KR20090051056A - 석고 하소 장치용 스윙식 교반기 - Google Patents

석고 하소 장치용 스윙식 교반기 Download PDF

Info

Publication number
KR20090051056A
KR20090051056A KR1020097003899A KR20097003899A KR20090051056A KR 20090051056 A KR20090051056 A KR 20090051056A KR 1020097003899 A KR1020097003899 A KR 1020097003899A KR 20097003899 A KR20097003899 A KR 20097003899A KR 20090051056 A KR20090051056 A KR 20090051056A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gypsum
stirring
housing
stirring frame
bottom wall
Prior art date
Application number
KR1020097003899A
Other languages
English (en)
Inventor
마이클 엘. 볼린드
마이클 제이. 포터
Original Assignee
유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니 filed Critical 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니
Publication of KR20090051056A publication Critical patent/KR20090051056A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/02Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing
    • B28C5/06Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing the mixing being effected by the action of a fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/44Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with stirrers performing an oscillatory, vibratory or shaking movement
    • B01F31/441Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with stirrers performing an oscillatory, vibratory or shaking movement performing a rectilinear reciprocating movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/42Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with pendulum stirrers, i.e. with stirrers suspended so as to oscillate about fixed points or axes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • B01F35/93Heating or cooling systems arranged inside the receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/28Mixing cement, mortar, clay, plaster or concrete ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

석고 처리 장치용 교반 기구는 바닥벽과 적어도 하나의 측벽을 구비한 하우징을 포함한다. 하우징은 석고 계열 제품을 수용하고 처리하도록 구성 및 배치될 수 있다. 하우징의 단면과 유사한 형태의 단면을 가진 교반 프레임은 하우징의 바닥벽에 인접하게 제공 및 위치된다. 교반 프레임은 제1 및 제2 위치 사이를 왕복 이동하도록 하우징과 내부적으로 회동가능하게 연결된다. 교반 기구는 유체 채널링을 방지하여 유동화를 원활하게 하고 석고 제품이 하우징의 바닥벽 인근에 축적되는 것을 방지하기 위해 작동될 수 있다.
교반 기구, 하우징, 유동 기구, 교반 프레임

Description

석고 하소 장치용 스윙식 교반기 {SWINGING AGITATOR FOR A GYPSUM CALCINING APPARATUS AND THE LIKE}
본 발명은 석고 제품을 교반하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
석고의 하소(calcining)는 황산칼슘이수염을 가열함으로써 스타코(stucco)로 더 잘 알려진 황산칼슘반수염으로 변환하는 것을 포함한다. 종래의 하소 장치와 방법은 다양한 형태를 취한다. 전통적으로, 석고의 하소는 가스로 연소되는 화염이 닿는 돔 형상의 두꺼운 밑바닥을 구비한 커다란 솥(kettle) 안에서 이루어졌으며, 솥과 버너 화염은 적절한 내열 구조물 내에 둘러싸였다. 일반적으로, 하소된 물질이 공급되는 결합형 고온 피트(pit)가 있다. 솥은 2,000 내지 2,400℉ 범위의 온도를 견뎌야 하므로, 돔형 밑바닥 위에 일반적으로 13/4 인치 두께의 고가의 화실 강판(fire box steel plate)을 요구한다. 미국 특허 번호 제 3,236,509호는 이러한 형태의 구성을 개시한다. 이러한 접근법은 고온 버너 가스의 극심한 낭비, 및 수리나 솥의 폐쇄가 필요한 경우 우선 오랜 냉각 기간이 요구되는 결합형 내열 벽돌 격벽 등과 같은 많은 단점들을 갖고 있다.
석고는 하소된 후 때로 추가 처리 공정이 필요하다. 하소된 석고, 즉 스타코는 유동층 스타코 냉각 장치에 위치될 수 있으며, 스타코를 소정의 온도로 냉각시 키기 위해 유동층 스타코 냉각 장치로 물이 분무된다. 또한, 스타코의 온도를 제어하기 위해 스타코를 내부 냉각 코일로 냉각시키는 냉각 코일형 유동층 스타코 처리기와 같은 다른 형태의 스타코 처리 장치가 알려져 있다. 포스트-스타코 처리 보존 장치들과 같은 다른 처리 장치도 석고 계열 제품들의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명은 상부벽, 바닥벽, 및 적어도 하나의 측벽을 구비한 하우징을 포함하는 석고 처리 장치용 교반 기구를 제공한다. 하우징은 석고 계열 제품들을 수용하고 처리하도록 구성 및 배치될 수 있다. 유동 기구는 유체를 석고 계열 제품으로 운반하기 위해 제공될 수 있다. 하우징의 단면과 유사한 형태의 단면을 가진 교반 프레임은 하우징의 바닥벽에 인접하게 제공 및 위치된다. 교반 프레임은 제1 및 제2 위치 사이를 왕복 이동하도록 하우징과 내부적으로 회동가능하게 연결된다. 교반 기구는 석고를 관통하는 유체 채널링을 방지함으로써 원활한 유동화를 위해 작동가능하고, 석고 제품이 하우징의 바닥벽 인근에 축적되는 것을 방지하기 위해 작동가능하다. 교반 기구는, 교반 프레임에 연결되어 교반 프레임이 이동함에 따라 바닥벽에 인접한 석고 제품을 교반시키는 복수의 교반 부재들을 포함할 수 있다. 교반 기구는 또한 교반 프레임을 석고 처리 장치에 회동가능하게 연결시키는 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암을 포함할 수 있다.
교반 기구는 물 분사(water injection)를 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치에 사용될 수 있다. 교반 기구는 냉각 코일들을 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치에 사용될 수 있다. 또한, 교반 기구는 포스트 스타코 처리 보존 장치(post-stucco treatment retention device)에 사용될 수 있다.
석고 계열 물질을 처리 하우징 내에서 교반하는 방법이 제공된다. 석고 계열 물질은 하우징에 운반되고, 교반 부재들이 부착된 프레임을 구비한 교반 기구는 하우징의 바닥벽에 인접하게 위치된다. 교반 기구는 제1 및 제2 위치 사이를 이동함으로써 유동 물질을 하우징 내에서 교반하여 석고 계열 물질이 하우징의 밑바닥 인근에 응집하는 것을 방지하고 유체 채널링 및 비유동 석고의 데드 존들을 방지한다.
본 발명의 실시를 위해 고려된 최선의 실시예에 대한 하기의 설명이 첨부된 도면들과 결합하여 이해될 때, 본 발명의 다른 응용들 역시 당업자에게 자명할 것이다.
도 1은 고효율 하소 장치의 사시도이다.
도 2는 유동화 패드의 층들을 보여주기 위해 부분 절단면이 포함된 사시도이다.
도 3은 교반 기구의 사시도이다.
도 4는 복수의 출입 패널들이 부착된 도 1의 장치를 보여준다.
도 5는 도 1의 장치에 아직 설치가 완료되지 않은 버너관을 보여준다.
도 6은 가열된 가스의 유동 경로를 화살표로 보여주는 도 1의 하소 장치의 사시도이다.
