KR940002698B1 - 유동층 가스 분산장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

유동층 가스 분산장치.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 제1의 실시예의 설명도로서, 제1a도는 2단의 분산판을 나타낸 것, 제1b도는 제1a도의 봉의 회전구동 기구의 측면도.

제2도는 본 발명의 제2의 실시예의 설명도로서, 제2a도는 3단의 분산판, 제2b도 는 제2a도의 봉의 회전 구동기구의 측면도.

제3도는 본 발명의 작용을 나타내는 그래프.

제4도는 종래예의 설명도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 철광석, 크롬광석 등의 유동층 예비 환원로에 사용되는 유동층 가스 분산장치에 관한다.

[배경기술]

철광석 기타의 금속광석자원은 괴상의 것이 감소하여 분상의 것이 증가하는 경향이 있지만, 현재 특히 저품위광석의 춤위를 높이도록 부유선광 및 자력선광 등의 선광이 적극적으로 진행되는 일도 있고, 이와 같은 경향은 금후 점점 강조될 것으로 예상된다.

그래서, 근년, 분산광석에서 직접용융금속을 제조하는 소위 용융환원법, 즉, 분산광석을 유동층 예비환원로에서 예비 환원한 후, 얻어진 예비 환원 광석분을 탄소질 고체환원제를 충전한 용융환원로내에 인도하고, 여기에서 환원하면서 액화하여 용융금속으로 만드는 수단이 개발되었다,

그런데, 유동층 예비 환원로는 노지름이 커지면 유동층 내에서의 가스의 흐름이 불균일하게되어 적정한 유동화가 곤란해지므로 균일한 가스의 흐름을 얻기 위하여 환원가스의 도입구인 노하부에 다수의 가스 분산공을 갖춘 가스분산판이 설치된다.

유동화 환원가스로서 용융환원로에서 발생된 고온가스를 이용하는 경우, 이 발생 가스속에서는 다수의 분진이 함유되어 있으므로, 가스분산판에 눈막힘이 생기는 불리함이 있었다.

이것을 해결하기 위하여, 제4도에 나타내는 바와 같이, 실개소 62-29094호 공보에서는, 예비 환원로(1)내부에 긴쪽 방향으로 움직일 수 있는 복수의 봉(2)을 상하로 교차시켜서 각각 배치한 유동층 분산장치(3)을 나타내고 있다. 이 예에서는, 봉(2)을 때때로 뽑아내서 봉의 표면에 부착되어 있는 먼지 등의 부착물(12)을 긁어 내도록하고 있다.

이 기술은 봉이 열변형하여 봉을 뽑아낼 수 없게 된다고 하는 문제가 있었다.

또, 본 출원인은, 특개소 59-107185호 공보에 있어서, 병렬된 이형봉을 회전 시켜서 벌어진 간격의 크기를 변화시키는 기술을 제아하고 있다.

이 기술은 봉 간의 벌어진 간격의 크기를 변화시키는 것이고, 분진에 의한 봉의 눈막힘을 방지하는 기술은 아니었다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하는 것이고, 봉의 열변형 및 분산판의 분진에 의한 눈막힘을 방지하는 것을 목적으로 하고, 봉의 장수화 및 유동층의 안정화를 도모할 수 있는 유동층 가스 분산장치를 제공함에 있다.

본 발명은, 원형단면이고 회전가능한 복수의 봉을 평면적으로 병렬하고, 이 병열된 봉군을 서로 교차하는 방향으로 상하로 복수단 각각 설치한 그레이트와, 상기 각봉을 회전시키는 회전장치로 이루는 것을 특징으로 한다. 상하로 서로 가까운 봉군은 위에서 보아 서로 직교 또는 경사로 교차하도록 배치해도 좋다.

이들의 봉군에 의하여 형성되는 개구비는 2내지 10%가 바람직하다.

회전 장치는 봉의 단부에 각각 고정된 피니언과, 피니언의 복수개에 맞물림하는 랙과랙을 왕복운동 시키는 파워 실린더로 구성할 수 있다.

또 다른 회전 수단으로서 봉의 단부에 각각 고정된 스프로케트와, 스프로케트에 맞걸린 체인과 체인의 구동모터로 구성해도 좋다.

회전장치는 연속 회전장치로 하면 바람직하다. 이 경우, 봉의 회전속도를 0.1 내지 3.0r,p,m의 범위로 설정하면 좋다.

또한, 회전장치는 간헐회전장치도 좋다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본 발명은 봉을 회전시키는데, 그 이유는, 다음과 같다.

① 봉에는 그 단면방향으로 분광석의 하중이 부가되어 있고, 또, 봉의 장소에 따라서 온도분포에 차가 생기면 봉의 변형이 발생하지만, 봉을 회전시키면, 하중 및 온도 분포차가 평균되어 변형을 방지할 수 있다.

② 도입환원가스에 함유되는 먼지 및 유동층에서 낙하하는 입자 등이 봉에 부착하지만 봉이 정지되어 있는 경우에는, 상승하는 환원가스의 영향으로 봉의 상·하면에만 부착하고 측면에는 부착하지 않는다. 따라서, 봉을 회전시키면, 먼지 및 입자의 부착은 발생하지 않는다. 제1도는, 본 발명의 제1의 실시예의 설명도로서, 제1a도는 예비환원로(1)내에 2단으로 구성된 가동봉(2a)으로 이루어진 분산판(3a)을 나타낸 것이다. 또, 제1b도는 제1a도의 봉의 회전 구동기구를 나타내고 있다.

