KR20190061801A - 조립 장치 및 소결광 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 조립 장치는 원료를 조립하여 성형체를 제조할 수 있도록, 일 방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제 1 롤을 포함하는 성형기 및 성형체가 유입되는 공간을 형성하도록 상호 이격되어 구비되는 한 쌍의 제 2 롤을 포함하는 파쇄기를 포함하고, 한 쌍의 제 1 롤 중 적어도 하나의 제 1 롤은, 상기 원료의 수용이 가능하도록 외주면으로부터 내측 방향으로 내부 공간을 가지도록 포켓이 마련된다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 포켓이 구비된 제 1 롤을 포함하는 성형기를 이용하여 제 2 조립물을 제조함으로써, 종래에 비해 강도가 높은 제 2 조립물을 제조할 수 있다. 이에, 제 2 조립물의 이송 및 호퍼로 장입시에 파쇄에 의한 미분 발생이 억제되거나 적어, 상기 제 2 조립물과 제 1 조립물을 소결대차에 장입하여 소결을 진행할 때, 통기성을 확보할 수 있고, 이는 소결광의 품질을 향상시킨다.

Description

조립 장치 및 소결광 제조 장치{Manufacturing apparatus for lump, manufacturing apparatus for sintered ore using the same}

본 발명은 조립 장치 및 소결광 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 조립 장치 및 소결광 제조 장치에 관한 것이다.

미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조하는 소결광 제조 공정은 대량 생산이 가능한 드와이트-로이드(Dwight-Lyoid, 이하, "DL"이라 함)식 소결 공정이 주로 이용된다. 이러한 DL식 소결 공정에서는 분철광석, 부원료 및 연료(분코크스, 무연탄) 등을 드럼 믹서에 넣어 혼합 및 조습(원료중량비 약 7～8%)을 실시하여 소결 배합 원료를 의사 입자화시켜 소결기 대차상에 일정 높이로 장입한다. 그리고, 점화로에 의해 표면 점화 후 하방으로부터 공기를 강제 흡인하면서 소결 배합 원료의 소성이 진행되고 소결광이 제조된다. 소결이 완료된 소결광은 배광부의 파쇄기(crusher)를 거쳐 냉각기(cooler)에서 냉각되고, 고로 내 장입 및 반응에 용이한 5～50㎜의 입도로 분급되어 고로로 이송된다.

한편, 소결광 제조에 있어서 철 함량이 높고 입도가 비교적 큰 양질의 고품위 철광석이 감소함에 따라 0.15㎜ 이하의 미분 비율이 높은 저품위 철광석의 사용량이 점차 증가하고 있다. 그런데 DL식 소결 공정에서 소결 반응을 효율적으로 진행시켜 생산성을 향상시키고, 양호한 품질의 소결광을 제조하기 위해서는 적정량의 공기가 층내를 흐를 수 있도록 통기성을 확보하는 것이 중요하다. 따라서 소결 원료 중 미분 비율의 최소화가 필요하며, 철광석의 선광 과정을 거쳐 생산되는 미분 철광석과 같이 미분 비율이 매우 높은 철광석을 사용할 경우에는 별도의 사전 처리를 통해 조립물로 제조하여 소결 원료로 사용해야 한다.

또한, 소결 과정에서 조립물의 입도 분포 외에 조립물의 강도가 소결층의 통기성에 크게 영향을 미친다. 따라서 조립물이 수송, 장입, 그리고 소성 과정에서 받게 되는 기계적, 열적 충격 등에 견딜 수 있는 강도를 갖도록 제조할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

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본 발명은 조립물의 강도를 확보할 수 있는 조립 장치 및 소결광 제조 장치를 제공한다.

본 발명은 조립물의 생산 속도를 향상시킬 수 있는 조립 장치 및 소결광 제조 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 조립 장치는 원료를 조립하여 성형체를 제조할 수 있도록, 일 방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제 1 롤을 포함하는 성형기; 및 상기 성형체가 유입되는 공간을 형성하도록 상호 이격되어 구비되는 한 쌍의 제 2 롤을 포함하는 파쇄기;를 포함하고, 상기 한 쌍의 제 1 롤 중 적어도 하나의 제 1 롤은, 상기 원료의 수용이 가능하도록 외주면으로부터 내측 방향으로 내부 공간을 가지도록 포켓이 마련된다.

상기 포켓은 복수개로 마련되어, 상기 제 1 롤의 둘레 방향으로 나열 형성된다.

상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며, 상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 상호 대칭하도록 형성된다.

상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며, 상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 비대칭하도록 형성된다.

상기 포켓은 상기 제 1 롤의 연장 방향으로 연속 형성된다.

상기 성형기는 상기 한 쌍의 제 1 롤 사이로 상기 원료를 가압 주입하는 주입기를 포함한다.

상기 제 2 롤의 외주면에는 돌기가 형성된다.

상기 한 쌍의 제 2 롤 간의 이격 거리는 상기 한 쌍의 제 1 롤의 간의 이격 거리보다 짧다.

본 발명에 따른 소결광 제조 장치는 제 1 철광석을 포함하는 상기 제 1 배합원료를 조립하여 제 1 조립물을 제조하는 제 1 사전처리부; 및 상기 제 1 철광석에 비해 입경이 작은 제 2 철광석을 포함하는 제 2 배합원료를 이용하여 제 2 조립물을 제조하는 제 2 사전처리부;를 포함하고, 상기 제 2 사전처리부는, 상기 제 2 배합원료를 조립하여 성형체를 제조할 수 있도록, 일 방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제 1 롤을 포함하는 성형기를 포함하며, 상기 한 쌍의 제 1 롤 중 적어도 하나의 제 1 롤은, 상기 원료의 수용이 가능하도록 외주면으로부터 내측 방향으로 내부 공간을 가지도록 포켓이 마련된다.

상기 포켓은 복수개로 마련되어, 상기 제 1 롤의 둘레 방향으로 나열 형성된다.

상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며, 상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 상호 대칭하도록 형성된다.

상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며, 상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 비대칭하도록 형성된다.

