KR20180016060A - 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치 및 치크 플레이트 가압력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

치크 플레이트 전면에 대해 균일하고 적절한 힘으로 가압할 수 있고, 설비 가동 상황에 따라 치크 플레이트에 대한 가압력을 적절히 조절할 수 있도록, 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤, 상기 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)를 포함하는 브리켓 제조설비에 구비되어 상기 치크 플레이트를 롤 측면 가압하여 롤에 밀착시키는 치크 플레이트 가압 장치에 있어서, 상기 가압장치는 치크 플레이트를 가압하는 가압봉과, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 압력조절부, 및 상기 압력조절부에 연결되어 압력조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치를 제공한다.

Description

브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치 및 치크 플레이트 가압력 제어 방법{DEVICE FOR PRESSING CHEEK PLATE OF HCI COMPACTING MACHINE AND METHOD FOR CONTROLLING PRESSURE OF CHEEK PLATE}

본 발명은 분환원철(direct reduced iron, DRI) 함유 환원체를 압축하여 브리켓을 제조하는 브리켓 제조 설비에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 브리켓 제조장치의 치크 플레이트에 대한 가압력을 조절하는 치크 플레이트 가압 장치 및 치크 플레이트 가압력 제어 방법에 관한 것이다.

최근들어, 고로법의 문제점을 해결하기 위하여, 세계 각국의 제철소에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 전세계 광석 생산량의 80% 이상을 점유하는 분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철설비는 유동환원로와 브리켓 제조장치 및 여기에 연결된 용융가스화로를 포함한다. 상온의 분광 및 부원료는 3단의 유동환원로를 차례로 거치며 환원된다. 분환원철은 브리켓 제조장치를 거쳐 브리켓(HCI;Hot Compacted Iron)으로 압축되어 용융가스화로로 장입된다.

상기 브리켓 제조장치는 분환원철을 공급하는 장입호퍼와, 장입호퍼 하단에 연결되는 공급박스(feeding box), 분환원철을 브리켓(briquette)을 제조하는 한 쌍의 롤(roll)을 포함한다. 그리고 한 쌍의 롤의 축방향 양 측면부에는 치크 플레이트(cheek plate)가 밀착되어 롤 축방향으로 분환원철이 유출되는 것을 막는 구조로 되어 있다. 이에 분환원철은 공급박스와 롤 및 치크 플레이트 사이의 공간으로 유입되고 회전하는 롤 사이를 지나면서 압축되어 브리켓으로 형성된다. 상기 브리켓 제조장치의 안정적인 운전을 위해서는 공급박스와 치크 플레이트 및 롤에 의해 형성되는 내부 공간이 완벽하게 실링되어 밀폐된 공간을 이루어야 한다.

상기 치크 플레이트는 외측에서 치크 플레이트를 가압하는 복수개의 가압봉에 의해 눌려져 롤 측면에 밀착된다. 가압봉의 압력이 제대로 조절되지 못하는 경우 치크 플레이트와 롤 간의 마찰로 인해 마모가 발생되거나, 치크 플레이트가 롤 측면에 제대로 밀착되지 못하여 롤과의 틈새를 통해 분환원철이 흘러내리는 토크 다운(Torque Down) 현상이 발생된다. 또한, 치크 플레이트에 대한 가압 지점의 압력이 서로 균일하지 않는 경우 치크 플레이트가 편마모 되면서 비뚤어지고 그 역할을 제대로 수행할 수 없게 된다.

[해결하려고자 하는 과제]

이에, 치크 플레이트 전면에 대해 균일하고 적절한 힘으로 가압할 수 있도록 된 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치 및 치크 플레이트 가압력 제어 방법을 제공한다.

또한, 설비 가동 상황에 따라 치크 플레이트에 대한 가압력을 적절히 조절할 수 있도록 된 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치 및 치크 플레이트 가압력 제어 방법을 제공한다.

