KR102217503B1 - Pressurized Steam Aging Device - Google Patents
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Abstract
이 가압식 증기 에이징 장치는, 제강 슬래그를 가압 증기에 의해 에이징하는 제강 슬래그의 가압식 증기 에이징 장치이며, 슬래그 수납 용기와, 압력 용기와, 제1 배관과, 제2 배관을 구비하고, 상기 제2 배관은, 주관부와, 측면에 분출 구멍이 형성된 지관부를 구비하고, 상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 높이 방향의 치수를 H(㎜)라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치된다.This pressurized steam aging device is a pressurized steam aging device for steelmaking slag that ages steelmaking slag with pressurized steam, and includes a slag storage container, a pressure container, a first pipe, and a second pipe, and the second pipe Silver is provided with a main pipe portion and a branch pipe portion having a jet hole formed on a side thereof, and when the dimension in the height direction of the storage area of the slag storage container is H (mm), 0.3 × H to 0.6 × in the storage area The ejection hole is disposed in the area in the height direction of H.
Description
본 발명은, 전로, 전기로 등으로부터 배출되는, 미재화 석회(프리 라임이라고도 칭해짐)를 함유하는 제강 슬래그를, 가압 증기를 이용하여 단시간에 에이징하는 가압식 증기 에이징 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressurized steam aging apparatus for aging steelmaking slag containing unreconstituted lime (also referred to as free lime) discharged from a converter, electric furnace, etc. in a short time using pressurized steam.
본원은, 2017년 1월 26일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2017-011870호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on patent application 2017-011870 for which it applied to Japan on January 26, 2017, and uses the content here.
제강 공정에서 발생하는 제강 슬래그는, 단단하고, 그 표면이 각진 형상을 하고 있으므로, 도로 전압 시의 맞물림이 좋아, 노반 재료로서 우수한 성질을 갖고 있다.The steelmaking slag generated in the steelmaking process is hard and has an angular shape on its surface, so it has good meshing during road voltage and has excellent properties as a roadbed material.
그러나, 제강 슬래그는, 탈인제·탈황제로서 사용되는 생석회의 일부가, 다른 분자와 완전히 결합하지 않고 미재화 석회인 채로 잔존하고 있다.However, in steelmaking slag, part of the quicklime used as a dephosphorization agent and a desulfurization agent does not completely bind with other molecules and remains unreconstituted lime.
따라서, 이 제강 슬래그를, 그대로 노반 재료로서 사용한 경우에는, 경시적으로 수화 반응을 일으켜 팽창·붕괴되어, 지반 융기 등의 폐해가 발생하는 경우가 있다.Therefore, when this steelmaking slag is used as it is as a roadbed material, it may cause a hydration reaction over time to expand and collapse, resulting in adverse effects such as ground uplift.
그 때문에, 제강 슬래그를 노반 재료 등에 사용하는 경우, 미리 에이징을 행하여, 팽창·붕괴 현상을 완료시켜, 안정적으로 사용할 수 있도록 하고 있다. 또한, 에이징이란, 미재화 석회(프리 라임)를 함유하는 제강 슬래그를, 예를 들어 가압 수증기를 이용하여 단시간에 인공적으로 팽윤시키는 조작이다.Therefore, when the steelmaking slag is used for a roadbed material or the like, aging is performed in advance to complete the swelling and collapse phenomenon, so that it can be used stably. In addition, aging is an operation of artificially swelling a steelmaking slag containing unreconstituted lime (free lime) in a short time using, for example, pressurized steam.
제강 슬래그의 에이징 방법 및 그 장치에 관한 선행기술문헌으로서, 예를 들어 특허문헌 1을 들 수 있다.As a prior art document related to the aging method of steelmaking slag and its apparatus, patent document 1 is mentioned, for example.
특허문헌 1에서 제안된 기술은, 25㎜ 이하의 입경의 것이 80% 이상이 되도록 파쇄된 상온의 제강 슬래그를 압력 용기에 장입하여 밀폐한 후, 압력 용기 내에 가압 수증기를 공급하여 압력 용기 및 슬래그를 가열한다. 그리고, 상기 조작에 의해 응축된 열수를 배출하면서 압력 용기 내를 승온·승압하고, 이어서 압력 용기 내를 0.196 내지 0.98㎫의 압력의 포화 수증기 분위기에 1 내지 5시간 유지한 후, 압력 용기 내를 대기압까지 감압하여 제강 슬래그를 배출한다.In the technology proposed in Patent Document 1, after charging and sealing the crushed steelmaking slag at room temperature so that the grain size of 25 mm or less is 80% or more, pressurized steam is supplied into the pressure vessel to provide the pressure vessel and the slag. To heat. Then, while discharging the condensed hot water by the above operation, the inside of the pressure vessel is heated up and pressurized, and then the inside of the pressure vessel is maintained in a saturated steam atmosphere of 0.196 to 0.98 MPa for 1 to 5 hours, and then the inside of the pressure vessel is at atmospheric pressure. To discharge the steel slag.
특허문헌 2에서는, 압력 용기 내의 승온·승압 공정, 및 포화 수증기 분위기의 보온 공정에 수반하여, 압력 용기의 내부에 축적되는 공기 혼합의 증기를 압력 용기의 외부로 방출하는 것을 특징으로 한 제강 슬래그의 에이징 방법과 장치가 제안되어 있다.In Patent Literature 2, the steelmaking slag characterized by discharging the air mixture vapor accumulated in the pressure vessel to the outside of the pressure vessel accompanying the heating/pressurizing process in the pressure vessel and the warming process in a saturated steam atmosphere. An aging method and apparatus have been proposed.
특허문헌 2에서 제안된 장치를 사용한 증기 에이징의 개요를 도 9a, 도 9b에 도시한다. 특허문헌 2에서 제안된 장치를 사용한 증기 에이징은, 이하와 같이 행해진다. 우선, 트랙터 셔블 등의 반입 장치(101)를 사용하여, 비밀폐의 슬래그 수납 용기(103)에 증기 에이징하려고 하는 제강 슬래그(102)를 장입한다.The outline of steam aging using the apparatus proposed in Patent Document 2 is shown in Figs. 9A and 9B. Steam aging using the apparatus proposed in Patent Document 2 is performed as follows. First, using a
그 후, 상기 슬래그 수납 용기(103)를 압력 용기(104)의 내부로 이송하고, 그 상방에 마련된 증기 공급구(104a)로부터 소정 압력의 포화 수증기를 공급하여, 압력 용기(104)의 내부를 소정 시간, 소정 압력으로 유지하여, 제강 슬래그(102)를 에이징한다. 에이징 처리가 종료된 제강 슬래그(102)는, 슬래그 수납 용기(103)의 저부를 개방하여 반출한다.After that, the
또한, 특허문헌 3에는, 가압 증기를 단시간에 슬래그 내에 널리 퍼지게 하여, 단시간에 수화 반응이 가능하게 되는 가압식 증기 에이징 방법과 장치가 개시되어 있다.In addition, Patent Document 3 discloses a pressurized steam aging method and apparatus in which pressurized steam is widely spread in the slag in a short time and a hydration reaction is possible in a short time.
특허문헌 3에서 제안된 증기 에이징 장치는, 도 10a, 도 10b에 도시한 바와 같이, 가압 증기를 공급하는 배관(205)을 압력 용기(204)의 내부에 반입한 슬래그 수납 용기(203)의 내부로 인도하여, 이 배관(205)에 마련된 구멍(205a)으로부터 슬래그 수납 용기(203)에 장입된 제강 슬래그에 가압 증기를 공급하는 구성이다.The steam aging device proposed in Patent Document 3 is the interior of the
그러나, 특허문헌 3의 증기 에이징 장치에서도, 특히 분상물의 비율이 많은 제강 슬래그의 에이징 처리의 횟수를 거듭하면, 구멍(205a)의 막힘 등에 기인하여 에이징 효율을 유지할 수 없게 되기 때문에, 높은 빈도로의 설비 메인터넌스가 필요로 된다. 또한, 도 10a에 도시한 바와 같이, 배관(205)은 압력 용기(204)의 길이 방향으로 배치되어 있다. 통상, 압력 용기(204)에의 제강 슬래그의 투입은 연직 방향 상방으로부터 행해지기 때문에, 배관(205)은, 제강 슬래그의 낙하물에 의해, 함몰이나 만곡 등의 손상을 받는다. 따라서 높은 빈도로의 설비의 메인터넌스가 필요로 된다.However, even in the steam aging device of Patent Document 3, in particular, if the number of aging treatments of the steelmaking slag having a large proportion of powdery matter is repeated, the aging efficiency cannot be maintained due to clogging of the
또한, 특허문헌 4에는, 입자의 비율이 많은 제강 슬래그를 증기 에이징해도, 팽창 반응이 완료되도록 할 수 있는 제강 슬래그의 에이징 방법이 개시되어 있다.In addition, Patent Document 4 discloses a method for aging steelmaking slag capable of completing an expansion reaction even if the steelmaking slag having a large proportion of particles is steam-aging.
