KR20110120599A - 소결기의 점화로 개구부 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결기의 점화로 개구부 차단장치에 관한 것으로, 소결베드(2)의 상부에 덕트(20)를 설치하고, 상기 덕트(20)를 통과하면서 예열된 공기를 점화로(5)의 주변에 설치된 에어분사관(40)을 통해 배출하여 상기 점화로(5)의 개구부를 차단하는 에어커튼을 형성한다.
따라서, 상기 점화로(5)의 열효율이 향상되고, 보온효과가 작용하여 에너지 사용량을 절감할 수 있으며, 보다 우수한 품질의 소결광을 제조할 수 있게 된다.

Description

소결기의 점화로 개구부 차단장치{apparatus for cutting off the opening part of ignition furnace of sintering machine}

본 발명은 소결기의 점화로 차단장치에 관한 것으로, 특히 외부의 찬 공기가 점화로 내부로 유입되어 열효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있도록 된 소결기의 점화로 개구부 차단장치에 관한 것이다.

원료공장에서 이송된 원료는 1차 혼합기와 2차 조립기를 거쳐 적절한 수분과 입도를 가진 상태로 조절되고, 이후 소결기로 공급되어 소결공정을 거침으로써 소결광으로 제조되어 코크스와 함께 고로에 장입되게 된다.

상기 소결기의 입구 부분에는 점화로가 설치되어 소결베드를 따라 이송하는 원료에 화염을 분사하여 점화가 이루어지도록 되어 있다.

상기 점화로는 대략 소결베드의 입구부 상부에 설치되는 복수의 버너를 포함하여 이루어지는데, 상기 버너 화염의 열을 보다 효과적으로 원료에 전달하여 원료가 원활하게 점화되도록 하기 위하여 외부의 상대적으로 찬 공기가 점화로 내부로 유입되는 것을 차단할 필요가 있다.

본 발명은 소결기의 점화로 동작중 점화로 외부의 공기가 점화로 내부로 침투하는 것을 차단함으로써 점화로의 열효율을 향상시키고, 이에 점화를 위한 가열시간을 단축하여 소비되는 에너지와 시간을 절감할 수 있도록 된 소결기의 점화로 개구부 차단장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 소결베드에서 방산되는 폐열을 활용함으로써 소결설비 전체의 에너지 효율을 향상시키는 것에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

소결베드의 상부에 설치된 덕트와;

상기 덕트로 외부공기를 송풍하는 송풍기와;

상기 덕트에 연결되고 상기 소결베드의 초입부에 설치된 점화로의 주변에 설치되어 상기 점화로 주변의 개구부를 차단하는 에어커튼을 형성하는 에어분사관;

을 포함한다.

또한, 상기 덕트는 상기 소결베드에서 상기 점화로 이후 부분 전체의 상부에 걸쳐 설치되고, 상기 소결베드를 따라 이동하는 대차에 간섭되지 않는 높이에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덕트는 스파이럴덕트인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어분사관 중 상기 점화로의 양 측부에 설치되는 에어분사관은 상기 소결베드의 측부에 설치되고, 상부에 분사공이 형성되어 상방으로 에어를 분사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어분사관 중 상기 점화로의 전방과 후방에 설치되는 에어분사관은 상기 점화로의 상벽 전방과 후방 단부에 설치되고, 하부에 분사공이 형성되어 하방으로 에어를 분사하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

소결베드에서 발생하는 고온의 방산열량을 이용하여 예열공기를 마련하고, 상기 예열공기를 에어분사관을 매개로 점화로의 4면에 분사하여 상기 점화로의 개구부를 차단하는 에어커튼을 형성할 수 있게 된다.

따라서, 상기 에어커튼에 의해 점화로로 외부공기가 유입되는 것이 차단됨으로써 점화로의 열효율이 향상된다.

특히, 상기 에어커튼 자체가 상당한 열량을 가지고 있으므로 점화로 내부의 열이 외부로 전달되는 것을 최대한 차단할 수 있게 됨으로써 점화로의 보온효과를 기대할 수 있다.

따라서, 연료와 원료의 연소 및 소결 반응이 보다 원활하게 이루어져 에너지 사용량이 절감되고, 소결광의 품질이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 소결설비의 개략 구성도,
도 2는 원료 이송방향에서 바라본 점화로 및 소결베드의 단면도,
도 3은 점화로의 상방에서 바라본 본 발명의 설치 상태도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 철광석과 소결 부원료 및 분코크스가 장입된 대차(1)가 소결베드(2)를 따라 이송된다.

소결베드(2)의 초입에서 바닥광 호퍼(3)와 드럼피더(4)로부터 상기 대차(1)로 상기 원료 및 연료가 장입된다.

