KR102251033B1 - 원료 장입 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102251033B1 KR1020190088466A KR20190088466A KR102251033B1 KR 102251033 B1 KR102251033 B1 KR 102251033B1 KR 1020190088466 A KR1020190088466 A KR 1020190088466A KR 20190088466 A KR20190088466 A KR 20190088466A KR 102251033 B1 KR102251033 B1 KR 102251033B1
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Abstract

본 발명은 원료 장입 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이동 가능한 용기에 원료를 장입하는 원료 장입 방법으로서, 상기 용기로 원료를 낙하시키는 과정; 낙하하는 원료 중 기 설정된 기준 입자 크기보다 큰 입자 크기를 갖는 대립 원료와, 상기 기준 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 미립 원료를 선별하는 과정; 및 상기 대립 원료는 상기 용기에 장입시키고, 상기 미립 원료는 상기 용기의 외부로 배출시키는 과정;을 포함하고, 원료층의 통기성을 확보하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

원료 장입 장치 및 방법{Charging Apparatus for raw material and method thereof}
본 발명은 원료 장입 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 원료층의 통기성을 확보하여 생산성을 향상시킬 수 있는 원료 장입 장치 및 방법에 관한 것이다.
소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조할 수 있다. 이러한 소결광 제조 공정에서는 분철광석, 부원료 및 고체 연료(분코크스, 무연탄) 등의 배합원료를 입자화시킨다. 그리고 입자화된 배합원료를 소결 대차 내에 일정 높이로 장입하여 소성시킴으로써 소결광을 제조할 수 있다.
한편, 소결광 제조 시 소결 대차에 장입된 배합원료, 즉 원료층을 흡인할 수 있도록 소결 대차의 바닥에는 격자형상의 그레이트바가 형성되어 있다. 이에 소결 대차에 장입된 배합원료가 유실되는 것을 방지하고, 소결광이 소결 대차에 융착되는 것을 방지하기 위하여, 소결 대차에 배합원료를 장입하기 전, 소결 대차의 바닥에 상부광을 장입하는 과정을 수행하고 있다.
이와 같은 상부광은 소결 공정 시 통기성을 확보하고, 소결 대차의 그레이트 바 사이로 유실되는 것을 억제하기 위하여 일정 크기 이상의 입자 크기를 갖는 소결광을 선별하여 사용하고 있다. 그런데 선별된 소결광, 즉 상부광은 이송하거나 저장기에 장입하는 과정에서 분화되거나 부서지게 되고, 이에 선별된 크기보다 작인 입자 크기를 갖는 미립 상부광이 발생하게 된다.
이러한 미립 상부광을 소결 대차에 장입하면, 소결 공정 시 소결 대차의 그레이트 바 사이로 유출되어, 설비를 오염시키거나, 윈드 박스 내의 가스 흐름을 방해하고, 소결 배가스를 처리하는 집진 설비에 부하를 주는 문제가 있다. 또한, 미립 상부광은 소결 공정 시 통기성을 악화시켜 소결광의 회수율 및 생산성을 저하시키는 문제가 있다.
KR 2003-0041720 A KR 2003-0049455 A
본 발명은 원료층의 통기성을 확보할 수 있는 원료 장입 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 원료 장입 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료 장입 장치는, 이동 경로를 따라 이동 가능한 용기에 원료를 장입하기 위한 원료 장입 장치로서, 원료가 저장되는 제1저장기의 하부에 구비되고, 상기 제1저장기에서 배출되는 원료 중 일부는 상기 용기에 장입할 수 있고, 일부는 통과시킬 수 있는 선별 장입기; 및 적어도 일부가 상기 선별 장입기의 하부에 구비되고, 상기 선별 장입기를 통과한 원료를 상기 용기의 외부로 배출시키기 위한 이송기;를 포함할 수 있다.
상기 선별 장입기는, 상기 제1저장기에서 배출되는 원료 중 일부는 상부면을 따라 이동시켜 상기 용기에 장입시키고 일부는 통과시키기 위해, 관통구가 형성되는 선별 플레이트를 포함하고, 상기 관통구는 상기 용기에 장입되는 원료의 입자 크기보다 작게 형성될 수 있다.
상기 선별 플레이트는 상기 용기의 이동 방향의 전방을 향해 하향 경사지도록 배치될 수 있다.