제1a,b도에 나타내는 바와 같이, 가동봉(2a)의 양단부는 가스밀봉부(7)를 통해서 노 밖에 설치된 베어링(6)에 회전이 가능하게 축으로 지지되어 있고, 다시 양단부는 피니언(5)이 밖으로 끼워지고, 피니언(5)에 맞물림하는 좌우의 랙(4)을 실린더(8)에 의하여 이동시켜서 각 가동봉(2a)을 회전시키는 것이다.

제2도는, 본 발명의 제2의 실시예의 설명도로서, 제2a도는 예비 환원로(1)내에 3단으로 구성된 가동봉(2a)으로 이루어진 분산판(3a)을 나타내고, 또 제2b도는 제2a도의 봉의 회전 구동기구를 나타내고 있다.

이 실시예에서는, 회전장치는 체인(9), 스프로케트(10) 및 모터(11)로 구성된 예를 나타내고 있다. 회전장치는 또, 도시되어 있지 않지만 벨트와 도르래로 구성해도 좋다.

제3도는 본 발명의 작용을 나타낸는 그래프이다.

즉, 가로축은 봉의 회전속도를, 세로축은 부착물 제거율을 나타내고 있다. 여기에서 부착물 제거율이란, 봉을 회전시켜서 조업한 때, 1주일간에 봉에 부착하는 부착물의 두께를 t₀㎜로 하고, 봉을 회전시키지 않고 조업했을 때, 1주일간에 봉에 부착하는 부착물의 두께를 t₁㎜로 할때,

제거율=(t₁-t₀)/t₁×100%

를 말한다.

연속운전에 있어서의 봉의 회전속도와 부착물 제거율과의 관계의 일례를 제3도에 나타냈다, 회전속도가 0.1rpm 미만에서는 상기 ①, ②의 작용효과가 없고 또, 3rpm을 초과하면 효가는 포화되어 버리고, 쓸데없이 동력비가 증가할 뿐이다.

따라서, 봉의 회전을 연속적으로 실시하는 경우는, 회전속도를 0.1에서 3.0r.p.m.으로 했다.

제3도에서 알 수 있는 바와같이 회전속도는 0.1 내지 3r.p.m. 이 바람직하다.

다음에, 본 실시예에 의한 실시결과에 대해서 설명한다.

(1) 제1의 실시예의 장치를 다음조건으로 가동시켰다.

봉의 지름 40mm

길이 1200mm

재질 내열합금

봉의 회전속도 2.0rpm

분위기 온도 980℃

분위기가스조성 H₂O 20%

CO 45%

N₂34%

미량가스 1%

환원광석 철광석(5㎜ 이하)

그 결과 봉에 부착물이 없어지고 종래 1개월 밖에 가지 않았던 봉의 수명이 6개월로 연장되었다.

(2) 제2의 실시예의 장치를 다음조건으로 가동시켰다.

봉의 지름 30mm

길이 1800mm

재질 내열합금

봉의 회전속도 1.0rpm

분위기 온도 1030℃

분위기가스조성 H₂O 17%

H₂O 0.6%

CO 32%

CO₂1%

N₂49%

미량가스 0.4%

봉의 수직방향의 투영개구부 간격 35×35mm

그 결과, 종래는 평균적으로 1개월 밖에 가지 않았고, 최악의 경우에는 약 6일만에 부착물이 생성하여 분산판의 개구부가 폐쇄되었지만, 본 발명에서는 1년간 연속 사용해도 부착물의 생성은 없었다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

① 봉의 변형이 없어지고 장수명화 되었다.

② 봉의 부착물을 제거할 수 있고 유동층의 안전조업이 가능하게 되었다.

또한, 여러가지 실험결과, 간헐적으로 회전시키는 경우는 매 5 내지 10초로 좋고, 분산장치의 개구비는 분산장치의 투영 개구 면적과 전평면적과의 비를 말한다. 통상 미립자의 유동화 장치에서는 2 내지 5% 이지만, 눈 막힘을 방지하는 관점에서는 큰 쪽이 바람직하다. 한편, 분산장치를 지나서 입자가 아래쪽으로 낙하하는 것을 방지하기 위하여 10% 이하로 한정했다.

Claims (8)

1. 원형단면을 가지며 회전 가능한 복수의 봉을 평면적으로 병렬하고, 상기 병렬된 봉군을 서로 교차하는 방향으로 상하로 복수단 배설한 그레이트와 상기 각 봉을 회전시키는 회전장치로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동층 가스 분산장치.
2. 제1항에 있어서, 상하로 서로 인접한 봉이 직교 또는 경사로 교차하는 것을 특지응로 하는 유동층 가스 분산장치.
3. 제1항에 있어서, 개구비가 2 내지 10%인 것을 특징으로 하는 유동층 가스 분산장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전장치는 봉의 단부에 각각 고정된 피니언과, 상기 피니언이 서로 맞물림하는 랙과, 이 랙을 왕복운동시키는 파원 실린더로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동층 가스 분산장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 회전장치는 봉의 단부에 각각 고정된 스프로케트와, 상기 스프로케트에 서로 걸린 체인과, 체인을 구동하는 모터로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동층가스 분산장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 회전장치는 연속회전 장치인 것을 특징으로 하는 유동성 가스 분산장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 회전장치는 봉의 회전속도를 0.1 내지 3rpm의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 유동층 가스 분산장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 회전장치는 간헐회전 장치인 것을 특징으로 하는 유동층 가스 분산장치.