KR101403263B1 - 광물 수용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 광물 수용장치는, 광물이 낙하하여 수용되는 수용부재; 및 광물이 경사지게 하강하도록 지지하기 위해, 상기 수용부재 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치된 분화방지수단;을 포함한다.
이와 같은 광물 수용장치는, 수용부재 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치되되, 나선형의 하방 연장된 나선형 슈트를 구비함으로써, 광물이 수용부재 내에 수용되는 과정에서 상부로부터 낙하하여 적재되는데, 이와 같이 낙하되는 광물이 일정 높이 상에서 수용부재 내 바닥에 떨어지거나 적재된 광물 상에 떨어짐으로써 분화되는 현상을 방지할 수 있는 장점을 지닌다.
나아가, 상기 나선형 슈트에 분광을 거르도록 절출부가 적어도 일부에 제공되며, 상기 절출부의 하측에 받침슈트가 구성되고, 상기 받침슈트로부터 외부로 연장되는 배출슈트가 구성됨으로써, 이미 분화된 분광을 걸러서 외부로 분리시킬 수 있다.
결과적으로, 광물이 소결광인 경우, 본 발명에 의해 고로에 입조되는 소결광의 분화율을 낮추고 분화편차를 줄임으로써, 노내 통기개선 및 노황변동 최소화의 효과를 얻을 수 있다.

Description

광물 수용장치{Apparatus for storaging mineral}

본 발명은 광물 수용장치로서, 수용부재 내로 낙하하는 광물의 분화를 방지하는 광물 수용장치에 관한 것이다.

고로에서는 주원료로 소결광, 펠렛, 정립광을 이용한다. 그 중에서 소결광은 주원료의 80-90%의 비중을 차지할 정도로 중요성이 크다.

현재 광양제철소에는 복수 개의 소결공장이 있으나 고로 간 내용적이 다르고 대형고로도 있어 고로공장과 소결공장 간의 1:1 대응이 불가능하여 각 소결 - 고로 간 지원라인이 존재한다.

이러한 지원라인은, 소결기의 정기수리 및 문제발생을 대비하여 사일로(Silo)를 설치하고 소결광을 저장하여 소결광 부족시 불출하는 역할을 수행한다.

도 1은 소결광이 낙하하여 저장되는 사일로의 내부를 나타낸 도이고, 도 2는 사일로 상단으로부터의 거리에 따른 소결광의 분화율을 나타낸 그래프이다.

도면을 참조하면, 사일로(2)는 약 20m 높이의 대형 저장조로서, 사일로(2) 내부의 소결광(1)의 저장량이 많지 않은 경우, 20m 상측의 슈트와 같은 이동수단(미도시)에서 소결광(1)은 약 20m 아래로 낙하하게 되고, 도 2에 도시된 바와 같이(개선전), 낙하거리에 비례하여 분화율이 높아지고 이에 따른 분화량이 많아지게 된다.

이와 같이 분화된 소결광(1)이 고로에 장입되면 통기저항을 야기하게 되고, 노황변동을 일으켜 환원제비 상승 등의 악영향을 초래하게 되는 문제점이 있다.

또한, 사일로(2)는 소결광(1)의 재고높이(적재높이)에 따라 낙하높이가 달라지므로, 사일로(2) 내의 소결광(1) 재고높이가 낮을 때 입조된 경우에는 분화정도가 심하고, 재고높이가 높을 때 입조된 경우에는 분화가 심하지 않다.

이렇게 고로에 입조되는 소결광(1) 분율의 높고 낮음의 편차로 인해 노황에 악영향을 주는 문제점이 있다.

따라서, 분율 및 분화편차를 줄이면 노내 통기개선 및 노황변동 최소화의 효과를 얻을 수 있는 필요성이 대두되고 있다.

이러한 분율 및 분화편차를 줄이기 위해, 기존에는 사일로(2) 하부에서 소결광(1)을 불출하는 배출컨베이어(3)의 작동을 조절제어함으로써, 사일로(2) 내 적재된 소결광(1)의 높이를 사일로(2) 내의 용적의 20% 정도로 맞춤에 따라, 일정 높이를 유지함으로써 분광의 발생을 방지하였다.

그러나, 이러한 방법을 통해서는 사일로(2) 내의 유효용적이 축소되는 한계점이 있으며, 무엇보다도 초기에 분광이 발생되는 것을 막을 수 없을 뿐만 아니라, 용적의 20% 정도의 높이로는 분광 방지효과도 미흡한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 수용부재 내로 낙하하는 광물의 분화를 방지하도록 나선형 슈트를 구비하는 광물 수용장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광물 수용장치는, 광물이 낙하하여 수용되는 수용부재; 및 광물이 경사지게 하강하도록 지지하기 위해, 상기 수용부재 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치된 분화방지수단;을 포함한다.

