KR101424705B1 - 소결 장치 - Google Patents

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김구용
임홍섭
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현대제철 주식회사
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Abstract

소결 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 소결 본체; 및 상기 소결 본체에 무한 궤도로 이송되도록 배열된 다수의 소결 대차를 포함하고, 상기 다수의 소결 대차는 측벽의 인접한 부분이 서로 겹쳐지게 결합되어 상기 소결 대차의 측벽을 통해 소결 대차의 내부로 외기가 유입되는 것을 차단하는 소결 장치를 제공한다.

Description

소결 장치{SINTERING APPARATUS}
본 발명은 소결광의 품질을 향상시키고 소결광의 회수율을 향상시킬 수 있는 소결 장치에 관한 것이다.
일반적으로 소결 공정은 미분의 원료를 괴상화하여 소결광을 제조하는 공정이다. 소결 본체에는 다수의 소결 대차가 이송된다. 소결 대차의 내부에는 주원료인 철광석과 부원료를 혼합한 배합원료를 장입시킨다. 배합원료는 소결 대차의 이동시 점화로에서 고온으로 착화되고 소결 대차가 무한 궤도로 운송되는 동안에 소결된다. 이때, 배합원료는 소결 본체의 하측에서 공기가 흡입됨에 의해 배합원료의 상측에서 하측방향을 따라 소결된다. 소결 대차의 내부로 외기가 많이 유입되는 경우 소결광의 품질 저하와 소결광의 회수율 감소가 발생될 수 있다. 따라서, 소결 대차의 내부에서 공기의 흐름을 원활하게 유지하는 것이 요청되고 있다.
대한민국 공개번호 제10-2003-0041720호(2003.05.27. 공개)에는 소결광 제조를 위한 상부광 입도별 공급 제어 장치가 개시된다. 상부광 입도별 공급 제어 장치는 소결광 제조에 사용되는 상부광을 입도별로 구분하여 적재할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 소결광의 품질을 향상시키고 소결광의 회수율을 향상시킬 수 있는 소결 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소결 본체; 및 상기 소결 본체에 무한 궤도로 이송되도록 배열된 다수의 소결 대차를 포함하고, 상기 다수의 소결 대차는 측벽의 인접한 부분이 서로 겹쳐지게 결합되어 상기 소결 대차의 측벽을 통해 소결 대차의 내부로 외기가 유입되는 것을 차단하는 소결 장치를 제공한다.
상기 측벽의 겹쳐진 부분에는 인접한 측벽 측으로 돌출되어 서로 맞대어지도록 누풍 방지부가 형성될 수 있다.
상기 누풍 방지부는 상기 각 측벽의 겹쳐진 부분에 형성된 하나 이상의 누풍 방지 돌기를 포함할 수 있다.
상기 각 소결 대차는 측벽의 겹쳐진 부분 사이에 배치되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부재는 측벽의 상하방향을 따라 배치된 봉 형태의 구름 베어링일 수 있다.
상기 실링부재는 누풍 방지 돌기의 끝단부 또는 누풍 방지 돌기의 끝단부 대향면에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 소결광의 품질을 향상시키고 소결광의 회수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소결 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 소결 대차를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 소결 대차의 누풍 방지부의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 소결 대차의 누풍 방지부의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 소결 대차의 누풍 방지부의 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 2의 소결 대차의 누풍 방지부의 제4실시예를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 소결 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 소결 장치를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 소결 장치는, 소결 본체(110) 및 다수의 소결 대차(140)를 포함할 수 있다.
소결 본체(110)의 일측 상부에는 상부광 호퍼(10), 서지 호퍼(20) 및 점화기(30)가 배치될 수 있다. 상부광 호퍼(10)와 서지 호퍼(20)는 소결 대차(140)(미도시)에 상부광과 배합원료를 제공한다. 배합원료는 분 철광석, 코크스 및 석회석 등을 일정한 비율로 혼합한 것을 말한다.
