WO2018079933A1 - 원료 장입 장치 및 장입 방법 - Google Patents

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WO2018079933A1
WO2018079933A1 PCT/KR2016/014841 KR2016014841W WO2018079933A1 WO 2018079933 A1 WO2018079933 A1 WO 2018079933A1 KR 2016014841 W KR2016014841 W KR 2016014841W WO 2018079933 A1 WO2018079933 A1 WO 2018079933A1
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charging
charging chute
movable roll
chute
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정해권
서경원
임인택
김용인
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주식회사 포스코
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • C22B1/16—Sintering; Agglomerating
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    • F27D2003/0006—Particulate materials
    • F27D2003/0009—Separation of different types of fines, e.g. by a blower

Definitions

  • the present invention relates to a raw material charging device and a charging method, and more particularly, to a raw material charging device and a charging method that can improve the quality and productivity of the sintered ore by responding quickly to the operation fluctuations.
  • the sintered ore manufacturing process is charged into the sintered trolley sintered blended raw materials, such as powdered iron ore, secondary raw materials and fuel (powder coke, anthracite coal) into a drum mixer and mixed and humidified.
  • raw materials such as powdered iron ore, secondary raw materials and fuel (powder coke, anthracite coal)
  • the sintered blended raw material is charged to the sintered trolley using a charging chute composed of an inclined plate, a plurality of rolls or a rod.
  • the charge chute is charged with particles having a larger particle size and heavier particles in the sintered blend material. And form a raw material layer.
  • the pulverized raw materials in the sintered blended material are attached to the charging chute, thereby reducing the moving speed of the sintered blending raw material moving along the charging chute. In order to increase the tilt of the charging chute.
  • the lower end of the charging chute contacts the raw material layer, thereby reducing the surface layer portion, thereby reducing the air permeability during the sintering process.
  • the present invention provides a raw material charging device and a charging method that can respond quickly to operational variations.
  • the present invention provides a raw material charging device and a charging method that can improve the air permeability of the raw material layer to improve the quality and productivity of the sintered ore.
  • a raw material charging device is a raw material charging device including a charging chute provided between a raw material supply part and a storage device to charge raw materials into a storage device, wherein the charging chute is at least partially in the width direction of the charging chute. It may include a movable roll movable in the direction intersecting with respect to.
  • the charging chute may include a plurality of fixed rolls arranged side by side to form a movement path of the raw material, and the movable roll may be provided at a lower portion of the fixed roll from which the raw material leaves the reservoir.
  • the charging chute may include an upper charging chute having a plate shape having an area to form a movement path of the raw material, and the movable roll may be provided at a lower portion of the upper charging chute where the raw material leaves the reservoir.
  • the movable roll may be provided at the lowermost end in the direction in which the raw material moves in the charging chute.
  • At least a portion of the movement path may be formed to have a straight or curved cross-sectional shape.
  • At least a portion of the movement path may have a cross-sectional shape in the form of a cycloid curve.
  • Lifting means may be included to move the movable roll.
  • the lifting means may include any one of a cylinder, a screw shaft and a hydraulic jack.
  • It may include a driving means to rotate the movable roll.
  • the movable roll may be movable in the vertical direction.
  • the movable roll may be movable in a vertical direction or in a direction perpendicular to the moving direction of the raw material moving along the charging chute.
  • the movable roll may be capable of moving forward and backward in a direction crossing the width direction of the charging chute.
  • a raw material charging method is a method of charging a raw material into a reservoir using a charging chute that forms a movement path of the raw material, wherein the raw material is provided at a lower portion of the charging chute that is separated from the reservoir. Moving the roll in a direction crossing the width direction of the charging chute; And supplying the raw material to the charging chute and charging to the reservoir.
  • the moving of the movable roll in a direction crossing the width direction of the charging chute may include moving the movable roll according to at least one of the particle size of the raw material, the water content of the raw material, and the loading amount of the raw material. have.
  • moving the movable roll may be adjusted at least one of the speed and height of the raw material leaving the charging chute.
  • the movable roll may be moved to form a space around the movable roll.
  • the raw material into the reservoir may be discharged to some of the raw material into the space may be charged to the upper layer of the raw material layer formed in the reservoir.
  • the movable roll In the process of charging the raw material into the reservoir, the movable roll can be rotated.
  • the charging pattern of the sintered blend raw material can be controlled in response to the change in the operating conditions. That is, a roll that is movable under the charging chute is provided, and the moving angle and the speed of the blended raw material charged into the sintered trolley can be controlled by moving the roll according to the change in the operating conditions.
  • the charging pattern can be quickly controlled according to the operation variation, thereby minimizing the charging variation of the raw material layer in the sintered trolley. Therefore, by maintaining the air permeability in the raw material layer in the sintering process to produce a sintered ore having a constant strength can improve the process efficiency and productivity.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 5 are a perspective view and a cross-sectional view of a charging chute constituting a raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 schematically shows an example of the lifting means for driving the movable roll.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a raw material charging device according to a modification of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a charging chute constituting a raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are views for explaining an example of charging the raw material using the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • 11 to 13 are views for explaining another example of charging the raw material using the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • 14 to 17 is a view showing a moving state of the lower charging chute according to a modification of the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • the raw material charging device may include a raw material supply unit including a raw material hopper 100 and a drum feeder 120, and a charging chute 130.
  • the raw material hopper 100 supplies the blending raw material 1 such as fine iron ore, subsidiary materials and fine coke to the drum feeder 120 via the hopper gate 110, and the drum feeder 120 is rotated and fed into the blending material.
  • the raw material 1 is mixed and sent out to the charging chute 130.
  • the charging chute 130 is provided between the raw material hopper 1 and the sintering trolley 200 to charge the compounding raw material 1 discharged from the raw material hopper 1 into the sintering trolley 200.
  • the charging chute 130 may have a plurality of rolls arranged side by side to form a movement path through which the blended raw material moves.
  • the charging chute 130 may have a movement path formed of an inclined surface or a curved surface having an area.
  • the cross-sectional shape of the charging chute 130 may be formed in the form of a cycloid curve.
  • the charging chute 130 may serve to promote vertical segregation so that a compounding material having a relatively large particle size is charged in the lower portion of the sintering cart 200, and a compounding material having a relatively small particle size is charged in the upper portion thereof. Can be.
  • the raw material is provided in the surface pulp plate 140 provided in front of the moving direction of the sintered trolley 200.
  • the surface layer portion of the layer may be planarized.
  • the surface layer part is ignited in the ignition furnace 150 provided in front of the surface pulp plate 140, and the raw material in the sintered bogie 200 is attracted by the suction force of the wind box while the sinter bogie 200 moves along the sintering section.
  • Sintered ores can be produced with the burning of heavy fuel materials, such as fine coke.
  • the charging chute 130 may include a movable roll 131 which is movable in a direction intersecting with the width direction of the charging chute 130.
  • the charging chute 130 is a plurality of rolls are arranged side by side to form a movement path of the blending raw material, the movable roll 131 is charged to the lower portion of the charging chute 130, that is, the lower part of the mixing raw material
  • the chute 130 may be provided to be movable in at least one of a direction intersecting with a width direction of the chute 130, for example, a vertical direction and a diagonal direction.
  • the diagonal direction may be a direction intersecting with a moving direction of the raw material, for example, a direction orthogonal to each other.
  • the charging chute 130 may be a fixed roll 132 at least a portion of the plurality of rolls fixed to the installation position of the plurality of rolls to maintain the path at which the compounding material moves at a constant angle, at least a portion of the rolls variable It may be a movable roll 131.
  • the fixing roll 132 may be provided from the top in the longitudinal direction of the charging chute 130
  • the movable roll 131 may be provided from the bottom in the longitudinal direction of the charging chute 130, for example, the movable roll ( 131 may be provided at the lower end of the charging chute 130, where the compounding material is separated from the movement path of the charging chute 130 is formed.
  • the movable roll 131 is described as being provided at the lower end of the charging chute 130, but including about two to three rolls from the lower part of the charging chute 130, including the roll provided at the lower end as a movable roll You may.
  • FIGS. 2 to 5 are a perspective view and a cross-sectional view of a charging chute constituting a raw material charging device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a view schematically showing an example of the lifting means for driving the movable roll.
  • the fixing roll 132 may form a movement path in which a plurality of rolls are arranged side by side to move the compounding material.
  • the movement path of the blended raw material formed by the fixing roll 132 may form a movement path in the form of a cycloid curve.
  • the fixed roll 132 may be provided to be rotatable, and may rotate in the moving direction and the opposite direction of the blended raw material. This is to control the rotation direction according to the loading amount of the blended raw material, the water content of the blended raw material and the particle size of the blended raw material.
  • the movable roll 131 may be provided at the lower end of the charging chute 130, and may be provided to be movable in the vertical direction, for example, in the vertical direction. At this time, the movable roll 131 may be provided to be rotatable in a position adjacent to the fixed roll 132, for example, the first fixed roll 132a provided at the lower end of the fixed roll 132.
  • the movable roll 131 may move in the vertical direction depending on the operating conditions, for example, after-layer fluctuations, particle size of the blended raw material or moisture content of the blended raw material, and may control a moving distance or a moving speed of the blended raw material discharged to the sintering cart 200. .
  • the movable roll 131 may be provided at the lowermost end of the charging chute 130, and may be provided to be movable in a direction intersecting with a moving direction of the blended raw material, for example, in a direction perpendicular to each other. Can be. At this time, the movable roll 131 may be provided to move diagonally in a direction inclined downward with respect to the direction in which the blended raw material moves. In addition, the movable roll 131 may be provided to be rotatable at a position adjacent to the roll, for example, the first fixing roll 132a, provided at the lower end of the fixed roll 132.
  • the movable roll 131 moves diagonally in a direction orthogonal to the moving direction of the blended raw material according to the operating conditions, such as post-layer variation, particle size of the blended raw material, or moisture content of the blended raw material, and is discharged to the sintering cart 200. You can adjust the distance or speed of movement.
  • the lifting means 300 supporting the movable roll 131 and the movable roll 131 can be rotated so that the movable roll 131 can be moved in the vertical direction or in the direction crossing the moving direction of the blended raw material. It may include a driving means for providing a rotational force so that.
  • Lifting means 300 may be used in a variety of configurations, such as a cylinder, a screw shaft, a hydraulic jack, in the present embodiment will be described an example in which a screw shaft is applied to the lifting means (300).
  • the lifting means 300 is connected to the support frame 310 provided on both sides of the movable roll 131, the movable roll 131 to the support frame 310 so as to be movable in the vertical direction. It may include a member 320. In this case, a connection member 330 such as a bearing may be provided between the movable roll 131 and the connection member 320 to connect the movable roll 131 to the connection member 320 to be rotatable.
