KR20120085340A

KR20120085340A - 소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 소결광의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120085340A
Application number: KR1020127016559A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 고바야시; 야스히코 오마츠; 겐이치 히구치; 다쿠야 가와구치; 히로유키 사토; 요헤이 이토
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-07-31
Also published as: CN102803884A; WO2011118840A1; BR112012024217A2; JPWO2011118840A1; JP4932970B2; KR101436579B1; CN102803884B

Abstract

신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서, 신터 케이크 지지 효과를 최대한으로 활용하여, 완성품의 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 신터 케이크 지지 스탠드를 가진 소결 팔레트 대차, 이것을 구비한 소결기 및 소결광의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 관한 소결 팔레트 대차는 600mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하는 소결기에서 사용되는 소결 팔레트 대차로서, 이 소결 팔레트 대차 위에 면이 팔레트 대차 진행 방향으로 대략 평행하게 되도록 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120[mm](h는 원료 충전층의 층 두께) 이하의 신터 케이크 지지 스탠드를 팔레트 대차의 폭 방향으로 복수개 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 소결광의 제조 방법{SINTERING PALETTE CARRIAGE, SINTERING MACHINE PROVIDED WITH SINTERING PALETTE CARRIAGE, AND SINTERED ORE PRODUCING METHOD}

본 발명은 고로용　원료가 되는 소결광을 제조하기 위하여 사용하는 소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 소결광의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하는데 적합한 소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 이들을 사용한 소결광의 제조 방법에 관한 것이다.

고로용 원료인 소결광을 제조하는 하방 흡인식 소결기에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 먼저 상부광(hearth layered ores) 호퍼(101)로부터 상부광을 소결 팰릿 대차(103)의 저면의 그레이트 바(great bar)(103a) 위에 장입하여, 30 mm 정도 두께의 상부층(102)을 형성한다. 다음으로, 주원료의 분상 철광석 등의 철 함유 원료, 석회석 등의 부원료, 가루 코크스 등의 연료로 이루어지는 소결 원료(104)를 서지 호퍼(105)에 반송하여 저장한 후, 드럼 피더로부터 꺼내어 슈트(106)를 통하여 소결 팰릿 대차(103)의 상부광(102) 위에 장입하여 원료 충전층(107)을 형성한다. 다음으로, 원료 충전층(107)의 윗면 표층 중의 가루 코크스에 점화로(108)에서 점화시킨 후, 흡인 부압을 가하여 공기를 하방으로 흡인하면서 소결 팰릿 대차(103)를 배광부까지 차례로 수평 이동시키고, 그 사이에 원료 충전층(107) 중의 가루 코크스를 연소시키고, 이 연소열로 상층에서 하층에 걸쳐서 차례로 원료를 소결하여 소결광을 제조한다.

원료 충전층(107)의 상층에서 하층을 향하여 소결이 진행되는 소결 과정에 있어서, 먼저 상층에 소결이 완료된 소결 완료층(107a)(이하,「신터 케이크」라 칭함)이 형성된다. 이 신터 케이크의 바로 아래의 원료 충전층에는 연소?소결이 진행 중인 연화 용융층이 형성되고, 그 하층에는 미소결의 원료 충전층이 존재하는데 이 연화 용융층 및 원료 충전층은 신터 케이크(sinter cake)의 하중을 받아 압축되어 겉보기 밀도가 높아진다. 이 때문에, 신터 케이크의 하방의 연화 용융층을 포함하는 원료 충전층 내의 통기가 저하하고, 또 통기가 불균일화한다. 그리고, 이것은 원료 충전층 중의 탄재의 연소 속도의 저하나 연소 불균일로 이어지고, 결과적으로 소결 속도의 저하, 소결 완성품 수율의 저하로 인하여, 소결광의 생산성이 저하된다는 문제가 있다.

이와 같은 신터 케이크의 하방의 연화 용융층 및 원료 충전층에 가하여지는 신터 케이크 하중을 경감하기 위한 방법으로서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 소결 팰릿 대차(103) 위에 신터 케이크를 지지하는 스탠드(109)(이하,「신터 케이크 지지 스탠드」라 칭함)를 세워 설치하여 소결을 실시하는 스탠드 지지 소결법이 발명되었다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2).

