KR100435567B1

KR100435567B1 - 산소 배출 저감을 위한 회전식 소성로용 예열기 및 그 방법

Info

Publication number: KR100435567B1
Application number: KR10-2002-0028381A
Authority: KR
Inventors: 정용부
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2004-06-10
Also published as: KR20030094520A

Abstract

본 발명은 회전식 소성로의 예열기에 관한 것으로, 원석이 저장되는 스톤빈, 상기 스톤빈에 장착되어 저장된 원석을 하부의 예열기 몸체내로 배출하는 장입슈트, 상기 장입슈트에서 배출된 원석을 푸싱작업에 의하여 소성로 내부로 장입구를 통하여 장입하는 장입장치, 상기 예열기 몸체의 일측에 연통하여 장착되며 유입된 연소가스를 배출하는 배기관을 포함하고, 상기 장입장치가 푸싱작업에 의하여 투입된 원석을 상기 장입구내로 장입하는 작업의 완료후, 상기 장입슈트를 설정된 시간동안만 개방하여 원석 배출시간의 조절을 통한 원석장입중 미연소 O₂의 예열기내로의 다량 흡입을 방지하여 외부로 유출되는 배가스중의 O₂값을 저감하는 것을 특징으로 하는 회전식 소성로용 예열기의 O₂배출 저감방법 및 장치에 관한것이다. O₂값의 저하는 스택으로 방출되는 더스트의 양을 저하시킴으로서, 환경규제치를 만족시켜 이에 의한 조업중단등을 예방하고, 더욱 안정적인 조업이 가능하게 한다.이와 더불어 소성로 내부로부터의 연소가스의 유입을 원활히 하여 원석이 일저한 온도에서 균일하게 예열되어 생산물의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

산소 배출 저감을 위한 회전식 소성로용 예열기 및 그 방법{PREHEATER FOR ROTARY KILN AND METHOD FOR REDUCTION OF OXYGEN EMISSIONS }

본 발명은 생석회, 경소 백운석등을 제조하는 회전식 소성로용 예열기에 관한 것으로서 특히, 배가스중의 산소(O₂)농도를 저감하여 배출되는 더스트의 양을 저감하고, 이에 덧붙여 예열기내의 온도를 균일하게 유지하여 생산되는 생석회등의 품질을 향상시킬수 있는 회전식 소성로용 예열기의 산소배출저감방법 및 그 장치에 관한 것이다..

도 1 은 회전식 소성로를 이용하여 생석회를 제조하는 전체 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 원석장입컨베이어(201)에 의하여 운반되어 스톤빈(202)에 저장된 원석은 장입슈트(10)를 통해 예열기(100)내로 투입된다. 예열기(100)내로 투입된 원석은 소성로에서 유입된 고온의 연소가스에 의하여 예열되어지고, 장입장치에 의해서 예열된 원석이 장입구(50)를 통해 소성로(200)내로 전달되어 진다. 소성로(200)는 전 구역이 1000℃ 이상인 탈탄산 기구로, 소성로 내부에서 1.5 내지 2 시간 동안의 소성이 완료되면 쿨러(209)에 이동되어 공급된 냉각공기에 의해 냉각되고 배출피터(211)로 배출된다. 배출된 생산물은 제품배출컨베이어(212)에 의해 다음단계로 운송된다.

소성로(200)에서 예열기(100)내로 유입된 고온의 연소가스는 장입슈트(10)를 통해 유입된 외부의 미연소 공기와 혼합되어 배기관(20)을 통해 예열기에서 배출된다. 배기관(20)을 통해 예열기에서 배출된 혼합가스는 도면을 참고로 싸이클론(214), 배풍기(222), 스크러바(scrubber, 223)을 거치고, 스택(227)을 통해 외부로 배출된다. 도 1 에서 설명되지 않은 215는 더스트호퍼로 싸이클론을 거치면서 혼합가스와 분리된 더스트가 배출되는 곳이다.

