KR100299654B1

KR100299654B1 - 진공·감압정련방법및진공·감압정련설비

Info

Publication number: KR100299654B1
Application number: KR1019980706652A
Authority: KR
Inventors: 켄수케 시모무라; 마사루 사다치카; 히로노리 타카노; 가쿠 오가와; 켄지 아베; 마유미 오키모리; 노부유키 마키노; 히로시 이와사키; 토모아키 타나카; 히로아키 모리시게
Original assignee: 아사무라 타카싯; 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 2001-11-22
Also published as: TW410237B; US6251169B1; CN1200769A; EP0913487A1; DE69725316T2; CN1074794C; EP0913487B1; WO1998029575A1; KR19990087251A; EP0913487A4; DE69725316D1

Abstract

값싼 필터를 사용하여 필터의 손상·소손등을 발생하는 일없이 진공·감압정련처리의 집진을 실시한다.

진공·감압정련용기(1)와 필터(2)를 사용한 건식집진기(3)와 감압배기장치(4)를 순차 상류측덕트(5) 및 하류측덕트(6)에서 연결하고, 상류측덕트(5)에 게이트밸브(7)를 설치한다. 진공·감압정련처리 개시시에 비산화성가스를 게이트밸브(7)에 의해 상류측으로 주입하고 상류측 산소를 실질적으로 치환한 후에 상류측을 밀폐하고 상류측의 밀폐상태가 완성한 후에 게이트밸브(7)를 열고, 집진기(3)를 가동시킨다. 진공·감압정련처리 종료시에는 게이트밸브(7)을 닫고, 상류측으로 비산화성가스만을 주입하여 복압한 후에 대기개방하는 것, 진공·감압정련처리 종료후 다음의 진공·감압정련처리 개시까지의 대기시에는 집진기(3)측의 개구부를 닫는 것이 적합하다.

Description

진공·감압정련방법 및 진공·감압정련설비

대기압미만의 진공·감압정련처리의 연속조작중에 있어서, 정련용기중 처리제 용융금속을 미처리 용융금속과 교환하기 위하여 하기와 같은 일련의 공정을 반복하여 실시한다.

즉, 최초에는 도11의 진공·감압정련장치이면 정련용기내에 용융금속을 투입하여 뚜껑을 덮고, 정련용기내의 압력을 진공·감압을 실시한다.

도12의 진공·감압정련장치이면 용융금속이 담긴 레이들을 넣어 정련용기내에 넣고 뚜껑을 덮고, 정련용기내의 압력을 진공·감압을 실시한다.

도13의 진공·감압정련장치이면 용융금속이 담긴 레이들을 정련용기 밑에 위치 시켜 정련용기의 하단을 용융금속에 침지하고 정련용기내의 압력을 진공·감압을 실시한다. 또한 진공·감압처리 후에 진공·감압정련용기내의 압력을 대기압으로 복압(復壓)하고 정련용기의 뚜껑을 개방내지 정련용기의 하단을 레이들내(內) 용융금속에서 개방한다.

그 후, 처리 완료 용융금속을 정련용기내에서 배출 내지 레이들을 반출한다. 이 조작이 종료하면 다음 처리까지 사이는 대기한다.

진공배기장치에 필터식 집진기를 사용하는 것은 예를 들면 특개평6-17115호공보에 개시되어 있다. 이와 같은 시스템에 있어서 집진기는 필연적으로 진공·감압정련용기와 연결되고, 진공·감압정련처리중은 밀폐상태에서 사용되기 때문에 처리중은 과잉공기의 흡인이 없고, 진공·감압정련용기내에서 비산화 금속상태의 먼지가 발생한 때에는 비산화 상태대로 집진기에 도달한다. 그 결과 공기에 의한 대기압으로의 복압등 다른 이유로 집진기내로 공기가 침입한 경우에 필터상에 부착된 금속먼지는 그 공기와 반응하여 산화발열현상을 발생한다고 하는 문제점이 있다. 이 결과 필터가 여포(濾布)의 경우에는 열에 의해 손상하고 심한 경우에는 타서 부서진다. 또한 필터가 세라믹의 경우에는 직접 필터자체는 열에 의해 손상을 받지 않아도 포집된 먼지가 소결하여, 필터의 메시(mesh)를 막거나 필터에 고착하여 건전한 필터의 여과기능을 손상한다. 이와 같은 문제점에 대해서 특개평 8-3627호 공보에는 가연성물질이 먼지에 포함된 경우에는 처리용융금속의 진공탈가스처리 종료후의 복압시에 도입된 공기에 의해 필터의 손상을 방지하기 위하여 집진기부(部)를 알곤, 질소로 복압 혹은 역세(逆洗)하는 것이 도시되어 있다.

1) 이 대책으로 진공·감압처리 후 대기압으로의 복압시 필터 손상문제는 해결되지만 다음회의 처리개시시(時) 등의 대책은 없다. 즉, 처리 후에 알곤, 질소등으로 역세해도 필터에 포착된 먼지가 완전히 분리 낙하하지 않고, 일부 먼지는 다음 회처리개시시에도 필터에 잔류부착하고 있다. 이 잔류먼지에 마그네슘등의 산소친화성 높은 금속의 비산화 미분(微粉)이 포함되어 있는 경우에는 복압을 알곤, 질소등으로 실시해도 다음 처리개시시에 필터의 손상이 발생하는 문제가 잔존한다.

구체적으로 진공·감압정련처리개시시 집진기내에 집기기보다 상류(정련용기)측의 개방된 연결구, 예를 들면 정련용기에 접속하기 전의 신축계수의 개구부, 뚜껑장착전 정련용기의 개구부, RH침지관 하단부등에서 대량의 공기를 빨아들여 필터의 손상이 발생하는 것은 예를 들면 도4에 개시되어 있듯이 진공·감압정련용기(1)와 집진기(3)사이의 상류측덕트(5)에 신축계수(9)를 보유하는 진공·감압정련설비로 신축계수(9)가 접속되기 전에 감압배기장치(4)를 기동한 경우나, 도5에 표시한 진공·감압정련설비로 진공뚜껑(14)이 완전하게 장착되기 전에 감압배기장치(4)를 기동한 경우, 혹은 도10에 표시한 빨아올리는 방식의 진공·감압정련설비는 레이들(17)이 상승하여 흡상관(19)이 용융금속(13)에 침지되기 전에 감압배기장치(4)를 기동한 경우이다.

또한, 진공·감압조업처리 중에 있어서, 정련처리제 용융금속을 미처리 용융금속과 교환하는 경우에는 전술한 것과 같이 대기압으로 돌아와서, 정련용기의 뚜껑내지 용기하단을 용융금속에서 개방하고 용융금속을 교환한다. 그 때 처리사이 대기시에 대기(大氣)로의 개방부에서 정련용기 및 정련용기와 집진기를 이음덕트(5)에 대기가 침입한다. 도11등은 덕트를 간략화하여 표시하고 있지만, 실제로는 덕트부에는 도시하지 않은 가스쿨러·사이클론세퍼레이터등이 설치되고 큰 내용적을 갖는 것이 많다. 이 때문에 처리개시시 초기에는 외부에서의 흡인공기만이 아니라 집진기에 의해 정련용기측의 덕트에 잔류하고 있던 공기가, 집진기를 통과하여 필터상의 잔류먼지를 산화발열하여 손상하는 일이 발생하는 경우가 있다.

2) 또한 진공·감압처리중 먼지 반출용구에서의 대기흡입에 기인한 여포부착먼지산화에 의해 여포손상 또는 세라믹필터의 막힘, 필터에서 분리 낙하하여 집진기하부에 퇴적한 먼지의 산화, 소결에 의한 기기손상, 먼지반출장해를 방지하는 대책은 전혀 알려져 있지 않다. 즉, 먼지반출용구에는 진공실(seal)용의 밸브 또는 뚜껑등을 설치하여 진공실을 실시하지만, 먼지를 통과시키는 기능상, 먼지로 실성능이 열화하기 쉽고, 진공·감압정련설비의 다른 부위에 비해서 누설이 발생하기 쉽다. 누설량이 현저하게 많은 경우에는 흡입된 공기중의 산소에 의해 진공·감압처리중에 필터의 손상을 발생한다. 또한 누설량이 필터를 집접 손상시키는 정도가 많지 않아도, 필터에서 분리 낙하하여 집진기하부에 잔류하고 있는 먼지를 산화시켜, 발열에 의한 진공실부의 손상이나 먼지의 소결에 의한 반출시의 장해등을 일으킬 문제를 안고 있다.

