KR200426337Y1

KR200426337Y1 - 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치

Info

Publication number: KR200426337Y1
Application number: KR2020060017809U
Authority: KR
Inventors: 이기군
Original assignee: 주식회사 한일엔지니어링
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2006-09-19

Abstract

본 고안은 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치에 관한 것으로서, 용융 슬래그를 입상화 처리하는 과정에서 슬래그의 입상 크기 및 용량을 균일하게 이루고 수분제거가 효과적을 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은, 고로(10)에서 배출채널(11)을 통해 배출되어 슬래그 호퍼(20)측으로 공급되는 용융 슬래그의 공급량을 조절하기 위해 다수의 통공이 형성된 도가니(21)가 호퍼 입구에 설치되고, 상기 슬래그 호퍼(20)내로 공급된 용융 슬래그에 고압의 냉각수를 분사하여 작은 입자상태로 형성시키기 위한 노즐부(22)가 호퍼내에 구성되며, 상기 슬래그 호퍼(20)의 배출측에는 입상 슬래그가 공급덕트(29)를 통해 이송 공급되는 드럼필터(30)가 일정 속도로 회동 가능하게 설치되되, 상기 드럼필터(30) 내벽면에는 입상 슬래그를 상승시키기 위한 다수의 임펠러(31)가 구성되고, 상기 드럼필터(30) 내에서 임펠러(31)에 의해 상승되어진 후 자중에 의해 낙하되는 슬래그를 외부로 배출하는 배출 컨베어(40)로 구성됨을 특징으로 한다.

슬래그, 용융, 입상, 침상, 구상, 도가니, 노즐, 드럼필터

Description

고로 용융 슬래그 입상화 처리장치{SLAG GRANULATION EQUIPMENT}

도 1은 본 고안 처리장치의 전체적인 구성 개략도.

도 2는 본 고안 처리장치의 슬래그 호퍼 외관 구조도.

도 3은 부분을 절개하여 도시한 흑연 도가니를 나타낸 것으로서,

3a는 구상 도가니 사시도.

3b는 침상 도가니 사시도.

도 4는 슬래그 호퍼의 노즐 배치구조를 나타낸 것으로서,

4a는 슬래그 호퍼 평면 구조도.

4b는 노즐부의 상세 구조도.

도 5는 드럼필터의 동작상태를 나타낸 단면도.

도 6은 공급덕트 평 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고로 11 : 배출채널

20 : 슬래그 호퍼 21 : 도가니

22,22' : 노즐부 22a: 공기 공급관

29 : 공급덕트 29a: 분배판

29b: 방출구 29c: 마모방지턱

30 : 드럼필터 31 : 임펠러

32 : 물받이판 40 : 배출 컨베어

50 : 저수조

본 고안은 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제철소 고로(blast furnace) 공장에서 배출되는 고온의 용융 슬래그에 고압의 냉각수를 분사하여 미립자 형태로 수재를 생산 및 처리하는 장치설비에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소 등의 고로 공장에서는 노 내의 용융물을 배출시킬때 순수한 용선과 슬래그의 비중차이를 이용하여 슬래그를 입상화 인클로우저내로 낙하시킴과 함께 노즐을 통한 고압의 냉각수를 분사시킴으로서 침상 또는 구상의 미립자 형태로 처리되어진다.

그리고, 이와 같이 처리되어진 슬래그는 드럼필터내로 이송된 후 물과 분리되어 배출 컨베어를 통해 배출됨으로 필요한 자재로 활용되어질 수 있게 된다.

