KR20060071542A - Improvement of gas permability in preheater of rotary kiln calciner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로타리킬른, 냉각장치, 광석예열기, 소성로 광석장입 입구덕트를 포함하는 로타리킬른형 광석소성로에 있어서, 상기 광석예열기의 상단으로부터 배가스를 배출하는 배가스 배출덕트(35)를 설치하되, 상기 소성로광석장입구 입구덕트의 일측에 냉각자켓형 배관(60)을 설치하고, 고온의 배가스로 상기 광석예열기(30)에서 열교환 현혈이 회수된 후 배출되는 배가스온도까지 냉각시킬수 있는 수냉열교환기(70)를 장착하는 것을 특징으로 하는 로타리킬른형 광석소성로를 요지로 한다. The present invention is a rotary kiln type ore kiln comprising a rotary kiln, a cooling device, an ore preheater, a kiln ore loading inlet duct, wherein an exhaust gas discharge duct 35 for discharging exhaust gas from an upper end of the ore preheater is installed, Water cooling heat exchanger (70) is installed on one side of the ore entrance inlet duct, and cooled to the exhaust gas temperature discharged after the heat exchange bleeding is recovered from the ore preheater (30) with high temperature exhaust gas. Rotating kiln ore blast furnace, characterized in that the mounting as a gist.

로타리킬른Rotary Kiln

Description

통기선이 개선된 로타리킬른형 광석소성로{Improvement of gas permability in preheater of rotary kiln calciner}Rotary kiln-type ore kiln with improved vents {Improvement of gas permability in preheater of rotary kiln calciner}

도 1은 일반적인 로타리킬른형 광석소성로 설비 구성도.1 is a general rotary kiln type ore kiln facility configuration diagram.

도 2는 기존의 석회소성로 광석예열기 구조와 로타리킬른 광석소성로.Figure 2 is a conventional lime kiln ore preheater structure and rotary kiln ore kiln.

도 3은 본 발명에 의한 배가스 by-pass배관 통기성개선 시스템을 포함하는 로타리킬른형 광석소성로 구성도.Figure 3 is a rotary kiln type ore blast furnace configuration comprising the exhaust gas by-pass piping breathable improvement system according to the present invention.

도 4는 본 발명에서 고안한 배가스 냉각용 열교환기 구성도.
Figure 4 is a block diagram of a heat exchanger for exhaust gas cooling devised in the present invention.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 소성원료 광석 2. 유체연료(COG, LNG, 중유 등)1. Fired raw material ore 2. Fluid fuel (COG, LNG, heavy oil, etc.)

3. 공기(연소 및 냉각용) 4. 소성로 배가스3. Air (for combustion and cooling) 4. Furnace flue gas

2a.2b, 유체연료 공급얍력계 및 유량계2a.2b, Fluid Fuel Supply and Flow Meters

3a,3b,3c.3d 공기 및 배가스 혼합가스 공급 압력계 및 유량계3a, 3b, 3c.3d air and flue gas mixture gas supply pressure gauge and flow meter

4a,4b,4c, 4d 소성로 배가스 공급압력게 및 유량계 4a, 4b, 4c, 4d kiln flue gas supply pressure gauge and flow meter

10: 로타리 킬른 본체 15: 열원공급용 버너시스템 10: rotary kiln body 15: burner system for heat source supply

20: 소성 냉각장치 25a,25b : 흡기 팬 20: calcination cooling device 25a, 25b: intake fan

30: 광석예열기 31: 소성로 광석장입 입구덕트 30: ore preheater 31: kiln ore loading inlet duct                 

35: 광석예열기 배가스배출 배관 35: ore preheater exhaust gas discharge piping

40: 다중싸이크론(Multicyclone) 40: Multicyclone

45: 배기팬(ID Fan) 46: 배기팬 제어덴퍼(ID Fan Damper)45: ID Fan 46: Exhaust Fan Control Denper

47: 벤츄리스크러버 입측덕트(Ventrury scrubber Inlet Duct) 47: Ventrury scrubber Inlet Duct

50: 벤츄리스크러버 51: 벤츄리스크러버 제어덴퍼(Damper) 50: venturi scrubber 51: venturi scrubber control damper (Damper)

52: 벤츄리스크러버 배출덕트 52: venturi scrubber exhaust duct

53: 분리기(Cyclonic separator) 53: Cyclonic separator

60: By-pass 배가스배관 가스냉각 자켓(Jacket)60: By-pass exhaust pipe gas cooling jacket

70: By-pass 배가스 샤이크론형 열교환기 70: By-pass flue gas heat exchanger

71: 수냉 열교환부내 고온배가스 냉각 배관 71: high temperature exhaust gas cooling piping in the water-cooled heat exchanger

