KR100967706B1 - 미분 부산물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 수송시 발생되는 미분 부산물을 전기로 공정의 스키머 설비에서 처리할 수 있도록 구성된 미분 부산물 처리장치를 제공하는 것으로, 이에 따른 미분 부산물 처리장치는 데크 상에 세워진 주기둥에 회전 가능하게 설치되는 회전관과, 이 회전관의 상단에 배치되어 회전관의 회전에 따라 승하강하는 고정 유도관과; 상기 회전관에 고정되어 로의 상부를 덮을 수 있는 커버와, 상기 회전관과 커버에 동시에 연통되는 연결관을 포함하여 구성되는 커버부; 상기 회전관에 연통되고 상부에 원료를 저장하는 원료 저장 탱크가 연결되는 배출덕트와, 이 배출덕트의 내부에서 회전 가능하고 직경방향으로 관통공이 형성되는 하부 밸브 회전통를 포함하여 구성되는 저장배출부; 및 상기 고정 유도관과 하부 밸브 회전통을 연결하고, 상기 고정 유도관의 승하강에 따라 상기 밸브 회전통이 회전되도록 하는 링크부를 포함한다.

원료, 미분 부산물, 용탕, 슬래그, 보온

Description

미분 부산물 처리장치{RECYCLING APPARATUS OF A BY-PRODUCT OF MATERIAL}

도 1은 본 발명에 따른 미분 부산물 처리장치가 전체 라인 설비에서 사용되는 과정을 설명하기 위해 도시한 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 미분 부산물 처리장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대하여 도시한 부분 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 미분 부산물 처리장치에서 커버부와 저장배출부의 연결 부분을 부분 절개하여 도시한 부분 확대도.

도 5는 커버부의 커버를 도시한 단면도.

도 6은 저장배출부의 작동을 순서대로 설명하기 위해 도시한 도면.

도 7은 도 3의 "B" 부분을 설명하기 위해 도시한 부분 확대도.

도 8은 본 발명에 따른 미분 부산물 처리장치의 작동을 도시한 사시도.

도 9는 종래 미분 부산물의 처리 과정을 설명하기 위해 도시한 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 커버부 22 : 주기둥

23 : 회전관 25 : 커버

24 : 회동실린더 26 : 연결관

27 : 회전 유도단 28 : 고정 유도단

29 : 승하강 유도관 41 : 저장배출부

42 : 배출슈트 43 : 배출덕트

44 : 상부 밸브 회전통 44a,45a :관통공

45 : 하부 밸브 회전통 61 : 링크부

62 : 메인 로더 63 : 캠 로더

66 : 메인 로더축 67,70 : 캠

69 : 캠축

본 발명은 제강공정 설비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 강의 성분 조성을 위한 원료의 수송 중에 발생되는 미분 부산물을 처리하는 미분 부산물 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정은 원료처리설비, 전기로설비, 정련로설비, 용강조정설비, 연속주조설비, 정정설비 등을 이용하여 원하는 철강제품을 얻게 된다. 이때 소비자가 원하는 성질의 제품을 얻기 위해서 합금철, Al류, Zn류의 부원료를 주원료인 철에 함유하게 된다.

부원료란 주원료 외에 철강의 품질을 좋게 하거나 특수 강종을 위해 투입되는 원료를 말한다.

이러한 부원료를 효율적으로 사용하기 위해서 지상에 설치된 다수의 지상호 퍼에 원료를 수송하여 저장하게 된다.

도 9는 종래 미분 부산물 처리과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 일괄 공정으로 진행되는 제강공정에서 원료처리 설비에서 부원료를 수송하기 위해서 별도의 콘베이어 설비(100)가 설치된다.

따라서 원료 처리 설비에서는 부원료를 처리하여 지상호퍼(101)에 저장한 후, 전기로 공정 및 정련고 공정에서 효율적으로 사용하게 되는 데, 원료 처리 및 원료의 지상호퍼 수송작업시 다량의 미분 부산물이 발생된다.

