KR20140085873A - 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소결용 분코크스의 파쇄 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 소결광 제조 공정에서 사용되는 연료인 분코크스를 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 수 있도록 하며, 특히 1차 스크린 그룹과 2차 파쇄기 그룹이 동시에 연속 운전될 수 있도록 절출량을 제어하고, 파쇄기 그룹의 롤 간격을 자동으로 제어함으로써 분코크스의 유효입도를 향상시킬 수 있으며, 또한 분코크스의 파쇄시 온수를 첨가하고 분코크스의 파쇄후 건조를 수행함으로써 분코크스의 파쇄성과 건조성을 향상시켜서 소결광의 생산성과 품질을 동시에 만족시킬 수 있도록 하는 구성을 제공한다.

Description

소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 그 제어방법 {APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR CRUSHING WITH UNIFORM SIZE COKE USING IN SINTERING PROCESS}
본 발명은 소결용 분코크스의 파쇄 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 소결용 분코크스의 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 수 있는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
소결 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 오워 빈(1)에 저장된 다량의 각종 원료 및 연료인 분코크스가 평량벨트(2)에 의해 적정량이 적출된 뒤, 믹서기(3)에서 수분과 함께 배합이 이루어진 후 벨트 컨베어(4)에 의하여 서지 호퍼(5)에 운송되어 일시 저장된다.
이후, 상부광 호퍼(6)에 저장된 상부광과 서지 호퍼(5)에 저장된 배합원료가 소결기의 대차(7) 상에 적정량이 운송되고, 배합원료를 실은 대차(7)는 점화로(8) 하부를 통과하면서 연료인 분코크스로 인하여 배합원료의 상부에 착화가 된다. 착화된 원료를 실은 대차(7)는 핫 크러셔(9) 측으로 진행하게 되며, 이때 메인 블로워(11)의 흡입 풍량은 소결기(10) 하부에 설치된 윈드박스(12)를 통해 대차(7) 상의 착화된 배합원료를 흡입하게 된다. 메인 블로워(11)의 흡입 풍량으로 인하여 대차(7)가 크러셔(9) 방향에 거의 도달하게 될 때는 대차(7) 상의 배합원료가 하부까지 소결이 완료되고, 크러셔(9)로 배광되면 배광된 소결광은 일정 크기 이하로 파쇄된 후 쿨러(15)에 적재된다.
일반적으로, 저온에서 소결이 진행되는 경우에는 확산반응에 의한 결합이 일어나는데, 이 결합에 의해 얻어지는 소결광은 기공율이 높고, 가스 침투성이 양호하고, 피환원성이 좋지만, 강도는 다소 약하다. 반면에, 고온에서 소결이 진행되는 경우에는 배합원료중의 슬래그가 융체로 작용하여, 고체 상태로 잔존하는 광석 입자를 슬래그 성분과 단단히 결합시키므로, 미세 기공율이 적고, 피환원성이 좋지 않지만, 강도는 높게 된다.
이와 같이, 소결용 연료로서 사용되는 분코크스는 화학적 성질에 대한 영향보다는 물리적 성질상으로, 특히 입도 조성이 중요한 요인이 되며, 이러한 입도 조성은 소결 조업에서의 연소과정과 최고 도달온도 등에도 영향을 끼치기 때문에 소결에 있어서 매우 중요한 지배 요인이 되고 있다.
통상, 분코크스의 모든 조건을 일정하게 유지한 상태에서, 여러 입도로 정립 배합한 후 소결성을 조사해 보면, 소결시간은 분코크스의 입도가 클수록 단축되는 경향을 보이며, 분코크스의 입도가 너무 조대하면 소결 열원의 역할을 하지 못한 미연소 분코크스가 존재하게 된다.
따라서, 소결용 분코크스의 유효입도를 향상시키기 위하여, 종래에는 다양한 입도를 갖는 분코크스를 도 2의 입도 조정용 파쇄설비에서 목표 입도로 파쇄하여 사용하고 있었다.
도 2의 파쇄설비는, 코크스를 콘베어벨트(20)로 수송하여 제1, 2호퍼(22a, 22b)에 저장하고, 피더(23)를 이용하여 배출하고, 이를 선별기(25)에서 3mm이하는 서지 호퍼(29)에 입조시키고, 3mm이상은 파쇄기(27)로 장입시켜서 3mm이하로 파쇄하며, 다음에 서지 호퍼(29)에 입조시킨다.
