KR200337813Y1 - 소결용 코크스 파쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소결용 코크스 파쇄장치에 관한 것으로서, 특히 코크스의 입도가 과다하게 파쇄되는 것을 방지함과 동시에 코크스의 입도가 균일하게 파쇄될 수 있도록 하는 소결용 코크스 파쇄장치에 관한 것이다.

본 고안은 소결용 코크스 파쇄장치에 있어서, 원통형의 상부 슈트 상단에 상하로 유동가능하게 장착되되 코크스가 유입되는 고정롤 디스크와, 상기 고정롤 디스크의 하부에 회전가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크로부터 유입된 코크스를 파쇄하는 제 1파쇄수단과, 상기 제 1파쇄수단의 하부에 회전가능함과 동시에 상하로 유동가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크의 하부면과 상기 제 1파쇄수단의 상부면 사이에서 파쇄된 코크스를 재 파쇄하는 제 2파쇄수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치를 요지로 한다.

본 고안에 의하여 코크스가 파쇄되는 크기를 조정할 수 있으며, 이로 인하여 통기성이 향상되고, 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

소결용 코크스 파쇄장치{An apparatus for cracking a cokes}

본 고안은 소결용 코크스 파쇄장치에 관한 것으로서, 특히 코크스의 입도가 과다하게 파쇄되는 것을 방지함과 동시에 코크스의 입도가 균일하게 파쇄될 수 있도록 하는 소결용 코크스 파쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 소결공장에서 수행되는 소결조업은 배합원료를 소성시켜 괴성화된 소결광을 제조하는 일련의 과정을 말한다. 이러한 소결작업은 여러 종류의 분광석과 분코크스를 혼합하여 소결기 대차에 장입후 점화로에서 착화된다. 이후에 분코크스 입자가 타면서 발생하는 열에 의하여 배합원료가 용융되어 소결광을 제조한다.

도 1(a)는 종래의 분코크 파쇄기를 나타내는 사시도이고, 도 1(b)는 종래의 분코크 파쇄기를 나타내는 단면도로서, 소결광 제조과정에서 주원료로 사용되는 분코크스는 고로공정 및 코크스 제조공정에서 발생되는 25mm 이하 입도의 괴코크스를 1차로 5∼7mm 사이즈의 스크린을 거쳐 사하분을 분리한다. 이후에 5∼7mm 입도의 괴코크스를 입조슈트(1)를 통하여 스크루피더(2)에 투입하며, 스크루피더(2)에 의하여 괴코크스는 로드밀(3)내부로 장입된다. 로드밀(3)내부에서 괴코크스는 7mm 이하의 입도로 파쇄된다.

로드밀(3)의 내부에는 규격 90ψ × 400mm, 중량 200kg 되는 로드(6)가 140∼180개가 들어 있으며, 로드밀(3) 회전시 로드밀 상부로 올라 갔다가 하부로 떨어지면서 로드(6)와 로드(6) 사이에 있는 괴코크스를 파쇄하여 배출구(8)를 통해서 수송벨트(7)에 적재된다. 이후에 입도분리 스크린으로 보내져 7mm 이상과 이하로 분리된다.

이와 같이 로드밀(3)의 회전에 의해 로드밀(6) 내부에 장착되 있는 로드(6)의 낙하충격에 의해 괴코크스가 파쇄 될때, 로드(6)와 로드(6)의 선접촉에 의해서 괴코크스가 파쇄되기 때문에, 소결조업에 필요한 크기의 분코크스 까지 파쇄된다. 이로 인하여 미분입자인 -0.125mm 이하의 입도 분포가 증가하게 된다.

또한 로드밀(3)이 회전 될 때 내부에 충진되어 있는 다수의 로드(6)중 일부가 미끄러지는 현상이 있다. 로드(6)사이에 끼여 있는 코크스 입도를 과파쇄 시키는 역활을 하게 되고, 이러한 현상은 리프트바(4)의 마모 정도에 따라 달라지게 된다. 마모가 증가하면 로드(6)의 미끄럼이 많아지며 분코크스의 과파쇄량이 증가하게 된다.

