KR20020006408A - 환원철 제조 원료의 전처리 장치 - Google Patents

환원철 제조 원료의 전처리 장치 Download PDF

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Abstract

경도가 상이한 철광석과 석탄 등의 분쇄 입도를 균일화하고, 균일한 혼합 원료를 안정 공급하여, 조립측 설비를 간소화할 수 있는 전처리 장치를 제공한다.
철광석 등의 철원료와 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료로 이루어지는 환원철 제조 원료에 건조기(4), 분급기(5, 8), 롤 프레스(6), 세로형 밀(7)에 의해 전처리를 실시하고, 피드 빈(10)을 거쳐서 펠레타이저(11)에 공급하는 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 있어서, 상기 분급후의 환원철 제조 원료를 혼합하는 유동 혼합기(9)를 적어도 저장용과 공급용의 2개를 설치하여 배치 처리한다.

Description

환원철 제조 원료의 전처리 장치{PRETREATMENT APPARATUS FOR RAW MATERIALS FOR MANUFACTURING REDUCED IRON}
본 발명은 환원철 제조를 위한 제조 원료의 전처리(前處理) 장치에 관한 것이다.
일반적으로 환원철을 제조하는 경우, 우선 철광석(산화철)의 분말, 석탄(환원제)의 분말, 석회석(플럭스제)의 분말 및 벤토나이트 등의 결합제를 혼합하고, 압축조립하여 그린 볼이라고 칭하여지는 습식 볼을 형성한다. 다음에, 이 습식 볼을 어느 정도 건조하여 드라이 볼로 한 후에, 환원 노내에서 고온으로 가열하여 환원제로서의 석탄에 의해 철광석중의 산화철을 환원함으로써, 펠릿 형상의 환원철을 생성할 수 있다.
그리고, 전술한 각종 환원철 제조 원료의 압축 조립전에는, 종래에 예컨대 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같은 전처리가 실시되었다.
도 6은 종래에 실행되고 있는 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도가 도시되어 있다. 이것에 의하면, 환원철 제조용의 원료인 철광석, 석탄, 플럭스는 개별의 사일로(51, 52, 53)로부터 1대의 분쇄기(54)에 병렬로 공급되어 혼합 분쇄되고, 분급기(55)에 의해 분급되는 공정을 반복하면서, 미립으로 분쇄된 혼합 원료를 믹서(57)에 의해 혼합하여 피드 빈(feed bin)(58)에 저장하고, 피드 빈(58)으로부터 펠레타이저(59)에 공급하여 생 펠릿을 제조(조립)하는 방법으로 처리되어 왔다. 펠레타이저(59)에 의해 제조된 생 펠릿은 건조기(61)에 의해 건조된 후, 컨베이어(62)에 의해 환원 노(63)에 반송 및 공급된다.
도 7은 도 6의 믹서(57)로부터 펠레타이저(59)까지의 설비 구성이 도시되어 있다. 이것에 의하면, 믹서(57)에 의해 혼합되는 원료 분체는 예컨대 8대의 펠레타이저(59)에 대하여 각 2개씩(1개는 저장용, 1개는 펠레타이저로의 공급용)을 설치한 합계 16개의 피드 빈(58)에 저장 및 공급을 전환하면서 각각 1대의 펠레타이저(59)에 2개의 전용 피드 빈(58)으로부터 원료 분체를 공급하도록 되어 있다.
그런데, 상기 믹서(57)에 의한 혼합에 있어서는 친수성(親水性)의 철광석, 플럭스와 소수성(疏水性)의 석탄의 비중과 경도가 상이한 원료끼리의 혼합으로 된다.
그런데, 상기 믹서(57)로서 종래에는 2축 스크류식 구조인 것을 채용하였기 때문에, 전술한 비중이나 경도가 상이한 원료끼리의 혼합에는 부적당하고, 균일한 혼합 원료를 펠레타이저(59)에 안정적으로 공급하는 것이 곤란하다. 즉, 2축 스크류식의 구조로 균일한 혼합 원료를 얻기 위해서는, 스크류축을 충분히 길게 하든가 또는 회전수를 충분히 높이지 않으면 안되고, 이렇게 되면 설비비가 상승하거나 소비 에너지(동력)의 증대를 초래한다.