이 스탠드 지지 소결법에서는 원료 충전층의 상층으로부터 소결이 진행되어 신터 케이크의 두께가 증가하고, 신터 케이크가 신터 케이크 지지 스탠드 정수리부의 높이 위치에 이르는 두께가 되면, 신터 케이크는 신터 케이크 지지 스탠드 정수리부에서 지지되고, 그 아래의 층에 가하여지는 신터 케이크 하중이 경감되어 통기가 개선되고, 현격하게 생산성이 향상된다(이하,　이러한 효과를「신터 케이크 지지 효과」라 칭함).

특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 평2-293586호 특허 문헌 2: 일본 공개 특허 공보 평4-168234호 특허 문헌 3: 일본 특허 제2715218호 특허 문헌 4: 일본 공개 특허 공보 평6-323745호 특허 문헌 5: 일본 공개 특허 공보 평9-209050호 특허 문헌 6: 일본 공개 특허 공보 2010-144946호

신터 케이크 지지 효과는 신터 케이크가 신터 케이크 지지 스탠드 정수리부에서 지지된 후에 얻어지는 효과이다. 소결 개시로부터 가능한 한 빨리 신터 케이크 지지 효과가 있는 상태에서 소결이 진행되려면 가능한 한 높이가 높은 신터 케이크 지지 스탠드를 사용하는 것이 좋다.

그러나, 신터 케이크는 신터 케이크 지지 스탠드 정수리부에 있어서 국소적으로 지지를 받으므로, 신터 케이크 지지 스탠드의 높이가 너무 높은 결과, 지지를 받는 신터 케이크의 두께(이하, 적절하게「지지 신터 케이크 두께」라 칭함)가 너무 얇으면, 도 7에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 소결 공정에서 신터 케이크 지지 스탠드의 상방의 신터 케이크의 표면에 균열(110)이 발생한다고 하는 문제가 있다(또한, 도 1의 모식도로부터 알 수 있는 바와 같이,　(원료 충전층의 층 두께(h)-신터 케이크 지지 스탠드의 높이(H))가 「지지 신터 케이크 두께」가 된다). 신터 케이크 표면에 균열이 발생하면, 균열 부위에 우선적으로 가스 흐름이 생기므로, 하층의 소성이 불균일하게 되는 이른바 불균일한 소성을 조장하게 되어 생산율이 저하된다.

따라서, 신터 케이크 표면의 균열을 회피할 필요가 있다.

「지지 신터 케이크 두께」가 너무 얇으면 균열이 발생하는 것은 분명하다. 또한, 신터 케이크 표면의 균열 발생에 대하여, 「지지 신터 케이크 두께」에 하한이 있는 것, 바꾸어 말하면, 신터 케이크 지지 스탠드 높이에 상한이 있는 것에는 의문의 여지가 없다고 생각된다. 따라서, 균열을 회피하기 위하여 「지지 신터 케이크 두께」가 균열이 생기는 하한의 두께보다 두꺼워지도록 신터 케이크 지지 스탠드의 높이를 선택하면 된다. 바꾸어 말하면, 신터 케이크 지지 스탠드의 높이를 균열이 발생하는 「지지 신터 케이크 두께」의 하한에 대응하는 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한보다 낮게 설정하면 좋다고 생각된다.

그러나 신터 케이크 표면의 균열 발생의 메커니즘이 충분히 해명되지 않았던 점도 있어서, 이 「지지 신터 케이크 두께」의 하한 또는 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한을 어떻게 결정해야 할 것인가에 대한 지침이 없었다.

이와 같은 상황 속에서, 특허 문헌 3에 있어서, 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한을 원료 충전층의 층 두께에 대한 신터 케이크 지지 스탠드의 높이의 비(이하, 적절히 「층 두께에 대한 높이 비」라 칭함)에 의하여 결정한다는 생각이 나왔다. 구체적으로, 종래 사용되어온 전형적인 층 두께인 600 mm의 원료 충전층에 대하여, 450 mm 이상의 높이의 신터 케이크 지지 스탠드를 사용하여, 신터 케이크 표면에 균열이 생긴다고 하는 결과에 기초하여, 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한으로서 「층 두께에 대한 높이 비」75%가 나왔다.

