KR20150084789A - 금속 슬래그를 가공하는 방법 및 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 용해 챔버(13) 및 슬래그 배제 구멍(15)을 구비하고, 슬래그(12)의 흐름은 상기 슬래그 배제 구멍(15)으로부터 하부의 수집 지점 쪽으로 상기 용해 챔버(13)로부터 배출되며, 수집 지점은 슬래그 배제 구멍(15)의 위치로부터 수직 거리로 유리하게는 5m 내지 10m, 적어도 5m에 위치되며, 상기 탱크(21)로부터 상기 관형 인젝터(18)의 상기 배출 단부 및 바람직한 운동 에너지가 있는 상기 슬래그(12)의 흐름 쪽으로 이송하기 위해서, 배출 단부를 구비하고 뉴매틱 공급수단(20) 및 비활성 첨가제(22)를 함유하는 적어도 하나의 탱크(21)에 연결된 관형 인젝터(18)가 사용되는 용해로(11)로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법으로써, 관형 인젝터(18)의 배출구가 비활성 첨가제 및 슬래그가 하부의 수집 지점에서 수집되기 전에 떨어지는 동안에 동적인 방법으로 혼합 및 수집되는 공간 및 시간을 가지고, 첨가제의 흐름이 용해로(11)로부터 슬래그의 배출 지점에 대하여 수직으로 측정된 높이가 3m이하에서 슬래그와 접촉하도록 위치되는 용해로(11)로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 금속 슬래그를 가공 및 금속 슬래그를 비활성 상태로 만드는 기기 및 방법에 관한 것으로, 특히 강철 생산 설비, 예컨대 용해로로부터 도착한 슬래그를 가공하는 기기 및 방법에 관한 것이다.
용해로에서 금속 원자재를 녹여서 강철을 생산하기 위해서, 용융 금속 또는 액체 욕조의 층 위에서, 슬래그의 층이 용해로 안에서 생성되는 것이 알려져 있다.
슬래그는 외부 오염 또는 산화로부터 액체 욕조를 보호하는 기능, 원치 않는 냉각을 막기 위해서 열적으로 액체 욕조를 단열하는 기능, 및 강철에서 원치 않은 요소, 특히 황 및 인과 같은 분순물들을 포획하는 기능이 있다.
슬래그는 용해 과정 및 선택적 요구사항에서 생성된 강철의 종류에 따라서 다양한 조성을 구비하며 실질적으로는 산화 혼합물이다.
작업 주기 동안에, 슬래그는 슬래그 배제 작업에 의해서 용해로로부터 주기적으로 제거되며, 상기 슬래그 배제 작업은 용해로의 쉘에서 상기 목적을 위해 만들어진 구멍, 즉 슬래그 배제 문으로부터 슬래그를 쏟아내는 것을 포함한다.
용해로로부터 배출된 슬래그는 일반적으로 하부의 용기에 수집된다.
모래, 및 보다 구체적으로 실리카(SiO2), 예컨대 다양한 종류의 규산염, 석영, 또는 변성암을 함유하는 물질들이 기계적으로 및 화학적으로 안정한 조성물을 얻기 위해서 슬래그에 첨가될 첨가제로서 사용된다.
상기 첨가제들은 슬래그의 이동성 및 화학적 반응성을 제한하며 유리질 매트릭스에 존재하는 금속 양이온을 통합하여 슬래그를 변화시켜서, 중금속의 분리 또는 용리를 막는다. 또한, 첨가제는 기계적으로 슬래그를 안정화시키는 기능, 유리 석회(free lime)의 양을 줄이는 기능, 및 시간에 따른 기계적 변형을 제한하는 기능이 있다.
CaO와 같은 기초 산화물과 친화성을 이용하여 슬래그를 비활성 상태로 만들기 위한 목적의 금속 슬래그를 제조하는 방법이 알려져 있으며, 슬래그 비활성 첨가제에 첨가하고 및/또는 유리 구조를 형성하는 고온에서 규산염 파생물의 반응성이 결정 구조에서 중금속들을 포함할 수 있다.
