KR930009414B1

KR930009414B1 - 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로

Info

Publication number: KR930009414B1
Application number: KR1019910003217A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 마쯔오; 겐지 가나다니; 히또시 가와따; 다쯔로 아리야마; 지로 마세; 요시유끼 기따노; 하루히또 쯔보이; 신이찌 이소자끼
Original assignee: 앤케이케이 코퍼레이션; 사이또 히로시
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1993-10-04
Also published as: ES2090154T3; US5149487A; DE69119623D1; CA2036972C; KR910021488A; AU7121791A; EP0444634B1; BR9100772A; AU636199B2; DE69119623T2; EP0444634A2; ATE138417T1; EP0444634A3

Abstract

내용 없음.

Description

철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로

제 1 도는 제련 환원 설비를 설명하는 도면.

제 2 도는 종래의 분배기의 수직 단면도.

제 3 도는 본 발명의 예비 환원로의 하부의 실시예의 수직 단면도.

제 4 도는 본 발명의 예비 환원로의 하부의 실시예의 수직 단면도.

제 5 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 6 도는 분배기의 수평 단면도.

제 7 도는 분배기의 다른 수평 단면도.

제 8 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 9 도는 제 8 도의 분배기의 상부에 배치된 세라믹층을 개략적으로 예시하는 평면도.

제 10 도는 본 발병의 실시예의 수직 단면도.

제 11 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 12 도는 정화장치의 수평배열의 부분 단면도.

제 13 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 14 도는 상부 통로(216A)를 자른, 분배기의 수평 단면도.

제 15 도는 상부 통로(216A)를 자른, 분배기의 다른 수평 단면도.

제 16 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 17 도는 제 16 도의 분배기의 상부에 배열된 세라믹층을 개략적으로 예시하는 평면도.

제 18 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 19 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도.

제 20 도는 정화장치의 수평 배열의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제련 환원로 2, 105, 205 : 예비 환원로

5 : 반응 용기 6 : 랜스

9, 10 : 슈트 12, 108, 208 : 분배기

12, 113, 213 : 배출구 14, 107, 207 : 가스송풍실

13, 115, 215 : 노즐 15, 106, 206 : 예비환원설

19, 114, 214 : 배출 파이프 23 : 집진 싸이클론

30 : 본체 31 : 금속상자

33 : 파이프 34, 120, 220 : 외장파이프

130, 132, 133, 230, 232, 233 : 칸막이벽

116, 216 : 통로 117, 217 : 세라믹 층

118 : 정화 파이프 126, 127, 226, 227 : 헤더

122, 222 : 가스 송풍 파이프

본 발명은 금속학의 분야에 관한 것이다.

본 발명은 제련 환원 설비의 분야에 관한 것이며, 구체적으로는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로의 분야에 관한 것이다.

철광석의 제련 환원 설비에서, 설비는 일반적으로, 예비환원로와 제련환원로의 두가지 주요 노로 나누어 진다. 제련 환원로는 보통 전로형의 반응용기이다. 제련 환원로에서, 철광석과 탄소함유물이 용융강철욕에 공급되며, 욕의 상부로 부터, 랜스(lance)를 통해 욕으로 산소가 송풍되며, 이것에 의해 철광석이 제련 환원 반응으로 환원된다. 예비 환원로에서, 제련 환원로에 공급되는 철광석은 제련 환원로에서 배출되는 가스에 의해 예비 환원된다. 예비환원로는 경제적인 이유로 제련 환원로에서 나오는 배출가스가 철광석을 유동화시켜서, 환원시키는데 이용되는 유동충식이다.

이러한 유동충 공정에서, 기포 유동충 공정은 기술적 완성도가 높으며, 예열과 환원에서 철광석의 소모를 효과적으로 방지할 수 있다. 제 1 도는 제련 환원설비를 설명한 도면이다. 제 1 도에 도시된 것 처럼, 제련환원설비는 제련 환원로(1)와, 제련 환원로(1)에 공급되는 철광석을 예비환원시키는 예비환원로(2)와, 주원료, 즉 철광석용 저장고(3)와 부원료용 저장고(4)로 구성된다.

제련 환원로(1)는 전로형 반응용기(5)와, 반응용기의 상부 개구(5a)를 통해 삽입된 랜스(6)와, 교반가스가 금속욕으로 주입되는 가스 주입노즐(7)과, 예비환원된 철광석을 공급하는 후드(8)에 설치된 슈트(9)와, 역시 후드(8)에 설치된, 부원료를 공급하기 위한 슈트(10)로 구성된다.

예비 환원로(2)는 다수의 노즐(13)을 갖는 분배기(12)와, 분배기(12)저부에 있는 가스송풍실(14)과 예비환원실(15)로 구성된다. 가스입구(16)는 가스 송풍실(14)에 설치된다. 철광석 공급용 슈트(17)와 가스배출구(18)는 예비환원실(15)에 설치된다.

예비환원된 광석은 분배기(12)의 중앙에 설치된 배출구(12a)를 통해 배출 파이프(19)로 들어간다. 배출 파이프는 예비환원로(2)의 저부를 지나 하향 신장하며 L자형의 밸브(20)와 두 개의 중간저장고(21)를 경유하여 공급 슈트(9)에 연결된다. 후드(8)에 설치된 가스출구(11)는 집진 싸이클론(23)을 경유하여, 가스입구(16)에 연결된 가스공급 파이프(22)에 연결된다. 가스배출구(18)는 집진 싸이클론(25)에 연결되어 있는 가스배출 파이프(24)에 연결된다.

