KR101794595B1 - 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래그 냉각커버 및 이를 이용한 슬래그 냉각방법에 관한 것으로, 내부에 처리물이 수용되는 용기의 상부에 구비되고, 상기 처리물에 냉각매체를 분사하는 분사부; 상기 분사부에 연결되고 상기 분사부를 상하방향으로 이동시켜 상기 분사부의 적어도 일부를 상기 처리물 내부로 진입시키거나 상기 처리물로부터 인출시키는 구동부; 및 상기 분사부에 상기 냉각매체를 공급하는 공급부;를 포함하고, 냉각매체가 분사되는 분사관을 처리물, 예컨대 슬래그 내부로 침투시킨 후 냉각매체를 분사함으로써 냉각매체와 처리물 간의 접촉 면적을 증가시켜 처리물을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

Description

냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법{Cooling apparatus and cooling method using of it}

본 발명은 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온의 처리물을 냉각시킬 수 있는 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법에 관한 것이다.

일반적으로 제강 공정에서 발생되는 슬래그(Slag)는 스키머(Skimmer) 등의 설비를 이용하여 별도로 준비된 슬래그 포트에 담아 이송대차를 이용하여 슬래그 야적장으로 이송된다. 그리고 야적장에서 일정 시간 냉각시킨 후 슬래그 포트를 뒤집는 형발 작업에 의해 냉각된 슬래그를 슬래그 포트에서 분리시키게 된다. 분리된 슬래그 중 잔여 지금 및 고철은 회수하고 부산물인 생석회류 등은 2차 제조 공정을 거쳐 재사용된다.

이때, 슬래그 냉각은 대량의 냉각수를 공급할 수 있는 냉각수 공급기가 마련되는 위치로 슬래그를 담은 슬래그 포트를 이동시키고, 슬래그 표면에 냉각수를 분사하여 수행되었다. 이렇게 대량의 냉각수를 이용하여 슬래그를 냉각시키면 물과 슬래그가 혼합된 죽탕 상태가 되어 슬래그 배재 시 분진, 예컨대 쇳가루의 비산을 방지할 수 있다.

이러한 슬래그 냉각은 슬래그 표면에서부터 슬래그 내부로 서서히 진행되므로 내부의 슬래그가 냉각되기까지 많은 시간 및 냉각수가 소요되는 문제점이 있다. 예컨대, 종래에는 20톤 가량의 슬래그를 냉각시키기 위해 24시간 정도가 소요되었으며, 이 과정 동안 계속해서 냉각수를 분사해야 하므로 냉각수의 사용량이 증가되고, 이에 냉각수를 공급하는 펌프의 전력 소요 또한 증가하는 문제점이 있다.

또한, 슬래그의 냉각 공정은 슬래그가 외부에 완전히 노출된 상태에서 이루어진다. 이에 냉각수에 비해 상대적으로 고온인 슬래그와 냉각수가 접촉할 때, 상호 간의 온도 차이에 의해 발생하는 유해 증기는 그대로 대기 중으로 비산되어 환경오염이 야기되는 문제점이 있다.

KR 10-1586918 B KR 10-1612466 B

본 발명은 고온의 처리물, 예컨대 제강 부산물을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법을 제공한다.

본 발명은 처리물을 냉각시키는 과정에서 발생하는 유해 증기를 저감할 수 있는 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치는, 내부에 처리물이 수용되는 용기의 상부에 구비되고, 상기 처리물에 냉각매체를 분사하는 분사부; 상기 분사부에 연결되고 상기 분사부를 상하방향으로 이동시켜 상기 분사부의 적어도 일부를 상기 처리물 내부로 진입시키거나 상기 처리물로부터 인출시키는 구동부; 및 상기 분사부에 상기 냉각매체를 공급하는 공급부;를 포함할 수 있다.

상기 분사부는 상기 용기의 개방된 상부면의 적어도 일부를 커버하는 중공형의 몸체와, 상기 용기를 향하도록 상하방향으로 연장되어 상기 몸체에 구비되며, 내부에 상기 냉각매체가 이동하는 유로가 형성되고, 외주면에 상기 유로와 연통하는 분사구가 형성되는 분사관을 포함할 수 있다.

