KR20140123816A

KR20140123816A - 스크린 장치

Info

Publication number: KR20140123816A
Application number: KR1020130041147A
Authority: KR
Inventors: 구남형; 문성기
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2014-10-23
Also published as: KR101511716B1

Abstract

본 발명은 공급기와 스크린 매트와 감지기를 포함하고, 상기 공급기와 상기 스크린 매트와 상기 감지기가 연결된 스크린 장치로서, 상기 공급기는 피처리물이 공급되는 경로 및 상기 경로를 개폐하는 개폐수단을 포함하고, 상기 스크린 매트는 상기 경로의 하측에 위치하고, 상기 경로를 통하여 피처리물이 상기 스크린 매트에 낙하 공급되고, 상기 감지기는 센서를 포함하고, 상기 센서는 상기 피처리물의 이송량을 측정하고, 상기 스크린 장치는 상기 감지기 및 상기 개폐수단과 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 이송량 측정 결과에 따라 상기 개폐수단을제어하는 스크린 장치가 제시된다.

Description

스크린 장치{Apparatus for screening}

본 발명은 스크린 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피처리물의 절출량을 제어하여 피처리물 입도선별 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 스크린 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제선 공정에서 연료로 사용되는 코크스 및 원료로 사용되는 소결광 등의 고로 장입물은 고로에 장입되기 전 스크린 설비를 이용하여 소정의 입도를 갖도록 선별되는 공정을 거친 후, 고로 내부로 장입된다.

스크린 설비는 장입물을 목적하는 입도로 선별할 수 있는 스크린 매트(screen mat) 및 장입물을 전달받아 스크린 매트로 공급하는 빈(bin)을 구비한다. 빈의 하부에는 절출구가 형성되고, 절출구에는 이를 개폐가능한 빈 게이트(bin gate)가 구비된다. 빈 게이트(bin gate)가 개방되면, 장입물이 절출되어 절출구의 하측에 구비된 스크린 매트의 상부면에 낙하된다. 스크린 매트의 상부면에는 어느 한 방향으로 소정 각도 기울어진 경사면이 형성되고, 장입물은 경사면을 따라 이송된다. 경사면에는 이송되는 장입물을 선별하기 위한 관통구가 경사면을 상하방향으로 관통하여 복수개 형성되고, 형성된 관통구를 통하여 장입물의 입도 선별이 이루어진다. 즉, 목적하는 입도보다 작은 입도를 가지는 장입물은 관통구를 통하여 스크린 장치의 외부로 배출되고, 나머지 장입물은 경사면을 따라 이송되어 고로에 장입될 수 있다.

그러나, 절출구를 통과하여 스크린 매트의 상부면에 낙하되는 장입물은 그 입도가 균일하지 않고, 이에 스크린 설비를 운용하는 과정에서 절출구로부터 절출되는 장입물 끼리의 끼임현상이 발생한다. 이러한 끼임현상은 빈의 절출구와 이에 근접한 스크린 매트의 상부면 사이에서 발생되고, 장입물의 끼임현상에 의해 조업이 중단된다.

종래에는 빈 게이트의 개도를 증가시키거나 또는, 끼임현상이 발생된 장입물에 충격을 가하여 장입물의 끼임현상을 해소하였다. 하지만, 장입물의 끼임현상이 해소될 때, 일시적으로 장입물의 절출량이 증가하고, 이로 인해 스크린 설비의 효율이 저하된다. 스크린 설비의 효율 저하로 인하여 입도선별이 완료되지 않은 장입물이 후속하여 고로에 장입되면, 이에 제선 공정에서 생산되는 제품의 품질이 저하될 수 있다.

본 발명은 피처리물의 절출량을 효과적으로 조절할 수 있는 스크린 장치를 제공한다.

본 발명은 피처리물의 절출량을 조절하여 설비의 효율을 향상시킬 수 있는 스크린 장치를 제공한다.

본 발명은 피처리물의 절출량을 조절하여 조업의 안정성을 향상시킬 수 있는 스크린 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 스크린 장치는 피처리물의 입도를 선별하는 스크린 장치로서, 하측으로 개방된 경로를 가지고, 상기 경로를 개폐할 수 있는 개폐수단을 구비하는 공급기; 상기 경로의 하측에 배치되고, 상기 피처리물이 일방향으로 이송되도록 기울어진 경사면을 구비하는 스크린 매트; 및 상기 스크린 매트에서 상측으로 이격되어 배치되고, 상기 피처리물의 이송량을 측정하는 센서부를 구비하는 감지기를 포함할 수 있다.

상기 스크린 매트에는 상기 경사면을 상하방향으로 관통하는 관통구가 복수개 형성되고, 상기 피처리물 중 상기 관통구의 직경보다 작은 입도를 가지는 피처리물이 상기 관통구를 통하여 배출될 수 있다.

