KR20190061384A - 소결광용 배합원료 혼합장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 혼합기의 성능을 개선하여 소결 배합원료의 조립성능을 향상시킬 수 있는 소결광용 배합원료 혼합장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 소결광용 배합원료 혼합장치는 배합원료 저장부로부터 배합원료를 공급받아 장입된 배합원료를 혼합하여 1차 조립연료를 형성하는 1차 혼합기, 그리고 1차 혼합기에서 형성된 1차 조립연료를 공급받아 2차 조립연료를 형성하는 2차 혼합기를 포함하며, 1차 혼합기는 내부에서 배합원료의 입구 측에 복수로 구비되어 배합원료의 진행방향에 대해 역방향으로 20도 내지 45도의 경사각도로 경사지게 설치되며, 배합원료를 미리 설정된 높이로 올려 배합원료의 체류시간을 증대시키는 리프터, 리프터와 배합원료의 출구 측 사이에서 1차 혼합기의 길이방향을 따라 구비되며, 리프터의 구동으로 혼합된 배합원료에 수분을 공급하는 분사부, 그리고 내주면을 따라 미리 설정된 제1 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상의 제1 블레이드를 포함한다.

Description

소결광용 배합원료 혼합장치{APPARATUS FOR MIXING MATERIAL FOR USE IN SINTERING}
본 발명은 소결광용 배합원료 혼합장치에 관한 것이다.
고로에 사용되는 장입 원료는 크게 소결광, 정립광 및 펠릿(Pellet) 등의 원료와 고로 내의 통기도 확보 및 철광석의 환원을 위한 코크스를 포함할 수 있다. 소결광은 장입 원료 중 사용 비율이 가장 많을 뿐만 아니라, 가격 또한 가장 싼 핵심 원료이다. 따라서 소결광의 사용 비율을 높이려는 다양한 노력이 지속적으로 실행되고 있다. 이러한 이유로 철광석 소결광 제조를 위한 소결장치는 점차 유효 화상 면적을 키워 종전 150~200㎡ 수준의 유효 화상 면적에서 현재는 450~600㎡ 수준으로 증가되고 있다. 그 결과 소결 대차의 높이 또한 종전의 500mm 수준에서 700~1,000mm 수준으로 대형화되고 있다. 이들 대형 소결기를 활용하여 철광석, 석회석, 생석회, 규석 및 사문암 등의 부원료, 반광 그리고 코크스(Coke) 및 무연탄 등의 결합재를 활용하여 다량의 철광석 소결광을 제조하여 고로에 공급하고 있다.
한편, 소결 배합원료의 조립시 조립성을 개선시켜 소결광 제조에 활용될 경우 소결 생산성 향상에 따라 고로에 공급되는 소결광량 증대에 따른 원가절감이 가능하기 때문에 조립기의 조립 성능 개선은 지속적으로 행할 필요가 있다. 다만, 소결 배합원료의 조립성 개선을 위해서는 혼합기의 증설 또는 혼합기의 성능을 개선하는 방안이 지속적으로 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 혼합기의 성능을 개선하여 소결 배합원료의 조립성능을 향상시킬 수 있는 소결광용 배합원료 혼합장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 소결광용 배합원료 혼합장치는 배합원료 저장부로부터 배합원료를 공급받아 장입된 배합원료를 혼합하여 1차 조립연료를 형성하는 1차 혼합기, 그리고 1차 혼합기에서 형성된 1차 조립연료를 공급받아 2차 조립연료를 형성하는 2차 혼합기를 포함하며, 1차 혼합기는 내부에서 배합원료의 입구 측에 복수로 구비되어 배합원료의 진행방향에 대해 역방향으로 20도 내지 45도의 경사각도로 경사지게 설치되며, 배합원료를 미리 설정된 높이로 올려 배합원료의 체류시간을 증대시키는 리프터, 리프터와 배합원료의 출구 측 사이에서 1차 혼합기의 길이방향을 따라 구비되며, 리프터의 구동으로 혼합된 배합원료에 수분을 공급하는 분사부, 그리고 내주면을 따라 미리 설정된 제1 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상의 제1 블레이드를 포함한다.
