KR20220111694A - 소결광의 냉각 장치 - Google Patents

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KR20220111694A
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마사토시 시모카와
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프리메탈스 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

소결광의 냉각 장치는, 소결광을 받아들이기 위한 내부 공간, 및, 상기 소결광을 배출 가능한 하부 개구를 갖는 퇴적조와, 상기 퇴적조의 하방에 상기 하부 개구로부터 간격을 두고 배치되고, 상기 퇴적조와 함께 회전하도록 구성된 회전 테이블과, 상기 퇴적조와 상기 회전 테이블 사이에 형성된 스크레이퍼와, 상기 퇴적조의 상기 내부 공간에 연통하도록 상기 퇴적조의 상방에 형성되는 배기 후드와, 상기 하부 개구의 하방, 또한, 상기 회전 테이블의 상방의 위치에 형성되고, 냉각 유체를 토출하도록 구성된 노즐을 구비한다.

Description

소결광의 냉각 장치
본 개시는, 소결광의 냉각 장치에 관한 것이다.
소결기에서 생성되는 고온의 소결광은, 냉각 후, 컨베이어 등에 의해 고로로 반송된다. 고온의 소결광을 냉각하기 위해서, 환상 퇴적조를 포함하는 회전식의 냉각 장치를 사용하여, 퇴적조 내에 공기를 유통시킴으로써 소결광을 냉각하는 경우가 있다. 이와 같은 냉각 장치의 냉각 효과를 높이기 위해서, 냉각 유체 (냉각수 등) 를 병용하는 것이 제안되어 있다.
특허문헌 1 에는, 회전 테이블과, 회전 테이블의 상방에 형성되는 환상의 냉각조와, 냉각조의 하부에 형성되는 냉각 공기 도입구 (루버) 와, 냉각 공기를 흡인하기 위한 블로어를 구비한 소결광의 냉각 장치가 개시되어 있다. 이 냉각 장치에서는, 블로어에 의해 공기를 흡인함으로써, 냉각 공기 도입구를 통하여 냉각조의 내부로 냉각 공기가 도입되고, 냉각조 내를 상방을 향하여 냉각 공기가 흐름으로써, 냉각조 내부에 공급된 소결광이 냉각되도록 되어 있다. 또, 특허문헌 1 에 기재된 냉각 장치에서는, 냉각 능력을 향상시키기 위하여, 냉각조의 상방으로부터, 냉각조의 내주벽의 내면측으로 냉각수가 공급되도록 되어 있다.
일본 공개특허공보 2013-79766호
특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 소결광의 냉각에 냉각 공기와 냉각수를 병용함으로써 냉각 효과를 높일 수 있다고 생각된다. 한편, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 퇴적조의 상방으로부터 냉각수를 공급하면, 퇴적조 상부의 비교적 고온의 소결광에 냉각수가 공급되게 되고, 이 경우, 급랭에 의해 소결광에 크랙이 생기기 쉬워지고, 이 때문에, 고로에서 분화하여 제품 품질이 악화될 우려가 있다.
상기 서술한 사정을 감안하여, 본 발명의 적어도 일 실시형태는, 제품 품질의 저하를 억제하면서 냉각 효과를 향상 가능한 소결광의 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치는,
소결광을 받아들이기 위한 내부 공간, 및, 상기 소결광을 배출 가능한 하부 개구를 갖는 퇴적조와,
상기 퇴적조의 하방에 상기 하부 개구로부터 간격을 두고 배치되고, 상기 퇴적조와 함께 회전하도록 구성된 회전 테이블과,
상기 퇴적조와 상기 회전 테이블 사이에 형성된 스크레이퍼와,
상기 퇴적조의 상기 내부 공간에 연통하도록 상기 퇴적조의 상방에 형성되는 배기 후드와,
상기 하부 개구의 하방, 또한, 상기 회전 테이블의 상방의 위치에 형성되고, 냉각 유체를 토출하도록 구성된 노즐을 구비한다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 제품 품질의 저하를 억제하면서 냉각 효과를 향상 가능한 소결광의 냉각 장치가 제공된다.
도 1A 는 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치의 개략 단면도이다.
도 1B 는 도 1A 에 나타내는 냉각 장치를 구성하는 공기 냉각부의 평면에서 볼 때에 있어서의 개략도이다.
도 2 는, 도 1A 에 나타내는 냉각 장치의 하부 개구부의 단면을 평면에서 본 모식도이다.
도 3 은, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치의 부분적인 개략 단면도이다.
도 4 는, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치의 부분적인 개략 단면도이다.
도 5 는, 도 3 의 C-C 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치 (1) 의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 7 은, 일 실시형태에 관련된 환상 호퍼 (퇴적조) 의 부분적인 개략 단면도이다.
도 8 은, 일 실시형태에 관련된 환상 호퍼 (퇴적조) 의 부분적인 개략 단면도이다.
도 9 는, 일 실시형태에 관련된 환상 호퍼 (퇴적조) 의 부분적인 개략 단면도이다.
도 10 은, 일 실시형태에 관련된 환상 호퍼 (퇴적조) 의 부분적인 개략 단면도이다.
도 11 은, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치의 평면에서 볼 때에 있어서의 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 개의 실시형태에 대해 설명한다. 단, 실시형태로서 기재되어 있는 또는 도면에 나타나 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하는 취지가 아니고, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
도 1A 는, 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치의 개략 단면도이다. 도 1B 는, 도 1A 에 나타내는 냉각 장치를 구성하는 공기 냉각부의 평면에서 볼 때에 있어서의 개략도이다. 도 2 는, 도 1A 에 나타내는 냉각 장치의 하부 개구부의 단면을 평면에서 본 모식도이다. 또한, 소결광은, 선철의 원료인 철광석에, 전처리로서 소결 처리를 실시한 것이다. 소결광의 입경은, 일반적으로 5 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하 정도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치 (1) 는, 연직 방향을 따른 중심축 O 의 둘레에 형성되는 환상 호퍼 (2) (퇴적조) 및 회전 테이블 (12) 과, 환상 호퍼 (2) 에 공급되는 소결광 (5) 을 냉각하기 위한 공기 냉각부 (10) 를 구비하고 있다. 또, 냉각 장치 (1) 는, 회전 테이블 (12) 상에 퇴적한 소결광 (5) 을 긁어내기 위한 스크레이퍼 (30) 를 구비하고 있다.
환상 호퍼 (2) 는, 중심축 O 의 둘레에 원주상으로 형성되는 내주벽 (3) 및 외주벽 (4) 을 포함하고, 내주벽 (3) 의 벽면인 내주벽면 (3a) 과, 외주벽 (4) 의 벽면인 외주벽면 (4a) 에 의해 환상의 내부 공간 (6) 이 획정된다. 환상 호퍼 (2) 의 상방에는, 도시되지 않은 소결기로부터의 고온의 소결광 (5) 을 환상 호퍼 (2) 에 공급하기 위한 공급 슈트 (27) 가 형성되어 있다. 공급 슈트 (27) 로부터 환상 호퍼 (2) 의 상단 (上端) 개구를 통하여 공급된 소결광 (5) 은, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 퇴적되도록 되어 있다. 환상 호퍼 (2) 의 상부에는, 환상 호퍼 (2) 의 상부를 덮는 환상의 후드 (18) (배기 후드) 가 형성되어 있다. 즉, 후드 (18) 는, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 연통하도록, 환상 호퍼 (2) 의 상방에 형성된다.
