KR100433344B1 - 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치 - Google Patents
고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치Info
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Abstract
본 발명은 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재분리장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 상부는 개구되어 있고 하부는 폐구되어 있는 원뿔 형상의 수재혼합조와; 상기 수재혼합조 내부의 하측의 지지프레임에 의해 회전가능하게 고정되고 타측은 모터가 부설되며 중간부 상측에는 고무스크래퍼가 부설되고 중간부 하측에는 블레이드가 부설되는 애지테이터와; 상기 수재혼합조의 최하측에 부설되며 공정제어기, 마그네틱 전원제어기에 의해 제어되는 마그네틱 원판을 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명은 종래의 수재제조공정에서 생성되는 철분이 다량함유된 수재는 시멘트 원료로 사용시 불량제품의 원인이 되며 후 공정에서의 철분분리 작업공정의 발생시키는 문제점이 있으나 상기와 같이 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치를 제공함으로서 수재중 철분을 침전제거함으로서 양질의 수재를 제조하여 후공정의 작업간소화 및 시멘트 제조시 불량율을 감소시키는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치에 관한 것으로,보다 상세하게는 고로공정 중 고온의 용융 슬래그를 고압냉각수를 가압분사하여 수재를 제조하는 공정에서 수재중의 혼입된 철분을 이송과정에서 수중에 투입하여 비중이 가벼운 부상수재만을 분리하는 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치장치에 관한 것이다.
도 1a는 용선제조 공정에서 수재 슬래그 분리과정을 개략적으로 도시한 예시도로서, 일반적으로 고로공장에서 수재제조과정은 고로(10)에서 노내의 용융물을 배출시킬때순수한 용선과 슬래그의 비중차이(용선: 7.8, 슬래그: 2.3)와 용선 대탕도(11)의 스키머(12)에 의해 분리된다.
배출되는 고로 용융물중 슬래그는 슬래그 탕도(11-2)를 통해 건설 골재로 사용되는 괴재처리부(13)와 시멘트의 원료로 사용하는 수재처리부(14)로 나누어져 분리된다.
도 1b 내지 도 2b는 종래 수재 제조공정에서 철분이 포함된 수재 발생을 설명하기 위한 참고도이다.
상기 용선제조공정에서 용선제조시 1500 ~1520℃의 상태에서 이루어지고 용융 슬래그는 1530℃에서 부산물로 생성된다.
고로 슬래그는 1530℃의 용융 상태로 수재처리부(14)까지 유동하게 되고 고온의 슬래그를 도 1b, 내지 도 2b에서 도시된 바와같이 워터스프레이펌프(20-1)의 펌프작용을 통해 냉각수 스프레이박스에 설치된 냉각수스프레이노즐(18)의해 냉각수(24)를 분사하면 교반조(17)에서 냉각수(24)와 혼합된 수재(21)는 스크류컨베이어(15-1)에 의해 냉각수(24)에서 분리된 후 수재이송벨트컨베이어(15)에 의해 다음공정으로 운반된다.
상기 과정에서 종래에는 고온의 용융 슬래그(23) 중에 용선이 혼입되어 수재(21)중에 Fe2O3형태로 존재하여 혼입되어 교반조에서 철분(22)이 합유된 수재(21)가 생성되며 주요 자성체의 일반적인 입도는 100mm 내외이고 함량은 4~5%를 차지하고 있다.
따라서 철분함량이 높아질수록 부식이 잘 일어나며 시멘트 구조물의 강도를 약화시키는 원인이 된다.
