JP4966200B2 - 粉還元鉄含有還元体の塊成体製造装置及びこれを備えた鎔鉄製造装置 - Google Patents

粉還元鉄含有還元体の塊成体製造装置及びこれを備えた鎔鉄製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、塊成体製造装置及びこれを備えた鎔鉄製造装置に係り、より詳しくは、粉還元鉄(direct reduced iron, DRI)含有還元体の塊成体製造装置、及びこれを備えた鎔鉄製造装置に関するものである。
鉄鋼産業は、自動車、造船、家電、建設などの産業全体に基礎素材を供給する核心基幹産業であって、人類の発展に伴ってきた最も歴史の古い産業中の一つである。鉄鋼産業の中枢的な役割を担当する製鉄所では、原料として鉄鉱石及び石炭を利用して溶融状態の銑鉄である鎔鉄を製造した後、これから鋼を製造して各需要先に供給している。
現在、全世界の鉄生産量の60%程度が、14世紀から開発された高炉法によって生産されている。高炉法は、焼結過程を経た鉄鉱石と有煙炭を原料にして製造したコークスなどを高炉に一緒に入れ、酸素を吹き込んで、鉄鉱石を鉄に還元して鎔鉄を製造する方法である。鎔鉄生産設備の大半を成している高炉法は、その反応特性上、一定の水準以上の強度を保有し、炉内の通気性確保を保証することのできる粒度を保有した原料を要求するので、前述のように、燃料及び還元剤として使用する炭素源には、特定の原料炭を加工処理したコークスに依存し、鉄源には、一連の塊状化工程を経た焼成鉱に主に依存している。そのために、現在の高炉法では、コークスの製造設備及び焼成設備などの原料予備処理設備が必ず伴わなければならないので、高炉以外の付帯設備を構築しなければならない必要があるのみでなく、付帯設備で発生する諸般環境汚染物質に対する環境汚染防止設備の設置必要のため、投資費用が多量消耗し、製造原価が急激に上昇するという問題点がある。
このような高炉法の問題点を解決するために、世界各国の製鉄所では、燃料及び還元剤として一般炭を直接使用し、鉄源としては、全世界鉱石生産量の80%以上を占める粉鉱を直接使用することにより、鎔鉄を製造する溶融還元製鉄法の開発に多くの努力をしている。
下記特許文献1は、一般炭及び粉鉱を直接使用する鎔鉄製造設備を開示している。この特許文献1に開示された鎔鉄製造装置は、気泡流動層が形成された3段流動還元炉と、これに連結された溶融ガス化炉とからなる。常温の粉鉱及び副原料は、最初の流動還元炉に装入された後、3段の流動還元炉を順に通る。3段の流動還元炉には、溶融ガス化炉から高温還元ガスが供給されるので、常温の粉鉱及び副原料が高温還元ガスと接触して、温度が上がる。これと同時に、常温の粉鉱及び副原料は90%以上還元され、30%以上焼成して、溶融ガス化炉内に装入される。
溶融ガス化炉内には、石炭が供給されて、石炭充填層が形成されていて、常温の粉鉱及び副原料が石炭充填層内で溶融及びスラグ形成をして鎔鉄及びスラグとして排出される。溶融ガス化炉の外壁に設置された多数の羽口を通して酸素が吹き込まれて、石炭充填層を燃焼しながら高温の還元ガスに転換されて流動還元炉に送られ、常温の粉鉱及び副原料を還元した後、外部に排出される。
しかし、前述の鎔鉄製造装置では、溶融ガス化炉の上部に高速のガス気流が形成されているため、溶融ガス化炉に装入される粉還元鉄及び焼成副原料が飛散して失われるという問題点がある。また、粉還元鉄及び焼成副原料を溶融ガス化炉に装入する場合、溶融ガス化炉内の石炭充填層の通気性及び通液性確保が難しいという問題点がある。
このような問題点を解決するために、粉還元鉄及び副原料をブリケット化して溶融ガス化炉に装入する方法が研究されている。これと関連して、下記特許文献2は、楕円形の海綿鉄ブリケットを製造する方法と装置を開示している。また、下記特許文献3、4、及び5は、板形または波形の不定形海綿鉄ブリケットを製造する方法と装置を開示している。ここでは、粉還元鉄を、長距離輸送に適合するように高温塊成化し、冷却して、海綿鉄ブリケットに製造する。
前述の方法で海綿鉄ブリケットを製造する場合、色々な問題点が発生するが、これを詳細に説明すれば次の通りである。
第一に、前述の方法で製造された高温ブリケットは、臨時貯蔵されたり、溶融ガス化炉に装入されて溶融されることもある。この場合、移送シュートを用いて、高温ブリケットを臨時貯蔵槽や溶融ガス化炉に移送する。ブリケットが700℃程度の高温を有するので、移送シュートがブリケットの影響を受ける。したがって、移送シュートが熱膨張及び熱収縮しながら深刻に磨耗したり変形したりする。この場合、移送シュートが歪んだり脱落して詰まってしまう。特に、高温ブリケットを破砕して移送する場合、粉還元鉄が発生するので、移送シュートが詰まる可能性がさらに高い。
このような問題点を解決するために、耐熱性及び耐摩耗性を有するステンレス鋼からなる移送シュートが使用されている。ステンレス鋼の移送シュートは熱膨張率が高いので、移送シュートを複数分割して、その間ごとに熱膨張に応じた離隔空間を形成する。
しかし、移送シュートの間の離隔空間に高温ブリケットが累積して詰まるのみでなく、熱変形によって移送シュートが脱落する問題点が持続的に発生する。また、脱落した移送シュートの部品の一部が後続装置に入り込んで、後続装置に故障が発生する。そして、移送シュートの整備時、移送シュートの内部に累積した高温の還元鉄によって整備が難しくなる。
第二に、前述の方法で製造した塊成体は、溶融ガス化炉で溶融するには不適である。通常、溶融ガス化炉内で溶融されることに適した塊成体の密度は、1立方メートル当り3.5ton乃至4.2ton程度である。しかし、前述の方法で製造した海綿鉄ブリケットは、その密度が高すぎるため、溶融ガス化炉に使用するには不適である。また、溶融ガス化炉に海綿鉄ブリケットを直ちに使用する場合、海綿鉄は、長距離輸送に必要な程度の形状や強度を必要としない。したがって、前述の方法で海綿鉄ブリケットを溶融ガス化炉に装入して鎔鉄を製造する場合、必要以上のエネルギー使用によって鎔鉄製造費用が上昇する。
また、粒度分布が制御されない海綿鉄ブリケットを溶融ガス化炉に装入する場合、溶融していない状態の海綿鉄ブリケットが溶融ガス化炉の下部に設置された酸素羽口の前端に降下して、酸素羽口を詰める。したがって、酸素羽口の前端で石炭充填層内部に形成される燃焼火炎が酸素羽口側へ逆火され、羽口を損傷させることにより、溶融ガス化への操業異常を起こす。
第三に、海綿鉄ブリケットを破砕機で破砕すると、海綿鉄ブリケットを円滑に移送するのが難しい。この場合、圧着成形された還元鉄を破砕機に適切に誘導するために、ガイドシュートを用いている。しかし、圧着成形されたブリケットが不連続的に排出されて破砕機に円滑に装入されず、中間で切れてしまうため、微粉が発生する。さらに、ガイドシュートの後端に位置した破砕機の熱負荷が増大するという問題点がある。
米国特許公報第5,534,046号 米国特許公報第5,666,638号 米国特許第4,093,455号 米国特許第4,076,520号 米国特許第4,033,559号
本発明は前述の問題点を解決するためのものであって、塊成体を大量で製造することに適した塊成体製造装置を提供する。
また、本発明は、前述の塊成体製造装置を備えた鎔鉄製造装置を提供する。
本発明による塊成体製造装置は、粉還元鉄含有還元体を圧縮して、塊成体を製造する一対のロール、これから排出する塊成体を案内するガイドシュート、及びガイドシュートに案内される塊成体を破砕する破砕機を含む。塊成体を案内するガイドシュートの案内面の上部は直線形傾斜面に形成され、案内面の下部は、直線形傾斜面と繋がる曲線形傾斜面に形成され、直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して6°乃至8°である。
一対のロールは、固定型ロールと、これに対向する移動型ロールとを含み、案内面の上端部から固定型ロールの中心までの距離は、固定型ロールの半径と塊成体の平均厚さの半分の合計以上であるのが望ましい。
案内面の上端部から固定型ロールの中心までの距離は、固定型ロールの半径と塊成体の平均厚さの合計以下であるのが望ましい。
案内面の上端部は、移動型ロールよりは固定型ロールにより近く位置するのが望ましい。
案内面の上端部は、固定型ロールの中心軸の高さ以下、及び固定型ロールの最下端の表面の高さ以上に位置するのが望ましい
内面下部の高さに対する案内面上部の高さの比は5.0乃至6.0であるのが望ましい。
直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して7°であるのが望ましい。
曲線形傾斜面の曲率半径は1700mm乃至1900mmであるのが望ましい。
曲線形傾斜面の曲率半径は、1800mmであるのが望ましい。
ガイドシュートの底辺の長さに対するガイドシュートの高さの比は1.0乃至2.0であるのが望ましい。
各ロールの表面に、各ロールの軸方向に沿って連続して凹溝が形成され、凹溝に複数の突出部を相互離隔させて形成することができる。
突出部は切欠(notch)形態として、一対のロールの外周方向に突出することができる。
突出部は、その中心に行くほどその厚さが減少するのが望ましい。
複数の突出部間のピッチ(pitch)は、16mm乃至45mmであるのが望ましい。
破砕機は、一対のロールで製造した塊成体を粗破砕する第1破砕機、及び粗破砕された塊成体を再び破砕する第2破砕機を含むことができる。
第1破砕機は、塊成体の平均粒度が0mmより大きく、50mm以下になるように粗破砕するのが望ましい。
第1破砕機は、塊成体の平均粒度が0mmより大きく、30mm以下になるように粗破砕するのが望ましい。
第2破砕機で破砕された塊成体は、0重量%より大きく、30重量%以下である粒度25mm乃至30mmの塊成体、55重量%以上100重量%未満である粒度5mm乃至25mm未満の塊成体、及び0重量%より大きく、15重量%以下である粒度5mm未満の塊成体を含むのが望ましい。
第1破砕機は、外周に相互離隔した複数の突起が形成され、共に駆動されるように同軸に並んで配列設置された複数の破砕板、及び複数の破砕板の間に挿入されて破砕板間の間隔を調節するスペーサ環(spacer ring)を含むことができる。複数の破砕板の駆動により、複数の突起で塊成体を粗破砕することができる。
第1破砕機は、外周に相互離隔した複数の突起が軸方向に沿って形成された一体型本体(one body)を含むことができ、第1破砕機の駆動により、複数の突起で塊成体を粗破砕することができる。
本発明による塊成体製造装置は、破砕された塊成体を臨時貯蔵するダンピング貯蔵槽をさらに含むことができる。第1破砕機及び第2破砕機は、移送シュートを通して、ダンピング貯蔵槽に連結されることができる。
第2破砕機は、複数の破砕用ディスクを備えると共に、相互離隔して設置された一対の破砕ロールを含み、一対の破砕ロールを相互反対方向に駆動して、破砕用ディスクの外周面に形成された複数のブレードで粗破砕された塊成体を再び破砕することができる。
一対の破砕ロールのうちの一つの破砕ロールは固定型ロールであり、他の一つの破砕ロールは移動型ロールであり、一対の破砕ロール間の間隔が可変調節されることができる。
ブレードは、破砕ロールの回転方向に向かった第1傾斜面と、破砕ロールの回転反対方向に向かった第2傾斜面とを含み、第1傾斜面が破砕ロールの外周面と成す第1傾斜角は、第2傾斜面が破砕ロールの外周面と成す第2傾斜角より大きいのが望ましい。
第1傾斜角及び第2傾斜角のうちの一つ以上は80°乃至90°であるのが望ましい。
第1傾斜角及び第2傾斜角のうちの一つ以上は40°乃至50°であるのが望ましい。