이와 같이, 파쇄설비에 입조되는 코크스의 입도가 다양하기 때문에, 이를 선별하여 파쇄기에서 파쇄하더라도 입도 편차가 크게 발생할 뿐만 아니라 균일하게 파쇄되지 않아, 소결광 제조시에도 생산 및 품질에 많은 변동을 가져오는 문제점이 있었다.
따라서, 소결 조업에서 사용되는 연료인 분코크스를 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소결광 제조 공정에서 사용되는 연료인 분코크스를 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 수 있는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 1차 스크린 그룹과 2차 파쇄기 그룹이 동시에 연속 운전될 수 있도록 절출량을 제어하고, 파쇄기 그룹의 롤 간격을 자동으로 제어함으로써 분코크스의 유효입도를 향상시킬 수 있는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 분코크스의 파쇄시 온수를 첨가하고 분코크스의 파쇄후 건조를 수행함으로써 분코크스의 파쇄성과 건조성을 향상시켜서 소결광의 생산성과 품질을 동시에 만족시킬 수 있게 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치는, 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼에 공급하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치에 있어서, 상기 분코크스를 저장하도록 인접설치되는 하나 이상의 수입 저장 호퍼로부터 장입되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분하는 제1 스크린으로 구성되는 1차 스크린 그룹; 상기 1차 스크린 그룹의 제1 스크린으로부터 1차 사분되어, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 저장하도록 설치되는 선별 저장 호퍼와, 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스를 1차 파쇄하는 2롤 파쇄기와, 상기 2롤 파쇄기에서 파쇄되어 절출되는 분코크스를 2차 파쇄하는 4롤 파쇄기와, 상기 분코크스의 운송량을 비교하여, 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정하는 제1 롤 간격 조정부와, 상기 분코크스의 운송량을 비교하여, 4롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정하는 제2 롤 간격 조정부와, 상기 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하는 제2 스크린으로 구성되는 파쇄 및 2차 스크린 그룹; 및 상기 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 운전을 제어하는 운전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 1차 스크린 그룹은 상기 수입 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제1 센서부와, 상기 제1 센서부의 검출신호에 응답하여 상기 수입 저장 호퍼로부터 분코크스를 절출하는 벨트 피더를 더 포함한다.
또한, 상기 파쇄 및 2차 스크린 그룹은 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제2 센서부와, 상기 제2 센서부의 검출신호에 응답하여 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스를 정량 절출하는 제1 평량 벨트 컨베어와, 상기 2롤 파쇄기에서 파쇄된 분코크스를 정량 절출하는 제2 평량 벨트 컨베어를 더 포함하며, 상기 제1 롤 간격 조정부는 상기 제1 평량 벨트 컨베어와 제2 평량 벨트 컨베어의 운송량을 비교하여, 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정한다.
또한, 상기 2차 파쇄 그룹은 상기 제1 평량 벨트 컨베어에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제3 센서부와, 상기 제2 평량 벨트 컨베어에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제4 센서부를 더 포함하며, 상기 제1 롤 간격 조정부와 제2 롤 간격 조정부는 상기 제3 센서부와 제4 센서부에서 측정된 분코크스의 운송량의 편차에 기초하여 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기의 롤 간격을 조정한다.
본 발명의 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼에 공급하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법은, 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼에 공급하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법에 있어서, 상기 분코크스가 저장된 수입 저장 호퍼로부터 절출되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분하여, 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스는 성품 분코크스 저장 호퍼로 저장하고, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스는 선별 저장 호퍼로 저장하는 단계와; 상기 선별 저장 호퍼로부터 제1 평량 벨트 컨베어에 의해 평량 절출되는 분코크스를 2롤 파쇄기에서 1차 파쇄하고, 제2 평량 벨트 컨베어에 의해 평량 절출되는 1차 파쇄된 분코크스를 4롤 파쇄기에서 2차 파쇄하는 단계와; 상기 2롤 파쇄기에 투입하기 전의 분코크스 운송량과 상기 2롤 파쇄기에 투입된 후에 배출되는 분코크스 운송량을 비교하여, 분코코스 운송량의 편차 발생시 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하여, 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스는 성품 분코크스 저장 호퍼로 저장하고, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스는 선별 저장 호퍼로 저장하는 단계를 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 소결광 조업에서 사용되는 연료인 분코크스를 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 분코크스의 적정한 수분을 함유한 후 파쇄하여 유효 입도량을 증가시키고, 사용시에는 일정한 수분값으로 건조시킴으로써 소결광의 안정된 품질을 유지하게 하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 소결설비의 개략도이다.
