KR101257610B1 - 생석회 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생석회 제조 장치에 관한 것으로, 소성로 본체의 냉각대 내부에 이산화탄소 공급관부재로 이산화탄소 가스를 공급하여 생석회의 표면을 재탄산화시켜 생석회 입자체의 표면에 수분 변화를 감소시키는 표면 코팅층이 형성된 생석회을 제조하는 것이며, 상기 생석회가 대기 중에서 장기간 안정적으로 보관이 가능하고, 안정적인 품질을 유지할 수 있는 것이다.

Description

생석회 제조 장치{Apparatus for producing unslaked lime}
본 발명은 생석회 제조 장치에 관한 것으로, 대기 중에서 수분 변화량을 줄여 장기간 안정적으로 보관이 가능한 생석회를 제조하는 생석회 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 생석회는 제강공정에서 탈인과 탈황 등의 정련을 위한 용제로 사용된다.
상기 생석회는 석회석을 이용하여 제조되는 것이다.
본 발명의 목적은 대기 중에서 수분 변화량을 줄여 장기간 안정적으로 보관이 가능한 생석회를 제조하는 생석회 제조 장치를 제공하는 데 있다.
삭제
이러한 본 발명의 과제는 장입부, 소성대, 냉각대가 구비되어 내부로 장입된 석회석을 소성, 냉각하여 배출시키는 소성로 본체와;
상기 소성로 본체의 냉각대에 이산화탄소 가스를 공급하는 이산화탄소 공급관부재를 포함한 생석회 제조 장치를 제공함으로써 해결된다.
본 발명에 따른 상기 소성로 본체는 상기 소성대에서의 소성 시 발생하는 폐가스를 배출하는 소성 폐가스 배출관을 구비하며, 상기 이산화탄소 공급관부재는 상기 소성 폐가스 배출관에 연결되어 상기 소성 폐가스 배출관을 통해 배출되는 소성 폐가스를 상기 냉각대로 공급하며, 상기 소성 폐가스 배출관으로 배출되는 폐가스를 냉각대 내로 공급하는 팬부재가 장착된다.
본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 상기 냉각대 내에 재탄산 반응 온도를 유지하는 제어 기기를 더 포함하는 것을 더 포함한다.
본 발명에 따른 상기 제어 기기는 상기 팬부재로 상기 소성로 본체 내로 공급되는 이산화탄소 가스의 압력을 제어한다.
본 발명에 따른 상기 제어 기기는 상기 냉각대 내에 배치되는 온도 센서; 및
상기 온도 센서 및 상기 팬부재에 연결되어 상기 냉각대 내의 생석회의 배출을 통해 상기 냉각대의 온도를 제어하고, 상기 재탄산 반응 온도에서 상기 팬부재를 작동시키는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 제어 기기는 상기 냉각대 내에 구비되며, 상기 제어부에 연결되는 제 1 압력 센서를 포함하고, 상기 냉각대 내의 압력 대비 상기 이산화탄소 가스의 공급 압력을 제어한다.
본 발명에 따른 상기 제어 기기는 상기 이산화탄소 공급관부재의 출구 측에 배치되어 이산화탄소 가스의 공급 압력을 확인할 수 있는 제 2 압력 센서를 더 포함한다.
본 발명에 따른 상기 소성로 본체는 내부에 상기 장입부, 상기 소성대, 상기 냉각대가 상부에서 하부로 순차적으로 구비되고, 소성된 생석회를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 도어부가 구비된 콘부가 상기 냉각대의 하부에 구비된 수직 소성로이다.
삭제
삭제
본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 석회석의 소성 시 소성로 내에 이산화탄소 가스를 공급하여 생석회의 표면을 재탄산화시켜 표면 코팅층을 형성함으로써, 대기 중에서 수분 변화량이 줄어 장기간 안정적으로 보관이 가능한 생석회를 제조한다.
본 발명에 따른 생석회는 대기 중에서 장기간 안정적으로 보관이 가능하여 보관 효율이 높고, 고로 조업 시 사용되는 생석회의 품질을 일정하게 유지하여 고로 조업의 품질 관리에 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 생석회 제조 장치를 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 생석회를 도시한 단면도
도 3은 본 발명에 따른 생석회 제조 장치에서 소성로 본체 내에 공급되는 이산화탄소 공급 분압에 따른 생석회의 수분 변화량 변화를 나타낸 그래프
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 장입부(1a), 소성대(1b), 냉각대(1c)가 구비되어 내부로 장입된 석회석을 소성, 냉각하여 배출시키는 소성로 본체(1)를 포함한다.
상기 장입부(1a)는 생석회의 원료인 석회석이 투입되는 것이고, 상기 소성대(1b)는 화염을 발생시키는 버너를 포함하여 버너에서 발생된 화염으로 투입된 석회석을 800℃ 이상으로 가열하여 소성시키는 것이다.
상기 소성대(1b)에서 석회석이 생석회로 소성되는 반응식은 하기 반응식 1과 같다.
[반응식 1]
CaCO3 → CaO + CO2
상기 냉각대(1c)는 상기 소성대(1b)에서 소성된 생석회를 냉각시킨 후 배출시키는 것이다.