一対の破砕ロールは第1破砕ロール及び第2破砕ロールを含み、第1破砕ロールの外周面に形成された複数の第1ブレードは、第2破砕ロールの外周面に形成された複数の第2ブレードの間に対向するのが望ましい。
第1ブレード端部から第1ブレード端部に対向する第2破砕ロールの表面までの距離は、10mm乃至20mmであるのが望ましい。
各ブレードの端部は面取りされているのが望ましい。
第1ブレードの端部に形成された面取り面と、第1ブレードに最も近い第2ブレードの端部に形成された面取り面とが相互対向するのが望ましい。
第1ブレードの上端に形成された面取り面と、第1ブレードに最も近い第2ブレードの上端に形成された面取り面との間の距離は、10mm乃至15mmであるのが望ましい。
第2破砕機は、相互離隔して設置された一対の破砕ロールを含み、一体型本体を含む1対の破砕ロールを相互反対方向に駆動して、一対の破砕ロールの外周面に形成された複数のブレードで粗破砕された塊成体を再び破砕することができる。
本発明による塊成体製造装置は、粉還元鉄含有還元体を圧縮して、塊成体を製造する一対のロール、一対のロールから排出される塊成体を案内するガイドシュート、ガイドシュートに案内される塊成体を破砕する破砕機、及び一対のロールの下部に位置して、塊成体を移送する移送シュートを含む。塊成体を案内するガイドシュートの案内面の上部は直線形傾斜面に形成され、案内面の下部は、直線形傾斜面と繋がる曲線形傾斜面に形成され、直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して6°乃至8°であり、移送シュートは、その内部に相互連結された複数のリニアシュートを含み、リニアシュートの一端の開口部の大きさは、リニアシュートの他端の開口部の大きさより小さく、開口部の大きな他端側が一端側より上流となるよう配置され、複数のリニアシュートは、第1リニアシュート及び第2リニアシュートを含み、第1リニアシュートの他端の開口部に第2リニアシュートの一端の開口部が挿入されて重なることができる。
第1リニアシュートの長さ及び幅と第2リニアシュートの長さ及び幅とは同一であるのが望ましい。
粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、第2リニアシュート及び第1リニアシュートの順序で反復配列されることができる。
第2リニアシュートの他端の開口部に、他の第1リニアシュートの一端の開口部が挿入されて重なるのが望ましい。
各リニアシュートは、相互対向する一対の側面部と、一対の側面部を相互連結する底部とを含むことができる。
各リニアシュートは一体に形成されることができる。
リニアシュートの一端の開口部を形成する一対の側面部の一端に、粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って低くなる段差部が形成されることができる。
移送シュートは、複数のリニアシュートが収納された複数の外部ケーシング、及び各外部ケーシング上に付着された外部カバーを含むことができる。
リニアシュート上にリニアシュートカバーが付着されることができる。
複数の窒素パージ連結具が外部カバーに設置され、複数の窒素パージ連結具が、リニアシュートカバーに形成された貫通孔を通して移送シュートの内部に挿入されるのが望ましい。
複数の窒素パージ連結具は、第1窒素パージ連結具及び第2窒素パージ連結具を含み、第1窒素パージ連結具は、移送シュートの下側に向かって傾いて設置され、第2窒素パージ連結具は、移送シュートの上側に向かって傾いて設置されるのが望ましい。
外部カバーとリニアシュートカバーとの間に複数の補強チャンネルを固定することができる。
補強チャンネルは、リニアシュートカバー側に凹むように折り曲がれるのが望ましい。
外部カバーにはマンホールが付着され、マンホールは、リニアシュートカバー上に形成された貫通孔に対向することができる。
リニアシュートの側面部に、粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、一対のブラケットが順に付着されることができる。
一対のブラケットは、第1ブラケット及び第2ブラケットを含み、粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、第1ブラケット及び第2ブラケットの順序で付着されることができる。
外部ケーシングの内部に複数の固定部が形成され、ブラケットは固定部に固定されることができる。
複数の固定部は、第1固定部と、これと離隔した第2固定部とを含み、第1ブラケットは第1固定部にネジ結合されることができる。
第2固定部は第2ブラケットと離隔固定されることができる。
外部ケーシング内部に、2個のリニアシュートが設置されることができる。
外部ケーシングとリニアシュートとの間に保温材が充填されることができる。
リニアシュートの一端の開口部の幅とリニアシュートの他端の開口部の幅との差は、10cm乃至25cmであるのが望ましい。
リニアシュートの一端の開口部の高さとリニアシュートの他端の開口部の高さとの差は、10cm乃至25cmであるのが望ましい。
粉還元鉄含有還元体は焼成副原料をさらに含むことができる。
本発明による鎔鉄製造装置は、前述の塊成体製造装置、及び前記塊成体を装入して溶融する溶融ガス化炉を含む。
塊炭及び成形炭からなる群より選択された一つ以上の石炭を融融ガス化炉に供給することができる。
以下、本発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる最も望ましい実施例と添付した図面を利用して、本発明を詳細に説明する。このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。
以下、図1乃至図14を参照して、本発明の実施例を説明する。このような本発明の実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。
図1は、本発明の一実施例による塊成体製造装置100を概略的に示す。塊成体製造装置100は、粉還元鉄を圧縮及び破砕して、塊成体を製造する。特に、図1には、装入装置11に粉還元鉄のみを装入することを示したが、これは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。したがって、粉還元鉄含有還元体を圧縮及び破砕して、塊成体を製造することができる。粉還元鉄含有還元体は、粉還元鉄の焼成のための副原料をさらに含むことができる。
塊成体製造装置100は、装入装置11、一対のロール20、及び移送シュート80を含む。その他に、塊成体製造装置100は、必要に応じてレベル制御装置13、開閉式バルブ15、装入ホッパー25、ガイドシュート10、第1破砕機30、及び第2破砕機40をさらに含むことができる。
装入装置11は、粉還元鉄含有還元体の量を可変制御して、一対のロール20に供給する。粉還元鉄含有還元体を大量処理することができるので、塊成体を大量で連続して製造することができる。
粉還元鉄含有還元体は、鉄鉱石及び副原料の混合物を、流動還元炉を通過させて製造することができる。このように製造した方還元鉄含有還元体を装入装置11に供給する。装入装置11は温度が700℃以上であり、比重が約2ton/m3程度の粉還元鉄含有還元体を貯蔵する。流動還元炉最終端の排出圧力が3bar程度であり、流量は3000m3/h程度であるので、粉還元鉄含有還元体を装入装置11に圧送することができる。
副原料なしで高温粉還元鉄のみを用いて、塊成体を製造することができる。しかし、高温粉還元鉄が溶融ガス化炉内で容易に砕けないようにするためには、副原料を全体の3wt%乃至20wt%程度になるように混合するのが望ましい。
装入装置11の下部にはレベル制御装置13を設置する。レベル制御装置13は、装入装置11に貯蔵された粉還元鉄含有還元体のレベルを検出する。粉還元鉄含有還元体が予め設定されたレベルに到達すれば、レベル制御装置13は、流動還元炉からの還元鉄含有還元体移送を遮断したり、移送量を制御する。
そして、装入装置11の下部には開閉式バルブ15が設置されている。開閉式バルブ15は、開閉用プレート15aと、油圧アクチュエータ15bとを備える。開閉用プレート15aは装入装置11の下端を開閉し、油圧アクチュエータ15bは、開閉用プレート15aを制御する。開閉式バルブ15を利用して、装入装置11から装入ホッパー25に装入される粉還元鉄含有還元体の量を調節する。
装入ホッパー25は、一対のロール20の間のギャップの上部に位置する。装入ホッパー25は、粉還元鉄含有還元体を一対のロール20の間に装入する。装入ホッパー25を利用して、粉還元鉄含有還元体を連続して装入することにより、一対のロール20を利用して、大量の塊成体を連続的に製造することができる。
一対のロール20は2個のロール20a、20bを含む。一対のロール20は、装入ホッパー25から排出される方還元鉄含有還元体を圧縮する。第1ロール20a及び第2ロール20bは、相互反対方向に、下部に向かって回転する。したがって、粉還元鉄含有還元体を圧縮して、塊成体を連続的に製造することができる。特に、大量の粉還元鉄含有還元体の装入による故障を防止するために、第1ロール20aは固定型に設置し、第2ロール20bは移動型に設置する。したがって、第2ロール20bは、油圧シリンダー27などで軸を支持して、第1ロール20aに対して水平方向に移動することができる。したがって、大量の粉還元鉄含有還元体が装入されても、第2ロール20bが第1ロール20aの水平方向に弾力的に変位可能であるので、塊成体を連続して製造することができる。
第1ロール20aの表面に形成された山と第2ロール20bの表面に形成された山とが相互交差するようにしながら、ロール20を作動させる。したがって、塊成体を連続して製造することができる。このような方法で塊成体を製造する場合、ロールの幅方向に対する体積を増加させることによって生産性を向上させる。前述の方法を用いて製造した塊成体は、ガイドシュート10を通して案内され、第1破砕機30で破砕される。カイトゥシュート10は、一対のロール20で製造した塊成体が切れないようにしながら、塊成体を第1破砕機30に案内する。このために、ガイドシュート10の案内面は直線形傾斜面及び曲線形傾斜面を含む。
図1には、第1破砕機30及び第2破砕機40を含む2個の破砕機を示す。図1には2個の破砕機のみを示したが、これは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。したがって、多数の破砕機を含むことができる。破砕機30、40は、一対のロール20から排出された塊成体を破砕する。第2破砕機40は第1破砕機30に、移送シュート80を通して連結される。
第1破砕機30では塊成体を粗破砕する。第1破砕機30の後続装置に過重な負荷がかかることを防止するために、塊成体の平均粒径が50mm以下になるように破砕する。粗破砕された塊成体は、移送シュート80を通してダンピング貯蔵槽90に移送されたり、第2破砕機40に移送される。溶融ガス化炉が正常的に稼動しない場合、塊成体を溶融ガス化炉に装入することができないので、塊成体は移送シュート80を通してダンピング貯蔵槽90に移送される。ダンピング貯蔵槽90は、破砕された塊成体を臨時貯蔵する。溶融ガス化炉が正常的に稼動する場合には、第1破砕機30が移送シュート80を通して、塊成体を第2破砕機40に移送する。