상기 선별 장입기는, 내부에 상기 선별 플레이트를 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 선별 플레이트로 원료를 공급할 수 있도록 상기 제1저장기와 연통되는 유입구와, 상기 선별 플레이트의 상부를 따라 이동하는 원료를 상기 용기로 배출시키기 위한 제1배출구 및 상기 선별 플레이트를 통과한 원료를 상기 이송기로 배출시키기 위한 제2배출구를 포함할 수 있다.
상기 선별 장입기는 상기 하우징의 외부로 연장되도록 상기 선별 플레이트에 연결되는 가이드 슈트를 포함할 수 있다.
상기 선별 장입기는, 상기 선별 플레이트에 진동을 인가할 수 있는 진동발생부재를 포함할 수 있다.
상기 용기는 상기 용기의 이동 방향에 대해서 전방 및 후방이 개방되도록 형성되고, 상기 이송기는 상기 이동 경로와 나란하게 배치되고, 적어도 일부는 상기 용기의 개방된 후방을 통해 상기 이동 경로의 외부에 배치될 수 있다.
상기 이송기는 상기 용기의 이동 방향과 반대 방향으로 원료를 이송할 수 있다.
상기 이송기의 적어도 일부를 덮을 수 있는 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 용기의 외부로 배출되는 원료를 저장하기 위한 제2저장기를 포함할 수 있다.
상기 이송기의 적어도 일부와 접촉 가능한 스크레이퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료 장입 방법은, 이동 가능한 용기에 원료를 장입하는 원료 장입 방법으로서, 상기 용기로 원료를 낙하시키는 과정; 낙하하는 원료 중 기 설정된 기준 입자 크기보다 큰 입자 크기를 갖는 대립 원료와, 상기 기준 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 미립 원료를 선별하는 과정; 및 상기 대립 원료는 상기 용기에 장입시키고, 상기 미립 원료는 상기 용기의 외부로 배출시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 선별하는 과정은 진동을 부여하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 배출시키는 과정은 상기 용기의 이동 방향에 대해서 반대 방향으로 상기 미립 원료를 이송하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 선별하는 과정과 상기 배출시키는 과정을 동시에 수행할 수 있다.
상기 용기는 소결 대차를 포함하고, 상기 원료는 상기 소결 대차의 바닥에 장입되는 상부광을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 소결 대차에 적정 크기의 상부광을 선별하여 장입할 수 있다. 즉, 소결 대차에 상부광을 장입할 때 미립 상부광이 소결 대차에 장입되는 것을 방지함으로써 소결 공정 시 통기성이 악화되는 현상을 억제할 수 있다. 또한, 소결 공정 시 미립 상부광이 소결 대차의 그레이트 바 사이로 유출되는 것을 억제하여, 윈드 박스 내에서 가스의 흐름을 방해하거나 배가스를 처리하는 집진 설비에 부하가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 소결 공정 시 통기성을 확보하고, 윈드 박스 내에서 가스 흐름을 원활하게 하여 소결광의 회수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 미립 상부광에 의한 설비의 오염을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 적용한 소결광 제조 설비를 개략적으로 보여준 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 상세하게 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 적용한 소결광 제조 설비의 요부를 보여주는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 상세하게 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 조합하여 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시 예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치는 다양한 입자 크기를 갖는 원료를 용기에 장입하는 경우, 입자 크기에 따라 원료를 선별하여 용기에 장입할 수 있다. 이때, 원료 장입 장치는 선별된 원료는 용기에 장입하고, 나머지는 용기 외부로 배출시킬 수 있으며, 원료의 장입과 배출을 실시간으로 수행할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치는 다양한 형태의 용기에 다양한 종류의 원료를 장입하는데 적용될 수 있다. 여기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 소결광 제조 설비에 적용한 예에 대해서 설명하며, 용기는 소결 대차를 포함할 수 있고, 원료는 소결광을 제조하는데 사용되는 원료, 예컨대 상부광을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 적용한 소결광 제조 설비를 개략적으로 보여준 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치가 적용되는 소결광 제조 설비에 대해서 설명한다.
