KR20160022468A - 누풍 방지 실링플랩 - Google Patents

Abstract

누풍 방지 실링플랩이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩은 대차 하부에 마련되는 블로워의 공기흡입가이드 전방 또는 후방에 설치되는 누풍 방지 실링플랩에 있어서, 양단은 대차 이동방향에 대해 하향 경사져 있으며 중심부는 대차의 이동방향과 나란하게 이격 배치되는 베이스플레이트와, 베이스플레이트 상에 적층 마련되는 세라믹 소재의 커버플레이트를 포함한다.

Description

누풍 방지 실링플랩{Sealing Flap for air prevention}

본 발명은 누풍 방지 실링플랩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내마모성이 우수한 세라믹으로 실링플랩 표면에 커버층을 형성함으로써 슬라이딩 마모로 인한 소결기 대차의 전방 또는 후방으로의 누풍을 방지하는 누풍 방지 실링플랩에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 사용되는 소결기는 철광석, 석탄, 코크스 등의 배합원료들을 공급하기 위한 호퍼와, 배합원료들을 적재하기 위한 다수의 대차와, 대차를 회전 이동시키기 위한 스프로켓과, 스프로켓을 따라 회전 이동하는 대차에 적재된 배합원료들을 착화하기 위한 점화로와, 대차의 하부에 배치되어 공기를 흡입하기 위한 블로워를 포함하며, 이들 장비들을 이용하여 대차 내의 배합원료를 녹여 덩어리 형태의 소결광으로 제조한다.

이때, 소결 공정 중 블로워에서 발생되는 흡입력은 주로 대차 하부에서 작용하기 때문에, 대차 위쪽의 화기는 이 흡입력에 의해 대차 아래쪽으로 이동하면서 대차 내의 배합원료를 전체적으로 균일하게 소결하게 된다.

그런데, 이 화기의 이동으로부터 떨어진 영역 중 하나인 대차와 대차 사이 즉, 대차의 전방 또는 후방과 블로워 사이에는 음압으로 인해 누풍(漏風)이 발생하게 되는데, 이 누풍은 블로워의 전체 누풍 중 약 10% 정도를 차지하기 때문에 이를 방치할 경우 블로워에서 발생된 흡입력이 불필요하게 손실되면서 에너지가 낭비되고, 이는 궁극적으로 소결광 제품의 생산성과 품질을 떨어뜨리는 주요 요인이 되고 있다.

한국 공개특허 제2010-0007591호(2010.01.22.) 상기 문헌은 누풍 방지 실링플랩에 관한 것으로, 실링플랩의 표면에 자석을 설치하고 그 자력으로 소결광의 미립입자를 끌어들여 실링층을 적층 형성시킴으로써 소결기 대차의 전방 또는 후방으로의 누풍을 방지하고 있다. 하지만, 이 실링플랩을 실제 소결기에 적용한 결과 마모 발생이 빠르고 교체에 장시간이 소요되며, 자력이 약해 누풍 저감 효과가 그리 크지 않았다.

본 발명의 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩은 표면의 마모를 줄여 대차의 전방 또는 후방으로의 누풍을 방지하고 장시간 사용이 가능하도록 하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대차 하부에 마련되는 블로워의 공기흡입가이드 전방 또는 후방에 설치되는 누풍 방지 실링플랩에 있어서, 양단은 대차 이동방향에 대해 하향 경사져 있으며 중심부는 대차의 이동방향과 나란하게 이격 배치되는 베이스플레이트와, 베이스플레이트 상에 적층 마련되는 세라믹 소재의 커버플레이트를 포함하는 누풍 방지 실링플랩이 제공될 수 있다.

또한, 상기 커버플레이트는 상기 베이스플레이트 상에 용접 마련되는 파이프와, 상기 파이프 상에 용접 마련되는 망체와, 상기 파이프와 망체 사이를 메우면서 베이스플레이트 상에 적층 마련될 수 있다.

또한, 상기 커버플레이트를 냉각시키기 위한 냉각부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각부재는 상기 파이프를 통해 냉각수를 순환 공급하는 수냉식일 수 있다.