第2破砕機40は、一対の破砕ロールを利用して塊成体を再び破砕することによって、塊成体の粒度分布を調節する。第2破砕機40で再破砕された塊成体は、移送シュート80を通して再びダンピング貯蔵槽90に移送されたり、溶融ガス化炉に移送される。図1には示していないが、第1破砕機30と第2破砕機40の下部には転換ダンパーが設置されて、塊成体の移送方向を操業条件に応じて選択することができる。転換ダンパーの詳細な構造は、本発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者であれば容易に理解できるので、その詳しい説明を省略する。
移送シュート80は、一対のロール20から排出された塊成体を移送する。移送シュート80は分離シュート(split chute)として、多数のシュートがフランジ及びネジを利用して順に組立てられる。したがって、移送シュート80は整備するのが便利である。
移送シュート80は、上部の第1破砕機30または第2破砕機40と、下部のダンピング貯蔵槽90または溶融ガス化炉とを連結する。塊成体を移送するために、移送シュート80は上下方向に設置され、スプリングハンガー(spring hanger)で固定される。移送シュート80は鉛直方向に対して傾斜して形成することもできる。
図2は、図1に示した第1ロール20aを拡大して詳細に示す。図2には示してはいないが、第2ロール20bの表面も第1ロール20aの表面と同一な形態に形成することができる。したがって、以下で説明する第1ロール20aの表面形状は第1ロール20aにのみ限られるわけではなく、第2ロール20bにも同様に適用することができる。
図2に示したように、第1ロール20aの軸方向に沿って連続して凹溝201を形成する。凹溝201には、多数の突出部202を相互離隔させて形成する。凹溝201が形成された整形ロールを利用して、波形塊成体を製造することができ、突出部202を利用して、塊成体表面に溝を形成することができる。突出部202を利用して波形塊成体表面に溝を形成するので、後続工程で波形塊成体の破砕が容易になる。したがって、破砕性能を向上させ、塊成体の粉率を最小化することができる。
図2の拡大円に示したように、突出部202は、切欠形態を有するのが望ましい。突出部202は、第1ロール20aの外部方向に突出する。突出部202を切欠形態に形成することによって、上部から流入する粉還元鉄を圧着すると同時に、その表面に溝を形成する。したがって、後端に連結された第1破砕機で塊成体を破砕するのが容易である。後続工程の破砕効果を高めるために、突出部202はその中心2021に行くほど厚さが減少するように形成するのが望ましい。したがって、突出部202のエッジ部分が、中心2021に比べてその厚さが広くなる。したがって、突出部202と塊成体とが接する場合、突出部202をより堅固に支持できるので、溝の形成が容易である。
凹溝201に形成された突出部202のピッチは、16mm乃至45mmであるのが望ましい。ピッチが16mm未満であると、塊成体を圧縮した後の移送中に、塊成体が圧縮されないため、収率が低下する。また、ピッチが45mmを超えると、第1破砕機及び第2破砕機に過負荷がかかるため、塊成体の破砕効果が微々たるものとなる。前述の方法を用いて圧縮した波形塊成体を第1破砕機に連続供給することによって、所望の大きさの塊成体を得ることができる。
図3は、図1に示した塊成体製造装置100における一対のロール20a、20b、ガイドシュート10、及び第1破砕機30を拡大して示したものである。
図3に示したように、ガイドシュート10は、一対のロール20a、20bから排出される塊成体(B)を案内して、第1破砕機30に装入する。ガイドシュート10の上端部10aは案内面12端に位置する。上端部10aは、一対のロール20a、20bのうちの第1ロール20aにより近く位置する。一対のロール20a、20bの間に流入する粉還元鉄(DRI)の量によって、第2ロール20bは可変する。したがって、ガイドシュート10の上端部10aを第2ロール20bに近く位置させる場合、第2ロール20bの変位により、ガイドシュート10と第2ロール20bとが相互接触する恐れがある。さらに、塊成体製造装置100に故障が発生する恐れもある。したがって、上端部10aを、第2ロール20bより第1ロール20aにより近く位置させる。第1ロール20aの位置は変わらないので、設備配置時、より安定的である。したがって、塊成体製造装置100で塊成体(B)を製造する場合、連続的でかつ安定的に操業することができる。
また、上端部10aは、第1ロール20aの中心軸20cの高さ以下、及び第1ロール20aの最下端表面20d高さ以上になるように設置するのが望ましい。このような方法を用いれば、ガイドシュート10が第1ロール20aの表面に隣接する。したがって、塊成体(B)が第1ロール20aの表面に接着しながら巻かれるので、塊成体製造装置100に故障が発生することを防止することができる。
塊成体(B)が固定型ロール20aの表面に接着することを防止するガイドシュート10の位置を、より具体的に説明する。
図3に示した第1仮想線40aは、第1ロール20aの中心20cから、第1ロール20aの半径(r)と塊成体(B)の平均厚さの半分(t/2)を合わせた距離を意味する。距離(d)は、ガイドシュート10の案内面12上端部10aから、第1ロール20aの中心20cまでの距離を意味する。距離(d)は、第1ロール10aの半径(r)と塊成体(B)の平均厚さの半分(t/2)の合以上であるのが望ましい。つまり、ガイドシュート10の上端部10aが第1仮想線40a上に位置したり、第1仮想線40aの外側に位置するのが望ましい。図3の拡大円に示したように、塊成体(B)の平均厚さ(t)は、塊成体(B)の断面を基準に相互交差して位置する凸部間の距離を意味する。
前述のように、ガイドシュート10の上端部10aを第1ロール20aに隣接位置させるが、第1ロール20aとの距離を塊成体(B)の平均厚さの半分(t/2)程度に維持する。したがって、塊成体(B)が第1ロール20aの表面に接着して、第1ロール20aの回転により上昇することを防止することができる。つまり、第1ロール20aの表面に接着した塊成体(B)が上昇できずに、ガイドシュート10に架かって破砕機30側に向かう。ガイドシュート10を前述のように配置することによって、第1ロール20aに塊成体(B)が付着することを防止することができる。したがって、塊成体(B)が第1ロール20aの表面に付着しないように、潤滑剤を第1ロール20aに塗布したり、スクレーパー(scraper)を設置する必要がない。
一方、図3に示した第2仮想線40bは、第1ロール20aの中心20cから、第1ロール20aの半径(r)と塊成体(B)の平均厚さ(t)を合わせた距離を意味する。距離(d)は、第1ロール20aの半径(r)と塊成体(B)の平均厚さ(t)の合以下であるのが望ましい。つまり、ガイドシュート10の上端部10aは、第2仮想線40b上に位置したり、第2仮想線40bの内側に位置するのが望ましい。したがって、塊成体(B)が第1ロール20aに巻かれても、ガイドシュート10によって第1ロール10aから落ちながら、ガイドシュート10側に向かう。したがって、塊成体(B)を連続して製造することができる。
前述のようにガイドシュート10の位置を適切に配置することによって、一対のロール20a、20bに塊成体(B)が巻かれることを防止することができる。また、塊成体(B)を破砕機30に円滑に供給して、破砕することができる。
図4は、図1に示したガイドシュート10を拡大して示したものである。ガイドシュート10は、ステンレス鋼などの素材を加工して、製造することができる。
ガイドシュート10は、塊成体(B)を案内する案内面12を備える。案内面12は、直線形傾斜面12a及び曲線形傾斜面12bを含む。図4には、ガイドシュート10の案内面12上部を直線形傾斜面12aに形成し、案内面12下部を曲線形傾斜面12bに形成したが、これは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。したがって、これとは反対に、ガイドシュート10の案内面12を形成することもできる。
直線形傾斜面12aによって塊成体(B)は、ガイドシュート10に円滑に進入する。したがって、塊成体(B)は破砕機30に安定的に連続して案内される。そして、曲線形傾斜面12bによって、上部から下降する塊成体(B)が破砕機30に流入する速度が多少減少する。したがって、破砕時の衝撃を最小化して、板状に破砕した塊成体(B)を連続して排出する。
前述の方法を用いて塊成体を破砕する場合、未破砕の塊成体によって伝達される衝撃を吸収することができる。したがって、塊成体を連続して排出するので、塊成体が切れる場合の微粉排出を防止することができる。したがって、後端設備の熱負荷を減少させることができ、設備が安定化される。
案内面下部12bの高さ(h2)に対する案内面上部12aの高さ(h1)の比は、5.0乃至6.0であるのが望ましい。高さ(h1、h2)の比を前述の範囲に調節することにより、ガイドシュート10に流入する塊成体の速度を適切に維持する。また、塊成体を破砕機に供給して破砕された塊成体を連続して供給する。
傾斜角(α)は、ガイドシュート10の直線形傾斜面12aが鉛直方向と成す角度を意味する。傾斜角(α)は6°乃至8°であるのが望ましい。傾斜角(α)が6°乃至8°である場合に、塊成体は、破砕機に連続して装入されることができる。特に、傾斜角(α)が実質的に7°である場合、塊成体が最も均一に装入される。ここで、傾斜角(α)が実質的に7°である場合は、傾斜角(α)が7°であるか、または7°に近いことを意味する。
傾斜角(α)が6°未満であると、塊成体が圧着されて進行しながら、塊成体の内部応力が減少するが、曲線形傾斜面12bでは応力が大きくなる。また、傾斜角(α)が8°を越えると、ロール排出直後の地点での高い応力により、塊成体が切れるため、塊成体を破砕機に連続して装入することができない。
曲線形傾斜面12bの曲率半径は1700mm乃至1900mmであるのが望ましい。曲線形傾斜面12bの曲率半径が1700mm乃至1900mmである場合、塊成体が切れないようにしながら、破砕機に連続して装入することができる。特に、曲線形傾斜面12bの曲率半径が実質的に1800mmである場合、塊成体が切れずに、破砕機に連続して装入されることができる。
曲線形傾斜面12bの曲率半径が1700mm未満である場合、曲線形傾斜面12bが急激に曲がるため、破砕機に装入される塊成体に応力が大きく作用する。したがって、塊成体の中間部が切れる。また、曲線形傾斜面12bの曲率半径が1900mmを越えると、曲線形傾斜面12bの傾きがあまりにも緩やかになるため、直線に近くなる。したがって、破砕機に装入される塊成体の移動速度が増加して、破砕機に大きな負荷がかかる。
ガイドシュート10の底辺の長さ(L)に対するガイドシュート10の高さ(h)の比は、1.0乃至2.0にするのが望ましい。このように設計値にガイドシュート10を製造することにより、ガイドシュート10を一対のロールと破砕機との中間に適切に配置することができる。また、上部からガイドシュート10に流入する塊成体を、破砕機に円滑に連続して供給することができる。
前述の構造のガイドシュート10を使用することによって、塊成体を破砕機に自然的に案内し、破砕機で未破砕の塊成体を通して伝達される衝撃を吸収することができる。したがって、ガイドシュート10から塊成体が連続して排出されて、塊成体が切れた場合に発生する未成形分の排出を防止することができる。したがって、破砕機など後端設備の熱負荷を減少させ、設備を安定化することができる。
