도록 내부가 중공된 형상을 갖는다. 하우징(100)은 하부하우징(110)과 상부하우징(120)으로 구성될 수 있으며, 하부하우징(110)과 상부하우징(120)이 상호 체결되면서 수용공간(S)을 형성한다. 그리고, 하부하우징(110)의 하단에는 하부하우징(110)을 바닥면에 안정적으로 지지시키기 위한 바닥판이 더 형성될 수 있다.

이때, 상부하우징(120)의 일측에는 광물이 투입되는 투입구(101)가 형성될 수 있으며, 투입구(101)와 마주보는 상부하우징(120)의 타측에는 하우징(100)의 내부에서 미분쇄된 광물이 배출되는 배출구(102)가 더 형성될 수 있다.

이에 대해 보다 상세히 설명하면, 투입구(101)로 투입되는 광물은 콘 크러셔(cone crusher)에 의해 2~3차로 분쇄되어 지름이 약 1~10mm 사이의 작은 크기를 갖는 광물에 해당할 수 있으며, 배출구(102)로 배출되는 광물은 1~0.1mm 이하의 직경을 갖는 분말 형태의 미분쇄 광물일 수 있다.

구동축(200)은 하우징(100), 바람직하게는 하부하우징(110)을 관통하도록 소정의 직경을 갖는 원기둥 형상을 갖는다. 이때, 구동축(200)의 양단은 하부하우징(110)의 양측에 각각 형성되는 베어링하우징(130)에 체결되며, 구동축(200)의 일측으로 회전력이 전달되어 구동축(200)은 회전한다.

구동축(200)을 회전시키기 위한 수단은 다양한 방법이 개시될 수 있다. 일실시예로 전력을 인가받아 구동되는 구동모터(210)와 구동축(200)을 체인 또는 벨트방식으로 연결하여 구동모터(210)의 회전력을 구동축(200)으로 전달하는 방식으로 사용될 수 있다. 구동모터(210)는 구동축(200)이 약 1800RPM 정도의 회전속도를 유지하도록 회전시킬 수 있다.

한편, 구동축(200)이 회전되는 회전속도를 조절하면, 하술하는 미분쇄 광물의 입자 크기 및 분쇄효율을 제어할 수 있다.

임펠라(300)는 구동축(200)에 체결되며, 하우징(100)의 내부, 즉 투입구(101)와 인접한 수용공간(S)에 위치한다. 임펠라(300)는 구동축(200)과 일체를 이루며 회전함에 따라 소정의 풍압을 발생시키 위해 다수의 날개가 형성될 수 있다.

임펠라(300)의 회전에 의해 발생한 풍압에 의해 투입구(101)로 투입된 광물은 수용공간(S)의 내측으로 이동될 수 있다. 즉, 임펠라(300)로 발생한 풍압은 상하방향으로 생성되며, 투입구(101)로 낙하하는 광물과 임펠라(300)에 의해 생성된 풍압이 서로 만나면서 광물이 상승하였다가 하강하며 수용공간(S)의 내측으로 이동할 수 있다.(도 2 및 도 3 참조)

파쇄날(400)은 구동축(200)에 체결되어 구동축(200)과 일체로 회전한다. 파쇄날(400)이 회전하면서 임펠라(300)에 의해 이동된 광물을 일정한 크기로 분쇄한다. 파쇄날(400)이 회전될 때 파쇄날(400)의 회전밸런스를 유지시키고, 광물의 분쇄효율을 향상시키기 위해 파쇄날(400)은 등간격으로 이격 배치되는 다수의 칼날을 포함할 수 있다.

블레이드부(500)는 파쇄날(400)에 의해 분쇄된 광물을 상호 충돌시켜 더 작은 크기를 갖는 미분쇄 광물로 분쇄시키기 위한 목적을 갖는다. 이를 수행하기 위해서 블레이드부(500)는 수용공간(S)의 내부에서 파쇄날(400)에 의해 분쇄된 광물을 유동시키기 위한 소정의 풍압을 발생시킨다.