리프터는 제1 혼합기의 길이방향 수평면을 기준으로 배합원료를 입구측으로 이송시키는 역방향으로 미리 설정된 경사각도를 갖고 구비되는 리프팅 플레이트, 그리고 일측이 내주면에 고정 결합되고 타측이 리프팅 플레이트에 결합되어 리프팅 플레이트를 지지하는 받침대를 포함할 수 있다. 여기서, 리프팅 플레이트의 역방향 경사각도는 20도 내지 45도로 설정할 수 있다. 그리고 리프터의 높이는 제1 블레이드의 제1 돌출 높이보다 더 높게 형성될 수 있다.
2차 혼합기는 내주면을 따라 미리 설정된 제2 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상의 제2 블레이드, 그리고 길이방향의 내주면을 따라 제2 돌출 높이보다 더 높게 형성되는 제3 돌출 높이를 갖고 구비되어 배합원료의 이동거리를 증대시키는 역방향 블레이드를 포함할 수 있다. 여기서, 역방향 블레이드는 2차 혼합기의 회전시 내부에 장입된 원료를 입구측으로 이송을 안내하는 1피치 내지 3피치의 나사선을 갖는 나선형으로 형성될 수 있다.
1차 혼합기의 길이방향을 따라 입구측의 제1 구역(A), 중간부의 제2 구역(B), 출구측의 제3 구역(C)으로 구분하고, 분사부는 제2 구역 내지 제3 구역의 범위 내에 구비될 수 있다. 1차 혼합기 또는 2차 혼합기 내부에 결합되어 1차 혼합기 또는 2차 혼합기 내부에서 부착광의 부착을 방지하는 우레탄 재질의 라이너를 더 포함할 수 있다.
소결광 제조용 배합원료들의 혼합과 조립성을 개선하기 위해 리프터, 라이너, 그리고 역방향 블레이드 등의 조립 설비를 구비하고 수분 분사 위치를 조절하여 배합원료들의 소결 생산성 및 혼합 효과 증대에 의한 소결광 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소결광용 배합원료 혼합장치가 포함된 소결 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 1차 혼합기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차 혼합기를 개략적으로 도시한 도면이다.
여기서 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.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소결광용 배합원료 혼합장치가 포함된 소결 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 철광석 소결광 제조 흐름을 설명한다. 철광석 등의 주원료, 석회석등의 부원료 및 코크스 등의 연료를 포함한 소결 배합원료들은 각각의 호퍼(Hopper)에 저장된 후 적절한 배합 비율에 맞도록 정량 절출된 후 1차 혼합기(120)인 드럼믹서로 장입된다. 이때 반광중 -5mm 이하의 반광은 반광 호퍼에 저장된 후 앞서의 철광석, 부원료 및 연료, 원료등과 같이 1차 혼합기(120)로 장입된 후 적절한 수분을 첨가하여 혼합 및 조립을 행한 후에 2차 혼합기(130)인 리롤링 드럼으로 이송되어 완전한 조립이 이루어진 후 서지 호퍼(1)로 장입된다.
한편, 융액 상태의 소결광이 소결 대차 하부에 부착되지 않을 목적으로 상부광을 사용하는데, 소결광 2차 스크린(Screen)을 거친 후의 10~15mm 정도의 입도를 가진 소결광을 상부광 호퍼(3)에 장입된다. 상부광 호퍼(3)를 통해 상부광이 대차 하부에 장입된 후, 서지 호퍼(1)로부터 조립된 배합원료들이 드럼 피더(4)를 거쳐 경사판(5)을 통해서 입도 및 밀도차이에 따른 편석을 일으켜 소결 대차(2)에 장입된다. 이후 소결 장입이 완료된 다음 점화로(6)에 가기 전에 컷오프 플레이트(cut off plate)(5-1)에서 장입 원료의 표층부 평탄화 작업이 이뤄진 후 점화로(6)로 이송된다. 점화로(6)에서 소결 베드 상부를 점화시킨 후 메인 블로우(Main Blow)(7)를 통해서 상부의 공기를 하부로 흡인해가면서 소결이 진행된다. 이때 소결이 진행됨에 따라 소결 베드 내에서의 반응이 완료된 배가스들은 윈드 박스(Wind Box)(8)를 거쳐 주배풍관(9)을 지나 전기 집진기(10)에서 더스트(Dust)등을 집진한 후 스택(Stack)(11)으로 빠져나간다. 이런 일련의 과정이 연속적으로 진행되어 고로에 사용되는 소결광이 제조된다.