도 7은 교반 기구가 물 분무형 유동층 스타코 냉각 장치 내에 위치된 본 발 명의 제2 실시예의 사시도이다.
도 8은 교반 기구가 냉각 코일형 유동층 스타코 냉각 장치 내에 위치된 본 발명의 제3 실시예의 사시도이다.
도 9는 교반 기구가 포스트 스타코 처리 장치 내에 위치된 본 발명의 제3 실시예의 사시도이다.
도 10은 다른 형태의 고효율 하소 장치의 사시도이다.
도 11은 도 10의 고효율 하소 장치의 형태에 따른 교반 기구와 캠 구동 장치의 전면도이다.
도 12a는 제1 회전 위치에서 도 11의 12-12선을 따라 절취된 도 11의 캠 구동 장치의 측단면도이다.
도 12b는 제2 회전 위치에서 도 11의 12-12선을 따라 절취된 도 11의 캠 구동 장치의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 석고를 하소하는 장치(10)가 도시된다. 하우징(12)은 바닥벽(14), 개방된 상부(16), 및 바닥벽(14)과 개방된 상부(16) 사이에 연장된 복수의 측벽들(18)을 포함한다. 입구 고정물(inlet fixture)(20)은 분쇄된 석고 원료 또는 합성 석고 원료를 공급원(미도시)으로부터 수용하고 상기 석고를 하우징(12) 내부로 이송하기 위해 하우징(12) 위에 위치한다. 적어도 하나의 버너(22)는 하우징(12)에 연결된다. 버너(22)는 강제식 공기 공급관(24)과 연료 공급관(26)에 의하여 공급된 공기-연료 혼합물을 연소하도록 작동가능하다. 버너(22)는 당업자에게 공지된 형태라면 어느 형태라도 무방하지만, 일반적으로 탄화수소계 연료를 연소시킬 것이다. 버너(22)로부터 발생된 가열된 배기 가스는 하우징(12)의 바닥벽(14)에 인접한 석고 지지 베이스(23)를 관통하여 연장되는 적어도 하나의 뱀 형상의 버너관(28)을 통해 흐를 것이다. 버너(22)로부터 나오는 고열의 배기 흐름은 석고 물질을 약 300℉로 가열시키는데 사용된다. 공지된 방식대로, 가열 공정은 석고를 황산칼슘반수염, 즉 스타코로 변환시킨다. 다른 실시예에 있어서, 가열 공정은 후속 하소 공정이 별개의 공정으로 실시되도록 습윤 합성 석고를 원하는 온도, 일반적으로 300℉ 미만으로 간단하게 가열하여 습윤 합성 석고로부터 과잉의 수분을 건조할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가열 공정은 동일한 용기 내에서 건조 공정과 하소 공정을 실시할 수 있다.
바람직하게, 버너관(28)은 버너(22)로부터 연장되는 가늘고 긴 선형부(30)를 포함한다. 선형부(30)는 버너관(28)의 수명을 연장시킨다. 즉, 버너(22)로부터 나오는 화염이 굴곡진 또는 각진 부분을 따라 버너관(28)에 직접적으로 부딪치게 되면, 화염은 버너관(28)의 측벽을 과잉 가열하여 높은 응력을 발생시켜 버너관(28)의 수명을 단축시킨다. 그러나, 가늘고 긴 선형의 버너 두부(initial section)(30)(상업적인 설치에서 약 15 내지 20 feet로 연장 가능) 덕분에, 버너 의 화염이 버너관(28)에 바로 부딪치지 않는데, 이는 화염이 두부(30)의 길이를 따라 고온의 배기 가스로 변환되었기 때문이다. 중요하게, 버너관(28)은 복수의 굴곡부들(32)을 포함하며, 굴곡부들(32)은 선형부들(30)(31)(33)과 연결되어 뱀 형상을 제공한다. 버너관(28)은 직경이 축소된 적어도 하나의 부분(34)을 포함하여 배기 가스의 유속을 증가시킴으로써 버너관(28)의 열 전달 효율성을 향상시킬 수 있다. 배기 가스는 버너(22)로부터 이동하는 거리에 비례하여 그 온도가 냉각되므로, 배기 가스의 유속은 적절한 열 전달율을 유지하기 위해 증가될 수 있다. 버너관(28)은 또한 비교적 직경이 작은 복수의 도관들(38)이 비교적 직경이 큰 단일 도관부(32)와 유체 소통되도록 형성된 다관부(multi-conduit portion)(36)를 포함할 수 있다. 작은 직경의 도관들(38)의 직경이 작으면 작을수록 소정의 유효 유동 영역을 위한 더 많은 표면 영역을 제공하고 그에 따라 직경이 더 큰 도관(32)에 대해 열 전달을 증가시킬 수 있다. 다관부(36)는 용접(welding), 납땜(brazing), 프레스 고정(press fit), 기계적 조임쇠들(fasteners) 등과 같이 당업자에게 공지된 다양한 수단을 통해 단일 도관부(32)에 연결될 수 있다. 버너관(28)은 복수의 나사산 조임쇠들(42)로 플랜지(flange)(40)를 통해 버너(22)에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 버너관(28)은 배출단(44)에서 출구관(46)에 부착될 수 있으며, 출구관(46)은 지지 베이스(23)를 통해 연장된다. 버너관(28)은 복수의 나사산 조임쇠들(50)로 플랜지(48)를 통해 출구관(46)에 부착될 수 있다.
도 1, 2, 4 및 6에 도시된 바와 같이(도 2에 가장 잘 도시됨), 유동화(fluidization) 베이스(52)는 하우징(12)의 하부에 위치하여 버너관(28)으로부터 배기 흐름을 수용할 수 있다. 유동화 베이스(52)는 바닥(55)으로부터 상향 연장되는 복수의 측벽들(53)을 구비한다. 유동화 베이스(52)는 바닥(55) 위에 위치한 유동화 패드(54)를 구비할 수 있다. 유동화 패드(54)는 하우징(12)의 지지 베이스(23)의 적어도 일부를 형성한다. 유동화 패드(54)는 석고 제품을 하우징(12)의 하부를 따라 포함하고 배기 가스가 유동화 베이스(52)에서 석고 내부로 직접 관통할 때 배기 흐름을 균일하게 분포시키도록 작동가능하다. 유동화 베이스(52)는 통기(aeration)를 운반하고, 교반은 그렇지 않은 경우에는 유동하지 않는, 특히 점착성 분말의 유동화를 원활하게 한다. 유동화 패드(54)는 제1 및 제2 외부 천공 플레이트들(56)(58)을 포함한다. 제1 및 제2 외부 천공 플레이트들(56)(58)은 배기 흐름을 관통시키는 복수의 관통 구멍들(through apertures)(57)을 포함한다. 보어 홀(59)은 유동화 패드(54)에 형성되어 출구관(46)(도 1 참조)이 관통하기 위한 접근을 제공하고 배기 흐름을 유동화 베이스(52)로 운반한다. 다공성 섬유 매트 또는 직조 스테인레스 스틸 매개체로 형성된 적어도 하나의 다공성 중간층(60)은 제1 및 제2 외부 천공 플레이트들(56)(58) 사이에 위치된다. 매개체의 중간층(60)은 고온의 배기 가스를 견딜 수 있는 것으로 당업자에게 알려진 유동화에 적합한 압착 실리카 섬유, 직조 스테인레스 스틸 메쉬 또는 유사 물질들로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 외부 천공 플레이트들(56)(58)은 스테인레스 스틸 등과 같은 금속으로 형성되는 것이 가장 바람직하다. 유동화 패드(54)는 확산된 배기 가스가 대체적으로 균일하게 이격된 제1 외부 천공 플레이트(56)의 구멍들(57)을 통해 기포를 형성하도록 함으로써 작용한다. 직조 스테인레스 스틸 매개체(60) 사용의 하나의 장점은 천공들로부터 매개체를 위한 지지와 보호를 제공하는 경우가 아니면 제1 및 제2 외부 천공 플레이트들(56)(58)을 요구하지 않는다는 것이다.