도 2 는 종래의 예열기에서 원석과 연소가스 및 외부공기가 예열기내로 유입되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이 종래의 예열기의 장입슈트(10)는 언제나 열려있는 오픈타입으로 되어 있다. 이러한 장입슈트(10)의 구조는 원석과 외부공기의 자유로운 유입을 가능하게 한다. 즉, 장입장치(30)가 예열기내에 쌓인 원석을 장입구(50)로 밀어내면 원석은 아무런 저항이 없이 다시 예열기(100)내로 들어올 수 있고, 스톤빈(202)내에 존재하는 외부공기도 항상 아무런 저항없이 예열기(100)내로 들어올수 있다. 참고부호 19로 표시된 화살표가 이러한 외부공기의 흐름을 나타내는 것으로, 외부공기는 항상 자유로이 유입되는 구조로 되어 있음을 알수 있다.

예열기(100) 하부에 표시된 화살표(59)는 소성로 내부의 고온의 연소가스가 예열기내로 유입되는 공기 흐름을 표시하는 것으로서, 이 연소가스(59)가 장입슈트를 통해 스톤빈에서 유입된 외부의 미연소 공기(19)와 혼합되어 원석을 예열시키고, 배기관(20)을 통해 예열기에서 빠져나간다.

이러한 연소가스 및 외부공기의 흐름은 다음과 같은 문제점을 발생시킨다. 첫째, 스택(227)에서 배출되는 더스트의 양을 증가시키는 문제점이 있다. 스택(227)에는 성분측정기(226)가 부착되어 있어 스택(227)으로 배출되는 배출가스의 성분조성 및 함량을 측정, 분석한다. 이 때 체크되어야 하는 성분들 중 중요한 성분 하나가 더스트의 양으로, 더스트의 양은 배출되는 가스중의 산소값과 밀접한 관련이 있다. 소성로에서 보정이 필요한 산소 농도는 13% 가 기준값으로, 측정산소가 13 %이하이면 실제 측정된 더스트의양이 방출되는 더스트의 양이 되지만, 측정된 산소 농도가 13%이상이면 다음과 같은 보정공식을 이용하여 더스트의 양을 산출한다.

더스트의 양(mg)=( (K(21)-K1(13))/(K(21)-실측정O₂값) )×실측정더스트의 양

상기 식에서 K는 공기중 산소의 농도를 의미하는 바, K(21)는 일반 대기중 산소의 농도값으로 21이고, K1은 석회소성로에서 보정에 필요한 O₂값으로 의미하는 바, K1(13)은 석회소성로의 기준산소 농도값으로 13이다.

스톤빈에서 유입된 외부공기는 공기중 산소농도가 21%에 달하므로 미연소상태로 배출되면 연소가스와 혼합하여 배출가스중의 산소농도를 증가시키게 된다. 결론적으로 스택으로 배출되는 더스트의 양 또한 증가되는 문제점을 발생시킨다.

둘째, 예열기내의 온도가 일정하게 유지되지 않기 때문에 원석의 예열정도가 일정하게 되지 않아 생산되는 생석회의 품질이 저하되는 문제점이 발생한다. 도 2에 도시된 바와 같이 장입슈트를 통해 외부의 공기가 자유로이 예열기내로 침입하므로 소성로에 유입된 고온의 연소가스와 혼합되어 예열기내의 전체온도를 낮추고, 소성로내부에서 장입구를 통해 유입되는 고온의 연소가스의 유입을 방해한다. 그리고 혼합되는 과정에서 예열기내의 온도가 각 위치별로 다르게 되는 문제점이 발생하여 예열기의 원석의 예열정도가 불균일하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 예열기내에 유입되는 외부공기를 제어하여 예열기내에서 외부로 배출되는 배출가스중의 O₂값을 저감시켜 결론적으로 스택으로 배출되는 더스트의 양을 저감하고, 나아가, 예열기 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 회전식 소성로용 예열기의 O₂값 저감방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 배가스중의 O₂값 저감과 예열기내의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 회전식 소성로용 예열기를 제공함에 있다.