다수의 소결 대차(140)는 소결 본체(110)에 무한 궤도로 이송되도록 배열될 수 있다. 다수의 소결 대차(140)는 측벽(141)의 인접한 부분이 서로 겹쳐지게 결합되어 상기 소결 대차(140)의 측벽(141)을 통해 소결 대차(140)의 내부로 외기가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 소결 대차(140)의 내부에서 풍량이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
다수의 소결 대차(140)는 스프로켓(111)에 의해 무한 궤도로 이송시킬 수 있다. 이때, 스프로켓(111)은 소결 본체(110)의 양측에 배치될 수 있다. 스프로켓의 양측에는 스프로켓(111)을 무한궤도로 이송시킬 수 있도록 구동휠(113)이 배치될 수 있다.
소결 본체(110)의 타측 하부에는 소결 대차(140)에서 배출되는 소결광을 분쇄하는 크러셔(40)가 배치될 수 있다. 크러셔(40)의 하부에는 소결광을 냉각시키기 위한 냉각기(50)가 배치될 수 있다.
소결 대차(140)의 하부에는 다수의 그레이트바(미도시)가 겹쳐짐에 의해 연통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 다수의 그레이트바(미도시)는 상하방향으로 세워진 상태에서 서로 겹쳐진 구조로 배치될 수 있다.
소결 대차(140)의 하부에는 다수의 윈드 박스(115)가 배치될 수 있다. 다수의 윈드 박스(115)는 연통홀의 하측에 연결되어 소결 대차(140)에서 발생된 배가스가 유입된다.
배가스관(120)은 윈드 박스(115)에 연결되어 소결 본체(110)에서 발생된 배가스를 유동시킬 수 있다.
배가스관(120)은 배가스 처리기(123)에 연결될 수 있다. 배가스 처리기(123)에서는 배가스를 여과한다. 배가스 처리기(123)는 연돌(127)에 연결될 수 있다. 연돌(127)은 배가스 처리기(123)에서 여과된 공기를 대기 중으로 배출할 수 있다.
연돌(127)과 배가스 처리기(123) 사이에는 블로어(125)가 배치될 수 있다. 블로어(125)는 공기를 흡입함에 의해 배가스관(120)과 윈드 박스(115)에 흡입 압력이 형성되도록 한다. 배가스관(120)과 윈드 박스(115)에 흡입 압력이 형성되면, 소결 대차(140)의 상측에서 하측으로 공기 유동이 발생된다. 따라서, 소결 대차(140)의 배합원료는 소결 대차가 이송되는 동안에 상측에서 하측 방향으로 소결이 진행된다.
도 2는 소결 대차를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다수의 소결 대차(140)는 측벽(141)의 인접한 부분이 서로 겹쳐지게 결합될 수 있다. 인접한 측벽(141)에는 인접한 측벽(141)으로 서로 돌출되어 서로 맞대어지도록 누풍 방지부(143)가 형성될 수 있다. 누풍 방지부(143)는 측벽(141)의 맞대어진 면적을 증가시킴에 의해 외기가 소결 대차(140)의 측벽(141)을 통해 소결 대차(140)의 내부로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 다시 말해, 누풍 방지부(143)는 외기의 침투 경로를 현저히 연장시킴에 따라 외기의 침투를 최소화할 수 있다.
누풍 방지부(143)는 각 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성된 하나 이상의 누풍 방지 돌기(145,146)를 포함할 수 있다.
또한, 각 소결 대차(140)의 측벽(141)의 겹쳐진 부분 사이에는 실링부재(147)가 더 포함될 수 있다. 실링부재(147)는 측벽(141)의 상하방향을 따라 배치된 봉 형태의 구름 베어링일 수 있다. 구름 베어링은 고온에 견딜 수 있도록 내열성 재질로 형성될 수 있다. 이러한 실링부재(147)는 누풍 방지부(143)의 일부를 이룰 수 있다.
이러한 누풍 방지부의 실시예들에 관해 설명하면 다음과 같다.
도 3은 소결 대차의 누풍 방지부의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 누풍 방지부(143)는 일측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성된 하나 누풍 방지 돌기(145)와, 타측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성된 하나의 누풍 방지 돌기(146)를 포함할 수 있다. 이때, 인접한 측벽(141)은 하나씩의 누풍 방지 돌기(145,146)가 겹쳐진 형태를 가질 수 있다.