그러나, 특허문헌 4의 에이징 방법에서도, 구멍의 막힘 등에 기인하는 에이징 효율의 저하는 피할 수 없었다.However, even in the aging method of Patent Document 4, a decrease in aging efficiency due to clogging of holes or the like was inevitable.
본 발명은 종래의 기술이 갖는 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 함유되는 분상물의 비율이 많은 제강 슬래그를 에이징하는 경우라도, 설비 메인터넌스의 빈도를 억제하면서, 에이징 효율을 높일 수 있는 제강 슬래그의 가압식 증기 에이징 장치를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its object is to increase aging efficiency while suppressing the frequency of equipment maintenance even when aging steel slag with a large proportion of powdery matter contained. It is to provide a pressurized steam aging device for steelmaking slag.
본 발명의 개요는 하기와 같다.The summary of the present invention is as follows.
(1) 본 발명의 일 양태는, 제강 슬래그를 가압 증기에 의해 에이징하는 제강 슬래그의 가압식 증기 에이징 장치이며, 상기 제강 슬래그가 장입되는 슬래그 수납 용기와, 상기 슬래그 수납 용기를 수납하는 압력 용기와, 상기 압력 용기의 외부에 마련되며, 상기 압력 용기의 내부에 상기 가압 증기를 공급하는 제1 배관과, 상기 압력 용기의 내부에 마련되며, 상기 슬래그 수납 용기의 내부에 상기 가압 증기를 공급하는 제2 배관을 구비하고, 상기 제2 배관이, 상기 슬래그 수납 용기의 내부에 수평 방향을 따라 마련되는 주관부와, 상기 주관부로부터 상방을 향하여 기립하여 마련됨과 함께 측면에 상기 가압 증기를 분출하는 분출 구멍이 형성된 지관부를 구비하고, 상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 높이 방향의 치수를 H(㎜)라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치된다.(1) One aspect of the present invention is a pressurized steam aging device for steelmaking slag for aging steelmaking slag with pressurized steam, a slag storage container in which the steelmaking slag is charged, a pressure container storing the slag storage container, A first pipe provided outside of the pressure vessel and supplying the pressurized steam to the inside of the pressure vessel, and a second pipe provided inside the pressure vessel and supplying the pressurized steam to the inside of the slag storage vessel The second pipe is provided with a pipe, a main pipe portion provided in a horizontal direction in the interior of the slag storage container, and a jet hole provided to erect upward from the main pipe portion and to eject the pressurized steam on a side surface With the formed branch pipe part, when the dimension in the height direction of the storage area of the slag storage container is H (mm), the ejection hole is in the height direction region of 0.3 x H to 0.6 x H in the storage area Is placed.
(2) 상기 (1)에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 제2 배관이, 상기 지관부의 상기 분출 구멍의 상방에, 상기 지관부의 외경보다도 큰 외경을 갖는 직경 확대부를 더 구비해도 된다.(2) In the pressurized steam aging device according to the above (1), the second pipe may further include a diameter enlarged portion having an outer diameter larger than the outer diameter of the branch pipe portion above the ejection hole of the branch pipe portion.
(3) 상기 (2)에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 직경 확대부가 상기 지관부의 선단에 마련되어도 된다.(3) In the pressurized steam aging device according to (2) above, the diameter enlarged portion may be provided at the tip end of the branch pipe portion.
(4) 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 직경 확대부의 외경을 D(㎜), 상기 지관부의 외경을 d(㎜)라 하였을 때, D≥2×d를 만족시켜도 된다.(4) In the pressurized steam aging device described in (2) or (3) above, when the outer diameter of the enlarged diameter portion is D (mm) and the outer diameter of the branch pipe portion is d (mm), D≥2×d is satisfied. You can do it.
(5) 상기 (2) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 분출 구멍의 중심점과, 상기 직경 확대부의 하면의 단부 에지 중 당해 분출 구멍의 중심점에 가장 가까운 위치를 연결하는 선의, 수평선으로부터의 경사 각도가 45° 이하여도 된다.(5) In the pressurized steam aging device according to any one of (2) to (4) above, the center point of the ejection hole and the position closest to the center point of the ejection hole among the end edges of the lower surface of the diameter enlarged portion are connected. The angle of inclination from the horizontal line of the line may be 45° or less.
(6) 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 직경 확대부의 하단부와 상기 분출 구멍의 중심점의 이격 거리를 L1(㎜), 상기 지관부의 외경을 d(㎜)라 하였을 때, L1≤d를 만족시켜도 된다.(6) In the pressurized steam aging device according to any one of (2) to (5) above, the separation distance between the lower end of the diameter expansion portion and the center point of the ejection hole is L1 (mm), and the outer diameter of the branch pipe portion is d ( Mm), L1≦d may be satisfied.
(7) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 길이 방향의 치수를 L(㎜)이라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.2×L 내지 0.8×L의 길이 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치되어도 된다.(7) In the pressurized steam aging device according to any one of (1) to (5) above, when the lengthwise dimension of the storage area of the slag storage container is L (mm), in the storage area The ejection hole may be disposed in a region of 0.2 x L to 0.8 x L in the longitudinal direction.
(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 폭 방향의 치수를 W라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.2×W 내지 0.8×W의 폭 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치되어도 된다.(8) In the pressurized steam aging device according to any one of (1) to (7) above, when the dimension in the width direction of the storage area of the slag storage container is W, 0.2×W in the storage area The ejection holes may be disposed in a region of to 0.8×W in the width direction.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 분출 구멍이, 상기 지관부의 주위 방향으로 복수개 마련되어도 된다.(9) In the pressurized steam aging device according to any one of (1) to (8), a plurality of ejection holes may be provided in the circumferential direction of the branch pipe portion.
(10) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 가압식 증기 에이징 장치에서는, 상기 분출 구멍이, 상기 지관부의 높이 방향으로 복수 개소 마련되어도 된다.(10) In the pressurized steam aging device according to any one of (1) to (9), a plurality of the ejection holes may be provided in the height direction of the branch pipe portion.
상기 (1)에 기재된 구성에 의하면, 지관부가 상방을 향하여 기립하여 마련되어 있기 때문에, 슬래그 수납 용기 내에 제강 슬래그가 장입될 때에 지관부의 선단에 제강 슬래그가 충돌한다. 따라서, 지관부의 측면에 형성된 가압 증기의 분출 구멍의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도가 저하되기 때문에, 제강 슬래그의 중심부에 효율적으로 가압 증기를 공급할 수 있다. 또한, 이것에 수반하여, 분출 구멍의 막힘을 방지할 수 있다.According to the configuration described in the above (1), since the branch pipe portion is provided so as to stand upward, the steelmaking slag collides with the tip end of the branch pipe portion when the steelmaking slag is charged into the slag storage container. Therefore, since the filling degree of the steelmaking slag in the vicinity of the ejection hole of the pressurized steam formed on the side surface of the branch pipe portion is reduced, pressurized steam can be efficiently supplied to the central portion of the steelmaking slag. In addition, accompanying this, it is possible to prevent clogging of the ejection hole.