도 1을 참조하면, 소결광 제조 설비는, 소결 대차에 원료를 장입하는 원료 장입 장치(100)와, 원료 장입 장치(100)에서 공급되는 원료를 수용하여 일방향으로 이동 가능하도록 구비되는 복수의 소결 대차(200), 복수의 소결 대차(200)를 공정 진행 방향으로 이송시키는 이송장치(400), 소결 대차(200)의 상부에 구비되어 소결 대차(200) 내의 원료의 표층에 화염을 분사하는 점화로(300), 소결 대차(200)의 이동 경로 상에 설치되어 소결 대차(200)의 내부를 흡인하는 복수의 윈드 박스(500)를 포함할 수 있다. 또한, 윈드 박스(500)의 끝단에는 소결광을 제조하는 과정에서 발생하는 배가스를 수집하기 위한 덕트(510)가 연결될 수 있다. 그리고 덕트(510)의 끝단에는 윈드 박스(500) 내부에 음압을 형성함으로써 소결 대차(200) 내부를 흡인하기 위한 흡인기(520)가 설치될 수 있다. 그리고 흡인기(520)의 전방에는 배가스를 외부로 배출시키기 위한 굴뚝(540)이 연결될 수 있고, 흡인기(520)와 굴뚝(540) 사이에는 배가스 중 분진 등과 같은 불순물을 여과시키기 위한 집진기(530)가 설치될 수 있다.
소결 대차(200)의 이동 경로는 소결 대차(200)가 무한궤도방식으로 회전할 수 있도록 폐루프를 형성할 수 있다. 이때, 소결 대차(200)의 이동 경로 중, 상부측 이동 경로는 소결 대차(200) 내부의 원료가 소결되는 소결 구간이고, 하부측 이동 경로는 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결 대차(200)가 소결 공정을 위해 상부측 이동 경로로 이동하기 위한 회차 구간이다. 그리고 소결 대차(200)가 이동 방향에서, 상부측 이동 경로에서 하부측 이동 경로로 전환되는 상부측 이동 경로의 일측은 소결 대차(200) 내에서 소결이 완료된 배합원료, 즉 소결광이 배광되는 배광부(미도시)이다.
원료 장입 장치(100) 및 점화로(300)는 상부측 이동 경로의 상부에 구비될 수 있고, 윈드 박스(500)는 상부측 이동 경로의 하부에 구비되어 상부측 이동 경로를 따라 이동하는 소결 대차(200)의 내부를 흡인할 수 있다. 윈드 박스(500)는 점화로(300)와 배광부(410) 사이에 걸쳐 구비될 수 있다.
원료 장입 장치(100)는 상부측 이동 경로 중 하부측 이동 경로에서 상부측 이동 경로로 전환되는 상부측 이동 경로의 타측, 즉 배광부(410)와 반대쪽에 설치되어, 비어 있는 소결 대차(200)에 상부광 및 배합 원료를 장입할 수 있다.
원료 장입 장치(100)는 소결 대차(200)에 소결광을 제조하기 위한 배합 원료를 공급하기 위한 배합 원료 장입 장치(110)와, 소결 대차(200)의 바닥에 상부광을 공급하기 위한 상부광 장입 장치(120)를 포함할 수 있다.
배합 원료 장입 장치(110)는 상부광 장입 장치(120)의 전방, 즉 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 전방에 구비될 수 있다. 배합 원료 장입 장치(110)는 배합 원료를 저장하기 위한 공간을 제공하는 배합 원료 저장기(112)와, 배합 원료 저장기(112)에서 배합 원료를 일정량씩 절출하도록 배합 원료 저장기(112)의 하부에 구비되는 드럼 피더(114) 및 드럼 피더(114)를 통해 절출된 배합 원료를 소결 대차(200)에 장입하기 위한 장입기(116)를 포함할 수 있다.
배합 원료 저장기(112)는 소결광을 제조하기 위한 배합 원료를 저장할 수 있다. 이때, 배합원료는 자철광(Fe3O4),적철광(Fe2O3) 등의 분철광석을 주원료로 하고, 석회석과 사문암, 규사 및 생석회 등의 부원료 및 분코크스 등의 연료 물질을 포함할 수 있다. 배합 원료 저장기(112)의 하부에는 게이트(미도시)가 구비되어 배합 원료 저장기(112)에 저장되어 있는 배합원료를 일정량씩 배출시킬 수 있다.
배합 원료 저장기(112)의 하부에는 회전 가능한 드럼 피더(114)가 구비될 수 있다. 드럼 피더(114)는 게이트를 거쳐 배출되는 배합 원료를 혼합하여 장입기(116)로 공급할 수 있다. 장입기(116)로 공급되는 배합원료의 양은 게이트의 개방 정도와 드럼피더의 회전 속도에 의해 결정될 수 있다.
장입기(116)는 상부에 배합 원료의 이동 경로를 형성하며, 소결 대차(200)의 내부에서 하부측에는 배합 원료 중 비교적 큰 입자가 장입되도록 하고, 상부측에는 비교적 작은 입자가 장입되도록 분급하는 역할을 할 수 있다.
