KR100374231B1 - 재순환상부광을이용한소결광제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철용 고로의 장입 원료의 대부분을 점유하는 소결광의 상부광을 이용한 소결광 제조방법에 관한 것으로서, 상부광을 내부가 비어있는 중공 철구형인 몸체부와, 상기 철구형 몸체부의 내측에 고온으로 피착되어 있는 세라믹 몸체부로 이루어진 하나의 구조물로 형성하고, 소결광 덩어리가 배출되는 배광부에서 소결광 덩어리에 일부 융착된 재순환 상부광만을 선별하는 선별단계와, 냉각기에서 고온의 소결광을 상온으로 냉각시켜 후공정 운송용 콘베어 벨트로 절출시키는 전동절출기 상부에서 금속편 절출기로 분류시키는 인출단계와, 상기 분류시킨 재순환 상부광을 장입 설비인 저장호퍼까지 체인 콘베어로 이송되도록 반복 수행하는 운송단계를 포함하여 설비의 수명 향상과 소결 회수율을 향상에 따른 생산성 증대를 도모할 수 있는 기술이다.

Description

재순환 상부광을 이용한 소결광 제조 방법

본 발명은 제철용 고로의 장입 원료의 대부분을 점유하는 소결광의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결기 대차 하부에 소결 과정중 원료 유실 방지와 소결 완료후 용액적하에 의한 융착 방지로 배출을 용이하게 하고, 열응력 완충 작용으로 소결기 대차 보호용으로 배합 원료 장입전에 깔아주는 상부광을 연속 재순환시켜 사용하는 재순환 상부광을 이용한 소결광 제조방법에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 소결광 제조방법에 따른 상부광의 운송 경로를 도시한 공정도이고,

도 2 는 종래의 소결광 제조시 사용되는 상부광의 몸체 구조를 도시한 도면이며,

도 6a 는 종래의 상부광이 대차에 장입된 상태의 일예를 나타낸 측단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 일반적으로 소결기 대차(pallet 100)의 구조는 보통 배합 원료가 깔리는 베드(bed)에 수백개의 그레이트 바(great bar 101)로 조합되어 있고, 상부로부터 공기의 유입이 원활하도록 적정 간격(5∼7mm)이 유지되어 있다.

따라서 하방 흡입식인 소결 조업시에는 상기 그레이트 바(101)사이에 위치한 미립의 원료가 유실되고, 또한 배합원료 중 첨가된 분 코크스(coke)에 의한 융착(들러붙음)이 발생하게 된다.

상기의 현상을 방지하고, 소결기 대차(100)에서의 소성 완료된 덩어리광 배출을 용이하게 하기 위해, 배합원료 장입전 상부광을 소결기 대차(100) 바닥으로부터 일정거리(40∼70mm)로 연속적으로 기동하고 있는 소결기 대차(100) 바닥에 깔고, 그 상부에 배합원료를 500∼700mm 정도의 높이로 장입시켜 점화로(미도시)를 통과시킨다.

따라서 상기 점화로를 통과하는 과정에서 배합원료중 분 코크스에 점화되고, 주 배풍기(main blower 미도시)를 통과하는 과정에서 배합원료중 분 코크스에 점화되고, 주 배풍기에 의해 하방으로 흡인되는 공기에 의해 배합원료의 상부에서 소결이 진행된다.

그러나 상기와 같은 종래의 하방식 소결방법에 있어서 그 특성상 다음과 같은 몇가지 문제점이 있다.

첫째, 입도가 정립되어 있지 않은 종래의 상부광(직경 8∼13mm)은 그레이트바(101) 틈새로 원료의 유실이 많아 장입층 높이를 높게 유지해야 하므로 8∼13mm입도의 고로에서 사용할 수 있는 상부광용 소결광을 고로로 운송하는 가운데 상부광 전용 벨트 콘베이어(belt conveyor 190)의 운반 설비를 이용하여 대량 사용하게 된다.