또한, 지관부가 주관부로부터 상방을 향하여 기립하여 마련되어 있기 때문에, 수납 영역에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 분출 구멍을 배치해도, 수납 영역에 있어서의 낮은 위치에 주관부를 배치시킬 수 있다. 따라서, 슬래그 수납 용기 내에 제강 슬래그가 장입될 때에 제강 슬래그가 주관부에 충돌하는 횟수를 억제하여 주관부의 물리적 손상을 방지하면서, 제강 슬래그의 중심부에 효율적으로 가압 증기를 공급할 수 있다.In addition, since the branch pipe portion is provided so as to stand upward from the main pipe portion, even if the ejection hole is disposed in the height direction region of 0.3 x H to 0.6 x H in the storage area, the main pipe portion is placed at a low position in the storage area. I can make it. Accordingly, when the steel slag is charged into the slag storage container, the number of times the steel slag collides with the main pipe part is suppressed to prevent physical damage to the main pipe part, and pressurized steam can be efficiently supplied to the center of the steel slag.
따라서, 제강 슬래그에 함유되는 분상물의 비율이 많은 경우라도, 설비 메인터넌스의 빈도를 억제하면서, 에이징 효율을 높일 수 있다.Therefore, even in the case where the proportion of powdery matter contained in the steelmaking slag is large, the aging efficiency can be improved while suppressing the frequency of equipment maintenance.
또한, 상기 (2) 내지 (10)에 기재된 구성에 의하면, 설비 메인터넌스의 빈도를 더욱 억제하면서, 에이징 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, according to the configurations described in the above (2) to (10), the aging efficiency can be further increased while further suppressing the frequency of equipment maintenance.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치의 개략 구성을 도시하는 개략 정면도이다.
도 2는 도 1의 B-B선을 따라서 얻어지는 개략 단면도이며, 제2 배관을 제거한 상태를 도시한다.
도 3은 수납 영역 α의 치수를 설명하기 위한 개략 사시도이다.
도 4a는 주관부와 지관부를 도시하는 개략 평면도이다.
도 4b는 주관부와 지관부를 도시하는 개략 정면도이다.
도 4c는 지관부와 직경 확대부의 치수를 설명하기 위해 개략도이다.
도 5a는 분출 구멍의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도가 높은 경우의 가압 증기의 분출 양태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5b는 분출 구멍의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도가 낮은 경우의 가압 증기의 분출 양태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6a는 지관부의 제1 변형예를 도시하는 개략 평면도이다.
도 6b는 동 변형예를 도시하는 개략 정면도이다.
도 7a는 지관부의 제2 변형예를 도시하는 개략 평면도이다.
도 7b는 동 변형예를 도시하는 개략 정면도이다.
도 8a는 지관부의 제3 변형예를 도시하는 개략 평면도이다.
도 8b는 동 변형예를 도시하는 개략 정면도이다.
도 9a는 특허문헌 2에서 제안한 설비를 사용한 증기 에이징의 개요를 설명하는 도면이다.
도 9b는 도 9a의 슬래그 수납 용기의 확대도이다.
도 10a는 특허문헌 3에서 제안한 가압식 증기 에이징 장치의 개략 구성을 설명하는 측면도이다.
도 10b는 특허문헌 3에서 제안한 가압식 증기 에이징 장치의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.1 is a schematic front view showing a schematic configuration of a steam aging device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 and shows a state in which the second pipe is removed.
3 is a schematic perspective view for explaining the dimensions of the storage area α.
4A is a schematic plan view showing a main pipe portion and a branch pipe portion.
4B is a schematic front view showing a main pipe portion and a branch pipe portion.
4C is a schematic diagram for explaining the dimensions of the branch pipe portion and the diameter enlarged portion.
Fig. 5A is a schematic view for explaining a jetting mode of pressurized steam when the filling degree of steelmaking slag is high in the vicinity of the jetting hole.
Fig. 5B is a schematic diagram for explaining a jetting mode of pressurized steam when the filling degree of steelmaking slag in the vicinity of the jetting hole is low.
6A is a schematic plan view showing a first modified example of a branch pipe portion.
6B is a schematic front view showing the modified example.
7A is a schematic plan view showing a second modified example of the branch pipe portion.
7B is a schematic front view showing the modified example.
8A is a schematic plan view showing a third modified example of the branch pipe portion.
8B is a schematic front view showing the modified example.
9A is a view for explaining an outline of steam aging using the equipment proposed in Patent Document 2.
9B is an enlarged view of the slag storage container of FIG. 9A.
10A is a side view illustrating a schematic configuration of a pressurized steam aging device proposed in Patent Document 3;
10B is a plan view illustrating a schematic configuration of a pressurized steam aging device proposed in Patent Document 3;
본 발명자들은, 가압식 증기 에이징 장치에 있어서, 설비 메인터넌스의 빈도를 억제하면서, 에이징 효율을 높이는 것에 대하여 예의 검토를 행하였다.In the pressurized steam aging apparatus, the present inventors have conducted intensive examinations on increasing the aging efficiency while suppressing the frequency of equipment maintenance.
그 결과, 하기의 지견을 얻었다.As a result, the following knowledge was obtained.
도 10a, 도 10b에 도시한 종래 기술과 같이, 길이 방향으로 배치된 배관(205)에 증기를 분출하는 구멍(205a)을 형성한 경우, 구멍(205a)의 근방의 제강 슬래그가 높은 충전 정도로 존재한다. 이 경우, 구멍(205a)으로부터의 증기의 분출이 방해된다. 또한, 이것에 수반하여 구멍(205a)의 막힘이 발생할 우려가 있다. 따라서, 연직 방향으로 기립한 지관부의 측면에 증기 구멍을 형성하면, 상방으로부터 투하되어 장입되는 제강 슬래그가 배관의 상부에 충돌하여 구멍의 근방의 제강 슬래그의 충전 정도를 낮출 수 있다. 이에 의해, 구멍으로부터의 증기의 분출을 효과적으로 행할 수 있음과 함께, 막힘을 방지하는 것이 가능해진다.As in the prior art shown in FIGS. 10A and 10B, when a
또한, 도 10a, 도 10b에 도시한 종래 기술에서는, 슬래그 표면수(석회수)가 분출 구멍에 유입됨으로써 막힘이 발생할 우려도 있다. 그러나, 연직 방향으로 기립한 지관부의 측면에 증기 구멍을 형성함으로써, 슬래그 표면수의 유입을 완화하는 것이 가능해진다.Further, in the prior art shown in Figs. 10A and 10B, there is a concern that clogging may occur when the slag surface water (lime water) flows into the ejection hole. However, it becomes possible to alleviate the inflow of the slag surface water by forming the vapor hole in the side surface of the branch pipe part standing in the vertical direction.
또한, 도 10a, 도 10b에 도시한 종래 기술에서는, 배관(205)이 높이 방향 중앙부보다 높게 배치되어 있기 때문에, 상방으로부터 투하되어 장입되는 제강 슬래그가 배관에 충돌하는 횟수가 많아, 배관의 물리적 손상이 발생할 우려가 있다. 그러나, 수평 방향으로 마련된 주관부로부터 연직 방향으로 기립하도록 지관부를 마련하면, 슬래그 수납 용기에 있어서의 낮은 위치에 주관부를 배치하면서, 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 분출 구멍을 배치할 수 있다. 이에 의해, 설비 메인터넌스의 빈도를 억제하면서, 증기 에이징을 효율적으로 진행시킬 수 있다.In addition, in the prior art shown in FIGS. 10A and 10B, since the
이하, 상술한 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 일 실시 형태에 관한 제강 슬래그의 가압식 증기 에이징 장치(1)(이하, 간단히 「증기 에이징 장치(1)」라 호칭함)에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, a pressurized steam aging device 1 (hereinafter simply referred to as ``steam aging device 1'') of a steel slag according to an embodiment of the present invention made based on the above-described knowledge. Explain.
도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)는 개략 원통 형상의 장치이며, 슬래그 수납 용기(11)와, 압력 용기(12)와, 제1 배관(13)과, 제2 배관(14)을 갖는다.As shown in Figs. 1 and 2, the steam aging device 1 according to the present embodiment is a device having a substantially cylindrical shape, and the
이하의 설명에 있어서, 길이 방향 X란, 증기 에이징 장치(1)의 길이 방향을 따르는 방향이고, 높이 방향 Y란, 연직 방향이며, 폭 방향 Z란, 길이 방향 X와 높이 방향 Y에 수직인 방향이다.In the following description, the longitudinal direction X is a direction along the longitudinal direction of the steam aging device 1, the height direction Y is a vertical direction, and the width direction Z is a direction perpendicular to the longitudinal direction X and the height direction Y. to be.
