KR101072490B1 - 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한용철제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며 상호 이격되어 갭을 형성하는 한 쌍의 롤, 및 갭의 양 측면에 설치되어 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하며 롤의 축방향으로 가이드 튜브와 중첩되는 한 쌍의 치크 플레이트를 포함한다. 이와 같은 본 발명을 통하여 품질이 양호한 괴성체를 제조할 수 있다.

치크 플레이트, 홈, 밀봉 부재, 괴성체 제조 장치, 용철제조장치

Description

분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치 {AN APPARATUS FOR MANUFACTURING COMPACTED IRONS 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 본 발명의 일 실시예에 따른 치크 플레이트의 개략적인 사시도이다.

도 4는 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 용철제조장치에 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% 이상을 점유하는 분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철법의 개발에 많 은 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 소성 부원료가 비산 손실되는 문제점이 있다. 또한, 분환원철 및 소성 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.

이와 같은 일반적인 브리켓 제조 장치의 경우, 브리켓을 제조시 외부로 분환원철이 비산되는 것을 방지하기 위하여 롤 양쪽에 치크 플레이트를 설치하여 분환원철의 비산을 방지하고 있다. 여기서는 브리켓 제조 장치가 비교적 소형이므로, 통상적인 치크 플레이트를 사용해도 분환원철의 비산을 충분히 방지할 수 있다.

그러나 대형 브리켓 제조 장치의 경우, 치크 플레이트를 설치해도 환원철 함유 환원체가 롤로 다량 유입됨에 따라 분환원철이 외부로 다량 비산되는 문제점이 발생한다. 특히, 고온의 환원철 함유 환원체가 롤 상부에 다량 유입되므로, 롤 상부에 정체되는 환원철 함유 환원체의 양이 많아져서 괴성체 제조 장치의 상부와 치크 플레이트 사이의 틈으로 분환원철이 다량 비산되는 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 괴성체를 사용하여 양질의 용철을 제조할 수 있는 용철제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하는 한 쌍의 롤(roll), 및 갭의 양 측면에 설치되어 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하며 롤의 축방향으로 가이드 튜브와 중첩되는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)를 포함한다.

그리고 본 발명의 괴성체 제조 장치는 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤로 전달하는 공급 박스(feeding box)를 더 포함할 수 있다.

치크 플레이트의 상부에는 공급 박스와 밀착되는 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

치크 플레이트는 분환원철 함유 환원체의 밀봉을 위한 밀봉 부재를 포함하며, 밀봉 부재는 홈을 따라 홈내에 부착될 수 있다.

여기서, 밀봉 부재는 홈상에 경사지도록 그 일측이 홈에 부착되는 것이 바람직하다.

밀봉 부재의 경사면은 상기 갭의 외측을 향하는 것이 바람직하다.

본 발명의 괴성체 제조 장치에서는, 밀봉 부재로 공급 박스를 지지할 수 있다.

그리고 밀봉 부재는 내열 강판으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 홈은 한 쌍의 롤의 배열 방향을 따라 형성된 제1홈과, 제1홈의 양단에 이어져서 한 쌍의 롤의 축 방향을 따라 형성된 제2홈을 포함할 수 있다.

가이드 튜브의 길이는 갭의 중심에서 멀어질수록 점차 길어지는 것이 바람직하다.

그리고 가이드 튜브의 최장 길이에 대응하는 가이드 튜브의 단부 및 그 주변부가 치크 플레이트의 일면에 중첩될 수 있다.

또한, 한 쌍의 롤에 대향하는 치크 플레이트의 일면에 경사진 오목부가 형성되고, 이 오목부가 가이드 튜브와 중첩될 수 있다.

치크 플레이트의 오목부 중앙에 롤의 배열 방향을 따라 단차부를 형성할 수 있다.

그리고 가이드 튜브에는 단차부가 형성될 수 있다.

여기서, 치크 플레이트의 단차부와 가이드 튜브의 단차부가 상호 대향할 수 있다.