본 발명의 실시예에 따른 소결광용 배합원료 혼합장치는 상기한 소결 제조장치에서 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)를 포함한다. 그리고 소결광 제조용 배합원료들의 혼합과 조립성을 개선하기 위해 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)의 성능을 각각 개선하여 배합원료들의 소결 생산성 및 혼합 효과 증대에 의한 소결광 품질을 향상시킬 수 있다. 1차 혼합기(120)의 경우 배합원료의 이동을 원활하게 하기 위해 수평면을 기준으로 2~3도 정도의 기울기를 가지고 있으며, 2차 혼합기(130) 역시 2~3도 정도의 기울기를 가지고 있다. 그리고 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)는 5rpm 내지 10rpm 정도로 회전 운동을 하고 있다. 배합원료들이 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)의 회전 운전에 따라 진행방향을 따라 이동해 나가면서 수분을 매개체로 핵입자(통상적으로 1mm 이상의 입자) 주위에 부착 입자(통상적으로 0.5mm 이하의 입자)들이 부착되면서 조립물(의사입자)을 형성하게 된다. 1차 혼합기(120)는 철광석, 부원료 및 코크스 혹은 무연탄 등의 결합재 그리고 반광을 포함한 배합원료들을 혼합하고 조립하는 기능을 한다. 이때 충분한 혼합이 이루어지지 않으면 배합원료 중 산화칼슘(CaO) 또는 탄소(C)등의 성분이 불균일하게 분포된다. 이에 따라 소결 반응성 차이에 따른 불균일 소결이 진행되어 소결광 품질 저하를 야기할 수 있다. 1차 혼합기(120)의 경우 배합원료의 혼합뿐만 아니라, 조립 기능을 수행하게 된다. 이때 한정된 1차 혼합기(120)의 사양에 있어 조립에 소요되는 시간을 증대시키는 것이 조립성을 개선시키는데 중요하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 1차 혼합기를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 1차 혼합기(120)는 원통형의 본체(120a) 내부에 리프터(126), 분사부(124), 제1 블레이드(122)를 포함하며, 배합원료 저장부로부터 배합원료를 공급받아 장입된 배합원료를 혼합하여 1차 조립연료를 형성한다.
리프터(126)는 내부에서 배합원료가 투입되는 입구 측에 복수로 구비되어 배합원료의 진행방향에 대해 역방향으로 20도 내지 45도의 경사각도로 경사지게 설치되며, 배합원료를 미리 설정된 높이로 올려 배합원료의 체류시간을 증대시킨다. 리프터(126)는 리프팅 플레이트(126a)와 받침대(126b)를 포함할 수 있다. 리프팅 플레이트(126a)는 폭 200~250mm 그리고 두께 10~30t를 갖고 길이방향으로 형성될 수 있다. 리프팅 플레이트(126a)는 제1 혼합기의 길이방향 수평면을 기준으로 배합원료를 입구측으로 이송시키는 역방향으로 미리 설정된 경사각도를 갖고 구비될 수 있다. 리프팅 플레이트(126a)의 역방향 경사각도는 20도 내지 45도로 설정할 수 있다. 받침대(126b)는 일측이 내주면에 고정 결합되고 타측이 리프팅 플레이트(126a)에 결합되어 리프팅 플레이트(126a)를 지지할 수 있다. 리프터(126)의 높이는 제1 블레이드(122)의 제1 돌출 높이보다 더 높게 형성될 수 있다. 리프터(126)의 높이는 250~350mm로 설정할 수 있다.
분사부(124)는 리프터(126)와 배합원료의 출구 측 사이에서 1차 혼합기(120)의 길이방향을 따라 구비되며, 리프터(126)의 구동으로 혼합된 배합원료에 수분을 공급한다. 분사부(124)는 1차 혼합기(120)의 내부에 길이방향으로 설치되어 장입된 배합원료에 물을 분사하는 분사노즐을 포함할 수 있다. 분사노즐은 설정된 구역에서 배합원료가 충진되는 부분으로 향하도록 구비되며, 물 분사시 다량의 배합원료에 물이 공급됨으로써 효율적으로 배합원료에 수분을 공급하여 균일한 수분첨가로 배합원료의 조립성을 향상시킬 수 있다.
