KR101928453B1 - 석탄 함유 재료와 철 운반체 재료를 장입하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

석탄 함유 재료와 철 운반체 재료를 장입하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 괴상 형태의 석탄 함유 재료 및 바람직하게는 고온의 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로 내에 장입하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 괴상 형태의 석탄 함유 재료와 바람직하게는 고온의 철 운반체 재료를 용융 가스화로 내로의 진입 전 및/또는 중에 조합하는 것을 수반한다. 바람직하게는 고온의 철 운반체 재료와 괴상 형태의 석탄 함유 재료의 조합된 양의 비는 가변적이다. 방법은 바람직하게는 고온의 철 운반체 재료와 괴상 형태의 석탄 함유 재료의 조합된 양이 동적 분배 장치에 의해 용융 가스화로의 단면 상에 분배되고, 바람직하게는 고온의 철 운반체 재료와 괴상 형태의 석탄 함유 재료의 조합된 양의 비는 동적 분배 장치의 위치에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

석탄 함유 재료와 철 운반체 재료를 장입하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CHARGING COAL-CONTAINING MATERIAL AND IRON CARRIER MATERIAL}
본 발명은 괴상화된 탄소질(lumped carbonaceous)(석탄 함유) 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로(melter gasifier) 내에 장입(charging)하기 위한 방법에 관한 것이다.
예를 들어, COREX
Figure 112014014242754-pct00001
또는 FINEX
Figure 112014014242754-pct00002
와 같은 용융 가스화로 내에서 선철(pig iron)을 제조하기 위한 제련 환원 프로세스와 관련하여, 탄소질 재료, 철 운반체 재료 및 플럭스(flux)를 포함하는 재료가 용융 가스화로 내에 장입된다. 탄소질 재료는 산소로 가스화되어 환원 가스를 생성하고, 철 운반체 재료를 용융하는데 요구되는 열이 프로세스에서 방출된다.
탄소질 재료는 예를 들어, 괴상 형태의 석탄 또는 탄소질 단광(briquette)을 포함한다. 이 탄소질 재료는 탄소질 재료를 위한 장입빈(charging bin) 내에 주위 온도에서 저장되고, 이 장입빈으로부터 용융 가스화로 내로 장전된다(loaded). FINEX
Figure 112013115596252-pct00003
의 경우에, 예를 들어 철 운반체 재료는 열간 단광철(hot-briquetted iron: HBI) 또는 열간 압축철(hot-compacted iron: HCI)이다. HBI는 매우 높은 비율의 금속 철(종종 90% 초과의 금속화) 및 대략 5 g/cm3의 밀도를 가져, 예를 들어 선박에 의한 운송을 허용하는 열간 압축철이다. 재료는 일반적으로 > 25 mm인 개별 단광의 형태를 취하고, 따라서 괴상 형태로 존재한다. HCI는 플럭스를 갖는 열간 압축철이고, HBI보다 낮은 금속 철의 비율을 갖는다. 그 밀도는 4 g/cm3 약간 미만이다. 선철을 위한 제조 프로세스의 부분으로서, HCI는 제조 직후에 더 처리되고, 분쇄기(crusher)에 의해 입상화되고(granulated), 용융 가스화로를 위해 유리한 형태로 사용된다. HCI는 이 경우에 대략 550 내지 650℃의 온도를 갖는다. COREX
Figure 112013115596252-pct00004
의 경우에, 철 운반체 재료는 예를 들어 고온 직접 환원철(DRI)이다.
고온에서 석탄 또는 탄소질 단광의 열분해(pyrolysis)는 휘발성 탄화수소 및 타르의 발생 및 배출을 야기한다. 따라서, 고온 철 운반체 재료와의 접촉에 의해 유발되는 휘발성 탄화수소 및 타르의 발생 및 배출은 장입빈 내의 그리고 용융 가스화로로 재료를 운송하는 라인 내의 교착(conglutination) 및 폐색(blockage)을 야기할 것이기 때문에, 탄소질 재료는 장입빈 내의 고온 철 운반체 재료와 함께 저장될 수 없다.
용융 가스화로 내로의 탄소질 재료 및 철 운반체 재료의 장입은 일반적으로 현존하는 종래의 설비 내에서 개별적으로 실시된다.
탄소질 재료는 예를 들어 탄소질 재료를 위한 장입빈으로부터 스크류 피더(screw feeder)를 경유하여 분배 장치로 운송되고, 이 분배 장치는 용융 가스화로의 돔 내에 중심 설정하여 배치되고 이 분배 장치로부터 탄소질 재료가 용융 가스화로 내로 도입됨에 따라 용융 가스화로의 단면 상에 분배된다. 철 운반체 재료는 예를 들어 용융 가스화로의 돔의 원주 주위에 배열된 복수의 낙하갱(drop shaft)을 경유하여 용융 가스화로 내로 도입된다.
용융 가스화로 내로의 탄소질 재료 및 철 운반체 재료의 개별 첨가는 개별 첨가를 위해 요구되는 이들 설비 부분의 구성 및 유지의 견지에서 상당한 비용을 수반한다. 더욱이, 개별 첨가의 경우에, 탄소질 재료 및 철 운반체 재료는 용융 가스화로 내의 재료 베드 상에 적절한 제어도를 갖고 분배되지 않는데, 예를 들어 철 운반체 재료의 수직 아일랜드의 형성이 발생할 수 있어, 이에 의해 용융 및 가스화 프로세스에 악영향을 미친다.
