KR20230018171A

KR20230018171A - 시료의 입도 분석 장치

Info

Publication number: KR20230018171A
Application number: KR1020210100013A
Authority: KR
Inventors: 백종세; 강주완; 심상룡; 이동현; 김현수
Original assignee: 주식회사 포스코; 주식회사 하나테크
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-02-07

Abstract

시료의 입도 분석 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 시료의 입도 분석 장치는, 파쇄기에서 파쇄된 시료를 크기별로 분류하기 위한 선별부, 파쇄기로부터 시료를 설정량으로 선별부로 이송하기 위한 이송부, 및 선별부로부터 이송된 크기별 시료의 무게를 측정하여 시료의 입도를 분석하여 파쇄기의 파쇄 정도를 제어하도록 구성된 입도 분석부를 포함한다.

Description

시료의 입도 분석 장치{DEVICE FOR ANALYZING PARTICLE SIZE OF SAMPLE}

본 발명은 시료의 입도 분석 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 코크스 제조용 석탄 가격의 상승 등에 따라 저가탄 사용을 통한 제조원가 저감 절실히 필요하다.

한편, 장입탄 입도 적중률 향상으로 코크스 품질 편차 저감을 통해 저가탄 사용이 가능하며, 파쇄기(Crusher) 제어의 고도화 및 자동화를 위해 파쇄 공정의 결과값인 시료의 입도 데이터(Data)가 많이 필요하다.

또한, 코크스 제조에 사용하는 석탄의 탄종이 설정 시간(예컨대, 약 15분) 간격으로 변하기 때문에 즉각적인 파쇄기(Crusher) 제어를 위해 실시간으로 파쇄된 시료의 입도 분석이 이루어져야 한다.

그러나, 종래 시료의 입도 분석 작업은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

즉, 공정 분석반에서 시료의 입도 데이터를 수동으로 1일 2회 정도밖에 측정하지 않으며, 시료(Sample)의 양이 매우 적어 실제 조업에 사용되는 석탄 파쇄 입도의 대표성이 낮다.

또한, 시료의 입도 편차 증가에 따른 입도 적중률 하락으로 코크스 품질 편차 및 품질 저하 현상이 발생되었다.

본 발명은 코크스 제조에 사용되는 원탄으로서 석탄, 특히 저가탄의 입도 분석을 위하여 파쇄기에서 파쇄되는 시료의 입도 분석을 실시간 이루어질 수 있도록 하여 즉각적인 파쇄기의 제어가 가능한 시료의 입도 분석 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 시료의 입도 분석 장치는, 코크스 제조에 사용되는 시료의 입도 분석을 행하기 위한 장치로서, 파쇄기에서 파쇄된 시료를 크기별로 분류하기 위한 선별부, 파쇄기와 선별부 사이에 설치되고 파쇄기로부터 시료를 설정량으로 선별부로 이송하기 위한 이송부를 포함할 수 있다.

시료의 입도 분석 장치는, 선별부로부터 크기별로 분류된 시료를 이송 받으며, 이송된 크기별 시료의 무게를 측정하여 시료의 입도를 분석하여 파쇄기의 파쇄 정도를 제어하도록 구성된 입도 분석부를 포함할 수 있다.

또한, 시료의 입도 분석 장치는, 입도 분석부와 이어져 입도 분석부로부터 배출된 시료를 입도 분석 장치의 외부로 배출하기 위한 배출부를 포함할 수 있다.

이송부는, 파쇄기의 배출구에 이어져 설치되고 시료를 채취하기 위한 채취 용기와, 채취 용기에 이어져 배치되고 채취 용기에 채취된 시료를 담기 위한 로터리 슈트를 포함할 수 있다.

이송부는, 로터리 슈트에 담긴 시료를 담아 선별부로 이송하기 위한 버켓 이송 장치, 및 버켓 이송 장치 및 선별부에 이어져 배치되고 버켓 이송 장치에 담긴 시료를 선별부로 이송하기 위한 이송 슈트를 포함할 수 있다.

채취 용기에는 채취 용기의 위치를 제어하기 위한 위치 제어 작동 실린더가 설치될 수 있다.

채취 용기에는 채취 용기를 설정 각도 회전시켜 주기 위한 회전 엑추에이터가 설치될 수 있다.

버켓 이송 장치는, 로터리 슈트로부터 이송된 시료를 담아 이송 슈트로 이송하기 위한 버켓, 및 버켓과 결합되고 버켓을 승강시켜 주기 위한 버켓 엘리베이터를 포함할 수 있다.

선별부는, 케이스의 내부에 회전 가능하게 장착되고 이송 슈트로부터 시료가 이송되며, 복수개 설치된 선별구멍을 통해 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도 시료와 기준 크기 이상의 제2 입도 시료로 분류하기 위한 로터리 스크린을 포함할 수 있다.

또한, 선별부는, 로터리 스크린의 내측에 회전 가능하게 장착되고, 로터리 스크린의 내부로 이송된 시료를 로터리 스크린의 일단부로부터 타단부로 이동시켜 주기 위한 스크류를 포함할 수 있다.

