KR860001174B1 - 연탄 공장에서의 다종 석탄의예비혼합 및 연속이송 혼합공정 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연탄 공장에서의 다종 석탄의예비혼합 및 연속이송 혼합공정

제1도는 본 발명의 FLOW LINE의 기기 배치도.

제2도는 본 발명중 도우넛형 예비혼합조의 절개 사시도.

제3도는 제2도의 작동 설명도.

제4도는 본 발명중 도우넛형 예비혼합조의 계단 압력에 대한 등록성곡선.

제5도는 본 발명의 방법으로 이송되는 석탄의 적층 분포도.

제6도는 본 발명중 홈통형 예비혼합조의 단면 설명도.

제7도는 제6도의 공급부의 일부 설명도.

제8도는 제6도의 일부 확대도.

제9도는 본 발명의 연속공정을 거친후 최종 혼합기의 체류시간에 따른 출구 표준 편차도.

본 발명은 연탄의 제조과정에서, 저탄시의 충적방법을 운용, 기기설비 및 생산공정의기술 개선으로서 석탄의 혼합도를 높이고 균일한 열량의 제품 생산에 이바지하는 연탄 생산공정의 개발에 관한 것이다.

종래 탄광에서 전처리되지 않은 상태의 석탄을 연탄제조 공장에서 원시적인 생산체제로 제조하고 있는데, 석탄을 처리하는 공정과 각종분체 기기 설비의 기술수준이 낙후되어 품질관리나 공해문제에 많은 결함이 있다.

특히, 연탄은 열량폭이 큰 각종 열량등급의 혼합탄으로 제조하는 것이므로 종래의 생산 시설로는 균일한 규정 열량에 맞출 수 없는 것이다.

또한, 종래의 연탄공장에 적용 가능한 자동 분석 및 제어장치가 개발되어 있지 않음으로 단순히 기존혼합기에만 의존하게되나 석탄의 열량펀치가 크고 품질의 변화가 심할 경우 만족할 만한 혼합효과를 얻을 수 없다.

이런경우 혼합의 정도를 얻고저하면 대용량의 자동제어기능을 가진 동력 혼합기가 필요할 것이나 연탄공장규모에서는 체적과 공정의 유기적 결합, 소요 동력과 경제성이 문제가 되어 실시 불가능한 것이다.

본 발명은 석탄의 혼합 특성과 물성 실험에 의한 기초 이론을 정립한 결과치로서 분체기기를 설계하고 이를 체계적, 유기적으로 결합하여 특히, 소규모 공장에서도 적용될 수 있는 예비 혼합기를 창출, 개발함으로서 이를 저탄장에서 로우터리 프레스로 이송되는 연속공정 사이에 적절히 배치시켜 혼합용 자동제어 동력 시스템을 적용치 않고도 혼합도를 높여 균일한 발열량의 연탄이 제조될 수 있게한 것으로서 발명의 요지를 제조공정의 Flow Line과 첨부도면에 연관시켜 설명하면 다음과 같다.

분체 종합물성 측정장치(owder Characteristic Tester)로서 분체의 안식각, 붕괴각, 차각(嗟角), 걷보기비중, 압축도 응집도, 분산도등을 측정하여 유동성 지수(Flowability Index) 및 분유성 지수(Folldability Index)를 구하여 이를 응용해서 석탄의 저장조컨베이어, 믹서 및 혼합 시스템을 설계하여 제1도와 같은 Flow Line을 구성한다.

저탄장에서 국산탄들로 구획된 제1군의 석탄을 각기 상이한 열량등급의 석탄 공급호퍼(1)(1')에서 적정량 투입시켜 그리즈리(Grizzly)(2) 및 벨트피이더(Belt Feeder)를 통하여 제1예비 혼합기(Preblending Bin)(4)에 공급시킨다.

동시에 수입탄들로 구획된 제2군의 석탄을 호퍼(5)에서 적정량 투입시켜 다른 제1예비 혼합기(4')에 공급시킨다.

2개의 제1 예비 혼합기(4)(4')에서 체인지 오버 슈터(Changover Chute)(6)를 거쳐 회전 스크린체(7)로 이송시켜 선발된 굵은 입자는 크라샤(8)로 분쇄하여 재공급 시키고 스크린체(7)를 통과한 석탄은 제2예비 혼합기(9)로 이송시켜 여기서 다시 혼합한후 믹사(10) 및 로우타리프레스(11)로 공급하여 연탄을 성형 제조하는 것이다.