상기 감지기는 복수개 배치되고, 상기 경사면의 길이방향을 따라 이격되어 적어도 두 위치 내지 네 위치에 배치될 수 있다.

상기 감지기들 중 상기 공급기로부터 가장 외측에 배치되는 감지기는 상기 공급기에 근접하는 상기 경사면의 단부와 상기 단부로부터 상기 경사면의 길이의 2/3배의 길이만큼 이격된 위치 사이에 배치될 수 있다.

상기 감지기는, 상기 경사면에서 상측으로 이격 배치되는 구동부; 상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부에 의해 상기 경사면을 향하는 방향으로 승하강 가능한 슬라이드부; 및 상기 경사면을 향하는 상기 슬라이드부의 단부에 형성되고, 상기 경사면을 따라 이송되는 상기 피처리물의 상부면의 높이를 측정하는 상기 센서부를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 경사면에 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 외주면의 적어도 일부에 기어형성면이 구비되고, 상기 경사면의 폭 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 가이드 프레임; 한 쌍의 상기 가이드 프레임 중 어느 하나에 형성된 상기 기어형성면에 접촉 연결되고, 상기 가이드 프레임을 상기 경사면을 향하는 방향으로 승하강시키는 기어드 모터; 한 쌍의 상기 가이드 프레임 중 나머지에 형성된 상기 기어형성면에 접촉 연결되고, 상기 기어드 모터의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전 가능한 기어; 및 상기 기어와 상기 기어드 모터를 연결하여 장착되고, 상기 기어드 모터의 회전을 상기 기어에 전달하는 벨트를 포함할 수 있다.

상기 슬라이드부는 상기 한 쌍의 프레임의 사이에서 상기 한 쌍의 프레임에 장착 고정되고, 상기 슬라이드부 단부는 상기 경사면의 폭 방향의 길이를 가질 수 있다.

상기 센서부는 상기 슬라이드부 단부의 길이방향을 따라 연장 형성되고, 상기 센서부의 길이는 상기 경사면의 폭의 0.95배 내지 1배의 길이만큼 형성될 수 있다.

상기 센서부의 하부에는 상기 센서부의 길이방향으로 서로 접촉하거나 또는 각각 이격되어 배치되는 센서가 구비되고, 상기 센서의 이격거리는 0내지 2cm의 범위를 가질 수 있다.

상기 센서부와 상기 경사면의 이격거리는 50mm 내지 55mm 의 범위를 갖거나 또는 75mm 내지 80mm의 범위를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 감지기 및 상기 개폐수단과 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 이송량 측정 결과에 따라 상기 개폐수단을 제어할 수 있다

본 발명의 실시 형태에 따르면 스크린 매트의 상측에 배치되고, 스크린 매트상에서 이송되는 피처리물의 이송량을 측정할 수 있는 센서가 구비된 감지기를 형성하고, 이를 이용하여 스크린 매트상에서 이송되는 각종 피처리물의 이송량을 용이하게 측정할 수 있다. 센서는 피처리물이 절출되는 절출구에 구비된 개폐수단에 연결되고, 개폐수단은 센서로부터 측정값을 전달받아 절출구의 개도를 효과적으로 조절할 수 있다.

또한, 감지기는 구동부를 구비하여 스크린 매트와의 이격거리를 조절할 수 있고, 이에 스크린 매트상에서 이송되는 피처리물의 이송량을 조절할 수 있는 차단막의 역할을 할 수 있다.

이로부터 각종 피처리물의 입도선별 과정에서 피처리물의 절출량을 조절할 수 있고, 설비의 운용 중 발생할 수 있는 의도되지 않은 절출량의 증가로 인한 설비의 효율감소를 억제 혹은 방지할 수 있다.

예컨대 고로 장입물인 코크스 및 철광석의 입도를 선별하는 스크린 장치로 사용되는 경우 스크린 매트상에서 이송되는 고로 장입물의 절출량 및 이송시간을 목적하는 만큼 조절할 수 있다. 이에 조업의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있고, 스크린 매트상에서 이송되며 입도가 선별되는 고로 장입물의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 부분도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 구동 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면은 실시 예를 설명하기 위해 그 크기가 과장될 수 있고, 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 개략도 이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 부분도 이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 구동 개념도 이다. 여기서 도 2(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 감지기의 개략도 이고 도 2(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 센서부의 개략도 이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)는 피처리물의 입도를 선별하는 스크린 장치로서, 하측으로 개방된 경로를 가지고, 경로를 개폐할 수 있는 개폐수단(120)을 구비하는 공급기(100), 경로의 하측에 배치되고, 피처리물이 일방향으로 이송되도록 기울어진 경사면(210)을 구비하는 스크린 매트(200) 및 스크린 매트(200)에서 상측으로 이격되어 배치되고, 피처리물의 이송량을 측정하는 센서부(330)를 구비하는 감지기(300)를 포함한다.

