KR101279057B1 - 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치 - Google Patents

용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치 Download PDF

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Abstract

용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 환원철을 용융가스화로에 장입할 때, 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 용융가스화로의 외부로 비산되는 분화원철을 재사용하기 위한 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치로서, 가스 저장 탱크에 저장된 가스를 일정한 크기의 압력으로 공급 빈으로 이송시켜 주기 위한 가스 이송 라인; 사이클론에 포집된 분환원철을 저장하기 위한 저장 호퍼; 상기 저장 호퍼에 저장된 상기 분환원철을 상기 가스 이송 라인으로 배출하기 위한 분환원철 배출 라인; 및 상기 가스 이송 라인에서 분기되고, 상기 저장 호퍼의 내부로 상기 가스 이송 라인의 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제1 추가 가스 이송 라인을 포함한다.

Description

용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치{RECYCLE DEVICE OF HOT COMPACTED IRONS COMPRISING FINE REDUCED IRONS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRONS}
본 발명은 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환원철을 용융가스화로에 장입할 때, 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 용융가스화로의 외부로 비산되는 분화원철을 재사용하기 위한 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치에 관한 것이다.
최근에는 용철 제조 방법으로서 고로법을 대체하는 용융환원제철법이 개발되고 있다.
이러한 용융환원제철법에서는 유동로를 거친 환원분(direct reduced iron: DRI)을 괴상의 환원철(Hot Compacted Iron: HCI)로 제조하여 용융가스화로에 장입하여 용철을 제조한다.
즉, 분말 형태의 환원분을 대체로 700℃~800℃ 온도 범위에서 압력을 인가하여 덩어리 형태로 환원철을 제조하여 용융가스화로에 공급한다.
상기 환원철을 상기 용융가스화로에 장입할 때, 상기 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 상기 용융가스화로의 외부로 분화원철이 배출되는 바, 이러한 분환원철을 재사용하기 위한 분환원철 리사이클 장치가 이용되고 있다.
도 2를 참조하면, 종래의 분환원철 리사이클 장치에서는, 분 제거 스크린(미도시)에 의하여 일정한 크기로 분리된 분환원철은 사이클론(1)에 포집된다.
그리고, 상기 사이클론(1)에 포집된 분환원철은 로터리 밸브(3)를 통하여 저장 호퍼(5)로 이송되어 저장된다.
상기 저장 호퍼(5)에 저장된 분환원철은 스크류 컨베이어(7)로 배출된 후 가스 이송 라인(9)으로 이송되는데, 상기 가스 이송 라인(9)에는 저장 탱크(11)에 저장된 가스가 이송되므로, 상기 분환원철은 가스 이송 라인(9)을 통하여 공급 빈(13)으로 공급된다.
즉, 종래에는 스크류 컨베이어(7)에 저장된 분환원철은 가스 이송 라인(9)을 통하여 연속적으로 이송되고, 상기 가스 이송 라인(9)에는 저장 탱크(11)의 가스가 일정한 크기의 압력으로 이송되는데, 상기 가스의 이송 압력에 의하여 상기 가스 이송 라인(9)으로부터 상기 스크류 컨베이어(7)로 가스가 일정한 압력으로 이송되므로, 상기 분환원철이 상기 스크류 컨베이어(7)로부터 상기 가스 이송 라인(9)으로 분환원철이 연속적으로 배출되지 못하고 상기 가스 이송 라인(9)으로부터 상기 스크류 컨베이어(7)로 역류되는 역류 현상이 발생된다.
이로 인하여, 상기 스크류 컨베이어로(7)부터 상기 가스 이송 라인(9)으로 배출되는 분환원철의 배출량이 감소되고, 저장 호퍼(5)와 스크류 컨베이어(7)의 배출측의 압력 편차가 발생되고, 상기 스크류 컨베이어(7)로 낙하하는 분환원철의 낙하량이 일정하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철이 역류되는 현상을 방지할 수 있도록 하여 저장 호퍼의 유입측과 배출측의 압력 편차가 발생되지 않도록 함과 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철의 배출량을 균일하게 할 수 있는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 환원철을 용융가스화로에 장입할 때, 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 용융가스화로의 외부로 비산되는 분화원철을 재사용하기 위한 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치로서,