72: 수냉 열교환부 72: water-cooled heat exchanger

73: 가스함유 분진 포집실 73: dust collection chamber containing gas

66,67,68 : By-pass 배가스냉각용 냉각수배관66,67,68: By-pass exhaust gas cooling cooling water piping

75: By-pass 배가스배관 76a, 76b: by-pass 배가스배관 개폐변 75: By-pass flue gas piping 76a, 76b: by-pass flue gas piping opening and closing valve

80: 분진저장 호퍼 80: Dust Storage Hopper

81: By-Pass 배가스 싸이크론형 열교환기 포집분진 자동배출 로타리밸브81: By-Pass Exhaust Gas Cyclone Heat Exchanger

100: 굴뚝(stack)100: stack

본 발명은 샤프트형 광석예열기를 갖는 로타리킬른형 광석소성로의 통기성의 개선에 관한 것으로서, 로타리킬른형 광석소성로의 핵심장치로써 광석예열기의 통기성을 개선코자 바이패스 배관시스템을 설치하여 흡입팬에 의한 노내생성 배가스의 원활한 배출과 더불어 바이패스 배관 열교환기를 통한 배가스 함유 미립광석의 분리배출로 로내 부착물의 형성을 완화시킬 수 있는 통기성이 개선된 로타리킬른형 광석소성로에 관한 것이다. The present invention relates to improving the air permeability of a rotary kiln type ore kiln with a shaft type ore preheater. The core device of the rotary kiln type ore kiln is to install a bypass piping system to improve the air permeability of the ore preheater. The present invention relates to a rotary kiln type ore kiln with improved ventilation to smooth the discharge of generated flue-gas and to reduce the formation of deposits in the furnace by separating and discharging particulate gas containing exhaust gas through a bypass pipe heat exchanger.

일반적으로 광산에서 채굴되는 미립석회석 및 백운석을 소성하여 생석회 또는 경소백운석을 제조하는 석회소성로에 있어서 통상 소성에너지원으로 사용하는 엘엔지(LNG) 및 코크스오븐가스(COG) 또는 중유와 같은 유체연료의 연소과정에서 고온의 다량의 배가스를 배출하게 되는 바, 이 배가스가 함유하는 고온의 현열을 회수하기 위해 통상 샤프트형 광석예열기를 통해 열을 회수한 후 집진장치를 거쳐 연돌을 거쳐 외부로 배출하게 되는 바, 이때 배가스함유 미립광석으로 인하여 광석예열기가 막히면서 킬른 소성로 배가스가 원활하게 배출되지 못하는 문제점을 가진다. In the lime-fired furnace for producing quicklime or light dolomite by firing fine limestone and dolomite, which are mined in mines, combustion of fluid fuel such as LNG and coke oven gas (COG) or heavy oil, which are commonly used as a source of plastic energy. During the process, a large amount of high-temperature exhaust gas is discharged. In order to recover the high-temperature sensible heat contained in the exhaust gas, the heat is generally recovered through a shaft-type ore preheater, and then discharged to the outside through a stack through a dust collector. At this time, the ore preheater is blocked due to the exhaust gas-containing fine ore, and the kiln kiln flue gas cannot be discharged smoothly.

따라서 본 발명에서는 광석예열기와 로타리킬른 소성로로 구성되는 광석소성로에 있어서 광석소성로에 배출되는 고온의 배가스현열을 광석예열기에서 원활히 회수하면서도 배가스의 배출이 원활하게 이루워지는 설비특성을 갖도록 광석예열기를 우회하는 배가스 By-Pass 배관을 포함하는 특징으로 하는 로타리킬른 광석소성로 및 그 조업방법에 관한 것이다.Therefore, in the present invention, the ore preheater bypasses the ore preheater so that the exhaust gas can be smoothly recovered from the ore preheater while the high-temperature flue gas sensitized in the ore preheater is composed of the ore preheater and the rotary kiln kiln. The invention relates to a rotary kiln ore kiln and a method of operation thereof including a by-pass pipe.

일반적으로 석회석이나 백운석으로부터 생석회 또는 경소백운석을 만드는 석 회소성로의 경우 0~35mm입경의 미립광석의 처리를 위해 일반적으로 로타리킬른을 사용하게 되며, 킬른내에서 광석을 소성처리하는 과정에서 필요로 하는 다량의 에너지를 공급하기 위해 가스 및 중유버너를 사용하게 된다.In general, in the case of lime calcination furnaces that make quicklime or light dolomite from limestone or dolomite, rotary kiln is generally used for the treatment of particulate ore with a diameter of 0 to 35mm, and it is necessary for the process of calcining ore in the kiln. Gas and heavy oil burners are used to supply large amounts of energy.

