KR100711762B1

KR100711762B1 - 미분 원료 조립용 펠렛타이저

Info

Publication number: KR100711762B1
Application number: KR1020050064232A
Authority: KR
Inventors: 서인국; 김완득; 정병준; 이덕원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-04-30
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: KR20070009161A

Abstract

본 발명에 따른 미분 원료 조립용 펠렛타이저는 제1 펠렛타이저 팬, 제1 펠렛타이저 팬의 중심에 제1 펠렛타이저 팬의 수직 방향으로 형성된 연결축, 그리고 제1 펠렛타이저 팬과 동심원을 형성하며 연결축에 의해 제1 펠렛타이저 팬과 결합되는 제2 펠렛타이저 팬을 포함한다.

펠렛타이저, 선택조립, 철광석, 미분원료, 더스트, 마라맘바, 갈철광, 고결정수광석

Description

미분 원료 조립용 펠렛타이저{PELLETIZER FOR GRANULATING FINE PARTICLES}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미분 원료 조립용 펠렛타이저의 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미분 원료 조립용 펠렛타이저에 의한 미분 원료의 유동을 나타낸 개략도이다.

도 3은 원료의 체류 시간과 조립 지수와의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저에 구비된 펠렛타이저 팬의 내부 구조를 나타낸 도면이다.

도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 단면도이다.

도 6a는 펠렛타이저 팬의 깊이와 점적율과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 6b는 펠렛타이저 팬의 깊이와 체류 시간과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 7a는 펠렛타이저 팬의 기울기와 점적율과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 7b는 펠렛타이저 팬의 기울기와 체류 시간과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 8a 내지 도 8e는 펠렛타이저 팬의 회전수에 따른 원료의 유동을 도시한 개략도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미분 원료 조립용 펠렛타이저를 이용한 원료의 조립 공정을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 펠렛타이저 10: 제1 펠렛타이저 팬
30: 연결축 50: 제2 펠렛타이저 팬
70: 지지대 90: 구동축
D₁: 제1 펠렛타이저 팬의 직경 D₂: 제2 펠렛타이저 팬의 직경
h: 연결축의 높이 h₁: 제1 펠렛타이저 팬의 깊이
h₂: 제2 펠렛타이저 팬의 깊이
α: 제2 펠렛타이저 팬이 지면과 이루는 각도 e: 지면
120: 미분 원료 140: 조립 원료
200: 제1 저장빈 300: 고속 교반 믹서
400: 제2 저장빈 500: 1차 믹서
600: 2차 믹서 700: 선택 조립

본 발명은 미분 원료 조립용 펠렛타이저(pelletizer)에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 입도가 작고 미분 함량이 많은 분철광석을 조립하는 펠렛타이저에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 소결 공정에 있어서 소결광 제조에 사용되는 원료에는 보통 8~10mm 이하의 분철광석과 이보다 입도가 작은 석회석, 생석회 등의 CaO 함유 원료 및 규석, 사문암 등의 SiO₂ 함유 원료, 그리고 코크스나 무연탄 등의 고체 연료가 포함된다.

이들 원료들의 배합 비율은 소결광의 품질 및 조성을 고려하여 결정된다. 배합 비율이 결정된 후에는 이러한 배합 비율에 따라 각 원료가 원료 저장빈에서 일정량씩 공급되고, 이들을 드럼 믹서에서 혼합하고, 적당량의 수분을 가하여 조립한다.

그러나 입도가 0.15mm 이하인 입자를 20% 이상 포함하는 철광석이나 더스트류를 배합 원료로 사용하는 경우, 원료의 조립성이 불량하여 일반적인 원료에 비하여 더 많은 양의 수분을 첨가하여야 하는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 미분 원료들을 다른 원료들과 분리하여 별도로 조립하는 공정을 거치도록 하는 선택 조립 방법이 사용되고 있다. 이와 같은 선택 조립 공정은 일반적으로 미분 광석과 수분을 고속 교반 믹서를 사용하여 균일하게 혼합하는 공정과 고속 교반 믹서에서 혼합된 원료를 펠렛타이저로 조립하는 공정을 포함하며, 이러한 선택 공정을 거친 미분 원료를 나머지 원료에 첨가하여 다시 조립하게 된다.