여기서, 본 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)에 의해 입도가 선별되는 피처리물은 제선 공정에서 고로에 연료 및 원료로서 장입되는 코크스 및 철광석을 포함하는 고로 장입물일 수 있고, 장입물은 다양한 입도를 가질 수 있다.

공급기(100) 예컨대 빈(bin)은 상하부가 개방되고, 하부를 향하여 내경이 좁아지는 용기의 형상이다. 공급기(100)에는 하측으로 개방된 경로가 구비된다. 경로의 단부에는 피처리물이 절출될 수 있는 절출구(110)가 형성된다. 공급기(100)의 개방된 상부를 통하여 유입되는 피처리물은 하부에 형성된 절출구(110)를 통하여 후술하는 스크린 매트(200)의 경사면(210) 상에 공급될 수 있다. 공급기(100)의 절출구(110)에는 절출구(110)를 통과하는 피처리물의 절출량을 조절할 수 있는 개폐수단(120) 예컨대 슬라이드 게이트(slide gate)가 구비된다. 개폐수단(120)은 절출구(110)의 개도를 조절하여 피처리물의 절출량을 조절한다.

스크린 매트(200)는 공급기(100)로부터 낙하 공급되는 피처리물을 전달받아 피처리물의 입도를 선별하는 역할을 한다. 스크린 매트(200)는 공급기(100)에 구비된 경로의 하측에 배치되고, 스크린 매트(200)에는 어느 한 방향으로 소정 각도 기울어진 경사면(210)이 구비된다. 공급기(100) 내부의 피처리물은 경로의 단부에 형성된 절출구(110)를 통과하여 경사면(210)상에 낙하된다. 스크린 매트(200)에는 진동수단(미도시)이 구비될 수 있고, 진동수단(미도시)은 경사면(210)을 진동시킨다. 이에 피처리물이 경사면(210) 상에서 경사면(210)의 길이방향을 따라 이송된다. 이송되는 피처리물의 입도를 선별하기 위해 스크린 매트(200)에는 경사면(210)을 상하방향으로 관통 형성되는 관통구(220)가 복수개 형성된다. 피처리물 중 관통구(220)의 직경보다 작은 입도를 가지는 피처리물이 관통구(220)를 통하여 배출될 수 있다. 피처리물 중 나머지는 경사면(210)을 따라 이송되어 후속설비 예컨대 고로로 공급된다. 경사면(210)에 형성되는 관통구(220)는 전체 피처리물 중 목적하는 입도 이외의 다양한 입도를 갖는 피처리물 예컨대 미분상태의 피처리물을 걸러주면서, 목적하는 입도를 갖는 피처리물이 선별될 수 있도록 그 직경이 형성된다.

전술한 공급기(100) 및 스크린 매트(200)는 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 특정 구성으로 제한할 필요가 없다. 공급기(100) 및 스크린 매트(200)는 일반적인 스크린 장치 예컨대 제선공정에서 고로 장입물의 입도 선별에 사용되는 다양한 원료 선별 장치 및 그 구성방식이 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 감지기(300)를 설명한다.

본 실시 예에 따른 감지기(300)를 설명함에 있어서, 스크린 매트(200)의 경사면(210)의 길이(L)방향을 전후방향(x축방향)으로 정의하고, 경사면(210)의 폭(W0)방향을 좌우방향(y축방향)이라 정의한다. 또한, 경사면(210)이 형성하는 평면(x-y평면)에 교차하는 방향을 상하방향(z축방향)이라 정의한다.

감지기(300)는 경사면(210)에서 상측으로 이격 배치되는 구동부(310), 구동부(310)에 연결되고, 구동부(310)에 의해 경사면(210)을 향하는 방향으로 승하강 가능한 슬라이드부(320) 및 경사면(210)을 향하는 슬라이드부(320)의 단부에 형성되고, 경사면(210)을 따라 이송되는 피처리물의 상부면의 높이를 측정하는 센서부(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 센서부(330)로부터 측정되는 측정값은 구동부(310) 및 공급기(100)의 개폐수단에 전달되고, 구동부(310)는 측정값을 전달받아 슬라이드부(320)를 상하방향으로 승하강 시킬 수 있다. 또한, 개폐수단(120)는 측정값을 전달받아 경로의 단부에 형성된 절출구(110)의 개도를 조절할 수 있다.

