제선 기능장, 제선 기능사 실기 기출 - 광석의 괴성화(Agglomeration)

 

광석의 괴성화(Agglomeration)-1

 

 

괴성화의 목적 

부광의 부족, 반광의 증가와 징립 및 선광에 의한 분광의 발생으로 분광을 괴성화 할 필요가 있다. 

 

 

종류

 

소결법 (Sintering)

소결법은 8mm이하의 분광을 원료롤 대량생산에 적합하고 고로 장입 원료로 가장 우수하며 자용성 소결광의 개발에 의해 소결 공정은 고로 조업에 있어서 필수의 공정이다. 

 

소결광의 제조 공정

원료 혼합 및 조립 -> 장입 -> 점화 -> 소결 -> 배광 -> 냉각 -> 파쇄 -> 체질 -> 소결광 

순으로 진행된다. 

 

소결 설비

드와이트 로이드식(DL) 소결기

현대의 제철소에서 대량생산 및 자동제어가 용이하게 해 준 소결기로써 1회 소결시간은 약 30분이다. 

 

DL 식 소결기의 장, 단점

장점

연속식이기 때문에 대량 생산에 적당하다. 

고로의 자동화가 가능하다.

인건비가 적다. 

방진 장치 설치가 용이하다. 

 

단점

배기장치 누풍량이 많다. 

기계 부분 손상 마모가 크다.

1개소의 고장으로 전부가 정지한다.

소결불량 시 재점화가 불가능하다.

전력비 소모가 크다. 

 

 

소결기의 구조 

 

소결 기는 크게 급광장치, 점화장치, 본체, 구동 장치 및 레일, 파쇄 및 선별설비, 주 배풍기로 구성되어 있다. 

 

 
급광장치

드럼피더와 셔틀 컨베이어, 컷게이트로 크게 구성되어 있으며 

호퍼에서 떨어지는 원료를 드럼피더의 회전에 의해 경사관에 떨어지게 한다. 

경사관에 떨어진 원료는 배합원료와 섞여 상부광 대차에 실리게 된다. 

 

 

점화장치

원료로는 COG, BFG를 쓰며 형식에는 직화식과 반사식이 있다. 

연소온도는 1200~1400℃이다. 

 

 

본체 

구동장치, 레일, Wind Box , 기밀유지장치 전장 조정 장치, 파레트 클리너, 안전장치 등으로 구성되어 있다. 

소결기 본체에서의 중점관리대상은 배광부의 커버레일에 있는 파레트의 마모방지 및 전장 조정장치, 팔레트와 Wind Box 사이의 누풍 방지 기구, 열팽창에 대한 기구가 있다. 

 

 

* 그레이트바 

파레트 대차 내에 장입 된 배합 원료를 받쳐주는 역할

 

그레이트바가 구비해야할 필요조건

장기간반복하여 가열,냉각해도 변형이나 균열이 없어야 한다.

고온에서도 강도가 높아야 한다. 

고온에서 내산화성이 높아야한다. 

 

 

*윈드박스 Wind Box 

팔레트 위의 소결 원료 층을 통하여 공기를 흡입하는 장치로서 

열에 강한 내식성, 내열성 강재로 되어있다. 

 

 

열간 크러셔 및 열간 스크린 

소결광을 150mm 이하로 파쇄하는 역할을 하며 고열의 충격을 받으며 파쇄를 하므로 내열성 내충격성 및 내 마모성을 갖추어야 한다. 

 

스크린은 크러셔에서 파쇄된 소결광은 진동스크린으로 선별하며 5mm 이하는 반광저장고로 가고 5~150mm는 냉각기로 간다. 

 

 

파쇄 및 선별설비 

1차 스크린

냉각기에서 냉각된 소결광은 냉간스크린(Cold screen)에서 1차 선별되며 50mm 이하는 2차 스크린으로 50mm 이상은 냉간 크러셔로 이송되어 재파쇄한다. 

 

2,3차 스크린

1차 스크린에서 선별된 광석은 2차 스크린으로 오게 되고 

10~15mm의 상부광을 선별하여 상부광 Bin으로 이송한다. 

10mm 이하의 광석은 3차 스크린으로 이동하게 된다. 

5mm 이상은 고로 Bin으로 5mm 이하는 냉간 반광으로 반광 Bin으로 가게 된다.

 

 

집진 설비 

소결기 내의 연진처리를 위한 집진 설비이고 가스 중 함유된 연진과 Wind Box를 통해 전기 집진한다. 

 

 

 

 

관련 문제 

 

그레이트바가 갖추어야 할 성질 및 기능 

 

성질

장기간반복하여 가열, 냉각해도 변형이나 균열이 없어야 한다.

고온에서도 강도가 높아야 한다. 

고온에서 내산화성이 높아야한다. 

 

기능

적열 소결광의 용융부착방지

세립원료가 새어나가는 것을 방지 

소결광의 환원분화지수(RDI)?

소결광이 고로 내 샤프트 상부의 400~700도 저온구역에서 CO가스와 접촉하여 환원 시 분화되는 정도

(RDI값이 높을수록 carbon Solution loss가 커져서 좋지 않다.)

 

 

소결작업에서 생석회(수분첨가)하는 목적을 적으시오

열효율 개선

통기성 향상

원료의 조립화

분진흡입 및 비산방지 조업가능

원료 혼합

 

의사입화시 강도향상 이유를 물과 생석회의 반응과 연계하여 설명하시오 

 

드와이트 로이드 소결기의 장단점 3가지씩을 적으시오 

본문참고

 

 

소결작업에서 통기도 구하기 식이다. 보기를 보고 해당기호가 해당하는 내용을 쓰시오

P=F/A(h/s)ⁿ

 

F : 유량 표준상태

A : 흡입면적

h : 장입층 높이

s : 부압

n : 상수

 

소결의 기본과정, 3가지를 쓰시오 

가스와 고체 간의 열전도

장입층을 통과하는 공기류의 작용

고체연료의 연소

화학반응 ( 탄산염의 하소, 산화철의 환원과 산화, 규산염 및 페라이트 생성)

산화물상 및 슬래그 상의 부분적 용융 및 재결정 

 

분광의 괴상화방법 3가지를 설명하시오

단광법

다음 페이지 

 

소결법 

세립 8mm 이하의 분철광석을 부분 용융에 의해 괴성광으로 만드는 방법 

 

팔레타이징법 

다음페이지

 

 

소결광의 평균 입도는 몇인가?

상한 : 50~75mm

하한 : 5~6mm

 

소결조업 중 통기도를 좌우하는 요인을 적으시오

신원료의 입도

반광배합률

수분함량 및 조립상태

배합원료의 장입방법

그레이트바 및 상부광의 상태 

 

소결원료로 사용되는 분코크스의 요구성질 3가지 

휘발분이 적을 것

고정탄소가 높을 것

온도 지속기간이 길 것

 

소결작업의 순서를 적으시오 

원료 혼합 및 조립 -> 장입 -> 점화 -> 소결 -> 배광 -> 냉각 -> 파쇄 -> 체질 -> 소결광 

 

 

소결광의 생산원료 4가지를 적으시오

분광석

분코크스

산화철분

석회석분말

 


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