상기 성형기의 하측에서, 상기 성형체가 유입되는 공간을 형성하도록 상호 이격되어 구비된 한 쌍의 제 2 롤을 포함하여, 상기 성형기에서 제조된 성형체를 파쇄하여 상기 제 2 조립물을 제조하는 파쇄기를 포함한다.

본 발명의 실시형태들에 의하면, 포켓이 구비된 제 1 롤을 포함하는 성형기를 이용하여 제 2 조립물을 제조함으로써, 종래에 비해 강도가 높은 제 2 조립물을 제조할 수 있다. 이에, 제 2 조립물의 이송 및 호퍼로 장입시에 파쇄에 의한 미분 발생이 억제되거나 적어, 상기 제 2 조립물과 제 1 조립물을 소결대차에 장입하여 소결을 진행할 때, 통기성을 확보할 수 있고, 이는 소결광의 품질을 향상시킨다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 포켓이 구비된 제 1 롤을 포함하는 성형기를 이용하여 제 2 조립물을 제조함으로써, 제 2 조립물의 생산 속도를 향상시킬 수 있고, 이는 소결광의 생산성을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 사전 처리부와, 제 2 사전 처리부를 구비하는 조립물 제조 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형기를 구비하는 조립 장치 및 이로부터 조립물을 제조하는 방법을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 성형기의 제 1 롤에 있어서, 포켓의 형상을 예시한 도면이다.
도 6은 비교예에 따른 한 쌍의 제 1 롤에 의해 성형제 제조시에 있어서 제 2 배합원료의 입자들의 거동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤에 의해 성형제 제조시에 있어서 제 2 배합원료의 입자들의 거동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 이한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 롤을 구비하는 성형기 및 비교예에 따른 제 1 롤을 구비하는 성형기를 이용하여 제조한 성형체의 생산 속도 및 밀도를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 사전 처리부와, 제 2 사전 처리부를 구비하는 조립물 제조 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형기를 구비하는 조립 장치 및 이로부터 조립물을 제조하는 방법을 개념적으로 보여주는 도면이다. 도 5는 제 1 실시예에 따른 성형기의 제 1 롤에 있어서, 포켓의 형상을 예시한 도면이다. 도 6은 비교예에 따른 한 쌍의 제 1 롤에 의해 성형제 제조시에 있어서 제 2 배합원료의 입자들의 거동을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤에 의해 성형제 제조시에 있어서 제 2 배합원료의 입자들의 거동을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 이한 도면이다. 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 한 쌍의 제 1 롤 및 이로부터 제조되는 성형체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 설비는, 일방향으로 배열되어 이동 가능하게 형성되고 내부에 배합원료를 열처리할 수 있는 공간이 마련되는 복수개의 소결대차(200), 소결대차(200)가 무한 궤도 형태로 회전하도록 폐루프를 형성하는 이동경로(120), 소결대차(200)에 장입된 배합원료에 화염을 분사하는 점화로(130)를 포함한다. 또한, 소결광 제조 설비는 제 1 철광석을 포함하는 제 1 배합원료를 이용하여 제 1 조립물을 제조하는 제 1 사전 처리부(300), 제 2 철광석을 포함하는 제 2 배합원료를 이용하여 제 2 조립물을 제조하는 제 2 사전 처리부(400) 및 제 1 조립물과 제 2 조립물을 소결대차(200)에 장입하는 원료 공급부(110)를 포함한다.

이동경로(120)는 소결대차(200)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하며, 원료의 장입과 소결이 이루어지는 상부측 이동 경로와, 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결대차(200)가 소결 공정을 위해 상부측 이동 경로로 이동하는 하부측 이동 경로를 포함할 수 있다. 상부측 이동 경로에는 소결대차(200)에 원료를 장입하는 원료공급구간, 점화구간 및 소결구간이 구비될 수 있고, 하부측 이동 경로는 다음 소결공정을 위해 소결대차(200)가 이동하는 회차 구간일 수 있다. 이때, 상부측 이동 경로에서 하부측 이동경로로 전환되는 구간은 소결이 완료된 소결광이 배광되는 위치(126)일 수 있다. 배광 위치(126)의 일측에는 소결대차(200)에서 배광되는 소결광을 파쇄하는 파쇄장치(140)와, 파쇄된 소결광을 냉각시키는 냉각장치(150)가 구비될 수 있다.

원료 공급부(110)는 상부측 이동 경로의 일측에 구비된다. 실시예에 따른 원료 공급부(110)는 제 1 사전 처리부(300)에서 제조된 제 1 조립물과 제 2 사전 처리부(400)에서 제조된 제 2 조립물을 저장하는 서지호퍼(114)와, 상부광을 저장하는 상부광호퍼(112) 및 소결대차(200)에 배합원료 및 상부광을 장입하는 장입장치(116)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 조립물과 제 2 조립물은 별도의 혼합기(미도시)에서 혼합된 후 서지호퍼(114)에 저장될 수 있다.

점화로(130)는 소결대차(200)의 이동 방향에 대해서 원료 공급부(110)의 전방에 구비될 수 있다.

윈드박스(121)는 복수개로 마련되어, 상부측 이동 경로의 하측에서, 점화구간의 하부에서 소결구간까지 나열 배치되며, 상부측 이동 경로를 이동중인 소결대차(200)의 내부를 흡인한다. 복수의 윈드박스(121)는 부압을 형성하여 소결대차(200)의 내부를 흡인함으로써 소결대차(200) 내부에서 원료층의 상부에서 하부로 향하는 공기의 흐름을 형성하여 원료를 소결할 수 있다.

윈드박스(121)의 끝단에는 덕트(122)가 연결되고, 덕트(122)의 끝단에는 블로워(124)가 설치되어 윈드박스(121) 내부에 음압을 형성함으로써 소결대차(200) 내부를 흡인할 수 있도록 한다. 또한, 덕트(122)에는 블로워(124)의 전방에 집진기(123)가 설치되어 있어 윈드박스(121)를 통해 흡인된 배기가스 중 불순물을 여과시켜 굴뚝(125)을 통해 배출시킬 수 있다. 윈드박스(121)는 외기를 흡인하여 소결 원료 표층의 점화 및 소결 원료의 연소를 가능하게 하여 소결광의 생산할 수 있도록 한다.

