KR20010047328A

KR20010047328A - 소결연료 코크스의 균일입도 파쇄방법 및 이에 이용되는장치

Info

Publication number: KR20010047328A
Application number: KR1019990051502A
Authority: KR
Inventors: 김영춘; 김영민; 윤종옥
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR100584723B1

Abstract

본 발명은 코크스 입도를 균일하게 파쇄하는 소결조업에 관한 것으로, 그 목적은 다양한 입도를 갖는 원료를 일정크기 이하는 선별하면서 과립의 입자는 파쇄하여 원료를 균일하게 함으로써, 소결설비의 파쇄장치에 유용하게 적용될 수 있는 선별파쇄기능을 갖는 저장장치와 이장치를 이용하여 소결연료 코크스를 균일하게 파쇄할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

원료를 저장하도록 인접설치된 제1, 2호퍼(12a, 12b);

상기 제1, 2호퍼(12a, 12b)의 상측에서 일정궤도를 가지며 순환작동하도록 설치되고, 일정입도의 원료가 낙하되도록 메쉬(112)가 형성된 콘베어벨트(110);

상기 콘베어벨트(110)의 일단의 상부에서 원료를 공급하는 슈트(120);

상기 슈트(120)의 직하부에 설치되어 공급되는 원료중 일정입도이하를 콘베어벨트의 메쉬(112)를 통해 상기 제1호퍼(12a)로 저장하는 원료선별부(130);

상기 콘베어벨트(110)의 타단의 직하부에 설치되고 콘베어벨트로 이송되어 낙하되는 원료를 일정입도이하로 분쇄하여 상기 제2호퍼(12b)로 저장하는 원료파쇄부(140);를 포함하여 이루어지는 파쇄 및 선별기능을 갖는 원료저장장치: 및

코크스 연료를 파쇄하여 소결설비의 배합원료저장조로 공급하는 방법에 있어서, 다양한 입도를 갖는 코크스를 일정입도를 기준으로 하여 분급하면서 입도기준 이하는 제1호퍼로 저장하고, 그 이상의 입도를 갖는 코크스는 입도기준치 이내로 파쇄하여 제2호퍼로 저장하는 단계;

상기 제1,2호퍼의 원료를 일정입도를 기준으로 분급하면서 입도기준이하는 원료저장조로 공급하고, 그 이상은 파쇄봉의 충진율이 35∼38의 파쇄기에 장입하여 평균입도 1.4∼1.8mm로 파쇄하여 원료저장조에 장입하는 단계;를 포함하여 이루지는 소결연료 코크스의 균일입도파쇄방법에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.

Description

소결연료 코크스의 균일입도 파쇄방법 및 이에 이용되는 장치{Method for crushing coke uniform and apparatus using in it}

본 발명은 소결조업에 사용하는 코크스 입도를 균일하게 파쇄하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원료입자를 일정입도로 선별하면서 파쇄할 수 있는 장치 및 이 장치를 이용하여 코크스를 균일한 입도로 파쇄하는 방법에 관한 것이다.

고로에서 사용되는 소결광은, 도 1에서와 같이 원료저장조(1)의 주원료(철광석), 부원료(석회석, 규석, 사문암, 생석회), 연료인 코크스를 혼합기(2)에서 혼합한 후에 소결원료저장조(6)에 입조한 다음, 이를 소결기대차에 실고 점화로(7)를 거쳐 착화한 다음, 소결기가 진행하는 동안 배합원료가 소성과정을 통해 제조된다.

도 1에서 미설명부호 3은 상부광저장조, 5는 주배풍기, 9는 파쇄기, 10은 냉각기이다.

원료저장조에 입조된 연료인 코크스의 종류는 표 1과 같다.

코크스 종류	사용비율()	연료의 입도()
코크스 종류	사용비율()	25mm	15mm	10mm	8mm	5mm	3mm	1mm	0.5mm이하	M.S
가	27∼33	9∼11	26∼30	22∼26	4∼6	6∼8	12∼14	6∼8	6∼8	11∼13
나	25∼29	-	13∼15	10∼12	10∼12	30∼34	15∼17	7∼9	7∼9	6∼8
다	7∼9	-	-	-	2∼3	26∼28	22∼26	18∼22	24∼28	3∼4
라	6∼8	-	-	-	-	-	-	2∼3	98∼100	0.2이하
마	30∼35	-	-	2∼3	26∼28	22∼26	18∼22	22∼26	10∼15	2.8∼3.3
(가)는 고로에서 사용중 발생하는 괴코우크스,(나)는 코우크스 공장에서 발생하는 분코우크스(다)는 코우크스를 야드에서 사분한 먼지 코우크스(라)는 집진기에서 포집되는 먼지 코우크스(마)는 코우크스 냉각과정중 발생되는 침전지 코우크스

이와 같이, 발생처가 다른 코우크스는 0.5∼25mm의 분포를 유지하고 있다.

