KR102012099B1 - 고로용 열풍 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로용 열풍 공급장치에 관한 것으로, 고로용 공기를 가열하는 복수개의 열풍로부와, 열풍로부에 연결되어 외부 공기를 공급하는 송풍부와, 열풍로부와 연결되어 연소용 유체를 제공하는 유입부와, 열풍로부에 연결되고 열풍로부에 형성되는 유체를 외부로 배출하는 유출부와, 열풍로부의 내부 공기를 상기 유입부로 안내하는 회수부를 포함하여, 열풍로에서 배출되는 내부 공기를 재활용할 수 있다.

Description

고로용 열풍 공급장치{HOT AIR SUPPLING DEVICE FOR FURNACE}
본 발명은 고로용 열풍 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열풍로에서 배출되는 내부 공기를 재활용하여 에너지를 절약할 수 있는 고로용 열풍 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로에서 철광석이 용융되어 용선이 제조된다. 블로어는 열풍로에 냉풍을 공급하고, 열풍로에서는 냉풍을 가열한 후 고온의 열풍으로 고로에 공급한다. 고로에 공급되는 열풍은 철광석을 용융시키는데 사용된다. 고로에서 제조돈 용선은 후공정에 공급된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0851879호(2008.08.06. 등록, 발명의 명칭 : 고로 송풍 설비)에 게시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는 열풍로 재연소시 열풍로 내부 공기를 재활용하여 에너지를 절약할 수 있는 고로용 열풍 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 고로용 열풍 공급장치는 고로용 공기를 가열하는 복수개의 열풍로부; 상기 열풍로부에 연결되어 외부 공기를 공급하는 송풍부; 상기 열풍로부와 연결되어 연소용 유체를 제공하는 유입부; 상기 열풍로부에 연결되고, 상기 열풍로부에 형성되는 유체를 외부로 배출하는 유출부; 및 상기 유입부와 상기 유출부를 연결하고, 상기 열풍로부의 내부 공기를 상기 유입부로 안내하는 회수부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유입부는 상기 열풍로부와 각각 연결되어 연소용 가스를 공급하는 유입가스부; 및 상기 열풍로부와 각각 연결되어 연소용 공기를 공급하고, 상기 회수부와 연결되는 유입공기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유출부는 상기 열풍로부와 연결되고, 상기 송풍부가 연결되는 주유출부; 상기 주유출부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 주밸브부; 상기 주유출부와 연결되어 외부로 배기가스를 배출하는 연돌부; 상기 열풍로부와 상기 연돌부에 양단부가 연결되는 배압유출부; 및 상기 배압유출부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 한 쌍의 배압밸브부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회수부는 상기 배압밸브부 사이에 형성되는 상기 배압유출부에 일단부가 연결되고, 상기 유입부에 타단부가 연결되는 회수관부; 및 상기 회수관부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 회수밸브부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회수부는 상기 회수관부에 형성되고, 상기 회수관부로 이동되는 유체 유량을 조절하는 회수유량부; 및 상기 회수밸브부와 상기 배압밸브부를 제어하는 회수제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고로용 열풍 공급장치는 어느 하나의 열풍로부에서 배출되는 내부 공기를 다른 하나의 열풍로부의 연소를 위해 사용하므로, 에너지 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 고로용 열풍 공급장치는 회수부를 통과하는 내부 공기의 유량을 측정하고, 설정된 공기량만 회수관부로 회수되도록 조절하여 설비 과부하를 막을 수 있다.
본 발명에 따른 고로용 열풍 공급장치는 설정된 단위시간당 공기량을 회수관부로 회수토록 조절하여, 열풍로부의 설비 과부하 및 배압 공정 지연을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 열풍로부의 배기가스가 배출되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 고로에 열풍을 공급하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에서 열풍로부 교체시 열풍로부 내부 공기가 재활용되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고로용 열풍 공급장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치(1)는 열풍로부(10)와, 송풍부(20)와, 유입부(30)와, 유출부(40)와, 회수부(50)를 포함한다.
복수개의 열풍로부(10)는 고로용 공기를 가열한다. 일 예로, 열풍로부(10)에는 연소실과 축열실이 있으며, 연소실에서 연소가 이루어지면 축열실에 열이 축적될 수 있다. 하나의 고로(100)에 연속적으로 열풍을 공급하기 위해, 3개의 열풍로부(10)가 사용될 수 있다. 즉, 3개의 열풍로부(10) 중 어느 하나가 연소 중이면, 다른 하나는 고로(100)에 열풍을 공급하고, 나머지 하나는 재연소를 위해 대기할 수 있다.
송풍부(20)는 열풍로부(10)에 연결되어 외부 공기를 공급한다. 일 예로, 송풍부(20)는 외부 공기를 흡입하는 송풍구동부(21)와, 송풍구동부(21)에 의해 흡입된 외부 공기를 열풍로부(10)로 안내하는 송풍배관부(22)를 포함할 수 있다. 송풍배관부(22)는 유출부(40)와 연결될 수 있다. 송풍부(20)에서 공급되는 외부 공기는 열풍로부(10)의 축열실을 통과하면서 가열되어 고로(100)에 공급될 수 있다.
유입부(30)는 열풍로부(10)와 연결되어 연소용 유체를 제공한다. 일 예로, 유입부(30)는 각각의 열풍로부(10)와 연결되어 개별적으로 연소용 유체를 공급할 수 있다. 이때, 연소용 유체는 연소용 가스와 연소용 공기를 포함할 수 있다.
유출부(40)는 열풍로부(10)에 연결되고, 열풍로부(10)에 형성되는 유체를 외부로 배출한다. 일 예로, 유출부(40)는 열풍로부(10)의 연소 과정에서 발생하는 폐가스를 배출할 수 있다. 그 외, 유출부(40)는 송풍 완료된 열풍로부(10) 내부 공기를 배출할 수 있다.
회수부(50)는 유입부(30)와 유출부(40)를 연결하고, 열풍로부(10) 내부 공기를 유입부(30)로 안내한다. 일 예로, 회수부(50)는 어느 하나의 열풍로부(10)에서 재연소를 위해 배출되는 내부 공기를 연소가 실시되는 다른 하나의 열풍로부(10)로 안내하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유입부(30)는 유입가스부(31)와 유입공기부(32)를 포함한다.
유입가스부(31)는 열풍로부(10)와 각각 연결되어 연소용 가스를 공급한다. 일 예로, 유입가스부(31)는 가스를 공급하는 가스공급부(311)와, 가스공급부(311)에서 공급되는 가스를 안내하는 가스배관부(312)와, 가스배관부(312)에 연결되고 각각의 열풍로부(10)와 연결되는 가스주입부(313)와, 가스주입부(313)에 형성되어 가스 공급량을 조절하는 가스밸브부(314)를 포함할 수 있다.
유입공기부(32)는 열풍로부(10)와 각각 연결되어 연소용 공기를 공급하고, 회수부(50)와 연결된다. 일 예로, 유입공기부(32)는 공기를 공급하는 공기공급부(321)와, 공기공급부(321)에서 공급되는 가스를 안내하는 공기배관부(322)와, 공기배관부(322)에 연결되고 각각의 열풍로부(10)와 연결되는 공기주입부(323)와, 공기주입부(323)에 형성되어 공기 공급량을 조절하는 공기밸브부(324)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유출부(40)는 주유출부(41)와, 주밸브부(42)와, 연돌부(43)와, 배압유출부(44)와, 배압밸브부(45)를 포함한다.
주유출부(41)는 열풍로부(10)와 연돌부(43)를 연결한다. 이러한 주유출부(41)에는 송풍부(20)가 연결된다. 일 예로, 주유출부(41)는 열풍로부(10)에 각각 연결되는 복수개의 주배출관부(411)와, 복수개의 주배출관부(411)를 하나로 수렴시키고 연돌부(43)와 연결되는 주수렴관부(412)를 포함할 수 있다. 주수렴관부(412)에는 열교환기가 장착되고, 송풍배관부(22)가 연결될 수 있다. 주배출관부(411)는 밸브에 의해 개폐될 수 있다.
주밸브부(42)는 주유출부(41)에 형성되어 유체 이동을 제어한다. 일 예로, 주밸브부(42)는 주수렴관부(412)에 형성되고, 열풍로부(10)의 연소 과정에서 발생하는 배기가스가 이동되도록 주수렴관부(412)를 개방할 수 있다.
연돌부(43)는 주유출부(21)와 연결되어 외부로 배기가스를 배출한다. 일 예로, 연돌부(43)는 굴뚝 형상을 할 수 있다.
배압유출부(44)는 열풍로부(10)와 연돌부(43)에 양단부가 연결된다. 일 예로, 배압유출부(44)는 열풍로부(10)에 각각 연결되는 복수개의 배압배출관부(441)와, 복수개의 배압배출관부(441)를 하나로 수렴시키고 연돌부(43)와 연결되는 배압수렴관부(442)를 포함할 수 있다.
배압밸브부(45)는 배압유출부(44)에 형성되어 유체 이동을 제어한다. 배압밸브부(45)는 한 쌍으로 이루어진다. 일 예로, 배압밸브부(45)는 송풍 완료된 열풍로부(10)에서 재연소를 위해 배출되는 열풍로부(10) 내부 공기가 통과하도록 배압유출부(44)를 개방할 수 있다. 배압밸브부(45)는 배압수렴관부(442)에서 유체 이동을 선택적으로 조절하는 제1배압밸브부(451)와 제2배압밸브부(452)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회수부(50)는 회수관부(51)와 회수밸브부(52)를 포함한다. 그리고, 회수부(50)는 회수유량부(53)와 회수제어부(54)를 더 포함할 수 있다.
회수관부(51)는 한 쌍의 배압밸브부(45) 사이에 형성되는 배압유출부(44)에 일단부가 연결되고, 유입부(30)에 타단부가 연결된다. 일 예로, 회수관부(51)는 공기배관부(322)에 타단부가 연결될 수 있다.
회수밸브부(52)는 회수관부(51)에 형성되어 유체 이동을 제어한다. 그리고, 회수유량부(53)는 회수관부(51)에 형성되고, 회수관부(51)를 통해 유체가 균일하게 이동하도록 유량을 조절한다. 회수제어부(54)는 회수밸브부(52)와 배압밸브부(45)를 제어한다.
일 예로, 회수제어부(54)는 유입부(30)로 유입되는 공기의 대부분을 배압밸브부(45)와 회수밸브부(52)를 제어하여 회수할 수 있다. 그리고, 자동운전 조건이 아닐때와, 열풍로부(10)의 압력이 설정치 이하가 되는 경우, 회수제어부(54)의 제어로 회수밸브부(52)가 회수관부(51)를 폐쇄하여 유입부(30)에 의한 역류를 방지할 수 있다.
도 2는 도 1에서 열풍로부의 배기가스가 배출되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하여 열풍로부(10)의 배기가스가 배출되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
유입가스부(31)와 유입공기부(32)를 통해 가스와 공기가 어느 하나의 열풍로부(10)에 공급되어 연소실에서 연소가 이루어지면, 축열실에 열이 축적되고 주유출부(41)를 통해 배기가스가 외부로 배출된다.
이때, 배압밸브부(45)는 배압유출부(44)를 폐쇄하고, 주밸브부(42)는 주유출부(41)를 개방하여, 배기가스가 연돌부(43)를 통해 외부로 배출된다.
도 3은 도 1에서 고로에 열풍을 공급하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하여 고로(100)에 열풍을 공급하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
어느 하나의 열풍로부(10)에 대한 연소가 완료되면, 송풍부(20)에서 공급되는 외부 공기가 열풍로부(10)를 통과하면서 가열되어 고로(100)에 공급된다.
도 4는 도 1에서 열풍로부 교체시 열풍로부 내부 공기가 재활용되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하여 열풍로부(10) 내부 공기를 재활용하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
어느 하나의 열풍로부(10)에서 고로(100)에 열풍 공급이 완료되면, 어느 하나의 열풍로부(10) 내부 공기를 외부로 배출한다. 즉 주밸브부(42)가 주유출부(41)를 폐쇄하고, 배압밸브부(45)가 배압유출부(44)를 개방하여, 어느 하나의 열풍로부(10) 내부 공기가 배압유출부(44)를 통과하고 연돌부(43)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 제1배압밸브부(451)가 배압유출부(44)를 개방하고, 제2배압밸브부(452)가 배압유출부(44)를 폐쇄하며, 회수밸브부(52)가 회수관부(51)를 개방하면, 어느 하나의 열풍로부(10)에서 배출되는 내부 공기가 회수관부(51)를 통해 유입공기부(32)로 이동된다.
유입공기부(32)로 이동된 내부 공기는 연소 작업을 위해 가스와 공기의 유입이 필요한 다른 하나의 열풍로부(10)에 공급된다.
즉, 어느 하나의 열풍로부(10)에서 버려지는 고온의 내부 공기는 다른 하나의 열풍로부(10)에서 연소를 위한 공기로 재활용됨으로써, 에너지 효율이 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치(1)는 어느 하나의 열풍로부(10)에서 배출되는 내부 공기를 다른 하나의 열풍로부(10)의 연소를 위해 사용하므로, 에너지 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치(1)는 회수관부(51)를 통과하는 내부 공기의 유량을 측정하고, 설정된 공기량만 회수관부(51)로 회수되도록 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 열풍 공급장치(1)는 설정된 단위시간당 공기량을 회수관부(51)로 회수토록 조절하여, 열풍로부(10)의 설비 과부하 및 배압 공정 지연을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 열풍로부 20 : 송풍부
30 : 유입부 31 : 유입가스부
32 : 유입공기부 40 : 유출부
41 : 주유출부 42 : 주밸브부
43 : 연돌부 44 : 배압유출부
45 : 배압밸브부 50 : 회수부
51 : 회수관부 52 : 회수밸브부
53 : 회수유량부 54 : 회수제어부

Claims (5)

  1. 고로용 공기를 가열하는 복수개의 열풍로부;
    상기 열풍로부에 연결되어 외부 공기를 공급하는 송풍부;
    상기 열풍로부와 연결되어 연소용 유체를 제공하는 유입부;
    상기 열풍로부에 연결되고, 상기 열풍로부에 형성되는 유체를 외부로 배출하는 유출부; 및
    상기 유입부와 상기 유출부를 연결하고, 상기 열풍로부의 내부 공기를 상기 유입부로 안내하는 회수부;를 포함하고,
    상기 유출부는
    상기 열풍로부와 연결되고, 상기 송풍부가 연결되는 주유출부;
    상기 주유출부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 주밸브부;
    상기 주유출부와 연결되어 외부로 배기가스를 배출하는 연돌부;
    상기 열풍로부와 상기 연돌부에 양단부가 연결되는 배압유출부; 및
    상기 배압유출부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 한 쌍의 배압밸브부;를 포함하며,
    상기 회수부는
    상기 배압밸브부 사이에 형성되는 상기 배압유출부에 일단부가 연결되고, 상기 유입부에 타단부가 연결되는 회수관부;
    상기 회수관부에 형성되어 유체 이동을 제어하는 회수밸브부;
    상기 회수관부에 형성되고, 상기 회수관부로 이동되는 유체 유량을 조절하는 회수유량부; 및
    상기 회수밸브부와 상기 배압밸브부를 제어하는 회수제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로용 열풍 공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유입부는
    상기 열풍로부와 각각 연결되어 연소용 가스를 공급하는 유입가스부; 및
    상기 열풍로부와 각각 연결되어 연소용 공기를 공급하고, 상기 회수부와 연결되는 유입공기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로용 열풍 공급장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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