도관(26)은 저장고(3)를 예비환원실(15)의 슈트(17)에 연결한다. 도관(27)은 부원원료용 저장고(4)를 슈트(10)에 연결한다.

소정량의 용융 선철(28)이 제련환원료(1)에 수용된다. 예비환원로(2)에서 예비환원된 후에 예비환원된 철광석은 제련 환원로(1)에 공급된다.

석탄이나 용제같은 부원료가 슈트(10)를 통해 제련 환원로(1)에 공급된다.

전로형의 반응용기(5)에는 용기의 상부 개구(5a)를 통해 수직으로 삽입된 랜스(6)에 의해 산소가 송풍된다. 질소와 같은 교반가스가 가스주입노즐(7)에 의해 용융선철(28)에 주입된다. 제련 환원로에 공급되는 석탄과 같은 탄소함유물질로 부터의 탄소, 그리고 용융 선철(28)의 탄소와 랜스(6)를 통해 들어오는 산소가스 사이의 반응에 의해 일산화탄소가 생성된다. 생성된 일산화탄소의 일부는 랜스(6)를 통해 들어온 과량의 산소와 반응하여 이산화탄소를 생성한다. 용융선철(28)에 공급된 철광석은 위에 언급된 발열반응에서 생성된 열과, 위에 상술한 환원제 즉, 탄소와 일산화탄소에 의해 용융되어 환원된다.

제련 환원로(1)에서 나오는 고온의 배출가스는 후드(8)에 설치된 가스출구(11)로 부터 배출되어, 가스공급 파이프(22)를 통과하여 예비 환원로(2)의 가스 송풍실(14)에 들어간다. 고온의 가스는 분배기(12)의 노즐(13)를 통해 예비환원실(15)에 주입되며, 저장고(3)로 부터 도관(26)과 슈트(17)를 통해 공급되는 철광석을 예열하여 예비환원시킨다.

예비 환원된 철광석은 분배기(12)의 중앙에 설치된 배출구(12a)를 통해 배출 파이프(19)에 들어가며, L자형 밸브(20)를 경유하여 두 개의 중간 저장고(21)에 공급된다. 예비 환원된 철광석은 이들 저장고에 택일적으로 공급되며, 거기에 잠시 저장된다. 예비 환원된 철광석은 이들 저장고에서 택일적으로 배출되며, 슈트(9)를 통해 제련환원로(1)에 공급된다. 이렇게 하여, 철광석은 제련 환원 반응전에 예비 환원되어 이 과정의 열효율이 증진된다.

제 2 도는 분배기(12)의 수직 단면도이다. 제 2 도에 도시된 것처럼, 분배기(12)는 세라믹으로 만들어져 있으며, 그 상부면은 오목면이다. 복수의 노즐(13)이 배출구(12a) 주위로 분배기(12)에 설치되어 있다.

분배기(122)는 세라믹으로 만들어지며 노즐(13)에 의해 제련환원로(1)로 부터 예비 환원로(2)로 주입되는 고온의 가스에 의해 가열된다. 고온의 가스는 제 1 도에 도시된 집진 싸이클론(23)에 의해 제거될 수 없는 10 마이크로미터 미만의 크기를 갖는 미세한 철광석 입자와 같은 분진을 포함한다. 이들 분진은 900℃가 넘는 고온의 가스에서 점성을 갖는 Na와 K를 갖는 알칼리 화합물을 포함한다. 이들 먼지는 분배기(12)의 비교적 거친 해면(12b)과, 노즐(13)의 내면에 점착하며, 분배기의 누적된 열에 의해 가열되어, 단단하게 소결된다. 그리하여, 점착된 먼지는 점차 표면에 누적되며, 결국 정상적인 유동화가 계속될 수 없을 정도로 가스의 흐름이 방해 받는다.

제련 환원으로 부터의 가스의 분진이 예비환원로의 분배기에 첨착하지 않는, 철광석의 제련 환원설비의 예비환원로를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 : 철광석이 공급되어 예비환원되는, 예비환원로의 상부에 설치된 유동식 예비환원실과 ; 환원가스가 공급되는, 예비환원로의 하부에 설치된 가스 송풍실과 ; 상기 유동층이 예비환원실과 상기 가스 송풍실 사이에 설치된 분배기의 세라믹 본체와 ; 상기 분배기의 상기 세라믹 본체의 저부에 부착되어 있고, 냉각유체가 흐르는 금속상자와 ; 가스 송풍실의 상기 환원 가스를 예비 환원실에 주입하는, 상기 세라믹 본체와 상기 금속상자를 통과하는 복수의 노즐과 ; 예비 환원실의 저부 중심에 설치되어서, 세라믹 본체와, 금속상자와, 가스 송풍실의 저부를 통과하는, 예비환원된 철광석을 배출하는 배출 파이프로 구성되는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로를 제공한다.

외장 파이프가 배출 파이프의 외부에, 이들 두 파이프 사이에 틈이 형성되도록 배열되게 배출 파이프와 동심으로 설치될 수 있다. 금속상자로 부터의 냉각 가스가 그 틈으로 들어와, 배출파이프의 내부에 주입되어서, 예비 환원된 철광석이 배출 파이프를 막지 않게 된다.