도 1, 3, 4, 6, 7, 8 및 9에 도시된 바와 같이(도 3에 가장 잘 나타남), 교반 기구(62)는 유동화 패드(54) 바로 위에 위치될 수 있다. 교반 기구(62)는 한 쌍 의 사이드 빔들(side beams)(65)을 구비한 교반 프레임(64)을 포함한다. 교반 프레임(64)은 복수의 교반 부재들(66)을 구비하며, 교반 부재들(66)은 교반 프레임(64)에 연결되고 지지 베이스(23)를 따라 유동화 패드(54)에 인접한 석고 제품을 교반한다. 하나의 실시예에서, 교반 부재들(66)은 크로스 바 패턴(cross bar pattern)의 형태를 취할 수 있다. 교반 프레임(64)이 작동되도록 설정되면 교반 기구(62)는 가열된 석고 제품을 국부적으로 휘젓는다. 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암(68)은 교반 프레임(64)을 하우징(12)(도 1 참조)에 회동적으로 연결시킨다. 하우징(12)으로의 연결은 용접이나 기계적인 조임 등과 같은 적절한 방식으로 하우징(12)에 고정된 앵글 플레이트(angle plate)(70)에 의하여 이루어질 수 있다. 지지 아암(68)은 나나산 조임쇠(72) 등을 통해 앵글 플레이트(70)에 고정될 수 있다. 회동가능한 지지 아암(68)은 가장 바람직하게 케이블이나 유사 구조물로서, 교반 프레임(64)에 동작이 부여될 때 교반 프레임(64)에 의한 공통 회동축 주위의 스윙 동작을 용이하게 한다. 교반 프레임(64)에 의한 다른 이동 패턴들도 본 발명에 의하여 고려된다. 예컨대, 수직, 수평, 예각 형태, 또는 이들의 조합으로 교반 프레임(64)에 동작을 부여하는 방법은 당업자에게 자명하다.
도 1, 3, 4, 5, 7, 8 및 9에 도시된 형태로, 전기 모터 또는 공압 실린더(74)와 같은 작동 전원은 액츄에이터 아암(actuator arm)(76)을 통해 교반 프레임(64)에 연결될 수 있다. 팽창가능한 시일(expandable seal)(78)은 액츄에이터 아암(76) 및 하우징(12)(도 2에 미도시)과 체결되어 석고 제품이 액츄에이터 아암(76) 주위의 하우징(12)으로부터 새는 것을 방지한다. 시일(78)은 교반 프레 임(64)이 스윙 운동함에 따라 액츄에이터 아암(76)이 제1 및 제2 위치 사이를 이동할 때 확장 및 수축한다. 다른 실시예에서, 액츄에이터 아암(76)은, 당업자에게 공지된 바와 같이, 하우징(12)의 상단에 위치한 작동 전원(미도시)으로부터 교반 프레임(64)으로 하향 연장될 수 있는 기계적으로 레버리지된 연동장치들(mechanically leveraged linkages)(미도시)에 연결될 수 있다. 시일(78)은 300℉를 초과하는 온도와 10 psig(pounds per square inch gage)의 압력을 견딜 수 있는 적절한 어떤 물질로 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 오버플로우 튜브(80)는 처리된 석고가 하우징(12)으로부터 오버플로우 튜브(80)로 배출될 수 있도록 하우징(12)에 유체적으로 연결된다. 오버플로우 밸브(82)는 석고가 소정의 조건으로 가열되기 전에 하우징(12)으로부터 배출되지 못하도록 오버플로우 튜브(80)와 결합된다. 덤프 포트(dump port)(84)는 하우징(12) 안의 내용물의 선택적인 배출을 허용하는 덤프 밸브(86)를 포함한다. 밸브들(82)(86)은 당업자에게 공지된 어떠한 형태든지 무방하지만, 전기적 또는 공압적으로 작동되는 것이 가장 바람직하다.
도 4를 참조하면, 도관 지지체(88)는 하우징(12)에 슬라이드가능하게 연결되어 설치하는 동안 버너관(28)을 지지한다. 도관 지지체(88)는 적어도 부분적으로 하우징(12)(도 4에 도시됨)의 외부에 있는 외부 위치와 하우징(12) 내부에 있는 설치 위치 사이를 슬라이드하도록 작동가능하다. 도관 지지체(88)는 설치 및 하우징(12)으로부터 제거되는 동안 버너관(28)을 지지한다. 도관 지지체(88)는 하우징(12)의 평행한 측벽들(18)에 형성된 슬라이드 요소들(91)에 슬라이드가능하게 연 결된 한 쌍의 사이드 레일들(90)(92)을 포함한다. 복수의 크로스 바들(94)은 사이드 레일들(90)(92) 사이로 연장되어 버너관(28)이 지지할 수 있는 지지면들을 제공한다. 하우징(12)은 버너관(28)을 설치할 때 개방되도록 작동가능한 사이드 패널(96)을 포함한다. 복수의 버팀체들(ties)(97)은 하우징(12)의 측벽들(18)을 구조적으로 상호 연결시켜 하우징(12)이 석고로 충진될 때 측벽들(18)이 바깥쪽으로 휘는 것을 방지한다. 버팀체들(97)은 용접되거나, 그렇지 않으면 종래의 어떤 수단에 의하여 고정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 석고 하소 장치(10)는 하우징(12)의 측면에 위치하여 버너(22)와 버너관(28) 등과 같은 내부 부품들의 수리를 허용하는 출입 패널들(access panels)(98)을 포함한다. 분리 챔버(100)는 하우징(12)의 개방된 상부(16) 위에 위치되고 하우징(12)의 내부 구성 요소들을 수리하기 위한 접근을 허용하도록 구성된다. 집진기(dust collector)(102)는 분리 챔버(100) 위에 위치되어 석고 먼지 입자들을 모은 후 하소를 위해 하우징(12)으로 되돌려 보낸다. 집진기(102)는 복수의 교체가능한 필터들(104)을 포함할 수 있다. 필터들(104)은 원형 카트리지 필터들(round cartridge filters)이나 백 필터들(bag filters) 등과 같이 원하는 어떠한 형태일 수 있다. 필터들(104)은 당업자에게 공지된 바와 같이 먼지가 쌓인 양측을 통해 공기를 간헐적으로 분사하거나 흔듬으로써 주기적으로 청소할 수 있다. 배기 스택(exhaust stack)(106)은 석고 먼지 입자들이 필터들(104)에 의해 제거된 후 배기 가스가 석고 하소 장치(10)로부터 제거되도록 한다.
