KR20130110591A

KR20130110591A - 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법

Info

Publication number: KR20130110591A
Application number: KR1020120032675A
Authority: KR
Inventors: 박태준; 서유식
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-10

Abstract

본 발명은 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법에 관한 것으로, 저장부재에 저장된 부산물을 부산물을 파쇄하고, 믹서기로 파쇄된 상기 부산물과 바인더를 혼합하여 브리켓 원료를 형성하고, 브리켓 성형기에서 상기 브리켓 원료로 브리켓 성형체를 성형한 후 스크린부재로 브리켓 성형체와, 미성형체를 구분하여 미성형체를 다시 상기 파쇄기로 반송하여 부산물의 장입 입도를 균일화하여 브리켓의 강도를 증대시키고, 상기 부산물의 재활용률을 높인 것이다.

Description

브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING BRIQUETTE AND MANUFACTURING METHOD OF BRIQUETTE THEREOF}

본 발명은 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 브리켓의 강도를 개선시키고, 부산물의 재활용률을 향상시킨 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법에 관한 것에 관한 것이다.

일반적으로, 고로 공정은 고로의 상부로 장입된 철광석이 풍구를 통해 공급된 열풍에 의해 용융되어 용융물(용선과 슬래그)을 생성하게 되고, 노하부에 축적되어 있는 용융물이 출선구를 통해 연속적으로 배출되는 공정이다.

전로 제강 공정은 용광로에서 제조된 용선을 예비처리한 후 전로에 장입하고, 산소가스를 취입하여 탈탄 및 승온을 주체로 하는 전로정련과정을 거치며, 생산성 향상을 위해 주원료의 30% 미만에 해당하는 고철을 혼합 사용하며, 노내 반응효율 향상을 위해 생석회 등의 슬래그 제조용 부원료를 투입한다.

또한, 전기로 제강 공정은 전기로의 내부로 스크랩을 장입한 후 전극과 스크랩 사이로 아크 형태의 전류를 발생시켜 가열하여 스크랩을 용해시키는 것이다.

관련 선행기술로는 국내 특허 공개 제10-2011-0090362호(2011.08.10 공개, 제철용 브리켓)이 있다.

본 발명의 과제는 브리켓의 강도를 개선시키고, 부산물의 재활용률을 향상시킨 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 저장하는 저장부재;

상기 저장부재에 저장된 부산물을 파쇄하는 파쇄기;

상기 파쇄기로 파쇄된 부산물을 바인더와 혼합하여 브리켓 원료를 형성하는 믹서기;

상기 믹서기에서 배출된 브리켓 원료가 투입되며 브리켓 성형체를 제조하는 브리켓 성형기를 포함한 브리켓 제조 장치를 제공함으로써 해결된다.

또한, 본 발명의 과제는 제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 파쇄기로 파쇄하는 부산물 파쇄 공정;

파쇄된 부산물과 바인더를 믹서기에서 혼합하여 브리켓 원료를 형성하는 원료 혼합 공정; 및

상기 브리켓 원료를 브리켓 성형기에 투입하여 브리켓 성형체를 제조하는 브리켓 성형 공정을 포함한 브리켓 제조 방법을 제공함으로써 해결된다.

본 발명은 브리켓의 원료가 되는 부산물을 파쇄시켜 부산물의 장입 입도를 균일화하여 브리켓의 강도가 증대되고, 브리켓을 이용한 제철 공정 또는 제강 공정 시 회수율이 증대되는 효과가 있다.

본 발명은 고로 공정 및 제강 공정에서 발생되는 부산물의 재활용률이 증대되고, 브리켓 성형 시 브리켓 원료를 순환시켜 사용함으로써 브리켓 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 브리켓 제조 장치를 도시한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 브리켓 제조 방법을 도시한 블록도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 브리켓 제조 장치는 제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 저장하는 저장부재(10)를 포함한다. 상기 저장부재(10)는 하부에 배출구가 형성된 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼의 배출구에 구비되어 배출구를 개폐하는 개폐 도어부를 포함한다.

상기 부산물은 제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되는 고로 더스트, 소성 슬러지, 제강 슬러지 등을 포함하며, 입도 조절을 위해 밀스케일이 포함될 수 있다. 상기 부산물은 응고된 형태로 상기 저장 호퍼의 내부에 저장된다.

