KR100840234B1 - 분광 유동환원장치 및 그 정지 방법 - Google Patents

분광 유동환원장치 및 그 정지 방법 Download PDF

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KR100840234B1
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이준혁
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 정지 시간을 단축한 분광 유동환원장치 및 그 정지 방법에 관한 것이다. 분광 유동환원장치의 정지 방법에서, 분광 유동환원장치는, i) 장입된 분광이 환원되어 환원철로 변환되는 복수의 유동환원로, ii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 환원철 저장빈, 및 iii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 냉각조를 포함한다. 분광 유동환원장치의 정지 방법은 i) 복수의 유동환원로 중 제1 유동환원로 내부의 환원철을 환원철 저장빈으로 배출시키면서 제1 유동환원로 내부의 환원철이 냉각조로 배출되지 않도록 제1 유동환원로를 차단하는 제1 단계, 및 ii) 복수의 유동환원로 중 제1 유동환원로와 이웃하면서 제1 유동환원로와 환원철을 소통하는 제2 유동환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제2 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제2 유동환원로를 차단하는 제2 단계를 포함한다.
분광 유동환원장치, 유동환원로, 냉각조, 환원철 장입빈

Description

분광 유동환원장치 및 그 정지 방법 {APPARATUS FOR FLUIDIZING REDUCTION OF FINE ORES AND METHOD FOR STOPPING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 분광 유동환원장치에 포함된 유동환원로의 개략적인 도면이다.
도 3 내지 도 7은 도 1의 분광 유동환원장치를 정지시키는 과정을 순서대로 나타낸 도면이다.
본 발명은 정지 시간을 단축한 분광 유동환원장치 및 그 정지 방법에 관한 것이다.
용철 생산을 위한 고로법은 환경 공해 등 많은 문제점을 가지고 있으므로, 고로법을 대체하는 용융환원제철법이 연구되고 있다. 용융환원제철법에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 철광석을 직접 사용하여 용철을 제조한다. 환원된 철광석과 일반탄은 용융가스화로에 장입되고, 환원된 철광석 이 용융되어 용철이 제조된다.
철광석을 환원하기 위하여 유동환원로를 사용한다. 분광 형태의 철광석을 유동환원로에서 유동시키면서 유동환원로에 취입되는 환원가스와 접촉시킨다. 따라서 분광인 철광석은 환원철로 변환되어 유동환원로로부터 배출된다.
정지 시간을 단축한 분광 유동환원장치를 제공하고자 한다. 또한, 전술한 분광 유동환원장치의 정지 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 정지 방법에서, 분광 유동환원장치는, i) 그 내부에 환원가스가 흐르고, 장입된 분광이 환원가스에 의해 환원되어 환원철로 변환되는 복수의 유동환원로, ii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 환원철 저장빈, 및 iii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 냉각조를 포함한다. 분광 유동환원장치의 정지 방법은 i) 복수의 유동환원로 중 제1 유동환원로 내부의 환원철을 환원철 저장빈으로 배출시키면서 제1 유동환원로 내부의 환원철이 냉각조로 배출되지 않도록 제1 유동환원로를 차단하는 제1 단계, 및 ii) 복수의 유동환원로 중 제1 유동환원로와 이웃하면서 제1 유동환원로와 환원철을 소통하는 제2 유동환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제2 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제2 유동환원로를 차단하는 제2 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 정지 방법은, i) 제1 유동 환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제1 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제1 유동환원로를 차단하는 제3 단계, 및 ii) 제2 유동환원로 내부의 환원철을 환원철 저장빈으로 배출시키면서 제2 유동환원로 내부의 환원철이 냉각조로 배출되지 않도록 제2 유동환원로를 차단하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다. 제3 단계에서 제1 유동환원로는 싸이클론을 포함할 수 있고, 제3 단계는 싸이클론의 하단부가 제1 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 정지 방법은, i) 제2 유동환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제2 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제2 유동환원로를 차단하는 제5 단계, 및 ii) 복수의 유동환원로 중 제2 유동환원로와 이웃하면서 제2 유동환원로와 환원철을 소통하는 제3 유동환원로 내부의 환원철을 환원철 저장빈으로 배출시키면서 제3 유동환원로 내부의 환원철이 냉각조로 배출되지 않도록 제3 유동환원로를 차단하는 제6 단계를 더 포함할 수 있다. 제5 단계에서 제2 유동환원로는 싸이클론을 포함할 수 있고, 제5 단계는, 싸이클론의 하단부가 제2 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 정지 방법은, i) 제3 유동환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제3 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제3 유동환원로를 차단하는 제7 단계, 및 ii) 복수의 유동환원로 중 제3 유동환원로와 이웃하면서 제3 유동환원로와 환원철을 소 통하는 제4 유동환원로 내부의 환원철을 환원철 저장빈으로 배출시키면서 제4 유동환원로 내부의 환원철이 냉각조로 배출되지 않도록 제4 유동환원로를 차단하는 제8 단계를 더 포함할 수 있다. 제7 단계에서 제3 유동환원로는 싸이클론을 포함할 수 있고, 제7 단계는, 싸이클론의 하단부가 제3 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치의 정지 방법은, 제4 유동환원로 내부의 환원철을 냉각조로 배출시키면서 제4 유동환원로 내부의 환원철이 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 제4 유동환원로를 차단하는 제9 단계를 더 포함할 수 있다.