여기에서, 상기 분화방지수단은, 나선형으로 하방 연장된 나선형 슈트를 구비하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 나선형 슈트는, 수평방향 대비 하방경사각이 25°~ 35°인 것이 바람직하다.

나아가, 상기 나선형 슈트는, 분광을 거르도록 복수 개의 필터공이 형성된 절출부가 적어도 일부에 제공되며, 상기 분화방지수단은, 상기 필터공을 통해 내려온 분광을 받도록 상기 절출부를 따라 하측에 배치된 받침슈트; 및 상기 받침슈트 내의 분광을 외부로 배출하도록 상기 받침슈트로부터 상기 수용부재 외부로 연장된 배출슈트;를 더 구비할 수 있다.

이때, 상기 절출부는 상기 나선형 슈트의 상부에 구성되는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 분화방지수단은, 상기 나선형 슈트의 상단에 연통된 호퍼;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명에서의 상기 광물은 소결광이고, 상기 수용부재는 소결광이 저장되는 사일로일 수 있다.

본 발명에 따른 광물 수용장치는, 수용부재 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치되되, 나선형의 하방 연장된 나선형 슈트를 구비함으로써, 광물이 수용부재 내에 수용되는 과정에서 상부로부터 낙하하여 적재되는데, 이와 같이 낙하되는 광물이 일정 높이 상에서 수용부재 내 바닥에 떨어지거나 적재된 광물 상에 떨어짐으로써 분화되는 현상을 방지할 수 있는 장점을 지닌다.

나아가, 상기 나선형 슈트에 분광을 거르도록 절출부가 적어도 일부에 제공되며, 상기 절출부의 하측에 받침슈트가 구성되고, 상기 받침슈트로부터 외부로 연장되는 배출슈트가 구성됨으로써, 이미 분화된 분광을 걸러서 외부로 분리시킬 수 있다.

결과적으로, 광물이 소결광인 경우, 본 발명에 의해 고로에 입조되는 소결광의 분화율을 낮추고 분화편차를 줄임으로써, 노내 통기개선 및 노황변동 최소화의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 소결광이 낙하하여 저장되는 사일로의 내부를 나타낸 도이다.
도 2는 사일로 상단으로부터의 거리에 따른 소결광의 분화율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따라 나선형슈트를 포함하는 광물 수용장치를 나타낸 도이다.
도 4는 도 3의 광물 수용장치에 받침슈트와 배출슈트가 더 포함된 것을 나타낸 도이다.
도 5는 도 4에서 받침슈트가 나선형슈트의 하측에 배치된 것을 나타낸 수직단면도이다.

본 발명은, 낙하하는 광물이 일정 높이 상에서 수용부재 내 바닥에 떨어지거나 적재된 광물 상에 떨어짐으로써 분화되는 현상을 방지하도록, 수용부재 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치되는 분화방지수단이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

여기에서, 상기 광물은 분화될 수 있는 어떠한 광물일 수 있고, 상기 수용부재도 내부에서 상기 광물이 낙하한 후 저장할 수 있는 구성이라면 본 발명에 의해 한정되지 않는다.

그러면, 이하 본 명세서에서의 광물은 일례로서 소결광이고, 이러한 소결광이 저장되는 수용부재는 사일로이며, 소결광이 사일로 내에 낙하하여 수용되는 과정에서 분화되는 것을 방지하도록 구성되는 본 발명에 대해서 상세히 후술하기로 한다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따라 나선형슈트를 포함하는 광물 수용장치를 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 광물이 낙하하여 수용되는 수용부재(20)인 사일로(soil)와, 상기 수용부재(20) 내에 구성되는 분화방지수단을 포함할 수 있다.

상기 수용부재(20)는 광물이 낙하하여 수용되도록 상부가 개방된 구조를 지니는데, 일례로서 사일로와 같이 상방개구된 원통형 몸체(21)와, 상기 몸체(21) 내부의 하측에 광물이 적재되는 깔때기형 적재받침대(22)가 구성될 수 있다.

아울러, 이러한 적재받침대(22)의 하측에는 광물을 배출시키면서 그리고 다른 원하는 곳으로 이동시키도록, 배출컨베이어(23)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 분화방지수단은 광물이 경사지게 하강하도록 지지하도록 구성된다.

이러한 분화방지수단은 구체적인 구조는, 상기 수용부재(20) 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치된 형상을 이룰 수 있다.

즉, 경사진 분화방지수단을 통해, 낙하되는 광물이 수직으로 곧장 내려오지 않고 분화방지수단에 의해 경사진 방향으로 이동하면서 낙하함에 따라, 그 낙하속도를 상당히 감소시킬 수 있다.