  • the support frame 310 may be disposed in a direction crossing the length direction of the movable roll 131, for example, the width direction of the charging chute 130. That is, since the movable roll 131 may be provided to be movable in the vertical direction or the direction crossing with the moving direction of the raw material, the support frame 310 may be provided to extend in the moving direction of the movable roll 131. . For example, when moving the movable roll 131 in the vertical direction as shown in Figure 2 the support frame 310 may be provided to extend in the vertical direction. In addition, as shown in FIG.
  • the support frame 310 when the movable roll 131 is moved in a direction intersecting with the moving direction of the raw material, that is, in a diagonal direction, the support frame 310 is loaded in the longitudinal direction, for example, of the movable roll 131.
  • the chute 130 may be disposed in a direction intersecting with the width direction, and more specifically, the lower portion of the support frame 310 may be disposed to be inclined downward in the moving direction of the blended raw material. Accordingly, the movable roll 131 may move up and down in the longitudinal direction of the support frame 310 and move diagonally.
  • Threads may be formed on the outer circumferential surface of the support frame 310.
  • the support frame 310 may be provided to be rotatable, and the support frame 310 may be provided with a gripping portion 314 so that an operator can directly rotate the support frame 310.
  • a separate power unit (not shown) may be connected.
  • a sensor (not shown) for measuring the height of the movable roll 131 and a result measured by the sensor are used to automatically adjust the height of the movable roll 131 by rotating the support frame 310. It may include a control unit (not shown) for controlling the power unit.
  • connection member 320 may be formed in a ring shape surrounding at least a portion of the support frame 310, and a thread may be formed on an inner circumferential surface thereof to be engaged with a thread formed on the outer circumferential surface of the support frame 310.
  • the connecting member 320 moves along the longitudinal direction of the support frame 310 to move the movable roll 131 in the up and down direction or to cross the moving direction of the raw material. Can be moved diagonally in the direction.
  • connection member 330 may be provided between the movable roll 131 and the connection member 320 so that the rotational force is not transmitted to the connection member 320 even when the movable roll 131 rotates.
  • the connection member 330 may be a bearing or the like, one side connected to the connection member 320 may be a fixed side, and the other side connected to the movable roll 131 may be a free side. .
  • the driving means may include a driver 350 for providing a rotational force and an exercise transmission member 340 for transmitting the rotational force provided from the driver 350 to the movable roll 131.
  • the movement transmission member 340 may be provided between the movable roll 131 and the connection member 330, it may be composed of a gear box including a variety of gears.
  • the raw material charging device can quickly respond to variations in operating conditions by adjusting the position, for example, the height of the movable roll 131, without adjusting the position, angle, and height of the charging chute 130. That is, by changing the height of the movable roll 131, the lowest angle of the charging chute 130, which has the greatest effect when charging the blending raw material into the sintered trolley 200, can be freely adjusted, so that a quick response to the change in the operating conditions is achieved. It is possible.
  • the movable roll 131 when the movable roll 131 is disposed to move in the vertical direction, the movable roll 131 may be configured to set the maximum height of the raw material layer that can be charged into the sinter bogie 200, for example, a height corresponding to 1500 mm after the layer as the initial height.
  • the initial height may mean the maximum height when the movable roll 131 is moved in the vertical direction, and the movable roll 131 may only move downward from the initial height. This is because when the movable roll 131 is raised, the movable roll 131 acts as an obstacle to conveying the compounding material and affects the movement of the compounding material.
  • the movable roll 131 is moved downward in accordance with the height difference so that the blended raw material leaves the charging chute 130. It is possible to prevent the occurrence of the compression or light in the sintered trolley 200 by adjusting the. Details thereof will be described later.
  • the movable roll 131 when the movable roll 131 is disposed so as to be movable in a direction crossing the moving direction of the raw material, the movable roll 131 is usually used as a reference for the raw material layer charged in the sintered bogie 200 when producing the sintered ore.
  • the height for example, a height corresponding to 1200 mm after the layer, may be used as the reference height.
  • the reference height may mean a height corresponding to the height of the raw material layer charged in the sintered trolley 200 when the sintered ore is manufactured, and the moving path in which the movable roll 131 is formed by the fixed roll 132 is It means a height that can achieve an angle similar to the angle formed.
  • the movable roll 131 is movable up and down than the reference height.
  • the movable roll 131 is moved diagonally up or down in accordance with the height difference so that the compounding material is charged with the chute 130 By adjusting the height or the angle deviating from the) it can be prevented that the sintered trolley 200 in the squeezing cart 200. Details thereof will be described later.
  • the charging chute is formed of a plurality of rolls, but the charging chute may include an inclined plate having an area.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a raw material charging device according to a modification of the present invention
  • Figure 8 is a perspective view of a charging chute constituting the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
  • the charging chute 1300 is provided between the raw material hopper 100 and the sintering cart 200 to charge the blended raw material 1 discharged from the raw material hopper 100 into the sintering cart 200.
  • the charging chute 1300 may include a movable roll movable in a direction intersecting with the width direction of the charging chute 1300.
  • the charging chute 1300 has a plate-shaped upper charging chute 1320 extending in one direction so as to form a movement path through which the compounding material 1 moves, and an upper charging chute at the bottom of the upper charging chute 1320.
  • the lower charging chute 1310 for example, a movable roll, may be provided to be movable in a direction crossing the width direction of the 1320, and formed in a roll shape.
  • the upper charging chute 1320 may be provided to be inclined downward toward the sintered trolley 200, the movement path formed in the upper charging chute 1320 may be formed so that the cross-sectional shape has a straight or curved cross-sectional shape. have.
  • the movement path of the upper charging chute 1320 may be formed in the form of a cycloid curve.
  • the lower charging chute 1310 is disposed along the width direction of the upper charging chute 1320 at the lower portion of the upper charging chute 1320 so as to be movable in a direction crossing with the width direction of the upper charging chute 1320. It may be provided.
  • the lower charging chute 1310 may be provided to be rotatable, and may rotate in the moving direction and the opposite direction of the blended raw material. Accordingly, the lower charging chute 1310 may adjust the separation speed and the separation angle charged into the sintered trolley 200.
  • the charging chute 1300 is a plate-shaped upper charging chute 1320, and a lower loading of a roll shape disposed in the lower direction of the upper charging chute 1320 along the width direction of the upper charging chute 1320. It may include a chute 1310.
  • the lower charging chute 1310 may be provided at a lower portion of the upper charging chute 1320 to be movable in a direction crossing the width direction of the upper charging chute 1320.
  • the lower charging chute 1310 may be provided to be rotatable.
  • the upper charging chute 1320 forms a substantial movement path through which the raw material supplied from the raw material hopper 100 moves, and the lower charging chute 1310 sinters the blended raw material 1 moving along the upper charging chute 1320.
  • the angle and height of leaving the charging chute 1300 may be adjusted. That is, the upper charging chute 1320 is fixed to the installation position can maintain the path of the compounding material to move at a constant angle, the lower charging chute 1310 is provided to change the position of the compounding raw material (1) The angle and height at which the blended raw material leaves the charging chute 1300 immediately before being charged into the temporary sintering cart 200 may be adjusted.
  • the lower charging chute 1310 will be described as being formed in one roll, but may be provided in plural as necessary.
  • the upper charging chute 1320 forms a movement path through which the compounding material moves, and may move the compounding material discharged from the drum feeder 120 to maintain a discharged state by classifying the particle size.
  • the lower charging chute 1310 may be provided to be movable in a direction crossing the width direction of the upper charging chute 1320.
  • the direction intersecting with the width direction of the upper charging chute 1320 may mean at least one of the vertical direction, the diagonal direction and the horizontal direction.
  • the lower charging chute 1310 moves in a direction crossing the width direction of the upper charging chute 1320 according to operating conditions, such as post-layer variation, particle size of the blending raw material, or moisture content of the blending raw material, and the charging chute 1300.
  • operating conditions such as post-layer variation, particle size of the blending raw material, or moisture content of the blending raw material, and the charging chute 1300.
  • Lifting means 300 for supporting the lower charging chute 1310 to move the lower charging chute 1310, and a driving means for providing a rotational force to rotate the lower charging chute 1310.
  • the elevating means 300 may be formed in a structure substantially similar to the elevating means 300 of the above embodiment, and may change the arrangement of the support frame 310 according to the moving direction of the lower charging chute 1310. That is, the support frame 310 may be disposed in any one of the vertical direction, the diagonal direction, and the horizontal direction according to the moving direction of the lower charging chute 1310 to be used as a movement path of the lower charging chute 1310. When the lower charging chute 1310 is moved in the vertical direction, the support frame 310 may be arranged to extend in a direction orthogonal to the horizontal plane.
  • the support frame 310 may be disposed so that the lower portion is inclined downward. And both sides of the may be provided to be inclined downward in the moving direction of the raw material.
  • the support frame 310 may be provided to be parallel to the horizontal plane or the ground surface.
  • FIGS. 9 and 10 are views for explaining an example of charging the raw material using the raw material charging device according to an embodiment of the present invention
  • Figures 11 to 13 is a raw material charging device according to an embodiment of the present invention
  • 14 to 17 is a view showing a moving state of the lower charging chute according to a modification of the present invention.
  • first line L1 An imaginary line connecting the centers of the plurality of fixing rolls 132 to each other is called a first line L1, and the first line L1 has the same curvature as the movement path formed on the fixing roll 132. Can be formed.
  • 2nd line L2 the line which extended the center of the 1st fixed roll 132a arrange
  • the angle formed by the first line L1 and the second line L2 may be referred to as a first angle a, and the first angle a may be an angle at which the compounding material moves on the fixing roll 132.
  • the fixing roll 132 forms a movement path of a cycloid curve shape, the angle at which the compounding material moves while the compounding material moves on the upper part of the fixing roll 132 may vary.
  • the line connecting the center of the first fixing roll 132a and the center of the movable roll 131 to each other is called the third line L3, and the line extending the center of the movable roll 131 in the horizontal direction is fourth. This is called line L4.
  • the angle formed by the third line (L3) and the fourth line (L4) is referred to as the second angle (a0) that is the angle at which the compounding material is separated from the charging chute 130.
  • the movable roll when charging the compounding material at a maximum height H0, for example, 1500 mm, that can be loaded into the sintered trolley 200. 131 may maintain the initial height.
  • the first angle a and the second angle a0 may be the same or almost similar.
  • the compounding material is separated from the charging chute 130 and the distance to move to the sintered bogie 200 increases, and the compression-injection is caused by the acceleration generated thereby. Will occur. Therefore, the movable roll 131 may be moved downward to shorten the distance between the movable roll 131 and the sintered trolley 200. If the distance between the movable roll 131 and the sintered trolley 200 is shortened, the moving distance of the blended raw material leaving the charging chute 130 is shortened, and as the moving distance is shortened, the acceleration added to the moving speed of the blended raw material is reduced. Press-fitting in the sintered trolley 200 can be suppressed or prevented.
