KR100784148B1 - Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace - Google Patents
Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace Download PDFInfo
- Publication number
- KR100784148B1 KR100784148B1 KR1020060134540A KR20060134540A KR100784148B1 KR 100784148 B1 KR100784148 B1 KR 100784148B1 KR 1020060134540 A KR1020060134540 A KR 1020060134540A KR 20060134540 A KR20060134540 A KR 20060134540A KR 100784148 B1 KR100784148 B1 KR 100784148B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reduction furnace
- gas
- flow reduction
- stagnation
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 18
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 100
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 19
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 47
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 21
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 6
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
- F27B15/02—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B15/10—Arrangements of air or gas supply devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
-
- 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
- F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
- F27D25/008—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag using fluids or gases, e.g. blowers, suction units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 유동 환원로의 정체층 제거장치는 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치되어 분산판의 상부에 형성되는 정체층을 제거하는 제1 가스 분사장치, 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치되어 분산판의 하부에 형성되는 정체층을 제거하는 제2 가스 분사장치 및 가스 덕트를 관통하여 설치되어 가스 덕트에 형성되는 정체층을 제거하는 제3 가스 분사장치를 포함한다.The stagnation layer removal device of the flow reduction furnace according to the present invention is installed through the outer wall of the flow reduction furnace to remove the stagnation layer formed on the top of the dispersion plate, installed through the outer wall of the flow reduction furnace And a second gas injector for removing the stagnant layer formed on the lower portion of the dispersion plate and a third gas injector installed through the gas duct to remove the stagnant layer formed in the gas duct.
Description
도 1은 용철 제조장치의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing an embodiment of a molten iron manufacturing apparatus.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유동 환원로의 정체층 제거장치가 설치된 유동 환원로의 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a flow reduction furnace equipped with a stagnation bed removal apparatus of the flow reduction furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3은 제1 가스 분사장치를 도시한 개략도이다.3 is a schematic view showing a first gas injector.
도 4는 제2 가스 분사장치의 개략도이다.4 is a schematic view of a second gas injector.
본 발명은 유동 환원로 정체층의 제거방법 및 제거장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 유동 환원로 내의 불완전한 유동에 의해 유동 환원로 벽체나 분산판 상부에 형성되는 더스트나 분광 및 분환원철의 정체층을 제거하는 유동 환원로 정체층의 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for removing a stagnation bed in a fluid reduction furnace. More specifically, the present invention relates to a stagnation layer of dust, spectroscopic and reduced-reduction iron, which is formed on a wall of a flow reduction furnace or a distribution plate by incomplete flow in a fluid reduction furnace. The present invention relates to a method and a device for removing a stagnation bed for removing a fluidized bed.
철강 산업은 자동차, 조선, 가전, 건설 등의 전체 산업에 기초 소재를 공급하는 핵심 기간 산업으로서, 인류의 발전과 함께하여 온 가장 역사가 오래된 산업중의 하나이다. 철강 산업의 중추적인 역할을 담당하는 제철소에서는 원료로서 철 광석 및 석탄을 이용하여 용융 상태의 선철인 용철을 제조한 다음, 이로부터 강을 제조하여 각 수요처에 공급하고 있다.The steel industry is a key industry that supplies basic materials to the entire industry, such as automobiles, shipbuilding, home appliances, and construction, and is one of the oldest industries that has been with human development. Steel mills, which play a pivotal role in the steel industry, manufacture molten pig iron, molten pig iron, using iron ore and coal as raw materials, and then produce steel and supply it to each customer.
현재, 전세계 철 생산량의 60% 정도가 14세기부터 개발된 고로법으로부터 생산되고 있다. 고로법은 소결 과정을 거친 철광석과 유연탄을 원료로 하여 제조한 코크스 등을 고로에 함께 넣고 산소를 불어넣어 철광석을 철로 환원하여 용철을 제조하는 방법이다. Currently, about 60% of the world's iron production comes from blast furnace methods developed since the 14th century. The blast furnace method is a method of producing molten iron by reducing iron ore to iron by putting together coke prepared from sintering process and coking coal as a raw material into a blast furnace.