상기 저장 호퍼의 하부에는 상기 저장 호퍼에서 배출되는 부산물을 파쇄하는 파쇄기(20)가 배치된다. 상기 파쇄기(20)는 안쪽으로 회전하는 이격된 두 개의 롤을 포함한 롤 크러셔(Roll crusher)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 롤 크러셔는 상기 저장 호퍼에서 배출되는 부산물을 내부로 유입시키는 유입부가 구비되며, 상기 유입부는 상부로 갈수록 직경이 커지는 깔대기 형상으로 형성되며, 상기 롤 사이에 배치되어 상기 롤 사이로 상기 부산물을 정확하게 유입시킨다.

상기 롤 크러셔는 롤의 간격을 조절하여 상기 부산물의 파쇄 입도를 조정할 수 있으며, 상기 부산물의 평균 입도를 1.5mm ~ 2.0mm가 되도록 파쇄한다.

상기 롤 크러셔는 상기 부산물과 바인더를 균일하게 혼합시킬 수 있게 상기 부산물을 파쇄하여 입도를 작게 한다.

상기 파쇄기(20)에서 파쇄된 부산물은 믹서기(30)로 바인더와 함께 투입되어 혼합된다. 상기 믹서기(30)는 파쇄된 부산물과, 바인더가 투입되는 하우징 내부에 모터에 의해 회전하는 교반 날개가 구비된 것으로, 모터에 의해 회전하는 교반 날개를 회전시켜 하우징 내부로 투입된 부산물과, 바인더 및 적량의 물을 혼합하여, 브리켓 원료를 형성한다.

상기 브리켓 원료는 브리켓 성형기(40)에 투입되어 브리켓으로 성형된다. 상기 브리켓 성형기(40)는 서로 반대 반향으로 회전하는 한 쌍의 성형 롤을 포함하며, 상기 한 쌍의 성형 롤은 외주면에 서로 대응되는 성형 홈부가 각각 형성되고, 접촉된 상태로 회전한다.

상기 브리켓 성형기(40)는 상기 한 쌍의 성형 롤 사이로 브리켓 원료가 투입되면, 상기 성형 홈부에 각각 브리켓 원료가 삽입되고, 상기 성형 홈부에 삽입된 브리켓 원료를 압축 성형함으로써 브리켓 성형체를 제조한다.

또한, 본 발명에 따른 브리켓 제조 장치는 상기 브리켓 성형기(40)에서 배출되는 브리켓 성형체와 미성형체로 구분하는 스크린부재(50); 및 상기 스크린부재(50)로 구분된 미성형체를 상기 파쇄기(20)로 재투입하는 재투입 이송 기기(60)를 포함한다.

상기 스크린부재(50)는 상기 브리켓 성형기(40)에서 성형된 브리켓 성형체를 선별하고, 브리켓 성형체로 성형되지 못한 브리켓 원료 덩어리 즉, 미성형체를 낙하시킨다. 상기 스크린부재(50)는 브리켓 성형체의 기설정된 크기로 눈이 형성되어 브리켓 성형체를 선별하고, 브리켓 성형체로 성형되지 못한 미성형체를 하부로 낙하시킨다.

상기 재투입 이송 기기(60)는 상기 스크린부재(50)의 하부에 배치되어 상기 스크린부재(50)를 통과하여 낙하된 미성형체를 받는 받침부(61);

상, 하 방향으로 세워져 배치되는 승하강 컨베이어(62);

상기 승하강 컨베이어(62)에 장착되어 상기 승하강 컨베이어(62)의 작동에 의해 순환 이동하며 내부에 상기 미성형체가 저장되는 버켓부(63)를 포함하여, 상기 승하강 컨베이어(62)를 통해 상기 버켓부(63)가 순환 궤도 이동하면서 상기 미성형체를 상기 파쇄기(20) 즉, 롤 크러셔의 유입구가 형성된 위치까지 이송시킨 후 배출한다.

상기 재투입 이송 기기(60)는 가로 방향으로 배치되어 상기 받침부(61) 내에 저장된 미성형체를 벨트 컨베이어(64)로 버켓부(63)로 낙하시켜 공급하는 이송 컨베이어(66)를 포함하며, 상기 이송 컨베이어(66)는 레일(66a)을 따라 전, 후 이동하여 상기 버켓부(63)에 걸리지 않고, 안정적으로 상기 버켓부(63) 내부로 미성형체를 낙하 투입한다.

