KR20160060824A - Thermo reduction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열환원장치로서, 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하는 열환원장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a thermal reduction apparatus, and relates to a thermal reduction apparatus for recycling waste heat discharged from a thermal reduction means in a thermal reduction means.
금속의 제련방법은 건식제련, 습식제련, 전해제련, 염소제련으로 나눌 수 있는데, 철 및 대부분의 비철금속은 건식 제련을 통해 순수 금속을 얻는다.Metal smelting methods can be divided into dry smelting, wet smelting, electrolytic smelting and chlorine smelting. Iron and most nonferrous metals obtain pure metals through dry smelting.
일반적인 비철금속의 건식제련 공정은 단광(briquette) 형태로 소결한 금속을 상압 또는 진공 분위기에서 고온으로 가열하여 순수금속을 열환원하게 된다.
Typical non-ferrous metal smelting processes heat the sintered metal in briquette form to high temperature in atmospheric or vacuum atmosphere to thermally reduce the pure metal.
일례로서, 마그네슘 금속을 열환원법으로 제련하기 위해서는 금속제의 원통형 리토르트 내에 소성된 돌로마이트와 페로실리콘 등의 환원제가 혼합된 단광을 장입하여 고온으로 가열한다.As an example, in order to smelt magnesium metal by a thermal reduction method, single light mixed with dolomite calcined in a metal cylindrical cylinder and a reducing agent such as ferro silicon is charged and heated to a high temperature.
이러한 가열과 동시에 리토르트(Retort) 내의 압력을 진공으로 유지하면, 산화마그네슘은 실리콘에 의하여 환원되어 마그네슘 증기가 발생된다.When the pressure in the Retort is maintained at the same time as this heating, magnesium oxide is reduced by silicon and magnesium vapor is generated.
이때, 마그네슘 증기는 진공펌프에 의해 리토르트의 일측부에 장입되어 있는 응축관으로 이동하고 열영동(온도)에 의해 응축관의 내부 벽면부터 마그네슘 증기가 응축하기 시작하여 중심방향으로 점차적으로 마그네슘이 축적된다.At this time, the magnesium vapor moves to the condensation tube which is charged to one side of the retort by the vacuum pump, and the magnesium vapor starts to condense from the inner wall surface of the condensation tube by the thermophoresis (temperature) Is accumulated.
최종적으로, 마그네슘 증기의 발생과 응축이 완료된 후 마그네슘이 응축된 응축관은 리토르트로부터 분리하여 마그네슘을 회수한다.
Finally, after the generation and condensation of the magnesium vapor is completed, the condensation tube in which the magnesium is condensed is separated from the litter to recover the magnesium.
다시 말해, 상술된 바와 같은 배치식(Batch type) 열환원장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원료(M)를 가열챔버(1)에 설치된 리토르트(2)에 장입하여 외부 가열하여 시간차를 두고 예열과 가열 및 환원이 하나의 가열챔버(1)에서 이루어지는 구성을 가진다. 구체적으로, 상기 가열챔버(1)는 버너(3)가 구비되고 상기 버너(3)는 연료가스(F)와 함께 에어블로워(4)를 통해 주입되는 에어(A)에 의해 착화가 이루어지며, 이러한 가열챔버(1)에서 나오는 고온의 연소배가스(G)는 열교환기(5)를 통해 에어(A)를 예열하거나 비록 도면에 도시되지 않았지만 연료가스(F)를 예열한다.1, the raw material M is charged into the
그러나, 연소배가스(G)는 연소용 공기(A) 혹은 연료가스(F)의 예열에만 이용되기 때문에, 가지고 있는 고온의 열에 대한 활용성이 제한되며, 이후에도 공기(A) 및 연료가스(F) 예열 후의 배출온도가 최소 250도 이상인데도 불구하고 외부로 바로 배출됨으로써 고온의 열을 전혀 활용하지 못하고 있는 실정이다.However, since the combustion gas G is used only for the preheating of the combustion air (A) or the fuel gas (F), the availability to the high temperature heat is limited and the air (A) and the fuel gas Even though the discharge temperature after preheating is at least 250 ° C, it is discharged directly to the outside, so that high temperature heat can not be utilized at all.
또한 상술된 배치시 열환원장치에서는, 고온(900도 내지 1200도 이상)의 생산제품(P)이 연속적이 아닌 단속적으로 시스템에서 분리 배출되기 때문에, 생산제품(P)이 갖는 고온의 현열도 활용이 어려운 한계점이 있다.
