KR101280847B1 - 슬래그 포트 - Google Patents

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KR101280847B1
KR101280847B1 KR1020110140794A KR20110140794A KR101280847B1 KR 101280847 B1 KR101280847 B1 KR 101280847B1 KR 1020110140794 A KR1020110140794 A KR 1020110140794A KR 20110140794 A KR20110140794 A KR 20110140794A KR 101280847 B1 KR101280847 B1 KR 101280847B1
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heating unit
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KR1020110140794A
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류성욱
박흥수
이민영
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재단법인 포항산업과학연구원
주식회사 포스코
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    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0003—Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value
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Abstract

본 발명은 슬래그 포트를 개시한다. 본 발명의 슬래그 포트는 슬래그가 투입되도록 상측이 개방되고, 주강 재질의 내벽과 외벽 및 내벽과 외벽 사이에 개재되는 비전도성 내화물의 중간벽을 포함하는 본체; 상기 본체의 개방된 상측에 결합되며, 비전도성 내화물을 포함하는 보온커버; 상기 본체 내에 수용된 슬래그에 열을 공급하는 가열유닛;을 포함한다.
본 발명에 따르면, 고온의 용융 슬래그를 현열 회수설비로 이동하는 동안의 열손실을 최소화하고, 조립화 및 현열 회수를 위한 장시간의 처리과정에서 슬래그 내에 수용된 용융 슬래그가 고화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

