KR101892147B1

KR101892147B1 - 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법

Info

Publication number: KR101892147B1
Application number: KR1020170010461A
Authority: KR
Inventors: 김용인
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-08-27
Also published as: KR20180086701A

Abstract

본 발명은 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법에 관한 것으로, 이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차; 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 제1윈드박스 및 제2윈드박스; 상기 제1윈드박스 내부 압력을 조절하도록 상기 제1윈드박스의 내부에 구비되는 증폭장치; 상기 제2윈드박스와 상기 증폭장치를 연결하는 배가스 순환배관; 및 상기 배가스 순환배관에 구비되는 흡인팬;을 포함하여, 소결과정에서 발생하는 배가스를 이용하여 소결대차로 흡인되는 풍량을 증폭시킴으로써 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법{Apparatus for manufacturing sintered ore and method thereof}

본 발명은 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구간별 풍량 조절을 통해 원료의 연소과정을 제어하여 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법에 관한 것이다.

소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조한다. 일반적으로, 소결광 제조 공정은 분철광석, 결합재, 부원료 등을 물과 함께 드럼 믹서에서 혼합한 소결 배합 원료를 의사 입자화시켜 소결 대차 상에 소정 높이로 장입한다. 그리고, 점화로에 의해 상층 표면부를 착화하며, 소결 대차가 진행하는 동안 대형 흡인(吸引)팬 등에 의해 흡입하여, 상부로부터 하부로 소결 배합 원료를 연소시킴으로써 소결광을 제조한다.

한편, 고로 내용적 확대와 고출선비 조업으로 인해 소결광 수요가 증가하고, 이로 인해 소결광 증산을 위해서는 소결기의 화상면적 증설과, 증설된 면적만큼 흡인 풍량도 증가되어야 한다. 또한, 소결 배합 원료가 소결됨에 따라 통기 저항이 발생하여 원료층 내 연소대의 원활한 이동을 위하여 일부 구간에서는 더 많은 풍량이 요구될 수 있다. 흡인 풍량을 증가시키는 방법으로 흡인팬의 용량을 증대시키는 방법이 있지만, 이와 함께 배가스 청정설비의 증설이 필요하여 투자, 유지비도 증가하는 문제점이 있다.

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본 발명은 배가스를 효율적으로 순환시켜 소결구간에서 공기의 흡인량을 선택적으로 증대시킴으로써 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 소결광 제조 설비는, 이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차; 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 제1윈드박스 및 제2윈드박스; 상기 제1윈드박스 내부 압력을 조절하도록 상기 제1윈드박스의 내부에 구비되는 증폭장치; 상기 제2윈드박스와 상기 증폭장치를 연결하는 배가스 순환배관; 및 상기 배가스 순환배관에 구비되는 흡인팬;을 포함할 수 있다.

상기 증폭장치는, 중심부에 상기 제1윈드박스를 따라 이동하는 제1배가스가 통과할 수 있는 경로를 형성하고, 내부에 상기 제2윈드박스로부터 유입되는 제2배가스가 수용되는 공간을 형성하도록 상기 제1윈드박스의 내벽을 따라 중공의 환형으로 형성되고, 상기 배가스 순환배관과 연결되는 주입구와, 상기 제2배가스를 상기 제1배가스의 이동방향을 따라 배출할 수 있는 배출구를 포함할 수 있다.

상기 증폭장치는, 환형으로 형성되는 외벽과, 상기 외벽과 이격되어 대향하도록 배치되는 내벽과, 상기 외벽의 일측과 상기 내벽의 일측을 연결하는 제1측벽 및 상기 제1측벽과 대향하도록 배치되고, 일측은 상기 외벽의 타측에 연결되는 제2측벽을 포함하고, 상기 외벽, 내벽, 제1측벽 및 제2측벽 사이에 상기 제2배가스가 이동하는 통로를 형성할 수 있다.

상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제2측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고, 상기 배출구는 상기 내벽과 상기 제2측벽 사이에 형성될 수 있다.

