KR101326052B1 - Charging apparatus for raw material and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원료의 장입장치 및 장입방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료의 통기성을 향상시킬 수 있는 원료의 장입장치 및 장입방법에 관한 것이다. The present invention relates to a charging apparatus and a charging method of the raw material, and more particularly to a charging apparatus and a charging method of the raw material that can improve the air permeability of the raw material.
일반적으로 소결공장에서는 소결원료를 장입장치를 이용하여 소결기의 소결대차로 장입하여 소결광을 제조하고 있다. 도 1에는 일반적인 소결원료 장입장치가 도시되어 있다. 소결원료 장입장치는, 미분 철광석, 석회석 등 부원료 및 연료인 미분 코크스를 배합한 소결원료(1)가 저장된 소결원료호퍼(2)와 이 소결원료를 그 회 전에 의해 소결원료호퍼의 호퍼게이트(4)를 거쳐 하부로 공급하는 드럼 피더(3)로 구성되는 원료공급부와, 공급되는 소결원료를 소결대차(8)에 먼저 깔려 있는 바닥광의 위로 장입하는 슈트(10)로 구성되어 있다. 슈트(10)는 경사판(11)으로 이루어져 소결대차(8)의 상부에는 작은 입자, 하부에는 큰 입자가 장입(수직편석조장)되도록 소결원료를 분급하는 역할을 한다. 소결대차(8)에 소결원료(1)가 장입되면 소결원료의 표면을 표면고름판(6)으로 고르게 하여 점화로(7)에서 점화하고 흡인블로어(미도시)에 의한 풍상에서 하부로 흡인되는 공기에 의하여 소결원료 내에 포함되어 있는 코크스의 연소에 의해 소결반응을 진행시켜 소결광을 제조한다.In general, in the sinter plant, the sintered raw materials are charged into the sintering trolley of the sintering machine using a charging device to manufacture the sintered ore. 1 shows a typical sintered raw material charging device. The sintering raw material charging device includes a sintering raw material hopper (2) in which a sintering raw material (1) containing fine powders such as fine iron ore and limestone and fine powder coke is stored, and the sintered raw material hopper of the sintering raw material hopper (4). And a
이러한 소결조업에 있어서는, 소결대차에서의 원료의 장입상태를 하부에는 큰 입자, 상부에는 작은 입자가 위치하도록(수직편석조장)하여 연료인 코크스가 상부에 많도록 인위적으로 조장하는 것이 필요하다. 수직편석이 효과적으로 조장되면, 소결기 상-하 방향의 열량불균형 현상이 억제되는 한편, 소결기내 원료층에 유입되는 공기의 저항(통기저항)을 낮추어 소결광 생산성이 향상된다. 이때, 가능하면 소결기 폭방향으로도 원료의 장입밀도를 계속하여 고르게 유지되도록 하는 것이 최상인 것은 주지의 사실이다. In such a sintering operation, it is necessary to artificially encourage the coke, which is a fuel, to have a large amount of coke as fuel at the upper part so that the charged state of the raw material in the sintered trolley is placed at the lower part and the small particle at the upper part (vertical segregation bath). When the vertical segregation is effectively promoted, the calorific imbalance in the up-down direction of the sintering machine is suppressed, while the productivity (sintering resistance) of the air flowing into the raw material layer in the sintering machine is lowered to improve the sintered ore productivity. In this case, it is well known that it is best to keep the loading density of the raw material evenly in the width direction of the sintering machine if possible.
그러나 실제 조업 중 슈트 상에 부착광이 발생하거나 소결대차에 쌓인 원료가 무너져 내리는 등 다양한 변수에 의해 원료의 장입밀도, 즉 편석도가 저하되어 통기성이 저하되는 문제점이 있다. 이로 인해 소결광의 품질 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다. However, there is a problem that the loading density of the raw material, that is, the segregation degree is lowered due to various variables such as adhesion light is generated on the chute or the raw material accumulated in the sintered trolley collapses during the actual operation, there is a problem that the breathability. As a result, there is a problem in that the quality and productivity of the sintered ore decreases.
본 발명은 장입된 원료의 편석도를 향상시켜 통기성을 향상시킬 수 있는 원료의 장입장치 및 장입방법을 제공한다. The present invention provides a charging apparatus and charging method of the raw material that can improve the degree of segregation of the charged raw material to improve the breathability.
본 발명은 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 원료의 장입장치 및 장입방법을 제공한다.The present invention provides a charging device and a charging method of the raw material that can improve the quality and productivity of the sintered ore.