세라믹 본체 대신에, 분배기의 본체는 그 안에 냉각유체가 흐르는 통로가 형성되어 있는 금속상자로 구성될 수 있다. 금속상자는 두 부분으로 나누어 질 수 있으며, 노즐의 내부를 강하게 냉각시키기 위해 그리고 분배기의 하면을 약하게 냉각시키기 위해 그 상부에는 냉각유체가 흐르고, 하부에는 냉각 가스가 흐른다.

두 경우의 모두에 있어서, 유동층으로 부터 분배기로의 열전달을 최소화하고, 유동화 입자에 의한 분배기의 상부면의 마모를 최소화하기 위해 세라믹층이 이 들 금속상자 위에 설치될 수 있다.

분배기의 저부와 노즐의 내부에 점착된 분진을 제거하기 위해, 정화가스를 방출하는 최소한 두 개의 가동정화 파이프가 분배기 아래에 설치될 수 있다.

예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 배출구가 예비 환원실의 측벽에 설치될 수 있다.

관련된 종래의 기술에서, 분배기의 재료는 세라믹이다. 세라믹의 표면은 비교적 거칠다.

따라서, 분진은 분배기의 표면에 쉽게 점착한다. 본 발명의 분배기의 재료는 일부 또는 금속으로 만들어지며, 금속부분의 내부에서 하나 또는 두 종류의 냉각유체에 의해 냉각된다. 분진이 금속표면에 점착하면, 금속표면의 냉각효과에 의해 빠르게 고체화되며, 가스흐름에 의해 떨어진다. 금속표면은 부드러워 점착분진의 제거를 촉진한다. 따라서, 분배기는 금속으로 만드는 것이 바람직하다.

그러나, 분배기의 냉각은 공정의 열효율의 감소를 가져올 수 있는 주입가스의 온도의 하강을 유발할 수 있다.

분배기의 하면에서의 가스 속도는 약 10m/sec이며, 이것은 약 100m/sec의 속도를 갖는 분배기의 노즐의 내부에서의 가스 속도 보다 작다. 분배기의 하면에 점착된 분진의 제거성은 분배기의 노즐의 내부 보다 작은 속도로 분진이 하면에 충돌하기 때문에, 분배기의 노즐의 내부보다 크다.

위에 언급된 조건을 고려하면, 분배기의 하면에서의 온도는 가스온도 보다 100℃ 적어야 하며, 분배기의 노즐의 내면에서의 온도는 섭씨 수백도가 되어야 하며, 그러면 점착된 분진은 쉽게 제거된다. 분배기의 하면을 통한 열 손실은, 점착된 분진의 제거성과 철광석의 예비 환원반응의 열효율을 고려하여, 분배기의 노즐의 내면을 통한 열손실보다 적은 것이 바람직하다.

따라서, 분배기의 냉각을 위한 바람직한 배열에서, 분배기의 노즐은 주로 액체에 의해 냉각되며, 분배기의 저면은 주로 가스에 의해 냉각된다. 유동화 철광석과 접촉하는 분배기의 상부면에 있어서, 그 표면은 유동화 철광석에 의해 마모되며, 분배기의 냉각된 상부면을 통한 열손실이 클 수 있다는 것이 염려된다. 따라서, 열손실과 마모를 감소시키기 위해, 분배기의 상부층은 세라믹층으로 구성될 수 있다.

분배기에 점착된 분진을 강제로 제거하기 위한 가스 정화장치가 분진제거를 가속화하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 가스정화 장치는 분재기의 하면으로 정화가스를 주입하기 위한 노즐이 장치되어 있다.

때때로, 배출구에서의 예비환원된 철광석의 이동은 느리며, 과열된다. 그러면, 상기 철광석은 소결되어 서로 점착하거나 배출 파이프의 측벽에 점착된다. 결과적으로, 상기 철광석은 배출구에 메워진다.

이러한 메워짐을 피하기 위해, 분배기의 하면과 노즐의 내면을 냉각시킨 후, 냉각가스가 배출구에 주입되므로써, 예비환원된 철광석을 냉각시키는데 이용될 수 있다.

예비 환원실에서 예비 환원된 철강석의 배출은 예비 환원실의 측벽에 부착된 배출구를 통해 이루어 질 수 있다.

[실시예 1]

제 3 도는 본 발명의 예비환원로의 하부의 실시예의 수직 단면도이다. 분배기(12)는 세라믹으로 만들어진 분체(30)와, 본체의 저부에 고착된 금속상자(31)로 구성된다 입구(32)는 금속상자(31)의 측벽에 부착된다. 예비 환원된 철광석을 배출하기 위해 배출구(12a)가 본체(30)와 금속상자(31)의 중앙부에 설치된다. 냉각유체, 예를들어, 냉각가스 유체는 금속상자를 냉각시킨 후에 출구(36)와 금속상자(31)의 중앙부에 설치된다. 냉각유체, 예를들어, 냉각가스는 유체가 금속상자를 냉각시킨 후에 출구(36)에서 배출된다. 가스 송풍실(14)와 접하는 분배기(12)의 저부는 그 표면(31a)이 부드러우며, 예를들어 스텐레스 강으로 만들어진 금속상자(31)이다. 따라서, 제련 환원로(1)에서 배출되어 가스 송풍실(14)에 들어가는 가스에 포함된 분진은 금속상자(31)의 하면(31a)에 점착하기 어렵다.