이와 같이 최대한으로 낙하속도를 감소시키면서, 수용부재(20)의 하부로 이동시키기 위해서는, 상기 분화방지수단은 더욱 바람직하게, 나선형으로 하방 연장된 나선형 슈트(31)를 구비할 수 있다.

상기 나선형 슈트(31)는, 수용부재(20) 내에서 상부로부터 하측으로 일정 거리만큼 나선 형상을 취하여 연장되는 구조로서, 수용부재(20)의 개방된 상부를 통해 낙하하여 인입되는 광물이 나선형 슈트(31)에 안착된 후, 나선형 길이방향을 따라 천천히 내려오면서 슬라이딩 하강함에 따라, 상기 광물이 수용부재(20)의 하부에 안착시 분화가 거의 이루어지지 않는다.

즉, 광물은 낙하되는 과정에서 중력가속도로 인하여 빠른 속도를 가지게 되며, 이러한 상태에서 수용부재(20)의 바닥 또는 이미 적재된 광물에 부딪힘에 따라 쉽게 분화될 수 있는데, 이러한 것을 방지하기 위해 낙하속도를 줄이는 방책으로서 나선형으로 하방 연장된 나선형 슈트(31)에 의해 일정 정도의 힘으로 상방 지지되면서 하측으로 점차적으로 이동하게 됨에 따라 그 낙하속도를 현저하게 떨어뜨려 적재시 분화가 거의 이루어지지 않는다.

상기와 같은 나선형 슈트(31)는, 수평방향 대비 하방경사각(θ)이 25°~ 35°인 것이 바람직하다.

나선형 슈트(31)의 하방경사각(θ)이 25°보다 작은 경우에는, 나선형 슈트(31)를 따라 낙하하면서 광물 덩어리들끼리 서로 충돌이 거의 일어나지 않았으나, 광물의 낙하속도가 너무 느려서 계속해서 인입되는 광물에 의해 나선형 슈트(31)에 쌓여서 일부는 외부로 이탈하였다.

일례로서 하방경사각(θ)이 15°인 경우, 전체가 20m 정도인 수용부재(20)에서 10m 높이의 분화율이 13%로 다소 낮은 수치를 보였다.

또한, 나선형 슈트(31)의 하방경사각(θ)이 35°보다 큰 경우에는, 광물의 낙하속도가 빨라서 외부로 이탈하지는 않았으나, 나선형 슈트(31)를 따라 낙하하면서 광물 덩어리들끼리 서로 충돌이 심하게 일어났다.

일례로서 하방경사각(θ)이 45°인 경우, 10m 높이의 분화율이 16%로 높은 수치를 보였다.

이에 반하여, 나선형 슈트(31)의 하방경사각(θ)이 30°인 경우에는, 나선형 슈트(31)를 따라 낙하하면서 광물 덩어리들끼리 서로 충돌이 일어나지 않으면서, 광물의 낙하속도가 적당하여 외부로 이탈하지도 않았다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이(개선후), 10m 높이의 분화율이 8.5%로 가장 양호한 분화율을 보임으로써, 광물의 안정적인 낙하를 이끌어냈다.

이와 같은 나선형 슈트(31)는, 구체적으로 수용부재(20)의 원통형 몸체(21) 내주면을 따라 내려오면서 나선형으로 부착체결될 수 있는데, 이때 상단부에는 호퍼(33)가 연통되게 설치될 수 있다.

상기 호퍼(33)는 수용부재(20) 상단 개구부를 통해 낙하하는 광물이, 나선형 슈트(31)의 상단부로 모아져서 내려올 수 있도록 한다.

즉, 호퍼(33)의 상부는 넓게 펼쳐진 형상을 취하고, 하측으로 갈수록 테이퍼져서 개방된 하단부가 나선형 슈트(31)의 상단부와 이어질 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 분화방지수단은 광물 인입시 이미 분화된 분광을 거를 수 있도록, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 받침슈트와 배출슈트를 더 포함할 수 있다.

도 4는 도 3의 광물 수용장치에 받침슈트와 배출슈트가 더 포함된 것을 나타낸 도이다. 도 5는 도 4에서 받침슈트가 나선형슈트의 하측에 배치된 것을 나타낸 수직단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 나선형 슈트(31)에 분광(11)을 거르도록 절출부(32)가 적어도 일부에 제공되며, 이때 분화방지수단은 상기 절출부(32)의 하측에 배치된 받침슈트(34)와, 상기 받침슈트(34)로부터 외부로 연장된 배출슈트(35)를 더 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 절출부(32)는 복수 개의 필터공(32a)이 형성된 부분으로서, 나선형 슈트(31)의 적어도 일부에 구성될 수 있다.

