KR20130002776A - 분코크스 파쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결 연료로 사용하기 위하여 분코크스를 최적으로 파쇄하기 위한 분코크스 파쇄장치에 관한 것으로서, 구체적으로 분코크스를 롤링으로 파쇄시키는 2 롤을 구비하는 제1롤링 장치; 상기 제1롤링 장치를 통과한 분코크스 중 직경이 소정치 이상인 분코크스만을 걸러내는 스크린 장치; 및 상기 스크린 장치에서 걸러낸 분코크스를 롤링하여 파쇄시키는 4 롤을 구비하는 제2롤링 장치를 포함하고, 상기 제1롤링 장치의 롤간의 간격은 10 ~ 14mm 이고, 상기 제2롤링 장치의 상부에 위치한 2 롤의 간격은 6 ~ 10mm 이고, 상기 제2롤링 장치의 하부에 위치한 2 롤의 간격은 3.1mm ~ 3.9mm 인 분코크스 파쇄장치에 관한 것이다. 본 발명의 분코크스의 파쇄장치에 의하면, 파쇄된 분코크스가 최적 입경을 가지게 되어, 소결 생산성과 품질 확보를 달성할 수 있다.

Description

분코크스 파쇄장치{POWDERED COKE CRUSHING APPARATUS}

본 발명은 분코크스 파쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소결 연료로 사용하기 위한 분코크스를 최적으로 파쇄하기 위한 분코크스 파쇄장치에 관한 것이다.

미립의 철광석을 괴상화시켜 소결광을 만들기 위해서는 배합원료 표면의 넥킹(necking)을 위한 열원을 제공하는 소결 연료가 필요하며, 일반적으로 소결 연료로는 코크스의 제조 및 이송 과정 중 발생되는 분코크스가 사용되고 있다.

본 발명은 소결 연료로 사용하기 위한 분코크스를 최적으로 파쇄하기 위한 분코크스 파쇄장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. .

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 분코크스를 롤링으로 파쇄시키는 2 롤을 구비하는 제1롤링 장치; 상기 제1롤링 장치를 통과한 분코크스 중 직경이 소정치 이상인 분코크스만을 걸러내는 스크린 장치; 및 상기 스크린 장치에서 걸러낸 분코크스를 롤링하여 파쇄시키는 4 롤을 구비하는 제2롤링 장치를 포함하고, 상기 제1롤링 장치의 롤간의 간격은 10 ~ 14mm 이고, 상기 제2롤링 장치의 상부에 위치한 2 롤의 간격은 6 ~ 10mm 이고, 상기 제2롤링 장치의 하부에 위치한 2 롤의 간격은 3.1mm ~ 3.9mm 인 분코크스 파쇄장치를 제공한다.

또는, 본 발명의 상기 분코크스 파쇄장치에서는. 상기 제2롤링 장치의 하부에 위치한 2 롤의 간격은 3.4mm ~ 3.6mm 일 수도 있다.

본 발명의 분코크스의 파쇄장치에 의하면, 파쇄된 분코크스가 최적 입경을 가지게 되어, 소결 생산성과 품질 확보를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 분코크스의 파쇄장치에 의하면, 도출된 상관식을 활용하여 조업 상황에 따라 파쇄된 분코크스의 입경을 적절히 변경 가능하며, 이로부터 평균입경 변화의 예측이 가능하다.

또한, 본 발명의 분코크스의 파쇄장치에서는 롤의 마모 정도에 따른 분 코크스의 입경도 추정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 분코크스 파쇄설비의 작동단계를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 롤 간격에 따른 파쇄된 분코크스의 평균입경을 나타내는 그래프.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

소결광을 만들기 위한 연료로서 사용되는 분코크스는 소결 공정 중 연소 과정 및 최고도달 온도 등에 영향을 미치기 때문에 소결광의 소결성에 매우 중요한 요소이다.

특히, 본 발명자는 분코크스의 입경이 소결 생산성과 품질에 지대한 영향을 미치고, 따라서 분코크스의 입경을 적절한 수준으로 유지되어야 함을 발견하였다.