EP0299231A1호로부터, 동일한 개구를 경유하여 중앙에서 용융 가스화로 내로 탄소질 재료 및 철 운반체 재료를 장입하는 것이 알려져 있다. EP0299231A1호에 설명되어 있는 바와 같은 중앙 장입은, 신선한 재료가 용융 및 가스화 프로세스에서 "노심(dead man)" 영역으로서 공지되어 있는 재료 베드의 바로 그 영역에 공급되고, 예열 및 환원 프로세스가 용융 가스화로의 주변 영역에서보다 덜 효과적으로 실시되는 점에서 불리하다. 더욱이, 미세하고 무거운 재료는 편석(segregation) 프로세스에 기인하여 재료 베드의 중앙 영역에 집중되어 남아 있고, 반면에 더 조대하고(coarser) 경량의 재료는 주변 영역을 향해 이동한다. 이에 따라, 재료 베드 상에 장입되는 혼합물은 재차 소정 정도로 미제어된 방식으로 편석된다.
본 발명의 목적은 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 장입하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것으로서, 상기 방법 및 장치는 종래 기술과 비교하여, 적은 구성 및 유지 보수 총경비와 연관될 뿐만 아니라 제어된 분배를 가능하게 한다.
상기 목적은 괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로 내에 장입하기 위한 방법으로서,
괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료는 용융 가스화로 내로의 진입 전 및/또는 중에 조합되고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 변경될 수 있는 재료 장입 방법에 있어서,
(바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양은 동적 분배 장치에 의해 용융 가스화로의 단면 상에 분배되고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 동적 분배 장치의 위치에 따라(as a function of) 설정되는 것을 특징으로 하는 재료 장입 방법에 의해 성취된다.
이러한 방법을 사용하여, 용융 가스화로는 괴상화된 탄소질 재료와 철 운반체 재료가 용융 가스화로에 개별적으로 진입할 때보다 더 적은 장입을 위한 개구 및 설비 부분을 요구한다.
고온 철 운반체 재료라는 것은 100℃ 초과, 바람직하게는 200℃ 초과, 특히 바람직하게는 300℃ 초과의 온도를 갖는 철 운반체 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 철 운반체 재료는 원소 철 및/또는 산화철을 함유한다. 철 운반체 재료는 괴상 형태로, 소정 비율의 미세 물질을 갖는 괴상 형태로, 또는 미세한 입자(바람직하게는, 10 mm 미만)로서 존재한다.
탄소질 재료는 괴상 형태로 존재한다. 괴상화된 탄소질 재료 내의 석탄의 비율은 적어도 50 중량 %, 바람직하게는 70 중량 %, 특히 바람직하게는 90 중량 %를 표현한다. 이 경우에, 중량비는 성분이 장입빈 내에 장전될 때에 괴상화된 탄소질 재료의 성분의 중량에 관련된다. 석탄에 추가하여, 괴상화된 탄소질 재료는 또한 예를 들어 코크스를 함유할 수도 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법의 맥락에서 용융 가스화로 내로 또한 장입되는(바람직하게는, 철 운반체 루트를 경유하여) 석회암 및/또는 백운석 및/또는 석영과 같은 플럭스의 추가의 상세는 본 출원의 범주 내에 포함되지 않는다.
괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료는 바람직하게는 용융 가스화로 내로의 조합에 의해 얻어진 혼합물의 진입 직전 및/또는 중에 조합된다. 이 경우에, 괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료는, 그 동안에 2개의 재료가 용융 가스화로의 외부의 설비의 부분으로서 함께 존재하는 시간이, 바람직하게는 몇초 미만, 예를 들어 최대 10초로 제한되는 것을 보장하기 위해, 벙커 내에 미리 함께 미리 저장되지 않고, 예를 들어 슈트(chute) 내에서 용융 가스화로로 운송 중에 병합된다. 이는 고온 철 운반체 재료와의 접촉에 의해 유발된 괴상화된 탄소질 재료의 열분해가 용융 가스화로로 이어지는 설비 부분 내에서, 조합에 의해 얻어진 혼합물의 교착 및 폐색을 야기하게 될 위험을 감소시킨다.
따라서, 괴상화된 탄소질 재료의 열분해 및 가스화는 먼저 용융 가스화로 내에서 발생한다.
용어 용융 가스화로는 고로(blast furnace)를 포함하지 않는다. 고로 내에서, 플럭스를 갖는 코크스 및 철 운반체의 층들은 본질적으로 환경 조건 하에서 상부로부터 첨가된다. 석탄의 열분해 및 탈가스(degasification)는 고로 내에서 발생하지 않고, 고로 내로 장입되는 코크스의 제조 중에 미리 발생한다. 고로의 상부에서의 온도는 대략 80 내지 250℃의 범위이다. 대조적으로, 본 발명에 따른 용융 가스화로 내에서의 용융 및 가스화 프로세스의 경우에, 코크스가 아니라 탄소질 재료가 장입되고, 장입된 탄소질 재료는 용융 가스화로 내에서 열분해된다. 용융 가스화로의 돔 내에 우세하는 온도는 재료가 용융 가스화로 내에 장입되는 영역에서 대략 1000℃이다.
괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 함께 장입하는 결과로서, 이들이 개별적으로 장입될 때 발생하여, 예를 들어 용융 가스화로 내에 철 운반체 재료의 수직 아일랜드를 형성하는 미제어된 원하지 않는 불균질한 분배의 문제점을 회피하는 것이 가능하다. 이는 또한 개별 장입을 위해 요구되는 설비 부분의 구성 및 유지 보수와 연관된 비용을 배제한다.
동적 분배 장치는 분배 프로세스 중에 제어된 방식으로 이동될 수 있는 분배 장치인 것으로 이해된다. 동적 분배 장치의 출구 개구는 따라서 다양한 위치로 이동될 수 있다. 이에 따라, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양은 용융 가스화로 내의 재료 베드의 다양한 위치로 안내될 수 있다.
동적 분배 장치는 예를 들어 그 출구 개구가 원형, 나선형 또는 자유롭게 규정 가능한 경로를 묘사하도록 이동될 수 있는 회전 슈트 또는 짐벌 장착 슈트(gimbal-mounted chute)일 수 있는데, 예를 들면, 상이한 분배 트랙을 선택하는 것이 또한 가능하다. 동적 분배 장치의 이동 패턴은 유리하게 변경될 수 있다.
