KR101230033B1 - Zinc slag treatment device and zinc slag balls produced through this - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아연 제련소에서 발생되는 폐기물인 용융상태의 아연 슬래그(Slag)로부터 물리, 화학적으로 안정된 분자구조를 갖는 신소재물질인 아연 슬래그 볼을 제조하는 장치에 관한 것으로, 아연 슬래그 볼을 연속 작업으로 생산되게 하여 슬래그 처리량을 증대시킬 수 있게 하는 한편, 슬래그 미세 액적 분리시에 플로우가이드 및 라미나플로우챔버에 의해 분사되는 공기의 양과 속도 및 분포가 다양하게 조정되게 하여 아연 슬래그 볼의 비행궤적(흐름) 및 냉각속도가 조절될 수 있게 하며, 슬래그 생산에 사용된 열을 회수하여 재활용 되게 하는 한편, 링크컨베이어와 냉각 기능의 인렛쿨링슈트를 사용하는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치 및 이에 의해 제조된 아연 슬래그 볼에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing zinc slag balls, a new material having a physically and chemically stable molecular structure, from molten zinc slag, which is a waste generated in a zinc smelter, and producing zinc slag balls in a continuous operation. While the slag throughput can be increased, the flow trajectory (flow) of the zinc slag ball can be adjusted by varying the amount, speed, and distribution of air injected by the flow guide and lamina flow chamber during the separation of fine slag droplets. And a zinc slag treatment device and zinc produced by the cooling slab, which allows the cooling rate to be controlled, recovers heat used in slag production, and recycles it, while using an inlet cooling chute with a link conveyor and a cooling function. It's about slag balls.
Description
본 발명은 아연 슬래그(Zinc Slag Ball) 처리장치 및 그에 따른 생산물인 아연 슬래그 볼(Zinc Slag Ball; 일명 CS Ball)에 관한 것으로, 특히, 아연, 연 등 비철 제련소에서 발생되는 산업폐기물인 용융상태의 슬래그(Slag)로부터 물리, 화학적으로 안정된 분자구조를 갖는 신소재물질인 아연 슬래그 볼을 제조하는 장치 및 이를 통해 생성된 아연 슬래그 볼(CS Ball)에 관한 것이다.
The present invention relates to a zinc slag ball treatment apparatus and a product according to the zinc slag ball (zinc slag ball (aka CS ball)), in particular, in the molten state of industrial waste generated from non-ferrous smelters such as zinc, lead The present invention relates to a device for producing zinc slag ball, a new material having a physically and chemically stable molecular structure from slag, and a zinc slag ball (CS Ball) produced therefrom.
일반적으로 아연광석에는 불순물로 다른 금속의 황화물이 다량으로 함유되어 있으므로(아연 함유량은 보통 4～10%), 부유선광(浮游選鑛)에 의해서 아연 함유량을 60% 정도로 높인 다음, 이 광석을 융해점 이상에서 제련하여 고순도의 아연을 만든다.
In general, zinc ores contain a large amount of sulfides of other metals as impurities (the zinc content is usually 4 to 10%), so that the zinc content is increased to about 60% by flotation, and then the ore is melted. Smelting from above makes high purity zinc.
이러한 아연의 제련공법중 가장 활발한 기술개발 분야 중 하나는 아연정광에 함유된 철(Fe) 성분을 어떤 형태의 화합물로 만들어 제거하느냐 하는 것이었는데, 이러한 철을 함유한 아연잔재들은 10% 내외의 아연, 수 %의 연 및 기타 미량의 중금속을 함유하고 있으며 쉽게 중금속이 용출되므로 플라스틱으로 라이닝되고, 물을 가득 채운 폰드(Pond)에서 냉각하여 저장하는 방법이 일반적이었다.
One of the most active technological developments in the zinc smelting process was to form and remove the iron (Fe) component contained in the zinc concentrate, and the zinc residues containing iron contained about 10% zinc. For example, it contained a few percent lead and other traces of heavy metals, and the heavy metals were easily eluted, so they were lined with plastic and cooled and stored in a pond filled with water.
한편, 세계 대부분의 아연제련소들은 날로 강화되어가는 환경규제에 직면하여 상기와 같이, 아연 잔재를 무한정 보관할 수 없는 실정이며, 이러한 잔재처리 문제를 해결하지 않고는 공장의 계속적인 가동이 보장되지 않고 있는 실정이다.
On the other hand, most of the world's zinc smelters are unable to store zinc residues indefinitely in the face of ever-increasing environmental regulations, and the continuous operation of the plant is not guaranteed without resolving such residues. It is true.
여기서, 아연의 제련공법을 보다 구체적으로 설명하면, 일반적으로 아연의 제련방법에는 두 가지 방법이 있는데, 아연 원광석을 1차 제련하여 아연을 뽑아내고 남은 물질(Slag)을 케이크화하는 방법이 그 하나이고, 이러한 케이크를 퓨머(Fumer)를 사용하여 아연 등 유용한 물질을 뽑아내는 방법이 나머지 하나이다.
Here, when the zinc smelting method is described in more detail, there are generally two methods for smelting zinc. One method is to smelt zinc ore first to extract zinc and to cake the remaining slag. The other method is to extract such a useful material such as zinc by using a fumer.
1차 제련으로는 제련 효율이 낮아 케이크에 아연이 수 % 정도가 남게 되며, 2차 제련의 경우 Fumer(퓨머)라는 특수한 기술과 설비가 필요한데, 이러한 아연 퓨머는 아연광의 1차 정련로에서 배출되는 수냉 슬래그를 장입원료로 하여 슬래그 중에 포함되어 있는 아연을 정제하기 위하여 랜스(Lance)를 통하여 석탄원료와 산소 및 압축공기를 불어 넣어 연소시킨다. 이때, 가동온도는 1600℃ 정도에서 승화되어 분리된 아연에 물을 비산시켜 냉각·분리하게 된다.
Primary smelting has low smelting efficiency, leaving some% of zinc in the cake. Secondary smelting requires a special technology and equipment called fumers. These zinc fumers are discharged from the zinc smelting furnace. Coal raw material, oxygen and compressed air are blown through a lance to purify zinc contained in the slag using water-cooled slag as a charging raw material. At this time, the operating temperature is sublimated at about 1600 ℃ to cool and separate by scattering water to the separated zinc.
이러한 아연 퓨머에 의한 제련기술의 특징은 철화합물을 화학적으로 안정한 슬래그 형태로 만들어 줌으로써 중금속이 용출되지 않는 안정된 상태로 만들어 주며, 또한, 아연잔재에 함유된 아연, 연, 은 등의 유가금속을 기화시켜 회수하고 나머지는 환경적으로 매우 안정한 청정슬래그를 만들 수 있다는 장점이 있지만, 이러한 아연퓨머에 의한 2차 제련을 거친다고 하더라도 결과적으로는 슬래그가 남게 되므로 이러한 슬래그를 처리하거나 재활용하여야 하는 문제점이 여전히 남아 있다.