슬래그 수납 용기(11)는, 증기 에이징이 행해지는 제강 슬래그를 수납하는 용기이며, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 수납 부재(111)와, 2개의 지지 부재(112)에 의해 구성된다.The
각각의 수납 부재(111)는, 길이 방향 X를 따라서 연장되는 저면(111a), 제1 경사면(111b), 측면(111c), 및 제2 경사면(111d)의 길이 방향 양단부에 단부면(111e)이 연접되어 구성된다.Each receiving
지지 부재(112)는, 압력 용기(12)의 바닥으로부터 상방을 향하여 기립하여 마련된 기둥부(112a)와, 기둥부(112a)의 상단으로부터 길이 방향 X를 따라서 연장되는 샤프트(112b)를 갖는다. 샤프트(112b)는, 한 쌍의 단부면(111e)을 서로 중첩한 상태에서 기둥부(112a)와 축 가교되도록 마련되어, 한 쌍의 수납 부재(111)의 각각을 샤프트(112b)의 축 주위로 회동 가능하게 지지한다.The
슬래그 수납 용기(11)의 상방에는 개구부가 형성되고, 제강 슬래그는 이 개구부로부터 슬래그 수납 용기(11)의 내부에 장입된다. 또한, 도 2에 도시한 예에서는, 슬래그 수납 용기(11)에 제강 슬래그를 장입할 때, 및, 증기 에이징을 행할 때에는, 한 쌍의 저면(111a)의 선단이 서로 맞닿아 대향한 상태로 된다. 그러나, 한 쌍의 저면(111a)의 선단의 일부가 서로 중첩된 상태로 되어도 된다.An opening is formed above the
그리고, 증기 에이징이 행해진 후에는, 도 2의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 샤프트(112b)를 중심으로 한 쌍의 수납 부재(111)가 개방됨으로써, 제강 슬래그가 배출된다.Then, after steam aging is performed, as shown by the two-dot chain line in Fig. 2, the pair of
또한, 수납 부재(111)의 동작에 대해서는 유압 실린더 등(도시 생략)을 사용해도 된다. 또한, 제강 슬래그를 배출하기 위해 수납 부재(111)를 회동시킬 때, 원활하게 작업을 행하기 위해, 수납 부재(111)의 저부를 원호상으로 하고, 그 하방에 롤러 등(도시 생략)을 설치해도 된다.Further, for the operation of the
또한, 슬래그 수납 용기(11)에 제강 슬래그를 장입할 때는, 통상, 도 9a에 도시한 바와 같이, 슬래그 수납 용기(11)를 압력 용기(12)의 외부로 반출한다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)는, 슬래그 수납 용기(11)를 압력 용기(12)로부터 반출할 때, 및, 제강 슬래그의 장입 후에 압력 용기(12)에 반입하여 설치할 때에, 후술하는 주관부(14a) 및 지관부(14b)가 슬래그 수납 용기(11)의 내부의 적절한 위치에 설치된 상태에서, 반입 및 반출이 가능한 구조인 것이 바람직하다.In addition, when charging the slag steel making into the
여기서, 도 3을 참조하여, 슬래그 수납 용기(11)의 수납 영역 α에 대하여 설명한다.Here, with reference to FIG. 3, the storage area α of the
수납 영역 α는, 슬래그 수납 용기(11)에 있어서의, 제강 슬래그가 수납되는 내부 공간이다. 도 3은 수납 영역 α를 나타내는 일례이며, 슬래그 수납 용기나 수납 영역 α의 형상은 한정되지 않는다. 제강 슬래그는, 슬래그 수납 용기(11)의 상부에 마련된 개구부보다도 높은 위치까지 장입되는 경우가 있지만, 이 경우라도 개구부보다도 높은 영역에 대해서는 수납 영역 α에 포함되지 않는다. 즉, 수납 영역 α는 장입되는 제강 슬래그의 양에 의존하는 것이 아니라, 슬래그 수납 용기(11)의 내부 치수에 의존한다.The storage area α is an inner space in the
도 3에 도시한 바와 같이, 본원에 있어서는, 수납 영역 α에 대하여, 각각의 축을 따른 단부로부터 단부까지의 길이를 치수라 하고, 높이 방향 Y의 치수를 H(㎜), 길이 방향 X의 치수를 L(㎜), 폭 방향 Z의 치수를 W(㎜)로 정의한다.As shown in Fig. 3, in the present application, for the storage area α, the length from the end to the end along each axis is referred to as a dimension, the dimension in the height direction Y is H (mm), and the dimension in the length direction X is The dimensions of L (mm) and the width direction Z are defined as W (mm).
압력 용기(12)는, 슬래그 수납 용기(11)를 수납하는 밀폐가 가능한 용기이다. 압력 용기(12)는, 슬래그 수납 용기(11)의 반입·배출을 가능하게 하기 위한 개폐 덮개(12a)를 구비하고 있다. 이 압력 용기(12)에는, 내부의 압력, 온도를 계측하는 센서(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 이 압력 용기(12)에는, 내부에 가압 증기를 공급 가능하도록, 압력 용기(12)의 상부(슬래그 수납 용기(11)의 개구부 상방)에 제1 배관(13)을 배치하는 한편, 내부에 반입된 슬래그 수납 용기(11) 내에 장입된 제강 슬래그에 가압 증기를 직접 공급 가능하도록, 당해 슬래그 수납 용기(11)의 내부로 제2 배관(14)을 유도하고 있다.The
제1 배관(13)은, 압력 용기(12)의 외부에 마련됨과 함께 압력 용기(12)의 상부에 접속되며, 가압 증기 공급 장치(50)로부터 공급된 가압 증기를 압력 용기(12)의 내부에 공급한다. 제1 배관(13)을 통해 공급된 가압 증기는, 슬래그 수납 용기(11)의 개구부의 근방에서 노출되어 있는 제강 슬래그에 직접 접촉함으로써, 증기 에이징의 진행을 촉진할 수 있다.The
제2 배관(14)은, 압력 용기(12)의 내부에 마련됨과 함께 압력 용기(12)의 측부에 접속되며, 가압 증기 공급 장치(50)로부터 공급된 가압 증기를 슬래그 수납 용기(11)의 내부에 공급한다.The
제2 배관(14)은, 주관부(14a)와 지관부(14b)를 포함하고, 지관부(14b)에 형성된 분출 구멍(14ba)으로부터 가압 증기를 분출한다. 이에 의해, 슬래그 수납 용기(11)에 장입되어 있는 제강 슬래그의 내부에 가압 증기를 접촉시킴으로써, 증기 에이징의 진행을 촉진할 수 있다.The
또한, 본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는, 밸브(51)를 갖는 배관(52)을 통해 가압 증기 공급 장치(50)를 제1 배관(13)과 제2 배관(14)에 접속하고 있다.In addition, in the steam aging device 1 according to the present embodiment, the pressurized
주관부(14a)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 길이 방향 X의 양단에 접속관부(14d)가 접속되고, 슬래그 수납 용기(11)의 내부에 있어서 길이 방향 X를 따라 마련된다. 접속관부(14d)는, 슬래그 수납 용기(11)의 수납 부재(111)의 단부면(111e)에 걸치도록 역U자상으로 마련된다. 그리고, 접속관부(14d)는, 압력 용기(12)의 외부에 마련되는 가압 증기 공급 장치(50)에 밸브(51)와 배관(52)을 통해 접속된다.As shown in FIG. 1, the
주관부(14a)는, 슬래그 수납 용기(11)의 수납 영역 α에 있어서의 0.1×H 내지 0.3×H의 높이 방향 영역에 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that the
주관부(14a)를 0.1×H 미만의 높이 방향 영역에 마련하는 경우, 주관부(14a)와 슬래그 수납 용기(11) 사이의 간극이 작아져, 슬래그 수납 용기(11)의 하방에 존재하는 드레인수 내의 미분 슬래그가 성장한 경우에 당해 간극이 메워질 우려가 있다. 이 경우, 한 쌍의 수납 부재(111)를 개방할 때의 오작동의 원인이 될 수 있기 때문에, 주관부(14a)는 0.1×H 이상의 높이 방향 영역에 마련하는 것이 바람직하다.When the
한편, 주관부(14a)를 0.3×H 이하의 높이 방향 영역에 배치하는 경우, 긴 지관부(14b)를 사용해도, 분출 구멍(14ba)을 적절한 높이 방향 영역에 배치시킬 수 있다. 이 경우, 주관부의 상부에 퇴적함으로써 비교적 높은 충전 정도로 존재하는 제강 슬래그에 기인하는 분출 구멍(14ba)의 막힘을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 주관부(14a)를 0.3×H 이하의 높이 방향 영역에 배치하는 경우, 개구부로부터 투하되는 제강 슬래그와의 충돌 횟수가 줄어들기 때문에, 주관부(14a)의 물리적 손상을 방지할 수 있는 점에서도 바람직하다.On the other hand, when the
도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이, 지관부(14b)는, 주관부(14a)에, 길이 방향 X를 따라 소정의 간격을 둔 복수 개소로부터, 상방을 향하여 기립하여 마련되어 있다. 지관부(14b)는 복수 마련되어도 되고, 적어도 하나 있으면 된다. 각각의 지관부(14b)의 측면에는, 가압 증기의 분출 구멍(14ba)이 마련되어 있다. 분출 구멍(14ba)은, 지관부(14b)의 측면에 복수개 마련되어 있어서 되고, 지관부(14b)의 주위 방향으로 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 각각의 지관부(14b)의 선단 부근의 측면에는, 가압 증기의 분출 구멍(14ba)이 주위 방향의 등각도 위치에 복수개 마련되어 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the
가압 증기 공급 장치(50)로부터 공급되는 가압 증기는, 주관부(14a)와 지관부(14b)를 통해 분출 구멍(14ba)으로부터 분출되어, 슬래그 수납 용기(11) 내에 장입되어 있는 제강 슬래그에 공급된다.Pressurized steam supplied from the pressurized