용철 생산 설비의 대종을 이루고 있는 고로법은 그 반응 특성상 일정 수준 이상의 강도를 보유하고 노내 통기성 확보를 보장할 수 있는 입도를 보유한 원료를 요구하므로, 전술한 바와 같이, 연료 및 환원제로 사용하는 탄소원으로는 특정 원료탄을 가공 처리한 코크스에 의존하며, 철원으로는 일련의 괴상화 공정을 거친 소결광에 주로 의존하고 있다. The blast furnace method, which is a large-scale of molten iron production equipment, requires a raw material having a certain level or more of strength and a particle size capable of ensuring ventilation in the furnace because of its reaction characteristics. Depends on the coke processed specific raw coal, and as a source of iron mainly depends on the sintered ore through a series of agglomeration process.
이에 따라 현재의 고로법에서는 코크스 제조 설비 및 소결 설비 등의 원료 예비처리 설비가 반드시 수반되므로, 고로 이외의 부대 설비를 구축해야 할 필요가 있을 뿐만 아니라 부대 설비에서 발생하는 제반 환경오염물질에 대한 환경오염 방지설비의 설치 필요로 인하여 투자 비용이 다량으로 소모되어 제조원가가 급격히 상승하는 문제점이 있다.As a result, the current blast furnace method necessarily involves preliminary treatment of raw materials such as coke production equipment and sintering equipment. Therefore, it is not only necessary to construct auxiliary equipment other than the blast furnace, but also to the environment for all environmental pollutants generated from the auxiliary equipment. Due to the need for the installation of pollution prevention equipment, there is a problem in that the cost of production is rapidly increased due to the large investment cost.
이러한 고로법의 문제점을 해결하기 위하여, 세계 각국의 제철소에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 전세계 광석 생산량의 80% 이상을 점유하는 분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융 환원 제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.In order to solve the problems of the blast furnace method, steel mills around the world use molten coal as a fuel and a reducing agent directly, and as a source of iron, molten reduction of molten iron by directly using spectroscopy that occupies 80% or more of the world's ore production. Many efforts are being made in the development of the steelmaking method.
용융 환원 제철법은 예비 환원과 최종 환원의 2단계 환원법이 주류를 이루고 있다. 종래의 용철 제조장치는 기포 유동층이 형성되는 유동 환원로와 여기에 연결되어 석탄 충전층이 형성되는 용융 가스화로로 이루어져 있다. 상온의 분광 및 부원료는 유동 환원로에 장입되어 예비 환원된다. The melt reduction steelmaking method is mainly composed of two-stage reduction methods, preliminary reduction and final reduction. Conventional molten iron manufacturing apparatus is composed of a fluid reduction furnace in which a bubble fluidized bed is formed and a melt gasification furnace in which a coal packed bed is formed. Spectroscopy and subsidiary materials at room temperature are charged to a flow reduction furnace and preliminarily reduced.
유동 환원로에는 용융 가스화로로부터 고온의 환원 가스가 공급되므로, 상온의 분광 및 부원료가 고온의 환원 가스와 접촉하여 승온된다. 이와 동시에, 상온의 분광 및 부원료는 90% 이상 환원되고, 30% 이상 소성되어 용융 가스 화로 내로 장입된다. Since the high temperature reducing gas is supplied from the melt gasification furnace to the fluid reduction furnace, the spectroscopy and subsidiary materials at room temperature are heated in contact with the high temperature reducing gas. At the same time, spectroscopy and secondary raw materials at room temperature are reduced by at least 90%, fired by at least 30% and charged into the melt gasifier.
한편, 유동 환원 공정에서 유동 환원로 내로 장입된 분광은 용융 가스화로로부터 공급되는 환원 가스에 의해 상승, 환원되는 과정을 거치는데, 각 입자의 크기, 밀도 등의 특성에 따라 일정 높이까지 상승하다가 대체로 가스 흐름이 거의 없는 유동 환원로의 내벽을 따라 다시 하강하게 된다.On the other hand, in the flow reduction process, the spectroscopic charge into the flow reduction furnace is raised and reduced by the reducing gas supplied from the melt gasification furnace, which rises to a certain height depending on the characteristics of each particle size, density, etc. It descends again along the inner wall of the flow reduction furnace with little gas flow.
그런데 조업상 급격한 가스류 변동 등 여러 가지 이유로 반응기의 주변류 형성이 원활하지 못한 경우, 하강하는 분광이 다시 상승하지 못하고 유동 환원로의 하부와 내벽 사이에 쌓여 층을 이룬다.However, if the periphery of the reactor is not formed for a variety of reasons, such as sudden gas flow changes in the operation, the descending spectroscopy does not rise again and forms a layer between the bottom of the flow reduction furnace and the inner wall.
