KR200264856Y1 - 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치 - Google Patents

분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 분광석 저장탱크의 분광석을 토출시키는 배관에 척과 이를 회전시키는 모터를 장착하여 척의 개도조절을 통해 저장탱크로 부터의 분광석 토출량을 정량적으로 조절함으로써 고로 내부로의 분광석 취입량을 정량적으로 제어하기 위한 분광석 토출제어장치에 관한 것으로, 분광석 투입호퍼와, 분광석 저장탱크와, 투입호퍼의 분광석을 저장탱크에 적당량 공급하는 호퍼밸브와, 저장탱크의 중량을 측정하기 위한 로드셀과, 상기 저장탱크 내의 압력을 계측하는 저장탱크 압력계와, 취입에 사용되는 가스를 유동화 및 이동가스라인으로 분기하는 가스분배통과, 상기 가스분배통 내의 압력을 계측하기 위한 가스압력계와, 유동화가스와 이송가스를 적정압력으로 조절하기 위한 레귤레이터와, 유동화가스와 이송가스를 공급 또는 차단하기 위한 솔레노이드 밸브와, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브와, 이송가스를 고로 내부로 보내기 위한 메인밸브와, 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입시키기 위한 셔트밸브를 구비한 분광석 취입장치에 있어서, 상기 셔트밸브와 저장탱크 사이에 설치되는 척과, 상기 척을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진 분광석 토출량 제어장치를 더 구비하여 상기 척의 개도조절에 의해 분광석의 토출량을 제어한다.