이때, 연료와 함께 연소가스로서 1차적으로 공기를 버너로 공급 버너전단에서 혼합 연소시켜 로내에서 균일한 온도를 유지하므로써 광석의 소성이 용이하게 이루워지도록 연료를 공급하게 된다. 그리고 소성후 배출하는 제품의 냉각을 목적으로 제품 호퍼(제품 냉각장치)상으로 다량의 상온의 공기를 공급하게 되며, 이 냉각공기는 킬른을 통과하면서 과잉의 2차연소공기로 작용하면서 고온의 연소가스와 함께 광석예열기를 거쳐 외부로 배출되게 되는 바, 이때 원활한 배출을 위해 배기팬에 의해 흡입하여 습식세정설비를 거쳐 연돌을 통해 배출되게 된다. At this time, the air is primarily supplied as a combustion gas along with the fuel to be mixed with the burner at the burner front end to maintain the uniform temperature in the furnace, so that the ore is easily calcined. In addition, a large amount of room temperature air is supplied onto the product hopper (product cooling device) for the purpose of cooling the product discharged after firing, and this cooling air passes through the kiln and acts as an excess of secondary combustion air, causing a high temperature combustion gas. In addition, it is discharged to the outside through the ore preheater, in this case is sucked by the exhaust fan for smooth discharge is discharged through the stack through the wet cleaning equipment.

광석의 소성에 사용되는 로타리 킬른의 구조는 도 1에서 보이는 바와 같이 소성로(10)의 중앙으로 버너(11)가 수평으로 위치하면서 여기로 연료와 공기가 공급되어 버너전단상에서 연소하여 5~10m길이의 화염이 로내에 형성되게 되면서 로내분위기 온도를 광석소성온도로 약 1000~1100 ℃ 로 일정하게 유지하게 되고 광석(1)은 킬른이 일정속도로 회전하면서 균일하게 소성반응이 진행되면서 하부로 이동하게되는 데, 이때 생성되는 연소배가스는 광석과 향류흐름방향으로 광석장입구로 배출된 후, 약1000℃ 온도로 장입호퍼에서 장입되는 광석을 예열하는 샤프트형 광석예열기를 통과하면서 열교환하여 가스온도는 약 280~350 ℃로 떨어진 상태에서 싸이크론 및 벤츄리스크러 등 집진장치를 거쳐 연돌(100)을 통해 외부로 배출된다. 이러한 배가스의 배출과정에서 배기팬은 광석예열기 후단에서 강력하게 로 내 연소배가스의 배출을 위해 걍력하게 흡입작용을 하게 되는데, 이때 광석은 로내 소성과정에서 상당량 분화되는 바 다량의 미분 또한 배가스와 함께 배출되는 것은 피할 수 없다.As shown in FIG. 1, the structure of the rotary kiln used for calcination of the ore has a burner 11 positioned horizontally to the center of the kiln 10, where fuel and air are supplied to burn at the burner front end, and thus 5 to 10 m in length. As the flame is formed in the furnace, the atmosphere in the furnace is kept constant at about 1000 to 1100 ℃ as the ore firing temperature, and the ore (1) moves downwards while the kiln rotates at a constant speed and the plastic reaction proceeds uniformly. At this time, the generated flue gas is discharged to the ore entrance in the direction of ore and countercurrent flow, and then heat exchanged while passing through a shaft-type ore preheater that preheats the ore charged from the charging hopper at a temperature of about 1000 ° C. It is discharged to the outside through the stack 100 through a dust collector such as cyclone and venturi scrubber in a state separated from 280 ~ 350 ℃. In the process of exhausting the exhaust gas, the exhaust fan strongly suctions the exhaust gas in the furnace at the rear end of the ore preheater, and the ore is substantially differentiated during the firing process in the furnace. Being is inevitable.

그러나 이러한 미분이 장시간의 조업과정에서 로타리킬른 전단의 샤프트형 광석예열기를 통과하여 배기팬을 거쳐 연돌로 배출되는 과정에서 일방향 배기팬의However, during the long operation, the derivative passes through the shaft-type ore preheater in front of the rotary kiln and is discharged through the exhaust fan to the stack.

