KR101379456B1 - Slag ball atomizing system with integration function of air stream - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용융된 제강 슬래그가 일정량 출탕되면서 공급되어 일정방향으로 낙하시키는 턴디시, 상기 턴디시에서 낙하되는 용융상태의 제강 슬래그를 비산시키는 분사장치, 상기 비산된 제강 슬래그 입자들이 야적되는 슬래그 야적장, 상기 야적된 슬래그 입자들을 외부로 반출시키는 버킷 엘리베이터를 포함하는 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템에 있어서, 상기 턴디시의 전면의 슬래그 비산 흐름의 상부에 종단면이 "∩" 또는 터널형으로 구성되고 그 내부면에는 전진방향으로 점진협소형(漸進狹小形)의 안내홈이 형성된 플로우 가이드가 구비되어 제강 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 안내하도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention is a tundish for supplying a predetermined amount of molten steelmaking slag is dropped in a predetermined direction, an injection device for scattering the molten steelmaking slag falling from the tundish, the slag yard that the scattered steelmaking slag particles are piled up, A steelmaking slag atomizing treatment system including a bucket elevator for carrying out the deposited slag particles to the outside, wherein the longitudinal section is configured to be “∩” or tunnel-shaped at the top of the slag scattering flow in front of the tundish, and the inner surface thereof. It is characterized in that it is provided with a flow guide formed with a progressive narrow guide groove in the forward direction to guide the scattering direction, falling distance and scattering trajectory of the steelmaking slag.
Description
본 발명은 슬래그 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 턴디시에서 고온 용융상태로 낙하하는 슬래그에 고속가스를 분사하는 분사장치의 분사노즐 전방에 분사 기류를 집적화 하는 플로우 가이드(Flow guide)를 설치하여 슬래그 (볼)의 직진성을 향상시켜 슬래그의 비산방향을 중앙측으로 집중시키도록 한 슬래그 볼 처리시스템의 플로우 가이드에 관한 것이다.
The present invention relates to a slag treatment device, and more particularly, to install a flow guide (Flow guide) integrating the injection airflow in front of the injection nozzle of the injection device for injecting high-speed gas to the slag falling in the hot melt in tundish The present invention relates to a flow guide of a slag ball processing system which improves the straightness of slag (ball) to concentrate the scattering direction of slag toward the center side.
현재 제철소에서 발생되는 제강 슬래그는 슬래그 처리장(야드장)으로 운송하여 살수 냉각과정을 거친 후 분쇄장으로 운송하여 파쇄기로 분쇄시켜 입도분리한 후, 15㎜ 이상은 매립하고, 나머지는 소결용 원료나 기타 부원료로 활용되고 있다. 특히, 시멘트 원료, 조재제, 염기성 비료 등으로 활용할 경우에는 미립분의 형태로 제조해야할 필요성이 있다.Steelmaking slag generated at the current steel mill is transported to the slag treatment plant (yardyard), and after spraying and cooling, it is transported to the crushing plant, crushed by a crusher, separated by particle size, and over 15mm is landfilled, and the rest is sintered raw material or It is used as other side materials. In particular, when used as a raw material for cement, reconstituting agents, basic fertilizers, etc. there is a need to manufacture in the form of fine powder.
이와 같은 미립형 제강 슬래그의 재활용 처리공정은 용융 슬래그의 수집, 운반, 살수, 냉각, 분쇄 등의 복잡한 다단계공정으로 이루어져 있어 처리비용 및 시간이 많이 소요되고, 환경 측면에서도 살수 냉각과정에서 발생하는 분진 및 수증기, 폭발 등으로 작업환경을 악화시키는 문제점이 있다.This recycling process of fine steelmaking slag consists of complex multi-step processes such as collecting, transporting, spraying, cooling, and crushing molten slag, which requires a lot of processing cost and time, and environmentally friendly dust And there is a problem that deteriorates the working environment due to steam, explosions and the like.