고속 교반 믹서에 장입되어 일정 비율의 수분이 첨가된 미분의 원료가 펠렛타이저 팬(pelletizer pan)에 공급되면 펠렛타이저 팬의 내부에서 원료가 유동하면서 입자가 점차 성장하여 조립이 이루어진다.

이와 같이 원료들이 펠렛타이저 팬의 내부에서 유동하면서 원료의 입도에 따라 편석이 일어나게 된다. 원료는 대체로 입도가 굵을수록 팬의 상부 및 벽 측에 주로 모이고 입도가 작을수록 팬의 깊이와 회전 중심 방향으로 모여든다. 결국에는 입도가 굵은 원료가 팬 외부로 배출되는데 운전 조건에 따라 굵은 원료에 미분 원료들 다수가 혼합되어 배출되기도 한다.

이와 같은 펠렛타이저에 의한 미분 원료의 조립 공정은 펠렛타이저 팬의 직경, 기울기, 회전수 및 깊이 등의 인자에 의하여 영향을 받게 된다. 이러한 인자들의 조건이 일정한 상태에서 펠렛타이저에 공급되는 원료의 공급 비율이 증가하게 되면 펠렛타이저 팬 내에서 원료가 체류하는 체류 시간이 감소하게 되어 미분 원료의 조립성이 악화된다.

펠렛타이저에 공급되는 원료들의 공급 속도를 줄이면, 상대적으로 미분 원료 가 팬에 체류하는 시간이 증가하여 미분 원료의 조립성을 개선할 수 있다. 그러나 원료의 공급비가 감소하여 궁극적으로 펠렛타이저의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 체류 시간의 증가를 위하여 펠렛타이저 팬의 각도를 완만하게 할 수 있다. 그러나 이에 따라 펠렛타이저 팬의 적정 회전수가 작아지게 되고 펠렛타이저 팬 내부의 원료 편석이 불균일하게 되는 문제점이 있다.

또한, 체류 시간을 증가시키기 위하여 펠렛타이저 팬의 깊이를 증가시키는 경우, 일정 깊이 이상에서 역시 편석이 불균일하게 일어나 조립성이 개선되지 않는 문제점이 있다.

펠렛타이저 팬의 직경을 크게 하면 원료 체류 시간이 증가되고 이에 따라서 조립성 개선이 이루어질 수 있으나, 이 경우에도 펠렛타이저의 설치 공간이 많이 필요하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제들을 해소하기 위한 것으로서, 미분의 철광석 원료를 조립하는데 있어서, 펠렛타이저 팬의 기울기, 깊이, 크기, 원료의 공급 속도를 등을 변화시키지 않으면서 조립 대상이 되는 원료를 펠렛타이저 팬 내부에서 오래 체류시킬 수 있는 미분 원료 조립용 펠렛타이저를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미분 원료 조립용 펠렛타이저는 제1 펠렛타이저 팬(pelletizer pan), 제1 펠렛타이저 팬의 중심에 제1 펠렛타이 저 팬의 수직 방향으로 형성된 연결축, 그리고 제1 펠렛타이저 팬과 동심원을 형성하며 연결축에 의해 제1 펠렛타이저 팬과 결합되는 제2 펠렛타이저 팬을 포함한다.

이 경우, 제2 펠렛타이저 팬의 직경이 제1 펠렛타이저 팬의 직경보다 작게 할 수 있으며, 제2 펠렛타이저 팬의 직경은 제1 펠렛타이저 팬의 직경의 0.67배 내지 0.75배로 할 수 있다.

또한, 제2 펠렛타이저 팬의 깊이가 제1 펠렛타이저 팬의 깊이보다 작게 할 수 있으며, 제2 펠렛타이저 팬의 깊이는 제2 펠렛타이저 팬의 직경의 0.1배 내지 0.14배로 할 수 있다.

