KR20230158753A - Hybrid type cooling device of hot briquetted iron with variable cooling method - Google Patents

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KR20230158753A
KR20230158753A KR1020220058258A KR20220058258A KR20230158753A KR 20230158753 A KR20230158753 A KR 20230158753A KR 1020220058258 A KR1020220058258 A KR 1020220058258A KR 20220058258 A KR20220058258 A KR 20220058258A KR 20230158753 A KR20230158753 A KR 20230158753A
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박동철
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제일산기 주식회사
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Abstract

일단부에 고온브리켓 철의 투입구가 형성되는 1차 냉각영역과, 상기 1차 냉각영역의 타단부와 연결되며 침지 냉각수가 위치하는 2차 냉각영역을 구비하고, 상기 2차 냉각영역의 타단부에 형성되며 고온 브리켓철의 유출구를 향하여 직경이 좁아지는 콘형 유출부를 포함하는 원통형의 회전몸체; 상기 콘형 유출부의 내측 원주면을 따라 형성되며 냉각된 고온 브리켓 철이 상기 유출구 방향으로 배출되도록 유도하는 가이드 블레이드; 및 상기 회전몸체의 외측을 지지하며 상기 회전몸체를 회전시키는 회전유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 제공한다.It has a primary cooling area where an inlet for high-temperature briquette iron is formed at one end, and a secondary cooling area which is connected to the other end of the primary cooling area and where immersion coolant is located, and at the other end of the secondary cooling area. A cylindrical rotating body including a cone-shaped outlet whose diameter is narrowed toward the outlet of the high-temperature briquette iron; a guide blade formed along the inner circumferential surface of the cone-shaped outlet and guiding cooled high-temperature briquette iron to be discharged toward the outlet; And a rotation unit that supports the outside of the rotation body and rotates the rotation body. It provides a hybrid cooling device of high temperature briquette iron with a variable cooling method, comprising a.

Description

가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치 {Hybrid type cooling device of hot briquetted iron with variable cooling method}Hybrid cooling device of hot briquetted iron with variable cooling method}

본 발명은 고온 브리켓 철의 냉각 시 품질향상과 설비 구성 및 운영효율 향상을 구현할 수 있는 냉각장치에 대한 것으로, 하나의 회전몸체에 냉각방식을 단계별로 적용하여 고온 브리켓 철을 효율적으로 냉각할 수 있는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device that can improve quality and improve facility configuration and operational efficiency when cooling high-temperature briquette iron. It can efficiently cool high-temperature briquette iron by applying the cooling method step by step to one rotating body. This relates to a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with variable cooling applied.

고온 브리켓 철(HBI; Hot Briquetted Iron)은 철광석에서 산소성분을 제거한 직접환원철(DRI; Direct Reduction Iron)을 브리켓팅 장비를 이용하여 가공 처리하여 제조된 고철 대체재로써, 고철보다 품질이 우수하여 H형강, 철판 등 고급제품을 만드는 재료로 주로 사용된다. Hot Briquetted Iron (HBI) is a substitute for scrap iron manufactured by processing Direct Reduction Iron (DRI), which removes oxygen components from iron ore, using briquette equipment. Its quality is superior to scrap iron, making H-beam steel. It is mainly used as a material to make high-end products such as steel plates.

고온 브리켓 철의 생산공정은 도 1과 같다. 철광석을 대상으로 가스 형태의 환원제(CO, H2)나 고상 형태의 환원제(탄소)를 이용하여 철광석에 존재하는 산소를 제거함으로써 직접 환원철을 생산하고, 직접 환원철은 임시 저장 또는 배출하는 스토리지 빈(10)으로 이동시킨 후 브리켓팅(Briquetting) 공정에 투입되는데, 브리켓팅 머신(20)으로 상기 환원로 공정에서 생산된 고온의 직접환원철을 약 600 내지 700℃의 고온 브리켓 철로 제조할 수 있다. 제조된 고온 브리켓 철은 분리기(30)와 스크린 장치(40)를 거친 후 냉각장치(50)에 투입되어 고온 브리켓 철을 100℃ 이하로 냉각시킨 후, 냉각된 고온 브리켓 철은 이송 컨베이어(60)를 통하여 저장공간(70)으로 이동된다. The production process of high temperature briquette iron is shown in Figure 1. Directly reduced iron is produced by removing oxygen present in iron ore using a gaseous reducing agent (CO, H 2 ) or a solid-state reducing agent (carbon), and the directly reduced iron is stored in a storage bin (for temporary storage or discharge). After being moved to 10), it is put into the briquette process. With the briquette machine 20, the high-temperature direct reduced iron produced in the reduction furnace process can be manufactured into high-temperature briquette iron at about 600 to 700°C. The manufactured high-temperature briquette iron passes through the separator 30 and the screen device 40 and is then put into the cooling device 50 to cool the high-temperature briquette iron to 100°C or lower, and then the cooled high-temperature briquette iron is transferred to the transfer conveyor 60. It is moved to the storage space 70 through .

상기와 같은 과정으로 생산된 고온 브리켓 철은 약 100℃ 이하 수준으로 냉각되어야 하는데, 고온 브리켓 철의 냉각장치는 고온 브리켓팅 공정을 통해 최종 제품으로 생산되는 고온 브리켓 철의 품질과 해당 공정 전체의 가동률을 결정하는 설비로서 그 중요성이 대단히 큰 설비라 할 수 있다. 통상의 공정에서 약 600~650℃ 온도의 브리켓 철이 브리켓팅 머신을 통해 성형가공 된 상태로 냉각장치로 투입되는데, 상기 냉각장치에서는 고온의 브리켓 철의 이송 과정을 통해 냉각이 이루어진다. The high-temperature briquette iron produced through the above process must be cooled to a level below about 100℃, and the cooling device for the high-temperature briquette iron is used to determine the quality of the high-temperature briquette iron produced as a final product through the high-temperature briquette process and the operation rate of the entire process. It can be said that it is a facility of great importance as a facility that determines In a typical process, briquette iron with a temperature of about 600 to 650°C is molded and processed through a briquette machine and then input into the cooling device. In the cooling device, cooling is achieved through the transfer process of the high-temperature briquette iron.

고온 브리켓 철을 냉각함에 있어서, 무엇보다 중요한 것은 고온의 브리켓 철의 내부와 외부 간 열적 불균일에 의한 열응력을 최소화하는 것이라 할 수 있다. 만일 냉각에 의한 열적 응력이 존재할 경우, 고온 브리켓 철에는 미세 크랙을 포함한 균열이 발생될 수 있으며 외부의 작은 충격에도 파손될 수 있다. In cooling high-temperature briquette iron, the most important thing is to minimize thermal stress caused by thermal unevenness between the inside and outside of the high-temperature briquette iron. If thermal stress due to cooling exists, cracks, including microcracks, may occur in the high-temperature briquette iron and may be damaged even by small external impacts.

아울러 고온 브리켓 철의 냉각 과정 중 레이덴프로스트 효과(Leidenfrost effect)를 최소화할 수 있는 것 또한 중요하다. 레이덴프로스트 현상이란 고온의 물체를 냉각할 때 표면에 급격하게 생성되는 수증기 막(vapor layer)이 제품 내부의 냉각을 지연시키는 장애물로 작용하여 표면만 급격히 냉각되고 내부는 충분한 냉각이 될 수 없는 현상을 말한다. 이러한 레이덴프로스트 효과는 고온의 물체를 냉각수에 직접적으로 침지할 경우 그 현상이 더욱 두드러진다고 알려져 있다. 이는 냉각효율을 낮출 뿐만 아니라 고온 브리켓 철의 내부가 충분히 냉각되지 못한 상태로 냉각장치 밖으로 배출될 수 있으므로, 고온 브리켓 철의 내.외부간 열응력에 의해 추가 균열이나 부풀음이 발생하여 외부의 작은 충격에도 파손될 위험이 있다. 또한, 고온 브리켓 철에 균열이 발생되면 외부로부터 내부로의 공기 침투가 용이해질 수 있으므로, 브리켓 철이 산화되어 금속화율(Metallization Degree)이 저하됨으로써 고온 브리켓 철의 품질이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.In addition, it is also important to minimize the Leidenfrost effect during the cooling process of high-temperature briquette iron. The Leidenfrost phenomenon is a phenomenon in which when a high-temperature object is cooled, a vapor layer that is rapidly formed on the surface acts as an obstacle that delays cooling of the inside of the product, causing only the surface to cool rapidly and the inside to not be sufficiently cooled. says It is known that this Leidenfrost effect becomes more pronounced when a high-temperature object is directly immersed in coolant. This not only lowers cooling efficiency, but the inside of the high-temperature briquette iron may be discharged out of the cooling device in a state that is not sufficiently cooled. Therefore, additional cracks or swelling may occur due to thermal stress between the inside and outside of the high-temperature briquette iron, resulting in small external shocks. There is also a risk of damage. In addition, if a crack occurs in the high-temperature briquette iron, air can easily infiltrate from the outside to the inside, so the briquette iron may be oxidized and the metallization degree may decrease, which may cause a problem of lowering the quality of the high-temperature briquette iron.