본 발명의 실시 형태에 따른 원료의 장입장치 및 장입방법은, 원료를 공급하는 원료공급부와, 상기 원료공급부로부터 공급되는 원료를 저장기로 이송하는 장입 슈트를 포함하는 원료의 장입장치로서, 상기 장입 슈트는 상기 원료의 이송 경로가 프롤레이트 사이클로이드 곡선 형태의 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다. A charging device and a charging method of a raw material according to an embodiment of the present invention are raw material charging devices including a raw material supply unit for supplying raw materials and a charging chute for transporting the raw material supplied from the raw material supply unit to a storage device. Is characterized in that the feed path of the raw material is formed in the curved surface of the prolate cycloid curve.
상기 장입 슈트는 상기 원료가 유입되는 부분이 수직 방향과 이루는 입사각은 상기 원료가 배출되는 부분이 수평 방향과 이루는 탈출각보다 작을 수도 있다.The charging chute may have an incident angle formed by a portion in which the raw material flows in a vertical direction and smaller than an escape angle formed by a portion in which the raw material flows in a horizontal direction.
상기 장입 슈트는 복수의 롤러 또는 경사판으로 형성될 수도 있다. The charging chute may be formed of a plurality of rollers or inclined plates.
본 발명의 실시 형태에 따른 소결원료의 장입방법은, 원료의 장입 방법으로서, 원료를 마련하는 과정과; 상기 원료를 프롤레이트 사이클로이드 곡선 형태의 장입 슈트에 공급하는 과정; 및 상기 장입 슈트에 공급된 원료를 사이클로이드 곡선 형태의 경로로 이송하여 저장기에 장입하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다. The charging method of the sintered raw material which concerns on embodiment of this invention is a charging method of a raw material, Comprising: Preparing a raw material; Supplying the raw material to a charging chute in the form of a prolate cycloid curve; And transferring the raw material supplied to the charging chute into a path of a cycloid curve form and charging the raw material into a reservoir.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 원료는 수직 이탈 속도보다 더 큰 수평 이탈 속도를 가지며 상기 장입 슈트에서 이탈할 수도 있다. In the process of charging the reservoir, the raw material may have a horizontal release speed that is greater than the vertical release speed and may leave the charging chute.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 장입 슈트의 상의 원료층 표면은 사이클로이드 곡선 형태의 궤적을 형성하는 것이 바람직하다.In the process of charging the reservoir, the surface of the raw material layer of the charging chute may form a track in a cycloid curve shape.
상기 저장기는 상기 장입 슈트에서 원료가 이탈하는 방향과 반대 방향으로 이동할 수도 있다., The reservoir may move in a direction opposite to a direction in which the raw material leaves the charging chute.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 원료는 밀도 또는 크기가 큰 입자부터 장입되는 것이 바람직하다. In the process of charging to the reservoir, the raw material is preferably loaded with particles having a high density or size.
본 발명의 실시 형태에 따른 소결원료의 장입장치 및 장입방법은, 장입 슈트에서 이탈하는 다양한 밀도 및 크기를 갖는 원료의 수평 이탈 속도를 증대시킬 수 있다. 이에 따라 이동하는 소결 대차 내에 장입되는 원료의 편석도를 향상시킬 수 있다. 또한, 원료의 편석도가 향상됨으로써 원료층 내의 통기성을 향상시켜 제조되는 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 설비를 크게 변동시키지 않고 소결 원료의 편석도를 향상시킬 수 있는 효과도 있다. The charging device and charging method of the sintered raw material according to the embodiment of the present invention can increase the horizontal release speed of the raw material having various densities and sizes leaving the charging chute. Thereby, segregation degree of the raw material charged in the moving sintering trolley | bogie can be improved. In addition, since the segregation degree of the raw material is improved, it is possible to improve the air permeability in the raw material layer to improve the quality and productivity of the sintered ore produced. Moreover, there is also an effect which can improve the segregation degree of a sintering raw material, without changing a facility largely.
도 1은 일반적인 소결 원료 장입장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2 및 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 장입 슈트를 도시한 도면.
도 6은 경로에 따른 수평이탈속도를 비교하기 위한 도면.1 is a view schematically showing a typical sintering raw material charging device.
2 and 3 are views for explaining the operating principle of the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a raw material charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a charging chute of the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for comparing the horizontal deviation speed along the path.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.
본 발명은 다양한 밀도 및 크기의 입자를 포함하는 원료를 이동하는 저장기에 장입하는 장입장치에 관한 것으로서, 원료를 저장기 내에서 입자의 밀도별 및 크기별로 분리하여 장입시키는데 적용될 수 있다. 이와 같이 저장기 내에 장입된 원료는 원료 입자 간에 공간을 형성하여 통기성을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 제선공정에서 사용되는 소결광을 제조하는데 사용되는 소결 배합 원료를 이동하는 소결 대차에 장입하는 소결 원료의 장입장치 및 그 장입방법을 예로 들어 설명한다.