또한, 연결축은 제2 펠렛타이저 팬의 직경의 0.07배 이상의 길이를 갖게 할 수 있으며, 연결축은 원통형으로 형성될 수 있다.

제1 펠렛타이저 및 제2 펠렛타이저 팬은 지면과 40°내지 60°의 각을 이루도록 할 수 있다. 또한, 조립의 대상이 되는 미분 원료는 철광석을 포함할 수 있다.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 좀더 상세히 설명한다. 그러나 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1에 도시한 펠렛타이저(100)의 형태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저(100)는 제 1 펠렛타이저 팬(10)이 구비되고, 제1 펠렛타이저 팬(10)의 내측 상면 중심부 위에 원통형의 연결축(30)이 설치된다. 연결축(30) 위에 팬의 직경과 깊이가 각각 제1 펠렛타이저 팬(10)의 직경과 깊이보다 작은 직경과 깊이를 가지는 제2 펠렛타이저 팬(50)을 추가로 설치한다.

또한, 그 하부에는 전동기(미도시)를 구비한 지지대(70)가 구동축(90)을 통해 제1 펠렛타이저 팬(10) 및 제2 펠렛타이저 팬(50)을 회전시킨다. 전동기를 구비한 지지대(70) 내부의 구조는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 파악할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.

펠렛타이저(100)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다. 사전에 수분이 적절하게 혼합된 미분 원료가 제2 펠렛타이저 팬(50)에 공급된다. 제2 펠렛타이저 팬(50)에 공급된 미분 원료는 제2 펠렛타이저 팬(50) 내부에서 유동되면서 조립된 후, 제1 펠렛타이저 팬(10)으로 낙하된다.

조립된 미분 원료는 제1 펠렛타이저 팬(10)에서 일정 시간 동안 유동되어 외부로 배출된다. 이에 따라, 펠렛타이저 팬(10, 50) 내부에서 원료의 체류 시간이 길어져 조립이 개선된다. 이를 도 2를 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저에서는 시계 방향으로 제1 펠렛타이저 팬(10)과 제2 펠렛타이저 팬(50)이 같이 회전하면서 화살표로 나타낸 바와 같이 원료가 유동한다. 제1 펠렛타이저 팬(10) 및 제2 펠렛타이저 팬(50) 내부에서 각각 원료가 서로 독립적으로 유동한다. 따라서 제2 펠렛타이저 팬(50)이 제1 펠렛타이저 팬(10)에서의 원료 유동을 방해하지 않는다.

또한, 제2 펠렛타이저 팬(50)에서 조립된 원료가 제1 펠렛타이저 팬(10)에 연속적으로 공급되어 다시 유동되므로 원료의 체류 시간이 연장되어 조립성이 크게 개선된다.

펠렛타이저 팬의 조립 특성을 나타내는 방법은 여러 가지가 있으나 본 발명에서는 조립 전후에 입도 1mm 이하인 입자의 무게비를 측정한 값을 조립 지수 GI1.0(%)으로 나타낸다. 조립 지수는 아래와 같이 나타낼 수 있다.

GI1.0(%) = 100 (W₁-W₂)/W₁(단, W₁은 조립 전의 입도 1mm 이하인 입자의 중량비이고, W₂는 조립 후 입도 1mm 이하인 입자의 중량비이다.)

수학식 1을 이용하여 GI1.0(%) 값이 클수록 조립이 양호하고 낮으면 조립이 불량한 것을 정량적으로 파악할 수 있다.

도 3은 원료의 체류 시간과 조립 지수와의 관계를 나타낸다. 특정 철광석을 사용하여 체류 시간을 달리하면서 실험하여 도 3과 같은 결과를 얻었다. 도 3에 도시한 바와 같이, 원료가 펠렛타이저 팬 내부에 체류하는 시간이 증가함에 따라 조립성도 체류 시간에 선형적으로 비례하여 증가한다.