예를 들어, 분코크스의 입경이 필요이상으로 클 경우, 소결 베드 내에서 불균일 소성을 일으키고, 이러한 불균일 소성을 방지하기 위해선는 연료의 사용량이 증가하여, 불가피하게 연료비를 증가시키고 결국 과대 융액형성을 초래한다. 또한, 이러한 불균일 소성을 방기하기 위한 연소대 폭 증가는 소성 통기성 저하로 이어지고, 이는 최종적으로 생산성을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

또한, 상기 과대 융액형성, 즉 소성온도 상승은 소결광 강도에 유효한 칼슘 페라이트보다 칼슘 실리케이트류의 물질의 형성을 촉진하여 소결광 강도를 저하시킨다. 따라서 소결 생산성과 품질 확보를 위해서는 소결 연료로 사용되는 분코크스의 입경관리가 무엇보다 중요하다.

이러한, 소결 생산성과 품질을 동시 고려할 때, 분코크스의 최적 평균입경은 1.9±0.5mm, 더욱 바람직하게는 1.9±0.1mm이다.

분코크스가 상기 최적 평균입경을 갖는 경우, 입경 분포는 3mm 이상이 20% 이하이고, 0.2 ~ 3mm가 50% 이상이고, 0.2mm 이상이 30% 이상이다.

도 1은 본 발명의 분코크스의 파쇄장치를 도시한다.

분코크스는 벨트 컨베이어(1)에 의하여 릴레이 빈(2)으로 이송되고, 릴레이빈(2)에서 다시 슈트(3)를 통하여 벨트 컨베이어(4)로 이송되고, 이송된 분코크스는 제1롤링 장치(5)에서 롤링되어 파쇄된다.

파쇄된 분코크스는 스크린 장치(6)을 통하여 입경이 소정치 이하와 소정치 이상의 것으로 나누어지고 소정치 이하의 입경을 갖는 분코크스는 벨트 컨베이어(7)를 통하여 릴레이 빈(9)으로 이송된다. 바람직하게는, 상기 소정치는 분코크스의 최적 평균 입경인 2mm 가 된다.

한편, 소정치 이상의 입경을 갖는 분코크스는 제2롤링 장치(8)에서 2차 파쇄가 이루어지고, 2차 파쇄에 의하여 파쇄된 분코크스는 벨트 컨베이어(7)을 통하여 릴레이 빈(9)으로 이송된다.

본 발명에서는, 파쇄에 있어서 상기와 같은 2 롤 및 4 롤 시스템을 가지는 롤 밀을 사용하고 있고, 롤 간격과 분코크스의 파쇄입경간의 상관관계를 도출하여 적절한 롤 간격을 설정함으로써, 파쇄된 분코크스의 입경을 최적범위로 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1롤링 장치(5)는 도 1에 도시된 바와 같이 2 롤 롤링 장치이고, 상기 제2롤링 장치(8)은 상부에 배치된 2 롤과 하부에 배치된 2롤을 포함하는 4롤 롤링 장치이다.

바람직하게는, 분코크스의 파쇄를 단계적으로 하고, 롤의 마모를 최소화시키기 위하여, 가장 먼저 분코크스가 파쇄되는 제1롤링 장치(5)의 롤간 간격을 제2롤 장치(8)의 롤간 간격보다 크게 한다.

제1롤링 장치(5)의 롤 사이의 간격은 10 ~ 14mm, 바람직하게는 12mm이고, 제2롤링 장치(8)의 상부 롤 사이의 간격은 6 ~ 10mm, 바람직하게는 8mm이다. 또한, 상기 제2롤링 장치(8)의 파쇄효율은 제1롤링장치의 파쇄효율의 1.8 ~ 2.2 배이다.

본 발명의 실시예에서 사용된 분코크스는 고체 연료의 파쇄 강도 지수인 HGI 가 일반적인 코크스와 같이 28 ~ 32 이고, 평균입경이 13.2mm이다.

본 발명의 실시예에서, 분코크스의 파쇄장치의 파쇄과정에 따른 분코크스의 평균입경은 다음과 같다.

- 벨트 컨베이어(1) 에서의 분코크스의 평균입경 : 13.2mm

- 스크린 장치(6)를 통과한 분코크스의 평균입경 : 1.8mm

- 스크린 장치(6)에서 걸러진 분코크스의 평균입경 : 6.8mm

- 제2롤링 장치(8)에서 상부롤을 통과한 분코크스의 평균입경 : 5.1mm

도 2는 상기 실시예에서 제2롤 장치(8)의 하부롤 간의 간격을 조절하였을 때의 제2롤 장치(8)를 통과한 분코크스의 평균입경을 나타낸 그래프이다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 분코크스의 평균입경은 제2롤 장치의 하부롤의 간격에 선형적으로 비례하고, 상기 그래프에서는 하기 식과 같은 관계식이 도출된다.

MS_coke (mm) = 0.78 Gap_{2nd roll} - 0.76

(MS_coke 는 분코크스의 평균입경, Gap_{2nd roll} 는 4롤 장치인 제2롤 장치(8)의 하부의 롤간의 간격)

따라서, 제2롤 장치(8)를 통과한 분코크스가 적절한 입경인 1.9±0.5mm 가 되기 위해서는, 제2롤 장치의 하부롤의 간격을 3.5±0.4mm로 설정하여야 한다.

더욱 바람직하게는 제2롤 장치를 통과한 최적의 입경인 1.9±0.1mm이 되기 위해서는, 제2롤 장치의 하부롤의 간격을 3.5±0.1mm로 설정하여야 한다.

이와 같이, 본 발명에서는 제2롤 장치(8)의 하부롤의 간격을 적절하게 유지함으로써, 파쇄된 분코크스가 최적의 입경을 가지도록 할 수 있다.

또한, 상기와 같은 최적의 입경을 갖는 분코크스는 소결생산성과 품질을 동시에 확보할 수 있다.

또한, 상기 분코크스의 평균입경과 제2롤 장치의 롤 사이 간격의 상관관계를 이용하여, 분 코크스의 최적 입경을 도출하기 위한 제2롤 장치의 하부 롤 간의 적절한 간격을 도출해낼 수 있다.

또한, 상기 분코크스의 입경 추정 방법에 의하면, 도출된 상관식을 활용하여 조업 상황에 따라 분코크스의 입경을 적절히 변경 가능하며, 이때 평균입경 변화의 계산이 가능하다.

또한, 상기 분코크스의 입경 추정 방법에 의하여, 예측했던 분코크스의 입경 및 롤간 간격의 설계치를 비교함으로써, 롤의 마모 정도를 추정할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 벨트 컨베이어 2: 릴레이 빈
3: 슈트 4: 벨트 컨베이어
5: 제1롤 장치 6: 스크린 장치
7: 벨트 컨베이어 8: 제2롤 장치
9: 릴레이 빈

Claims (3)

1. 분코크스를 롤링으로 파쇄시키는 2 롤을 구비하는 제1롤링 장치;
   상기 제1롤링 장치를 통과한 분코크스 중 직경이 소정치 이상인 분코크스만을 걸러내는 스크린 장치; 및
   상기 스크린 장치에서 걸러낸 분코크스를 롤링하여 파쇄시키는 4 롤을 구비하는 제2롤링 장치를 포함하고,
   상기 제1롤링 장치의 롤간 간격은 제2롤링 장치의 롤간 간격보다 넓은 분코크스 파쇄장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1롤링 장치의 롤간의 간격은 10mm 이상 14mm 이하이고,
   상기 제2롤링 장치의 상부 롤간의 간격은 6mm 이상 10mm 이하이고,
   상기 제2롤링 장치의 하부 롤간의 간격은 3.1mm ~ 3.9mm 인 분코크스 파쇄장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제2롤링 장치의 하부에 위치한 2 롤의 간격은 3.4mm ~ 3.6mm 인 것을 특징으로 하는 분코크스 파쇄장치.
   

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