둘째, 고로에 운송되는 소결광의 입도 성상을 저하시켜서 분율 상승에 의한 후공정인 고로 노황 불량의 주요인으로 크게 작용하고 있어 품질 조정에 의한 생산 저하 요인으로 작용한다.

셋째, 소결광 성품 회수율(총샌산량/배광량(총생산량+체반광 발생량)×100)을 저하시켜 소결 생산의 원단위 상승을 초래시키고 있어 이로인한 대외 경쟁력을 약화시키게 된다.

넷째, 상부광의 입도는 고로에서 층분히 사용가능한 입도로써 많은 양이 소결 공정으로 재 투입됨에 따른 생산성 저하 요인으로 작용된다.

다섯째, 소결광의 품질분석에 대한 신뢰성을 확보하지 못하여 부원료 재 투입에 따른 원가상승의 요인으로 작용한다.

여섯째, 소결기 그레이트 바가 고온에 의한 열부하로 열변형과 파손이 가중되어 설비의 수명이 단축되는 등의 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 소결기 대차 베드 상부에 놓이는 상부광을 소결광에서 세라믹 외피 중공 철구로 사용함에 의해 소결광의 회수율 향상과, 소결광 제조에 따른 생산성 향상 및 소결광 제조원가의 절감을 기할 수 있는 재순환 상부광을 이용한 소결광 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 소결광 제조방법에 따른 상부광의 운송 경로를 도시한 공정도

도 2 는 종래의 소결광 제조시 사용되는 상부광의 몸체 구조를 도시한 도면

도 3 은 본 발명의 소결광 제조시 사용되는 재순환 상부광의 몸체 구조를 도시한 도면

도 4 는 본 발명의 소결광 제조시 사용되는 상부광이 저장호퍼에 장착된 상태의 사시도

도 5a는 본 발명에 사용되는 순환 상부광의 선별-인출-운송 과정을 나타낸 공정도

도 5b는 상기 도 5a 에 도시된 융착 상부광을 처리하는 스크레퍼(340)와 선별하는 펀치 플레이트(350)를 확대한 요부 사시도

도 6a 는 종래의 상부광이 대차에 장입된 상태의 일예를 나타낸 측단면도

도 6b 는 본 발명의 순환 상부광을 대차에 장입된 상태의 일예를 나타낸 측단면도

도 7 은 본 발명의 소결광 제조방법에서의 효과를 종래기술과 비교 도시한 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 소결기 대차(pallet) 101 : 그레이트 바(grate bar)

200 : 상부광 조절문 300 : 상부광

301 : 세라믹 몸체부 303 : 금속편 절출기

304 : 컨베어 306 : 유도 슈트(chute)

340 : 스크레퍼(scraper) 350 : 펀치형 플레이트(punch plate)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소결광 제조 방법은,

소결기 대차의 보호용으로 소결용 배합원료 장입전 단계에서 소결기 대차의 베드 상부에 깔아주는 상부광을 연속 재순환시켜 소결광을 제조하는 소결광 제조 방법에 있어서,

상기 상부광을 내부가 비워있는 중공 철구형인 몸체부와, 상기 철구형 몸체부의 외측면에 결착되어 있는 세라믹 몸체부로 결합된 구조로 형성하는 단계와,

소결광 덩어리가 배출되는 배광부에서 소결광 덩어리에 일부 융착된 재순환 상부광만을 선별시키는 단계와,

냉각기에서 고온의 소결광을 상온으로 냉각시켜 후공정 운송용 콘베어 벨트로 절출시키는 전동절출기 상부에서 금속편 절출기로 분류시키는 인출단계와,

상기 분류시킨 재순환 상부광을 장입 설비인 저장호퍼까지 체인 콘베어로 이송되도록 반복 수행하는 운송단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 소결광 제조방법 및 장치의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명의 소결광 제조시 사용되는 재순환 상부광의 몸체 구조를 도시한 도면이고,

도 4 는 본 발명의 소결광 제조시 사용되는 상부광이 저장호퍼에 장착된 상태의 사시도이다.