분출 구멍(14ba)으로부터 분출된 가압 증기는, 소정의 확산 각도로 분사되기 때문에, 도 5a에 도시한 바와 같이 분출 구멍(14ba)의 주변의 제강 슬래그의 충전 정도가 높은 경우에는 가압 증기가 제강 슬래그에 충돌하는 면적이 작아지고, 한편, 도 5b에 도시한 바와 같이 분출 구멍(14ba)의 주변의 제강 슬래그의 충전 정도가 낮은 경우에는 가압 증기가 제강 슬래그에 충돌하는 면적이 커진다.Since the pressurized steam ejected from the ejection hole 14ba is ejected at a predetermined diffusion angle, as shown in Fig. 5A, when the filling degree of the steelmaking slag around the ejection hole 14ba is high, the pressurized steam is used as the steelmaking slag. On the other hand, as shown in Fig. 5B, when the filling degree of the steel-making slag around the ejection hole 14ba is low, the area where the pressurized steam collides with the steel-making slag increases.
본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치에서는, 지관부(14b)가 상방을 향하여 기립하여 마련되어 있기 때문에, 슬래그 수납 용기(11) 내에 제강 슬래그가 투하되어 장입될 때에, 지관부(14b)의 선단에 제강 슬래그가 충돌한다. 따라서, 지관부(14b)의 측면에 형성된 가압 증기의 분출 구멍(14ba)의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도가 저하되기 때문에, 장입되는 제강 슬래그의 중심부에 효율적으로 가압 증기를 공급할 수 있다. 또한, 이것에 수반하여 분출 구멍의 막힘을 방지할 수 있다.In the steam aging device according to the present embodiment, since the
분출 구멍(14ba)은, 수납 영역 α에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 배치된다. 제강 슬래그의 증기 에이징(수화 반응)은, 제1 배관(13)으로부터 공급되는 가압 증기가 직접 접촉하는 슬래그 수납 용기(11)의 개구부나 한 쌍의 수납 부재(111)의 근방보다도 슬래그 수납 용기(11)의 중심부에서 진행이 느리다.The ejection hole 14ba is disposed in a height direction region of 0.3 x H to 0.6 x H in the storage region α. Steam aging (hydration reaction) of the steelmaking slag is more than the opening of the
따라서, 수납 영역 α에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 분출 구멍(14ba)이 배치됨으로써, 장입된 제강 슬래그의 높이 방향 중심부로부터 가압 증기를 제강 슬래그에 공급할 수 있어, 증기 에이징을 효율적으로 진행시킬 수 있다. 바람직하게는, 0.35×H 내지 0.6×H, 보다 바람직하게는, 0.4×H 내지 0.6×H, 더욱 바람직하게는, 0.45×H 내지 0.6×H로 해도 된다.Therefore, by arranging the ejection holes 14ba in the height direction region of 0.3 × H to 0.6 × H in the storage area α, pressurized steam can be supplied to the steel slag from the center in the height direction of the charged steel slag, and steam aging Can proceed efficiently. Preferably, it is good also as 0.35xH-0.6xH, more preferably, 0.4xH-0.6xH, still more preferably, 0.45xH-0.6xH.
분출 구멍(14ba)의 높이 방향 위치는, 지관부(14b)에 있어서의 분출 구멍(14ba)의 형성 위치로 조정해도 되고, 지관부(14b)의 높이로 조정해도 되고, 주관부(14a)의 높이 방향 위치로 조정해도 된다.The position of the ejection hole 14ba in the height direction may be adjusted to the position where the ejection hole 14ba is formed in the
본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에 의하면, 지관부(14b)가 주관부(14a)로부터 상방을 향하여 기립하여 마련되어 있기 때문에, 수납 영역 α에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 분출 구멍(14ba)을 배치해도, 수납 영역 α에 있어서의 낮은 위치(예를 들어 0.1×H 내지 0.3×H의 높이 방향 영역)에 주관부(14a)를 배치시킬 수 있다. 따라서, 슬래그 수납 용기(11) 내에 제강 슬래그가 장입될 때에 제강 슬래그가 주관부(14a)에 충돌하는 횟수를 억제하여 주관부(14a)의 물리적 손상을 방지하면서, 장입되는 제강 슬래그의 중심부에 효율적으로 가압 증기를 공급할 수 있다.According to the steam aging device 1 according to the present embodiment, since the
증기 에이징을 보다 효율적으로 진행시키기 위해서는, 가압 증기를 제강 슬래그의 길이 방향 중심부에 공급하는 것이 바람직하다. 따라서, 분출 구멍(14ba)은, 슬래그 수납 용기(11)의 수납 영역 α에 있어서, 0.2×L 내지 0.8×L의 길이 방향 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.25×L 내지 0.75×L로 해도 된다.In order to advance steam aging more efficiently, it is preferable to supply pressurized steam to the longitudinal center of the steelmaking slag. Therefore, it is preferable that the ejection hole 14ba is provided in a lengthwise region of 0.2 x L to 0.8 x L in the storage area α of the
마찬가지로, 증기 에이징을 보다 효율적으로 진행시키기 위해서는, 가압 증기를 제강 슬래그의 폭 방향 중심부에 공급하는 것이 바람직하다. 따라서, 분출 구멍(14ba)은, 슬래그 수납 용기(11)의 수납 영역 α에 있어서, 0.2×W 내지 0.8×W의 폭 방향 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3×W 내지 0.7×W, 더욱 바람직하게는 0.4×W 내지 0.6×W로 해도 된다.Likewise, in order to advance steam aging more efficiently, it is preferable to supply pressurized steam to the center portion in the width direction of the steelmaking slag. Therefore, it is preferable that the ejection hole 14ba is provided in the width direction region of 0.2×W to 0.8×W in the storage area α of the
본 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는, 도 4c에 도시한 바와 같이, 지관부(14b)의 선단에, 지관부(14b)의 외경 d보다도 큰 외경 D를 갖는 원판상의 직경 확대부(14c)가 형성되어 있다. 도 4c에 도시한 바와 같이, 직경 확대부(14c)의 외경 D는, 지관부(14b)의 외경 d보다도 크다. 또한, 직경 확대부(14c)의 평면에서 본 형상이 원형이 아닌 경우, 직경 확대부(14c)의 평면에서 본 형상의 원 상당 직경을 외경으로서 취급한다.In the steam aging device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4C, a disk-shaped diameter enlarged portion having an outer diameter D larger than the outer diameter d of the
직경 확대부(14c)가 형성되어 있는 경우, 슬래그 수납 용기(11) 내에 제강 슬래그가 장입될 때에, 지관부(14b)의 선단의 직경 확대부(14c)에 제강 슬래그가 충돌한다. 따라서, 직경 확대부(14c)가 형성되어 있지 않은 경우보다도 제강 슬래그가 충돌하는 면적이 증가된다. 따라서, 지관부(14b)의 측면에 형성된 가압 증기의 분출 구멍(14ba)의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도가 더욱 저하되기 때문에, 장입되는 제강 슬래그의 중심부에 효율적으로 가압 증기를 공급할 수 있다. 또한, 이것에 수반하여 분출 구멍(14ba)의 막힘을 더욱 방지할 수 있다.When the diameter-enlarged
게다가, 직경 확대부(14c)가 형성되어 있는 경우, 슬래그 표면수(석회수)가 분출 구멍(14ba)에 유입되는 것을 방지하는 효과를 더욱 향상시킬 수 있기 때문에, 분출 구멍(14ba)의 막힘을 보다 확실하게 방지할 수 있다.In addition, in the case where the diameter enlarged
게다가, 상방으로부터 투하되어 장입되는 제강 슬래그가 주관부(14a)에 충돌하는 것에 의한 물리적 손상을 경감할 수도 있다.In addition, physical damage caused by the steel slag dropped and charged from the upper side collides with the
직경 확대부(14c)의 크기(외경이나 두께 등)는, 상술한 효과가 발생하도록 지관부(14b)의 외경 d, 상기 분출 구멍(14ba)의 기립 방향의 위치 및 크기에 따라서 최적의 크기로 결정된다. 반대로, 직경 확대부(14c)의 크기에 따라서 분출 구멍(14ba)의 크기나 마련하는 위치를 적절하게 결정해도 된다.The size (outer diameter or thickness, etc.) of the diameter enlarged
분출 구멍(14ba) 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도를 작게 함과 함께 분출 구멍(14ba)의 막힘을 방지하여, 증기 에이징의 한층 더한 효율화를 도모하기 위해서는, 하기의 조건 중 하나 이상을 만족시키는 것이 바람직하다.In order to reduce the degree of filling of the steelmaking slag in the vicinity of the ejection hole 14ba, prevent clogging of the ejection hole 14ba, and further increase the efficiency of steam aging, one or more of the following conditions are satisfied. It is desirable.
