KR101562315B1 - 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치 - Google Patents

Abstract

고온 고상 강 슬래그의 처리 시스템은 작업 배럴(4), 공급 배럴(9), 승강가능한 유압 브라켓(12), 지지 장치(13) 및 동력전달 기기(14)를 포함한다. 작업 배럴(4)은 직렬로 공급 배럴(9)과 축방향으로 연결된다. 작업 배럴(4)의 내부에는 냉각 및 파쇄 매체(4-1)와 분사 파이프가 구비되어 있다. 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법은 상기 시스템을 이용한 1회의 공급과 다중 처리를 가능하게 한다.

Description

고온 고상 강 슬래그의 처리 장치{DEVICE FOR PROCESSING THE HIGH TEMPERATURE SOLID STATE STEEL SLAG}

본 발명은 고온 고상 강 슬래그를 처리하기 위한 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.

강 슬래그는 제강 공정의 불가피한 부산물이며, 강 수율의 거의 10% 내지 15%이므로, 강 슬래그, 특히 고온 강 슬래그에 대한 신속하고 효과적인 처리는 제강 공정의 정상 운행과 철강 회사의 지속가능한 발전에 직접적인 영향을 미친다. 철강 회사들의 여러 제강 공정들 간의 차이로 인하여, 제련 과정에서 생성되는 강 슬래그의 조성과 온도는 완전히 동일하지 않으며, 어떤 고온 강 슬래그는 물처럼 부을 수 있도록 유동성이 우수한 반면, 어떤 고온 강 슬래그는 유동성이 나빠서, 슬래그 래들(고온 강 슬래그를 담고 운반하기 위한 컨테이너, "슬래그 베이슨(slag basin)"이라고도 함)로부터 쉽게 부을 수 없고, 기계적인 외력 또는 슬래그 래들의 도치(倒置)에 의해서만 슬래그 래들로부터 부을 수 있다.

슬래그 래들의 사용 수명을 늘리고, 고온 강 슬래그를 주입할 때 슬래그 래들의 바닥에 대한 스코어링(scouring)을 피하기 위해, 몇몇 철강 회사들은 빈 슬래그 래들의 바닥에 약간의 저온 슬래그를 깐다. 고온 강 슬래그가 주입될 때, 저온 슬래그의 일부가 그에 접촉하는 고온 강 슬래그와 융착하여, 슬래그 래들의 내벽에 강 슬래그와 함께 큰 슬래그 쉘(slag shell)을 형성한다. 슬래그 쉘은 수 톤 정도로 무거우며, 전체 슬래그의 거의 1/3이다. 이 슬래그 부분은 슬래그 래들 내에 유지되거나 혹은 슬래그 래들로부터 전부 부어지므로, 후속 공정을 위해서는 적당한 기계적 파쇄가 필수적이며, 분진의 방출이 매우 심각하다.

통상적으로, 고온 강 슬래그에 대한 현재의 처리 방법들은 고온 주입(hot pouring) 공정, 바람에 의한 급랭(wind quenching) 공정, 얕은 트레이(shallow tray) 공정, 고온 충전(hot stuffing) 공전 또는 회전 실린더 공정 등이 있다.

고온 주입 공정은 고온 강 슬래그를 지정된 장소에 부은 다음 공랭 또는 소량의 물 분사를 통해 강 슬래그의 열을 소산시키는 비교적 원시적인 처리 방법이며, 냉각을 촉진하여 처리 효율을 높이기 위해서는 굴착기 또는 지게차로 강 슬래그를 연속적으로 뒤집어야 한다. 고온 주입 공정 후 강 슬래그를 곧바로 사용할 수는 없으며, 사용하기 위해서는 사용자가 이를 적재하여 수개월 동안 숙성시킨 다음, 파쇄 및 분류할 필요가 있다. 전체 처리 절차가 흐름이 길고, 넓은 대지가 필요하며, 작업 환경이 열악하고, 오염이 심하기 때문에, 다른 방법들로 대체되는 추세이다.

일본 특허 제24238276호 및 중국 특허 제88211276호에 개시된 것들과 같은 바람에 의한 급랭 공정은 액상 강 슬래그에 대해 신속한 입상화 처리를 성공적으로 실현하며, 이에 따라, 바람에 의해 급랭된 후 슬래그 과립은 미세하고 균일하여, 안정적인 성능을 갖고, 곧바로 사용될 수 있다. 이 공정의 단점은 이 방법의 처리 대상이 엄격하게 제한된다는 것, 즉 유동성이 우수한 강 슬래그만 처리될 수 있고 점도가 높거나 유동성이 나쁜 강 슬래그는 처리될 수 없다는 것이다.

얕은 트레이 타입의 강 슬래그 처리 방법은 고온 주입 방법에 비해 생산 효율이 높지만, 기간이 길고, 오염이 심하며, 운영비가 높고, 숙성이 필요하다는 단점을 여전히 갖고 있다.

