KR102263289B1 - Apparatus for adjusting velocity of melter-gasifier tuyere - Google Patents
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Abstract
용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 풍구 유속 조정 장치는, 산소가 취입되는 용융가스화로의 풍구에 연결되는 산소 취입관, 및 산소 취입관에 설치되고 풍구의 토출구를 통해 토출되는 산소의 유속을 조정하기 위한 유속 조정장치를 포함한다.A tuyere flow rate adjustment device for a melter-gasifier is provided. The tuyere flow rate adjusting device according to the present invention comprises an oxygen blowing pipe connected to a tuyere of a melter-gasifier into which oxygen is blown, and a flow rate adjusting device installed in the oxygen blowing pipe and discharged through the outlet of the tuyere for adjusting the flow rate of the tuyere. includes
Description
본 발명은 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tuyere flow rate adjustment device for a melter-gasifier.
일반적으로, 용철 제조 방법 중 파이넥스 공법은 철광석을 다단의 유동환원로를 통해 환원하는 공정과 분탄을 괴상화하는 성형탄 공정을 포함하여, 분철광석과 분탄을 직접 사용하여 용철을 생산할 수 있는 공법이다. In general, among the molten iron manufacturing methods, the FINEX method includes a process for reducing iron ore through a multi-stage fluidized reduction furnace and a coal briquette process for agglomerating powdered coal. It is a method capable of producing molten iron by directly using powdered iron ore and powdered coal.
분철광석과 분탄을 직접 사용할 수 있으므로, 코렉스 공법에 비해 경제적인 조업이 가능하며, 고로 공법 대비 환경오염물질의 배출이 현저히 감소하는 장점이 있다.Since powdered iron ore and powdered coal can be used directly, it is economical to operate compared to the Corex method, and has the advantage of significantly reducing the emission of environmental pollutants compared to the blast furnace method.
또한, 고로 공법의 경우 설정 온도 이상 고온의 열풍 취입이 필요하므로, 열풍로 설비 및 내화물이 시공된 대형의 배관이 필요하다. In addition, in the case of the blast furnace method, it is necessary to blow in hot air at a temperature higher than the set temperature, so a large-sized pipe with a hot stove facility and a refractory material is required.
그러나, 코렉스 및 파이넥스 공법은 고온의 열풍 대신 냉풍의 순산소를 취입하여 용철을 생산하므로, 열풍로가 필요 없으며 용융가스화로에 연결되는 산소 취입 배관은 고로의 열풍 배관에 비해 규모가 작으므로 설비의 간소화가 가능하다. However, since the Corex and Finex methods produce molten iron by blowing pure oxygen from cold air instead of hot air at high temperature, there is no need for a hot stove. Simplification is possible.
이와 아울러 용융가스화로에 산소를 취입하는 장치인 풍구의 크기도 순산소 취입의 효과로 열풍을 취입하는 고로의 풍구보다 그 크기가 작아진다.In addition, the size of the tuyere, which is a device for blowing oxygen into the melter-gasifier, is also smaller than that of the blast furnace blowing hot air due to the effect of pure oxygen blowing.
이와 같이 파이넥스 공법은 분철광석과 분탄을 직접 사용할 수 있고 용융가스화로에 연결되는 열풍로가 필요없는 장점이 있지만, 냉풍 산소의 취입으로 고온의 열풍을 취입하는 고로에 대비하여 풍구에 투입되는 열량이 작다는 단점이 있다.As described above, the FINEX method has the advantage of being able to directly use powdered iron ore and coal and does not need a hot stove connected to the melter-gasifier. However, compared to a blast furnace that blows high-temperature hot air by blowing in cold air oxygen, the amount of heat input to the tuyere The downside is that it is small.
따라서, 이를 보완하기 위한 방법으로 풍구를 통해 들어가는 산소를 배가스의 열교환을 통해 승온하는 방안이 제시되어 있으며, 산소를 승온하여 취입할 경우 용융가스화로 내부의 열효율이 증가하여 조업 효율이 상승하게 된다.Therefore, as a method to compensate for this, a method of increasing the temperature of oxygen entering through the tuyere through heat exchange of the exhaust gas has been proposed.
그러나, 산소를 승온하여 용융가스화로에 취입할 경우 산소의 밀도가 감소하게 되며, 동일한 절대 유량의 산소를 취입하는 조건에서 산소의 유속은 승온 전에 비하여 빨라지게 된다. However, when oxygen is heated and blown into the melter-gasifier, the density of oxygen is reduced, and the flow rate of oxygen becomes faster than before the temperature rise under the condition that the same absolute flow rate of oxygen is blown.