장입된 재료는 용융 가스화로 내에 재료 베드를 형성한다. (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양은 용융 가스화로의 단면 상에 동적 분배 장치에 의해 분배되고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 동적 분배 장치의 위치에 따라 설정된다. 분배될 재료가 용융 가스화로 내의 재료 베드에 타격하는 영역을 규정하는 용융 가스화로 내의 동적 분배 장치의 위치에 의해, 용융 가스화로의 재료 베드 상의 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 분배가 용융 및 가스화 프로세스의 요구에 따라 제어되고 설정될 수 있다. 따라서, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 특정 분배 패턴이 용융 가스화로 내에 설정될 수 있다. 예를 들어, 주로 탄소질 재료의 노심이 용융 가스화로 내의 적은 철 운반체 재료를 갖는 탄소질 재료의 단계적 장입 중에 선택적으로 발생될 수 있다. 용융 가스화로 내의 철 운반체 재료와 탄소질 재료의 특정 분배 패턴의 설정은 철 운반체 재료와 탄소질 재료를 변환할 때 용융 가스화로 내에서 발생하는 프로세스의 더 양호한 제어를 허용한다. 이는 더 큰 작동 안정성 및 향상된 프로세스 수율을 야기한다.
용융 및 가스화 프로세스를 위해, 용융 가스화로 내의 재료 베드 상에 재료를 장입하기 위해 특히 유리한 영역이 표면의 특성으로부터 유도될 수 있다. 이 경우에, 재료 베드의 표면은 또한 수직 방향으로 볼 때 재료 베드의 상부층을 의미하는 것으로 이해된다. 상부층은 최고 20 cm의 층 두께를 갖는 층인 것으로 이해된다.
본 발명의 방법의 실시예에 따르면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 재료 베드의 표면의 특성에 따라 설정된다.
본 발명의 방법의 실시예에 따르면, 재료 베드의 표면의 특성은 재료 베드의 높이 레벨 및/또는 높이 프로파일이다.
본 발명의 방법의 다른 실시예에 따르면, 재료 베드의 표면의 특성은 재료 베드의 표면에서의 온도 프로파일이다.
선철 및 슬래그(slag)는, 용융 가스화로 내의 액체 레벨이 산소 공급을 위한 노즐의 레벨을 초과하여 상승하는 것을 방지하기 위해, 하루 동안 대략 규칙적인 간격으로 용융 가스화로로부터 유출(run-off)된다. 불균질한 가스화 및 환원비는 유출의 결과로서 작동 중에 연속적으로 발생한다. 제련 환원 프로세스에 대한 이러한 불균질성의 부정적인 효과는 전체 영역 내의 관련 영역에 선택적으로 장입함으로써 상쇄될 수 있다. 대응적으로, 본 발명의 방법의 실시예는 용융 가스화로의 작동 중에 이어지는 유출 시퀀스에 따라 설정될 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비를 제공한다.
(바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비 뿐만 아니라, 또한 입경 분포 및 재료의 유형은 용융 및 가스화 프로세스에 영향을 미친다. 괴상화된 탄소질 재료와 관련하여, 이 경우에 입경 분포는 괴상화된 탄소질 재료의 괴상 크기인 것으로 이해된다. 다양한 유형의 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료는 예를 들어 상이한 비율의 금속 철 및 산화철 또는 다른 성분을 갖는다. 다양한 유형의 괴상화된 탄소질 재료는 예를 들어 상이한 비율의 코크스 또는 다른 성분을 갖는다. 다양한 유형의 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료는 예를 들어 이들이 얻어지는 소스에 의존한다. 본 발명의 방법의 실시예에 따르면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 입경 분포 및/또는 괴상화된 탄소질 재료의 괴상 크기는 동적 분배 장치의 위치에 따라 선택된다. 본 발명의 방법의 다른 실시예에 따르면, 장입된 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 유형 및/또는 괴상화된 탄소질 재료의 유형은 동적 분배 장치의 위치에 따라 선택된다.
본 출원의 요지는 또한 괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로 내에 장입하기 위한 장치로서,
괴상화된 탄소질 재료를 위한 적어도 하나의 장입빈을 갖고,
(바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 적어도 하나의 장입빈을 갖고,
괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인이 괴상화된 탄소질 재료를 위한 적어도 하나의 장입빈으로부터 나오고, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치를 포함하고,
(바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인이 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 적어도 하나의 장입빈으로부터 나오고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치를 포함하고,
재료를 용융 가스화로 내에 투입하기 위한 투입 장치를 갖고,
괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인은 재료를 용융 가스화로 내로 투입하기 위한 투입 장치 내로 개방되어 있는 재료 장입 장치에 있어서,
재료를 용융 가스화로 내로 투입하기 위한 투입 장치는 투입 중에 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치를 포함하고,
동적 분배 장치의 위치에 따라,
- 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 그룹, 및
- (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치 그룹
으로부터의 컨베이어 장치들 중 적어도 하나를 제어하기 위한 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 재료 장입 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 이러한 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료는 용융 가스화로 내로 진입 전 및/또는 중에 조합될 수 있다.
재료를 용융 가스화로 내에 투입하기 위한 투입 장치는 예를 들어 스크류 피더를 포함할 수 있다.
상기 유형의 장치는 괴상화된 탄소질 재료 및 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료가 연속적으로 조합되는 이러한 방식으로 작동될 수 있다. 이 장치는 철 운반체 재료, 바람직하게는 고온 철 운반체 재료가 탄소질 재료의 연속 스트림에 간헐적으로 추가되는 이러한 방식으로 또한 작동될 수 있다. 이 장치는 괴상화된 탄소질 재료가 철 운반체 재료, 바람직하게는 고온 철 운반체 재료의 연속 스트림에 간헐적으로 추가되도록 또한 작동될 수 있다. 이 장치는 괴상화된 탄소질 재료의 스트림과 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 스트림이 재료를 투입하기 위한 투입 장치를 경유하여 용융 가스화로 내로 교대로 투입되는 이러한 방식으로 또한 작동될 수 있다.