제1 블레이드(122)는 내주면을 따라 미리 설정된 제1 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상으로 구비된다. 제1 블레이드(122)의 제1 돌출 높이는 100~200mm로 설정할 수 있다. 1차 혼합기(120)가 회전하는 경우, 복수의 제1 블레이드(122)가 내부에 공급된 배합원료를 일정량씩 상부로 이송시킨다. 상부로 이송된 배합원료는 중력에 의하여 다시 낙하하면서 혼합될 수 있다.
한편, 1차 혼합기(120)의 길이방향을 따라 입구측의 제1 구역(A), 중간부의 제2 구역(B), 출구측의 제3 구역(C)으로 구분할 수 있다. 리프터(126)는 배합원료의 입구 측인 제1 구역(A)에 구비될 수 있다. 그리고 분사부(124)는 제2 구역(B) 내지 제3 구역(C)의 범위 내에 구비될 수 있다. 여기서, 1차 혼합기(120) 또는 2차 혼합기(130) 내부에 결합되어 1차 혼합기(120) 또는 2차 혼합기(130) 내부에서 부착광의 부착을 방지하는 우레탄 재질의 라이너(128)를 더 포함할 수 있다. 수분을 사용하여 배합원료들의 조립을 행함에 있어 1차 혼합기(120) 또는 2차혼합기 내부에 부착광이 붙을 수 있다. 부착광이 1차 혼합기(120) 또는 2차혼합기의 내부에 붙을 경우 혼합기 내부의 작업량(Working Volume)을 감소시키는 결과를 초래하여 조립성의 악화를 야기할 수 있다. 이에 대한 해결책으로 부착광 부착 방지를 위해 다양한 종류의 라이너를 테스트하여 그 중 우레탄 재질의 라이너(128)를 선택하여 혼합기 내부에 장착함으로써 혼합기 내부의 작업량을 개선하여 배합원료의 조립성을 개선할 수 있다.
상기한 바와 같이 1차 혼합기(120)의 내부 구조 개선을 통해 소결광 제조시 혼합 및 조립성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 통상의 배합원료 조립시 사용되는 1차 혼합기(120)의 내부에는 블레이드만 구비되고, 수분이 분사되는 위치도 1차 혼합기(120)의 입구 측에 설치된다. 본 발명의 실시예는 1차 혼합기(120)의 입구 측에 배합원료의 혼합 능력을 극대화할 수 있는 리프터(126)를 설치한다. 그리고 분사부(124)의 위치도 1차 혼합기(120)의 입구 측에서 리프터(126) 이후의 위치로 이동시킴에 따라 리프터(126)에 의해 충분한 혼합이 이루어진 상태에서 수분 분사를 할 수 있다. 이와 같이 소결광 제조에 사용되는 배합원료의 혼합 및 조립성을 개선시켜 조립성 개선에 따른 소결 생산성 향상 및 혼합성 개선에 따른 균일 소성효과 증대로 소결광 품질 향상을 실현시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차 혼합기를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 2차 혼합기(130)는 원통형의 본체(130a) 내부에 제2 블레이드(132), 역방향 블레이드(134)를 포함하며, 1차 혼합기(120)에서 형성된 1차 조립연료를 공급받아 2차 조립연료를 형성한다.
제2 블레이드(132)는 내주면을 따라 미리 설정된 제2 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하며, 적어도 하나 이상의 복수로 구비된다. 여기서, 제2 블레이드(132)의 제2 돌출 높이는 100~200mm로 설정할 수 있다.