흡입작용에 의하여 고정층 광석예열기에 누적되면서 기공을 막아 가스흐름을 방해하는 고질적인 문제를 안고 있다. 그 결과 로내 배가스 배출의 장해로 인한 다량의 미분의 체류는 로내에 충분한 열량의 에너지원의 공급을 원천적으로 불가능하게하여 광석 소성품질을 저하시킬 뿐만 아니라 근본적으로 설비용량대비 생산성을 떨어뜨리는 문제점을 갖게 한다. As it accumulates in the fixed-bed ore preheater by the suction action, it has a chronic problem of blocking pores and preventing gas flow. As a result, a large amount of fines remaining due to the disturbance of flue gas discharge in the furnace makes it impossible to supply a sufficient amount of energy source in the furnace, which not only degrades ore plastic quality but also fundamentally reduces productivity relative to capacity. do.

뿐만 아니라 배가스가 원활하게 로내에서 배출되지 못하는 과정에서 미분이 로내에 체류하고 버너 화염형상이 수평으로 뻗지 못하면서 상부로 휘게되면서 노벽부에 고온부가 형성되면 로타리킬른 소성로의 생산성을 떨어뜨리는 고질적인 문제중 하나인 로내 부착물을 형성시키는 장해를 일으켜 설비가동을 막는 원인을 제공하고 있다. In addition, if the high temperature is formed on the furnace wall while the fine powder stays in the furnace and the burner flame shape does not extend horizontally while the flue gas cannot be discharged from the furnace smoothly, it is one of the chronic problems of reducing the productivity of the rotary kiln kiln. It causes the obstacle to form one of the furnace attachments and provides the cause to prevent facility operation.

따라서 이러한 배가스 배출상의 장해를 해결코자 하는 많은 시도가 있어 왔으나 뚜렷하게 원인을 규명하지 못하였는 바, 로타리킬른 광석장입부에서의 미분제거와 같은 부착물의 형성억제와 같은 부차적인 기술들이 여러가지로 제시된 바 있다. Therefore, many attempts have been made to solve such an obstacle in exhaust gas emission, but the cause has not been clearly identified, and various secondary technologies such as suppressing the formation of deposits such as fine powder removal at the rotary kiln ore loading have been proposed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광산에서 채광되는 미립석회석 및 백운석을 소성하여 생석회 또는 경소백운석을 제조하는 로타리킬른형 석회소성로에 있어서 배가스중 부유하는 미분들로 샤프트형 광석예열기상의 광석 틈새를 막아 통기성을 악화시키는 문제점을 개선코자 통기성을 악화시키는 영역인 광석예열기하단부 즉 로타리 킬른 광석장입구와 광석예열기 배가스 배출배관을 연결하는 By-pass배관을 설치함으로써 미분으로 인하여 통기성이 악화되는 샤프트형 광석예열기의 압손을 완화시키므로 통기성을 개선시키는 효과 뿐만 아니라 직접적으로는 배기팬에 의해 광석예열기를 우회하여 로타리 킬른 로내 배가스의 배출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다. 이러한 샤프트형 광석예열기의 일방향 배가스 배출로 인한 장해를 해결함으로써 버너화염형상의 개선과 더불어 로내 체류하는 미분으로 인한 부착물의 형성을 방지하는 것을 목적으로 한다.  The present invention is to solve the problems as described above, in the rotary kiln type lime firing furnace for producing quicklime or light dolomite by firing fine limestone and dolomite mined in the mine in the shaft type ore preheater In order to improve the problem of worsening breathability by blocking the gap between the ores, the breathability is deteriorated due to the differentiation by installing the by-pass piping connecting the rotary kiln ore entrance and the ore preheater flue gas exhaust pipe, which is an area that worsens the breathability. Since the pressure loss of the shaft-type ore preheater is alleviated, not only the effect of improving air permeability, but also the exhaust fan in the rotary kiln can be discharged by bypassing the ore preheater directly by the exhaust fan. By solving the obstacles caused by the one-way exhaust gas discharge of the shaft-type ore preheater, it is aimed at preventing burner flame shape and forming deposits due to fine particles remaining in the furnace.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 로타리 킬른형 광석소성로와 같이 35mm미만 미립상 석회석이나 백운석, 시멘트제조용 클린커(clinker)와 같이 미분을 다량함유하는 광석 원료를 소성함에 있어서, 로내 연소배가스의 현열을 회수 광석을 예열하는 광석예열장치의 통기성을 개선하면서 로타리킬른형 소성로 배출 연소배가스를 원활하게 배출할 수 있도록 샤프트형 광석예열장치를 우회하는 by-pass 배관을 설치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in firing ore raw materials containing a large amount of fine powder, such as fine limestone, dolomite, and cement manufacturing clinker, such as a rotary kiln type ore kiln, preheating the recovered ore in the furnace It is characterized by installing by-pass piping bypassing the shaft-type ore preheater to improve the ventilation of the ore preheater and to smoothly discharge the exhaust gas from the rotary kiln type kiln.

