KR100878689B1

KR100878689B1 - 회전식 소성로의 예열장치

Info

Publication number: KR100878689B1
Application number: KR1020020080108A
Authority: KR
Inventors: 이백행; 최기곤; 최상문; 고진기
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2009-01-13
Also published as: KR20040052268A

Abstract

본 발명은 회전식 소성로의 예열장치에 관한 것으로, 회전식 소성로를 통해 예열장치로 공급되는 열풍의 온도에 따라 예열장치내로 공급되는 석회석의 양을 조절하도록 개선된 회전식 소성로의 예열장치에 관한 것이다.

본 발명은, 제 1저장호퍼로부터 회전식 소성로로 원료가 장입되기 전에 원료를 예열하는 예열하는 장치에 있어서, 상기 회전식 소성로의 전단에 설치된 장입관의 상부에 설치되고, 상부에 형성된 원추부에는 온도감지수단이 장착된 가스 배출구가 형성된 원통형의 바디; 상기 제 1저장호퍼의 하부에 고정되고 중앙에 개구부가 형성되며 하측에는 수직하게 고정된 실린더가 배치된 지지 플레이트; 및 상기 바디의 원추부에 삽입되고 상기 실린더와 결합되어 수직이송이 가능한 원통형의 차단부재;를 포함하는 회전식 소성로의 예열장치를 제공한다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 따르면, 예열되는 석회석의 양을 조절하여 최적의 예열조건을 유지함으로서 회전식 소성로(rotary kiln)의 소성효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

회전식 소성로, 석회석, 흡기팬, 예열장치, 저장호퍼

Description

회전식 소성로의 예열장치{AN APPARATUS FOR PRE-HEATING OF ROTARY KILN}

도 1은 종래의 회전식 소성로의 예열장치를 도시한 것으로서,

(a)는 전체 개략도,

(b)는 예열장치와 장입기의 상세도;

도 2는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치를 도시한 전체 개략도;

도 3은 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치의 확대 단면도와 평면도;

도 4는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치의 작용 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10..... 바디 12..... 원추부

14..... 온도감지수단 16..... 안내부재

30..... 지지 플레이트 34..... 실린더

34a..... 로드 36..... 펌프

38..... 센서블럭 40..... 감지센서

50..... 차단부재 70..... 제어기

72,74..... 신호변환기 100..... 예열장치

102..... 예열장치 바디 104..... 흡입팬

106..... 제 2저장호퍼 110..... 장입기

112..... 푸셔 200..... 공급장치

230..... 회전식 소성로 232..... 버너

250..... 냉각장치 252..... 냉각팬

270..... 집진기

본 발명은 회전식 소성로의 예열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소성로를 통해 예열장치로 공급되는 열풍의 온도에 따라 예열장치내로 공급되는 석회석의 양을 조절하도록 개선된 회전식 소성로의 예열장치에 관한 것이다.

석회석은 가열되면 생석회와 이산화탄소로 분리되는데 이러한 석회석의 성질을 이용하여 회전하며 생석회를 제조하는 장치가 회전식 소성로이다.

석회석은 세척되어 저장호퍼에 공급되고, 상기 저장호퍼내의 석회석은 벨트 컨베이어에 의해 버킷 엘레베이터로 공급되어 상기 회전식 소성로 상부에 위치한 벨트 컨베이어에 공급되며, 상기 회전식 소성로 상부에 위치한 벨트 컨베이어에 의해 제 1저장호퍼로 공급된다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1저장호퍼(101)의 하부에는 장입기(110)와 흡입팬(104)이 결합된 예열장치(100)가 설치되어 있고, 상기 예열장치(100)는 경사져서 회전하는 회전식 소성로(230)와 연결되어 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 예열장치(100)치내에 설치된 장입기(110)는 방사형으로 설치된 다수개의 푸셔(pusher)(112)를 구비하고 있고, 상기 예열장치 바디(102)내에는 상기 제 1저장호퍼(101)와 연결된 원통형의 제 2저장호퍼(106)가 삽입되어 고정되어 있으며, 상기 흡입팬(104)은 제 2저장호퍼(106)의 하부에 배치되도록 상기 예열장치 바디(102)내에 다수개의 리브(104a)에 의해 고정되어 있다.

또한, 다수개의 상기 푸셔(112)는 상기 장입기(110)의 중심을 향해 전후진하도록 구성되어 상기 회전식 소성로(230)내로 석회석이 장입되도록 함으로서 상기 회전식 소성로(230)내에서 코크스 오븐가스(COG)를 원료로 하는 버너(232)에 의해 소성이 이루어져 생석회가 생성된다.

