KR100644552B1 - 소결기 장입장치의 부착광 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소결공정에서 배합원료의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)의 표면에 고착되고 성장된 부착광과 가이드슈트 바닥에 생성되는 부착광을 고압의 물을 분사하여 자동으로 제거 시킬 수 있도록 구성된 소결기 장입장치의 부착광 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 드럼피터(111)와, 배합원료(130)의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)과, 가이드슈트(114)와, 스크래터(116)를 포함하는 소결기 장입장치에 있어서, 상기 경사판을 왕복운동하는 상기 제 1스크래퍼(116)에 설치되어 상기 제 1스크래퍼에 의하여 왕복운동하면서 통기봉에 부착된 부착광을 제거하는 제 1노즐과, 상기 가이드슈트(114)의 전방에 설치된 제 2스크래퍼에 설치되어 상기 제2스크래퍼에 의하여 왕복운동하면서 상기 가이드슈트(114)상에 부착된 부착광을 제거하는 제 2노즐과, 상기 각각의 제 1 및 제2노즐에 물을 동시에 분배하여 공급하기 위한 분배변(600)과, 상기 분배변(600)에 물을 공급하는 모터펌프(601)를 포함하여 이루어지므로서 상기 각각의 제 1 및 제2노즐이 상기 각각의 제 1 및 제2스크래퍼에 의하여 왕복운동하면서 부착광을 제거하는 것을 특징으로 한다.

소결기, 부착광

Description

소결기 장입장치의 부착광 제거장치{An apparatus for cleaning a attached-dust which annexed on the sintering machine}

도 1(a)는 소결공정의 전체적인 공정 계략도.

도 1(b)는 스크래퍼를 나타내는 사진.

도 2는 종래의 부착광이 부착되는 장입장치 및 통기봉 측면도.

도 3a는 종래의 통기봉 부착광 사진(대차내 원료비움상태).

도 3b는 종래의 통기봉 부착광 사진(대차내 원료채움상태).

도 4a는 종래의 가이드슈트 부착광 사진(중앙부위)

도 4b는 종래의 가이드슈트 부착광 사진(우측 벽)

도 5a는 통기봉 및 가이드슈트에 부착된 본 발명 제거장치의 설치상태 예시도.

도 5b는 가이드슈트에 부착된 본발명을 나타내는 도면.

도 6a는 통기봉 부착광 제거전 상태를 나타내는 사진.

도 6b는 통기봉 부착광 제거장치 작동중 사진.

도 6c는 통기봉 부착광 제거장치 작동후 사진.

도 7a는 본 발명의 작동전 상태를 나타내는 사진.

도 7b는 본 발명에 의하여 부착광이 제거되는 상태를 나타내는 사진.

도 7c는 본 발명에 의하여 부착광이 제거된 상태를 나타내는 사진.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

110: 배합원료 저장호퍼 111: 드럼피더

112: 경사판 113,118: 부착광

114: 가이드 슈트(Guide Chute) 116: 제1스크래퍼

116a: 제2스크래퍼(Scraper)

120: 점화로 130: 배합원료

140: 통기봉 510: 제1 노즐

510a: 제 2노즐

본 발명은 소결기 장입장치의 부착광 제거장치에 관한 것으로서, 특히, 소결기 배합원료의 통기성을 확보하기 위한 수평통기봉에 고착되는 고착광을 살수노즐을 이용하여 자동으로 제거하므로서 배합원료의 통기성 확보가 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 소결기 장입장치의 부착광 제거장치에 관한 것이다.

도 1a는 소결공정의 전체적인 공정 개략도 이고, 도 1b는 스크래퍼를 나타내는 도면으로서, 도 2는 종래의 부착광이 부착되는 장입장치 및 통기봉 측면도이고, 도 3a는 종래의 통기봉 부착광 사진(대차내 원료비움상태)이고, 도 3b는 종래의 통기봉 부착광 사진(대차내 원료채움상태)이고, 도 4a는 종래의 가이드슈트 부착광 사진(중앙부위)이고, 도 4b는 종래의 가이드슈트 부착광 사진(우측 벽)으로서, 일반적으로 소결기는 무한궤도로 운동되는 소결기대차(150)에 주원료인 철광석과 부원료인 석회석, 규사, 사문암 및 연료인 분코크스를 혼합조립한 배합원료가 배합원료 저장호퍼(110) 에서 장입되며, 이렇게 장입된 배합원료중 분코크스가 점화로(120)에서 점화된 후, 하방(하부)로 흡인되는 공기에 의해 상부에서 하부로 소결이 진행된다.