용융가스화로 내부에는 성형탄 촤(char)가 들어 있는데 풍구를 통해 취입되는 산소의 유속이 빨라질 경우 이에 비례하여 산소의 운동에너지가 증가하며, 촤에 충돌하는 산소의 운동에너지가 커질 경우 촤가 산소 스트림의 충격에 의해 가루 형태로 분화될 가능성이 커진다. The melter-gasifier contains char briquettes. When the flow rate of oxygen injected through the tuyere increases, the kinetic energy of oxygen increases in proportion to this. When the kinetic energy of oxygen colliding with the char increases, the char becomes oxygen stream. It is more likely to be differentiated into powder form by the impact of
용융가스화로에 취입되는 산소의 온도는 조업 온도, 조업 유속 범위에서 조업이 진행되는데, 이론적으로 산소의 온도가 조업 온도에서 설정된 온도 이상으로 증가할 경우 유속은 수배 가량 증가하므로, 용융가스화로 풍구 유속의 적정 범위를 벗어나게 된다. The temperature of oxygen blown into the melter-gasifier operates within the operating temperature and operating flow rate range. In theory, if the oxygen temperature increases above the set temperature at the operating temperature, the flow rate increases by several times. out of the appropriate range of
따라서, 산소가 승온되어 취입할 경우 적정 유속을 확보하기 위해 직경이 큰 풍구로 교체하여야 하나, 파이넥스 공법을 포함한 용철 제조공정은 조업 진행 중에 풍구를 교체할 수 없으므로 이를 해결할 수 있는 새로운 방법이 절실히 요구된다. Therefore, when oxygen is heated and blown in, it must be replaced with a large-diameter tuyere to secure an appropriate flow rate. However, since the molten iron manufacturing process including the Finex method cannot replace the tuyere during operation, a new method is urgently needed to solve this problem. do.
본 발명은 용융가스화로에 취입되는 산소의 유속 변동요인 발생 시 풍구로부터 토출되는 산소의 적정 유속을 확보할 수 있도록 한 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for adjusting the flow rate of a tuyere of a melter-gasifier capable of securing an appropriate flow rate of oxygen discharged from the tuyere when a fluctuation factor in the flow rate of oxygen blown into the melter-gasifier occurs.
본 발명의 일 구현예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치는, 산소가 취입되는 용융가스화로의 풍구에 연결되는 산소 취입관, 및 산소 취입관에 설치되고 풍구의 토출구를 통해 토출되는 산소의 유속을 조정하기 위한 유속 조정장치를 포함할 수 있다. An apparatus for adjusting the flow rate of a tuyere of a melter-gasifier according to an embodiment of the present invention includes an oxygen blowing pipe connected to a tuyere of a melter-gasifier into which oxygen is blown, and an oxygen blowing pipe installed in the oxygen blowing pipe and discharged through the outlet of the tuyere. It may include a flow rate adjusting device for adjusting the flow rate.
유속 조정장치는, 산소 취입관 내부에 전진 및 후진 가능하게 삽입 결합되어 토출구의 단면적을 조정하기 위한 유속 조정봉, 및 유속 조정봉에 결합되어 유속 조정봉을 산소 취입관 내부에서 전진 또는 후진시켜 주기 위한 실린더를 포함할 수 있다. The flow rate adjusting device includes a flow rate adjusting rod for adjusting the cross-sectional area of the discharge port by being inserted and coupled to the inside of the oxygen injection pipe so as to move forward and backward, and a cylinder for moving the flow rate adjusting rod forward or backward in the oxygen injection tube by being coupled to the flow rate adjusting rod. may include
유속 조정봉은 풍구 및 산소 취입관의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형으로 이루어지며, 풍구 및 산소 취입관의 길이 방향 중심선을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치될 수 있다. The flow rate adjusting rod is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the tuyere and the oxygen blowing tube, and may be arranged to move forward and backward along the longitudinal centerline of the tuyere and the oxygen blowing tube.
유속 조정봉은 실린더의 실린더 로드와 연결부에 의하여 연결될 수 있다. The flow rate adjusting rod may be connected to the cylinder rod of the cylinder by a connecting portion.
