KR20030049616A - 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제철소 용광로에 사용되는 원료인 철광석과 코크스를 적정한 크기로 분리시키는 스크린 매트의 사목부가 광석으로 인하여 막힌 경우 이를 검출하여 자동으로 제거하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치에 관한 것이다.
본 발명은 철광석 원료 저장호퍼로부터 공급되는 철광석 원료 중 괴광석은 철광석 평량호퍼로 이송시키고 분광석은 철광석 분광 이송벨트로 이송시키는 스크린 장치에 있어서, 확장된 사목부가 형성된 이동 스크린 매트와, 상기 사목부와 엇갈리게 형성된 확장된 사목부를 구비하고 이동 스크린 매트의 상부에 위치하도록 스크린 장치에 고정 설치된 고정 스크린 매트와, 상기 이동 스크린 매트의 하부에 설치된 탄성수단과, 상기 이동 스크린 매트를 승하강시키는 에어실린더를 포함하여 구성된다.

Description

스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치{APPARATUS FOR REMOVNG CHOKE OF MASHES OF SCREEN MAT}
본 발명은 스크린 매트의 사목부 막힘을 검출하여 이를 제거하는 장치에 관한 것으로서, 특히 제철소 용광로에 사용되는 원료인 철광석과 코크스를 적정한 크기로 분리시키는 스크린 매트의 사목부가 광석으로 인하여 막힌 경우 이를 검출하여 자동으로 제거하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로 공정에서 광석을 분류하여 용광로 내로 이송하는 설비는 도 1에 도시된 바와 같이, 용광로(10)에 사용되는 코크스와 철광석을 각각 일정한 사이즈 별로 선별하기 위하여 코크스 원료 스크린 장치(21)와 철광석 원료 스크린 장치(31)를 각각 코크스 원료 저장호파(20)와 철광석 저장호퍼(30)의 하부에 설치한다.
상기 코크스 원료 스크린 장치(21)와 철광석 원료 스크린 장치(31)는 그 구성이 동일하므로, 이하에서는 코크스 원료 스크린 장치(21)에 대하여 간단히 설명한 후 철광석 원료 스크린 장치(31)를 중심으로 하여 설명한다.
코크스 원료는 상기 코크스 원료 스크린 장치(21)에 의하여 선별된 입도가 큰 코크스 광석은 코크스 광석 이송벨트(22)에 의하여 용광로(10)로 이송되고, 분광석은 코크스 분광 이송벨트(23)에 의하여 저장호퍼로 이송된다.
한편 철광석 원료는 도 2의 종래의 스크린 장치를 나타내는 전체 사시도와, 도 3의 종래의 스크린 장치의 요부 사시도에 도시된 바와 같이, 철광석 원료 저장호퍼(30)에 저장되어 있다가 개방된 수동게이트(37)을 통과하여 철광석 원료 스크린(31) 상부로 낙하된다.
이때, 도 4의 종래의 스크린 장치를 구성하는 스크린 매트(50)의 사목부(51)를 통과하지 못한 입도가 큰 괴광석(43)은 무게를 검출하는 로드셀(36)이 장착된 철광석 평량호파(35)에 저장된 후, 철광석 이송벨트(32)에 의하여 용광로(10)에 투입된다.
그리고 일정 크기 이하의 분광석(42)은 스크린 매트(50)의 사목부(51)를 통과하여 분광 이송슈트(38)의 하부로 낙하되고, 낙하된 분광석(42)은 그 무게를 검출하는 로드셀(39)이 장착된 롤러 스탠드(40)의 벨트 롤러(41)에 의하여 구동되는 철광석 분광 이송벨트(33)에 의하여 전공정으로 이송되어 다시 제조 사용된다.
철광석 원료의 입도 선별 즉, 괴광석(43)과 분광석(42)의 분리하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 철광석 원료 저장호퍼(30)에 저장된 철광석 원료가 개방된 수동게이트(37)로 배출되어 스크린 매트(50) 상부에 낙하되는데, 이 때 스크린 매트(50)는 편심운동하는 스크린 구동모터(52)에 의하여 구동되어 철광석 원료도 그에 따라 스크린 매트(50) 상에서 유동되어 철광석 원료를 일정한 크기로 선별할 수 있게 된다. 이때 스크린 매트(50)의 하부에 설치된 탄성수단(53)에 의하여 철광석 원료의 낙하와 유동으로 발생되는 충격이 완화된다.
