KR20050070369A - 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도제어장치 및 그의 온도 제어방법 - Google Patents

보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도제어장치 및 그의 온도 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소결광을 제조하는 소결기의 점화로에 있어 코크 오븐 가스(coke oven gas)의 원단위를 상승시키지 않는 조건에서 점화 이후 베드(bed)의 표층부가 급격히 냉각되는 것을 억제시켜 표층부 강도를 향상시킬 수 있는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치 및 온도 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 소결 공정에 있어서 미분의 코크스를 연로로 분 광석을 용융 결합시켜 덩어리 상태의 고로용 소결광을 제조하는 일반적인 공정에서, 점화 후 대기 중에 바로 노출되어 냉각 과정으로 진행됨으로써 강도가 취약한 표층부 성상을 개선하기 위한 것으로, 점화 후 냉각을 방지하는 보열대와, 보일러 배기가스 열(폐열)을 이용하여 보열대에 열을 일정한 온도로 유지시켜주기 위한 폐열 회수부 및 폐열 취입부와, 취입되는 폐열의 온도를 자동으로 제어하기 위한 제어부를 포함하고 있다.

Description

보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치 및 그의 온도 제어방법{Apparatus for Controlling Surface Layer Temperature of Sintered Ore Using Waste Heat of Exhaust Gas from Boiler and Method for Controlling the Same}
본 발명은 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치 및 그의 온도 제어방법에 관한 것으로, 소결광을 제조하는 소결기의 점화로에 있어 코크 오븐 가스(coke oven gas)의 원단위를 상승시키지 않는 조건에서 점화 이후 베드(bed)의 표층부가 급격히 냉각되는 것을 억제시켜 표층부 강도를 향상시킬 수 있는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치 및 그의 온도 제어방법에 관한 것이다
일반적으로 하방 흡입식 DL(Dwight Lloyd)식 소결 조업은 도 1에 도시된 바와 같이 철광석 저장조에서 8mm 이하의 분광인 철광석(1) 원료와 규사, 사문암, 석회석 같은 부원료(2)와 열원인 분 코크스(3)(coke)를 일정량 절출하여 믹싱 드럼(4)(mixing drum)과 리롤링 드럼(rerolling drum)(5)에서 일정한 수분을 첨가하여 혼합 및 조립 과정을 거쳐 소결용 배합원료가 만들어진다.
소결용 배합원료를 서지 호퍼(6)(surge hopper)에 임시 저장하고 드럼 피더(drum feeder) 의해 일정량을 절출하여 소결기 대차(8)에 장입하면 점화로(9)를 통과하면서 열원인 분 코크스에 불꽃이 점화된다. 이 때 배풍기(13)에서 빨아당기는 흡입 압력에 의해 대기 공기가 소결 표층부(10)로 흡입되고 소결기 유효 화상거리를 이동하면서 소결 과정을 거쳐 반용융 상태인 소결광이 제조된다. 생산된 소결광은 후 공정인 용광로로 이송하게 된다.
도 1에서 미설명 부재번호 7은 상부광 호퍼, 11은 세틀링 챔버(Settling Chamber), 12는 전기집진기, 14는 굴뚝, 15는 하트 크러셔(Hot Crusher), 16은 소결기 냉각기, 17은 소결공정으로 소결광을 이송하기 위한 벨트 콘베이어, 18은 소결기 냉각기에서 소결광을 냉각시킬 때 열교환된 열을 이용한 보일러, 19는 보일러 팬, 20은 굴뚝을 각각 가리킨다.
상술한 바와 같이 소결기는 하방 흡입식 배풍기에 의해 대기 중 공기를 빨아당겨 소결 조업이 이루어지므로 점화로에서 표층부가 불꽃이 점화된 직후 바로 대기 중의 온도에 노출되는 특성이 있다. 따라서 점화로 이후 냉각 과정이 바로 진행되므로 표층부의 소결광 조직을 현미경으로 관찰해 보면 광석의 입자가 에너지 저하로 기공성은 높고, 피환원성은 좋지만 강도는 약한 확산 결합을 하게 되어 헤머타이트(hematite) 조직이 주로 형성된다. 표층부 헤머타이트는 이송 과정에서 낙하하는 동안 쉽게 부셔져 가루 형태로 나타나므로 5 mm 이하의 소결광은 후 공정인 용광로에서 사용할 수 없어 소결공정으로 다시 회수하여 재사용함으로써 원단위 상승의 주 요인이기도 하다.
