KR100774847B1 - 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수재 제조설비의 무증기 처리장치에 관한 것으로, 고로의 슬래그를 수재로 제조함에 따라 발생하는 다량의 황화수소를 포함한 수증기를 효과적으로 응축시키고 집수하는 동시에 상기 집수된 응축수를 재활용할 수 있게 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 스텍(7) 내부의 살수노즐(10)과 집수조(20)의 사이에 설치되어 상기 수증기의 비산을 억제할 뿐만 아니라 수증기의 응축률을 상승시키는 냉각블럭(100)이 구성되는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치를 제공하여, 수재 제조시에 발생하는 다량의 황화수소를 포함한 수증기를 효과적으로 응축, 집수함으로서 상기 황화수소에 의한 수재 제조설비의 부식과 악취에 의한 대기환경오염을 방지할 뿐만 아니라 상기 집수된 수증기 응축수를 재활용함으로서, 공업용수를 절감할 수 있게 한다.

슬래그, 수재, 냉각, 수증기, 응축

Description

냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치{AN APPARATUS FOR PROCESSING THE SLAG GRANULATION WITHOUT STEAM HAVING COOLING BLOCK}

도 1은 일반적인 슬래그의 수재화 공정을 나타낸 개략도

도 2는 도 1의 수재 제조설비의 일반적인 무증기 처리장치를 나타낸 개략도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각블럭이 구비된 스텍의 일부 단면도

도 4는 도 3의 냉각블럭의 사시도

도 5는 냉매식 냉각블럭의 일실시예를 나타낸 평면도 및 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

7 : 스텍 7a : 교반조 10 : 살수노즐

20 : 집수조 30 : 온수조 40 : 응축수냉각탑

100 : 냉각블럭 101 : 관통부

본 발명은 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치에 관한 것으로, 고로의 슬래그를 수재로 제조함에 따라 발생하는 다량의 황화수소를 포함한 수증기를 효과적으로 응축시키고 집수하는 동시에 상기 집수된 응축수를 재활용함으 로서, 황화수소에 의한 수재 제조설비의 부식과 악취에 의한 대기환경오염을 방지할 뿐만 아니라 공업용수를 절감할 수 있도록 한 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 수재는, 액체 상태의 슬래그를 급속 냉각시켜 생산된 잔알갱이 모양의 슬래그로서, 슬래그 시멘트의 기본 원료로 사용된다.

도 1은 일반적인 슬래그의 수재화 공정을 나타낸 개략도로서, 고로(F)에서 발생된 고온 용융상태의 슬래그(slag)는 대탕도(미도시) 및 취제실(6)을 통하여 일정높이를 갖는 스텍(7)의 하부공간인 교반조(7a)내로 공급되는데, 이때 상기 교반조(7a)내로 공급된 슬래그에 냉각수를 고르게 뿌려 냉각, 분쇄 및 응고시켜 수재를 만들게 된다.

상기 냉각수에 의해서 수재화된 슬래그는 상기 교반조(7a)의 하부에서 일정시간 체류한 후, 슬러리펌프(2)에 의해 탈수조(3)로 배관을 통하여 보내지고, 상기 탈수조(3)에서 물과 분리된 수재슬래그는 상기 탈수조(3)의 하부공간에 배치되는 수송설비(T)에 의해 후공정으로 수송되며, 상기 탈수조(3)에서 분리된 나머지 물은 별도의 외부배관을 통하여 급수조(4)로 공급되어 이에 일시 저장된다. 이어서, 상기 급수조(4)의 물은 공급펌프(2a)에 의해서 냉각탑(5)으로 공급되고, 상기 냉각탑(5)에서 일정온도까지 냉각된 물인 냉각수는 순환펌프(2b)에 의해서 상기 교반조(7a)의 슬래그를 수재화하는 공정에 순환공급 된다.

그러나, 상기 스텍(7)의 하부인 교반조(7a)에서 슬래그를 냉각수로 냉각하면 서 수재화하는 과정에서 다량의 수증기가 발생되는데 이 수증기에는 황화수소(H₂S), 이산화황(SO₂)과 같은 황성분이 포함되어 주변설비를 부식시킬 뿐만 아니라 악취를 발생시키는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 상기 수재 제조설비에 수증기를 응축시켜 배출하는 무증기 처리장치를 사용하고 있으며, 도 2는 상기 수재 제조과정에서 생성되는 수증기를 응축시켜 황성분에 의한 주변설비의 부식 및 악취를 방지하기 위한 일반적인 무증기 처리장치를 나타낸 개략도로서, 일반적인 무증기 처리장치(1)는 비산되는 수증기에 냉각수를 분사하여 수증기를 응축시켜 제거하기 위해 살수노즐(10), 집수조(20), 온수조(30) 및 응축수냉각탑(40)을 포함하여 구성된다.