  • the blending raw material is increased because the angle of departure of the loading material 130, that is, the angle (a1) formed by the third line (L3) and the fourth line (L4) increases and the movement path of the blending raw material is changed.
  • the moving speed in the fixed roll 132 is not maintained and the moving roll 131 is removed from the movable roll 131, it is possible to prevent the occurrence of the compression injection by charging the sintered trolley 200 in a state in which the speed is reduced.
  • the press-in of the sintered trolley 200 when the press-in of the sintered trolley 200 is suppressed or prevented, the air permeability in the raw material layer is secured, the sintering efficiency can be improved, and the sintered ore can be obtained with uniform strength.
  • a space may be formed around the movable roll 131 by being spaced apart from the movable roll 131 and the first fixing roll 132a.
  • a compounding material having a relatively small particle size such as fine coke, may be discharged through the space and charged into the upper layer of the raw material layer in the sintered trolley 200.
  • the air permeability in the raw material layer is improved and the sintering reaction proceeds smoothly, thereby improving the quality and productivity of the sintered ore.
  • Table 1 below shows the separation distance between the first fixed roll 132a and the movable roll 131 and the moving angle of the raw material from the movable roll 131 according to the moving distance of the movable roll 131, that is, the downward movement distance. 2 angles). As shown in Table 1 as an example, the distance between the first fixing roll 132a and the movable roll 131 or the second angle can be variously changed.
  • the movable roll 131 it is preferable to move the movable roll 131 appropriately so that the charging pattern and vertical segregation of the raw material layer in the sintered trolley 200 can be made smoothly.
  • the direction of rotation of the movable roll 131 may be controlled according to the particle size, moisture content, and the loading amount of the blended raw material charged into the sintered trolley 200 with the movement of the movable roll 131.
  • the blended raw material when the particle size of the blended raw material is small or the moisture content is high, the blended raw material may be attached to the charging chute 130 or the moving speed may decrease due to friction, thereby causing light loading. In such a case, it is necessary to increase the charging speed of the compounding material, that is, the speed of leaving the charging chute 130 by rotating the movable roll 131 in the moving direction of the compounding material. At this time, the movable roll 131 can be rotated at a speed faster than the moving speed of the blended raw material. On the other hand, when the amount of the compounding material charged into the sintered bogie 200 is high, compression may occur.
  • first line L1 An imaginary line connecting the centers of the plurality of fixing rolls 132 to each other is called a first line L1, and the first line L1 has the same curvature as the movement path formed on the fixing roll 132. Can be formed.
  • 2nd line L2 the line which extended the center of the 1st fixed roll 132a arrange
  • the angle formed by the first line L1 and the second line L2 may be referred to as a first angle a, and the first angle a may be an angle at which the compounding material moves on the fixing roll 132.
  • the fixing roll 132 forms a movement path of a cycloid curve shape, the angle at which the compounding material moves while the compounding material moves on the upper part of the fixing roll 132 may vary.
  • the line connecting the center of the first fixing roll 132a and the center of the movable roll 131 to each other is called the third line L3, and the line extending the center of the movable roll 131 in the horizontal direction is fourth.
  • This is called line L4.
  • the third line (L3) may be a moving path of the compounding material when the movable roll 131 is at the reference height, the angle formed by the third line (L3) and the fourth line (L4) is charged into the compounding material. It is referred to as a second angle a0 which is an angle leaving the chute 130.
  • the moving line L0 the line extending perpendicular to the third line L3, which is the path through which the compounding material moves.
  • the raw material of the loading chute 130 can control the height and speed of departure.
  • FIGS. 11A and 11B show that the height of the blended raw material charged into the sinter truck 200 in the sintering operation, for example, the first height H0 is 1200 mm.
  • the roll 131 may maintain a reference height.
  • the first angle a and the second angle a0 may be the same or almost similar.
  • the compounding material is separated from the charging chute 130 and the distance to move to the sintered bogie 200 increases, and the compression-injection is caused by the acceleration generated thereby. Will occur. Therefore, by moving the movable roll 131 to the lower side than the reference height diagonally it is possible to shorten the distance between the movable roll 131 and the sintered trolley (200). If the distance between the movable roll 131 and the sintered trolley 200 is shortened, the moving distance of the blended raw material leaving the charging chute 130 is shortened, and as the moving distance is shortened, the acceleration added to the moving speed of the blended raw material is reduced.
  • the blending raw material is an angle of departure from the charging chute 130, that is, the angle (a1) formed by the third line (L3 ') and the fourth line (L4) increases to change the movement path of the blending raw material
  • the pressure can be prevented from occurring by inserting the sintered trolley 200 in a state in which the speed is reduced when leaving the movable roll 131 without maintaining the moving speed in the fixed roll 132.
  • the press-in of the sintered trolley 200 when the press-in of the sintered trolley 200 is suppressed or prevented, the air permeability in the raw material layer is secured, the sintering efficiency can be improved, and the sintered ore can be obtained with uniform strength.
  • a space between the movable roll 131 and the first fixing roll 132a is spaced apart, and a compounding material having a relatively small particle size, such as finely divided coke, is discharged between the movable roll 131 and the first fixing roll 132a. It may be charged to the upper layer of the layer.
  • the blending material having a small particle size is charged to the upper layer of the raw material layer in the sintered trolley 200, the air permeability in the raw material layer is improved and the sintering reaction proceeds smoothly, thereby improving the quality and productivity of the sintered ore.
  • the movable roll 131 when the compounding material is charged into the sintered trolley 200 at a third height H2 higher than the first height H0, for example, 1500 mm, the movable roll 131. Can be moved upward along the movement line L0. At this time, the center of the movable roll 131 is moved upward and the angle a1 formed by the third line L3 ′ and the fourth line L4 as shown in FIG. 13B is the movable roll 131. Before the movement, the angle of the third line L3 and the fourth line L4 is reduced to an angle a0.
  • the blending raw material is separated from the charging chute 130, the distance to move to the sintered trolley 200 is reduced, thereby causing light loading. Therefore, by moving the movable roll 131 diagonally to the upper side than the reference height can increase the distance between the movable roll 131 and the sintered trolley (200).
  • the moving distance of the blended raw material leaving the charging chute 130 increases, and as the moving distance increases, the acceleration added to the moving speed of the blended raw material increases. It is possible to suppress or prevent the occurrence of light loading in the sintered trolley 200.
  • Table 2 below shows the separation distance between the first stationary roll 132a and the movable roll 131 and the separation angle of the blended raw material from the movable roll 131 according to the moving distance of the movable roll 131, that is, the diagonal movement distance. 2 angles). As shown in Table 2 as an example, the distance between the first fixing roll 132a and the movable roll 131 or the value of the second angle can be variously changed.
  • the second angle a1 which is the separation angle of the blended raw material
  • the second angle a1 which is the separation angle of the blended raw material
  • the direction of rotation of the movable roll 131 may be controlled according to the diagonal movement of the movable roll 131 and the particle size, the moisture content, and the amount of the charged raw material charged into the sintered trolley 200.
  • the blended raw material when the particle size of the blended raw material is small or the moisture content is high, the blended raw material may be attached to the charging chute 130 or the moving speed may decrease due to friction, thereby causing light loading. In such a case, it is necessary to increase the charging speed of the compounding material, that is, the speed of leaving the charging chute 130 by rotating the movable roll 131 in the moving direction of the compounding material. At this time, the movable roll 131 can be rotated at a speed faster than the moving speed of the blended raw material. On the other hand, when the amount of the compounding material charged into the sintered bogie 200 is high, compression may occur.
  • a line formed along the upper surface of the upper charging chute 1320 is called a first line L1.
  • the first line L1 may be formed in the same manner as the movement path formed on the upper charging chute 1320.
  • a line extending in the horizontal direction the end of the upper charging chute 1320 adjacent to the lower charging chute 1310 is referred to as a second line (L2).
  • the angle formed by the first line L1 and the second line L2 may be referred to as a first angle a, and the first angle a may be an angle at which the compounding material moves on the upper charging chute 1320. have.
  • the angle at which the blending raw material moves while the upper part of the upper charging chute 1320 is shifted may vary.
  • a line connecting the end of the upper charging chute 1320 and the outer circumferential surface of the lower charging chute 1310 is called a third line L3, and the third line L3 which is in contact with the outer circumferential surface of the lower charging chute 1310 is horizontal.
  • the line extending in the direction is referred to as fourth line L4.
  • the angle formed by the third line L3 and the fourth line L4 is referred to as a second angle a0.
  • the third line (L3) may indicate the direction in which the blended raw material is separated from the charging chute 130
  • the second angle (a0) may represent the angle at which the blended raw material is separated from the charging chute 130.
  • the second angle (a0) which is an angle at which the compounding material is separated from the charging chute 130 by moving the lower charging chute 1310 in the direction crossing the width direction of the upper charging chute 1320 according to the operating conditions. It is possible to control the height and the speed at which the compounding material is separated from the charging chute 130 by changing the.
  • FIG. 15 illustrates an example of moving the lower charging chute 1310 in the up and down direction, and shows a state in which the lower charging chute 1310 is moved downward in the initial state shown in FIG. 14.
  • the lower charging chute 1310 may be lowered in the vertical or vertical direction with respect to the ground surface.
  • the lower charging chute 1310 may maintain the initial state when charging the compounding material to the maximum height that can be charged into the sintered trolley, for example, 1200 mm.
  • the first angle a and the second angle a0 may be the same or almost similar.
  • the lower charging chute 1310 when charging the compounding material to 900mm in height to the sintered trolley, the lower charging chute 1310 can be lowered. At this time, the lower charging chute 1310 may be moved along a line extending vertically from the center of the center of the lower charging chute 1310, for example, the moving line L0. Accordingly, as shown in FIG. 15, the second angle a1 formed by the third line L3 and the fourth line L4 is the third line L3 and the fourth line (L3) before moving the lower charging chute 1310. It becomes larger than the second angle a0 formed by L4).
  • the lower charging chute 1310 may be moved downward to shorten the distance between the lower charging chute 1310 and the sintered trolley 200.
  • the distance between the lower charging chute 1310 and the sintered trolley 200 is shortened, the moving distance of the blended raw material leaving the charging chute 130 is shortened, and as the moving distance is shortened, the acceleration added to the moving speed of the blended raw material is reduced. Can be suppressed or prevented from being pushed in the sintered trolley 200.
  • the blending raw material is increased because the angle of departure of the loading material 130, that is, the angle (a1) formed by the third line (L3) and the fourth line (L4) increases and the movement path of the blending raw material is changed.
  • the charging may be prevented from occurring by charging the sintered trolley 200 in a state in which the speed is reduced.
  • FIG. 16 shows an example in which the lower charging chute 1310 is moved in a direction orthogonal to the moving direction of the blended material, that is, in a diagonal direction.