한국등록특허 제10-2077689호(등록일:2020. 02. 10.)Korean Patent No. 10-2077689 (registration date: 2020. 02. 10.) 한국등록특허 제10-0649732호(등록일:2006. 11. 17.)Korean Patent No. 10-0649732 (Registration Date: 2006. 11. 17.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하나의 냉각장치에 단계별 냉각을 적용하여 레이덴프로스트 효과를 최소화하고 고온 브리켓 철의 내부와 외부의 온도편차를 낮추어줄 수 있으며 최종 생산되는 고온 브리켓 철의 품질을 향상시킬 수 있는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 제공하는 것에 목적이 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to apply step-by-step cooling to a single cooling device to minimize the Leidenfrost effect, reduce the temperature difference between the inside and outside of the high-temperature briquette iron, and improve the quality of the final produced high-temperature briquette iron. The purpose is to provide a hybrid cooling device of high temperature briquette iron with a variable cooling method that can be used.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 회전형태의 이송 방식을 적용함으로써, 단순 컨베이어 이송 방식에 비하여 장치 크기를 최소화할 수 있는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 제공하는 것에 목적이 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method that can minimize the device size compared to a simple conveyor transportation method by applying a rotation type transportation method. There is a purpose.

나아가서, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고온 브리켓 철의 냉각 표면적 증가를 유도하고 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기층을 효율적으로 제거하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 제공하는 것에 목적이 있다. Furthermore, another technical problem to be achieved by the present invention is a high-temperature briquette applied with a variable cooling method that can improve cooling efficiency by inducing an increase in the cooling surface area of the high-temperature briquette iron and efficiently removing the water vapor layer formed on the surface of the high-temperature briquette iron. The purpose is to provide a hybrid cooling device of iron.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the present invention is not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 일단부에 고온 브리켓 철의 투입구가 형성되는 1차 냉각영역과, 상기 1차 냉각영역의 타단부와 연결되며 침지 냉각수가 위치하는 2차 냉각영역을 구비하고, 상기 2차 냉각영역의 타단부에 형성되며 고온 브리켓 철의 유출구를 향하여 직경이 좁아지는 콘형 유출부를 포함하는 원통형의 회전몸체; 상기 콘형 유출부의 내측 원주면을 따라 형성되며 냉각된 고온 브리켓 철이 상기 유출구 방향으로 배출되도록 유도하는 가이드 블레이드; 및 상기 회전몸체의 외측을 지지하며 상기 회전몸체를 회전시키는 회전유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 제공할 수 있다. In order to solve the above problem, the present invention includes a primary cooling zone in which an inlet for high-temperature briquette iron is formed at one end, and a secondary cooling zone in which immersion coolant is located and connected to the other end of the primary cooling zone. , a cylindrical rotating body formed at the other end of the secondary cooling region and including a cone-shaped outlet whose diameter narrows toward the outlet of the high-temperature briquette iron; a guide blade formed along the inner circumferential surface of the cone-shaped outlet and guiding cooled high-temperature briquette iron to be discharged toward the outlet; And a rotation unit that supports the outside of the rotation body and rotates the rotation body; It is possible to provide a hybrid cooling device of high temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that it includes a.

상기 회전몸체는, 상기 유출구를 하향으로 한 소정의 경사를 가지며 회전하는 것일 수 있다.The rotating body may rotate with a predetermined inclination toward the outlet.

상기 회전몸체는, 1차 냉각영역의 타단부와 2차 냉각영역의 일단부 사이에 위치하며, 고온 브리켓 철의 온도를 측정하는 비접촉식 온도센서를 구비하는 것일 수 있다.The rotating body is located between the other end of the primary cooling zone and one end of the secondary cooling zone, and may be provided with a non-contact temperature sensor that measures the temperature of the high-temperature briquette iron.

상기 회전몸체는, 고온 브리켓 철의 측정된 온도에 따라 회전 속도가 제어되는 것일 수 있다.The rotation speed of the rotating body may be controlled according to the measured temperature of the high-temperature briquette iron.

상기 회전몸체는, 상기 1차 냉각영역의 내측 원주면을 따라 형성되는 제1 블레이드를 포함하는 것일 수 있다.The rotating body may include a first blade formed along the inner circumferential surface of the primary cooling area.

상기 회전몸체는, 상기 2차 냉각영역의 일단부로부터 상기 가이드 블레이드까지 상기 2차 냉각영역의 내측 원주면을 따라 형성되는 제2 블레이드를 포함하는 것일 수 있다.The rotating body may include a second blade formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area from one end of the secondary cooling area to the guide blade.

상기 제2 블레이드는 상기 가이드 블레이드까지 상기 회전몸체의 내측 외주면에 대해 각도가 점진적으로 증가하는 스파이럴한 형태로 구비될 수 있다.The second blade may be provided in a spiral form with an angle gradually increasing with respect to the inner peripheral surface of the rotating body up to the guide blade.

상기 제2 블레이드는, 고온 브리켓 철의 침지 냉각수 접촉 면적 또는 접촉 시간이 변화되도록 고온 브리켓 철의 회전운동을 변화시키며 유출구로 이동을 유도하는 것일 수 있다.The second blade may change the rotational movement of the high-temperature briquette iron so that the contact area or contact time of the high-temperature briquette iron with the immersion coolant changes and induce movement to the outlet.

상기 1차 냉각영역은, 타단부 내부 상측에 물분사 부재가 위치하고, 상기 물분사 부재는, 상기 2차 냉각영역을 향하여 물을 분사하는 것일 수 있다.The primary cooling area may have a water spray member located on the upper inside of the other end, and the water spray member may spray water toward the secondary cooling area.

상기 물분사 부재는, 상기 투입구로부터 1차 냉각영역의 타단부까지 복수 개의 분사노즐을 더 포함하는 것일 수 있다.The water spray member may further include a plurality of spray nozzles from the inlet to the other end of the primary cooling area.

상기 물분사 부재는, 상기 투입구에 최근접한 분사노즐의 분사량이 최소이고 상기 1차 냉각영역의 타단부를 향하여 위치할수록 냉각수 분사량이 증가하도록 차등제어되는 것일 수 있다.The water spray member may be differentially controlled so that the spray amount of the spray nozzle closest to the inlet is minimal and the coolant spray amount increases as it is positioned toward the other end of the primary cooling area.

본 발명의 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 회전몸체에 1차 냉각영역 및 2차 냉각영역을 구비함으로써 하나의 냉각장치에 단계별 냉각을 적용하여 레이덴프로스트 효과를 최소화하고 고온 브리켓 철의 내부와 외부의 온도편차를 낮추어줄 수 있으며 최종 생산되는 고온 브리켓 철의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The hybrid cooling device of high-temperature briquette iron with variable cooling method according to an embodiment of the present invention has a primary cooling area and a secondary cooling area in the rotating body, thereby minimizing the Leidenfrost effect by applying step-by-step cooling to one cooling device. It has the advantage of lowering the temperature difference between the inside and outside of the high-temperature briquette iron and improving the quality of the final produced high-temperature briquette iron.

또한, 2차 냉각영역의 가이드 블레이드를 구비하여 회전형태의 이송 방식을 적용함으로써, 단순 컨베이어 이송 방식에 비하여 장치 크기를 최소화할 수 있으며, 나아가서, 고온 브리켓 철의 냉각 표면적 증가를 유도하고 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기층을 효율적으로 제거하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by applying a rotation-type transfer method with a guide blade in the secondary cooling area, the device size can be minimized compared to the simple conveyor transfer method, and further, it induces an increase in the cooling surface area of the high-temperature briquette iron and increases the cooling surface area of the high-temperature briquette iron. It has the effect of improving cooling efficiency by efficiently removing the water vapor layer formed on the surface.