스크류는 로터리 스크린의 회전 방향과 반대 방향으로 회전될 수 있다.

선별부는, 로터리 스크린의 하부에 배치되고 제1 입도 시료를 포집하기 위한 제1 포집 슈트, 및 로터리 스크린의 하부에 배치되고 제2 입도 시료를 포집하기 위한 제2 포집 슈트를 포함할 수 있다.

입도 분석부는, 제1 포집 슈트의 하부에 배치되어 제1 포집 슈트로 배출되는 제1 입도 시료를 저장하기 위한 제1 스케일 호퍼, 제2 포집 슈트의 하부에 배치되어 제2 포집 슈트로 배출되는 제2 입도 시료를 저장하기 위한 제2 스케일 호퍼를 포함할 수 있다.

입도 분석부는, 제1 스케일 호퍼에 적어도 하나 이상 설치되고 제1 스케일 호퍼에 저장된 제1 입도 시료의 무게를 측정하기 위한 제1 측정기, 및 제2 스케일 호퍼에 적어도 하나 이상 설치되고 제2 스케일 호퍼에 저장된 제2 입도 시료의 무게를 측정하기 위한 제2 측정기를 포함할 수 있다.

입도 분석부는, 제1 측정기, 제2 측정기 및 파쇄기에 각각 연결되고, 제1 측정기의 제1 입도 시료의 무게 정보와, 제2 측정기의 제2 입도 시료의 무게 정보를 수신하여 입도간 무게 비율을 산출하고 입도 분석을 행하여 파쇄기를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.

배출부는, 제1 스케일 호퍼의 하부에 배치되고 제1 스케일 호퍼로부터 배출되는 제1 입도 시료를 외부로 배출하기 위한 제1 배출 슈트, 및 제2 스케일 호퍼의 하부에 배치되고 제2 스케일 호퍼로부터 배출되는 제2 입도 시료를 외부로 배출하기 위한 제2 배출 슈트를 포함할 수 있다.

선별부는, 로터리 스크린의 하부에 적어도 한 쌍 설치되고, 로터리 스크린의 회전을 지지하기 위한 지지 롤러를 포함할 수 있다.

케이스의 내측면에는 적어도 하나 이상 배치되고, 로터리 스크린을 타격하기 위한 타격봉이 설치될 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 코크스 제조에 사용되는 원탄으로서 석탄, 특히 저가탄의 입도 분석을 위하여 파쇄기에서 파쇄되는 시료의 입도 분석을 실시간 이루어질 수 있다.

이에 따라, 즉각적인 파쇄기의 제어가 가능하며, 또한, 코크스 제조용 장입탄 입도 적중률을 향상하고, 코크스 품질 편차의 저감을 통한 저가탄의 사용량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 선별부의 개략적인 일부 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 개략적인 구성도이다.

도 2에서, 로터리 슈트(220)와 버켓(231)은 도시의 편의 상 떨어진 상태로 도시되어 있지만, 실제로는 버켓(231)은 로터리 슈트(220)의 직하부에 위치한다.

또한, 도 2에서 이송 슈트(240)와 로터리 스크린(120)은 도시 편의 상 떨어진 상태로 도시되어 있지만, 실제로는 이송 슈트(240)의 배출구에 로터리 스크린(120)이 연결되어 있는 상태이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치는, 코크스 제조에 사용되는 원탄으로서 석탄, 특히 저가탄 등의 입도 분석을 위하여 파쇄기에서 파쇄되는 시료의 입도 분석을 실시간 행하여 즉각적인 파쇄기의 제어가 가능한 장치이다.

이하에서, 시료의 입도 분석 장치에서 사용되는 시료는, 코크스 제조에 사용되는 원탄으로서 석탄, 특히 저가탄을 예로 들어 설명하기로 한다.

시료의 입도 분석 장치는, 선별부(100), 이송부(200), 입도 분석부(300), 배출부(400)를 포함할 수 있다.

선별부(100)는 파쇄기(10)에서 파쇄된 시료를 크기별로 분류할 수 있다.

또한, 이송부(200)는, 파쇄기(10)와 선별부 사이에 배치되고, 파쇄기(10)로부터 시료를 설정량으로 선별부(100)로 이송할 수 있다.

입도 분석부(300)는, 선별부(100)로부터 크기별로 분류된 시료를 이송 받으며, 이송된 크기별 시료의 무게를 측정하여 시료의 입도를 분석하여 파쇄기(10)의 파쇄 정도를 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 배출부(400)는, 입도 분석부(300)와 이어져 입도 분석부(300)로부터 배출된 시료를 입도 분석 장치의 외부로 배출하기 위한 배출부(400)를 포함할 수 있다.

이송부(200)는, 채취 용기(210), 로터리 슈트(220), 버켓 이송 장치(230), 이송 슈트(240)를 포함할 수 있다.

채취 용기(210)는, 파쇄기(10)의 배출구에 이어져 설치되고, 입도 분석을 위한 설정량의 시료를 채취할 수 있다.

또한, 로터리 슈트(220)는, 채취 용기(210)에 이어져 배치되고, 채취 용기에 채취된 시료를 담을 수 있다.