중국 특허 제02157162.7호 및 제200410096981.0호에 개시된 것들과 같은 고온 강 슬래그를 위한 고온 충전 방법은 강 슬래그에 대한 신속한 미분쇄 처리를 실현하며, 이 방법에서는, 약 12시간 동안, 온도가 약 800℃인 강 슬래그가 그 열적 응력과 화학적 응력에 의해 밀리미터급의 미세한 분말로 미분쇄된 다음, 곧바로 시멘트 클링커(cement clinker)로서 작용하도록 분류된다. 이 방법은 비교적 간단하며 강 슬래그의 대량 처리를 실현할 수는 있으나, 안전성 면에서 그 단점 또한 명백하며, 이 방법은 온도가 800℃ 미만인 괴상(blocky) 강 슬래그만 처리할 수 있으므로, 그보다 온도가 높은 강 슬래그는 고온 충전 풀(pool) 외부에서 먼저 냉각되어야 하고, 그 과정에서, 생산 효율을 높이기 위해서는 반복적으로 강 슬래그를 뒤집어야 하기 때문에, 심각한 분진 방출과 열적 오염을 야기한다.

중국 특허 제99127012.6호 및 제200410054165.3호에 개시된 것들과 같은 회전 실린더 타입의 강 슬래그 처리 방법은 밀폐된 컨테이너 내에서 고온 강 슬래그를 신속하게 처리하는 개념을 최초로 실현함으로써, 온도가 약 1500℃인 고온 액상 슬래그가 급격하고 연속적이며 신속하게 냉각될 수 있으며, 회전하는 밀폐된 컨테이너에 의해, 사용자가 곧바로 사용할 수 있도록 100℃ 미만의 온도의 입상 슬래그로 분쇄된다. 처리 과정 중에 발생되는 대량의 분진이 포함된 증기는 정화 처리 후 굴뚝을 통해 집중적으로 배출됨으로써, 이 방법은 종래의 슬래그 처리 방법에서의 증기 확산, 분진 상승 등의 단점을 없앤다. 비산된 슬래그에 의해 생성되어 노에 부착된 점도가 높은 강 슬래그는 특수한 슬래그 제거 기계에 의해 처리될 수 있다. 이 방법의 단점은 현재의 회전 실린더 기기가 래들 바닥의 슬래그에 대한 세척 처리를 실현할 없다는 것이다. 래들 바닥의 슬래그는 덩어리가 많고 유동성이 전혀 없기 때문에, 현재의 회전 실린더 기기로 직접 주입될 수 없으므로, 통상적인 냉각과 파쇄를 위해, 래들 바닥의 슬래그와 슬래그 제거 후 남은 고점도의 일부 슬래그를 주입할 특수한 슬래그 반환소(turning field)가 필요하다. 따라서, 효율이 영향을 받고, 분진 방출이 발생한다.

본 발명의 목적은 고온 고상 강 슬래그에 대해 친환경적인 처리를 실현하기 위한 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고온 고상 강 슬래그에 대해 효과적인 처리를 실현하기 위한 고온 고상 강 슬래그의 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 주요 개념은 고온 고상 강 슬래그에 대해 밀폐된 컨테이너 내에서 원-타임(one-time) 슬래그 공급과 점진적인 처리를 실시하는 것이며, 여기서, 처리 기기는 고온 고상 강 슬래그에 대해 청결하고 효과적인 처리를 실현하기 위해 재료 공급 배럴과 작업 배럴을 구비한 이중-공동 직렬 회전 실린더이다.

전술한 개념에 따라, 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법은, a) 적정한 고온 고상 강 슬래그를 수용하도록 설정된 재료 공급 배럴과 작업 배럴을 축방향으로 직렬로 연결하는 단계와, b) 상기 고온 고상 강 슬래그를 상기 재료 공급 배럴에 한번에 장입하는 단계와, c) 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 동시에 회전시킴으로써, 상기 재료 공급 배럴 내부의 상기 고온 고상 강 슬래그가 상기 작업 배럴 속으로 축방향으로 전달되고, 상기 재료 공급 배럴로부터 점진적으로 전달된 상기 고온 고상 강 슬래그가 상기 작업 배럴에서 처리되며, 처리된 고온 고상 강 슬래그가 배출되도록 하는 단계를 포함한다.

적정한 고온 고상 강 슬래그를 수용할 수 있는 재료 공급 배럴이 작업 배럴 앞에 장착됨으로써, 여러 슬래그 래들에 대해 원-타임 재료 공급 작업이 실현될 수 있다.

전술한 개념에 따라, 고온 고상 강 슬래그의 처리 시스템은, 고온 고상 강 슬래그를 냉각 및 파쇄하기 위한 매체와 분사 냉각 시스템의 분사 파이프가 내부에 배치된 작업 배럴; 상기 작업 배럴 앞에 배치되어 상기 작업 배럴과 축방향으로 직렬로 견고하게 연결된 재료 공급 배럴로서, 상기 재료 공급 배럴의 축이 상기 작업 배럴의 축과 정렬되고, 상기 재료 공급 배럴의 측면에 재료 공급 포트가 위치되며, 상기 재료 공급 포트와 결합하는 밀폐 도어가 상기 재료 공급 포트에 배치되고, 상기 밀폐 도어가 개방, 폐쇄 및 잠금될 수 있는 재료 공급 배럴; 상기 재료 공급 배럴 아래에 배치된 승강 유압 베어링 시트; 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 지지하는 지지 장치로서, 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴이 그 위에서 회전할 수 있는 지지 장치; 및 상기 지지 장치 상에서 회전하도록 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 구동하기 위한 구동 장치를 포함한다.

