KR20010058259A - 소결원료 장입장치 및 이에 사용되는 다중 롤형슈트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 소결원료층 폭방향으로의 통기성을 균일화하여 효과적으로 소결광 생산성 및 회수율을 향상시킬 수 있도록 개선된 소결원료 장입장치 및 이에 사용되는 다중 롤형슈트장치에 관한 것이다.

본 발명은 제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 있어서, 최종 롤형슈트표면의 하부에 하부보조 경사슈트를 장착하는 것을 특징으로 하는 소결원료 장입장치와,

제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 사용되어지고, 다수개의 롤형슈트들을 갖는 롤형 슈트장치에 있어서, 상기 롤형슈트를 원주방향으로 골 또는 산이 형성된 원통형의 구조로 이루어지도록 하여 소결기 원료층 중심부로 공기가 쏠릴 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 소결원료 장입장치용 롤형슈트장치를 제공한다.

Description

소결원료 장입장치 및 이에 사용되는 다중 롤형슈트장치{APPARATUS FOR CHARGING SINTERING MATERIALS AND MULTI ROLL-CHUTE DEVICE USED FOR IT}

본 발명은 제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 소결원료층 폭방향으로의 통기성을 균일화하여 효과적으로 소결광 생산성 및 회수율을 향상시킬 수 있도록 개선된 소결원료 장입장치 및 이에 사용되는 다중 롤형슈트장치에 관한 것이다.

통상의 소결기의 폭은 2 ~ 4m로 상당히 넓어서 폭방향으로 균일하게 원료를 장입하는 것이 상당히 어렵다. 특히 소결원료 호퍼 내에서의 장입물의 입자편석과, 이 원료의 배출과정에서의 입자편석및, 장입슈트내에서의 부착광의 형성에 의한 입자편석및, 이러한 것이 없더라도 소결기 측벽의 작용에 의한 입자편석등에 의하여 일반적으로 소결기측벽쪽으로 공기가 쏠리는 누풍현상이 있게 마련이며 공기가 쏠리는 쪽으로 소결반응이 빨리 진행되어 불균일한 소결반응이 진행되는 원인이 되고 있으며 이로 인하여 소결광의 회수율이 나빠지는 문제점이 있다.

이것을 방지하기 위한 종래의 방법으로는 원료가 소결기에 장입된 후, 양 측벽쪽에 롤러를 구성하여 양측부 원료의 표면을 압착하고 공기의 흐름을 방해하여 누풍을 억제하는 방법등이 제안되어 있고, 일본 특개평 7-268496 및 9-184022에서와 같이 소결기 중심부에서 공기의 통기성을 원활히 하기 위한 통기슬릿을 원료층에 형성하여 중심부에 공기가 쏠리도록 하는 방법 등이 제안되어 있다.

또한, 소결기의 호퍼의 원료 배출분을 분할하여 이 문의 개폐상태를 조절하고 원료를 균일하게 장입하는 기술 등이 있으나, 이들은 추가적인 장치가 소요되는 것이 통상적이며, 장입슈트의 구조를 이용하여 이러한 역할을 하는 것은 없다.

또한, 제 1도에 도시한 실용신안 출원번호 1998-12123호의 장입장치에서는 철광석 분말에 부원료 및 코크스를 배합한 소결원료(100)가 소결원료 저장조(120)에 장입되며, 이 원료는 드럼형피더(150)의 작용에 의해 원료개폐기(130)(140)을 거쳐 원통형으로 제작된 제 1 롤형슈트(200)로 공급되고, 이 원료는 제 1롤형슈트의 구동에 의해 다시 제 2 롤형슈트(210)와 제 3롤형 슈트(220)로 공급되는 등 다수개의 롤형슈트를 거쳐 소결기대차(180)로 장입되도록 구성되어 있다.

그러나, 이 장입장치는 도 3에 도시된 바와 같은 3단의 원통형 구조들을 하고 있으며, 롤형슈트의 뒷면에 롤-클리너의 설치가 용이하여 부착광의 형성에 의한 장입물의 불균일 현상을 크게 줄이면서 롤형슈트의 작용에 의해 용이하게 편석을 조장할 수 있는 특징이 있으나, 최종 롤형슈트에서 원료가 이탈하는 위치와 소결기내 장입원료 표면까지의 높이가 높아 롤형슈트에서 이탈한 입자가 장입원료 표면에 이르러서는 수직방향 낙하 속도가 지나치게 커져서 편석장입의 효과가 반감되며, 특히 장입원료의 밀도가 높아져 원료층의 통기성이 악화되는 문제점이 있다.

