KR101036645B1 - 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한용철제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며 상호 이격되어 갭을 형성하는 한 쌍의 롤, 및 한 쌍의 롤의 외주에 위치하며 적어도 하나의 개구부가 형성된 롤 케이싱을 포함하며, 롤 케이싱의 개구부에 위치한 롤 케이싱의 내외면상에 각각 부착된 밀봉판과, 양단에 밀봉판이 결합 고정되며 개구부를 관통하는 관통 부재와 밀착되는 슬라이딩 튜브가 설치된다. 이와 같은 본 발명을 통하여 품질이 양호한 괴성체를 제조할 수 있다.

괴성체 제조 장치, 용철제조장치, 밀봉판, 슬라이딩 튜브

Description

분환원철 함유 환원체의 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치 {AN APPARATUS FOR MANUFACTURING COMPACTED IRONS OF REDUCED MATERIALS COMPRISING FINE DIRECT REDUCED IRONS AND AN APPARATUS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRONS USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1의 AA선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.

도 3은 도 1의 BB선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉 장치의 개략적인 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치를 포함하는 용철제조장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 괴성체 제조 장치 및 이를 이용한 용철제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분환원철(direct reduced iron, DRI) 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하는 괴성체 제조 장치 및 이를 이용하여 용철을 제조하는 용철제조장 치에 관한 것이다.

철강산업은 자동차, 조선, 가전, 건설 등의 전체 산업에 기초 소재를 공급하는 핵심기간산업으로서, 인류의 발전과 함께하여 온 가장 역사가 오래된 산업중의 하나이다. 철강산업의 중추적인 역할을 담당하는 제철소에서는 원료로서 철광석 및 석탄을 이용하여 용융 상태의 선철인 용철을 제조한 다음, 이로부터 강을 제조하여 각 수요처에 공급하고 있다.

현재, 전세계 철생산량의 60% 정도가 14세기부터 개발된 고로법으로부터 생산되고 있다. 고로법은 소결 과정을 거친 철광석과 유연탄을 원료로 하여 제조한 코우크스 등을 고로에 함께 넣고 산소를 불어넣어 철광석을 철로 환원하여 용철을 제조하는 방법이다. 용철생산설비의 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 가공처리한 코우크스에 의존하며, 철원으로는 일련의 괴상화 공정을 거친 소결광에 주로 의존하고 있다. 이에 따라 현재의 고로법에서는 코우크스 제조설비 및 소결설비 등의 원료예비처리설비가 반드시 수반되므로, 고로 이외의 부대설비를 구축해야 할 필요가 있을 뿐만 아니라 부대설비에서 발생하는 제반 환경오염물질에 대한 환경오염방지설비의 설치 필요로 인하여 투자 비용이 다량으로 소모되어 제조원가가 급격히 상승하는 문제점이 있다.

이러한 고로법의 문제점을 해결하기 위하여, 세계 각국의 제철소에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 전세계 광석 생산량의 80% 이 상을 점유하는 분광을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

미국특허공보 제5,534,046호는 일반탄 및 분광을 직접 사용하는 용철제조설비를 개시하고 있다. 미국특허공보 제5,534,046호에 개시된 용철제조장치는 기포유동층이 형성된 3단의 유동환원로와 여기에 연결된 용융가스화로로 이루어져 있다. 상온의 분광 및 부원료는 최초의 유동환원로에 장입된 다음, 3단의 유동환원로를 차례로 거친다. 3단의 유동환원로에는 용융가스화로로부터 고온환원가스가 공급되므로, 상온의 분광 및 부원료가 고온환원가스와 접촉하여 승온된다. 이와 동시에, 상온의 분광 및 부원료는 90% 이상 환원되고, 30% 이상 소성되어 용융가스화로내로 장입된다.

용융가스화로내에는 석탄이 공급되어 석탄충진층이 형성되어 있어서, 상온의 분광 및 부원료가 석탄충진층내에서 용융 및 슬래깅(slagging)되어 용철 및 슬래그로 배출된다. 용융가스화로 외벽에 설치된 다수의 풍구를 통해 산소가 취입되어 석탄충진층을 연소하면서 고온의 환원가스로 전환되어 유동환원로로 보내져 상온의 분광 및 부원료를 환원한 후 외부로 배출된다.

