KR101194032B1 - 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법 - Google Patents

코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101194032B1
KR101194032B1 KR1020100137214A KR20100137214A KR101194032B1 KR 101194032 B1 KR101194032 B1 KR 101194032B1 KR 1020100137214 A KR1020100137214 A KR 1020100137214A KR 20100137214 A KR20100137214 A KR 20100137214A KR 101194032 B1 KR101194032 B1 KR 101194032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coal
hot air
fluidized bed
bed dryer
coke
Prior art date
Application number
KR1020100137214A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120075167A (ko
Inventor
이운재
최재훈
이상열
서영대
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020100137214A priority Critical patent/KR101194032B1/ko
Publication of KR20120075167A publication Critical patent/KR20120075167A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101194032B1 publication Critical patent/KR101194032B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/14—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the materials or objects to be dried being moved by gravity

Abstract

석탄의 유동 효율을 높여 건조 효율을 극대화시킬 수 있도록, 내부에 설치된 분산판을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하는 유동층 건조기와, 상기 유동층 건조기에 연결되어 분산판 위로 석탄을 투입하기 위한 석탄공급부, 상기 유동층 건조기에 연결되어 상기 분산판으로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부, 상기 유동층 건조기의 분산판을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 순환시키기 위한 순환부를 포함하는 코크스용 석탄 건조 장치를 제공한다.