또한, 상기 커버플레이트는 표면에 코팅층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩은 표면에 내마모성이 우수한 세라믹소재의 커버층을 마련하여 에어와 더스트로 인한 표면의 슬라이딩 마모를 효과적으로 저감시키며, 나아가 국부 손상이 발생하더라도 미장 방식을 통해 손상 부위만을 용이하게 유지 보수할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩은 금속재의 베이스플레이트와 세라믹재의 커버플레이트 사이에 스테인리스 스틸재의 파이프와 망체를 마련하여 두 부재의 결합력을 증가시키는 한편 충격에 의한 표면 파손을 줄여 국부적인 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩은 파이프에 냉각수를 순환시킴으로서 고열에 의한 커버플레이트의 파손도 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 소결기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩을 제조하기 위한 공정을 설명하는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 일반적인 소결기를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면들을 참조하면, 제철소의 소결 조업에서 사용되는 소결기는 철광석, 석탄, 코크스 등의 배합원료들을 공급하기 위한 호퍼(1)와, 배합원료들을 적재하기 위한 다수의 대차(2)와, 대차를 회전 이동시키기 위한 스프로켓(3)과, 스프로켓(3)을 따라 회전 이동하는 대차(2)에 적재된 배합원료들을 착화하기 위한 점화로(4)와, 대차(2)의 하부에 배치되어 공기를 흡입하기 위한 블로워(5)를 포함한다. 블로워(5)는 대차(2)의 하부에 다수개가 배치되는 공기흡입가이드(7) 및 흡입관(8)을 포함한다.

이러한 소결기의 동작을 살펴보면, 배합원료는 호퍼(1)로부터 각각의 대차(2)로 소정량씩 장입되고, 배합원료가 적재된 대차(2)들은 스프로켓(3)에 의해 점화로(4)를 순차 통과한다. 점화로(4) 내에서는 배합원료 중에 혼합된 연료가 먼저 발화되고 연쇄적으로 대차(2) 내의 배합원료가 전체으로 착화된다. 대차(2) 내의 착화된 배합원료는 스프로켓(3)을 따라 계속 이동하면서 연료의 연소열에 의해 소결되어 덩어리 형태의 소결광으로 제조된다.

한편, 블로워(Blower)(5)에서 발생되는 흡입력은 흡입관(8)과 공기흡입가이드(7)를 통해 대차(2) 하부에서 작용하며, 이에 따라 대차(2) 위쪽의 외기는 대차(2) 아래쪽으로 이동하면서 배합원료 표면의 화기를 대차(2) 내부를 통과시켜 대차의 내부 전체적으로 소결이 이루어지도록 한다.

본 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩(10)은 도 1에 확대 도시된 바와 같이, 소결기의 대차 하부에 복수개가 직렬로 마련되는 공기흡입가이드(7) 중 끝단에 위치하는 공기흡입가이드(7)의 전방 또는 후방에 설치된다.

대차(2)와 실링플랩(10)은 약 5 ~ 10mm 정도의 간격(G) 이격설치된다. 간격이 너무 좁으면 대차와의 충돌로 인해 실링플랩이 파손될 우려가 있으며, 간격이 너무 넓으면 틈을 통해 유입되는 외부 공기(air)로 인해 블로워의 흡입력이 떨어진다.

또한, 외부 공기에는 다량의 먼지(dust)가 포함되어 있기 때문에, 이 먼지로 인해 실링플랩(10)의 표면은 슬라이딩 마모가 발생한다. 슬라이딩 마모는 국부적으로 발생하여 심할 경우 파공이 발생할 수 있다. 실링플랩(10)의 표면이 마모되면 적정 갭을 유지할 수 없어 누풍이 증가한다.

도 2는 본 실시 예에 따른 실링플랩을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 실링플랩(10)은 베이스플레이트(11)와, 베이스플레이트(11) 상에 마련되는 커버플레이트(15)를 포함한다.

베이스플레이트(11)는 소결기에 마련되는 고정프레임(9)과 결합될 수 있도록 한 쌍의 지지컬럼(11a)을 구비한다. 프레임(9)과 지지컬럼(11a)은 도시된 볼팅 외다양한 체결수단을 이용하여 용이하게 결합될 수 있다. 베이스플레이트(11)의 양단부는 대차(2)의 진행 방향에 대해 하향 경사져 있으며, 중앙부는 대차의 진행 방향과 나란하게 수평 형태로 이격 마련된다.

커버플레이트(15)는 에어와 더스트가 갭(G)을 통과하여 공기흡입가이드(7) 내부로 유입되는 것을 최소화하기 위해 마련되며, 특히 더스트에 의해 표면의 슬라이딩 마모가 이루어지지 않도록 내마모성이 우수한 재질인 세라믹 소재로 마련된다. 세라믹 소재는 쉐어 경도(HRC)가 64로 매우 높으며, 미장 방식으로 시공되기 때문에 두께에 제한이 없고 국부적 손상이 있어도 유지 보수가 용이하다.

세라믹 소재의 커버플레이트(15)를 금속재의 베이스플레이트(11)에 적층하기 위해 베이스플레이트(11)와 커버플레이트(15) 사이에는 파이프(12)와 메쉬 형태의 망체(14)가 설치된다.