재료를 용융 가스화로 내에 투입하기 위한 투입 장치는 투입 중에 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치를 포함한다. 용융 가스화로의 내부의 수평 단면 상의 재료의 분배는 이 경우에 의도된다. (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 특정 분배 패턴이 따라서 용융 가스화로 내에 설정될 수 있다. 재료를 용융 가스화로 내에 투입하기 위한 투입 장치는 예를 들어, 바람직하게는 2개의 축을 경유하여 구동되는 짐벌 장착 슈트 또는 회전 슈트일 수 있는데, 이 투입 장치는 동적 분배 장치를 포함한다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 2개의 장입빈 및/또는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개의 장입빈이 제공된다. 이에 의해, 제 1 장입빈이 완전히 비어 있을 때 제 2 가득찬 장입빈이 사용될 수 있기 때문에, 더 균일한 장입을 보장하는 것이 가능하다. 제 2 장입빈이 비워질 때, 제 1 장입빈은 이어서 제 2 장입빈이 완전히 비어 있을 때 재차 장입을 위해 이용 가능하도록 보충될 수 있다. 더욱이, 이에 의해 상이한 유형의 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및/또는 상이한 유형의 괴상화된 탄소질 재료를 장입하는 것이 가능하고, 또는 2개의 장입빈이 이에 따라 채워지는 경우, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 상이한 입경 및/또는 괴상화된 탄소질 재료의 상이한 괴상 크기를 장입하는 것이 가능하다. 철 운반체 재료, 바람직하게는 고온 철 운반체 재료를 위한 2개 초과의 장입빈 및/또는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개 초과의 장입빈을 제공하는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치는 하나 이상의 재료 유동 게이트를 포함한다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치는 하나 이상의 스크류 피더를 포함한다. 스크류 피더는 재료 유동 게이트보다 더 효과적인 양의 조절을 허용하고, 재료는 수평으로 운송될 수 있으며, 복수의 장입빈은 서로 나란히 배열될 수 있고, 재료는 공유된 투입 장치에, 따라서 용융 가스화로에 반송될 수 있다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치는 하나 이상의 셀룰러 휠 슬루스(cellular wheel sluice)를 포함한다. 셀룰러 휠 슬루스는 재료 유동 게이트보다 더 효과적인 양의 조절을 허용하고, 스크류 피더와 비교하여, 압력차가 존재하면 셀룰러 휠 슬루스를 경유하는 바람직하지 않은 가스 유동을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 스크류 피더가 제 1 배출 라인 내에서 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위해 제공되고, 재료 유동 게이트가 제 2 배출 라인 내에서 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위해 제공되는 장치와 같은 하이브리드 형태가 또한 가능하다. 이러한 하이브리드 형태는, 예를 들어 괴상화된 탄소질 재료의 연속 스트림을 생성할 필요가 있는 경우에 유리하다.
바람직한 실시예에 따르면, 재료를 분배하기 위한 목적으로 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙을 조절하기 위한 장치가 제공된다. 동적 분배 장치는 재료가 동적 분배 장치를 나오는 출구 개구를 갖는다. 분배 트랙은, 장입 중에 출구 개구에 의해 이 평면에 남아 있는 수평 평면 상에 투영된 바와 같은 트랙인 것으로 이해된다. (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 특정 분배 패턴은 용융 가스화로의 내부의 수평 단면 상에 분배 트랙을 변경함으로써 용융 가스화로 내에 설정될 수 있다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 재료를 분배하기 위한 목적으로 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙에 따라, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치를 제어하기 위한 장치가 제공된다. 따라서, 용융 가스화로 내에서 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료 및 탄소질 재료의 특정 분배 패턴을 설정하는 것이 가능하다. 이 장치는 예를 들어 재료 유동 게이트 및/또는 스크류 피더를 제어하는데 사용된다.
적어도 하나의 장치가 용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성을 캡처하기 위해 유리하게 제공된다. 이러한 장치는 예를 들어, 재료 베드로부터 탈출하는 가스의 높이 및/또는 프로파일 및/또는 온도 및/또는 조성을 결정하기 위한 마이크로파 측정 장치 또는 레이더 측정 장치, 또는 재료 베드의 표면에서 온도 또는 온도 프로파일을 결정하기 위한 온도계일 수도 있다. 복수의 이 같은 장치들이 또한 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성을 캡처하기 위한 장치에 의해 캡처되어 있는 특성에 따라, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치를 제어하기 위한 장치가 제공된다. 이 방식으로, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 재료 베드의 표면의 특성에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 적어도 2개의 장입빈을 위한 설치가 이루어지고, 이들 장입빈은 상이한 괴상 크기의 괴상화된 탄소질 재료로 채워진다. 예를 들어, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 장입빈은 괴상 크기 A로 채워지고, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 2 장입빈은 괴상 크기 B로 채워지고, 여기서 괴상 크기 A 및 B는 상이하다. 적용 가능하면, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 3 장입빈이 존재하고 괴상 크기 C로 채워질 수 있고, 괴상 크기 C는 괴상 크기 A 및 B와는 상이하다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 적어도 2개의 장입빈을 위한 설치가 이루어지고, 이들 장입빈은 상이한 유형의 괴상화된 탄소질 재료로 채워진다. 예를 들어, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 장입빈은 유형 A로 채워지고, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 2 장입빈은 유형 B로 채워지고, 여기서 유형 A 및 B는 상이하다. 적용 가능하면, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 3 장입빈이 존재하고 유형 C로 재워질 수 있고, 유형 C는 유형 A 및 B와는 상이하다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 적어도 2개의 장입빈을 위한 설치가 이루어지고, 이들 장입빈은 상이한 입경의 철 운반체 재료, 바람직하게는 고온 철 운반체 재료로 채워진다. 예를 들어, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 1 장입빈은 입경 A로 채워지고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 2 장입빈은 입경 B로 채워지고, 입경 A 및 B는 상이하다. 적용 가능하면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 3 장입빈이 존재하고 입경 C로 채워질 수 있고, 입경 C는 입경 A 및 B와는 상이하다.