종래의 기술은 크게 두 가지로 분류할 수 있는데 하나는 소결기 배기가스를 재순환하여 배기가스 중 먼지 농도를 감소시키고자 하는 기술로서 한국 특허출원 제1996-61962호(배가스 재 순환식 철광석 2층 소결방법), 한국 특허출원 제1996-11405호(배기가스 순환 철광석 소결방법), 한국 특허출원 제1996-44519호(배기가스 순환식 철광석 소결장치) 등이 해당된다.
상기 종래기술들은 소결 과정에서 발생된 배기가스를 주 배풍관에서 순환장치를 이용하여 소결기 대차상부에 후드(hood)를 만들어 재순환하는 방법이나 이는 소결기 대차 상부 전체를 밀폐시키고 소결기 대차 작업 시 다시 밀폐된 후드(hood)를 취외시켜야 하는 조업 여건상 불편은 감수해야 하는 기술이다. 또한 주 배풍관에서 배기가스를 순환하면 분진이 다량포함 되어있어 오히려 소결기 측에 먼지 유입량을 증가시키는 문제점이 있는 것이다.
다른 하나는 한국 특허출원 제2002-52707호(배기 풍량의 점화로 재순환이 가능한 소결장치)로서 이는 소결반응 및 연소 과정에서 발생되는 배기풍량을 배출구 메인 덕트(main duct)에서 배기풍량 회수 덕트(duct)를 기존의 브로워(blower)의 대기공기 흡입구에 연결하고 풍량의 변화에 따른 점화로 점화 변동을 최소화 하고자 대기공기 희석 댐퍼(damper), 배기풍량 흡입 댐퍼(damper)로 구성되어 배기풍량을 약 30% 정도 회수하여 굴뚝으로 전량 배출되는 배출물질을 절반으로 감소시킬 수 있는 소결 점화로 연소용 공기로 재 사용하는 것을 특징으로 하는 기술이나, 대기공기 희석 댐퍼(damper)로부터 유입되는 공기가 상온의 공기로써 점화로 내부 온도를 떨어뜨려 원단위를 상승시키는 문제점이 있다.
또한, 일본에서는 소결공장 냉각기의 폐열을 이용한 보일러(boiler)의 열풍을 점화로 연소 공기로 취입하여 코크 오븐 가스(coke oven gas)의 원단위를 줄이고자 하는 기술이 출원된 바 있으나 소결기 냉각기로부터 발생되는 폐열의 온도 변화가 심하여 점화로 온도 안정을 기대할 수 없는 문제점이 있다.
요약하면 상기의 종래기술들은 소결기 배기가스 중 먼지 농도 감소, 또는 코크 오븐 가스(coke oven gas)의 원단위 감소를 목적으로 하였지만 점화 이후 표층부의 강도가 취약해지는 문제는 해결할 수 없었다.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 소결광을 제조하는 소결기의 점화로에 있어 코크 오븐 가스(coke oven gas)의 원단위를 상승시키지 않는 조건에서 점화 이후 베드(bed)의 표층부가 급격히 냉각되는 것을 억제시켜 표층부 강도를 향상시킬 수 있는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치 및 그의 온도 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일관제철소에서 고로의 주원료인 소결광을 생산하는 소결광 표층부의 온도 제어장치에 있어서, 소결기 냉각기로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 보일러의 굴뚝 전단에 결합되어 폐열 회수관을 통하여 배기가스 폐열을 회수하기 위한 배기가스 폐열 회수부와, 상기 소결기의 점화로 후단에 배치되어 소결광의 열발산을 억제시키기 위한 보열대와, 상기 배기가스 폐열을 보열대 내부로 취입하기 위한 보열대 폐열 취입부와, 상기 폐열 회수관을 통과하는 배기가스 폐열을 조절하는 폐열 유량조절밸브와, 상기 보일러 굴뚝으로 배출되는 배기가스를 조절하는 배기가스 댐퍼와, 상기 보열대로 취입되는 폐열 온도에 따라 폐열 유량조절밸브와 배기가스 댐퍼를 선택적으로 제어하여 보열대로 취입되는 폐열 온도를 미리 설정된 온도값 범위로 제어하기 위한 제어수단으로 구성되어, 소결 베드 착화 후 보열대에 미리 설정된 온도값 범위를 갖는 폐열을 취입하여 소결광의 표층부 급냉을 방지하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치를 제공한다.