제9 단계에서 제4 유동환원로는 싸이클론을 포함할 수 있고, 제9 단계는, 싸이클론의 하단부가 제4 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어질 수 있다.
전술한 제1 단계 및 제3 단계, 제2 단계 및 제4 단계, 제4 단계 및 제5 단계, 제6 단계 및 제7 단계, 그리고 제8 단계 및 제9 단계를 포함하는 단계들을 제외하고, 제1 단계 내지 제9 단계 중에서 선택된 둘 이상의 단계들이 동시에 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치는, i) 장입된 분광이 환원되어 환원철로 변환되는 복수의 유동환원로, ii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결되어 환원철을 이송받아 저장하는 환원철 저장빈, 및 iii) 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결되어 환원철을 이송받아 저장하는 냉각조 를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치는, i) 각 유동환원로와 환원철 저장빈을 연결하는 유동환원로 상승관, 및 ii) 각 유동환원로와 냉각조를 연결하는 유동환원로 배출관을 더 포함할 수 있다. 유동환원로 상승관과 유동환원로의 제1 연결부는 유동환원로 배출관과 유동환원로의 제2 연결부보다 높게 위치할 수 있다.
유동환원로 상승관 및 유동환원로 배출관에는 각각 복수의 밸브가 설치될 수 있다. 각 유동환원로는 그 내부에 싸이클론을 포함할 수 있고, 싸이클론의 하단부는 제1 연결부와 제2 연결부의 사이에 위치할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는 것을 이해할 수 있다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 유동환원장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에서 점선은 환원가스의 이동경로를 나타내고, 실선은 분광으로부터 변환된 환원철의 이동경로를 나타낸다. 분광 유동환원장치(100)를 통하여 분광을 환원하여 환원철로 제조한 후 용융가스화로(미도시)에 장입하여 용철을 제조할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 분광 유동환원장치(100)는 장입조(50), 4개의 유동환원로(10, 20, 30, 40), 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)를 포함한다. 4개의 유동환원로들(10, 20, 30, 40)은 제1 유동환원로(10), 제2 유동환원로(20), 제3 유동환원로(30), 및 제4 유동환원로(40)를 포함한다. 제1 유동환원로(10), 제2 유동환원로(20), 제3 유동환원로(30), 및 제4 유동환원로(40)는 각각 싸이클론들(101, 201, 301, 401) 및 분산판들(103, 203, 303, 403)을 포함한다. 환원가스는 유동환원로들(10, 20, 30, 40)의 하부로 취입되어 분산판(103, 203, 303, 403)에 의해 상부로 균일하게 분사된다. 싸이클론(101, 201, 301, 401)은 중력에 의해 환원철을 유동환원로들(10, 20, 30, 40) 내부로 다시 보내면서 환원철을 분리시킨 환원가스 를 외부로 배출한다.
분광으로는 예를 들면 철광석 중 입도 8mm 이하의 철광석을 사용할 수 있다. 분광의 입도가 너무 큰 경우, 유동환원로들(10, 20, 30, 40)의 내부에서 환원가스에 의한 유동 환원이 어렵다. 장입조(50)에 저장된 분광은 유동환원로 장입관(L401)을 통하여 제4 유동환원로(40)에 장입된다. 유동환원로 장입밸브(V43)를 열어서 분광을 제4 유동환원로(40)에 장입한다. 유동환원로들(10, 20, 30, 40)을 정지시키는 경우, 유동환원로 장입밸브(V43)를 닫아서 분광이 유동환원로들(10, 20, 30, 40)에 장입되지 않도록 할 수 있다. 제3 유동환원로(30)를 통과한 환원가스는 제4 유동환원로(40)의 내부를 흐르면서 분광을 예열한다.
