KR100226884B1 - Iron ore sintering method by recirculating exhausted gas and device therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스 순환식 철광석 소결방법 및 그 장치에 관한 것으로써, 기존의 소결기에서 크게 설비증설없이 배기가스의 량을 현저히 저감시킬 수 있는 배기가스 순환식 철광석 소결방법 및 그 장치를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to an exhaust gas circulating iron ore sintering method and apparatus thereof, and to provide an exhaust gas circulating iron ore sintering method and apparatus that can significantly reduce the amount of exhaust gas in the existing sintering machine without significant equipment expansion. There is a purpose.
본 발명은 소결원료를 이송시키는 소결대차, 대차하부에 위치되어 소결반응에 필요한 공기를 흡인하는 다수개의 풍상 및 소결반응후 풍상을 통해 흡인된 배가스를 집진기로 보내는 주배풍관을 포함하여 구성되는 철광석 소결기를 이용하여 철광석을 소결하는 방법에 있어서, 상기 풍상을 통해 흡인된 배가스의 온도가 급격히 상승하는 기준위치를 구하고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 풍상을 통해 공기를 상부로 주입하여 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 소결원료는 풍상을 통해 상부로 주입되는 공기에 의해 소결되고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이전의 소결원료의 일부 또는 전부는 풍상을 통해 상부로 주입되는 공기에 의해 소결 반응된 후에 발생되는 배가스를 순환, 재사용하여 소결되도록 구성되는 배기가스순환식 철광석 소결방법 및 그 장치를 요지로 한다.The present invention is a sintered bogie for transferring the sintered raw materials, iron ore which is located in the lower portion of the bogie including a plurality of winds to suck the air required for the sintering reaction and the main exhaust pipe for sending the exhaust gas sucked through the wind after the sintering reaction to the dust collector In the method of sintering iron ore using a sintering machine, a reference position where the temperature of the flue gas sucked through the wind rises rapidly is obtained, and air is injected upward through the wind phase after the reference position where the flue gas temperature rises sharply. The sintered raw material after the reference position where the temperature rises sharply is sintered by the air injected into the upper part through the wind phase, and part or all of the sintered raw material before the reference position where the exhaust gas temperature rapidly increases is injected into the upper part through the air phase. To sinter by circulating and reusing exhaust gas generated after sintering reaction An exhaust gas circulation iron ore sintering method and the apparatus as a base.
Description
제1도는 통상적인 철광석 소결공정을 나타내는 개략도1 is a schematic representation of a conventional iron ore sintering process
제2도는 본 발명의 배기가스 순환식 철광석 소결장치의 일례도2 is an example of an exhaust gas circulating iron ore sintering apparatus of the present invention
제3도는 통상적인 철광석 소결공정에 있어 소결 스트랜드에 따른 O2및 H2O 함량 및 배기가스 온도 및 유속의 변화를 나타내는 모식도3 is a schematic diagram showing the change of O 2 and H 2 O content, exhaust gas temperature and flow rate according to the sinter strand in the conventional iron ore sintering process
제4도는 본 발명에 따라 철광석을 소결할시 소결 스트랜드에 따른 배기가스의 온도변화를 나타내는 모식도4 is a schematic diagram showing the temperature change of the exhaust gas according to the sinter strand when sintering iron ore according to the present invention
제5도는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 모사실험 장치의 개략도5 is a schematic diagram of a simulation apparatus for explaining the effect of the present invention
제6도는 본 발명과 통상적인 방법에 대한 소결시간에 따른 배기가스 온도변화 및 회수율을 나타내는 그래프6 is a graph showing the exhaust gas temperature change and the recovery rate according to the sintering time for the present invention and the conventional method.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
7 : 소결대차 8 : 소결원료7: sintering cart 8: sintering raw material
9 : 풍상(wimd box) 9a : 제3 개폐기9: swim box 9a: third switch
10 : 주배풍관 21 : 제1 개폐기10: main exhaust pipe 21: the first switch
22 : 공기주입관 22a : 공기주입수단22: air injection pipe 22a: air injection means
22b : 제2 개폐기 23 : 후드22b: second switch 23: hood
24 : 에이커튼 25 : 공기주입구24: a curtain 25: air inlet
25a : 조절밸브25a: regulating valve
본 발명은 철광석을 소결하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 배기가스 순환식 철광석 소결방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for sintering iron ore, and more particularly, to an exhaust gas circulation type iron ore sintering method and apparatus.
