자료 수집 및 보관: 분쇄실에 들어가기 전에 대량의 재료(광석, 암석)를 일시적으로 보관하여 지속적인 공급을 보장합니다.
균일 분포: 이동 콘과 고정 콘 라이너의 불균일한 마모를 방지하기 위해 재료를 분쇄실로 균등하게 안내하여 분쇄 효율을 최적화합니다.
충격 완충: 경사 구조를 통해 떨어지는 물질(특히 큰 덩어리)의 충격력을 줄여 분쇄기 내부 구성품을 직접적인 손상으로부터 보호합니다.
오염 방지: 대형 파편이나 이물질(예: 금속 조각)을 걸러내기 위한 격자나 스크린이 장착되어 있어 분쇄 장치의 막힘이나 손상을 방지합니다.
호퍼 바디: 일반적으로 두꺼운 강판(10~30mm) 또는 주강으로 제작되는 주요 구조물로, 재료 흐름을 원활하게 하기 위해 테이퍼형 또는 곡선형 단면을 가지고 있습니다. 구조물의 모양은 재료 잔류를 최소화하도록 설계되었으며, 배출구 직경은 분쇄실 입구 직경과 일치합니다(분쇄기 모델에 따라 300mm에서 1500mm까지 다양).
피드 그레이트/스크린: 상단 입구에 설치된 격자 또는 다공판으로, 분쇄기로 유입되는 최대 재료 크기(일반적으로 분쇄실 공급구의 80~90%)를 조절할 수 있도록 구멍 크기가 조절됩니다. 격자는 청소 또는 교체를 위해 분리할 수 있습니다.
웨어 라이너: 호퍼 본체 내부 표면에 부착된 교체 가능한 보호판으로, 고크롬 주철, 내마모성 강철(AR400/AR500) 또는 고무 재질로 제작되었습니다. 이 라이너는 호퍼 본체의 직접적인 마모를 줄이고 수명을 연장합니다.
갈비뼈 강화: 호퍼 본체 외부 표면에 용접된 강철 리브는 구조적 강성을 강화하여 재료 충격을 견디고 변형을 방지합니다. 리브는 격자형 또는 호퍼 테이퍼를 따라 배열됩니다.
장착 플랜지: 호퍼 하단에 있는 주변 플랜지로, 파쇄기 프레임에 단단히 고정할 수 있도록 볼트 구멍이 있습니다. 이 플랜지는 파쇄실 입구와 정렬을 유지하고 재료 누출을 방지합니다.
출입문: 호퍼 측면에 있는 힌지식 또는 분리형 도어로, 전체 구성 요소를 분해하지 않고도 막힌 재료를 검사, 청소 또는 제거할 수 있습니다.
진동 장치 마운트(선택 사항): 특히 습하거나 끈적끈적한 재료를 취급할 때 호퍼 내에서 재료가 서로 엉키는 현상(막힘)을 방지하기 위해 진동기를 부착하는 브라켓입니다.
재료 선택:
고강도 주강(ZG270–500 또는 ZG310–570)은 뛰어난 충격 저항성(신장률 ≥15%)과 용접성을 갖추고 있어 무거운 재료의 충격을 견뎌내는 데 적합합니다.
패턴 만들기:
호퍼의 테이퍼, 플랜지 및 내부 형상을 재현하는 실물 크기의 폼 또는 목재 패턴이 생성됩니다. 냉각 수축을 고려하여 수축 허용치(1.5~2%)를 추가하고, 금형에서 패턴을 쉽게 제거할 수 있도록 드래프트 각도(3~5°)를 적용합니다.
조형:
레진 본딩 모래 주형은 패턴 주위에 형성되며, 모래 코어는 내부 공간을 만들거나 두꺼운 부분을 보강하는 데 사용됩니다. 주형 표면은 표면 마감을 개선하고 금속 침투를 방지하기 위해 내화성 워시(알루미나 기반)로 코팅됩니다.
녹이고 붓기:
주조강은 1520~1560°C의 전기 아크로에서 용해되며, 강도와 인성을 보장하기 위해 화학 조성이 C 0.25~0.35%, 시 0.2~0.6%, 민 0.6~1.0%로 제어됩니다.
주입은 흐름 속도를 제어하기 위해 주입통이 있는 국자를 사용하여 1480~1520°C에서 수행되며, 이를 통해 난류(기공이 발생할 수 있음) 없이 금형을 완전히 채울 수 있습니다.
냉각 및 쉐이크아웃:
주조물은 열응력을 줄이기 위해 주형 내에서 48~72시간 동안 냉각된 후 진동을 통해 제거됩니다. 모래 잔여물은 쇼트 블라스팅(G25 강재 입자)을 통해 세척하여 표면 조도를 라25~50μm로 유지합니다.
열처리:
정규화(850~900°C, 공랭)를 통해 결정립 구조가 미세화되고, 이어서 템퍼링(600~650°C)을 통해 경도가 180~220 HBW로 낮아져 가공성과 인성이 향상됩니다.
주조 검사:
시각 검사와 침투탐상 시험(디피티)을 통해 표면 균열, 공기 누출 또는 콜드 셧이 있는지 확인합니다.