제4 유동환원로(40)에서 예열된 분광은 유동환원로 장입관(L301)을 통하여 제3 유동환원로(30)에 장입된다. 유동환원로 장입관(L301)에 설치된 유동환원로 장입밸브(V33)를 열어서 분광을 제3 유동환원로(30)에 장입시킬 수 있다. 제2 유동환원로(20)를 통과한 환원가스는 제3 유동환원로(30) 내부를 흐르면서 분광을 예비 환원시킨다. 분광은 환원되면서 점차적으로 환원철로 변환된다.
제3 유동환원로(30)에서 예비 환원된 환원철은 유동환원로 장입관(L201)을 통하여 제2 유동환원로(20)에 장입된다. 유동환원로 장입관(L201)에 설치된 유동환원로 장입밸브(V23)를 열어서 환원철을 제2 유동환원로(20)에 장입시킬 수 있다. 제1 유동환원로(10)를 통과한 환원가스는 제2 유동환원로(20) 내부를 흐르면서 환원철을 다시 예비 환원시킨다.
제2 유동환원로(20)에서 다시 예비 환원된 환원철은 유동환원로 장입 관(L101)을 통하여 제1 유동환원로(10)에 장입된다. 유동환원로 장입관(L101)에 설치된 유동환원로 장입밸브(V13)를 열어서 환원철을 제1 유동환원로(10)에 장입시킬 수 있다. 환원가스는 제1 유동환원로(10) 내부를 흐르면서 환원철을 최종 환원시킨다. 여기서, 환원철의 환원률은 50% 내지 80%일 수 있다. 최종 환원된 환원철은 유동환원로 상승관(L17)을 통하여 환원철 저장빈(60)에 저장된다. 유동환원로 상승관(L17)에 설치된 유동환원로 상승관 배출밸브들(V17a, V17b)을 열어서 환원철을 제1 유동환원로(10)로부터 환원철 저장빈(60)으로 이송할 수 있다. 유동환원로 상승관(L17)에는 2개의 유동환원로 상승관 배출밸브들(V17a, V17b)을 설치하여 고압에 의해 환원철이 패싱되는 것을 방지한다.
분광 유동환원장치(10)에 포함된 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)는 각각 유동환원로들(10, 20, 30, 40)과 직접 연결된다. 따라서 분광 유동환원장치(10)를 정지하는 경우, 분광 또는 환원철을 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로 배출하여 분광 유동환원장치(10)를 신속하게 정지시킬 수 있다. 환원철 저장빈(60)은 환원철을 저장하여 괴성체로 제조할 수 있고, 냉각조(70)는 배출된 고온의 환원철을 냉각시킬 수 있다.
제1 유동환원로(10) 이외에 다른 유동환원로들(20, 30, 40)도 각각 유동환원로 상승관들(L27, L37, L47)을 통하여 환원철 저장빈(60)에 연결된다. 유동환원로 상승관들(L27, L37, L47)에는 각각 한 쌍의 유동환원로 상승관 배출밸브들(V27a, V27b, V37a, V37b, V47a, V47b)이 설치되어 개폐된다.