중력을 통하여 슬래그에 첨가제를 첨가하는 기기들이 알려져 있다. 상기 기기들을 이용하여 슬래그 배제 단계 동안에 연속적으로 첨가제를 첨가하는 방법을 달성할 수 있다.
하지만, 상기 알려진 방법들은 첨가제를 첨가할 때 첨가제의 일정한 손실이 있기 때문에 비효율적이라는 단점이 있다. 상기 현상은 고온으로 인한 대류 이동이 슬래그 근처에서 발생하기 때문에 나타나며, 모래 및 슬래그 사이의 접촉을 지연시킨다. 비활성 첨가제의 손실을 다른 원인은 슬래그에 도달하는 첨가제의 일부를 방해하는 슬래그 배제 문 근처에서 발생하는 흡입 행동이다.
다른 단점은 첨가제가 슬래그에 균일하지 않게 분포되며, 표면적으로만 슬래그의 흐름에 영향을 주고 충분히 안으로 침투되지 않아서, 슬래그의 일부 영역에는 전달되지 않는다는 점이다.
슬래그의 비활성화 또는 안정화를 위해 알려진 다른 방법은 슬래그 배제 단계 후에 즉각적으로 불연속적으로 다시 중력을 통하여 비활성 첨가제를 첨가하는 단계를 포함하는 것이다. 또한, 상기 방법은 슬래그를 함유하는 용기 안에 기체 및 탄소를 제어함으로써 다음의 처리 작업들을 제공하며 약 1400℃의 평균 온도를 유지한다.
상기 방법의 단점은 비활성 첨가제의 첨가가 슬래그가 이미 부분적으로 냉각된 후에 발생하여서, 첨가제와 슬래그의 불완전한 혼합일 발생할 수 있다는 점이다. 게다가, 상기 과정을 수행하는데 사용된 기기는 크고 비싸며 상당량의 에너지를 필요로 한다.
특허문서 FR2,752,243A1은 화합물의 균질화를 향상시키기 위한 난류를 이용하기 위해서, 첨가제가 떨어지는 궤도를 따라서 배치된 특별한 섭동(perturbation) 또는 수집 용기에 도달한 액체 제트에 의해서 발생된 난류의 상류의 위치에서 슬래그의 흐름에 뉴매틱 인젝터(pneumatic injector)에 의해서 분사되어서 슬래그를 비활성화하기 위한 방법을 개시한다.
상기 특허문서는 유리 석회(free lime)의 양을 감소시킴으로써 기계적인 안정화를 처리한다. 특히, 상기 명세서는 10 내지 20톤의 슬래그, 또는 50÷150 kg/t(슬래그)를 위해서 0.5÷1.5톤의 첨가제의 양을 분사한다. 상기 양은 유리 석회의 농도의 감소뿐만 아니라 중금속의 비활성화를 달성할 수 있다. 상기 특허문서는 중금속들의 용리(elution)을 저지하며 슬래그를 화학적으로 안정화하는 것에 대하여 개시하지 않기 때문에, 상기 특허문서는 강철 합금의 생산에서 재사용될 수 있는 슬래그의 생산을 위해서 사용될 수 없다.
게다가, BaO의 불순물이 없는 CaO의 분사 및 중금속 없는 금속의 특정한 화합물을 필요로 한다.
특허문서 WO01/200047은 용해로 안에서 또는 용강이 외부로 부어질 때 용강(molten steel) 안으로의 첨가제 분사에 관하여 개시하지만, 용강이 떨어질 때 슬래그의 비활성에 관하여 개시하지 않는다.
본 발명의 목적은 슬래그를 비활성화 하는데 효율적이고 가능한 많이 첨가제의 손실을 제한하는 용해로로부터 도달하는 슬래그를 가공하는 기기 및 방법을 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 슬래그가 가공된 후에 균일하게 안정되고 균질의 제품을 얻는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 슬래그가 가공되는 조건들 또는 종류에 관계없이 다용도이고 효율적인 기기 및 방법을 달성하는 것이다.