그런데 용광로(10) 연속조업 특성으로 철광석 원료의 투입되어 철광석 원료 스크린 장치(31)를 구성하는 스크린 매트(50)의 사목부(51)에 의하여 연속적으로 분리하는 도중 사목부(51)에 광석이 끼어 막히게 경우 분광석(42)이 괴광석(43)에 많이 포함되어 스크린 효율이 저하된다.
즉, 용광로(10) 조업에 있어서 필요로 하는 적정 크기로 스크린 되지 않은 다량의 분광석(42)이 용광로(10) 내로 유입됨으로써 용광로(10) 내의 가스(12) 통기성을 악화시켜 조업장애를 가져오기 때문에 주기적으로 사목부(51)의 막힘을 제거하는 작업이 필요하다.
종래에는 스크린 매트(50)의 사목부(51)에 끼어 있는 광석의 제거작업을 위하여 철광석 원료 저장호퍼(30)의 수동게이트(37)를 닫고 철광석 원료가 투입되지 않은 상태에서 철광석 원료 스크린 장치(31)를 공회전시켜 사목부(51)에 낀 광석을 제거하였으며, 심한 경우 스크린 매트(50)를 전량 교체하는 방법을 사용하여 왔다.
그러나, 이와 같은 종래의 방법을 사용하는 경우에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 스크린 매트(50)를 사목부(51)를 청소하기 위하여 철광석 원료 스크린 장치(31)를 공회전시키는 경우 사목부(51)에 가해지는 충격이 약하므로 사목부(51)에 낀 암석이 효과적으로 제거되지 않으며, 장시간 공회전시 오히려 철광석 원료 스크린 장치(31)에 가해지는 부하의 불균형으로 구동부의 손상을 초래하는 문제가 있었다.
둘째, 스크린 매트(50)의 사목부(51)에 낀 광석이 제대로 제거되지 않는 경우 스크린 매트(50)를 교체하여야 하므로 그에 따른 비용이 소요되었다.
셋째, 스크린 매트(50)를 전부 교체하는 작업시간이 상당히 많이 소요되므로 설비 가동율이 저하되며, 협소한 공간에서의 수작업에 따른 안전사고의 위험이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 스크린 매트의 사목부에 광석이 끼어 스크린 효율이 저하되는 경우 철광석 원료가 스크린 장치로 유입되는 것을 막는 전동게이트를 구비하고, 사목부에 낀 광석을 효과적으로 제거하기 위하여 사목부의 면적이 확장된 스크린 매트 2개를 사목부가 엇갈리도록 이중으로 설치하고, 스크린 매트 중 하나는 스크린 장치에 고정시키고 다른 하나는 승하강시킴으로써 2개의 스크린 매트가 밀착된 경우 종래의 스크린 매트와 동일한 역할을 하며, 2개의 스크린 매트 간격이 벌어진 경우 확장된 사목부를 통하여 끼어 있던 광석이 제거되는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
도 1은 고로 공정에서 광석을 분류하여 용광로 내로 이송하는 설비를 나타내는 구성도.
도 2는 종래의 스크린 장치를 나타내는 전체 사시도
도 3의 종래의 스크린 장치의 요부 사시도.
도 4는 종래의 스크린 장치를 구성하는 스크린 매트의 사시도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 막힘 제거장치를 구성하는 부품의 사시도.
도 6a는 본 발명에 의한 제거장치의 요부 사시도.
도 6b는 본 발명의 제거장치에 의한 작동상태를 나타내는 요부 사시도.
도 7a는 본 발명에 의한 제거장치의 설치상태를 나타내는 사시도.
