KR20140087192A - 로터리 드라이어 - Google Patents

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KR20140087192A
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현석호
양정훈
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허경환
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주식회사 에스엔엔씨
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Abstract

본 발명은 건조물을 로터리 드라이어 최상부까지 이동시켜 건조열원의 접촉면적을 극대화하여 건조효율을 향상시키는 로터리 드라이어에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 로터리 드라이어는 피건조물을 건조시키는 로터리 드라이어(ROTARY DRYER)로서, 피건조물이 수용되는 원통 형상의 내부공간을 갖는 본체; 상기 본체의 내주면에 결합되어 상기 내부공간을 중심 영역 및 가장자리 영역으로 구획하는 하나 이상의 다공성 리프터 유닛;을 포함한다.

Description

로터리 드라이어{ROTARY DRYER}
본 발명은 폐슬러지 건조 및 소각시스템의 일부분인 로터리 드라이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조물을 로터리 드라이어 최상부까지 이동시켜 건조열원의 접촉면적을 극대화하여 건조효율을 향상시키는 로터리 드라이어에 관한 것이다.
니켈은 철강의 합금원소로서 가장 중요한 금속 중의 하나이다. 기계산업의 발전과 더불어 비철합금, 스테인리스강, 도금, 내식, 내열재, 자성재료 등의 수요가 날로 증가하고 있는 바, 니켈 또는 그 수요가 증가하고 있는 추세이다.
니켈과 철의 합금이 페로니켈이다. 이러한 페로니켈은 합금 철강 재료의 국제적 수요 증가에 따라 그 수요 역시 증가하고 있다.
일반적으로 페로니켈은 원료처리 공정, 예비환원 공정, 전기로 공정, 정련 및 주조공정을 거쳐 제조된다.
원료처리 공정은 하역설비(Unloder)를 이용하여 광석을 하역하고, 켈트컨베이어(Belt Conveyor) 및 수입기(Stacker)를 이용하여 원료 야적장에 이송한 후에, 원료의 성분을 균일하기 위한 분출기(Reclaimer)를 이용, 여러 종류의 광석을 적정한 비율로 혼합한다. 이때, 니켈 광석은 로터리 드라이어(Rotary Dryer)를 통과하여, 그것에 포함된 다량의 수분이 제거된다.
예비환원 공정에서는 예비환원로(Rotary Kiln) 내에 공급되는 석탄을 이용하여 광석 중의 수분을 제거하고, 산화물 형태로 존재하는 니켈 및 철 원소에 함유되어 있는 산소 중 일정량을 제거하게 된다.
예비환원 공정을 거친 광석은 밀폐형 전기로에 공급되어 용융, 환원되는 바, 약 20% 정도의 니켈이 함유된 쇳물이 생산되고, 이 과정에서 생산된 슬래그는 별도의 처리 과정을 거치게 되는 바, 이산화규소, 산화마그네슘, 철, 산화알루미늄 및 산화칼슘 성분 등이 포함된 슬래그 성분은 토공재료로 가공된다.
마지막으로, 전기로에서 생산된 약 1500℃ 정도의 쇳물은 정련공정에서 불순물이 제거된 후에, 주조공정에서 페로니켈 제품으로 생산된다.
도 1은 일반적인 로터리 드라이어를 보여주는 도면이고, 도 2는 일반적인 로터리 드라이어의 본체의 내주면에 설치된 리프터를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 로터리 드라이어(10)는 일측에 니켈 광석이 유입되는 유입구(110) 및 건조된 니켈 광석이 배출되는 배출구(120)가 형성되는 원통형의 본체(10)에 니켈 광석을 이송하는 리프터(20)가 설치된다.
로터리 드라이어의 본체(10)를 수평으로 두고 일정방향으로 회전하여 니켈 광석을 건조시켜 배출하기 위하여 필요에 따라서 본체(10)의 회전 중심축 근처에 스쿠류식 배출기구를 설치한 형식의 것이나, 니켈 광석의 배출을 쉽게 하기 위해서 본체(10)를 경사시킨 형식의 것, 또는 건조시에는 본체(10)를 수평으로, 배출시에는 회전은 그대로 본체(10)를 기울여 배출하는 형식의 것 등이 사용되어 왔다.
그러나, 종래 로터리 드라이어에 사용되는 평판형 리프터는 니켈 광석의 이동량이 적고, 로터리 드라이어 최상부까지 니켈 광석을 이동시키지 못하여 니켈 광석과 건조열원의 접촉이 적어 건조효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 리프터 사이에 니켈 광석이 부착되어 리프터 역할을 제대로 수행하지 못하여 생산성이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