버켓 이송 장치(230)는, 로터리 슈트(220)에 담긴 시료를 담아 선별부(100)로 이송할 수 있다.

또한, 이송 슈트(240)는, 버켓 이송 장치(230) 및 선별부(100)에 이어져 배치되고, 버켓 이송 장치(230)에 담긴 시료를 선별부(100)로 이송할 수 있다.

채취 용기(210)의 일단부에는 채취 용기(210)를 채취 용기(210)의 길이 방향(도 2의 X 방향)을 따라 이송시켜 채취 용기(210)의 위치를 제어하기 위한 위치 제어 작동 실린더(211)가 설치될 수 있다.

또한, 채취 용기(210)의 일단부에는 채취 용기(210)를 채취 용기(210)의 길이 방향을 중심으로 설정 각도, 예컨대 180도 회전시켜 주기 위한 회전 엑추에이터(213)가 설치될 수 있다.

로터리 슈트(220)에는 로터리 슈트(220)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있도록 진동을 부여하기 위한 로터리 슈트 진동기(221)가 설치될 수 있다.

로터리 슈트(220)의 내측면에는 로터리 슈트(220)의 내측에 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

또한, 로터리 슈트(220)의 외측에는 로터리 슈트(220)에 담긴 시료를 버켓(231)에 이송 후 버켓(231) 상승 시 로터리 슈트(220)가 버켓(231)에 걸리지 않도록 로터리 슈트(220)를 설정 각도 회전시켜 주기 위한 로터리 슈트 작동 실린더(223)가 설치될 수 있다.

로터리 슈트 작동 실린더(223)의 실린더 로드는, 로터리 슈트(220)에 힌지핀(220-1)에 의하여 임의 회전 가능하게 결합된 힌지 레버(220-3)와 임의 회전 가능하게 결합될 수 있다.

따라서, 로터리 슈트 작동 실린더(223)의 실린더 로드의 신축 작동에 의하여 로터리 슈트(220)를 설정 각도 회전시켜 줄 수 있다.

로터리 슈트(220)는 채취 용기(210)로부터 시료를 용이하게 담을 수 있으며, 하부로 시료를 용이하게 배출할 수 있도록, 그 상단부로부터 하부로 갈수록 직경 또는 폭이 작아지게 설정될 수 있다.

그리고, 버켓 이송 장치(230)는, 로터리 슈트(220)로부터 이송된 시료를 담아 이송 슈트(240)로 이송하기 위한 버켓(231), 버켓(231)과 결합되고, 버켓(231)을 설정 높이로 승강시켜 주기 위한 버켓 엘리베이터(233)를 포함할 수 있다.

버켓 엘리베이터(233)는, 수직 방향(도 2의 Y 방향)을 따라 상, 하부에 설정된 길이를 두고 배치된 상부 롤러(235)와 하부 롤러(236), 버켓(231)이 결합되고 상부 롤러(235)와 하부 롤러(236)를 연결하는 연결 체인(237)을 포함할 수 있다.

또한, 버켓 엘리베이터(233)는, 상부 롤러(235)의 외측에 설치되고, 상부 롤러(235)를 회전시켜 연결 체인(237)의 회전에 의해 버켓(231)을 승강시키기 위한 승강 모터(239)를 포함할 수 있다.

이송 슈트(240)는 버켓 이송 장치(230)의 버켓(231)에 담긴 시료를 용이하게 담을 수 있도록 버켓 엘리베이터(233)의 높이 방향(도 2의 Y 방향)에 대하여 설정 각도 경사지게 배치될 수 있다.

이송 슈트(240)에는 이송 슈트(240)에 담긴 시료가 이송 슈트(240)의 내측면에 부착되지 않도록 진동을 부여하기 위한 이송 슈트 진동기(241)가 설치될 수 있다.

또한, 이송 슈트(240)의 내측면에는 이송 슈트(240)의 내측에 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

선별부(100)는, 케이스(110), 로터리 스크린(120), 스크류(130)를 포함할 수 있다.

케이스(110)는 지지대(111)의 상부에 설치되어 지지대(111)에 의하여 지지될 수 있다.

또한, 로터리 스크린(120)은, 케이스(110)의 내부에 회전 가능하게 장착되고 이송 슈트(240)로부터 시료가 이송되며, 외측면에 설정된 크기의 복수개의 선별구멍(121)을 통해 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도 시료와 기준 크기 이상의 제2 입도 시료로 분류할 수 있다.

스크류(130)는, 로터리 스크린(120)의 내측에 회전 가능하게 장착되고, 로터리 스크린(120) 내부로 이송된 시료를 로터리 스크린(120)의 일단부(도 2에서 좌측 단부)로부터 로터리 스크린(120)의 타단부(도 2의 우측 단부) 쪽으로 이동시켜 줄 수 있다.

또한, 로터리 스크린(120)에는 시료의 용이한 분류를 위하여 선별구멍(121)이 길이 방향(도 2의 X 방향) 또는 직경 방향(도 2의 Y 방향)을 따라 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.