이에 의해 나선형 슈트(31)를 따라 내려오는 광물(10) 중 분화된 분광(11)은, 복수 개의 필터공(32a)에 의해 필터링되어 하측의 받침슈트(34)로 이동하고, 분화되지 않은 광물(10)만이 수용부재(20)에 저장된다.

이러한 절출부(32)는, 수용부재(20) 내에서 광물(10)이 적재하는 과정에서도, 광물(10) 속에 묻히지 않고 필터링 기능을 수행할 수 있도록, 나선형 슈트(31)의 상부에 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 받침슈트(34)는 필터공(32a)을 통해 내려온 분광(11)을 받도록 상기 절출부(32)를 따라 하측에 배치될 수 있는데, 즉 나선형 슈트(31)와는 층이 이중으로 되는 이중구조를 취하게 된다.

그리고, 상기 배출슈트(35)는 받침슈트(34) 내의 분광(11)을 외부로 배출하도록, 받침슈트(34)로부터 수용부재(20) 외부로 연장될 수 있다.

이러한 배출슈트(35)는, 수용부재(20)의 몸체(21)를 통과하여 외부로 연장된 배치구조로서, 상단부에 받침슈트(34)가 연통되면서 상하좌우가 막힌 밀폐형 형상을 취하며, 내부의 배출홀(35a)을 통해서 분광(11)을 수용부재(20)의 외측으로 이동시킨다.

물론, 이러한 배출슈트(35)의 하단부에는 분광(11)을 이동시키는 이동컨베이어(36)가 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 수용부재(20) 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치되되, 나선형의 하방 연장된 나선형 슈트(31)를 구비함으로써, 광물(10)이 수용부재(20) 내에 수용되는 과정에서 상부로부터 낙하하여 적재되는데, 이와 같이 낙하되는 광물(10)이 일정 높이 상에서 수용부재(20) 내 바닥에 떨어지거나 적재된 광물(10) 상에 떨어짐으로써 분화되는 현상을 방지할 수 있다.

나아가, 상기 나선형 슈트(31)에 분광(11)을 거르도록 절출부(32)가 적어도 일부에 제공되며, 상기 절출부(32)의 하측에 받침슈트(34)가 구성되고, 상기 받침슈트(34)로부터 외부로 연장되는 배출슈트(35)가 구성됨으로써, 이미 분화된 분광(11)을 걸러서 외부로 분리시킬 수 있다.

결과적으로, 광물(10)이 소결광인 경우, 고로에 입조되는 소결광의 분화율을 낮추고 분화편차를 줄임으로써, 노내 통기개선 및 노황변동 최소화의 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 광물 11 : 분광
20 : 수용부재 21 : 몸체
22 : 적재받침대 23 : 배출컨베이어
31 : 나선형 슈트 32 : 절출부
32a : 필터공 33 : 호퍼
34 : 받침슈트 35 : 배출슈트
35a : 배출홀 36 : 이동컨베이어
θ : 하방경사각(나선형 슈트의)

Claims (7)

1. 광물(10)이 낙하하여 수용되는 수용부재(20); 및 광물(10)이 경사지게 하강하도록 지지하기 위해, 상기 수용부재(20) 내에 상부로부터 하부측으로 경사지게 연장배치된 분화방지수단;을 포함하며,
   상기 분화방지수단은, 나선형으로 하방 연장된 나선형 슈트(31)를 구비하며,
   상기 나선형 슈트(31)는, 분광(11)을 거르도록 복수 개의 필터공(32a)이 형성된 절출부(32)가 적어도 일부에 제공되며, 상기 분화방지수단은, 상기 필터공(32a)을 통해 내려온 분광(11)을 받도록 상기 절출부(32)를 따라 하측에 배치된 받침슈트(34); 및 상기 받침슈트(34) 내의 분광(11)을 외부로 배출하도록 상기 받침슈트(34)로부터 상기 수용부재(20) 외부로 연장된 배출슈트(35);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광물 수용장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 나선형 슈트(31)는, 수평방향 대비 하방경사각(θ)이 25°~ 35°인 것을 특징으로 하는 광물 수용장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 절출부(32)는 상기 나선형 슈트(31)의 상부에 구성되는 것을 특징으로 하는 광물 수용장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 분화방지수단은,
   상기 나선형 슈트(31)의 상단에 연통된 호퍼(33);
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광물 수용장치.
   
7. 제1항, 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광물(10)은 소결광이고, 상기 수용부재(20)는 소결광이 저장되는 사일로인 것을 특징으로 하는 광물 수용장치.

Images