상기 분사관은 일측이 상기 몸체의 내부와 연통하도록 연결되고 타측은 상기 용기를 향하도록 구비되며, 상기 타측은 직경이 감소하는 첨부를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 분사관에는 상기 분사구를 개폐하는 보호부재가 구비될 수 있고, 상기 보호부재는, 상기 분사관의 외측에서 상기 분사구의 적어도 일부를 커버하는 보호커버; 상기 보호커버의 일면에 상기 분사관을 관통하도록 구비되고, 상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동가능하도록 지지하는 지지바; 및 상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 분사관의 내부에서 상기 지지바를 둘러싸도록 구비되는 신축부재;를 포함할 수 있다.

상기 보호커버는 상기 분사구에 삽입되도록 돌출 형성되는 돌기를 구비할 수 있다.

상기 분사관의 외주면에는 상기 분사관의 길이방향을 따라 연장되는 가이드홈이 형성될 수 있다.

상기 구동부는 상기 분사부를 회전시키는 회전력을 제공할 수 있다.

상기 공급부는, 상기 냉각매체를 수용하는 저장부; 상기 저장부와 상기 몸체를 상호 연통시키고, 내부에 상기 냉각매체가 이동하는 유로가 형성되는 공급배관; 및 상기 저장부에 수용된 냉각매체를 상기 공급배관을 통해 상기 몸체에 공급되도록 동력을 제공하는 동력부;를 포함하고, 상기 공급배관은 신축 가능하도록 형성될 수 있다.

상기 몸체에 가스를 공급하는 가스공급장치를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 냉각방법은, 용기 내부에 수용되는 처리물을 냉각하는 방법으로서, 처리물이 수용된 용기를 냉각장소로 이동시키는 과정; 상기 냉각장소에 구비되는 냉각장치의 분사관을 상기 처리물에 삽입하는 과정; 상기 분사관을 통해 상기 처리물에 냉각매체를 공급하는 과정; 을 포함할 수 있다.

상기 냉각장치의 분사관을 상기 처리물에 삽입하는 과정에서, 상기 분사관이 연결되는 몸체를 상기 용기의 상부로부터 이격시킬 수 있다.

상기 냉각장치의 분사관을 상기 처리물에 삽입하는 과정에서, 상기 분사관에 형성되는 분사구를 보호커버에 의해 폐쇄할 수 있다.

상기 냉각장치의 분사관을 상기 처리물을 삽입하는 과정 이후에, 상기 냉각장치의 분사관을 유동시켜 상기 분사관의 외주면과 처리물 사이에 유격을 형성할 수 있다.

상기 처리물에 냉각매체를 공급하는 과정에서, 상기 냉각매체가 공급되는 압력을 이용하여 상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시켜 상기 분사구를 개방할 수 있다.

상기 분사관을 통해 상기 처리물에 냉각매체를 공급하는 과정 이후에, 상기 분사관을 상기 처리물로부터 인출한 다음 상기 분사관에 가스를 공급하여 상기 분사구로 유입된 처리물을 제거할 수 있다.

상기 처리물은 슬래그를 포함하고, 상기 냉각매체는 냉각수를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법에 의하면, 냉각매체가 분사되는 분사관을 처리물, 예컨대 슬래그 내부로 침투시킨 후 냉각매체를 분사함으로써 냉각매체와 처리물 간의 접촉 면적을 증가시켜 처리물을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

또한, 냉각매체가 처리물 내부로 분사되기 때문에 처리물의 표면에 냉각매체를 분사할 때보다 발생하는 유해 증기를 저감시킬 수 있다. 또한, 냉각매체가 분사되는 분사구를 개폐가능하도록 형성하여 처리물에 의한 폐색을 억제 혹은 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 구성하는 분사부의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 분사부의 단면도.
도 4는 분사관의 변형 예를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 분사부의 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 분사부의 요부 구조를 상세하게 보여주는 도면.
도 7은 분사구의 변형 예를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 사용 상태를 보여주는 도면.