한편, 상기 도 3 의 (b)는 본 발명의 재순환 상부광 몸체 구조를 보인 상기 도 3 의 (a)의 a - a'선 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 재순환 상부광(300)은 내부가 비워있는 중공 철구인 몸체부(302)와, 상기 중공 철구 몸체부(302)의 외측면에 결착되어 있는 세라믹 몸체부(301)가 하나로 결합된 구조로 형성되어 있으며, 보통 흰색을 띠고 있다.

또한 도 5a 는 본 발명에 사용되는 순환 상부광의 선별-인출-운송 과정을 나타낸 공정도이고,

도 5b 는 상기 도 5a 에 도시된 융착 상부광을 처리하는 스크레퍼(340)와 선별하는 펀치 플레이트(350)를 확대한 요부 사시도이다.

상기와 같은 본 발명의 재순환 상부광(300)을 이용하여 소결광을 제조함에 있어서, 그 제조 공정을 상기 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 재순환 상부광(300)을 소결기 대차(100)이 베드 상부에 소결용 배합 원료보다 먼저 공급하여 일정한 두께로 장입하며, 그 위에 다시 소결용 배합 원료를 장입한다.

그 후 표면을 점화로(ignition furniture 미도시)에서 약 1000∼1300 ℃ 되는 고온으로 착화하여 대차(100)가 진행하면서 하방으로 주배풍기(wind box ; 도 4 의 210) 가 흡입하는 가운데 소결이 진행된다.

다음, 소결이 완료되는 시점에서 본 발명의 상부광(300)과 소결광 덩어리가 분리 배출되는 것을 다시 재순환시켜 사용하기 위해, 먼저 소결광 덩어리가 배출되는 배광부에서 유도슈트(306)에 의해 재순환 상부광(300)만을 자연낙하에 의해 분리 선별시킨다.

그 다음, 고온의 소결광은 1차 파쇄후 냉각기(cooler, 160)에서 상온으로 냉각시켜 후공정 운송용인 콘베어 벨트(190)에 절출시키는 장치인 진동 절출기(vibra feeder, 170) 상부에 금속편 절출기(303)를 설치시켜 인출시킨다.

그 후, 소결 완료된 배광부와 냉각기(160) 후단에 설치된 금속편 절출기(303)에 의해서 인출된 재순환 상부광(300)을 대차(100)에 재 장입하기 위해, 저장 호퍼(hopper, 220)까지 컨베어(304)로 2차 운송한다.

한편, 도 4 는 본 발명의 소결광 제조시 사용되는 상부광이 저장호퍼에 장착된 상태를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 재순환 상부광(300)은 소결기 대차(100)에서 소결 완료된 후, 다시 배출되는 배광부에 소결광 덩어리에 일부 융착된 재순환 상부광만을 선별시키는 스크레퍼(scraper, 340)가 있다.

또한 미립자를 제거하고 정립된 재순환 상부광을 선별하는데 용이하도록 원형의 구멍을 뚫은 펀치 플레이트(punch plate, 350)가 있어 유도 슈트(chute, 302)에 모아지도록 경사를 이루며 장착되어 있다.

한편, 배광시 소결광 덩어리와 일부 융착되어 있는 본 발명의 재순환 상부광은 1차 파쇄된 후 냉각기(160)에서 상온으로 냉각되어 진동 절출기(170)에 의해 배출되면서 금속편 절출기(303)로써 완전히 인출되어 장입 설비인 저장호퍼(220)까지 이송용 콘베어(304)로써 이송되도록 반복 수행한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 소결광 제조장치를 이용하여 본 발명의 재순환 상부광을 이용한 소결광 제조 방법에 대해 도 4 와 도 5a 를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

소결광 제조 장치인 소결기 대차(100)에서 배합원료 저장호퍼(180)와 상부광 저장 호퍼(220)가 대차(100) 베드(bed)위에 적정 높이로 유지 가능하도록 조절문(200)을 형성한다.