  • the lower charging chute 1310 may be moved downward to adjust the angle and height at which the raw materials are separated from the charging chute 130.
  • the direction in which the lower charging chute 1310 moves is a direction orthogonal to the moving direction of the blended raw material.
  • the moving line L0 of the lower charging chute 1310 may be formed by extending the center of the lower charging chute 1310 and the moving direction of the blended raw material in the upper upper charging chute 1320, that is, the first line L1. Can be.
  • the moving line of the lower charging chute 1310 may be formed by extending the center of the lower charging chute 1310 in the horizontal direction.
  • the angle at which the blending material leaves the charging chute 130 may increase from the initial state. This may be applied when the height of the blended raw material charged in the sintered trolley 200 is lower, for example, when the height of the blended raw material is lower than when the lower charging chute 1310 is maintained in the initial state.
  • the angle at which the blending material leaves the charging chute 130 may decrease from the initial state. have.
  • This may be applied when increasing the height of the compounding material charged in the sintering cart 200, for example, when the water content in the compounding material is higher or the particle size of the compounding material is smaller than when the lower charging chute 1310 is maintained at an initial state. have.
  • the charging pattern in the sintered trolley can be properly adjusted according to the change in the operating conditions.
  • the direction of rotation of the lower charging chute 1310 may be controlled according to the particle size, water content, and the loading amount of the blended raw material charged into the sintered trolley 200 with the movement of the lower charging chute 1310. .
  • the blended material when the particle size of the blended material is small or the moisture content is high, the blended material may be attached to the upper charging chute 1320 or the moving speed may decrease due to friction, thereby causing light loading.
  • the lower charging chute 1310 can be rotated at a faster speed than the moving speed of the blended raw material.
  • compression when the amount of the compounding material charged into the sintered bogie 200 is high, compression may occur.
  • the raw material charging device and the charging method according to the embodiment of the present invention can improve the process efficiency and productivity by manufacturing a sintered ore having a constant strength by maintaining a constant ventilation in the raw material layer during the sintering process.

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Abstract

본 발명은 원료 장입 장치 및 장입 방법에 관한 것으로서, 원료를 저장기에 장입하도록 원료공급부와 저장기 사이에 구비되는 장입슈트를 포함하는 원료 장입 장치로서, 상기 장입슈트는 적어도 일부에 상기 장입슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능한 가동롤을 포함하고, 조업 변동에 신속하게 대응하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

원료 장입 장치 및 장입 방법
본 발명은 원료 장입 장치 및 장입 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조업 변동에 신속하게 대응하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 원료 장입 장치 및 장입 방법에 관한 것이다.
일반적으로 소결광 제조 공정은 분철광석과 부원료 및 연료(분코크스, 무연탄) 등을 드럼 믹서에 넣고 혼합 및 조습을 하여 의사입자화한 소결배합원료를 소결대차에 장입한다.
이러한 소결배합원료는 경사판, 다수의 롤 또는 로드로 구성된 장입슈트를 이용하여 소결대차에 장입된다. 장입슈트는 소결배합원료 중 입자 크기가 크고 무거운 입자는 소결대차의 하층부에 장입되고, 이보다 입자 크기가 작고 가벼운 입자는 상단부에 장입되도록 입도편석을 일으켜 소결 과정 중 통기성을 양호하게 하도록 편석 장입을 유도하며 원료층을 형성한다.
한편, 소결광 제조에 있어서 원료층의 높이(층후) 변동이나, 소결배합원료 중 수분 함유량 또는 입도 변화 등과 같은 조업 변동이 있는 경우, 그에 따른 장입 패턴의 변동이 불가피하다. 예컨대 통상의 조업보다 층후를 감소시켜야 하는 경우, 장입슈트의 최하단 높이가 고정된 상태에서는 압장입이 발생하게 되므로 장입슈트의 최하단 높이를 낮추거나 장입슈트의 기울기를 감소시켜 소결배합원료의 이동 속도를 낮출 수 있다. 또한, 소결배합원료 중 비교적 많은 수분이 함유된 경우에는 소결배합원료 중 미분 원료가 장입슈트에 부착되어 장입슈트를 따라 이동하는 소결배합원료의 이동속도가 저감하므로 소결배합원료의 이동 속도를 유지하기 위해서는 장입슈트의 기울기를 증가시킬 필요가 있다. 그리고 통상의 조업보다 층후를 증가시켜야 하는 경우에는 장입슈트의 하단부가 원료층에 접촉하여 표층부의 압하가 이루어져 소결 공정 시 통기성을 저하시킬 수 있다.
그러나 장입슈트의 높이나 기울기를 변경하는 경우 주변 설비들과의 연관관계까지 고려해야하므로 조업변동에 신속하게 대응하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 조업 변동에 신속하게 대응할 수 있는 원료 장입 장치 및 장입 방법을 제공한다.
본 발명은 원료층의 통기성을 향상시켜 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 원료 장입 장치 및 장입 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료 장입 장치는, 원료를 저장기에 장입하도록 원료공급부와 저장기 사이에 구비되는 장입슈트를 포함하는 원료 장입 장치로서, 상기 장입슈트는 적어도 일부에 상기 장입슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능한 가동롤을 포함할 수 있다.
상기 장입 슈트는 상기 원료의 이동 경로를 형성하도록 나란하게 배치되는 복수의 고정롤을 포함하고, 상기 가동롤은 상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 고정롤의 하부에 구비될 수 있다.
상기 장입 슈트는 상기 원료의 이동 경로를 형성하도록 면적을 가지는 플레이트 형상의 상부 장입슈트를 포함하고, 상기 가동롤은 상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 상부 장입슈트의 하부에 구비될 수 있다.
상기 가동롤은 상기 장입슈트에서 상기 원료가 이동하는 방향으로 최하단에 구비될 수 있다.
상기 이동 경로의 적어도 일부는 직선형 또는 곡선형 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 이동 경로의 적어도 일부는 사이클로이드 곡선 형태의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 가동롤을 이동시키도록 승강수단을 포함할 수 있다.
상기 승강수단은, 실린더, 스크류 샤프트 및 유압 잭 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 가동롤을 회전시키도록 구동수단을 포함할 수 있다.
상기 가동롤은 상하방향으로 이동 가능할 수 있다.
상기 가동롤은 연직 방향 또는 상기 장입슈트를 따라 이동하는 상기 원료의 이동 방향에 대해서 직교하는 방향으로 이동 가능할 수 있다.
상기 가동롤은 상기 장입슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 전진 및 후진 가능할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료 장입 방법은, 원료의 이동 경로를 형성하는 장입슈트를 이용하여 저장기에 원료를 장입하는 방법으로서, 상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 장입 슈트의 하부에 구비되는 가동롤을 상기 장입 슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시키는 과정; 및 상기 원료를 상기 장입 슈트에 공급하여 상기 저장기에 장입하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가동롤을 상기 장입 슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시키는 과정은, 상기 원료의 입자 크기, 상기 원료의 수분 함유량 및 상기 원료의 장입량 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 가동롤을 이동시킬 수 있다.
상기 가동롤을 이동시켜 상기 원료가 상기 장입슈트를 이탈하는 속도 및 높이 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다.
상기 가동롤을 이동시켜 상기 가동롤의 주변에 공간을 형성할 수 있다.
상기 원료를 상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 원료 중 일부를 상기 공간으로 배출시켜 상기 저장기에 형성되는 원료층의 상층부에 장입할 수 있다.
상기 원료를 상기 저장기에 장입하는 과정에서, 상기 가동롤을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 조업 조건 변동에 신속하게 대응하여 소결배합원료의 장입 패턴을 제어할 수 있다. 즉, 장입슈트의 하부에 이동 가능한 롤을 구비하고, 조업 조건 변동에 따라 롤을 이동시켜 소결대차로 장입되는 배합원료의 이탈 각도와 속도 등을 제어할 수 있다. 이를 통해 조업 변동에 따라 장입 패턴을 신속하게 제어할 수 있으므로 소결 대차 내 원료층의 장입 변동을 최소화할 수 있다. 따라서 소결 과정에서 원료층 내 통기성을 일정하게 유지하여 일정한 강도를 갖는 소결광을 제조함으로써 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 구성하는 장입슈트의 사시도 및 단면도.
도 6은 가동롤을 구동하기 위한 승강수단의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 구성하는 장입슈트의 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 원료를 장입하는 일 예를 설명하기 위한 도면.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 원료를 장입하는 다른 예를 설명하기 위한 도면.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 변형 예에 따른 하부 장입슈트의 이동 상태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 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 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 원료 장입 장치는 원료 호퍼(100)와 드럼피더(120)를 포함하는 원료공급부와, 장입슈트(130)를 포함할 수 있다.
원료 호퍼(100)는 미분 철광석, 부원료 및 미분 코크스 등의 배합 원료(1)를 호퍼게이트(110)를 거쳐 드럼피더(120)로 공급하고, 드럼피더(120)는 회전하면서 내부에 공급된 배합 원료(1)를 혼합하여 장입 슈트(130)로 불출한다.
장입 슈트(130)는 원료 호퍼(1)와 소결대차(200) 사이에 구비되어 원료 호퍼(1)에서 배출되는 배합 원료(1)를 소결대차(200)에 장입한다. 장입슈트(130)는 복수의 롤이 나란하게 배치되어 그 상부에 배합 원료가 이동하는 이동 경로를 형성할 수 있다. 이때, 장입슈트(130)는 면적을 갖는 경사면 또는 곡면으로 형성되는 이동 경로를 가질 수 있다. 여기에서 장입슈트(130)가 면적을 갖는 곡면으로 형성되는 경우, 장입슈트(130)의 횡단면 형상은 사이클로이드 곡선 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 장입슈트(130)는 소결대차(200)의 하부에는 입자 크기가 비교적 큰 배합원료가 장입되고, 상부에는 입자 크기가 비교적 작은 배합원료가 장입되도록 수직편석을 조장하는 역할을 할 수 있다.
이와 같은 원료장입장치를 이용하여 소결대차(200)에 배합 원료(1)가 장입되어 원료층이 형성되면, 소결대차(200)의 이동방향에 대하여 전방에 구비되는 표면고름판(140)에서 원료층의 표층부가 평탄화될 수 있다. 이어서 표면고름판(140)의 전방에 구비되는 점화로(150)에서 표층부가 점화되고, 소결대차(200)가 소결구간을 따라 이동하는 동안 윈드박스의 흡인력에 의해 소결대차(200) 내 배합원료 중 연료 물질, 예컨대 미분 코크스가 연소되면서 소결광이 제조될 수 있다.
