KR101142484B1

KR101142484B1 - 소결 조업장치 및 방법

Info

Publication number: KR101142484B1
Application number: KR1020040114039A
Authority: KR
Inventors: 최만수; 김영춘; 안태진
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2012-05-07
Also published as: KR20060075268A

Abstract

본 발명은 소결층 내 급냉방지와 함유먼지를 제거하고 냉각된 잔류 가스를 환경 집진기로 처리하여 냉각 살수작업으로 인한 문제점을 방지할 수 있는 소결 조업장치 및 방법에 관한 것으로, 소결 배합 원료 저장호퍼로부터 소결기 상에 배합 원료를 장입하고 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에서 소결층을 착화시키고, 소결층의 하부로부터 주 배풍기에 의해 공기를 흡입하는 소결기를 이용하여 소결광 제조 후 배광시 배출 가스를 처리하는 소결 조업장치에 있어서, 소결기에서 배광시 발생되는 배출 가스를 소결기측으로 유도시키는 담파와; 소결층 내에서 처리하는 후드와; 후드 내에 등간격을 갖고 이격되어 장착되며, 배출 가스의 흐름을 균일하게 유지하고 함유된 먼지를 낙진시키는 분산판을 포함하여 구성하며, 후드를 통과한 배출 가스는 환경 집진기의 흡입 팬 구동에 의하여 배출되는 것을 특징으로 한다.

소결기, 집진기, 담파, 분산판

Description

소결 조업장치 및 방법{SINTERING PROCESS DEVICE AND METHOD THEREOF}

도 1은 소결 공정도.

도 2a는 소결광 배광시 배출 가스 발생시 살수 상태도.

도 2b는 배광부 살수로 인한 문제점을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 배출 가스를 이용한 소결 조업방법을 도시한 도면.

도 4a는 본 발명의 배출 가스 중 먼지 제거방법을 도시한 도면.

도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 분산판의 형상을 도시한 도면.

도 4c는 본 발명의 소결기 소성상태를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 배출 가스 처리 공정도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 ; 상부광 호퍼 2 ; 배합 원료 저장호퍼

3 ; 점화로 4 ; 소결기

5 ; 배광부 6 ; 파쇄기

7 ; 냉각기 8 ; 가스 메인 덕트

9 ; 공정 집진기 10 ; 주 배풍기

11 ; 배출 연통 13 ; 소결 배광 슈트

21 ; 제1 담파 22 ; 제2 담파

23 ; 후드 24 ; 분산판

26 ; 잔류 가스 유입 덕트 27 ; 환경 집진기

본 발명은 소결 조업장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 고로의 주 장입원료로 사용되는 소결광은, 통상 8㎜이하의 철광석과 석회석, 사문암 등의 부원료, 그리고 연료원인 코크스, 무연탄을 반광과 혼합한 배합 원료를 소결기에서 소결하는 과정을 통해 제조된다.

구체적으로 소결광은 도 1에 도시된 바와 같이 소결기(4)의 배합 원료 저장호퍼(2)(Surge Hopper)로부터 소결기(4) 상에 배합 원료를 장입하고, 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에 위치한 점화로(3)에 의해 소결층을 착화시킨 다음, 소결층 하부로부터 주 배풍기(10)(Main Blower)에 의해 가스 메인 턱트(8)를 통해 공기를 흡입하여 소결층에서 입자를 괴성화하는 소결과정을 통해 제조된다.

이렇게 제조되는 소결광은 배광부((5)측으로 배출되며, 5~50㎜ 정도의 크기를 갖게 된다.

도 1의 미설명 부호는 상부광 호퍼(1), 냉각기(7)(Cooler), 공정 집진기(9), 배출 연통(11)이다.

소결기에서 제조된 소결광은 800~850℃ 열을 함유하고 있는 관계로 배광부(5)에서 배출과 파쇄기(6)(Hot Crusher)에서 파쇄시 300℃ 이상 고열의 가스를 발 생시키기 때문에 환경 집진기(27)로 유입되며 고저항에 의한 집진 효율이 극히 저하되어 도 2a에 도시된 바와 같이 살수작업(5-1)을 통해 배출 가스를 150℃ 이하로 조정하여 환경 집진기(27)로 유입시켜 먼지를 제거한 후 대기로 배출시킨다.

배광부(5)에서 배출 가스에 살수시 가스 중 습분을 함유하고 있는 관계로 집진 덕트를 통하여 환경 집진기(27)에 유입과정 중 냉각되면서 도 2b에 도시된 바와 같이 집진 덕트 내부에 더스트(Dust) 누적(27-1) 현상과 집진기 내부의 습분이 누적되어 결로 현상(27-2)이 발생된다.

배광부(5) 배출 가스는 환경 집진기(27) 처리 가스 중 18~20% 차지하고 있으나 배출 가스 온도에 따라 먼지의 배출농도를 좌우하고 있어 필연적으로 살수작업을 통하여 배출 가스를 냉각시켜야 정상적으로 집진농도를 유지할 수 있다.

배광부(5)에서 배출 가스의 살수작업은 고열의 소결광에 직접 접촉되므로 소결광 조직에 급냉 현상에 의한 분화현상으로 품질의 악화는 물론, 도 2a에 도시된 바와 같이 소결층 상부에는 소성과정 중 열을 보지하는 시간이 하층부보다 적기 때문에 급격한 냉각작업은 소결광의 품질 악화는 물론, 생산성이 저하되는 문제점이 발생된다.

한편, 소결층의 하층부에서 소결이 진행하는 동안 열을 계속 유지하고 있으나 상층부에는 점화로에서 착화 이후 50% 도달하면 소결이 완료되어 대기의 찬 공기와 접촉에 의한 냉각현상으로 하층부에 비해 취약한 조직으로 후드(Hood)를 덮어 급랭현상을 방지하는 방법을 이용하고 있으나 온도저하를 막는 데는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 소결층 내 급냉방지와 함유먼지를 제거하고 냉각된 잔류 가스를 환경 집진기로 처리하여 냉각 살수작업으로 인한 문제점을 방지할 수 있는 소결 조업장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소결 배합 원료 저장호퍼로부터 소결기 상에 배합 원료를 장입하고 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에서 소결층을 착화시키고, 소결층의 하부로부터 주 배풍기에 의해 공기를 흡입하는 소결기를 이용하여 소결광 제조 후 배광시 배출 가스를 처리하는 소결 조업장치에 있어서, 소결기에서 배광시 발생되는 배출 가스를 소결기측으로 유도시키는 담파와; 소결층 내에서 처리하는 후드와; 상기 후드 내에 등간격을 갖고 이격되어 장착되며, 배출 가스의 흐름을 균일하게 유지하고 함유된 먼지를 낙진시키는 분산판을 포함하여 구성하며, 상기 후드를 통과한 배출 가스는 환경 집진기의 흡입 팬 구동에 의하여 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소결 배합 원료 저장호퍼로부터 소결기 상에 배합 원료를 장입하고 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에서 소결층을 착화시키고, 소결층의 하부로부터 주 배풍기에 의해 공기를 흡입하는 소결기를 이용하여 소결광 제조 후 배광시 배출 가스를 처리하는 소결 조업방법에 있어서, 소결기에서 소결이 완료된 소결광 배광시 배출되는 고온의 배출 가스를 배광부측을 통해 주 배풍기 하방 흡입에 의하여 소결층 내로 흡수하는 단계와; 소결기에서 배광된 소결광 배광시 발생되는 배출 가스 온도가 설정 온도 이상이면 소결기측 제2 담파가 열리고 환경 집진기측 제1 담파를 닫는 단계와; 소결기측으로 유입된 배출 가스를 분산판과 접촉시킴으로 소결기 표면을 보온하는 단계와; 소결기로 유입된 배출 가스를 환경 집진기로 유입하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배출 가스를 이용한 소결 조업방법을 도시한 도면이다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 배출 가스 중 먼지 제거방법을 도시한 도면이며, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 분산판(24)의 형상을 도시한 도면이다.

그리고, 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 소결기 소성상태를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 실시예는 소결기(4)에서 배광시 발생되는 배출 가스를 소결기(4)측으로 유도시키는 제2 담파(22)와 소결층 내에서 처리하는 후드(Hood)(23)와 배출 가스의 흐름을 균일하게 유지하고 함유된 먼지를 낙진시키는 분산판(24)으로 구성되어 있으며 소결층 내에서 처리 후 잔류 가스는 환경 집진기(27) 흡입 팬(Fan)에 의하여 자연적으로 처리된다.

배출 가스가 150도 이하가 되면 소결기(4)로 유입되는 제2 담파(22)가 닫히고 환경 집진기(27)측으로 제1 담파(21)를 열어 환경 집진기(27)로 처리하여 온도가 낮은 배출 가스가 소결기(4)측으로 유입되는 현상을 방지한다.

제1 담파(21)는 환경 집진기측으로 유입되는 배출 가스의 흐름을 단속하며, 제2 담파(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 담파(21)와 이격되어 소결기(4)로 유입되는 배출 가스의 흐름을 단속한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 소결기(4)에서 소결이 완료된 소결광 배광시 배출되는 고온의 배출 가스를 배광부(5)측을 통해 주 배풍기(10) 하방 흡입에 의하여 소결층 내로 흡수시켜 표면을 보온시킴으로써 조업개선은 물론, 환경 집진기(27) 먼지 배출농도를 저감할 수 있는 소결 조업방법에 관한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배출 가스 처리상태를 도시한 흐름도이다.

본 발명은 소결기(4)에서 배광된 소결광 배광시 발생되는 배출 가스 온도가 설정 온도(150도) 이상이 되면 소결기(4)측 제2 담파(22)가 자동적으로 열리고 환경 집진기(27)측 제1 담파(21)가 닫힌다.

이와는 반대로, 소결기(4)에서 배광된 소결광 배광시 발생되는 배출 가스 온도가 설정 온도(150도) 이하의 낮은 온도인 경우 환경 집진기(27)측 제1 담파(21)가 열리고 소결기(4)측 제2 담파(22)가 닫힌다.

관내를 통하여 소결기(4)측으로 유입된 배출 가스는 소결기(4)의 주 배풍기(10)의 하방흡입에 의하여 소결기(4)측으로 흡수되고 내부에 설치된 분산판(24)의 접촉으로 가스의 흐름을 원활하게 유지한다.

또한, 가스에 함유된 먼지가 분산판(24)에 접촉함으로써 하부로 낙진되어 소결층 내로 흡수된다.

소결기(4)로 유입된 배출 가스는 환경 집진기(27)에서 흡입되는 흡입력으로 급광측으로 가스가 이동되어 온도가 100도 이하의 배출 가스 중 20~30%가 다시 환경 집진기(27)로 유입되어 처리한다.

상기한 바와 같이 소결기(4)에서 소결이 완료된 소결광 배광시 발생되는 고온의 배출 가스를 냉각살수를 통하여 환경 집진기(27) 먼지의 배출농도를 저감시키는 방법에 대하여 제반 문제점을 해결하기 위해 소결층 내 취약한 부분으로 고온의 배출 가스를 흡입시켜 소결층 내 급냉을 방지하여 소결광의 품질저하 방지는 물론, 회수율을 향상시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 본 발명은 종래의 방법에 비하여 환경 집진의 배출농도를 2~5%는 물론, 소결층 내의 급냉을 방지함으로써 소결광의 낙하강도는 1~1.5% 향상시키고 분율은 2~3% 감소되는 효과가 있다.

참고적으로, 유효 화상 면적 400㎡ 대형 소결기(4)에서 도 4c에 도시된 바와 같이 소결기(4)측의 40~45의 면적이 배출 가스를 처리하는 장치를 이용하여 조업을 실시하는 예를 통하여 구체적으로 설명한다.

도 4c에 도시된 바와 같이 소결기(4) 유효 화상 면적 40~45% 부분에 배출 가스를 처리할 수 있는 후드(23)(Hood)를 설치하여 배광부(5)에서 배출되는 150도 이상 고온의 배출 가스를 유입한다.

환경 집진기(27)측으로 소결기(4)에서 배출되는 가스 온도가 100도 이하로 유입되고 20~30% 감소되어 배출농도는 10~15% 저감되며 소결층 내 상층부 급냉현상을 방지함으로써 종래에 비해 강도는 1~1.5% 향상되고, 분율은 2~3% 감소됨을 알 수 있다.

소결광 배광시 배출되는 가스가 150℃ 이하시 환경 집진기(27)로 유입시키고 150℃ 이상시 냉각이 필요하므로 소결기(4)측으로 유도시켜 소결층 내 보열과정 중 하방 흡입 현상으로 더스트(Dust)는 소결층 내로 제거되고 100℃ 이하로 냉각된 잔류 가스는 환경 집진기(27)에서 처리한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 소결 조업장치 및 방법은 소결기에서 소결이 완료된 소결광 배출시 발생되는 고온의 배출 가스를 소결기 배광부측 처리 후드(Hood)로 유입시켜 주 배풍기의 흡입력에 의해 소결층 내로 흡수 처리 후 잔량을 환경 집진기로 처리시 종래의 방법에 비해 먼지의 배출농도가 획기적으로 저감시킬 수 있다.

또한, 취약한 소결층 내 급냉현상을 예방하여 소결광의 품질개선을 할 수 있으며, 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

소결 배합 원료 저장호퍼로부터 소결기 상에 배합 원료를 장입하고 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에서 소결층을 착화시키고, 소결층의 하부로부터 주 배풍기에 의해 공기를 흡입하는 소결기를 이용하여 소결광 제조 후 배광시 배출 가스를 처리하는 소결 조업장치에 있어서,

소결기에서 배광시 발생되는 배출 가스를 소결기측으로 유도시키는 담파와;

소결층 내에서 처리하는 후드와;

상기 후드 내에 등간격을 갖고 이격되어 장착되며, 배출 가스의 흐름을 균일하게 유지하고 함유된 먼지를 낙진시키는 분산판을 포함하여 구성하며,

상기 후드를 통과한 배출 가스는 환경 집진기의 흡입 팬 구동에 의하여 배출되는 것을 특징으로 하는 소결 조업장치.
제1항에 있어서,

상기 담파는 상기 환경 집진기측으로 유입되는 배출 가스의 흐름을 단속하는 제1 담파와;

상기 제1 담파와 이격되어 소결기측으로 유입되는 배출 가스의 흐름을 단속하는 제2 담파를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 소결 조업장치.
제2항에 있어서,

배출 가스가 설정 온도 이하가 되면 제2 담파가 닫히고 환경 집진기측으로 제1 담파를 열어 환경 집진기로 처리하여 온도가 낮은 배출 가스가 소결기측으로 유입되는 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 소결 조업장치.
소결 배합 원료 저장호퍼로부터 소결기 상에 배합 원료를 장입하고 배합 원료가 장입된 소결층의 상부에서 소결층을 착화시키고, 소결층의 하부로부터 주 배풍기에 의해 공기를 흡입하는 소결기를 이용하여 소결광 제조 후 배광시 배출 가스를 처리하는 소결 조업방법에 있어서,

소결기에서 소결이 완료된 소결광 배광시 배출되는 고온의 배출 가스를 배광부측을 통해 주 배풍기 하방 흡입에 의하여 소결층 내로 흡수하는 단계와;

소결기에서 배광된 소결광 배광시 발생되는 배출 가스 온도가 설정 온도 이상이면 소결기측 제2 담파가 열리고 환경 집진기측 제1 담파를 닫는 단계와;

소결기측으로 유입된 배출 가스를 분산판과 접촉시킴으로 소결기 표면을 보온하는 단계와;

소결기로 유입된 배출 가스를 환경 집진기로 유입하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결 조업방법.
제4항에 있어서,

소결기에서 배광된 소결광 배광시 발생되는 배출 가스 온도가 설정 온도 이 하이면, 환경 집진기측 제1 담파가 열리고 소결기측 제2 담파를 닫는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결 조업방법.