KR20160072126A - 트레드가 형성된 리프터 바 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 리프터 바의 주된 고무면을 형성하는 코어 고무 매트릭스 상에 위치되는 다수 개의 탄성 트레드(2)를 구비하는, 트레드가 형성된 연마 밀용 리프터 바(1)가 제공된다. 트레드(2)에는 그의 마모영역에 더 높은 고무 함량을 가지는 지그재그 구성이 마련되어 표면적을 증가시키고 리프터 바(1)의 마모를 감소한다. 트레드(2)들은 슬러리(4)의 충돌력(3a)을 일차적으로 흡수하고, 충돌로 인하여 발생되는 열을 방출한다. 슬러리(4)는 트레드(2)의 상부에 퇴적되고, 따라서 전복영역에 있는 트레드(2)를 슬러리(4)와의 직접 접촉으로부터 보호하여 마모가 덜 발생되도록 한다. 트레드가 형성된 리트퍼 바의 마모 트레드(2)의 상부의 지그재그 구성에 의하면, 증가된 마모용량이 제공된다.

Description

트레드가 형성된 리프터 바 {TREADED LIFTER BAR}

본 발명은 일반적으로 채광 및 채석 산업에서 광물의 연마를 위한 연마 밀 (grinding mills)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 리프터 바 상에 낙하하는 재료/슬러리 덩어리로 인하여 야기되는 높은 충돌력에 대하여 리프터 바 뿐 아니라 연마 밀의 강철제 쉘에도 완충효과를 제공하는, 양쪽 끝부분 어레이에 배치되는 트레드(tread)가 형성된 리프터 바에 관한 것이다. 이러한 트레드가 형성된 리프터 바는, 광석으로부터 금속을 뽑아내기 위하여 덩어리로부터 미크론 단위 수준까지 광석을 연마하는데 사용되는 주요한 장비인 연마 밀의 강철제 쉘을 보호하는데 사용되는 것이다.

연마 밀은 재료를 작은 크기로 분쇄, 연마 및 가루로 만들기 위하여 암석 및 광물과 같은 경질의 단단한 재료들을 처리하도록 다양한 산업분야에서 사용된다. 전형적으로, 연마 밀은 일반적으로 그의 중심축 주위에서 회전하도록 장착되는 드럼 형상의 쉘(shell)을 포함한다. 이 쉘은 통상 수평으로 배치되거나 한쪽 끝단을 향하여 약간 기울어지게 되어 있다. 쉘의 내부는 피처리 재료가 공급되는 처리실을 형성한다. 쉘이 회전할 때, 연마 매체가 재료에 작용하여 분쇄 또는 연마작용을 일으키게 된다. 연마 매체 및 처리된 재료는 쉘의 회전의 결과로서 쉘의 측면으로 반송되고, 중력의 영향 하에 쉘의 바닥을 향하여 낙하하게 된다.

밀의 내부면은, 전형적으로 밀 라이너(mill liner)라고 통칭되는 마모성 부품을 배치함으로써 보호된다. 일반적으로 밀 라이너는 밀의 내부 둘레를 따라서 간격을 두고 배치되는 리프터 바(lifter bars)를 포함한다. 리프터 바들은 쉘이 회전함에 따라 쉘의 측부를 향하여 쉘 내부의 충전물을 반송하는 것을 보조하게 된다. 또한, 밀 라이너는 종종 각 리프터 바 사이에 배치되는 마모성 판을 포함한다.

시간이 경과하면서, 밀 라이너의 부품이 마모되고 교체될 필요성이 있다. 이는, 상당기간 동안 밀이 정지되도록 하며 재료의 연마를 중단하게 되고 밀에 의하여 공급된 재료들에 대하여 작업을 하게 되는 공장 내의 다른 기계들도 중단시켜야 할 필요가 있게 한다. 따라서 개선된 장기간의 서비스 수명을 가진 밀 라이너 부품을 제공하여 밀의 중단시간을 감소하고자 하는 오랜 요망이 있었다. 또한 리프터 바를 연마 밀의 내부 및 외부로 장착 및 탈거하는 처리를 용이하게 개선한다는 요망도 있었다.