선별구멍(121)의 크기는 시료의 분류에 맞도록 설정 크기로 설정될 수 있다.

또한, 로터리 스크린(120)은 용이한 회전을 위하여 원통형 등으로 이루어질 수 있으며, 로터리 스크린(120)은 필요에 따라 교체할 수 있도록 케이스(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

로터리 스크린(120)의 내측면에는 로터리 스크린(120)의 내측에 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

스크류(130)는 로터리 스크린(120) 내부로 이송된 시료를 로터리 스크린(120)의 일단부(도 2에서 좌측 단부)로부터 로터리 스크린(120)의 타단부(도 2의 우측 단부) 쪽으로 용이하게 이동시켜 줄 수 있도록 로터리 스크린(120)의 회전 방향과 바대 방향으로 회전될 수 있다.

선별부(100)는 지지대(111)에 지지됨과 아울러 로터리 스크린(120)에 결합되고, 로터리 스크린(120)을 회전시켜 주기 위한 로터리 스크린 모터(140)를 포함할 수 있다.

로터리 스크린 모터(140)는 로터리 스크린(120)을 시계 방향(정회전) 또는 반시계 방향(역회전) 회전시켜 주며, 스크류(130)는 로터리 스크린(120) 내측에서 로터리 스크린(120)의 회전 시 로터리 스크린(120)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전 가능하게 장착될 수 있다.

이와 같이, 로터리 스크린(120)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 것은, 로터리 스크린(120)의 내부로 이송된 시료가 뭉쳐 하부로 굴러 떨어지는 것을 방지하여 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도 시료의 분류를 최적하기 위함이다.

또한, 스크류(130)를 로터리 스크린(120)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키는 것은, 로터리 스크린(120)의 회전 방향의 역회전으로 시료 중 기준 크기 이상의 제2 입도 시료를 신속하게 로터리 스크린(120)의 외부로 배출하기 위함이다.

선별부(100)는, 로터리 스크린(120)의 하부에 배치되고, 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도 시료를 포집하기 위한 제1 포집 슈트(150)와, 시료 중 기준 크기 이상의 제2 입도 시료를 포집하기 위한 제2 포집 슈트(160)를 포함할 수 있다.

또한, 제1 포집 슈트(150)는 로터리 스크린(120)으로부터 분류되는 제1 입도 시료를 용이하게 포집할 수 있도록 그 상단부로부터 하부로 갈수록 직경 또는 폭이 작아지게 설정될 수 있다.

제2 포집 슈트(160)는 로터리 스크린(120)으로부터 분류되는 제1 입도 시료를 용이하게 포집할 수 있도록 그 상단부로부터 하부로 갈수록 직경 또는 폭이 작아지게 설정될 수 있다.

또한, 제1 포집 슈트(150)의 외측면에는 제1 포집 슈트(150)에 포집된 제1 입도 시료가 제1 포집 슈트(150)의 내측면에 부착되지 않도록 진동을 부여하기 위한 제1 포집 슈트 진동기(151)가 설치될 수 있다.

또한, 제1 포집 슈트(150)의 내측면에는 제1 포집 슈트(150)의 내측에 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

제2 포집 슈트(160)의 외측면에는 제2 포집 슈트(160)에 포집된 제2 입도 시료가 제2 포집 슈트(160)의 내측면에 부착되지 않도록 진동을 부여하기 위한 제2 포집 슈트 진동기(161)가 설치될 수 있다.

또한, 제2 포집 슈트(160)의 내측면에는 제2 포집 슈트(160)의 내측에 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

그리고, 입도 분석부(300)는, 제1 스케일 호퍼(310), 제2 스케일 호퍼(320), 제1 측정기(311), 제2 측정기(321), 및 컨트롤러(330)를 포함할 수 있다.

제1 스케일 호퍼(310)는, 제1 포집 슈트(150)의 하부에 배치되고, 제1 포집 슈트(150)로 배출되는 제1 입도 시료를 저장할 수 있다.

또한, 제2 스케일 호퍼(320)는, 제2 포집 슈트(160)의 하부에 배치되고, 제2 포집 슈트(160)로 배출되는 제2 입도 시료를 저장할 수 있다.

제1 측정기(311)는, 제1 스케일 호퍼(310)의 외측에 적어도 하나 이상 설치되고, 제1 스케일 호퍼(310)에 저장된 제1 입도 시료의 무게를 측정할 수 있다.

또한, 제2 측정기(321)는, 제2 스케일 호퍼(320)의 외측에 적어도 하나 이상 설치되고, 제2 스케일 호퍼(320)에 저장된 제2 입도 시료의 무게를 측정할 수 있다.

컨트롤러(330)는, 제1 측정기(311), 제2 측정기(321) 및 파쇄기(10)에 각각 연결되고, 제1 측정기(311)의 제1 입도 시료의 무게 정보와 제2 측정기(321)의 제2 입도 시료의 무게 정보를 수신하여 입도간 무게 비율을 산출하고 입도 분석을 행하여 파쇄기(10)의 파쇄 크기 및 파쇄 시간 등을 제어할 수 있다.