상기 증폭장치는, 환형으로 형성되는 외벽과, 상기 외벽과 이격되어 대향하도록 배치되는 내벽과, 일측이 상기 외벽의 일측에 연결되는 제1측벽 및 상기 제1측벽과 대향하도록 배치되고, 상기 외벽의 타측과 상기 내벽의 타측을 연결하는 제2측벽을 포함하고, 상기 외벽, 내벽, 제1측벽 및 제2측벽 사이에 상기 제2배가스가 이동하는 통로를 형성할 수 있다.

상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제1측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고, 상기 배출구는 상기 내벽과 상기 제1측벽 사이에 형성될 수 있다.

상기 외벽과 상기 내벽은 서로 대향하도록 배치되고, 상기 내벽의 타측이 상기 외벽의 타측을 향해서 경사지게 배치될 수 있다.

상기 배출구는 환형으로 형성될 수 있다.

상기 제1측벽은 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 내벽은 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 주입구는 상기 외벽에 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 소결광 제조방법은, 소결광 제조방법으로서, 소결대차의 이동경로를 따라 구비되는 제1윈드박스와 제2윈드박스를 통해 상기 소결대차의 내부를 흡인하는 과정; 및 상기 제2윈드박스를 따라 이동하는 제2배가스를 상기 제1윈드박스에 주입하여 상기 제1윈드박스를 따라 이동하는 제1배가스와 합류시키는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 제1윈드박스의 내부 둘레방향을 따라 상기 제2배가스를 주입할 수 있다.

상기 제1배가스와 상기 제2배가스가 합류되기 전 영역의 압력을 상기 제1배가스와 상기 제2배가스가 합류된 후 영역의 압력보다 높게 조절할 수 있다.

본 발명에 따르면, 소결과정에서 발생하는 배가스를 이용하여 소결대차로 흡인되는 풍량을 증폭시킬 수 있다. 즉, 윈드박스 내에 증폭장치를 설치하고, 증폭장치에 배가스를 공급하여 윈드박스 내부 압력을 조절함으로써 소결기로 유입되는 공기의 유량을 증대시킬 수 있다. 따라서 소결기의 화상면적 증설과, 증설된 면적만큼 흡인 풍량을 증대시킬 수 있고, 흡인 풍량 증대로 통기 저항을 저감시켜 연소대 이동을 원활함으로써 소결광의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 소결광 제조 설비에서 윈드박스에 증폭장치를 설치한 상태를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 보여주는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 증폭장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 이용하여 소결광을 제조할 때 윈드박스에서 배가스의 흐름을 보여주는 도면.

이하, 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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 소결광 제조 설비는, 일방향으로 배열되어 이동 가능하게 형성되고 내부에 배합원료를 열처리할 수 있는 공간이 마련되는 복수개의 소결대차(200)와, 소결대차(200)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하는 이동경로(120)와, 소결대차(200)에 장입된 배합원료에 화염을 분사하는 점화로(130) 및 소결대차(200)의 하부방향으로 공기를 흡인하여 배합원료를 소결시키도록 소결대차(200)의 하부에 이동경로(120)를 따라 배치되는 복수의 윈드박스(121)를 포함할 수 있다. 또한, 소결광 제조 설비는 복수의 윈드박스 중 적어도 일부에 윈드박스 내에서 배가스의 유속을 증대시킬 수 있는 증폭장치(300)와, 증폭장치(300)와 복수의 윈드박스 중 적어도 일부를 연결하는 배가스 순환배관(400) 및 배가스를 증폭장치(300)로 유도하도록 배가스 순환배관(400)에 구비되는 흡인팬(410)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 윈드박스(121)는 복수개로 구비될 수 있으며, 이하에서는 복수개의 윈드박스(121) 중 증폭장치(300)가 구비되는 윈드박스는 제1윈드박스라 하고, 증폭장치(300)에 배가스를 공급하도록 증폭장치(300)와 연결되는 윈드박스는 제2윈드박스라 한다. 또한, 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하는 배가스는 제1배가스라 하고, 제2윈드박스(121b)에서 증폭장치(300)로 공급되는 배가스는 제2배가스라 한다.

