KR20120071903A - 괴성화철(ｈｃｉ)의 분포 제어용 플랩 - Google Patents

Abstract

괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩 및 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법이 개시된다. 본 발명에 의한 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩은 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩에 있어서, 상기 괴성화철(HCI)이 다운 파이프를 통해 상기 용융로 내부로 낙하 장입될 때 상기 플랩과 충돌하는 플랩의 표면부는 다굴곡 형상인 것을 특징으로 한다. 본 발명을 적용함으로써, 다운 파이프가 열변형되는 경우에도 괴성화철의 분포가 정규 분포를 이루도록 함으로써 용융로에 장입되는 괴성화철의 분포 제어 정도를 향상시킬 수 있다.

Description

괴성화철(ＨＣＩ)의 분포 제어용 플랩{FLAP FOR DISTRIBUTING HOT COMPACTED IRON}

본 발명은 플랩(flap)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 괴성화철(HCI, Hot Compacted Iron)의 분포 제어를 위한 플랩에 관한 것이다.

다단의 유동로 및 용융로를 포함하며 분상 또는 괴상의 일반탄 및 분상의 철함유 광석을 직접 사용하는 용철제조장치에 있어서, 용융로 내에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포가 원활하지 않을 경우 조업에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

괴성화철(HCI)은 가이드 파이프에 의해 용융로 상부로 장입되어 낙하하게 되는데, 괴성화철(HCI)은 약 750℃ 이상의 고온의 괴성체이므로 오랜 시간 조업시 가이드 파이프가 열변형이 일어날 수 있다.

상기와 같이 가이드 파이프의 열변형이 발생하게 되면 가이드 파이프에서 배출되는 괴성화철(HCI)이 용융로 상부에 배치된 플랩의 중심부에서 벗어난 편측에 부딪힌 후 용융로 하부로 낙하하게 된다.

따라서, 괴성화철(HCI)이 플랩의 편측에 충돌된 후 용융로 하부로 낙하되므로 용융로 하부에 분포되는 괴성화철(HCI)이 불균일하게 분포하게 되어 용융로에서 연소되는 탄재의 양을 증가시키게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩 및 이를 이용한 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 플랩은 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩에 있어서, 상기 괴성화철(HCI)이 다운 파이프를 통해 상기 용융로 내부로 낙하 장입될 때 상기 플랩과 충돌하는 플랩의 표면부는 다굴곡 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 괴성화철의 분포 제어방법은 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법에 있어서, 다운 파이프를 통해 상기 괴성화철(HCI)을 용융로 내부로 낙하 장입할 때, 상기 괴성화철(HCI)을 표면부가 다굴곡 형상으로 이루어진 플랩에 충돌시켜 장입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 플랩에 의하면 다운 파이프로부터 이송된 괴성화철(HCI)이 부딪히는 플랩의 표면부를 다굴곡 형상으로 형성함으로써 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어 정도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어 정도를 향상시킴으로써 용융로내에서 연소되는 탄재의 소모량을 적정하게 유지함으로써 경제적으로 용철을 제조할 수 있다.