이러한 생각에 기초하면, 균열 발생을 회피하려면, 원료 충전층이 높은 층 두께가 될수록, 「지지 신터 케이크 두께」를 두껍게 할 필요가 있다. 상기한 바와 같이, 원료 충전층이 600 mm일 때에는 「지지 신터 케이크 두께」의 하한은 150 mm인데, 만일 800 mm의 원료 충전층을 사용할 때에는 「지지 신터 케이크 두께」의 하한은 200 mm(신터 케이크 지지 스탠드의 높이의 상한은 600 mm)가 된다.

이 종래법에 의하면, 신터 케이크 지지 스탠드에 가하여지는 신터 케이크의 하중은 원료 충전층의 층 두께가 높아질수록 커지게 되고, 그 반작용으로서 신터 케이크 지지 스탠드로부터 신터 케이크에 가하여지는 힘도 마찬가지로 커진다. 이 신터 케이크에 힘의 증대에 따라서, 신터 케이크에 균열이 발생하기 쉬워진다. 특히, 층 두께가 720 mm를 넘으면, 신터 케이크의 하중의 증대에 따라 신터 케이크에 균열이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 원료 충전층이 높은 층 두께가 될수록 두꺼운 「지지 신터 케이크 두께」가 필요하게 된다는 생각은 이해하기 쉽다고 생각된다.

그러나, 특허 문헌 3에 있어서는 신터 케이크의 강도는 전혀 고려되지 않았다. 일반적으로, 고체 재료의 균열은 재료에 가하여지는 응력이 그 고체 재료의 강도를 넘었을 때에 발생하는데, 이것은 신터 케이크에도 들어맞는 것으로 생각된다. 따라서, 신터 케이크의 강도를 고려하여, 「지지 신터 케이크 두께」의 하한 즉, 신터 케이크 지지 스탠드의 높이의 상한을 구하는 방법을 재검토하는 것은 의의가 있다고 생각된다.

하방 흡인식의 소결의 원리는 점화로에서 원료 충전층의 표층 부분의 탄재를 착화하고, 하방 흡인에 의하여 탄재를 차례로 연소시켜 열 전달을 하방으로 행하는 것이다. 이 원리상, 원료 충전층의 상층 부분은 아직 연료의 연소에 의한 예열 효과가 작고, 또한 통기 저항이 높은 연화 용융층의 두께가 얇기 때문에, 원료 충전층 전체의 통기 저항도 작다. 그 때문에, 원료 충전층의 상층 부분은 온도가 낮고, 또한 탄재의 연소가 과잉으로 빨리 진행되는 결과, 연소 용융 반응(소결화 반응)이 불충분하게 되고, 소결한 신터 케이크의 강도가 낮아진다.

이상과 같이, 신터 케이크의 강도는 그 통기 저항 또는 통기성에 크게 의존하고, 원료 충전층의 상층의 신터 케이크는 하층의 신터 케이크보다 강도가 낮은 것으로 알려져 있다.

본 발명자들은 상층의 신터 케이크와 하층의 신터 케이크에서 강도에 차이가 생기는 상기 메커니즘은 층 두께가 다른 원료 충전층간의 신터 케이크의 강도에도 들어맞는 것에 주목하였다. 높은 층 두께 조건 하에서의 원료 충전층은 두께가 두꺼운 만큼, 낮은 층 두께 조건하에서의 원료 충전층보다 통기 저항이 크기 때문에, 높은 층 두께 조건 하에서의 원료 충전층의 상층의 연소는 저층 두께 조건 하에서의 원료 충전층의 상층의 연소보다 천천히 진행된다. 그 때문에 높은 층 두께 조건 하에서의 원료 충전층의 상층의 신터 케이크는 예열 효과에 의하여, 저층 두께 조건 하에서의 원료 충전층의 상층의 신터 케이크보다 강도가 높다고 생각된다.

즉, 통기성의 관점에서, 원료 충전층이 높은 층 두께가 될수록, 원료 충전층의 상층의 「지지 신터 케이크 두께」부분의 신터 케이크의 강도는 높아진다고 생각할 수 있다. 이와 같은 원료 충전층의 상층의 「지지 신터 케이크 두께」부분의 신터 케이크의 강도가 원료 충전층의 층 두께에 의존한다고 하는 이러한 생각에 기초하면, 특허 문헌 3에 나타낸 「층 두께에 대한 높이 비」75%의 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한은 층 두께 조건이 「600 mm의 층 두께인 경우」의 신터 케이크의 강도에 있어서의 상한에 지나지 않는다고 생각된다.

