KR100354686B1 - 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법 - Google Patents

환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100354686B1
KR100354686B1 KR1019990056514A KR19990056514A KR100354686B1 KR 100354686 B1 KR100354686 B1 KR 100354686B1 KR 1019990056514 A KR1019990056514 A KR 1019990056514A KR 19990056514 A KR19990056514 A KR 19990056514A KR 100354686 B1 KR100354686 B1 KR 100354686B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dryer
drying
pellets
heat exchanger
gas
Prior art date
Application number
KR1019990056514A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010029431A (ko
Inventor
가미까와스스무
후지오까히로노리
미즈끼히데아끼
히라따고우이찌
사또게이이찌
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20010029431A publication Critical patent/KR20010029431A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100354686B1 publication Critical patent/KR100354686B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

건조기에 있어서 효율 있는 안정된 건조가 가능하며 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있는 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿건조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 환원제인 석탄과 산화철인 철광석을 혼합하여 펠릿을 조립(造粒)하는 펠릿조립기 (6) 와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기 (7) 와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 원형상의 회전면형 환원로 (1) 와, 동 환원로 (1) 에서 배출되는 배기가스와 동 환원로 (1) 로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기 (9) 와, 배기가스를 냉각시키는 냉각기 (8 및 10) 를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 제 1 열교환기 (9) 의 출구측으로 건조용 공기를 가열하는 제 2 열교환기 (20) 를 설치하고, 동 제 2 열교환기 (20) 에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기 (7) 로 공급하여 수분이 적은 건조용 공기에 의해 펠릿을 건조시키도록 하였다.

Description

환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법{manufacturing apparatus for reduced iron and drying method of pellets}
본 발명은, 환원제와 산화철을 혼합하여 조립된 펠릿을 건조기에서 건조시켜 건조된 펠릿을 환원로의 고온분위기 중에서 환원시키는 환원철 제조장치와 그 장치에 적용되는 펠릿건조방법에 관한 것이다.
환원철을 제조할 경우, 먼저 철광석 분말, 석탄 분말, 석회석 분말 및 결합제를 혼합하고 압축조립하여 그린볼이라고 불리는 웨트볼을 형성한다. 다음으로, 이 웨트볼을 어느 정도 건조 (드라이볼로 한다.) 시킨 후, 환원로 내에서 고온으로 가열하여 석탄 (환원제) 으로 철광석 중의 산화철을 환원시킴으로써 환원철펠릿을 생성시킬 수 있다.
종래의 환원철 제조장치의 일례를 도 6 에 의해 설명한다.
원형상의 회전면형 환원로 (1) 의 상부에는, 펠릿 (드라이볼) 의 삽입장치 (2) 와, 환원에 사용된 배열가스의 배기덕트 (3) 가 설치되고, 내부에는 환원이 끝난 펠릿 (P : 환원철펠릿) 을 배출하는 배출기 (4) 가, 또 원주측 벽에는 환원용 열가스를 발생시키는 복수의 연소버너 (5) 가 설치되어 있다.
그리고, 원료로서의 석탄 (환원제) 및 철광석 (산화철) 등의 분말이 바인더 (결합제) 와 혼합되어 펠릿조립기 (6) 에 공급되면, 10 내지 15 φ㎜ 의 펠릿 (웨트볼) 이 조립되어 건조기 (7) 로 보내진다. 이 건조기 (7) 에 의해 약 120 내지 150 ℃ 로 건조된 펠릿 (드라이볼) 이 상기 삽입장치 (2) 에서 환원로 (1) 의 회전면으로 공급되도록 되어 있다.
상기 환원로 (1) 에서는, 연료와 연소용 공기가 연소버너 (5) 로 공급되면 고온의 열가스를 발생시키고, 그 열가스가 도면의 점선화살표 방향으로 선회하면서 피처리체의 펠릿을 고온분위기 중에서 환원작용시킨다. 또 배기덕트 (3) 에서 배출되는 배기가스는 물스프레이식인 일차 냉각기 (8) 에 의해 일차 냉각된 후, 열교환기 (9) 로 보내져 상기 연소용 공기와 열교환하고, 또 물스프레이식인 이차 냉각기 (10) 에 의해 예컨대 300 ℃ 이하로 이차 냉각된 후, 상기 건조기 (7) 로 보내져 펠릿을 건조시키고, 그리고 집진기 (11) 를 통하여 청정화된 후, 대기로 분산되도록 되어 있다.