재료의 공급이 준비되면, 재료 공급 배럴의 재료 공급 포트가 구동 장치에 의해 바로 위의 지정된 위치로 회전하게 되며, 재료 공급 배럴 아래에 있는 유압 베어링 기기가 턴 온되어 재료 공급 배럴을 견고하게 지지하고; 재료 공급 포트가 개방된 다음, 재료 공급 작업이 시작되며, 여기서, 슬래그 래들을 기울임으로써 재료 공급 호퍼를 통해 재료 공급 배럴로 고온 고상 강 슬래그를 한번에 주입함으로써 원-타임 슬래그 공급 작업이 실현되고; 원-타임 슬래그 공급이 종료된 후, 재료 공급 배럴의 재료 공급 포트가 폐쇄되며, 구동 장치가 턴 온되고, 재료 공급 배럴 내부의 고온 고상 강 슬래그가 배럴이 회전함에 따라 작업 배럴 속으로 점진적으로 하방으로 순차적으로 이동하며; 작업 배럴 내부의 냉각 및 파쇄 매체에 의해 괴상의 고온 고상 강 슬래그가 연속적으로 냉각 및 파쇄되고, 소정의 입도를 가진 완성된 슬래그가 배출 기기에 의해 작업 배럴로부터 운반된다.

바람직한 실시예에서, 상기 재료 공급 배럴과 상기 작업 배럴의 축은 수평면에 대해 0 내지 20°의 경사각을 갖는다.

바람직한 실시예에서, 상기 재료 공급 배럴 위에 가동(movable) 트롤리가 배치되고, 상기 재료 공급 포트에 밀폐 도어가 배치되며, 재료의 공급이 재료 공급 호퍼를 통해 이루어지고, 상기 가동 트롤리는 2개의 스테이션들, 즉, 밀폐 도어를 위한 스테이션과 재료 공급 호퍼를 위한 스테이션을 가지며, 상기 재료 공급 호퍼가 재료 공급 작업중일 때, 상기 밀폐 도어는 가동 트롤리에 의해 제거되고, 상기 밀폐 도어가 폐쇄 및 잠금 상태일 때, 상기 재료 공급 호퍼가 가동 트롤리에 의해 오프라인 스테이션에 있게 된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어에 개폐 잠금 기기가 장착되고, 상기 개폐 잠금 기기는 상기 밀폐 도어에 고정된 잠금 블록과 상기 재료 공급 배럴 상의 대응하는 잠금 압입자(indenter)를 포함하며, 상기 잠금 압입자의 압착과 개방이 상기 가동 트롤리 상의 로봇에 의해 실현된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어에 개폐 잠금 기기가 장착되고, 상기 개폐 잠금 기기는 구동 모터, 웜 기어 및 크랭크 기기를 포함하며, 상기 크랭크 기기는 일단이 상기 밀폐 도어의 배면에 고정되고 타단이 상기 웜 기어의 출력 샤프트에 고정되며, 상기 웜 기어가 회전할 때 개폐 작업을 실시한다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어에 개폐 잠금 기기가 장착되고, 상기 개폐 잠금 기기는 회전 조인트, 유압 실린더 및 유압 스테이션을 포함하며, 상기 회전 조인트는 일단이 상기 유압 스테이션에 연결되고 타단이 상기 유압 실린더의 일단에 연결되며, 상기 재료 공급 배럴의 전방 단부면에 장착되고, 상기 재료 공급 배럴과 동일한 축에 있으며, 상기 유압 실린더의 타단은 상기 밀폐 도어에 연결된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어는 평판이며, 일단이 상기 재료 공급 배럴의 전방 단부면에 관절식으로 연결되고(articulated), 타단이 상기 개폐 잠금 기기의 유압 실린더 또는 웜 기어 기기에 연결된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어는 곡판(curved plate)이며, 일단이 상기 재료 공급 배럴의 전방 단부면에 관절식으로 연결되고, 타단이 상기 개폐 잠금 기기의 유압 실린더 또는 웜 기어 기기에 연결된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어는 곡판이며 상기 재료 공급 포트에 배치되고, 상기 밀폐 도어의 곡률은 상기 재료 공급 배럴의 측면의 곡률과 동일하며, 상기 밀폐 도어는 상기 개폐 잠금 기기의 유압 실린더 또는 웜 기어 기기에 연결된다.

바람직한 실시예에서, 상기 밀폐 도어는 곡판이며 상기 재료 공급 포트에 배치되고, 상기 밀폐 도어의 곡률은 상기 재료 공급 배럴의 측면의 곡률과 동일하며, 상기 재료 공급 포트와의 밀폐 도어 결합면은 양자 간의 결합과 밀폐가 용이해지도록 내부는 작고 외부는 큰 원뿔형이고, 상기 밀폐 도어는 상기 가동 트롤리 상의 로봇에 의해 용이하게 승강될 수 있다.