따라서, 600 mm보다 높은 층 두께의 원료 충전층의 조건으로 소결광을 제조하는 경우에는 신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서, 「층 두께에 대한 높이 비」로 75%보다 높은 스탠드 높이의 신터 케이크 지지 스탠드를 사용할 수 있을 가능성이 있다.

또한, 「층 두께에 대한 높이 비」로 75%의 신터 케이크 지지 스탠드의 높이의 상한 룰에 따를 경우, 원료 충전층이 높은 층 두께가 될수록 신터 케이크 지지 효과를 받지 않는 원료 충전층의 두께가 두꺼워지므로, 낮은 품질의 소결광의 비율이 높아져서 완성품 수율은 저하된다.

최근의 소결광의 제조시에 있어서의 높은 생산성?높은 층 두께화의 흐름으로부터 높은 층 두께의 원료 충전층에 대하여 더 합치하는 새로운 상한 룰을 찾아내는 것은 매우 중요하다.

또한, 특허 문헌 4에 있어서는 신터 케이크의 압축에 의한 통기성의 악화나 이것에 수반하는 코크스의 연소 속도의 저하에 의한 생산성의 저하를 개선하기 위한 제안이 이루어지고 있지만, 소결 원료의 층 두께에 주목할 뿐, 충분한 결과는 얻지 못하고 있다. 또한, 특허 문헌 5에서는 코크스 소결 속도를 높이기 위하여 신터 케이크 지지 부재를 규칙적으로 분산시키는 것이 제안되고, 또한 특허 문헌 6에서는 신터 케이크 지지 부재의 장수명화에 대하여 제안되어 있으나, 신터 케이크 지지 효과를 최대한으로 살리고, 완성품의 품질 및 생산성 향상을 꾀하기 위하여 최적화된 신터 케이크 지지 스탠드의 구조 및 그 배치 방법에 대하여는 구체적으로 개시되어 있지 않다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서, 신터 케이크 지지 효과를 최대한 살려서, 완성품의 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 신터 케이크 지지 스탠드를 가진 소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 이들을 사용한 소결광의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 목적을 달성할 수 있도록 예의 검토를 한 결과, 600 mm, 특히 720 mm보다 층 두께가 두꺼운 원료 충전층의 조건 하에서 소결광을 제조할 때, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열을 회피하기 위한 신터 케이크 지지 스탠드 높이의 상한 룰을 밝혀내고, 본 발명을 완성시켰다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하기 위하여 사용되는 소결 팰릿 대차로서, 이 소결 팰릿 대차 위에 측면이 팰릿 대차의 진행 방향과 대략 평행하게 되도록 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께) 이하인 신터 케이크 지지 스탠드를 팰릿 대차의 폭 방향으로 복수개 구비하고,

상기 신터 케이크 지지 스탠드는 그 정수리부 면의 폭(W_S)이 30［mm］≤W_S≤60［mm］이고, 상기 신터 케이크 지지 스탠드의 개수는 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리가 1250 mm를 넘지 않도록 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 소결 팰릿 대차.

(2) (1)에 기재된 소결 팰릿 대차를 구비한 것을 특징으로 하는 소결기.

(3) 소결 팰릿 대차 위에 그 진행 방향과 평행하게 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께) 이하이며, 또한, 정수리부 면의 폭(W_S)이 30［mm］≤W_S≤60［mm］인 신터 케이크 지지 스탠드를 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리가 1250 mm를 넘지 않도록 팰릿 대차의 폭 방향으로 복수개 구비하여 신터 케이크를 지지하면서, 600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하는 소결광의 제조 방법.