이동경로(120)는 소결대차(200)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하며, 원료의 장입과 소결이 이루어지는 상부측 이동 경로와, 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결대차(200)가 소결 공정을 위해 상부측 이동 경로로 이동하는 하부측 이동 경로를 포함할 수 있다. 상부측 이동 경로에는 소결대차(200)에 원료를 장입하는 원료공급구간, 점화구간 및 소결구간이 구비될 수 있고, 하부측 이동 경로는 다음 소결공정을 위해 소결대차(200)가 이동하는 회차 구간일 수 있다. 이때, 상부측 이동 경로에서 하부측 이동경로로 전환되는 구간은 소결이 완료된 소결광이 배광되는 배광부(미도시)일 수 있다. 배광부의 일측에는 소결대차(200)에서 배광되는 소결광을 파쇄하는 파쇄장치(미도시)와, 파쇄된 소결광을 냉각시키는 냉각장치(미도시)가 구비될 수 있다.

이동경로(120)의 일측 상부에는 소결대차(200)에 배합원료를 장입하는 원료공급부(110)가 구비될 수 있고, 점화로(130)는 소결대차(200)의 이동 방향에 대해서 원료공급부(110)의 전방에 구비될 수 있다. 또한, 상부측 이동 경로의 하부에는 점화구간의 하부에서 소결구간까지 소결대차의 내부를 흡인하도록 복수의 윈드박스(121)가 구비될 수 있다. 윈드박스(121)는 부압을 형성하여 소결대차(200)의 내부를 흡인함으로써 소결대차(200) 내부에서 원료층의 상부에서 하부로 향하는 공기의 흐름을 형성하여 원료를 소결할 수 있다.

윈드박스(121)의 끝단에는 덕트(122)가 연결되고, 덕트(122)의 끝단에는 메인 흡인팬(124)이 설치되어 윈드박스(121) 내부에 음압을 형성함으로써 소결대차(200) 내부를 흡인할 수 있도록 한다. 또한, 덕트(122)에는 메인 흡인팬(124)의 전방에 집진기(123)가 설치되어 있어 윈드박스(121)를 통해 흡인된 배가스 중 일부로부터 불순물을 여과시켜 굴뚝(125)을 통해 배출시킬 수 있다. 윈드박스(121)는 외기를 흡인하여 소결 원료 표층의 점화 및 소결 원료의 연소를 가능하게 하여 소결광의 생산할 수 있도록 한다.

증폭장치(300)는 윈드박스(121) 중 적어도 일부, 예컨대 배합원료의 소결이 진행되어 통기 저항이 증가하는 소결구간의 중단부와, 배합원료의 소결이 대부분 이루지고 냉각이 진행되는 소결구간의 후단부에 구비되는 윈드박스 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 도면에서는 증폭장치(300)가 배합원료의 소결이 대부분 이루어진 소결구간의 후단에 설치되는 윈드박스에 구비되는 것으로 도시하였다.

증폭장치(300)는 윈드박스, 예컨대 제1윈드박스(121a) 내부에 설치될 수 있으며, 제1윈드박스(121a) 내부의 압력을 조절하여 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하는 제1배가스의 유속을 증대시킴으로써 제1윈드박스(121a) 상부측에 배치되는 원료층으로 흡인되는 공기의 유량을 증대시킬 수 있다.

후술하겠지만, 증폭장치(300)는 제1윈드박스(121a) 내부에 제2윈드박스(121b)에서 배출되는 배가스, 예컨대 제2배가스를 공급하여 제1윈드박스(121a) 내부 압력을 부분적으로 감소시키거나 증대시켜 제1배가스의 유속을 증대시킬 수 있다. 이에 따라 제1윈드박스(121a) 상부측에서 원료층으로 흡인되는 공기의 유량을 증가시켜 원료층에 형성되는 연소대의 이동을 가속화하거나 소결이 완료된 배합원료, 즉 소결광의 냉각을 촉진할 수 있다.

배가스 순환배관(400)은 제2윈드박스(121b)와 증폭장치(300)를 상호 연결할 수 있다. 이때, 배가스 순환배관(400)의 일측은 제2윈드박스(121b)에 연결되고, 타측은 여러개로 분기되어 복수의 증폭장치(300)에 연결될 수 있다.