또한, 제1 스케일 호퍼(310)의 내측면에는 제1 스케일 호퍼(310)의 내측에 제1 입도 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

제2 스케일 호퍼(320)의 내측면에는 제2 스케일 호퍼(320)의 내측에 제2 입도 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

배출부(400)는, 제1 배출 슈트(410)와, 제2 배출 슈트(420)를 포함할 수 있다.

제1 배출 슈트(410)는, 제1 스케일 호퍼(310)의 하부에 배치되고, 제1 스케일 호퍼(310)로부터 배출되는 제1 입도 시료를 외부, 즉 벨트 컨베이어(20)로 배출할 수 있다.

또한, 제2 배출 슈트(420)는, 제2 스케일 호퍼(320)의 하부에 배치되고, 제2 스케일 호퍼(320)로부터 배출되는 제2 입도 시료를 외부, 즉 벨트 컨베이어(20)로 배출할 수 있다.

또한, 제1 배출 슈트(410)의 외측면에는 제1 배출 슈트(410)로 배출되는 제1 입도 시료가 제1 배출 슈트(410)의 내측면에 부착되지 않도록 진동을 부여하기 위한 제1 배출 슈트 진동기(411)가 설치될 수 있다.

제2 배출 슈트(420)의 외측면에는 제2 배출 슈트(420)로 배출되는 제2 입도 시료가 제2 배출 슈트(420)의 내측면에 부착되지 않도록 진동을 부여하기 위한 제2 배출 슈트 진동기(421)가 설치될 수 있다.

또한, 제1 배출 슈트(410)의 내측면에는 제1 배출 슈트(410)의 내측에 제1 입도 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

제2 배출 슈트(420)의 내측면에는 제2 배출 슈트(420)의 내측에 제2 입도 시료의 부착을 최소화하기 위하여 비점착성 재질의 테프론 등이 코팅될 수 있다.

또한, 배출부(400)는, 제1 스케일 호퍼(310)의 하부에 배치되고 제1 스케일 호퍼(310)의 배출구를 개폐하기 위한 제1 게이트(430), 및 제1 게이트(430)에 연결되고 제1 게이트(430)를 개폐 작동시켜 주기 위한 제1 게이트 작동 실린더(440)를 포함할 수 있다.

배출부(400)는, 제2 스케일 호퍼(320)의 하부에 배치되고, 제2 스케일 호퍼(320)의 배출구를 개폐하기 위한 제2 게이트(440), 및 제2 게이트(440)에 연결되고, 제2 게이트(440)를 개폐 작동시켜 주기 위한 제2 게이트 작동 실린더(450)를 포함할 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 작동에 대해서 설명한다.

시료의 입도 분석을 위하여는, 먼저 이송부(200)를 이용하여 파쇄기(10)에서 일정한 크기로 파쇄된 시료를 배출구에서 배출하여 선별부(100)로 이송한다.

즉, 이송부(200)의 위치 제어 작동 실린더(211)의 신장 작동(전진 작동-도 2의 좌측 방향 이동)시켜 채취 용기(210)를 채취 용기(210)의 길이 방향(도 2의 X 방향)을 따라 이송시켜 파쇄기(10)의 배출구 하부로 위치시킨다.

이때, 파쇄기(10)의 배출구로부터 입도 분석을 위한 설정량의 시료가 채취 용기(210)로 배출되며, 채취 용기(210)에 설정량의 시료가 담기면, 파쇄기(10)의 배출구를 통한 시료 배출이 정지된다.

그리고, 채취 용기(210)는 위치 제어 작동 실린더(211)의 수축 작동(후진 작동-도 2의 우측 방향 이동)에 의하여 원래의 위치로 복귀된다.

이러한 상태에서, 회전 엑추에이터(213)가 작동하여 채취 용기(210)를 채취 용기(210)의 길이 방향을 중심으로 180도 회전시켜 주면, 채취 용기(210)에 담긴 부위가 로터리 슈트(220)의 상단부로 향하게 되며, 채취 용기(210)에 담긴 시료가 로터리 슈트(220)로 낙하되면서 배출된다.

그리고, 채취 용기(210)에 담긴 시료가 모두 로터리 슈트(220)에 담기면, 회전 엑추에이터(213)가 다시 작동하여 채취 용기(210)를 채취 용기(210)의 길이 방향을 중심으로 180도 회전시켜 원래의 위치로 복귀시킨다.

그리고, 로터리 슈트(220)에 담긴 시료가 버켓(231)으로 이송되는 동안, 로터리 슈트 진동기(221)가 작동하여 로터리 슈트(220)에 진동을 인가함으로써, 로터리 슈트(220)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

이때, 로터리 슈트(220)는 도 2의 점선으로 도시된 바와 같이, 버켓 엘리베이터(233)의 길이 방향(도 2의 Y 방향)에 대하여 설정된 각도로 경사지게 회전된 상태이며, 로터리 슈트(220)에 담긴 시료는 버켓 이송 장치(230)의 버켓(231)으로 이송된다.