역방향 블레이드(134)는 길이방향의 내주면을 따라 미리 설정된 제3 돌출 높이를 갖고 구비되어 배합원료의 이동거리를 증대시키는 기능을 한다. 역방향 블레이드(134)는 2차 혼합기(130)의 회전시 내부에 장입된 원료를 입구측으로 이송을 안내하는 1피치 내지 3피치의 나사선을 갖는 나선형으로 형성될 수 있다. 여기서, 제3 돌출 높이는 제2 돌출 높이보다 더 높게 형성될 수 있다. 예를 들어, 역방향 블레이드(134)의 제3 돌출 높이는 200~300mm로 설정할 수 있다. 이와 같이 2차 혼합기(130)의 내부에 역방향 블레이드(134)를 설치하여 배합원료의 이동 거리 증대 및 체류시간 증대에 따른 조립성을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 배합원료 조립성 향상을 통한 소결 생산성 및 소결광 품질 향상을 위한 소결광용 배합원료 혼합장치에 관한 것이다. 배합원료 조립시 활용되는 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)의 내부 구조 변경을 통해 배합원료의 혼합 능력을 증대시킬 수 있다. 그리고 조립성 촉진 및 조립물의 조립성을 획기적으로 개선시킬 수 있다. 또한 소결 배합원료의 조립성 개선을 통해 소결 베드 내부의 통기성 개선을 통한 소결 시간 단축으로 소결 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고 소결광 제조에 사용된 배합원료의 혼합 능력을 증진시켜 소결 배합원료 중 플럭스(Flux) 및 코크스(Coke)등을 소결 배합원료 내 고르게 분산시켜 소결광 제조시 균일 소성 능력을 향상시킬 수도 있다. 즉, 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)의 구조 개선을 통해 혼합 및 조립 능력이 우수한 배합원료 의사입자를 제조하여 소결광 제조시 활용함으로써 전반적인 소결광 품질 특히 소결광 강도를 향상시킬 수 있으며, 조립성이 개선된 배합원료를 소결광 제조시 공급하여 소결 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130) 외에 3차 믹서의 증설 없이 1차 혼합기(120) 및 2차 혼합기(130) 내부 형상 개선을 통한 조립 성능 향상으로 신규 설비 신설에 따른 설치 부지 증가 및 대량의 설비 투자비 증가 없이 소결 배합원료의 조립성을 향상시킬 수 있다.
1차 혼합기(120)와 2차 혼합기(130)의 구조 개선을 통해 소결 배합원료의 조립성을 향상시키는 상세한 실험결과는 이하의 실험예에서 설명한다.
[실험예 1]
본 발명의 실험예 1에서는 도 2에 도시한 바와 같이 리프터(126)를 1차 혼합기(120)의 입구 측에 설치하였다. 리프터(126)는 제1 블레이드(122) 높이인 100~200mm 대비 1차 혼합기(120) 내부에서 본체로부터 250~350mm 높이가 되도록 형성하였다. 리프터(126)는 1차 혼합기(120)의 전체 길이 중 1/4~1/3 지점에 설치될 수 있다. 리프터(126)는 폭 200~250mm 그리고 두께 10~30t 정도의 직사각형으로 형성되는 리프팅 플레이트(126a), 리프팅 플레이트(126a)를 지지할 수 있는 받침대(126b)를 포함할 수 있다. 받침대(126b)는 1차 혼합기(120)의 본체(120a) 내부에 고정된다. 리프터(126)의 기능은 배합원료들을 1차 혼합기(120) 내부에서 저점부터 고점까지 들어올려줌으로써 혼합 효율을 극대화 하는 동시에, 1차 혼합기(120) 내에서의 배합원료의 체류시간을 조절하여 체류시간 증대에 따른 조립 시간 향상으로 조립성을 향상시킬 수 있다. 그러므로 리프터(126)의 설치 유, 무뿐만 아니라 리프터(126)의 각도 또한 중요하다.
따라서 리프터(126)의 경우 수평면을 0도로 하여 정방향(배합원료를 1차 혼합기(120) 출구측으로 이송시키는 방향) 및 역방향(배합원료를 1차 혼합기(120) 입구측으로 이송시키는 방향)으로 리프터(126)의 각도를 변동시켜가면서, 배합원료의 혼합 효과 및 조립물 입도 변동에 대한 실험을 실시하였다. 그 결과를 표 1과 표 2에 나타내었다. 이하 정방향의 경우 "+" 기호를 역방향의 경우 "-" 기호를 사용하여 표기하였다.
0 +15 +30 +45 -15 -30 -45
CaO
성분편차(%)		 0.59 0.65 0.80 0.74 0.62 0.44 0.53
동일한 1차 혼합기(120)의 각도, 회전수 조건에서 리프터(126)의 각도를 변동시킴에 따라 배합원료 중의 산화칼슘(CaO) 성분 값을 각도별로 7회 측정한 측정값의 표준 편차를 구하였으며, 그 값을 표 1에 나타내었다. 표 1을 참조하면 역방향 30도로 리프터(126)를 설치하였을 경우 배합원료 중의 산화칼슘(CaO) 성분 편차가 가장 적었으며, 이는 결과적으로 혼합 효과가 증대되었음을 의미한다.