즉, 제 1도에 도시한 종래의 장입장치에서 제 1, 2 롤형슈트는 소결원료(100)를 점진적으로 각도를 바꾸면서 최종 롤형슈트(220)로 유도하는 역할을 하며, 여기서 최종 롤형슈트(220)는 입자의 낙하방향을 바꾸고 입자를 분산하여 공급하는 등 중요한 작용을 하는데 이 역할은 입자가 롤형슈트 표면에서 접촉하는 거리에 크게 영향을 받는다.

따라서, 최종 롤형슈트의 직경이 상당히 커야 입자가 롤표면에서 접촉하는 거리가 커지고 따라서 효과적으로 입자흐름의 제어가 가능하다. 이것은 도 2에 도시된 바와 같이, 최종 롤수트(220)를 이탈한 입자의 자유낙하 높이(H)가 커짐을 의미하고, 따라서 장입원료 표면에서의 입자 낙하속도(Vf)와 그것의 수직방향 속도가 커져서 입자의 편석장입에 역효과를 주며 원료층의 통기성을 저해하는 주요 원인이 된다.

즉, 최종 롤형슈트(220)에서 이탈한 입자의 속도를 Vo, 장입원료 표면에서의 입자의 자유 낙하속도를 Vf라고 하면, 수직방향의 중력의 작용에 의하여 입자 속도는 Vf는 Vo보다 크며, 특히 입자의 수직방향 속도 성분과 입사각이 커져서 편석장입에 지장을 초래하여 수직방향 가압장입에 의한 통기성이 악화되는 경향이 있다. 이러한 현상은 특히, 자유낙하거리(H)가 커짐에 따라 증가되는 문제점이 있다. 이것은 입자의 제어를 용이하게 하기 위하여 최종 롤형슈트의 직경이 커야하나 상기와 같은 문제점이 상호 역작용의 관계에 있는 관계로 다중 롤형슈트형 장입장치의 설계를 어렵게 하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 소결원료층 폭방향으로의 통기성을 균일화하여 효과적으로 소결광 생산성 및 회수율을 향상시킬 수 있도록 개선된 소결원료 장입장치 및 이에 사용되는 다중 롤형슈트를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 다중 롤형슈트장치를 이용한 소결원료 장입장치를 도시한 구성도;

도 2는 종래의 기술에 따른 다중 롤형슈트장치를 이용한 소결원료 장입장치의 입자운동을 도시한 모식도;

도 3은 종래의 기술에 따른 다중 롤형슈트장치를 도시한 구성도;

도 4는 본 발명에 따른 다중 롤형슈트장치를 이용한 소결원료 장입장치를 도시한 구성도로서,

a)는 하부보조 경사슈트를 도시한 구성도;

b)는 하부보조 슬릿바형 슈트를 도시한 구성도;

도 5는 본 발명에 따른 다중 롤형슈트장치를 이용한 소결원료 장입장치의 입자운동을 도시한 모식도로서,

a)는 하부보조 경사슈트를 도시한 구성도;

b)는 하부보조 슬릿바형 슈트를 도시한 구성도;

도 6은 본 발명에 따른 다중 롤형슈트장치를 도시한 사시도;

도 7은 본 발명에 따른 다중 롤형슈트장치에 사용되는 롤형슈트을 도시한 구성도로서,

a)는 사각단면을 가진 롤형슈트의 구성도,

b)는 사다리꼴의 단면을 가진 롤형슈트의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10.... 롤형슈트장치 30..... 골

32.... 산 100.... 소결원료

120... 소결원료 저장소 150.... 드럼형 피더

180... 소결기 대차 200.... 제 1롤형 슈트

210... 제 2롤형슈트 220.... 제 3롤형슈트

300... 하부 경사슈트 310.... 하부 슬릿바형 슈트

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 있어서, 최종 롤형슈트표면의 하부에 하부보조 경사슈트를 장착하는 것을 특징으로 하는 소결원료 장입장치를 마련함에 의한다.

그리고, 본 발명은 상기 하부보조 경사슈트가 슬릿바형 슈트로 이루어진 것을 특징으로 하는 소결원료 장입장치를 마련함에 의한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 사용되어지고, 다수개의 롤형슈트들을 갖는 롤형 슈트장치에 있어서, 상기 롤형슈트를 원주방향으로 골 또는 산이 형성된 원통형의 구조로 이루어지도록 하여 소결기 원료층 중심부로 공기가 쏠릴 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 소결원료 장입장치용 롤형슈트장치를 마련함에 의한다.

그리고, 본 발명은 상기 골 또는 산의 형상이 4각형 단면 또는 사다리꼴 단면으로 이루어짐을 특징으로 하는 소결원료 장입장치용 롤형슈트장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 제철소 등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 원료층의 통기성을 균일하게 장입하기 위한 장입장치와 그에 사용되는 롤형슈트장치이다.

