KR20000013338U - Particle Size Segregation Reduction Device in Shaft-type Reduction Furnace - Google Patents
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Abstract
본 고안은 샤프트형 환원로에 장입되는 장입물의 입도에 따라 편석되는 것을 감소시키는 입도편석감소장치에 있어서, 샤프트 환원로의 내부에 적재되는 장입물의 입도편석을 감소시켜 미끄럼현상과 얹힘현상을 방지하는 장입물의 입도편석감소장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is a particle size segregation reduction device for reducing segregation according to the particle size of the charge charged in the shaft-type reduction furnace, to reduce the particle size segregation of the loading loaded in the shaft reduction furnace to prevent the sliding phenomenon and the loading phenomenon It is an object of the present invention to provide a particle size segregation reduction device.
본 고안에 따르면, 샤프트형 환원로에 장입되는 장입물이 입도에 따라 적재되어 발생하는 입도편석을 감소시키는 장치에 있어서, 샤프트형 환원로의 내부의 원형둘레를 따라 설치된 다수 개의 제 1 장입슈트의 중앙에 형성된 제 2 장입슈트를 포함하며, 상기 샤프트형 환원로의 직경을 2r이라 할 때, 제 1 장입슈트와 제 2 장입슈트의 거리는 0.65r ~ 0.75r의 범위를 가지며, 상기 제 1 장입슈트와 상기 샤프트형 환원로의 벽과의 거리는 0.25r ~ 0.35r의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트형 환원로 내부의 장입물의 입도편석감소장치가 제공된다.According to the present invention, in the apparatus for reducing the particle size segregation caused by the loading of the charged material in the shaft-type reduction furnace according to the particle size, the plurality of first charging chute installed along the circular circumference of the shaft-type reduction furnace And a second charging chute formed in the center, wherein when the diameter of the shaft-type reduction furnace is 2r, the distance between the first charging chute and the second charging chute is in the range of 0.65r to 0.75r, and the first charging chute And the distance between the wall of the shaft-type reduction furnace is provided with a particle size segregation reduction device of the contents inside the shaft-shaped reduction furnace, characterized in that formed in the range of 0.25r ~ 0.35r.
Description
본 고안은 샤프트형 환원로에 장입되는 장입물의 입도에 따라 편석되는 것을 감소시키는 편석감소장치에 관한 것이며, 특히, 장입물의 입도편석을 감소하여 샤프트형 환원로의 조건을 안정화시키는 장입물의 입도편석감소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a segregation reduction device for reducing segregation according to the particle size of the charges charged in the shaft-type reduction furnace, in particular, to reduce the particle size segregation of the charges to stabilize the conditions of the shaft-type reduction furnace by reducing the particle size segregation of the charges Relates to a device.
일반적으로, 샤프트형의 환원로는 주로 직접 환원철 제조에 이용되는 반응로로서, 그 역할은 가스로 광석을 환원시켜 직접 환원철을 생산하는 것이다.In general, the shaft-type reduction furnace is a reaction furnace mainly used for the production of directly reduced iron, the role is to reduce the ore with gas to produce directly reduced iron.
따라서, 장입물의 입도분포가 샤프트형 환원로의 조업에 큰 영향을 미친다.Therefore, the particle size distribution of the charge has a great influence on the operation of the shaft type reduction furnace.
효과적인 장입물의 입도분포는 안정적인 장입물의 하강 및 배출에 영향을 줌으로써, 샤프트형 환원로의 상부에서의 균일한 장입물의 입도분포가 확보되어야만 장입물의 하강 및 배출을 순조롭게 할 수 있다.Effective particle size distribution affects the stable loading and discharge of the load, so that the uniform loading and discharge of the charge can be smoothed only when a uniform particle size distribution in the upper part of the shaft-type reduction furnace is ensured.
일정의 입도범위를 가지는 광석이 샤프트형 환원로에 낙하되어 적재되면서, 광석의 입도의 차이에 의해 입도편석이 필연적으로 따른다. 따라서 입도편석에 의해 샤프트형 환원로의 내부에 적재되는 장입물의 입도분포는 불균일하게 된다.As the ore having a certain particle size range falls and is loaded into the shaft-type reduction furnace, particle size segregation is inevitably followed by the difference in the particle size of the ore. Therefore, the particle size distribution of the charges loaded inside the shaft-type reduction furnace by particle size segregation becomes nonuniform.