그리고 유동환원로들(10, 20, 30, 40)은 각각 유동환원로 배출관들(L16, L26, L36, L46)을 통하여 냉각조(70)에 연결된다. 유동환원로 배출관들(L26, L36, L46)은 또다른 유동환원로 배출관(L56)을 통하여 냉각조(70)에 연결된다. 유동환원로 배출관(L16, L26, L36, L46)에는 각각 한 쌍의 유동환원로 배출밸브들(V16a, V16b, V26a, V26b, V36a, V36b, V46a, V46b)이 설치되어 개폐된다. 따라서 고압에 의해 환원철이 패싱되는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 도 1의 제2 유동환원로(20)의 내부 구조를 확대하여 나타낸다. 제1 유동환원로(10), 제3 유동환원로(30) 및 제4 유동환원로(40)도 이와 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제2 유동환원로(20)는 유동환원로 상승관(L27) 및 유동환원로 배출관(L26)과 연결된다. 제2 유동환원로(20)는 유동환원로 상승관(L27)과 연결되면서 제1 연결부(271)를 형성하고, 제2 유동환원로(20)는 유동환원로 배출관(L26)과 연결되면서 제2 연결부(261)를 형성한다. 제1 연결부(271)는 제2 연결부(261)보다 높게 위치하므로 유동층이 높은 경우 유동환원로 상승관(L27)으로 환원철을 배출하고, 유동층이 낮은 경우 유동환원로 배출관(L26)으로 환원철을 배출할 수 있다. 싸이클론(201)은 딥레그부(2011) 및 콘부(2013)를 포함한다. 콘부(2013)에서 포집된 환원철은 딥레그부(2011)를 통하여 하부로 배출된다.
싸이클론 하단부(2011a)는 제1 연결부(271) 및 제2 연결부(261)의 사이에 위치한다. 제2 유동환원로(20)의 내부에 형성된 유동층의 양에 따라 유동환원로 상승관(L27) 또는 유동환원로 배출관(L26)으로 환원철을 배출함으로써, 제2 유동환원로(20)를 정지시에 빠르게 비울 수 있다.
이를 도 2에 도시한 유동층의 레벨들(F1, F2)을 기준으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 유동층의 레벨(F1)에서는 유동층이 충분하므로, 싸이클론(201)의 하단부가 유동층에 둘러싸여 노출되지 않는다. 이 경우, 유동층이 충분히 형성되어 있으므로, 유동환원로 상승관(L27)을 통하여 환원철을 빠르게 배출한다. 따라서, 유동층의 레벨이 빠르게 낮아진다.
그 결과, 유동층이 적어지면서 싸이클론(201)의 하단부(2011a)가 유동층과 이격되어 노출된다. 이 경우, 유동층이 싸이클론(201)의 하단부(2011a)로부터 딥레그부(2011)를 통해 상승하면서 역류할 수 있다. 싸이클론(201) 내부에서는 환원철이 하강하므로, 환원철간의 충돌에 의해 딥레그부(2011)가 막히거나 싸이클론(201) 내부의 코팅층이 박리되어 딥레그부(2011)가 막힐 수 있다.
이를 방지하기 위하여 싸이클론(201)의 하단부(2011a)가 유동층으로부터 벗어나 노출되는 경우, 환원철의 배출 위치를 변경하여 환원철을 유동환원로 배출관(L26)을 통하여 빠르게 배출한다. 예를 들면, 유동층의 레벨(F2)에서는 유동환원로 배출관(L26)을 통하여 환원철을 배출하므로, 제2 유동환원로(20)를 빠르게 비울 수 있다. 그 결과, 딥레그부(2011)에 환원철이 점착되어 막히는 것을 방지할 수 있다.
좀더 구체적으로, 이하에서는 도 3 내지 도 7을 통하여 분광 유동환원장치(100)의 정지 과정을 순서대로 설명한다. 이러한 분광 유동환원장치(100)의 정지 과정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 도 3 내지 도 7은 도 1과 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호 를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3 내지 도 7은 분광 유동환원장치(100)의 정지 과정을 순서대로 나타낸다. 복수의 밸브들을 조작하여 제1 유동환원로(10) 내지 제4 유동환원로(40)를 차례로 비우면서 정지시키고, 환원된 분광을 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로 배출할 수 있다. 설명상 편의를 위하여 도 3 내지 도 7에서 환원가스의 이동경로는 굵은 점선, 환원철의 이동경로는 실선, 환원철이 차단되어 이동하지 않는 경로는 가는 점선으로 나타낸다.
도 3은 제1 단계 및 제2 단계로서, 제1 유동환원로(10) 및 제2 유동환원로(20)를 동시에 비우면서 환원철을 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로 배출하는 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 유동환원로 장입밸브(V43)는 닫혀 있으므로, 분광은 제4 유동환원로(40)로 장입되지 않는다. 환원가스는 유동환원로들(10, 20, 30, 40)을 통하여 지속적으로 순환된다. 유동환원로들(10, 20, 30, 40)을 상호 연결하는 유동환원로 장입밸브들(V13, V23, V33)은 전부 닫혀 있으므로, 각 유동환원로들(10, 20, 30, 40)의 유동층이 저하함에 따라 유동환원로 장입관(L101, L201, L301)을 경유하는 가스 역류(gas shortcut)를 방지할 수 있다. 한편, 제3 유동환원로(30) 및 제4 유동환원로(40)에서는 유동환원로 상승관 배출밸브(V37a, V37b, V47a, V47b) 및 유동환원로 배출밸브(V36a, V36b, V46a, V46b)를 닫고 있으므로, 환원철은 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로 배출되지 않는다.
