WO2018101530A1 - 소결광 제조 설비 - Google Patents

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WO2018101530A1
WO2018101530A1 PCT/KR2016/014844 KR2016014844W WO2018101530A1 WO 2018101530 A1 WO2018101530 A1 WO 2018101530A1 KR 2016014844 W KR2016014844 W KR 2016014844W WO 2018101530 A1 WO2018101530 A1 WO 2018101530A1
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WO
WIPO (PCT)
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exhaust gas
hood
pipe
manufacturing equipment
sintered ore
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/014844
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정은호
조병국
박종인
Original Assignee
주식회사 포스코
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Publication date
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Priority to EP16923032.3A priority patent/EP3550038B1/en
Priority to JP2019528822A priority patent/JP2020513528A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B21/00—Open or uncovered sintering apparatus; Other heat-treatment apparatus of like construction
    • F27B21/06—Endless-strand sintering machines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16—Sintering; Agglomerating
    • C22B1/20—Sintering; Agglomerating in sintering machines with movable grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat

Definitions

  • the present invention relates to a sintered ore manufacturing equipment, and more particularly to a sintered ore manufacturing equipment that can improve the quality and productivity of the sintered ore by circulating the exhaust gas efficiently.
  • sintered fine iron ore is manufactured to a size suitable for blast furnace use.
  • the sintered blended raw material obtained by mixing the ferrite ore, the binder, the subsidiary material and the like with water in a drum mixer is pseudo-grained and charged at a predetermined height on the sintered cart.
  • the sintered ore is produced by igniting the upper surface portion by the ignition furnace, sucking it with a large suction fan or the like while the sintering cart is in progress, and burning the sintered blended raw material from the top to the bottom.
  • the method of circulating the exhaust gas in the sintering machine is performed by installing a hood on at least a part of the upper part of the sintering machine and supplying the exhaust gas discharged through the windbox to the hood.
  • a hood is provided to extend in the moving direction of the sinter bogie on the top of the sintering machine, a plurality of inlet pipes are installed in the circulation pipe through which the exhaust gas moves to uniformly supply the exhaust gas over the entire area of the sintering machine. Supply.
  • the present invention provides a sintered ore manufacturing equipment that can efficiently circulate the exhaust gas to improve the quality and productivity of the sintered ore.
  • the present invention provides a sintered ore manufacturing equipment that can suppress the leakage of exhaust gas to suppress environmental pollution.
  • the sintered trolley movable along the movement path; A plurality of windboxes disposed along the movement path under the sintering trolley; A hood extending along at least a portion of the movement path on the sinter bogie; And an exhaust gas circulation pipe connecting the hood with at least a portion of the plurality of windboxes, wherein the exhaust gas circulation pipe includes at least one exhaust gas distribution section for distributing the exhaust gas in a moving direction of the exhaust gas. can do.
  • the exhaust gas circulation pipe one side is connected to the wind box and the main pipe including the exhaust gas distribution section; One side is connected to the main pipe, the other side; a plurality of inlet pipe connected to the hood; may include.
  • a suction fan may be provided in the main pipe, and the exhaust gas distribution section may be provided between the suction fan and the hood.
  • the exhaust gas distribution section may include a plurality of distribution pipes arranged in parallel with the movement direction of the exhaust gas.
  • Each of the plurality of distribution pipes may be formed to have the same cross-sectional area.
  • the inlet pipe may be provided in a number corresponding to the number of the distribution pipe.
  • One side of the inlet pipe may be connected to the distribution pipe, the other side of the inlet pipe may be connected to the hood, and the other side of the inlet pipe may be connected to the hood in plurality.
  • the exhaust gas distribution section may include a partition wall dividing the internal space of the main pipe to form a plurality of paths in a direction parallel to the movement direction of the exhaust gas.
  • the partition wall may divide the internal space of the main pipe so that the plurality of paths have the same cross-sectional area.
  • the inlet pipe may be provided in a number corresponding to the number of the path.
  • One side of the inlet pipe may be connected to the path, the other side of the inlet pipe may be connected to the hood, and the other side of the inlet pipe may be connected to the hood in plurality.
  • the inlet pipe is connected to one side of the hood, the other side of the plurality of inlet pipes may be provided with the same height.
  • the inlet pipe may include a first guide member in the inlet pipe to control the flow of the exhaust gas therein.
  • the hood may include at least one of at least one second guide member for controlling the flow of exhaust gas in the hood, and at least one blocking member for blocking the leakage of the exhaust gas.
  • the exhaust gas circulation pipe is connected to the hood to supply exhaust gas in a direction crossing the moving direction of the sinter bogie, and the second induction member crosses a direction in which the exhaust gas is supplied into the hood. Can be placed.
  • the second induction member may be provided to extend along the longitudinal direction of the hood on at least one side of the hood.
  • the second induction member may include an inclined surface that is inclined downward into the hood.
  • the blocking member is formed in a plate shape having an area, and may be provided to extend in the vertical direction on both surfaces of the hood facing each other with respect to the moving direction of the sintered trolley.
  • the blocking member may be provided to be rotatable in a moving direction of the sintered trolley.
  • It may include a pressure gauge for measuring the internal pressure of the hood, an auxiliary pipe connecting the hood and the windbox, and a valve for opening and closing the auxiliary pipe according to the internal pressure of the hood measured by the pressure gauge.
  • the exhaust gas can be uniformly supplied to a plurality of inlet pipes for supplying the exhaust gas to the hood in the exhaust gas circulation sintering process. Accordingly, the phenomenon that the exhaust gas leaks to the outside due to the flow rate difference of the exhaust gas supplied to the plurality of inlet pipes can be suppressed.
  • leakage of the exhaust gas can be suppressed or prevented. That is, by minimizing the gap generated between the movable sinter bogie and the hood, it is possible to suppress the leakage of exhaust gas that may occur around the hood.
  • the circulation rate of the exhaust gas can be improved to improve the sintering productivity, and environmental pollution due to harmful substances contained in the exhaust gas can be reduced.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a sintered ore manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the configuration of the exhaust gas circulation in the sintered ore manufacturing equipment shown in FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a connection structure of the exhaust gas circulation pipe shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view showing various structures of exhaust gas circulation pipe.
  • FIG. 5 is a view showing various examples in which the induction member is installed in the exhaust gas circulation pipe.
  • FIG. 6 is a view showing the structure of the exhaust gas circulation region according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a cross-sectional structure of the hood according to line A-A of FIG.
  • FIG. 8 is a front (or back) structure of the hood shown in FIG.
  • FIG. 9 is a view showing the arrangement of the blocking member according to the change in the height of the raw material layer in the sinter bogie.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a sintered ore manufacturing equipment according to a modification of the present invention.
  • 11 is a view showing a comparison of the degree of leakage of exhaust gas around the hood when producing a sintered ore.
  • FIG. 1 is a view showing a sintered ore manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention.
  • a sintered ore manufacturing facility includes a plurality of sintered bogies 200 arranged in one direction and movable to form a space for heat treating a blended material therein, and a sintered bogie 200 having an endless track.
  • a sintered bogie 200 having an endless track.
  • the sintered ore manufacturing equipment is a hood 310 extending along at least a portion of the movement path 120 on the upper portion of the sintered bogie 200, the exhaust gas circulation connecting the hood 310 and at least a portion of the plurality of windboxes
  • the exhaust gas circulation unit 300 including the pipe 320 may be included.
  • at least a portion of the exhaust gas circulation pipe 320 may be provided with an exhaust gas distribution section (D) for distributing the exhaust gas so that the exhaust gas moves in a plurality of paths.
  • the exhaust gas distribution section (D) is provided at a portion connected to the inlet pipe (326) for supplying the exhaust gas to the hood (310), the exhaust gas distribution section (D) is at least in the exhaust gas circulation pipe 320 One, that is, may be provided in plurality.
  • the movement path 120 forms a closed loop so that the sintered trolley 200 rotates in an endless track manner, an empty sintering trolley 200 which distributes the upper side moving path where charging and sintering of raw materials is performed and the sintered ore sintered is completed. It may include a lower side movement path moving to the upper side movement path for the sintering process.