[과제의 해결 수단]

이를 위해 본 구현예의 장치는, 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤, 상기 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)를 포함하는 브리켓 제조설비에 구비되어 상기 치크 플레이트를 롤 측면 가압하여 롤에 밀착시키는 치크 플레이트 가압 장치에 있어서,

상기 가압장치는 치크 플레이트를 가압하는 가압봉과, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 압력조절부, 및 상기 압력조절부에 연결되어 압력조절부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 압력조절부는 설비 상에 설치되고 내부로 가압봉이 삽입 설치되는 하우징과, 상기 가압봉 선단에 연결되어 하우징 외측으로 연장되며, 표면에 수나사가 형성된 회전바, 상기 하우징 내부에 축방향을 따라 이동가능하게 설치되고 내주면에는 암나사가 형성되어 상기 회전바의 수나사에 결합되는 이동부재, 및 상기 이동부재와 하우징 선단 사이에 설치되어 이동부재에 탄성력을 가하는 스프링을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 하우징 외측으로 연장된 회전바 선단에 연결되어 회전바를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 구동모터의 회전축에 연결되는 감속기어, 및 상기 감속기어의 회전축과 회전바 선단을 연결하는 연결부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 가압봉의 가압력을 검출하기 위한 검출부, 상기 검출부의 출력값을 연산하여 가압봉의 치크플레이트 가압력에 따라 상기 구동모터를 제어 구동하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 검출부는 회전바와 가압봉 사이에 설치되는 로드셀을 포함할 수 있다.

상기 로드셀은 가압봉 선단에 설치되고, 상기 회전바는 선단 중심에 축돌기가 돌출 형성되며, 상기 가압봉 선단에 설치된 로드셀의 중심에는 상기 축돌기가 삽입될 수 있도록 축홈이 형성되어, 상기 축돌기가 축홈에 삽입되어 회전바가 로드셀이 장착된 가압봉에 대해 회전가능하게 결합되는 구조일 수 있다.

본 구현예의 제어 방법은, 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤, 상기 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate), 상기 치크 플레이를 롤 측면에 가압하기 위해 치크 플레이트를 가압하는 가압봉, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 압력조절부, 및 상기 압력조절부에 연결되어 압력조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 브리켓 제조 설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법에 있어서,

상기 제어 방법은 가압봉의 목표 가압력을 설정하는 단계, 상기 가압봉의 실제 가압력을 검출하는 단계, 가압봉에 설정된 목표 가압력과 검출된 실제 가압력을 비교 연산하는 단계, 및 비교 연산된 값에 따라 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계는, 가압봉에 설정된 목표 가압력이 검출된 실제 가압력보다 작은 경우 가압봉의 가압력을 높이는 단계, 및 가압봉에 설정된 목표 가압력이 검출된 실제 가압력보다 큰 경우 가압봉의 가압력을 낮추는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가압봉의 실제 가압력을 검출하는 단계는, 가압봉에 설치된 로드셀로부터 측정된 데이터를 연산하여 구해질 수 있다.

상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계는 치크 플레이트에 결합된 복수개의 가압봉을 개별적으로 조절하여 치크 플레이트 전체에 걸리는 압력이 균일하도록 제어할 수 있다.

[발명의 효과]

이와 같이 본 구현예에 의하면, 설비 가동 중에 치크 플레이트에 가해지는 가압봉의 압력 변화를 검출하여 치크 플레이트에 대한 가압력을 적절히 조절함으로써, 치크 플레이트의 밀착성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 치크 플레이트를 적절한 압력으로 가압하여 롤 측면에 균일한 압력으로 밀착시킴으로써, 분환원철이 새는 것을 방지하고 치크 플레이트나 롤의 마모를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 치크 플레이트에 대한 가압력이 적절히 제어되어, 조업을 보다 안정적으로 관리하고, HCI 생산성 및 품질을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 치크 플레이트 가압 장치가 설치된 브리켓 제조설비를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 브리켓 제조설비의 치크 플레이트에 대한 가압 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 치크 플레이트 가압 장치의 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 치크 플레이트 가압력 제어 과정을 도시한 개략적인 순서도이다.

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.

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. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 치크 플레이트 가압장치가 구비된 브리켓 제조설비를 개략적으로 도시하고 있다.