그러나 체류 시간이 일정값을 초과하면 체류 시간이 크게 증가하여도 조립성은 크게 증가하지 않는다. 따라서 체류 시간의 변화에 따라서 조립성이 선형적으로 증가하는 범위 내에서는 팬 내부에서 원료의 체류 시간을 증가시키는 것이 매우 중요하다. 따라서 이를 위해 펠렛타이저 팬의 사양을 적절하게 한정하여야 한다. 이하에서는 펠렛타이저 팬의 사양에 대해 좀더 상세히 설명한다.

도 4는 도 1에 도시한 펠렛타이저에 구비된 펠렛타이저 팬(10, 50)을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저에서는 원료를 상부의 제2 펠렛타이저 팬(50)에 공급하여 1차적으로 조립한다. 다음으로 원료를 제2 펠렛타이저 팬(50) 하부의 제1 펠렛타이저 팬(10)으로 낙하시켜 다시 조립한다.

따라서 원료가 펠렛타이저 외부로 조립되지 않은 채 벗어나는 것을 방지할 수 있도록 상부의 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)이 하부의 제1 펠렛타이저 팬(10)의 직경(D₁)보다 작아야 한다. 특히, 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)은 제1 펠렛타이저 팬(10)의 직경(D₁)의 0.67배 내지 0.75배인 것이 바람직하다.

제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)이 제1 펠렛타이저 팬(10)의 직경(D₁)의 0.67배 미만인 경우, 시간을 충분히 주어도 원료가 잘 조립되지 않은 상태로 제1 펠렛타이저 팬(10)으로 낙하한다. 따라서 제2 펠렛타이저 팬(50)의 설치 효과가 미미하다.

또한, 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)이 제1 펠렛타이저 팬(10)의 직경(D₁)의 0.75배를 넘는 경우, 원료가 제2 펠렛타이저 팬(50)으로부터 제1 펠렛타이저 팬(10)으로 낙하하지 않고 펠렛타이저의 외부로 떨어져 원료가 손실된다.

도 5는 펠렛타이저 팬(10, 50)의 단면을 나타낸다. 제2 펠렛타이저 팬(50)의 깊이(h₂)는 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)에 따라 변화한다. 제2 펠렛타이 저 팬(50)의 깊이(h₂)는 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)의 0.1배 내지 0.14배인 것이 적절하다.

제2 펠렛타이저 팬(50)의 깊이(h₂)가 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)의 0.1배 미만인 경우, 미분 원료가 제2 펠렛타이저 팬(50)에서 충분한 체류 시간을 갖지 못한다. 따라서 원료의 조립 효율이 저하된다. 반대로 제2 펠렛타이저 팬(50)의 깊이(h₂)가 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)의 0.14배를 넘는 경우, 체류 시간은 길어지나 원료의 편석이 불균일하게 된다.

한편, 제2 펠렛타이저 팬(50)은 원료가 유동하는 데 간섭을 받지 않을 정도의 거리를 두고 제1 펠렛타이저 팬(10)과 떨어져서 설치되어야 한다. 따라서 제1 펠렛타이저 팬(10)과 제2 펠렛타이저 팬(50)간의 거리 즉, 연결축(30)의 높이(h)는 제2 펠렛타이저 팬(50)의 직경(D₂)의 0.07배 이상으로 형성한다.

펠렛타이저 팬의 깊이가 변화하면 원료를 보유할 수 있는 점적율이 변화한다. 이 경우, 펠렛타이저 조업에 영향을 미치는 여러 조건들이 일정하다고 가정한다. 따라서 펠렛타이저 팬 내부에서 원료의 체류 시간이 변화하고 원료의 조립성이 크게 변화한다.

도 6a는 펠렛타이저 팬의 깊이와 점적율과의 관계를 나타낸다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 펠렛타이저 팬의 깊이가 깊어질수록 원료의 점적율이 증가한다. 또한, 도 6b에 도시한 바와 같이, 펠렛타이저 팬의 깊이가 깊어질수록 원료의 체류 시간이 증가하여 원료의 조립 효율이 향상된다.

그러나 펠렛타이저 팬의 깊이가 일정치 이상으로 증가하면 펠렛타이저 팬 내부에서 작은 입자와 굵은 입자가 서로 섞여 원료 편석이 불균일하게 된다. 따라서 충분히 조립되지 않은 원료들이 입도가 큰 원료들과 혼합되어 외부로 쉽게 배출된다. 그러므로 체류 시간 연장에 따른 조립 효과가 크지 않다.

도 5로 되돌아가 보면, 조립된 원료의 원활한 배출을 위하여 제1 펠렛타이저 팬(10)과 제2 펠렛타이저 팬(50)은 지면에 대해 기설정된 각도로 경사져 있다. 제1 펠렛타이저 팬(10) 및 제2 펠렛타이저 팬(50)이 지면과 이루는 각도(α)는 40° 내지 60°가 바람직하다.

본 발명의 실시예에서 제1 펠렛타이저 팬(10) 및 제2 펠렛타이저 팬(50)이 지면(e)과 이루는 각도(α)가 40° 미만인 경우, 원료의 편석이 불균일해진다. 반대로 지면(e)과 이루는 각도(α)가 60°를 넘는 경우 펠렛타이저에서의 체류 시간이 감소하여 조립 효과가 떨어진다.

도 7a는 펠렛타이저 팬의 기울기 변화에 따른 펠렛타이저 팬의 점적율을 나타내고, 도 7b는 펠렛타이저 팬의 기울기 변화에 따른 펠렛타이저 팬 내부의 원료 체류 시간을 나타낸다. 미분 원료를 펠렛타이저에 일정한 속도로 연속 공급할 경우, 원료의 특성 및 펠렛타이저 팬의 가동 조건에 따라서 정도의 차이는 있지만 대체로 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같은 경향을 나타낸다.

펠렛타이저 팬의 기울기가 작아지면, 펠렛타이저 외부로 조립된 원료가 덜 배출된다. 따라서 펠렛타이저 팬이 원료들을 홀딩하는 점적율이 증가한다. 이 경우, 도 7b에 도시한 바와 같이 펠렛타이저 팬에서의 체류 시간이 증가하여 조립 성 능이 향상될 수 있다. 그러나 펠렛타이저 팬의 기울기가 지나치게 작아지면, 펠렛타이저 팬 내부에 있는 원료의 편석이 불균일해지므로 조립이 덜된 입자들이 굵은 입자들과 함께 섞여 펠렛타이저 팬의 외부로 배출된다. 따라서 조립 효율이 악화된다.

도 8a 내지 도 8e는 펠렛타이저 팬의 회전수가 증가함에 따라서 내부에 있는 미분 원료의 유동 특성이 변하는 과정을 순서대로 나타낸다. 도면에서 회전수가 작은 것부터 n1, n2, n3, n4 그리고 n5로 표시하였다. 이 때 n4는 임계 회전수의 0.8배의 회전수를 나타내고, n5는 임계 회전수 이상의 회전수를 나타낸다.

도 8a 내지 도 8e에 도시한 바와 같이, 펠렛타이저 팬의 회전수가 임계 회전수까지 증가함에 따라 펠렛타이저 팬 내부에서 미분 원료가 유동하는 영역이 펠렛타이저 팬의 상부로 점차 높아진다.

그러나 도 8e에 도시한 바와 같이 펠렛타이저 팬의 회전수가 임계 회전수 이상(n5)으로 증가하면 미분 원료가 벽에 부착된 상태로 펠렛타이저 팬과 같이 회전한다. 이 경우에는 원료의 유동이 거의 일어나지 않기 때문에 조립 효율이 저하된다.

펠렛타이저 팬의 회전수가 증가하여 미분 원료가 벽에 부착될 때의 회전수를 임계 회전수라고 하는데 Wolfgang Pietsch(size enlargement by agglomeration, John Wiley & Sons, 1991) 등에 의하면 임계 회전수는 펠렛타이저 팬의 기울기와 직경에 따라 다르며 다음의 수학식 2와 같이 나타낸다.

