KR20100018781A - 분탄을 이용한 석탄괴 성형방법과 성형장치 및 그에 의해제조된 석탄괴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분탄을 이용한 석탄괴 성형방법과 성형장치 및 그에 의해 제조된 석탄괴에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 분탄, 물 및 경화제로서 시멘트를 정량 공급하여 교반 및 혼합하는 혼합공정과; 상기 분탄 혼합물을 분배 컨베이어에 의해 일정량씩 분배하여 순차적으로 이송 공급하는 분배공정과; 상기 분배 공급되는 일정량의 분탄 혼합물을 성형 컨베이어의 성형틀에 순차 공급하여 이송하면서 압축로울러에 의해 압축 성형하는 성형공정 및, 각 성형틀에서 압축 성형된 석탄괴를 탈거하는 탈거공정에 의한 석탄괴를 성형 제조하는 일련의 과정을 자동으로 연속 행하므로 작업성, 생산성이 우수하게 제공함은 물론 상기 석탄괴의 연소 효율을 극대화하면서 단단하게 경화된 물성을 제공하여 이송,운반 및 사용중에 파손우려를 방지하는 우수한 품질에 의해 산업용, 가정용의 사용 효율성을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

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Description

분탄을 이용한 석탄괴 성형방법과 성형장치 및 그에 의해 제조된 석탄괴{PROCESS AND DEVICE FOR FORMING COAL FUEL USING DERED COAL AND THE COAL FUEL THEREOF}

본 발명은 석탄 분말(이하 분탄이라 칭함)에 물과, 경화제를 혼합한 혼합물을 일정량씩 분배 공급하여 성형틀에서 압착로울러에 의해 압착 성형 및 탈거한 후 건조처리하므로 연소 효율이 우수하고 단단하게 경화된 물성의 석탄괴를 자동 생산하므로 작업성, 생산성 향상은 물론 우수한 품질에 의해 산업용, 가정용의 사용 효율성을 우수하게 제공하는 분탄을 이용한 석탄괴 성형방법과 성형장치 및 그에 의해 제조된 석탄괴에 관한 것이다.

일반적으로 분탄은 다양한 모양으로 압축 성형하여 연료로 사용하였다.

종래 분탄의 성형은 분탄속에 함유된 진흙 성분 또는 별도 진흙을 혼합하여 성형하거나 전분을 촉매로 혼합하여 성형하므로 연료를 제조하였다.

상기 진흙으로 혼합한 분탄 연료는 진흙 성분에 의해 연료의 열량이 저하되므로 사용 용도가 제한 적이어서 농어촌 등에서 가정용으로 사용할 수 밖에 없는 단점이 있었다.

또한 상기 전분을 혼합한 분탄 연료는 진흙을 혼합한 것에 비해 높은 열량을 발생하기 때문에 산업용 등 다용도로 사용되고 있으나 연소시 전분에서 발생하는 접착성 이물질이 연소실 내부에 축적되어 연소 효율이 저하됨은 물론 상기 이물질을 자주 제거해야되는 번거로운 문제점 등이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자 특허등록 제10-808254에서는 상광하협상의 소재공급본체와, 소재를 아래로 공급하는 소재이송작동장치부와, 소재를 성형하는 성형장치부와, 상기 성형장치부를 작동하는 작동장치부로 구성하여 지속적으로 공급되는 석탄를 대량 생산하도록 제공하였으나 이러한 장치는 석탄 손재만으로 압축 성형하기 때문에 연소 효율을 높일 수 있으나 석탄의 운반, 이송 및 사용중 쉽게 파손되어 사용 효율성이 저하되는 문제와, 상기 석탄 소재를 성형틀에 일정량씩 정량 공급하여 성형함이 곤란하거나 상기 성형틀에서 성형된 석탄의 탈거 작업이 매우 불편하여 불량률이 높게 됨은 물론 이로인해 작업을 자동으로 연속 수행하기 곤란하게 되는 등의 여러 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 분탄에 물과, 경화제를 혼합한 혼합물을 일정량씩 분배 공급하여 성형틀에서 압착로울러에 의해 압착 성형 및 탈거하는 일련의 과정에 의해 석탄괴를 자동 생산하므로 작업성, 생산성 향상을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 분탄에 경화제로 시멘트를 혼합하여 압축 성형 제작하기 때문에 연소 효율이 우수하고 단단하게 경화된 물성의 석탄괴를 제공하므로 종래와 같이 운반시나 연소시 파손되는 우려를 방지함은 물론 분진 발생의 우려를 방지하여 사용 효율성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 분탄과 물, 경화제를 정량 공급하여 교반 및 혼합하는 혼합공정과; 상기 분탄 혼합물을 분배 컨베이어에 의해 일정량씩 분배하여 순차적으로 이송 공급하는 분배공정과; 상기 분배 공급되는 일정량의 분탄 혼합물을 성형 컨베이어의 성형틀에 순차 공급하여 이송하면서 압축로울러에 의해 압축 성형하는 성형공정 및, 각 성형틀에서 압축 성형된 석탄괴를 탈거하는 탈거공정에 의한 석탄괴의 성형방법을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명은 혼합조 내부에서 분탄, 물, 경화제를 교반 및 혼합하는 혼합수단과; 상기 분탄 혼합물을 이송하는 이송컨베이어와; 상기 분탄 혼합물을 수납하는 정량수납부를 형성하는 분배구를 연속 설치구성한 분배 컨베이어와, 그 일측 상부에 정량수납부에 공급된 분탄 혼합물의 정량을 조절하는 정량 조절판을 갖는 분배수단과; 상기 분배컨베이어의 각 정량수납부에 의해 분배 공급되는 정량의 분탄 혼합물을 수납하는 성형틀을 연속 설치 구성한 성형 컨베이어와, 그 일측 상부에 설치되는 압축로울러를 갖는 성형수단 및, 상기 성형컨베이어에 이송되는 성형틀의 일측 저면을 압압하면서 성형된 석탄괴를 밀어 탈거시키는 탈거수단에 의한 석탄괴의 성형장치를 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명 분배수단의 분배구는 정량 수납부의 전후로 경사면을 형성하도록 판재를 절곡 형성하되, 단일의 정량 수납부를 형성하여 연결형성하거나 다수의 정량 수납부를 형성하도록 연속되게 절곡 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명 성형수단의 성형틀은 상단 전후에 횡방향의 힌지공을 갖도록 절곡 연결부를 전후로 엇갈리게 위치하도록 연속 형성하여 힌지핀에 의해 전후로 다수를 연속되게 연결 설치 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명 성형수단의 성형틀은 저면이 탄발력에 의해 내측으로 만곡 형성된 탄발부를 형성하여 분탄 혼합물 압축 성형시 외측으로 탄발 이동 상태에서 탈거수단의 횡봉에 압압되어 탄발 원위치 되면서 석탄괴를 밀어 탈거시키도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명은 분탄, 물과 함께 경화제로서 시멘트를 혼합하여 압축 성형한 석탄괴를 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상기 석탄괴에 착화제로서 화약을 더 혼합하여 압축 성형함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 분탄에 물과, 경화제를 혼합한 혼합물을 일정량씩 분배 공급하여 성형틀에서 압착로울러에 의해 압착 성형 및 탈거하는 일련의 과정에 의해 석탄괴를 자동 생산하므로 작업성, 생산성 향상을 우수하게 제공함은 물론 분탄에 경화제로 시멘트를 혼합하여 압축 성형 제작하기 때문에 연소 효율이 우수하고 단단하게 경화된 물성의 석탄괴를 제공하므로 종래와 같이 운반시나 연소시 파손되는 우려를 방지함은 물론 분진 발생의 우려를 방지하여 사용 효율성을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.

먼저 본 발명 분탄을 이용한 석탄괴 성형방법에 대해 살펴보기로 한다.

분탄과 물, 경화제를 정량 공급하여 교반 및 혼합하는 혼합공정과,

상기 혼합공정에서 혼합된 분탄 혼합물을 공급하되, 분배 컨베이어에 의해 일정량씩 분배하여 순차적으로 이송 공급하는 분배공정과,

상기 분배공정에 의해 순차 공급되는 일정량의 분탄 혼합물을 성형 컨베이어의 성형틀에 순차 공급하여 이송하면서 압축로울러에 의해 각 성형틀의 분탄 혼합물을 압축하여 성형하는 성형공정 및, 상기 성형공정에 의해 성형된 각 성형틀의 석탄괴를 성형틀에서 탈거하는 탈거공정에 의해 석탄괴를 자동 성형하는 방법을 제 공한다.

이때, 상기 성형공정에서 각 성형틀에 공급되는 분탄 혼합물은 성형틀의 상부로 넘쳐나게 공급되어 압축로울러에 의해 압축되면서 석탄괴를 압축 성형하게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 석탄괴 성형방법은 분탄과 함께 물, 경화제를 혼합조에 공급하여 교반 및 혼합한 분탄 혼합물을 분배 컨베이어에 의해 일정량씩 분배하여 순차적으로 이송 공급하여 성형 컨베이어의 각 성형틀에 순차 공급하여 이송하면서 압축로울러에 의해 각 성형틀의 분탄 혼합물을 압축하여 성형 및 탈거하는 일련의 자동 공정에 의해 석탄괴를 연속 성형하여 제조하게 되는 것이다.

다음은 상기한 본 발명의 석탄괴 성형방법을 구현하기 위한 석탄괴 성형장치에 대해 살펴보기로 하다.

본 발명은 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이,

분탄, 물 및 경화제를 각 공급부에서 정량 공급하여 교반기(12)에 의해 혼합조(11) 내부에서 교반 및 혼합하는 혼합수단(10)과,

상기 혼합수단에서 혼합 배출되는 분탄 혼합물을 이송하는 이송컨베이어(20)와,

상기 이송컨베이어에 의해 이송 공급되는 분탄 혼합물을 수납하도록 요홈 형태의 정량수납부(33)를 형성하는 분배구(32)를 이송체인(31a)에 연속 설치구성한 분배 컨베이어(31)와, 상기 분배 컨베이어의 일측 상부에 승하강 조절가능케 설치 되어 정량수납부(33)에 공급된 분탄 혼합물의 정량을 조절하는 적어도 하나 이상의 정량 조절판(35)을 갖는 분배수단(30)과,

상기 분배컨베이어의 각 정량수납부(33)에 의해 분배 공급되는 정량의 분탄 혼합물을 수납하는 적어도 하나 이상의 성형공간(43)을 갖는 성형틀(42)을 이송체인(41a)에 연속 설치 구성한 성형 컨베이어(41)와, 상기 성형 컨베이어의 일측 상부에 설치되어 각 성형틀에 공급되는 분탄 혼합물을 압축 성형하는 압축로울러(45)를 갖는 성형수단(40) 및, 상기 성형컨베이어에 이송되는 성형틀(42)의 일측 저면을 압압하면서 성형틀의 각 성형공간(43)에서 성형된 석탄괴를 밀어 탈거시키는 탈거수단(50)으로 구성되어 이루어진다.

상기 분배수단(30)의 분배구(32)는 정량 수납부(33)의 전후로 경사면(33a)(33b)을 형성하도록 판재를 절곡 형성하되, 단일의 정량 수납부를 형성하여 연결형성하거나 다수의 정량 수납부를 형성하도록 연속되게 절곡 형성하여 설치 구성된다.

이때, 상기 정량 수납부(33)의 전후 경사면(33a)(33b)은 전방보다 후방이 짧은 길에 의한 급 경사를 이루어 분탄 혼합물의 배출을 더 용이하도록 구성된다.

그리고 상기 성형수단(40)의 성형틀(42)은 상단 전후에 횡방향의 힌지공(44a)을 갖도록 절곡 연결부(44)를 전후로 엇갈리게 위치하도록 연속 형성하여 힌지핀(47)에 의해 전후로 다수를 연속하여 연결 설치 구성된다.

즉, 상기 성형틀(42)의 조립 설치 및 교체 수리, 청소 등을 간편하게 제공하는 구조를 갖는 것이다.

또한, 상기 성형수단(40)의 성형틀(42)은 저면이 탄발력에 의해 내측으로 만곡 형성된 탄발부(48)를 형성하여 압압로울러에 의한 분탄 혼합물 압축 성형시 외측으로 탄발 이동 상태에서 탈거수단(50)의 횡봉(55)에 압압되어 탄발 원위치 되면서 성형공간의 석탄괴를 밀어 탈거시키도록 구성된다.

미설명부호로서, 3은 분탄 공급 컨베이어, 4는 경화제 공급호퍼, 39는 분배 컨베이어(31)가 설치되는 하우징, 46은 압축로울러(45) 하부에서 지지작동하는 지지로울러를 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 분탄, 물 및 경화제로서 시멘트를 컨베이어(3), 호퍼(4) 등의 각 공급부에서 정량 공급하여 혼합조(11)에 공급한다.

이와 같은 상태에서 상기 분탄, 물 및 경화제를 교반기(12)에 의해 교반 및 혼합하는 과정을 수행한다.

이와 같이하여 상기 분탄, 물 및 경화제를 고르게 혼합한 분탄 혼합물을 혼합조(11) 에서 배출하여 이송컨베이어(20)에 의해 이송 공급한다.

이와 같이 이송컨베이어에 의해 이송 공급되는 분탄 혼합물은 분배 컨베이어(31)의 분배구(32)에 요홈 형태로 형성된 각 정량수납부(33)에 낙하 공급된다.

이와 같이 분배 컨베이어의 각 정량수납부(33)에 낙하 공급된 분탄 혼합물은 분배 컨베이어에 의해 이송되면서 일측 상부의 정량 조절판(35)에 의해 정량씩 잔 류하도록 조절된다.

이때 상기 정량 조절판(35)은 승하강 조절하면서 정량을 달리 조절할 수 있음은 물론 복수로 구성하여 다단계에 걸쳐 서서히 정량을 조절하게 되는 것이다.

이와 같이 분배 컨베이어의 각 정량수납부(33)에 정량 조절된 상태로 순차 분배 이송되는 각 분탄 혼합물은 성형 컨베이어(41)의 성형틀(42)에 형성된 각 성형공간(43)에 순차적으로 분배 공급된다.

이때 상기 정량 수납부는 전후 경사면(33a)(33b)을 갖도록 절곡 형성되어 있기 때문에 용이하게 배출되어 성형틀에 분배 공급된다.

이와 같이 상기 성형 컨베이어의 각 성형틀(42)의 성형공간(43)으로 공급된 분탄 혼합물은 상기 성형공간(43) 보다 많은 양으로 각각 공급된다.

이와 같이하여 상기 성형 컨베이어의 각 성형틀(42)의 성형공간(43)으로 공급된 분탄 혼합물은 압축로울러(45)에 의해 압축 성형하는 된다.

이때, 상기 각 성형틀(42)의 각 성형공간(43)은 성형공간 보다 많은 양으로 공급된 분탄 혼합물을 압축로울러(45)가 압축하면서 단단하게 성형하게 되고, 이와 동시에 상기 각 성형틀(42)의 저면에 내측으로 만곡 형성된 탄발부(48)는 압축로울러의 압축력에 의해 탄발적으로 밀려 수평을 이루도록 형성되게 되는 것이다.