이를 위해, 고온의 용융상태로 배출되는 제강 슬래그를 재활용하고자 하는 다양한 방법 및 시스템이 제안되었으며, 이러한 제조방법 중 하나가, 배출되어 낙하되는 용융슬래그를 하부측에 설치된 분사장치를 통해 분사물(예컨대, 공기 또는 가스)를 고속 분사하여 용융슬래그를 냉각 및 고체화시킴으로써 슬래그를 볼 또는 파이버 형태로 변형처리하여 건축 및 건설용 자재로 활용하는 방안이 본 출원인이 개발한 아토마이징 처리법(Atomizing)이라 칭하였으며, 이에 관련하여 다양한 장치기술을 연구개발하여 특허출원한 바 있다.To this end, various methods and systems have been proposed to recycle steelmaking slag discharged at a high temperature molten state, and one of such manufacturing methods is to spray the molten slag discharged and dropped through an injection device installed on the lower side (for example, The method of transforming slag into ball or fiber form by utilizing high speed injection, cooling and solidifying molten slag, and utilizing it as a building and construction material was called atomizing method developed by the applicant. In this regard, he has applied for patents by researching and developing various device technologies.
그럼에도, 이러한 슬래그 처리시스템 중 분사장치 선단에 위치한 분사노즐의 단순한 구성으로 인해 분사기류가 일정하지 않게 분사되어 일부는 쓸모없이 분산되어 버리는 단점이 있었으며, 이에 따라 슬래그 볼 처리에 필요한 에너지의 손실이 커지게 되는 문제점이 있었다.Nevertheless, due to the simple configuration of the injection nozzle located at the tip of the injector of the slag treatment system, the injection airflow is not uniformly distributed and some of them are distributed unnecessarily, and thus the energy loss required for slag ball treatment is large. There was a problem.
이러한 에너지 손실은 관리 비용의 상승과 장비의 대형화, 고장의 가능성 증가, 소음 증가 등 여러 가지 문제점을 유발한다.This energy loss causes a number of problems, including increased management costs, larger equipment, increased likelihood of failure, and increased noise.
또한 생성된 슬래그 볼이 사방으로 분출되면서 벽과 지붕 등의 손상 부위가 넓어져 관리에 어려움이 발생한다. 슬래그 볼을 모아서 후처리할 때도 중장비가 넓은 면적을 이동하면서 작업이 이루어져야 했다.
In addition, as the generated slag balls are ejected in all directions, damages such as walls and roofs are widened, which causes difficulties in management. When the slag balls were collected and post-processed, the work had to be done while the heavy equipment moved a large area.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기로에서 포트나 러너를 통하여 턴디시로 출탕되는 용융상태의 제강 슬래그에 분사장치의 분사 노즐을 통해 에어 또는 가스 또는 냉각수 등의 분사물을 분사하여 용융 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 조절 및 비산 궤적을 조절하도록 한 슬래그 처리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in order to solve the above problems, the injection of air or gas or cooling water through the injection nozzle of the injector to the molten steel slag of the molten state is tapping through the pot or runner in the electric furnace It is an object of the present invention to provide a slag treatment system for controlling the scattering direction, the fall distance control and the scattering trajectory of molten slag by spraying.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용융된 제강 슬래그가 일정량 출탕되면서 공급되어 일정방향으로 낙하시키는 턴디시, 상기 턴디시에서 낙하되는 용융상태의 제강 슬래그를 비산시키는 분사장치, 상기 비산된 제강 슬래그 입자들이 야적되는 슬래그 야적장, 상기 야적된 슬래그 입자들을 외부로 반출시키는 버킷 엘리베이터를 포함하는 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템에 있어서, 상기 턴디시의 전면의 슬래그 비산 흐름의 상부에 플로우 가이드가 구비되어 제강 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 안내하도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a tundish for supplying a predetermined amount of molten steelmaking slag to fall in a predetermined direction, the spraying device for scattering the molten steel slag of the molten state falling from the tundish, the scattering A steelmaking slag atomizing treatment system including a slag yard in which the deposited steelmaking slag particles are deposited, and a bucket elevator for carrying out the deposited slag particles to the outside, wherein a flow guide is provided at an upper portion of the slag scattering flow in front of the tundish. And guide the scattering direction, the fall distance and the scattering trajectory of the steelmaking slag.