이와 같이 일단 장입물의 입도분포가 불균일해지면 적재된 장입물은 환원로 내에서 미끄러짐(Slipping)과 얹힘(Hanging)의 현상이 일어난다.As such, once the particle size distribution of the charges becomes uneven, the loaded charges may slip and hang in the reduction furnace.
미끄러짐현상은 적재된 장입물 중에서 일부분이 계속적으로 하강하여 내려가는 현상이고, 얹힘현상은 샤프트형 환원로의 벽부에 장입물의 퇴적으로 샤프트형 환원로의 벽부에 부착물의 형태로 크게 성장하여 존재하는 현상이다.Sliding phenomenon is a phenomenon in which a part of the loaded charges continuously descends and descends, and a loading phenomenon is a phenomenon in which the deposits on the wall of the shaft-type reduction furnace grow largely in the form of deposits on the wall of the shaft-type reduction furnace. .
표 1은 일반적으로 펠릿(Pellet) 및 괴광석의 물성을 비교하고 있다.Table 1 generally compares the properties of pellets and lumps.
또한 도 1a는 샤프트형 환원로에 수직으로 설치된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이고, 도 1b는 샤프트형 환원로에 비스듬히 설치된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이다.In addition, Figure 1a is a schematic diagram showing a charge loaded through a charge chute installed vertically in the shaft-type reduction furnace, Figure 1b is a schematic diagram showing a charge loaded through a charge chute installed obliquely in the shaft-type reduction furnace.
도 1a에 도시된 바와 같이, 장입슈트가 수직으로 설치된 샤프트형 환원로에서 장입물은 처음에는 장입슈트의 바로 밑에 적재되다가 장입물이 산과 같이 적재되면서부터 대립자의 장입물은 적재된 장입물을 따라 미끄러지면서 산 형상의 밑면 쪽에 적재되고 소립자의 장입물은 적재된 장입물의 중심부에 쌓이게 된다.As shown in Figure 1a, in a shaft-type reduction furnace in which the charging chute is installed vertically, the charge is initially loaded directly under the charging chute, and then the contents of the alleles are loaded along the loaded charge. As it slides, it is loaded on the bottom of the mountain shape and the contents of the elementary particles are accumulated at the center of the loaded contents.
또한 도 1b에 도시된 바와 같이, 장입슈트가 비스듬하게 설치된 샤프트형 환원로에서 대립자의 장입물은 장입슈트로부터 낙하할 때 큰 운동에너지를 가짐으로써, 장입슈트로부터 먼거리에 적재되고, 소립자의 장입물은 작은 운동에너지를 가짐으로써, 장입슈트의 아래쪽에 적재되어 입도편석이 발생한다.In addition, as shown in Figure 1b, in the shaft-type reduction furnace in which the charging chute is installed obliquely has a large kinetic energy when falling from the charging chute, it is loaded at a distance from the charging chute, the charge of the small particle Has a small kinetic energy, and is loaded below the charging chute to generate particle size segregation.
도 2a는 종래기술에 따른 샤프트형 환원로 내에 설치된 장입슈트의 평면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 장입슈트의 단면도이며, 도 3은 종래기술에 따른 샤프트형 환원로 내부에 장입물의 하강과 배출을 나타낸 개략도이다.Figure 2a is a plan view of a charging chute installed in the shaft-type reduction furnace according to the prior art, Figure 2b is a cross-sectional view of the charging chute shown in Figure 2a, Figure 3 is a lowering of the charges in the shaft-type reduction furnace according to the prior art Schematic diagram showing emissions.
도 2a 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트형 환원로 내에 6개의 장입슈트(9)가 60도 간격으로 형성되어 있다.As shown in Figs. 2A to 3, six charging chutes 9 are formed at 60 degree intervals in the shaft-shaped reduction furnace.
이런 6개의 장입슈트(9)는 도 1b에 도시된 것과 같이 비스듬히 설치되어 있다.These six charging chutes 9 are installed at an angle as shown in Fig. 1B.
샤프트형 환원로(2)는 원통형으로 직경을 2r로 하였을 때, 장입슈트(9)에서 장입물의 배출구는 환원로(2)의 벽으로부터 0.5r 이격된 거리에 위치한다.When the shaft-shaped reduction furnace 2 has a cylindrical shape with a diameter of 2r, the outlet of the charge in the charging chute 9 is located at a distance of 0.5r from the wall of the reduction furnace 2.
60도 간격으로 설치된 장입슈트(9)에서 장입물이 나와 샤프트 환원로(2) 내에 적재된다.The charge comes out from the charging chute 9 installed at intervals of 60 degrees and is loaded into the shaft reduction furnace 2.