상부광 장입 장치(120)는 배합 원료 장입 장치(110)의 후방, 즉 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 후방에 구비되어, 소결 대차(200)에 배합 원료가 장입되기 이전에, 소결 대차(200) 바닥에 상부광을 장입할 수 있다. 상부광은 성품 소결광 중 5 내지 15㎜ 정도의 입도를 갖는 소결광을 선별한 것을 의미할 수 있다. 상부광은 소결 대차(200)의 바닥에 형성되는 그레이트 바(grate bar)로 배합 원료가 유출되는 것을 방지하고, 소결광이 소결 대차(200)에 융착되는 것을 방지하기 위해, 소결 대차(200)에 장입될 수 있다. 이러한 상부광은 소결 대차(200)의 높이 100에 대해서 약 3 내지 10을 차지하도록 소결 대차(200)의 내부에 장입될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 장치를 상세하게 보여주는 도면으로서, 원료 장입 장치 중 상부광 장입 장치(120)의 구조를 상세하게 보여주고 있다.
도 2를 참조하면, 상부광 장입 장치(120)는, 상부광을 저장하기 위한 공간을 제공하는 상부광 저장기, 예컨대 제1저장기(122)와, 제1저장기(122)의 하부에 구비되고, 제1저장기(122)에서 배출되는 상부광 중 일부는 소결 대차(200)에 장입할 수 있고, 일부는 통과시킬 수 있는 선별 장입기(124) 및 적어도 일부가 선별 장입기(124)의 하부에 구비되고, 선별 장입기(124)를 통과한 상부광을 소결 대차(200)의 외부로 배출시키기 위한 이송기(126)를 포함할 수 있다. 또한, 상부광 장입 장치(120)는 소결 대차(200)의 외부로 배출되는 원료를 저장할 수 있는 제2저장기(128)를 포함할 수 있다.
제1저장기(122)는 이동 경로, 예컨대 상부측 이동 경로의 상부에 배치되고, 내부에 상부광을 저장할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 제1저장기(122)는 내부에 상부광을 장입할 수 있도록, 상부에는 장입구(미도시)가 형성될 수 있고, 내부에 장입된 상부광을 소결 대차(200)로 배출시킬 수 있도록 하부에는 출구(미도시)가 형성될 수 있다.
선별 장입기(124)는 제1저장기(122)의 하부, 예컨대 제1저장기(122)에 형성되는 출구의 하부에 배치될 수 있다. 선별 장입기(124)는 제1저장기(122)에서 배출되는 상부광 중 일부는 상부면을 따라 이동시켜 소결 대차(200)에 장입시키고, 일부는 통과시키기 위해 관통구(124b)가 형성되는 선별 플레이트(124a)를 포함할 수 있다.
선별 플레이트(124a)는 제1저장기(122)의 출구 면적보다 큰 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 이동 가능한 소결 대차(200)와 접촉하지 않고, 선별 플레이트(124a)를 따라 이동하는 상부광이 소결 대차(200)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록, 선별 플레이트(124a)의 폭은 소결 대차(200)의 폭보다 작게 형성되는 것이 좋다. 또한, 선별 플레이트(124a)의 길이는 소결 대차(200)로 장입되는 배합 원료에 영향을 미치지 않을 정도로 형성될 수 있다. 여기에서 선별 플레이트(124a)의 폭은 소결 대차(200)의 폭 방향을 의미할 수 있고, 선별 플레이트(124a)의 길이는 소결 대차(200)의 길이 방향, 예컨대 소결 대차(200)의 이동 방향을 의미할 수 있다.
선별 플레이트(124a)에 형성되는 관통구(124b)는 소결 대차(200)에 장입되는 상부광의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 이때, 소결 대차(200)의 바닥에는 복수의 그레이트 바가 약 5㎜ 정도의 간격을 가지며 배치될 수 있다. 이에 소결 대차(200)에 장입되는 상부광은 그레이트 바의 간격보다 큰 입자 크기를 갖는 것이 좋다. 따라서 관통구(124b)는 그레이트 바의 간격보다 작은 입자 크기를 갖는 상부광을 통과시킬 수 있도록 적어도 5㎜ 초과, 예컨대 6 내지 7㎜의 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 관통구(124b)가 원형으로 형성되는 경우, 관통구(124b)의 크기는 직경을 의미할 수 있고, 관통구(124b)가 다각형 형상으로 형성되는 경우, 길이를 의미할 수 있다.
