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KR100485522B1 - 입형식 소성로 - Google Patents

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KR100485522B1
KR100485522B1 KR10-2002-0076659A KR20020076659A KR100485522B1 KR 100485522 B1 KR100485522 B1 KR 100485522B1 KR 20020076659 A KR20020076659 A KR 20020076659A KR 100485522 B1 KR100485522 B1 KR 100485522B1
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Abstract

본 발명은 란스(LANCE)의 마모에 따른 관통 및 탈락을 방지하고 노즐(NOZZLE)투입구 및 란스(LANCE)곡간부에 타르(TAR)및 이물질 등으로인한 폐쇄 현상을 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)에의해 란스(LANCE)냉각 에어 (AIR)유량 및 압력에따라 (LANCE)곡간부 및 노즐(NOZZLE)의 협소한 홀(HALL)내부에 고착되지 않도록 에어(AIR)와 함께 소성로 내부로 분사되어 소각 시킴으로서 노즐(NOZZLE)의 폐쇄 현상을 방지하고 노즐(NOZZLE)을 통해 균등하게 가스가 공급되고 란스(LANCE)끝단부의 화염을 확산시켜 로(爐)내부에서 화염 분포를 균일하게 확산 유도 시킴으로써 품질의 질적 및 생산성 향상이 되는 장치의 방법에 관한 것이다
본 발명은 입형식 소성로(111a,111b)에 공급되는 다수의 란스(LANCE)(111aa) 및 노즐(NOZZLE)(210)에 폐쇄를 방지하여 가스를 균등하게 분사 시킬수있어 로내 소성부에서 화염의 분포를 균일하게 유지 생석회 품질을 향상 시키며, 정상 조업중 노즐(NOZZLE)의 청소를 에어(AIR)압력에의해 자동으로 실시하므로써 설비 휴지 요인을 제거하여 가동율을 높임으로써 생산성을 향상 시킬수 있다.

Description

입형식 소성로{A Shaft Kiln}
본 발명은 란스(LANCE)의 마모에 따른 관통 및 탈락을 방지하고 노즐(NOZZLE)투입구 및 란스(LANCE)곡간부에 타르(TAR)및 이물질 등으로인한 폐쇄 현상을 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)에의해 란스(LANCE)냉각 에어 (AIR)유량 및 압력에따라 (LANCE)곡간부 및 노즐(NOZZLE)의 협소한 홀(HALL)내부에 고착되지 않도록 에어(AIR)와 함께 소성로 내부로 분사되어 소각 시킴으로서 노즐(NOZZLE)의 폐쇄 현상을 방지하고 노즐(NOZZLE)을 통해 균등하게 가스가 공급되고 란스(LANCE)끝단부의 화염을 확산시켜 로(爐)내부에서 화염 분포를 균일하게 확산 유도 시킴으로써 품질의 질적 및 생산성 향상이 되는 장치의 방법에 관한 것이다
일반적으로 생석회는 제강공정에서 고청정강의 제조를 위해 탈황제나 불순물을 제거하기위한 인자로서 사용되고 있으며, 근래에는 소결광 제조 공정에서 분 생석회를 이용한 통기성 확보로 생산성 증대의 주요인이 되고있어 고품위의 생석회가 요구되고 있다.
제1도에 나타낸 것과 같이 입형식 소성로(111a,111b)는 40mm ~ 80mm의 대립자의 석회석으로 생석회를 제조하는데 사용되며, 상기 석회석의 표면을 물로 세척하여 소성로의 원석 저장 호퍼(110)에 장입 된다.
원석 저장 호퍼(110)에 저장된 석회석은 계획된 생산량에 따라 로 내부에서 배출된 양 만큼 소성로 내부로 장입하게되고 그림 제1도처럼 1기의 소성로는 두개의 소성로로 구성 되어있어 한쪽이(111a)소성 공정이면 다른 한쪽은(111b) 비소성 공정으로 소성과 예열을 반복하면서 석회석을 생석회로 소성하게 된다.
상기의 소성 공정이란 석회석의 탈탄산에 필요한 적정 연소 가스와 연소에 필요한 공기를 공급하여 열을 가하는 공정이며, 비소성 공정이란 소성측의 폐열이 배출되면서 열교환 작용이 이루어져 로내의 원석에 예열 작용을 시키면서 외부로 배출되는 공정이다.
이와 같이 소성로에 장입된 원석은 로 상부로부터 예열과 소성과정을 거친후 배출작용에 의해 하강되면서 제품냉각 공기 브로워(116)에서 공급된 냉각 공기에 의한 냉각 과정을 거친후 생석회로 제조 되어진다.
상기 소성로(111a,111b)의 상부에 위치한 로내부 화염 공급 장치인 란스(111aa)는 제2도에 나타낸 바와같이 노내에 평면적으로 다수(18개)가 설치 되어있어 원형의 노내부에서 수평으로 화염을 형성시킨다.
제3도는 노즐(NOZZLE)(210)의 막힘 현상에 따른 화염의 발생 상황도다.
상기 현상은 시간적, 위치적으로 매우 불규칙적으로 발생되어 로(爐)내부에서의 미소성 및 과소성의 주요인 되고 있다.
제4도는 종래의 란스 노즐의 구성 및 상태도로서 란스 분사관 전단에 직경이 작은(7.5mm ~ 10mm)노즐이 위치하여 각 란스에 COG를 균일 공급하고 있으며 이는 계획된 생산량에 따라 그 구경을 정해 사용하고 있다
그러나 상기의 란스(111aa) 노즐(210)에 공급되는 COG(COKE OVEN GAS)의 정제 불량 및 다량의 가스가 소모되는 생석회 제조 공정의 특성상 가스에 혼합된 타르(TAR)및 이물질(250)이 노즐(210) 홀(HALL)내부 및 란스(111aa)곡간부에 고착되어 폐쇄되면서 각 란스에 공급되는 가스 공급의 밸런스(BLANCE)가 흐트러져 화염이 불균일하게 형성되어 노내부의 화염 분포가 편중되는 현상이 발생되며 막힘 현상이 심한 경우 가스 유량 저하에 의한 감산의 원인이 되기도 한다.
이상과 같은 상기의 문제를 해결하기 위한 기존의 해결 방법은 로를 정지시킨다음 다수의 노즐(NOZZLE)(210)을 점검 하기위해 커플링(COUPLING)(202)으로 연결된 노즐을 해체 시킨다음 수공구를 이용하여 폐쇄된 노즐(NOZZLE)를 관통시키고 있으나 란스(LANCE)(111aa)는 곡간부가 직각으로 설치, 배치되어있고 또한 로(爐)내부에 설치되어있어 육안으로 보이지 않기 때문에 관통하는데 다량의 시간이 소비되고 생산성 저하하는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로 종래의 수작업을 하던 란스(LANCE)(111aa) 노즐(NOZZLE)(210)의 관통작업과 란스(LANCE)(111aa)의 마모 관통 및 탈락의 문제점을 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)장치를 설치하여 에어(AIR)압력에 의해 자동으로 정상 조업 중에도 란스(LANCE)(111aa) 노즐(NOZZLE)(210)청소를 할 수 있도록 하고 란스(LANCE)(111aa) 끝단부에 열을 확산시켜 화염을 균일하게 유도하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입형 소성로는, 연소공기 브로워(114) 라인 및 란스냉각 브로워(115)라인과 연결되어 있는 란스(111aa)를 구비하고 있는 입형식 소성로(111a, 111b)에 있어서, 상기 연소공기 브로워(114)라인과 란스냉각 브로워(115)라인 사이에 에어압력 자동콘트롤밸브(308)가 구비된 에어 바이패스라인(307)이 설치되고, 상기 에어압력 자동 콘트롤밸브(308)를 란스냉각 브로워(115)라인의 압력변화에 따라 자동으로 개폐시키는 계장박스(302)가 부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 계장 박스(302)는 란스냉각 브로워(115)라인의 압력을 측정하는 란스 냉각 브로워 압력 지시계(303)와, 상기 란스 냉각 브로워 압력 지시계(303)의 압력에 따라 상기 에어압력 자동 콘트롤밸브(308)를 개폐하는 란스 냉각 브로워 압력 콘트롤계(304)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 란스(111aa)는 곡간부를 곡면으로 처리하고 선단부에 화염 확산홈(301a, 301b, 301c, 301d)이 형성되어 있는것을 특징으로 하고, 또한, 상기 란스(111aa)는 란스 탈락 방지용 플레이트(300)가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
이를 기술적 수단의 관점에서 다시보면 본 발명은 크게 두가지로 분류로서 란스(LANCE)(111aa)부, 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)(308)로 구성 되어진다.