전술한 강 슬래그 처리 방법은 "원-타임 슬래그 공급, 점진적 처리"하는 방법을 채택하고, "슬래그를 공급하면서 처리"하는 방법을 변경함으로써, 이동 크레인의 가동률을 증대시킬 뿐만 아니라, 고점도 슬래그 처리에 필요한 슬래그 래들 경사 기기와 슬래그 제거 기기를 없앤다. 또한, 대규모의 투자를 줄일 뿐만 아니라, 생산 효율을 매우 증대시킴으로써, 고점도 슬래그, 특히, 래들 바닥의 슬래그와 같은 괴상 고온 강 슬래그를 신속하게 처리할 수 있다.

전술한 강 슬래그 처리 기기는 재료 공급 배럴과 작업 배럴을 구비한 이중-공동 직렬 구조를 채택하고, 기존의 단일-처리-공동 프로세싱 실린더를 변경하며, 처리 공동의 일측에 재료 공급/비축(stocking) 공동을 추가하고, 경사각과 실린더 회전에 의해 생성되는 나선 운동으로 배럴 내부에서 슬래그 재료의 축방향 공급과 흐름을 현명하게 실현한다. 또한, 래들 바닥의 슬래그를 공급하는데 있어서 기술적 병목 현상을 해소할 뿐만 아니라, "전체 재료 공급, 점진적 처리"하는 처리 방법을 실현한다.

전술한 강 슬래그 처리 방법 및 기기는 고온 고상 강 슬래그를 처리하는 동안 완전히 밀폐된 작업이 되도록 하며, 증기 포집 시스템을 추가하는 조건하에서, 굴뚝을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 대규모의 초기 비용을 절감하고, 분진 방출을 거의 제로로 줄일 수 있으며, 응축에 의해 증기가 회수될 수도 있음과 동시에, 이 처리 방법은 당해 처리 방법에 대한 고온 강 슬래그 유동성의 영향과 제한을 완전히 없앰으로써, '먼저 폐열 회수를 실시한 다음 회전 실린더를 통해 강 슬래그에 대한 파쇄 공정을 실시하는 것'이 가능하고, 강 슬래그 자원을 활용하는 심도를 더 증대시킨다.

하기된 실시예와 도면들을 참조하여, 본 발명의 구체적인 특징과 성능을 더 설명한다.

도 1은 고온 고상 강 슬래그를 위한 처리 기기의 실시예의 구조도이다.
도 2는 도 1의 M 방향을 따라 본 도면이다.
도 3은 고온 고상 강 슬래그를 위한 처리 기기의 다른 실시예의 구조도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 1의 N 방향을 따라 본 도면, 즉, 다른 실시예의 밀폐 도어를 잠금하기 위한 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 고온 고상 강 슬래그를 위한 처리 기기의 다른 실시예의 구조도이다.
도 7은 도 6의 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A 방향을 따라 취한 단면도이다.

이하, 도면들 및 특정 실시예들과 함께 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 이하에서 설명하는 작업 배럴과 그 결합 기기, 지지 장치 및 구동 장치들은 국제 공개 번호 제2006/024231호에 개시된 회전 실린더 방법의 슬래그 처리 기기에 따라 실시되고 변형될 수 있다.

도 1 내지 도 8은 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법을 나타내고 있으며, 적정한 고온 고상 강 슬래그를 수용할 수 있는 재료 공급 배럴(9)이 작업 배럴(4) 앞에 장착되고, 재료 공급 배럴(9)의 측면에 재료 공급 포트(9-1)와 자동 개폐 밀폐 도어(16)가 위치되며, 재료 공급 배럴(9)이 플랜지(5)에 의해 작업 배럴(4)에 대해 동축으로 견고하게 고정되고, 그 축은 수평면에 대해 상방 경사각(A)을 가지며, 그 각도(A)는 0 내지 20°이다.

고상 고온 강 슬래그를 신속하게 냉각 및 파쇄하기 위해 냉각 및 파쇄 매체(4-1), 즉, 강재 볼들이 작업 배럴(4) 내부에 배치되고, 분사 냉각 시스템(19)으로부터 토출된 냉각수가 파쇄된 강 슬래그에 대한 냉각 및 침수를 제어가능하게 실현함으로써 강 슬래그를 신속하게 안정화시키고 강 슬래그가 정상 온도를 갖도록 하며, 강재 볼(4-1)들에 대한 열교환 냉각을 실현하고, 작업 배럴(4)과 재료 공급 배럴(9)이 지지 장치(13)와 정지 기기(3)에 의해 지지되며, 상기 지지 장치(13)는 지지 링(13-1)들과 지지 휠 기기(13-2)들로 구성되고, 2개의 지지 링(13-1)들이 작업 배럴(4)의 전방부와 후방부에 각각 고정되며, 구동 장치(14)는 대형 링 기어(14-1), 소형 샤프트 기어(14-2), 감속기(14-3) 및 모터(14-4)로 구성되고, 상기 대형 링 기어(14-1)는 작업 배럴(4)에 고정된다. 구동 장치(14)의 구동 기능을 통해, 작업 배럴(4)과 재료 공급 배럴(9)이 주어진 방향과 속도로 회전할 수 있다. 회전하는 부품들은 특정 방위에서 정지한다. 즉, 이들이 정지할 때마다, 밀폐 도어(16)의 개폐와 재료 공급 작업이 용이해지도록, 재료 공급 배럴(9)의 재료 공급 포트와 밀폐 도어(16)가 상방향을 향하여 위치된다.

공급할 때, 재료 공급 배럴 아래에 있는 유압 베어링 기기(12)가 턴 온되며, 재료 공급 배럴(9)을 견고하게 지지하고; 원격 구동되는 유압 시스템 또는 수동 개입(즉, 정지 상태에서 인력에 의한 웜 기어 시스템의 파워 온 및 오프)에 의해, 웜 기어 시스템 또는 가동 트롤리(8) 위에 있는 밀폐 도어 장착-잠금 로봇(15)이 구동되어 재료 공급 도어(16)를 개방하며, 재료 공급 호퍼(6)가 재료 공급 포트 바로 위로 이동하고, 슬래그 래들(7)이 이동 크레인의 견인에 의해 재료 공급 호퍼(6) 바로 위로 이동하며, 슬래그 래들(7)이 뒤집히고, 래들 내의 고점도 슬래그 또는 래들 바닥의 슬래그가 한번에 재료 공급 배럴(9) 속으로 주입된 다음, 재료 공급 호퍼(6)와 그 아래에 있는 유압 베어링 기기가 제거되며, 유압 시스템 또는 웜 기어 시스템에 의해 재료 공급 도어(16)가 폐쇄 및 잠금된다(웜 기어 시스템이 사용되는 경우, 파워 플러그를 뽑아야 한다).

재료 공급이 종료되었을 때, 구동 장치(14)가 턴 온되고, 배럴(9)이 회전함에 따라 재료 공급 배럴(9) 내부의 고상 슬래그가 나선 공급 형태로 점진적으로 하방으로 이동하여 작업 배럴(4) 속으로 순차적으로 진입하며, 이와 동시에, 분사 시스템(19)이 분사 냉각 작업을 개시하고, 작업 배럴(4)이 회전함에 따라 작업 배럴(4) 내부에서 회전하는 강재 볼(4-1)들에 의해 괴상의 고상 강 슬래그가 연속적으로 냉각 및 파쇄되며, 소정의 입도를 가진 완성된 슬래그가 배출 기기(1)에 의해 작업 배럴(4)로부터 운반된다.

처리 과정 중에 생성된 대량의 분진이 포함된 폐가스는 가스 배출 기구(2)에 의해 수집되어, 정화 처리 후 집중적으로 배출되며, 폐수가 순환 사용된다.

도 1 내지 도 8은 재료 공급 배럴(9)과 작업 배럴(4)을 포함하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 시스템을 또한 나타내고 있다. 고온 강 슬래그를 위한 냉각 및 파쇄 매체(4-1), 즉, 강재 볼들과 분사 냉각 시스템(19)이 작업 배럴(4) 내부에 배치되고, 공급 배럴(4)의 축은 수평면에 대해 경사각(A)을 가지며, 작업 배럴(4)은 지지 휠 기기(13-2)들과 지지 링(13-1)들에 의해 지지되고, 재료 공급 배럴(9)과 작업 배럴(4)의 회전시 생성되는 축력은 정지 기기(3)에 의해 평형을 이루게 되며, 구동 장치(14)는 대형 링 기어(14-1), 소형 샤프트 기어(14-2), 감속기(14-3) 및 모터(14-4)로 구성되고, 상기 대형 링 기어(14-1)는 작업 배럴(4)에 고정되며, 구동 장치(14)의 구동 기능을 통해, 작업 배럴(4)과 재료 공급 배럴(9)이 주어진 방향과 속도로 회전할 수 있다. 작업 배럴(4)의 후방 단부에 가스 배출 기구(2)와 재료 배출 기구(1)가 배치되고, 상기 가스 배출 기구(2)는 후속 단계에서의 정화와 배출을 위해 처리 과정 중에 생성된 폐가스와 분진을 수집하며, 상기 재료 배출 기구(1)는 작업 배럴(4)로부터 처리 후 완성된 강 슬래그(1-2)를 외부의 임시 야적장 또는 완성된 슬리브를 위한 저장소로 운반한다.

재료 공급 배럴(9)은 작업 배럴(4) 앞에 배치되고, 재료 공급 포트와 그 결합 밀폐 도어(16)는 재료 공급 배럴(9)의 측면에 위치되며, 밀폐 도어(16)의 개폐가 개폐 잠금 기기(17)와 그 결합 로봇(15)에 의해 실현되고, 개폐 잠금 기기(17)의 작동은 유압 시스템 또는 웜 기어 시스템에 의해 실현될 수 있다. 유압 시스템은 커넥팅 로드(17-1), 유압 스테이션(17-2), 유압 배럴(17-3), 회전 조인트(17-4) 등을 포함하며, 웜 기어 시스템은 밀폐 도어를 개폐하기 위한 모터(17-5), 웜 기어 기기(17-6), 샤프트 슬리브(17-7), 크랭크(17-8) 및 전력 공급 소켓(17-9)를 포함하고, 상기 웜 기어 시스템은 재료 공급 배널에 고정된다.