그리고 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 치크 플레이트를 사이에 두고 갭의 반대편에서 치크 플레이트를 고정 지지하는 지지대를 더 포함하고, 지지대가 치크 플레이트에 접하는 면에 내부 공간이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 장입 호퍼의 내부에 설치되어 장입 호퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 갭으로 배출하는 스크류 피더(screw feeder)를 더 포함할 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 4를 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)(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, 소성 부원료를 더 포함하며 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 하측으로 뻗은 가이드 튜브(guide tube)(70)를 포함하고, 가이드 튜브(70)는 하부에 위치하는 공급 박스(feeding box)(30)에 끼움 결합되며, 공급 박스(30)의 하부는 Y축 방향인 롤(20)의 축방향으로 가이드 튜브(70)와 중첩되는 치크 플레이트(80)(도 2에 도시, 이하 동일)로 밀착된다.

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. 여기서의 갭은 한 쌍의 롤의 길이 방향을 따라 존재하는 롤 사이의 공간을 말한다. 스크류 피더(12)는 하단에 스크류(122)(도 2에 도시)가 형성되어 있어서, 중력에 의하여 하부에 모이는 분환원철 함유 환원체를 상부에 부착된 모터(미도시)의 회전에 의하여 하부로 배출한다.

롤 케이싱(24)내에 위치하는 한 쌍의 롤(20)은 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하여 장입 호퍼(10)로부터 스크류 피더(12)에 의하여 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조한다. 롤(20)의 외부에는 롤 커버(roll cover)(26)가 부착되어 있다.

치크 플레이트는 롤 사이의 갭의 양 측면에 설치되어, 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하는 역할을 한다. 치크 플레이트는 치크 플레이트 가압 장치로 지지되는 지지대(88)에 의하여 지지되며, 지지대(88)의 상부는 공급 박스(30)의 상부로 돌출되어 있다. 치크 플레이트는 공급 박스의 상부 개구부를 통하여 조립할 수 있다.

이하에서는 도 2를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 내부 구조, 특히 치크 플레이트에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1의 AA선을 따라 Z축 방향으로 자른 개략적인 단면도로서, 롤(20)의 양 측면을 지지하는 치크 플레이트(80)의 단면과 그 일부를 확대하여 도시한다.

분환원철 함유 환원체는 가이드 튜브(70)를 통하여 스크류 피더(12)에 의해 공급 박스(30)내로 유입된다. 공급 박스(30)는 장입 호퍼(10)의 하부에 설치되어 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20)로 전달하며, 장입 호퍼(10)에 대향하여 볼록한 하부 공간을 형성하고 있다. 이에 따라 대량으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 정체층을 확보할 수 있고, 이를 한 쌍의 롤(20)의 갭 중심에 적절히 공급할 수 있다.

또한, 가이드 튜브(70)의 길이는 갭의 중심에서 멀어질수록 점차 길게 되어 있으므로, 상부를 향하여 볼록하게 형성된 공급 박스(30)의 내부 공간에 분환원철 함유 환원체를 좀더 효율적으로 분포시켜, 롤 중심에서의 괴성체 제조가 원활하게 이루어지도록 한다. 가이드 튜브(70)의 최장 길이에 대응하는 가이드 튜브(70)의 단부(701) 및 그 주변부는 치크 플레이트(80)의 일면에 중첩된다. 이에 따라 가이드 튜브(70)로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체가 외부로 비산되지 않고 롤(20) 사이로 원활하게 유입된다.

공급 박스(30) 하부에는 대량의 분환원철 함유 환원체가 유입되어 정체하므로, 분환원철이 외부로 비산될 가능성이 높다. 특히, 분환원철의 비산을 막기 위해서는 공급 박스(30)와 치크 플레이트(80)가 밀착되는 부분의 밀폐가 중요하다. 따라서 도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 한 쌍의 치크 플레이트 (80)의 상부에 공급 박스(30)와 밀착되는 홈(82)을 형성하여 공급 박스(30)를 밀봉 부재(84)로 지지함으로써 분환원철이 외부로 비산되는 것을 방지한다. 밀봉 부재(86)가 경사진 형태로 되어 있으므로, 분환원철이 비산되더라도 밀봉 부재(86)의 하부에 갇혀서 외부로 비산되지 못한다. 이에 따라 공급 박스(30)로 유입된 분환원철 함유 환원체의 비산을 방지하여 안정적인 조업을 실현할 수 있다.

특히, 도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 가이드 튜브(70)에 단차(703)를 형성하고, 치크 플레이트(80)의 오목부(86) 중앙에 롤(20)의 배열 방향을 따라 단차부(861)를 형성한다. 가이드 튜브(70)의 단차부(703)와 치크 플레이트(80)의 단차부(861)가 상호 대향하여, 중첩하는 가이드 튜브(70)와 치크 플레이트(80) 사이로 분환원철이 비산되는 것을 방지한다. 즉, 가이드 튜브(70)와 치크 플레이트(80) 사이에 형성된 유로에 상호 대향하는 단차부로 된 장애물을 형성하여 분환원철이 외부로 비산되는 것을 방지한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치는 치크 플레이트(80)를 사이에 두고 롤 사이의 갭의 반대편에서 치크 플레이트(80)를 고정 지지하는 지지대(88)를 더 포함한다. 지지대(88)가 치크 플레이트(80)에 접하는 면에는 내부 공간(89)이 형성되어 지지대(88)가 치크 플레이트(80)에 접하는 면적을 최소화함으로써 열분포를 일정하게 해 주어 열변형에 의한 비틀림을 방지한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 치크 플레이트의 내부 구조를 도 3을 통하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치크 플레이트(80)의 개략적인 사시도로 서, 확대원에는 치크 플레이트(80) 상부의 홈(82)을 좀더 상세하게 나타낸다.

도 3에는 도시하지 않았지만, Y축 방향으로 위치한 한 쌍의 치크 플레이트(80)의 사이에 X축 방향으로 한 쌍의 롤이 위치하며, 치크 플레이트(80)는 롤의 외부로 분환원철이 비산되는 것을 방지한다.

치크 플레이트(80)의 외부에는 지지대(88)가 설치되어 치크 플레이트(80)를 롤측으로 가압한다. 도 3에 도시하지 않았지만, 바(bar) 형태의 치크 플레이트 가압 장치를 사용하여 지지대(88)를 지지할 수 있다. 지지대(88)의 외측에는 볼트를 조립하기 위한 개구부(87)가 형성되어 있다. 개구부(87)는 장공 형태로 가공되어 치크 플레이트(80)의 열팽창시 신축량을 흡수해 준다.

치크 플레이트(80)는 그 상부에 공급 박스(30)(도 2에 도시, 이하 동일)와 밀착되는 홈(82)이 형성되어 있고, 홈(82)을 따라 밀봉 부재(84)를 부착한다. 밀봉 부재(84)는 용접 등의 방법으로 부착할 수 있으며, 기타 다른 방법으로도 부착할 수 있다.

도 3의 확대원에는 치크 플레이트(80)의 상부에 형성된 홈(82)을 확대하여 나타내고 있는데, 홈(82)은 한 쌍의 롤(미도시)의 배열 방향을 따라 형성된 제1홈(822) 및 제1홈(822)의 양단에 이어져서 한 쌍의 롤(미도시)의 축 방향을 따라 배열된 제2홈(824)을 포함한다. 이와 같이 롤을 둘러싸는 형태로 제1홈(822) 및 제2홈(824)이 형성되어 있고, 여기에 공급 박스를 밀착시키므로 분환원철이 외부로 비산하는 것을 원칙적으로 차단할 수 있다.

밀봉 부재(84)는 홈(82)상에 경사지도록 하여, 그 일측(841)을 홈(82)에 부 착한다. 부착은 용접 등의 방법을 통하여 구현할 수 있으며, 다른 여러가지 방법도 가능하다. 특히, 밀봉 부재(84)의 경사면의 갭의 외측을 향하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 밀봉 부재(84)가 치크 플레이트(80)상에 밀착되는 공급 박스를 지지하므로, 외부로 빠져나가는 분환원철을 밀봉 부재(84)의 경사면 하부로 유도하여 가둘 수 있어서, 외부로 비산되는 분환원철의 양이 감소한다.

이와 같이, 밀봉 부재(84)가 치크 플레이트(80)와 공급 박스의 밀착면에 위치할 뿐만 아니라 분환원철이 외부로 비산되는 것을 방지하는 역할을 하므로, 고온에 견딜 수 있도록 그 소재를 내열 강판으로 하는 것이 바람직하다. 내열 강판으로는 스테인리스강을 사용할 수 있으며 STS310S를 그 대표적인 예로 들 수 있다.