도 2는 소결원료인 분코크스를 파쇄하는 설비의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 제어방법을 설명하는 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치 및 그 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치는 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼(120)에 공급하는 것으로, 크게 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹으로 구성됨을 알 수 있다.
먼저, 1차 스크린 그룹을 살펴보면, 1차 스크린 그룹은 상기 분코크스를 저장하도록 인접설치되는 하나 이상의 수입 저장 호퍼(101a, 101b)와, 상기 수입 저장 호퍼(101a, 101b) 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제1 센서부(102)와, 상기 제1 센서부(102)의 검출신호에 응답하여 상기 수입 저장 호퍼(101a, 101b)로부터 분코크스를 절출하는 벨트 피더(103a, 103b)와, 상기 벨트 피더(103a, 103b)로부터 장입되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분하는 제1 스크린(105)을 포함하여 구성된다.
다음에, 파쇄 및 2차 스크린 그룹을 살펴보면, 파쇄 및 2차 스크린 그룹은 상기 1차 스크린 그룹의 제1 스크린(105)으로부터 1차 사분되어, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 저장하도록 설치되는 선별 저장 호퍼(107)와, 상기 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제2 센서부(108)와, 상기 제2 센서부(108)의 검출신호에 응답하여 상기 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스를 정량 절출하는 제1 평량 벨트 컨베어(111)와, 상기 제1 평량 벨트 컨베어(111)에 의해 평량 절출된 분코크스를 1차 파쇄하는 2롤 파쇄기(113)와, 상기 2롤 파쇄기(113)에서 파쇄된 분코크스를 정량 절출하는 제2 평량 벨트 컨베어(115)와, 상기 2롤 파쇄기(113)에서 파쇄된 분코크스를 2차 파쇄하는 4롤 파쇄기(117)와, 상기 제1 평량 벨트 컨베어(111)와 제2 평량 벨트 컨베어(115)의 운송량을 비교하여, 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격을 자동으로 조정하는 2롤 간격 조정부(114)와, 4롤 파쇄기(117)의 롤 간격을 자동으로 조정하는 4롤 간격 조정부(118)와, 상기 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하는 제2 스크린(119)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1 평량 벨트 컨베어(111)와 제2 평량 벨트 컨베어(115)의 운송량은 운송되는 분코크스의 무게를 측정할 수 있는 제3 센서부(112)와 제4 센서부(116)에 의해 측정된다.
그밖에, 상기 장치는 상기 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 운전을 제어하는 운전 제어부(도시안됨)를 포함한다. 특히, 제어부는 각 센서부들(102, 108, 112, 116)로부터 감지신호를 입력받아 벨트 피더(103a, 103b), 제1 평량 벨트 컨베어(111), 2롤 간격 조정부(114), 4롤 간격 조정부(118)의 동작을 제어한다.
상기 제1 스크린(105)에서는 7mm 사목을 형성한 고무채가 다수개 내장되어 있어 1차 사분 작업을 실시하며, 입도 기준 이상의 사상(Over Size) 입도를 갖는 분코크 입자는 선별기 저장 호퍼(107)로 이송하여, 온수 공급부(123)에 의해 온수가 10t/h당 1㎥/h 첨가하게 되며, 입도 기준 이하의 사하(Under Size) 입도를 갖는 분코크스 입자는 성품 분코크스 저장 호퍼(120)로 입조하게 된다.
상기 제2 스크린(119)에서는 상기 제1 스크린(105)과 같이 7mm 사목을 형성한 고무채가 다수개 내장되어 있어 2차 사분 작업을 실시하며, 입도 기준 이상의 사상(Over Size) 입도를 갖는 분코크 입자는 선별기 저장 호퍼(107)로 이송하고, 입도 기준 이하의 사하(Under Size) 입도를 갖는 분코크스 입자는 성품 분코크스 저장 호퍼(120)로 입조하게 된다.