그러나, 종래 기술에서의 슬래그 입상화 처리장치는 고로에서 배출된 용융 슬래그의 유입량이 불규칙하기 때문에 슬래그의 입상 크기가 일정하게 유지되지 못하며, 또한 노즐에 의한 냉각량 저하로 인하여 입상화가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 드럼필터 내에서 슬래그가 대부분 입구측에만 편중되어 쌓이게 됨으로 원활한 배출이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 고로에서 배출된 용융 슬래그의 유입량이 일정하게 유지되어질 수 있도록 하고, 냉각수의 공급이 입체적으로 이루어질 수 있도록 하여 슬래그의 입상화 처리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적은, 고로에서 배출되어 슬래그 호퍼측으로 공급되는 용융 슬래그의 공급량을 조절하기 위해 다수의 통공이 형성된 도가니가 호퍼 입구에 설치되고, 상기 슬래그 호퍼내로 공급된 용융 슬래그에 고압의 냉각수를 분사하여 입자상태로 형성시키기 위한 노즐부가 호퍼내에 구성되며, 상기 슬래그 호퍼의 배출측에는 입상 슬래그가 분배판을 통해 이송 공급되는 드럼필터가 일정 속도로 회동 가능하게 설치되되, 상기 드럼필터 내벽면에는 입상 슬래그를 상승시키기 위한 다수의 임펠러가 구성되고, 상기 드럼필터 내에서 임펠러에 의해 상승되어진 후 자중에 의해 낙하되는 슬래그를 외부로 배출하는 배출 컨베어를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치를 통해 이룰 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시예에 따른 처리장치의 전체적인 구성은 다음과 같다.

도 1에서와 같이 노 내의 용융물이 배출채널(11)을 통해 배출되는 고로(10)와, 상기 배출채널(11)을 통해 유입된 용융 슬래그를 입자상태로 분리시키면서 냉각 시키기 위해 다수의 노즐부(22)를 구비하고 있는 슬래그 호퍼(20)와, 상기 슬래그 호퍼(20)를 경유한 입상슬래그로 부터 물을 분리시키기 위한 드럼필터(30)와, 상기 드럼필터(30) 냉서 선별된 슬래그를 이송 배출하기 위한 배출 컨베어(40)와, 상기 드럼필터(30)에서 분리된 물이 저장되어지는 저수조(50)로 전체적인 구성이 이루어져 있다.

특히, 슬래그 호퍼(20)의 입구측에는 내열소재인 도가니(21)가 도 2에서와 같이 상부가 개방된 원통형태로 구성되어져 있는데, 상기 도가니(21)는 도 3a에서와 같이 저면에 다수의 관통공(21a)이 형성된 구상용 도가니 또는 도 3b에서와 같이 측면에 수직방향의 길이를 갖는 관통공(21b)이 형성된 침상용 도가니중 하나를 선택하여 설치하게 된다.

또한, 슬래그 호퍼(20)내에 설치된 노즐부(22)는 유입되는 용융 슬래그에 대한 입체 냉각이 이루어질 수 있도록 5개를 각각의 면에 설치하여 5면에서 동시에 냉각수를 분사토록 하게 되는데, 각 노즐부(22)는 도 4b에서와 같이 냉각수 분사시 고압의 에어가 함께 분사되어 유동성을 원활히 하고 슬래그가 다공형태로 형성될 수 있도록 공기 공급관(22a)이 함께 구비되어져 있다. 노즐부(22)에는 냉각수 및 에어를 각각 고압으로 공급하기 위한 워터펌프(미도시)와 에어펌프(미도시)가 연결 구성되어지게 된다.

한편, 슬래그 호퍼(20)의 후단측에는 입상 슬래그와 물을 드럼필터(30) 내부 로 공급하기 위해 저면 양측에 방출구(29b)가 형성된 공급덕트(29)가 구비되었는데, 저면 중앙을 따라 분배판(29a)이 구성되었으며, 분배판(29a) 양측을 따라 마모방지턱(29c)이 일정 높이로 형성되어 있다. 특히, 상기 분배판(29a)은 도 6에서와 같이 끝단으로 갈수록 폭(D)이 점차 감소되는 구조를 이루도록 함으로 드럼필터(30)내에서 전체적으로 균일한 슬래그 공급이 이루어질 수 있도록 하였다.

또한, 드럼필터(30)는 구동모터(35)로 부터 동력전달벨트(36)를 통해 동력을 전달받아 회동이 가능한 구조를 이루고 있는데, 그 내주벽에는 도 5에 도시된 바와 같이 하부에 적재된 슬래그를 상부로 이송시키기 위한 다수의 임펠러(31)가 일정 간격으로 구성되어져 있다. 상기 임펠러(31)는 스크린 형태의 다공망으로 이루어진 것으로 그 하부에는 임펠러(31)로 부터 낙하되어지는 물을 받아주기 위한 물받이판(32)이 구성되었다.