본 발명에서의 광석예열기 By-pass배관시스템의 기본구성은 도 1과와 도 2에 나타낸 기존의 광석예열기(30)를 포함하는 로타리 킬른형 광석소성로(10)The basic configuration of the ore preheater by-pass piping system in the present invention is a rotary kiln type ore furnace 10 including the conventional ore preheater 30 shown in FIGS. 1 and 2.

에서 광석예열기 하단부 즉 로타리킬른 소성로 광석장입구(31)상에 일정크기의 On the lower end of the ore preheater, ie on the rotary kiln kiln ore entrance 31

배가스 배출덕트(35)를 만들고 1차적으로 냉각자켓형 배관(60)을 설치하여 고온의 배가스를 광석예열기(30)에서 열교환 현열이 회수된 후 배출되는 배가스온도까지 Exhaust gas discharge duct 35 is made and the cooling jacket-type pipe 60 is first installed to exhaust the high-temperature exhaust gas from the ore preheater 30 to the exhaust gas temperature after the heat exchange sensible heat is recovered.

냉각시킬 수 있는 수냉열교환기(70)에 공급하게 되고, 이를 통해 배가스는 냉각된 후 광석예열기 상단 배가스 배출배관(35)으로 배출되게 된다. It is supplied to the water-cooled heat exchanger 70 that can be cooled, through which the exhaust gas is cooled and then discharged to the upper exhaust gas discharge pipe 35 of the ore preheater.

이러한 구성을 갖는 By-pass배관 시스템은 샤프트형 광석예열기를 통과하는 배가스의 압손과 비교 하여 매우 낮은 압손을 갖도록 설계되며, 따라서 후단 배가스 흡입팬(45)에서 배가스를 흡입시 1차적으로 By-pass배관을 통한 배가스의 흐름이 용이한 바 배가스냉각 열교환기 전후 단에 설치한 고온의 Damper valve(76a) 및 슬라이드밸브(76b)를 조절 유량을 조절할 수 있게 된다. By-pass piping system having such a configuration is designed to have a very low pressure loss compared to the pressure loss of the flue gas passing through the shaft-type ore preheater, so that the by-pass primarily inhaling the flue gas in the rear exhaust gas suction fan 45 The flow of flue gas through the pipe is easy to adjust the flow rate of the high-temperature damper valve (76a) and the slide valve (76b) installed in the front and rear end of the exhaust gas cooling heat exchanger.

이러한 By-pass배관의 설치를 통해 얻어질 수 있는 작용은 기본적으로 흡입용량이 큰 흡입팬에 의한 배가스의 일방향 흡입특성으로 나타나는 샤프트형 광석 예열기내 광석층 기공사이를 소성과정에서 다량 발생되는미립광석 입자가 다량의 배가스 배출유량에 의해 비산 배출되는 과정에서 순간적으로 기공을 폐쇄시키게 되면서 배가스의 배출이 원활하게 이루워지지 못하는 현상이 나타날 수 있는 바, 이러한 현상을 1차적으로 완화 시킬수 있는 특징을 갖는다. The action that can be obtained through the installation of the bypass pipe is basically the fine ore particles generated during the firing process of the ore layer in the shaft-type ore preheater, which shows the one-way suction characteristics of the exhaust gas by the suction fan having a large suction capacity. As the pores are closed in the process of being scattered by a large amount of exhaust gas discharge, the exhaust gas can not be discharged smoothly. This phenomenon can be primarily alleviated.

즉 미립광석이 샤프트형 광석예열기를 통과하는 구동력보다 By-pass 배관을 통과하는 구동력이 크게 되는 바 전체적으로 샤프트형 광석예열기 광석층 압손을 낮추어 주는 역할을 하게 되면서 광석 예열기의 통기성을 개선시키는 효과를 얻을 수 있으며, 병행하여 부유하는 고체 입자들은 압손이 큰 광석예열기보다는 By-pass배관을 통해 배출되기가 용이한 특성을 통해 포집제거함으로써 노체 내부의 부유하는 미립분진의 농도를 낮출 수 있는 효과 또한 얻을 수 있다. That is, the driving force through the bypass pipe becomes larger than the driving force passing through the shaft-type ore preheater, and thus, the shaft ore preheater acts to lower the pressure loss of the ore layer overall, thereby improving the breathability of the ore preheater. In addition, the solid particles floating in parallel can be collected and removed through the characteristic of being easily discharged through the by-pass pipe rather than the large prestressed ore preheater, thereby reducing the concentration of suspended fine particles in the furnace body. have.