본 발명의 장치의 실시예에 따르면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 적어도 2개의 장입빈을 위한 설치가 이루어지고, 이들 장입빈은 상이한 유형의 (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료로 채워진다. 예를 들어, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 1 장입빈은 유형 A로 채워지고, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 2 장입빈은 유형 B로 채워지고, 유형 A 및 B는 상이하다. 적용 가능하면, (바람직하게는 고온) 철 운반체 재료를 위한 제 3 장입빈이 존재하고 유형 C로 채워질 수 있고, 유형 C는 유형 A 및 B와는 상이하다.
본 발명이 예시적인 실시예 및 첨부된 예시적인 개략 도면을 참조하여 이하에 설명된다.
도 1은 재료 유동 게이트를 갖는 본 발명의 장치의 실시예를 도시하며,
도 2는 스크류 피더를 갖는 본 발명의 장치의 실시예를 도시하고 있다.
도 1은 원에 의해 표현되어 있는 괴상화된 탄소질 재료(1)와, 정사각형에 의해 표현되어 있는 고온 철 운반체 재료(2)를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로(3) 내에 장입하기 위한 장치를 도시하고 있다. 장치는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4) 및 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈(5)을 갖는다. 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6)이 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4)으로부터 나오고, 상기 제 1 배출 라인은 괴상화된 탄소질 재료(1)의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7)를 포함한다. 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)이 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈(5)으로부터 나오고, 상기 제 2 배출 라인은 고온 운반체 재료(2)의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9)를 포함한다. 괴상화된 탄소질 재료(1)의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7) 및 고온 철 운반체 재료(2)의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9)는 재료 유동 게이트로서 실시된다. 이들 재료 유동 게이트는 직선 양방향 화살표에 의해 지시되어 있는 바와 같이 이동될 수 있다. 도 1은 재료 유동 게이트가 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6) 및/또는 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)을 구속하지 않는 위치에서의 재료 유동 게이트를 도시하고 있다. 이들 재료 유동 게이트가 부분적으로 밀어넣어지고 따라서 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6) 또는 경우에 따라 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)을 구속하는 위치의 도시는 명료한 도시를 이유로 생략되어 있다. 괴상화된 탄소질 재료(1) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 이들이 용융 가스화로(3)에 진입하기 전에 조합된다. 이 목적으로, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6) 및 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)은 재료를 용융 가스화로(3) 내로 투입하기 위한 투입 장치(10) 내로 개방된다.
괴상화된 탄소질 재료(1) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 재료를 용융 가스화로 내로 투입하기 위한 투입 장치(10)를 경유하여 용융 가스화로 내로 투입된다. 재료를 용융 가스화로(3) 내로 투입하기 위한 투입 장치(10)는 투입 중에 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치(11)를 포함하고, 이는 예시된 경우에 짐벌 장착 슈트이다. 짐벌 장착 슈트의 가능한 회전은 점선에 의해 지시되어 있는 회전 이동의 회전축을 둘러싸는 만곡된 양방향 화살표에 의해 지시되어 있다. 짐벌 장착 슈트의 피벗 이동은 만곡된 양방향 화살표에 의해 지시되어 있다. 괴상화된 탄소질 재료(1) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 짐벌 장착 슈트에 의해 제어된 방식으로 용융 가스화로(3) 내의 재료 베드(12) 상에 분배된다.
고온 철 운반체 재료(2)와 괴상화된 탄소질 재료(1)의 조합된 양의 비는 변경될 수 있다. 이 목적으로, 제어 장치(13)가 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라,
- 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7) 그룹, 및
- 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9) 그룹
으로부터의 컨베이어 장치들 중 적어도 하나를 제어하는데 사용된다. 이를 위해, 제어 장치(13)는 동적 분배 장치(11)의 위치에 관한 정보를 전송하기 위해 신호 라인(14)을 통해 동적 분배 장치(11)에 연결된다.
예를 들어, 짐벌 장착 슈트의 이동에 의해 묘사되는 원호에 관련하여 짐벌 장착 슈트의 현재 위치를 결정하는 것이 가능하다. 괴상화된 탄소질 재료(1)의 배출을 조절하기 위한 재료 유동 게이트의 형태로 실시되는 제 1 컨베이어 장치(7)는, 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라, 신호 라인(15)을 통해 본 발명에 따라 제어된다.
고온 철 운반체 재료(2)의 배출을 조절하기 위한 재료 유동 게이트의 형태로 실시되는 제 2 컨베이어 장치(9)는, 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라, 신호 라인(16)을 통해 본 발명에 따라 제어된다.
용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성을 캡처하기 위한 장치(17)가 또한 제공되고, 상기 장치는 예시된 경우에 일체형 온도 측정 장치를 갖는 레이더 측정 장치의 형태를 취한다. 레이더 측정 장치는 용융 가스화로(3) 내의 재료 베드(12)의 높이 레벨 및 높이 프로파일에 관한 정보를 수집한다. 온도 측정 장치는 재료 베드의 표면에서 온도 프로파일에 관한 정보를 수집한다. 용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성에 관한 상기 정보는 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 제 2 컨베이어 장치를 위한 제어 장치(13)에 신호 라인(18)을 통해 전송되고, 여기서 이 정보는 캡처된 특성에 따라 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하는데 사용된다.
이 방식으로, 고온 철 운반체 재료(2)와 괴상화된 탄소질 재료(1)의 조합된 양의 비는 재료 베드의 표면의 특성에 따라 설정될 수 있다.
