KR20040026021A - 수직형 소성로의 무정지 조업장치 - Google Patents

수직형 소성로의 무정지 조업장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장입부에 한쌍의 장입담파와 장입서지빈을 설치하고, 또한 불출부에도 불출담파와 불출서지빈을 설치하여 수직형 소성로의 무정지 조업을 유도하고, 그에 따른 소성로의 석회석 생산량을 증가시키며, 연돌의 공해배출을 감소시키도록 개선된 수직형 소성로의 무정지 조업장치에 관한 것이다.
본 발명은, 장입빈 하부에 한쌍의 장입담파와 장입서지빈을 각각의 소성로마다 구비하여 이들을 통하여 장입빈으로 부터 상기 소성로의 내부로 원석장입을 시행할 수 있도록 된 장입 제어부; 디스챠지의 하부에 한쌍의 불출서지빈과 불출담파를 각각의 소성로마다 구비하여 이들을 통하여 디스챠지로 부터 제품불출을 시행할 수 있는 불출제어부;및 상기 장입 제어부와 불출제어부의 담파들을 원격으로 선택적으로 자동 개폐시켜 원석의 장입과 생석회의 불출을 상기 수직형 소성로의 가동중에 이루도록 된 콘트롤러;를 포함하는 수직형 소성로의 무정지 조업장치를 제공한다.

Description

수직형 소성로의 무정지 조업장치{AN APPARATUS FOR NON-STOP OPERATION OF SHAFT KILNS}
본 발명은 수직형 소성로(shaft kiln)에서 무정지 가동으로 생석회를 연속 생산함으로써 생산효율을 향상시킬 수 있는 수직형 소성로의 무정지 생산장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 장입부에 한쌍의 장입담파와 장입서지빈을 설치하고, 또한 불출부에도 불출담파와 불출서지빈을 설치하여 수직형 소성로의 무정지 조업을 유도하고, 그에 따른 소성로의 석회석 생산량을 증가시키며, 연돌의 공해배출을 감소시키도록 개선된 수직형 소성로의 무정지 조업장치에 관한 것이다.
일반적으로 생석회는 제강공정에서 탈황제나 불순물을 화합하기 위한 물질로 사용되고 있으며, 따라서 고청정강의 제조를 위해서는 고품위의 생석회가 요구되고 있다. 제1도에 나타낸 것과 같이 수직형 소성로(100a)(100b)는 두대가 나란하게 직립으로 배치되어 운전되고 있으며, 각각의 수직형 소성로(100a)(100b)들은 40∼80㎜의 대체로 큰 입자의 석회석을 이용하여 생석회를 제조하는데 사용된다.
상기 원석인 석회석은 먼저 소성로(100a)(100b)의 외측에 마련된 수세기(104)에서 표면을 깨끗하게 물로 씻은 다음, 선별기(105)를 거쳐 서지호파(106)에 저장하고, 차징 컨베어벨트(108)로 운송하여 상기 수직형 소성로(100a)(100b)의 장입 직전 장입빈(120)에 일시 저장되어진다.
그리고, 상기 장입빈(120)에 저장된 석회석은 생산량에 따라 수직형 소성로(100a)(100b)내에서 배출된 양만큼 상기 수직형소성로(100a)(100b)내에 장입하게 되며, 수직형소성로(100a)(100b)는 보통 한쪽(100a)이 소성 공정이면 다른 한쪽(100b)은 비소성 공정으로 대기 상태에 있게 되며, 그 반대의 경우도 동일하다.
그리고, 상기 소성로(100a)(100b)들은 생산량에 따라 설정된 일정한 시간에 따라서 소성과 예열을 반복하면서 석회석을 생석회로 제조하게 된다.
상기 소성 공정이란 석회석의 탈탄산에 필요한 적정 연소가스와 공기의 연소 열량을 공급하는 공정이며, 비소성 공정이란 상기 소성측의 폐열이 배출되면서 열교환이 이루어져 대기중인 비소성상태의 상기 수직형 소성로(100a)(100b)내의 원석에 예열 작용을 시키면서 소성측에서 발생된 배가스를 도 2에 도시된 바와 같은 연돌(125)로 배출시키는 공정이다.
따라서, 상기 수직형 소성로(100a)(100b)내에 장입된 원석은 수직형 소성로(100a)(100b)의 상부에서 부터 예열-소성-냉각과정을 거치면서 품질이 우수한 생석회를 제조하고 있다.