그리고 본 발명에서의 By-pass배관 배가스 냉각열교환기의 구조는 배가스의 급속한 순간냉각을 가질 수 있도록 수냉자켈(70a)을 채택하였으며, 배가스의 급속한 온도강하는 급속한 부피감소를 가져와 유속감소를 통해 함유하는 미립자의 비산속도를 감소시키므로 배가스함유 다량의 미립자를 배가스 열교환기(70) 하단부 하부침강조(73)에서 배가스로부터 분리 중력침강될 수 있도록 하였다. In addition, the structure of the by-pass pipe exhaust gas cooling heat exchanger according to the present invention adopts a water cooling jackel 70a to have a rapid instant cooling of the exhaust gas, and the rapid temperature drop of the exhaust gas brings about a rapid volume reduction and contains it through a flow rate reduction. Since the rate of scattering of the fine particles is reduced, a large amount of fine particles containing flue gas can be separated and sedimented from the flue gas in the lower settling tank 73 at the lower end of the flue gas heat exchanger 70.

여기서 중력침강 포집된 미립자는 로타리밸브(81) 바켓상에 일정량 모이게 되면 자동으로 절출되어 하부 미립자 포집호퍼(80)로 배출될 수 있도록 구조적 특징을 가진다. Gravity sedimentation collected particulates have a structural feature so that when a certain amount is collected on the rotary valve 81 bucket can be automatically cut out to be discharged to the lower particulate collection hopper (80).

이하, 본 발명을 도면과 제시되는 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

본 발명의 광석예열기 By-pass배관시스템을 A사 일 350톤의 생석회 생산 설비에 적용한 바 이때 석회석 또는 백운석을 원료로 사용하여 생석회 또는 경소 백운석을 코우크스오븐가스(COG)를 사용 생산하는 로타리킬른형 석회소성로의 When the ore preheater By-pass piping system of the present invention is applied to 350 tons of limestone production equipment of A company, the limestone or dolomite is used as a raw material and the rotary kiln is produced using coke oven gas (COG) using limestone or dolomite. Of type lime calcination furnace

조업조건은 다음과 같다.The operating conditions are as follows.

도 2는 기존의 석회소성로에 있어서 열원으로 사용되는 COG버너연소2 is a combustion of COG burner used as a heat source in the existing lime-fired furnace

시스템에 의해 배출되는 고온의 연소배가스의 현열을 회수하기 위해 설치된 광석예열기와 광석장입 및 배가스 흐름경로를 보여준다. 기본적으로 로내 소성온도 는 통상 980~1100℃를 가지며, 유체연료의 배가스 배출유량은 약 64000Nm3/hr이다. Shows the ore preheater and ore loading and flue-gas flow paths installed to recover sensible heat from the hot combustion flue-gases emitted by the system. Basically, the furnace firing temperature is usually 980 ~ 1100 ℃, and the exhaust gas discharge flow rate of fluid fuel is about 64000Nm3 / hr.

따라서, 다량의 미분광석이 소성과정에서 분화되게 되는 바 이들이 로내에 발생 되는 배가스에 의해 비산하게 되며, 배가스와 함께 광석예열기를 거쳐 후단 배가스 집진설비를 거쳐 집진된 후 연돌을 거쳐 배출되게 된다. Therefore, a large amount of fine ore is differentiated during the firing process, they are scattered by the flue gas generated in the furnace, and the dust is discharged through the stack after being collected through the ore preheater and the rear flue gas dust collecting facility.

따라서 개선전 로타리킬른형 광석소성로의 조업은 광석예열기 후단에서 흡입팬이 강력하게 노내 배가스를 흡입배출코자 하지만 일정시간 경과 후부터 광석장입구 덕트부(35)의 로내 압력이 -5~+2 mmAq로 더 이상의 부압이 형성되지 못하는 문제점을 가지며, 흡입팬의 궤도 또한 30~40%이상 열 수 없는 문제점을 안고 있었다. Therefore, in the operation of the rotary kiln type calcination furnace before the improvement, the suction fan strongly suctions the furnace exhaust gas from the rear end of the ore preheater, but after a certain time, the pressure in the furnace at the ore duct part 35 becomes -5 to +2 mmAq. There was a problem that no further negative pressure was formed, and the orbit of the suction fan also had a problem that could not be opened more than 30-40%.