이러한 미분 부산물의 외부방산에 의한 환경오염을 방지하기 위해 콘베이어 수송설비 상단에 다수의 밀폐카바를 제공함과 커버 상부에 내부의 비산부산물을 흡입하기 위한 다수의 흡입슈트(102)가 형성되어 지상에 설치된 집진기(103)에 의해 흡입 포집되는 것이다.

종래에는 이러한 흡입포집된 미분 부산물의 처리시에는 별도의 미분 부산물 저장탱크를 구성하여 불출탱크(104)에 인출되어 부산물 처리설비로 이송한다. 이렇게 수송된 미분 부산물은 타공정에서 발생된 괴상의 부산물과 혼합하여 부산물을 처리하게 되는 데, 처리 중에 미분 부산물에 의해 대량의 미분 방산에 의한 설비의 트러블과 작업자의 직업병 노출 등의 문제가 발생될 수 있다.

특히 별도로 제공되는 수송장비에 의해 미분 부산물의 불출시 환경오염은 더욱 심해져서 설비 주변 오염으로 이어지고, 설비 트러블의 잦은 발생에 의한 생산성 저하로 진행된다.

한편, 전기설비에서는 전기로 용해완료 후, 정련공정에서 품질 향상을 위해 용탕 표면에 함유된 슬래그를 스키머설비를 이용하여 배재하게 되며, 슬래그 배제가 완료된 후에 용탕온도의 확보와 보온을 위해 별도로 준비된 보온재(생석회)를 용탕 표면에 작업자가 직접 투입해야 하는 어려움이 있다.

특히 보온재 투척시 용탕 표면에서 발생되는 비산 슬래그에 의해 작업자의 안전사고와 설비화재 발생 우려가 매우 높은 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원료 수송시 발생되는 미분 부산물을 전기로 공정의 스키머 설비에서 처리할 수 있도록 구성된 미분 부산물 처리장치를 제공하는 데 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명의 미분 부산물 처리장치는,

데크 상에 세워진 주기둥에 회전 가능하게 설치되는 회전관과, 이 회전관의 상단에 배치되어 회전관의 회전에 따라 승하강하는 고정 유도관과; 상기 회전관에 고정되어 로의 상부를 덮을 수 있는 커버와, 상기 회전관과 커버에 동시에 연통되는 연결관을 포함하여 구성되는 커버부; 상기 회전관에 연통되고 상부에 원료를 저장하는 원료 저장 탱크가 연결되는 배출덕트와, 이 배출덕트의 내부에서 회전 가능하고 직경방향으로 관통공이 형성되는 하부 밸브 회전통를 포함하여 구성되는 저장배출부; 및 상기 고정 유도관과 하부 밸브 회전통을 연결하고, 상기 고정 유도관의 승하강에 따라 상기 밸브 회전통이 회전되도록 하는 링크부를 포함한다.

그리고, 상기 커버부는 데크 상에 설치되고 상기 회전관에 힌지 결합되어 회 전관을 회전시키는 회동실린더와, 상기 회전관의 상단에 그 상단이 일측방향으로 경사지게 형성되는 회전 유도단과, 하단이 상기 회전 유도단의 상단에 대응되도록 형성되는 고정 유도단이 외측면에 고정되며 상기 배출덕트와 연결된 채 승하강하는 승하강 유도관과, 상기 주기둥의 상단에 일측방향으로 경사지게 형성되는 경사면을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저장배출부가 상기 원료 저장 탱크에 저장된 원료를 시작을 두고 배출할 수 있도록, 상기 하부 밸브 회전통의 관통공 위치와 직교되는 방향으로 관통공이 배치되는 상부 밸브 회전통이 상기 하부 밸브 회전통의 상부인 상기 배출덕트의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 링크부에 연결되는 것이 바람직하다.