도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트형 환원로에서는 배출장치로서 스크류(3)가 설치되어 있으며, 장입슈트(9)로부터 낙하된 장입물은 샤프트형 환원로(2)의 상부에서 6개의 봉우리(8)가 형성되며 단면으로 보았을 때 M형의 장입물 표면형상을 가지고 있으나, 하강하여 가스취입구(5)가 있는 환원로(2)의 하부에 이르면 스크류(3)에 의한 장입물 배출로 인하여 W형으로 변화한다.As shown in FIG. 3, in the shaft-type reduction furnace, the screw 3 is installed as a discharge device, and the charges dropped from the charging chute 9 are divided into six peaks at the top of the shaft-type reduction furnace 2. 8) is formed and has an M-shaped charge surface shape when viewed in cross section, but when it descends and reaches the lower part of the reduction furnace 2 having the gas inlet 5, due to the discharge of the charge by the screw 3 Change to W type.
종래의 샤프트형 환원로의 내부에 장입되는 장입물의 형태는 도 1b와 같다.The form of the charge charged in the conventional shaft-type reduction furnace is as shown in Figure 1b.
따라서, 장입물의 상단은 6개의 봉우리를 원형으로 형성하며 환원로의 내부에 적재된다. 이 봉우리의 상단부는 소립자이며, 봉우리 밑면은 대립자의 괴광석이 적재된다.Thus, the top of the charge forms six peaks in a circle and is loaded inside the reduction furnace. The upper part of the peak is a small particle, and the bottom of the peak is loaded with the lump ore of the allele.
그럼으로써, 환원로의 중심부에는 대립자가 적재되며, 그 둘레에는 소립자의 괴광석이 적재되고, 다시 이런 적재된 소립자의 외부에는 대립자의 괴광석이 적재된다. 따라서 괴광석의 입도에 따라 확연히 분리되어 적재된다.As a result, alleles are loaded in the center of the reduction furnace, and there are lump ores of elementary particles loaded around the center of the reduction furnace, and lumps of alleles are loaded outside the loaded elementary particles. Therefore, depending on the particle size of the ore is clearly separated and loaded.
이와 같이 입도편석이 발생하면 소립자가 대립자들 사이로 침투되어 공극율이 작아지면서 장입밀도가 큰 상태로 퇴적되어 샤프트형 환원로의 벽부에 정체층이 발생한다.As such, when particle size segregation occurs, the small particles penetrate between the alleles, the porosity decreases, and the deposit density increases, and a stagnant layer is formed on the wall of the shaft-type reduction furnace.
정체층의 치환속도는 매우 느려서 일단 정체층이 샤프트형 환원로의 벽부에 형성되면 계속 공급되는 환원가스에 의해 소립자는 축적되고, 상부로부터 하강하는 장입물의 퇴적으로 인하게 정체층은 크게 성장한다.The replacement rate of the stagnant layer is very slow so that once the stagnant layer is formed on the wall of the shaft-type reduction furnace, small particles are accumulated by the continuously supplied reducing gas, and the stagnant layer grows largely due to the deposition of the charged material descending from the top.
이런 정체층은 샤프트형 환원로의 벽에 부착물 형태로 존재하면서 장입물의 하강이 불균일하게 되어 얹힘현상이 발생한다는 문제점이 발생한다.This stagnant layer is present in the form of an attachment to the wall of the shaft-type reduction furnace, the problem is that the falling of the charge is uneven, the mounting phenomenon occurs.
한편, 대한민국 실용신안출원 제 96-63059호에서 샤프트형 환원로의 입도편석을 감소시키는 고안이 제공되었다.On the other hand, the Republic of Korea Utility Model Application No. 96-63059 has been provided to reduce the particle size segregation of the shaft-type reduction furnace.
그러나 대한민국 실용신안출원 제 96-63059호에서는 주로 펠릿과 괴광석 혼합 장입시에 발생되는 샤프트형 환원로의 하부 정체층에 대해 취급되었으나, 100%의 괴광석을 사용하는 조업시에는 필연적으로 발생하는 입자들간의 입도편석에 대한 대책이 제시되지 않았다.However, Korea Utility Model Application No. 96-63059 mainly deals with the lower stagnant layer of shaft-type reduction furnace which occurs when the pellets and the ore mixture are charged, but inevitably occurs during the operation using 100% of the ore. No countermeasures against particle size segregation between particles have been proposed.