상기 도면에 도시한 브리켓 제조 설비(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 브리켓 제조 설비의 형태를 다른 여러 구조로 변형할 수 있다. 장입호퍼(110)는 내부에 두 개의 스크류 피더가 나란히 배치된 더불 스크류 타입(Double Screw Type) 구조 외에 다른 여러 가지 형태로 이루어져 분환원철 함유 환원체(이하 설명의 편의를 위해 분환원철이라 칭한다)를 한 쌍의 롤에 유입해도 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 브리켓 제조 설비(100)는 분환원철 함유 환원체를 공급하는 장입호퍼(110)와, 상기 장입호퍼(110) 하단에 연결되는 공급박스(120), 상기 공급박스(120) 하단에 결합되어 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤(130), 상기 공급박스에 결합되고 롤(130)의 양 측단에 배치되어 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)(140), 치크 플레이트를 측면에서 가압하는 가압 장치(150)를 포함한다.

상기 장입호퍼(110)는 상단 중앙에 위치한 개구부(114)를 통해 분환원철을 함유하는 환원체가 장입된다. 장입호퍼(110)의 내부에는 장입호퍼(110) 내부로 유입된 분환원철 함유 환원체를 하부의 롤(130) 사이로 배출하는 스크류 피더가 설치된다. 스크류 피더는 모터 구동에 따라 회전하여, 중력에 의해 하부로 모이는 분환원철 함유 환원체를 하부로 강제 배출시킨다.

상기 장입호퍼(110)의 하단은 공급박스(120)에 결합된다. 상기 공급박스(120) 하부에는 한 쌍의 롤(130)과, 롤(130)의 양 측단에서 롤 사이를 막는 치크 플레이트(140)가 결합된다. 상기 한 쌍의 롤(130)은 장입호퍼(110)로부터 스크류 피더(112)에 의해 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조한다. 상기 한 쌍의 롤(130)은 서로 대응되는 형태로 이루어지며, 상호 이격되어 갭(gap)을 형성한다.

상기 치크 플레이트(140)는 두 개가 한 쌍을 이루어 두 롤(130)의 양 측단에 각각 배치된다. 한 쌍의 치크 플레이트(140)는 동일한 구조로 이루어진다. 상기 치크 플레이트(140)는 두 롤(130)의 사이에서 두 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 구조로 되어 있다. 상기 치크 플레이트(140)는 롤과의 사이 틈새를 통해 분환원철이 새나오지 않도록 두 롤을 향하는 면이 각 롤과 긴밀하게 접하여 설치되어야 한다. 이에, 상기 치크 플레이트(140)의 외측에는 치크 플레이트에 압력을 가해 롤 측면에 밀착시키는 가압장치가 구비된다.

본 실시예에서, 상기 가압장치는 치크 플레이트(140)를 가압하는 가압봉(10)과, 상기 가압봉(10)의 가압력을 조절하는 압력조절부(20), 상기 압력조절부(20)에 연결되어 압력조절부(20)를 제어하는 제어부(30)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가압봉(10)은 길게 연장된 봉 형태의 구조물로, 치크 플레이트(140)의 외측면에 수직방향으로 배치되어 치크 플레이트(140)에 가압 설치된다. 본 실시예에서, 상기 가압봉(10)은 3개가 구비되어 치크 플레이트(140)의 상부쪽 좌우측에 각각 하나씩, 그리고 치크 플레이트(140)의 하부쪽에 하나가 배치되어 가압봉(10)을 3 곳에서 가압하는 구조로 되어 있다.

상기 각 가압봉(10)은 제어부(30)에 따라 구동되는 압력조절부(20)에 의해 가압력이 조절되어, 치크 플레이트(140)를 전체적으로 균일하게 롤 측면에 가압 밀착시킬 수 있게 된다. 이에, 치크 플레이트(140)가 롤 측면에 균일한 압력으로 밀착되어 분환원철이 새는 것을 방지하고 치크 플레이트(140)나 롤의 마모를 최소화할 수 있게 된다.