따라서, 다양한 입도를 갖는 코우크스를 도 2의 입도조정용 파쇄설비에서 목표입도로 파쇄하여 사용하고 있다. 도 2의 파쇄설비는, 코우크스를 콘베어벨트(10)로 수송하여 제1, 2호퍼(12a, 12b)에 저장하고 피더(13)를 이용하여 배출하고 이를 분급기(15)에서 3mm이하는 배합원료저장조(1)에 입조시키고 3mm이상은 파쇄기(20)로 장입시켜서 3mm이하로 파쇄한 다음 배합원료저장조(1)에 입조시킨다.

이와 같이, 파쇄설비에 입조되는 코크스의 입도가 다양하다 보니, 이를 분급하여 3∼25mm를 파쇄기에서 파쇄하더라도 균일하게 파쇄가 되지 않는 문제가 있다. 따라서, 이러한 연로는 소결과정에서 연소속도에 변화를 주게되어 소성상태가 무작위로 변동시켜 소결광의 품질을 떨어뜨린다.

이를 해결하기 위한 방안으로 다양한 입도를 갖는 코크스를 야드에 적치한 후에 10mm이하로 분급시켜서 도 2의 파쇄설비로 수송하여 0.8∼2.6mm의 범위내로 파쇄하여 입도를 조정하고 있다. 그러나, 이는 야드에서 선별해야하므로 공정이 복잡해지고 그에 따른 인력과 장비의 소요가 많아 파쇄원가 상승의 문제점이 있다.

본 발명은 다양한 입도를 갖는 원료를 일정크기 이하는 선별하면서 과립의 입자는 파쇄하여 원료를 균일하게 함으로써, 상기 소결설비의 파쇄장치에 유용하게 적용될 수 있는 선별파쇄기능을 갖는 저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 나아가, 본 발명은 이장치를 이용하여 소결연료 코크스를 균일하게 파쇄할 수 있는 방법을 제공하는데도 그 목적이 있다.

도 1은 소결설비의 개략도

도 2는 소결원료인 코크스를 파쇄하는 설비의 개략도

도 3은 선별파쇄기능을 갖는 원료저장조의 일례도로서

도 3a는 사시도이고, 도 3b, 3c는 원료선별부의 상세도

도 4는 코크스 파쇄설비에서 파쇄기의 상세도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1.....배합원료저장조 12a, 12b..... 제1, 2호퍼

20, 200.....파쇄기 100.....선별파쇄기능을 갖는 원료저장조

110.....콘베어벨트 120..... 슈트

130.....원료선별부 140..... 원료파쇄부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선별파쇄기능을 갖는 원료저장조는,

원료를 저장하도록 인접설치된 제1, 2호퍼;

상기 제1, 2호퍼의 상측에서 일정궤도를 가지며 순환작동하도록 설치되고, 일정입도의 원료가 낙하되도록 메쉬가 형성된 콘베어벨트;

상기 콘베어벨트의 일단의 상부에서 원료를 공급하는 슈트;

상기 슈트의 직하부에 설치되어 공급되는 원료중 일정입도이하를 콘베어벨트의 메쉬를 통해 상기 제1호퍼로 낙하시키는 원료선별부;

상기 콘베어벨트의 타단의 직하부에 설치되고 콘베어벨트로 이송되어 낙하되는 원료를 일정입도이하로 분쇄하여 상기 제2호퍼로 저장하는 원료파쇄부;를 포함하여 구성된다.

나아가, 상기 본 발명의 소결연료 코크스의 균일입도 파쇄방법은,

다양한 입도를 갖는 코크스를 일정입도를 기준으로 하여 분급하면서 입도기준 이하는 제1호퍼로 저장하고, 그 이상의 입도를 갖는 코크스는 입도기준치 이내로 파쇄하여 제2호퍼로 저장하는 단계;

상기 제1,2호퍼의 원료를 일정입도를 기준으로 분급하면서 입도기준이하는 원료저장조로 공급하고, 그 이상은 파쇄봉의 충진율이 35∼38의 파쇄기에 장입하여 평균입도 1.4∼1.8mm로 파쇄하여 원료저장조에 장입하는 단계;를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

[선별파쇄기능을 갖는 원료저장조]

본 발명의 선별파쇄기능을 갖는 원료저장조를 그 일례가 상세히 도시된 도 3를 통하여 설명한다. 본 발명의 선별파쇄기능을 갖는 원료저장조(100)는, 원료를 저장하도록 인접설치된 제1, 2호퍼(12a, 12b)를 구비하고 있다.