그리고, 환원로 (1) 내의 회전면이 도면의 실선화살표 방향으로 대충 일회전하면 환원제인 펠릿 (P) 이 스크루식인 배출기 (4) 에서 배출되어 배출슈트 (12)에 의해 가반용기 (콘테이너 : 13) 로 반출된 후, 다음 공정으로 보내지도록 되어 있다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 환원철 제조장치의 건조기 (7) 에서는, 펠릿 (웨트볼) 을 약 120 내지 150 ℃ 의 온도로 건조시키는 열원으로서, 환원로 (1) 에서 배출되는 배기가스를 물스프레이식인 일차 냉각기 (8) 및 이차 냉각기 (10) 에 의해 냉각시켜 사용하고 있기 때문에, 수증기를 아주 많이 함유한 배열가스에 의해 펠릿이 건조된다.
이 때문에, 장치의 운전개시 직후인 비정상시에 웨트볼 표면에 수분이 응축되어 웨트볼끼리의 끌어당김이 발생하여 웨트볼이 대괴화 (大塊化) 되는 경우가 있었다. 이것은, 운전개시 직후 등에 있어서는 환원로 (1) 에서 배출되는 배열가스의 온도, 유량 등의 성상 (性狀) 이 안정되지 않기 때문에, 건조기 (7) 에 있어서의 건조가 안정되지 않는 것에 기인하는 것으로 생각된다.
또 상기와 같은 비정상운전시에 건조기 (7) 에서 처리된 웨트볼의 경우, 펠릿 내부에 수분이 남는 경우가 있으며, 다음 공정의 환원로 (1) 에서 급속히 가열되면 표면부가 벗겨지거나 폭렬 (爆裂) 등이 일어나는 경우가 있었다.
한편, 건조기에 있어서의 가열가스의 최고온도는, 종래, 상기한 건조기 (7) 뿐만 아니라, 펠릿 (웨트볼) 을 건조시키는 열원으로서 열교환기 등으로부터의 뜨거운 공기를 이용하는 건조기에 있어서도 팰릿이 파열하는 위험성 및 펠릿 내의 석탄으로부터의 가연가스의 발생을 회피하기 위하여 200 ℃ 이하로 설정되어 있다.
그러나, 가열가스 중의 수분량 등에 따라서는 좀더 높은 가스온도로 설정할 수 있는 경우도 있고, 결국 종래의 건조기는 가열가스온도가 낮게 설정되어 있기 때문에, 펠릿건조에 시간이 걸리는 문제점이 있었다.
또한, 환원제로서 석탄을 이용하는 환원철 제조장치에 있어서는, 상기 가열가스온도가 너무 높으면 석탄으로부터 CO, CH4, H2O, CO2, N2등의 휘발성 물질 (Volatile Matter, 이하 V.M. 라 한다.) 이 발생하기 때문에, 만약 산소농도가 높으면 석탄이 발화되는 위험성이 있고, 또 건조기에서 휘발성 물질을 발생시키면 다음공정인 환원로에서 상기 휘발성 물질을 열원으로서 이용할 수 없기 때문에, 환원로의 열효율이 저하되는 문제점이 있다. 한편, 가열가스온도가 산노점 (120 ℃) 이하이면 건조기 내의 배관 등에서의 결로 때문에, 부식을 초래하게 된다.
이와 같이 펠릿 (웨트볼) 을 건조기로 효율 있게 건조시킴에 있어서는, 그 가열가스의 온도관리가 매우 중요하며 안정된 건조를 실행할 수 있는 건조기의 실현이 절실히 요구되고 있었다.
본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로 건조기에 있어서의 효율 있는 안정된 건조가 가능하며 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있는 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿건조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 펠릿 (웨트그린볼-WGB) 건조조건과 결과를 나타낸 데이터 (도 1 의 (a)) 와, 가열가스 중의 수분농도와 가스온도와의 관계를 나타낸 그래프 (도 1 의 (b)) 이고,
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이고,
도 3 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이고,
도 4 는 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이고,
도 5 는 본 발명의 제 5 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이고,
도 6 은 종래예의 환원철 제조장치의 개략구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 환원로 2 : 삽입장치
3 : 배기덕트 4 : 배출기
5 : 연소버너 6 : 펠릿조립기
7 : 건조기 8 : 일차 냉각기
9 : 열교환기 10 : 이차 냉각기
11 : 집진기(集塵機) 12 : 배출슈트
13 : 가반용기(可搬容器) 20 : 열교환기
21 : 바이패스통로 22 : 냉각기
23 : 밸브 24 : 컨트롤러
25 : 유량계 30 : 열풍로
상기한 목적을 달성하기 위한 청구항 1 의 발명인 펠릿건조방법은, 환원제와 산화철의 분말이 펠릿조립기로 혼합ㆍ조립된 펠릿을 건조기로 건조시켜 건조된 펠릿을 환원로의 고온분위기 중에서 환원시키는 환원철 제조장치에 적용되는 펠릿건조방법으로 상기 건조기로 공급되는 가열가스의 온도범위를 하기식에 기초하여 설정한 것을 특징으로 한다.