제 1 사전 처리부(300)와 제 2 사전 처리부(400)는 소결광을 제조하기 위한 원료 중 철광석의 입도에 따라 소결광 제조에 적합한 크기로 조립한다. 제 1 사전 처리부(300)는 10㎝ 이하의 제 1 철광석을 포함하는 제 1 배합원료를 상호 결합시켜 제 1 조립물, 예컨대 펠렛을 제조할 수 있고, 제 2 사전 처리부(400)는 100㎛ 이하의 미분의 제 2 철광석을 포함하는 제 2 배합원료를 압축 성형한 후 파쇄하여 입자 형태의 제 2 조립물을 제조할 수 있다.

제 1 사전 처리부(300)는 제 1 철광석, 부원료 및 연료 물질을 저장하는 복수의 제 1 호퍼(310), 제 1 철광석, 부원료 및 연료 물질을 혼합하여 제 1 배합원료를 제조하는 제 1 혼합기(320) 및 제 1 배합원료를 결합시켜 제 1 조립물을 제조하는 조립기(330)를 포함할 수 있다. 제 1 사전 처리부(300)는 기존에 배합원료를 혼합 및 교반하면서 조립물을 제조하는 장치와 거의 유사할 수 있다. 즉, 제 1 사전 처리부(300)는 제 1 혼합기(320)에서 10㎝ 이하의 입도를 갖는 제 1 철광석과, 석회석 등의 부원료 및 코크스 등과 같은 연료물질을 균일하게 혼합하여 제 1 배합원료를 제조하고, 조립기(330)에서 제 1 배합원료에 수분을 첨가하면서 교반하여 제 1 철광석, 부원료 및 연료물질을 상호 결합시킴으로써 펠렛(pellet) 등과 같은 제 1 조립물을 제조할 수 있다.

제 2 사전 처리부(400)는 제 2 철광석, 부원료, 연료 물질 및 바인더를 저장하는 복수의 제 2 호퍼(410), 제 2 철광석, 부원료 및 연료 물질을 혼합하여 제 2 배합원료를 제조하는 제 2 혼합기(420) 및 제 2 배합원료를 이용하여 제 2 조립물을 제조하는 조립 장치(450)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 조립 장치(450)는 제 2 배합원료를 압축 성형하여 소정 형상의 성형체를 제조하는 성형기(430) 및 성형기(430)에서 제조된 성형체를 파쇄하여 입자 형태의 제 2 조립물을 제조하는 파쇄기(440)를 포함한다.

성형기(430)는 한 쌍의 제 1 롤(432)을 포함한다. 또한, 성형기(430)는 한 쌍의 제 1 롤(432)의 상측에 위치되며, 제 2 배합원료가 수용되는 용기(433), 용기(433) 내부에 구비되고 제 2 배합원료를 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이에 주입할 수 있도록 구동되는 주입기(434)를 포함할 수 있다.

용기(433)는 제 2 배합원료가 수용될 수 있는 내부 공간을 가지며, 제 1 롤(432)이 위치된 방향 즉, 하측이 개방된 통 형상일 수 있다. 이러한 용기(433) 내부에는 주입기(434)가 삽입 설치되는데, 이 주입기(434)는 성형기(430)에서 고밀도의 성형체를 제조할 수 있도록 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이에 제 2 배합원료를 가압 주입한다. 예컨대, 주입기(434)는 한 쌍의 제 1 롤(432)의 상측에서 상기 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이에 제 2 배합원료를 가압 주입할 수 있는 스크류 피더를 포함할 수 있다.

이하, 제 1 롤(432)에 대해 보다 상세히 설명한다. 이때, 이하에서는 한 쌍의 제 1 롤(432)이 배치된 방향 또는 제 1 롤(432)의 직경 방향을 X 축 방향, 한 쌍의 제 1 롤(432)이 배치된 방향과 교차하는 방향을 Y 축 방향이라 정의한다. 여기서, Y 축 방향은 한 쌍의 제 1 롤 각각의 연장 방향일 수 있다.

한 쌍의 제 1 롤(432)은 용기(433)로부터 제공된 제 2 배합원료를 조립 또는 성형하여, 소정 크기의 성형체를 제조한다. 즉, 용기(433)로부터 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이로 가압 주입된 제 2 배합원료는 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이를 통과하면서, 소정 형상의 성형체가 된다.

제 1 실시예에 따른 한 쌍의 제 1 롤(432) 각각에는 제 2 배합원료가 수용될 수 있는 포켓(pocket)이 형성된다. 포켓(432P)은 제 1 롤(432)의 표면으로부터 내측 방향으로 공간이 마련되도록 또는 제 1 롤(432)의 내측 방향으로 형성된 홈 형태이다. 제 1 실시예에 따른 포켓(432P)은 반구 형상이나, 이에 한정되지 않고, 내부 공간을 가지는 다양한 형상으로 변경 가능하다.

포켓(432P)은 복수개로 마련되며, 제 1 롤(432)의 단면의 둘레 방향(또는 회전 방향)으로 나열 배치된다. 이때, 복수의 포켓은 제 1 롤(432)의 회전 방향으로 연속 배치되도록 마련되거나, 회전 방향으로 상호 이격되도록 또는 회전 방향으로 불연속으로 배치되도록 마련될 수 있다.

또한, 포켓(432P)은 제 1 롤(432)의 연장 방향(또는 길이 방향) 즉, Y 축 방향으로도 형성되는데, 도 5a에 도시된 실시예와 같이 하나의 포켓(432P)이 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y 축 방향)으로 연속 형성된 형상일 수 있다. 다른 예로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 포켓(432P)이 제 1 롤(432)의 연장 방향으로 나열되도록 형성될 수 있다. 포켓(432P)이 도 5a와 같이 제 1 롤(432)의 연장 방향으로 연속 형성될 경우, 여기서 제조된 성형체의 길이는 도 5b와 같이 제 1 롤(432)의 연장 방향으로 복수의 포켓(432P)이 나열된 성형체의 길이에 비해 길다.

