KR101223012B1

KR101223012B1 - 슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법

Info

Publication number: KR101223012B1
Application number: KR1020090045349A
Authority: KR
Inventors: 김기훈; 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2013-01-17
Also published as: KR20100126918A

Abstract

본 발명은 슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬래그에서 불순물을 제거하기 위하여 슬래그를 보다 신속하게 용해시키는 슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 슬래그 용해로는 내부공간을 제공하고 상단이 개방된 용해로 몸체와, 상기 용해로 몸체의 개방된 상단에 결합되고 중앙부에 배기통로가 형성된 용해로 덮개와, 상기 내부공간을 가열하는 가열부와, 상기 내부공간에 구비되고 일측이 개방되며 제1슬래그가 내부에 장입되는 도가니 및 상기 도가니의 개방된 일측에 이격 설치되며, 제2슬래그가 장입되고 상기 제2슬래그를 상기 도가니로 낙하시키는 호퍼부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 슬래그 용해방법은 슬래그 용해로 내 구비된 도가니에 제1슬래그를 장입시키는 단계와, 상기 도가니의 상측으로 호퍼부를 설치하고, 상기 호퍼부 내에 제2슬래그를 장입시키는 단계와, 상기 도가니 및 상기 호퍼부를 가열하는 단계와, 용해된 상기 제2슬래그가 상기 도가니로 낙하되어 용해된 상기 제1슬래그와 혼합되는 단계 및 상기 도가니로부터 상기 혼합된 슬래그를 출탕하는 단계를 포함한다.

슬래그, 재활용, 용해로, 호퍼, slag

Description

슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법{Furnace for melting slag and method for melting slag using it}

일반적으로 슬래그(slag)는 일종의 광물 찌꺼기로서, 금속이나 광석의 불순물을 제거하는 제련, 제강 등의 여러 금속가공 과정에서 부산물로 발생한다. 슬래그는 금속이나 광석이 용해(鎔解)된 상태에서 금속 표면이 공기에 의해 산화되는 것을 방지하고, 그 표면을 보호하는 역할을 한다.

이러한 슬래그가 냉각되면 규소, 황, 인, 알루미늄 등과 같은 원소의 혼합 산화물이 석회석 등과 용융합되어 굵은 덩어리를 이룬다.

예전에는 슬래그가 발생되면 주로 매립을 통해 폐기 처리하였으나, 최근에는 원가절감 등을 이유로 단순 폐기 처리되었던 슬래그를 재활용하고 있다. 이를 위해 덩어리진 고체상태의 슬래그를 재차 용해시킨 후 불순물을 제거하는 과정이 요구된다. 이러한 불순물 제거과정을 거친 양질의 슬래그는 콘크리트용, 도로포장용, 비 료용 등의 다양한 분야에서 여러 용도로 사용된다.

종래 기술에 따른 슬래그 용해로 및 슬래그 용해방법에 관하여 첨부된 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

종래의 슬래그 용해로(10)의 내측에는 고체상태의 슬래그(S)가 담겨져 용해되는 도가니(20)가 구비되고, 슬래그 용해로(10)의 일측을 관통하여 슬래그 용해로(10)의 내부공간(F)에서 순환되는 공기(A)를 고온으로 가열하는 가열수단(30)이 구비된다.

이러한 종래의 슬래그 용해로(10)를 통해 많은 양의 슬래그(S)가 일시에 도가니(20)의 내부로 투입된 후, 투입된 슬래그(S)가 모두 용해될 때까지 가열이 이루어졌다.

그런데 종래의 슬래그 용해로(10) 및 슬래그 용해방법에 따르면 많은 양의 슬래그(S)를 도가니(20)에 한 번에 담아 가열하기 때문에 열전도도가 낮은 특성을 갖는 슬래그(S)를 용이하게 용해시키지 못하였다. 즉, 일정시간 동안 가열이 이루어져도 용해온도에 도달된 외부의 슬래그(S_out)만 주로 용해되고, 내부의 슬래그(S_in)는 과립 상태를 유지하였다.

