Hot Briquetting
Technology

Hot 브리켓팅(Hot Briquetting)은 사용 재료의 온도로 인해
냉각 장치가 포함된 고내열성 롤러 프레스를 필요로 하는 특수한 브리켓팅 방식입니다.

(  PROCESS  )

탄소중립이 철강업계의 핵심 과제로 부상하면서, 고품질 철원인 HBI(Hot Briquetted Iron)의 활용이 점차 확대되고 있습니다. 직접환원공정에서 생산되는 Hot DRI(Direct Reduced Iron)는 다공성이 높은 스폰지아이언(spongy iron) 형태로 발화 및 산화 위험이 크기 때문에, 장기 보관과 안정적인 운송을 위해 HBI로 가공하는 과정이 필수적입니다.

Hot Briquetting 공정은 약 800℃에서 생산된 Hot DRI를 포스피더(Force Feeder)를 통해 안정적으로 공급하고, 브리켓팅 머신에서 고온 상태의 DRI를 강한 압력으로 압축하여 고밀도의 HBI 브리켓으로 성형합니다. 성형된 브리켓은 세퍼레이터(Separator)에서 낱개로 분리된 뒤, 냉각 시스템을 거쳐 약 100℃ 이하로 냉각됩니다.​

최종적으로 냉각된 HBI는 안전하게 저장 및 운송이 가능하며, 철강 생산에 안정적인 고품질 원료로 공급됩니다.​

HOT BIQUETTING MACHINE

HOT BRIQUETTING MACHINE

제일산기의 Hot Briquetting Machine은 고객의 공정 조건과 요구 사항을 충실히 반영하여,
다양한 형상과 크기의 브리켓을 안정적으로 생산할 수 있도록 설계되었습니다.​
고온의 DRI와 직접 접촉하는 롤러 세그먼트와 스크류 등 핵심 부품에는 우수한 내마모 소재를 적용하여 장수명과 낮은 유지보수 비용을 동시에 실현하였습니다. 또한 열이 집중되는 주요 부위에는 효율적인 냉각 시스템을 적용해 설비를 보호하고, 장기간 안정적인 운전을 가능하게 합니다.​ 장비는 모듈식 구조로 설계되어 점검과 정비가 용이하며, 전반적인 유지관리 효율을 극대화합니다.​

Force feeder​

Force Feeder는 고온 환경에 적합한 내열 스테인리스로 본체를 제작하였으며,
Bin 내부에도 단열 처리를 적용하여 안정적인 운전을 보장합니다.​ 수냉식 냉각 시스템은 스크류 샤프트에 직접 설치되어 열에 의한 손상을
최소화하며, Seal Gas System을 적용해 Hot DRI의 산화를 효과적으로 방지합니다. ​

고온의 DRI와 직접 접촉하는 롤러 세그먼트와 스크류 등 핵심 부품에는 우수한 내마모 소재를 적용하여 장수명과 낮은 유지보수 비용을 동시에 실현하였습니다. 또한 열이 집중되는 주요 부위에는 효율적인 냉각 시스템을 적용해 설비를 보호하고, 장기간 안정적인 운전을 가능하게 합니다.​ 장비는 모듈식 구조로 설계되어 점검과 정비가 용이하며, 전반적인 유지관리 효율을 극대화합니다.​

Screw shaft​​

상부 DRP에서 환원된 Hot DRI는 Force Feeder Bin에 장입되며,
스크류 샤프트는 이를 일정한 속도로 압력을 가해 Briquetting Machine으로 안정적으로 이송하는 역할을 합니다.

​샤프트는 고온의 원료와 장시간 접촉하기 때문에 열에 의한 변형과 손상을 방지하도록 내부에 수냉 시스템을 적용하였습니다. 또한 Hot DRI와 직접 맞닿는 하단부와 스크류 블레이드에는 특수 코팅 처리를 통해 고온 환경과 마모에 대한 내구성을 강화하였습니다. 이러한 설계는 고온 조건에서도 안정적인 운전과 긴 수명을 보장하며, 효율적인 브리켓팅 공정을 가능하게 합니다.

ROLLER & FRAME​​​

힌지(Hinged) 구조로 설계된 프레임은 롤을 신속하고 안전하게 교체할 수 있도록 고안되었으며,
모듈식 구조의 유압 실린더 Bracket은 롤 분해 및 정비 시 간편하게 분리할 수 있도록 설계되어 유지보수 작업의 효율성과
작업성을 크게 향상시킵니다. 또한 고압의 롤 압하력이 작용하는 조건에서도 안정적인 운전이 가능하도록,
충분한 강성과 구조적 신뢰성을 확보하였습니다.

Roll casing​

본체 Casing은 고온 환경에 적합한 내열 강재로 제작되었으며,
외부에는 충분한 단열 처리를 적용하여 Hot DRI가 냉각되지 않도록 설계되었습니다.
Side Casing은 분리형 구조로 제작되어 유지보수 시 Roll을 신속하게 교체할 수 있어 작업 효율성을 높입니다.
또한 생산 과정에서는 Hot DRI의 재산화를 방지하기 위해 불활성 가스를 Seal Gas로 주입하여 안정적인 운전을 보장합니다

DRIVE SYSTEM​​

롤러(ROLLER)는 전동기에 의해 구동되며, 인버터를 통해 롤의 회전 속도를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
감속기에는 냉각 기능을 추가 적용하여 장시간 연속 운전 조건에서도 안정적인 운전이 가능하도록 설계하였습니다.
또한 동력을 전달하는 액슬 샤프트(Axle Shaft)는 포켓 형상이 정확히 대칭을 이루도록 롤 회전을 조정할 수 있게 설계되어,
균일한 브리켓 성형 품질을 확보합니다.​

Separator​​​

Separator는 Briquetting Machine 하부에 장착되어 브리켓 스트립이 배출될 때 작동합니다. 본체는 고온 환경에 적합한 내열 강재로 제작되었으며, 단열 처리는 제외되었습니다.​​

주요 구성품은 Casing, Down Holder, Guide Frame으로 이루어져 있습니다.
브리켓팅된 HBI는 Guide Frame을 따라 안정적으로 Separator로 유도되며, Down Holder는 HBI가 Casing 상부로 튀어 오르는 것을 방지합니다.

또한 Separator Case 내부에서 HBI가 원활하게 배출되지 못해 쌓일 경우 이를 감지할 수 있도록 포토센서가 설치되어 있어, 생산 과정의 안정성과 효율성을 높입니다.​

SEPARATOR ROTOR​​

SEPARATOR ROTOR는 Casing 외부에 설치된 Frame에 Bearing Block과 함께 장착되어 안정적인 구동을 보장합니다.
Rotor Shaft의 속도 제어에는 VVVF 방식의 Geared Motor를 적용하여 정밀하고 유연한 운전이 가능합니다.​​

냉각 시스템은 Drive Shaft에 설치되어 열에 의한 손상을 최소화하며,
Shaft 회전부에는 Labyrinth Seal과 Flinger를 적용하여 Casing과 Shaft 사이에서 효과적인 씰링 기능을 수행합니다.​

Rotor는 분할형이 아닌 일체형 구조로 제작되어 내구성이 뛰어나며,
수명이 길고 교체 작업 또한 간편하게 이루어질 수 있도록 설계되었습니다.​

HYDRAULIC SYSTEM

Briquetting Machine에는 Hydraulic Cylinder가 적용되어 이동측 Roll에 안정적인 압력을 가할 수 있도록 설계되었습니다. Roll 보호를 위해 충격 흡수 기능을 갖춘 Accumulator를 설치하였으며, 고장이나 정전 시에도 긴급 유압원을 제공하여 안전성을 확보합니다.​​

Hydraulic Cylinder의 Rod 끝단은 필요 시 Bearing Block과의 마찰·마모에 견딜 수 있도록 특수 열처리가 적용됩니다. 전체 유압 시스템은 HBI 성형에 충분한 압력을 제공하며, 다양한 안전 장치가 고려되어 안정적인 운전을 보장합니다.​ 또한 고객의 요구 사항에 맞추어 시스템을 맞춤 제작할 수 있어, 생산 환경과 운영 조건에 최적화된 솔루션을 제공합니다.

UTILITY VALVE STAND​

고온 원료 적용에 따른 설비 보호를 위해 냉각 시스템을 적용하였으며,
공기와의 접촉을 차단하기 위한 가스 실링(Gas Sealing) 시스템을 함께 적용하였습니다.
배관 시스템은 온도 센서, 유량계, 압력 스위치 등 각종 계측기를 밸브 스탠드(Valve Stand)에 집적하여,
계기 설정, 모니터링 및 정비가 용이하도록 구성하였습니다. 또한 장비 주변의 배관을 간결하게
배치할 수 있도록 설계하여 시공성과 유지관리 효율을 동시에 확보하였습니다. ​

제어 및 자동화​

제어 시스템을 통해 롤러와 Force Feeder의 압하력 및 회전 속도, Separator의 운전 속도를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
또한 각종 계기 값을 실시간으로 반영한 자동화 제어를 통해 공정 조건 변화에도 안정적인 연속 운전과 일관된 브리켓 품질을 유지합니다.​

Rotary Cooler​

독자적으로 개발한 Rotary Cooler 방식은 고온의 HBI를 빠르고 균일하게 냉각할 수 있도록 설계되었습니다.
냉각 효율이 뛰어나 냉각수 사용량이 적으며, 친환경적 운영이 가능합니다.
또한 주요 구동부품이 쿨러 외부에 배치되어 있어 고장 발생을 최소화하고 유지보수를 한층 용이하게 합니다.
내부에는 잔류물이 쌓이지 않아 보수 작업이 간편하며, 서비스 이후에도 재가동이 쉽습니다.​

HBI 생산​

Hot 브리켓팅 공정에서 생산된 HBI는 전 세계 철강 생산 공장에서 철원(Fe Source)으로 활용되며, 고철이나 소결광 등을 대체할 수 있는 범용성과 활용성이 매우 큰 소재입니다. 특히 직접환원철(DRI/HBI)은 친환경적이며 CO₂ 배출이 적은 원료로 인식되고 있어, 글로벌 기후 협약에 대응하기 위한 철강 생산의 주요 투입재로 그 사용량이 급격히 증가하고 있습니다. 제일 산기에서 생산된 HBI는 고밀도 압축 방식으로 제조되어 운송 및 보관 과정에서 높은 안전성을 확보하며, 장기 보관 시에도 금속화 손실이 거의 발생하지 않습니다. 또한 취급 과정에서 발생하는 미세 입자량이 매우 적어 전반적인 품질이 우수합니다​