흡인팬(410)은 배가스 순환배관(400)에 구비되어 제2윈드박스(121b)를 따라 이동하는 제2배가스를 배가스 순환배관(400)을 통해 증폭장치(300)로 주입되도록 유도할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 소결광 제조 설비에서 윈드박스에 증폭장치를 설치한 상태를 보여주는 사시이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 증폭장치의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 이용하여 소결광을 제조할 때 윈드박스에서 배가스의 흐름을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 증폭장치(300)는 제1윈드박스(121a)의 내부에 설치될 수 있으며, 제1윈드박스(121a)의 내부 둘레 방향을 따라, 즉 내벽을 따라 형성되도록 환형으로 형성될 수 있다. 증폭장치(300)는 내부에 제2배가스를 수용할 수 있도록 중공형으로 형성될 수 있고, 배가스 순환배관(400)과 연결되고 제2배가스가 주입되는 주입구(301)와, 제2배가스를 배출할 수 있는 배출구(302)가 형성될 수 있다. 또한, 증폭장치(300)는 환형으로 형성되기 때문에 제1윈드박스(121a)에 설치된 상태에서 제1배가스가 이동하는 경로(S)를 형성할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 증폭장치(300)는 환형으로 형성되는 외벽(310)과, 외벽(310)의 내측에 외벽(310)과 이격되어 대향하도록 배치되는 내벽(320)과, 상기 외벽(310)의 일측과 내벽(320)의 일측을 연결하는 제1측벽(330) 및 제1측벽(330)과 대향하도록 배치되고 일측은 외벽(310)의 타측에 연결되는 제2측벽(340)을 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해 증폭장치(300)는 외벽(310), 내벽(320), 제1측벽(330) 및 제2측벽(340) 사이에 공간(P)이 형성될 수 있으며, 그 공간(P)은 제2배가스가 이동하는 통로로 사용될 수 있다. 이때, 제2측벽(340)의 타측은 내벽(320)의 타측과 이격되도록 배치되며, 제2측벽(340)과 내벽(320) 사이에는 제2배가스를 배출시키는 배출구(302)가 형성될 수 있다.

여기에서 외벽(310), 내벽, 제1측벽(330) 및 제2측벽(340)은 상호 연결되도록 형성될 수도 있지만, 일체형으로 형성될 수 있다.

그리고 증폭장치(300)의 일측, 외벽(310)의 일측 및 내벽(320)의 일측은 제1윈드박스(121a)에서 제1배가스가 이동하는 방향에 대해서 후방, 즉 소결대차(200)에 인접한 방향을 의미하며, 증폭장치(300)의 타측, 외벽(310)의 타측 및 내벽(320)의 타측은 제1윈드박스(121a)에서 제1배가스가 이동하는 방향에 대해서 전방을 의미할 수 있다.

외벽(310)은 제1윈드박스(121a)의 길이방향으로 적어도 일부에 배치될 수 있도록 길이를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 외벽(310)은 외주면이 제1윈드박스(121a)의 내주면에 접촉되도록 제1윈드박스(121a)의 내경과 동일하거나 유사한 외경을 가질 수 있다.

외벽(310)에는 증폭장치(300) 내부로 제2배가스를 공급할 수 있도록 주입구(301)가 형성될 수 있으며, 제1윈드박스(121a)에는 주입구(301)에 대응하는 위치에 관통구(미도시)가 형성될 수 있다. 배가스 순환배관(400)은 제1윈드박스(121a)에 형성되는 관통구에 삽입되어 증폭장치(300) 즉, 증폭장치(300)의 외벽(310)에 형성되는 주입구(301)와 연결될 수 있다.

내벽(320)은 외벽(310)의 내측에 외벽(310)과 이격되어 대향하도록 배치될 수 있다. 이때, 내벽(320)의 타측은 외벽(310)의 타측을 향해서 경사지도록 배치될 수 있다. 이에 내벽(320)과 외벽(310) 사이의 거리는 일측에서 타측으로 갈수록 감소할 수 있다. 그리고 내벽(320)은 평평하게 형성될 수도 있고, 길이방향, 즉 제1윈드박스(121a)에서 제1배가스가 이동하는 방향을 따라 곡률을 갖도록 형성될 수도 있다.

제1측벽(330)은 내벽(320)의 일측과 외벽(310)의 일측을 상호 연결하며, 제2배가스가 증폭장치(300) 내에서 배출구(302) 측으로 흐름을 형성할 수 있도록 외벽(310)에서 내벽(320)의 연결방향으로 곡률을 가지며 형성될 수 있다.

제2측벽(340)은 일측이 외벽(310)의 타측에 연결되고, 타측은 내벽(320)과 이격되고 내벽(320)을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 제2측벽(340)의 타측은 내벽(320)의 타측과 중첩되도록 내벽(320)의 일측 방향으로 절곡될 수 있다. 이에 내벽(320)의 타측과 제2측벽(340) 사이에는 제2배가스를 배출시킬 수 있는 배출구(302)가 형성될 수 있다. 배출구(302)는 내벽(320)과 제2측벽(340) 사이에 내벽(320)의 타측 가장자리를 따라 환형으로 형성될 수 있다. 배출구(302)는 슬릿 형태로 형성되어 제2배가스를 고속으로 배출시킬 수 있다. 즉, 증폭장치(300)의 단면 형상을 보면 배출구(302)는 증폭장치(300) 내부에 형성되는 공간(P)보다 좁게 형성되어 있어 제2배가스가 배출구(302)를 통해 고속으로 배출될 수 있다. 또한, 배출구(302)를 통해 배출된 제2배가스는 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하는 제1배가스와 합류하여 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하게 된다. 이때, 증폭장치(300)를 기준으로 제2배가스의 합류 전후 영역에서 압력 차이가 발생하게 되는데, 제2배가스가 합류되기 전 영역, 예컨대 제1영역보다 제2배가스가 합류된 후 영역, 예컨대 제2영역에서의 압력이 낮아지게 된다. 이에 제1영역에서 제1배가스의 유속이 증가하게 되고, 이에 따라 흡인력이 증가하게 되어 제1윈드박스(121a) 상부측에서 공기의 흡인량이 증가하게 된다.

도 5에는 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치(300)가 도시되어 있다. 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치(300)는 앞서 설명한 실시 예에 따른 증폭장치(300)와는 배출구(302)의 형성 위치를 제외하고 거의 유사한 구성을 갖는다.

변형 예에 따른 증폭장치(300)는 환형으로 형성되는 외벽(310)과, 외벽(310)의 내측에 외벽(310)과 이격되어 대향하도록 배치되는 내벽(320)과, 일측이 외벽(310)의 일측에 연결되는 제1측벽(330) 및 제1측벽(330)과 대향하도록 배치되고 외벽(310)의 타측과 내벽(320)의 타측을 연결하는 제2측벽(340)을 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해 증폭장치(300)는 외벽(310), 내벽(320), 제1측벽(330) 및 제2측벽(340) 사이에 공간(P)이 형성될 수 있으며, 그 공간(P)은 제2배가스가 이동하는 통로로 사용될 수 있다. 이때, 제1측벽(330)의 타측은 내벽(320)의 일측과 이격되도록 배치되며, 제1측벽(330)과 내벽(320) 사이에는 제2배가스를 배출시키는 배출구(302)가 형성될 수 있다.

내벽(320)은 외벽(310)의 내측에 외벽(310)과 이격되어 대향하도록 배치될 수 있다. 이때, 내벽(320)의 타측은 외벽(310)의 타측을 향해서 경사지도록 배치될 수 있다. 이에 내벽(320)과 외벽(310) 사이의 거리는 일측에서 타측으로 갈수록 감소할 수 있다. 그리고 내벽(320)은 평평하게 형성될 수도 있고, 길이방향, 즉 제1윈드박스(121a)에서 제1배가스가 이동하는 방향을 따라 곡률을 갖도록 형성될 수도 있다. 이때, 내벽(320)은 코안다면을 포함할 수 있으며, 증폭장치(300) 내부에서 제2배가스가 내벽(320)을 따라 이동할 때 유속 감소를 억제되면서 배출구(302)로 이동할 수 있다.

제1측벽(330)은 일측이 외벽(310)의 일측에 연결되고, 타측은 내벽(320)과 이격되어 내벽(320)을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 제1측벽(330)의 타측과 내벽(320)의 일측은 적어도 일부가 중첩되고, 그 사이로 배출구(302)가 형성될 수 있다. 제1측벽(330)과 중첩되는 내벽(320)의 타측은 외벽(310) 측을 향하도록 적어도 일부가 절곡될 수 있으며, 이러한 구성을 통해 제2배가스가 배출구(302) 측으로 용이하게 유입될 수 있다. 또한, 제1측벽은 제2배가스가 증폭장치(300) 내에서 배출구(302) 측으로 흐름을 형성할 수 있도록 연장방향, 즉 외벽(310)에서 내벽(320) 방향으로 곡률을 가지며 형성될 수 있다.

제2측벽(340)은 외벽(310)의 타측과 내벽(320)의 타측을 상호 연결할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 배출구(302)는 증폭장치(300)의 일측에서 내벽(320)과 제1측벽(330) 사이에 내벽(320)의 일측 가장자리를 따라 환형으로 형성될 수 있다. 배출구(302)는 슬릿 형태로 형성되어 제2배가스를 고속으로 배출시킬 수 있다. 즉, 증폭장치(300)의 단면 형상을 보면 배출구(302)는 증폭장치(300)의 내부 공간(P)보다 좁게 형성되는 오리피스 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 제2배가스의 주입속도는 폭이 비교적 넓은 증폭장치(300)의 내부의 공간(P)으로부터 폭이 작은 배출구(302)를 통해 배출되면서 증가될 수 있다. 또한, 배출구(302)가 오리피스 형상으로 형성되기 때문에 제2배가스의 주입속도가 제1배가스의 이동속도에 비해 커서 제1윈드박스(121a) 내부 압력을 용이하게 조절할 수 있다.

이에 따라 배출구(302)를 통해 배출된 제2배가스는 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하는 제1배가스와 합류하여 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하게 된다. 이때, 증폭장치(300)를 기준으로 제2배가스의 합류 전후 영역에서 압력 차이가 발생하게 되는데, 제2배가스가 합류되기 전 영역, 예컨대 제1영역보다 제2배가스가 합류된 후 영역, 예컨대 제2영역에서의 압력이 낮아지게 된다. 이에 제1영역에서 제1배가스의 유속이 증가하게 되고, 이에 따라 흡인력이 증가하게 되어 제1윈드박스(121a) 상부측에서 공기의 흡인량이 증가하게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 이용하여 소결광을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 이용하여 소결광을 제조할 때 윈드박스에서 배가스의 흐름을 보여주는 도면이다.

이동경로(120)를 따라 이동하는 소결대차(200)가 원료공급부(110)를 통과하면 소결대차(200)에 배합원료를 장입되어 원료층이 형성된다. 소결대차(200)는 점화로(130)를 통과하면서 원료층의 표층부가 점화되고, 윈드박스(121)에 의해 소결대차(200)의 내부 내부가 흡인되면서 원료층, 즉 배합원료의 소결이 이루어진다.

이와 같이 배합원료를 소결하는 과정에서 윈드박스(121)의 끝단에 구비되는 메인 흡인팬(124)에 의해 윈드박스(121) 내부에 음압이 형성되어 소결대차(200) 내부를 흡인할 수 있다. 이때, 윈드박스(121)는 이동경로(120)를 따라 복수개가 구비되는데 메인 흡인팬(124)의 흡인에 의해 거의 유사한 흡인력으로 소결대차(200) 내부를 흡인할 수 있다. 이 경우 소결대차(200) 내부에 장입된 배합원료의 소결 정도에 따라 각 윈드박스(121)에서의 통기 저항의 편차가 발생하게 된다. 예컨대 소결구간에서 점화 직후 전단부에 비해 소결이 어느 정도 진행된 중단부나 소결이 완료된 후단부(예컨대 냉각구간)에서의 통기 저항이 상대적으로 크게 발생한다. 따라서 통기저항이 발생하는 구간에 구비되는 윈드박스에 더 강력한 흡인력을 부여한다면 원료층 내 연소대의 이동을 원활하게 할 수 있고, 소결이 완료된 원료층, 즉 소결광의 냉각을 촉진하여 소결 조업 시간을 단축할 수 있다.

이에 본 발명의 실시 예에서는 복수의 윈드박스(121) 중 적어도 일부, 예컨대 소결구간의 중단부 및 후단부 중 적어도 어느 한 구간에 구비되는 윈드박스(121)에 흡인력을 증대시킬 수 있는 증폭장치(300)를 구비하여 소결구간에서 흡인력을 선택적으로 조절할 수 있다.

증폭장치(300)는 복수의 윈드박스(121) 중 일부, 예컨대 제1윈드박스(121a)에 설치될 수 있다. 증폭장치(300)에는 복수의 윈드박스(121) 중 일부, 예컨대 제2윈드박스(121b)와 배가스 순환배관(400)을 통해 연결될 수 있다. 증폭장치(300)에는 제2윈드박스(121b)를 따라 이동하는 제2배가스가 공급될 수 있으며, 증폭장치(300)는 제1윈드박스(121a)에 제2배가스를 주입하여 제1윈드박스(121a) 내 압력을 조절함으로써 제1윈드박스(121a)를 통한 흡인력을 증대시킬 수 있다. 즉, 증폭장치(300)를 통해 제1윈드박스(121a)에 제2배가스가 주입되면, 제2배가스는 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하는 제1배가스와 합류하여 제1윈드박스(121a)를 따라 이동하게 된다. 이때, 제1윈드박스(121a)에서 증폭장치(300)의 일측, 다시 말해서 제1배가스와 제2배가스가 합류되기 전 영역인 제1영역과 제1배가스와 제2배가스가 합류된 후 영역인 제2영역에서 압력 차이가 발생하게 된다. 즉, 제2영역의 압력의 제1영역의 압력보다 낮아지게 되는데, 이에 따라 제1배가스의 유속이 증폭장치(300)를 통과하면서 증가하게 된다. 이렇게 제1배가스의 유속이 증가하게 되면 제1윈드박스(121a)에서의 흡인력이 증가하여 결과적으로는 제1윈드박스 상부측을 따라 이동하는 소결대차(200)로의 흡인량이 증가하게 되고, 이에 따라 원료층 내 연소대가 원료층의 하층부로 신속하게 이동하여 소결 시간을 단축할 수 있고, 소결광의 냉각 시간 역시 단축할 수 있다.

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

110: 원료공급부 120: 이동경로
121: 윈드박스 130: 점화로
200: 소결대차 300: 증폭장치
400: 배가스 순환배관 410: 흡인팬

Claims

이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차;
상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 제1윈드박스 및 제2윈드박스;
상기 제1윈드박스 내부 압력을 조절하도록 상기 제1윈드박스의 내부에 구비되는 증폭장치;
상기 제2윈드박스와 상기 증폭장치를 연결하는 배가스 순환배관; 및
상기 배가스 순환배관에 구비되는 흡인팬;을 포함하고,
상기 증폭장치는,
중심부에 상기 제1윈드박스를 따라 이동하는 제1배가스가 통과할 수 있는 경로를 형성하고, 내부에 상기 제2윈드박스로부터 유입되는 제2배가스가 수용되는 공간을 형성하도록 상기 제1윈드박스의 내벽을 따라 중공의 환형으로 형성되고,
상기 배가스 순환배관과 연결되는 주입구와, 상기 제2배가스를 상기 제1배가스의 이동방향을 따라 배출할 수 있는 배출구를 포함하고,
환형으로 형성되는 외벽과,
상기 외벽과 이격되어 대향하도록 배치되고, 곡률을 갖는 코안다면을 포함하는 내벽과,
일측이 상기 외벽의 일측에 연결되는 제1측벽 및
상기 제1측벽과 대향하도록 배치되고, 상기 외벽의 타측과 상기 내벽의 타측을 연결하는 제2측벽을 포함하고,
상기 외벽, 내벽, 제1측벽 및 제2측벽 사이에 상기 제2배가스가 이동하는 통로를 형성하며,
상기 내벽과 상기 제1측벽 사이에 상기 배출구를 형성하도록 상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제1측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되는 소결광 제조 설비.
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청구항 1에 있어서,
상기 외벽과 상기 내벽은 서로 대향하도록 배치되고,
상기 내벽의 타측이 상기 외벽의 타측을 향해서 경사지게 배치되는 소결광 제조 설비.
청구항 7에 있어서,
상기 배출구는 환형으로 형성되는 소결광 제조 설비.
청구항 8에 있어서,
상기 제1측벽은 곡률을 갖도록 형성되는 소결광 제조 설비.
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청구항 9에 있어서,
상기 주입구는 상기 외벽에 구비되는 소결광 제조 설비.
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