장입슈트(130)는 장입슈트(130)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능한 가동롤(131)을 포함할 수 있다. 이때, 장입슈트(130)는 복수의 롤이 나란하게 배치되어 배합원료의 이동 경로를 형성할 수 있으며, 가동롤(131)은 장입슈트(130)의 하부, 즉 배합원료가 이탈하는 하부에 장입슈트(130)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향, 예컨대 상하방향 및 대각방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 여기서 대각방향은 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향, 예컨대 직교하는 방향일 수 있다. 즉, 장입슈트(130)는 복수의 롤 중 적어도 일부는 그 설치 위치가 고정되어 배합원료가 이동하는 경로를 일정한 각도로 유지하는 고정롤(132)일 수 있고, 적어도 일부는 그 설치 위치를 가변할 수 있는 가동롤(131)일 수 있다. 이때, 고정롤(132)은 장입슈트(130)의 길이방향에서 상부로부터 구비될 수 있고, 가동롤(131)은 장입슈트(130)의 길이방향에서 하부로부터 구비될 수 있으며, 예컨대 가동롤(131)은 장입슈트(130)의 형성되는 이동경로로부터 배합원료가 이탈하는 장입슈트(130)의 최하단에 구비될 수 있다. 여기에서는 장입슈트(130)의 최하단에 가동롤(131)이 구비되는 것으로 설명하지만, 최하단에 구비되는 롤을 포함하여 장입슈트(130)의 하부로부터 2 내지 3개 정도의 롤을 가동롤으로 구성할 수도 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 구성하는 장입슈트의 사시도 및 단면도이고, 도 6은 가동롤을 구동하기 위한 승강수단의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면 고정롤(132)은 복수의 롤이 나란하게 배치되어 배합원료가 이동하는 이동 경로를 형성할 수 있다. 이때, 고정롤(132)에 의해 형성되는 배합원료의 이동 경로는 사이클로이드 곡선 형태의 이동 경로를 형성할 수 있다. 고정롤(132)은 회전 가능하도록 구비될 수 있으며, 배합원료의 이동방향 및 그 반대방향으로 회전할 수 있다. 이는 배합원료의 장입량, 배합원료 중 수분 함유량 및 배합원료의 입도에 따라 그 회전 방향을 제어하기 위함이다.
가동롤(131)은 장입슈트(130)의 최하단에 구비될 수 있으며, 상하방향, 예컨대 연직방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 이때, 가동롤(131)은 고정롤(132)의 최하단에 구비되는 고정롤(132), 예컨대 제1고정롤(132a)과 인접한 위치에 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 가동롤(131)은 조업 조건, 예컨대 층후 변동이나 배합원료의 입도나 배합원료 중 수분함유량에 따라 상하방향으로 이동하며 소결대차(200)로 배출되는 배합원료의 이동 거리나 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참조하면 가동롤(131)은 장입슈트(130)의 최하단에 구비될 수 있으며, 배합원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향, 예컨대 직교하는 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 이때, 가동롤(131)은 배합원료가 이동하는 방향에 대하여 하향 경사지는 방향으로 대각 이동하도록 구비될 수 있다. 또한, 가동롤(131)은 고정롤(132)의 최하단에 구비되는 롤, 예컨대 제1고정롤(132a)과 인접한 위치에 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 가동롤(131)은 조업 조건, 예컨대 층후 변동이나 배합원료의 입도나 배합원료 중 수분함유량에 따라 배합원료의 이동방향에 대해서 직교하는 방향으로 대각 이동하며 소결대차(200)로 배출되는 배합원료의 이동 거리나 이동 속도를 조절할 수 있다.
이와 같이 가동롤(131)을 상하방향 또는 배합원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시킬 수 있도록 가동롤(131)을 지지하는 승강수단(300)과, 가동롤(131)을 회전시킬 수 있도록 회전력을 제공하는 구동수단을 포함할 수 있다.
승강수단(300)은 실린더, 스크류 샤프트, 유압 잭 등 다양한 구성이 사용될 수 있으며, 본 실시 예에서는 승강수단(300)으로 스크류 샤프트를 적용한 예에 대해서 설명한다.
도 6을 참조하면, 승강수단(300)은 가동롤(131)의 양쪽에 구비되는 지지프레임(310)과, 가동롤(131)을 지지프레임(310)에 상하방향으로 이동 가능하도록 연결하는 연결부재(320)를 포함할 수 있다. 이때, 가동롤(131)을 연결부재(320)에 회전 가능하도록 연결하기 위하여 가동롤(131)과 연결부재(320) 사이에는 베어링 등과 같은 접속부재(330)가 구비될 수 있다.
지지프레임(310)은 가동롤(131)의 길이방향, 예컨대 장입슈트(130)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 가동롤(131)은 상하방향 또는 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있기 때문에 지지프레임(310)은 가동롤(131)의 이동방향으로 연장되도록 구비될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시키는 경우 지지프레임(310)은 상하방향으로 연장되도록 구비될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 가동롤(131)을 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향, 즉 대각방향으로 이동시키는 경우, 지지프레임(310)은 가동롤(131)의 길이방향, 예컨대 장입슈트(130)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 지지프레임(310)의 하부가 배합원료의 이동방향으로 하향 경사지도록 배치될 수 있다. 이에 가동롤(131)은 지지프레임(310)의 길이방향으로 상승 및 하강하며 대각 이동할 수 있다.
지지프레임(310)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 지지프레임(310)은 회전 가능하도록 구비될 수 있으며, 작업자가 지지프레임(310)을 직접 회전시킬 수 있도록 지지프레임(310)에는 파지부(314)가 구비될 수도 있고, 지지프레임(310)을 자동으로 회전시키는 경우에는 별도의 동력부(미도시)가 연결될 수도 있다. 후자의 경우 지지프레임(310)을 회전시켜 가동롤(131)의 높이를 자동으로 조절할 수 있도록, 가동롤(131)의 높이를 측정하기 위한 센서(미도시)와, 센서에서 측정된 결과를 이용하여 동력부를 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
그리고 연결부재(320)는 지지프레임(310)의 적어도 일부를 둘러싸는 링형태로 형성될 수 있고, 그 내주면에는 나사산이 형성되어 지지프레임(310)의 외주면에 형성되는 나사산과 치합될 수 있다. 이러한 구성을 통해 지지프레임(310)을 회전시키면, 연결부재(320)가 지지프레임(310)의 길이방향을 따라 이동하면서 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시키거나 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 대각 이동시킬 수 있다.
접속부재(330)는 가동롤(131)이 회전하더라도 연결부재(320)에는 그 회전력이 전달되지 않도록 가동롤(131)과 연결부재(320) 사이에 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이 접속부재(330)는 베어링 등이 사용될 수 있으며, 연결부재(320)에 연결되는 일측은 고정측이 될 수 있고, 가동롤(131)에 연결되는 타측은 자유측이 될 수 있다.
구동수단은 회전력을 제공하는 구동기(350)와, 구동기(350)에서 제공되는 회전력을 가동롤(131)에 전달하는 운동전달부재(340)를 포함할 수 있다. 이때, 운동전달부재(340)는 가동롤(131)과 접속부재(330) 사이에 구비될 수 있으며, 다양한 기어를 포함하는 기어박스 등으로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 원료 장입 장치는 장입슈트(130)의 위치, 각도, 높이를 조절하지 않고, 가동롤(131)의 위치, 예컨대 높이를 조절함으로써 조업 조건의 변동에 신속하게 대응할 수 있다. 즉, 가동롤(131)의 높이를 변경하면 소결대차(200)에 배합원료를 장입할 때 가장 큰 영향을 미치는 장입슈트(130)의 최하단 각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로 조업 조건의 변화에 신속한 대응이 가능하다.
예컨대 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 배치한 경우, 가동롤(131)은 소결대차(200)에 장입 가능한 원료층의 최대 높이, 예컨대 층후 1500㎜에 대응하는 높이를 초기 높이로 가질 수 있다. 여기에서 말하는 초기 높이란 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시킬 때 최대 높이를 의미할 수 있으며, 가동롤(131)은 초기 높이에서 하향 이동만 가능하다. 이는 가동롤(131)을 상승시키게 되면 가동롤(131)이 배합원료가 이송되는데 장애물로 작용하여 배합원료의 이동에 영향을 미치기 때문이다.
따라서 층후 변동, 예컨대 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이가 1500㎜보다 낮은 경우 그 높이 차이에 따라 가동롤(131)를 하향 이동시켜 배합원료가 장입슈트(130)를 이탈하는 높이나 각도를 조절함으로써 소결대차(200) 내 압장입이나 경장입이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그 구체적인 내용에 대해서는 후술하기로 한다.
또한, 가동롤(131)을 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시킬 수 있도록 배치한 경우, 가동롤(131)은 통상 소결광을 제조할 때 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 기준 높이, 예컨대 층후 1200㎜에 대응하는 높이를 기준 높이로 가질 수 있다. 여기에서 말하는 기준 높이란 소결광 제조 시 주로 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이에 대응하는 높이를 의미할 수 있으며, 가동롤(131)이 고정롤(132)에 의해 형성되는 이동 경로가 이루는 각도와 유사한 각도를 이룰 수 있는 높이를 의미한다. 이때, 가동롤(131)은 기준 높이보다 상승 및 하강이 이동 가능하다.
따라서 층후 변동, 예컨대 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이가 1200㎜보다 높거나 낮은 경우 그 높이 차이에 따라 가동롤(131)를 대각 이동시켜 상승 또는 하강시킴으로써 배합원료가 장입슈트(130)를 이탈하는 높이나 각도를 조절하여 소결대차(200) 내 압장입이나 경장입이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그 구체적인 내용에 대해서는 후술하기로 한다.
이상에서는 장입슈트가 복수의 롤으로 형성된 경우에 대해서 설명하였으나, 장입슈트는 면적을 가지는 경사판을 포함할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 구성하는 장입슈트의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 장입 슈트(1300)는 원료 호퍼(100)와 소결대차(200) 사이에 구비되어 원료 호퍼(100)에서 배출되는 배합 원료(1)를 소결대차(200)에 장입한다. 장입슈트(1300)는 장입슈트(1300)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능한 가동롤을 포함할 수 있다. 이때, 장입슈트(1300)는 상부에 배합 원료(1)가 이동하는 이동 경로를 형성하도록 일방향으로 연장되는 플레이트 형상의 상부 장입슈트(1320)와, 상부 장입슈트(1320)의 하부에 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 구비되고 롤 형상으로 형성되는 하부 장입슈트(1310), 예컨대 가동롤을 포함할 수 있다. 이때, 상부 장입슈트(1320)는 소결대차(200) 측으로 하향 경사지도록 구비될 수 있으며, 상부 장입슈트(1320)에 형성되는 이동경로는 그 횡단면 형상이 직선형 또는 곡선형 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 여기에서 상부 장입슈트(1320)의 이동 경로가 곡선형 단면 형상을 갖는 경우, 사이클로이드 곡선 형태로 형성될 수 있다.
