KR20030020480A - 소결광용 배합원료 장입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서지호퍼로부터 드럼피더에 의해 소정량으로 절출되는 배합원료를 소결대차에 장입하기 위하여 상기 드럼피더의 하부에 소정의 경사각으로 설치된 디플렉터 플레이트와 상기 디플렉터 플레이트의 하부에 설치되어 복수개의 슬리트-바를 갖는 슬리트-바 조립체로 구성되는 소결광용 배합원료 장입장치에 관한 것으로서, 상기 디플렉터 플레이트가 상기 드럼피더의 하부로부터 상기 슬리트-바 조립체까지 연속하여 소정의 경사각도로 설치되는 복수개의 판상부재로 구성되고, 상기 판상부재들은 서로 상이한 각도로 조정가능한 것을 특징으로 하므로, 소결광용 배합원료를 소결대차에 장입시키기 위한 장입장치를 부착광이 형성되는 것을 방지하고 또한 배합원료가 그의 입자크기에 따라서 상이한 낙하지점으로 낙하하도록 구성함으로써 소결대차 상에서 배합원료의 양호한 수직편석을 유도하고 또한 수평방향의 편석을 방지함으로써 소결대차 상에서 배합원료의 통기성을 향상시켜 소결광의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

소결광용 배합원료 장입장치{Apparatus for providing the sinter mix for the sintered ore}

본 발명은 하방흡인식 괴성화 공정인 DL식 소결조업에서 배합원료를 소결대차에 장입하기 위한 장입장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 철광석 원료를 포함하는 배합원료를 소결광으로 소성하기 위하여 배합원료층의 하층부를 상대적으로 큰 입도의 배합원료로 구성하고 그 상부에는 상대적으로 작은 입도의 배합원료를 장입하여 배합원료의 입도분포를 수직으로 편석시키지만 4M 정도의 소결대차의 폭방향에서는 배합원료의 입도분포를 편석됨이 없이 균일하게 유지시킴으로써 배합원료층의 통기성을 향상시켜 소결광의 생산성과 가동율을 향상시킬 수 있는 소결광용 배합원료 장입장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하방흡인식 DL식 소결 조업은 도 1에 도시한 바와 같이 철광석 저장조(1)로부터 정량 절출된 약 5mm 이하의 입도를 갖는 분광인 철광석 원료와 열원인 분코크스를 정량 절출하여 믹싱드럼(2)에서 첨가되는 수분과 함께 혼합하고 조립기(3)에서 배합원료를 조립한다. 그리고, 조립된 배합원료는 서지호퍼(5)에 임시 저장된 후 드럼피더(6)에 의해 일정량으로 절출되어 소결대차(9)에 장입된다.

소결대차(9)가 점화로(8)를 통과할 때 열원으로 작용하는 배합원료의 분코크스는 착화되고 이때 배풍기(11)에서 흡인하는 흡인력에 의해 대기공기가 배합원료의 표층부로부터 하방으로 흡인된다. 그 결과, 소결대차(9)가 소결기 유효화상거리를 이동하는 동안 배합원료의 철광석 원료는 용융 상태인 소성 과정을 걸쳐 소결광으로 생산되어 후 공정인 고로공정으로 이송된다.

고로공정에서 약 80% 이상 사용되는 소결광은 상술된 바와 같은 소결조업을 통하여 광산에서 품위가 낮은 분철광석으로부터 제조되므로 다른 광석대비 저가의 원료로 사용된다. 따라서, 소결광의 사용량이 많으면 많을수록 용선원가를 저감시키고 또한 고로의 노황안정에 도움을 주므로 용선의 고생산 조업에 소결광이 요구되는 실정이다.

따라서, 소결광의 생산성을 향상시키기 위해서는 소결설비의 가동율을 향상시키고 또한 소결대차에 장입된 배합원료층을 통과하는 대기공기의 통과량을 증가시켜야 한다. 이를 위하여, 배합원료층에서 하층부를 대립의 배합원료로 구성하고 상층부를 미립의 배합원료로 구성하도록 배합원료의 편석장입을 유도하기 위한 배합원료 장입장치에 관련된 기술개발이 요구된다.