図5は、図1の第1破砕機30を拡大して示したものである。第1破砕機30は、多数の破砕板32と、これらの間に挿入されるスペーサ環38を含む。破砕板32の外周には、多数の突起32aが相互離隔して形成される。多数の破砕板32は、同軸に並んで配列されて共に駆動される。スペーサ環38は破砕板32間の間隔を調節する。図5に示したように、破砕板32の回転軸34が駆動手段に連結されて、破砕板32と共に回転することができる。破砕板32の駆動により、多数の突起32aを利用して塊成体を粗破砕する。破砕のために、第1破砕機30の下部には支え台36を設置する。塊成体(B)は、支え台36に誘導されながら支持される。塊成体(B)は、矢印方向に回転する破砕板32の突起32aの慣性力による衝撃で粗破砕される。
図6は、本発明の第2実施例による塊成体製造装置に備えられた他の第1破砕機35を示したものである。第1破砕機35は一体型本体を含む。第1破砕機35は、図5に示した本発明の第1実施例による塊成体製造装置に備えられた第1破砕機と類似しているので、同一なの部分には同一図面符号を用い、その詳しい説明を省略する。
図6に示したように、第1破砕機35の外周に、相互離隔した複数の突起32aを形成する。したがって、第1破砕機35の駆動により、多数の突起32aを利用して塊成体(B)を粗破砕する。第1破砕機35は一体型本体を含むので、修理及び補修が簡便であり、破砕時に破損が少ない。
図7は、図1に示した第2破砕機40を詳細に示したものである。第2破砕機40は、相互離隔して設置された一対の破砕ロール40a、40bを含む。
一対の破砕ロール40a、40bは、Y軸方向(軸方向)に沿って設置された多数の破砕用ディスク43、44を各々含む。破砕用ディスク43、44の外周面には、各々、多数のブレード41、42が形成される。多数の破砕用ディスク43、44を各軸45、46に挿入した後、多数のタイボルト(tie bolt)48を挿入して、結合する。油圧モーターなどの駆動手段を各軸45、46に連結した後、一対の破砕ロール40a、40bを相互反対方向に駆動する。したがって、上部に装入される粗破砕された塊成体を、所望の大きさに再び破砕することができるので、溶融ガス化炉の通気性を円滑に確保することができる。
ブレード41、42は、第2破砕機40で塊成体をより効率的に破砕するための形態に形成される。図7の拡大円には、Y軸方向で右側破砕ロール40bに形成されたブレード42を見た状態を示し、矢印は、右側破砕ロール40bの回転方向を示す。左側破砕ロール40aに形成されたブレード41は、右側破砕ロール40bに形成されたブレード42と左右対称となるように形成して、破砕を効率的に行う。
図7の拡大円に示したように、ブレード42は、第1傾斜面421及び第2傾斜面422を含む。第1傾斜面421は、右側破砕ロール40bの回転方向に対向し、第2傾斜面422は、第1傾斜面421と右側破砕ロール40bの回転反対方向に対向する。ここで、第1傾斜角(α1)は第2傾斜角(α2)より大きい。第1傾斜角(α1)は、第1傾斜面421が右側破砕ロール40bの外周面と成す角度を意味し、第2傾斜角(α2)は、第2傾斜面422が右側破砕ロール40bの外周面と成す角度を意味する。
第1傾斜面421が、塊成体と直接接触して塊成体を破砕するという点を考慮して、第1傾斜角(α1)を急激に傾いた角度に形成する。つまり、直角に近くなるように形成する。したがって、塊成体を効率的に破砕することができる。ここで、第1傾斜角(α1)は、80°乃至90°に形成するのが望ましい。第1傾斜角(α1)が80°未満であるか又は90°を超えると、よく破砕されない。
一方、第2傾斜角(α2)は、破砕時、ブレード42を安定的に支持するために、緩慢に形成するのが望ましい。つまり、第2傾斜面422を緩慢に形成して、塊成体をブレード42に破砕する際、ブレード42が受ける衝撃を最小化することができる。したがって、破砕ロール40bの寿命を増加させることができる。ここで、第2傾斜角(α2)は40°乃至50°であるのが望ましい。第2傾斜角(α2)が40°未満であると、ブレード42の幅が広くなって、破砕ロール40bを製造することができない。また、第2傾斜角(α2)が50°を超えると、ブレード42の支持効果が微々たるものとなる。
図8は、図7のVIII−VIII線に沿って切断した断面を示したものである。図8には、第2破砕機40の断面構造を概略的に示す。
図8に示した一対の破砕ロール40a、40bのうちの一つの破砕ロールは固定型ロールであり、他の一つの破砕ロールは移動型ロールである。移動型ロールは、その軸の両端をスプリング緩衝装置(図示せず)で支持するので、水平方向に移動することができる。したがって、装入される塊成体の量によって一対の破砕ロール40a、40b間の間隔を可変調節することができる。また、油圧モーターで一対の破砕ロール40a、40bを回転させる場合、油圧モータに供給されるオイルの量で、一対の破砕ロール40a、40bの回転速度を調節することにより、適切な粒度分布を有する塊成体を製造することができる。したがって、上部から装入される塊成体の量によって一対の破砕ロール40a、40b間の間隔を可変調節して、操業を弾力的に調節することができる。
図8に示した一対の破砕ロール40a、40bにおいて、多数の第1ブレード41は、多数の第2ブレード42の間に対向するのが望ましい。ここで、第1ブレード41端部からこれに対向する第2破砕ロール40bの表面までの距離(d1)は、10mm乃至20mmであるのが望ましい。距離(d1)が10mm未満であると、各破砕ロール40a、40bがあまりにも密着して、ブレード41、42が相互接触するため、破損する恐れがある。一方、距離(d1)が20mm未満であると、塊成体の厚さを考慮すれば、塊成体が実質的に破砕されない。
多数の第1ブレード41の相互間隔と多数の第2ブレード42の相互間隔とが同一であるので、第2ブレード42も第1ブレード41の間に対向する。したがって、第2ブレード42端部からこれに対向する第1破砕ロール40aの表面までの距離も、10mm乃至20mmであるのが望ましい。各ブレード41、42が回転することにより、塊成体を、所望の粒度分布に調節して破砕することができる。
図8の拡大円には、第2破砕機40の各ブレード41、42の間に挿入された塊成体が破砕される状態を概略的に示す。図8の拡大円に示したように、各ブレード41、42の端部411、421は面取りされている。したがって、上部から装入される塊成体が破砕されながら、下部によく排出されることができる。特に、第1ブレード41の端部に形成された面取り面411と、これに最も近い第2ブレード42の端部に形成された面取り面421とは相互対向する。したがって、各面取り面411、421の間に破砕された塊成体がより円滑に排出される。ここで、両面取り面411、421間の距離は10mm乃至15mmであるのが望ましい。面取り面411、421間の距離が10mm未満であると、上部から装入される塊成体が排出され難い。一方、面取り面411、421間の距離が15mmを超えると、未破砕の塊成体が排出される。
図8の拡大円に示したように、両面取り面411、421の間には、粒度20mm乃至30mmの塊成体(B1)が通過できる。そして、第1ブレード41と第2ブレード42によって形成される空間に、粒度5mm乃至20mmの塊成体(B2)が通過できる。そして、前述の塊成体(B1、B2)の破砕により、粒度5mm未満の塊成体(B3)が、第1ブレード41の間及び第2ブレード42の間に通過できる。したがって、粒度が適切に分布した塊成体を製造して、溶融ガス化炉に供給することにより、溶融ガス化炉での通気性を最適化することができる。
図9は、本発明の第3実施例による塊成体製造装置に備えられた他の第2破砕機60を示したものである。図9に示した第2破砕機60は、本発明の第1実施例による塊成体製造装置に備えられた第2破砕機と類似しているので、同一なの部分には同一図面符号を用い、その詳しい説明を省略する。
第2破砕機60はディスク型に分離されず、一体型本体47、49を含む1対の破砕ロール40a、40bを含む。一対の破砕ロール40a、40bの外周面に多数のブレード41、42が形成されているので、一対の破砕ロール40a、40bを相互反対方向に駆動して、粗破砕された塊成体を再び破砕する。第2破砕機60は一体型本体を含むので、修理及び補修が簡便であり、破砕時に破損が少ない。
図10は、図1に示した移送シュート80を拡大して示したものである。図10の拡大円には、外部カバー88に付着されたマンホール881をオープンした状態を示す。
図10に示したように、移送シュート80は、多数の外部ケーシング89と多数の外部カバー88を含む。その他、必要に応じて伸縮管(compensator)、サンプラー(sampler)、遮断バルブ(slide gate)、及び集合シュート(common chute)などをさらに含むことができる。各外部カバー88は各外部ケーシング89上に付着され、各外部ケーシング89は、各外部カバー88にネジで組立てられる。合体した外部ケーシング89と外部カバー88の両端にはフランジを設置して、これらを長く連結する。したがって、移送シュート80を堅固に組み立てることができる。
多数の外部ケーシング89には、多数のリニアシュート82が収納される。外部ケーシング89は、リニアシュート82を外部と隔離させて固定する。したがって、リニアシュート82を堅固に固定することができる。
外部カバー88は、その断面が梯形状を有するように折り曲げられて形成される。したがって、移送シュート80を通して移送される粉還元鉄含有還元体が外部に漏洩することを防止することができる。外部カバー88には、マンホール881と、多数の窒素パージ連結具882、883とを設けることができる。マンホール881は、リニアシュートカバー824に形成された貫通孔8241に対向する。したがって、マンホール881を開けて、リニアシュート82内部での粉還元鉄含有還元体の動きを点検することができる。
特に、リニアシュート82の摩耗状態も観察できるので、事前に故障を予防することができる。マンホール881には取っ手8811とヒンジ8813が付着されているので、マンホール881を容易に開閉できる。マンホール881は蝶々ボルト8815で堅固に組立てられるので、粉還元鉄含有還元体が外部に容易に飛散しない。
多数の窒素パージ連結具882、883が外部カバー88に設置される。移送シュート80が詰まった場合、窒素パージ連結具882、883を通して窒素をパージすることにより、移送シュート80を突き抜けることができる。窒素パージ連結具882、883は、第1窒素パージ連結具882及び第2窒素パージ連結具883を含む。第1窒素パージ連結具882は、移送シュート80の下側に向かって、傾いて設置される。反対に、第2窒素パージ連結具883は、移送シュート80の上側に向かって、傾いて設置される。したがって、移送シュート80の上下方向に窒素パージを均一に行うことができる。
図11は、図10に示した移送シュート80から外部カバー88を外した状態を示したものである。図11に示したように、一つの外部ケーシング89内部に2個のリニアシュート821、823を設置する。リニアシュート821、823は相互連結される。2個のリニアシュート821、823が一つの外部ケーシング89に対応するように組立てられるので、全体的な構造が複雑でなく、簡単である。
リニアシュート821、823は、第1リニアシュート821及び第2リニアシュート823を含む。第1リニアシュート821の大きさと第2リニアシュート823の大きさは同一であるので、リニアシュートを大量製造して、使用することができる。リニアシュート821、823は、矢印に示す粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、第2リニアシュート823及び第1リニアシュート821の順序で反復配列される。リニアシュート821、823の具体的な形状及び連結構造については、後述の図12を参照して具体的に説明する。
