KR20200008861A - 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치는 내부 공간을 가지며, 연장 방향의 일단에 처리 대상물이 유입되는 유입구가 마련되고, 타단에 파쇄된 처리 대상물이 배출되는 배출구가 마련된 슈트, 슈트 내부에 위치되어, 슈트 내부로 장입된 처리 대상물을 파쇄하는 크러셔, 파쇄된 처리 대상물을 그 입경에 따라 분리한 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물에 있어서, 제 2 파쇄물의 이동 경로 상에 위치하도록 크러셔의 하측 설치되며, 배출구 방향으로 제 2 파쇄물이 이동하는 힘에 의해 회전 가능한 회전 부재, 회전 부재의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부 및 회전 각도 검출부에서 검출된 회전 부재의 회전 각도에 따라, 처리 대상물의 파쇄 속도가 조절되도록 크러셔의 동작을 제어하는 파쇄 속도 제어부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치에 의하면, 크러셔에 의한 처리 대상물의 과도한 파쇄를 방지할 수 있다. 이로 인해, 원료로 사용이 불가능한 작은 입경의 파쇄물 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

원료 처리 장치 및 원료 처리 방법{Processing apparatus for raw material and method for processing raw material}
본 발명은 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 처리 대상물의 과도한 파쇄를 방지할 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법에 관한 것이다.
소결 배합 원료가 소결기의 대차로 장입되면, 대차 내 소결 배합 원료는 소결기에 의해 소결되어 소결광이 된다. 소결기에서 제조된 소결광은 소결기로부터 배광되어 상기 소결기 외측에 위치된 슈트 내 크러셔에 의해 파쇄된다.
크러셔에 의해 파쇄된 소결광 중, 그 입경이 5mm를 초과하는 소결 정립광은 고로로 장입되어, 상기 고로에서 용선 제조시 환원제로서 사용된다. 하지만, 파쇄된 소결광 중 그 입경이 5mm 이하인 소결 반광이 고로로 장입될 경우, 고로 내 통기성을 악화시킨다. 이에, 파쇄된 소결광 중 그 입경이 5mm를 초과하는 소결 정립광 만을 고로로 장입한다.
한편, 소결기로부터 배광된 소결광은 크러셔에 의해 파쇄되는데, 소결 반광이 소결광 생산량의 5% 이하로 발생되는 것이 바람직하며, 소결광 파쇄 시에 이를 목표로 크러셔의 회전 속도를 설정한다.
그런데, 우천시 소결 배합 원료에 수분이 과다하게 함유되거나, 상기 소결 배합 원료에 더스트가 다량 함유되어 있는 경우, 대차 내 적재된 소결 배합 원료 내 통기성이 나빠, 대차에서 소결 반응 진행이 늦어지기 때문에, 작업자는 소결기의 운전 속도를 감소시킨다.
이에, 소결기의 운전 속도 감소로 인해 소결광 생산량도 감소되나, 크러셔는 항상 기 설정된 속도에 의해 운전하므로, 소결광 생산량 대비 과도한 회전 속도로 소결광을 파쇄하게 된다. 이로 인해, 소결광 생산량의 10%를 초과하는 량으로 소결 반광이 다량 생산되는 문제가 발생된다.
한국공개특허 KR20010061450
본 발명은 처리 대상물의 과도한 파쇄를 방지할 수 있는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 처리 대상물을 파쇄하는데 있어서, 일정 입경 이상의 파쇄물이 균일한 량으로 발생될 수 있도록 하는 원료 처리 장치 및 원료 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치는 내부 공간을 가지며, 연장 방향의 일단에 처리 대상물이 유입되는 유입구가 마련되고, 타단에 파쇄된 처리 대상물이 배출되는 배출구가 마련된 슈트; 상기 슈트 내부에 위치되어, 상기 슈트 내부로 장입된 상기 처리 대상물을 파쇄하는 크러셔; 파쇄된 처리 대상물을 그 입경에 따라 분리한 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물에 있어서, 제 2 파쇄물의 이동 경로 상에 위치하도록 상기 크러셔의 하측 설치되며, 상기 배출구 방향으로 제 2 파쇄물이 이동하는 힘에 의해 회전 가능한 회전 부재; 상기 회전 부재의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부; 및 상기 회전 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 조절되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 파쇄 속도 제어부;를 포함한다.
상기 크러셔의 하측에서 상기 회전 부재의 후방에 위치되며, 상기 슈트 내 바닥면으로부터 이격되도록 설치되어, 파쇄된 처리 대상물을 상하로 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분리하는 분급 부재를 포함한다.
상기 분급 부재로부터 상기 슈트의 배출구 방향으로 연장 형성되며, 상기 슈트 내 바닥면과 이격되도록 설치된 가이드 부재를 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 가이드 부재의 하측에 설치된다.
상기 가이드 부재의 높이는 상기 분급 부재에 비해 낮거나 동일한 것이 바람직하다.
상기 슈트는 상기 배출구가 위치된 방향으로 하향 경사진 형상이며, 상기 분급 부재 및 가이드 부재는 상기 배출구가 위치된 방향으로 하향 경사지게 설치된다.
상기 회전 부재는 상기 회전 부재의 후방에 위치된 제 2 파쇄물의 량에 따라 상기 배출구 방향으로 회전한다.
상기 분급 부재와 연결되어, 상기 분급 부재를 진동시키는 진동 발생부를 포함한다.
상기 진동 발생부로부터 전달된 진동에 의해 상기 분급 부재가 진동 가능하도록 일단이 분급 부재와 연결되고 타단이 상기 슈트 내 바닥면과 연결된 스프링을 포함한다.
상기 분급 부재로부터 상기 크러셔가 위치된 방향으로 연장 형성되며, 상기 분급 부재 방향으로 하향 경사진 유도 부재를 포함한다.
상기 파쇄 속도 제어부는, 상기 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도를 기준 각도와 비교하는 비교기; 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도가 상기 기준 각도에 대비하여 큰지 여부 따라, 상기 크러셔의 회전 속도를 가변하는 크러셔 제어부; 를 포함한다.
상기 파쇄 속도 제어부는, 상기 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량으로 변환한 제 2 파쇄물 량에 대한 측정값과, 상기 처리 대상물의 생성량을 이용하여 연산된 이론적인 제 2 파쇄물 량인 기준값을 산출하는 연산부; 상기 측정값이 상기 기준값에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 크러셔의 회전 속도를 가변하는 크러셔 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 방법은 크러셔를 이용하여 처리 대상물을 파쇄하는 과정; 파쇄된 처리 대상물을 그 입경에 따라 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정; 상기 제 2 파쇄물이 이동하는 경로 상에 설치된 회전 부재가 상기 제 2 파쇄물로부터 가해지는 힘에 의해 회전하는 회전 각도를 검출하는 과정; 검출된 상기 회전 각도에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도를 조절하도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 크러셔 제어 과정;을 포함한다.
상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물이 이동하는데 있어서, 적어도 상기 분급 부재로부터 상기 회전 부재의 위치까지 상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물이 상하 방향으로 분리되어 이동한다.
상기 회전 부재는 이동되어 오는 상기 제 2 파쇄물의 량에 따라 회전 각도가 가변된다.
파쇄된 처리 대상물을 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정은, 상기 크러셔와 상기 회전 부재 사이에 위치된 분급 부재에 마련된 복수의 개구를 이용하여, 상기 분급 부재 상측에 상기 제 1 파쇄물이 위치되고, 상기 분급 부재 하측에 상기 제 2 파쇄물이 위치되도록 분급한다.
파쇄된 처리 대상물을 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정은, 상기 분급 부재를 진동시키는 과정을 포함한다.
상기 크러셔 제어 과정은, 상기 회전 부재의 회전 각도를 기준 각도와 비교하는 과정; 상기 회전 부재의 회전 각도가 상기 기준 각도에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 가변되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 과정;을 포함한다.