종래 킬른 본체의 내벽에, 피건조물을 교반함과 함께 이 피건조물을 하류 측으로 이동시키는 사각 형상의 리프터가 설치된 로터리 킬른 로에 대해서는 "로터리 킬른식 연소장치(일본공개특허 평10-054523)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다. 그러나, 사각 형상의 리프터는 피건조물을 로터리 드라이어 최상부까지 이동시키지 못하여 건조열원과의 접촉이 적어 건조효율이 저하되는 문제점을 해결하지 못하였다.
또한, 리프터 사이에 니켈 광석이 부착되는 문제점을 해결하지 못하였다.
일본공개특허 평10-054523 (1998. 02. 24.)
본 발명은 건조물을 로터리 드라이어 최상부까지 이동시켜 건조열원의 접촉면적을 극대화하여 건조효율을 향상시키는 로터리 드라이어용 다공성 리프터를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 로터리 드라이어는 피건조물을 건조시키는 로터리 드라이어로서, 피건조물이 수용되는 원통 형상의 내부공간을 갖는 본체; 상기 본체의 내주면에 결합되어 상기 내부공간을 중심 영역 및 가장자리 영역으로 구획하는 하나 이상의 다공성 리프터 유닛;을 포함한다.
상기 다공성 리프터 유닛은, 상기 본체와 단면의 중심이 일치되면서 상기 본체의 내주면에서 이격 설치되어 상기 내부공간을 상기 중심 영역 및 가장자리 영역으로 구획하는 중심 리프터부; 및 상기 가장자리 영역을 구획하도록 등간격으로 이격되면서 일측은 상기 중심 리프터의 외주면에 결합되고 타측은 상기 본체 내주면에 결합되는 복수개의 날개 판;를 포함한다.
상기 중심 리프터부는, 복수개의 중심 리프터 판이 원형 또는 다각기둥 형상으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 중심 리프터 판은, 내부가 빈 사각형 형상을 갖는 중심 틀; 및 상기 중심 틀 내부를 등간격으로 구획하도록 상기 중심틀의 가로, 세로 방향으로 일정간격 이격되어 결합되는 복수개의 중심 와이어;를 포함하며, 상기 중심 리프터 판은 다공성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 날개 판은, 내부가 빈 사각형 형상을 갖는 날개 틀; 및 상기 날개 틀 내부를 등간격으로 구획하도록 상기 중심틀의 가로, 세로 방향으로 일정간격 이격되어 결합되는 복수개의 날개 와이어;를 포함하며, 상기 중심 리프터 판은 다공성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 로터리 드라이어는 상기 몸체 내주면에 복수개의 삼각뿔 형상의 삼각 리프터가 부착되고, 상기 다공성 리프터 유닛은 피건조물이 배출되는 배출구와 인접하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 건조물을 로터리 드라이어 최상부까지 이동시켜 낙하시킴으로써, 건조물의 열 접촉면적을 극대화하여 로터리 드라이어의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 다공성 리프터는 다수의 미세 구멍이 형성되어 다공성 리프터 사이에 부착물 발생을 억제하여, 로터리 드라이어의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 로터리 드라이어를 보여주는 도면이고,
도 2는 일반적인 로터리 드라이어의 본체에 설치된 리프터를 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 드라이어를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 리프터 유닛을 보여주는 도면이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중심 리프터부를 보여주는 도면이고,
도 6a은 본 발명의 일실시예에 따른 중심 리프터 판을 설명하기 위한 도면이며,
도 6b은 본 발명의 일실시예에 따른 날개 판을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 드라이어를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 드라이어(10)는 피건조물을 수용하는 내부공간이 형성되는 원통 형상의 본체(10) 및 상기 본체(10)의 내주면에 결합되어 상기 내부공간을 중심 영역(131) 및 가장자리 영역(132)으로 구획하는 하나 이상의 다공성 리프터 유닛(200)을 포함한다.
상기 본체(10)는 원통형의 환형관으로 형성되고, 내주면에 전역에 걸쳐 삼각뿔 형상의 복수개의 삼각 리프터(300)가 이격되어 설치된다.