各々のリニアシュート821、823の上には、各々リニアシュートカバー822、824を付着する。リニアシュートカバー822、824はリニアシュート821、823を密閉し、埃と熱が発散することを防止する。したがって、リニアシュートカバー822、824は、リニアシュート821、823を通過する粉還元鉄含有還元体が移送シュート80の外部に排出されることを防止することができる。リニアシュートカバー822、824は、第1リニアシュートカバー822及び第2リニアシュートカバー824を含む。第2リニアシュートカバー824には貫通孔8241が形成されて、マンホール881に対向する。また、各々の窒素パージ連結具882、883が移送シュート80の内部に挿入されるように、他の貫通孔8811、8831を形成する。貫通孔8811は窒素パージ連結具882に対応し、貫通孔8831は窒素パージ連結具883に対応する。したがって、移送シュート80の内部を効率的に窒素パージすることができる。
外部ケーシング89とリニアシュート821、823との間には保温材87を充填して、移送シュート80内部の熱発散を防止する。図11には便宜上、保温材87を一部分にのみ充填して示したが、実際には、外部ケーシング89とリニアシュート821、823の間の全面積に亘って保温材87を充填することができる。
第2リニアシュート823の側面部には、粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、一対のブラケット8234、8236を順に付着することができる。一対のブラケット8234、8236は、外部ケーシング89内部に形成された多数の固定部891、893に固定される。多数の固定部891、893は、第2リニアシュート823が垂れることを防止すると共に、移送シュート80の強度を強化させる。第1リニアシュート821の場合も同一である。
一対のブラケット8234、8236は、第1ブラケット8234及び第2ブラケット8236を含む。粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、上側から下側に、第1ブラケット8234及び第2ブラケット8236の順序で付着される。一対のブラケット8234、8236を利用して第2リニアシュート823を固定するので、第2リニアシュート823の上部及び下部を全部固定することができる。したがって、第2リニアシュート823が堅固に固定される。
多数の固定部891、893は、第1固定部891及び第2固定部893を含む。第1固定部891と第2固定部893は相互離隔する。第1ブラケット8234は、第1固定部891にネジ8911で結合されるので、外部ケーシング89が第2リニアシュート823を堅固に固定する。反面、第2固定部893は第2ブラケット8236と離隔固定される。これを図3の左側の拡大円に示す。
図11の左側の拡大円に示したように、第2固定部893は、第2ブラケット8236と離隔固定される。塊成体製造装置の作動時、高温の粉還元鉄含有還元体が移送シュート80を通して移送されるので、高温の粉還元鉄含有還元体と直接接触する第2リニアシュート823に熱が加えられる。したがって、矢印方向に第2リニアシュート823が熱膨張する。
図11の右側の拡大円に示したように、第2リニアシュート823が熱膨張すれば、第2ブラケット8236が第2固定部893に接触する。熱がまだ加えられていない場合、第2固定部893が第2ブラケット8236と接触せずに固定されるので、熱変形による移送シュート80の破損を防止することができる。
図11の左側の拡大円に示した離隔距離(d)は、第2リニアシュート823の熱膨張率(α)、第2リニアシュート823の長さ(l)、及び上昇温度(ΔT)を考慮して、設定する。つまり、第2リニアシュート823の熱膨張率をα、第2リニアシュート823の長さをl、上昇温度をΔTとすれば、次の数式1が成立する。
[数1]
d=α×l×ΔT
したがって、前述の数式1を参考にして、離隔距離(d)を設定する。
図12は、図11に示した第1リニアシュート821に第1リニアシュートカバー822が結合された状態を示す。図12に示したように、第1リニアシュート821は、その断面が“U”字に近い形状を有する。第1リニアシュート821は、ステンレス鋼などの板材をベンディング加工して、図12に示した形態に製造することができる。つまり、第1リニアシュート821を一体に形成することができる。したがって、継手の部分が内部に存在しないので、第1リニアシュート821を通して粉還元鉄含有還元体を円滑に移送することができる。
第1リニアシュート821は、一対の側面部8211と、これを相互連結する底部8213とを含む。一対の側面部8211は相互対向する。側面部8211には、第1リニアシュート821を固定するための一対のブラケット8214、8216が付着される。
第1リニアシュートカバー822の上には多数の補強チャンネル826を付着することができる。補強チャンネル826は、外部カバー88と第1リニアシュートカバー822との間に固定される。補強チャンネル826は高熱を遮断し、熱膨張による移送シュートの変形を防止する。
図12の拡大円には、図12のXII−XII線に沿って切断した断面を示した。図12の拡大円に示したように、補強チャンネル826は、第1リニアシュートカバー822側に凹むように折り曲げられて形成されるので、第1リニアシュートカバー822を支持して、熱膨張による移送シュートの破損を防止することができる。
図12に示したように、第1リニアシュート821は、矢印に示した粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿ってテーパー(taper)形態を有する。第1リニアシュート821は両端に開口部8215、8217を有する。開口部8215、8217は、一端の開口部8215及び他端の開口部8217を含む。第1リニアシュート821がテーパー形態であるので、一端の開口部8215の大きさは他端の開口部8217の大きさより小さい。第1リニアシュート821がこのような構造を有するので、粉還元鉄含有還元体が外部に漏洩されずに、矢印方向に円滑に移送されることができる。
より詳しくは、一端の開口部8215の幅(W1)は他端の開口部8217の幅(W2)より小さく、一端の開口部8215の高さ(h1)は他端の開口部8217の高さ(h2)より小さい。ここで、第1リニアシュート821の熱膨張を考慮すれば、一端の開口部8215の幅(W1)と他端の開口部8217の幅(W2)の差は10cm乃至25cmであるのが望ましい。幅の差が10cm未満であると、移送中に粉還元鉄含有還元体が漏洩する恐れがある。また、幅の差が25cmを越えると、一端の開口部8215の大きさがあまりにも小さくなるため、粉還元鉄含有還元体が円滑に移送されることができず、第1リニアシュート821を設計し難くなる。特に、幅の差が20cmであるのが最も望ましいが、この場合、粉還元鉄含有還元体を円滑に移送することができる。同一な理由により、一端の開口部8215の高さ(h1)と他端の開口部8217の高さ(h2)の差は10cm乃至25cmであるのが望ましい。
同一な形態を有する多数のリニアシュートが連続して連結されるので、図11に示したような移送シュート80を製造することができる。つまり、第1リニアシュートと第2リニアシュートを連続して連結する際、第1リニアシュートの他端の開口部に第2リニアシュートの一端の開口部を挿入して重複させる。また、第2リニアシュートの他端の開口部に他の第1リニアシュートの一端の開口部を挿入して重複させる。このような締結構造が反復される。したがって、同一な形態を有する多数のリニアシュートを連続して連結することができる。この過程を、図13を通じてより詳細に説明する。
図13は、移送シュート80を分解する過程を概略的に示したものである。図13は、2個の外部ケーシングに一対のリニアシュート821、823を結合して、示す。また、図13には、外部カバー88を移送シュート80から外した状態を示す。
第1リニアシュート821を移送シュート80から除去する過程を説明する。最上端から移送シュート80を分解する。移送シュート80から外部カバーを外す。したがって、図13に示したように、移送シュート80の内部部品が外部へ露出する。
次に、過程(1)ではボルト8911を除去する。図13には便宜上、ボルト8911を一つのみ示したが、実際には、ブラケット891に形成された締結孔ごとに締結された多数のボルト8911を全部除去する。このような方法を利用して、第1リニアシュート821と第2リニアシュート823を外部ケーシング89から分離する。
次に、過程(2)では、第2リニアシュート823を矢印方向に押して、第1リニアシュート821を取り出せる空間を確保する。第2リニアシュート823を約50cm程度押すのが望ましい。
過程(3)では、第1リニアシュート821を矢印方向に押す。約20cm程度押して、第1リニアシュート821を、その前端に位置したまた他の第2ライターシュート823から取り出すことができる。
過程(4)では、第1リニアシュート821を上部に持ち上げる。したがって、第1リニアシュート821を移送シュート80から容易に除去することができる。第1リニアシュート821が除去されたので、後端に位置した第2リニアシュート823も容易に除去することができる。
つまり、過程(5)では、第2リニアシュート823を持ち上げて、移送シュート80から除去することができる。同様な方法で、次の下端に位置した第1リニアシュート821及び第2リニアシュート823も除去することができる。
前述の方法で、短時間内に移送シュート80を容易に分解することができる。したがって、移送シュート80の整備及び修理が容易になる。移送シュート80の組み立て過程は、前述の分解方法と反対に実施することができる。
リニアシュート821、823を相互容易に分離できるように、第1リニアシュート821及び第2リニアシュート823には段差部829が形成される。例えば、第1リニアシュート821の場合、段差部829は、一端の開口部8215を形成する一対の側面部8211の一端に形成される。段差部829は、矢印に示した粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って低くなる。
リニアシュート821、823に段差部829が形成されるので、リニアシュート821、823を相互挿入することが容易になる。したがって、リニアシュート821、823を反復配列して連結することができる。リニアシュート821、823が相互挿入されて重なるので、リニアシュート821、823は全体的に望遠鏡(telescope)形態に組立てられる。望遠鏡形態に組み立てられたリニアシュート821、823を通して、粉還元鉄含有還元体を円滑に移送することができる。
図14は、本発明の第1実施例による塊成体製造装置100を備えた鎔鉄製造装置200を示したものである。図14には、本発明の第1実施例による塊成体製造装置100を備えた鎔鉄製造装置200を示したが、これは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。したがって、鎔鉄製造装置200は、本発明の第2実施例による塊成体製造装置及び本発明の第3実施例による塊成体製造装置を備えることもできる。