The present invention relates to a charging device for charging a raw material containing particles of various densities and sizes to a moving reservoir, and may be applied to separate and load the raw materials by density and size of particles in the reservoir. In this way, the raw material charged into the reservoir can improve the air permeability by forming a space between the raw material particles. Hereinafter, a charging device for sintering raw materials and a charging method for charging the sintering blending raw materials used to manufacture the sintered ore used in the iron making process will be described as an example.
도 2 및 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 장입장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 are views for explaining the operating principle of the raw material charging device according to an embodiment of the present invention.
저장기 내 원료층에서의 원료의 편석 정도는 분체 편석의 원리를 기반으로 한다. 도 2는 분체 편석의 원리를 설명하기 위한 그래프로서, 경사 슈트로부터 불출되는 원료의 입자는 V의 속도로 경사면에서 이탈하며, θ 각도 성분을 가지게 된다. 일반적으로 잘 알려진 윌리엄(William)의 궤적 효과에 따르면 하기의 수학식 1에 나타난 바와 같이, 분체의 수평낙하거리(L)는 입자의 수평이탈속도(VEh)와 입자의 밀도(ρ) 및 크기(a)의 제곱에 비례한다. The degree of segregation of raw materials in the raw material layer in the reservoir is based on the principle of powder segregation. Fig. 2 is a graph for explaining the principle of powder segregation, in which particles of raw material discharged from the inclined chute are separated from the inclined plane at a speed of V and have a θ angle component. In general, according to the well-known William's trajectory effect, as shown in Equation 1 below, the horizontal fall distance (L) of the powder is the horizontal release velocity (V Eh ) and the density (ρ) and size of the particles It is proportional to the square of (a).
즉, 입자의 밀도와 직경이 크고, 수평이탈속도(VEh)가 클수록 낙하 거리가 증가하고, 동일한 밀도(ρ)와 직경(a)을 가지는 입자에 대해서도 수평이탈속도(VEh)가 클수록 원료층 하단에 적층된다. (여기에서 "μ"는 원료의 입자가 존재하는 공기의 점성"을 의미함) 편석도가 높을수록 입자 간에 공간이 많이 확보되기 때문에 통기성을 향상시킬 수 있다. 즉, 서로 다른 밀도와 직경을 갖는 입자가 서로 혼합되어 적층되는 경우에는, 예컨대 직경이 큰 입자 사이에 직경이 작은 입자가 혼입되어 입자 간에 공간이 소실되어 통기성이 낮아지게 된다. That is, the larger the density and diameter of the particles, the larger the horizontal release rate (V Eh ), the greater the drop distance, and the larger the horizontal release rate (V Eh ) for particles having the same density (ρ) and diameter (a), the raw material. The layers are stacked at the bottom. ("Μ" here means the viscosity of the air in which the particles of the raw material is present)) The higher the segregation, the more space there is between the particles, so that the air permeability can be improved, that is, having different density and diameter When the particles are mixed with each other and laminated, for example, small diameter particles are mixed between the large diameter particles, and the space is lost between the particles, resulting in low air permeability.
또한, 장입 슈트의 끝에서 낙하 이탈되는 입자의 수평 속도 성분을 증가시키는 것이 편석 장입에 효과적임을 알 수 있다. 여기서 장입 슈트에서 이탈되는 입자의 수평 방향 속도는 입자의 운동량 차이에 의한 분산을 나타내는 것으로 편석 장입과 직접 관련되고, 수직 방향 속도는 원료층에 가하는 압력을 나타내는 것으로 장입 밀도와 관련된다.It can also be seen that increasing the horizontal velocity component of particles falling off at the end of the charging chute is effective for segregation charging. Here, the horizontal velocity of the particles leaving the charging chute represents dispersion by the momentum difference of the particles, and is directly related to segregation charging, and the vertical velocity represents pressure applied to the raw material layer, and is related to the charging density.
이와 같이 원료의 효과적인 편석 장입을 위하여, 낙하입자의 수평 방향 속도를 증가시킬 필요가 있다. 물론 장입 슈트의 넓이와 높이가 증가하면, 수평 방향 속도를 증가시킬 수 있으나, 설비의 크기를 증가시켜야 하므로 제작 및 제어, 경제성 측면에서 타당하지 않다. Thus, in order to effectively segregate the raw materials, it is necessary to increase the horizontal velocity of the falling particles. Of course, as the width and height of the charging chute increase, the horizontal speed can be increased, but the size of the equipment needs to be increased, so it is not feasible in terms of manufacturing, control and economics.