재료 공급 배럴(9)의 전방 단부에는 재료 공급 포트가 개방되어 있고, 재료 공급 배럴(9)의 후방 단부는 작업 배럴(4)의 전방 단부에 고정되며, 재료 공급 배널(9)의 축은 작업 배럴(4)의 축과 정렬되고, 즉, 작업 배럴(4)과 재료 공급 배럴(9)의 축은 수평면에 대해 경사각(A)을 갖는다. 일 실시예에서, 수평면에 대한 작업 배럴(4)과 재료 공급 배럴(9)의 축의 경사각(A)은 0 내지 20°이다. 분사 냉각 시스템(19)은 냉각수를 제공하며, 강 슬래그와 그 대응하는 기기들에 대한 분사 냉각을 실현함으로써 강 슬래그를 신속하게 안정화시키고 강 슬래그가 정상 온도를 갖도록 한다.

도 1 및 도 2의 실시예를 참조하면, 재료 공급 포트가 재료 공급 배럴(9)의 측면에 배치되고, 밀폐 도어는 곡판 형태의 밀폐 도어(16)이며, 상기 곡판 형태의 밀폐 도어(16)의 곡률은 전방 단부에서 재료 공급 배럴(9)의 측면의 곡률과 동일하고, 곡판 형태의 밀폐 도어(16)는 로봇(15)에 의해 가동 트롤리 상에 장착되며, 상기 로봇(15)과 잠금 기구(17)에 의해 잠금 및 개방된다.

도 3 및 도 4의 실시예를 참조하면, 재료 공급 포트가 재료 공급 배럴(9)의 측면에 배치되고, 밀폐 도어는 평판 형태의 밀폐 도어(16)이며, 상기 평판 형태의 밀폐 도어(16)는 일단이 재료 공급 배럴(9)의 전방 단부면에 관절식으로 연결되고, 타단이 개폐 잠금 기기(17)의 유압 실린더(17-3)에 연결된다.

도 5의 실시예를 참조하면, 재료 공급 포트가 재료 공급 배럴(9)의 측면에 배치되고, 밀폐 도어(16)는 평판 형태 또는 곡판 형태이며, 상기 밀폐 도어(16)의 배면이 개폐 잠금 기기(17)의 웜 기어 시스템에 연결된다.

도 6 내지 도 8의 실시예를 참조하면, 재료 공급 포트와 곡판 형태의 밀폐 도어(16)가 재료 공급 배럴(9)의 측면에 배치되고, 상기 곡판 형태의 밀폐 도어(16)의 곡률은 전방 단부에서 재료 공급 배럴(9)의 측면의 곡률과 동일하며, 상기 곡판 형태의 밀폐 도어는 양 단부가 개폐 잠금 기기(17)의 유압 실린더(17-3)에 연결된다.

도 1 내지 도 8을 동시에 참조하면, 도시된 고온 고상 강 슬래그의 처리 기기는 다음과 같이 작동한다.

슬래그가 주입될 준비가 되면, 작업자에 의해 구동 장치(14)가 턴 온됨으로써, 재료 공급 배럴(9)과 작업 배럴(4)이 회전을 시작하며, 재료 공급 배럴(9) 상의 재료 공급 포트가 상방을 향하여 위치되었을 때, 구동 장치(14)가 턴 오프됨으로써, 재료 공급 배럴(9)이 회전을 정지한다.

재료 공급 배럴 아래에 있는 유압 베어링 기기(12)가 턴 온되어 재료 공급 배럴(9)을 견고하게 지지하며, 원격 조작에 의해 유압 시스템을 통한 밀폐 도어용 개폐 잠금 기구(17)가 턴 온되거나, 전력 공급기를 스위칭 온 함으로써 웜 기어 시스템을 통한 밀폐 도어용 개폐 잠금 기구(17)가 턴 온되고(설비는 정지 상태에 있음), 재료 공급 포트 위의 밀폐 도어(16)가 개방됨과 동시에, 재료 공급 호퍼(6)가 가동 트롤리(8)에 의해 재료 공급 포트 위의 위치로 곧바로 움직여서 잠금되며, 상기 재료 공급 호퍼(6)는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 재료 공급 포트가 상대적으로 적절하다면 이행할 필요가 없고, 슬래그 래들(7)이 이동 크레인의 견인에 의해 재료 공급 호퍼(6) 또는 재료 공급 포트 바로 위로 이동하며, 슬래그 래들(7)이 천천히 뒤집히고, 슬래그 래들(7) 내의 고점도 슬래그 또는 괴상 래들 바닥의 슬래그(18)가 한번에 재료 공급 배럴(9) 속으로 주입되며, 재료 공급 호퍼(6)가 제거되고, 밀폐 도어(16)가 재료 공급 포트의 위치로 이동되고, 평판 형태 또는 곡판 형태의 밀폐 도어(16)가 잠금 기구(17)에 의해 폐쇄 잠금되며, 웜 기어 시스템이 사용되는 경우, 파워 플러그를 뽑음으로써, 재료 공급 배럴(9)의 원-타임 재료 공급이 완료된다.