또한, 철광석의 입도 여하에 관계없이, 석영, 플럭스와 1대의 분쇄기에 의해 분쇄하기 때문에, 경도가 높은 철광석을 대상으로 하여 밀 형식을 설정하게 되고,철광석의 입도가 작은 경우에는, 능력 과잉으로 되어 고비용의 분쇄 장치로 된다.
또한, 조립 설비에의 공급량이 분쇄전의 원료 입도 분포에 영향을 미치기 쉬워 불안정하기 때문에, 도 7에 도시하는 바와 같이 1개의 펠레타이저(59)마다 복수개의 피드 빈(58)을 설치하여 펠레타이저(59)에의 분쇄 원료의 공급량을 확보할 필요가 발생하고, 설비비 상승을 초래하는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 환원철 제조 원료의 전처리에 관한 제문제에 비추어 제안된 것으로, 경도가 상이한 철광석과 석탄 등의 분쇄 입도를 균일화하여, 균일한 혼합 원료를 안정적으로 공급하고, 조립측 설비를 간소화할 수 있는 전처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 청구항 1에 관한 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치는 철광석 등의 철원료와 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료로 이루어지는 환원철 제조 원료에 건조, 분쇄, 분급 및 혼합 등의 전처리를 실시하고, 피드 빈을 거쳐서 조립 장치에 공급하는 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 있어서, 상기 분급후의 환원철 제조 원료를 혼합하는 유동 혼합 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2에 관한 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치는, 상기 유동 혼합 장치는 적어도 저장용과 공급용의 2개를 설치하여 배치 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3에 관한 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치는, 상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도를 넘는 경우, 철광석 등의 철원료를 전용의 파쇄 장치에 의해 분쇄하고, 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료는 별도의 1대의 파쇄 장치에 의해 한꺼번에 분쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4에 관한 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치는, 상기 철광석 등의 철원료를 파쇄하는 파쇄 장치는 분급기에 의해 분급 완료된 미회수 철원료를 분쇄하고 분쇄 완료된 철원료를 상기 분급기에 복귀시키도록 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5에 관한 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치는, 상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도 이하인 경우, 철광석 등의 철원료를 원료 사일로로부터 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료의 파쇄 장치에 직접 공급하여 예비 혼합함과 동시에, 상기 유동 혼합 장치를 1개 설치하여 연속 처리하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도,
도 2는 도 1의 Ⅱ부의 설비 구성도,
도 3은 도 1의 Ⅲ부의 장치 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도,
도 5는 도 4의 V부의 설비 구성도,
도 6은 종래에 실행되고 있는 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도,
도 7은 도 6의 Ⅶ부의 설비 구성도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
4 : 건조기 5 : 분급기
6 : 고경도 광석 분쇄용의 롤 프레스 7 : 저경도 원료 분쇄용의 세로형 밀
8 : 분급기 9 : 유동 혼합기
10 : 피드 핀 11 : 펠레타이저
12 : 건조기 14 : 환원 노
이하, 본 발명의 실시형태를 실시예에 의해 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ부의 설비 구성도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ부의 장치 확대 단면도이다.
본 실시예에서는, 환원철 제조 원료중 경도가 높은 철광석과, 경도가 낮은 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료를 각각에 알맞은 분쇄 장치에 의해 분쇄함과 동시에, 철광석은 열풍 건조 등에 의해 건조시키고 또한 분급한 후에 분쇄하고, 분쇄하여 분급된 철광석 분체와 석탄 및 플럭스 등의 혼합 분체를 유동 혼합기에 의해 혼합하며, 1개의 피드 빈을 경유하여 복수의 펠레타이저에 공급하여 생 펠릿 조립을 실행한다.
도 1에 있어서, 참조부호(1, 2, 3)는 철광석, 석탄, 플럭스의 원료 사일로이다. 참조부호(4)는 원료 사일로(1)로부터 공급되는 철광석을 건조하는 건조기이고, 참조부호(5)는 건조기(4)에 의해 건조된 철광석을 분급하는 분급기이며, 참조부호(6)는 분급기(5)에 의해 분별된 규정 입도를 넘는 크기의 철광석을 수취하여 분쇄하고 분쇄 완료된 철광석을 분급기(5)에 복귀하도록 설치된 고경도 광석 분쇄용의 롤 프레스이다.
또한, 참조부호(7)는 원료 사일로(2, 3)로부터 공급되는 석탄과 플럭스를 분쇄하는 저경도 원료 분쇄용의 세로형 밀이고, 참조부호(8)는 세로형 밀(7)에 의해 분쇄된 원료를 분급하여 규정 입도를 넘는 크기의 석탄 및 플럭스를 세로형 밀(7)에 복귀하도록 설치한 분급기이다.
또한, 참조부호(9)는 유동 혼합기이고, 참조부호(10)는 복수대의 펠레타이저로의 공급 장치를 설치한 피드 빈이다. 유동 혼합기(9)는 바람직하게는 저장용과 공급용의 2개 이상을 설치한다. 참조부호(11)는 피드 빈(10)으로부터 공급되는 혼합 원료 분체를 조립 성형하는 펠레타이저이다. 또, 참조부호(12)는 펠레타이저(11)에 의해 조립된 생 펠릿을 건조시키는 건조기이고, 참조부호(13)는 컨베이어, 참조부호(14)는 환원 노이다.
도 2에 도시하는 바와 같이 유동 혼합기(9)는 철광석측 분급기(5)와 석탄 및 플럭스측 분급기(8)에 접속되어 펠레타이저(11)에 가까운 위치에 복수개 설치되고, 이 복수개의 유동 혼합기(9)에 접속되어 1개의 피드 빈(10)을 설치하며, 이 1개의 피드 빈(10)을 예컨대 8개의 펠레타이저(11)에 원료를 공급할 수 있도록 접속되어 있다.
상기 유동 혼합기(9)와 피드 빈(10)은 시멘트 제조 플랜트 등으로 이용되어 주지되어 있지만, 도 3에서는 동일한 유동 혼합기(9)와 피드 빈(10)을 환원철 제조 원료의 분체의 혼합 공급용으로서 이용된 구성을 연속된 종단면도로 도시하고 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 유동 혼합기(9)는 개략적으로 말해서 바닥부에 개폐 밸브(23)가 부착된 배출구를 설치한 원통형상의 용기(24)와, 용기(24)의 내측 바닥부에 설치된 다수의 에어 노즐(25)과, 각 에어 노즐(25)로부터 용기(24)내에 압력 에어를 분출시키는 복수개의 압력 에어 공급기(26)로 구성되어 있고, 도 3에는 2개의 유동 혼합기(9)를 설치한 경우가 도시되어 있다.
피드 빈(10)은 펠레타이저(11) 수에 대응하는 수의 개폐 밸브(27)가 부착된 배출구를 바닥부에 나란히 설치한 원통형상의 용기(28)로 구성되어 있다.
그리고, 분급기(5, 8)로부터 공급되는 환원철 제조 원료의 분체(30)는 기송관(31), 수직 컨베이어(32), 기송관(33)에 의해 2개의 유동 혼합기(9)의 용기(24)내에 공급되고, 2개의 유동 혼합기(9)로부터 취출되는 혼합 완료된 원료 분체(30)는 기송관(34), 수직 컨베이어(35), 기송관(36)에 의해 피드 빈(10)의 용기(28)내에 공급되도록 되어 있다.
도 3에서 참조부호(37)는 각 기송관으로의 기송용 에어 공급 장치이고, 참조부호(38)는 수직 컨베이어(32, 35)의 구동 모터이며, 참조부호(39)는 대용량 피드 빈(10)의 개폐 밸브(27)가 부착된 배출구로부터 각 펠레타이저(11)로의 원료 공급용의 컨베이어이다.
이와 같이 구성되기 때문에, 환원철 제조 원료의 철광석은 단독으로 처음으로 건조기(4)에 의해 건조되고, 분급기(5)에 의해 사전 결정된 입도 이하의 분체를 미리 회수한 후에 고경도 광석 분쇄용의 롤 프레스(6)에 이송하고, 롤 프레스(6)로부터 다시 분급기(5)에 복귀시키는 방법을 반복함으로써 정말로 분쇄가 필요한 철광석만을 항상 고경도 광석 분쇄용의 롤 프레스(6)에 의해 분쇄 처리하는 것이 가능하게 된다.
이 때문에, 롤 프레스(6)에 의해 파쇄력이 최대한 유효하게 이용되어 에너지 손실이 감소되고, 종래보다도 현저하게 고능률적으로 철광석을 균일 입도로 파쇄할 수 있게 된다.
한편, 석탄과 플럭스는 저경도 원료 분쇄용의 세로형 밀(7)에 의해 함께 분쇄되어 분급기(8)에 의해 규정 입도 이하의 분체 회수를 반복함으로써 과대한 설비를 사용하지 않고서 효율적으로 균일 입도로 파쇄할 수 있게 된다. 동시에, 이들철광석과, 석탄 및 플럭스의 양쪽의 균일 입도의 분체 원료가 분급기(5, 8)로부터 유동 혼합기(9)에 부족함없이 공급된다.
이 때문에, 유동 혼합기(9)에 의한 혼합 원료의 생산 속도가 상승하고, 펠레타이저(11)측으로의 혼합 완료된 분체 원료의 정량 공급이 용이하게 되어 공급이 안정된다.
또한, 유동 혼합기(9)는, 용기(24)내에 수취되는 철광석, 석탄 및 플럭스 분체(30)에 바닥부의 에어 노즐(25)로부터 압력 에어를 방출하고, 용기(24)내의 분체(30)를 일정 시간(예컨대 15분 내지 30분간) 유동 상태로 유지함으로써, 비중이나 경도가 상이한 철광석, 석탄 및 플럭스 등의 각 분체 상호를 균일하고 또한 침전 등에 의해 재분리되지 않는 상태로 혼합시킨다.
그리고, 상기 혼합 완료된 분체(30)는 적어도 2개의 유동 혼합기(9)로부터 배치 처리에 의해 교대로 과부족이 발생하지 않도록 1개의 피드 빈(10)의 용기(28)내에 이송되고, 피드 빈(10)으로부터 공급 컨베이어(39)를 지나서 각 펠레타이저(11)에 공급된다.
이 때문에, 최소한의 설비수로 조립측에 원활하게 환원철 제조 원료를 정량 공급할 수 있는 효과가 있다.
(제 2 실시예)
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 환원철 제조 원료의 전처리 장치의 개념도이고, 도 5는 도 4의 V부의 설비 구성도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서는 제 1 실시예에 있어서의 원료 사일로(1)내의 철광석이 분쇄기에 의해 분쇄할 필요가 없는 소정 입도 이하이고 또한 수분을 포함하고 있는 경우에, 제 1 실시예에 있어서의 건조기(4), 분급기(5) 및 롤 프레스(6)를 통과시키지 않고서, 세로형 밀(7)에 공급하여, 원료 사일로(2, 3)로부터 공급되는 석탄 및 플럭스와 함께 건조 및 분쇄하도록 되어 있다.
즉, 본 실시예는 세로형 밀(7)에 항상 마련된 건조 기능을 밀 용량을 증대하지 않고서 효과적으로 이용하는 것이다.
또한, 본 실시예에서는 도 5에 도시하는 바와 같이 분쇄하여 분급한 상기 혼합 분체가 유동 혼합기(9)에 들어가기 전에 상기 세로형 밀(7)에 의해 상기 혼합 분체가 예비 혼합되기 때문에, 제 1 실시예와 같이 복수개의 유동 혼합기(9)를 설치하여 배치 처리할 필요는 없고, 분급기(8)로부터 이송된 혼합 분체를 1개의 유동 혼합기(9)에 의해 혼합하여, 그대로 연속적으로 피드 빈(10)에 공급하도록 되어 있다.