도 1 고온 브리켓 철의 일반적인 생산과정을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 나타낸 단면도,
도 7는 도 6의 A-A'에 대한 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 고온 브리켓 철의 냉각장치의 회전몸체와 회전유닛을 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 실험예와 비교예를 위한 실험장치를 나타낸 간략도,
도 9는 도 8의 비교예의 실험결과로 공기분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타내 그래프,
도 10은 도 8의 실험예의 실험결과로 물분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타낸 그래프이다.
Figure 1 Cross-sectional view showing the general production process of high-temperature briquette iron,
Figure 2 is a cross-sectional view showing a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which a variable cooling method is applied according to the first embodiment of the present invention;
Figure 3 is a cross-sectional view showing the rotating body of the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which the variable cooling method is applied according to the second embodiment of the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view showing the rotating body of the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which the variable cooling method is applied according to the third embodiment of the present invention;
Figure 5 is a cross-sectional view showing the rotating body of the hybrid cooling device of high-temperature briquette iron to which the variable cooling method is applied according to the fourth embodiment of the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view showing a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which a variable cooling method is applied according to a fourth embodiment of the present invention;
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' of Figure 6, showing the rotating body and rotating unit of the cooling device for high-temperature briquette iron according to an embodiment of the present invention;
Figure 8 is a simplified diagram showing an experimental device for an experimental example and a comparative example of a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron using a variable cooling method according to another embodiment of the present invention;
Figure 9 is a graph showing the temperature change of high-temperature briquette iron according to air spray cooling time as an experimental result of the comparative example of Figure 8;
Figure 10 is a graph showing the temperature change of high-temperature briquette iron according to water spray cooling time as an experimental result of the experimental example of Figure 8.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Also, in the drawings, the length and thickness of layers and regions may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1 고온 브리켓 철의 일반적인 생산과정을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 회전 몸체를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치를 나타낸 단면도이고, 도 7는 도6의 A-A'에 대한 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 고온 브리켓 철의 냉각장치의 회전몸체와 회전유닛을 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 실험예와 비교예를 위한 실험장치를 나타낸 간략도이고, 도 9는 도 8의 비교예의 실험결과로 공기분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타내 그래프이고, 도 10은 도 8의 실험예의 실험결과로 물분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing the general production process of high-temperature briquette iron, Figure 2 is a cross-sectional view showing a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which a variable cooling method is applied according to the first embodiment of the present invention, and Figure 3 is a 2 is a cross-sectional view showing the rotating body of a hybrid cooling device of high-temperature briquette iron to which a variable cooling method is applied according to Example 2, and FIG. It is a cross-sectional view showing the rotating body, and Figure 5 is a cross-sectional view showing the rotating body of the hybrid cooling device of high-temperature briquette iron to which the variable cooling method is applied according to the fourth embodiment of the present invention, and Figure 6 is the fourth embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which a variable cooling method is applied, and Figure 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' of Figure 6, showing the rotating body of the cooling device for high-temperature briquette iron according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the rotation unit, and Figure 8 is a simplified view showing an experimental device for an experimental example and a comparative example of a hybrid cooling device of high temperature briquette iron applying a variable cooling method according to another embodiment of the present invention, and Figure 9 is a The experimental results of the comparative example of Figure 8 are graphs showing the temperature change of high-temperature briquette iron according to the air spray cooling time, and Figure 10 is a graph showing the temperature change of high-temperature briquette iron according to the water spray cooling time as the experimental results of the experimental example of Figure 8. am.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 일단부에 고온 브리켓 철의 투입구(110)가 형성되는 1차 냉각영역(101)과, 상기 1차 냉각영역(101)의 타단부와 연결되며 침지 냉각수(W)가 위치하는 2차 냉각영역(102)을 구비하고, 상기 2차 냉각영역(102)의 타단부에 형성되며 고온 브리켓 철의 유출구(120)를 향하여 직경이 좁아지는 콘형 유출부(130)를 포함하는 원통형의 회전몸체(100); 상기 콘형 유출부(130)의 내측 원주면을 따라 형성되며 냉각된 고온 브리켓 철이 상기 유출구(120) 방향으로 배출되도록 유도하는 가이드 블레이드(200G); 및 상기 회전몸체(100)의 외측을 지지하며 상기 회전몸체(100)를 회전시키는 회전유닛(300);을 포함할 수 있다. 1차 냉각영역(101)에서는 공기를 통한 냉각과정 동안 레이덴프로스트 효과를 최소화할 수 있도록 slow 냉각을 통해 고온 브리켓 철 내부와 외부의 급격한 온도변화를 방지할 수 있다. 그리고 2차 냉각영역(102)을 통해 고온 브리켓 철의 추가적인 빠른 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.Referring to Figures 1 to 10, the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which the variable cooling method according to the present invention is applied includes a primary cooling area 101 in which an inlet 110 for high-temperature briquette iron is formed at one end, and the It is connected to the other end of the primary cooling area 101 and has a secondary cooling area 102 where immersion coolant (W) is located, and is formed at the other end of the secondary cooling area 102 and is made of high temperature briquette iron. A cylindrical rotating body 100 including a cone-shaped outlet 130 whose diameter narrows toward the outlet 120; A guide blade (200G) formed along the inner circumferential surface of the cone-shaped outlet 130 and guiding the cooled high-temperature briquette iron to be discharged toward the outlet 120; And it may include a rotation unit 300 that supports the outside of the rotation body 100 and rotates the rotation body 100. In the first cooling area 101, rapid temperature changes inside and outside the high-temperature briquette iron can be prevented through slow cooling to minimize the Leidenfrost effect during the air cooling process. Additionally, rapid cooling of the high-temperature briquette iron can be achieved through the secondary cooling area 102.

상세히 설명하면, 상기 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 냉각 대상이 고온 브리켓 철뿐만 아니라 석탄 건류 공정에서 생성되는 촤(Char)나 코크스(Cokes) 등이 포함될 수 있다. 나아가서, 상기 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 제철 공정 이외의 다양한 산업분야에서 냉각이 요구되는 200℃ 이상의 고온의 물체에 적용될 수 있다.In detail, the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron may include not only high-temperature briquette iron but also char or coke generated in the coal carbonization process. Furthermore, the high-temperature briquette iron hybrid cooling device can be applied to high temperature objects of 200°C or higher that require cooling in various industrial fields other than the steelmaking process.

상기 회전몸체(100)는 상기 유출구(120)를 하향으로 한 소정의 경사를 가지며 회전할 수 있으며, 유출구(120)를 향하며 직경이 좁아지는 콘형 유출부(130)로 인해 침지 냉각수(W)는 임의의 일정 수위를 가지며 2차 냉각영역(102)에서 체류될 수 있다. 가열된 침지 냉각수(W)는 유출구(120)를 향하며 넘치게 되어 배출되도록 함으로써 침지 냉각수(W)가 일정 온도 이상 올라가지 않도록 할 수 있다. 유출된 침지 냉각수(W)는 가열된 상태이며, 가열된 냉각수는 냉각타워로 유입되어 다시 냉각된 후, 냉각수 순환용 펌프(미도시)에 의해 물분사 부재(N10)을 통해 1차 냉각영역(101)의 내부로 유입되거나, 2차 냉각영역(102)으로 공급될 수 있다. The rotating body 100 can rotate with a predetermined inclination downward toward the outlet 120, and the immersion coolant W due to the cone-shaped outlet 130 whose diameter is narrowed toward the outlet 120. It has an arbitrary constant water level and can stay in the secondary cooling area (102). The heated immersion coolant (W) overflows toward the outlet 120 and is discharged, thereby preventing the immersion coolant (W) from rising above a certain temperature. The leaked immersion coolant (W) is in a heated state, and the heated coolant flows into the cooling tower and is cooled again, and then flows into the primary cooling area (N10) through the water spray member (N10) by a coolant circulation pump (not shown). It may be introduced into the interior of 101) or supplied to the secondary cooling area 102.

1차 냉각영역(101)과 2차 냉각영역(102)은 경계 영역에 단면상 단차를 가지도록 결합되어 회전몸체(100) 내부에 마련될 수 있으며, 1차 냉각영역(101)의 지름은 2차 냉각영역(102)의 지름보다 작도록 구비될 수 있다. 즉, 침지 냉각수(W)의 수위에 따라 1차 냉각영역(101)과 2차 냉각영역(102)의 지름의 차이, 상기 단차 높이가 결정된다고 볼 수 있다.The primary cooling area 101 and the secondary cooling area 102 may be provided inside the rotating body 100 by being combined to have a cross-sectional step at the boundary area, and the diameter of the primary cooling area 101 is equal to the secondary cooling area 101. It may be provided to be smaller than the diameter of the cooling area 102. In other words, it can be seen that the difference in diameter between the primary cooling area 101 and the secondary cooling area 102 and the height of the step are determined depending on the level of the immersion coolant (W).

상기 회전몸체(100)는 상기 유출부(120)를 하향으로 지면에서 1°내지 6°의 경사를 가질 수 있으며 회전몸체(100)의 지름과 길이에 따라 기울기가 결정될 수 있다. 즉, 회전몸체(100)의 지름이 크고 길이가 짧으면 기울기를 더 증가시켜 침지 냉각수(W)의 수위를 확보할 수 있다. The rotating body 100 may have an inclination of 1° to 6° from the ground downward toward the outlet 120, and the inclination may be determined depending on the diameter and length of the rotating body 100. That is, if the diameter of the rotating body 100 is large and the length is short, the level of the immersion coolant (W) can be secured by further increasing the inclination.

상기 회전몸체(100)는, 고온 브리켓 철의 냉각 상태를 점검하기 위하여 1차 냉각영역(101)의 타단부와 2차 냉각영역(102)의 일단부 사이에 위치하며 고온 브리켓 철의 온도를 측정하는 비접촉식 온도센서(500)를 구비할 수 있다. The rotating body 100 is located between the other end of the primary cooling area 101 and one end of the secondary cooling area 102 to check the cooling state of the high-temperature briquette iron and measures the temperature of the high-temperature briquette iron. A non-contact temperature sensor 500 may be provided.