특히, 용해된 외부의 슬래그(S_out)가 도가니(20)의 내주면과 밀착되어 탈락되지 않고 내부의 슬래그(S_in)를 감싸 슬래그(S; S_in, S_out) 전량을 용해시키는데 소요되는 용해시간이 길어지고, 통상의 용해온도보다 더 높은 가열온도가 요구되었다. 이로 인해서 슬래그(S)를 용해시키는데 필요한 에너지의 사용량의 급격하게 증가하 고, 사용설비가 고온에 장시간 노출되어 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

또한, 용해시간이 지연됨에 따라 양질의 슬래그(S)를 제조하는 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 도가니의 상부에서 슬래그를 나누어 담는 호퍼를 구비하고, 열순환 방식으로 도가니 및 호퍼를 가열하여 호퍼에 담기는 슬래그가 용해되어 도가니로 낙하 및 수용되게 함으로써 슬래그의 용해를 신속하게 처리할 수 있는 슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 슬래그를 용해시키는 과정에서 슬래그의 낮은 열전도도 특성으로 야기되는 슬래그 외부만의 부분 용해 및 뭉침 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 슬래그 용해시 과도한 온도 상승이 요구되지 않으며 용해시간이 단축된다.

또한, 슬래그의 용해에 소요되는 에너지가 절감되고, 사용설비가 급격히 노후 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 필요한 양의 슬래그를 적기에 안정적으로 공급할 수 있어서 슬래그의 생산성이 증대되고, 슬래그의 재활용을 통한 원가가 절감되는 효과가 있다.

이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해로의 내부 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 호퍼부를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 호퍼부의 변형예를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해로(100)는 슬래그(S; S1, S2)가 용해되는 내부공간(F)을 제공하는 용해로 몸체(furnace body; 110)와, 용해로 몸체(110)의 개방된 상단에 결합되고 중앙부에 배기통로(132)가 형성된 용해로 덮개(furnace cover; 130)와, 내부공간(F)을 가열하는 가열부(300)와, 내부공간(F)에 구비되고 일측이 개방되며 제1슬래그(S1)가 내부에 장입되는 도가니(200) 및 도가니(200)의 개방된 일측에 이격 설치되며, 제2슬래그(S2)가 장입되고 제2슬래그(S2)를 도가니(200)로 낙하시키는 호퍼부(400)를 포함한다.

여기서 제1슬래그(S1), 제2슬래그(S2)는 슬래그(S)가 나뉘어 담기는 용기에 따라 구분한 것이며, 제1슬래그(S1)와 제2슬래그(S2)는 동일하다.

용해로 몸체(110)는 상단이 개방된 구조로서, 비어있는 내부공간(F)에 도가니(200)가 안착된다. 이를 위해 용해로 몸체(110)의 내측 하부면에는 내화재질의 도가니 받침대(210)가 구비된다. 용해로 몸체(110)는 외부 표면(112)이 금속재질로 이루어지고, 내부 표면(114)이 내화 벽돌 등과 같은 내화재질로 이루어져 고온의 환경에 장시간 노출되더라도 견고하게 유지될 수 있다.

용해로 몸체(110)의 개방된 상단에는 용해로 덮개(130)가 결합되는데, 용해로 덮개(130)의 중앙부에는 상하로 관통된 배기통로(132)가 형성되어 내부공간(F)에서 순환된 공기(A)가 배기된다. 한편, 내부공간(F)에 노출되는 용해로 덮개(130)의 하부면도 내화처리가 이루어진다.