일반적으로, 소결공장에서는, 제1도에서와 같이, 각종의 철광석과 부원료를 포함하는 소결원료와 연료인 분코크스를 배합하여 철광석 소결기(1)의 소결원료 호퍼(2)에 장입하고 이 원료를, 소결기 대차(7)에 바닥광 호퍼(3)를 통해 먼저 깔려 있는 바닥광의 위로 드럼형 피더(4)의 회전에 의하여 경사판(5)을 거쳐 소결기 대차(7)에 장입한다. 그리고 소결원료의 표면을 점화로(6)에서 점화하고 흡인 블로어(12)에 의해 풍상(9)에서 하부로 흡인되는 공기에 의하여 소결원료층(8) 내에서 코크스가 연소되는 등 소결반응을 진행시켜 소결광을 제조한다.In general, in the sintering plant, as shown in FIG. 1, sintered raw materials including various iron ores and secondary raw materials and powdered coke are mixed and charged into the sintered raw material hopper 2 of the iron ore sintering machine 1, and the raw materials are charged. Is loaded into the sintering machine trolley 7 via the inclined plate 5 by the rotation of the drum feeder 4 above the bottom light which is first laid on the sintering machine trolley 7 through the bottom light hopper 3. Then, the surface of the sintered raw material is ignited in the ignition furnace 6 and the sintering reaction is performed such that coke is combusted in the sintered raw material layer 8 by air sucked downwardly from the wind phase 9 by the suction blower 12. To produce a sintered ore.
이때 풍상(9)을 통하여 흡인된 공기는 주배풍관(10)을 거쳐 전기 집진기(11)에서 집진되어 굴뚝(13)으로 배출된다.At this time, the air sucked through the wind (9) is collected in the electric dust collector 11 via the main exhaust pipe 10 is discharged to the chimney (13).
제조된 소결광은 고온 파쇄기(14)에서 1차 파쇄되어 냉각기(15)에 넣어져 냉각되고 냉각된 소결광은 저온 파쇄기(16) 및 스크린(17)에서 일정크기의 소결광으로 제조되어 용광로(18)로 보내지게 된다.The produced sintered ore is first crushed in the high temperature crusher 14, put into the cooler 15, and cooled, and the cooled sintered ore is produced as a sintered ore of a predetermined size in the low temperature crusher 16 and the screen 17 to the furnace 18. Will be sent.
상기와 같이 소결광 제조시 배출되는 가스에는 알칼리 염화물을 포함하는 대량의 분진(더스트), 및 주로 코크스의 연소에 기인하는 대기환경 오염규제 대상물질인 SOx 및 NOx가 포함되어 있고, 그 배출량이 통상 30만-120만 Nm3/hr 정도에 이르는 대량이므로 대기 공해 방지 설비를 설치시 상당한 투자비가 필요하고 또한 가동비가 높아 소결설비의 경제성을 크게 악화시키는 요인이 되고 있다.As described above, the gas discharged during the production of sintered ore contains a large amount of dust (dust) containing alkali chlorides, and SOx and NOx, which are substances to be regulated in the air environment mainly caused by the combustion of coke, and their emissions are usually 30 Since it is a large amount of about 1.2 million Nm 3 / hr, a significant investment cost is required for the installation of air pollution prevention facilities, and the operation cost is high, which greatly deteriorates the economics of the sintering facilities.
한편, 최근에는 각종 환경 규제치가 날로 엄격화되고 있는 실정이다.In recent years, various environmental regulations have become increasingly stringent.
따라서, 최근에는 배출가스에 의한 대기오염 및 대기오염 방지설비 비용 등을 고려하여 유효한 배기가스를 재순환하여 활용함으로써 배기가스의 실제 배출량을 줄이는 방법, 소결원료를 2층으로 쌓아 2단으로 소결함으로써 배가스를 양 원료층에서 활용하는 2단 점화 소결법, 한편으로는 배가스내에 포함되어 있는 각종 오염물질을 분해하는 촉매의 효율을 높여 공해방지 설비의 규모를 줄이는 방법 등에 대하여 많은 연구들이 진행되고 있다.Therefore, in recent years, effective exhaust gas is recycled and utilized in consideration of air pollution caused by exhaust gas and air pollution prevention equipment cost, and a method of reducing actual emission of exhaust gas, stacking sintered raw materials in two layers and sintering in two stages The two-stage ignition sintering method used in both raw material layers and the method of reducing the size of the pollution prevention facility by increasing the efficiency of the catalyst for decomposing various pollutants contained in the flue gas are being conducted.
본 발명은 배가스를 순환시켜 재사용함으로써 배출가스량을 줄여 공해방지 설비 투자비를 줄일 수 있는 배가스 순환 소결법에 관한 것으로써, 이하에서는 배가스 순환소결법에 대하여 설명한다.The present invention relates to an exhaust gas circulation sintering method that can reduce the amount of exhaust gas by reducing the amount of exhaust gas by circulating and reusing exhaust gas, and the exhaust gas circulation sintering method will be described below.