도 1은 회전식 소성로에 의한 생석회 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 예열기의 원석장입과 소성로에서 유입된 연소공기 및 장입슈트를 통해 유입된 외부공기의 흐름을 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열기의 구성 및 원석장입을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 예열기의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는 실험예에 이용된 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 예열기의 구성을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부분의 설명

10: 장입슈트 11:댐퍼

12: 릴레이 13:구동모터

20: 배기관 21:온도측정기

22: 배가스배출용 댐퍼 30:장입장치

31:푸시실린더 32:터치바

33:푸시리밋스위치 34: 지지아암

36:푸시바 50:장입구

100:예열기 200: 소성로

상기와 같은 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 회전식 소성로용 예열기의 O₂값 저감 방법은 그 상부에 원석이 저장되는 스톤빈이 설치되어 있고, 상기 스톤빈에 장착되어 저장된 원석을 예열기 몸체내로 배출하는 장입슈트, 상기 장입슈트에서 배출된 원석을 푸싱작업에 의하여 소성로 내부로 장입구를 통하여 장입하는 장입장치, 및 상기 예열기 몸체의 일측에 연통하여 장착되며 유입된 연소가스를 배출하는 배기관을 포함하여 이루어지는 회전식 소성로용 예열기에서, 상기 장입장치가 예열기내부의 원석을 푸싱작업에 의하여 상기 장입구내로 장입하는 작업의 완료후, 상기 장입슈트를 설정된 시간동안만 개방하여 원석 배출시간의 조절을 통한 원석장입중 미연소 O₂의 예열기내로의 다량 흡입을 방지하여 O₂배출을 저감하는 것을 특징으로 한다.

장입슈트가 장입장치에 의해 예열기내부의 원석이 장입구를 통해 소성로에 전달된 후 미리 설정된 시간동안만 개방되기 때문에, 장입슈트를 통해 원석이 주로 들어오게 되고 스톤빈내의 미연소 외부공기가 예열기내로 유입될 수 있는 시간은 실질적으로 매우 줄어들게 된다. 그래서, 소성로내부에서 유입된 고온의 연소가스와 혼합되는 미연소 공기의 양이 줄어들게 된다. 따라서 배기관을 통해 배출되는 배가스의 주성분은 소성로에서 유입된 연소가스가 된다. 이 연소가스는 연소과정을 통해 O₂농도가 떨어진 상태이고, 외부공기에 의해 O₂의 공급량도 매우 줄어들기 때문에 배기관을 통한 배가스의 O₂농도는 저감되게 된다. 이러한 배가스중의 O₂값의 저감은 스택으로 배출되는 O₂값의 저감을 의미하고, 결론적으로 스택으로 배출되는 더스트의 양의 저감을 의미한다.

본 발명은 또다른 과제를 이루기 위해 그 상부에 설치되어 원석이 저장되는 스톤빈, 상기 스톤빈에 장착되어 저장된 원석을 하부의 예열기 몸체내로 배출하는 장입슈트, 상기 장입슈트에서 배출된 원석을 푸싱작업에 의하여 소성로 내부로 장입구를 통하여 장입하는 장입장치, 및 상기 예열기 몸체의 일측에 연통하여 장착되며 유입된 연소가스를 배출하는 배기관을 포함하여 이루어지는 회전식 소성로용 예열기에 있어서, 상기 장입장치가 예열기내의 원석을 푸싱작업에 의하여 상기 장입구내로 장입하는 작업의 완료후, 상기 장입슈트를 설정된 시간동안만 개방하여 원석 배출시간의 조절을 통한 원석장입중 미연소 O₂의 예열기내로의 다량 흡입을 방지하기 위한 원석장입제어장치을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 원석장입제어장치는 장입슈트의 개폐를 조절하는 개폐부; 개폐부를 동작시키는 구동모터; 장입장치의 푸싱작업의 완료후 설정된 시간동안 상기 개폐부가 열리도록 구동모터를 작동시키고, 설정된 시간이 경과하면 상기 개폐부가 다시 닫히도록 구동모터를 작동, 제어하는 릴레이;로 이루어 지는 것을 특징으로 한다. 개폐부는 슈트를 통해 원석의 자유로운 장입을 막고, 설정된 조건하에서만 원석이 장입되어지도록 설치되어 지는 것으로 댐퍼나 버트플라이 밸브, 로터리 밸브등이 사용되어 진다.

