KR100395101B1 - 소결기의배출가스처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결광의 제조시 발생되는 오염가스의 공해 원인물질을 줄일수 있는 소결기 배출가스 처리장치에 관한 것으로 이는 특히, 소결기 대차(107)에 설치된 가스후드(104) 내부에 가스 연소버너(105)가 설치되어 소결기 대차(107)내에 기체연료를 공급하며, 상기 소결기 대차(107)의 하측으로 전반부 흡입관(111)과 중간부 흡입관(112) 및 후반부 흡입관(113)이 각각 설치되어 연소가스를 흡인토록 설치되고, 상기 중간부 흡입관(112)은, 집진기(122) 및 흡인 불로어(123), 바이패스 지관(124)을 통해 제2 가스후드(125)에 연결토록 설치되어 연소가스를 소결기 대차(107)내에 재차 리턴시키며, 상기 제2 가스후드(125) 하측으로 전반부 흡입관(111)이 연통 연설되어 연소가스를 흡인토록 설치되는 것이다.

이에따라서, 고로용 소결광의 제조시, 더스트 및 공해의 원인물질을 현저하게 줄이면서, 에너지의 효율을 극대화하여 소결광의 제조효율을 가일층 증대시킬수 있는 것이다.

Description

소결기의 배출가스 처리장치{A MANAGEMENT DEVICE FOR DISCHARGING GAS OF SINTERING MACHINE}

본 발명은 고로용 소결광을 제조하는 소결 제조공정중 배출되는 더스트를 포함한 오염가스의 공해 원인물질을 줄일수 있는 소결기 배출가스 처리장치에 관한 것으로 이는 특히, 다수개 설치된 가스후드의 상부에 기체연료를 공급하는 기체연료 공급관을 설치하여 질량 제어기를 통해 후드 내부의 연소가스 버너에 연설되는 기체연료 공급부와, 전반 중반 및 후반 흡입관으로 배관 폐쇄기로서 분리-폐쇄되는 가스 흡입부와, 중간 연결관, 집진기, 플로어 및 바이패스 지관을 통해 제2 가스후드에 연결되는 가스 리턴부로 구성하여, 고로용 소결광의 제조시, 더스트 및 공해의 원인물질을 현저하게 줄이면서, 에너지의 효율을 극대화하여 과도한 에너지의소모를 줄일수 있는 소결기의 배출가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 소결공장에서는 도1에 도시한 바와같이, 각종 철광석과 부원료를 포함하는 소결원료(1)와 연료로 사용되는 분말상의 코크스를 배합기(2)를 통해 배합하여 소결원료 호퍼(3)에 장입을 완료하고, 상기 소결원료 호퍼(3)내의 원료를 소결기대차(7)내의 바닥광(4) 위로 드럼형 피더(5)의 회전에 의해 경사판(6)을 거쳐 소결기 대차(7)내에 장입하게 된다.

상기와 같이 소결기 대차(7)내에 장입된 소결원료는 그 표면을 점화로(8)에서 점화하고, 흡인 블로어에 의한 풍상(9)에서 하부로 흡인되는 공기에 의해 소결원료층 내에서 코크스가 연소되는 소결반응을 진행시켜 소결광을 제조하는 것이다. 이때 상기 풍상(9)을 통하여 흡인된 공기는 주배풍관을 거쳐 전기 집진기에서 집진된후 굴뚝으로 배출토록 된다.

한편, 상기와같이 제조된 소결광은 고온 파쇄기(10)에서 1차 파쇄되어 냉각기(11)를 거쳐 냉각되고, 상기와같이 냉각된 소결광은 저온 파쇄기(12) 및 스크린(13)에서 일정크기의 소결광으로 제조되어 용광로로 보내지게 된다.

상기와 같은 소결광의 제조시, 소결과정에서 배출되는 가스에는 다량의 분진(더스트)와, 코크스 등의 고체 화석연료의 연소시 발생되는 공해물질인 SOx 및 NOx등이 포함되어 있고, 그 배출 가스량이 대량이므로 반드시 대기 공해방지 설비를 설치하여 이를 처리토록 함으로 인하여, 많은 투자설비를 필요로 하고, 또한 이를 가동시 가동비용이 많게되어 소결기의 경제성이 크게 악화되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 최근에는, 소결광의 제조시 배출되는 배가스의 양을 현저하게 줄임으로써, 공해 처리설비의 투자규모를 줄일수 있는 배가스 순환 소결빔과 소결용 열원으로 공해 원인물질인 코크스를 대체하는 방법으로, 배출가스에 의한 공해를 적게 하도록 양질의 무연탄을 사용하는 방법, 또는 제철소에서 발생하는 미립 철입자의 산화열을 이용하는 것등이 알려져 있다.

즉, 도 2에 나타낸 바와같이 유효 배가스(21)를 소결기(20)에 순환시키고, 공해물이 비교적 집중적으로 발생되는 소결기 중간부(20')에서 발생하는 가스(22)를 공해처리설비(23)로 처리하는 방법과, 도 3에서와 같이 단순히 공해물이 집중적으로 발생하는 소결기(30)의 중간부(30') 가스를 분기(31)시켜 공해처리 설비(32)로 처리하는 방법과, 또한 도 4에 도시한 바와같이 유효 배가스(41)를 소결기(40)에 순환시키되, 그 악영향을 저감시키도록 제습처리하고, 그외에서 발생되는 배가스를 공해처리설비(42)로 처리하는 것이다.

그러나, 상기와같은 경우 유효 배가스를 순환 또는 공해 집중발생 부분을 분기 시켜 공해 처리설비를 줄이는 경우, 공해물질 자체를 줄일수 있는 것이 아니라 처리설비의 규모를 줄이는 것이고, 열원으로 저공해 무연탄을 사용하여 공해물질을 줄이는 경우, 무연탄 자체가 일정량의 공해물질을 포함하고 있어 고로용 소결광의 제조시, 더스트 및 공해물질을 줄일수 없게 되며, 이에 따라 소결광의 생산성 및 품질을 저하시키게 되는등 많은 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 여러 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 기체연료를 소결기대차에 공급하여 기존에 사용되는 무연탄과 같은 고체연료에 의한 SOx,NOx등의 공해물질 발생량을 현저히 줄이는 한편, 기체연료가 공급되는 소결기대차의 중간부에서 흡인된 연소가스만을 소결기대차에 재 리턴시킴으로서 더스트 및 오염물질을 최소화하고, 특히 고체연료에 비하여 공급량 제어가 용이한 기체연료로서 소결기대차의 열량제어를 용이하게 함으로서, 에너지의 효율을 극대화하여 과도한 에너지소모를 줄이어 소결광의 제조효율을 가일층 증대시키고 그 품질을 향상시키는 소결기의 배출가스 처리장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 철광석의 소결공정을 나타낸 개략 구성도.

도 2는 종래 소결기의 배출가스 처리과정을 나타낸 도면.

도 3은 종래 소결기의 다른 배출가스 처리과정을 나타낸 도면.

도 4는 종래 소결기의 또다른 배출가스 처리과정을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 소결기의 배출가스 처리장치를 설명하기 위한 개략 구성도.

도 6은 본 발명의 소결기 대차내에 기체연료를 공급하는 가스후드 및 그 내 부의 가스 연소버너의 설치 구조도.

도 7은 본 발명의 소결기 대차내에 기체연료를 공급하는 가스후드 및 그 내 부의 가스 공급노즐의 설치 구조도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100...기체연료 공급부 101...기체연료 공급관

102...연료공급 지관 103...질량 제어기

104...가스후드 105...가스 연소버너

107...소결기 대차 108...가스 공급노즐

110...가스 흡인부 111...전반부 흡입관

112...중간부 흡입관 113...후반부 흡입관

114,115...제1 및 제2 배관 폐쇄기 120...가스 리턴부

121...중간연결 지관 122...집진기

123...흡인 불로어 124...바이패스 지관

125...제2 가스후드 126...에어 공급관

130...가스 흡인 연결부 131...연결지관

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 소결기대차를 통하여 배출되는 연소가스를 흡입관들을 통하여 흡인하는 가스흡인부와, 흡인블로어와 바이패스지관을 통하여 연소가스를 소결기대차에 리턴시키고 에어공급관을 갖춘 가스 리턴부 및, 흡인 연소가스를 연통시키는 가스흡인 연결부를 포함하여 소결기대차의 연소가스 공해물질을 저감시키는 소결기의 배출가스 처리장치에 있어서,

상기 소결기 대차상에 감싸지는 형태로 다수개 설치된 가스후드에는 기체연료를 공급하는 기체연료 공급관이 연료공급지관들로서 연결되고, 상기 지관은 질량 제어기를 개재하여 가스후드내부에 배치된 가스 연소버너 및 가스 공급노즐과 연결되어 소결기대차내에 기체연료를 공급 연소시키는 기체연료 공급부를 포함하고,

상기 가스 흡인부의 흡입관들은 상기 가스 연소버너가 설치된 지점과 기체연료의 공급종점을 기준으로 구분되어 소결기대차의 하측에 순차로 배치되며 제 1, 2 배관폐쇄기가 개재되는 전반부, 중간부 및 후반부 흡입관들로 이루어 지며,

상기 바이패스지관은 상기 중간부 흡입관과 중간연결지관과 집진기 및 흡인 불로어를 개재하여 연결되고, 상기 바이패스지관은 소결기대차상에 가스후드 후방에 설치된 제 2가스후드에 연결되고,

상기 가스흡인 연결부는 제 2 가스후드와 그 하측으로 연결되는 상기 후반부 흡입관과 연결지관을 개재하여 상기 전반부 흡입관과 연통 연결되어 가스후드가 전반부 흡입관과 연결된 소결기의 배출가스 처리장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 소결기의 배출가스 처리장치를 설명하기 위한 개략 구성도이고, 도 6은 본 발명의 소결기 대차내에 기체연료를 공급하는 가스후드 및 그 내부의 가스 연소버너의 설치 구조도로서, 본 발명은 기체연료 공급부(100)와, 가스 흡인부(110), 가스 리턴부(120) 및, 가스 흡인 연결부(130)로 구성된다.

소결기 대차(107)내에 기체연료를 공급하는 기체연료 공급부(100)는, 상기 소결기 대차(107)에 감싸는 형태의 가스후드(104)가 다수개 설치되고, 상기 각 가스후드(104)의 상부에는 기체연료를 공급하는 기체연료 공급관(101)이 설치되어 연료공급지관(102)과 이에 설치되는 질량 제어기(103)를 개재하여 가스후드(104) 내부의 가스 연소버너(105)에 연결 설치된다.

또한, 상기 소결기 대차(107)의 하측으로 연소가스를 흡인토록 설치되는 가스 흡인부(110)는, 상기 소결기 대차(107)의 하측으로 가스 연소버너(105)와 기체연료 공급종점의 2 지점을 기준으로 순차로 전반부 흡입관(111)과 중간부 흡입관(112) 및, 후반부 흡입관(113)이 각각 설치되어 제1 및 제2 배관 폐쇄기(114)(115)로서 각 흡입관이 분리 폐쇄토록 설치된다.

또한, 연소가스를 소결기 대차(107)내에 재차 리턴시키는 가스 리턴부(120)는, 상기 중간부 흡입관(112)은, 중간 연결지관(121)을 개재하여 집진기(122) 및 흡인 불로어(123), 바이패스 지관(124)을 통해 제2 가스후드(125)에 연결토록 설치된다.

이에 더하여, 제2 가스후드(125)가 전반부 흡입관(111)과 열결되어 연소가스를 흡인토록 설치되는 가스 흡인 연결부(130)는, 상기 제2 가스후드(125)와 그 하측으로 연결되는 후반부 흡입관(113)이 연결지관(131)을 개재하여 전반부 흡입관(111)과 연통 연설된다.

또한, 상기 소결기 대차(107)내에 기체연료를 공급하는 기체연료 공급부(100)의 가스후드(104) 내부에는 가스 공급노즐(108)이 연결 설치토록 되며, 연소가스를 소결기 대차(107)내에 리턴시키도록 제2 가스후드(125)와 연설된 바이패스 지관(124)은 에어를 공급하는 에어 공급관(126)이 일단에 연통 연결되는 구성으로 이루어 진다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6 에서 도시한 바와 같이, 소결원료가 장입된 소결기 대차(107)내에 기체연료를 공급하여 소결원료의 연소후, 배출되는 불완전 연소가스를 유효하게 활용하기 위하여, 점화로의 직후에 상기 소결기 대차(107)를 감싸는 형태의 가스후드(104)를 다수개 설치하는 상태에서, 상기 각 가스후드(104)의 상부에는 기체연료를 공급하는 기체연료 공급관(101)이 설치되어 연료공급지관(102)과 이에 설치되는 질량 제어기(103)를 통해 상기 기체연료가 공급토록 되며, 상기 기체연료는 가스후드(104) 내부에 연결 설치되는 가스 연소버너(105)에 의해 소결원료에 공급되어 연소되도록 한다.

이때, 상기 소결기 대차(107)내에 기체연료를 공급하는 기체연료 공급부(100)의 가스후드(104) 내부에는 도 7에서와 같이, 가스 공급노즐(108)이 연결 설치됨으로서, 상기 연료공급 지관(102)을 통해 가스후드(104)내에 공급되는 기체연료는, 상기 가스공급노즐(108)에 의해 소결기 대차(107)에 장입된 소결원료에 공급되어 연소토록 된다.

한편, 상기 소결기 대차(107)내에 장입된 소결원료의 연소후, 소결원료층내의 편류 등의 영향에 의해 불완전 연소후 배출되는 가스를 재차 유효하게 활용하기 위하여, 상기 소결기 대차(107)의 하측의 흡인관을 가스후드(104)가 설치된 곳 이전, 또는 가스 연소버너(105)가 설치된곳 까지와, 기체연료의 공급이 끝나는 지점 2지점을 기준으로, 연소가스를 흡인토록 전반부 흡입관(111)과 중간부 흡입관(112)및 후반부 흡입관(113)을 각각 설치한후, 이를 제 1 및 제 2 배관 폐쇄기(114)(115)로서 각 흡입관이 분리 폐쇄토록 한다.

계속해서, 상기 흡입관중 중간부 흡입관(112)으로 유입되는 배가스는 소결기 대차(107)내에 재차 리턴시키기 위하여, 중간 연결지관(121)을 개재하여 집진기(122)를 통해 더스트등과 이물질을 제거한후, 흡인 불로어(123)를 통해 바이패스 지관(124)을 거쳐 제2 가스후드(125)에 공급토록 하여, 소결기 대차(107)의 후반부로 되돌려 소결층의 연소대에서 2차 연소를 시키게 되며, 이때 연소가스를 소결기 대차(107)내에 리턴시키도록 제 2 가스후드(125)와 연설된 바이패스 지관(124)은 에어를 공급하는 에어 공급관(126)이 일단에 연통 연결토록 됨으로 인하여, 제2 가스후두(125)에 불완전 연소가스와 일체로 순수 공기의 공급에 의해, 소결층 상하간의 열량 불균형 현상을 저감시키면서, 에어지의 효율을 높이게 된다.

한편, 상기 제2 가스후드(125)는 그 하측으로 연결되는 후반부 흡입관(113)이 연결지관(131)을 개재하여 전반부 흡입관(111)과 연통 연설토록 됨으로써, 소결층의 연소가 완료된 연소가스는 전반부 흡입관(111)과 그 일단에 연설된 굴뚝을 통하여 외부로 배출토록 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 소결기의 배출가스 처리장치에 의하면, 기존에 사용되는 무연탄과 같은 고체연료에 의한 SOx,NOx등의 공해물질 발생량이 현저히 줄어드는 한편, 더스트 및 오염물질을 최소화하고, 특히 소결기대차의 열량제어가용이하함으로서, 에너지의 효율을 극대화하여 과도한 에너지소모를 줄이어 소결광의 제조효율을 가일층 증대시키고 그 품질을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 소결기대차(107)를 통하여 배출되는 연소가스를 흡입관들을 통하여 흡인하는 가스흡인부(110)와, 흡인블로어(123)와 바이패스지관(124)을 통하여 연소가스를 소결기대차(107)에 리턴시키고 에어공급관(126)을 갖춘 가스 리턴부(120) 및, 흡인 연소가스를 연통시키는 가스흡인 연결부(130)를 포함하여 소결기대차의 연소가스 공해물질을 저감시키는 소결기의 배출가스 처리장치에 있어서,

   상기 소결기 대차(107)상에 감싸지는 형태로 다수개 설치된 가스후드(104)에는 기체연료를 공급하는 기체연료 공급관(101)이 연료공급지관(102)들로서 연결되고, 상기 지관(102)은 질량 제어기(103)를 개재하여 가스후드(104) 내부에 배치된 가스 연소버너(105) 및 가스 공급노즐(108)과 연결되어 소결기대차(107)내에 기체연료를 공급 연소시키는 기체연료 공급부(100)를 포함하고,

   상기 가스 흡인부(110)의 흡입관들은 상기 가스 연소버너(105)가 설치된 지점과 기체연료의 공급종점을 기준으로 구분되어 소결기대차(107)의 하측에 순차로 배치되며 제 1, 2 배관폐쇄기(114)(115)가 개재되는 전반부, 중간부 및 후반부 흡입관(111)(112)(113)들로 이루어 지며,

   상기 바이패스지관(124)은 상기 중간부 흡입관(112)과 중간연결지관(121)과 집진기(122) 및 흡인 불로어(123)를 개재하여 연결되고, 상기 바이패스지관(124)은 소결기대차(107)상에 가스후드(104) 후방에 설치된 제 2가스후드(125)에 연결되고,

   상기 가스흡인 연결부(130)는 제 2 가스후드(125)와 그 하측으로 연결되는상기 후반부 흡입관(113)과 연결지관(131)을 개재하여 상기 전반부 흡입관(111)과 연통 연결되어 가스후드(125)가 전반부 흡입관(111)과 연결된 것을 특징으로 하는 소결기의 배출가스 처리장치.