KR101714387B1 - 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치 - Google Patents

Abstract

소결 공정에 있어 세트링 챔버에서 발생하는 부압을 측정하여 그 측정값을 통해 자동으로 통기봉에 부착된 부착광을 제거함으로써 세트링 챔버의 부압을 안정화할 수 있도록, 소결기의 대차가 이동하는 경로 상에 횡방향으로 설치되는 프레임; 상기 프레임에 이동가능하게 설치되어 대차에 적재되는 배합원료에 통기층을 형성하는 통기봉; 상기 통기봉의 외측에 설치되어 통기봉에 부착된 부착광을 제거하는 가이드봉; 상기 프레임의 전방에 설치되어 상기 통기봉과 함께 이동되는 무빙 플레이트; 및 상기 무빙 플레이트에 일단부가 고정되고 상기 프레임 상부에 타단부가 고정 설치되어 상기 통기봉을 전후진시키는 구동수단을 포함하는 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 제공한다.

Description

소결기용 통기봉의 부착광 제거장치{APPARATUS FOR REMOVING ORE ADHERED ON VENTILATING-BAR OF SINTERING FACILITIES}

본 발명은 소결기의 통기봉에 부착되는 부착광을 제거하는 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 소결기(sintering machine)는 고로의 주원료인 소결광을 생산하는 소결공장의 주설비로서, 소결기 장입장치에서 배합원료를 소결기 대차에 장입한 후, 점화로에서 착화하여 구동 스프로켓의 구동력에 의하여 배광부까지 주행하는 동안 소결공정이 진행된다. 소결이 완료된 소결광은 파쇄기에서 파쇄하여 배출되며, 이후 별도의 냉각 및 입도선별과정을 거쳐 완성품은 고로로 운반된다.

이러한 소결기의 소결회수율은 소결원료 중 코크스의 연소속도와 크게 관련되어 있으며, 코크스의 연소속도는 소결기 대차에 장입된 배합원료를 통과하는 공기량에 크게 영향을 받는다. 따라서, 소결반응이 효율적으로 진행되고, 양호한 품질의 소결광이 제조되기 위하여는 적정량의 공기가 배합원료 층을 통과하도록 배합원료의 통기성을 확보하는 것이 매우 중요하다.

상기 배합원료층의 통기성 향상을 위해 소결기 장입장치 내부에 통기봉을 설치하여 점화 전에 배합원료의 하층부에 통기를 위한 통기봉극을 형성시켜 통기성을 향상시키고 있다.

그러나, 배합원료에는 수분이 함유되어 있어 이 배합원료가 상기 통기봉 상에 낙하되면서 통기봉 상부에 배합원료가 부착된다.

상기 통기봉 상부에 부착된 배합원료는 소결 조업이 지속 될수록 점점 대형화되고, 이로 인해 대형의 부착광이 부착된 통기봉으로 인해 대차에 적재된 배합원료 내의 통기층은 비정상적으로 커진다.

그러므로, 상기 배합원료가 소결기 대차로 장입되는 경로를 왜곡시킴으로써 불균일한 장입을 초래하고, 심한 경우 설비의 가동을 중단시켜야 하는 심각한 설비사고를 유발시키는 문제점이 있었다.

또한, 통기봉에 고착된 부착광이 효과적으로 분리되지 못하는 경우, 통기봉의 부피가 점점 불어나게 되어, 배합원료에 대한 통기성이 필요 이상으로 증가하게 되었다. 이로 인해 배합원료 층 내에 공기가 필요 이상으로 빨리 들어오게 되어 소성속도를 빠르게 하였고, 이에 따라 소결광의 용융이 잘 이루어지지 못해 소결광의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

소결 공정에 있어 세트링 챔버에서 발생하는 부압을 측정하여 그 측정값을 통해 자동으로 통기봉에 부착된 부착광을 제거함으로써 세트링 챔버의 부압을 안정화할 수 있도록 된 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 제공한다.