  • the upper side movement path may be provided with a raw material supply section, an ignition section and a sintering section for charging the raw material into the sintering bogie 200, and the lower side movement path is a turn section in which the sintering bogie 200 moves for the next sintering process. Can be.
  • the section in which the upper side movement path is switched to the lower side movement path may be a light distribution part 126 in which the sintered sintered light is completed.
  • One side of the light distribution unit 126 may be provided with a crushing device (not shown) for crushing the sintered light distributed in the sintered trolley 200, and a cooling device (not shown) for cooling the sintered crushed light.
  • a raw material supply unit 110 may be provided at one upper portion of the movement path 120 to charge the blended raw material into the sintered trolley 200, and the ignition furnace 130 may include a raw material supply unit with respect to the moving direction of the sintered trolley 200. 110 may be provided at the front.
  • a plurality of wind boxes 121 may be provided at a lower portion of the upper side movement path to suck the inside of the sintered trolley from the bottom of the ignition section to the sintering section. The wind box 121 may form a negative pressure to suck the inside of the sintered trolley 200 to form a flow of air from the top of the raw material layer to the bottom of the sintered trolley 200 to sinter the raw material.
  • the duct 122 is connected to the end of the wind box 121, the first suction fan 124 is installed at the end of the duct 122 to form a negative pressure inside the wind box 121 to form the inside of the sintered cart 200 To be sucked.
  • the duct 122 is provided with a dust collector 123 in front of the first suction fan 124 to filter impurities from some of the exhaust gas sucked through the wind box 121 to discharge through the chimney (125). Can be.
  • the wind box 121 sucks outside air to enable ignition of the sintered raw material surface layer and combustion of the sintered raw material, thereby producing sintered ore.
  • the exhaust gas circulation unit 300 is a hood 310 provided on the upper portion of the sintering bogie 200 in at least a portion of the movement path 120, one side is connected to at least a portion of the plurality of windbox 121 and the other side hood And a second suction fan 328 connected to the exhaust gas circulation pipe 320 connected to the 310 and the exhaust gas circulation pipe 320 to transfer the exhaust gas discharged through the wind box 121 to the hood 310. can do.
  • one side of the exhaust gas circulation pipe 320 may be provided with a chamber (not shown) for collecting the exhaust gas discharged from the wind box 121.
  • the exhaust gas circulation unit 300 may serve to circulate at least a portion of the exhaust gas so as to be reused to manufacture the sintered ore in the process of sintering the blended raw material.
  • the exhaust gas circulation unit 300 may be provided to collect and circulate the exhaust gas generated in various areas where the sintered ore is manufactured.
  • the exhaust gas circulation unit 300 may be provided to be circulated to a sintering section or a cooling device for cooling the sintered light according to the temperature of the exhaust gas, a component (oxygen concentration, etc.).
  • FIG. 2 is a view showing the configuration of the exhaust gas circulation unit in the sintered ore manufacturing facility shown in Figure 1
  • Figure 3 is a view showing a connection structure of the exhaust gas circulation pipe shown in Figure 2
  • the exhaust gas circulation pipe 320 has one side connected to at least some of the plurality of windboxes 121, and one side connected to the main pipe 322, and the other side to the hood. It may include a lead pipe 326 is connected.
  • the main pipe 322 is a pipe circulating the exhaust gas discharged from at least some of the plurality of wind boxes 121, for example, four wind boxes 121, into the hood 310.
  • the inlet pipe 326 is a pipe for supplying a part of the exhaust gas moving along the main pipe 322 to the hood 310.
  • the main pipe 322 may have a cross-sectional area considerably larger than the cross-sectional area of the inlet pipe 326, the main pipe 322 is the same as the sum of the cross-sectional area of all the inlet pipe 326 connected to the main pipe 322. Or similar areas.
  • inlet pipes 326 are illustrated, and the first inlet pipe 326a, the second inlet pipe 326b, and the third inlet pipe (in order of being located closest to the farthest place in the main pipe 322). 326c) and fourth incoming pipe 326d.
  • the other side of the inlet pipe 326 may be connected to one side of the hood 310, thereby supplying exhaust gas in a direction crossing the moving direction of the sintered bogie 200.
  • One side of the plurality of inlet pipes 326 may be connected to the main pipe 322 having a different height or the same height, and the other side may be connected to the hood 310 and all have the same height on one side.
  • the largest amount of exhaust gas may flow into the first inlet pipe 326a farthest from the main pipe 322. .
  • a large amount of exhaust gas may leak around the hood 310 to which the first inlet pipe 326a is connected.
  • the first inlet pipe 326a may be deteriorated or deformed by the kinetic energy of the exhaust gas, causing the exhaust gas to leak.
  • At least part of the main pipe 322 has a distribution section D for distributing the exhaust gas so that the exhaust gas can move in a plurality of paths so that the exhaust gas can be uniformly moved through the plurality of inlet pipes 326. .
  • a main pipe 322 may have a path through which exhaust gas moves, and at least a portion may have a distribution section D for distributing the exhaust gas so that the exhaust gas may move in a plurality of paths.
  • the distribution section D may be formed using a plurality of distribution pipes 325b as shown in FIG. 3 (a), and the inner space of the main pipe 322 as shown in FIG. 3 (b). It may be formed using a partition wall 325a for dividing the into a plurality of spaces.
  • a plurality of distribution pipes (325b) having the same cross-sectional area is connected to the interior of the main pipe (322) or to the inlet pipe (326) main pipe (322) Can be connected to the other side of
  • the inner space of the main pipe 322 may be divided into a plurality of spaces by inserting in a direction parallel to the moving direction of the exhaust gas.
  • the flue gas moving along the main pipe 322 may be divided in a plurality of spaces divided by the distribution pipe 325b or the partition wall 325a in the distribution section D, and may flow into the inlet pipe 326. .
  • the distribution section D may be variously configured according to the cross-sectional shape of the main pipe 322 or the number of the inlet pipe 326. In the example described below, it is described that the distribution section D is formed by the partition wall 325a.
  • the cross-sectional shape of the main pipe 322 is a long rectangular in the vertical direction, three inlet pipe 326 may be connected to the main pipe 322.
  • the distribution section (D) two partitions 325a may be installed in the interior of the main pipe 322 to be spaced apart in the vertical direction to divide the internal space of the main pipe 322 into three spaces.
  • the three inlet pipes 326 may be connected to each of the three spaces divided by the partition wall 325a.
  • the three inlet pipe 326 is one side connected to the main pipe 322 is respectively disposed at different heights, the other side connected to the hood 310 may be all disposed at the same height.
  • the distribution section D is described as being divided into three spaces, but may be divided into more than the number according to the number of the inlet pipes 326.
  • the cross-sectional shape of the main pipe 322 is a long rectangular in the vertical direction
  • two leading pipes 326 may be connected to the main pipe 322.
  • the partition 325a may be installed in the main pipe 322 in the distribution section D to divide the internal space of the main pipe 322 into two spaces.
  • the two inlet pipes 326 may be connected to each of the two spaces divided by the partition wall 325a.
  • the other side of the inlet pipe 326 may be branched into two and connected to the hood 310.
  • the cross-sectional shape of the main pipe 322 is square, and four inlet pipes 326 may be connected to the main pipe 322.
  • the two partition walls 325a may be disposed in the main pipe 322 in a direction crossing each other to divide the internal space of the main pipe 322 into four spaces.
  • Four inlet pipes 326 may be connected to each of the four spaces divided by the partition wall 325a.
  • the distribution section (D) has been described as being divided into four spaces, but may be divided into more than the number depending on the number of the inlet pipe 326.
  • the exhaust gas flowing into the inlet pipe 326 is eccentric to one side in the inlet pipe 326 because of the characteristic to maintain the direction of movement along the main pipe 322.
  • the exhaust gas moves to the eccentric state in the inlet pipe 326, the eccentricity is maintained even when flowing into the hood 310, so that the exhaust gas is not uniformly diffused even in the hood 310, so that the raw material layer in the sintered bogie 200
  • the flow rate of the exhaust gas supplied to the sintered layer may be partially different.
  • the first induction member 330 may be installed inside the inlet pipe 326, more preferably in the extension section W of the inlet pipe 326 to diffuse the exhaust gas in the inlet pipe 326. Therefore, the exhaust gas may be supplied to the hood 310 while moving in a state where the eccentricity is minimized in the inlet pipe 326.