본 발명의 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있으며, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.

여기서, 장치 또는 구성 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

그리고, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 처리물, 예컨대 제철공정에서 발생하는 다양한 고온의 부산물을 냉각시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 여기에서는 처리물이 고온의 슬래그인 것으로 설명하지만, 처리물은 물 등의 유체을 공급할 때 비산되기 쉬운 모래, 시멘트 등과 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치 및 이를 이용한 냉각방법에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 구성하는 분사부의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 분사부의 단면도이고, 도 4는 분사관의 변형 예를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 분사부의 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 분사부의 요부 구조를 상세하게 보여주는 도면이고, 도 7은 분사구의 변형 예를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치는, 내부에 처리물이 수용되는 용기의 상부에 구비되고 처리물에 냉각매체를 분사하는 분사부(200)와, 분사부(200)에 연결되고 분사부(200)를 상하방향으로 이동시켜 분사부(200)의 적어도 일부를 처리물 내부로 진입시키거나 처리물로부터 인출시키는 구동부(300) 및 분사부(200)에 냉각매체를 공급하는 공급부(400)를 포함할 수 있다. 여기에서 처리물은 슬래그일 수 있고, 냉각매체는 냉각수 일 수 있다. 또한, 용기는 슬래그 포트일 수 있다. 이하에서는 처리물은 슬래그, 냉각매체는 냉각수, 용기는 슬래그 포트(10)라 한다.

슬래그 포트(10)는 상부가 개방되고 내부에 슬래그를 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 슬래그 포트(10)는 이동 대차(12) 상부에 탑재되어 슬래그 배재장과 슬래그를 냉각시키기 위한 냉각장소로 이동할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 분사부(200)는 슬래그 포트(10)의 개방된 상부면의 적어도 일부를 커버하는 중공형의 몸체(210)와, 몸체(210)에 슬래그 포트(10)를 향하도록 상하방향으로 연장되어 구비되어 냉각수를 분사하는 분사관(222)을 포함할 수 있다.

몸체(210)는 상부가 개방된 하부 몸체(210a)와, 하부 몸체(210a)의 상부에 결합되어 몸체(210) 내부에 냉각수가 수용되는 공간(212)을 형성하는 상부 몸체(210b)를 포함할 수 있다. 이때, 몸체(210)는 이외에도 내부에 냉각수를 수용하고 분사관(222)을 고정시킬 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 하부 몸체(210a)는 슬래그 포트(10)의 상부 형상과 유사한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 상부가 개방된 중공의 원통형으로 형성될 수 있다. 그리고 하부 몸체(210a)의 하부에는 바닥면을 관통하는 복수의 고정구(214)가 형성될 수 있다. 상부 몸체(210b)는 하부 몸체(210a)의 상부 형상과 유사한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 원형 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상부 몸체(210b)는 별도의 고정부재(미도시)를 이용하여 하부 몸체(210a)에 결합될 수 있으며, 상부 몸체(210b)와 하부 몸체(210a)의 연결부위에는 기밀부재(미도시)가 개재되어 몸체(210) 내부에 수용되는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

분사관(222)은 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며, 내부에 냉각수가 이동하는 유로(222a)가 형성되는 파이프 형상으로 형성될 수 있고, 외주면에는 유로(222a)와 연통되어 냉각수를 외측, 예컨대 슬래그로 분사할 수 있는 분사구(222b)가 형성될 수 있다. 이때, 분사관(222)의 상부는 분사관(222)을 하부 몸체(210a)에 형성되는 고정구(214)에 삽입했을 때 하부 몸체(210a)에 지지될 수 있도록 플랜지(221)가 형성될 수 있다. 하부 몸체(210a)에 분사관(222)이 지지되면, 하부 몸체(210a) 외부로 노출되는 분사관(222)을 너트 등과 같은 고정부재(223)로 고정시킬 수 있다. 이에 분사관(222)의 하부는 슬래그 포트(10)를 향하도록 배치될 수 있다. 분사관(222)은 슬래그 포트(10) 측을 향하는, 즉 슬래그 내부로 침투하는 단부로 갈수록 직경이 감소하는 첨부가 형성될 수 있다. 이는 분사관(222)을 슬래그 포트(10) 내에 수용된 슬래그 내부로 침투를 용이하게 하기 위함이다.

