KR101536739B1

KR101536739B1 - 반응관 고착 방지 장치

Info

Publication number: KR101536739B1
Application number: KR1020130163172A
Authority: KR
Inventors: 이정욱
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-07-14
Also published as: KR20150074924A

Abstract

반응관 고착 방지 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 반응관의 상, 하부에 각각 구비되어 진공 형성을 위하여 상기 반응관의 상, 하부를 밀봉하기 위한 상부 커버와 하부 커버, 상기 반응관 내의 장입구멍에 장입되거나 상기 장입구멍을 통하여 상기 반응관의 외부로 배출되고, 내부에 단광을 장입하기 위한 내부 장입용 바스켓, 및 상기 반응관 내에 장입된 상기 내부 장입용 바스켓을 지지하고, 상기 내부 장입용 바스켓의 장입과 배출을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함한다.

Description

반응관 고착 방지 장치{DEVICE FOR PRECENTIG RETORT STICKING}

본 발명은 반응관 고착 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응관의 내부에 내부 장입용 바스켓을 장입하고 내부 장입용 바스켓을 통째로 배출하는 배출 형태를 가짐으로써, 반응관 고착 현상을 방지할 수 있고, 반응관의 가동율 증가 및 수명을 증대시킬 수 있으며, 생산량 및 반응관 교체에 소요되 비용을 절감 할 수 있는 반응관 고착 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네슘 제련 공정은 소성공정, 환원공정, 정련공정을 거치게 된다. 이 3가지 공정 중에서 환원공정은 온도 1230°C, 진공도 0.05Torr(6.65Pa)의 조건에서 소성공정에서의 결과물인 단광을 반응관(Retort)에 넣고 환원공정을 수행하게 된다. 이렇게 환원공정을 수행을 하면서 반응관(Retort)의 고착 발생율이 높다. 또한, 고착의 종류 또한 형태에 따라 여러 가지 종류가 있다.

이러한 환원공정에서 반응관(Retort)에 사용되는 설비는 도 6에 도시된 바와 같이, 상부커버(10), 하부커버(20)는 설비의 상, 하부에 설치되어 진공을 형성을 위한 실링(Sealing) 역할을 하며, 방열판 거치대(30)는 방열판(40)을 얹어 놓기 위한 봉 형태로 만들어져 있으며, 응축기(50)는 공정의 결과물을 응축하기 위한 것이며, 외통(60)의 내부에 삽입된 내통(70)은 내부의 열을 고루 분배 시키기 위해 만들어 놓은 설비이다.

또한, 환원공정에서 문제가 되는 부분은 고착이다. 고착은 도 7에 도시된 바와 같이, 다음과 같이 분류가 가능하다.

링 고착은 내통을 들어 올리면 올리는 자리 그대로 슬래그가 그 자리에 남아 있는 형태를 나타내며, 하부고착은 슬래그가 아래로 내려가면서 내려가지 못하고 그자리 그대로 고착이 되어 버리는 형태이며, 내통 고착은 슬래그 배출 시 내통을 들어 올려서 슬래그를 제거하여야 하는데 내통 자체가 올려지지 않은 상태를 말한다.

이와 같이, 환원공정에서는 슬래그 배출이 자연스럽지 못한 경우에, 슬래그 배출이 잘되지 않고 반응관(Retort)에 슬래그 자체가 고착이 되어 반응관을 사용하지 못하는 경우가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 슬래그 고착에 의하여 반응관 고착 현상이 발생되며, 반응관의 교체 비용이 증가하게 되며, 조업시 슬래그 제거에 많은 시간이 소요되며, 반응관의 가동율이 감소되고, 반응관의 수명이 단축되며, 반응관 이용에 따른 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 반응관의 내부에 내부 장입용 바스켓을 장입하고 내부 장입용 바스켓을 통째로 배출하는 배출 형태를 가짐으로써, 반응관 고착 현상을 방지할 수 있고, 반응관의 가동율 증가 및 수명을 증대시킬 수 있으며, 생산량 및 반응관 교체에 소요되 비용을 절감 할 수 있는 반응관 고착 방지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응관의 상, 하부에 각각 구비되어 진공 형성을 위하여 상기 반응관의 상, 하부를 밀봉하기 위한 상부 커버와 하부 커버,

상기 반응관 내의 장입구멍에 장입되거나 상기 장입구멍을 통하여 상기 반응관의 외부로 배출되고, 내부에 단광을 장입하기 위한 내부 장입용 바스켓, 및

상기 반응관 내에 장입된 상기 내부 장입용 바스켓을 지지하고, 상기 내부 장입용 바스켓의 장입과 배출을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 반응관 고착 방지 장치가 제공될 수 있다.