질소와 같은 가스가 입구(32)를 경유하여 금속상자(31)에 들어오며 하면(31a)을 포함하여 금속상자(31)를 냉각시킨다. 따라서, 금속상자(31)의 하면에 위치한 노즐(13)의 저부 개방부는 점착된 분진에 의해 막히지 않는다.

본 실시예의 부품에 대한 다른 부호와 작용은 앞의 도면에서와 같다.

[실시예 2]

제 4 도는 본 발명의 예비 환원로의 하부의 실시예의 수직 단면도이다. 분배기(12)는 세라믹으로 만들어진 본체(30)와 본체의 저부에 고정된 예를들면, 스테인레스 강으로 만들어진 금속상자(31)로 구성된다. 입구(32)는 금속상자(31)의 측벽에 부착된다.

예비 환원된 철광석을 배출하기 위해 배출구(12a)가 본체(30)와 금속상자(31)의 중앙부에 설치된다. 배출구(12a)는 동심의 외장 파이프(34)에 의해 둘러싸인, 예를들어 스탠레스 강으로 만들어진 파이프(33)에 연결된다. 파이프(33)와 외장 파이프(34)의 사이에는 틈이 있다. 파이프(33)의 저단부는 금속상자(31)의 하면(31a)의 높이에서 배출 파이프에 연결된다. 외장 파이프(34)의 저단부는 금속상자(31)의 상부에 연결된다. 입구(32)로 부터 금속상자(31)에 들어오는 냉각가스는 외장 파이프(34)와 파이프(33)사이의 틈에 안내된다. 주입노즐(35)은 파이프(33)의 벽에 설치된다.

입구(32)를 통해 금속상자(31)로 들어온 냉각가스는 금속상자(31)의 내부와, 파이프(33)와 외장 파이프(34) 사이의 틈을 통해 흐르며, 주입노즐(35)에 의해 배출구(12a)에 주입된다. 그러면, 파이프(33)의 예비 환원된 철광석은 과열되지 않고, 소결되지 않는다. 결과적으로 예비 환원된 철광석은 파이프(33)를 막지 않는다. 금속상자의 하면과 노즐의 내부에 대한 금속상자의 냉각효과에 있어서, 분진은 실시예 1에서 처럼 내부 냉각에 기인하여 이들 표면에 점착하지 않는다.

실시예의 설비에 대한 실제값의 상세한 설명이 아래에 있다.

10m의 높이와 , 1m의 내경을 갖는 예비 환원로(2)의 분배기(12)는 세라믹 본체(30)와 본체의 하면에 부착된 스텐레스 강으로 만들어진 금속상자(31)로 구성된다.

직경 200mm의 파이프(33)와, 스텐레스 강으로 만들어지고 파이프(33)와의 사이에 틈을 갖는 외장 파이프(34)가 본체(30)와 금속상자(31)의 중앙부에 설치된다.

26mm의 내경을 가지며, 세라믹으로 만들어진 복수의 노즐이 본체(30)와 금속상자(31)에 설치된다.

냉각용 질소가스가 입구(32)를 통해 500N㎥/H의 흐름 속도로 금속상자(31)에 들어오며, 파이프(33)와 외장 파이프(34) 사이의 틈사이를 흐르며 노즐(35)를 통해 파이프(33)에 주입된다.

최대 크기 8mm를 갖는 철광석이 예비 환원로(2)의 예비 환원실(15)에 공급되며, 분배기(12)의 노즐(13)에 의해 주입된 약 1000℃의 온도를 갖는 제련 환원로(1)로 부터의 배출가스에 의해 유동층에서 예열되고 예비 환원된다.

결과적으로, 분배기(12)의 노즐(13)은 점착된 분진에 의해 막히지 않으며, 파이프(33)는 철광석의 점착에 의해 막히지 않고, 순조로운 예비환원 공정이 이루어진다.

본 실시예의 부품의 다른 부호화 작용은 앞의 도면에서와 동일하다.

[실시예 3]

제 5 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다.

예비 환원로(105)는 예비환원실(106)과 가스송풍실(107)과 분배기(108)로 구성된다. 가스입구(109)는 가스 공급 파이프(110)에 연결된 가스 송풍실(107)에 설치된다.

분배기는 그 안에 냉각유체용 통로(116)가 형성된 금속 구조물로 구성된다. 노즐(115)은 칸막이벽(130)을 수직으로 통해 있다. 냉각유체용 입구(111)와 출구(112)가 분배기(108)에 설치되어 있다. 분배기의 중앙에 예비 환원된 철광석을 배출구(113)가 설치되어 있다. 이것은 배출 파이프(114)에 연결되어 있다. 금속 구조물은 보통 주조에 의해 제조된다. 제 6 도는 분배기의 수평 단면도이다. 분배기(108)의 외벽(108)과 배출구(113)사이의 공간은 칸막이벽(132)에 의해 4개의 통로(116)로 방사형으로 분할된다. 칸막이벽(133)은 냉각 유체가 꾸불꾸불한 방향으로 흐르도록 통로(116)에 설치된다. 칸막이(132, 133)은 복수의 노즐(115)을 포함한다. 냉각유체용 입구(11)와 출구(112)가 통로(116)에 부착된다.