상기의 링크부는 상기 회전 유도단에 힌지 결합되는 메인 로더와, 상기 하부 밸브 회전통에 고정된 하부 연결로더의 타단과 상기 메인 로더에 축 결합되고 중간에 캠이 고정되는 메인 로더축과, 상기 상부 밸브 회전통에 고정된 상부 연결로더의 타단에 축 결합되는 캠축과, 상기 캠축의 중간에 고정되는 고정되는 캠과 상기 메인 로더축에 고정된 캠에 동시에 힌지 결합되는 캠 로더를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 미분 부산물 처리장치가 전체 라인 설비에서 사용되는 과정을 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 2는 미분 부산물 처리장치를 도시한 사시도이다.

먼저 미분 부산물의 경로 중에서 본 발명의 미분 부산물 처리장치가 사용되는 위치를 설명하면, 콘베이어 설비(11)를 이용하여 원료를 이송하는 과정에서 발 생된 미분은 흡입슈트(12)를 통해 집진기(13)에 수집되고, 수집된 미분 부산물은 미분 저장 탱크(14)에 저장된 상태에서 본 발명의 미분 부산물 처리장치에 의해 처리가 진행된다.

본 발명의 미분 부산물 처리장치는 도 2에 도시한 바와 같이 전기로나 정련로의 상부를 커버할 수 있도록 구성된 커버부(21)와, 저장된 미분 부산물을 배출하게 되는 저장배출부(41)와, 커버부(21)와 저장배출부(41)에 동시에 연결되어 커버부(21)의 작동에 따라 저장배출부(41)가 작동되도록 하는 링크부(61)를 포함한다.

이렇게 구성되는 처리장치는 저장배출부(41)의 미분 저장 탱크(14)에 저장된 미분 부산물을 배출하려면 커버부(21)를 작동하여 커버(25)를 회동시켜서 전기로 또는 정련로의 상부를 덮고, 이때 미분 저장 탱크(14)에 저장되었던 미분 부산물이 하부로 하강하여 전기로 또는 정련로의 로 내부로 투입된다.

좀 더 구체적인 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 커버부(21)는 용탕의 슬래그를 걷어내는 스키머설비가 설치된 데크(D) 상에 설치되는 것으로, 주기둥(22)에 회전 가능하게 삽입되는 회전관(23)과, 회전관(23)에 힌지 결합되어 회전관(23)을 회전시키는 회동실린더(24)와, 회전관(23)에 연결된 커버(25)와, 커버와 회전관(23)에 동시에 연통되는 연결관(26)으로 구성된다.

주기둥(22)은 데크(D) 상에 수직으로 설치되며, 주기둥(22)의 상단은 일측방향으로 경사진 경사면(22a)이 형성된다.

이러한 주기둥(22)에 삽입되는 회전관(23)은 상단에 회전 유도단(27)이 고정 되는 데, 회전 유도단(27)은 그 상단이 일측방향으로 경사지게 형성되고 후술하는 고정 유도단의 하단에 밀착된다.

고정 유도단(28)은 회전관(23)의 내경과 동일한 내경으로 형성된 승하강 유도관(29)의 외측면에 고정되며, 하단이 상기 회전 유도단(27)의 상단에 대응되도록 경사지게 형성된다.

고정 유도단(28)의 상면에는 링크부(61)와의 연결을 위한 러그(30)가 형성된다.

승하강 유도관(29)의 내측면에는 후술하는 배출슈트와의 키 결합을 위한 키홈이 형성된다.

이러한 회전관(23)에 힌지 결합하기 위한 회동실린더(24)는 데크(D)의 일측에 설치된 실린더 컬럼(31)에 고정되고, 회동실린더(24)의 피스톤 로드 끝단이 회전관(23)에 힌지 결합된다.

회전관(23)의 하부에는 회전아암(32)이 형성되고, 회전아암(32)의 끝단에 전기로 또는 정련로의 상부를 덮을 수 있는 커버(25)가 형성된다.