파이프(12)는 중공이 형성된 다수의 환봉을 일정한 간격으로 배치하거나 또는 하나의 환봉을 연속적으로 밴딩하여 마련될 수 있으며, 베이스플레이트(11)의 표면에 용접 고정된다. 망체(14)는 파이프(12)의 상부에 배치되며, 파이프(12)와 마찬가지로 용접으로 베이스플레이트(11) 및 파이프(12)에 고정된다. 파이프(12)와 망체(14)는 스테인리스 스틸로 마련되어 자체 부식을 방지하는 한편 충격 마모에 취약한 세라믹의 성질을 보완하고, 나아가 금속재인 베이스플레이트(11)와 세라믹재인 커버플레이트(15)의 결합력도 증가시킨다.

커버플레이트(15)는 파이프(12)와 망체(14)가 적어도 외부로 노출되지 않도록 소정 두께로 파이프와 망체 사이를 메우면서 베이스플레이트(11) 상에 미장 시공된다.

한편, 세라믹 소재의 커버플레이트(15)는 온도가 높을 경우 크랙이 발생할 수 있기 때문에, 커버플레이트(15)는 냉각부재(17)를 더 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 냉각부재(17)로 커버플레이트(15) 내부에 배치되는 파이프(12)에 냉각수를 공급하는 수냉식을 예시하였다. 이 경우, 파이프(12)는 하나의 관을 지그재그 형태로 베이스플레이트(11)에 시공하고, 양단을 각각 수조와 펌프를 포함하는 냉각부재(17)의 급수구 및 배수구에 각각 연결할 수 있다. 본 실시 예에서는 냉각부재로 수냉식을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 공냉식이나 오일을 이용한 냉각방식 등도 채용될 수 있다.

또한, 커버플레이트(15)의 상면에는 슬라이딩 마모로 인한 표면 보호를 위해 코팅층(18)이 마련될 수 있다.

도 4는 본 실시 예에 따른 누풍 방지 실링플랩을 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 먼저 실링플랩을 제조하기 위해서는 금속재의 베이스플레이트(11)를 준비하고 블라스팅 작업을 실시하여 녹 등의 표면 이물을 제거한다(S1).

이물이 제거된 베이스플레이트(11)의 표면에는 파이프(12)를 적정 간격으로 용접 시공한다(S2). 상술한 바와 같이 파이프를 냉각수 이동통로로 사용할 경우는 하나의 파이프를 지그재그 형태로 밴딩한 후 냉각부재(17)와 연결한다. 파이프(12) 위에는 메쉬 형태의 금속 망체(14)를 베이스플레이트(11) 및 파이프(12)와 전체적으로 고정되도록 용접 시공한다(S3).

이어서, 세라믹재의 커버플레이트(15)를 시공하고 소정시간 경화시킨다(S4). 이때, 커버플레이트(15)는 원하는 두께만큼 미장 방식으로 반복 시공할 수 있다.

커버플레이트(15)가 경화되면, 그 위에 코팅층(18)을 시공하고 경화시킨다(S5). 코팅층(18)은 액상의 도료를 도포하며, 이를 통해 커버플레이트(15) 표면의 미세 요철을 제거하여 평탄화함으로써 국부 손상 및 마모를 현저하게 낮출 수 있다.

1..호퍼 2..대차
3..스프로켓 4..점화로
5..블로워 7..공기흡입가이드
8..흡입관 10..실링플랩
11..베이스플레이트 12..파이프
14..망체 15..커버플레이트
17..냉각부재 18..코팅층

Claims (5)

1. 대차 하부에 마련되는 블로워의 공기흡입가이드 전방 또는 후방에 설치되는 누풍 방지 실링플랩에 있어서,
   양단은 대차 이동방향에 대해 하향 경사져 있으며 중심부는 대차의 이동방향과 나란하게 이격 배치되는 베이스플레이트와,
   상기 베이스플레이트 상에 적층 마련되는 세라믹 소재의 커버플레이트를 포함하는 누풍 방지 실링플랩.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커버플레이트는 상기 베이스플레이트 상에 용접 마련되는 파이프와, 상기 파이프 상에 용접 마련되는 망체와, 상기 파이프와 망체 사이를 메우면서 베이스플레이트 상에 적층 마련되는 누풍 방지 실링플랩.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 커버플레이트를 냉각시키기 위한 냉각부재를 더 포함하는 누풍 방지 실링플랩.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 냉각부재는 상기 파이프를 통해 냉각수를 순환 공급하는 수냉식인 누풍 방지 실링플랩.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 커버플레이트는 표면에 코팅층을 더 포함하는 누풍 방지 실링플랩.
   

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