이와 반대로 분코크스 입도의 과파쇄를 방지하고 입도를 크게하기 위해서는 로드밀(3)에 장착되는 로드(6)수를 적게하여 파쇄하는 경우도 있다. 이경우 파쇄량이 감소하는 현상이 발생하여 물량수급이 부족한 문제점이 있다.

상기와 같은 소결용 분코크스 입도가 과파쇄되어 소결조업 연료로 사용되면 분광석과 함께 혼합하게 되며, 조립하는 과정에서 분코크스 입도가 미세한 가루 형상이기 때문에 핵입자가 되지 못한다. 이로 인하여 분광석 입자에 분코크스 가루가 달라 붙는 현상이 발생되어 소결광으로 소성 될 때 분코크스가 빨리 타 버리게 된다. 이럴 경우 핵입자를 이루고 있는 분광석이 용융되지 못한 상태가 되어 소결광의 강도가 떨어지고 분화율이 높게 나타난다.

따라서, 이를 보상하기 위해서는 열량의 투입을 증가시키게 되며, 더불어 분코크스 투입량을 높이게 되어 소결광 톤당 열량 원단위가 올라가게 된다. 또한 분광석과 혼합시 수분율 6.5 ∼7.2% 수준이 되게 첨가하게 되며, 분코크스가 과파쇄 된 형태일 경우 수분첨가에 따라 열원인 분코크스가 한쪽으로 몰리고, 혼합이 잘되지 못하는 현상이 발생하며, 이로 인하여 소성 불균형이 발생된다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코크스를 공정에 필요한 크기로 균일하게 파쇄 할 수 있는 소결용 코크스 파쇄장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 소결용 코크스 파쇄장치에 있어서, 원통형의 상부 슈트 상단에 상하로 유동가능하게 장착되되 코크스가 유입되는 고정롤 디스크와, 상기 고정롤 디스크의 하부에 회전가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크로부터 유입된 코크스를 파쇄하는 제 1파쇄수단과, 상기 제 1파쇄수단의 하부에 회전가능함과 동시에 상하로 유동가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크의 하부면과 상기 제 1파쇄수단의 상부면 사이에서 파쇄된 코크스를 재 파쇄하는 제 2파쇄수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치에 의하여 달성된다.

도 1(a)는 종래의 분코크스 파쇄기를 나타내는 사시도.

도 1(b)는 종래의 분코크스 파쇄기를 나타내는 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치를 나타내는 도면.

도 3(a)는 고정롤 디스크의 평면도.

도 3(b)는 고정롤 디스크의 정면도.

도 3(c)는 고정롤 디스크의 저면도.

도 4(a)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 평면도.

도 4(b)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 정면도.

도 4(c)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 저면도.

도 5(a)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를 나타내는 평면도.

도 5(b)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를나타내는 정면도.

도 5(c)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를 나타내는 저면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 고정롤 디스크 30: 제 1파쇄수단

40: 제 2파쇄수단 50: 중심축

71: 상부슈트 70: 하부슈트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치를 나타내는 도면으로서, 본 고안은 상부 슈트와, 상부 슈트의 상단에 고정되는 고정롤 디스크와, 상기 고정롤 디스크(20)의 하부에 회전가능하게 장착되는 제 1파쇄수단(30)과, 제 2파쇄수단(40)과, 하부슈트(70)로 이루어져 있다. 이하, 각각의 부재를 상세히 설명한다.

상부 슈트(71)는 원통형으로 이루어져 있으며, 상부 슈트(71)의 상부에는 입조슈트(12)가 수직으로 설치되어 있다. 입조슈트(12)의 상부에는 정량배출밸트(11)가 수평으로 설치된다. 괴코크스(10)는 정량배출밸트(11)에 의하여 이송된 후 입조슈트(12)에 투입된다.