즉, 블레이드부(500)는 구동축(200)에 체결되어 구동축(200)과 일체로 회전하면서 풍압이 발생하고, 발생한 풍압은 수용공간(S) 내부 공기에 와류현상(渦流現像)을 일으킨다. 따라서, 파쇄날(400)에 분쇄된 광물이 수용공간(S) 내부를 유동하면서 상호 충돌을 일으키고 충돌되면서 광물은 더 작은 크기를 갖는 미분쇄 광물로 분쇄될 수 있다.

그리고, 블레이드부(500)는 미분쇄되어 가벼운 중량을 갖는 미분쇄 광물을 포집하고 포집된 미분쇄 광물을 배출구(102)로 이동시켜 하우징(100) 외부로 배출시킨다. 배출된 미분쇄 광물은 구비된 저장고로 전달되어 보관될 수 있다.

(파쇄날(400)에 의해 분쇄된 광물을 분쇄광물이라 지칭하고, 블레이드부(500)에 의해 광물이 상호 충돌하면서 분쇄된 광물을 미분쇄 광물이라 지칭한다.)

도 2 내지 도 4 를 참조하면 블레이드부(500)는 브라켓(510)과 블레이드(520)를 포함한다.

브라켓(510)은 구동축(200)에 결합되며, 파쇄날(400)의 양측에 각각 배치되도록 소정간격 이격된 한 쌍으로 구성된다. 브라켓(510)은 구동축(200)과 결합된 상태에서 구동축(200)과 일체로 회전한다. 브라켓(510)의 외주면에는 소정길이로 돌출형성되는 적어도 2개 이상의 지지암(511)이 등간격으로 배치된다. 바람직하게는 지지암(511)은 120°간격을 유지하며 3개 형성될 수 있다(도 4 참조)

블레이드(520)는 한 쌍의 지지암(511)의 일측에 각각 장착되도록 적어도 2개 이상 형성되며, 지지암(511)이 형성되는 개수와 대응되도록 다수개 형성될 수 있다. 블레이드(520)가 지지암(511)에 장착됨으로 인해 구동축(200)과 일체로 회전하면서 풍압을 발생시킨다. 따라서, 블레이드(520)로 인해 수용공간(S)의 내부에서 공기의 와류현상이 발생하면서 분쇄된 광물의 이동을 유도할 수 있다.

도 5 를 참조하면 블레이드(520)는 임펠라(300)가 위치한 방향으로 더 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 도 5 를 기준으로 블레이드(520)의 중심선(C1)은 한 쌍의 지지암(511)의 중심선(C2)으로부터 임펠라(300)가 위치한 방향으로 편심되도록 지지암(511)에 부착된다. 이로 인해 투입구(101)로 투입되어 임펠라(300)의 풍압에 의해 상승한 광물이 연장된 블레이드(520)의 일측면(A)에 접촉되어 안내되면서 파쇄날(400)이 위치한 브라켓(510)의 이격된 사이로 이동될 수 있다.

도 3 을 참조하면 블레이드(520)는 유도판(521), 포집판(522), 제1 및 제2 측벽(523,524)을 포함한다.

유도판(521)은 지지암(511)에 안착되어 지지암(511)에 고정되고, 구동축(200)이 회전함에 따라 풍압을 발생시키기 위해 소정의 두께를 갖는 판 형상을 이룬다.

포집판(522)은 유도판(521)의 끝단에 형성되며, 미분쇄 광물이 유도판(521)의 일측면에 임시로 포집될 수 있도록 유도판(521)과 교차되는 방향으로 연장 형성된다. 즉, 포집판(522)의 구성으로 인해 블레이드(520)가 회전하는 경우 유도판(521)의 일측면에 부착된 미분쇄 광물이 원심력에 의해 유도판(521)의 끝부분으로 이동하면 포집판(522)에 의해 유도판(521)의 끝부분에 소정량 포집될 수 있다.

제1 측벽(523)은 유도판(521)의 측면에 형성되며, 임펠라(300)에 의해 상승한 광물이 파쇄날(400) 측으로 이동할 수 있도록 광물의 이동을 유도해줄 수 있다.

제2 측벽(524)은 제1 측벽(523)과 마주보도록 유도판(521)의 다른 측면에 형성되며, 제1 측벽(523)보다 더 긴 길이로 제작된다. 제2 측벽(524)은 포집판(522)에 미분쇄 광물이 일정량 포집되면 포집된 미분쇄 광물이 배출구(102)로 이동될 수 있도록 미분쇄 광물의 이동을 유도해줄 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 브라켓(510)의 회전시 원심력에 의해 유도판(521)에 포집된 미분쇄 광물이 제2 측벽(524) 방향으로 이동될 수 있도록 미분쇄 광물이 포집되는 상기 유도판(521)의 일측면은 소정각도(θ) 경사를 이루도록 형성될 수 있다.

즉, 제2 측벽(524)와 인접한 유도판(521)의 두께(t1)보다 제1 측벽(523)과 인접한 유도판(521)의 두께가 더 두꺼운 두께(t2)를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 미분쇄 광물은 유도판(521)에 안내되어 제2 측벽(524) 방향으로 이동하고, 제2 측벽(524)에 안내되어 배출구(102)로 이동하여 배출된다.

한편, 배출구(102)에는 하우징(100) 내부의 공기를 흡입하여 미분쇄 광물의 원활한 배출을 유도하기 위한 목적을 갖는 흡입팬이 더 구비될 수 있다. 흡입팬흡입팬의 속도 즉, 흡입팬을 통해 흡입되는 공기량을 조절하여 배출구(102)로 배출되는 미분쇄 광물의 배출량을 제어할 수 있다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 광물 분쇄기는 블레이드부(500)의 회전속도를 조절하여 분쇄되는 광물의 입자 크기를 조절할 수 있으며, 연속적인 광물의 투입과 배출이 진행되어 미분쇄 광물의 생산효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

100 : 하우징 200 : 구동축
300 : 임펠라 400 : 파쇄날
500 : 블레이드부

Claims (5)

1. 내부에 수용공간(S)이 형성되며, 광물이 투입되는 투입구(101)와 분쇄된 광물이 배출되는 배출구(102)를 포함하는 하우징(100);
   상기 하우징(100)을 관통하며, 외력에 의해 회전력을 전달받아 회전하는 구동축(200);
   상기 구동축(200)에 체결되며, 상기 투입구(101)로 투입된 광물을 풍압으로 이동시키는 임펠라(300);
   상기 구동축(200)에 체결되며, 상기 임펠라(300)에 의해 이동된 광물을 일정크기로 분쇄하는 파쇄날(400);
   상기 수용공간(S) 내부에서 파쇄날(400)의 양측에 각각 브라켓(510)이 소정간격 이격되게 배치되어 상기 구동축(200)에 결합되되, 적어도 2개 이상의 지지암(511)이 돌출 형성되며, 이격된 한 쌍의 브라켓(510)의 지지암(511)이 연결되도록 블레이드(520)가 적어도 2개 이상 장착되어 회전함으로써, 상기 파쇄날(400)에 의해 분쇄된 광물이 상호 충돌되며 더 작은 크기를 갖는 미분쇄 광물로 분쇄되며, 분쇄된 광물을 유동시키는 풍압을 발생시키고, 상기 충돌하며 분쇄된 미분쇄 광물을 포집하여 상기 배출구(102)로 이동시키는 블레이드부(500);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 분쇄기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드(520)는 상기 임펠라(300)가 위치한 방향으로 더 연장형성되어 상기 임펠라(300)의 풍압에 의해 이동중인 광물을 상기 파쇄날(400)이 위치한 상기 브라켓(510)의 이격된 사이로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광물 분쇄기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드(520)는
   상기 지지암(511)에 안착되어 광물과 접촉되며, 풍압을 발생시키는 유도판(521);
   상기 미분쇄 광물이 상기 유도판(521)의 일측면에 임시로 포집될 수 있도록 상기 유도판(521)의 끝단에 형성되는 포집판(522);
   상기 유도판(521)의 측면에 형성되는 제1 측벽(523);
   상기 제1 측벽(523)과 마주보도록 상기 유도판(521)의 다른 측면에 형성되어 상기 제1 측벽(523)보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 배출구(102)로 미분쇄 광물의 이동을 유도하는 제2 측벽(524);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 분쇄기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 브라켓(510)의 회전시 상기 유도판(521)에 포집된 미분쇄 광물이 상기 제2 측벽(524) 방향으로 이동되도록 상기 미분쇄 광물이 포집되는 상기 유도판(521)의 일측면은 소정각도 경사를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광물 분쇄기.

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