KR100906419B1 - 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 분쇄시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 분쇄시스템에 관한 것으로, 본 발명 건식 분쇄장치는, 상면 주변부에 다수의 분쇄부재가 마련된 분쇄판과, 상기 분쇄판의 하부측에 위치하여 상기 분쇄판을 회전시키는 제1모터와, 상기 분쇄판의 외측에 환형으로 이격되어 위치하며, 상기 분쇄판의 분쇄부재에 대향하는 면이 요철형인 라이너와, 상기 분쇄판의 상부측에 이격되어 위치하며, 다수의 통공을 구비하여 상기 분쇄부재에 의해 분쇄된 분쇄물을 그 통공을 통해 분급하여 배출하는 분급부와, 상기 분급부의 상부에 위치하여 상기 분급부를 상기 분쇄판의 회전속도와는 무관한 회전속도로 회전시키는 제2모터를 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 분쇄판과 분급부를 개별 구동하여 분쇄판의 회전속도와 무관하게 분급부의 속도를 제어할 수 있어, 보다 세분화된 분급이 가능하도록 하는 효과가 있다.

분쇄, 건식, 분급

Description

건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 분쇄시스템{Dry type crusher and crusher system using the dry type crusher}

본 발명은 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 분쇄시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적인 충돌에 의해 분쇄대상물을 분쇄하며, 분급이 함께 이루어지는 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 분쇄시스템에 관한 것이다.

일반적으로 ACM(Air Classifying Mill)은 분쇄실 내에 분급장치가 내장되어 있어 분쇄물의 입도를 조정할 수 있도록 하는 구조를 가지며, 그 분급장치의 회전에 따른 기류의 발생에 의해 분쇄물의 배출이 가능한 구조이다.

그러나 분쇄실 내에서 실질적으로 분쇄가 일어나는 분쇄핀이 다수로 마련된 분쇄판과 분급장치가 서로 연결되어 있기 때문에 그 분쇄판과 분급장치는 동일한 회전수로 회전하게 되어 그 분급장치의 시간당 회전수로 결정되는 되는 분급을 사용자가 임의로 설정하기가 쉽지 않았다.

이와 같은 종래 건식 분쇄장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설 명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 건식 분쇄장치의 단면 구성도이다.

도 1을 참조하면 종래 건식 분쇄장치는, 분쇄대상물을 공급하는 공급부(100)와, 상기 공급부(100)로부터 공급된 분쇄대상물을 모터(도면 미도시)에 의해 회전하면서 분쇄하는 분쇄판(200) 및 그 분쇄판(200)의 상면 외측에 다수로 마련된 분쇄봉(210)과, 상기 분쇄판(200)의 중앙부에 체결되어 그 분쇄판(200)과 함께 회전하면서 기류를 생성하고 그 회전속도에 의해 분쇄물을 분급하는 분급부(300)와, 상기 분쇄판(200)의 외측에 위치하여 분쇄대상물의 분쇄가 용이하도록 하며, 분쇄실을 제공하는 라이너(400)를 포함하여 구성된다.

미설명 부호 500은 상기 분급부(300)의 외측에 위치하여 분쇄물이 기류에 의해 그 분급부(300)로 이동이 용이하도록 하는 버퍼링(buffer ring)이다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 건식 분쇄장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 공급부(100)는 스크류의 회전에 의해 공급된 분쇄대상물을 상기 라이너(400)에 의해 정의되는 분쇄실 내부로 공급하는 스크류 공급기를 사용할 수 있으며, 이와 같이 공급된 분쇄대상물은 분쇄판(200)의 상면 주변부에 다수로 마련되어 있는 분쇄봉(210)과의 충돌에 의해 분쇄된다.

도 2는 상기 분쇄판(200)과 분쇄봉(210) 및 라이너(400)의 평면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면, 그 분쇄판(200)의 상부에는 분쇄봉(210)이 라이너(400)에 인접하게 다수로 마련되어 있으며, 라이너(400)는 그 분쇄판(200)과 인접한 면에 다수의 요철을 가지고 있는 구조이다.