제 7 도는 다른 형태의 분배기의 수평 단면도이다. 복수의 통로(116)가 분배기(108)의 내부에 평행하게 배열된다. 통로(116)의 입구와 출구단부는 해더(126, 127)에 각각 연결된다. 입구(111)와 출구(112)가 해더(126, 127)에 각각 부착된다. 공급파이프(128, 129)가 해더(126, 127)에 각각 설치된다. 복수의 노즐(115)이 통로(116)용 칸막이벽(130)에 설치된다.

본 발명에서, 분배기의 상부면은 제 5 도에 도시된 오목면에 제한되지 않는다. 그 면은 평면일 수도 있다.

이들 실시예에서, 입구(111)를 통해 분배기(108)로 들어오는 냉각유체는 복수의 통로(116)를 통과하여 출구(112)로 부터 배출된다. 냉각유체는 분배기의 하면과 노즐의 내부벽의 온도를 낮춘다. 이를 표면에 점착된 분진은 냉각으로 인해 재빨리 고체화되며, 가스흐름에 의해 쉽게 떨어진다.

본 실시예에서, 금속상자는 예비 환원로의 분배기로 이용된다. 결과적으로 분배기의 두께는 두께가 약 700mm인 앞 실시예의 세라믹 분배기와 배교해서 작은, 약 200mm이다.

따라서, 노즐의 내면과 가스의 접촉하는 면적은 세라믹 분배기의 것에 비해 매우 작으며, 가스온도를 상당히 떨어뜨린다.

[실시예 4]

제 8 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다.

제 9 도는 제 8 도의 분배기의 상부에 배열된 세라믹층의 평면도이다. 세라믹층(117)은 분배기(108a)의 금속 구조물(A)의 상부에 배열된다. 파이프 구조물(131)은 제 9 도에 도시된 세라믹층(117)을 통과하는 노즐(115)에서 연장되어 있다. 예비 환원로의 부품에 대한 다른 부호와 작용은 제 5 도에 도시된 것과 동일하다. 본 실시예에서, 입구(111)을 통해 분배기(108a)로 들어오는 냉각유체는 분배기의 하면과 노즐의 내부벽의 온도를 낮춘다. 이들 표면에 점착된 분진은 냉각에 의해 재빨리 고체화되며, 가스흐름에 의해 쉽게 떨어진다.

본 실시예에서, 수냉 상부표면을 갖는 분배기와 비교해, 유동층의 온도의 하강은 유리하게도 분배기(108a)의 상부에 배열된 세라믹층(117)에 기인하여 작으며, 유동화 입자에 의한 분배기(108)의 마모 또한, 유리하게 세라믹층(117)에 기인해 작다.

[실시예 5]

제 10 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다.

출구(113)는 예비 환원로(106)의 측벽에 설치된다. 분배기(108b)의 상부면은 출구쪽으로 기울어져 있으며, 예비 환원된 철광석은 중력에 의해 출구(113)를 통해 배출된다. 제 8 도에서의 부품에 대한 부호는 제 5 도에서와 같다. 이러한 형태의 분배기에서, 제 8 도에서와 같은 세라믹층이 분배기의 상부에 사용될 수 있다. 이 분배기의 작용은 실시예 3에서의 것과 동일하다.

[실시예 6]

제 11 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다. 제 12 도는 정화장치의 수평배열의 부분 단면도이다. 예비 환원로에 대한 제 11 도와 제 12 도에서의 부호와 작용은 제 5 도에서와 같다. 분배기(108)의 저부측 아래와 배출 파이프(114)의 양측에, 두개의 정화 파이프(118)가 설치되어 있다. 정화 파이프(118)는 수평가동하며, 정화가스를 분배기(108)의 하면을 향해 주입하는 가스 주입 노즐(119)이 장치되어 있다. 외장 파이프(120)가 예비환원로(105)의 측벽에 설치되어 있으며 정화파이프(118)는 외장 파이프(120)을 통해 가스송풍실(107)에 삽입되거나 퇴출할 수 있다. 가동기구(121)는 예비 환원로(105)의 외부에 설치된다.

가동기구는 그 단부가 노의 확장부분에 의해 유지되는 왕복체인을 갖는다. 이 왕복 체인에 의해 정화 파이프(118)는 외장 파이프(120)를 통해 가스 송풍실(107)에 삽입되거나 퇴출될 수 있다.

가스 송풍 파이프(122)는 노의 외부에서 정화 파이프(118)의 단부에 연결된다. 가스공급원(123)으로 부터 연장된 도관(124)은 파이프(122)에 연결된다. 밸브(125)가 도관(124)에 설치된다.

가스 정화 파이프는 제 12 도에 도시되어 있지 않은 구동기구에 의해 회전될 수 있다.

가스 정화 파이프는 가스주입 노즐(119)을 통해 정화가스를 송풍하여 분배기의 하면이나 노즐(115)의 내부에 점착된 분진을 제거할 수 있다. 가스 정화 파이프는 보통 가동기구(121)에 의해 노의 외부로 수축되고, 가스송풍실(107)에 삽입되며, 분배기의 하면에 정화가스를 주입한다.

본 실시예에서는, 분배기의 하면에 접착된 분진은 가스주입노즐로부터의 가스의 분출로 정화되므로써 쉽게 제거될 수 있다. 특히, 분진이 분배기의 냉각으로 용이하게 제거할 수 있는 상태에 있기 때문에, 분진은 정화에 의해 매우 쉽게 제거된다.