로터리 슈트(220)에 담긴 시료가 모두 버켓(231)으로 이송되면, 로터리 슈트(220)는 도 2의 실선으로 도시된 바와 같이, 다시 원래의 위치로 회전되어 버켓 엘리베이터(233)의 길이 방향과 평행하게 된다. 이것은, 이후 버켓(231)의 상승 동작 시 로터리 슈트(220)가 버켓(231)에 걸리지 않도록 하기 위한 것이다.

또한, 시료가 담긴 버켓(231)(도 2에서 실선으로 도시됨)은 승강 모터(239)의 작동에 의한 버켓 엘리베이터(233)의 수직(도 2의 Y 방향) 상승 작동으로 버켓 엘리베이터(233)의 하부로부터 도 2의 점선으로 도시된 바와 같이 상부로 상승하게 된다.

그리고, 버켓(231)은 도 2에서 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 상부 롤러(235)를 통과한 직후의 지점에서 버켓(231)의 방향이 하부로 향하게 된다.

즉, 버켓(231)에 담긴 시료 부분이 하부로 향하게 됨에 따라, 버켓(231)에 담긴 시료는 자연 낙하되면서 이송 슈트(240)로 배출되어, 이송 슈트(240)에 담긴다.

그리고, 버켓(231)에 담긴 시료가 이송 슈트(240)로 배출되면, 버켓(231)은 버켓 엘리베이터(233)의 작동의 의하여 원래의 위치로 복귀하게 된다.

또한, 이송 슈트(240)에 담긴 시료가 로터리 스크린(120)으로 이송되는 동안, 이송 슈트 진동기(241)가 작동하여 이송 슈트(240)에 진동을 인가함으로써, 이송 슈트(240)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

그리고, 이송 슈트(240)에 담긴 시료는, 선별부(100)의 로터리 스크린(120)의 내부로 이송된다. 이때, 로터리 스크린 모터(140)가 로터리 스크린(120)을 정, 역 회전시키며, 로터리 스크린(120)의 내측에서 스크류(130)가, 로터리 스크린(120)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전된다.

이러한 상태에서, 로터리 스크린(120)의 내부로 이송된 시료는, 로터리 스크린 모터(140)의 작동에 의하여 정회전 또는 역회전되는 로터리 스크린(120)의 선별구멍(121)에 의하여 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도와 기준 크기 이상의 제2 입도로 분류된다.

또한, 로터리 스크린(120)에 의하여 분류된 제2 입도 시료는, 로터리 스크린(120)과 반대 방향으로 회전하는 스크류(130)에 의하여 로터리 스크린(120)의 일단부(도 2에서 좌측 단부)로부터 로터리 스크린(120)의 타단부(도 2의 우측 단부) 쪽으로 이동된다.

그리고, 로터리 스크린(120)에 의하여 분류된 제1 입도 시료와 제2 입도 시료는, 제1 포집 슈트(150)와 제2 포집 슈트(160)로 각각 배출되어, 제1 포집 슈트(150)와 제2 포집 슈트(160)에 포집된다.

또한, 제1 포집 슈트(150)에 담긴 제1 입도 시료가 제1 스케일 호퍼(310)로 이송되는 동안, 제1 포집 슈트 진동기(151)가 작동하여 제1 포집 슈트(150)에 진동을 인가함으로써, 제1 포집 슈트(150)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

이와 아울러, 제2 포집 슈트(160)에 담긴 제2 입도 시료가 제2 스케일 호퍼(320)로 이송되는 동안, 제2 포집 슈트 진동기(161)가 작동하여 제2 포집 슈트(160)에 진동을 인가함으로써, 제2 포집 슈트(160)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

또한, 제1 포집 슈트(150)에 포집된 제1 입도 시료는 제1 스케일 호퍼(310)에 배출되어 저장되고, 제2 포집 슈트(160)에 포집된 제2 입도 시료는 제2 스케일 호퍼(320)에 배출되어 저장된다.

이때, 제1 측정기(311)는 제1 스케일 호퍼(310)는 저장된 제1 입도 시료의 무게를 측정하고 제1 입도 시료의 무게 정보를 컨트롤러(330)에 전달하고, 제2 측정기(321)는 제2 스케일 호퍼(320)에 저장된 제2 입도 시료의 무게를 측정하고 제2 입도 시료의 무게 정보를 컨트롤러(330)에 전달한다.

이와 같이, 제1 측정기(311)와 제2 측정기(321)에 의하여 무게 측정된 제1 입도 시료와 제2 입도 시료는 제1 배출 슈트(410)와 제2 배출 슈트(420)를 통하여 배출된다.

이러한 상태에서, 배출부(400)의 제1 게이트 작동 실린더(440)와 제2 게이트 작동 실린더(450)를 각각 작동시켜 제1 게이트(430)와 제2 게이트(440)를 열어주면, 제1 배출 슈트(410)와 제2 배출 슈트(420)로 배출된 제1 입도 시료와 제2 입도 시료는 벨트 컨베이어(20)로 배출된다.

