KR100865981B1 - 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 야금학적 슬래그 처리 장치와 관련된다. 주축 지지대를 사용하는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 강철 슬래그 처리 장치는 좌측 및 우측 배럴 바디, 흐름 분기 팬, 주축, 공급 펀넬을 포함한다. 좌측 및 우측 배럴 바디 사이에는 흐름 분기 팬이 설치되고, 흐름 분기 팬 위에 공금 펀넬이 설치되고, 아래에 유지 링이 설치된다. 주축은 좌측 및 우측 배럴 바디와 흐름 분기 팬에 단단하게 연결되고, 주축의 두 개의 단부에 지지 베어링이 설치되는데 특징이 있다. 좌측 및 우측 배럴 바디는 내부 및 외부 영역을 구비하고 내부 배럴 바디는 격자 영역으로 구성된다. 격자 영역의 한쪽 단부는 지지 링으로 구성된 삽입 개구부를 통해 배럴 외부 배럴 바디의 단부 덮개에 고정되고, 다른 쪽 단부는 외부 배럴 바디에 단단하게 연결되는 지지 링에 연결된다. 주축은 외부 배럴 바디에 단단하게 연결되고, 외부 배럴 바디의 바깥쪽의 한 측면에는 힘 모멘트 전달을 위한 기어 링이 설치된다. 기어 링은 외부 배럴 바디에 단단하게 연결된다. 본 발명은 슬래그 물질을 충분히 냉각시킬 수 있고, 슬래그 제조물의 성능을 향상시키고, 장치의 무게를 줄이고 비용을 절감하고 유지 및 보수를 위한 공간을 증가시킨다.
슬래그, 강철, 배럴, 공동, 주축

Description

배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치{A Steel Slag Treatment Equipment by Barrel Method}
본 발명은 야금학적(metallurgical)으로 용융된 슬래그를 뜨거운 상태에서 처리하는 장치에 관한 것이다.
현재 사용되는 배럴 방식에 의한 야금학적인 슬래그 처리 장치는 최근에 개발된 슬래그 처리 장치이다. 이것은 짧은 흐름 경로, 적은 투자비용, 안전성, 신뢰성 및 낮은 에너지의 소비 면에서 장점을 갖으며 처리 후에 곧바로 슬래그를 사용할 수 있고, 오염도 적다. 배럴 방식에 의한 야금학적인 슬래그 처리 기술 및 장치 특히, 수직 공급의 두 개의 공동(cavity) 배럴 장치는 종래의 슬래그 처리 공정 및 장치의 결점을 극복할 수 있다. 이것은 짧은 흐름 경로, 적은 투자비용, 편리한 작동, 낮은 에너지 소비 및 처리된 슬래그 제품의 좋은 질에서 장점이 있다. 선행 기술인 중국특허 제1141401 C호는 강철 슬래그를 처리하기 위한 "두 개의 공동 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치"를 제안한다. 도 1을 참조하면, 도시된 장치는 지지(backing) 링(16), 격자(grid) 영역(31) 및 회전 단부 덮개로 포함하는 서로 맞은편에 위치하는 두 개의 개방된 다람쥐틀(squrrel-cage) 타입의 배럴 바디들을 구비한다. 상기 격자 영역 및 지지 링들은 볼트로 서로 연결된다. 두 개의 배럴 바디의 개방 측면 사이에는 동일한 속도로 회전할 수 있는 흐름 분기(branching) 팬(9)이 설치된다. 상기 흐름 분기 팬은 두 개의 배럴 바디를 두 개의 개별적인 독립한 공동 바디로 나눈다. 흐름 분기 팬의 회전을 일으키는 힘 모멘트는 주축(6)으로부터 온다. 흐름 분기 팬의 하부 부분은, 두 개의 공동 바디를 분리하고 슬래그 물질(7)과 냉각 미디어(8)의 누출을 막는 기능을 하는 반-링(semi-ring) 모양의 고정된 유지 링(12)이다. 배럴 바디 아래는 분쇄된 슬래그를 방출하기 위한 방출 펀넬(funnel)(13)이다. 네 개의 지지 링 아래에는 장치의 회전하는 부분을 각각 특정하게 확정된 각도에서 지지하도록 배열되는 여덟 세트의 지지 롤러 장치(15)가 위치한다. 밀봉하는 기능을 갖는 고정된 후드(14)가 회전 배럴 바디의 바깥쪽에 위치한다. 작동 중에 강철 슬래그는 펀넬(1)로 공급되어, 흐름 분기 팬(9)으로 떨어지고 각각 두 개의 배럴 바디로 유도되며, 냉각 바디(8)(강철 볼)에 의해 냉각되고 부서진 후 격자 영역 사이의 슬릿을 통해 누출되고, 방출 펀넬(13)을 통해 장치 외부로 방출된다. 공정 중에 발생한 증기는 고정된 후드에 의해 모아지고 특별히 제공되는 용기(shell) 및 도관(flue)을 통해 방출된다. 상기 장치는 수직 슬래그 공급을 사용하여 공급되는 슬래그의 높은 점성 문제를 상대적으로 완벽하게 해결한다. 그러나 이것의 단점은 배럴이 단일 층 배럴 바디 구조여서 슬래그 물질의 냉각이 충분하지 못하고 붉은 슬래그가 나타나기 쉽고, 상대적으로 많은 지지 장치들이 있어, 장치가 무겁고, 그것의 하부 공간이 제한되어 유지 및 보수가 불편하다는 점이다.