한편, 본 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)의 스크린 매트(200)는 진동수단(미도시)에 의해 상하방향으로 진동하는 설비이다. 이에 본 실시 예에 따른 감지기(300)는 감지기(300)는 스크린 매트(200)에 일체형으로 장착되거나, 혹은 스크린 매트(200)와 동일하게 진동되도록 별도의 진동수단(미도시)를 구비할 수 있다. 이에 감지기(300)는 스크린 매트(200)의 진동에 대응하여 진동될 수 있고, 이에 설비의 진동간섭 또는 충돌에 의한 설비사고를 방지할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 감지기(300)는 스크린 매트(200)의 진동에 간섭받지 않도록 설치될 수 있다. 예를 들어 감지기(300)가 스크린 매트(200)로부터 분리되고, 스크린 매트와 소정 거리 이격되도록 설치되거나, 감지기(300)에 진동을 감쇄시키는 흡진기(미도시)가 구비되어 스크린 매트(200)로부터 전달되는 진동을 차단할 수 있다. 이에 설비의 진동간섭 또는 충돌에 의한 설비사고를 방지할 수 있다.

구동부(310)는 스크린 매트(200)의 경사면(210)의 상측에 배치되고, 구동부(310)에 장착되는 후술하는 슬라이드부(320)를 경사면(210)을 향하는 방향으로 전후진 시키는 역할을 한다. 구동부(310)는 슬라이드부(320)가 결합되어 지지될 수 있고, 슬라이드부(320)에 움직임을 부여할 수 있는 다양한 장치가 사용될 수 있다. 본 실시 예에 따른 구동부(310)는 경사면(210)에 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 외주면의 적어도 일부에 기어형성면(312)이 구비되고, 경사면(210)의 폭 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 가이드 프레임(311: 311a, 311b), 한 쌍의 가이드 프레임(311) 중 어느 하나(311a)에 형성된 기어형성면(312)에 접촉 연결되고, 프레임(311)을 경사면(210)을 향하는 방향으로 승하강시키는 기어드 모터(313), 한 쌍의 가이드 프레임(311) 중 나머지(311b)에 형성된 기어형성면(312)에 접촉 연결되고, 기어드 모터(313)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전 가능한 기어(314) 및 기어(314)와 기어드 모터(313)를 연결하여 장착되고, 기어드 모터(313)의 회전을 기어(314)에 전달하는 벨트(315)를 포함할 수 있다. 여기서, 기어 형성면(312)는 가이드 프레임(311)의 상부에 소정 길이를 가지도록 형성되고, 기어(314) 및 기어드 모터(313)의 구동축은 각각의 기어 형성면(312)에 맞물리도록 배치될 수 있다. 또한, 기어(314)와 기어드 모터(313)의 구동축은 벨트(315)에 의해 연결되어 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 형성된 기어 형성면(312)에 의해 기어드 모터(313) 및 기어(314)로부터 전달되는 회전이 가이드 프레임(311)의 상하방향의 움직임으로 전환 될 수 있다. 가이드 프레임(311)는 기어 형성면(312)의 형성 길이만큼 승하강 할 수 있다. 한 쌍의 가이드 프레임(311) 사이의 이격 거리와 경사면(210)의 폭의 비는 0.95배 내지 1배의 범위를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 가이드 프레임(311)은 스크린 매트(200) 경사면(210)의 폭(W0)에 대응하는 이격 거리를 갖는다. 본 실시 예에서는 경사면(210)의 폭(W0)의 95% 내지 100%의 이격 거리를 갖도록 서로 이격하여 형성되는 가이드 프레임(311)을 예시한다. 기어 형성면(212)은 가이드 프레임(311)의 외주면에 형성되고, 후술하는 슬라이드부(320)가 목적하는 전후진 길이를 갖도록 그 길이가 형성될 수 있다. 벨트(315)는 기어드 모터(313)의 구동축과 기어(314)를 연결하고, 기어드 모터(313)의 구동력을 기어(314)로 전달한다. 구동력을 전달받은 기어(314)는 회전하며 가이드 프레임(311b)를 경사면(210)을 향하는 방향으로 전후진 시킬 수 있다. 이와 같이 형성되는 구동부(310)은 다음과 같이 동작한다. 후술하는 센서부(330)로부터 측정값을 전달받은 기어드 모터(313)가 구동축을 일 방향으로 회전시키면, 구동축에 맞물린 기어 형성면(212)이 구동축의 회전에 의해 소정 거리 상승 혹은 하강하고, 이에 기어드 모터(313)가 배치된 가이드 프레임(311a)이 승하강한다. 이와 동시에 기어드 모터(313)가 배치되지 않은 가이드 프레임(311b)에 배치된 기어(314)는 구동축과 기어(314)를 연결하는 벨트(315)에 의해 구동축과 동일한 방향으로 회전한다. 기어(314)의 회전에 의해 기어드 모터(313)가 배치되지 않은 가이드 프레임(311b)도 기어드 모터(313)가 배치된 가이드 프레임(311b)의 움직임과 동일하게 동작한다. 하지만 구동부(310)는 이에 한정하지 않고, 각 가이드 프레임(311)에 기어드 모터(313)이 각각 구비되어 각 가이드 프레임(311)을 전후진 시킬 수 있다.