In addition, in the above-described arrangement, since the product P having a high temperature (900 ° C to 1200 ° C or more) is separated and discharged from the system intermittently and not continuously, the heat of the high temperature This is a difficult limit.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하는 열환원장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a thermal reduction apparatus for recycling waste heat discharged from a thermal reduction unit in a thermal reduction unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열환원장치는, 연속적으로 원료를 열환원하는 연속식 열환원수단; 및 상기 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 상기 열환원수단에서 재활용하도록 구성되는 폐열재활용수단;을 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a thermal reduction apparatus including: a continuous thermal reduction unit for continuously heating a raw material; And waste heat recycling means configured to recycle the waste heat discharged from the heat reducing means in the heat reducing means.
여기에서, 상기 열환원수단은, 원료를 예열하는 예열부; 예열된 원료를 열환원하는 열환원부; 및 원료가 열환원되어 만들어진 제품을 냉각하는 냉각부;를 구비하며, 상기 폐열재활용수단은, 상기 열환원부 또는 냉각부에서 배출되는 열을 상기 예열부에서 재활용하도록 구성될 수 있다.
Here, the heat reduction unit may include a preheating unit for preheating the raw material; A heat source for heating the preheated raw material; And a cooling unit for cooling a product made by thermally reducing the raw material, and the waste heat recycling unit may be configured to recycle the heat discharged from the heat exchanger or the cooling unit in the preheating unit.
구체적으로, 상기 폐열재활용수단은, 상기 냉각부에서 제품의 현열을 회수한 현열회수가스를 상기 예열부에 이송시키는 회수가스 이송라인;을 구비할 수 있다.Specifically, the waste heat recycling unit may include a recovered gas transfer line for transferring the sensible heat recovered gas recovered from the sensible heat of the product to the preheat unit.
또한, 상기 폐열재활용수단은, 상기 열환원부에서 연소기의 연소배가스를 상기 예열부에 이송시키는 배가스 이송라인;을 더 구비할 수 있다.
The waste heat recycling unit may further include a flue gas transfer line for transferring the flue gas of the combustor from the heat exchanger to the preheating unit.
그리고, 상기 예열부는, 상기 회수가스 이송라인과 배가스 이송라인이 연결되어, 원료를 1차 예열하는 제1 예열대; 및 원료를 2차 예열하도록 직접가열부재를 구비한 제2 예열대;를 구비할 수 있다.
The preheater may further include a first preheating column to which the recovered gas transfer line and the exhaust gas transfer line are connected to preheat the raw material first; And a second preheating column having a direct heating member to secondarily preheat the raw material.
여기에서, 상기 제1 예열대에는 상기 회수가스 이송라인으로부터 유입된 현열회수가스와 상기 배가스 이송라인으로부터 유입된 연소배가스를 분산시키는 교반기를 구비하며, 상기 제2 예열대에는 상기 회수가스 이송라인과 배가스 이송라인이 연결되어 원료를 간접가열할 수도 있다.
The first preheating zone may include an agitator for dispersing the sensible heat recovered gas introduced from the recovered gas transfer line and the combusted gas introduced from the exhaust gas transfer line, An exhaust gas transfer line may be connected to indirectly heat the raw material.
한편, 본 발명은 상기 예열부와 열환원부 사이 및 상기 열환원부와 냉각부 사이에 게이트밸브가 설치될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a gate valve may be installed between the preheating part and the heat exchanger part and between the heat exchanger part and the cooling part.
구체적으로, 상기 게이트밸브는, 상기 예열부와 열환원부 사이 및 상기 열환원부와 냉각부 사이에 배치된 밸브몸체; 및 상기 밸브몸체의 내부에 제공되되 이중차단구조로서 개폐되는 제1 차단판 및 제2 차단판;을 구비할 수 있다.Specifically, the gate valve may include: a valve body disposed between the preheating portion and the heat exchanging portion, and between the heat exchanging portion and the cooling portion; And a first blocking plate and a second blocking plate provided inside the valve body and being opened and closed as a double blocking structure.
아울러, 상기 게이트밸브는, 내부를 진공화시키는 진공기기; 및 내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기;를 더 구비할 수 있다.
In addition, the gate valve may include a vacuum device for evacuating the inside of the gate valve; And a gas injector for injecting an inert gas into the interior.
