KR101310659B1 - 전로가스 회수장치 - Google Patents

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Abstract

회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼을 형성함으로써 외기가 전로에 유입되는 것을 방지하는 전로가스 회수장치를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전로가스 회수장치는 일측이 전로(C) 노구(M)의 상부에 인접하게 위치하며 전로(C)로부터 배출되는 전로가스를 흡입하도록 구성된 가스흡입부(200); 및 상기 가스흡입부(200)에 연결되고 흡입된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하며 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 상기 노구(M) 주위에 분사하여 기체커튼을 형성하도록 구성되어 외기가 전로(C)에 유입되는 것을 방지하는 가스공급부(300); 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리할 수 있으며, 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼이 형성되도록 할 수 있고, 전로가스에 외기가 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 전로가스 내의 질소성분을 낮추어서 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하도록 할 수 있고, 전로가스 내의 산소성분을 낮추어서 전로가스 내의 일산화탄소의 함유량을 높이도록 할 수 있으며, 전로가스의 유효열을 향상시킬 수 있다.

Description

전로가스 회수장치{APPARATUS FOR RECOVERING GAS DISCHARGED FROM CONVER}
본 발명은 전로에서 조업중 발생되는 전로가스를 회수하는 전로가스 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하며 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼을 형성함으로써 외기가 전로가스에 포함되는 것을 방지하는 전로가스 회수장치에 관한 것이다.
철강공정에서 제강공정은 용광로를 포함하는 제선공정에서 만들어진 선철을 사용하여 강을 만드는 공정이다. 이를 위해서, 제강공정에서는 전로를 사용한다. 이러한 전로에는 선철과, 스크랩 및, 여러 가지 첨가물 등이 장입된다. 그리고, 이와 같이 전로에 선철, 스크랩 및, 여러 가지 첨가물 등이 장입된 상태에서 전로 내부에 산소를 강하게 불어넣어 준다.
이에 의해서, 선철과 스크랩에 포함된 탄소 성분이 산소와 반응하고 이산화탄소와 일산화탄소 등으로 변환되어 제거된다. 이때, 원하는 수준까지 전로에 산소를 공급하여 선철과 스크랩에 포함된 탄소 성분을 제거하게 된다.
이러한 과정에서, 전술한 바와 이산화탄소와 일산화탄소를 포함하는 전로가스가 발생된다. 그리고, 이러한 전로가스는 전로의 노구로부터 외부로 배출되는데, 이와 같이 전로의 노구로부터 배출되는 전로가스는 흡입하여 회수하게 된다. 그리고, 회수된 전로가스는 예컨대 철강공정 내의 사용처에 공급한다.
종래에는 전로가스의 회수를 위해서 전술한 바와 같이 전로의 노구로부터 배출되는 전로가스의 흡입시 외기가 전로가스에 유입될 수 있다는 문제점이 있다. 그리고, 이와 같이 외기가 전로가스에 포함되면, 외기에 포함된 질소성분에 의해서 전로가스의 질소성분이 높아진다는 문제점이 있다. 질소성분은 전술한 전로가스에 포함된 일산화탄소와 분자량이 유사하다. 따라서, 전로가스의 질소성분이 높아지면 전로가스로부터 일산화탄소를 분리하기가 용이하지 못하다는 문제점이 있다.
또한, 전술한 바와 같이 외기가 전로가스에 포함되면, 외기에 포함된 산소성분에 의해서 전로가스에 포함된 일산화탄소가 반응, 즉 산화하여 이산화탄소 등으로 변한다는 문제점이 있다. 이에 따라, 유용한 성분인 일산화탄소의 전로가스 내 함유량이 낮아진다는 문제점이 있다. 그리고, 전로가스의 유효열이 낮아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적의 일 측면은 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하는 것이다.