선별 플레이트(124a)는 관통구(124b)의 크기보다 큰 입자 크기를 갖는 상부광, 예컨대 대립 상부광을 선별하여 소결 대차(200)로 장입할 수 있고, 관통구(124b)의 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 상부광, 예컨대 미립 상부광은 관통구(124b)로 통과시킬 수 있다. 이때, 대립 상부광은 선별 플레이트(124a)의 상부면을 따라 이동하여 소결 대차(200)로 장입될 수 있다. 이에 선별 플레이트(124a)는 상부면을 따라 대립 상부광을 이동시킬 수 있도록 경사지게 배치될 수 있다. 이때, 선별 플레이트(124a)는 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 전방을 향해 하향 경사지도록 배치될 수 있다.
선별 플레이트(124a)는 소결 대차(200)와 이격되어 소결 대차(200)의 상측에 배치될 수도 있고, 적어도 일부가 소결 대차(200) 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있다. 대립 상부광은 선별 플레이트(124a)의 상부면을 따라 이동하여 소결 대차(200)에 장입될 수 있다. 이때, 대립 상부광은 선별 플레이트(124a)에서 탈출하여 낙하면서 소결 대차(200)에 장입되기 때문에 선별 플레이트(124a)가 소결 대차(200)의 바닥면과 거리가 멀어지면, 대립 상부광이 소결 대차(200)에 장입될 때 발생하는 충격으로 부서질 수 있으므로 적어도 일부가 소결 대차(200) 내부에 삽입되도록 배치되는 것이 좋다.
한편, 선별 플레이트(124a)를 이용하여 상부광을 선별하는 과정에서 관통구(124b)와 유사한 입자 크기를 갖는 상부광이 관통구(124b)에 끼어서 관통구(124b)가 막히는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 현상을 억제하기 위하여 상부광 장입 장치는 선별 플레이트(124a)에 진동을 인가할 수 있는 진동발생부재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
선별 플레이트(124a)의 관통구(124b)를 통과한 미립 상부광은 선별 플레이트(124a)의 하부에 배치되는 이송기(126)를 통해 소결 대차(200)의 외부로 배출될 수 있다.
이송기(126)는 상부측 이동 경로 상에서 선별 플레이트(124a)와 소결 대차(200) 사이에 배치될 수 있다. 이송기(126)는 선별 플레이트(124a)를 통과한 미립 상부광을 수집할 수 있도록, 적어도 일부 또는 일측은 선별 플레이트(124a)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고 이송기(126)는 수집한 미립 상부광을 소결 대차(200)의 외부 또는 이동 경로의 외부로 배출시킬 수 있도록 일부 또는 타측은 소결 대차(200)의 외부 또는 이동 경로의 외부로 연장되도록 배치될 수 있다. 이송기(126)는 소결 대차(200)와 이격되어 소결 대차(200)의 상측에 배치될 수도 있고, 소결 대차(200) 내부에 배치될 수도 있다. 이때, 이송기(126)가 소결 대차(200)의 내부에 배치되는 경우, 이동하는 소결 대차(200)와 접촉하지 않도록 소결 대차(200)의 바닥으로부터 이격되도록 배치되는 것이 좋다. 또한, 소결 대차(200)는 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 전방과 후방이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 이에 이송기(126)가 소결 대차(200) 내부에 배치되는 경우, 이송기(126)의 타측은 개방된 소결 대차(200)의 후방을 통해 소결 대차(200)의 외부 또는 이동 경로의 외부로 연장되도록 배치될 수 있다. 상부광 장입 장치(120)는 하부측 이동 경로에서 상부측 이동 경로로 전환되는 상부측 이동 경로의 타측에 배치되기 때문에 소결 대차(200)의 후방을 통해 미립 상부광을 이송하여 배출시키기 용이하다는 이점이 있다. 또한, 대립 상부광과 미립 상부광을 서로 다른 경로로 이동시켜 장입 및 배출시킴으로써 대립 상부광과 미립 상부광이 이동하는 과정에서 다시 혼합되거나, 이동하는 과정에 서로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이송기(126)는 미립 상부광을 소결 대차(200)의 외부로 이송하여 배출시킬 수 있다. 이때, 이송기(126)는 대립 상부광의 이동 방향과 반대 방향, 즉 소결 대차(200)의 이동 방향과 반대 방향으로 미립 상부광을 이송시킬 수 있다. 여기에서는 이송기(126)가 이송하는 것으로 설명하였으나, 이송기(126)가 소결 대차(200)보다 높은 위치에 배치되는 경우, 미립 상부광을 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 교차하는 방향으로 이송시킬 수도 있다. 이와 같은 이송기(126)는 벨트 컨베이어 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 적용한 소결광 제조 설비의 요부를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 변형 예에 따른 원료 장입 장치를 상세하게 보여주는 도면으로서, 원료 장입 장치 중 상부광 장입 장치(120)의 구조를 상세하게 보여주고 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 상부광 장입 장치(120)는, 상부광을 저장하기 위한 공간을 제공하는 상부광 저장기, 예컨대 제1저장기(122)와, 제1저장기(122)의 하부에 구비되고, 제1저장기(122)에서 배출되는 상부광 중 일부는 소결 대차(200)에 장입할 수 있고, 일부는 통과시킬 수 있는 선별 장입기(124)와, 적어도 일부가 선별 장입기(124)의 하부에 구비되고, 선별 장입기(124)를 통과한 상부광을 소결 대차(200)의 외부로 배출시키기 위한 이송기(126) 및 내부에 선별 플레이트(124a)를 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징(130)을 포함할 수 있다. 또한, 상부광 장입 장치(120)는 소결 대차(200)의 외부로 배출되는 원료를 저장할 수 있는 제2저장기(128)를 포함할 수 있다.
