KR20140025649A - 소결 냉각기 및 이를 포함하는 현열 회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투입된 소결광을 하부 배출구를 통해 배출토록 제공되는 장치몸체 및 상기 장치몸체의 내부에 설치되며, 투입된 소결광을 냉각토록 제공되는 냉각유닛를 포함하되, 상기 배출구는 상측에서 하측으로 갈수록 테이퍼지되, 배출되는 소결광의 막힘 현상을 방지토록, 상기 배출구의 길이와 폭의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 소결 냉각기에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 소결 냉각기에서 소결광이 배광될 때 막히는 현상을 차단함은 물론, 소결공정을 마치고 고로에 장입되기 전에 소결광이 보유한 적열을 에너지로 회수하여 보다 효율적으로 재활용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

소결 냉각기 및 이를 포함하는 현열 회수장치{Sintered ore cooler and system for recovering sensible heat having the same}

본 발명은 소결 냉각기 및 이를 포함하는 현열 회수장치에 관한 것으로, 구체적으로 막힘 방지형 소결 냉각기 및 이를 포함하며 소결광의 적열을 에너지로 회수하는 현열 회수장치에 관한 것이다.

일괄제철소에서 소결공정은 고로에 장입되는 소결광을 생산하는 공정이다. 도 1를 참고하면, 철광석과 부원료, 분코크스 등으로 이뤄진 소결원료는 원료 믹서기(미도시)에서 배합된 후 상부호퍼(120)를 통해 소결대차(130)로 장입된다.

이후 버너(미도시)를 통해 소결원료는 소결점화되고, 소결대차의 하단에 위치하는 윈드박스(140)에 의해 소결원료의 표면측에 착화된 화기가 소결원료의 깊숙한 곳까지 옮겨지도록 하여 고르게 착화되도록 한다. 이때 분코크스가 타면서 생성하는 열에 의해 소결과정이 이뤄지게 된다.

소결이 끝난 소결광은 파쇄기(160)를 거치면서 1차 파쇄가 이뤄지며, 파쇄된 소결광은 소결 냉각기(170)를 거쳐 벨트 컨베이어 등의 이송설비(180)에 의해 고로(190)에 장입되고 용선 생산의 원료가 된다.

여기서, 종래의 소결 냉각기(170)는 소결광 냉각공정상에 종형으로 배치되어 상부로부터 투입되는 소결광을 업드레프트(up draft) 방식으로 공급되는 냉각유체와의 열교환을 통해 냉각시킨 후 하단 배출구(173)를 통해 벨트 컨베이어 등의 이송설비(180)로 배광하게 된다.

이때 종래의 소결 냉각기(170)의 배출구(173)는 상부에서 하부로 갈수록 원추형으로 되며, 중앙부는 원형의 개구부로 되어 있다. 그런데 이러한 구조를 가지는 경우 상기 배출구(173)의 원주방향에서 동시에 원형의 개구부로 소결광이 밀려 내려오게 된다.

이 경우 다방향에서 밀려오는 소결광의 양은 과도하나, 소결광이 배출되는 상기 배출구(173)는 상부에서 하부로 갈수록 그 단면적이 좁아지는 형태를 가지므로, 원형의 개구부 부분에서는 병목현상이 발생되어 소결광이 원활히 배출되지 못하고 막히게 된다.

물론 소결광이 냉각되는 동안, 소결 냉각기(170) 내부에서 소결광이 일시적으로 체류될 수 있도록 상기 배출구(173)의 형태는 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 형태의 구조를 가져야 하므로, 함부로 상기 원형의 개구부의 직경을 변경할 수는 없다.

