KR101225426B1 - 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다. 구체적으로는 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 파쇄하는 파쇄수단(130); 상기 수재 슬래그에 함유된 수분을 제거하는 탈수 드럼(40); 및 상기 수재 박스에서 배출되는 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 상기 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼에 바로 이송하고, 발포수재인 경우에는 상기 파쇄수단을 거치도록 수재 슬래그의 경로를 절환하는 경로 절환수단(110)을 포함하는 장치와, 용융 고로 슬래그의 냉각시 형성되는 수재 슬래그가 발포 수재인지를 판단한 후(발포 수재 판단단계), 상기 수재 슬래그가 발포 수재인 경우에는 파쇄수단을 통해 파쇄한 후 탈수하고(파쇄 탈수단계), 상기 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 바로 탈수하는(탈수단계) 용융 고로 슬래그의 처리방법이다. 이러한 장치 및 방법에 의하면, 수재 슬래그의 이송 및 탈수작업 등 수재 슬래그 처리작업을 연속적으로 원활히 지속되게 하고 수재 슬래그가 정상 분말 상태일 경우에는 탈수 드럼에 바로 공급함으로써 수재 슬래그 처리작업이 효율적으로 이루어지게 하는 효과가 있다.

Description

용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법{Apparatus and Method for Treating Slag from Blast Furnace}

본 발명은 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혼합유체(공기+물)를 용융 고로 슬래그 냉각에 이용하여 수쇄하는 설비의 적용시 빈번히 발생하는 발포 수재를 파쇄하여 수재 슬래그를 원활히 제조할 수 있는 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

제철과정에서 슬래그는 필수적으로 수반되는 부산물로, 고염기 용융 슬래그, 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 스테인레스강 슬래그, 폐기물 용융 슬래그 등이 있다.

고로 슬래그는 원료 철광석으로부터 선철을 얻는 과정에서 발생하는 것으로, 고로 슬래그는 철광석, 코크스, 석회석 등을 용광로에 넣고 코크스를 연소시켜 철광석을 가열/환원하여 선철을 얻고 남은 잔류물이며, 전로 슬래그는 고로에서 생성된 선철을 전로(converter)에서 산화성 가스의 분위기에서 탄소, 규소, 인 등을 산화제거하여 용강을 얻고 남은 찌꺼기이다.

본 발명은, 혼합유체(공기+물)를 용융 고로 슬래그 냉각에 이용하여 수쇄하는 설비의 적용시 빈번히 발생하는 발포 수재를 파쇄하여 수재 슬래그를 원활히 제조할 수 있는 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리장치는, 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 파쇄하는 파쇄수단; 상기 수재 슬래그에 함유된 수분을 제거하는 탈수 드럼; 및 상기 수재박스에서 배출되는 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 상기 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼에 바로 이송하고, 상기 수재박스에서 배출되는 수재 슬래그가 발포 수재인 경우에는 상기 파쇄수단을 거치도록 수재 슬래그의 경로를 절환하는 경로 절환수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탈수 드럼의 내부에는 상기 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 이송하는 이송 컨베이어가 설치된다.

상기 탈수 드럼의 입구에는 상기 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그 또는 상기 파쇄수단에서 파쇄된 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼의 내부로 공급하는 공급 컨베이어가 설치된다.

상기 경로 절환수단은, 상기 수재 박스 내의 수재 슬래그를 상기 공급 컨베이어 또는 상기 파쇄수단에 이송시키는 가변 컨베이어와, 상기 가변 컨베이어를 작동시켜 상기 수재 슬래그의 이동경로를 변화시키는 구동부를 구비한다.

본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리방법은, 용융 고로 슬래그의 냉각시 형성되는 수재 슬래그가 발포 수재인지를 판단하는 발포수재 판단단계와, 상기 발포수재 판단단계의 판단에 따라 수재 슬래그가 발포 수재인 경우에는 파쇄수단을 통해 파쇄한 후 탈수하는 파쇄 탈수단계와, 상기 발포수재 판단단계의 판단에 따라 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 바로 탈수하는 탈수단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수재 슬래그가 발포 수재인 경우 상기 파쇄수단을 통해 상기 수재 슬래그를 입경 0 초과 1mm 이하로 파쇄한다.