또한, 제1 배출 슈트(410)에 담긴 제1 입도 시료가 벨트 컨베이어(20)로 이송되는 동안, 제1 배출 슈트 진동기(411)가 작동하여 제1 배출 슈트(410)에 진동을 인가함으로써, 제1 배출 슈트(410)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

이와 아울러, 제2 배출 슈트(420)에 담긴 제2 입도 시료가 벨트 컨베이어(20)로 이송되는 동안, 제2 배출 슈트 진동기(421)가 작동하여 제2 배출 슈트(420)에 진동을 인가함으로써, 제2 배출 슈트(420)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있다.

그리고, 컨트롤러(330)는 제1 측정기(311)와 제2 측정기(321)로부터 제1 입도 시료 무게 정보와 제2 입도 시료 무게 정보를 수신하고, 제1 입도 시료 무게와 제2 입도 시료의 무게를 합산한 총 무게에서 제1 입도 시료 무게와 제2 입도 시료의 무게 비율을 산출한다.

이와 같이, 컨트롤러(330)에서 산출된 제1 입도 시료 무게 비율이 설정 크기, 예컨대 85% 이하이면, 제1 입도 시료 무게 비율에 따라 컨트롤러(330)는 파쇄기(10)의 시료의 파쇄 정도를 제어하게 되는데, 예컨대 파쇄 입도 크기를 조절하거나 파쇄 시간 등을 조절하도록 파쇄기(10)를 제어할 수 있다.

또한, 컨트롤러(3300는 제1 측정기(311)와 제2 측정기(321)로부터 제1 입도 시료 무게 정보와 제2 입도 시료 무게 정보, 및 이들 정보에 의하여 산출된 제1 입도 시료 무게와 제2 입도 시료의 무게 비율을 저정한 후, 시료의 입도 분석 장치의 데이터로 활용할 수 있다.

따라서, 코크스 제조에 사용되는 원탄으로서 석탄, 특히 저가탄의 입도 분석을 위하여 파쇄기(10)에서 파쇄되는 시료의 입도 분석을 실시간 이루어질 수 있으므로, 즉각적인 파쇄기(10)의 제어가 가능하며, 또한, 코크스 제조용 장입탄 입도 적중률을 향상하고, 코크스 품질 편차의 저감을 통한 저가탄의 사용량을 증가시킬 수 있다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료의 입도 분석 장치의 선별부의 개략적인 일부 상세 구성도이다.

도 3을 참고하여, 이하에서 선별부(100)의 구성을 좀더 상세하게 설명한다.

선별부(100)는, 로터리 스크린(120)의 하부에 적어도 한 쌍 설치되고, 로터리 스크린(120)의 위치를 유지시키고, 로터리 스크린(120)이 원활하게 회전될 수 있도록 로터리 스크린(120)을 지지하기 위한 지지 롤러(123)를 포함할 수 있다.

지지 롤러(123)의 일단부에는 지지 롤러(123)를 회전시켜 주기 위한 구동모터(124)가 설치될 수 있다.

케이스(110)의 내측면에는 적어도 하나 이상 배치되어 로터리 스크린(120)의 내측에 시료의 부착을 최소화할 수 있도록 로터리 스크린(120)을 타격하기 위한 타격봉(125)이 설치될 수 있다.

타격봉(125)은 로터리 스크린(120)의 내측에 시료의 부착을 용이하게 최소화할 수 있도록 케이스(110)의 내측면에 로터리 스크린(120)의 길이 방향(도 3의 X 방향) 및 직경 방향(도 3의 Y 방향을 따라 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.

또한, 타격봉(125)은 로터리 스크린(120)의 내측에 시료의 부착을 보다 최소화할 수 있도록 로터리 스크린(120)의 길이 방향(도 3의 X 방향)에 대하여 설정된 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

타격봉(125)의 일단부는 로터리 스크린(120)의 외측면과 접촉 시 손상을 방지할 수 있도록 원형 등으로 이루어질 수 있다.

여기서, 타격봉(125)의 일단부라 함은 타격봉(125)의 단부 중 로터리 스크린(120)의 외측면과 접촉하는 단부를 가리킬 수 있다.

타격봉(125)의 타단부에는 케이스(110)의 내측면에 설치되고, 핀(미도시)에 의하여 고정되는 라운드 바(126)가 구비되고, 라운드 바(126)의 내부에는 타격봉(125)을 로터리 스크린(120)의 외측면으로 가압하기 위한 탄성부재(127)가 내장 설치될 수 있다.

여기서, 타격봉(125)의 타단부라 함은 로터리 스크린(120)의 외측면과 접촉하는 단부의 반대쪽 단부를 가리킬 수 있다.