나아가서, 상기 회전몸체(100)는, 고온 브리켓 철의 측정된 온도에 따라 회전 속도가 제어되는 것일 수 있다. 즉, 1차 냉각영역(101)의 끝단부와 2차 냉각영역(102)의 시작부 경계에서 비접촉식 온도센서(500)를 통해 고온 브리켓 철의 온도를 측정할 수 있으며, 측정된 온도에 따라 회전몸체(100)의 회전속도를 조절하여 고온 브리켓 철의 이송 속도를 제어하며 냉각상태를 조절할 수 있다. Furthermore, the rotation speed of the rotating body 100 may be controlled according to the measured temperature of the high-temperature briquette iron. That is, the temperature of the high-temperature briquette iron can be measured through the non-contact temperature sensor 500 at the boundary between the end of the primary cooling area 101 and the beginning of the secondary cooling area 102, and the temperature of the high-temperature briquette iron can be measured and rotated according to the measured temperature. By adjusting the rotation speed of the body 100, the transfer speed of high-temperature briquette iron can be controlled and the cooling state can be adjusted.

도 2와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 있어서, 상기 1차 냉각영역(101)은, 타단부 내부 상측에 물분사 부재(N10)가 위치하고, 상기 물분사 부재(N10)는, 상기 2차 냉각영역(102)을 향하여 물을 분사하는 것일 수 있다. 상기 물분사 부재(N10)를 통해 2차 냉각영역(102)으로 침지 냉각수(W)를 공급할 수 있으며, 침지 냉각수(W)의 온도를 조절할 수 있다. 1차 냉각영역(101)에서의 1차 냉각온도 범위는 레이덴프로스트 효과가 거의 없어지는 300 내지 350℃인 것이 바람직하다.(상기 1차 냉각온도 범위는 하기의 실험예에서 상세히 설명한다.)As shown in FIG. 2, in the hybrid cooling device of high-temperature briquette iron applying the variable cooling method according to the first embodiment of the present invention, the primary cooling area 101 has a water spray member N10 on the upper inside of the other end. Located, the water spray member N10 may spray water toward the secondary cooling area 102. The immersion coolant (W) can be supplied to the secondary cooling area 102 through the water spray member (N10), and the temperature of the immersion coolant (W) can be adjusted. The primary cooling temperature range in the primary cooling area 101 is preferably 300 to 350°C, where the Leidenfrost effect almost disappears. (The primary cooling temperature range is explained in detail in the experimental example below.)

1차 냉각영역(101)의 타단부와 연결되며 침지 냉각수(W)가 위치하는 2차 냉각영역(102)은 고온 브리켓 철의 이송시간 기준으로 약 2분 내지 5분의 시간 동안 이송될 수 있는 영역으로 산정할 수 있으며, 바람직하게는 3분 내지 4분의 이송시간을 가질 수 있는 영역으로 산정할 수 있다. 2분 미만에서는 고온 브리켓 철의 최종 목표 온도인 100℃ 이하로 되기에는 냉각시간이 부족할 수 있으며, 5분을 초과할 경우는 냉각장치의 크기가 증가될 수 있다. 즉, 고온 브리켓 철에 작용되었던 레이덴프로스트 효과는 1차 냉각으로 인해 미비한 상태이므로, 2차 냉각영역(102)에서는 설비 크기를 최소화하며 빠른 냉각을 구현할 수 있는 침지 방식인 것을 특징으로 하고 있다. The secondary cooling area (102), which is connected to the other end of the primary cooling area (101) and where the immersion coolant (W) is located, can be transferred for about 2 to 5 minutes based on the transfer time of high-temperature briquette iron. It can be calculated as an area, and preferably as an area that can have a transfer time of 3 to 4 minutes. If it is less than 2 minutes, the cooling time may be insufficient to reach 100°C or less, the final target temperature of high-temperature briquette iron, and if it exceeds 5 minutes, the size of the cooling device may be increased. In other words, since the Leidenfrost effect applied to high-temperature briquette iron is insignificant due to primary cooling, the secondary cooling area 102 is characterized by an immersion method that can realize rapid cooling while minimizing the size of the equipment.

가이드 블레이드(200G)는 복수 개의 블레이드 날이 상기 콘형 유출부(130)의 내측 원주면을 따라 형성되는 형상으로, 냉각된 고온 브리켓 철이 상기 유출구(120) 방향으로 배출되도록 유도할 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 회전몸체(100)는, 고온 브리켓 철의 측정된 온도에 따라 회전 속도가 제어되며 냉각상태를 조절할 수 있눈데, 이송 속도의 제어는 회전몸체(100)의 회전속도를 바탕으로 연산하여 고온 브리켓 철의 체류 시간을 산정하는 것을 포함할 수 있다. The guide blade 200G has a shape in which a plurality of blade blades are formed along the inner circumferential surface of the cone-shaped outlet 130, and can guide cooled high-temperature briquette iron to be discharged toward the outlet 120. As described above, the rotation speed of the rotating body 100 is controlled according to the measured temperature of the high-temperature briquette iron and the cooling state can be adjusted. Control of the transfer speed is based on the rotational speed of the rotating body 100. It may include calculating the residence time of high-temperature briquette iron.

도 3과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 있어서, 상기 회전몸체(100)는, 상기 1차 냉각영역(101)의 내측 원주면을 따라 형성되는 제1 블레이드(402)를 포함하는 것일 수 있다.As shown in Figure 3, in the hybrid cooling device of high temperature briquette iron applying the variable cooling method according to the second embodiment of the present invention, the rotating body 100 has an inner circumferential surface of the primary cooling area 101. It may include a first blade 402 formed along.

또한, 상기 회전몸체는, 상기 2차 냉각영역(102)의 일단부로부터 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 2차 냉각영역(102)의 내측 원주면을 따라 형성되는 제2 블레이드(202)를 포함하는 것일 수 있다. In addition, the rotating body includes a second blade 202 formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area 102 from one end of the secondary cooling area 102 to the guide blade 200G. It may be.

즉, 본발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예의 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 제1 블레이드(402) 및 제2 블레이드(202)가 더 구비된 것이라 할 수 있다.That is, in the second embodiment of the present invention, it can be said that the high-temperature briquette iron hybrid cooling device of the first embodiment is further provided with a first blade 402 and a second blade 202.

1차 냉각영역(101)의 제1 블레이드(402)로부터 가이드되는 회전운동으로 인해 고온 브리켓 철은 제1 실시예보다 2차 냉각영역(102)으로 효율적으로 이송될 수 있다. 또한, 고온 브리켓 철의 공기 접촉으로 인한 냉각효율을 더 개선시킬 수 있으며, 그로 인해 1차 냉각영역(101)의 길이를 감소시킬 수 있다. 제1 블레이드(402)를 통한 고온 브리켓 철의 이송 속도, 즉 회전몸체(100)의 회전속도는 비접촉식 온도센서(500)를 통해 측정된 고온 브리켓 철의 온도에 따라 제어될 수 있다. Due to the rotational movement guided from the first blade 402 of the primary cooling area 101, high-temperature briquette iron can be transferred to the secondary cooling area 102 more efficiently than in the first embodiment. In addition, cooling efficiency due to air contact of high-temperature briquette iron can be further improved, thereby reducing the length of the primary cooling area 101. The transfer speed of the high-temperature briquette iron through the first blade 402, that is, the rotation speed of the rotating body 100, can be controlled according to the temperature of the high-temperature briquette iron measured through the non-contact temperature sensor 500.

제2 블레이드(202)는 가이드 블레이드(200G)와 함께 상기 2차 냉각영역(102)의 내측 원주면을 따라 형성되며 고온 브리켓 철이 상기 유출구(120) 방향으로 이동하도록 유도할 수 있다. 1차 냉각영역(101)으로부터 유입된 고온 브리켓 철은 상기 가이드 블레이드(200G)에 의해 유출구(120)로 이송되고, 유출구(120)로 이송까지 2차 냉각영역(102)에서 고온 브리켓 철은 침지 냉각수(W)에 의해 추가적으로 2차 냉각될 수 있다. 고온 브리켓 철의 효과적인 이송과 냉각을 위해 가이드 블레이드(200G) 및 제2 블레이드(202)의 폭은 고온 브리켓 철의 너비 또는 크기의 3배 내지 10배의 길이로 구비될 수 있다.The second blade 202 is formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area 102 together with the guide blade 200G and can guide high-temperature briquette iron to move toward the outlet 120. The high-temperature briquette iron flowing in from the primary cooling area 101 is transferred to the outlet 120 by the guide blade 200G, and the high-temperature briquette iron is immersed in the secondary cooling area 102 until transferred to the outlet 120. Additional secondary cooling may be performed by cooling water (W). For effective transport and cooling of high-temperature briquette iron, the width of the guide blade 200G and the second blade 202 may be provided with a length of 3 to 10 times the width or size of the high-temperature briquette iron.

상기 제2 블레이드(202)는 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 회전몸체(100)의 내측 외주면에 대해 각도가 점진적으로 증가하는 스파이럴한 형태로 구비되는 것일 수 있다. 상기 제2 블레이드(202)의 형상으로 인해 상기 2차 냉각영역(102)에서의 고온 브리켓 철은 침지 초기 거동과 콘형 유출부(130)에서의 거동이 달라질 수 있다. The second blade 202 may be provided in a spiral form with an angle gradually increasing with respect to the inner peripheral surface of the rotating body 100 up to the guide blade 200G. Due to the shape of the second blade 202, the initial behavior of the high-temperature briquette iron in the secondary cooling area 102 may be different from the behavior at the cone-shaped outlet 130.