The characteristics of the smelting technology by zinc fumer make iron compound into chemically stable slag form to make stable state that heavy metal does not elute, and also vaporize valuable metals such as zinc, lead and silver contained in zinc residue. It is advantageous to make clean slag that is recovered and the rest is environmentally very stable. However, even after undergoing secondary smelting by zinc fumer, the slag remains as a result, so the problem of treating or recycling such slag still remains. Remains.
또한, 이러한 방법의 경우, 슬래그가 지니는 막대한 열량을 식히기 위하여 대량의 물이 필요하며, 별도의 냉각탑이 필요하고, 이에 따른 냉각수의 유출 문제가 있으며, 냉각된 슬래그를 냉각용 폰드에서 빼낼 때에도 냉각수에 의한 주변 오염이 발생하여 작업환경도 매우 열악해지는 문제점이 있었다.
In addition, in such a method, a large amount of water is required to cool down the enormous amount of heat of the slag, a separate cooling tower is required, and there is a problem of leakage of the cooling water, and when the cooled slag is removed from the cooling pond, Due to the surrounding pollution caused by the work environment was also very poor.
또한, 열에너지가 쓸모없이 낭비되고 슬래그 폭발의 위험성이 있으며, 물에 집어넣을 수 있는 슬래그 양이 한정되어 아연 생산량을 증대시키기 어렵고, 식힌 슬래그의 경우에는 단순 건자재 외에는 사용처가 없어 부가가치도 낮은 문제점이 있었다.
In addition, there is a problem that heat energy is wasted and there is a risk of slag explosion, the amount of slag that can be put in the water is limited to increase the production of zinc, and in the case of cooled slag, there is no use place other than simple construction materials, so there is a low added value. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용융 아연슬래그를 처리하여 아연 슬래그 볼을 제조하고, 아연 슬래그 볼을 연속 자동생산할 수 있도록 아연슬래그 처리장치를 자동화함으로써, 아연의 생산량을 늘리고 폐열을 회수하며 폭발 위험을 없애고 부가가치가 높은 아연 슬래그 볼을 생산하는 아연 슬래그 처리장치 및 이를 통해 생성된 아연 슬래그 볼(CS Ball)을 제공하는 것을 해결하려는 과제로 한다.
The present invention is to solve the above problems, by treating the molten zinc slag to produce zinc slag ball, by automating the zinc slag processing apparatus to continuously produce the zinc slag ball, to increase the production of zinc and waste heat The task is to provide a zinc slag treatment device that recovers, eliminates the risk of explosion and produces a high value-added zinc slag ball, and a zinc slag ball (CS Ball) produced through the same.
본 발명은 상기와 같은 과제해결을 위하여, 아연 제련 퓨머(Fumer)에서 용융된 슬래그가 공급되어 일정량씩 출탕되게 하면서 낙하되도록 하는 턴디시와; 상기 턴디시로부터 낙하되는 용융 슬래그에 공기를 분사하여 용융슬래그를 미세한 구형 액적 상태의 슬래그 볼로 비산시키는 가스분사노즐과; 상기 비산되는 미세한 구형 액적 상태의 슬래그 볼로부터 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용 가능하도록 천정에 설치되는 폐열회수시스템;을 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
The present invention is to solve the problems as described above, the tungsten to be dropped while the molten slag is supplied from the zinc smelting fumer (Fumer) by tapping a predetermined amount; A gas spray nozzle for spraying air onto the molten slag falling from the tundish to scatter the molten slag into a slag ball in a fine spherical droplet state; Zinc slag treatment apparatus comprising a; a waste heat recovery system installed on the ceiling to recover the high temperature heat generated from the slag ball in the state of the fine spherical droplets scattered to be reused to solve the problem.
또한, 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 비산되는 방향 및 낙하 거리를 조절하여 일정한 궤적으로 비산시키는 플로우가이드를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a flow guide for scattering in a constant trajectory by adjusting the direction and the fall distance of the slag ball in the spherical droplet state to be scattered as a solution to the problem.
또한, 상기 가스분사노즐에서 분사되는 공기의 양과 속도를 조절하여 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그볼의 비산궤적과 냉각속도를 조절할 수 있도록 하는 라미나플로우챔버를 더 포함하여 구성되는 아연슬래그처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a lamina flow chamber to control the amount and speed of the air injected from the gas injection nozzle to adjust the scattering trajectory and cooling rate of the slag ball in the spherical droplet state to be scattered. Let the solution to the problem be.
또한, 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 낙하되고 후단의 이송용 컨베이어로 흘러가도록 하는 슬로프슈트를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a slope chute for allowing the slag ball in the state of spherical droplets to fall and flow to the conveying conveyor at the rear end as a solution for the problem.
또한, 상기 비산되는 구형 슬래그 볼이 슬로프슈트 전방 야드에 낙하된 경우 상기 구형 슬래그 볼을 슬로프 슈트로 낙하되도록 이송하는 링크 컨베이어를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a link conveyor for transporting the spherical slag ball to fall to the slope chute when the scattered spherical slag ball falls to the slope chute front yard as a means for solving the problem.
또한, 상기 슬로프 슈트에 낙하된 구형 슬래그 볼에 공기 및/또는 물을 분사하여 강제 냉각시키는 인렛쿨링슈트를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, a zinc slag treatment apparatus further comprises an inlet cooling chute for forcibly cooling by injecting air and / or water into the spherical slag ball dropped on the slope chute as a means for solving the problem.
또한, 상기 턴디시에는 컴퓨터와 연결된 카메라가 설치되어 용융 슬래그의 양이 실시간으로 측정되도록 하고 이로부터 토출량 조절 및 공정의 이상 유무를 판단하는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the tundish is equipped with a camera connected to the computer so that the amount of molten slag is measured in real time, from which the zinc slag treatment apparatus for determining the discharge amount and whether there is an abnormal process as a solution to the problem.
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치의 고장시에 비상 조업이 가능하도록 비상조업용 턴디시와 출탕 론더(launder)가 연결되어 비상조업할 수 있도록 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, a zinc slag treatment device configured to be connected to the emergency operation tundish and tapping launder (launder) in order to enable emergency operation in the event of failure of the zinc slag treatment device as a solution to the problem.
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치의 폐열회수시스템은 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 고온으로 유지되고 고온의 공기가 회수되어 열회수효율을 높일 수 있도록 폐회로로 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the waste heat recovery system of the zinc slag treatment apparatus has a zinc slag treatment apparatus composed of a closed circuit so that the temperature in the zinc slag treatment apparatus is maintained at a high temperature and hot air is recovered to improve the heat recovery efficiency. .
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그 볼에 비하여 구형이고, 단위용적질량이 2.5~3.0 kg/ℓ이며, 실적율이 60~85%로서 조직이 치밀하며, 경도가 높은 아연 슬래그 볼을 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the zinc slag ball produced through the zinc slag treatment device is spherical compared to the conventional hydrated zinc slag ball, the unit volume mass is 2.5 ~ 3.0 kg / ℓ, the performance ratio is 60 to 85%, the structure is dense, A zinc slag ball with high hardness is used as a solution to the problem.
본 발명은 아연 슬래그를 미세 액적 분리하여 아연 슬래그 볼을 생산되게 함으로써 단위 시간당 슬래그 처리량을 증대시킬 수 있게 하여 궁극적으로는 아연의 생산량을 증대시키는 효과가 있으며, 기존 제련 방식의 경우 발생하는 폭발 위험이 없는 효과가 있다.
