KR101036639B1

KR101036639B1 - 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한용철제조장치

Info

Publication number: KR101036639B1
Application number: KR1020040055555A
Authority: KR
Inventors: 성현욱; 김득채; 안병식; 조일현; 김도승
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2011-05-24
Also published as: KR20060006492A

Abstract

본 발명은 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 분환원철 함유 환원체가 장입되며 그 하부에 예각으로 경사진 가이드 튜브를 포함하는 장입 호퍼(hopper), 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하는 한 쌍의 롤(roll), 및 장입 호퍼의 하부에 설치되어 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤로 전달하며 장입 호퍼에 대향하여 하부에 볼록한 공간이 형성된 공급 박스(feeding box)를 포함한다. 이와 같은 본 발명을 통하여 품질이 양호한 괴성체를 제조할 수 있다.

공급 박스, 괴성체 제조 장치, 용철제조장치, 경사각, 스크류 피더

Description

분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치 {AN APPARATUS FOR MANUFACTURING COMPACTED IRON OF REDUCED MATERIALS COMPRISING FINE DIRECT REDUCED IRONS AND AN APPARATUS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRONS USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1의 AA선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.

도 3은 도 1의 BB선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 박스의 개략적인 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치를 포함하는 용철제조장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분환원철(direct reduced iron, DRI) 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하는 괴성체 제조 장치 및 이를 이용하여 용철을 제조하는 용철제조장 치에 관한 것이다.

철강산업은 자동차, 조선, 가전, 건설 등의 전체 산업에 기초 소재를 공급하는 핵심기간산업으로서, 인류의 발전과 함께하여 온 가장 역사가 오래된 산업중의 하나이다. 철강산업의 중추적인 역할을 담당하는 제철소에서는 원료로서 철광석 및 석탄을 이용하여 용융 상태의 선철인 용철을 제조한 다음, 이로부터 강을 제조하여 각 수요처에 공급하고 있다.

현재, 전세계 철생산량의 60% 정도가 14세기부터 개발된 고로법으로부터 생산되고 있다. 고로법은 소결 과정을 거친 철광석과 유연탄을 원료로 하여 제조한 코우크스 등을 고로에 함께 넣고 산소를 불어넣어 철광석을 철로 환원하여 용철을 제조하는 방법이다. 용철생산설비의 대종을 이루고 있는 고로법은 그 반응 특성상 일정 수준 이상의 강도를 보유하고 노내 통기성 확보를 보장할 수 있는 입도를 보유한 원료를 요구하므로, 전술한 바와 같이, 연료 및 환원제로 사용하는 탄소원으로는 특정 원료탄을 가공처리한 코우크스에 의존하며, 철원으로는 일련의 괴상화 공정을 거친 소결광에 주로 의존하고 있다. 이에 따라 현재의 고로법에서는 코우크스 제조설비 및 소결설비 등의 원료예비처리설비가 반드시 수반되므로, 고로 이외의 부대설비를 구축해야 할 필요가 있을 뿐만 아니라 부대설비에서 발생하는 제반 환경오염물질에 대한 환경오염방지설비의 설치 필요로 인하여 투자 비용이 다량으로 소모되어 제조원가가 급격히 상승하는 문제점이 있다.

이러한 고로법의 문제점을 해결하기 위하여, 세계 각국의 제철소에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 전세계 광석 생산량의 80% 이 상을 점유하는 분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

미국특허공보 제5,534,046호는 일반탄 및 분광을 직접 사용하는 용철제조설비를 개시하고 있다. 미국특허공보 제5,534,046호에 개시된 용철제조장치는 기포유동층이 형성된 3단의 유동환원로와 여기에 연결된 용융가스화로로 이루어져 있다. 상온의 분광 및 부원료는 최초의 유동환원로에 장입된 다음, 3단의 유동환원로를 차례로 거친다. 3단의 유동환원로에는 용융가스화로로부터 고온환원가스가 공급되므로, 상온의 분광 및 부원료가 고온환원가스와 접촉하여 승온된다. 이와 동시에, 상온의 분광 및 부원료는 90% 이상 환원되고, 30% 이상 소성되어 용융가스화로내로 장입된다.

