KR101360765B1

KR101360765B1 - 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법

Info

Publication number: KR101360765B1
Application number: KR1020120034353A
Authority: KR
Inventors: 구자근
Original assignee: (주)포스코켐텍
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2014-02-12
Also published as: KR20130112169A

Abstract

본 발명은 샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로 내벽에 부착되는 더스트를 제거하는 방법에 관한 것으로서,
샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로의 포킹 홀(poking hole)을 이용하여, 상기 성로 내부의 더스트 코팅층에 유체를 분사하여 더스트 코팅층을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법에 관한 것이다.

Description

샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법{METHOD FOR REMOVING DUST IN BAKING FURNACE OF SHAFT KILN}

본 발명은 샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로 내벽에 부착되는 더스트를 제거하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 석회석을 소성하여 생석회를 제조하는 샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로는 예열대, 소성대, 냉각대를 형성하는 2본의 샤프트(shaft)로 구성되어 소성대 하단에는 챤넬(channel)로 연결되어 있다.

도 1은 샤프트 킬른 소성로의 일예를 간단히 나타낸 단면도이다. 상기 샤프트 킬른 소성로를 이용하여 생석회 제조공정을 간단히 설명하면, 소성로에 소성할 석회석 원료를 #A, #B 소성로(A, B)에 장입한 후, 소성측 샤프트(shaft)에 연료를 공급하면 소성이 진행되며 연소공기와 원석의 분해에 의해 발생되는 이산화탄소(CO₂)와 킬른 하부로부터 취입된 냉각공기와 합류한 배가스는 배기측 샤프트(shaft)를 통해 배출되는 상태를 반복한다. 석회석을 소성한다는 것은 화학적으로 석회석의 주성분인 탄산칼슘을 산화칼슘과 이산화탄소로 열분해하는 것이다.

한편, 상기 소성대에서 석회석이 생석회로 제조되는 과정에서 생석회는 원석에 비해 강도가 상당히 취약하며, 열분해되면서 소성로내에서 이동하는 동안 시료간 또는 내화벽과의 마찰이나 낙하에 의한 충격 등에 의하여 더스트가 발생된다. 상기 더스트는 코팅(coating)화 되어 각 연화방의 통기구와 연결통로의 열흐름을 방해하여 킬른내에서의 통기성 악화를 초래하여 생산성과 회수율 저하 및 조업 불안정의 원인이 될 뿐만 아니라, 생석회의 품질 악화, 대기로 더스트의 배출을 증가시키는 요인이 되기 때문에, 생석회 제조 조업에 있어서 관리 및 제거가 매우 중요하다.

상기와 같이 발생한 더스트를 제거하기 위해서, 소성로에 설치된 포킹 홀(poking hole)을 통해 제거하는 작업을 행한다. 통상적으로 상기 포킹 홀(poking hole)을 통한 더스트의 제거는 포킹 바(poking bar)와 해머(hammer)를 이용하여 상기 더스트 코팅층에 물리적 충격을 가해 더스트 코팅층을 제거하는 방법이 주로 이용되어 왔다. 상기 포킹 바와 해머를 이용한 더스트 코팅층 제거방법의 일예를 도 2에 나타내었다.

도 2에 나타난 바와 같이, 포킹 홀(a)의 내부에 포킹 바(b)를 장입하고, 이를 작업자가 해머를 이용하여 물리적 충격을 가함(c, d)으로써, 상기 더스트 코팅층을 제거한다. 그러나, 이러한 방법은 작업시간이 오래 걸리고, 이로 인해 작업자에게 근골격계 부담을 주며, 작업자가 고온에 직접적으로 노출되므로, 작업자의 건강과 안전을 저해하는 문제가 있다.

또한, 소성로 내벽에 직접적인 물리적 충격을 가함으로써, 소성로 내부 벽면을 이루는 내화물의 손상을 유발할 수 있는 문제가 있다. 상기 방법에 의한 작업은 고온인 소성로내에서의 작업으로 인해, 포킹 바의 변형과 취출시 적열로 인한 안전사고, 소성로당 6시간 이상의 작업시간이 요구되므로, 장시간 작업시간 동안 킬른내의 열기가 대기로 방출되어 킬른 내부의 온도 하락에 의한 제품의 편차로 불량 제품 발생요인이 되고 있다.

본 발명의 일측면은 작업자의 안전과 건강을 지키며, 소성로 내부의 내화물 수명을 연장할 수 있고, 더스트 코팅층의 제거 주기를 단축하여 킬른내 온도 하락을 방지하고, 통기 불량으로 인한 품질의 편차, 생산성 저하요인을 해결하여 고품위의 생석회를 제조할 수 있는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로의 포킹 홀(poking hole)을 이용하여, 소성로 내부의 더스트 코팅층을 제거하는 방법에 관한 것으로서,

상기 소성로 내부의 더스트 코팅층에 유체를 분사하여 더스트 코팅층을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 작업자가 소성로 내 더스트 코팅층을 제거함에 있어서, 고온에 노출되지 않고, 직접적인 물리적 충격을 흡수하지 않으므로, 작업자의 건강과 안전을 확보할 수 있다. 또한, 코팅 제거 작업시간 단축으로, 생산량의 증대, 품질의 편차발생 억제할 수 있으며, 소성로 내부 내화물에 직접적인 물리적 충격이 가해지지 않으므로, 내화물의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로 구조를 나타낸 단면도임.
도 2는 종래에 물리적 충격을 이용한 소성로 내 더스트 제거 방법을 나타낸 사진임.
도 3은 본 발명의 소성로 내 더스트 제거 방법의 일예를 나타낸 사진임.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 소성로에서 석회석을 열분해하여 생석회를 제조하는 과정에서 발생한 더스트가 상기 소성로의 내부에 부착 코팅화된 것을 용이하게 제거할 수 있는 방법에 관한 것이다.

더스트 코팅층이 형성되는 지점은 포킹층으로부터 약 4m 하부까지 로내에서 광범위하게 부착 형성된다. 이로 인해, 킬른 내부에서의 열흐름이 국부적으로 흘러 통기성을 저해하여 코팅형성이 더욱 심화되며, 고열내에서의 정체 시간이 늘어 날수록 코팅 경화성이 증가한다.

상기 더스트 코팅층에 의해, 소성로내에 균일한 열관리가 되지 않아, 열이 많이 통과하는 지점에서는 과소가 발생하고, 코팅이 형성되어 있는 지점에서는 미소가 발생되어 제품의 불량의 원인이 된다. 따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하고자 고안된 것이다.

상기 소성로 내부의 더스트 코팅층에 유체를 분사하여 더스트 코팅층을 탈착시키는 방법을 제공한다.

종래에는 도 2에 나타난 바와 같이, 소성로의 포킹 홀(poking hole)을 통해, 포킹 바와 해머를 이용하여 물리적 충격을 가함으로서, 코팅층을 제거하였다. 그러나, 이와 같은 방법의 경우에는 작업자의 안전과 건강을 해할 우려가 있고, 고온(800~1100℃)의 킬른 내부에서 작업으로, 상기 포킹 바(작업 바)의 변형과 물리적 충격으로 인해 소성로 내부 내화물의 손상이 발생되고 있다. 또한, 제거 작업의 업무 효율이 낮기 때문에 작업시간이 증가되며, 그로 인해 로내의 열손실 발생으로 연와 수명 단축, 품질저하, 생산량 감소 등의 요인이 되고 있다.

이에, 본 발명은 상기 포킹 홀(poking hole)을 통해, 더스트 코팅층에 유체를 분사하여 더스트 코팅층을 탈착시키는 방법을 제공한다.

상기 유체는 가스, 액체, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 물을 사용한다.

즉, 스팀을 사용하는 것이 상기 코팅층 탈착에는 동일한 효과를 기대할 수 있으나, 사용시 장비의 고열로 작업곤란, 안전상의 문제점이 존재하고, 물을 사용하는 것보다 원가가 높고 에어를 사용할 경우에는 로내의 더스트가 비산되는 단점이 존재한다. 한편, 불활성 가스 예를 들면, 질소가스 또는 질소가스와 물의 혼합물을 사용하는 것도 불가능한 것은 아니다. 그러나, 상기 불활성 가스를 사용하는 경우에는 소성로 내부에서 석회석이 생석회로 반응하는 과정에서 영향을 미칠 수 있는 점에서 그 사용이 바람직하지 않다. 따라서, 물을 분사하는 것이 바람직하다.

상기 물은 소성로 내부에 분사되더라도, 생석회 반응에 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라, 소성로 내부를 이루는 내화물에도 손상을 가하지 않는 장점이 있다.

상기 물은 분사하는 것은 살수 건(gun)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 살수 건을 이용하여, 물은 분사하는 경우에 분사 압력은 10~12bar로 행하는 것이 바람직하다. 상기 분사 압력이 너무 낮으면 코팅층 탈착 효과가 미약하고, 너무 높으면, 연와에 직접 분사되면서 연와 수명에 지장을 초래할 수 있다.

한편, 상기 분사되는 물의 온도는 5~40℃인 것이 코팅층의 탈착에 효과적이다.

도 3은 본 발명의 일예를 나타낸 것이다. (a) 및 (b)는 각각 살수 건(gun)과 수조 탱크를 나타낸 것이고, (c) 및 (d)는 상기 살수 건을 이용하여 포킹 홀을 통해 물은 분사하여 더스트 코팅층을 제거하는 작업을 나타낸 것이다.

본 발명의 더스트 코팅층 제거방법은 제거 작업이 간단하고, 작업 시간이 단축된다는 장점이 있다. 그 결과, 소성로의 더스트 코팅 작업주기가 짧아지고, 그만큼 소성로 내부에 더스트가 없는 상태에서 생석회 제조가 가능하기 때문에, 생석회의 생산 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.

(실시예)

종래예

도 2에 나타난 바와 같이, 포킹 홀(a)에 포킹 바(b)를 장입하고, 작업자가 물리적 충격을 가하여, 더스트 코팅층을 제거하였다(c 및 d). 하나의 소성로에 걸리는 작업시간을 계산하고, 이를 통해, 월 작업일수 및 더스트 코팅층의 제거 작업주기를 관찰하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

발명예

한편, 도 3과 같이, 살수 장비(a 및 b)를 이용하여, 더스트 코팅층을 제거하였다(c 및 d). 이때, 살수 건의 펌프압력은 110 bar, 분사압력은 11 bar로 실시하였다. 이와 같은 작업시의 작업시간과, 월 작업일수 및 더스트 코팅층 제거 작업주기를 관찰하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	종래예	발명예	비고
1 소성로 작업시간	6hr	2hr	4hr 단축
월 작업일수	4회/월	12회/월	8회/월 상승
작업 주기	45일	15일	30일 주기 단축

상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의할 경우에는 소성로 내부의 더스트 코팅층의 제거가 용이해져, 작업시간이 현저히 단축될 수 있고, 이를 통해 더스트 코팅층의 작업주기가 짧아질 수 있다.

그 결과, 소성로 내부의 통기성이 원활하므로, 품질편차 발생방지, 생산량 감소요인 배제, 코팅 제거작업에 따른 인력손실과 안전사고 방지 등의 효과가 있다.

Claims

샤프트 킬른(shaft kiln) 소성로의 포킹 홀(poking hole)을 이용하여, 소성로 내부의 더스트 코팅층을 제거하는 방법에 관한 것으로서,
상기 포킹 홀(poking hole)을 통해, 상기 소성로 내부의 더스트 코팅층에 유체를 분사하여 더스트 코팅층을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유체는 물, 공기 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유체를 분사하는 것은 살수 건을 이용하여 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 분사시의 압력은 10~12bar의 압력으로 행하는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 분사시 물의 온도는 5~40℃로 행하는 것을 특징으로 하는 샤프트 킬른 소성로 내 더스트 제거 방법.