그리고, 상기 대차(1)가 점화로(5)를 통과할때 버너(5a)로부터 분사되는 화염에 의해 점화가 이루어진다.

상기 소결베드(2)는 하부에 설치된 주배풍관(7)으로 상부의 공기가 흡입될 수 있는 구조의 풍상(6)으로 구성되어 있고, 상기 대차(1)의 바닥에도 가스배출공(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

상기 주배풍관(7)에는 주배풍기(8)가 설치되며, 주배풍관(7)의 단부는 굴뚝(9)으로 연결된다.

따라서, 연료가 점화된 대차(1)가 소결베드(2)를 따라 이동하는 동안 대차(1) 대차(1) 내부에서 발생한 연소가스가 풍상(6)을 거쳐 주배풍관(7)을 통해 굴뚝으로 배출된다.

이때 대차(1) 상부로부터 공기가 흡입되어 산소가 공급되므로 대차(1) 내 장입 원료와 연료가 상층으로부터 점차 하층으로 점화되어 소결베드(2)를 지나는 동안 소결반응이 진행되어 소결광이 형성된다.

이후, 상기 소결광은 스크린(10)을 거쳐 최종적으로 입도 선별된 후 고로로 공급되어 장입된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 소결베드(2)의 상부에 설치된 덕트(20)와, 상기 덕트(20)로 외부공기를 송풍하는 송풍기(30)와, 상기 덕트(20)에 연결되고 상기 점화로(5)의 주변에 설치되어 상기 점화로(5) 주변의 개구부에 에어를 분사하여 에어커튼을 형성하는 에어분사관(40)을 포함한다.

상기 에어분사관(40)은 상기 덕트(20)와 연결관(내열호스 및 파이프)으로 연결된다.

상기 덕트(20)는 상기 점화로(5) 이후 부분부터 소결베드(2)의 끝 부분에 이르기까지 소결베드(2)의 상부에 설치되어 대차(1)에 담긴 점화된 연료 및 원료로부터 발생하여 대기중으로 방산되는 열량을 흡수한다.

상기 덕트(20)는 길이가 긴 만큼 충분한 강성을 확보하여 설치 상태를 견고하고 안정적으로 유지할 있도록 스파이럴덕트를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 덕트(20)는 상기 대차(1)의 이동을 방해하지 않는 한 가능한 대차(1)의 상면에 근접할 수 있도록 낮게 설치되는 것이 좋다.

한편, 상기 점화로(5)는 버너(5a)가 설치되는 상벽이 소결베드(2)를 가로질러 설치되고, 상기 상벽의 양측단부에 하방으로 절곡된 측벽이 형성되어 가능한 외부와의 연결을 차단하고 있다.

그러나, 대차(1)가 들고 나는 상벽의 전면과 후면에는 상기 측벽과 같은 차단벽이 마련되어 있지 않다.

따라서, 주배풍기(8)의 작동시 상기 양쪽 측벽의 하단과 대차(1)의 사이 공간 및 완전히 개방되어 있는 점화로(5)의 전방과 후방 공간을 통해서 외부의 공기가 점화로 내부로 유입된다.

상기와 같이 유입된 외부 공기는 점화로 내부의 공기 및 대차 내부의 가스 온도에 비하여 온도가 매우 낮으므로 대차 내 연료와 원료의 온도 상승을 억제하여 연료 연소와 그에 따른 소결반응의 진행이 원활히 이루어지는데 방해 요소로 작용한다.

따라서, 상기 에어분사관(40)은 상기 점화로(5)의 전후좌우 네 면에 모두 설치된다.

상기 점화로(5)의 좌우 양쪽에 설치되는 에어분사관(41,42)은 상기 소결베드(2)의 측부에 설치되어 점화로(5)의 양 측벽의 하단을 향해 상방으로 에어를 분사하도록 되어 있다.

이를 위해 상기 상기 점화로(5)의 좌우 양쪽에 설치되는 에어분사관(41,42)은 단면의 상부에 상기 점화로(5) 양 측벽의 하단을 향하는 방향으로 분사공(41a,42a)가 형성된다.

상기 에어분사관(41,42)에서 분사되는 에어가 점화로(5)의 전후방향 전체에 걸쳐 에어커튼을 형성할 수 있도록 상기 분사공(41a,42a)은 에어분사관(41,42)의 길이방향 전체에 걸쳐 길고 얇은 폭으로 형성된다.