배가스 순환소결법은 70년대 초반 에너지 저감측면에서 개발된 것으로써, 일본특개소 52-153803 호, 일본특개소 53-8302 호, 및 일본 특개소 53-76103 호 등에 제시되어 있다.The flue gas circulation sintering method was developed in the early 70's in terms of energy reduction, and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-153803, Japanese Patent Laid-Open No. 53-8302, and Japanese Patent Laid-Open No. 53-76103.
상기 배가스 순환소결법은 80년대 초부터 일부 제철소에서 실시화되기 시작하였으며, 최근에는 배기가스의 량을 줄일 수 있는 기술로 공해방지 측면으로 개념이 확대되어 각광을 받고 있다.The exhaust gas circulation sintering method has been implemented in some steel mills since the early 80's, and recently, the concept has been expanded to the pollution prevention aspect as a technology that can reduce the amount of exhaust gas has been in the spotlight.
그 실제 적용예로서는, 첫재, 배기가스의 특성을 충분히 활용해서 배기가스를 특성에 맞게 부분적으로 순환하는 방법(1st Inter Cogress of Science and Technol ogy of Ironmaking, 1994, Senda;, ISIJ, p 659-664), 둘째, 배기가스 순환량을 크게 높이기 위하여 전체 배가스의 일부분을 소결기 전체에 순환시키는 방법(Iron Making conference proceedings, vol. 51, toronto, canada, p 73-79), 셋째, On-Strand cooling 형 소결기에서 소결가스 및 냉각가스를 소결기 전체에 순환시켜 고온배가스의 현열을 회수하는 것을 주목적으로 하는 방법(IISC, 6th Inter Iron Steel Congress, Vol. 2, Nagoya, Japan, 1990), 및 넷째, 배가스의 고온부를 일부 소결기에 순환시켜 배가스의 현열을 회수하고자 하는 방법 등이 알려져 있다.As a practical example, firstly, a method of partially circulating exhaust gas by utilizing the characteristics of the exhaust gas sufficiently (1st Inter Cogress of Science and Technol ogy of Ironmaking, 1994, Senda ;, ISIJ, p 659-664) Second, in order to greatly increase the exhaust gas circulation, a part of the exhaust gas is circulated throughout the sintering machine (Iron Making conference proceedings, vol. 51, toronto, canada, p 73-79), and third, on-strand cooling type sintering. To recover the sensible heat of the hot exhaust gas by circulating the sintering gas and the cooling gas through the sintering machine (IISC, 6th Inter Iron Steel Congress, Vol. 2, Nagoya, Japan, 1990), and fourth, exhaust gas. A method for recovering the sensible heat of exhaust gas by circulating a high temperature portion of the sintering machine is known.
그러나, 상기 첫 번째 방법은 배기가스의 특성을 충분히 활용하고 특히 생산성 및 품질을 유지하면서 코크스 사용량을 저감할 수 있는 유력한 배가스 저감공정이나 설비가 복잡하고 투자비가 많은 문제점이 있다.However, the first method has a problem in that a complicated exhaust gas reduction process or a facility that can sufficiently reduce the amount of coke while maintaining the productivity and quality of the exhaust gas is sufficiently utilized, and the investment cost is high.
상기 두 번째 방법은 부분적인 배가스의 특성을 활용하지 않고 전체 배가스중 일부를 순환시킴으로써 산소의 부족과 과량의 수증기에 의한 생산성 및 품질저하의 우려가 있으며, 이에 대처하기 위한 대단위 설비가 추가적으로 필요하게 되는 문제점이 있다.The second method circulates a part of the entire exhaust gas without utilizing the characteristics of partial exhaust gas, and there is a risk of deterioration in productivity and quality due to lack of oxygen and excess water vapor, and additionally a large-scale facility is needed to cope with this. There is a problem.
또한, 상기 세 번째 방법은 On-Strand Cooling 형의 특이한 소결기에 적합한 모델이지만, 상기 두 번째 방법과 유사한 문제점이 있으며, 상기 네 번째 방법은 고온배기가스의 일부를 소결기에 순환하는 현열회수를 목적으로 한 공정으로 배가스 저감효과가 적은 문제점이 있다.In addition, the third method is a model suitable for a unique sintering machine of the On-Strand Cooling type, but there is a problem similar to the second method, and the fourth method is for the purpose of sensible heat recovery circulating a part of the hot exhaust gas to the sintering machine. In one process, there is a problem in that the flue gas reduction effect is small.