그리고, 상기 예열부는, 원료가 진입되도록 입구가 형성되고, 상기 입구에는 개폐되는 진입도어가 장착된 예열하우징; 및 상기 예열하우징 내부를 진공화시키는 진공기기;를 구비할 수 있다.
The preheating unit may include a preheating housing having an inlet formed to allow the raw material to enter the inlet, and an inlet door opened and closed at the inlet; And a vacuum device for evacuating the interior of the preheating housing.
또한, 상기 열환원부는, 원료의 진행방향으로 연통된 제1 실, 제2 실, 및 제3 실으로 내부가 나뉘어지며, 상기 제1 실과 제2 실 사이에서 개폐되는 제1 분리판과, 상기 제2 실과 제3 실 사이에서 개폐되는 제2 분리판이 장착된 환원하우징; 및 상기 제1 실, 제2 실, 및 제3 실 각각에 장착된 응축기;를 구비할 수 있다.The heat reducing unit may include a first separator plate that is divided into a first chamber, a second chamber, and a third chamber communicated in the direction of movement of the raw material, and is opened and closed between the first chamber and the second chamber; A reduction housing having a second separation plate opened and closed between the second chamber and the third chamber; And a condenser mounted in each of the first chamber, the second chamber, and the third chamber.
여기에서, 상기 제2 실의 온도는 상기 제1 실과 제3 실의 온도보다 높게 유지될 수 있다.Here, the temperature of the second chamber may be kept higher than the temperatures of the first chamber and the third chamber.
아울러, 상기 열환원부는, 상기 제1 실, 제2 실, 및 제3 실 각각의 내부를 진공화시키는 진공기기; 및 상기 제1 실과 제3 실 각각의 내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기;를 더 구비할 수 있다.
In addition, the heat reducing unit may include a vacuum device for evacuating the inside of each of the first chamber, the second chamber, and the third chamber; And a gas injector injecting an inert gas into each of the first chamber and the third chamber.
한편, 상기 냉각부는, 제품이 배출되도록 출구가 형성되고, 상기 출구에는 개폐되는 배출도어가 장착된 냉각하우징; 및 상기 냉각하우징 내부를 진공화시키는 진공기기;를 구비할 수 있다.
The cooling unit may include a cooling housing having an outlet for discharging the product, and an outlet door for opening and closing the outlet; And a vacuum device for evacuating the inside of the cooling housing.
그리고, 상기 예열부, 열환원부, 및 냉각부 내부에는 원료를 이송하도록 이송기기가 설치될 수 있다.
A transfer device may be installed in the preheating part, the heat exchanger part, and the cooling part to transfer the raw material.
본 발명에 따른 열환원장치는, 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하도록 폐열재활용수단이 구성됨으로써, 냉각부에서의 제품의 현열과 열환원부에서의 연소배가스를 예열부에서 활용함에 따라, 전체 공정의 에너지 효율을 극대화시킬 수 있어서 결과적으로 생산원가를 낮춰서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In the heat reduction apparatus according to the present invention, the waste heat recycling means is constituted so that the waste heat discharged from the heat reduction means is recycled by the heat reduction means, whereby the sensible heat of the product in the cooling portion and the combusted- Accordingly, it is possible to maximize the energy efficiency of the entire process, and as a result, it is possible to lower the production cost and improve the productivity.
아울러, 본 발명은 연속적으로 원료를 열환원하는 연속식 열환원수단이 구성됨으로써 원료를 연속적으로 열환원할 수 있음에 따라, 생산성을 증대시킬 수 있는 장점을 지닌다.
In addition, the present invention has the advantage that the productivity can be increased since the raw material can be thermally reduced continuously by constituting the continuous type heat reducing means continuously heating the raw material.
도 1은 종래기술에 따른 열환원장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열환원장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 열환원장치를 나타낸 세부구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a conventional thermal reduction apparatus. FIG.
2 is a view illustrating a thermal reduction apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed configuration diagram showing the thermal reduction apparatus of FIG.
본 발명의 열환원장치는, 전체 공정의 에너지 효율을 극대화시킴으로써 생산원가를 낮춰 생산성을 향상시키기 위해, 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하도록 폐열재활용수단이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.The heat reducing apparatus of the present invention is characterized in that the waste heat recycling means is constituted so as to recycle the waste heat discharged from the heat reducing means in order to improve the productivity by lowering the production cost by maximizing the energy efficiency of the entire process do.