따라서 본 발명에서는 소결 배합 원료가 장입 슈트를 이탈할 때, 장입 슈트의 표면, 즉 원료층의 최하부에 위치하는 원료의 수평 방향 속도를 최대화시키고, 이와 동시에 장입 슈트 상의 원료층 높이를 고려하여 장입 슈트의 경사면을 이동하면서 사면 분급 작용에 의해 원료층 표면에 돌출되는 상대적으로 큰 입자들의 장입 슈트 탈출(이탈) 속도를 최대화하여 소결 대차로의 편석 장입 효과를 향상시킬 수 있다. 이에 원료의 통기성을 향상시켜 소결광의 품질 및 생산성도 향상시킬 수 있다. Therefore, in the present invention, when the sintered blended raw material leaves the charging chute, the horizontal chute speed of the raw material located on the surface of the charging chute, that is, the lowermost part of the raw material layer, is maximized, and at the same time, considering the height of the raw material layer on the charging chute, the charging chute By increasing the slope chute escape rate (escape) of the relatively large particles protruding on the surface of the raw material layer by the slope classification action to improve the segregation charging effect to the sintered bogie. Accordingly, the air permeability of the raw material can be improved to improve the quality and productivity of the sintered ore.
본 발명의 실시 예에 따른 소결원료의 장입장치는 각종 배합원료를 소결 대차에 투입하는 장입 슈트를 구성함에 있어서, 장입 슈트를 프롤레이트 사이클로이드(prolate cycloid) 곡선 형태의 곡면을 갖도록 형성함으로써 장입 슈트의 이동 경로를 따라 이동하는 원료층의 표면, 즉 최상부층이 최단 낙하 곡선으로 알려진 사이클로이드(cycloid) 곡선 형태의 궤적을 형성하며 유동하도록 함으로써 소결 배합 원료의 수평 이탈 속도를 증가시킬 수 있다. The charging device for the sintered raw material according to an embodiment of the present invention comprises a charging chute configured to have a curved surface in the form of a prolate cycloid curve in forming a charging chute for introducing various blended raw materials into a sintering cart. The horizontal release rate of the sintered blended raw material can be increased by allowing the surface of the raw material layer that travels along the movement path, i.e., the top layer, to flow while forming a cycloid curve trajectory known as the shortest falling curve.
프롤레이트 사이클로이드 곡선은 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 서로 다른 반경(r, rP)을 가지는 동심원 중 내부에 위치하는 작은 원(반경이 r인 원)이 평면을 구를 때, 외부에 위치하는 큰 원(반경이 rP인 원)의 원주 상의 정점(定點) P가 그리는 궤적을 의미하며, 하기의 수학식 2 및 3으로 표현된다. The prolate cycloid curve is located outside when concentric circles with two different radii (r, r P ) as shown in FIG. It means the trajectory drawn by the vertex P on the circumference of a large circle (circle whose radius is r P ) to be expressed by the following equations (2) and (3).
(여기서 r은 작은 원의 반경, t는 큰 원의 반경과 작은 원의 반경 차이(rP-r)(Where r is the radius of the small circle, t is the difference between the radius of the large circle and the small circle (r P -r)
장입 슈트의 길이(d), 드럼피더로부터 장입 슈트로 소결 배합 원료들이 불출되는 위치(P)에서의 입사각(фPS), 장입 슈트 상에서의 원료 유동층의 두께(t), 소결 배합 원료가 장입 슈트로부터 이탈하는 위치(E)에서의 장입 슈트 탈출각(фE)이 고정된다면, 수학식 4 및 5를 이용하여 원의 반경(rP)과 배합 원료가 드럼피더로부터 장입 슈트에 유입되는 위치(P)의 높이(hP)를 도출할 수 있다.The length of the charging chute (d), the angle of incidence (ф PS ) at the position (P) at which the sinter blending raw materials are discharged from the drum feeder to the charging chute, the thickness (t) of the raw material fluidized bed on the charging chute, and the sintering blending raw materials If the charging chute exit angle ф E at the position E is separated from the fixed position E , the radius of the circle r P and the blending raw material are introduced into the charging chute from the drum
원료가 이탈하는 지점(E)에서 원료 유동층 하부(장입 슈트의 표면)에서의 원료의 이탈 속도(VPE)와 수평방향 이탈 속도(VPEh), 수직방향 이탈 속도(VPEv)는 하기의 수학식 6 및 7으로 나타낼 수 있다.The release rate (V PE ), the horizontal release rate (V PEh ) and the vertical release rate (V PEv ) of the raw material at the bottom of the raw material fluidized bed (surface of the charging chute) at the point where the raw material leaves (E) are expressed by the following mathematical equation . It can be represented by the
장입 슈트는 수학식 2 및 3에 제시된 곡선을 따르는 경로를 가지게 되며, 장입 슈트 표면으로부터 불출되는 원료는 장입 슈트 이탈 시 정해진 장입 슈트의 길이(d), 높이(h), 입사각(фPS), 탈출각(фE)에 대해 최대 수평 속도를 가지게 된다.The charging chute has a path following the curves shown in Equations 2 and 3, and the raw material discharged from the charging chute surface has the length (d), height (h), angle of incidence (ф PS ), The maximum horizontal velocity is obtained with respect to the escape angle ф E.