도 3은 본 실시예에 따른 상기 가압 장치의 구체적인 구성을 나타내고 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 실시예의 가압장치 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가압장치의 압력조절부(20)는 가압봉(10)에 압력을 가하기 위한 것으로, 설비 상에 설치되고 내부로 가압봉(10)이 삽입 설치되는 하우징(21)과, 상기 가압봉(10) 선단에 연결되어 하우징(21) 외측으로 연장되며 표면에 수나사가 형성된 회전바(22), 상기 하우징(21) 내부에 축방향을 따라 이동가능하게 설치되고 내주면에는 암나사가 형성되어 상기 회전바(22)의 수나사에 결합되는 이동부재(23), 상기 이동부재(23)와 하우징(21) 선단 사이에 설치되어 이동부재(23)에 탄성력을 가하는 스프링(24)을 포함한다. 이하 설명에서 축방향이라 함은 도 3에서 x축 방향을 의미한다.

상기 하우징(21)은 제조 설비의 뼈대를 구성하는 고정 프레임(150) 상에 고정 설치될 수 있다. 상기 하우징(21)은 내부가 빈 관 구조물로 이루어지며, 가압봉(10)의 축방향으로 따라 배치된다. 하우징(21)의 선단을 통해 가압봉(10)이 하우징(21)의 내부로 삽입되고, 하우징(21)에 대해 축방향으로 이동가능하게 결합된다.

상기 회전바(22)는 길게 연장된 원통형 봉 형태의 구조물로, 하우징(21) 선단을 관통하여 하우징(21)의 내부로 연장된다. 상기 회전바(22)는 하우징(21)에 대해 회전 및 축방향으로의 이동이 가능하게 결합된다.

상기 회전바(22)는 하우징(21) 내부로 삽입된 가압봉(10)의 선단과 연결된다. 상기 회전바(22)는 가압봉(10)에 대해 회전이 자유롭게 연결된다. 예를 들어, 상기 회전바(22)의 선단 중심에는 축돌기(25)가 돌출 형성되고, 상기 가압봉(10)의 선단 중심에는 상기 축돌기가 삽입되는 축홈이 형성되어, 축돌기(25)가 축홈에 끼워져 연결될 수 있다. 이에, 회전바(22)는 가압봉(10)에 대해 이탈되지 않고 결합상태를 유지하여 축방향으로 같이 움직이며, 가압봉(10)에 대해 회전바(22)가 축돌기(25)를 중심으로 자유롭게 회전가능하게 된다.

하우징(21) 내부에 위치한 상기 회전바(22)의 선단부에는 표면에 수나사가 형성된다. 그리고 이동부재(23)가 상기 회전바(22)의 수나사에 체결되어 하우징(21) 내부에서 축방향으로 이동가능하게 설치된다.

상기 이동부재(23)는 예를 들어, 외측면이 사각형태로 이루어지고 하우징(21) 내주면은 상기 이동부재(23)에 대응되도록 내주면이 사각형태로 이루어져 서로 결합된 구조일 수 있다. 이에, 이동부재(23)는 하우징(21) 내부에서 회전이 제한되고 축방향으로의 이동만이 허용된다. 상기한 구조 외에, 예를 들어, 이동부재(23)와 하우징(21)이 스플라인 구조로 결합될 수 있으며, 상기 이동부재(23)가 하우징(21)에 대해 회전이 제한되고 축방향으로 이동만이 허용될 수 있도록 다양한 구조가 적용될 수 있다.

이에, 상기 하우징(21)에 대해 회전바(22)가 회전되면 회전바(22)의 수나사에 결합되어 있는 이동부재(23)는 회전바(22)와 같이 회전되지 못하므로, 이동부재(23)의 수나사를 따라 직선 운동하게 된다. 따라서, 회전바(22)가 회전되면 이동부재(23)는 하우징(21)에 대해 축방향으로 이동하게 된다.

상기 스프링(24)은 회전바(22)에 끼워져 이동부재(23) 선단과 하우징(21)의 선단 사이에 탄력적으로 설치된다. 상기 스프링(24)은 고정되어 있는 하우징(21)에 대해 하우징(21)의 축방향으로 이동가능한 이동부재(23)에 탄성 압축력을 인가한다. 상기 이동부재(23)는 회전바(22)에 결합되어 있고, 회전바(22)는 가압봉(10)에 연결되어 있어서, 스프링(24)의 탄성 압축력은 이동부재(23)와 회전바(22)를 통해 가압봉(10)에 가압력으로 가해지게 된다.