그러나 이러한 과정들이 연속적으로 반복되어 생석회의 제조가 이루어지고 있지만, 상기의 수직형소성로(100a)(100b)가 소성과 예열을 반복하기 위하여 상호 교체 될 때는, 수직형 소성로(100a)(100b)내의 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압 때문에 수직형 소성로(100a)(100b)가 정지되고, 내부의 압력을 낮춘 다음 원석의 장입이 이루어져야 한다.
즉, 종래의 수직형 소성로(100a)(100b)들은 장입빈(120)의 하부측으로 각각 클로싱담파(122a)(122b)들을 구비한 것이고, 소성로(100a)(100b)의 하부측에 위치한 디스챠지(130a)(130b)의 하부측으로는 하나의 디스챠지 담파(132a)(132b)들을 구비한 것이었다.
따라서, 클로싱 담파(122a)(122b)를 개방시켜서 장입빈(120)으로 부터 소성로(100a)(100b)의 내부로 석회석의 유입이 이루어지는 것이고, 디스챠지담파(132a)(132b)를 개방시켜서 소성로(100a)(100b)로 부터 외부로 생석회를 배출시키는 구조이다.
따라서, 종래의 수직형 소성로(100a)(100b)에서는 그 내부에 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 유지된 상태에서는 소성로(100a)(100b)내의 가스가 장입빈(120)을 통하여 외부로 역류되어 원석을 장입빈(120)으로 부터 유입시킬 수가 없고, 디스챠지담파(132a)(132b)를 열어서 생석회의 배출을 이룰 수가 없다. 따라서, 연돌(125)을 통한 배가스의 배출을 이룸으로써, 이와 같은 정지상태에서 내부 압력을 낮춘 다음, 연소와 배기공정의 교체, 새로운 석회석의 원석 장입, 제조된 생석회의 불출 공정이 매 챠지(약10분) 마다 한번씩 이루어진다.
따라서, 이러한 수직형 소성로(100a)(100b)들은 대략 60초 동안 교체를 위한 정지가 불가피하며, 이것은 사실상 수직형소성로(100a)(100b)의 휴지와 같은 것이다.
이로 인하여 생석회의 생산량에 직접적인 감소 영향을 미치게 하는 문제점과, 생석회 제조 과정에서 발생하는 연돌(125)의 공해배출이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기의 공해 배출값은 연소되지 않고 연돌에 머무르는 더스트가 연돌(125)밖의 공기중 21%의 산소(O2)와 만나 희석되어 소성로(100a)(100b)의 정지 후나, 초기 가동시 산소 농도의 증가로 더스트의 산출 값이 법정 규제치 50mg/m3을 초과하게 된다.
따라서, 환경보호측면에서도 소성로(100a)(100b)의 연속적인 가동이 필요한 것이며, 조업부서의 최대과제인 생산량 달성에도 개선할 부분이 많은 것이었다.
본 발명은 상기에서 설명한 바와 같이, 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 한쌍의 수직형 소성로들을 무정지 상태로 조업하여 소성로의 석회석 생산량을 증가시키며 연돌의 공해배출을 감소시키도록 개선된 수직형 소성로의 무정지 조업장치를 제공하는 데 그 목적이 있다
제 1도는 일반적인 수직형 소성로의 구조를 도시한 설명도;
제 2도는 종래의 기술에 따른 수직형 소성로의 조업방식을 설명하기 위한 일부 절개 측면도;
제 3도는 종래의 기술에 따른 수직형 소성로에서 소성로간의 교체조업을 위해 조업을 정지시키는 경우에 발생되는 공해발생부분을 도시한 그래프도;
제 4도는 본 발명에 따른 수직형 소성로의 무정지 조업장치를 도시한 일부 절개 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10.... 장입 제어부 12a,12b.... 장입담파
15a,15b.... 장입서지빈 40.... 불출제어부
42a,42b... 불출서지빈 45a,45b... 불출담파
50.... 불출참바 80.... 콘트롤러
100a,100b... 수직형 소성로 104.... 수세기
105.... 선별기 106.... 서지호파
108.... 컨베어벨트 120.... 장입빈
122a,122b... 클로싱 담파 130a,130b.... 디스챠지
132a,132b... 디스챠지 담파
