KR20160075264A - 성형탄 제조 설비의 원료 공급장치 - Google Patents

Abstract

공급피더 내에 설치된 날개의 구조를 개선하여 탄이 볼 형태로 뭉치는 현상을 최소화하고, 공급피더 내부에서 탄의 체류시간을 줄여 볼이 크게 성장하는 것을 방지할 수 있도록, 분탄과 바인더를 혼합하여 원료를 제조하는 혼합기와, 원료를 성형하여 성형탄을 제조하는 성형기, 사이에 설치되어 혼합기로부터 공급된 원료를 성형기로 연속적으로 공급하는 성형탄 제조설비의 원료 공급장치에 있어서, 상기 공급장치는 내부에 원료의 수용공간을 형성하며 하단에는 원료의 출구가 설치된 피더본체와, 피더본체 내부 중심에 회전가능하게 설치되는 회전축, 상기 피더본체 상부에 설치되고 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동부, 상기 회전축에 설치되어 반지름 방향으로 연장되는 날개를 포함하고, 상기 날개는 복수개가 회전축의 축방향을 따라 간격을 두고 다단으로 설치된 구조의 성형탄 제조 설비의 원료 공급장치를 제공한다.

Description

성형탄 제조 설비의 원료 공급장치{GRAVITY FEEDER FOR COAL BRIQUETTES MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은 성형탄 제조 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 성형탄 제조설비의 성형기로 원료를 공급하기 위한 원료 공급장치에 관한 것이다.

용융환원제철법에서는 철광석을 환원하는 환원로와 환원된 철광석을 용융하는 용융로를 사용한다. 용융로에서 철광석을 용융하는 경우, 철광석을 용융할 열원으로서 성형탄을 용융로에 장입한다. 환원철은 용융로에서 용융된 후, 용철 및 슬래그로 전환된 후 외부로 배출된다.

성형탄은 용융가스화로내에서 기체와 액체가 원활히 통과하는 통기성 및 통액성을 확보하여 각 물질간의 반응 효율과 열전달 효율을 증대시킬 수 있어야 한다. 이를 위해 성형탄은 적정 수분을 함유한 석탄과 바인더인 당밀을 혼합한 후 성형기에서 압착 성형하여 소정 크기의 브리켓(briquettes) 형태로 제조된다.

상기 성형기의 상부에는 성형기의 롤 사이로 탄을 연속적으로 공급하는 공급피더(gravity feeder)가 배치된다. 상기 공급피더 내부에는 회전하는 날개가 설치되어 있어, 내부로 유입된 원료를 휘저으면서 하부에 형성된 출구를 통해 원료를 배출하게 된다.

그런데, 공급피더를 통해 원료가 성형기로 공급되는 과정에서 회전하는 날개에 의해 원료가 볼(ball) 형태로 뭉치는 현상이 발생된다. 공급피더로 공급된 원료는 바인더와 혼합되어 굉장히 끈적끈적한 성상으로 부착성이 강해 날개와의 접촉으로 인해 엉겨붙어 볼 형태로 뭉치게 된다.

또한, 회전하는 날개가 빈번하게 볼 형태의 원료와 충돌되면서 출구를 빠져나가기 전에 날개가 볼 형태로 뭉친 원료를 다시 걷어내고, 공급피더 내부에서 원료가 구르면서 계속 뭉쳐 큰 직경의 볼로 성장하게 된다.

이렇게 크게 뭉쳐진 볼 형태의 원료는 공급피더의 출구를 막아 연속 조업을 어렵게 만들며, 성형기로 공급되어 성형탄의 품질을 떨어뜨리게 된다.

종래의 경우 공급피더 내에서 볼 형성을 방지하기 위해, 공급피더 내의 원료 수위를 낮추어 원료의 체류 시간을 줄였으나, 그 결과 원료 레벨 저하로 성형기의 롤에 가해지는 하중이 감소하여 성형탄의 충진 밀도가 떨어지는 문제가 발생된다.

공급피더 내에 설치된 날개의 구조를 개선하여 탄이 볼 형태로 뭉치는 현상을 최소화할 수 있도록 된 성형탄 제조 설비의 원료 공급장치를 제공한다.

또한, 공급피더 내부에서 탄의 체류시간을 줄여 볼이 크게 성장하는 것을 방지할 수 있도록 된 성형탄 제조 설비의 원료 공급장치를 제공한다.