더욱 더 바람직하게는, 상기 배기관은 배가스의 온도를 측정하는 배가스 온도측정기; 상기 배기관의 개폐를 조절하여 상기 배기관을 통한 배가스의 유출을 조절하는 배가스 배출용 개폐부;를 더욱 포함하고, 상기 배가스배출용 개폐부는 상기 온도측정기에서 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 측정된 온도가 설정된 온도를 넘을 경우에만 개방되도록 조절되는 것을 특징으로 한다. 배가스 배출용 개폐기는 덕트, 버터플라이 밸브, 로터리 밸브등이 사용된다,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예열기(100)의 구성을 설명하기 위해 예열기의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 예열기(100)의 상부에는 원석장입컨베이어(201)에 의해 운반된 원석이 저장되는 스톤빈(202)에 설치되어 있다. 스톤빈(202)은 장입슈트(10)를 통해 예열기(100) 내부와 연결된다. 장입슈트는 원석이 예열기(100)내로 장입되는 통로로 원석의 장입되어 지는 동시에 스톤빈(202)으로 부터 외부의 공기가 미연소 상태로 유입되는 통로가 되기도 한다. 장입슈트(10)를 통한 외부의 미연소 공기의 유입을 최소화 하기 위해 장입슈트(10)에는 원석장입제어장치가 설치되어 있다. 원석장입제어장치는 장입슈트(10)를 통한 원석의 장입시간을 조절하는 장치로, 장입슈트(10)내부에 설치된 슈트 댐퍼(11)와, 댐퍼(11)의 개폐동작을 구동하는 구동모터(13), 구동모터의 동작방향을 결정하는 릴레이(12)를 포함한다. 본 실시예에서는 구동모터로 전기모터(13)를 사용하였다. 전기모터(13)는 릴레이(12)에 의하여 동작이 제어되는 바, 릴레이(12)는 장입 장치(30)와 작동적으로 연계되어 댐퍼(11)의 개폐동작을 조절하도록 전기모터(13)를 동작시킨다.

푸시실린더(31)의 인푸싱작동을 통해 푸시램(35)이 원석을 장입구(50)내로 밀어내고 있는 동안에는 댐퍼(12)가 닫힌 상태를 유지하고, 푸시실린더(31)가 아웃푸싱동작을 원 위치로 복귀하면서 푸시터치바(32)의 터치판이 푸시리밋스위치(33)를 터치하면, 이와 제어적으로 연결된 릴레이(12)는 전기모터(13)가 댐퍼(11)를 열도록 작동시킨다. 이러한 개방시간이 미리 설정된 시간동안 지속되다가 다시 릴레이(12)는 전기모터(13)가 댐퍼(11)를 닫도록 작동시킨다. 이러한 동작이 작업공정동안 반복하여 이루어진다. 댐퍼(11)가 열린상태를 유지할 때 릴레이(12)는 인리밋스위치 상태이고, 댐퍼(11)가 닫힌 상태를 유지할 때 릴레이(12)는 아웃리밋스위치 상태를 유지한다.