본 실시예에서는 용해로 몸체(110)가 도가니(200)의 형상과 동일하게 원통형 형상으로 이루어지지만, 도가니(200)의 형상이 변경될 경우에는 타원기둥 형상, 다각기둥 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

가열부(300)는 용해로 몸체(110)의 일측을 관통하여 내부공간(F)을 가열하는 연소수단(310)과, 연소수단(310)에 결합되어 내부공간(F)으로 공기(air; A)를 공급 및 순환시키는 공기공급수단(320)을 포함한다. 이러한 연소수단(310) 및 공기공급수단(320)은 용해로 몸체(110)의 외측에 구비되는 연료공급수단(미도시) 및 공기탱크(미도시) 등과 연결된다.

본 실시예에서는 연소수단(310)으로서 버너(burner)가 사용되며, 버너에서 발생되는 화염에 의해 내부공간(F)의 공기(A)가 고온으로 가열된다. 가열된 고온의 공기(A)는 용해로 몸체(110)의 내부 및 도가니(200)의 내부를 순환하고, 용해로 덮개(130)에 형성된 배기통로(132)를 통해 외부로 배기된다.

호퍼부(400)는 도가니(200)와 더불어 슬래그(S)를 나누어 담는 용기로서, 슬래그(S)의 용해 과정에서 용해로 덮개(130)에 형성된 배기통로(132)에 용이하게 장착 및 분리된다. 이때, 호퍼부(400)의 장착시 호퍼부(400)의 상부가 용해로 몸체(110)의 상측 외부에 위치하고, 호퍼부(400)의 하부가 용해로 몸체(110)의 내부공간(F)에 위치되도록 부분 삽입된다.

이러한 호퍼부(400)는 상하 관통된 원통형으로서, 하부 측면의 둘레를 따라 다수의 제1출탕구(412)가 형성된 호퍼(hopper; 410)와, 호퍼(410)의 관통 영역으로 삽입되어 고체상태의 제2슬래그(S2)가 장입되었을 때 곧바로 낙하되는 것을 방지하는 적어도 하나 이상의 정반(420; 420a, 420b) 및 호퍼(410)의 측면에서 돌출되도록 결합되어 용해로 덮개(130)에 형성된 배기통로(132)에서 호퍼(410)를 지지하는 다수의 스톱퍼(stopper; 430)를 포함한다. 또한, 호퍼(410)의 상부에는 마주보는 한 쌍의 이동고리 홈(450)이 형성되어 호퍼부(400)의 장착 및 분리시 호퍼(410)의 상측에 구비되는 크레인수단(미도시)에 연결된다.

본 실시예에서는 수직 단면으로 살펴볼 때, 호퍼(410)의 형상이 하측으로 내려갈수록 내부 직경이 작아지는, 즉 호퍼(410)의 상부 개구가 하부 개구보다 크게 형성되는 등변 사다리꼴 형상으로 이루어지지만, 제2슬래그(S2)가 용해되어 낙하되는 속도를 증가시키기 위하여 사각 형상 또는 하측으로 내려갈수록 내부 직경이 커지는 등변 사다리꼴 형상 등으로 변형이 가능하다.

한편, 배기통로(132)에 부분 삽입되는 호퍼(410)의 하부는 배기통로(132)의 내경 및 도가니(200)의 내경보다 작은 외경을 가지며, 다수의 제1출탕구(412)는 내부공간(F)에 노출된 호퍼(410)의 하부 측면을 따라 형성된다. 따라서, 호퍼(410)에서 용해된 제2슬래그(S2)가 도가니(200)의 외부로 낙하되지 않고 도가니(200)의 내측으로만 낙하된다.

다수의 스톱퍼(430)는 호퍼(410)의 외측면에 결합되어 용해로 덮개(130)에 부분 삽입되는 호퍼(410)를 지지한다. 이때, 다수의 스톱퍼(430)는 호퍼(410)와, 적어도 하나 이상의 정반(420) 및 장입되는 제2슬래그(S2)의 총 하중을 견딜 수 있도록 견고하게 호퍼(410)의 측면에 결합된다.

