KR100584740B1 - 용융로로의 환원철 공급조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융로(1)로의 환원철의 공급을 조절하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용선을 생산하는 코렉스 공정에서 환원로(2)에서 환원시킨 환원철을 용융로(1)로 장입시 장입슈트(11)를 가변적으로 회전시키도록 하는 구성으로 용융로(1)로 장입되는 환원철의 공급을 작업자가 적절히 조절함으로써, 용융로(1) 내 장입원료에 포함되는 환원철의 위치별 부피분율을 조절할 수 있도록 한 용융로로의 환원철 공급조절장치(10)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 환원철공급장치(10)는 환원철을 공급받아 일시적으로 저장하는 드롭박스(32)로부터 용융로(1)로 환원철을 공급하는 장치에 관한 것으로, 크게 상기 드롭박스(32)의 유출구(33)에 회전되게 장착된 가변슈트(11) 및 상기 가변슈트(11)를 회전시키도록 상기 가변슈트(11) 측방에 연결된 실린더(12)를 포함하여 구성된다.

코렉스 공정, 환원로, 가변슈트, 환원철, 용융로

Description

용융로로의 환원철 공급조절장치{APPARATUS FOR CONTROLLING THE SUPPLY OF DIRECT REDUCTION IRON TO A MELTING FURNACE}

도 1은 일반적인 코렉스 공정의 구성도;

도 2는 종래의 용융로로 환원철을 장입하는 고정슈트의 정면도;

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급장치의 정면도 및 측면도;

도 4는 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급장치의 사시도;

도 5는 종래의 고정슈트로 환원철을 용융로로 장입한 경우의 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포도;

도 6은 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급장치로 환원철을 용융로로 장입한 경우의 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포도; 및

도 7은 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급장치로 장입각도를 주기적으로 변화시키면서 환원철을 용융로로 장입한 경우의 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 .... 용융로 2 .... 환원로

3 .... 환원철장입장치 4 .... 환원철 배출스크류

5 .... 석탄장입스크류 6 .... 풍구

10 .... 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급조절장치

11 .... 가변슈트 12 .... 실린더

13 .... 가스누출방지관 14 .... 핀

31 .... 다운파이프 32 .... 드롭박스

본 발명은 용융로로의 환원철의 공급을 조절하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용선을 생산하는 코렉스 공정에서 환원로에서 환원시킨 환원철을 용융로로 장입시 장입슈트를 가변적으로 회전시키도록 하는 구성으로 용융로로 장입되는 환원철의 공급을 작업자가 적절히 조절함으로써, 용융로 내 장입원료에 포함되는 환원철의 위치별 부피분율을 조절할 수 있도록 한 용융로로의 환원철 공급조절장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 코렉스 공정의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 코렉스(Corex) 주요공정에서 환원로(2)에서 환원된 환원철은 6개의 환원철 배출스크류(4)에 의해 환원로(2)를 빠져 나와 환원철 장입장치(3)를 거쳐 용융로(1) 상부로 연속적으로 장입되고, 연료로 사용되는 석탄은 석탄장입스크류(5)에 의해 용융로(1) 상부중앙으로 연속적으로 장입된다.

상기 용융로(1)로 장입된 석탄은 풍구(6)로부터 송풍된 산소에 의해 연소되 고, 이 때 발생된 연소반응열로 환원철은 용융되며, 용융된 용선과 슬래그는 출선구(7)를 통하여 로외로 배출된다.

한편, 도 2는 종래의 용융로로 환원철을 장입하는 고정슈트(35)의 정면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 환원철 장입장치(3)에서는 환원철 장입스크류(4)에 의해 환원로(2)로부터 빠져 나온 환원철이 다운파이프(31)로 자유낙하하여 드롭박스(32)에서 충돌에 의해 속도가 저하되고, 고정된 장입슈트(35)를 통해 상기 용융로(1)로 장입되도록 구성되어 있다.