가스 저장 탱크에 저장된 가스를 일정한 크기의 압력으로 공급 빈으로 이송시켜 주기 위한 가스 이송 라인;
사이클론에 포집된 분환원철을 저장하기 위한 저장 호퍼;
상기 저장 호퍼에 저장된 상기 분환원철을 상기 가스 이송 라인으로 배출하기 위한 분환원철 배출 라인; 및
상기 가스 이송 라인에서 분기되고, 상기 저장 호퍼의 내부로 상기 가스 이송 라인의 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제1 추가 가스 이송 라인을 포함하는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치가 제공된다.
상기 저장 호퍼와 상기 사이클론의 사이에는 상기 분환원철을 상기 저장 호퍼에 저장하기 이전에 일시 저장하기 위한 버퍼 호퍼가 설치될 수 있다.
상기 저장 호퍼와 상기 버퍼 호퍼의 사이에는 상기 버퍼 호퍼에 일시 저장된 상기 분환원철을 상기 버퍼 호퍼로부터 상기 저장 호퍼로의 공급을 차단하기 위한 분환원철 차단 밸브가 설치될 수 있다.
상기 분환원철 배출 라인에는 상기 분환원철 배출 라인으로 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제2 추가 가스 이송 라인이 설치될 수 있다.
상기 제2 추가 가스 이송 라인 상기 제1 추가 가스 이송 라인에서 분기되거나, 상기 가스 이송 라인에서 분기될 수 있다.
상기 저장 호퍼와 상기 버퍼 호퍼의 사이에는 상기 제1 추가 가스 이송 라인에 의하여 상기 저장 호퍼로 이송된 상기 가스를 상기 버퍼 호퍼로 이송하기 위한 제3 추가 가스 이송 라인이 설치될 수 있다.
상기 제3 추가 가스 이송 라인에는 상기 저장 호퍼로부터 상기 버퍼 호퍼로의 가스 이송을 차단하기 위한 가스 차단 밸브가 설치될 수 있다.
상기 제1 추가 가스 이송 라인은 상기 저장 호퍼의 상단부에 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철이 역류되는 현상을 방지할 수 있으므로, 저장 호퍼의 유입측과 배출측의 압력 편차가 발생되지 않도록 함과 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철의 배출량을 균일하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치의 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치의 개략도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치의 개략도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치는, 환원철을 용융가스화로에 장입할 때, 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 용융가스화로의 외부로 비산되는 분화원철을 재사용하기 위한 장치이다.
이러한 분환원철 리사이클 장치는, 가스 저장 탱크(100)에 저장된 가스를 일정한 크기의 압력으로 공급 빈(110)으로 이송시켜 주기 위한 가스 이송 라인(120);
사이클론(130)에 포집된 분환원철을 저장하기 위한 저장 호퍼(200);
상기 저장 호퍼(200)에 저장된 상기 분환원철을 상기 가스 이송 라인(120)으로 배출하기 위한 분환원철 배출 라인(210); 및
상기 가스 이송 라인(120)에서 분기되고, 상기 저장 호퍼(200)의 내부에 저장된 상기 분환원철을 상기 분환원철 배출 라인(210)으로 배출할 수 있도록 상기 저장 호퍼(200)의 내부로 상기 가스 이송 라인(120)의 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제1 추가 가스 이송 라인(220)을 포함할 수 있다.
상기 가스는 상기 저장 호퍼(200)에 저장되는 고온의 분환원철과 반응을 일으키지 않도록 질소(N2) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 가스 이송 라인(120)에는 상기 가스 이송 라인의 가스 공급을 조절하기 위한 조절 밸브(121)가 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 드레인 밸브(123)가 설치될 수 있다.
상기 제1 추가 가스 이송 라인(220)은 상기 저장 호퍼(200)에 저장된 상기 분환원철을 보다 용이하게 상기 분환월철 배출 라인(210)으로 배출할 수 있도록 상기 저장 호퍼(200)의 상단부에 연결될 수 있다.
또한, 상기 저장 호퍼(200)와 상기 사이클론(130)의 사이에는 상기 사이클론(130)으로부터 상기 저장 호퍼(200)로 분환원철의 공급 흐름을 제어하면서 안정화시키기 위하여, 상기 분환원철을 상기 저장 호퍼(200)에 저장하기 이전에 일시 저장하기 위한 버퍼 호퍼(230)가 설치될 수 있다.
상기 사이클론(130)에는 상기 사이클론에 의하여 상기 분환원철로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 배출 라인(140)이 설치될 수 있다.