Description

코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법{DEVICE AND METHOD FOR DRYING COAL FOR COKE OVEN}
본 발명은 코크스 제조를 위해 코크스 오븐에 장입되는 석탄을 건조하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 건조 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법에 관한 것이다.
세계적인 조강생산량의 급격한 증가로 인해 철광석 및 야금용 코크스 제조를 위한 석탄의 수요가 증가하고 있다. 이에 석탄의 가격 급등과 양질의 점결탄에 대한 고갈우려 및 확보에 대한 어려움이 점점 커지고 있다. 이와 같은 환경 하에서 야금용 코크스 제조에 사용되는 석탄을 다양화하고, 점결력이 약한 미점결탄의 사용비를 증가시키기 위한 여러 기술들이 개발 적용되고 있다.
이중 석탄의 전처리 기술로서 코크스 오븐에 장입되는 석탄의 수분을 저감하는 건조기술이 주로 활용되고 있다. 석탄의 수분 건조에는 건조 효율이 우수한 유동층 건조기가 주로 이용되고 있다. 유동층 건조기 내부에서 석탄은 열풍에 의해 유동화 되면서 건조된다.
종래 석탄 건조를 위한 유동층 건조기는 수평으로 배치된 폭이 좁고 길이가 긴 구조로 되어 있다. 유동층 건조기의 하부로부터 석탄 건조를 위한 열풍이 공급된다. 이에 석탄은 유동층 건조기의 일측 선단으로 투입되어 수평방향으로 이동되면서 유동화 과정을 거쳐 건조된다. 그리고 건조된 조립의 석탄은 유동층 건조기의 타측 선단에서 배출되고, 석탄 건조 과정에서 발생되는 미분탄은 건조 석탄에서 분급되어 상부로 배출된다. 상기 분급된 미분탄은 성형 설비에서 일정형태로 성형된다. 성형된 미분탄은 유동층 건조기에서 건조된 조립탄과 혼합된 후 코크스 오븐내로 공급되어 코크스로 제조된다.
그런데, 상기한 종래 구조는 유동층 건조기를 따라 열풍이 분산 투입되므로, 수분을 많이 함유하고 있는 고수분 석탄이 유동층 건조기로 투입되었을 때 유동층 건조기의 공급 위치에서 석탄의 유동층이 제대로 형성되지 않는 문제점이 있다. 이에 석탄의 유동화에 의한 건조 작업이 원활하게 이루어지지 못하게 된다.
또한, 상기한 종래 구조는 한 유동층 건조기 내에서 석탄의 건조와 분급이 이루어지므로 분급 효율이 떨어진다. 특히 건조된 석탄이 배출되는 지점에서 집중적으로 미분탄의 분급이 이루어져 미분탄 분급 효율이 좋지 않은 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래 구조는 유동층 건조기의 석탄 공급 위치에서 석탄 배출 위치 모두에 같은 온도의 열풍이 공급되므로, 석탄 건조 효율 및 에너지 효율이 떨어지게 된다. 즉, 유동층 건조기 내로 석탄이 공급되는 공급 위치에서는 저온 및 고수분의 석탄과 열풍이 접촉하게 된다. 그리고 유동층 건조기의 석탄 배출 위치에서는 건조되고 온도가 상승한 석탄이 동일한 온도의 열풍과 접촉하게 된다. 이러한 종래의 구조는 열풍의 효율적 분배가 전혀 이루어지지 않은 것으로, 석탄의 건조 효율 저하는 물론 에너지 낭비의 원인이 된다.
이에, 고 수분의 석탄에 대한 유동 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 석탄의 건조 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법을 제공한다.
이를 위해 본 건조 장치는, 내부에 설치된 분산판을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하는 유동층 건조기와, 상기 유동층 건조기에 연결되어 분산판 위로 석탄을 투입하기 위한 석탄공급부, 상기 유동층 건조기에 연결되어 상기 분산판으로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부, 상기 유동층 건조기의 분산판을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 순환시키기 위한 순환부를 포함할 수 있다.
본 장치는 상기 유동층 건조기가 적어도 2개 이상 구비되고 각각 순차적으로 연결되어, 석탄이 각 유동층 건조기를 차례로 거치며 건조되는 구조일 수 있다.
상기 순환부는 순차적으로 연결된 각 유동층 건조기 중 가장 앞쪽 유동층 건조기에 설치될 수 있다.
상기 순환부는 유동층 건조기의 분산판 하부에 형성된 하부챔버 내에 설치되어 상기 분산판의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버를 구획하는 분리관을 포함하고, 상기 열풍공급부는 상기 분리관에 연결되어 분리관 내부를 통해 분산판 중앙부로 열풍을 공급하는 중앙열풍라인과 상기 하부챔버에 연결되어 분리관 외부를 통해 분산판 주변부로 열풍을 공급하는 주변열풍라인을 포함하여, 상기 중앙열풍라인과 상기 주변열풍라인으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조일 수 있다.
상기 순환부는 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조일 수 있다.
상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다.
상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조일 수 있다.
상기 순환부는 상기 유동층 건조기 내부에서 분산판의 중앙부 상부에 분산판과 이격되어 설치되는 원형관을 더 포함할 수 있다.
상기 원형관은 유동층 건조기의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기로 이루어질 수 있다.
상기 분리관은 상기 원형관과 대응되는 크기로 이루어질 수 있다.