본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 샤프트 환원로의 내부에 적재되는 장입물의 입도편석을 감소시켜 미끄럼현상과 얹힘현상을 방지하는 장입물의 입도편석감소장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is provided to solve the problems of the prior art as described above, to reduce the particle size segregation of the load loaded in the shaft reduction furnace to provide a particle size segregation reduction device for preventing the sliding phenomenon and the mounting phenomenon Its purpose is to.
도 1a는 샤프트형 환원로에 수직으로 설치된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이고,Figure 1a is a schematic diagram showing a charge loaded through a charge chute installed perpendicular to the shaft-type reducing furnace,
도 1b는 샤프트형 환원로에 비스듬히 설치된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이고,1B is a schematic view showing a charge loaded through a charge chute installed obliquely in a shaft-type reduction furnace,
도 2a는 종래기술에 따른 샤프트형 환원로 내에 설치된 장입슈트의 평면도이고,Figure 2a is a plan view of a charging chute installed in a shaft-type reduction furnace according to the prior art,
도 2b는 도 2a에 도시된 장입슈트의 단면도이고,Figure 2b is a cross-sectional view of the charging chute shown in Figure 2a,
도 3은 종래기술에 따른 샤프트형 환원로 내부에 장입물의 하강과 배출을 나타낸 개략도이고,Figure 3 is a schematic diagram showing the falling and discharge of the charge in the shaft-type reduction furnace according to the prior art,
도 4a는 본 고안에 따른 샤프트형 환원로 내에 설치된 장입슈트의 평면도이고,4A is a plan view of a charging chute installed in a shaft-type reduction furnace according to the present invention,
도 4b는 도 4a에 도시된 장입슈트의 단면도이며,4B is a cross-sectional view of the charging chute shown in FIG. 4A,
도 5는 도 4a에 도시된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view showing a charge loaded through the charge chute shown in FIG. 4A.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
2 : 샤프트형 환원로 3 : 스크류2: shaft type reduction furnace 3: screw
5 : 가스취입구 8, 20, 30 : 장입물의 봉우리5: Gas inlet 8, 20, 30: Peak of the charge
9, 29 : 장입슈트9, 29: Charging suit
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 샤프트형 환원로에 장입되는 장입물이 입도에 따라 적재되어 발생하는 입도편석을 감소시키는 장치에 있어서, 샤프트형 환원로의 내부의 원형둘레를 따라 설치된 다수 개의 제 1 장입슈트의 중앙에 형성된 제 2 장입슈트를 포함하며, 상기 샤프트형 환원로의 직경을 2r이라 할 때, 제 1 장입슈트와 제 2 장입슈트의 거리는 0.65r ~ 0.75r의 범위를 가지며, 상기 제 1 장입슈트와 상기 샤프트형 환원로의 벽과의 거리는 0.25r ~ 0.35r의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트형 환원로 내부의 장입물의 입도편석감소장치가 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the apparatus for reducing the particle size segregation caused by the loading of the charge charged in the shaft-type reduction furnace according to the particle size, the circular circumference of the inside of the shaft-type reduction furnace And a second charging chute formed at the center of the plurality of first charging chutes installed. When the diameter of the shaft-type reduction furnace is 2r, the distance between the first charging chute and the second charging chute is 0.65r to 0.75r. It has a range, the distance between the first charging chute and the wall of the shaft-type reduction furnace is provided with a particle size segregation reduction device of the inside of the shaft-type reduction furnace, characterized in that formed in the range of 0.25r ~ 0.35r.
아래에서, 본 고안에 따른 샤프트형 환원로 내부의 장입물의 입도편석감소장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the particle size segregation reduction device of the charge inside the shaft-type reduction furnace according to the present invention will be described in detail.
도면에서, 도 4a는 본 고안에 따른 샤프트형 환원로 내에 설치된 장입슈트의 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 장입슈트의 단면도이며, 도 5는 도 4a에 도시된 장입슈트를 통해 적재되는 장입물을 나타낸 개략도이다.In the figure, Figure 4a is a plan view of a charging chute installed in a shaft-type reducing furnace according to the present invention, Figure 4b is a cross-sectional view of the charging chute shown in Figure 4a, Figure 5 is loaded through the charging chute shown in Figure 4a Schematic diagram showing a charge.
도 4a 및 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트형 환원로(2)의 내부에는 60도 간격으로 형성된 제 1 장입슈트(9)와, 샤프트형 환원로(2)의 중심에 장입물을 낙하하는 제 2 장입슈트(29)를 포함한다.As shown in FIGS. 4A and 5, the first charging chute 9 formed at intervals of 60 degrees in the shaft-type reducing furnace 2 and the charged material are dropped in the center of the shaft-type reducing furnace 2. The second charging chute 29 is included.