본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법에 의하면, 혼합유체(공기+물)를 용융 고로 슬래그 냉각에 이용하여 수쇄하는 설비의 적용시 빈번히 발생하는 발포 수재를 파쇄하여 탈수 드럼에 공급함으로써, 수재 슬래그의 이송 및 탈수작업 등 수재 슬래그 처리작업을 연속적으로 원활히 지속되게 할 수 있고, 수재 슬래그가 정상 분말 상태일 경우에는 탈수 드럼에 바로 공급함으로써 수재 슬래그 처리작업이 효율적으로 이루어지게 하는 효과가 있다.

도1은 본 발명이 적용되는 고로의 용선 및 슬래그 배출공정을 도시하는 설명도,
도2는 도1의 슬래그 탕도에서 슬래그가 냉각수에 의해서 냉각되어 지는 공정을 도시하는 설명도,
도3은 본 발명이 적용된 용융 고로 슬래그의 처리장치를 나타내는 개략구성도,
도4는 도3에서 수재 슬래그가 탈수 드럼에 공급되는 장치를 나타내는 구성도,
도5는 도4의 평면 구성도,
도6는 본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명이 적용되는 고로의 용선 및 슬래그 배출공정을 도시하는 설명도이고, 도2는 도1의 슬래그 탕도에서 슬래그가 냉각수에 의해서 냉각되어 지는 공정을 도시하는 설명도이다.

도시한 바와 같이 고로(10)는 그 출선과정에서 대탕도(12)를 통하여 용선(M)과 슬래그(S)를 배출하게 되며, 이와 같은 슬래그(S)는 스키머장치(14)를 통하여 용선(M)으로부터 분리되어 고로(10)의 외측에 형성된 슬래그 탕도(Runner, 16)를 통하여 수재 설비의 교반조(Granulation Tower, 도시안됨)에 유입된다.

상기 수재 설비는 상기 슬래그를 급속히 냉각하여 분말화하여 시멘트 제조원료로 공급할 수 있게 함으로써 고로 부산물의 부가가치화를 이루는 고로 부가 설비로서, 슬래그(S)가 교반조에 유입되는 과정에서 도2에 도시한 바와 같이 슬래그 탕도(16)의 내부에서 냉각수 공급장치(20)를 통해 고압의 냉각수가 공급되어지고, 냉각수가 혼합된 슬래그(S)는 오브 플로우 배관을 통해 수재 박스(30, 도3에 도시)로 유입된다.

상기 냉각수 공급장치(20)는 상기 슬래그 탕도(16)의 사각 라이너(22)부에 형성된 노즐구멍(24)을 통해 고압의 냉각수가 공급되는 장치로서, 슬래그 배출량의 많고 적음에 따라 냉각수의 유량을 조절하는 구조로 되어 있다.

도3은 본 발명이 적용된 용융 고로 슬래그의 처리장치를 나타내는 개략구성도이고, 도4는 도3에서 수재 슬래그가 탈수 드럼에 공급되는 장치를 나타내는 구성도이며, 도5는 도4의 평면 구성도이다.

도시한 바와 같이, 수재 박스(30)에서 배출되는 수재 슬래그는 탈수 드럼(40)을 거쳐 탈수되고 이송되어 도시하지 않은 슬래그 저장고에 저장되는데, 수재 박스(30)의 배출구에는 정상 분말상태의 수재 슬래그일 경우에는 상기 탈수 드럼(40)에 바로 이송하고 조대 입자의 수재 슬래그일 경우에는 상기 파쇄수단을 거치도록 수재 슬래그의 경로를 절환하는 경로 절환수단(110)이 설치된다.

상기 탈수 드럼(40)의 입구에는 상기 수재 박스(30)에서 배출된 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼(40)의 내부로 공급하는 공급 컨베이어(120)가 상기 경로 절환수단(110)의 하측에서 상기 탈수 드럼(40)의 내부로 연장되게 설치되어 있다.

그리고, 상기 경로 절환수단(110)의 하측에는 상기 공급 컨베이어(120)와 바이패스 라인을 이루는 파쇄수단(130)이 설치되며, 상기 파쇄수단(130)의 하측 단부(배출부)에는 상기 파쇄수단(130)을 거치면서 파쇄된 수재 슬래그가 상기 공급 컨베이어(120) 상으로 안내되어 이송되도록 안내 이송대(140)가 설치되어 있다.

