소결 냉각기 균일 토출 온도 위한 직렬 공기 공급 전략

소결 공정에서 불균일한 냉각으로 인한 국부 과열은 후속 이송 장비에 열 부하를 증가시키는 문제로 지적됩니다. 본 연구는 기존 하향 송풍 방식의 상부 소결층 냉각 부족 문제를 해결하고자, 산업용 연속 환형 냉각기에 대한 3차원 과도 CFD 모델을 개발하고, 최종 냉각 영역(Zone IV 및 V)의 공기 공급 전략을 최적화했습니다. 기존 방식은 Zone IV와 V에 외부 공기를 각각 하부에서 독립적으로 공급합니다. 새로운 직렬 공기 공급 전략에서는 최종 냉각 영역의 총 신선 냉각 공기 유량을 유지하면서, Zone V의 상부에서 외부 공기를 공급하고 하부로 배출합니다. 이후 Zone V에서 배출된 가스는 Zone IV의 하부로 공급되어 직렬 공기 공급 경로를 형성합니다. 새로운 방식은 최종 냉각 중 냉각 가스와 소결층 간의 공간적 일치를 개선하고, 토출 말단 근처의 국부 고온 영역을 억제하는 것으로 나타났습니다. 최대 토출 온도는 459 K에서 410 K로 감소하여 공정 제한 온도인 423 K 미만을 달성했으며, 평균 토출 온도는 377 K에서 364 K로 감소했습니다. 엔탈피 유량 차이 계산 결과, 회수 가능한 폐열량도 증가했습니다. 이러한 결과는 최종 냉각 영역의 가스 흐름 경로 재설계가 산업용 환형 냉각기에서 토출 온도의 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 시사합니다.