KR100544580B1 - 소결광 냉각기 미스트 첨가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결기에서 제조된 소결광에 상온의 공기를 불어넣어 냉각시키는 냉각장치에 관한 것으로, 송풍기에서 발생된 냉각 공기에 미스트를 첨가하여 냉각 대차의 하부에서 소결광에 분사함으로써 냉각효율을 향상시키는 미스트 첨가장치에 관한 것이다.

본 발명은 원형 궤도를 따라서 이동되면서 제조된 소결광을 냉각시키는 소결광 냉각 대차에 있어서, 상부를 향해 뻗어있는 다수개의 워터지관을 포함하고, 냉각수가 공급되는 냉각수배관; 및 상부를 향해 뻗어있는 다수개의 에어지관을 포함하고, 공기가 공급되는 공기 배관;을 포함하고, 상기 냉각수 배관의 워터지관은 상기 공기 배관의 에어지관에 연통되어 미스트를 형성하며, 상기 에어지관의 상부 끝단에는 상기 미스트를 분사하기 위한 미스트 분사노즐이 형성되며, 상기 냉각 대차의 하부에 장착되어 그리지리바의 사이로 미스트를 분사시키는 미스트 첨가장치를 제공한다.

냉각대차, 미스트, 분사노즐, 소결광, 소결기

Description

소결광 냉각기 미스트 첨가장치{APPARATUS FOR ADDING MIST TO THE COOLER OF SINTERED ORE}

도 1은 일반적인 소결광 냉각 대차를 도시한 평면도이다.

도 2는 종래의 소결광 냉각기의 살수장치를 도시한 측면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 구성을 도시한 구성도이다.

도 4는 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 배치를 도시한 상태도이다.

도 5는 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 작동상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 냉각기 대차 2: 장입부

3: 배출부 5: 냉각팬

10: 그리즐리바 13: 에어덕트

14: 미스트첨가장치 15: 공기 배관

34: 냉각수 배관 35: 에어지관

44: 워터지관 45: 분사노즐

본 발명은 소결기에서 제조된 소결광에 상온의 공기를 불어넣어 냉각시키는 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송풍기에서 발생된 냉각 공기에 미스트를 첨가하여 냉각 대차의 하부에서 소결광에 분사함으로써 냉각효율을 향상시키는 미스트 첨가장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 용광로에서 사용되는 소결광은 분철광석과 분 코크스를 혼합 및 조립하여 소성시켜서 괴성화된 소결광으로 제조되고 있다. 이러한 과정에서 배합원료를 소결광으로 소성시키기 위하여 소결기에 장입할 때, 입도의 수직편석을 유도하게 되는데, 입도가 큰 것은 소결기의 하층부에 장입시키고, 입도가 작은 것은 소결기의 상층부에 장입시켜서 상층부에서 착화하고 하측 방향으로 흡입하는 과정으로 소결광을 제조하고 있다. 따라서 소결광이 소성되는 과정에서 배합원료와 분 코크스가 타면서 용융 결합을 하여 괴성화된 소결광으로 제조되어 소결기에서 배광될 때 적열층이 총 두께의 약 1/3 정도가 존재하는 상태에서 배광된다.

따라서 소결광이 냉각기로 배출되는 온도가 약 800~1000℃ 종도에서 배광이 되어 냉각기에 적재되는 것이다. 냉각기에 적재된 소결광은 냉각팬에서 강제로 냉각공기를 에어덕트의 내부로 불어넣어서 냉각기 대차의 상방향으로 냉각공기를 배출시키면서 적열되어 있는 소결광과 열교환을 시켜서 냉각하게된다.

따라서 종래의 소결광 냉각기에 공급되는 공기는 대기중의 공기를 냉각팬에서 승압시켜서 송풍하는 단순한 방법으로 진행되고 있기 때문에, 하절기에는 대기 공기의 온도상승으로 인하여 냉각효율이 떨어지게 되는 것이다. 이러한 냉각기의 냉각능력의 저하로 물을 이용한 살수 냉각작업을 2차적으로 실시함에 따라서 다음과 같은 문제점이 도출되었다.