그 후 적정한 층으로 상기 조절문(200)에 의해 조정된 상부광(300)을 절출시키고, 그 위에 배합 원료를 장입하여 표면을 고온으로 점화시켜 주 배풍기(210)를 이용한 흡인에 의해 소결기 대차(100)의 연속 진행으로 배광되고, 반전을 되풀이 하면서 소결이 이루어진다.

이상의 방법은 종래의 소결광 제조공정과 동일하다.

다음, 본 발명의 재순환 상부광으로 소결광 제조시 적용되는 소결광 제조 과정을 보면, 유효 화상 면적 내에서의 종래의 넓은 입도(8∼13mm) 분포를 가진 것에 비해 정립된 입도, 예컨데, 13mm 의 정립된 입도로 이루어진 본 발명의 세라믹 철구로 형성된 상부광(300)은 베드(bed)내 흡인 바람을 고르게 분포하게 한다.

그리하여 소결시 상부에서 하부로 타 내려갈 때, 열유지 시간을 고르게 유지시켜 열량이 층분한 상태에서 소결 반응이 진행되게 하여 소성 균일화를 유지하면서 대차(100)를 연속 진행하게 한다.

또한, 베드 상부에 깔리는 종래의 상부광(103) 층의 두께(50∼70mm)보다 낮게(20∼30mm) 유지하면서도 대차(100) 그레이트 바(101)의 열부하 감소와 소결 원료의 하중을 감소시킬 수 있어 설비의 수명 향상과 원단위를 절감할 수 있다.

또한, 설비의 신설이나 증설없이도 본 발명으로 상부광 층의 두께를 낮게 유지할 수 있어, 이에 따른 유효 화상 면적에서의 공기 유입에 대한 저항을 적게하여 소결 생산성을 향상시킬 수 있고, 소결기 동일 체적에서의 배합 원료 장입량을 획기적으로 늘릴 수 있으므로 회수율을 향상시킬 수 있으며, 이는 소결 조업에 있어 특유의 효과인 것이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 소결광 제조방법은, 베드 상부에 깔리는 종래의 상부광 층 두께보다 보다 낮게 유지하면서 대차 그레이트 바의 열부하 감소와 소결 원료의 하중을 감량시킬 수 있어 설비 수명 향상과 원단위 절감할수 있으며 설비의 신설이나 증설없이도 상부광 층의 두께를 낮게 유지할 수 있어 공기 유입에 대한 저항을 적게하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

아울러 동일 체적에서의 배합원료 장입량을 늘릴수 있으므로 소결 회수율을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 7 은 본 발명의 소결광 제조방법에서의 효과를 종래기술과 비교한 도면이며, 아래의 <표 1>은 본 발명의 사용 전, 후 소결 작업에서 얻어지는 효과를 실험치 결과로 정리한 것이다.

<표 1>

(본 발명의 사용 전, 후 소결 작업에서 얻어지는 효과)

Claims (1)

1. 소결기 대차의 보호용으로 소결용 배합원료 장입전 단계에서 소결기 대차의 베드 상부에 깔아주는 상부광을 연속 재순환시켜 소결광을 제조하는 소결광 제조 방법에 있어서,

   상기 상부광을 내부가 비워있는 중공 철구형인 몸체부와, 상기 철구형 몸체부의 외측면에 결착되어 있는 세라믹 몸체부로 결합된 구조로 형성하는 단계와,

   소결광 덩어리가 배출되는 배광부에서 소결광 덩어리에 일부 융착된 재순환 상부광만을 선별시키는 단계와,

   냉각기에서 고온의 소결광을 상온으로 냉각시켜 후공정 운송용 콘베어 벨트로 절출시키는 진동절출기 상부에서 금속편 절출기로 분류시키는 인출단계와,

   상기 분류시킨 재순환 상부광을 장입 설비인 저장호퍼까지 체인 콘베어로 이송되도록 반복 수행하는 운송단계를 포함하는 재순환 상부광을 이용한 소결광 제조방법.