KR20160001315A

KR20160001315A - 슬래그 냉각 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160001315A
Application number: KR1020140079614A
Authority: KR
Inventors: 류성윤; 고현기
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-01-06
Also published as: KR101586918B1

Abstract

본 발명은 슬래그 냉각 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그가 냉각되는 슬래그 처리 공간을 정의하는 하부 측벽, 하부 측벽으로부터 상부로 연장되며 슬래그 처리 공간에 비해 높은 위치에 제공되어 수증기가 처리되는 수증기 처리 공간을 정의하는 상부 측벽, 하부 측벽에 배치되어 슬래그 처리 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수 분사기, 하부 측벽에 배치되어 슬래그 처리 공간으로 냉각 유체를 분사시키는 제1 분사기, 상부 측벽에 배치되어 슬래그 처리 공간 및 수증기 처리 공간들로 냉각 유체를 분사시키는 제2 분사기, 그리고 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각유체 분사가 동시적으로 또는 개별적으로 이루어지도록 제1 및 제2 분사기들 각각을 독립적으로 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

슬래그 냉각 장치 및 방법{APPARATUS FOR COOLING SLAG AND METHOD FOR COOLING SLAG WITH THE SAME}

본 발명은 슬래그 냉각 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬래그를 냉각시키는 과정에서 발생되는 악취를 최소화하여 배출할 수 있는 슬래그 냉각 장치 및 방법에 관한 것이다.

보통 용선(Pig Iron)은 철광석, 코크스, 그리고 석회석 등의 원료를 고로에 투입시켜 생산된다. 이때, 고로에 투입된 철광석은 환원과 용해 과정을 거치게 되며, 이 과정에서 부산물인 슬래그가 발생된다. 그 후, 슬래그는 재탕도를 거쳐 고로의 괴재 처리장인 드라이피트(dry pit)에서 괴재 처리되거나 수재설비에서 수재 슬래그로 제조되어 시멘트 원료로 사용되고 있다.

