KR20010018285A - 소결광의 편석방지 적치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결광 적치기를 사용하여 소결광의 크기와 무관하게 골고루 소결광을 적치시킴으로써 고로에서 생성되는 쇠물의 품질을 향상시킬 수 있는 소결광의 편석방지 적치방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적치부(19)가 개시각도(θ_il)에서 종료각도(θ_ir)까지 좌우로 선회한 후 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 적치하는 제1단계와, 주행부(11)가 d_u/2만큼 후진한 상태에서 적치부(19)가 제1단계보다 큰 개시각도에서 제1단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 주행부(11)가 d_u만큼 후진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 더 적치하는 제2단계 및, 주행부(11)가 d_u/2만큼 전진한 상태에서 적치부(19)가 제2단계보다 큰 개시각도에서 제2단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 적치하는 제3단계를 반복적으로 수행한다.

Description

소결광의 편석방지 적치방법{Sintered ore stacking method}

본 발명은 소결광의 편석방지 적치방법에 관한 것이며, 특히, 소결공장에서 생성된 소결광을 소결광 적치기를 사용하여 적치할 때 적치되는 소결광 알맹이의 크기분포를 고르게 하여 편석을 방지하는 소결광의 편석방지 적치방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소결광 적치기(10)를 사용하여 소결광을 적치하기 위해서는 조종실(14)에 작업자가 탑승하여 적치되는 소결광 알맹이를 보면서 소결광을 적치하고 있다.

이 때, 소결광 적치기(10)의 주행부(11)는 X축 방향의 레일(15)상을 주행하며, 선회부(12)는 Z축을 회전중심으로 하여 주행부(11)상에서 회전운동을 한다. 그리고, 부앙부(13)는 유압실린더(17)의 길이조절에 따라 부앙 중심점(16)을 회전중심으로 하여 상하 회전운동을 한다.

즉, 소결광을 적치시키기 위해서, 조작자는 먼저 주행부(11)를 조종하여 소결광 적치기를 소결광이 위치한 곳으로 이동시킨다. 그런 다음, 부앙부(13)의 하부에 형성된 적치부(19)를 소결광을 적치할 곳에 위치시킨 후, 부앙부(13)를 최대 높이로 조종한 뒤 그 자리에서 소결광이 일정 높이까지 적치될 때까지 적치한다. 이렇게 부앙부(13)를 최대 높이까지 조정된 상태에서 작업을 수행하는 것은 소결광이 차츰차츰 적치됨에 따라, 적치부(19)를 순차적으로 높여주어야 하는 조작에 따른 어려움 때문이다.

이렇게 한 자리에서 계속적으로 소결광을 적치하면, 도 3에 도시한 바와 같이 이등변 삼각형 형상의 단면이 되고, 알맹이가 굵은 소결광은 아래로 흘러내려 아래부분에서는 주로 알맹이가 굵은 소결광이 분포하고 상부에는 알맹이가 작은 소결광이 분포한다.

이렇듯, 하부에는 알맹이가 굵은 소결광이 분포하고 상부에는 알맹이가 작은 소결광이 분포하는 것을 편석되었다고 한다. 즉, 크기의 분포가 부위별로 편중되는 현상을 편석되었다고 한다. 이러한 편석현상은 나중에 편석된 소결광을 불출하여(퍼내어) 고로에 인입시킬 때, 고로로 인입되는 소결광의 분포가 고르기 않기 때문에 고로에서 생성되는 쇠물의 품질에 영향을 준다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소결광 적치기를 사용하여 소결광의 크기와 무관하게 골고루 소결광을 적치시킴으로써 고로에서 생성되는 쇠물의 품질을 향상시킬 수 있는 소결광의 편석방지 적치방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 모양을 도시한 개략도이고,

도 2는 도 1에 도시된 소결광 적치기의 적치부를 도시한 확대도이고,

도 3은 도 1에 도시된 소결광 적치기에 의해 적치된 소결광의 측면도이고,

도 4는 도 1에 도시된 소결광 적치기의 부앙부가 우선회할 때 개시각도와 종료각도를 정의하는 평면도이고,

도 5는 도 1에 도시된 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 순서를 도시한 개략도이며,