전술한 상태에서, 유동환원로 상승관 배출 밸브(V17a, V17b)를 열고, 유동환 원로 배출 밸브(V16a, V16b)를 닫아서 제1 유동환원로(10) 내부의 환원철을 환원철 저장빈(60)으로 배출시키며, 냉각조(70)로 환원철이 배출되는 것을 차단한다. 제1 유동환원로(10)에는 충분한 양의 유동층이 형성되어 있으므로, 환원철 저장빈(60)으로 환원철을 배출할 수 있다.
이와 동시에, 제2 유동환원로(20)에서는 유동환원로 상승관 배출밸브(V27a, V27b)를 닫고, 유동환원로 배출밸브(V26a, V26b)를 연다. 따라서 제2 유동환원로(20) 내부의 환원철은 냉각조(70)로 배출되고, 환원철 저장빈(60)으로는 배출되지 않는다. 그 결과, 제1 유동환원로(10) 및 제2 유동환원로(20)를 동시에 비울 수 있다.
다음으로, 도 4는 제3 단계 및 제4 단계로서, 제1 유동환원로(10) 및 제2 유동환원로(20)를 동시에 비우는 상태를 나타낸다. 제1 유동환원로(10)에서 유동층의 높이가 낮아진 경우, 즉, 싸이클론(101)의 최하단부가 노출된 경우, 유동환원로 상승관 배출밸브(V17a, V17b)를 닫고, 유동환원로 배출밸브(V16a, V16b)를 연다. 따라서 제1 유동환원로(10) 내부의 환원철은 환원철 저장빈(60)에 장입되지 않고, 냉각조(70)로 중력 장입되므로, 유동층을 소멸시키면서 제1 유동환원로(10)를 쉽게 비울 수 있다.
이와 동시에, 제2 유동환원로(20)에서는 유동환원로 상승관 배출밸브(V27a, V27b)를 열고, 유동환원로 배출밸브(V26a, V26b)를 닫는다. 따라서 제2 유동환원로(20) 내부의 환원철은 냉각조(70)에 장입되지 않고, 환원철 저장빈(60)에 장입된다.
다음으로, 도 5는 제5 단계 및 제6 단계로서, 제2 유동환원로(20) 및 제3 유동환원로(30)를 동시에 비우는 상태를 나타낸다. 제1 유동환원로(10) 내부의 환원철은 전부 외부 배출되었고, 유동환원로 장입밸브(V13)는 닫혀 있으므로, 환원철이 제1 유동환원로(10)에 더 이상 장입되지 않는다. 또한, 유동환원로 상승관 배출밸브(V17a, V17b) 및 유동환원로 배출밸브(V16a, V16b)를 전부 닫아서 각각 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로부터 환원철이 역류하지 않도록 한다.
제2 유동환원로(20)에서는 유동층의 양이 적으므로, 유동환원로 배출밸브(V26a, V26b)를 열어서 환원철을 냉각조(70)로 배출한다. 그리고 유동환원로 상승관 배출밸브(V27a, V27b)를 닫아서 환원철 저장빈(60)으로 환원철이 장입되지 않도록 차단한다.
이와 동시에, 제3 유동환원로(30)에서는 유동층의 양이 많으므로, 유동환원로 상승관 배출밸브(V37a, V37b)를 열어서 환원철을 환원철 저장빈(60)으로 배출시킨다. 이 경우, 유동환원로 배출밸브(V36a, V36b)는 닫혀 있으므로, 제3 유동환원로(30) 내부의 환원철은 냉각조(70)로 배출되지 않는다.
다음으로, 도 6은 제7 단계 및 제8 단계로서, 제3 유동환원로(30) 및 제4 유동환원로(40)를 동시에 비우는 상태를 나타낸다. 제2 유동환원로(20) 내부의 환원철은 전부 외부 배출되었고, 유동환원로 장입밸브(V23)는 닫혀 있으므로 환원철이 제2 유동환원로(20)에 더 이상 장입되지 않는다. 또한, 유동환원로 상승관 배출밸브(V27a, V27b) 및 유동환원로 배출밸브(V26a, V26b)를 전부 닫아서 각각 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로부터 환원철이 역류하지 않도록 해준다.