이에, 상기 회전바(22)를 일방향으로 회전시키게 되면 이동부재(23)가 축방향으로 따라 이동되어 스프링(24)에 대한 압축력을 변동시키게 된다. 따라서, 가압봉(10)에 전달되는 스프링(24)의 탄성 압축력이 달라져 가압봉(10)에 의한 치크 플레이트(140) 가압력이 변하게 된다.

상기 제어부(30)는 상기 회전바(22)를 회전시켜 치크 플레이트(140)에 가해지는 가압봉(10)의 가압력을 조절하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제어부(30)는 상기 하우징(21) 외측으로 연장된 회전바(22) 선단에 연결되어 회전바(22)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 구동모터(31), 상기 구동모터(31)의 회전축에 연결되는 감속기어(32), 상기 감속기어(32)의 회전축과 회전바(22) 선단을 연결하는 연결부재(33)를 포함한다.

또한, 본 실시예에서 상기 제어부(30)는 가압봉(10)의 실제 가압력에 따라 스프링(24)의 탄성 압축력을 조절하는 구조일 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(30)는 가압봉(10)의 가압력을 검출하기 위한 검출부, 상기 검출부의 출력값을 연산하여 가압봉(10)의 치크플레이트(140) 가압력에 따라 상기 구동모터(31)를 제어 구동하는 컨트롤러(36)를 더 포함한다.

상기 구동모터(31)는 컨트롤러(36)에 연결되어 컨트롤러(36)의 신호에 따라 구동된다. 상기 구동모터(31)의 구동축에는 감속기어(32)가 설치되고, 감속기어(32)는 연결부재(33)를 매개로 회전바(22) 선단과 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(21)에 브라켓(34)이 연장 설치되고, 상기 감속기어(32)와 구동모터(31)가 설치된다. 브라켓(34)에 설치된 감속기어(32)의 회전축은 회전바(22) 선단을 향하도록 배치되어 연결부재(33)를 매개로 회전바(22)와 연결된다.

이에, 구동모터(31)가 제어작동되면 회전바(22)가 어느 일방향으로 회전하고 회전바(22)의 회전에 따라 이동부재(23)가 축방향을 따라 이동되어 스프링(24)의 압축력이 커지거나 줄게 된다.

본 실시예에서, 상기 검출부는 회전바(22)와 가압봉(10) 사이에 설치되는 로드셀(35)(road cell)을 포함할 수 있다. 상기 로드셀(35)은 가압봉(10) 선단에 설치될 수 있다. 이러한 구조의 경우 회전바(22)는 가압봉(10) 선단에 설치된 로드셀(35)에 결합되어 가압봉(10)과 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로드셀(35)은 가압봉(10) 선단에 고정 설치되고, 로드셀(35)의 몸체 중심에는 상기 회전바(22) 선단의 축돌기(25)가 삽입될 수 있도록 축홈(26)이 형성될 수 있다. 이에, 회전바(22)는 로드셀(35)에 형성된 축홈(26)에 끼워져 결합되어 이탈되지 않고 결합상태를 유지하면서 로드셀(35)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 된다.

상기 로드셀(35)은 회전바(22)와 가압봉(10) 사이 외에 가압봉(10)의 실제 가압력을 측정하기 위한 위치면 다양한 위치에 설치 가능하다. 상기 로드셀(35)은 컨트롤러(36)에 전기적으로 연결되어 검출된 값을 컨트롤러(36)에 인가한다. 상기 검출부는 로드셀(35) 외에 로드핀, 스트레인게이지가 사용될 수 있다.

상기 컨트롤러(36)는 상기 로드셀(35)로부터 검출된 신호와 기 설정된 가압봉(10) 목표 가압력 값을 비교 연산하여 구동모터(31)를 제어작동한다. 상기 컨트롤러(36)는 목표 가압력과 실제 가압력의 비교를 위한 연산식을 내장하며, 목표 가압력 설정을 위한 입력 스위치를 구비할 수 있다.