상기와 같은 하방식 소결기의 소결회수율은 소결원료 중 코크스의 연소속도와 크게 관련되어 있으며, 코크스의 연소속도는 대차에 장입된 배합원료를 통과하는 공기량에 크게 영향을 받는다. 따라서, 소결반응이 효율적으로 진행되고, 양호한 품질의 소결광이 제조되기 위하여는 적정량의 공기가 배합원료층을 통과 하도록 배합원료의 통기성을 확보하는 것이 매우 중요하다.

특히, 최근의 소결 조업에서는 소결생산량 증대, 품질향상 및 소성에너지의 절감 측면에서 배합원료층의 높이를 증가시키는 고층후 조업을 수행하는 추세에 있으며, 게다가 양질의 적철광석이 점차 고갈됨에 따라 철분함량이 낮고 극미분을 다량 함유한 저급 광석의 사용비가 증가되고 하방흡입식 소결기에서는 통기저항을 증가시켜 생산성을 저하시키는 문제가 심화되고 있다.

상기 배합원료층의 통기성 향상을 위한 종래의 방법으로서, 생석회의 사용량을 증가시켜 의사입자화를 촉진시키고, 의사입자의 강도를 향상시키는 원료사전 처리 방법에 의해 배합원료층의 통기저항을 감소시키는 기술이 알려져 있으나, 이는 생석회 사용량이 제한되어 통기성을 향상시키는 데는 한계가 있다.

또한, 다른 방법(도 2)으로서 다단형 통기봉(140)을 설치하여 점화 전에 배합 원료의 하층부에 통기를 위한 통기공극을 형성시켜 통기성을 향상시키려는 시도가 이루어 지고 있다.

즉, 도 2에 보다 상세하게 도시된 것처럼 통기봉(140)이 배합원료의 폭 방향 및 깊이 방향으로 여러 열을 갖도록 배치됨으로써 장입 경사판(112)을 통해 장입된 배합원료(130)에 통기성을 부여한다. 그러나, 위와 같은 통기봉(140)를 이용한 배합원료의 통기성 향상기술은 통기봉(140)의 외표면에 부착광(113)이 고착되고 성장되어 배합원료가 대차로 장입되는 경로를 외곡시킴으로써 불균일한 장입을 초래하고 설비의 가동을 중단시켜야 하는 심각한 설비사고를 유발시키는 문제점을 갖는 것이었다.

도 4a,b는 소결기가 정지하고 가이드 슈트(114)상에서 흐르다 정지한 두께 약 100mm의 배합원료를 제거한 후에 촬영한 가이드 슈트(114) 바닥에 생성된 부착광 사진으로서, 가이드 슈트의 양단 측벽 안쪽 모서리부위에 부착광이 심하게 생성되고, 바닥은 길이방향으로 중간이상 위쪽에 부착광이 주로 생성된다.

이러한 부착광 고착문제를 해결하기 위해 여러 형태의 제거장치가 많이 고안되었으나 실제 사용에는 문제점이 있어 실용화되지 못하고 있다.

스크래퍼(Scraper) 방식으로 통기봉 부착광을 제거하는 고안은 먼지와 수분이 많은 조건에서 주기적인 반복운동을 하는 부품의 내구성이 내구성 확보가 곤란하여 실제 사용을 못하고 있다.

배합원료 저장호퍼(110) 에서 드럼피더(111)의 회전으로 절출된 배합원료가 장입장치의 경사판(112)의 적정위치에 낙하되도록 조절하는 가이드슈트(114: Guide Chute)의 경우에도 슈트 바닥에 부착광이 생성되면 소결기 폭방향으로 불균일한 원료장입으로 인해 불균일한 소결조업을 초래한다.