The present invention has the effect of increasing the slag throughput per unit time by separating zinc slag into fine droplets to produce zinc slag balls, and ultimately increasing the amount of zinc produced. There is no effect.
또한, 기존 제련 방식의 아연슬래그 처리과정에서 공기 중으로 무의미하게 배출되었던 폐열을 회수할 수 있는 효과가 있으며, 부가가치가 거의 없는 슬래그를 부가가치가 높고 용도가 다양한 아연 슬래그 볼로 변환시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, there is an effect that can recover the waste heat that was insignificantly discharged into the air in the conventional smelting process of zinc slag, there is an effect that can convert the slag with almost no added value to a high value added and various zinc slag ball.
또한, 턴디시에서 덤핑되는 슬래그 양을 카메라 방식으로 계측하여 처리되는 슬래그 양을 계량화할 수 있을 뿐만 아니라, 고온에도 사용가능한 링크 컨베이어를 사용하여 생성된 아연 슬래그 볼을 자동으로 슈트로 이송시킬 수 있고, 슬래그를 미세한 구형 액적으로 분리시에 플로우가이드와 라미나플로우챔버에 의해 분사되는 공기의 양과 속도 및 분포를 다양하게 조정하여 아연 슬래그 볼의 비산궤적(흐름) 및 냉각속도가 조절될 수 있게 하는 효과가 있으며, 인렛쿨링슈트를 사용하여 버킷엘리베이터 및 벨트컨베이어의 수명 및 구동효율이 향상되게 하는 효과가 있다.
In addition, the amount of slag dumped in tundish can be measured by the camera method, and the amount of slag processed can be quantified, and the zinc slag ball generated using a link conveyor that can be used even at high temperatures can be automatically transferred to the chute. When the slag is separated into fine spherical droplets, the amount, speed and distribution of the air injected by the flow guide and the lamina flow chamber can be variously adjusted so that the scattering trajectory (flow) and cooling rate of the zinc slag ball can be controlled. There is an effect, using the inlet cooling suit has the effect of improving the life and driving efficiency of the bucket elevator and belt conveyor.
또한, 이러한 아연 슬래그 처리 장치에서 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그 볼에 비하여 구형이고, 단위용적질량이 2.5~3.0 kg/ℓ이며, 실적율이 60~85%로서 조직이 치밀하며, 경도가 높아 중량골재, 건축용소재 등 다양한 용도로 사용가능하여 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the zinc slag ball produced in such a zinc slag treatment device is spherical than the conventional hydrated zinc slag ball, the unit volume mass is 2.5 ~ 3.0 kg / ℓ, the performance rate is 60 ~ 85%, the structure is dense, hardness It can be used for a variety of purposes, such as heavy aggregates, building materials is high, it is effective to increase the added value.
도 1은 본 발명 장치의 전체 구성도
도 2는 본 발명 장치의 전체 평면 구성도
도 3은 본 발명 장치의 폐열회수시스템의 개략적인 구성도
도 4는 본 발명 장치의 폐열회수시스템의 폐회로 구성도
도 5는 본 발명 장치의 턴디시의 구성도
도 6은 본 발명 장치의 라미나플로우챔버의 구성도
도 7 및 도 8은 본 발명 장치의 플로우가이드의 구성도
도 9는 본 발명 장치의 인렛쿨링슈트의 구성도
도 10은 본 발명 장치의 비상조업시의 개념도1 is an overall configuration diagram of the device of the present invention
Figure 2 is an overall plan view of the device of the present invention
3 is a schematic configuration diagram of a waste heat recovery system of the present invention apparatus;
Figure 4 is a closed circuit configuration of the waste heat recovery system of the present invention device
5 is a configuration diagram of the tundish of the present invention device
6 is a block diagram of a lamina flow chamber of the present invention apparatus
7 and 8 are configuration diagrams of the flow guide of the present invention device
9 is a block diagram of an inlet cooling suit of the present invention device
10 is a conceptual diagram at the time of emergency operation of the apparatus of the present invention;
본 발명은 아연 제련 퓨머(Fumer)에서 용융된 슬래그가 공급되어 일정량씩 출탕되게 하면서 낙하되도록 하는 턴디시와; 상기 턴디시로부터 낙하되는 용융 슬래그에 공기를 분사하여 용융슬래그를 미세한 구형 액적 상태의 슬래그 볼로 비산시키는 가스분사노즐과; 상기 비산되는 미세한 구형 액적 상태의 슬래그 볼로부터 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용 가능하도록 천정에 설치되는 폐열회수시스템;을 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
The present invention includes a tundish for supplying molten slag from a zinc smelting fuser to fall while allowing the slag to be melted by a predetermined amount; A gas spray nozzle for spraying air onto the molten slag falling from the tundish to scatter the molten slag into a slag ball in a fine spherical droplet state; Zinc slag treatment apparatus comprising a; and a heat recovery system installed on the ceiling to recover the high-temperature heat generated from the slag ball in the state of the fine spherical droplets scattered is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 비산되는 방향 및 낙하 거리를 조절하여 일정한 궤적으로 비산시키는 플로우가이드를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus is characterized by further comprising a flow guide to scatter in a constant trajectory by adjusting the direction and the falling distance of the slag ball in the state of the spherical droplets to be scattered characterized in the technical configuration.
또한, 상기 가스분사노즐에서 분사되는 공기의 양과 속도를 조절하여 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그볼의 비산궤적과 냉각속도를 조절할 수 있도록 하는 라미나플로우챔버를 더 포함하여 구성되는 아연슬래그처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a lamina flow chamber to control the amount and speed of the air injected from the gas injection nozzle to adjust the scattering trajectory and cooling rate of the slag ball in the spherical droplet state to be scattered. It is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 낙하되고 후단의 이송용 컨베이어로 흘러가도록 하는 슬로프슈트를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a slope chute for allowing the slag ball in the state of the spherical droplets to be dropped and flows to the conveying conveyor of the rear end is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 비산되는 구형 슬래그 볼이 슬로프슈트 전방 야드에 낙하된 경우 상기 구형 슬래그 볼을 슬로프 슈트로 낙하되도록 이송하는 링크 컨베이어를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises a link conveyor for transporting the spherical slag ball to fall to the slope chute when the scattered spherical slag ball falls to the slope chute front yard is characterized by a technical configuration.
또한, 상기 슬로프 슈트에 낙하된 구형 슬래그 볼에 공기 및/또는 물을 분사하여 강제 냉각시키는 인렛쿨링슈트를 더 포함하여 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment apparatus further comprises an inlet cooling chute for forced cooling by spraying air and / or water to the spherical slag ball dropped to the slope chute characterized in the technical configuration.
또한, 상기 턴디시에는 컴퓨터와 연결된 카메라가 설치되어 용융 슬래그의 양이 실시간으로 측정되도록 하고 이로부터 토출량 조절 및 공정의 이상 유무를 판단하는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the tundish is equipped with a camera connected to the computer so that the amount of molten slag is measured in real time, and the zinc slag treatment apparatus for controlling the discharge amount and determining whether there is an abnormality of the features of the technical configuration.