유속 조정봉의 외측면에는 풍구 내에서 유속 조정봉을 지지하기 위한 풍구용 지지 홀더가 설치될 수 있다. A support holder for the tuyere for supporting the flow rate regulating rod in the tuyere may be installed on the outer surface of the flow control rod.
풍구용 지지 홀더는 유속 조정봉의 외측면에 일정한 간격으로 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 풍구 지지대를 포함할 수 있다. The support holder for the tuyere may include at least three or more tuyere supports protruding outward at regular intervals on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
유속 조정봉의 외측면에는 산소 취입관 내에서 유속 조정봉을 지지하기 위한 산소 취입관용 지지 홀더가 설치될 수 있다. A support holder for an oxygen injection tube for supporting the flow rate adjustment rod in the oxygen injection tube may be installed on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
산소 취입관용 지지 홀더는 유속 조정봉의 외측면에 일정한 간격으로 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 산소 취입관 지지대를 포함할 수 있다. The support holder for the oxygen injection tube may include at least three or more oxygen injection tube supports protruding outward at regular intervals on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
본 발명의 구현예에 따르면, 산소의 승온으로 풍구에 취입되는 산소의 유속이 변동하는 조건에서도 풍구의 교체 없이 산소의 적정 유속을 확보하는 조업이 가능하므로, 조업 정지 또는 풍구 가동수 감소에 의한 생산성 저하 없이 조업 효율을 향상시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, even under a condition in which the flow rate of oxygen blown into the tuyere fluctuates due to the rise in oxygen temperature, it is possible to operate an operation that secures an appropriate flow rate of oxygen without replacing the tuyere. Operation efficiency can be improved without degradation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 개략적인 구성도로서, 유속 조정봉이 풍구 토출구에 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 개략적인 구성도로서, 유속 조정봉이 풍구 토출구로부터 인출된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 풍구용 지지 홀더의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 산소 취입관용 지지 홀더의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a tuyere flow rate adjusting device of a melter-gasifier according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state in which a flow rate adjusting rod is inserted into a tuyere outlet.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for adjusting the flow rate of a tuyere of a melter-gasifier according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state in which the flow rate adjusting rod is drawn out from the tuyere outlet.
3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the support holder for the winnowing fan of the tuyere flow rate adjusting device of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a support holder for an oxygen blowing tube of the tuyere flow rate adjusting device of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. As can be easily understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Wherever possible, identical or similar parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used below is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of “comprising” specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical terms and scientific terms used below have the same meaning as those commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in the dictionary are further interpreted as having a meaning consistent with the related art literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 개략적인 구성도로서, 유속 조정봉이 풍구 토출구에 삽입된 상태를 나타낸 도면이며, 도 2는 유속 조정봉이 풍구 토출구로부터 인출된 상태를 나타낸 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for adjusting the flow rate of a tuyere of a melter-gasifier according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state in which a flow rate adjusting rod is inserted into the tuyere outlet, FIG. 2 is a flow rate adjusting rod drawn out from the tuyere outlet It is a drawing showing the state of being
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 풍구용 지지 홀더의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 산소 취입관용 지지 홀더의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다. Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the support holder for the tuyere of the tuyere flow rate adjustment device of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a tuyere flow velocity of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the support holder for oxygen blowing tubes of an adjustment apparatus.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치는, 산소 취입관(20) 및 유속 조정장치(100)를 포함할 수 있다. 1 to 4 , the tuyere flow rate adjusting device of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention may include an oxygen blowing
산소 취입관(20)은 용융가스화로(3)에 제공된 풍구(10)에 연결되어 풍구(10)를 통해 용융가스화로(3) 내부에 산소(1)를 취입하기 위한 것이다. The oxygen blowing
유속 조정장치(100)는 산소 취입관(20)에 설치되고, 풍구(10)에 취입되는 산소(1)의 유속 변동 요인 발생 시 산소(1)의 적정 유속을 확보할 수 있도록 풍구(10)의 토출구(11)를 통해 토출되는 산소의 유속을 조정할 수 있다. The flow
토출구(11)라 함은 풍구(10)에서 산소(1)가 토출되는 부위, 즉 풍구(10)의 선단(도 1 및 도 2의 좌측 단부)을 가리킨다. The
도 1 및 도 2에서 풍구(10)의 우측 단부는 산소 취입관(20)이 결합되는 부위, 즉 풍구(10)의 후단을 가리킨다. In FIGS. 1 and 2 , the right end of the
풍구(10)의 토출구(11), 즉 풍구(10)의 선단은 풍구(10)의 후단 내경에 비해 작은 내경을 가질 수 있다. 더욱이, 풍구(10)의 후단과 선단 사이에는 후단의 내경에 비해 점차적으로 작아지는 내경을 가진 부위가 위치할 수 있다.The
산소 취입관(20)은 설정된 크기의 내경을 갖는 원통형의 파이프나 튜브 등으로 이루어질 수 있다. The
그리고, 유속 조정장치(100)는 산소 취입관(20) 내부에 전진 및 후진 가능하게 삽입 결합되고, 토출구(11)의 산소 유속을 조정할 수 있도록 토출구(11)의 개구 면적(또는 단면적)을 조정하기 위한 유속 조정봉(110)을 포함할 수 있다. Then, the flow rate adjusting
즉, 토출구(11)에 위치하는 유속 조정봉(110)에 의해 산소 유속이 조정될 수 있다. 여기서, 유속 조정봉(110)의 단면적에 따라 산소 유속이 더욱 미세하기 조정될 수 있다.That is, the oxygen flow rate may be adjusted by the flow
또한, 유속 조정장치(100)는 유속 조정봉(110)의 일단부에 결합되고, 유속 조정봉(110)을 산소 취입관(20) 내부에서 전진 또는 후진시켜 주기 위한 실린더(120)를 포함할 수 있다. In addition, the flow
여기서, 전진이라 함은 유속 조정봉(110)이 도 2의 상태에서 도 1의 화살표와 같이 산소 취입관(20)에서 풍구(10)쪽으로 이동하는 것을 가리킨다. Here, advancing indicates that the flow
또한, 후진이라 함은 유속 조정봉(110)이 도 1의 상태에서 도 2의 화살표와 같이 산소 취입관(20)쪽으로 풍구(10)를 대향하는 쪽으로 이동하는 것을 가리킨다. In addition, the backward movement refers to the movement of the flow
유속 조정봉(110)은 설정된 직경을 갖는 원통형 등으로 이루어지며, 풍구(10) 및 산소 취입관(20)의 내부를 전진 및 후진 가능하게 설정된 길이, 즉, 유속 조정봉(110)의 길이는 풍구(10)의 길이와 산소 취입관(20)의 길이를 합한 길이 이상으로 설정될 수 있다. The flow