또한, 공급피더 내부의 탄 수위를 적정하게 유지하면서 탄의 뭉침 현상을 억제할 수 있도록 된 성형탄 제조 설비의 원료 공급장치를 제공한다.

본 실시예의 공급장치는 분탄과 바인더를 혼합하여 원료를 제조하는 혼합기와, 원료를 성형하여 성형탄을 제조하는 성형기, 사이에 설치되어 혼합기로부터 공급된 원료를 성형기로 연속적으로 공급하는 성형탄 제조설비의 원료 공급장치에 있어서, 상기 공급장치는 내부에 원료의 수용공간을 형성하며 하단에는 원료의 출구가 설치된 피더본체와, 피더본체 내부 중심에 회전가능하게 설치되는 회전축, 상기 피더본체 상부에 설치되고 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동부, 상기 회전축에 설치되어 반지름 방향으로 연장되는 날개를 포함하고, 상기 날개는 복수개가 회전축의 축방향을 따라 간격을 두고 다단으로 설치된 구조일 수 있다.

상기 날개는 회전축의 축방향을 따라 각 단에 하나가 설치된 구조일 수 있다.

상기 날개는 회전축을 따라 이웃하는 날개에 대해 180도 각도로 배열 설치된 구조일 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 공급피더 내에 설치된 날개의 구조를 개선함으로써, 날개에 의한 탄 부착 및 탄이 볼 형태로 뭉치는 현상을 줄일 수 있게 된다.

또한, 날개에 의해 탄이 공급피더의 출구를 통해 배출되지 못하는 현상을 줄여 공급피더 내부에서 탄의 수위를 적정한 높이로 관리하면서도 탄을 연속적으로 원활하게 배출할 수 있게 된다.

이에, 볼 발생을 방지하여 가동률을 확보하면서 공급피더 내부 레벨을 일정 수준 이상 확보하여 성형기를 통한 브리켓의 성형 밀도를 충분히 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 공급장치를 구비한 성형탄 제조 설비를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 성형탄 제조 설비의 공급장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 공급장치의 내부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 성형탄 제조 설비를 개략적으로 나타낸다.

도 1의 성형탄의 제조 설비(100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 성형탄 제조 설비의 구조를 다양하게 변형할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 성형탄 제조 설비(100)는 분탄과 바인더를 혼합하는 혼합기(110)와, 혼합기(110)에서 탄과 바인더의 혼합된 원료를 압착 성형하여 브리켓을 제조하는 성형기(120), 혼합기로부터 혼합된 원료를 공급받아 원료를 성형기(120)로 공급하는 공급장치(10)를 포함한다.

필요에 따라 성형탄 제조 설비(100)는 다른 구성부들, 예를 들어 혼합기(110) 후단에 연결되어 원료를 반죽하는 적어도 하나 이상의 니더(kneader)(140)와 니더에서 배출되는 원료를 이송하는 이송스크류(150) 등의 다른 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 이송스크류(150)는 공급장치(10)의 상단에 배치되어 상기 혼합기(110)에서 배출된 원료를 공급장치로 이송한다.

도 2 내지 도 3은 상기 공급장치의 구조를 예시하고 있다.

본 실시예에서 상기 공급장치(10)는 내부에 원료의 수용공간을 형성하며 하단에는 원료의 출구(13)가 설치된 피더본체(12)와, 피더본체(12) 내부 중심에 회전가능하게 설치되는 회전축(14), 상기 피더본체(12) 상부에 설치되고 상기 회전축(14)에 연결되어 회전축(14)을 회전시키기 위한 구동부, 상기 회전축(14)에 설치되는 날개(16)를 포함한다.

상기 구동부는 예를 들어, 구동모터(18)와, 구동모터(18)와 회전축(14) 사이에 설치되어 회전속도를 감속하기 위한 감속기어부(19)를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 회전축(14)을 원하는 속도로 회전시키기 위한 구성이면 모두 적용가능하며 특별히 한정되지 않는다.

상기 날개(16)는 길게 연장된 바 형태의 구조로 이루어지며, 일단이 회전축(14)에 설치되고 타단은 피더본체(12)의 내주면을 향해 회전축(14)의 반지름 방향으로 연장된다.

이에, 회전축(14)이 회전되면 회전축(14)에 설치된 날개(16)가 회전축(14)을 중심으로 회동되면서 피더본체(12) 내에 수용된 원료를 휘저어 교반하게 된다.