첫째, 냉각기에 공급되는 공기는 대기 공기를 승압시켜서 강제로 송풍하는 방법으로 이루어지기 때문에, 하절기에는 냉각기 대차의 상부가 고온에 의해 밀도가 올라감에 따라서 공기의 흐름이 저하되어 냉각능력이 급격히 저하되는 문제가 있다.

둘째, 적열광의 배출이 빈발하게 되어 수송벨트의 화재의 위험이 높아지게 된다. 즉, 소결광이 완전히 냉각되지 않은 상태에서 수송벨트로 배출됨에 따라서 벨트의 국부적인 손상과 열부하에 따른 수송벨트의 재질이 경화되는 현상으로 접합부의 결합력이 저하되어 벨트의 절손 사고와 화재사고가 빈번하게 발생되고 있는 것이다.

셋째, 설비사고의 방지를 위한 2차적인 살수 냉각작업이 실시되고 있다. 즉, 냉각 공기에 의한 열교환이 되지 못한 상태에서 소결광을 배출할 경우 벨트 화재 및 절손사고의 방지를 위해서 냉각기 대차위에 물을 이용하여 살수냉각을 실시하고 있어서 소결광의 품질과 설비의 2차적인 문제점이 발생되고 있는 것이다. 따라서 제조된 고온의 소결광에 물을 이용하여 살수냉각을 실시할 경우 급냉현상으로 인하여 용융 결합된 소결광 조직에 미세한 크랙이 발생하게 되여 약한 충격에도 쉽게 부서지는 분화 현상이 발생되어 강도가 떨어지고 분율이 많이 발생하는 역효과가 발생하게 된다.

또한, 살수 냉각시 도 2에 도시한 바와 같이, 물이 정체되는 구간(11)이 발생하며, 수분을 함유한 상태의 소결광이 성품 처리설비의 입도 선별기를 지나는 과정에서 입도 선별기의 스크린 사목의 막힘 현상이 발생되어 입도 선별율이 저하된다. 이에 의해 각 설비의 소결광을 처리하는 슈트가 막히게 되는 현상이 빈번하게 발생되기도 한다.

넷째, 집진기의 성능이 저하되어 환경을 오염시킨다. 다량의 수분을 함유한 상태로 소결광이 입도 선별처리되기 때문에 이때 발생되는 먼지를 포집하는 집진기에 수분이 유입되어 집진기 내의 내장품에 수분과 함께 미분의 먼지가 고착되어 집진기 성능의 저하와 이에 따른 대기의 공해가 발생하는 문제가 빈번히 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소결광 냉각기에서 강제 송풍되는 공기의 흐름을 이용하여 냉각기 그리즐리 바의 하부에서 미스트를 첨가하는 장치를 사용함으로써, 소결광의 냉각효율을 향상시키고, 적열광 배출을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 장치를 제공함으로써, 환경의 오염을 방지하고, 설비의 사고를 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 원형 궤도를 따라서 이동되면서 제조된 소결광을 냉각시키는 소결광 냉각 대차에 있어서,
상부를 향해 뻗어있는 다수개의 워터지관을 포함하고, 냉각수가 공급되는 냉각수배관; 및
상부를 향해 뻗어있는 다수개의 에어지관을 포함하고, 공기가 공급되는 공기 배관;을 포함하고,
상기 워터지관 및 에어지관은 냉각수 배관 및 공기 배관보다 관의 내경이 작게 형성되고, 상기 냉각 대차의 하부에 일정간격으로 다수개 배열되며, 상기 냉각수 배관의 워터지관은 상기 공기 배관의 에어지관에 연통되어 미스트를 형성하며, 상기 에어지관의 상부 끝단에는 상기 미스트를 분사하기 위한 미스트 분사노즐이 형성되며, 상기 냉각 대차의 하부에 장착되어 그리지리바의 사이로 미스트를 분사시키고, 상기 냉각 대차의 하부에는 미스트 첨가장치보다 전방에 온도감지부가 장착되어, 상기 온도감지부의 온도가 200℃ 이상일 때 구동되는 것을 특징으로 하는 미스트 첨가장치를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 구성을 도시한 구성도이다. 도 4는 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 배치를 도시한 상태도이다.