상기 살수노즐(10)은 상기 스텍(7)내부공간의 상부에 수평하게 고정설치되는 냉각수공급배관(12)에 하나 이상 갖추어져 일정온도 40℃ 이하로 냉각된 냉각수를 상기 스텍(7)내부공간의 상부에서 하부로 하향분사하는 냉각수 공급수단이며, 상기 살수노즐(10)이 설치되는 냉각수공급배관(12)은 후술되어질 냉각탑(40)과 펌프부재(72)를 매개로 연결된 배관부재(83)와 연결된다.

그리고, 상기 집수조(20)는 상기 스텍(7)의 교반조(7a)에서 이루어지는 슬래그의 수재화 과정에서 발생된 고온의 수증기와 냉각수의 접촉에 의해 열교환되어 응축된 고온의 응축수를 집수하도록 상기 살수노즐(10)과 교반조(7a)사이에 고정설치되며, 응축수의 집수가 용이하도록 상부에서 하부로 갈수록 입구가 좁아지는 구 조를 가지고 하단부에는 고온의 응축수를 외부로 배출할 수 있도록 배관부재(81)가 연통구성된다.

또한, 상기 온수조(30)는 상기 집수조(20)내에서 집수된 고온의 응축수를 모아 저장할 수 있도록 일정크기의 내부공간을 갖는 저장조이며, 상기 집수조(20)와 배관부재(81)를 매개로 하여 연통구성되며, 수위를 검출하는 레벨게이지(35)가 설치되어 있다. 이러한 온수조(30)는 배관부재(81)를 매개로 연통연결되는 집수조(20)로부터의 응축수의 외부배출이 별도의 동력원 없이 자중에 의해서 용이하게 이루어지도록 상기 집수조(20)의 설치위치보다 낮은 곳에 설치되는 것이 좋다.

한편, 상기 응축수냉각탑(40)은 상기 온수조(30)내에 일시저장된 고온의 응축수를 공급받을 수 있도록 배관부재(82)를 매개로 하여 연통연결되고, 일정량의 응축수를 저장할 수 있도록 일정크기의 내부공간을 갖는 저장조이며, 수위변화를 측정하는 레벨게이지(45)가 설치되어 있고, 상기 배관부재(82)에는 상기 온수조(30)내의 응축수를 응축수냉각탑(40)내로 원활하게 공급할 수 있도록 적어도 하나이상의 펌프부재(31)가 설치된다. 이러한 응축수냉각탑(40)내로 공급된 고온의 응축수는 슬래그를 수재화하는 과정에서 발생되는 고온의 수증기를 냉각할 수 있는 냉각수로 재활용될 수 있도록 일정온도 40℃이하로 냉각된다.

여기서, 상기 응축수냉각탑(40)의 하부에 저장된 응축수 중 냉각수로 재활용되지 못하고 잔류한 응축수는 펌프부재(73)와 배관부재(84)를 매개로 급수조(4)로 공급되며, 상기 급수조(4)에 공급된 응축수는 펌프부재(74)에 의해 온수조(30)로 공급되어 재순환하게 구성된다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래의 무증기 처리장치(1)만으로는 황성분이 포함된 다량의 수증기를 효과적으로 응축, 집수하지 못할 뿐만 아니라 수증기의 비산을 억제하지 못하여 대기환경오염을 유발하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 본 발명은 스텍 내부의 살수노즐과 집수조의 사이에 수증기의 비산을 억제할 뿐만 아니라 수증기의 응축률을 상승시키는 냉각블럭을 설치함으로서, 수재 제조시에 발생하는 다량의 황화수소를 포함한 수증기를 효과적으로 응축, 집수함과 동시에 수증기의 비산을 억제하여 상기 황화수소에 의한 수재 제조설비의 부식과 악취에 의한 대기환경오염을 방지할 뿐만 아니라 상기 집수된 수증기 응축수를 재활용함으로서, 공업용수를 절감할 수 있도록 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치를 제공함에 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 일반적인 수재 제조설비의 무증기 처리장치의 스텍 내부 살수노즐과 집수조의 사이에 설치되어 상기 수증기의 비산을 억제할 뿐만 아니라 수증기의 응축률을 상승시키는 냉각블럭이 구성되는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치이다.

상기 본 발명의 특징에 의한 냉각블럭은, 상기 살수노즐에서 분사되는 냉각수가 비산되는 수증기와 접촉할 수 있도록 다수개의 관통부를 형성시키는 실시예를 구성할 수 있다.

상기 실시예에서 냉각블럭은, 상기 분사되는 냉각수에 의해 냉각상태를 유지하게 하는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 냉각블럭은, 상기 스텍 내부의 공기에 의해 냉각상태를 유지하게 하는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 냉각블럭은, 상기 냉각블럭의 내부에 냉매가 이동할 수 있는 이동로가 구비되고, 상기 이동로를 통하여 냉매가 이동함으로서 냉각상태를 유지하게 하는 실시예를 구성할 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각블럭이 구비된 스텍의 일부 단면도이고, 도 4는 도 3의 냉각블럭의 사시도로서, 본 발명은 살수노즐(10)과, 집수조(20)와, 온수조(30)와, 응축수냉각탑(40)을 포함하는 종래의 수재 제조설비의 무증기 처리장치에있어서, 상기 살수노즐(10)과 집수조(20)의 사이에 상기 수증기의 비산을 억제할 뿐만 아니라 수증기의 응축률을 상승시키는 냉각블럭(100)이 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 냉각블럭(100)은, 상기 살수노즐(10)에서 분사되는 냉각수가 비산되는 수증기와 접촉할 수 있도록 다수개의 관통부(101)가 형성된다.

상기 다수개의 관통부(101)가 형성된 냉각블럭(100)은 냉각상태를 유지하여 비산되는 수증기를 효과적으로 응축시키게 되는데, 그 원리는 급격한 온도감소에 의해 수증기 분자의 자체 에너지가 감소하면 그 분자는 주위의 다른 분자들과 결합하려는 성질이 강해지고 그로 인해 분자간의 간격이 작아져 분자간 인력이 증가하게 되며 따라서, 수증기의 응축률이 증가하게 된다.

상기 냉각블럭(100)의 냉각상태를 유지하기 위하여 수냉식, 공냉식 등의 다양한 방법이 적용가능하며,

수냉식을 적용하는 경우, 상기 살수노즐(10)에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각상태를 유지하게 되고,

공냉식을 적용하는 경우, 상기 스텍(7)내부의 공기에 의해 냉각상태를 유지하게 되며, 상기 수냉식과 공냉식을 모두 적용하는 것이 가장 효과적이다.

상기 수냉식과 공냉식 외에 일반적으로 공지된 냉매를 이용한 냉매식 방법을 사용가능할 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각블럭(100)의 내부에 냉매가 이동할 수 있는 이동로(102)를 형성시키고, 상기 이동로를 통하여 냉매를 이동시켜 냉각블럭(100)의 냉각상태를 유지하게 하는 것도 가능하다.

상기 냉각블럭(100)은 열에 강한 다양한 재질로 제작가능하나, 상기 수냉식, 공냉식, 냉매식 등의 다양한 방법에 의해 효과적으로 냉각상태를 유지하기 위하여 열에 강한 금속제를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

이외에도 본 발명인 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치는 다양하게 변형실시될 수 있는 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.

이상의 본 발명에 의하면, 수재 제조시에 발생하는 다량의 황화수소를 포함한 수증기를 효과적으로 응축, 집수함으로서 상기 황화수소에 의한 수재 제조설비의 부식과 악취에 의한 대기환경오염을 방지할 뿐만 아니라 상기 집수된 수증기 응축수를 재활용함으로서, 공업용수를 절감할 수 있게 되는 등의 이점을 얻을 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 스텍 내에서 발생되는 수증기를 냉각하도록 상기 스텍 내부 공간의 상부에 고정설치되어 냉각수를 하향분사 하는 살수노즐과; 상기 스텍의 내부에서 비산되는 수증기와 냉각수가 열교환되어 응축된 응축수를 집수하도록 상기 살수노즐과 교반조 사이에 설치되는 집수조와; 상기 집수조 내에 집수된 고온의 응축수를 저장하도록 상기 집수조에 연통연결되는 온수조와; 상기 살수노즐 측으로 냉각수를 순환공급하도록 상기 온수조에 저장된 고온 응축수를 공급받아 일정온도 이하로 냉각하는 응축수냉각탑;을 포함하는 수재 제조설비의 무증기 처리장치에 있어서,

   상기 살수노즐과 집수조의 사이에 설치되어 상기 수증기의 비산을 억제할 뿐만 아니라 수증기의 응축률을 상승시키는 냉각블럭(100)이 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 냉각블럭(100)은,

   상기 살수노즐에서 분사되는 냉각수가 비산되는 수증기와 접촉할 수 있도록 다수개의 관통부(101)가 형성된 것을 특징으로 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치.
3. 제 2항에 있어서, 냉각블럭(100)은,

   상기 살수노즐에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각상태를 유지하는 것을 특징 으로 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치.
4. 제 2항에 있어서, 냉각블럭(100)은,

   상기 스텍 내부의 공기에 의해 냉각상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치.
5. 제 2항에 있어서, 냉각블럭(100)은,

   상기 냉각블럭(100)의 내부에 냉매가 이동할 수 있는 이동로(102)가 구비되고, 상기 이동로를 통하여 냉매가 이동함으로서 냉각상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉각블럭이 구비된 수재 제조설비의 무증기 처리장치.

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