본 발명은 소결원료가 낙하되는 가이드 슈트 아래에 설치된 제 1롤형슈트(200)와, 그 아래 원료 낙하측에 설치된 제2 롤형 슈트(210) 및 제 3롤형슈트(220) 등 다수개의 롤형슈트로 구성된 롤형슈트장치(10)를 구비한 소결원료 장입장치에서 최하단 롤형슈트(220) 표면의 원료 이탈 접점(P)에 하부보조 경사슈트(300) 또는 슬릿바형 슈트(310)를 설치한 구조를 갖는다.

본 발명은 제 4도에서와 같이, 소결 원료호퍼(120)에서 배출된 소결원료(100)가 제 1, 2 롤형슈트(200)(210)를 거쳐 최종 롤형슈트(220)에 이르러 소결기(180)로 배출될 때, 최종 롤형슈트(220) 표면의 원료 이탈점(P)을 접점으로 하여 그 하부에 하부보조 경사슈트(300) 또는 슬릿바형 슈트(310)를 추가로 설치하는 것이다.

즉, 본 발명은 최종 롤형슈트(220)의 원료 이탈점(P) 하단에 하부보조 경사슈트(300)를 설치하고, 이 슈트(300)는 최종 롤형슈트(220) 표면을 이탈한 입자를 슈트 경사면을 따라 장입원료 표면까지 유도하는 역할을 하는데 자유낙하 거리(H)를 하부보조 경사슈트(300)의 길이와 각도로 조절가능한 것이다.

특히, 경사슈트(300)를 이탈하는 입자의 입사각을 경사슈트의 상단에 장착된 힌지축(301)을 중심으로 경사 슈트를 회동시킴으로서 경사슈트의 각도로서 효과적으로 제어할 수 있는 장점이 있다. 이것은 최종 롤형슈트(220)의 작용을 충실히 하기 위하여 직경을 충분히 확대할 수 있으면서 그 하단에 하부보조 경사슈트(300)를 설치함으로써 상기의 제반 문제점을 효과적으로 억제할 수 있는 등 큰 잇점이 있다. 하부보조 경사슈트(300) 대신에 슬리바형슈트(310)을 설치한 경우도 상기와 같은 유사한 효과를 나타낸다.

상기와 같이 본 발명은 본 발명자가 제안한 실용신안 출원번호 1998-12123호의 다중 롤형슈트를 이용한 소결원료 장입장치는 장입과정에서의 부착광을 제거가 용이하여 원료의 장입상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 특히 최종 롤형슈트의 회전속도로 이탈 입자의 분산을 극대화 할 수 있는 장점이 있음에도 불구하고, 상기에 제시하였던 문제점에 의하여 롤구조의 설계에 많은 어려움이 있었다.

그러나, 본 발명에서 제시한 하부보조 경사슈트(300)과 슬릿바형슈트(310)을 최종 롤형슈트(220)의 하단에 추가로 설치함으로써 소결원료 장입장치의 기능을 극대화 하면서 제반 문제점을 효과적으로 해결할 수 있기 때문에 소결광 생산성 및 회수율 향상의 효과가 있다.

한편, 도 6 및 도 7에는 본 발명의 소결원료 장입장치에 사용되어지는 다중 롤형슈트 장치가 도시되어 있다.

본 발명의 다중 롤형슈트장치는 제 1롤형슈트(200), 제 2 롤형수트(210), 제 3롤형슈트(220)등 다수개의 롤형슈트로 구성되어 있는데, 최하단의 원통형의 롤형슈트(220)에는 원주방향으로 골 또는 산이 형성된 원통형의 구조를 갖추어 소결기 원료층 중심부로 공기가 쏠릴 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에서는 제 6도에서와 같이 다층 롤형슈트형 장입장치에서 원통형의 롤형슈트(220)를 롤 표면에 원주방향으로 다수의 골(30) 또는 산(32)이 형성된 구조로 변경한 것이다. 여기서 골(30) 또는 산(32)의 형상은 제 7도의 (A)와 같은 4각형 단면과 (B)와 같은 사다리꼴 단면으로 제작할 수 있으며, 이것을 중심부측으로 편중하게 설치하면 골(30) 또는 산(32)이 없는 양측부에서는 종래와 같은 장입현상으로 원료가 흐르나, 골(30)이 많이 형성된 중심부에서는 골(30)쪽으로 원료가 많이 흐르고 인접한 산(32)쪽으로는 원료가 적게 흘러 원료가 많이 장입되는 부분과 그렇지 않는 부분이 균일하게 교대되는 현상이 발생된다.