산노점 ≤Tg≤100/40ㆍCH2o+ 200
단, Tg: 가열가스온도 [℃]
CH2o: 가열가스 중의 수분농도 [vol %]
또 청구항 2 의 발명인 펠릿건조방법은, 상기 환원제로서 석탄을 이용하는 환원철 제조장치에 있어서, 상기 가열가스온도 (Tg) 를 Tg≤300 ℃ 로 한 것을 특징으로 한다.
또 청구항 3 의 발명인 환원철 제조장치는, 환원제와 산화철을 혼합한 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 제 1 열교환기의 출구측으로 건조용 공기를 가열하는 제 2 열교환기를 설치하고, 동 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 한다.
또 청구항 4 의 발명인 환원철 제조장치는, 상기 냉각기는 제 1 열교환기의 상류에 설치된 물스프레이식인 제 1 냉각기인 동시에, 그 제 1 냉각기를 바이패스시키는 통로에 공기도입식인 제 2 냉각기를 설치하고, 상기 바이패스통로의 상류측분기부에 설치한 밸브를 전환시켜 상기 제 1 냉각기와 제 2 냉각기를 배열가스유량과 건조기로의 펠릿유량의 균형에 맞춰 구별하여 사용하는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
또 청구항 5 의 발명인 환원철 제조장치는, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측으로 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로에 의해 발생시킨 열가스와 상기 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 한다.
또 청구항 6 의 발명인 환원철 제조장치는, 환원제와 산화철을 혼합한 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측에 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로로부터의 열가스를 건조용 공기로 하여 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 의해 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 펠릿 (웨트그린볼 (WGB)) 건조조건과 결과를 나타낸 데이터 (도 1 의 (a)) 와, 가열가스 중의 수분농도와 가열가스온도와의 관계를 나타낸 그래프 (도 1 의 (b)) 이다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 발명자들은 실험에 의해 환원제와 산화철의 분말을 혼합하여 펠릿조립기로 조립한 펠릿을 건조기로 건조시켜 건조된 펠릿을 환원로의 고온분위기 중에서 환원시키는 환원철 제조장치에 있어서, 건조기로 펠릿을 건조시킬 때에, 가열가스 온도범위의 설정방법을 이하에 나타낸 바와 같은 수분농도에 의존한 식으로 유도하였다. 또한, 도 1 의 (a) 중에서, 「V.M.발생」 의 항목에서는 V.M.발생 없음이고, ×는 V.M.발생 있음이다. 동일하게 「펠릿파열」 의 항목에서는 V.M.펠릿파열 없음이고, ×는 V.M.펠릿파열 있음이다. 「평가」 의 항목에서는 V.M.발생 없음, 펠릿파열이일 때이고, ×는 V.M.발생, 펠릿파열의 양쪽 또는 어느 한 쪽이 ×일 때이다. 또 도 1 중의 가열가스의 벌크유속은 5.0 m/s 이하이다.
산노점 ≤Tg≤100/40ㆍCH2o+ 200
단, Tg: 가열가스온도 [℃]
CH2o: 가열가스 중의 수분농도 [vol %]
이에 따르면, 가열가스 중의 수분농도 (수분량) 에 따른 높은 가스온도를 설정할 수 있기 때문에, 건조시간을 단축하여 효율 있는 안정된 건조가 가능하며 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있다. 또 건조기 출구측 가열가스온도가 산노점 이상의 고온이 되기 때문에, 배관 등의 산부식이 잘 일어나지 않게 된다.
그리고, 상기 환원제로서 V.M. 을 갖는 석탄을 이용하는 환원철 제조장치에 있어서는, 상기 가열가스온도 (Tg) 를 Tg≤300 ℃ 로 하였다.
이에 따라, 건조기에 있어서의 펠릿파열 및 석탄의 V.M. 의 증발을 방지할 수 있고 석탄이 발화되는 것이나 다음공정인 환원로에 있어서의 열효율의 저하가방지된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 가열가스 중의 수분농도 (수분량) 에 따른 높은 가스온도를 설정할 수 있기 때문에, 도 6 에 나타낸 바와 같은, 환원로에서 배출되는 배열가스를 물스프레이식인 일차 냉각기 및 이차 냉각기에 의해 냉각시켜 가열가스로서 사용하는 건조기를 구비한 산화철 환원장치에 있어서, 웨트볼의 대괴화를 방지할 수 있음과 동시에, 환원로에 있어서의 펠릿 표면부의 벗겨짐 및 폭렬 등을 회피할 수 있다. 물론, 본 실시예는 펠릿 (웨트볼) 을 건조시키는 열원으로서 열교환기 등으로부터의 뜨거운 공기를 이용하는 건조기를 구비한 산화철 환원장치에도 적용할 수 있다.