특히, 수재이송벨트컨베이어(15) 상에서 폭방향으로 요홈을 가진 전자석 회전드럼(72)에 전원을 인가하여 벨트상의 수재(21)속에 포함하고 있는 자성체(71)(철분, 철제)를 회수할 목적으로 풀리를 구동하지만 콘베이어 벨트의 적재량이 만곡형태를 취하고 있어 깊숙히 묻혀있는 자성체(71)는 취출되지 않을 뿐만 아니라 벨트의 속도가 빠르기 때문에 철분의 회수량에는 한계가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 고로수재 제조과정에서 다량의 철분이 함유된 수재를수중에 혼합하여 상기 수재와 자성체의 비중차에 의해서 분리시키고 수재혼합조 저부에 마그네틱 원판(100)을 설치하여 철분을 포집하고 이를 교반하여 비중이 가벼운 부상 수재만을 분리시키는 장치를 제공하여 양질의 수재를 제조하여 공급할 수 있도록 한 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상술한 목적은 상부는 개구되어 있고 하부는 폐구되어 있는 원뿔 형상의 수재혼합조와; 상기 수재혼합조 내부의 하측의 지지프레임에 의해 회전가능하게 고정되고 타측은 모터가 부설되며 중간부 상측에는 고무스크래퍼가 부설되고 중간부 하측에는 블레이드가 부설되는 애지테이터와; 상기 수재혼합조의 최하측에 부설되며 공정제어기, 마그네틱 전원제어기에 의해 제어되는 마그네틱 원판을 포함하여 구성함에 의해 달성된다.
도 1a는 일반적인 수재 슬래그 분리과정을 개략적으로 도시한 예시도,
도 1b는 종래 기술에 따른 수재제조 설비를 나타낸 예시도,
도 2a는 종래 기술에 따른 수재제조 과정을 나타낸 사시도,
도 2b는 종래 기술에 따른 수재제조 장치의 작동상태 사시도,
도 3a는 본 발명에 따른 고로의 수재 제조과정에서의 순수수제 분리장치의 사시도,
도 3b는 본 발명에 따른 고로의 수재 제조과정에서의 순수수제 분리장치의 작동상태 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 고로의 수재 제조과정에서의 순수수제 분리장치의 축수 고정부 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 고로 11: 용융물 탕도
11-1: 용선 런너 11-2: 슬래그 탕도
12: 스키머 13: 괴재처리부
14: 수재처리부 15: 수재이송벨트컨베이어
15-1: 스크류벨트컨베이어 16: 사일로
17: 교반조 18: 냉각수 스프레이노즐
19: 온수조 19-1: 냉수조
19-2: 냉각팬 20: 냉각펌프
20-1: 워터 스프레이 펌프 22: 철분
21: 수재 23: (용융) 슬래그
24: 냉각수 25: 냉각수 스프레이 박스
31: (전기)모터 30: 애지테이터
32: 회전 축수 31-1: 감속기어부
34: 브레이드 34a: 지지프레임
34b: 슬라이딩 베어링 41: 제1 트로프
45: 수재혼합조 46: 제2 트로프
47: 제3 트로프 48: 수재분리조
49: 수재배출가이드 51: 이송모터
55: 공기펌프 56: 환상관
57: 브로잉 튜브 58: 철분배출펌프
60: 고무스크래퍼 70: 배출펌프
71: 자성체 72: (회전)드럼
70a: 배출관 70b: 호환배관
75: 물보충 공급관 100: 마그네틱 원판
200: 마그네틱 전원제어기 300: 공정제어기
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3a는 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 사시도이고, 도 3b은 본 발명에 따른 사용상태 사시도 이며, 도 4는 본 발명에 따른 수재 교반기 단면도이다.
도 3a 내지 도 4에 따르면, 수재이송벨트컨베이어(15)에 적재된 상기 수재(21)를 수중에 침투하여 혼합하기 위한수단으로 상기 수재이송벨트컨베이어(15)에서 수재(21)가 떨어지는 부위에 수재유도용 제1 트로프(41)가 경사를 주어 수재혼합조(45) 방향으로 설치하되 수재의 강도 특성상 상기 제1 트로프(41)의 재질을 보강하기 위해 바닥틀을 내면에 부착시킨다.
상기 제1 트로프(41) 하단에는 상기 수재(21)를 혼합하기 위해 콘(CONE) 형태의 수재혼합조(45)가 설치되고 비중이 무거운 금속체를 상기 수재혼합조(45) 저부에서 포집할수 있게 통전시 씰링이 가능한 구조로된 마그네틱 원판(100)이 상기 수재혼합조(45) 바닥 상측에 부설된다.
상기 마그네틱 원판(100)과 원판 상부에 포집되어진 미립수재중 철분회수시 전원공급과 차단을 제어할 수 있는 마그네틱 전원제어기(200)가 설치되고, 최종 순수수재 분리시에는 밸브, 모터등을 제어를 행할 수 있는 공정제어기(300)가 설치된다.