본 발명의 목적의 다른 측면은 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼이 형성되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로가스에 외기가 유입되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로가스 내의 질소성분을 낮추어서 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로가스 내의 산소성분을 낮추어서 전로가스 내의 일산화탄소의 함유량을 높이도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 전로가스의 유효열을 향상시키도록 하는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 전로가스 회수장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하며 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼을 형성함으로써 외기가 전로가스에 포함되는 것을 방지하는 것을 기초로 한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 전로가스 회수장치는 일측이 전로 노구의 상부에 인접하게 위치하며 전로로부터 배출되는 전로가스를 흡입하도록 구성된 가스흡입부; 및 가스흡입부에 연결되고 흡입된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하며 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 노구 주위에 분사하여 기체커튼을 형성하도록 구성되어서 외기가 전로가스에 포함되는 것을 방지하는 가스공급부; 를 포함하고, 상기 가스흡입부는 일측이 노구의 상부에 인접하게 위치하는 흡입덕트; 및 흡입덕트에 연결된 흡입팬; 을 포함하고, 상기 흡입덕트의 일측 단부에는 스커트가 구비되고, 상기 스커트에는 가스공급부에 연결되며 이산화탄소를 공급받아 상기 노구 주위로 이산화탄소를 분사하는 복수개의 노즐이 구비된다.
삭제
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또한, 상기 흡입덕트와 흡입팬 사이에는 집진기가 연결될 수 있다.
그리고, 상기 가스공급부는 가스흡입부에 연결되며 흡입된 전로가스를 저장하는 가스홀더; 및 가스홀더에 연결되며 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 노구 주위에 분사하도록 하는 이산화탄소분리기; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소분리기는 흡착법이나 막분리법 또는 심냉법에 의해서 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 가스홀더 전에는 폭발성이 높아서 회수불가능한 전로가스는 연소시키고 폭발성이 낮아서 회수가능한 전로가스는 회수되도록 구성된 플레어 스택이 연결될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼이 형성되도록 할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로가스에 외기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로가스 내의 질소성분을 낮추어서 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하도록 할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로가스 내의 산소성분을 낮추어서 전로가스 내의 일산화탄소의 함유량을 높이도록 하는 것이다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전로가스의 유효열을 향상시킬 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 전로가스 회수장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 전로가스 회수장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 전로가스 회수장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하며 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼을 형성함으로써 외기가 전로가스에 포함되는 것을 방지하는 것을 기초로 한다.
도1에 도시된 실시예와 같이 본 발명에 따른 전로가스 회수장치(100)는 가스흡입부(200)와 가스공급부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
가스흡입부(200)는 도1에 도시된 실시예와 같이 일측이 전로(C) 노구(M) 상부에 인접하게 위치할 수 있다. 그리고, 도2에 도시된 바와 같이 전로(C)로부터 배출되는 전로가스를 흡입하도록 구성될 수 있다. 이를 위해서, 가스흡입부(200)는 도1에 도시된 실시예와 같이 실시예와 같이 흡입덕트(210)와 흡입팬(220)을 포함할 수 있다.
흡입덕트(210)는 도1에 도시된 실시예와 같이 일측이 전로(C) 노구(M) 상부에 인접하게 위치할 수 있다. 그리고, 흡입팬(220)은 흡입덕트(210), 즉 흡입덕트(210)의 타측에 연결될 수 있다. 따라서, 흡입팬(220)가 구동되면 도2에 도시된 바와 같이 전로(C) 노구(M)로부터 배출되는 전로가스가 흡입덕트(210)의 일측으로 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 흡입덕트(210)의 일측으로 유입된 전로가스는 도2에 도시된 바와 같이 흡입덕트(210)를 유동할 수 있다.
도1에 도시된 실시예와 같이 흡입덕트(210)의 일측 단부에는 스커트(211)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 전술하고 도2에 도시된 바와 같이 흡입덕트(210)의 일측을 통한 전로가스의 유입이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 이러한 스커트(211)에는 도1에 도시된 실시예와 같이 복수개의 노즐(221a)이 구비될 수 있다. 이러한 복수개의 노즐(221a)은 도시된 실시예와 같이 가스공급부(300)에 연결될 수 있다. 즉, 도시된 실시예와 같이 복수개의 노즐(221a)은 가스공급부(300)에 포함되는 후술할 이산화탄소분리기(320)에 공급관(P)에 의해서 연결될 수 있다. 그리고, 후술하고 도2에 도시된 바와 같이 가스공급부(300), 도시된 실시예에서는 가스공급부(300)에 포함되는 이산화탄소분리기(320)로부터 이산화탄소를 공급받아서 전로(C) 노구(M) 주위로 이산화탄소를 분사할 수 있다.