란스(LANCE)(111aa)부는 제 5도에 도시된 바와 같이 란스(LANCE)(111aa) 곡간부에 직각으로 설치 배치되어 타르(TAR)(250)및 이물질(250)등이 곡간부에 장애를 받아 폐쇄되는 것을 그림 제6도처럼 곡간부를 곡면으로 제작하여 에어(AIR)압력에 장애를 받지않고 의해 쉽게 로(爐)내부로 들어 갈 수 있도록 설치 배치하였고 란스(LANCE)(111aa)가 로(爐)내에서 마모및 탈락하는것을 방지하기위해 란스(LANCE)(111aa)외부에 란스(LANCE)탈락 방지용 플레이트(PLATE)(300)를 부착하였으며 란스(LANCE)(111aa) 끝단부에서 열이 확산되어 화염이 균일하게 유도할 수 있도록 화염 확산 홈(301a~d)4개소의 구성으로 이루어지며. 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)(308)구성은 그림 제7a도 처럼 계장 박스(302)내부에 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 지시계(303)와 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 콘트롤(CONTROL)계(304)를 설치하여 에어(AIR)유량 출력 라인(LINE)(306)에의해 에어(AIR)유량을 공급할 수 있도록 하였으며 에어(AIR)압력 출력 케이블(CABLE)(305)에 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 콘트롤(CONTROL)계(304) 지시치를 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)(308)에 출력할 수 있도록 하였다
에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)(308)는 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 콘트롤(CONTROL)계(304)지시에따라 란스 쿨링 에어(LANCE COOLING AIR)를 자동 콘트롤(CONTROL)할수 있도록하여 에어(AIR)바이패스 라인(BY-PASS LINE)(307)을 통해 연소용 에어(AIR)가 들어올 수 있도록 구성 되어진다.
적용 설비인 입형식 소성로 공정에서 가스 승압 및 공급 전에 자중식 타르 콜렉터(COLLECTOR)와 각종 필터등 불순물 제거 설비를 가동중에 있으나 일정량의 불순물과 타르(TAR)의 가스(GAS)중 혼입은 불가 항력으로 인식되고 있는 실정이다.
제 3도의 노즐(NOZZLE)(210)과 제 5도의 란스(LANCE)곡간부에 타르(TAR) 및 이물질(250)이 부착되어 COG투입구를 폐쇄시 본 발명의 작용도 및 작용 순서도로써 설명하면 다음과 같다.
소성 사이클(CYCLE)에 의하여 란스(LANCE)(111aa)및 노즐(NOZZLE)(210)에 냉각용 에어(AIR)가 투입되는 소성 공정시 에어(AIR)유량 출력 라인(LINE)(306)에의해 에어(AIR)유량을 공급하여 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 지시계(303)에 압력(정상압력:1~2Kg)이 SETTING치 이상 상승하면 란스(LANCE)냉각 브러워 압력 콘트롤(CONTROL)계(304)에 숫치가 입력되어 에어(AIR)압력 출력 케이블(CABLE)(305)에 의해 에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)(308)에 전달하면 발브(VALVE)가 오픈(OPEN)되어 연소 브러워와 란스(LANCE)냉각 브러워 라인(LINE)사이에 에어(AIR)바이패스 라인(BY-PASS LINE)(307)를 설치 이곳으로 에어(AIR)가 유입되어 에어(AIR)압력을 상승시켜 노즐(NOZZLE)(210)및 란스(LANCE)(111aa)곡간부(원형 TYPE)에 장애를 최소화하면서 부착된 타르(TAR) 및 이물질(250)을 소성로 내부로 분사시켜 소각 소각될 수 있도록 하였으며 란스(LANCE)(111aa)끝단부에서 열 확산에따른 화염 균일 방법은 그림 제 6a도에 의거 설명하면 다음과 같다
종래의 란스(LANCE)(111aa)끝단부는 일반 원형으로 되어있어 주위에 열 확산이 이루어지지않고 일직선으로 내려가 화염이 한곳으로만 집중적으로 분사되어 제품의 품질 향상에 문제가 발생되었으나 란스(LANCE)(111aa)끝단부에 4개의 화염확산 홈(301a~d)를 제작하여 이곳으로 화염이 분사되어 한곳에 집중되었던 화염을 주위로 분사 유도시켜 균일적인 제품 소성이이루어질 수 있도록 하였으며 란스(LANCE)(111aa)의 마모 탈락을 방지하기위해 그림 제6도에 도시한것 처럼 란스(LANCE)(111aa)외부에 란스(LANCE)탈락 방지용 플레이트(PLATE)(300)를 4개씩 각각 부착하여 탈락을 방지하였으며 이러한 모든것이 타르(TAR)및 이물질이 고착되어 폐쇄되는 현상을 방지 할수있어 각각의 란스(LANCE)에 가스를 균등 공급 시킴으로서 소성로 내부에서 화염의 분포를 균일하게 유지 할수있어 석회석 소성 제품의 질적 향상과 생산성 향상을 이룰수 있다.