슬라이드부(320)는 한 쌍의 가이드 프레임(311)의 사이에서 한 쌍의 가이드 프레임(311)에 장착 고정되고, 이에 슬라이드부(320)의 단부는 경사면(210)의 폭 방향의 길이를 가질 수 있다. 슬라이드부(320)는 구동부(310)에 장착되어 구동부(310)의 길이방향을 따라 승하강이 가능하다. 슬라이드부(320)의 단부에는 센서부(330)가 장착된다. 이에, 슬라이드부(320)는 센서부(330)를 상하방향으로 목적하는 만큼 전후진 시킬 수 있다. 슬라이드부(320)는 후술하는 센서부(330)가 장착되어 지지될 수 있고, 구동부(310)의 움직임을 센서부(330)에 전달하여 센서부(330)에 움직임을 부여할 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 본 실시 예에서는 구동부(310)의 한 쌍의 가이드 프레임(311)에 장착 가능한 좌우방향의 폭(W')을 가지고, 상하방향으로 연장 형성되는 사각판의 형상을 가지는 슬라이드부(320)를 예시한다. 슬라이드부(320)의 좌우방향의 단부에 구동부(310)의 가이드 프레임(311)이 장착되어 슬라이드부(320)가 구동부(310)에 고정된다. 가이드 프레임(311)의 승하강에 의해 슬라이드부(320)가 승하강 할 수 있다.

센서부(330)는 슬라이드부(320)의 단부의 길이방향을 따라 연장 형성된다. 즉, 센서부(330)는 슬라이드부(320)의 단부에 장착된다. 또한, 스크린 매트(200)의 경사면(210)을 향하는 센서부(330)의 하부면에는 센서(331)가 구비된다. 센서부(330)는 좌우방향으로 연장 형성되는 바(bar)의 형상으로 제작될 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 좌우방향으로 연장 형성되고, 소정 두께를 가지는 다양한 형상의 길이부재가 센서부(330)에 적용될 수 있다. 센서부(330)의 좌우방향 길이는 센서부(330)의 하측에 위치하는 경사면(210)의 폭(W0)의 길이에 대응하여 형성될 수 있다. 상세하게는 본 실시 예에 따른 센서부(330)는 센서부(330)에 구비된 센서(331)가 경사면(210) 상에서 이송되는 피처리물을 센싱하기 용이하도록 경사면(210)의 폭(W0)의 형성길이의 95% 내지 100%의 형성길이를 가지도록 그 폭(W)이 형성된다. 바람직하게는 센서부(330)는 경사면(210)의 폭(W0)의 형성길이의 95%의 형성길이를 가지는 폭(W)으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따른 센서부(330)의 길이는 경사면(210)의 폭의 0.95배 내지 1배의 길이만큼 형성될 수 있다. 센서부(330)의 하부에는 센서부(330)의 길이방향으로 서로 접촉하거나 또는, 각각 이격되어 배치되는 센서(331)가 구비되고, 센서(331)의 이격거리는 0 내지 2cm의 범위를 가질 수 있다. 센서(331)에는 스크린 매트(200)의 경사면(210) 상에서 이송되는 피처리물의 상부면과 센서(331)와의 이격거리를 측정할 수 있는 다양한 센서(331) 예컨대 초음파 센서가 사용될 수 있다. 센서(331)는 피처리물 상부면과 센서(331)와의 이격 거리의 변화를 감지하고, 센서(331)의 측정값으로부터 피처리물(331)의 이송량이 계산될 수 있다. 예를 들면, 경사면(210)의 폭(W)에 센서(331)로부터 측정된 이격 거리의 변화량을 곱하여 센싱 영역에서의 피처리물의 플럭스를 구할 수 있다. 물론 이외의 다양한 수학적 기법에 센서(331)로부터 측정된 측정값을 대입하여 목적하는 피처리물의 상태량을 구할 수 있다. 이를 위해 센서(331)에는 거리 측정센서 이외의 다양한 측정센서가 적용됨은 물론이다. 예를 들어 본 실시 예에 따른 센서(331)에 센싱영역의 빛 투과량을 측정하는 센서를 사용하는 경우 스크린 장치(1000)는 경사면(210)을 따라 이송되는 피처리물로부터 발생하는 분진의 상태를 측정할 수 있다. 또한, 본 실시 예에 따른 센서(331)에 비젼센서가 적용되는 경우 센싱영역의 피처리물 입도 선별 상태를 확인할 수 있다. 센서(331)는 센서부(330)의 길이방향 즉, 좌우방향으로 정렬되어 복수개 형성된다. 본 실시 예에서는 0 내지 2cm의 간격으로 이격되어 센서부(330)의 하부면에 형성되는 복수개의 센서(331)를 예시한다. 센서부(330)의 전후방향의 양측면 중 공급기(100)를 향하는 방향의 측면에 경사면(210)을 따라 이송되는 피처리물이 접촉될 수 있다. 이러한 피처리물과의 접촉으로부터 센서(331)을 보호하기 위해 센서(331)는 센서부(330)의 하부면에서 내측으로 삽입 설치되는 것이 좋다. 이에 센서(331)와 피처리물과의 접촉이 방지될 수 있다.