게다가 현재 사용하는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입의 야금학적 슬래그 처리 장치에서는 유지 링이 배럴 바디 내의 회전하는 흐름 분기 팬 하부에 위치 한다. 상기 유지 링은 많은 오목한 구덩이(concave pits)를 구비하는 베이스 플레이트와 사이드 플레이트를 포함한다. 베이스 플레이트와 사이드 플레이트는 내부에 슬래그 물질과 많은 강철 볼들이 채워지는 V-모양 셀을 형성한다. 베이스 플레이트를 통과하는 뚫린 배출 구멍들이 있다. 비록 이러한 구조는 유지 링을 보호하지만, 배럴 바디가 회전하는 동안 저항력이 크고 배럴 바디의 작동 및 유지 링의 수명에 더 큰 영향을 준다.
도 8 및 도 9에서 도시되는 바와 같이, 현재 사용하는 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치는 원형 테이블 모양의 배럴 바디를 사용하고, 그것의 콘 영역은 내부 배럴 바디의 바깥쪽에 있고, 그것의 실린더형 영역의 위에 주변으로 균일하게 분포하는 많은 이송 플레이트가 있다. 상기 이송 플레이트는 반경 방향에 대하여 기울기 각(α)을 갖는다. 슬래그 물질은 내부 배럴 바디에서 처리된 후에 중력에 의해 외부 배럴 바디의 콘 형상의 표면의 안쪽으로 떨어지고, 콘 형상의 바디의 기울어진 표면 위에서 실린더형 배럴 영역으로 유도되고, 이송 플레이트의 동작으로 배출 츄트(chute)로 이송되고 그것을 통해 장치로부터 나간다. 상기 배럴 바디는 슬래그 물질을 배출하기 위해서 콘 형상의 기울기 각 α를 가져야 한다는 단점을 갖는다. α의 값은 슬래그 물질의 안정(정지) 각도, 일반적으로 45°와 같아져야 한다. 이러한 방식으로 내부 배럴 바디로부터 내려온 슬래그 물질은 방출 츄트의 하부 부분까지 축방향으로 이송된다. 구조의 기하학적인 관계에 따라, 외부 배럴 바디의 지름은 내부 배럴 바디의 지름과 내부 배럴 바디의 공정 폭의 두 배를 더한 것과 같고 결과적으로 배럴 바디의 지름은 매우 크고 무게도 무겁고, 투자 비 용도 높다.
게다가, 도 12 및 도 13을 참조하면, 현재 사용하는 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치의 공정은 슬래그 공급 밸브를 통해 두 단부에 두 개의 단부 덮개가 있고 많은 격자 영역으로 형성된 다람쥐 틀 모양의 회전하는 내부 배럴 바디로 슬래그 물질이 들어간다. 그 후에 관성에 의해 슬래그 물질은 냉각 미디어(강철 볼)의 표면으로 던져지고 중력에 의해 강철 볼들 사이의 슬릿 안을 통과하여 냉각되고 부서진다. 배럴 바디의 바닥에서 격자 영역을 통해서 외부 배럴 바디로 배출된다. 일반적으로 내부 배럴 바디의 회전으로 상부 표면층 위 및 내부 배럴 바디(하부 표면층) 근처에 있는 볼들과 슬래그 물질만이 마찰력과 중력에 의해 도 13에 화살표로 도시된 궤도를 따라 움진인다. 중부 신장-형상 영역에 있는 강철 볼들은 내부 배럴 바디로부터 멀리 떨어지고, 둘레의 강철 볼들에 의해 작은 마찰력을 받게 되어 있다. 상기 운동 지역은 작고, 더욱 정적이고, 보통의 열 교환도 일어나지 않는다. 뜨거운 슬래그 물질이 아래로 통과할 때, 상기 지역의 강철 볼들의 온도는 빠르게 증가하고 빨리 냉각될 수 없다. 즉 열 교환의 보통의 효과(normal effect)를 잃는다. 특히 뜨거운 슬래그 물질의 점성이 높고 슬래그 물질의 강철 볼들 사이의 슬릿으로 통과하려는 힘이 약할 때 슬래그 물질의 대부분은 신장-형상의 강철 볼들 영역의 표면을 덮는다. 그리고 슬래그 물질과 강철 볼들의 접촉 면적이 작은 "슬래그 껍질(slag crust)"을 형성한다. 슬래그 물질을 냉각시키는데 참여하는 강철 볼들은 신장-형상 영역 내의 볼들의 상부 표면층에 있는 상기 강철 볼들이다. 그러므로 그것들의 냉각 효과는 작고, 배럴 바디 내에서 폭발을 높이는 경향이 있다. 그리고 분쇄 효과도 나쁘고 장치 외부로 붉은 슬래그(red slag)의 배출하는 결과를 낳는 경향이 있으며, 하부 장치의 수명에 영향을 미칠 뿐만 아니라 곧바로 사용할 수 없는 낮은 성능의 슬래그를 생산한다.