용융 가스화로의 작동 중에 이어지는 유출 시퀀스에 관한 정보는 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 제 2 컨베이어 장치를 위한 제어 장치(13)에 신호 라인(20)을 통해 데이터 전송 목적으로 연결되어 있는 정보 입력 장치(19)에 의해, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 제 2 컨베이어 장치를 위한 제어 장치(13)에 전송될 수 있다. 따라서, 고온 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비는 용융 가스화로의 작동 중에 이어지는 유출 시퀀스에 따라 설정될 수 있다. 언급된 신호 라인은 케이블의 형태로 물리적으로 제공될 수도 있지만, 무선 신호 전송의 가능성도 또한 포함된다.
도 2는 원에 의해 표현되어 있는 괴상화된 탄소질 재료(1)와, 정사각형에 의해 표현되어 있는 고온 철 운반체 재료(2)를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로(3) 내에 장입하기 위한 장치를 도시하고 있다. 장치는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개의 장입빈, 즉 괴상화된 탄소질 재료를 위한 하나의 장입빈(4a) 및 괴상화된 탄소질 재료를 위한 하나의 장입빈(4b)을 갖는다. 괴상 크기 A를 갖는 괴상화된 탄소질 재료(1a)는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4a) 내에 저장되고, 반면에 괴상 크기 B를 갖는 괴상화된 탄소질 재료(1a)는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4b) 내에 저장된다. 괴상 크기 A 및 B는 상이한데, 이는 상이한 크기의 원에 의해 표현되어 있다. 재료를 장입하기 위한 장치는 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈(5)을 또한 갖는다. 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6)이 2개의 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4a/4b)으로부터 나오고, 상기 제 1 배출 라인은 괴상화된 탄소질 재료(1)의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7)를 포함한다. 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)이 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈(5)으로부터 나오고, 상기 제 2 배출 라인은 고온 철 운반체 재료(2)의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9)를 포함한다. 괴상화된 탄소질 재료(1)의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7) 및 고온 철 운반체 재료(2)의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9)는 스크류 피더로서 실시된다.
괴상화된 탄소질 재료(1a/1b) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 이들이 용융 가스화로(3)에 진입하기 전에 조합된다. 이 목적으로, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인(6) 및 고온 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인(8)은 재료를 용융 가스화로(3) 내로 투입하기 위한 투입 장치(10) 내로 개방된다.
괴상화된 탄소질 재료(1a/1b) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 재료를 용융 가스화로 내로 투입하기 위한 투입 장치(10)를 경유하여 용융 가스화로(3) 내로 투입된다. 재료를 용융 가스화로(3) 내로 투입하기 위한 투입 장치(10)는 투입 중에 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치(11)를 포함하고, 이는 예시된 경우에 짐벌 장착 슈트이다. 명료한 예시의 이유로, 짐벌 장착 슈트의 상세는 도시되어 있지 않다. 짐벌 장착 슈트는 회전축에 대해 회전되고 그 기울기가 조정될 수 있다. 짐벌 장착 슈트의 가능한 회전은 점선에 의해 지시되어 있는 회전 이동의 회전축을 둘러싸는 만곡된 양방향 화살표에 의해 지시되어 있다. 기울기의 조정 가능성은 짐벌 장착 슈트의 윤곽이 일 위치에서 연속선으로서, 다른 위치에서 파선으로서 표현되어 있도록 지시되어 있다. 기울기의 조정 가능성은 또한 만곡된 양방향 화살표에 의해 지시되어 있다. 괴상화된 탄소질 재료(1a/1b) 및 고온 철 운반체 재료(2)는 짐벌 장착 슈트에 의해 제어 방식으로 용융 가스화로(3) 내의 재료 베드(12) 상에 분배된다. 짐벌 장착 슈트의 이동 패턴은 변경될 수 있는데, 예를 들어 상이한 기울기에 의해 원형 또는 타원형 경로 및 따라서 재료 베드(12) 상에 상이한 결과적인 분포를 묘사한다.
상기 도 1에서 유사하게 도시되어 있는 바와 같이, 고온 철 운반체 재료(2)와 괴상화된 탄소질 재료(1a/1b)의 조합된 양의 비는 변경될 수 있다. 이 목적으로, 제어 장치(13)가 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라,
- 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치(7) 그룹, 및
- 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치(9) 그룹
으로부터의 컨베이어 장치들 중 적어도 하나를 제어하는데 사용된다. 이를 위해, 제어 장치(13)는 동적 분배 장치(11)의 위치에 관한 정보를 전송하기 위해 신호 라인(14)을 통해 동적 분배 장치(11)에 연결된다.
예를 들어, 그 회전 경로 및 그 현재 기울기와 관련하여 짐벌 장착 슈트의 현재 위치를 결정하는 것이 가능하다. 괴상화된 탄소질 재료(1a/1b)의 배출을 조절하기 위한 스크류 피더의 형태로 실시되는 제 1 컨베이어 장치(7)는, 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라, 신호 라인(15)을 통해 본 발명에 따라 제어된다. 배출은 예를 들어 스크류 피더의 회전 속도를 변경함으로써 조절될 수 있다.
고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 스크류 피더의 형태로 실시되는 제 2 컨베이어 장치(9)는, 동적 분배 장치(10)의 위치에 따라, 신호 라인(16)을 통해 본 발명에 따라 제어된다.