한편, 원형인 제 1 롤(432) 사이의 이격 간격을 상측에서부터 하측 방향으로 보면, 용기(433)가 위치된 상측에서부터 중심(상하 방향의 중심)까지 점차 좁아지다가, 상기 중심으로부터 하측으로 갈수록 넓어진다. 여기서, 상하 방향의 중심 위치에서 주로 압착이 일어나 성형체가 제조되고, 중심의 상측 영역은 제 2 배합 원료가 장입되는 영역이고, 중심의 하측 영역은 제조된 성형체가 파쇄기 방향으로 배출되는 영역이다. 중심 영역에서 주로 압착이 일어나므로, 설명의 편의를 위하여, 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이에서 상하 방향의 중심 영역을 압착 영역이라 명명한다.

상술한 바와 같이 압착 영역의 상측 영역은 상측에서부터 하측으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 형상이기 때문에, 제 2 배합원료가 압착 영역으로 장입되는데 있어서 병목 현상이 일어난다. 이에 제 2 배합원료 중 일부 입자들은 압착 영역으로 들어오지 못하고, 상측 영역에 계속 머물러 있거나, 다른 방향으로 이탈하게 되는 문제가 있다. 특히, 상대적으로 작거나 가벼운 입자들이 압착 영역으로 들어오지 못하게 된다.

한편, 성형체를 제조하는데 있어서, 상대적으로 큰 직경의 입자(M1)들 사이에는 이격 공간이 존재하므로, 상대적으로 작은 직경의 입자(M2)들이 상기 이격 공간을 채우게 되면, 그렇치 않은 경우에 비해 성형체의 강도가 증가한다. 그런데, 종래의 경우(도 6 참조) 상술한 바와 같은 이유로 상대적으로 작거나 가벼운 입자들이 압착 영역으로 들어오지 못하고, 압착 영역에서는 상대적으로 큰 입자(M1)들로만 성형되기 때문에, 성형체의 강도가 낮다.

그러나, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예와 같이 한 쌍의 제 1 롤(432) 중 적어도 하나에 포켓(432P)이 마련되면, 용기(433)로부터 제공된 제 2 배합원료가 회전하고 있는 제 1 롤(432)에 마련된 포켓(432P)으로 포획되어 수용된다. 즉, 제 1 롤(432)에 포켓(432P)이 마련되어 병목 현상이 해소되며, 제 1 롤(432)에 회전에 의해 상대적으로 큰 입자(M1)들 뿐만 아니라, 상대적으로 작은 입자(M2)들까지도 용이하게 포켓(432P)으로 포획되어 수용된다. 따라서, 이에, 포켓(432P) 내부에 포획 또는 수용되어, 한 쌍의 제 1 롤(432)간의 압착에 의해 형성된 성형체는 종래에 비해 상대적으로 작은 입자들이 다량 포함되어 있거나, 상대적으로 큰 입자(M1)들 사이의 이격 공간이 종래에 비해 적다. 따라서, 종래에 비해 실시예에 따른 제 1 롤(432)에 의해 제조된 성형체의 강도가 크다.

또한, 포켓(432P)은 상술한 바와 같이 내부 공간을 가지는 형상으로, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y 축 방향)으로도 연장 형성되지만, 제 1 롤(432)의 회전 방향으로도 연장 형성되며, 마주하는 제 1 롤(432) 방향이 개구된 형상이다. 이에, 포켓(432P)은 다른 말로 하면, 상측 및 하측이 폐쇄되어 있고, 일 측방향이 개구된 형상이다. 이에, 제 2 배합원료가 포켓(432P)에 장입되는데 있어서, 소정의 한정 공간을 가지는 포켓 내부에 수용되도록 장입된다. 일정 한정 공간인 일 포켓(432P)에 제 2 배합원료가 수용되었을 때, 상기 포켓(432P)의 내부 공간 중 상대적으로 하측에 수용된 제 2 배합원료는 상측에 위치된 제 2 배합원료에 의한 하중에 의해 가압, 압착하게 된다. 다른 말로 하면 상대적으로 상측에 위치된 제 2 배합원료는 중력에 의해 상대적으로 하측에 위치된 제 2 배합원료를 가압, 압착한다. 이러한 작용에 의해, 성형체의 강도가 향상되는 효과가 있다.

한편 종래의 경우, 성형체가 성형되는 공간이 소정 영역의 한정 공간이 아니며, 더욱이 상측 및 하측이 개방되어 있기 때문에, 상하 방향으로 위치된 제 2 배합원료들 간의 가압, 압착력이 없거나, 본 발명의 실시예에 비해 낮다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 제 1 롤(432)에 포켓(432P)을 형성함으로써, 종래에 비해 강도 높은 성형체를 제조할 수 있다.

제 1 실시예에서는 제 1 롤(432)의 포켓(432P)은 도 4, 도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 반구 형상이다. 그리고, 한 쌍의 제 1 롤(432)에 포켓(432P)이 형성되는데 있어서, 하나의 제 1 롤(432)에 형성된 포켓과 다른 제 1 롤(432)에 형성된 포켓(432P)이 대칭을 이루도록 형성된다. 그리고, 포켓(432P)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y 축 방향)으로 연속하여 연장 형성된 형태일 수 있다. 이러한 경우, 도 8d에 도시된 바와 같이, Y 축 방향으로 길이가 긴 성형체가 제조된다. 다른 예로, 포켓(432P)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y축 방향)으로 복수의 포켓(432P)이 나열된 형상일 수 있다. 이러한 경우 도 8e에 도시된 바와 같이, 원형 또는 구 또는 타원형 형태의 성형체가 제조된다.

상기에서는 한 쌍의 제 1 롤(432)에 형성된 포켓(432P)이 상호 대칭을 이루도록 형성되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 도 9a에 도시된 제 1 실시예의 제 1 변형예와 같이, 한 쌍의 제 1 롤(432)에 형성된 포켓(432P)이 비대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 한 쌍의 제 1 롤(432) 각각에 마련되어 대향하는 포켓(432P)의 상하 방향 중심이 엇갈리도록 형성될 수 있다.