즉, 상기한 각각의 소결방법은 기본적으로 일반적인 소결공정의 패턴을 유지하면서 배가스 저감공정이 채택된 관계로 대규모의 파이프라인 및 집진장치등 설비가 복잡하고 투자비가 많이 소요되는 공통적인 문제점을 가지고 있다.That is, each of the sintering methods described above has a common problem that a large-scale pipeline and dust collector, such as large pipelines and dust collectors are complicated and expensive, since the exhaust gas reduction process is adopted while maintaining the general sintering pattern. .
이에, 본 발명자는 상기한 종래방법들의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구를 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 기존의 소결기에서 크게 설비증설 없이 배기가스의 량을 현저히 저감시킬 수 있는 배기가스 순환식 철광석 소결방법 및 그 장치를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have made a study to solve the above problems of the conventional methods, and based on the results, the present invention proposes the present invention. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas circulation type iron ore sintering method and apparatus capable of significantly reducing the energy consumption.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명은 소결원료를 이송시키는 소결대차, 대차하부에 위치되어 소결반응에 필요한 공기를 흡인하는 다수개의 풍상 및 소결반응후 풍상을 통해 흡인된 배가스를 집진기로 보내는 주배풍관을 포함하여 구성되는 철광석 소결기를 이용하여 철광석을 소결하는 방법에 있어서, 상기 풍상을 통해 흡인되는 배가스의 온도를 측정하여 이 측정된 온도가 급격히 상승하는 위치(이하, 기준 위치라고도 칭함)를 정하고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 풍상(소결원료의 이송방향으로 보아)을 통해 공기를 상부로 주입하여 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준 위치 이후의 소결원료는 풍상을 통해 상부로 주입되는 공기에 의해 소결되고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준 위치 이전의 소결원료의 일부 또는 전부는 기준 위치이후 소결기 상부로 배출되는 가스를 재흡인하므로써 소결되도록 구성되는 배가스 순환식 철광석 소결방법에 관한 것이다.The present invention is a sintered bogie for transferring the sintered raw materials, iron ore which is located in the lower portion of the bogie including a plurality of winds to suck the air required for the sintering reaction and the main exhaust pipe for sending the exhaust gas sucked through the wind after the sintering reaction to the dust collector In the method of sintering iron ore using a sintering machine, by measuring the temperature of the flue gas sucked through the wind phase to determine the position (hereinafter referred to as the reference position) that the measured temperature rises sharply, and the flue gas temperature rises rapidly The sintered raw material after the reference position is rapidly sintered by the air injected into the upper part through the air phase, and the exhaust gas temperature is rapidly increased by injecting air to the upper part through the air phase after the reference position (as seen in the conveying direction of the sintered raw material). Part or all of the sintered raw material before the reference point where the temperature rises sharply It relates to an exhaust gas circulating iron ore sintering process is configured to be re-sintered By sucking the gas discharged to.
또한, 본 발명은 소결원료를 이송시키는 소결대차, 대차하부에 위치되어 소결반응에 필요한 공기를 흡인하는 다수개의 풍상 및 소결반응후 풍상을 통해 흡인된 배가스를 집진기로 보내는 주배풍관을 포함하여 구성되는 철광석 소결장치에 있어서, 상기 풍상을 통해 흡인된 배가스의 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 위치에 해당되는 상기 주배풍관에 제1 개폐기를 설치하고; 상기 주배풍관을 통해 공기를 주입하기 위한 공기주입수단이 구비되어 있는 공기주입관이 상기 주배풍관의 후단에 공기 소통관계로 연결되고; 상기 주배풍관의 후단과 공기주입수단 사이의 공기 주입관에는 제2 개폐기가 구비되고; 그리고 소결기 후단에서 부터 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이전의 위치에 해당되는 상기 소결대차의 상부에는 상기 소결대차를 감싸도록 이루어진 후드가 설치되어 있는 배가스 순환식 철광석 소결장치에 관한 것이다.In addition, the present invention comprises a sinter bogie for transferring the sintered raw material, a plurality of air phases located in the lower portion of the bogie to suck the air required for the sintering reaction and the main exhaust pipe for sending the exhaust gas sucked through the wind phase after the sintering reaction to the dust collector In the iron ore sintering apparatus, the first switch is installed in the main exhaust pipe corresponding to the position after the reference position where the temperature of the exhaust gas sucked through the wind-up rapidly rises; An air injection pipe having an air injection means for injecting air through the main exhaust pipe is connected to the rear end of the main exhaust pipe in an air communication relationship; A second switch is provided in the air injection pipe between the rear end of the main air pipe and the air injection means; The present invention relates to an exhaust gas circulating iron ore sintering apparatus in which a hood is formed to surround the sinter bogie at an upper portion of the sinter bogie corresponding to a position before a reference position where the exhaust gas temperature rapidly increases from a rear end of the sintering machine.