작동시, 석고 분말은 입구 고정물(20)로 공급되어 하우징(12)을 충진한다. 공기와 연료는 각각 공급관들(24)(26)에 의하여 버너(22)로 공급된다. 버너(22)는 공기-연료 혼합물을 연소하고 도 6에 도시된 화살표 방향으로 흐르는 고온의 배기 가스를 공급한다. 배기 가스는 뱀 형상의 버너관(28)을 통해 유동화 베이스(52)로 흐른다. 유동화 베이스(52)로부터, 배기 가스는 수평으로 흐른 후, 유동화 베이스(52) 위에 위치한 유동화 패드(54)를 통해 상향으로 흐른다. 유동화 패드(54)는 가열된 배기 가스가 석고 제품에 균일하게 분포되도록 석고 제품에 분포시킨다. 버너관(28)의 외부면은 전도 열 전달(conduction heat transfer)을 통해 석고에 열을 제공한다. 따라서, 석고 제품은 배기 가스가 버너관(28)을 통해 흐를 때와 유동화 패드(54)를 통해 이동한 후 석고를 통해 흐를 때 모두 가열된다. 이러한 이중 가열 방법은 배기 가스로부터 최대량의 열을 제거하여 석고로 전달하기 때문에, 본 발명은 종래 기술보다 증가된 연료 효율성을 제공한다. 배기 가스는, 일부 석고 입자들이 배기 흐름으로부터 분리되어 하우징(12)으로 낙하하도록 하는 분리 챔버(100)를 통해 계속 상향으로 흐른다. 집진기(102)는 배기 가스가 배기 스택(106)을 통해 배출되기 전에 공기 중 석고 입자들을 배기 가스로부터 제거한다. 석고 입자들은 집진 필터 카트리지들(또는 필터 백들)로부터 석고의 층상(bed)에 주기적으로 부딪칠 수 있다.
바람직하게, 교반 기구(62)는 배기 가스가 석고 분말을 통해 직접적으로 관통하는 채널링을 방지함으로써 원활한 유동화를 위해 제공된다. 천연 석고는 일반적으로 점착성이 강해서 교반 없이는 원활한 유동화를 이룰 수 없는 미세 분말을 포함한다. 교반 기구(62)는 제1 및 제2 위치 사이를 스윙 운동함으로써 석고를 국 부적으로 혼합하여 유동화 패드(54)로부터 제거하도록 작동된다. 버너(22)에 의해 발생된 열은 실질적으로 석고를 가열하는데 온전히 사용되고 배기 공정을 통해 소실되지 않기 때문에 하소 장치(10)는 고효율이다. 석고 제품에 남아있는 배기 가스의 온도는 약 300℉이며, 이 온도는 석고를 스타코로 가공하는데 요구되는 근접 온도이다. 기준 입자 크기로 제조된 합성 석고는 원활한 유동화를 위한 교반을 요구하지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 스타코를 냉각하기 위한 물 분무형 유동층(fluid bed) 스타코 냉각 장치(110)가 도시된다. 고온의 스타코는 입구(118)를 통해 물 분무형 냉각 장치(110)로 인입될 수 있다. 냉각된 스타코와 유동화 가스는 출구(119)를 통해 배출될 수 있다. 물 분무형 스타코 냉각 장치(110)는 교반 프레임(64)을 구비한 교반 기구(62)를 포함한다. 교반 기구(62)는 한 쌍의 사이드 빔들(65)을 구비한 교반 프레임(64)을 포함한다. 교반 프레임(64)은 복수의 교반 부재들(66)을 구비하며, 교반 부재들(66)은 교반 프레임(64)에 크로스 바 패턴의 형태로 연결되고 지지 베이스(23)에 인접한 석고 제품을 교반한다. 교반 프레임(64)이 작동되도록 설정되면 교반 기구(62)는 석고 제품을 국부적으로 휘젓는다. 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암(68)은 교반 프레임(64)을 스타코 냉각 장치(110)에 회동가능하게 연결시킨다. 냉각 장치(110)로의 연결은 용접이나 기계적인 조임 등과 같은 적절한 방식으로 하우징(12)에 부착된 앵글 플레이트(70)에 의해 이루어질 수 있다. 지지 아암(68)은 나사산 조임쇠(72) 등을 통해 앵글 플레이트(70)에 고정될 수 있다. 회동가능한 지지 아암(68)은 가장 바람직하게 케이블 또는 유사 구조물로서, 교반 프레 임(64)에 동작이 부여될 때 교반 프레임(64)에 의한 공통 회동축 주위의 스윙 동작을 용이하게 한다. 전기 모터(74)와 같은 전원은 액츄에이터 아암(76)을 통해 교반 프레임(64)에 연결될 수 있다. 스타코를 교반하고, 유동화 가스 채널링, 데드 존들(dead zones) 및 유동층에 특히 냉각 장치(110)의 바닥부를 따라 발생하는 적층물(build-up)을 방지하기 위해 전기 모터(74)는 교반 기구(62)를 회동 축 주위로 스윙 운동시키는데 사용될 수 있다. 블로우어(blower)(미도시)는 공기 등과 같은 유체를 스타코 냉각 장치(110)에 형성된 입구(116)를 통해 분사하여 스타코의 유동층을 생성함으로써 스타코가 물 분무형 냉각 장치(110)의 유동화 패드(54)에 인접하게 경화, 응집되는 것을 방지한다. 냉각 장치(110)는 상기한 바와 같이 유동화 베이스(52)도 포함할 수 있다. 물 분무형 냉각 장치(110)는 물을 복수의 분무 노즐들(114)로 운반하는 급수 다기관(water manifold)(112)을 포함한다. 분무 노즐들(114)은 물을 냉각 장치(110)로 분무하여 스타코를 소정의 온도로 냉각하도록 작동가능하다.