도 3(a)는 고정롤 디스크의 평면도이고, 도 3(b)는 고정롤 디스크의 정면도이고, 도 3(c)는 고정롤 디스크의 저면도로서, 고정롤 디스크(20)는 상기 상부슈트(71)의 상단에 고정되는데, 원통형으로 이루어져 있다. 한편, 고정롤 디스크(20)의 상부 중앙을 가로질러 프래임(21)이 설치되는데, 프래임(21)은 볼트(21a)에 의하여 고정롤 디스크(20)의 상부에 고정된다. 프래임(21c)의 양단에는 간격조정핸들(60a,60b)이 수직으로 장착되어 있으며, 간격조정핸들(60a,60b)의 하부에는 스크류(60a',60b')가 수직으로 프래임(21c)을 관통하여 장착된다. 한편, 스크류(60a'60b')의 하단에는 지지프래임(21e)이 수평으로 고정된다.

고정롤 디스크(20)를 수직으로 관통하여 코크스 유입구(20a)가 형성되는데, 코크스 유입구(20a)의 상부에는 상술한 입조슈트(12)의 하단부가 위치한다. 또한 고정롤 디스크(20)의 중심을 수직으로 관통하여 중심축(50)이 장착된다. 또한 고정롤 디스크(20)의 하부면에는 나선형홈(20b)이 형성된다. 한편, 고정롤 디스크(20)의 하부에는 중심축(50)과 고정롤 디스크(20)사이에 부싱(22)이 장착된다.

상술한 고정롤 디스크(20)는 간격조정핸들(60b,60a)를 회전시킴에 따라 상하로 이동할 수 있도록 조립된다.

도 4(a)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 평면도이고, 도 4(b)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 정면도이고, 도 4(c)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 1파쇄수단를 나타내는 저면도이다.

제 1파쇄수단(30)는 원통형의 디스크로 이루어져 있으며, 외측에는 기어(32)가 형성되어 있으며, 중심에는 상술한 중심축(50)이 관통하여 장착된다. 한편, 제 1파쇄수단(30)와 중심축(50)이 접하는 상하부에는 부싱(22)이 장착되어 있다. 한편, 부싱(22)의 내부에는 베어링(35)이 장착되어 제 1파쇄수단(30)이 중심축(50)상에서 원활하게 회전할 수 있도록 한다.

제 1파쇄수단(30)에는 다수의 괴코크스 유입홀(30a)이 수직 방향으로 형성되어 있다. 또한 제 1파쇄수단(30)의 상부면 및 하부면에는 각각 나선형홈(30a,30b)이 형성되어 있으며, 각각의 나선형홈(30a,30b)의 방향은 서로 반대이다. 제 1파쇄수단(30)의 상부면은 고정롤 디스크(20)의 하부면에 접하게 되는데, 제 1파쇄수단(30)과 고정롤 디스크(20)사이는 소정의 간격을 유지하게 된다.

한편, 괴코크스 유입홀(30a)의 하부면은 상부로부터 하부로 넓이가 확장되어 있는 구조이다. 이러한 구조는 코크스가 분산될 수 있도록 한다.

기어(32)와 평행한 위치에 모터(34)가 수직으로 설치되는데, 모터 축(33b)의 단부에는 구동휠(33)이 장착되어 있다. 한편, 기어(32)와 구동휠(33)사이에는 V 벨트(31)가 감겨 있다.

도 5(a)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를 나타내는 평면도이고, 도 5(b)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를 나타내는 정면도이고, 도 5(c)는 본 고안에 의한 소결용 코크스 파쇄장치의 일부인 제 2파쇄수단를 나타내는 저면도이다. 한편, 도 5(c)에는 편의상 프래임은 도시하지 않았다.

제 2파쇄수단(40)의 외측에는 기어(42)가 형성되어 있으며, 중앙에는 수직으로 중심축(50)이 장착되어 있다. 중심축(50)의 상단 및 하단에는 각각 부싱(22)이 장착되어 있으며, 부싱(22)의 하부면에는 베어링(45)이 장착되어 제 2파쇄수단(50)이 중심축(50)상에서 원활하게 회전할 수 있도록 구성된다. 기어(42)와 수평위치에 모터(44)가 수직으로 설치되며, 모터(44)의 단부에는 구동휠(43)이 장착된다. 구동휠(43)과 기어(42)사이에는 V 벨트(41)가 감겨 있다.