본 발명은 입형식 소성로(111a,111b)에 공급되는 다수의 란스(LANCE)(111aa) 및 노즐(NOZZLE)(210)에 폐쇄를 방지하여 가스를 균등하게 분사 시킬수있어 로내 소성부에서 화염의 분포를 균일하게 유지 생석회 품질을 향상 시키며, 정상 조업중 노즐(NOZZLE)의 청소를 에어(AIR)압력에의해 자동으로 실시하므로써 설비 휴지 요인을 제거하여 가동율을 높임으로써 생산성을 향상 시킬수 있다.
제1도: 종래 기술에 따른 입형식 소성로의 작업 공정도.
제2도:종래 기술에 따른 란스 노즐(LANCE NOZZLE)설치 사시도.
제3도:노즐(NOZZLE)폐쇄 및 화염 상태를 나타낸 설명도.
제4도:종래의 란스 노즐(LANCE NOZZLE)의 구조.
제5도:란스(LANCE)곡간부의 폐쇄와 마모 관통을 나타낸 단면도.
제6도:본 발명의 란스(LANCE)마모 탈락 방지용 플레이트(plate)부착
단면도 및 본 발명의 란스(LANCE)끝단부 열 확산 유도장치 사시도.
제6a도:본 발명의 란스(LANCE)끝단부의 열 확산 상태를 나타낸 설명도.
제7도:본 발명에 따른 입형식 소성로의 작업 공정도
제7a도: 본 발명의 란스냉각 에어 콘트롤 장치의 작업 공정도
제8도:란스(LANCE)냉각 에어(AIR)콘트롤(CONTROL)제어 동작 FLOW.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100:소성로 본체 110: 원석저장호퍼 111a,b:입형식 소성로
111aa:란스(LANCE) 112a,b:제품 배출용 디스챠지(DISCHARGE)
113:제품 배출 호퍼 114:연소공기 브로워
115:란스(LANCE)냉각 브로워 116:제품냉각 공기브로워
117:COG BOOSTER 118:스쿠르바(SCRUBBER) 119:제품불출 피더(FEEDR)
200:COG LINE 200a:란스 노즐(LANCE NOZZLE)조립부
201:연결용 호스(HOSE) 202:퀵 카플링(QUICK COUPLING)
203:란스 노즐(LANCE NOZZLE)조립체 204:화염
204a:란스(LANCE)관통부 불출 화염 205:란스 보호 커버(COVER)
210:노즐(NOZZLE) 230:노즐(NOZZLE)삽입용 에덥터
250:타르(TAR) 및 이물질(고착물)
300:란스(LANCE)탈락 방지용 플레이트(PLATE)
301a~d:화염 확산 홈 302:계장 박스(BOX)
303:란스(LANCE)냉각 브러워 압력 지시계
304:란스(LANCE)냉각 브러워 압력 콘트롤(CONTROL)계
305:에어(AIR)압력 출력 케이블(CABLE) 306:에어(AIR)유량 출력 라인(LINE)
307:에어(AIR)바이패스 라인(BY-PASS LINE)
308:에어(AIR)압력 자동 콘트롤 발브(CONTROL VALVE)

Claims (4)

  1. 연소공기 브로워(114)라인 및 란스냉각 브로워(115)라인과 연결되어 있는 란스(111aa)를 구비하고 있는 입형식 소성로(111a, 111b)에 있어서,
    상기 연소공기 브로워(114)라인과 란스냉각 브로워(115)라인 사이에 에어압력 자동콘트롤밸브(308)가 구비된 에어 바이패스라인(307)이 설치되고,
    상기 에어압력 자동 콘트롤밸브(308)를 란스냉각 브로워(115)라인의 압력변화에 따라 자동으로 개폐시키는 계장박스(302)가 부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 입형식 소성로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계장 박스(302)는 란스냉각 브로워(115)라인의 압력을 측정하는 란스 냉각 브로워 압력 지시계(303)와,
    상기 란스 냉각 브로워 압력 지시계(303)의 압력에 따라 상기 에어압력 자동 콘트롤밸브(308)를 개폐하는 란스 냉각 브로워 압력 콘트롤계(304)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 입형식 소성로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 란스(111aa)는 곡간부를 곡면으로 처리하고 선단부에 화염 확산홈(301a, 301b, 301c, 301d)이 형성되어 있는것을 특징으로 하는 입형식 소성로.
  4. 제1항에 또는 제2항에 있어서,
    상기 란스(111aa)는 란스 탈락 방지용 플레이트(300)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 입형식 소성로.
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