3) 또한 비진공·가압처리시에 먼지배출구에서 상기한 산소와의 반응성 높은 비산화 금속상태의 먼지를 공업적으로 안정하게 배출하는 방법은 알려져 있지 않다. 즉, 진공·감압처리 종료시에 비산화성가스로 복압해도 그후 필터에 포집되어 분리 낙하한 먼지의 집진기에서 외부로의 배출시에 먼지배출구에서 대기(大氣)를 집진기내에 도입하면, 필터에 부착잔존하고 있는 먼지가 산화하고, 필터가 여포의 경우에는 열손상을, 필터가 세라믹의 경우에는 먼지소결, 막힘을 발생하여 집진기 기능에 장해를 준다. 또한, 먼지배출구 근방의 먼지내지 배출중 먼지의 대기에 의한 산화·발열에 기인하고 진공실용 패킹등 근방 기기의 열손상이나, 먼지의 소결,고화에 의한 배출장해를 발생한다.

4) 또한, 복압후, 다음 처리개시까지 사이의 대기흡입등의 대책은 아무 것도 알려져 있지 않다. 즉, 복압 종료후에도 누설등에 의한 집진기내로 공기 침입을 방지하지 않으면, 잔류먼지에 의해 필터의 여과기능이 열화하거나 잔류먼지가 반응소결하여 다음 배출시의 장해가 되는 문제가 잔류하고 있다.

본발명은 진공·감압전노(轉爐), 진공 레이들 탈가스장치등에 의해 강(鋼)등의 합금, 예를 들면 용강(溶鋼)금속등의 금속정련에 사용하는 진공·감압정련(減壓精鍊)방법 및 진공·감압정련설비에 관한 것이다.

도1은 본발명의 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도2는 본발명의 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도3은 본발명의 진공·감압정련설비 신축계수의 집진기측 덕트개구부에 실뚜껑을 구비한 예를 나타내는 도이다.

도4는 본발명의 진공·감압정련설비를 나타내는 도이다. 이것은 또한, 본발명의 진공·감압정련방법C를 실시하기위한 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도5는 본발명의 진공·감압정련설비를 나타내는 도이다. 이것은 또한, 본발명의 진공·감압정련방법B를 실시하기위한 진공·감압정련설비의 별도의 예를 나타내는 도이다.

도6은 본발명의 진공·감압정련방법A를 실시하기위한 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도7은 본발명의 진공·감압정련방법B을 실시하기위한 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도8은 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도9는 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도10은 진공·감압정련설비의 예를 나타내는 도이다.

도11은 먼지반출용구의 구조예를 나타내는 도이다.

도12는 먼지반출용구의 구조예를 나타내는 도이다.

- 부호의 간단한 설명-

1 정련용기(정련노) 2 필터

3 집진기 4 배기장치

5 상류측덕트 6 하류측덕트

7 게이트밸브 8 게이트밸브

9 신축계수 10 관로

11 개폐밸브 12 비산화성가스홀더

13 용융금속 14 진공뚜껑

15 리크밸브 16 배기연통

17 레이들 18 레이들승강장치

19 흡상관 20 신축계수접속개방용실린더

21 실뚜껑 22 실뚜껑승강장치

23 실뚜껑밀폐용실린더 24a 개구부

24b 개구부 24c 개구부

30 먼지배출용볼밸브(진공실밸브) 39 먼지배출구

41 엑츄에이터 42 먼지받이박스

43 개폐실린더 44 진공실뚜껑

46 로터리밸브 47 관로

48 개폐밸브 50 비산화성가스홀더

53 문(팟배출구) 54 실용틀

55 원뿔부 59 복압용개폐밸브

60 먼지배출용볼밸브 61 안전밸브

62 N₂홀더 63 복압용가스도입관로

64 비산화성가스도입전용관로 65 개폐밸브

66 유량조정밸브 69 먼지배출구

71 엑츄에이터 72 먼지받이박스

75 수송관로 76 로터리밸브

77 공급관로 78 개폐밸브

79 유량조정용기기 80 비산화성가스홀더

81 내화물내장먼지팟 82 먼지비산방지덮개

83 문 85 원뿔부

본발명의 진공·감압정련방법은 이하와 같다.

(1) 진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치를 순차연결하기 위하여 덕트에서 구성된 진공·감압정련설비에 있어서, 상기한 진공·감압정련용기와 상기한 집진기를 연결하기 위하여 상류측 덕트내에 개폐 가능하게 게이트밸브와 상기한 상류측게이트밸브에서 상류측 덕트 내지 상기한 정련용기를 포함하는 밀폐해야할 공간내에 배치한 연결구로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용하여 진공·감압정련처리 개시시에 상기한 연결구를 닫아서, 상기한 상류측 덕트내에 상기한 진공·감압정련용기에서 진공·감압정련용기에 가까운측의 상기한 상류측덕트내에 설치한 게이트밸브까지 사이의 분위기의 밀폐상태가 완성한 후에 집진기상류측의 게이트밸브를 열고, 집진기를 가동시키는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

(2) 진공·감압정련처리 개시시에 비산화성가스를 상류측덕트내에 설치한 게이트벨브에 의해 진공·감압정련용기에 가까운 부근의 상기한 상류측덕트내에 주입하여 상기한 상류측덕트내의 산소농도를 실질적으로 치환한 후에 상기한 상류측덕트내에 설치한 연결구를 닫는 것을 특징으로 하는 상기한 (1)기재의 진공·감압정련방법.

(3) 진공·감압정련처리 종료시에는 상류측덕트내에 설치한 연결구를 열기 전에 상류측덕트내에 설치한 게이트밸브를 닫고, 해당 게이트밸브에 의해 진공·감압정련용기에 가까운 측의 상기한 상류측덕트내 분위기를 비산화성가스만을 주입하여 복압하는 것을 특징으로 하는 상기(1) 또는 (2)기재의 진공·감압정련방법.

(4) 진공·감압정련처리 종료후에도 다음처리 개시까지의 대기기간의 사이에 상류측덕트에 접속한 접속장치의 진공·감압정련용기에 가까운 측의 개구부를 닫는 것을 특징으로 하는 상기한(3)기재의 진공·감압정련방법.

(5) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용하여 해당 건식집진기를 가동시키고 있는 진공배기기간중은 해당 건식집진기 하부 먼지반송용구의 진공실밸브 또는 진공실뚜껑의 외측을 비산화성가스로 실(seal)하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

(6) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 그 하부에 개폐 가능한 먼지배출구를 보유하는 건식집진기, 배기장치 및 그 집진기내에 비산화성가스를 도입하는 관로 및 개폐밸브로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용하여 비진공·감압처리시에 해당 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때에 해당 먼지배출구에서 비산화성가스를 흘려보내도록 해당 집진기내에 비산화성가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

(7) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 하부에 개폐 가능한 먼지배출구를 보유하는 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용하여 비진공·감압처리시에 그 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때에 해당 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

(8) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 그 하부에 개폐 가능한 먼지배출구를 보유하는 건식집진기, 배기장치 및 그 집진기내에 비산화성가스를 도입하는 관로 및 개폐밸브로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용하여 비진공·감압처리시에 해당 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때에 그 먼지배출구에서 비산화성가스가 흘러나오도록 해당 집진기내에 비산화성가스를 도입함과 동시에 해당 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

(9) 진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치를 순차연결하기 위하여 덕트로 구성된 진공·감압정련설비를 이용하여 상기한 진공·감압정련용기와 상기한 건식집진기를 연결하기 위한 상류측덕트내 및 상기한 건식집진기와 상기한 감압배기장치를 연결하기 위한 하류측덕트내에 각각 설치된 개폐 가능한 게이트밸브를 양쪽으로 닫아서 복압이 완료한 후에도 다음 처리개시까지 상기한 건식집진기가 가동하지 않는 대기기간 중에 상기한 건식집진기내를 대기압 이상으로 유지하도록 비산화성가스를 상기한 건식집진기내에 주입하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.

본발명의 진공·감압정련설비는 이하와 같다.