상기 제어부(30)는 하나의 컨트롤러(36)를 통해 치크 플레이트(140) 결합된 3개의 가압봉(10)을 통합적으로 제어할 수 있다. 또는 제어부(30)는 각 가압봉(10)에 대해 개별적으로 컨트롤러(36)가 구비되어 각 가압봉(10)을 개별 제어할 수 있다. 이러한 구조 역시 각 가압봉(10)에 대해 설정된 값에 맞춰 각 가압봉(10)의 가압력을 조절하여 치크 플레이트(140) 전체면이 롤에 대해 균일한 압력으로 가압될 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 실시예의 장치를 통해 치크 플레이트(140) 3 곳에 배치된 가압봉(10)의 가압력이 실시간으로 적절히 제어되어 치크 플레이트(140)를 롤 측면에 균일하게 밀착시킬 수 있게 된다.

이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 치크 플레이트 가압력 제어 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 제어 방법은, 가압봉의 목표 가압력을 설정하는 단계, 상기 가압봉의 실제 가압력을 검출하는 단계, 가압봉에 설정된 목표 가압력과 검출된 실제 가압력을 비교 연산하는 단계, 비교 연산된 값에 따라 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계를 포함한다.

상기 가압봉의 실제 가압력은 가압봉에 설치된 로드셀로부터 측정된 데이터를 연산하여 구해질 수 있다.

제어부의 컨트롤러는 각 가압봉에 설치된 로드셀로부터 각 가압봉의 현재 가압력을 실시간으로 인가받는다. 컨트롤러는 기 설정된 목표 가압력 값과 로드셀로부터 인가받은 가압봉의 실제 가압력을 비교 연산하여, 최종적으로 각 가압봉의 가압력을 조절한다.

일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 치크 플레이트(140)에는 3개의 가압봉(10)이 배치되어 있다. 설명의 편의를 위해 각 가압봉을 a,b,c 로 구분한다. 치크 플레이트(140)의 균일한 가압을 위해서는 가압봉 a(12)와 가압봉 b(14)의 가압력이 동일해야 한다. 그리고 가압봉 a(12)와 가압봉 b(14)의 가압력의 합은 가압봉 c(16)의 가압력과 같아야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서 본 실시예는, 각 가압봉의 실제 가압력을 정확히 모니터링하고 이 실제 값에 근거하여 각 가압봉의 목표 가압력에 맞춰 각 가압봉의 가압력을 조절하게 된다.

본 실시예에서, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계는, 가압봉에 설정된 가압력이 실제 검출된 가압력보다 작은 경우 가압봉에 대한 가압력을 높이는 단계, 가압봉에 설정된 가압력이 실제 가압력보다 큰 경우 가압봉에 대한 가압력을 낮추는 단계를 포함할 수 있다.

즉, 컨트롤러는 기 설정된 목표 가압력 값과 실제 검출된 해당 가압봉(10)의 실제 가압력 값을 비교하여 실제 가압력 값이 큰 경우에는 가압봉(10)에 가해지는 스프링(24)의 가압력을 낮춰주게 된다. 반대의 경우에는 스프링(24)의 가압력을 높이게 된다.

컨트롤러의 제어 신호에 따라 구동모터가 정방향 또는 역방향으로 구동되고, 구동모터의 동력은 감속기어를 통해 회전바로 전달되어 회전바가 회전된다. 회전바의 회전에 따라 이동부재가 이동되어 스프링의 압축량이 달라지게 된다. 따라서, 최종적으로 가압봉에 가해지는 스프링의 압축력이 줄거나 커져 가압봉의 실제 가압력이 가변되는 것이다.