Description

분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치
본 고안은 분광석 취입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분광석 저장탱크의 분광석을 토출시키는 배관에 척과 이 척을 회전시키는 모터를 장착하여 척의 개도조절을 통해 저장탱크로 부터의 분광석 토출량을 정량적으로 조절함으로써 고로 내부로의 분광석 취입량을 정량적으로 제어하기 위한 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치에 관한 것이다.
통상, 고로는 상부에서 장입된 철광석을 하부에서 풍구를 통해 공급되는 열풍으로 반응시킴으로써 용선을 생산하는 고온고압의 반응용기이며, 이 고로의 장수명화를 위해서는 노저 내화물의 침식을 억제하는것이 매우 중요하다.
한편, TiO2함유 분광석을 풍구를 통해 고로 내부로 취입하면 노내에서 티타늄성분이 카본 및 질소와 반응하여 Ti(C3N) 화합물층을 노저에 형성함으로써 노저내화물을 보호한다는 사실이 알려진 이후 부터는 분광석 취입분야의 관심사로 떠오르고 있다.
도 1을 참조하여 일반적인 분광석 취입장치의 구성을 살펴보면, 분광석 투입호퍼(1)와, 분광석 저장탱크(3)와, 상기 투입호퍼(1)의 분광석을 저장탱크(3)에 적당량 공급하기 위한 호퍼밸브(2)와, 상기 저장탱크(3)의 중량을 측정하기 위한 로드셀(4)과, 상기 저장탱크(3) 내의 압력을 계측하는 저장탱크 압력계(5)와, 취입에 사용되는 가스를 유동화 및 이동가스라인으로 분기하는 가스분배통(6)과, 상기 가스분배통(6) 내의 압력을 계측하기 위한 가스압력계(7)와, 유동화가스와 이송가스를 적정압력으로 조절하기 위한 레귤레이터(9,14)와, 유동화가스와 이송가스를 공급 또는 차단하기 위한 솔레노이드 밸브(10,15)와, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(11,16)와, 이송가스를 고로 내부로 보내기 위한 메인밸브(18)와, 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입시키기 위한 셔트밸브(19)를 포함하여 구성되어 있다. 도면설명에서 미설명부호 8과 9는 수동조작밸브이고, 17은 이동가스라인 압력계이다.
일반적으로 사용되고 있는 분광석 취입방법으로는 취입장치의 저장탱크로 부터 분체를 토출시키는 방법에 따라 로타리 피딩방법, 유동화방법 등으로 구분되고 있다. 상기 로타리 피딩방법은 로타리밸브의 회전수에 따라 분체를 토출하는 방법으로, 이 방법은 분광석처럼 입도가 크고 무거운 입자를 사용할 때, 로타리밸브가 쉽게 마모되어 장기간 사용할 수 없다는 문제점이 있으며, 또, 상기 유동화방법은 분체가 저장된 탱크내로 고압의 가스를 불어 넣어 분체를 유동화시켜 토출하는 방법이다. 이 방법은 비중이 큰 분광석을 사용할 때 유동화압력 조절만으로 토출량을 정량제어하는 것이 어렵다는 문제가 있으며, 저장탱크 하부 토출배관내의 관직경이 좁은 부분에서 순간적인 막힘현상이 발생하여 취입이 중단되는 경우가 발생하기도 한다.
이러한 토출배관의 막힘현상이 일어날 때에는, 막힌 부분을 분해하고 청소하여 다시 조립해야 하는 어려움이 있다. 분광석은 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내로 취입되는 데, 분광석의 취입량이 일정하게 제어되지 못하고 다량의 분광석이 취입되는 경우, 풍구내면과의 충돌로 인해 풍구내면쪽 재료의 마모가 심해지고, 고로 내부의 연소대 온도가 저하하여 조업에 악영향을 미치는 등의 문제점이 발생한다.
본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 분광석 저장탱크에 분광석을 토출시키는 배관과 척과 이를 회전시키는 모터를 장착하여 척의 개도조절을 통해 저장탱크로 부터의 분광석 토출량을 정량적으로 조절함으로써 고로 내부로의 분광석 취입량을 정량적으로 제어하기 위한 분광석 토출제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치는, 분광석 투입호퍼와, 분광석 저장탱크와, 투입호퍼의 분광석을 저장탱크에 적당량 공급하는 호퍼밸브와, 저장탱크의 중량을 측정하기 위한 로드셀과, 상기 저장탱크 내의 압력을 계측하는 저장탱크 압력계와, 취입에 사용되는 가스를 유동화 및 이동가스라인으로 분기하는 가스분배통과, 상기 가스분배통 내의 압력을 계측하기 위한 가스압력계와, 유동화가스와 이송가스를 적정압력으로 조절하기 위한 레귤레이터와, 유동화가스와 이송가스를 공급 또는 차단하기 위한 솔레노이드 밸브와, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브와, 이송가스를 고로 내부로 보내기 위한 메인밸브와, 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입시키기 위한 셔트밸브를 구비한 분광석 취입장치에 있어서, 상기 셔트밸브와 저장탱크 사이에 설치되는 척과, 상기 척을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진 분광석 토출량 제어장치를 더 구비하여 상기 척의 개도조절에 의해 분광석을 저장탱크로 부터 정량적으로 토출시켜 고로내부로 취입되는 분광석의 토출량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 분광석 취입장치의 개략적인 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 분광석 취입장치에서의 토출량 제어장치의 블럭도,
도 3은 본 발명의 분광석 토출량 제어장치를 이용한 분광석 취입장치에 따른 분광석의 입도분포도,
도 4는 본 발명의 토출량 제어장치에서의 척의 개도에 따른 분광석 토출량 변화를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 분광석 취입장치에 의한 실고로 취입시 취입속도의 추이를 나타낸 그래프이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
1 : 투입호퍼 2 : 호퍼밸브
3 : 분광석 저장탱크 4 : 로드셀
5,7,12,17 : 압력계 6 : 가스분배통
8,13 : 수동조작밸브 9,14 : 레귤레이터
10,15 : 솔레노이드밸브 11,16 : 체크밸브
18 : 메인밸브 19 : 셔틀밸브
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 분광석 취입장치에서의 토출량 제어장치의 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 분광석 토출량 제어장치를 이용한 분광석 취입장치에 따른 분광석의 입도분포도이고, 도 4는 본 발명의 토출량 제어장치에서의 척의 개도에 따른 분광석 토출량 변화를 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명에 따른 분광석 취입장치에 의한 실고로 취입시 취입속도의 추이를 나타낸 그래프이다.
본 고안의 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치는, 분광석 투입호퍼(1)와, 분광석 저장탱크(3)와, 상기 투입호퍼(1)의 분광석을 저장탱크(3)에 적당량 공급하기 위한 호퍼밸브(2)와, 상기 저장탱크(3)의 중량을 측정하기 위한 로드셀(4)과, 상기 저장탱크(3) 내의 압력을 계측하는 저장탱크 압력계(5)와, 취입에 사용되는 가스를 유동화 및 이동가스라인으로 분기하는 가스분배통(6)과, 상기 가스분배통(6) 내의 압력을 계측하기 위한 가스압력계(7)와, 유동화가스와 이송가스를 적정압력으로 조절하기 위한 레귤레이터(9,14)와, 유동화가스와 이송가스를 공급 또는 차단하기 위한 솔레노이드 밸브(10,15)와, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(11,16)와, 이송가스를 고로 내부로 보내기 위한 메인밸브(18)와, 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입시키기 위한 셔트밸브(19)로 구성된 전술한 바의 일반적인 분광석 취입장치에, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 셔트밸브(19)와 저장탱크(3) 사이에 설치되는 척(20)과, 상기 척(20)을 구동시키기 위한 구동모터(21)로 이루어진 분광석 토출량 제어장치를 더 구비하여 이루어진다.
상기 투입호퍼(1)로 장입된 분광석은 호퍼밸브(2)를 열어 저장탱크(3)에 저장시킨다. 상기 저장탱크(3)의 용적은 2m3이며, 투입용 호퍼(1)에는 5mm 시이브(seive)를 설치하여 큰 입자의 장입을 방지한다. 상기 저장탱크(3)의 중량은 로드셀(4)로 측정되어 계기판에 디지탈로 표시되며, 상기 저장탱크(3) 내의 압력은 저장탱크 압력계(5)로 계측된다. 취입장치에 사용되는 가스는 가스분배통(6)에서 유동화 및 이송가스라인(17)으로 분기되며, 가스분배통(6) 내의 가스압력은 가스압력계(7)로 검지된다.
유동화가스는 레귤레이터(9)를 통해 적정압력으로 감압하여 사용한다. 이송가스는 레귤레이터(14)로 압력을 조절하여 사용한다. 유동화가스와 이송가스는 솔레노이드밸브(10,15)에 의해 공급 또는 차단되며, 각각의 압력은 압력계(12,17)로 측정된다. 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로 역류하지 못하도록 체크밸브(11,16)를 설치하였다. 유동화가스를 공급하여 탱크내를 충압시키고 메인밸브(18)를 열어 이송가스를 고로내부로 흐르게 한 상태에서 셔트밸브(19)를 열어 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입한다.
도 2에 도시한 바의 본 고안에 의한 분광석 토출량 제어장치를 참조하면, 척(20)을 셔트밸브(19)의 상부에 설치하고 척(20)을 구동시키는 모터(21)를 척(20)에 연결시킨다. 본 발명에서 사용한 척(20)의 관직경은 16.6mm이다. 척의 회전수를 변화시키면 척의 관직경의 열린단면이 변화하므로 회전수 조정에 의해 분광석의 토출량을 적정하게 제어할 수 있다.
본 실험에 사용한 분광석의 입도분포를 나타낸 그래프인 도 3을 보면, 1∼0.25mm 입도가 가장 많고, 평군입도는 0.49mm, 밀도는 3.8g/㎤ 이다. 또, 도 4는 저장탱크 내의 유동화압력을 2kgf/㎠ 으로 설정한 상태에서 척이 개도를 변화시킬 경우의 분광석의 토출속도를 나타낸 것이다.
상기 개도란 척을 완전히 잠근상태로 부터 열리는 방향으로 돌린 회전수를 척이 완전히 열렸을 때의 회전수로 나눈값이다. 본 실시예에서 사용된 척은 잠긴상태로 부터 14바퀴를 회전시키면 완전하게 열린다. 따라서, 척을 잠긴상태로 부터 열리는 방향으로 3바퀴를 회전시켰다면 개도는 3/14=21.5%가 된다. 실험결과 척의 개도에 비례하여 토출량이 많았으며, 개도가 36% 일때 분당 약 15kg의 토출속도가 얻어지는 것을 볼 수 있다. 이 결과로 부터 척의 개도조절에 의해 분광석의 토출량을 제어할 수 있음을 알 수 있다.
또, 고로에 분광석을 취입한 결과를 나타낸 그래프인 도 5를 보면, 통상적으로 고로는 4kgf/㎠의 내압을 가지므로, 저장탱크에서 토출된 분광석을 이송하는데 필요한 압력은 각각 7,6kgf/㎠로 하였으며, 척의 개도율은 36%로 설정하였다. 이 실험으로 부터 분광석이 평균 분당 15kg의 속도로 취입됨을 알 수 있다.
상술한 바의 본 고안에 따르면, 셔트밸브와 저장탱크 사이에 설치되는 척과, 상기 척을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진 분광석 토출량 제어장치 설치하여 상기 척의 개도조절을 통해 취입장치로 부터 분광석을 정량적으로 토출하여 고로내부로 취입할 수가 있다.

Claims (1)

  1. 분광석 투입호퍼와, 분광석 저장탱크와, 투입호퍼의 분광석을 저장탱크에 적당량 공급하는 호퍼밸브와, 저장탱크의 중량을 측정하기 위한 로드셀과, 저장탱크 내의 압력을 계측하는 저장탱크 압력계와, 취입에 사용되는 가스를 유동화 및 이동가스라인으로 분기하는 가스분배통과, 상기 가스분배통 내의 압력을 계측하기 위한 가스압력계와, 유동화가스와 이송가스를 적정압력으로 조절하기 위한 레귤레이터와, 유동화가스와 이송가스를 공급 또는 차단하기 위한 솔레노이드 밸브와, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브와, 이송가스를 고로 내부로 보내기 위한 메인밸브와, 토출된 분광석입자를 이송가스로 압송하여 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 고로내부로 취입시키기 위한 셔트밸브를 구비한 분광석 취입장치에 있어서, 상기 셔트밸브와 저장탱크 사이에 설치되는 척과, 상기 척을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진 분광석 토출량 제어장치를 더 구비하여 상기 척의 개도조절에 의해 분광석을 저장탱크로 부터 정량적으로 토출시켜 고로내부로 취입되는 분광석의 토출량을 제어하는 것을 특징으로 하는 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치.
KR2019970021000U 1997-07-31 1997-07-31 분광석 토출량 제어장치를 구비한 분광석 취입장치 KR200264856Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100797959B1 (ko) * 2001-12-26 2008-01-28 주식회사 포스코 용광로 풍구의 이산화티타늄 투입장치

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