  • the first guide member 330 may be provided in the expansion section (W) in the inlet pipe 326, may serve to switch the movement direction of the exhaust gas in the inlet pipe (326).
  • the first guide member 330 may be formed in a plate shape having an area of 1/2 or more with respect to the cross-sectional area of the inlet pipe 326 in the region in which the first guide member 330 is installed, and the inlet pipe 326. At least one or more may be disposed in a direction crossing with respect to the moving direction of the exhaust gas.
  • the first induction member 330 may be provided to cross the inside of the inlet pipe 326 in an inclined state of about 10 to 20 degrees so that the exhaust gas collides with the front surface in the inlet pipe 326, and the first induction pipe 326 is provided.
  • the exhaust gas may move in front of and behind the member 330. In this case, when a plurality of first induction members 330 are provided, the first induction members 330 may be spaced apart so that the exhaust gas may move between the first induction members
  • the first guide member 330 may be provided at the front end of the extension section W formed in the inlet pipe 326, and FIG. 5 (c). As shown in the drawing, the rear end of the extension section W, for example, may be provided at a portion adjacent to the hood 310. At this time, when the first guide member 330 is provided at the front end of the expansion section (W), since the flow rate of the exhaust gas flowing into the expansion section (W) is fast, even after the exhaust gas passes through the first guide member (330). You can move to an eccentric state.
  • the expansion section W of the first induction member 330 Eccentricity can be reduced more efficiently than when provided at the front end.
  • the hood 310 may be spaced apart from the sintered trolley 200 at a predetermined distance from the top of the sintered trolley 200. Due to this structural feature, some of the exhaust gas supplied to the hood 310 does not flow into the raw material layer in the sintering bogie 200, but is easily leaked into a gap formed between the hood 310 and the sintering bogie 200. .
  • the second guide member 332 for controlling the flow of the exhaust gas in the hood 310, the hood 310 and A blocking member 340 was installed to minimize the gap between the sintered trolleys 200.
  • FIG. 6 is a view showing the structure of the exhaust gas circulation region according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a view showing a cross-sectional structure of the hood according to the line AA of Figure 6
  • Figure 8 is a front view of the hood shown in FIG. (Or back) is a view showing the structure
  • Figure 9 is a view showing the arrangement of the blocking member according to the change in the height of the raw material layer in the sinter bogie
  • Figure 10 is a view schematically showing a sintered ore manufacturing equipment according to a modification of the present invention to be.
  • one side and the other side of the hood 310 means a direction disposed in the width direction of the sintered trolley 200, and the front, rear, front and rear of the hood 310 are provided in the moving direction of the sintered trolley 200. Means both sides or sides facing each other.
  • the longitudinal direction of the hood 310 means the moving direction of the sintered trolley 200
  • the width direction of the hood 310 means the width direction of the sintered trolley 200.
  • the hood 310 may be provided to cover the upper portion of the sintered bogie 200 in at least a portion of the movement path 120.
  • the hood 310 may be formed to have a semicircular cross-sectional shape in the moving direction of the sintered trolley 200. That is, the hood 310 may be elongated along the moving direction of the sintering cart 200, the lower part may be opened, and the upper part may be formed in a hollow shape having a curved surface in the width direction of the sintering cart 200.
  • the exhaust gas circulation pipe 320 may be connected to one side of the hood 310, for example, one side in the width direction of the sintered trolley 200. Accordingly, the exhaust gas may flow into one side of the hood 310 and flow in the other direction, and may flow into the raw material layer or the sintered layer in the sintered bogie 200.
  • the second guide member 332 may be provided in a direction crossing the direction in which the exhaust gas is introduced into the hood 310, and control the flow direction of the exhaust gas in the hood 310.
  • the second guide member 332 may be provided at both lower sides of the hood 310.
  • the longitudinal direction of the hood 310, for example, the sintered trolley 200 may be continuously provided along the moving direction, or may be selectively provided at a portion to which the exhaust gas is introduced, for example, at a portion to which the exhaust gas circulation pipe 320 is connected. .
  • the second guide member 332 may be provided to have an inclined surface that is inclined downward toward the inside of the hood 310 at one side of the hood 310 and the lower side of the other side.
  • the second induction member 332 has been described as being provided on both sides of the hood 310, but may be provided only in the direction opposite to one side of the hood 310 into which the exhaust gas is introduced, that is, the other side.
  • the blocking member 340 crosses with respect to the direction in which the second induction member 332 is provided on the front, rear, and both sides of the hood 310 or the exhaust gas into the hood 310. Is provided in a direction parallel to the inflow direction, it is possible to minimize the gap formed between the hood 310 and the sintered trolley (200).
  • the blocking member 340 may be formed in a plate shape having an area, and the blocking member 340 may be provided to extend in the vertical direction at the lower portion of the front and rear surfaces of the hood 310. In addition, the blocking member 340 may be provided to be rotatable with respect to the moving direction of the sintered trolley 200.
  • the sintered trolley 200 may be compared with both sides of the hood 310 disposed directly on the wall of the sintered trolley 200.
  • the gap with) becomes larger.
  • the gap between the hood 310 and the raw material layer may change according to the change in the height of the raw material layer charged in the sintered trolley 200 according to the change in the operating conditions.
  • the blocking member 340 is formed to have a length corresponding to at least the minimum height of the raw material layer formed in the sintered bogie 200 to minimize the distance between the hood 310 and the raw material layer in response to the raw material layer height change.
  • the blocking member 340 may be disposed in the vertical direction.
  • the blocking member 340 when the height of the raw material layer charged in the sintered trolley 200 is relatively high, about 1500 mm, the blocking member 340 may be inclined. Accordingly, the gap between the hood 310 and the sintered trolley 200 or the raw material layer in the sintered trolley 200 may be shortened to minimize the gap in which the exhaust gas is leaked.
  • the height of the raw material layer in the sintered trolley 200 is not always the same in the width direction of the sintered trolley 200, when the blocking member 340 is configured to extend under the hood 310, the sintered trolley 200 It may collide with the inner material layer or the sintered layer. Therefore, by providing the blocking member 340 to be rotatable in the moving direction of the sintered trolley 200, the impact due to the collision between the blocking member 340 and the raw material layer can be alleviated.
  • the blocking member 340 may be provided so as to extend in the width direction of the hood 310, in this case, when partially collided with due to the height difference of the raw material layer, the entire blocking member 340 is rotated to rotate the hood 310 ) And the raw material layer open, a large amount of exhaust gas may leak. Therefore, by dividing the blocking member 340 in the width direction of the hood 310 to rotate only the blocking member colliding with the raw material layer it is possible to minimize the leakage of the exhaust gas.
  • the blocking member 340 may be installed to be rotatable inside the hood 310, but may partially overlap the hood 310 to limit the rotation range of the blocking member 310.
  • the blocking member 310 may be rotated by the air volume of the exhaust gas supplied into the hood 310 to prevent the hood 310 from being opened between the raw material layer.
  • the second guide member 332 and the blocking member 340 it can suppress the leakage of the exhaust gas supplied into the hood 310 to the outside, the emergency that the sintered bogie 200 stops over operation
  • the suction force of the first suction fan 124 decreases, positive pressure may be formed in the hood 310.
  • the pressure gauge 350 for measuring the pressure inside the hood 310 is installed in the hood 310, and the hood 310 and the windbox 121 are formed using the auxiliary pipe 352. ) Can be connected.
  • the auxiliary pipe 352 may be provided with a valve 354 for opening and closing the auxiliary pipe 352 in accordance with the internal pressure of the hood 310 measured by the pressure gauge (350).
  • the valve 354 is opened to forcibly discharge the exhaust gas inside the hood 310 to the windbox 121 so that the hood ( 310) it is possible to lower the internal pressure.
  • the pressure inside the hood 310 is lowered, leakage of the exhaust gas supplied into the hood 310 into the space between the hood 310 and the sintering cart 200 may be minimized. That is, even when the suction force of the first suction fan 124 is low, the second suction fan 328 may operate normally to supply the exhaust gas to the hood 310, thereby resisting the exhaust gas supplied into the hood 310.
  • the exhaust gas is prevented from leaking between the hood 310 and the sintered bogie 200 by discharging the auxiliary pipe 352 without passing through the raw material layer or the sintered bed in the large sintered bogie 200.
  • 11 is a view showing a comparison of the leakage of the exhaust gas around the hood when manufacturing the sintered ore.
  • FIG. 11 (a) shows the CO concentration measured around the hood when the exhaust gas is supplied to the hood by directly connecting the inlet pipe to the exhaust gas circulation pipe having no distribution section.
  • the second induction member 332 and the blocking member 340 are not installed in the hood 310.
  • the CO concentration is high in the region located forward with respect to the traveling direction of the sintered trolley.
  • the CO concentration is very high, about 2064 ppm.
  • a plurality of inlet pipes are directly connected to the exhaust gas circulation pipe so that the exhaust gas in the exhaust gas circulation pipe is not uniformly distributed to the plurality of inlet pipes but is concentrated in one of the inlet pipes so that the exhaust gas flows in the opposite direction to the hood in which the exhaust gas is introduced. It is because of leakage.
  • the exhaust gas introduced into the hood is because it flowed out between the hood and the sinter bogie.
  • the CO concentration is very low compared to FIG. 11 (a) throughout the hood.
  • the exhaust gas is introduced into the plurality of inlet pipes so that the exhaust gas is uniformly supplied over the entire area of the hood.
  • the exhaust gas in the hood is prevented from flowing out between the hood and the sintered trolley by the second guide member and the blocking member provided in the hood.
  • Sintered ore manufacturing equipment can efficiently circulate the exhaust gas to improve the quality and productivity of the sintered ore.

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Abstract

본 발명은 소결광 제조 설비에 관한 것으로, 이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차; 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 복수의 윈드박스; 상기 소결대차의 상부에 상기 이동경로의 적어도 일부를 따라 연장형성되는 후드; 및 상기 복수의 윈드박스 중 적어도 일부와 상기 후드를 연결하는 배가스 순환배관;을 포함하고, 상기 배가스 순환배관은 적어도 일부에 상기 배가스의 이동 방향으로 상기 배가스를 분배하는 적어도 하나의 배가스 분배구간을 포함함으로써 배가스를 효율적으로 순환시켜 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

소결광 제조 설비
본 발명은 소결광 제조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배가스를 효율적으로 순환시켜 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광 제조 설비에 관한 것이다.
소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조한다. 일반적으로, 소결광 제조 공정은 분철광석, 결합재, 부원료 등을 물과 함께 드럼 믹서에서 혼합한 소결 배합 원료를 의사 입자화시켜 소결 대차 상에 소정 높이로 장입한다. 그리고, 점화로에 의해 상층 표면부를 착화하며, 소결 대차가 진행하는 동안 대형 흡인(吸引)팬 등에 의해 흡입하여, 상부로부터 하부로 소결 배합 원료를 연소시킴으로써 소결광을 제조한다.
한편, 고로 내용적 확대와 고출선비 조업으로 인해 소결광 수요가 증가하고, 이로 인해 소결광 증산을 위해서는 소결기의 화상면적 증설과, 증설된 면적만큼 흡인 풍량도 증가되어야 한다. 흡인 풍량을 증가시키는 방법으로 흡인팬의 용량을 증대시키는 방법이 있지만, 이와 함께 배가스 청정설비의 증설이 필요하여 투자, 유지비도 증가하는 문제점이 있다. 이에 소결기에서 발생하는 배가스를 순환시켜 화상면적 증설에 따라 부족한 풍량을 확보하는 방법이 사용되고 있다.
소결기에 배가스를 순환시키는 방법은 소결기 상부의 적어도 일부에 후드를 설치하고, 윈드박스를 통해 배출되는 배가스를 후드에 공급하여 수행되고 있다. 이때, 후드가 소결기의 상부에 소결대차의 이동방향으로 연장되도록 구비되기 때문에 후드 전영역에 걸쳐 배가스를 균일하게 공급하기 위하여 배가스가 이동하는 순환배관에 복수의 인입배관을 설치하여 후드 내에 배가스를 공급하고 있다. 그런데 순환배관에서 배가스의 유동방향과 인입배관에서 배가스의 유동방향이 다르기 때문에 복수의 인입배관으로 배가스가 균일하게 분배되지 않고, 순환배관의 끝단에 연결되는 인입배관으로 많은 양의 배가스가 유입되는 현상이 발생하게 된다. 이로 인해 순환배관의 끝단에 연결된 인입배관의 주변에서 배가스 누설이 발생하여 소결기로 공급되는 배가스의 풍량이 저감되고 전반적인 소결 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 배가스에 함유되는 유해성분들로 인해 환경이 오염되는 문제점도 있다.
본 발명은 배가스를 효율적으로 순환시켜 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광 제조 설비를 제공한다.
본 발명은 배가스의 누설을 억제하여 환경 오염을 억제할 수 있는 소결광 제조설비를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 소결광 제조 설비는, 이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차; 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 복수의 윈드박스; 상기 소결대차의 상부에 상기 이동경로의 적어도 일부를 따라 연장형성되는 후드; 및 상기 복수의 윈드박스 중 적어도 일부와 상기 후드를 연결하는 배가스 순환배관;을 포함하고, 상기 배가스 순환배관은 적어도 일부에 상기 배가스의 이동 방향으로 상기 배가스를 분배하는 적어도 하나의 배가스 분배구간을 포함할 수 있다.
상기 배가스 순환배관은, 일측이 상기 윈드박스에 연결되고 상기 배가스 분배구간을 포함하는 주배관; 일측은 상기 주배관에 연결되고, 타측은 상기 후드에 연결되는 복수의 인입배관;을 포함할 수 있다.
상기 주배관에 흡인팬이 구비되고, 상기 배가스 분배구간은 흡인팬과 상기 후드 사이에 구비될 수 있다.
상기 배가스 분배구간은 상기 배가스의 이동방향과 나란하게 배치되는 복수의 분배배관을 포함할 수 있다.
상기 복수의 분배배관 각각은 동일한 단면 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 인입배관의 일측은 상기 분배배관에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며, 상기 인입배관은 상기 분배배관의 개수에 대응하는 개수로 구비될 수 있다.
상기 인입배관의 일측은 상기 분배배관에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며, 상기 인입배관의 타측은 복수개로 분기되어 상기 후드에 연결될 수 있다.
상기 배가스 분배구간은 상기 배가스의 이동방향과 나란한 방향으로 복수의 경로를 형성하도록 상기 주배관의 내부 공간을 분할하는 격벽을 포함할 수 있다.
상기 격벽은 상기 복수의 경로가 동일한 단면 면적을 갖도록 상기 주배관의 내부 공간을 분할할 수 있다.
상기 인입배관의 일측은 상기 경로에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며, 상기 인입배관은 상기 경로의 개수에 대응하는 개수로 구비될 수 있다.
상기 인입배관의 일측은 상기 경로에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며, 상기 인입배관의 타측은 복수개로 분기되어 상기 후드에 연결될 수 있다.
상기 인입배관은 상기 후드의 일측에 연결되고, 상기 복수의 인입배관의 타측은 동일한 높이 구비될 수 있다.
상기 인입배관은 내부에 상기 배가스의 유동을 제어하도록 상기 인입배관의 내부에 제1유도부재를 구비할 수 있다.
상기 후드는 상기 후드의 내부에서 배가스의 유동을 제어하기 위한 적어도 하나의 제2유도부재와, 배가스의 누설을 차단하기 위한 차단부재 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 배가스 순환배관은 상기 소결대차의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 배가스를 공급하도록 상기 후드에 연결하고, 상기 제2유도부재는 상기 후드의 내부에 상기 배가스가 공급되는 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치할 수 있다.
상기 제2유도부재는, 상기 후드의 적어도 일측에 상기 후드의 길이방향을 따라 연장되도록 구비할 수 있다.
상기 제2유도부재는, 상기 후드의 내측으로 하향경사지는 경사면을 포함할 수 있다.
상기 차단부재는, 면적을 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 소결대차의 이동방향에 대하여 상기 후드의 서로 마주보는 양면에 상하방향으로 연장되도록 구비할 수 있다.
상기 차단부재는, 상기 소결대차의 이동방향으로 회전 가능하도록 구비할 수 있다.