[제 2 실시예]
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이다. 또한, 도 2 에 있어서 종래기술에서 설명한 도 6 과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 중복하는 설명은 생략한다.
본 실시예는 도입공기를 가열하는 열교환기 (20) 를 설치하고, 동 열교환기 (20) 에 의해 가열된 건조용 공기를 건조기 (7) 로 공급하고, 수분이 적은 건조용 공기에 의해 펠릿 (웨트볼) 을 건조시키도록 구성한 것이다.
도 2 에 나타낸 바와 같이, 열교환기 (청구항 3 에 있어서의 제 1 열교환기 : 9) 의 출구측에는 본 발명에 관계하는 열교환기 (청구항 3 에 있어서의 제 2 열교환기 : 20) 가 설치되어 있다. 이 열교환기 (20) 는 도입공기를 예컨대 일정량 관내로 지나게 하고, 관외로 열교환기 (9) 에서 배출된 배열가스를 유통시킴으로써열교환시켜 도입공기를 가열시키는 것으로 이 도입공기가 건조용 공기로서 건조기 (7) 로 공급되고 있다.
열교환기 (20) 의 출구측에는 열교환기 (20) 에서 배출되는 배열가스를 냉각시키는 물스프레이식인 이차 냉각기 (10) 가 배치되고, 그리고 이차 냉각기 (10) 의 출구측에는 냉각된 배열가스를 청정화시키는 집진기 (11) 가 배치되어 있다. 그 외의 구성은 종래기술인 도 6 과 동일하며 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되기 때문에, 원료인 석탄 (환원제) 과 철광석 (산화철) 의 분말이 펠릿조립기 (6) 에 의해 10 내지 15 φ㎜ 의 펠릿 (웨트볼) 으로 만들어져 건조기 (7) 에 의해 건조된 후, 건조된 펠릿 (드라이볼) 이 환원로 (1) 의 삽입장치 (2) 로 공급된다.
여기서, 건조기 (7) 로 공급되는 건조용 공기는 열교환기 (20) 에 의해 가열된 도입공기가 공급되고 건조기 (7) 하부의 도입구에서 상부로 업플로하여 펠릿 (웨트볼) 을 건조시킨 후, 하부로 다운플로하여 배출구에서 배출되어 대기로 분산되도록 되어 있다.
건조기 (7) 내부에서는 수분이 적은 건조용 공기에 의해 펠릿 (웨트볼) 을 건조시키고 있기 때문에, 펠릿에 수분의 응축부착이 방지되고 펠릿끼리의 끌어당김이 발생하지 않아 펠릿이 균일하게 건조된다.
한편, 환원로 (1) 의 환원판상으로 공급된 건조가 끝난 펠릿 (드라이볼) 은, 회전면이 대충 일회전하는 사이에 연료와 연소용 공기가 연소버너 (5) 로 공급되어 연소에 따른 복사열에 의해 환원작용을 받고, 환원이 끝난 펠릿 (P) 이 스크루식인배출기 (4) 에 의해 배출되어 배출슈트 (12) 에서 가반용기 (13) 로 반출되어 다음공정으로 보내진다.
또 배열가스는 배기덕트 (3) 에서 배출되어 물스프레이식인 일차 냉각기 (8) 에 의해 일차 냉각된 후, 열교환기 (9) 로 보내져 연소용 공기와 열교환하고, 그리고 열교환기 (20) 로 보내져 도입공기와 열교환하고, 물스프레이식인 이차 냉각기 (10) 에 의해 이차 냉각된 후, 집진기 (11) 를 통하여 청정화되어 대기로 분산된다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 열교환기 (9) 의 출구측으로 도입공기를 가열하는 열교환기 (20) 를 설치하여 가열된 도입공기를 건조용 공기로서 건조기 (7) 로 공급하도록 하였기 때문에, 수분이 적은 건조용 공기에 의해 펠릿 (웨트볼) 이 건조되고 펠릿끼리의 끌어당김이 발생하지 않아 (펠릿의 대괴화가 방지되어) 펠릿이 균일하게 건조된다.
또 펠릿이 균일하게 건조되어 내부에 수분이 남지 않기 때문에, 다음공정의 환원로 (1) 에 있어서도 표면부의 벗겨짐, 폭렬 등의 발생을 회피할 수 있다. 또한, 양질의 건조펠릿이 생성되기 때문에, 동 펠릿을 회전면형 환원로로 공급함으로써 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 제 1 실시예의 식을 이용하여 건조기 (7) 에 있어서의 가열가스 (도입공기) 온도를 가열가스 중의 수분농도 (수분량) 에 따라 제어하여 건조효율이 한층 더 향상되도록 하여도 좋다.