상기 소성로 본체(1)는 내부에 상기 장입부(1a), 상기 소성대(1b), 상기 냉각대(1c)가 상부에서 하부로 순차적으로 구비된 수직 소성로(10)인 것이 바람직하다. 상기 수직 소성로(10)는 원료 즉, 석회석이 장입되는 장입부(1a)가 상부에 형성되고, 상기 장입부(1a)의 하부에 배치되어 장입된 석회석을 가열하여 소성시키는 소성대(1b), 상기 소성대(1b)의 하부에 배치되어 상기 소성대(1b)에서 소성된 석회석을 냉각 배출시키는 냉각대(1c)를 포함한다.
상기 수직 소성로(10)는 냉각대(1c)의 하부에 소성된 생석회를 모아 배출하는 배출 콘부(1e)가 구비되고, 상기 배출 콘부(1e)의 하부에는 상기 생석회를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 도어부(1f)가 구비된다. 상기 도어부(1f)는 전자 제어되어 상기 배출구를 개폐하는 도어 엑츄에이터(미도시)를 포함하는 것을 일 예로 한다.
상기 수직 소성로(10)는 냉각대(1c)에서 냉각이 완료된 생석회를 배출하면, 소성대(1b)에서 소성된 낙하되어 냉각대(1c)로 이동된다. 그리고, 상기 장입부(1a)에 장입된 석회석이 낙하되어 소성대(1b)로 이동되어 소성이 이루어지고, 상기 장입부(1a)로 새로운 석회석이 장입된다.
상기 수직 소성로(10)는 상기 배출구를 통해 소성된 석회석을 배출하는 배출량으로 소성 과정 및 소성량을 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 상기 소성로 본체(1)의 냉각대(1c)에 이산화탄소 가스를 공급하는 이산화탄소 공급관부재(2)를 포함한다.
상기 이산화탄소 공급관부재는 상기 냉각대(1c)에 이산화탄소 가스를 공급하여 냉각대(1c)에서 냉각되는 생석회의 표면을 재탄산화한다.
상기 생석회의 표면이 이산화탄소 가스와 반응하여 재탄산화되는 반응식2는 하기와 같다.
[반응식 2]
CaO + CO2 → CaCO3
도 2를 참고하면, 상기 생석회는 소성된 생석회 입자체(100)와, 상기 생석회 입자체(100)의 표면에 형성되는 표면 코팅층(101)을 포함한다. 상기 생석회는 상기 냉각대(1c) 내에서 상기 이산화탄소 가스와 반응하여 표면에 표면 코팅층(101)이 형성된다.
상기 표면 코팅층(101)은 이산화탄소 가스 즉, 석회석의 소성 폐가스를 상기 생석회 입자체(100)와 반응시켜 상기 생석회를 재탄산화함으로써 형성된 것으로, 상기 생석회 입자체(100)의 수분 변화를 감소시킨다.
한편, 상기 소성로 본체(1)는 상기 소성대(1b)에서의 소성 시 발생하는 폐가스를 배출하는 소성 폐가스 배출관(1d)을 구비하며, 상기 이산화탄소 공급관부재(2)는 상기 소성 폐가스 배출관(1d)에 연결되어 상기 소성 폐가스 배출관(1d)을 통해 배출되는 소성 폐가스를 상기 냉각대(1c)로 공급하며, 상기 소성 폐가스 배출관(1d)으로 배출되는 폐가스를 냉각대(1c) 내로 공급하는 팬부재(2a)가 장착되는 것이 바람직하다.
상기 소성 폐가스는 상기 팬부재(2a)의 작동에 의해 상기 폐가스 배출관에서 상기 이산화탄소 공급관부재(2)를 통해 상기 소성로 본체(1)의 냉각대(1c) 내부로 공급된다.
상기 소성 폐가스는 상기 반응식1에서와 같이 이산화탄소 가스를 포함한다.
본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 소성 시 발생하는 폐가스를 이용하여 생석회를 냉각대(1c) 내에서 재탄산화하여 상기 생석회 입자체(100)의 표면에 표면 코팅층(101)을 형성하므로, 설비비가 최소화되고, 소성 폐가스 내의 이산화탄소를 다시 제거하여 배출함으로써 생석회 제조 시 이산화탄소 배출에 따른 환경 오염도 최소화하고, 소성 폐가스 처리에 따른 비용도 줄일 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이 표면이 재탄산화된 생석회는 대기 방치시 수분 변화량이 감소하여 대기 중 안정적으로 보관할 수 있는 시간이 대폭 증대된다.
한편, 본 발명은 상기 냉각대(1c) 내에 재탄산 반응 온도를 유지하는 제어 기기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어 기기(3)는 상기 팬부재(2a)로 상기 소성로 본체(1) 내로 공급되는 이산화탄소 가스의 압력을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 재탄산 반응 온도는 300 ~ 400℃가 바람직하므로, 상기 제어 기기(3)는 상기 냉각대(1c) 내의 온도를 300 ~ 400℃로 제어한다.