(10)진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치를 순차연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서, 상기한 진공·감압정련용기와 상기한 집진기를 연결하기 위한 상류측덕트내에 개폐 가능한 게이트밸브를 설치한 진공·감압정련설비에 관하며 상기한 상류측덕트내에 상기한 진공·감압정련용기에 가까운 상류측에 설치한 게이트밸브에 의해 상기한 진공·감압정련용기측의 상류측덕트내에 비산화성가스를 도입하기 위한 관로 및 개폐밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

(11) 진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치를 순차연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서, 상기한 진공·감압정련용기와 상기한 집진기를 연결하기 위한 상류측덕트내에 개폐 가능한 게이트밸브를 설치한 진공·감압정련설비에 관하며, 상류측 게이트밸브에 의해 상기한 정련용기측에 존재하는 개구부에 착탈 가능한 집진기측덕트개구부실뚜껑을 구비한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

(12) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서, 건식집진기 하부에 설치한 먼지반출용구의 개폐 가능하게 진공실밸브 또는 진공실뚜껑의 외측에 대기를 실질적으로 차단하는 실용 틀을 설치하고 그 틀내에 비산화성가스를 도입하기 위한 관로 및 개폐밸브와 그 틀에서 먼지를 반출하기 위한 개폐가능한 문을 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

(13) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서, 건식집진기하부에 설치한 먼지반출용구의 개폐가능한 진공실밸브 또는 진공실뚜껑과 그 진공실밸브 또는 진공실뚜껑 하측의 먼지반출보조장치와의 사이를 대기에서 차단된 밀폐구조로 하고, 밀폐공간에 비산화성가스를 도입하기 위한 관로 및 개폐밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

(14) 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 그 하부에 개폐가능한 먼지배출구를 보유하는 건식집진기,배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서, 상기한 먼지배출구의 외측으로 배출된 먼지를 기송(氣送)하는 수송관로를 밀폐접속하고, 그 수송관로에 기송용 비산화성가스를 도입하는 공급관로를 설치하고 그 수송관로의 기송선 접속개소를 내열구조 혹은 냉각구조 기기 또는 먼지냉각이 가능한 구조의 기기로 한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

(15) 진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치를 순차연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서, 상기한 진공·감압정련용기와 상기한 건식집진기를 연결하기 위한 상류측덕트내 및 상기한 건식집진기와 상기한 감압배기장치를 연결하기 위한 하류측덕트내에 각각 설치된 개폐가능한 게이트밸브를 양쪽으로 닫아서 복압하기 위한 가스도입관로와는 별도로 무전기(無電氣), 에어레스오픈(airless open)기능을 보유하는 개폐가능한 개폐밸브와 유량조절밸브를 구비한 비산화성가스주입관로 및 상기한 건식집진기안이 대기압 이상으로 될 때에 열고 안전밸브를 상기한 건식집진기에 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.

우선 본발명의 제1형태(상술한(1)∼(4)),(10)∼(11)에 대해서 설명한다.

정련노·건식집진기안을 감압할 수 있는 것이면, 예를 들면 도1에 표시하는 배기장치(4)는 이젝터나 기계펌프라도 가능하고 특히, 그 형식·구조는 문제되지 않는다. 또한, 건식집진기의 필터(2)는 여포·세라믹이나 관계없다. 열손상·메쉬막힘이 발생하는 것은 모두 그 대상이고 본발명에 의한 효과를 얻을 수 있다. 여기에서 연결구는 진공·감압정련시에는 밀폐공간을 형성할 정련용기, 덕트등 범위의 차폐포위벽에서 어떠한 이유에서 진공·감압정련시 이외에는 개방되는 차폐포위벽부분을 의미한다. 구체적으로 예를 들면 도1에 나타내듯이 진공·감압설비는 진공뚜껑(14)을 정련용기(1)에 착탈할 때에 발생하는 신축계수(9)의 개구부(24a)등을 가리킨다. 또한 예를 들면 도2에 나타내는 진공·감압설비는 진공뚜껑(14)을 정련용기(1)에 착탈할 때에 발생하는 진공·감압정련용기(1)의 개구부(24b)를 가리킨다. 또한 예를 들면 도10에 표시하는 진공·감압설비는 흡상관(19)하단의 개구부(24c)를 가리킨다.

또한 연결구를 닫는 것은 예를 들면 도1 및 8에 나타내는 상기한 신축계수(9)의 개방부분(24a)을 진공·감압정련용기(1)의 개방부와 접속하여 밀폐할 것. 도2 및 도9에 나타내는 진공뚜껑(14)을 정련용기(1)에 장착하여 밀폐할 것. 도10에 표시하는 흡상관(19)하단의 개구부(24c)를 용융금속에 침지하여 밀폐하는 것을 말한다. 물론 대기로 통하는 그 이외의 모든 경로, 예를 들면 리크밸브(15)등은 닫아놓는 것은 당연하다.

또한, 여기에서 비산화성가스라고 하는 것은 미산화(미분)금속먼지와 산화(연소)반응을 일으키지 않는 가스를 의미하고 구체적으로 질소 혹은 알곤등의 불활성가스이지만, 이것은 엄밀하게 화학적인 불활성원소만을 의미하는 것이 아니라 실질적으로 미산화(미분)금속먼지와 산화(연소)반응을 일으키지 않는 가스를 의미하고 집진기 필터가 비가소성 재질, 예를 들면 세라믹필터의 경우에는 CO 가스라도 좋다. 실질적인 것은 먼지에 함유된 비산화 금속원소종류, 농도등에 따라서 필터손상방지에 필요한 상한산소농도가 변화하여 한가지로 규정할 수 없기 때문이다. 예를 들면 금속마그네슘, 금속망간등의 미분먼지를 10%이상 함유하는 경우라도 산소농도를 2∼3%정도이하로 치환하면 필터에 전혀 손상을 주지 않는다.

또한, 상기 연결구를 여는 것은 전술하듯이 연결구를 닫아서 형성한 밀폐한 상태를 해방하여 연결구를 대기로 노출시키는 것을 말한다.

또한, 복압은 일단 외기압 미만으로 감압된 분위기압을 실질적으로 외기압으로 되돌려서 분위기를 구성하는 설비의 간극에서 외기를 흡인하지 않는 정도의 압으로 되면 좋다. 예를 들면 20∼50Torr 정도의 차이면 통상 진공실 기능을 갖고 감압분위기를 구성하면 외기는 흡인되지 않고, 또한 진공뚜껑, 신축계수개방조작이 충분히 가능하다.

또한 여기에서 상류측 게이트밸브에 의해 정련용기측에 존재하는 개구부는 상기한 연결구의 개방시에 발생한 덕트등 단면상의 개구부를 의미한다.

필터손상을 방지하려면 집진기보다 상류측에 설치한 모든 대기와 연결구를 닫고, 노에서 상류측 게이트밸브(7)까지 사이의 밀폐상태가 완성한 후에 해당 게이트밸브(7)를 열고, 집진기(3)를 가동시킬 필요가 있다. 구체적으로 도4의 경우에는 신축계수(9)를 진공뚜껑(14)의 연결구에 접속한 후에, 도5의 경우에는 진공뚜껑(14)이 하강하여 진공·감압정련용기(1)에 장착된 후에, 도10의 경우에는 레이들(17)이 상승하여 흡상관(19)이 용융금속(13)에 침지된 후에, 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)를 여는 것이다. 밀폐상태를 완성시키기 위하여 상기한 연결구를 닫는 것은 상기한 신축계수·진공뚜껑등 이외에도 복압 때에 열린 리크밸브(15)등이 있으면, 이것을 닫아놓는 것도 당연히 포함된다. 요는 리크밸브도 포함하여 완전히 밀폐상태가 완성한 후에 집진기(3)를 가동시키는 것이 필요요건이다. 또한 집진기를 가동시키는 것은 상류측게이트밸브(7)를 여는 시점 내지 이것 이전에 배기장치(4)를 기동하는 한편 하류측게이트밸브(8)를 열어서 실행한다. 즉, 게이트밸브(7)를 열기 전에 배기장치(4)를 가동시켜 놓고, 밀폐를 완성하여 상류측게이트밸브(7)를 열어서 부하가스를 흡인 여과하여 집진기(3)를 가동시킨다.

상기하듯이 밀폐상태가 완성한 후에 집진기(3)를 가동시켜도 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)에서 진공·감압정련용기(1)까지 덕트(5)등의 내용적이 큰 경우에는 집진기가동 초기에 덕트(5)등에 잔류하고 있는 대기중의 산소가 필터(2)에 주는 손상을 무시할 수 없다. 예를 들면 집진기가동 초기 1분내에 20% 가까운 산소농도가 되는 경우가 있다. 이것을 방지하려면 도1에 표시하듯이 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)에 의해 상류측에 비산화성가스를 도입하는 관로(10) 및 개폐밸브(11)를 설치하고, 비산화성가스를 게이트밸브에 의해 상류측 덕트(5)내에 주입하여 덕트(5)내등의 잔존산소를 비산화성가스로 실질적으로 치환한 후에 대기와의 연결구를 닫으면 좋다.