이때, 상기 제 2저장호퍼(106)내의 석회석이 상기 예열장치 바디(102)내로 공급되며 상기 회전식 소성로(230)내에서 생성된 생석회는 냉각장치(250)로 공급되어 냉각팬(252)에 의해 공급되는 공기로 냉각되는데, 상기 생석회를 냉각한 공기는 상기 예열장치(100)의 흡입팬(104)에 의해 상기 회전식 소성로(230)를 거쳐 상기 예열장치 바디(102)내로 흡입되므로 상기 버너(232)의 연소가 가능하게 한다.

이후에, 상기 버너(232)의 연소로 인해 발생된 배가스는 그 열에 의해 상기 예열장치 바디(102)내의 석회석을 예열시키고 배출구(102a)를 통해 배출되어 집진기(270)에 의해 집진처리된다.

한편, 상기 회전식 소성로(230)는 다수개의 푸셔(112)의 작동횟수에 따라 그 생산량이 조절되며, 상기 예열장치 바디(102)내에서 이루어지는 석회석의 예열작업 은 상기 회전식 소성로(230)의 열효율과 생석회의 품질을 향상시킨다.

따라서, 종래에는 다음과 같이 예열작업을 실시하였다.

상기의 석회석의 예열은 상기 예열장치 바디(102)에 형성된 배출구(102a)를 통해 배출되는 배가스의 온도가 280~300℃인 경우에 가장 효과적이었는데, 이를 위해 상기 배출구(102a)에 설치된 온도계(108)에 의해 배가스의 온도를 측정하여 일정온도(280~300℃)가 되도록 유지,관리하였다.

즉, 예열작업시 배가스의 온도가 상승하여 일정온도(280~300℃)이상이 되면, 상기 푸셔(112)의 작동횟수를 증가시켜 예열되지 않은 석회석을 상기 제 2저장호퍼(106)으로부터 상기 예열장치 바디(102)로 하강시켜 상기 배가스와 열교환이 이루어지도록 함으로서 배가스의 온도를 일정온도(280~300℃)로 유지시켰다.

반대로, 예열작업시 배가스의 온도가 하락하여 일정온도(280~300℃)이하가 되면, 상기 푸셔(112)의 작동횟수를 감소시켜 석회석과의 열교환을 감소시킴으로서 배가스의 온도를 일정온도(280~300℃)로 유지시켰다.

그러나, 종래의 예열작업은 다음과 같은 문제가 있었다.

예열작업시 배가스의 온도가 일정온도(280~300℃) 이상인 경우, 상기 푸셔(112)의 작동횟수를 증가시키면 상기 회전식 소성로(230)내로 장입되는 석회석의 양이 증가하여 상기 회전식 소성로(230)내의 온도가 하락하게 되어 배가스의 온도가 함께 하락함으로서 배가스의 온도관리가 용이하지 않았다.

또한, 상기 푸셔(112)의 작동횟수가 증가함에 따라 상기 회전식 소성로(230)내로의 석회석 장입량이 증가하므로 생석회의 품질유지를 위해 상기 버너(232)에 코크스 오븐가스의 공급량을 증가시켜야만 했는데, 이로인해 상기 배가스의 온도가 다시 상승하는 문제점이 발생되었다.

한편, 예열작업시 배가스의 온도가 일정온도(280~300℃) 이하인 경우, 상기 푸셔(112)의 작동횟수를 감소시키면 상기 회전식 소성로(230)내로 장입되는 석회석의 양이 감소하여 상기 회전식 소성로(230)내의 온도가 상승하게 되어 배가스의 온도가 함께 상승하는 효과를 얻을 수는 있었으나, 생석회의 생산량이 감소하였다.

이때, 상기 버너(232)에 공급되는 불필요한 코크스 오븐가스의 양을 감소시키면 상기 회전식 소성로(230)내의 온도하락으로 미소성품이 다량 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 그 목적은, 예열장치로 공급되는 석회석의 양을 배가스의 온도에 따라 조절함으로서 효율적인 예열작업이 이루어지도록 개선된 회전식 소성로의 예열장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1저장호퍼로부터 회전식 소성로로 원료가 장입되기 전에 원료를 예열하는 장치에 있어서, 상기 회전식 소성로의 전단에 설치된 장입관의 상부에 설치되고, 상부에 형성된 원추부에는 온도감지수단이 장착된 가스 배출구가 형성된 원통형의 바디; 상기 제 1저장호퍼의 하부에 고정되고 중앙에 개구부가 형성되며 하측에는 수직하게 고정된 실린더가 배치된 지지 플레이트; 및 상기 바디의 원추부에 삽입되고 상기 실린더와 결합되어 수직이송이 가능한 원통형의 차단부재;를 포함하는 회전식 소성로의 예열장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치(1)를 도시한 전체 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치의 확대 단면도와 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치 바디의 작용 상태도이다.

도 2 내지 도 4에서는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치(1)가 도시되어 있는데, 그 구성요소들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치(1)는 크게 바디(10), 지지 플레이트(30), 및 차단부재(50)를 포함하고 있는데, 그 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 원료인 석회석은 세척되어 저장호퍼(200)에 공급되고, 상기 저장호퍼(200)내의 석회석은 벨트 컨베이어에 의해 버킷 엘레베이터(210)로 공급되어 상기 회전식 소성로(230) 상부에 위치한 벨트 컨베이어에 공급되며, 상기 회전식 소성로(230) 상부에 위치한 벨트 컨베이어에 의해 제 1저장호퍼(101)로 공급된다.

한편, 상기 회전식 소성로(230)는 경사져서 회전하고 그 전단에는 장입관(234)이 연결되어 있으며 상기 장입관(234)의 상부에는 고정된 원통형의 바디(10)가 고정되어 상기 제 1저장호퍼(101)의 하부에는 배치되는데, 상기 바디(10)내에는 장입기(110)와 상기 장입기(11)의 상부에 설치된 흡입팬(104)이 설치되어 있다.

상기 장입기(110)와 상기 흡입팬(104)은 종래와 동일한 구조이고 동일한 방법으로 설치되어 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바디(10)는 상부에 원추부(12)가 형성되어 있으며 상기 원추부(12)에는 온도감지수단(14)이 장착된 가스 배출구(12a)가 형성되어 흡입팬(104)에 의해 상기 회전식 소성로(230)에서 발생된 배가스가 상기 바디(10)내로 흡입된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1저장호퍼(101)의 하부에는 중앙에 개구부(30a)가 형성된 원형의 지지 플레이트(30)가 고정되어 있는데, 상기 지지 플레이트(30)는 상기 개구부(30a)에 상기 제 1저장호퍼(101)의 하부가 안착된 형태로 고정된다.

이때, 상기 제 1저장호퍼(101)의 하부에는 제 2저장호퍼(106)가 결합되는데, 상기 결합은 나사결합이나 그 밖의 다른 결합방법이 적용될 수 있다.

한편, 상기 지지 플레이트(30)의 하측에는 실린더(34)가 수직하게 고정되어 있고, 상기 지지 플레이트(30)의 상면에는 상기 실린더(34)에 작동유체를 공급하는 펌프(36)가 고정되어 상기 실린더(34)에 작동유체를 공급하도록 배관으로 연결되어 있다.

상기와 같이, 장입관(234)의 상부에 고정된 상기 바디(10)의 원추부(12)에는 차단부재(50)가 삽입되어 있는데, 상기 차단부재(50)는 일측이 폐쇄되고 그 중앙에 홀이 형성되어 상기 제 2저장호퍼(106)가 삽입되어 있다.

이때, 상기 차단부재(50)의 상부는 상기 지지 플레이트(30)의 하측에 수직하게 고정된 실린더(34)의 로드(34a)가 고정되어 상기 실린더(34)가 작동함에 따라 상기 바디(10)의 원추부(12)내에 삽입되어 결합되어 수직으로 이송되는데, 상기 상기 바디(10)의 원추부(12)의 상부에는 원통형의 안내부재(16)가 결합되어 있어서 상기 차단부재(50)의 외주면을 안내한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 바디(10)의 배출구(12a)에 장착된 상기 온도감지수단(14)과 상기 실린더(34)는 제어기(70)에 전기적으로 연결되어 있어서 상기 온도감지수단(14)에 의해 감지된 온도에 따라 상기 실린더(34)가 작동되며, 상기 지지 플레이트(30)의 하단에는 수직하게 센서블럭(38)이 고정되고 상기 센서블럭(38)에는 세개의 높이 감지센서(40)가 등간격(400mm)으로 결합되어 있다.

상기와 같이, 설치된 높이 감지센서(40)는 상기 제어기(70)와 전기적으로 연결되어 상기 차단부재(50)가 상기 실린더(34)에 의해 수직이송될 때 그 위치를 상기 제어기(70)가 감지하도록 한다.

상기 제어기(70)의 양측에는 전기적으로 연결된 신호변환기(72,74)들이 설치되어 있어서, 상기 온도감지수단(14), 실린더(34), 및 높이 감지센서(40)로부터 상기 제어기(70)로 보내지는 신호를 변환하여 상기 제어기(70)로 전송한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 회전식 소성로의 예열장치(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

석회석의 예열은 상기 바디(10)에 형성된 배출구(12a)를 통해 배출되는 배가스의 온도가 280~300℃인 경우에 가장 효과적이었는데, 이를 위해 상기 배출구(12a)에 설치된 온도계(108)에 의해 배가스의 온도를 측정하여 일정온도(280~300℃)가 되도록 유지,관리하였다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전식 소성로(230)내에서 발생된 배가스가 흡입팬(104)에 의해 상기 바디(10)내로 흡입되어 상기 바디(10)내의 석회석을 예열하는 예열작업시 상기 바디(10)의 원추부(12)에 형성된 배출구(12a)에 장착된 온도감지수단(14)에 의해 감지된 배가스의 온도가 상승하여 일정온도(280~300℃)이상이 되면, 상기 제어기(70)는 상기 지지 플레이트(30)의 하부에 고정된 실린더(34)를 상승시킨다.

이때, 상기 실린더(34)의 로드(34a)에 고정된 차단부재(50)가 상승하게 되는데 상기 차단부재(50)의 상부가 상기 지지 플레이트(30)의 하부에 수직으로 고정된 센서블럭(38)에 고정된 세개의 높이 감지센서(40)중 중간에 고정된 높이 감지센서(40)에 감지되면 상기 실린더(34)의 상승은 정지하게 된다.

이로인해, 상기 차단부재(50)와 흡입팬(104) 사이의 틈이 넓어지게 되어 이 틈을 통해 더 많은 양의 석회석이 상기 바디(10)내의 장입기(110)상으로 공급되어 예열됨으로서 배가스의 온도를 하락시켜 최적의 예열조건을 유지하게 된다.

이후에, 상기 배가스의 온도가 다시 상승하여 일정시간(30분) 지속되는 경우 상기 제어기(70)는 상기 실린더(34)에 의해 상기 차단부재(50)의 상부가 센서블럭(38)에 고정된 높이 감지센서(40)중 상부에 설치된 높이 감지센서(40)에 감지될때까지 상기 차단부재(50)를 상승시켜 더 많은 양의 석회석이 상기 바디(10)내의 장입기(110)상으로 공급되어 예열되도록 함으로서 배가스의 온도를 하락시켜 최적의 예열조건을 유지하게 된다.

상기 배가스의 온도가 하락하는 경우, 상기에서 설명한 바의 역으로 상기 제어기(70)는 실린더(34)가 상기 차단부재(50)를 하강시키도록 하여 단계적으로 상기 바디(10)내의 장입기(110)상으로 공급되는 석회석의 양을 감소시킴으로서 최적의 예열조건을 자동으로 유지하게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 예열되는 석회석의 양을 조절하여 최적의 예열조건을 유지함으로서 회전식 소성로(rotary kiln)(230)의 소성효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

제 1저장호퍼(101)로부터 회전식 소성로(230)로 원료가 장입되기 전에 원료를 예열하는 장치에 있어서,

상기 회전식 소성로(230)의 전단에 설치된 장입관(234)의 상부에 설치되고, 상부에 형성된 원추부(12)에는 온도감지수단(14)이 장착된 가스 배출구(12a)가 형성된 원통형의 바디(10);

상기 제 1저장호퍼(101)의 하부에 고정되고 중앙에 개구부(30a)가 형성되며 하측에는 수직하게 고정된 실린더(34)가 배치된 지지 플레이트(30); 및

상기 바디(10)의 원추부(12)에 삽입되고 상기 실린더(34)와 결합되어 수직이송이 가능한 원통형의 차단부재(50);를 포함함을 특징으로 하는 회전식 소성로의 예열장치.
제 1항에 있어서, 상기 지지 플레이트(30)의 하부에는 센서블럭(38)이 수직하게 고정되고 상기 센서블럭(38)에는 높이 감지센서(40)가 결합되어 상기 차단부재(50)의 위치를 감지함을 특징으로 하는 회전식 소성로의 예열장치.