KR101514951B1 - 슬래그볼 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬래그 포트 내에 있는 용융 상태의 슬래그를 급냉 및 비산시켜 구 형상의 슬래그볼을 만들어 산업용으로 재활용하기 위한 슬래그볼 제조 장치에 대한 것이다.
본 발명의 슬래그볼 제조 장치는 용융 슬래그를 배출하는 슬래그 포트; 상기 슬래그 포트로부터 배출되는 용융 슬래그를 일시 저장하는 것으로, 전방 하측에 일시 저장된 용융 슬래그를 배출하는 배출공이 형성된 슬래그 호퍼; 상기 슬래그 호퍼의 배출공으로부터 배출되는 용융 슬래그를 이송하는 플로우 가이드; 및 상기 플로우 가이드 말단 하부에 위치하는 것으로, 플로우 가이드에 의하여 이송되어 떨어지는 용융 슬래그를 냉각 비산시켜 입상화함으로써, 슬래그볼을 제조하기 위한 에어 블로우어; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

슬래그볼 제조 장치{Manufacturing apparatus of slag ball}
본 발명은 슬래그 포트 내에 있는 용융 상태의 슬래그를 급냉 및 비산시켜 구 형상의 슬래그볼을 만들어 산업용으로 재활용하기 위한 슬래그볼 제조 장치에 대한 것이다.
전기로 또는 전로 공정에서 발생되는 제강 슬래그는 일반적으로 슬래그 포트에 받아 야적장에 쏟아부은 후 응고되면 파쇄기 설비에 투입시킨다. 이때, 슬래그 중에 포함되어 있는 Fe 산화물은 자석으로 선별 분리하여 제강 철원으로 재활용하고, 응고된 순수 슬래그는 통상 40㎜ 이하의 골재로 입상화시켜 도로 포장재 등으로 재활용하고 있다(특허 제10-1175479호).
한편, 종래기술로 용융 슬래그를 입자화하여 연마재 등으로 재활용하기 위한 기술이 2012. 10. 18. 등록된 등록특허공보 등록번호 10-1194277호로 제안된 바 있다.
상기 선행기술에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 슬래그 포트(2)에서 배출되는 용융 슬래그(1)가 턴디시(3)에서 일시 저장되면서 배출되며, 턴디시(3)에서 배출되는 용융 슬래그(1)는 턴디시(3) 전방 하부에 위치한 상하 에어 블로우어(4, 5)에서 분사되는 가스에 의하여 미세한 크기로 분쇄되면서 상부로 비산되어 일정 크기의 입자를 지닌 슬래그볼(1')로 생산된다.
상기와 같은 과정을 거쳐 생산된 슬래그볼(1')은 피가공면에 고속으로 분사되어 충돌함으로써, 피가공면을 연마하거나 페인트 또는 녹층을 벗겨내어 청정화하는 블라스트 크리닝 등에 연마재로 이용될 수 있다.
상기 선행기술에서는 입도가 고른 슬래그볼(1')을 형성하기 위하여, 용융 슬래그(1)가 얕은 깊이로 균일하게 흐르도록 턴디시(3)의 길이를 적어도 1m 이상으로 길게 설치한다.
한편, 슬래그볼(1')의 내마모성 및 강도를 향상시키기 위해서는 슬래그볼(1')의 형성 단계에서 급랭되는 온도가 가급적 클 것이 요구된다
그러나 상기 선행기술의 경우 앞서 설명한 바와 같이, 용융 슬래그(1)의 흐름을 균일하게 하고 유량을 일정하게 유지하도록 턴디시(3)가 1m 이상의 긴 길이를 갖는다. 이로 인한여 슬래그 포트(2)로부터 공급된 용융 슬래그(1)가 턴디시(3) 상에서 넓고 얇게 펼쳐진 상태로 노출되는 시간이 많아 일부 용융 슬래그(1)의 온도가 슬래그볼(1')이 형성되기도 전에 이미 냉각이 진행된다. 또한, 용융 슬래그(1)가 긴 길이의 턴디시(3)를 거치면서 서서히 계속하여 냉각하기 때문에 슬래그볼(1')의 내마모성 및 강도가 저하될 염려가 있다.