이에 의해서, 도2에 도시된 바와 같이 전로(C) 노구(M) 주위에 기체커튼이 형성될 수 있다. 그러므로, 전술하고 도2에 도시된 바와 같이 흡입덕트(210)의 일측으로 전로가스가 유입될 때, 흡입덕트(210)의 일측으로 외기가 유입되지 않을 수 있다. 따라서, 일산화탄소와 분자량이 유사해서 전로가스에 많이 포함되면 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하지 않도록 하는 전로가스 내의 질소성분을 낮출 수 있다. 이에 따라, 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하도록 할 수 있다. 또한, 전로가스 내의 산소성분을 낮출 수 있다. 그러므로, 전로가스 내에 포함된 일산화탄소가 산소성분와 반응, 즉 산화하지 않을 수 있다. 이에 따라, 전로가스 내의 일산화탄소의 함유량을 높일 수 있다. 그리고, 전로가스의 유효열을 향상시킬 수 있다.
또한, 도1에 도시된 실시예와 같이 흡입덕트(210)와 흡입팬(220) 사이에는 집진기(230)가 연결될 수 있다. 따라서, 전로가스에 포함되는 먼지 등의 이물질을 집진기(230)를 통해 제거할 수 있다. 이에 의해서, 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하여 전로(C) 노구(M) 주위에 분사하여 기체커튼을 형성하도록 전술한 바와 같이 스커트(211)에 구비되는 복수개의 노즐(211a)이 이물질에 의해서 막히지 않을 수 있다.
가스공급부(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 전술한 가스흡입부(200)에 연결될 수 있다. 또한, 흡입된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리할 수 있다. 그리고, 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처(도시되지 않음)에 공급할 수 있다. 예컨대, 이산화탄소가 분리된 전로가스를 분리정제하여 부타디엔 등의 화학물질로 사용처에 공급할 수 있다. 또한, 이산화탄소는 도2에 도시된 바와 같이 노구(M) 주위에 분사하여 기체커튼을 형성하도록 할 수 있다.
이에 의해서, 도2에 도시된 바와 같이 가스흡입부(200)의 흡입팬(220)을 작동하여 흡입덕트(210)의 일측을 통해 전로가스를 흡입할 때, 외기가 흡입덕트(210)의 일측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전로가스 내의 질소성분을 낮출 수 있다. 또한, 전로가스 내의 산소성분을 낮출 수 있다. 이를 위해서, 가스공급부(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 가스홀더(310)와, 이산화탄소분리기(320)를 포함할 수 있다.
도1에 도시된 실시예와 같이 가스홀더(310)는 가스흡입부(200), 도시된 실시예에서는 가스흡입부(200)의 흡입팬(220)에 연결될 수 있다. 따라서, 도2에 도시된 바와 같이 흡입팬(220)의 작동으로 흡입덕트(210)를 통해 전로(C)로부터 흡입된 전로가스는 가스홀더(310)로 유동할 수 있다. 그리고, 가스홀더(310)로 유동한 전로가스는 가스홀더(310)에 저장될 수 있다.
이산화탄소분리기(320)는 가스홀더(310)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 가스홀더(310)에 저장된 이산화탄소는 도2에 도시된 바와 같이 가스홀더(310)로부터 이산화탄소분리기(320)에 유입될 수 있다. 그리고, 이산화탄소분리기(320)에 유입된 전로가스는 이산화탄소분리기(320)에서 이산화탄소가 분리될 수 있다.
이를 위해서, 이산화탄소분리기(320)는 흡착법이나 막분리법 또는 심냉법에 의해서 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이산화탄소분리기(320)에서 전로가스로부터 분리하는 구성은 전술한 바에 한정되지 않고, 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
그리고, 이산화탄소분리기(320)에서 이산화탄소가 분리된 전로가스는 도2에 도시된 바와 같이 사용처(도시되지 않음)에 공급할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 이산화탄소가 분리된 전로가스는 분리정제하여 부타디엔 등의 화학물질로 사용처에 공급할 수 있다. 이를 위해서, 도1에 도시된 실시예와 같이 이산화탄소분리기(320)와 사용처는 공급관(P)에 의해서 연결될 수 있다.
또한, 이산화탄소분리기(320)에서 전로가스에 분리된 이산화탄소는 도2에 도시된 바와 같이 전로(C) 노구(M) 주위에 분사할 수 있다. 이를 위해서, 이산화탄소분리기(320)와 전술한 흡입덕트(210)의 스커트(211)에 구비된 복수개의 노즐(211a)도 공급관(P)에 의해서 연결될 수 있다.
한편, 도1에 도시된 실시예와 같이 가스홀더(310) 전에는 플레어 스택(330)이 연결될 수 있다. 즉, 도시된 실시예와 같이 흡입팬(220)과 가스홀더(310) 사이에 플레어 스택(330)이 연결될 수 있다. 이러한 플레어 스택(330)은 산소농도가 높아서 폭발성이 있기 때문에 회수불가능한 전로가스는 연소시키도록 구성될 수 있다. 또한, 산소농도가 낮아서 폭발성이 없기 때문에 회수가능한 전로가스는 회수되도록 구성될 수 있다.
이러한 플레어 스택(330)의 구성은 특별히 한정되지 않으며 전술한 바와 같이 폭발성이 높아서 회수불가능한 전로가스는 연소시키고 폭발성이 없어서 회수가능한 전로가스는 회수되도록 구성된 것이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 전로가스 회수장치(100)를 사용하면, 회수된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리할 수 있으며, 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 전로 노구 주위에 분사하여 기체커튼이 형성되도록 할 수 있고, 전로가스에 외기가 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 전로가스 내의 질소성분을 낮추어서 전로가스로부터 일산화탄소의 분리가 용이하도록 할 수 있고, 전로가스 내의 산소성분을 낮추어서 전로가스 내의 일산화탄소의 함유량을 높이도록 할 수 있으며, 전로가스의 유효열을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 전로가스 회수장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 전로가스 회수장치 200 : 가스흡입부
210 : 흡입덕트 211 : 스커트
211a : 노즐 220 : 흡입팬
230 : 집진기 300 : 가스공급부
310 : 가스홀더 320 : 이산화탄소분리기
330 : 플레어 스택 C : 전로
M : 노구

Claims (8)

  1. 일측이 전로(C) 노구(M)의 상부에 인접하게 위치하며 전로(C)로부터 배출되는 전로가스를 흡입하도록 구성된 가스흡입부(200); 및
    상기 가스흡입부(200)에 연결되고 흡입된 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하며 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 상기 노구(M) 주위에 분사하여 기체커튼을 형성하도록 구성되어서 외기가 전로가스에 포함되는 것을 방지하는 가스공급부(300);를 포함하고,
    상기 가스흡입부(200)는 일측이 상기 노구(M)의 상부에 인접하게 위치하는 흡입덕트(210); 및 상기 흡입덕트(210)에 연결된 흡입팬(220);을 포함하고,
    상기 흡입덕트(210)의 일측단부에는 스커트(211)가 구비되고,
    상기 스커트(211)에는 상기 가스공급부(300)에 연결되며 이산화탄소를 공급받아 상기 노구(M) 주위로 이산화탄소를 분사하는 복수개의 노즐(221a)이 구비되는 전로가스 회수장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡입덕트(210)와 흡입팬(220) 사이에는 집진기(230)가 연결되는 것을 특징으로 하는 전로가스 회수장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가스공급부(300)는
    상기 가스흡입부(200)에 연결되며 흡입된 전로가스를 저장하는 가스홀더(310); 및
    상기 가스홀더(310)에 연결되며 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하고 이산화탄소가 분리된 전로가스는 사용처에 공급하고 이산화탄소는 상기 노구(M) 주위에 분사하도록 하는 이산화탄소분리기(320);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로가스 회수장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이산화탄소분리기(320)는 흡착법이나 막분리법 또는 심냉법에 의해서 전로가스로부터 이산화탄소를 분리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전로가스 회수장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 가스홀더(310) 전에는 폭발성이 높아서 회수불가능한 전로가스는 연소시키고 폭발성이 낮아서 회수가능한 전로가스는 회수되도록 구성된 플레어 스택(330)이 연결되는 것을 특징으로 하는 전로가스 회수장치.
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