[제 3 실시예]
도 3 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략 구성도이다. 또한, 도 3 에 있어서 종래기술에서 설명한 도 6 및 제 2 실시예의 도 2 와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 중복하는 설명은 생략한다.
본 실시예는, 제 2 실시예에 있어서의 일차 냉각기 (청구항 4 에 있어서의 제 1 냉각기 : 8) 를 바이패스시키는 바이패스통로 (21) 를 설치함과 동시에 그 바이패스통로 (21) 에 공기도입식인 냉각기 (청구항 4 에 있어서의 제 2 냉각기 : 22) 를 설치하고, 상기 바이패스통로 (21) 의 상류측 분기부에 설치한 밸브 (23) 를 전환시켜 상기 일차 냉각기 (8) 와 냉각기 (22) 를 배열가스유량과 건조기 (7)로의 펠릿유량과의 균형에 맞춰 구별하여 사용하는 컨트롤러 (제어수단 : 24) 를 설치한 것이다. 보다 상세하게는, 상기 컨트롤러 (24) 에는 배기덕트 (3) 하류에 끼워 장착되어 배기가스유량을 검출하는 유량계 (25) 로부터의 검출신호와, 건조기 (7) 에 설치되어 건조기 (7) 로 공급된 펠릿 (웨트볼) 의 유량을 검출하는 도시하지 않은 유량계로부터의 검출신호가 입력되도록 되어 있다.
본 실시예에 의하면, 제 2 실시예와 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 예컨대 장치의 운전개시 직후인 비정상시에, 배열가스는 일차 냉각기 (8) 를 통하지 않고 공기도입식인 냉각기 (22) 를 통하게 함으로써 열교환기 (9) 및 열교환기 (20) 의 열교환율을 향상시켜 건조기 (7) 에 있어서 한층 더 효율 있게 안정된 건조를 실행할 수 있고, 이 때에 웨트볼에 수분이 응축되어 웨트볼끼리의 끌어당김이 발생하여 웨트볼이 대괴화되는 것이 회피됨과 동시에, 다음공정의 환원로 (1) 에 있어서의 펠릿 표면부의 벗겨짐, 폭렬 등이 회피된다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 제 1 실시예의 식을 이용하여 건조기 (7) 에 있어서의 가열가스 (도입공기) 온도를 가열가스 중의 수분농도 (수분량) 에 따라 제어하여 건조효율이 한층 더 향상되도록 하여도 좋다.
또 본 실시예의 변형예로서, 바이패스통로 (21) 를 설치하는 대신에 일차 냉각기 (8) 를 물라인과 공기라인을 구비한 냉각기로 구성하고 컨트롤러 (24) 에 의해 배열가스유량과 건조기로의 펠릿유량과의 균형에 맞춰 상기 물라인과 공기라인을 구별하여 사용하도록 하여도 좋다.
[제 4 실시예]
도 4 는 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이다. 또한, 도 4 에 있어서 종래기술에서 설명한 도 6 및 제 2 실시예의 도 2 와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 중복하는 설명은 생략한다.
본 실시예는 제 2 실시예의 도 2 에 대하여, 열풍로 (30) 를 건조기 (7) 의 건조용 공기도입측으로 추가배치하고, 열풍로 (30) 에 의해 발생시킨 열가스를 건조기 (7) 하부의 건조용 공기도입구로 열교환기 (20) 로부터의 건조용 도입공기와 함께 공급하도록 접속하여 구성된 것이며 그 외의 구성은 제 2 실시예와 동일하다.
이에 따르면, 건조기 (7) 로 공급되는 건조용 공기는 열교환기 (20) 에 의해 가열된 도입공기가 공급됨과 동시에, 열풍로 (30) 에 의해 발생시킨 열가스가 보조적으로 공급되고, 건조기 (7) 하부의 도입구에서 상부로 업플로하여 웨트볼을 건조시킨 후, 하부로 다운플로하여 배출구에서 배출되어 대기로 분산된다.
그리고, 건조기 (7) 내부에서는 수분이 적은 건조용 공기에 의해 웨트볼을건조시키고 있기 때문에, 웨트볼에 수분의 응축이 방지되고 펠릿끼리의 끌어당김이 발생하지 않아 펠릿이 균일하게 건조된다.
또 열교환기 (20) 로부터 공급되는 건조용 공기의 온도 및 유량에 대하여도, 열풍로 (30) 로부터 공급되는 열가스온도 및 유량을 조정함으로써 건조기 (7) 의 운전조정을 용이하게 실행할 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 건조용 공기를 가열하는 열교환기 (20) 와 열가스를 발생시키는 열풍로 (30) 를 병설하여 건조용 공기와 열가스를 건조기 (7) 로 공급하도록 하였기 때문에, 제 2 실시예와 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 건조기 (7) 로 보내지는 건조용 공기의 온도 및 유량조정에 의해 한층 더 용이해지는 이점을 얻을 수 있다.
