KR100384126B1 - 소결베드의 수평통기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하방 흡입식 소결광 제조과정에서 발생하는 소결 배합원료의 통기성 저해를 해소하기 위한 소결베드의 수평 통기장치에 관한 것으로서, 그 목적은 소결 베드의 통기성에 따라 협소한 공간에서도 자동으로 삽입 길이를 조정할 수 있도록 만곡으로 굽힐 수 있는 와이어로프를 사용하고 길이를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써 소결 조업시 통기성을 향상시켜 소결 생산성을 향상시킬 수 있는 소결베드의 수평 통기장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 다단으로 경사장착되어 구동모터(204)의 작동으로 회전되도록 이루어진 소결대차(111)의 폭방향으로 연장하는 회전 샤프트(201a-201c)와; 상기 회전 샤프트에 감겨 소결 배합원료를 통기시키도록 자유롭게 만곡시킬 수 있으며 삽입길이를 조절할 수 있는 다수의 와이어로프(209)와; 와이어로프가 감겨진 회전 샤프트(201a)를 회전구동하기 위해 제어부(212)에 의해 제어작동되는 구동모터(204)를 구비하는 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치를 제공한다.

Description

소결베드의 수평통기장치{HORIZONTAL AIR PERMEATING APPARATUS OF SINTER ORE BED}

본 발명은 하방 흡입식 소결광 제조과정에서 발생하는 소결 배합원료의 통기성 저해를 해소하기 위한 소결 베드의 수평 통기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소결 베드의 통기성에 따라 협소한 공간에서도 자동으로 삽입 길이를 조정할 수 있도록 만곡으로 굽힐 수 있는 와이어로프를 사용하고 길이를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써 소결 조업시 통기성을 향상시켜 소결생산성을 향상시킬 수 있는 소결베드의 수평 통기장치에 관한 것이다.

일반적으로 분철광석의 괴상화에 가장 널리 사용되는 소결방법은 도 1 도시와 같이, 대량 생산에 적합한 방식으로 원료빈(105)에 저장된 주원료인 8㎜ 이하의 분철광석과 부원료인 석회석, 규사, 사문암, 생석회 등의 융제와 연료인 분코크스, 무연탄 등을 콘베어(101)로 이송하여 드럼믹서(106)에서 일정한 비율로 수분을 첨가하여 배합 및 조립후 드럼믹서(107)를 거쳐 배합원료 저장조(108)에 장입하며, 상기 저장조(108) 하부에 위치한 드럼형 배출기(110)로 경사판 상부에서 수직 편석을 유도하여 소결대차(111) 내에 배합원료를 장입하여 소결광을 제조하는 것이다.

상기와 같이 소결대차(111)에 배합원료를 장입한후 1200℃ 온도의 점화로(109)에서 착화하며 소결대차(111)가 유효 화상거리를 진행하는 동안 대형 흡입팬(116)에 의해 에어를 하방으로 흡입하여 배합원료내 연료인 코크스를 연소시켜 소결 배합원료를 소성시키고 소성 완료된 소결광을 배출하게 된다.

그런데, 상기 소성 과정중에서 여러 조업 조건에 따라 소성 속도에 차이가 발생하며 그 결과로 배출되는 가스 온도와 흡입팬에 걸리는 압력 변화에 따라 최저값을 결정후 자동운전하도록 구성하지만, 미세 원료의 다량 사용과 저가광석의 사용등 대외 경쟁력 확보 측면에서 소성속도를 가속화하는 것이 필요하나 소성시간이 지연되므로 이의 해결책으로 소결 베드의 통기성을 향상하는 방안이 모색되는 실정이다.

상기와 같은 소결 베드의 통기성 향상 방안의 하나인 선행기술로서 도 2 도시와 같이, "I" 자 형상의 3개의 통기바 고정플레이트(미도시)를 벽돌 적층 형식으로 설치하며 상기 플레이트에 서로 교차하도록 균일한 간격으로 구멍을 형성하고, 이 구멍에 원형봉(120)을 양면에서 볼트로 고정하여 취부구성한 통기성 향상장치가 있다.

그러나, 상기와 같이 구성된 통기성 향상장치에서는 통기봉 고정플레이트가 설치된 전체 프레임(119)을 실린더(118a,118b)를 작동시켜 이동시키므로 통기봉(120)의 삽입 길이를 용이하게 제한할 수 없으며, 소성 진행시 통기홈이 붕괴하며 원형봉 상부의 경사판(115)에서 흘러내려오는 광석에 의해 부착광이 쉽게 형성되어 편석 발생을 저해하며, 원형봉의 조기 마모로 교환을 위해 소결기를 장시간 정지시켜야 하는등 여러 문제가 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 구조 및 사용이 간단하도록 통기 장치를 구성하여 편석 형성에 장애가 되는 부착광 형성을 방지하여 제조 원가를 절감시킬 수 있는 소결베드의 수평 통기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 소결광 제조공정을 나타내는 도면,

도 2는 종래의 소결 베드 수평 통기장치를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 소결베드 수평 통기장치를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 수평 통기장치를 사용하여 소결 조업을 실시하는 상태를 보이기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

108:호퍼 109:점화로 110:배출기

111:소결대차 115:경사판 122:층후검출봉

201:회전샤프트 204:구동모터 205:센서

208:각도조정관 209:통기와이어로프 212:제어부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 다단으로 경사장착되어 구동모터의 작동으로 회전되도록 이루어진 소결대차의 폭방향으로 연장하는 회전 샤프트와; 상기 회전 샤프트에 감겨 소결 배합원료를 통기시키도록 자유롭게 만곡시킬 수 있으며 삽입길이를 조절할 수 있는 다수의 와이어로프와; 와이어로프가 감겨진 회전 샤프트를 회전구동하기 위해 제어부에 의해 제어작동되는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치.를 제공한다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명에서는 호퍼(108)로부터 경사판(115)을 통해 소결대차(111) 위로 장입된 소결 배합원료에 통기공을 형성하도록 통기장치를 설치하는데, 이 통기장치에서는 3단으로 양단부에서 각각 한쌍의 지지대들(203a,203b; 203c,203d;203e,203f)에 회전가능하게 베어링블록(202a-202f)으로 지지고정되는 회전 샤프트(201a,201b,201c)를 30도 경사를 이루도록 설치한다.

그리고, 각각의 회전샤프트(201a-201c)의 단부에는 스프로켓(207a-207c)을 설치하고 이 스프로켓들(207a-207c)을 체인(210)으로 결합하여 일체로 회전하도록 하고, 최상단의 회전샤프트(201a)에 설치된 스프로켓(207a) 외측에는 직경이 좀더 큰 스프로켓(211)을 설치하여 구동모터(204)의 축에 장착된 기어에 체인(206)으로 동력을 전달하도록 연결하여 구동모터(204)의 회전에 따라 회전샤프트들(201a,201b,201c)이 회전하도록 구성하며, 이 구동모터(204)의 축에는 회전에 의해 와이어로프의 삽입길이를 산출하도록 앵글 트랜스미터 형식의 센서(205)가 장착되어 있다.

본 발명의 통기장치에서는 또한, 회전샤프트(201a-201c)에 소결대차(111) 상으로 장입되어 소결이 진행중인 배합원료를 통기시키도록 감기고 풀릴 수 있는 소정 길이의 다수의 통기 와이어로프(209)를 폭방향으로 일정한 간격을 두고 단부를 회전샤프트(201a)에 삽지고정하여 감아 설치한다. 이때, 와이어로프(209)는 세 개를 하나의 세트로 하여 설치할 수 있으며, 적절한 숫자는 18∼24개이다.

한편, 소결베드 내에서 와이어로프(209)의 삽입 각도를 용이하게 조정할 수 있도록 엘보우(Elbow) 형태의 각도조정관(208)이 각각의 와이어로프(209)에 삽입설치되며, 이 각도조정관(208)은 도시를 생략한 한 개의 지지체에 의해 소결대차(111) 외측으로 고정되어 있으며, 본 발명의 통기장치는 모터(204) 구동을 전기적으로 제어하는 제어부(212)에 의해 작동제어된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용 및 효과를 설명한다.

도 4는 본 발명의 통기장치를 사용하여 소결대차(111)에 장입된 소결 배합원료를 통기시키는 상태를 도시하고 있는데, 소결 배합원료의 층후 검출봉(122)이 통기장치의 전방에 설치되어 있다.

먼저 소결대차(111)가 기동하면 층후검출봉(122)에서 요구하는 양으로 배합원료가 드럼형 배출기(110)에 의해 저장호퍼(108)에서 배출되기 시작하고 소결대차(111)에 적당한 높이로 장입된 배합원료는 점화로(109)에서 표면이 착화되어 소결이 계속 진행하고, 이때 흡입팬(116)에 의해 하방으로 에어가 흡입되면서 하층으로 소결을 진행시켜 배합원료를 괴상화시켜 소성이 이루어진다.

이와 같이 소결 배합원료의 소성이 진행되는 중에 소결베드의 높이에서 250㎜ 이하의 압력이 가장 높은 수분응축대 영역에 통기 와이어로프(209)가 삽입되도록 통기장치를 적용하여 제어부(212)의 제어에 의해 통기작업을 실시한다.

이때, 통기 와이어로프(209)의 수량에 대해서는, 장입밀도를 일정하게 유지하여 소성속도를 고르게 유지후 얻어진 조업 결과에 의하면 표 1과 같았다.

수 량(수량×단=총량)	통 기 도	소결광 품질	비 고
		낙하강도		분 율
0	31.22	92.5	28.4
4×3=12	38.24	91.8	28.6
6×3=18	41.14	91.2	28.9
8×3=24	45.22	90.1	30.5
10×3=30	49.08	89.7	31.2
12×3=36	54.35	88.8	31.9
14×3=42	62.41	87.1	32.8
16×3=48	66.87	86.8	33.5
18×3=54	72.58	86.1	33.9

상기 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 소결베드내 통기성을 향상시키기에 적합한 통기 와이어로프(209)의 수량은 18∼24개로, 이 숫자의 와이어로프를 사용할 때 소결광 품질을 가장 안정적으로 유지할 수 있다.

표 2는 소결시 소결베드내 부압 변화와 통기 와이어로프(209)의 삽입길이의 변화 사이의 관계를 나타낸 것이다.

한편, 통기 와이어로프(209)의 삽입길이에 따른 예상부압은 실험을 통해 구해진 다음 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.

Y(예상부압) = - 0.0321 ×(통기와이어 삽입길이) + 203

따라서, 표 1에 따른 조업결과 소결조업에서 발생하는 부압(통기도) 변화에대응하여 운전자가 목표치를 정하면 수학식 1에 따라 통기와이어(209)의 삽입길이를 결정하여 부압을 조정하게 되므로 화염 전진 속도(F.F.S)를 일정하게 하여 안정된 소결광 품질을 얻을 수 있다.

더우기, 이로써 후공정인 고로 조업에 사용하기 적합한 소결광으로 조절하여 생산할 수 있어서 실용상 매우 효과적이다.

사용전부압(mb)	통기와이어삽입길이(㎜)	사용후부압 (mb)	통기와이어수량(개)	비 고
187	700	183	18
	900	178
	1100	164
	1300	158
	1500	151
	1700	148
	1900	144
	2100	138

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 소결 배합원료를 통기시키는 수평 통기장치의 구조가 간단하여 자동 운전이 용이하며, 장입 편석에 장애가 되는 부착광 형성을 해결할 수 있어서 소결광 제조원가를 절감할 수 있으며, 소결 배합원료의 통기성을 향상시켜 소결광의 품질 및 소결 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 다단으로 경사장착되어 구동모터(204)의 작동으로 회전되도록 이루어진 소결대차(111)의 폭방향으로 연장하는 회전 샤프트(201a-201c)와;

   상기 회전 샤프트에 감겨 소결 배합원료를 통기시키도록 자유롭게 만곡시킬 수 있으며 부압 변화에 따라 삽입길이를 조절할 수 있는 다수의 통기 와이어로프(209)와;

   와이어로프가 감겨진 회전 샤프트(201a)를 회전구동하기 위해 제어부(212)에 의해 제어작동되는 구동모터(204)를 구비하는 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동모터(204)에는 회전에 의해 와이어로프(209)의 삽입길이를 검출하기 위한 센서(205)가 장착되는 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전 샤프트에 감겨진 통기 와이어로프는 18 내지 24개인 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치.
4. 제1항에 있어서, 와이어로프(209)는 소결베드의 높이에서 250㎜ 이하로 삽입되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 소결베드의 수평통기장치.