상기 탈수 드럼(40)의 내부에는 상기 수재 박스(30)에서 배출되어 상기 공급 컨베이어(120)를 통해 탈수 드럼(40)의 내부에 공급된 수재 슬래그가 상기 탈수 드럼(40)의 회전에 따라 상승하여 로딩되어 이송되도록 이송 컨베이어(150)가 탈수 드럼(40)의 외부로 연장되게 설치된다.

상기 이송 컨베이어(150)의 단부에는 도시하지 않은 슬래그 저장고로 수재 슬래그를 연속적으로 운반하는 운반 컨베이어(160)가 경사지게 설치된다.

상기 탈수 드럼(40)의 하측에는 상기 수재 슬래그에서 발생된 물을 일시적으로 저장하는 물 탱크(170)가 설치되고, 상기 탈수 드럼(40)의 상측에는 분진 및 미세먼지를 집진하는 집진기(도시안됨)로 안내하는 집진관(180)이 구비된다.

상기 경로 절환수단(110)은 상기 수재 박스(30) 내의 수재 슬래그를 상기 공급 컨베이어(120) 또는 파쇄수단(130)에 이송시키도록 상기 수재 박스(30)의 배출구에 설치된 가변 컨베이어(111)와, 상기 가변 컨베이어(111)를 밀고 당기면서 회동시켜 상기 수재 슬래그의 이동경로를 변화시키는 구동부(112)를 구비한다.

상기 구동부(112)는 유압실린더나 공압실린더 또는 스탭핑 모터등의 제어모터로 이루어 질 수 있다. 본 실시예에서는 상기 가변 컨베이어(111)의 측부에 실린더 로드가 힌지결합된 유압실린더로 되어 있다. 도5에서 점선은 상기 구동부(112)의 작동에 따라 실린더 로드가 가변 컨베이어(111)를 밀어 수재 슬래그의 이동경로가 파쇄수단(130)으로 설정된 상태를 나타낸다.

상기 가변 컨베이어(111), 공급 컨베이어(120) 및 이송 컨베이어(150)는 벨트 컨베이어로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 운반 컨베이어(160)는 수재 슬래그를 상측으로 경사지게 이송해야 하므로 버켓 컨베이어로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 파쇄수단(130)은 상기 가변 컨베이어(111)의 단부에서 수재 슬래그(발포 수재)가 투입되는 투입구를 가진 케이스(131)의 내부에 파쇄롤(132)이 설치된 구조로서, 상기 파쇄롤(132)을 통해 파쇄된 미분말의 발포 수재는 안내 이송대(140)를 통해 상기 공급 컨베이어(120)에 로딩된다.

상기 안내 이송대(140)는 벨트 컨베이어로 이루어지거나 이송관이 경사지게 설치된 형태로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 용융 고로 슬래그의 처리장치에서, 용융 고로 슬래그가 냉각시에 발포성상을 지닌 조대 입자의 수재 슬래그로 형성되었는지를 판단한 후(발포 수재 판단단계), 상기 수재 슬래그가 발포성상의 조대 입자일 경우에는 파쇄수단을 통해 파쇄한 후 탈수하고(파쇄 탈수단계), 상기 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 바로 탈수한다(탈수단계).

이때, 조대 입자로 된 발포 수재인 경우 상기 파쇄수단(130)을 통해 입경 0 초과 1mm 이하로 파쇄하여야 수재 슬래그의 탈수 및 이송이 원활하게 이루어진다.

상기 수재 슬래그가 발포 수재로 형성되었는지의 여부는 작업자가 눈으로 판단하게 되는데, 소정크기의 구멍을 가지는 체를 사용하여 체의 구멍을 통과하는지의 여부에 따라 판단할 수도 있다.

도6은 본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리방법을 나타내는 플로우차트이다.

도6에 도시한 바와 같이, 수재 박스에서 배출되는(S10) 수재 슬래그가 발포 수재인지를 판단한 후(S10), 발포 수재인 경우에는 경로 절환수단(110)의 구동부(112)를 작동하여 수재 슬래그가 파쇄수단(130)에 공급되게 하고(S20), 파쇄된 수재 슬래그를 안내 이송대(140)를 통해 공급 컨베이어(120)에 로딩하여 탈수 드럼(40)에 공급하여(S40) 탈수를 거친 후 이송 컨베이어(150) 및 운반 컨베이어(160)을 통해 도시하지 않은 슬래그 저장고에 저장하여(S50), 시멘트를 제조하기 위한 공정을 대기하게 된다.