상기 크러셔 제어 과정은, 상기 회전 부재의 회전 각도를 상기 제 2 파쇄물의 량으로 변환하여 측정값을 획득하는 과정; 상기 처리 대상물의 생성량을 이용하여 이론적인 제 2 파쇄물 량인 기준값을 획득하는 과정; 상기 측정값과 기준값을 비교하는 과정; 상기 측정값이 상기 기준값에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 가변되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 과정;을 포함한다.
상기 처리 대상물은 소결광을 포함한다.
파쇄된 상기 처리 대상물을 그 입경에 따라 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는데 있어서, 상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 기준 입경은 5mm이다.
본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치에 의하면, 크러셔에 의한 처리 대상물의 과도한 파쇄를 방지할 수 있다. 이로 인해, 원료로 사용이 불가능한 작은 입경의 파쇄물 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적인 예로, 소결 배합 원료에 수분이 과다하게 함유되거나, 더스트가 다량 함유되어 소결기의 운전 속도를 감소시키더라도, 실시예에 따른 원료 처리 장치는 이에 대응하여 크러셔의 동작을 조절함으로써, 크러셔에 의한 과도한 파쇄를 방지할 수 있다. 따라서, 과도한 파쇄가 일어나거나, 파쇄가 부족하지 않도록 제어할 수 있어, 소결 반광 량이 소결광 생산량의 5% 이하가 되도록 할 수 있다.
또한, 소결 정립광의 발생량을 일정하게 유지할 수 있어, 소결 정립광의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치를 도시한 입체도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치의 정면도
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 파쇄물 량에 따른 회전 부재의 동작 및 회전 각도를 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부, 소결 속도 제어부, 파쇄 속도 제어부 및 쿨링 속도 제어부를 블록화하여 도시한 도면
도 8은 실시예의 변형예에 따른 파쇄 속도 제어부를 개념적으로 도시한 블록도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 원료를 파쇄하는 원료 처리 장치를 구비하는 원료 처리 설비에 관한 것으로, 파쇄물의 발생량이 일정하도록 조절할 수 있는 원료 처리 설비를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 과도한 파쇄를 방지할 수 있는 원료 처리 장치를 구비하는 원료 처리 설비를 제공한다.
실시예에 따른 원료 처리 설비에서 파쇄되는 처리 대상물은 소결광일 수 있다. 소결광은 소결기에서 제조되며, 제조된 소결기가 실시예에 따른 원료 처리 장치로 이송되어 파쇄된 원료 즉, 파쇄물은 쿨러로 이송되어 냉각된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치를 도시한 입체도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 장치의 정면도이며, 도 3은 슈트 내에 소결광이 있는 상태, 도 4는 제 2 파쇄물 량에 의해 회전 부재가 회전된 상태를 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 파쇄물 량에 따른 회전 부재의 동작 및 회전 각도를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부, 소결 속도 제어부, 파쇄 속도 제어부 및 쿨링 속도 제어부를 블록화하여 도시한 도면이다. 도 8은 실시예의 변형예에 따른 파쇄 속도 제어부를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비는 소결 배합 원료를 소결시켜 소결광을 생산 또는 제조하는 소결기(100), 소결기(100)의 외측에 위치되어 파쇄된 소결광을 냉각하는 쿨러(400) 및 소결기(100)와 쿨러(400) 사이에 위치되어, 소결기(100)에서 생산되어 배광되는 소결광을 파쇄하고, 파쇄된 소결광을 쿨러(400)로 이송 또는 안내하는 원료 처리 장치(3000)를 포함한다.
또한, 원료 처리 설비는 소결기(100)에서의 소결 속도를 제어하는 소결 속도 제어부(200) 및 쿨러(400)에서의 소결광 쿨링 속도를 제어하는 쿨링 속도 제어부(500)를 포함한다.
소결기(100)는 제철 조업 분야에서 일반적으로 적용하는 장치로서, 간략히 설명한다.
소결기(100)는 소결광의 원료(이하, 소결 배합 원료)가 장입되며, 공정 경로를 따라 순차 이동하는 복수의 대차(110), 공정 경로를 따라 연장 설치되어, 복수의 대차(110)를 이송시키는 대차 이송 장치(120), 대차(110)의 상측에 위치되어, 대차(110) 내 원료 상부로 화염을 분사하는 점화로(130), 대차(110)의 하측에서 공정 경로를 따라 나열 배치되어, 대차(110) 내부로 공기를 흡입하여 원료를 소결시키는 복수의 윈드 박스(140)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 소결기(100)는 점화로(130)의 후방에 배치되며, 대차(110)로 공급할 소결 배합 원료를 수용하고 있는 써지 호퍼, 써지 호퍼의 후방에 위치하며, 소결 배합 원료가 공급되기 전에 대차(110)로 공급할 상부광를 수용하고 있는 상부광 호퍼를 포함한다.
대차 이송 장치(120)는 상술한 바와 같이 복수의 대차(110)를 순차적으로 이송시키는 것으로, 실시예에 따른 대차 이송 장치(120)는 폐루프 형태이며 순환 이동 가능한 대차 이송부(121), 대차 이송부(121)를 순환 이동시키며, 이동 속도를 조절하는 대차 이송 제어부(122)를 포함한다. 여기서 대차 이송부(121)는 컨베이어 벨트일 수 있다.
대차 이송 제어부(122)는 폐루프 형태의 대차 이송부(121)의 내측에서 연장 방향의 양 끝으로 상호 이격되도록 배치되며, 상기 대차 이송부(121)와 연결되어 회전 가능한 회전 구동 부재(122a), 회전 구동 부재(122a)에 회전 구동력을 제공하는 소결 구동부(122b), 소결 구동부(122b)의 운전 속도를 검출하는 센서(이하, 소결 속도 검출 센서(122c))를 포함한다. 여기서, 회전 구동 부재(122a)는 풀리일 수 있으며, 소결 구동부(122b)는 모터일 수 있고, 소결 속도 검출 센서(122c)는 모터의 회전 속도 즉, 회전수를 센싱하는 피지 센서일 수 있다.
이하, 일반적인 소결기의 동작 및 소결광 제조 방법에 대해 간략히 설명한다.
복수의 대차(110)가 상부광 호퍼 및 써지 호퍼 하측으로 순차적으로 통과하면, 복수의 대차(110) 각각에 상부광 및 소결 배합 원료가 장입된다. 소결 배합 원료가 장입된 대차(110)는 점화로(130) 하측으로 이동되며, 이때 점화로(130)의 화염이 대차(110) 내 소결 배합 원료의 표층으로 착화된다. 화염이 착화된 대차(110)는 일 방향으로 이동하는데, 이때 복수의 윈드 박스(140)의 상측을 순차적으로 통과하도록 이동한다. 이때, 윈드 박스(140)의 흡인력으로 인해 대차(110) 외부의 공기가 대차(110) 내부로 흡입되며, 착화된 화염과 흡입된 공기에 의해 대차(110) 내부에서 열이 발생되고, 이에 따라 소성 반응이 일어난다. 그리고, 대차(110)가 일 방향으로 이동함에 따라 화염이 점차 하측으로 이동하며, 이에 대차(110)가 대차 이송부(121)의 끝에 도달했을 때, 대차(110) 내 소결 배합 원료가 모두 소결된다.
대차 이송부(121)의 끝으로 대차(110)가 도달하면, 대차(110) 내 소결광은 그 외측에 위치된 원료 처리 장치(3000)로 이동되어 파쇄되며, 이후 쿨러(400)로 이송되어 냉각 된다.
쿨러(400)는 원료 처리 장치(3000)의 슈트(3100)로부터 파쇄된 소결광을 제공받아 냉각시키는 쿨링부(410), 쿨링부(410)를 동작시키는 쿨링 구동부(420) 및 쿨링 구동부(420)의 운전 속도를 센싱하는 센서(이하, 쿨링 속도 검출 센서(430))를 포함한다. 여기서, 쿨링 구동부(420)는 모터일 수 있고, 쿨링 속도 검출 센서(430)는 모터의 회전 속도 즉, 회전수를 센싱하는 피지 센서일 수 있다.