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치의 고장시에 비상 조업이 가능하도록 비상조업용 턴디시와 출탕론더(launder)가 연결되어 비상조업할 수 있도록 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag treatment device is characterized in that the zinc slag treatment device is configured to be connected to the emergency operation tundish and tapping launder (launder) to enable emergency operation in the event of a failure of the zinc slag treatment device.
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치의 폐열회수시스템은 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 고온으로 유지되고 고온의 공기가 회수되어 열회수효율을 높일 수 있도록 폐회로로 구성되는 아연 슬래그 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the waste heat recovery system of the zinc slag treatment device is characterized in that the zinc slag treatment device consisting of a closed circuit so that the temperature in the zinc slag treatment device is maintained at a high temperature and hot air is recovered to improve the heat recovery efficiency. .
또한, 상기 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그 볼에 비하여 구형이고, 단위용적질량이 2.5~3.0 kg/ℓ이며, 실적율이 60~85%로서 조직이 치밀하며, 경도가 높은 아연 슬래그 볼을 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the zinc slag ball produced through the zinc slag treatment device is spherical compared to the conventional hydrated zinc slag ball, the unit volume mass is 2.5 ~ 3.0 kg / ℓ, the performance ratio is 60 to 85%, the structure is dense, Zinc slag ball with high hardness is the feature of technical construction.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명 장치의 전체 구성도, 도 2는 본 발명 장치의 전체 평면 구성도, 도 3은 본 발명 장치의 폐열회수시스템의 개략적인 구성도, 도 4는 본 발명 장치의 폐열회수시스템의 폐회로 구성도, 도 5는 본 발명 장치의 턴디시의 구성도, 도 6은 본 발명 장치의 라미나플로우챔버의 구성도, 도 7 및 도 8은 본 발명 장치의 플로우가이드의 구성도, 도 9는 본 발명 장치의 인렛쿨링슈트의 구성도, 도 10은 본 발명 장치의 비상조업시의 개념도이다.
DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an apparatus of the present invention, FIG. 2 is an overall plan configuration diagram of an apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a waste heat recovery system of an apparatus of the present invention. 4 is a closed circuit configuration diagram of a waste heat recovery system of the apparatus of the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram of a tundish of the apparatus of the present invention, FIG. 6 is a configuration diagram of a lamina flow chamber of the apparatus of the present invention, FIGS. Fig. 8 is a configuration diagram of the flow guide of the apparatus of the present invention, Fig. 9 is a configuration diagram of the inlet cooling suit of the apparatus of the present invention, and Fig. 10 is a conceptual diagram of an emergency operation of the apparatus of the present invention.
먼저, 본 발명의 제1발명으로서, 도 1 내지 도 3 에는 본 발명에 따른 아연 슬래그 처리 장치가 도시되어 있는데, 상기 아연 슬래그 처리장치는 퓨머(1), 턴디시(2), 라미나플로우챔버(3), 가스분사노즐(4), 플로우가이드(5), 폐열회수시스템(7), 슬로프슈트(8), 인렛쿨링슈트(9), 버킷엘리베이터(10), 링크컨베이어(11), 비상조업용 턴디시(12), 출탕론더(13)를 포함하여 구성된다.
First, as a first invention of the present invention, Figure 1 to Figure 3 shows a zinc slag treatment apparatus according to the present invention, the zinc slag treatment apparatus is a fuser (1), tundish (2), lamina flow chamber (3), gas injection nozzle (4), flow guide (5), waste heat recovery system (7), slope chute (8), inlet cooling chute (9), bucket elevator (10), link conveyor (11), emergency It is comprised including the
상기 퓨머(fummer)(1)는 아연 정련 후 퓨머에서 배출되는 용융슬래그를 턴디시(2)로 흘려보내며, 적당한 각도로 기울여져 턴디시(2)로 용융 슬래그가 배출되게 한다.
The
상기 턴디시(tundish)(2)는 도 5에 도시한 바와 같이 퓨머(1)에서 배출된 용융 슬래그(2a)가 유동적으로 흐르게 되는데, 아연 슬래그 처리장치의 고장 등 비상시에는 도 9에 도시한 바와 같이 비상용 턴디시(12)을 통해 비상 조업용 출탕론더(13)로 방향을 전환시켜 비상조업이 가능하도록 되어 있다.
As shown in FIG. 5, in the
이때, 턴디시에서 비상용 턴디시로의 전환은 유압 또는 동력 모터에 의해 진행된다. 출탕론더는 폰드(14)까지 연결되며 출탕론더의 위치에 따라 턴디시는 수평 또는 회전 이동하게 된다. 이러한 비상 조업용 출탕론더를 사용하여 아연 슬래그 처리 장치의 고장시에도 연속적인 조업이 가능하게 된다.
At this time, the transition from the tundish to the emergency tundish is performed by a hydraulic or power motor. The tapping loader is connected to the
상기 턴디시에서는 용융슬래그(2a)의 출탕량을 카메라(C1)와 카메라(C2)에서 실시간으로 측정하여 MCC(PLC)(M)와 연결된 컴퓨터(P)에 피드백 해줌으로써, 슬래그(2a)의 토출량 조절 및 공정의 이상 유무를 판단하게 되며, 상기 컴퓨터(P)에서 측정값을 계산하여 최대값, 최소값, 평균값을 종합관리 컴퓨터에 전송하여 장치를 자동으로 제어하게 된다.
In the tundish, the amount of tapping of the
상기 용융슬래그의 출탕양은 카메라에서 실시간으로 턴디시의 단면에서 슬래그가 얼마나 차지하고 있는가를 측정하고, 이를 기초로 용융슬래그의 부피와 비중을 반영하여 상기 컴퓨터(P)에서 계산된다.
The amount of tapping of the molten slag is calculated in the computer P by reflecting the volume of the slag in the cross section of the tundish in real time by the camera and reflecting the volume and specific gravity of the molten slag.
또한, 상기 턴디시(2)는 용융슬래그(2a)가 체류할 수 있음과 동시에 원활하게 배출될 수 있도록 배출구의 배출각도는 수평방향 아래쪽으로 10-60°각도로 기울어져 있는데, 턴디시(2)의 용융슬래그(2a)는 일정량씩 배출되어 상기 가스분사노즐(4)로 낙하하게 된다.
In addition, the
가스분사노즐(4)은 낙하되는 용융슬래그(2a)를 미세한 액적으로 비산함과 동시에 아연 슬래그 처리 장치의 슬로프슈트(8)로 이송하기 위한 것으로, 가스분사노즐(4) 앞쪽에는 플로우가이드(5)가 설치되고, 뒤쪽에는 라미나플로우챔버(3)가 연결 설치된다.
The
라미나플로우챔버(laminar flow chamber)(3)는 도 6에 도시된 바와 같이 입구와 출구를 갖는 통체로 형성되고, 가운데에 축을 중심으로 회전, 가변됨으로써 밸브역할을 하여 공기의 양과 속도를 조절하는 댐퍼(3a)가 다수개 설치된다.