상기 사이클론(130)과 상기 버퍼 호퍼(230)의 사이에는 상기 사이클론(130)으로부터 상기 버퍼 호퍼(230)로 공급하는 분환원철의 공급량을 조절하기 위한 로터리 밸브(240)가 설치될 수 있다.
상기 저장 호퍼(200)와 상기 버퍼 호퍼(230)의 사이에는 고장이나 수리 등을 위하여 상기 버퍼 호퍼(230)로부터 상기 저장 호퍼(200)로 분환원철의 공급을 차단할 필요가 있을 때, 상기 버퍼 호퍼(230)에 일시 저장된 상기 분환원철을 상기 버퍼 호퍼(230)로부터 상기 저장 호퍼(200)로의 공급을 차단하기 위한 분환원철 차단 밸브(250)가 설치될 수 있다.
상기 분환원철 차단 밸브(250)는 수동식 조작되거나 또는 자동식으로 작동될 수 있다.
또한, 상기 분환원철 배출 라인(210)에는 상기 분환원철 배출 라인(210)으로 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제2 추가 가스 이송 라인(260)이 설치될 수 있다.
상기 제2 추가 가스 이송 라인(260)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 추가 가스 이송 라인(220)에서 분기될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 가스 이송 라인(120)에서 분기될 수 있다.
상기 저장 호퍼(200)와 상기 버퍼 호퍼(230)의 사이에는 상기 저장 호퍼(200)와 상기 버퍼 호퍼(230)간 균일 압력을 유지하기 위하여, 상기 제1 추가 가스 이송 라인(220)에 의하여 상기 저장 호퍼(200)로 이송된 상기 가스를 상기 버퍼 호퍼(230)로 이송하기 위한 제3 추가 가스 이송 라인(270)이 연결될 수 있다.
상기 제3 추가 가스 이송 라인(270)에는 고장이나 수리 등을 위하여 상기 저장 호퍼(200)로부터 상기 버퍼 호퍼(230)로 가스의 이송을 차단할 필요가 있을 때, 상기 저장 호퍼(200)로부터 상기 버퍼 호퍼(230)로의 가스 이송을 차단하기 위한 가스 차단 밸브(280)가 설치될 수 있다.
상기 가스 차단 밸브(280)는 수동식 조작되거나 또는 자동식으로 작동될 수 있다.
이하에서, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치의 작동에 대해서 설명한다.
먼저, 상기 사이클론(130)에 포집된 분환원철은 상기 로터리 밸브(240)를 통하여 상기 버퍼 호퍼(230)에 일시 저장되는데, 상기 분환원철에 포함된 가스는 상기 사이클론(130)에 의하여 상기 분환월철로부터 분리된 후 배출 라인(140)을 통하여 배출된다.
또한, 상기 버퍼 호퍼(230)에 일시 저장된 상기 분환원철은 상기 분환원철 차단 밸브(250)를 통하여 상기 저장 호퍼(200)에 저장되는데, 이 때 상기 분환원철 차단 밸브(250)는 열린 상태로 되어 있다.
그리고, 상기 저장 탱크(100)에 저장된 가스, 예컨대, 질소 가스는 상기 가스 이송 라인(120)을 통하여 일정한 크기의 압력으로 상기 공급 빈(110)으로 이송된다.
이 때, 상기 가스 이송 라인(120)의 가스는, 상기 제1 추가 가스 이송 라인(220)을 통하여 상기 저장 호퍼(200)로 일정한 크기의 압력으로 이송됨과 아울러 제2 추가 가스 이송 라인(260)을 통하여 상기 분환원철 배출 라인(210)으로 일정한 크기의 압력으로 이송된다.
상기 제1 추가 가스 이송라인(220)에 의하여 상기 저장 호퍼(200)로 이송된 가스는, 상기 저장 호퍼(200)의 상단부로부터 하방으로 일정한 압력으로 이송되면서, 상기 저장 호퍼(200)에 저장된 상기 분환원철을 상기 저장 호퍼(200)로부터 상기 분환원철 배출 라인(210)으로 배출시킨다.
이와 아울러, 상기 제1 추가 가스 이송라인(220)에 의하여 상기 저장 호퍼(200)로 이송된 가스는, 상기 제3 추가 가스 이송 라인(270)에 의하여 상기 버퍼 호퍼(200)의 내부로 일정한 압력으로 이송되면서, 상기 버퍼 호퍼(230)의 내부에 일시 저장된 상기 분환원철을 상기 버퍼 호퍼(230)로부터 상기 저장 호퍼(200)로 배출시킨다.
이 때, 상기 제2 추가 가스 이송 라인(260)에 의하여 상기 분환원철 배출 라인(210)으로 이송된 가스는, 상기 분환원철 배출 라인(210)을 통하여 배출되는 상기 분환원철을 상기 가스 이송 라인(120)으로 일정한 압력으로 이송시키고, 상기 분환원철은 상기 가스 이송 라인(120)을 통하여 상기 공급 빈(110)으로 이송된다.
따라서, 상기 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철의 역류 현상을 방지할 수 있으므로, 상기 저장 호퍼의 유입측과 배출측의 압력 편차가 발생되지 않도록 함과 상기 저장 호퍼로부터 배출되는 분환원철의 배출량을 균일하게 할 수 있다.
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.
100: 저장 탱크 120: 가스 이송 라인
130: 사이클론 200: 저장 호퍼
210: 분환원철 배출 라인 220: 제1 추가 가스 이송 라인
230: 버퍼 호퍼 240: 로터리 밸브
250: 분환원철 차단 밸브 260: 제2 추가 가스 이송 라인
270: 제3 추가 가스 이송 라인 280: 가스 차단 밸브

Claims (8)

  1. 환원철을 용융가스화로에 장입할 때, 용융가스화로의 내부 압력에 의하여 용융가스화로의 외부로 비산되는 분화원철을 재사용하기 위한 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치로서,
    가스 저장 탱크에 저장된 가스를 일정한 크기의 압력으로 공급 빈으로 이송시켜 주기 위한 가스 이송 라인;
    사이클론에 포집된 분환원철을 저장하기 위한 저장 호퍼;
    상기 저장 호퍼에 저장된 상기 분환원철을 상기 가스 이송 라인으로 배출하기 위한 분환원철 배출 라인; 및
    상기 가스 이송 라인에서 분기되고, 상기 저장 호퍼의 내부로 상기 가스 이송 라인의 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제1 추가 가스 이송 라인
    을 포함하는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저장 호퍼와 상기 사이클론의 사이에는 상기 분환원철을 상기 저장 호퍼에 저장하기 이전에 일시 저장하기 위한 버퍼 호퍼가 설치되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저장 호퍼와 상기 버퍼 호퍼의 사이에는 상기 버퍼 호퍼에 일시 저장된 상기 분환원철을 상기 버퍼 호퍼로부터 상기 저장 호퍼로의 공급을 차단하기 위한 분환원철 차단 밸브가 설치되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분환원철 배출 라인에는 상기 분환원철 배출 라인으로 가스를 일정한 크기의 압력으로 이송하기 위한 제2 추가 가스 이송 라인이 설치되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 추가 가스 이송 라인 상기 제1 추가 가스 이송 라인에서 분기되거나, 상기 가스 이송 라인에서 분기되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 저장 호퍼와 상기 버퍼 호퍼의 사이에는 상기 제1 추가 가스 이송 라인에 의하여 상기 저장 호퍼로 이송된 상기 가스를 상기 버퍼 호퍼로 이송하기 위한 제3 추가 가스 이송 라인이 설치되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 추가 가스 이송 라인에는 상기 저장 호퍼로부터 상기 버퍼 호퍼로의 가스 이송을 차단하기 위한 가스 차단 밸브가 설치되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 추가 가스 이송 라인은 상기 저장 호퍼의 상단부에 연결되는 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치.
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