이와 같이하여 각 성형틀(42)의 각 성형공간(43)에서 분탄 혼합물을 압축 성형한 상태로 계속 이송되면서 상기 각 성형틀의 저면에 밀착 안내되는 횡봉(55)에 의해 상기 각 성형틀(42)의 저면을 압압하여 탄발부(48)의 탄발력에 의해 원위치 복귀하도록 하게 된다.

이와 같이 상기 각 성형틀(42) 저면의 탄발부(48)가 내측으로 만곡되게 원위치 복귀되면서 상기 성형틀의 성형공간(43)에서 압축 성형된 각 석탄괴(1)를 탈거하여 배출하게 되는 것이다.

이와 같이 성형되는 각 석탄괴는 건조 처리후 사용하게 된다.

이와 같은 성형과정의 반복으로 본 발명의 석탄괴를 자동 생산하게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 성형방법 및 성형장치에 의해 제조되는 석탄괴(1)는 분탄, 물과 함께 경화제로서 시멘트를 혼합하여 성형틀에 압축 성형한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 분탄, 물, 시멘트는 70~75: 15~20: 15~5의 비율로 혼합하여 성형함이 바람직하다.

즉, 상기 분탄의 비율이 70~75 미만으로 혼합되면 연소 효율이 저하되고, 물이 15~20 미만으로 혼합되면 혼합 성형이 곤란하게 되며, 시멘트가 5~15 미만으로 혼합되면 단단하게 경화됨이 곤란하게 되는 문제로 분탄, 물, 시멘트는 70~75: 15~20: 15~5의 비율로 혼합함이 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 석탄괴는 착화제로서 화약을 더 혼합하여 압축 성형하므로 착화탄으로 사용할 수 있음은 물론이다.

이러한 본 발명의 석탄괴는 분탄, 물과 함께 경화제로서 종래 진흙 성분에 의해 연료의 열량이 저하됨을 방지하고, 종래 전분 성분에 의해 연소시 발생되는 접착성 이물질의 발생을 방지하도록 시멘트를 사용하는 것이다.

특히 상기 시멘트에 의해 석탄괴의 연소효율을 우수하게 제공하면서 단단하게 경화된 물성을 제공하기 때문에 석탄괴의 운반, 이송 및 사용 과정에서 석탄괴의 파손을 방지하여 더욱 효율적 사용이 가능함은 물론 산업용, 가정용으로 광범위하게 사용 가능하고, 또한 분진 등의 발생을 방지하므로 사용 효율성을 더욱 우수하게 제공할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 공정을 보여주는 공정도.

도 2는 본 발명 장치의 전체적인 구성을 보여주는 구성도.

도 3은 본 발명 장치의 분배 수단을 보여주는 평면도.

도 4는 도 3의 요부 측면도.

도 5는 본 발명 장치의 성형 수단을 보여주는 정면 구성도.

도 6은 도 5의 요부를 보여주는 평면도.

도 7은 본 발명 장치의 성형틀을 보여주는 측 단면 구성도.

도 8은 본 발명 장치의 탈거 수단을 보여주는 측면 구성도.

도 9는 본 발명 장치에 의해 성형된 석탄괴를 보여주는 사시도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

10: 혼합수단 11: 혼합조

12: 교반기 20: 이송컨베이어

30: 분배수단 31: 분배컨베이어

32: 분배구 33: 정량수나부

31a,41a: 이송체인 35: 정량조절판

40: 성형수단 42: 성형틀

41: 성형컨베이어 43: 성형공간

45: 압축로울러 50: 탈거수단

33a,33b: 경사면 44a: 힌지공

44: 연결부 47: 힌지핀

48: 탄발부 55: 횡봉

Claims (8)