한편, 본 건조 방법은 유동층 건조기 내부로 열풍을 공급하여 석탄을 유동화하여 건조시키는 건조 방법에 있어서, 유동층 건조기의 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과 분산판의 주변부로 공급되는 열풍의 유속을 각각 상이하게 하여 석탄을 순환시키며 건조하는 구조일 수 있다.
본 건조 방법은 다단으로 연결된 유동층 건조기를 통해 1차 건조된 석탄을 다음 유동층 건조기로 공급하여 차례로 건조킬 수 있다.
본 건조 방법은 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조일 수 있다.
본 건조 방법은 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 주변부로 공급되는 열풍의 유속에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 유동층을 다단으로 구성하여 석탄을 건조함으로써, 건조 효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 석탄의 수분 함량 등에 따라 조업 조건을 달리하여 석탄이 내부에서 뭉치는 것을 방지하고, 고 수분 석탄의 경우에도 유동 효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같이 석탄 건조 효율을 높여 코크스 오븐에 장입되는 석탄의 장입밀도를 높일 수 있고, 이에 코크스 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 저가의 저급탄 사용비를 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 코크스 오븐 조업을 안정적으로 유지 할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비로 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 실시예는 코크스로용 석탄의 건조에 적용한 실시예를 기초로 하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다양한 용도의 석탄을 포함한 각종 원료의 건조에 모두 적용가능하다.
도 1은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 장치는 유동층 건조기(10,11)와 석탄공급부(20) 및 열풍공급부(30,31)를 포함한다. 또한, 본 장치는 석탄 건조 과정에서 발생되는 미분의 석탄 입자(이하 미분탄이라 한다)를 괴성화하기 위한 성형탄 제조기(60)를 더 포함한다.
상기 석탄공급부(20)는 상기 유동층 건조기(10)에 연결되어 분산판(12) 위로 석탄을 투입하게 된다. 상기 열풍공급부(30,31)는 상기 유동층 건조기(10,11) 하부에 연결되어 각 유동층 건조기의 분산판(12)으로 열풍을 공급하게 된다.
그리고 유동층 건조기(10,11)는 내부에 설치된 분산판(12)을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하게 된다.
본 실시예에서 상기 유동층 건조기(10,11)는 두 개가 구비되며, 두 개의 유동층 건조기가 다단으로 연결된 구조로 되어 있다. 이하 설명의 편의를 위해 석탄 이동 순서에 따라 앞쪽의 유동층 건조기를 제1 유동층 건조기(10)라 하고, 제1 유동층 건조기에 연결된 뒤쪽의 유동층 건조기를 제2 유동층 건조기(11)라 한다.
본 실시예에서 제1 유동층 건조기(10)와 제2 유동층 건조기(11)는 순차적으로 배치되며, 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)과 제2 유동층 건조기(11)의 투입구(17) 사이에는 석탄을 이동시키기 위한 연결관(19)이 설치된다.
상기 제1 유동층 건조기(10)는 수직형태로 배치되며 하부에는 열풍을 상부로 분출하는 분산판(12)이 설치된다. 상기 분산판(12)의 하부에는 열풍공급부(30)와 연결되어 열풍이 도입되는 하부챔버(14)가 형성된다. 그리고 상기 분산판(12) 위쪽으로 석탄의 건조가 이루어지는 주탑(16)이 수직으로 배치된다. 상기 주탑(16) 측면에는 석탄이 투입되는 투입구(17)와 유동층에서 건조된 석탄이 배출되는 배출구(18)가 설치된다. 또한, 상기 주탑(16) 상부에는 석탄 건조과정에서 발생된 미분탄을 포집하기 위한 사이클론(50)이 연결 설치된다. 상기 유동층 건조기(10,11)는 열손실 방지를 위해 외면에 단열재가 시공되며, 유동층 내의 온도 및 압력검출을 위해 열전대가 압력센서가 구비된다.
상기 제2 유동층 건조기(11)는 그 구조가 위에서 설명한 상기 제1 유동층 건조기(10)의 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 이하 상세한 설명은 생략한다. 상기 제2 유동층 건조기(11) 역시 열풍공급부(31)와 연결되어 공급된 열풍으로 석탄을 유동화하여 건조시키게 된다. 본 실시예에서 상기 열풍공급부(30,31)는 제1 유동층 건조기와 제2 유동층 건조기에 각각 별도로 구비되어 개별적으로 열풍을 각 유동층 건조기로 공급하게 된다.
상기 석탄공급부(20)는 호퍼(22)에 적재된 석탄을 호퍼(22) 하단의 스크류 피더(screw feeder)(24)를 통해 정량 이송하여 제1 유동층 건조기(10)의 주탑(16) 내부로 공급하는 구조로 되어 있다. 상기 스크류 피더(24) 출측에는 주탑(16)의 석탄 투입구(17)와 연결된 슈트(26)가 설치된다. 이에 스크류 피더(24)에 의해 이송된 석탄은 슈트(26)를 통해 주탑(16) 내부로 투입된다. 상기 석탄공급부(20)는 석탄의 원활한 흐름을 위해 상기 호퍼(22) 내부에 교반기가 더 설치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2 유동층 건조기(11)는 제1 유동층 건조기(10) 내에서 유동화 과정을 거쳐 건조된 석탄을 상기 연결관(19)을 통해 공급받게 되므로 별도의 석탄공급부는 불필요하다.