또한, 하부 장입슈트(1310)는 상부 장입슈트(1320)의 하부에 상부 장입슈트(1320)의 폭방향을 따라 배치되고, 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 하부 장입슈트(1310)는 회전 가능하도록 구비될 수 있으며, 배합 원료의 이동 방향 및 그 반대방향으로 회전할 수 있다. 이에 하부 장입슈트(1310)는 소결대차(200)에 장입되는 이탈 속도 및 이탈 각도를 조절할 수 있다.
도 8을 참조하면, 장입슈트(1300)는 플레이트 형상의 상부 장입슈트(1320)와, 상부 장입슈트(1320)의 하부에 상부 장입슈트(1320)의 폭방향을 따라 배치되는 롤 형상의 하부 장입슈트(1310)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)는 상부 장입슈트(1320)의 하부에 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 하부 장입슈트(1310)는 회전 가능하도록 구비될 수 있다.
상부 장입슈트(1320)는 원료 호퍼(100)에서 공급되는 원료가 이동하는 실질적인 이동 경로를 형성하고, 하부 장입슈트(1310)는 상부 장입슈트(1320)를 따라 이동하는 배합 원료(1)가 소결대차(200)로 장입될 때 장입슈트(1300)를 이탈하는 각도 및 높이를 조절할 수 있다. 즉, 상부 장입슈트(1320)는 그 설치 위치가 고정되어 배합원료가 이동하는 경로를 일정한 각도로 유지할 수 있고, 하부 장입슈트(1310)는 그 위치를 변경 가능하도록 구비되기 때문에 배합 원료(1)가 소결대차(200)에 장입되기 직전 배합 원료가 장입슈트(1300)를 이탈하는 각도 및 높이를 조절할 수 있다. 여기에서는 하부 장입슈트(1310)가 하나의 롤으로 형성되는 것으로 설명하지만, 필요에 따라서는 복수개로 구비될 수도 있다.
상부 장입슈트(1320)는 배합원료가 이동하는 이동 경로를 형성하며, 드럼 피더(120)에서 배출된 배합원료가 입도 분급되어 배출된 상태를 유지하도록 이동시킬 수 있다.
하부 장입슈트(1310)는 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 여기에서 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향이란, 상하방향, 대각방향 및 수평방향 중 적어도 어느 하나의 방향을 의미할 수 있다.
이와 같이 하부 장입슈트(1310)는 조업 조건, 예컨대 층후 변동이나 배합원료의 입도나 배합원료 중 수분함유량에 따라 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동하여 장입슈트(1300)에서 이탈하는 높이 및 각도 중 적어도 어느 한 가지를 조절함으로써 소결대차(200)로 배출되는 배합원료의 이동 거리나 이동 속도를 조절하여 배합원료의 장입패턴을 제어할 수 있다.
하부 장입슈트(1310)를 이동시킬 수 있도록 하부 장입슈트(1310)를 지지하는 승강수단(300)과, 하부 장입슈트(1310)를 회전시킬 수 있도록 회전력을 제공하는 구동수단을 포함할 수 있다.
승강수단(300)은 앞서 실시 예의 승강수단(300)과 거의 유사한 구조로 형성될 수 있으며, 하부 장입슈트(1310)의 이동 방향에 따라 지지프레임(310)의 배치 형태를 변경할 수 있다. 즉, 지지프레임(310)은 하부 장입슈트(1310)의 이동 방향에 따라 상하방향, 대각방향 및 수평방향 중 어느 한 방향으로 배치되어 하부 장입슈트(1310)의 이동 경로로 사용될 수 있다. 하부 장입슈트(1310)를 상하방향으로 이동시키는 경우, 지지프레임(310)은 수평면에 대해서 직교하는 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 또한, 하부 장입슈트(1310)를 대각 방향, 즉 배합 원료의 이동방향에 대해서 직교하는 방향으로 이동시키는 경우, 지지프레임(310)은 하부가 하향 경사지도록 배치될 수 있다. 그리고 의 양쪽에 배합원료의 이동방향으로 하향경사지도록 구비될 수 있다. 그리고 하부 장입슈트(1310)를 수평방향으로 이동시키는 경우, 지지프레임(310)이 수평면 또는 지표면과 나란하게 배치되도록 구비될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 배합원료를 소결대차에 장입하는 방법에 대해서 설명한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 원료를 장입하는 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 원료를 장입하는 다른 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 14 내지 도 17은 본 발명의 변형 예에 따른 하부 장입슈트의 이동 상태를 보여주는 도면이다.
먼저, 도 9 및 도 10을 참조하여 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시키는 예에 대해서 설명한다.
장입슈트(130)를 구성하는 고정롤(132)과 가동롤(131)의 배치 관계에 대해서 설명한다.
복수의 고정롤(132)의 중심을 상호 연결한 가상의 선을 제1선(L1)이라 하고, 제1선(L1)은 고정롤(132)의 상부에 형성되는 이동경로와 동일한 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 고정롤(132) 중 최하단에 배치되는 제1고정롤(132a)의 중심을 수평방향으로 연장한 선을 제2선(L2)이라 한다. 그리고 제1선(L1)과 제2선(L2)이 이루는 각도는 제1각도(a)이라 하며, 제1각도(a)는 고정롤(132) 상에서 배합원료가 이동하는 각도가 될 수 있다. 다만, 고정롤(132)이 사이클로이드 곡선 형태의 이동 경로를 형성하는 경우에는 배합원료가 고정롤(132) 상부를 이동하는 동안 배합원료가 이동하는 각도는 가변될 수 있다.
그리고 제1고정롤(132a)의 중심과 가동롤(131)의 중심을 상호 연결한 선을 제3선(L3)라 하고, 가동롤(131)의 중심을 수평방향으로 연장한 선을 제4선(L4)이라 한다. 이때, 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도는 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도인 제2각도(a0)라 한다.
본 발명에서는 조업 조건에 따라 가동롤(131)을 상하방향으로 이동시킴으로써 제2각도(a0)를 변경하여 배합원료가 장입슈트(130)로부터 이탈하는 높이 및 속도를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 장입할 수 있는 최대 높이(H0), 예컨대 1500㎜로 배합원료를 장입하는 경우 가동롤(131)은 초기 높이를 유지할 수 있다. 이때, 제1각도(a)와 제2각도(a0)는 동일하거나 거의 유사할 수 있다.
반면, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 배합원료를 높이(H1)를 900㎜로 장입하는 경우, 가동롤(131)을 하향 이동시킬 수 있다. 이때, 가동롤(131)의 중심이 하향 이동하기 때문에 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 제2각도(a1)는 가동롤(131)을 이동시키기 전 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 제2각도(a0)보다 증가하게 된다.
소결대차(200)에 형성되는 원료층의 높이를 낮게 조절하면, 배합원료는 장입슈트(130)에서 이탈하여 소결대차(200)까지 이동하는 거리가 증가하고 이로 인해 발생하는 가속도에 의해 압장입이 발생하게 된다. 따라서 가동롤(131)를 하향 이동시켜 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리를 단축시킬 수 있다. 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리가 단축되면 장입슈트(130)를 이탈한 배합원료의 이동거리가 단축되고, 이동거리가 단축된 만큼 배합원료의 이동속도에 더해지는 가속도가 감소하여 소결대차(200) 내에서 압장입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 배합원료가 장입슈트(130)를 이탈하는 각도, 즉 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도(a1)가 증가하여 배합원료의 이동 경로가 변동되기 때문에 배합원료는 고정롤(132)에서의 이동 속도를 유지하지 못하고 가동롤(131)에서 이탈할 때 속도가 저감된 상태로 소결대차(200)에 장입됨으로써 압장입이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 소결대차(200) 내에 압장입이 억제 혹은 방지되면 원료층 내 통기성이 확보되어 소결 효율을 향상시킬 수 있고, 균일한 강도를 소결광을 얻을 수 있다.
가동롤(131)을 하강시키면 가동롤(131)과 제1고정롤(132a) 사이가 이격되어 가동롤(131) 주변에 공간이 형성될 수 있다. 이에 비교적 입자 크기가 작은 배합원료, 예컨대 미분 코크스 등이 공간을 통해 배출되어 소결대차(200) 내 원료층의 상층부에 장입될 수 있다. 이와 같이 입자 크기가 작은 배합원료가 소결대차(200) 내 원료층의 상층부에 장입되면 원료층 내 통기성이 향상되어 소결반응이 원활하게 진행되기 때문에 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
하기의 표 1에는 가동롤(131)의 이동 거리, 즉 하향 이동 거리에 따라 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간에 이격거리 및 가동롤(131)으로부터 배합원료의 이탈 각도(제2각도)를 나타내었다. 표 1에 기재된 내용은 하나의 예시로서 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간 간격이나 제2각도의 수치는 다양하게 변경 가능하다.
상하방향 이동 거리(h㎜) 제1고정롤과 가동롤 간 간격(p㎜) 제2각도(a1˚)
0 4.12 41.4
10 8.82 44.1
20 13.34 46.55
30 17.64 48.8
40 21.73 50.9
50 25.59 52.78
상기 표 1을 참조하면, 가동롤(131)을 하향 이동시키면, 가동롤(131)의 이동 거리가 증가함에 따라 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간 간격이 증가하는 것을 알 수 있다. 이때, 제1고정롤(132a)가 가동롤(131) 간 간격이 지나치게 증가하면 소결대차(200) 내 원료층의 수직편석이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으므로 가동롤(131)를 지나치게 많이 이동시키지 않는 것이 좋다. 그리고 가동롤(131)의 이동거리가 증가할수록 가동롤(131)으로부터 배합원료의 이탈 각도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이때, 배합원료의 이탈 각도가 지나치게 증가하면 이 역시 소결대차(200) 내 원료층의 수직편석에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 가동롤(131)을 적절하게 이동시켜 소결대차(200) 내 원료층의 장입패턴과 수직편석이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 좋다.
또한, 가동롤(131)의 이동과 함께 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 입자 크기, 수분 함유량 및 장입량에 따라 가동롤(131)의 회전 방향을 제어할 수 있다.
예컨대 배합원료의 입자 크기가 작거나 수분 함유량이 높은 경우에는 배합원료가 장입슈트(130)에 부착되거나 마찰에 의해 그 이동 속도가 감소하여 경장입이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에는 가동롤(131)을 배합원료의 이동 방향으로 회전시켜 배합원료의 장입속도, 즉 장입슈트(130)를 이탈하는 속도를 높일 필요가 있다. 이때, 가동롤(131)은 배합원료의 이동속도보다 빠른 속도로 회전시킬 수 있다. 반면, 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 양이 많은 경우에는 압장입이 발생할 수 있다. 이 경우에는 배합원료가 이동하는 방향에 대해서 반대방향으로 가동롤(131)을 회전시켜 배합원료의 장입 속도를 낮출 필요가 있다. 이때, 가동롤(131)의 회전속도가 지나치게 빠른 경우에는 소결대차(200) 내 수직 편석이 형성되지 않을 수 있으므로, 가동롤(131)은 배합원료의 이동속도보다 느린 속도로 회전시킬 수 있다.