본 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)는 감지기(300) 및 개폐수단(120)과 연결되는 제어부(400)를 포함하고, 제어부(400)는 피처리물 이송량 측정 결과에 따라 개폐수단(120)을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 센서(311)로부터 측정된 측정값을 전달받고, 전달받은 측정값에 의해 구동부(310)를 구동시켜 슬라이드부(320)를 승하강 시키고, 개폐수단(120)을 구동시켜 경로의 개도를 조절하는 역할을 한다. 상세하게는 센서(311)는 피처리물 상부면의 높이를 측정한 측정값을 제어부(400)에 전달하고, 제어부(400)는 다시 구동부(310) 및 개폐수단(120)과 각각 연결되어 구동부(310) 및 개폐수단(120)을 작동시킨다. 즉, 제어부(400)는 구동부(310)를 제어하여 슬라이드부(320)을 승하강 시킬 수 있고, 개폐수단(120)을 제어하여 피처리물의 절출량을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 구동부(310) 및 개폐수단(120)을 각각 독립적으로 제어될 수 있고, 서로 연동하여 제어될 수 있다. 또한, 스크린 매트(200)에 구비된 진동수단(미도시)에 연결되어 진동수단(미도시)의 진동수를 제어할 수 있다. 이러한 제어에 의해 경사면(210)의 상부면을 따라 이송되는 피처리물의 절출량은 조절되고, 이는 다시 센서부(330)에 의해 감지되어 제어부(400)에 피드백 될 수 있다.

전술한 감지기(300)는 스크린 매트(200)의 경사면(210)의 길이방향을 따라 복수개 배치될 수 있고, 경사면(210)의 길이방향을 따라 이격되어 적어도 두 위치 내지 네 위치에 배치될 수 있고, 본 실시 예에서는 세 위치에서 각각 이격 배치되는 감지기(300)를 예시한다. 여기서, 스크린 매트(200)의 경사면(210)은 공급기(100)에 근접하는 제1 영역(L1) 및 제1 영역(L1)에서 제외되는 제2 영역(L2)으로 구분될 수 있고, 감지기(300)들은 피처리물의 이동에 방해되지 않도록 제1 영역(L1)의 상측에만 배치될 수 있다. 이에, 감지기(300)들 중 공급기(100)로부터 가장 외측에 배치되는 감지기는 공급기(100)에 근접하는 경사면(210)의 단부와 경사면(210)의 단부로부터 경사면(210)의 길이의 2/3배의 길이만큼 이격된 위치 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제1 영역(L1)은 피처리물의 입도가 선별되는 영역인 동시에 피처리물이 측정되고, 측정에 의해 피처리물의 이송량이 조절되는 영역이고, 제2 영역(L2)는 피처리물의 측정 및 이송량의 조절 없이 피처리물의 입도가 선별되는 영역이다. 제1 영역(L1)에 설치되는 감지기(300)를 통하여 제1 영역(L1)의 피처리물 이송량을 측정, 측정값을 이용하여 감지기(300)를 승하강 시키거나 혹은 개폐수단(120)의 개도를 조절하여 피처리물의 이송량을 제어한다. 제1 영역(L1)을 지나 제2 영역(L2) 상에서 이송되는 피처리물은 감지기(300)에 그 유동이 간섭받지 않고 자유롭게 이송될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)는 다음과 같이 운용될 수 있다.

먼저, 본 실시 예에 따른 스크린 장치(1000)의 운용을 설명함에 있어서, 복수개의 감지기(300) 중 절출구(110)와 가장 근접한 감지기(300)를 제1 단 감지기라 정의한다. 또한, 제1단 감지기와 이웃하여 배치되고, 제1 단 감지기로부터 피처리물 이송방향으로 이격된 감지기(300)를 제2 단 감지기라 정의한다. 마지막으로 복수개의 감지기(300) 중 절출구(110)로부터 가장 멀리 이격 배치된 감지기(300)를 제3 단 감지기라 정의한다.

