KR100649786B1 - 용광로 가스의 분진 추출 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
집진기(catcher)는 낮은 분리 효율을 제공하기 때문에, 용광로 가스는 집진기를 거친 후 그리고 정밀 청정 스테이지를 통과하기 이전에 사이클론 분리기를 통과할 수 있다. 이러한 유형의 사이클론 분리기는 병렬로 연결된 하나 이상의 사이클론으로 구성된다. 후자는 압력 용기이며, 용광로 가스가 고속으로 접선 방향으로 유입되어 와류 운동을 하게 된다. 입자는 원심력으로 인해 상기 사이클론 분리기의 외벽에 부딪치고 그 외벽을 따라 미끌어져 분진 호퍼 안으로 들어간다. 이러한 두 스테이지의 예비 청정은 분진 추출 장치의 경비를 현저히 증가시키고, 병렬 연결된 사이클론 분리기의 연결에 고가의 가스부 배관 작업이 요구된다.
집진기가 단일 대형 사이클론 분리기로 대체된 용광로 가스의 분진 추출 장치는 이미 설치되었다(THYSSEN Krupp Stahl AG의 Schwelgen 제작소의 제품인 용광로의 분진 추출 장치 2호). 용광로로부터 연결된 주가스 파이프는 사이클론 용기 내로 접선 방향으로 유입되고 그 결과 용광로 가스는 와류 운동을 하게 되어서, 상기에서 이미 서술한 바와 같이 분진 분리가 일어난다. 그러나, 용광로 가스의 보다 효율적인 예비 청정에 대한 오랜 요구에도 불구하고, 이러한 타입의 대형 사이클론 분리기는 아직까지는 시장에서 종래 사용되어 온 집진기를 대체하지 못하였다. 주된 이유는 대체로 다음과 같다 : (1) 용광로 노구에서 대형 사이클론 분리기에 이르는 가스 배관의 연결 문제, (2) 압력 용기의 마모에 대한 보호 및 (3) 용광로 가스종의 예비 청정에 대해 상기의 대형 사이클론 분리기의 사용에 관한 실험값의 부족이다. 상기 (1)에 관하여, 4m에 이르는 단면적을 가진 대형 용광로 가스 파이프에서 사이클론 용기로의 접선 방향의 연결은 특히 복잡한 배관 루트, 충분한 공간이 필요한 측면의 지지 구조, 파이프의 추가적 굴곡, 보정장치 및 좌굴을 견딜 수 있는 고가의 직사각형 강화 도관(duct)이 요구된다. 현재 사용되고 있는 집진기가 대형 사이클론 분리기로 대체되려면, 용광로 가스 파이프 및 강철 구조에 대한 중대한 수정이 필요하다. 때로는 용광로 노구로부터 가스 파이프의 측면 지지 구조물에 대한 공간이 부족하게 된다. 이와 관련하여 용광로의 노구로부터 가스 파이프의 지지는 파이프(무거운 내화물질 라이닝)의 무거운 중량과 바람 하중(큰 지름) 및 열적 팽창(큰 길이와 온도차) 때문에 생기는 문제를 고려해야 한다. 상기 (2)와 관련하여, 사이클론 분리기 안으로 기류가 용기 벽의 전면에서 고속으로 부딪혀서 심각한 마모가 유도된다는 것을 주의해야 한다. 상기 (3)과 관련하여, 용광로 조작자가 대형 사이클론 분리기의 분리 특성에 관한 예측된 자료가 없다는 것에 대하여 우려를 나타낸다는 것을 주의해야 한다. 이러한 타입의 사이클론 분리기의 분리 특성은 사이클론 분리기의 입체 구조 및 접선 방향의 가스 유입에 의해 전적으로 결정됨으로써, 분리 특성의 지속적인 향상은 상당한 비용을 지불한 경우에만 가능하게 될 것이다.
와류 장치(58)는 환형 간극(56)에 축 방향으로 유입된 용광로 가스를 압력 용기(14)의 축(30)을 중심으로 와류시킨다. 용광로 가스 내의 입자는 원심력에 의해 압력 용기(14)의 실린더형 외벽(54)에 부딪치고 상기 외벽(54)을 따라 미끌어져 떨어진다. 상기 분진 입자들은 이미 서술한 분진 호퍼(16)에 도달한다. 변류기 벨(59) 바닥에서 기류는 상방으로 전환되고, 압력 용기의 중심축(30)과 같은 축상에 배열되는 입구 벨(50) 하부의 중앙 출구 연결 파이프(60)에서 종결된다. 입구 벨(50)은 기밀 밀봉된 중앙 출구 연결 파이프(60)에 의해 관통되며, 또한 상기 연결 파이프에 의해 전적으로 고정된다. 돔 형태의 후드(24)는 마찬가지로 중앙 출구 연결 파이프(60)에 의해 관통되며, 이로써 상기 중앙 출구 연결 파이프(60)를 기밀시킨다. 그러나 동시에 돔 형태의 후드(24)에 설치된 파이프 연결 파이프(62)를 통해 축 이동이 가능하여, 출구 연결 파이프(60)는 돔 형태의 후드(24)에 관해 자유롭게 확장된다(도 2 참조). 도 2에서 보는 바와 같이, 중앙 출구 연결 파이프(60)는 돔 형태의 후드(24)의 상부에서 가스 파이프(64)와 연결되어 예비 청정된 용광로 가스를 정밀 청정 스테이지(미도시)로 이동시킨다. 상기 가스 파이프(64)는 분배기(34)의 두 개의 파이프 분지관(36, 38) 사이에 위치한다.