만약 그 이상 궤도를 연다고 할찌라도 다중싸이크론 하단부 또는 광석공급용 Surgy Hopper를 통해 외부공기가 유입되고 광석예열기의 통기성 불량으로 배가스의 흡입이 이루워지지 못하는 현상을 발견하였다. 따라서 기존 로타리킬른 석회소성로의 경우 설계용량 500톤/일 석회소성로설비이지만 연료사용 원단위 및 연소공기량이 절대적으로 낮게설정되는 조업한계를 나타내었으며, 이러한 저 연료비 조업에서도 화염윔의 발생에 의한 상부 특정부위의 고온부의 존재로 인해 부착물 형성등 조업상의 문제점을 나타낸 바 평균 약 280~350톤/일로 조업이 이루워질 수 밖에 없었다. 이때 조업조건의 한 예를 나타내면 표 1.과 같다. Even if they open more orbits, they found that the outside air is introduced through the bottom of the multi-cylon or the ore supply surgy hopper, and the intake of exhaust gas is not achieved due to the poor breathability of the ore preheater. Therefore, the existing rotary kiln lime kiln has a design limit of 500 tons / day lime kiln, but the operation limit is set to absolutely low fuel unit and combustion air volume. Due to the presence of the high temperature part of the operation problems such as the formation of deposits showed an average of about 280 ~ 350 tons / day was forced to operate. An example of the operating conditions is shown in Table 1.                     

Figure 112004060541352-PAT00001
Figure 112004060541352-PAT00001

따라서, 상기와 같은 조건으로 조업이 수행되고 있는 로타리 킬른형 석회소성로의 광석예열기 하단부 즉 예열 광석장입부에 배가스 배출구를 뚫고 상기 본 발명에서 설명한 By-pass배관 시스템을 설치 노내 배가스의 통기성을 개선코자 하였다. 그 결과 광석장입구 덕트상에 설치한 배가스 By-pass배관시스템을 통해 배출되는 고온의 배가스는 총 발생 연소가스의 약 1/10 부피비율로써, 약 1000 C의 배출온도를 배가스 By-pass 열교환기를 통해 280 C로 온도가 떨어지는 성능을 확인할 수 있었고, 다량의 미립분진을 하부 로타리밸브를 통해 포집 배출할 수 있었다. Therefore, to improve the air permeability of the flue gas in the furnace by installing an exhaust gas outlet through the exhaust gas outlet at the lower end of the ore preheater, that is, the preheating ore loading of the rotary kiln type calcination furnace, under the above conditions. It was. As a result, the hot exhaust gas discharged through the exhaust gas bypass pass system installed on the ore entrance duct is about 1/10 volume ratio of the total generated combustion gas, and the exhaust gas bypass heat exchanger has a discharge temperature of about 1000 C. Through this, it was confirmed that the temperature dropped to 280 C, and a large amount of fine dust was collected and discharged through the lower rotary valve.

이러한 석소성로 배가스의 By-pass 냉각처리를 통해 흡입팬 궤도 또한 80%Bypassing the calcination furnace, the suction fan trajectory is also 80%.

이상 열드리도 싸이크론이나 광석공급 Surgy Hopper 밸브를 통해 외부공기가 유입됨이 없이 노내에 생성된 배가스가 월활하게 배출됨을 확인 할 수 있었다. Even if the heat was heated, it could be confirmed that the exhaust gas generated in the furnace was discharged smoothly without the introduction of external air through the cyclone or the ore supply surgy hopper valve.                     

따라서 정상조업조건하에서 로내 압력은 흡입팬에 의해 -10~-5mmAq까지 낮아짐을 또한 확인할 수 있었다. 그리고 제품생산량의 증대를 위해 연료원단위를 당초 1000 kcal /Kg-CaO에서 1150kcal/Kg-CaO까지 높혀 조업한 결과 개선전과 달리 흡입팬 궤도 또한 약 80%이상까지도 열 수 있고, 원활한 배가스의 통기성이 확보됨을 확인 할 수 있었고, 제품소성율 지수로써 수화율 또한 기존 80%미만대비 88~94%로 월등히 개선됨을 확인할 수 있었다. 이때의 조업조건을 정리하면 표 2 와 같다. Therefore, it was also confirmed that the furnace pressure was lowered to -10 to -5 mmAq by the suction fan under normal operating conditions. In addition, the fuel source unit was initially increased from 1000 kcal / Kg-CaO to 1150kcal / Kg-CaO to increase product output, and as a result, the suction fan trajectory can be opened up to about 80% more than before improvement, and smooth exhaust gas ventilation is ensured. As a product firing rate index, the hydration rate also improved significantly from 88% to 94% compared to the existing 80%. Table 2 summarizes the operating conditions at this time.

