KR20030054839A - 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결기에서 제조된 소결광을 냉각기 대차에 장입하여 냉각하는 과정에서 실링력 강화와 함께 소결광의 냉각 효율을 증대시킬 수 있도록 한 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치에 관한 것이다.

본 발명은 냉각기 대차에 장입된 소결광이 상기 냉각기 대차의 하부에 설치된 냉각팬 및 에어덕트에 냉각되는 장치에 있어서, 상기 에어덕트의 상부에 설치되고 물의 충진에 따라 실(seal)이 하부 방향으로 휘어지는 자중식 실부; 상기 자중식 실부의 물 튜브 외면에서 길이 방향을 따라 다수개 연결된 벨로우즈 배관; 상기 벨로우즈 배관에 연결된 물 분사노즐; 상기 물 튜브에 연결된 압력센서를 통해 물의 공급량을 조절하는 콘트롤 밸브; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치{Apparatus for enlargement of sealing and cooling efficiency of sintered ore cooler}

본 발명은 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치에 관한 것으로, 특히 소결기에서 제조된 소결광을 냉각기 대차에 장입하여 냉각하는 과정에서 실링력 강화와 함께 소결광의 냉각 효율을 증대시킬 수 있도록 한 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치에 관한 것이다.

일반적으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 분광석인 배합 원료를 이용하여 소결기에서 소결광(4)의 제조가 완료되면, 약 800℃ 온도를 갖는 상기 소결광이 냉각기 대차(1)에 장입되어 냉각팬(2)에서 발생시킨 공기에 의해서 냉각이 이루어지고 있다.

이와 같은 냉각 방법은 냉각기 대차(1)에 소결광이 적재되어 있는 상태에서 공기를 하부 방향에서 상부 방향으로 강제로 송풍시켜 냉각을 시키고 있으며, 장입 된 소결광의 입도가 굵고 기공율이 양호한 상태에서는 냉각 공기의 통기성이 좋아서 냉각효율이 높게 나타나지만, 소결광중에 분광석이 많거나 소결광이 과용융되어 기공률이 나쁠 경우에는 냉각 공기의 흐름이 편기되어 냉각 효율이 급격히 악화되고, 냉각팬(2)에서 승압,공급되는 공기가 냉각기 대차(1) 실링부에서 누풍이 되면 서 냉각효율이 급격히 저하된다.

종래의 소결광 냉각기에 공급되는 공기는 대기중의 공기를 냉각팬(2)에서 승압시켜 송풍하는 단순한 방법으로 진행되고 있었기 때문에 하절기에는 대기 공기의온도 상승으로 냉각 효율이 나빠지는 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 특히 소결 조업 상황이 조금만 악화되어도 냉각이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

한편, 종래의 물을 이용한 실링 장치는 냉각기 대차(1)에서 공기의 강제 공급에 의한 냉각작업이 이루어지기 때문에 분진이 다량 발생함에 따라 물이 충진된 워터 튜브(water tube) 내부에 상기 분진이 유입되어 실링(sealing) 작용이 중단되고,

에어덕트에 냉각 장치를 만들어서 냉각공기가 상기 에어덕트를 통과하여 냉각 공기의 온도를 저하시켜 냉각효율을 향상 시키는 냉각 장치는 짧은 시간에 냉각 공기가 에어덕트를 통과해야 하기 때문에 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 제조된 소결광이 열량 과다에 의해서 적열된 용융광이거나, 분광이 많은 상태로 냉각기 대차(1)에 장입될때, 냉각이 일정 시간내에 되지 않아 물을 이용하여 의도적으로 2차 냉각 작업을 하게 되며, 이 경우 물에 의한 급냉 현상이 발생되어 소결광 조직에 금이 가는 크랙(crack) 현상이 발생하여 용광로내의 환원 분위기에서 분화가 쉽게 일어나 통기성이 악화되는 문제점이 있었으며, 도면부호 1c는 실(seal), 3은 에어 덕트이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실링부의 실링력 강화와 함께 소결광의 냉각 효율을 증대시킬 수 있는 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 소결광 냉각기 대차의 평면도.

도 2는 종래 소결광 냉각기 대차의 개략 사시도.

도 3은 종래 소결광 냉각기 대차의 사용 상태도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치의 설치상태를 도시한 정면도.

도 5는 도 4에 도시된 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치의 부분 사시도.

도 6a는 본 발명에 있어서의 분사노즐의 설치 상태도.

도 6b는 본 발명에 있어서의 자중식 실 및 분사노즐의 작동 상태도.

도 7은 본 발명에 있어서의 물 튜브 및 분사 노즐의 설치 상태도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 냉각기 대차 2 : 냉각팬

10 : 자중식 실 40 : 물 튜브

50 : 벨로우즈 배관 60 : 분사노즐

80 : 콘트롤 밸브 90 : 압력센서

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치는 냉각기 대차에 장입된 소결광이 상기 냉각기 대차의 하부에 설치된 냉각팬 및 에어덕트에 냉각되는 장치에 있어서, 상기 에어덕트의 상부에 설치되고 물의 충진에 따라 실(seal)이 하부 방향으로 휘어지는 자중식 실부; 상기 자중식 실부의 물 튜브 외면에서 길이 방향을 따라 다수개 연결된 벨로우즈 배관; 상기 벨로우즈 배관에 연결된 물 분사노즐; 상기 물 튜브에 연결된 압력센서를 통해 물의 공급량을 조절하는 콘트롤 밸브; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 자중식 실부는 고무 재질로서 내부에 탄성 플레이트가 삽입된 자중식 실과, 상기 자중식 실의 일측면 상단에 고정부착된 제 1실링 플레이트와, 상기 실의 상면에서 소정의 상향 경사를 갖고 상기 제 1실링 플레이트의 외측면에 다수개 결합된 제 2실링 플레이트와, 상기 실의 내측면 상단에 고정부착된 파이프 형상의 물튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 실링 및 냉각 효율 증대장치는 크게 에어덕트의 상부에 설치되고 물의 충진에 따라 실(seal)이 하부 방향으로 휘어지는 자중식 실부와, 상기 자중식 실부의 물 튜브 외면에서 길이 방향을 따라 다수개 연결된 벨로우즈 배관과, 상기 벨로우즈 배관에 연결된 물 분사노즐과, 상기 물 튜브에연결된 압력센서를 통해 물의 공급량을 조절하는 콘트롤 밸브로 이루어져 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 자중식 실부는 자중식 실(10)의 일측면 상단에 사각 형상을 갖는 제 1실링 플레이트(30)가 고정부착되어 있고, 상기 실(10)의 상면에서 대략 'ㄴ'자 형상의 단면을 갖는 제 2실링 플레이트(20)가 제 1실링 플레이트의 외측면에 다수개의 볼트에 의해 결합되어 있으며, 상기 제 2실링 플레이트(20)는 상기 실(10)의 상면과 약 25도의 상향경사를 갖는다.

상기 자중식 실(10)은 고무 재질로서 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 판 모양의 탄성 프레이트(10a)가 삽입되어 있고, 상기 실(10)의 내측면 상단에는 파이프 형상을 갖는 물튜브(water tube)(40;40a,40b)가 고정부착되어 있고, 상기 물튜브의 외면 길이 방향을 따라 다수의 벨로우즈 배관(50)이 등간격을 갖고 연결되어 있으며, 상기 벨로우즈 배관 각각에 도 6에 도시된 바와 같은 물 분사노즐(60)이 연결되어진다.

상기 분사 노즐(60)은 노즐소켓(60d)이 벨로우즈 배관(50)에 핀 체결 방식으로 연결되어 분사 노즐(60)의 분사 압력에 의해서 전후로 움직이는 구성을 가지며, 분사 노즐(60)은 육각형상을 갖는 중앙부의 정면 캡 노즐(60a)과, 상기 캡 노즐의 각 면에 6개의 측면 캡 노즐(60b)이 연결되어 총 7개의 캡 노즐로 구성되고, 각각의 캡 노즐은 노즐보디(60c)에서 착탈이 가능한 구조로 되어 있다.

상기 자중식 실(10)과 물 분사 노즐(60)은 도 6에 도시한 바와 같이 45대의 냉각기 대차(1)가 원형의 궤도 레일을 따라 이동함에 따라 자중식 실(10)과 물 튜브(40)가 둥근 원 모양으로 연결되어 하나로 된 구성을 가지며, 냉각기 대차(1)의내측과 외측에 자중식 실(10)과 물 튜브(40)가 위치하여 냉각기 대차(1)의 내부에 45개, 외부에 45개 총 90개의 분사 노즐(60a,60b)이 구성되어 있다.

또한, 상기 물 튜브(40a,40b)에는 물을 공급하는 배관과 물튜브내의 수압을 검출하는 압력센서(90)가 연결되어 있고, 상기 압력센서(90)를 통해 물의 공급량을 조절하는 콘트롤밸브(80)가 내,외부의 물튜브(40a,40b)에 각각 연결되는 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이 냉각기 대차(1)에 소결광(4)이 적재되기 전에 냉각기팬(2)이 가동되고, 소결광이 대차(1)에 적재되면, 냉각팬의 댐퍼를 열어서 냉각공기를 공급하여 열교환 작용이 진행된다.

냉각 공기가 에어덕트(3) 내부로 공급되면 도 4에 도시한 바와 같이 공기는 냉각기 대차(1)에 적재된 소결광 사이를 통과하면서 뜨거운 소결광의 열기를 빼앗아 냉각기 밖으로 배출되는 작용이 연속적으로 진행되면서 냉각이 이루어 진다.

이러한 과정에서 냉각기 대차(1) 하부의 내,외부에 있는 물 튜브(40a,40b)에 연결되어 있는 분사노즐(60)에서 물 입자가 미세하게 분사되어 냉각 공기와 함께 섞여서 소결광의 냉각 작용을 하게 되며, 이때 상기 실(10)은 도 6에 도시한 바와 같이 물튜브(40)에 분사용 물이 충진 됨에 따라 그 자중이 무거워지고 따라서 실(10)의 상단 부분이 하부 방향으로 즉, 에어덕트(3) 안쪽으로 휘어지려는 작용을 하게 되어 25도의 각도를 이루고 있는 냉각기 대차(1)의 제 2 실링 플레이트(20)와의 사이에 밀착성이 강해져서 기밀성이 매우 향상되어 냉각 공기의 누풍을 방지하는 작용을 하게 된다.

또한, 물 튜브(40)의 분사 노즐(60)에서 연속적으로 물이 분사되고, 분사 노즐(60)이 물의 공급 압력에 의해서 일정한 각도로 움직여짐에 따라서 실(10)은 계속적으로 안쪽으로 기울어지려는 힘이 발생하여 기밀성은 더욱 상승하는 작용을 하게 된다.

상기와 같은 과정에서 분사노즐(60)의 동작은 물튜브(40)에서 공급되는 물의 압력에 의해서 60~90도까지 30도 각도의 원호를 그리면서 작동하며, 이때 물튜브(40)와 분사노즐(60) 사이에 있는 배관(50)이 밸로우즈 모양이기 때문에 노즐의 원호 운동은 더욱 유연하고 연속적으로 일어나게 된다.

상기 분사 노즐(60)의 분사는 정면과 측면의 캡노즐(60a~60d)에서 안개 형태의 분사가 됨에 따라 에어덕트(3) 아래에서 냉각기 대차(1) 위쪽으로 이동하는 냉각 공기와 함께 섞여서 적재 된 소결광의 사이를 지나가면서 열교환 즉, 냉각작용을 일으킨다.

이러한 작용은 도 7에 도시한 바와 같이, 냉각기 대차(1) 하부의 내,외부에 각각 위치한 노즐(60-1, 60-2) 90개가 동시에 동작하며, 물튜브(40a,40b)에 장착 된 압력센서(90)에서 튜브(40a,40b) 내의 물압력을 검출하여 콘트롤밸브(80)에서 유량이 조정되기 때문에 균일한 압력으로 물이 각각의 분사노즐(60)에서 분사되는 작용을 한다.

위와 같이 하여 약 40m BAR의 압력으로 에어덕트(3)에 공급되는 냉각 공기에안개형 물입자가 분사되어 냉각기 대차(1)에 적재된 소결광 입도 사이를 통과하면서 많은 열량의 열교환이 이루어지기 때문에 단위 시간 동안에 냉각 효율이 매우 좋아지는 결과를 얻을 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치는 물튜브의 자중력과 분사노즐의 분사작용에 따른 실과 실플레이트의 기밀성 우지로 냉각 공기의 유실량을 줄여서 냉각 효율이 향상되고, 소결광 입도 사이에 있는 미분의 분광석 입자와 물 입자가 결합하여 소결광의 기공부에 흡착되므로 수송과정에서 분진 발생을 줄일 수 있어 대기오염을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉각기 대차에 장입된 소결광이 상기 냉각기 대차의 하부에 설치된 냉각팬 및 에어덕트에 냉각되는 장치에 있어서,

   상기 에어덕트의 상부에 설치되고 물의 충진에 따라 실(seal)이 하부 방향으로 휘어지는 자중식 실부;

   상기 자중식 실부의 물 튜브 외면에서 길이 방향을 따라 다수개 연결된 벨로우즈 배관;

   상기 벨로우즈 배관에 연결된 물 분사노즐;

   상기 물 튜브에 연결된 압력센서를 통해 물의 공급량을 조절하는 콘트롤 밸브; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자중식 실부는 고무 재질로서 내부에 탄성 플레이트가 삽입된 자중식 실과, 상기 자중식 실의 일측면 상단에 고정부착된 제 1실링 플레이트와, 상기 실의 상면에서 소정의 상향 경사를 갖고 상기 제 1실링 플레이트의 외측면에 다수개 결합된 제 2실링 플레이트와, 상기 실의 내측면 상단에 고정부착된 파이프 형상의 물튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각기의 실링 및 냉각 효율 증대장치.