완전 산화가 되지 않는 경우에 제품의 기계적 특성에 영향을 줄 수 있으며 제조 과정에서 전체적인 비용의 증가시킬 수 있는 슬래그 및 첨가제의 혼합을 향상시키기 위해서 필요한 산열핵(thermogenic agent)을 사용하지 않는 것 또한 본 발명의 목적이다.
출원인은 종래 기술의 단점들을 극복하고 이러한 그리고 또 다른 목적들 및 이점들을 얻기 위하여, 본 발명을 창안하고 테스트하고 실험해왔다.
본 발명은 독립항에서 이를 설명하고 특징지으며, 종속항들은 본 발명의 다른 특징들 또는 주 발명 주제에 대한 변형들을 설명한다.
상기된 목적들에 따라, 본 발명에 따른 금속 슬래그를 가공하는 기기 및 방법은 용해로, 예컨대 전기로 또는 유도로와 같은 철강 생산 설비로부터 도달하는 슬래그를 비활성화 하기 위해서 사용된다. 상기 기기는 적어도 슬래그의 흐름이 하부의 수집 지점, 통상적으로 슬래그 배제 구멍의 위치에 대하여 수직 거리로 적어도 5m, 유리하게는 5m 내지 10m 사이에 배치된 컨테이너로 배출하도록 하는 적어도 하나의 용해 챔버 및 슬래그 배제 구멍을 구비한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 슬래그에 첨가제를 공급하기 위해서, 비활성 첨가제를 함유하는 적어도 하나의 탱크에 연결된 뉴매틱 공급수단이 사용된다.
선호된 해결책에 따르면, 뉴매틱 공급수단은 적어도 펌프, 또는 다른 유사하거나 비교할만한 수단을 포함한다.
원하는 운동 에너지가 있는 슬래그의 흐름에 비활성 첨가제를 사출하는 하나 이상의 배출 노즐이 있는 관형 인젝터의 배출 단부로 탱크로부터 비활성 첨가제를 전달하기 위해서, 뉴매틱 공급 수단은 관형 인젝터, 예컨대 랜스, 및 적어도 일 탱크에 연결된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 첨가제 인젝터의 배출구는 첨가제의 흐름이 용해로(11)로부터 슬래그의 배출 지점에 대하여 수직으로 측정된 높이가 3m이하, 바람직하게는 약 1.5m이하에서 슬래그와 접촉하도록 위치된다.
상기했듯이, 강철 생산 설비로부터 배출될 때 슬래그가 수집되는 용기는 슬래그의 배출 지점으로부터 5m이상, 통상적으로 10m정도의 높이에 있기 때문에, 상기 방식에서, 첨가제 및 슬래그는 하부의 용기에 수집되기 전에 떨어지는 동안에 동적으로 혼합되고 응집될 시간 및 공간을 구비한다.
또한, 슬래그의 배출 지점에 대하여 3m 이하의 수직 거리에서 첨가제의 분사를 조절하는 것은 만약 슬래그 배제 문에 너무 가까운 경우 슬래그 배제 문으로부터의 흡입으로 인해 분포되는 파우더를 막기 위한 것이다.
게다가, 용해로의 배출구에 충분히 가까운 지역에서 첨가제의 뉴매틱 공급이 이루어져, 슬래그가 적어도 1200℃, 유리하게는 적어도 1300℃, 더 유리하게는 1400℃의 온도에 있도록 한다; 상기 방식으로, 첨가제의 용해, 슬래그와 혼합, 및 용리에 안전한 단계의 생성이 향상된다.
더 먼 거리에서, 슬래그는 유동성의 충분한 특징들을 더 이상 구비할 수 없으며 원하는 효과를 달성하기 위한 적합한 온도를 구비할 수 없다.
