KR101365526B1 - 소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

간단한 원리 및 설비만으로도, 이상적인 소결 배합 원료를 장입할 수 있는 방법 및 장치가 소개된다.
본 발명의 소결 배합 원료 장입 방법은, 소결대차에 장입되는 배합 원료의 입도가 하부에서 상부로 갈수록 감소할 수 있도록 서지호퍼로부터 공급되는 배합 원료를 공기와의 마찰 시간을 최대화하면서 소결대차에 장입한다.

Description

소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CHARGING SINTERING MACHINE WITH RAW MATERIAL}

본 발명은 소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 조립 원료와 세립 원료로 구분되는 배합 원료가 소결대차에 장입시, 공기와 마찰되는 시간을 충분히 확보함으로써, 소결대차의 하부에서 상부로 갈수록 배합 원료의 입도가 감소되는 것을 가능케 하는, 소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소결 공정은 철광석을 고로에서 사용하기 쉽도록 가공하기 위하여, 철광석에 코크스, 석회석 및 부원료를 혼합, 소결 반응을 거쳐 소결광을 생산하는 공정이다.

이러한 소결 공정에서는 소결대차 위에 소결 원료를 장입할 때, 표층 밀도 및 입도 등이 불균일하지 않도록 조절하여 소경광의 품질 향상, 통기성 향상을 도모하는 것이 매우 중요한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 서지호퍼(1)에 입조된 배합 원료(9)는 서지호퍼(1) 하단부에 설치된 드럼피더(2)의 회전에 의해 절출되어 디플렉트 플레이트(3)에 의해 입도가 편석된 후 소결대차(8)에 장입된다.

그리고, 소결대차(8)에 장입되는 배합 원료의 소결원료층의 층후는 층후검출장치에 의해서 검출된다. 소결원료층의 표면은 컷오프 플레이트에 의해 매끄러운 상태로 유지되면서 점화로로 이동하게 된다.

한편, 드럼피더(2)의 회전에 이한 배합 원료(9)의 절출량은 소결대차(8)의 체적에 따라 1차적으로 계산되어 자동 제어되므로, 적당량의 배합 원료(9)가 절출된다. 그러나, 드럼피더(2)의 폭 방향에서 부분적으로 미세한 절출량 조절은, 두 개의 검출봉이 하나의 구조로 이루어지면서 소결대차(8)의 폭 방향 중앙 지점에서 배합 원료(9)가 장입되는 쪽에 설치된 층후검출봉의 신호에 의해 드럼피더(2)의 회전을 제어하는 방식으로 이루어진다.

층후검출봉은 두 개의 검출봉 중 하나는 길고, 다른 하나는 짧게 이루어져 있으므로, 소결대차(8)에 장입되는 배합 원료(9)는 긴 검출봉에는 접촉되어야 하는 반면, 짧은 검출봉에는 접촉되지 않아야 한다. 긴 검출봉이 배합 원료(9)와 접촉되지 않으면 드럼피더(2)의 회전은 증가하고, 반대로 짧은 검출봉이 배합 원료(9)에 접촉되면 드럼피더(2)의 회전은 줄어들어 불출량이 제어되는 것이다.

한편, 고로 조업의 출선량은 소결광의 품질에 의해 좌우되는바, 소결광은 소결대차에 장입시 입도가 굵은 조립 원료부터 장입되고, 상단으로 갈수록 입도가 작은 미립원료를 장입하여야, 더 나은 통기성 확보와 균일 소성을 유도할 수 있다.

그러나, 종래 소결광 장입 방법은, 서지호퍼(1)로부터 공급되는 배합 원료가 가이드(G)의 안내를 받아 드럼피더(2)의 반대편에 위치한 디플렉트 플레이트(3)로 떨어져 소결대차(8)에 장입하는 방식을 채택하고 있었다.

도 2를 참조로, 소결대차에 배합 원료를 장입하는 이론적 배경을 설명한다.