상기 배기가스 폐열 회수부는 상기 보일러 팬과 보일러의 굴뚝 사이에 일단이 결합된 폐열 회수관과, 상기 폐열 회수관을 통과하는 폐열의 유량을 측정하기 위한 유량계와, 상기 폐열의 온도 측정을 위한 온도계를 포함한다.
또한, 상기 폐열 취입부는 상기 폐열 회수관으로부터 공급되는 배기가스를 일시 저장했다가 다수의 상부지관을 통하여 균일한 압력과 유량의 배기가스를 분배하여 배출하는 상부 헤더와, 상기 상부지관을 통하여 공급되는 배기가스를 각각 보열대와 연통되는 다수개의 폐열 취입구를 통하여 보열대 내부로 균일하게 폐열을 공급하는 적어도 2이상의 하부 헤더를 포함한다.
상기 제어부는 보열대로 취입되는 폐열 온도에 따라 폐열 유량조절밸브와 배기가스 댐퍼를 선택적으로 제어하여 보열대로 취입되는 폐열 온도를 180 내지 220℃ 사이로 제어한다.
더욱이, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 소결광을 생산하는 소결광 제조장치의 소결광 표층부의 온도 제어방법에 있어서, 소결기 냉각기로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 보일러의 굴뚝 전단에 결합되어 폐열 회수관을 통하여 배기가스 폐열을 회수하는 단계와, 상기 소결기의 점화로 후단에 배치된 보열대 내부로 상기 배기가스 폐열을 취입시키는 단계와, 상기 보열대로 취입되는 폐열 온도에 응답하여 보열대로 취입되는 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 낮을 경우 폐열 회수관에 설치된 폐열 유량조절밸브를 개방하고 보일러 굴뚝으로 배출되는 배기가스를 조절하는 배기가스 댐퍼를 폐쇄하며, 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 높을 경우 폐열 유량조절밸브를 폐쇄하고 배기가스 댐퍼를 개방시켜 보열대로 취입되는 폐열 온도를 미리 설정된 온도값 범위를 유지하도록 제어하는 단계로 구성되어, 소결 베드 착화 후 보열대에 미리 설정된 온도값 범위를 갖는 폐열을 취입하여 소결광의 표층부 급냉을 방지하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어방법을 제공한다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 보일러의 배기가스 폐열을 소결기 점화로 후단 보열대에 미리 설정된 온도로 균일하게 취입함에 의해 소결 베드(bed)가 점화 후 바로 냉각되는 급냉 현상을 억제하여 궁극적으로 헤머타이트(hematite) 조직 성장을 억제하여 표층부 강도를 향상시키는 실용적인 효과가 있는 것이다.
(실시예)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 보열대 폐열을 이용한 소결광 제조장치를 보여주는 공정도, 도 3은 본 발명에 따른 폐열 회수부 및 제어부 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 폐열 취입부 사시도, 도 5는 도 4의 A 부분에 대한 상세 단면도이다.
본 발명의 소결광 제조장치는 도 2에서 보는 바와 같이 철광석 저장조에서 8mm 이하의 분광인 철광석(1) 원료와 규사, 사문암, 석회석 같은 부원료(2)와 열원인 분 코크스(3)(coke)를 일정량 절출하여 믹싱 드럼(4)(mixing drum)과 리롤링 드럼(rerolling drum)(5)에서 일정한 수분을 첨가하여 혼합 및 조립 과정을 거쳐 소결용 배합원료를 만드는 공정은 종래와 동일하게 이루어진다.
또한, 소결용 배합원료를 서지 호퍼(6)(surge hopper)에 임시 저장하고 드럼 피더(drum feeder) 의해 일정량을 절출하여 소결기 대차(8)에 장입하면 점화로(9)를 통과하면서 열원인 분 코크스에 불꽃이 점화되고, 배풍기(13)에서 빨아 당기는 흡입 압력에 의해 대기 공기가 소결 표층부(10)로 흡입되고 소결기 유효 화상거리를 이동하면서 소결 과정을 거쳐 반용융 상태인 소결광이 제조되는 공정을 거치는 것도 종래와 동일하다.
본 발명에서는 소결기의 점화로에 있어서 점화 이후 베드(bed)의 표층부가 급격히 냉각되는 것을 억제시켜 표층부 강도를 향상시킬 수 있도록 보일러 배기가스 폐열을 이용하기 위한 장치를 추가로 구비한다.