그러나 전술한 용철제조장치에서는 용융가스화로 상부에 고속의 가스기류가 형성되어 있으므로 용융가스화로에 장입되는 분환원철 및 소성 부원료가 비산 손실되는 문제점이 있다. 또한, 분환원철 및 소성 부원료를 용융가스화로에 장입하는 경우, 용융가스화로내의 석탄충진층의 통기성 및 통액성 확보가 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 분환원철 및 소성 부원료를 브리켓화하여 용융가스화로에 장입하는 방법이 연구되고 있다. 이와 관련하여 미국특허공보 제5,666,638호는 타원형의 해면철 브리켓을 제조하는 방법과 장치를 개시하고 있다. 또한, 미국특허 제4,093,455호, 제4,076,520호 및 제4,033,559호는 판형 또는 골판형의 부정형 해면철 브리켓을 제조하는 방법과 장치를 개시하고 있다. 여기서는, 분환원철을 장거리 수송에 적합하도록 고온 괴성화하고 냉각하여 해면철 브리켓으로 제조한다.

이와 같은 브리켓 제조 장치는 소형에 불과하므로, 해면철 브리켓을 제조시 분환원철이 비산될 가능성이 적다. 그러나 대형 괴성체 제조 장치의 경우, 롤에 유입되는 분환원철의 양이 증가하므로 분환원철이 외부로 다량 비산하게 된다. 따라서 롤의 양측면에 치크 플레이트를 설치하고, 롤 케이싱을 관통하는 바(bar) 형태의 치크 플레이트 가압 장치로 치크 플레이트를 가압 지지한다.

그러나 괴성체의 고온 제조에 의하여 롤 케이싱이 열변형되므로, 치크 플레이트 가압 장치와 관통부 사이에 틈이 형성된다. 괴성체 제조 장치의 내부는 거의 진공에 가깝게 되므로, 상기한 틈으로 다량의 공기가 흡입되어 분환원철 함유 환원체가 재산화될 뿐만 아니라 재산화시 발열에 의하여 설비 수명이 단축되는 문제점이 있다.

치크 플레이트 가압 장치 이외에도, 괴성체 제조 장치의 대형화에 따른 기타 요구에 의하여 롤 케이싱을 관통하여 개구부를 형성해야 할 필요성이 증대되므로, 롤 케이싱에 형성된 개구부를 효과적으로 밀봉하기 위한 구조의 장치가 절실히 요 구되고 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 괴성체를 대량으로 제조하기에 적합한 괴성체 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 품질이 양호한 괴성체를 사용하여 양질의 용철을 제조할 수 있는 용철제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 괴성체 제조 장치는, 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며, 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하는 한 쌍의 롤(roll), 및 한 쌍의 롤의 외주에 위치하며 적어도 하나의 개구부가 형성된 롤 케이싱(roll casing)을 포함하며, 롤 케이싱의 개구부에 위치한 롤 케이싱의 내외면상에 각각 부착된 밀봉판과, 양단에 밀봉판이 결합 고정되며 개구부를 관통하는 관통 부재와 밀착되는 슬라이딩 튜브(sliding tube)가 설치된다.

여기서, 밀봉판은 환형 부재인 것이 바람직하다.

또한, 슬라이딩 튜브의 일단에 고정용 걸림 부재가 형성될 수 있다.

그리고 고정용 걸림 부재는 그 단면이 환형이고, 고정용 걸림 부재의 외경은 슬라이딩 튜브의 외경보다 큰 것이 바람직하다.

고정용 걸림 부재로 밀봉판 중 어느 하나의 밀봉판을 고정할 수 있다.

또한, 고정용 걸림 부재의 외경은 어느 하나의 밀봉판의 내경보다 큰 것이 바람직하다.

그리고 밀봉판 중 다른 하나의 밀봉판을 슬라이딩 튜브에 용접할 수 있다.

슬라이딩 튜브에 용접하는 밀봉판은 롤 케이싱의 외면상에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 밀봉판간의 거리는 롤 케이싱의 내면 및 외면간의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.

관통부의 관통면과 슬라이딩 튜브의 외면은 상호 이격되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 괴성체 제조 장치는, 갭의 양 측면에 설치되어 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate), 및 치크 플레이트를 사이에 두고 갭의 반대편에서 롤 케이싱을 관통하여 치크 플레이트를 가압 지지하는 관통 부재인 바(bar)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 괴성체 제조 장치에서 전술한 관통 부재는 한 쌍의 롤일 수 있다.

본 발명의 용철 제조 장치는, 상기한 구조의 괴성체 제조 장치, 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기, 및 파쇄기에서 파쇄한 괴성체를 장입하여 융용하는 용융가스화로를 포함한다.

또한, 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 융융가스화로에 공급할 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한 정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 개략적인 사시도로서, 한 쌍의 장입 호퍼(10)와 한 쌍의 롤(롤의 단부에 부착된 기어를 포함하여 도시)(20)을 포함하는 괴성체 제조 장치(100)를 개략적으로 나타내고 있다. 도 1에 도시한 괴성체 제조 장치의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 괴성체 제조 장치의 형태를 다른 여러 구조로 변형할 수 있다. 특히, 장입 호퍼(10) 이외에 다른 여러가지 형태로 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20)에 유입해도 된다.

도 1에 도시한 한 쌍의 장입 호퍼(10)의 중앙에 위치한 개구부(16)를 통하여 화살표 A'으로 나타낸 방향을 따라 분환원철을 함유하는 환원체가 장입된다. 이러한 분환원철 함유 환원체는 철광석으로부터 제조되는 데, 소성 부원료를 더 포함하며 다단의 유동 환원로를 거치면서 환원되어 제조된다. 이외의 다른 방법으로 제조된 분환원철 함유 환원체를 장입 호퍼(10)에 장입해도 된다. 장입 호퍼(10)의 상부에는 배기공(14)이 형성되어, 장입 호퍼(10) 내부로 유입되는 고온의 분환원철 함유 환원체에서 발생하는 가스를 제거한다. 장입 호퍼(10)의 내부에는 스크류 피더(12)에 스크래퍼(124)(도 2에 도시)를 설치하여 장입 호퍼(10)의 내벽에 부착된 분환원철을 제거한다.

장입 호퍼(10)는 스크류 튜브(70)를 포함하는 데, 스크류 튜브(70)는 하부에 위치하는 공급 박스(feeding box)(30)에 끼움 결합되며, 공급 박스(30)의 하부는 치크 플레이트(80)(도 2에 도시, 이하 동일)로 고정 지지된다.

각각의 장입 호퍼(10) 내부에는 장입 호퍼(10)로 유입되는 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20) 사이의 갭(gap)으로 배출하는 스크류 피더(12)가 설치되어 있다. 여기서의 갭은 한 쌍의 롤의 길이 방향을 따라 존재하는 롤 사이의 공간을 말한다. 스크류 피더(12)는 하단에 스크류(122)(도 2에 도시)가 형성되어 있어서, 중력에 의하여 하부에 모이는 분환원철 함유 환원체를 상부에 부착된 모터(미도시)의 회전에 의하여 하부로 강제 배출시킨다.

한 쌍의 롤(20)의 외주에는 롤 케이싱(roll casing)(24)이 위치하며, 한 쌍의 롤(20)은 장입 호퍼(10)로부터 스크류 피더(12)에 의하여 배출되는 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조한다. 한 쌍의 롤(20)은 상호 이격되어 갭(gap)을 형성한다. 롤(20)의 외부에는 롤 커버(roll cover)(26)가 부착되어 있고, 도 1에는 도시하지 않았지만 롤 케이싱(24)의 외주에는 다수의 프레임 부재를 설치한다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치의 내부 구조, 특히 롤 케이싱 밀봉 장치에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1의 AA선을 따라 Z축 방향으로 자른 개략적인 단면도로서, 롤(20)의 양 측면를 지지하는 치크 플레이트(80) 및 치크 플레이트(80)를 가압 지지하는 바(bar) 형태의 치크 플레이트 가압 장치(90)를 도시하고 있다. 롤 케이싱 밀봉 장치(300)는 롤 케이싱(24)에 형성된 개구부를 밀봉하는 데 사용한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 치크 플레이트 가압 장치(90)를 관통 부재로 하여 본 발명을 적용하는 것은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 관통 부재에도 본 발명을 적용할 수 있다.