예로써, 2차 냉각 영역(102)에서의 고온 브리켓 철은 침지 냉각수(W) 높이보다 낮은 상태로 회전운동을 하여 침지된 상태가 유지되는 제1 냉각모드와, 고온 브리켓 철의 회전운동을 더욱 유도하여 침지 냉각수(W)와 고온 브리켓 철의 접촉 표면적을 증가시키는 유출구(120) 주변 영역, 즉 콘형 유출부(130)의 제2 냉각모드와, 상기 제1 냉각모드로부터 제2 냉각모드까지 고온 브리켓 철의 회전 높이를 점진적으로 상승시켜주는 제3 냉각모드를 포함하는 운동모드를 가질 수 있다. 제1 냉각모드는 침지 초기에서 고온 브리켓 철이 최소 높이로 회전운동을 하며 움직임을 적게 함으로써, 침지 냉각수(W)에 의한 냉각 시 회전운동에 의한 파손을 최소화하며 빠르게 냉각시킬 수 있다. 또한, 제3 냉각모드에서는 상기 고온 브리켓 철의 활발한 회전운동을 유도하여 침지 냉각수(W) 밖에서는 표면에 존재하는 냉각수가 증발하며 고온 브리켓 철을 냉각시키고, 다시 침지 냉각수(W) 내부에서는 냉각수와 냉각에 필요한 접촉 표면적을 증가시킬 수 있으며, 상기 과정이 반복되어 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기를 효율적으로 제거할 수 있다.For example, the high-temperature briquette iron in the secondary cooling area 102 rotates in a state lower than the height of the immersion coolant (W) and maintains the immersed state in the first cooling mode, and the rotational movement of the high-temperature briquette iron is further implemented. A second cooling mode in the area around the outlet 120, that is, the cone-shaped outlet 130, which increases the contact surface area between the immersion coolant (W) and the high-temperature briquette iron, and a high temperature from the first cooling mode to the second cooling mode. It may have a movement mode including a third cooling mode that gradually increases the rotation height of the briquette iron. In the first cooling mode, the high-temperature briquette iron rotates at the minimum height at the beginning of immersion and moves less, allowing rapid cooling while minimizing damage due to rotation when cooling by immersion coolant (W). In addition, in the third cooling mode, active rotation of the high-temperature briquette iron is induced, so that the coolant present on the surface evaporates outside the immersion coolant (W), cooling the high-temperature briquette iron, and again inside the immersion coolant (W), the coolant and The contact surface area required for cooling can be increased, and the above process can be repeated to efficiently remove water vapor formed on the high-temperature briquette iron surface.

상기 제2 블레이드(202)는, 고온 브리켓 철의 침지 냉각수 접촉 면적 또는 접촉 시간이 변화되도록 고온 브리켓 철의 회전운동을 변화시키며 유출구(120)로 이동을 유도하는 것일 수 있다. 예로써, 제2 블레이드(202)는 상기 유출구(120) 영역까지 상기 회전몸체(100)의 내측 외주면에 대해 각도가 서로 다르게 형성되어 고온 브리켓 철의 회전운동을 변화시킬 수 있다. 즉, 제1 냉각모드와 제2 냉각모드와 제3 냉각모드의 제2 블레이드(202) 및 가이드 블레이드(200G)는 회전몸체(100)의 외주면에 대해 서로 다른 각도를 구비할 수 있다. 예를 들어 제1 냉각모드에 있어서 고온 브리켓 철이 제2 블레이드(202) 표면에 따라서 슬라이딩 되는 것을 유도하기 위해, 제1 냉각모드의 블레이드 각도(θ1)는 회전몸체(100)의 외주면에 대해 가파른 경사각을 가질 수 있도록 0 내지 10˚로 형성될 수 있다. 또한, 제2 냉각모드의 블레이드 각도(θ3)는 회전몸체(100)의 외주면에 대해 30 내지 50˚로 형성될 수 있다. 나아가서, 제3 냉각모드의 블레이드 각도(θ2)는 제1 냉각모드의 블레이드 각도(θ1)와 제2 냉각모드의 블레이드 각도(θ3) 사이에서 순차적으로 증가되도록 구비될 수 있다.The second blade 202 may change the rotational movement of the high-temperature briquette iron so that the contact area or contact time of the high-temperature briquette iron with the immersion coolant changes and induce movement to the outlet 120. For example, the second blade 202 may be formed at different angles with respect to the inner peripheral surface of the rotating body 100 up to the outlet 120 area to change the rotational movement of the high-temperature briquette iron. That is, the second blade 202 and the guide blade 200G in the first cooling mode, second cooling mode, and third cooling mode may have different angles with respect to the outer peripheral surface of the rotating body 100. For example, in order to induce the high-temperature briquette iron to slide along the surface of the second blade 202 in the first cooling mode, the blade angle θ1 in the first cooling mode is a steep inclination angle with respect to the outer peripheral surface of the rotating body 100. It can be formed from 0 to 10 degrees to have . Additionally, the blade angle θ3 in the second cooling mode may be formed at 30 to 50 degrees with respect to the outer peripheral surface of the rotating body 100. Furthermore, the blade angle θ2 in the third cooling mode may be sequentially increased between the blade angle θ1 in the first cooling mode and the blade angle θ3 in the second cooling mode.

따라서, 2차 냉각영역(102)에서 제2 블레이드(202) 및 가이드 블레이드(200G)로 인해 고온 브리켓 철의 운동모드 변화를 유도하여 냉각함으로써 냉각 단계별 이송 중 고온 브리켓 철의 파손을 최소화하고, 냉각 표면적을 증가시킬 수 있으며, 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기를 효율적으로 제거하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, in the secondary cooling area 102, the second blade 202 and the guide blade 200G induce a change in the movement mode of the high-temperature briquette iron and cool it, thereby minimizing damage to the high-temperature briquette iron during transportation at each cooling stage. It has the advantage of increasing the surface area and improving cooling efficiency by efficiently removing water vapor formed on the surface of high-temperature briquette iron.

도 4와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 제1 실시예의 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 제2 블레이드(203) 및 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3,,)을 더 포함하는 물분사 부재(N30)가 더 구비된 것이라 할 수 있다. As shown in Figure 4, the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which the variable cooling method according to the third embodiment of the present invention is applied includes a second blade 203 and a plurality of spray nozzles to the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron of the first embodiment. It can be said that a water spray member (N30) further including (N1, N2, N3,,) is provided.

즉, 상기 회전몸체(100)는, 상기 2차 냉각영역(102)의 일단부로부터 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 2차 냉각영역(102)의 내측 원주면을 따라 형성되는 제2 블레이드(203)를 포함하는 것일 수 있다. 나아가서, 상기 제2 블레이드(203)는 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 회전몸체(100)의 내측 외주면에 대해 각도가 점진적으로 증가하는 스파이럴한 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2 블레이드(203)는, 고온 브리켓 철의 침지 냉각수(W) 접촉 면적 또는 접촉 시간이 변화되도록 고온 브리켓 철의 회전운동을 변화시키며 유출구(120)로 이동을 유도하는 것일 수 있다. 본 발명의 제3 실시예의 제2 블레이드(203)의 구성과 효과는 제2 실시예의 제2 블레이드(202)와 유사하다고 볼 수 있다.That is, the rotating body 100 has a second blade 203 formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area 102 from one end of the secondary cooling area 102 to the guide blade 200G. ) may include. Furthermore, the second blade 203 may be provided in a spiral form with an angle gradually increasing with respect to the inner peripheral surface of the rotating body 100 up to the guide blade 200G. In addition, the second blade 203 may change the rotational movement of the high-temperature briquette iron so that the contact area or contact time of the high-temperature briquette iron with the immersion coolant (W) changes and induces movement to the outlet 120. The configuration and effect of the second blade 203 of the third embodiment of the present invention can be considered similar to the second blade 202 of the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예에 따른 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 물분사 부재(N30)는, 상기 투입구(110)로부터 1차 냉각영역(101)의 타단부까지 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3,..)을 더 포함하는 것일 수 있다. 따라서, 분사노즐을 이용한 수냉각을 1차 냉각영역(101)에서 수행함으로써 냉각시간을 더욱 단축시킬 수 있다. The water spray member (N30) of the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of spray nozzles (N1, N2) from the inlet 110 to the other end of the primary cooling area 101. , N3,..) may be further included. Therefore, the cooling time can be further shortened by performing water cooling using a spray nozzle in the primary cooling area 101.

이 경우, 상기 물분사 부재(N30)는, 상기 투입구(110)에 최근접한 분사노즐(N1)의 분사량이 최소이고 상기 1차 냉각영역(101)의 타단부를 향하여 위치할수록 냉각수 분사량이 증가하도록 차등제어되는 것일 수 있다.In this case, the water spray member N30 is configured such that the spray amount of the spray nozzle N1 closest to the inlet 110 is minimal and the coolant spray amount increases as it is positioned toward the other end of the primary cooling area 101. It may be differentially controlled.

즉, 상기 물분사 부재(N30)는, 투입구(110)를 통하여 이동된 고온 브리켓 철이 초기의 급격한 냉각이 되는 것을 방지하기 위하여 냉각수 분사량은 투입구(110)에서 최소화하고 내측으로 갈수록 증가될 수 있도록 하는 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3, …)로 구비될 수 있다. That is, the water spray member (N30) minimizes the amount of coolant sprayed at the inlet 110 and increases toward the inside in order to prevent the high-temperature briquette iron moved through the inlet 110 from being rapidly cooled in the initial stage. It may be provided with a plurality of injection nozzles (N1, N2, N3,...).

예로써, 물분사 부재(N30)는 복수 개의 노즐과 연결되어 일정한 압력으로 상기 각각의 분사노즐(N1, N2, N3, …)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급배관을 포함하고, 상기 투입구(110)로부터 내측 방향으로 위치할수록 상기 분사노즐(N1, N2, N3, …)의 직경을 차등적으로 적용하여 내측으로 갈수록 분사량이 증가될 수 있도록 제어하는 것일 수 있다.For example, the water spray member N30 includes a coolant supply pipe that is connected to a plurality of nozzles and supplies coolant to each spray nozzle (N1, N2, N3, ...) at a constant pressure, and the inlet 110 The diameter of the injection nozzles (N1, N2, N3, ...) may be differentially applied as they are positioned in the inward direction, thereby controlling the injection amount to increase toward the inside.

또한, 다른 예로써, 상기 물분사 부재(N30)는, 상기 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3, …)과 연결되되, 상기 투입구로부터 내측 방향으로 배관의 직경이 점차 증가되어 압력손실을 감소시켜 내측으로 갈수록 분사량이 증가될 수 있도록 냉각수 분사량을 제어하는 냉각수 공급배관을 포함할 수 있다.In addition, as another example, the water spray member (N30) is connected to the plurality of spray nozzles (N1, N2, N3, ...), and the diameter of the pipe gradually increases inward from the inlet to reduce pressure loss. It may include a coolant supply pipe that controls the coolant spray amount so that the spray amount increases toward the inside.

상기와 같은 물분사 부재(N30)는 앞서 서술하였듯이 초기 냉각과정 동안 레이덴프로스트 효과를 최소화할 수 있도록 물 분사 방식의 slow 냉각을 통해 고온 브리켓 철 내부와 외부의 급격한 온도변화를 방지하고, 고온 브리켓 철의 내부까지 냉각이 되도록 하기 위한 것으로써, 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3, …) 각각의 분사량을 차등적으로 적용하기 위해 압력 손실의 개념을 포함한 유체 역학을 이용한 디자인으로 구현될 수 있다. 그 예로써 냉각수 공급 배관의 크기와 형태를 일정하게 하고, 각각의 분사노즐(N1, N2, N3, …) 직경을 차등적으로 적용하여 회전몸체(100) 내부로 갈수록 해당 위치별 분사 노즐에 부과되는 압력 손실을 감소시켜 관련 냉각수 분사량을 조절할 수 있다. 다른 예로써, 각각의 분사노즐(N1, N2, N3, …) 직경을 일정하게 하고, N1부터 N3 … 방향으로 냉각수 공급 배관의 직경을 점차 증가시키는 배관 설계로 차등적 압력 손실을 통해 냉각수 분사량을 조절할 수 있다. As described above, the water spray member (N30) prevents rapid temperature changes inside and outside the high-temperature briquette iron through slow cooling by water spray to minimize the Leidenfrost effect during the initial cooling process, and prevents rapid temperature changes inside and outside the high-temperature briquette iron. In order to cool the inside of the machine, it can be implemented as a design using fluid dynamics including the concept of pressure loss to differentially apply the injection amount of each of the plurality of injection nozzles (N1, N2, N3, ...). . As an example, the size and shape of the cooling water supply pipe are made constant, and the diameters of each spray nozzle (N1, N2, N3, ...) are differentially applied to the spray nozzle for each position as it goes inside the rotating body 100. By reducing the pressure loss, the related coolant injection amount can be adjusted. As another example, the diameter of each injection nozzle (N1, N2, N3, ...) is kept constant, and from N1 to N3 ... The piping design gradually increases the diameter of the coolant supply pipe in each direction, allowing the coolant injection amount to be controlled through differential pressure loss.

도 5 또는 도 6과 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 제1 실시예의 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치에 제1 블레이드(404), 제2 블레이드(204) 및 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3,,)을 더 포함하는 물분사 부재(N40)가 더 구비된 것이라 할 수 있다.As shown in Figure 5 or Figure 6, the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron to which the variable cooling method according to the fourth embodiment of the present invention is applied includes a first blade 404 and a first blade 404 in the hybrid cooling device for high-temperature briquette iron of the first embodiment. It can be said that a water spray member (N40) further including two blades (204) and a plurality of spray nozzles (N1, N2, N3,,) is provided.

즉, 상기 회전몸체(100)는, 상기 1차 냉각영역(101)의 내측 원주면을 따라 형성되는 제1 블레이드(404)를 포함하는 것일 수 있다. 따라서, 제1 블레이드(404)로부터 가이드되는 회전운동으로 인해 제1 실시예보다 고온 브리켓 철을 2차 냉각영역(102)으로 효율적으로 이송할 수 있다. That is, the rotating body 100 may include a first blade 404 formed along the inner circumferential surface of the primary cooling area 101. Therefore, due to the rotational movement guided from the first blade 404, high-temperature briquette iron can be transferred to the secondary cooling area 102 more efficiently than in the first embodiment.

상기 회전몸체(100)는, 상기 2차 냉각영역(102)의 일단부로부터 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 2차 냉각영역(102)의 내측 원주면을 따라 형성되는 제2 블레이드(204)를 포함하는 것일 수 있다. 나아가서, 상기 제2 블레이드(204)는 상기 가이드 블레이드(200G)까지 상기 회전몸체(100)의 내측 외주면에 대해 각도가 점진적으로 증가하는 스파이럴한 형태로 구비될 수 있다. 상기 제2 블레이드(204)는, 고온 브리켓 철의 침지 냉각수(W) 접촉 면적 또는 접촉 시간이 변화되도록 고온 브리켓 철의 회전운동을 변화시키며 유출구(120)로 이동을 유도하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 다른 실시예들에 설명한 바와 같이 고온 브리켓 철의 운동모드 변화를 유도하여 냉각함으로써 냉각 단계별 이송 중 고온 브리켓 철의 파손을 최소화하고, 냉각 표면적을 증가시킬 수 있으며, 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기를 효율적으로 제거하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The rotating body 100 has a second blade 204 formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area 102 from one end of the secondary cooling area 102 to the guide blade 200G. It may include Furthermore, the second blade 204 may be provided in a spiral form with an angle gradually increasing with respect to the inner peripheral surface of the rotating body 100 up to the guide blade 200G. The second blade 204 may change the rotational movement of the high-temperature briquette iron so that the contact area or contact time of the high-temperature briquette iron with the immersion coolant (W) changes and induce movement to the outlet 120. Therefore, as described in the other embodiments, by cooling by inducing a change in the movement mode of the high-temperature briquette iron, damage to the high-temperature briquette iron can be minimized during transportation at each cooling stage, the cooling surface area can be increased, and the surface area of the high-temperature briquette iron can be increased. It has the advantage of improving cooling efficiency by efficiently removing water vapor.

상기 물분사 부재(N40)는, 상기 투입구(110)로부터 1차 냉각영역의 타단부까지 복수 개의 분사노즐(N1, N2, N3,,)을 더 포함하는 것일 수 있다. 나아가서, 상기 물분사 부재(N40)는, 상기 투입구(110)에 최근접한 분사노즐의 분사량이 최소이고 상기 1차 냉각영역(101)의 타단부를 향하여 위치할수록 냉각수 분사량이 증가하도록 차등제어되는 것일 수 있다. 따라서, 분사노즐을 이용한 수냉각을 1차 냉각영역(101)에서 수행함으로써 냉각시간을 단축시킬 수 있고, 나아가서 고온 브리켓 철이 초기의 급격한 냉각이 되는 것을 방지할 수 있으며 고온 브리켓 철의 내부까지 효과적으로 냉각될 수 있다.The water spray member N40 may further include a plurality of spray nozzles N1, N2, N3, from the inlet 110 to the other end of the primary cooling area. Furthermore, the water spray member N40 is differentially controlled so that the spray amount of the spray nozzle closest to the inlet 110 is minimal and the coolant spray amount increases as it is located toward the other end of the primary cooling area 101. You can. Therefore, by performing water cooling using a spray nozzle in the primary cooling area 101, the cooling time can be shortened, and further, the initial rapid cooling of the high-temperature briquette iron can be prevented, and the interior of the high-temperature briquette iron can be effectively cooled. It can be.