이와 같은 가스정화 파이프는 제 8 도에와 제 10 도에 도시된 분배기에 적용할 수 있다.

[실시예 7]

제 13 도는 본 발명의 수직 단면도이다.

예비 환원로(205)는 예비환원실(206)과, 가스송풍실(207)과 분배기(208)로 구성된다. 가스입구(209)는 가스공급 파이프(210)에 연결된 가스 송풍실(207)에 설치된다.

분배기(208)는 냉각액체용 상부통로(216A)와 냉각가스용 하부 통로(216B)가 형성된 금속 구조물로 구성된다. 상부통로(216A)는 주로 노즐(215)의 내부를 냉각시키기 위해 설치되고, 하부통로(216B)는 주로 분배기(208)의 하면을 냉각시키기 위해 설치된다. 따라서, 하부통로(216B)의 수직 길이는 상부통로(216A)의 수직길이보다 작다. 노즐(215)은 칸막이벽(230)을 수직으로 통하는 칸막이벽(230)에 설치된다. 냉각액체용 입구(211A)와 출구(212A)는 분배기(208)의 하부통로(216B)에 부착된다.

분배기의 중앙에 예비 환원된 철광석용 배출구(213)가 설치되며 이것은 배출 파이프(214)에 연결된다. 일반적으로 금속 구조물이 주조에 의해 제조된다. 제 14 도는 상부 통로(216A)를 자른 분배기의 수평단면도이다. 분배기(208)의 외벽과 배출구(213)사이의 공간은 칸막이벽(232)에 의해 4개의 통로(216A)로 방사상으로 분할된다. 칸막이벽(233)은 냉각유체가 꾸불꾸불하게 흐르도록 통로(216A)에 설치된다. 칸막이벽(232, 233)은 복수의 노즐(215)을 포함한다. 냉각유체용 입구(211A)와 출구(212A)는 통로(216A)에 부착된다.

제 15 도는 상부통로(216A)를 자른 분배기의 다른 형태의 수평 단면도이다. 특수의 통로(216A)가 분배기(208)의 내부에 평행하게 배열된다. 통로(216A)의 입구단부와 출구단부는 해더(226, 227)에 각각 연결된다. 공급 파이프(228A, 229A)는 해더(226, 227)에 각각 설치된다. 복수의 노즐이 상부통로(216A)의 칸막이벽(230)에 설치된다.

본 발명에서 분배기의 상부면은 제 13 도에 도시된 오목면에 한정되지 않는다. 표면은 평면일 수도 있다.

이들 실시예에서, 입구(211A, 211B)를 통해 분배기(208)에 들어오는 냉각유체는 복수의 상부통로(216A)와 하부통로(216B)를 통해 흐르며 출구(212A, 212B)에서 배출된다. 냉각유체는 분배기의 하면과 노즐의 내부벽의 온도를 낮춘다. 이를 표면에 점착된 분진을 냉각에 의해 재빨리 고체화하며, 가스흐름에 의해 쉽게 떨어진다.

본 실시예에서, 노즐의 내부는 주로, 상부통로(216A)의 냉각액체에 의해 냉각되며, 분배기의 저부는 주로 통로(216B)의 냉각 가스에 의해 냉각된다.

노즐의 내부에 점착된 분진은 액체의 강한 냉각에 의해 제거될 수 있으며, 분배기의 저부에 점착된 분진은 분배기의 하면에서의 분진의 접착세기가 작기 때문에 가스의 약한 냉각에 의해 제거될 수 있다. 가스에 의한 약한 냉각은 노의 열효율을 향상시킨다.

[실시예 8]

제 16 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다.

제 17 도는 제 16 도의 분배기의 상부에 배열된 세라믹층의 평면도이다. 세라믹층(217)은 분배기(208a)의 금속 구조물(A)의 상부에 배열된다. 파이프구조물(231)은 제 17 도에 도시된 세라믹층(217)을 통과하는 노즐(215)에서 연장된다. 예비 환원로의 부품에 대한 다른 부호는 제 13 도에서와 동일하다.

본 실시예에서 입구(211A, 211B)를 통해 분배기(208a)에 들어오는 냉각유체는 복수의 상부통로(216A)와 하부통로(216B)를 통하여 흐르며, 출구(212A, 212B)에서 배출된다. 냉각유체는 분배기의 하면과, 노즐의 내부의 온도를 낮춘다. 이들 표면에 접착된 분진은 냉각에 의해 재빨리 고체화되며, 가스흐름에 의해 쉽게 떨어진다.

본 실시예에서, 노즐의 내부는 주로 상부 통로(216A)의 액체에 의해 냉각되며, 분배기의 저부는 주로 하부통로(216B)의 가스에 의해 냉각된다.

노즐의 내부에 점착된 분진은 액체의 의한 강한 냉각에 의해 제거될 수 있고, 분배기의 저부에 접착된 분진은 분배기의 하면에서의 분진의 점착제기가 작기 때문에 가스의 약한 냉각에 의해 제거될 수 있다. 가스에 의해 약한 냉각은 노의 열효율을 향상시킨다.

본 실시예에서, 수냉 상부면을 갖는 분배기와 비교하여 유동층의 온도의 하강은 분배기의 상부에 배열된 세라믹층(217)에 기인하여 유리하게도 작다.

[실시예 9]

제 18 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다.