이하, 본 발명을 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 배가스 순환식 철광석 소결장치는,본 발명의 일실시예를 나타내는 제2 도에서 알 수 있는 바와 같이, 소결원료(8)를 이송시키는 소결대차(7), 소결대차(7) 하부에 위치되어 소결반응에 필요한 공기를 흡인하는 다수개의 풍상(9) 및 소결반응후 풍상(9)을 통해 흡인된 배가스를 집진기(11)로 보내는 주배풍관(10)을 포함하여 구성되는 철광석 소결장치를 개량한 것이다.In the exhaust gas circulation type iron ore sintering apparatus of the present invention, as shown in FIG. 2 showing an embodiment of the present invention, the sintered bogie 7 and the sintered bogie 7 for transporting the sintered raw material 8 are provided. Iron ore sintering apparatus comprising a plurality of wind phases (9) positioned to suck the air required for the sintering reaction and the main exhaust pipe (10) for sending exhaust gas sucked through the wind (9) after the sintering reaction to the dust collector (11) It is an improvement.
본 발명의 배가스 순환식 철광석 소결장치(20)는 상기와 같이 구성되는 통상적인 철광석 소결장치에 있어서, 풍상(9)을 통해 흡인된 배가스의 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 위치에 해당되는 상기 주배풍관(10)에 제1 개폐기(21)가 설치되고, 상기 주배풍관(10)을 통해 공기를 주입하기 위한 공기 주입수단(22a)이 구비되어 있는 공기주입관(22)이 상기 주배풍관(10)의 후단과 공기 소통관계로 연결되고, 그리고 상기 주배풍관(10)의 후단과 공기주입수단(22a) 사이의 공기주입관(22)에는 제2 개폐기(22b)가 구비되어 있다.The exhaust gas circulation type iron ore sintering apparatus 20 of the present invention is the conventional iron ore sintering apparatus configured as described above, which corresponds to a position after the reference position where the temperature of the exhaust gas sucked through the wind phase 9 rises sharply. The main air inlet pipe 22 having the first switch 21 is installed in the main air inlet tube 10, and the air injecting unit 22a for injecting air through the main air inlet tube 10 is provided. A second switch 22b is provided at the rear end of the exhaust pipe 10 in air communication, and the air injection pipe 22 between the rear end of the main exhaust pipe 10 and the air injection means 22a. have.
여기서 사용되는 전, 후라는 표현에 있어 전(前)이란 소결원료가 소결대차에 장입되는 쪽을 의미하고, 후(後)란 소결원료가 배출되는 쪽을 의미한다.As used herein, the term "before" and "before" means a side into which a sintered raw material is charged into a sintered trolley, and the term "after" means a side from which a sintered raw material is discharged.
한편, 소결기 후단에서 부터 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이전의 위치에 해당되는 상기 소결대차(7)의 상부에는 상기 소결대차(7)를 감싸도록 이루어진 후드(23)가 설치되어 있다.On the other hand, a hood 23 is formed on the upper portion of the sintered trolley 7 corresponding to the position before the reference position where the exhaust gas temperature rises rapidly from the rear end of the sintering machine.
상기 제1 개폐기(21) 전(前)의 단수 또는 복수개의 풍상 또는/ 및 후(後)의 단수 또는 복수개의 풍상(9)에 제3 개폐기(9a)를 설치하는 것이 바람직한데, 그 이유는 공기와 배가스의 흐름방향이 기준위치를 전, 후하여 서로 반대이므로 가스의 흐름을 완충하기 위함이다.It is preferable to provide the third switch 9a in the singular or plural wind phases before the first switch 21 and / or in the single or plural wind phases 9 after the first switch 21, for the reason This is to buffer the gas flow because the flow direction of air and exhaust gas is opposite to each other before and after the reference position.
바람직하게는, 상기 제1 개폐기(21) 전, 후의 1개 내지 3개의 풍상에 제3 개폐기(9a)를 설치하는 것이 바람직하다.Preferably, it is preferable to provide the third switch 9a on one to three winds before and after the first switch 21.
상기 주배풍관(10)의 후단과 제2 개폐기(22b) 사이의 공기 주입관(22)과 기준위치전의 주배풍관(10)에는 각각 제1 및 제2 온도 및 압력센서(31) 및 (32)를 구비시키는 것이 바람직하다.The air inlet pipe 22 between the rear end of the main blower pipe 10 and the second switch 22b and the main blower pipe 10 before the reference position are respectively provided with first and second temperature and pressure sensors 31 and ( It is preferable to provide 32).
또한, 상기 후드(23)의 선단부 및 후단부에는 후드(23)의 밀폐성을 유지하기 위하여 에어커튼(24)을 설치시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to install an air curtain 24 at the front end and the rear end of the hood 23 to maintain the sealability of the hood 23.