Laminar flow chamber (laminar flow chamber) (3) is formed of a cylinder having an inlet and an outlet as shown in Figure 6, and rotates about an axis in the center, and acts as a valve to control the amount and speed of air A plurality of dampers 3a are provided.
상기 라미나플로우챔버(3)는 공기의 층류유동을 구성함으로써, 슬래그 미세 구형액적화시 가스분사노즐(4)에서 분사되는 공기의 양과 속도 및 분포를 다양하게 조정하여 생성된 슬래그 볼의 비행 궤적(흐름) 및 냉각속도를 조절하게 된다.
The
플로우가이드(flow guide)(5)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 외부에는 냉각수 자켓(5a)이 형성되고, 그 내부에는 냉각수 분사부(5b)가 설치된다. 이 때 도 7은 상부 프로우가이드를, 도 8은 플로우가이드 측부를 나타낸다.
As shown in FIGS. 7 and 8, the
상기 플로우가이드(5)는 슬래그 미세 구형 액적화시 상방향 및 좌, 우로 비산되는 고온의 슬래그 볼의 비행 궤적을 조절한다. 내부는 냉가수 재킷(water jacket)으로 구성되며, 외부에는 분사식 물분사 노즐이 구성되어 있다. 이러한 구성을 사용하여 플로우가이드의 표면과 가스 분사된 슬래그의 접촉에 의하여 플로우가이드의 면마모 및 슬래그 축적현상(accumulation)에 의한 슬래그 가스 분사의 흐름 방해를 방지할 수 있다.
The
폐열회수시스템(7)는 아연 슬래그 처리장치의 천정에 설치되는 한편, 슬래그 미세 구형액적화시 발생되는 고온의 열을 회수하여 2차 에너지로 재활용되게 한다. 상기 회수된 고온의 열은 드라이어 등에 사용되면 케이크, 조개탄 등의 건조에 활용되고 폐열 회수 보일러에 사용되면 전기를 생산하게 된다. 또한, 스팀 생산이나 난방 등에도 활용될 수 있어 에너지 절감효과도 있다.
The waste
링크 컨베이어(Link Conveyor)(11)는 도 1과 같이 슬로프슈트(8) 전단에 떨어진 슬래그 볼을 내열성이 강한 체인 컨베이어의 일종을 사용하여 슬로프슈트로 강제 이송시켜 슬래그 볼의 자동 처리를 가능하게 한다. 링크건베이어는 다른 컨베이어와는 달리 구동부의 시작과 끝이 고온인 슬로프슈트 전단에 위치할 필요가 없어 모터, 베어링 등의 내구성에 문제가 없고, 유지 보수가 편리하다.
The
인렛쿨링슈트(inlet cooling chute)(9)는 도 9에 도시된 바와 같이 공기 분사부(A)와 냉각수 분사부(W)가 설치된다.
The
상기 인렛쿨링슈트(9)는 슬로프슈트(8)에 낙하되는 300℃ 이상의 고온 상태의 슬래그 볼에 냉각수 및/또는 공기를 분사 공급함으로써 슬래그 볼을 완전 냉각시키고, 버킷엘리베이터(10)등 후단이송설비의 수명 및 구동효율이 향상되게 한다.
The
즉, 슬로프슈트(8)에 낙하된 고온의 슬래그 볼은 버킷엘리베이터(10)로 이송되기 직전에, 상기 인렛쿨링슈트(9)를 통과하면서 인렛쿨링슈트(9)내의 공기 분사부(A) 및/또는 냉각수 분사부(W)에서 공급되는 공기 및/또는 냉각수에 의해 급속도로 냉각되어 버킷엘리베이터(Bucket Elevator)(10)로 이송되는데, 이와 같이 슬래그 볼이 완전 냉각되므로써 버킷엘리베이터(Bucket Elevator)(10) 및 후속 벨트컨베어어(Belt Conveyor)(미도시) 등의 이송 장비를 보호하고 수명이 연장되게 한다.
That is, the hot slag ball dropped on the
또한, 인렛쿨링슈트(9)의 공기 분사부(air injection)(A)는 슬래그볼의 냉각 및 버킷엘리베이터(10)로의 원활한 이송이 증대되게 하고, 상기 냉각수 분사부(water injection)(W)는 슬래그볼의 냉각 효과를 증대시키며, 냉각수재킷(water jacket)은 인렛쿨링슈트(9) 내부로의 냉각수 순환에 의한 장치의 냉각과 수명이 연장되게 한다.
In addition, the air injection (A) of the inlet cooling chute (9) is to increase the cooling of the slag ball and smooth transfer to the bucket elevator (10), the water injection (W) Increasing the cooling effect of the slag ball, the water jacket allows the cooling and life of the device to be prolonged by cooling water circulation into the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 아연 슬래그 처리장치의 슬래그 처리과정을 살펴 보면, 먼저, 퓨머(1)에서 턴디시(2)로 용융슬래그(2a)가 일정량 출탕되는데, 이때 용융슬래그(2a)의 양을 카메라(C1)(C2)에 의해 실시간으로 측정한다. 그 후, 턴디시(2) 하부의 가스분사노즐(4)을 통해 용융슬래그(2a)를 미세한 구형 액적상태의 슬래그 볼로 비산시키며, 이때 플로우가이드(5)에 의해 슬래그 볼이 상하좌우로 불규칙하게 비산되는 것을 방지하고, 일정한 비산 궤적이 유도되게 한다.
Looking at the slag treatment process of the zinc slag treatment apparatus of the present invention configured as described above, first, the molten slag (2a) is tapping from the fuser (1) to the tundish (2), where the molten slag (2a) The amount is measured in real time by cameras C1 and C2. Thereafter, the
여기서, 상기 플로우가이드(5)를 통과한 슬래그 볼에서 발생되는 고온의 열(약 200℃ 이상)이 폐열회수시스템(7)을 통해 재활용될 수 있도록 회수되게 한다.
Here, the high temperature heat (about 200 ° C. or more) generated in the slag ball passing through the
상기 폐열회수시스템(7)은 비산되는 구형 액적상태의 슬래그 볼로부터 방출되는 폐열을 회수하기 위한 장치로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 폐회로 덕트(15)를 이용하여 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 고온으로 유지되고 고온의 공기가 회수되어 열회수효율을 높일 수 있도록 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 특정값까지 상승하도록 열을 폐회로에 가두어 순환시키고 일정온도가 넘으면 이러한 고온의 공기를 폐열회수장치로 보내도록 구성되어 있다.
The waste
다음으로, 미세구형 액적상태의 슬래그 볼(6)이 슬로프슈트(slope chute)(8)에 낙하되면 하향 경사면이 형성된 슬로프슈트(slope chute)(8)의 경사면을 따라 슬래그볼(6)이 인렛쿨링슈트(9)로 이동되며, 슬로프슈트에 도달하지 못하고 전단에 낙하되어 쌓이는 슬래그 볼은 링크컨베이어(11)을 이용하여 슬로프슈트(8)로 자동 이송된다.