유속 조정봉(110)은 풍구(10) 및 산소 취입관(20) 내에서 용이한 이동을 위하여 풍구(10) 및 산소 취입관(20)의 내경보다 작은 외경을 가지며, 풍구(10) 및 산소 취입관(20)의 길이 방향 중심선(O-O 선)을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치될 수 있다. The flow
풍구(10) 내에 삽입되는 유속 조정봉(110)의 삽입 길이, 즉 풍구(10) 내에 차지하는 유속 조정봉(110)의 삽입 부피에 따라 풍구(10)를 통과하는 산소의 유속이 조정될 수 있다. The flow rate of oxygen passing through the
유속 조정봉(110)은 실린더(120)와 연결부(200)에 의하여 산소 취입관(20) 내부를 따라 전진 및 후진 가능하게 연결될 수 있다. The flow
즉, 연결부(200)의 일단부(도 1 및 도 2의 우측 단부)는 실린더(120)의 실린더 로드(121)에 결합되며, 연결부(200)의 타단부(도 1 및 도 2의 좌측 단부)는 유속 조정봉(110)과 결합될 수 있다. That is, one end (the right end of FIGS. 1 and 2 ) of the
또한, 유속 조정봉(110)의 외측면에는 유속 조정봉(110)의 전진 또는 후진 시 풍구(10) 내에서 유속 조정봉(110)을 지지하기 위한 풍구용 지지 홀더(300)가 설치될 수 있다. In addition, a
풍구용 지지 홀더(300)의 크기는 유속 조정봉(110)의 전진 및 후진 시 풍구(10) 내에서 용이하게 이동될 수 있도록 풍구(10)의 최소 내경과 실질적으로 동일할 수 있다. The size of the
또한, 풍구용 지지 홀더(300)는 풍구(10) 내에서 유속 조정봉(110)을 효과적으로 지지할 수 있도록 유속 조정봉(110)의 외측면에 일정한 간격으로 유속 조정봉(110)의 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 풍구 지지대(310)를 포함할 수 있다. In addition, the
풍구 지지대(310)는 풍구(10) 내에서 산소(1)의 유속 저항을 최소화 할 수 있도록 유속 조정봉(110)의 외측면으로부터 외측으로 갈수록 꼭지점이 뾰족하게 배치되는 구조를 가질 수 있다. The winnowing
유속 조정봉(110)의 외측면에는 유속 조정봉(110)의 전진 또는 후진 시 산소 취입관(20) 내에서 유속 조정봉(110)을 지지하기 위한 산소 취입관용 지지 홀더(400)가 설치될 수 있다. A
산소 취입관용 지지 홀더(400)는 유속 조정봉(110)의 길이 방향(O-O선 방향)을 따라 풍구용 지지 홀더(300)와 설정된 거리를 두고 배치될 수 있다. The
산소 취입관용 지지 홀더(400)의 크기는 유속 조정봉(110)의 전진 및 후진 시 산소 취입관(20) 내에서 용이하게 이동될 수 있도록 산소 취입관(20)의 내경과 실질적으로 동일할 수 있다. The size of the
또한, 산소 취입관용 지지 홀더(400)는 산소 취입관(20) 내에서 유속 조정봉(110)을 효과적으로 지지할 수 있도록 유속 조정봉(110)의 외측면에 일정한 간격으로 유속 조정봉(110)의 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 산소 취입관 지지대(410)를 포함할 수 있다. In addition, the
산소 취입관 지지대(410)는 산소 취입관(20) 내에서 산소(1)의 유속 저항을 최소화 할 수 있도록 유속 조정봉(110)의 외측면으로부터 외측으로 갈수록 꼭지점이 뾰족하게 배치되는 구조를 가질 수 있다.The oxygen
이하에서, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치의 작동에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4, the operation of the tuyere flow rate adjusting device of the melter-gasifier according to an embodiment of the present invention will be described.
산소(1)는 산소 취입관(20)을 거쳐 용융가스화로(3)의 풍구(10)에 취입된다. Oxygen 1 is blown into the
산소(1)가 풍구(10)에 취입될 때의 풍구(10)를 따라 흐르는 산소의 유속은 풍구(10)의 선단 직경, 즉 토출구(11)의 직경에 따라 결정된다. The flow velocity of oxygen flowing along the winnowing
유속 조정장치(100)의 유속 조정봉(110)은 산소 취입관(20) 내에 삽입 결합되어 설치되며, 유속 조정봉(110)의 일단부는 산소 취입관(20)의 길이 방향(O-O 선 방향)을 따라 전진 및 후진이 가능한 실린더(120)의 실린더 로드(121)와 연결부(200)를 통해 연결되어 있다.The flow
산소 승온과 같은 산소 유속이 빨라지는 조건에서는 풍구(10)의 단면적이 커져야 하므로 도 2와 같이 실린더(120)의 실린더 로드(121)를 수축시킨다. In a condition in which the oxygen flow rate increases, such as oxygen temperature, the cross-sectional area of the
실린더(120)의 실린더 로드(121)가 수축됨에 따라, 유속 조정봉(110)이 풍구(10)의 토출구(11)의 반대쪽 단부, 즉 풍구(10)의 후단쪽으로 후진(도 1의 위치에서 도 2의 위치로 이동)하게 되어 풍구(10)의 후단 외측으로 인출된다. As the
풍구(10)의 선단 측으로 갈수록, 즉 토출구(11)의 직경은 점차 작아지는 구조로 설계되어 있으므로, 유속 조정봉(110)이 풍구(10)의 후단 외측으로 인출된 상태에서는 풍구(10)의 산소 유속에 영향을 주지 않는다.Since the diameter of the