이와 같은 구성에서 그 분쇄판(200)이 회전하면서 분쇄봉(210)과 상기 공급된 분쇄대상물이 충돌하면서 그 분쇄대상물이 분쇄된다.

또한 상기 분쇄판(200)의 중앙상부에는 분급부(300)가 마련되어 있으며, 그 분급부(300)의 구조는 상면이 개방된 역사다리꼴 형상의 원통이며, 그 측면에는 다수의 틈이 마련되어 있고, 그 틈을 통해 분급이 이루어진다.

상기 분급부(300)가 회전하면서 상향의 기류를 발생시키며, 그 기류에 의해 상기 분쇄봉(210)과 라이너(400)의 요철에 분쇄대상물의 충돌이 활성화되어 분쇄효율을 높이게 된다.

그러나 상기 분급부(300)는 분쇄판(200)과 동일한 속도로 회전하는 것이기 때문에 회전속도가 빠를수록 배출되는 분쇄물의 입경이 더 작아지는 것을 고려할 때 더 작은 입경의 분쇄물을 획득하기 위해서는 분쇄판(200)의 회전속도를 증가시켜야 하지만, 원심력 등을 고려하여 그 분쇄판(200)의 회전속도를 높이는 데에는 한계가 있으며 따라서 분급에 한계를 가지는 문제점이 있었다.

또한 분급부(300)만을 이용한 기류를 형성하기 때문에 분쇄물이 분급 배출되지 않고 하부측으로 낙하하는 경우가 발생할 수 있으며, 이는 재료의 낭비 및 장치의 고장을 유발하는 원인이 될 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 분쇄판의 회전속도와 무관하게 분급부의 회전속도를 제어할 수 있는 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 건식 분쇄시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 과제는, 분급부 이외에 난기류를 발생시켜 분쇄물이 낙하하는 것을 방지할 수 있는 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 건식 분쇄시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 건식 분쇄장치는, 상면 주변부에 다수의 분쇄부재가 마련된 분쇄판과, 상기 분쇄판의 하부측에 위치하여 상기 분쇄판을 회전시키는 제1모터와, 상기 분쇄판의 외측에 환형으로 이격되어 위치하며, 상기 분쇄판의 분쇄부재에 대향하는 면이 요철형인 라이너와, 상기 분쇄판의 상부측에 이격되어 위치하며, 다수의 통공을 구비하여 상기 분쇄부재에 의해 분쇄된 분쇄물을 그 통공을 통해 분급하여 배출하는 분급부와, 상기 분급부의 상부에 위치하여 상기 분급부를 상기 분쇄판의 회전속도와는 무관한 회전속도로 회전시키는 제2모터를 포함한다.

또한 본 발명 건식 분쇄시스템은, 분쇄판과 분급부를 각각 구동제어함이 가능한 건식 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물을 2차 분급하는 사이클론과, 상기 사이클론을 통해 분급된 분쇄물 중 입경이 더 작은 분쇄물을 공급받아 저장하며, 발생된 압력을 해소하는 백필터부를 포함한다.

본 발명은 분쇄판과 분급부를 개별 구동하여 분쇄판의 회전속도와 무관하게 분급부의 속도를 제어할 수 있어, 보다 세분화된 분급이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 분쇄핀의 구조를 변경하여 분쇄효율을 높이며, 분급부 이외의 상승기류를 형성하는 수단을 구비하여 분쇄물이 낙하하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 상기와 같은 본 발명 건식 분쇄장치 및 그 건식 분쇄장치를 이용한 건식 분쇄시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 건식 분쇄장치 바람직한 실시예의 단면 구성도이다.