또한, 생산성을 증대시키기 위해 연속적으로 원료를 열환원하는 연속식 열환원수단이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
Further, a technical feature is that a continuous heat reducing means is continuously constructed to heat the raw material in order to increase the productivity.
이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비로 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail. It should be noted that the same reference numerals in the drawings denote the same components in different drawings, even if they are displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열환원장치를 나타낸 도면이다.2 is a view illustrating a thermal reduction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명은 연속적으로 원료(M)를 열환원하는 연속식 열환원수단과, 상기 연속식 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하도록 구성되는 폐열재활용수단을 포함한다.Referring to the drawings, the present invention includes waste heat recycling means configured to continuously recycle the waste heat discharged from the continuous heat reduction means and the continuous heat reduction means that continuously heat the raw material (M).
여기에서, 상기 열환원수단은 원료(M)를 예열하는 예열부(110), 예열된 원료(M)를 열환원하는 열환원부(120), 및 원료(M)가 열환원되어 만들어진 제품(P)을 냉각하는 냉각부(130)를 구비하되, 예열부(110), 열환원부(120), 및 냉각부(130)가 순차적으로 연이어 배치될 수 있다. 참고로, 상기 열환원부(120)의 전후단에는 압력조절부(140)가 구성될 수 있으며, 상기 열환원수단에 대한 구체적인 구성은 후술하기로 한다.
The heat reducing unit includes a
그리고, 상기 폐열재활용수단은 열환원부(120) 또는 냉각부(130)에서 배출되는 폐열을 예열부(110)에서 재활용하도록 구성된다.The waste heat recycling unit is configured to recycle the waste heat discharged from the
구체적으로, 상기 폐열재활용수단은 냉각부(130)에서 원료(M)의 현열을 회수한 현열회수가스를 예열부(110)에 이송시키는 회수가스 이송라인(210)과, 상기 열환원부(120)에서 연소기의 연소배가스를 예열부(110)에 이송시키는 배가스 이송라인(220)을 구비할 수 있다.The waste heat recycling means includes a recovered
여기에서, 상기 회수가스 이송라인(210)은 냉각부(130)와 예열부(110)를 연결하는 가스이송라인으로서, 냉각부(130)에서의 고온의 열을 가진 현열회수가스를 예열부(110)로 이송시키는 역할을 수행한다. 즉, 원료(M)가 열환원부(120)를 통과하면서 열환원되어 제품(P)으로 생성된 후 냉각부(130)로 인입되어 냉각되는데, 이때 냉각매체로서 가스를 냉각부(130)에 유입시키면서 가스가 제품(P)과의 열교환을 통해 제품(P)의 현열을 회수한 후, 회수가스 이송라인(210)을 통해 예열부(110)로 이송된다. 이러한 회수가스 이송라인(210)에는 비록 도면에 도시되지는 않았지만 가스의 유량을 제어하는 제어밸브가 장착될 수 있고, 이러한 제어밸브는 예열부(110) 내의 온도센서(미도시)의 온도 측정치에 의해 적절하게 제어조절될 수 있다.The recovered
또한, 상기 배가스 이송라인(220)은 열환원부(120)와 예열부(110)를 연결하는 가스이송라인으로서, 열환원부(120)에서의 고온의 열을 가진 연소배가스를 예열부(110)로 이송시키는 역할을 수행한다. 즉, 열환원부(120)에서 연료를 열환원시키기 위해 연소기(124)로 가열을 하며, 이와 같은 연소기(124)의 연소 부산물로서 발생하는 고온의 연소배가스가 제2 이송라인을 통해 예열부(110)로 이송된다. 이러한 배가스 이송라인(220)에는 비록 도면에 도시되지는 않았지만 가스의 유량을 제어하는 제어밸브가 장착될 수 있고, 이러한 제어밸브는 예열부(110) 내의 온도센서(미도시)의 온도 측정치에 의해 적절하게 제어조절될 수 있다.The exhaust
참고로, 상술된 현열회수가스와 연소배가스는 원료(M)의 산화방지를 위해 불활성가스가 활용될 수 있다.
For reference, an inert gas may be utilized for preventing the oxidation of the raw material M from the sensible heat recovery gas and the combustion gas described above.