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 나란한 수직형 소성로(shaft kiln)들을 무정지 가동으로 연소와 배기공정의 교체, 새로운 석회석의 원석 장입, 제조된 생석회의 불출 공정들을 이룰 수 있는 장치에 있어서,
장입빈 하부에 한쌍의 장입담파와 장입서지빈을 각각의 소성로마다 구비하여 이들을 통하여 장입빈으로 부터 상기 소성로의 내부로 원석장입을 시행할 수 있도록 된 장입 제어부;
디스챠지의 하부에 한쌍의 불출서지빈과 불출담파를 각각의 소성로마다 구비하여 이들을 통하여 디스챠지로 부터 제품불출을 시행할 수 있는 불출제어부;및
상기 장입 제어부와 불출제어부의 담파들을 원격으로 선택적으로 자동 개폐시켜 원석의 장입과 생석회의 불출을 상기 수직형 소성로의 가동중에 이루도록 된 콘트롤러;를 포함하여 수직형 소성로들의 무정지 가동을 이룸을 특징으로 하는 수직형 소성로의 무정지 조업장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수직형 소성로의 무정지 조업장치(1)는 제5도에 도시한 바와 같이, 소성로(100a)(100b)의 조업중에 장입빈(120)으로 부터 상기 소성로의 내부로 원석장입을 시행할 수 있도록 된 장입 제어부(10)를 구비한다. 상기 장입 제어부(10)는 종래의 장입빈(120) 하부에 한쌍의 장입담파(12a)(12b)와 장입서지빈(15a)(15b)을 구비한다. 상기의 장입담파(12a)(12b)는 장입빈(120)의 불출라인의 일측부에 각각 설치되고, 상기의 장입서지빈(15a)(15b)은 상기 불출라인과 연결되어 구비된다.
상기의 장입서지빈(15a)(15b)의 불출라인은 수직형소성로(100a)(100b)에 각각 클로싱 담파(122a)(122b)들을 통하여 연결된다.
또한, 상기 장입담파(12a)(12b)와 클로싱 담파(122a)(122b)들은 각각 이후에 설명되어지는 콘트롤러(80)들에 의해서 원격으로 그 개폐가 이루어지도록 연결된다.
이와 같은 본 발명의 구성은 종래의 수직형소성로(100a)(100b)가 원석장입 시마다 정지되던 것을 정지하지 않고, 바로 가동 중에 원석장입을 원활하게 시행할 수 있도록 한다. 즉 장입빈(120)에 원석이 저장되면, 이것은 클로싱 담파(122a)(122b)가 폐쇄된 상태에서 장입빈(120)의 장입담파(12a)(12b)가 개방되어 장입서지빈(15a)(15b)에 저장된다.
이러한 경우 소성로(100a)(100b) 내부의 압력이 장입서지빈(15a)(15b)에 미치지 않으므로 원활한 유입이 이루어진다.
이렇게 저장된 원석은 수직형소성로(100a)(100b)의 원석 레벨에 의하여 수직형소성로(100a)(100b)내부로 장입이 되는데, 이 때 상기의 장입빈(120)의 장입담파(12a)(12b)가 폐쇄된 상태에서 장입하고자 하는 소성로(100a)(100b)의 클로싱 담파(122a)(122b)를 열게되면 이를 통하여 소성로(100a)(100b)내에 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 장입서지빈(15a)(15b)에 미치게 되어 압력평형을 이루게 되고, 이러한 상태에서 소성로(100a)(100b)의 내부에 원석의 장입이 가능해지는 것이다.
그럼으로써 수직형 소성로(100a)(100b)가 정압 때문에 수직형소성로(100a)(100b)를 정지하고, 원석을 장입하는 문제가 해결되게 된다.
즉, 수직형 소성로(100a)(100b)내에 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 유지된 상태로 석회석의 장입이 이루어지는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 수직형 소성로의 무정지 조업장치(1)는 제4도에 도시한 바와 같이, 불출제어부(40)를 구비하는 바, 상기 불출제어부(40)는 소성로(100a)(100b)의 가동중에 제품불출을 시행할 수 있는 것으로서, 종래의 디스챠지(130a)(130b) 하부에 한쌍의 불출서지빈(42a)(42b)과 불출담파(45a)(45b)가 구비된다.
상기의 불출서지빈(42a)(42b)은 디스챠지(130a)(130b)의 불출라인에 연결되고, 상기의 불출서지빈(42a)(42b)은 불출담파(45a)(45b)를 통하여 불출참바(50)와 연결되어 구비된다.
