KR100830827B1 - 괴재슬래그 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로의 출선구로부터 괴재처리장으로 공급되는 고온의 슬래그에 의한 드라이피트 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지하는 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공형 냉각블록을 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치하여 슬래그와 내화벽돌의 직접 접촉을 차단함과 동시에 드라이피트 내부 측벽부와 슬래그를 냉각수로 다단살수함으로써 내화벽돌이 빠르게 적열되어 급속히 마모되는 것을 방지할 수 있는 괴재슬래그 냉각장치에 관한 것이다.

본 발명은 고로의 출선구로부터 괴재처리장으로 공급되는 고온의 슬래그에 의한 드라이피트 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지하는 냉각장치에 있어서, 괴재처리장으로 유입된 고온의 슬래그에 의해 드라이피트 내화벽돌의 온도가 일정온도까지 상승하는 것을 감지하여 외부로부터 냉각수를 통입시키는 냉각 조절부; 및 상기 냉각 조절부에 의해 유입되는 냉각수를 살수노즐을 통해 슬래그의 표면부위로 살수하여 내화벽돌의 열화에 따른 손상을 방지하는 냉각 살수부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록과 보조살수 방식을 통해 내화벽돌의 급격한 온도변화를 방지하여 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다. 또한, 드라이피트 내외부에 설치된 다수개의 온도계(열전대)를 통하여 내화벽돌의 마모정도를 예측할 수 있음은 물론, 다단살수방식으로 슬래그의 냉각시간을 단축시키는 효과도 있다.

슬래그, 괴재처리장, 드라이피트, 내화벽돌, 냉각수

Description

괴재슬래그 냉각장치 { Dry pit slag cooling apparatus }

도 1은 통상의 고로를 나타내는 개략도.

도 2a는 종래 기술에 따른 드라이피트의 측면도.

도 2b는 도 2a의 드라이피트를 상부에서 바라본 평면도.

도 3a는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 실시예를 나타내는 개념도.

도 3b는 도 3a의 평면도.

도 4a는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 또 다른 실시예를 나타내는 개념도.

도 4b는 도 4a의 평면도.

< 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 >

1 : 고로 2 : 고로내벽 내화물 3 : 용선

4 : 토피도카 5 : 대탕도(trough) 6 : 슬래그 배출구

7 : 드라이피트 내화벽돌 8 : 슬래그

10 : 냉각 살수부 11 : 냉각수 공급입구 12 : 냉각수 출구

13 : 다공형 냉각블록 14 : 살수노즐 15 : 보조 살수노즐

20 : 냉각 조절부 21 : 온도 검출부 22 : 제어부

23 : 급수배관 24 : 급수배관 전동밸브 25 : 수온 조절부

26 : 보조 급수배관 27 : 보조 급수배관 전동밸브

본 발명은 고로의 출선구로부터 괴재처리장으로 공급되는 고온의 슬래그에 의한 드라이피트 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지하는 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공형 냉각블록을 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치하여 슬래그와 내화벽돌의 직접 접촉을 차단함과 동시에 드라이피트 내부 측벽부와 슬래그를 냉각수로 다단살수함으로써 내화벽돌이 빠르게 적열되어 급속히 마모되는 것을 방지할 수 있는 괴재슬래그 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 용선(3)이 담겨 있는 고로 본체(1), 고로 출선구에서 용선과 슬래그를 일정시간 저장하고 슬래그를 부상분리시켜주는 대탕도(5), 상기 대탕도(5)에서 넘치는 용선을 일정한 용기에 담아 이동시키는 토피도카(4) 그리고 슬래그를 수재설비로 공급하는 통로인 슬래그러너 등으로 구성되어 있다.

여기에서, 대탕도(5)는 용선(3)을 임시로 저장하면서 슬래그와 같은 개재물 의 부상분리를 통한 용선(3)의 청정성을 향상시킴과 동시에 일정한 유량만큼 저장조에 공급하는 역할을 수행하는데, 고로의 출선구로부터 분출되는 용선과 슬래그는 흘러가는 통로를 따라 이동하여 스키머(skimmer)를 통하여 비중이 작은 슬래그는 스키머 상단으로 분리되고, 비중이 큰 쇳물은 스키머 하단으로 분리된다.

이와 같이 분리된 용선은 탕도를 통해서 용선차(토피도카)(4)에 수선되어 이동하게 되고, 도 2에서와 같이, 스키머 상단으로 분리된 슬래그는 세립화 시키는 수재처리 설비 또는 괴재처리장으로 유도되어 살수되는 냉각수에 의해 냉각되어 괴재화가 진행된다.