도 3을 참조하면 본 발명 건식 분쇄장치의 바람직한 실시예는, 분쇄실(10)의 하부측에 위치하여 모터(도면 미도시)의 구동력을 전달하는 분쇄구동축(11)과, 상기 분쇄구동축(11)으로부터 회전력을 전달받아 회전하며 공급된 분쇄대상물을 분쇄하는 분쇄판(20)과, 그 분쇄판(20)의 상면에 다수로 설치된 분쇄부재(21)와, 상기 분쇄판(20)의 외측에 위치하며, 그 내경부에 다수의 단차가 마련된 라이너(30)와, 상기 분쇄실(10)의 상부측에 마련되어 분쇄대상물의 투입 및 배출이 용이하게 진행 될 수 있도록 가이드하는 버퍼링(buffer ring, 40)과, 상기 버퍼링(40)의 내측에 위치하며 분급구동모터(70)에 의해 구동되는 분급구동축(51)에 의해 구동되어 분쇄물을 분급하여 배출구(61)를 통해 배출하는 분급부(50)로 구성된다.

미설명 부호 60은 상기 분급구동축(51)의 안정적인 동작을 유도하는 베어링 지지부이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 건식 분쇄장치 바람직한 실시예의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명은 분쇄판(20)과 분급부(50)가 서로 분리되어 있으며, 그 분리된 분쇄판(20)과 분급부(50)를 각각 개별 구동할 수 있는 구성이다. 즉, 분쇄판(20)의 회전속도와 분급부(50)의 회전속도를 별도로 제어할 수 있으며, 따라서 분급부(50)의 회전속도에 따른 분쇄물의 배출 입경을 제어할 수 있게 된다.

상기 분쇄판(20)의 형상은 원판형상이며, 그 분쇄판(20)의 상면 주변부에는 다수의 분쇄기재(21)가 볼트로 결합되어 있다.

상기 분급부(50)에는 상하 방향으로 긴 다수의 분쇄물 배출구가 마련되어 있으며, 그 회전속도가 빠를수록 그 분쇄물 배출구를 통해 배출되는 분쇄물의 입경은 작아지게 된다.

상기 분급부(50)의 구체적인 형상은 상부가 개방된 역사다리꼴의 형상이며, 상기 분쇄물 배출구는 분급부(50)의 측면에 다수로 마련되며, 바닥면에는 상기 분급구동축(51)과 볼트결합이 될 수 있도록 천공이 마련되어 있다.

도 4는 상기 분쇄판(20), 분쇄부재(21) 및 라이너(30)의 평면도이다.

도 4를 참조하면 상기 분쇄부재(21)의 형상은 상기 라이너(30)를 향하는 면에 요철이 있으며, 그 요철이 형성된 면과 회전방향측의 측면부에는 내측으로 각진 모서리부를 가지고 있다.

이와 같은 형상에 의하여 종래 봉 형상인 분쇄봉을 사용할 때에 비하여 기류를 형성하는데 더 적당하며, 그 요철부와 라이너(30)의 요철부가 마주함에 따라 회전시 분쇄대상물과 그 분쇄부재(21)와 충돌할 확률을 더 높일 수 있어 분쇄가 보다 더 용이하게 된다.

이와 같은 형상의 분쇄부재(21)를 사용함으로써 본 발명의 건식 분쇄장치는 곡물, 광물, 산화물 등을 수 내지 수십 나노미터의 입경으로까지 분쇄할 수 있으며, 일반적으로 분쇄가 잘 되지 않는 것으로 알려진 테프론도 분쇄할 수 있게 된다.

이와 같이 분쇄부재(21)가 다수로 결합된 분쇄판(20)이 라이너(30)의 내측에서 회전하면서 분쇄대상물을 분쇄하고, 그 분쇄된 분쇄물은 상기 분급구동모터(70)에 의해 개별 구동되는 분급구동축(51)을 통해 회전력을 전달받아 회전하는 분급 부(50)를 통해 분급된 후, 분쇄실(10) 상부 외측에 위치하는 배출구(61)를 통해 배출된다.