[제 5 실시예]
도 5 는 본 발명의 제 5 실시예를 나타낸 환원철 제조장치의 개략구성도이다. 또한, 도 5 에 있어서 종래기술에서 설명한 도 6 및 제 2 실시예의 도 2 와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 중복하는 설명은 생략한다.
본 실시예는 제 2 실시예의 도 2 에 대하여, 열교환기 (20) 를 폐지하고, 열풍로 (30) 만을 건조기 (7) 의 건조용 가스도입측으로 추가배치하고, 열풍로 (30) 에 의해 발생시킨 열가스를 건조기 (7) 하부의 건조용 가스도입구로 공급하도록 접속하여 구성된 것이며 그 외의 구성은 제 2 실시예와 동일하다.
이에 따르면, 건조기 (7) 로 공급되는 건조용 가스는 열풍로 (30) 에 의해 발생시킨 열가스를 건조용 가스로서 사용하는 것이며 열풍로 (30) 에 의해 발생시킨 열가스가 건조기 (7) 하부의 건조용 가스도입구에서 상부로 업플로하여 웨트볼을 건조시킨 후, 하부로 다운플로하여 배출구에서 배출되어 대기로 분산된다.
그리고, 건조기 (7) 내부에서는 수분이 적은 건조용 공기에 의해 웨트볼을 건조시키고 있기 때문에, 웨트볼에 수분의 응축이 방지되고 웨트볼끼리의 끌어당김이 발생하지 않아 웨트볼이 균일하게 건조된다.
또 환원로 (1) 로부터의 배열가스온도 및 유량에 좌우되는 일이 없어지며 열풍로 (30) 에 의해 발생시키는 열가스온도 및 유량을 임의로 조정함으로써 건조기 (7) 의 운전조정을 용이하게 실행할 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 열가스를 발생시키는 열풍로 (30) 를 배치하여 열가스를 건조용 가스로서 건조기 (7) 로 공급하도록 하였기 때문에, 제 2 실시예와 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 건조기 (7) 로 보내지는 건조용 가스의 온도 및 유량조정에 의해 한층 용이해지는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능한 것은 말할 나위도 없다.
이상에서 설명한 바와 같이, 청구항 1 의 발명인 펠릿건조방법에 의하면, 환원제와 산화철의 분말이 펠릿조립기로 혼합ㆍ조립된 펠릿을 건조기로 건조시켜 건조된 펠릿을 환원로의 고온분위기 중에서 환원시키는 환원철 제조장치에 적용되는 펠릿건조방법으로 상기 건조기로 공급되는 가열가스의 온도범위를 하기식에 기초하여 설정하였기 때문에, 가열가스 중의 수분농도 (수분량) 에 따른 높은 가스온도를설정할 수 있어서, 건조시간을 단축하여 효율 있는 안정된 건조가 가능하며 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있다. 또 건조기출구측 가열가스온도가 산노점 이상의 고온이 되기 때문에, 배관 등의 산부식이 잘 일어나지 않게 된다.
산노점 ≤Tg≤100/40ㆍCH2o+ 200
단, Tg: 가열가스온도 [℃]
CH2o: 가열가스 중의 수분농도 [vol %]
또 청구항 2 의 발명인 펠릿건조방법에 의하면, 상기 환원제로서 석탄을 이용하는 환원철 제조장치에 있어서, 상기 가열가스온도 (Tg) 를 Tg≤300 ℃ 로 하였기 때문에, 건조기에 있어서의 펠릿파열 및 석탄의 V.M. 의 증발을 방지할 수 있고 석탄이 발화되는 것이나 다음공정인 환원로에 있어서의 열효율의 저하가 방지된다.
또 청구항 3 의 발명인 환원철 제조장치에 의하면, 환원제와 산화철을 혼합한 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 제 1 열교환기의 출구측으로 건조용 공기를 가열하는 제 2 열교환기를 설치하고, 동 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하기 때문에, 수분이 적은 건조용 공기에 의해 펠릿 (웨트볼) 이 건조되고 펠릿끼리의 끌어당김이 발생하지 않아 (펠릿의 대괴화가 방지되어) 펠릿이 균일하게 건조된다. 또 펠릿이 균일하게 건조되어내부에 수분이 남지 않기 때문에, 다음공정의 환원로 (1) 에 있어서도 표면부의 벗겨짐, 폭렬 등의 발생을 회피할 수 있다. 또한, 양질의 건조펠릿이 생성되기 때문에, 동 펠릿을 회전면형 환원로로 공급함으로써 품질이 좋은 환원철을 안정되게 제조할 수 있다.