한편, 경사판(112)에는 경사판 상부를 왕복운동하면서 부착광을 제거하는 제1스크래퍼(116)가 설치된다. 가이드슈트(114)주위에는 회전운동을 하는 드럼피더(111)와 좌우 왕복운동을 하는 제 2스크래퍼(116a)가 인접 해 있고, 장입장치의 각도와 위치,절출량 등을 조절하기 위한 각종 기계장치가 있어 매우 복잡한 장소로서, 가이드 슈트(114)에는 입경이 10mm 이하인 배합원료가 약 100mm의 두께로 연속적으로 흐르고 있다. 한편, 제 1 및 제2스크래퍼가 수평방향으로 왕복운동하는 구조는 제철소에서 흔히 볼수 있는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 조건에서 바닥면에 자주발생하는 부착광을 작업도구를 이용하여 인력으로 제거하기에는 어려움과 위험이 있으므로 장치개발이 필요하나, 앞서 통기봉 부착광의 경우와 같이 공간이 협소하고 먼지와 수분이 많아 스크래퍼 방식의 제거장치 설치가 어려우며, 좌우 왕복주행하는 스크래퍼는 배합원료의 흐름을 방해하여 소결기 폭방향으로 불균일한 원료장입을 초래하므로 스크래퍼 방식의 가이드 슈트 청소장치는 실제 사용된 바가 없다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소결공정에서 배합원료의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)의 표면에 고착되고 성장된 부착광과 가이 드슈트 바닥에 생성되는 부착광을 고압의 물을 분사하여 자동으로 제거 시킬 수 있도록 구성된 소결기 장입장치의 부착광 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 배합원료저장호퍼(110)로부터 배합원료(130)를 소결기 대차(150)로 공급하기 위하여 설치되는 드럼피더(111) 와, 상기 드럼피더(111)에 의하여 공급된 배합원료(130)의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)과, 상기 드럼피더(111) 로부터 떨어지는 배합원료(130)가 안정적으로 경사판(112)에 도달하도록 하는 가이드슈트(114)와, 상기 경사판(112) 및 가이드 슈트(114)의 전방에 각각 설치되어 수평방향으로 왕복운동하면서 상기 경사판(112) 및 가이드 슈트(114)의 부착광을 각각 제거하는 제1스크래퍼(116) 및 제 2스크래퍼(116a) 를 포함하는 소결기 장입장치에 있어서, 상기 경사판(112)을 왕복운동하는 상기 제 1스크래퍼(116)에 설치되어 상기 제 1스크래퍼(116)에 의하여 왕복운동하면서 통기봉(140)에 부착된 부착광을 제거하는 제 1노즐(510)과, 상기 가이드슈트(114)의 전방에 설치된 제 2스크래퍼(116a)에 설치되어 상기 제2스크래퍼(116a)에 의하여 왕복운동하면서 상기 가이드슈트(114)상에 부착된 부착광을 제거하는 제 2노즐(510a)과, 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)에 물을 동시에 분배하여 공급하기 위한 분배변(600)과, 상기 분배변(600)에 물을 공급하는 모터펌프(601)를 포함하여 이루어지므로서 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)이 상기 각각의 제 1 및 제2스크래퍼(116,116a)에 의하여 왕복운동하면서 부착광을 제거하는 것을 특징으로 하는 소결기 장입장치의 부착광 제거장치에 의하여 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 5a는 통기봉 및 가이드슈트에 부착된 본 발명의 구성도이고, 도 5b는 가이드슈트에 부착된 본발명을 나타내는 도면로서, 본 발명은 배합원료저장호퍼(110)로부터 배합원료(130)를 소결기 대차(150)로 공급하기 위하여 설치되는 드럼피더(111) 와, 상기 드럼피더(111)에 의하여 공급된 배합원료(130)의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)과, 상기 드럼피더(111) 로부터 떨어지는 배합원료(130)가 안정적으로 경사판(112)에 도달하도록 하는 가이드슈트(114)와, 상기 경사판(112) 및 가이드 슈트(114)에 각각 설치 되어 수평방향으로 왕복운동하면서 상기 경사판(112) 및 가이드 슈트(114)의 부착광을 각각 제거하는 스크래터(116)를 포함하는 소결기 장입장치에 있어서, 상기 경사판(112)을 왕복운동하는 상기 제 1스크래퍼(116)에 설치되어 상기 제 1스크래퍼(116)에 의하여 왕복운동하면서 통기봉(140)에 부착된 부착광을 제거하는 제 1노즐(510)과, 상기 가이드슈트(114)의 전방에 설치된 제 2스크래퍼(116a)에 설치되어 상기 제2스크래퍼(116a)에 의하여 왕복운동하면서 상기 가이드슈트(114)상에 부착된 부착광을 제거하는 제 2노즐(510a)과, 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)에 물을 동시에 분배하여 공급하기 위한 분배변(600)과, 상기 분배변(600)에 물을 공급하는 모터펌프(601)를 포함하여 이루어지므로서 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)이 상기 각각의 제 1 및 제2스크래퍼(116,116a)에 의하여 왕복운동하면서 부착광을 제거하는 것을 특징으로 한다. 이하, 각각의 부재에 대하여 상세히 설명한다.