스크린 장치(1000)는 센서(331)를 이용하여 피처리물의 이송량을 감지하고, 센서(331)에 연결된 제어부(400)에 이를 전달한다. 제어부(400)는 제어부(400)에 연결된 구동부(310) 및 개폐수단(120)을 작동시켜 피처리물의 이송량을 조절한다. 이때, 제어부(310)는 구동부(310)를 통하여 슬라이드부(320)를 승하강 시킬 수 있고, 개폐수단을 통하여 절출구(110)의 개도를 조절할 수 있다. 슬라이드부(320)의 승하강 또는 절출구(110)의 개도 조절 중 적어도 어느 하나에 의해 피처리물 절출량 및 이송량은 조절될 수 있다. 피처리물의 조절된 이송량은 다시 센서(331)에 의해 측정되어 제어부(400)에 전달된다. 스크린 장치(1000)는 이와같은 과정을 반복하여 피처리물의 이송량을 조절 할 수 있다.

이하, 스크린 장치(1000)의 운용을 상세히 설명한다.

스크린 장치(1000)의 가동 전 각 감지기(제1 단 감지기, 제2 단 감지기, 제3 단 감지기)는 경사면(210)으로부터 상측으로 소정 높이 이격되고, 이에 각 감지기의 센서부(300)은 경사면(210)으로부터 상측으로 동일 거리 이격 배치된다. 이때의 이격 거리를 초기 높이라 한다. 스크린 장치(1000)가 가동되면, 공급기(100)의 개폐수단(120)이 개방되고, 절출구(110)를 통하여 피처리물이 절출된다. 이와 동시에 각 감지기에 구비된 센서부(330)를 통하여 경사면(210)을 센싱한다. 이때, 각 감지기의 센서부(300)로부터 피처리물의 이송이 감지되지 않는 경우, 제어부(400)는 제1 단 감지기를 10mm 상승시킨다. 이후, 1분 경과 시점에서 각 감지기의 센서부(300)로부터 피처리물의 이송이 감지되지 않는 경우, 공급기(100)의 개폐수단(120)을 초기 개도보다 5도 만큼 더 개방한다. 이후, 제1 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지되고, 제2 단 및 제3 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지되지 않는 경우, 제2 단 감지기를 10mm 상승시킨다. 이후, 제1 단 및 제2 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지되고, 제3 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지되지 않는 경우, 제3 단 감지기를 10mm 상승시킨다. 이후, 제3 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지될 때까지 제 3 단 감지기의 상승을 반복 실시한다. 제3 단 감지기에서 피처리물의 이송이 감지되면 스크린 장치(1000)의 운용을 계속한다. 또한, 스크린 장치(1000)는 운용 중 센서(331)를 이용하여 피처리물 상부면의 높이를 지속적으로 측정하고, 측정된 측정값을 제어부(400)으로 전달한다. 제어부(400)는 측정값을 전달받아 피처리물의 이송량의 변화를 감지하고, 이로부터 구동부(310) 및 개폐수단(120)을 움직임을 제어한다. 센서(311)로부터 측정되는 피처리물의 이송량이 목적하는 피처리물의 이송량보다 작을 경우 제어부(400)는 구동부(310)를 통하여 슬라이드부(320)를 승강시키거나 또는 개폐수단(120)을 통하여 절출구(110)의 개도를 증가시킨다. 혹은, 센서(311)로부터 측정되는 피처리물의 이송량이 목적하는 피처리물의 이송량보다 클 경우 제어부(400)는 구동부(310)를 통하여 슬라이드부(320)를 하강시키거나 또는 개폐수단(120)을 통하여 절출구(110)의 개도를 감소시킨다. 이후, 스크린 장치(1000)의 운용을 통하여 피처리물의 입도를 선별한다. 이때의 각 감지기의 높이를 운용 높이라 한다. 이러한 과정을 통하여 피처리물의 입도 선별이 완료되면, 각 감지기의 높이를 초기 높이로 복귀시킨다. 이러한 로직을 이용하여 스크린 장치(1000)를 운용할 수 있다. 하지만 이에 한정하지 않고, 각 감지기 및 개폐수단(120)를 다양한 순서로 구동하여 피처리물의 입도 선별 과정에서 피처리물의 절출량을 조절할 수 있는 다양한 로직이 적용될 수 있다. 본 실시 예에서는 운용 높이로서 철광석의 입도를 선별하는 경우 센서부(330)와 경사면(210)의 이격거리(t)는 50mm 내지 55mm의 운용 높이(t)를 예시하고, 코크스의 입도를 선별하는 경우 센서부(330)와 경사면(210)의 이격거리(t)는 75mm 내지 80mm의 운용 높이(t)를 예시한다.