본 발명의 목적은, 장치의 무게와 값을 줄이고 동시에 하부 부분의 유지 및 보수를 위한 공간을 늘리기 위해 주축 지지대가 있는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 슬래그 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 장치 내에서 슬래그 물질의 냉각 시간을 늘릴 수 있어 냉각 효과를 향상하여 슬래그 생산물의 성능을 향상시키는 주축 지지대가 있는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 슬래그 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 강철 슬래그 처리 장치를 위한 유지 링을 제공하는 것이다. 상기 유지 링은 현재 사용하는 유지 링 구조가 배럴 바디의 회전에 영향을 주는 결점을 극복한다. 본 발명의 유지 링의 사이드 플레이트는 냉각 미디어 및 슬래그 물질에 대한 작은 마찰 저항을 제공하는 매끄러운 표면을 구비하여 배럴 바디의 회전에 미치는 영향이 작다. 본 발명의 유지 링의 수명은 길고 유지 링의 구조는 단순하며 값은 싸다.
본 발명의 또 다른 목적은, 현재 사용하는 배럴은 크고 투자 비용이 높다는 결점을 극복하는 배럴 바디의 회전을 위한 배럴 바디를 제공하는데 있다. 본 발명의 상기 배럴 바디는 슬래그 물질을 축방향으로 운반할 수 있는 기능을 배럴 바디가 갖도록 하고 배럴 바디의 지름을 감소시키고, 장비의 투자 비용을 절감하는 나선형의 이송 플레이트를 사용한다.
본 발명의 또 다른 목적은 배럴 방식에 의한 두 개의 공동의 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 이송 핸드를 제공하는 것이다. 상기 장치는 현재 사용하는 내부 배럴 바디에서는 용융된 슬래그와 강철 볼들의 접촉이 작다는 결점을 극복한다. 그 결과 본 발명의 배럴 바디에서 용융된 슬래그가 효과적으로 냉각되고 부서진다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 좌측 및 우측 배럴 바디, 흐름 분기 팬, 주축 및 공급 펀넬을 포함하는 주축 지지대를 가지는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동의 야금학적 슬래그 처리 장치를 제공한다. 상기 팬은 좌측과 우측 배럴 바디들 사이에 위치하고 흐름 분기 팬에 대향하여 좌측 및 우측 배럴 바디의 개구부가 있다. 흐름 분기 팬 위로 공급 펀넬이 위치하고, 흐름 분기 팬 아래로 유지 링이 위치한다. 상기 주축은 좌측 및 우측 배럴 바디와 흐름 분기 팬을 단단하게 연결하고 상기 좌측 및 우측 배럴 바디 바깥쪽의 주축 양 단부에 지지 베어링이 설치된다.
바람직하게는 좌측 및 우측 배럴 바디는 내부 및 외부 영역으로 불리는 두 영역을 구비한다. 상기 내부 배럴 바디는 격자 영역으로 구성되고 격자 영역의 한쪽 단부는 지지 링에 의해 형성되는 삽입 개구부를 통해 외부 배럴 바디의 단부 덮개에 고정되고, 격자 영역의 다른 쪽 단부는 외부 배럴 바디 위의 지지 링에 연결된다. 상기 추축은 외부 배럴 바디를 단단하게 연결한다. 외부 배럴 바디의 바깥쪽에 힘 모멘트 전달을 위한 기어 링이 설치된다. 상기 기어 링은 외부 배럴 바디의 한쪽 단부에 단단하게 연결된다.
바람직하게는 내부 및 외부 배럴 바디 사이에 외부 배럴 바디의 안쪽 표면에 고정되는 나선형 이송 플레이트가 설치된다. 나선형 이송 플레이트이 축은 외부 배럴 바디의 축에 대해 특정하게 확정된 각(30° - 55°)을 갖는다.
바람직하게는 상기 유지 링은 좌측 및 우측 배럴 바디의 사이드 플레이트 사이에 방사상(radially)으로 배열된 이랑이 있는(ribbed) 지지 플레이트를 구비한다. 유지 링의 주변에는 고정된 후드가 있다. 상기 유지 링 및 고정된 후드는 기반(foundation)에 고정된다.
종래 기술과 비교할 때, 본 발명은 수직 공급로(vertical feed) 및 두 개의 배럴 바디를 유지하기 위해 주축의 두 개의 단부에 지지 베어링을 추가하고 장치의 무게는 두 개의 베어링 시트에 의해 동일하게 분배된다. 게다가 본 발명은 지지 롤러 및 지지 링을 제거하여, 장치의 무게 및 생산 비용을 크게 줄였고 구조를 단순화하여 유지 및 보수를 위한 큰 공간을 확보했다. 장치 전체의 구조가 간결하다. 주축 지지대를 사용하기 때문에 베어링들은 축방향 위치 확정(orientation)이 잘 이루어져 배럴 장치에서 문제되던 축방향 스커리(scurry) 문제를 해결하였다.