슬래그 포트{Slag pot}
본 발명은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정에서 발생하는 슬래그를 후처리하기 위하여 사용되는 슬래그 포트(slag pot)에 관한 것이다.
제강공정은 고로에서 출선된 용선을 불순물이 제거된 용강으로 정련함으로써 목표성분과 적정온도의 용강을 만드는 공정이다.
이러한 제강공정의 정련작업이 완료되면 부수물로서 용융 슬래그가 발생하게 되며, 용융 슬래그는 슬래그 포트에 저장되어 대차 또는 크레인 등의 이송수단에 의해 후처리 공정으로 이송된다.
즉, 용융 슬래그는 고압의 공기 또는 기계적 장치를 이용하여 조립화한 다음 냉각하여 시멘트 원료나 매립재 등의 용도로 사용될 수 있다.
그런데, 슬래그는 자원으로서의 활용 특성뿐만 아니라 높은 현열 보유 특성을 가지고 있다. 즉, 제강공정시 발생하는 용융 슬래그의 온도는 통상 1400℃ 내외이므로 이 열에너지를 활용할 경우 높은 경제적 효과를 얻을 수 있다.
이에 따라 최근에는 용융 슬래그를 고온의 현열 회수가 가능한 형태로 조립화하고, 조립화된 용융 슬래그를 발전사이클의 열원으로서 사용한 후 배출시킴으로써, 미회수 방출되고 있는 고온의 용융 슬래그의 현열을 효율적으로 회수할 수 있도록 하는 슬래그의 현열 회수장치가 제안되고 있다.
그런데 이러한 현열 회수장치는 용융 슬래그를 조립화하고 현열을 회수하는 과정에 따른 공정 시간이 비교적 많이 소요되는데 반해서, 기존의 슬래그 포트에 저장된 슬래그는 현열 회수 과정 동안 열손실을 일으켜 많은 부분이 고화되기 때문에 충분한 현열 회수 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 고온의 용융 슬래그를 현열 회수장치로 이동하는 동안의 열손실을 최소화하고, 조립화 및 현열 회수를 위한 장시간의 처리과정에서 용융 슬래그가 고화되는 것을 방지할 수 있도록 한 슬래그 포트를 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 슬래그가 투입되도록 상측이 개방되고, 주강 재질의 내벽과 외벽 및 내벽과 외벽 사이에 개재되는 비전도성 내화물의 중간벽을 포함하는 본체; 상기 본체의 개방된 상측에 결합되며, 비전도성 내화물을 포함하는 보온커버; 상기 본체 내에 수용된 슬래그에 열을 공급하는 가열유닛;을 포함하는 슬래그 포트를 제공한다.
상기 본체에는 슬래그를 배출하기 위한 배출구가 형성되고, 상기 배출구의 소정 거리 하측에는 슬래그의 배출을 안내하는 배출 가이드가 구비될 수 있다.
상기 중간벽의 두께는 내벽 및 외벽의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
상기 가열유닛은 본체 내에 수용된 슬래그의 온도를 측정하는 비접촉식 온도측정센서, 상기 보온커버 상에 설치되는 버너, 상기 온도측정센서로부터 신호를 전달받아 버너를 가동시키는 제어부를 포함할 수 있다.
또는, 상기 가열유닛은 본체 내에 수용된 슬래그의 온도를 측정하는 비접촉식 온도측정센서, 상기 본체의 중간벽에 설치되는 열선, 상기 온도측정센서로부터 신호를 전달받아 열선을 가동시키는 제어부를 포함할 수도 있다.
본 발명에 의한 슬래그 포트는, 고온의 용융 슬래그를 현열 회수장치로 이동하는 동안의 열손실을 최소화하고, 또한 조립화 및 현열 회수를 위한 장시간의 처리과정에서 슬래그 내에 수용된 용융 슬래그가 고화되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 슬래그의 현열을 효율적으로 회수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 슬래그 포트를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 따른 슬래그 포트의 종단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 슬래그 포트를 도시한 종단면도.
이하에서는, 본 발명에 의한 슬래그 포트의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 슬래그 포트를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 슬래그 포트의 종단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 슬래그 포트는 본체(10), 보온커버(20), 가열유닛(40)을 포함한다.
본체(10)는 상측이 개방된 함체 형상으로 이루어지고, 소정량의 슬래그를 담을 수 있는 내부 용적을 갖는다. 본체(10)는 충분한 양의 용융 슬래그를 저장할 수 있다면 그 형태에 특별히 제약은 없다. 따라서, 본체(10)는 원기둥 또는 다각기둥 등의 형태를 가질 수 있다.
본체(10)의 전면(前面) 상단에는 그 내부에 수용된 슬래그(S)를 배출하기 위한 배출구(12)가 형성된다. 더불어 배출구(12)의 소정 거리 하측에는 슬래그의 배출이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 안내하는 배출 가이드(13)가 소정량 전방으로 돌출 구비될 수 있다.
본체(10)는 단면상 3중 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 본체(10)는 내벽(10a), 중간벽(10b) 및 외벽(10c)으로 형성될 수 있으며, 내벽(10a)은 본체(10) 내에 저장된 용융 슬래그가 분리되기 쉽도록 주강 재질로 이루어지고, 중간벽(10b)은 본체(10) 내에 저장된 용융 슬래그의 열손실을 최소화할 수 있도록 열전도도가 낮은 내화물(耐火物)로 이루어지며, 외벽(10c)은 내화물로 이루어진 중간벽(10b)의 파손을 방지할 수 있도록 주강 재질로 이루어진다.
본 실시예의 내화물은 적어도 1,000℃ 이상의 고온에서 연화(軟化)하지 않고 그 강도를 충분히 유지하며, 화학적으로 안정한 무기화합물로서, 한국산업규격(KS)에 의한 내화도 측정법에서 SK26(제거콘이 녹아서 넘어지는 온도:1,580 ℃) 이상의 내화도를 가진 것이 적용된다.
이러한 내화물로는 알루미나(Al2O3)-실리카(SiO2) 계열이 적용될 수 있으며, 그 외에도 산화광물계열ㆍ탄화물계열ㆍ질화물계열 모두 적용 가능하다. 예컨대, 내화물은 내벽(10a)과 외벽(10c) 사이에 개재되어 있으므로 본체(10) 내에 수용되는 슬래그와 직접적으로 접촉하지 않는다. 따라서, 슬래그와의 상관관계를 특별히 신경 쓸 필요가 없으므로, 본 실시예에 적용됨에 있어서 충분한 내화도를 갖는다면 그 종류에 제한이 없는 것이다.
다만, 본체(10) 내에 저장된 고온의 용융 플래그가 대기와 열교환이 이루어지는 것을 최소화할 수 있도록 내화물로 이루어진 중간벽(10b)의 두께는 내벽(10a)이나 외벽(10c)의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.
보온커버(20)는 본체(10)의 상측에 결합되어 용융 슬래그의 온도 유지에 기여한다. 보온커버(20)는 본체(10)와 마찬가지로 주강 재질의 내벽(20a)과 외벽(20c) 및 그 사이에 개재되는 내화물의 중간벽(20b)으로 구성될 수 있다.
보온커버에(20)는 후술하는 버너의 화염이 슬래그에 전달될 수 있도록 화염구(21)가 형성될 수 있고, 또한 온도측정센서의 온도 측정을 위한 센서홀(22)이 형성될 수 있다.
보온커버(20)는 필요에 따라 제1 커버와 제2 커버로 서로 대칭되게 형성될 수 있으며, 각각은 본체(10)의 양측 상단에 힌지 결합됨으로써 쉽게 개폐 가능하게 구성될 수 있다. 물론, 보온커버(20)는 제1 커버와 제2 커버로 구분되지 않고 하나로 일체화된 상태에서 그 일단이 본체(10)의 일측 상단에 힌지 결합될 수도 있다.
설명하지 않은 도면 부호 (11)은 힌지돌기이고, (23)은 힌지홈이며, (30)은 힌지핀이다.
가열유닛(40)은 본체(10) 내에 저장된 슬래그가 고화되는 것을 방지하는 것으로, 온도측정센서(42), 버너(41), 제어부(43)를 포함할 수 있다.
온도측정센서(42)는 본체(10) 내에 저장된 용융 슬래그의 온도를 측정하는 것으로, 고온의 슬래그가 저장된 본체(10)와 접촉할 경우 파손될 우려가 있으므로 비접촉 방식의 센서가 적용된다.
버너(41)는 제어부(43)의 신호에 따라 용융 슬래그를 가열함으로써 슬래그의 현열 회수 과정시 슬래그가 고화되는 것을 방지한다. 버너(41)는 지지대(도시 생략)를 매개로 보온커버(20)의 상측에 고정 결합될 수 있다.
제어부(43)는 온도측정센서(42)로부터 전달받은 신호를 토대로 슬래그의 현재 온도와 설정 온도를 비교하고 설정 온도보다 현재 온도가 낮을 경우 버너(41)에 신호를 전송한다.
따라서, 본 실시예의 슬래그 포트에 저장된 슬래그는 온도측정센서(42)에 의해 간헐적 또는 주기적으로 그 온도가 측정됨으로써 설정 온도 이하로 떨어질 경우 제어부(43)의 신호에 의해 버너(41)가 슬래그를 가열하게 되며, 이로 인해 슬래그는 슬래그 포트에 저장된 상태로 이송 중일 때나 현열 회수 과정 중에 고화되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예의 슬래그 포트는 본체(10)를 지지하는 복수 개의 지지대(50)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 지지대(50)는 본체(10)의 양측에 배치된다. 각각의 지지대(50)는 그 일단이 지면에 안착되고 타단은 본체(10)에 힌지축(51)으로 결합됨으로써, 필요에 따라서는 본체(10)가 지지대(50)에 대해 소정 각도로 회전될 수 있다. 예컨대, 본체(10) 내에 저장된 슬래그를 현열 회수장치(A)로 배출할 때, 크레인 등을 별도로 사용하지 않고도 지지대(50)를 기반으로 본체(10)를 점진적으로 회동시킴으로써 슬래그를 안정적으로 배출할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 슬래그 포트를 도시한 것으로, 본 실시예의 슬래그 포트는 본체(10), 보온커버(20), 가열유닛(40)을 포함하며, 그 개략적인 구성은 제1 실시예와 유사하다.
다만, 본 실시예의 가열유닛(40)은 온도측정센서(42), 열선(44), 제어부(43)를 포함할 수 있다.
즉, 본체(10)는 내벽(10a), 외벽(10c) 및 중간벽(10b)으로 구성되는 것은 제1 실시예와 동일하지만, 중간벽(10b)에는 내벽(10a)을 따라 열선(44)이 길게 설치되어 본체(10)에 수용된 슬래그를 가열함으로써, 슬래그가 고화되는 것을 방지하게 된다.
한편, 본 실시예에 따라 본체(10) 내에 열선(44)을 설치할 경우 보온커버(20)에는 버너(41)의 화염이 통과하기 위한 화염구가 형성될 필요가 없다.
10 ; 본체 10a ; 내벽
10b ; 중간벽 10c ; 외벽
11 ; 힌지돌기 12 ; 배출구
13 ; 배출 가이드 20 ; 보온커버
21 ; 화염구 22 ; 센서홀
23 ; 힌지홈 30 ; 힌지핀
40 ; 가열유닛 41 ; 버너
42 ; 온도측정센서 43 ; 제어부
44 ; 열선 50 ; 지지대
51 ; 힌지축