출구(213)는 예비환원실(206)의 측벽에 설치된다. 분배기(208b)의 상부면은 출구(213) 쪽으로 기울어져 있으며, 예비 환원된 철광석은 출구를 통해 증력에 의해 배출된다. 제 18 도의 부호는 제 13 도에서의 것과 동일하다. 이러한 형태의 분배기에서, 제 16 도에서와 같은 세라믹층이 분배기의 상부에 적용될 수 있다. 이 분배기의 작용은 앞선 예의 것과 동일하다.

[실시예 10]

제 19 도는 본 발명의 실시예의 수직 단면도이다. 제 20 도는 정화장치의 수평배열의 부분 단면도이다. 예비 환원로에 대한 제 19 도의 부호는 제 13 도에서와 동일하다. 분배기(208)의 저부 아래와 배출 파이프(214)의 양측에, 두개의 정화 파이프(218)가 설치된다. 정화파이프(218)는 수평으로 가동되며, 분배기(208)의 하면으로 향하여 정화가스를 주입하는 가스 주입 노즐(219)이 장치되어 있다. 외장 파이프(220)는 예비 환원로(205)의 측벽에 설치되며, 정화 파이프(218)는 외장 파이프(220)를 통해 가스송풍실(207)에 삽입, 수축될수 있다. 가동기구(221)는 예비 환원로(205)의 외부에 설치되어 있다.

가동기구(221)는 그 단부가 노의 확장부분에 의해 유지되는 왕복체인을 갖는다. 이들 왕 복체인에 의해 정화 파이프가 외장 파이프(220)를 통해 가스송풍실(207)에 삽입, 수축될 수 있다.

가스 송풍 파이프(222)가 노의 외부에서 정화 파이프(218)의 단부에 연결된다. 가스공급원(223)으로부터 연장된 도관(224)은 가스 송풍 파이프(222)에 연결된다. 밸브(225)가 도관(224)에 설치된다.

가스 정화 파이프는 제 20 도에 도시되어 있지 않은 구동기구에 의해 회전될 수 있다.

이와 같은 가스 정화 파이프는 제 16 도와 제 18 도에 도시된 분배기에도 사용될 수 있다.

가스 정화파이프는 분배기의 하면이나 노즐(215)에 점착된 분진을 가스 주입노즐(219)로부터 정화가스를 송풍하여 제거할 수 있다. 가스 정화 파이프는 보통 가동기구(221)에 의해 노의 외부로 꺼내어지고, 가스송풍실(207)에 삽입되며 분배기의 하면에 정화 가스를 주입한다. 본 실시예에서 분배기의 하면에 점착된 분진은 가스 주입 노즐로부터의 가스 분사로 정화되는 것에 의해 쉽게 제거될 수 있다. 특히 분진이 분배기의 냉각에 의해 쉽게 제거될 수 있는 상태에 있기 때문에, 분진은 정화에 의해 매우 쉽게 제거된다.