한편, 상기 에어분사관(41,42)이 상기 점화로(5)의 양측벽 하단(또는 하단에 인접한 외측면)에 설치되고 단면의 하부에 분사공(41a,42a)이 형성되어 하방으로 에어를 분사할 수 있도록 하여도 무방함은 물론이다.

한편, 상기 점화로(5)의 전방과 후방에 설치되는 에어분사관(43,44)은 상기 점화로(5)의 상벽 전방 단부와 후방 단부에 장착된다.

이는 에어분사관(43,44)이 대차(1)의 이동에 지장을 주지 않도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 상기 점화로(5)의 전방과 후방에 설치되는 에어분사관(43,44)은 단면의 하부에 하방으로 분사공(43a,44a)이 형성된다. 상기 분사공(43a,44a) 역시 해당 에어분사관(43,44)의 길이 전체에 걸쳐 형성되어 점화로(5)의 전방과 후방 전체를 차단하는 에어커튼을 형성하도록 한다.

따라서, 상기 송풍기(30)가 작동하면 외부 상온의 공기가 상기 덕트(20) 내부를 통과하게 되고, 그 과정에서 소결베드(2)를 통과하는 소결과정중의 원료와 연료로부터 방산되는 열을 흡수하여 승온이 이루어진다. 상기 덕트(20)의 배출구에서의 온도가 약 200℃에 이른다.

상기와 같이 예열된 공기가 연결관을 통해 상기 에어분사관(41,42,43,44)으로 유입되면, 각각의 분사공(41a,42a,43a,44a)을 통해 고압으로 분사되어 분사방향으로 에어커튼을 형성하게 된다.

따라서, 상기 점화로(5)의 네 면이 모두 상기 예열된 공기 분사에 의해 형성된 에어커튼에 의해 차단됨으로써 소결공정 진행시 외부의 공기가 상기 점화로(5)의 내부로 유입되는 것이 차단된다.

또한, 단순히 차단되는 것이 아니라 200℃에 이르는 열이 추가로 공급되는 것으로 점화로(5) 내부 온도 보호에 더욱 효과가 있다. 즉, 상온의 에어를 분사하여 에어커튼을 형성하는 것과 비교할 때 점화로(5)의 내부 열이 외부로 전달되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있게 되므로 점화로 보온효과가 더욱 향상되는 것이다.

상기와 같이 외부의 찬 공기가 점화로 내부로 유입되는 것이 차단되고, 그에 더하여 점화로 보온효과까지 발생하므로 점화로 버너(5a)의 화염에서 발생하는 열량이 보다 효율적으로 연료 및 원료에 공급되어 연소와 소결반응이 원활하게 이루어지게 된다.

따라서, 점화로의 열효율이 향상될 뿐만 아니라 소결광의 품질이 향상되는 효과가 있다.

또한, 점화로의 열효율이 향상됨으로써 연료와 원료의 점화를 위한 가열시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 버너의 소비 연료를 절약하여 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 소결베드에서 방산되는 폐열을 활용할 수 있게 됨으로써 소결설비 전체의 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다.

1 : 대차 2 : 소결베드
3 : 바닥광 호퍼 4 : 드럼피더
5 : 점화로 5a : 버너
6 : 풍상 7 : 주배풍관
8 : 주배풍기 9 : 굴뚝
10 : 스크린 20 : 덕트
30 : 송풍기 40,41,42,43,44 : 에어분사관
41a,42a,43a,44a : 분사공

Claims (5)

1. 소결베드의 상부에 설치된 덕트와;
   상기 덕트로 외부공기를 송풍하는 송풍기와;
   상기 덕트에 연결되고 상기 소결베드의 초입부에 설치된 점화로의 주변에 설치되어 상기 점화로 주변의 개구부를 차단하는 에어커튼을 형성하는 에어분사관;
   을 포함하는 소결기의 점화로 개구부 차단장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 덕트는 상기 소결베드에서 상기 점화로 이후 부분 전체의 상부에 걸쳐 설치되고, 상기 소결베드를 따라 이동하는 대차에 간섭되지 않는 높이에 설치된 것을 특징으로 하는 소결기의 점화로 개구부 차단장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 덕트는 스파이럴덕트인 것을 특징으로 하는 소결기의 점화로 개구부 차단장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어분사관 중 상기 점화로의 양 측부에 설치되는 에어분사관은 상기 소결베드의 측부에 설치되고, 상부에 분사공이 형성되어 상방으로 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 소결기의 점화로 개구부 차단장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어분사관 중 상기 점화로의 전방과 후방에 설치되는 에어분사관은 상기 점화로의 상벽 전방과 후방 단부에 설치되고, 하부에 분사공이 형성되어 하방으로 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 소결기의 점화로 개구부 차단장치.
   

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