그리고, 포켓(432P)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y 축 방향)으로 연속하여 연장 형성된 형태일 수 있다. 이러한 경우, 도 9d에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향과 대응하는 길이로 길이가 긴 성형체가 제조된다.물론, 포켓은 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y축 방향)으로 복수의 포켓(432P)이 나열된 형상일 수 있다. 이러한 경우 도 9e에 도시된 바와 같은 성형체가 제조된다.

상술한 제 1 실시예 및 제 1 변형예에서는 한 쌍의 제 1 롤(432)에 모두 포켓(432P)이 형성되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 도 10a에 제 2 변형예와 와 같이, 한 쌍의 제 1 롤(432) 중 어느 하나에만 포켓(432P)이 마련될 수 있다. 이러한 경우 도 10b에 도시된 바와 같이 일 측면이 평면이며, 타 측면이 볼록 및 오목한 곡률을 가지는 성형체가 제조된다.

또한, 포켓은 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 롤의 연장 방향(Y 축 방향)으로 연속하여 연장 형성된 형태일 수 있다. 이러한 경우, 도 10c에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향과 대응하는 길이로 길이가 긴 성형체가 제조된다. 물론, 포켓은 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y축 방향)으로 복수의 포켓이 나열된 형상일 수 있다. 이러한 경우 도 10d에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 Y축 방향으로부터도 복수의 성형체가 생산될 수 있다.

제 1 실시예에 따른 포켓(432P)은 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 반구 형상이다. 하지만 포켓(432P)의 형상은 내부 공간을 가지는 형상이라면 어떠한 형태로도 변경 가능하다.

예컨대 도 11 내지 13에 도시된 제 2 실시예들과 같이, 포켓은 삼각형의 형상일 수 있다. 그리고 삼각형의 포켓(432P)은 제 1 롤(432)의 회전 방향으로 연속하여 형성되거나, 불연속적으로 형성될 수 있으며, 도 5a와 같이 Y 축 방향으로 연속으로 연장 형성되거나, 도 5b와 같이 Y 축 방향으로 복수의 제 1 롤(432)이 상호 이격 되도록 형성될 수도 있다.

또한, 포켓(432P)이 삼각형의 형상으로 마련되는데 있어서, 도 11a에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제 1 롤(432)에 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 포켓(432P)이 회전 방향으로 연속적으로 형성되는 경우, 도 11b 및 도 11d에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 긴 형태로 성형체가 마련된다. 다른 예로, 포켓(432P)이 회전 방향으로 불연속적으로 형성되는 경우, 도 11c 및 도 11e에 도시된 바와 같이, 도 11b 및 도 11e에 비해 상하 방향으로 길이가 짧은 성형체가 마련된다.

그리고, 포켓(432P)이 Y 축 방향으로 연속하여 연장 형성되는 경우 도 11d에 도시된 바와 같이 Y 축 방향으로 길이가 긴 성형체가 제조된다. 반대로 복수의 포켓(432P)이 Y 축 방향으로 나열되어 상호 이격 형성되는 경우, 도 11e에 도시된 바와 같이 도 11d 비해 Y 축 방향으로 길이가 짧은 성형체가 제조된다.

다른 예로, 도 12a에 도시된 제 2 실시예의 제 1 변형예와 같이, 포켓(432P)이 한 쌍의 제 1 롤(432)에 비대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 한 쌍의 제 1 롤(432) 중, 일 제 1 롤(432)에 마련된 포켓의 상하 방향의 중심과, 다른 일 제 1 롤에 형성되며, 상기 일 제 1 롤(432)에 마련된 포켓(432P)과 대향하는 포켓(432P)의 상하 방향 중심이 엇갈리도록 형성될 수 있다.

이때, 포켓(432P)이 회전 방향으로 연속적으로 형성되는 경우, 도 12b 및 12c에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 긴 형태로 성형체가 마련된다.

그리고, 포켓(432P)이 Y 축 방향으로 연속하여 연장 형성되는 경우 도 12c에 도시된 바와 같이 Y 축 방향으로 길이가 긴 성형체가 제조된다. 반대로 복수의 포켓(432P)이 Y 축 방향으로 나열되어 상호 이격 형성되는 경우, 도 12d에 도시된 바와 같이, Y 축 방향으로 길이가 짧은 성형체가 제조된다.

또 다른 예로, 도 13a의 제 2 변형예와 와 같이, 한 쌍의 제 1 롤(432) 중 어느 하나에만 삼각형의 포켓(432P)이 마련될 수 있다. 이러한 경우 도 13b 및 13c에 도시된 바와 같이 일 측면이 평면이며, 타 측면이 볼록 및 오목한 곡률을 가지는 성형체가 제조된다.

또한, 포켓은 포켓은 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y 축 방향)으로 연속하여 연장 형성된 형태일 수 있다. 이러한 경우, 도 13d에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향과 대응하는 길이로 길이가 긴 성형체가 제조된다. 물론, 포켓(432P)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향(Y축 방향)으로 복수의 포켓(432P)이 나열된 형상일 수 있다. 이러한 경우 도 13e에 도시된 바와 같은 성형체가 제조된다.

이와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 성형기(430)에 의하면, 포켓(432P)에 의해 성형체의 강도를 향상시킬 수 있고, 제 1 롤(432)에 포켓(432P)이 마련되지 않은 종래의 성형기(430)에 비해 성형체를 대량 생산할 수 있어, 전체적인 제 2 조립물의 생산 속도 및 생산 율이 향상되는 효과가 있다.