이 커버(25)는 전기로 또는 정련로를 덮은 상태에서 용탕으로 전해지는 열에 견디고, 나아가 전기로 또는 정련로의 내부를 보온하기 위해서 도 5에 도시한 바와 같이 커버(25)의 하면은 내화물(25a) 또는 세라믹 구조물이 설치되는 것이 바람직하다.

커버(25)에는 회전관(23)의 상부와 연통되는 연결관(26)이 연통되도록 설치됨으로써 주기둥(22)의 경사면(22a)으로 낙하된 미분 부산물이 회전관(23), 연결관(26)을 통과한 후, 커버(25)의 하부로 낙하될 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 커버부(21)는 저장배출부(41)와 결합된다.

도 3, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 저장배출부(41)는 승하강 유도관(29)과 회전관(23)에 차례로 삽입되는 배출슈트(42)가 하부에 연결되고 상부에 미분 저장 탱크(14)가 연결되는 배출덕트(43)와, 이 배출덕트(43)의 상부와 하부에 회전 가능하도록 설치되는 상부 밸브 회전통(44) 및 하부 밸브 회전통(45)을 포함하여 구성된다.

여기서 배출슈트(42)는 외측면에 상기한 키가 삽입되는 안내홈(46)이 수직되는 방향으로 형성되어 키(47)가 안내홈(46)에서 수직방향으로 이동할 수 있다.

그리고 배출슈트(42)와 배출덕트(43)의 사이 외측면에는 스프링 고정턱(48)을 형성하고, 이 스프링 고정턱(48)과 승하강 유도관(29) 사이에는 스프링이 설치되어 배출덕트(43)를 탄지하게 된다.

배출덕트(43)에 회전 가능하게 설치되는 상부 밸브 회전통(44)과 하부 밸브 회전통(45)은 양측면에 지지축이 형성되고 직경방향으로 관통공(44a,45a)이 형성되는 구조이다.

상기 두 밸브 회전통(44,45)의 양 측면에 형성된 지지축은 배출덕트(43)의 양 측면으로 돌출되어 피동기어(49)와 각각 결합한다. 이들 피동기어(49)는 구동기어(50)와 결합한 상태에서 배출덕트(43)의 외측면에 고정된 기어통의 내부에 내장된다. 구동기어(50)는 후술하는 작동부와 연결된다.

한편, 상술한 상부 밸브 회전통(44)과 하부 밸브 회전통(45)은 도 6에 도시 한 바와 같이 관통공(44a,45a)이 상호 직교되는 방향으로 배치되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상부 밸브 회전통(44)의 관통공(44a)이 배출덕트(43)의 길이 방향에 대해 수직되는 위치에 있게 되면 하부 밸브 회전통(45)의 관통공은 배출덕트(43)의 길이 방향에 대해 평행하는 위치에 있게 된다. 반대로 하부 밸브 회전통(45)의 관통공(45a)이 배출덕트(43)의 길이 방향에 대해 수직되는 위치에 있게 되면 상부 밸브 회전통(44)의 관통공(44a)은 그 반대 위치에 있게 된다.

이와 같은 작동이 가능하게 하는 링크부(61)는 도 3에 도시한 바와 같이, 크게 러그(30)에 힌지 결합되는 메인 로더(62)와, 메인 로더(62)에 연결되는 캠 로더(63)를 포함하여 구성된다.

메인 로더(62)는 하단에 러그(30)에 힌지 결합되고 상단에 복수의 포크 브라켓(64)이 형성된다.

복수의 포크 브라켓(64)을 하부 밸브 회전통(45)에 연결된 복수의 구동기어(50)와 연결하기 위해서, 구동기어(50)의 회전중심에 복수의 하부 연결로더(65) 일단을 고정하고, 하부 연결로더(65)의 타단과 복수의 포크 브라켓(64)에 메인 로더축(66)을 관통시킨다.

