KR101659166B1

KR101659166B1 - 소결기의 통기바 장치

Info

Publication number: KR101659166B1
Application number: KR1020140139161A
Authority: KR
Inventors: 정해권; 정은호; 박종인
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-09-23
Also published as: KR20160044680A

Abstract

본 발명은 소결기의 통기바 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소결기의 소결대차에 장입되는 소결원료의 통기성을 확보하기 위한 소결기의 통기바 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 소결기의 통기바 장치는 소결기의 소결대차에 장입되는 소결원료의 통기성을 확보하기 위한 통기바 장치로서, 소결대차로 소결원료를 장입시키는 장입슈트의 전방에 배치되는 고정베이스와; 상기 고정베이스에서 상기 장입슈트를 향하여 상기 소결대차의 진행 방향과 평행한 방향으로 돌출 연장되면서 서로 이격되어 다단으로 설치되는 다수개의 통기바를 포함하고, 상기 각각의 통기바는 내부에서 표면을 관통하여 에어가 분사되는 것을 특징으로 한다.

Description

소결기의 통기바 장치{VENTILATION BAR APPARATUS OF SINTERING MACHINE}

본 발명은 소결기의 통기바 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소결기의 소결대차에 장입되는 소결원료의 통기성을 확보하기 위한 소결기의 통기바 장치에 관한 것이다.

일반적으로 소결공장에서는 원료 장입 장치를 이용하여 소결원료를 소결기의 소결대차로 장입하여 소결광을 제조하고 있다.

도 1은 일반적인 소결원료 장입장치를 보여주는 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 소결원료 장입장치는, 미분 철광석, 석회석 등 부원료 및 연료인 미분 코크스를 배합한 소결원료(1)가 저장된 소결원료호퍼(2)와 이 소결원료를 회전에 의해 소결원료호퍼의 호퍼게이트(4)를 거쳐 하부로 공급하는 드림 피더(3)로 구성되는 원료공급부와, 공급되는 소결원료를 소결대차(8)에 먼저 깔려 있는 바닥광의 위로 장입하는 슈트(5)로 구성되어 있다. 슈트(5)는 경사판으로 이루어져 소결대차(8)의 상부에는 작은 입자의 소결원료, 하부에는 큰 입자의 소결원료가 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(1) 내에 포함되어 있는 코크스의 연소에 의해 소결반응을 진행시켜 소결광을 제조한다.

이러한 소결조업에서는 소결대차에 적재된 소결원료의 장입상태가 통기성을 결정하는 중요한 요소 중에 하나이다. 그래서 소결대차에 적재되는 소결원료 중 입자가 큰 소결원료는 하부에 위치하도록 하고, 입자가 작은 소결원료는 상부에 위치하도록 하여 소결원료의 입자크기에 따른 수직편석을 인위적으로 유도하는 방법들이 많이 제안되어 사용되고 있다.

또한, 소결원료의 통기성 향상을 위해 생석회의 사용량을 증가시켜 의사 입자화를 촉진시키고, 의사 입자의 강도를 향상시키는 원료 사전 처리 방법에 의해 배합 원료 층의 통기 저항을 감소시키는 기술이 있으나, 이는 생석회의 사용량이 제한되어 통기성을 향상시키는 데는 한계가 있다.

그래서, 소결원료의 통기성 향상을 위해 도 1에 도시된 바와 같이 다단형의 통기바 장치(10)을 설치하여 점화 전에 배합 원료의 하층부에 통기를 위한 통기 공극을 형성시키고 있다.

종래의 통기바 장치(10)는 장입슈트(5)의 전방에 배치되는 고정베이스(11)와; 상기 고정베이스(11)에서 장입슈트(5)를 향하여 다단으로 설치되는 다수개의 통기바(12)로 이루어지는데, 통기바(130)의 외표면에 부착광(1a)이 고착되고 성장되어 소결원료(1)가 소결대차(8)로 주입되는 경로를 왜곡시키는 문제가 발생하여 소결원료(1)가 불균일하게 주입되게 되어 소결광의 품질이 떨어질 수 있었다. 또한, 때에 따라서는 설비의 가동을 중단시켜야 하는 설비 사고를 유발할 수 있었다.

이러한 부착광 제거를 위하여 종래에는 통기바를 긁어내는 스크래퍼를 사용하였으나, 스크래퍼는 통기바 전체에 대하여 사용하는데 한계가 있었다.

그래서, 통기바의 단면 형상을 변경하여 통기바에 소결원료가 부착되는 것을 방지하는 기술이 "소결기의 통기봉 장치(등록특허 10-1325155; 특허문헌 1)"과 같이 제안되었다. 하지만, 특허문헌 1과 같은 통기바(통기봉)의 형상 변경은 부착광의 발생을 저지하는 효과가 기대에 못 미쳤다. 그래서 특허문헌 1에서도 통기바의 내부에 발열수단을 부착하여 발열에 의한 통기바 표면 및 주위 온도를 상승시켜 부착광의 수분 증발을 통한 소결원료가 통기바에 부착되는 것을 방지하는 효과를 증대시켰다. 하지만, 통기바의 내부에 발열수단을 부착하고 전원을 공급하는 방식을 실제 조업에 적용하는데 한계가 있었다.

등록특허 10-1325155 (2013. 10. 29)

본 발명은 소결대차에 적재되는 소결원료의 통기성을 향상시키기 위하여 사용되는 통기바의 개선을 통하여 통기바에 소결원료가 부착되는 것을 방지함에 따라 소결원료의 통기성 및 균일한 장입밀도를 확보할 수 있는 소결기의 통기바 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 소결기의 통기바 장치는 소결기의 소결대차에 장입되는 소결원료의 통기성을 확보하기 위한 통기바 장치로서, 소결대차로 소결원료를 장입시키는 장입슈트의 전방에 배치되는 고정베이스와; 상기 고정베이스에서 상기 장입슈트를 향하여 상기 소결대차의 진행 방향과 평행한 방향으로 돌출 연장되면서 서로 이격되어 다단으로 설치되는 다수개의 통기바를 포함하고, 상기 각각의 통기바는 내부에서 표면을 관통하여 에어가 분사되는 것을 특징으로 한다.

상기 통기바는 상기 고정베이스에 고정되면서 중공되어 에어가 유동되는 고정부와, 상기 고정부의 단부로부터 연장되면서 에어가 표면을 관통하면서 분사되는 분사부와, 상기 분사부의 단부로부터 연장되면서 상기 분사부의 단부를 밀폐시키는 연장부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 통기바는 소결대차의 상하 방향 및 폭 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 통기바 중 상하 방향으로 동일한 높이에 형성된 분사부는 상기 고정베이스로부터 동일한 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 통기바 중 하부에 배치되는 통기바의 분사부가 상부에 배치되는 통기바의 분사부 보다 상기 고정베이스에 가깝게 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 통기바의 고정부는 내부로 에어가 유동되도록 중공되고, 분사부는 상기 고정부의 내부와 연통되도록 중공되면서 표면에 다수의 분사공이 형성되며, 연장부는 상기 분사부의 내부 중공영역을 밀폐하도록 중공되지 않은 것을 특징으로 한다.

이때 상기 통기바의 분사부에 형성되는 분사공은 통기바 단면의 12시방향(o°)을 기준으로 - 160°부터 + 160°사이에 형성될 수 있다.

상기 분사공의 크기는 1mm 이하인 것이 바람직하다.

상기 고정베이스에는 양단이 연통되어 에어가 유동되는 다수의 연결관이 설치되고, 상기 연결관의 일측으로 상기 통기바가 연결되고, 타측으로 에어가 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 소결대차에 적재되는 소결원료의 통기성 확보를 위하여 사용되는 통기바의 표면으로 에어를 분사함에 따라 통기바의 표면에 소결원료가 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 통기바의 표면에 소결원료가 부착되는 것을 방지함에 따라 소결원료의 장입경로가 왜곡되는 것을 방지하여 소결원료를 소결대차에 균일하게 장입할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 소결설비를 보여주는 구성도이고,
도 2는 일반적인 소결설비에 적용된 통기바 장치에 부착광이 부착된 것을 보여주는 모식도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소결기의 통기바 장치를 보여주는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소결기의 통기바 장치를 보여주는 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통기바의 분사부를 보여주는 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통기바의 분사부를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소결기의 통기바 장치를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소결기의 통기바 장치를 보여주는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통기바의 분사부를 보여주는 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 소결기의 통기바 장치(100)는 고정베이스(110), 연결관(120) 및 통기바(130)를 포함한다.

고정베이스(110)는 소결대차(8)로 소결원료(1)를 장입시키는 장입슈트(5)의 전방에 배치되어 통기바 장치(100)의 구조 틀을 구성하는 부재로서, 하나의 판형으로 구성되거나 다수의 판이 적층되어 구성될 수 있다. 특히, 고정베이스(110)에는 연결관(120)이 결합되는 삽입공(미도시)이 형성된다. 이때 삽입공은 소결대차(8)의 상하 방향 및 폭 방향으로 이격되어 다단으로 형성되는 것이 바람직하다.

연결관(120)은 상기 고정베이스(110)에 통기바(130)를 고정시키는 수단으로서, 특히 통기바(130)로 공급되는 에어를 유동시킬 수 있도록 양단이 연통되는 관의 형상으로 구성된다. 이때 연결관(120)의 길이는 상기 고정베이스(110)의 두께(소결대차의 진행방향에 대한 두께)보다 길게 형성되어 고정베이스(110)에 형성된 삽입공에 설치되어 양단이 고정베이스(110)의 전방 및 후방으로 돌출되는 것이 바람직하다. 그래서 연결관(120)은 일측으로 통기바(130)가 연결되고, 타측으로 에어가 공급된다.

통기바(130)는 장입슈트(5)에서 낙하되면서 소결대차(8)로 장입되는 소결원료(1)에 삽입되어 통기성을 확보하는 수단으로서, 상기 연결관(120)의 일측 단부, 바람직하게는 고정베이스(110)의 양면 중 장입슈트(5)에 대향되는 방향측의 단부에 연결되면서 소결대차(8)의 진행 방향과 평행한 방향으로 돌출 연장된다. 특히, 각각의 통기바(130)는 내부에서 표면을 관통하여 에어가 분사되도록 구성되어 표면을 관통하여 분사되는 에어에 의해 통기바(130)의 표면에 소결원료(1)가 부착되는 것을 방지한다.

통기바(130)는 전체적으로 긴 바(bar)의 형상으로 구성되는데, 그 길이 및 직경은 종래의 일반적인 통기바(12)의 길이 및 직경에 대응된다. 다만, 본 실시예에 따른 통기바(130)는 고정베이스(110)에서 장입슈트(5) 방향으로 그 길이를 따라 고정부(130a), 분사부(130b) 및 연장부(130c)로 구분된다.

고정부(130a)는 상기 고정베이스(110)에 설치된 연결관(120)의 일측에 고정되는 부분으로서, 내부가 중공되어 상기 연결관(120)으로 공급되는 에어를 분사부(130b) 방향으로 유동시킨다.

분사부(130b)는 상기 고정부(130a)의 단부로부터 연장되면서 에어가 표면을 관통하면서 분사되는 부분으로서, 내부가 상기 고정부(130a)의 내부와 연통되도록 중공되면서 표면에 다수의 분사공(131)이 형성된다.

상기 분사공(131)은 도 5에 도시된 바와 같이 분사부(130b)의 단면에 대하여 중심에서 표면을 향하여 방사상으로 형성되면서 통기바(130)의 길이방향을 따라 간격을 유지하면서 이격되어 형성된다. 그래서 연결관(120)을 통하여 공급된 에어가 고정부(130a) 및 분사부(130b)의 중공된 내부를 통과한 후 분사부(130b)에 형성된 분사공(131)을 통하여 통기바(130)의 외부로 분사된다.

이때 상기 분사공(131)은 크기는 1mm(약 16 mesh) 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 펠렛 피드(pellet feed)와 같은 극미분 원료를 사용하는 환경에서도 사용할 수 있도록 96㎛(약 160 mesh) 이하인 것이 좋다. 또한, 상기 분사공(131)을 통하여 분사되는 에어는 0.01kg/cm² 이상의 압력을 가지도록 공급함에 따라 통기바(130)의 내부로 유입되는 압축된 에어가 분사공을 통과하여 공극보다 작은 소결원료(1)들이 통기바(130)의 분사부(130b) 표면에 점착되는 것이 방지되도록 한다.

연장부(130c)는 상기 분사부(130b)의 단부로부터 연장되면서 상기 분사부(130b)의 단부를 밀폐시키는 부분으로서, 고정부(130a) 및 분사부(130b)와는 달리 내부가 중공되지 않고 막혀있어서 분사부(130b)의 단부를 밀폐시킨다.

한편, 도 2는 일반적인 소결설비에 적용된 통기바 장치에 부착광이 부착된 것을 보여주는 모식도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 장입슈트(5)를 이탈하여 낙하되는 소결원료(1)는 그 낙하 경로로 인해 상부에 배치된 통기바(12) 일수록 장입슈트(5)와 가까운 영역에 부착광(1a)이 형성되고, 하부에 배치된 통기바(12) 일수록 고정베이스(11)에 가까운 영역에 부착광(1a)이 형성된다.

그래서, 본 실시예에서는 설치 위치마다 다른 위치에 부착광(1a)이 형성되는 것에 대응하여 다단으로 배치되는 통기바(130) 중 상대적으로 하부에 배치되는 통기바(130)의 분사부(130b)가 상부에 배치되는 통기바(130)의 분사부(130b)보다 상기 장입슈트(5)로부터는 멀면서 상기 고정베이스(110)에 가깝게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 통기바(130) 중 상하 방향으로 동일한 높이에 형성된 분사부(130b)는 상기 고정베이스(110)로부터 동일한 거리만큼 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 부착광(1a)은 소결원료(1)의 낙하경로에 의해 통기바(130)의 상부에 대부분 형성된다. 그래서, 분사공(131)의 형성 위치를 상부영역에 집중시켜 부착광(1a)의 부착 방지 성능을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통기바의 분사부를 보여주는 단면도로서, 도 6에 도시된 바와 같이 통기바(130)의 분사부(130b)에 형성되는 분사공(131)의 형성 위치를 부착광(1a)이 부착되는 영역에 집중시킬 수 있다.

부연하자면, 상기 통기바(130)의 분사부(130b)에 형성되는 분사공(131)은 통기바(130) 단면의 12시방향(o°)을 기준으로 ±α 만큼의 범위 내에 집중적으로 형성시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 분사공(131)은 통기바(130) 단면의 12시방향(o°)을 기준으로 - 160°부터 + 160°사이에 집중적으로 형성시키는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 상기 분사공(131)은 통기바(130) 단면의 12시방향(o°)을 기준으로 - 120°부터 + 120°사이에 집중적으로 형성시킨다.

이때 통기바(130)의 분사부(130b) 중 분사공(131)이 형성되는 각도 외의 영역은 분사공(131)을 형성하지 않아서, 분사부(130b)에서 분사되는 에어가 분사부(130b)의 상부 및 측부 방향으로 집중되도록 한다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

1: 소결원료 2: 원료호퍼
3: 드럼피더 4: 호퍼게이트
5: 슈트 6: 표면고름판
7: 점화로 8: 소결대차
10: 종래의 통기바 장치 11: 고정베이스
12: 통기바
100: 본 발명에 따른 통기바 장치
110: 고정베이스 120: 연결관
130: 통기바 130a: 고정부
130b: 분사부 130c: 연장부
131: 분사공

Claims

소결기의 소결대차에 장입되는 소결원료의 통기성을 확보하기 위한 통기바 장치로서,
소결대차로 소결원료를 장입시키는 장입슈트의 전방에 배치되는 고정베이스와;
상기 고정베이스에서 상기 장입슈트를 향하여 상기 소결대차의 진행 방향과 평행한 방향으로 돌출 연장되면서 서로 이격되어 다단으로 설치되는 다수개의 통기바를 포함하고,
상기 각각의 통기바는 상기 고정베이스에 고정되면서 중공되어 에어가 유동되는 고정부와, 상기 고정부의 단부로부터 연장되어 에어가 표면을 관통하면서 분사되는 분사부와, 상기 분사부의 단부로부터 연장되면서 상기 분사부의 단부를 밀폐시키는 연장부로 이루어지고,
상기 통기바의 분사부는 장입되는 소결원료에 직접 접촉되되, 상기 분사부의 내부에서 분사부의 표면을 관통하여 에어가 분사되면서 장입되는 소결원료로 직접 분사되어 분사부의 표면에 소결원료가 부착되는 것을 방지하는 소결기의 통기바 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 통기바는 소결대차의 상하 방향 및 폭 방향으로 이격되어 배치되고,
상기 통기바 중 상하 방향으로 동일한 높이에 형성된 분사부는 상기 고정베이스로부터 동일한 거리만큼 이격되어 형성되는 소결기의 통기바 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 통기바 중 하부에 배치되는 통기바의 분사부가 상부에 배치되는 통기바의 분사부 보다 상기 고정베이스에 가깝게 배치되는 소결기의 통기바 장치.
청구항 1, 3 및 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통기바의 고정부는 내부로 에어가 유동되도록 중공되고, 분사부는 상기 고정부의 내부와 연통되도록 중공되면서 표면에 다수의 분사공이 형성되며, 연장부는 상기 분사부의 내부 중공영역을 밀폐하도록 중공되지 않은 소결기의 통기바 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 통기바의 분사부에 형성되는 분사공은 통기바 단면의 12시방향(o°)을 기준으로 - 160°부터 + 160°사이에 형성되는 소결기의 통기바 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 분사공의 크기는 1mm 이하인 소결기의 통기바 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정베이스에는 양단이 연통되어 에어가 유동되는 다수의 연결관이 설치되고,
상기 연결관의 일측으로 상기 통기바가 연결되고, 타측으로 에어가 공급되는 소결기의 통기바 장치.