파쇄기(440)는 성형기(430)에서 제조되는 성형체를 실시간으로 파쇄할 수 있도록 성형기(430)의 직하부에 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 파쇄기(440)는 성형체가 삽입되는 공간을 형성할 수 있도록, 상호 이격되어 나란하게 구비되는 한 쌍의 제 2 롤(442)을 포함한다. 또한 파쇄기(440)는 제 1 롤(432)과 제 2 롤(442) 사이에 구비되어, 한 쌍의 제 1 롤(432)에 의해 제조된 성형체가 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이로 안정적으로 진입할 수 있도록 하는 가이드 플레이트(446)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 제 2 롤(442)은 성형기(430)의 제 1 롤(432)을 통해 제조되는 성형체가 삽입될 수 있도록, 한 쌍의 제 1 롤(432)과 나란하게 배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이의 간격(D2)은 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이의 이격 간격(D1) 보다 작도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는, 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이의 간격(D2)이 제 1 롤(432) 사이의 간격(D1)보다 넓거나 동일한 경우에는 성형체를 파쇄할 수 없기 때문이다

여기서, 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이의 이격 간격(D1) 이란, 포켓(432P) 간의 이격 거리로서, 다시 설명하면 하나의 제 1 롤(432)에 형성된 포켓(432P)과, 다른 하나의 제 1 롤(432)에 형성된 포켓(432P) 간의 거리이다. 이때, 포켓이 반구 형상인 경우, 제 1 롤의 내측 방향으로 가장 깊게 들어간 위치를 기준으로 측정한 거리가 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이의 이격 간격(D1)일 수 있다.

또한, 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이의 간격(D2)이란, 하나의 제 2 롤(442)에 형성된 돌기(444)와, 다른 하나의 제 2 롤(442)에 형성된 돌기(444) 간의 이격 거리이다.

또한, 제 2 롤(442)은 성형체를 용이하게 파쇄할 수 있도록 외주면에 돌기(444)가 형성될 수 있다. 돌기(444)는 제 2 롤(442)의 외주면에 일정 간격(D3, 도 4 참조)를 갖도록 구비될 수 있으며, 이때 돌기(444)의 간격은 성형체를 파쇄하여 제조되는 제 2 조립물의 크기를 결정하는데 영향을 미칠 수 있다. 돌기(444)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 성형체를 파쇄하여 길이, 폭 및 두께를 가지는 입자 형태의 제 2 조립물을 제조할 수 있도록 격자형상으로 형성될 수 있다. 제 2 조립물의 크기는 제 2 롤(442)의 간격이나 제 2 롤(442)의 외주면에 형성되는 돌기(444)의 크기를 통해 조절될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 성형기(430)에서 제조된 성형체를 파쇄기(440)에서 다시 파쇄시켜, 상기 성형체에 비해 크기가 작은 제 2 조립물을 제조한다. 이때, 성형체는 파쇄기(440)의 한 쌍의 제 2 롤(442) 사이로 삽입되어 파쇄되기 때문에, 상기 성형체가 한 쌍의 제 2 롤(442)에 의해 압축, 가압되면서 파쇄된다. 따라서, 성형체에 비해, 상기 성형체를 압축, 가압하여 파쇄한 제 2 조립물의 강도가 더 높다.

이와 같은 원리를 이용하여 성형기(430)와 파쇄기(440) 사이에 성형기(430)에서 제조되는 성형체를 압축하기 위한 압축기(미도시)를 추가로 더 구비할 수도 있다. 이 경우 압축기는 성형기(430)와 같이 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 롤을 구비할 수 있으며, 이때 롤 간 간격은 제 1 롤(432)의 간격보다 작고 제 2 롤(442)의 간격보다 큰 간격을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 실시예들에 따른 성형기(430)를 이용하여 제조된 성형체를 파쇄하여 제 2 조립물을 생산한다. 이때, 제 1 롤(432)에 포켓(432P)이 마련된 실시예에 따른 성형기(430)에 의해 제조된 성형체는 종래의 성형기(포켓이 마련되지 않은 제 1롤을 포함하는 성형기)에 비해 강도가 높은 성형제가 제조된다. 이에, 성형체를 파쇄하여 제조된 제 2 조립물의 강도는 종래의 성형체를 파쇄하여 제조된 제 2 조립물의 강도에 비해 높다. 따라서, 실시예에 따른 제 2 조립물을 소결광 제조 장치원료 공급부로 이송 및 장입될 때, 상기 제 2 조립물이 파쇄되지 않거나, 억제된다.

또한, 실시예에 따른 성형기(430)의 경우, 제 1 롤(432)에 마련된 포켓(432P)에 의해 성형체를 대량 생산할 수 있어, 종래에 비해 제 2 조립물의 생산 속도 및 생산 율이 향상되는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 설비는, 선별기(500)를 더 포함할 수도 있다. 선별기(500)는 제 1 철광석으로부터 특정 입도 이하, 예컨대 1㎜ 이하 또는 3㎜ 이하의 입도를 갖는 철광석을 선별할 수 있다. 선별기(500)에서 선별된 철광석은 제 2 사전 처리부(400)로 제공되어 제 2 철광석과 함께 제 2 조립물을 제조하는데 사용될 수 있다.

이와 같은 방법으로 소결광을 제조하는 경우 공정 효율 및 생산성의 개선 가능성을 확인하고자 다음과 같은 시험을 실시하였으며, 그 시험 결과는 도 14에 도시된 바와 같다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 롤(432)을 구비하는 성형기(430) 및 비교예에 따른 제 1 롤(432)을 구비하는 성형기를 이용하여 제조한 성형체의 생산 속도 및 밀도를 나타낸 도면이다.

도 14에서, 실시예에 따른 제 1 롤(432)은 제 1 내지 제 3 타입을 포함한다. 그리고, 실시예 및 비교예에 따른 제 1 롤(432)은 동일한 직경(X 축 방향의 길이) 및 동일한 Y 축 방향의 길이를 가진다. 다만, 실시예에 따른 제 1 롤(432)은 포켓(432P)을 가지고, 비교예에 따른 제 1 롤(432)은 포켓(432P)을 가지지 않는다.

제 1 타입 및 제 3 타입은 한 쌍의 제 1 롤(432) 각각에 반구 형상의 포켓(432P)이 대향하도록 마련된 형태이며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 롤(432)의 연장 방향으로 복수의 포켓(432P)이 마련된 나열된 형상이다. 여기서 제 1 타입의 포켓의 Y 축 방향의 길이에 비해 제 2 타입의 포켓(432P)의 Y 축 방향의 길이가 짧다. 다른 말로 하면, 제 1 타입에 비해 제 2 타입이 Y 축 방향으로의 포켓 갯수가 많다.