(조건 1) D≥2×d(Condition 1) D≥2×d
(조건 2) θ≤45°(Condition 2) θ≤45°
(조건 3) L1≤d(Condition 3) L1≤d
여기서, 도 4c에 도시한 바와 같이, D는 직경 확대부(14c)의 외경(㎜)이며, d는 지관부(14b)의 외경(㎜)이고, L1은 분출 구멍(14ba)의 중심점으로부터 직경 확대부(14c)의 하단부까지의 이격 거리(㎜)이며, θ는 분출 구멍(14ba)의 중심점과, 직경 확대부(14c)의 하면의 단부 에지 중 당해 분출 구멍(14ba)의 중심점에 가장 가까운 위치를 연결하는 선의, 수평선으로부터의 경사 각도(°)이다.Here, as shown in Fig. 4c, D is the outer diameter (mm) of the diameter enlarged
주관부(14a) 및 지관부(14b)의 외경 및 두께, 지관부(14b)의 상방으로의 기립 방향 및 길이, 설치수(설치 간격), 지관부(14b)의 측면에 마련되는 분출 구멍(14ba)의 수 및 크기는, 본 발명의 효과가 얻어지는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 주관부(14a) 및 지관부(14b)의 외경 및 두께는, 제강 슬래그에 공급해야 할 가압 증기량, 장입되는 제강 슬래그의 장입 시의 충격이나 장입 후의 제강 슬래그의 중량에 견딜 수 있는 치수로 결정한다. 또한, 지관부(14b)의 상방으로의 기립 방향 및 길이는, 주관부(14a)의 슬래그 수납 용기(11)의 설치 위치에 따라서, 지관부(14b)에 마련되는 분출 구멍(14ba)이 슬래그 수납 용기(11)의 수납 영역 α의 적절한 위치에 배치되도록 결정하면 된다.The outer diameter and thickness of the
상기의 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에 의하면, 분상물의 비율이 많은 제강 슬래그를 슬래그 수납 용기(11)에 장입한 경우라도, 분출 구멍(14ba) 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도를 작게 함과 함께 분출 구멍(14ba)의 막힘을 방지할 수 있다. 따라서, 슬래그 수납 용기(11)에 장입된 제강 슬래그의 중심부에 가압 증기를 효과적으로 공급할 수 있어, 제1 배관(13)으로부터 압력 용기(12)의 내부에 공급되는 가압 증기와 아울러, 단시간에 제강 슬래그의 증기 에이징을 진행시킬 수 있다. 이에 의해, 설비 메인터넌스의 빈도를 억제하면서, 에이징을 효율적으로 진행하는 것이 가능해진다.According to the steam aging device 1 according to the above embodiment, even when the steelmaking slag having a large proportion of powdery matter is charged into the
본 발명은 상기와 같은 예에 한정되지 않고, 각 청구항에 기재된 기술적 사상의 범주이면, 적절히 실시 형태를 변경해도 되는 것은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above examples, and embodiments may be appropriately changed as long as it is the scope of the technical idea described in each claim.
예를 들어, 지관부(14b)의 설치수(설치 간격), 지관부(14b)에 마련되는 분출 구멍(14ba)의 주위 방향 및 기립 방향의 위치, 수, 크기는, 상기 실시 형태에서 나타내는 예에 한정되지 않고, 슬래그 수납 용기(11)의 중심부에 위치하는 제강 슬래그에 효과적으로 가압 증기를 공급할 수 있도록 결정하면 된다.For example, the number of installations (installation intervals) of the
지관부(14b)는, 도 6a, 도 6b에 도시한 제1 변형예와 같이 길이 방향 X로 기울어지게 하여 기립해도 되고, 도 7a, 도 7b에 도시한 제2 변형예와 같이 폭 방향 Z로 기울어지게 하여 기립해도 되고, 도 8a, 도 8b에 도시한 제3 변형예와 같이 길이 방향 X와 폭 방향 Z로 기울어지게 하여 기립해도 된다.The
또한, 분출 구멍(14ba)은, 도 6a 내지 도 8b에 도시한 제1 변형예 내지 제3 변형예와 같이, 지관부(14b)의 높이 방향 Y로 복수 개소 마련되어도 된다. 분출 구멍(14ba)이 복수 개소에 마련되는 경우에는, 그 모든 분출 구멍(14ba)이, 수납 영역 α에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of ejection holes 14ba may be provided in the height direction Y of the
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는 제2 배관(14)이 직경 확대부(14c)를 갖고 있지만, 직경 확대부(14c)를 갖지 않아도 된다.In the steam aging device 1 according to the above embodiment, the
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는 주관부(14a)가 슬래그 수납 용기(11)의 내부를 길이 방향 X를 따라 마련되어 있지만, 폭 방향 Z로 사행되어 마련되어도 된다. 즉, 주관부(14a)는 수평 방향을 따라 마련되어 있으면 된다.In the steam aging device 1 according to the above embodiment, the
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는 모든 지관부(14b)의 분출 구멍(14ba)이 모두 동일한 크기이지만, 상이해도 된다.In the vapor aging device 1 according to the above embodiment, the ejection holes 14ba of all the
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는 지관부(14b)에 마련된 분출 구멍(14ba)은 원형이지만, 분출 구멍(14ba)의 형상은 원형에 한하지 않고 타원형이나 다각형이어도 된다. 또한, 지관부(14b)에 슬릿을 마련한 것이어도 된다.In the steam aging device 1 according to the above embodiment, the ejection hole 14ba provided in the
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)에서는, 지관부(14b)의 선단에 원판상의 직경 확대부(14c)를 마련하고 있다. 그러나, 직경 확대부(14c)의 평면에서 본 형상은 타원형이나 다각형이어도 된다. 또한, 판상이 아니어도 원추 형상이어도 된다. 또한, 직경 확대부(14c)를 마련하는 위치는 지관부(14b)의 선단이 아니어도 되고, 분출 구멍(14ba)보다도 상방이면 된다.In the steam aging device 1 according to the above embodiment, a disk-shaped diameter enlarged
상기 실시 형태에 관한 증기 에이징 장치(1)는 주관부(14a)를 1개만 갖고 있다. 그러나, 슬래그 수납 용기(11)의 용량이 커져 1개의 주관부(14a)에 마련한 지관부(14b)로부터 분출되는 가압 증기만으로는, 슬래그 수납 용기(11)에 장입된 제강 슬래그의 중심부에 가압 증기를 효과적으로 공급할 수 없는 경우에는, 지관부(14b)를 구비하는 주관부(14a)를 복수개로 해도 된다.The vapor aging device 1 according to the above embodiment has only one
(실시예)(Example)
실험예 1에서는 도 1에 도시한 증기 에이징 장치(1)를 사용하여, 또한, 실험예 2 내지 9에서는 증기 에이징 장치(1)에 각종 변경을 가한 증기 에이징 장치를 사용하여, 증기 에이징 처리를 행하였다.In Experimental Example 1, the steam aging apparatus 1 shown in Fig. 1 was used, and in Experimental Examples 2 to 9, a steam aging apparatus in which various modifications were applied to the steam aging apparatus 1 were used to perform steam aging treatment. I did.