WO2010/017589 호에는, 밀 내에서의 교환 필요를 감소하고 그의 주된 면 및 뒷면의 사용을 가능하게 하는 SAG 밀 용의 리프터(1)가 개시되어 있다. 그의 주된 면은 강판(2)에 의하여 형성되고, 뒷면의 내부는 강철 코어(3)를 가지며, 하부는 구조적 강철로 형성된 고정 어셈블리(5)를 가지며, 이들은 강철판과 강철 코어 및 고정 어셈블리를 연결하는 고무(4)의 수단에 의하여 일체적인 하나의 바로써 실시된다. 유사하게, 뒷면은 적어도 한 개의 뒷면 러그(7)를 가진다. 고정 어셈블리는 하나의 중공부(10)를 형성하는 반전된 U자형 부분(9)에 의하여 접속된 2개의 수평판(8)에 의하여 형성된다.

EP 1810 752A1 호는, 회전드럼(2)의 내면에 고정하기에 적절한 적어도 한 개의 금속 섹션바(1)를 포함하는 회전 드럼밀(2)용 내부 라이닝을 개시하며, 여기에서 섹션바(1)의 상부는 에라스토머 부재(3) 내에 만들어진 보상형 홈 내로 눌러 맞추어지기에 적절한 헤드를 형성하도록 만들어짐으로써 그를 회전 드럼(2)의 내면에 고정시키고, 한편 그 섹션바의 하부는 헤드보다 좁은 목을 형성하도록 만들어져서 에라스토머 부재(3)의 홈의 하부 가장자리를 따라서 배치된 2개의 립(3a)들이 섹션바(1)의 헤드와 회전드럼(2)의 내면 사이에서 형성되며, 섹션바(1)는 아래쪽으로 개방된 커널(1a)을 포함하고, 그 커널(1a)은 그의 하부 가장자리를 따라서 아래쪽으로 돌출하는 2개의 대향하는 리브(1b)와 함께 형성되어; 섹션바(1)의 끝단으로부터 커널(1a) 내로 삽입될 수 있는 고정부재(4)를 유지하게 된다.

CN102847590 호는 비균일 영구자기장 초고분자량 폴리에틸렌 자기 라이닝 판을 개시한다. 착탈가능한 리프팅 바는 하우징의 상부에 배치된다. 내마모성 복합재료층이 하우징의 쉘 상에 마련된다. 하우징의 두 측면 상의 상부 끝단부 측부에 차단 홈들이 마련된다. 제1 주자극 및 제2 주자극인 2개의 자극이 하우징 내에 매립된다. 쉘과 접촉하는 제1 주자극 및 제2 주자극의 위치는 완충바와 함께 매립된다. 복합재료 피막은 불화탄소 고무변형재료, 탄화텅스텐 재료, 금속 세라믹 재료, 마그네트론 스퍼터링 재료 또는 나노급 재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌 하우징은 금속 하우징보다 경량이며, 착탈가능한 리프팅 바는 라이팅 판들 사이에 배치되어서, 강철볼 들어올림 및 라이닝판 마모감소 기능이 달성될 수 있다. 따라서, 볼 밀링기의 에너지소비가 감소될 수 있고, 광석 밀링효율이 개선될 수 있으며, 자기 라이닝판 수명이 연장될 수 있다.

WO2010/017589 호는 연마밀용 라이너 부품의 제조방법을 개시하며, 이 방법은 경질 재료판을 마련하고, 그 판을 절단하여 다수 개의 인서트를 형성하고 (이때, 그 인서트 중의 적어도 일부는 탄성재료의 몸체와 기계적으로 결합하는 형태를 포함한다), 인서트를 금형 내에 배치하고, 그 금형에 탄성재료를 가함으로써 인서트의 둘레에 탄성재료의 몸체를 형성하여 라이너 부품을 형성하는 단계들을 포함한다.

하지만, 이들 문헌의 어느 것도 상술한 바와 같은 종래 기술의 단점을 언급하고 있지는 않다.