또한, 이 제1, 2호퍼의 상측에서 일정궤도를 가지며 순환작동하고, 일정입도의 원료가 낙하되도록 메쉬(112)가 형성된 콘베어벨트가 설치된다. 메쉬는 사각, 원형 등 여러가지 형태가 가능하며, 그 크기도 목표로 하는 원료의 크기에 따라 적절히 선택할 수 있다. 소결원료인 코크스를 선별파쇄하는 경우에는 약 10mm정도가 적합하다. 콘베어벨트의 일단의 지지롤(101a)은 상기 제1호퍼(12a)의 상측부근에 설치되고, 타단의 지지롤(101b)은 상기 제2호퍼(12b)의 상측부근에 설치되며, 이중 하나의 지지롤(101a, 101b)에 구동모터(109)를 연결하여 콘베어벨트를 순환구동시킨다.

또한, 콘베어벨트에는 벨트의 메쉬에 점착되는 입자를 제거하기 위한 수단을 구비하는 것이 좋다. 그 예로는 지지롤(101a, 101b)의 사이에 메쉬의 모양과 크기에 대응하는 돌기(107)가 형성된 클리닝롤(105)를 보조롤(103a, 103b)과 함께 구비하던가 또는, 콘베어벨트의 일단의 지지롤(101a)의 표면에 돌기(미도시)를 형성할 수도 있다. 상기 클리닝롤(105)과 보조롤(103a, 103b)의 경우에는 벨트장력을 조정하는 작용도 한다.

상기 콘베어벨트(110)에서 선별파쇄할 원료를 공급하기 위하여 콘베어벨트의 일단의 상부에는 슈트(120)를 구비한다.

또한, 상기 슈트(120)의 직하부에는 공급되는 원료중에서 콘베어벨트의 메쉬를 통과할 수 있는 원료를 제1호퍼(12a)로 저장하는 원료설별부(130)를 구비한다. 원료선별부(130)는 도 3b(정면도)에 나타난 바와 같이, 콘베어벨트의 상측에서 교차하여 지지축(132)이 설치되고, 이 지지축(132)에는 일단이 연결되어 각각 독립적으로 회전이동이 가능하면서 그 타단이 원료입자와 접촉하는 다수개의 충돌바(134)가 연결된다. 충돌바(134)는 도 3c(측면도)에 그 작동상태가 도시된 바와 같이, 이송되는 원료입자가 충돌바(134)와 충돌하게 되면서 원료입자에 유동이 생기고 이 유동에 의해 메쉬를 통과할 수 있는 입자들은 메쉬를 통해 하부로 낙하하게 된다. 따라서, 상기 스토퍼(134)를 설치하여 충돌바(134)가 일정각도이하로 회전되도록 한다. 이 각도는 공급되는 원료입자의 크기와 메쉬의 크기를 고려하여 지지축과 스토퍼의 거리를 조정하여 설정할 수 있다. 또한, 상기 충돌바(134)에 의해 낙하하는 입자를 제1호퍼로 안내하기 위해 상기 콘베어벨트(110)와 상기 제1호퍼(12a)의 사이에는 배출수단(138)를 구비하는 것이 좋다.

또한, 원료선별부를 통과하여 콘베어벨트로 이송되는 원료를 일정입도이하로 파쇄하여 제2호퍼(12b)로 저장하기 위해, 콘베어벨트(110)의 타단의 직하부에는 원료파쇄부(140)가 설치된다. 원료파쇄부(140)에는 콘베어벨트에서 낙하하는 원료를 파쇄롤(144a, 144b)로 안내하는 배출수단(142)이 콘베어벨트의 직하부와 파쇄롤(144a, 144b)의 사이에 구비된다. 또한, 파쇄롤(144a, 144b)은 파쇄돌기(146)가 형성되어 원료를 일정입도이하로 파쇄하는데, 소결연료인 코크스의 경우 약 10mm이하로 파쇄하는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 선별파쇄기능을 갖는 원료저장조(100)는, 다양한 입도를 갖는 원료를 일정입도이하로 균일하게 선별하면서 파쇄할 수 있다.