이에 비해, 산소 승온 조업 중 열교환기의 문제 등으로 산소 승온 중단 및 냉풍 산소가 취입되는 조건에서는 산소의 부피가 감소하므로 풍구(10)의 토출구(11)의 단면적이 작아져야 한다. On the other hand, the cross-sectional area of the
이러한 경우에는 도 1과 같이 실린더(120)의 실린더 로드(121)를 설정된 길이 신장시켜 유속 조정봉(110)의 일단부(도 1의 좌측 단부)를 풍구(10) 내로 삽입시킨 후 풍구(10)의 토출구(11)까지 전진(도 2의 위치에서 도 1의 위치로 이동)시킨다. In this case, as shown in FIG. 1 , the
이와 같이, 유속 조정봉(110)의 일단부가 토출구(11)까지 전진하게 되면, 풍구(10)의 토출구(11)를 통과하는 산소(1)의 유속은 유속 조정봉(110)의 단면적만큼 작아진 토출구(11)의 단면적의 영향으로 빨라지게 된다. As such, when one end of the flow
물론, 유속 조정봉(110)의 일단부가 토출구(11)까지 전진하지 않은 경우에도, 유속 조정봉(110)이 풍구(10) 내에 삽입되어 있다면 풍구(10) 내에 삽입된 유속 조정봉(110)의 부피만큼 풍구(10)의 부피가 작아지게 되므로, 작아진 풍구(10) 내의 부피의 영향으로 풍구(10)의 산소 유속이 증가될 수 있다. Of course, even when one end of the flow
이에 따라, 유속 조정봉(110)의 풍구(10) 내에 차지하는 삽입 부피를 조정하여 풍구(10)의 산소 유속을 증가시킬 수도 있다. Accordingly, the oxygen flow rate of the
또한, 유속 조정봉(110)은 풍구(10) 내에서 풍구용 지지 홀더(300)의 풍구 지지대(310)에 의하여 이동 가능하게 지지되어 있으므로, 풍구(10) 내에서 전진 및 후진 시 풍구(10)의 길이 방향 중심선(O-O선)을 따라 이동할 수 있게 된다. In addition, since the flow
즉, 유속 조정봉(110)의 일단부가 풍구(10)의 토출구(11)까지 이동하는 경우에도 풍구 지지대(310)에 의하여 지지되어 풍구(10)의 길이 방향 중심선(O-O선)을 따라 이동할 수 있다. That is, even when one end of the flow
또한, 유속 조정봉(110)은 산소 취입관(20) 내에서 산소 취입관용 지지 홀더(400)의 산소 취입관 지지대(410)에 의하여 이동 가능하게 지지되어 있으므로, 산소 취입관(20) 내에서 전진 및 후진 시 산소 취입관(20)의 길이 방향 중심선(O-O선) 위치에서 이동할 수 있게 된다. In addition, since the flow
풍구(10)의 직경 및 유속 조정장치(100)의 사용에 관한 실시예를 하기의 [표 1]에 나타내었다.Examples of the diameter of the
[표 1] [Table 1]
[표 1]에서, 풍구(10)의 선단 압력이 대기압력 기준으로 약 5.7 기압일 때, 풍구(10) 1개에 시간당 2,400 Nm3의 산소(1)를 취입할 경우, 저온의 산소(1) 취입 시에는 풍구(10)의 선단 직경이 30mm 수준일 때 적정한 풍구의 산소 유속이 확보된다. In [Table 1], when the tip pressure of the
그러나, 풍구(10)의 산소를 300℃까지 승온하여 고온의 산소(1) 취입 시에는 풍구(10)의 선단 직경을 41mm로 확대하여야 적정한 풍구(10)의 산소 유속이 확보될 수 있다.However, when the oxygen of the
풍구(10)에 유속 조정장치(100)가 없는 상태에서는 저온 산소(1)와 고온 산소(1) 취입의 경우 각각의 풍구(10)의 산소 유속에 적합한 선단 직경을 가진 풍구(10)로 교체하여야 한다. In the case where the low-temperature oxygen (1) and the high-temperature oxygen (1) are blown in a state in which the flow
이에 비해, 유속 조정장치(100)가 설치된 풍구(10)의 조업 시에는 단일 선단 직경의 풍구(10)로 저온 산소(1)와 고온 산소(1)의 취입 조건을 모두 만족시킬 수 있다. On the other hand, when the
즉, 용융가스화로에 41mm 선단 직경의 풍구(10)를 설치하고, 저온 산소(1) 취입 시에는 28mm 직경의 유속 조정장치(100)를 풍구(10)의 선단까지 전진시켜 풍구(10)의 선단 면적을 축소하면 30mm 선단 직경의 풍구(10) 설치 시의 산소 유속과 유사한 산소(1)의 유속이 확보될 수 있다. That is, a
열교환 등을 통한 고온 산소(1)의 취입 시에는 유속 조정장치(100)를 풍구(10)의 후단 외측으로 인출하면 풍구(10)의 선단 면적이 확대되어, 고온 산소(1)의 취입에 맞는 산소 유속이 확보됨을 알 수 있다.When the high-temperature oxygen 1 is blown through heat exchange, etc., when the flow
[표 1]에서는 풍구(10)의 산소의 유속 변동 요인으로 산소의 온도를 예로 들어 설명하였지만, 산소 온도 외에 유량 등 다른 산소 유속 변동 요인 발생 시에도 상기에서 설명된 방식과 동일한 방식으로 적용될 수 있음은 물론이다. In [Table 1], the temperature of oxygen has been described as an example of the oxygen flow rate fluctuation factor of the
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present disclosure has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims set forth below. Those in the field will understand easily.