이와 같이, 유동 환원로의 하부와 내벽 사이에 형성된 층을 정체층이라고 한다. 특히, 조업 불안정이 계속되거나 가스류 변동의 충격이 매우 큰 경우에는 정체층을 형성하는 분광이 다시 상승하지 못하고 유동 환원로의 내부에서 분광과 가스의 흐름을 방해하게 된다. Thus, the layer formed between the lower part and the inner wall of a fluid reduction furnace is called a stagnation layer. In particular, when the operation instability continues or the impact of gas flow fluctuations is very large, the spectral forming the stagnant layer does not rise again, and disturbs the flow of spectral and gas in the flow reduction furnace.
이와 같이 정체층으로 인하여 형성된 분광과 가스의 비정상적인 흐름은 정체 층을 더욱 성장시키고, 이는 다시 분광과 가스의 흐름을 더욱 방해하는 악순환을 이루게 되어 유동 환원로의 정상적인 기능을 크게 약화시킨다.The abnormal flow of spectral and gas formed by the stagnation layer further grows the stagnation layer, which in turn leads to a vicious cycle that further disturbs the flow of spectral and gas, greatly weakening the normal function of the flow reduction furnace.
따라서 이러한 정체층을 제거하기 위해 유동 환원 공정을 중지하고 유동 환원로를 냉각시킨 후 유동 환원로의 맨홀을 열고 삽이나 끌개 같은 청소도구, 청소용 장치 등을 이용해서 이를 제거한다. 이후 유동 환원로를 다시 가열하여 온도를 높인 후 가동을 실시한다. Therefore, in order to remove the stagnation layer, the flow reduction process is stopped, the flow reduction furnace is cooled, and the manhole of the flow reduction furnace is opened, and then removed using a cleaning tool such as a shovel or a drag, a cleaning device, and the like. After that, the flow reduction furnace is heated again to increase the temperature and then operate.
이를 휴지시간이라고 하는데, 냉각 후에도 유동 환원로의 싸이클론, 분산판의 상부 및 하부의 정체층을 제거하는데 상당한 시간이 소요되고 있어 전체 휴지시간이 매우 길다. 따라서 유동 환원로의 전체 가동율이 매우 저하되고 있다. This is called idle time, and after cooling it takes a considerable time to remove the cyclone of the flow reduction furnace, the stagnation layer of the upper and lower portions of the dispersion plate, the total downtime is very long. Therefore, the overall operation rate of the fluid reduction furnace is falling very much.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 조업 도중 또는 냉각 과정에서 유동 환원로의 정체층을 제거하여 재 유동화 시킨 후, 배출하여 전체 휴지시간을 단축하고 유동 환원로의 가동율을 향상시킬 수 있는 유동 환원로의 정체층 제거방법 및 제거장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to remove the stagnant bed of the flow reduction reactor during the operation or cooling process to re-fluidize, and then discharged to shorten the overall down time and operating rate of the flow reduction furnace The present invention provides a method and apparatus for removing a stagnation bed in a fluid reduction furnace capable of improving the efficiency of the reactor.
본 발명에 따른 유동 환원로의 정체층 제거장치는 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치되어 분산판의 상부에 형성되는 정체층을 제거하는 제1 가스 분사장치, 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치되어 분산판의 하부에 형성되는 정체층을 제거하는 제2 가스 분사장치 및 가스 덕트를 관통하여 설치되어 가스 덕트에 형성되는 정체층을 제거하는 제3 가스 분사장치를 포함한다.The stagnation layer removal device of the flow reduction furnace according to the present invention is installed through the outer wall of the flow reduction furnace to remove the stagnation layer formed on the top of the dispersion plate, installed through the outer wall of the flow reduction furnace And a second gas injector for removing the stagnant layer formed on the lower portion of the dispersion plate and a third gas injector installed through the gas duct to remove the stagnant layer formed in the gas duct.
제1 가스 분사장치는 가스를 유동 환원로의 내부로 공급하는 가스 공급관 및 가스 공급관에 연결되며, 가스를 분사하는 노즐 헤드부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 가스 분사장치는 노즐 헤드부를 움직이도록 하는 유압 실린더를 더 포함할 수 있다.The first gas injector is connected to a gas supply pipe and a gas supply pipe for supplying gas into the flow reduction furnace, and may include a nozzle head part for injecting gas. In addition, the first gas injector may further include a hydraulic cylinder to move the nozzle head.
제2 가스 분사장치는, 유동 환원로의 외벽에 고정 설치되는 삽입관 및 삽입관에 결합되어 유동 환원로 내부로 가스를 분사하는 분사관을 포함할 수 있다. 또한, 삽입관은 분사관이 결합되는 측으로 배치되어 삽입관을 개폐하는 볼밸브를 포함할 수 있다. 또한, 삽입관은 유동 환원로의 내측으로 배치되는 더스트 유입 방지 캡을 포함할 수 있다. 삽입관은 유동 환원로의 아래 방향으로 가스를 분사하도록 배치될 수 있다.The second gas injector may include an insertion tube fixed to an outer wall of the flow reduction furnace and an injection tube coupled to the insertion tube to inject gas into the flow reduction furnace. In addition, the insertion tube may include a ball valve disposed to the side coupled to the injection tube to open and close the insertion tube. In addition, the insertion tube may include a dust inflow prevention cap disposed inside the flow reduction furnace. The insertion tube may be arranged to inject gas in the downward direction of the flow reduction furnace.
제3 가스 분사장치는 가스를 유동 환원로의 내부로 공급하는 가스 공급관 및 가스 공급관에 연결되며, 가스를 분사하는 노즐 헤드부를 포함할 수 있다. 제3 가스 분사장치는 노즐 헤드부를 움직이도록 하는 유압 실린더를 더 포함할 수 있다.The third gas injector is connected to a gas supply pipe and a gas supply pipe for supplying gas into the flow reduction furnace, and may include a nozzle head part for injecting gas. The third gas injector may further include a hydraulic cylinder for moving the nozzle head portion.
한편, 본 발명에 따른 유동 환원로의 정체층 제거방법은 유동 환원로 내부에서 상부와 하부 간의 차압을 측정하는 단계, 차압이 기 설정치 이상인 경우, 정체층 제거장치를 사용하여 불활성 가스를 유동 환원로 내부에 형성된 정체층에 분사하는 단계를 포함한다.On the other hand, the stagnation bed removal method of the flow reduction furnace according to the present invention is the step of measuring the differential pressure between the upper and lower inside the flow reduction furnace, when the differential pressure is more than the predetermined value, using the stagnation bed removal device to convert the inert gas to the flow reduction furnace Spraying the stagnant layer formed therein.
불활성 가스를 정체층에 분사하는 단계가 유동 환원로의 가동 중에 이루어질 수 있다. 또한, 불활성 가스를 정체층에 분사하는 단계가 유동 환원로의 냉각 중에 이루어질 수 있다. 이때, 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다.Injecting an inert gas into the stagnation bed may occur during operation of the flow reduction furnace. In addition, the step of injecting the inert gas into the stagnation layer may be made during the cooling of the flow reduction furnace. In this case, the inert gas may be nitrogen gas.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings and the most preferred embodiment which can be easily carried out by those skilled in the art. These examples are merely to illustrate the invention, but the invention is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유동 환원로의 정체층 제거방법 및 제거장치가 사용될 수 있는 용철 제조장치(1000)의 일 실시예를 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시한 용철 제조장치(1000)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 구조로 이를 변형할 수도 있으며 기타 다른 장치를 포함할 수 있다. Figure 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a molten
용철 제조장치(1000)는 환원로인 유동 환원로(100), 용융 가스화로(300) 및 환원 가스 공급관(400)을 포함한다. The molten
또한, 용철 제조장치(1000)는 유동 환원로(100)와 용융 가스화로(300) 사이에 연결된 괴성체 제조장치(500)와 고온 균배압 장치(600)를 더 포함할 수 있다. 이외에 용철 제조장치(1000)는 용철 제조에 필요한 기타 여러 가지 장치를 더 포함한다. In addition, the molten
유동 환원로(100)는 그 내부에 유동층이 형성되며, 유동층의 분광 등을 환원하여 환원체로 변환하도록 순차적으로 연결되어 있다. 각 유동 환원로(100)는 용융 가스화로(300)의 석탄 충전층으로부터 배출된 환원 가스를 환원 가스 공급관(400)을 통하여 공급받는다. 유동 환원로(100)는 환원 가스가 유입되어 흐르도록 하면서 분광 및 부원료를 통과시켜 환원체로 변환한다. The
유동 환원로(100)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 도 1에는 일례로, 예열 환원로(100a), 제1 예비 환원로(100b), 제2 예비 환원로(100c) 및 최종 환원로(100d)로 이루어지는 구성을 도시하였다. The
괴성체 제조장치(500)는 통기성 확보 및 비산 방지를 위하여 환원체를 괴성화한다. 괴성체 제조장치(500)는, 장입 호퍼(hopper, 520), 한 쌍의 롤(540), 파쇄기(560), 그리고 환원체 저장조(580)를 포함한다. 이외에, 괴성체 제조장치(500)는 필요에 따라 기타 다른 장치를 포함할 수 있다. The compacted
장입 호퍼(520)는 철 함유 혼합체를 환원한 환원체를 저장한다. 한 쌍의 롤(540)은 환원체를 압착하여 괴성화된 환원체로 제조한다. 파쇄기(560)는 괴성화된 환원체를 적당한 크기로 파쇄한다. 환원체 저장조(580)는 파쇄한 환원체를 임시 저장한다. Charging hopper 520 stores a reduced body of the iron-containing mixture. The pair of
고온 균배압 장치(600)는 괴성체 제조장치(500) 및 용융 가스화로(300) 사이에 위치한다. 고온 균배압 장치(600)는 압력 조절을 위하여 용융 가스화로(300) 상부에 설치된다. 용융 가스화로(300)의 내부는 고압이므로, 고온 균배압 장치(600)가 압력을 균일하게 조절하여 파쇄한 환원체를 용융 가스화로(300)에 쉽게 장입하도록 한다. The high temperature uniform back
용융 가스화로(300)에는 괴탄 또는 미분탄을 성형한 성형탄을 공급하여 석탄 충전층을 형성한다. 용융 가스화로(300)에 투입한 괴탄 또는 성형탄은 석탄 충전층 상부에서의 열분해 반응과 하부에서의 산소에 의한 연소 반응에 의하여 가스화된다. 가스화 반응에 의하여 용융 가스화로(300) 에서 발생하는 고온 환원 가스는 최종 환원로(10d)의 후단에 연결되어 있는 환원 가스 공급관(400)을 통하여 유동 환원로(100)로 차례로 공급되어 환원제 및 유동화 가스로 이용된다. The
상술한 바와 같이, 용철 제조장치(1000)에서 용철 제조 공정을 진행함에 따라 유동 환원로(100)의 내부에는 정체층이 형성된다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 정체층 제거장치에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. As described above, as the molten iron manufacturing process is performed in the molten
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정체층 제거장치가 설치된 유동 환원로의 개략도이다. 유동 환원로(10)는 그 내부에 유동층이 형성되며, 유동층의 분광 등을 환원하여 환원체로 변환하도록 순차적으로 연결되어 있다. 유동 환원로(10)는 용융 가스화로의 석탄 충전층으로부터 배출된 환원 가스를 공급받는다. Figure 2 is a schematic diagram of a flow reduction furnace in which a stagnation layer removal apparatus according to an embodiment of the present invention is installed. The
유동 환원로(10)는 유동 환원로는 하부의 가스 덕트(40)를 통해 환원 가스가 유입되어 흐르도록 하면서 분광 및 부원료를 통과시켜 환원체로 변환한다. 유동 환원 공정에 있어서, 유동 환원로(10)는 복수 개로 구비될 수 있다. 유동 환원로의 내부로는 싸이클론(20)이 설치되어 분광을 포집하고, 분산판(30)이 배치되어 환원 가스를 분산시킨다.The
유동 환원로의 분산판(30)의 상부로는 유동 환원로의 외벽을 관통하여 제1 가스 분사장치(110)가 설치되고, 분산판(30)의 하부로는 제2 가스 분사장치(120)가 설치되며, 가스 덕트(40)의 외벽을 관통하여 제3 가스 분사장치(130)가 설치된다.A
이와 같이 설치된 각각의 가스 분사장치(110, 120, 130)에서는 유동 환원로(10)의 가동 또는 냉각 과정에서 고압의 질소 가스가 분사되어 더스트 및 분환원철에 의한 정체층을 제거한다.In each of the
상기와 같은 유동 환원로(10)에서, 먼저, 싸이클론(20)에 설치된 관통장치(50)를 사용하여 싸이클론(20) 내부에 정체되어 있는 미분 등을 분산판(30)의 상부로 쏟아낸다. In the
다음으로, 싸이클론(20)에서 쏟아진 미분 등과 분산판(30) 상부 및 하부에 형성되는 정체층을 제1 가스 분사장치(110)와 제2 가스 분사장치(120)에서 고압의 불활성 가스를 분사하여 유동화시키다. Next, the
이때, 제1 가스 분사장치(110) 및 제2 가스 분사장치(120)에 구비된 모터를 통해 노즐 헤드부를 전후 및 좌우로 움직이면서, 고압의 불활성 가스를 분사할 수 있다.At this time, the high pressure inert gas may be injected while moving the nozzle head part back and forth and left and right through the motors provided in the
다음으로, 제3 가스 분사장치(130)을 이용하여 가스 덕트(40)의 정체층을 유동화시킨다. 이때, 유동화된 정체층은 가스 덕트(40)로 유입된 냉각 가스 또는 환원 가스와 함께 분산판(30) 상부에 형성된 덤핑 구멍(60)을 통해서 외부로 배출된다. 따라서 유동 환원로(10) 내부의 정체층은 크게 줄어들게 되고, 작업자에 의한 정체층의 청소 시간은 크게 줄어들게 된다.Next, the stagnant layer of the
이하에서는 각각의 가스 분사장치를 포함하는 정체층 제거장치의 구성에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the stagnation layer removing device including each gas injection device will be described in detail.
도 3은 제1 가스 분사장치(110)의 개략도이다. 도시한 바와 같이, 제1 가스 분사장치(110)는 가스 공급관(112)과 노즐 헤드부(114)를 포함한다.3 is a schematic diagram of the
제1 가스 분사장치(110)는 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치되고, 유동 노즐 헤드부(114)는 유동 환원로의 내부로 배치된다. 가스 공급관(112)을 통해 공 급되는 고압의 질소 가스는 노즐 헤드부(114)에서 분사되어 분산판 상부에 형성된 정체층을 제거하게 된다. 이때, 질소 가스는 대략 10bar의 압력으로 분사될 수 있다.The
또한, 제1 가스 분사장치(110)에는 유압 실린더(116)가 설치되는데, 유압 실린더(116)에 의해 노즐 헤드부(114)가 좌우 또는 상하 방향으로 움직여 분산판(30) 상부의 정체층을 보다 효과적으로 제거하게 된다. 도 4에서는 유압 실린더에 의해 노즐 헤드부(114)가 회전하는 모습을 도시하였다.In addition, the
한편, 유동 환원로의 가스 덕트(40)에 설치되어 가스 덕트(40)에 형성된 정체층을 제거하는 제3 가스 분사장치(130)의 구성은 상술한 제1 가스 분사장치(110)와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.On the other hand, since the configuration of the
도 4는 제2 가스 분사장치(120)의 삽입관(122)과 분사관(124)이 서로 분리된 것을 도시한 개략도이다. 이하에서는 제2 가스 분사장치(120)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.4 is a schematic view showing that the
제2 가스 분사장치(120)는 유동 환원로의 분산판 하부에 형성된 정체층을 제거하도록 유동 환원로의 외벽을 관통하여 설치된다. 제2 가스 분사장치(120)는 유동 환원로의 외벽을 관통하여 고정 설치되는 삽입관(122)과 삽입관(122)과 분리 및 결합이 가능하도록 이루어지는 분사관(124)을 포함한다.The
분사관(124)의 유동 환원로 외측 방향으로는 볼밸브(ball valve, 122a)가 설치된다. 이에 따라 정체층 제거장치를 사용하지 않는 경우에는 볼밸브(122a)를 닫고, 삽입관(122)과 결합되어 정체층을 제거하는 경우에는 볼밸브(122a)를 열게 된 다.A
또한, 분사관(124)의 유동 환원로 내측 방향에는 더스트 유입 방지 캡(122b)이 설치되어 가스가 분사되지 않는 경우, 유동 환원로로부터 더스트 또는 분환원철이 제2 가스 분사장치(120)로 유입되는 것을 차단하게 된다.In addition, when the dust
분사관(124)이 삽입관(122)에 결합되는 경우, 볼밸브(122a)를 열고, 분사관(124)의 노즐(124a)에서 고압의 질소 가스를 유동 환원로 내부로 분사하여 분산판(30) 하부의 정체층을 제거한다.When the
한편, 분사관(124)은 이동 수단(126)에 탑재되어 유동 환원로의 다른 부분에 설치된 삽입관(122)에도 이동 설치될 수 있다. 이때, 삽입관(122)은 유동 환원로의 아래 방향으로 설치되어 질소 가스는 하부로 분사되고, 정체층을 이루는 더스트 및 분환원철은 유동 환원로 하부에 설치되는 가스 덕트를 통해 배출된다.On the other hand, the
이하에서는 상기에서 설명한 유동 환원로의 정체층 제거 장치를 사용하여 정체층을 제거하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of removing the stagnation layer by using the stagnation layer removal device of the fluid reduction furnace described above will be described.