분환원철 함유 환원체는 스크류 튜브(70)를 통하여 스크류 피더(12)에 의해 공급 박스(30)내로 유입된다. 공급 박스(30)는 장입 호퍼(10)의 하부에 설치되어 분환원철 함유 환원체를 한 쌍의 롤(20)로 전달하며, 그 하부에 장입 호퍼(10)에 대향하여 볼록한 공간을 형성하고 있다. 이에 따라 대량으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 정체층을 확보하여 갭의 중심부로 공급할 수 있다.

공급 박스(30) 하부에는 대량의 분환원철 함유 환원체가 유입되어 정체함에 따라 분환원철이 외부로 비산될 가능성이 높다. 따라서 한 쌍의 치크 플레이트(80)를 롤 사이의 갭의 양 측면에 설치하여 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지한다. 특히, 내부 압력 증대 및 고온으로 인하여 치크 플레이트(80)가 변형되어 분환원철이 비산되는 것을 막기 위해서 치크 플레이트(80)를 가압 지지해야 한다.

이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치는, 치크 플레이트(80)를 사이에 두고 갭의 반대편에서 프레임 부재(28) 및 롤 케이싱(24)을 관통하여 치크 플레이트(80)를 가압 지지하는 바(bar)를 포함하는 치크 플레이트 가압 장치(90)를 포함한다. 이 경우, 관통 부재인 바가 관통하는 롤 케이싱(24)의 관통부에는 도 2에 원으로 도시한 밀봉 장치(300)를 설치하여 외부 공기의 유입을 차단한다. 이하에서는 도 3을 통하여 전술한 바(bar) 이외의 다른 관통 부재에 본 발명을 적용한 예를 설명한다.

도 3은 도 1의 BB선을 따라 Z축 방향으로 자른 개략적인 단면도로서, 롤 케 이싱(24)의 외부로 약간 돌출한 롤(20)과 그 주변의 밀봉 장치(300)를 자른 단면을 도시하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 롤(20)을 관통 부재로 하여 본 발명을 적용하는 것은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

롤(20)이 롤 케이싱(24)에 형성된 개구부를 관통하여 약간 돌출되도록 형성하는 경우, 롤(20)의 주위를 통하여 외부의 공기가 롤 케이싱(24)내로 유입될 가능성이 있으므로, 롤(20)의 외주에 밀봉 장치(300)를 설치하여 이를 방지한다. 이러한 밀봉 장치(300)는 롤 케이싱(24)의 개구부에 위치하여 그 내외면상에 각각 부착된 밀봉판과, 양단에 밀봉판이 결합 고정되며 개구부를 관통하는 롤(20)과 밀착되는 슬라이딩 튜브(106)를 포함한다. 도 3에서는, 밀봉판 중에서 롤 케이싱(24)의 외면상에 부착된 밀봉판(106)만을 도시한다.

이하에서는 도 4를 통하여 도 2에 원으로 간략하게 도시한 밀봉 장치(300)에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉 장치의 개략적인 도면으로서, 3중 구조의 롤 케이싱(24)의 관통부(242)에 설치되는 밀봉 장치(300)를 도시하고 있다.

도 4에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉 장치(300)는 크게 나누어 밀봉판(102, 104) 및 슬라이딩 튜브(sliding tube)(106)를 포함한다. 밀봉판(102, 104)은 환형 부재로서, 롤 케이싱(24)의 내면상에 부착된 제1 밀봉판(102)과 롤 케이싱(24)의 외면상에 부착된 제2 밀봉판(104)으로 나누어진다. 슬라이딩 튜브(106)는 그 양단에 제1 밀봉판(102) 및 제2 밀봉판(104)이 결합 고정되며, 화살표 로 나타낸 바와 같이 가압 방향인 좌우 방향으로 이동할 수 있는 치크 플레이트 가압 장치(90)와 밀착된다.