또한, 소결 냉각기(170)에서 적열 소결광과의 열교환 과정에서 냉각유체에 함유된 열은 그대로 대기중으로 방출되거나, 또는 스팀 생산 정도로 사용되어 열회수율이 미미한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 소결 냉각기에서 소결광이 배광될 때 막히는 현상을 차단함은 물론, 소결공정을 마치고 고로에 장입되기 전에 소결광이 보유한 적열을 에너지로 회수하여 보다 효율적으로 재활용할 수 있도록 구성된 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 소결 냉각기 및 현열 회수장치를 제공한다.

본 발명인 소결 냉각기의 일 실시예에서는 투입된 소결광을 하부 배출구를 통해 배출토록 제공되는 장치몸체 및 상기 장치몸체의 내부에 설치되며, 투입된 소결광을 냉각토록 제공되는 냉각유닛를 포함하되, 상기 배출구는 상측에서 하측으로 갈수록 테이퍼지되, 배출되는 소결광의 막힘 현상을 방지토록, 상기 배출구의 길이와 폭의 크기는 서로 다르도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 배출구의 폭의 크기는 소결광의 최대입자 크기의 3배 내지 4배가 되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 배출구의 길이의 크기는 상기 폭의 크기의 3배가 되도록 구성될 수 있다.

본 발명인 현열 회수장치의 일 실시예에서는 상기 소결 냉각기를 포함하고, 소결광을 냉각토록 제공되는 소결 냉각부 및 상기 소결 냉각부와 발전부간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부에서 발전부로 전달하는 열교환부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 소결 냉각부와 공기공급부간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부에서 공기공급부로 전달하는 제2 열교환부 및 상기 공기공급부와 연결되며, 상기 제2 열교환부를 통과한 공기로 소결광을 예열하는 예열부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 공기공급부와 연결되며, 상기 제2 열교환부를 통과한 공기를 소결광 연소공기로 공급하는 연소공기 공급부 및 상기 공기공급부와 상기 예열부 및 연소공기 공급부간에 연결되며, 공기를 상기 예열부 또는 연소공기 공급부로 분배하는 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명인 소결 냉각기의 일 실시예는 소결광의 최대 크기를 고려하여 배출구의 길이 및 폭의 형상을 상이하게 구성함으로써, 배광과정에서 배출구의 상측에서 소결광이 병목되어 막히는 현상을 방지할 수 있다.

그리고, 종래에 비해 배출구의 길이를 늘리고 폭을 작게 하여, 배출구의 하부에 위치한 벨트 컨베이어로 낙하되는 소결광의 폭방향 크기가 작아짐에 따라, 종래에 비해 벨트 컨베이어의 폭을 줄일 수 있어 설비 간소화 및 설비 비용 절감에도 도움이 된다.

본 발명인 현열 회수장치의 일 실시예는 상기 소결 냉각기를 구비하며 소결공정을 마치고 투입되는 소결광의 적열로부터 현열을 회수하여, 이를 통해 발전을 행하거나 또는 소결공정에서 소결광을 예열 또는 건조 및 연소공기로 공급되도록 하여 열회수율을 상승시킬 수 있다.

도 1은 종래의 소결 냉각기에 의한 소결 냉각 과정의 구성도이다.
도 2은 본 발명인 소결 냉각기가 포함된 현열 회수장치의 전체 구성도이다.
도 3는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간의 형상이 비교된 정면도이다.
도 4은 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간에 형상이 비교된 측면도이다.
도 5는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간의 형상이 비교된 저면도이다.
도 6는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간에 형상이 비교된 사시도이다.
도 7은 본 발명인 소결 냉각기의 내부 작동도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 소결 냉각기 및 이를 포함하는 현열 회수장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 소결공정을 마치고 고로에 장입되기 전에 소결광이 보유한 적열을 에너지로 회수하여 재활용함은 물론, 소결 냉각기에서 소결광이 배광될 때 막히는 현상을 차단토록 하는 것을 기초로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 2은 본 발명인 소결 냉각기가 포함된 현열 회수장치의 전체 구성도이다. 그리고 도 3는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간의 형상이 비교된 정면도이고, 도 4은 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간에 형상이 비교된 측면도이며, 도 5는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간의 형상이 비교된 저면도이고, 도 6는 종래의 소결 냉각기와 본 발명인 소결 냉각기의 실시예간에 형상이 비교된 사시도이다. 그리고 도 7은 본 발명인 소결 냉각기의 내부 작동도이다.

