KR20000013061U

KR20000013061U - 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치

Info

Publication number: KR20000013061U
Application number: KR2019980026188U
Authority: KR
Inventors: 이성수
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사; 신현준; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 고안은 석탄 연소장치의 미분탄 공급장치에 미분탄을 연로로 공급하는 장치 또는 고로, 용광로 등과 같이 다수의 풍구에 연소공기를 공급하는 연소설비에 각 풍구로 공급되는 송풍량에 비례하여 미분탄을 공급함으로써 풍구에서의 연소성을 개선하여 보다 많은 미연탄을 사용할 수 있도록 하는 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치에 관한 것으로, 각각의 풍구에 열풍을 공급하는 송풍지관(11)과 미분탄공급호퍼(4)를 상기 풍구(10) 수와 동일한 수의 미분탄수송관(6)으로 직접 연결하고, 상기 각각의 송풍지관(11)에 송풍지관유량계(13)와 송풍지관압력계(14)를 설치하고, 상기 각각의 미분탄수송관(6)에 미분탄수송관압력계(12)를 설치하고, 미분탄을 수송하는 수송공기를 공급하도록 상기 미분탄수송관(6)에 각각 연결된 수송공기공급관(5)에 유량조절밸브(16)를 설치하고, 상기 각각의 송풍지관유량계(13), 송풍지관압력계(14) 및 미분탄수송관압력계(12)와 연결된 소형계산기(17)를 상기 각각의 유량조절밸브(16)에 연결하여, 공급되는 열풍의 송풍량에 따라 미분탄의 공급량을 제어하도록 함을 특징으로 한다.

Description

송풍량에 비례한 미분탄 공급장치

본 고안은 석탄 연소장치의 미분탄 공급장치에 미분탄을 연로로 공급하는 장치 또는 고로, 용광로 등과 같이 다수의 풍구에 연소공기를 공급하는 연소설비에 각 풍구로 공급되는 송풍량에 비례하여 미분탄을 공급함으로써 풍구에서의 연소성을 개선하여 보다 많은 미연탄을 사용할 수 있도록 하는 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치에 관한 것이다.

선철을 생산하는 고로는 상부에서 선철의 원료인 철광석과 연료인 동시에 철광석의 환원재료로 사용되는 코크스가 장입되고, 하부에서는 통상 20 내지 40기 정도의 풍구에 1000℃ 이상의 열풍이 공급되어, 고로 하부의 풍구 선단에서 코크스의 연소을 일으켜 이산화탄소를 발생시키고, 이 이산화탄소가 코크스에 의해 환원되어 일산화탄소로 되고, 이 일산화탄소는 철광석을 철로 환원시키는 역할을 하게 된다.

그러나, 이와 같은 제선공정에 연료로서 코크스만 사용하는 경우에는 생산성이 떨어지게 되므로, 풍구를 통하여 보조연료로서 미분탄을 취입하여 생산성을 높임과 동시에 고가인 코크스를 미분탄으로 대체함으로써 선철의 제조원가를 낮추는 수단으로 이용하고 있다.

도 1은 종래에 고로에 미분탄을 공급하는 장치를 나타낸 개략도이다.

종래의 미분탄 공급장치는 파쇄기(1), 집진기(2), 미분탄저장조(3), 미분탄공급호퍼(4), 수송공기혼입관(5), 미분탄수송관(6), 분배조(7), 미분탄공급관(8)으로 구성되고, 이 미분탄공급관(8)은 고로(9)의 하부에 다수 설치된 각각의 풍구(10)에 연결된 송풍지관(11)에 연결되어 미분탄을 공급하게 된다.

따라서, 파쇄기(1)에서 파쇄된 미분탄은 집진기(2)에서 집진된 상태에서 미분탄저장조(3)에 보관되었다가, 미분탄공급호퍼(4)에서 수송공기혼입관(5)으로 공급되는 수송공기에 의해 미분탄수송관(6), 분배조(7) 및 미분탄공급관(8)을 통하여 각각의 풍구(10)에 공급되어 고로(9)의 하부로 취입된다.

그러나, 이와 같은 미분탄 공급장치를 사용할 경우에는 각 풍구(10)에 공급되는 미분탄의 양은 상기 분배조(7)에서 동일한 양으로 분배되기 때문에 일정한데 반해서, 각 풍구(10)에 공급되는 열풍의 송풍량에는 편차가 있기 때문에 열풍의 송풍량이 많은 풍구에서는 미분탄의 연소성이 양호하고, 열풍의 송풍량이 적은 풍구에서는 미분탄의 연소성이 불량해지는 문제점이 있다.