제3 유동환원로(30)에서는 유동층의 양이 적으므로, 유동환원로 배출밸브(V36a, V36b)를 열어서 환원철을 냉각조(70)로 배출한다. 그리고 유동환원로 상승관 배출밸브(V37a, V37b)를 닫아서 환원철 저장빈(60)으로 환원철이 배출되지 않도록 차단한다.
이와 동시에, 제4 유동환원로(40)에서는 유동층의 양이 많으므로, 유동환원로 상승관 배출밸브(V47a, V47b)를 열어서 환원철을 환원철 저장빈(60)으로 배출시킨다. 이 경우, 유동환원로 배출밸브(V46a, V46b)는 닫혀 있으므로, 제4 유동환원로(40) 내부의 환원철은 냉각조(70)로 배출되지 않는다.
도 7은 제9 단계로서 제4 유동환원로(40)를 비우는 상태를 나타낸다. 제3 유동환원로(30) 내부의 환원철은 전부 외부 배출되었고, 유동환원로 장입밸브(V33)는 닫혀 있으므로 환원철이 제3 유동환원로(30)에 더 이상 장입되지 않는다. 또한, 유동환원로 상승관 배출밸브(V37a, V37b) 및 유동환원로 배출밸브(V36a, V36b)를 전부 닫아서 각각 환원철 저장빈(60) 및 냉각조(70)로부터 환원철이 역류하지 않도록 한다.
제4 유동환원로(40)의 유동층의 양이 적으므로, 유동환원로 배출밸브(V46a, V46b)를 열어서 환원철을 냉각조(70)로 배출한다. 그리고 유동환원로 상승관 배출밸브(V47a, V47b)를 닫아서 환원철 저장빈(60)으로 환원철이 배출되지 않도록 차단한다.
전술한 방법을 통하여 유동환원로들(10, 20, 30, 40)의 내부를 신속하고 안전하게 비우면서 분광 유동환원장치(100)를 정지시킬 수 있다. 도 3 내지 도 7을 참조하여 유동환원로들(10, 20, 30, 40) 중 상호 이웃한 두 개의 유동환원로들을 동시에 정지시키는 방법을 설명하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 조합으로 둘 이상의 유동환원로들을 동시에 비울 수 있다. 즉, 동일한 유동환원로들(10, 20, 30, 40)이 가동되는 제1 단계 및 제3 단계, 제2 단계 및 제4 단계, 제4 단계 및 제5 단계, 제6 단계 및 제7 단계, 그리고 제8 단계 및 제9 단계를 포함하는 단계들을 제외하고 전술한 제1 단계 내지 제9 단계 중에서 선택된 둘 이상의 단계들이 동시에 이루어질 수 있다. 따라서 환원철 저장빈(60)과 냉각조(70)를 이용해 한번에 동시에 비우므로, 분광 유동환원장치(100)의 정지 시간을 크게 줄일 수 있다.
유동환원로들(10, 20, 30, 40)을 한번에 한 개씩 차례로 비우는 경우, 환원철이 외부로 배출될 때까지 지속적으로 공급되는 환원가스에 의해 환원철의 환원 및 분화가 일어난다. 따라서 싸이클론의 부하가 증가되고, 싸이클론에서 과환원에 의한 부착물이 증가하여 싸이클론이 막히거나 부착물 탈락에 의한 비유동화 구역이 확산될 수 있다. 그 결과, 유동환원로들의 가동율이 저하된다. 그러나 본 실시예에서는 한번에 유동환원로들(10, 20, 30, 40)을 두 개 이상 비울 수 있으므로, 정지 시간이 단축되어 전술한 문제점이 발생하지 않는다.