먼저, 유동 환원로 내부에 설치된 압력 측정 센서에 의해, 정체층이형성된 하부와 정체층이 형성되지 않은 상부 간의 차압을 측정한다. 이때, 차압이 기 설정된 값 이상인 경우 즉, 정체층이 일정량 이상 형성된 경우 정체층 제거 장치를 가동한다. 정체층 제거 장치에서는 불활성 가스를 유동 환원로 내부에 형성된 정체층에 분사하게 되고, 불활성 가스의 분사에 의하여 정체층은 재유동화된다.First, by using a pressure measuring sensor installed inside the flow reduction furnace, the differential pressure between the lower portion of the stagnation layer and the upper portion of the stagnation layer is not measured. At this time, when the differential pressure is more than a predetermined value, that is, when the stagnation layer is formed a predetermined amount or more, the stagnation layer removing device is operated. In the stagnant bed removing apparatus, the inert gas is injected into the stagnant layer formed inside the flow reduction furnace, and the stagnant layer is reflowed by the injection of the inert gas.
재유동화된 정체층은 환원가스 또는 냉각가스에 의해 유동 환원로의 외부로 배출되어 제거된다.The reflowed stagnation bed is discharged to the outside of the flow reduction furnace by the reducing gas or cooling gas and removed.
상기와 같은 정체층 제거 장치를 이용한 정체층 제거는 작업자에 의한 청소 작업 전에 즉, 유동 환원로의 가동 중 또는 유동 환원로의 냉각 중에 이루어질 수 있다. 이에 따라 작업자가 제거해야 하는 정체층의 양이 크게 줄어들어 정체층을 제거하기 위한 휴지시간을 줄일 수 있게 된다.The stagnation layer removal using the stagnation layer removal device as described above may be performed before the cleaning operation by the operator, that is, during the operation of the flow reduction furnace or during the cooling of the flow reduction furnace. Accordingly, the amount of stagnant layer to be removed by the operator is greatly reduced, thereby reducing the down time for removing the stagnant layer.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 유동 환원로의 정체층 제거장치에 따르면 더스트 및 분환원광에 의해 형성된 정체층을 냉각 과정에서 제거함으로써 이를 제거하기 위한 휴지시간을 크게 단축시키고, 이에 따라 유동 환원로의 가동률을 증가시켜 공정 효율이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the apparatus for removing a stagnation layer of the fluid reduction furnace of the present invention, by removing the stagnant layer formed by dust and reduced ore in the cooling process, the down time for removing it is greatly shortened, and accordingly, the flow reduction furnace By increasing the operation rate of the process efficiency can be obtained.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060134540A KR100784148B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060134540A KR100784148B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100784148B1 true KR100784148B1 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=39140452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060134540A Expired - Fee Related KR100784148B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100784148B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101102814B1 (en) * | 2008-12-22 | 2012-01-05 | 제일모직주식회사 | Fluidized bed reactor for synthesizing carbon nanotubes, preparation method thereof and carbon nanotubes synthesized through the same |
KR101500198B1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-03-06 | 주식회사 포스코 | Apparatus for removing overreducted powder iron and method having the same |
KR20160057254A (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 주식회사 포스코 | Device for preventing stagnation layer form of distribution plate for reactor and the method |
KR101641828B1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-07-22 | 주식회사 포스코 | Dust chacher and dust chacher cleaning device |
KR101677552B1 (en) * | 2015-12-02 | 2016-11-18 | 주식회사 포스코 | Device and method for uniform gas flow of distribution plate for reactor |
KR20180136080A (en) | 2017-06-14 | 2018-12-24 | 주식회사 포스코 | Fluidized Furnace, Manufacturing Method and Repairing Method of the same |
EP3778003A4 (en) * | 2019-02-28 | 2021-05-05 | Lg Chem, Ltd. | Fluidized bed reactor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010001767U (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-26 | 이구택 | Scale discharging device associated with duct hopper of electrode arc furnace |
US6736876B1 (en) | 1999-11-04 | 2004-05-18 | Research Institute Of Industrial Science & Technology | Fluidized bed breakage prevention system for fluidized bed reduction reactor and method |
-
2006
- 2006-12-27 KR KR1020060134540A patent/KR100784148B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010001767U (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-26 | 이구택 | Scale discharging device associated with duct hopper of electrode arc furnace |
US6736876B1 (en) | 1999-11-04 | 2004-05-18 | Research Institute Of Industrial Science & Technology | Fluidized bed breakage prevention system for fluidized bed reduction reactor and method |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101102814B1 (en) * | 2008-12-22 | 2012-01-05 | 제일모직주식회사 | Fluidized bed reactor for synthesizing carbon nanotubes, preparation method thereof and carbon nanotubes synthesized through the same |