상기 후드의 내부 압력을 측정하는 압력계와, 상기 후드와 상기 윈드박스를 연결하는 보조배관 및 상기 압력계에서 측정된 후드의 내부 압력에 따라 상기 보조배관을 개폐하는 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배가스 순환식 소결공정에서 후드에 배가스를 공급하는 복수의 인입배관에 배가스를 균일하게 공급할 수 있다. 이에 복수의 인입배관에 공급되는 배가스의 유량차이로 인해 배가스가 외부로 누설되는 현상을 억제할 수 있다.
또한, 배가스 순환식 소결공정에서 배가스의 누설을 억제 혹은 방지할 수 있다. 즉, 이동 가능한 소결대차와 후드 간에 발생하는 틈을 최소화하여 후드 주변에서 발생할 수 있는 배가스의 누설을 억제할 수 있다.
이와 같이 배가스의 누설을 억제 혹은 방지함으로써 배가스의 순환율을 향상시켜 소결 생산성을 향상시킬 수 있고, 배가스에 함유되는 유해물질로 인한 환경 오염을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 소결광 제조 설비에서 배가스 순환부의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 배가스 순환배관의 연결구조를 보여주는 도면.
도 4는 배가스 순환배관의 다양한 구조를 보여주는 도면.
도 5는 유도부재를 배가스 순환배관에 설치한 다양한 예를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배가스 순환영역의 구조를 보여주는 도면.
도 7은 도 6의 선A-A에 따른 후드의 단면 구조를 보여주는 도면.
도 8은 도 6에 도시된 후드의 전면(또는 후면) 구조를 보여주는 도면.
도 9는 소결대차 내 원료층 높이 변화에 따른 차단부재의 배치 상태를 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 변형 예에 따른 소결광 제조 설비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 11은 소결광을 제조할 때 후드 주변에서 배가스의 누설 정도를 비교하여 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 설비를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 소결광 제조 설비는, 일방향으로 배열되어 이동 가능하게 형성되고 내부에 배합원료를 열처리할 수 있는 공간이 마련되는 복수개의 소결대차(200)와, 소결대차(200)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하는 이동경로(120)와, 소결대차(200)에 장입된 배합원료에 화염을 분사하는 점화로(130) 및 소결대차(200)의 하부방향으로 공기를 흡인하여 배합원료를 소결시키도록 소결대차(200)의 하부에 이동경로(120)를 따라 배치되는 복수의 윈드박스(121)를 포함할 수 있다. 또한, 소결광 제조 설비는 소결대차(200)의 상부에 이동경로(120)의 적어도 일부를 따라 연장 형성되는 후드(310)와, 복수의 윈드박스 중 적어도 일부와 후드(310)를 연결하는 배가스 순환배관(320)을 포함하는 배가스 순환부(300)를 포함할 수 있다. 이때, 배가스 순환배관(320)의 적어도 일부에는 배가스가 복수의 경로를 형성하며 이동하도록 배가스를 분배하는 배가스 분배구간(D)이 구비될 수 있다. 도면에서는 배가스 분배구간(D)이 배가스를 후드(310)에 공급하는 인입배관(326)과 연결되는 부위에 구비되는 것으로 도시하고 있으나, 배가스 분배구간(D)은 배가스 순환배관(320)에 적어도 하나, 즉 복수개로 구비될 수도 있다.
이동경로(120)는 소결대차(200)가 무한궤도방식으로 회전하도록 폐루프를 형성하며, 원료의 장입과 소결이 이루어지는 상부측 이동 경로와, 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결대차(200)가 소결 공정을 위해 상부측 이동 경로로 이동하는 하부측 이동 경로를 포함할 수 있다. 상부측 이동 경로에는 소결대차(200)에 원료를 장입하는 원료공급구간, 점화구간 및 소결구간이 구비될 수 있고, 하부측 이동 경로는 다음 소결공정을 위해 소결대차(200)가 이동하는 회차 구간일 수 있다. 이때, 상부측 이동 경로에서 하부측 이동경로로 전환되는 구간은 소결이 완료된 소결광이 배광되는 배광부(126)일 수 있다. 배광부(126)의 일측에는 소결대차(200)에서 배광되는 소결광을 파쇄하는 파쇄장치(미도시)와, 파쇄된 소결광을 냉각시키는 냉각장치(미도시)가 구비될 수 있다.
이동경로(120)의 일측 상부에는 소결대차(200)에 배합원료를 장입하는 원료공급부(110)가 구비될 수 있고, 점화로(130)는 소결대차(200)의 이동 방향에 대해서 원료공급부(110)의 전방에 구비될 수 있다. 또한, 상부측 이동 경로의 하부에는 점화구간의 하부에서 소결구간까지 소결대차의 내부를 흡인하도록 복수의 윈드박스(121)가 구비될 수 있다. 윈드박스(121)는 부압을 형성하여 소결대차(200)의 내부를 흡인함으로써 소결대차(200) 내부에서 원료층의 상부에서 하부로 향하는 공기의 흐름을 형성하여 원료를 소결할 수 있다.
윈드박스(121)의 끝단에는 덕트(122)가 연결되고, 덕트(122)의 끝단에는 제1흡인팬(124)이 설치되어 윈드박스(121) 내부에 음압을 형성함으로써 소결대차(200) 내부를 흡인할 수 있도록 한다. 또한, 덕트(122)에는 제1흡인팬(124)의 전방에 집진기(123)가 설치되어 있어 윈드박스(121)를 통해 흡인된 배가스 중 일부로부터 불순물을 여과시켜 굴뚝(125)을 통해 배출시킬 수 있다. 윈드박스(121)는 외기를 흡인하여 소결 원료 표층의 점화 및 소결 원료의 연소를 가능하게 하여 소결광의 생산할 수 있도록 한다.
배가스 순환부(300)는 이동경로(120)의 적어도 일부에서 소결대차(200)의 상부에 구비되는 후드(310)와, 일측은 복수의 윈드박스(121) 중 적어도 일부와 연결되고 타측은 후드(310)와 연결되는 배가스 순환배관(320) 및 배가스 순환배관(320)에 연결되어 윈드박스(121)를 통해 배출되는 배가스를 후드(310)로 이송하기 위한 제2흡인팬(328)을 포함할 수 있다. 이때, 배가스 순환배관(320)의 일측에는 윈드박스(121)에서 배출되는 배가스를 수집하기 위한 챔버(미도시)가 구비될 수도 있다.
배가스 순환부(300)는 배합원료를 소결하는 과정에서 배가스 중 적어도 일부를 소결광을 제조하는데 재사용할 수 있도록 순환시키는 역할을 할 수 있다. 배가스 순환부(300)는 소결광이 제조되는 다양한 영역에서 발생하는 배가스를 수집하여 순환시킬 수 있도록 구비될 수 있다. 예컨대 배가스 순환부(300)는 배가스의 온도, 성분(산소 농도 등) 등에 따라 소결구간이나 소결광을 냉각하기 위한 냉각장치 등으로 순환시킬 수 있도록 구비될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 소결광 제조 설비에서 배가스 순환부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 배가스 순환배관의 연결구조를 보여주는 도면이고, 도 4는 배가스 순환배관의 다양한 구조를 보여주는 도면이고, 도 5는 유도부재를 배가스 순환배관에 설치한 다양한 예를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 배가스 순환배관(320)은 일측이 복수의 윈드박스(121) 중 적어도 일부와 연결되는 주배관(322)과, 일측은 주배관(322)에 연결되고 타측은 후드에 연결되는 인입배관(326)을 포함할 수 있다.
주배관(322)은 복수의 윈드박스(121) 중 적어도 일부, 예컨대 4개의 윈드박스(121)에서 배출되는 배가스를 취합하여 후드(310)로 순환시키는 배관이다. 그리고 인입배관(326)은 주배관(322)을 따라 이동하는 배가스 중 일부를 후드(310)에 공급하기 위한 배관이다. 이에 주배관(322)은 인입배관(326)의 단면면적보다 상당히 큰 단면면적을 가질 수 있으며, 주배관(322)은 주배관(322)에 연결되는 인입배관(326)의 단면면적을 모두 합한 면적과 동일하거나 유사한 면적을 가질 수 있다. 도면에서는 인입배관(326)을 4개 구비한 것으로 도시하였으며, 주배관(322)에 가장 먼 곳에서 가까이 위치한 순서대로 제1인입배관(326a), 제2인입배관(326b), 제3인입배관(326c) 및 제4인입배관(326d)이라 한다.