상기 회전몸체(100)의 외측을 지지하며 상기 회전몸체(100)를 회전시키는 회전유닛(300)은 기울어진 회전몸체(100)를 지지하기 위해 베이스 프레임(F)과 지지 롤러부(310) 및 가이드 롤러부(320)를 포함할 수 있다. 베이스 프레임(F)과 회전몸체(100) 사이에 구비되는 지지 롤러부(310)는 회전운동을 하는 회전몸체(100)의 회전축이 흔들리지 않도록 회전몸체(100)를 지지할 수 있으며, 가이드 롤러부(320)는 회전몸체(100)가 경사면을 타고 전후방향으로 이동하지 않도록 위치를 고정해주는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 회전몸체(100)가 기울어진 상태라 하더라도 회전유닛(300)으로 인해 고온 브리켓 철의 냉각을 위한 회전운동은 일정하게 유지될 수 있다.The rotation unit 300, which supports the outside of the rotation body 100 and rotates the rotation body 100, includes a base frame (F), a support roller unit 310, and a base frame (F) to support the tilted rotation body 100. It may include a guide roller unit 320. The support roller unit 310 provided between the base frame (F) and the rotating body 100 can support the rotating body 100 so that the rotating axis of the rotating body 100 does not shake, and the guide roller unit (320) may serve to fix the position of the rotating body 100 so that it does not move forward and backward along the inclined plane. Therefore, even if the rotating body 100 is tilted, the rotational movement for cooling the high-temperature briquette iron can be maintained constant due to the rotating unit 300.

또한, 회전유닛(300)은 회전몸체(100)의 회전을 위한 구동모듈(미도시)을 구비할 수 있으며, 구동모듈은 기어 타입 또는 체인 타입의 구동 방식을 취할 수 있다. 예를 들어, 기어 타입의 경우 상기 구동모듈은 구동력을 제공하는 모터와 모터에 장착된 피니언 기어와 회전몸체(100)의 외측면에 형성되되 피니언 기어과 맞물리는 드라이빙 기어를 포함할 수 있다. 따라서, 회전유닛(300)이 냉각장치 외부에 구비됨으로써 장비 가동율을 향상시킬 수 있으며 생산성이 향상될 수 있는 장점이 있다.Additionally, the rotation unit 300 may be provided with a drive module (not shown) for rotating the rotation body 100, and the drive module may be of a gear type or chain type drive type. For example, in the case of a gear type, the drive module may include a motor that provides driving force, a pinion gear mounted on the motor, and a driving gear formed on the outer surface of the rotating body 100 and engaged with the pinion gear. Therefore, there is an advantage that the equipment operation rate can be improved and productivity can be improved by providing the rotation unit 300 outside the cooling device.

상기 회전몸체(100)는, 상기 고온 브리켓 철이 냉각되면서 발생한 수증기를 상기 회전몸체(100)의 외부로 방출하는 펌프를 더욱 구비할 수 있다. 높은 온도의 고온 브리켓 철이 냉각되면서 발생한 수증기로 인해 회전몸체(100) 내부의 온도가 상승하거나, 고온 브리켓 철의 냉각에 어려움을 줄 수 있다. 따라서, 회전몸체(100)는 수증기 배출을 위한 펌프를 구비하여 수증기를 회전몸체(100)의 외부로 방출할 수 있다. The rotating body 100 may further include a pump that discharges water vapor generated as the high-temperature briquette iron is cooled to the outside of the rotating body 100. The temperature inside the rotating body 100 may increase due to water vapor generated as the high-temperature briquette iron is cooled, or it may make it difficult to cool the high-temperature briquette iron. Accordingly, the rotating body 100 may be equipped with a pump for discharging water vapor to discharge water vapor to the outside of the rotating body 100.

상기 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는, 냉각되어 상기 유출구(120)로부터 배출되는 고온 브리켓 철의 외주면에 잔류하는 냉각수와 상기 고온 브리켓 철의 분리를 위한 스크린 모듈(600)을 상기 회전몸체의 콘형 유출부(130) 외측에 구비할 수 있다. 따라서 스크린 모듈(600)에 의해 분리된 잔류 냉각수는 유출구(120) 외측 하부에 위치한 냉각수 배출구(700)로 이동하고, 냉각타워로 유입되어 다시 냉각된 후, 냉각수 순환용 펌프에 의해 회전몸체(100)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고, 냉각이 완료된 고온 브리켓 철은 스크린 모듈(600)로부터 브리켓 철 배출구(800)로 이동하고 이송 컨베이어(60)를 통하여 저장공간(70)으로 이동될 수 있다.The hybrid cooling device for the high-temperature briquette iron is cooled and discharged from the outlet 120, and the cooling water remaining on the outer peripheral surface of the high-temperature briquette iron is provided with a screen module 600 for separating the high-temperature briquette iron from the cone-shaped discharge of the rotating body. It can be provided outside the unit 130. Therefore, the remaining coolant separated by the screen module 600 moves to the coolant outlet 700 located at the outer lower part of the outlet 120, flows into the cooling tower, is cooled again, and then rotates the rotating body 100 by the coolant circulation pump. ) may flow into the interior. In addition, the cooled high-temperature briquette iron can be moved from the screen module 600 to the briquette iron outlet 800 and moved to the storage space 70 through the transfer conveyor 60.

이하, 고온 브리켓 철의 냉각거동에 대해 하기 실험예를 통해 설명하겠는 바, 하기 실험예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the cooling behavior of high-temperature briquette iron will be explained through the following experimental examples. The following experimental examples are only examples for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experiment example

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치의 실험예와 비교예를 위한 실험장치를 나타낸 간략도로써, 고온 브리켓 철의 냉각거동에 대해 실험하기 위한 장치를 나타낸 것이다.Figure 8 is a simplified diagram showing an experimental example and a comparative example of a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron using a variable cooling method according to another embodiment of the present invention, for testing the cooling behavior of high-temperature briquette iron. It shows the device.

고온 브리켓 철(1)을 박스 로(Box Furnace)에서 650℃까지 가열한 후 도 8의 (b)와 같이 물분사 노즐(Nw)을 이용하여 냉각시키며 적외선 온도센서(5)를 이용하여 고온 브리켓 철의 온도를 측정하였다. 이때, 냉각거동 관찰을 위한 물 분사유량은 50(ml/min, water mass flux), 물분사 노즐(Nw)과 고온 브리켓 철(1)과의 거리는 3cm이었다.After heating the high-temperature briquette iron (1) to 650°C in a box furnace, it is cooled using a water spray nozzle (Nw) as shown in (b) of Figure 8, and the high-temperature briquette is measured using an infrared temperature sensor (5). The temperature of iron was measured. At this time, the water spray flow rate for observing the cooling behavior was 50 (ml/min, water mass flux), and the distance between the water spray nozzle (Nw) and the high-temperature briquette iron (1) was 3 cm.

비교예Comparative example

도 8의 (a)와 같이 공기분사 노즐(Na)을 이용하여 냉각시키며 적외선 온도센서(5)를 이용하여 고온 브리켓 철의 온도를 측정하였다. 이때, 공기 분사유량은 1000, 2000(ml/min, water mass flux), 이때, 냉각거동 관찰을 위한 공기분사 노즐(Na)과 고온 브리켓 철(1)과의 거리는 3cm. 5cm이었다. 실험예와 비교예에서 사용한 고온 브리켓 철은 약 510±2g 의 중량을 가진 것이었다.As shown in (a) of Figure 8, the temperature of the high-temperature briquette iron was measured using an infrared temperature sensor (5) while cooling it using an air injection nozzle (Na). At this time, the air injection flow rate was 1000, 2000 (ml/min, water mass flux), and the distance between the air injection nozzle (Na) and the high temperature briquette iron (1) for observing the cooling behavior was 3cm. It was 5cm. The high-temperature briquette iron used in the experimental and comparative examples had a weight of approximately 510 ± 2 g.

결과result

도 9는 도 8의 비교예의 실험결과로 공기분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타내 그래프이고, 도 10은 도 8의 실험예의 실험결과로 물분사 냉각시간에 따른 고온 브리켓 철의 온도변화를 나타낸 그래프이다.Figure 9 is a graph showing the temperature change of high-temperature briquette iron according to the air spray cooling time as the experimental result of the comparative example of Figure 8, and Figure 10 is a graph showing the temperature change of the high-temperature briquette iron according to the water spray cooling time as the experimental result of the experimental example of Figure 8. This is a graph showing the change.

도 9에 나타난 바와 같이 비교예에서 공기 분사냉각에 의한 고온 브리켓 철의 온도분포는 냉각과정에서 냉각에 따른 특이한 변곡점 없이 전체적으로 완만하게 느린 속도로 냉각되고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 공기에 의한 냉각이므로 레이덴프로스트 현상은 관찰되지 않았다. As shown in Figure 9, it can be seen that in the comparative example, the temperature distribution of high-temperature briquette iron by air spray cooling is cooled at a gradually slow rate overall without any unusual inflection point due to cooling during the cooling process. In other words, the Leidenfrost phenomenon was not observed because it was cooled by air.