용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성을 캡처하기 위한 장치(17)가 또한 제공되고, 상기 장치는 예시된 경우에 일체형 온도 측정 장치를 갖는 레이더 측정 장치의 형태를 취한다. 레이더 측정 장치는 용융 가스화로(3) 내의 재료 베드(12)의 높이 레벨 및 높이 프로파일에 관한 정보를 수집한다. 온도 측정 장치는 재료 베드의 표면에서 온도 프로파일에 관한 정보를 수집한다. 용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의 특성에 관한 상기 정보는 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 제 2 컨베이어 장치를 위한 제어 장치(13)에 신호 라인(18)을 통해 전송되고, 여기서 이 정보는 캡처된 특성에 따라 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하는데 사용된다. 이 방식으로, 고온 철 운반체 재료(2)와 괴상화된 탄소질 재료(1)의 조합된 양의 비는 재료 베드의 표면의 특성에 따라 설정될 수 있다. 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4a)의 개방 메커니즘은 신호 라인(21)을 통해 제어 장치(13)에 의해 활성화될 수 있고, 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈(4b)의 개방 메커니즘은 신호 라인(22)을 통해 제어 장치(13)에 의해 활성화될 수 있다. 이 활성화는 괴상화된 탄소질 재료의 괴상 크기가 동적 분배 장치의 위치에 따라 선택될 수 있게 한다. 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈(5)의 개방 메커니즘은 명백하게는 또한 제어 장치(13)에 의해 활성화될 수 있지만, 명료한 예시를 이유로 이는 여기에 도시되어 있지 않다. 언급된 신호 라인은 케이블의 형태로 물리적으로 제공될 수도 있지만, 무선 신호 전송의 가능성도 또한 포함된다.
동적 분배 장치의 위치에 따라 괴상화된 탄소질 재료의 괴상 크기를 선택하는 예시된 가능성에 유사한 방식으로, 괴상화된 탄소질 재료의 유형은 괴상화된 탄소질 재료(1a, 1b)가 상이한 유형을 가지면 동적 분배 장치의 위치에 따라 선택될 수 있다.
고온 철 운반체 재료를 위한 2개의 장입빈(5)을 위해 설치가 유사하게 이루어지면, 이들은 각각의 경우에 상이한 입경 분포 및/또는 상이한 유형의 고온 철 운반체 재료로 채워지고, 고온 철 운반체 재료의 입경 분포 및/또는 유형은 괴상화된 탄소질 재료에 유사한 방식으로 동적 분배 장치의 위치에 따라 선택될 수 있다.
재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙을 조절하기 위한 장치(23)가 제공된다. 이는 개략적으로 도시되어 있고, 동적 분배 장치(11)의 구동 메커니즘에 영향을 미침으로써 또는 분배 장치(11)의 기울기에 책임이 있는 이들 설비 부분에 영향을 미침으로써 작용한다.
용융 가스화로의 내부의 수평 단면 상에 분배 트랙을 변경함으로써, 용융 가스화로 내의 고온 철 운반체 재료 및 괴상화된 탄소질 재료의 특정 분배 패턴을 설정하는 것이 가능하다. 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙을 조절하기 위한 장치(23)는, 동적 분배 장치의 위치에 따라,
- 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 그룹, 및
- 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치 그룹
으로부터의 컨베이어 장치들 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어 장치(13)에 신호 라인(24)을 통해 연결된다.
실현된 분배 트랙은 동적 분배 장치의 위치에 의해 결정되기 때문에, 제어 장치(13)는, 재료를 분배하기 위해 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙(23)에 따라, 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치 및/또는 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치를 제어하기 위한 장치를 또한 구성한다. 따라서 고온 철 운반체 재료 및 탄소질 재료의 특정 분배 패턴이 용융 가스화로 내에 설정될 수 있다. 이 장치는 예를 들어 재료 유동 게이트 및/또는 스크류 피더를 제어하는데 사용될 수 있다.
본 발명이 바람직한 예시적인 실시예를 참조하여 상세히 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 본 명세서에 개시된 예에 의해 제한되는 것은 아니고, 다른 변형이 이에 의해 본 발명의 보호의 범주로부터 벗어나지 않고 당 기술 분야의 숙련자에 의해 그로부터 유도될 수도 있다.
인용 문헌
특허 문헌
EP0299231A1호
1: 괴상화된 탄소질 재료
1a: 괴상화된 탄소질 재료
1b: 괴상화된 탄소질 재료
2: 고온 철 운반체 재료
3: 용융 가스화로
4: 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈
4a: 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈
4b: 괴상화된 탄소질 재료를 위한 장입빈
5: 고온 철 운반체 재료를 위한 장입빈
6: 제 1 배출 라인(괴상화된 탄소질 재료를 위한)
7: 제 1 컨베이어 장치(괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한)
8: 제 2 배출 라인(고온 철 운반체 재료를 위한)
9: 제 2 컨베이어 장치(고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한)
10: 재료를 용융 가스화로 내에 투입하기 위한 투입 장치
11: 투입 중에 재료를 분배하기 위한 동적 분배 장치
12: 재료 베드
13: 제어 장치(동적 분배 장치의 위치에 따라,
- 괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치그룹, 및
- 고온 철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치 그룹
으로부터의 컨베이어 장치들 중 적어도 하나를 제어하기 위한)
14: 신호 라인
15: 신호 라인
16: 신호 라인
17: (용융 가스화로 내에 형성되어 있는 재료 베드의 표면의) 특성을 캡처하기 위한 장치
18: 신호 라인
19: 정보 입력 장치
20: 신호 라인
21: 신호 라인
22: 신호 라인
23: 재료를 분배하기 위해 동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙을 조절하기 위한 장치
24: 신호 라인

Claims (19)

  1. 괴상화된 탄소질 재료 및 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로 내에 장입하기 위한 방법으로서,
    용융 가스화로 내로의 진입 이전에, 용융 가스 화로 내로의 진입 중에, 또는 용융 가스화로 내로의 진입 이전과 진입 중에, 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율로 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료를 조합하는 단계로서, 제어 장치에 의해 상기 비율의 변동성이 제어되는, 상기 조합 단계;
    동적 분배 장치를 이용하여 용융 가스화로의 단면에 걸쳐, 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율로, 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양을 분배하는 단계로서, 이에 의해 용융 가스화로 내의 재료 베드(material bed)를 형성하는, 상기 분배 단계; 및
    상기 분배 단계 중에, 용융 가스화로 내에 형성된 재료 베드의 표면의 적어도 하나의 특성을 캡처하고 그리고 제어 장치에 의해, 상기 적어도 하나의 특성에 따라 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율을 설정하는 단계를 포함하는,
    재료 장입 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    철 운반체 재료는, 괴상화된 탄소질 재료와 조합될 때, 괴상화된 탄소질 재료보다 온도가 높은,
    재료 장입 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    재료 베드의 표면의 상기 적어도 하나의 특성은 재료 베드의 높이 레벨 및 재료 베드의 높이 프로파일 중 적어도 하나인,
    재료 장입 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    재료 베드의 표면의 상기 적어도 하나의 특성은 재료 베드의 표면에서의 온도 프로파일인,
    재료 장입 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    용융 가스화로의 작동 중에 유출 시퀀스(run-off sequence)에 관한 정보를 획득하는 단계를 추가로 포함하고,
    철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율은, 용융 가스화로의 작동 중 유출 시퀀스에 관한 상기 정보에 따라 또한 제어 장치에 의해 설정되는,
    재료 장입 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분배 단계 중에,
    동적 분배 장치의 이동 패턴을 변경하는 단계; 및
    동적 분배 장치의 위치를 결정하는 단계를 추가로 포함하는,
    재료 장입 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    동적 분배 장치의 위치에 따라 또한, 철 운반체 재료의 입경 분포 및 괴상화된 탄소질 재료의 괴상 크기 중 적어도 하나는 선택되는,
    재료 장입 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    동적 분배 장치의 위치에 따라 또한, 장입된 철 운반체 재료의 유형 및 괴상화된 탄소질 재료의 유형 중 적어도 하나는 선택되는,
    재료 장입 방법.
  9. 괴상화된 탄소질 재료 및 철 운반체 재료를 포함하는 재료를 제련 환원 설비의 용융 가스화로 내에 장입하기 위한 장치로서,
    괴상화된 탄소질 재료를 위한 적어도 하나의 탄소 장입빈(charging bin);
    철 운반체 재료를 위한 적어도 하나의 철 장입빈;
    괴상화된 탄소질 재료의 배출을 조절하기 위한 제 1 컨베이어 장치를 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄소 장입빈으로부터 나오는 괴상화된 탄소질 재료를 위한 제 1 배출 라인;
    철 운반체 재료의 배출을 조절하기 위한 제 2 컨베이어 장치를 포함하고, 상기 적어도 하나의 철 장입빈으로부터 나오는 철 운반체 재료를 위한 제 2 배출 라인;
    상기 제 1 배출 라인 및 상기 제 2 배출 라인으로부터 괴상화된 탄소질 재료 및 철 운반체 재료를 수용하고 그리고 조합된 재료를 용융 가스화로 내에 투입하고, 상기 투입 중에 상기 조합된 재료를 분배하는 동적 분배 장치를 포함하는, 투입 장치;
    상기 제 1 컨베이어 장치 및 상기 제 2 컨베이어 장치 중 하나 이상을 제어하는 하나 이상의 제어 장치; 및
    용융 가스화로 내에 형성된 재료 베드의 표면의 특성을 캡처하는 캡처 장치를 포함하는,
    재료 장입 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 철 장입빈이 철 운반체 재료를 위한 2개의 철 장입빈을 포함하거나,
    상기 적어도 하나의 탄소 장입빈이 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개의 탄소 장입빈을 포함하거나, 또는
    상기 적어도 하나의 철 장입빈이 철 운반체 재료를 위한 2개의 철 장입빈을 포함하고 그리고 상기 적어도 하나의 탄소 장입빈이 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개의 탄소 장입빈을 포함하는,
    재료 장입 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    제 1 컨베이어 장치 및 제 2 컨베이어 장치 중 하나 이상은,
    재료 유동 게이트 및 스크류 피더 및 셀룰러 휠 슬루스(cellular wheel sluice)로 이루어지는 그룹 중 하나 이상을 포함하는,
    재료 장입 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    동적 분배 장치에 의해 투입 중에 실현되는 분배 트랙을 조절하는 조절 장치를 추가로 포함하는,
    재료 장입 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분배 트랙 및 동적 분배 장치의 위치에 따라, 상기 하나 이상의 제어 장치는, 제 1 컨베이어 장치 및 제 2 컨베이어 장치 중 하나 이상을 추가로 제어하는,
    재료 장입 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 캡처 장치에 의해 캡처되는 재료 베드의 표면의 특성에 따라, 상기 하나 이상의 제어 장치는, 제 1 컨베이어 장치 및 제 2 컨베이어 장치 중 하나 이상을 추가로 제어하는,
    재료 장입 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄소 장입빈은 괴상화된 탄소질 재료를 위한 2개의 탄소 장입빈을 포함하고,
    적어도 2개의 탄소 장입빈은, 각각 상이한 괴상 크기의 괴상화된 탄소질 재료 및 각각 상이한 유형의 괴상화된 탄소질 재료 중 하나 이상에 의해 채워지는,
    재료 장입 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 철 장입빈은 철 운반체 재료를 위한 2개의 철 장입빈을 포함하고,
    적어도 2개의 철 장입빈은, 각각 상이한 입경의 철 운반체 재료 및 각각 상이한 유형의 철 운반체 재료 중 하나 이상에 의해 채워지는,
    재료 장입 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 단계 중에, 동적 분배 장치의 위치를 결정하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 설정 단계에서, 제어 장치는, 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율을, 동적 분배 장치의 상기 위치에 따라 또한 설정하는,
    재료 장입 방법.
  18. 제 9 항에 있어서,
    제어 장치는 동적 분배 장치의 위치를 결정하고,
    제어 장치는, 철 운반체 재료와 괴상화된 탄소질 재료의 조합된 양의 비율을, 동적 분배 장치의 상기 위치에 따라 설정하는,
    재료 장입 장치.


  19. 삭제
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