KR20050047382A - 소성로의 초기 가동시 승온방법 - Google Patents

Abstract

소성로(Shaft Kiln)의 초기 가동시 승온방법이 제공된다.

상기 소성로의 초기 가동시 승온방법은, 소성로의 보수후 초기 가동시 소성로의 승온방법에 있어서, 소성로의 내부 원석을 비우고 소성소의 보수완료후, 소성소 쳄버상의 승온버너를 별도의 점화용물질과 점화구없이 점화파이롯을 통하여 점화시키어 승온버너를 통한 소성로의 초기 가동시 승온을 수행하는 단계;와, 승온버너의 화염감지기와 온도센서를 통하여 승온버너의 화염온도가 30℃ 이하로 되면 점화파일롯을 통하여 승온버너를 재 점화시키어 승온온도를 유지하는 단계; 및, 승온버너를 통한 승온을 통하여 조상조업에 도달하면 소성로의 란스를 통하여 소성로의 정상조업을 수행하는 단계로 이루어 진다.

본 발명에 따르면, 소성로의 내부를 비운 다음 석회석의 투입후 초기 가동을 위한 소성로 승온조업시 정상조업에 필요한 조업온도까지 승온조업을 신속하게 수행할 수 있도록 하는 개선된 효과를 얻는다.

Description

소성로의 초기 가동시 승온방법{A METHOD FOR RASING TEMPERATURE OF SHAFT KILN}

본 발명은 소성로(Shaft Kiln)의 초기 가동시 승온방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 소성로의 내부를 비운 다음 석회석의 투입후 초기 가동을 위한 소성로의 승온조업시 정상조업에 필요한 조업온도까지 승온조업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 소성로의 초기 가동시 승온방법에 관한 것이다.

도 1에서는 제철공장에서 생석회를 생산하기 위하여 사용되는 소성로중 수직 소성로를 도시하고 있는데, 이와 같은 수직 소성로(100)는 예열대(110)와 소성대(120) 및, 냉각대(130)로 나누어 지고, 한쌍의 소성대(120)에 교대로 소성되는 생석회를 투입하여 소성작업을 교대로 수행한다.

그런데, 이와 같은 생석회 제조설비인 수직소성로(100)는 주기적으로 보수작업을 실시하는데, 설비수명에 따른 노화로 내부의 연와와 외부철피부분이 손상되면 이들을 보수 또는 교체하거나 장시간 설비를 보수할 때에는 소성로 (100)의 소성대 로(120)에 채워진 원석 즉, 석회석을 비워야 한다.

그런데, 이와 같은 소성로(100)의 보수 작업후, 초기에 소성로(100)를 가동하는 소성로의 초기 가동시에는 급격한 온도상승으로 냉각된 로내부의 연와가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 점진적으로 소성로(100)의 온도를 상승시키는 승온작업을 하게 된다.

예를 들어, 54-56시간 정도의 시간을 가지고 소성로(100)의 승온작업을 실시하고, 정상적인 조업이 가능한 온도에 도달하면, 소성로(100)에 부착된 란스(122)을 이용하여 조업하면서 94-96시간이 지난 후에는 소성로(100)의 정상적인 조업을 실시할 수 있다.

그런데, 종래 소성로(100)의 보수중에 점화된 상태에서 상기와 같은 란스(122)을 통한 본격적인 소성로 조업을 수행하기 전에, 일정온도까지 소성로의 온도를 승온시키기 위하여는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 소성로(100)내의 초기점화시 소성로(100)의 소성대(120)사이의 쳄버(140)내부에 버너점화를 위한 물질 예를들어, 장작, 기름걸레, 종이등의 점화용물질(150)을 쌓아두고 외부에서 점화구(160)를 이용하여 상기 점화용물질(150)을 연소시키면서 그 직상부의 승온버너(170)를 점화 점화시킨후, 54-56시간동안 승온작업을 진행한다.