디플렉트 플레이트(3)상을 이동하는 배합 원료(9)는 V속도로 소결대차에 장입되는 바, 속도 V를, X 축 속도 성분인 V_h와, Y 축 속도 성분인 V_V로 구분하면, 배합 원료의 수평 이동거리를 L은 아래의 수식에 의해 표현된다.

L = (V_h*ρ*d²)/(18*μ)

(ρ : 입자의 비중, d : 입자의 직경, μ : 마찰계수)

도 3에 도시된 바와 같이, 배합 원료를 구성하는 세립 원료는 보통 입자 지름이 0.01 ~ 2mm 사이이며, 2 ~ 10mm 까지는 조립 원료로 구분되는바, 이러한 조립, 세립 원료들은 서로 섞여 소결대차에 장입되는 문제가 있다. 즉, 소경설 확보와 균일 소성을 달성하기 위해서는, 대차의 하층부로부터 상층부로 갈수록 입도가 작은 원료가 쌓여야 하는바, 조립 원료와 세립 원료가 서로 뒤섞여 쌓임으로써, 상술한 효과를 달성하기란 매우 어려운 문제가 있다.

한국공개특허 제10-2011-0054071호에는 "소결기의 원료 장입 방법 및 장치"가 개시되어 있다.

이는, 소결 원료의 입도 분포 효과적으로 하여, 안정적인 소결 원료의 입도 편석을 실시할 수 있는 소결기의 원료 장입 방법에 관한 것으로, 경사 배치된 슬릿 슈트의 상단으로부터 소결원료를 공급하고, 조립 원료은 그 하단으로부터 이동대차 위에 미끄러져 떨어지게 하고, 슬릿슈트를 통과한 세립 원료는 그 하부에 경사 배치된 디플렉터 슈트를 거쳐 이동대차 위에 미끄러져 떨어지게 함으로써 원료 장입을 실시하는 것이다.

이러한 기술은, 별도로 디플렉터 슈트를 이동시키기 위한 별도의 수단이 필요할 뿐만 아니라, 그러한 수단에 고장이 발생되면, 애초의 목적을 달성할 수 없는 문제점이 있었다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

한국공개특허 제10-2011-0054071호

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 별도의 구동수단이 필요없고, 고장 발생 염려가 없으면서도, 배합 원료가 공기와 마찰되는 시간을 최대화함으로써, 조립 원료와 세립 원료의 시간차 편석을 유도할 수 있는, 소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소결 배합 원료 장입 방법은, 소결대차에 장입되는 배합 원료의 입도가 하부에서 상부로 갈수록 감소할 수 있도록 서지호퍼로부터 공급되는 배합 원료를 공기와의 마찰 시간을 최대화하면서 소결대차에 장입한다.

서지호퍼와 소결대차 사이에 형성되는 한정된 공간에서 상기 배합 원료를 지그재그로 이동시키면서 소결대차에 장입한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소결 배합 원료 장입 장치의 일 실시 예는, 드럼피더에 의해 서지호퍼로부터 절출되는 배합 원료를 상기 드럼피더와 마주보는 측면으로 유도하는 가이드; 상기 드럼피더와 마주보는 측면에 위치하며 하향 경사지게 설치된 제1디플렉트 플레이트; 상기 제1디플렉트 플레이트와 마주보는 측면에 하향 경사지게 설치된 제2디플렉트 플레이트; 및 상기 제2디플렉트 플레이트와 마주보는 측면에 위치하며 상기 제2디플렉트 플레이트를 타고 유입되는 배합 원료를 소결대차로 안내하는 제3디플렉트 플레이트를 포함한다.

상기 제1, 2, 3 디플렉트 플레이트에는 진동 발생 수단이 결합된 것을 특징을 한다.

상기 배합 원료 이동 방향과 반대 반향으로 송풍하는 송풍수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 소결 배합 원료 장입 장치의 다른 실시 예는 드럼피더에 의해 서지호퍼로부터 절출되는 배합 원료를 상기 드럼피더와 마주보는 측면으로 유도하는 가이드; 상기 가이드에 의해 유도된 배합 원료를 소결대차로 유도할 수 있도록 일단은 상기 드럼피더와 마주보는 측면에 위치하고 타단은 상기 소결대차상에 위치하며, 나선 형상의 단면을 갖는 유동덕트를 포함한다.