도 6은 도 1에 도시된 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 순서를 도시한 평면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

11 : 주행부 13 : 부앙부

18 : 위치센서 19 : 적치부

20 : 소결광 θ_il: 선회 개시각도

θ_ir: 선회 종료각도 w : 야드폭

h : 소결광의 최대 적치높이 h_c: 적치된 소결광의 높이

h_b: 야드의 바닥면으로부터 적치부까지의 높이

d : 적치부에서 적치된 소결광까지의 거리

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적치부가 개시각도에서 종료각도까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 적치하는 제1단계와, 상기 적치부를 통해 소결광이 한 층 적치되면 상기 주행부가 d_u/2만큼 후진한 상태에서 상기 적치부가 제1단계보다 큰 개시각도에서 제1단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부가 d_u만큼 후진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 더 적치하는 제2단계 및, 상기 적치부를 통해 소결광이 한 층 더 적치되면 상기 주행부가 d_u/2만큼 전진한 상태에서 상기 적치부가 제2단계보다 큰 개시각도에서 제2단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 적치하는 제3단계를 포함하며, 상기 제2단계 및 제3단계를 반복적으로 수행하여 소결광을 피라미드 형상으로 야드에 적치한다.

아래에서, 본 발명에 따른 소결광의 편석방지 적치방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 모양을 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 소결광 적치기의 적치부를 도시한 확대도이다. 그리고, 도 4는 도 1에 도시된 소결광 적치기의 부앙부가 우선회할 때 개시각도와 종료각도를 정의하는 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 순서를 도시한 평면도이다.

도 1에 보이듯이, 소결광 적치기(10)는 크게 주행부(11), 선회부(12), 부앙부(13) 및 적치부(19)로 구성되어 있다. 여기에서, 주행부(11)는 철도와 같은 레일(15)상에 배치되어 있어, 레일(15)상을 따라 전후 양방향으로만 주행한다. 그리고, 적치부(19)는 부앙부(13)의 단부부위에 형성된 것으로서, 부앙부(13)에 형성된 컨베이어 벨트를 따라 이송된 소결광을 아래로 낙하시켜 적치시키는 역할을 한다.

그리고, 도 1 및 도 2에 보이듯이, 부앙부(13)의 하단에는 위치센서(18)가 설치되어 있고, 이런 위치센서(18)는 적치부(19)와 적치된 소결광(20)과의 사이를 항상 일정 높이로 유지하여 적치부(19)와 적치된 소결광(20)과의 충돌을 방지하는 역할을 한다. 즉, 이런 위치센서(18)는 적치된 소결광(20)과 적치부(19)와의 거리(d)가 2.0m 〈 d 〈 3.0m를 유지하도록 한다.

일반적으로, 소결광을 적치하는 과정에서는 항상 d 가 점점 작은값을 가리키게 된다. 그래서, 종래에는 d ≤ 2.0m인 조건이 되면 도 1에 도시된 바와 같이 유압실린더(17)를 조작하여 부앙부(13)를 들어올려 2.0m보다 큰값을 유지하도록 하였다.

그리고, 도 2에 도시된 안식각(θ_α)은 소결광의 특성에 따라 소결광을 야드에 적치하였을 때 지면과 옆면이 이루는 각으로, 일반적으로 36。정도의 각도를 갖는다.

그리고, 도 3은 도 1에 도시된 소결광 적치기에 의해 적치된 소결광의 측면도로서, 소결광(20)이 적치될 수 있는 최대 높이가 h가 되고, 폭은 적치하고자 하는 야드의 폭 w가 되었을 때 적치된 상태를 도시한 것이다. 즉, 적치하고자 하는 야드의 폭(w)과 안식각(θ_α)이 고정되어 있으므로 h를 계산할 수 있다. 즉, h = tanθ_α·w/2 가 된다. 그리고, 도 3에는 소결광(20)이 h_c만큼 적치되었을 때 선회 개시점(P_il)과 선회 종료점(P_ir)이 도시되어 있고, 도 4에는 이 때의 선회각도 θ_il과 θ_ir이 도시되어 있다.