예열기(100)의 하단부에는 장입구(50)가 연결되어 있다. 장입구(50)를 통해서 원석이 소성로(200) 내로 전달되어지고, 소성로(200)내에서 고온의 연소가스가 예열기(100) 내부로 유입된다. 이 연소가스에 의하여 예열기내로 들어온 원석은 예열이 된다. 장입구의 상부 측부에는 장입장치(30)가 설치되어 있다, 장입장치(30)는 예열기 몸체의 하단 측부에 놓여있는 푸시램(35)과, 푸시램(35)에 연결되어 푸시램을 동작하는 푸시실린더(31), 푸시실린더(31)와 같이 동작하며 푸시리밋스위치 (33)와 함께 푸시실린더(31)의 동작을 제어하는 푸시터치바(32), 푸시리밋스위치 (33), 장입장치를 지지하는 지지아암(34) 및 푸시바(36)를 포함한다. 푸시바(36)는 아암(34), 푸시실린더(31) 및 푸시터치바(32)가 같이 동작하도록 이모두에게 연결되어 있다. 푸시터치바(32)는 한쌍의 터치판(37,38)을 구비하고 있다. 각 터치판 (37,38)은 푸시터치바의 양측면에 부착되어 푸시실린더와 동시에 동작하는 푸시터치바(32)의 움직임에 따라 푸시리밋스위치(33)를 작동시켜 푸시실린더(31)의 작동을 제어하는 역활을 한다.

예열기(100) 몸체의 일측 상부에는 배기관(20)이 설치되어 있다. 바람직하게는, 배기관에는 배기관의 개폐를 조절하는 배가스 배출용 댐퍼(22)와, 배가스의 온도를 측정하기 위한 온도측정기가 장착되어 진다. 배가스 배출용 댐퍼(22)의 동작은 온도측정기의 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하여 댐퍼(22)의 개폐가 결정되도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 예열기의 작동을 더 구체적으로 살펴본다. 도 4 에는 예열기의 동작방법중 일 실시예에 의한 동작을 개략적으로 나타낸 흐름도가 나타나 있다.

도 3을 참조하면, 푸시실린더(31)는 정지순간으로 부터 정해진 푸시타임이 경과하면 인푸싱동작을 개시한다. 이 푸시타임은 사실상 원석이 예열되는 시간이 되고, 예열시간은 소성로(200)에서의 생석회등의 생산에 따른 소성타임에 의해 결정되어 진다고 할 것이다. 푸시실린더(31)가 인푸싱작동을 하면 푸시실린더의 전방에 부착되어 있는 푸시램(35)이 예열기내에 쌓인 원석을 장입구(50)로 밀어넣게 된다. 푸시실린더(31)의 동작은 푸시리밋스위치(33)에 의해 제어된다. 푸시실린더(31)와 푸시 터치바(32)는 푸시바(36)를 통해 작동적으로 연결되어 있다. 푸시실린더(31)가 작동을 개시하면 푸시바(36)에 의해서 푸시터치바(32) 또한 동작을 개시한다. 푸시터치바(32)는 푸시실린더(31)와 동시에 이동하며, 푸시터치바(32)의 제 1 터치판(37)이 푸시리밋스위치(33)를 터치하여 램프에 불이 들어올 때까지 푸시실린더(31)는 인푸싱동작을 한다. 램프에 불이오면 푸시실린더(31)는 인푸싱동작을 멈추고 아웃푸싱동작으로 전환된다. 아웃푸싱동작은 푸시터치바(32)의 제 2 터치편(38)이 푸시리밋스위치(33)를 터치하면 중지된다. 푸시실린더가 정지상태에서 원 위치로 다시 돌아올때 까지의 이러한 움직임이 장입장치의 한 싸이클이 되고, 이러한 동작이 반복된다.