이러한 밀봉 장치(300)는 밀봉판(102, 104)으로 관통부(242)를 밀봉할 뿐만 아니라, 슬라이딩 튜브(106)가 치크 플레이트 가압 장치(90)에 밀착되므로 외부로부터 괴성체 제조 장치 내부로의 공기 유입을 차단해 준다. 이와 같은 공기 유입의 차단에 따라 괴성체 제조 장치 내부의 분환원철의 비산을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 분환원철 함유 환원체의 재산화에 따른 폭발도 방지할 수 있다.

한편, 제1 밀봉판(102) 및 제2 밀봉판(104) 사이에서 관통부(242)의 관통면과 슬라이딩 튜브(106)의 외면은 기설정된 거리로 상호 이격되어 있으므로, 고온의 괴성체 제조에 따른 롤 케이싱(24)의 팽창에 따라 관통부(242)의 직경이 줄어들어도 치크 플레이트 가압 장치(90)에 간섭하지 않는 충분한 여유 공간을 확보할 수 있다.

여기서, 밀봉 장치의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 롤 케이싱(24)의 내면측으로부터 제1 밀봉판(102)을 롤 케이싱(24)의 관통부에 고정한다. 제1 밀봉판(102)은 환형 부재이므로 관통부(242)와 연속으로 뚫려 있다. 다음으로 롤 케이싱(24)의 내면측으로부터 슬라이딩 튜브(106)를 삽입하여 제1 밀봉판(102) 및 관통부(242)를 차례로 관통한다.

슬라이딩 튜브(106)의 일단에는 그 단면이 환형인 고정용 걸림 부재(1062)가 형성되어 있으며, 그 외경은 슬라이딩 튜브(106)의 외경보다 크게 형성되어 있다. 이와 같이 슬라이딩 튜브(106)에 형성된 고정용 걸림 부재(1062)로 제1 밀봉판 (102)을 고정한다. 특히, 고정용 걸림 부재(1062)의 외경은 제1 밀봉판(102)의 내경보다 크므로 제1 밀봉판(102)이 고정용 걸림 부재(1062)와 롤 케이싱의 내면 사이에 견고하게 고정된다.

이와 같이 삽입된 슬라이딩 튜브(106)는 관통부(242)를 관통하여 롤 케이싱(24)의 외면상으로 돌출한다. 이 경우, 롤 케이싱(24)의 외면상에 제2 밀봉판(104)을 삽입 고정한 다음, 제2 밀봉판(104)과 슬라이딩 튜브(106)이 경계면(108)을 용접한다.

본 발명에서는 제2 밀봉판(104)을 롤 케이싱(24)의 외면상에 용접하므로 작업이 좀더 수월하다. 밀봉 장치(300)를 해체하는 경우에도 롤 케이싱(24)의 외부에서 용접을 제거하기만 하면 되므로 해체가 수월하다. 제2 밀봉판(104)은 롤 케이싱(24)의 외면상에 밀착시켜 용접함으로써, 제1 밀봉판(102) 및 제2 밀봉판(104)간의 거리가 롤 케이싱(24)의 내면 및 외면간의 거리와 실질적으로 동일하게 된다. 이에 따라 관통부(242)를 통하여 외부로부터 공기가 괴성체 제조 장치 내부로 유입될 수 없다. 또한, 제1 밀봉판(102) 및 제2 밀봉판(104)은 밀봉에 필요한 충분한 면적을 가지므로, 밀봉 장치(300)가 기계 진동에 의하여 상하로 움직여도 틈이 발생하지 않아 외부 공기가 유입될 수 없다.

상기한 바와 같은 방법으로 밀봉 장치(300)를 제조한 후, 슬라이딩 튜브(106)룰 통하여 치크 플레이트 가압 장치(90)의 바를 삽입한다. 이와 같은 방법으로 괴성체 제조 장치를 제조하므로, 외부 공기가 괴성체 제조 장치 내부로 유입될 가능성은 거의 없어진다.

상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉 장치의 조립 과정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 방법으로도 밀봉 장치를 조립할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 장치를 이용한 용철제조장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 괴성체 제조 장치를 이용한 용철제조장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 괴성체를 용융가스화로에 장입하여 용철을 제조하는 용철제조장치를 나타낸다.

도 5에 도시한 용철제조장치(200)는 본 발명의 괴성체 제조 장치(100), 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기(40), 그리고 파쇄기(40)에서 파쇄한 괴성체를 장입하여 용융하는 용융가스화로(60)를 포함한다. 이외에 파쇄기(40)에서 파쇄한 괴성체를 임시 저장하기 위한 저장조(50)를 더 포함할 수 있다. 파쇄기(40) 및 용융가스화로(60)의 구조는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.

용융가스화로(60)에는 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 공급한다. 일반적으로 괴탄은 생산지에서 채취한 입도 8mm 초과의 석탄을 그 예로 들수 있으며, 성형탄은 생산지에서 채취한 입도 8mm 이하의 석탄을 분쇄하여 프레스로 성형한 석탄을 그 예로 들 수 있다.

이와 같은 종류의 석탄을 용융가스화로(60)에 장입하고 산소(O₂)를 공급하여 괴성체를 용융한 다음 출탕구로 배출한다. 이와 같은 방법으로 양호한 품질의 용철을 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 괴성체 제조 장치에서는, 롤 케이싱의 개구부의 그 내외면상에 각각 부착된 밀봉판과, 양단에 밀봉판이 결합 고정되며 개구부를 관통하는 관통 부재와 밀착되는 슬라이딩 튜브가 설치되므로, 외부로부터의 공기 흡입을 방지하여 분환원철 함유 환원체의 재산화 및 재산화 발열에 의한 설비수명단축을 방지할 수 있다.

밀봉판은 환형 부재이므로 슬라이딩 튜브에 간단하게 삽입할 수 있을 뿐만 아니라 고정이 편리하고, 밀봉이 용이한 이점이 있다.

슬라이딩 튜브의 일단에 고정용 걸림 부재가 형성되어 밀봉판을 용이하게 끼워 결합할 수 있다.

그리고 고정용 걸림 부재는 그 단면이 환형이고, 고정용 걸림 부재의 외경은 슬라이딩 튜브의 외경보다 크므로, 롤 케이싱에 슬라이딩 튜브를 용이하게 고정할 수 있다.

고정용 걸림 부재로 밀봉판 중 어느 하나의 밀봉판을 고정할 수 있어서 조립 및 해체시에 작업이 편리하다.

여기서, 고정용 걸림 부재의 외경은 어느 하나의 밀봉판의 내경보다 크므로, 밀봉판이 슬라이딩 튜브에서 잘 빠지지 않고 롤 케이싱에 잘 고정된다.

또한, 밀봉판 중 다른 하나의 밀봉판을 슬라이딩 튜브에 용접하므로, 기계 진동에 관계없이 괴성체 제조 장치를 견고하게 밀봉할 수 있다.

그리고 슬라이딩 튜브에 용접하는 밀봉판은 롤 케이싱의 외면상에 위치하므로, 용접 작업을 롤 케이싱의 외부에서 행할 수 있어서 작업이 용이할 뿐만 아니라 작업 안정성을 확보할 수 있다.

밀봉판간의 거리는 롤 케이싱의 내면 및 외면간의 거리와 실질적으로 동일하므로 관통부를 견고하게 밀봉할 수 있다.

관통부의 관통면과 슬라이딩 튜브의 외면은 상호 이격되어 있으므로, 고열에 의하여 롤 케이싱이 팽창하여도 이에 따라 여유 공간을 충분히 확보할 수 있다.

본 발명의 괴성체 제조 장치는, 갭의 양 측면에 설치되어 갭으로 유입되는 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하는 한 쌍의 치크 플레이트, 및 치크 플레이트를 사이에 두고 갭의 반대편에서 롤 케이싱을 관통하여 치크 플레이트를 가압 지지하는 관통 부재인 바를 포함하는 치크 플레이트 가압 장치를 더 포함하며, 바에 본 발명을 적용할 수 있으므로 바를 통하여 외부로부터 유입되는 공기를 쉽게 차단할 수 있다.

그리고 본 발명의 괴성체 제조 장치에서는 롤이 관통 부재일 수 있으므로, 롤의 외주면을 통하여 외부로부터 유입되는 공기를 효과적으로 차단할 수 있다.

본 발명의 용철제조장치는 상기와 같은 괴성체 제조 장치, 파쇄기 및 용융가스화로를 포함하므로, 양호한 품질의 용철을 제조할 수 있다.

또한, 괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 용융가스화로에 공급하므로 생산지에서 채취한 미분 상태의 석탄을 바로 이용할 수 있어서 생산비가 절감될 뿐만 아니라 공해가 없어서 환경친화적인 이점이 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (14)

1. 분환원철 함유 환원체를 압축하여 괴성체를 제조하며, 상호 이격되어 갭(gap)을 형성하는 한 쌍의 롤(roll), 및

   상기 한 쌍의 롤의 외주에 위치하며, 적어도 하나의 개구부가 형성된 롤 케이싱(roll casing)

   을 포함하며, 상기 롤 케이싱의 개구부에 위치한 상기 롤 케이싱의 내외면상에 각각 부착된 밀봉판과, 양단에 상기 밀봉판이 결합 고정되며 상기 개구부를 관통하는 관통 부재와 밀착되는 슬라이딩 튜브(sliding tube)가 설치된 괴성체 제조 장치.
2. 제1항에서,

   상기 밀봉판은 환형 부재인 괴성체 제조 장치.
3. 제1항에서,

   상기 슬라이딩 튜브의 일단에 고정용 걸림 부재가 형성된 괴성체 제조 장치.
4. 제3항에서,

   상기 고정용 걸림 부재는 그 단면이 환형이고, 상기 고정용 걸림 부재의 외경은 상기 슬라이딩 튜브의 외경보다 큰 괴성체 제조 장치.
5. 제3항에서,

   상기 고정용 걸림 부재로 상기 밀봉판 중 어느 하나의 밀봉판을 고정하는 괴성체 제조 장치.
6. 제5항에서,

   상기 고정용 걸림 부재의 외경은 상기 어느 하나의 밀봉판의 내경보다 큰 괴성체 제조 장치.
7. 제5항에서,

   상기 밀봉판 중 다른 하나의 밀봉판을 상기 슬라이딩 튜브에 용접하는 괴성체 제조 장치.
8. 제7항에서,

   상기 슬라이딩 튜브에 용접하는 밀봉판은 상기 롤 케이싱의 외면상에 위치하는 괴성체 제조 장치.
9. 제1항에서,

   상기 밀봉판간의 거리는 상기 롤 케이싱의 내면 및 외면간의 거리와 실질적으로 동일한 괴성체 제조 장치.
10. 제1항에서,

    상기 관통부의 관통면과 상기 슬라이딩 튜브의 외면은 상호 이격되어 있는 괴성체 제조 장치.
11. 제1항에서,

    상기 갭의 양 측면에 설치되어 상기 갭으로 유입되는 상기 분환원철 함유 환원체의 누설을 방지하는 한 쌍의 치크 플레이트(cheek plate), 및

    상기 치크 플레이트를 사이에 두고 상기 갭의 반대편에서, 상기 롤 케이싱을 관통하여 상기 치크 플레이트를 가압 지지하는 상기 관통 부재인 바(bar)를 포함하는 치크 플레이트 가압 장치

    를 더 포함하는 괴성체 제조 장치.
12. 제1항에서,

    상기 한 쌍의 롤이 상기 관통 부재인 괴성체 제조 장치.
13. 제1항에 따른 괴성체 제조 장치,

    상기 괴성체 제조 장치로부터 배출되는 괴성체를 파쇄하는 파쇄기, 및

    상기 파쇄기에서 파쇄한 상기 괴성체를 장입하여 융용하는 용융가스화로

    를 포함하는 용철제조장치.
14. 제13항에서,

    괴탄 및 성형탄에서 선택한 적어도 하나의 석탄을 상기 융융가스화로에 공급하는 용철제조장치.

Images