이와 같은 방법으로 소결대차(200)에 배합원료를 장입하는 경우, 장입슈트(130)의 전체 구조를 변경하지 않고도 조업 조건에 신속하게 대응하여 소결대차(200) 내 장입패턴을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 조업 조건이 변동하더라도 소결대차(200) 내 압장입이나 경장입이 발생하는 것을 억제하여 통기성을 일정하게 유지할 수 있으므로 균일한 강도를 갖는 고품질의 소결광을 제조할 수 있다.
다음은 도 11 내지 도 13을 참조하여 가동롤(131)을 원료의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시키는 예에 대해서 설명한다.
먼저, 도 11 내지 도 13을 참조하여 장입슈트(130)를 구성하는 고정롤(132)과 가동롤(131)의 배치 관계에 대해서 설명한다.
복수의 고정롤(132)의 중심을 상호 연결한 가상의 선을 제1선(L1)이라 하고, 제1선(L1)은 고정롤(132)의 상부에 형성되는 이동경로와 동일한 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 고정롤(132) 중 최하단에 배치되는 제1고정롤(132a)의 중심을 수평방향으로 연장한 선을 제2선(L2)이라 한다. 그리고 제1선(L1)과 제2선(L2)이 이루는 각도는 제1각도(a)이라 하며, 제1각도(a)는 고정롤(132) 상에서 배합원료가 이동하는 각도가 될 수 있다. 다만, 고정롤(132)이 사이클로이드 곡선 형태의 이동 경로를 형성하는 경우에는 배합원료가 고정롤(132) 상부를 이동하는 동안 배합원료가 이동하는 각도는 가변될 수 있다.
그리고 제1고정롤(132a)의 중심과 가동롤(131)의 중심을 상호 연결한 선을 제3선(L3)라 하고, 가동롤(131)의 중심을 수평방향으로 연장한 선을 제4선(L4)이라 한다. 이때, 제3선(L3)은 가동롤(131)이 기준 높이에 있을 때 배합원료의 이동경로일 수 있으며, 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도는 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도인 제2각도(a0)라 한다.
그리고 가동롤(131)이 기준 높이에 있을 때 배합원료가 이동하는 경로인 제3선(L3)에 대하여 수직으로 연장되는 선을 이동선(L0)이라 한다.
본 발명에서는 조업 조건에 따라 이동선(L0)을 따라 가동롤(131)을 이동시킴으로써 장입슈트(130)에서 배합원료가 이탈하는 각도인 제2각도(a0)를 변경하여 배합원료가 장입슈트(130)로부터 이탈하는 높이 및 속도를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는 통상 소결 조업에서 소결대차(200)에 장입되는 배합원료의 높이, 예컨대 제1높이(H0)를 1200㎜라 할 때, 가동롤(131)은 기준 높이를 유지할 수 있다. 이때, 제1각도(a)와 제2각도(a0)는 동일하거나 거의 유사할 수 있다.
반면, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 배합원료를 제1높이(H0)보다 낮은 제2높이(H1), 예컨대 900㎜로 장입하는 경우, 가동롤(131)을 이동선(L0)을 따라 하향 이동시킬 수 있다. 이때, 가동롤(131)의 중심이 하향 이동하기 때문에 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 제3선(L3')과 제4선(L4)이 이루는 각도(a1)는 가동롤(131)을 이동시키기 전 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도(a0)보다 증가하게 된다.
소결대차(200)에 형성되는 원료층의 높이를 낮게 조절하면, 배합원료는 장입슈트(130)에서 이탈하여 소결대차(200)까지 이동하는 거리가 증가하고 이로 인해 발생하는 가속도에 의해 압장입이 발생하게 된다. 따라서 가동롤(131)을 기준 높이보다 하부측으로 대각 이동시켜 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리를 단축시킬 수 있다. 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리가 단축되면 장입슈트(130)를 이탈한 배합원료의 이동거리가 단축되고, 이동거리가 단축된 만큼 배합원료의 이동속도에 더해지는 가속도가 감소하여 소결대차(200) 내에서 압장입이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 배합원료가 장입슈트(130)를 이탈하는 각도, 즉 제3선(L3')과 제4선(L4)이 이루는 각도(a1)가 증가하여 배합원료의 이동 경로가 변동되기 때문에 배합원료는 고정롤(132)에서의 이동 속도를 유지하지 못하고 가동롤(131)에서 이탈할 때 속도가 저감된 상태로 소결대차(200)에 장입됨으로써 압장입이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 소결대차(200) 내에 압장입이 억제 혹은 방지되면 원료층 내 통기성이 확보되어 소결 효율을 향상시킬 수 있고, 균일한 강도를 소결광을 얻을 수 있다.
가동롤(131)을 이동시키면 가동롤(131)과 제1고정롤(132a) 사이가 이격되고, 그 사이로 비교적 입자 크기가 작은 배합원료, 예컨대 미분 코크스 등이 배출되어 소결대차(200) 내 원료층의 상층부에 장입될 수 있다. 이와 같이 입자 크기가 작은 배합원료가 소결대차(200) 내 원료층의 상층부에 장입되면 원료층 내 통기성이 향상되어 소결반응이 원활하게 진행되기 때문에 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 배합원료를 제1높이(H0)보다 높은 제3높이(H2), 예컨대 1500㎜로 장입하는 경우, 가동롤(131)을 이동선(L0)을 따라 상향 이동시킬 수 있다. 이때, 가동롤(131)의 중심이 상향 이동하며 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 제3선(L3')과 제4선(L4)이 이루는 각도(a1)는 가동롤(131)을 이동시키기 전 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도(a0)보다 감소하게 된다.
소결대차(200)에 형성되는 원료층의 높이를 증가시키면, 배합원료는 장입슈트(130)에서 이탈하여 소결대차(200)까지 이동하는 거리가 감소하고 이로 인해 경장입이 발생하게 된다. 따라서 가동롤(131)을 기준 높이보다 상부측으로 대각 이동시켜 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리를 증가시킬 수 있다. 가동롤(131)과 소결대차(200) 간의 거리가 증가하면 장입슈트(130)를 이탈한 배합원료의 이동거리가 증가하게 되고, 이동거리가 증가한 만큼 배합원료의 이동속도에 더해지는 가속도가 증가하여 소결대차(200) 내에서 경장입이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
하기의 표 2에는 가동롤(131)의 이동 거리, 즉 대각 이동 거리에 따라 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간에 이격거리 및 가동롤(131)으로부터 배합원료의 이탈 각도(제2각도)를 나타내었다. 표 2에 기재된 내용은 하나의 예시로서 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간 간격이나 제2각도의 수치는 다양하게 변경 가능하다.
대각 이동 거리(h㎜) 제1고정롤과 가동롤 간 간격(p㎜) 제2각도(a1˚)
20(상향) 6.65 34.06
10(상향) 4.62 37.71
(기준 높이) 4.12 41.4
10(하향) 3.66 45.15
20(하향) 3.65 48.88
30(하향) 3.98 52.58
상기 표 2를 참조하면, 가동롤(131)을 대각 이동시키면, 가동롤(131)의 이동 거리가 증가함에 따라 제1고정롤(132a)과 가동롤(131) 간 간격이 증가하는 것을 알 수 있다. 이때, 제1고정롤(132a)가 가동롤(131) 간 간격이 지나치게 증가하면 소결대차(200) 내 원료층의 수직편석이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으므로 가동롤(131)를 지나치게 많이 이동시키지 않는 것이 좋다.
또한, 가동롤(131)을 상부 방향으로 대각 이동시키면 배합원료의 이탈 각도인 제2각도(a1)가 감소하고, 가동롤(131)을 하부 방향으로 대각 이동시키면 배합원료의 이탈 각도인 제2각도(a1)가 증가하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 가동롤(131)을 대각 이동시켜 배합원료의 이탈 각도를 조절함으로써 조업 조건의 변동에 따라 소결대차 내 장입 패턴을 적절하게 조절할 수 있다.
가동롤(131)의 대각 이동과 함께 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 입자 크기, 수분 함유량 및 장입량에 따라 가동롤(131)의 회전 방향을 제어할 수 있다.
예컨대 배합원료의 입자 크기가 작거나 수분 함유량이 높은 경우에는 배합원료가 장입슈트(130)에 부착되거나 마찰에 의해 그 이동 속도가 감소하여 경장입이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에는 가동롤(131)을 배합원료의 이동 방향으로 회전시켜 배합원료의 장입속도, 즉 장입슈트(130)를 이탈하는 속도를 높일 필요가 있다. 이때, 가동롤(131)은 배합원료의 이동속도보다 빠른 속도로 회전시킬 수 있다. 반면, 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 양이 많은 경우에는 압장입이 발생할 수 있다. 이 경우에는 배합원료가 이동하는 방향에 대해서 반대방향으로 가동롤(131)을 회전시켜 배합원료의 장입 속도를 낮출 필요가 있다. 이때, 가동롤(131)의 회전속도가 지나치게 빠른 경우에는 소결대차(200) 내 수직 편석이 형성되지 않을 수 있으므로, 가동롤(131)은 배합원료의 이동속도보다 느린 속도로 회전시킬 수 있다.
이와 같은 방법으로 소결대차(200)에 배합원료를 장입하는 경우, 장입슈트(130)의 전체 구조를 변경하지 않고도 조업 조건에 신속하게 대응하여 소결대차(200) 내 장입패턴을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 조업 조건이 변동하더라도 소결대차(200) 내 압장입이나 경장입이 발생하는 것을 억제하여 통기성을 일정하게 유지할 수 있으므로 균일한 강도를 갖는 고품질의 소결광을 제조할 수 있다.
다음은 도 14 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 이용하여 배합원료를 소결대차에 장입하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 도 14를 참조하여 하부 장입슈트(1310)를 이동시키기 전 초기상태에서 장입슈트(1300)를 구성하는 상부 장입슈트(1320)와 하부 장입슈트(1310)의 배치 관계에 대해서 설명한다.
상부 장입슈트(1320)의 상부면을 따라 형성되는 선을 제1선(L1)이라 한다. 이때, 제1선(L1)은 상부 장입슈트(1320)의 상부에 형성되는 이동경로와 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 하부 장입슈트(1310)에 인접한 상부 장입슈트(1320)의 끝단을 수평방향으로 연장한 선을 제2선(L2)이라 한다. 그리고 제1선(L1)과 제2선(L2)이 이루는 각도는 제1각도(a)라 하며, 제1각도(a)는 상부 장입슈트(1320) 상에서 배합원료가 이동하는 각도가 될 수 있다. 다만, 상부 장입슈트(1320)가 사이클로이드 곡선 형태의 이동 경로를 형성하는 경우에는 배합원료가 상부 장입슈트(1320) 상부를 이동하는 동안 배합원료가 이동하는 각도는 가변될 수 있다.
상부 장입슈트(1320)의 끝단과 하부 장입슈트(1310)의 외주면을 상호 연결한 선을 제3선(L3)라 하고, 하부 장입슈트(1310)의 외주면에 접하는 제3선(L3)을 수평방향으로 연장한 선을 제4선(L4)이라 한다. 그리고 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각는 제2각도(a0)라 한다. 이때, 제3선(L3)은 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 방향을 나타낼 수 있고, 제2각도(a0)는 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도를 나타낼 수 있다.
본 발명에서는 조업 조건에 따라 하부 장입슈트(1310)을 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시킴으로써 장입슈트(130)에서 배합원료가 이탈하는 각도인 제2각도(a0)를 변경하여 배합원료가 장입슈트(130)로부터 이탈하는 높이 및 속도를 제어할 수 있다.
도 15은 하부 장입슈트(1310)를 상하방향으로 이동시키는 예로서, 하부 장입슈트(1310)를 도 14에 도시된 초기 상태에서 하부방향으로 이동한 상태를 보여주고 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)는 지표면에 대하여 수직 또는 연직 방향으로 하강시킬 수 있다.
예를 들어, 소결대차에 장입할 수 있는 최대 높이, 예컨대 1200㎜로 배합원료를 장입하는 경우 하부 장입슈트(1310)는 초기 상태를 유지할 수 있다. 이때, 제1각도(a)와 제2각도(a0)는 동일하거나 거의 유사할 수 있다.
반면, 소결대차에 배합원료를 높이를 900㎜로 장입하는 경우, 하부 장입슈트(1310)를 하강시킬 수 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)의 중심의 중심을 수평면에대해서 수직방향으로 연장한 선, 예컨대 이동선(L0)을 따라 하부 장입슈트(1310)를 이동시킬 수 있다. 이에 도 15에 도시된 것처럼 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 제2각도(a1)는 하부 장입슈트(1310)를 이동시키기 전 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 제2각도(a0)보다 증가하게 된다.
소결대차(200)에 형성되는 원료층의 높이를 낮게 조절하면, 배합원료는 장입슈트(130)에서 이탈하여 소결대차(200)까지 이동하는 거리가 증가하고 이로 인해 발생하는 가속도에 의해 압장입이 발생하게 된다. 따라서 하부 장입슈트(1310)를 하향 이동시켜 하부 장입슈트(1310)와 소결대차(200) 간의 거리를 단축시킬 수 있다. 하부 장입슈트(1310)와 소결대차(200) 간의 거리가 단축되면 장입슈트(130)를 이탈한 배합원료의 이동거리가 단축되고, 이동거리가 단축된 만큼 배합원료의 이동속도에 더해지는 가속도가 감소하여 소결대차(200) 내에서 압장입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 배합원료가 장입슈트(130)를 이탈하는 각도, 즉 제3선(L3)과 제4선(L4)이 이루는 각도(a1)가 증가하여 배합원료의 이동 경로가 변동되기 때문에 배합원료는 상부 장입슈트(1320)에서의 이동 속도를 유지하지 못하고 하부 장입슈트(1310)에서 이탈할 때 속도가 저감된 상태로 소결대차(200)에 장입됨으로써 압장입이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 16은 하부 장입슈트(1310)를 배합원료의 이동방향에 대해서 직교하는 방향, 즉 대각방향으로 이동시키는 예를 보여주고 있다. 여기에서는 하부 장입슈트(1310)를 상하방향으로 이동시키는 예와 마찬가지로 하부 장입슈트(1310)를 하향 이동시켜 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도와 높이를 조절할 수 있다. 다만, 하부 장입슈트(1310)가 이동하는 방향이 배합원료의 이동방향에 대해서 직교하는 방향이라는 차이점이 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)의 이동선(L0)은 하부 장입슈트(1310)의 중심과 상부 상부 장입슈트(1320)에서의 배합원료의 이동방향, 즉 제1선(L1)을 연장하여 형성될 수 있다.
도 17은 하부 장입슈트(1310)를 수평방향으로 이동시키는 예를 보여주고 있다. 여기에서는 하부 장입슈트(1310)의 높이를 그대로 유지한 상태에서 하부 장입슈트(1310)를 하부 장입슈트(1310)의 길이방향, 즉 상부 장입슈트(1320)의 폭방향에 대해서 직교하는 방향으로 전진 또는 후진시킬 수 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)의 이동선은 하부 장입슈트(1310)의 중심을 수평방향으로 연장하여 형성될 수 있다.
하부 장입슈트(1310)를 후진시키는 경우 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도, 즉 제2각도(a1)가 초기 상태보다 증가할 수 있다. 이는 소결대차(200)에 장입되는 배합원료의 높이를 감소시키는 경우, 예컨대 하부 장입슈트(1310)를 초기 상태로 유지할 때보다 배합원료의 높이가 낮은 경우 적용될 수 있다.
반면, 하부 장입슈트(1310)를 후진시키는 경우 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 배합원료가 장입슈트(130)에서 이탈하는 각도, 즉 제2각도(a1)가 초기 상태보다 감소할 수 있다. 이는 소결대차(200)에 장입되는 배합원료의 높이를 증가시키는 경우, 예컨대 하부 장입슈트(1310)를 초기 상태로 유지할 때보다 배합원료 내 수분 함유량이 높거나 배합원료의 입자 크기가 작은 경우 적용될 수 있다.
이와 같이 조업 조건 변화에 따라 하부 장입슈트(1310)를 이동시켜 배합원료의 이탈 각도를 조절함으로써 조업 조건의 변동에 따라 소결대차 내 장입 패턴을 적절하게 조절할 수 있다.
또한, 도시되어 있지는 않지만 하부 장입슈트(1310)의 이동과 함께 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 입자 크기, 수분 함유량 및 장입량에 따라 하부 장입슈트(1310)의 회전 방향을 제어할 수 있다.
예컨대 배합원료의 입자 크기가 작거나 수분 함유량이 높은 경우에는 배합원료가 상부 장입슈트(1320)에 부착되거나 마찰에 의해 그 이동 속도가 감소하여 경장입이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에는 하부 장입슈트(1310)를 배합원료의 이동 방향으로 회전시켜 배합원료의 장입속도, 즉, 장입슈트(130)를 이탈하는 속도를 높일 필요가 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)는 배합원료의 이동속도보다 빠른 속도로 회전시킬 수 있다. 반면, 소결대차(200)로 장입되는 배합원료의 양이 많은 경우에는 압장입이 발생할 수 있다. 이 경우에는 배합원료가 이동하는 방향에 대해서 반대방향으로 하부 장입슈트(1310)를 회전시켜 배합원료의 장입 속도를 낮출 필요가 있다. 이때, 하부 장입슈트(1310)의 회전속도가 지나치게 빠른 경우에는 소결대차(200) 내 수직 편석이 형성되지 않을 수 있으므로, 하부 장입슈트(1310)는 배합원료의 이동속도보다 느린 속도로 회전시킬 수 있다.
이와 같은 방법으로 소결대차(200)에 배합원료를 장입하는 경우, 장입슈트(130)의 전체 구조를 변경하지 않고도 조업 조건에 신속하게 대응하여 소결대차(200) 내 장입패턴을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 조업 조건이 변동하더라도 소결대차(200) 내 압장입이나 경장입이 발생하는 것을 억제하여 통기성을 일정하게 유지할 수 있으므로 균일한 강도를 갖는 고품질의 소결광을 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료 장입 장치 및 장입 방법은, 소결 과정에서 원료층 내 통기성을 일정하게 유지하여 일정한 강도를 갖는 소결광을 제조함으로써 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 원료를 저장기에 장입하도록 원료공급부와 저장기 사이에 구비되는 장입슈트를 포함하는 원료 장입 장치로서,
    상기 장입슈트는 적어도 일부에 상기 장입슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능한 가동롤을 포함하는 원료 장입 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 장입 슈트는 상기 원료의 이동 경로를 형성하도록 나란하게 배치되는 복수의 고정롤을 포함하고,
    상기 가동롤은 상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 고정롤의 하부에 구비되는 원료 장입 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 장입 슈트는 상기 원료의 이동 경로를 형성하도록 면적을 가지는 플레이트 형상의 상부 장입슈트를 포함하고,
    상기 가동롤은 상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 상부 장입슈트의 하부에 구비되는 원료 장입 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동롤은 상기 장입슈트에서 상기 원료가 이동하는 방향으로 최하단에 구비되는 원료 장입 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이동 경로의 적어도 일부는 직선형 또는 곡선형 단면 형상을 갖도록 형성되는 원료 장입 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동 경로의 적어도 일부는 사이클로이드 곡선 형태의 단면 형상을 갖는 원료 장입 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 가동롤을 이동시키도록 승강수단을 포함하는 원료 장입장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 승강수단은,
    실린더, 스크류 샤프트 및 유압 잭 중 어느 하나를 포함하는 원료 장입장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 가동롤을 회전시키도록 구동수단을 포함하는 원료 장입장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가동롤은 상하방향으로 이동 가능한 원료 장입 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 가동롤은 연직 방향 또는 상기 장입슈트를 따라 이동하는 상기 원료의 이동 방향에 대해서 직교하는 방향으로 이동 가능한 원료 장입 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 가동롤은 상기 장입슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 전진 및 후진 가능한 원료 장입 장치.
  13. 원료의 이동 경로를 형성하는 장입슈트를 이용하여 저장기에 원료를 장입하는 방법으로서,
    상기 원료가 상기 저장기로 이탈하는 상기 장입 슈트의 하부에 구비되는 가동롤을 상기 장입 슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시키는 과정; 및
    상기 원료를 상기 장입 슈트에 공급하여 상기 저장기에 장입하는 과정;
    을 포함하는 원료 장입방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 가동롤을 상기 장입 슈트의 폭방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시키는 과정은,
    상기 원료의 입자 크기, 상기 원료의 수분 함유량 및 상기 원료의 장입량 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 가동롤을 이동시키는 원료 장입 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가동롤을 이동시켜 상기 원료가 상기 장입슈트를 이탈하는 속도 및 높이 중 적어도 어느 하나를 조절하는 원료 장입 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 가동롤을 이동시켜 상기 가동롤의 주변에 공간을 형성하는 원료 장입 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 원료를 상기 저장기에 장입하는 과정에서
    상기 원료 중 일부를 상기 공간으로 배출시켜 상기 저장기에 형성되는 원료층의 상층부에 장입하는 원료 장입 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 원료를 상기 저장기에 장입하는 과정에서,
    상기 가동롤을 회전시키는 원료 장입 방법.
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