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 플로우 가이드는 종단면이 "∩" 또는 터널형으로 구성되고, 그 내부면에는 전진방향으로 점진협소형(漸進狹小形)의 안내홈이 형성되어 기류의 직진성을 유지안내하도록 하고, 또한 상기 플로우 가이드는 그의 외부에는 가열을 대비한 냉각수 자켓이 형성되고, 그 내부에는 상기 냉각수 자켓을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분출노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the flow guide has a longitudinal section of "∩" or tunnel type, the inner surface of the guide groove of the progressive narrow narrow (漸進 狹小 -shaped) in the forward direction is formed, the straightness of the air flow The flow guide is also characterized in that the coolant jacket for the heating is formed on the outside of the flow guide, the coolant jet nozzle for injecting the coolant supplied through the coolant jacket therein.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 상기한 바와 구성된 플로우 가이드의 설치에 의해 분사되는 고속가스의 직진성을 확보함과 동시에 비산되는 슬래그 흐름의 직진성을 확보하여 슬래그 볼의 생산을 극대화시킬 수 있으며, 분사장치에서 분사되는 고속가스에 의해 비산되는 슬래그의 비산방향을 일정하게 유지 및 제어할 수 있어 비산된 후 바닥면에 낙하하는 슬래그 볼 및 파이버가 일정한 위치 및 장소에 적재됨으로써 슬래그 볼 및 파이버의 수집 및 처리가 용이하고, 슬래그의 비산에 따른 안전사고를 예방할 수 있다.
As described above, the present invention having the configuration as described above, the production of slag balls by ensuring the straightness of the high-speed gas injected by the installation of the flow guide configured as described above while ensuring the straightness of the slag flow scattered. It can be maximized, and the slag scattered by the high-speed gas injected from the injector can be kept constant and controlled so that the slag ball and fiber falling on the floor after being scattered are loaded at a certain position and place. It is easy to collect and process balls and fibers, and can prevent safety accidents due to scattering of slag.
도1은 본 발명에 따른 기류 집적화 기능이 가능한 슬래그 볼 아토마이징 처리시스템을 개략적으로 나타내는 구성도.
도2는 도1에 도시된 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 사시도.
도3은 도2에 도시한 플로우 가이드의 내면도.
도4는 플로우 가이드의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도.1 is a configuration diagram schematically showing a slag ball atomizing processing system capable of airflow integration function according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the flow guide shown in FIG. 1; FIG.
3 is an inner view of the flow guide shown in FIG. 2;
4 is a plan view schematically showing the configuration of the flow guide;
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 후술하는 실시예는 단지 본 발명을 쉽게 설명하고자 한 것으로 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능한 것으로 이해하여야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
특히, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로, 특히 별도로 정의되지 않는 한, '제강 슬래그'는 다양한 제철 슬래그, 환원 슬래그 등을 포함하는 것을 의미하고, '제강 슬래그 아토마이징 처리장' 역시 일반적인 슬래그 처리장도 폭 넓게 포함하는 것을 의미한다.In particular, the terminology used herein is for the purpose of describing embodiments, and unless specifically defined otherwise, 'steel slag' refers to including various steel slag, reducing slag, and the like, and 'steel slag atomizing treatment plant'. It also means to include a general slag treatment plant widely.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a steelmaking slag atomizing processing system according to the present invention.
도1에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템(100)은 주요 구성요소로서 턴디시(10) 및 분사장치(20) 등을 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the steelmaking slag
상기 턴디시(10)는 전기로(미도시)에서 러너(1)를 통하여 용융된 제강 슬래그(11)가 일정량 출탕되면서 공급될 경우, 용융된 제강 슬래그를 일정 방향으로 가이드하여 흘려보내면서 낙하시키기 위한 것이다. 상기 러너는 출탕되는 용융 슬래그를 상기 턴디시(10)로 공급하는 역할을 한다.When the tundish 10 is supplied while the
이를 위하여, 상기 턴디시(10)는 러너에서 공급되는 용융상태의 제강 슬래그가 체류 및 배출되도록 일정각도 경사지게 형성된다.To this end, the tundish 10 is formed to be inclined at a predetermined angle so that the molten steel slag supplied from the runner stays and is discharged.