Next, when the
상기와 같이 슬로프슈트(slope chute)(8)의 경사면을 따라 인렛쿨링슈트(9) 로 이송된 슬래그 볼은 인렛쿨링슈트(9)에서 냉각되고 버킷엘리베이터(10)로 이송되는데, 이때, 인렛쿨링슈트(9)는 자동화된 밸브 및 온도 센서에 의한 공기 분사부(A)와 냉각수 분사부(W)에 의해 슬래그볼에 공기 및/또는 냉각수를 분사하여 슬래그볼이 냉각되게 하고, 버킷엘리베이터로 슬래그볼을 이송한다.
As described above, the slag ball transferred to the
상기와 같은 본 발명의 슬래그 처리장치는 상기 카메라(C1)(C2), 컴퓨터(P) 및 MCC(PLC)(M), 턴디시(2), 라미나플로우챔버(3), 가스분사노즐(4), 플로우가이드(5), 인렛쿨링슈트(9), 버켓엘리베이터(10)가 자동화 라인으로 구성되어 최소한의 인원으로 각 장치들을 운용, 제어 및 유지할 수 있고, 라미나플로우챔버(3), 가스분사노즐(4), 플로우가이드(5), 인렛쿨링슈트(9)의 동작 밸브를 자동으로 조정되게 하는 한편, 온도센서를 설치하여 슬래그볼의 온도 조건에 따라 자동으로 공기 및/또는 냉각수가 분사되게 함으로써, 슬래그볼의 냉각효율을 극대화할 수 있으므로 연속적으로 슬래그볼을 자동 생산할 수 있게 되는 것이다.
The slag treatment apparatus of the present invention as described above is the camera (C1) (C2), computer (P) and MCC (PLC) (M), tundish (2), lamina flow chamber (3), gas injection nozzle ( 4), flow guide (5), inlet cooling suit (9), bucket elevator (10) is composed of an automated line to operate, control and maintain each device with a minimum number of people, lamina flow chamber (3), The operating valves of the gas injection nozzle (4), the flow guide (5) and the inlet cooling chute (9) are automatically adjusted, while a temperature sensor is installed to automatically adjust the air and / or cooling water according to the temperature conditions of the slag ball. By spraying, the cooling efficiency of the slag ball can be maximized, so that the slag ball can be automatically produced continuously.
본 발명의 제2발명으로서, 상기 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그볼에 비하여 구형이고, 단위용적질량이 2.5~3.0 kg/ℓ이며, 실적율이 60~85%인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
As a second invention of the present invention, the zinc slag ball produced by the zinc slag treatment apparatus is spherical compared to the conventional hydrated zinc slag ball, the unit volume mass is 2.5 ~ 3.0 kg / L, the performance rate is 60 ~ 85% It is characterized by the technical configuration.
일반적으로 수쇄슬래그는 고온의 용융슬래그를 냉각수와 집적 접촉시켜 급냉시킨 것으로, 98%이상의 비결정질 구조를 하고 있어 화학적으로 불안정하여 반응성이 매우 높은 물질이다. 수쇄슬래그는 이러한 물성을 가지고 있기 때문에 알카리성 물질과 공존하고 있으면 서서히 수화반응을 일으키는 잠재수경성을 나타내므로 강도발현에 필요한 원료, 즉 시멘트 클링커 원료로 주로 사용되고 있다.
In general, hydrolyzed slag is quenched by integrating high-temperature molten slag with cooling water, and has an amorphous structure of 98% or more, which is chemically unstable and highly reactive. Since the crushed slag has such physical properties, when it is present in the presence of alkaline materials, it exhibits latent hydrophobicity which gradually causes a hydration reaction. Therefore, it is mainly used as a raw material for strength development, that is, a cement clinker raw material.
또한, 최근에는 자연환경 보존에 대한 법률이 강화되면서 골재의 채취 및 석산의 신규개발이 어렵게 되어 도로공사용 및 토목용에 적합한 양질의 골재수급이 매우 어려운 실정이어서 철 또는 비철 제련 부산물인 슬래그를 골재로서 활용하고자 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다.
In addition, as the law on preservation of the natural environment has been strengthened recently, it is difficult to collect aggregates and newly develop quarries, and it is very difficult to supply high-quality aggregates suitable for road works and civil engineering. There are active researches to utilize.
그러나, 수쇄슬래그는 용융슬래그의 화학성분, 용융슬래그내에 함유되어 있는 가스 및 냉각수에 의한 고온의 용융슬래그를 냉각시키는 공정에서 발생되는 수증기 등의 영향에 의해 발포하는 특성을 나타내므로 수쇄슬래그내에는 무수히 많은 기공들이 존재하고 있다. 따라서, 수쇄슬래그는 치밀한 조직을 나타내지 못하고 매우 연질한 조직을 하고 있어 단위용적중량이 2 kg/ℓ이하 및 실적률이 50%이하의 값을 나타내는 것이 일반적이다.
However, the hydrothermal slag exhibits the property of foaming under the influence of the chemical composition of the molten slag, the gas contained in the molten slag, and the water vapor generated in the process of cooling the high-temperature molten slag by the cooling water, so that the hydrothermal slag is innumerable in the hydrothermal slag. Many pores exist. Therefore, the crushed slag does not show a dense structure but has a very soft structure, so that the unit volume weight is generally 2 kg / l or less and the performance rate is 50% or less.
따라서, 수쇄슬래그는 입형 및 입도면에서는 천연의 모래와 유사한 물성을 가지고 있으나 단위용적질량 및 실적률이 작다는 문제 때문에 골재로서의 사용에 제한이 되고 있는 실정이므로 수쇄슬래그를 골재로서 활용하기 위해서는 무엇보다도 단위용적질량 및 실적률의 물성을 개선, 향상시키는 것이 필요하다.
Therefore, crushed slag has similar properties to natural sand in terms of granularity and particle size, but the use of crushed slag as aggregate is limited because of its problem of small unit volume mass and yield. It is necessary to improve and improve the physical properties of unit volume mass and performance rate.
단위용적질량이라 함은 단위 용적에 들어가는 재료의 질량을 말하는 것으로 실적률과 밀접한 관계를 가지며, 골재의 품질을 좌우하는 주요 인자로 작용하며, 단위용적질량 및 실적률이 크다는 것은 그 만큼 골재의 조직이 치밀해지고 경도가 높아 골재의 품질이 우수하다는 것을 나타낸다.
The unit volume mass refers to the mass of the material entering the unit volume, which is closely related to the performance rate, and serves as a major factor in determining the quality of aggregates. It is densified and high in hardness, indicating that the aggregate quality is excellent.
이러한 수쇄슬래그의 연질한 조직 및 낮은 단위용적중량에 대한 문제점의 개선 등 수쇄슬래그의 물성향상과 관련된 선행기술로는 일본 특개평 7-330399, 일본 특개소 57-106545, 한국공개특허 특2003-0052341 등이 있다.
Prior arts related to the improvement of physical properties of crushed slag such as improvement of the soft structure of the crushed slag and low unit volume weight are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-330399, Japanese Patent Laid-Open No. 57-106545, Korean Laid-Open Patent Publication 2003-0052341 Etc.