장입장치의 경사판(112)에 부착된 원료를 제거하기 위해 설치된 좌.우로 왕복 작용을 하며 부착광을 제거하는 제 1스크래퍼(116)에 고압으로 살수하기 위한 제 1노즐(510)을 장착한다. 한편, 고압수를 공급하기 위한 고압펌프 및 배관,살수 주기 및 시간을 제어하는 전원제어기를 제공하여 일정 주기로 고압의 살수가 통기봉(140)과 가이드 슈트(114)에 부착된 부착광을 제거한다.

또한 부착광이 없는 장입장치를 제공하므로서, 배합원료를 최적의 형상으로 소결기 대차에 장입할수 있고, 균일한 조업과 동시에 소결광 품질과 생산성을 향상시키게 하는 작용을 한다.

제 1노즐(510)은 경사판(112)에 인접하여 수평방향으로 왕복운동하는 제1스크래퍼상에 장착되며, 제 2노즐(510a)은 가이드슈트(114)에 인접하여 수평방향으로 왕복운동하는 제2스크래퍼(116a)에 장착된다. 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)에서 시작된 배관은 분배변(600)으로 연결되어 있으며, 분배변(600)에서 나온 배관은 다시 모터펌프(601)와 연결된다. 모터펌프(601)을 제어하기 위한 제어수단으로서, PLC(programable logic controller)가 설치되는데, 제어수단은 공지의 제어수단이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 3a,b같이 통기봉(140)에 부착된 부착광은 대부분이 대차의 장입원료속 150mm 이내의 깊이에 위치하고 있으나, 본 발명에서는 150bar 이상의 고압수를 제 1 및 제1노즐(510,510a)을 통해 20ℓ/분 이하의 물량으로 분사하며, 고압수가 장입원료를 투과하고, 통기봉 부착광을 제거한다.

도 5a는 통기봉(140) 및 가이드슈트(114)에 부착된 부착광을 제거하기 위해 설치된 본 발명의 부착광 제거 장치의 설치 예시도 로서, 가이드 슈트(114)의 길이는 약 600mm 정도이므로 제2노즐(510a)을 이 길이에 적당하게 2개 구비하여 제2 스크래퍼(116a) 상단에 설치한다. 제2스크래퍼(116a)는 가이드슈트(114)의 전방에서 횡방향으로 이동하며, 제2스크래퍼(116a)에 장착된 제2노즐(510a)에서 분사되는 물은 가이드슈트(114)에 분사될 수 있다. 제2노즐(510a)을 통하여 분사되는 물은 직경 100mm 배합원료가 흐르는 가이드 슈트(114)의 중간 위쪽으로 분사되어 가이드 슈트(114) 바닥에 생성되는 부착광을 150bar 이상의 고압수로 용이하게 제거할 수 있다.

경사판(112)의 하부에 설치되는 제1스크래퍼(116)는 수평방향으로 왕복운동하면서 경사판상에 부착광을 제거하는데, 이때, 제 1스크래퍼(116)에 설치된 제 1노즐(510)에서 분사되는 고압수가 통기봉(140)에 분사되면서 통기봉(140)상에 부착된 부착광을 제거한다.

통기봉(140)과 가이드슈트(114)의 부착광 제거를 위한 고압수 유량이 너무 과다할 경우에는 배합원료에 수분이 과다하게 첨가되어 조업장애를 이르킬 수 있다. 따라서, 조업장애를 최소화 하기 위해서는 압력을 최대한 높게하고, 유량이 적은 살수방법이 적절하다. 한편, 이를 위하여 다수의 노즐에 1개의 고압펌프(601)로 연결하여 사용하기 위한 분배변(600)이 필요하다.