장입 슈트의 경사 궤적이 프롤레이트 사이클로이드 형상을 가지게 되면, 소결 배합 원료의 유동층 두께(t)를 고려한 원료 유동층의 최상부(표면)에서 원료 입자들이 가지는 곡선 궤적은 일반적인 사이클로이드 곡선 방정식을 가지게 된다.When the oblique trajectory of the charging chute has a prolate cycloidal shape, the curve trajectory of the raw material particles at the top (surface) of the raw material fluidized bed considering the fluidized bed thickness t of the sintered blended raw material has a general cycloidal curve equation.
사이클로이드 곡선은 도 3에 도시된 바와 같이 평면 상의 한 직선을 따라 반경이 r인 원(작은 원)을 굴렸을 때 원주 상의 정점(定點)이 그리는 궤적을 의미하며, 하기의 수학식 8 및 9로 표현된다. 이때, 사이클로이드 곡선은 프롤레이트 사이클로이드 곡선과 유사한 형태로 형성되는 것으로 보일 수도 있으나, 원료가 장입 슈트에서 이탈하는 위치(E)로 갈수록 양 곡선 간의 거리(t, 원료층의 두께와 동일)가 넓어지는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 3, the cycloid curve means a trajectory of a vertex on a circumference when a circle (small circle) having a radius r is rolled along a straight line on a plane, as shown in Equations 8 and 9 below. Is expressed. In this case, the cycloid curve may appear to be formed in a shape similar to the prolate cycloid curve, but the distance (t, the same as the thickness of the raw material layer) between both curves increases toward the position E where the raw material leaves the charging chute. It can be seen that.
(r은 원의 반경, θ는 원이 회전 이동한 각도)(r is the radius of the circle, θ is the angle the rotation of the circle)
여기서, 장입 슈트의 길이(d), 장입 슈트의 높이(h)가 결정된 상태에서 원료가 장입 슈트로부터 이탈하는 위치(E)에서의 장입 슈트 탈출각(фE)이 고정된다면, 원의 반경(r)과 원료가 드럼피더로부터 장입 슈트에 공급되는 위치(P)의 높이(h)와, 드럼피더에서 원료가 장입 슈트로 불출되는 위치(P)에서의 입사각(фS)을 반복 계산하여 도출할 수 있다. 상기 입사각은 장입 슈트가 수직 방향의 직선과 이루는 각으로서, 드럼피더로부터 원료가 공급되는 장입 슈트의 상부 측 각도이고, 탈출각은 장입 슈트가 수평 방향의 직선과 이루는 각으로서 원료가 소결 대차로 불출되는 장입 슈트의 하부 측 각도이다. Here, if the charge chute exit angle ф E at the position E where the raw material is separated from the charge chute in the state where the length d of the charge chute and the height h of the charge chute is determined, the radius of the circle ( r) and the height (h) of the position (P) at which the raw material is fed from the drum feeder to the charging chute, and the angle of incidence (ф S ) at the position (P) at which the raw material is discharged from the drum feeder to the charging chute is derived. can do. The incidence angle is an angle formed by the charging chute with a straight line in the vertical direction, the angle of the upper side of the charging chute supplied with the raw material from the drum feeder, and the escape angle is an angle formed by the charging chute with a straight line in the horizontal direction, and the raw material is discharged to the sintering cart. Is the lower side angle of the charging chute.
장입 슈트에서 원료가 이탈하는 지점(E)에서 소결 배합 원료의 이탈 속도(VE)와 수평방향 이탈 속도(VEh), 수직방향 이탈 속도(VEv)는 하기의 수학식 12 및 13으로 나타낼 수 있다. The release rate V E , the horizontal release rate V Eh , and the vertical release rate V Ev of the sintered blended raw material at the point E at which the raw material leaves the charging chute are represented by Equations 12 and 13 below. Can be.
(g는 중력가속도)(g is gravity acceleration)
장입 슈트는 수학식 2 및 3에 제시된 곡선을 따르는 프롤레이트 사이클로이드 곡선의 경로를 가지게 되며, 원료층 표면에서의 원료 입자는 사이클로이드 곡선의 경로를 가지며 유동한다. 이때 입자들은 정해진 장입 슈트의 길이(d), 높이(h), 입사각(фPS), 탈출각(фE)에 대해 최대 수평 속도를 가지게 된다.
The charging chute has a path of the prolate cycloid curve following the curves shown in equations (2) and (3), and the raw particles at the surface of the raw material layer flow with the path of the cycloid curve. In this case, the particles have a maximum horizontal velocity with respect to the length d, the height h, the incident angle ф PS , and the escape angle ф E of a predetermined charging chute.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소결원료 장입장치를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 소결원료 장입장치의 장입 슈트를 도시한 도면이다. 4 is a view showing a sintering raw material charging apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing a charging chute of the sintering raw material charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
소결원료 장입장치는 원료 호퍼와 드럼피더를 포함하는 원료공급부와, 장입슈트를 포함한다. The sintered raw material charging device includes a raw material supply unit including a raw material hopper and a drum feeder, and a charging chute.
소결원료 장입장치는 원료 호퍼(100)와 드럼피더(120)를 포함하는 원료공급부와, 장입슈트(130)를 포함한다. The sintered raw material charging device includes a raw material supply unit including a
원료 호퍼(100)는 미분 철광석, 부원료 및 미분 코크스 등의 배합 원료(1)를 호퍼게이트(110)를 거쳐 드럼피더(120)로 공급하고, 드럼피더(120)는 회전하면서 내부에 공급된 배합 원료(1)를 혼합하여 장입 슈트(130)로 불출한다. The
장입 슈트(130)는 경사면을 형성하여 소결대차(200)의 상부에는 작은 입자, 하부에는 큰 입자가 장입(수직편석조장)되도록 원료(1)를 분급하는 역할을 한다. 소결대차(8)에 원료가 장입되면 원료의 표면을 표면고름판(140)으로 고르게 하여 점화로(150)에서 점화하고 흡인블로어(미도시)에 의한 풍상에서 하부로 흡인되는 공기에 의하여 원료(1) 내에 포함되어 있는 코크스의 연소에 의해 소결반응을 진행시켜 소결광을 제조한다. The charging
장입 슈트(130)는 복수의 롤러(132)를 나란하게 배치하여 형성될 수도 있고, 일체형 경사판(미도시)으로 형성될 수도 있다. 장입 슈트(130)는 면적을 갖는 곡면으로 형성되는 이송 경로를 가지며, 장입 슈트(130)의 횡방향 단면 형상은 전술한 수학식 2와 같은 프롤레이트 사이클로이드 곡선 형태를 갖는다. 또한, 장입 슈트(130) 상을 이동하는 원료층의 표면의 횡방향 단면 형상은 수학식 8 및 9와 같은 사이클로이드 곡선 형태의 궤적을 갖는다. 이후, 장입 슈트(130)에서 이탈하는 원료층 표면에서의 원료 입자는 장입 슈트의 곡면 궤적 형성을 위해 정해진 장입 슈트(130)의 길이(d), 높이(h), 입사각(фPS) 및 탈출각(фE)에 대해 최대 수평 이탈 속도(VEh)를 갖는다.
The charging
도 6은 경로에 따른 수평이탈속도를 비교하기 위한 도면이다.6 is a diagram for comparing the horizontal deviation speed along the path.
도 6의 (a)는 직선 형태의 경사면을 갖는 장입 슈트에서 원료의 장입 슈트 이탈 속도를 보여준다. 직선 형태의 경사면을 갖는 장입 슈트의 경우, 장입 슈트의 길이(d) 및 높이(h)가 결정되면, 장입 슈트의 경사각(ф)이 결정된다. Figure 6 (a) shows the loading chute departure rate of the raw material in the charging chute having a straight slope. In the case of the charging chute having a straight inclined surface, when the length d and the height h of the charging chute are determined, the inclination angle ф of the charging chute is determined.
도 6의 (b)는 본 발명에 따라 프롤레이트 사이클로이드 곡면 형태의 경사면을 갖는 장입 슈트에서의 원료층 표면에서의 원료 입자의 장입 슈트 이탈 속도를 보여준다. 여기에서 장입 슈트의 이송 경로는 장입 슈트의 길이(d), 높이(h), 원료의 입사각(фPS) 및 탈출각의 변화에 의해 결정되고, 원료가 장입 슈트를 이탈하는 속도(VPE, VE)는 수학식 6 및 12에 의하여 의해 결정된다. Figure 6 (b) shows the charge chute departure rate of the raw material particles on the surface of the raw material layer in the charging chute having an inclined surface in the form of a prolate cycloid curved surface according to the present invention. Here, the transfer path of the charging chute is determined by the change of the length (d), the height (h) of the charging chute, the incident angle (ф PS ) and the escape angle of the raw material, and the speed at which the raw material leaves the charging chute (V PE , V E ) is determined by equations (6) and (12).
도 6의 (a)와 (b)를 비교해보면, 장입 슈트의 길이(d)와 높이(h)가 동일한 경우 장입 슈트의 이송 경로가 프롤레이트 사이클로이드 곡면 형태일 때, 장입 슈트가 직선 형태일 때보다 수평 이탈 속도(VEh)는 증가하고 수직 이탈 속도(VEv)는 감소한 것을 알 수 있다. 또한, 장입 슈트의 이송 경로가 프롤레이트 사이클로이드 곡면 형태일 때 장입 슈트 표면에서의 이탈 속도(VPE)와 원료층 표면에서의 이탈 속도(VE)가 거의 비슷한 것을 알 수 있다. Comparing Fig. 6 (a) and (b), when the length (d) and height (h) of the charging chute is the same, when the transfer chute of the charging chute is a prolate cycloid curved surface, when the charging chute is straight It can be seen that the horizontal release rate V Eh is increased and the vertical release rate V Ev is decreased. In addition, it can be seen that when the transfer path of the charging chute is in the form of a prolate cycloid curved surface, the separation speed V PE at the charging chute surface and the separation speed V E at the raw material layer surface are almost the same.
정확한 비교를 위해 장입 슈트의 길이(d)를 1m로 고정하고, 높이(h)를 0.8m, 1.0m, 1.2m로 변화시킬 때 각 장입 슈트 별 원료 이탈 수평 속도(VPEh) 및 각 변수를 하기의 표 1에 정리하였다. 여기서 실시 예1 내지 6은 사이클로이드 곡면형태의 장입 슈트의 경우를 나타내고, 비교 예 1 내지 3은 직선 형태의 장입 슈트의 경우를 나타내며, 부착광의 형성에 의한 교란과 입자의 층 흐름에 의한 상호작용은 고려하지 않았다.For accurate comparison, when the length of the charging chute (d) is fixed to 1m and the height (h) is changed to 0.8m, 1.0m, and 1.2m, the raw material exit horizontal velocity (V PEh ) and each variable for each charging chute are adjusted . It is summarized in Table 1 below. Here, Examples 1 to 6 show the case of the cycloid curved charging chute, Comparative Examples 1 to 3 show the case of the straight chute chute, and the interaction caused by the disturbance caused by the formation of the adhesion light and the layer flow of the particles Did not consider
상기 표 1에 의하면, 장입 슈트의 길이와 높이가 동일한 경우, 실시 예1 내지 6에서의 수평 이탈 속도(VPEh)가 비교 예1 내지 3에서의 수평 이탈 속도(VPEh, VEh)에 비해 증가한 것을 알 수 있다. 예컨대 실시 예1과 비교 예1을 비교해보면 실시 예1에서는 수평 이탈 속도(VPEh, VEh)가 3.43/3.43m/s이나, 비교 예1에서는 수평 이탈 속도(VEh)가 3.07m/s로 나타나고 있어, 실시 예1에서의 수평 이탈 속도(VPEh, VEh)는 비교 예1에 비해 약 11.73% 정도 증가한 것을 알 수 있다. 또한, 전체적으로 수평 이탈 속도(VPEh, VEh)는 프롤레이트 사이클로이드 곡면 형태의 장입 슈트의 경우, 직선 형태의 장입 슈트에 비해 각 d/h 대비 12~36% 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. According to Table 1, when the length and height of the charging chute are the same, the horizontal release speed (V PEh ) in Examples 1 to 6 compared to the horizontal release rates (V PEh , V Eh ) in Comparative Examples 1 to 3 It can be seen that the increase. For example, when comparing Example 1 and Comparative Example 1, in Example 1, the horizontal release speeds V PEh and V Eh are 3.43 / 3.43 m / s, whereas in Comparative Example 1, the horizontal release speed V Eh is 3.07 m / s. It can be seen that, in Example 1, the horizontal release speeds V PEh and V Eh increased by about 11.73% compared with Comparative Example 1. In addition, as a whole, the horizontal escape rates (V PEh , V Eh ) was found to increase by about 12 to 36% compared to each d / h in the case of the charged chute of the prolate cycloid curved form.
원료의 수평 이탈 속도가 증가하게 되면 밀도(ρ) 및 크기(a)가 일정한 경우 상기 수학식 1에 의해 낙하 거리가 증가하게 된다. When the horizontal separation speed of the raw material increases, the fall distance is increased by Equation 1 when the density ρ and the size a are constant.
또한, 원료 입자는 장입 슈트의 표면과 원료층 표면에서 수평 이탈 속도가 거의 같으므로 원료층에서 사면 분급이 발생하는 경우, 입자의 크기가 큰 입자들이 원료층 상부로 이동하게 된다. 따라서 수평 이탈 속도가 일정한 경우에는 밀도(ρ) 및 크기(a)가 큰 원료, 즉 장입 슈트 상을 유동하는 원료층의 표면 인근에 존재하는 상대적으로 큰 입자들의 낙하 거리가 증가하여 편석도가 향상될 수 있다.In addition, since the raw material particles have substantially the same horizontal separation rate from the surface of the charging chute and the surface of the raw material layer, when the slope is generated in the raw material layer, the particles having the larger size of the particles move to the upper part of the raw material layer. Therefore, when the horizontal departure rate is constant, the segregation degree is improved by increasing the drop distance of the raw material having a large density (ρ) and size (a), that is, relatively large particles present near the surface of the raw material layer flowing through the charging chute. Can be.
또한, 원료를 소결 대차에 장입하는 동안, 소결 대차는 원료가 이탈하는 방향과 반대 방향으로 이동하게 된다. 이때, 밀도 및 크기가 큰 원료의 낙하거리가 증가하여 소결 대차에 밀도 및 크기가 큰 원료부터 쌓인 다음 그 상부로 밀도 및 크기가 작은 원료가 쌓이게 된다. 따라서 소결 대차 내 소결 배합 원료층에서의 편석도가 증가하여 통기성이 증가하며, 이에 따라 소결광의 생산성을 크게 증가시킬 수 있다.
In addition, while charging the raw material into the sintered trolley, the sintered trolley moves in a direction opposite to the direction in which the raw material leaves. At this time, the falling distance of the raw material having a high density and size is increased, and the raw material having a high density and size is stacked on the sintered trolley, and then the raw material having a low density and size is stacked on the upper portion thereof. Therefore, the segregation degree in the sintered blended raw material layer in the sintered trolley increases to increase the air permeability, thereby greatly increasing the productivity of the sintered ore.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
1 : 원료 100 : 원료 호퍼
110 : 호퍼 게이트 120 : 드럼피더
130 : 장입 슈트 140 : 표면고름판
150 : 점화로 200 : 소결 대차 1: raw material 100: raw material hopper
110: hopper gate 120: drum feeder
130: charging chute 140: surface plate
150: ignition furnace 200: sintered trolley
Claims (8)
상기 장입 슈트는 상기 원료의 이송 경로가 프롤레이트 사이클로이드 곡선 형태의 곡면으로 형성되는 원료의 장입장치.A raw material charging apparatus comprising a raw material supply unit for supplying a raw material and a charging chute for transferring the raw material supplied from the raw material supply unit to a reservoir,
The charging chute is a charging device of the raw material is the feed path of the raw material is formed into a curved surface of the prolate cycloid curve.
상기 장입 슈트에서 상기 원료가 유입되는 부분이 수직 방향과 이루는 입사각은 상기 원료가 배출되는 부분이 수평 방향과 이루는 탈출각보다 작은 원료의 장입장치. The method according to claim 1,
And an incidence angle formed by the portion in which the raw material is introduced into the vertical direction in the charging chute is smaller than an escape angle formed by the portion in which the raw material is discharged into the horizontal direction.
상기 장입 슈트는 복수의 롤러 또는 경사판으로 형성되는 원료의 장입장치. The method according to claim 1,
The charging chute is a charging device of the raw material is formed of a plurality of rollers or inclined plate.
원료를 마련하는 과정과;
상기 원료를 프롤레이트 사이클로이드 곡선 형태의 장입 슈트에 공급하는 과정; 및
상기 장입 슈트에 공급된 원료를 사이클로이드 곡선 형태의 경로로 이송하여 저장기에 장입하는 과정;
을 포함하는 원료의 장입 방법.As a charging method of raw materials,
Preparing a raw material;
Supplying the raw material to a charging chute in the form of a prolate cycloid curve; And
Transferring the raw material supplied to the charging chute into a path of a cycloid curve shape and charging it into a reservoir;
Charging method of a raw material comprising a.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 원료는 수직 이탈 속도보다 더 큰 수평 이탈 속도를 가지며 상기 장입 슈트에서 이탈하는 원료의 장입 방법.The method of claim 4,
The charging method of the raw material is released from the charging chute in the process of charging the raw material has a horizontal release rate greater than the vertical release rate.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 장입 슈트의 상의 원료층 표면은 사이클로이드 곡선 형태의 궤적을 형성하는 원료의 장입 방법.The method of claim 4,
The charging method of the raw material to the surface of the raw material layer surface of the charging chute in the process of charging to the reservoir to form a track of the cycloid curve.
상기 저장기는 상기 장입 슈트에서 원료가 이탈하는 방향과 반대 방향으로 이동하는 원료의 장입 방법.The method according to any one of claims 4 to 6,
And the reservoir moves in a direction opposite to a direction in which the raw material leaves the charging chute.
상기 저장기에 장입하는 과정에서 상기 원료는 밀도 또는 크기가 큰 입자부터 장입되는 원료의 장입 방법.The method of claim 7,
The charging method of the raw material is charged from the particles having a large density or size in the process of charging in the reservoir.
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