또한, 분사관(222)이 슬래그 내부로 용이하게 침투할 수 있도록 분사관(222)의 외주면에는 분사관(222)의 길이방향을 따라 연장되는 가이드홈(224)이 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면 가이드홈(224)은 분사관(222)의 외주면에 분사관(222)의 길이방향으로 연장되며, 오목하게 함몰되는 형상으로 형성될 수 있다. 가이드홈(224)은 분사관(222)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 이들은 서로 이격되도록 형성될 수 있다.

분사관(222)에 형성되는 분사구(222b)은 분사관(222)의 길이방향 및 둘레 방향으로 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 슬래그에 냉각수를 효과적으로 분사할 수 있도록 서로 이격 배치될 수 있다. 분사구(222b)는 도 3에 도시된 바와 같이 개방된 상태를 유지할 수도 있다. 그러나 분사관(222)을 슬래그 내부에 침투시킨 상태로 냉각수를 분사하기 때문에 분사구(222b)에 이물질, 즉 슬래그가 유입되어 폐쇄될 수도 있다.

이에 도 5에 도시된 바와 같이 분사관(222)에 분사구(222b)를 선택적으로 개방 및 폐쇄할 수 있는 보호부재(230)를 더 포함할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 보호부재(230)는 분사관(222)의 외측에서 분사구(222b)의 적어도 일부를 커버하는 보호커버(232)와, 보호커버(232)의 일면에 분사관(222)을 관통하도록 구비되어 보호커버(232)를 분사관(222)의 길이방향에 대하여 교차하는 방향으로 이동가능하도록 지지하는 지지바(232b) 및 분사관(222)의 내부에서 지지바(232b)를 둘러싸도록 구비되는 신축부재(234)를 포함할 수 있다.

보호커버(232)는 분사관(222)의 외측에 분사관(222)의 외주면 형상과 유사한 형상을 갖는 플레이트로 형성될 수 있고, 분사관(222)을 슬래그에 침투시킬 때 슬래그와의 접촉 저항을 감소시킬 수 있도록 가장자리에는 테이퍼가 형성될 수 있다.

보호커버(232)의 일면, 예컨대 분사관(222)에 인접한 면에는 보호커버(232)를 분사관(222)에 연결할 수 있도록 돌출 형성되는 지지바(232b)가 형성될 수 있다. 지지바(232b)는 분사관(222)을 관통하며 구비될 수 있고, 분사관(222)의 내부에 구비되는 단부는 지지바(232b)가 분사관(222)으로부터 이탈하지 않도록 분사구(222b)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지바(232b)는 분사관(222)의 벽체 두께보다 길게 형성될 수 있다. 이에 보호커버(232)가 분사관(222)의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동할 수 있다.

신축부재(234)는 분사관(222) 내부에서 지지바(232b)를 둘러싸도록 구비되며, 보호커버(232)의 일면이 분사관(222)의 외주면에 밀착시키거나 분사관(222)의 외주면으로부터 분리시킬 수 있다. 즉, 신축부재(234)는 분사관(222) 내부의 유로(222a)를 통해 냉각수가 공급되기 이전에는 보호커버(232)의 일면이 분사관(222)의 외주면에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 하고, 분사관(222) 내부의 유로(222a)로 냉각수가 공급되면 냉각수가 분사구(222b)로 빠져나가기 위해 보호커버(232)를 밀어내는 힘, 즉 압력에 의해 수축되어 보호커버(232)를 분사관(222)의 외부면으로부터 분리시키게 된다.

