KR100905109B1

KR100905109B1 - 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는적열소결광 하부배출슈트

Info

Publication number: KR100905109B1
Application number: KR1020020047985A
Authority: KR
Inventors: 김재왕; 김제춘; 강주
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2009-06-30
Also published as: KR20040016455A

Abstract

본 발명은 소결광이 소결기에서 생산되어 냉각기에 장입될 때 관성력에 의하여 소결광이 냉각기에 편적되는 현상을 해소하여 냉각기의 냉각능을 향상시킴과 동시에 분포 균일도를 향상시켜 생산성을 증대시키길 수 있는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트에 관한 것으로서, 수직형 전면부(21a) 및 경사형 평면부(21c), 경사형 후면부(21b)와 수평형 배면부(21d)로 이루어지는 경사형 안내판(21)과; 상기 다수의 경사형 안내판(21)의 수직형 전면부(21a)가 슈트 전면부 지지대(11a)에 수평형으로 일렬 고정되고, 상기 경사형 후면부(21b)가 슈트 후면부 지지대(11b)에 볼록한 부채꼴 형상으로 일렬 고정되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트를 제공한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 하부배출슈트를 통하여 배출되어 소결 냉각기에 적재되는 소결광은 편적현상이 현저하게 감소되고 온도분포가 균일하게 냉각됨으로써 소결광의 생산성 및 냉각기에 살수하는 횟수를 최소화시킴과 동시에 온도편차도 최소화 할 수 있다는 효과가 있다.

소결광, 소결기, 냉각기, 안내판, 하부배출슈트, 편적현상, 온도분포

Description

소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트{LOWER PART CHUTE FOR DISCHARGING HOT ORE TO IMPROVE THE COOLING RATE AND DISTRIBUTION-UNIFORMITY}

도 1은 소결기에서 제조된 적열 소결광이 파쇄되어 냉각기 내부로 장입되는 상태를 도시한 개념도;

도 2는 종래의 적열소결광 하부배출슈트를 도시한 사시도 및 이로부터 배출된 소결광의 분포를 도시한 소결광 분포도;

도 3은 종래의 적열소결광 하부배출슈트로부터 배출된 소결광의 분포에 따른 온도분포를 도시한 그래프도;

도 4는 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트의 사시도 및 이를 구성하는 안내판 측면도;

도 5는 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트의 다른 실시예의 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트에 의하여 배출된 소결광의 분포를 도시한 소결광 분포도;

도 7은 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트에 의하여 배출된 소결광의 분포에 따른 온도를 도시한 그래 프도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1:소결기 2:소결광 2a:파쇄소결광 3:배광부 4:파쇄기
5:상부슈트 6:경사슈트 8:종래 하부배출슈트 8a:일자형 안내판
9:냉각기 9a:냉각기 내측 9b:냉각기 외측
20:하부배출슈트 21a:수직형 전면부 21b:경사형 후면부
21c:경사형 평면부 21d:수평형 배면부 21:경사형 안내판

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11a:전면부 지지대 11b:후면부 지지대

본 발명은 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소결광이 소결기에서 생산되어 냉각기에 장입될 때 관성력에 의하여 소결광이 냉각기에 편적되는 현상을 해소하여 냉각기의 냉각능을 향상시킴과 동시에 분포 균일도를 향상시켜 생산성을 증대시키길 수 있는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 분철광석 및 부원료 연료인 코크스(Cokes)를 이용하여 소결기(1)에서 소결광(2)의 제조가 완료되면 약 800℃ 이상의 적열 소결광(2)이 냉각기(9)에 장입되어 냉각팬에서 발생시킨 공기에 의해서 냉각이 이루어지고 있다.

즉, 소결기(1)에서 미분의 광석이 소결 결합한 후 괴광이 되면, 배광부(3)로 배출되어 파쇄기(Crusher; 4)에서 파쇄되어진다.

상기 파쇄소결광(2a)은 상부슈트(Upper Part Chute; 5)에서 경사슈트(Movable Part Chute; 6)로 낙하하여 미끄럼 운동한 다음, 냉각기(Cooler; 9)에 장입되는 경우, 입도가 큰 광석은 관성력에 의해 냉각기(9) 내측으로 장입되고, 상대적으로 입도가 작은 소결광은 냉각기(9) 외측으로 장입되는 입도분포 불균일현상이 발생된다.

상기와 같이 소결광의 입도분포 불균일현상이 발생되면, 냉각기(9)에 장입된 소결광의 입도가 굵고 소결광의 기공률이 양호한 상태에서는 냉각공기의 통기성이 좋아서 냉각율이 높게 나타나지만, 냉각기(9)에 장입되는 소결광의 입도편석과 분광석이 많으면 냉각공기의 흐름이 편기되어 냉각정도가 급격히 악화되어 냉각기에서 80℃ 이하로 냉각이 되지못하고, 적열상태의 소결광으로 저장 빈(Bin)에 장입되어 절출될 경우 화재의 위험이 있으며,

상기와 같이 소결조업의 불안정에 의한 소결기(1)에서 냉각기(9)로의 적열광 배출시 냉각팬에 의한 공기 주입만으로 적열광 냉각이 불가능하여 화재발생의 위험이 잠재되어있기 때문에 상기의 화재발생을 방지하기위해 소결 냉각기 상부에 살수라인을 설치하여 설정된 온도이상 검출시 자동살수가 이루어지게 하여 적열광을 냉각시키는데, 이렇게 하여 수분이 포함된 소결광은 스크린효율을 저하시킬 뿐만 아니라 후공정인 고로노황을 나쁘게 한다.