샤프트 환원로(2)의 직경을 2r이라 하였을 때, 제 1 장입슈트(9)의 배출구와 제 2 장입슈트(29)의 배출구와의 거리는 0.75r이며, 환원로(2)의 벽면에서 제 1 장입슈트(9)의 배출구까지의 거리는 0.25r이다.When the diameter of the shaft reduction furnace 2 is 2r, the distance between the outlet of the first charging chute 9 and the outlet of the second charging chute 29 is 0.75r. The distance to the discharge port of the charging chute 9 is 0.25r.
도 5는 샤프트 환원로의 내부에 적재되는 장입물의 형상을 나타내고 있다.5 shows the shape of a charge loaded in the shaft reduction furnace.
장입물의 상단에는 두 종류의 봉우리(20, 30)가 형성된다. 6개의 제 1 봉우리(20)는 6개의 제 1 장입슈트(9)에서 낙하된 장입물이 적재된 것으로 환원로(2)의 벽둘레를 따라 형성되고, 제 2 봉우리(30)는 제 2 장입슈트(29)에서 낙하하는 장입물이 적재된 것으로 환원로(2)의 중심부에 형성된다.Two kinds of peaks 20 and 30 are formed at the top of the charge. The six first peaks 20 are loaded along the wall circumference of the reduction furnace 2 in which the charges dropped from the six first charge chutes 9 are loaded, and the second peaks 30 are the second charges. The charge falling from the chute 29 is loaded and is formed in the center of the reduction furnace 2.
환원로(2)의 벽과 제 1 봉우리(20) 사이에는 제 1 장입슈트(9)에서 나온 대립자의 장입물이 적재되고, 제 1 봉우리(20)에는 제 1 장입슈트(9)에서 나온 소립자의 장입물이 적재된다. 그리고, 제 2 봉우리(30)에는 제 2 장입슈트(29)에서 나온 소립자의 장입물이 적재되고, 제 1 봉우리(20)와 제 2 봉우리(30) 사이에는 제 1, 제 2 장입슈트(9, 29)에서 나온 대립자의 장입물이 적재된다.Between the wall of the reduction furnace 2 and the first peak 20, the charges of the alleles from the first charge chute 9 are loaded, and the small particles from the first charge chute 9 are loaded into the first peak 20. Charges are loaded. In addition, the second peak 30 is loaded with small particles of small particles from the second charging chute 29, and the first and second charging chute 9 is disposed between the first peak 20 and the second peak 30. , The load of alleles from 29) is loaded.
따라서, 환원로의 단면을 보았을 때, 단면의 여러 곳에 소립자의 장입물과 대립자의 장입물이 형성되어 장입물의 입도편석을 줄일 수 있다.Therefore, when looking at the cross section of the reduction furnace, the particles of the small particles and the charges of the alleles are formed in various places of the cross section to reduce the particle size segregation of the contents.
이렇게 환원로의 장입물의 입도편석을 감소시킴으로써, 장입물의 미끄러짐 현상 또는 얹힘현상을 감소시킬 수 있다.Thus, by reducing the particle size segregation of the charge of the reduction furnace, it is possible to reduce the sliding phenomenon or loading phenomenon of the charge.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 샤프트형 환원로 내부의 장입물의 입도편석감소장치는 샤프트형 환원로에 장입되는 장입물의 입도에 따라 분리되어 적재되는 것을 막을 수 있는 장치로서, 장입물의 하강과 배출을 원활히 할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the particle size segregation reduction device of the load inside the shaft-type reduction furnace of the present invention is a device that can be prevented from being separated and loaded according to the particle size of the charges charged in the shaft-type reduction furnace, the falling and discharge of the charge The advantage is that it can be done smoothly.
이상에서 본 고안의 샤프트형 환원로 내부의 장입물의 입도편석감소장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the particle size segregation reduction device of the contents inside the shaft-type reduction furnace of the present invention has been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. . In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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Cited By (2)
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| KR100839711B1 (en) * | 2000-12-06 | 2008-06-19 | 오우토쿰푸 오야 | Method for introducing a granular ore into a roasting kiln |
| KR100948929B1 (en) * | 2007-12-24 | 2010-03-23 | 주식회사 포스코 | Reducing furnace and apparatus for manufacturing molten iron comprising the same |
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1998
- 1998-12-24 KR KR2019980026495U patent/KR20000013338U/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |