KR100432572B1 - 소결광 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결광 냉각기의 폭방향별 온도를 측정하여 살수량을 제어하므로 적열광 발생을 방지하고 과잉살수로 인한 스크린의 막힘 및 스크린의 효율저하와 고로노황의 악화를 방지할 수 있는 소결광 냉각시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 소결대차에서 냉각대차로 장입되는 소결광을 냉각시키기 위하여 냉각대차의 폭방향으로 설치되어 소결광에 물을 살수하는 복수개의 메인라인과, 메인라인에 장착되어 물의 살수량을 조절하는 자동살수밸브와, 자동살수밸브의 작동을 제어하는 소결연산기를 갖는 소결광 냉각기용 냉각시스템에 있어서, 메인라인 각각에 대응하도록 냉각대차에서 폭방향으로 설치되어 냉각대차에 장입된 소결광의 온도를 측정하고. 측정된 온도를 소결연산기에 제공하는 복수개의 온도계를 더 포함하고; 소결연산기는 온도계에서 제공되는 소결광의 온도에 따라서 자동살수밸브의 작동을 제어하는 소결광 냉각시스템을 제공한다.

Description

소결광 냉각시스템{System for cooling the sintered ore}

본 발명은 소결광 냉각기에 폭방향으로 구간별 온도를 검출하여 소결광이 일정온도 이상으로 상승시 해당 부위만 살수가 이루어질 수 있도록 하여 과잉살수에 의해 스크린효율이 저하되는 것을 방지하고 적열광 발생시 예상되는 벨트의 소손 및 화재를 방지하며, 적정온도를 유지한 소결광을 제조하여 고로에서의 생산성을 향상시키고 연료비를 절감할 수 있는 소결광 냉각시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 소결광 제조에 사용되는 드와이트 로이드(Dwight Lloyd)식 소결기에는 원료로는 분철광석, 밀-스케일 등의 각종 더스트류가 사용되고, 부원료로는 석회석, 사문암, 반광 등이 사용되며, 연료로는 분코크스, 무연탄 등이 사용되고 있다.

상기의 원료는 드럼믹서에서 일정량의 수분을 첨가하도록 조립된 후 소결기 상부의 써지호퍼(11)에 장입되고, 써지호퍼(11)에 장입된 원료는 드럼피더(12)에 의해 냉각대차(14)에 장입된다.

냉각대차(14)에 장입된 소결원료는 냉각대차(14)의 진행에 의해 점화로(13)에서 1200℃이상의 고온가스에 의해 표층부의 점화가 이루어지고, 냉각대차(14) 하부에서 강하게 흡입하는 배풍기(main blower)(15)에 의해 흡입된 공기가 소결층 상부에서 하부로 흡입되면서 원료와 분코크스가 연소하게 된다.

이 때 원료와 분코크스는 용융결합을 하여 배광부(16)에 도달시 적열층의 두께가 총두께의 1/3정도가 있는 상태에서 배광되며, 250mm 이하는 소결광 냉각기(21)로 바로 낙하되어 장입되고, 250mm 이상은 1차파쇄기(17)에 의해 파쇄된 후 소결광 냉각기(21)로 장입이 이루어진다.

따라서, 소결광이 소결광 냉각기(21)로 배출되는 온도는 약 800~1000℃이다.

소결광 냉각기(21)에 적재된 소결광은 0.8rpm으로 회전하고, 냉각팬(22)으로 공기가 에어흡입덕트(24)의 내부로 유입되어 소결광 냉각기(21)의 상방으로 냉각공기를 배출시키면서 적열되어 있는 소결광을 냉각시킨다.

통상, 소결광이 소결광 냉각기(21)에 장입되어 냉각된 후 배출되는 시간은 1시간 내지 1시간30분이며, 냉각이 완료된 소결광은 배출슈트로 배출되어 이송벨트(23)에 의해 고로의 빈(25)으로 이송된다.

상기의 과정에서 소결광의 냉각시 에어흡입덕트(24)에 불어넣어지는 공기가 균일하게 상방으로 통과하지 않고 조립이 많이 장입되는 바깥측 사이드웰 부근에서는 에어흡입덕트(24)와 냉각대차(14)의 틈새(26)로 고온의 공기가 누설되어 소결광의 냉각이 부족하게 되고, 공기의 흐름이 균일하지 못하므로 소결광 냉각기(21)의 폭방향 깊이 방향으로 적열 소결광이 잔류하여 이송용 벨트(23)에서 화재가 발생되며 품질이 불균일한 문제점이 있다.

이 때 소결기의 진입시 소결광 냉각기의 배출부위에 살수라인을 설치하고 일정온도 이상일 경우에 살수를 실시하여 2차적인 사고를 방지하였다.

그러나, 이와 같이 일정부위의 온도상승에도 냉각기 폭방향 전체에 살수를 실시해야하므로 적정수준으로 냉각이 완료된 소결광도 살수에 의해 소결광 내부의 수분함유량이 증가함에 따라 성품 소결광의 스크린막힘을 초래하고, 스크린효율을 저하시키며, 소결광의 고로입조로 노황을 악화시키는 문제점이 있다.

또한, 수분이 과도하게 함유된 소결광은 운송비가 상승되고, 스크린시 사목 막힘에 의한 효율이 저하되며, 분소결광 장입에 따른 고로의 노황을 악화를 악화시키는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소결광 냉각기의 폭방향별 온도를 측정하여 살수량을 제어하므로 적열광 발생을 방지하고 과잉살수로 인한 스크린의 막힘 및 스크린의 효율저하와 고로노황의 악화를 방지할 수 있는 소결광 냉각시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소결대차에서 냉각대차로 장입되는 소결광을 냉각시키기 위하여 냉각대차의 폭방향으로 설치되어 소결광에 물을 살수하는 복수개의 메인라인과, 메인라인에 장착되어 물의 살수량을 조절하는 자동살수밸브와, 자동살수밸브의 작동을 제어하는 소결연산기를 갖는 소결광 냉각기용 냉각시스템에 있어서, 메인라인 각각에 대응하도록 냉각대차에서 폭방향으로 설치되어 냉각대차에 장입된 소결광의 온도를 측정하고. 측정된 온도를 소결연산기에 제공하는 복수개의 온도계를 더 포함하고; 소결연산기는 온도계에서 제공되는 소결광의 온도에 따라서 자동살수밸브의 작동을 제어하는 소결광 냉각시스템을 제공한다.여기서, 본 발명에 따른 소결광 냉각시스템은 자동살수밸브를 자동모드 또는 수동모드로 절환시키기 위한 절환수단을 구비하는 것이 바람직하다.

도 1은 일반적인 소결광 냉각시스템을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소결광 냉각시스템을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 냉각시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4(a) 및 (b)는 종래예와 본 발명의 실시예에 따른 소결광 냉각시의 온도변화를 나타낸 그래프이다.

도 5(a), (b), (c) 및 (d)는 종래예와 본 발명의 실시예에 따른 연료비, 소결광 온도, 설비정비횟수 및 스크린 막힘횟수를 비교하여 나타낸 그래프이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 장입서지호퍼

13 : 점화로

24 : 에어 흡입덕트

31, 32, 33 : 메인라인

31a, 32a, 33a : 온도계31b, 32b, 33b : 자동살수밸브

34 : 살수지관35 : 소결연산기

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원형의 회전식 소결광 냉각기에는 냉각기(21)의 폭방향으로 소결광 온도를 측정할 수 있도록 메인라인(31, 32, 33)의 전방위치에 각각 1개씩 총 3개의 R-type 온도계(31a, 32a, 33a)가 설치된다. 여기서 온도계(31a, 32a, 33a)는 냉각이 완료되어 배출되는 부분의 10m 전방에 설치되고, 메인라인(31, 32, 33)은 1m 후방에 설치되는 것이 바람직하다.

온도계(31a, 32a, 33a)의 설치 간격은 냉각대차(14) 안쪽 사이드웰(side wall; 27)에서 1m 이격된 부근, 냉각기(21) 중심(안쪽 사이드웰에서 2m), 그리고 바깥쪽 사이드웰(28)에서 1m 이격된 부근 등 총 3개를 설치한다.

설치된 온도계(31a, 32a, 33a)는 0~500℃까지 측정가능하며, 정밀도를 유지하기 위하여 온도계(31a, 32a, 33a)의 주위는 외부공기의 유입이 방지되는 반밀폐형으로 한다.

측정된 온도는 소결연산기(35)에 전송이 되어 자동살수밸브(31b, 32b, 33b)의 개도를 조절한다.

소결광 냉각기의 살수장치는 3개의 메인라인(31, 32, 33)으로 구분하여 구간별로 소결광이 냉각되도록 한다. 또한 3개 메인라인(31, 32, 33)에는 5개씩 총 15개의 지관(34)으로 분기되며, 각각의 메인라인(31, 32, 33)에는 3개의 자동살수밸브(31b, 32b, 33b) 및 3개의 온도계(31a, 32a, 33a)가 제공된다.

즉, 냉각대차(14)의 안쪽에 설치된 온도계(31a)에서 검출된 온도에 의해 냉각대차의 안쪽에 설치된 자동살수밸브(31b)가 구동될 수 있도록 하고, 냉각기 중심에 설치된 온도계(32a)에 의해 냉각기 중심에 설치된 자동살수밸브(32b)가 구동되며, 그리고 냉각대차의 바깥쪽에 설치된 온도계(33a)에 의해 냉각대차의 바깥쪽에 설치된 자동살수밸브(33b)가 구동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

소결기 배광부(16)에서 소성이 완료되어 배출된 소결광은 1/3이상이 코크스가 용융결합된 적열상태로 소결광 냉각기(21)에 장입되고 이 때 통상의 장입 온도는 800~1000℃로 냉각팬(22)에서 불어넣어지는 냉각공기에 의해 100℃이하로 냉각된다.

냉각기에 장입된 소결광은 배광부(16)의 배출특성에 의해 폭방향별 입도편석이 심하여 조립이 장입된 소결광 냉각기(21) 바깥쪽 부분은 사이드웰과 에어흡입닥트(24)사이의 틈새(26)로 누풍이 발생하여 소결광 냉각기(21)의 중심 및 안쪽 사이드월 부분의 소결광은 냉각이 부족하여 고온의 상태로 존재하는 경우가 발생한다.

상기와 같은 경우에 구간별로 온도가 검출되고, 이 검출된 온도에 따라 살수가 제어되므로 고온의 소결광에 의한 2차사고를 방지할 수 있다.

예를 들어 소결광 냉각기 안쪽에 설치된 온도계(31a)에서 100~150℃ 검출시 소결연산기(35)가 경보를 발생하고 동시에 소결광 냉각기 안쪽의 자동살수밸브(31a)를 열어 30초간 살수가 진행된 후 닫히도록 한다.

또, 150℃이상 200℃이하시 자동살수밸브(31a)는 60초간 실시되고, 200℃이상시는 살수 시간에 관계없이 전단 온도계 검출값이 100℃ 이하가 될 때 자동살수가 진행될수 있도록 한다.

상기와 같은 온도계의 온도값에 의해 제어가 되는 자동모드의 방법과 운전자의 선택에 의해 3개 메인라인이 온도값과 관계없이 살수가 이루어지도록 하는 수동모드의 방법이 있으며 이를 절환하기 위한 절환수단(미도시)이 설치되다.

평상시 자동모드에 설정해서 사용하고, 배풍기의 능력저하에 의한 냉각능력의 저하나 배풍기의 고장에 의한 소결기의 정지가 불가피할 경우 조업자가 수동모드로 설정하여 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본원 발명에 따르면, 성품 소결광의 온도를 적정하게 유지함으로써 고로에서 연료비를 절감하고, 소결 성품의 스크린효율을 향상시킬 수 있으며, 적열광 발생으로 인한 화재로 장입벨트가 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한 냉각 배풍기의 능력 저하와 돌발에 의한 설비고장시에도 적정량의 살수가 가능하므로 설비의 정지없이 소결광을 생산할 수 있다.

표 1

	발명전	발명후	효과
screen 막힘	5회/분기	2회/분기	-3회
살수후 소결광온도변화	상온	80℃	+60℃
고로 연료비 저하(kg/t-pig)	496	494.5	-1.5
고로 노정온도상승(℃)	102	110	+8
배풍기 고장에의한 설비정지	3회	0	-3회
소결광 분율표준편차 감소	1.9	0.8	1.1

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 요지 및 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (2)

1. 소결대차에서 냉각대차로 장입되는 소결광을 냉각시키기 위하여 상기 냉각대차의 폭방향으로 설치되어 상기 소결광에 물을 살수하는 복수개의 메인라인과, 상기 메인라인에 장착되어 상기 물의 살수량을 조절하는 자동살수밸브와, 상기 자동살수밸브의 작동을 제어하는 소결연산기를 갖는 소결광 냉각기용 냉각시스템에 있어서,

   상기 메인라인 각각에 대응하도록 상기 냉각대차에서 폭방향으로 설치되어 상기 냉각대차에 장입된 소결광의 온도를 측정하고. 측정된 온도를 상기 소결연산기에 제공하는 복수개의 온도계를 더 포함하고;

   상기 소결연산기는 상기 온도계에서 제공되는 상기 소결광의 온도에 따라서 상기 자동살수밸브의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 자동살수밸브를 자동모드 또는 수동모드로 절환시키기 위한 절환수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각시스템.