図14に示した鎔鉄製造装置200は、塊成体製造装置100と溶融ガス化炉70を含む。溶融ガス化炉70には、塊成体製造装置100で破砕した塊成体が装入されて溶融される。溶融ガス化炉70の構造は、本発明の属する分野における通常の知識を有する者が容易に理解できるので、その詳しい説明を省略する。
塊炭及び成形炭からなる群より選択された一つ以上の石炭を溶融ガス化炉70に供給する。一般的に、塊炭は、生産地で採取した粒度8mm超過の石炭をその例として挙げられる。また、成形炭は、生産地で採取した粒度8mm以下の石炭を粉砕して、プレスで成形した石炭をその例として挙げられる。
塊炭または成形炭を溶融ガス化炉70に装入して、石炭充填層を形成する。溶融ガス化炉70に酸素(O2)を供給して塊成体を溶融した後、出湯口を通して排出する。したがって、良好な品質の鎔鉄を製造することができる。
本発明による塊成体製造装置は前述の構造を有するので、粉還元鉄含有還元体を塊成体に大量製造するのに適合する。また、本発明による鎔鉄製造装置は前述の塊成体製造装置を含むので、優れた品質の鎔鉄を製造することができる。
以下、実験例を通じて本発明を説明する。後述の本発明の実験例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がここに限定されるわけではない。
実験例
塊成体を適切に案内するためのガイドシュートの形状を分析するために、シミュレーションを実施した。シミュレーションは、I−DEAS構造解釈ソフトウェアを通じて実施した。シミュレーションでは、塊成体と類似な形態を有するように、表面を陰刻した板形状を、長さ1300mm、幅94mmにモデリングした。板形状は、ストリップ型(strip type)またはポケット型(pocket type)になるように陰刻した。次に、前記板に、ガイドシュートによる強制変位を適用し、上部排出地点と下部破砕位置は固定した。
つまり、ガイドシュートを実際に使用したわけではないが、板がガイドシュートに沿って進行することと同一な状態に置かれるように、強制変位を適用して、板が曲がるようにさせた状態でシミュレーションを行った。その他のシミュレーション条件は、本発明の属する分野における通常の知識を有する者が容易に理解できるので、その詳しい説明を省略する。
実験例1
ストリップ型に陰刻した板形状に、ガイドシュートによる強制変位を適用して、板形状を2次元に変化させた。ストリップ型板上部が鉛直方向と成す角度を10°にして、傾くようにし、ストリップ型板下部の曲率半径が1550mmになるように、曲がるようにさせた後、ストリップ型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図15の左側には、本発明の実験例によるストリップ型板の応力測定地点を示しており、図15の右側の(A)は、本発明の実験例1によるストリップ型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例1で測定した応力は下記の表1に示した。
実験例2
ストリップ型板上部が鉛直方向と成す角度を10°にして、傾くようにし、ストリップ型板下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ストリップ型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図15の左側には、本発明の実験例によるストリップ型板の応力測定地点を示し、図15の右側の(B)は、本発明の実験例2によるストリップ型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例2で測定した応力は下記の表1に示した。残りの実験条件は、前述の実験例1と同一である。
実験例3
ストリップ型板上部が鉛直方向と成す角度を7°にして、傾くようにし、ストリップ型板下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ストリップ型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図15の左側には、本発明の実験例によるストリップ型板の応力測定地点を示し、図15の右側の(C)は本発明の実験例3によるストリップ型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例3で測定した応力は下記の表1に示した。残りの実験条件は、前述の実験例1と同一である。
実験例4
ポケット型に陰刻した板形状に、ガイドシュートによる強制変位を適用して、板形状を2次元に変化させた。ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を10°にして、傾くようにし、ポケット型板下部の曲率半径が1550mmになるように、曲がるようにさせた後、ポケット型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図16の左側には、本発明の実験例によるポケット型板の応力測定地点を示し、図16の右側の(A)は、本発明の実験例4によるポケット型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例4で測定した応力は下記の表1に示した。
実験例5
ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を10°にして、傾くようにし、ポケット型板の下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ポケット型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図16の左側には、本発明の実験例によるポケット型板の応力測定地点を示し、図16の右側の(B)は、本発明の実験例5によるポケット型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例5で測定した応力は下記の表1に示した。残りの実験条件は、前述の実験例4と同一である。
実験例6
ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にして、傾くようにし、ポケット型板の下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ポケット型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図16の左側には、本発明の実験例によるポケット型板の応力測定地点を示し、図16の右側の(C)は、本発明の実験例6によるポケット型板の各地点の平均応力分布を示す。実験例6で測定した応力は下記の表1に示した。残りの実験条件は、前述の実験例4と同一である。
表1に示したように、ストリップ型板に関する本発明の実験例3において、圧縮部地点の応力は316kg/mm2、傾斜部端部地点の応力は312kg/mm2、曲面中間部地点の応力は2011kg/mm2であった。したがって、実験例3で測定された応力が、実験例1及び実験例2で測定された応力より小さかった。実験例3のように、ストリップ型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にし、ストリップ型板の下部の曲率半径が1800mmがなるようにすれば、ストリップ型板に作用する応力を最小化することができた。
一方、ポケット型板に関する本発明の実験例6において、圧縮部地点の応力は442kg/mm2、傾斜部端部地点の応力は446kg/mm2、曲面中間部地点の応力は2510kg/mm2であって、実験例4及び実験例5で測定された応力より小さかった。実験例6のように、ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にし、ポケット型板の下部の曲率半径が1800mmになるようにすれば、ポケット型板に作用する応力を最小化することができた。
一方、本発明の実験例7及び実験例8では、各々、本発明の実験例3及び実験例6で2次元シミュレーションしたストリップ型板及びポケット型板を3次元シミュレーションして、より正確な応力を測定した。実験例7及び実験例8の実験条件は次の通りである。
実験例7
ストリップ型に陰刻した板形状に、ガイドシュートによる強制変位を適用して、板形状を3次元変化させた。ストリップ型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にして、傾くようにし、ストリップ型板の下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ストリップ型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図17の左側には、本発明の実験例によるストリップ型板の応力測定地点を示し、図17の右側には、本発明の実験例7によるストリップ型板の各地点の平均応力分布を示した。実験例7で測定した応力は下記の表2に示した。
実験例8
ポケット型に陰刻した板形状に、ガイドシュートによる強制変位を適用して、板形状を3次元変化させた。ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にして、傾くようにし、ポケット型板の下部の曲率半径が1800mmになるように、曲がるようにさせた後、ポケット型板の圧縮部、傾斜部端部及び曲面中間部での応力を測定した。図18の左側には、本発明の実験例によるポケット型板の応力測定地点を示し、図18の右側には、本発明の実験例8によるポケット型板の各地点の平均応力分布を示した。実験例8で測定した応力は下記の表2に示した。
表2に示したように、本発明の実験例7において、圧縮部地点の応力は270kg/mm2、傾斜部端部地点の応力は303kg/mm2、曲面中間部地点の応力は2001kg/mm2であった。実験例7によれば、ストリップ型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にし、ストリップ型板の下部の曲率半径が1800mmになるようにすれば、ストリップ型板に作用する応力を最小化することができた。
また、本発明の実験例8において、圧縮部地点の応力は416kg/mm2、傾斜部端部地点の応力は425kg/mm2、曲面中間部地点の応力は2320kg/mm2であった。実験例8によれば、ポケット型板の上部が鉛直方向と成す角度を7°にし、ポケット型板の下部の曲率半径が1800mmになるようにすれば、ポケット型板に作用する応力を最小化することができた。
本発明の塊成体製造装置では、ガイドシュートの案内面が、直線形傾斜面及び曲線形傾斜面を含むので、塊成体を円滑に連続して排出することができる。したがって、工程が円滑に進められ、塊成体の切れによる粉発生量を最小化することができる。また、破砕機の塊成体破砕による衝撃吸収を最小化して、ガイドシュートの後端に位置する装置の熱負荷を最小化することができる。
以上、本発明の望ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これもまた本発明の範囲に属するのは当然なことである。