또한, 상기 선행기술에서는 에어 블로우어(4, 5)를 통하여 용융 슬래그(1)를 분쇄 및 냉각하나, 에어 블로우어(4, 5)에서 공급되는 가스 만으로는 용융 슬래그(1)의 온도를 떨어뜨리는 효과가 크지 않아 슬래그볼(1')의 입도가 불량하며 용융 슬래그(1)의 응고로 인한 뭉침 현상이 발생할 수 있다.
아울러 상기 선행기술에서는 턴디시(3)에서 낙하하는 용융 슬래그(1) 하부에서 가스를 공급함으로써, 분쇄되는 슬래그볼(1')이 전방 상부로 비산되게 하고 있다. 그러나 이 경우 비산되어 낙하되는 슬래그볼(1')의 이동 반경이 길어 작업장의 규모가 필요 이상으로 요구되고, 실내 온도가 상승할 염려가 있으며, 먼지가 많이 날려 작업장 환경을 악화시키는 단점이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 플로우 가이드 상으로 공급되는 용융 슬래그의 양을 조절하여 플로우 가이드의 길이를 짧게 설정함으로써, 플로우 가이드 상을 흐르는 용융 슬래그의 서냉을 방지할 수 있는 슬래그볼 제조 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 플로우 가이드에서 낙하되는 용융 슬래그를 급냉시킴으로써, 용융 슬래그의 응고로 인한 뭉침 현상이나 슬래그볼의 불균일한 입도를 방지할 수 있는 슬래그볼 제조 장치를 제공하고자 한다.
아울러 본 발명은 슬래그볼의 비산 거리를 줄일 수 있어, 작업장의 규모를 감소시키고, 실내 온도를 낮출 수 있으며, 먼지 발생을 최소화할 수 있는 슬래그볼 제조 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 용융 슬래그를 배출하는 슬래그 포트; 상기 슬래그 포트로부터 배출되는 용융 슬래그를 일시 저장하는 것으로, 전방 하측에 일시 저장된 용융 슬래그를 배출하는 배출공이 형성된 슬래그 호퍼; 상기 슬래그 호퍼의 배출공으로부터 배출되는 용융 슬래그를 이송하는 플로우 가이드; 및 상기 플로우 가이드 말단 하부에 위치하는 것으로, 플로우 가이드에 의하여 이송되어 떨어지는 용융 슬래그를 냉각 비산시켜 입상화함으로써, 슬래그볼을 제조하기 위한 에어 블로우어; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 에어 블로우어에 인접하여 설치되는 것으로, 물을 분사하여 용융 슬래그를 급냉시키기 위한 워터 스프레이; 가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 에어 블로우어에 의하여 비산된 용융 슬래그를 2차로 냉각하기 위하여 하방으로 미세물을 분무하는 루프형 분사기; 가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 배출공은 수평 방향으로 길게 형성된 장공인 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 배출공은 복수의 구멍이 수평 방향으로 일렬로 형성된 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 플로우 가이드는 호퍼의 배출공 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 슬래그 호퍼에는 배출공의 개폐 정도를 조절하여 용융 슬래그의 배출량을 조절하는 배출공 조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 플로우 가이드 전단에 위치하는 호퍼의 배출공을 통하여 용융 슬래그를 공급함으로써, 플로우 가이드에 공급되는 용융 슬래그의 양을 균일하게 조절할 수 있다. 따라서 플로우 가이드는 종래기술의 턴디시와는 달리 그 길이를 짧게 조절할 수 있으므로, 플로우 가이드 상을 흐르는 용융 슬래그의 서냉을 방지하여, 슬래그볼의 강도 및 내마모성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 에어 블로우어에 더하여 워터 스프레이로 플로우 가이드에서 낙하되는 용융 슬래그를 급냉시킬 수 있다. 따라서 용융 슬래그의 응고로 인한 뭉침 현상을 예방하고 슬래그볼의 입도를 균일하게 할 수 있다.