스톱퍼(430)는 호퍼(410)의 외측면에서 돌출되기만 하면 그 형상은 자유롭게 변형할 수 있다. 단, 호퍼(410)가 지면에 대하여 일측으로 기울어지지 않도록 다수의 스톱퍼(430)가 용해로 덮개(130)의 상면과 닿는 부분(M)이 편평하게 이루어진다. 또한, 호퍼(410)의 양측으로 돌출되는 다수의 스톱퍼(430) 양단간의 거리(L3) 가 용해로 덮개(130)에 형성된 배기통로(132)의 직경(L4) 보다 크게 형성된다.

적어도 하나 이상의 정반(420)은 호퍼(410)의 내주면과 맞닿는 플레이트(plate) 형상의 몸체로 각각 이루어지고, 플레이트 형상의 몸체에는 다수의 제2출탕구(422; 422a, 422b)가 형성된다. 본 실시예에서는 하측으로 내려갈수록 내부 직경이 작아지는 호퍼(410)가 사용되기 때문에 정반(420)의 측면은 호퍼(410)의 기울어진 내주면과 밀착되도록 기울기(G)가 형성된다.

정반(420)은 적어도 하나 이상이 사용되는데, 본 실시예에서는 2개의 정반(420) 즉, 상부 정반(420a)과 하부 정반(420b)을 사용하여 호퍼(410)의 내부에 2개의 구획 공간(E; E1, E2)을 형성하였다.

상부 정반(420a)과 하부 정반(420b)의 직경(L1, L2)은 호퍼(410) 내에서 고정되는 위치, 즉 호퍼(410)의 하단에서부터 이격된 높이(H1, H2)에 비례하여 정해진다. 또한, 상부 정반(420a)과 하부 정반(420b)의 두께(t1, t2)는 호퍼(410)에 장입되는 제2슬래그(S2)의 양, 즉 하중에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예에서는 예기치 않은 제2슬래그(S2)의 하중 변화에 견딜 수 있도록 상부 정반(420a)의 두께(t1)보다 하부 정반(420b)의 두께(t2)를 크게 형성하였다.

또한, 상부 정반(420a)에 형성된 상부 제2출탕구(422a)와 하부 정반(420b)에 형성된 하부 제2출탕구(422b)는 본 실시예에서와 같이 원형으로 형성될 수 있으며, 장입되는 제2슬래그(S2)의 덩어리진 형상에 따라 타원형 또는 다각형 등의 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 상부 제2출탕구(422a)와 하부 제2출탕구(422b)는 각기 다른 개수로 형성될 수 있으며, 또한 각기 다른 직경(r1, r2)을 가지도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상부 제2출탕구(422a)의 직경(r1)보다 하부 제2출탕구(422b)의 직경(r2)을 작게 형성하였다. 즉, 제2슬래그(S2)가 호퍼(410)에 장입되는 과정에서 상부 제2출탕구(422a)를 통과하더라도 하부 제2출탕구(422b)에 걸릴 수 있도록 하였다.

한편, 본 실시예에서와 달리 호퍼(410) 내에 1개의 정반(420)이 삽입될 경우에는 호퍼(410)의 내부가 1개의 구획 공간(E)을 형성한다. 따라서, 제2슬래그(S2)의 장입시 하측으로 내려갈수록 내부 직경이 작아지는 호퍼(410)의 형상 및 투입되는 제2슬래그(S2)의 자체 하중으로 인해서 1개의 구획 공간(E)에 제2슬래그(S2)가 조밀하게 적재된다. 이 결과, 순환되는 고온의 공기(A)가 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)를 통해 제2슬래그(S2)와 접할 수 있는 면적이 줄어들어 슬래그 용해속도가 감소하게 된다.