Claims

예비 환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되고 예비 환원되는 유동층식 예비 환원실과 ; 예비 환원로의 하부에 설치된, 환원가스가 공급되는 가스 송풍실과 ; 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스 송풍실 사이에 설치된 분배기의 세라믹 본체와 ; 상기 분배기의 상기 세라믹 본체의 저부에 부착되어 있는, 냉각유체가 흐르는 금속상자와 ; 가스송풍실의 상기 환원 가스를 예비환원실에 주입하는, 상기 세라믹 본체와 상기 금속상자를 관통하는 복수의 노즐과 ; 예비 환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 세라믹 분체와, 금속상자와, 가스송풍실의 저부를 통해 뻗어있는, 배출 파이프로 구성되는 것을 특징으로하는 철광석의 제련 환원설비의 예비 환원로.
예비 환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되고 예비환원되는 유동층식 예비환원실과 ; 예비 환원로의 하부에 설치된, 환원가스가 공급되는 가스송풍실과 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스송풍실 사이에 설치된 분배기의 세라믹 본체와 ; 상기 분배기의 상기 세라믹 본체의 저부에 부착되어 있는, 냉각 가스가 흐르는 금속상자와 ; 가스송풍실의 상기 환원가스를 예비 환원실에 주입하는, 상기 세라믹 본체와 상기 금속상자를 관통하는 복수의 제 1 노즐과 ; 예비환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 세라믹 본체와, 금속상자와, 가스송풍실의 저부를 통해 뻗어있는 예비환원된 철광석을 배출하기 위한 배출 파이프와 ; 외장 파이프와 배출 파이프 사이에 틈이 형성되도록 배출 파이프와 동심으로 배열되며 그 저단부가 금속상자의 내부와 연결되고, 배출 파이프의 외부에 부착된 외장 파이프와 ; 금속 상자로 부터 상기 냉각 가스를 주입하기 위한, 상기 배출 파이프의 벽에 부착된 복수의 제 2 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
예비환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되는 예비 환원되는 유동층식 예비환원실과 ; 예비환원로의 하부에 설치된, 환원가스가 공급되는 가스 송풍실과 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스송풍실 사이에 설치된, 냉각 유체가 흐르는 금속상자와 ; 상기 냉각 유체를 공급하는 금속상자의 입구와 ; 상기 냉각 유체를 배출하는 금속상자의 출구와 ; 가스송풍실의 상기 환원가스를 예비환원실에 주입하는, 상기 금속상자를 관통하는 복수의 노즐과 ; 예비환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 금속상자와 가스 송풍실의 저부를 통과하는 예비환원된 철광석을 배출하기 위한 배출 파이프와 ; 그 내부에서 냉각 유체의 흐름을 위한 복수의 통로를 갖는 상기 금속상자로 구성되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원설비의 예비 환원로.
제 3 항에 있어서, 상기 금속 상자의 상부에 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
예비 환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되고 예비 환원되는 유동층식 예비환원실과 ; 예비환원로의 하부에 설치된, 환원가스가 공급되는 가스 송풍실과 ; 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스 송풍실 사이에 설치된, 냉각 유체가 흐르는 금속 상자와 ; 상기 냉각 유체를 공급하는 금속상자의 입구와 ; 상기 냉각 유체를 배출하는 금속상자의 출구와 ; 가스송풍실의 상기 환원가스를 예비 환원실에 주입하는, 상기 금속상자를 관통하는 복수의 제 1 노즐과 ; 예비환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 금속상자와 가스송풍실의 저부를 통해 뻗어있는 예비환원된 철광석을 배출하기 위한 배출파이프와 ; 금속상자 아래의 최소한 두 개의 수평 가동 정화 파이프와 ; 금속상자의 저부 표면에 정화 가스를 주입하기 위한 상기 수평가동 정화 파이프에 부착된 복수의 제 2 노즐과 ; 그 내부에서 냉각 유체의 흐름을 위한 복수의 통로를 갖는 상기 금속상자로 구성되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 5 항에 있어서, 상기 금속 상자의 상부에 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련환원 설비의 예비 환원로.
예비 환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되고 예비 환원되는 유동층식 예비 환원실과 ; 예비 환원로의 하부에 설치된, 환원가스의 공급되는 가스송풍실과 ; 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스송풍실 사이에 설치된, 냉각 액체가 흐르는 제 1 금속 상자와 ; 상기 냉각 액체를 공급하는 상기 제 1 금속 상자의 제 1 입구와 ; 상기 냉각 액체를 배출하는 상기 제 1 금속상자의 제 1 출구와 ; 상기 제 1 금속상자의 저부에 부착된, 냉각 가스가 흐르는 제 2 금속상자와 ; 상기 냉각 가스를 공급하는 상기 제 2 금속상자의 제 2 입구와 ; 상기 냉각 가스를 배출하는 상기 제 2 금속상자의 제 2 출구와 ; 가스 송풍실의 상기 환원 가스를 예비 환원실에 주입하는, 상기 제 1 및 제 2 금속상자를 관통하는 복수의 노즐과 ; 예비 환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 상기 제 1 금속상자, 상기 제 2 금속상자, 가스 송풍실의 저부를 통해 뻗어있는 예비환원된 철광석을 위한 배출 파이프와 ; 그 내부에서 냉각 유체의 흐름을 위한 복수의 통로를 갖는 상기 제 1 및 제 2 금속 상자로 구성되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련환원설비의 환원로.
제 7 항에 있어서, 상기 금속 상자의 상부에 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원설비의 예비 환원로.
예비환원로의 상부에 설치된, 철광석이 공급되고 예비환원되는 유동층식 예비 환원실과 ; 예비환원로의 하부에 설치된, 환원가스가 공급되는 가스 송풍실과 ; 상기 유동층식 예비환원실과 상기 가스송풍실 사이에 설치된 냉각 액체가 흐르는 제 1 금속상자와 ; 상기 냉각 액체를 공급하는 상기 제 1 금속 상자의 제 1 입구와 ; 상기 냉각 액체를 배출하는 상기 제 1 금속상자의 제 2 출구와 ; 상기 제 1 금속상자의 저부에 부착된, 냉각 가스가 흐르는 제 2 금속 상자와 ; 상기 냉각 가스를 공급하는 상기 제 2 금속 상자의 제 2 입구와 ; 상기 냉각 가스를 공급하는 상기 제 2 금속 상자의 제 2 입구와 ; 상기 냉각 가스를 배출하는 상기 제 2 금속상자의 제 2 출구와 ; 가스 송풍실의 상기 환원가스를 예비환원실에 주입하는, 상기 제 1 및 제 2 금속상자를 관통하는 복수의 제 1 노즐과 ; 예비환원실의 저부 중앙에 설치되어서, 상기 제 1 금속상자, 상기 제 2 금속상자, 가스송풍실의 저부를 통해 뻗어있는 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 배출 파이프와 ; 금속상자 아래의 최소한 두개의 수평가동 정화파이프와 ; 금속상자의 저부 표면에 정화 가스를 주입하기 위한 수평 가동정화 파이프에 부착된 복수의 제 2 노즐과 ; 그 내부에서 냉각 유체의 흐름을 위한 복수의 통로를 갖는 상기 제 1 및 제 2 금속 상자로 구성되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련환원 설비의 예비 환원로.
제 9 항에 있어서, 상기 금속 상자의 상부에 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 1 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 2 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원설비의 예비 환원로.
제 3 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 4 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비 환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 5 항에 있어서, 예비화원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 6 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 7 항에 있어서, 예비환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 8 항에 있어서, 에비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원 설비의 예비 환원로.
제 9 항에 있어서, 예비 환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련 환원설비의 예비 환원로.
제 10 항에 있어서, 예비환원된 철광석을 배출하기 위한 상기 배출 파이프가 상기 유동층식 예비 환원실의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 철광석의 제련환원 설비의 예비 환원로.