KR20130072880A - 미분탄 예열 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로에서 열을 배출하는 고로 열배출부, 상기 고로 열배출부와 연결되어 있는 배출열 회수부, 상기 배출열 회수부와 연결되어 있는 미분탄 예열부를 포함하고, 상기 고로 열배출부는 상기 고로의 내부에 설치되어 있는 노구 스테이브 또는 고로 상승관 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로의 노구 스테이브 또는 고로 상승관에서 회수한 배출열을 이용하여 미분탄을 예열함으로써, 안정적으로 미분탄을 건조시킬 수 있다.

Description

미분탄 예열 시스템{SYSTEM FOR PREHEATING PULVERIZED COAL}
본 발명은 미분탄 예열 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고로에 코크스 대체 연료로 사용되는 미분탄을 건조시키는 미분탄 예열 시스템에 관한 것이다.
고로는 일반적으로 고로 상부에서 철광석 및 코크스와 같은 장입물을 투입하고 고로 하부에서 고온의 열풍을 불어넣어 연소시킴으로써, 코크스의 연소에 의하여 고온의 일산화 가스가 철광석 사이로 올라가면서 철광석과 환원 반응으로 용강을 생산하는 장치이다.
연료인 코크스는 제조과정이 복잡하고 원가 측면에서 고가이므로 고로 조업에서 코크스의 사용량을 줄이고 원가 절감을 위해 코크스 대체 연료로써 미분탄(Pulverized Coal, PC)을 고로 내에 취입하고 있다.
미분탄은 석탄을 미분쇄기에 걸어 0.5㎜ 이하의 입경(粒徑)으로 파쇄한 것을 말하며, 이러한 미분탄은 고로에 사용되기 전 일정 입도로 파쇄되는데, 파쇄되기 전 미분탄을 충분히 건조시켜 주어야 파쇄가 잘 이루어 지게 된다.
일반적으로 미분탄을 건조시키기 위해, 고로의 풍구에 열풍을 제공하는 고로 열풍로의 열풍을 이용하였으나, 때때로 설비가 불안정하거나 부족한 경우가 발생한다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 안정적으로 미분탄을 건조시킬 수 있는 미분탄 예열 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로에서 열을 배출하는 고로 열배출부, 상기 고로 열배출부와 연결되어 있는 배출열 회수부, 상기 배출열 회수부와 연결되어 있는 미분탄 예열부를 포함하고, 상기 고로 열배출부는 상기 고로의 내부에 설치되어 있는 노구 스테이브 또는 고로 상승관 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 노구 스테이브의 내부에 설치된 냉각관의 배수부는 상기 배출열 회수부와 연결될 수 있다.
상기 배출열 회수부는 열 교환기를 포함할 수 있다.
상기 미분탄 예열부는 상기 배출열 회수부의 배출열을 이용하여 미분탄을 예열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로의 노구 스테이브 또는 고로 상승관에서 회수한 배출열을 이용하여 미분탄을 예열함으로써, 안정적으로 미분탄을 건조시킬 수 있다.
또한, 고로의 노구 스테이브 또는 고로 상승관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 재활용하여 미분탄을 예열함으로써 고로에 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 미분탄의 예열 능력이 향상되므로 수분 함유량이 높은 미분탄을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 노구 스테이브 및 배출열 회수부의 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템의 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
그러면 본 발명의 제1 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템에 대하여 도 1 및도 2를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템의 설명도이고, 도 2는 도 1의 노구 스테이브 및 배출열 회수부의 설명도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로(1)에서 열을 배출하는 고로 열배출부(100), 고로 열배출부(100)와 연결되어 있는 배출열 회수부(200), 배출열 회수부(200)와 연결되어 있는 미분탄 예열부(300)를 포함한다.
고로 열배출부(100)는 고로(1)의 내부에 설치되어 있는 노구 스테이브(stave)일 수 있다.
노구 스테이브(100)는 고로(1)의 노체 철피를 냉각시키는 장치로서, 고로(1)의 내벽이 용융 철에 의해 부식되거나 열응력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 판 형상의 스테이브 내에 냉각관(110)을 통해 냉각수(10)를 순환시켜 고로(1)의 내벽을 냉각시키는 장치이다.
노구 스테이브(100)의 내부에 설치된 냉각관(110)의 배수부(120)는 배출열 회수부(200)와 연결되어 있다. 냉각관(110)의 급수부(130)를 통해 유입된 냉각수(10)는 고로 노구를 통해 방출되는 열에 의해 가열되어 냉각관(110)의 배수부(120)를 통해 유출된다. 예컨대, 약 60도의 온도를 가진 냉각수(10)가 급수부(130)를 통해 유입된 경우 냉각관(110)의 배수부(120)를 통해 유출되는 냉각수(10)의 온도는 약 80도 정도로 상승된다.
배출열 회수부(200)는 냉각관(110)의 배수부(120)와 연결되어 있는 열 교환기(210), 열 교환기(210)에서 교환된 열을 미분탄 예열부(300)로 전달하는 열 전달관(220)을 포함한다. 냉각관(110)의 배수부(120)를 통해 유출되는 냉각수(10)가 가지는 고로(1)의 배출열은 열 교환기(210) 및 열 전달관(220)을 통해 미분탄 예열부(300)로 전달된다.
미분탄 예열부(300)는 배출열 회수부(200)를 통해 전달된 고로 배출열을 이용하여 고로(1)에서 열원 및 환원제로 사용되는 미분탄을 예열한다.
이와 같이, 고로의 노구 스테이브를 통해 외부로 배출되는 폐열인 고로 배출열을 회수 및 재활용하여 미분탄을 예열함으로써 고로에 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 고로의 노구 스테이브에서 회수한 고로 배출열을 이용하여 미분탄을 예열함으로써, 안정적으로 미분탄을 건조시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 실시예에서는 고로 열배출부가 고로의 내부에 설치되어 있는 노구 스테이브였으나, 고로 열배출부가 고로 상승관일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템의 개략도이다.
도 3에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예와 비교하여 고로 열배출부가 고로 상승관인 것만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미분탄 예열 시스템은 고로(1)에서 열을 배출하는 고로 열배출부(100), 고로 열배출부(100)와 연결되어 있는 배출열 회수부(200), 배출열 회수부(200)와 연결되어 있는 미분탄 예열부(300)를 포함한다.
고로 열배출부(100)는 고로(1)의 내부에 설치되어 있는 고로 상승관일 수 있다.
고로 상승관(100)은 고로(1)의 상부에서 가스(Gas)와 더스트(Dust)가 동시에 빠져나가는 관으로서, 고로 상승관(100)을 통해 고로 내부의 남은 열이 빠져나간다. 배출열 회수부(200)는 고로 상승관(100)과 연결되어 있는 열 전달관을 포함한다.
미분탄 예열부(300)는 배출열 회수부(200)를 통해 전달된 고로 배출열을 이용하여 미분탄을 예열한다.
이와 같이, 고로 상승관을 통해 외부로 배출되는 폐열인 고로 배출열을 회수 및 재활용하여 미분탄을 예열함으로써 고로에 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 고로 상승관에서 회수한 고로 배출열을 이용하여 미분탄을 예열함으로써, 안정적으로 미분탄을 건조시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 고로 열배출부 200: 배출열 회수부
300: 미분탄 예열부

Claims (4)

  1. 고로에서 열을 배출하는 고로 열배출부,
    상기 고로 열배출부와 연결되어 있는 배출열 회수부,
    상기 배출열 회수부와 연결되어 있는 미분탄 예열부
    를 포함하고,
    상기 고로 열배출부는
    상기 고로의 내부에 설치되어 있는 노구 스테이브 또는 고로 상승관 중 선택된 어느 하나일 수 있는 미분탄 예열 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 노구 스테이브의 내부에 설치된 냉각관의 배수부는 상기 배출열 회수부와 연결되어 있는 미분탄 예열 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 배출열 회수부는 열 교환기를 포함하는 미분탄 예열 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 미분탄 예열부는 상기 배출열 회수부의 배출열을 이용하여 미분탄을 예열하는 미분탄 예열 시스템.
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