본 발명의 소결 팰릿 대차에 의하면, 600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하기 위하여 사용되는 소결 팰릿 대차 및 이것을 구비한 소결기로서 이 소결 팰릿 대차 위에 측면이 팰릿 대차의 진행 방향에 대략 평행하게 되도록 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께)의 신터 케이크 지지 스탠드를 소결 팰릿 대차의 폭 방향으로 복수개 구비한 구성, 즉 종래의 신터 케이크 지지 스탠드의 높이보다 높은 「층 두께에 대한 높이 비」로 75%를 초과하는 높이 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께)의 신터 케이크 지지 스탠드로 하는 구성이므로, 간단하고 쉬운 변경에 의하여 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서 신터 케이크 지지 효과를 최대한으로 살려서, 완성품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 소결 팰릿 대차에 의하면, 신터 케이크 지지 스탠드로서 그 정수리부 면의 폭(W_S)이 30［mm］≤W_S≤60［mm］인 것으로 하고, 신터 케이크 지지 스탠드의 개수로서 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리가 1250 mm를 넘지 않게 선택되어 있는 구성으로 함으로써, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열, 그 전단 현상인 융기도 회피하면서, 신터 케이크 지지 효과를 최대한으로 살려 완성품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 소결기　및 소결광의 제조 방법에 의하면, 신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서 신터 케이크 지지 효과에 의하여 완성품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 신터 케이크 지지 스탠드와 원료 충전층과의 높이의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 신터 케이크 지지 스탠드가 세워서 설치된 소결 팰릿 대차의 평면도로서, 본 발명의 신터 케이크 지지 스탠드의 정수리부 면과 소결 팰릿 대차의 윗면과의 상대적 위치 및 사이즈의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 신터 케이크 지지 스탠드를 구비한 소결 팰릿 대차의 개략 사시도로서, 본 발명의 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예의 신터 케이크 지지 스탠드를 구비한 소결 팰릿 대차의　(a) 개략 평면도,　(b) (a)의 A-A＇선에 따른 개략 단면도이다.
도 5는 하부 흡인식 소결기의 개략 단면도이다.
도 6은 신터 케이크 지지 스탠드를 구비한 소결 팰릿 대차의 개략 사시도이다.
도 7은 신터 케이크 표면의 균열을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 적용한 일실시형태인 소결 팰릿 대차, 이것을 구비한 소결기　및 소결광의 제조 방법에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

도 1은 소결 팰릿 대차 위의 소결 과정에 있어서의 원료 충전층의 신터 케이크 지지 스탠드 근방을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

소결 과정에 있어서, 팰릿 대차 위(3)의 원료 충전층(1)은 상층에 소결이 완료된 소결 완료층(신터 케이크)(1a), 그 아래에 연소 진행 중인 연화 용융층(1b), 그 아래에 미소결의 원료 충전층(1c) 및 상부층(2)으로 이루어지는 상태로 되어 있고, 신터 케이크(1a)는 신터 케이크 지지 스탠드(4)에 의하여 지지되고 있다.

원료 충전층(1)의 층 두께(h)는 600 mm를 초과하는 것으로, 팰릿 대차(3) 위에 설치하는 신터 케이크 지지 스탠드(4)의 높이(H)는 H=h-120mm 이하로 한다.

신터 케이크 지지 스탠드(4)의 높이(H)의 상한을 원료 충전층(1)의 두께(h)보다 120 mm 낮은 값으로 함으로써, 원료 충전층이 600 mm를 초과하는 높은 층 두께 조건 하에서의 소결광의 제조 방법에 있어서, 균열이 발생하지 않는 「지지 신터 케이크 두께」가 지지 스탠드 바로 위에 형성된다.

즉, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 「지지 신터 케이크 두께」를 적어도 120 mm 확보할 수 있는 범위에서 신터 케이크 지지 스탠드의 높이를 설정함으로써, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열을 회피하면서, 신터 케이크 지지 효과에 의하여 소결광의 완성품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

신터 케이크 지지 스탠드(4)의 높이(H)가 (층 두께(h)-120)mm 보다 높아지면, 「지지 신터 케이크 두께」가 120 mm보다 얇아져서, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면에 균열이 발생한다. 또한, 하한은 특히 한정하는 것은 아니지만, 신터 케이크 지지 스탠드(4)의 높이(H)가 450 mm 미만인 경우, 소결 진행 속도(FFS)의 개선이 크지 않기 때문에, 450 mm 이상으로 하는 것이 좋다.

도 2는 신터 케이크 지지 스탠드(4)가 세워서 설치된 소결 팰릿 대차(3)의 평면도로서, 신터 케이크 지지 스탠드(4)의 정수리부 면(4a)과, 소결 팰릿 대차(3)의 저면과의 상대 위치 및 사이즈의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.

도면에서 소결 팰릿 대차의 상류단(3A)으로부터 하류단(3B)으로 향하는 방향이 소결 팰릿 대차의 진행 방향이다.