한편, 제 2파쇄수단(40)의 상부면에는 나선형홈(40a)이 형성되어 있다. 각 나선형홈(40a,30b)의 홈 형성방향은 서로 반대이다.

제 2파쇄수단(40)의 하부면에는 프래임(21d)이 횡으로 설치되는데, 프래임(21d)의 양측 단부에는 간격조정핸들(60c,60d)이 수직으로 장착된다. 간격조정너트(60c,60d)에는 스크루(60c'60d')가 장착되어 있다. 스크루(60c',60d')의 상단부에는 지지프래임(21e')이 수평으로 각각 설치된다. 스크루(60c',60d')는 간격조정핸들(60c,60d)을 회전시킴에 따라 회전되고, 제 2파쇄수단(40)이 상하로 이동할 수 있도록 조립된다.

제 2파쇄수단(40)의 하부에는 롤타이어(47a,47b)가 장착되어 상부로 부터 가해지는 충격을 흡수하게 된다.

한편, 고정롤 디스크(20), 정회전 디스크롤(30), 제 2파쇄수단롤(40)과 상부슈트(71)는 소정의 간격을 유지하고 있다.

상부슈트(71)의 하부에는 하부슈트(70)가 연결되어 있으며, 하부슈트(70)의 하부에는 자동조림롤러(80)에 의하여 이송되는 컨베어 벨트가 설치된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 작동 및 기능에 대하여 설명한다.

괴코크스(10)는 정량배출밸트(11)에 의하여 이송되어지며, 정량배출밸트(11)는 밸트의 회전속도를 조정하여 이송되는 괴코크스의 양을 조절할 수 있도록 한다. 정량배출밸트(11)를 통과한 괴코크스(10)는 입조슈트(12)에 낙하된다. 이후에 고정롤 디스크(20)상에 수직방향으로 형성된 코크스 유입구(20a)에 유입된다. 코크스 유입구(20a)에 유입된 괴코크스(10)는 고정롤 디스크(20)의 하부에 형성된 나선형홈(20b)과 제 1파쇄수단(30)의 상부에 형성된 나선형홈(30b)에 의하여 파쇄된다. 이때, 제 1파쇄수단(30)은 모터(34)의 회전에 의하여 회전하고 있는 상태이다.

코크스 유입홀(30a)은 하부로 갈수롤 넓어지는 구조로 되어 있어 코크스가 하부로 유입될수 있도록 되어 있으며, 나선형홈(30b)의 방향에 의하여 코크스는 중심축(50) 쪽으로 빨려 들어가며 파쇄된다. 이와 같은 원리는 괴코크스가 중심축(50)에 인접하여 있어야 단위 시간당 많은 양을 파쇄할 수 있다. 파쇄된 분코크스의 입자(조대입자: 5mm, 중간입자: 1∼3mm, 소립입자: 1mm 이하) 중 조대입자와 중간입자의 분포 비율을 적정하게 높이기 위함이다. 제 1파쇄수단(30)의 코크스 유입홀(30a)을 통해서 하부로 분산되는 코크스는 제 1파쇄수단(30)의 회전에 의해 내측으로부터 외측방향으로 적정입자로 파쇄되면서 빠져나간다.

한편, 간격조정핸들(60a,60b)을 오른쪽으로 돌리면 고정롤 디스크(20)는 상승하고, 왼쪽으로 돌리면 고정롤 디스크(20)는 하강하게 된다. 이러한 고정롤 디스크(20)의 상하강에 의하여 "A" 부분의 간격이 조정된다. "A" 부분의 간격이 넓어지면 괴코크스의 입도가 커지고, 좁아지면 입도가 작아진다.

고정롤 디스크(20)는 회전하지 않고 고정되 있는 상태이고, 제 1파쇄수단(30)은 정회전하고 있는 상태이다. 나선형홈(20b,30b)은 괴코크스(10)가 효과적으로 파쇄될 수 있도록 한다. 고정롤디스크(20)와 제 1파쇄수단(30)사이에서 적정크기로 파쇄된 코크스는 외측으로 떨어져 하부슈트(70)에 유입된다.