즉, 도 2 및 도 3를 고려해 볼 때, 야드에 적치된 소결광의 높이(h_c)는 야드의 바닥면부터 적치부(19)까지의 높이(h_b)에서 적치부(19)와 적치된 소결광(20)과의 거리(d)를 뺀 것으로 계산할 수 있다. 즉, h_c= h_b- d, h' = h - h_c, w' = h'/tanθ_α가 된다.

즉, 부앙부(13)의 길이를 L이라고 하고, 소결광(20)의 적치높이를 h_c라고 하면, 도 4에 도시된 선회 개시각도(θ_il)와 선회 종료각도(θ_ir)는 수학식 1 및 수학식 2로 각각 표현될 수 있다.

90。 - θ_il= cos^-1(w_c/ L)

90。 - θ_il= cos^-1((w/2 - w') / L)

90。 - θ_il= cos^-1((w/2 - h'/tanθ_α) / L)

90。 - θ_il= cos^-1((w/2 - (h - h_c)/tanθ_α) / L)

90。 - θ_il= cos^-1((w/2 - (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

θ_il= 90。 - cos^-1((w/2 - (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

90。 - θ_ir= cos^-1((w/2 + w') / L)

90。 - θ_ir= cos^-1((w/2 + h'/tanθ_α) / L)

90。 - θ_ir= cos^-1((w/2 + (h - h_c)/tanθ_α) / L)

90。 - θ_ir= cos^-1((w/2 + (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

θ_ir= 90。 - cos^-1((w/2 + (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

도 5는 도 1에 도시된 소결광 적치기를 사용하여 소결광을 적치하는 순서를 도시한 개략도로서, ST/RC(stacker reclaimer)가 선회 및 주행하는 모습을 도시한 것이다.

즉, 도 4 및 도 5에 보이듯이, 현위치에서 부앙부(13)가 선회하는 개시위치는 ①이고 그 때의 선회 개시각도는 θ_il이며, 종료위치는 ③이고 그 때의 선회 종료각도는 θ_ir이 된다. 그런 다음, 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행을 한다. 통상, 1회 전진거리(d_u)는 약 4.2m정도이다.

이렇게 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행하면, ④위치에서 다시 선회를 개시하여 ⑥위치에서 선회가 종료된다. 이와 같은 방식으로 주행부(11)는 주기적으로 전진하고, 부앙부(13)는 반복적으로 선회하면서 야드에 소결광을 적치한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 소결광(20)을 P_s위치부터 P_e위치까지 적치하고자 할 경우에는, 부앙부(13)가 P_e지점에서 P_r지점까지 선회한다. 그런 다음, 진행 역방향으로 d_u/2만큼 후진하여 앞서 설명한 바와 같이 주행부(11)는 주행하고 부앙부(13)는 선회하면서 소결광(20)을 적치한다. 그러다가, 최초의 작업개시점(P_s)보다 d_u/2전 지점이 되면 주행 및 선회를 멈추고, 그 지점으로부터 d_u/2 전진한 상태에서 주행 및 선회를 개시한다. 즉, 주행부(11)의 진행방향의 전방면 및 후방면이 소정의 경사각을 갖도록 소결광이 적치되어, 알맹이가 굵은 소결광이 하부로 굴어 내리지 않아 편석현상을 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 소결광(20)이 적치되어 적치부(19)와 적치된 소결광(20)까지의 거리(d)가 초기에 세팅된 값 이하(2.0m 〈 d 〈 3.0m)로 될 경우에는 부앙부(13)가 상승한다. 그러면, 야드의 바닥면으로부터 적치부(19)까지의 높이(h_b)가 변화되어, 부앙부(13)가 선회하는 개시각도(θ_il) 및 종료각도(θ_ir)가 달라진다.