또한, 이하에 설명하는 신터 케이크 지지 스탠드(4)의 정수리부 면의 폭(W_S)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 팰릿 대차의 폭 방향에 평행한 정수리부 면의 치수(mm), 상기 정수리부 면의 길이(L_S)는 팰릿 대차의 진행 방향에 평행한 치수(mm)를 의미한다.

신터 케이크 지지 스탠드(4)의 정수리부 면의 폭(W_S)은 30［mm］≤W_S≤60［mm］인 것이 좋다.

상기 정수리부 면의 폭(W_S)이 30 mm보다 좁으면 상층 신터 케이크에 대하여 면 지지 효과가 충분하지 않고, 선 지지에 가까운 상태가 되어, 신터 케이크에 진행 방향에 평행하게 균열이 생기기 쉽기 때문이고, 또한, 상기 정수리부 면의 폭(W_S)이 60 mm보다 넓으면 정수리부 면에 의한 발열량(拔熱量)이 커지게 되어, 소결광의 완성품의 품질 및 생산성이 저하하기 때문이다.

신터 케이크 지지 스탠드(4)의 정수리부 면의 길이(L_S)가 길수록 신터 케이크를 지지하는 면적이 넓어지므로, 상층 신터 케이크에 대한 응력 집중을 회피할 수 있어서, 균열 회피에는 좋다. 그러나, 소결기 배광부에서 소결 팰릿 대차로부터의 신터 케이크의 박리성을 양호하게 유지하기 위하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 소결 팰릿 대차의 진행 방향의 하류단(3B)에 신터 케이크를 지지하지 않는 영역이 형성되는 경우가 많다.

도 3은 본 발명의 신터 케이크 지지 스탠드를 구비한 소결 팰릿 대차의 개략 사시도이다.

팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 d₁ 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리 d₂는 모두 1250 mm 보다 작다.

d₁ 또는 d₂ 중 한쪽이 1250 mm 이상이 되면, 1대당 신터 케이크 지지 스탠드에 가하여지는 하중이 너무 커져서, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면에 균열이 생기기 쉽기 때문이다.

소결 팰릿 대차의 폭을 종래의 것보다 큰 폭으로 할 때에는, 상기 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리(d₁) 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리(d₂)가 1250 mm를 넘지 않도록, 신터 케이크 지지 스탠드의 개수를 결정하면 좋다.

실시예

길이(L₀)가 1500 mm, 폭(W₀)이 5500 mm인 소결 팰릿 대차(13)를 사용하였다.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 소결 팰릿 대차(13) 위에는 팰릿 대차의 진행 방향에 평행하게 배치하는 다수의 그레이트 바(13a)군을 팰릿 진행 방향과 직교하는 방향으로 3열(13A, 13B, 13C) 병설하고, 측면에서 볼 때 대략 사다리꼴인 신터 케이크 지지 스탠드(14a, 14b)를 상기 그레이트 바(13a) 군의 후방 2열(13B, 13C)에 팰릿 대차의 폭 방향으로 4개씩 설치하였다. 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리(d₁)는 팰릿 대차의 폭 방향에 있어서 제1-제2 스탠드 간의 거리 및 제3-제4 스탠드 간의 거리를 각각 1010 mm로 하고, 제2-제3 스탠드 간의 거리를 1000 mm로 하였다. 또한, 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리(d₂)는 각각 1240 mm로 하였다.

＜참고＞ 1010×2＋1000＋1240×2=5500 mm (팰릿 폭)

각 신터 케이크 지지 스탠드는 팰릿 대차의 진행 방향에 수평인 단면이 대략 사다리꼴의 판 형태로 되어 있고, 또한 두께 방향의 단면은 배광성을 양호하게 한다는 점에서, 판 두께가 아래에서 위로 갈수록 얇아지는 테이퍼 형상으로 되어 있으며, 그 측면이 팰릿 대차의 진행 방향과 거의 평행하게 되도록 세워져 설치되어 있다. 또한, 신터 케이크 지지 스탠드는 각 신터 케이크 지지 스탠드의 바닥부(사다리꼴의 아랫변)의 길이 및 폭은 각각 500 mm, 100 mm이며, 정수리부(사다리꼴 윗변)의 길이 및 폭은 각각, 200 mm, 47 mm인 것을 사용하였다.