또한, 필요부위에 버킷 컨베이어(12), 중량 벨트 컨베이어(13), 철분 제거기(14), 양수펌프(15), 먼지 제거기(16), 시편 채취부(17)을 배치하여 각기 기능을 발휘하게 한다.

상기 Llow Line중 본 발명의 핵심 기술은 제1, 2의 예비 혼합기(4)(4'), (9)를 적절히 배치한 것인데, 제1예비 혼합기(4)(4')는 도우넛형으로서 그 구조와 작동상태를 제2도, 제3도에 의하여 설명한다.

원추형 외통(A-1)안에 각기 외통(A-1)과의 간격(A-2)이 유지되게 지지구(A-3)으로서 도우넛 환체(A-4)(A-4')를 부착하되 아래로 순차로 적은 지름으로 부착시키며, 간격(A-2)은 아래로 첨차로 넓게 형성한 구조이다. 그 작동상태는 여러종류의 석탄이 상부 공급구(A-5)로 공급되면 제5도와 같은 충적 상태를 유지하다가 하부댐퍼(A-6)를 열면 중앙도우넛 환체의 중앙부의 간격(A-2)사이를 통하여 자중에 의해 중량 컨베이어(13)위로 배출되는 것이다.

이때, 도우넛 환체의 지름과 간격(A-2) 및 외통(A-1)의 경사각등이 석탄의 붕괴각, 인식각등을 면밀히 계산하여 설계하였음으로 내부의 석탄은 도우넛 환체의 단계단계에서 와류 현상을 일으켜 상호 충분히 섞이면서 배출되며, 또한 간격 (A-2)이 아래로 첨차 넓게 되어 있어서 각계단에서 유출되는 양이 합쳐지는 것을 예상하여원활한 유통로를 확보시킨 것이다.

제4도는 도우넛형 예비혼합기의 계단 입력에 대한 동특성 곡선으로서 안정된 배출을 나타낸다.

또한, 제5도는 원료가 적재될때의 분포를 분석한 것인데, 층의 중앙에 비교적 미세한 가벼운 물질이 쌓이는 반면층의 양옆에는 크고 무거운 미물질이 분리되어 쌍여지는 현상을 발견하고, 이를 도우넛 환체의 설계에 응용하여 도우넛 환체가 분체 공학적으로 원료를 유도함으로서 적절히 혼합되게한 것이다.

제1예비 혼합기를 거친 원료는 회전스크린 체를 거쳐 제2예비 혼합기로 이송되는데, 제2예비 혼합기는 홈통형(Trough Bunker)으로서 그 구조와 작동 상태를 제6도~제8도에 의하여 설명한다.

(B-2)는 공급용 벨트 컨베이어, (B-1)은 트리퍼(Tripper), (B-15)는 원치, (B-16)은 와이어로우프, (B-17)은 레일, (B-8)(B-8')는 배플인데, 배플(B-8)(B-8')는 각기의 외부측(B-10)과 조정간(B-11)으로서 그 경사각을 조절되게 하였으며 경우에 따라 베플(B-8)(B-8')의 단위 길이가 다른 것으로 교체되게 어타치멘트(B-9)를 부착시켰다.

또, 경사판(B-13)은 레버(B-14)를 진퇴시킴으로서 힌지(B-14)를 지점으로 회전되어 통체의 경사각을 조절되게함과 동시 상하로 열고 닫아서 배출구(B-13')의 간격을 조절하게 되었다.

(B-3)은 공지의 호퍼인데, 모우터(B-18)로서 구동되며, 이에 부착된 플라우(Plough)(B-4)을 회전시켜 하부의 석탄을 중력벨트 피이더(13)로 배출시킨다.

또, 모우터(B-19)로 구동되는 공급용 컨베이어(B-2)는 한쪽 하부에 중량체(B-6)를 연결하여 여유벨트(B-7)를 갖게함으로서 트리퍼(B-1)가 한쪽으로 이동하여 석탄을 하락시킬때에는 벨트의 행정길이가 길어짐으로 이때 위로 상승하여 벨트의 행정길이를 연장시키고 그후 다른쪽으로 이동하면 자중으로 하락복귀 되게한 것이다.

상기의 원통형 예비 혼합기에 재차 투입되는 석탄은 공급구(B-20)으로 투입되어 컨베이어 벨트(B-2)로 이동되다가 트리퍼(B-1)에 의하여 아래로 하락된다.

이때는 제6도와 같이 저장조의 한쪽측벽에 부딪치면서 튀어나와 배플(B-8)(B-8')의 사이사이로 통과 하락되며, 혼합되고, 이어 경사판(B-13)에 부딪치면서 혼련되어 단계단계에서 와류현상을 일으켜 여러번 혼합되는 것이다.