상기 수재혼합조(45) 내에서 물과 수재(21)의 비율은 바람직하게는 6:4정도의 비율로 유입되지만 물의 충분한 공급을 위하여 측면에 물보충 공급관(75)이 설치되어 비율이 적절치 못할시 상기 수재혼합조(45)에 상기 물보충 공급관(75)에 의하여 공급수가 추가된다.
상기 수제혼합조(45) 하단에는 상기 수재(21)가 수중에서 고르게 퍼지게 하기 위하여 상기 수재혼합조(45)의 저부에 환상관(56)이 설치되고 120°간격으로 공기 브로잉 튜브(57)가 삽입고착되며 상기 공기 브로잉 튜브(57)의 출구형태는 상방향으로 5°내지 7°의 상향각을 주어 수중으로 낙하하는 수재에 균일하게 분사하여 비중이 무거운 금속체와의 분리가 가능토록하며, 상기 공기 브로잉 튜브(57)는 교반용 애지테이터(30)(AGITATOR)의 회전축수(32)가 회전하는 방향으로 절곡되게 설치된며, 이에 의하여 물의 원심력을 일어나서 비중이 무거운 철제는 콘부에 모여지게 된다.
상기 수재혼합조(45) 내의 수재(21)를 물과 적절한 비율로 혼합하기 위하여 저속 감속기를 부착한 구동모터(31)가 회전축수(32)의 상단에 부착되고 비중이 가벼운 부상수재의 경우 많은 양을 상기 수재혼합조(45) 일측 외주연에 부설된 제2 트로프(46)로 유도하기 위하여 상기 회전축수(32) 하부로는 상기 회전축수(32)을 따라 상부에는 고무재질로 구성되며 하부는 절곡된 형상의 고무스크래퍼(60)가 설치되고, 상기 회전축수(32)의 하단에는 브레이드(34)가 일정한 회전각이 주어져 상기 회전축수(32)를 중심으로 부착된다.
상기 회전축수(32)의 하부에는 회전부하를 많이 받는 만큼 수재혼합조(45)의 저부에 지지프레임(34a)를 설치되며 상기 회전축수(32)은 수중에서 회전을 하게 됨으로 씰이 용이한 슬라이딩 베어링(34b)에 의해 설치된다.
상기 수재혼합조(45) 저부의 콘(CONE)부에는 교반시에 침전되어진 비중이 무거운 철등의 불순물을 배출시키는 배출관(70a)과 배출펌프(70)가 부착되고, 상기 배출펌프(70)의 배출불가시 진공압력으로 배출시킬 수 있는 호환배관(70b)이 따로 구비되어 호환 가능토록 설치된다.
상기 수재혼합조(45)의 상기 제2 트로프(46) 수직하방으로는 연장되는 부분에 내면의 경도가 강한 제3 트로프(47)가 설치되고 상기 제3 트로프(47) 하단에는 낙차를 두어 순수 수재분리조(48)가 설치되며 내부에 있는 순수 수재를 후단으로 이송하는 45°방향의 스크류벨트컨베이어(15-1)가 수재배출가이드(49) 내부에 설치된다.
상기 수재배출가이드(49)는 상승 부분은 상기 스크류벨트컨베이어(15-1)의 하우징 외주면을 감싸고 이어지는 만곡부에서는 후단으로 이송가능하게 절곡슈트가 형성된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같이 작동된다.
상기의 고로 수재 제조설비에 있어서, 수재(21)를 물로 파쇄하여 이송하는 수재이송벨트컨베이어(15)의 연결 중간부에 상기 수재이송벨트컨베이어(15)에 적재된 상기 수재(21)를 용이하게 낙하시키기 위하여 제1 트로프(41)가 설치되고 상기 제1 트로프(41)의 통로를 통하여 상기 수재(21)를 수재혼합조(45)에 일정량을 투입시켜 비율을 6:4정도 유지할수 있게 보충수의 공급량을 맞춘다.
이때 상기 수재혼합조(45) 내부에 들어있는 상기 수재(21)와 이물질이 포함됨 금속체를 콘부의 중앙저부에 안착시키기 위하여 애지테이터(30)의 축수 회전방향으로 공기펌프(55)에 의해 공기를 브로잉 튜브(57)를 통하여 투입하여 원심력을 증대시킨다.