그 밖의 구성은 제 1 실시예와 마찬가지기 때문에, 제 1 실시예와 동일 부재에는 동일 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면, 제 1 실시예에 있어서의 건조기(4), 분급기(5) 및 롤 프레스(6)가 불필요하게 됨과 동시에, 유동 혼합기(9)도 1개이면 무방하므로 설비비를 대폭 삭감할 수 있다. 그 밖의 작용 효과는 제 1 실시예와 마찬가지다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능한 것은 물론이다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 청구항 1의 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 의하면, 철광석 등의 철원료와 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료로 이루어지는 환원철 제조 원료에 건조, 분쇄, 분급 및 혼합 등의 전처리를 실시하고, 피드 빈을 거쳐 조립 장치에 공급하는 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 있어서, 상기 분급후의 환원철 제조 원료를 혼합하는 유동 혼합 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에, 경도가 상이한 철원료와 다른 원료의 균일한 혼합 원료를 안정적으로 공급하여, 조립측 설비를 간소화할 수 있는 전처리 장치를 실현할 수 있다.
또한, 청구항 2의 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 의하면, 상기 유동 혼합 장치는 적어도 저장용과 공급용의 2개를 설치하여 배치 처리하는 것을 특징으로 하기 때문에, 혼합 원료의 정량 공급이 용이하게 되어 공급이 안정된다.
또한, 청구항 3의 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 의하면, 상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도를 넘는 경우, 철광석 등의 철원료를 전용의 파쇄 장치에 의해 분쇄하고, 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료는 별도의 1대의 파쇄 장치에 의해 한꺼번에 분쇄하는 것을 특징으로 하기 때문에 철광석 등의 철원료를 파쇄하는 파쇄 장치의 파쇄력이 최대한 유효하게 이용되어 에너지 손실이 감소되고, 종래보다도 현저하게 고능률로 철광석을 균일 입도로 파쇄할 수 있다.
또한, 청구항 4의 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 의하면, 상기 철광석 등의 철원료를 파쇄하는 파쇄 장치는 분급기에 의해 분급 완료된 미회수 철원료를 분쇄하고 분쇄 완료된 철원료를 상기 분급기에 복귀하도록 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 정말로 분쇄가 필요한 철광석만을 파쇄 장치에 의해 효율적으로 분쇄 처리할 수 있게 된다.
또한, 청구항 5의 발명의 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 의하면, 상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도 이하인 경우, 철광석 등의 철원료를 원료 사일로로부터 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료의 파쇄 장치에 직접 공급하여 예비 혼합함과 동시에, 상기 유동 혼합 장치를 1개 설치하여 연속 처리하는 것을 특징으로 하기 때문에, 설비의 간소화에 의해 설비비를 대폭 삭감할 수 있다.

Claims (5)

  1. 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 있어서,
    철광석 등의 철원료와 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료로 이루어지는 환원철 제조 원료에 건조, 분쇄, 분급 및 혼합 등의 전처리를 실시하고, 피드 빈(feed bin)을 거쳐서 조립 장치에 공급하는 환원철 제조 원료의 전처리 장치에 있어서, 상기 분급후의 환원철 제조 원료를 혼합하는 유동 혼합 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
    환원철 제조 원료의 전처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동 혼합 장치는 적어도 저장용과 공급용의 2개를 설치하여 배치 처리하는 것을 특징으로 하는
    환원철 제조 원료의 전처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도를 넘는 경우, 철광석 등의 철원료를 전용의 파쇄 장치로 분쇄하고, 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료는 별도의 1대의 파쇄 장치로 한꺼번에 분쇄하는 것을 특징으로 하는
    환원철 제조 원료의 전처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 철광석 등의 철원료를 파쇄하는 파쇄 장치는, 분급기에 의해 분급 완료된 미회수 철원료를 분쇄하고 분쇄 완료된 철원료를 상기 분급기에 복귀하도록 설치한 것을 특징으로 하는
    환원철 제조 원료의 전처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 철광석 등의 철원료가 소정 입도 이하인 경우, 철광석 등의 철원료를 원료 사일로로부터 석탄 및 플럭스 등의 다른 원료의 파쇄 장치에 직접 공급하여 예비 혼합함과 동시에, 상기 유동 혼합 장치를 1개 설치하여 연속 처리하는 것을 특징으로 하는
    환원철 제조 원료의 전처리 장치.
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