회전 테이블 (12) 은, 환상 호퍼 (2) 의 환상의 내부 공간 (6) 의 하방에 있어서 중심축 O 둘레에 형성되어 있다. 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 퇴적된 소결광 (5) 은, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 를 통하여 하방으로 배출되고, 이 소결광 (5) 이 회전 테이블 (12) 상에 퇴적하도록 되어 있다.
환상 호퍼 (2) 의 내주벽 (3) 및 회전 테이블 (12) 은, 이들의 내주측에 형성된 가구 (架構) (21, 22) 에 의해 지지되고 있다. 가구 (21, 22) 는, 기초 (13) 상에 있어서 중심축 O 의 위치에 형성된 중심축받이 (14) 와 자유롭게 회전할 수 있게 결합되어 있다. 환상 호퍼 (2) 의 외주벽 (4) 은, 내주벽 (3) 과 외주벽 (4) 사이를 연장되는 지지 대들보 (도시 생략) 에 의해 지지된다.
회전 테이블 (12) 의 하방의 가구 (21) 의 하면에는, 복수의 원형상의 레일 (15) 이 고정 설치되어 있다. 또, 기초 (13) 상에는, 원형상의 복수의 레일 (15) 에 대응하여, 복수의 지지 롤러 (16) 가 원형상으로 배치되어 있고, 회전 테이블 (12) 및 환상 호퍼 (2) 가, 레일 (15) 을 통하여, 지지 롤러 (16) 상에서 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다. 지지 롤러 (16) 중 몇 개에는 구동 모터 (17) 가 접속되어 있고, 구동 모터 (17) 에 의한 지지 롤러 (16) 의 회전 마찰력에 의해, 회전 테이블 (12) 및 환상 호퍼 (2) 가, 중심축 O 의 둘레를 회전하도록 되어 있다.
스크레이퍼 (30) 는, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 와 회전 테이블 (12) 사이에 형성되어 있다. 스크레이퍼 (30) 는, 회전 테이블 (12) 상에 퇴적한 소결광 (5) 을 회전 테이블 (12) 의 직경 방향 외측으로 유도하도록 구성되어 있다. 이로써, 회전 테이블 (12) 상 및 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 퇴적된 소결광 (5) 이 냉각 장치 (1) 의 외부로 서서히 배출되도록 되어 있다.
공기 냉각부 (10) 는, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 냉각 유체 (예를 들어 공기) 를 공급하도록 구성된다. 도 1A 및 도 1B 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 공기 냉각부 (10) 는, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 외부로부터 공기를 취입하기 위한 내측 루버 (7), 외측 루버 (8), 중앙 루버 (9), 및 통기 덕트 (11) 포함한다. 또, 공기 냉각부 (10) 는, 환상 호퍼 (2) 의 상방으로부터 공기를 흡인하기 위한 블로어 (20) 를 포함한다.
도 1A 및 도 1B 에 나타내는 바와 같이, 내측 루버 (7) 및 외측 루버 (8) 는, 환상 호퍼 (2) 의 내주벽 (3) 및 외주벽 (4) 의 하부에 각각 장착되어 있고, 환상 호퍼 (2) 의 외부로부터 공기 (냉각 유체) 를 취입하는 통로를 형성하고 있다. 중앙 루버 (9) 는, 직경 방향에 있어서 내주벽 (3) 과 외주벽 (4) 사이에 있어서 원주상으로 형성되어 있다. 통기 덕트 (11) 는, 환상 호퍼 (2) 의 내부에 있어서 내주벽 (3) 과 외주벽 (4) 사이에 직경 방향을 따라 연장되도록 형성되고, 내주벽 (3) 또는 외주벽 (4) 의 적어도 일방으로부터 환상 호퍼 (2) 내로 공기를 취입하도록 구성된다. 통기 덕트 (11) 에 의해 환상 호퍼 (2) 의 외부로부터 취입된 공기가 중앙 루버 (9) 에 공급되도록 되어 있다.
블로어 (20) 는, 환상 호퍼 (2) 의 상방에 형성되는 배기 덕트 (19) 에 접속된다. 또한, 배기 덕트 (19) 는 후드 (18) 에 접속되어 있다. 블로어 (20) 로 흡인함으로써, 내측 루버 (7), 외측 루버 (8), 중앙 루버 (9) 및 통기 덕트 (11) 를 통하여 환상 호퍼 (2) 의 내부로 공기가 취입되고, 그 공기가 환상 호퍼 (2) 의 내부를 상방을 향하여 흐르고, 또한 배기 덕트 (19) 를 통하여 냉각 장치 (1) 의 외부로 배출된다.
블로어 (20) 의 상류측에는, 블로어 (20) 에 흡인되는 공기에 포함되는 먼지를 제진하는 제진기가 형성되어 있어도 된다. 또, 블로어 (20) 에 흡인되는 공기는, 그 공기의 열을 회수하기 위한 배열 회수 장치 (보일러 등) 에 공급되도록 되어 있어도 된다.
냉각 장치 (1) 는, 회전 운동을 하는 환상 호퍼 (2) 와, 회전 운동을 하지 않는 후드 (18) 사이로부터의 냉각 공기의 누출을 억제하기 위한 시일부 (23) 를 구비하고 있다. 도 1 에 나타내는 시일부 (23) 는, 내주벽 (3) 과 외주벽 (4) 의 상부에 형성되는 환상의 통부 (24) 와, 후드 (18) 에 장착된 원주상의 봉지판 (26) 을 포함한다. 통부 (24) 에는 소정량의 시일액 (25) (예를 들어 물) 이 공급되고, 그 시일액 (25) 에 봉지판 (26) 의 하단부가 침지된 상태로 함으로써, 환상 호퍼 (2) 의 상부와 후드 (18) 사이가 봉지되도록 되어 있다.
이와 같이 구성된 냉각 장치 (1) 에서는, 환상 호퍼 (2) 가 회전 테이블 (12) 과 함께 중심축 O 의 둘레를 회전하고 있는 동안, 공급 슈트 (27) 를 통하여 고온의 소결광 (5) 이 상방으로부터 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 으로 공급된다. 소결광 (5) 은, 원주상의 층을 형성하면서, 회전 테이블 (12) 상 및 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에 퇴적된다. 내부 공간 (6) 에 퇴적된 소결광 (5) 은, 공기 냉각부 (10) 에 의해 환상 호퍼 (2) 내에 취입됨과 함께 환상 호퍼 (2) 내를 상방을 향하여 흐르는 공기에 의해 냉각된다.
환상 호퍼 (2) 의 하방에서 회전 테이블 (12) 상에 퇴적한 소결광 (5) 은, 환상 호퍼 (2) 및 회전 테이블 (12) 의 회전에 수반하여, 스크레이퍼 (30) 에 의해 직경 방향 외측으로 유도되고, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 와 회전 테이블 (12) 사이에 형성되는 개방부를 통하여, 환상 호퍼 (2) 로부터 배출되도록 되어 있다. 스크레이퍼 (30) 에 의해 배출된 소결광 (5) 은, 벨트 컨베이어 (29) 등의 반송 수단에 의해 반송된다.