또한, 상기 재투입 이송 기기(60)는 가로 방향으로 배치되어 상기 버켓부(63)에서 배출된 미성형체를 받아 상기 파쇄기(20)의 유입부로 투입시키는 벨트 컨베이어(64); 및

상기 벨트 컨베이어(64)를 가로 방향으로 전, 후 이동시키는 컨베이어 이동부(65)를 더 포함한다. 상기 컨베이어 이동부(65)는 상기 벨트 컨베이어(64)의 이동방향으로 배치되어 상기 벨트 컨베이어(64)의 이동을 안내하는 레일부(65a); 및

상기 벨트 컨베이어(64)를 레일부(65a)를 따라 이동시키는 구동부(미도시)를 포함한다.

상기 구동부는 도시하지는 않았지만, 상기 벨트 컨베이어(64)의 베이스 프레임에 회전 가능하게 장착되고 모터에 의해 회전하며, 상기 레일부(65a)에 결합되는 주행 바퀴를 포함하여 상기 주행 바퀴의 회전에 의해 상기 벨트 컨베이어(64)를 상기 레일부(65a)를 따라 전, 후 이동시키는 것을 일 예로 한다. 상기 구동부는 상기 벨트 컨베이어(64)를 상기 유입부의 상부 및 상기 버켓부(63)에서 배출되는 미성형체를 받을 수 있는 위치로 왕복 이동시킬 수 있는 어떠한 것으로도 변형실시할 수 있음을 밝혀둔다.

상기 버켓부(63)는 상기 승하강 컨베이어(62)의 상부에서 선회하면서 상기 벨트 컨베이어(64)에 미성형체를 배출한다. 상기 벨트 컨베이어(64)는 상기 미성형체가 상부로 올려진 상태에서 상기 구동부를 통해 상기 파쇄기(20)의 유입부 상부로 이동하여 상기 파쇄기(20)의 유입부로 상기 미성형체를 낙하시켜 투입한다.

즉, 상기 미성형체는 상기 스크린부재(50)를 통과하여 상기 받침부(61)로 낙하된 후 상기 버켓부(63)로 장입된 후 상기 승하강 컨베이어(62), 상기 벨트 컨베이어(64)를 통해 상기 파쇄기(20)로 다시 투입되고, 상기 파쇄기(20)에 의해 분쇄된 후 상기 믹서기(30) 및 상기 브리켓 성형기(40)를 통과하여 상기 브리켓 성형체로 제조되는 원료로 재사용된다.

한편, 상기한 브리켓 제조 장치를 이용한 브리켓 제조 방법은 제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 파쇄기(20)로 파쇄하는 부산물 파쇄 공정(100);

파쇄된 부산물과 바인더를 믹서기(30)에서 혼합하여 브리켓 원료를 형성하는 원료 혼합 공정(200); 및

상기 브리켓 원료를 브리켓 성형기(40)에 투입하여 브리켓을 성형하는 브리켓 성형 공정(300)을 포함한다.

상기 부산물 파쇄 공정(100)은 저장부재(10)에 저장된 부산물을 파쇄기(20)로 파쇄하는 것이며, 부산물을 1.5 ~ 2.0mm의 평균 입도를 가지도록 파쇄하는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이 1.5 ~ 2.0mm의 평균입도를 가지는 부산물을 이용하여 브리켓을 제조하는 경우 장입 입도가 고르게 되고, 상기 원료 혼합 공정(200)에서 부산물을 바인더와 균일하게 혼합할 수 있어 브리켓의 강도가 증대된다. 또한, 브리켓을 제철 공정 또는 제강 공정 시 회수율이 증대되는 효과가 있다.

2,0mm 초과되는 평균 입도를 가지는 부산물을 이용하여 제조한 브리켓(비교예1)의 SI강도가 80이고, 회수율이 60%인 반면, 1.5 ~ 2.0mm의 평균입도를 가지는 부산물(본 실시예1)을 이용하여 브리켓을 제조하는 경우 SI강도가 85이고, 회수율이 70%인 것이다.

상기 원료 혼합 공정(200)은 믹서기(30) 내부로 투입된 부산물과, 바인더 및 적량의 물을 혼합하여, 브리켓 원료를 형성한다. 그리고, 상기 브리켓 성형 공정(300)은 외주면에 서로 대응되게 성형 홈이 형성되고, 반대 반향으로 회전하는 한 쌍의 성형 롤을 포함한 브리켓 성형기(40)를 통해 일정 크기의 브리켓을 압축 성형한다.