슬래그 공급이 종료되면, 재료 공급 배럴 아래에 있는 유압 베어링 기기(12)가 제거되고, 구동 장치(14)가 턴 온됨으로써, 재료 공급 배럴(9)과 작업 배럴(4)이 동조하여 회전하고, 회전 속도가 저속에서 고속으로 점진적으로 증가하여 설정값에 도달한다. 재료 공급 배럴(9)의 회전력과 재료 공급 배럴의 축방향으로의 중력 성분의 힘의 결합된 작용하에서, 재료 공급 배럴(9)이 회전함에 따라 재료 공급 배럴(9) 내부의 괴상 고온 강 슬래그(18)가 나선 공급 형태로 점진적으로 하방으로 이동하여, 작업 배럴(4) 속으로 순차적으로 진입하게 된다. 강 슬래그(18)는 작업 배럴(9)이 회전함에 따라 작업 배럴(4) 내부의 강재 볼(4-1)들에 의해 신속하게 냉각 및 파쇄되며, 분사 냉각 시스템(9)으로부터 토출되는 냉각수는 강재 볼(4-1)들에 대한 열교환 냉각을 제어가능하게 실현하고, 강재 볼(4-1)들에 의해 냉각 및 파쇄된 강 슬래그에 대한 2차 냉각 및 침수를 실현함으로써, 소정의 입도를 가진 완성된 강 슬래그(1-2)의 온도가 100℃ 미만으로 강하하게 되며, 완성된 강 슬래그(1-2)는 후속 분류 단계를 위해 슬래그 배출 판(4-2)과 재료 배출 활송 기기(1-3)를 통해 완성된 슬래그 운반 기기(1-1)로 운반된다.

고온 고상 강 슬래그(18) 내에 내포된 덩어리진 저온 강은 작업 배널(4)에 의한 처리 후 작업 배널(4) 내부에 축적될 것이며, 소정 양이 축적되면 세척되어야 한다. 덩어리진 저온 강을 세척하기 위해, 밀폐 도어(16)가 먼저 제거되거나 개방되며, 구동 기구(14)를 제어함으로써 재료 공급 배럴(9)의 재료 공급 포트가 수직 하부로 회전되고, 로봇(10)에 의한 저온 강 세척 작업으로 작업 배럴(4)로부터 덩어리진 저온 강이 세척되어 후속 공정을 위해 저온 강 보관소/트롤리(11)에 임시 저장된다.

처리 과정 중에 남은 냉각수는 수집되어 퇴적된 다음, 순환하여 사용되며, 처리 과정 중에 생성된 대량의 분진이 포함된 폐증기는 수집되어 가스 배출 기구(2)에 의한 미스트 분사를 통해 분진 제거된 다음, 기준에 도달하면 배출된다.

1: 재료 배출 시스템
1-1: 완성된 슬래그 운반 기기
1-2: 완성된 슬래그
1-3: 재료 배출 활송 기기
2: 가스 배출 기구
3: 정지 기기
4: 작업 배럴
4-1: 냉각 및 파쇄 매체(강재 볼)
4-2: 판
5: 연결 플랜지
6: 재료 공급 호퍼
7: 슬래그 래들
8: 가동 트롤리 및 레일
9: 재료 공급 배럴
9-1: 재료 공급 포트
10: 폐강 세척 기기
11: 폐강 비축 트롤리
12: 유압 베어링 기기
13: 지지 장치
13-1: 지지 링
13-2: 지지 휠
14: 구동 장치
14-1: 대형 링 기어
14-2: 소형 샤프트 기어
14-3: 감속기
14-4: 모터
15: 밀폐 도어 장착-잠금 로봇
16: 밀폐 도어
17: 잠금 기기
17-1: 커넥팅 로드
17-2: 유압 스테이션
17-3: 유압 실린더
17-4: 회전 조인트
17-5: 밀폐 도어 개폐용 모터
17-6: 웜 기어 기구
17-7: 샤프트 슬리브
17-8: 크랭크 기기
17-9: 전력 공급 소켓
18: 처리될 강 슬래그
19: 분사 냉각 시스템

Claims (13)

1. 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법으로서,
   a) 재료 공급 배럴을 축방향으로 직렬로 작업 배럴과 동축으로 견고하게 연결하고, 재료 공급 배럴과 작업 배럴의 축을 수평면에 대해 경사각을 이루도록 배열하고, 상기 재료 공급 배럴은 고온 고상 강 슬래그를 수용하도록 설정되고, 재료 공급 배럴의 측면에 재료 공급 포트와 상기 재료 공급 포트를 개폐할 수 있는 밀폐 도어가 제공되고, 상기 작업 배럴 내에 냉각 및 파쇄 매체로서 강재 볼이 배치되고 또한 분무 냉각 시스템이 배치되는 단계와,
   b) 유압 베어링 기기를 사용하여 재료 공급 배럴을 지지하고, 밀폐 도어를 개방하고, 재료 공급 호퍼를 재료 공급 포트 바로 위로 이동시키고, 슬래그 래들을 이동 크레인의 견인에 의해 재료 공급 호퍼 바로 위로 이동시키고, 슬래그 래들 내의 슬래그 또는 래들 바닥의 슬래그를 한번에 재료 공급 배럴 속으로 주입하기 위해 슬래그 래들을 뒤집고, 밀폐 도어를 폐쇄하고 유압 베어링 기기를 제거하는 단계와,
   c) 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 동시에 회전시킴으로써, 상기 재료 공급 배럴의 회전력과 재료 공급 배럴의 축방향으로의 중력 성분의 힘의 결합된 작용하에서, 상기 재료 공급 배럴이 회전함에 따라 재료 공급 배럴 내부의 고온 고상 강 슬래그가 나선 공급 형태로 점진적으로 하방으로 이동하여 상기 작업 배럴 속으로 순차적으로 진입하게 되며, 작업 배럴 내부의 냉각 및 파쇄 매체에 의해 괴상의 고온 고상 강 슬래그를 연속적으로 냉각 및 파쇄하고, 분사 냉각 시스템으로부터 토출된 냉각수가 파쇄된 강 슬래그에 대한 냉각 및 침수를 제어가능하게 실현함으로써 강 슬래그를 안정화시키고, 강 슬래그가 정상 온도를 갖도록 하고, 강재 볼들을 냉각시키며, 상기 재료 공급 배럴로부터 점진적으로 전달된 고온 고상 강 슬래그가 상기 작업 배럴에서 처리되며, 처리된 고온 고상 강 슬래그가 배출되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 c) 단계에서, 고온 고상 강 슬래그에 대한 처리 절차는 완전히 밀폐된 작업이며, 상기 밀폐된 작업에서 생성된 증기는 증기 수집 시스템에 의해 수집될 수 있는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 방법.
3. 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치로서,
   고온 고상 강 슬래그를 냉각 및 파쇄하기 위한 매체인 강재 볼과 분사 냉각 시스템의 분사 파이프가 내부에 배치된 작업 배럴;
   재료 공급 공동 기능과 비축 공동 기능을 모두 갖고, 상기 작업 배럴 앞에 배치되어 상기 작업 배럴과 축방향으로 직렬로 견고하게 연결된 재료 공급 배럴로서, 상기 재료 공급 배럴의 축이 상기 작업 배럴의 축과 정렬되고, 상기 재료 공급 배럴의 측면에 재료 공급 포트가 위치되며, 상기 재료 공급 포트와 결합하는 밀폐 도어가 상기 재료 공급 포트에 배치되고, 상기 밀폐 도어가 개방, 폐쇄 및 잠금될 수 있는 재료 공급 배럴;
   상기 재료 공급 배럴 위의 가동 트롤리 상에 배치되어 재료 공급 및 처리 작업의 요건에 따라 재료 공급 스테이션과 대기 스테이션 사이로 이동하며, 래들 내의 슬래그 또는 래들 바닥의 슬래그를 한번에 재료 공급 배럴 속으로 주입하도록 래들을 보조하는, 재료 공급 포트 위의 재료 공급 호퍼;
   상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 지지하는 지지 장치로서, 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴이 그 위에서 회전할 수 있는 지지 장치;
   공급시 상기 재료 공급 배럴에 대한 충격을 완화하기 위해 상기 재료 공급 포트 바로 아래에 위치되는 승강 유압 베어링 시트; 및
   상기 지지 장치 상에서 회전하도록 상기 작업 배럴과 상기 재료 공급 배럴을 구동하기 위한 구동 장치를 포함하며,
   냉각 및 파쇄 매체가 고상 고온 강 슬래그를 냉각 및 파쇄하고, 분사 냉각 시스템으로부터 토출된 냉각수가 파쇄된 강 슬래그에 대한 냉각 및 침수를 제어가능하게 실현함으로써 강 슬래그를 안정화시키고 강 슬래그가 정상 온도를 갖도록 하며, 강재 볼에 대한 열교환 냉각이 이루어지고,
   재료 공급 배럴과 작업 배럴의 축은 수평면에 대해 경사각을 이루도록 배열되고, 상기 재료 공급 배럴의 회전력과 재료 공급 배럴의 축방향으로의 중력 성분의 힘의 결합된 작용하에서, 상기 재료 공급 배럴이 회전함에 따라 재료 공급 배럴 내부의 고온 고상 강 슬래그가 나선 공급 형태로 점진적으로 하방으로 이동하여 상기 작업 배럴 속으로 순차적으로 진입하게 되는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지 장치는 지지 휠들, 지지 링들 및 정지 기기를 포함하며, 복수의 지지 링들은 실린더 본체들을 둘러싸고, 상기 지지 휠들은 상기 지지 링들 아래에 배치되어 상기 지지 링들과 결합되며, 상기 정지 기기는 상기 재료 공급 배럴과 상기 작업 배럴에 의해 생성되는 축력이 평형을 이루게 하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
5. 제3항에 있어서,
   저온 강을 위한 세척 기기를 더 포함하며, 상기 세척 기기는 상기 재료 공급 포트를 통해 폐강을 세척하기 위해 상기 재료 공급 배럴의 전방 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 재료 공급 포트와의 밀폐 도어 결합부는 내부가 작고 외부가 큰 원뿔형이고, 상기 재료 공급 배럴과 결합하는 개폐 잠금 기기가 상기 밀폐 도어에 장착되는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 밀폐 도어는 평판이고, 일단이 상기 재료 공급 배럴의 전방 단부면에 관절식으로 연결되고, 타단이 개폐 잠금 기기에 연결되는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 재료 공급 포트에 있는 밀폐 도어는 곡판형 구조이고, 상기 밀폐 도어의 곡률은 상기 재료 공급 배럴의 측면의 곡률과 동일함으로써, 상기 밀폐 도어가 상기 재료 공급 포트를 덮으면서 잠금될 때, 상기 재료 공급 배럴의 내부 공동이 완전한 원형 실린더가 되는 것을 특징으로 하는 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치.
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