소결기용 통기봉의 부착광 제거장치는, 소결기의 대차가 이동하는 경로 상에 횡방향으로 설치되는 프레임; 상기 프레임에 이동가능하게 설치되어 대차에 적재되는 배합원료에 통기층을 형성하는 통기봉; 상기 통기봉의 외측에 설치되어 통기봉에 부착된 부착광을 제거하는 가이드봉; 상기 프레임의 전방에 설치되어 상기 통기봉과 함께 이동되는 무빙 플레이트; 및 상기 무빙 플레이트에 일단부가 고정되고 상기 프레임 상부에 타단부가 고정 설치되어 상기 통기봉을 전후진시키는 구동수단을 포함할 수 있다.

상기 대차 하부의 세트링 챔버 외측에 설치되어 세트링 챔버의 부압을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.

상기 구동수단은 작동 실린더로 제공되고, 상기 압력센서에 전기적으로 연결되어 상기 작동 실린더를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 압력센서의 신호를 전달받아 상기 세트링 챔버의 부압이 설정치 이하일 때 상기 작동 실린더를 작동시켜 상기 통기봉을 이동시키는 구조일 수 있다.

상기 가이드봉은 상기 프레임을 따라 일정 간격으로 배치되되, 상기 프레임에 나사조립되는 구조일 수 있다.

상기 가이드봉은 그 후방쪽 단부에 제거날이 형성되어 가이드봉 내부로 슬라이딩되는 상기 통기봉의 부착광을 제거하는 구조일 수 있다.

상기 가이드봉은 그 전방쪽에 나사봉이 더 형성되어 상기 프레임에 나사조립되는 구조일 수 있다.

상기 무빙 플레이트는 상기 작동 실린더가 설치될 수 있도록 그 양측에 각각 설치용 브라켓이 형성된 구조일 수 있다.

상기 작동 실린더는 그 신장을 통해 상기 무빙 플레이트를 전방향으로 밀어줌으로써 상기 통기봉이 상기 가이드봉 내측으로 삽입되면서 전진하는 구조일 수 있다.

본 장치에 따르면, 통기봉에 부착된 부착광을 자동으로 제거시킴으로써 배합원료 내의 통기층을 일정하게 유지시켜 세트링 챔버의 부압을 안정화할 수 있고, 세트링 챔버에 가해지는 부압을 일정하게 유지함으로써 소결광의 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치의 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광 제거장치가 작동되기 전의 상태를 도시한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광 제거장치가 작동되는 상태를 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거방법을 도시한 공정도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.

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

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.

도 2는 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치의 구조를 도시한 개략적인 도면이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 소결기(1)의 대차(2)에 적재되는 배합원료에 통기층을 형성시키기 위해 통기봉(20)이 설치되고, 상기 배합원료로 인해 통기봉(20)에 형성된 부착광을 제거하기 위하여 통기봉(20)과 결합된 제거장치를 이용한다.

이를 위해 상기 통기봉의 부착광 제거장치는 프레임(10)과 통기봉(20), 가이드봉(30), 무빙 플레이트(40) 및, 구동수단을 포함하여 이루어진다.

본 실시예에서 상기 프레임(10)과 무빙 플레이트(40)에 통기봉(20)과 가이드봉(30) 및 구동수단이 각각 설치됨으로써 통기봉의 부착광 제거장치를 구성한다.

즉, 상기 프레임(10)은 소결기(1)의 대차(2)가 이동하는 경로 상에 횡방향으로 설치되는 것이고, 상기 통기봉(20)은 상기 프레임(10)에 이동가능하게 설치되어 대차(2)에 적재되는 배합원료에 통기층을 형성하는 것이며, 상기 가이드봉(30)은 상기 통기봉(20)의 외측에 설치되어 통기봉(20)에 부착된 부착광을 제거하는 것이다.

또한, 상기 무빙 플레이트(40)는 상기 프레임(10)의 전방에 설치되어 상기 통기봉(20)과 함께 이동되는 것이고, 상기 구동수단은 상기 무빙 플레이트(40)에 일단부가 고정되고 상기 프레임(10) 상부에 타단부가 고정 설치되어 상기 통기봉(20)을 전후진시키는 것이다.

상기 구동수단은 작동 실린더(50)로 제공된다.