이와 같이, 환상 호퍼 (2) 로부터 소결광 (5) 이 배출되는 데 수반하여, 환상 호퍼 (2) 내에 축적된 소결광 (5) 이 하강한다. 또한, 공급 슈트 (27) 로부터 환상 호퍼 (2) 로 공급된 소결광 (5) 이, 스크레이퍼 (30) 에 의해 환상 호퍼 (2) 의 하방으로부터 배출될 때까지 동안, 환상 호퍼 (2) 및 회전 테이블 (12) 은 수회 (예를 들어, 5 ∼ 15 회) 회전한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스크레이퍼 (30) 는, 그 스크레이퍼 (30) 의 선단면 (31) 이 환상 호퍼 (2) 의 내주벽면 (3a) 에 대향하도록 형성된다. 스크레이퍼 (30) 는, 평면에서 볼 때에 있어서, 환상 호퍼 (2) (또는 회전 테이블 (12)) 의 직경 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있어도 되고, 혹은, 직경 방향에 대해, 환상 호퍼 (2) 및 회전 테이블 (12) 의 회전 방향으로 경사져 배치되어 있어도 된다. 평면에서 볼 때에 있어서, 직경 방향에 대한 스크레이퍼 (30) 의 경사 각도 φ (도 2 참조) 는, 예를 들어, 15 도 이상 45 도 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서, 직경 방향에 대해 경사 각도 φ (단 φ 는 15 도 이상 45 도 이하) 의 방향을, 직경 방향에 준한 방향으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서 상하 방향이란, 연직 방향을 따른 방향이며, 중심축 O 의 방향과 동일한 방향이다.
이하, 몇 개의 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치 (1) 에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 3 및 도 4 는, 각각, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치의 부분적인 개략 단면도이며, 스크레이퍼 (30) 의 길이 방향에 직교하는 단면 (즉 도 2 의 A-A 단면) 을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5 는, 도 3 의 C-C 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6 은, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치 (1) 의 구성을 나타내는 모식도이며, 스크레이퍼 (30) 의 길이 방향에 직교하는 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 1A 및 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 냉각 장치 (1) 는, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 의 하방, 또한, 회전 테이블 (12) 의 상방의 위치에 형성된 노즐 (50) 을 구비하고 있다. 노즐 (50) 은, 노즐공 (52) 으로부터 냉각 유체 (예를 들어 물) 를 토출하도록 구성되어 있다.
도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 에 지지되어 있다. 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 스크레이퍼 (30) 는, 상하 방향에 있어서 서로 대향하도록 형성되는 상측 벽부 (32) 및 하측 벽부 (35) 와, 회전 테이블 (12) 의 회전 방향 (둘레 방향) 에 있어서 서로 대향하도록 형성되는 상류 벽부 (33) 및 하류 벽부 (34) 를 포함한다. 상측 벽부 (32) 는, 상류측 단부 (端部) 및 하류측 단부에서, 상류 벽부 (33) 및 하류 벽부 (34) 에 각각 접속되고, 하측 벽부 (35) 는, 하류측 단부에서 하류 벽부 (34) 에 접속되고, 상측 벽부 (32), 하류 벽부 (34) 및 하측 벽부 (35) 의 내면에 의해 내측 공간 (36) 이 형성된다. 상측 벽부 (32) 의 외면은 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 을 형성하고, 하류 벽부 (34) 의 외면은 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 을 형성한다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 스크레이퍼 (30) 에는, 소결광과의 마찰에 의한 마모로부터 그 스크레이퍼 (30) 를 보호하기 위한 라이너 (40) 가 형성되어 있다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 라이너 (40) 는, 상류 벽부 (33) 의 상류측에 형성되는 상류측 라이너 (42) 와, 상측 벽부 (32) 의 상방에 형성되는 상방 라이너 (41) 를 포함한다. 또한, 도 4 에 나타내는 상방 라이너 (41) 는, 상하 방향에 있어서 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) (상측 벽부 (32)) 과 간격을 두고 형성되어 있다.
도 3 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 그 노즐 (50) 의 일부가 스크레이퍼 (30) 의 내측 공간에 위치하도록 형성되어 있고, 노즐공 (52) 은, 회전 테이블 (12) 의 회전 방향 (둘레 방향) 에 있어서 하류측을 향하고 있다. 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체는, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 에 형성되는 개구 (37) 를 통하여, 하류측 단면 (30b) 의 하류측을 향하여 토출되도록 되어 있다.
도 4 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 보다 상류측의 위치에 있어서 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 에 형성되어 있고, 노즐공 (52) 은, 회전 테이블 (12) 의 회전 방향 (둘레 방향) 에 있어서 하류측을 향하고 있다. 노즐 (50) 로부터 토출되는 냉각 유체는, 적어도 일시적으로, 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 상에 체류하도록 되어 있다.
상기 서술한 실시형태에 관련된 냉각 장치 (1) 에서는, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 의 하방, 또한, 회전 테이블 (12) 의 상방의 위치에 냉각 유체를 토출 가능한 노즐 (50) 을 형성했으므로, 환상 호퍼 (2) 의 내부에서 공기에 의해 냉각된 후, 하부 개구 (2a) 로부터 배출된 소결광 (5) 에 노즐로부터의 냉각 유체를 공급할 수 있다. 즉, 공기로 냉각되어 온도가 저하한 소결광 (5) 에, 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체를 공급하여 소결광을 더욱 냉각하도록 하였으므로, 급랭에 의한 크랙의 발생을 억제하면서, 소결광 (5) 을 충분히 냉각할 수 있다. 따라서, 제품 품질의 저하를 억제하면서, 냉각 효과를 향상시킬 수 있다. 이로써, 예를 들어, 냉각 후의 소결광 (5) 을 반송하기 위한 벨트 컨베이어 (29) 등의 설비를 고온으로부터 보호할 수 있고, 혹은, 이들 설비를 고온으로부터 보호하기 위해서 냉각 장치 (1) 에 의한 처리 속도를 저하시킬 필요성을 작게 할 수 있다.
또, 만일, 하부 개구 (2a) 보다 직경 방향 외측의 위치에서 냉각 유체를 토출하는 경우, 토출된 냉각 유체를 포함하는 소결광의 분체가, 환상 호퍼 (2) 의 냉각 공기 취입구 (루버 등) 를 통하여 흡인되어, 냉각 공기 취입구의 막힘을 일으킬 우려가 있다. 이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 의 하방 (즉, 환상 호퍼 (2) 의 외주벽 (4) 보다 직경 방향 내측 또한 내주벽 (3) 보다 직경 방향 외측) 에 있어서 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체를 토출하도록 하였으므로, 상기 서술한 바와 같은 냉각 공기 취입구의 막힘을 일으키기 어렵다.
또, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 물 등의 냉각 유체를 사용하여 소결광 (5) 을 냉각하도록 하였으므로, 소결광 (5) 의 냉각을 보다 효율적으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 공기 냉각만으로 동등의 냉각 효과를 얻는 경우에 비해 설비를 컴팩트화할 수 있고, 혹은, 냉각 장치의 운전에 필요한 에너지를 저감할 수 있다.