또한, 제 3 타입의 제 1 롤(432)은 도 5a에 도시된 바와 같이 포켓이 Y 축 방향으로 연속하여 연장 형성된 형태이다.

비교예에 따른 제 1 롤(432)은 포켓(432P)을 구비하지 않는다.

상술한 바와 같은 실시예 및 비교예에 따른 제 1 롤(432)을 가지는 성형기(430)를 이용하여 성형체를 제조하는데 있어서, 동일한 제 2 배합원료를 이용하여 성형체를 제조하였다.

도 14를 참조하면, 실시예인 제 1 내지 제 3 타입의 제 1 롤에 의해 제조된 성형체의 생산 속도 및 밀도가 비교예에 비해 높음을 알 수 있다.

여기서 실시예에 따른 제 1 롤(432)에 의해 제조된 성형체의 밀도가 비교예에 비해 높은 것은, 실시예의 경우 포켓(432P)에 의해 성형체 중 미립자가 비교예에 비해 다량 포함되어 있어, 상대적으로 큰 입자 간의 이격 간격이 비교예에 비해 적기 때문이다.

또한, 실시예에 따른 제 1 롤(432)에 의한 성형체의 생산 속도가 비교예에 비해 높은 것은, 실시예의 경우 포켓(432P)에 의해 병목 현상이 억제 또는 해소됨에 따라, 제 2 배합원료의 장입이 원활해지기 때문이다.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 방법에 대해서 설명한다. 이때, 제 2 조립물을 제조하는 조립 장치에 있어서, 도 4 및 도 8에 도시된 제 1 실시예와 같이, 한 쌍의 제 1 롤(432) 각각에 포켓(432P)이 마련되며, 상기 한 쌍의 제 1 롤에 마련된 포켓이 대칭하도록 마련된 것을 예를들어 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소결광 제조 방법은, 제 1 철광석을 마련하는 과정(S110), 제 1 철광석, 부원료 및 연료물질을 혼합하여 제 1 배합원료를 제조하는 과정(S114), 제 1 배합원료를 결합시켜 제 1 조립물을 제조하는 과정(S116), 제 2 철광석을 마련하는 과정(S120), 제 2 철광석, 부원료, 연료물질 및 바인더를 혼합하여 제 2 배합원료를 마련하는 과정(S122), 제 2 배합원료를 압축 성형하여 성형체를 제조하는 과정(S124), 성형체를 파쇄하여 입자형태의 제 2 조립물을 제조하는 과정(S126) 및 제 1 조립물과 제 2 조립물을 소결대차(130)에 장입(S130)하여 소결하는 과정(S140)을 포함한다. 이때, 제 1 철광석을 마련하는 과정 이후에 제 1 철광석으로부터 특정 크기, 예컨대 3㎜ 이하의 크기를 갖는 제 1 철광석을 입도 선별하는 과정(S112)을 포함할 수 있다. 여기에서 선별된 3㎜ 이하의 크기를 갖는 제 1 철광석은 제 2 조립물을 제조하는데 사용할 수도 있다.

먼저, 제 1 철광석은 10㎝ 이하의 크기를 갖는 분철광석일 수 있다. 제 1 철광석은 제 1 조립물을 제조하는데 사용될 수 있으며, 필요에 따라 제 1 철광석으로부터 1㎜ 이하 또는 3㎜ 이하의 크기를 갖는 철광석을 입도 선별하여 제 2 조립물을 제조하기 위한 제 2 사전 처리부(400)로 이송할 수도 있다.

제 1 철광석이 마련되면, 석회석 등의 부원료 및 연료물질과 함께 제 1 혼합기(320)에 장입한 후 균일하게 혼합하여 제 1 배합원료를 제조한다. 제 1 배합원료가 제조되면, 제 1 배합원료를 조립기(330)에 장입하고 수분을 첨가하면서 교반하여 제 1 철광석, 부원료 및 연료물질을 상호 결합시켜 펠렛 등과 같은 제 1 조립물을 제조한다.

제 2 철광석은 100㎛ 이하의 크기를 갖는 미분철광석일 수 있다. 제 2 철광석은 제 2 조립물을 제조하는데 사용될 수 있으며, 제 2 철광석 단독 또는 제 2 철광석과 제 1 철광석으로부터 입도선별된 1㎜ 이하 또는 3㎜ 이하의 철광석과 혼합되어 제 2 조립물로 제조될 수 있다. 제 2 철광석이 마련되면 석회석 등의 부원료와 코크스 등과 같은 연료물질 및 바인더와 함께 제 2 혼합기(420)에 장입하여 균일하게 혼합함으로써 제 2 배합원료를 제조한다. 이때, 바인더는 당밀, 생석회(CaO) 및 수분 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

제 2 배합원료가 제조되면, 조립 장치(450)에서 부정형 입자 형태의 제 2 조립물을 제조한다. 즉, 제 2 배합원료는 용기(433)로 공급되어 주입기(434)에 의해 한 쌍의 제 1 롤(432) 사이로 가압 주입된다. 이때, 제 2 배합원료는 한 쌍의 제 1 롤(432) 각각에 마련된 포켓(432P)의 내부로 포획되어 내부에 수용된다. 그리고, 상대적으로 큰 입자들 뿐만 아니라, 상대적으로 작은 입자들까지도 용이하게 포켓(432P)으로 포획되어 수용된다. 이후, 포켓(432P)에 장입 또는 수용된 제 2 배합원료는 상호 마주보며, 서로 다른 방향으로 회전하는 한 쌍의 제 1 롤(432)에 의해 포켓(432P) 내에 수용된 제 2 배합원료가 가압, 압축됨에 따라, 성형체가 제조된다.

이렇게 제 1 롤(432)에 포켓(432P)을 마련하여, 포켓(432P)에 제 2 배합원료를 수용 또는 포획시킴에 따라, 상대적으로 입경이 작은 입자들이 종래에 비해 성형체에 다량 포함되도록 할 수 있다. 즉, 종래와 같이 상대적으로 입경이 작은 입자들이 한 쌍의 제 1 롤(432)의 압착 영역으로 들어오지 못하는 것을 억제하여, 압착 영역으로 들어오는 것을 보다 원활하게 할 수 있다. 따라서, 상대적으로 큰 입자들 사이의 이격 공간이 종래에 비해 작으며, 이에 실시예에 따른 성형체는 종래에 비해 강도가 높다.