청구범위를 포함하는 본 명세서의 전체를 통하여, "채광", "채석", "광물", "광석", "내마모성", "마모저항", "부분", "영역", "충돌영역", "전복영역", "자유영역", "완충효과"와 같은 용어들은 관련된 용어들에 있어서 가장 광범위한 범주로 해석되어야 하며, 동 기술분야의 기술자에게 명백한, 다른 용어로 알려진 그 기술분야에서의 모든 유사한 항목들을 포함한다. 만약에 본 명세서 내에서 언급된 한정이나 제한이 있다면, 이러한 한정 또는 제한은 본 발명에 관한 예시에 불과하며 단지 이해를 위한 것일 뿐이다.

본 발명의 주된 목적은 밀의 정지시간을 감소할 수 있는 리프터 바를 제공하려는 것이며, 그에 의하여 그 밀에 의하여 생산되는 재료에 대한 작업을 실시하는 플랜트 내에서의 다른 기계류 들의 셧다운을 감소하게 하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 긴 수명을 가지는 리프터 바를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 합리적인 가격으로 만들어질 수 있는 리프터 바를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 충력력을 감소할 수 있는 리프터 바를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 내마모성의 리프터 바를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 트레드 사이의 공극의 존재에 기인한 열을 방출하는데 도움이 되는 리프터 바를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 슬러리 압력의 방향으로 트레드를 구부리고 그 압력이 해제되었을 때 원래의 위치로 복귀시킴으로써 충돌영역 내에서 완충효과를 제공하는 리프터 바를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 트레드의 상부가 전복영역에서 슬러리로 채워짐에 따라 완충효과를 제공하는 리프터 바를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 마모영역에서 표면적을 증가시키고 리프터 바의 마모를 감소하는 것을 돕는 높은 고무 함량을 가지며, 재료/슬러리의 충돌에 노출된 표면 상에 지그재그 구성을 가지는 리프터 바를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 어떻게 달성하는지는 이하의 기술 내용으로부터 명확하다. 이러한 맥락에서, 제공된 기술내용은 비한정적이며 설명의 목적을 위한 것일 뿐이다.

본 발명에 따른 트레드가 형성된 연마 밀용 리프터 바는, 그 리프터 바의 주된 고무면을 형성하는 코어 고무 매트릭스 상에 위치되는 다수 개의 탄성 트레드를 구비한다.

트레드는 지그재그 구성을 가지며 그의 마모영역에 더 높은 고무 함량을 가짐으로써 그의 표면적을 증가시키고 상기 리프터 바의 마모를 감소한다.

트레드들은 슬러리의 충돌력을 일차적으로 흡수하도록 채택된다.

트레드들은 충돌에 기인하여 발생되는 열을 방출하도록 채택된다.

슬러리는 상기 트레드의 상부에 퇴적되고, 따라서 트레드를 슬러리와의 직접 접촉으로부터 보호하여 마모가 덜 발생되도록 한다.

상기 트레드가 형성된 리프터 바의 상부 마모 트레드의 지그재그 구성은 마모용량을 증가시킨다.

본 발명의 구성 및 범위는 첨부된 도면으로부터 보다 잘 이해될 수 있으며, 이들 도면은 바람직한 실시예의 예시를 위한 것으로서 어떠한 한정도 의도하고 있는 것은 아니다.
도 1은 종래기술에 있어서 트레드가 형성되지 않은 리프터 바의 도면이다.
도 2a는 본 발명에 따른 트레드가 형성된 리프터 바의 도면이다.
도 2b는 도 2a의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 트레드가 형성된 리프터 바의, 압력이 없을 때의 도면이다.
도 4는 도 2a에 도시된 트레드가 형성된 리프터 바의, 슬러리의 압력하에 있을 때의 도면이다.
도 5는 도 2a에 도시된 트레드가 형성된 리프터 바의, 트레드 상에 입자를 가지는 도면이다.
도 6은 도 2a에 도시된 트레드가 형성된 리프터 바의, 트레드 상에 슬러리를 가지는 도면이다.
도 7은 회전하는 밀 내의 매체작용영역의 도면이다.

상술한 본 발명의 주된 특징과 관련하여, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 문단에서 바람직한 실시예를 보다 상세하고 비한정적으로 기재한다.

전체 도면에 있어서, 동일한 도면번호는 동일한 특징부를 나타낸다. 또한, 도시된 장치의 형상, 크기 및 갯수는 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 기본적인 원리를 벗어나지 않은 상태에서 그의 형상, 크기 및 갯수를 변경하는 것은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이다.