게다가 내부 배럴 바디의 주변부에서 외부 배럴 바디의 동시 회전 능력이 추가 되고 외부 배럴 바디 내에 배럴 축에 대해 특정하게 확정된 각을 이루는 축을 구비하는 나선형 이송 플레이트가 제공된다. 상기 나선형 이송 플레이트는 외부 배럴 바디의 냉각 효과를 강화하도록 외부 배럴 바디에 제공되는 특정하게 확정된 양의 물을 발생시킨다. 이는 배럴 바디 내에서 슬래그의 냉각 시간을 증가시키고 슬래그 생산물이 할당된 지역에 배출되도록 보장한다.
동시에, 유지 링의 시저(seizure)를 막기 위해서 유지 링의 하부 부분에 있는 마더 보드가 제거되고, 좌측 및 우측 사이드 플레이트는 방사형의 이랑이 있는 플레이트에 의해 지지된다. 이에 따라, 장치의 무게를 효과적으로 줄이면서, 유지 링과 흐름 분기 팬의 사이의 틈으로 들어갈 수 있는 모든 슬래그 물질이 빠르고 부드럽게 배출되도록 한다. 배출 펀넬의 상부 부분은 고정 후드에 단단하게 연결되고, 하부 부분은 슬래그 물질 운반 장치의 공급구에 연결된다. 본 발명은 다양한 상태(액체 상태, 유리 상태, 고체 상태의 300 mm 이하의 크기) 야금학적 슬래그가 부드럽게 장치로 들어갈 수 있으며; 상기 슬래그 물질이 충분하게 냉각되고, 슬래그 생산물의 성능이 안정하고, 장치의 무게가 가볍고 비용은 저렴하며, 유지 및 보수를 위해 이용가능한 공간이 크다는 점을 효과적으로 보장한다.
본 발명을 다른 측면에 따르면, 베이스 플레이트, 사이드 플레이트 및 이랑이 있는 플레이트를 포함하는 유지 링이 제공되는 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 야금학적 슬래그 처리 장치가 제공된다. 상기 베이스 플레이트는 대부분이 원형 스트립(strip) 플레이트이고, 상기 사이드 플레이트는 환형 플레이트이다. 사이드 플레이트와 베이스 플레이트는 ┣ 형상이고, 두 개의 사이드 플레이트는 베이스 플레이트 위에서 이 베이스 플레이트의 측면으로부터 안쪽으로 일정 거리에서 평행하게 설치된다. 상기 거리는 베이스 플레이트 자체의 폭과 같다. 이랑이 있는 플레이트가 사이드 플레이트 안쪽에 설치된다.
바람직하게는 베이스 플레이트 위에 사이드 플레이트가 설치되는 상기 거리는 50 - 150 cm 이다. 사이드 플레이트의 설치 위치는 정면이 낮고 배면이 높은 반-링 형상이다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 사이드 플레이트의 표면은 매끄럽고, 사이드 플레이트는 베이스 플레이트의 측면으로부터 안쪽 거리에서 설치된다. 상기 베이스 플레이트의 측면으로부터 안쪽으로 일정 거리는 배럴 바디가 회전하는 동안 움직임이 없이 또는 아주 작은 움직임으로 냉각 미디어(강철 볼들)가 사이드 플레이트를 찌르게 하기 위함이다. 이와 같이 사이드 플레이트가 적게 닳으면서 동시에 배럴 바디 회전에 미치는 영향이 작게 하려는 목적이 달성된다. 유지 링은 반원형 링 구조이고, 배럴 바디 및 흐름 분기 팬과 일정 틈을 구비한다. 상기 틈은 이러한 방식으로 슬래그 물질과 공정 미디어를 근접시키고 흐름 분기 팬을 슬래그 물질 및 공정 미디어의 작용에 의해 흐름 분기 팬의 표면이 직접 닳는 것을 막는 역할을 수행한다. 본 발명은 수명이 길고 배럴 바디의 회전에 저항이 작으며 구조가 단순하고 비용이 적다는 특징을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배럴 바디 내에 내부 배럴 바디가 설치된 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 배럴 바디가 제공된다. 상기 내부 배럴 바디 표면 위에는 배럴의 내부 표면을 따라 나선형 이송 플레이트가 일정하게 분포한다.