도 8을 참조하면, 냉각 코일형 유동층 스타코 냉각 장치(120)가 도시된다. 고온의 스타코는 입구(118)를 통해 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)로 인입될 수 있다. 냉각된 스타코와 유동화 가스는 출구(119)를 통해 배출될 수 있다. 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)는 교반 프레임(64)을 구비한 교반 기구(62)를 포함한다. 교반 기구(62)는 한 쌍의 사이드 빔들(65)을 구비한 교반 프레임(64)을 포함한다. 교반 프레임(64)은 복수의 교반 부재들(66)을 구비하며, 교반 부재들(66)은 교반 프레임(64)에 연결되고 지지 베이스(23)에 인접한 석고 제품을 교반한다. 교 반 프레임(64)이 작동되도록 설정되면 교반 기구(62)는 석고 제품을 국부적으로 휘젓는다. 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암(68)은 교반 프레임(64)을 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)에 회동가능하게 연결시킨다. 냉각 장치(120)로의 연결은 용접이나 기계적인 조임 등과 같은 적절한 방식으로 하우징(12)에 부착된 앵글 플레이트(70)에 의해 이루어질 수 있다. 지지 아암(68)은 나사산 조임쇠(72) 등을 통해 앵글 플레이트(70)에 고정될 수 있다. 회동가능한 지지 아암(68)은 가장 바람직하게 케이블 또는 유사 구조물로서, 교반 프레임(64)에 동작이 부여될 때 교반 프레임(64)에 의한 공통 회동축 주위의 스윙 동작을 용이하게 한다. 전기 모터(74)와 같은 전원은 액츄에이터 아암(76)을 통해 교반 프레임(64)에 연결될 수 있다. 전기 모터(74)는 교반 기구(62)를 회동축 주위로 스윙 운동시켜 스타코를 교반하고 냉각 장치(120)의 바닥부를 따라 적층물이 형성되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 블로우어(미도시)는 공기와 같은 유체를 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)에 형성된 입구(128)를 통해 분사하여 스타코의 유동층을 생성하고, 교반 기구(62)는 스타코가 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)의 유동화 패드(54)에 인접하게 응집되는 것을 방지한다. 냉각 장치(120)는 상기한 바와 같이 유동화 베이스(52)도 포함할 수 있다. 냉각 코일형 스타코 냉각 장치(120)는 에틸렌 글리콜, 찬물 등과 같은 적절한 냉각 유체를 스타코를 통해 이송하도록 설계된 뱀 형상의 냉각 코일(122)을 포함한다. 냉각 코일(122)은 공급원(미도시)으로부터 냉각수가 인입되는 냉각수 입구(124)를 포함한다. 냉각수는 뱀 형상의 코일(122)을 따라 냉각수 출구(126)로 배출된다. 냉각수는 냉각 코일(122)을 이동하여 스타코를 소정의 온도로 냉각시킨다.
도 9를 참조하면, 포스트 스타코 처리 보존 장치(130)가 도시된다. 스타코는 입구(118)를 통해 포스트 스타코 처리 보존 장치(130)로 인입될 수 있다. 스타코와 유동화 가스는 출구(119)를 통해 배출될 수 있다. 포스트 스타코 처리 보존 장치(130)는 복수의 교반 부재들(66)을 둘러싸는 교반 프레임(64)을 구비한 교반 기구(62)를 포함한다. 교반 부재들(66)은 교반 프레임(64)에 연결되고 지지 베이스(23)에 인접한 석고 제품을 교반하도록 작동가능하다. 교반 프레임(64)이 작동하도록 설정되면 교반 기구(62)는 석고 제품을 국부적으로 휘젓는다. 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암(68)은 교반 프레임(64)을 스타코 처리 보존 장치(130)에 회동가능하게 연결시킨다. 보존 장치(130)로의 연결은 용접이나 기계적 조임 등과 같은 적절한 방식으로 하우징(12)에 부착된 앵글 플레이트(70)에 의해 이루어질 수 있다. 지지 아암(68)은 나사산 조임쇠(72) 등을 통해 앵글 플레이트(70)에 고정될 수 있다. 회동가능한 지지 아암(68)은 가장 바람직하게 케이블 또는 유사 구조물로서, 교반 프레임(64)에 동작이 부여될 때 교반 프레임(64)에 의한 회동축 주위의 스윙 동작을 용이하게 한다. 전기 모터(74)와 같은 전원은 액츄에이터 아암(76)을 통해 교반 프레임(64)에 연결될 수 있다. 전기 모터(74)는 교반 기구(62)를 회동 축 주위로 스윙 운동시켜 스타코를 교반하고 보존 장치(130)의 바닥부를 따라 적층물이 형성되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 예시된 실시예에서, 포스트 스타코 처리 보존 장치(130)는 원형 단면을 구비한 것으로 도시되어 있으나, 다양한 단면 모양들이 교반 기구(62)와 함께 사용될 수 있다. 일반적으로 포스트 스타코 처리 보존 장치(130)는 압축 공기와 같은 유체를 보존 장치(130)에 형성된 입구(132) 를 통해 공급하는 블로우어(미도시)를 포함할 것이다.
이상에서 본 발명은 액츄에이터 아암(76)을 통해 교반 프레임(64)에 연결된 전기 모터 또는 공압 실린더(74)의 사용을 설명하였지만, 하소 장치(10)의 다른 형태들은 교반 프레임(64)을 이동시키는 다른 장치들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 10은 캠 구동 장치(200)를 포함한 다른 형태의 고효율 하소 장치(10)를 보여주고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 캠 구동 장치(200)는 도 1, 도 3 내지 도 5, 및 도 7 내지 도 9에 도시된 공압 실린더(74)처럼 유동화 베이스(52)의 측면에 위치되는 것과 달리 유동화 베이스(52)의 전방에 위치된다.
도 11, 도 12a 및 도 12b는 캠 구동 장치(200)를 더 상세하게 도시하고 있다. 상세하게, 캠 구동 장치(200)는 구동원(210), 동력 전달 어셈블리(212), 및 구동 로드(214)를 구비한 편심 캠 장치를 포함한다. 구동원(210)은 구동 로드(214)를 회전시키는 동력 전달 어셈블리(212)에 토크(torque)를 제공하여 상기와 유사한 방식으로 교반 프레임(64)을 이동시킨다.
더욱 상세하게, 하나의 형태에 있어서, 구동원(210)은 출력 샤프트(216)를 구비한 전기 모터를 포함한다. 다른 형태에 있어서, 구동원(210)은 가스 동력 모터 또는 기타 회전 동력원을 포함할 수 있다. 동력 전달 어셈블리(212)는 종동 스프로킷(218), 구동 스프로킷(220), 및 체인(222)을 포함한다. 종동 스트로킷(218)은 동력원(210)의 출력 샤프트(216)에 고정 부착된다. 구동 스프로킷(220)은 구동 로드(214)에 고정 부착된다.
동력원(210)은 출력 샤프트(216)를 회전시켜 그에 따라 종동 스프로킷(218) 을 회전시키도록 작동된다. 종동 스프로킷(218)은 토크를 동력원(210)에서 구동 스프로킷(220)으로 체인(222)을 통해 전달한다. 다른 형태에 있어서, 동력 전달 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 중간 스프로킷, 체인 텐셔너 장치(chain tensioner mechanism), 또는 본 발명의 원칙을 수행하도록 작동가능한 기타 장치를 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또 다른 형태에 있어서, 동력 전달 어셈블리(212)는 스프로킷들과 체인을 전혀 포함하지 않는 대신, 벨트와 벨트를 수용하는 하나 또는 그 이상의 플라이 휠을 포함할 수 있다.