10: 풍구
20: 산소 취입관
100: 유속 조정장치
110: 유속 조정봉
120: 실린더
200: 연결부
300: 풍구용 지지 홀더
400: 산소 취입관용 지지 홀더10: Balloon
20: oxygen blowing pipe
100: flow rate regulator
110: flow rate control rod
120: cylinder
200: connection
300: support holder for tuyere
400: support holder for oxygen blowing tube
Claims (8)
상기 산소 취입관에 설치되고, 상기 풍구의 토출구를 통해 토출되는 산소의 유속을 조정하기 위한 유속 조정장치
를 포함하고,
상기 유속 조정장치는,
상기 산소 취입관 내부에 전진 및 후진 가능하게 삽입 결합되어, 상기 토출구의 단면적을 조정하기 위한 유속 조정봉, 및
상기 유속 조정봉에 결합되어, 성가 유속 조정봉을 상기 산소 취입관 내부에서 전진 또는 후진시켜 주기 위한 실린더를 포함하는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.an oxygen blowing pipe connected to the tuyere of the melter-gasifier into which oxygen is blown, and
A flow rate adjusting device installed in the oxygen injection pipe and configured to adjust the flow rate of oxygen discharged through the outlet of the tuyere
including,
The flow rate adjusting device,
A flow rate adjusting rod for adjusting the cross-sectional area of the discharge port by being inserted and coupled to the inside of the oxygen blowing tube so as to move forward and backward;
The tuyere flow rate adjusting device of the melter-gasifier comprising a cylinder coupled to the flow rate adjusting rod, for advancing or reversing the flow rate adjusting rod inside the oxygen injection pipe.
상기 유속 조정봉은 상기 풍구 및 상기 산소 취입관의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형으로 이루어지며, 상기 풍구 및 상기 산소 취입관의 길이 방향 중심선을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치되는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.According to claim 1,
The flow rate adjusting rod is made of a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the tuyere and the oxygen blowing pipe, and is arranged to move forward and backward along the longitudinal centerline of the tuyere and the oxygen blowing pipe. Device.
상기 유속 조정봉은 상기 실린더의 실린더 로드와 연결부에 의하여 연결되는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.According to claim 1,
The flow rate adjusting rod is a tuyere flow rate adjusting device of the melter gasifier is connected by the connecting portion and the cylinder rod of the cylinder.
상기 유속 조정봉의 외측면에는 상기 풍구 내에서 상기 유속 조정봉을 지지하기 위한 풍구용 지지 홀더가 설치되는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.5. The method of any one of claims 1, 3 and 4,
The tuyere flow rate adjusting device of the melter gasifier is provided with a support holder for the tuyere for supporting the flow rate adjusting rod in the tuyere on the outer surface of the flow rate control rod.
상기 풍구용 지지 홀더는 상기 유속 조정봉의 외측면에 일정한 간격으로 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 풍구 지지대를 포함하는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.6. The method of claim 5,
The support holder for the tuyere is a tuyere flow rate adjusting device of the melter gasifier comprising at least three or more tuyere supports protruding outward at regular intervals on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
상기 유속 조정봉의 외측면에는 상기 산소 취입관 내에서 상기 유속 조정봉을 지지하기 위한 산소 취입관용 지지 홀더가 설치되는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.7. The method of claim 6,
A tuyere flow rate adjusting device for a melter gasifier is provided with a support holder for an oxygen blowing tube for supporting the flow rate adjusting rod in the oxygen blowing tube on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
상기 산소 취입관용 지지 홀더는 상기 유속 조정봉의 외측면에 일정한 간격으로 외측으로 돌출되는 적어도 3개 이상의 산소 취입관 지지대를 포함하는 용융가스화로의 풍구 유속 조정 장치.
8. The method of claim 7,
The support holder for the oxygen blowing pipe is a tuyere flow rate adjusting device of the melter gasifier comprising at least three oxygen blowing pipe supports protruding outward at regular intervals on the outer surface of the flow rate adjusting rod.
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