[소결연료 코크스의 균일입도 파쇄방법]

본 발명에서는 상기한 선별파쇄기능을 갖는 원료저장장치를 이용하여 소결연료인 코크스를 일정입도 예로 들어 약 10mm이하로 파쇄한 다음, 파쇄기에서 파쇄봉의 충진율을 제어하여 소결연료인 코크스의 평균입도를 제어하여 소결원료의 연소속도를 최적화시킴은 물론, 장입편석을 줄여 생산성과 품질이 양호한 소결광의 제조를 도모하는데 있다.이러한 본 발명을 도 2, 도 3과 도 4를 통해 설명한다. 본 발명에서 도 3의 선별파쇄기능을 갖는 원료저장장치는 도 2에서 점선부분의 장치를 대체한다.

먼저, 다양한 입도(약 25mm이하)를 갖는 소결연료인 코크스를 도 3의 장치를 통해 일정크기 이하(예를 들어 약 10mm이하)는 선별하여 제1호퍼(12a)에 저장하고 일정크기 이상은 파쇄부(140)에서 파쇄(예를 들어 10mm이하)하여 제2호퍼(12b)에 저장한다.

제1, 2호퍼(12a, 12b)의 원료를 도 2의 피다(13)를 통해 배출하고, 이를 분급기(15)에서 일정입도를 기준으로 그 이하는 배합원료저장조에 입조시키고, 그 이상은 도 4의 파쇄기(200)에서 파쇄한다.

도 4의 파쇄기(200)는 원료를 공급하는 슈트(210), 원료와의 충돌로 원료를 파쇄하는 파쇄봉(222) 및 파쇄된 원료를 배출하는 배출구(230)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서는 상기 파쇄기(200)에서 파쇄봉의 충진율을 35∼38로 한다. 이는 60Ton/H의 용량을 갖는 파쇄기에서 151∼160개의 파쇄봉(약 30∼32톤에 해당)을 충진한 것을 환산한 것이다. 이 충진율은 3∼10mm의 입도를 갖는 원료를 평균입도 1.4∼1.8mm로 하는데 필요한 파쇄봉의 충진율이다. 본 발명의 실험에 따르면, 연료인 코크스의 평균입도가 1.4∼1.8mm로 할때, 소결광의 강도를 높일 수 있으며, 생산성도 최적화할 수 있는 조건이다. 코크스의 평균입도가 1.8mm를 초과하면 연료의 연소속도가 지연되며 장입편석에 의해 소결광이 배광부에서 분리되지 않게 되며, 회수율도 떨어지며 연료의 사용량이 증가되어 소결광의 강도도 떨어진다. 또한, 소결광의 평균입도가 1.4mm미만이면, 입도가 너무 미세하여 연료의 연소속도가 너무 빠르게 되어 열의 전열성이 악화되어 회수율이 떨어지고 소결광의 강도도 떨어진다.

이와 같이 본 발명에 따라, 파쇄한 코크스는 배합원료저장조(1)에 입조시켜 도 1의 설비에서 소결광의 소결원료로 배합한다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

본 발명에 따라 도 3의 장치가 구비된 도 2의 설비에서 먼저, 25mm이하의 원료를 선별파쇄하고, 이중 3mm이상은 파쇄봉의 충진율이 35∼38의 파쇄기(200)에서 파쇄하여 소결연료인 코크스를 제조하고, 이 코크스로 소결광을 제조하였다. 아래 표 2는 도 3의 선별파쇄가능을 갖는 원료저장장치를 채택한 경우(발명예)와 채택하지 않는 경우(종래예)에 대한 원료입도를 비교한 것이다.

구분	파쇄기에 입조전의 원료입도()
구분	25mm	15mm	10mm	8mm	5mm	3mm	1mm	0.5mm이하	평균입도(mm)
발명예	-	-	-	2∼3	26∼28	22∼26	18∼22	24∼28	3∼4
종래예	9∼11	13∼30	10∼26	4∼12	6∼34	12∼17	6∼9	6∼9	6∼13
종래예	9∼11	26∼30	22∼26	2∼6	6∼28	12∼26	6∼22	6∼28	3∼13
종래예	-	13∼15	10∼12	2∼12	26∼34	15∼26	7∼28	7∼28	3∼8
종래예	9∼11	13∼30	10∼26	2∼12	6∼34	12∼26	6∼28	6∼28	3∼13

아래 표 3에는 표 2의 원료에 대하여 파쇄기에 파쇄봉의 충진율에 따라 얻어지는 원료입도의 예들을 나타내었다.