상기한 소결광의 입도편석은 하부에서 상부로 냉각공기의 흐름에 크게 영향을 미치는 것으로 큰 입자가 장입되는 내측은 냉각 공기의 흐름이 양호하여 냉각효 율이 양호하지만 입자가 작은 외측은 냉각공기의 흐름을 입자가 작은 소결광이 방해하여 냉각기(9) 측부로 냉각공기의 누풍이 발생하여 냉각효율을 급격히 저하시키고 있다.

즉, 냉각기(9)의 편석발생현상을 보면, 배광부(3)에서 괴광으로 배출된 소결광이 파쇄기(4)에서 파쇄되어 상부슈트(5)로 낙하한 다음, 도 2의 (A)도에 도시된 형태와 같은 하부배출슈트(8)로 낙하하여 냉각기(9)에 장입된다.

종래의 하부배출슈트(8)는 단순한 일자형의 안내판(8a)이 제작되어 슈트의 전면부 지지대(11a)와 후면부 지지대(11b) 사이에 일정 간격으로 다수개 용접 고정되는 형태로 제작되며, 이러한 하부배출슈트(8)를 통하여 파쇄된 소결광이 배출되면, 도 2의 (B)도에 도시된 바와 같이, 상부에서 미끄러져 내려오는 소결광의 관성력에 의해 큰 광석은 냉각기 내측(9a)으로, 입자가 작은 소결광은 외측(9b)으로 장입되는 편적현상이 발생되어 냉각공기의 흐름 차이에 의해 냉각효율이 저하되고 있다.

상기의 표 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 적열소결광 하부배출슈트로부터 배출된 소결광의 분포에 따른 온도분포는 큰 입자가 많이 장입되는 냉각 기 내측(9a)이 작은 입자가 장입되는 외측(9b)보다 온도가 240℃이상 낮게 측정되어 온도 불균일현상이 발생됨을 알 수 있으며,

더욱이 대기온도가 높은 하절기에는 냉각효율 더더욱 저하되어 살수에 의한 소결광 냉각이 더욱 심하게 이루어짐으로써 소결 생산성 저하의 원인이 되고 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 소결기로부터 소결광이 생산되어 냉각기에 장입될 때 관성력에 의해 편적으로 장입되는 현상을 해소하도록 종래의 하부배출슈트를 개량 설치하여 이로부터 배출된 소결광에 대한 냉각기의 냉각능력 극대화와 소결 생산성 향상 및 살수에 의한 소결 스크린 효율저하를 방지하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소결기로부터 배출되어 파쇄된 소결광을 냉각기로 배출하도록 슈트 지지대에 고정되는 하부배출슈트에 있어서, 수직형 전면부 및 경사형 평면부, 경사형 후면부와 수평형 배면부로 이루어지는 경사형 안내판과, 상기 다수의 경사형 안내판의 수직형 전면부가 슈트 전면부 지지대에 수평형으로 일렬 고정되고, 상기 경사형 후면부가 슈트 후면부 지지대에 볼록한 원형상으로 일렬 고정되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 슈트 전면부 지지대에 수평형으로 일렬 고정되는 다수 의 경사형 안내판이 상기 하부배출슈트의 중심부로터 양측으로 전면부가 10도의 각도로 상승 경사지도록 형성되어 고정되면서, 상기 경사형 후면부가 슈트 후면부 지지대에 상기 10도의 각도로 상승 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트를 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트의 사시도 및 이를 구성하는 안내판 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트의 다른 실시예의 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트(20)는 이를 구성하는 각각의 경사형 안내판(21)이 소결광 낙하부위(24)로부터 전면부로 하향 경사지도록 상기 안내판(21)의 평면부(21c)를 경사형으로 형성하였으며,

상기 경사형 안내판(21)의 전면부(21a)를 수직형으로 형성하고, 후면부(21b)를 경사형으로 형성함과 동시에 배면부(21d)를 수평형으로 형성하였다.

즉, 상기 안내판(21)의 상부인 평면부(21c)를 경사형으로 형성한 이유는 낙하하는 소결광의 관성력에 반발력을 주어 소결광이 냉각기(9) 중앙에 적재되도록 유도하도록 하기 위함이다.

더욱 상세하게 설명하면, 소결기(1)의 배광부(3)에서 파쇄기(4)에 의해 파쇄된 소결광은 상부슈트(5)로 낙하하여 종래의 하부배출슈트(8)에 쌓여 냉각기에 장입될 경우 발생되는 관성력을 줄여주기 위해 본 발명에 따른 하부배출슈트(20)를 전면부(21a)가 평면으로 전면부 지지대(11a)에 고정함과 동시에 경사형의 후면부(21b)를 곡선형으로 변형시켜 후면부 지지대(11b)에 고정함으로써 본 발명에 따른 하부배출슈트(20)의 중심점으로 양측으로 경사지게 형성함과 동시에 후면부(21b)에서 전면부(21a)로 경사지도록 형성함으로써 낙하하는 소결광이 냉각기(9) 중앙으로 적재되도록 구성하였다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시예의 하부배출슈트(20)는 후면부(21b)를 상기한 바와 같이 원형의 부채꼴형으로 둥글게 제작하고, 소결광이 낙하되는 전면부(21a)를 평면으로 하였으며,

상기 경사형 안내판(21)은 본 발명에 따른 하부배출슈트의 중심부로부터 폭 2780㎜중 양쪽 1000㎜를 제외한 780㎜ 부분을 10도 경사각을 주었다.

상기한 경사형 안내판(21)의 크기는 하기 표 2에 나타내었다.

즉, 상기 표 2와 같은 크기의 각각의 경사형 안내판(21)의 양측 높이를 가장 낮게 하고, 양측 외측으로 상기 경사형 안내판(21)을 계단과 같이 높여간 후, 중심에서 375㎜ 지점의 안내판(21)이 10도의 경사각도를 이루도록 하였으며, 양측 1000㎜ 부위 안내판은 높이가 동일하게 만들어 소결광의 편석을 방지하였다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 설명한다.

[실시예 1]

경사형 안내판(21) 경사각도를 5도로 형성하여 제작된 하부배출슈트(20)를 통하여 소결 생산성 36t/d/㎡, 소결기 속도 3.25m/min으로 하여 조업하는 경우, 소결 냉각기의 입도분포와 온도분포를 측정한 결과 표 4과 같았다.

즉, 본 발명에 따른 하부배출슈트를 구성하는 경사형 안내판(21)의 각도를 5도로 할 경우 소결광의 입도편적은 큰 효과가 없었으며, 온도편차는 160℃로 발생하였다.

[실시예 2]

경사형 안내판(21)의 경사각도를 10도로 형성하여 제작된 하부배출슈트(20)를 통하여 소결 생산성 36t/d/㎡, 소결기 속도 3.25m/min으로 하여 조업하는 경우, 소결 냉각기의 입도분포와 온도분포를 측정한 결과 표 4와 같았다.

즉, 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 하부배출슈트를 통과하여 냉각기에 장입된 소결광의 입도분포 편차는 ±5% 이내로 관리가 가능하였으며 온도편차도 15℃ 이내로 관리가능하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 3]

경사형 안내판(21)의 경사각도 15도로 형성하여 제작된 하부배출슈트(20)를 통하여 소결 생산성 36t/d/㎡, 소결기 속도 3.25m/min으로 하여 조업하는 경우, 소결 냉각기의 입도분포와 온도분포를 측정한 결과 표 5와 같았다.

즉, 안내판(21)의 각도를 15도로 할 경우 중심 측으로 큰 입자가 편중되는 것으로 나타났으며, 온도도 내측과 외측이 높고 중심이 가장 낮음을 알 수 있었다.

상기와 같은 조업결과를 토대로 하여, 본 발명에서는 하부배출슈트의 중심부로부터 경사형 안내판(21)을 외측으로 10도의 각도가 상향 경사지도록 형성하게 되었으며, 이로 인하여 소결 냉각기에 장입된 소결광의 온도 및 입도편석을 최소화하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하부배출슈트를 통하여 배출되어 소결 냉각기에 적재되는 소결광은 입자분포에 대한 균일도를 향상되어 편적현상이 현저하게 감소됨과 동시에 냉각기를 통하여 냉각된 소결광의 온도분포가 내측 및 중앙, 외측부 모두 일정하게 냉각됨으로써 소결광의 생산성 및 냉각기에 살수하는 횟수를 최소화시킴과 동시에 온도편차도 최소화 할 수 있다는 효과가 있다.

Claims

소결기(1)로부터 배출되어 파쇄된 소결광을 냉각기(9)로 배출하도록 슈트 지지대(11a,11b)에 고정되는 하부배출슈트에 있어서,

수직형 전면부(21a) 및 경사형 평면부(21c), 경사형 후면부(21b)와 수평형 배면부(21d)로 이루어지는 경사형 안내판(21)과;

상기 다수의 경사형 안내판(21)의 수직형 전면부(21a)가 슈트 전면부 지지대(11a)에 수평형으로 일렬 고정되고, 상기 경사형 후면부(21b)가 슈트 후면부 지지대(11b)에 볼록한 부채꼴 형상으로 일렬 고정되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트.
제1항에 있어서,

상기 슈트 전면부 지지대(11a)에 일렬 고정되는 다수의 경사형 안내판(21)은 상기 하부배출슈트의 전면부 중심부로터 양측으로 10도의 각도로 상승 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각효율 및 광분포 균일도를 향상시키는 적열소결광 하부배출슈트.