본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 파쇄기
100: 선별부
120: 로터리 스크린
123: 지지 롤러
125: 타격봉
130: 스크류
200: 이송부
210: 채취 용기
220: 로터리 슈트
230: 버켓 엘리베이터
231: 버켓
240: 이송 슈트
300: 입도 분석부
310, 320: 제1, 제2 스케일 호퍼
311, 321: 제1, 제2 측정기
400: 배출부
410, 420: 제1, 제2 배출 슈트

Claims

코크스 제조에 사용되는 시료의 입도 분석을 행하기 위한 장치로서,
파쇄기에서 파쇄된 시료를 크기별로 분류하기 위한 선별부,
상기 파쇄기와 상기 선별부 사이에 설치되고, 상기 파쇄기로부터 상기 시료를 설정량으로 상기 선별부로 이송하기 위한 이송부, 및
상기 선별부로부터 크기별로 분류된 시료를 이송 받으며, 이송된 크기별 시료의 무게를 측정하여 시료의 입도를 분석하여 상기 파쇄기의 파쇄 정도를 제어하도록 구성된 입도 분석부
를 포함하는 시료의 입도 분석 장치.
제1항에 있어서,
상기 입도 분석 장치는 상기 입도 분석부와 이어져 상기 입도 분석부로부터 배출된 시료를 상기 입도 분석 장치의 외부로 배출하기 위한 배출부를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송부는,
상기 파쇄기의 배출구에 이어져 설치되고, 시료를 채취하기 위한 채취 용기,
상기 채취 용기에 이어져 배치되고, 상기 채취 용기에 채취된 시료를 담기 위한 로터리 슈트,
상기 로터리 슈트에 담긴 시료를 담아 상기 선별부로 이송하기 위한 버켓 이송 장치, 및
상기 버켓 이송 장치 및 상기 선별부에 이어져 배치되고, 상기 버켓 이송 장치에 담긴 시료를 상기 선별부로 이송하기 위한 이송 슈트
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제3항에 있어서,
상기 채취 용기에는 상기 채취 용기의 위치를 제어하기 위한 위치 제어 작동 실린더가 설치되는, 시료의 입도 분석 장치.
제4항에 있어서,
상기 채취 용기에는 상기 채취 용기를 설정 각도 회전시켜 주기 위한 회전 엑추에이터가 설치되는, 시료의 입도 분석 장치.
제3항에 있어서,
상기 버켓 이송 장치는,
상기 로터리 슈트로부터 이송된 시료를 담아 상기 이송 슈트로 이송하기 위한 버켓, 및
상기 버켓과 결합되고, 상기 버켓을 승강시켜 주기 위한 버켓 엘리베이터
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선별부는,
케이스의 내부에 회전 가능하게 장착되고 상기 이송 슈트로부터 시료가 이송되며, 복수개 설치된 선별구멍을 통해 시료 중 기준 크기 이하의 제1 입도 시료와 기준 크기 이상의 제2 입도 시료로 분류하기 위한 로터리 스크린, 및
상기 로터리 스크린의 내측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 로터리 스크린의 내부로 이송된 시료를 상기 로터리 스크린의 일단부로부터 타단부로 이동시켜 주기 위한 스크류
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제7항에 있어서,
상기 스크류는 상기 로터리 스크린의 회전 방향과 반대 방향으로 회전되는, 시료의 입도 분석 장치.
제7항에 있어서,
상기 선별부는,
상기 로터리 스크린의 하부에 배치되고, 제1 입도 시료를 포집하기 위한 제1 포집 슈트, 및
상기 로터리 스크린의 하부에 배치되고, 제2 입도 시료를 포집하기 위한 제2 포집 슈트
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제9항에 있어서,
상기 입도 분석부는,
상기 제1 포집 슈트의 하부에 배치되어 상기 제1 포집 슈트로 배출되는 제1 입도 시료를 저장하기 위한 제1 스케일 호퍼,
상기 제2 포집 슈트의 하부에 배치되어 상기 제2 포집 슈트로 배출되는 제2 입도 시료를 저장하기 위한 제2 스케일 호퍼,
상기 제1 스케일 호퍼에 적어도 하나 이상 설치되고, 상기 제1 스케일 호퍼에 저장된 제1 입도 시료의 무게를 측정하기 위한 제1 측정기, 및
상기 제2 스케일 호퍼에 적어도 하나 이상 설치되고, 상기 제2 스케일 호퍼에 저장된 제2 입도 시료의 무게를 측정하기 위한 제2 측정기
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 입도 분석부는,
상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 파쇄기에 각각 연결되고, 상기 제1 측정기의 제1 입도 시료의 무게 정보와, 상기 제2 측정기의 제2 입도 시료의 무게 정보를 수신하여 입도간 무게 비율을 산출하고 입도 분석을 행하여 상기 파쇄기를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 배출부는,
상기 제1 스케일 호퍼의 하부에 배치되고, 상기 제1 스케일 호퍼로부터 배출되는 제1 입도 시료를 외부로 배출하기 위한 제1 배출 슈트, 및
상기 제2 스케일 호퍼의 하부에 배치되고, 제2 스케일 호퍼로부터 배출되는 제2 입도 시료를 외부로 배출하기 위한 제2 배출 슈트
를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제7항에 있어서,
상기 선별부는, 상기 로터리 스크린의 하부에 적어도 한 쌍 설치되고, 상기 로터리 스크린의 회전을 지지하기 위한 지지 롤러를 포함하는, 시료의 입도 분석 장치.
제13항에 있어서,
상기 케이스의 내측면에는 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 로터리 스크린을 타격하기 위한 타격봉이 설치되는, 시료의 입도 분석 장치.