한편, 상기 예열부(110)는 원료(M)를 1차 예열하는 제1 예열대(111)와, 원료(M)를 2차 예열하는 제2 예열대(112)를 구비할 수 있다.The
여기에서, 상기 제1 예열대(111)는 회수가스 이송라인(210)과 배가스 이송라인(220)이 연결된 구조를 지님으로써, 회수가스 이송라인(210)을 통해 현열회수가스가 유입되고 배가스 이송라인(220)을 통해 연소배가스 유입됨에 따라, 고온의 현열회수가스와 연소배가스에 의해 원료(M)를 1차 예열할 수 있다.The
이때, 상기 제1 예열대(111)에는 회수가스 이송라인(210)으로부터 유입된 현열회수가스와 배가스 이송라인(220)으로부터 유입된 연소배가스를 분산시키는 교반기(111a)가 장착될 수 있다. 이러한 교반기(111a)는 일례로서 가스의 송풍을 위해 회전되게 구성된 회전날개가 활용될 수 있다.The first
또한, 상기 제2 예열대(112)는 제1 예열대(111)를 통해 1차 예열된 원료(M)를 2차 예열하도록 구성된다. 이때 고온의 현열회수가스와 연소배가스에 의해 간접적인 가열방식에 의해서도 원하는 만큼 예열이 이루어지지 않는 것을 보완하기 위해, 상기 제2 예열대(112)는 내부에 직접가열부재(112a)가 장착됨으로써 원료(M)를 직접적으로 가열하여 보다 높은 온도로 예열할 수 있다. 이에 더하여, 상술된 원료(M)의 직접가열방식과 함께 제2 예열대(112)에도 회수가스 이송라인(210)과 배가스 이송라인(220)이 연결됨으로써, 원료(M)를 고온의 현열회수가스와 연소배가스에 의해 간접가열할 수 있음은 물론이다.In addition, the second
여기에서, 상기 직접가열부재(112a)는 일례로서 레디언트 튜브 버너(Radiant Tube Buner)가 활용될 수 있는데, 이러한 레디언트 튜브 버너는 원료(M)를 실질적으로 화염으 직접가열하지는 않지만, 현열회수가스와 연소배가스의 재활용이 아닌 연료가스와 에어를 사용한 가열로서, 본 명세서에서는 현열회수가스와 연소배가스가 재활용된 간접가열방식과 대비하여 직접가열방식으로 정의하기로 하며, 이러한 직접가열방식에 의한 가열하는 부재를 직접가열부재로 통칭하기로 한다.Here, as the
참고로, 나아가 예열부(110)에서 열을 잃은 가스는 순환되어 재활용될 수 있는데, 일례로서 도시된 바와 같이 제1 예열대(111)에서 냉각부(130)에 연결된 순환라인(230)을 통해 냉각부(130)로 이송되어 재활용될 수 있고, 또는 외부로 배출될 수 있다.
For example, as shown in FIG. 1, the gas having lost heat in the
한편, 상술된 열환원장치에 대한 세부적인 구성을 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.The detailed configuration of the thermal reduction apparatus will be described with reference to FIG.
도 3은 도 2의 열환원장치를 나타낸 세부구성도이다.3 is a detailed configuration diagram showing the thermal reduction apparatus of FIG.
도면을 참조하면, 본 발명은 예열부(110), 열환원부(120), 및 냉각부(130)가 순차적으로 연이어 배치되는데, 상기 예열부(110)와 열환원부(120) 사이 및 열환원부(120)와 냉각부(130) 사이에 게이트밸브(180)가 설치될 수 있다.The preheating
여기에서, 상기 게이트밸브(180)는 예열부(110)와 열환원부(120) 사이 및 열환원부(120)와 냉각부(130) 사이에 배치된 밸브몸체(180a)와, 상기 밸브몸체(180a)의 내부에 제공되되 이중차단구조로서 개폐되는 제1 차단판(181) 및 제2 차단판(182)을 구비할 수 있다. 이때, 상기 제1 차단판(181)과 제2 차단판(182)의 왕복구동구성은 유압실린더 방식 등 종래의 어떠한 왕복구동방식이 적용될 수 있다.The
아울러, 상기 게이트밸브(180)는 내부를 진공화시키는 진공기기(V)와, 내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기(I)를 더 구비할 수 있다. 이러한 진공기기(V)에 의해 게이트밸브(180) 내부의 공기가 제거되고 진공된 내부에 불활성가스가 가스주입기(I)에 의해 주입되어 채워짐으로써, 예열부(110)와 열환원부(120) 사이 및 열환원부(120)와 냉각부(130) 사이에 배치된 게이트밸브(180)를 통과 시 원료(M)의 산화를 방지할 수 있다.