도 1은 용융로 상부의 괴성화철 빈(bin)으로부터 다운 파이프를 통해 괴성화철(HCI)이 용융로에 장입되며 괴성화철의 분포 제어를 위한 종래 기술에 의한 플랩의 형상을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 종래 기술에 의한 플랩의 형상을 도시한 도면이다.
도 2b는 다운 파이프의 열변형이 없이 괴성화철(HCI)이 플랩의 중앙부에 충돌할 경우, 용융로 하부로 정규 분포를 이루며 장입되는 것을 도시한 수치모사 도면이다.
도 3a는 다운 파이프의 열변형으로 인하여 괴성화철이 플랩의 중앙부로부터 벗어난 부분에 충돌하는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 바와 같이, 괴성화철이 플랩의 중앙부에서 벗어난 부분에 충돌 후, 용융로 하부로 낙하하여 편측 분포를 보이는 것을 도시한 수치모사 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 플랩의 표면부가 다굴곡 형상을 가지는 것을 도시한 도면이다.
도 5a는 다운 파이프의 열변형으로 인하여 괴성화철이 다굴곡 형상을 가진 플랩의 중앙부에서 벗어난 부분에 충돌을 하는 경우를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5b는 도 5a 도시된 바와 같이, 괴성화철이 다굴곡 표면부를 갖는 플랩의 중앙부에서 벗어난 부분에 충돌하더라도 용융로 하부에 괴성화철이 정규의 분포를 보이는 것을 도시한 수치모사 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 괴성화철(Hot Compacted Iron)의 분포 제어를 위한 플랩(flap)에 대하여 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 용융로 상부의 괴성화철 빈(10)(bin)으로부터 괴성화철이 괴성화철 스크류(20), 다운 파이프(30) 및 플랩(40)을 통해 용융로(60)에 낙하 장입되는 것을 개념적으로 도시한 도면이다. 또한, 석탄 등의 탄재는 탄재 장입 파이프(25)를 통해 용융로(60) 내에 장입되며 용융로(60) 내의 짐발(50)(gimbal)에 의해 분포가 제어된다.

도 2a는 종래 기술에 의한 플랩의 형상을 나타낸 도면이며 도 2b는도 2a의 플랩의 중앙부에 괴성화철이 충돌한 후 용융로 하부로 낙하하여 정규 분포를 보이는 것을 도시한 수치모사 도면이다.

도 3a는 다운 파이프의 열변형으로 인하여 괴성화철(HCI)이 플랩의 중심부에서 벗어난 영역에 충돌되는 경우를 개념적으로 도시한 것이며 도 3b는 괴성화철이 플랩의 중앙부에서 벗어난 영역에 충돌될 경우, 괴성화철이 용융로 하부에 편측 분포를 하는 것을 수치 모사한 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 플랩의 표면부를 다굴곡 형상으로 형성한 것을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 괴성화철의 분포 제어를 위한 플랩은 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩에 있어서, 상기 괴성화철(HCI)과 충돌하는 상기 플랩의 표면부는 다굴곡 형상인 것을 특징으로 한다.

용융로(60)는 분상 또는 괴상의 탄재를 장입한 후 용융로와 독립되어 배치된 환원로에서 환원된 분철광석을 괴성화 장치(미도시)에 의해 괴성화된 괴성화철(HCI)을 용융로 상부의 장입구를 통해 장입하고 용융로 하단의 풍구(tuyere)를 통해 산소를 취입하여 탄재를 연소시켜 괴성화철(HCI)을 용융환원시키게 된다.

상기 고온 괴성화철(HCI)은 약 750℃ 이상의 고온의 환원철이므로 연속적인 조업중 용융로 상부의 다운 파이프를 통해 용융로에 장입시 다운 파이프가 열변형이 발생하게 된다.

고온 괴성화철에 의해 다운 파이프(30)가 열변형됨으로써 상기 다운 파이프(30)로부터 배출되는 고온 괴성화철이 용융로(60) 내부에 배치된 플랩(40)에 충돌시 플랩(40)의 중심부를 벗어난 편측에 충돌하게 된다.

따라서, 플랩(40)의 중심부에서 벗어난 편측에 충돌된 고온 괴성화철(HCI)은 용융로(60) 하부에 편측 분포를 하게 되어 탄재를 연소시켜 괴성화철(HCI)을 용융시 괴성화철(HCI)이 정규 분포된 경우에 비하여 더 많은 탄재를 연소시켜야 한다.