또 청구항 4 의 발명인 환원철 제조장치에 의하면, 상기 냉각기는 제 1 열교환기의 상류에 설치된 물스프레이식인 제 1 냉각기인 동시에, 그 제 1 냉각기를 바이패스시키는 통로에 공기도입식인 제 2 냉각기를 설치하고, 상기 바이패스통로의 상류측 분기부에 설치한 밸브를 전환시켜 상기 제 1 냉각기와 제 2 냉각기를 배열가스유량과 건조기로의 펠릿유량의 균형에 맞춰 구별하여 사용하는 제어수단을 설치하였기 때문에, 청구항 3 의 발명과 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기의 열교환율을 향상시켜 건조기에 있어서 한층 더 효율 있게 안정된 건조를 실행할 수 있다.
또 청구항 5 의 발명인 환원철 제조장치에 의하면, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측으로 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로에 의해 발생시킨 열가스와 상기 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하기 때문에, 청구항 3 의 발명과 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 건조기로 보내지는 건조용 공기의 온도 및 유량조정이 한층 더 용이해지는 이점을 얻을 수 있다.
또 청구항 6 의 발명인 환원철 제조장치에 의하면, 환원제와 산화철을 혼합한 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측에 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로로부터의 열가스를 건조용 공기로서 상기 건조기로 공급하기 때문에, 청구항 3 의 발명과 동일한 작용ㆍ효과에 덧붙여 열풍로에 의해 발생시키는 열가스온도 및 유량을 임의로 조정함으로써 건조기의 운전조정을 용이하게 실행할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 환원제와 산화철의 분말이 펠릿조립기로 혼합ㆍ조립 (造粒) 된 펠릿을 건조기로 건조시키고, 건조된 펠릿을 환원로의 고온분위기 중에서 환원시키는 환원철 제조장치에 적용되는 펠릿건조방법으로 상기 건조기로 공급되는 가열가스의 온도범위를 하기식에 기초하여 설정한 것을 특징으로 하는 펠릿건조방법.
    산노점 ≤Tg≤100/40ㆍCH2o+ 200
    단, Tg: 가열가스온도 [℃]
    CH2o: 가열가스 중의 수분농도 [vol %]
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환원제로서 석탄을 이용하는 환원철 제조장치에 있어서, 상기 가열가스온도 (Tg) 를 Tg≤300 ℃ 로 한 것을 특징으로 하는 펠릿건조방법.
  3. 환원제와 산화철을 혼합한 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 제 1 열교환기의 출구측으로 건조용 공기를 가열하는 제 2 열교환기를 설치하고, 동 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 냉각기는 제 1 열교환기의 상류에 설치된 물스프레이식인 제 1 냉각기인 동시에, 그 제 1 냉각기를 바이패스하는 통로에 공기도입식인 제 2 냉각기를 설치하고, 상기 바이패스통로의 상류측 분기부에 설치한 밸브를 전환시켜, 상기 제 1 냉각기와 제 2 냉각기를 배열가스유량과 건조기로의 펠릿유량의 균형에 맞춰 구별하여 사용하는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 환원철 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측으로 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로에 의해 발생시킨 열가스와 상기 제 2 열교환기에 의해 가열된 건조용 공기를 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
  6. 환원제와 산화철을 혼합하여 펠릿을 조립하는 펠릿조립기와, 조립된 펠릿을 건조시키는 건조기와, 건조된 펠릿을 고온분위기 중에서 환원시키는 환원로와, 동 환원로에서 배출되는 배열가스와 동 환원로로 공급되는 연소용 공기를 열교환시키는 제 1 열교환기와, 배열가스를 냉각시키는 냉각기를 구비한 환원철 제조장치에 있어서, 상기 건조기의 건조용 공기 도입측에 열가스를 발생시키는 열풍로를 설치하고, 동 열풍로로부터의 열가스를 건조용 공기로서 상기 건조기로 공급하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
KR1019990056514A 1999-09-17 1999-12-10 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법 KR100354686B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP99-263264 1999-09-17
JP26326499A JP4227710B2 (ja) 1999-09-17 1999-09-17 還元鉄製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010029431A KR20010029431A (ko) 2001-04-06
KR100354686B1 true KR100354686B1 (ko) 2002-09-30

Family

ID=17387054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990056514A KR100354686B1 (ko) 1999-09-17 1999-12-10 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6372016B1 (ko)
JP (1) JP4227710B2 (ko)
KR (1) KR100354686B1 (ko)
CN (1) CN1227372C (ko)
AU (1) AU741314B2 (ko)
BR (1) BR0004218A (ko)
ID (1) ID27312A (ko)
TW (1) TW464693B (ko)
ZA (1) ZA200003024B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347109B2 (en) * 2003-02-28 2016-05-24 Vale S.A. Combined pre-treatment process for enabling feed material to be charged in direct reduction processes
EP1648418A4 (en) * 2003-07-21 2011-11-16 Middlebrook Pharmaceuticals Inc ANTIBIOTIC PRODUCT, ITS USE AND FORMULATION