또한, 상기 2차 파쇄 그룹은 상기 제1 평량 벨트 컨베어(111)에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제3 센서부(112)와, 상기 제2 평량 벨트 컨베어(115)에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제4 센서부(116)를 더 포함하며, 상기 2롤 간격 조정부(114)와 4롤 간격 조정부(118)는 상기 제3 센서부(112)와 제4 센서부(116)에서 측정된 분코크스의 운송량의 편차에 기초하여 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)의 롤 간격들(D1, D2, D3)을 조정하게 된다.
만약 분코코스 운송량의 편차 발생시, 상기 2롤 간격 조정부(114)는 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)을 8~30mm 범위 내에서 2㎜씩 확대 조정한다.
만약 분코코스 운송량의 편차가 발생하지 않으면, 상기 2롤 간격 조정부(114)는 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)을 8~30mm 범위 내에서 2mm씩 축소 조정한다.
또한, 상기 4롤 간격 조정부(118)는 상기 2롤 간격 조정부(114)에 의한 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)에 따라 4롤 파쇄기(117)의 상하단의 롤 간격(D2, D3)을 자동 조정하게 된다.
바람직하게, 상기 4롤 간격 조정부(114)는 상기 4롤 파쇄기(117)의 상단 롤 간격(D2)을 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)에 대해 -2㎜만큼 조정하며(즉, D1-2mm), 상기 4롤 파쇄기(117)의 하단 롤 간격(D3)을 상단 롤 간격(D2)에 대해 -3㎜만큼 조정한다(즉, D2-3mm).
하기의 [표 1]은 종래의 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹에서 선별된 사하 입도를 나타낸다. 바람직하게, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기한 롤 간격은 하기의 [표 1]을 참조로 조정된다. [표 1]를 참조하면, 예를 들어, 1차 스크린 그룹에서 선별된 사하 입도는 특히 0.5~0.125mm 범위 내에서 약 ±2㎜ 정도의 편차를 가짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 이에 한정되지 않지만, 바람직하게 롤 간격이 사하 입도 8~30mm 범위 내에서 2mm씩 확대 조정되거나 또는 -2mm씩 축소 조정되도록 설정될 수 있다.
Figure pat00001
참고로, 2롤 파쇄기(113)의 롤들은 한쌍의 스탠드상에 한쌍의 롤들이 회전 구동되도록 설치되는데, 예를 들면 하나의 스탠드는 고정형이고, 다른 하나의 스탠드는 좌우로 이동 가능하게 설치되어 2롤 간격 조정부(114)의 조정값에 맞추어 모터 구동에 따라 롤 간격을 조정하게 되어 있다. 한편, 4롤 파쇄기(117)는 2롤 파쇄기(113)의 롤들을 한쌍 더 갖는 구성으로 볼 수 있다. 이후에 구체적인 롤 간격의 조정 예들에 대해서 상세히 설명될 것이다.
이하, 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 제어방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 제어방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면서, 상기 1차 스크린 그룹의 동작을 설명한다.
우선, 상기 분코크스를 저장하는 수입 저장 호퍼(101a, 101b) 내의 분코크스의 재고량을 측정하게 되며(S101), 수입 저장 호퍼(101a, 101b)의 분코크스 재고량이 소정의 기준값 이상으로 유지된 상태에서 수입 저장 호퍼(101a, 101b)의 하부에 설치된 벨트 피더(103a, 103b)가 가동된다.
바람직하게, 수입 저장 호퍼(101a, 101b)의 분코크스 재고량이 30%이상 유지된 상태에서 수입 저장 호퍼(101a, 101b)의 하부에 설치된 벨트 피더(103a, 103b)가 가동된다.
다음에, 상기 벨트 피더(103a, 103b)가 가동되면, 수입 저장 호퍼(101a, 101b) 내의 분코크스가 배출되기 시작하며, 제1 스크린(105)에 장입되기 시작한다.
상기 제1 스크린(105)은 상기 분코크스가 저장된 수입 저장 호퍼(101a, 101b)로부터 절출되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분한다(S104).
상기 제1 스크린(105)은 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스를 성품 분코크스 저장 호퍼(120)로 저장하고(S105~S109), 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 선별 저장 호퍼(107)로 저장한다(S110~S111).
특히, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 선별 저장 호퍼(107)로 저장할 때, 상기 분코크스의 운송량 무게를 측정하고(S106), 온수 공급부(123)를 가동시켜서 상기 분코크스에 온수를 첨가하게 된다(S107). 이에 따라서, 상기 분코크스가 적정한 수분을 함유한 후 파쇄 과정을 거치게 되므로 유효 입도량을 증가시킬 수 있게 된다.