실시예에 따른 원료 처리 장치(3000)는 소결기(100)의 일측 외측에서부터 쿨러(400)까지 연장 형성되며, 소결기(100)로부터 배광된 소결광(S)을 수용하고, 파쇄된 소결광이 쿨러(400)를 향해 이동될 수 있도록 안내하는 슈트(3100), 슈트(3100) 내 상부에 위치되어, 슈트(3100) 내로 장입된 소결광(S)을 파쇄하는 파쇄기(3200), 슈트(3100) 내에서 파쇄기(3200)의 하측에 위치되어, 파쇄된 소결광을 가려내어 통과시키는 분리부(3300), 슈트(3100)의 내부에서 분리부(3300)의 하측에 위치되어, 파쇄된 소결광을 기준 크기를 기준으로 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급하는 분급부(3400), 슈트(3100) 내부에서 분급부(3400)의 전방에 위치되어, 분급부(3400)에 의해 분급된 기준 크기를 초과하는 파쇄물인 제 1 파쇄물(S1)이 제 2 파쇄물(S2)과 분리되어 쿨러(400)가 위치된 방향으로 이송될 수 있도록 유도 또는 가이드하는 가이드 부재(3600), 제 2 파쇄물(S2)의 량을 측정하기 위해, 가이드 부재(3600)의 하측에 위치되어, 제 2 파쇄물(S2)의 발생량에 따라 회전 가능하며, 그 회전 각도를 검출하는 파쇄물량 측정기(3700), 파쇄물량 측정기(3700)에서 검출된 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량(이하, 측정값)으로 변환하고, 상기 측정값과 소결기(100)에서의 소결 속도를 이용하여 이론적으로 계산된 제 2 파쇄물 량(이하 기준값)을 이용하여, 파쇄기(3200)의 파쇄 속도를 제어하는 파쇄 속도 제어부(3800)를 포함한다.
여기서, 파쇄기(3200)의 파쇄 속도는 크러셔(3220)의 회전 속도 또는 회전수일 수 있다.
또한, 원료 처리 장치(3000)는 슈트(3100) 내부에서 분급부(3400)의 후방에 위치되어, 파쇄기(3200)에서 파쇄된 소결광이 분급부(3400) 방향으로 용이하게 이동될 수 있도록 유도하는 유도 부재(3500)를 포함할 수 있다.
슈트(3100)는 일 방향으로 연장 형성되어 소결기(100)로부터 배광된 소결광 및 파쇄된 소결광의 수용 및 이동이 가능한 내부 공간을 가지며, 소결기(100) 방향의 일단 및 쿨러(400) 방향의 타단이 개구된 형태이다. 또한, 슈트(3100)는 파쇄된 소결광이 쿨러(400) 방향으로 용이하게 이동될 수 있도록, 전체적인 형상이 소결기(100)로부터 쿨러(400) 방향으로 하향 경사진 형태일 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 실시예에 따른 슈트(3100)는 소결기(100)로부터 배광된 소결광(S) 및 파쇄기(3200)의 수용이 가능한 내부 공간을 가지는 제 1 본체(3110), 분리부(3300)의 하측에 위치되도록 제 1 본체(3110)로부터 하측 방향으로 연장 형성되어, 파쇄기(3200)로부터 파쇄된 소결광의 수용 및 이동이 가능한 제 2 본체(3120) 및 제 2 본체(3120)와 쿨러(400) 사이에 위치되도록 상기 제 2 본체(3120)로부터 연장 형성되며, 파쇄된 소결광의 수용 및 이동이 가능한 제 3 본체(3130)를 포함한다.
여기서, 제 1 본체(3110)의 양 끝단 중 소결기(100)를 향하는 일단은 개구되어 있으며, 상기 개구는 소결기(100)로부터 배광된 소결광이 슈트(3100) 내부로 유입되는 입구이다. 그리고 제 1 본체(3110)는 쿨러(400)가 설치된 지면과 수직을 이루는 형태일 수 있다. 제 2 본체(3120)는 제 1 본체(3110)의 타단으로부터 연장 형성되는데, 제 3 본체(3130) 방향으로 하향 경사진 형상이다. 또한, 제 3 본체(3130)는 제 2 본체(3120)의 타단으로부터 쿨러(400) 방향으로 연장 형성되는데, 쿨러(400) 방향으로 하향 경사진 형상이다. 그리고, 쿨러(400)가 설치된 지면을 기준으로 제 2 본체(3120)의 경사 각도에 비해 제 3 본체(3130)의 경사 각도가 작도록 하는 것이 바람직하다. 제 3 본체(3130)는 제 2 본체(3120)로부터 쿨러 방향으로 연장 형성되는데, 제 3 본체(3130)의 연장 방향의 양 끝단 중 일단의 개구는 제 2 본체(3120)를 통과한 소결광이 유입되는 유입구이고, 타단의 개구는 소결광이 쿨러(400)로 배출되는 배출구이다.
파쇄기(3200)는 일 방향으로 연장 형성되며 회전 가능한 회전축(3210) 및 각각이 회전축(3210)의 외주면을 따라 나열 배치된 복수의 날개가 구비된 복수의 파쇄부(3221, 3222, 3223)를 포함하는 크러셔(3220), 회전축(3210)으로 회전 동력을 인가하는 구동부(이하, 파쇄 구동부(3230)), 파쇄 구동부(3230)의 회전수를 센싱하는 센서(이하, 파쇄 속도 검출 센서(3240))를 포함한다. 여기서, 크러셔(322)의 복수의 파쇄부(3221, 3222, 3223)는 회전축(3210)의 연장 방향으로 따라 나열 배치된다.
상술한 바와 같은 파쇄기(3200)는 슈트(3100)의 제 1 본체(3110) 내에 설치될 수 있다.
분리부(3300)는 파쇄기(3200)의 하측에 위치되어, 파쇄기(3200)에 의해 파쇄된 소결광을 그 하측으로 통과시키고, 파쇄되지 않은 소결광은 통과되지 않도록 하여, 파쇄된 소결광과 그렇지 않은 소결광을 분리한다. 다른 말로 하면, 분리부(3300)는 일정 크기 이상의 소결광을 통과시키고, 상기 일정 크기 미만의 소결광은 통과시키지 않는 복수의 개구가 마련된 형태로서, 통상 '그리즐리 바'로 명명된다. 보다 구체적으로 분리부(3300)는 회전축(3210)의 연장 방향 또는 복수의 파쇄부(3221, 3222, 3223)의 나열 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되며,
복수의 파쇄부(3221, 3222, 3223)의 나열 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된 복수의 분리 부재(3310)를 포함한다. 여기서, 연속 배치된 두 개의 분리 부재(3310) 사이의 이격 공간(3320)에 의해 파쇄된 소결광과 그렇지 않은 소결광을 분리하는데, 상기 이격 공간(3320)의 폭은 소결광의 입경에 비해 작다. 이러한 분리부(3300)는 제 1 본체(3110) 내에서 파쇄기(3200)의 하측에 위치되도록 설치된다.
분급부(3400)는 파쇄기(3200)에 의해 파쇄되어 분리부(3400)를 통과한 소결광을 기준 크기를 기준으로 하여 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급한다.
여기서, 기준 크기는 예컨대, 5mm일 수 있으며, 제 1 파쇄물(S1)은 5mm를 초과하는 파쇄물로서 통상 소결 정립광으로 명명된다. 또한 제 2 파쇄물(S2)은 5mm 이하인 파쇄물로서 통상 소결 반광으로 명명된다.