즉, 도 3을 토대로 종래의 소성로 초기 가동시 승온조업을 상세히 살펴보면, 먼저 소성로의 기밀상태를 점검하고, 소성대(120)사이의 쳄버(130)에 점화용물질(150)을 채우고, 원석을 70-80% 로 장입한후, 에어퍼지를 위하여 배기댐퍼를 2-5% 정도 개도시키고, 소성로(100)의 내부 압력은 -1 - 5mbar로 조정한후, 쳄버(140)상의 점화용물질(150)을 점화구(160)를 이용하여 점화시키어 그 직상부의 승온버너(170)를 점화한후, 대략 56시간정도 승온을 시작한다.

이때, 앞에서 설명한 바와 같이, 소성로(100)내부의 가스흐름이 변동되면서 승온버너(170)가 소화되면, 배기댐퍼를 100% 열고, 송풍기를 기동시켜 소성로(100)내부의 가스를 외부로 배출시키는 에어퍼지(Air Purge)를 실시하고, 일산화탄소(CO)의 농도가 50ppm 이하로 되도록 한후, 다시 점화물질을 투입하여 승온버너(170)의 점화작업을 반복한다.

그리고, 승온버너(170)의 소화가 감시자를 통하여 확인하면서 발생되지 않으면, 소성로(100)의 승온온도를 750℃ 이하, 즉 소성로(100)의 란스(122)를 이용하여 소성로의 온도를 40시간동안은 700-710 ℃ 까지 유지시키고, 이후 정상조업에 도달하도록 96시간동안 소성로의 승온조업을 실시하는 것이다.

따라서, 이와 같은 종래의 소성로 초기 가동시 승온조업에 있어서는, 소성로(100)의 내부 압력과 내부를 흐르는 가스흐름의 변동이 발생되면서 점화용물질(150)을 이용한 승온버너(170)의 점화자체를 어렵게 하거나 또는 점화되어도 손쉽게 소화되는 등의 문제가 발생되었다.

그리고, 종래의 소성소 승온을 위한 버너 점화시에는 초기 점화후에도 별도의 작업자가 승온버너(170)의 화염을 지속적으로 감시하여 하는 불편한 작업이 수반되고, 승온버너의 점화시 또는 작은 소화때문에, 전체적인 소성로의 초기 가동시 승온작업이 9-10시간정도 연장되어 전체적인 승온기간이 연장되는 등의 다른 문제를 초래한다.

또한, 승온버너의 점화지연과 승온조업의 지연으로 소성로(100)의 내부에 있는 석회석원석의 소성로내부 체류시간이 연장되기 때문에, 원석의 응고현상으로 절출작업을 어렵게 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 소성로의 내부를 비운 다음 석회석의 투입후 초기 가동을 위한 소성로 승온 조업시 정상조업에 필요한 조업온도까지 승온조업을 신속하게 수행하도록 하여 전체적인 소성로의 생산성을 향상시키는 소성로의 초기 가동시 승온방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 소성로의 보수후 초기 가동시 소성로의 승온방법에 있어서, 소성로의 내부 원석을 비우고 소성소의 보수완료후, 소성소 쳄버상의 승온버너를 별도의 점화용물질과 점화구없이 점화파이롯을 통하여 점화시키어 승온버너를 통한 소성로의 초기 가동시 승온을 수행하는 단계;

승온버너의 화염감지기와 온도센서를 통하여 승온버너의 화염온도가 30℃ 이하로 되면 점화파일롯을 통하여 승온버너를 재 점화시키어 승온온도를 유지하는 단계; 및

승온버너를 통한 승온을 통하여 조상조업에 도달하면 소성로의 란스를 통하여 소성로의 정상조업을 수행하는 단계;

로 구성된 것을 특징으로 하는 소성로의 초기 가동시 승온방법를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 소성로의 초기 가동시 승온을 위한 버너점화 작업을 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 소성로 승온작업시 사용되는 승온버너를 도시한 상세도이며, 도 6은 본 발명에 따른 소성로 승온작업을 도시한 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 소성로 승온작업시 온도를 나타낸 승온 그래프이다.