제 1파쇄수단(30)의 회전에 의하여 파쇄된 코크스는 코크스 유입홀(30a)을 통하여 "B"부로 유입된다. "B"부에서는 제 1파쇄수단(30)와 제 2파쇄수단(40)에 의하여 코크스가 2차로 파쇄된다. 이때, 코크스는 나선형홈(30b,40a)에 의하여 효과적으로 파쇄된다. 한편, "B" 부의 간격은 간격조정핸들(60c,60d)을 정역회전 시키므로서 조정할 수 있다. "B" 부의 간격을 좁게 하면 2차로 파쇄되는 코크스의 입도를 조정할 수 있다.

"B" 부에서 2차로 파쇄된 코크스는 제 2파쇄수단(40)의 외측으로 떨어진다. 한편, 나선형홈(40a)의 방향으로 인하여 파쇄된 코크스는 효과적으로 외측으로 분산된다. 이후에 하부슈트(70)를 통하여 자동조심롤러(80)의 상부로 떨어진 후 공정위치로 이송된다.

한편, 제 1파쇄수단(30)과 제 2파쇄수단(40)의 회전방향이 서로 반대이기 때문에 "A" 및 "B" 부에서 발생하는 파쇄력이 향상된다. 또한 각각의 마주하는 나선형홈의 회전방향이 서로 반대이기 때문에 파쇄력은 더욱 증가된다. 본 고안에 의하여 코크스가 파쇄되는 크기를 매우작게 조정할 수 도 있고, 크게 조정할 수 도 있다.

본 고안에 의하여 코크스가 파쇄되는 크기를 조정할 수 있으며, 이로 인하여 균일한 크기의 입도를 가지는 코크스를 생산할 수 있다. 또한 본 고안에 의하여 파쇄된 분코크스를 소결조업에 사용하면 분광석과 혼합 및 조립시 분코크스가 핵입자가 된다. 또한 핵입자의 주위에 미분의 분광석 입자가 달라 붙는 형태의 의사입자 형성이 많아져서 통기성 향상에 의한 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 고안에 의하여 분코크스 입도 중 소립입자 분포를 대폭 줄일 수 있어 분광석과 혼합시 불균일 혼합을 예방할 수 있고, 균일한 소결광을 제조할 수 있다. 코크스 입도 중 중간입도인 1∼3mm 분포가 많아짐에 따라 소결과정에서 코크스 자체가 타면서 발생하는 열에 의하여 열 보유시간이 길어진다. 이로 인하여 용융결합이 증가하고, 제조 소결광의 강도가 증가된다. 또한 분율 발생을 저감 시킬수 있기 때문에 회수율이 향상되고, 열량 투입원가가 저감되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 소결용 코크스 파쇄장치에 있어서,

   원통형의 상부 슈트 상단에 상하로 유동가능하게 장착되되 코크스가 유입되는 고정롤 디스크와,

   상기 고정롤 디스크의 하부에 회전가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크로부터 유입된 코크스를 파쇄하는 제 1파쇄수단과,

   상기 제 1파쇄수단의 하부에 회전가능함과 동시에 상하로 유동가능하게 장착되어 상기 고정롤 디스크의 하부면과 상기 제 1파쇄수단의 상부면 사이에서 파쇄된 코크스를 재 파쇄하는 제 2파쇄수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정롤 디스크는 상부 중앙을 가로질러 프래임이 설치되며, 프래임의 양단에는 간격조정핸들이 수직으로 장착되고, 상부로부터 하부로 코크스 유입홀이 형성되되, 하부면에는 나선형홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1파쇄수단은 원통형의 디스크로 이루어져 있으며, 적어도 하나 이상의 괴코크스 유입홀이 수직 방향으로 형성되고, 상부면 및 하부면에는 각각 나선형홈이 형성된 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2파쇄수단 외측면에는 기어가 형성되어 있으며, 상부면에는 나선형홈이 형성되고, 하부면에는 프래임이 고정되되, 상기 프래임의 양측단에는 간격조정핸들이 수직으로 장착되는 것을 특징으로 하는 소결용 코크스 파쇄장치.