즉, 본 발명의 소결광 제조장치는 소결기 냉각기(16)로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 보일러(18)(boiler)의 굴뚝(20) 전단에 결합된 배기가스 폐열 회수부(50)와, 폐열 회수 라인 중간에 폐열의 온도 및 유량을 제어하는 제어부(60)와, 소결기의 점화로(9) 후단에 배기가스 폐열을 취입하기 위한 보열대 폐열 취입부(70)를 더 포함하고 있다.
상기 배기가스 폐열 회수부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 보일러 팬(19)과 보일러(18)의 굴뚝(20) 사이에 폐열 회수관(51)이 연결되고, 폐열 회수관(51) 연결부를 지나 폐열 회수관(51)의 중간에는 폐열의 유량을 조절하기 위한 폐열 유량조절밸브(52)가 삽입 설치되며, 폐열 유량조절밸브(52)의 후단의 폐열 회수관(51) 선상에는 폐열의 유량 측정과 온도 측정을 위한 유량계(53)와 온도계(54)가 위치해 있다.
또한, 폐열 회수관(51) 연결부와 보일러 굴뚝(20) 사이에는 배기가스의 배출을 제어하기 위한 배기가스 댐퍼(55)가 삽입되어 있고, 폐열 유량조절밸브(52), 배기가스 댐퍼(55), 유량계(53), 및 온도계(54) 등은 콘트롤 케이블(56)을 통하여 제어부(60)와 연결되어있다.
한편, 상기 보열대 폐열 취입부(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 폐열 회수관(51)이 상부 헤더(upper header)(71)의 일측과 연결되고, 상부 헤더(71)는 예를들어, 3쌍의 상부지관(72a-72c)을 통하여 서로 간격을 두고 배치된 한쌍의 하부 헤더(lower header)(73a,73b)에 연결되어 있다.
또한, 각각의 하부 헤더(73a,73b) 하단에는 원형관 형태로 이루어지며 일정한 간격으로 서로 평행하게 배치된 다수개의 폐열 취입구(74a-74n)를 통하여 각각 보열대(75)와 연결되어 있으며, 상부 헤더(71)의 중앙에는 보열대(75)로 취입되는 폐열의 온도를 특정하기 위한 취입 폐열 온도계(76)가 설치되고, 온도계의 출력은 콘트롤 케이블(78)을 통하여 제어부(60)와 연결되어 있다. 도 4에서 미설명 부재번호 8은 소결기 대차, 10은 소결 베드를 나타낸다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 나타내는 상세 단면도로서, 보열대(75)의 내화물 사이에 원형관 형태의 다수의 폐열 취입구(74a-74n)가 삽입되어 있고 각 폐열 취입구 하측의 보열대(75) 내측은 나팔관 형태로 이루어져 있다. 설명하지 않은 부재번호 77은 내화물 지지대이다.
이하에 도 6 내지 도 10을 참고하여 본 발명에 따른 소결광 제조장치의 동작과 소결광 제조방법을 상세하게 설명한다.
상기 도 3의 폐열 회수관(51)은 보일러(18)로부터 배출되는 배기가스를 보열대 폐열 취입부(70)로 이송하는 기능을 하며, 폐열 유량조절밸브(52)는 상부헤더(71)의 중앙에 위치한 취입폐열 온도계(76)의 온도 정보를 근거로 제어부(60)의 지시를 받아 폐열을 지닌 배기가스의 공급유량을 조절하게 된다. 폐열 회수관(51) 선상에 유량계(53), 온도계(54)는 배기가스의 정보를 제어부(60)에 전달하게 된다.
한편, 도 4의 상부 헤더(71)는 폐열 회수관(51)으로부터 공급되는 배기가스를 일시 저장했다가 도 7에 도시된 바와 같이 상부지관(72a-72n)에 의해 하부 헤더(73a-73n)로 균일한 압력과 유량을 공급하는 작용을 하게 된다. 하부 헤더(73a-73n)는 다시 보열대(75)와 연결되는 다수개의 폐열 취입구(74a-74n)에 균일하게 폐열을 공급하는 작용을 하게 된다.
이하에 도 6을 참고하여 본 발명에 따른 폐열 회수 및 취입 제어에 대한 제어부의 작용을 상세하게 설명한다.
도 6과 같이 소결기가 기동되고(S1), 점화로(9)에 착화되면(S2), 배기가스 댐퍼(55)(damper)를 닫아(S3), 보일러 배기가스가 폐열 회수관(51)으로 공급되게 하고 폐열 유량조절밸브(52)를 서서히 열어(S4), 보열대(75)로 취입되는 폐열을 온도 설정값에 이르게 한다.