그리고, 수재 박스에서 배출되는(S10) 수재 슬래그가 발포 수재인지를 판단한 후(S10), 정상 분말상태의 수재 슬래그인 경우에는 경로 절환수단(110)을 정상상태로 유지하여 공급 컨베이어(120)을 통해 수재 슬래그를 바로 탈수 드럼(40)에 공급하여(S40) 탈수를 거친 후 이송 컨베이어(150) 및 운반 컨베이어(160)을 통해 도시하지 않은 슬래그 저장고에 저장하여(S50), 시멘트를 제조하기 위한 공정을 대기하게 된다.

이와 같이, 수재 슬래그를 제조하는 수재설비에서, 화입 초기의 경우이거나 노황이 악화되었을 경우에 슬래그 중 질소 등의 가스 성분의 포화율이 증가하면서 냉각시 분말형태가 아닌 발포 성상을 지닌 조대 입자의 수재 슬래그를 형성하게 되고, 이러한 조대 입자의 수재 슬래그, 즉 발포 수재는 저밀도 조대 부피의 특성상 이어지는 작업인 탈수작업 및 이송작업을 저해하므로 수재 슬래그의 원활한 제조를 방해하게 되는데, 본 발명에 의한 용융 고로 슬래그의 처리장치 및 처리방법에 의하면, 발포 수재가 형성되었을 경우에 상기 수재 박스(30)에서 배출되는 발포 수재를 파쇄하여 탈수작업 및 이송작업을 원활하게 이루어지게 하여 수재 슬래그를 원활하게 제조하게 하고, 발포 수재가 발생하지 않았을 경우에는 파쇄작업 없이 탈수작업 및 이송작업이 이루어지게 하여 작업효율을 높이게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능함은 물론이고, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

30 : 수재 박스 40 : 탈수 드럼
110 : 경로 절환수단 111 : 가변 컨베이어
112 : 구동부 120 : 공급 컨베이어
130 : 파쇄수단 131 : 케이스
132 : 파쇄롤 140 : 안내 이송대
150 : 이송 컨베이어 160 : 운반 컨베이어
170 : 물탱크 180 : 집진관

Claims (7)

1. 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 파쇄하는 파쇄수단;
   상기 수재 슬래그에 함유된 수분을 제거하는 탈수 드럼; 및
   상기 수재박스에서 배출되는 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 상기 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼에 바로 이송하고, 상기 수재박스에서 배출되는 수재 슬래그가 발포 수재인 경우에는 상기 파쇄수단을 거치도록 수재 슬래그의 경로를 절환하는 경로 절환수단을 포함하는 것을 특징으로 용융 고로 슬래그의 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈수 드럼의 내부에는 상기 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 이송하는 이송 컨베이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈수 드럼의 입구에는 상기 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼의 내부로 공급하는 공급 컨베이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈수 드럼의 입구에는 상기 수재 박스에서 배출된 수재 슬래그를 상기 탈수 드럼의 내부로 공급하는 공급 컨베이어가 설치되고,
   상기 파쇄수단의 배출부에는 상기 파쇄수단에서 파쇄된 수재 슬래그가 상기 공급 컨베이어 상으로 안내되어 이송되도록 안내 이송대가 설치되는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 경로 절환수단은,
   상기 수재 박스 내의 수재 슬래그를 상기 공급 컨베이어 또는 상기 파쇄수단에 이송시키는 가변 컨베이어와,
   상기 가변 컨베이어를 작동시켜 상기 수재 슬래그의 이동경로를 변화시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리장치.
6. 용융 고로 슬래그의 냉각시 형성되는 수재 슬래그가 발포 수재인지를 판단하는 발포수재 판단단계와,
   상기 발포수재 판단단계의 판단에 따라 수재 슬래그가 발포 수재인 경우에는 파쇄수단을 통해 파쇄한 후 탈수하는 파쇄 탈수단계와,
   상기 발포수재 판단단계의 판단에 따라 수재 슬래그가 정상 분말상태인 경우에는 바로 탈수하는 탈수단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 수재 슬래그가 발포 수재인 경우 상기 파쇄수단을 통해 상기 수재 슬래그를 입경 0 초과 1mm 이하로 파쇄하는 것을 특징으로 하는 용융 고로 슬래그의 처리방법.

Images