The
그리고, 상기 예열부(110)는 원료(M)가 진입되도록 입구가 형성되고, 상기 입구에는 개폐되는 진입도어(110b)가 장착된 예열하우징(110a)과, 상기 예열하우징(110a) 내부를 진공화시키는 진공기기(V)를 구비할 수 있다. 이러한 진공기기(V)에 의해 예열하우징(110a) 내부의 공기가 제거되고 진공된 내부에 불활성가스가 유입되어 채워짐으로써, 예열부(110) 내부를 통과 시 원료(M)의 산화를 방지할 수 있다. 참고로, 상기 불활성가스는 현열회수가스와 연소배가스가 포함될 수 있으며, 상기 예열부(110)는 도 3에는 비록 도시되지 않았지만, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 예열대(111)와 제2 예열대(112)로 나누어질 수 있음은 물론이다.
The preheating
또한, 상기 열환원부(120)는 원료(M)의 진행방향으로 연통된 제1 실(121), 제2 실(122), 및 제3 실(123)으로 나뉘어질 수 있다. 이때, 상기 열환원부(120)는 상기 제1 실(121)과 제2 실(122) 사이에서 개폐되는 제1 분리판(128)과, 상기 제2 실(122)과 제3 실(123) 사이에서 개폐되는 제2 분리판(129)이 장착된 환원하우징(120a), 및 상기 제1 실(121), 제2 실(122), 및 제3 실(123) 각각에 장착된 응축기(C)를 구비할 수 있다.The
여기에서, 상기 제1 분리판(128)과 제2 분리판(129)의 왕복구동구성은 유압실린더 방식 등 종래의 어떠한 왕복구동방식이 적용될 수 있다.Here, the reciprocating drive structure of the
아울러, 상기 제2 실(122)의 온도는 상기 제1 실(121)과 제3 실(123)의 온도보다 높게 유지되어, 제2 실(122)에서 원료(M)의 열환원이 주로 이루어질 수 있다.The temperature of the
이러한 열환원부(120)는 제1 실(121), 제2 실(122), 및 제3 실(123) 각각의 내부를 진공화시키는 진공기기(V)와, 제1 실(121)과 제3 실(123) 각각의 내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기(I)를 더 구비할 수 있다. 이러한 진공기기(V)에 의해 열환원부(120) 내부의 공기가 제거되고 진공된 내부에 불활성가스가 가스주입기(I)에 의해 주입되어 채워짐으로써, 열환원부(120) 내부를 통과 시 원료(M)의 산화를 방지할 수 있다.
The
그리고, 상기 냉각부(130)는 제품(P)이 배출되도록 출구가 형성되고 상기 출구에는 개폐되는 배출도어(130b)가 장착된 냉각하우징(130a)과, 상기 냉각하우징(130a) 내부를 진공화시키는 진공기기(V)를 구비할 수 있다. 이러한 진공기기(V)에 의해 냉각부(130) 내부의 공기가 제거되고 진공된 내부에 불활성가스가 가스주입기(I)에 의해 주입되어 채워짐으로써, 열환원부(120) 내부를 통과 시 원료(M)의 산화를 방지할 수 있다. 참고로 이때의 불활성가스는 제품(P)의 현열을 회수하는 현열회수가스가 포함될 수 있다.The
또한, 상기 예열부(110), 열환원부(120), 및 냉각부(130) 내부에는 온도를 조절하는 온도조절기(191)와, 원료(M)를 이송하도록 이송기기(192)가 설치될 수 있다. 이때 상기 온도조절기(191)는 예열부(110)에서는 직접가열부재(도 2의 112a)일 수 있고, 열환원부(120)에서는 연소기(도 2의 124)일 수 있으며, 냉각부(130)에서는 제품의 현열을 회수하는 현열회수가스 주입기일 수 있다. 아울러, 상기 이송기기(192)는 구동력이 제공되는 테이블롤러 등 종래의 어떠한 이송구성도 적용될 수 있음은 물론이다.
A
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 열환원수단에서 재활용하도록 폐열재활용수단이 구성됨으로써, 냉각부(130)에서의 제품(P)의 현열과 열환원부(120)에서의 연소배가스를 예열부(110)에서 활용함에 따라, 전체 공정의 에너지 효율을 극대화시킬 수 있어서 결과적으로 생산원가를 낮춰서 생산성을 향상시킬 수 있다.The waste heat recycling means is configured to recycle the waste heat discharged from the heat reducing means in the heat reducing means so that the sensible heat of the product P in the
아울러, 본 발명은 연속적으로 원료(M)를 열환원하는 연속식 열환원수단이 구성됨으로써 원료(M)를 연속적으로 열환원할 수 있음에 따라, 생산성을 증대시킬 수 있다.
In addition, the present invention can continuously heat-reduce the raw material (M) by constituting the continuous heat reducing means for continuously heat-treating the raw material (M), thereby increasing the productivity.
이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비로 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail. It should be noted that the same reference numerals in the drawings denote the same components in different drawings, even if they are displayed on different drawings. Further, in describing the present invention,
M : 원료
P : 제품
110 : 예열부
110a : 예열하우징
110b : 진입도어
111 : 제1 예열대
112 : 제2 예열대
120 : 열환원부
120a : 환원하우징
121 : 제1 실
122 : 제2 실
123 : 제3 실
124 : 연소기
128 : 제1 분리판
129 : 제2 분리판
130 : 냉각부
130a : 냉각하우징
130b : 배출도어
140 : 압력조절부
180 : 게이트밸브
180a: 밸브몸체
181 : 제1 차단판
182 : 제2 차단판
191 : 온도조절기
192 : 이송기기
V : 진공기기
I : 가스주입기
C : 응축기
210 : 회수가스 이송라인
220 : 배가스 이송라인
230 : 순환라인M: raw material P: product
110: preheating
110b: entrance door 111: first example tropical
112: Example 2 Tropical 120: Heat exchanger
120a: reduction housing 121: first chamber
122: the second room 123: the third room
124: combustor 128: first separator plate
129: second separator plate 130: cooling section
130a: Cooling
140: pressure regulator 180: gate valve
180a: valve body 181: first blocking plate
182: second blocking plate 191: thermostat
192: Feeder V: Vacuum machine
I: Gas injector C: Condenser
210: return gas transfer line 220: exhaust gas transfer line
230: circulation line
Claims (15)
상기 열환원수단으로부터 배출되는 폐열을 상기 열환원수단에서 재활용하도록 구성되는 폐열재활용수단;
을 포함하는 열환원장치.
Continuous heat reduction means for continuously heating raw materials; And
Waste heat recycling means configured to recycle the waste heat discharged from the thermal reduction means by the heat reduction means;
/ RTI >
상기 열환원수단은,
원료를 예열하는 예열부; 예열된 원료를 열환원하는 열환원부; 및 원료가 열환원되어 만들어진 제품을 냉각하는 냉각부;를 구비하되, 상기 예열부, 열환원부, 및 냉각부가 순차적으로 연이어 배치되며,
상기 폐열재활용수단은, 상기 열환원부 또는 냉각부에서 배출되는 열을 상기 예열부에서 재활용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat reducing means comprises:
A preheating part for preheating the raw material; A heat source for heating the preheated raw material; And a cooling part for cooling the product made by thermally reducing the raw material, wherein the preheating part, the heat exchanging part, and the cooling part are sequentially arranged successively,
Wherein the waste heat recycling unit is configured to recycle the heat discharged from the heat exchanger or the cooling unit in the preheating unit.
상기 폐열재활용수단은,
상기 냉각부에서 제품의 현열을 회수한 현열회수가스를 상기 예열부에 이송시키는 회수가스 이송라인;
을 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
3. The method of claim 2,
The waste heat recycling means
A recovery gas transfer line for transferring sensible heat recovery gas recovered from the sensible heat of the product to the preheating unit;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 폐열재활용수단은,
상기 열환원부에서 연소기의 연소배가스를 상기 예열부에 이송시키는 배가스 이송라인;
을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
The method of claim 3,
The waste heat recycling means
A flue gas transfer line for transferring the flue gas of the combustor from the heat exchanger to the preheater;
Further comprising: a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 예열부는,
상기 회수가스 이송라인과 배가스 이송라인이 연결되어, 원료를 1차 예열하는 제1 예열대; 및
원료를 2차 예열하도록 직접가열부재를 구비한 제2 예열대;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
5. The method of claim 4,
The pre-
A first preheating column to which the recovered gas transfer line and the exhaust gas transfer line are connected to preheat the raw material; And
A second precursor column having a direct heating element to secondarily preheat the precursor;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 제1 예열대에는 상기 회수가스 이송라인으로부터 유입된 현열회수가스와 상기 배가스 이송라인으로부터 유입된 연소배가스를 분산시키는 교반기를 구비하며,
상기 제2 예열대에는 상기 회수가스 이송라인과 배가스 이송라인이 연결되어 원료를 간접가열하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first preliminary stage includes an agitator for dispersing the sensible heat recovered gas introduced from the recovered gas transfer line and the combusted gas introduced from the exhaust gas transfer line,
And the recovered gas transfer line and the exhaust gas transfer line are connected to the second preliminary column to indirectly heat the raw material.