Claims (11)
- 예비 청정 스테이지와 정밀 청정 스테이지를 포함하고,상기 예비 청정 스테이지는최상부 말단, 최하부 말단 및 중심축(30)을 지닌 수직 압력 용기(14);용광로로부터 나오는 용광로 가스 파이프(12)와 접속된 가스입구수단; 및대형 사이클론 분리기(10)를 상기 정밀 청정 스테이지에 접속하는 가스 출구 수단(60, 64)을 구비한 대형 사이클론 분리기(10)에 의해 형성되는 용광로 가스의 분진추출 장치에 있어서,상기 가스 입구 수단은 상기 수직 압력 용기(14)의 최상부 말단에 상기 용광로 가스를 축방향으로 공급하는 축상 공급장치(34, 26, 28, 50)를 포함하고;상기 축상 공급장치는,상기 압력 용기(14)의 상기 최상부 말단을 형성하는 돔형상 후드(24);상기 돔 형상 후드(24)로부터 위쪽으로 돌출하고 있는 적어도 2개의 입구 연결파이프(26, 28); 및상부에서부터 나오는 상기 용광로 가스 파이프(12)를 상기 적어도 2개의 입구연결파이프(26, 28)에 접속하기 위한 분배기(34)를 포함하고;상기 가스 출구 수단은, 상기 돔 형상 후드(24)로부터 중앙으로 나오는 용광로 가스용의 중앙 출구 연결 파이프(60)를 포함하고, 상기 중앙 출구 연결 파이프(60) 둘레의 상기 돔 형상 후드(24) 상에 상기 적어도 2개의 입구 연결파이프(26, 28)가 배치되어 있고,상기 축상 공급장치(34, 26, 28, 50)의 아래쪽에는 안내 날개(66)를 구비한 와류장치(58)가 설치되어 있고, 상기 와류장치(58)는 상기 압력 용기(14) 안으로 축방향으로 공급된 용광로 가스가 상기 압력 용기(14)의 중심축(30)을 중심으로 와류 운동을 일으키도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 용광로 가스의 분진 추출 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분배기(34)는 수직 상방으로 돌출된 연결 파이프(40) 및 수직 하방으로 돌출된 파이프 분지관(36, 38)을 가지며, 상기 용광로로부터 나오는 상기 가스 파이프(12)는 상기 연결 파이프(40)에 접속되고, 상기 축상 공급 장치(34, 26, 28, 50)의 입구 연결 파이프(26, 28)는 상기 파이프 분지 관(36, 38)에 접속되고;상기 정밀 청정 스테이지의 연결라인(64)은 상기 분배기(34)의 2개의 파이프 분지 관(36, 38) 사이에 위치하면서 상기 압력 용기(14)의 중앙 출구 연결 파이프(60)에 접속된 것을 특징으로 하는 분진 추출 방지.
- 제 2 항에 있어서, 상기 분배기(34)는 축대칭으로 설계된 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 축상 공급 장치(34, 26, 28, 50)는 상기 돔 형상 후드(24) 안에 아래쪽으로 퍼지는 입구 벨(50)을 포함하고, 상기 입구 벨(50)에는 상기 중앙 출구 연결 파이프(60)가 관통하며,상기 와류 장치(58)는 상기 입구 벨(50)의 바닥 가장자리(52)와 상기 압력 용기(14)의 벽(54) 사이에 형성된 환형 간극 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 입구 벨(50)은 상기 중앙 출구 연결 파이프(60)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 안내 날개(66)는 상기 압력 용기(14)의 벽(54) 내의 슬릿(68)을 통해 외부에서부터 상기 와류 장치(58) 안으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 안내 날개(66)는 해당 안내 날개(66)의 외부 말단에 설치판(76)을 가지며, 상기 설치판(76)은 상기 압력용기(14)의 벽(54) 내의 슬릿(68)을 둘러싸는 플랜지(72) 상에 나선식으로 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 안내 날개(66)의 내부 말단은, 상기 입구 벨(50)의 바닥 가장자리에 형성된 슬릿 형태의 홈에 전면적으로 원활히 움직이는 상태로 도입되는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 대형 사이클론 분리기(10')가 절두형 압력 용기(102) 및 분진 호퍼(116)를 갖는 예비 청정 스테이지의 구형(old) 집진기(100)의 내부로 축방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 대형 사이클론 분리기(10')는, 해당 분리기(10')의 헤드 말단부(104)만 상기 절두형 용기(102)의 외부로 돌출되는 방식으로 상기 집진기(100)의 상기 절두형 압력 용기(102) 내부에 삽입되고;상기 대형 사이클론 분리기(10')의 헤드 말단부(104)는 기밀 연결부(106)에 의해 상기 절두형 압력 용기(102)의 상부 가장자리와 연결되고; 및상기 대형 사이클론 분리기(10')는 기저 말단에 분진 호퍼(116)로의 개구(108)를 가지며, 상기 분진 호퍼(116)는 상기 집진기(100)의 압력 용기(102)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 분진 추출 장치.
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