구동 로드(214)는 중심 로드부(224), 제1 편심 캠(226), 및 제2 편심 캠(228)을 포함한다. 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 중심 로드부(224)는 실질적으로 원통형의 단면과 세로축(230)을 구비한다. 상기한 바와 같이 구동 로드(214)는 회전될 때 중심 로드부(224)의 축(230) 주위를 회전하도록 구동 스프로킷(220)에 고정 부착된다. 제1 및 제2 편심 캠들(226)(228) 또한 단면상 실질적으로 원통형이고, 공통 세로축(232)을 구비한다. 중심 로드부(224)의 세로축(230)은 편심 캠들(226)(228)의 세로축(232)에 평행하고 그로부터 오프셋된다. 편심 캠들(226)(228)은 또한 교반 프레임(64)을 왕복 구동시키는 편심면들(226a)(228a)을 포함하며, 이에 관하여 하기에 더 상세하게 설명될 것이다.
도 10 내지 도 12b에 도시된 형태에 있어서, 교반 기구(62)는 교반 프레임(64)에 덧붙여, 한 쌍의 제1 브라켓들(234)과 한 쌍의 제2 브라켓들(236)을 포함한다. 네 개의 브라켓들(234)(236)은 각각 서로 동일하다. 제1 브라켓쌍(234)은 제1 및 제2 편심 캠들(226)(228)에 대해 제2 브라켓쌍(236)의 바로 반대 편에 위치된 다. 브라켓들(234)(236)은 구동 로드(214)가 회전함에 따라 편심 캠들(226)(228)과 맞물리도록 개량된다. 본 명세서에 설명 및 도시된 형태에 있어서, 이러한 맞물림은 캠들(226)(228)의 토크를 교반 프레임(64)의 선형 이동으로 변환시키도록 작동되며, 이에 관하여 하기에 설명될 것이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하여, 브라켓들(234)(236)에 관하여 더 상세하게 설명될 것이다. 각각의 브라켓들(234)(236)은 하나의 배면판(back plate)(238)과 한 쌍의 버팀대들(legs)(240)(도 11에 한 쌍으로 도시됨)을 포함한다. 배면판들(238)은 편심 캠들(226)(228)의 편심 면들(226a)(228a)과 맞물리도록 개량된 내면(238a)를 구비한 대체적으로 편평한 강체 부재들이다. 버팀대들(240)은 예각의 저면들(242)을 구비한 대체적으로 직사각형의 편평한 부재들이다. 버팀대들(240)은 배면판들(238)에 고정 부착된다. 예각의 저면들(242)은 교반 기구(62)의 교반 부재들(66)을 수용한다. 하나의 형태에 있어서, 예각의 저면들(242)은 용접이나 다른 형태의 고정 장치를 통해 교반 부재들(66)에 고정 부착된다.
따라서, 작동중, 구동원(210)은 스프로킷(218)을 회전 구동시켜 체인(222)을 이동시키고 구동 스프로킷(220)을 구동시킨다. 구동 스프로킷(220)은 구동 로드(214)를 중앙 로드부(224)의 축(230) 주위로 회전시킨다. 이러한 회전은 편심 캠들(226)(228)이 중앙 로드부(224)의 축(230) 주위로 마찬가지로 회전하도록 한다. 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 편심 캠들(226)(228)의 축(232)은 중앙 로드부(224)의 축(230) 주위를 궤도를 그리며 도는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 도 12a에 도시된 바와 같이 구동 로드(214)가 회전 위치에 있는 동안, 편심 캠들(226)(228) 의 편심 면들(226a)(228a)은 제2 브라켓들(236)의 배면판들(238)과 맞물림으로써 교반 프레임(64)을 도 11 및 도 12의 우측으로 이동시킨다. 구동 로드(214)가 예컨대 도 12a에 대해 시계 방향으로 계속 회전할수록, 편심 캠들(226)(228)은 도 12b에 도시된 바와 같이 중앙 로드부(224) 아래에서 중앙 로드부(224)의 좌측으로 궤도를 그리며 회전한다. 이와 같이 구성됨으로써, 편심 캠들(226)(228)의 편심 면들(226a)(228a)은 제1 브라켓들(234)의 배면판들(238)과 맞물림으로써 교반 프레임(64)을 도 11 및 도 12의 좌측으로 이동시킨다. 따라서, 구동 로드(214)와 편심 캠들(226)(228)의 연속 회전으로 편심 캠들(226)(228)은 브라켓들(234)(236)과 주기적으로 맞물리고 교반 프레임(64)을 왕복 이동시켜 본 발명의 하소 장치(10)에서 석고를 교반시킨다.
또한, 캠 구동 장치(200)는 두 개의 편심 캠들(226)(228)을 포함하는 것으로 본 명세서에 설명되었지만, 캠 구동 장치(200)의 다른 형태는 어떤 갯수의 편심 캠들(226)(228)을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다른 형태에 있어서, 구동 로드(224)는 도 11에 도시된 대로 유동화 베이스(52)의 상단에 위치되는 것과 달리 유동화 베이스(52)를 통해 위치될 수 있다. 덧붙여, 상기 캠 구동 장치(200)는 교반 프레임(64)을 실질적으로 가로질러 연장되는 구동 로드(214)를 포함하는 것으로 설명되었지만, 다른 형태는 도 11에 도시된 바와 같이 하소 장치(10)의 전방 또는 후방에 위치된 사이드 빔(65)에 단지 부착된 실질적으로 더 짧은 구동 로드를 포함할 수 있다. 마지막으로, 캠 구동 장치(200)는 도 1, 도 4 내지 도 8 및 도 10에 도시된 대체적으로 직사각형의 하소 장치(10)에 맞게 개량된 것으로 설명 되었지만, 캠 구동 장치(200)는 도 9에 도시된 대체적으로 원형의 하소 장치에 맞게 개량될 수도 있다. 이러한 경우, 구동 로드(214)는 교반 프레임(64)의 중앙부 또는 교반 프레임(64)의 중앙 이외의 부분을 실질적으로 가로질러 연장될 수 있다. 어느 경우든, 캠 구동 장치(200)는 상기한 바와 실질적으로 동일하게 작동할 것이다.
이상 본 발명의 다양한 실시예들이 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 법률상 범위는 첨부된 청구 범위의 용어들로 정의되는 것으로 이해되어야 한다. 상세한 설명은 예시된 대로만 해석되어야 하며, 가능한 실시예를 모두 설명하는 것은 비실용적일 것이므로 본 발명의 모든 가능한 실시예를 설명하지 않는다. 현재의 기술이나 본 발명의 출원일 이후 개발된 기술을 이용하여 다양한 다른 실시예들도 본 발명을 한정하는 청구 범위 내에서 구현될 수 있다.