파쇄봉장입량	충진율	파쇄기가동율	연료입도(mm)
파쇄봉장입량	충진율	파쇄기가동율	10∼2	1∼0.25	0.25이하	평균입도
130∼140	31∼34	40∼50	18∼31	53∼65	13∼20	1.7∼2.0
141∼150	33∼36	60∼65	17∼29	55∼65	13∼21	1.6∼1.9
151∼160	35∼38	55∼60	16∼25	57∼65	15∼22	1.4∼1.8
161∼170	37∼40	50∼55	14∼23	57∼65	15∼25	1.3∼1.6
171∼180	39∼42	55∼60	13∼20	52∼63	27∼25	1.0∼1.3

아래 표 4는 얻어지는 원료입도에 따른 소결광의 조업실적을 나타내었다.

구분	연료입도조건()	조업실적
구분	10∼2mm	1∼0.25mm	0.25mm이하	평균입도(mm)	생산성(T/D/㎡)	소결기속도(m/min)	회수율()	강도()	연료원단위(kg/T)
종래예	7∼20	47∼63	21∼41	0.8∼1.3	32.0∼32.5	2.9∼3.1	77.5∼78.0	90.8∼91.3	49.5∼50.0
발명예	16∼25	58∼65	14∼21	1.4∼1.8	33.5∼34.0	3.1∼3.3	78.0∼78.5	91.0∼91.5	48.0∼48.5
종래예	23∼37	48∼61	13∼19	1.9∼2.2	32.7∼33.2	3.4∼3.5	76.5∼77.0	90.0∼90.5	50.0∼50.5
종래예	32∼42	43∼53	13∼19	2.3∼2.6	31.5∼32.5	3.6∼3.8	76.0∼76.5	89.5∼90.0	50.5∼51.0

상기한 바와 같이, 본 발명에 따라 파쇄기내의 충진율을 조정하면 파쇄기 내부의 접촉면이 안정되어 조업에 유효한 평균입도인 1.4∼1.8mm의 입도로 조정되며, 이에 따라 소결광의 강도는 약 1.0∼1.5정도로, 생산성은 1.5∼2.0T/D/㎡ 정도로 개선된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 소결원료의 입도를 균일하게 하면서 조업에 유효한 입도로 연료를 조성하여 소결생산성을 향상시키고, 품질을 안정화시킬 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims

원료를 저장하도록 인접설치된 제1, 2호퍼(12a, 12b);

상기 제1, 2호퍼(12a, 12b)의 상측에서 일정궤도를 가지며 순환작동하도록 설치되고, 일정입도의 원료가 낙하되도록 메쉬(112)가 형성된 콘베어벨트(110);

상기 콘베어벨트(110)의 일단의 상부에서 원료를 공급하는 슈트(120);

상기 슈트(120)의 직하부에 설치되어 공급되는 원료중 일정입도이하를 콘베어벨트의 메쉬(112)를 통해 상기 제1호퍼(12a)로 저장하는 원료선별부(130);

상기 콘베어벨트(110)의 타단의 직하부에 설치되고 콘베어벨트로 이송되어 낙하되는 원료를 일정입도이하로 분쇄하여 상기 제2호퍼(12b)로 저장하는 원료파쇄부(140);를 포함하여 이루어지는 파쇄 및 선별기능을 갖는 원료저장장치
제 1항에 있어서, 상기 원료선별부(130)는

상기 콘베어벨트의 상측에 설치된 지지축(132);

상기 지지축(132)에 일단이 연결되어 독립적으로 회전이동이 가능하도록 설치되고, 콘베어벨트와 일정간격 이격된 타단이 이송되는 원료입자와 접촉하는 다수개의 충돌바(134);

상기 충돌바(134)가 일정각도이상으로 회전하는 것을 막는 스토퍼(136); 및

상기 콘베어벨트와 상기 제1호퍼의 사이에 설치되고, 상기 충돌바와의 접촉에 의한 원료입자의 유동으로 콘베어벨트의 메쉬를 통해 낙화하는 원료입자를 상기 제1호퍼로 안내하는 배출수단(138);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 파쇄 및 선별기능을 갖는 원료저장장치
코크스 연료를 파쇄하여 소결설비의 배합원료저장조로 공급하는 방법에 있어서, 다양한 입도를 갖는 코크스를 일정입도를 기준으로 하여 분급하면서 입도기준 이하는 제1호퍼로 저장하고, 그 이상의 입도를 갖는 코크스는 입도기준치 이내로 파쇄하여 제2호퍼로 저장하는 단계;

상기 제1,2호퍼의 원료를 일정입도를 기준으로 분급하면서 입도기준이하는 원료저장조로 공급하고, 그 이상은 파쇄봉의 충진율이 35∼38의 파쇄기에 장입하여 평균입도 1.4∼1.8mm로 파쇄하여 원료저장조에 장입하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 소결연료 코크스의 균일입도파쇄방법.