본 발명의 변형 예에 따른 상부광 장입 장치(120)는 하우징(130)을 포함하는 점을 제외하고, 이외에 앞서 설명한 실시 예에 따른 상부광 장입 장치(120)와는 거의 유사하게 형성될 수 있다. 본 발명의 변형 예에 따른 상부광 장입 장치는 실시 예에 따른 상부광 장입 장치와 상호 조합이 가능하다.
하우징(130)은 내부에 선별 플레이트(124a)를 설치할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 선별 플레이트(124a)는 하우징(130) 내부에서 하우징(130)을 가로지르도록 설치될 수 있다. 선별 플레이트(124a)는 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 전방을 향해 기울어지도록 하우징(130) 내부에 배치될 수 있다.
하우징(130)은 선별 플레이트(124a)로 상부광을 공급할 수 있도록 제1저장기(122)와 연통되는 유입구(131)와, 선별 플레이트(124a)의 상부를 따라 이동하는 상부광, 즉 대립 상부광을 하우징(130)의 외부로 배출시키기 위한 제1배출구(132) 및 선별 플레이트(124a)의 관통구(124b)를 통과한 상부광, 즉 미립 상부광을 하우징(130)의 외부로 배출시키기 위한 제2배출구(134)를 포함할 수 잇다. 이때, 유입구(131)는 하우징(130)의 상부에 형성될 수 있고, 제1배출구(132)는 하우징(130)의 전면에 형성될 수 있고, 제2배출구(134)는 하우징(130)의 하부에 형성될 수 있다. 이때, 하우징(130)의 전면이란 소결 대차(200)의 이동 방향에 대해서 전방쪽을 의미할 수 있다.
한편, 선별 플레이트(124a)는 하우징(130)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 선별 플레이트(124a)가 하우징(130)의 외부로 노출되는 경우, 선별 플레이트(124a)에서 미처 선별되지 않은 미립 상부광이 소결 대차(200)로 장입될 수 있다. 따라서 선별 플레이트(124a)는 하우징(130) 내부에 수용되도록 설치하는 것이 좋다. 이 경우, 하우징(130)에서 배출되는 대립 상부광을 소결 대차(200)로 가이드할 수 있도록, 제1배출구(132)에 하우징(130)의 외부로 연장되는 가이드 슈트(138)를 설치할 수 있다. 가이드 슈트(138)는 대립 상부광이 탈출하는 선별 플레이트(124a)의 단부에 연결될 수 있으며, 선별 플레이트(124a)와 동일하거나 유사한 각도를 가지며 기울어지도록 설치될 수 있다.
또한, 하우징(130) 내부에서 선별 플레이트(124a)의 관통구(124b)를 통과한 미립 상부광은 제2배출구(134)를 통해 배출될 수 있다. 제2배출구(134)로 배출된 미립 상부광은 이송기(126)에 수집되어 소결 대차(200)의 외부로 배출될 수 있다. 이에 이송기(126)의 일측은 제2배출구(134)의 하부를 커버할 수 있도록 배치될 수 있다.