그리고, 드럼필터(30)의 내부공간 중앙에는 임펠러(31)로 부터 낙하되어지는 슬래그를 외부로 배출하기 위한 통상의 베출 컨베어(40)가 통상의 무한벨트 형태로 구동가능하게 구성되어져 있다.

미설명 부호 1은 슬래그 호퍼(20) 및 드럼필터(30)에서 발생되는 수증기를 배출하기 위한 배출연도를 나타낸다.

이와 같은 구성을 이루고 있는 본 고안 용융 슬래그 입상화 처리장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

고로(10)에서 분산물로 생성되는 용융 슬래그는 약 1530℃의 상태로 배출되어 배출채널(11)을 통해 슬래그 호퍼(20)측으로 유동하여, 흑연 도가니(21)를 거쳐 슬래그 호퍼(20)로 유입된다.

이때, 용융 슬래그는 흑연 도가니(21)에서 1차 모여진 후 관통공(21a,21b)을 통해 일정량으로 유지되면서 슬래그 호퍼(20)의 일정위치로 낙하되어짐으로 냉각수에 의해 응고되는 슬래그 입자량 및 크기의 균일화가 가능하게 되며, 특히 구상으로 슬래그 수재를 제작코자 하는 경우에는 도 3a에서와 같이 저면에 원형의 관통공(21a)이 형성된 도가니(21)를 설치하며, 침상으로 슬래그 수재를 제작코자 하는 경우에는 도 3b에서와 같이 측벽에 일정 길이를 이루는 직선형태의 관통공(21b)이 형성된 도가니(21)를 설치함이 바람직 하다.

한편, 냉각수를 분출하는 노즐부(22)는 각면에 설치된 5개가 동시에 입체적으로 냉각수를 분출함으로 슬래그가 고체화 되면서 입자형태로 응고되게 되는데, 이때 각 노즐부(22)의 공기 공급관(22a)을 통해 에어가 함께 분출되어짐으로 슬래그 입자가 다공성을 갖게 된다.

즉, 상기 입체냉각과정을 통해 슬래그가 다공성 입자형태를 갖게 됨으로 슬래그의 표면적이 증가하게 되고, 이에 따라 많은 물을 흡수할 수 있게 되어 토양 재료로서의 이용효율이 증대될 수 있는 것이다.

또한, 노즐부(22)를 통해 에어가 물과 함께 분출되어짐으로 부선 및 유동성이 원활하게 이루어져 낙하되는 슬래그로 인한 슬래그 호퍼(20)의 바닥면 마모를 감소시킬 수 있게 된다.

이와 같이 입상화가 이루어진 슬래그는 계속하여 공급덕트(29)를 통해 드럼필터(30)측으로 이동한 후 양측의 방출구(29b)를 통해 드럼필터(30)냉 균일한 량으 로 방출되게 된다.

즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 슬래그 입자가 공급덕트(29) 저면을 이루고 있는 분배판(29a)을 따라 이동하는 과정에서 분배판(29a)의 폭(D)이 점차 감소하는 형태를 이루고 있기 때문에 전체적으로 균일하게 방출이 이루어져 기존에서와 같이 드럼필터(30)의 입구측에만 집중적으로 슬래그가 쌓이고 끝단까지는 이송전달이 이루어지지 못하는 문제가 해결되어지게 된다.

이와 함께, 방출구(29b)를 통해 방출이 이루어지는 과정에서 분배판(29a) 양측으로 마모방지턱(29c)이 돌출 형성되어져 있으므로, 먼저 양측으로 마모방지턱(29c)의 높이만큼 슬래그가 쌓인 후 먼저 쌓인 슬래그를 타고 다른 슬래그가 방출구(29b)를 통해 방출되어진다.

따라서 슬래그가 낙하되는 과정에서 분배판(29a)과의 직접적인 접촉이 방지됨으로 마모발생을 방지할 수 있게 됨과 함께, 분배판(29a)을 따라 고르게 슬래그가 전달되는 효과를 더욱 증진시킬 수 있게 된다.