이와 같이, 치크 플레이트를 가압하고 있는 복수의 가압봉의 가압력을 조절함으로써, 치크 플레이트 전체에 걸리는 압력이 균일하도록 제어할 수 있다. 따라서, 설비 가동중에 치크 플레이트가 두 롤의 측단에 균일한 압력으로 긴밀하게 밀착되어 치크 플레이트의 편마모를 방지하고 분환원철의 유출에 의한 토크 다운(Torque Down) 현상을 방지할 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 : 가압봉 20 : 압력조절부
21 : 하우징 22 : 회전바
23 : 이동부재 24 : 스프링
25 : 축돌기 26 : 축홈
30 : 제어부 31 : 구동모터
32 : 감속기어 33 : 연결부재
35 : 로드셀 36 : 컨트롤러
100 : 브리켓 제조 설비 110 : 장입호퍼
120 : 공급박스 130 : 롤
140 : 치크 플레이트

Claims (11)

1. 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤, 상기 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)를 포함하는 브리켓 제조설비에 구비되어, 상기 치크 플레이트를 롤 측면 가압하여 롤에 밀착시키는 치크 플레이트 가압 장치에 있어서,
   상기 가압장치는 치크 플레이트를 가압하는 가압봉, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 압력조절부, 및 상기 압력조절부에 연결되어 압력조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력조절부는 설비 상에 설치되고 내부로 가압봉이 삽입 설치되는 하우징과, 상기 가압봉 선단에 연결되어 하우징 외측으로 연장되며, 표면에 수나사가 형성된 회전바, 상기 하우징 내부에 축방향을 따라 이동가능하게 설치되고 내주면에는 암나사가 형성되어 상기 회전바의 수나사에 결합되는 이동부재, 및 상기 이동부재와 하우징 선단 사이에 설치되어 이동부재에 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 하우징 외측으로 연장된 회전바 선단에 연결되어 회전바를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는 구동모터의 회전축에 연결되는 감속기어, 및 상기 감속기어의 회전축과 회전바 선단을 연결하는 연결부재를 더 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 가압봉의 가압력을 검출하기 위한 검출부, 및 상기 검출부의 출력값을 연산하여 가압봉의 치크플레이트 가압력에 따라 상기 구동모터를 제어 구동하는 컨트롤러를 더 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 검출부는 회전바와 가압봉 사이에 설치되는 로드셀을 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 로드셀은 가압봉 선단에 설치되고, 상기 회전바는 선단 중심에 축돌기가 돌출 형성되며, 상기 가압봉 선단에 설치된 로드셀의 중심에는 상기 축돌기가 삽입될 수 있도록 축홈이 형성되어, 상기 축돌기가 축홈에 삽입되어 회전바가 로드셀이 장착된 가압봉에 대해 회전가능하게 결합되는 구조의 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압 장치.
8. 분환원철 함유 환원체를 압착하여 브리켓을 제조하는 한 쌍의 롤, 상기 롤의 측단에 밀착되어 두 롤 사이를 막는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate), 상기 치크 플레이를 롤 측면에 가압하기 위해 치크 플레이트를 가압하는 가압봉, 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 압력조절부, 및 상기 압력조절부에 연결되어 압력조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 브리켓 제조 설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법에 있어서,
   상기 제어 방법은 가압봉의 목표 가압력을 설정하는 단계, 상기 가압봉의 실제 가압력을 검출하는 단계, 가압봉에 설정된 목표 가압력과 검출된 실제 가압력을 비교 연산하는 단계, 및 비교 연산된 값에 따라 상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계를 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계는,
   가압봉에 설정된 목표 가압력이 검출된 실제 가압력보다 작은 경우 가압봉의 가압력을 높이는 단계, 및 가압봉에 설정된 목표 가압력이 검출된 실제 가압력보다 큰 경우 가압봉의 가압력을 낮추는 단계를 포함하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법.
10. 제 8 항 또는 9 항에 있어서,
    상기 가압봉의 가압력을 조절하는 단계는,
    치크 플레이트에 결합된 복수개의 가압봉을 개별적으로 조절하여 치크 플레이트 전체에 걸리는 압력이 균일하도록 제어하는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가압봉의 실제 가압력을 검출하는 단계는, 가압봉에 설치된 로드셀로부터 측정된 데이터를 연산하여 구해지는 브리켓 제조설비의 치크 플레이트 가압력 제어 방법.

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