이송기(126)는 제2배출구(134)를 통해 배출되는 미립 상부광을 수집하여 소결 대차(200)의 외부로 이송 및 배출시킬 수 있다. 이때, 미립 상부광은 입자 크기가 5㎜ 이하 정도로 매우 작기 때문에 제2배출구(134)에서 배출되면서, 그리고 이송기(126)를 통해 이송되면서 비산되기 쉽다. 이에 이송기(126)의 상부에 이송기(126)를 덮을 수 있는 커버(140)를 설치할 수 있다. 커버(140)는 이송기(126)의 상부면에 수집된 미립 상부광과 접촉하지 않도록 이송기(126)의 상부면으로부터 소정 거리 이격되도록 설치될 수 있다.
이송기(126)에 의해 소결 대차(200)의 외부로 이송되는 미립 상부광은 소결 대차(200) 또는 이동 경로와 이격되어 설치되는 제2저장기(128)로 장입될 수 있다. 이와 같이 이송기(126)를 이용하여 미립 상부광을 이송하는 과정에서 미립 상부광이 이송기(126)에 부착되어 덩어리를 형성할 수 있다. 따라서 상부광 장입 장치(120)는 이송기(126)에 부착되는 미립 상부광 또는 덩어리를 제거하기 위해 이송기(126)와 접촉 가능하도록 구비되는 스크레이퍼(150)를 포함할 수 있다. 이때, 스크레이퍼(150)는 이송기(126)와 접촉 가능하도록 제2저장기(128)에 설치될 수 있다. 그러나 스크레이퍼(150)는 이송기(126)와 미립 상부광의 이송 및 배출에 영향을 미치지 않고, 이송기(126)와 접촉 가능하다면 어느 곳에 설치되어도 무방하다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입 방법은, 용기로 원료를 낙하시키는 과정과, 낙하는 원료 중 기 설정된 기준 입자 크기보다 큰 입자 크기를 갖는 대립 원료와, 기준 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 미립 원료를 선별하는 과정 및 대립 원료는 용기에 장입시키고, 미립 원료는 용기의 외부로 배출시키는 과정을 포함할 수 있다. 여기에서 용기는 소결 대차를 포함할 수 있고, 원료는 소결광을 제조하기 위한 원료 중 상부광을 포함할 수 있다.
소결이 완료된 소결광을 배광시킨 소결 대차(200)가 하부측 이동 경로를 지나 상부측 이동 경로에 도달하면, 상부광 원료 장입 장치(100)에서 소결 대차(200)에 상부광을 장입할 수 있다.
먼저, 제1저장기(122)에 저장된 상부광은 출구를 통해 배출되어 선별 플레이트(124a)로 낙하할 수 있다.
선별 플레이트(124a)로 낙하한 상부광은 입자 크기에 따라 선별 플레이트(124a)에서 선별되어 일부는 소결 대차(200)로 장입되고, 일부는 선별 플레이트(124a)를 통과하여 소결 대차(200)의 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상부광 중 기 설정된 기준 입자 크기, 예컨대 5㎜보다 큰 입자 크기를 갖는 대립 상부광은 선별 플레이트(124a)의 상부면을 따라 이동하여 소결 대차(200)로 장입될 수 있다. 그리고 상부광 중 기준 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 미립 상부광은 선별 플레이트(124a)의 관통구(124b)로 빠져나가 선별 플레이트(124a)의 하부에 배치되는 이송기(126)에 수집될 수 있다. 상부광을 선별하는 과정에서 선별 플레이트(124a)에 진동을 인가하여, 선별 플레이트(124a)의 관통구(124b)가 막히는 현상을 억제할 수 있다.
이송기(126)는 수집된 미립 상부광을 소결 대차(200)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동시켜 소결 대차(200)의 외부 또는 이동 경로의 외부로 배출시킬 수 있다.
소결 대차(200)의 외부 또는 이동 경로의 외부로 이송된 미립 상부광은 제2저장기(128)로 배출되어 저장될 수 있다. 이렇게 제2저장기(128)에 저장된 미립 상부광은 이후 소결광을 제조하기 위한 배합 원료를 제조하는데 재활용될 수 있다.