도 5a는 다운 파이프의 열변형에 의해 괴성화철(HCI)이 다굴곡 형상의 플랩의 중심부에서 벗어난 영역에 충돌되는 경우를 도시한 도면이며, 도 5b는 괴성화철이 다굴곡 형상의 플랩에 충돌한 후, 용융로 하부로 낙하하여 정규 분포를 하는 것을 수치모사한 도면이다.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 플랩의 표면부 형상을 굴곡이 반복된 다굴곡 형상으로 함으로써 상기 다운 파이프가 고온 괴성체의 열에 의해 열변형이 일어나 괴성화철이 플랩의 중앙부에서 벗어난 영역에 부딪히더라도 플랩에 부딪힌 괴성화철이 부채꼴 모양으로 비산되어 용융로 하부에 분포하게 된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법은 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법에 있어서, 다운 파이프를 통해 괴성화철(HCI)를 용융로 내부로 낙하 장입할 때, 상기 괴성화철(HCI)을 표면부가 다굴곡 형상으로 이루어진 플랩에 충돌시켜 장입하는 것을 특징으로 한다.

용융로(60)에 고온 괴성화철(HCI)를 장입하기 위하여는 다운 파이프(30)를 통해 괴성화철을 용융로(60) 상부로 이송하고 이송된 괴성화철(HCI)을 다운 파이프(30) 출구에서 배출하여 용융로 내에 배치된 플랩(40)에 충돌시키게 된다.

상기 플랩(40)과 충돌된 괴성화철(HCI)는 낙하하면서 부채꼴 형상으로 비산되며 탄재가 적층된 용융로 하부에 장입이 되게 된다.

고온 괴성화철(HCI)는 약 750℃ 이상으로 고온이기 때문에 상기 다운 파이프(30)는 연속적인 조업시 열에 의해 변형이 일어나게 된다.

다운 파이프(30)가 열변형되면 상기 플랩의 중앙부에 충돌되어야 할 괴성화철이 플랩의 중앙부로부터 벗어난 편측부에 충돌되게 되어 이후에 용융로 하부를 향해 낙하할 경우 용융로 하부에서 일정 지점에는 괴성화철이 많이 분포하고 다른 지역은 상대적으로 적게 분포하는 편측 분포가 발생할 수 있다.

본 발명에 의한 괴성화철(HCI) 분포 제어방법의 경우, 괴성화철(HCI)이 충돌되는 플랩의 표면부를 굴곡이 많은 형상인 다굴곡 형상으로 설계함으로써 다운 파이프가 열변형되어 플랩의 중앙부를 벗어난 지점에 괴성화철(HCI)이 충돌하더라도 용융로 하부에 낙하하는 괴성화철(HCI)이 정규 분포를 이룰 수 있도록 한다.

본 발명을 적용함으로써, 종래의 경우 가이드 파이프가 열변형에 됨으로써 플랩의 중앙부에서 벗어난 지점에 괴성화철(HCI)이 충돌되는 센터 라인 불량 발생시 용융로 하부에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포가 원활하지 않게 됨으로써 차기 정수(정기 수리)시까지 확인할 방법이 없어 조업에 나쁜 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 용융로 하부에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어의 정도를 향상시킴으로써 괴성화철(HCI) 용융에 소요되는 탄재의 소모량을 절감시킴으로써 경제적으로 용철을 제조할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예 들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 괴성화철(HCI) 빈 20 : 괴성화철 스크류
25 : 탄재 장입 파이프 30 : 다운 파이프
40 : 플랩 50 : 짐발
60 : 용융로

Claims (2)

1. 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩에 있어서,
   상기 괴성화철이 다운 파이프를 통해 상기 용융로 내부로 낙하 장입될 때 상기 플랩과 충돌하는 플랩의 표면부는 다굴곡 형상인 것을 특징으로 하는 괴성화철(HCI)의 분포 제어를 위한 플랩.
2. 용융로에 장입되는 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법에 있어서,
   다운 파이프를 통해 상기 괴성화철을 용융로 내부로 낙하 장입할 때, 상기 괴성화철(HCI)을 표면부가 다굴곡 형상으로 이루어진 플랩에 충돌시켜 장입하는 것을 특징으로 하는 괴성화철(HCI)의 분포 제어방법.

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