도 2 내지 도 7를 참고하면, 본 발명인 소결 냉각기(10)의 일 실시예는 투입된 소결광을 하부 배출구(13)를 통해 배출토록 제공되는 장치몸체(11) 및 상기 장치몸체(11)의 내부에 설치되며, 투입된 소결광을 냉각토록 제공되는 냉각유닛(90)를 포함하되, 상기 배출구(13)는 상측에서 하측으로 갈수록 테이퍼지되, 배출되는 소결광의 막힘 현상을 방지토록, 상기 배출구(13)의 길이와 폭의 크기는 서로 다르도록 구성될 수 있다.

본 발명인 소결 냉각기(10)의 일 실시예는 소결광을 생산하는 소결기에서 연계될 수 있으며, 소결공정을 마친 적열상태의 소결광을 고로(190)의 장입하기 전에 약 100℃ 이하의 적정온도로 낮추기 위해 냉각토록 제공될 수 있다. 물론 경우에 따라서는 적열상태의 소결광으로부터 현열을 회수하여 에너지로 재활용하는 현열 회수장치와 연계될 수 있다.

먼저 본 발명의 일 실시예가 적용되는 소결공정을 간략히 살펴보면, 원산지에서 생산된 철광석은 성분, 크기 등이 일정하지 않기 때문에 고로(190)에 직접 투입할 수 없으므로, 철광석의 성분, 크기 등을 일정하게 처리하고 코크스 등과 혼합한 후 이를 소결시킨 소결광 등의 배합원료 형태로 고로(190)에 장입한다.

이러한 제철공장의 소결공정에서 사용되는 소결기(100)는 도 2에 도시되어 있는 것을 참고하면, 우선 장입장치(120)를 통하여 무한궤도형태로 여러 대가 연이어 이동하는 소결대차(130)상에 배합원료가 장입되고, 이와 같은 상기 소결대차(130)들이 점화로를 통과하면 원료중에 혼합된 코크스에 착화된다.

이때 상기 소결대차(130)가 연속 주행하는 동안 그 하부에 위치한 메인블로어(Blower)로부터 흡입되는 강력한 흡인력이 상기 소결대차(30) 하부의 윈드박스(140)측으로 흡인력을 발생시킴으로서, 상기 소결대차(130)의 표면측에 착화된 화기가 원료장입층의 아래쪽, 즉 상기 소결대차(130)의 바닥측으로 옮겨지면서 상기 소결대차(130)를 통한 배합원료의 소결작업이 수행되게 된다.

상기의 일련의 소결공정에서는 원료 저장조에서부터 소결광 저장조까지의 전체 공정중에서 발생하여 비산되는 더스트를 포집하여 처리하기 위해 R-EP(Room - Electric Precipitation)집진기(150)가 설치하게 된다.

이러한 상기 R-EP 집진기(150)에서 포집된 더스트는 밸트 컨베이어로 호퍼(미도시)에 저장된 후, 재사용을 위해 에어 압송시스템을 이용하여 자체반광조(미도시)로 압송된다. 그리고 상기 자체반광조에 이송되어 절출된 더스트는 각종의 배합원료들과 드럼믹서(mixer)에서 혼합 교반되며 다시 소결공정에 사용될 수 있도록 한다.

그리고 소결공정을 마친 소결광은 고로(190)에 장입하게 전에 100℃ 이하로 냉각하게 되는데, 원활한 냉각 및 고로(190)에 투입되기 적합한 크기의 원료로 사용하기 위해서는 소결광을 작은 덩어리 형태로 파쇄할 필요가 있고, 이를 상기 소결대차(130)에서 소결광이 분리되는 부분의 하단에 설치된 파쇄기(160)에서 수행하게 된다.