또한 분쇄판(20)의 하부에는 분쇄판(20)의 회전에 의해 상향의 회전기류를 형성할 수 있는 터빈(80)이 마련되어 있다. 터빈(80)에 의해 상향 회전기류가 발생하면 상기 분쇄판(20)의 하부로 분쇄물이 낙하하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 상기 터빈(80)의 평면 구성도이며, 판 따기 등을 통해 형성할 수 있다.

상기 터빈(80)은 분쇄판(20)과 함께 회전하거나 회전하지 않더라도 발생되는 상승기류에 회전 와류를 더 생성하여 분쇄물이 낙하하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 건식 분쇄시스템의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명 건식 분쇄시스템은 상기 분쇄판과 분급부의 개별 구동이 가능한 건식 분쇄장치(1)와, 상기 건식 분쇄장치(1)에서 배출되는 분쇄물을 다시 입경에 따라 분급하는 사이클론(2)과, 상기 사이클론(2)에서 분급된 입경이 더 작은 분쇄물을 공급받아 저장하며, 상기 건식 분쇄장치(1)에서 발생하는 공기압을 해소하는 백필터부(3)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성은 상기 분쇄판과 분급부를 각각 다른 속도로 회전시킬 수 있는 건식 분쇄장치(1)에서는 그 분급부의 회전속도를 제어하여 특정 입경 이하의 분쇄물을 외부로 배출하기 때문에 그 분쇄물을 다시 세분화하여 분급하기 위한 구성이다.

상기 백필터부(3)는 분쇄물은 저장하고 그 분쇄물을 이동시킨 백필터부(3)의 진공펌프(4)의 압력과 상기 건식 분쇄장치(1)에서 발생하는 압력을 해소하기 위하여 기체를 투과시키는 백을 설치하여 분쇄물을 쉽게 저장할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 건식 분쇄장치의 단면 구성도이다.

도 2는 도 1에서 분쇄판과 분쇄봉 및 라이너의 평면 구성도이다.

도 3은 본 발명 건식 분쇄장치 바람직한 실시예의 단면구성도이다.

도 4는 도 3에서 상기 분쇄판, 분쇄부재 및 라이너의 평면도이다.

도 5는 도 3에서 터빈의 실시예의 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 건식 분쇄시스템의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:분쇄실 11:분쇄구동축

20:분쇄판 21:분쇄부재

30:라이너 40:버퍼링

50:분급부 51:분급구동축

60:베어링 지지부 61:배출구

70:분급구동모터 80:터빈

1:건식 분쇄장치 2:사이클론

3:백필터부

Claims (4)

1. 상면 주변부에 다수의 분쇄부재가 마련된 분쇄판;

   상기 분쇄판의 하부측에 위치하여 상기 분쇄판을 회전시키는 제1모터;

   상기 분쇄판의 외측에 환형으로 이격되어 위치하며, 상기 분쇄판의 분쇄부재에 대향하는 면이 요철형인 라이너;

   상기 분쇄판의 상부측에 이격되어 위치하며, 다수의 통공을 구비하여 상기 분쇄부재에 의해 분쇄된 분쇄물을 그 통공을 통해 분급하여 배출하는 분급부; 및

   상기 분급부의 상부에 위치하여 상기 분급부를 상기 분쇄판의 회전속도와는 무관한 회전속도로 회전시키는 제2모터를 포함하는 건식분쇄장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 분쇄판의 하부에는 상기 분쇄판의 회전에 의해 상향 회전기류를 발생시키는 터빈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 분쇄기.
4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 건식 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물을 2차 분급하는 사이클론; 및

   상기 사이클론을 통해 분급된 분쇄물 중 입경이 더 작은 분쇄물을 공급받아 저장하며, 발생된 압력을 해소하는 백필터부를 포함하는 건식 분쇄시스템.

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