상기했듯이, 상기 특징은 또한 비용을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 과정의 균질화 및 슬래그의 특성을 악화시킬 수 있는 산열핵의 첨가를 피하도록 한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 배출 노즐은 유리하게는 -45°내지 45°사이의 결정된 각도로 수평면에 대하여 경사져서, 첨가제 및 슬래그의 혼합하는데 있어 먼지를 줄인다.
뉴매틱 공급수단은 3m/s 내지 50m/s의 속도 및 0.3bar 내지 6bar의 압력으로 슬래그로 비활성 첨가제를 사출하도록 하는 것 또한 본 발명의 특징에 포함된다.
본 발명의 일 특징에 따른 뉴매틱 공급수단은 슬래그의 무게의 5% 내지 50%, 바람직하게는 10% 내지 30%의 비활성 첨가제의 양을 상기 슬래그로 사출한다.
유리하게는 본 발명은 비활성 첨가제의 흐름의 특성을 뉴매틱 공급 수단에 의해서 조절하며, 특별한 슬래그의 흐름에 연관된 요구조건을 따라서 흐름을 측정하도록 한다.
상기 목적을 위해서, 본 발명의 일 특징에 따르면, 명령 및 제어 유닛은 하나 이상의 배출 노즐으로부터 배출된 비활성 첨가제의 속도 및/또는 압력을 조절하기 위해서 뉴매틱 공급수단과 협력한다.
명령 및 제어 유닛은 또한 슬래그의 흐름으로 사출된 비활성 첨가제의 양을 조절할 수 있다.
만약 뉴매틱 공급수단이 하나 이상의 탱크에 연결된다면, 명령 및 제어 유닛은 또한 슬래그에 사출된 비활성 첨가제의 종류를 변화하게 한다.
본 발명의 일부 변형에 따르면, 상기된 규정들은 작업자에 의해서 수동적으로 수행된다.
본 발명의 다른 변형에 따르면, 상기된 규정들은 예컨대 명령 및 제어 유닛에 미리 설정된 프로그램을 기반으로 자동적으로 관리된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 슬래그의 흐름으로 비활성 첨가제의 사출은 적어도 슬래그 배제 단계의 대부분 동안에 연속적으로 수행된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 슬래그의 흐름으로 비활성 첨가제의 사출은 적어도 슬래그 배제 단계의 대부분 동안에 불연속적으로 수행된다.
본 명세서에 포함되어 있음.
본 발명의 다양한 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 예로 주어진 실시예의 몇몇 선호되는 형태들의 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기기의 개략도이다.
도 2, 3, 및 4는 도 1의 변형을 도시한다.
도 5, 6, 및 7은 도 1의 세부사항의 변형을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 기기의 개략도이다.
도 2, 3, 및 4는 도 1의 변형을 도시한다.
도 5, 6, 및 7은 도 1의 세부사항의 변형을 도시한다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 금속 슬래그를 가공하는 기기(10)는 용해로(11), 예컨대 전기로 또는 유도로(induction furnace)와 결합되며, 슬래그를 가공하기 위해서 용해로와 협력한다. 용해로(11)는 용해 챔버(13)를 포함하며, 용해 챔버 안에서 강철의 액체 수조(14)가 슬래그 층(12)에 의해서 덮여있다.
용해로(11)의 한 측면에서, 용해 챔버(13)는 슬래그 배제 구멍(deslagging aperture)(15)을 통해 외부와 연결되며, 상기 슬래그 배제 구멍(15)은 일반적으로 슬래그 배제 문(16)에 의해서 용해과정 동안에 닫혀있다.
본 발명에 따른 방법의 제1 단계에서, 슬래그 배제 구멍(15)을 통하여 용해 챔버(13) 밖으로 슬래그(12)를 붓기 위해서 슬래그 배제 문(16)은 열리고 용해로(11)는 기울어진다.