드라이 피트는 보통 용융 슬래그를 냉각시키는 설비이다. 드라이 피트에서 수행되는 냉각방식은 크게 용융 슬래그에 물을 분사시켜 냉각시키는 수냉식과 용융 슬래그를 공기 중에 노출시켜 냉각시키는 공랭식으로 나뉠 수 있다. 수냉식 냉각 방식의 드라이 피트의 경우, 물로 용융 슬래그를 냉각시키는 과정에서 용융 슬래그 내 황(S) 물질이 물과 반응하여 황화수소(H₂S)가 대량으로 발생된다. 그러나, 이러한 황화수소는 최소감지농도가 0.5ppb 수준으로서 독한 악취를 유발시키는 악취 물질이므로, 주변 환경과 인근 작업자들에게 악영향을 준다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0054410호(1999.07.15, 고로 드라이피트 슬라그 냉각방법 및 그의 노즐)에 개시되어 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수냉식 냉각 방식의 드라이 피트에서 악취 발생을 최소화시킬 수 있는 슬래그 냉각 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 슬래그 냉각시 발생되는 수증기를 외부 환경에 의해 원하지 않는 방향으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 슬래그 냉각 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수증기 내 악취 제거를 위해 사용되는 냉각유체의 사용량을 절감할 수 있는 슬래그 냉각 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그가 냉각되는 슬래그 처리 공간을 정의하는 하부 측벽, 상기 하부 측벽으로부터 상부로 연장되며 상기 슬래그 처리 공간에 비해 높은 위치에 제공되어 수증기가 처리되는 수증기 처리 공간을 정의하는 상부 측벽, 상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수 분사기, 상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각 유체를 분사시키는 제1 분사기, 상기 상부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간 및 상기 수증기 처리 공간들로 냉각 유체를 분사시키는 제2 분사기, 그리고 상기 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각유체 분사가 동시적으로 또는 개별적으로 이루어지도록 상기 제1 및 제2 분사기들 각각을 독립적으로 제어하는 제어기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 분사기는 상기 냉각수 분사기에 비해 높은 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 분사기는 상기 상부 측벽의 상단에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수증기 처리 공간 내 수증기가 일정 시간 대기하여 배출되도록, 상기 상부 측벽 상단으로부터 내측으로 경사지게 연장된 수증기 가이드를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 슬래그 처리 공간 및 상기 수증기 처리 공간들 내 악취 농도를 측정하는 악취 측정기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 악취 측정기가 측정된 농도값을 기설정된 농도값을 비교하여 상기 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각 유체 분사 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 방법은 슬래그가 냉각되는 슬래그 처리 공간을 정의하는 하부 측벽, 상기 하부 측벽으로부터 상부로 연장되며 상기 슬래그 처리 공간에 비해 높은 위치에 제공되어 수증기가 처리되는 수증기 처리 공간을 정의하는 상부 측벽, 상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수 분사기, 상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각 유체를 분사시키는 제1 분사기, 상기 상부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간 및 상기 수증기 처리 공간들로 냉각 유체를 분사시키는 제2 분사기, 그리고 상기 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각유체 분사가 동시적으로 또는 개별적으로 이루어지도록 상기 제1 및 제2 분사기들 각각을 독립적으로 제어하는 제어기를 포함하는 슬래그 냉각 장치를 이용하여 슬래그를 냉각시키되, 상기 제1 분사기와 상기 제2 분사기를 동시 가동시키는 동시 공급 단계 및 상기 제1 분사기와 상기 제2 분사기 중 어느 하나를 가동시키는 개별 공급 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 개별 공급 단계는 상기 제1 및 제2 분사기들 중 상기 제2 분사기만을 가동시켜 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 개별 공급 단계는 상기 동시 공급 단계에서 상기 슬래그 처리 공간 또는 상기 수증기 처리 공간 내 악취 농도가 기설정된 농도값 미만인 경우에 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그 처리 공간을 다층 구조로 하고, 슬래그의 냉각시 발생되는 악취를 각층 마다 아민 계열의 냉각유체를 분무 형태로 분사하여 제거하여 악취 제거 효율을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그 냉각 과정에서 발생되는 수증기가 처리 공간 내에서 충분히 머무른 후 외부로 배출되도록 수증기를 안내하여, 수증기 내 악취가 처리 공간 내에서 충분히 제거되도록 하여 악취 제거 효율을 향상시키고, 외부 환경으로부터 수증기의 배출 흐름이 영향을 받는 것을 방지하여 악취의 확산을 방지시킨 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 방법은 처리 공간 전반에 대해 다량의 냉각유체를 분사시키는 동시 공급 단계 및 소량의 냉각유체를 분사시키는 개별 공급 단계를 선택적으로 운영하여, 슬래그 냉각시 발생되는 악취를 효과적으로 제거함과 더불어, 이때 사용되는 냉각유체의 과도한 사용을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 슬래그 냉각 방법은 슬래그 냉각 과정에서 발생되는 수증기가 처리 공간 내에서 충분히 머무른 후 외부로 배출되도록 수증기를 안내 배출시킴으로써, 수증기 내 악취가 처리 공간 내에서 충분히 제거되도록 하여 악취 제거 효율을 향상시킴과 더불어, 외부 환경으로부터 수증기의 배출 흐름이 영향을 받는 것을 방지하여 악취의 확산을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치 및 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치(100)는 슬래그(10)의 냉각을 위한 고로의 괴재 처리장인 소위 드라이 피트(Dry pit)로서, 측벽(110), 냉각수 분사기(120), 냉각유체 분사기(130), 수증기 배출 가이드(140), 그리고 제어기(150)를 포함할 수 있다.

상기 측벽(110)은 상기 슬래그(10)의 처리와 수증기의 처리가 이루어지는 처리 공간(20)을 정의할 수 있다. 상기 측벽(110)은 상기 공간(20) 중 상기 슬래그(10)의 처리가 주로 이루어지는 슬래그 처리 공간(22)을 정의하는 하부 측벽(112) 및 상기 하부 측벽(112)으로부터 상부로 수직하게 연장되며, 상기 공간(20) 중 수증기의 처리가 주로 이루어지는 수증기 처리 공간(24)을 정의하는 상부 측벽(114)을 포함할 수 있다. 이러한 구조의 측벽(110)은 상기 공간(20)이 상기 하부 측벽(112)에 의한 1층 공간과 상기 상부 측벽(114)에 의한 2층 공간으로 구성된 복층 구조를 제공할 수 있다. 상술한 실시예에서는 상기 측벽(110)이 복층 구조로 제공된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 측벽(110)은 복층 이상의 다층 구조로 제공될 수도 있다.

상기 슬래그 처리 공간(22)은 상기 슬래그(10)의 냉각과 이로 인해 발생되는 악취의 제거가 주로 수행되는 공간일 수 있다. 이에 따라, 상기 슬래그 처리 공간(22)에서는 상기 슬래그(10)의 반입과 반출이 수행되고, 또한 수냉식으로 상기 슬래그(10)의 냉각이 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 수증기 처리 공간(24)에서는 상기 슬래그 처리 공간(22)의 상부에 제공되어, 상기 슬래그 처리 공간(22)으로부터 유입되는 수증기를 효율적으로 처리하여 외부로 배출시키는 공간일 수 있다. 이에 따라, 상기 수증기 처리 공간(24)에서는 상기 수증기의 유입과 외부 배출이 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 슬래그 처리 공간(22)과 상기 수증기 처리 공간(24)은 상기 하부 측벽(112)과 상기 상부 측벽(114)의 경계에 의해 정확히 구분되는 영역들이 아닌, 본 발명의 충분한 이해를 위해 구분한 임의의 영역들이다.