한편, 상기 발전부(40)에서 파쇄된 소결광은 저장호퍼(180c)에 담겨지게 되고, 상기 저장호퍼(180c)의 하부에 설치된 벨트컨베이어 등의 이송수단(180a)에 의해 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10)로 이동하게 된다.

여기서 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10)는 종방향으로 배치되며, 상부에는 소결광이 투입되는 투입구(12)가 형성되고, 하부에는 소결광이 배출되는 배출구(13)가 형성되며, 중앙부에는 소결광이 냉각과정 동안 일시저장될 수 있는 공간을 구비하는 장치몸체(11)와 상기 장치몸체(11)의 내부 상단 둘레를 따라 형성되며, 상기 장치몸체(11) 내부로 투입된 냉각유체의 배출방향을 가이드하도록 제공되는 가이드판(14) 및 상기 장치몸체(11)의 내부 중앙부에 설치되며, 상기 장치몸체(11) 내부로 냉각유체를 공급하여 다운드레프트되는 소결광을 접촉 냉각토록 제공되는 냉각유닛(90)을 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 도 2 및 도 7를 참고하면, 우선 상기 냉각유닛(90)은 냉각유체 공급부(92), 냉각유체 배출부(91), 냉각유체 집진부(93), 펌프부재(94), 냉각유체 노즐부(96) 및 노즐커버(95)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 냉각유체 공급부(92)와 냉각유체 배출부(91)는 소결광을 냉각시키는 냉각유체의 유량을 조절하게 되며, 상기 냉각유체 집진부(93)는 소결광과의 접촉 냉각 과정에서 냉각유체에 포함되는 더스트를 제거하는 역할을 하게 된다.

그리고 상기 냉각유체 노즐부(96) 및 노즐커버(95)는 상기 장치몸체(11)의 내부 중앙부에 장착되게 되는데, 상기 냉각유체 노즐부(96)에는 복수개의 노즐이 형성되며, 상기 복수개의 노즐을 통해 냉각유체가 상기 장치몸체(11) 내부에서 원주방향으로 분사되게 된다.

상기 노즐커버(95)는 상기 냉각유체 노즐부(96)의 상부에 장착되며, 상기 장치몸체(11) 내부에서 상부에서 하부로 이동하거나 또는 상기 장치몸체(11)에 일시 저장된 소결광에 의해 노즐이 파손되거나 또는 마모되는 것을 방지하는 역할을 한다.

여기서, 상기 장치몸체(11)의 내부에 원주방향으로 유입된 냉각유체는 일시저장된 소결광의 내부를 통과하며 접촉 열교환을 하며 소결광의 현열을 흡수하게 된다. 이후 냉각유체는 상기 장치몸체(11)의 둘레방향으로 형성된 상기 가이드판(14)의 안내에 따라 냉각유체 배출구(17)를 통해 상기 냉각유체 집진부(93) 방향으로 이동하게 된다.

그리고 상기 냉각유체와 열교환하며 냉각된 소결광은 상기 장치몸체(11)의 하단 배출구(13)를 통해 벨트 컨베이어 등의 이송수단(180b)로 배광되고 이후 소결광은 고로(190)로 취입되게 된다.

그런데, 종래의 소결 냉각기(170)는 하단 배출구(173)가 상부에서 하부로 갈수록 점점 좁아지는 원추형으로 되어 있다. 이에 따라 소결광의 배광과정에서 도 1에 도시된 바와 같이 다방향에서 소결광이 원형의 하단 배출구(173) 방향으로 이동하게 되고, 이 과정에서 하단 배출구(173)에서는 병목현상이 발생되어, 간혹 소결광이 서로 엉키어 배출되지 못하는 경우가 발생하였다.