또, 상기 서술한 냉각 장치 (1) 는, 노즐 (50) 을 사용한 간소한 구성이므로, 기존의 냉각 장치가 있는 경우에는, 이에 대하여 노즐 (50) 을 추가 형성함으로써, 상기 서술한 실시형태에 관련된 냉각 장치 (1) 를 비교적 용이하게 얻을 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 환상 호퍼 (2) 의 하부 개구 (2a) 의 하방, 또한, 회전 테이블 (12) 의 상방의, 직경 방향에 있어서의 광범위에 노즐 (50) 을 형성할 수 있다. 이로써, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 환상 호퍼의 내벽면 (내주벽면 (3a) 이나 외주벽면 (4a)) 에 냉각수를 공급하는 경우에 비해, 내주벽면 (3a) 과 외주벽면 (4a) 사이의 중앙 영역을 포함하는 직경 방향의 광범위에 냉각 유체를 공급할 수 있어, 소결광 (5) 을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 회전 테이블 (12) 의 회전 방향에 있어서의 스크레이퍼 (30) 의 하류측 또는 스크레이퍼 (30) 의 상방에 냉각 유체를 공급하도록 구성된다. 예를 들어, 도 3 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측에 냉각 유체를 공급하도록 되어 있다. 또, 도 4 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 냉각 유체를 공급하도록 되어 있다.
여기서, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 의 소결광 (5) 은, 회전 테이블 (12) 의 회전에 수반하여 스크레이퍼 (30) 에 대해 회전 방향의 하류측으로 이동한다. 그리고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 위치하는 소결광 (5) 은, 둘레 방향으로 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (端面) (30b) 의 위치를 통과하면, 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 으로부터 회전 테이블 (12) 의 상면을 향하여 하강한다 (즉, 스크레이퍼 (30) 의 하류측으로 이동한다). 또한, 도 6 에 있어서, 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 으로부터 회전 테이블 (12) 의 상면을 향하여 하강한 후의 소결광 (5) 이 파선으로 나타나 있다. 또, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 의 근방의 소결광 (5) 은, 회전 테이블 (12) 이 약 1 주 (周) 회전하면, 스크레이퍼 (30) 의 상류측의 근방까지 이동하고, 스크레이퍼 (30) 에 의해 회전 테이블 (12) 의 직경 방향 외측으로 긁어내어진다.
이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 냉각 유체를 토출하는 노즐 (50) 을, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 또는 스크레이퍼 (30) 의 상방에 형성했으므로, 냉각 유체가 소결광 (5) 에 공급되고 나서, 그 소결광이 스크레이퍼에 의해 회전 테이블 (12) 의 외측으로 긁어내어질 때까지의 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 즉, 소결광 (5) 과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있고, 이로써, 냉각 유체에 의한 소결광 (5) 의 냉각 효과를 높일 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 회전 테이블 (12) 의 회전 방향에 있어서의 스크레이퍼 (30) 의 하류측의 장입물 강하 영역 (Rd) (도 6 참조) 에 냉각 유체를 공급하도록 구성된다. 장입물 강하 영역 (Rd) 은, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 퇴적된 소결광 (5) 이 하방으로 이동 가능한 영역이어도 된다. 장입물 강하 영역 (Rd) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 으로부터의 둘레 방향 (회전 테이블 (12) 의 회전 방향) 에 있어서의 거리가 스크레이퍼 (30) 의 상하 방향에 있어서의 높이 Hs (도 6 참조) 와 동등 이하의 범위 내여도 된다.
냉각 장치 (1) 에 있어서의 장입물 강하 영역은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측의 스크레이퍼 (30) 의 직후의 영역이며, 스크레이퍼 (30) 의 상면에 실려 있던 소결광 (5) 이, 회전 테이블 (12) 의 상면을 향하여 하방으로 이동하는 영역이다. 이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 소결광 (5) 이 하방으로 이동하는 장입물 강하 영역 (Rd) 에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 이 상하 방향에 있어서 정지하고 있는 영역 (예를 들어 장입물 강하 영역 (Rd) 보다 하류측의 영역) 에 냉각 유체를 공급하는 경우에 비해, 보다 많은 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉽다. 또, 스크레이퍼 (30) 의 직후의 영역에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 이로써, 소결광 (5) 을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 노즐공 (52) (노즐 (50)) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하면으로부터의 상하 방향에 있어서의 거리 Hn (도 3 및 도 4 참조) 이 Hs/2 이상의 위치에 형성되어 있어도 된다.
상기 서술한 실시형태에 의하면, 노즐 (50) 을 비교적 높은 위치에 형성하였으므로, 하방으로 이동하는 소결광 (5) 의 대부분이 노즐 (50) 의 근방을 통과할 수 있다. 이로써, 대부분의 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉬워져, 소결광 (5) 을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 냉각 유체를 공급하도록 구성된다. 노즐 (50) 로부터 토출되는 냉각 유체는, 적어도 일시적으로, 스크레이퍼 (30) 의 상면 (30a) 상에 체류하도록 되어 있어도 된다.
상기 서술한 실시형태에서는, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 퇴적되고, 회전 테이블 (12) 의 회전에 수반하여 직후에 하방으로 이동하는 소결광 (5) 에 냉각 유체를 공급할 수 있다. 따라서, 소결광 (5) 이 상하 방향에 있어서 정지하고 있는 영역에 냉각 유체를 공급하는 경우에 비해, 보다 많은 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉽다. 또, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 이로써, 소결광 (5) 을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 예를 들어 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (50) 은 스크레이퍼 (30) 에 지지된다.
회전식의 냉각 장치에 있어서, 스크레이퍼 (30) 는, 통상, 직경 방향 또는 직경 방향에 준한 방향을 따라 연장됨과 함께, 상면 (30a) 및 하류측 단면 (30b) 을 갖는다. 이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 스크레이퍼 (30) 에 의해 노즐 (50) 을 지지하도록 하였으므로, 스크레이퍼 (30) 의 상방이나, 회전 방향에 있어서의 스크레이퍼의 직후 (하류측) 의 영역에 냉각 유체를 토출 가능한 노즐 (50) 을, 스크레이퍼 (30) 를 이용하여 적절히 형성할 수 있다. 또, 스크레이퍼 (30) 에 의해 노즐 (50) 을 지지하도록 하였으므로, 환상 호퍼 (2) 및 회전 테이블 (12) 에 대해 스크레이퍼 (30) 와 함께 이동시킬 수 있으므로 (예를 들어, 스크레이퍼 (30) 의 길이 방향으로 삽입 발출할 수 있으므로), 노즐 (50) 의 메인터넌스를 용이하게 실시할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 에 형성되는 개구를 통하여, 냉각 유체를 토출하도록 구성된다. 예를 들어, 도 3 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) (하류 벽부 (34)) 에 형성되는 개구 (37) 를 통하여 냉각 유체를 토출하도록 구성된다. 이 실시형태에서는, 노즐 (50) 의 노즐공 (52) 은 스크레이퍼 (30) 의 하류 벽부 (34) 에 형성되는 개구 (37) 의 내부에 위치하고, 그 노즐공 (52) 으로부터의 냉각 유체가 개구 (37) 를 통하여 토출되도록 되어 있다. 다른 일 실시형태에서는, 노즐공 (52) 을 포함하는 노즐 (50) 의 전체가 스크레이퍼의 내측 공간 (36) 에 위치하고, 내측 공간 (36) 에 위치하는 노즐공 (52) 으로부터의 냉각 유체가 개구 (37) 를 통하여 토출되도록 되어 있어도 된다.
상기 서술한 실시형태에 의하면, 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체는, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면 (30b) 에 형성되는 개구 (37) 를 통하여 토출되므로, 노즐 (50) 과 소결광 (5) 의 접촉을 억제할 수 있다. 이로써, 노즐 (50) 의 파손이나 마모, 혹은, 소결광 (5) 등의 분체의 부착에 의한 노즐 (50) 의 폐색을 억제할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 형성되어 있어도 된다.
이 경우, 스크레이퍼 (30) 의 상방의 위치에 노즐 (50) 을 형성하도록 하였으므로, 노즐 (50) 을 설치하기 쉽고, 또, 노즐 (50) 의 점검을 용이하게 실시할 수 있다.
또, 특별히 도시되지 않지만, 몇 개의 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 의 하류측 단면보다 회전 테이블 (12) 의 회전 방향의 하류측의 위치에 형성되어 있어도 된다. 또, 몇 개의 실시형태에서는, 노즐 (50) 은, 스크레이퍼 (30) 이외의 구조물에 지지되어도 된다.
몇 개의 실시형태에서는, 냉각 장치 (1) 는, 노즐 (50) 을 상방으로부터 덮도록 형성되는 보호 커버 (60) 를 구비한다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 스크레이퍼 (30) 의 상방에 형성되는 상류측 라이너 (42) (라이너 (40)) 가 상기 서술한 보호 커버 (60) 로서 기능한다.
상기 서술한 실시형태에 의하면, 노즐 (50) 을 상방으로부터 덮는 보호 커버 (60) 를 형성하였으므로, 노즐 (50) 의 상방에 위치하는 소결광 (5) (예를 들어 스크레이퍼 (30) 의 상방의 소결광 (5)) 이 노즐 (50) 에 접촉하는 것을 억제할 수 있어, 소결광 (5) 에 의한 충격이나 마모로부터 노즐 (50) 을 보호할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 냉각 장치 (1) 는, 노즐 (50) 에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관 (54) 을 구비하고, 그 공급관 (54) 의 적어도 일부는, 스크레이퍼 (30) 의 내부에 형성된다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 공급관 (54) 의 적어도 일부는, 스크레이퍼 (30) 의 내측 공간 (36) 에 형성된다. 몇 개의 실시형태에서는, 적어도, 평면에서 볼 때에 있어서 회전 테이블 (12) 과 겹치도록 형성되는 공급관 (54) 의 부분은, 스크레이퍼 (30) 의 내부에 형성된다.
상기 서술한 실시형태에 의하면, 노즐 (50) 에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관 (54) 의 적어도 일부를 스크레이퍼 (30) 의 내부에 형성하였으므로, 소결광 (5) 이 공급관 (54) 에 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 소결광 (5) 에 의한 충격이나 마모로부터 공급관 (54) 을 보호할 수 있다. 또, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 노즐 (50) 에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관 (54) 의 적어도 일부를 스크레이퍼 (30) 의 내부에 형성하였으므로, 스크레이퍼 (30) 의 근방에 형성되는 부재 (예를 들어, 스크레이퍼 (30) 를 지지하기 위한 부재) 와 간섭을 회피할 수 있다.
도 7 ∼ 도 10 은, 각각, 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치 (1) 를 구성하는 환상 호퍼 (2) (퇴적조) 의 부분적인 개략 단면도이며, 도 2 의 B-B 단면에 상당하는 도면이다. 도 11 은, 일 실시형태에 관련된 냉각 장치 (1) 의 평면에서 볼 때에 있어서의 모식도이다.
또한, 도 7 및 도 8 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 도 1A 및 도 1B 에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 에의 공기 취입구로서, 내측 루버 (7), 외측 루버 (8), 중앙 루버 (9), 및 통기 덕트 (11) (도 7 및 도 8 에 있어서 도시 생략, 도 1B 참조) 를 포함한다. 도 9 및 도 10 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 환상 호퍼 (2) 의 내부 공간 (6) 으로의 공기 취입구로서, 내측 루버 (7) 및 외측 루버 (8) 를 포함하지만, 중앙 루버 (9) 및 통기 덕트 (11) 는 포함하지 않는다.
몇 개의 실시형태에서는, 냉각 장치 (1) 는, 예를 들어 도 7 ∼ 도 10 에 나타내는 바와 같이, 직경 방향을 따라 배치되는 복수의 노즐 (50) 을 구비하고 있다.
이 경우, 직경 방향에 있어서의 광범위에 노즐 (50) 을 형성할 수 있다. 이로써, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 환상 호퍼의 내벽면 (내주벽면 (3a) 이나 외주벽면 (4a)) 에 냉각수를 공급하는 경우에 비해, 내주벽면 (3a) 과 외주벽면 (4a) 사이의 중앙 영역을 포함하는 직경 방향의 광범위에 냉각 유체를 공급할 수 있어, 소결광 (5) 을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 복수의 노즐 (50) 은, 냉각 유체의 토출량이 직경 방향 위치에 따라 상이하도록 구성된다.
환상 호퍼 (2) 내의 소결광 (5) 을 상기 서술한 냉각 공기로 냉각하면, 환상 호퍼 (2) 내의 소결광 (5) 에 직경 방향에 있어서의 온도 분포가 생기는 경우가 있다. 예를 들어, 냉각 공기가 유통하기 쉬운 루버 (내측 루버 (7), 외측 루버 (8) 및 중앙 루버 (9)) 의 근방은, 소결광 (5) 의 온도가 비교적 낮아지기 쉬운 경향이 있다. 이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 직경 방향으로 복수의 노즐 (50) 을 형성하고, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 조절 가능하게 했으므로, 냉각 유체의 토출량을 소결광 (5) 의 온도 분포에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광 (5) 의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 복수의 노즐 (50) 은, 환상 호퍼 (2) 의 하단부에 있어서, 소결광 (5) 이 배출되는 개구 영역 (A1) 중, 직경 방향으로 개구 영역 (A1) 의 중심 위치 (Pc) 를 포함하는 중앙 영역 (Rc) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량이, 개구 영역 (A1) 중, 직경 방향으로 중앙 영역 (Rc) 의 양측에 위치하는 단부 영역 (RE1, RE2) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 구성된다 (도 7 ∼ 도 10 참조).
여기서, 개구 영역 (A1) 은, 상하 방향에 있어서, 환상 호퍼 (2) 의 외주벽면 (4a) 의 하단 (4b) 의 위치로 확장되는, 하부 개구 (2a) 가 차지하는 영역이다. 도 7 및 도 8 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 개구 영역 (A1) 은, 직경 방향에 있어서 내주벽 (3) 의 내주벽면 (3a) 과 중앙 루버 (9) 의 내주측 단면 (9a) 사이에서 확장되는 영역 (A1a) 과, 직경 방향에 있어서 외주벽 (4) 의 외주벽면 (4a) 과 중앙 루버 (9) 의 외주측 단면 (9b) 사이에서 확장되는 영역 (A1b) 사이에서 확장되는 영역 (A1b) 을 포함한다. 도 9 및 도 10 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 개구 영역 (A1) 은, 직경 방향에 있어서 외주벽 (4) 의 외주벽면 (4a) 과 내주벽 (3) 의 내주벽면 (3a) 사이에서 확장되는 영역이다.