CA2590259C (en) * 2004-12-07 2016-02-16 Nu-Iron Technology, Llc Method and system for producing metallic iron nuggets
US8518146B2 (en) 2009-06-29 2013-08-27 Gb Group Holdings Limited Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus
KR101050803B1 (ko) * 2009-09-17 2011-07-20 주식회사 포스코 환원철 제조 장치 및 그 제조 방법
KR102070163B1 (ko) 2017-12-15 2020-01-28 재단법인 포항산업과학연구원 직접환원철 제조장치 및 제조방법
CN113188335B (zh) * 2021-04-22 2023-12-26 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种适用活性焦脱硫脱硝工艺的链篦机回转窑热风系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443931A (en) * 1965-09-10 1969-05-13 Midland Ross Corp Process for making metallized pellets from iron oxide containing material
US3836353A (en) * 1968-10-18 1974-09-17 C Holley Pellet reclamation process
US3653874A (en) * 1970-01-02 1972-04-04 Koppers Co Inc Production of metal pellets from metallic oxides
US3702242A (en) * 1971-07-21 1972-11-07 Combustion Eng Downdraft cupola incorporating means to preheat the charge
US3868246A (en) * 1971-07-22 1975-02-25 Dravo Corp Pellet production process
DE4234085A1 (de) * 1992-10-09 1994-04-14 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Hartbrennen von eisenoxidhaltigen Pellets
US5885521A (en) * 1994-12-16 1999-03-23 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Apparatus for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
US5730775A (en) 1994-12-16 1998-03-24 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
DE19513549B4 (de) 1995-04-10 2005-03-03 Siemens Ag Pelletieranlage
US5601631A (en) * 1995-08-25 1997-02-11 Maumee Research & Engineering Inc. Process for treating metal oxide fines

Also Published As

Publication number Publication date
US20020030309A1 (en) 2002-03-14
BR0004218A (pt) 2001-04-10
JP2001081510A (ja) 2001-03-27
TW464693B (en) 2001-11-21
ZA200003024B (en) 2001-01-09
KR20010029431A (ko) 2001-04-06
AU4864200A (en) 2001-05-10
US6372016B1 (en) 2002-04-16
CN1227372C (zh) 2005-11-16
AU741314B2 (en) 2001-11-29
US6551548B2 (en) 2003-04-22
JP4227710B2 (ja) 2009-02-18
CN1288961A (zh) 2001-03-28
ID27312A (id) 2001-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8905336B2 (en) Method for comminution of mill feed
US6482351B2 (en) Apparatus for producing reduced iron
KR100354686B1 (ko) 환원철 제조장치 및 그 장치에 적용되는 펠릿 건조방법
CN117222858A (zh) 并流蓄热式竖窑和用于燃烧碳酸盐岩的方法
EP0613542B1 (en) Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized-bed boiler
CN116981900A (zh) 竖窑和在竖窑中燃烧含碳酸盐材料的方法
US3313534A (en) Method and furnace for heat treating minerals
US4636342A (en) Method for continuously manufacturing non-fired pellets
TWI722316B (zh) 污泥之處理方法及水泥製造系統
CN101142329A (zh) 含钛固体的热处理工艺和设备
US3653645A (en) Method and furnace for heat treating materials
JP3524002B2 (ja) 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイト製造方法
JP7245128B2 (ja) 汚泥の処理方法及びセメント製造システム
JPS5920624B2 (ja) セメントを製造する方法および装置
KR101977521B1 (ko) 동반 유동 처리 플랜트의 배기 가스 중의 질소 산화물을 환원시키는 방법, 및 동반 유동 처리 플랜트
JP3523999B2 (ja) 廃プラスチックを利用したロータリーキルンにおける生石灰・焼ドロマイトの製造方法
SU970050A1 (ru) Распылительна сушилка
JP2001089805A (ja) 還元鉄の製造装置
FI70878C (fi) Foerfarande foer tillverkning av cement
JP2000345246A (ja) 還元炉向けペレット乾燥方法
CN110487065A (zh) 链箅机预热二段热风供给系统及温度调节方法
JPH0121854B2 (ko)
PL130880B1 (en) Method of partial burning of lime containing mineral raw sludge and apparatus therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee