KR101178538B1 - Dust removing device for melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용융로의 더스트 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이넥스(FINEX) 용융로에서 발생하는 환원가스 중 철(Fe) 계열의 더스트를 효과적으로 포집 및 제거하기 위한 더스트 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dust removing apparatus of a melting furnace, and more particularly, to a dust removing apparatus for effectively collecting and removing iron (Fe) -based dust in the reducing gas generated in a FINEX melting furnace.
최근 개발된 파이넥스(FINEX) 공정은 제철용 원료 및 연료로서 분체의 철광석(분광석)과 미립의 일반탄(미분탄)을 최초 채광한 상태에서 입도만 분리하여 유동 환원로를 거쳐 그대로 사용한다. 이러한 파이넥스 공정은 종래의 제철법인 고로법에 비해 연료비가 적게 들고 환경 오염이 적은 장점이 있다.The recently developed FINEX process separates only the particle size from the first mined state of powdered iron ore (spectral ore) and fine coal (pulverized coal) as raw materials and fuel for steel making, and uses it through a flow reduction furnace. This Finex process has the advantages of low fuel cost and less environmental pollution than the conventional blast furnace method.
파이넥스 공정은 분광석을 유동 환원로 내에서 환원시키는 유동 환원 공정과, 유동 환원로에서 환원된 분광석을 용융로 내에서 용융시키는 용융 공정을 포함한다. 용융로에는 석탄의 연소에 의해 다량의 일산화탄소가 발생하며, 이 일산화탄소가 유동 환원로에 투입되어 환원가스로 사용된다.The Finex process includes a flow reduction process for reducing the spectroscopy in a flow reduction furnace and a melting process for melting the spectroscopy reduced in the flow reduction furnace in a melting furnace. In the furnace, a large amount of carbon monoxide is generated by the combustion of coal, and the carbon monoxide is introduced into the flow reduction furnace and used as a reducing gas.
용융로는 가스 배출관을 통해 핫 싸이클론과 연결된다. 핫 싸이클론은 용융로의 배출가스 중 더스트를 포집하여 이를 용융로에 재공급하고, 더스트가 분리된 가스를 유동 환원로에 환원가스로 공급한다. 용융로의 배출가스에는 탄소 계열 더스트(분 코크스 및 분 촤(char))와 철 계열 더스트가 포함되어 있다.The furnace is connected to a hot cyclone through a gas discharge line. The hot cyclone collects dust from the exhaust gas of the melting furnace and supplies it back to the melting furnace, and supplies the separated gas to the flow reduction furnace as a reducing gas. Flue gas emissions include carbon-based dusts (powder coke and char) and iron-based dusts.
탄소 계열 더스트는 가스 배출관의 천장에 충돌하여 융용로로 재낙하시키는 원리 등을 이용하여 쉽게 회수할 수 있다. 그런데 철 계열 더스트는 별다른 제거 방법이 없으므로 가스 배출관과 핫 싸이클론의 내부에 다량의 철 더스트가 부착되어 막힘을 유발할 수 있다. 이 경우 더스트의 효율적인 포집에 의한 환원가스 재순환이 불가능해지므로 조업에 차질이 발생하게 된다.Carbon-based dust can be easily recovered using the principle of colliding with the ceiling of the gas discharge pipe and falling back to the melting furnace. However, since iron-based dust does not have a specific removal method, a large amount of iron dust may be attached inside the gas discharge pipe and the hot cyclone, causing clogging. In this case, it is impossible to recycle the reducing gas due to the efficient collection of dust, which causes trouble in operation.
본 발명은 용융로에서 발생하는 배출가스 중 철(Fe) 계열 더스트를 효과적으로 제거하여 가스 배출관과 핫 싸이클론의 막힘을 방지하며, 탄소 계열 더스트 및 철 계열 더스트가 분리된 환원가스를 유동 환원로에 원활하게 공급할 수 있는 용융로의 더스트 제거 장치를 제공하고자 한다.The present invention effectively removes the iron (Fe) -based dust of the exhaust gas generated in the melting furnace to prevent clogging of the gas discharge pipe and hot cyclone, smoothly reducing the reducing gas separated from the carbon-based dust and iron-based dust in the flow reduction furnace It is an object of the present invention to provide a dust removal apparatus for a melting furnace that can be supplied easily.
본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 제거 장치는 용융로에서 핫 싸이클론으로 배출되는 환원가스로부터 더스트를 포집 및 제거하기 위한 것으로서, 용융로와 핫 싸이클론을 연결하는 수직 배출관 및 수평 배출관 사이에 설치되고, 수직 배출관 및 수평 배출관보다 큰 직경으로 형성되어 환원가스의 유속을 일시적으로 감소시키는 더스트 수거부와, 더스트 수거부의 내부에 위치하며 더스트 수거부의 내벽을 따라 낙하한 더스트를 받치는 이물 받침대를 포함한다.Dust removal apparatus according to an embodiment of the present invention for collecting and removing dust from the reducing gas discharged to the hot cyclone in the melting furnace, is installed between the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe connecting the melting furnace and the hot cyclone, A dust collecting part having a larger diameter than the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe to temporarily reduce the flow rate of the reducing gas, and a foreign material pedestal positioned within the dust collecting part and supporting the dust dropped along the inner wall of the dust collecting part; .
더스트 수거부는 구형으로 형성되고, 수직 배출관 및 수평 배출관과 일체로 연결될 수 있다.The dust collecting portion is formed in a spherical shape, and may be integrally connected with the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe.
이물 받침대는 수직 배출관의 상단에 연결되고, 더스트 수거부의 중앙을 향할수록 내부 직경이 좁아지는 모양으로 형성될 수 있다.The foreign material pedestal is connected to the upper end of the vertical discharge pipe, it may be formed in a shape that narrows the inner diameter toward the center of the dust collector.
이물 받침대 주위로 더스트 수거부의 바닥부에 청소용 맨홀이 형성될 수 있다. 이물 받침대는 벽돌로 제조될 수 있다.Cleaning manholes may be formed at the bottom of the dust collection around the foreign body pedestal. Foreign body pedestals can be made of bricks.
용융로의 더스트 제거 장치는 더스트 수거부의 외부에 설치된 전자석과, 전자석을 둘러싸는 외벽을 더 포함할 수 있다. 이 경우 이물 받침대는 환원가스의 온도에 대응하는 내열 온도를 가진 내열 강판으로 제조될 수 있다.The dust removing apparatus of the melting furnace may further include an electromagnet provided outside the dust collecting unit and an outer wall surrounding the electromagnet. In this case, the foreign material pedestal may be made of a heat resistant steel sheet having a heat resistant temperature corresponding to the temperature of the reducing gas.
본 실시예에 따른 더스트 제거 장치는 탄소 계열 더스트뿐만 아니라 철 계열 더스트를 효과적으로 포집하여 철 계열 더스트로 인한 가스 배출관과 핫 싸이클론의 막힘을 방지할 수 있다. 그 결과, 탄소 계열 더스트 및 철 계열 더스트가 분리된 환원가스를 유동 환원로에 원활하게 공급하여 분광석의 환원 효율을 향상시킬 수 있다.The dust removing apparatus according to the present embodiment can effectively trap not only the carbon-based dust but also the iron-based dust, thereby preventing the clogging of the gas discharge pipe and the hot cyclone due to the iron-based dust. As a result, it is possible to smoothly supply the reducing gas from which the carbon-based dust and the iron-based dust are separated to the flow reduction furnace, thereby improving the reduction efficiency of the spectroscopy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 제거 장치 및 이와 연결된 용융로와 핫 사이클론을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 제거 장치의 확대 단면도이다.1 is a schematic view showing a dust removal apparatus and a melting furnace and a hot cyclone connected thereto according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of a dust removing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 제거 장치 및 이와 연결된 용융로와 핫 사이클론을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더스트 제거 장치의 확대 단면도이다.1 is a schematic view showing a dust removing device according to an embodiment of the present invention, a melting furnace and a hot cyclone connected thereto, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the dust removing device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참고하면, 파이넥스 공정을 위한 용융로(10)는 유동 환원로(도시하지 않음)와 연결되어 여기에서 환원된 분철광을 제공받아 이를 용융시킨다. 융용로(10)는 또한 연료인 미분탄을 제공받아 이를 연소시키며, 미분탄 연소에 의해 발생한 다량의 일산화탄소를 핫 싸이클론(20)을 거쳐 유동 환원로에 환원가스로 공급한다.1 and 2, the
용융로(10)와 핫 싸이클론(20)의 입구 사이에는 가스 배출관(30)이 설치되어 용융로(10)에서 발생한 환원가스를 핫 싸이클론(20)으로 공급한다. 그리고 핫 싸이클론(20)의 출구와 용융로(10) 사이에는 더스트 회수관(35)이 설치되어 핫 싸이클론(20)이 회수한 더스트를 용융로(10)에 공급한다. 도 1에서 부호 36은 핫 싸이클론(20)의 출구와 유동 환원로를 연결하는 환원가스 공급관을 나타낸다.A
가스 배출관(30)은 용융로(10)와 연결된 수직 배출관(31) 및 핫 싸이클론(20)과 연결된 수평 배출관(32)을 포함한다. 수직 배출관(31)과 수평 배출관(32)은 같은 크기로 형성될 수 있다.The
본 실시예에 따른 더스트 제거 장치(40)는 수직 배출관(31)과 수평 배출관(32) 사이에 설치되는 구형의 더스트 수거부(41)와, 더스트 수거부(41) 내부에 위치하며 수직 배출관(31)과 연결된 이물 받침대(42)를 포함한다.
더스트 수거부(41)는 수직 배출관(31) 및 수평 배출관(32)과 일체로 형성되어 가스 배출관(30)의 일부를 구성한다. 즉, 더스트 수거부(41)는 수직 배출관(31) 및 수평 배출관(32)과 같은 금속 판재로 제조되며, 용융로(10)에서 발생한 환원가스가 수직 배출관(31)과 더스트 수거부(41) 및 수평 배출관(32)을 차례로 거치며 핫 싸이클론(20)으로 공급되도록 한다.The
이때 더스트 수거부(41)의 직경은 수직 배출관(31) 및 수평 배출관(32)의 폭(또는 직경)보다 크게 형성된다. 예를 들어, 더스트 수거부(41)의 직경은 수직 배출관(31) 및 수평 배출관(32) 폭(또는 직경)의 2배 또는 그 이상으로 설정될 수 있다.At this time, the diameter of the
이와 같이 수직 배출관(31)과 수평 배출관(32) 사이에 큰 부피를 차지하는 더스트 수거부(41)가 위치함에 따라, 용융로(10)에서 가스 배출관(30)으로 유입된 환원가스의 유속은 더스트 수거부(41)에서 순간적으로 급격하게 떨어진다. 따라서 용융로(10)에서 방출된 환원가스가 더스트 수거부(41)를 통과할 때 환원가스에 포함된 더스트는 더스트 수거부(41)의 내벽을 따라 낙하한다.As the
더스트 수거부(41)에서 낙하된 더스트는 탄소 계열 더스트와 철 계열 더스트를 모두 포함한다. 특히 철 계열 더스트가 더스트 수거부(41)에서 효과적으로 포집되므로 수평 배출관(32)을 거쳐 핫 싸이클론(20)으로 투입되지 않는다. 이로써 철 계열 더스트가 수평 배출관(32) 및 핫 싸이클론(20)에 누적되어 발생하는 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.The dust dropped from the
이물 받침대(42)는 수직 배출관(31)의 상단에 연결되며, 더스트 수거부(41)의 중앙을 향할수록 내부 직경이 좁아지는 모양으로 형성된다. 즉, 이물 받침대(42)는 역 깔때기 모양으로 형성될 수 있다. 이물 받침대(42)는 수직 배출관(31)으로부터 투입되는 환원가스를 더스트 수거부(41)로 공급하면서 더스트 수거부(41)의 내벽을 따라 낙하한 이물질이 수직 배출관(31)으로 바로 낙하하지 않도록 이들을 받치는 역할을 한다.The
따라서 더스트 수거부(41)에서 낙하한 이물질은 이물 받침대(42) 주위로 누적된다. 그리고 이물 받침대(42) 주위로 더스트 수거부(41)의 바닥부에 청소용 맨홀(43)이 형성된다. 따라서 더스트가 일정량 누적되면 작업자는 청소용 맨홀(43)을 열어 더스트 수거부(41)에 쌓인 더스트를 제거한다.Therefore, the foreign matter dropped from the
이때 용융로(10)에서 방출되는 환원가스는 700℃ 내지 800℃에 달하는 고온이므로 이물 받침대(42)는 열 변형의 우려가 없는 벽돌로 구성될 수 있다. 만일 벽돌 대신 일반 철판으로 이물 받침대(42)를 구성하면, 열 변형이 발생하여 심한 경우 수직 배출관(31)이 막히는 사고가 발생할 수 있다.At this time, since the reducing gas discharged from the melting
또한, 본 실시예의 더스트 제거 장치(40)는 더스트 수거부(41)의 외부에 설치된 전자석(44)과, 전자석(44)을 둘러싸는 외벽(45)을 더 포함할 수 있다. 전자석(44)은 철심에 구리선을 감은 형태로서 구리선에 전류를 흘릴 때마다 자석으로 기능하여 환원가스에 포함된 철 계열 더스트를 더스트 수거부(41)의 내벽에 부착시킨다.In addition, the
그리고 휴지 중에는 구리선에 공급되는 전류를 차단하여 더스트 수거부(41)의 내벽에 부착되어 있던 철 계열 더스트를 아래로 낙하시킨다. 낙하된 철 계열 더스트는 카본 계열 더스트와 함께 청소용 맨홀(43)을 통해 더스트 제거 장치(40)의 외부로 배출된다.During the pause, the current supplied to the copper wire is cut off to drop the iron-based dust attached to the inner wall of the
더스트 제거 장치(40)가 전자석(44)을 포함하는 경우, 이물 받침대(42)는 벽돌 대신 환원가스의 온도에 상응하는 내열 온도를 가진 내열 강판으로 제조될 수 있다. 이 경우 이물 받침대(42)의 변형을 억제하면서 전자석(44)에서 발생하는 자력이 더스트 수거부(41)의 내부에 고르게 작용하도록 하여 철 계열 더스트의 포집 효율을 높일 수 있다.When the
이와 같이 본 실시예에 따른 더스트 제거 장치(40)는 탄소 계열 더스트뿐만 아니라 철 계열 더스트를 효과적으로 포집하여 철 계열 더스트로 인한 가스 배출관(30)과 핫 싸이클론(20)의 막힘을 방지할 수 있다. 그 결과, 탄소 계열 더스트 및 철 계열 더스트가 분리된 환원가스를 유동 환원로에 원활하게 공급하여 분광석의 환원 효율을 향상시킬 수 있다.As such, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.
10: 용융로 20: 핫 싸이클론
30: 가스 배출관 31: 수직 배출관
32: 수평 배출관 40: 더스트 제거 장치
41: 더스트 수거부 42: 이물 받침대
43: 청소용 맨홀 44: 전자석
45: 외벽10: melting furnace 20: hot cyclone
30: gas discharge pipe 31: vertical discharge pipe
32: horizontal discharge pipe 40: dust removing device
41: dust collection unit 42: foreign body support
43: cleaning manhole 44: electromagnet
45: outer wall
Claims (7)
상기 더스트 제거 장치는,
상기 용융로와 상기 핫 싸이클론을 연결하는 수직 배출관 및 수평 배출관 사이에 설치되고, 수직 배출관 및 수평 배출관보다 큰 직경으로 형성되어 환원가스의 유속을 일시적으로 감소시키는 더스트 수거부; 및
상기 더스트 수거부의 내부에 위치하며 상기 더스트 수거부의 내벽을 따라 낙하한 더스트를 받치는 이물 받침대
를 포함하는 용융로의 더스트 제거 장치.In the dust removal apparatus for collecting and removing dust from the reducing gas discharged from the melting furnace to the hot cyclone,
The dust removal device,
A dust collecting unit installed between the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe connecting the melting furnace and the hot cyclone, and having a diameter larger than that of the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe to temporarily reduce the flow rate of the reducing gas; And
Located in the dust collection unit and foreign matter support for supporting the dust dropped along the inner wall of the dust collection unit
Dust removal apparatus of the melting furnace comprising a.
상기 더스트 수거부는 구형으로 형성되고, 상기 수직 배출관 및 상기 수평 배출관과 일체로 연결되는 용융로의 더스트 제거 장치.The method of claim 1,
The dust collecting unit is formed in a spherical shape, the dust removing apparatus of the melting furnace is integrally connected with the vertical discharge pipe and the horizontal discharge pipe.
상기 이물 받침대는 상기 수직 배출관의 상단에 연결되고, 상기 더스트 수거부의 중앙을 향할수록 내부 직경이 좁아지는 모양으로 형성되는 용융로의 더스트 제거 장치.The method of claim 1,
The foreign material pedestal is connected to the upper end of the vertical discharge pipe, the dust removal apparatus of the melting furnace is formed in a shape that the inner diameter narrows toward the center of the dust collection unit.
상기 이물 받침대 주위로 상기 더스트 수거부의 바닥부에 청소용 맨홀이 형성되는 용융로의 더스트 제거 장치.The method of claim 3,
The dust removal apparatus of the melting furnace in which the cleaning manhole is formed in the bottom part of the said dust collection part around the said foreign material base.
상기 이물 받침대는 벽돌로 제조되는 용융로의 더스트 제거 장치.The method of claim 3,
The foreign body pedestal is a dust removal device of the melting furnace made of brick.
상기 더스트 수거부의 외부에 설치된 전자석; 및
상기 전자석을 둘러싸는 외벽
을 더 포함하는 용융로의 더스트 제거 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
An electromagnet installed outside the dust collection unit; And
An outer wall surrounding the electromagnet
Dust removal device of the melting furnace further comprising.
상기 이물 받침대는 상기 환원가스의 온도에 대응하는 내열 온도를 가진 내열 강판으로 제조되는 용융로의 더스트 제거 장치.The method of claim 6,
The foreign material pedestal is a dust removal apparatus of the melting furnace made of a heat-resistant steel sheet having a heat resistance temperature corresponding to the temperature of the reducing gas.
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