여기서, 5mm를 초과하는 제 1 파쇄물(S1) 즉, 소결 정립광은 고로로 장입되어 용선을 제조하는 원료로 사용될 수 있다. 하지만, 5mm를 이하의 제 2 파쇄물(S2) 즉, 소결 반광이 고로로 장입되면, 통기성을 악화시켜 조업에 악영향을 미친다. 이에 파쇄기(3200)를 통해 소결광을 파쇄하는데 있어서, 제 2 파쇄물(소결 반광)의 발생량이 적을 수록 유리하다.
분급부(3400)는 제 3 본체(3130) 내부에서 소결광이 유입되는 입구 또는 일단과 인접하도록 설치된다. 실시예에 따른 분급부(3400)는, 파쇄된 소결광을 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급할 수 있는 복수의 개구가 마련되며, 제 3 본체(3130)의 바닥면으로부터 상측으로 이격 설치된 분급 부재(3410) 및 분급 부재(3410)를 제 3 본체(3130) 내 바닥에 지지 고정시키는 고정 부재(3420)를 포함한다. 또한 분급부(3400)는 분급 부재(3410)에 연결되어 상기 분급 부재(3410)에 진동을 제공하는 진동 발생부(3440) 및 고정 부재(3420)를 둘러 싸도록 설치된 스프링(3430)을 포함할 수 있다.
분급 부재(3410)는 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급하는 수단으로서, 기준 크기 예컨대 폭이 5mm인 복수의 개구를 포함하는 메쉬 형태일 수 있다. 이러한 분급 부재(3410)는 제 3 본체(3130) 내 바닥면과 이격 되도록 설치되는데, 이를 위해, 분급 부재(3410)와 제 3 본체(3130)를 연결하도록 고정 부재(3420)가 마련된다. 여기서 제 3 본체(3130) 내에서 분급 부재(3410)의 하측 공간은 분급된 제 2 파쇄물(S2)이 일시 수용되는 공간이다.
이러한, 분급 부재(3410)가 제 3 본체(3130) 내에 배치되면, 파쇄기(3200)에 의해 파쇄된 파쇄물이 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분리된다. 즉, 파쇄기(3200)에 의해 파쇄된 소결광은 분리부(3300)를 통과하여 제 2 본체(3120), 제 3 본체(3130)로 순차 낙하한다. 이때, 파쇄된 소결광 즉 제 1 및 제 2 파쇄물(S1, S2)은 제 2 본체(3120) 내 바닥면을 따라 제 3 본체(3130)의 바닥면을 향해 낙하 또는 이송된다.
그리고, 제 2 본체(3120)를 지나 제 3 본체(3130) 내부로 유입된 소결광은 상기 제 3 본체(3130) 내 입구측에 위치된 분급 부재(3410) 상으로 낙하되는데, 이때 분급 부재(3410) 상으로 낙하된 소결광 중 일부는 개구를 통과하지 못하고, 나머지는 개구를 통과하여 분급 부재(3410) 하측으로 떨어진다. 즉, 소결광이 파쇄된 결과물인 제 1 및 제 2 파쇄물(S1, S2)이 분급 부재(3410) 상으로 낙하되며, 이 중 입경이 5mm를 초과하는 제 1 파쇄물(S1)은 분급 부재(3410)의 개구를 통과하지 못하며, 입경이 5mm 이하인 제 2 파쇄물(S2)은 분급 부재(3410)의 개구를 통과하여 상기 분급 부재(3410) 하측으로 낙하된다. 이로 인해, 파쇄된 소결광이 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급된다. 이때, 진동 발생부(3440)로 분급 부재(3410)를 진동시키면, 분급 부재(3410) 상에 파쇄물들이 적층되는 것을 억제하기 때문에, 분급을 보다 용이하게 할 수 있다.
그리고, 분급 부재(3410)을 지지하는 고정 부재(3420)를 둘러싸는 스프링(3430)은 분급 부재(3410)가 진동 발생부(3440)로부터 전달된 진동에 의해 진동될 수 있도록 상기 분급 부재(3410)가 유동 가능하도록 지지한다.
유도 부재(3500)는 제 2 본체(3120)를 통과하도록 낙하된 파쇄된 소결광이 분급 부재(3410) 상으로 이동할 수 있도록 유도한다. 이러한 유도 부재(3500)는 일 방향으로 연장된 판 형상으로, 제 3 본체(3130) 내에서 분급부(3400)의 후방에 위치하고, 상기 분급부(3400)의 상측에 위치되도록 설치된다. 또한, 유도 부재(3500)는 분급 부재(3410)가 위치된 방향으로 하향 경사진 형상이다. 이렇게 유도 부재(3500)가 설치됨에 따라, 제 2 본체(3120)를 통과하는 또는 제 2 본체(3120) 내 바닥면을 따라 이동하는 소결광이 유도 부재(3500)에 의해 그 낙하 또는 이송 방향이 분급 부재(3410) 방향으로 유도될 수 있다.
가이드 부재(3600)는 분급 부재(3410)에 의해 분급되어 상기 분급 부재(3410) 상부로부터 밀려난 제 1 파쇄물(S1)이제 2 파쇄물(S2)과 분리된 상태로 쿨러(400)가 위치된 방향으로 이동될 수 있도록 한다. 실시예에 다른 가이드 부재(3600)는 일 방향으로 연장 형성된 판 형상이며, 가이드 부재(3600)는 분급 부재(3410)의 전방에서 제 3 본체(3130) 내 바닥면으로부터 이격되도록 설치되는데, 상부 표면의 높이가 분급 부재(3410)에 비해 낮도록 설치되는 것이 바람직하다.
가이드 부재(3600)의 상부 표면으로는 분급 부재(3410)에 의해 분급된 제 1 파쇄물(S1)이 이동되고, 분급 부재(3410) 하측으로 낙하된 제 2 파쇄물(S2)은 가이드 부재(3600)와 제 3 본체(3130) 사이의 이격 공간을 통과하도록 이동된다.
파쇄물량 측정기(3700)는 제 2 파쇄물의 량에 따라 회전 각도가 달라지는 구성으로, 검출된 회전 각도는 후술되는 파쇄 속도 제어부(3800)로 전달되어 제 2 파쇄물의 량으로 변환된다. 즉, 파쇄 속도 제어부(3800)에서 변환되는 제 2 파쇄물의 량은 슈트(3100) 내부에 위치된 파쇄물량 측정기(3700)의 회전 각도를 측정 또는 검출하여 얻어지는 것이다. 이에, 이하에서는 파쇄물량 측정기(3700)에서 검출된 회전 각도를 파쇄 속도 제어부(3800)에서 제 2 파쇄물의 량으로 변환한 값을 측정값이라 명명한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 파쇄물량 측정기(3700)는 제 3 본체(3130)의 연장 방향, 파쇄된 소결광의 이동 방향 또는 가이드 부재(3600)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성된 샤프트(3710), 샤프트(3710)에 연결되어 상기 샤프트(3710)부터 제 2 본체(3120) 바닥면까지의 높이를 가지고, 이동되어 오는 제 2 파쇄물의 량 또는 그 이동력에 의해 회전 가능한 회전 부재(3720), 회전 부재(3720)의 회전 각도를 센싱하는 각도 검출부(3730)를 포함한다.
샤프트(3710)는 제 3 본체(3130)의 폭에 비해 긴 길이를 갖도록 연장 형성되며, 연장 방향의 일단 및 타단은 제 3 본체(3130)의 외측으로 돌출되도록 설치될 수 있고, 샤프트(3710)의 일단에 각도 검출부(3730)가 장착될 수 있다.