또한 비산화성가스를 주입하는 위치는 진공·감압정련설비 전체의 구조, 구성에 따라서 치환효율 좋은 위치를 선택하면 좋다. 일반적으로 대기로의 연결구에서 떨어진 장소, 도1에 나타내는 예는, 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)의 근방이 적합하다. 개구면적이 큰 도2와 같은 경우에는 진공뚜껑(14)이 밀착하기 직전에 복수의 관로(10)에서 주입하는 것이 효율적이다.

이와 같은 상류측덕트의 게이트밸브에 의해 노(爐)측의 상류측덕트에 비산화성가스를 도입하는 관로는 통가스·정지가 자유로운 개폐밸브를 구비하고 있고 실질적인 치환으로 필요한 비산화성가스를 주입할 수 있으면 좋고, 진공·감압정련설비 전체의 구조, 구성에 따라서 결정하면 좋다.

또한, 비산화성가스를 주입하는 방법은 상기한 특별관로를 이용한 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면 진공·감압정련용기의 정련용바닥불기의 비산화성가스를 사용하는 것도 가능하다. 도1에 표시하는 예는 신축계수(9)에서 진공·감압정련용기(1)측은 노내의 비산화성의 바닥불기가스를 이용하여 치환하는 것에 의해 효율적이고 이것은 다른 장치구조이어도 같다.

집진기 가동초기에 필터가 손상하는 것을 방지하기 위하여 상류측덕트의 게이트밸브(7)에 의해 상류측 덕트등에 잔류하고 있는 대기중의 산소를 저감하는 다른 방법은 진공·감압정련 처리개시 이전에 미리 질소·알곤등의 비산화성가스로 치환하여 놓는 것이다. 사전에 비산화성 가스로 치환하는 시간은 전회 정련처리종료시의 복압을 이용하는 것이 가장 효율적이다. 즉, 진공·감압정련처리 종료시에 리크밸브(15)개(開),신축계수(9)개방등을 실행하기 전에 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)를 닫고, 더욱이 해당 게이트밸브에 의해 상류측 덕트를 비산화성가스로 복압하는 것이다. 이 때 상기한 게이트밸브에 의해 상류측으로 비산화성가스를 도입하는 관로(10) 및 개폐밸브(11)를 이용하는 것이 효율적이다. 단, 이 관로만으로 한정되는 것이 아니라 노·레이들등의 바닥불기 교반가스가 비산화성가스이면 겸용내지 대체하는 것이 가능하다.

상류측덕트등을 비산화성가스로 치환하는 것 자체에 대해서 이와 같은 복압시(時)를 이용하는 것이 가장 효율적이지만, 다음 처리까지의 대기시간이 길고, 다시 신축계수(9)등의 개구부(24a)에서 공기가 침입하여 서서히 덕트내 산소농도가 증가한다. 이것을 방지하기 위하여 신축계수(9)등의 접속장치에 도3에 예를 표시하듯이 착탈 가능한 집진기측개구부의 실뚜껑(21)을 설치하고 복압·치환이 완료하고 나서 다음의 진공·감압정련 처리개시까지의 대기 시간, 이 실뚜껑(21)을 닫아서 집진기측덕트(5) 개구부를 닫아 놓는다.

도3에 나타내는 실뚜껑(21)은 신축계수(9)용이고, 실뚜껑(21)본체와 실뚜껑승강장치(22)와 실뚜껑밀폐용실린더(23)로 구성되어 있다. 신축계수(9)가 후퇴, 개방한 후, 상방에서 실뚜껑(21)이 하강해와서 신축계수(9)의 집진기측 덕트개구부에 맞닿은 후, 실뚜껑밀폐용 실린더(23)에서 개구부에 밀착하여 밀폐한다.

실뚜껑(21)은 진공·감압정련시에 밀폐배기계통을 형성한 것을 저해하는 일없고, 또한 비정련 대기시에 개구부를 막는기능을 갖는 것에 한정되며, 본구조에 한정될 필요는 없고, 다른 기구·구성도 좋다.

또한 실뚜껑(21)을 설치할 장소로서는 상기한 듯이 복압시에 비산화성가스로 치환한 덕트(5)등으로 공기침입방지를 실질적으로 예측할 수 있는 개소이면 가능하다. 예를 들면 도2에 나타내듯이 진공·감압설비는 본래는 정련용기(1)의 상단개구부이지만, 해당 개소라도 가능하고, 또한 다음 대책으로서 정련용기(1)와 상류측덕트(5)의 접속부에 실뚜껑을 설치하는 것도 부분적인 효과를 갖는다. 또한 도10에 표시하듯이 진공·감압설비는 흡상관(19)의 하단부에 실뚜껑을 설치한다.

다음에 본발명의 제2형태(상술한(5),(12),(13)에 대해서 설명한다.

대기를 실질적으로 차단한다고 하는 것은 도4에 있어서 실용(seal用)틀(54)을 진공배기계통과 같은 엄밀하게 폐공간으로 할 필요는 없고, 관로(47)에서 흡입하는 가스만으로 인해 실용틀(54)내에 분위기의 산소농도가 수%이하로 억제되면 충분하다고 하는 것이다.

또한 비산화성가스는 상술한 의미와 같다.

또한, 진공배기기간중은 건식집진기안이 외측의 대기압보다 감압되어 있는 기간이고, 이 기간중에 먼지배출구(39)에서 대기가 건식집진기내에 흡인되어 버리는 대상이다.

먼지배출구(39)는 진공·감압정련시에 진공실(seal)이 가능하고 한편 비진공처리기간중 필요시에 먼지를 배출 가능하면 그 형식·구조는 문제가 되지 않는다. 먼지배출구(39)의 구조예는 도5,도11 및 도12의 39에 각각 나타낸다.

본발명의 기본사상은 누설을 완벽하게 방지하는 것은 공업적으로는 곤란하기 때문에 누설(leak)되기 쉬운 장소의 외측분위기를 비산화성가스로 하는 것에 의해 누설이 있어도 내부의 먼지가 산화·발열하지 않도록 하는 것이다. 또한 누설은 진공을 형성하는 용기·덕트등의 이음부, 외부와의 밸브, 밸브부(部)등에서 발생하는 외부에서의 의도하지 않은 대기흡입만의 것을 의미한다. 진공·감압처리시에 리크밸브등 건식집진기의 다른부분·밸브류에 대해서 특히 먼지반출용구를 중시하여 비산화성가스로 실(seal)하는 것은 다음의 두가지 이유에 의해 진공실(seal)이 불완전하게 되기 쉽고, 누설이 발생하기 쉽기 때문이다. 즉, 제1이유는 실부로의 먼지부착에 의해 밀폐장해등이 발생하기 쉽고, 제2이유는 먼지는 마모성이 크기 때문에 마모에의해 실부가 열화하기 쉽기 때문이다.

또한 실(seal)성이 열화한 경우에는 필터에서 낙하한 먼지가 먼지반출용구 근방에 존재하기 쉽기 때문에 예를 들면 실용 O-Ring의 열열화(熱劣化)와 같은 먼지산화·발열에 의해 기기손상이 발생하기 쉽다. 더욱이 먼지가 산화·발열에 의해 서로 소결하여 굳어지게 되면 진공·감압처리종료 후 먼지반출의 장해로 된다. 이러한 이유로 인하여 특히 먼지반출용구의 외부를 진공·감압처리중에 비산화성가스로 실할 필요가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본발명을 구체적으로 설명한다.

도11,12에 진공실밸브, 진공실뚜껑의 예를 나타낸다. 진공실밸브(30)는 통상의 진공용볼밸브, 버터플라이밸브등 어느 것이나 좋고, 또한, 진공실뚜껑(44)도 진공실이 가능하다면 좋으며, 어느 것이나 그 형식이나 구조는 문제가 되지 않는다. 종래는 도11,12에 표시하듯이 이 진공실밸브(30), 진공실뚜껑(44)의 외측(하측)은 대기이고, 진공실부에서 누설하면 흡인되는 것은 산소를 포함한 공기였다.

이것에 대해 본발명은 도4에 표시하듯이, 진공실밸브(30), 진공실뚜껑의 외측(하측)을 대기에서 차단하기 위하여 실용틀(54)을 설치하였다. 그리고 먼지를 건식집진기(3)에서 오프라인에 꺼낸다고 하는 먼지배출구(39)의 기능에서 실용틀(54)에는 먼지배출구(39)에서 반출된 먼지를 밖으로 반출하기 위한 개폐가능한 문(53)이 필요하다.

또한, 진공배기기간 중에 실용틀(54)의 안은 비산화성가스 분위기에 있기 때문에, 비산화성가스를 도입하기 위한 관로(47)가 필요하고, 비처리시·문개방먼지반출시등의 실이 필요없을 때에는 비산화성가스를 닫기 위한 개폐밸브(48)가 필요하다. 닫지 않아도 본발명의 목적은 달성되지만 비용을 고려하면 공업적으로 필요하다고 말할 수 있다.