상기 피건조물은 상기 본체(10)의 내부에 수용되어 상기 본체(10)가 회전함에 따라 상기 삼각 리프터(300)에 의하여 끌어올림·낙하를 반복하며 건조되면서 이동된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 리프터 유닛을 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 다공성 리프터 유닛(200)은 상기 본체(10)와 중심이 일치되고, 상기 본체(10)의 내주면에서 일정간격 이격되어 상기 내부공간을 상기 중심 영역(131) 및 가장자리 영역(132)으로 분할하는 중심 리프터부(210); 및 일측은 상기 중심 리프터부(210)의 외측에 결합되고 타측은 상기 본체(10) 내주면에 결합되어 상기 가장자리 영역(132)을 동일 간격으로 구획하는 복수개의 날개 판(212)을 포함한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중심 리프터부를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 중심 리프터부(210)는 복수개의 중심 리프터 판(211)이 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 결합된다.
이때, 상기 날개 판(212)은 피건조물을 상기 본체(10) 최상부로 이동시키는 역할을 하며, 상기 중심 리프터 판(211)은 상기 날개 판(212)의 하중을 분산시켜 주며, 피건조물의 이동량을 증가시키는 역할을 한다.
상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 판(212)은 예를 들어 용접, 볼트 등을 사용하여 결합될 수 있으며, 상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 판(212)은 전술된 실시예에 제시된 결합방법에 한정하지 않고, 다양한 방식의 결합방법이 선택적으로 사용될 수 있다.
도 6a은 본 발명의 일실시예에 따른 중심 리프터 판을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 중심 리프터 판(211)은 내부가 빈 사각형 형상을 갖는 중심 틀(211a); 및 상기 중심 틀(211a)의 내부에 가로 및 세로 방향으로 동일한 간격 이격되어 결합되면서, 상기 중심 틀(211a) 내부를 등간격으로 구획하는 중심 와이어(211b)를 포함한다.
도 6b은 본 발명의 일실시예에 따른 날개 판을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 날개 판(212)은 빈 사각형 형상을 갖는 날개 틀(212a); 및 상기 날개 틀(212a)의 내부에 가로 및 세로 방향으로 동일한 간격 이격되어 결합되면서, 상기 날개 틀(212a) 내부를 등간격으로 구획하는 날개 와이어(212b)를 포함한다.
상기 중심 와이어(211b)에 의하여 그물망을 형성하는 상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 와이어(212b)에 의하여 그물망을 형성하는 상기 날개 판(212)은 형성되는 다수개의 구멍이 30㎜이하로 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 피건조물을 최대한 많이 상기 본체(10)의 최상부까지 끌어올려 낙하시킴으로써, 피건조물과 건조열원의 접촉면적을 극대화하여 건조효율을 향상시킴과 동시에, 상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 판(212)에 피건조물이 부착되는 것을 방지해야 하기 때문이다. 즉, 상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 판(212)과 피건조물 간의 접촉면적을 최소화하여 상기 중심 리프터 판(211) 및 상기 날개 판(212) 사이에 피건조물이 부착되는 것을 방지한다.
상기 다공성 리프터 유닛(200)은 상기 본체(10)의 배출구에 인접하게 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 로터리 드라이어(10)는 상기 본체(10)는 유입구에 인접할수록 온도가 높고 상기 배출구(120)에 인접할수록 온도가 낮아지는 특성을 갖기 때문에 고온의 열에 의한 변형이 발생되지 않도록 해야하기 때문이다.
상기와 같이 구성되는 본발명의 일실시예에 따른 로터리 드라이어의 작동을 도면을 참조하여 설명한다.
상기 유입구(110)를 통하여 피건조물이 상기 본체(10)의 내부공간으로 유입되고, 상기 본체(10)의 회전에 따라 상기 본체(10) 내부에 구비되는 복수개의 삼각 리프터(300)에 의하여 끌어올림·낙하를 반복하며 건조되면서 상기 배출구(120) 방향으로 이동된다.
상기 배출구(120) 방향으로 이동된 피건조물은 상기 배출구(120)에 인접하여 설치되는 상기 다공성 리프터 유닛(200)에 의하여 상기 본체(10)의 최상부로 끌어올림·낙하를 반복하여 피건조물과 건조열원 간의 접촉을 극대화되어 건조된다.
이에, 상기 로터리 드라이어(10)의 건조효율이 향상되며, 건조시 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 로터리 드라이어 20: 리프터
100: 본체 110: 유입구
120: 배출구 131: 중심 영역
132: 가장자리 영역 200: 다공성 리프터 유닛
210: 중심 리프터부 211: 중심 리프터 판
211a: 중심 틀 211b: 중심 와이어
212: 날개 판 212a: 날개 틀
212b: 날개 와이어 300: 삼각 리프터