한편, 내부에 물과 함께 슬래그가 쌓여진 드럼필터(30)는 구동모터(35)의 동력전달에 의해 일정 속도로 회전이 이루어지는 과정에서 물은 드럼필터(30) 하부에 구성된 저수조(50)로 떨어지고 슬래그는 도 5에 나타내어진 바와 같이 내부날개인 임펠러(31)에 의해 상승되어진 후 임펠러(31)가 70~90°가 될 때 자중에 의해 낙하되어 배출 컨베어(40)로 떨어지게 된다.

이때, 임펠러(31)는 다공망 형태이므로 하부에서 상부로 상승되어지는 과정에서 슬래그에 함유되어져 있는 수분이 하부로 흘러내리게 되는데, 이는 하부에 별 도로 구성된 물받이판(32)에 의해 차단되어짐으로 상승되는 과정에서 계속적으로 하부에서 상승되는 다른 임펠러(31)에 담겨진 슬래그에 미치는 악영향을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 이와 같은 과정을 통해 물기가 보다 효과적으로 제거된 슬래그는 배출 컨베어(40)를 통해 배출됨으로 외부 저장소에 별도 적재되어 보관이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안의 슬래그 입상화 처리장치는, 용융 슬래그를 입상화 처리하는 과정에서 내열성 도가니를 거치면서 공급량과 공급위치가 항상 일정하게 유지될 수 있게 됨으로 슬래그의 입상 크기 및 용량을 균일하게 이룰 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 노즐부로 부터 분사되는 냉각수가 다수의 면에서 입체적으로 에어와 함께 분사됨으로 슬래그의 다공화 형성이 가능하게 되는 이점을 갖는다.

또한, 드럼필터내에 슬래그가 편중되어 쌓이는것이 방지될 수 있으며, 분배판의 마모발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 드럼필터 내주면에 스크린 형태의 임펠러를 물받이판과 쌍을 이루도록 구성시켜 임펠러에 적재되어 상승되는 과정에서 슬래그에 함유된 수분을 제거할 수 있는 시간을 확보하게 됨으로 슬래그의 수분 분리가 한층 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

Claims

고로(10)에서 배출채널(11)을 통해 배출되어 슬래그 호퍼(20)측으로 공급되는 용융 슬래그의 공급량을 조절하기 위해 다수의 통공이 형성된 도가니(21)가 호퍼 입구에 설치되고;

상기 슬래그 호퍼(20)내로 공급된 용융 슬래그에 고압의 냉각수를 분사하여 작은 입자상태로 형성시키기 위한 노즐부(22)가 호퍼내에 구성되며;

상기 슬래그 호퍼(20)의 배출측에는 입상 슬래그가 공급덕트(29)를 통해 이송 공급되는 드럼필터(30)가 일정 속도로 회동 가능하게 설치되되, 상기 드럼필터(30) 내벽면에는 입상 슬래그를 상승시키기 위한 다수의 임펠러(31)가 구성되고;

상기 드럼필터(30) 내에서 임펠러(31)에 의해 상승되어진 후 자중에 의해 낙하되는 슬래그를 외부로 배출하는 배출 컨베어(40);를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 도가니(21)는 저면에 다수의 관통공(21a)이 형성된 구상용 도가니가 사용됨을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치
청구항 1에 있어서,

상기 도가니(21)는 측면에 수직방향의 길이를 갖는 관통공(21b)이 형성된 침 상용 도가니가 사용됨을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 노즐부(22)는 냉각수의 입체 분사가 가능하도록 상면과, 하면 그리고 측벽을 포함하는 다수면에 설치된 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

상기 노즐부(22)에는 냉각수와 함께 고압으로 에어를 동시에 공급하기 위한 공기 공급관(22a)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 공급덕트(29) 저면에는 양측에 방출구(29b)를 형성하는 분배판(29a)이 중앙에 구성되어지되, 상기 분배판(29a)은 끝단으로 갈수록 그 폭(D)이 점차 감소하는 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 6에 있어서,

상기 분배판(29a)의 양측을 따라 마모방지턱(29c)이 일정 높이로 구비된 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 임펠러(31)는 물이 통과되어질 수 있도록 다공판으로 이루어지되, 하부에는 임펠러(31)로 부터 낙하되는 낙수를 차단하기 위한 별도의 물받이판(32)이 더 구성되어 쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 입상화 처리장치.