본 발명의 변형은 슬래그(12)를 배출하는 수단과 통합되거나 연결되어서 슬래그가 용해로(11)를 기울이지 않고 용해 챔버(13)로부터 배출되도록 한다.
슬래그(12)는 슬래그(12)가 배출되는 슬래그 배제 구멍(15)의 문턱 또는 하단에 정의된 기준 레벨(L)로부터 수 미터, 통상적으로 5m 내지 10m 떨어진, 아래의 수집 지점(도 1), 예컨대 용기(17)에 중력에 의해서 떨어진다.
기기(10)는 신장된 관 요소, 인젝터, 또는 랜스(18)를 포함하며, 상기 요소는 어떠한 단면을 구비할 수 있으며, 또한 단부에 적어도 하나의 배출 노즐(19)을 구비할 수 있다.
뉴매틱 공급수단(pneumatic feed means)(20), 예컨대 펌프는 비활성 첨가제(nertization additives)(22)를 함유하는 탱크(21) 와 랜스(18)에 연결되어, 탱크(21)로부터 배출 노즐(19)로 비활성 첨가제(22)를 이송한다.
비활성 첨가제(22)는 슬래그(12)를 비활성 상태로 유지하거나 안정화시키는 기능을 하며, 모래 또는 파우더의 형태로 탱크(21)에 함유된다.
비활성 첨가제(22)는 지질학 모래들, 순수 산화막(Si02, MgO, Al2O3, FeOn, K2O, Na2O), 인산염 모래들, 및 황산염을 포함하며, 각 성분은 그 자체로 사용될 수 있으며 또는 인용된 하나 이상의 다른 성분들과 섞일 수 있다. 또한, 인용된 물질들을 분해할 때 염들이 비활성 첨가제에 사용될 수 있다.
뉴매틱 공급수단(20)은 탱크(21)로부터 비활성 첨가제(22)를 획득하도록 구성되고 배출 노즐(19)로부터 배출되도록 충분한 운동 에너지를 비활성 첨가제(22)에 주고 슬래그(12)의 흐름의 형성에 따라서 원하는 속도로 슬래그(12)에 영향을 준다.
또한, 비활성 첨가제(22)에 공급된 운동 에너지는 첨가제와 슬래그(12)가 접촉된 후에 발생된 화학 작용을 위한 활성자로서 기능한다.
뉴매틱 공급수단(20)은 3m/s 및 50m/s 사이의 배출 속도, 0.3bar 내지 6bar의 압력을 비활성 첨가제(22)에 가할 수 있어, 비활성 첨가제는 슬래그(12)의 흐름 안으로 관통될 수 있다.
상기한 방식으로, 유리하게는 화학 반응은 슬래그(12)의 깊은 곳에서 발생하여, 표면뿐만 아니라 슬래그(12)의 실질적으로 전체 흐름에서 효과적인 처리를 달성할 수 있게 한다.
랜스(18)는 슬래그(12)에 비활성 첨가제(22)가 접촉 지점(P)과 슬래그 배제 구멍(15)의 문턱의 기준 레벨(L) 사이에서 수직으로 측정된 거리(H)가 3m 이하, 바람직하게는 1.5m 이하인 곳에 위치된다.
상기된 방법에서, 슬래그가 용해로로부터 내려올 때 슬래그의 고온에 의해서 발생된 슬래그 내부의 내부 이동의 존재 및 랜스(18)에 의해서 발포된 첨가제의 흐름에 의해서 이송된 큰 운동 에너지로부터 얻어진, 첨가제와 슬래그의 응집 및 활발한 혼합을 달성하기 위한, 첨가제와 통합된 슬래그가 아래의 용기(17)에 떨어지는 지점까지의 시간이 있다.
아래의 용기(17)에 접촉하는 순간에, 내부 이동은 훨씬 적어지며 운동 에너지가 흡수될 때, 슬래그 및 첨가제는 이미 높은 응집 상태에 있으며 잘 섞여있어서, 기계적 안정성 및 유리화작용의 효율성이 증가한다.
본 발명의 방법에 따르면, 전체 슬래그 배제 단계와 동시에 사출 단계에서, 기기(10)는 선택적으로 연속 또는 불연속 방법에서 슬래그(12)에 비활성 첨가제(22)를 사출한다.
상기된 방법에서, 비활성 첨가제(22) 및 슬래그(12)의 혼합 및 접촉은 후자의 대부분과 연관된다.
슬래그(12)로 사출된 비활성 첨가제(22)의 양은 슬래그(12)의 흐름 및 종류에 따라 규정될 수 있으며 명령 및 제어 유닛(23)에 의해서 관리된다. 제어 유닛(23)은 뉴매틱 공급수단(20)과 협력하고, 50÷500kg/t(슬래그) 사이에 포함된 첨가제의 양에 상응하게, 용해로(11)로부터 배출하는 슬래그(12)의 흐름에서, 5% 내지 50% 중량, 또는 약 10% 내지 30% 중량 사이에 포함된 비활성 첨가제(22)의 흐름을 달성하도록 한다.
첨가제의 상기 퍼센트는 또한 유리 석회(free lime)의 감소와 함께 중금속들의 비활성화 효과를 달성하며, 금속의 특정한 조성을 요구하지 않는다.
또한, 명령 및 제어 유닛(23)은 본 발명에 따라 좀 더 유연한 비활성 방법을 만들기 위해서 비활성 첨가제(22) 부여되는 압력 및 속도를 규정할 수 있다.
사실, 명령 및 제어 유닛(23)에 의해서 비활성 첨가제(22)의 배출 속도 및/또는 압력을 모듈화하고 변화함으로써, 첨가제(22) 및 슬래그(12)의 접촉 지점(P)의 위치를 변화시킬 수 있다.
상기 변화들은 작업자에 의해서 수동적으로 관리될 수 있으며, 또는 예컨대 명령 및 제어 유닛(23)에 미리 설정된 프로그램에 의해서 자동적으로 관리될 수 있다.
도 1에 도시된 변형된 해결책에서, 비활성 첨가제(22)의 배출 동안 배출 노즐(19)은 수평하게 위치된다.
사출 요소(24)는 구비되고, 내화물로 만들어지며, 배출 노즐(19)과 결합되며, 배출 노즐을 손상하거나 방해할 수 있는 슬래그의 흐름으로부터 오는 물질의 가능한 파편으로부터 배출 노즐(19)을 보호하는 기능을 가진다.
도 2에 도시된 변형은 수평 위치에 대하여 배출 노즐(19)이 -45° 내지 45° 사이의 각도(α)로 기울어지는 점에서 이전 실시예와 상이하다. 도 2의 변형은 비활성 첨가제(22) 및 슬래그(12)의 접촉 지점(P)이 섞임에 의한 먼지를 최소로 줄이도록 배출 노즐(19)의 배출 입구 아래에 존재한다는 이점이 있다.
도 3에 도시된 또 다른 변형에서, 제1 이동장치, 즉 조종자(manipulator)(25)는 병진 또는 각도상 이동을 제공하며 수평면에서 배출 노즐을 조절하고 또한 선택적으로 변할 수 있는 각도(α)에 따라 수직면에서 배출 노즐을 기울이도록 랜스(18)와 협력한다. 작업자에 의해서 수동적으로 제어될 수 있으며 원격 또는 자동 제어를 위한 명령 및 제어 유닛(23)에 연결될 수 있는, 조종자(25)는 슬래그(12)의 흐름의 변형을 따르기 위해서 비활성 첨가제(22)의 분출을 이동하게 한다.
도 4에 도시된 또 다른 변형에서, 배출 노즐(19)은 슬래그(12)의 흐름 안에 위치된다. 제2 이동장치(26)는 랜스(18)와 연결되고 슬래그(12)의 흐름에 가깝게 또는 멀리 이동(화살표 F방향)으로 움직이게 한다. 제2 이동 장치(26)는 탐지 장치(27) 및 명령 및 제어 유닛(23)과 협력한다.