종래의 환원철 장입장치(3)를 이용하여 환원철을 용융로에 장입할 때, 용융로내 장입원료에 포함되는 환원철의 분포는 요구되는 작업에 따라 적절히 조절해야 할 필요가 있다. 그러나, 상기와 같은 종래의 환원철 장입장치(3) 내 고정슈트(35)는 장입각도가 항상 일정하게 고정되어 있으므로, 장입하려는 환원철의 장입위치를 작업자가 마음대로 조절할 수 없고, 이에 따라 요구되는 작업에 맞춰 용융로(1) 내 장입원료에 포함되는 환원철의 분포를 마음대로 조절할 수 없어 원하는 작업조건을 제대로 구현할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 환원철의 환원율, 크기, 모양, 밀도 등 환원철의 변화와 생산량, 용융로 노체보호 등의 여러가지 조업목적에 맞게 탄력적으로 조업하기 위해서는 장입하는 환원철의 분포를 필연적으로 제어할 필요가 있으나, 종래의 고정슈트(35)를 포함하는 환원철 장입장치(3)로는 이를 제대로 실행할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 용융로로 장입되는 환원철의 장입각도를 작업조건과 목적에 따라 적절히 조절할 수 있도록 하여 용융로 내의 환원철의 분포를 제어할 수 있도록 구성된 용융로로의 환원철 공급조절장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써 본 발명은, 환원철을 공급받아 일시적으로 저장하는 드롭박스로부터 용융로로 환원철을 공급하는 장치에 있어서, 상기 드롭박스의 배출구에 회전 가능하게 핀 연결되어 용융로로의 환원철 배출각도가 가변적으로 조정되는 가변슈트 및, 상기 가변슈트를 회전시키도록 상기 가변슈트 측방에 작동바 끝단이 핀 연결된 실린더를 포함하여 가변슈트의 회전에 따른 용융로로의 환원철 공급조절에 따라 장입원료의 분포가 조절토록 구성되고, 상기 가변슈트의 배출구로부터 방출되는 가스의 외부누출을 방지하도록 상기 가변슈트를 감싸도록 상기 드롭박스의 하부와 상기 용융로의 유입구사이를 연결하는 가스누출방지관을 추가로 포함하는 용융로로의 환원철 공급조절장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급장치(10)(이하 환원철공급장치(10)라 함)의 정면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)의 사시도이다.

도 3a 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)는 환원철을 공급받아 일시적으로 저장하는 드롭박스(32)로부터 용융로(1)로 환원철을 공급하는 장치에 관한 것으로, 크게 상기 드롭박스(32)의 유출구(33)에 회전되게 장착된 가변슈트(11) 및 상기 가변슈트(11)를 회전시키도록 상기 가변슈트(11) 측방에 연결된 실린더(12)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 환원철공급장치(10)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 가변슈트(11)는 상기 드롭박스(32)의 유출구(33)에 회전가능하게 핀(14)으로 연결되고, 이에 따라 상기 용융로(1)로의 환원철의 배출각도가 가변적으로 조정된다. 또한, 상기 가변슈트(11)의 유입구(11b)는 상기 드롭박스(32)의 유출구(33)보다 큰 직경을 가지므로 상기 유출구(33)로부터의 환원철은 상기 가변슈트(11)의 유입구(11b) 주위로 비산되지 않고 상기 가변슈트(11) 안으로만 유입된다.

한편, 상기 실린더(12)는 상기 가변슈트(11)를 회전시키도록 상기 가변슈트 (11) 측방에 볼트 등의 결속부재로 장착된 핀고정대(11a)에 작동바(12a) 끝단이 핀(15)으로 연결된다. 이에 따라 고정된 실린더(12)가 작동되면, 상기 작동바(12a)가 전후진되고, 이에 따라 상기 가변슈트(11)는 상기 드롭박스(32)의 유출구(33)의 결속용 핀(14)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되며, 그 결과 상술한 바와 같이 상기 용융로(1)로의 환원철 장입각도가 쉽게 가변된다.

본 발명에 따른 환원철공급장치(10)의 가변슈트(11)는 움직여햐 할 공간이 필요하므로 상기 용융로(1)의 유입구(1a)보다 직경이 작고, 이에 따라 상기 용융로 (1)로부터의 가스가 외부로 누출될 가능성이 있고, 이러한 가스는 작업자들에게 좋지 않은 영향을 미치므로 반드시 외부와 차단시켜야 할 필요가 있다.

이에 따라 상기 드롭박스(32)의 하부와 상기 용융로(1)의 유입구(1a) 사이에는 그 사이를 일체로 연결하도록 가스누출방지관(13)이 용접작업 또는 볼트부재를 이용한 결합작업으로 장착되며, 그 결과 상기 가변슈트(11)의 배출구(11c)로부터 방출되는 가스는 외부누출이 방지된다. 또한, 상기 가스누출방지관(13)은 측방에 상기 실린더(12)의 작동바(12a)가 통과될 수 있도록 관통공(13a)을 갖는다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명에 따른 환원철공급조절장치(10)를 보다 상세히 설명한다.

(실시예)

종래의 고정슈트(35)와 본 발명에 따른 환원철공급조절장치(10)를 이용하여 환원철을 상기 용융로(1)로 장입하는 작업을 실시하였고, 그러한 작업결과로서 각 경우에 있어서의 용융로(1) 내 환원철의 위치별 부피분율분포도를 파악하였다.