상기 냉각수 분사기(120)는 상기 처리 공간(20)으로 냉각수(30)를 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각수 분사기(120)는 상기 하부 측벽(112)에 구비되어, 상기 슬래그(10)를 향해 소정의 냉각수(30)를 공급하는 복수의 파이프 노즐들을 구비할 수 있다. 상기 파이프 노즐들은 상기 슬래그(10)의 적재 높이에 비해 높은 위치에 배치되어, 상기 슬래그(10)를 향해 물과 같은 냉각수(30)를 분사시킬 수 있다.

상기 냉각유체 분사기(130)는 상기 처리 공간(20)으로 냉각유체(40)를 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각유체 분사기(130)는 제1 분사기(132) 및 제2 분사기(134)를 구비할 수 있다. 상기 제1 분사기(132)는 상기 하부 측벽(112)에 구비되되, 상기 냉각수 분사기(120)에 비해 상대적으로 높은 위치에 배치되어, 주로 상기 슬래그 처리 공간(22)으로 상기 냉각유체(40)를 분사시킬 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 분사기(134)는 상기 상부 측벽(114)에 구비되어 상기 슬래그 처리 공간(22)과 상기 수증기 처리 공간(24) 전반 걸쳐 상기 냉각유체(40)를 분사시킬 수 있다.

여기서, 상기 냉각유체(40)는 상기 슬래그(10)의 냉각 과정에서 발생되는 악취를 제거할 수 있는 약품을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 슬래그(10)는 상기 냉각수 분사기(120)에 의해 분사된 냉각수(30)에 의해 냉각되는 과정에서 악취가 발생하게 된다. 이때 발생되는 악취는 슬래그 중에 함유된 황(S) 성분이 물(H2O)와 반응하여 발생된 황화수소(H2S)에 의해 발생된다. 따라서, 상기 냉각유체(40)로는 상기 황화수소를 제거시키기 위한 악취 제거 약품을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 악취 제거 약품으로는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 그리고 트리에탄올아민 등과 같은 아민 계열 약품이 사용될 수 있다. 상기 냉각유체(40)로는 상기 아민 계열 약품을 물과 같은 용매에 혼합한 혼합액이 사용될 수 있다. 다만, 상기 냉각유체(40)는 분무(mist) 형태로 분사되는 것이 수증기 내 악취 제거에 보다 효과적일 수 있으므로, 악취 제거기 상기 혼합액을 분무 형태로 분사시키는 것이 바람직할 수 있다.

상기 수증기 배출 가이드(140)는 상기 처리 공간(20) 내에서 발생되는 수증기를 안내하여 외부로 배출시킬 수 있다. 예컨대, 상기 수증기 배출 가이드(140)는 상기 상부 측벽(114)의 상단으로부터 상부로 갈수록 상기 처리 공간(20)을 향해 모아지는 형상을 이루도록, 상기 상부 측벽(114)의 상단으로부터 내측 방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 이때, 상기 일측벽(112)과 상기 타측벽(114) 각각에서 연장된 수증기 배출 가이드(140)는 서로 연결되지 않음으로써, 수증기의 배출이 이루어지는 배출구(26)가 정의될 수 있다. 이러한 구조의 수증기 배출 가이드(140)는 상기 수증기 처리 공간(24)에서 일정 시간 수증기가 모여지도록 한 후, 외부로 배출되도록 할 수 있다.

또한, 수증기 배출 가이드(140)는 상부 측벽(114)을 축으로 하여 이동이 가능할 수 있다. 이렇게 함으로써, 배출구(26)의 면적을 변경시킬 수 있으므로 필요에 따라 수증기가 상기 배출구(26)를 통해 배출되는 양을 조절함으로써 상기 처리 공간(20)내에 수증기가 머무르는 시간을 조절할 수 있다.