도 2를 참조하면, 서지호퍼(5)에 저장된 배합원료가 드럼피더(6)의 회전에 의해 일정량으로 절출되어 장입설비인 디플렉터 플레이트(DEFLECTOR PLATE)(7)의 경사각을 따라서 소결대차(9)로 낙하될 때 대립의 배합원료는 배합원료층의 하층부(15)를 구성하고 소립의 배합원료는 상층부(17)를 구성하도록 복수개의 슬리트-바(Slit-Bar; 7a)가 디플렉터 플레이트(7)의 하단에 설치되어 있다. 그리고, 낙하하는 배합원료가 부착됨으로써 형성되는 부착광(12)을 용이하게 제거할 수 있도록 각각의 슬리트-바(7a)는 360˚축회전이 가능하게 설계되어 있다.

즉, 도 3을 참조하면, 배합원료가 서지호퍼로부터 낙하하면서 슬리트-바(7a)와 디플렉터 플레이트(7)의 상부면(77)에 부착되어 부착광(12)이 형성되면, 배합원료의 낙하동작은 부착광(12)에 의해 방해를 받게 된다. 그 결과, 소결대차(9)에 장입되는 배합원료의 장입분포가 소결대차(9)의 폭방향을 따라서 균일하게 형성되지 못하고 또한 소결대차(9)의 높이방향을 따라서도 균일하게 형성되지 못하므로, 배합원료층에서의 통기성이 악화되어 소결광의 생산성 및 품질을 저하시킨다.

또한, 디플렉터 플레이트(7)의 설치각도(α)에 따라서 소결대차(9) 상에서 배합원료의 적층이 상이하게 형성되지만 1단 일체형으로 제작된 슬리트-바형 장입장치에서 디플렉터 플레이트(7)의 설치각도를 변경하면 슬리트-바(7a)도 동시에 작동되므로 디플렉터 플레이트(7)의 각도변경에 한계가 있어 배합원료의 편석조정이 불가능해지는 문제점이 있다.

즉, 상술된 바와 같이 부착광(12)에 의한 배합원료의 수직편석 불량 및 수평편석에 의해서 배합원료의 장입분포가 불균형해지므로 소결 소성과정에서 분코크스에 착화된 화염이 소멸되거나 또는 소성 과정에서 통기성 악화로 소결광의 생산성이 저하되고, 불안정한 소성이 이루어져 소결 조업 악화되고, 소결광의 품질이 저하되는 문제점을 야기시키며, 부착광을 제거하기 위하여 소결기의 작동을 정지하여야 하므로 소결기의 가동율을 저하시킨다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 1단 일체형 슬리트-바형 장입장치를 제공하는 대신에 상단 및 하단의 플레이트를 갖는 디플렉터 플레이트와 복수개의 슬리트-바를 갖는 슬리트-바 조립체로 구성되어 있는 3단 분리형 장입장치를 제공하여 디플렉터 플레이트의 다양한 각도조정을 가능하게 하여 배합원료의 적층상태를 다양하게 구성할 수 있고, 또한 상단 플레이트와 하단 플레이트에 좌우로 움직일 수 있는 스크랩퍼 부착형 슬리트-바를 설치하여 부착광의 생성을 방지하였으며, 슬리트-바를 통해서 낙하하는 배합원료중 입도가 작은 배합원료를 슬리트-바 사이를 통해서 배출시켜 배합원료층의 수직편석을 유도함으로써 소결광의 생산성과 품질을 향상시킬 수 있는 소결광용 배합원료 장입장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 소결광 제조공정을 도시한 도면.

도 2는 종래 실시예에 따라서 배합원료 장입장치를 통해서 배합원료가 소결대차에 장입되는 상태를 도시한 도면.

도 3은 종래 실시예에 따른 배합원료 장입장치의 구성을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 배합원료 장입장치의 구성을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 배합원료 장입장치를 도시한 측면도.