이때, 인입배관(326)의 타측은 후드(310)의 일측에 연결될 수 있으며, 이에 소결대차(200)의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 배가스를 공급할 수 있다. 복수개의 인입배관(326)의 일측은 서로 다른 높이 또는 동일한 높이를 가지며 주배관(322)에 연결될 수 있고, 타측은 일측에 모두 동일한 높이를 가지며 후드(310)에 연결될 수 있다.
복수의 인입배관(326)이 주배관(322)으로부터 분기되어 후드(310)와 연결되는 경우, 주배관(322)으로부터 가장 멀리 위치한 제1인입배관(326a)으로 가장 많은 양의 배가스가 유입될 수 있다. 이러한 경우 제1인입배관(326a)이 연결되는 후드(310) 주변에는 다량의 배가스가 누설되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 제1인입배관(326a)이 배가스의 운동에너지에 의해 열화 또는 변형되어 배가스가 누설될 우려가 발생하게 된다.
이에 본 발명에서는 주배관(322)의 적어도 일부에 배가스가 복수의 경로로 이동할 수 있도록 배가스를 분배하는 분배구간(D)을 형성하여 배가스가 복수의 인입배관(326)을 통해 균일하게 이동할 수 있게 하였다.
도 3을 참조하면, 주배관(322)은 내부에 배가스가 이동하는 경로가 형성되고, 적어도 일부에는 배가스가 복수의 경로로 이동할 수 있도록 배가스를 분배하는 분배구간(D)이 형성될 수 있다.
분배구간(D)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 복수의 분배배관(325b)을 이용하여 형성될 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 주배관(322)의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하는 격벽(325a)을 이용하여 형성될 수도 있다.
분배구간(D)을 복수의 분배배관(325b)으로 형성하는 경우, 동일한 단면 면적을 갖는 복수의 분배배관(325b)을 주배관(322)의 내부 또는 인입배관(326)과 연결되는 주배관(322)의 타측에 연결할 수 있다.
또한, 분배구간(D)을 격벽(325a)을 이용하여 형성하는 경우, 주배관(322)의 내부, 예컨대 인입배관(326)이 연결되는 주배관(322)의 타측 내부에 주배관(322)의 길이방향 또는 배가스의 이동방향과 나란한 방향으로 삽입하여 주배관(322)의 내부공간을 복수의 공간으로 구분할 수 있다.
이러한 구성을 통해 주배관(322)을 따라 이동하는 배가스는 분배구간(D)에서 분배배관(325b) 또는 격벽(325a)에 의해 분할되는 복수의 공간에서 분할되어 인입배관(326)으로 유입될 수 있다.
분배구간(D)은 주배관(322)의 단면 형상이나 인입배관(326)의 개수에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 이하에서 설명하는 예에서는 분배구간(D)이 격벽(325a)에 의해 형성되는 것으로 설명한다.
도 4의 (a)를 참조하면, 주배관(322)의 단면형상이 상하방향으로 긴 직사각형이고, 주배관(322)에는 3개의 인입배관(326)이 연결될 수 있다. 이 경우, 분배구간(D)에서 주배관(322)의 내부에 2개의 격벽(325a)을 상하방향으로 이격되도록 설치하여 주배관(322)의 내부 공간을 3개의 공간으로 분할할 수 있다. 그리고 3개의 인입배관(326)을 격벽(325a)에 의해 분할된 3개의 공간 각각에 연결할 수 있다. 이때, 3개의 인입배관(326)은 주배관(322)과 연결되는 일측이 각각 서로 다른 높이에 배치되지만, 후드(310)에 연결되는 타측은 모두 동일한 높이에 배치될 수 있다. 여기에서는 분배구간(D)이 3개의 공간으로 분할된 것으로 설명하였으나 인입배관(326)의 개수에 따라 그 이상의 개수로 분할될 수도 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 주배관(322)의 단면형상이 상하방향으로 긴 직사각형이고, 주배관(322)에는 2개의 인입배관(326)이 연결될 수 있다. 이 경우, 분배구간(D)에서 주배관(322)의 내부에 격벽(325a)을 설치하여 주배관(322)의 내부 공간을 2개의 공간으로 분할할 수 있다. 그리고 2개의 인입배관(326)을 격벽(325a)에 의해 분할된 2개의 공간 각각에 연결할 수 있다. 이때, 인입배관(326)의 타측은 2개로 분기되어 후드(310)에 연결될 수 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 주배관(322)의 단면형상이 정사각형이고, 주배관(322)에는 4개의 인입배관(326)이 연결될 수 있다. 이때, 두 개의 격벽(325a)을 주배관(322) 내에 서로 교차하는 방향으로 배치하여 주배관(322) 내부 공간을 4개의 공간으로 분할할 수 있다. 그리고 4개의 인입배관(326)을 격벽(325a)에 의해 분할된 4개의 공간 각각에 연결할 수 있다. 여기에서도 분배구간(D)이 4개의 공간으로 분할된 것으로 설명하였으나 인입배관(326)의 개수에 따라 그 이상의 개수로 분할될 수도 있다.
이와 같은 방법으로 주배관(322)을 따라 이동하는 대량의 배가스를 분배구간(D)을 형성하는 분배배관(325b) 또는 복수의 공간에 의해 분배하여 복수의 인입배관(326) 각각으로 균일한 양의 배가스가 유입되도록 제어할 수 있다. 따라서 복수의 인입배관(326) 중 어느 하나의 인입배관으로 다량의 배가스가 유입됨으로써 발생할 수 있는 인입배관의 변형이나 배가스의 누설 현상을 억제할 수 있다.
분배구간(D)에서 배가스가 분배되어 복수의 인입배관(326) 각각으로 균일한 양의 배가스가 유입되더라도, 후드(310)로 유입되는 배가스의 유동방향과 후드(310) 내에서 배가스의 유동방향이 상이하기 하기 때문에 후드(310) 내부에서 복잡한 와류가 형성되어 소결대차(200) 측으로 원활한 배가스의 흐름을 형성할 수 없다. 이에 인입배관(326)의 적어도 일부에 배가스의 이동방향을 따라 단면적이 증가하는 확장구간(W)을 형성하여 배가스의 유속을 저감시킴으로써 후드(310) 내에서 와류가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 인입배관(326)으로 유입되는 배가스는 주배관(322)을 따라 이동하던 방향을 유지하려는 특성 때문에 인입배관(326) 내에서 일측으로 편심되는 현상이 발생하게 된다. 배가스가 인입배관(326)에서 편심된 상태로 이동하면 후드(310)로 유입될 때도 편심된 상태를 유지하여 후드(310) 내부에서도 배가스가 균일하게 확산되지 않기 때문에 소결대차(200) 내 원료층 또는 소결층에 공급되는 배가스의 유량이 부분적으로 상이할 수 있다. 이에 인입배관(326) 내부, 보다 바람직하게는 인입배관(326)의 확장구간(W)에 제1유도부재(330)를 설치하여 배가스를 인입배관(326) 내에서 확산시킬 수 있다. 따라서 배가스는 인입배관(326) 내에서 편심이 최소화된 상태로 이동하며 후드(310)로 공급될 수 있다.
제1유도부재(330)는 인입배관(326)에서 확장구간(W)에 구비될 수 있으며, 인입배관(326) 내에서 배가스의 이동 방향을 전환해주는 역할을 할 수 있다. 제1유도부재(330)는 제1유도부재(330)가 설치되는 영역에서 인입배관(326)의 단면면적에 대해서 1/2 이상의 면적을 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 인입배관(326) 내에서 적어도 하나 이상이 배가스의 이동 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 제1유도부재(330)는 인입배관(326) 내에서 전면에 배가스가 충돌할 수 있도록 10 내지 20˚정도로 기울어진 상태로 인입배관(326) 내부를 가로지르도록 구비될 수 있고, 제1유도부재(330)의 전방 및 후방으로 배가스가 이동할 수 있는 경로를 형성할 수 있다. 이때, 제1유도부재(330)가 복수개로 구비되는 경우, 제1유도부재(330) 사이로 배가스가 이동할 수 있도록 이격되어 구비될 수 있다.
