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사례연구 : 배합탄

미국 철강 코크스 공장에 있는 석탄창고는 원래는 방출호퍼로부터 대량흐름이 발생해서 저장소 상단의 깔때기로 모두 유입되게 하는 형태로 확장된 흐름 패턴을 갖도록 설계하였습니다. (방출호퍼의 꼭대기에서 석탄 덩어리 흐름이 충분히 커서 저장소의 깔때기 부분의 흐름에 지속적인 누수가 발생하는 것을 막습니다.) 하지만, 원래의 석탄창고가 설계된 대로 역청탄만 처리하는 대신에, 공장은 역청탄과 준역청탄, 석유첨가제를 혼합하도록 전환하였습니다. 혼합석탄의 흐름특성은 역청탄만의 흐름과는 달라서 석탄창고의 전체적인 흐름 패턴을 변화시키게 되었습니다.

TIVAR® 88-2 드롭인 라이닝으로 코크스 공장의 석탄창고 문제를 해결합니다.

어플리케이션:석탄창고(Coal Bunkers)
수량:방출 호퍼 56대
라이닝:TIVAR® 88-2, 1/4” 두께의 드롭인 라이닝
벌크 소재: 역청탄, 준역청탄 석탄 혼합물
기판:스테인레스 강 
문제점:들러 붙고 이어지는 흐름 문제
설치일:  1995년

The Challenge

석탄의 흐름특성이 바뀔 때, 스테인레스 강 호퍼의 벽을 타고 잘 흘러내리지 않아서 코크스 제조가마로 이송시키는 석탄창고 내의 흐름에 심각한 문제가 발생한 것입니다. 석탄창고 내의 방출구에서 생긴 지속적인 누수로 인하여 실질적인 저장 용량의 50~60%의 감축을 초래하였습니다.

Quadrant’s solution

코크스 공장의 엔지니어가 컨설턴트와 대량물질 흐름에 대한 서비스 계약을 체결하였는데, 컨설턴트는 두 가지 대안을 제시하였습니다. 첫 대안은 석탄창고의 설계를 수정하여 방출호퍼의 대각선 벽의 각도를 67°에서 70° 로 변경하는 것이었습니다. 하지만, 이렇게 하는 것은 방출호퍼 전체를 교체하거나 대단위 구조변경을 의미하는 것이었습니다. 두 번째 대안은 기존 호퍼의 라이닝을 낮은 마찰계수의 라이닝으로 대체하고 공기대포를 설치하는 것이었습니다. 두 가지 대안에 대한 가격비교와 구조변경에 필요한 시스템 다운시간을 비교한 결과, 결론은 저마찰 라이닝 안을 추진하는 것으로 결정되었습니다. 콰드란트 엔지니어링 플라스틱 프로덕트 시스템 TIVAR® 기술팀은 이음새 없는 드롭인 호퍼 라이너와 TIVAR® 88-2로 만든 전환기 판 덮개를 제조할 것을 권고하였습니다.

이 해결책을 사용함으로써 라이닝 과정을 신속하게 처리하였고 이음새 없는 일체형 설계로 흐름의 방해를 제거함으로써 TIVAR® 88-2 물질의 표면 무결성을 극대화하여 전체적인 라이닝 시스템의 성능을 현격하게 증가시켰습니다. 1995년에 설치된 TIVAR® 88-2 드롭인 라이너 중에 어느 것도 마모의 기미는 보이지 않았습니다. 매년 대략 4만 톤의 석탄이 각 호퍼의 라이닝을 통과하고 있는 가운데, 공장의 프로젝트 기술담당 관리자에 따르면 석탄량 100% 방출, 전체적인 저장용량의 활용 등이 실현되었습니다. 공기 대포는 구매하기는 하였지만, 설치한 적이 없고 필요치도 않았습니다. 라이너를 성공적으로 사용함으로써 공장에서는 하루에 한 기의 운행을 중단할 수 있어서 매년 수십만 달러를 절감하였습니다.

중요사항 : 모든 플라스틱은 특정 조건에서 발화하여 화염을 유지합니다. 어떤 물질이 개방된 화염이나 열을 발산하는 장비에 노출될 수 있는 곳에서는 강력한 주의를 권고합니다. 물질의 자동발화나 발화점을 결정하기 위해서는 물질안전자료를 참조하거나 콰드란트 엔지니어링 플라스틱 사의 제품정보를 확인하기 바랍니다.

Case Studies

배합탄

TIVAR® 88-2라이너는 석탄 공장에서의 석탄고 흐름 문제를 개선합니다.

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갈탄

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쇄석

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석회석

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아역청탄

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