도 6a는 본 발명에 따른 배합원료 장입장치에 의해 배합원료가 소결대차에 장입되는 상태를 도시한 도면, 도 6b는 배합원료의 장입상태를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 배합원료 장입장치의 양측단에 공기 분사노즐이 장착된 상태를 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 배합원료 장입장치의 봉상 구조체를 왕복이동시키기 위해 설치된 실린더를 나타낸 사진.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

31 : 제1판상부재

31b : 제1경사각 조정장치

32 : 제2판상부재

32b : 제2경사각 조정장치

33 : 슬리트-바 조립체

33b : 제3경사각 조정장치

41 : 제1봉상 구조체

42 : 제2봉상 구조체

45, 47 : 분사노즐

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 서지호퍼로부터 드럼피더에 의해 소정량으로 절출되는 배합원료를 소결대차에 장입하기 위하여 상기 드럼피더의 하부에 소정의 경사각으로 설치된 디플렉터 플레이트와 상기 디플렉터 플레이트의 하부에 설치되어 복수개의 슬리트-바를 갖는 슬리트-바 조립체로 구성되는 소결광용 배합원료 장입장치는 상기 디플렉터 플레이트가 상기 드럼피더의 하부로부터 상기 슬리트-바 조립체까지 연속하여 소정의 경사각도로 설치되는 복수개의 판상부재로 구성되고, 상기 판상부재들은 서로 상이한 각도로 조정가능한 것을 특징으로 한다.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고, 종래 구성은 도 1 내지 도 3을 참조한다.

서지호퍼(5)로부터 드럼피더(6)의 회전에 의하여 소정량으로 절출되는 배합원료를 소결대차(9)에 장입하기 위한 장입장치는 드럼피더(6)의 하부에 제공된다. 본 발명에 따르면, 상기 장입장치는 드럼피더(6)의 하부에서부터 소정의 경사각도로 연속하여 설치되는 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32)로 이루어진 디플렉터 플레이트와, 상기 디플렉터 플레이트의 하부에 소정의 경사각도로 설치되어 복수개의 슬리트-바(33a)를 갖는 슬리트-바 조립체(33)로 이루어진다.

제1판상부재(31)의 후방에는 그 경사각도를 조정하기 위한 제1경사각 조정장치(31b)가 제공되고, 제2판상부재(32)의 후방에는 그 경사각도를 조정하기 위한 제2경사각 조정장치(32b)가 제공된다. 제3경사각 조정장치(33b)는 슬리트-바 조립체의 경사각도를 조정하기 위하여 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1판상부재(31)의 경사각도는 제1경사각 조정장치(31b)에 의하여 65˚~ 75˚의 범위에서 조정되고, 제2판상부재(32)의 경사각도는 제2경사각 조정장치(32b)에 의하여 50˚~ 60˚의 범위에서 조정되며, 슬리트-바 조립체의 경사각도는 제3경사각 조정장치(33b)에 의하여 40˚~ 50˚의 범위에서 조정된다. 이러한 경사각도는 각각 독립적으로 조정된다.

이때, 제1판상부재(31)의 경사각도는 드럼피더(6)에서 절출된 배합원료의 낙하속도를 크게 하여 낙하하는 배합원료의 정체에 의해서 부착광이 발생하고 조립입자와 미립입자의 낙하속도에 차이를 발생시키기 위하여, 65˚~75˚의 범위로 조정 된다. 제2판상부재(32)의 경사각도를 제1판상부재(31)의 경사각도의 조정범위보다 낮은 50˚~60˚로 범위에서 조정함으로써 제1판상부재(31)로부터 낙하하는 배합원료의 낙하속도를 감속시켜 조립입자와 미립입자의 분리가 쉽게 이루어지게 하였다.

따라서, 제1판상부재(31)의 높은 낙하 에너지에 의해 낙하하면서 대립입자와 미립입자로 구분된 배합원료가 그의 입자 크기에 따라서 제2판상부재(32)에서 분리된 상태로 소결대차(9)에 장입한다. 이때, 슬리트-바 조립체(33)는 배합원료의 편석도에 가장 크게 영향을 미치는 부분으로서 그의 경사각도는 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32)의 경사각도보다 낮은 경사각도, 즉 40˚~ 50˚의 범위에서 조정되도록 한다.