제1유도부재(330)는 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 인입배관(326)에 형성되는 확장구간(W)의 전단에 구비될 수도 있고, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 확장구간(W)의 후단, 예컨대 후드(310)에 인접한 부분에 구비될 수도 있다. 이때, 제1유도부재(330)가 확장구간(W)의 전단에 구비되는 경우에는 확장구간(W)으로 유입되는 배가스의 유속이 빠르기 때문에 배가스가 제1유도부재(330)를 통과한 이후에도 어느 정도 편심된 상태로 이동할 수 있다. 그러나 제1유도부재(330)가 확장구간(W)의 후단에 구비되는 경우에는 배가스가 확장구간(W)을 통과하면서 유속이 저감되기 때문에 제1유도부재(330)의 확장구간(W)의 전단에 구비되는 경우보다 편심 현상을 더욱 효율적으로 저감시킬 수 있다.
한편, 소결대차(200)는 이동경로(120)를 따라 이동하기 때문에 후드(310)는 소결대차(200)의 상부에 소결대차(200)와 일정 거리를 두고 이격 설치될 수 있다. 이러한 구조적인 특징으로 인해 후드(310)에 공급된 배가스 중 일부는 소결대차(200) 내 원료층으로 모두 유입되지 않고, 후드(310)와 소결대차(200) 사이에 형성되는 틈으로 누설되기 쉽다. 따라서 본 발명에서는 소결대차(200)와 후드(310) 사이로 누설되는 배가스의 양을 최소화하기 위하여 후드(310)에 배가스의 유동을 제어하기 위한 제2유도부재(332)와, 후드(310)와 소결대차(200) 간의 틈을 최소화하기 위한 차단부재(340)를 설치하였다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배가스 순환영역의 구조를 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 선A-A에 따른 후드의 단면 구조를 보여주는 도면이고, 도 8은 도 6에 도시된 후드의 전면(또는 후면) 구조를 보여주는 도면이고, 도 9는 소결대차 내 원료층 높이 변화에 따른 차단부재의 배치 상태를 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 변형 예에 따른 소결광 제조 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하에서 후드(310)의 일측 및 타측은 소결대차(200)의 폭방향에 배치되는 방향을 의미하고, 후드(310)의 전면, 후면, 전방 및 후방은 소결대차(200)의 이동방향으로 구비되는 서로 마주보는 양면 또는 양쪽 방향을 의미한다. 또한, 후드(310)의 길이방향은 소결대차(200)의 이동방향을 의미하고, 후드(310)의 폭방향은 소결대차(200)의 폭방향을 의미한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 후드(310)는 이동경로(120)의 적어도 일부에서 소결대차(200)의 상부를 커버하도록 구비될 수 있다. 후드(310)는 소결대차(200)의 이동방향으로 반원 형태의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 후드(310)는 소결대차(200)의 이동방향을 따라 길게 연장되고, 하부는 개방되며, 상부는 소결대차(200)의 폭방향으로 곡면을 갖는 중공형으로 형성될 수 있다.
그리고 후드(310)의 일측, 예컨대 소결대차(200)의 폭방향으로 일측에는 배가스 순환배관(320)이 연결될 수 있다. 이에 배가스는 후드(310)의 일측으로 유입되어 타측방향으로 유동하면서 소결대차(200) 내 원료층 또는 소결층으로 유입될 수 있다.
제2유도부재(332)는 후드(310) 내부에서 배가스가 유입되는 방향에 대해서 교차하는 방향으로 구비되고, 후드(310) 내부에서 배가스의 유동 방향을 제어할 수 있다. 제2유도부재(332)는 후드(310)의 양측 하부에 구비될 수 있다. 후드(310)의 길이방향, 예컨대 소결대차(200)이 이동방향을 따라 연속적으로 구비될 수도 있고, 배가스가 유입되는 부분, 예컨대 배가스 순환배관(320)이 연결되는 부분에 선택적으로 구비될 수도 있다.
제2유도부재(332)는 후드(310)의 일측 및 타측 하부에 후드(310) 내부를 향해 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비될 수 있다. 이러한 구성을 통해 후드(310) 내부로 유입된 배가스는 후드(310)의 내벽을 따라 이동하다가 제2유도부재(332)에 형성된 경사면을 타고 후드(310) 내측 방향으로 유동하여 후드(310) 외부로 누설되는 것을 억제할 수 있다.
여기에서는 제2유도부재(332)가 후드(310)의 양쪽에 구비되는 것으로 설명하였지만, 배가스가 유입되는 후드(310)의 일측에 대향하는 방향, 즉 타측에만 구비될 수도 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 차단부재(340)는 후드(310)의 전면 및 후면, 양면에 제2유도부재(332)가 구비되는 방향에 대해서 교차하는 방향 또는 후드(310) 내부로 배가스가 유입되는 방향과 나란한 방향으로 구비되고, 후드(310)와 소결대차(200) 사이에 형성되는 틈을 최소화할 수 있다. 차단부재(340)는 면적을 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 차단부재(340)는 후드(310)의 전면 및 후면의 하부에 상하방향으로 연장되도록 구비될 수 있다. 또한, 차단부재(340)는 소결대차(200)의 이동방향에 대하여 회전 가능하도록 구비될 수 있다.
즉, 후드(310)의 전면 및 후면은 소결대차(200) 내 원료층의 직상부에 배치되므로, 소결대차(200)의 벽체 직상부에 배치되는 후드(310)의 양측에 비해 소결대차(200)와의 간격이 더 크게 형성된다. 또한, 조업 조건의 변경에 따라 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이 변화에 따라 후드(310)와 원료층 간의 간격이 변화할 수 있다.
따라서 후드(310)의 전면 및 후면에 상하방향으로 연장되도록 차단부재(340)를 형성하여, 후드(310)의 전면 및 후면의 길이를 후드(310)의 양측보다 양측 상부에 길게 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이때, 차단부재(340)는 원료층 높이 변화에 대응하여 후드(310)와 원료층 간의 거리를 최소화할 수 있도록 적어도 소결대차(200)에 형성되는 원료층의 최소 높이에 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 예컨대 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이가 900㎜ 정도로 낮은 경우 차단부재(340)는 수직방향으로 배치될 수 있다. 또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 소결대차(200)에 장입되는 원료층의 높이가 1500㎜ 정도로 비교적 높은 경우에는 차단부재(340)가 기울어지게 구비될 수 있다. 이에 후드(310)와 소결대차(200) 또는 소결대차(200) 내 원료층과의 거리를 단축하여 배가스가 누설되는 틈을 최소화할 수 있다.
또한, 소결대차(200) 내 원료층의 높이가 소결대차(200)의 폭방향으로 항상 동일한 것은 아니기 때문에 차단부재(340)를 후드(310)의 하부로 연장되도록 구성하는 경우 소결대차(200) 내 원료층 또는 소결층과 충돌할 수 있다. 따라서 차단부재(340)를 소결대차(200)의 이동방향으로 회전 가능하도록 구비함으로써 차단부재(340)와 원료층 간의 충돌로 인한 충격을 완화할 수 있다. 또한, 차단부재(340)는 후드(310)의 폭방향으로 연장되도록 구비될 수도 있지만, 이 경우 원료층의 높이 차이에 의해 부분적으로 과 충돌하는 경우 차단부재(340) 전체가 회전하여 후드(310)와 원료층과의 사이가 개방되어 다량의 배가스가 누설될 수 있다. 따라서 차단부재(340)를 후드(310)의 폭방향으로 분할 배치하여 원료층과 충돌하는 차단부재만 회전하도록 함으로써 배가스의 누설을 최소화할 수 있다.