상기의 불출참바(50)에 저장된 생석회 제품은 불출피더(143)에 의하여 불출이 된다. 그리고, 상기 디스챠지(130a)(130b)의 불출라인의 일측부에, 즉 디스챠지(130a)(130b)와 불출서지빈(42a)(42b)의 사이에 디스챠지 담파(132a)(132b)가 설치되어 있고, 상기의 불출서지빈(42a)(42b)과 불출참바(50)사이에 불출담파(45a)(45b)가 설치된다.
이와 같은 구성은 종래의 수직형소성로(100a)(100b)가 제품불출 시마다 정지되던 것을 정지하지 않고, 바로 가동 중에 제품불출을 원활하게 시행할 수 있다. 즉 종래의 디스챠지(130a)(130b)에 의하여 하강되는 제품은 디스챠지(130a)(130b)의 불출라인을 통하여 불출서지빈(42a)(42b)에 일단 저장이 된다.
이러한 경우, 소성로(100a)(100b)내에 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 불출서지빈(42a)(42b)에 미치게 되어 압력평형을 이루게 되면서 생석회의 배출이 이루어진다.
그리고, 불출서지빈(42a)(42b)에 적정량의 제품이 저장되면, 상기의 디스챠지 담파(132a)(132b)는 개방에서 폐쇄 상태로 전환이 되고, 다음은 불출담파(45a)(45b)가 개방이 되면서 불출서지빈(42a)(42b)에 저장된 제품은 불출참바(50)로 이동하게 된다.
또한, 상기 디스챠지 담파(132a)(132b)와 불출담파(45a)(45b)들은 각각 이후에 설명되어지는 콘트롤러(80)들에 의해서 원격으로 그 개폐가 이루어지도록 연결된다.
이와 같이 이동된 제품은 불출사이클에 의하여 불출피더(143)가 가동되어 후공정으로 불출이 된다.
그럼으로써 수직형소성로(100a)(100b)의 정압이 불출서지빈(42a)(42b)에 미치지 않기 때문에 수직형소성로(100a)(100b)를 정지하고, 제품을 불출하는 문제가 해결되는 것이다.
상기와 같은 각각의 장입제어부(10)와 불출제어부(40)의 제어는 수직형소성로(100a)(100b)의 총체적인 제어를 관장하는 콘트롤러(80)에 의하여 제어가 실시된다.
상기 콘트롤러(80)는 상기 장입 제어부(10)와 불출제어부(40)의 담파(12a)(12b)(45a)(45b)(122a)(122b)(132a)(132b)들을 원격으로 선택적으로 자동 개폐시켜 원석의 장입과 생석회의 불출을 상기 수직형 소성로(100a)(100b)의 가동중에 이루도록 된 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 일측의 소성로(100a)가 소성중일 때 타측의 소성로(100b)는 대기중인 상태이고, 소성중인 소성로(100a)의 작업이 종료되면 대기상태로 되며, 대기중인 소성로(100b)는 소성상태로 전환된다.
이를 위하여 소성상태의 소성로(100a)는 소성작업이 완료되면, 장입서지빈(15a)의 하부측 클로싱 담파(122a)가 열리면서 장입서지빈(15a)내의 원석이 소성로(100a)의 내부로 유입되고, 불출담파(45a)가 닫친 상태에서 디스챠지담파(132a)가 열려서 불출서지빈(42a)으로 소성이 완료된 생석회가 배출된다.
따라서, 소성이 완료된 생석회는 배출되고, 새로운 석회석이 내부에 유입되며, 대기중인 소성로(100b)에서는 가스 랜스(150)를 통하여 연소가 이루어지면서, 상부측의 클로싱 담파(122b)가 닫친 상태에서 장입담파(12b)가 열리면서 장입서지빈(15b)으로 석회석이 유입되어 보관된다.
이와 같이 하여 소성이 완료된 소성로(100a)측은 대기상태로 전환되고, 대기중인 소성로(100b)는 소성상태로 전환되어 내부의 석회석의 소성이 이루어지며, 이러한 소성과정에서 발생된 배가스는 소성대기상태로 전환된 소성로(100a)내부의 새로 장입된 석회석을 통과하면서 석회석을 예열시키는 것이다.