본 발명에 따라, 유체 채널링을 방지하여 유동화를 원활하게 할 수 있고 석고 제품이 하우징의 바닥벽 인근에 축적되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (32)

  1. 석고 처리 장치용 교반 기구(agitation mechanism)에 있어서,
    바닥벽, 적어도 하나의 측벽, 및 상기 바닥벽 위에 상기 바닥벽에 인접한 지지 베이스(support base)를 구비하고, 분말 석고를 수용하고 처리하도록 구성 및 배치된 하우징;
    상기 바닥벽 인근에서 상기 상부벽을 향해 유체를 이동시켜, 그 유체를 석고 계열 제품으로 인입시키는 유동 기구(fluidization mechanism);
    상기 하우징의 단면과 유사한 형상의 단면을 구비하고, 제1 및 제2 위치 사이를 왕복 이동하도록 상기 하우징과 내부적으로 회동가능하게 연결된 교반 프레임;
    상기 교반 기구는 유동 석고 제품이 상기 지지 베이스를 따라 상기 하우징의 바닥벽 인근에 축적되는 것을 방지하도록 작동가능하고,
    상기 교반 프레임을 이동시키고, 전기 모터와 동력 에어 실린더(powered air cylinder) 중 하나를 포함하는 전원; 및
    상기 모터와 상기 교반 프레임을 연결시키는 편심 캠(eccentric cam)을 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교반 기구는, 상기 교반 프레임과 연결되어 상기 교반 프레임이 이동할 때 상기 지지 베이스에 인접한 상기 석고 제품을 교반하는 복수의 교반 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 왕복 이동은 스윙(swinging) 이동인 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 교반 기구는 상기 교반 프레임을 상기 석고 처리 장치에 회동가능하게 연결시키는 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암(support arm)을 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암은 일단이 상기 하우징에, 타단이 상기 교반 프레임에 내부적으로 회동가능하게 부착된 케이블이고, 상기 교반 프레임에 동작이 부여되면 상기 교반 프레임은 회동축 주위로 스윙 운동하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교반 기구는,
    상기 교반 프레임에 고정된 브라켓(bracket); 및
    상기 전기 모터에 의해 회전하도록 구동되고 상기 편심 캠을 지지하는 강체 로드(rigid rod)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 강체 로드는, 상기 편심 캠이 상기 브라켓과 주기적으로 맞물려 상기 교반 프레임을 왕복 이동시키도록 상기 편심 캠을 회전시키는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 강체 로드를 상기 전기 모터에 작동가능하게 결합시키는 스프로킷(sprocket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 교반 프레임은 직사각형 단면을 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 교반 프레임은 원형 단면을 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 교반 프레임은 석고 계열 제품을 처리하도록 구성 및 배치된 기하학적인 단면들 중 하나를 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 처리는 석고를 하소하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 물 분사를 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 냉각 코일들을 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 포스트 스타코 처리 보존 장치(post stucco treatment retention device)인 것을 특징으로 하는 석고 처리 장치용 교반 기구.
  16. 유동 석고 처리 장치용 교반 기구에 있어서,
    바닥벽 및 적어도 하나의 측벽을 구비하고, 석고 계열 제품들을 수용하고 처리하도록 구성 및 배치된 하우징;
    상기 바닥벽 인근에서 상기 상부벽을 향해 유체를 이동시켜, 그 유체를 상기 석고 계열 제품으로 인입시키는 유동 기구;
    제1 및 제2 위치 사이를 왕복 이동하도록 상기 하우징에 내부적으로 회동가능하게 연결된 교반 프레임;
    상기 교반 기구는 유체 채널링(channeling) 및 비유동 석고의 데드 포켓들(dead pockets)을 방지하고 상기 석고 제품이 상기 하우징의 바닥벽 인근에 축적되는 것을 방지하도록 작동가능하고,
    일단은 상기 하우징에, 타단은 상기 교반 프레임에 내부적으로 회동가능하게 부착된 케이블로서, 동작이 부여되면 회동축 주위로 스윙 운동하도록 작동가능한 상기 교반 프레임을 상기 석고 처리 장치로 회동가능하게 연결시키는 적어도 하나의 회동가능한 지지 아암;
    상기 교반 프레임을 이동시키고, 전기 모터와 공압 액츄에이터(pneumatic actuator) 중 하나를 포함하는 전원; 및
    상기 모터와 상기 교반 프레임을 연결시키는 편심 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 교반 기구는, 상기 교반 프레임과 연결되어 상기 교반 프레임이 이동할 때 상기 바닥벽에 인접한 상기 석고 제품을 교반하는 복수의 교반 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 교반 부재들은 교차 부재들(cross members)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 교반 기구는,
    상기 교반 프레임에 고정된 브라켓; 및
    상기 전기 모터에 의해 회전하도록 구동되고 상기 편심 캠을 지지하는 강체 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 강체 로드는, 상기 편심 캠이 상기 브라켓과 주기적으로 맞물려 상기 교반 프레임을 왕복 이동시키도록 상기 편심 캠을 회전시키는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 강체 로드를 상기 전기 모터에 작동가능하게 결합시키는 스프로킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 교반 프레임의 단면은 직사각형 단면을 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 교반 프레임의 단면은 원형 단면을 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 교반 프레임의 단면은 석고 계열 제품을 처리하도록 구성 및 배치된 기하학적인 단면들 중 하나를 가진 하우징에 대응하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  25. 제16항에 있어서,
    상기 처리는 석고를 하소하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 물 분사를 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  27. 제16항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 냉각 코일들을 이용하는 유동층 스타코 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  28. 제16항에 있어서,
    상기 석고 처리 장치는 포스트 스타코 처리 보존 장치인 것을 특징으로 하는 유동 석고 처리 장치용 교반 기구.
  29. 석고 계열 물질을 교반하는 방법에 있어서,
    바닥벽을 구비하고 석고 물질을 처리하는 하우징을 제공하는 단계;
    상기 석고 물질을 공급원으로부터 석고 처리 장치로 이송하는 단계;
    유체를 상기 석고 물질을 통해 유동시킴으로써 상기 물질을 유동화하는 단계;
    상기 하우징의 단면과 대체로 유사한 형상의 단면을 가지며 상기 바닥벽에 인접하게 제1 및 제2 위치 사이를 왕복 이동가능한 교반 기구로 상기 유동 물질을 교반하는 단계;
    모터를 포함하는 전원을 공급하여 상기 교반 기구를 이동시키는 단계; 및
    편심 캠을 제공하여 상기 모터와 상기 교반 기구를 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 계열 물질을 교반하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 석고 물질이 상기 하우징의 바닥벽을 따라 응고하는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 계열 물질을 교반하는 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 교반 단계는,
    혼합 부재들(mixing members)을 구비한 교반 프레임을 유동화 매개체 인근에 위치시키는 단계; 및
    상기 교반 프레임을 소정의 경로 및 주파수를 따라 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 계열 물질을 교반하는 방법.
  32. 제29항에 있어서,
    물질의 정체된 포켓들(stagnant pockets)을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석고 계열 물질을 교반하는 방법.