도5에는 먼지반출보조장치로서 로터리밸브(46)를 구비한 예를 나타낸다. 또한 먼지반출보조장치라고 하는 것은 이외 스크류컨베어등, 먼지를 반출하기 위한 보조기구를 폭넓게 의미한다. 즉, 이후 기송(氣送)등 먼지반송에 적합하도록 잘라내는속도를 조절하는등의 목적으로 설치하고, 진공실은 갖지 않는 기기를 총칭하여 먼지반출보조장치라고 한다. 종래는 진공실밸브(30)등과 먼지반출보조장치와의 사이에 비산화성가스를 도입한 기기·장치가 없었다. 본발명은 진공실밸브(30)등과 먼지반출보조장치와의 사이 공간을 이용하여 상기한 실용틀의 대체로서 기능시켜, 여기에 같은 비산화성가스를 도입하고, 진공배기 기간중에 진공실밸브(30)등의 외측을 비산화성 분위기에 치환·유지하는 것을 가능하게 하였다.

이 본발명의 진공·감압정련설비등을 이용하여 건식집진기를 가동시키고 있는 진공배기 기간중에 건식집진기 하부 먼지반출용구의 진공실밸브 또는 진공실뚜껑의 외측을 비산화성가스로 실하는 것이 본발명의 진공·감압정련방법이다.

다음에 본발명의 제3형태(상술한(6)∼(8),(14)에 대해서 설명한다.

본발명의 진공·감압정련설비는 적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 하부에 개폐가능한 먼지배출구를 보유하는 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서, 해당 먼지배출구의 외측에 배출된 먼지를 기송하는 수송관로를 밀폐접속하고, 그 수송관로에 기송용 비산화성 가스를 도입하는 공급관로를 설치하고, 해당 수송관로의 기송선접속개소를 내열구조 혹은 냉각구조의 기기 또는 먼지냉각이 가능한 구조의 기기로된 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비이다.

(본발명의 실시형태)

먼지가 건식집진기에서 배출된 경우에는 적어도 먼지 체적분의 외기가 대체치환하여 건식집진기내에 흡입된다. 이것을 방지하기 위하여, 동등체적이상의 비산화성가스를 별도 건식집진기내에 도입한다고 하는 것이 하나의 고려방향이다. 또한 개구부면적이 큰 경우에는 자연대류로 건식집진기내에 외기가 침입한다. 이것을 방지하기 위하여 비산화성가스의 도입량을 증가하거나 비산화성가스가 개구부에서 토출하는 상태로 유지할 필요가 있다. 이러한 고려는 예를 들면 도6에 표시하는 본발명의 진공·감압정련방법A 이다.

별도의 대책으로서 침입하는 외기를 공기가 아니라 비산화성가스로 하는 것도 가능하다. 구체적으로 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기로 하는 것이다. 이 고려방편에 의한 것이 본발명의 진공·감압정련방법B 이다. 그리고 이 진공·감압정련방법에 이용하는 것이 적합한 설비가 본발명의 진공·감압정련설비이다. 먼지배출시 건식집진기내로 공기침입방지, 먼지 공기에 의한 산화방지가 본발명의 목적이기 때문에 먼지배출개시전의 건식집진기내는 비산화성분위기에 있는 것이 전제이다. 예를 들면 도6에 표시하는 건식집진기의 필터(2) 및 배기장치(4)는 상술한 의미와 같다. 먼지배출구(69)는 상술한 먼지배출구(39)의 의미와 같다. 비산화성가스는 상술한 의미와 같다. 비산화성가스도입방법의 예를 도6에 나타낸다. 먼지배출시의 비산화성가스도입전용관로(64)를 이용하여도 좋고, 복압용가스도입관로(63)이나 그 외의 관로를 이용하여도 좋다. 단, 진공·감압정련시는 비산화성가스를 도입해야하는 것은 아니기 때문에, 비산화성가스도입전용관로(64)에 개폐밸브(65)는 필요하다. 또한 기능·비용을 양립하는 적합한 가스주입량으로 조정할 수 있도록 비산화성가스도입전용관로(64)에 유량조정밸브(66)를 설치하는 것이 바람직하다. 비산화성가스의 도입해야할 유량은, 먼지배출구(69)의 구조, 먼지성상(性狀)·양, 건식집진기(3)전체의 크기·구조에 따라 다르고 하나로 결정될 수 없다. 실질적으로 먼지배출구(69)에서 공기의 흡인내지 대류침입을 방지하려고 가스배출구(69)에서 비산화성가스가 흘러나오는 정도로 건식집진기(3)내에 도입할 수 있으면 좋다. 구체적으로는 시운전등에 의해 조정결정 한다. 비산화성가스의 건식집진기로 도입시기에 관해서는 먼지배출을 위한 먼지배출구를 열기시작하기 직전에 도입을 개시하고 배출을 종료하여 먼지배출구를 닫을 때까지 사이에 도입하는 것이 가장 적합하다. 먼지배출구가 작고 개폐속도가 먼 경우등, 조건에 따라서 먼지배출구의 개폐동작과 동시에 도입을 개시·종료하는 것도 가능하다.

본발명의 진공·감압정련방법 B는 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기에 유지한다. 유지해야할 분위기의 정도는 산소농도가 수%이하로 억제되면 충분하다. 따라서, 비산화성가스 분위기로 유지하기 위하여 장치의 실정도는 진공실 같이 엄밀하게 할 필요는 없고, 실질적으로 비산화성가스의 분위기로 유지하면 좋다. 또한 비산화성가스 분위기로 유지하는 범위는 먼지배출구에서 공기를 흡입하지 않도록 먼지배출구의 바깥을 상기한 산소농도로 유지하면 좋다. 비산화성가스 분위기를 유지하는 기간은 상술한 진공·감압정련방법 A에 있어서, 비산화성가스를 건식집진기로 도입하는 기간과 같다. 예를 들면 도4에 표시하는 본발명의 진공·감압정련방법 C는 본발명의 진공·감압정련방법 A와 진공·감압정련방법 B를 동시에 실시하는 방법이다.

본발명의 진공·감압정련방법 B는 실시하기에 적합한 본발명의 진공·감압정련설비의 예를 도7에 나타낸다. 우선, 먼지배출구(69)의 외측에 배출된 먼지를 기송하는 수송관로(75)를 밀폐접속한다.. 밀폐접속되지 않으면 공기가 침입하여 먼지배출구(69)의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지할 수 없고, 공기와 먼지의 접촉·발열방지, 혹은 건식집진기내로 공기의 흡입·장해발생을 방지할 수 없다. 단 밀폐접속이 완전하지 않는 한 먼지배출구(69)와 수송관로(75)와의 사이에 로터리밸브(76)등의 배출보조장치를 매개로 하는 것도 가능하다. 수송관로(75)에는 기송용 비산화성가스를 도입하는 공급관로(77)를 설치한다. 공급관로(77)에서 비산화성가스를 도입하는 것에 의해 먼지배출구(69)의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지하면서 먼지를 기송한다. 기송용가스로서 공기등의 산화성가스를 사용하면 먼지배출구(69)에서 공기가 건식집진기(3)내에 침입하여 필터(2)가 손상하거나 먼지배출구(69)근방의 진공실용 패킹등의 기기가 열손상·열화하거나 먼지의 소결·고화에 의한 배출장해가 발생한다. 또한 수송관로(75)내에서의 먼지발생에 의한 배관손상·열화 먼지의 소결·고화에 의한 막힘등 기송장해도 야기한다.

수송관로(75)의 기송선접속개소는 내열구조 혹은 냉각구조의 기기, 또는 먼지냉각이 가능한 구조의 기기로 한다. 비산화성가스로 복압하여 기송하면, 기송선접속개소에서 먼지는 처음 수송관로(75)에서 해방되어 공기중의 산소에 접촉하게 된다. 먼지가 망간 마그네슘등의 비산화 금속상태의 금속미분을 포함하면, 발열하게 된다. 따라서, 기송선접속개소는 먼지가 강 발열해도 기기손상을 발생하지 않는 구조로 하는 것이 필요하다. 역으로, 예를 들면 기송선기기기에 여포를 사용한 2차집진기로 하면, 먼지발열에 의한 여포가 손상하는 일이 있다.