예컨대 온도 센서일 수 있는, 탐지 장치(27)는 슬래그(12)의 흐름이 용해로(11)로부터 얼마나 떨어졌는지를 실시간 및 연속적으로 평가하는 기능을 구비하며, 명령 및 제어 유닛(23)에 상기 평가와 일치하는 신호를 전송한다. 신호를 처리하면서, 명령 및 제어 유닛(23)은 배출 노즐(19)이 슬래그(12)로부터 또는 슬래그(12)의 흐름 안에서 적당한 거리를 일정하게 유지하도록 제2 이동장치(26)를 제어한다.
상기 또는 배출 노즐(19)이 슬래그(12) 근처에 있는 경우에, 배출 노즐은 슬래그의 온도보다 높은 녹는점을 가지는 물질로 만들어지며 방수가 되도록 한다.
상기된 모든 변형에서, 배출 노즐(19)은 교체 가능하며 도 5 내지 도 7의 예에 도시된 것처럼 배출 입구를 구비하도록 형상될 수 있다.
도 5에 도시된 원형 단면이 있는 배출 노즐(19)은 저속, 고압, 및 상당량의 비활성 첨가제(22)의 해결책이 될 수 있다.
도 6에 도시된 평평한 단면이 있는 배출 노즐(119)는 더 높은 속도 및 더 큰 측면의 확장을 위해서 사용된다.
도 7에 도시된 복수의 배출구가 있는 배출 노즐(219)은 여려 방향으로 동시에 슬래그(12)에 비활성 첨가제(22)를 사출하게 한다.
본 발명의 또 다른 변형에서, 몇몇의 배출 노즐들(19, 119, 219)의 동시 공급 및 랜스(18)의 갈라짐이 있다. 예컨대 수평 방향으로 배치된 상기 복수의 배출 노즐(19, 119, 219)은 슬래그(12)의 흐름의 전체 폭을 쉽게 덮도록 도와준다. 반면에, 수직 방향으로 배치된 복수의 배출 노즐(19, 119, 219)은 몇몇의 사출 지점을 통하여 전체 유속을 향상할 수 있다.
본 명세서에 설명된 금속 슬래그의 비활성화하기 위한 기기 및 방법에 대한 부분적인 변형들 및/또는 추가사항들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않은 한도에서 가능하다.
또한 여기에서 본 발명은 몇몇의 특정 예시들을 따라 설명되었지만, 당업자는 청구항들 및 그에 따라 정의된 보호 범위 내에서 설명된 특징들을 가지고 다양한 형태를 달성할 수 있음이 명백하다.
Claims (17)
- 적어도 하나의 용해 챔버(13) 및 슬래그 배제 구멍(15)을 구비하고, 슬래그(12)의 흐름은 상기 슬래그 배제 구멍(15)으로부터 하부의 수집 지점 쪽으로 상기 용해 챔버(13)로부터 배출되며, 수집 지점은 슬래그 배제 구멍(15)의 위치로부터 수직 거리로 유리하게는 5m 내지 10m, 적어도 5m에 위치되며,
상기 탱크(21)로부터 상기 관형 인젝터(18)의 상기 배출 단부 및 바람직한 운동 에너지가 있는 상기 슬래그(12)의 흐름 쪽으로 이송하기 위해서, 배출 단부를 구비하고 뉴매틱 공급수단(20) 및 비활성 첨가제(22)를 함유하는 적어도 하나의 탱크(21)에 연결된 관형 인젝터(18)가 사용되는 용해로(11)로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법으로써,
관형 인젝터(18)의 배출구가 비활성 첨가제 및 슬래그가 하부의 수집 지점에서 수집되기 전에 떨어지는 동안에 동적인 방법으로 혼합 및 수집되는 공간 및 시간을 가지고, 첨가제의 흐름이 용해로(11)로부터 슬래그의 배출 지점에 대하여 수직으로 측정된 높이가 3m이하에서 슬래그와 접촉하도록 위치되는 용해로(11)로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
관형 인젝터(18)의 배출구 및 용해로로부터의 슬래그의 배출 지점 사이의 높이가 1.5m이하인 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
관형 인젝터(18)의 배출구는 슬래그가 적어도 1200℃, 유리하게는 1300℃ 이상일 때 첨가제의 흐름이 슬래그와 접촉하도록 위치되는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
관형 인젝터(18)로부터 첨가제의 배출 속도는 3m/s 내지 50m/s인 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
뉴매틱 공급장치(20)는 0.3bar 내지 0.6bar의 압력으로 슬래그의 흐름에 상기 비활성 첨가제(22)를 사출하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 인젝터(18)는 수평 방향에 대하여 -45° 내지 45° 의 각도(α)로 위치될 수 있으며 배출 노즐(19, 119, 219)의 단부에 장착되는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬래그(12)의 무게의 5% 내지 50%, 바람직하게는 10% 내지 30%의 비활성 첨가제(22)의 양을 상기 슬래그(12)의 흐름에 전달하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
슬래그(12)의 흐름으로 사출된 상기 비활성 첨가제(22)의 배출 속도 및/또는 배출 압력을 조절할 수 있는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
슬래그(12)의 흐름에 사출된 비활성 첨가제(22)의 양을 조절할 수 있는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
비활성 첨가제(22)의 사출은 슬래그 배제 단계 동안에 연속적으로 수행되는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
비활성 첨가제(22)의 사출은 슬래그 배제 단계 동안에 불연속적으로 수행되는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 방법. - 슬래그 배제 구멍(15)으로부터 적어도 5m, 유리하게는 5m 내지 10m의 수직 거리에 위치된 수집 용기(17); 및,
적어도 뉴매틱 공급수단(20) 및 비활성 첨가제(22)를 함유하는 탱크(21)에 연결된 관형 인젝터(18); 를 포함하는 적어도 하나의 용해 챔버(13) 및 슬래그 배제 구멍(15)을 구비하는 용해로(11)로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기로써,
관형 인젝터(18)의 배출구는 용해로(11)로부터 슬래그의 배출 지점에 대하여 수직으로 측정된 높이가 3m이하가 되도록 위치되어 슬래그(12)의 흐름 및 첨가제 사이의 접촉 지점(P)이 발생하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기. - 제 12 항에 있어서,
상기 관형 인젝터(18)의 배출 단부에 결합된 배출 노즐(19, 119, 219), 및 배출 노즐을 슬래그(12)의 흐름으로부터 오는 물질의 파편으로부터 보호하기 위해서 배출 노즐(19, 119, 219)에 결합된 보호 요소(24)를 포함하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
수평면에서 상기 배출 노즐(19, 119, 219)을 조절하고 움직이기 위해서 및/또는 수평 방향에 대하여 결정된 각도(α)로 기울여 상기 배출 노즐(19, 119, 219)을 위치시키기 위해서 관형 인젝터(18)와 협력하는 제1 이동장치(25)를 포함하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기. - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 인젝터와 결합되며 슬래그(12)의 흐름에 가깝게 및 멀리 이동하게 결합된 제2 이동장치(26)를 포함하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기. - 제 15 항에 있어서,
상기 용해로(11)로부터 슬래그(12)의 흐름의 거리를 탐지하기 위한 적어도 하나의 탐지 장치(27)를 포함하며,
상기 적어도 하나의 탐지 장치(27)는 상기 제2 이동장치(26)를 구동하고 슬래그(12)의 흐름으로부터 바람직한 거리에 상기 관형 인젝터(18)를 유지하기 위한 명령 및 제어 유닛(23)과 협력하는 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기. - 제 16 항에 있어서,
상기 탐지 장치(27)는 온도 센서인 용해로로부터 배출된 금속 슬래그를 가공하는 기기.
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