일실시예에서, 상기 분코크스와 온수의 비율은 분코크스 10t/h당 온수 1㎥/h가 첨가된다(S108). 다만, 이러한 분코크스와 온수의 비율은 이에 한정되지 않고 다양한 비율로 변경됨은 자명할 것이다.
이제, 도 5를 참조하면서, 파쇄 및 2차 스크린 그룹을 동작을 설명한다.
우선, 입도 기준 이상(예를 들어 7㎜ 이상)의 사상 입도를 갖는 분코크스가 저장되어 있는 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스 재고량을 측정한다(S120).
다음에, 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스 재고량이 소정의 기준값 이상으로 유지된 상태에서, 바람직하게 30%이상 유지된 상태에서, 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스 재고량이 제1 평량 벨트컨베어(111)의 절출량을 설정하고(S122), 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)의 롤 간격을 미리 설정한다(S123).
상기 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)의 초기 운전 롤 간격은 2롤 파쇄기(113)의 경우 8mm로 설정하며, 4롤 파쇄기(117)의 경우 상단 롤은 6mm이며, 하단 롤은 3mm로 설정한다.
상기 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)의 초기 운전 롤 간격 설정이 완료되면, 선별 저장 호퍼(107)의 하부에 설치된 제1 평량 벨트컨베어(111)가 가동되며(S124), 동시에 제1 평량 벨트컨베어(111) 상의 분코크스의 운송량이 측정된다(S125).
다음에, 상기 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스의 목표 재고량(설정량)과 상기 선별 저장 호퍼(107) 내의 분코크스의 측정 재고량(절출량)을 비교한다(S126). 즉, 분코크스를 배출하는 동시에 운송되는 무게가 측정되며, 운송량의 목표값과 실제값의 편차를 실시간 계산하게 된다.
비교결과, 분코크스 재고량의 편차가 발생하지 않으면(설정량=절출량), 2롤 파쇄기(113)의 파쇄 운전을 실행한다(S127).
비교결과, 분코크스 재고량의 편차 발생시, 현장 점검 및 조치를 취한다.
일실시예로서, 분코크스 재고량의 편차 발생시, 상기 제1 평량 벨트 컨베어(111)의 속도를 증가 또는 감소시킬 수 있게 구성할 수 있다. 이러한 구성은, 제1 평량 벨트 컨베이어(111)의 속도에 대한 상,하한의 범위를 두어, 과도한 설정으로 인한 현장의 설비에 문제가 발생하지 않도록 한다.
따라서, 본 발명에서는 상기 선별 저장 호퍼(107)의 실레벨을 항상 목표값에 유지시킬 수 있도록 제1 평량 벨트 컨베이어(111)의 속도를 가감시켜 제어할 수 있도록 하며, 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 동시 운전이 지속될 수 있도록 한다.
다음에, 상기 선별 저장 호퍼(107)로부터 제1 평량 벨트 컨베어(111)에 의해 평량 절출되는 분코크스를 2롤 파쇄기(113)에서 8mm이하로 1차 파쇄한다(S127).
다음에, 2롤 파쇄기(113)에서 파쇄된 분코크스는 제2 평량 벨트 컨베이어(115)로 배출되게 되며(S128), 동시에 제2 평량 벨트컨베어(115) 상의 분코크스의 운송량을 측정한다(S129).
다음에, 제1 평량 벨트컨베어(111) 상의 분코크스의 운송량과 제2 평량 벨트컨베어(115) 상의 분코크스의 운송량을 서로 비교한다(S130).
비교결과, 분코크스 운송량의 편차가 발생한 경우, 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격을 자동으로 조정하게 된다(S132).
일례로서, 분코코스 운송량의 편차 발생시, 상기 2롤 간격 조정부(114)는 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격을 8~30mm 범위 내에서 2㎜씩 확대 조정한다.
통상, 2차 운송량이 1차 운송량에 비해 무게 1% 이하 편차 발생시, 상기 2롤 파쇄기(113)의 간격이 2mm 정도 확대 조정되는데, 이때 수입 저장된 분코크의 입자가 크게 변하여 2롤 파쇄기(113)의 간격이 좁아 파쇄량이 줄어든 것을 간접적으로 알 수 있는 것이다.