이와 같은 구조를 갖는 보호부재(230)는 분사관(222)을 길이방향으로 절단한 후 분사구(222b) 각각에 설치될 수 있다. 보호부재(230)가 설치되면, 분리된 분사관(222)을 용접 등을 통해 결합시킬 수 있다.

보호커버(232)의 일면에는 분사구(222b)에 삽입되도록 돌출 형성되는 돌기(232a)가 형성될 수 있다. 돌기(232a)는 보호커버(232)가 분사관(222)의 길이방향을 따라 이동할 때 일정한 위치를 유지하도록 이동 방향을 가이드하는 역할을 할 수 있다. 돌기(232a)는 분사구(222b)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 냉각수가 분사구(222b)를 통해 원활하게 분사될 수 있도록 할 수 있다.

이외에도 분사구(222b)의 폐쇄를 방지할 수 있는 다양한 구조의 보호부재(230)가 적용될 수 있음은 물론이다.

도 7을 참조하면, 분사구(222b)에 보호부재(230)를 설치하지 않고, 분사구(222b) 가장자리의 적어도 일부에 차단막(222c)을 형성하여 분사구(222b)로 슬래그가 유입되는 것을 억제 혹은 방지할 수도 있다. 차단막(222c)은 분사구(222b)의 하부에서 분사관(222)의 벽체로부터 연장되도록 구비될 수 있다. 차단막(222c)은 분사관(222)과 일체로 형성될 수도 있고, 용접 등을 통해 분사관(222)과 유사한 재질 또는 내열성이 우수한 물질을 부착시켜 형성될 수도 있다. 차단막(222c)은 분사구(222b)의 하부에서 상향 경사지도록 구비되어 분사관(222)을 슬래그에 침투시킬 때 침투가 용이하고, 슬래그가 분사구(222b)로 유입되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 몸체(210)에 고압의 가스, 예컨대 에어를 공급할 수 있는 가스공급장치(미도시)를 추가로 구비하여, 슬래그를 냉각시킨 이후 슬래그로부터 인출되는 분사관(222)으로 고압의 가스를 공급함으로써 분사구(224)에 유입된 슬래그를 제거할 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 분사부(200)는 슬래그 포트(10)의 상부에서 상하방향으로 이동 가능하도록 구비된다. 분사부(200)에는 분사부(200)를 상하방향으로 이동시키기 위한 구동부(300)가 연결될 수 있다. 구동부(300)는 냉각장소에 설치되는 프레임(100)에 구비될 수 있다. 프레임(100)은 적어도 슬래그 포트(10) 상부에 구비될 수 있으며, 필요에 따라 지면에 지지되도록 형성될 수도 있다.

구동부(300)는 구동기(320)와, 구동기(320)와 분사부(200)를 상호 연결하는 연결부재(310)를 포함할 수 있다. 이때, 연결부재(310)는 일측이 구동기(320)와 연결되고 타측은 분사부(200)와 연결될 수 있다. 연결부재(310)는 구동기(320)에 의해 전달되는 동력을 이용하여 분사부(200)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 예컨대 연결부재(310)는 실린더가 사용될 수 있다. 또한, 구동기(320)는 연결부재(310)를 유동시킬 수도 있다. 이때, 구동기(320)는 연결부재(310)를 하강시켜 분사관(222)을 슬래그에 침투시킨 후, 다시 연결부재(310)를 일방향 또는 타방향으로 일정 각도 회전시킴으로써 분사관(222)의 외주면과 슬래그 간에 유격을 형성할 수 있다. 연결부재(310)의 회전은 분사부(200)의 몸체(210)에 연결되는 복수의 연결부재(310)가 분사부(200)의 몸체(210)의 중심을 기준으로 몸체(210)를 회전시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이에 분사부(200)에서 분사되는 냉각수가 슬래그 내부로 원활하게 분산되어 슬래그를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

공급부(400)는 분사부(200)의 몸체(210) 내부에 냉각수를 공급할 수 있다. 공급부(400)는 냉각수를 저장하는 저장기(410)와, 일측은 저장기(410)와 연결되고 타측은 몸체(210)에 연결되어 저장기(410)와 몸체(210) 내부를 연통시키고 내부에 냉각수가 이동하는 유로가 형성되는 공급배관(420) 및 저장기(410)에 수용된 냉각수를 공급배관(420)을 통해 몸체(210)에 공급하도록 동력을 제공하는 동력기(430)를 포함할 수 있다. 이때, 공급배관(420)은 분사부(200)의 상하방향 이동에 대응하도록 신축가능하도록 구성될 수 있다.

이하에서는 전술한 냉각장치를 이용하여 슬래그를 냉각시키는 방법에 대해서 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각방법을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치를 사용 상태를 보여주는 도면이다.

먼저, 도 8을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 슬래그 냉각방법은, 정련과정 등에서 발생한 슬래그를 배재하여 슬래그 포트(10)에 장입(S110)한다.

슬래그 포트(10)에 슬래그가 장입되면, 슬래그 포트(10)를 대차(12)에 탑재하여 냉각장소로 이동(S120) 시킨다.

슬래그 포트(10)가 냉각장소에 도착하면, 구동부(300)는 분사부(200)를 하강시켜 분사관(222)을 슬래그 포트(10) 내의 슬래그에 침투(S130)시킨다. 분사관(222)이 슬래그에 침투되면, 구동부(300)는 분사부(200)를 회전시켜 분사관(222)을 슬래그 내에서 유동시킴으로써 분사관(222)과 슬래그 사이에 유격을 형성(S140)할 수 있다. 이 과정은 필요에 따라 생략할 수도 있다. 이때, 분사부(200)의 몸체(210)는 슬래그 포트(10)의 상부를 완전히 폐쇄하지 않을 정도의 높이에 배치시킬 수 있다. 이는 고온의 슬래그에 냉각수를 분사할 때 발생하는 증기가 빠져나올 수 있는 공간을 확보하여 안전사고의 발생을 방지하기 위함이다.

이후, 공급부(400)는 동력기(430)를 구동하여 저장기(410)에 저장된 냉각수를 공급배관(420)을 통해 분사관(222)의 몸체(210)로 공급한다. 몸체(210)에 냉각수가 공급되면 냉각수는 몸체(210)에 연결된 분사관(222)으로 유입되고, 분사관(222)에 형성된 분사구(222b)를 통해 슬래그로 분사(S150)될 수 있다. 이때, 분사구(222b)에 설치된 보호커버(232)가 냉각수의 압력에 의해 보호커버(232)의 지지바(232b)에 구비되는 신축부재(234)가 수축하면서 분사관(222)의 외측으로 이동하게 되고, 이에 보호커버(232)에 의해 폐쇄되어 있던 분사구(222b)가 개방되면서 냉각수가 슬래그에 분사될 수 있다.

냉각수를 분사하는 동안 구동부(300)를 통해 분사부(200)를 소정 각도 회전시킬 수도 있다.

슬래그가 어느 정도 냉각되면 동력기(430)의 동작을 중지시켜 냉각수의 공급을 차단한다. 냉각수의 공급이 차단되면 보호커버(232)의 지지바(232b)에 구비되는 신축부재(234)가 신장하면서 보호커버(232)를 내측으로 이동시켜 분사구(222b)를 폐쇄한다.

이후 구동부(300)를 구동하여 분사부(200)를 상승시켜 분사관(222)을 슬래그로부터 인출(S160)시킨다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 슬래그 포트 100: 지지프레임
200: 분사부 210: 몸체
222: 분사관 224: 분사구
230: 보호부재 300: 구동부
400: 공급부

Claims (17)

1. 내부에 슬래그가 수용되는 슬래그 포트의 상부에 구비되고, 상기 슬래그에 냉각매체를 분사하는 분사부;
   상기 분사부에 연결되고 상기 분사부를 상하방향으로 이동시켜 상기 분사부의 적어도 일부를 상기 슬래그 내부로 진입시키거나 상기 슬래그로부터 인출시키는 구동부; 및
   상기 분사부에 상기 냉각매체를 공급하는 공급부;
   를 포함하고,
   상기 분사부는
   상기 슬래그 포트의 개방된 상부면의 적어도 일부를 커버하는 중공형의 몸체와,
   상기 슬래그 포트를 향하도록 상하방향으로 연장되어 상기 몸체에 구비되며, 내부에 상기 냉각매체가 이동하는 유로가 형성되고, 외주면에 상기 유로와 연통하는 분사구가 형성되는 분사관 및
   상기 분사구를 개폐하는 보호부재를 포함하고,
   상기 보호부재는,
   상기 분사관의 외측에서 상기 분사구의 적어도 일부를 커버하도록 플레이트 형상으로는 형성되는 보호커버;
   상기 보호커버의 일면에 상기 분사관을 관통하도록 구비되고, 상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동가능하도록 지지하는 한 쌍의 지지바;
   상기 지지바의 사이에 구비되고, 상기 분사구에 삽입되도록 돌출 형성되는 돌기; 및
   상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 분사관의 내부에서 상기 지지바를 둘러싸도록 구비되는 신축부재;
   상기 보호커버는 상기 분사구에 삽입되도록 돌출 형성되는 돌기를 구비하는 슬래그 냉각장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사관은,
   일측이 상기 몸체의 내부와 연통하도록 연결되고 타측은 상기 슬래그 포트를 향하도록 구비되며,
   상기 타측은 직경이 감소하는 첨부를 갖도록 형성되는 슬래그 냉각장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 분사관의 외주면에는 상기 분사관의 길이방향을 따라 연장되는 가이드홈이 형성되는 슬래그 냉각장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 구동부는 상기 분사부를 회전시키는 회전력을 제공하는 슬래그 냉각장치.
9. 청구항 7 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급부는,
   상기 냉각매체를 수용하는 저장부;
   상기 저장부와 상기 몸체를 상호 연통시키고, 내부에 상기 냉각매체가 이동하는 유로가 형성되는 공급배관; 및
   상기 저장부에 수용된 냉각매체를 상기 공급배관을 통해 상기 몸체에 공급되도록 동력을 제공하는 동력부;
   를 포함하고,
   상기 공급배관은 신축 가능한 슬래그 냉각장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 몸체에 가스를 공급하는 가스공급장치를 구비하는 슬래그 냉각장치.
11. 슬래그 포트 내부에 수용되는 슬래그를 냉각하는 방법으로서,
    슬래그가 수용된 슬래그 포트를 냉각장소로 이동시키는 과정;
    상기 냉각장소에 구비되는 냉각장치의 분사관을 상기 슬래그에 삽입하는 과정;
    상기 냉각장치를 분사관을 유동시켜 상기 분사관의 외주면과 슬래그 사이에 유격을 형성하는 과정; 및
    상기 분사관을 통해 상기 슬래그에 냉각매체를 공급하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 분사관에는 상기 냉각매체를 분사하기 위한 분사구가 형성되고, 상기 분사구에는 상기 분사구를 개폐하기 위한 보호커버가 구비되며,
    상기 분사관을 상기 슬래그에 삽입하는 과정은 상기 보호커버로 상기 분사구를 폐쇄하고,
    상기 냉각매체를 공급하는 과정에서 상기 냉각매체가 공급되는 압력을 이용하여 상기 보호커버를 상기 분사관의 길이방향에 대해서 교차하는 방향으로 이동시켜 상기 분사구를 개방하는 슬래그 냉각방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 냉각장치의 분사관을 상기 슬래그에 삽입하는 과정에서,
    상기 분사관이 연결되는 몸체를 상기 슬래그 포트의 상부로부터 이격시키는 슬래그 냉각방법.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 청구항 12 에 있어서,
    상기 분사관을 통해 상기 슬래그에 냉각매체를 공급하는 과정 이후에,
    상기 분사관을 상기 슬래그로부터 인출한 다음 상기 분사관에 가스를 공급하여 상기 분사구로 유입된 슬래그를 제거하는 슬래그 냉각방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 냉각매체는 냉각수를 포함하는 슬래그 냉각방법.

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