따라서, 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32)와 슬리트-바 조립체(33)의 경사각도를 개별적으로 조정하여 최적의 경사각도로 유지함으로써, 드럼피더(6)의 회전에 의하여 서지호퍼(5)로부터 소정량으로 절출되는 배합원료는 소결대차(9)에 양호하게 적층된다. 그리고, 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32)와 슬리트-바 조립체(33)의 경사각도를 개별적으로 조정함으로써 배합원료의 적층상태를 상이하게 구성할 수 있다.

여기에서, 슬리트-바 조립체(33)의 슬리트-바(33a) 사이의 간격은 약 50mm 이내로 일정하게 유지되어 서지호퍼(5)로부터 낙하하는 배합원료중 미분의 배합원료가 상기 간격을 통해서 낙하(도 6b의 도면부호 hc 참조)하도록 한다. 한편, 슬리트-바 조립체(33)의 최단부에 설치되는 슬리트-바(33b)는 다른 슬리트-바(33a)보다 상대적으로 큰 직경을 갖도록 구성하여, 하기에 상술되는 바와 같이, 서지호퍼(5)로부터 절출되는 배합원료가 그의 입도크기에 따라서 소결대차(9)에 낙하하는 낙하거리를 상이하게 유지하도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서지호퍼(5)로부터 절출되는 배합원료가 장입장치에 부착되어 부착광(12)이 형성됨으로써 배합원료의 낙하동작이 방해받는 것을 해소하기 위하여, 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32) 각각에는 소정간격으로 이격되어 있는 복수개의 봉상부재(41a, 42a)를 각각 갖는 제1봉상 구조체(41)와 제2봉상 구조체(42)가 제공된다. 이때, 봉상 구조체(41, 42)의 봉상부재(41a, 42a)는 그들 사이의 간격(31d, 32d; 도 7a 참조)이 조업 상황에 따라 조정될 수 있도록 설치된다.

제1봉상 구조체(41)와 제2봉상 구조체(42)는 도시되어 있지 않은 구동모터에 의하여 작동되는 실린더(31c, 32c; 도 8 사진참조)에 의하여 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32)의 횡방향을 따라서 좌우로 왕복이동가능하게 설치된다. 그리고, 이러한 왕복이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 제1봉상 구조체(41) 및 제2봉상구조체(42)와 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32) 사이에는 약간의 틈새를 유지한다. 따라서, 서지호퍼(5)로부터 절출되는 배합원료가 낙하하는 동안 제1봉상 구조체(41) 및 제2봉상 구조체(42)가 좌우로 이동하므로 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32)에 부착광(12)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

제1봉상 구조체(41)와 제2봉상 구조체(42)의 좌우 왕복이동에 따른 부착광의 제거효율을 향상시키기 위하여 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32)에는 배합원료의 낙하방향을 따라서 복수개의 막대부재(43)가 소정간격으로 이격되어 설치된다. 막대부재(43)에는 그 길이방향을 따라서 복수개의 관통구가 형성되어 있다. 따라서, 상기 봉상 구조체(41, 42) 각각의 봉상부재(41a, 42a)는 상기 관통구를 관통한 상태에서 좌우로 왕복이동이 가능하게 설치된다.

한편, 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32) 각각의 양측단에는 소정 높이의 측벽(36, 37)이 설치된다. 이때, 측벽(36, 37)에 인접하여 형성되는 부착광을 제거하기 위해 고압의 공기를 분사하기 위한 분사노즐(45, 47)이 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 배합원료 장입장치의 작동을 설명한다.

먼저, 기존의 1단 일체형 장입장치에 있어서, 디플렉터 플레이트(7)에 불규칙적으로 형성된 부착광(12)에 의하여 드럼피더(6)의 회전에 의해 절출되는 배합원료의 장입불균형을 초래하므로, 이를 방지하기 위하여 본 발명에 따르면 디플렉터 플레이트를 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32)로 구성한다. 제1판상부재(31)와 제2판상부재(32)의 경사각도는 제1경사각 조정장치(31b)와 제2경사각 조정장치(32b)에 의해서 각각 상이하게 조정한다. 제1판상부재(31)와제2판상부재(32)에는 봉상 구조체(41, 42)를 설치한다. 봉상 구조체(41, 42)를 구성하는 약 ￠16 정도의 복수개의 봉상부재(41a, 42a)는 약 40mm 간격으로 이격되어 설치된다. 그리고, 소정 크기의 막대부재(43)는 봉상부재(41a, 42a)가 관통되도록 장입장치의 길이 방향으로 설치한다.