만약 일정한 시간(10분) 이 지난 뒤에도 분코코스 운송량의 편차가 발생하지 않으면, 상기 제1 롤 간격 조정부는 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 8~30mm 범위 내에서 10분당 2mm씩 축소 조정한다(S133 및 S134).
바람직하게, 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격에 따라 4롤 파쇄기(117)의 상하단의 롤 간격(D1)을 자동 조정되도록 제어되며, 파쇄 운전이 시작된다(S135).
일례로서, 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격이 분코크스의 입도에 따라서 알맞게 조정된 후에 4롤 파쇄기(117)의 상하단의 롤들의 간격(D2, D3)도 자동으로 조정되며, 상기 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)에 맞춰 상단 롤 간격(D2)의 경우, 2롤 파쇄기(113)의 롤 간격(D1)에 대해 -2mm 조정되며(D1-2mm), 하단 롤 간격(D3)의 경우, 상단 롤의 간격(D2)에 대해 -3mm 정도로 설정되도록 자동 조정된다(D2-3mm). 다만, 이런 단계는 필요에 따라 생략가능하다.
다음에, 제2 스크린(119)이 가동되어, 상기 2롤 파쇄기(113) 및 4롤 파쇄기(117)를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분한다(S136).
상기 제2 스크린(119)은 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스를 성품 분코크스 저장 호퍼(120)로 저장하고(S140 및 S141), 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 선별 저장 호퍼(107)로 저장한다(S138 및 S139).
특히, 상기 제2 스크린(119)에서의 사분 작업과 함께, 드라이부(125)(예를 들면, 대형 블로워)에 의한 건조 작업이 행해진다(S137). 이에 따라서, 사용시에는 일정한 수분값으로 분코크스를 건조시킴으로써 소결광의 안정된 품질을 유지하게 하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 스크린(119)에서는 상기 제1 스크린(105)과 같이 7mm 사목을 형성한 고무채가 다수개 내장되어 있어 2차 사분 작업을 실시하며, 입도 기준 이상의 사상(Over Size) 입도를 갖는 분코크 입자는 선별기 저장 호퍼(107)로 이송하고, 입도 기준 이하의 사하(Under Size) 입도를 갖는 분코크스 입자는 성품 분코크스 저장 호퍼(120)로 입조하게 된다.
한편, 1차 스크린그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 분리 운전시, 제1 및 제2 스크린에서의 입도 편차로 인해 소결광 제조시 악영향을 초래할 수 있으므로, 1차 스크린그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 지속적인 동시 운전이 바람직하며, 이를 위해서 선별 저장 호퍼의 레벨(Level) 목표값과 실제값을 비교하고, 편차 발생시 상기 제1 평량 벨트 컨베이어의 속도를 증감시키고 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소결광 조업에서 사용되는 연료인 분코크스를 초기 입도 변화에 상관없이 항상 균일한 입도로 파쇄하여 공급할 수 있는 장치 및 그 제어 방법을 제공한다. 또한, 상기 분코크스의 적정한 수분을 함유한 후 파쇄하여 유효 입도량을 증가시키고, 사용시에는 일정한 수분값으로 건조시킴으로써 소결광의 안정된 품질을 유지하게 하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
120 : 성품 분코크스 저장 호퍼 101a, 101b : 수입 저장 호퍼
103a, 103b : 벨트 피더 105 : 제1 스크린
107 : 선별 저장 호퍼 111 : 제1 평량 벨트 컨베어
113 : 2롤 파쇄기 114 : 2롤 간격 조정부
115 : 제2 평량 벨트 컨베어 117 : 4롤 파쇄기
118 : 4롤 간격 조정부 119 : 제2 스크린

Claims (15)

  1. 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼에 공급하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치에 있어서,
    상기 분코크스를 저장하도록 인접설치되는 하나 이상의 수입 저장 호퍼로부터 장입되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분하는 제1 스크린으로 구성되는 1차 스크린 그룹;
    상기 1차 스크린 그룹의 제1 스크린으로부터 1차 사분되어, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스를 저장하도록 설치되는 선별 저장 호퍼와, 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스를 1차 파쇄하는 2롤 파쇄기와, 상기 2롤 파쇄기에서 파쇄되어 절출되는 분코크스를 2차 파쇄하는 4롤 파쇄기와, 상기 분코크스의 운송량을 비교하여, 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정하는 제1 롤 간격 조정부와, 상기 분코크스의 운송량을 비교하여, 4롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정하는 제2 롤 간격 조정부와, 상기 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하는 제2 스크린으로 구성되는 파쇄 및 2차 스크린 그룹; 및