이와 같이 대립 상부광을 소결 대차(200)로 장입하는 과정과 미립 상부광을 소결 대차(200)의 외부로 배출시키는 과정은 동시에 실시간으로 수행될 수 있다. 따라서 제1저장기(122)에 저장된 상부광으로부터 대립 상부광을 용이하게 선별하여 소결 대차(200)에 장입할 수 있기 때문에 소결 공정 시 미립 상부광에 의해 통기성이 악화되는 현상을 억제할 수 있다. 또한, 소결 공정 시 미립 상부광이 소결 대차(200)의 그레이트 바 사이로 유출되는 현상을 억제하여, 미립 상부광이 윈드 박스(500) 설비에 부착되어 가스의 흐름을 방해하거나 집진 설비에 부하를 주는 현상을 억제 혹은 방지할 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시 예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100: 원료 장입 장치 110: 배합 원료 장입 장치
120: 상부광 장입 장치 122: 제1저장기
124: 선별 장입기 126: 이송기
128: 제2저장기 130: 하우징

Claims (16)

  1. 이동 경로를 따라 이동 가능한 용기에 원료를 장입하기 위한 원료 장입 장치로서,
    원료가 저장되는 제1저장기의 하부에 구비되고, 상기 제1저장기에서 배출되는 원료 중 일부는 상기 용기에 장입할 수 있고, 일부는 통과시킬 수 있는 선별 장입기; 및
    적어도 일부가 상기 선별 장입기의 하부에 구비되고, 상기 선별 장입기를 통과한 원료를 상기 용기의 외부로 배출시키기 위한 이송기;를 포함하고,
    상기 선별 장입기는, 상기 제1저장기에서 낙하하는 원료 중 일부는 상부면을 따라 이동시켜 상기 용기에 장입시키고, 일부는 통과시켜 외부로 배출시키기 위해, 관통구가 형성되는 선별 플레이트를 포함하며,
    상기 선별 플레이트는 상기 용기의 상부에 상기 용기의 이동 방향의 전방을 향해 하향 경사지도록 배치되고, 적어도 일부가 상기 용기의 내부에 삽입되는 원료 장입 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통구는 상기 용기에 장입되는 원료의 입자 크기보다 작게 형성되는 원료 장입 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 선별 장입기는,
    내부에 상기 선별 플레이트를 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 선별 플레이트로 원료를 공급할 수 있도록 상기 제1저장기와 연통되는 유입구와, 상기 선별 플레이트의 상부를 따라 이동하는 원료를 상기 용기로 배출시키기 위한 제1배출구 및 상기 선별 플레이트를 통과한 원료를 상기 이송기로 배출시키기 위한 제2배출구를 포함하는 원료 장입 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 선별 장입기는 상기 하우징의 외부로 연장되도록 상기 선별 플레이트에 연결되고, 상기 선별 플레이트와 동일한 각도를 가지며 기울어지게 설치되는 가이드 슈트를 포함하는 원료 장입 장치.
  6. 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 선별 장입기는,
    상기 선별 플레이트에 진동을 인가할 수 있는 진동발생부재를 포함하는 원료 장입 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기는 상기 용기의 이동 방향에 대해서 전방 및 후방이 개방되도록 형성되고,
    상기 이송기는 상기 이동 경로와 나란하게 배치되고, 적어도 일부는 상기 용기의 개방된 후방을 통해 상기 이동 경로의 외부에 배치되는 원료 장입 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이송기는 상기 용기의 이동 방향과 반대 방향으로 원료를 이송할 수 있는 원료 장입 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 이송기의 적어도 일부를 덮을 수 있는 커버를 더 포함하는 원료 장입 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기의 외부로 배출되는 원료를 저장하기 위한 제2저장기를 포함하는 원료 장입 장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 이송기의 적어도 일부와 접촉 가능한 스크레이퍼를 더 포함하는 원료 장입 장치.
  12. 이동 가능한 용기에 원료를 장입하는 원료 장입 방법으로서,
    상기 용기로 원료를 낙하시키는 과정;
    낙하하는 원료 중 기 설정된 기준 입자 크기보다 큰 입자 크기를 갖는 대립 원료와, 상기 기준 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는 미립 원료를 선별하는 과정; 및
    상기 대립 원료는 상기 용기에 장입시키고, 상기 미립 원료는 상기 용기의 외부로 배출시키는 과정;을 포함하고,
    상기 선별하는 과정, 상기 대립 원료를 상기 용기에 장입시키는 과정 및 상기 미립 원료를 상기 용기의 외부로 배출시키는 과정을 동시에 수행하는 원료 장입 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 선별하는 과정은 진동을 부여하는 과정을 더 포함하는 원료 장입 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 배출시키는 과정은 상기 용기의 이동 방향에 대해서 반대 방향으로 상기 미립 원료를 이송하는 과정을 포함하는 원료 장입 방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 소결 대차를 포함하고,
    상기 원료는 상기 소결 대차의 바닥에 장입되는 상부광을 포함하는 원료 장입 방법.
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