임계 회전수 = 42.3 sinβ / D [D: 직경(meter), β: 팬의 기울기(각도)]

따라서 일반적인 펠렛타이저 조업은 임계 회전수 이하에서 조업하게 된다. 원료의 안식각 등에 따라서 다르나 회전수는 대체로 임계회전수의 0.8배(n4)가 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛타이저(100)를 이용하여 원료를 조립하는 과정을 나타낸다. 먼저 제1 저장빈(200)은 선택 조립(700)의 대상이 되는 미분 원료(120)를 공급한다. 이 경우, 제1 저장빈(200)에서 공급되는 미분 원료(120)에는 마라맘바(marra mamba) 광석, 갈철광 등의 고결정수 광석 및 제철 공정에서 발생한 더스트류 등이 포함될 수 있다.

제1 저장빈(200)에서 공급한 미분 원료(120)는 고속 교반 믹서(300)에서 수분을 첨가하여 혼합된다. 혼합된 미분 원료(120)는 펠렛타이저(100)로 운반되어 조립된다.

한편, 제2 저장빈(400)에서는 나머지 조립 원료(140)를 공급한다. 조립 원료(140)는 1차 믹서(500)와 2차 믹서(600)에서 혼합된다. 이 경우, 선택 조립(700)을 거친 미분 원료(120)를 조립 원료(140)에 혼합한다.

조립된 미분 원료는 1차 믹서(500) 전단, 1차 믹서(500)와 2차 믹서(600)의 사이, 또는 2차 믹서(600) 후단에 공급될 수 있다. 도 9에는 일례로서 1차 믹서(500)와 2차 믹서(600)의 사이에 조립된 미분 원료가 공급되는 것을 도시하였다.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아 니다.

실험예

입도가 작은 특정 철광석을 원료로 하여 종래의 펠렛타이저 및 본 발명의 실시예에 따른 펠렛타이저를 이용하여 조립하였다.

먼저, 일정량의 철광석을 고속 교반 믹서에 넣었다. 교반을 위해 고속 교반 믹서에 철광석 중량의 10w% 정도인 수분을 첨가하였다. 수분 첨가 후 고속 교반 믹서를 회전시켜 철광석을 교반하였다. 교반한 철광석을 원료 공급 장치 상부의 호퍼에 장입한 후 1.15kg/min의 속도로 펠렛타이저에 공급하였다. 펠렛타이저를 이용하여 철광석을 조립하였다. 펠렛타이저의 사양은 실험예에 따라 상이하며 다음과 같다.

실험예 1

제1 펠렛타이저 팬의 직경은 600mm로 하고, 깊이는 60mm로 하였다. 또한, 제2 펠렛타이저 팬의 직경은 500mm로 하고, 깊이는 50mm로 하였다. 제1 펠렛타이저 팬과 제2 펠렛타이저 팬 간의 거리는 약 30mm가 되도록 하였다. 또한, 펠렛타이저 팬이 지면과 이루는 각도는 47.5°, 회전수는 22RPM으로 일정하게 유지하였다.

실험예 2

제2 펠렛타이저 팬의 직경은 450mm로 하고, 깊이는 45mm로 하였다. 펠렛타이저의 나머지 사양은 실험예 1과 동일하다.

실험예 3

제2 펠렛타이저 팬의 직경은 400mm로 하고, 깊이는 40mm로 하였다. 펠렛타이저의 나머지 사양은 실험예 1과 동일하다.

실험예 4

제2 펠렛타이저 팬의 직경은 350mm로 하고, 깊이는 35mm로 하였다. 펠렛타이저의 나머지 사양은 실험예 1과 동일하다.

비교예

펠렛타이저 팬을 하나만 구비한 펠렛타이저를 사용하였다. 펠렛타이저 팬의 직경은 600 mm이고, 깊이는 60mm로 하였다.

표 1에는 전술한 실험예 1 내지 실험예 4와 비교예에 따른 펠렛타이저의 체류 시간과 조립 지수를 측정한 결과를 나타낸다.