    상기 1차 스크린 그룹과 파쇄 및 2차 스크린 그룹의 운전을 제어하는 운전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차 스크린 그룹은 상기 수입 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제1 센서부와, 상기 제1 센서부의 검출신호에 응답하여 상기 수입 저장 호퍼로부터 분코크스를 절출하는 벨트 피더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파쇄 및 2차 스크린 그룹은 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 제2 센서부와, 상기 제2 센서부의 검출신호에 응답하여 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스를 정량 절출하는 제1 평량 벨트 컨베어와, 상기 2롤 파쇄기에서 파쇄된 분코크스를 정량 절출하는 제2 평량 벨트 컨베어를 더 포함하며, 상기 제1 롤 간격 조정부는 상기 제1 평량 벨트 컨베어와 제2 평량 벨트 컨베어의 운송량을 비교하여, 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동으로 조정하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2차 파쇄 그룹은 상기 제1 평량 벨트 컨베어에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제3 센서부와, 상기 제2 평량 벨트 컨베어에 의해 운송되는 분코크스의 운송량을 측정하는 제4 센서부를 더 포함하며,
    상기 제1 롤 간격 조정부와 제2 롤 간격 조정부는 상기 제3 센서부와 제4 센서부에서 측정된 분코크스의 운송량의 편차에 기초하여 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기의 롤 간격을 조정하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 롤 간격 조정부는 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격에 따라 상기 4롤 파쇄기의 상하단의 롤 간격을 자동 조정하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2차 파쇄 그룹은 상기 선별 저장 호퍼의 상부에 설치되어, 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스에 온수를 첨가하는 온수 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 2차 파쇄 그룹은 상기 제2 진동 스크린의 일측에 설치되어, 상기 제2 진동 스크린에서 사분된 분코크스를 건조시키는 드라이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스의 균일 입도 파쇄 장치.
  8. 소결용 분코크스를 균일 입도로 파쇄하여 성품 분코크스 저장 호퍼에 공급하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법에 있어서,
    상기 분코크스가 저장된 수입 저장 호퍼로부터 절출되는 분코크스를 목표 입도를 기준으로 1차 사분하여, 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스는 성품 분코크스 저장 호퍼로 저장하고, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스는 선별 저장 호퍼로 저장하는 단계와;
    상기 선별 저장 호퍼로부터 제1 평량 벨트 컨베어에 의해 평량 절출되는 분코크스를 2롤 파쇄기에서 1차 파쇄하고, 제2 평량 벨트 컨베어에 의해 평량 절출되는 1차 파쇄된 분코크스를 4롤 파쇄기에서 2차 파쇄하는 단계와;
    상기 2롤 파쇄기에 투입하기 전의 분코크스 운송량과 상기 2롤 파쇄기에 투입된 후에 배출되는 분코크스 운송량을 비교하여, 분코코스 운송량의 편차 발생시 상기 2롤 파쇄기의 롤 간격을 자동 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하여, 입도 기준 이하의 사하 입도를 갖는 분코크스는 성품 분코크스 저장 호퍼로 저장하고, 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스는 선별 저장 호퍼로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 2롤 파쇄기의 롤 간격에 따라 4롤 파쇄기의 상하단의 롤 간격을 자동 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 분코크스를 저장하는 수입 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 단계; 및
    상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스의 재고량을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스의 목표 재고량과 상기 선별 저장 호퍼 내의 분코크스의 측정 재고량을 비교하여, 분코크스 재고량의 편차 발생시 상기 제1 평량 벨트 컨베어의 속도를 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 선별 저장 호퍼로 저장된 입도 기준 이상의 사상 입도를 갖는 분코크스에 온수를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  14. 제13에 있어서,
    상기 본코크스와 온수의 비율은 분코크스 10t/h당 온수 1㎥/h가 첨가되는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 2롤 파쇄기 및 4롤 파쇄기를 통과하여 파쇄된 분코크스를 목표 입도를 기준으로 2차 사분하여, 선별 저장 호퍼로 저장될 분코크스를 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 분코크스 균일 입도 파쇄 제어방법.
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