상기 브리켓 성형기(40)는 상기 브리켓 원료를 압축 성형할 수 있는 다양한 예로 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 본 발명에 따른 브리켓 제조 방법은 상기 브리켓 성형 공정(300)에서 성형된 브리켓 성형체와, 미성형체를 스크린부재(50)로 구분하는 선별 공정(400); 및

상기 선별 공정(400)에서 구분된 미성형체를 상기 파쇄기(20)로 재투입하는 반송 공정(400)을 더 포함한다.

상기 선별 공정(400)은 상기 브리켓 성형 공정(300)에서 압축 성형된 브리켓 성형체와, 브리켓 성형체로 성형되지 못한 브리켓 원료 덩어리 즉, 미성형체를 구분한다.

또한, 상기 반송 공정(400)은 상기 재투입 이송 기기(60)를 이용하여 상기 미성형체를 상기 파쇄기(20)로 이송시켜 재투입한다.

즉, 상기 브리켓 성형 공정(300)에서 브리켓 성형체로 제조되지 못하거나, 불량 성형된 미성형체를 상기 파쇄기(20)로 재투입하여 분쇄시켜 다시 입도를 균일하게 조정한 후 재사용함으로써, 부산물의 재활용률이 증대됨과 동시에 제조되는 브리켓 성형체의 품질을 균일하게 유지할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법은 브리켓의 원료가 되는 부산물을 파쇄시켜 부산물의 장입 입도를 균일화하여 브리켓의 강도가 증대되고, 브리켓을 이용한 제철 공정 또는 제강 공정 시 회수율이 증대된다.

본 발명에 따른 브리켓 제조 장치 및 이를 이용한 브리켓 제조 방법은 고로 공정 및 제강 공정에서 발생되는 부산물의 재활용률이 증대되고, 브리켓 성형 시 브리켓 원료를 순환시켜 사용함으로써 브리켓 제조 비용을 절감한다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 저장부재 20 : 파쇄기
30 : 믹서기 40 : 브리켓 성형기
50 : 스크린부재 60 : 재투입 이송 기기
100 : 부산물 파쇄 공정 200 : 원료 혼합 공정
300 : 브리켓 성형 공정 400 : 선별 공정
500 : 반송 공정

Claims

제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 저장하는 저장부재;
상기 저장부재에 저장된 부산물을 파쇄하는 파쇄기;
상기 파쇄기로 파쇄된 부산물을 바인더와 혼합하여 브리켓 원료를 형성하는 믹서기;
상기 믹서기에서 배출된 브리켓 원료가 투입되며 브리켓 성형체를 제조하는 브리켓 성형기를 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파쇄기는 안쪽으로 회전하는 이격된 두 개의 롤을 포함한 롤 크러셔(Roll crusher)인 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 브리켓 성형기에서 배출되는 브리켓 성형체와 미성형체로 구분하는 스크린부재; 및
상기 스크린부재로 구분된 미성형체를 상기 파쇄기로 재투입하는 재투입 이송 기기를 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 재투입 이송 기기는,
상기 스크린부재의 하부에 배치되어 상기 스크린부재를 통과하여 낙하된 미성형체를 받는 받침부;
상, 하 방향으로 세워져 배치되는 승하강 컨베이어; 및
상기 승하강 컨베이어에 장착되어 상기 승하강 컨베이어의 작동에 의해 순환 이동하며 내부에 상기 미성형체가 저장되는 버켓부를 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 재투입 이송 기기는,
가로 방향으로 배치되어 상기 버켓부에서 배출된 미성형체를 받아 상기 파쇄기의 유입부로 투입시키는 벨트 컨베이어; 및
상기 벨트 컨베이어를 가로 방향으로 전, 후 이동시키는 컨베이어 이동부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 장치.
제강 공정 또는 고로 공정에서 발생되고, 응고된 형태의 부산물을 파쇄기로 파쇄하는 부산물 파쇄 공정;
상기 부산물 파쇄 공정에서 파쇄된 부산물과 바인더를 믹서기에서 혼합하여 브리켓 원료를 형성하는 원료 혼합 공정;
상기 브리켓 원료를 브리켓 성형기에 투입하여 브리켓 성형체를 제조하는 브리켓 성형 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 브리켓 성형 공정에서 성형된 브리켓 성형체와, 미성형체를 스크린부재로 구분하는 선별 공정; 및
상기 선별 공정에서 구분된 미성형체를 상기 파쇄기로 재투입하는 반송 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 브리켓 제조 방법.