원석장입제어장치의 작동은 이러한 장입장치(30)의 동작과 연결되어 있다. 푸시실린더(31)가 한싸이클 동작을 완료하고 정지할 때, 즉 푸시터치바(36)의 터치판이 푸시리밋스위치(33)를 터치할 때, 이와 제어적으로 연결된 릴레이(12)는 아웃리밋스위치 상태가 되면서 장입슈트내(10)의 댐퍼(11)가 개방된다. 이 때 원석이 장입슈트(10)를 통해 예열기(100)내로 채워지게 된다. 댐퍼(11)는 미리 설정된 시간동안 개방되어 있다가 시간이 경과하면 릴레이(12)가 인리밋스위치 상태로 다시 전환되면서 댐퍼(11)가 다시 닫힌다. 슈트(10)의 개방시간은 원석의 장입량에 의해서 미리 결정되어 지는 것이고, 이는 소성로의 생산량에 결정된다. 도 4의 흐름도에 나타나 본 실시예에서는 슈트 개방시간이 60초로 설정되어 있다. 구동모터(13)가 댐퍼(11)를 열고 닫는 시간과 완전 개방상태를 유지하는 시간을 포함한 슈트 개방시간은 장입장치의 푸시타임 혹은 예열시간보다 작게 설정된다. 이는 원석이 예열된 상태에서 소성로내로 장입되어 져야 하기 때문이다. 상기와 같이 슈트(10)의 개방시간을 조절하여 원석이 장입되어 지는 동안만 슈트(10)를 개방하므로써 장입슈트(10)를 통한 외부공기의 유입은 최소화 된다. 푸시실린더(31)가 한 싸이클의 동작을 마치고, 정지해 있다가 다시 푸시타임의 경과 후 인푸싱동작을 개시하여 다시 원 상태로 복귀하는 동안 릴레이(12)는 인리밋스위치 상태를 유지한다. 상기와 같은 동작의 반복을 통해 예열기(100)내로 외부공기의 유입을 최소화 하고, 이와더불어 외부공기의 흐름이 제어됨으로 소성로(200)내에서 예열기내로 유입되는 연소가스의 흐름이 원활하게 된다. 외부의 미연소 공기의 유입량이 최소화 되었으므로, 소성로내부에서 유입된 연소가스와 외부공기의 혼합가스중의 O₂농도는 슈트가 항상 오픈상태를 유지하는 경우보다 작은 상태이다. 이 혼합가스는 예열기(100)내의 원석을 예열한다. 그리고 이 혼합가스는 배기관(10)을 통해 예열기(100)에서 배출된다. .

이때 배기관에 장착된 온도측정기가 배가스의 온도를 측정한다. 온도측정기에 설정된 온도가 설정온도보다 높으면 배가스 배출용 덕트가 개방되고, 온도측정기의 온도가 설정온도보나 낮으면 배가스 배출용 덕트는 닫힌다. 일반적으로 생석회의 제조공정에서 원석의 예열온도를 300℃를 기준으로 하고 있는 바 실시예에서는 측정한 온도를 300℃와 비교하여 측정온도가 300℃를 넘는 경우에만 개방되도록 미리 설정되어진다. 설정온도는 생산되어 지는 생산물에 의해 결정되어 질 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

본 발명의 효과는 다음의 실험예를 통하여 명확히 뒷받침될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실험예에 사용된 회전식 소성로용 예열기를 도시한 도면이다. 실험에 사용된 예열기는 도면에 도시된 바와 같이 장입장치와 장입슈트 및 배기관으로 이루어진 한세트의 구성요소들을 각각 좌우양측에 3세트씩 구비하고 있다. 좌우 양측에장입장치(30a 내지 30f)를 각각 3개씩 구비하고 있고, 각 장입장치의 푸시램의 상부에 푸시장치에 대응하는 장입슈트(10a 내지 10f)가 각각 설치되어 있으며, 각 장입슈트(10a 내지 10f)의 아래, 예열기몸체부 측면 상부에 배기관(20a 내지 20f)도 좌우양측에 3개씩 설치되어 있다.

각 장입장치는 순차적으로 작동되도록 구성하였다. 각 장입슈트에는 원석장입제어장치가 설치되어 있으며, 각 배기관에도 각각의 온도측정기와 배가스배출용 덕트를 설치하였다.