이하에서는 본 발명의 실험예를 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실험예
도 1의 분광 유동환원장치를 이용하여 유동환원로 내부의 환원철을 배출시키 면서 유동환원로의 조업을 정지하였다. 유동환원로에는 3.5bar의 압력으로 환원가스를 공급하였고, 유동환원로로부터 배출되는 배가스의 유량은 160,000Nm3/h이었다. 그리고 조업중인 유동환원로 중에서 제1 유동환원로 및 제2 유동환원로의 온도는 750℃, 제3 유동환원로의 온도는 700℃, 그리고 제4 유동환원로의 온도는 450℃로 유지되었다. 유동환원로에서의 조업을 정지하면서 유동환원로를 비우는 전체 시간 및 유동환원로 비우기 전체 회수를 측정하였다. 또한, 유동환원로의 조업을 시작하여 유동환원로의 조업 중 3개월 동안의 싸이클론 막힘 회수 및 무고장 조업기간을 측정하였다.
비교예
분광 유동환원장치를 이용하여 유동환원로 내부의 환원철을 배출시키면서 유동환원로의 조업을 정지하였다. 유동환원로들을 하나씩 차례로 정지시켰다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.
실험 결과
전술한 실험예 및 비교예에 따른 분광 유동환원장치의 조업 결과를 다음의 표 1에 나타낸다.
Figure 112006097648453-pat00001
전술한 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 실험예의 경우 유동환원로 비우기전체 회수가 6회로 비교예에 비해 2배 증가하였으나 유동환원로 비우기 전체 시간이 반으로 감소하였고, 싸이클론 막힘이 없었으며 무고장 조업기간이 크게 증가하였다. 따라서 종래에 비해 분광 유동환원장치의 조업을 효율적으로 실시할 수 있었다.
전술한 바와 같이, 환원철 저장빈 및 냉각조를 이용하여 2개의 유동환원로들을 동시에 비울 수 있으므로, 분광 유동환원장치의 정지 시간이 단축되어 분광 유동환원장치의 조업 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 싸이클론의 딥레그부가 막히는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (14)

  1. 장입된 분광이 환원되어 환원철로 변환되는 복수의 유동환원로,
    상기 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 환원철 저장빈, 및
    상기 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결된 냉각조
    를 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법으로서,
    상기 복수의 유동환원로 중 제1 유동환원로 내부의 환원철을 상기 환원철 저장빈으로 배출시키면서 상기 제1 유동환원로 내부의 환원철이 상기 냉각조로 배출되지 않도록 상기 제1 유동환원로를 차단하는 제1 단계, 및
    상기 복수의 유동환원로 중 상기 제1 유동환원로와 이웃하면서 상기 제1 유동환원로와 상기 환원철을 소통하는 제2 유동환원로 내부의 환원철을 상기 냉각조로 배출시키면서 상기 제2 유동환원로 내부의 환원철이 상기 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 상기 제2 유동환원로를 차단하는 제2 단계
    를 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유동환원로 내부의 환원철을 상기 냉각조로 배출시키면서 상기 제1 유동환원로 내부의 환원철이 상기 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 상기 제1 유동환원로를 차단하는 제3 단계, 및
    상기 제2 유동환원로 내부의 환원철을 상기 환원철 저장빈으로 배출시키면서 상기 제2 유동환원로 내부의 환원철이 상기 냉각조로 배출되지 않도록 상기 제2 유동환원로를 차단하는 제4 단계
    를 더 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 제1 유동환원로는 싸이클론을 포함하고, 상기 제3 단계는 상기 싸이클론의 하단부가 상기 제1 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어지는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 유동환원로 내부의 환원철을 상기 냉각조로 배출시키면서 상기 제2 유동환원로 내부의 환원철이 상기 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 상기 제2 유동환원로를 차단하는 제5 단계, 및
    상기 복수의 유동환원로 중 상기 제2 유동환원로와 이웃하면서 상기 제2 유동환원로와 상기 환원철을 소통하는 제3 유동환원로 내부의 환원철을 상기 환원철 저장빈으로 배출시키면서 상기 제3 유동환원로 내부의 환원철이 상기 냉각조로 배출되지 않도록 상기 제3 유동환원로를 차단하는 제6 단계
    를 더 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제5 단계에서 상기 제2 유동환원로는 싸이클론을 포함하고, 상기 제5 단계는, 상기 싸이클론의 하단부가 상기 제2 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어지는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제3 유동환원로 내부의 환원철을 상기 냉각조로 배출시키면서 상기 제3 유동환원로 내부의 환원철이 상기 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 상기 제3 유동환원로를 차단하는 제7 단계, 및
    상기 복수의 유동환원로 중 상기 제3 유동환원로와 이웃하면서 상기 제3 유동환원로와 상기 환원철을 소통하는 제4 유동환원로 내부의 환원철을 상기 환원철 저장빈으로 배출시키면서 상기 제4 유동환원로 내부의 환원철이 상기 냉각조로 배출되지 않도록 상기 제4 유동환원로를 차단하는 제8 단계