전술한 바와 같이 운용되는 스크린 장치(1000)에 의해 스크린 장치(1000)는 종래에 비해 효과적으로 입도 선별을 할 수 있다. 상세하게는 감지기(300)의 센싱에 의해 피처리물이 목적하는 절출량으로 절출되도록 감지기(300) 및 개폐수단(120)을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에, 피처리물은 감지기(300)에 의해 스크린 매트(200)의 경사면(210) 상에서 이송되는 피처리물의 이송량이 종래에 비해 적어질 수 있고, 또한, 경사면(210) 상에서의 피처리물의 이송시간이 종래에 비해 길어질 수 있다. 이로부터 경사면(210) 상에서 이송되는 피처리물의 이송시간이 종래에 비해 증가하여 더욱 효과적으로 피처리물의 입도 선별 및 미분 제거를 할 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 제선 공정에서의 스크린 장치의 경우가 예시되었으나, 이외의 다양한 피처리물의 입도 선별에도 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 또한, 본 발명이 해당하는 기술분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 피처리물 공급기 120: 개폐수단
200: 스크린 매트 210: 경사면
300: 피처리물 감지기 310: 구동부
320: 슬라이드부 330: 센서부
400: 제어부

Claims

피처리물의 입도를 선별하는 스크린 장치로서,
하측으로 개방된 경로를 가지고, 상기 경로를 개폐할 수 있는 개폐수단을 구비하는 공급기;
상기 경로의 하측에 배치되고, 상기 피처리물이 일방향으로 이송되도록 기울어진 경사면을 구비하는 스크린 매트; 및
상기 스크린 매트에서 상측으로 이격되어 배치되고, 상기 피처리물의 이송량을 측정하는 센서부를 구비하는 감지기;
를 포함하는 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스크린 매트에는 상기 경사면을 상하방향으로 관통하는 관통구가 복수개 형성되고,
상기 피처리물 중 상기 관통구의 직경보다 작은 입도를 가지는 피처리물이 상기 관통구를 통하여 배출되는 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 감지기는 복수개 배치되고, 상기 경사면의 길이방향을 따라 이격되어 적어도 두 위치 내지 네 위치에 배치되는 스크린 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 감지기들 중 상기 공급기로부터 가장 외측에 배치되는 감지기는 상기 공급기에 근접하는 상기 경사면의 단부와 상기 단부로부터 상기 경사면의 길이의 2/3배의 길이만큼 이격된 위치 사이에 배치되는 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 감지기는,
상기 경사면에서 상측으로 이격 배치되는 구동부;
상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부에 의해 상기 경사면을 향하는 방향으로 승하강 가능한 슬라이드부; 및
상기 경사면을 향하는 상기 슬라이드부의 단부에 형성되고, 상기 경사면을 따라 이송되는 상기 피처리물의 상부면의 높이를 측정하는 상기 센서부;
를 포함하는 스크린 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 구동부는,
상기 경사면에 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 외주면의 적어도 일부에 기어형성면이 구비되고, 상기 경사면의 폭 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 가이드 프레임;
한 쌍의 상기 가이드 프레임 중 어느 하나에 형성된 상기 기어형성면에 접촉 연결되고, 상기 가이드 프레임을 상기 경사면을 향하는 방향으로 승하강시키는 기어드 모터;
한 쌍의 상기 가이드 프레임 중 나머지에 형성된 상기 기어형성면에 접촉 연결되고, 상기 기어드 모터의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전 가능한 기어; 및
상기 기어와 상기 기어드 모터를 연결하여 장착되고, 상기 기어드 모터의 회전을 상기 기어에 전달하는 벨트;
를 포함하는 스크린 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 슬라이드부는 상기 한 쌍의 프레임의 사이에서 상기 한 쌍의 프레임에 장착 고정되고,
상기 슬라이드부 단부는 상기 경사면의 폭 방향의 길이를 가지는 스크린 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 센서부는 상기 슬라이드부 단부의 길이방향을 따라 연장 형성되고,
상기 센서부의 길이는 상기 경사면의 폭의 0.95배 내지 1배의 길이만큼 형성되는 스크린 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 센서부의 하부에는 상기 센서부의 길이방향으로 서로 접촉하거나 또는 각각 이격되어 배치되는 센서가 구비되고,
상기 센서의 이격거리는 0내지 2cm의 범위를 가지는 스크린 장치.
청구항 5에 있어서
상기 센서부와 상기 경사면의 이격거리는 50mm 내지 55mm 의 범위를 갖거나 또는 75mm 내지 80mm의 범위를 갖도록 형성되는 스크린 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지기 및 상기 개폐수단과 연결되는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 이송량 측정 결과에 따라 상기 개폐수단을 제어하는 스크린 장치.