	실험예 1	실험예 2	실험예 3	실험예 4	비교예
제2 펠렛타이저 팬의 직경 비율	0.83	0.75	0.67	0.58	_
체류 시간(sec)	280	253	209	180	165
조립지수(GI1.0), (%)	45	50	48	41	30

여기서, 제2 펠렛타이저 팬의 직경 비율은 제1 펠렛타이저 팬의 직경에 대한 제2 펠렛타이저 팬의 직경의 비율을 의미한다. 표 1에 기재한 바와 같이, 본 발명의 실험예에 따른 펠렛타이저의 원료 체류 시간이 종래 기술에 따른 비교예의 펠렛타이저의 원료 체류 시간에 비해 길어졌다. 그러나 팬의 크기가 작아질수록 체류 시간이 작아지고 조립 지수도 낮아졌다.

제2 펠렛타이저 팬의 직경 비율이 최대인 실험예 1에서는 제2 펠렛타이저 팬에서 하부로 낙하되는 입자들의 상당 부분이 제1 펠렛타이저 팬의 밖으로 튀어 나갔다. 또한, 제1 펠렛타이저 팬에 떨어진 입자들도 유동되는 굵은 입자의 원료와 혼합된 후 바로 외부로 배출되었다. 따라서 조립 효율이 크게 개선되지 않는 것으로 나타났다.

한편, 제2 펠렛타이저 팬의 직경 비율이 최소인 실험예 4의 경우에는 조립 지수가 41% 정도로 작기 때문에 제2 펠렛타이저 팬의 직경을 증가시켜야 한다는 것을 알 수 있었다.

따라서 제2 펠렛타이저 팬의 직경은 하부 팬 직경의 0.67배 내지 0.75배 정도가 적절하였다. 이는 실험예 2 및 실험예 3으로부터 알 수 있었다.

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.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 펠렛타이저 팬의 크기를 크게 하기 위한 공간이 필요하지 않으며, 펠렛타이저 팬의 기울기, 깊이, 및 원료의 공급 속도를 변화시키지 않으면서도 펠렛타이저 팬에서의 원료 의 체류 시간을 증대시켜 조립 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 펠렛타이저에서 두 번의 조립 과정을 거치므로 조립 입자들의 입도와 강도기 증가된다.

또한, 하부의 제1 펠렛타이저 팬에 연료나 부원료 등의 다른 성분의 원료를 공급하여 조립하는 경우, 상부의 제2 펠렛타이저 팬에서 조립된 조립물들의 표면에 연료나 부원료들이 피복되어, 의사입자(pseudo-particle)의 내부와 외부 조성이 달라져 연료의 연소성이 개선되고, 소결의 반응성을 제어할 수 있다.

Claims

제1 펠렛타이저 팬(pelletizer pan),

상기 제1 펠렛타이저 팬의 중심에 상기 제1 펠렛타이저 팬의 수직 방향으로 형성된 연결축, 및

상기 제1 펠렛타이저 팬과 동심원을 형성하며 상기 연결축에 의해 상기 제1 펠렛타이저 팬과 결합되는 제2 펠렛타이저 팬

을 포함하는 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 제2 펠렛타이저 팬의 직경이 상기 제1 펠렛타이저 팬의 직경보다 작은 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제2항에 있어서,

상기 제2 펠렛타이저 팬의 직경은 상기 제1 펠렛타이저 팬의 직경의 0.67배 내지 0.75배인 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 제2 펠렛타이저 팬의 깊이가 상기 제1 펠렛타이저 팬의 깊이보다 작은 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제4항에 있어서,

상기 제2 펠렛타이저 팬의 깊이는 상기 제2 펠렛타이저 팬의 직경의 0.1배 내지 0.14배인 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 연결축은 상기 제2 펠렛타이저 팬의 직경의 0.07배 이상의 길이를 갖는 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 제1 펠렛타이저 및 제2 펠렛타이저 팬은 지면과 40° 내지 60°의 각을 이루는 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 연결축은 원통형으로 형성되는 미분 원료 조립용 펠렛타이저.
제1항에 있어서,

상기 미분 원료는 철광석을 포함하는 미분 원료 조립용 펠렛타이저.