상기 분사장치(20)는 상기 턴디시(10)에서 낙하되는 용융상태의 제강 슬래그(11)를 비산시킨다. 즉, 상기 분사장치(20)는 상기 턴디시(10)의 하측에 위치하여 턴디시(10)로부터 낙하되는 용융상태의 제강 슬래그(11)에 분사물을 분사하여 냉각 및 고체화시킨다.The
상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 분사장치(20)는 턴디시(10)에서 낙하되는 용융상태의 제강 슬래그(11)에 분사물을 분사함으로써 비산되는 제강 슬래그(11)를 슬래그 볼 또는 파이버 등의 다양한 입자 형태로 만든다. 이와 같이, 용융 슬래그를 고압 분사를 통해 다양한 입자로 만드는 것을 "아토마이징(Atomizing)"이라 칭한다.By the structure as described above, the
여기서, 상기 분사장치(20)는 용융상태로 낙하하는 제강 슬래그(11)에 에어를 분사하여 상기 제강 슬래그(11)를 비산시키도록 이루어진다. 즉, 상기 턴디시(10)에서 낙하하는 용융상태의 제강 슬래그(11)에 분사물을 분사하여 상기 제강 슬래그(11)를 비산시키기 위한 분사장치(20)가 에어를 분사하도록 이루어져 용융상태의 제강 슬래그(11)를 비산시키도록 이루어진다.Here, the
상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 턴디시(10)에서 낙하하는 용융상태의 제강 슬래그(11)가 분사되는 고압의 에어에 의해 비산되어 제강 슬래그 입자의 형태로 낙하된다. 또한, 상기 에어 분사장치에서 분사되는 에어에 의하여 상기 턴디시(10)에서 낙하하는 용융상태의 제강 슬래그(11)가 일정 거리를 비행한 후 슬래그 야적장(30)의 뒷편 바닥에 적재된다.By the structure as described above, the
그럼에도, 슬래그 입자의 중량에 따라 소입자 또는 대입자 슬래그는 전방이나 중간부분에 낙하하여 야적되고, 처리장의 내부 공간은 미세입자를 포함하는 폐열부산물들로 가득차게 된다.Nevertheless, depending on the weight of the slag particles, the small particles or the large particle slag fall into the front or the middle portion and are piled up, and the internal space of the treatment plant is filled with waste heat by-products including fine particles.
이와 같이, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하된 제강 슬래그(11)는 다양한 에어 및/또는 냉각수에 의해 급속도로 냉각되어 버킷 엘리베이터(40)로 이송됨으로써, 처리된 제강 슬래그 입자들은 외부로 반출되는 것이다.As such, the
본 발명에 따라서, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산되는 제강 슬래그(11)의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 안내하기 위하여 상기 턴디시(10)의 전면의 슬래그 비산 흐름(A)의 상부에 플로우 가이드(50)가 구비된다. 상기 플로우 가이드의 설치에 의해 상기 분사장치(20)를 통하여 제강 슬래그(11)의 비산 시 상방향 및 좌, 우방향으로 비산되는 고온의 제강 슬래그(11)의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 조절할 수 있게 되는 것이다. 상기 플로우 가이드(50)는 고정부재(미도시)에 의하여 턴디시 또는 분사장치에 착탈가능하게 고정된다.According to the present invention, the upper portion of the slag scattering flow A on the front surface of the tundish 10 to guide the scattering direction, the fall distance and the scattering trajectory of the
이를 위하여 본 발명에 따른 상기 플로우 가이드(50)는 도2에 도시된 바와 같이, 가급적, 종단면을 "∩" 또는 터널형으로 구성하여 분사기류의 횡방향 분산을 일정하게 제어하여 분사기류의 직진성을 향상시키도록 하며, 특히, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 플로우 가이드(50)의 내부면에는 기류를 더욱 직진성을 유지안내하기 위해 전진방향으로 점진협소형(漸進狹小形)의 안내홈(51)이 형성되어 있다.To this end, the
또한, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 플로우 가이드(50)의 외부에는 가열을 대비한 냉각수 자켓(52)이 형성되고, 그 내부에는 상기 냉각수 자켓(52)을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분출노즐(53)이 형성된다.In addition, as shown in FIG. 4, a
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 플로우 가이드(50)는 다수개로 연결 될 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the
상기한 바와 구성된 플로우 가이드(50)가 상기 분사장치(20)의 분사노즐(21)에 근접되게 설치됨으로써 분사되는 고속가스의 직진성을 확보함과 동시에 비산되는 슬래그 흐름(A)의 직진성을 확보하여 슬래그 볼의 생산을 극대화시킬 수 있으며, 상기 가이드(50)의 내부에 냉각수가 순환 분출되도록 이루어짐으로써 고온 및 고열의 슬래그(11)에 대한 가이드(50)의 내구성 및 내열성을 향상시킬 수 있다.The
