KR20010040366A - 롤러 프레스 그라인딩 플랜트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 물질을 부수어 파편으로 하기 위한 고압의 롤러 프레스; 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 상기 파편들을 미세한 파편들과 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려지는 거친 파편들을 거르기 위한 정적 캐스케이드 시프터(cascade sifter); 및 상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 상기 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 최소한 약간의 상기 덜 미세한 파편들이 상기 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려질 덜 미세한 파편들로 구분하기 위한 분리기로 구성된 것을 특징으로 하는 롤러 프레스 그라인딩 플랜트(roller press grinding plant)에 관한 것이다.

Description

롤러 프레스 그라인딩 플랜트{Roller Press Grinding Plant}

고압의 롤러 프레스는 10년 이상 부서지기 쉬운 물질을 분쇄하는데 이용되었다. 이와 같은 그라인딩 플랜트(grinding plant)의 가장 최근의 세대에서 고압의 롤러 프레스는 독일의 KHD Humboldt Wedag AG에 의해서 개발된 것으로서 V-분리기(정적 캐스케이드 시프터(cascade sifter))를 갖고 폐회로 방식으로 운영된다(예로, US 5,505,389의 전체적인 내용이 여기에서 참고된다.). Blaine에 따르면, 이러한 설비들은, 예를 들어 약 340m²/kg의 제품 크기의 시멘트 석회 덩어리와 500m²/kg보다 큰 제품 크기의 입자로 된 용광로 용재의 마지막 분쇄를 하는데 있어서 에너지 절약, 견고한 설계 및 쉬운 동작 면에서 부가적인 이익이 있다.[EN 196-6:1989 혹은 BS EN 196-6:1992].

V-분리기(정적 캐스케이드 시프터)는 상부에 걸러질 물질을 위한 입구와 하부에 상기 물질의 거친 조각을 위한 배출구를 가진 하우징(housing)을 갖는다. 이 입구와 배출구 사이에 한 쌍의 장벽들 사이로 정의된 통로(시프팅 존(sifting zone))가 있다. 상기 시프팅 존은 수직면에 기울어져 있다. 이 장벽들은 상기 배출구를 향한 캐스케이드(cascade) 같은 전향장치들로 장착되어 있다. 상기 한 장벽의 전향장치들은 다른 장벽의 전향장치들 쪽으로 기울어져 있고 상기 모든 전향장치들은 수직면에 기울어져 있다. 공기는 상기 시프팅 존을 통해 교차흐름 방향으로 힘을 받게 된다. 물질이 상기 입구를 통해 하우징에 들어가면, 중력에 의하여 상기 시프팅 존으로 굴러 내려가고 미세한 입자들은 시프팅 존 밖으로 날려 나가고 상기 공기에 의해서 상기 두 번째 배출구로 흘러 올라간다. 상기 V-분리기안에서 덩어리들을 굴러 내리는 것이 덩어리가 풀어지도록 한다.

도1은 이와 같은 설비의 한 예의 개요 도를 보여준다. 분쇄될 투입 물질은 빈(bin)(1)으로부터 무한 벨트 컨베이어(belt conveyor)(2), 버켓 엘리베이터(bucket elevator)(3), 피더(feeder)(4)를 경유하여 고압의 롤러 프레스(5)로 수송되고, 고압의 롤러 프레스(5)에서 상기 물질은 고압의 롤러 프레스의 롤 갭(roll gap)에서 고압으로 눌려지게 된다. 이것은 한편으로는 입자들을 분해하거나 혹은 파편화시킨다. 그리고 또 다른 한편으로는 상기 입자의 내부에 균열이 생기도록 하며, 이것은 덩어리들이 가시적인 형태를 갖도록 유도한다. 결과적인 물질 흐름, 즉 다양한 크기의 파편들로 이루어진 흐름은 호퍼(hopper)(6)를 통해 V-분리기(7)로 흐르는데, 마치 위에서 서술한 바와 같이 분리용 공기가 교차흐름 형태로 노선이 정해지는 일련의 과정들을 거치는 캐스케이드와 같다. 상기 V-분리기에서 제거된 미세한 파편(9)은 공기작용에 의하여 동적인 분리기 SEPMASTER(상표) 형태의 SKS 분리기(10)로 운반되는데 여기에서 원하는 크기의 양호품(11)과 잔돌 같은 불량품들(12)은 분리된다. 상기 양호품들은 집진기와 먼지 수집기(15)에 의하여 수집되고, 최종 생산물(16)로서 결합된다. 상기 불량품들(12)은 롤러 프레스로 재 순환된다.