본 실시예에서, 상기 날개(16)는 복수개가 구비되어 회전축(14)의 축방향을 따라 간격을 두고 다단으로 설치된 구조로 되어 있다. 여기서, 다단이라 함은 회전축(14)을 따라 각 날개(16)가 피더본체(12) 바닥에서부터 높이차를 두고 설치됨을 의미한다.

이와 같이, 회전축(14)을 따라 날개(16)가 다단으로 설치됨으로서, 피더본체(12) 내에 원료가 높은 레벨로 수용되더라도 전체적으로 날개(16)가 고르게 원료를 휘저어 줄 수 있게 된다. 따라서, 피더본체(12) 중간부위에서 원료가 정체되는 현상을 방지하고 원료 전체가 뒤섞이면서 아래로 용이하게 하강할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 날개(16)는 회전축(14)의 축방향을 따라 각 단에 하나가 설치된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 날개(16)는 회전축(14)을 따라 이웃하는 날개(16)에 대해 180도 각도로 배열 설치된 구조로 되어 있다.

즉, 다단으로 배치된 날개(16)간의 각도가 180도를 이루어, 회전축(14)의 축방향을 따라 각 날개(16)가 마치 좌우측을 향해 높이차를 두고 교대로 배치된 구조로 되어 있다.

이에, 피더본체(12)의 바닥면에서부터 날개(16)가 설치된 각 단의 동일 높이 위치에서는 하나의 날개(16)만이 위치한다. 각 단 높이에서 하나의 날개만이 회동되어 원료를 교반하게 된다.

따라서, 날개(16)가 설치된 높이에서 회전축(14)의 회전 구동에 따라 날개(16)가 원료를 지나가는 횟수는 종래 구조와 비교하여 절반 이하로 줄게 되면, 날개(16)가 지나가는 간격은 보다 길어지게 된다.

종래 구조의 경우 회전축의 하단에 십자 형태로 날개가 설치되어 있어서, 회전축 회전 구동시 피더본체의 하단 출구로 날개가 계속 빈번하게 지나가게 된다. 이런 종래 구조의 경우 출구를 통해 빠져나가려는 원료를 빈번하게 움직이는 날개가 계속 걷어내어 원료의 배출이 원활하게 이루어지지 못한다.

본 실시예의 경우 상기와 같이 각 단에 하나의 날개(16)만이 설치되어 있어서, 예를 들어 날개(16)가 출구(13)를 지나는 회수가 감소하고 출구(13)를 지나는 간격이 길어져 원료나 뭉쳐진 볼이 출구(13)를 통해 빠져나갈 수 있는 시간이 충분히 확보된다. 이에, 날개(16)에 의해 볼이 점차적으로 커지는 현상을 방지하고 원료를 성형기로 원활하게 공급할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예의 공급장치는 피더본체(12) 내에서 원료가 뭉친 볼의 성장을 막아 성형탄 제조 공정의 연속 가동율 향상이 가능하다. 도한, 피더본체(12) 내부의 원료 레벨을 높게 유지할 수 있어 성형탄의 성형 밀도를 높여 성형탄의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10 : 공급장치 12 : 피더본체
13 : 출구 14 : 회전축
16 : 날개 18 : 구동모터

Claims (3)

1. 분탄과 바인더를 혼합하여 원료를 제조하는 혼합기와, 원료를 성형하여 성형탄을 제조하는 성형기, 사이에 설치되어 혼합기로부터 공급된 원료를 성형기로 연속적으로 공급하는 성형탄 제조설비의 원료 공급장치에 있어서,
   상기 공급장치는 내부에 원료의 수용공간을 형성하며 하단에는 원료의 출구가 설치된 피더본체와, 피더본체 내부 중심에 회전가능하게 설치되는 회전축, 상기 피더본체 상부에 설치되고 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동부, 상기 회전축에 설치되어 반지름 방향으로 연장되는 날개를 포함하고, 상기 날개는 복수개가 회전축의 축방향을 따라 간격을 두고 다단으로 설치된 구조의 성형탄 제조설비의 원료 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 날개는 회전축의 축방향을 따라 각 단에 하나가 설치된 구조의 성형탄 제조설비의 원료 공급장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 날개는 회전축을 따라 이웃하는 날개에 대해 180도 각도로 배열 설치된 구조의 성형탄 제조설비의 원료 공급장치.

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