봉상 구조체(41, 42)가 좌우방향으로 왕복이동하는 동안 서지호퍼(5)로부터 배합원료를 절출시키면, 봉상 구조체(41, 42) 각각의 봉상부재(41a, 42a)와 막대부재(43)의 상호작용에 의하여 제1판상부재(31) 및 제2판상부재(32) 뿐만 아니라 봉상부재(41a, 42a)에 부착광이 형성되는 것을 방지하고 또한 이미 형성된 부착광(12)을 제거한다.

상술된 바와 같이, 드럼피더(6)에 의해 절출되어 제1판상부재(31)와 제2판상부재(31)를 따라서 흘러내리는 배합원료는 슬리트-바 조립체(33)의 최단부에 위치하는 상대적으로 두꺼운 슬리트-바(33b)에 의해서 그의 입자크기에 따라서 상이한 낙하거리를 갖는다.

즉, 경사각도가 가장 큰 제1판상부재(31)를 따라서 낙하하는 상대적으로 큰 입자를 갖는 배합원료는 상대적으로 큰 낙하 에너지를 가지므로 먼 낙하지점(ha)으로 장입되어 배합원료층의 하층부(15)를 구성하는 상대적으로 작은 입자를 갖는 배합원료는 상대적으로 작은 낙하 에너지를 가지므로 짧은 낙하지점(hb)으로 장입되어 배합원료층의 중간층(16)을 구성한다. 그리고, 미립의 배합원료는 슬리트-바(33a) 사이의 틈새를 통해서 가장 짧은 낙하지점(hc)으로 낙하하여 배합원료층의 상층부(17)를 구성한다. 따라서, 배합원료는 소결대차(9) 상에서 그의입자크기에 따라서 순차적으로 적층되어 배합원료의 수직 편석도를 향상시킨다.

본 발명에 따르면, 소결광용 배합원료를 소결대차에 장입시키기 위한 장입장치를 부착광이 형성되는 것을 방지하고 또한 배합원료가 그의 입자크기에 따라서 상이한 낙하지점으로 낙하하도록 구성함으로써 소결대차 상에서 배합원료의 양호한 수직편석을 유도하고 또한 수평방향의 편석을 방지함으로써 소결대차 상에서 배합원료의 통기성을 향상시켜 소결광의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (4)

1. 서지호퍼로부터 드럼피더에 의해 소정량으로 절출되는 배합원료를 소결대차에 장입하기 위하여 상기 드럼피더의 하부에 소정의 경사각으로 설치된 디플렉터 플레이트와 상기 디플렉터 플레이트의 하부에 설치된 복수개의 슬리트-바를 갖는 슬리트-바 조립체를 구비한 소결광용 배합원료 장입장치에 있어서,

   상기 디플렉터 플레이트는 상기 드럼피더의 하부로부터 상기 슬리트-바까지 연속하여 설치되는 복수개의 판상부재로 구성되고,

   상기 판상부재들은 서로 상이한 각도로 조정가능한 것을 특징으로 하는 소결광용 배합원료 장입장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 판상부재 각각에는 그의 횡단 방향을 따라서 왕복이동이 가능한 복수개의 봉상부재를 갖는 봉상 구조체가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소결광용 배합원료 장입장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 배합원료가 낙하하는 방향을 따라서 상기 판상부재 상에서 소정간격으로 이격되어 설치된 복수개의 막대부재(43)를 더 포함하고, 상기 막대부재(43)에는 상기 봉상 구조체의 봉상부재가 왕복이동이 가능하게 관통하는 복수개의 관통구가형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소결광용 배합원료 장입장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 슬리트-바 조립체의 최하단에 위치하는 슬리트-바의 직경은 다른 슬리트-바의 직경에 비하여 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 소결광용 배합원료 장입장치.