도 7b는 본 발명의 제거장치에 의한 작동상태를 나타내는 사시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 용광로11 : 광석 장입벨트
12 : 가스20 : 코크스 원료 저장호퍼
21 : 코크스 원료 스크린 장치22 : 코크스 광석 이송벨트
23 : 코크스 분광 이송벨트24 : 코크스 원료 평량호퍼
30 : 철광석 원료 저장호퍼31 : 철광석 원료 스크린 장치
32 : 철광석 이송벨트33 : 철광석 분광 이송벨트
34 : 철광석 분광 리턴벨트35 : 철광석 평량호퍼
36 : 평량호퍼 로드셀37 : 수동게이트
38 : 분광 이송슈트39 : 벨트 로드셀
40 : 롤러 스탠드41 : 벨트 롤러
42 : 분광석43 : 괴광석
50 : 스크린 매트51 : 스크린 매트 사목부
52 : 스크린 구동모터53 : 스크린 탄성수단
54 : 스크린 커버100 : 광석
110 : 이동 스크린 매트111 : 사목부
112 : 가이드바120 : 고정 스크린 매트
121 : 사목부122 : 지지틀
123 : 관통구130 : 탄성수단
131 : 탄성수단 베이스140 : 에어실린더
141 : 실린더 로드142 : 공기 유입구
143 : 실린더 베이스144 : 가이드 푸셔
150 : 전동게이트
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치는, 철광석 원료 저장호퍼로부터 공급되는 철광석 원료 중 괴광석은 철광석 평량호퍼로 이송시키고 분광석은 철광석 분광 이송벨트로 이송시키는 스크린 장치에 있어서, 확장된 사목부가 형성된 이동 스크린 매트와, 상기 사목부와 엇갈리게 형성된 확장된 사목부를 구비하고 이동 스크린 매트의 상부에 위치하도록 스크린 장치에 고정 설치된 고정 스크린 매트와, 상기 이동 스크린 매트의 하부에 설치된 탄성수단과, 상기 이동 스크린 매트를 승하강시키는 에어실린더를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이동 스크린 매트의 사목부와 고정 스크린 매트의 사목부 면적은 스크린 작업에 필요한 사목부 면적보다 4배 크게 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이동 스크린 매트는 직사각형의 각각의 모서리 근처의 상부면에 상부로 돌출 형성된 가이드바가 부착되어 직사각형의 고정 스크린 매트의 각각의 모서리 근처에 관통 형성된 관통구에 삽입됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 탄성수단은 이동 스크린 매트가 상부에 안착되도록 이동 스크린 매트의 하부에 설치되고, 상기 에어실린더는 상단이 스크린 장치에 고정되며 실린더 로드 단부에 설치된 가이드 푸셔가 가이드바에 연결되어 이동 스크린 매트를 승하강시키도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 철광석 평량호퍼에 설치된 로드셀에 의하여 측정된 괴광석의 무게와 철광석 분광 이송벨트 하부에 설치된 로드셀에 의하여 측정된 분광석의 무게를 비교하여 스크린 효율을 측정하고, 스크린 효율에 따라 철광석 원료 저장호퍼 출구를 개폐시키는 전동게이트를 제어하고, 상기 에어실린더의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 도 6a 및 도 6b에 참고로 하여 살펴보면, 확장된 사목부(111)가 형성된 이동 스크린 매트(110)와, 상기 사목부(111)와 엇갈리게 형성된 확장된 사목부(121)를 구비한 고정 스크린 매트(120)와, 상기 이동 스크린 매트(110)의 하부에 설치된 탄성수단(130)과, 상기 이동 스크린 매트(110)를 승하강시키는 에어실린더(140)와, 스크린 효율을 측정하고 전동게이트(150)와 에어실린더(140)의 동작을제어하는 제어부로 구성되며, 이하에서는 각각의 구성요소에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 이동 스크린 매트(110)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 각각의 모서리 근처의 상부면에 원통형의 가이드바(112)가 상부로 돌출 형성되어 있어 후술하는 고정 스크린 매트(120)의 관통구(123)에 삽입된다.
이때 이동 스크린 매트(110)의 사목부(111) 면적은 종래의 스크린 매트(50)의 사목부(51)의 4배가 되도록 형성되어 있어 있다.
다음으로, 상기 고정 스크린 매트(120)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각의 모서리 쪽에 관통구(123)가 관통 형성되어 있어 이동 스크린 매트(110)의 각각의 모서리 쪽에 설치된 가이드바(112)에 삽입되어 이동 스크린 매트(110)의 상부에 위치하도록 스크린 장치에 고정 설치된다.
그리고 고정 스크린 매트(120)의 사목부(121) 면적은 이동 스크린 매트(110)와 동일하게 일반적인 사목부의 4배가 되도록 형성되어 있되, 이동 스크린 매트(110)의 사목부(111)와는 엇갈리게 형성되어 있어 이동 스크린 매트(110)와 밀착되어 있는 상태에서는 종래의 사목부(51) 면적과 동일하게 된다.
또한 상기 고정 스크린 매트(120)의 둘레에는 이동 스크린 매트(110)의 승하강 거리 이상의 높이를 갖는 사각의 지지틀(122)이 부착되어 있어 이동 스크린 매트(110)의 승하강시 이동 스크린 매트(110)가 이탈되는 것을 방지하게 된다.
그 다음, 상기 탄성수단(130)은 도 5c에 도시된 바와 같이, 스프링으로 이루어져 있으며, 이동 스크린 매트(110)의 가이드바(112)가 설치된 위치의 하부면에 스프링의 상단이 접하여 이동 스크린 매트(110)를 지지하도록 탄성수단베이스(131)에 의하여 고정 설치된다.
다음으로, 상기 에어실린더(140)는 도 5d에 도시된 바와 같이, 그 상단은 실린더 베이스(143)에 의하여 고정 설치되며, 실린더 로드(141)의 하단에는 상기 이동 스크린 매트(110)의 가이드바(112)를 누르는 가이드바 푸셔(144)가 부착되어 있으며, 에어실린더(140)의 구동은 에어실린더(140)의 외주 상하에 각각 형성된 공기 유입구(142)와 연결된 솔레노이드 밸브의 공기 유출입에 의한다.
상기와 같이 구성된 에어실린더(140)의 가이드 푸셔(144)가 전진하여 하강하게 되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 고정 스크린 매트(120)가 고정된 상태에서 이동 스크린 매트(110)가 하강하면서 탄성수단(130)의 스프링을 압축시키므로 고정 스크린 매트(120)와 이동 스크린 매트(110)의 간격이 벌어지게 된다.
반대로 에어실린더(140)의 가이드 푸셔(144)가 후진하여 상승하게 되면 탄성수단(130)의 스프링의 복원력에 의하여 이동 스크린 매트(110)가 승강되어 고정 스크린 매트(120)와 이동 스크린 매트(110)의 간격은 좁혀져 밀착된다.
마지막으로 제어부는 철광석 평량호퍼(35)에 장착된 로드셀(36)에 의하여 측정된 괴광석(43)의 무게와, 철광석 분광 이송벨트(33) 하부에 설치된 롤러 스탠드(40)의 벨트 롤러(40) 하부에 설치된 로드셀(39)에 의하여 측정된 분광석(42)의 무게를 비교하여 스크린 효율을 측정하여, 스크린 효율의 저하시 철광석 원료 저장호퍼(30)의 출구에 설치된 전동게이트(150)를 닫아 철광석 원료가 인입되는 것을 방지하게 된다.
또한, 제어부는 상기 에어실린더(140)를 구동시키는 솔레노이드 밸브의 개폐와 그 시기를 제어하게 된다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.
정상 조업시에는 도 7a에 도시된 바와 같이, 철광석 원료 저장호퍼(30)의 출구에 설치된 전동 게이트(150)가 개방되어 저장된 철광석 원료가 스크린 장치에 인입되면, 스크린 장치는 스크린 구동모터(52)로 구동되어 고정 스크린 매트(120) 및 이동 스크린 매트(110)가 상하로 결합된 스크린 매트에 의하여 철광석 원료가 분리된다.
즉, 고정 스크린 매트(120)의 사목부(121)와 이동 스크린 매트(110)의 사목부(111)가 엇갈려 축소된 공간보다 큰 광석은 철광석 평량호퍼(35)에 저장되고, 그와는 반대로 축소된 공간보다 작은 광석은 사목부(121. 111)를 빠져 나와 분광 이송슈트(38)를 통하여 철광석 분광 이송벨트(33)로 이송되어 된다.
그런데 상기 사목부(111, 121)에 광석이 걸리게 되면, 사목부(111, 121)를 통과하여 낙하되어야 할 분광석(42)이 괴광석(43)과 함께 철광석 평량호퍼(35)로 저장되는 광석의 양이 증가되어 평량호퍼 로드셀(36)에 의한 괴광석(43)의 무게가 크게 검출되는 반면, 철광석 분광 이송벨트(33)로 이송되는 분광석(42)의 양이 감소되어 철광석 분광 이송벨트(33)의 하부에 설치된 벨트 로드셀(39)에 의한 분광석(42)의 무게가 작게 검출된다.
이와 같은 데이터는 중량 검출 컨트롤러로 연산되어 설정치 이하로 스크린 효율이 떨어지게 되면 철광석 원료 저장호퍼(30)의 출구에 설치된 전동게이트(150)가 닫혀 철광석 원료 저장호파(30)의 광석 배출이 정지된다.
광석 배출이 정지된 후에도 고정 스크린 매트(120)상에 쌓여 있는 철광석 원료가 스크린되는데 일정 시간이 소요되므로 타이머에 일정 시간을 미리 설정하고 그 시간이 경과된 후, 도 7b에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브가 개방되어 에어실린더(140)에 공기가 공급되면 실린더 로드(141)가 하강 전진되어 탄성수단(130)에 의하여 지지되고 있는 이동 스크린 매트(110)가 하강하게 되어 고정 스크린 매트(120)와 이동 스크린 매트(110)의 간격이 벌어지게 된다.
따라서 밀착된 스크린 매트(120, 110)에 끼어 있던 광석은 종래의 스크린 매트(50)의 사목부(51)의 면적보다 4배가 큰 고정 스크린 매트(120)의 사목부(121) 및 이동 스크린 매트(110)의 사목부(111)를 통과하여 분광 이송슈트(38)로 낙하되어 사목부(111, 121)의 막힘이 제거된다.
그 다음, 타이머에 설정된 일정 시간 경과 후 솔레노이드 밸브가 닫혀 에어실린더(140)에 공급되는 공기가 차단되면 도 7a에 도시된 바와 같이, 이동 스크린 매트(110)를 하부로 밀어 내리고 있는 실린더 로드(141)가 후진하고, 수축되어 있던 탄성수단(130)이 팽창 복원되어 이동 스크린 매트(110)가 승강되어 고정 스크린 매트(120)와 밀착됨으로써 각각의 사목부(111, 121)는 엇갈려 형성되므로 종래의 스크린 매트(50)의 사목부(51)와 동일한 면적을 이루게 된 상태를 이루어, 다시 스크린 장치를 가동하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치를 사용하면, 스크린 매트의 사목부에 광석이 끼어서 막힌 상태를 제어부에서 검출하여 철광석 원료의 유입을 자동으로 중지시킴으로써 용광로의 가스 통기성을 양호하게 하여 용광로의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한 이동 스크린 매트를 승하강시키는 동작만으로 사목부에 낀 광석을 효과적으로 제거함으로써 정상조업 중 단시간내에 철광석 원료의 스크린 효율을 향상시킬 수 있으며, 종래의 수작업에 의존하던 사목부 막힘 제거작업을 자동화함으로써 안전사고를 방지할 수 있는 현저한 효과가 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

  1. 철광석 원료 저장호퍼로부터 공급되는 철광석 원료 중 괴광석은 철광석 평량호퍼로 이송시키고 분광석은 철광석 분광 이송벨트로 이송시키는 스크린 장치에 있어서,
    확장된 사목부(111)가 형성된 이동 스크린 매트(110)와, 상기 사목부(111)와 엇갈리게 형성된 확장된 사목부(121)를 구비하고 이동 스크린 매트(110)의 상부에 위치하도록 스크린 장치에 고정 설치된 고정 스크린 매트(120)와, 상기 이동 스크린 매트(110)의 하부에 설치된 탄성수단(130)과, 상기 이동 스크린 매트(110)를 승하강시키는 에어실린더(140)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동 스크린 매트(110)의 사목부(111)와 고정 스크린 매트(120)의 사목부(121) 면적은 스크린 작업에 필요한 사목부 면적보다 4배 크게 형성됨을 특징으로 하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이동 스크린 매트(110)는 직사각형의 각각의 모서리 근처의 상부면에 상부로 돌출 형성된 가이드바(112)가 부착되어 직사각형의 고정 스크린 매트(120)의 각각의 모서리 근처에 관통 형성된 관통구(123)에 삽입됨을 특징으로 하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄성수단(130)은 이동 스크린 매트(110)가 상부에 안착되도록 이동 스크린 매트(110)의 하부에 설치되고, 상기 에어실린더(140)는 상단이 스크린 장치에 고정되며 실린더 로드(141) 단부에 설치된 가이드 푸셔(144)가 가이드바(112)에 연결되어 이동 스크린 매트(110)를 승하강시키도록 구성됨을 특징으로 하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 철광석 평량호퍼(35)에 설치된 로드셀(36)에 의하여 측정된 괴광석(43)의 무게와 철광석 분광 이송벨트(33) 하부에 설치된 로드셀(39)에 의하여 측정된 분광석(42)의 무게를 비교하여 스크린 효율을 측정하고, 스크린 효율에 따라 철광석 원료 저장호퍼(30) 출구를 개폐시키는 전동게이트(150)를 제어하고, 상기 에어실린더(140)의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크린 매트의 사목부 막힘 제거장치.
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