본 발명에 의한 미스트 첨가장치(14)는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉각수 배관(34) 및 공기 배관(15)을 포함한다. 냉각수 배관(34) 및 공기 배관(15)은 대차의 하부에 장착될 수 있을 정도의 길이를 갖고, 서로 평행하게 인접하여 배치된다. 냉각수 배관(34)은 냉각수가 공급되며 상부를 향해 뻗어있는 다수개의 지관(44)이 형성된다. 이러한 지관(44)은 통상적으로 약 20개 정도가 배치된다. 또한, 공기 배관(15)은 대기를 유입하여 흐르게 되며, 공기 배관(15)의 상부에는 상측으로 뻗어있는 지관(35)이 역시 다수개 형성되어 있다. 이와 같은 에어지관(35) 및 워터지관(44)은 공기 공급 배관(15) 및 냉각수 배관(34)보다 작은 내경을 갖도록 형성된 다.

상기의 냉각수 배관(34) 및 공기배관(15)의 각각의 상부에 형성된 지관들은 하나로 합쳐지게 된다. 즉, 에어지관(35)이 워터지관(44)에 연통되도록 합쳐지는 것이다. 따라서 에어지관(35)을 통하여 분사되는 공기에 냉각수가 합쳐져서 미세한 물분자를 포함하는 미스트가 형성되며, 이는 에어지관(35)의 상부에 형성된 미스트 분사노즐(45)에 의해 분사된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이와 같은 미스트 첨가장치(14)에는 공기 및 냉각수의 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(21)가 일측에 장착되어 있으며, 이러한 솔레노이드 밸브(21)는 컨트롤 박스(CONTROL BOX)에 의해 제어된다. 컨트롤 박스는 냉각 대차 하부의 온도를 감지하는 온도감지부(27)와 연결되어 있다. 또한, 미스트 첨가장치(14)는 도 4에 도시한 바와 같이 대차의 하부에 일정간격으로 배열되어 있으며, 바람직하게는 3m의 간격으로 3개 배열된다.

대차(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 원형으고 다수개의 격실이 형성되어 있으며, 소결광 장입부(2)에서부터 회전하여 냉각공기가 투입되는 냉각팬(5)을 거쳐서 배출부(3)에서 소결광을 배출하게 되며, 본 발명에 의한 미스트 첨가장치는 바람직하게는 상기 냉각팬(5) 사이에 설치된 온도감지부(27)에서부터 배출부(3) 까지의 사이에 장착된다. 대차(1)의 하부에는 그리질리바(10)가 장착되어 있으며, 이와 같은 그리질리바(10)를 통해 소결광의 하부에 미스트를 분사하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 미스트 첨가장치의 작용을 도면을 참조하 여 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명에 의한 미스트 첨가장치의 작동상태도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 미스트 첨가장치는 대차(1)의 하부에 약 1m정도 떨어져서 장착되며, 그리질리바(10) 위에 위치한 소결광(16)에 미스트를 분사하게 된다. 미스트의 분사는 소결광이 800~1000℃의 잠재열을 가진 상태에서 소결광 냉각기에 장입되어 소결광 냉각 대차(1)에 장입되며, 냉각팬(5)에서 에어덕트(13)의 내부로 공기를 불어넣어서 강제 냉각시킬 때, 온도감지부(27)에서 온도계(17)가 감지한 값이 200℃이상이 되면 분사 작동을 하게 된다. 즉 상기와 같이 온도감지부가 감지신호를 컨트롤박스에 보내게 되면, 솔레노이드 밸브(21)의 작동신호를 인가하여 미스트 첨가장치(14)에서 미스트가 분사되는 것이다. 에어덕트(13)에서는 공기가 공급되고, 이때 내부 공기의 압력은 30mb 이상이 되도록 하므로 일정구간에서는 공기의 흐름이 없으나 상부로 올라갈수록 공기의 흐름이 빨라지게 되어 미스트를 형성할 수 있게 된다.

미스트 첨가장치에서 분사되는 미스트는 완전 안개형상으로 분무되며, 대기공기를 1차적으로 냉각시키고, 대차하부의 그리질리바(10) 사이로 흐르면서 물분자가 소결광에 흡착되기 때문에, 냉각효율이 향상된다. 따라서 적열된 상태의 소결광의 배출이 예방되어 수송벨트의 화재 및 설비의 사고를 예방할 수 있게 된다.

아래의 표 1 및 표 2는 본 발명에 의한 미스트 첨가장치를 사용한 경우와 사용하기 전의 작업상태를 비교한 것이다.

	개선전				개선후
	1개월(총3개월간)			평균	1개월(총3개월간)				평균
소결기 정지횟수	7	8	5	6.6	1		1	3	1.6
스크린 청소횟수	8	11	8	9	2	2		3	2.3

	개선전				개선후
	1개월(총3개월간)			평균	1개월(총3개월간)			평균
소결생산성(T/D/m2)	34.9	35.6	35.7	35.4	36	36.7	35.6	36.1
브릿지 온도	80	79.5	79	79.5	78	78.5	79	59.7
호퍼 온도	61	60	58.1	59.7	47.7	48.5	49.5	48.6

표 1에서와 같이 냉각기의 적열광에 의한 소결기 정지시간은 개선전에 비하여 현저하게 줄어든 것을 알 수 있다. 또한, 스크린의 청소횟수 역시 월 9회에서 월 2.3회로 줄어들었다.

또한, 표 2에서와 같이 냉각기의 디스차지 호퍼의 온도와 브릿지의 온도역시 현저하게 하강하였으며, 소결 생산성은 약간 높아진 것을 알 수있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 소결광 냉각장치에 미스트를 살수하여 분무함으로써 소결광의 냉각 효율을 향상시키고, 또한 후공정 스크린 효율을 향상시키며, 소결광의 품질향상과 생산성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청 구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 원형 궤도를 따라서 이동되면서 제조된 소결광을 냉각시키는 소결광 냉각 대차에 있어서,

   상부를 향해 뻗어있는 다수개의 워터지관을 포함하고, 냉각수가 공급되는 냉각수배관; 및

   상부를 향해 뻗어있는 다수개의 에어지관을 포함하고, 공기가 공급되는 공기 배관;을 포함하고,

   상기 워터지관 및 에어지관은 냉각수 배관 및 공기 배관보다 관의 내경이 작게 형성되고, 상기 냉각 대차의 하부에 일정간격으로 다수개 배열되며, 상기 냉각수 배관의 워터지관은 상기 공기 배관의 에어지관에 연통되어 미스트를 형성하며, 상기 에어지관의 상부 끝단에는 상기 미스트를 분사하기 위한 미스트 분사노즐이 형성되며, 상기 냉각 대차의 하부에 장착되어 그리지리바의 사이로 미스트를 분사시키고, 상기 냉각 대차의 하부에는 미스트 첨가장치보다 전방에 온도감지부가 장착되어, 상기 온도감지부의 온도가 200℃ 이상일 때 구동되는 것을 특징으로 하는 미스트 첨가장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 미스트 첨가장치는 상기 냉각 대차의 하부에 3개 배열되며, 각각의 미스트 첨가장치는 20개의 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 첨가장치.
4. 삭제

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