상기 일본 특개평 7-330399호는 수쇄슬래그를 물리적인 마찰에 의해 입자를 가공하는 방법으로, 수쇄슬래그내에 잔존하는 균열 및 기공에 의한 연질한 조직을 세립화하여 보다 치밀한 조직으로 가공하는 기술이다. 그러나, 세립자에 균열이 여전히 잔존하게 되고 가공시 입자간 마찰에 의해 미세립분이 과잉으로 발생하는 문제점을 가지고 있다.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-330399 is a method of processing particles by physical friction with hydrocracking slag, and is a technique of refining a soft structure due to cracks and pores remaining in the hydrocracking slag into a finer structure. However, there is a problem that cracks remain in the fine particles and excessively fine grains are generated by friction between particles during processing.
또한, 한국공개특허 특2003-0052341호는 치밀한 조직을 가지면서 단위용적중량이 높은 수쇄슬래그로 제조할 수 있는 방법을 제공하고 있지만, 용융슬래그에 Na2O와 K2O 산화물 1종 또는 2종을 첨가하여야 하며, 여전히 수쇄슬래그의 균열 및 기공에 따른 문제점이 있다.
In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0052341 provides a method for manufacturing a hydroslag slag having a dense structure and a high unit volume weight, but one or two Na 2 O and K 2 O oxides in the molten slag. Should be added, and there is still a problem due to cracks and pores of the crushed slag.
따라서, 본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그볼의 문제점을 모두 해결할 수 있는 물성을 가지고 있는 바, 즉, 본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그 볼에 비하여 구형이고, 기존 수쇄 아연 슬래그 볼의 단위용적질량이 2 Kg/ℓ정도 및 실적률이 50%정도인 것에 비해 단위용적질량이 2.5~3.0 kg/ℓ이며, 실적율이 60~85%로서 물성이 획기적으로 향상되어 골재로서 품질이 매우 우수하게 나타난다.
Therefore, the zinc slag ball produced through the zinc slag treatment apparatus of the present invention has physical properties that can solve all of the problems of the conventional hydrated zinc slag ball, that is, the zinc slag generated through the zinc slag treatment apparatus of the present invention. The ball is spherical than conventional hydrated zinc slag balls, and the unit volume mass is 2.5-3.0 kg / ℓ compared to the unit volume mass of the existing hydrated zinc slag balls and the yield rate is about 50%. As the rate is 60 ~ 85%, the physical properties are dramatically improved, and the quality is very excellent as aggregate.
본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼과 기존의 수쇄슬래그(고려아연)볼의 입자의 구형률을 확인하기 위하여 각각의 입자를 확대하여 촬영하고 다음 사진으로 나타내었다.
In order to check the spherical ratio of the particles of the zinc slag ball and the conventional crushed slag (concerned zinc) ball produced by the zinc slag treatment apparatus of the present invention, each particle was enlarged and photographed and shown in the following photograph.
<기존의 수쇄슬래그볼> <본 발명의 아연슬래그볼><Existing Slag Ball> <Zinc Slag Ball of the Present Invention>
상기 사진에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼은 기존 수쇄 아연 슬래그 볼에 비하여 균일한 구형임을 알 수 있고, 이로 인하여 단위용적중량 및 실적률이 높아지는 것을 알 수 있다.
As shown in the photo, it can be seen that the zinc slag ball produced through the zinc slag treatment apparatus of the present invention is a uniform spherical shape compared to the conventional hydrated zinc slag ball, and thus the unit volume weight and the yield rate increase. have.
본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼과 기존의 수쇄슬래그(고려아연)볼을 각각 KS F 2505 골재의 단위 용적 질량 및 실적률 시험방법중 시료채취방법 및 봉 다지기에 의한 시험 방법에 따라 시료를 용기의 3분의 1만큼 채우고 윗면을 고른 후, 충분히 다진 다음, 용기의 3분의 2만큼 시료를 채우고 같은 방법으로 다짐을 한 후, 마지막 3분의 3을 채운 다음, 다짐을 하고, 시료의 무게를 재고, ① 단위용적질량(kg/ℓ) = (용기 안의 시료의 질량(kg))/(용기의 용적(ℓ)), ② 실적률(%) = (단위 용적 질량)/(전건밀도)에 의한 계산방법에 따라 단위용적질량과 실적률을 계산하여 다음 [표 1] 및 그래프에 나타내었다.
The zinc slag ball produced through the zinc slag treatment apparatus of the present invention and the conventional crushed slag (Korea Zinc) ball, respectively, in the unit volume mass and yield test method of KS F 2505 aggregate test method by the sampling method and rod compaction Fill the sample by one third of the container, select the top, chop it sufficiently, fill the sample by two thirds of the container, compact it in the same way, fill the last three thirds, and then And weigh the sample, ① unit volume mass (kg / ℓ) = (mass of sample in container (kg)) / (volume of container (ℓ)), ② performance rate (%) = (unit volume mass) The unit volume mass and the performance rate were calculated according to the calculation method based on / (dry density) and are shown in the following [Table 1] and the graph.
상기 [표 1] 및 그래프에 나타난 바와 같이, 본 발명의 아연 슬래그 처리장치를 통해 생성된 아연 슬래그 볼의 단위용적질량과 실적률은 각각 2.639 kg/ℓ및 69.99%로서 기존의 수쇄슬래그(고려아연)볼의 2.1kg/ℓ및 55.42%에 비해 모두 26% 이상 높은 것을 알 수 있다.
As shown in [Table 1] and the graph, the unit volume mass and yield of the zinc slag ball produced through the zinc slag treatment apparatus of the present invention are 2.639 kg / l and 69.99%, respectively. ) It is 26% higher than the 2.1kg / L and 55.42% of the ball.
또한, 상기와 같은 아연 슬래그 처리 장치에서 생성된 아연 슬래그 볼은 일반 아연 슬래그에 비하여 구형이며 약 5mm 이하의 다양한 사이즈를 지니고, 기존 슬래그에 비하여 조직이 치밀하고 경도가 높은 특징을 지닌다. 또한, 수쇄 슬래그에 비하여 단위용적중량이 높고 흡수율이 낮으며 실적률이 높은 특징을 지닌다. 이러한 특성을 이용하여 건자재, 레미콘, 아스콘, 웨이트재, 연소재(硏掃材), 폴리머콘크리트용 소재, 토양오염복원재, 수처리여재, 보수보강몰탈재, 콘크리트2차 제품, 미끄럼방지재, 자전거도로용 바닥재, 산책로 및 체육시설 바닥재, 복토재, 샌드매트재, 연마재 또는 건축용 소재 등 다양한 용도로 사용가능하여 부가가치가 높은 효과도 있는 것이다.
In addition, the zinc slag ball produced in the zinc slag treatment device as described above is spherical compared to the general zinc slag and has a variety of sizes of about 5mm or less, and has a dense structure and high hardness as compared to the existing slag. In addition, it has a high unit volume weight, low absorption rate, and high performance rate compared to hydrated slag. By using these characteristics, building materials, ready-mixed concrete, ascon, weight materials, combustion materials, polymer concrete materials, soil contamination restoration materials, water treatment media, reinforcement mortar materials, concrete secondary products, anti-slip materials, bicycles As it can be used for various purposes such as road flooring, trails and sports floors, covering materials, sand mats, abrasives or building materials, it has high added value.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 당해 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 첨부된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형가능함은 물론이다.
As described above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and should be interpreted by the appended claims. In addition, various modifications and variations may be made by those skilled in the art within the equivalent scope of the technical concept of the present invention and the appended claims.
1 : 퓨머 2 : 턴디시
3 : 라미나플로우챔버 4 : 가스분사노즐
5 : 플로우가이드 6 : 비산되는 아연 슬래그 볼
7 : 폐열회수시스템 8 : 슬로프슈트
9 : 인렛쿨링슈트 10 : 버킷엘리베이터
11 : 링크컨베이어 12 : 비상조업용 턴디쉬
13 : 출탕론더(비상조업용) 14 : 폰드1: fummer 2: tundish
3: lamina flow chamber 4: gas injection nozzle
5: flow guide 6: zinc slag ball splashing
7: waste heat recovery system 8: slope chute
9: inlet cooling suit 10: bucket elevator
11: link conveyor 12: emergency operation tundish
13: tapping loader (emergency operation) 14: Pond
Claims (13)
상기 턴디시로부터 낙하되는 용융 슬래그에 공기를 분사하여 용융슬래그를 미세한 구형 액적 상태의 슬래그 볼로 비산시키는 가스분사노즐과;
상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼로부터 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용 가능하도록 천정에 설치되는 폐열회수시스템;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치로서,
상기 아연 슬래그 처리장치의 고장시에는 비상 조업이 가능하도록 턴디시를 대체하여 비상조업용 턴디시와 출탕론더(launder)가 연결되어 비상조업할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
A tundish for supplying molten slag from a zinc smelting fumer and dropping it by tapping a predetermined amount;
A gas spray nozzle for spraying air onto the molten slag falling from the tundish to scatter the molten slag into a slag ball in a fine spherical droplet state;
The apparatus for treating zinc slag, comprising: a waste heat recovery system installed on a ceiling to recover high-temperature heat generated from the slag ball in the form of spherical droplets scattered therein and to be reused.
When the zinc slag treatment device is broken, the zinc slag treatment device is configured to replace the tundish so that emergency operation is possible so that the emergency operation tundish and the tapping lather are connected to the emergency operation.
상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 비산되는 방향 및 낙하 거리를 조절하여 일정한 궤적으로 비산시키는 플로우가이드를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
Zinc slag processing apparatus further comprises a flow guide for scattering in a certain trajectory by adjusting the direction and the falling distance of the slag ball in the state of the spherical droplets to be scattered
상기 플로우가이드는 외부에는 냉각수 자켓이 형성되고, 그 내부에는 냉각수 분사부가 설치되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 2,
The flow guide is a zinc slag treatment apparatus, characterized in that the cooling water jacket is formed on the outside, the cooling water injection unit is installed therein
상기 가스분사노즐에서 분사되는 공기의 양과 속도를 조절하여 상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그볼의 비산궤적과 냉각속도를 조절할 수 있도록 하는 라미나플로우챔버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
Zinc slag characterized in that it further comprises a lamina flow chamber to adjust the flow rate and cooling rate of the slag ball in the state of spherical droplets scattered by adjusting the amount and speed of the air injected from the gas injection nozzle Processing equipment
상기 라미나플로우챔버는 입구와 출구를 갖는 통체로 형성되고, 가운데에 축을 중심으로 회전, 가변됨으로써 밸브역할을 하여 공기의 양과 속도를 조절하는 댐퍼가 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
5. The method of claim 4,
The lamina flow chamber is formed of a cylindrical body having an inlet and an outlet, the zinc slag treatment apparatus characterized in that a plurality of dampers for adjusting the amount and speed of air by acting as a valve by rotating and varying about an axis in the center is installed.
상기 비산되는 구형 액적 상태의 슬래그 볼이 낙하되고 후단의 이송용 컨베이어로 흘러가도록 하는 슬로프슈트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
Zinc slag treatment apparatus further comprises a slope chute to drop the slag ball in the state of the spherical droplets are scattered and flows to the transport conveyor of the rear end.
상기 비산되어 낙하된 구형 슬래그 볼에 공기 및/또는 물을 분사하여 강제 냉각시키는 인렛쿨링슈트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
Zinc slag treatment apparatus further comprises an inlet cooling suit for forced cooling by spraying air and / or water to the spherical slag ball scattered and dropped
상기 비산되는 구형 슬래그 볼이 상기 슬로프슈트에 도달하지 못하고 전단에 낙하되어 쌓이는 슬래그 볼을 슬로프 슈트로 이송하도록 슬로프 슈트 전단에 설치되는 링크 컨베이어를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method according to claim 6,
Zinc slag processing apparatus characterized in that it further comprises a link conveyor installed in the front end of the slope chute so that the scattered spherical slag ball does not reach the slope chute to fall to the slope chute falling to the slope chute
상기 턴디시에는 컴퓨터와 연결된 카메라가 설치되어 용융 슬래그의 양이 실시간으로 측정되도록 하고 이로부터 토출량 조절 및 공정의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
In the tundish, a camera connected to the computer is installed so that the amount of molten slag is measured in real time, and the amount of zinc slag treatment apparatus for controlling the discharge amount and determining the abnormality therefrom.
상기 아연 슬래그 처리장치의 폐열회수시스템은 폐회로로 구성되어 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 고온으로 유지되고 고온의 공기가 회수되어 열회수효율을 높일 수 있도록 아연 슬래그 처리장치 내의 온도가 특정온도까지 상승하도록 열을 폐회로에 가두어 순환시키고 일정온도가 넘으면 이러한 고온의 공기를 폐열회수장치로 보내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 처리장치
The method of claim 1,
The waste heat recovery system of the zinc slag treatment device is composed of a closed circuit so that the temperature in the zinc slag treatment device is heated to a specific temperature so that the temperature in the zinc slag treatment device is maintained at a high temperature and hot air is recovered to improve the heat recovery efficiency. The zinc slag treatment apparatus, characterized in that configured to send the high temperature air to the waste heat recovery device when the temperature is confined in a closed circuit and circulated.
The zinc slag ball produced by the zinc slag treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9 and 11, which has a spherical shape compared to a conventional hydrated zinc slag ball, and has a unit volume mass of 2.5 to 3.0 kg / L. Zinc slag ball, characterized in that the performance rate is 60 ~ 85%, the structure is dense, the hardness is high
상기 아연 슬래그 볼은 건자재, 레미콘, 아스콘, 웨이트재, 연소재(硏掃材), 폴리머콘크리트용 소재, 토양오염복원재, 수처리여재, 보수보강몰탈재, 콘크리트2차 제품, 미끄럼방지재, 자전거도로용 바닥재, 산책로 및 체육시설 바닥재, 복토재, 샌드매트재, 연마재 또는 건축용 소재로 사용되는 것을 특징으로 하는 아연 슬래그 볼The method of claim 12,
The zinc slag ball is a dry material, ready-mixed concrete, ascon, weight material, combustion material (硏 掃 材), polymer concrete material, soil pollution restoration material, water treatment media, maintenance reinforcing mortar material, concrete secondary products, anti-slip material, bicycle Zinc slag ball, characterized in that it is used as road flooring, trails and athletic floors, cover material, sand mats, abrasives or building materials
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