또한, 이하에서, "상부", "하부", "위쪽으로", "아래쪽으로", "위" 또는 "아래", "오른손 측", "왼손 측"과 같은 용어 및 그와 유사한 용어들을 언급할 때에는, 장치와 관련한 방향으로서 엄격하게 언급되는 것이며, 장치의 기저부는 수평적이고 도면의 하부에 있는 것이다. 도시된 부품의 갯수는 예시적이며 제한적인 것이 아니어서, 장치의 형상 및 크기와 그 부품의 갯수를 변경하는 것은 본 발명의 원리를 벗어나는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에 있는 것이다.

청구범위를 포함하는 전체 명세서에 있어서, 기술적인 용어 및 약어들은 개별적인 용어의 가장 광범위한 범위로 해석되어야 할 것이며, 그 분야의 통상의 기술자에게 명확한 기타의 용어로 알려진 유사한 항목들을 포함한다. 본 명세서에 혹시라도 제한 또는 한정이 존재한다면, 이는 본 발명의 일예일 뿐이며 이해를 돕기 위한 것일 뿐이다.

리프터 바들은 종래 기술에서 주지된 것이다. 이들은 연마 밀 쉘 내에 마련되며 보다 나은 혼합 및 충돌 연마를 위하여 쉘 내에서의 보다 나은 전복 동작을 제공하도록 기능한다.

도 1은 종래기술에서 채택된 바와 같은 트레드가 형성되지 아니한 전형적인 리프터 바의 도면이다.

도 2a는 본 발명에 따른 트레드가 형성된 리프터 바(1)를 나타내며, 도 2b는 A-A 선에 따른 단면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 다수 개의 탄성 트레드(2)들이 리프터 바의 상부 표면 상에 마련된다. 따라서, 종래의 리프터 바의 높이는 본 발명의 트레드(2)의 형상에 있어서 증가하게 된다. 충돌영역에서, 트레드가 형성된 리프터는 충돌부하를 일차적으로 흡수하게 되며, 따라서 충돌의 영향이 중앙의 고무 매트릭스로 전달되는 것을 방지하게 된다. 이는 리프터의 수명을 연장시키고 따라서 닳아버린 종래의 리프터 바를 대체하는데 낭비된 작업시간을 단축시켜 주게 된다.

충전시에, 모든 리프터는 가장 높은 매체 충돌을 겪게 된다. 각 매체 충돌시에 리프터 바는 어느 정도의 형상 변형을 겪게 된다. 이러한 변형은, 리프터가 충전물 전복 영역을 들어갈 때 충돌부하가 철회됨에 따라 회복된다. 각 충돌 사이클이 개시되고 종료함에 따라서, 히스테리시스에 기인한 코어 매트릭스에서의 발열이 일어나게 되고, 이러한 열은 완전히 방출될 수 없다. 사실상 이러한 방출되지 않은 고무 매트릭스 코어에서의 열은 단단한 리프터 바에 대한 에징(edging)의 형태로 고무의 성능의 열화를 촉발하게 된다. 트레드가 형성된 리프트 바의 경우, 개개의 트레드는 적은 굴곡을 겪게 함으로써 충돌부하의 상당부분을 흡수하게 된다. 트레드 사이의 공극의 존재로 인하여, 주기적인 충전에 따라 형성된 어떠한 발열도 결국에는 방출되어 코어 매트릭스가 열을 받지 않도록 한다. 이는, 트레드가 형성된 리프터 바의 마모 수명을 더 높일 수 있는 주요 이유중의 하나가 된다.

도 2b에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 리프터 바는 그의 마모영역 내에 더 높은 고무 함량을 가지는 지그재그 구성이 마련된다. 트레드는 도 2a 및 2b에 나타낸 바와 같은 특유의 형상을 가진다. 트레드가 형성된 리프터의 상부 마모 트레드(2)의 지그재그 구성은 경질의 리프터에 비하여 더 마모용량을 증가시키게 한다.

도 3은 연마밀의 자유영역(5) 내에 존재하는 휴지 조건에서의 트레드가 형성된 리프터를 나타낸다.