또한, 상기 기준위치의 후방에 해당되는 후드(23)의 상부에는 조절밸브(25a)가 구비되어 있는 하나 또는 다수개의 공기주입기(25)를 설치시키는 것이 바람직하다.In addition, the upper portion of the hood 23 corresponding to the rear of the reference position is preferably provided with one or a plurality of air injectors 25 provided with a control valve (25a).
또한, 상기 기준위치의 전, 후의 후드(23)에는 각각 제3 및 제4 온도 및 압력 센서(33) 및 (34)를 설치시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to provide the third and fourth temperature and pressure sensors 33 and 34 in the hood 23 before and after the reference position, respectively.
또한, 상기 기준위치 전의 주배풍관(10) 및 후드(23)에는 각각 제1 및 제2 산소센서(35)(36)를 설치시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to install first and second oxygen sensors 35 and 36 on the main exhaust pipe 10 and the hood 23 before the reference position, respectively.
이하, 본 발명의 배가스 순환식 철광석 소결방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the exhaust gas circulation type iron ore sintering method of the present invention will be described.
일반적으로, 제3도에서와 같이, 소결기 원료층 내에서는 점화후 코크스 연소가 시작되는 면(FFP:Frame Front plane)과 연소가 끝나는 면(FBP:Frame Behind Plane) 사이에서 코크스의 연소에 따라 광석이 용융되어 응결되는 소결반응이 일어난다.In general, as shown in FIG. 3, in the sintering machine raw material layer, as the coke is burned between the surface where the coke combustion starts after ignition (FFP) and the surface where the combustion ends (FBP: Frame Behind Plane) A sintering reaction occurs in which the ore melts and condenses.
배가스는 FFP 가 소결기 바닥에 이르는 점(코크스의 연소가 소결기 바닥에 이르러 연소반응이 시작되는 점, 이하, P점이라 칭함)을 기준으로 그 특성이 크게 다른데, 특히 가스온도와 통과 공기유속이 급격히 상승한다.The flue gas is very different on the basis of the point where the FFP reaches the bottom of the sinter (coke combustion starts when the combustion reaction reaches the bottom of the sinter, hereinafter referred to as P point). This rises sharply.
또한, 소결이 거의 완료됨에 따라 산소의 농도는 상승하며 수증기의 량은 급격히 감소한다.In addition, as the sintering is almost completed, the concentration of oxygen increases and the amount of water vapor decreases rapidly.
제3도에서도 알 수 있는 바와 같이, P점 이후에 배출되는 가스는 산소와 수증기의 함량이 외부공기에 비하여 변화가 적어 기존의 배가스 순환 소결장치에서의 코크스 연소속도 감소 및 수증기에 의한 통기저항의 증대에 따른 소결성에 나쁜 문제점이 없으므로 배가스를 재사용하는 만큼 배가스량을 줄일 수 있고 또 이 고온의 가스를 이용하는 경우에는 고온순환가스의 현열을 소결원료층에 전달하여 코크스 사용량을 저감시킬 수 있는 효과를 가져올 수 있을 것이다.As can be seen from FIG. 3, the gas discharged after the point P has a small change in the content of oxygen and water vapor compared to the external air, thereby reducing the coke combustion rate and the aeration resistance due to water vapor in the existing flue gas circulation sintering apparatus. Since there is no bad problem in sinterability due to the increase, the amount of exhaust gas can be reduced as much as the reuse of exhaust gas, and in the case of using this high temperature gas, the sensible heat of high temperature circulating gas can be transferred to the sintering raw material layer to reduce the amount of coke used. I will be able to bring it.
이에, 본 발명에서는 P점을 기준으로 변화되는 특성중 P점을 기준으로 급격히 상승되는 온도특성에 근거하여 주배풍관의 차단위치를 선정하게 된 것이다.Accordingly, in the present invention, the blocking position of the main exhaust pipe is selected based on the temperature characteristic which is rapidly increased based on the P point among the characteristics changed on the basis of the P point.
즉, 본 발명에서는 풍상을 통해 흡인된 배가스의 온도가 급격히 상승하는 기준위치를 구하고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 풍상을 통해 공기를 상부로 주입하여 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이후의 소결원료는 풍상을 통해 상부로 주입되는 공기에 의해 소결되고, 배가스 온도가 급격히 상승하는 기준위치 이전의 소결원료의 일부 또는 전부는 기준위치 이후에서 소결반응된 후 발생되는 배가스를 재흡인 사용하여 소결되게 된다.That is, the present invention obtains a reference position where the temperature of the flue gas sucked through the wind rises sharply, and after the reference position at which the flue gas temperature rises sharply by injecting air upward through the wind after the reference position where the flue gas temperature rises sharply. The sintered raw material of is sintered by the air injected into the upper part through the air phase, and part or all of the sintered raw material before the reference position where the exhaust gas temperature rises rapidly is re-suctioned by using the exhaust gas generated after the sintering reaction after the standard position. Sintered.