분배변(600)은 제 1 및 제2스크래퍼(116, 116a)의 주행시간과 연계하여 각 노즐(510,510a)에서 필요한 살수시간 만큼 고압수를 공급하는데, 이를 위하여 각종 밸브와 제어장치로 구성되며 공장의 컴퓨터와 연결되어 운전자가 운전화면을 통해 각 노즐별로 유량을 제어하고 이상여부를 점검할 수 있도록 한다. 모터펌프(601)는 공장 컴퓨터 제어와 연결된 전원공급장치와 고압수 분배변에 의해 작동된다. 한편, 노즐과 분배변등을 제어하는 제어장치는 당업계에서 공지.공용으로 사용하고 있는 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 6a는 통기봉 부착광 제거전 상태를 나타내는 도면이고, 도 6b는 통기봉 부착광 제거장치 작동중 사진이고, 도 6c는 통기봉 부착광 제거장치 작동후 사진으로서, 장입장치의 통기봉 부착광(140)을 고압수를 이용하는 제 1노즐(510) 을 사용하여 제거한 결과이다. 도 6b는 수압 150bar, 수량 17ℓ/60초 노즐(510)을 제 1스크래퍼(116) 에 설치하여 부착광을 제거하고 있는 사진이며, 도 6c는 제 1스크래퍼(116) 가 1회 주행 시간 인 약 2분간 도 6b의 조건으로 고압살 수 후 사진으로 부착광이 대부분 제거되었다.

도 7a는 본 발명의 작동전 상태를 나타내는 사진이고, 도 7b는 본 발명에 의하여 부착광이 제거되는 상태를 나타내는 사진이고, 도 7c는 본 발명에 의하여 부착광이 제거된 상태를 나타내는 도면으로서, 장입장치의 가이드 슈트(114) 부착광을 고압수분사가 가능한 제2 노즐(510a) 을 사용하여 제거한 결과이다.

본 발명에 의하여 고압수를 이용한 장입장치의 통기봉과 가이드 슈트의 부착광 청소는 다른 방법에 비해 기존의 스크래퍼를 이용하므로 별도의 이동장치 없이 고압수 펌프,배관 노즐과 제어장치로 간단하게 구성되므로 종래 부착광 제거방법 과 비교하여 볼 때 고장을 획기적으로 감소시켜 실용화를 가능하게 하는 효과가 있다.

특히 가이드 슈트의 부착광을 배합원료의 흐름을 교란시키지 않고 효율적으로 제거하여 균일한 원료장입을 가능하게 하였으며, 통기봉과 가이드 슈트의 부착광 제거에 사용된 물은 배합원료에 고르게 분산되어 배합원료의 국부적인 과수분 에 의한 미소성광 및 조업불안정 문제발생이 없어 소결광의 생산성과 품질을 향상 시키는 효과가 함께 설비 가동의 안정성을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 배합원료저장호퍼(110)로부터 배합원료(130)를 소결기 대차(150)로 공급하기 위하여 설치되는 드럼피더111) 와, 상기 드럼피더(111)에 의하여 공급된 배합원료(130)의 통기성을 확보하기 위한 통기봉(140)과, 상기 드럼피터(111)로부터 떨어지는 배합원료(130)가 안정적으로 경사판(112)에 도달하도록 하는 가이드슈트(114)와, 상기 경사판(112) 및 가이드슈트(114)의 전방에 각각 설치 되어 수평방향으로 왕복운동하면서 상기 경사판(112) 및 가이드슈트(114)의 부착광을 각각 제거 하는 제1 스크래퍼(116) 및 제 2스크래퍼(116a) 를 포함하는 소결기 장입장치에 있어서,

   상기 경사판(112)을 왕복운동하는 상기 제 1스크래퍼(116)에 설치되어 상기 제 1스크래퍼(116)에 의하여 왕복운동하면서 통기봉(140)에 부착된 부착광을 제거하는 제 1노즐(510)과, 상기 가이드슈트(114)의 전방에 설치된 제 2스크래퍼(116a)에 설치되어 상기 제2스크래퍼(116a)에 의하여 왕복운동하면서 상기 가이드슈트(114)상에 부착된 부착광을 제거하는 제 2노즐(510a)과, 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,501a)에 물을 동시에 분배하여 공급하기 위한 분배변(600)과, 상기 분배변(600)에 물을 공급하는 모터펌프(601)를 포함하여 이루어지므로서 상기 각각의 제 1 및 제2노즐(510,510a)이 상기 각각의 제 1 및 제2스크래퍼(116,116a)에 의하여 왕복운동하면서 부착광을 제거하는 것을 특징으로 하는 소결기 장입장치의 부착광 제거장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 및 제2 노즐에 공급되는 수압은 150bar 이고, 상기 제1 및 제2노즐에 공급되는 수량은 분당 17ℓ의 물이 공급되며, 상기 각각의 노즐에 물을 공급하기 위하여 설치되는 상기 모터펌프를 제어하기 위하여 PLC 가 설치되는 것을 특징으로 하는 소결기 장입장치의 부착광 제거장치.

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