이 때, 상기 용융로(1) 내 환원철의 위치별 부피분율분포는 상기 용융로(1)를 중앙을 중심으로 6등분하여 파악하였다.

도 5는 종래의 고정슈트(35)로 환원철을 용융로(1)로 장입한 경우에 있어서, 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포를 도시한다. 도 5를 참조하면, 종래의 고정슈트(35)의 장입각도를 30도로 고정시킨 상태에서 용융로로의 환원철 장입작업을 실시한 결과, 용융로내 장입물의 분포는 항상 일정하게 나타났다.

이에 반해 도 6은 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)로 환원철을 용융로(1)로 장입한 경우에 있어서, 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포도를 도시한다. 이 때, 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)를 사용하여 용융로로의 환원철 장입작업은 가변슈트(11)의 장입각도를 20도, 30도, 40도로 단계적으로 조절하여 실시하였다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)를 사용하여 용융로로 의 환원철 장입작업을 실시한 경우, 장입각도별 용융로 내 환원철의 부피분율이 각각 다르게 나타남을 알 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)로 장입각도를 장입작업동안 주기적으로 변화시키면서 환원철을 용융로로 장입한 경우의 용융로 내 환원철의 위치별 부피분율분포도를 도시한다. 이 때, 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)의 가변슈트(11)를 이용하여 장입작업을 수행하는 동안, 상기 가변슈트(11)가 상기 용융로 (1)로 장입되는 각도는 20도~30도 또는 20도~40도로 각각 가변시켜면서 장입작업을 수행하였다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 환원철공급장치(10)를 사용하여 장입각도를 주기적을 변화시키면서 환원철을 용융로로 장입한 경우에는 종래의 고정슈트 (35)를 사용하여 일정한 하나의 각도로 유지시키면서 환원철의 장입작업을 수행한 경우보다 상기 용융로(1) 내 전영역에서 장입되는 환원철의 양을 보다 고르게 분포시킬 수 있었다.

또한, 본 발명에 따른 환원공급장치(10)를 사용한 경우에는 보다 쉽게 용융로(1)로의 장입되는 환원철의 장입각도를 조절함에 따라 상기 용융로(1) 내 환원철의 낙하점과 낙하각도를 적절히 조절할 수 있으므로 상기 용융로(1) 내로 유입되는 여러가지 원료가 혼합된 장입원료 내의 환원철의 분포를 적절하게 조절할 수 있었고, 그 결과 요구되는 작업조건에 맞춰 적절하게 장입원료 중 환원철의 위치별 부피분율을 조절하여 효과적으로 바라고자 하는 용융작업을 수행할 수 있었다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급조절장치에 의하면, 가변슈트의 구성에 따른 용융로로의 환원철의 장입각도를 적절히 조절함으로써, 용융로 내 환원철의 장입 낙하지점과 낙하각도를 변화시킬 수 있고, 그 결과 요구되는 작업조건에 따라 용융로 내 장입원료의 배합을 간단히 조절할 수 있다는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급조절장치에 의하면, 적절한 장입물 분포조정에 의해 많은 양의 환원철을 공급하여 용융할 수 있으므로 생산량을 늘릴 수 있고, 최소량의 환원철만을 사용하고도 요구되는 작업조건을 만족시킬 수 있어 환원철 등의 원료소비를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 최종제품의 원가를 감소시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 용융로로의 환원철 공급조절장치에 의하면, 과도한 환원철의 공급에 따른 용융로 내의 과도한 열발생이 방지되고, 풍구에서 석탄연소에 의해 생성된 고온의 가스흐름을 적절히 조절하여 노벽쪽으로의 흐름을 줄이고 중심부로 흐르게 하여 노체의 수명이 연장되는 유용한 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 환원철을 공급받아 일시적으로 저장하는 드롭박스로부터 용융로로 환원철을 공급하는 장치에 있어서,

   상기 드롭박스(32)의 배출구(33)에 회전 가능하게 핀(14) 연결되어 용융로(1)로의 환원철 배출각도가 가변적으로 조정되는 가변슈트(11) 및, 상기 가변슈트(11)를 회전시키도록 상기 가변슈트(11) 측방에 작동바(12a) 끝단이 핀(15) 연결된 실린더(12)를 포함하여 가변슈트(11)의 회전에 따른 용융로(1)로의 환원철 공급조절에 따라 장입원료의 분포가 조절토록 구성되고,

   상기 가변슈트(11)의 배출구(11c)로부터 방출되는 가스의 외부누출을 방지하도록 상기 가변슈트(11)를 감싸도록 상기 드롭박스(32)의 하부와 상기 용융로(1)의 유입구(1a)사이를 연결하는 가스누출방지관(13)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용융로로의 환원철 공급조절장치.
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