미분탄의 취입량이 적은 경우에는 풍구에서의 미분탄의 연소에 큰 문제가 되지 않지만, 생산되는 선철의 톤당 150kg 이상의 다량의 미분탄을 취입하는 경우에는 풍구에 공급되는 미분탄이 완전히 연소하지 못하는 경우가 발생되고, 이로 인해 미연카본이 고로(9)의 상부로 배출가스와 함께 배출되거나 고로(9) 내부의 코크스층에 침적되어 환원가스의 통기성을 저해하여 노황 불안정과 생산성 저하를 초래하는 치명적인 문제를 발생시키게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 고로의 각각의 풍구에 공급되는 열풍의 송풍량에 비례하여 미분탄을 공급할 수 있도록 하여 미분탄의 연소불량으로 인한 문제의 발생을 방지할 수 있도록 함으로써, 고로의 보조연료로서 사용되는 미분탄을 보다 많이 사용할 수 있도록 하는 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 미분탄 공급장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치를 나타낸 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 미분탄 수송관의 차압과 미분탄 공급량의 관계를 나타낸 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 파쇄기 2 : 집진기

3 : 미분탄저장조 4 : 미분탄공급호퍼

5 : 수송공기혼입관 6 : 미분탄수송관

7 : 분배조 8 : 미분탄공급관

9 : 고로 10 : 풍구

11 : 송풍지관 12 : 미분탄수송관압력계

13 : 송풍지관유량계 14 : 송풍지관압력계

15 : 압력조절밸브 16 : 유량조절밸브

17 : 계산기

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 미분탄을 각각의 풍구로 공급하는 미분탄 공급장치에 있어서, 각각의 풍구에 열풍을 공급하는 송풍지관(11)과 미분탄공급호퍼(4)를 상기 풍구(10) 수와 동일한 수의 미분탄수송관(6)으로 직접 연결하고, 상기 각각의 송풍지관(11)에 송풍지관유량계(13)와 송풍지관압력계(14)를 설치하고, 상기 각각의 미분탄수송관(6)에 미분탄수송관압력계(12)를 설치하고, 미분탄을 수송하는 수송공기를 공급하도록 상기 미분탄수송관(6)에 각각 연결된 수송공기공급관(5)에 유량조절밸브(16)를 설치하고, 상기 각각의 송풍지관유량계(13), 송풍지관압력계(14) 및 미분탄수송관압력계(12)와 연결된 소형계산기(17)를 상기 각각의 유량조절밸브(16)에 연결하여, 공급되는 열풍의 송풍량에 따라 미분탄의 공급량을 제어하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치를 나타낸 개략도이다.

본 고안의 장치는 종래의 장치에서 같이, 파쇄기(1), 집진기(2), 미분탄저장조(3), 미분탄공급호퍼(4)가 연속적으로 설치되어 있고, 이 미분탄공급호퍼(4)에는 풍구(10)의 수와 동일한 개수의 미분탄수송관(6)이 각각의 풍구(10)로 통하는 송풍지관(11)과 연결되어 있다.

즉, 종래의 장치와는 달리, 하나의 미분탄수송관(6)으로부터 공급되는 미분탄을 풍구(10)의 수에 따라 나누는 분배조(7)를 사용하지 않고, 풍구(10)의 수와 동일한 개수의 미분탄수송관(6)을 미분탄공급호퍼(4)로부터 각각의 풍구(10)에 직접 연결하고, 각각의 풍구(10)에 공급되는 송풍량에 따라서 각각의 풍구(10)에 공급되는 미분탄의 양을 제어하도록 구성한 것이다.

각각의 풍구(10)로 공급되는 송풍량을 측정하기 위해서 각각의 송풍지관(11)에는 송풍지관유량계(13) 및 송풍지관압력계(14)를 설치하고, 상기 미분탄수송관(6)에는 미분탄수송관압력계(12)를 설치하고, 상기 송풍지관유량계(13), 송풍지관압력계(14) 및 미분탄수송관압력계(12)와 각각 연결되는 소형계산기(17)를 설치한다.