성형체는 성형기(430) 하부의 파쇄기(440)로 공급되고, 성형체는 파쇄기(440)의 제 2 롤(442) 사이를 빠져나가면서 제 2 롤(442)의 외주면에 형성되는 돌기(444)에 의해 파쇄되어 입자 형태의 제 2 조립물로 제조된다. 이때, 성형체는 제 2 롤(442)에 의해 다시 한 번 가압되면서 파쇄되기 때문에 제 2 조립물은 성형체 보다 높은 압축 강도를 가질 수 있다.

또한, 이와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 성형기에 의하면, 제 1 롤(432)에 포켓(432P)이 마련되지 않은 종래의 성형기에 비해 성형체를 대량 생산할 수 있어, 전체적인 제 2 조립물의 생산 속도 및 생산 율이 향상되는 효과가 있다.

제 2 조립물이 제조되면, 제 1 사전 처리부(300)에서 제조된 제 1 조립물과 함께 원료 공급부(110)의 서지호퍼(114)에 저장될 수 있다. 이때, 제 1 조립물과 제 2 조립물은 별도의 혼합기에서 혼합된 후 서지호퍼(114)에 저장될 수도 있고, 각각 서로 다른 서지호퍼에 저장될 수도 있다. 실시예에 따른 제 2 조립물은 그 강도가 높기 때문에, 서지호퍼(114)로 이송 및 장입되는 과정에서 파쇄가 억제되거나, 최소화된다. 즉, 100㎛ 이하의 미분의 제 2 철광석을 이용하여 제조된 종래의 제 2 조립물에 비해 그 강도가 높아, 이송 및 장입 중에 파쇄가 억제 또는 저감된다. 따라서, 이후 제 1 조립물과 제 2 조립물을 소결 대차에 장입하였을 때, 제 2 조립물에 의한 미분이 적거나 없어, 소결대차 내에서의 통기성을 확보할 수 있다.

이후, 장입장치(116)를 이용하여 이동경로(120)를 따라 이동하는 소결대차(200)에 상부광, 제 1 조립물 및 제 2 조립물을 장입하여 원료층을 형성한다. 그리고 소결대차(200)는 이동경로(120)를 지나가면서 원료층의 표층부가 점화되고 원료층의 소결이 진행될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 롤을 포함하는 성형기를 이용하여 제 2 조립물을 제조함으로써, 종래에 비해 강도가 높은 제 2 조립물을 제조할 수 있다. 이에, 제 2 조립물의 이송 및 호퍼로 장입시에 파쇄에 의한 미분 발생이 억제되거나 적어, 상기 제 2 조립물과 제 1 조립물을 소결대차에 장입하여 소결을 진행할 때, 통기성을 확보할 수 있고, 이는 소결광의 품질을 향상시킨다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 롤을 포함하는 성형기를 이용하여 제 2 조립물을 제조함으로써, 제 2 조립물의 생산 속도를 향상시킬 수 있고, 이는 소결광의 생산성을 향상시킨다.

430 : 성형기 432: 제 1 롤
432P: 포켓 440: 파쇄기
442: 제 2 롤 444: 돌기

Claims (13)

1. 원료를 조립하여 성형체를 제조할 수 있도록, 일 방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제 1 롤을 포함하는 성형기; 및
   상기 성형체가 유입되는 공간을 형성하도록 상호 이격되어 구비되는 한 쌍의 제 2 롤을 포함하는 파쇄기;
   를 포함하고,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 중 적어도 하나의 제 1 롤은, 상기 원료의 수용이 가능하도록 외주면으로부터 내측 방향으로 내부 공간을 가지도록 포켓이 마련된 조립 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 포켓은 복수개로 마련되어, 상기 제 1 롤의 둘레 방향으로 나열 형성된 조립 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 상호 대칭하도록 형성된 조립 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 비대칭하도록 형성된 조립 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 포켓은 상기 제 1 롤의 연장 방향으로 연속 형성된 조립 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 성형기는 상기 한 쌍의 제 1 롤 사이로 상기 원료를 가압 주입하는 주입기를 포함하는 조립 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 롤의 외주면에는 돌기가 형성되는 조립 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 한 쌍의 제 2 롤 간의 이격 거리는 상기 한 쌍의 제 1 롤의 간의 이격 거리보다 짧은 조립 장치.
9. 소결광을 제조하는 장치로서,
   제 1 철광석을 포함하는 상기 제 1 배합원료를 조립하여 제 1 조립물을 제조하는 제 1 사전처리부; 및
   상기 제 1 철광석에 비해 입경이 작은 제 2 철광석을 포함하는 제 2 배합원료를 이용하여 제 2 조립물을 제조하는 제 2 사전처리부;
   를 포함하고,
   상기 제 2 사전처리부는,
   상기 제 2 배합원료를 조립하여 성형체를 제조할 수 있도록, 일 방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제 1 롤을 포함하는 성형기를 포함하며,
   상기 한 쌍의 제 1 롤 중 적어도 하나의 제 1 롤은, 상기 원료의 수용이 가능하도록 외주면으로부터 내측 방향으로 내부 공간을 가지도록 포켓이 마련된 소결광 제조 설비.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 포켓은 복수개로 마련되어, 상기 제 1 롤의 둘레 방향으로 나열 형성된 소결광 제조 설비.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며,
    상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 상호 대칭하도록 형성된 소결광 제조 설비.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 포켓이 마련되며,
    상기 한 쌍의 제 1 롤 각각에 마련된 포켓이 비대칭하도록 형성된 소결광 제조 설비.
13. 상기 제 2 사전처리부는,
    상기 성형기의 하측에서, 상기 성형체가 유입되는 공간을 형성하도록 상호 이격되어 구비된 한 쌍의 제 2 롤을 포함하여, 상기 성형기에서 제조된 성형체를 파쇄하여 상기 제 2 조립물을 제조하는 파쇄기를 포함하는 소결광 제조 설비.

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