메인 로더축(66)의 중간에는 캠(67)이 고정되고, 캠(67)의 일측에는 캠 로더(63)가 힌지 결합된다.

캠 로더(63)의 상부도 상부 밸브 회전통(44)과 연결되는 바, 전술한 바와 같이 상부 밸브 회전통(44)의 지지축에 연결된 복수의 구동기어(50)는 그 중심에 상부 연결로더(68)의 일단이 고정되고, 상부 연결로더(68)의 타단은 캠축(69)을 통해 상호 연결된다.

이 캠축(69)의 중간에는 캠(70)이 고정되고, 캠(70)의 일측에 상기 캠 로더(63)의 상부가 힌지 결합된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 미분 부산물 처리장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 상부 배출 회전통(44)이 배출덕트(43)의 방향과 평행하는 방향으로 배치되도록 한 상태에서 미분 저장 탱크(14)에 미분 부산물이 투입된다. 그러면 상부 배출 회전통(44)의 관통공(44a)을 통해 배출덕트(43)로 유입된 미분 부산물은 배출덕트(43)와 직교되는 방향으로 배치된 하부 밸브 회전통(45)에 의해 낙하가 차단되어 원료는 하부 밸브 회전통(45) 위에 쌓이게 된다.

이 상태에서 원료의 배출을 원할 때에는 회동실린더(24)를 확장하여 회전관(23)을 회전시킨다. 회전관(23)의 회전에 의해 도 8에 도시한 바와 같이, 커버(25)가 전기로 또는 정련로의 상부에 위치하면 회동실린더(24)를 정지한다.

이 과정에서 회전관(23)이 회전하게 되고, 회전 유도단(27)도 회전관(23)을 따라 함께 회전하게 되며, 회전 유도단(27)의 상단에 밀착된 고정 유도단(28)은 승하강 유도관(29)에 고정되어 있기 때문에 승하강 유도관(29)을 따라 상승하게 된다.

승하강 유도관(29)이 상승하게 되면 스프링이 압축되면서 메인 로더(62)가 상승하게 되고, 복수의 포크 브라켓(64)에 연결된 메인 로더축(66)도 함께 상승하게 된다.

그 결과, 하부 연결로더(65)에 연결된 구동기어(50)가 회전하게 되고, 구동기어(50)에 치합된 피동기어(49)도 함께 회전하게 되어 배출덕트(43)와 직교되는 방향으로 배치되었던 하부 밸브 회전통(45)이 배출덕트(43)와 평행하는 방향으로 회전하게 되고, 하부 밸브 회전통(45)의 관통공(45a)이 배출덕트(43)와 평행하게 된다.

그러면, 하부 밸브 회전통(45) 위에 쌓여 있던 원료가 관통공(45a)을 통과하여 낙하하고, 배출슈트(42)를 거쳐 주기둥(22)의 경사면(22a)에서 경로를 바꿔 연결관(26)으로 유입된다.

연결관(26)으로 유입된 원료는 커버(25)의 하부로 낙하되어 용탕의 표면 위에 뿌려지게 된다.

이 작동과 동시에, 메인 로더축(66)이 상승함에 따라 캠(67)이 약간 회전하게 되고, 캠(67)의 회전 후에 캠 로더(63)가 서서히 상승하게 된다. 상승된 캠 로더(63)에 의해 상부 연결로더(68)로 연결된 상부의 구동기어(50)도 회전하게 되고, 구동기어(50)에 치합된 피동기어(49)도 회전하게 되어 상부 밸브 회전통(44)도 회전을 하게 된다.

그러면 배출덕트(43)에 대해 평행하게 배치되어 있던 상부 밸브 회전통(44)이 배출덕트(43)에 직교되는 방향으로 배치되어 배출덕트(43)의 내부로 원료가 유입되는 것을 차단하게 된다.

이에 따라 상부 밸브 회전통(44)과 하부 밸브 회전통(45) 사이에 있던 미분 부산물만이 전기로 또는 정련로의 내부로 유입된다.

미분 부산물의 투입이 끝나면 회동실린더(24)를 축소하게 되는 데, 이에 따라 승하강 유도관(29)은 스프링에 의해 하부로 하강하게 되고, 하부 밸브 회전통(45)은 배출덕트(43)에 대해 직교되는 방향으로 회전하며, 상부 밸브 회전통(44)은 다시 배출덕트(43)와 평행하는 방향으로 회전하여 미분 저장 탱크(14)에 저장된 원료가 하부 밸브 회전통(45)의 위로 유입되도록 한다.

이와 같은 동작을 반복하여 미분 부산물을 전기로 또는 정련로의 내부에 반복적으로 투입함으로써 원료 처리 설비에서 발생된 미분 부산물을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 원료의 수송 중에 발생되는 미분 부산물을 취합하여 미분 저장 탱크에 저장하였다가 전기로 또는 정련로에 미분 부산물을 투입하여 재활용함으로써 종래 미분 부산물의 수송시 미분 부산물이 날려서 장비에 트러블이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 미분 부산물의 취합하여 재활용함으로써 미분 부산물에 의한 환경오염을 방지하게 된다.

아울러 미분 부산물을 투입할 때 전기로 또는 정련로의 상부를 커버로 덮음으로써 슬래그가 비산되는 것을 방지할 수 있어 안전사고를 예방할 수도 있게 된다.

Claims (4)

1. 데크 상에 세워진 주기둥에 회전 가능하게 설치되는 회전관과, 상기 회전관의 상단에 배치되어 상기 회전관의 회전에 따라 승하강하는 승하강 유도관과; 상기 회전관에 고정되어 로의 상부를 덮을 수 있는 커버와, 상기 회전관과 커버에 동시에 연통되는 연결관을 포함하여 구성되는 커버부;

   상기 회전관에 연통되고 상부에 원료를 저장하는 미분 저장 탱크가 연결되는 배출덕트와, 상기 배출덕트의 내부에서 회전 가능하고 직경방향으로 관통공이 형성되는 하부 밸브 회전통를 포함하여 구성되는 저장배출부; 및

   상기 승하강 유도관과 상기 하부 밸브 회전통을 연결하고, 상기 승하강 유도관의 승하강에 따라 상기 밸브 회전통이 회전되도록 하는 링크부를 포함하는 미분 부산물 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 커버부는,

   상기 데크 상에 설치되고 상기 회전관에 힌지 결합되어 회전관을 회전시키는 회동실린더와, 상기 회전관의 상단에 그 상단이 일측방향으로 경사지게 형성되는 회전 유도단과, 하단이 상기 회전 유도단의 상단에 대응되도록 형성되는 고정 유도단이 외측면에 고정되며 상기 배출덕트와 연결된 채 승하강하는 승하강 유도관과, 상기 주기둥의 상단에 일측방향으로 경사지게 형성되는 경사면을 더 포함하는 미분 부산물 처리장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 저장배출부가 상기 미분 저장 탱크에 저장된 원료를 시작을 두고 배출할 수 있도록, 상기 하부 밸브 회전통의 관통공 위치와 직교되는 방향으로 관통공이 배치되는 상부 밸브 회전통이 상기 하부 밸브 회전통의 상부인 상기 배출덕트의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 링크부에 연결되는 미분 부산물 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 링크부는, 상기 회전 유도단에 힌지 결합되는 메인 로더와, 상기 하부 밸브 회전통에 고정된 하부 연결로더의 타단과 상기 메인 로더에 축 결합되고 중간에 캠이 고정되는 메인 로더축과, 상기 상부 밸브 회전통에 고정된 상부 연결로더의 타단에 축 결합되는 캠축과, 상기 캠축의 중간에 고정되는 고정되는 캠과 상기 메인 로더축에 고정된 캠에 동시에 힌지 결합되는 캠 로더를 포함하여 구성되는 미분 부산물 처리장치.

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