본 발명의 실시예의 소결 냉각기(10,20))는 상기 배출구(13,23)가 길이와 폭의 크기가 다른 형태로 제공된다. 여기서 도 3, 4, 5 및 6를 참고하면, 우선 도 3에는 벨트 컨베이어(180b)의 이송방향을 기준으로 상기 배출구(13,23)의 폭의 크기가 도시되어 있다.

즉 종래의 소결 냉각기(170)의 하단 배출구(173)의 폭을 D1, 상부에서 하부까지 테이퍼진 각도를 Ф1 이라고 하고, 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10)에서 상기 배출구(13)의 폭을 D2, 상부에서 하부까지의 테이퍼진 각도를 Ф2 라고 하면, D1 > D2 가 된다.

즉 폭이 감소하게 되는데, 그 감소비율은 D1 이 소결광의 최대입자 크기의 6~8배를 기준으로 설정된다면, D2 는 소결광의 최대입자 크기의 3~4배를 기준으로 설정되게 된다. 그리고 Ф2>Ф1 이 되는데, 이는 폭 감소에 따라 테이퍼진 각도는 더 커지게 되기 때문이다.

본 발명의 다른 실시예의 소결 냉각기(20)에서는 종래의 소결 냉각기(170)의 장치몸체(171)의 폭을 B1 이라고 하면, 상기 장치몸체(21)의 폭이 B6 로서, B1 > B6 이 되게 된다. 다만 이는 상기 장치몸체(21)의 폭을 줄이는 대신 길이를 늘리게 되므로 소결광이 저장되는 전체 단면적은 일정하게 유지된다.

여기서 테이퍼진 각도 Ф6 는 상기 장치몸체(21)의 폭 변화에 따른 각도 변화로서, 상기 장치몸체(21)의 폭 변화량에 따라 Ф1 보다는 크거나 작을 수 있다.

여기서 벨트 컨베이어(180b)를 살펴보면, 종래의 소결 냉각기(170)에 설치되는 경우에는 하단 배출구(173)의 폭이 본원발명에 비해 상대적으로 큼에 따라 폭이 L1 인 벨트를 사용하였고, 본 발명의 일 실시예의 상기 배출구(13,23)는 폭이 상대적으로 작으므로, 그로 인해 벨트 컨베이어(180b)의 폭이 L2 만큼 작은 것을 사용하였다. 이는 상기 배출구(12,23)의 폭이 줄어듦에 따라 벨트 컨베이어(180b)의 폭도 함께 축소되어 설비비용 감축 등의 효과를 가져온다.

다음 도 4에는 벨트 컨베이어(180b)의 이송방향을 기준으로 상기 배출구(13,23)의 길이의 크기가 도시되어 있다.

즉 종래의 소결 냉각기(170)의 하단 배출구(173)의 길이를 D1(원형이므로 하단 배출구의 폭과 동일함), 상부에서 하부까지 테이퍼진 각도를 Ф1 이라고 하고, 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10)에서 상기 배출구(13)의 길이를 D3, 상부에서 하부까지의 테이퍼진 각도를 Ф3 라고 하면, D3 > D1 가 된다.

즉 길이는 증가하게 되는데, 그 증가비율은 D1 이 소결광의 최대입자 크기의 6~8배를 기준으로 설정된다면, D3 는 소결광의 최대입자 크기의 9~12배를 기준으로 설정되게 된다. 이는 D3 = D2 × 3 의 비율을 가지게 된다. 그리고 Ф1>Ф3 이 되는데, 이는 크기 증가에 따라 테이퍼진 각도는 더 작아지게 되기 때문이다.

본 발명의 다른 실시예의 소결 냉각기(20)에서는 종래의 소결 냉각기(170)의 장치몸체(171)의 크기를 B1 이라고 하면, 상기 장치몸체(21)의 길이를 B7 로서, B7 > B1 이 되게 된다. 다만 이는 상기 장치몸체(21)의 길이를 늘리는 대신 폭(B6)을 줄이게 되므로 소결광이 저장되는 전체 단면적은 일정하게 유지된다.

여기서 테이퍼진 각도 Ф7 는 상기 장치몸체(21)의 크기 변화에 따른 각도 변화로서, 상기 장치몸체(21)의 크기 변화량에 따라 Ф1 보다는 크거나 작을 수 있다.

다음 도 5를 참고하면, 종래의 소결 냉각기(170)와 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10,20)의 저면도를 볼 수 있는데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 배출구(13,23)의 형태가 트랙 형상으로 되어 있으며, 벨트 컨베이어(180b)의 이송방향을 기준으로 길이 D3 가 폭 D2 보다 3배 정도 크게 구성되어 있다.

이에 따라 종래의 소결 냉각기(170)의 경우에는 원형의 배출구(173)를 향해 다방향에서 소결광이 낙하되어 병목현상이 자주 발생됨에 반해, 본 발명의 일 실시예의 소결 냉각기(10,20)의 경우에는 상기 배출구(13,23)의 길이 D3 가 폭 D2 에 비해 3배 정도 큼에 따라 길이방향으로 낙하되는 소결광은 원활히 배광될 수 있으며, 폭방향으로 낙하되는 소결광도 간섭이 최소화되며 배광될 수 있다.

여기서 소결광의 최대입자 크기는 정해진 것은 아니나, 대략 250mm 정도로 고려될 수 있으며, 상기 배출구(13,23)의 길이 및 폭도 이를 기준으로 설정될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예인 소결 냉각기의 구성 및 작동상태는 상기와 같으며, 이하에서는 상기 소결 냉각기를 포함하는 현열 회수장치의 일 실시예에 대해 살펴보도록 한다.

다시 도 2를 참고하면, 본 발명인 현열 회수장치의 일 실시예의 구성은 상기 소결 냉각기를 포함하고, 소결광을 냉각토록 제공되는 소결 냉각부(30)와 상기 소결 냉각부(30)와 발전부(40)간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부(30)에서 발전부(40)로 전달하는 열교환부(50)와 상기 소결 냉각부(30)와 공기공급부(60)간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부(30)에서 공기공급부(60)로 전달하는 제2 열교환부(70)와 상기 공기공급부(60)와 연결되며, 상기 제2 열교환부(70)를 통과한 공기로 소결광을 예열하는 예열부(81)와 상기 공기공급부(60)와 연결되며, 상기 제2 열교환부(70)를 통과한 공기를 소결광 연소공기로 공급하는 연소공기 공급부(83) 및 상기 공기공급부(60)와 상기 예열부(81) 및 연소공기 공급부(83)간에 연결되며, 공기를 상기 예열부(81) 또는 연소공기 공급부(83)로 분배하는 분배부(85)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 우선 파쇄기(160)에서 분쇄된 소결광은 저장호퍼(180c)에 일시 저장되었다가 벨트 컨베이어 등의 이송수단(180a)에 의해 상기 소결 냉각부(30)로 이송되며, 상기 소결 냉각부(30)에서 냉각되게 된다.

상기 소결 냉각부(30)에서는 소결광으로부터 현열을 회수하여 소결공정상에서 배합원료를 예열하거나 점화시 연소용으로 공급되는 공기를 온열하는데 사용되게 되며, 또한 상기 발전부(40)와 열교환하며 동력발전에도 사용되게 된다.

여기서 상기 소결 냉각부(30)는 상기 소결 냉각기(10) 및 냉각유닛(90)를 포함하여 구성되며, 상기와 같이 상기 소결 냉각기(10)의 상부 투입구(12)에서 유입된 소결광을 업드레프트 방식으로 유입되는 공기 등의 냉각유체와의 접촉 열교환으로 냉각되며, 하부 배출구(13)를 통해 벨트 컨베이어(180b)에 배광되게 된다.

이 과정에서 냉각유체는 적열 소결광의 현열을 함유하며 상기 소결 냉각기(10)의 외부로 배출되게 된다. 이후 냉각유체는 냉각유체 집진부(93)를 거쳐 더스트가 제거된 상태에서 상기 제2 열교환부(70)로 이동하게 된다.

상기 제2 열교환부(70)에서 냉각유체는 공기공급부(60)에서 공급되는 공기와 열교환을 하게 되고, 이후 상기 열교환부(50)로 이동하며 상기 발전부(40)와 다시 한번 열교환을 하게 된다. 여기서 상기 발전부(40)는 통상의 랭킨 사이클, 즉 터빈(41), 응축기(43), 펌프(45), 보일러(열교환부(50))로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제2 열교환부(70)에서 현열을 함유한 냉각유체와 열교환하며 온열된 공기는 상기 분배부(85)로 이동하게 된다. 상기 분배부(85)에서 공기는 상기 예열부(81) 또는 상기 연소공기 공급부(83)로 분배되어 공급되게 된다.

우선 상기 예열부(81)로 공급된 공기는 배합원료를 사전 예열하는데 사용되게 된다. 물론 상기 예열부(81) 대신 건조부로 대체될 수 있으며, 이때에는 상기 배합원료를 건조시키는데 사용되게 될 것이다. 그리고 상기 연소공기 공급부(83)로 공급된 공기는 연료와의 혼합으로 불꽃점화를 통해 배합원료를 가열하여 적열소결광 상태로 만들도록 사용되게 된다.

상기와 같이 본 발명인 현열 회수장치의 일 실시예는 상기 소결 냉각기(10)에서 소결광으로부터 회수된 현열을 소결공정에서 배합원료를 예열 또는 건조하거나 연소용으로 공급되는 공기를 온열하도록 사용하고, 일부는 동력발전에 사용되도록 하여 열회수율을 향상시키게 된다.

이상의 사항은 소결 냉각기 및 이를 포함하는 현열 회수장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

11...장치몸체 12,...투입구
13...배출구 14...가이드판
30...소결 냉각부 40...발전부
50...열교환부 60...공기공급부
70...제2 열교환부 81...예열부
83...연소공기 공급부 85...분배부
90...냉각유닛

Claims (6)

1. 투입된 소결광을 하부 배출구를 통해 배출토록 제공되는 장치몸체; 및
   상기 장치몸체의 내부에 설치되며, 투입된 소결광을 냉각토록 제공되는 냉각유닛; 를 포함하되,
   상기 배출구는 상측에서 하측으로 갈수록 테이퍼지되, 배출되는 소결광의 막힘 현상을 방지토록, 상기 배출구의 길이와 폭의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 소결 냉각기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배출구의 폭의 크기는 소결광의 최대입자 크기의 3배 내지 4배인 것을 특징으로 하는 소결 냉각기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 배출구의 길이의 크기는 상기 폭의 크기의 3배인 것을 특징으로 하는 소결 냉각기.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 소결 냉각기를 포함하고, 소결광을 냉각토록 제공되는 소결 냉각부; 및
   상기 소결 냉각부와 발전부간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부에서 발전부로 전달하는 열교환부;
   를 포함하는 현열 회수장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 소결 냉각부와 공기공급부간에 연결되며, 냉각유체의 현열을 상기 소결 냉각부에서 공기공급부로 전달하는 제2 열교환부; 및
   상기 공기공급부와 연결되며, 상기 제2 열교환부를 통과한 공기로 소결광을 예열하는 예열부;
   를 포함하는 현열 회수장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 공기공급부와 연결되며, 상기 제2 열교환부를 통과한 공기를 소결광 연소공기로 공급하는 연소공기 공급부; 및
   상기 공기공급부와 상기 예열부 및 연소공기 공급부간에 연결되며, 공기를 상기 예열부 또는 연소공기 공급부로 분배하는 분배부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현열 회수장치.

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