그러나, 슬래그(8)가 괴재처리장으로 유도되어 콘크리트 구조물의 내부측 벽부에 축조된 내화벽돌(7)과 접촉하게 되면 고온의 슬래그로 인하여 내화벽돌 자체의 온도가 상승되어 절연됨으로써 마모가 급속하게 진행되는 문제점이 있으며, 슬래그가 유입되어 살수 냉각되는 동안에는 상기 괴재처리장 내부 측벽부의 내화벽돌(7)의 마모 상태를 육안으로 확인하는 것이 불가능한 실정이다.

또한, 냉각수 분사노즐(14)이 양측 벽부에 수평으로 일열로 서로 마주보는 상태로 설치되어 있어 전체면적의 살수능력이 미흡하고, 국부적인 살수로 냉각시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선시키기 위한 것으로 그 목적은, 종래와 같이 드라이피트에 설치된 살수노즐을 이용한 괴재냉각시 바닥면에 근접한 내화물벽이 쉽게 열화되어 손상됨으로써 이에 대한 잦은 유지보수로 인해 생산성이 저하되고, 수재설비나 유휴 드라이피트에서 발생하는 문제사항을 해결함으로써 드라이피트의 수명을 증대시키고, 적정화된 괴재슬래그의 냉각조건을 확립할 수 있는 괴재슬래그 냉각장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고로의 출선구로부터 괴재처리장으로 공급되는 고온의 슬래그에 의한 드라이피트 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지하는 냉각장치에 있어서, 괴재처리장으로 유입된 고온의 슬래그에 의해 드라이피트 내화벽돌의 온도가 일정온도까지 상승하는 것을 감지하여 외부로부터 냉각수를 통입시키는 냉각 조절부(20); 및 상기 냉각 조절부(20)에 의해 유입되는 냉각수를 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 살수하여 내화벽돌의 열화에 따른 손상을 방지하는 냉각 살수부(10);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 기술적인 구성으로서 상기 냉각 살수부(10)는 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치되어 고온의 슬래그가 내화벽돌과 직접 접촉하지 않도록 차단함으로써 급속한 마모를 방지하는 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록(13)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 기술적인 구성으로서 상기 냉각 조절부(20)는 유입된 고온의 슬래그로 인하여 상승 및 냉각수 살수에 의해 하강하는 과정에서의 드라이 피트의 온도를 감지하는 온도 검출부(21); 상기 온도 검출부(21)를 통해 측정된 온도에 따라서 외부로부터 냉각수를 상기 드라이피트 내부로 통입시키는 것을 제어하는 제어부(22); 상기 제어부(22)의 제어에 의해 냉각수를 이송하는 급수배관(23)을 개폐시키는 급수배관 전동밸브(24); 및 일정온도 이하의 냉각수만 상기 급수배관을 통해 유입되도록 냉각수의 수온을 조절하는 수온 조절부(25);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 기술적인 구성으로서 상기 냉각 조절부(20)는 보조 노즐(15)을 통해 3면의 측벽부로 냉각수가 분사되도록 냉각수를 이송하는 보조 급수배관(26); 및 제어부(22)에 의해 상기 보조 급수배관(26)을 개폐시키는 보조 급수배관 전동밸브(27);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명인 괴재슬래그 냉각장치의 기능과 작용을 설명한다.

도 1은 통상의 고로를 나타내는 개략도이고, 도 2a는 종래 기술에 따른 드라이피트의 측면도이며, 도 2b는 도 2a의 드라이피트를 상부에서 바라본 평면도이다. 도 3a는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 3b는 도 3a의 평면도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 또 다른 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 4b는 도 4a의 평면도이다.

도 3a에서는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 전체구성을 도시하고 있는데, 유입된 고온의 슬래그로 인하여 상승 및 냉각수 살수에 의해 하강하는 과정 에서의 드라이피트의 온도를 감지하는 온도 검출부(21)와, 상기 온도 검출부(21)를 통해 측정된 온도에 따라서 외부로부터 냉각수를 상기 드라이피트 내부로 통입시키는 것을 제어하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)의 제어에 의해 냉각수를 이송하는 급수배관(23)을 개폐시키는 급수배관 전동밸브(24)와, 일정온도 이하의 냉각수만 상기 급수배관을 통해 유입되도록 냉각수의 수온을 조절하는 수온 조절부(25)로 구성되며, 괴재처리장으로 유입된 고온의 슬래그에 의해 드라이피트 내화벽돌의 온도가 일정온도까지 상승하는 것을 감지하여 외부로부터 냉각수를 통입시키는 냉각 조절부(20); 및 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치되어 고온의 슬래그가 내화벽돌과 직접 접촉하지 않도록 차단함으로써 급속한 마모를 방지하는 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록(13)이 구비되며, 상기 냉각 조절부(20)에 의해 유입되는 냉각수를 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 살수하여 내화벽돌의 열화에 따른 손상을 방지하는 냉각 살수부(10);로 이루어진다.

이하, 본 발명의 기능 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 3b에서 도시하는 바와 같이, 고로(1)의 출선구에서 출선이 개시되어 용융물이 대탕도에서 용선과 슬래그로 분리되어 슬래그(8)가 괴재처리장으로 유입되면, 드라이피트 내화벽돌(7)의 온도가 상승하게 되며, 이는 온도 검출부(21)에 의해 감지되게 된다.

내화벽돌의 온도가 상승하여 일정온도에 도달하게 되면, 제어부(22)에서 이를 감지하고 급수배관 전동밸브(24)를 개방시켜 외부로부터 냉각수가 냉각수 공급입구(11)를 통하여 급수배관(23)을 따라 괴재처리장으로 통입되도록 한다. 이때, 유입되는 냉각수는 환경오염 및 소비량 저감을 위해 재순환시켜 사용하며, 냉각효과를 위해 수온 조절부(25)를 거쳐 열교환시킴으로써 순환수의 온도를 낮추어 계속적인 냉각수 통수가 되도록 한다.

한편, 상기 급수배관(23)을 따라 유입되는 냉각수는 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 전면 살수되어 슬래그 및 드라이피트 내화벽돌의 온도를 낮춰주도록 함으로써 상기 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지한다.

또한, 드라이피트 내벽 및 바닥면에는 내열 합성수지 또는 금속합금의 재질로 이루어진 다공형 냉각블록(13)이 설치되어 있어 고온의 슬래그와 내화벽돌의 직접 접촉을 차단함으로써 내화벽돌이 빠르게 적열되어 급속히 마모되는 것을 추가적으로 방지한다.

이와 같은 다공형 냉각블록(13)에는 공기층이 함유되어 있어 슬래그로부터의 방출되는 열원이 내화벽돌로 전도되는 것을 차단하여 내화벽돌이 빠르게 적열되는 것을 방지하는 단열효과가 있을 뿐만 아니라, 살수된 냉각수가 슬래그 저면에 고이지 않고 상기 다공형 냉각블록(13)으로 흘러내려 냉각수 출구(12)로 배출되도록 함으로써 우수한 배수효과도 있다는 점에서 본 발명의 큰 특징을 이룬다고 할 것이다.

도 4a 및 도 4b에서는 본 발명에 따른 괴재슬래그 냉각장치의 또 다른 실시예를 도시하고 있는데, 유입된 고온의 슬래그(8)로 인하여 상승 및 냉각수 살수에 의해 하강하는 과정에서의 드라이피트의 온도를 감지하는 온도 검출부(21)와, 상기 온도 검출부(21)를 통해 측정된 온도에 따라서 외부로부터 냉각수를 상기 드라이피트 내부로 통입시키는 것을 제어하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)의 제어에 의해 냉각수를 이송하는 급수배관(23)을 개폐시키는 급수배관 전동밸브(24)와, 보조 노즐(15)을 통해 3면의 측벽부로 냉각수가 분사되도록 냉각수를 이송하는 보조 급수배관(26)과, 제어부(22)에 의해 상기 보조 급수배관(26)을 개폐시키는 보조 급수배관 전동밸브(27)와, 일정온도 이하의 냉각수만 상기 급수배관을 통해 유입되도록 냉각수의 수온을 조절하는 수온 조절부(25)로 구성되며, 괴재처리장으로 유입된 고온의 슬래그에 의해 드라이피트 내화벽돌(7)의 온도가 일정온도까지 상승하는 것을 감지하여 외부로부터 냉각수를 통입시키는 냉각 조절부(20); 및 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치되어 고온의 슬래그가 내화벽돌과 직접 접촉하지 않도록 차단함으로써 급속한 마모를 방지하는 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록(13)이 구비되며, 상기 냉각 조절부(20)에 의해 유입되는 냉각수를 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 살수하여 내화벽돌의 열화에 따른 손상을 방지하는 냉각 살수부(10);로 이루어진다.

도 4a 및 도 4b에서 도시한 바와 같이, 고온의 슬래그가 괴재처리장으로 유입되면 드라이피트의 내화벽돌의 온도가 상승하게 되며, 이후 지속적으로 유입되는 슬래그로 인하여 내화벽돌의 온도가 지속적으로 상승하여 일정온도에 도달하게 되면, 제어부(22)에서는 보조 급수배관 전동밸브(27)를 개방하여 냉각수가 보조 급수배관(26)을 따라 통입되어 보조 살수노즐(15)을 통해 드라이피트 3면의 측벽부 내화벽돌 부위로 분사되도록 한다.

상기와 같이 보조 노즐(15)을 통해 3면의 측벽부로 냉각수를 분사함으로써 슬래그의 유입이 종료될 때까지 일정한 온도를 유지할 수 있도록 하여 내화벽돌이 빠르게 적열되어 급속히 마모되는 것을 방지하고 급수배관(23)을 통해 냉각수의 공급 시 냉각수 유입부에서 급수배관 전동밸브(24) 사이의 배관이 이물질에 의해 막히거나 폐쇄될 경우, 보조 급수배관(26)을 따라 냉각수를 공급시킴으로써 보조 살수노즐(15)을 통해 냉각수를 분사할 수 있다.

이후, 슬래그의 유입이 종료되어 그 신호를 제어부(22)에서 수신하면, 상기 제어부(22)는 급수배관 전동밸브(24)를 개방시켜 냉각수가 급수배관(23)을 따라 통입되도록 하고, 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 전면 살수되도록 하여 온도를 낮춰준다. 그리고, 온도 검출부(21)에 의해 일정온도 이하의 온도가 감지되면 상기 제어부(22)는 상기 급수배관 전동밸브(24) 및 보조 급수배관 전동밸브(27)를 폐쇄하여 드라이피트 내화벽돌의 급격한 온도변화를 방지하도록 한다.

이와 같이 살수노즐(14) 및 보조 살수노즐(15)에 의한 다단살수방식을 통하여 내화벽돌이 빠르게 적열되어 손상되는 것을 방지함으로써 내화벽돌의 수명을 증대시키고, 이에 따른 생산성 향상에 기여할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록과 보조살수 방식을 통해 내화벽돌의 급격한 온도변화를 방지하여 수명을 연장할 수 있 는 효과가 있다.

또한, 드라이피트 내외부에 설치된 다수개의 온도계(열전대)를 통하여 내화벽돌의 마모정도를 예측할 수 있음은 물론, 다단살수방식으로 슬래그의 냉각시간을 단축시키는 효과도 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술사상이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 고로의 출선구로부터 괴재처리장으로 공급되는 고온의 슬래그에 의한 드라이피트 내화벽돌의 열화 및 마모를 방지하기 위하여, 괴재처리장으로 유입된 고온의 슬래그에 의해 드라이피트 내화벽돌의 온도가 일정온도까지 상승하는 것을 감지하여 외부로부터 냉각수를 통입시키는 냉각 조절부(20)와 상기 냉각 조절부(20)에 의해 유입되는 냉각수를 살수노즐(14)을 통해 슬래그의 표면부위로 살수하여 내화벽돌의 열화에 따른 손상을 방지하는 냉각 살수부(10)를 포함하는 괴재슬래그 냉각장치에 있어서,

   상기 냉각 살수부(10)는 드라이피트 내벽 및 바닥면에 설치되어 고온의 슬래그가 내화벽돌과 직접 접촉하지 않도록 차단함으로써 급속한 마모를 방지하는 내화벽돌 보호용 다공형 냉각블록(13)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 괴재슬래그 냉각장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 냉각 조절부(20)는 유입된 고온의 슬래그로 인하여 상승 및 냉각수 살수에 의해 하강하는 과정에서의 드라이피트의 온도를 감지하는 온도 검출부(21);

   상기 온도 검출부(21)를 통해 측정된 온도에 따라서 외부로부터 냉각수를 상기 드라이피트 내부로 통입시키는 것을 제어하는 제어부(22);

   상기 제어부(22)의 제어에 의해 냉각수를 이송하는 급수배관(23)을 개폐시키는 급수배관 전동밸브(24); 및

   일정온도 이하의 냉각수만 상기 급수배관을 통해 유입되도록 냉각수의 수온을 조절하는 수온 조절부(25);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 괴재슬래그 냉각장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 냉각 조절부(20)는 보조 노즐(15)을 통해 3면의 측벽부로 냉각수가 분사되도록 냉각수를 이송하는 보조 급수배관(26); 및

   제어부(22)에 의해 상기 보조 급수배관(26)을 개폐시키는 보조 급수배관 전동밸브(27);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 괴재슬래그 냉각장치.

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