상기 유동덕트의 일측면에는 진동발생수단이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 유동덕트의 단부에는 그 내부에서 이동하는 배합 원료의 이동 방향과 반대 방향으로 송풍할 수 있도록 송풍수단에 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 배합 원료가 공기 중에 머무는 시간이 증대됨으로써, 조립 원료가 세립 원료에 비에 소결대차에 먼저 장입되는 이점이 있다.

도 1은 종래 소결 배합 원료 장입 장치를 나타낸 도면,
도 2는 소결 배합 원료 장입 이론을 나타낸 도면,
도 3은 소결 장입 분포를 나타낸 도면,
도 4는 단위 셀당 세립 및 조립 원료의 공기와의 마찰 면적을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 소결 배합 원료 장입 장치의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 소결 배합 원료 장입 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소결 배합 원료 장입 방법 및 그 장치를 설명한다.

본 발명의 소결 배합 원료 장입 방법은, 서지호퍼(1)로부터 공급되는 배합 원료를 공기와의 마찰 시간을 최대화하면서 소결대차(8)의 하부에서 상부로 갈수록 배합 원료의 입도가 감소할 수 있도록 장입하는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 세립 원료는 조립 원료보다 단위 셀당 공기에 대한 마찰 면적이 크다. 이러한 원리를 이용하여, 서지호퍼(1)로부터 소결대차(8)에 공급되는 배합 원료가 공기와의 마찰될 수 있는 시간을 충분히 확보하면, 조립 원료가 먼저 소결 대차로 낙하할 수 있는 것이다.

공기와의 마찰 시간을 충분히 확보하기 위해, 배합 원료를 소결대차(8)로 유도하는 설비가 설치되는 한정된 공간에서 배합 원료를 지그재그로 이동시키면서 소결대차(8)에 장입하면, 배합 원료와 공기와의 마찰 시간을 최대한 확보할 수 있게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소결 배합 원료 장입 장치는, 가이드(10), 제1디플렉트 플레이트(20), 제2디플렉트 플레이트(30), 제3디플렉트 플레이트(40)를 포함한다.

가이드(10)는 드럼피더(2)에 의해 서지호퍼(1)로부터 절출되는 배합 원료를 유도하는 구성으로, 드럼피더(2)의 외주연 일측에 설치된다.

드럼피더(2)에 의해 절출된 배합 원료는 제1디플렉트 플레이트(20), 제2디플렉트 플레이트(30), 제3디플렉트 플레이트(40)를 거쳐 소결대차(8)로 이동, 장입되는 바, 제1디플렉트 플레이트(20)는 드럼피더(2)와 마주보는 일측면에, 제2디플렉트 플레이트(30)는 드럼피더(2) 하부에, 제3디플렉트 플레이트(40)는 제1디플렉트 플레이트(20)의 하부에 각각 설치되어 배합 원료를 지그재로로 이동시키면서 소결대차(8)에 장입한다.

이러한 제1, 2, 3디플렉트 플레이(20,30,40)는 모두 하향 경사지게 설치되며, 제1디플렉트 플레이트(20)의 끝단은 제2디플렉트 플레이트(30)를 향하고, 제2디플렌트 플레이트는 제3디플렉트 플레이트(40)를 향하여 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 배합 원료가 연속적으로 이동하면서 공기와의 마찰 시간이 증가함에 따라 단위 면적당 마찰 면적이 많은 세립 원료보다 단위 면적당 마찰 면적이 적은 세립 원료가 소결대차(8)로 먼저 낙하, 공급되는 것이다.

한정된 공간에서 배합 원료와 공기와의 마찰 시간이 더욱 늘어날 수 있도록, 배합 원료의 이동 방향과 반대 방향으로 송풍할 수 있는 송풍수단(60)을 설치하는 것이 바람직하다.

배합 원료의 이동 방향과 반대 방향으로 바람이 불면 상대적으로 세립 원료가 바람의 영향을 더 받게 되어, 그 이동속도가 줄어들게 되는바, 조립 원료부터 소결대차(8)에 장입되며, 시간차를 두고 세립 원료가 장입되는 것이다.

또한, 제1, 2, 3 디플렉트 플레이트(20,30,40)에는 진동 발생 수단(50)이 결합된 것이 바람직하다.

진동 발생 수단(50)은 제1, 2, 3디플렉트 플레이트(20,30,40)의 저면에 부착되어 진동을 가한다. 제1, 2,3 디플렉트 플레이트(20,30,40)상을 이동하는 배합 원료 중 조립 원료가 이러한 진동에 더 크게 영향을 받아 이동 속도가 증가하게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 소결 배합 원료 장입 장치의 다른 실시 예는 드럼피더(2)에 의해 서지호퍼(1)로부터 절출되는 배합 원료를 상기 드럼피더(2)와 마주보는 측면으로 유도하는 가이드(10) 및 가이드(10)에 의해 유도된 배합 원료를 소결대차(8)로 유도할 수 있도록 일단은 상기 드럼피더(2)와 마주보는 측면에 위치하고 타단은 상기 소결대차(8)상에 위치하며, 나선 형상의 단면을 갖는 유동덕트(70)를 포함하는 것이 바람직하다.

한정된 공간 내에서, 나선 형상의 단면을 갖는 유동덕트(70)를 이용하면, 배합 원료의 이동 구간을 최대화할 수 있다.

이러한 유동덕트(70)의 일측면에는 진동 발생 수단(50)이 결합될 수 있고, 유동덕트(70)의 단부에는 그 내부에서 이동하는 배합 원료의 이동 방향과 반대 방향으로 바람을 불어넣는 송풍수단(60)이 설치되는 것이 바람직한바, 그 이유는 상술한 내용으로 갈음한다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 가이드 20 : 제1디플렉트 플레이트
30 : 제2디플렉트 플레이트 40 : 제3디플렉트 플레이트
50 : 진동 발생 수단 60 : 송풍수단
70 : 유동덕트

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 드럼피더에 의해 서지호퍼로부터 절출되는 배합 원료를 상기 드럼피더와 마주보는 측면으로 유도하는 가이드;
   상기 드럼피더와 마주보는 측면에 위치하며 하향 경사지게 설치된 제1디플렉트 플레이트;
   상기 제1디플렉트 플레이트와 마주보는 측면에 하향 경사지게 설치된 제2디플렉트 플레이트; 및
   상기 제2디플렉트 플레이트와 마주보는 측면에 위치하며 상기 제2디플렉트 플레이트를 타고 유입되는 배합 원료를 소결대차로 안내하는 제3디플렉트 플레이트를 포함하되,
   상기 제1, 2, 3 디플렉트 플레이트에는 진동 발생 수단이 결합된 것을 특징으로 하는 소결 배합 원료 장입 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 배합 원료 이동 방향과 반대 반향으로 송풍하는 송풍수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 배합 원료 장입 장치.
   
6. 드럼피더에 의해 서지호퍼로부터 절출되는 배합 원료를 상기 드럼피더와 마주보는 측면으로 유도하는 가이드;
   상기 가이드에 의해 유도된 배합 원료를 소결대차로 유도할 수 있도록 일단은 상기 드럼피더와 마주보는 측면에 위치하고 타단은 상기 소결대차상에 위치하며, 나선 형상의 단면을 갖는 유동덕트;를 포함하는, 소결 배합 원료 장입 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 유동덕트의 일측면에는 진동 발생 수단이 결합된 것을 특징으로 하는, 소결 배합 원료 장입 장치.
   
8. 청구항 6에 있어서, 상기 유동덕트의 단부에는 그 내부에서 이동하는 배합 원료의 이동 방향과 반대 방향으로 송풍할 수 있도록 송풍수단에 설치된 것을 특징으로 하는, 소결 배합 원료 장입 장치.

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