도 10과 같이, 물 분사 냉각을 수행한 실험예에서는 냉각 전체 과정에 걸쳐 냉각속도가 두드러지게 변화되는 구간들이 있음을 확인할 수 있으며, 약 400℃ 온도를 기준으로 냉각속도가 급격하게 변화됨이 나타났다. 이는 레이덴프로스트 현상에 의한 것으로, 고온 브리켓 철의 온도가 약 400℃ 이상일 경우는 소재 표면에 수증기 막(vapor layer)이 생성되어 냉각을 지연시키게 되며 약 400℃ 이하 온도에서는 레이덴프로스트 현상이 점차 사라지게 되어 냉각속도가 급격히 증가됨을 보여준다. 400℃까지 냉각에 소요되는 시간은 약 3에서 3.5분임을 확인할 수 있다. As shown in Figure 10, in an experimental example in which water spray cooling was performed, it can be seen that there are sections where the cooling rate changes significantly throughout the entire cooling process, and the cooling rate is shown to change rapidly based on a temperature of about 400°C. This is due to the Leidenfrost phenomenon. When the temperature of high-temperature briquette iron is over about 400℃, a vapor layer is created on the surface of the material, delaying cooling. At temperatures below about 400℃, the Leidenfrost phenomenon gradually disappears. It shows that the cooling rate increases rapidly. It can be seen that the time required for cooling to 400°C is approximately 3 to 3.5 minutes.

본 발명의 실시예에 따른 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치는 회전몸체(100)에 1차 냉각영역(101) 및 2차 냉각영역(102)을 구비함으로써 하나의 냉각장치에 단계별 냉각을 적용하여 레이덴프로스트 효과를 최소화하고 고온 브리켓 철의 내부와 외부의 온도편차를 낮추어줄 수 있으며 최종 생산되는 고온 브리켓 철의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The hybrid cooling device of high-temperature briquette iron with variable cooling method according to an embodiment of the present invention is provided with a primary cooling area (101) and a secondary cooling area (102) in the rotating body (100), thereby providing step-by-step cooling in one cooling device. By applying cooling, the Leidenfrost effect can be minimized, the temperature difference between the inside and outside of the high-temperature briquette iron can be reduced, and the quality of the final produced high-temperature briquette iron can be improved.

또한, 2차 냉각영역(102)은 가이드 블레이드(200G) 또는 제2 블레이드(200)를 구비하여 회전형태의 이송 방식을 적용함으로써, 단순 컨베이어 이송 방식에 비하여 장치 크기를 최소화할 수 있으며, 나아가서, 고온 브리켓 철의 냉각 표면적 증가를 유도하고 고온 브리켓 철 표면에 형성된 수증기층을 효율적으로 제거하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the secondary cooling area 102 is equipped with a guide blade 200G or a second blade 200 and applies a rotational transfer method, so that the device size can be minimized compared to a simple conveyor transfer method, and further, It has the effect of increasing the cooling surface area of high-temperature briquette iron and improving cooling efficiency by efficiently removing the water vapor layer formed on the surface of high-temperature briquette iron.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.

10; 스토리지 빈
20; 브리켓팅 머신
30; 분리기
40; 스크린 장치
50; 고온 브리켓 철 냉각장치
60; 이송 컨베이어
70; 저장공간
100; 회전몸체
101; 1차 냉각영역
102; 2차 냉각영역
110; 투입구
120; 유출구
130; 콘형 유출부
200G; 가이드 블레이드
200, 202, 203, 204; 제2 블레이드
300; 회전유닛
310; 지지 롤러부
320; 가이드 롤러부
400, 402, 404; 제1 블레이드
500; 비접촉식 온도센서
600; 스크린 모듈
700; 냉각수 배출구
800; 브리켓 철 배출구
10; storage bin
20; briquette machine
30; separator
40; screen device
50; High temperature briquette iron cooling system
60; transfer conveyor
70; storage space
100; rotating body
101; Primary cooling area
102; Secondary cooling area
110; Inlet
120; outlet
130; Cone-shaped outlet
200G; guide blade
200, 202, 203, 204; 2nd blade
300; rotation unit
310; Support roller part
320; Guide roller part
400, 402, 404; 1st blade
500; Non-contact temperature sensor
600; screen module
700; coolant outlet
800; Briquette iron outlet

Claims (11)

일단부에 고온 브리켓 철의 투입구가 형성되는 1차 냉각영역과, 상기 1차 냉각영역의 타단부와 연결되며 침지 냉각수가 위치하는 2차 냉각영역을 구비하고, 상기 2차 냉각영역의 타단부에 형성되며 고온 브리켓철의 유출구를 향하여 직경이 좁아지는 콘형 유출부를 포함하는 원통형의 회전몸체;
상기 콘형 유출부의 내측 원주면을 따라 형성되며 냉각된 고온 브리켓 철이 상기 유출구 방향으로 배출되도록 유도하는 가이드 블레이드; 및
상기 회전몸체의 외측을 지지하며 상기 회전몸체를 회전시키는 회전유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
It has a primary cooling area where an inlet for high-temperature briquette iron is formed at one end, and a secondary cooling area which is connected to the other end of the primary cooling area and where immersion coolant is located, and at the other end of the secondary cooling area. A cylindrical rotating body including a cone-shaped outlet whose diameter is narrowed toward the outlet of the high-temperature briquette iron;
a guide blade formed along the inner circumferential surface of the cone-shaped outlet and guiding cooled high-temperature briquette iron to be discharged toward the outlet; and
A hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method, comprising a rotation unit that supports the outside of the rotation body and rotates the rotation body.
제1항에 있어서,
상기 회전몸체는, 상기 유출구를 하향으로 한 소정의 경사를 가지며 회전하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 1,
The rotating body is a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that it rotates with a predetermined inclination with the outlet directed downward.
제1항에 있어서,
상기 회전몸체는, 1차 냉각영역의 타단부와 2차 냉각영역의 일단부 사이에 위치하며, 고온 브리켓 철의 온도를 측정하는 비접촉식 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 1,
The rotating body is located between the other end of the primary cooling zone and one end of the secondary cooling zone, and is a high-temperature briquette with a variable cooling method, characterized in that it is provided with a non-contact temperature sensor that measures the temperature of the high-temperature briquette iron. Steel hybrid cooling system.
제3항에 있어서,
상기 회전몸체는, 고온 브리켓 철의 측정된 온도에 따라 회전 속도가 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 3,
The rotating body is a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that the rotation speed is controlled according to the measured temperature of the high-temperature briquette iron.
제1항에 있어서,
상기 회전몸체는, 상기 1차 냉각영역의 내측 원주면을 따라 형성되는 제1 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 1,
The rotating body is a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that it includes a first blade formed along the inner circumferential surface of the primary cooling area.
제1항에 있어서,
상기 회전몸체는, 상기 2차 냉각영역의 일단부로부터 상기 가이드 블레이드까지 상기 2차 냉각영역의 내측 원주면을 따라 형성되는 제2 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 1,
The rotating body includes a second blade formed along the inner circumferential surface of the secondary cooling area from one end of the secondary cooling area to the guide blade. Hybrid cooling system.
제6항에 있어서,
상기 제2 블레이드는 상기 가이드 블레이드까지 상기 회전몸체의 내측 외주면에 대해 각도가 점진적으로 증가하는 스파이럴한 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to clause 6,
The second blade is a hybrid cooling device for high-temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that the second blade is provided in a spiral form with an angle gradually increasing with respect to the inner peripheral surface of the rotating body up to the guide blade.
제7항에 있어서,
상기 제2 블레이드는, 고온 브리켓 철의 침지 냉각수 접촉 면적 또는 접촉 시간이 변화되도록 고온 브리켓 철을 회전운동을 변화시키며 상기 유출구로 이동을 유도하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
In clause 7,
The second blade is a hybrid of high-temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that it changes the rotational movement of the high-temperature briquette iron and induces movement to the outlet so that the contact area or contact time of the high-temperature briquette iron with the immersion coolant changes. Cooling device.
제1항에 있어서,
상기 1차 냉각영역은, 타단부 내부 상측에 물분사 부재가 위치하고,
상기 물분사 부재는, 상기 2차 냉각영역을 향하여 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to paragraph 1,
In the primary cooling area, a water spray member is located on the upper inside of the other end,
A hybrid cooling device for high-temperature briquette iron, wherein the water spray member sprays water toward the secondary cooling area.
제9항에 있어서,
상기 물분사 부재는, 상기 투입구로부터 1차 냉각영역의 타단부까지 복수 개의 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.
According to clause 9,
The water spray member is a hybrid cooling device for high temperature briquette iron with a variable cooling method, characterized in that it further includes a plurality of spray nozzles from the inlet to the other end of the primary cooling area.
제10항에 있어서,
상기 물분사 부재는, 상기 투입구에 최근접한 분사노즐의 분사량이 최소이고 상기 1차 냉각영역의 타단부를 향하여 위치할수록 냉각수 분사량이 증가하도록 차등제어되는 것을 특징으로 하는 가변 냉각방식이 적용된 고온 브리켓 철의 하이브리드 냉각장치.



According to clause 10,
The water spray member is differentially controlled so that the spray amount of the spray nozzle closest to the inlet is minimal and the coolant spray amount increases as it is located toward the other end of the primary cooling area. hybrid cooling system.



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