회전 부재(3720)는 판(plate) 형상으로서, 샤프트(3710) 및 제 3 본체(3130)의 폭 방향으로 연장 형성된다. 이때, 회전 부재(3720)의 연장 길이는 샤프트(3710)의 비해 짧으며, 그 연장 방향의 일단 및 타단이 제 3 본체(3130)의 측벽에 인접 또는 접촉될 수 있도록 하는 길이를 가진다. 또한, 회전 부재(3720)는 그 하단이 제 3 본체(3130)의 바닥면을 향할 때, 상기 회전 부재(3720)의 하단이 제 3 본체(3130)의 바닥면에 접촉되거나 인접하도록 하는 높이를 가진다. 즉, 제 3 본체(3130)의 내부에서 가이드 부재(3600)의 하측 공간이 회전 부재(3720)를 기준으로 후방 영역과 전방 영역으로 구분될 수 있도록, 회전 부재(3720)의 길이 및 높이가 조절된다.
상술한 바와 같은 파쇄물량 측정기(3700)의 회전 부재(3720)는 제 2 파쇄물 량 또는 상기 회전 부재(3720)를 향해 이동되는 제 2 파쇄물 량이 많을수록 회전 각도가 증가한다. 즉, 분급 부재(3410)에 의해 분급되어 상기 분급 부재(3410)의 하측으로 낙하된 제 2 파쇄물(S2)은 제 3 본체(3130)의 하향 경사에 의해 회전 부재(3720)가 위치된 방향으로 이동한다. 이때, 제 3 본체(3130)가 하향 경사져 있기 때문에, 제 3 본체(3130)를 따라 이동하는 제 2 파쇄물(S2)들은 회전 부재(3720)를 가압 또는 밀게되며, 이 힘에 의해 회전 부재(3720)가 출구가 위치된 방향 예컨대 반시계 방향으로 회전한다(도 5 및 도 6 참조). 그리고, 회전 부재(3720)에 가해지는 가압력이 클수록 상기 회전 부재(3720)의 회전 각도가 크며, 회전 부재(3720)에 가해지는 가압력은 제 2 파쇄물(S2)의 량이 많을수록 증가한다. 즉, 도 5에 비해 도 6의 경우 제 2 파쇄물(S2) 량이 많으며, 이에 따라, 도 6과 같이 제 2 파쇄물(S2) 량이 상대적으로 더 많은 회전 부재(3720)의 회전 각도(θ2)가 도 5와 같이 제 2 파쇄물(S2) 량이 상대적으로 적은 회전 부재(3720)의 회전 각도(θ1)에 비해 크다. 그리고, 각도 검출부(3730)는 회전 부재(3720)의 회전 각도를 검출한다.
파쇄 속도 제어부(3800)는 파쇄물량 측정기(3700)에서 검출된 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량(즉, 측정값)으로 변환하고, 소결기(100)에서의 소결 속도를 이용하여 계산된 이론적 제 2 파쇄물의 량(이하, 기준값)과, 상기 측정값을 이용하여, 파쇄기(3200)의 파쇄 속도를 제어한다. 즉, 제 2 파쇄물 량에 대한 측정값과 기준값 간의 편차를 이용하여 파쇄 구동부(3230) 예컨대 모터의 회전 속도 또는 회전수를 제어함으로써, 파쇄 속도를 제어하여, 과도한 파쇄가 일어나거나, 파쇄가 부족하지 않도록 제어한다.
여기서, 소결기(100)의 소결 속도는 대차(110)의 이동 속도를 의미할 수 있으며, 상기 대차(110)의 이동 속도는 소결 구동부(122b)의 회전 속도 또는 회전수에 따라 달라진다. 이에, 소결기(100)의 소결 속도 검출 센서(122C)에 의해 검출된 소결 구동부(122b)의 시간당 회전수가 소결기(100)의 소결 속도 또는 소결광 생산 속도를 의미할 수 있다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 파쇄 속도 제어부(3800)는 제 2 파쇄물 량에 대한 측정값과 기준값 간의 편차를 연산하고, 편차값에 따른 크러셔(3220)의 회전 속도 또는 회전수(rpm)를 도출하는 연산부(3810), 연산부(3810)로부터 입력된 도출된 회전 속도로 크러셔(3220)를 회전시키기 위한 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 비율값으로 도출하는 제어부(이하, 제 1 제어부(3820)), 제 1 제어부(3820)에서 도출된 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도에 대한 비율값을 그에 대응하는 주파수 및 전압으로 변환하여 파쇄 구동부(3230)로 출력하는 크러셔 제어부(3830)를 포함한다.
또한, 크러셔 제어부(3830)로부터 전달된 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 의미하는 신호를 그에 상응하는 전력값 변환하고, 이를 분급부의 진동 발생부(3440)로 출력하는 진동 제어부(3840)를 포함한다.
연산부(3810)는 소결기(100)의 소결 속도에 따른 소결광 생산량을 산출하는 연산기(이하, 제 1 연산기(3811)), 제 1 연산기(3811)에서 산출된 소결광 생산량을 제 2 파쇄물 발생량(즉, 기준값)으로 산출하는 연산기(이하, 제 2 연산기(3812)), 소결기(100)의 소결 속도에 따라 적정한 크러셔(3220)의 회전 속도(파쇄 속도)로 연산하는 연산기(이하, 제 3 연산기(3813)), 파쇄물량 측정기(3700)에서 검출된 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량(즉, 측정값)으로 변환하는 변환기(이하 제 1 변환기(3814)), 제 2 파쇄물에 대한 기준값과 측정값을 비교하고, 이들의 편차를 계산하는 비교기(3815), 기준값과 측정값 간의 편차를 비율화하는 비율기(이하, 제 1 비율기(3816)), 제 2 비율기(3822)에서 산출된 비율값을 그에 대응하는 또는 상응하는 회전 속도로 변환하고, 제 3 연산기(3813)로부터 입력된 크러셔(3220)의 회전 속도와 차감 또는 합산 연산하여 크러셔의 회전 속도를 도출하는 가산기(3817)를 포함한다.
소결기(100)의 소결 구동부(122b)의 회전 속도 또는 시간당 회전수에 따라 대차(110)의 이동 속도가 다르므로, 소결 속도가 빠를수록 소결광 생산량이 증가하고, 반대로 소결 속도가 감소할수록 소결광 생산량이 증가한다. 제 1 연산기(3811)에서는 소결기(100)의 소결 속도에 따른 소결광 생산량을 산출하며, 소결 속도에 따라 소결광 생산량이 다르다. 이는 소결 속도에 따른 실제 소결광 생산량을 측정하는 여러 번의 조업 또는 실험을 통해 관계식을 도출하고, 이를 적용하는 것으로부터 자동을 연산될 수 있다.
제 2 연산기(3812)에서는 제 1 연산기(3811)에서 산출된 소결광 생산량으로부터 제 2 파쇄물 발생량(즉, 기준값)을 산출한다. 통상 제 2 피처리물(소결 반광)의 발생량은 소결광 생산량의 5% 이하가 바람직하므로, 제 2 연산기(3812)에서는 제 1 연산기(3811)에서 산출된 소결광 생산량의 5%를 제 2 파쇄물 발생량으로 산출하며, 이것이 이론적인 제 2 파쇄물 량인 기준값이다.
제 3 연산기(3813)에서는 소결 속도에 따른 크러셔(3220)의 회전 속도(파쇄 속도)를 산출한다. 보다 구체적으로 설명하면, 소결 속도에 따라 소결광 생산량이 결정되고, 소결광 생산량에 따라 5% 이하의 소결 반광을 발생시키기 위한 크러셔(3220)의 회전 속도가 있다. 그리고, 소결광 생산량에 따라 5% 이하의 소결 반광을 발생시키기 위해, 소결기(100)의 소결 구동부(122b)의 회전 속도에 따른 크러셔(3220)의 회전 속도가 있다. 이는, 소결기(100) 또는 파쇄기(3200)의 사양에 따라 달라지며, 원료 처리 설비의 셋팅시에 정해지는 값이며, 그 값은 비율(%)에 의해 정해질 수 있다. 즉, 제 3 연산기(3813)에서는 소결기(100)의 소결 속도의 소정%를 크러셔(3220)의 회전 속도(파쇄 속도)로 결정한다.