초음파 검사(유타)는 두꺼운 부분(≥20 mm)을 검사하여 내부 결함을 찾아내는데, 기공이 3 mm 미만이면 불합격으로 처리합니다.
플레이트 절단:
내마모성 강판(AR400, 두께 10~30mm)을 플라즈마 절단 또는 레이저 절단을 통해 평면으로 절단하며, 치수 공차는 ±1mm입니다. 호퍼의 테이퍼 면은 CNC 절단기를 사용하여 정밀 각도로 절단합니다.
성형 및 굽힘:
곡선부(해당되는 경우)는 맞춤형 다이를 사용하는 유압 프레스를 사용하여 일정한 곡률(허용 오차 ±0.5°)을 보장합니다. 테이퍼진 측면은 재료 흐름을 원활하게 하기 위해 필요한 각도(일반적으로 수직에서 45~60°)로 구부립니다.
용접 조립:
절단 및 성형된 판재는 긴 이음매에는 서브머지드 아크 용접(봤다)을, 모서리에는 금속 불활성 가스(미그) 용접을 사용하여 호퍼 형태로 조립됩니다. 용접 이음매는 응력 집중을 방지하기 위해 매끄럽게 연삭되며, 판 표면 위로 2~3mm 높이의 보강재가 설치됩니다.
보강용 갈비뼈는 필렛용접(다리 길이 = 판 두께)을 사용하여 외부 표면에 용접되고, 비중요한 영역에는 열 입력을 줄이기 위해 간헐적 용접(100mm 용접 간격 150mm)이 사용됩니다.
용접 후 처리:
용접 후 열처리(후처리)는 용접 응력을 완화하여 작업 중 균열 발생을 방지하기 위해 600~650°C에서 2~4시간 동안 수행됩니다. 이후 호퍼는 실온까지 공랭됩니다.
장착 기능의 가공:
장착 플랜지는 CNC 밀링 머신으로 가공하여 평탄도(≤1mm/m)와 호퍼 축에 대한 직각도(≤0.5mm/m)를 보장합니다. 볼트 구멍은 CNC 드릴링 머신으로 가공하며, 위치 공차는 ±0.5mm입니다.
라이너 설치:
마모 라이너(고크롬 주철 또는 AR500)는 200~300mm 간격으로 카운터싱크 볼트(M16~M24)를 사용하여 내부 표면에 부착됩니다. 고무 라이너는 에폭시 접착제로 접합되며, 보강을 위해 가장자리에 기계적 고정 장치가 추가됩니다.
표면 처리:
외부 표면은 부식 방지를 위해 부식 방지 도료(에폭시 프라이머 + 폴리우레탄 상도, 총 두께 80~120μm)로 도장됩니다. 용접 부위는 도장 전 연삭 및 프라이머 처리를 합니다.
재료 검증:
주조 호퍼의 경우: 분광 분석을 통해 화학 조성(예: ZG310–570: C ≤0.37%, 민 ≤1.2%)을 확인합니다. 시편 인장 시험을 통해 항복 강도(≥310 엠파)와 충격 인성(≥30 J/센티미터², -20°C)을 검증합니다.
제작된 호퍼의 경우: 강판에 대한 초음파 검사(유타)를 통해 기본 소재에 내부 결함(예: 적층)이 없는지 확인합니다.
치수 정확도 검사:
호퍼의 테이퍼 각도는 각도기나 레이저 스캐너를 사용하여 측정하며 허용 오차는 ±0.5°입니다.
좌표 측정기(CMM)는 플랜지 평탄도, 볼트 구멍 위치, 출구 직경(허용 오차 ±2mm)을 검증합니다.
용접 품질 검사:
용접 이음매는 시각적 검사(균열 없음, 언더컷 ≤0.5mm)와 초음파 검사(유타)를 통해 내부 결함(예: 융합 부족)을 감지하여 검사합니다.
용접 샘플의 파괴 시험(인장 및 굽힘 시험)을 통해 용접 강도가 기본 재료(≥400 엠파)와 일치하는지 확인합니다.
구조적 건전성 테스트:
하중 테스트: 호퍼를 시험 장비에 장착하고 가중된 재료(정격 용량의 120%)를 24시간 동안 채우는데, 다이얼 표시기로 측정한 결과 눈에 띄는 변형은 허용되지 않습니다.
충격 시험: 50kg의 강철 블록을 1m 높이에서 내부 표면(마모 라이너 제거)에 떨어뜨려 재료에 가해지는 충격을 시뮬레이션한 후, 시험 후 검사에서 균열이나 영구 변형이 없는 것으로 나타났습니다.
라이너 성능 테스트:
라이너의 내마모성은 ASTM G65 건식 모래/고무 휠 테스트를 통해 평가되며, AR400 라이너의 경우 중량 감소가 ≤0.8g/1000사이클이어야 합니다.
라이너 접착력(접착된 라이너의 경우)은 최소 5MPa의 접착 강도가 필요한 풀오프 테스트를 통해 테스트됩니다.
최종 검사:
종합적인 검사를 통해 모든 구성 요소(격자, 접근 도어, 장착 구멍)가 설계 사양을 충족하는지 확인합니다.
호퍼는 용접이나 플랜지 연결부 주변의 재료 누출 지점을 감지하기 위해 공기(0.1 엠파)로 압력 테스트를 거칩니다.