도 4는 압력하의 도 2a의 트레드가 형성된 리프터를 나타낸다. 연마 밀의 운전시에 슬러리의 압력은 본 도면에서 나타낸 바와 같은 방향(3a)으로 작용한다. 이러한 압력(3a)은 트레드(2)로 하여금 구부러지도록 한다. 리프터 바는 도시된 바와 같은 방향(3b)으로 움직이게 된다. 압력이 없어지면 트레드는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이러한 작용은 완충효과를 제공하는 것으로서, 그에 의하여 트레드가 형성된 리프터의 마모가 완만하게 된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 어떠한 입자의 충돌 시에, 트레드(2)는 한 쪽으로 구부러지고 충돌이 없으면 원래의 위치로 복귀하게 된다.

따라서, 도 4 및 도 5에서 나타낸 바와 같은 트레드의 작용은 완충효과를 제공하게 되고 리프터 바 및 연마 밀 쉘의 라이닝의 마모를 덜 일어나도록 한다.

도 6을 참조하면, 운전시에 슬러리(4) 형태의 재료들이, 전복영역(7) 내에서의 위치에 있을 때 트레드가 형성된 리프터 바의 트레드(2)의 상부 및 사이에 퇴적된다. 이는, 트레드들이 슬러리들과의 직접적인 접촉을 방지하도록 한다. 따라서, 슬러리들은 전복되는 재료상에 재료를 인가하게 되며 이는 마모가 덜 일어나도록 하게 된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 운전조건 하에 있는 연마 밀은 3개의 매체 작용영역, 즉 자유 영역(5), 충돌 영역(6) 및 전복 영역(7)으로 구분될 수 있다. 충돌 영역에서의 리프터 바는 최대 충돌을 겪게 되며, 이때 리프터 바의 트레드들은 최대 충돌을 흡수하기 위하여 그 형태로 배열되어 전체 충돌효과가 리프터 바의 중심 매트릭스 영역으로 전달되는 것을 방지하게 된다. 연마 밀은 도면에서 나타낸 것과 같은 방향으로 회전하고, 리프터 바는 충돌영역에서 전복영역으로 이동하게 된다. 전복영역에서, 트레드들 사이의 공극은 연마되거나 부분적으로 연마된 암석 슬러리로 채워지게 된다. 따라서, 전복되는 충전물에 기인하는 리프터 상부의 잘게 부서짐이나 마모 손실이 더 적게 되는데, 이는 매체의 운동이 연마된 재료 상에 지배적으로 되고 불연속적인 고무 표면상에서는 적어지기 때문이다.

본 발명은 이해의 목적상 몇몇 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 기술되었으며 이는 한정을 의도함이 아니다. 또한 본 발명은 앞서 기술된 내용 및 첨부된 청구범위에서 청구된 범위 내에서의 모든 변형을 포함한다.

Claims (5)

1. 리프터 바의 주된 고무면을 형성하는 코어 고무 매트릭스 상에 위치되는 다수 개의 탄성 트레드(2)를 구비하는, 트레드가 형성된 연마 밀용 리프터 바(1)에 있어서,
   상기 트레드(2)에는 그의 마모영역에 더 높은 고무 함량을 가지는 지그재그 구성이 마련되어 표면적을 증가시키고 상기 리프터 바(1)의 마모를 감소시키는 것을 특징으로 하는, 트레드가 형성된 리프터 바(1).
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레드(2)들은 슬러리(4)의 충돌력(3a)을 일차적으로 흡수하도록 되어 있는, 트레드가 형성된 리프터 바(1).
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레드(2)들은 충돌로 인하여 발생되는 열을 방출하도록 되어 있는, 트레드가 형성된 리프터 바(1).
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬러리(4)는 상기 트레드(2)의 상부 및 사이에 퇴적됨으로써, 전복영역에 있는 트레드(2)를 슬러리(4)와의 직접 접촉으로부터 보호하여 마모가 덜 발생되도록 하는, 트레드가 형성된 리프터 바(1).
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레드가 형성된 리프터 바의 마모 트레드(2)의 상부의 상기 지그재그 구성에 의하여 마모용량이 증가하도록 되어 있는, 트레드가 형성된 리프터 바(1).

Images