상기 열풍공급부(30)는 상기 제1 유동층 건조기(10)의 하부챔버(14)에 연결되는 열풍라인(32)에 설치되어 열풍을 송급하는 블로워(34)와, 열풍라인(32) 상에 설치되어 송급되는 열풍을 가열하는 히터(36)를 포함한다. 또한, 상기 열풍라인(32) 상에는 송급되는 열풍의 유량을 조절하기 위한 유량계(38)가 설치된다. 상기 열풍은 히터(36)에 의해 가열되는 공기 또는 제철소 내에서 발생된 고온의 가스, 예를 들어 코크스 오븐의 연소실에서 배출되는 배기가스일 수 있으며 특별히 한정되지 않는다. 코크스 오븐의 연소실에서 배출되는 배기가스를 열풍으로 사용하는 경우 열풍을 가열할 필요가 없으므로 열풍공급부에서 히터는 포함되지 않을 수 있다.
상기 제2 유동층 건조기(11)에 연결되어 제2 유동층 건조기로 열풍을 공급하는 열풍공급부(31) 역시 상기 제1 유동층 건조기(10)에 연결된 열풍공급부(30)와 동일한 구조로 이루어진다. 이에 상기 열풍공급부(30)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 이하 상세한 설명은 생략한다.
여기서 본 장치는 상기와 같이 두 개의 다단 배치된 유동층 건조기를 구비한 구조로, 석탄이 두 개의 유동층 건조기를 차례로 거치면서 순차적으로 건조 및 분급된다. 이하, 분급이라 함은 미 건조 석탄에서 미분탄을 분리하는 것을 의미한다.
상기한 구조로 되어, 석탄공급부(20)에 의해 제1 유동층 건조기(10)로 공급된 석탄은 제1 유동층 건조기(10) 내에서 열풍에 의해 유동화되면서 일차적으로 건조 과정을 거치게 된다. 열풍은 블로워(34)에 의해 유동층 건조기의 하부챔버(14)로 도입된다. 하부챔버(14) 내로 유입된 고온 가스는 하부챔버(14)의 상부에 설치한 분산판(12)을 통과하여 상부로 분출된다. 분산판(12)을 통하여 상부로 분출된 열풍은 상승류를 형성한다. 이 상승류에 의해 분산판(12) 상에 유동층이 형성된다. 이 유동층에서 석탄이 유동되면서 열풍에 의해 건조가 이루어진다.
제1 유동층 건조기(10)의 유동층에서 건조되어 유동층 위쪽으로 비산된 석탄은 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)를 통해 배출된다. 제1 유동층 건조기(10)에서 배출되는 석탄은 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)에 연결된 연결관(19)을 통해 제2 유동층 건조기(11) 내부로 투입된다.
제2 유동층 건조기(11) 내부로 유입된 석탄은 역시 제2 유동층 건조기(11)의 분산판(12) 상에서 열풍에 의해 유동화되면서 이차적으로 건조 과정을 거친다. 상기 제2 유동층 건조기(11) 내에서 건조되어 유동층 위쪽으로 비산된 석탄은 제2 유동층 건조기(11)의 배출구(18)를 통해 외부로 배출된다. 그리고 제1 유동층 건조기(10) 및 제2 유동층 건조기(11)에서 발생된 미분은 각 건조기(10) 내부에서 분급되어 상부에 연결된 사이클론(50)과 백필터(52)를 통해 포집 처리된다.
이와 같이 두 개의 분리된 유동층 건조기를 통해 석탄을 다단으로 건조시킴으로써, 각 유동층 건조기의 조업 조건을 조절하여 석탄 건조와 미분탄의 분급 효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 본 장치는 상기 유동층 건조기(10)의 분산판(12)을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판(12)의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 분산판(12) 상부에서 순환시키기 위한 순환부를 포함한다. 여기서 상기 중앙부는 분산판(12)의 중심을 포함하는 중앙부분을 의미하며, 주변부는 중앙부 외측부분을 의미한다.
상기 순환부는 두 개의 유동층 건조기 모두에 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 순환부는 다단으로 배치된 두 개의 유동층 건조기 중 앞쪽에 배치된 제1 유동층 건조기(10)에 설치된다.
상기 순환부는 하부챔버(14) 내에 상기 분산판(12)의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버(14)를 구획하는 분리관(40)을 설치하고, 상기 열풍공급부(30)에서 상기 분리관(40) 내부와 외부로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조로 되어 있다.
상기 열풍공급부(30)에서 하부챔버(14)로 열풍을 공급하는 열풍라인(32)은 두 개로 구분되어 분리관(40)과 하부챔버(14)에 각각 연결 설치된다. 여기서 상기 열풍라인(32) 중 분리관(40)에 연결되는 열풍라인은 중앙열풍라인(33)이라 하고, 하부챔버(14)에 연결되는 열풍라인은 주변열풍라인(35)이라 한다.
상기 열풍공급부(30)는 상기 중앙열풍라인(33)과 상기 주변열풍라인(35)으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하게 된다. 본 실시예에서 상기 열풍공급부(30)는 상기 분산판(12) 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 크게 열풍을 공급하게 된다. 열풍의 유속은 열풍공급부(30)의 유량계(38)를 통해 제어된다. 각 열풍라인(32)에 설치된 유량계(38)를 통해 설정된 유속으로 열풍을 공급하게 된다.
이에 상기 분산판(12)의 중앙부와 주변부로 각각 상이한 속도의 열풍이 분출되어, 석탄은 분산판(12)의 중앙부에서 상승하여 주변부에서 하강하며 순환하게 된다.