1. 분탄을 이용한 석탄괴를 성형하는 방법에 있어서,

   분탄과 물, 경화제를 정량 공급하여 교반 및 혼합하는 혼합공정과,

   상기 혼합공정에서 혼합된 분탄 혼합물을 공급하되, 분배 컨베이어에 의해 일정량씩 분배하여 순차적으로 이송 공급하는 분배공정과,

   상기 분배공정에 의해 순차 공급되는 일정량의 분탄 혼합물을 성형 컨베이어의 성형틀에 순차 공급하여 이송하면서 압축로울러에 의해 각 성형틀의 분탄 혼합물을 압축하여 성형하는 성형공정 및, 상기 성형공정에 의해 성형된 각 성형틀의 석탄괴를 성형틀에서 탈거하는 탈거공정에 의해 석탄괴를 자동 성형하는 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴의 성형방법.
2. 분탄을 이용한 석탄괴를 성형하는 장치에 있어서,

   분탄, 물 및 경화제를 각 공급부에서 정량 공급하여 교반기(12)에 의해 혼합조(11) 내부에서 교반 및 혼합하는 혼합수단(10)과,

   상기 혼합수단에서 혼합 배출되는 분탄 혼합물을 이송하는 이송컨베이어(20)와,

   상기 이송컨베이어에 의해 이송 공급되는 분탄 혼합물을 수납하도록 요홈 형태의 정량수납부(33)를 형성하는 분배구(32)를 이송체인(31a)에 연속 설치구성한 분배 컨베이어(31)와, 상기 분배 컨베이어의 일측 상부에 승하강 조절가능케 설치되어 정량수납부(33)에 공급된 분탄 혼합물의 정량을 조절하는 적어도 하나 이상의 정량 조절판(35)을 갖는 분배수단(30)과,

   상기 분배컨베이어의 각 정량수납부(33)에 의해 분배 공급되는 정량의 분탄 혼합물을 수납하는 적어도 하나 이상의 성형공간(43)을 갖는 성형틀(42)을 이송체인(41a)에 연속 설치 구성한 성형 컨베이어(41)와, 상기 성형 컨베이어의 일측 상부에 설치되어 각 성형틀에 공급되는 분탄 혼합물을 압축 성형하는 압축로울러(45)를 갖는 성형수단(40) 및, 상기 성형컨베이어에 이송되는 성형틀(42)의 일측 저면을 압압하면서 성형틀의 각 성형공간(43)에서 성형된 석탄괴를 밀어 탈거시키는 탈거수단(50)으로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴의 성형장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 분배수단(30)의 분배구(32)는 정량 수납부(33)의 전후로 경사면(33a)(33b)을 형성하도록 판재를 절곡 형성하되, 단일의 정량 수납부를 형성하여 연결형성하거나 다수의 정량 수납부를 형성하도록 연속되게 절곡 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴의 성형장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 성형수단(40)의 성형틀(42)은 상단 전후에 횡방향의 힌지공(44a)을 갖도록 절곡 연결부(44)를 전후로 엇갈리게 위치하도록 연속 형성하여 힌지핀(47)에 의해 전후로 다수를 연속되게 연결 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴의 성형장치.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서,

   상기 성형수단(40)의 성형틀(42)은 저면이 탄발력에 의해 내측으로 만곡 형성된 탄발부(48)를 형성하여 압압로울러에 의한 분탄 혼합물 압축 성형시 외측으로 탄발 이동 상태에서 탈거수단(50)의 횡봉(55)에 압압되어 탄발 원위치 되면서 성형공간의 석탄괴를 밀어 탈거시키도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴의 성형장치.
6. 석탄괴에 있어서,

   분탄, 물과 함께 경화제로서 시멘트를 혼합하여 압축 성형한 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴.
7. 제6항에 있어서,

   상기 분탄, 물, 시멘트는 70~75: 15~20: 15~5의 비율로 혼합하여 성형한 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴.
8. 제6항에 있어서,

   상기 분탄에 착화제로서 화약을 더 혼합하여 압축 성형한 것을 특징으로 하는 분탄을 이용한 석탄괴.

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