Claims (5)

  1. 슬래그가 투입되도록 상측이 개방되고, 주강 재질의 내벽과 외벽 및 내벽과 외벽 사이에 개재되는 비전도성 내화물의 중간벽을 포함하는 본체;
    상기 본체의 개방된 상측에 결합되며, 비전도성 내화물을 포함하는 보온커버;
    상기 본체 내에 수용된 슬래그에 열을 공급하는 가열유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 포트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체에는 슬래그를 배출하기 위한 배출구가 형성되고, 상기 배출구의 소정 거리 하측에는 슬래그의 배출을 안내하는 배출 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 슬래그 포트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중간벽의 두께는 내벽 및 외벽의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 슬래그 포트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열유닛은 본체 내에 수용된 슬래그의 온도를 측정하는 비접촉식 온도측정센서, 상기 보온커버 상에 설치되는 버너, 상기 온도측정센서로부터 신호를 전달받아 버너를 가동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 포트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가열유닛은 본체 내에 수용된 슬래그의 온도를 측정하는 비접촉식 온도측정센서, 상기 본체의 중간벽에 설치되는 열선, 상기 온도측정센서로부터 신호를 전달받아 열선을 가동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 포트.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61133536A (ja) * 1984-11-30 1986-06-20 Toshiba Corp 電子銃
KR20030037469A (ko) * 2001-11-05 2003-05-14 한국전자통신연구원 코드분할 다중접속 시스템에서 분할 역확산된 파일럿심볼을 이용한 신호대간섭비 측정 장치 및 그 방법

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