KR1020097003899A 2006-08-17 2007-08-16 석고 하소 장치용 스윙식 교반기 KR20090051056A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/505,652 US7434980B2 (en) 2004-02-27 2006-08-17 Swinging agitator for a gypsum calcining apparatus and the like
US11/505,652 2006-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090051056A true KR20090051056A (ko) 2009-05-20

Family

ID=39082321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097003899A KR20090051056A (ko) 2006-08-17 2007-08-16 석고 하소 장치용 스윙식 교반기

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7434980B2 (ko)
EP (1) EP2056998A1 (ko)
JP (1) JP2010500958A (ko)
KR (1) KR20090051056A (ko)
CN (1) CN101511555A (ko)
AR (1) AR062408A1 (ko)
AU (1) AU2007284553A1 (ko)
BR (1) BRPI0714533A2 (ko)
CA (1) CA2660898A1 (ko)
CO (1) CO6180456A2 (ko)
MX (1) MX2009001786A (ko)
NO (1) NO20091112L (ko)
NZ (1) NZ574983A (ko)
RU (1) RU2009108562A (ko)
WO (1) WO2008021380A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105706A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 National Gypsum Properties, Llc Method and system for stucco conditioning
CN102390084B (zh) * 2011-11-09 2015-05-13 中联重科股份有限公司 干混砂浆设备
US20140113241A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-24 United States Gypsum Company Calcining kettle
US11046611B2 (en) 2018-04-10 2021-06-29 Tru-Flow Systems, Inc. Calcining kettle, calcining system, and method
CN112125546B (zh) * 2020-09-16 2022-03-11 陕西正元实业有限公司 一种脱硫石膏煅烧炉

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US86002A (en) * 1869-01-19 Improvement in churns
US621934A (en) * 1899-03-28 Dipping-tank
US137496A (en) * 1873-04-01 Improvement in oil-stills
US2261872A (en) 1938-06-08 1941-11-04 Anna W Choate Continuous process for making reacted plaster
US3236509A (en) 1961-11-13 1966-02-22 British Plaster Board Holdings Process and apparatus for continuous calcining of powdered gypsum rock
BE624555A (ko) 1961-11-13 1963-03-01
GB1198807A (en) 1963-12-03 1970-07-15 Ici Ltd Continuous process for the production of calcium sulphate alpha-hemihydrate from gypsum
US3307840A (en) 1964-01-14 1967-03-07 Georgia Pacific Corp Continuous calcination of gypsum
GB1087549A (en) 1964-12-29 1967-10-18 Bpb Industries Ltd Process of calcining gypsum
US3378246A (en) 1965-11-15 1968-04-16 United States Gypsum Co Calcining kettle discharge apparatus
US3669435A (en) 1970-02-26 1972-06-13 American Optical Corp All-ceramic glass making system
US3901645A (en) 1971-04-07 1975-08-26 Universal Kettle Company Inc Calcining kettle and system
US3871829A (en) 1972-10-20 1975-03-18 Gen Electric Calciner with baffle means
GB1488665A (en) 1973-11-27 1977-10-12 Bpb Industries Ltd Calcining calcium sulphate dihydrate
US4176157A (en) 1974-11-14 1979-11-27 Bpb Industries Limited Calcining calcium sulphate dihydrate
US4113836A (en) 1976-10-29 1978-09-12 National Gypsum Company Continuous gypsum calcination process and kettle therefor
US4117070A (en) 1977-03-14 1978-09-26 United States Gypsum Company Process for preparing calcined gypsum
US4161390A (en) 1977-06-16 1979-07-17 United States Gypsum Company Calcining kettle having multi-pass heating system
DE2754844A1 (de) 1977-12-09 1979-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Etagenofen
US4188186A (en) 1978-06-22 1980-02-12 Combustion Engineering, Inc. Automatic calcining kettle
US4215981A (en) 1978-10-12 1980-08-05 Nichols Engineering & Research Corp. Heating or combustion apparatus and method
NL185896C (nl) 1979-01-08 1990-08-16 Bpb Industries Ltd Inrichting voor het met warmte behandelen van een korrelvormig materiaal.
US4238238A (en) 1979-08-15 1980-12-09 United States Gypsum Company Calcining kettle having means for returning stack exhaust gas to calcining mixture
DE3248502A1 (de) 1982-12-29 1984-07-05 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur temperierung einer in einem rohrreaktor in form eines festbettes angeordneten schuettung und eine anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US4522587A (en) 1984-01-23 1985-06-11 Hy-Way Heat Systems, Inc. Rotating melter
US4626199A (en) 1985-04-25 1986-12-02 United States Gypsum Company Submerged combustion calcination
US4744961A (en) 1985-04-25 1988-05-17 United States Gypsum Company Submerged combustion calcination
GB2185419B (en) 1986-01-07 1990-04-18 Bpb Industries Plc Improvements in calcination apparatus
US4744963A (en) 1986-08-14 1988-05-17 United States Gypsum Company Highly efficient calcination of gypsum to hemihydrate
GB8625964D0 (en) 1986-10-30 1986-12-03 Bpb Industries Plc Calcination apparatus
US5139749A (en) 1990-06-22 1992-08-18 Tas, Inc. Fluidized calcining process
US5520884A (en) * 1991-12-24 1996-05-28 Croucher; Michael W. Portable shaker for use with water bath
JP3229972B2 (ja) * 1992-09-14 2001-11-19 独立行政法人土木研究所 短繊維混合土砂の造成方法および装置
US5333597A (en) 1993-04-30 1994-08-02 Consolidated Industries Corp. Abatement member and method for inhibiting formation of oxides of nitrogen
US5743954A (en) 1995-02-02 1998-04-28 United States Gypsum Company Method for continuous refractoryless calcining of gypsum
US5743728A (en) 1995-08-15 1998-04-28 Usg Corporation Method and system for multi-stage calcining of gypsum to produce an anhydrite product
US7121713B2 (en) * 2004-02-27 2006-10-17 United States Gypsum Company Swinging agitator for a gypsum calcining apparatus and the like
PL1718576T3 (pl) * 2004-02-27 2017-07-31 United States Gypsum Company Wysokowydajny nieogniotrwały kocioł do kalcynowania gipsu i sposób dla niego

Also Published As

Publication number Publication date
AU2007284553A1 (en) 2008-02-21
US7434980B2 (en) 2008-10-14
MX2009001786A (es) 2009-02-25
EP2056998A1 (en) 2009-05-13
CA2660898A1 (en) 2008-02-21
NZ574983A (en) 2010-10-29
RU2009108562A (ru) 2010-09-27
WO2008021380A1 (en) 2008-02-21
AR062408A1 (es) 2008-11-05
CN101511555A (zh) 2009-08-19
CO6180456A2 (es) 2010-07-19
NO20091112L (no) 2009-03-13
US20060274604A1 (en) 2006-12-07
BRPI0714533A2 (pt) 2013-04-30
JP2010500958A (ja) 2010-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4848357B2 (ja) 石膏焼成装置等のための揺動攪拌器
JP2001507662A (ja) 石膏を多段で焼成して無水生成物を製造する方法およびシステム
KR20090051056A (ko) 석고 하소 장치용 스윙식 교반기
US7121713B2 (en) Swinging agitator for a gypsum calcining apparatus and the like
US7175426B2 (en) High efficiency refractoryless kettle
MXPA06009637A (es) Agitador por oscilacion para aparato de calcinacion de yeso y similares
MXPA06009638A (en) High efficiency refractoryless kettle

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid