KR101892151B1

KR101892151B1 - 냉각장치

Info

Publication number: KR101892151B1
Application number: KR1020170012899A
Authority: KR
Inventors: 김용인
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-27
Also published as: KR20180088169A

Abstract

본 발명은 소결광 제조 설비에 관한 것으로, 내부에 원료를 수용하고 이동 경로를 따라 이동하는 대차의 하부에서 공기를 공급하여 상기 원료를 냉각시키는 냉각장치로서, 상부에 상기 대차의 이동 경로를 형성하는 중공형의 몸체; 상기 몸체에 연결되는 주입관; 상기 몸체 내부로 공기를 유도하도록 상기 주입관에 구비되는 냉각팬; 및 상기 원료를 냉각시키는 과정에서 발생하는 배가스를 배출시켜 상기 주입관 내부의 압력을 조절하도록 상기 주입관에 구비되는 증폭장치;를 포함하여, 고온의 소결광이 장입된 대차에 다량의 공기를 통과시켜 소결광의 냉각을 촉진시킬 수 있다.

Description

냉각장치{Cooling apparatus}

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소결광을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치에 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. 그리고 소결광이 제조되면 파쇄 및 냉각 과정을 거쳐 고로 조업 등에 사용할 수 있다.

소결광의 냉각장치는 소결광이 장입되는 장입구와, 소결광이 배출되는 배광부를 갖는 원형상의 몸체 상부에 복수 개의 대차가 설치되어 있고, 몸체의 상면에는 대차를 안내하는 가이드 레일이 설치되어 있으며, 대차의 측면 하부에는 가이드 레일을 따라 회전하면서 대차의 이동을 안내하는 대차 휠이 설치되어 있다. 또한, 몸체의 측면에는 소결광을 냉각시키기 위한 공기를 몸체 내부로 공급하기 위한 냉각팬이 설치된다.

대차의 하부에는 몸체 통기공이 형성되는 플레이트가 구비되어 몸체로 유입되는 공기를 플레이트를 통해 대차 내부로 통과시켜 소결광을 냉각시키게 된다. 이때, 몸체 내부로 유입되는 공기의 유량을 증대시켜 소결광을 원활하게 할 수 있다. 그러나 냉각장치의 몸체 내부로 공기의 유량을 증대시키기 위해서는 냉각팬의 용량을 증가시키는 방법이 있는데, 이 경우 냉각팬을 구동하는데 많은 에너지가 소모되고, 냉각팬에 부하가 발생하여 손상되기 쉬운 문제점이 있다.

KR

1326171

B

KR

2000-0011757

U

본 발명은 냉각장치에 유입되는 공기의 유량을 증대시켜 소결광을 원활하게 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 제공한다.

본 발명에 따른 냉각장치는, 내부에 원료를 수용하고 이동 경로를 따라 이동하는 대차의 하부에서 공기를 공급하여 상기 원료를 냉각시키는 냉각장치로서, 상부에 상기 대차의 이동 경로를 형성하는 중공형의 몸체; 상기 몸체에 연결되는 주입관; 상기 몸체 내부로 공기를 유도하도록 상기 주입관에 구비되는 냉각팬; 및 상기 원료를 냉각시키는 과정에서 발생하는 배가스를 배출시켜 상기 주입관 내부의 압력을 조절하도록 상기 주입관에 구비되는 증폭장치;를 포함할 수 있다.

상기 대차의 상부에서 상기 이동 경로의 적어도 일부를 따라 연장형성되는 후드; 상기 후드와 상기 증폭장치를 연결하는 배가스 순환배관; 및 상기 배가스를 상기 증폭장치로 유도하도록 상기 배가스 순환배관에 구비되는 흡인팬;을 포함할 수 있다.

상기 증폭장치는 상기 주입관에서 공기가 유입되는 개구와 상기 냉각팬 사이에 구비할 수 있다.

상기 증폭장치는, 중심부에 상기 주입관을 따라 이동하는 공기가 통과할 수 있는 경로를 형성하고, 내부에 상기 배가스 순환배관으로부터 유입되는 배가스가 수용되는 공간을 형성하도록 상기 주입관의 내벽을 따라 중공의 환형으로 형성되고, 상기 배가스 순환배관과 연결되는 주입구와, 상기 배가스를 상기 공기의 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 배가스가 이동하는 통로를 형성할 수 있다.

상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제2측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고, 상기 배출구는 상기 내벽과 상기 제2측벽 사이에 형성할 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 배가스가 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 발명에 따르면, 고온의 원료, 예컨대 소결광을 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 즉, 공기공급장치 내부의 압력을 조절할 수 있는 증폭장치를 이용하여 냉각장치의 몸체로 공급되는 공기의 유량을 증가시킬 수 있다. 따라서 고온의 소결광이 장입된 대차에 다량의 공기를 통과시켜 소결광의 냉각을 촉진시킬 수 있고, 이를 통해 소결광의 이송 설비 등의 소손을 방지할 수 있다.

또한, 소결광을 냉각시키는 과정에서 발생하는 배가스를 이용하기 때문에 외부로 배출되는 배가스의 양을 저감시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치에 증폭장치를 설치한 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 보여주는 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 공기주입장치에 설치한 상태를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치를 공기주입장치에 설치한 상태를 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 이용하여 소결광을 냉각시킬 때 공기 및 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 냉각장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치에 증폭장치를 설치한 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 냉각장치는 소결기에서 배광되는 소결광를 수용하는 대차(120)와, 대차(120)의 하부에서 대차(120)의 이동경로를 형성하고 대차(120) 내부로 냉각가스, 예컨대 공기를 공급할 수 있도록 중공형의 몸체(110)를 포함할 수 있다. 또한, 몸체(110)에는 몸체(110) 내부로 공기를 유입시킬 수 있도록 공기공급장치(200)가 구비될 수 있다. 또한, 공기공급장치(200)에는 공기의 유입량을 증대시킬 수 있는 증폭장치(300)가 구비될 수 있다.

몸체(110)는 링형상으로 형성되고, 내부에 외부에서 유입되는 공기를 수용할 수 있도록 공간이 형성되고, 몸체(110) 상부에는 대차(120)가 이동하는 경로를 형성할 수 있도록 가이드 레일(112)이 구비될 수 있다.

대차(120)는 내부에 소결광을 저장하는 공간을 형성하는 측벽(122)과, 측벽(122) 하부에서 소결광을 지지하는 하부 플레이트(310) 및 몸체(110) 상부에 구비되는 가이드 레일(112)을 따라 이동하도록 휠(128)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 플레이트(124)에는 몸체(110) 내부로 유입된 공기를 통과시킬 수 있도록 다수의 통기공(126)이 형성될 수 있다.

공기공급장치(200)는 몸체(110)에 연결되는 주입관(210)과, 몸체(110)로 공기를 유도하도록 주입관(210)에 연결되는 냉각팬(220)을 포함할 수 있다. 공기공급장치(200)는 적어도 하나 이상이 구비되어 몸체(110)의 복수의 영역에서 공기를 원활하게 공급할 수 있다.

주입관(210)은 일측이 몸체(110)에 연결되고, 타측은 외부 공기를 유입시킬 수 있도록 개방된 상태로 배치될 수 있다.

냉각팬(220)은 주입관(210)에 구비되어 외부 공기를 주입관(210)을 통해 몸체(110)로 유입될 수 있도록 유도할 수 있다.

이와 같은 냉각장치의 구성은 소결광을 냉각시키기 위한 일반적인 냉각장치의 구성으로, 이러한 구성에서는 냉각팬(220)의 용량에 따라 몸체(110) 내부로 유입되는 공기의 유량이 결정될 수 있다. 그런데 고온의 소결광을 원활하게 냉각시키기 위해서는 몸체(110) 내부로 유입되는 공기의 유량을 증대시킬 수 있다. 이 경우 냉각팬(220)의 용량을 증대시켜야 하기 때문에 용량이 큰 냉각팬으로 교체하는 경우 설비 구축 비용이 증가하고, 냉각팬을 최대 용량으로 가동하는 경우에는 냉각팬에 부하가 발생하여 손상되기 쉬운 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 공기공급장치(200)에 증폭장치(300)를 설치하고, 소결광을 냉각시키는 과정에서 발생하는 배가스를 증폭장치(300)에 공급하여 주입관(210) 또는 몸체(110) 내부 압력을 조절함으로써 몸체(110) 내부로 유입되는 공기의 유량을 증대시킬 수 있다. 이와 같은 방법으로 몸체(110) 내부로 공급되는 공기의 유량을 증대시키면 설치비는 다소 소요될 수 있으나, 비교적 작은 용량의 냉각팬을 이용해서 공기의 유량을 증대시킬 수 있고, 배가스를 순환시킬 수 있어 외부로 배출되는 배가스의 양을 줄여 환경오염 발생을 저감시킬 수 있다.

증폭장치(300)는 공기공급장치(200)의 주입관(210)에 설치될 수 있다. 이때, 증폭장치(300)는 주입관(210)의 단부, 예컨대 외부에서 공기가 주입되는 개구 측에 구비될 수 있으며, 보다 상세하게는 개구와 냉각팬(220) 사이에 구비될 수 있다.

증폭장치(300)는 주입관(210) 내부의 압력을 조절하여 주입관(210)을 따라 이동하는 공기의 유속을 증대시킴으로써 주입관(210)의 개구를 통해 유입되는 공기의 유량을 증대시킬 수 있다.

후술하겠지만, 증폭장치(300)는 주입관(210) 내부에 대차(120)를 통과한 배가스를 공급하여 주입관(210) 내부 압력을 부분적으로 감소시키거나 증대시켜 주입관(210)을 따라 이동하는 공기의 유속을 증대시킬 수 있다. 이에 따라 대차(120)의 상부에는 대차(120)를 통과한 배가스를 수집하기 위한 후드(130)가 구비될 수 있고, 후드(130)와 주입관(210) 또는 후드(130)와 증폭장치(300)는 배가스 순환배관(400)에 의해 상호 연결될 수 있다. 이때, 배가스 순환배관(400)에는 후드(130)에 수집되는 배가스를 증폭장치(300)로 유도하기 위한 흡인팬(410)이 구비될 수 있다.

이러한 구성을 통해 냉각장치의 몸체(110) 내부로 유입되는 공기의 양을 증대시켜 고온의 소결광을 원활하게 냉각시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 보여주는 사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증폭장치를 공기주입장치에 설치한 상태를 보여주는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 증폭장치를 공기주입장치에 설치한 상태를 보여주는 단면도이다.

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 배가스가 이동하는 통로로 사용될 수 있다. 이때, 제2측벽(340)의 타측은 내벽(320)의 타측과 이격되도록 배치되며, 제2측벽(340)과 내벽(320) 사이에는 배가스를 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 주입관(210)에서 공기가 이동하는 방향에 대해서 후방, 즉 주입관(210)의 개구에 인접한 방향을 의미하며, 증폭장치(300)의 타측, 외벽(310)의 타측 및 내벽(320)의 타측은 주입관(210)에서 공기가 이동하는 방향에 대해서 전방, 즉 냉각팬(220)에 인접한 방향을 의미할 수 있다.

외벽(310)은 주입관(210)의 길이방향으로 적어도 일부에 배치될 수 있도록 길이를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 외벽(310)은 외주면이 주입관(210)의 내주면에 접촉되도록 주입관(210)의 내경과 동일하거나 유사한 외경을 가질 수 있다.

외벽(310)에는 증폭장치(300) 내부로 배가스를 공급할 수 있도록 주입구(301)가 형성될 수 있으며, 주입관(210)에는 주입구(301)에 대응하는 위치에 관통구(미도시)가 형성될 수 있다. 배가스 순환배관(400)은 주입관(210)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 주입관(210)에서 공기가 이동하는 방향을 따라 곡률을 갖도록 형성될 수도 있다.

제1측벽(330)은 내벽(320)의 일측과 외벽(310)의 일측을 상호 연결하며, 배가스가 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 배가스를 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 배가스를 고속으로 배출시킬 수 있다. 즉, 증폭장치(300)의 단면 형상을 보면 배출구(302)는 증폭장치(300) 내부에 형성되는 공간(P)보다 좁게 형성되어 있어 배가스가 배출구(302)를 통해 고속으로 배출될 수 있다. 또한, 배출구(302)를 통해 배출된 배가스는 주입관(210)을 따라 이동하는 공기와 합류하여 주입관(210)을 따라 이동하여 몸체(110)로 공급될 수 있다. 이때, 증폭장치(300)를 기준으로 배가스의 합류 전후 영역에서 압력 차이가 발생하게 되는데, 배가스가 합류되기 전 영역, 예컨대 제1영역보다 배가스가 합류된 후 영역, 예컨대 제2영역에서의 압력이 낮아지게 된다. 이에 제1영역에서 공기의 유속이 증가하게 되고, 이에 따라 주입관(210)의 개구를 통해 주입되는 공기의 유량이 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 배가스가 이동하는 통로로 사용될 수 있다. 이때, 제1측벽(330)의 타측은 내벽(320)의 일측과 이격되도록 배치되며, 제1측벽(330)과 내벽(320) 사이에는 배가스를 배출시키는 배출구(302)가 형성될 수 있다.

외벽(310)은 주입관(210)의 길이방향으로 적어도 일부에 배치될 수 있도록 길이를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 외벽(310)은 외주면이 주입관(210)의 관(410)의 내주면에 접촉되도록 주입관(210)의 내경과 동일하거나 유사한 외경을 가질 수 있다.

외벽(310)에는 증폭장치(300) 내부로 배가스를 공급할 수 있도록 주입구(301)가 형성될 수 있으며, 주입관(210)에는 주입구(301)에 대응하는 위치에 관통구(미도시)가 형성될 수 있다. 배가스 순환배관(420)은 주입관(210)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 주입관(210)에서 공기가 이동하는 방향을 따라 곡률을 갖도록 형성될 수도 있다. 이때, 내벽(320)은 코안다면을 포함할 수 있으며, 증폭장치(300) 내부에서 배가스가 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 배가스가 배출구(302) 측으로 용이하게 유입될 수 있다. 또한, 제1측벽은 배가스가 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 배가스를 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. 이때, 배출구(302)를 통해 배출되는 배가스의 유속은 증폭장치(300) 이전 영역을 따라 이동하는 공기의 유속보다 클 수 있다.

이에 따라 배출구(302)를 통해 배출된 배가스는 주입관(210)을 따라 이동하는 공기와 합류하여 주입관(210)을 따라 이동하여 몸체(110)로 공급될 수 있다. 이때, 증폭장치(300)를 기준으로 배가스의 합류 전후 영역에서 압력 차이가 발생하게 되는데, 배가스가 합류되기 전 영역, 예컨대 제1영역보다 배가스가 합류된 후 영역, 예컨대 제2영역에서의 압력이 낮아지게 된다. 이에 제1영역에서 공기의 유속이 증가하게 되고, 이에 따라 개구로 유입되는 공기의 유량이 증가하여 몸체(110)로 공급되는 공기의 전체 유량이 증가할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 이용하여 소결광을 냉각시키는 방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 이용하여 소결광을 냉각시킬 때 공기 및 배가스의 흐름을 보여주는 도면이다.

소결기에서 배광된 소결광은 파쇄기에서 열간 파쇄되어 냉각장치의 장입부(111)에서 대차(120) 내부로 장입된다. 내부에 소결광이 수용된 대차(120)는 몸체(110) 상부의 가이드 레일(112)을 따라 이동하며 몸체(110)에서 공급되는 공기에 의해 냉각된 후 냉각장치의 배광부(110)를 통해 배출되어 별도의 저장공간이나 조업 장소로 이송될 수 있다.

대차(120)가 몸체(110) 상부의 가이드 레일(112)을 따라 이동하는 과정에서, 공기공급장치(200)에 의해 몸체(110) 내부로 공급된 공기는 대차(120)의 하부 플레이트(124)에 형성된 통기공(126)을 통과하면서 소결광을 냉각시킨다. 소결광을 냉각시킨 공기, 예컨대 가열된 공기는 대차(120) 상부에 구비되는 후드(130)를 통해 배가스 순환배관(400)을 타고 증폭장치(300)로 공급된다.

증폭장치(300)로 공급된 배가스는 배출구(302)를 통해 주입관(210)으로 배출되고, 주입관(210)을 따라 이동하는 공기와 합류하여 몸체(110) 내부로 공급된다. 여기에서 배출구(302)는 오리피스 형태로 형성되어 배가스를 주입관(210) 내부에 고압으로 배출시킬 수 있다. 이렇게 주입관(210) 내부로 배가스가 배출되면, 주입관(210)에서 배가스가 합류하기 이전 영역, 예컨대 제1영역에 비해 배가스와 공기가 합류된 이후 영역, 예컨대 제2영역의 압력이 낮아지게 된다. 이렇게 주입관(210) 내부에 압력변화가 발생하면 제1영역을 따라 이동하는 공기의 유속이 증가하게 되고, 공기의 유속 증가로 인해 주입관(210)의 개구를 통해 유입되는 공기의 유량이 증가하게 된다. 결과적으로 몸체(110) 내부로 유입되는 공기의 유량이 증가하게 되어 대차(120) 내부에 수용된 고온의 소결광의 냉각을 촉진시킬 수 있다.

한편, 소결광을 냉각시키고 발생한 배가스는 주입관(210)의 개구를 통해 유입되는 공기의 온도보다 높기 때문에 몸체(110) 내부로 공급되는 공기의 온도가 상승할 수 있다. 이 경우 소결광의 냉각을 지연시킬 수 있으므로, 배가스 순환배관(400)에 열교환기 등을 설치하여 배가스의 온도를 하락시킨 후 증폭장치(300)에 공급할 수도 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: 몸체 120: 대차
130: 후드 200: 공기공급장치
210: 주입관 300: 증폭장치
400: 배가스 순환배관

Claims

내부에 원료를 수용하고 이동 경로를 따라 이동하는 대차의 하부에서 공기를 공급하여 상기 원료를 냉각시키는 냉각장치로서,
상부에 상기 대차의 이동 경로를 형성하는 중공형의 몸체;
상기 대차의 상부에서 상기 이동 경로의 적어도 일부를 따라 연장 형성되는 후드;
상기 몸체에 연결되는 주입관;
상기 몸체 내부로 공기를 유도하도록 상기 주입관에 구비되는 냉각팬;
상기 주입관을 통해 상기 몸체 내부로 유입되는 공기의 유량을 증대시키기 위해 상기 주입관 내부의 압력을 조절하도록 상기 주입관에 구비되는 증폭장치; 및
상기 원료를 냉각시키는 과정에서 발생하는 배가스를 상기 증폭장치에 공급하도록 상기 후드와 상기 증폭장치를 연결하는 배가스 순환배관;
을 포함하는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배가스를 상기 증폭장치로 유도하도록 상기 배가스 순환배관에 구비되는 흡인팬을 포함하는 냉각장치.
청구항 2에 있어서,
상기 증폭장치는 상기 주입관에서 공기가 유입되는 개구와 상기 냉각팬 사이에 구비하는 냉각장치.
청구항 3에 있어서,
상기 증폭장치는,
중심부에 상기 주입관을 따라 이동하는 공기가 통과할 수 있는 경로를 형성하고, 내부에 상기 배가스 순환배관으로부터 유입되는 배가스가 수용되는 공간을 형성하도록 상기 주입관의 내벽을 따라 중공의 환형으로 형성되고,
상기 배가스 순환배관과 연결되는 주입구와, 상기 배가스를 상기 공기의 이동방향을 따라 배출할 수 있는 배출구를 포함하는 냉각장치.
청구항 4에 있어서,
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 배가스가 이동하는 통로를 형성하는 냉각장치.
청구항 5에 있어서,
상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제2측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고,
상기 배출구는 상기 내벽과 상기 제2측벽 사이에 형성되는 냉각장치.
청구항 4에 있어서,
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 배가스가 이동하는 통로를 형성하는 냉각장치.
청구항 7에 있어서,
상기 내벽의 적어도 일부는 상기 제1측벽의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고,
상기 배출구는 상기 내벽과 상기 제1측벽 사이에 형성되는 냉각장치.
청구항 6 또는 청구항 8에 있어서,
상기 외벽과 상기 내벽은 서로 대향하도록 배치되고,
상기 내벽의 타측이 상기 외벽의 타측을 향해서 경사지게 배치되는 냉각장치.
청구항 9에 있어서,
상기 배출구는 환형으로 형성되는 냉각장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제1측벽은 곡률을 갖도록 형성되는 냉각장치.
청구항 11에 있어서,
상기 내벽은 곡률을 갖도록 형성되는 냉각장치.
청구항 12에 있어서,
상기 주입구는 상기 외벽에 구비되는 냉각장치.