한편, 제어부(60)는 취입폐열 온도계(76)로부터 수신되는 보열대(75)의 온도 정보를 근거로 실시간으로 보열대 취입 폐열을 온도 설정값, 바람직하게는 180 내지 220℃와 비교하여(S5), 만약 비교결과 보열대 취입 폐열이 온도 설정 상한값(220℃) 이상일 경우는 배기가스 댐퍼(55)를 열고 보일러 팬을 기동시켜서 보일러 굴뚝(20)으로 배기가스를 내보내고(S7,S8), 설정 하한값(180℃) 이하일 경우 배기가스 댐퍼(55)의 닫은 상태를 계속 유지시키도록 한다.
이 과정이 반복되어 취입폐열 온도가 설정값 범위에 있는 경우 폐열이 보열대에 취입되고(S6), 이어서 소결 베드 표층부에 약 180~200℃ 정도의 고온 폐열이 소결기 배풍기(13)에 의해 빨려 들어가게 된다. 따라서, 본 발명에서는 소결 베드(bed) 착화 후 보열대에 고온의 폐열을 취입하여 표층부 급냉을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따라 보열대에 고온의 폐열을 취입하여 표층부 급냉을 방지하면서 소결광을 제조한 경우 도 8 및 도 9와 같은 결과가 얻어졌다.
도 8은 종래의 점화로의 보열대로 폐열을 취입하기 전의 소결 베드(bed) 표층부의 열화상 카메라 출력 결과이고, 도 9는 발명에 따라 점화로 보열대에 폐열을 취입한 후의 소결 베드 표층부의 열화상 카메라 출력 결과이다.
도 8의 종래예에서는 보열대 이후 소결 베드 표면의 열 유지력이 증대되어 급속히 냉각되었으나, 도 9의 본 발명에서는 적외선 카메라 출력 결과에서 보는 바와 같이 보열대 이후 소결 베드 표면의 열 유지력이 증대되어 급속히 냉각되지 않음을 알 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 폐열 온도에 따른 표층부 강도 변화 그래프도 및 본 발명 전, 후의 표층부 강도 비교 그래프도이다.
도 10a에서 보는 바와 같이 열풍온도가 약 180~200℃ 범위에서 소결 베드 표층부 강도가 가장 양호함을 확인할 수 있었다.
소결광 표층부 강도는 하기 식과 같이 소결 베드 표층부 100 mm 두께에서 발명 전, 후 각각 1일, 5회, 약 100kg씩 샘플링하여 2 m 높이에서 4회 낙하시켜 5 mm 이하 입자를 제외하고 난 양을 샘플량으로 나눈 백분율 값을 기준으로 하였다.
강도=(낙하강도 실시 후 5 mm 이상 소결광량×100) / 샘플량(약100kg)
그 결과 도 10b와 같이 본 발명 전, 후 소결 베드 표층부 강도를 조사해본 결과 본 발명을 적용한 경우 평균 약 1.0 % 의 강도 향상 결과를 얻을 수 있었다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 보일러의 배기가스 폐열을 소결기 점화로 후단 보열대에 균일하게 취입함에 의해 소결 베드(bed)가 점화 후 바로 냉각되는 급냉 현상을 억제하여 궁극적으로 헤머타이트(hematite) 조직 성장을 억제하여 표층부 강도를 향상시키는 실용적인 효과가 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 일반적인 소결광 제조 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 보열대 폐열을 이용한 소결광 제조 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 폐열 회수부 및 제어부 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 폐열 취입부 사시도,
도 5는 도 4의 A 부분에 대한 상세 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 제어부의 제어 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 베드(bed) 상층부 폐열 흡입 개념도,
도 8은 종래의 소결 베드(bed) 표층부 열화상 카메라 출력 결과,
도 9는 발명에 따른 소결 베드(bed) 표층부 열화상 카메라 출력 결과,
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 폐열 온도에 따른 회수율 변화 그래프도 및 본 발명 전, 후 회수율 비교 그래프도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
1 ; 철광석 2 ; 부원료
3 ; 분 코크스 4 ; 믹싱 드럼
5 ; 리롤링 드럼 6 ; 서지 호퍼
7 ; 상부광 호퍼 8 ; 소결대차
9 ; 점화로 10 ; 소결 표층부
11 ; 세틀링 챔버 12 ; 전기집진기
13 ; 배풍기 14,20 ; 굴뚝
15 ; 하트 크러셔(Hot Crusher) 16 ; 소결기 냉각기