이에 따라, 상기 통기봉(20)에 부착된 부착광을 제거하기 위하여 상기 작동 실린더(50)가 작동되면, 상기 무빙 플레이트(40)가 전진하면서 이에 연결된 상기 통기봉(20)이 전진하게 되고, 상기 통기봉(20)이 상기 가이드봉(30) 내측으로 삽입되면서 가이드봉(30)의 단부와 통기봉(20)의 부착광이 접촉되면서 부착광이 제거되는 구조이다.

그리고, 상기 대차(2) 하부의 세트링 챔버(3) 외측에 설치되어 세트링 챔버(3)의 부압을 측정하는 압력센서(60)를 더 포함하고, 상기 압력센서(60)는 측정된 세트링 챔버(3)의 부압을 외부로 표시하는 압력계(61)를 포함할 수 있다.

상기 압력센서(60)는 세트링 챔버(3)의 부압을 측정하여 외부에 신호를 보내는 것으로, 상기 압력계(61)를 통해 부압을 작업자에게 알려줄 수도 있다.

또한, 상기 압력센서(60)에 전기적으로 연결되어 상기 작동 실린더(50)를 제어하는 제어부(70)를 더 포함하는 바, 상기 제어부(70)는 상기 압력센서(60)의 신호를 전달받아 상기 세트링 챔버(3)의 부압이 설정치 이하일 때 상기 작동 실린더(50)를 작동시켜 상기 통기봉(20)을 이동시키는 구조일 수 있다.

즉, 상부광을 적재한 대차(2)가 진행을 지속하고 소결기(1)의 드럼 피더(4) 하부를 지날 때, 오퍼레이터에서 설정된 소결기(1)에 상응하는 속도로 드럼 피더(4)가 회전하면서 써지 호퍼(5)에 저장된 배합원료를 절출하여 상기 통기봉(20) 상부로 낙하시키고, 이에 따라 수분이 함유된 배합원료가 통기봉(20) 상부로 지속적으로 낙하됨에 따라 통기봉(20) 단부에는 부착광이 부착된다.

상기 통기봉(20)의 부착광을 제거하기 위하여 상기 압력센서(60)를 통해 세트링 챔버(3)의 부압을 측정하고, 이 부압이 설정치 이하로 내려가면 상기 제어부(70)에 신호를 보내 제거장치가 작동되게 한다.

한편, 상기 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치가 갖는 조립구조를 설명하면, 상기 프레임(10)은 상기 가이드봉(30)이 설치될 수 있도록 그 횡방향으로 일정 간격을 두고 하나 이상의 나사홀(11)이 형성되고, 상기 통기봉(20)은 전방쪽 단부에 나사부(21)가 형성되어 상기 무빙 플레이트(40)에 나사결합되는 구조일 수 있다.

또한, 상기 가이드봉(30)은 그 후방쪽 단부에 제거날(31)이 형성되어 가이드봉(30) 내부로 슬라이딩되는 상기 통기봉(20)의 부착광을 제거하는 구조로서, 상기 가이드봉(30)은 그 전방쪽에 나사봉(32)이 형성되어 상기 프레임(10)의 나사홀(11)에 체결되는 구조일 수 있다.

상기 가이드봉(30)의 나사봉(32)이 상기 프레임(10)의 나사홀(11)에 나사결합된 상태로 가이드봉(30)의 나사봉(32) 단부에 너트(32a)가 체결됨으로써 프레임(10)에 가이드봉(30)이 조립되는 구조이다.

그리고, 상기 무빙 플레이트(40)는 상기 통기봉(20)의 나사부(21)가 삽입되어 체결될 수 있도록 그 횡방향으로 일정 간격을 두고 하나 이상의 체결부(41)가 형성된 구조일 수 있다.

상기 통기봉(20)은 상기 가이드봉(30)에 삽입된 상태로 상기 프레임(10)을 지나 상기 무빙 플레이트(40)에 조립되는 것으로, 상기 통기봉(20)의 나사부(21)가 상기 무빙 플레이트(40)의 체결부(41)에 삽입된 상태로 그 단부에 너트(21a)가 체결됨으로써 무빙 플레이트(40)에 통기봉(20)이 조립되는 구조이다.