그리고, 이와 같이 소성이 이루어져 다시 소성로(100a)(100b)의 절환을 이루고자 한다면, 소성상태의 소성로(100b)는 장입담파(12b)가 닫친 상태에서 장입서지빈(15b)의 하부측 클로싱 담파(122b)가 열리면서 장입서지빈(15b)내의 원석이 소성로(100b)의 내부로 유입되고, 불출담파(45b)가 닫친 상태에서 디스챠지담파(132b)가 열려서 불출서지빈(42b)으로 소성이 완료된 생석회가 배출된다.
따라서, 소성이 완료된 생석회는 배출되고, 새로운 석회석이 내부에 유입되며, 대기중인 소성로(100a)에서는 가스 랜스(미도시)를 통하여 가스가 공급되어 새롭게 연소가 이루어지면서, 상부측의 클로싱 담파(122a)가 닫친 상태에서 장입담파(12a)가 열리면서 장입서지빈(15a)으로 석회석이 유입되어 보관된다.
따라서, 이와 같은 절환작동 도중에 상기 담파들의 개폐작동은 모두 콘트롤러(80)들에 의해서 이루어지는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 소성로(100a)(100b)내의 2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 외부로 유출되지 않고 유지된 상태에서 장입서지빈(15a)(15b)으로부터 소성로(100a)(100b)의 내부로 석회석이 장입될 수 있고, 소성이 완료된 생석회는2000mmAq ~ 2500mmAq의 정압이 유지된 상태에서 불출서지빈(42a)(42b)으로 배출이 가능하다. 이와 같이 장입서지빈(15a)(15b)과 불출서지빈(42a)(42b)들은 각각 소성로(100a)(100b)내의 압력들을 정상적으로 유지시키는 역활을 하므로 석회석의 장입과 배출을 위하여 소성로(100a)(100b)내부의 압력을 의도적으로 낮출 필요가 없는 것이다.
즉, 본 발명에 의하면 수직형소성로(100a)(100b)의 무정지 조업이 가능하게 됨으로써 생석회의 생산량이 증가하고, 연돌의 공해배출이 감소하는 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 복수의 나란한 수직형 소성로(shaft kiln)(100a)(100b)들을 무정지 가동으로 연소와 배기공정의 교체, 새로운 석회석의 원석 장입, 제조된 생석회의 불출 공정들을 이룰 수 있는 장치에 있어서,
    장입빈(120)의 하부에 한쌍의 장입담파(12a)(12b)와 장입서지빈(15a)(15b)를 각각의 소성로(100a)(100b)마다 구비하여 이들을 통하여 장입빈(120)으로 부터 상기 소성로(100a)(100b)의 내부로 원석장입을 시행할 수 있도록 된 장입 제어부(10);
    디스챠지(130a)(130b)의 하부에 한쌍의 불출서지빈(42a)(42b)과 불출담파(45a)(45b)를 각각의 소성로(100a)(100b)마다 구비하여 이들을 통하여 디스챠지(130a)(130b)로 부터 제품불출을 시행할 수 있는 불출제어부(40);및
    상기 장입 제어부(10)와 불출제어부(40)의 담파(12a)(12b)(45a)(45b)(122a)(122b)(132a)(132b)들을 원격으로 선택적으로 자동 개폐시켜 원석의 장입과 생석회의 불출을 상기 수직형 소성로(100a)(100b)의 가동중에 이루도록 된 콘트롤러(80);를 포함하여 수직형 소성로들의 무정지 가동을 이룸을 특징으로 하는 수직형 소성로의 무정지 조업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장입 제어부(10)의 장입담파(12a)(12b)는 장입빈(120)의 불출라인의 일측부에 각각 설치되고, 상기 장입담파(12a)(12b)의 하부측으로는 장입서지빈(15a)(15b)들이 연결되어 구비되며, 상기 장입서지빈(15a)(15b)의 불출라인은 각각 클로싱 담파(122a)(122b)들을 통하여 수직형소성로(100a)(100b)에 연결된 구조임을 특징으로 하는 수직형 소성로의 무정지 조업장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불출제어부(40)는 소성로(100a)(100b)의 디스챠지(130a)(130b) 하부에 각각 디스챠지 담파(132a)(132b)들을 통하여 불출서지빈(42a)(42b)과 불출담파(45a)(45b)가 구비되고, 상기 불출담파(45a)(45b)를 통하여 불출참바(50)에 연결된 구조임을 특징으로 하는 수직형 소성로의 무정지 조업장치.
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