환상 호퍼 (2) 내의 소결광 (5) 을 냉각 공기로 냉각하면, 환상 호퍼 (2) 의 하단부의 개구 영역 (A1) 중, 직경 방향에 있어서의 중앙 영역 (Rc) 에서는, 직경 방향에 있어서의 단부 영역 (RE1, RE2) 에 비해 소결광 (5) 의 온도가 높은 경향이 있다. 이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 개구 영역 (A1) 중, 중앙 영역 (Rc) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량을, 단부 영역 (RE1, RE2) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 하였으므로, 냉각 후의 소결광 (5) 의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
일 실시형태에서는, 예를 들어 도 7 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 직경 방향에 있어서 (또는 스크레이퍼 (30) 의 길이 방향에 있어서) 대략 등간격으로 복수의 노즐 (50) 을 형성해도 된다. 이 경우, 복수의 노즐 (50) 의 각각의 노즐 직경을 상이하게 함으로써, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 조절하도록 해도 된다. 예를 들어, 냉각 유체의 토출량을 비교적 많게 해야 하는 직경 방향 위치 (예를 들어, 상기 서술한 중앙 영역 (Rc)) 에 형성되는 노즐 (50) 의 노즐 직경을 비교적 크게 설정하고, 냉각 유체의 토출량을 비교적 적게 해야 하는 직경 방향 위치 (예를 들어, 상기 서술한 단부 영역 (RE1, RE2)) 에 형성되는 노즐 (50) 의 노즐 직경을 비교적 작게 설정하도록 해도 된다.
혹은, 일 실시형태에서는, 예를 들어 도 11 에 나타내는 바와 같이, 직경 방향에 있어서 (또는 스크레이퍼 (30) 의 길이 방향에 있어서) 배열되는 복수의 노즐 (50) 에 대해, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐에 냉각 유체를 공급하기 위한 복수의 공급 라인 (64a ∼ 64c), 및, 공급 라인 (64a ∼ 64c) 에 대응하여 형성되는 복수의 밸브 (65a ∼ 65c) 를 형성하고, 밸브 (65a ∼ 65c) 를 조절함으로써, 복수의 노즐 (50) 의 각각으로부터의 토출량을 조절하도록 해도 된다.
도 11 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 공급 라인 (64a ∼ 64c) 은, 공급 라인 (62) 으로부터 분기하여 형성되어 있고, 중앙 영역 (Rc) 에 위치하는 복수의 노즐 (50) 에는, 공급 라인 (64b) 으로부터 냉각 유체가 공급됨과 함께, 양측의 단부 영역 (RE1, RE2) 에 위치하는 복수의 노즐 (50) 에는, 공급 라인 (64c) 및 공급 라인 (64a) 으로부터 냉각 유체가 각각 공급되도록 되어 있다.
또한, 몇 개의 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 동일한 영역 (중앙 영역 (Rc) 이나 단부 영역 (RE1, RE2)) 에 속하는 복수의 노즐 (50) 에 대해 단일의 공급 라인 (64) 이나 밸브 (65) 를 형성해도 되고, 혹은, 복수의 노즐 (50) 의 각각에 대응하도록, 공급 라인 (64) 및 밸브 (65) 를 개별적으로 형성해도 된다.
일 실시형태에서는, 복수의 노즐 (50) 의 개수 밀도를 직경 방향 위치에 따라 상이하게 함으로써, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 조절하도록 해도 된다. 예를 들어, 도 8 및 도 10 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 중앙 영역 (Rc) 에 있어서의 노즐 (50) 의 개수 밀도가, 단부 영역 (RE1, RE2) 에 있어서의 노즐 (50) 의 개수 밀도보다 크게 되어 있다. 이와 같이 하여, 중앙 영역 (Rc) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량이, 단부 영역 (RE1, RE2) 에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 조절할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 소결광의 냉각 장치 (1) 는, 환상 호퍼 (2) 또는 회전 테이블 (12) 의 회전 위상에 따라, 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체의 토출 유량을 조절하도록 구성된 유량 조절부 (도시 생략) 를 구비한다. 그 유량 조절부는, 환상 호퍼 (2) 또는 회전 테이블 (12) 의 회전 위상을 검출하기 위한 회전계와, 회전계에 의한 검출 결과에 기초하여, 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체의 토출 유량을 조절하도록 구성된 컨트롤러를 포함해도 된다. 또, 노즐 (50) 로부터의 냉각 유체의 토출 유량은, 노즐 (50) 에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급 라인에 형성된 밸브를 통하여 조절 가능하게 되어 있어도 된다.
환상 호퍼 (2) 내의 소결광 (5) 을 냉각 공기로 냉각하면, 환상 호퍼 (2) 내의 소결광 (5) 에 둘레 방향에 있어서의 온도 분포가 생기는 경우가 있고, 이 온도 분포는, 환상 호퍼 (2) 내에 배치되는 구조물의 위치에 따른 것이 되는 경향이 있다. 여기서, 환상 호퍼 (2) 내에 있어서의 구조물의 둘레 방향 위치와, 환상 호퍼 (2) 또는 회전 테이블 (12) 의 회전 위상 (예를 들어 0 도 ∼ 360 도) 은 서로 관련된다.
예를 들어, 도 1A 및 도 1B 에 나타내는 냉각 장치 (1) 의 경우, 환상 호퍼 (2) 의 내부에는, 둘레 방향에 있어서 간격을 두고 복수의 통기 덕트 (11) 가 형성되어 있다. 따라서, 둘레 방향에 있어서, 통기 덕트 (11) 의 근방의 위치와, 통기 덕트 (11) 와 통기 덕트 (11) 사이의 위치에서는, 소결광 (5) 의 온도에 차가 있는 경우가 있다.
이 점, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 냉각 유체의 토출 유량을 환상 호퍼 (2) 의 회전 위상에 따라 조절 가능하게 했으므로, 예를 들어, 냉각 유체의 토출량을 환상 호퍼 (2) 내의 구조물의 위치에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광 (5) 의 온도를 둘레 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
이하, 몇 개의 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치에 대해 개요를 기재한다.
(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 소결광의 냉각 장치 (1) 는,
소결광 (5) 을 받아들이기 위한 내부 공간 (6), 및, 상기 소결광을 배출 가능한 하부 개구 (2a) 를 갖는 퇴적조 (예를 들어 상기 서술한 환상 호퍼 (2)) 와,
상기 퇴적조의 하방에 상기 하부 개구로부터 간격을 두고 배치되고, 상기 퇴적조와 함께 회전하도록 구성된 회전 테이블 (12) 과,
상기 퇴적조와 상기 회전 테이블 사이에 형성된 스크레이퍼 (30) 와,
상기 퇴적조의 상기 내부 공간에 연통하도록 상기 퇴적조의 상방에 형성되는 배기 후드 (예를 들어 상기 서술한 후드 (18)) 와,
상기 하부 개구의 하방, 또한, 상기 회전 테이블의 상방의 위치에 형성되고, 냉각 유체를 토출하도록 구성된 노즐 (50)
을 구비한다.
상기 (1) 의 구성에 의하면, 퇴적조의 하부 개구의 하방, 또한, 회전 테이블의 상방의 위치에 냉각 유체를 토출 가능한 노즐을 형성하였으므로, 퇴적조의 내부에서 공기에 의해 냉각된 후, 하부 개구로부터 배출된 소결광에 노즐로부터의 냉각 유체를 공급할 수 있다. 즉, 공기로 냉각되어 온도가 저하한 소결광에, 노즐로부터의 냉각 유체를 공급하여 소결광을 더욱 냉각하도록 하였으므로, 급랭에 의한 크랙의 발생을 억제하면서, 소결광을 충분히 냉각할 수 있다. 따라서, 제품 품질의 저하를 억제하면서, 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
(2) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 의 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서의 상기 스크레이퍼의 하류측 또는 상기 스크레이퍼의 상방에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된다.
상기 (2) 의 구성에 의하면, 냉각 유체를 토출하는 노즐을, 스크레이퍼의 하류측 또는 스크레이퍼의 상방에 형성하였으므로, 냉각 유체가 소결광에 공급되고 나서, 그 소결광이 스크레이퍼에 의해 회전 테이블의 외측으로 긁어내어질 때까지의 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 즉, 소결광과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있고, 이로써, 냉각 유체에 의한 소결광의 냉각 효과를 높일 수 있다.
(3) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 또는 (2) 의 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서의 상기 스크레이퍼의 하류측의 장입물 강하 영역 (Rd) 에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된다.
냉각 장치에 있어서의 장입물 강하 영역은, 스크레이퍼 하류측에 있어서의 스크레이퍼의 직후의 영역이며, 스크레이퍼의 상면에 실려 있던 소결광이, 회전 테이블의 상면을 향하여 하방으로 이동하는 영역이다. 이 점, 상기 (3) 의 구성에 의하면, 소결광이 하방으로 이동하는 영역에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 이 상하 방향에 있어서 정지하고 있는 영역 (예를 들어 장입물 강하 영역보다 하류측의 영역) 에 냉각 유체를 공급하는 경우에 비해, 보다 많은 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉽다. 또, 스크레이퍼의 직후의 영역에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 이로써, 소결광을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
(4) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 상방에 퇴적된 상기 소결광이 하방으로 이동 가능한 영역에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된다.
상기 (4) 의 구성에 의하면, 스크레이퍼의 상방에 퇴적된 소결광이 하방으로 이동 가능한 영역 (회전 방향에 있어서의 스크레이퍼의 직후의 영역) 에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 이 상하 방향에 있어서 정지하고 있는 영역에 냉각 유체를 공급하는 경우에 비해, 보다 많은 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉽다. 또, 스크레이퍼의 직후의 영역에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 이로써, 소결광을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
(5) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 높이를 Hs 로 했을 때, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면으로부터의 둘레 방향에 있어서의 거리가 Hs 이하의 범위 내에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된다.
상기 (5) 의 구성에 의하면, 스크레이퍼의 하류측 단면으로부터의 거리가 Hs 이하의 범위 내의 영역, 즉, 스크레이퍼의 상방에 퇴적된 소결광이 하방으로 이동 가능한 영역 (회전 방향에 있어서의 스크레이퍼의 직후의 영역) 에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광 (5) 이 상하 방향에 있어서 정지하고 있는 영역에 냉각 유체를 공급하는 경우에 비해, 보다 많은 소결광에 대해 냉각 유체를 공급하기 쉽다. 또, 스크레이퍼의 직후의 영역에 냉각 유체를 공급하도록 하였으므로, 소결광과 냉각 유체의 접촉 시간을 비교적 길게 확보할 수 있다. 이로써, 소결광을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
(6) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 스크레이퍼에 지지된다.
회전식의 냉각 장치에 있어서, 스크레이퍼는, 통상, 직경 방향 또는 직경 방향에 준한 방향을 따라 연장됨과 함께, 상면 및 하류측 단면을 갖는다. 이 점, 상기 (6) 의 구성에 의하면, 스크레이퍼에 의해 노즐을 지지하도록 하였으므로, 스크레이퍼의 상방이나, 회전 방향에 있어서의 스크레이퍼의 직후 (하류측) 의 영역에 냉각 유체를 토출 가능한 노즐을, 스크레이퍼를 이용하여 적절히 형성할 수 있다.
(7) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (6) 의 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면 (30b) 에 형성되는 개구를 통하여, 상기 냉각 유체를 토출하도록 구성된다.
상기 (7) 의 구성에 의하면, 노즐로부터의 냉각 유체는, 스크레이퍼의 하류측 단면에 형성되는 개구를 통하여 토출되므로, 노즐과 소결광의 접촉을 억제할 수 있다. 이로써, 노즐의 파손이나 마모, 혹은, 소결광 등의 분체의 부착에 의한 노즐의 폐색을 억제할 수 있다.
(8) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (6) 의 구성에 있어서,
상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 상방, 또는, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면보다, 상기 회전 테이블의 회전 방향의 하류측의 위치에 형성된다.
상기 (8) 의 구성에 의하면, 스크레이퍼의 상방, 또는, 스크레이퍼의 하류측 단면보다 하류측의 위치에 노즐을 형성하도록 하였으므로, 노즐을 설치하기 쉽고, 또, 노즐의 점검을 용이하게 실시할 수 있다.
(9) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 구성에 있어서,
상기 소결광의 냉각 장치는,
상기 노즐을 상방으로부터 덮도록 형성되는 보호 커버 (60) 를 구비한다.
상기 (9) 의 구성에 의하면, 노즐을 상방으로부터 덮는 보호 커버를 형성하였으므로, 노즐의 상방에 위치하는 소결광이 노즐에 접촉하는 것을 억제할 수 있어, 소결광에 의한 충격이나 마모로부터 노즐을 보호할 수 있다.
(10) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 구성에 있어서,
상기 소결광의 냉각 장치는,
상기 노즐에 상기 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관 (54) 을 구비하고,
상기 공급관의 적어도 일부는, 상기 스크레이퍼의 내부에 형성된다.
상기 (10) 의 구성에 의하면, 노즐에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관의 적어도 일부는, 스크레이퍼의 내부에 형성되므로, 소결광이 공급관에 접촉하는 것을 억제할 수 있어, 소결광에 의한 충격이나 마모로부터 공급관을 보호할 수 있다.
(11) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 구성에 있어서,
상기 소결광의 냉각 장치는,
직경 방향을 따라 배치되고, 상기 냉각 유체의 토출량이 직경 방향 위치에 따라 상이하도록 구성된 복수의 상기 노즐을 구비한다.
퇴적조 내의 소결광을 냉각 공기로 냉각하면, 퇴적조 내의 소결광에 직경 방향에 있어서의 온도 분포가 생기는 경우가 있다. 이 점, 상기 (11) 의 구성에 의하면, 직경 방향으로 복수의 노즐을 형성하고, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 조절 가능하게 했으므로, 냉각 유체의 토출량을 소결광의 온도 분포에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
(12) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (11) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 노즐에 상기 냉각 유체를 공급하기 위한 복수의 공급 라인 (64a ∼ 64c) 과,
상기 복수의 공급 라인에 각각 형성되고, 상기 복수의 노즐의 각각으로부터의 토출량을 조절하기 위한 복수의 밸브 (65a ∼ 65c)
를 구비한다.
상기 (12) 의 구성에 의하면, 복수의 공급 라인과, 복수의 공급 라인의 각각에 형성되는 밸브에 의해, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 적절히 조절할 수 있다. 이로써, 냉각 유체의 토출량을 소결광의 온도 분포에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
(13) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (11) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 노즐의 개수 밀도가 직경 방향 위치에 따라 상이하다.