상기 무빙 플레이트(40)는 상기 작동 실린더(50)가 설치될 수 있도록 그 양측에 각각 설치용 브라켓(42)이 형성된 구조일 수 있다.

그러므로, 상기 작동 실린더(50)는 그 신장을 통해 상기 무빙 플레이트(40)를 전방향으로 밀어줌으로써 상기 통기봉(20)이 상기 가이드봉(30) 내측으로 삽입되면서 전진하는 구조일 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광 제거장치가 작동되기 전의 상태를 도시한 개략적인 도면이다.

도 4는 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광 제거장치가 작동되는 상태를 도시한 개략적인 도면이다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 소결기(1)의 통기봉(20)에 부착광이 과도하게 부착되어 세트링 챔버(3) 내의 부압이 설정치 이하로 떨어지게 되면, 상기 세트링 챔버(3)에 설치된 압력센서(60)가 이를 감지하여 상기 제어부(70)에 신호를 보내게 되고, 신호를 받은 상기 제어부(70)가 통기봉(20)의 부착광을 제거하기 위하여 제거장치를 동작시킨다.

상기 작동 실린더(50)가 동작되어 그 전방의 실린더 로드(50a)가 신장하게 되면, 상기 실린더 로드(50a)와 연결된 상기 무빙 플레이트(40)가 전진하게 되고, 상기 무빙 플레이트(40)와 함께 이에 연결된 상기 통기봉(20)이 전진하게 된다.

상기 통기봉(20)이 전진하면서 상기 가이드봉(30)의 내측으로 삽입되기 때문에 통기봉(20)에 부착된 부착광은 가이드봉(30)의 후방쪽 단부에 형성된 제거날(31)에 의해 효과적으로 제거된다.

상기 통기봉(20)의 제거가 완료되면, 다시 제어부(70)의 신호에 의해 상기 작동 실린더(50)의 실린더 로드(50a)가 원위치되면서 상기 무빙 플레이트(40)를 후방으로 당겨주고, 상기 무빙 플레이트(40)에 연결된 상기 통기봉(20)이 후진하면서 상기 가이드봉(30) 외측으로 인출되어 원위치됨으로써 적재된 배합원료의 적재층 내에 통기층을 형성한다.

도 1은 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.

도 5는 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거방법을 도시한 공정도이다.

도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, 소결기용 통기봉의 부착광 제거방법은, 소결기(1)의 대차(2) 하부에 설치된 압력센서(60)가 세트링 챔버의 부압을 검출하는 단계(S1); 상기 세트링 챔버(3)의 부압이 설정치 이하면 장치와 전기적으로 연결된 제어부의 신호가 발생하는 단계(S2); 상기 제어부(70)의 신호에 의해 통기봉(20)의 부착광을 제거하는 장치가 작동하는 단계(S3); 및 상기 부착광 제거장치의 작동에 의해 통기봉(20)이 전진하여 부착광이 제거된 후 통기봉(20)이 후진함으로써 원위치하는 단계(S4)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 세트링 챔버의 부압을 검출하는 단계(S1)에서 부압의 설정치를 -17kpa로 셋팅할 수 있다.

상기 통기봉의 부착광을 제거하는 장치가 작동하는 단계(S3)에서 부압의 측정치가 -17kpa 이하인 경우 상기 제어부(70)의 신호에 의해 장치가 작동할 수 있다.

상기 통기봉이 후진하여 원위치하는 단계(S4)에서 부압의 측정치가 -17kpa 이상인 경우 상기 제어부(70)의 신호에 의해 장치의 작동이 멈출 수 있다.

즉, 소결기용 통기봉의 부착광 제거방법은 우선, 소결기(1)의 세트링 챔버(3) 내의 부압을 검출하게 되고, 검출된 부압이 -17kpa 이하면 통기봉의 부착광 제거장치를 작동시켜 통기봉(20)의 부착광을 제거하며, 부착광 제거 후 상기 세트링 챔버(3) 내의 부압이 -17kpa 이상이면 통기봉의 부착광 제거장치를 원위치시켜 통기봉(20)이 배합원료 내에서 통기층을 형성하게 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.