먼저, 도 4 및 도 5에서는 본 발명에 사용되는 승온버너(10)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 승온버너(10)는, 도 2에서와 같이 종래 승온버너 (170)의 점화시 소성로(100)의 쳄버(140)에 점화용물질(150)을 쌓아두고 별도의 점화구(160)를 이용하여 점화용물질 예를 들어, 종이나 화목등을 점화시킨후, 이를 통하여 승온버너(170)를 점화시킨 것에 비하여, 별도의 점화용물질(150)이나 점화구(160)의 사용을 없애도록 하였다.

즉, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 승온방법에서 사용되는 승온버너(10)는 소성로(100)의 쳄버(140)상에 고정되는 플랜지(12)를 갖춘 버너몸체(14)에 화염발생을 위한 공기와 가스 공급관(16)(18)이 연결되고, 상기 버너몸체(14)에는 상기 관을 통하여 공기와 가스를 분사시키어 연소작용을 하는 공기 및 가스구멍(20)(22)들이 형성되어 있다.

그리고, 상기 버너몸체(14)에는 종래 점화용물질(150)과 점화구(160) 대신에 버너의 점화를 가능하게 하는 점화 파이롯(24)이 갖추어 지면서, 버너의 화염을 감지하는 화염감지기(26)가 제공되어 있고, 별도로 작업자가 육안으로 버너가동상태를 확인할 수 있는 사이트 글라스(28)가 구비된다.

따라서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 소성로(100)의 보수후 초기 가동시 본 발명에서는 먼저 점화파이롯(24)을 통하여 버너몸체(14)의 구멍(20)(22)들을 통하여 분사되는 공기와 가스에 화염을 점화시키어 버너(10)를 가동시키면서, 화염이 정상적으로 발생되고 있는 가를 화염감지기(26)를 통하여 감지하여 종래기술에서 설명한 바와 같이, 소성로(100) 내부의 가스흐름이 급속히 변동함에 의한 버너소화시 이를 바로 감지 대응하도록 한다.

다음, 도 6에서는 본 발명인 소성로 초기 가동시 승온방법의 작업단계를 흐름도로 도시하고 있는데, 이를 토대로 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소성로(100)의 기밀을 점검하고, 석회석 원석을 노내에 70-80% 정도 장입시키는데, 대략 원석입도가 20-35㎜ 를 58~60% 정도 장입하고, 원석입도가 10-20㎜를 38~40% 정도의 비율로 각각 장입시켜 노내의 통기성을 확보하도록 한다.

다음, 노내원석을 장입시킨 후에는 배기댐퍼를 2-5% 정도 개도시키고 송풍기를 가동시켜 소성로내의 에어퍼지를 실시하여 소성로내의 잔류공기를 외부를 전량 배출시키고, 이때 소성대의 로(120) 내부 압력은 대략 -1 - 5mbar 로 유지시켜 승온을 준비한다.

그리고, 도 4 및 도 5와 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 승온버너(10)를 점화파이롯(24)을 통하여 점화시키면서 버너(10)를 통한 연소를 수행하는데, 이때 공기를 2000 - 2100 N㎥/Hr 공급하고, 가스 구체적으로는 시오지(coke oven gas)를 150-200 N㎥/Hr 로 버너몸체(10)에 연결된 관(16)(18)들을 통하여 분사시키면서 버너의 연소를 수행한다,

이때, 버너(10)를 통한 승온작업을 실시하면서 도 7에서와 같이, 대략 54-56 시간동안 740~750℃ 의 온도로 승온작업 후, 소성로(100)의 본체 란스(122)(도 1)의 가동을 통한 정상조업시 상기 본 발명의 승온버너(10)는 서서히 시오지 투입량을 감소시키면서 소화시킨다.

그리고, 이와 같은 승온버너(10)가 소화되면 버너(10)에 제공된 화염감지기 (26)에 의하여 버너가 소화된 것을 바로 파악할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 정상적인 승온작업중 쳄버(140)내의 온도가 30℃ 이하로 떨어지면 화염감지기(26)와 도시하지 않은 온도센서를 통하여 버너의 화염상태를 파악하여 버너(10)가 소화된 것이하면 점화파이롯(24)을 통하여 바로 버너(10)를 점화 가동시킨다.