상기 예열부와 열환원부 사이 및 상기 열환원부와 냉각부 사이에 게이트밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
3. The method of claim 2,
And a gate valve is provided between the preheating section and the heat exchanging section and between the heat exchanging section and the cooling section.
상기 게이트밸브는,
상기 예열부와 열환원부 사이 및 상기 열환원부와 냉각부 사이에 배치된 밸브몸체; 및
상기 밸브몸체의 내부에 제공되되 이중차단구조로서 개폐되는 제1 차단판 및 제2 차단판;
을 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the gate valve comprises:
A valve body disposed between the preheating portion and the heat exchanging portion, and between the heat exchanging portion and the cooling portion; And
A first blocking plate and a second blocking plate provided inside the valve body and being opened and closed as a double blocking structure;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 게이트밸브는,
내부를 진공화시키는 진공기기; 및
내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the gate valve comprises:
A vacuum device for evacuating the interior; And
A gas injector for injecting an inert gas into the interior;
Further comprising: a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 예열부는,
원료가 진입되도록 입구가 형성되고, 상기 입구에는 개폐되는 진입도어가 장착된 예열하우징; 및
상기 예열하우징 내부를 진공화시키는 진공기기;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
3. The method of claim 2,
The pre-
A preheating housing in which an inlet is formed to allow the raw material to enter and an inlet door is opened and closed at the inlet; And
A vacuum device for evacuating the interior of the preheating housing;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 열환원부는,
원료의 진행방향으로 연통된 제1 실, 제2 실, 및 제3 실으로 내부가 나뉘어지며, 상기 제1 실과 제2 실 사이에서 개폐되는 제1 분리판과, 상기 제2 실과 제3 실 사이에서 개폐되는 제2 분리판이 장착된 환원하우징; 및
상기 제1 실, 제2 실, 및 제3 실 각각에 장착된 응축기;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
3. The method of claim 2,
The heat-
A first separating plate which is divided into a first chamber, a second chamber, and a third chamber which communicate with each other in the direction of travel of the raw material and which is opened and closed between the first chamber and the second chamber; A reducing housing equipped with a second separator plate opened and closed; And
A condenser mounted in each of the first chamber, the second chamber, and the third chamber;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 제2 실의 온도는 상기 제1 실과 제3 실의 온도보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the temperature of the second chamber is maintained higher than the temperature of the first chamber and the third chamber.
상기 열환원부는,
상기 제1 실, 제2 실, 및 제3 실 각각의 내부를 진공화시키는 진공기기; 및
상기 제1 실과 제3 실 각각의 내부에 불활성가스를 주입하는 가스주입기;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치
12. The method of claim 11,
The heat-
A vacuum device for evacuating the inside of each of the first chamber, the second chamber, and the third chamber; And
A gas injector injecting an inert gas into each of the first chamber and the third chamber;
Further comprising a heat recovery unit
상기 냉각부는,
제품이 배출되도록 출구가 형성되고, 상기 출구에는 개폐되는 배출도어가 장착된 냉각하우징; 및
상기 냉각하우징 내부를 진공화시키는 진공기기;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 열환원장치.
3. The method of claim 2,
The cooling unit includes:
An outlet is formed to discharge the product, and the outlet is provided with a cooling housing having an outlet door that is opened and closed; And
A vacuum device for evacuating the inside of the cooling housing;
And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.
상기 예열부, 열환원부, 및 냉각부 내부에는 온도를 조절하는 온도조절기와, 원료를 이송하도록 이송기기가 설치된 것을 특징으로 하는 열환원장치.
15. The method according to any one of claims 2 to 14,
A temperature controller for controlling the temperature and a transfer device for transferring the raw material are installed in the preheating part, the heat exchanging part and the cooling part.
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KR20110074272A (en) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | 주식회사 포스코 | Apparatus for cooling and heat recorery of sinter |
-
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- 2014-11-20 KR KR1020140162425A patent/KR101628655B1/en not_active IP Right Cessation
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