0 +15 +30 +45 -15 -30 -45
조립물
평균입도(mm)		 4.61 4.46 4.25 4.30 4.90 4.95 4.83
표 2에 리프터(126) 각도 변동에 따른 조립물의 평균 입도를 나타내었다. 리프터(126) 각도 변동에 따라 조립물의 평균 입도가 변동됨을 알 수 있었고, 특히 리프터(126)를 역방향 30도로 설치한 경우 조립물의 평균입도가 가장 크게 되어 조립성이 향상되었음을 알 수 있었다.
0 +15 +30 +45 -15 -30 -45
혼합기내
체류시간(min)		 3.49 3.29 2.95 3.04 4.44 4.53 4.25
표 3을 참조하면, 리프터(126) 각도 변동에 따른 1차 혼합기(120) 내 체류 시간 변동에 의해 명확히 알 수 있다. 1차 혼합기(120)내 체류시간의 증가는 1차 혼합기(120)내 배합원료들의 조립을 위한 이동 거리 증가와 같은 의미로, 체류 시간의 증가는 조립물의 평균 입도 증가에 직접적인 영향을 미치게 된다. 표 3에서 볼 수 있듯이 리프터(126)의 각도가 정방향으로 배열되어 있을 경우 충분한 혼합 없이 혼합기내 체류시간도 짧아지는 경향을 보이는 반면, 리프터(126)의 각도가 역방향으로 배열시 전반적인 1차 혼합기(120)내 체류시간의 증가에 따라 표 2에서 볼 수 있듯이 조립물의 평균입도가 증가하는 경향을 나타내며 특히 역방향 30도가 가장 1차 혼합기(120)내 체류시간이 길고 이에 따라 조립성이 가장 우수함을 알 수 있었다.
[실험예 2]
본 발명의 실험예 2에서는 리프터(126)의 설치뿐만 아니라, 조립성 개선에 효과적인 수분 분사 위치를 적시하였는바, 이들 최적의 수분 분사 위치를 선정하기 위해 1차 혼합기(120) 내부를 3등분하여 각 위치별로 수분 분사시 조립물의 평균 입도 변동에 대하여 실험을 실시하여 표 4의 결과를 얻을 수 있었다. 이때 1차 혼합기(120)의 길이방향을 따라 전체의 3등분 중 입구측 1/3 지점을 제1 구역(A), 중간부 1/3 지점을 제2 구역(B) 및 출구측 1/3 지점을 제3 구역(C)으로 구분하였다. 그리고 전체적인 수분 살수량을 동일하게 한 상태에서 수분 분사 위치 변동에 따른 실험을 하였다. 역방향 30도 리프터(126) 설치를 기준으로 수분 분사 위치 변동에 따른 조립물 평균 입도를 조사하였다.
A B C A+B B+C A+B+C
조립물
평균입도(mm)		 4.56 4.95 4.90 4.76 4.97 4.89
표 4에서와 같이 1차 혼합기(120) 입구 측에서부터 수분 분사를 행하는 경우 조립물의 평균 입도가 작음을 알 수 있었다. 특히 입구측 제1 구역(A)에서의 수분 분사의 경우 가장 조립성이 낮음을 알 수 있었다. 이는 다음과 같이 설명될 수 있다. 즉, 배합원료의 조립시 바인더로 생석회를 사용하게 되는데, 생석회가 배합원료 중에 고르게 분포되어 있을 경우 조립성 개선 효과가 발현하게 된다. 수분 분사위치가 제1 구역(A)인 경우 배합원료의 충분한 혼합 효과가 나타나기 전 바로 수분이 투입되는 관계로 생석회 분산에 따른 조립성 개선 효과가 상대적으로 적게 나타난다. 본 발명의 실험예 2에서 리프터(126)에 의한 배합원료의 충분한 혼합 효과가 발현되고 난 후인 입구측 제1 구역(A) 이후 지점에서의 수분 살수, 제2 구역(B)과 제2 구역(B)+제3 구역(C)에서의 수분 살수의 경우 상대적으로 조립 효과가 우수함을 알 수 있었다. 반면 제3 구역(C)에서만 수분이 분사될 경우 혼합 효과는 충분하지만 수분이 분사되고 난 후 조립이 될 때까지의 시간이 상대적으로 짧은 관계로 조립 효과는 제2 구역(B) 보다 못하게 된다.