本発明の第1実施例による塊成体製造装置を概略的に示した図である。 図1の塊成体製造装置に備えられたロールを概略的に示した図である。 本発明の第1実施例による塊成体製造装置の部分正面図である。 図1の塊成体製造装置に備えられたガイドシュートの正面図である。 図1の塊成体製造装置に備えられた第1破砕機を概略的に示した図である。 本発明の第2実施例による塊成体製造装置に備えられた第2破砕機を概略的に示した図である。 図1の塊成体製造装置に備えられた第2破砕機を概略的に示した図である。 図7のVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。 本発明の第3実施例による塊成体製造装置に備えられた第2破砕機を概略的に示した図である。 図1の塊成体製造装置に備えられた移送シュートの斜視図である。 図10の移送シュートから外部カバーを外した状態を示す図である。 図11に示したリニアシュートとリニアシュートカバーの結合斜視図である。 図10の移送シュートの分解過程を概略的に示した図である。 本発明の第1実施例による塊成体製造装置を備えた鎔鉄製造装置を概略的に示した図である。 本発明の実験例1乃至実験例3によるストリップ型板の応力分布を示した図である。 本発明の実験例4乃至実験例6によるポケット型板の応力分布を示した図である。 本発明の実験例7によるストリップ型板の応力分布を示した図である。 本発明の実験例8によるポケット型板の応力分布を示した図である。

Claims (58)

  1. 粉還元鉄含有還元体を圧縮して、塊成体を製造する一対のロール、
    前記一対のロールから排出される塊成体を案内するガイドシュート、及び
    前記ガイドシュートに案内される塊成体を破砕する破砕機
    を含む粉還元鉄含有還元体の塊成体製造装置であって、
    前記塊成体を案内する前記ガイドシュートの案内面の上部は直線形傾斜面に形成され、前記案内面の下部は、前記直線形傾斜面と繋がる曲線形傾斜面に形成され、
    前記直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して6°乃至8°である塊成体製造装置。
  2. 前記一対のロールは、固定型ロールと、前記固定型ロールに対向する移動型ロールとを含み、前記案内面の上端部から前記固定型ロールの中心までの距離は、前記固定型ロールの半径と前記塊成体の平均厚さの半分の合計以上である、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  3. 前記案内面の上端部から前記固定型ロールの中心までの距離は、前記固定型ロールの半径と前記塊成体の平均厚さの合計以下である、請求項2に記載の塊成体製造装置。
  4. 前記案内面の上端部は、前記移動型ロールより前記固定型ロールにより近く位置する、請求項2に記載の塊成体製造装置。
  5. 前記案内面の上端部は、前記固定型ロールの中心軸の高さ以下、及び前記固定型ロールの最下端の表面の高さ以上に位置する、請求項2に記載の塊成体製造装置。
  6. 前記案内面下部の高さに対する前記案内面上部の高さの比は5.0乃至6.0である、請求項に記載の塊成体製造装置。
  7. 前記直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して7°である、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  8. 前記曲線形傾斜面の曲率半径は1700mm乃至1900mmである、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  9. 前記曲線形傾斜面の曲率半径は1800mmである、請求項に記載の塊成体製造装置。
  10. 前記ガイドシュートの底辺の長さに対する前記ガイドシュートの高さの比は1.0乃至2.0である、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  11. 前記各ロールの表面に、前記各ロールの軸方向に沿って連続して凹溝が形成され、前記凹溝に複数の突出部を相互離隔させて形成した、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  12. 前記突出部は切欠(notch)形態であって、前記一対のロールの外周方向に突出した、
    請求項11に記載の塊成体製造装置。
  13. 前記突出部は、その中心に行くほどその厚さが減少する、請求項12に記載の塊成体製造装置。
  14. 前記複数の突出部間のピッチは16mm乃至45mmである、請求項11に記載の塊成体製造装置。
  15. 前記破砕機は、
    前記一対のロールで製造した塊成体を粗破砕する第1破砕機、及び
    前記粗破砕された塊成体を再び破砕する第2破砕機
    を含む、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  16. 前記第1破砕機は、前記塊成体の平均粒度が0mmより大きく、50mm以下になるように粗破砕する、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  17. 前記第1破砕機は、前記塊成体の平均粒度が0mmより大きく、30mm以下になるように粗破砕する、請求項16に記載の塊成体製造装置。
  18. 前記第2破砕機で破砕された塊成体は、
    0重量%より大きく、30重量%以下である粒度25mm乃至30mmの塊成体、55重量%以上100重量%未満である粒度5mm乃至25mm未満の塊成体、及び
    0重量%より大きく、15重量%以下である粒度5mm未満の塊成体
    を含む、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  19. 前記第1破砕機は、
    外周に相互離隔した複数の突起が形成され、共に駆動されるように、同軸に並んで配列設置された複数の破砕板、及び
    前記複数の破砕板の間に挿入されて前記破砕板間の間隔を調節するスペーサ環を含み、
    前記複数の破砕板の駆動により、前記複数の突起で前記塊成体を粗破砕する、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  20. 前記第1破砕機は、外周に相互離隔した複数の突起が軸方向に沿って形成された一体型本体(one body)を含み、前記第1破砕機の駆動により、複数の突起で前記塊成体を粗破砕する、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  21. 前記破砕された塊成体を臨時貯蔵するダンピング(dumping)貯蔵槽をさらに含み、前記第1破砕機及び前記第2破砕機は、移送シュートを通して前記ダンピング貯蔵槽に連結された、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  22. 前記第2破砕機は、複数の破砕用ディスクを備えると共に、相互離隔して設置された一対の破砕ロールを含み、前記一対の破砕ロールを相互反対方向に駆動して、前記破砕用ディスクの外周面に形成された複数のブレード(blade)で、前記粗破砕された塊成体を再び破砕する、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  23. 前記一対の破砕ロールのうちの一つの破砕ロールは固定型ロールであり、他の一つの破砕ロールは移動型ロールであり、前記一対の破砕ロール間の間隔が可変調節される、請求項22に記載の塊成体製造装置。
  24. 前記ブレードは、前記破砕ロールの回転方向に向かった第1傾斜面と、前記破砕ロールの回転反対方向に向かった第2傾斜面とを含み、前記第1傾斜面が前記破砕ロールの外周面と成す第1傾斜角は、前記第2傾斜面が前記破砕ロールの外周面と成す第2傾斜角より大きい、請求項22に記載の塊成体製造装置。
  25. 前記第1傾斜角及び前記第2傾斜角のうちの一つ以上は80°乃至90°である、請求項24に記載の塊成体製造装置。
  26. 前記第1傾斜角及び前記第2傾斜角のうちの一つ以上は40°乃至50°である、請求項24に記載の塊成体製造装置。
  27. 前記一対の破砕ロールは第1破砕ロール及び第2破砕ロールを含み、前記第1破砕ロールの外周面に形成された複数の第1ブレードは、前記第2破砕ロールの外周面に形成された複数の第2ブレードの間に対向する、請求項22に記載の塊成体製造装置。
  28. 前記第1ブレード端部から前記第1ブレード端部に対向する前記第2破砕ロールの表面までの距離は10mm乃至20mmである、請求項27に記載の塊成体製造装置。
  29. 前記各ブレードの端部は面取り(chamfer)されている、請求項27に記載の塊成体製造装置。
  30. 前記第1ブレードの端部に形成された面取り面と、前記第1ブレードに最も近い第2ブレードの端部に形成された面取り面とが相互対向する、請求項29に記載の塊成体製造装置。
  31. 前記第1ブレードの上端に形成された面取り面と、前記第1ブレードに最も近い第2ブレードの上端に形成された面取り面との間の距離は10mm乃至15mmである、請求項30に記載の塊成体製造装置。
  32. 前記第2破砕機は、相互離隔して設置された一対の破砕ロールを含み、一体型本体を含む前記一対の破砕ロールを相互反対方向に駆動して、前記一対の破砕ロールの外周面に形成された複数のブレードで前記粗破砕された塊成体を再び破砕する、請求項15に記載の塊成体製造装置。
  33. 粉還元鉄含有還元体を圧縮して、塊成体を製造する一対のロール、
    前記一対のロールから排出される塊成体を案内するガイドシュート、
    前記ガイドシュートに案内される塊成体を破砕する破砕機、及び
    前記一対のロールの下部に位置して、前記塊成体を移送する移送シュート
    を含む粉還元鉄含有還元体の塊成体製造装置であって、
    前記塊成体を案内する前記ガイドシュートの案内面の上部は直線形傾斜面に形成され、前記案内面の下部は、前記直線形傾斜面と繋がる曲線形傾斜面に形成され、
    前記直線形傾斜面の角度は、鉛直方向に対して6°乃至8°であり、
    前記移送シュートは、その内部に相互連結された複数のリニアシュート(linear chute)を含み、前記リニアシュートの一端の開口部の大きさは、前記リニアシュートの他端の開口部の大きさより小さく、開口部の大きな他端側が一端側より上流となるよう配置され、
    前記複数のリニアシュートは第1リニアシュート及び第2リニアシュートを含み、前記第1リニアシュートの他端の開口部に前記第2リニアシュートの一端の開口部が挿入されて重なった塊成体製造装置。
  34. 前記第1リニアシュートの長さ及び幅と前記第2リニアシュートの長さ及び幅は同一である、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  35. 前記粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、前記第2リニアシュート及び前記第1リニアシュートの順序で反復配列された、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  36. 前記第2リニアシュートの他端の開口部に、また他の第1リニアシュートの一端の開口部が挿入されて重なった、請求項35に記載の塊成体製造装置。
  37. 前記各リニアシュートは、相互対向する一対の側面部と、前記一対の側面部を相互連結する底部とを含む、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  38. 前記各リニアシュートは一体に形成された、請求項37に記載の塊成体製造装置。
  39. 前記リニアシュートの一端の開口部を形成する一対の側面部の一端に、前記粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って低くなる段差部が形成された、請求項37に記載の塊成体製造装置。