본 발명의 조업을 통해 나타난 1차적인 개선효과로는 광석예열기의 통기성의 개선을 통해 화염형상을 수평형상으로 개선할 수 있었고, 미립광석이 다량The primary improvement effect through the operation of the present invention was to improve the flame shape to a horizontal shape through the improvement of air permeability of the ore preheater, a large amount of fine ore

By-pass배관 열교환기를 통해 배출 제거되면서 고생산조업과정에서도 부착물의 By removing the exhaust through the by-pass piping heat exchanger,

형성히 현격히 감소됨을 확인할 수 있었다. It was confirmed that the formation is significantly reduced.                     

Figure 112004060541352-PAT00002
Figure 112004060541352-PAT00002

본 발명은 로타리킬른형 광석소성로의 핵심장치로써 광석예열기의 통기성을 개선코자 By-pass배관시스템을 적용한 바, 흡입팬에 의한 노내 생성 배가스의 원활한 배출과 더불어 By-Pass배관 열교환기를 통한 배가스 함유 미립광석의 분리 배출로 로내 부착물의 형성을 완화시킬 수 있었다. The present invention applies a By-pass piping system to improve the air permeability of the ore preheater as a core device of a rotary kiln type ore kiln, and the exhaust gas containing fine particles through the By-Pass pipe heat exchanger together with the smooth discharge of the generated flue gas by the suction fan. Separation and discharge of ores could mitigate the formation of deposits in the furnace.

Claims (3)

로타리킬른, 냉각장치, 광석예열기, 소성로 광석장입 입구덕트를 포함하는 로타리킬른형 광석소성로에 있어서,In a rotary kiln type ore kiln comprising a rotary kiln, a cooling device, an ore preheater and a kiln ore loading inlet duct, 상기 광석예열기의 상단으로부터 배가스를 배출하는 배가스 배출덕트(35)를 설치하되, 상기 소성로광석장입구 입구 덕트의 일측에 냉각자켓형 배관(60)을 설치하고, 고온의 배가스로 상기 광석예열기(30)에서 열교환 헌열이 회수된 후 배출되는 배가스온도까지 냉각시킬수 있는 수냉열교환기(70)를 장착하는 것을 특징으로 하는 로타리킬른형 광석소성로.The exhaust gas discharge duct 35 is installed to discharge the exhaust gas from the upper end of the ore preheater, and a cooling jacket type pipe 60 is installed at one side of the kiln ore entrance inlet duct, and the ore preheater 30 is heated at a high temperature. Rotary kiln type ore kiln, characterized in that the water-cooled heat exchanger 70 is installed to cool down to the exhaust gas temperature discharged after the heat exchanging heat from the heat recovery. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광석예열기 배가스배출 배관(35)의 후단에 연결되는 배관에는 배가스 개폐변(76)을 가지며, 열교환기(70)전후단에는 바이패스 배가스 냉각용 냉각수배관(67,66,68,65)이 연결되는 것을 특징으로 하는 로타리킬른형 광석소성로.A pipe connected to a rear end of the ore preheater exhaust gas discharge pipe 35 has an exhaust gas opening and closing valve 76, and cooling water pipes 67, 66, 68, and 65 for bypass exhaust gas cooling are provided at the front and rear ends of the heat exchanger 70. Rotary kiln type ore furnace, characterized in that connected. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 로타리킬른형 광석소성로 배가스를 이용 장입광석을 예열하여 장입하는 The rotary kiln type ore-calcining furnace preheats and charges the charged ore using exhaust gas 샤프트형 광석예열기를 포함하는 로타리킬른형 광석 소성로에서 광석예열기 하단Bottom of ore preheater in rotary kiln ore kiln with shaft type ore preheater 킬른 유입부에 배가스배출라인을 설치하고, 배가스 배출라인 통해 비산 배출되는 배가스중 함유된 다량의 -1mm미만의 미분을 수냉열교환기에서 분리배출함으로써By installing an exhaust gas discharge line at the kiln inlet and separating and discharging a large amount of less than -1mm of fine powder contained in the flue gas discharged through the exhaust gas discharge line from the water cooling heat exchanger 광석예열기의 통기성을 개선하고, 로타리킬른 로내 부착물의 형성을 억제하는 것을Improving the breathability of the ore preheater and suppressing the formation of deposits in the rotary kiln furnace. 특징으로 하는 로타리킬른형 광석소성로 . Features of Rotary kiln ore kiln.
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