용융가스화로내에는 석탄이 공급되어 석탄충진층이 형성되어 있어서, 상온의 분광 및 부원료가 석탄충진층내에서 용융 및 슬래깅(slagging)되어 용철 및 슬래그로 배출된다. 용융가스화로 외벽에 설치된 다수의 풍구를 통해 산소가 취입되어 석탄충진층을 연소하면서 고온의 환원가스로 전환되어 유동환원로로 보내져 상온의 분광 및 부원료를 환원한 후 외부로 배출된다.

그러나 전술한 용철제조장치에서는 용융가스화로 상부에 고속의 가스기류가 형성되어 있으므로 용융가스화로에 장입되는 분환원철 및 부원료가 비산 손실되는 문제점이 있다. 또한, 분환원철 및 부원료를 용융가스화로에 장입하는 경우, 용융가스화로내의 석탄충진층의 통기성 및 통액성 확보가 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 분환원철 및 부원료를 브리켓화하여 용융 가스화로에 장입하는 방법이 연구되고 있다. 이와 관련하여 미국특허공보 제5,666,638호는 타원형의 해면철 브리켓을 제조하는 방법과 장치를 개시하고 있다. 또한, 미국특허 제4,093,455호, 제4,076,520호 및 제4,033,559호는 판형 또는 골판형의 부정형 해면철 브리켓을 제조하는 방법과 장치를 개시하고 있다. 여기서는, 분환원철을 장거리 수송에 적합하도록 고온 괴성화하고 냉각하여 해면철 브리켓으로 제조한다.

상기한 바와 같이 연직 방향으로 배치된 스크류 피더는 해면철 브리켓을 소량 제조하는 데 적합하며, 해면철 브리켓을 대량 제조하는 데는 적합하지 않다. 이러한 방법으로 해면철 브리켓을 제조하는 경우, 생산량 증대를 위하여 분환원철의 장입량을 증가시키면, 롤의 길이 방향의 중심부로 분환원철이 잘 분포되지 않아 브리켓이 중간에서 끊어지는 문제점이 있다. 또한, 대량 생산 설비에서는 분환원철을 압착 성형하는 롤이 대형화됨에 따라 롤의 길이가 길어지므로, 롤의 길이 방향을 따라 유입되는 분환원철의 양이 일정하지 않을 뿐만 아니라 환원철 브리켓의 가운데가 갈라지는 스플릿(split) 현상이 발생하여 후단 공정에서 파쇄시 다량의 분진이 발생한다.

한편, 대형 브리켓 제조 장치의 경우, 환원체가 롤 상부로 다량 유입됨에 따라 장입 호퍼의 외부로 분환원철이 다량 비산되는 문제점이 있다. 그리고 고온의 브리켓이 롤 상부에 다량 유입되므로, 롤 상부에 정체하는 환원체의 양이 많아져서 브리켓 제조 장치 상부의 열변형으로 틈이 발생해 외부로 비산되는 분환원철의 양이 더욱 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 괴성체를 대량으로 제조하기에 적합한 괴성체 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 품질이 양호한 환원체 괴성체를 사용하여 양질의 용철을 제조할 수 있는 용철제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 분환원철 함유 환원체가 장입되며 그 하부에 예각으로 경사진 가이드 튜브를 포함하는 장입 호퍼(hopper), 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하는 한 쌍의 롤(roll), 및 장입 호퍼의 하부에 설치되어 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤로 전달하며 장입 호퍼에 대향하여 하부에 볼록한 공간이 형성된 공급 박스(feeding box)를 포함한다.

여기서, 가이드 튜브는 공급 박스에 삽입되는 것이 바람직하다.

그리고 가이드 튜브는 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.

공급 박스는 장입 호퍼에 대향하여 볼록하게 형성되어 경사진 중심부와 그 양단에 이어진 주변부를 포함할 수 있다.

공급 박스 중심부의 수평면에 대한 경사각과 가이드 튜브 단부면의 수평면에 대한 경사각은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

공급 박스의 중심부 하부면은 롤 표면에 대향하도록 형성되어 분환원철의 비산을 방지할 수 있다.

공급 박스의 중심부 하부면에는 롤의 길이 방향으로 다수의 돌출부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한 쌍의 롤의 양측면에 위치하여 롤의 회전을 지지하는 지지부가 공급 박스의 하부면에 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 가이드 튜브의 길이는 공급 박스의 중심부 중앙에 가까울수록 점차 짧아지는 것이 바람직하다.

공급 박스의 내부에는 가이드 튜브가 삽입되는 관통공을 둘러싸는 냉각 유로를 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 냉각 유로의 입구 및 출구를 공급 박스 상의 가이드 튜브 사이에 설치할 수 있다.

본 발명의 괴성체 제조 장치는 장입 호퍼의 내부에 설치되어 장입 호퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 배출하는 스크류 피더(screw feeder)를 더 포함할 수 있다.

분환원철 함유 환원체가 상기 공급 박스내로 유입되어 공급 박스내에서 분환원철 함유 환원체를 밀폐할 수 있다.

본 발명의 용철 제조 장치는, 상기한 구조의 괴성체 제조 장치, 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기, 및 파쇄기에서 파쇄한 괴성체를 장입하여 융용하는 용융가스화로를 포함한다.

또한, 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 융융가스화로에 공급할 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 개략적인 사시도로서, 장입 호퍼(10)와 한 쌍의 롤(20)(롤의 단부에 부착된 기어를 포함하여 도시)을 포함하는 괴성체 제조 장치(100)를 개략적으로 나타내고 있다. 도 1에 도시한 괴성체 제조 장치의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 괴성체 제조 장치의 형태를 다른 여러 구조로 변형할 수 있다.

도 1에 도시한 장입 호퍼(10)의 중앙에 위치한 개구부(16)를 통하여 화살표 A'으로 나타낸 방향을 따라 분환원철을 함유하는 환원체가 장입된다. 이러한 분환원철 함유 환원체는 철광석으로부터 제조되는 데, 부원료를 더 포함할 수 있으며 다단의 유동 환원로를 거치면서 환원되어 제조된다. 이외의 다른 방법으로 제조된 분환원철 함유 환원체를 장입 호퍼(10)에 장입해도 된다. 장입 호퍼(10)의 상부에는 배기공(14)이 형성되어, 장입 호퍼(10) 내부로 유입되는 고온의 분환원철 함유 환원체에서 발생하는 가스를 제거한다. 장입 호퍼(10)의 내부에는 스크류 피더(12)에 스크래퍼(124)(도 2에 도시)를 설치하여 장입 호퍼(10)의 내벽에 부착된 분환원철을 제거한다.

장입 호퍼(10)는 장입 호퍼(10)의 하부에 예각으로 경사진 가이드 튜브(70)를 포함한다. 가이드 튜브(70)는 공급 박스(feeding box)(30)에 끼움 결합된다. 공급 박스(30)는 장입 호퍼(10)의 하부에 설치되어 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20)로 전달하며, 그 중심부(도 3에 도시, 이하 동일)가 장입 호퍼(10)를 향하여 볼록하게 경사지도록 형성되어 있다. 이와 같이 중심부가 볼록하게 형성되어 그 하부 공간(38)(도 3에 도시, 이하 동일)도 장입 호퍼(10)측으로 볼록하게 형성되므로, 대량으로 유입되는 환원철(direct reduced iron, DRI)을 포함하는 환원체의 체류층을 확보할 수 있고, 스크류 피더(12)를 이용하여 배출되는 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20)에 전달하여 그 길이 방향을 따라 균일하게 분포되도록 해준다.

장입 호퍼(10) 내부에는 장입 호퍼(10)로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20) 사이의 갭(gap)으로 배출하는 스크류 피더(12)가 설치되어 있다. 스크류 피더(12)는 하단에 스크류(122)(도 2에 도시)가 형성되어 있어서, 하부에 모이는 분환원철 함유 환원체를 상부에 부착된 모터(미도시)의 회전에 의하여 하부로 강제 배출시킨다.

롤 케이싱(24)내에 위치하는 한 쌍의 롤(20)은 장입 호퍼(10)로부터 스크류 피더(12)에 의하여 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조한다. 한 쌍의 롤(20)은 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하여 괴성체를 스트립 형태로 제조한다. 롤(20)의 외부에는 롤 커버(roll cover)(26)가 부착되어 있다. 이하에서는 도 2를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 내부 구조에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1의 AA선을 따라 Z축 방향으로 자른 개략적인 단면도로서, 가이드 튜브(70)가 삽입된 공급 박스(30)의 단면을 도시하고 있다.

분환원철 함유 환원체는 가이드 튜브(70)를 통하여 스크류 피더(12)에 의해 공급 박스(30)내로 유입되어 밀폐된다. 롤(20)의 좌우에는 치크 플레이트(80)가 부착되어 분환원철 함유 환원체가 외부로 비산되는 것을 방지한다.

가이드 튜브(70)는 좌우 대칭으로 배치될 수 있으며, 그 길이는 공급 박스(30)의 중심부 중앙에 가까울수록 점차 짧아진다. 이와 같은 구조로 인하여 볼록하게 형성된 공급 박스(30)의 하부 공간에 분환원철 함유 환원체를 좀더 효율적으로 분포시켜 롤 중심에서의 괴성체 제조가 원활하게 이루어지도록 한다.

특히, 공급 박스(30) 중심부의 수평면에 대한 경사각(β)과 가이드 튜브(70)의 단부면(751)에 대한 경사각(α)이 실질적으로 동일하다. 따라서 공급 박스(30) 중심부의 수평면에 대한 경사각(β)은 가이드 튜브(70)의 단부면(751)에 대한 경사각(α)과 동일하거나 이와 가까운 각도를 가진다. 이에 따라 롤 중심부로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 효율적으로 분포시켜 롤 사이의 갭으로 유입시킬 수 있다.

도 3은 도 1의 BB선을 따라 Z축 방향으로 자른 개략적인 단면도로서, 공급 박스(30) 하부에 형성된 공간에 스크류 피더(12)의 중심축의 연장선이 갭(B')을 통과하는 것을 나타내고 있다.

한 쌍의 롤(20)은 롤 코어(202) 및 이를 둘러싸는 롤타이어(204)로 이루어져 있으며, 화살표 방향으로 회전함으로써 상부로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 롤타이어(204) 표면에 형성된 가공면으로 압축한다. 이 경우, 스크류 피더(12) 의 중심축의 연장선은 갭(B')을 통과하므로, 분환원철 함유 환원체가 롤(20) 사이에 양호하게 장입되어 압축이 잘 이루어져 품질이 양호한 괴성체를 제조할 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 롤(20)에 유입되는 분환원철 함유 환원체가 롤의 중심부로 원활하게 장입될 뿐만 아니라 그 양이 한 쌍의 롤(20)의 길이 방향을 따라 실질적으로 균일하게 분포되어 분환원철을 안정적으로 공급할 수 있다.

공급 박스(30)의 중심부 하부면(36)은 롤(20) 표면에 대향하도록 형성되어 분환원철의 비산을 방지한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 공급 박스(30)의 중심부 하부면(36)은 롤(20)과 소정 거리로 이격되어 형성되어 있으므로, 롤(20)의 회전에 따라 분환원철이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 공급 박스(30)의 중심부 하부면(36)에는 롤(20)의 길이 방향으로 연속으로 이어진 돌출부(361)를 형성한다. 여기서, 돌출부(361)는 롤(20)의 회전 방향을 따라 다수 형성되어 있으므로, 분환원철이 외부로 비산되는 것을 원천적으로 차단한다.

이하에서는 도 4를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 박스의 구조에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 박스(30)의 개략적인 사시도로서, 공급 박스(30)의 전체적인 외관을 개략적으로 도시하되 좌측 부분을 절개하여 도시한다. 여기서, 공급 박스(30)는 그 하부에 위치하는 한 쌍의 롤(20)과의 사이에 형성된 밀폐 공간을 형성하도록 그 상부에 위치한 부재를 말한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 공급 박스(30)는 장입 호퍼에 대향하여 볼록하게 형성되어 경사진 중심부와 중심부의 양단에 이어진 주변부를 포함한다. 중심부에 는 냉각 유로의 입구(341) 및 출구(343)가 설치되어 있고, 가이드 튜브(70)(도 1에 도시)가 삽입되는 관통공(32)이 형성되어 있다. 주변부에는 치크 플레이트가 삽입되는 개구부(37)가 형성되어 있고, 고정용 볼트 체결공(35) 및 레벨 조정용 홀(hole)(39)이 형성되어 있다.

공급 박스(30)의 하부면에는 지지부(36)가 돌출되어 있다. 지지부(36)는 한 쌍의 롤의 양측면에 위치하여 롤의 회전을 지지해 준다. 이에 따라 롤이 계속 회전하여도 그 위치가 변형되지 않고 축정렬이 지속적으로 일정하게 유지된다.

그리고 공급 박스(30)에는 관통공(32)을 둘러싸는 냉각 유로(34)가 형성되어 있어서 관통공(32)에 삽입되어 조립 결합되는 가이드 튜브를 통하여 유입되는 분환원철 함유 환원체를 냉각하여 공급 박스(30)의 열변형을 방지한다. 이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이, 공급 박스(30)의 하부 공간(38)에 DRI를 포함하는 환원체가 밀집되어 체류해도 이로 인한 열변형을 방지할 수 있다. 또한, 열변형 방지에 따라 분환원철의 비산도 방지할 수 있다. 특히, 냉각 유로(34)를 공급 박스(30)의 중심부에 집중 형성함으로써 분환원철 함유 환원체로 인한 열변형을 최소화한다.

또한, 냉각 유로의 입구(341) 및 출구(343)를 공급 박스(30)상의 가이드 튜브 사이에 설치하여 고열이 발생하는 공급 박스(30)의 중심부에서 빠른 냉각수의 순환이 이루어지도록 해 준다.

이와 같이 대형 괴성체 제조 장치에 본 발명과 같이 설계한 공급 박스를 설치함으로써, 환원체가 롤 중심부로 잘 유입되므로 중심부에 끊어짐 현상이 없는 괴성체를 제조할 수 있다. 또한, 공급 박스의 중심부 내부에 형성된 냉각 유로를 통 하여 냉각수를 순환시킴으로써, 고온의 환원체의 중심부 체류로 인한 온도 상승으로 공급 박스가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 열변형으로 인한 분환원철의 비산을 원천적으로 차단할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 장치를 이용한 용철제조장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치를 이용한 용철제조장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 환원체 괴성체를 용융가스화로에 장입하여 용철을 제조하는 용철제조장치를 나타낸다.

도 5에 도시한 용철제조장치(200)는 본 발명의 괴성체 제조 장치(100), 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기(40), 그리고 파쇄기(40)에서 파쇄한 괴성체를 장입하여 용융하는 용융가스화로(60)를 포함한다. 이외에 파쇄기(40)에서 파쇄한 괴성체를 임시 저장하기 위한 저장조(50)를 더 포함할 수 있다. 파쇄기(40) 및 용융가스화로(60)의 구조는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.

용융가스화로(60)에는 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 공급한다. 일반적으로 괴탄은 생산지에서 채취한 입도 8mm 초과의 석탄을 그 예로 들 수 있으며, 성형탄은 생산지에서 채취한 입도 8mm 이하의 석탄을 분쇄하여 프레스로 성형한 석탄을 그 예로 들 수 있다.

이와 같은 종류의 석탄을 용융가스화로(60)에 장입하고 산소(O₂)를 공급하여 괴성체를 용융한 다음 출탕구로 배출한다. 이와 같은 방법으로 양호한 품질의 용철을 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 괴성체 제조 장치는 장입 호퍼에 대향하여 하부에 볼록한 공간이 형성된 공급 박스를 구비하므로, 내부에 환원체의 체류 공간을 확보하여 롤 중심부로의 환원철이 원활하게 유입되어 안정적인 조업을 행할 수 있다.

또한, 가이드 튜브가 공급 박스에 삽입되므로, 환원체를 안정적으로 공급할 수 있다.

그리고 스크류는 좌우 대칭으로 배치되므로, 롤 중심부로의 환원체 유입이 효율적으로 이루어져서 대형 괴성체 제조 장치에 적합하다.

공급 박스는 장입 호퍼에 대향하여 볼록하게 형성되어 경사진 중심부와 중심부의 양단에 이어진 주변부를 포함하므로, 장입 호퍼에 대향하여 볼록한 하부 공간을 형성하기가 용이할 뿐만 아니라 예각으로 경사진 가이드 튜브를 설치하는 데도 적합하다.

또한, 공급 박스 중심부의 수평면에 대한 경사각과 가이드 튜브 단부면의 수평면에 대한 경사각이 실질적으로 동일하므로, 공급 박스의 하부 공간에 환원체의 체류층을 효율적으로 확보할 수 있어서 안정적인 조업이 가능하다.

그리고 공급 박스의 중심부 하부면은 롤 표면에 대향하도록 형성되어 분환원철의 비산을 방지하므로, 괴성체의 수율을 높일 수 있다.

공급 박스의 중심부 하부면에는 롤의 길이 방향으로 다수의 돌출부가 형성되 어 있으므로, 분환원철의 비산을 차단할 수 있는 이점이 있다.

한 쌍의 롤의 양측면에 위치하여 롤의 회전을 지지하는 지지부가 공급 박스의 하부면에 돌출되어 있으므로, 지속적인 회전으로 인하여 롤의 위치가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

가이드 튜브의 길이는 공급 박스의 중심부 중앙에 가까울수록 점차 짧아지므로 환원체의 체류 공간을 확보하여 롤의 길이 방향 전체에 걸쳐 고르게 환원체를 압축할 수 있다.

또한, 공급 박스의 내부에 가이드 튜브가 삽입되는 관통공을 둘러싸는 냉각 유로를 형성하여 환원체의 정체로 인한 열변형을 방지할 수 있다.

특히, 냉각 유로의 입구 및 출구를 공급 박스 상의 가이드 튜브 사이에 설치하여 냉각수가 빠르게 순환하도록 함으로써 공급 박스의 열변형으로 인한 분환원철의 비산을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명의 괴성체 제조 장치는 장입 호퍼의 내부에 설치되어 장입 호퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 배출하는 스크류 피더를 더 포함하므로 환원체를 롤에 좀더 용이하게 장입할 수 있다.

분환원철 함유 환원체는 공급 박스내로 유입되어 공급 박스내에서 밀폐되므로 외부 대기와의 접촉에 의한 재산화나 폭발을 방지할 수 있다.

본 발명의 용철제조장치는 상기와 같은 괴성체 제조 장치, 파쇄기 및 용융가스화로를 포함하므로, 양호한 품질의 용철을 제조할 수 있다.

또한, 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 용융가스화로에 공 급하므로 생산지에서 채취한 미분 상태의 석탄을 바로 이용할 수 있어서 생산비가 절감될 뿐만 아니라 공해가 없어서 환경친화적인 이점이 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

분환원철 함유 환원체가 장입되며, 그 하부에 예각으로 경사진 가이드 튜브를 포함하는 장입 호퍼(hopper),

상기 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하는 한 쌍의 롤(roll), 및

상기 장입 호퍼의 하부에 설치되어 상기 분환원철 함유 환원체를 상기 한 쌍의 롤로 전달하며, 상기 장입 호퍼에 대향하여 하부에 볼록한 공간을 형성하는 공급 박스(feeding box)

를 포함하는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 가이드 튜브가 상기 공급 박스에 삽입되는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 가이드 튜브는 좌우 대칭으로 배치되는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 공급 박스는 상기 장입 호퍼에 대향하여 볼록하게 형성되어 경사진 중심부와, 상기 중심부의 양단에 이어진 주변부를 포함하는 괴성체 제조 장치.
제4항에서,

상기 공급 박스 중심부의 수평면에 대한 경사각과 상기 가이드 튜브 단부면의 수평면에 대한 경사각이 실질적으로 동일한 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 공급 박스의 중심부 하부면은 상기 롤 표면에 대향하도록 형성되어 분환원철의 비산을 방지하는 괴성체 제조 장치.
제6항에서,

상기 공급 박스의 중심부 하부면에는 상기 롤의 길이 방향으로 다수의 돌출부가 형성되어 있는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 한 쌍의 롤의 양측면에 위치하여 상기 롤의 회전을 지지하는 지지부가 상기 공급 박스의 하부면에 돌출되어 있는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 가이드 튜브의 길이는 상기 공급 박스의 중심부 중앙에 가까울수록 점차 짧아지는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 공급 박스의 내부에 상기 가이드 튜브가 삽입되는 관통공을 둘러싸는 냉각 유로를 형성하는 괴성체 제조 장치.
제10항에서,

상기 냉각 유로의 입구 및 출구를 상기 공급 박스 상의 상기 가이드 튜브 사이에 설치한 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 장입 호퍼의 내부에 설치되어 상기 장입 호퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 배출하는 스크류 피더(screw feeder)를 더 포함하는 괴성체 제조 장치.
제1항에서,

상기 분환원철 함유 환원체가 상기 공급 박스내로 유입되어 상기 공급 박스내에서 밀폐되는 괴성체 제조 장치.
제1항에 따른 괴성체 제조 장치,

상기 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기, 및

상기 파쇄기에서 파쇄한 상기 괴성체를 장입하여 융용하는 용융가스화로

를 포함하는 용철제조장치.
제14항에서,

괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 상기 융융가스화로에 공급하는 용철제조장치.