뿐만 아니라, 상기 가이드(50)에 의하여 분사장치(30)에서 분사되는 고속가스에 의해 비산되는 슬래그(11)의 비산방향을 일정하게 유지 및 제어할 수 있어 비산된 후 바닥면에 낙하하는 슬래그 볼 및 파이버가 일정한 위치 및 장소에 적재됨으로써 슬래그 볼 및 파이버의 수집 및 처리가 용이하고, 슬래그(11)의 비산에 따른 안전사고를 예방할 수 있다.
In addition, the slag ball falling on the floor after being scattered can be maintained and controlled by the
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described in connection with particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Anyone can easily know.
1 : 전기로 러너 10: 턴디시,
11 : 슬래그 20 : 분사장치
21 : 분사노즐 30 : 슬래그 야적장
40 : 버킷 엘리베이터 50 : 플로우 가이드
51 : 안내홈 52 : 냉각수 자켓
53 : 냉각수 분출노즐 100 : 슬래그 아토마이징 시스템
A : 슬래그 비산 흐름1: furnace runner 10: tundish,
11: slag 20: injector
21: injection nozzle 30: slag yard
40: bucket elevator 50: flow guide
51: guide groove 52: coolant jacket
53: cooling water jet nozzle 100: slag atomizing system
A: slag splash flow
Claims (4)
상기 턴디시의 전면의 슬래그 비산 흐름의 상부에 플로우 가이드가 구비되어 제강 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 안내하도록 하고,
상기 플로우 가이드는 종단면이 "∩" 또는 터널형으로 구성되고, 그 내부면에는 전진방향으로 점진협소형(漸進狹小形)의 안내홈이 형성되어 기류의 직진성을 유지안내하도록 한 것을 특징으로 하는 기류 집적화 기능이 가능한 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템.
A tundish for supplying a predetermined amount of molten steelmaking slag and dropping it in a predetermined direction, an injector for scattering the molten steelmaking slag falling from the tundish, a slag yard in which the scattered steelmaking slag particles are deposited, the yard A steelmaking slag atomizing treatment system comprising a bucket elevator for carrying out slag particles to an outside,
A flow guide is provided at the top of the slag scattering flow in front of the tundish to guide the scattering direction, the fall distance and the scattering trajectory of the steelmaking slag,
The flow guide has a longitudinal section having a “∩” or tunnel shape, and an inner side of the flow guide has a progressive narrow guide groove formed in a forward direction to maintain the straightness of the airflow. Steelmaking slag atomization processing system with integration capability.
상기 플로우 가이드는 그의 외부에는 가열을 대비한 냉각수 자켓이 형성되고, 그 내부에는 상기 냉각수 자켓을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분출노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 기류 집적화 기능이 가능한 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템.
The method according to claim 1,
The flow guide has a cooling water jacket formed therein for the heating, and a cooling water jet nozzle for spraying the cooling water supplied through the cooling water jacket is formed therein. Processing system.
상기 플로우 가이드는 하나 또는 그 이상으로 연결된 것을 특징으로 하는 기류 집적화 기능이 가능한 제강 슬래그 아토마이징 처리시스템.
The method according to claim 1,
The flow guide steelmaking slag atomizing processing system, characterized in that the flow guide is connected to one or more.
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