본 발명의배가스 순환식 철광석 소결방법을 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.The exhaust gas circulation type iron ore sintering method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 제2도에 나타난 바와 같이, 주배풍관(10)에 설치된 제1 개폐기(21)를 차단하고 공기주입수단(22a)에 의하여 외부공기를 공기주입관(22), 주배풍관(10) 및 풍상(9)을 통해 소결대차(7)위의 소결 원료층을 향해 상부로 주입하여 소결원료층을 소결시키게 된다.That is, as shown in FIG. 2, the first switch 21 installed in the main exhaust pipe 10 is blocked and the external air is blown by the air injection means 22a to the air injection pipe 22 and the main exhaust pipe 10. ) And the sintered raw material layer are sintered by injecting the upper part toward the sintered raw material layer on the sintered trolley 7 through the wind-phase 9.
이때, 제4도에 나타난 바와 같이, 소결기 하부에서 유입되어 상부로 배출되는 고온의 공기는 후드(23)에 의하여 유도되어 기준위치 이전에 이르러 하부로 흡인하는 흡인블로어(12)에 의하여 소결원료층으로 빨려들어감으로써 소결반응에 재사용된다.At this time, as shown in FIG. 4, the hot air flowing from the lower part of the sintering machine and discharged to the upper part is guided by the hood 23, and the sintering raw material is sucked by the suction blower 12 which is drawn to the lower part before the reference position. By being sucked into the layer, it is reused for sintering.
이때, 배가스 순환은 공기주입수단(22a), 공기주입관(22) 및 주배풍관(10)의 압력을 제어함으로써, 제어가 가능하게 된다.At this time, the exhaust gas circulation can be controlled by controlling the pressure of the air injection means 22a, the air injection pipe 22 and the main exhaust pipe 10.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
본 발명의 효과를 확인하기 위하여 제5도와 같이 구성되는 모사실험장치를 제작하였다.In order to confirm the effect of the present invention was constructed a simulation apparatus configured as shown in FIG.
제5도에서, 부호 101은 소결포트를, 102a,b,c, 및 d는 밸브를, 103a 및 b는 온도측정기를, 104는 배관을, 그리고 105는 블로어(blower)를 각각 나타낸다.In FIG. 5, reference numeral 101 denotes a sintering port, 102a, b, c, and d denote a valve, 103a and b denote a temperature gauge, 104 denotes a pipe, and 105 denotes a blower.
제5도에 나타난 바와같이, 소결포트 상, 하 양방향에서 공기의 흡인이 가능하도록 하였으며, 본 실험에 사용된 원료는 표1, 표2와 같다.As shown in Figure 5, it was possible to suck the air in both the upper and lower sintering port, the raw materials used in this experiment are shown in Table 1, Table 2.
본 발명법에서는 배가스 온도가 100℃에 이르는 순간을 기점으로 해서 상부에서 흡인되도록 하였으며 각각에 대하여 3회 반복실험을 행하고, 소결시간에 따른 소결온도 변화 및 회수율을 조사하고 그 결과를 제6도에 나타내었다.In the method of the present invention, the exhaust gas temperature was aspirated from the upper portion starting from the moment when the temperature reached 100 ° C. The experiment was repeated three times for each, and the sintering temperature change and the recovery rate according to the sintering time were investigated. Indicated.
제6a도는 소결시간에 따른 배기가스 온도 변화를 나타내고, 6b도는 회수율을 나타낸다.Figure 6a shows the exhaust gas temperature change with the sintering time, Figure 6b shows the recovery rate.
제6a도에 나타난 바와같이, 본 발명법의 경우에는 종래방법의 경우에 비하여 배기가스 온도의 상승이 초기에는 늦었다가 다시 급격히 상승하여 종래방법의 최고온도보다 약 5℃ 높았으며, 냉각속도는 더 빠른 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6a, in the case of the present invention, the exhaust gas temperature rises late and then rapidly rises compared with the conventional method, and is about 5 ° C. higher than the maximum temperature of the conventional method. It can be seen that the results are fast.
그리고, 제6b도에 나타난 바와같이, 각각의 경우 회수율은 큰 차이가 없는 것을 알 수 있어 본 발명법에 의한 소결성에는 문제가 없음을 알 수 있었으며, 이 경우 배출되는 배가스를 소결기에 재순환할 경우 배가스의 배출량 저감 및 현열의 회수가 가능하게 된다.And, as shown in Figure 6b, it can be seen that there is no significant difference in the recovery rate in each case, it can be seen that there is no problem in the sinterability according to the present invention method, in this case exhaust gas discharged when the exhaust gas is recycled to the sintering machine Emission reduction and sensible heat recovery is possible.