제 1 변환기(3814)는 각도 검출부(3730)에서 측정된 회전 부재(3720)의 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량으로 변환(즉, 측정값)으로 변환하는데, 회전 각도에 따라 서로 다른 측정값으로 설정된다. 그리고, 회전 각도가 증가할수록 측정값이 증가되고, 회전 각도가 감소할수록 측정값이 감소되도록 변환된다. 이는 회전 각도에 따른 실제 소결광 발생량을 측정하는 여러 번의 조업 또는 실험을 통해 관계식을 도출하고, 이를 적용하는 것으로부터 자동을 연산될 수 있다.
제 1 비율기(3816)에서는 비교기(3815)에서 산출된 제 2 파쇄물 량에 대한 기준값과 측정값의 편차를 비율화한다. 예컨대, 기준값에 대한 측정값(측정값/기준값)을 산출하고, 기준값에 비해 측정값이 큰 경우 '-(마이너스)', 기준값에 비해 측정값이 작은 경우 '+(플러스)'로 함으로써, 비율값이 결정된다. 이때, 편차가 증가할수록 비율값이 증가되며, 편차가 감소할수록 비율값이 감소된다.
가산기(3817)에서는 제 1 비율기(3816)로부터 입력된 비율값을 그에 상응 또는 대응하는 회전 속도로 변환하고, 이를 제 3 연산기(3813)로부터 입력된 회전 속도에 더한다. 이때, 제 1 비율기(3816)에서 산출된 비율값이 '-'인 경우, 제 3 연산기(3813)로부터 입력된 회전 속도로부터 상기 비율값에 상응하는 회전 속도 만큼 차감한다. 반대로, 제 2 비율기(3822)에서 산출된 비율값이 '+'인 경우, 제 3 연산기(3813)로부터 입력된 회전 속도로부터 상기 비율값에 상응하는 회전 속도 만큼 합산한다.
크러셔(3220)는 파쇄 구동부(3230)의 회전에 따라 회전되며, 상기 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도에 따라 크러셔(3220)의 회전 속도가 달라진다. 그리고, 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도와 크러셔(3220)의 회전 속도는 다르다. 예를 들어 파쇄 구동부(3230)가 분당 100rpm으로 회전한다고 하더라도, 크러셔(3220)는 분당 100rpm으로 회전하지 않고, 예컨대 분당 50rpm으로 회전한다.
제 1 제어부(3820)는 크러셔(3220)를 가산기(3817)로부터 입력된 크러셔(3220)의 회전 속도로 회전시키기 위한 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 비율값으로 도출한다. 실시예에 따른 제 1 제어부(3820)는 가산기(3817)로부터 크러셔(3220)의 회전 속도를 제공받는 제 1 제어기(3821), 크러셔(3220)의 회전 속도로 회전시키기 위한 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 비율값으로 도출하는 비율기(이하, 제 2 비율기(3822))를 포함한다. 또한, 제 1 제어부(3820)는 파쇄 속도 검출 센서(3240)로부터 감지된 신호를 파쇄 구동부(3230)의 회전수로 변환한 값을 비율화하는 비율기(이하, 제 3 비율기(3823))를 포함할 수 있다.
크러셔 제어부(3830)는 제 1 제어부(3820)의 제 2 비율기(3822)로부터 도출된 비율값을 전달받아, 상기 도출된 비율값에 대응하는 주파수 및 전압을 파쇄 구동부(3230)로 출력하는 크러셔 속도 제어기(3831)를 포함한다. 또한 크러셔 제어부(3830)는 소결기(100)의 소결 속도 검출 센서(122C)로부터 전달된 신호를 회전 속도를 의미하는 신호로 변환하는 변환기(이하, 제 2 변환기(3832))를 포함한다.
크러셔 속도 제어기(3831)로부터 파쇄 구동부(3230)로 입력된 회전 속도는 소결기(100)의 소결 속도를 이용하여 계산된 제 2 파쇄물 량에 대한 기준값과, 파쇄물량 측정기(3700)로부터 검출된 회전 각도를 이용하여 산출한 실제 제 2 파쇄물에 대한 측정값의 편차에 따라 결정된 것으로, 상기 편차를 줄일 수 있도록 한다. 즉, 제 2 파쇄물에 대한 기준값과 측정값 간의 비교 결과 및 편차값에 따라 현재 크러셔(3220)의 회전 속도로부터 감소시키거나, 증가시키며, 감소 또는 증가되는 정도를 조절한다. 예컨대, 측정값이 기준값에 비해 큰 경우 크러셔(3220)의 회전 속도를 감소시키며, 상기 측정값과 기준값의 편차에 따라 회전 속도의 감소 정도를 결정한다. 반대로, 기준값에 비해 작은 경우, 크러셔(3220)의 회전 속도를 현재 상태로 유지하거나 증가시킨다.
따라서, 크러셔 속도 제어기(3831)로부터 조절된 회전 속도로 파쇄 구동부(3230)를 회전시킴에 따라, 기준값과 산출값의 편차가 감소되도록 파쇄를 할 수 있다. 즉, 과도환 파쇄 동작으로 인해 생산된 소결광량의 5%를 초과하도록 소결 반광이 생성되지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라 제 1 파쇄물(S1)의 발생량 즉, 소결 정립광의 발생량이 95 질량% 미만이 되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상술한 파쇄 속도 제어부(3800)에서는 회전 부재(3720)의 회전 각도를 제 2 파쇄물 량으로 변환하고, 이를 기준값과 비교하여, 편차에 따라 크러셔(3220)의 회전 속도를 조절하는 것으로 설명하였다.
하지만, 이에 한정되지 않고, 파쇄 속도 제어부(3800)는 기준 각도를 이용하여 크러셔(3220)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 파쇄 속도 제어부(3800)는 도 8에 도시된 바와 같이, 각도 검출부(3730)에서 검출된 회전 부재(3720)의 회전 각도를 기준 각도와 비교하는 비교기(3850) 및 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도가 상기 기준 각도에 비해 큰지 여부 및 편차에 따라, 상기 크러셔의 회전 속도의 증감 및 증감 정도를 제어하는 크러셔 제어부(3860)를 포함한다.
여기서, 기준 각도는 정상적으로 제 2 파쇄물이 발생되었을 때(소결광 발생량의 5%)의 회전 부재(3720)의 회전 각도일 수 있다. 그리고 검출 각도가 기준 각도에 비해 작은 경우 크러셔(3220)의 회전 속도를 상승시키거나 그대로 유지하고, 검출 각도가 기준 각도에 비해 큰 경우 크러셔(3220)의 회전 속도를 감소시킨다.
도 7을 참조하면, 소결 속도 제어부(200)는 메인 제어부(600)로부터 입력된 소결 속도에 대한 명령값(이하, 명령 소결 속도)을 달성하기 위한 소결 구동부(122b)의 회전 속도를 비율화하는 제어부(이하, 제 2 제어부(210)), 제 2 제어부(210)에서 도출된 명령 소결 속도에 대한 비율값을 그에 대응하는 주파수 및 전압으로 변환하여 소결기의 모터로 출력하는 소결기 제어부(220)를 포함한다.
제 2 제어부(210)는, 메인 제어부(600)로부터 입력된 명령 소결 속도와, 현재 소결기의 소결 구동부(122b)의 회전 속도가 입력되는 제어기(이하, 제 2 제어기(211)), 제 2 제어기(211)로 입력된 명령 소결 속도를 달성하기 위한 소결 구동부(122b)의 회전 속도를 비율화하는 비율기(이하, 제 4 비율기(212))를 포함한다.
한편, 소결기(100)의 대차 이송부(121) 또는 대차(110)는 소결 구동부(122b)의 회전에 따라 회전되며, 상기 소결 구동부(122b)의 회전 속도에 따라 대차 이송부(121), 대차(110) 또는 소결광 생산량이 달라진다. 그리고, 소결 구동부(122b)의 회전 속도와 대차 이송부(121) 또는 대차(110)의 이동 속도 또는 소결 속도는 다르다.
이에, 실시예에 따른 제 2 비율기(3822)는 제 2 제어기(211)로 입력된 명령 소결 속도를 달성하기 위한 소결 구동부(122b)의 회전 속도를 나타내는 값으로 비율화한다. 그리고 이는 소결기 제어부(220)로 입력된다.
또한, 제 2 제어부(210)는 소결기(100)의 소결 속도 검출 센서(122c)로부터 감지된 신호를 소결 구동부(122b)의 회전 속도 또는 회전수로 변환한 값을 비율화하는 비율기(이하, 제 5 비율기(213))를 포함할 수 있다.
소결기 제어부(220)는 제 2 제어부(210)의 제 4 비율기(212)로부터 도출된 비율값을 전달받아, 상기 도출된 비율값에 대응하는 주파수 및 전압을 소결기의 소결 구동부(122b)로 출력하는 소결 속도 제어기(221)를 포함한다. 또한, 소결기 제어부(220)는 소결기(100)의 소결 속도 검출 센서(122c)로부터 전달된 신호를 소결 구동부(122b)의 회전 속도를 의미하는 신호로 변환하는 변환기(이하, 제 3 변환기(222))를 포함한다.
쿨러 속도 제어부(500)는 메인 제어부(600)로부터 입력된 쿨링 속도에 대한 명령값(이하, 명령 쿨링 속도)을 달성하기 위한 쿨링 구동부(420)의 회전 속도를 비율화하는 제어부(이하, 제 3 제어부(510)), 제 3 제어부(510)에서 도출된 명령 쿨링 속도에 대한 비율값을 그에 대응하는 주파수 및 전압으로 변환하여 쿨러(400)의 쿨링 구동부(420)로 출력하는 쿨러 제어부(520)를 포함한다.
제 3 제어부(510)는 메인 제어부(600)로부터 입력된 명령 쿨링 속도에 따른 쿨링 속도(운전 속도)를 연산하는 연산기(이하 제 4 연산기(511)), 제 4 연산기(511)에서 연산된 쿨링 속도를 피드벡 제어 출력하는 제어기(이하 제 3 제어기(512)), 출력된 쿨링 속도에 따른 쿨링 구동부(420)의 적정 회전수로 비율화하는 비율기(이하, 제 6 비율기(513))를 포함한다.
실시예에 따른 제 6 비율기(513)는 제 3 제어기(512)로 입력된 명령 쿨링 속도를 달성하기 위한 쿨링 구동부(420)의 회전 속도를 나타내는 값으로 비율화한다. 그리고 이는 쿨러 제어부(520)로 입력된다.
또한, 제 3 제어부(510)는 쿨러(400)의 쿨링 속도 검출 센서(430)로부터 감지된 신호를 쿨링 구동부(420)의 회전수로 변환한 값을 비율화하는 비율기(이하, 제 7 비율기(514))를 포함할 수 있다.
쿨러 제어부(520)는 제 3 제어부(510)의 제 6 비율기(513)로부터 도출된 비율값을 전달받아, 상기 도출된 비율값에 대응하는 주파수 및 전압을 쿨러(400)의 쿨링 구동부(420)로 출력하는 쿨링 속도 제어기(521)를 포함한다. 또한 쿨러 제어부(520)는 쿨러(400)의 쿨링 속도 검출 센서(430)로부터 전달된 신호를 쿨링 구동부(420)의 회전 속도를 의미하는 신호로 변환하는 변환기(이하, 제 4 변환기(522))를 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비의 동작을 설명한다. 이때, 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나, 간략히 설명한다.
복수의 대차(110)가 상부광 호퍼 및 써지 호퍼 하측으로 순차적으로 통과하면, 복수의 대차(110) 각각에 상부광 및 소결 배합 원료가 장입된다. 소결 배합 원료가 장입된 대차(110)는 점화로(130) 하측으로 이동되며, 점화로(130)의 화염이 대차(110) 내 소결 배합 원료의 표층으로 착화된다. 화염이 착화된 대차(110)는 복수의 윈드 박스(140)의 상측을 순차적으로 통과하도록 이동한다. 이때, 윈드 박스(140)의 흡인력으로 인해 대차(110) 외부의 공기가 대차(110) 내부로 흡입되며, 착화된 화염과 흡입된 공기에 의해 대차(110) 내부에서 열이 발생되고, 이에 따라 소성 반응이 일어난다. 그리고, 대차(110)가 일 방향으로 이동함에 따라 화염이 점차 하측으로 이동하며, 이에 대차(110)가 대차 이송부(121)의 끝에 도달했을 때, 대차(110) 내 소결 배합 원료가 모두 소결된다.
대차 이송부(121)의 끝단으로 복수의 대차(110)가 순차 도달되면, 복수의 대차(110) 내 소결광이 슈트(3100)로 순차 배광된다. 슈트(3100)로 배광된 소결광은 상기 슈트(3100) 내에 배치된 크러셔(3220)의 회전에 의해 파쇄된다. 이때, 파쇄된 소결광은 분리부(3300)의 개구를 통과하여 분급 부재(3410) 상으로 낙하되는데, 분리부(3300)로부터 낙하된 소결광은 유도 부재(3500)에 의해 그 이동 방향이 분급 부재(3410) 방향으로 유도된다.
분급 부재(3410) 상으로 낙하된 소결광은 그 입경에 따라 분급 부재(3410)를 기준으로 상하 방향으로 분급된다. 예컨대, 파쇄된 소결광 중 입경이 5mm를 초과하는 소결광 즉 제 1 파쇄물(S1)은 분급 부재(3410)를 통과하지 못하고, 입경이 5mm 이하인 소결광 즉,제 2 파쇄물(S2)은 분급 부재(3410)의 하측으로 통과된다. 이때, 진동 발생부(3440)에 의해 분급 부재(3410)를 진동시키면, 파쇄된 소결광을 보다 효율적으로 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급할 수 있다.
그리고, 분급 부재(3410)를 통과하지 못한 또는 상기 분급 부재(3410)의 상측에 잔류하고 있는 제 1 파쇄물(S1)은 슈트(3100)의 경사에 의해 또는 진동 발생부(3440)의 진동에 의해 가이드 부재(3600) 방향으로 이동된다. 또한, 분급 부재(3410) 하측으로 낙하된 제 2 파쇄물(S2)은 가이드 부재(3600)의 하측으로 이동된다. 즉, 분급 부재(3410)에 의해 파쇄된 소결광이 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)로 분급되면, 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)이 슈트(3100)의 출구 방향으로 이동하는데, 제 1 파쇄물(S1)과 제 2 파쇄물(S2)이 가이드 부재(3600)에 의해 상하로 분리된 상태로 이동한다.
분급 부재(3410)의 하측으로 분리되어 가이드 부재(3600)의 하측으로 이동하는 제 2 파쇄물(S2)은 상기 가이드 부재(3600)의 하측에 위치된 파쇄물량 측정기(3700)에 도달하게 된다. 이때, 제 2 파쇄물량의 무게 또는 파쇄물량 측정기(3700)의 회전 부재(3720)에 가해지는 가압력에 의해 회전 부재(3720)가 슈트(3100)의 출구가 위치된 방향 예컨대 반 시계 방향으로 회전되며, 제 2 파쇄물량이 많을수록 회전 부재(3720)의 회전 각도가 증가한다.
각도 검출부(3730)는 회전 부재(3720)의 회전 각도를 센싱 또는 검출하며, 파쇄 속도 제어부(3800)로 전송된다.