상기 (13) 의 구성에 의하면, 복수의 노즐의 개수 밀도를 직경 방향 위치에 따라 상이하도록 하였으므로, 각 직경 방향 위치에 있어서의 노즐의 개수 밀도를 적절히 설정함으로써, 냉각 유체의 토출량을 직경 방향 위치에 따라 적절히 조절할 수 있다. 이로써, 냉각 유체의 토출량을 소결광의 온도 분포에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
(14) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (11) 내지 (13) 중 어느 구성에 있어서,
상기 복수의 노즐은, 상기 퇴적조의 하단부에 있어서, 상기 소결광이 배출되는 개구 영역 (A1) 중, 직경 방향으로 상기 개구 영역의 중심 위치를 포함하는 중앙 영역 (Rc) 에 있어서의 상기 냉각 유체의 토출 유량이, 상기 개구 영역 중, 상기 직경 방향으로 상기 중앙 영역의 양측에 위치하는 단부 영역 (RE1, RE2) 에 있어서의 상기 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 구성된다.
퇴적조 내의 소결광을 냉각 공기로 냉각하면, 퇴적조 내의 소결광에 직경 방향에 있어서의 온도 분포가 생기는 경우가 있고, 이때, 퇴적조 하단부의 개구 영역 중, 직경 방향에 있어서의 중앙 영역에서는, 직경 방향에 있어서의 단부 영역에 비해 소결광의 온도가 높은 경향이 있다. 이 점, 상기 (14) 의 구성에 의하면, 개구 영역 중, 중앙 영역에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량을, 단부 영역에 있어서의 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 하였으므로, 냉각 후의 소결광의 온도를 직경 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
(15) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (14) 중 어느 구성에 있어서,
상기 소결광의 냉각 장치는,
상기 퇴적조의 회전 위상에 따라, 상기 노즐로부터의 상기 냉각 유체의 토출 유량을 조절하도록 구성된 유량 조절부를 구비한다.
퇴적조 내의 소결광을 냉각 공기로 냉각하면, 퇴적조 내의 소결광에 둘레 방향에 있어서의 온도 분포가 생기는 경우가 있고, 이 온도 분포는, 퇴적조 내에 배치되는 구조물의 위치에 따른 것이 되는 경향이 있다. 이 점, 상기 (15) 의 구성에 의하면, 냉각 유체의 토출 유량을 퇴적조의 회전 위상에 따라 조절 가능하게 했으므로, 예를 들어, 냉각 유체의 토출량을 퇴적조 내의 구조물의 위치에 따라 적절히 조절함으로써, 냉각 후의 소결광의 온도를 둘레 방향에 있어서 균일화할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시형태로 한정되지 않고, 상기 서술한 실시형태에 변형을 가한 형태나, 이들 형태를 적절히 조합한 형태도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 「어느 방향으로」, 「어느 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 혹은 「동축」 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 각도나 거리를 가지고 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들어, 「동일」, 「동등하다」 및 「균질」등의 사물이 동등한 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동등한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 차가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
또, 본 명세서에 있어서, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미로의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
또, 본 명세서에 있어서, 하나의 구성 요소를 「구비한다」, 「포함한다」, 또는, 「갖는다」라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
1 : 냉각 장치
2 : 환상 호퍼
2a : 하부 개구
3 : 내주벽
3a : 내주벽면
4 : 외주벽
4a : 외주벽면
4b : 하단
5 : 소결광
6 : 내부 공간
7 : 내측 루버
8 : 외측 루버
9 : 중앙 루버
9a : 내주측 단면
9b : 외주측 단면
10 : 공기 냉각부
11 : 통기 덕트
12 : 회전 테이블
13 : 기초
14 : 중심축받이
15 : 레일
16 : 지지 롤러
17 : 구동 모터
18 : 후드
19 : 배기 덕트
20 : 블로어
21 : 가구
22 : 가구
23 : 시일부
24 : 통부
25 : 시일액
26 : 봉지판
27 : 공급 슈트
29 : 벨트 컨베이어
30 : 스크레이퍼
30a : 상면
30b : 하류측 단면
31 : 선단면
32 : 상측 벽부
33 : 상류 벽부
34 : 하류 벽부
35 : 하측 벽부
36 : 내측 공간
37 : 개구
40 : 라이너
41 : 상방 라이너
42 : 상류측 라이너
50 : 노즐
52 : 노즐공
54 : 공급관
60 : 보호 커버
62 : 공급 라인
64 (64a ∼ 64c) : 공급 라인
65 (65a ∼ 65c) : 밸브
A1 : 개구 영역
O : 중심축
Pc : 중심 위치
RE1 : 단부 영역
RE2 : 단부 영역
Rc : 중앙 영역
Rd : 장입물 강하 영역

Claims (15)

  1. 소결광을 받아들이기 위한 내부 공간, 및, 상기 소결광을 배출 가능한 하부 개구를 갖는 퇴적조와,
    상기 퇴적조의 하방에 상기 하부 개구로부터 간격을 두고 배치되고, 상기 퇴적조와 함께 회전하도록 구성된 회전 테이블과,
    상기 퇴적조와 상기 회전 테이블 사이에 형성된 스크레이퍼와,
    상기 퇴적조의 상기 내부 공간에 연통하도록 상기 퇴적조의 상방에 형성되는 배기 후드와,
    상기 하부 개구의 하방, 또한, 상기 회전 테이블의 상방의 위치에 형성되고, 냉각 유체를 토출하도록 구성된 노즐을 구비하는 소결광의 냉각 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서의 상기 스크레이퍼의 하류측 또는 상기 스크레이퍼의 상방에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서의 상기 스크레이퍼의 하류측의 장입물 강하 영역에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 상방에 퇴적된 상기 소결광이 하방으로 이동 가능한 영역에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 높이를 Hs 로 했을 때, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면으로부터의 둘레 방향에 있어서의 거리가 Hs 이하의 범위 내에 상기 냉각 유체를 공급하도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 스크레이퍼에 지지되는 소결광의 냉각 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면에 형성되는 개구를 통하여, 상기 냉각 유체를 토출하도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 스크레이퍼의 상방, 또는, 상기 스크레이퍼의 하류측 단면보다, 상기 회전 테이블의 회전 방향의 하류측의 위치에 형성된 소결광의 냉각 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐을 상방으로부터 덮도록 형성되는 보호 커버를 구비하는 소결광의 냉각 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐에 상기 냉각 유체를 공급하기 위한 공급관을 구비하고,
    상기 공급관의 적어도 일부는, 상기 스크레이퍼의 내부에 형성되는 소결광의 냉각 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    직경 방향을 따라 배치되고, 상기 냉각 유체의 토출량이 직경 방향 위치에 따라 상이하도록 구성된 복수의 상기 노즐을 구비하는 소결광의 냉각 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐에 상기 냉각 유체를 공급하기 위한 복수의 공급 라인과,
    상기 복수의 공급 라인에 각각 형성되고, 상기 복수의 노즐의 각각으로부터의 토출량을 조절하기 위한 복수의 밸브를 구비하는 소결광의 냉각 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐의 개수 밀도가 직경 방향 위치에 따라 상이한 소결광의 냉각 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐은, 상기 퇴적조의 하단부에 있어서, 상기 소결광이 배출되는 개구 영역 중, 직경 방향으로 상기 개구 영역의 중심 위치를 포함하는 중앙 영역에 있어서의 상기 냉각 유체의 토출 유량이, 상기 개구 영역 중, 상기 직경 방향으로 상기 중앙 영역의 양측에 위치하는 단부 영역에 있어서의 상기 냉각 유체의 토출 유량보다 많아지도록 구성된 소결광의 냉각 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퇴적조의 회전 위상에 따라, 상기 노즐로부터의 상기 냉각 유체의 토출 유량을 조절하도록 구성된 유량 조절부를 구비하는 소결광의 냉각 장치.
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