상기 내부 장입용 바스켓의 상단부에는 방열판을 얹어 놓기 위한 방열판 거치대가 일정한 간격으로 복수개 설치될 수 있다.

상기 내부 장입용 바스켓의 외경은 상기 반응관의 장입구멍의 직경과 동일하게 형성되거나 그보다 작게 형성될 수 있다.

상기 제어 밸브는 상기 반응관의 내부에 설치되어, 상기 장입구멍을 통하여 장입된 상기 내부 장입용 바스켓을 지지하기 위한 지지부를 포함할 수 있다.

상기 지지부는 볼 밸브 형태로 형성될 수 있다.

상기 내부 장입용 바스켓의 내부에는 원 기둥 또는 원추형 기둥이 형성될 수 있다.

상기 반응관의 하부에 배치되어 상기 내부 장입용 바스켓의 배출 시 상기 내부 장입용 바스켓을 받아 주기 위한 대차, 및

상기 대차의 상부에 설치되어 상기 내부 장입용 바스켓을 받을 때 완충 작용을 하기 위한 탄성부재를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 반응관(Retort) 고착 현상을 방지함으로써 반응관(Retort)의 가동율을 증가시킬 수 있으며, 조업 시 슬래그 제거 시간을 없애고 공정 시간을 늘리 수 있으며 그리고 반응관(Retort)의 수명을 늘릴 수 있으며, 반응관 이용에 따른 많은 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치의 내부 장입용 바스켓의 장입과 배출 과정을 보여주기 위한 개략적인 일부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반응관 내부 장입용 바스켓의 형상을 도시한 개략적인 구성도로서, (a)는 기본형이며, (b)는 내부에 원기둥을 형성한 도면이며, (c)는 원추형 기둥을 형성하는 도면이다.
도 4(a), (b), (c)는 도 3(a), (b), (c)의 각각의 반응관 내부 장입용 바스켓에 단광이 장입된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 내부 장입용 바스켓의 배출시 대차 형태를 도시한 개략적인 구성도로서, (a)는 반응관 내부 장입용 바스켓이 배출되기 전의 대차를 나타내며, (b)는 반응관 내부 장입용 바스켓이 배출될 때의 대차를 나타낸다.
도 6은 종래기술에 따른 환원공정에서 반응관에 사용되는 설비의 개략적인 구성도이다.
도 7은 종래기술에 따른 반응관의 고착 종류를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치의 내부 장입용 바스켓의 장입과 배출 과정을 보여주기 위한 개략적인 일부 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치는,

반응관(100)의 상, 하부에 각각 구비되어 진공 형성을 위하여 상기 반응관의 상, 하부를 밀봉하기 위한 상부 커버와 하부 커버(200, 300),

상기 반응관(100) 내의 장입구멍(101)에 장입되거나 상기 장입구멍(110)을 통하여 상기 반응관(100)의 외부로 배출되고, 내부에 단광(110)을 장입하기 위한 내부 장입용 바스켓(400), 및

상기 반응관(100) 내에 장입된 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 지지하고, 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 장입과 배출을 제어하기 위한 제어 밸브(500)를 포함할 수 있다.

상기 내부 장입용 바스켓(400)의 상단부에는 방열판(600)을 얹어 놓기 위한 방열판 거치대(610)가 일정한 간격으로 복수개 설치될 수 있다.

상기 방열판 거치대(610)는 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 상단부에 일체로 형성될 수 있다.

상기 방열판(600)에는 공정의 결과물을 응축하기 위한 응축기(700)가 설치될 수 있다.

상기 내부 장입용 바스켓(400)의 외경은 상기 내부 장입용 바스켓이 장입구멍에 용이하게 장입될 수 있도록 상기 반응관의 장입구멍의 직경과 대략 동일하게 형성되거나 그보다 약간 작게 형성될 수 있다.

상기 제어 밸브(500)는 상기 반응관(100)의 내부에 설치되어, 상기 장입구멍(101)을 통하여 장입된 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 지지하기 위한 지지부(510)를 포함하며,

상기 지지부(510)는 상기 제어 밸브(500)의 닫힘과 열림 작동에 의하여 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 장입과 배출을 용이하게 할 수 있도록 볼 밸브 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 내부 장입용 바스켓은 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 내부에 단광을 장입할 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있으며, 도 3(b) 및 도 3(c)에 도시된 바와 같이 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 내부 중앙부에는 상기 내부 장입용 바스켓에 장입되는 단광의 온도를 균일하게 할 수 있도록 원 기둥(410)이 형성되거나 원추형 기둥(420)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 반응관 고착 방지 장치는 상기 내부 장입용 바스켓의 배출 시 대차(800)가 필요하며, 상기 대차(800)의 시스템은 도 5에 도시되어 있다.

도 5를 참고하면, 상기 반응관 고착 방지 장치는 상기 반응관(100)의 하부에 배치되어 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 배출 시 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 받아 주기 위한 대차(800), 및

상기 대차(800)의 상부에 설치되어 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 받을 때 완충 작용을 하기 위한 탄성부재(810)를 포함할 수 있다.

상기 대차(800)의 상부에는 상기 탄성부재(810)의 이동을 가이드하기 위한 가이드관(820)이 설치될 수 있다.

이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치의 작동에 대해서 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반응관 고착 방지 장치는 기본적으로 종래기술의 내통의 개념은 사라지되, 상기 반응관(100)의 장입구멍(101)을 통하여 내부 장입용 바스켓(400)을 장입하고, 상기 제어 밸브(500)의 지지부(510)의 열림 동작 시 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 통째로 배출하는 배출 형태를 가짐으로써, 반응관(100)의 고착 현상이 방지될 수 있다.

즉, 상기 내부 장입용 바스켓(400)은 반응관의 상부에서 도 2의 상부에 도시된 화살표 방향으로 상기 장입구멍(110)에 장입된다. 이 때, 상기 제어 밸브(500)의 지지부(510)는 닫힘 상태로서 상기 장입구멍(110)을 통하여 상기 반응관(100) 내에 장입된 상기 내부 장입용 바스켓(400)을 지지하게 된다.

그리고, 상기 제어 밸브(500)의 지지부(510)가 열림 상태로 되면, 상기 지지부(510)에 지지된 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 지지 상태가 해제됨과 아울러 상기 내부 장입용 바스켓(400) 전체가 도 2의 하부에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 상기 장입구멍(110)을 통하여 상기 반응관(100)의 하부로 배출되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 반응관 고착 방지 장치는, 상기 반응관(100) 내에 상기 내부 장입용 바스켓(400) 전체를 장입하고, 상기 내부 장입용 바스켓(400) 전체를 배출하게 되며, 상기 제어 밸브(500)의 지지부(510)를 이용하여 상기 내부 장입용 바스켓(400)의 장입 및 배출하게 되므로, 반응관(Retort) 고착 현상을 방지함으로써 반응관(Retort)의 가동율을 증가시킬 수 있으며, 조업 시 슬래그 제거 시간을 없애고 공정 시간을 늘리 수 있으며 그리고 반응관(Retort)의 수명을 늘릴 수 있으며, 반응관 이용에 따른 많은 비용을 절감할 수 있다.

100: 반응관 200: 상부 커버
300: 하부 커버 400: 내부 장입용 바스켓
500: 제어 밸브 600: 방열판
610: 방열판 거치대 700: 응축기
800: 대차 810: 탄성부재

Claims

반응관의 상, 하부에 각각 구비되어 진공 형성을 위하여 상기 반응관의 상, 하부를 밀봉하기 위한 상부 커버와 하부 커버,
상기 반응관 내의 장입구멍에 장입되거나 상기 장입구멍을 통하여 상기 반응관의 외부로 배출되고, 내부에 단광을 장입하기 위한 내부 장입용 바스켓, 및
상기 반응관 내에 장입된 상기 내부 장입용 바스켓을 지지하고, 상기 내부 장입용 바스켓의 장입과 배출을 제어하기 위한 제어 밸브
를 포함하고,
상기 제어 밸브는 상기 반응관의 내부에 설치되어, 상기 장입구멍을 통하여 장입된 상기 내부 장입용 바스켓을 지지하기 위한 지지부를 포함하고,
상기 반응관의 하부에 배치되어 상기 내부 장입용 바스켓의 배출 시 상기 내부 장입용 바스켓을 받아 주기 위한 대차, 및
상기 대차의 상부에 설치되어 상기 내부 장입용 바스켓을 받을 때 완충 작용을 하기 위한 탄성부재를 포함하고,
상기 대차의 상부에는 상기 탄성부재의 이동을 가이드하기 위한 가이드관이 설치되어 있는 반응관 고착 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 장입용 바스켓의 상단부에는 방열판을 얹어 놓기 위한 방열판 거치대가 일정한 간격으로 복수개 설치되는 반응관 고착 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 장입용 바스켓의 외경은 상기 반응관의 장입구멍의 직경과 동일하게 형성되거나 그보다 작게 형성되는 반응관 고착 방지 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 지지부는 볼 밸브 형태로 형성되는 반응관 고착 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 장입용 바스켓의 내부에는 원 기둥 또는 원추형 기둥이 형성되는 반응관 고착 방지 장치.
삭제