그런데, 도 7에서 도시한 바와 같이, 승온작업중 로내의 원석을 배출시켜 내부에서 장시간 체류로 융착되고 코팅되는 현상을 방지하면 승온작업 후 94-96시간이 지나야 생석회품질이 확보한 정상적인 제품을 생산할 수 있다.

이때, 다음의 표 1에서는 본 발명의 승온방법을 적용시킨 경우, 종래 에는 버너(140)의 소화 및 이를 점화시키는 작업때문에 전체적으로 승온시간을 10 시간 이상 단축시킴을 알수 있고, 또한 종래에는 소화시 노내냉각으로 열량투입이 증가되나 본 발명의 방법을 통하면 대략 40-45G㎈ 감소되어 열효율적인 면에서는 잇점이 있음을 알 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

하루에 800톤의 생석회 제품을 생산하는 소성로(100)에서 노내작업으로 원석을 비운 다음, 소성로의 보수작업 실시하고, 수리완료후 승온작업을 실시하였다.

한편, 다음의 표 2에서는 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같은, 본 발명의 승온버너(10)를 사용하는 경우 점화파이롯(24)과 화염감지기(26) 및 온도센서(미도시)를 통하여 버너의 승온을 실시하였다.

즉, 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방법은 버너(10)의 자체 점화 및 소화감지가 용이하고 일정온도 이하로 쳄버온도가 내려가면 바로 버너(10)를 재점화시키어 종래에 비해 소성로의 초기 가동시 전체적인 승온시간과 정상조업 도달시간이 종래에 비하여 10시간 이상 단축된 것을 알 수 있으며, 동시에 투입열량도 종래에 비해 45G㎈ 정도 감소됨을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명인 소성로의 초기 가동시 승온방법에 의하면, 소성로를 비운상태에서 원석을 장입하고 승온작업을 실시함에 있어, 승온버너의 점화 및 소화시 재점화가 용이하고, 버너의 화염상태를 바로 감지하여 전체적인 소성로의 승온조업을 수행함으로서, 승온기간 및 정상조업으로의 도달시간이 매우 단축되도록 하여 소성로를 통한 생석회의 생산성을 향상시키는 우수한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 일반적인 석회 소성로를 도시한 개략도

도 2는 종래 소성로의 초기 가동시 승온을 위한 버너점화 작업을 도시한 개략도

도 3은 종래의 소성로 승온조업을 도시한 흐름도

도 4는 본 발명에 따른 소성로의 초기 가동시 승온을 위한 버너점화 작업을 도시한 개략도

도 5는 본 발명의 소성로 승온작업시 사용되는 승온버너를 도시한 상세도

도 6은 본 발명에 따른 소성로 승온작업을 도시한 흐름도

도 7은 본 발명에 따른 소성로 승온작업시 온도를 나타낸 승온 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10.... 승온버너 14.... 버너몸체

24.... 점화파이롯 26.... 화염감지기

100.... 소성로 120... 소성대

140.... 소성대사이의 쳄버

Claims (1)

1. 소성로의 보수후 초기 가동시 소성로의 승온방법에 있어서,

   소성로의 내부 원석을 비우고 소성소의 보수완료후, 소성소 쳄버상의 승온버너를 별도의 점화용물질과 점화구없이 점화파이롯을 통하여 점화시키어 승온버너를 통한 소성로의 초기 가동시 승온을 수행하는 단계;

   승온버너의 화염감지기와 온도센서를 통하여 승온버너의 화염온도가 30℃ 이하로 되면 점화파일롯을 통하여 승온버너를 재 점화시키어 승온온도를 유지하는 단계; 및

   승온버너를 통한 승온을 통하여 조상조업에 도달하면 소성로의 란스를 통하여 소성로의 정상조업을 수행하는 단계;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 소성로의 초기 가동시 승온방법