이과정에서 필요에 따라 배플의 조정간(B-11)으로서 그 경사도를 조절할 수 있고 배플을 어타치 멘트(B-9)에서 다른 규격으로 교체 조립할 수도 있다.

(B-12)는 고정구이다.

또한, 경사판(B-13)을 레버(B-14)로 진퇴시켜 통체의 경사도를 조절하고 위에서 열고 닫아 배출구(B-13')의 간격이 조절되게한 것은 여러종류의 원료 설정이나 작업속도에 따라 조정하기 위한 것이다.

더우기 기계동작의 정밀을 기하기 위하여 트리퍼(B-1)가 이동할때, 컨베이어 벨크(B-2)의 행정이 길어짐을 감안하여 여유벨트(B-7)과 중량체(B-6)을 연결하여 놓음으로서 해결하는 것이다.

상기의 Flow Line을 응용하면 석탄이 저탄장에서 믹서로 이송되는 과정에서 석탄의 물성을 이용한 2개의 1차 예비 혼합기와 1개의 2차 예비 혼합기에 의해 무동력으로 효율적으로 혼합되어 열량이 다른 여러 종류의 석탄을 예비혼합 및 연속 이송하게 함으로서 별개의 자동제어식 대형 혼합기가 필요없는 것이다.

본 공정을 거치 원료가 최종 혼합기의 출구에서 시편을 채취하여트레이서(Tracer)성분, 조성의 위치 및 시간적 미소변동등의 분포를 제9도와 같이 표준편차로 표시할 수 있다.

결론적으로 본 발명은 열량이 다른 여러종류의 석탄을 야적장에서 로우터리 프레스로 이송시키는 과정을 연속화 함에 있어서 예비혼합을 수차 자동으로 행하여 혼합효과를 상승시키고 최종단계에서 혼합기의 용량과 동력비를 줄임으로서 경제적으로 연탄 공장의 석탄 분쇄 및 예비 혼합 및 연속 이송공정을 능률화, 표준화로 재정비 할 수 있다.

이것은 대량으로 나오는 연탄의 발열량을 서로 균일하게 맞출 수 있는 결과로 되어 품질관리에 기여함과 동시에 원시적 단속 이송공정이 아니므로 본체의 비산을 줄이고 합리적인 조업관리에 기여한다.

또한, 별개의 동력으로 자동 제어식 장치를 적용치 않음으로 규모의 공장의 시설 및 공장 개선에 적합한 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 석탄 공급호퍼에서 로우터리 프레스로 석탄을 이송시킴에 있어서, 호퍼와 스키린체 사이에 제1예비 혼합기(4)(4')를 배치하고 스크린체와 믹서 사이에 제2 예비 혼합기(9)를 배치하여 석탄이 제1, 2 예비 혼합기에서 자동으로 예비 혼합되어 연속이송되게 함을 특징으로하는 연탄 공장에서의 다종석탄의 예비혼합 및 연속 이송혼합공정.
2. 제1항에 있어서, 제1예비혼합기(4)(4')가원추형 외통(B-1)안에 각기 외통과의 간격(B-2)이 유지되게 도우넛 환체(B-4)(B-4')를 아래로 순차로 적은 지름으로 부착시키고 간격(B-2)은 아래로 순차로 넓게 형성한 도우넛으로 구성됨을 특징으로하는 다종석탄의 예비혼합 및 연속이송 혼합공정.
3. 제1항에 있어서, 제2 예비혼합기가 저장조내에 배플(B-8)(B-8')의 외부측(B-10)과 조정간(B-11)으로서 그 경사각을 조절되게함과 동시 다른 규격의 배플과 교체 조립되게한 것과 경사판(B-13)을 레버(B-14) 및 힌지(B-14')로서 경사각을 조절되게 한 것과 경사판(B-13)을 열고 닫음으로서 배출구(B-B')의 간격을 조절되게 한 것과, 공급용 컨베이어, 벨트(B-2)의 일단에 행정조절용 중량체(B-6)과 여유벨트(B-7)을 연결한 장치를 결합되게함을 특징으로하는 다종석탄의 예비혼합 및 연속이송혼합공정.
4. 제1항에 있어서, 예비 혼합된 석탄을 최종 혼합기(10)에서 혼합후 성형기에 공급함을 특징으로하는 다종석탄의 예비혼합 및 연속이송혼합공정.

Images