여기서 상기 분산판(12) 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다. 또한, 상기 분산판(12)의 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조일 수 있다. 상기 최소 유동화 속도는 석탄 입자를 유동시키기 위한 최소 속도로 대략 0.12m/sec이다. 이하 설명에서 최소 유동화 속도는 1Qmf으로 표시되며 대략 0.12m/sec이므로, 최소 유동화 속도의 5배라 하면 0.6m/sec이고, 8배라 하면 1.0m/sec 값인 것으로 정의한다.
상기 분산판(12)의 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 속도보다 낮게 되면 석탄을 충분히 상승시키지 못하여 석탄의 순환이 제대로 이루어지지 못한다. 상기 분산판의 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 범위를 넘게 되면 열풍 공급을 위한 동력이 커져 운전비가 상승하게 된다.
또한, 상기 분산판(12)의 주변부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 범위를 넘게 되면 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과의 속도차가 작아 석탄의 순환이 활발하게 이루어지지 못하여 석탄이 주변부 밑으로 하강하여 적체되는 현상이 발생된다.
본 장치는 분산판(12) 상부에서 상기 순환 흐름이 보다 확실하게 형성될 수 있도록, 상기 유동층 건조기(10)의 주탑(16) 내에 원형관(42)이 더 설치된 구조로 되어 있다. 상기 원형관(42)은 주탑(16) 내에 주탑(16)의 길이방향을 따라 수직으로 배치되는 원형의 관구조물로, 분산판(12)의 중앙부 상부에 분산판(12)과 이격되어 설치된다.
이에 상기 원형관(42)에 의해 분산판(12) 상부에 형성되는 유동층은 두 개의 영역, 즉, 중앙부와 그 외측인 주변부로 확실히 구획된다. 이에 원형관(42) 내부에서 상승하고 외측에서 하강하는 석탄의 순환 흐름을 확실히 형성할 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원형관(42)은 주탑(16)의 중앙부에 배치되며, 분산판(12)에서 이격된 상태에서 주탑(16) 내주면에 지지부재(44)를 매개로 고정설치된다.
본 실시예에서, 상기 원형관(42)은 유동층 건조기(10)의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기로 이루어진다. 상기 분리관(40) 또한 상기 원형관(42)과 대응되는 크기로 이루어질 수 있다. 상기 원형관의 내경이 상기 범위보다 작은 경우에는 원형관의 내경이 너무 작아 중앙부로 공급된 열풍이 원형관 외부로 빠져나갈 우려가 있다. 또한, 상기 원형관의 내경이 상기 범위보다 크면 원형관의 내경이 너머 커 상승된 석탄이 다시 원형관 내부를 통해 하강할 우려가 있다. 이에 석탄의 순환이 제대로 이루어지지 않게 된다.
도 3을 참조하여 본 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 장치에 의해 중앙열풍라인(33)과 주변열풍라인(35)을 통해 각각 상이한 유속의 열풍이 공급된다.
상기 중앙열풍라인(33)으로 공급된 열풍은 상기 분리관(40)에 연결되어 분리관(40) 내부로 공급된다. 상기 분리관(40)은 분산판(12)의 중앙부와 연결되어 있어서, 분리관(40) 내부로 유입된 열풍은 분산판(12) 중앙부로 분출된다. 이에 상기 분산판(12)의 중앙부로는 상대적으로 유속이 빠른 열풍이 분출된다.
상기 주변열풍라인(35)으로 공급된 열풍은 하부챔버(14)에 연결되어 분리관(40) 외부와 하부챔버(14) 사이로 공급된다. 상기 분리관(40)과 하부챔버(14) 사이는 분산판(12)의 주변부와 연결되어 있어서, 상기 영역으로 유입된 열풍은 분산판(12)의 주변부를 통해 분출된다. 이에 상기 분산판(12)의 주변부로는 상대적으로 유속이 느린 열풍이 분출된다.
이와 같이, 분산판(12)의 중앙부에는 상대적으로 높은 속도의 열풍이 분출되고 분산판(12)의 주변부로는 상대적으로 낮은 속도의 열풍이 분출된다. 따라서 분산판(12)의 중앙부에서 주변부로의 순환 흐름이 발생하게 된다. 이 흐름을 따라 석탄은 분산판(12)의 중앙부에서 상승하게 된다. 상승하는 석탄은 분산판(12) 상부에 배치된 원형관(42)의 내부를 통해 위로 상승된다. 그리고 원형관(42)의 상부를 지나 상승력이 약해지면 원형관(42) 외측으로 밀려나가 원형관(42)의 외측 즉, 유속이 상대적으로 느린 분산판(12)의 주변부를 통해 하강하게 된다.
이에 도시된 바와 같이 원형관(42)의 내부를 따라 상승하고 원형관(42)과 주탑(16) 내부면 사이를 통해 하강하는 형태의 순환 흐름이 형성되며, 이 흐름을 따라 석탄이 원형관(42)을 순환하게 된다.
따라서 과잉 수분을 함유한 석탄이 유동층 건조기(10)에 투입된 경우, 종래에는 석탄이 분산판(12)에 부착되어 유동화가 이루어지기 힘드나, 본 장치는 높은 유속에 의해 석탄이 분산판(12) 중앙부에서 위로 상승하여 주변부에서 하강하는 순환흐름을 갖게 된다. 이러한 순환 흐름에 의해 석탄은 원형관(42)의 외측으로 하강하면서 건조되는 과정과 원형관(42) 내부에서 상승하면서 건조되는 과정을 계속 거칠 수 있게 된다. 이에 고 수분 석탄의 경우에도 유동층 내에서 석탄이 순환하도록 하여 건조 효율을 높일 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 제1 유동층 건조기 11 : 제2 유동층 건조기
12 : 분산판 14 : 에어챔버
16 : 주탑 17 : 투입구
18 : 배출구 19 : 연결관
20 : 석탄공급부 30,31 : 열풍공급부
33 : 중앙열풍라인 35 : 주변열풍라인
40 : 분리관 42 : 원형관

Claims (15)

  1. 내부에 설치된 분산판을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하는 유동층 건조기와, 상기 유동층 건조기에 연결되어 분산판 위로 석탄을 투입하기 위한 석탄공급부, 상기 유동층 건조기에 연결되어 상기 분산판으로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부, 상기 유동층 건조기의 분산판을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 순환시키기 위한 순환부를 포함하고,
    상기 유동층 건조기는 적어도 2개 이상 구비되고 순차적으로 연결되어, 석탄이 각 유동층 건조기를 차례로 거치며 건조되는 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환부는 순차적으로 연결된 각 유동층 건조기 중 가장 앞쪽 유동층 건조기에 설치되는 코크스용 석탄 건조 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 순환부는 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 순환부는 유동층 건조기의 분산판 하부에 형성된 하부챔버 내에 설치되어 상기 분산판의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버를 구획하는 분리관을 포함하고,
    상기 열풍공급부는 상기 분리관에 연결되어 분리관 내부를 통해 분산판 중앙부로 열풍을 공급하는 중앙열풍라인과 상기 하부챔버에 연결되어 분리관 외부를 통해 분산판 주변부로 열풍을 공급하는 주변열풍라인을 포함하여, 상기 중앙열풍라인과 상기 주변열풍라인으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 순환부는 상기 유동층 건조기 내부에서 분산판의 중앙부 상부에 분산판과 이격되어 설치되는 원형관을 더 포함하는 코크스용 석탄 건조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 분리관은 상기 원형관과 대응되는 크기로 이루어진 코크스용 석탄 건조 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 원형관은 유동층 건조기의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기인 코크스용 석탄 건조 장치.
  11. 유동층 건조기 내부로 열풍을 공급하여 석탄을 유동화하여 건조시키는 석탄 건조 방법에 있어서,
    석탄을 다단으로 연결된 유동층 건조기에 차례로 통과시켜 순차적으로 건조시키며,
    유동층 건조기의 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과 분산판의 주변부로 공급되는 열풍의 유속을 각각 상이하게 하여 석탄을 순환시키며 건조하는 코크스용 석탄 건조 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 코크스용 석탄 건조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 코크스용 석탄 건조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 코크스용 석탄 건조 방법.
KR1020100137214A 2010-12-28 2010-12-28 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법 KR101194032B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100137214A KR101194032B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100137214A KR101194032B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120075167A KR20120075167A (ko) 2012-07-06
KR101194032B1 true KR101194032B1 (ko) 2012-10-24

Family

ID=46709202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100137214A KR101194032B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101194032B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497567B1 (ko) * 2014-06-17 2015-03-02 주식회사 한국테크놀로지 석탄 건조 장치에서의 재열증기 공급 챔버의 분사압력 유지 장치
CN106574820A (zh) * 2014-06-17 2017-04-19 韩国技术有限公司 在利用再热蒸汽的煤干燥装置中的蒸汽压调节装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120075167A (ko) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6424182B2 (ja) コークス用石炭乾燥装置および乾燥方法
JP5085702B2 (ja) 流動層乾燥装置
AU2012386631B2 (en) Multiple back-flow baffle plate drier and drying method for drying high moisture coal
JP2001055582A (ja) 石炭の乾燥方法及び乾燥装置
JP4691063B2 (ja) 流動層乾燥分級装置
CN102207350A (zh) 一种微波流化干燥褐煤的方法
KR20130132484A (ko) 약연탄 가공 장치 및 방법
KR101194032B1 (ko) 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법
US11498081B2 (en) Drying hopper as well as grinding and drying plant comprising such
KR101194033B1 (ko) 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법
JP5407496B2 (ja) 流動床乾燥加熱分級装置及びコークス炉用原料炭の事前処理方法
CN101726160B (zh) 一种分散物料气流干燥装置
JP2014181887A (ja) 湿潤燃料流動層乾燥装置及びその乾燥方法
JP2016079332A (ja) 流動床装置及びこれを用いた石炭の乾燥分級方法
CN203704551U (zh) 鳞片石墨干燥设备
CN109708429B (zh) 一种组合式振动流化床—流化床干燥设备及其干燥方法
JP2011220544A (ja) 湿潤材料乾燥装置
CN205245680U (zh) 新型卸压干燥器
CN205593339U (zh) 一种铁矿球团烘干系统
JP2006234205A (ja) 流動層乾燥機及び流動層乾燥機による湿潤原料の乾燥方法
JPH09104871A (ja) 流動層乾燥分級機及びその操業方法
KR101397617B1 (ko) 이물제거가 가능한 유동층 건조장치
KR101730167B1 (ko) 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법
CN203443267U (zh) 流化干燥桶
KR101733760B1 (ko) 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151014

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160817

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170828

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190925

Year of fee payment: 8