    를 더 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제7 단계에서 상기 제3 유동환원로는 싸이클론을 포함하고, 상기 제7 단계는, 상기 싸이클론의 하단부가 상기 제3 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어지는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제4 유동환원로 내부의 환원철을 상기 냉각조로 배출시키면서 상기 제4 유동환원로 내부의 환원철이 상기 환원철 저장빈으로 배출되지 않도록 상기 제4 유동환원로를 차단하는 제9 단계
    를 더 포함하는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제9 단계에서 상기 제4 유동환원로는 싸이클론을 포함하고, 상기 제9 단계는, 상기 싸이클론의 하단부가 상기 제4 유동환원로 내부의 유동층과 이격되면서 노출되는 경우에 이루어지는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    i) 상기 제1 단계 및 상기 제3 단계 중 어느 한 단계,
    ii) 상기 제2 단계와 상기 제4 단계 및 상기 제5 단계 중 어느 한 단계,
    iii) 상기 제6 단계 및 상기 제7 단계 중 어느 한 단계, 그리고
    iv) 상기 제8 단계 및 상기 제9 단계 중 어느 한 단계
    로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 단계들이 동시에 이루어지는 분광 유동환원장치의 정지 방법.
  11. 장입된 분광이 환원되어 환원철로 변환되는 복수의 유동환원로,
    상기 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결되어 상기 환원철을 이송받아 저장하는 환원철 저장빈, 및
    상기 복수의 유동환원로 중 각 유동환원로와 직접 연결되어 상기 환원철을 이송받아 저장하는 냉각조
    를 포함하는 분광 유동환원장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 각 유동환원로와 상기 환원철 저장빈을 연결하는 유동환원로 상승관, 및
    상기 각 유동환원로와 상기 냉각조를 연결하는 유동환원로 배출관
    을 더 포함하고,
    상기 유동환원로 상승관과 상기 유동환원로의 제1 연결부는 상기 유동환원로 배출관과 상기 유동환원로의 제2 연결부보다 높게 위치하는 분광 유동환원장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유동환원로 상승관 및 상기 유동환원로 배출관에는 각각 복수의 밸브가 설치된 분광 유동환원장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 각 유동환원로는 그 내부에 싸이클론을 포함하고, 상기 싸이클론의 하단부는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부의 사이에 위치하는 분광 유동환원장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018183A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 주식회사 포스코 환원철 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 용철 제조 장치 및 방법
KR101340451B1 (ko) 2011-12-27 2013-12-11 주식회사 포스코건설 합금철 제조장치 및 제조방법
KR101431689B1 (ko) 2013-06-28 2014-08-22 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498100B1 (ko) 2002-12-26 2005-07-01 주식회사 포스코 일반탄을 이용한 용철 제조 공정에서 분환원철 및 분소성부원료의 괴성체를 이용한 용철제조방법
KR100732461B1 (ko) * 2005-12-26 2007-06-27 주식회사 포스코 분철광석의 장입 및 배출을 개선한 용철제조방법 및 이를이용한 용철제조장치
KR100743189B1 (ko) 2005-12-26 2007-07-27 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498100B1 (ko) 2002-12-26 2005-07-01 주식회사 포스코 일반탄을 이용한 용철 제조 공정에서 분환원철 및 분소성부원료의 괴성체를 이용한 용철제조방법
KR100732461B1 (ko) * 2005-12-26 2007-06-27 주식회사 포스코 분철광석의 장입 및 배출을 개선한 용철제조방법 및 이를이용한 용철제조장치
KR100743189B1 (ko) 2005-12-26 2007-07-27 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 제조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018183A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 주식회사 포스코 환원철 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 용철 제조 장치 및 방법
KR101664828B1 (ko) * 2009-08-17 2016-10-24 주식회사 포스코 환원철 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 용철 제조 장치 및 방법
KR101340451B1 (ko) 2011-12-27 2013-12-11 주식회사 포스코건설 합금철 제조장치 및 제조방법
KR101431689B1 (ko) 2013-06-28 2014-08-22 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법

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