도 6은 본 실시예에 따른 통기봉의 부착광을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 1과 도 6에 도시된 바와 같이, 순서도를 통해 통기봉(20)의 부착광이 제거되는 과정을 설명하면, 우선 세트링 챔버(3) 내의 설정치 부압을 -17kpa 로 설정하고, 소결기(1) 및 드럼 피더(4)가 정상가동되는 조건하에서 상기 통기봉(20)의 부착광에 의해 상기 세트링 챔버(3) 내의 부압이 -17kpa 이하로 떨어지게 되면, 상기 제어부(70)에 의해 작동 실린더(50)를 동작시킨다.

상기 작동 실린더(50)의 동작으로 통기봉의 부착광 제거장치가 작동되어 통기봉(20)에 부착된 부착광을 제거하고, 부착광의 제거를 완료한 제거장치는 상기 제어부(70)의 신호에 따라 작동 실린더(50)가 후진하여 원위치됨으로써 상기 통기봉(20)이 원위치되게 한다.

그리고, 일정 시간 경과 후 상기 세트링 챔버(3) 내의 부압이 -17kpa 이상이 되면, 상기와 같은 부착광 제거과정을 종료한다.

따라서, 소결기(1)의 세트링 챔버(3) 내 부압을 측정하여 통기봉(20)에 부착된 부착광을 자동으로 간편하게 제거함으로써 세트링 챔버(3)에 가해지는 부압을 일정하게 유지할 수 있고, 이를 통해 제조되는 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

1 : 소결기 2 : 대차
3 : 세트링 챔버 4 : 드럼 피더
5 : 써지 호퍼 10 : 프레임
11 : 나사홀 20 : 통기봉
21 : 나사부 21a : 너트
30 : 가이드봉 31 : 제거날
32 : 나사봉 32a : 너트
40 : 무빙 플레이트 41 : 체결부
42 : 설치용 브라켓 50 : 작동 실린더
50a : 실린더 로드 60 : 압력센서
61 : 압력계 70 : 제어부

Claims (9)

1. 소결기의 대차가 이동하는 경로 상에 횡방향으로 설치되는 프레임;
   상기 프레임에 이동가능하게 설치되어 대차에 적재되는 배합원료에 통기층을 형성하는 통기봉;
   상기 통기봉의 외측에 설치되어 통기봉에 부착된 부착광을 제거하는 가이드봉;
   상기 프레임의 전방에 설치되어 상기 통기봉과 함께 이동되는 무빙 플레이트; 및
   상기 무빙 플레이트에 일단부가 고정되고 상기 프레임 상부에 타단부가 고정 설치되어 상기 통기봉을 전후진시키는 구동수단을 포함하고,
   상기 가이드봉은 상기 프레임을 따라 일정 간격으로 배치되되, 상기 프레임에 나사조립되는 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대차 하부의 세트링 챔버 외측에 설치되어 세트링 챔버의 부압을 측정하는 압력센서를 더 포함하는 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 구동수단은 작동 실린더로 제공되고,
   상기 압력센서에 전기적으로 연결되어 상기 작동 실린더를 제어하는 제어부를 더 포함하는 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 압력센서의 신호를 전달받아 상기 세트링 챔버의 부압이 설정치 이하일 때 상기 작동 실린더를 작동시켜 상기 통기봉을 이동시키는 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드봉은 그 후방쪽 단부에 제거날이 형성되어 가이드봉 내부로 슬라이딩되는 상기 통기봉의 부착광을 제거하는 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드봉은 그 전방쪽에 나사봉이 더 형성되어 상기 프레임에 나사조립되는 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 무빙 플레이트는 상기 작동 실린더가 설치될 수 있도록 그 양측에 각각 설치용 브라켓이 형성된 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 작동 실린더는 그 신장을 통해 상기 무빙 플레이트를 전방향으로 밀어줌으로써 상기 통기봉이 상기 가이드봉 내측으로 삽입되면서 전진하는 구조의 소결기용 통기봉의 부착광 제거장치.

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