상술한 바와같이, 본 발명은 통상적인 소결방법에 비하여 소결광 회수율등 소결성에는 크게 변동이 없으며, 고온의 배가스를 순환하여 소결할 경우 다음과 같은 효과를 갖게 된다.As described above, the present invention has no significant change in the sinterability such as the recovery rate of sintered ore compared with the conventional sintering method, and has the following effects when sintering by circulating high-temperature exhaust gas.
즉, 본 발명은 순환가스의 특성이 P점 이후의 배가스 특성과 유사하여 소결성에는 큰 문제가 없으며, 특히 소결원료층의 소결반응이 거의 완료됨에 따라 통기저항이 적어 공기유입량이 많고 따라서 이것을 재순환시킬 때 가스의 순환율을 크게 증가시킬 수 있어 배가스 저감의 효과가 대단히 크다.That is, in the present invention, since the characteristics of the circulating gas are similar to those of the exhaust gas after the point P, there is no significant problem in the sinterability. In particular, as the sintering reaction of the sintered raw material layer is almost completed, the airflow amount is low due to the low airflow resistance, and thus the recycled gas is recycled. When the circulation rate of the gas can be greatly increased, the effect of reducing the exhaust gas is very large.
또한, 본 발명은 종래방법에서 대규모의 가스순환 배관을 소결기의 소결원료층 자체로 대체함으로써 설비가 극히 간단하고, 그리고 일반적으로 배가스 순환블로어의 보호를 위한 순환배가스의 집진설비가 필요치 않는 큰 장점이 있으며, 배출되는 분진은 소결원료층 자체에 재공급됨으로써 폐자원 재활용의 부가적인 효과도 있다.In addition, the present invention has a large advantage that the installation is extremely simple by replacing the large-scale gas circulation piping with the sintering raw material layer of the sintering machine in the conventional method, and generally does not require the dust collection equipment of the circulating exhaust gas for the protection of the exhaust gas circulation blower. There is also an additional effect of recycling waste resources by re-supplying the emitted dust to the sintered raw material layer itself.
또한, 본 발명은 종래의 소결법에 비교하여 전기 집진기의 효울을 악화시키는 알칼리 염화물의 양이 적으며 설비 용량에 비하여 배가스가 순환되는 것만큼 적어짐으로써 전기집진기의 효율이 향상되어 방출되는 량을 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has a smaller amount of alkali chlorides that worsen the efficiency of the electrostatic precipitator compared to the conventional sintering method, and as the exhaust gas is circulated compared to the capacity of the facility, the efficiency of the electrostatic precipitator is improved and the amount of discharge is significantly reduced. It can be effected.
또한, 본 발명은 순환과정에서 고온의 배가스를 매체를 통하지 않고 소결기에 재순환시킴으로써 현열을 소결원료 자체에 전달할 수 있어서 사용 연료량을 크게 저감시킬 수 있으며, 특히, 소결기 하부에서 상부로 주입되는 공기에 의하여 소결기 바닥에 축적된 고온의 현열을 회수하는 효과와 더불어 소결광이 소결기 바닥에 융착되어 소결기를 정지시키는 현상을 근본적으로 해결할 수 있다.In addition, the present invention can transfer the sensible heat to the sintering raw material itself by recirculating the sintering machine to the sintering raw material without recirculating the hot exhaust gas through the medium in the circulation process, it is possible to greatly reduce the amount of fuel used, in particular to the air injected from the bottom of the sintering machine to the top As a result, the phenomenon of recovering high temperature sensible heat accumulated in the bottom of the sintering machine and the phenomenon of sintering ore being fused to the bottom of the sintering machine to stop the sintering machine can be fundamentally solved.
또한, 본 발명은 주입되는 공기량을 제어하면 소결기 후반부의 코크스 연소속도 및 냉각속도를 제어할 수 있어 소결기 제어능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can control the coke combustion rate and cooling rate of the second half of the sintering machine by controlling the amount of air injected, thereby improving the sintering machine control capability.
또한, 본 발명은 종래의 소결공장에서 증산을 위하여 주배풍기 능력을 향상시킬 필요가 있을 때 종래의 주배풍기에 공기주입 수단을 추가로 설치하여 생산력 증대와 더불어 환경오염방지 및 연료사용량 저감의 효과를 동시에 만족할 수 있는 적용상의 이점이 있다.In addition, the present invention, when it is necessary to improve the main blower capacity for increased production in the conventional sintering plant by installing an additional air injection means to the conventional main blower to increase the productivity and to prevent the environmental pollution and reduce the fuel consumption At the same time there is an application advantage that can be satisfied.
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