각 실험예에서의 주된 공통 조건은 하기와 같다.The main common conditions in each experimental example are as follows.
·제강 슬래그의 평균 입경 : 제강 슬래그의 입경으로서, 도로용 철강 슬래그의 규격 0-40㎜·Average particle diameter of steelmaking slag: As the particle diameter of steelmaking slag, the standard of steel slag for road use is 0-40㎜
·압력 용기 내의 압력 : 0.5㎫·Pressure in pressure vessel: 0.5 MPa
·수납 영역의 높이 H : 1790㎜·Height of storage area: 1790㎜
·수납 영역의 폭 W : 2800㎜·Storage area width W: 2800㎜
·수납 영역의 길이 L : 6400㎜·Length of storage area L: 6400㎜
·주관부의 폭 방향 위치 : 0.5×W·Location of main pipe in width direction: 0.5×W
·주관부의 직경 : 4.5㎜·Diameter of main pipe: 4.5㎜
·증기 에이징 시간 : 2시간/사이클Steam aging time: 2 hours/cycle
·제강 슬래그양 : 45t/사이클Steelmaking slag amount: 45t/cycle
실험예 1 내지 8에서는, 0.25×L, 0.42×L, 0.58×L 및 0.75×L의 4개소의 길이 방향 위치에 있어서, 주관부에 지관부를 기립 설치하였다. 또한, 각각의 지관부에는 8개의 분출 구멍을 주위 방향으로 등간격으로 마련하였다. 이에 의해, 32개의 분출 구멍으로부터 증기가 분출되는 구성으로 하였다.In Experimental Examples 1 to 8, branch pipe portions were erected on the main pipe portion at four longitudinal positions of 0.25×L, 0.42×L, 0.58×L, and 0.75×L. In addition, eight ejection holes were provided in each branch pipe at equal intervals in the circumferential direction. Thereby, it was set as the structure in which steam is blown out from 32 jetting holes.
한편, 실험예 9에서는, 도 10a 및 도 10b와 같이, 지관부를 마련하지 않고, 수납 영역의 높이 710㎜와 1530㎜ 위치에 주관부를 마련하고, 각각의 주관부의 편측면마다 10개의 분출 구멍을 길이 방향 일렬로 등간격으로 마련하였다. 이에 의해, 2개의 주관부에 있어서 합계 40개의 분출 구멍으로부터 증기가 분출되는 구성으로 하였다.On the other hand, in Experimental Example 9, as shown in Figs. 10A and 10B, a branch pipe part was not provided, and a main pipe part was provided at a height of 710 mm and 1530 mm of the storage area, and 10 ejection holes were formed for each side of each main pipe part. It was arranged at equal intervals in a row in directions. Thereby, it was set as the structure in which the steam was blown out from a total of 40 jet holes in two main pipe parts.
실험에 있어서, 1회의 에이징을 실시하기 위해서는, 제강 슬래그를 증기 에이징 장치(1)에 장입한 후, 소정의 온도로 가온하는 공정, 및 증기 에이징 종료 후, 소정의 온도로 하는 공정을 요한다. 이들 공정에는 합계 1시간을 요한다. 즉, 실험에 있어서 제강 슬래그를 증기 에이징 장치(1)에 장입하여, 증기 에이징 처리를 실시하고, 제강 슬래그를 증기 에이징 장치(1)로부터 배출할 때까지 요하는 시간은, 3시간/사이클이 된다.In the experiment, in order to perform aging once, a step of charging steel slag to the steam aging device 1 and then heating it to a predetermined temperature, and a step of setting the temperature to a predetermined temperature after the end of the steam aging is required. A total of 1 hour is required for these processes. That is, in the experiment, the time required until the steelmaking slag is charged into the steam aging device 1 to perform steam aging treatment, and the steelmaking slag is discharged from the steam aging device 1 is 3 hours/cycle. .
하루에, 상기 실험을 8사이클 행하여 360톤/일의 제강 슬래그를 처리하였다. 상기 실험을 8사이클 행하여 360톤/일의 제강 슬래그 처리를, 조업을 멈추지 않고, 1개월, 3개월, 6개월 행하였다.In one day, the above experiment was conducted 8 cycles to treat 360 tons/day of steelmaking slag. The above experiment was carried out for 8 cycles, and the steelmaking slag treatment of 360 tons/day was performed for 1 month, 3 months and 6 months without stopping the operation.
각 실험예에서의 개별의 조건을 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the individual conditions in each experimental example.
상기의 증기 에이징 처리를 행한 후의 제강 슬래그에 대해, JIS A 5015(2013)의 부속서 B에 정해진 수침 팽창 시험을 행하여, 수침 팽창비를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.The steelmaking slag after the above steam aging treatment was subjected to a water immersion expansion test specified in Annex B of JIS A 5015 (2013), and the water immersion expansion ratio was measured. The results are shown in Table 2.
a : 증기 에이징 전의 제강 슬래그의 수침 팽창 시험 결과 : 수침 팽창비(%)a: Water immersion expansion test result of steelmaking slag before steam aging: Water immersion expansion ratio (%)
b : 증기 에이징 후의 제강 슬래그의 수침 팽창 시험 결과 : 수침 팽창비(%)b: Water immersion expansion test result of steelmaking slag after steam aging: Water immersion expansion ratio (%)
저감률 : 저감률=(b/a)×100(%)Reduction rate: Reduction rate=(b/a)×100(%)
실시 초기 : 1일째에 에이징한 슬래그를 수침 팽창 시험한 결과Initial implementation: Results of immersion expansion test on the aged slag on the first day
실시 1개월 후 : 1개월간 매일 조업한 후의 조업에서 증기 에이징한 슬래그의 수침 팽창 시험 결과1 month after implementation: Results of the immersion expansion test of steam-aged slag in the operation after daily operation for 1 month
실시 3개월 후 : 3개월간 매일 조업한 후의 조업에서 증기 에이징한 슬래그의 수침 팽창 시험 결과3 months after implementation: Results of immersion expansion test of steam-aged slag in operation after daily operation for 3 months
실시 6개월 후 : 6개월간 매일 조업한 후의 조업에서 증기 에이징한 슬래그의 수침 팽창 시험 결과6 months after implementation: Results of immersion expansion test of steam aged slag in operation after daily operation for 6 months
실험예 1 내지 4에서는, 적절한 조건에서 증기 에이징이 행해졌기 때문에, 높은 효율로 증기 에이징을 행할 수 있었다. 특히, 직경 확대부를 마련한 실험예 1, 2, 4에서는, 직경 확대부를 마련하지 않은 실험예 3과 비교하여 특히 양호한 결과가 얻어졌다. 이것은, 직경 확대부에 의해 분출 구멍의 근방에 있어서의 제강 슬래그의 충전 정도를 더욱 작게 할 수 있어, 노즐 막힘의 발생을 억제하면서, 가압 증기를 제강 슬래그의 내부로부터 전체에 걸쳐 공급시킬 수 있었기 때문으로 추찰된다.In Experimental Examples 1 to 4, since steam aging was performed under appropriate conditions, steam aging could be performed with high efficiency. In particular, in Experimental Examples 1, 2, and 4 in which the diameter enlarged portion was provided, particularly good results were obtained as compared to Experimental Example 3 in which the diameter enlarged portion was not provided. This is because the degree of filling of the steelmaking slag in the vicinity of the ejection hole can be further reduced by the diameter enlarged portion, and pressurized steam can be supplied from the inside of the steelmaking slag to the whole while suppressing the occurrence of nozzle clogging. Is inferred.
실험예 5 내지 8에서는, 높은 효율로의 증기 에이징을 행할 수 없었다. 분출 구멍이 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 배치되지 않았기 때문에, 슬래그의 중심부에 충분히 가압 증기를 공급할 수 없었기 때문으로 추찰된다.In Experimental Examples 5 to 8, steam aging with high efficiency was not possible. Since the ejection holes were not arranged in the height direction region of 0.3 x H to 0.6 x H, it is speculated that pressurized steam could not be sufficiently supplied to the center of the slag.
실험예 9에서는, 높은 효율로의 증기 에이징을 행할 수 없었다. 분출 구멍이 주 배관에 형성되고, 또한, 0.6×H보다도 높은 높이 방향 영역에 배치되어 있기 때문에, 슬래그 분출 구멍에 막힘이 발생함과 함께, 주 배관의 물리적 손상이 발생하였기 때문으로 추찰된다.In Experimental Example 9, steam aging with high efficiency was not possible. Since the ejection holes are formed in the main piping and are arranged in a height direction region higher than 0.6×H, it is speculated that the slag ejection holes are clogged and physical damage to the main piping has occurred.
또한, 정기적으로 행한 점검 시에 있어서는, 분출 구멍에 있어서 노즐 막힘이 발생한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 이 분출 구멍의 노즐 막힘이 증기 에이징의 효율을 떨어뜨린 것으로 추찰된다.In addition, at the time of regular inspection, it was confirmed that nozzle clogging occurred in the ejection hole. In particular, it is presumed that the clogging of the nozzle of this ejection hole deteriorated the efficiency of steam aging.
이상의 본 발명은, 분상물의 배합 비율이 많은 제강 슬래그를 대상으로 하는 것에 한하지 않고, 종래의 노반재 정도의 입경의 제강 슬래그에도 적용할 수 있다.The present invention described above is not limited to targeting steelmaking slag with a large blending ratio of powdery matter, but can also be applied to steelmaking slag having a grain size of a conventional roadbed material.
1 : 증기 에이징 장치
11 : 슬래그 수납 용기
111 : 한 쌍의 수납 부재
111a : 저면
111b : 제1 경사면
111c : 측면
111d : 제2 경사면
111e : 단부면
112 : 지지 부재
112a : 기둥부
112b : 샤프트
α : 수납 영역
12 : 압력 용기
12a : 개폐 덮개
13 : 제1 배관
14 : 제2 배관
14a : 주관부
14b : 지관부
14ba : 분출 구멍
14c : 직경 확대부
14d : 접속관부
50 : 가압 증기 공급 장치
51 : 밸브
52 : 배관1: steam aging device
11: slag storage container
111: a pair of storage members
111a: bottom
111b: first slope
111c: side
111d: second slope
111e: end face
112: support member
112a: pillar
112b: shaft
α: storage area
12: pressure vessel
12a: opening and closing cover
13: first pipe
14: second pipe
14a: main administration
14b: Branch Office
14ba: ejection hole
14c: diameter enlarged part
14d: connection pipe part
50: pressurized steam supply device
51: valve
52: piping
Claims (10)
상기 제강 슬래그가 장입되는 슬래그 수납 용기와,
상기 슬래그 수납 용기를 수납하는 압력 용기와,
상기 압력 용기의 외부에 마련되며, 가압 증기 공급 장치로부터 공급된 상기 가압 증기를 상기 가압 용기의 내부에 공급하는 제1 배관과,
상기 압력 용기의 내부에 마련되며, 상기 가압 증기 공급 장치로부터 공급된 상기 가압 증기를 상기 슬래그 수납 용기의 내부에 공급하는 제2 배관을
구비하고,
상기 제2 배관은, 상기 슬래그 수납 용기의 내부에 수평 방향을 따라 마련되는 주관부와, 상기 주관부로부터 상방을 향하여 기립하여 마련됨과 함께 측면에 상기 가압 증기를 분출하는 분출 구멍이 형성된 지관부를 구비하고,
상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 높이 방향의 치수를 H(㎜)라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.3×H 내지 0.6×H의 높이 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치되고,
상기 제2 배관은, 상기 지관부의 상기 분출 구멍의 상방에, 상기 지관부의 외경보다도 큰 외경을 갖는 직경 확대부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.It is a pressurized steam aging device for steel making slag that ages steel slag with pressurized steam,
A slag storage container into which the steelmaking slag is charged,
A pressure container accommodating the slag storage container,
A first pipe provided outside the pressure vessel and supplying the pressurized steam supplied from a pressurized steam supply device to the inside of the pressurized vessel;
A second pipe provided inside the pressure vessel and supplying the pressurized steam supplied from the pressurized steam supply device to the inside of the slag storage vessel
Equipped,
The second pipe includes a main pipe portion provided in a horizontal direction in the interior of the slag storage container, and a branch pipe portion provided to stand upward from the main pipe portion and a branch pipe portion having a jet hole for ejecting the pressurized steam on a side surface. and,
When the dimension in the height direction of the storage area of the slag storage container is H (mm), the ejection hole is disposed in a height direction region of 0.3 x H to 0.6 x H in the storage area,
The second piping further includes a diameter enlarged portion having an outer diameter larger than an outer diameter of the branch pipe portion above the ejection hole of the branch pipe portion.
상기 직경 확대부가 상기 지관부의 선단에 마련되는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1,
A pressurized steam aging device, characterized in that the diameter enlarged portion is provided at the tip of the branch pipe portion.
상기 직경 확대부의 외경을 D(㎜), 상기 지관부의 외경을 d(㎜)라 하였을 때, D≥2×d를 만족시키는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
When the outer diameter of the diameter enlarged portion is D (mm) and the outer diameter of the branch pipe portion is d (mm), D≥2×d is satisfied.
상기 분출 구멍의 중심점과, 상기 직경 확대부의 하면의 단부 에지 중 당해 분출 구멍의 중심점에 가장 가까운 위치를 연결하는 선의, 수평선으로부터의 경사 각도가 45° 이하인 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
The pressurized steam aging apparatus, characterized in that the inclination angle from the horizontal line of the line connecting the center point of the ejection hole and the position closest to the center point of the ejection hole among the end edges of the lower surface of the diameter expansion portion is 45° or less.
상기 직경 확대부의 하단부와 상기 분출 구멍의 중심점의 이격 거리를 L1(㎜), 상기 지관부의 외경을 d(㎜)라 하였을 때, L1≤d를 만족시키는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
When the separation distance between the lower end of the diameter expansion part and the center point of the ejection hole is L1 (mm), and the outer diameter of the branch pipe is d (mm), L1≦d is satisfied.
상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 길이 방향의 치수를 L(㎜)이라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.2×L 내지 0.8×L의 길이 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치되는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
When the lengthwise dimension of the storage area of the slag storage container is L (mm), the ejection hole is disposed in a longitudinal region of 0.2×L to 0.8×L in the storage area, Pressurized steam aging device.
상기 슬래그 수납 용기의 수납 영역의 폭 방향의 치수를 W라 하였을 때, 상기 수납 영역에 있어서의 0.2×W 내지 0.8×W의 폭 방향 영역에 상기 분출 구멍이 배치되는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
When the dimension in the width direction of the storage area of the slag storage container is W, the ejection hole is disposed in a width direction area of 0.2×W to 0.8×W in the storage area, pressurized steam aging Device.
상기 분출 구멍이, 상기 지관부의 주위 방향으로 복수개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
A pressurized steam aging device, characterized in that a plurality of ejection holes are provided in a circumferential direction of the branch pipe portion.
상기 분출 구멍이, 상기 지관부의 높이 방향으로 복수 개소 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 가압식 증기 에이징 장치.The method of claim 1 or 3,
A pressurized steam aging device, characterized in that a plurality of the ejection holes are provided in a height direction of the branch pipe portion.
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