셋째, 비산되는 슬래그볼 전방에 하방으로 미세물을 분무하는 루프형 분사기를 위치시킴으로써, 슬래그볼의 비산 거리를 줄일 수 있다. 따라서 작업장의 규모를 감소시키고, 실내 온도를 낮출 수 있으며, 먼지 발생을 최소화할 수 있다. 아울러 미세물이 2차 급냉 효과를 부여하므로 슬래그볼의 급냉 효과를 극대화시킬 수 있다.
넷째, 생산되는 슬래그볼을 크기에 따라 다양한 종류의 피가공면을 연마할 수 있는 연마재 등으로 활용하는 등 산업용으로 재활용할 수 있어 경제적이다.
도 1은 종래 슬래그볼 제조 장치를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명 슬래그볼 제조 장치를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼와 플로우 가이드의 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼와 플로우 가이드의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼와 플로우 가이드의 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼의 실시예를 도시하는 도면.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명 슬래그볼 제조 장치를 도시하는 도면이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 슬래그볼 제조 장치는 용융 슬래그(1)를 배출하는 슬래그 포트(10); 상기 슬래그 포트(10)로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 일시 저장하는 것으로, 전방 하측에 일시 저장된 용융 슬래그(1)를 배출하는 배출공(21)이 형성된 슬래그 호퍼(20); 상기 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)으로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 이송하는 플로우 가이드(30); 및 상기 플로우 가이드(30) 말단 하부에 위치하는 것으로, 플로우 가이드(30)에 의하여 이송되어 떨어지는 용융 슬래그(1)를 냉각 비산시켜 입상화함으로써, 슬래그볼(1')을 제조하기 위한 에어 블로우어(40); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 슬래기볼 제조 장치는 용융 슬래그(1)를 슬래그볼(1')로 제조하기 위한 것으로, 슬래그 포트(10), 슬래그 호퍼(20), 플로우 가이드(30)가 순차적으로 위치되며, 플로우 가이드(30) 하부에 위치하는 에어 블로우어(40)를 포함하여 구성된다.
상기 슬래그 포트(10)는 용융 슬래그(1)를 배출하는 것으로, 용융 슬래그(1)는 전기로 및 전로 공정에서 발생하는 부산물인 제강 슬래그를 이용할 수 있다.
상기 슬래그 호퍼(20)는 슬래그 포트(10)로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 일시 저장하는 것으로, 전방 하측에 일시 저장된 용융 슬래그(1)를 배출하는 배출공(21)이 형성되어 있으며, 배출공(21)을 통하여 용융 슬래그(1)를 일정량씩 고르게 플로우 가이드(30) 상으로 공급한다.
본 발명은 슬래그 포트에 의해 용융 슬래그(1)의 공급량을 조절하도록 하고 있으므로, 플로우 가이드(30)는 그 길이를 비교적 짧게 설정할 수 있어, 종래 긴 길이를 가지는 턴디시를 거치면서 발생하는 용융 슬래그(1)의 서냉 현상을 일차적으로 방지할 수 있다.
상기 플로우 가이드(30)는 상기 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)으로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 이송하는 것으로, 용융 슬래그(1)가 플로우 가이드(30) 상면에서 중력에 의하여 원활하게 흘러내려 플로우 가이드(30) 외부로 배출될 수 있도록 플로우 가이드(30)는 소정의 기울기를 갖도록 배치한다.
플로우 가이드(30) 상부의 용융 슬래그(1)가 얕고 고르게 퍼지도록 하기 위하여, 상기 플로우 가이드(30)의 너비는 배출공(21)의 너비와 같거나 그 이상이 되도록 제작함이 바람직하다. 또한, 상기 배출공(21)은 용융 슬래그(1)의 급격한 공급을 방지할 수 있도록 슬래그 호퍼(20)의 너비를 따라 수평 방향으로 장공을 이루되, 높이가 일정하도록 구성한다.
이때, 용융 슬래그(1) 공급을 위한 배출공(21)의 크기를 조절할 수 있는 배출공 조절수단(22)이 슬래그 호퍼(20)에 부가될 수 있으며, 이와 관련해서는 도 6과 관련하여 후술하기로 한다.
또한, 플로우 가이드(30)는 좌우 양 측면에 소정 높이로 격벽이 형성된 ㄷ 형상의 단면을 갖도록 제작할 수 있다. 상기 플로우 가이드(30)의 격벽에 의하여 플로우 가이드(30)의 좌우 양 측면으로 용융 슬래그(1)가 떨어지는 것을 방지하고, 용융 슬래그(1)의 흐름을 가이드할 수 있다.
상기 에어 블로우어(40)는 플로우 가이드(30) 말단 하부에 위치하는 것으로, 플로우 가이드(30)에 의하여 이송되어 떨어지는 용융 슬래그(1)를 냉각 비산시켜 입상화함으로써, 슬래그볼(1')을 제조한다.
상기 에어 블로우어(40)는 분사되는 공기의 온도와 분사 압력을 조절하여 슬래그볼(1')의 크기 및 급냉 여부를 조절할 수 있다.
본 발명의 슬래그볼 제조 장치는 상기 에어 블로우어(40)에 인접하여 설치되는 것으로, 물을 분사하여 용융 슬래그(1)를 급냉시키기 위한 워터 스프레이(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
에어 블로우어(40)에서 공급되는 공기 만으로는 슬래그볼(1')의 급냉 효과가 미미할 수 있으므로, 본 발명에서는 에어 블로우어(40)에서 공급되는 공기 뿐만 아니라 워터 스프레이(50)에서 분사되는 물의 온도를 조절하여 플로우 가이드(30)에서 낙하되는 용융 슬래그(1)를 급냉시킬 수 있다.
상기와 같은 슬래그볼(1')의 급냉으로 인하여, 슬래그볼(1')의 입도를 균일하게 할 수 있으며, 용융 슬래그(1)의 응고로 인한 뭉침 현상을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 슬래그볼 제조 장치는 상기 에어 블로우어(40)에 의하여 비산된 용융 슬래그(1)를 2차로 냉각하기 위하여 하방으로 미세물을 분무하는 루프형 분사기(60)가 더 구비될 수 있다.
상기 루프형 분사기(60)는 플로우 가이드(30)에서 소정 거리만큼 이격되어 플로우 가이드(30) 전방에 위치하는 것으로, 비산되는 슬래그볼(1')의 상부에서 하방으로 미세물을 분무하여 슬래그볼(1')을 2차로 냉각하면서 낙하되도록 한다.
그러므로 루프형 분사기(60)는 슬래그볼(1')의 비산 거리를 줄일 수 있어, 작업장 규모 감소, 실내 온도 저감, 먼지 발생 최소화 등의 효과로 작업장 환경을 개선할 수 있다. 아울러 루프형 분사기(60)에서 분무되는 미세물의 온도를 조절하여 슬래그볼(1')의 2차 급냉 효과를 얻을 수 있으므로, 슬래그볼(1')의 급냉 효과 극대화로 강도 및 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼(20)와 플로우 가이드(30)의 다양한 실시예를 도시하는 도면이다.
본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)을 수평 방향으로 길게 형성된 장공으로 구성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)을 슬래그 호퍼(20)의 너비 방향을 따라 길이가 긴 장공으로 형성하는 경우에는 배출공(21)을 통하여 배출되는 용융 슬래그(1)의 공급량을 일정하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)을 복수의 구멍이 수평 방향으로 일렬로 형성되도록 구성할 수 있다.
이 경우, 복수의 배출공(21)의 위치에 구애받지 않고, 용융 슬래그(1)를 더욱 고르게 공급할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 플로우 가이드(30)는 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21) 하단에 결합되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에서는 도 3 내지 도 4의 실시예와 같이, 슬래그 호퍼(20)와 플로우 가이드(30)를 각각 별개의 부재로 구성하여 이들을 상호 소정 거리 이격되도록 위치시키는 것도 가능하나, 도 5의 실시예에서와 같이, 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21) 하단에 플로우 가이드(30)가 일체로 결합되도록 하여 용융 슬래그(1)가 플로우 가이드(30)로 공급될 때 낙차를 최소화하도록 구성할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 이용되는 슬래그 호퍼의 실시예를 도시하는 도면이다.
본 발명에서 상기 슬래그 호퍼(20)에는 배출공(21)의 개폐 정도를 조절하여 용융 슬래그(1)의 배출량을 조절하는 배출공 조절수단(22)이 더 구비될 수 있다.
즉, 상기 배출공(21)은 배출공 조절수단(22)에 의하여 그 크기를 조절함으로써, 플로우 가이드(30)에 공급되는 용융 슬래그(1)의 양을 설정할 수 있다. 배출공 조절수단(22)에 의하여 설정되는 용융 슬래그(1)의 공급량은 앞서 설명한 에어 블로우어(40)의 공기압 등과 함께 슬래그볼(1')의 요구되는 입자 크기를 설정한다.
이와 같이, 본 발명은 배출공 조절수단(22)에 의하여 슬래그 포트(10)의 배출공(21)에서 배출되는 슬래그볼(1')의 입자 크기를 자유 자재로 조절할 수 있으므로, 슬래그볼(1')의 사용 범위를 확장시키는 효과를 발휘한다.
상기 배출공 조절수단의 개폐는 도 6에서와 같이 배출공(21)의 전면 또는 후면에 상하 슬라이딩 가능한 도어를 배치하거나, 도어를 힌지축에 의하여 회전 가능하게 위치시키는 방법 등 다양한 방법을 통하여 조절할 수 있다.
이때, 도면에는 미도시되어 있으나, 상기 도어의 슬라이딩 또는 회전은 유압실린더에 의하여 구현할 수 있다. 유압실린더에 의하여 도어의 개폐 정도는 조절하는 것은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 관련된 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
1: 용융 슬래그 1': 슬래그볼
2: 슬래그 포트 3: 턴디시
4, 5: 에어 블로우어 10: 슬래그 포트
20: 슬래그 호퍼 21: 배출공
22: 배출공 조절수단 30: 플로우 가이드
40: 에어 블로우어 50: 워터 스프레이
60: 루프형 분사기

Claims (7)

  1. 용융 슬래그(1)를 배출하는 슬래그 포트(10);
    상기 슬래그 포트(10)로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 일시 저장하는 것으로, 전방 하측에 일시 저장된 용융 슬래그(1)를 배출하는 배출공(21)이 형성된 슬래그 호퍼(20);
    상기 슬래그 호퍼(20)의 배출공(21)으로부터 배출되는 용융 슬래그(1)를 이송하는 것으로서, 슬래그 호퍼의 배출공(21) 하단에 일체로 결합되는 플로우 가이드(30);
    상기 플로우 가이드(30) 말단 하부에 위치하는 것으로, 플로우 가이드(30)에 의하여 이송되어 떨어지는 용융 슬래그(1)를 냉각 비산시켜 입상화함으로써, 슬래그볼(1')을 제조하기 위한 에어 블로우어(40);
    상기 에어 블로우어(40)에 인접하여 설치되는 것으로, 물을 분사하여 용융 슬래그(1)를 급냉시키기 위한 워터 스프레이(50);
    플로우 가이드(30)의 전방에 이격되어 위치하면서 상기 에어 블로우어(40)에 의하여 비산된 용융 슬래그(1)를 2차로 냉각하기 위하여 하방으로 미세물을 분무하는 루프형 분사기(60); 가 포함되어 이루어지되,
    상기 플로우 가이드(30)의 너비는 적어도 배출공(21)의 너비 이상이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배출공(21)은 수평 방향으로 길게 형성된 장공인 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배출공(21)은 복수의 구멍이 수평 방향으로 일렬로 형성된 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬래그 호퍼(20)에는 배출공(21)의 개폐 정도를 조절하여 용융 슬래그(1)의 배출량을 조절하는 배출공 조절수단(22)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬래그볼 제조 장치.
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