그리고 차단부재(340)는 후드(310)의 내측에서 회전 가능하도록 설치하되, 일부가 후드(310)와 중첩되도록 하여 차단부재(310)의 회전 범위를 제한할 수 있다. 또한, 후드(310) 내부로 공급되는 배가스의 풍량에 의해 차단부재(310)가 회전하여 후드(310)와 원료층 사이가 개방되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2유도부재(332)와 차단부재(340)를 이용하여 후드(310) 내부로 공급된 배가스가 외부로 누설되는 것을 억제할 수 있으나, 조업 이상으로 소결대차(200)가 정지하는 비상운전 조건에서는 제1흡인팬(124)의 흡인력이 감소하기 때문에 후드(310) 내부에 양압이 형성될 수 있다. 이 경우, 제2유도부재(332)와 차단부재(340)를 통해서 배가스의 누설을 억제하는데 어려움이 있다. 따라서 후드(310) 내부로 공급되는 배가스의 일부를 윈드박스(121)로 강제 배출시켜 후드(310) 주변으로 배가스가 누설되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
이 경우, 도 10에 도시된 것처럼, 후드(310)에 후드(310) 내부의 압력을 측정하는 압력계(350)를 설치하고, 보조배관(352)을 이용하여 후드(310)와 윈드박스(121)를 연결할 수 있다. 이때, 보조배관(352)에는 압력계(350)에서 측정된 후드(310) 내부 압력에 따라 보조배관(352)을 개폐하는 밸브(354)를 설치할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 압력계(350)에 의해 후드(310) 내부 압력이 지나치게 높은 것으로 측정되면, 밸브(354)를 개방하여 후드(310) 내부의 배가스를 윈드박스(121)로 강제 배출하여 후드(310) 내부 압력을 낮출 수 있다. 후드(310) 내부 압력이 낮아지면 후드(310) 내부로 공급되는 배가스가 후드(310)와 소결대차(200) 사이 공간으로 누설되는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 제1흡인팬(124)의 흡인력이 낮은 상태인 경우에도 제2흡인팬(328)은 정상작동하여 후드(310)로 배가스를 공급할 수 있기 때문에 후드(310) 내부로 공급되는 배가스를 저항이 큰 소결대차(200) 내 원료층 또는 소결층을 통과시키지 않고, 보조배관(352)으로 배출시킴으로써 후드(310)와 소결대차(200) 사이로 배가스가 누설되는 것을 억제할 수 있다.
도 11은 소결광을 제조할 때 후드 주변에서 배가스의 누설 정도를 비교하여 보여주는 도면이다.
도 11의 (a)는 분배구간이 구비되지 않은 배가스 순환배관에 인입배관을 직접 연결하여 후드에 배가스를 공급한 경우, 후드 주변에서 측정된 CO 농도를 나타낸다. 이때, 후드(310)에는 제2유도부재(332)와 차단부재(340)는 설치되지 않았다.
그리고 11의 (b)는 분배구간이 구비된 배가스 순환배관에 인입배관을 연결하여 후드에 배가스를 공급한 경우, 후드 주변에서 측정된 CO 농도를 나타낸다. 이때, 후드(310)에는 제2유도부재(332)와 차단부재(340)를 설치하였다.
도 11의 (a)의 경우 소결대차의 진행방향에 대해서 전방에 위치하는 영역에서 CO 농도가 높게 나타나고 있고 있다. 특히 인입배관의 반대 방향에서는 2064ppm 정도로 매우 높은 CO 농도를 나타내고 있다. 이는 복수의 인입배관이 배가스 순환배관에 직접 연결되어 배가스 순환배관 내 배가스가 복수의 인입배관으로 균일하게 분배되지 않고 어느 하나의 인입배관으로 집중적으로 유입되어 배가스가 유입되는 후드의 반대 방향으로 배가스가 누설되었기 때문이다. 또한, 후드로 유입된 배가스는 후드와 소결대차 사이로 유출되었기 때문이다.
반면, 도 11의 (b)의 경우 후드 전체에 걸쳐 도 11의 (a)에 비해 CO 농도가 매우 낮게 측정되고 있다. 이는 배가스 순환배관의 분배구간에서 배가스가 분배된 후 복수의 인입배관으로 유입되어 후드 전체 영역에 걸쳐 배가스가 균일하게 공급되기 때문이다. 또한, 후드에 설치된 제2유도부재와 차단부재에 의해 후드 내 배가스가 후드와 소결대차 사이로 유출되는 것이 방지되었기 때문이다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 소결광 제조 설비는 배가스를 효율적으로 순환시켜 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 이동 경로를 따라 이동 가능한 소결 대차;
    상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 배치되는 복수의 윈드박스;
    상기 소결대차의 상부에 상기 이동경로의 적어도 일부를 따라 연장형성되는 후드; 및
    상기 복수의 윈드박스 중 적어도 일부와 상기 후드를 연결하는 배가스 순환배관;을 포함하고,
    상기 배가스 순환배관은 적어도 일부에 상기 배가스의 이동 방향으로 상기 배가스를 분배하는 적어도 하나의 배가스 분배구간을 포함하는 소결광 제조 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배가스 순환배관은,
    일측이 상기 윈드박스에 연결되고 상기 배가스 분배구간을 포함하는 주배관;
    일측은 상기 주배관에 연결되고, 타측은 상기 후드에 연결되는 복수의 인입배관;을 포함하는 소결광 제조 설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 주배관에 흡인팬이 구비되고,
    상기 배가스 분배구간은 흡인팬과 상기 후드 사이에 구비되는 소결광 제조 설비.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배가스 분배구간은 상기 배가스의 이동방향과 나란하게 배치되는 복수의 분배배관을 포함하는 소결광 제조 설비.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 분배배관 각각은 동일한 단면 면적을 갖도록 형성되는 소결광 제조 설비.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 인입배관의 일측은 상기 분배배관에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며,
    상기 인입배관은 상기 분배배관의 개수에 대응하는 개수로 구비되는 소결광 제조 설비.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 인입배관의 일측은 상기 분배배관에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며,
    상기 인입배관의 타측은 복수개로 분기되어 상기 후드에 연결되는 소결광 제조 설비.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 배가스 분배구간은 상기 배가스의 이동방향과 나란한 방향으로 복수의 경로를 형성하도록 상기 주배관의 내부 공간을 분할하는 격벽을 포함하는 소결광 제조 설비.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 격벽은 상기 복수의 경로가 동일한 단면 면적을 갖도록 상기 주배관의 내부 공간을 분할하는 소결광 제조 설비.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 인입배관의 일측은 상기 경로에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며,
    상기 인입배관은 상기 경로의 개수에 대응하는 개수로 구비되는 소결광 제조 설비.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 인입배관의 일측은 상기 경로에 연결되고, 상기 인입배관의 타측은 상기 후드에 연결되며,
    상기 인입배관의 타측은 복수개로 분기되어 상기 후드에 연결되는 소결광 제조 설비.
  12. 청구항 2 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인입배관은 상기 후드의 일측에 연결되고,
    상기 복수의 인입배관의 타측은 동일한 높이 구비되는 소결광 제조 설비.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 인입배관은 내부에 상기 배가스의 유동을 제어하도록 상기 인입배관의 내부에 제1유도부재를 구비하는 소결광 제조 설비.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 후드는 상기 후드의 내부에서 배가스의 유동을 제어하기 위한 적어도 하나의 제2유도부재와, 배가스의 누설을 차단하기 위한 차단부재 중 적어도 어느 하나를 포함하는 소결광 제조 설비.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 배가스 순환배관은 상기 소결대차의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 배가스를 공급하도록 상기 후드에 연결하고,
    상기 제2유도부재는 상기 후드의 내부에 상기 배가스가 공급되는 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치하는 소결광 제조 설비.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2유도부재는,
    상기 후드의 적어도 일측에 상기 후드의 길이방향을 따라 연장되도록 구비하는 소결광 제조 설비.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2유도부재는,
    상기 후드의 내측으로 하향경사지는 경사면을 포함하는 소결광 제조 설비.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 차단부재는,
    면적을 갖는 플레이트 형상으로 형성되고,
    상기 소결대차의 이동방향에 대하여 상기 후드의 서로 마주보는 양면에 상하방향으로 연장되도록 구비하는 소결광 제조 설비.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 차단부재는,
    상기 소결대차의 이동방향으로 회전 가능하도록 구비하는 소결광 제조 설비.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 후드의 내부 압력을 측정하는 압력계와,
    상기 후드와 상기 윈드박스를 연결하는 보조배관 및
    상기 압력계에서 측정된 후드의 내부 압력에 따라 상기 보조배관을 개폐하는 밸브를 포함하는 소결광 제조 설비.
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