상술한 야금학적 슬래그 처리 장치는 배럴 바디를 사용한다. 상기 이송 플레이트는 평면형 또는 나선형 형상의 표면을 갖는다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 배럴 바디는 원조 배럴 바디의 콘 형상 표면이 있는 장소에 나선형 이송 플레이트를 구비하여 보통의 배출을 보장하면서, 원형 테이블 타입의 배럴 바디를 단순화화고, 배럴 바디의 지름을 줄이고, 장치 구조를 최적화하고, 장치의 무게를 줄인다. 상기 구조는 단순하고 장치의 제조 비용은 절감된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부 배럴 바디의 내부 벽 위에 볼록한 이송 팔이 설치되어있다. 바람직하게는 내부 배럴의 격자 영역에 이송 팔이 설치되고 상기 이송 팔의 단면은 L-형상 또는 반전된 ∏-형상이다. 강철 볼들은 L-형상 또는 반전된 ∏-형상의 이송 팔로부터 떨어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 내부 배럴 바디의 단부 덮개 위에는 단부에 유도 플레이트가 설치된 이송 팔이 설치된다. 이송 팔은 단부 덮개의 중심에 대해 방사상으로 배열된다.
종래 기술과 비교하면, 내부 배럴 바디의 격자 영역과 본 발명의 단부 덮개 위에 볼록한 이송 팔이 설치된다. 상기 이송 팔은, 내부 배럴 바디의 표면 근처의 강철 볼들을 퍼올려, 격자 영역 위의 이송 팔과 단부 덮개 위의 이송 팔의 유도 플레이트를 거쳐 정해진 방향과 각을 따라 슬래그가 떨어지는 지역 위에 강철 볼들을 던진다. 이에 따라 슬래그 더미와 높은 점성의 용융 슬래그에 의해 생성된 슬래그 껍질을 강하게 때리고 부수고 냉각한다. 격자 영역과 단부 덮개 근처에 있는 강철 볼들과 슬래그 물질은 연속적으로 운반되고 근처에 있는 강철 볼들이 연속적으로 공급된다. 그 결과 강철 볼들 및 슬래그 물질이 원래의 "부동"의 신장-형상 지역(도 14 및 도 16의 화살표 참조)과 비교하여 아래 및 옆으로 운동한다. 신장-형상의 "데드 존(dead zone)"을 제거함으로써 모든 강철 볼들의 열 교환 기능을 모두 활용하게 한다. 그러므로, 본 발명의 처리 방법은 쉬운 실행, 단순한 구조, 저렴한 비용 및 탁월한 효과의 특징을 갖는다. 아래에는 첨부되는 도면들과 함께 본 발명이 보다 자세히 설명된다.
도 1은 종래 기술인 중국특허 제1141401 C호에서 개시되는 두 개의 공동 타입 강철 슬래그 처리 장치의 구조의 개략도이다;
도 2는 본 발명에 따른 주축 지지대를 사용한 두 개의 공동 타입 강철 슬래그 처리 장치의 구조의 개략도이다;
도 3은 배럴의 개략도의 부분 확대도이다;
여기에서 1은 공급 펀넬, 2는 외부 배럴 바디, 3은 내부 배럴 바디, 31은 격자 영역, 4는 지지 베어링, 5는 모멘트 전달을 위한 기어링, 6은 주축, 7은 슬래그 물질, 8은 냉각 바디(강철 볼), 9는 흐름 분기 팬, 10은 격자 영역을 고정시키기 위한 체결구, 11, 18, 19는 격자 영역을 지지하기 위한 지지링, 12는 유지 링, 13은 배출 펀넬, 14는 고정 후드, 15는 지지 롤러, 16은 지지 링, 17은 나선형 이송 플레이트이다.
도 4는 본 발명에 따른 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 강철 슬래그 처리 장치를 위한 유지 링의 구조의 개략도이다;
도 5는 도 4의 A-A에 따른 개략적인 단면도이다;
도 6은 도 5의 B-B에 따른 개략적인 단면도이다;
도 7은 도 5의 C-C에 따른 개략적인 단면도이다;
여기에서, 12는 유지 링, 9는 흐름 분기 팬, 2는 외부 배럴 바디, 20은 사이 드 플레이트, 21은 이랑이 있는 플레이트, 22는 베이스 플레이트, 23은 지지(라이닝) 링, 24는 덮개 플레이트이다.
도 8은 현재 사용하는 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 외부 배럴 바디의 구조의 개략도이다;
도 9는 도 8의 A-A에 따른 개략적인 단면도이다;
도 10은 본 발명에 따른 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 배럴 바디의 구조의 개략도이다;
도 11은 도 10의 B-B에 따른 개략적인 단면도이다;
여기에서, 3은 내부 배럴 바디, 2는 외부 배럴 바디, 17은 반경방향으로 기울어진 이송 플레이트, 25는 배출 츄트이다.
도 12는 현재 사용하는 야금학적 슬래그 처리 공정의 구조의 개략도이다;
도 13은 도 12의 A-A에 따른 개략적인 단면도이다;
도 14는 본 발명에 따른 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치의 실시예(이송 플레이트가 격자 영역 설치됨)의 구조의 개략도이다;
도 15는 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치의 다른 실시예(이송 플레이트가 단부 덮개에 설치됨)의 구조의 개략도이다;
도 16은 도 15의 B-B에 따른 개략적인 단면도이다;
여기에서, 3은 내부 배럴 바디, 8은 강철 볼, 7은 슬래그 물질, 28은 이송 팔, 31은 격자 영역, 26은 단부 덮개, 27은 유도 플레이트이다.
도 2 및 도 3에는, 좌측 및 우측 배럴 바디(2), 흐름 분기 팬(9), 주축(6) 및 공급 펀넬(1)을 포함하는 배럴 방식에 의한 슬래그 처리 장치가 도시된다. 좌측 및 우측 배럴 바디는 두 개의 층(내부 및 외부 배럴 바디)을 구비한다. 좌측 및 우측 외부 배럴 바디는 각각 주축(6)에 연결된다. 내부 배럴 바디는, 한쪽 단부가 지지 링(18, 19)에 의해 형성된 삽입 개구부를 통해 외부 배럴 바디(2)의 단부 덮개에 고정되고 다른 쪽 단부는 체결구(10)로 외부 배럴 바디(2)에 고정되는 지지링(11)에 의해 연결되는 격자 영역(31)을 포함한다. 외부 배럴 바디(2)의 내부 표면 위에 고정되는 이송 플레이트(17)가 내부 배럴 바디(3)와 외부 배럴 바디(2) 사이에 설치된다. 이송 플레이트(17)의 축은 외부 배럴 바디의 축에 대해 각(35°- 55°)을 형성한다. 주축(6)에 단단하게 연결된 흐름 분기 팬(9)이 좌측 및 우측 배럴 바디에 설치된다. 주축(6)은 좌측 및 우측 배럴 바디의 외부 측면에 위치하는 베어링(4)에 의해 지지된다. 주축의 한쪽 단부에 외부 배럴 바디(2)의 외부 측면에 위치하는 구동 기어 링(5)이 단단하게 연결된다. 흐름 분기 팬(9)의 하부 부분에는 각각 흐름 분기 팬(9)과 내부 배럴 바디(3)에 맞는 틈을 형성하는 유지 링(12)이 설치된다. 유지 링(12)은 좌측 및 우측 배럴 바디의 플레이트의 양면 사이에 반경 방향으로 위치하는 이랑이 있는 지지 플레이트를 구비한다. 유지 링(12)의 하부 부분은 비어있다. 유지 링은 기반에 직접 고정된다. 지지 링(12)의 주변부에는 외부 배럴 바디(2)와 맞는 틈을 형성하는 고정 후드(14)가 설치된다.
고정 후드(14)는 슬래그 물질과 외부 배럴 바디로부터 배출되는 증기를 모으는데 사용된다. 고정 후드(14)는 또한 기반에 고정된다. 흐름 분기 팬 위에 흐름 분기 팬(9)과 맞는 틈을 형성하고 기반에 직접 연결되는 공급 펀넬(1)이 있다. 배출 펀넬(13)의 상부 부분은 고정 후드(14)와 단단하게 연결되고, 하부 부분은 슬래그 물질 운반 장치의 공급구에 연결된다.
도 4 내지 도 7에는 본 발명에 따른 배럴 방식에 의한 두 개의 공동 타입 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 유지 링(12)이 도시된다. 유지 링(12)은 베이스 플레이트(22), 사이드 플레이트(20), 덮개 플레이트(24) 및 이랑이 있는 플레이트를 포함한다. 베이스 플레이트(22)는 유지 링(12)의 견고함을 보장하기 위해 대부분이 원형 슬랫(slat)으로 덮힌 프레임 구조이다. 베이스 플레이트(22)의 두 개의 측면 위는, 간편한 조립 및 분해를 위해 볼트 수단에 의해 베이스 플레이트(22)에 연결되는 지지(라이닝(lining)) 보드(23)로 덮인다. 베이스 플레이트 위에는 유지 링(12)의 외부에서 흐름 분기 팬(9)으로부터 아래로 운반되는 적은 양의 슬래그 물질이 적절히 배출되기 위한 배출 홀이 있다. 사이드 플레이트(20)는 환형 플레이트이다. 두 개의 사이드 플레이트(20)는 베이스 플레이트(22)에서 베이스 플레이트의 측면으로부터 안쪽으로 일정 거리에서 평행하게 설치된다. 상기 거리는 50 - 150 cm 이고 바람직하게는 80 - 90 cm 이다. 상기 방식으로 사이드 플레이트(20)를 찌르는(바로 뒤에서) 냉각 미디어는 움직임이 없거나 또는 아주 작은 움직임으로 유지 링의 사이드 플레이트(20)를 보호하는 역할을 수행하는 미디어의 상대적으로 불안정한 자동-그라인딩(self-grinding) 층을 형성한다. 사이드 플레이트(20)의 내부에는 사이드 플레이트(20)를 지지하기 위해 이랑이 있는 플레이트(21)가 설치된다. 사이드 플레이트(20)의 두 개의 단부에는 슬래그 물질이 유지 링(12) 안으로 떨어 지는 것을 막기 위해 덮개 플레이트(24)가 설치된다. 이런 방식으로 베이스 플레이트(22), 사이드 플레이트(20), 이랑이 있는 플레이트(21) 및 덮개 플레이트(24)는 좌측 및 우측 배럴 바디를 나누는 반-밀봉된 구조를 형성한다. 공정 미디어와 접촉하고 있는 베이스 플레이트 및 사이드 플레이트의 표면에 분리할 수 없는 라이닝 보드(lining board)를 구비한다.
도 5를 참조하면, 배럴 바디(2)의 회전 방향이 정면에서 배면 방향이기 때문에 사이드 플레이트(20)의 설치위치는 정면이 낮고 배면이 높은 반-링 형상이다. 이에 따라, 유지 링(12)을 보다 효과적으로 사용한다.
도 10 및 도 11에는, 본 발명에 따른 배럴 방식에 의한 야금학적 슬래그 처리 장치를 위한 배럴 바디가 도시된다. 외부 배럴 바디(2)는 반듯한 실린더 형상이다. 외부 배럴 바디(2)의 안쪽 표면의 주변 부위에는 이송 플레이트(17)가 일정하게 분포한다. 이송 플레이트(17)는 외부 배럴 바디(2)의 반경 방향에 대해 기울기 각(α)을 가질 뿐만 아니라 축 방향에 대해 기울기 각(β)을 갖는다. 이송 플레이트는 평면형 또는 나선형이 될 수 있다. 외부 배럴 바디(2) 내부에 내부 배럴 바디(3)가 설치된다. 외부 배럴 바디(2)에 배출 츄트(25)가 설치된다. 내부 배럴 바디(3)에서 처리된 슬래그 물질은 중력에 의해 외부 배럴 바디(2)의 측면에 떨어지고, 슬래그 물질은 외부 배럴 바디(2)의 회전을 따라 중력 하에 이송 플레이트(17)를 따라 각(β)의 아래 방향 힘 요소를 받기 쉽다. 그리고 상기 힘 요소의 작용으로 슬래그 물질은 자동으로 축 방향을 따라 미끄러지고, 내부 배럴 바디(3)의 수직 돌출 지역으로부터 배출 츄트(25)의 지역으로 미끄러져서 장치 외부로 나간다.
도 14, 도 15 및 도 16에는 내부 배럴 바디(3)의 내부 벽 위에 볼록한 이송팔(28)이 역시 도시되어있다. 이송 팔은 강철 볼(8)과 슬래그 물질(7)을 퍼올리고 내부 배럴 바디(3)가 특정하게 확정된 각을 회전한 후에 배럴 내부 배럴 바디(3)의 하부 부분에 있는 강철 볼(8)과 슬래그 물질(7) 위에 떨어뜨린다. 슬래그 물질(7)은 부딪히고 부서진다. 그리고 내부 배럴 바디(3)의 표면 근처에 있는 강철 볼(8)과 슬래그 물질은 연속적으로 이송 팔(28)에 의해 연속적으로 퍼올려져서 강철 볼들(8)과 슬래그 물질(7)의 혼합과 교반이 향상된다.
도 14에는 이송 팔(17)의 실시예가 도시된다. 즉, 내부 배럴 바디(3)의 격자 영역(31) 위에 이송 팔(28)이 설치되고, 그것의 단면은 L-형상이다. 상기 L-형상 이송 팔(28)은 강철 볼(8)이 떨어져야 하는 장소, 일반적으로 슬래그가 떨어지는 곳에 정확하게 떨어뜨리기 위해 강철볼을 유도할 수 있다. 떨어진 강철 볼(8)은 슬래그 물질을 때리고 부숴 냉각 효과를 강화한다. 동시에 이송 팔(28)은 내부 배럴 바디의 격자 영역(31) 근처에 있는 강철 볼(8)과 슬래그 물질(7)을 퍼올려서 강철 볼(8)과 슬래그 물질(7)의 혼합 및 교반을 향상시키고 강철 볼(8)과 슬래그 물질(7)의 열 교환을 쉽게 한다. 이송 팔은 주조 또는 용접될 수도 있고 용이하게 변경할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 내부 배럴 바디의 단부 덮개(26)에 몇몇 이송 팔(28)이 설치되고, 단부 덮개(26)의 중심을 바라보는 이송 팔(28)의 단부에는 유도 플레이트(27)이 설치된다. 이동 팔은 단부 덮개(26)의 중심으로부터 방사상으로 일정하게 배열된다. 이송 팔(28)의 작업 면은 평평하다. 작업 면의 뒷면에는 보강 하는 이랑이 있는 플레이트가 있다. 유도 플레이트(17)는 V-형상이고 V-형상의 경사의 정도는 강철 볼(8)이 슬래그 물질(7)이 떨어지는 지점에 던져지기에 적당하다. 이송 팔(28) 및 유도 플레이트(27)는 주조 또는 용접될 수도 있고 용이하게 변경할 수 있다.
본 발명은 슬래그 처리 장치에 있어서, 배럴 바디의 구조를 향상시켜 장치의 유지 및 보수를 위한 공간을 증가키고 배럴 내에서 슬래그를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 우측 및 좌측 배럴 바디(2), 흐름 분기 팬(9), 주축(6)(mandrel), 주축 공급 펀넬(1)(mandrel feed funnel)을 포함하고,
    상기 우측 및 좌측 배럴 바디(2) 사이에 흐름 분기 팬(9)이 설치되고, 상기 흐름 분기 팬(9)에 대향하여 상기 우측 및 좌측 배럴 바디(2)의 개방 단부가 있고, 상기 흐름 분기 팬(9) 상부에 공급 펀넬(1)이 설치되고, 상기 흐름 분기 팬(9) 하부에 유지 링(12)이 설치되고, 상기 주축(6)은 상기 우측 및 좌측 배럴 바디(2)에 단단하게 연결되고 상기 좌측 및 우측 배럴 바디(2)의 바깥쪽에서 주축(6)의 두 개의 단부에 지지 베어링(4)이 설치되는 것을 특징으로하는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 배럴 바디(2)는 외부 및 내부 영역으로 나누어지고, 상기 내부 배럴 바디(3)는 격자 영역(31)으로 구성되고, 상기 격자 영역(31)의 한쪽 단부는 지지 링(11)으로 구성된 삽입 개구부를 통해 외부 배럴 바디의 단부 덮개(26) 위에 고정되고, 상기 격자 영역(31)의 다른 쪽 단부는 상기 외부 배럴 바디에 단단하게 연결된 상기 지지 링(11)에 연결되고, 상기 주축(6)은 상기 외부 배럴 바디에 단단하게 고정되고, 상기 외부 배럴 바디의 바깥쪽 한 측면에 힘 모멘트를 전달하기 위한 기어 링(5)이 설치되고, 상기 기어 링(5)은 외부 배럴 링의 한쪽 단부에 단단하게 연결되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 배럴 바디 사이에서 상기 외부 배럴 바디의 내부 표면에 단단하게 연결되는 나선형 이송 플레이트(17)가 설치되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 나선형 이송 플레이트(17)의 축은 상기 외부 배럴 바디의 축에 대해 특정하게 확정된 30°내지 55°인 각을 형성하는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유지 링(12)은 상기 좌측 및 우측 배럴 바디(2)의 두 개의 사이드 플레이트(20) 사이에 반경 방향으로 배열되는 이랑이 있는(ribbed) 지지 플레이트(21)를 구비하고, 상기 유지 링(12)의 외부 주변부에 고정 후드(14)가 있고, 상기 유지 링(12) 및 상기 고정 후드(14)는 기반에 고정되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유지 링(12)은 베이스 플레이트(22)와 사이드 플레이트(20)를 구비하고, 상기 유지 링(12)은 덮개 플레이트(24)와 이랑이 있는 플레이트(21)를 포함하고, 상기 베이스 플레이트(22)는 대부분이 원형 슬랫(slat)이고 상기 사이드 플레이트(20)는 환형 플레이트이고, 상기 사이드 플레이트(20)와 상기 베이스 플레이트(22)의 배열은 ┣ 형상이고, 상기 사이드 플레이트(20)는 상기 베이스 플레이트(22)의 측면 표면으로부터 상기 베이스 플레이트(22)의 폭만큼 안쪽으로 떨어진 거리에 있고, 상기 사이드 플레이트(20)의 안쪽에 이랑이 있는 플레이트(21)가 설치되고, 공정 미디어와 접촉하고 있는 상기 베이스 플레이트(22) 및 상기 사이드 플레이트(20)의 표면에는 분리할 수 없는 지지(라이닝)(backing(lining)) 보드(23)를 구비할 수 있는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(22)의 폭은 50 내지 150 cm 인 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 사이드 플레이트(20)의 설치 위치는 정면이 낮고 배면이 높은 반-링 형상인 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    외부 배럴 바디 내부에 내부 배럴 바디(3)가 설치되고, 상기 외부 배럴 바디의 내부 표면에 상기 외부 배럴 바디의 내부 표면을 따라 일정하게 분포하는 복수의 나선형 이송 플레이트(17)가 설치되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송 플레이트(17)는 평면형(planar) 또는 나선형인 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    내부 배럴 바디(3)의 내부 벽 위에 볼록한 이송 팔(28)(sending hands)이 설치되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이송 팔(28)은 내부 배럴 바디(3)의 격자 영역(31)에 설치되고, 상기 이송 팔(28)의 단면은 L-형상 또는 반전된 ∏-형상이고 L-형상 또는 반전된 ∏-형상의 이송 팔(28)로부터 강철 볼(8)들이 떨어지는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이송 팔(28)은 상기 내부 배럴 바디(3)의 단부 덮개(26) 위에 설치되고, 상기 이송 팔(28)의 한쪽 단부에 유도(guide) 플레이트(27)가 설치되고, 상기 이송 팔(28)은 상기 단부 덮개(26)의 중심에 대해 방사상으로 배열되는 배럴 방식에 의한 강철 슬래그 처리 장치.
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