한편, 미분탄을 수송하기 위한 수송공기를 공급하는 각각의 수송공기공급관(5)에는 압력조절밸브(15)와 유량조절밸브(16)를 각각 설치한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치에서 미분탄의 공급량을 제어하는 방법은 다음과 같다.

각각의 송풍지관(11)에 설치된 송풍지관유량계(13)로 송풍량을 검출하여 검출된 유량에 따라 다음의 수학식 1에 의해 계산된 양의 미분탄이 공급되도록 수송공기의 유량을 상기 유량조절밸브(16)를 사용하여 제어하게 된다.

상기 수학식 1에서, 기준미분탄공급량은 공급하고자 하는 전체 미분탄공급량을 풍구의 수로 나눈 값이고, 기준송풍량은 전체 풍구에 공급되는 송풍량을 풍구의 수로 나눈 값이고, 측정송풍량은 상기 송풍지관유량계(13)를 통해서 실제로 측정된 각각의 송풍지관(11)으로 공급되는 송풍량을 나타내는 값이다.

공정제어용의 소형계산기(17)에 의해 공급하고자 하는 미분탄량을 설정하면, 기준송풍지관유량과 측정된 실제송풍지관유량에 의해 송풍지관유량에 대응한 미분탄취입량이 계산되고, 이 값으로 미분탄수송관(6)과 송풍지관(11) 사이에 도 3에 나타낸 바와 같은 차압이 발생되도록 유량조절밸브(16)를 제어하여 미분탄의 공급량을 연속적으로 제어하게 된다.

또한, 각 미분탄수송관(6)의 미분탄 공급량은 미분탄수송관(6)에 설치된 미분탄수송관압력계(12)와 송풍지관압력계(14) 사이의 차압으로 계산이 가능하며, 그 관계를 도 4에 나타낸 것이다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 고안 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치에 대하여 상세히 설명한다.

미분탄의 입도는 200mesh 이하 80%, 미분탄 수분은 2% 이하로 한 미분탄을 준비하고, 실제 고로의 34개의 풍구 중에서 4개의 풍구에 대해서만 미분탄수송관(6)을 각각 연결한 본 고안의 장치를 설치하였다.

다음 표 1은 본 실시예의 결과를 나타낸 것이다.

미분탄수송관	기준미분탄공급량(kg/hr)	송풍지관유량(Nm³/hr)	송풍지관유량에 대응한 미분탄공급량(kg/hr)	실제공급량(kg/hr)	편차(kg/hr)	편차(%)
1	400600	1380014400	404632	420650	1618	3.82.8
2	400600	1420014600	415643	420630	513	1.22.1
3	400600	1000010440	292458	300460	82	2.70.4
4	400600	1360014400	398632	410650	1218	2.92.8

상기 실시예는 미분탄 공급량을 400kg/hr에서 600kg/hr까지 변화시켜 미분탄 공급장치의 신뢰성을 비교한 것으로, 약 4%이내의 오차범위로 미분탄 공급량의 제어가 가능함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치를 사용하면, 미분탄의 공급량을 각 풍구에서의 송풍량에 비례하도록 제어하여 공급되는 미분탄의 불완전 연소로 인한 미연카본의 노외배출 및 노황불안정, 생산성저하 등의 문제를 해결할 수 있고, 미분탄을 보조 연료로서 많이 사용할 수 있기 때문에 선철 제조에 소용되는 고가의 코크스의 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

미분탄을 각각의 풍구로 공급하는 미분탄 공급장치에 있어서, 각각의 풍구에 열풍을 공급하는 송풍지관(11)과 미분탄공급호퍼(4)를 상기 풍구(10) 수와 동일한 수의 미분탄수송관(6)으로 직접 연결하고, 상기 각각의 송풍지관(11)에 송풍지관유량계(13)와 송풍지관압력계(14)를 설치하고, 상기 각각의 미분탄수송관(6)에 미분탄수송관압력계(12)를 설치하고, 미분탄을 수송하는 수송공기를 공급하도록 상기 미분탄수송관(6)에 각각 연결된 수송공기공급관(5)에 유량조절밸브(16)를 설치하고, 상기 각각의 송풍지관유량계(13), 송풍지관압력계(14) 및 미분탄수송관압력계(12)와 연결된 소형계산기(17)를 상기 각각의 유량조절밸브(16)에 연결하여, 공급되는 열풍의 송풍량에 따라 미분탄의 공급량을 제어하도록 함을 특징으로 하는 송풍량에 비례한 미분탄 공급장치.