한 쌍의 롤에 대향하는 치크 플레이트(80)의 일면에는 롤의 배열 방향을 따라 단차부가 형성되고 경사진 오목부(86)가 형성되어, 가이드 튜브(70)(도 2에 도시)와 중첩된다. 이에 따라 가이드 튜브로부터 유입되는 분환원철 함유 환원체의 비산을 방지할 수 있어서 안정적인 조업이 가능하다.

이와 같은 구조를 가진 괴성체 제조 장치의 치크 플레이트로 인하여 외부로 분환원철이 비산되는 것을 최소화할 수 있으므로, 분환원철의 손실에 따른 제조 원가 상승을 막을 수 있을 뿐만 아니라 괴성체를 안정적으로 제조할 수 있는 이점이 있다.

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

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치를 이용한 용철제조장 치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 괴성체를 용융가스화로에 장입하여 용철을 제조하는 용철제조장치를 나타낸다.

도 4에 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, 롤의 축방향으로 가이드 튜브와 중첩되는 한 쌍의 치크 플레이트를 포함하므로, 내부로 유입된 분환원철이 외부로 비산하는 것을 효율적으로 방지해 준다.

그리고 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤로 전달하는 공급 박스를 더 포함하므로, 환원철 함유 환원체를 롤의 갭 중심으로 장입할 수 있다.

또한, 치크 플레이트의 상부에 공급 박스와 밀착되는 홈을 형성하여 외부로 분환원철이 바산되는 것을 방지한다.

또한, 치크 플레이트에 포함된 밀봉 부재는 홈을 따라 홈내에 부착되므로, 치크 플레이트와 공급 박스의 사이를 좀더 견고하게 밀폐할 수 있어서 분환원철의 비산을 방지할 수 있다.

여기서, 밀봉 부재는 홈상에 경사지도록 그 일측이 홈에 부착되어 있으므로, 치크 플레이트와 공급 박스 사이의 틈을 통하여 외부로 빠져나가려는 분환원철을 손쉽게 포집할 수 있다.

또한, 밀봉 부재의 경사면은 갭의 외측을 향하므로, 경사면 하부에 외부로 빠져나가려고 하는 분환원철을 가둘 수 있다.

공급 박스는 밀봉 부재로 지지되므로, 공급 박스를 치크 플레이트에 안착시켜서 외부로 환원철이 비산되는 것을 방지할 수 있다.

밀봉 부재는 내열 강판으로 형성되어, 분환원철 함유 환원체의 유입에 따른 고열 발생에 잘 견딜 수 있다.

그리고 치크 플레이트상에 형성된 홈은 한 쌍의 롤의 배열 방향을 따라 형성된 제1홈과, 제1홈의 양단에 이어져서 한 쌍의 롤의 축 방향을 따라 형성된 제2홈을 포함하므로, 롤 사이의 갭을 둘러싸므로 외부로 분환원철이 비산되는 것을 효율 적으로 방지할 수 있다.

또한, 가이드 튜브의 길이는 갭의 중심에서 멀어질수록 점차 길어지므로, 가이드 튜브를 통하여 유입된 분환원철 함유 환원체가 외부로 비산되지 않고 갭으로 잘 유입되도록 해 준다.

치크 플레이트는 가이드 튜브의 최장 길이에 대응하는 가이드 튜브의 단부 및 그 주변부에 중첩시켜 조립하므로, 가이드 튜브를 통하여 유입되는 분환원철 함유 환원체가 외부로 비산되는 것을 방지해 준다.

한 쌍의 롤에 대향하는 치크 플레이트의 일면에 경사진 오목부가 형성되어 가이드 튜브와 중첩되므로, 가이드 튜브의 조립이 간편한 이점이 있다.

또한, 치크 플레이트의 오목부 중앙에 롤의 배열 방향을 따라 단차부를 형성하므로, 오목부를 가공하기가 편리한 이점이 있다.

가이드 튜브에는 단차부가 형성되어 있으므로, 경사진 형태의 가이드 튜브를 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 치크 플레이트의 단차부와 가이드 튜브의 단차부가 상호 대향하므로, 분환원철이 외부로 비산될 수 있는 유로 중간에 단차부가 위치하여 분환원철의 비산을 방지한다.

그리고 치크 플레이트를 지지하는 지지대의 치크 플레이트와 접하는 면에 내부 공간이 형성되므로, 열분포가 일정하에 유지되어 치크 플레이트의 열변형에 의한 비틀림을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 괴성체 제조 장치는 장입 호퍼의 내부에 설치되어 장입 호 퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 갭으로 배출하는 스크류 피더를 더 포함하므로, 분환원철 함유 환원체를 효율적으로 롤 사이의 갭으로 유입할 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 공급하므로 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 (19)

1. 분환원철 함유 환원체가 장입되며, 하부로 뻗은 가이드 튜브를 포함하는 장입 호퍼(hopper),

   상기 장입 호퍼로부터 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며, 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하는 한 쌍의 롤(roll), 및

   상기 갭의 양 측면에 설치되어 상기 갭으로 유입되는 상기 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하며, 상기 롤의 축방향으로 상기 가이드 튜브와 중첩되는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate)

   를 포함하는 괴성체 제조 장치.
2. 제1항에서,

   상기 분환원철 함유 환원체를 상기 한 쌍의 롤로 전달하는 공급 박스(feeding box)를 더 포함하는 괴성체 제조 장치.
3. 제2항에서,

   상기 치크 플레이트의 상부에 상기 공급 박스와 밀착되는 홈을 형성한 괴성체 제조 장치.
4. 제3항에서,

   상기 치크 플레이트는 상기 분환원철 함유 환원체의 밀봉을 위한 밀봉 부재를 포함하며, 상기 밀봉 부재는 상기 홈을 따라 상기 홈내에 부착된 괴성체 제조 장치.
5. 제4항에서,

   상기 밀봉 부재는 상기 홈상에 경사지도록 그 일측이 상기 홈에 부착되는 괴성체 제조 장치.
6. 제5항에서,

   상기 밀봉 부재의 경사면은 상기 갭의 외측을 향하는 괴성체 제조 장치.
7. 제5항에서,

   상기 분환원철 함유 환원체를 상기 한 쌍의 롤로 전달하는 공급 박스를 더 포함하고, 상기 밀봉 부재로 상기 공급 박스를 지지하는 괴성체 제조 장치.
8. 제5항에서,

   상기 밀봉 부재는 내열 강판으로 형성된 괴성체 제조 장치.
9. 제3항에서,

   상기 홈은 상기 한 쌍의 롤의 배열 방향을 따라 형성된 제1홈과, 상기 제1홈의 양단에 이어져서 상기 한 쌍의 롤의 축 방향을 따라 형성된 제2홈을 포함하는 괴성체 제조 장치.
10. 제1항에서,

    상기 가이드 튜브의 길이는 상기 갭의 중심에서 멀어질수록 점차 길어지는 괴성체 제조 장치.
11. 제10항에서,

    상기 가이드 튜브의 최장 길이에 대응하는 상기 가이드 튜브의 단부 및 그 주변부가 상기 치크 플레이트의 일면에 중첩되는 괴성체 제조 장치.
12. 제10항에서,

    상기 한 쌍의 롤에 대향하는 상기 치크 플레이트의 일면에 경사진 오목부가 형성되고, 상기 오목부가 상기 가이드 튜브와 중첩되는 괴성체 제조 장치.
13. 제12항에서,

    상기 치크 플레이트의 오목부 중앙에 상기 롤의 배열 방향을 따라 단차부가 형성된 괴성체 제조 장치.
14. 제13항에서,

    상기 가이드 튜브에 단차부가 형성된 괴성체 제조 장치.
15. 제14항에서,

    상기 치크 플레이트의 단차부와 상기 가이드 튜브의 단차부가 상호 대향하는 괴성체 제조 장치.
16. 제1항에서,

    상기 치크 플레이트를 사이에 두고 상기 갭의 반대편에서 상기 치크 플레이트를 고정 지지하는 지지대를 더 포함하고, 상기 지지대의 상기 치크 플레이트에 접하는 면에 내부 공간이 형성된 괴성체 제조 장치.
17. 제1항에서,

    상기 장입 호퍼의 내부에 설치되어 상기 장입 호퍼로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 상기 갭으로 배출하는 스크류 피더(screw feeder)를 더 포함하는 괴성체 제조 장치.
18. 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.
19. 제18항에서,

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

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