각 누풍 방지 돌기(145,146)는 측벽(141) 두께의 대략 절반 정도의 두께로 형성될 수 있다. 누풍 방지 돌기(145,146)는 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 누풍 방지 홈이 형성됨에 의해 형성될 수 있다. 누풍 방지 돌기(145,146)의 두께와 누풍 방지홈의 깊이를 합한 거리는 격벽의 두께와 동일할 수 있다.
실링부재(147)는 서로 맞대어진 누풍 방지 돌기(145,146) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 빠지지 않도록 고정될 수 있다. 또한, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 대향되는 누풍 방지홈 부분에 고정될 수 있다. 따라서, 인접한 소결 대차(140)가 크러셔 측(도 1의 우측)에서 서로 벌어지면서 소결광을 배출할 때에, 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부는 서로 마찰되지 않고 벌어질 수 있다. 따라서, 실링부재(147)가 소결 대차(140)의 측벽(141)에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있다. 만약, 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)의 중간면(대향면)에 배치될 경우, 인접한 소결 대차(140)가 벌어짐에 따라 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)에 의해 마모될 수 있다.
물론, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부와 중심면에 모두 설치될 수 있다. 이러한 실링부재(147)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 다수의 소결 대차(140)는 무한 괘도로 운송되는 동안에 진동이 발생될 수 있다. 다수의 소결 대차(140)에서 진동이 발생됨에 따라 인접한 소결 대차(140) 사이에는 틈새가 가변될 수 있다. 이때, 실링부재(147)는 인접한 소결 대차(140)에서 틈새의 크기가 가변되더라도 틈새를 밀폐시킬 수 있다.
도 4는 소결 대차의 누풍 방지부의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 누풍 방지부(143)는 일측 측벽(141)의 겹쳐진 부분의 양측에 형성된 두 개의 누풍 방지 돌기(145)와, 타측 측벽(141)의 겹쳐진 부분의 중심부에 형성되는 하나의 누풍 방지 돌기(146)를 포함할 수 있다. 이때, 타측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(146)는 일측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(145) 사이의 공간에 삽입될 수 있다. 이러한 누풍 방지부(143)는 3개의 누풍 방지 돌기(145,146)가 맞대어지도록 배치되므로, 외기의 침투 경로를 더욱 길게 형성할 수 있다.
실링부재(147)는 3개의 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 빠지지 않도록 고정될 수 있다. 또한, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 대향되는 누풍 방지홈 부분에 각각 고정될 수 있다. 따라서, 인접한 소결 대차(140)가 크러셔 측(도 1의 우측)에서 서로 벌어지면서 소결광을 배출할 때에, 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부는 서로 마찰되지 않고 벌어질 수 있다. 따라서, 실링부재(147)가 소결 대차(140)의 측벽(141)에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있다. 만약, 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)의 중간면(대향면)에 배치될 경우, 인접한 소결 대차(140)가 벌어짐에 따라 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)에 의해 마모될 수 있다.
도 5는 소결 대차의 누풍 방지부의 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 누풍 방지부(143)는 일측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성된 두 개의 누풍 방지 돌기(145)와, 타측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성되는 두 개의 누풍 방지 돌기(146)를 포함할 수 있다. 이때, 타측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(146)와 일측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(145)는 번갈아 위치되도록 결합될 수 있다. 이러한 누풍 방지부(143)는 4 개의 누풍 방지 돌기(145,146)가 맞대어지도록 배치되므로, 외기의 침투 경로를 더욱 길게 형성할 수 있다.
실링부재(147)는 4 개의 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 빠지지 않도록 고정될 수 있다. 또한, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 대향되는 누풍 방지홈 부분에 각각 고정될 수 있다. 따라서, 인접한 소결 대차(140)가 크러셔 측에서 서로 벌어지면서 소결광을 배출할 때에, 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부는 서로 마찰되지 않고 벌어질 수 있다. 따라서, 실링부재(147)가 소결 대차(140)의 측벽(141)에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있다. 만약, 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)의 중간면에 배치될 경우, 인접한 소결 대차(140)가 벌어짐에 따라 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)에 의해 마모될 수 있다.
도 6은 소결 대차의 누풍 방지부의 제4실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 누풍 방지부(143)는 일측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성되고 내측면이 테이퍼진 형태를 갖는 두 개의 누풍 방지 돌기(145)와, 타측 측벽(141)의 겹쳐진 부분에 형성되고 외측면이 테이퍼진 형태를 갖는 한 개의 누풍 방지 돌기(146)를 포함할 수 있다. 이때, 타측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(146)는 일측 측벽(141)의 누풍 방지 돌기(145) 사이에 삽입될 수 있다. 이러한 누풍 방지부(143)는 누풍 방지 돌기(145,146)가 테이퍼지게 형성되므로, 소결 대차(140)가 회전하거나 원위치로 복귀할 때에 서로 용이하게 결합될 수 있다.
실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 빠지지 않도록 고정될 수 있다. 또한, 실링부재(147)는 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부에 대향되는 누풍 방지홈 부분에 각각 고정될 수 있다. 따라서, 인접한 소결 대차(140)가 크러셔 측에서 서로 벌어지면서 소결광을 배출할 때에, 누풍 방지 돌기(145,146)의 끝단부는 서로 마찰되지 않고 벌어질 수 있다. 따라서, 실링부재(147)가 소결 대차(140)의 측벽(141)에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있다. 만약, 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)의 중간면에 배치될 경우, 인접한 소결 대차(140)가 벌어짐에 따라 실링부재(147)가 누풍 방지 돌기(145,146)에 의해 마모될 수 있다.
상기와 같이, 소결 대차(140)의 측벽(141)이 서로 겹쳐게 배치되므로, 측벽(141) 사이의 외기 침투 경로를 연장시킬 수 있다. 따라서, 외기가 소결 대차(140)의 측벽(141)을 통해 소결 대차(140)의 내부로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 소결 대차(140)는 측벽(141)의 겹쳐진 부분 사이에 실링부재(147)가 배치되므로, 소결 대차(140)의 겹쳐진 부분의 틈새를 통해 외기가 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 소결 대차(140)의 측벽(141)으로 외기가 유입되는 것을 최소화할 수 있으므로, 소결 대차(140) 내부에서 전체적으로 공기의 유동성을 최적으로 유지할 수 있다. 따라서, 소결광의 품질이 소결 대차(140)의 부위에 따라 불균일해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 소결광의 품질이 소결 배차의 부위별로 균일해지므로, 소결광의 회수율이 향상될 수 있다.
또한, 소결광의 품질이 향상되므로, 미소성 반광이 저감되고 연료비가 저감될 수 있다. 또한, 소결광의 소결 상태가 양호해지므로 분진이 감소되고 환경설비의 부하가 감소될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
110: 소결 본체
115: 윈드 박스
120: 배가스관
123: 배가스 처리기
125: 블로어
140: 소결 대차
141: 측벽
143: 누풍 방지부
145: 누풍 방지 돌기
146: 누풍 방지 돌기
147: 실링부재

Claims (6)

  1. 소결 본체; 및
    상기 소결 본체에 무한 궤도로 이송되도록 배열된 다수의 소결 대차를 포함하고,
    상기 다수의 소결 대차는 측벽의 인접한 부분이 서로 겹쳐지게 결합되어 상기 소결 대차의 측벽을 통해 소결 대차의 내부로 외기가 유입되는 것을 차단하고,
    상기 측벽의 겹쳐진 부분에는 인접한 측벽 측으로 돌출되어 서로 맞대어지도록 누풍 방지부가 형성되며,
    상기 누풍 방지부는 상기 각 측벽의 겹쳐진 부분에 형성된 하나 이상의 누풍 방지 돌기를 포함하고,
    측벽에 형성된 상기 누풍 방지 돌기의 두께의 합은 상기 측벽의 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 소결 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 소결 대차는 측벽의 겹쳐진 부분 사이에 배치되는 실링부재를 더 포함하는 소결 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실링부재는 측벽의 상하방향을 따라 배치된 봉 형태의 구름 베어링인 것을 특징으로 하는 소결 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 실링부재는 누풍 방지 돌기의 끝단부 또는 누풍 방지 돌기의 끝단부 대향면에 결합되는 것을 특징으로 하는 소결 장치.
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