장입장치가 순차적으로 작동됨에 따라 각 원석장입제어장치도 장입장치와 연동하여 순차적으로 작동되도록 구성하였다. 각 원석장입제어장치의 작동은 도 3 을 참조로 설명한 바와 동일하다. 따라서 각 푸시실린더가 한 싸이클을 완성하면 푸시램 상부에 위치하는 장입슈트내의 댐퍼가 일정시간동안 개방되고, 원석이 장입된후 다시 폐쇄된다. 각 배가스덕트의 배가스온도제어장치도 개별적으로 작동하도록 구성되어 있다. 각 장입슈트의 댐퍼가 순차적으로 개방되므로 예열기내의 온도가 부분적으로 상이하게 될 수 있다. 이 경우 배가스덕트의 각 배가스배출용 댐퍼는 온도측정기에서 측정된 온도값과 미리 설정된 값을 비교하여 여닫이가 조절됨으로 예열기내의 전체온도의 균형을 맞출수 있게 하였다.

표 1 은 도 5에 도시된 예열기를 이용하여 회전식 소성로의 생석회를 제조 공정에서 스택으로 방출되는 O₂값의 변화를 측정한 것이다. 에어량은 생석회 생산량을 따른 공급된 연소용 공기의 양을 수압으로 나타낸 값이다.

NO	에어량(mmH₂O)	발명전	발명후
NO	에어량(mmH₂O)	O₂(%)	O₂(%)
1	11000	11.5	9
2	11500	12	9.25
3	12000	13	9.5
4	12500	13	9.5
5	13000	13.5	10
6	13500	14	10.25
7	14000	14.5	10.5
8	14500	15	11
9	15000	15.5	11.5
10	15500	16	12.0
11	16000	16.5	12.5

표 1 에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 예열기를 갖춘 회전식 소성로를 이용함으로써 스택에서의 측정되는 O₂값이 저하된 것을 확인할 수 있다.

아래의 표 2 는 성분측정기에서 측정된 O₂값의 추이 및 이에 따른 방출 더스트의 양의 변화를 나타낸 것이다. 표 2 에서 확인할 수 있듯이 본 발명에 의한 예열기를 채용한 회전식소성로에서 공정에서 종래의 회전식소성로에서 공정에서 보다 스택으로 배출되는O₂값이 저하된 것을 확인할 수 있다. 그리고 결과적으로 더스트의 양이 감소된다는 것을 알 수 있다. 생석회등의 제조공정에서 환경규제치에 해당하는 더스트의 값은 50mg 이다. 종래의 예열기를 사용한 생석회등의 제조공정에서는 더스트의 값이 환경규제치를 초과하여 조업을 중단하는 등의 사태가 발생하였으나 본 발명에 의한 예열기를 채용함으로써 이러한 환경규제치를 충족시켜 이러한 조업불안을 해결할 수 있었다

배가스SHEET	더스트양(mg)	O₂(%)	보정된더스트의 양
배가스SHEET	더스트양(mg)	발명전	발명후	발명전	발명후
1	30	14.5	10.5	36.92	30
		15	11	36.99	30
		15.5	11.5	43.64	30
		16	12	48	30
		16.5	12.5	53.33	30
2	35	14.5	10.5	43.07	35
		15	11	46.67	35
		15.5	11.5	50.91	35
		16	12	56	35
		16.5	12.5	62.22	35
3	40	14.5	10.5	49.23	40
		15	11	53.33	40
		15.5	11.5	58.18	40
		16	12	64	40
		16.5	12.5	71.11	40
4	45	14.5	10.5	55.38	45
		15	11	59.99	45
		15.5	11.5	65.45	45
		16	12	72	45
		16.5	12.5	79.99	45