또한, 슬래그 용해로(100) 및 호퍼(410)가 대형인 경우에는 정반(420)의 사용 개수를 늘리는 것이 바람직하지만, 호퍼(410)가 보통의 크기임에도 불구하고 호퍼(410) 내에 너무 많은 정반(420)이 삽입될 경우에는 호퍼(410)의 내부가 상하로 구획되는 공간이 증가하게 된다. 이 결과, 호퍼(410)의 개방된 상단으로 제2슬래그(S2)를 투입할 경우에 하측에 위치하는 구획 공간까지 원활하게 제2슬래그(S2)를 투입하지 못하는 어려움이 발생한다. 또한, 호퍼부(400)의 구조가 복잡해지고, 정반(420)의 제작 비용, 설치 비용 및 유지관리 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.

호퍼(410) 및 복수의 정반(420; 420a, 420b)에 의해 형성된 공간(E1, E2)에 제2슬래그(S2)가 장입된 후 열을 받아 용해되면 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)를 통해 흘러나오게 된다. 즉, 제2슬래그(S2)가 고체상태인 경우에는 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)에서 빠져 나오지 못하지만, 제2슬래그(S2)가 용해되어 액체상태가 되면 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)에서 용이하게 빠져 나오게 된다.

다수의 제1출탕구(412)는 호퍼(410)의 측면 둘레를 따라 원형(도 4(a)), 타원형(도 4(b)) 또는 삼각형(도 4(c))이나 사각형(도 4(d)) 등과 같은 다각형 형상 중에서 어느 하나의 형상으로 호퍼(410)를 관통하여 형성될 수 있다.

다수의 제1출탕구(412)는 불규칙하게 형성될 수 있으며, 본 실시예에서와 같이 지면과 수평을 이루는 일정한 라인(N1, N2, N3)으로 정렬되어 형성될 수 있다. 이때, 상하 인접한 라인(N1, N2, N3)간에 형성된 제1출탕구(412)는 수직으로 배치(도 4(e)참조)되지 않고 지그재그 형태로 배치된다. 따라서, 용해된 제2슬래그(S2)가 제1출탕구(412)를 빠져 나오는 과정에서 용해된 제2슬래그(S2)가 하측 라인에 형성된 제1출탕구를 막는 간섭 현상을 방지할 수 있다.

한편, 다수의 제1출탕구(412)의 직경(r3)은 제2슬래그(S2)의 크기 및 제2슬래그(S2)의 용해속도 등에 따라서 각 라인(N1, N2, N3)마다 다른 크기로 형성할 수 있는데, 본 실시예에서는 상측 라인에서 하측 라인으로 갈수록 순차적으로 직경(r3)이 커지도록 형성하였다. 이를 통해 출탕량이 많은 하측에서 보다 용이하게 액상의 제2슬래그(S2)를 도가니(200)로 낙하시킬 수 있다.

이하, 전술한 슬래그 용해로를 이용하여 슬래그를 용해시키고 불순물을 제거 하는 슬래그 용해방법을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해방법의 진행 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 슬래그 용해방법을 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해방법은 우선, 슬래그 용해로(100)의 내부공간(F)에 구비된 도가니(200)에 고체상태의 제1슬래그(S1)를 장입한다(S100). 이때, 도가니(200)에 장입되는 제1슬래그(S1)의 양은 종래 기술에서와 같이 용해하고자 하는 슬래그(S)의 전량이 장입되는 것이 아니라 용해하고자 하는 슬래그(S)의 일부가 장입된다.

이후, 도가니(200)의 상측에 위치하도록 용해로 덮개(130)에 호퍼부(400)를 설치하고, 호퍼부(400) 내에 고체상태의 제2슬래그(S2)를 장입한다(S200). 여기서 제2슬래그(S2)는 용해하고자 하는 슬래그(S)에서 제1슬래그(S1)를 제외한 것을 의미한다. 한편, 제2슬래그(S2)를 호퍼부(400)에 장입하는 과정에서 제2슬래그(S2)의 크기가 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)의 직경보다 작은 경우에는 제2슬래그(S2)의 일부가 도가니(200) 내로 낙하될 수 있다.