[실험예 3]
본 발명의 실험예 3에서는 1차 혼합기(120)내 부착물 부착 억제를 통한 1차 혼합기(120) 내부 작업량 향상의 목적으로 다양한 종류의 라이너를 1차 혼합기(120) 내부에 장착하여, 1차 혼합기(120) 내부의 부착물 부착 여부에 대한 실험을 하였다. 이때 부착물 부착량 측정의 경우 실제 1차 혼합기(120)를 1/7로 축소한 시험용 1차 혼합기를 가지고 라이너 종류 변동에 따른 1차 혼합기(120) 내부 부착 정도를 평가하였다. 이때 사용된 시료량은 70kg이고, 수분 함량은 8% 정도로 동일하게 유지한 상태에서 실험을 진행하였다. 표 5에 라이너 종류 변동에 따른 1차 혼합기(120) 내부 부착량을 측정한 결과를 나타내었다.
스틸(Steel) 고무 우레탄
혼합기 내부
부착량(g)		 320 150 100
표 5를 참조하면, 우레탄 타입 라이너(128)의 경우 1차 혼합기(120) 내부 부착물 억제에 효과적임을 알 수 있었다.
한편, 소결 배합원료는 1차 혼합기(120)에서 1차 혼합 및 조립을 행한 후 2차 혼합기(130)에서 최종적으로 조립을 마무리하게 된다. 2차 혼합기(130)에서의 조립성 개선이 결국 최종적인 소결 배합원료의 조립성 개선 효과로 나타난다.
[실험예 4]
본 발명의 실험예 4에서는 1차 혼합기(120) 이외에 2차 혼합기(130)를 대상으로 제2 블레이드(132) 외에 나선형의 역방향 블레이드(134)를 구비하여 조립성을 향상시켰다. 여기서, 역방향은 2차 혼합기(130)의 회전 방향이 시계 방향인 경우 반시계 방향을 의미한다. 역방향 블레이드(134) 설치에 따른 조립물의 평균입도 변동을 표 6에 나타내었다.
역방향
블레이드 無		 역방향
블레이드
1 피치		 역방향
블레이드
2 피치		 역방향
블레이드
3 피치		 역방향
블레이드
4 피치		 역방향
블레이드
5 피치
조립물
평균입도
(mm)		 4.49 4.85 4.88 4.86 4.72 4.61
표 6을 참조하면, 역방향 블레이드(134)를 설치한 경우 역방향 블레이드(134)를 설치하지 않은 경우와 비교하여 조립물의 평균입도가 증가되는 경향을 알 수 있었다. 역방향 블레이드(134)의 원리 및 설치 방법은 다음과 같다. 배합원료의 경우 2차 혼합기(130) 내부에 공급된 후 2차 혼합기(130)의 회전 방향을 따라 배합원료가 진행하면서 조립 과정을 거쳐 2차 혼합기(130) 외부로 배출된다. 역방향 블레이드(134) 설치시 배합원료들이 2차 혼합기(130) 밖으로 배출되는 것이 억제되어 2차 혼합기(130) 내부에서의 체류시간을 증대시켜 줌으로써 조립성 개선이 가능하다. 또한 제2 블레이드(132)만 설치된 경우에 대비하여 배합원료들의 조립에 소요되는 이동 거리를 늘려주는 효과에 따라 조립성이 개선되는 경향을 나타내었다.
동일한 2차 혼합기(130) 내부에 역방향 블레이드(134)를 설치함에 있어 2차 혼합기(130) 내부에서 1피치 내지 3피치의 나사선을 갖도록 설치할 수 있다. 나사선이 3피치를 초과하면 표 6에서 알 수 있듯이 조립물의 평균 입도는 오히려 감소하게 된다. 이는 지나치게 많은 배합원료들의 낙하 운동에 따라 일부 조립물의 분리가 일어나기 때문이다. 따라서 2차 혼합기(130) 내부에 있어 역방향 블레이드(134) 설치시 3피치 이내의 나선형 구조를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
120 ; 1차 혼합기 122 ; 제1 블레이드
124 ; 분사부 126 ; 리프터
126a ; 리프팅 플레이트 126b ; 받침대
128 ; 라이너 130 ; 2차 혼합기
132 ; 제2 블레이드 134 ; 역방향 블레이드

Claims (7)

  1. 배합원료 저장부로부터 배합원료를 공급받아 장입된 배합원료를 혼합하여 1차 조립연료를 형성하는 1차 혼합기, 그리고
    상기 1차 혼합기에서 형성된 1차 조립연료를 공급받아 2차 조립연료를 형성하는 2차 혼합기
    를 포함하며,
    상기 1차 혼합기는
    내부에서 배합원료의 입구 측에 복수로 구비되어 상기 배합원료의 진행방향에 대해 역방향으로 20도 내지 45도의 경사각도로 경사지게 설치되며, 배합원료를 미리 설정된 높이로 올려 배합원료의 체류시간을 증대시키는 리프터,
    상기 리프터와 상기 배합원료의 출구 측 사이에서 상기 1차 혼합기의 길이방향을 따라 구비되며, 상기 리프터의 구동으로 혼합된 배합원료에 수분을 공급하는 분사부, 그리고
    내주면을 따라 미리 설정된 제1 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상의 제1 블레이드
    를 포함하는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  2. 제1항에서,
    상기 리프터는
    상기 제1 혼합기의 길이방향 수평면을 기준으로 상기 배합원료를 입구측으로 이송시키는 역방향으로 20도 내지 45도의 경사각도를 갖고 구비되는 리프팅 플레이트, 그리고
    일측이 내주면에 고정 결합되고 타측이 상기 리프팅 플레이트에 결합되어 상기 리프팅 플레이트를 지지하는 받침대
    를 포함하는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  3. 제2항에서,
    상기 리프터의 높이는 제1 블레이드의 제1 돌출 높이보다 더 높게 형성되는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  4. 제1항에서,
    상기 2차 혼합기는
    내주면을 따라 미리 설정된 제2 돌출 높이를 갖고 구비되어 장입된 배합원료를 혼합하여 조립하는 적어도 하나 이상의 제2 블레이드, 그리고
    길이방향의 내주면을 따라 상기 제2 돌출 높이보다 더 높게 형성되는 제3 돌출 높이를 갖고 구비되어 상기 배합원료의 이동거리를 증대시키는 역방향 블레이드를 포함하는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  5. 제4항에서,
    상기 역방향 블레이드는 상기 2차 혼합기의 회전시 내부에 장입된 원료를 입구측으로 이송을 안내하는 1피치 내지 3피치의 나사선을 갖는 나선형으로 형성되는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  6. 제1항에서,
    상기 1차 혼합기의 길이방향을 따라 입구측의 제1 구역(A), 중간부의 제2 구역(B), 출구측의 제3 구역(C)으로 구분하고, 상기 분사부는 상기 제2 구역 내지 상기 제3 구역의 범위 내에 구비되는 소결광용 배합원료 혼합장치.
  7. 제6항에서,
    상기 1차 혼합기 또는 상기 2차 혼합기 내부에 결합되어 상기 1차 혼합기 또는 상기 2차 혼합기 내부에서 부착광의 부착을 방지하는 우레탄 재질의 라이너를 더 포함하는 소결광용 배합원료 혼합장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114262791A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 武汉科技大学 基于差动螺旋协同混合及粘料自清理的烧结混合料磁化水造粒系统
CN115253546B (zh) * 2022-07-29 2023-06-23 中冶长天国际工程有限责任公司 一种烧结配料过程中粉尘抑制方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564326B1 (ko) * 2001-12-26 2006-03-29 주식회사 포스코 드럼 믹서 구조체
JP2005007280A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Ochi Kensetsu Kk 圧密造粒機およびこれを用いた人工骨材製造方法、人工骨材製造システム
KR20110047029A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 현대제철 주식회사 소결공정에서 배합원료의 수분 첨가 장치 및 방법
JP5686045B2 (ja) * 2011-06-03 2015-03-18 新日鐵住金株式会社 焼結原料用連結ドラムミキサー装置
KR101400330B1 (ko) * 2012-03-29 2014-05-27 현대제철 주식회사 드럼 믹서

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