파쇄 속도 제어부(3800)에서는 상술한 바와 같이, 각도 검출부(3730)에서 검출된 회전 부재(3720)의 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량 즉, 측정값으로 변환하고, 소결기(100)에서의 소결 속도를 이용하여 계산된 이론적 제 2 파쇄물의 량 즉, 기준값과, 상기 측정값을 이용하여, 파쇄기(3200)의 파쇄 속도를 제어한다. 즉, 제 2 파쇄물 량에 대한 측정값과 기준값 간의 편차를 이용하여 현재 크러셔(3220)의 회전 속도로부터 증가시키거나, 감소시킨다.
예컨대, 파쇄 속도 제어부(3800)는 측정값이 기준값에 비해 큰 것으로 판단된 경우, 현재 크러셔(3220)의 회전 속도로부터 증가되도록 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 증가시킨다. 반대로, 측정값이 기준값에 비해 작은것으로 판단된 경우, 현재 크러셔(3220)의 회전 속도로부터 감소되도록 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도를 감소시킨다. 그리고, 파쇄 구동부(3230)의 회전 속도 증가 정도 또는 감소 정도는 제 2 파쇄물량에 대한 기준값과 측정값 간의 편차에 의해 결정된다.
보다 구체적인 예로, 소결 배합 원료에 수분이 과다하게 함유되거나, 더스트가 다량 함유되어 소결기(100)기의 운전 속도를 감소시키더라도, 실시예에 따른 원료 처리 설비에 의하면, 이에 대응하여 크러셔(3220)의 회전 속도를 조절함으로써, 상기 크러셔(3220)에 의한 과도한 파쇄를 방지할 수 있다. 이에 따라, 과도한 파쇄가 일어나거나, 파쇄가 부족하지 않도록 제어할 수 있어, 소결광 생산량 전체에 대해 소결 반광(제 2 파쇄물)량이 5% 이하가 되도록 할 수 있다. 또한, 제 1 파쇄물량 즉, 소결 정립광의 발생량을 일정하게 유지할 수 있어, 소결 정립광의 생산성을 향상시킬 수 있다.
3220: 크러셔 3700: 파쇄물량 측정기
3720: 회전 부재 3410: 분급 부재
3440: 진동 발생부
3500: 유도 부재 3600: 가이드 부재

Claims (20)

  1. 내부 공간을 가지며, 연장 방향의 일단에 처리 대상물이 유입되는 유입구가 마련되고, 타단에 파쇄된 처리 대상물이 배출되는 배출구가 마련된 슈트;
    상기 슈트 내부에 위치되어, 상기 슈트 내부로 장입된 상기 처리 대상물을 파쇄하는 크러셔;
    파쇄된 처리 대상물을 그 입경에 따라 분리한 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물에 있어서, 제 2 파쇄물의 이동 경로 상에 위치하도록 상기 크러셔의 하측 설치되며, 상기 배출구 방향으로 제 2 파쇄물이 이동하는 힘에 의해 회전 가능한 회전 부재;
    상기 회전 부재의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부; 및
    상기 회전 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 조절되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 파쇄 속도 제어부;
    를 포함하는 원료 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 크러셔의 하측에서 상기 회전 부재의 후방에 위치되며, 상기 슈트 내 바닥면으로부터 이격되도록 설치되어, 파쇄된 처리 대상물을 상하로 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분리하는 분급 부재를 포함하는 원료 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분급 부재로부터 상기 슈트의 배출구 방향으로 연장 형성되며, 상기 슈트 내 바닥면과 이격되도록 설치된 가이드 부재를 포함하고,
    상기 회전 부재는 상기 가이드 부재의 하측에 설치된 원료 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 부재의 높이는 상기 분급 부재에 비해 낮거나 동일한 원료 처리 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 슈트는 상기 배출구가 위치된 방향으로 하향 경사진 형상이며,
    상기 분급 부재 및 가이드 부재는 상기 배출구가 위치된 방향으로 하향 경사지게 설치된 원료 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 회전 부재의 후방에 위치된 제 2 파쇄물의 량에 따라 상기 배출구 방향으로 회전하는 원료 처리 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 분급 부재와 연결되어, 상기 분급 부재를 진동시키는 진동 발생부를 포함하는 원료 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 진동 발생부로부터 전달된 진동에 의해 상기 분급 부재가 진동 가능하도록 일단이 분급 부재와 연결되고 타단이 상기 슈트 내 바닥면과 연결된 스프링을 포함하는 원료 처리 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 분급 부재로부터 상기 크러셔가 위치된 방향으로 연장 형성되며, 상기 분급 부재 방향으로 하향 경사진 유도 부재를 포함하는 원료 처리 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파쇄 속도 제어부는,
    상기 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도를 기준 각도와 비교하는 비교기;
    검출된 상기 회전 부재의 회전 각도가 상기 기준 각도에 대비하여 큰지 여부 따라, 상기 크러셔의 회전 속도를 가변하는 크러셔 제어부;
    를 포함하는 원료 처리 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파쇄 속도 제어부는,
    상기 각도 검출부에서 검출된 상기 회전 부재의 회전 각도를 제 2 파쇄물의 량으로 변환한 제 2 파쇄물 량에 대한 측정값과, 상기 처리 대상물의 생성량을 이용하여 연산된 이론적인 제 2 파쇄물 량인 기준값을 산출하는 연산부;
    상기 측정값이 상기 기준값에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 크러셔의 회전 속도를 가변하는 크러셔 제어부;
    를 포함하는 원료 처리 장치.
  12. 크러셔를 이용하여 처리 대상물을 파쇄하는 과정;
    파쇄된 처리 대상물을 그 입경에 따라 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정;
    상기 제 2 파쇄물이 이동하는 경로 상에 설치된 회전 부재가 상기 제 2 파쇄물로부터 가해지는 힘에 의해 회전하는 회전 각도를 검출하는 과정;
    검출된 상기 회전 각도에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도를 조절하도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 크러셔 제어 과정;
    을 포함하는 원료 처리 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물이 이동하는데 있어서,
    적어도 상기 분급 부재로부터 상기 회전 부재의 위치까지 상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물이 상하 방향으로 분리되어 이동하는 원료 처리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 회전 부재는 이동되어 오는 상기 제 2 파쇄물의 량에 따라 회전 각도가 가변되는 원료 처리 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    파쇄된 처리 대상물을 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정은, 상기 크러셔와 상기 회전 부재 사이에 위치된 분급 부재에 마련된 복수의 개구를 이용하여, 상기 분급 부재 상측에 상기 제 1 파쇄물이 위치되고, 상기 분급 부재 하측에 상기 제 2 파쇄물이 위치되도록 분급하는 원료 처리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    파쇄된 처리 대상물을 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 과정은, 상기 분급 부재를 진동시키는 과정을 포함하는 원료 처리 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 크러셔 제어 과정은,
    상기 회전 부재의 회전 각도를 기준 각도와 비교하는 과정;
    상기 회전 부재의 회전 각도가 상기 기준 각도에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 가변되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 과정;
    을 포함하는 원료 처리 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 크러셔 제어 과정은,
    상기 회전 부재의 회전 각도를 상기 제 2 파쇄물의 량으로 변환하여 측정값을 획득하는 과정;
    상기 처리 대상물의 생성량을 이용하여 이론적인 제 2 파쇄물 량인 기준값을 획득하는 과정;
    상기 측정값과 기준값을 비교하는 과정;
    상기 측정값이 상기 기준값에 대비하여 큰지 여부에 따라, 상기 처리 대상물의 파쇄 속도가 가변되도록 상기 크러셔의 동작을 제어하는 과정;
    을 포함하는 원료 처리 방법.
  19. 청구항 12 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 대상물은 소결광을 포함하는 원료 처리 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    파쇄된 상기 처리 대상물을 그 입경에 따라 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는데 있어서,
    상기 제 1 파쇄물과 제 2 파쇄물로 분급하는 기준 입경은 5mm인 원료 처리 방법.
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