Claims (6)

  1. 피건조물을 건조시키는 로터리 드라이어(ROTARY DRYER)로서,
    피건조물이 수용되는 원통 형상의 내부공간을 갖는 본체;
    상기 본체의 내주면에 결합되어 상기 내부공간을 중심 영역 및 가장자리 영역으로 구획하는 하나 이상의 다공성 리프터 유닛;을 포함하는 로터리 드라이어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다공성 리프터 유닛은,
    상기 본체와 단면의 중심이 일치되면서 상기 본체의 내주면에서 이격 설치되어 상기 내부공간을 상기 중심 영역 및 가장자리 영역으로 구획하는 중심 리프터부; 및
    상기 가장자리 영역을 구획하도록 등간격으로 이격되면서 일측은 상기 중심 리프터의 외주면에 결합되고 타측은 상기 본체 내주면에 결합되는 복수개의 날개 판;를 포함하는 로터리 드라이어.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중심 리프터부는,
    복수개의 중심 리프터 판이 원형 또는 다각기둥 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리 드라이어.
  4. 청구항 3에 있어서
    상기 중심 리프터 판은
    내부가 빈 사각형 형상을 갖는 중심 틀; 및
    상기 중심 틀 내부를 등간격으로 구획하도록 상기 중심틀의 가로, 세로 방향으로 일정간격 이격되어 결합되는 복수개의 중심 와이어;를 포함하며,
    상기 중심 리프터 판은 다공성을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 드라이어.
  5. 청구항 2에 있어서
    상기 날개 판은,
    내부가 빈 사각형 형상을 갖는 날개 틀; 및
    상기 날개 틀 내부를 등간격으로 구획하도록 상기 중심틀의 가로, 세로 방향으로 일정간격 이격되어 결합되는 복수개의 날개 와이어;를 포함하며,
    상기 중심 리프터 판은 다공성을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 드라이어.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 내주면에 복수개의 삼각뿔 형상의 삼각 리프터가 부착되고, 상기 다공성 리프터 유닛은 피건조물이 배출되는 배출구와 인접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 로터리 드라이어.
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CN112902610A (zh) * 2021-01-27 2021-06-04 广东汇群中药饮片股份有限公司 一种黄连饮片加工用炮制装置及基于该装置的炮制工艺

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