  40. 前記移送シュートは、前記複数のリニアシュートが収納された複数の外部ケーシング、及び前記各外部ケーシング上に付着された外部カバーを含む、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  41. 前記リニアシュート上にリニアシュートカバーが付着された、請求項40に記載の塊成体製造装置。
  42. 複数の窒素パージ連結具が前記外部カバーに設置され、複数の窒素パージ連結具が、前記リニアシュートカバーに形成された貫通孔を通して前記移送シュートの内部に挿入された、請求項41に記載の塊成体製造装置。
  43. 前記複数の窒素パージ連結具は、第1窒素パージ連結具及び第2窒素パージ連結具を含み、前記第1窒素パージ連結具は、前記移送シュートの下側に向かって傾いて設置され、前記第2窒素パージ連結具は、前記移送シュートの上側に向かって傾いて設置される、請求項42に記載の塊成体製造装置。
  44. 前記外部カバーと前記リニアシュートカバーとの間に複数の補強チャンネルを固定した、請求項42に記載の塊成体製造装置。
  45. 前記補強チャンネルは、前記リニアシュートカバー側へ凹面をなして折り曲げられた、請求項44に記載の塊成体製造装置。
  46. 前記外部カバーにはマンホールが付着され、前記マンホールは、前記リニアシュートカバー上に形成された貫通孔に対向する、請求項41に記載の塊成体製造装置。
  47. 前記リニアシュートの側面部に、前記粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って一対のブラケットが順に付着された、請求項40に記載の塊成体製造装置。
  48. 前記一対のブラケットは第1ブラケット及び第2ブラケットを含み、前記粉還元鉄含有還元体の移送方向に沿って、第1ブラケット及び第2ブラケットの順序で付着された、請求項47に記載の塊成体製造装置。
  49. 前記外部ケーシングの内部に複数の固定部が形成され、前記ブラケットは前記固定部に固定される、請求項48に記載の塊成体製造装置。
  50. 前記複数の固定部は、第1固定部と、前記第1固定部と離隔した第2固定部とを含み、前記第1ブラケットは前記第1固定部にネジ結合される、請求項49に記載の塊成体製造装置。
  51. 前記第2固定部は前記第2ブラケットと離隔固定される、請求項50に記載の塊成体製造装置。
  52. 前記外部ケーシング内部に2個のリニアシュートが設置された、請求項40に記載の塊成体製造装置。
  53. 前記外部ケーシングと前記リニアシュートとの間に保温材が充填された、請求項40に記載の塊成体製造装置。
  54. 前記リニアシュートの一端の開口部の幅と、前記リニアシュートの他端の開口部の幅との差は10cm乃至25cmである、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  55. 前記リニアシュートの一端の開口部の高さと、前記リニアシュートの他端の開口部の高さとの差は10cm乃至25cmである、請求項33に記載の塊成体製造装置。
  56. 前記粉還元鉄含有還元体は焼成副原料をさらに含む、請求項1に記載の塊成体製造装置。
  57. 請求項1による塊成体製造装置、及び
    前記塊成体を装入して溶融する溶融ガス化炉
    を含む鎔鉄製造装置。
  58. 塊炭及び成形炭からなる群より選択された一つ以上の石炭を前記融融ガス化炉に供給する、請求項57に記載の鎔鉄製造装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4202326B2 (ja) 2002-12-21 2008-12-24 ポスコ 還元鉄粉及び焼成副原料を高温塊状化する溶融鉄製造装置及びその溶融鉄製造方法
KR100797864B1 (ko) * 2006-12-20 2008-01-24 주식회사 포스코 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 구비한용철제조장치
KR100797838B1 (ko) * 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 치크 플레이트 가압 장치
US7938882B2 (en) 2007-04-02 2011-05-10 Midrex Technologies, Inc. Method and system for the supply of hot direct reduced iron for multiple uses
AT506837B1 (de) 2008-06-06 2010-03-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
WO2011001288A2 (en) 2009-06-29 2011-01-06 Bairong Li Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus
AT508953B1 (de) * 2009-10-16 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur chargierung in ein einschmelzaggregat
DE102014111906A1 (de) 2014-08-20 2016-02-25 Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg Anlage zum Heißbrikettieren

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2949634A (en) * 1959-02-03 1960-08-23 United States Steel Corp Briquetting roll
GB1529864A (en) * 1975-02-25 1978-10-25 Alcan Res & Dev Electrolytic production of aluminium
DE2514703C2 (de) * 1975-04-04 1977-03-10 Thyssen Purofer Gmbh Anlage zur erzeugung von einzelbriketts aus duktilem material
US4093455A (en) 1975-06-05 1978-06-06 Midrex Corporation Compacted, passivated metallized iron product
US4076520A (en) 1975-06-05 1978-02-28 Midrex Corporation Method for continuous passivation of sponge iron material
US4033559A (en) 1975-06-05 1977-07-05 Midrex Corporation Apparatus for continuous passivation of sponge iron material
ZA762594B (en) * 1975-06-05 1977-04-27 Midrex Corp Method and apparatus for continuous passivation of sponge iron material
JPS5451171A (en) * 1977-09-30 1979-04-21 Hitachi Metals Ltd Expansible chute for loader
DE3509616A1 (de) * 1985-02-27 1986-09-04 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zum kompaktieren von eisenpartikeln und nachfolgendem auseinanderbrechen des kompaktierten eisenbandes und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3507166A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Dr. Küttner GmbH & Co KG, 4300 Essen Brikettierung von eisenschwamm
GB8520119D0 (en) * 1985-08-10 1985-09-18 Devitec Ltd Ladder rubbish chute
JPS62228418A (ja) * 1986-03-31 1987-10-07 Nippon Steel Corp 還元鉄ブリケツトの製造方法
AT404735B (de) 1992-10-22 1999-02-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
JPH08503737A (ja) 1993-09-30 1996-04-23 マシネンファブリーク・ケッパーン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイト・ゲゼルシャフト 細粒状鉱石からの海綿状鉄練炭の製造方法
DE19545985A1 (de) * 1995-12-09 1997-06-12 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Heißbrikettieren von körnigem Eisenschwamm
US6352573B2 (en) 2000-03-21 2002-03-05 Midrex International B.V. Rotterdam Method for the separation and recycling of hot fines in hot briquetting of reduced iron
AUPR678301A0 (en) * 2001-08-02 2001-08-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Iron ore briquetting
DE10156735C2 (de) 2001-11-19 2003-10-30 Koeppern & Co Kg Maschf Verfahren zum Heißgranulieren von metallhaltigen Stoffpartikeln, wie Eisenschwamm, Hüttenstäube, Hüttenreststoffe etc.
US6755365B1 (en) * 2002-02-01 2004-06-29 Thomas L. Meredith Automated bone grinder
US20030146318A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-07 Condon Gary J. Roll crusher teeth having hard compact material inserts
JP4202326B2 (ja) 2002-12-21 2008-12-24 ポスコ 還元鉄粉及び焼成副原料を高温塊状化する溶融鉄製造装置及びその溶融鉄製造方法

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