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 소성로용 예열기는, 장입슈트내에 원석장입제어장치를 설치하여 원석이 장입되는 시간을 조절함으로써, 장입슈트를 통해 실질적으로 원석이 장입되어 지고, 반면에, 외부의 미연소 공기는 예열기내로 유입도는 것을 최소화 할 수 있다. 따라서 외부의 미연소 공기와 연소가스가혼합되어 배가스중의 O₂도가 증가되는 종래의 예열기의 문제점을 해결 할 수 있다. 스택을 통하여 배출되는 배기가스중의 O₂값이 저감됨으로 배출되는 더스트의 양도 크게 저감된다. 따라서, 스택으로 배출되는 더스트에 관한 환경규제치를 더욱 효과적으로 만족시킬 수 있게 되므로써, 조업 중단등에 대해 불안을 해소하고 안정적인 조업이 가능하게 된다. 덧붙여 장입슈트를 통한 외부의 공기의 유입이 최소화되므로 소성로내에서 장입구를 통해 유입되는 연소가스의 유입이 원활하게 되고, 예열기내의 온도를 종전보다 상승시키므로 예열효과가 증대된다.

바람직하게는, 배기관에 설치된 온도측정기와 배가스 배출용 개폐기에 의해 예열기 내부의 온도를 일정하게 유지할수 있게 됨으로, 예열기내에서 원석이 균일하게 예열되어 결론적으로 생산물의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

원석이 저장되는 스톤빈; 상기 스톤빈에 장착되어 저장된 원석을 하부의 예열기 몸체내로 배출하는 장입슈트;상기 장입슈트에서 배출된 원석을 푸싱작업에 의하여 소성로 내부로 장입구를 통하여 장입하는 장입장치; 및 상기 예열기 몸체의 일측에 연통하여 장착되며, 유입된 연소가스를 배출하는 배기관;을 포함하여 이루어지는 회전식 소성로용 예열기에서,

상기 장입장치가 푸싱작업에 의하여 투입된 원석을 상기 장입구내로 장입하는 작업의 완료후, 상기 장입슈트를 설정된 시간동안만 개방하여 원석 배출시간의 조절을 통한 원석장입중 미연소 O₂의 흡입을 방지하여 배출되는 혼합가스중의 O₂양을 저감하는 것을 특징으로 하는 회전식 소성로용 예열기의 O₂배출 저감방법.
원석이 저장되는 스톤빈; 상기 스톤빈에 장착되어 저장된 원석을 하부의 예열기 몸체내로 배출하는 장입슈트;상기 장입슈트에서 배출된 원석을 푸싱작업에 의하여 소성로 내부로 장입구를 통하여 장입하는 장입장치; 및 상기 예열기 몸체의 일측에 연통하여 장착되며, 유입된 연소가스를 배출하는 배기관;을 포함하여 이루어지는 회전식 소성로용 예열기에서,

상기 장입장치가 푸싱작업에 의하여 투입된 원석을 상기 장입구내로 장입하는 작업의 완료후, 상기 장입슈트를 설정된 시간동안만 개방하여 원석 배출시간의조절을 통한 원석장입 중 미연소 O₂의 예열기내로의 다량 흡입을 방지하는 원석장입제어장치를 더욱 포함하여 배출되는 혼합가스 중의 O₂양을 저감하는 것을 특징으로 하는 회전식 소성로용 예열기.
제 2 항에 있어서, 상기 원석장입제어장치는

상기 장입슈트의 개폐를 조절하는 개폐부;

상기 개폐부를 동작시키는 구동모터; 및

상기 장입장치의 푸싱작업의 완료후 설정된 시간동안 상기 개폐부가 열리도록 구동모터를 작동시키고, 설정된 시간이 경과하면 상기 개폐부가 다시 닫히도록 구동모터를 작동, 제어하는 릴레이; 로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 회전식 소성로용 예열기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 배기관은

배가스의 온도를 측정하는 배가스 온도측정기; 및

상기 배기관의 개폐를 조절하여 상기 배기관을 통한 배가스의 유출을 조절하는 배가스 배출용 개폐부;를 더욱 포함하고, 상기 배가스배출용 개폐부는 상기 온도측정기에서 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 측정된 온도가 설정된 온도를 넘을 경우에만 개방되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 회전식 소성로용 예열기.