표 1에, 본 발명의 여러 가지 실시예에 관한 소결 팰릿 대차을 사용하여 제조한 소결광에 대하여, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 신터 케이크 표면의 균열의 유무, 소결광의 TI(텀블러 강도) 강도 및 완성품 수율을 나타낸다. 또한, 표 2에 비교예를 나타낸다. 표 중에서 「h-H」는 지지 스탠드 바로 위에 형성되는 「지지 신터 케이크 두께」에 상당한다. 또한, 균열의 유무는 육안으로 판단하였다.

실시예 1 내지 9는 원료 충전층의 층 두께(h)가 600 mm 내지 970 mm의 조건에 있어서, 신터 케이크 지지 스탠드의 높이(H)가 (원료 충전층의 층 두께(h)-120)［mm］이하이고, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는「지지 신터 케이크 두께」가 120 mm 이상을 확보하고 있기 때문에, 상층의 신터 케이크 표면에 균열의 발생은 없었다. 그 결과, 실시예 1 내지 9의 소결광의 TI 강도 및 완성품 수율은 양호하였다.

또한, 실시예 1 내지 9에서 원료 충전층의 층 두께가 두꺼워짐에 따라서 지지 스탠드 바로 위에 형성되는「지지 신터 케이크 두께」가 증가하고, 이 신터 케이크에 의한 하중도 증대하였다. 그러나, 원료 충전층의 층 두께 증가에 의한 신터 케이크의 강도 향상에 의하여, 상층 신터 케이크 표면의 균열의 발생은 없었다.

이에 대하여, 비교예 1 내지 4는 신터 케이크 지지 스탠드의 높이(H)가 (원료 충전층의 층 두께(h)-120)［mm］보다 높고, 지지 스탠드 바로 위에 형성되는「지지 신터 케이크 두께」가 110 mm로 120 mm보다 낮기 때문에, 소결 원료 충전층의 층 두께(h)가 610 mm(비교예 1), 710 mm(비교예 2), 810 mm(비교예 3), 910 mm(비교예 4)의 어느 경우에도 균열이 발생하였다.

1: 원료 충전층 1a: 신터 케이크
3: 소결 팰릿 대차 3A: 상류단
3B: 하류단 4: 신터 케이크 지지 스탠드
4a: 정수리부 면 L0: 소결 팰릿 대차의 길이
W0: 소결 팰릿 대차의 폭 H: 신터 케이크 지지 스탠드의 높이
L_S: 신터 케이크 지지 스탠드의 길이 W_S: 신터 케이크 지지 스탠드의 폭
d₁: 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리
d₂: 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리
L₀: 소결 팰릿 대차의 진행 방향의 길이 H: 원료 충전층의 층 두께

Claims

600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하기 위하여 사용되는 소결 팰릿 대차로서, 이 소결 팰릿 대차 위에, 측면이 팰릿 대차의 진행 방향에 대략 평행하도록 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께) 이하인 신터 케이크 지지 스탠드를 팰릿 대차의 폭 방향으로 복수개 구비하고, 상기 신터 케이크 지지 스탠드는 그 정수리부 면의 폭(W_S)이 30［mm］≤W_S≤60［mm］이고, 상기 신터 케이크 지지 스탠드의 개수는 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리가 1250 mm를 넘지 않도록 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 소결 팰릿 대차.
제1항에 기재된 소결 팰릿 대차를 구비한 것을 특징으로 하는 소결기.
소결 팰릿 대차 위에 그 진행 방향에 평행하게 세워서 설치되고, 또한 높이(H)가 H=h-120［mm］(h는 원료 충전층의 층 두께) 이하이며, 또한 정수리부면의 폭(W_S)이 30［mm］≤W_S≤60［mm］인 신터 케이크 지지 스탠드를 팰릿 대차의 폭 방향에 인접한 신터 케이크 지지 스탠드간 거리 및 인접한 신터 케이크 지지 스탠드와 소결 팰릿 대차의 측벽과의 사이의 거리가 1250 mm를 넘지 않도록 팰릿 대차의 폭 방향으로 복수개 구비하고 신터 케이크를 지지하면서, 600 mm보다 두꺼운 원료 충전층 두께의 조건으로 소결광을 제조하는 소결광의 제조 방법.