상기 제어 기기(3)는 상기 냉각대(1c) 내에 배치되는 온도 센서(3b) 및 상기 온도 센서(3b) 및 상기 팬부재(2a)에 연결되어 상기 냉각대(1c) 내의 생석회의 배출을 통해 상기 냉각대(1c)의 온도를 제어하고, 상기 재탄산 반응 온도에서 상기 팬부재(2a)를 작동시키는 제어부(3a)를 포함한다.
상기 제어부(3a)는 상기 도어부(1f)를 작동하는 도어 엑츄에이터에 연결되어 냉각대(1c)의 온도가 300℃ 이하인 경우 상기 도어부(1f)로 상기 배출구를 열어 상기 냉각대(1c) 내의 생석회를 외부로 배출시킨다. 상기 제어부(3a)는 상기 온도 센서(3b)에서 감지된 온도가 400℃ 이하인 경우 상기 팬부재(2a)를 작동시켜 상기 냉각대(1c) 내로 이산화탄소 가스 즉, 소성 폐가스를 공급한다.
또한, 상기 제어 기기(3)는 상기 냉각대(1c) 내에 구비되며, 상기 제어부(3a)에 연결되는 제 1 압력 센서(3c)를 포함하고, 상기 제어부(3a)가 상기 냉각대(1c) 내의 압력 대비 상기 이산화탄소 가스의 공급 압력을 제어한다.
또한, 상기 제어 기기(3)는 상기 이산화탄소 공급관부재(2)의 출구 측에 배치되어 이산화탄소 가스의 공급 압력을 확인할 수 있는 제 2 압력 센서(3d)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(3a)는 상기 팬부재(2a)의 송풍 압력을 제어하여 상기 이산화탄소의 공급 압력을 제어한다.
도 3을 참고하면, 상기 냉각대(1c) 내의 압력 대비 상기 이산화탄소 가스의 공급 압력 즉, 이산화탄소 가스의 공급 분압이 클수록 생석회의 수분 변화량이 작은 것을 알 수 있다.
다만, 생석회의 수분 변화량이 작은 것은 상기 표면 코팅층(101) 즉, 재탄산화층이 두껍게 형성되었다는 것을 의미하므로, 생석회의 품질을 유지하면서 수분 변화량이 적은 것이 바람직하다.
따라서, 상기 이산화탄소 가스는 상기 냉각대(1c) 내의 압력 대비 25 ~ 35%의 압력으로 상기 냉각대(1c) 내로 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 생석회 제조 장치는 상기한 바와 같이 석회석의 소성 시 소성로 내에 이산화탄소 가스를 공급하여 생석회의 표면을 재탄산화시켜 표면 코팅층(101)을 형성함으로써, 대기 중에서 수분 변화량이 줄어 장기간 안정적으로 보관이 가능한 생석회를 제조한다.
본 발명에 따른 생석회는 대기 중에서 장기간 안정적으로 보관이 가능하여 보관 효율이 높고, 고로 조업 시 사용되는 생석회의 품질을 일정하게 유지하여 고로 조업의 품질 관리에 용이한 효과가 있다.
1 : 소성로 본체 1a : 장입부
1b : 소성대 1c : 냉각대

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 장입부, 소성대, 냉각대가 구비되어 내부로 장입된 석회석을 소성, 냉각하여 배출시키는 소성로 본체와;
    상기 소성로 본체의 냉각대에 이산화탄소 가스를 공급하는 이산화탄소 공급관부재를 포함하며,
    상기 소성로 본체는 상기 소성대에서의 소성 시 발생하는 폐가스를 배출하는 소성 폐가스 배출관을 구비하며,
    상기 이산화탄소 공급관부재는 상기 소성 폐가스 배출관에 연결되어 상기 소성 폐가스 배출관을 통해 배출되는 소성 폐가스를 상기 냉각대로 공급하며, 상기 소성 폐가스 배출관으로 배출되는 폐가스를 상기 냉각대 내로 공급하는 팬부재가 장착된 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각대 내에 재탄산 반응 온도를 유지하는 제어 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 기기는 상기 팬부재로 상기 소성로 본체 내로 공급되는 이산화탄소 가스의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 기기는,
    상기 냉각대 내에 배치되는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서 및 상기 팬부재에 연결되어 상기 냉각대 내의 생석회의 배출을 통해 상기 냉각대의 온도를 제어하고, 상기 재탄산 반응 온도에서 상기 팬부재를 작동시키는 제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어 기기는,
    상기 냉각대 내에 구비되며 상기 제어부에 연결되는 제 1 압력 센서를 더 포함하고, 상기 냉각대 내의 압력 대비 상기 이산화탄소 가스의 공급 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 기기는 상기 이산화탄소 공급관부재의 출구 측에 배치되어 이산화탄소 가스의 공급 압력을 확인할 수 있는 제 2 압력 센서를 더 포함한 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 소성로 본체는 내부에 상기 장입부, 상기 소성대, 상기 냉각대가 상부에서 하부로 순차적으로 구비되고, 소성된 생석회를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 도어부가 구비된 배출 콘부가 상기 냉각대의 하부에 구비된 수직 소성로인 것을 특징으로 하는 생석회 제조 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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