기송선접속개소 기기의 구체예를 나타낸다. 내열구조 기기의 예로서는 내화물내먼지팟(pot), 내화물내 집진덕트등을 들 수 있다. 또한, 냉각구조 기기의 예로서는 수냉집진덕트, 가스쿨러, 수냉사이클론 세퍼레이터등이 있다. 먼지자체의 집접냉각이 가능한 구조 기기의 예로서는 수조, 기송된 먼지의 발열량에 비해 충분히 큰 열용량의 상온가스가 흐르는 집진덕트등이 있다. 더욱이, 먼지기송시 이외는 비용면에서 비산화성가스를 흐르지 않도록 하는 일이 적합하기 때문에 기송용 비산화성가스를 도입하는 공급관로에는 개폐밸브(78)를 설치하는 것이 적합하다. 또한, 먼지를 기송하는 적합한 조건을 얻기 위하여 기송용 비산화성가스를 도입하는 공급관로(77)에는 압력조정용기기, 유량조정용기기(79)를 구비하는 것도 적합하다.

도6 및 7에 표시하는 본발명의 진공·감압정련설비 이외에 본발명의 진공·감압정련방법 B를 실시하는 것이 가능한 설비의 예로서 예를 들면 상술한 도4 및 5를 이용하여도 좋다. 단, 비산화성가스, 예를 들면 알곤의 유량은 다르다.

다음에 본발명의 제4형태(상술한(9),(15))에 대해서 설명한다.

본발명의 실시형태

복압이 종료하고 다음 처리개시까지는 소위 대기기간이라고 불리지만, 이 기간중에 건식집진기를 가동시키지 않아도 부압(대기미만압력)에 있으면 대기가 침입하게 되고 대기중의 산소와 계내(系內)잔류·부착금속이 반응하여 발화하고, 필터 혹은 그 외의 먼지잔류부위 부근의 기기, 예를 들면 먼지배출용구의 진공밸브·진공실패킹등을 손상시킨다. 먼지가 존재하는 경우에는 게이트밸브·밸브의 실부는 먼지의 계재에 의해 밀폐장해, 먼지에 의한 실용부재의 마모에 의해 통상보다 진공실이 열화하기 쉽고, 상류·하류의 게이트밸브 혹은 먼지반출장치 그 외의 외기와 연결구를 전부 닫아 놓아도, 공업적으로는 완전하게 밀폐봉입상태를 유지하는 것은 곤란하기 때문이다. 더욱이, 집진기 및 내부구조물도 처리시부터 처리후에 걸쳐서 온도가 내려가고, 복압시 충진된 비산화성가스도 체적수축한다. 이것을 보충하여 밸브류에서의 누설에 의한 산소상승을 억제하기 위하여 산소, 알곤등의 비산화성가스를 집진기내에 연속적 내지 단속적으로 주입할 필요가 있다. 주입하는 유량은 집진기안이 대기압이상, 소위 정압으로 유지하는 유량이면 좋고, 그 유량은 별개 기기의 구조용적·밸브등의 누설양에 의해 결정되어야 한다. 정압이면 양이 많은 것은 본발명의 목적에서는 아무런 문제가 아니지만 비용적으로는 무리이다.

구체적으로는 도6에 표시하듯이, 건식집진기(3)에 질소·알곤등의 비산화성가스를 주입하는 비산화성가스주입관로(64), 개폐밸브(65) 및 필요한 유량으로 조정하는 수동내지 자동의 유량조정밸브(66)를 이용하고, 복압후의 대기기간중, 건식집진기(3)내를 정압으로 유지하도록 비산화성가스를 주입한다. 이 관로·개폐밸브는 도6에 표시하듯이 복압용과 별개의 관로로 하는 것이 적합하지만, 필요한 유량의 주입이 가능하면, 복압시에 질소·알곤등의 비산화성가스를 주입하도록 사용하는 가스도입관로(63)를 이용해도 상관없다.

별도의 관로로서는, 진공·감압정련용기(1)와 건식집진기(3)를 연결하기 위하여 상류측덕트(5)내 및 건식집진기(3)와 감압배기장치(4)를 연결하기 위해 하류측덕트(6)내에 각각 설치된 개폐가능한 게이트밸브(7,8)를 양방으로 닫아서 복압하기 위한 가스도입관로(63)와는 별도로 무전기, 에어레스오픈기능을 갖는 개폐가능의 개폐밸브(65)와 유량조정밸브(66)를 구비한 비산화성가스주입관로(64) 및 건식집진기(3)안이 대기압 이상으로 될 때에 열리는 안전밸브(61)를 건식집진기(3)에 설치하는 것이 적합하다. 별도로 설치하는 것이 적합한 이유의 제1은, 복압용개폐밸브(59)는 통상과잉복압등의 트러블을 회피하기 위해 정전·구동용 압축공기단(斷)등의 제어불능시에는 자동으로 닫고, 소위 무전기, 에어레스클로우즈(close)로 되도록 제어회로를 설계하는 것에 대해서, 비산화성가스주입관로(64)는 그 목적상 제어불능시에는 자동으로 열고, 소위 무전기, 에어레스오픈으로 제어계를 설계해야하는 점이다. 여기에서 무전기, 에어레스오픈이라 칭하는 것은, 반드시 전기·압축공기의 단절에 한정하지 않고, 어떠한 제어불능상태로 된 경우에 스프링등의 힘에 의해 밸브가 열리게 되는 「비상시개」(非常時開)의 설계를 폭넓게 의미한다.

또한, 제2는 복압은 일반적으로 수분이하의 단기간에 실시되기 때문에 예를 들면 수십Nm³/min 등의 대유량을 흐르는 것에 대해서, 대기시에 정압으로 유지하기 위한 유량은 소량이어도 좋고, 예를 들면 1Nm³/min이하의 정도로 충분하다는 점이다. 이 때문에 동일관로는 유량설정밸브등으로 이치(二値)의 유량을 사용하는 만큼 필요하지만, 수십이상의 폭넓은 범위를 정도 좋게 제어하는 유량조정밸브의 입수는 통상 곤란하다. 또한 도6의 예는 대기압을 다소 상회하는 토출압력으로 설정한 안전밸브(61)을 건식집진기(3)에 설치하고, 대기시는 약간 과잉정도로 설정한 유량으로 비산화성가스를 통상 연속적으로 주입하는 것에 의해 건식집진기(3)안을 통상 질소분위기에서 정압으로 유지한다. 정압으로 유지하는 방법으로서는, 건식집진기(3)내의 압력을 검출하는 기기의 지시값과 연동시켜서 비산화성가스주입관로(64)의 개폐밸브(65)를 조작하여 건식집진기(3)내가 부압으로 되지 않는 한편 과잉의 정압으로 되지 않도록 가스주입을 단속하는 것도 가능하지만, 정전시 등도 정압을 유지하는 기능을 유지하여 연속적이도록 백업장치를 구비하는 것이 적합하다.

실시예

우선, 본발명의 제1형태(상술한 (1)∼(4),(10),(11))의 실시예에 대해서 설명한다.

구체적인 예는 도1에 표시하는 60톤진공·감압정련용기(1)에서의 슬러그를 포함하는 산화·환원정련 조업결과를 나타낸다. 필터(2)에는 테트론제(製)의 상용내열온도130℃의 것을 사용하였다. 필터손상의 유무는 매진공·감압정련처리 후에 직접 눈으로는 확인하지 않고, 필터전후에서 측정한 필터압손 및 하류의 감압배기장치(4)의 콘덴서(도시하지 않음)의 배수농도·pH 등으로 건전성(健全性)을 판단하고, 이상과 추정된 경우에 직접 필터(2)를 확인하였다.

(실시예1)

진공·감압정련처리 개시시, 신축계수(9)의 접속완료 후에 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)를 연다. 또한, 게이트밸브(7)를 열기 전부터 감압배기장치(4)의 운전을 시작하는 한편, 하류측 게이트밸브(8)를 연다. 그 결과 보통강에 대해서는 필터가 건전하지만, 고망간강은 다음의 진공·감압정련처리시에 손상을 발생하였다.

(실시예2)

진공·감압정련처리 개시시, 관로(10)에서 질소를 60초간 주입한 후, 신축계수(9)를 접속하고, 접속완료 후에 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)를 연다. 또한, 게이트밸브(7)를 열기 전부터 감압배기장치(4)의 운전을 실시하는 한편, 하류측 게이트밸브(8)를 연다. 그 결과 필터의 손상은 없었다.

(실시예3)

전회진공·감압정련처리 종료시에 관로(10)와 노저불기를 이용하여 상류측덕트(5)의 게이트밸브(7)보다 상류측을 질소로 복압하였다. 이번 진공·감압정련처리 개시시는 상기한 실시예1과 같이 처리하였다. 그 결과 연속처리시에는 필터손상이 발생하지 않았지만 2시간대기후 처리시에 필터손상이 발생하였다.

(실시예4)

상기한 실시예3에 있어서, 대기시에 신축계수(9)의 집진기측개구부를 실뚜껑으로 닫았다. 그 결과 대기시간에 관계없이 필터손상이 발생하지 않았다.

(실시예5)

상기한 실시예3에 있어서, 이번 진공·감압정련처리 개시시에 관로(10)에서 질소를 30초간 주입하였다. 그 결과 연속처리시에는 필터손상이 발생하지 않았지만, 8시간대기후 처리시에 필터손상이 발생하였다.

(실시예6)

상기한 실시예4에 있어서, 이번 진공·감압정련처리 개시시에 관로(10)에서 질소를 20초간 주입하였다. 그 결과 고망간강의 경우를 포함하여 대기시간에 관계없이 필터손상이 발생하지 않았다.

(비교예1)

진공·감압정련처리 개시시 신축계수(9)의 접속완료 전부터 감압배기장치(4)를 운전하고 게이트밸브(7)를 열어서 집진기(3)에 가스를 통하게 하였다. 그 결과 6회째 처리시에 필터 손상이 발생하였다.

다음에 본발명의 제2실시형태(상술한 (5),(12),(13)항)의 실시예에 대해서 설명한다.

(실시예7)

도4에 표시하듯이 60톤의 진공·감압정련노(1)에서 슬러그를 포함한 용강의 산화·환원정련에 본발명을 실시하였다. 건식집진기(3)는 테트론제의 상용내열온도 130℃의 여포를 필터(2)로서 사용한 것이다.

건식집진기(3)의 먼지반출용구(39)에는 진공실(seal)밸브(30)로서 공압구동 진공용볼밸브를 사용하였다. 진공·감압정련 후에 복압한 후에 매회 진공실밸브(30)를 열고, 먼지를 반출하였다.

당초, 비교예로서 진공실밸브(30)의 하측은 도11에 표시하듯이 대기개방하여 먼지받이박스(42)를 설치한 것뿐이다. 그 결과 건식집진기(3)하부의 원뿔부(55)에서 진공배기 기간중에 발열하고, 또한 20ch 중3회는 먼지가 원뿔부(55)내에서 소결하고 처리후의 먼지반출이 불가능하게 되고 또한 여포에도 소두대(小豆大)의 구멍이 발생하였다. 다음에 도4에 표시하듯이 실용틀(54)를 진공실밸브(30) 밑에 설치하고, 질소가스로 실용틀(54)을 치환하여 진공·감압정련을 실시하였다. 산소농도계로 실용틀(54)내의 산소농도를 측정하고 산소농도2% 정도이하가 되도록 질소유량을 설정하였다. 그 결과 50ch 중 진공배기중의 원뿔부(55)의 발열 및 처리후 반출불능은 없었다. 더욱이 도5에 표시하듯이, 진공실밸브(30) 밑에 로터리밸브(46)를 설치하고 그 사이를 연결하는 단관부(39)에 질소를 공급하는 관로(47)를 설치하였다. 진공배기중은 관로(47)에서 0.3Nm³/min의 유량으로 질소를 흘렸다. 그 결과 103ch 중, 진공배기중 원뿔부(55)발열 및 처리후의 반출불능은 없었다.

다음에 본발명의 제3형태(상술한 (6),(7),(8),(14))의 실시예에 대해서 설명한다.

실시예(8∼11)

본발명을 60톤 진공·감압정련노에서 슬러그를 포함한 용강의 산화·환원정련에 대해서 실시하였다. 필터에는 테트론제의 상용내열온도130℃의 여포를 사용하였다. 여포손상의 유무는 일정기간조업 후에 개방조사하였다. 먼지배출은 진공·감압정련종료·복압 후에 매회 실시하였다.

(실시예8)

도6에 나타내는 진공·감압정련설비를 사용하여 먼지배출시에 건식집진기(3)내에 질소2Nm³/min를 불어 넣고, 본발명의 진공·감압정련방법 A를 실시하였다. 그 결과 먼지배출시에 건식집진기(3) 하부의 원뿔부(85)에서 50회중 3회 약간 발열하였지만, 먼지잔류·먼지배출용볼밸브(60)의 개폐불능등은 발생하지 않고 여포도 건전하였다.

(실시예9)

도4에 표시하듯이 진공·감압정련설비를 사용하여 먼지배출시에 먼지배출구(39)의 바깥을 질소로 실(seal)하고 산소농도≒1.5%로 하여 본발명의 진공≒감압정련방법 B를 실시하였다. 그 결과 먼지배출시에 건식집진기(3) 하부의 원뿔부(55)에서 63회중 1회 약간 발열하였지만, 먼지잔류·먼지배출용볼밸브(30)의 개폐불능등은 발생하지 않고 여포도 건전하였다.

(실시예10)

도4에 표시하듯이 진공·감압정련설비의 먼지배출구(39)의 하부에 도4에 표시하듯이 진공·감압정련설비와 같은 실용틀(54)과 비산화성가스의 공급관로(47)를 설치하고, 실시예(8)의 조건과 같은 조건으로 질소가스의 건식집진기(3)내로 불어 넣기와 실시예9의 조건과 동일 조건으로 먼지배출구(39)외측의 질소실(seal)을 동시에 실시하는 본발명의 진공·감압정련방법 C를 실시하였다. 그 결과 발열·먼지잔류·먼지배출용볼밸브(30)의 개폐불능은 일절 없이 여포도 건전하였다.

(비교예2)

도6에 나타내는 진공·감압정련설비를 사용하여 먼지배출시에 건식집진기(3)로의 질소주입도 먼지배출구(69)외측의 비산화성가스 분위기의 유지도 실행하지 않았다. 그 결과 먼지배출시에 건식집진기(3)의 하부 원뿔부(85)에서 20회중 13회 발열하고 내 2회는 먼지배출용볼밸브(60)가 눌어붙어서 폐불능이 발생하였다. 또한, 소결고화에 의한 먼지잔류도 일부 발생하고 20heat 처리후의 여포에는 소두대의 구멍이 발생하였다.

(실시예11)

도7에 나타내는 본발명의 진공·감압정련설비를 사용하여 비산화성가스홀더(80)에서 공급한 질소가스로 먼지를 기송하였다. 그 결과 원뿔부(85)·수송관로(75)의 발열은 없었고 또한 먼지배출용볼밸브(60)의 개폐불능도 없었다.

(비교예3)

도7에 나타내는 본발명의 진공·감압정련설비의 공급관로(77)에 컴프레서를 접속하고 공기압에 의해 먼지를 기송하였다. 그 결과 10회 내 4회 수송관로(75)내에서 발열하고 내2회는 로터리밸브(76)의 불능이 발생하였다.

다음에 본발명의 제4형태(상술한 (9),(15))의 실시예에 대해서 설명한다.

(실시예12)

구체적인 예는, 도6에 표시하는 60톤 진공·감압정련용기(1)에서 슬러그를 포함한 산환·환원정련의 조업결과에 대해서 나타낸다. 필터는 테트론제의 상용내열온도130℃의 여포이다. 필터손상의 유무는 일정기간 조업후에 개방조사하였다.

본발명에 의한 대기기간중에 질소를 주입한 실시예와 주입하지 않은 비교예의 건식집진기(3)내의 산소농도측정결과를 표1에 나타낸다. 또한 표2에 조업후 필터의 손상과 조업기간중의 먼지반출상황을 나타낸다. 실시예쪽이 필터의 손상·먼지배출의 부조도 발생하지 않고 우위인 것은 명확하다.

	복압직후	1시간후	6시간후	24시간후	비 고
실시예	0.4%	0.5%	0.6%	0.5%	질소주입량0.5Nm³/min
비교예	0.4%	1.2%	4.5%	12.3%	질소주입량 0Nm³/min

	필터 손상	먼지반출 상황
실시예	120 heats처리후에도 필터건전	집진기내하부, 볼밸브부(※1)먼지(※2)없음
비교예	103heats 처리후 대두대의 구멍발생	집진기내하부, 볼밸브부에서 발열·먼지배출불량이 14회발생
※1 「볼밸브부」는 예를 들면 도4의 30이다(먼지배출구의 진공실용).※2 「먼지」는 예를 들면 도5의 집진기하부 원뿔부(55)내 필터에서낙하하여 해당부위에 쌓여 있는 먼지가 산화발열하여 그 결과 딱딱하게된다. 선반이 되듯이 낙하할 수 없는 상태를 말한다.

상술한 4종의 형태를 총합하여 적용한 것에 의해 처리·먼지반송·대기 전체의 조업에 걸쳐서, 필터를 사용한 진공건식집진을 안정하게 사용할 수 있는 기술을 얻을 수 있다.

본발명의 제1형태의 발명의 효과

본발명에 의한 집진기에 여포등의 가연성필터를 사용해도 손상·소손등을 발생하는 일이 없으며 고가로 사용조건제약이 엄밀한 내고온용필터나 세라믹필터등을 사용할 필요가 없게 되고, 값싼 비세라믹제(가연성) 필터의 사용을 가능하게 한다. 또한, 내고온용 필터나 세라믹필터인 비가연성필터를 사용하는 경우에도 필터표면에서 먼지소결 문제를 해결하여 막힘에 의한 필터의 여과기능(통기성)의 저하도 방지할 수 있다.

본발명의 제2형태의 발명의 효과

본발명에 의한 여포식필터의 경우 소손·공공(孔空)·세라믹식 필터의 경우막힘 건식집진기하부의 먼지반출용구 관련장치등의 발열·손상·먼지의 건식집진기내 소결·반출불능등 먼지의 공기산화에 기인하는 좋지 못한 경우를 방지하고 필터를 사용한 건식집진기를 진공·감압정련에 안정하게 사용할 수 있다.

본발명의 제3형태의 발명의 효과

본발명에 의한 건식집진기에서 먼지배출시에 필터의 손상, 먼지배출구 근방의 기기손상, 수송관로의 발열손상, 막힘, 먼지기송선의 기기열손상의 좋지 못한 점을 발생하는 일없이, 필터를 사용한 건식집진기를 진공·감압정련에 사용할 수 있다.

본발명의 제4형태의 발명의 효과

본발명에 의한 건식집진기에 여포등의 가연성필터를 사용해도 그 손상·소손등을 발생하는 일없이, 고가여서 사용조건이 엄격한 내고온용의 여포 혹은 세라믹필터등을 사용할 필요가 없게 되고 값싼 비세라믹성(가연성) 필터의 사용이 가능하게 되었다. 또한, 내고온용여포나 세라믹필터와 같은 비가연성필터를 사용하는 경우에도 필터표면에서의 소결에 의한 막힘에 의해 여과기능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 먼지반출구에서 먼지소결에 의한 먼지반출장애도 방지할 수 있다.

Claims

진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치, 및 이들을 차례로 연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서: 상기 진공·감압정련용기와 상기 집진기를 연결하는 상류측 덕트내의 개폐식 게이트밸브와, 상기 상류측 게이트밸브보다 상류측의 덕트 내지 상기 정련용기를 포함한 밀폐 공간내에 배치된 연결구로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용해, 진공·감압정련처리를 개시할 때 상기 연결구를 닫아, 상기 진공·감압정련용기와 상기 상류측 게이트밸브 사이의 분위기의 밀폐상태가 완성한 후 집진기 상류측의 게이트밸브를 열고 집진기를 가동시키는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
제1항에 있어서, 진공·감압정련처리를 개시할 때 상류측 덕트내에 설치된 게이트밸브를 기준으로 진공·감압정련용기쪽의 상류측 덕트에 비산화성 개스를 주입하여 상류측 덕트내의 산소농도를 치환한 후, 상기 상류측 덕트내에 설치된 연결구를 닫는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 진공·감압정련처리의 종료시에는 상류측 덕트내에 설치된 연결구를 열기 전에 상류측 덕트내에 설치한 게이트밸브를 닫고, 이 게이트밸브를 기준으로 진공·감압정련용기쪽의 상류측 덕트내의 분위기를 비산화성가스만을 주입하여 복압하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
제3항에 있어서, 진공·감압정련처리 종료후에도 그 다음 처리를 개시할 때까지 상기 상류측 덕트에 접속된 접속장치의 진공·감압정련용기 부근의 개구부를 닫는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용해, 건식집진기를 가동시키고 있는 진공 배기기간중에는 상기 건식집진기 하부의 먼지 반출용구의 진공 시일(seal)밸브 또는 진공 시일뚜껑의 외측을 비산화성가스로 시일하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용하고 하부에 개폐식 먼지배출구를 구비한 건식집진기, 배기장치, 상기 집진기에 비산화성가스를 도입하는 관로 및 개폐밸브로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용해, 비진공·감압처리시 상기 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때 먼지배출구에서 비산화성가스를 유출하도록 상기 집진기내에 비산화성가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용하고 하부에 개폐식 먼지배출구를 구비한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용해, 비진공·감압처리시 상기 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용하고 하부에 개폐식 먼지배출구를 구비한 건식집진기, 배기장치, 집진기내에 비산화성가스를 도입하는 관로 및 개폐밸브로 이루어진 진공·감압정련설비를 이용해, 비진공·감압처리시 상기 먼지배출구에서 먼지를 배출할 때 먼지배출구에서 비산화성가스가 유출되도록 상기 집진기내에 비산화성가스를 도입함과 동시에 먼지배출구의 외측을 비산화성가스 분위기로 유지하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치, 이들을 차례로 연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비를 이용해, 상기 진공·감압정련용기와 건식집진기를 연결하는 상류측 덕트내 및 상기 건식집진기와 감압배기장치를 연결하는 하류측 덕트내에 각각 설치된 개폐식 게이트밸브를 둘다 닫아 복압이 완료된 후, 다음 처리를 개시할 때까지 상기 건식집진기가 가동하지 않는 대기기간 중에 상기 건식집진기 내부를 대기압 이상으로 유지하도록 비산화성가스를 상기 건식집진기내에 주입하는 것을 특징으로 하는 진공·감압정련방법.
진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치, 이들을 차례로 연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서: 상기 진공·감압정련용기와 집진기를 연결하는 상류측 덕트내에 개폐식 게이트밸브를 설치한 진공·감압정련설비에 관련되고, 상기 상류측 게이트밸브를 기준으로 상기 진공·감압정련용기측의 상류측 덕트내로 비산화성가스를 도입하기 위한 개폐밸브를 구비한 관로를 구비한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.
진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치, 이들을 차례로 연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서: 상기 진공·감압정련용기와 집진기를 연결하는 상류측 덕트내에 개폐 게이트밸브를 설치한 진공·감압정련설비에 관련되고, 상류측 게이트밸브보다 상기 정련용기측의 개구부에 착탈 가능한 집진기측 덕트 개구부 시일뚜껑을 장착한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서: 건식집진기 하부에 설치된 먼지 반출용구의 개폐식 진공 시일밸브 또는 진공시일뚜껑의 외측에 대기를 차단하는 시일용 틀을 설치하고, 그 틀에 비산화성가스를 도입하기 위한 관로 및 개폐밸브와 그 틀에서 먼지를 반출하기 위한 개폐 문을 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.
적어도 진공·감압정련로, 필터를 이용한 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서: 건식집진기 하부에 설치된 먼지 반출용구의 개폐 진공 시일밸브나 진공 시일뚜껑과 상기 진공 시일밸브나 진공 시일뚜껑 하측의 먼지반출 보조장치 사이를 대기로부터 차단된 밀폐구조로 하고, 그 밀폐공간에 비산화성가스를 도입하기 위한 관로 및 개폐밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.
적어도 진공·감압정련노, 필터를 이용하는 한편 그 하부에 개폐식 먼지배출구를 보유하는 건식집진기, 배기장치로 이루어진 진공·감압정련설비에 있어서: 상기 먼지배출구의 외측으로 배출된 먼지를 운반하는 수송관로를 밀폐접속하고, 이 수송관로에 수송용 비산화성가스를 도입하는 공급관로를 설치하며, 이 수송관로의 선단 접속부를 내열구조나 냉각구조의 기기 또는 먼지냉각이 가능한 구조의 기기로 한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.
진공·감압정련용기, 필터를 이용한 건식집진기, 감압배기장치, 이들을 차례로 연결하기 위한 덕트로 구성된 진공·감압정련설비에 있어서: 상기 진공·감압정련용기와 건식집진기를 연결하는 상류측 덕트내 및 상기 건식집진기와 감압배기장치를 연결하는 하류측 덕트내에 각각 설치된 개폐식 게이트밸브를 둘다 닫아서 복압하기 위한 가스도입관로 외에, 일렉트로리스(electroless)·에어리스(airless) 오픈 가능을 갖는 개폐밸브와 유량조절밸브를 구비한 비산화성가스 주입관로, 및 상기 건식집진기 내부가 대기압 이상일 때 열리는 안전밸브를 상기 건식집진기에 설치한 것을 특징으로 하는 진공·감압정련설비.