따라서, 제 6도에서와 같이, 장입원료층 표면에서 원료가 많이 장입되는 부분(40)에서는 산이 형성되어 상기 부분(40)의 양쪽(42)으로 입자가 큰 것이 흐르는 현상이 발생되며, 이것이 균일하게 교대됨으로써 소결기 폭방향으로 입자가 작은 것이 장입된 부분과, 큰 것이 장입된 부분이 순차적으로 차례로 형성된다.

따라서, 입자가 큰 쪽으로는 공기의 통기성 좋으며 이것이 균일하게 교차됨으로써 결과적으로는 소결기 중심부 쪽으로 공기가 쏠리도록 장입할 수 있다.

이렇게 소결기 폭방향으로 균일하게 입자 편석을 유도하는 것은 오히려 소결원료의 장입과정에서 일상적으로 발생하는 큰 규모의 불균일 장입현상을 억제할 수 있으며, 종래에 제안된 여러 부분의 통기유도 또는 억제를 위한 장치의 추가없이 장입 장치의 특성을 이용함으로써 효과적으로 대처할 수 있으며, 따라서 불균일 장입에서 초래되는 소결과 회수율 및 생산성 저하를 사전에 예방할 수 있는 효과가 얻어지는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에서는 표면에 골(30) 또는 산(32)이 형성된 원통형의 구조의 롤형슈트(220)로 변경함으로써 소결기 원료층 중심부로 공기가 쏠릴 수 있도록 장입하게 된다. 본 발명에서는 표면에 골(30)이 형성된 롤형슈트(220)의 작용에 의하여 골(30)이 있는 면으로는 원료가 많이 흐르고 그렇지 않는 쪽으로는 적게 흘러서 소결기 폭방향으로 순차적으로 원료량이 많고, 적음을 교대로 하여 장입하고, 특히 롤형슈트(220)의 상기 골(30)을 중심쪽으로 집중하여 설치하면 도 6에 도시된 바와 같이, 중심부 쪽으로 공기가 쏠리도록 할 수 있어서 추가적인 장치의 설치없이 효과적으로 원료층의 통기성을 관리할 수 있다. 따라서 원료층의 통기성을 균일하게 하여 효과적으로 소결광 생산성 및 회수율을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 소결원료 장입장치는 본 발명의 소결원료 장입장치는 최종 롤형슈트(220)의 하단에 하부보조 경사슈트(300) 또는 슬릿바 슈트(310)등을 추가함으로써 최종 롤형슈트(220) 표면에서 이탈한 원료가 장입된 원료표면에 이를 때 자유낙하 높이가 높아서 낙하각도가 높아지고, 따라서 입자의 분산이 원활치 못하며 원료층의 통기성이 악화되는 등의 문제점을 효과적으로 개선함으로써 소결관의 회수율과 생산성을 용이하게 향상시킬 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 소결기로 공급되는 소결원료의 공급방향의 각도를 낮게 하고 소결기내 원료표면과의 낙차를 작게 하여 효과적으로 분급효과를 증대하고 원료층의 통기성을 좋게 한다. 즉, 소결원료를 소결기대차에 장입시 상, 하층으로 원료의 편석을 보다 효과적으로 조장하여 소결과정 중 상, 하 열량 불균일성을 해소하며 더불어 원료층의 통기성을 개선할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다중 롤형슈트장치는 원통형의 롤형슈트(220)를 롤 표면에 원주방향으로 다수의 골(30) 또는 산(32)이 형성된 구조로 변경함으로써 효과적으로 소결기 폭방향으로의 통기성을 균일하게 하며 소결원료층 전체의 통기성을 향상함으로써 소결광의 회수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 있어서, 최종 롤형슈트표면의 하부에 하부보조 경사슈트를 장착하는 것을 특징으로 하는 소결원료 장입장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하부보조 경사슈트가 슬릿바형 슈트로 이루어진 것을 특징으로 하는 소결원료 장입장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 슈트가 그 상단측의 힌지축(301)을 중심으로 회동가능함으로서 그 경사 각도를 변경시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 소결원료 장입장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 슈트는 최종 롤형슈트(220)의 원료 이탈점(P) 하단에 또는 최종 롤형슈트(220)의 원료 이탈위치 하단에 설치된 것임을 특징으로 하는 소결원료 장입장치.
5. 제철소등의 철광석 소결 배합원료를 소결기 대차내로 분급을 조장하면서 장입하기 위한 장입장치에 사용되어지고, 다수개의 롤형슈트들을 갖는 롤형 슈트장치에 있어서,

   상기 롤형슈트를 원주방향으로 골 또는 산이 형성된 원통형의 구조로 이루어지도록 하여 소결기 원료층 중심부로 공기가 쏠릴 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 소결원료 장입장치용 롤형슈트장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 롤형슈트의 골 또는 산은 4각형 단면 또는 사다리꼴 단면으로 이루어짐을 특징으로 하는 소결원료 장입장치용 롤형슈트장치.