위와 같이 도가니(200)와 호퍼부(400)에 슬래그(S; S1, S2)의 장입이 완료되면(도 5(b)참조), 가열부(300)를 구동시켜 도가니(200) 및 호퍼부(400)의 가열이 이루어진다(S300). 이때, 도가니(200)와 호퍼부(400)의 하부는 슬래그 용해로(100)의 내부에서 순환하는 고온의 공기(A)에 의해 열순환 방식으로 가열된다.(도 5(c)참조)

일정시간 가열이 지속되면, 도가니(200)에 장입된 제1슬래그(S1) 및 호퍼 부(400)에 장입된 제2슬래그(S2)가 용해되기 시작한다. 특히, 용해된 제2슬래그(S2)는 자중에 의해 호퍼부(400)의 하부로 내려와 호퍼부(400)에 형성된 다수의 제1출탕구(412) 및 다수의 제2출탕구(422)를 통해 호퍼부(400)의 외부로 빠져나와 도가니(200)의 내부로 낙하된다(S400). 낙하된 제2슬래그(S2)는 도가니(200) 내에서 제1슬래그(S1)와 자연스럽게 섞인다.(도 5(d)참조)

이와 같이 호퍼부(400)에서 제2슬래그(S2)가 도가니(200)로 낙하되기 시작하면, 호퍼부(400)에 투입된 제2슬래그(S2)의 양이 줄어드는데, 도가니(200)로 낙하되는 제2슬래그(S2)의 양만큼 호퍼부(400)의 상측으로 고체상태의 제2슬래그(S2)를 재차 투입하여 그 양을 보충할 수도 있다.

가열이 더 진행되어 호퍼부(400)에 투입된 제2슬래그(S2)가 전부 도가니(200)로 낙하되면(도 5(e)참조) 슬래그 용해로(100)에서 호퍼부(400)를 분리시켜 슬래그 용해로(100) 외부의 일측으로 이송시킨다(S500).

이후, 도가니(200)의 내부에 용해되어 액체상태를 이루는 슬래그(S)에 산소주입관인 랜스(lance; 500)를 넣고 산소(O₂) 기체를 분사하여 슬래그(S)로부터 황(sulfur)와 같은 불순물을 제거한다(S600, 도 5(f)참조).

불순물 제거과정이 완료되면, 랜스(500)를 슬래그 용해로(100)로부터 분리시킨 후, 도가니(200)로부터 양질의 슬래그(S)를 출탕한다(S700).

이상과 같이 전술한 본 발명에 따른 슬래그 용해로 및 이를 이용한 슬래그 용해방법을 통해 슬래그의 용해를 신속하게 촉진하여 용해시 사용되는 에너지를 절 감할 수 있으며, 사용설비의 노후화를 방지할 수 있다.

또한, 양질의 슬래그를 적기에 안정적으로 공급할 수 있어서 슬래그의 생산성이 증대되고, 슬래그의 재활용을 통한 원가절감과 품질향상에 기여할 수 있다.

이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 슬래그 용해로 및 용해방법을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해로의 내부 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 호퍼부를 나타낸 도면.

도 4는 도 3에 도시된 호퍼부의 변형예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬래그 용해방법의 진행 상태를 나타낸 도면.

도 6은 도 본 발명에 따른 슬래그 용해방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : 슬래그 용해로 200 : 도가니

110 : 용해로 몸체 130 : 용해로 덮개

132 : 배기통로 300 : 가열부

310 : 연소수단 320 : 공기공급수단

400 : 호퍼부 410 : 호퍼

412 : 제1출탕구 420 : 정반

422 : 제2출탕구 430 : 스톱퍼

500 : 랜스

A : 공기 F : 내부공간

S, S1, S2 : 슬래그

Claims

내부공간을 제공하고 상단이 개방된 용해로 몸체와;

상기 용해로 몸체의 개방된 상단에 결합되고 중앙부에 배기통로가 형성된 용해로 덮개와;

상기 내부공간을 가열하는 가열부와;

상기 내부공간에 구비되고 일측이 개방되며 제1슬래그가 내부에 장입되는 도가니; 및

상기 도가니의 개방된 일측에 이격 설치되며, 제2슬래그가 장입되고 상기 제2슬래그를 상기 도가니로 낙하시키는 호퍼부;

를 포함하고,

상기 호퍼부는,

상기 배기통로에 부분 삽입되며, 상하로 관통되고 측면 둘레를 따라 다수의 제1출탕구가 형성되는 호퍼와;

상기 호퍼의 관통 영역에 삽입되어 상기 제2슬래그의 장입시 낙하를 방지하는 적어도 하나 이상의 정반; 및

상기 호퍼의 측면에서 돌출되도록 결합되어 상기 배기통로 상에서 상기 호퍼를 이격시켜 지지하는 다수의 스톱퍼;

를 포함하는 슬래그 용해로.
제 1항에 있어서,

상기 가열부는 상기 용해로 몸체의 일측을 관통하여 상기 내부공간을 가열하는 연소수단과; 상기 연소수단에 결합되어 상기 내부공간으로 공기를 공급 및 순환시키는 공기공급수단;을 포함하는 슬래그 용해로.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 호퍼의 하부는 상기 배기통로의 내경 및 상기 도가니의 내경보다 작은 외경을 가지며, 상기 다수의 제1출탕구는 상기 내부공간에 노출되는 상기 호퍼의 하부 측면을 따라 형성되는 슬래그 용해로.
제 1항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 정반은 상기 호퍼의 내주면과 맞닿는 플레이트 형상의 몸체로 이루어지고, 상기 플레이트 형상의 몸체에는 다수의 제2출탕구가 형성되는 슬래그 용해로.
제 5항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 정반이 상기 호퍼 내에서 상하로 복수개 삽입된 경우에는 상기 호퍼 내에서 하측에 위치하는 정반일수록 상기 다수의 제2출탕구의 직 경이 작게 형성되는 슬래그 용해로.
제 6항에 있어서,

상기 다수의 제1출탕구 또는 상기 다수의 제2출탕구는 원형, 타원형 또는 다각형으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 슬래그 용해로.
슬래그를 용해시키는 용해방법에 있어서,

슬래그 용해로 내 구비된 도가니에 제1슬래그를 장입시키는 단계와;

상기 도가니의 상측으로 호퍼부를 설치하고, 상기 호퍼부 내에 제2슬래그를 장입시키는 단계와;

상기 도가니 및 상기 호퍼부를 가열하는 단계와;

용해된 상기 제2슬래그가 상기 도가니로 낙하되어 용해된 상기 제1슬래그와 혼합되는 단계; 및

상기 도가니로부터 상기 혼합된 슬래그를 출탕하는 단계;

를 포함하는 슬래그 용해방법.
제 8항에 있어서,

상기 도가니 및 상기 호퍼부를 가열하는 단계에서,

공기를 가열 및 순환시켜 상기 도가니 및 상기 호퍼부를 가열하는 열순환 방식을 사용하는 슬래그 용해방법.
제 8항에 있어서,

상기 용해된 제2슬래그가 상기 도가니로 낙하되는 단계에서,

상기 도가니로 낙하되는 상기 제2슬래그의 양 만큼 상기 호퍼부의 상측으로 상기 제2슬래그가 보충되는 단계를 더 포함하는 슬래그 용해방법.
제 8항에 있어서,

상기 제1슬래그와 상기 제2슬래그가 혼합되는 단계 이후에, 상기 호퍼부를 상기 슬래그 용해로에서 분리시키는 단계와, 상기 도가니 내부로 산소를 분사하여 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하는 슬래그 용해방법.