KR101500198B1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-03-06 | 주식회사 포스코 | Apparatus for removing overreducted powder iron and method having the same |
KR20160057254A (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 주식회사 포스코 | Device for preventing stagnation layer form of distribution plate for reactor and the method |
KR101667614B1 (en) | 2014-11-13 | 2016-10-19 | 주식회사 포스코 | Device for preventing stagnation layer form of distribution plate for reactor and the method |
KR101641828B1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-07-22 | 주식회사 포스코 | Dust chacher and dust chacher cleaning device |
KR101677552B1 (en) * | 2015-12-02 | 2016-11-18 | 주식회사 포스코 | Device and method for uniform gas flow of distribution plate for reactor |
KR20180136080A (en) | 2017-06-14 | 2018-12-24 | 주식회사 포스코 | Fluidized Furnace, Manufacturing Method and Repairing Method of the same |
EP3778003A4 (en) * | 2019-02-28 | 2021-05-05 | Lg Chem, Ltd. | Fluidized bed reactor |
JP2021523006A (en) * | 2019-02-28 | 2021-09-02 | エルジー・ケム・リミテッド | Fluidized bed reactor |
US11173463B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-11-16 | Lg Chem, Ltd. | Fluidized bed reactor |
JP7216810B2 (en) | 2019-02-28 | 2023-02-01 | エルジー・ケム・リミテッド | fluidized bed reactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100784148B1 (en) | Stagnation layer removal device and removal method of a fluid reduction furnace | |
KR100939268B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten iron and method for manufacturing molten iron using the same | |
KR101121197B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons directly using raw coals and fine ores by injecting fine carboneous materials into a melter-gasifier and the method using the same | |
KR101055846B1 (en) | The apparatus for manufacturing molten iron and its method | |
US8119059B2 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons | |
KR100732461B1 (en) | Method for manufacturing molten iron with improved charging and discharging of iron ore and apparatus for manufacturing molten iron using the same | |
KR101036640B1 (en) | Apparatus for producing compacted iron of reduced reducing iron containing reduced iron and apparatus for manufacturing molten iron using the same | |
EP1774050B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons by injecting fine coals into a melter-gasifier and the method using the same. | |
KR100840265B1 (en) | Powdered iron storage device and molten iron manufacturing device having the same | |
KR101191954B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons provided with an improved a fluidized-bed reduction reactor | |
KR100784150B1 (en) | Compacted body manufacturing apparatus and molten iron manufacturing apparatus provided with the same | |
KR100743189B1 (en) | Molten iron manufacturing apparatus and manufacturing method | |
KR101664828B1 (en) | Apparatus and method for manufacturing directed reduced irons and apparatus and method for manufacturing molten irons using the same | |
KR100431863B1 (en) | Apparatus for cleaning dispersion plate in fluid-bed reducing furnace | |
KR20080057541A (en) | Apparatus for cleaning of fluid bed furnace | |
KR101036633B1 (en) | Reducing Iron Storage Device of Flow Reduction Facility | |
KR100840231B1 (en) | Molten iron manufacturing apparatus and manufacturing method | |
KR100851806B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons and method for manufacturing molten irons using the same | |
KR100711765B1 (en) | Apparatus for producing compacted iron containing reduced-ring iron and apparatus for manufacturing molten iron having same | |
KR100391914B1 (en) | Process for coal based ironmaking to reduce loss of fine ore | |
KR100711774B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten iron with improved charging structure | |
KR101153352B1 (en) | Apparatus for manufacturing molten irons | |
KR100797865B1 (en) | Apparatus for producing compacted iron containing reduced-ring iron and apparatus for manufacturing molten iron having same | |
KR100840249B1 (en) | Molten iron manufacturing method | |
KR20010045380A (en) | Device for preventing collapse of the fluidized bed in the coal and fine ore based ironmaking process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20061227 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20071129 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20071204 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20071205 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |