KR100205774B1 - 칼슘철슬래그의 수쇄방법 - Google Patents

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Abstract

제동공정에 있어서 CaO를 10~30중량% 함유하는 칼슘철슬래그를 수쇄하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 있어서, 7~25m/sec의 유속으로 물을 흐르게 하고, 그 흐르는 물에 칼슘철슬래그를 물/슬래그의 중량비가 100이상이 되도록 도입한다. 이 방법에 의해서 수쇄중에 수증기폭발을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

칼슘철슬래그의 수쇄방법
제1도는 종래의 슬래그수쇄장치를 나타내는 일부절결 사시도이다.
제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 개략단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 배출통 2 : 수납통
3 : 배수장치 3a : 방수구
3b : 급수관부재 3c : 수관
본 발명은 제동공정(製銅工程)에서 발생하는 칼슘슬래그를 수쇄(水碎)하는 방법에 관한 것이다.
동제련프로세스에 있어서, FeO : 35~40중량%, SiO2: 30∼35중량%, CaO : 3~7중량%를 주성분으로 포함하는 고온의 규산염슬래그가 용련로로부터 분리배출되어, Fe3O4: 45~65중량%, CaO : 10~30중량%, Cu2O : 10~35중량%를 주성분으로 포함하는 고온의 칼슘철슬래그(칼슘베이스슬래그)가 제동로에서 분리배출된다. 이들 슬래그는 다량의 물과 접촉시켜서 급냉하므로써, 입상체로 파쇄되므로, 이 조작은 일반적으로 "수쇄" 또는 "파쇄"로 명칭된다.
제1도 및 제2도는 이와 같은 슬래그의 수쇄에 사용되는 장치의 전형적인 구조를 나타내는 것으로, 그 장치는 슬래그를 배출하는 배출통(1), 배출통(1)의 하류단(1a)의 아랫방향으로 배설되며, 제1도에서 화살표(P)로 표시하는 슬래그 배출방향으로 연장된 수납통(2)과, 배출통(1)으로부터 수납통(2)으로 배출되는 슬래그로 향해서 수쇄수를 분출시키는 방수장치(3)를 구비하고 있다. 이 방수장치(3)는 다수의 긴 방수구(3a)(제2도 참조)와, 이들 방수구(3a)에 연통하여 접속된 급수관부재(3b)와, 그 급수관부재(3b)의 측면으로 연통하여 접속된 수관(3c)을 구비하고 있다.
종래부터 규산염슬래그의 수쇄는 상기한 수쇄장치를 이용하여 실시되었으며, 만족할 만한 결과를 얻었다. 이것에 대하여 칼슘철슬래그의 수쇄는 같은 장치를 이용하여 실시하여, 규산염슬래그의 수쇄와 같은 조작조건에서 칼슘철슬래그를 수쇄하면, 수증기폭발이 빈번하게 일어난다고 하는 문제가 있어서, 매우 곤란하다.
그러므로 본 발명의 목적은 수쇄증에 수증기폭발이 생기지 않는 칼슘철슬래그의 수쇄방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제동공정에 있어서, CaO를 10~30중량% 함유하는 칼슘철슬래그를 수쇄하는 방법에 있어서, 7~25m/sec의 유속으로 물을 흐르게 하고, 그 수류(水流)에 칼슘철슬래그를 물/슬래그의 중량비가 100이상이 되도록 도입하는 것을 기초적인 특징으로 한다.
이러한 공정에서 수쇄시에 수증기폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나 유속이나 물/슬래그의 중량비가 상기한 범위를 벗어나면, 수증기폭발이 빈번하게 발생한다.
상기한 방법을 실시하기 위한 수쇄장치는 임의의 구조도 무관하며, 앞서 설명한 종래의 장치에 한정되지 않는다.
본 발명에 의한 칼슘철슬래그의 수쇄방법을 상세하게 설명한다. 제1도 및 제2도의 수쇄장치를 사용한 경우에 대해서 본 발명의 방법을 설명한다.
수쇄프로세스에 있어서는 수관(3c)에서 급수관부재(3b)를 경유하여 방수구(3a) 내로 수쇄수가 공급되며, 수납통(2)이 연장된 방향으로 방수구(3a)로부터 방수된다. 한편, 고온의 칼슘철슬래그는 배출통(1)의 배출단(1a)으로부터 배출되며, 방수구 (3a)로부터 방출되고 있는 수류내로 도입된다. 또한 제동공정에 있어서 발생하는 칼슘철슬래그는 고온이므로, 수쇄수에 접촉되면 급냉되어 수쇄되는 것이다.
본 발명의 수쇄방법에서는 7~25m/sec의 유속으로 방수구(3a)로부터 물을 흐르게 하고, 칼슘철슬래그를 그 수류로 물/슬래그의 중량비가 100이상이 되도록 도입한다. 여기서 "유속"은 실제의 유속이 아니라 수쇄수의 유량을 방수구의 단면적으로 나누어 얻어진 외견상의 유속이다.
수쇄수의 유속과 물/슬래그의 중량비가 상기한 수치범위내에 있으면, 폭발현상은 전혀 일어나지 않지만, 상기한 범위를 벗어나면, 작용기서는 알려지지는 않았지만 폭발이 빈번하게 일어나게 된다.
상기에 있어서 물의 유속은 10~15m/sec의 범위에서, 물/슬래그의 중량비는 200이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이것은 물의 유속이 15m/sec를 초과하면 하류측의 설비마모가 증가되는 한편, 물의 유속이 10m/sec 미만에서는 물/슬래그의 중량비가 200미만의 경우에는, 슬래그의 큰 괴(塊)가 혼입하는 경우가 있다. 또한 물/슬래그의 중량비는 400을 미만으로 하는 것이 보다 바람직하며, 이것은 물/슬래그의 중량비가 400을 넘는 규모의 장치를 설계하는 것은, 실제의 공업베이스에서는 현실적으로는 없기 때문이다.
다음에, 본 발명에 의한 칼슘철의 수쇄방법을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예]
제1도 및 제2도에서 표시하는 기본구조의 수쇄 장치를 사용하여 수쇄를 하였다. 먼저, 수관(3c)내에 수쇄수를 공급하고, 각종 유량 : 5, 7, 10, 15, 20, 25, 27 및 30m/sec에서 방수구(3a)로부터 수납통(2)내로 방출시켰다. 유속의 변경은 방수구(3a)의 단면적을 변화시키므로써 실시하였다. 또한 배출통(1)에서 유출하는 칼슘철슬래그의 양도 또한 변화시켜서, 각종 물/슬래그중량비 : 30, 90, 100, 200, 300 및 400을 달성했다. 이와같이 하여 유속과 물/슬래그중량비를 여러가지로 조합시켜서 수쇄를 하고, 각 조업조건에 대해서 1일당 수증기폭발의 발생회수를 관측하였다.
그 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1에서 용이하게 볼 수 있듯이, 7~25m/sec의 유속에서 수쇄수를 흐르게 하고, 또 칼슘철슬래그를 그 수류에, 물/슬래그의 중량비가 100이상이 되도록 도입했을 때에, 폭발현상은 전혀 관측되지 않았다. 그러나 수쇄수의 유속과 물/슬래그의 중량비가 상기한 범위외에 있으면, 수증기폭발이 일어났다. 또 수량을 증대시킨 경우에도 유속이 25m/sec를 초과하면, 수증기폭발이 일어났다.
(주 : 표중 *는 발명의 범위외의 수치를 나타낸다.)

Claims (2)

  1. 제동공정에 있어서 CaO를10~30중량% 함유하는 칼슘철슬래그를 수쇄하는 방법에 있어서, 7~25m/sec의 유속으로 물을 흐르게 하고, 그 수류(水流)에 칼슘철슬래그를 물/슬래그의 중량비가 100이상이 되도록 도입하는 것을 특징으로 하는 칼슘철슬래그의 수쇄방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 수류의 칼슘철슬래그를 물/슬래그의 중량비가 400미만이 되도록 도입하는 것을 특징으로 하는 칼슘철슬래그의 수쇄방법.
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