17 ; 벨트 콘베이어 18 ; 보일러
19 ; 보일러 팬 50 ; 폐열 회수부
51 ; 폐열 회수관 52 ; 폐열 유량조절밸브
53 ; 유량계 54 ; 온도계
55 ; 배기가스 댐퍼 56,78 ; 콘트롤 케이블
60 ; 제어부 70 ; 폐열 취입부
71 ; 상부 헤드 72a-72n ; 상부 지관
73a,73b ; 하부 헤더 74a-74n ; 폐열 취입구
75 ; 보열대 76 ; 취입 폐열 온도계
77 ; 내화물 지지대

Claims (6)

  1. 일관제철소에서 고로의 주원료인 소결광을 직화식 점화로를 사용하여 생산하는 소결광 표층부의 온도 제어장치에 있어서,
    소결기 냉각기로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 보일러의 굴뚝 전단에 결합되어 폐열 회수관을 통하여 배기가스 폐열을 회수하기 위한 배기가스 폐열 회수부와,
    상기 소결기의 점화로 후단에 배치되어 소결광의 열발산을 억제시키기 위한 보열대와,
    상기 배기가스 폐열을 보열대 내부로 취입하기 위한 보열대 폐열 취입부와,
    상기 폐열 회수관을 통과하는 배기가스 폐열을 조절하는 폐열 유량조절밸브와,
    상기 보일러 굴뚝으로 배출되는 배기가스를 조절하는 배기가스 댐퍼와,
    상기 보열대로 취입되는 폐열 온도에 따라 폐열 유량조절밸브와 배기가스 댐퍼를 선택적으로 제어하여 보열대로 취입되는 폐열 온도를 미리 설정된 온도값 범위로 제어하기 위한 제어수단으로 구성되어,
    소결 베드 착화 후 보열대에 미리 설정된 온도값 범위를 갖는 폐열을 취입하여 소결광의 표층부 급냉을 방지하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 폐열 회수부는
    상기 보일러 팬과 보일러의 굴뚝 사이에 일단이 결합된 폐열 회수관과,
    상기 폐열 회수관을 통과하는 폐열의 유량을 측정하기 위한 유량계와,
    상기 폐열의 온도 측정을 위한 온도계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폐열 취입부는
    상기 폐열 회수관으로부터 공급되는 배기가스를 일시 저장했다가 다수의 상부지관을 통하여 균일한 압력과 유량의 배기가스를 분배하여 배출하는 상부 헤더와,
    상기 상부지관을 통하여 공급되는 배기가스를 각각 보열대와 연통되는 다수개의 폐열 취입구를 통하여 보열대 내부로 균일하게 폐열을 공급하는 적어도 2이상의 하부 헤더를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 보열대로 취입되는 폐열 온도에 응답하여 보열대로 취입되는 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 낮을 경우 폐열 유량조절밸브를 개방하고 배기가스 댐퍼를 폐쇄하며, 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 높을 경우 폐열 유량조절밸브를 폐쇄하고 배기가스 댐퍼를 개방시켜, 보열대로 취입되는 폐열 온도를 미리 설정된 온도값 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어장치.
  5. 소결광을 생산하는 소결광 제조장치의 소결광 표층부의 온도 제어방법에 있어서,
    소결기 냉각기로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 보일러의 굴뚝 전단에 결합되어 폐열 회수관을 통하여 배기가스 폐열을 회수하는 단계와,
    상기 소결기의 점화로 후단에 배치된 보열대 내부로 상기 배기가스 폐열을 취입시키는 단계와,
    상기 보열대로 취입되는 폐열 온도에 응답하여 보열대로 취입되는 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 낮을 경우 폐열 회수관에 설치된 폐열 유량조절밸브를 개방하고 보일러 굴뚝으로 배출되는 배기가스를 조절하는 배기가스 댐퍼를 폐쇄하며, 폐열 온도가 미리 설정된 온도값 범위보다 높을 경우 폐열 유량조절밸브를 폐쇄하고 배기가스 댐퍼를 개방시켜 보열대로 취입되는 폐열 온도를 미리 설정된 온도값 범위를 유지하도록 제어하는 단계로 구성되어,
    소결 베드 착화 후 보열대에 미리 설정된 온도값 범위를 갖는 폐열을 취입하여 소결광의 표층부 급냉을 방지하는 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 미리 설정된 온도값 범위는 180 내지 220℃인 것을 특징으로 하는 보일러 배기가스 폐열을 이용한 소결광 표층부의 온도 제어방법.
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