이때 원심방향으로 물과 희석되어 회전중인 비중이 무거운 용선등은 저부에 설치된 마그네틱 원판(100)이 마그네틱 전원제어기(200)에 전원을 공급하게 되면 수재(21) 중의 철분이 상기 마그네틱 원판(100) 상부에 포집된다.
상기 마그네틱 원판(100)에 포집된 철분을 상기 수재혼합조(45) 외부로 배출시키기 위해 마그네틱 전원제어기(200)에 전원을 차단하게 되면 소자가 되어 자력을 일게 되어 상기 수재혼합조(45) 저부에 설치된 철분 배출펌프(70)를 가동하여 상기 수재혼합조(45) 내부 마그네틱 원판(100) 상측에 침적 누적된 불순물을 포함하는 철분을 외부로 배출시킨다.
포집되어진 용선등의 불순물은 혼합조 내부에서 회전하는 애지테이터(30)의 부하전류가 바람직하게는 2.5A 이상 상승할시는 상기 배출펌프(70)를 가동시키게끔 마그네틱 원판(100)에 공급되는 전류가 자동으로 차단되도록 전기회로를 구성한다.
상기 수재혼합조(45) 내부에서 비중이 가벼운 부상 수재(21)는 회전축수(32) 상부의 고무스크래퍼(60)를 통해서 제2 트로프(46), 제3 트로프(47)를 통해서 배출되어 순수 수재분리조(48)에 투입되게 된다.
이렇게 분리된 순수 수재(21)는 상기 수재분리조(48) 내부에 침적하며 설치된 스크류벨트컨베이어(15-1)의 저속회전을 통하여 물은 하부로 배출되어지고 순수 수재만 우측의 수재배출가이드(49)를 통하여 최종 배출된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 수재제조공정에서 생성되는 철분이 다량함유된 수재는 시멘트 원료로 사용시 불량제품의 원인이 되며 후 공정에서의 철분분리 작업공정의 발생시키는 문제점이 있으나 상기와 같이 수재 제조과정에서의 순수 수재 분리장치를 제공함으로서 수재중 철분을 침전제거함으로서 양질의 수재를 제조하여 후공정의 작업간소화 및 시멘트 제조시 불량율을 감소시키는 효과를 제공한다.
Claims (4)
- 상부는 개구되어 있고 하부는 폐구되어 있는 원뿔 형상의 수재혼합조(45)와;상기 수재혼합조(45) 내부의 하측의 지지프레임(34a)에 의해 회전가능하게 고정되고 타측은 모터(31)가 부설되며 중간부 상측에는 고무스크래퍼(60)가 부설되고 중간부 하측에는 블레이드(34)가 부설되는 애지테이터(30)와;상기 수재혼합조(45)의 최하측에 부설되며 공정제어기(300), 마그네틱 전원제어기(200)에 의해 제어되는 마그네틱 원판(100)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재분리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 수재혼합조(45)의 개구된 일측상부에 부설된 제1 트로프(41)와;상기 수재혼합조(45)의 제1 타측 외주연에 부설되는 제2 트로프(46)와;상기 제2 트로프(46) 수직하방으로 일측은 부설되며 타측은 수재분리조(48)의 개구부 상에 설치되는 제3 트로프(47)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재분리장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 수재혼합조(45)의 제2 타측에 부설되는 물보충 공급관(75)과;상기 수재혼합조(45)의 하측에 내부와 외부가 관통되게 환형으로 부설되며일측에 공기펌프(55)가 부설된 브로잉튜브(57)와;상기 수재혼합조(45)의 하측에 배출펌프(70)가 개재되어 부설되는 배출관(70a)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재분리장치.
- 제2 항에 있어서, 수재분리조(48) 내부에는 스크류벨트컨베이어(15-1)의 하우징 외주면을 감싸고 이어지는 만곡부에서는 후단으로 이송가능하게 절곡슈트가 형성된 수지배출가이드(49)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고로의 수재 제조과정에서의 순수 수재분리장치.
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Citations (4)
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- 2000-12-06 KR KR10-2000-0073567A patent/KR100433344B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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