그러나 이런 형태의 설비는 과도한 진동으로 인한 불규칙하고 안정되지 않은 롤러 프레스 운영의 문제점을 경험하는 것이 발견되었다. 분석해본 후 본 출원인은 이 문제가 상기 압축기의 투입물질에 의한 것일 수 있다는 것을 발견하였다. 상기 분리기(10)로부터의 불량품 물질(12)은 투입 물질로서 상기 압축기(5)로 되돌아가는데, 양호품(11)으로 출력될 수 있는 만큼 충분하게 미세하지만 그러나 완전히 덩어리가 풀어지지 않은 상당한 양의 입자들을 포함한다. 공정 처리되는 물질에 의존하지만 상기 불량품 물질의 40%까지 이러한 덩어리로 된 입자들로 구성될 수 있다. 극단적인 경우에 덩어리로 된 미세한 입자들의 많은 부분이 양호품(11)으로서가 아닌 불량품 물질(12)로서 보내질 수 있다. 상기 덩어리로 된 미세 입자들이 롤러 프레스로 되돌려졌을 때 거기에는 눌려졌을 때 빠져 나올 수 없는 상당한 양의 갇힌 공기들이 있고, 결과적으로 유체화 문제를 유발한다.

본 발명은 롤러 프레스 그라인딩 플랜트에 관한 것이다.

본 발명은 현재 동반된 그림에 참조하여 보기의 방법에 의해 묘사될 것이며, 상기 그림의 도2 는 그라인딩 플랜트의 개요 도를 보인다.

발명의 상세한 설명

상기 도2의 설비는 대부분의 면에서 도1의 설비에 유사하다. 아래에 묘사된 것을 제외하고는, 도1과 도2에 같은 번호가 붙은 부분들은 동일한 것을 작용하고 독자는 도1의 설비의 동작에 관한 위의 묘사를 참조한다.

그 차이는 스크루 컨베이어(17)와 전환기(18)에 놓여있다. 상기 전환기는 SKS 분리기(10)로부터 불량품 파편들(12)의 흐름을 차단한다. 상기 전환기는 컨베이어(17)를 경유하여 그러한 불량품의 일부를 V-분리기(7)의 투입구에 있는 호퍼(6)로 전환된다. 위에 묘사된 것과 같이 많은 불량품 파편들은 미세한 입자들로 덩어리로 될 수 있다. 이러한 것들이 다시 상기 V-분리기를 통과할 때 그것들은 어느 정도 덩어리가 풀어져서 그것들이 상기 분리기(10)에 돌아 왔을 때 최소한 몇몇의 그것들은 이제 그 설비의 제품으로서 양호품(11)으로 분리되어질 수도 있다. 그 나머지 것들은 다시 불량품 파편들(12) 혹은 컨베이어(17)에 있는 불량품들과 만난다.

스크루 컨베이어(17)는 벨트 컨베이어, 버켓 컨베이어 혹은 딜리버리 슈트, 혹은 이것들의 조합 같은 또 다른 운반기에 의하여 교체될 수 있거나 보완될 수 있다.

상기 전환기(18)는, 설비가 운영 중에서도 알맞게 되어질 수 있는데, 직접적으로 상기 롤러 프레스에 향하여 불량품 파편들(12)의 흐름을 통과하는 것보다 차라리 V-분리기(7)로 직접 컨베이어(17)에서 재 순환되어야 할 불량품(12)의 비율의 양을 작업자가 보낼 수 있도록 하기 위해 조정될 수 있다. 최대의 효율성을 위해 컨베이어(17)로 전환될 상기 불량품의 비율의 양은 처리될 물질과 설비의 세부적인 사항에 의존한다. 상기 전환기(18)는 상기 불량품들의 약간 혹은 전부를 전환하기 위해 조정될 수 있다.

이러한 개선으로 인해, 갈아질 물질에 의존하지만 도1의 설비보다 본 발명의 설비의 출력을 5%에서 25%까지 증가시키는 것이 가능하다는 것이 발견되었다. 분쇄효율성에서 가장 두드러진 개선점들은 입자로 된 용광로의 용재를 습식으로 갈 때 성사될 수 있는데, 여기에서 상기 SKS 분리기로부터 불량품들의 감소된 재 순환되는 양이 롤러 프레스의 보다 안정적인 운영과 더불어 고온 가스 건조 과정에서 연료를 절약할 수 있도록 한다. 이번 적용에서 전체적인 전력 소모가 최소한 12% 까지 줄어든 것과 그 공정 완료된 생산품의 출력이 최소한 20%까지 증가되었다는 것이 발견되었다.

본 발명은 현재 청구된 발명과 관계가 있든지 없든지 무관하게 내적으로 혹은 외적으로 공개된 어떤 형상 혹은 형상들의 조합, 혹은 여기서 언급된 것의 어떠한 일반화를 포함할 수 있다. 방금 언급된 묘사들 관점에서 그 분야의 통상의 지식을 가진 사람에게는 다양한 수정들이 그 발명의 범위 안에서 만들어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어 그 설비의 설계는 운영상의 이유를 위해 채택될 수 있다는 것이 명백할 것이다.

발명의 요약

본 발명의 첫 번째 면에 따르면, 원료 물질을 파편으로 부수기 위한 고압의 롤러 프레스; 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 파편들을 걸러서 미세한 파편과 고압의 롤러 프레스로 되돌려지는 거친 파편을 거르기 위한 정적 캐스케이드 시프터; 및 상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 미세한 파편들을 미세 제품 파편들과 최소한 몇몇의 덜 미세한 불량품 파편들이 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려지는 덜 미세한 불량품 파편들로 분리하는 분리기로 구성된 그라인딩 플랜트가 제공된다.

정적 캐스케이드 시프터로 되돌려진 덜 미세한 불량품 파편들의 비율은 예를 들어 약 20%, 약 40%, 약 60%, 약 80%, 약 100% 처럼 100%까지 얼마든지 가능하다. 그 나머지는 가급적이면 고압의 롤러 프레스로 되돌려진다.

상기 그라인딩 플랜트는 가급적이면 분리기로부터 정적 캐스케이드 시프터로 덜 미세한 불량품 파편들을 운반하는 하나의 운반기로 구성된다. 상기 그라인딩 플랜트는 가급적이면 상기 분리기로부터 롤러 프레스로 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 운반하기 위한 하나의 운반기로 구성된다. 상기 그라인딩 플랜트는 가급적이면 롤러 프레스로부터 정적 캐스케이드 시프터로 상기 파편들을 운반하기 위한 하나의 운반기로 구성된다. 상기 그라인딩 플랜트는 가급적이면 정적 캐스케이드 시프터로부터 상기 롤러 프레스로 거친 파편들을 운반하기 위한 운반기로 구성된다. 상기 그라인딩 플랜트는 가급적이면 정적 캐스케이드 시프터로부터 상기 분리기로 상기 미세한 파편들을 운반하기 위한 하나의 운반기로 구성된다. 이러한 운반기의 어떤 것이든 스크루 컨베이어(screw conveyor), 벨트 컨베이어(belt conveyor), 딜리버리 슈트(delivery chute) 및 또는 버켓 엘리베이터(bucket elevator)일 수 있거나 혹은 이것들을 알맞게 포함할 수 있다.

상기 정적 캐스케이드 시프터는 가급적이면 KHD Humbodlt Wedag AG V-분리기의 설계로 된 적당한 V-분리기이다. 상기 정적 캐스케이드 시프터는 상부에 투입구, 미세한 파편들을 위한 제1 방출구, 하부에 거친 파편을 위한 제2 방출구, 시프팅 존을 정의하는 투입구와 제2 방출구사이의 한 쌍의 장벽들, 상기 제2 방출구를 향하는 전향장치들로 구성된 장벽들 및 수직면에 기울어진 상기 장벽들 및 시프팅 존, 및 교차흐름 형태로 상기 장벽들을 통해 공기가 흐르게 하기 위해 연결된 공기 공급원으로 가급적이면 구성된다.

상기 분리기는 가급적이면 SKS 분리기이다.

상기 고압의 롤러 프레스에 의하여 생성된 상기 파편들은 가급적이면 다양한 크기를 갖는다.

상기 미세한 파편과 거친 파편과 상기 미세한 제품 파편과 상기 덜 미세한 불량품 파편들 사이의 크기에 겹침이 없다고 말할 수 없다. 모든 실제적인 상황에서 최소한 제한된 겹침이 약간 있기가 쉽다. 가급적 상기 미세한 제품 파편들은 일반적으로 입자크기에 있어서 90㎛ 보다 작다. 가급적 상기 덜 미세한 불량품 파편들은 입자크기에 있어서 일반적으로 90㎛ 보다 크다.

상기 고압의 롤러 프레스로부터 파편들은 잠재적으로 다양한 크기의 덩어리로 된 입자들을 포함할 수 있다.

상기 롤러 프레스로 되돌려진 상기 언급된 물질은 가급적이면 롤러 프레스의 투입구로 되돌려진다. 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려진 상기 언급된 물질은 가급적이면 상기 정적 캐스케이드 시프터의 투입구로 되돌려진다.

상기 원료 물질은 석고를 갖거나 갖지 않은 시멘트 덩어리, 용광로 용재, 석회 및 혹은 이런 것들 중 어떤 것의 혹은 모든 것의 혼합일 수 있거나 포함할 수 있다. 다른 물질들 또한 적합하다. 상기 원료 물질은 축축할 수 있다. 상기 원료 물질은 가급적이면 부서지기 쉬운 것이다.

본 발명의 두 번째 면으로부터, 고압의 롤러 프레스를 이용하여 원료 물질을 파편으로 부수기; 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 상기 파편들을 정적 캐스케이드 시프터로 미세한 파편들과 거친 파편들로 거르기; 상기 거친 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려 보내기; 상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 덜 미세한 불량품 파편들을 분리하기; 및 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 최소한 상기 덜 미세한 불량품 파편들의 어느 정도를 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌리기; 로 구성된 원료 물질을 분쇄하는 방법이 제공된다.

Claims (15)

1. 원료 물질을 부수어 파편들로 만들기 위한 고압의 롤러 프레스(roller press);

   상기 고압의 롤러 프레스로부터의 상기 파편들을 미세한 파편들과 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려 보내지는 거친 파편들로 거르기 위한 정적 캐스케이드 시프터(cascade sifter); 및

   상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 상기 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 최소한 야간의 덜 미세한 불량품 파편들이 상기 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려지는 덜 미세한 불량품 파편들로 분리하기 위한 분리기;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트(grinding plant).
2. 제1항에 있어서, 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려 보내지지 않는 상기 덜 미세한 불량 파편들이 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려 보내지는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
3. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 분리기로부터 상기 정적 캐스케이드 시프터로 덜 미세한 불량품 파편들을 운반하기 위한 운반기를 구성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
4. 제3항에 있어서, 상기 운반기는 스크루 컨베이어(screw conveyor)인 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
5. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 정적 캐스케이드 시프터가

   그 상부에 투입구;

   상기 미세한 파편들을 위한 상부의 제1 방출구;

   상기 거친 파편들을 위한 하부의 제2 방출구;

   상기 제2 방출구와 하기된 장벽들과 수직면에 기울어져 있는 시프팅 존을 향한 전향장치들로 구성되면서, 사이에 시프팅 존(sifting zone)을 정의하는 상기 투입구와 상기 제2 방출구 사이에 있는 한 쌍의 장벽; 및

   교차흐름 형태로 상기 장벽들을 통해 공기가 흐르도록 하기 위해 연결된 공기 공급원;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
6. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 미세한 제품 파편들이 일반적으로 입자 크기가 90㎛ 보다 작고 상기 덜 미세한 불량품 파편들이 일반적으로 입자의 크기에 있어서 90㎛ 보다 큰 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
7. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 파편들이 덩어리로 된 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
8. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 원료 물질이 축축한 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트.
9. 고압의 롤러 프레스를 이용하여 원료 물질을 파편들로 부수고;

   상기 고압의 롤러 프레스로부터의 상기 파편들을 정적 캐스케이드 시프터를 이용하여 미세한 파편들과 거친 파편들로 거르고;

   상기 거친 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려보내고;

   상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 상기 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 덜 미세한 불량품 파편들로 분리하고; 그리고

   최소한 약간의 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려보내는;

   단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 원료 물질을 그라인딩하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려지지 않은 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려보내는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 방법.
11. 원료 물질을 파편들로 부수기 위한 고압의 롤러 프레스, 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 파편들을 미세한 파편들과 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려질 거친 파편들로 거르기 위한 정적 캐스케이드 시프터, 및 상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 상기 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 덜 미세한 불량품 파편들로 분리하기 위한 분리기로 이루어지는 그라인딩 플랜트로서, 최소한 약간의 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌리는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트의 효율성을 개선하기 위한 그라인딩 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌려지지 않는 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스로 보내는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 방법.
13. 원료 물질을 파편들로 부수기 위한 고압의 롤러 프레스, 상기 고압의 롤러 프레스로부터의 상기 파편들을 미세한 파편들과 상기 고압의 롤러 프레스로 되돌려질 상기 거친 파편들로 거르기 위한 정적 캐스케이드 시프터, 및 상기 정적 캐스케이드 시프터로부터의 상기 미세한 파편들을 미세한 제품 파편들과 덜 미세한 불량품 파편들로 분리하기 위한 분리기로 이루어지는 그라인딩 플랜트로서, 최소한 약간의 상기 덜 미세한 불량품 파편들을 상기 고압의 롤러 프레스를 먼저 통과하는 것 없이 상기 정적 캐스케이드 시프터로 되돌리기 위한 운반수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 플랜트의 효율성을 개선하기 위한 그라인딩 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 운반수단이 스크루 컨베이어인 것을 특징으로 하는 그라인딩 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 정적 캐스케이드 시프터가

    그 상부에 투입구;

    상기 미세한 파편들을 위한 상부의 제1 방출구;

    상기 거친 파편들을 위한 하부의 제2 방출구;

    상기 제2 방출구와 하기된 장벽들과 수직면에 기울어져 있는 시프팅 존을 향한 전향장치들로 구성되면서, 사이에 시프팅 존(sifting zone)을 정의하는 상기 투입구와 상기 제2 방출구 사이에 있는 한 쌍의 장벽; 및

    교차흐름 형태로 상기 장벽들로 공기가 흐르도록 하기 위해 연결된 공기 공급원;

    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 방법.