즉, 수학식 1 및 수학식 2에 표기된 바와 같이, h_b를 제외한 다른 변수들은 모두 고정된 값이므로, h_b가 변동됨에 따라 개시각도(θ_il) 및 종료각도(θ_ir)가 달라지는 것이다. 즉, h_b가 커짐에 따라 개시각도(θ_il)는 커지고 종료각도(θ_ir)는 작아진다. 그러므로, h_b가 점차 커짐에 따라 부앙부(13)는 작은 각도범위내에서 선회하면서 소결광(20)을 적치한다. 이로써, 부앙부(13)의 선회 개시면 및 종료면이 소정의 경사각을 갖도록 소결광이 적치되어, 알맹이가 굵은 소결광이 하부로 굴어 내리지 않아 편석현상을 방지할 수 있는 것이다.

앞서 설명한 바와 같은 작동원리로 반복적으로 주행부(11)가 주행하고 부앙부(13)가 선회하면서 소결광(20)을 적치함으로써, 편석이 방지된 적치된 소결광이 형성된다.

위에서 설명한, 위치센서(18)를 이용한 부앙부(13)의 선회각도 범위 및 주행부(11)의 주행지점을 제어하는 것은 모두 제어장치(도시생략)에 의해 모두 제어된다. 즉, 제어장치에 수학식 1 및 수학식 2에 대한 프로그램을 내장하고 있다가 위치센서(18)의 위치변동에 따른 h_b값을 계산하여 부앙부(13)의 선회각도 범위를 결정하는 것이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 적치방법으로 소결광을 적치할 경우에는 피라미드 형상으로 소결광이 적치된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 소결광의 편석방지 적치방법은 피라미드 형상으로 순차적으로 소결광을 적치함으로, 소결광의 편석현상이 발생하지 않아 고로에서 생성되는 쇠물의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 소결광의 편석방지 적치방법은 자동화가 가능함으로 작업효율을 향상시키는 부가적인 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 소결광의 편석방지 적치방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 주행부(11), 선회부(12), 부앙부(13) 및 적치부(19)를 포함하는 소결광 적치지를 사용하여 소결광을 야드에 적치하는 소결광의 적치방법에 있어서,

   상기 적치부(19)가 개시각도(θ_il)에서 종료각도(θ_ir)까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 적치하는 제1단계와,

   상기 적치부(19)를 통해 소결광이 한 층 적치되면 상기 주행부(11)가 d_u/2만큼 후진한 상태에서 상기 적치부(19)가 제1단계보다 큰 개시각도(θ_il)에서 제1단계보다 작은 종료각도(θ_ir)까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부(11)가 d_u만큼 후진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 더 적치하는 제2단계 및,

   상기 적치부(19)를 통해 소결광이 한 층 더 적치되면 상기 주행부(11)가 d_u/2만큼 전진한 상태에서 상기 적치부(19)가 제2단계보다 큰 개시각도(θ_il)에서 제2단계보다 작은 종료각도(θ_ir)까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부(11)가 d_u만큼 전진주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 적치하는 제3단계를 포함하며,

   상기 제2단계 및 제3단계를 반복적으로 수행하여 소결광을 피라미드 형상으로 야드에 적치하는 것을 특징으로 소결광의 편석방지 적치방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적치부(19)의 개시각도(θ_il) 및 종료각도(θ_ir)는 하기의 식에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 소결광의 편석방지 적치방법.

   θ_il= 90。 - cos^-1((w/2 - (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

   θ_ir= 90。 - cos^-1((w/2 + (h - (h_b- d))/tanθ_α) / L)

   상기의 w : 야드폭, h : 소결광의 최대 적치높이, h_b: 야드의 바닥면으로부터 적치부까지의 높이, d : 적치부에서 적치된 소결광까지의 거리, θ_α: 소결광을 야드에 적치시 지면과 옆면이 이루는 각(안식각)을 각각 나타냄.
3. 제2항에 있어서, 상기 h_b는 적치부(19)의 하부에 설치된 위치센서(18) 및 상기 위치센서(18)를 제어하는 장치를 이용하여, 상기 적치부(19)와 연속적으로 적치되는 소결광(20)까지의 거리를 일정하게 유지함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 소결광의 편석방지 적치방법.