상기 제어기(150)는 슬래그 처리 공정을 수행하기 위해 상술한 구성들(110, 120, 130, 140)을 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제어기(150)는 상기 냉각수 분사기(120)의 냉각수 공급 및 상기 냉각유체 분사기(130)의 냉각유체 공급을 제어할 수 있다. 특히, 상기 제어기(150)는 상기 제1 및 제2 분사기(132. 134) 각각을 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(150)는 수증기 배출 가이드(140)의 수증기 배출을 제어할 수 있다. 상기 제어기(150)가 슬래그 처리 공정을 제어하는 상세한 과정은 후술하겠다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치(100)는 복층 구조로 이루어져 처리 공간(20)을 정의하는 측벽(110), 상기 처리 공간(20)의 슬래그 처리 공간(22)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 분사기(120), 상기 처리 공간(20)으로 냉각유체(40)를 분사시키는 냉각유체 분사기(130)를 포함하되, 상기 냉각유체 분사기(130)는 상기 처리 공간(20)으로 냉각유체(40)를 분사시키는 제1 분사기(132) 및 상기 제1 분사기(132)에 비해 상부에 배치되어 상기 제1 분사기(132)와 동시 또는 개별적으로 상기 냉각유체(40)를 분사시키는 제2 분사기(134)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 슬래그(10)의 냉각시 발생되는 수증기 내 악취는 상기 제1 및 제2 분사기들(132, 134)을 동시 또는 개별 가동시켜 상기 처리 공간 내에서 각 층별로 제거된 이후에 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그 처리 공간을 다층 구조로 하고, 슬래그의 냉각시 발생되는 악취를 각층 마다 아민 계열의 냉각유체를 분무 형태로 분사하여 제거하여 악취 제거 효율을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 장치(100)는 상기 슬래그(10)의 냉각시 발생되는 수증기를 상기 처리 공간(20)으로부터 배출되기 이전에 수증기 처리 공간(24)에 일정 시간 모여진 후 외부로 배출되도록, 수증기를 안내하는 수증기 배출 가이드(140)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 수증기 배출 가이드(140)에 의해 상기 처리 공간(20) 내 수증기가 상기 처리 공간(20) 내에서 상기 냉각유체(40)에 노출되는 시간을 증가시켜, 상기 수증기 내 악취가 상기 처리 공간(24) 내에서 충분히 제거된 이후에 배출되도록 할 수 있다. 또한, 상기 수증기의 배출이 바람이나 이상 기류 등의 외부 환경으로부터 영향을 받는 것을 최소화하여, 악취가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬래그 냉각 장치는 슬래그 냉각 과정에서 발생되는 수증기가 처리 공간 내에서 충분히 머무른 후 외부로 배출되도록 수증기를 안내하여, 수증기 내 악취가 처리 공간 내에서 충분히 제거되도록 하여 악취 제거 효율을 향상시키고, 외부 환경으로부터 수증기의 배출 흐름이 영향을 받는 것을 방지하여 악취의 확산을 방지시킨 구조를 가질 수 있다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 슬래그 냉각 장치(100)와 중복되는 내용들은 생략하거나 간소화될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 방법을 보여주는 순서도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 냉각수(30)를 이용하여 슬래그(10)를 냉각시킬 수 있다(S110). 예컨대, 제어기(150)는 슬래그 냉각 장치(10)의 슬래그 처리 공간(22)으로 상기 슬래그(10)가 반입되면, 냉각수 분사기(120)에 의해 상기 슬래그 처리 공간(22)으로 냉각수(30)가 분사되도록 냉각수 분사기(120)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 슬래그(10)가 수냉식으로 냉각될 수 있으며, 이때 부수적으로 다량의 수증기(50)와 함께 황화수소 함유 악취가 발생될 수 있다.

상기와 같은 슬래그의 초기 냉각 과정에서, 제1 및 제2 분사기들(132, 134)을 동시 가동시켜 수증기 내 악취를 제거시키는 동시 공급 단계를 수행할 수 있다(S120). 보다 구체적으로, 제어기(150)는 제1 및 제2 분사기들(132, 134)을 동시 가동시켜 상기 슬래그 처리 공간(22)과 수증기 처리 공간(24) 모두에 냉각유체(40)가 분무 형태로 분사되도록 할 수 있다. 이와 같은 동시 공급 단계에서는 처리 공간(20) 전반에 걸쳐 냉각유체(40)를 공급하게 되므로, 상기 슬래그(10)를 최초로 냉각시키는 과정에서 발생되는 다량의 악취 물질을 효과적으로 제거시킬 수 있다.

도 2 및 도 3b를 참조하면, 제1 및 제2 분사기들(132, 134) 중 어느 하나를 가동시켜 수증기(50) 내 악취를 제거시키는 개별 공급 단계를 수행할 수 있다(S130). 상기 제어기(150)는 상기 슬래그(10)의 냉각이 어느 정도 진행된 이후에 악취 물질의 발생량이 감소하는 경우, 상기 제1 및 제2 분사기들(132, 134) 중 어느 하나만을 선택적으로 가동시켜 상기 냉각유체(40)의 사용량을 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 개별 공급 단계에서는 상기 제1 및 제2 분사기들(132, 134) 중 상기 제2 분사기(134)를 가동시키는 것이 상기 수증기 처리 공간(24)에 모여지는 수증기에 집중적으로 냉각유체(40)를 분사시킬 수 있으므로, 상기 제1 분사기(132)만을 가동시키는 것에 비해 바람직할 수 있다. 상기와 같은 개별 공급 단계는 상기 냉각유체(40)의 과도한 사용을 방지하여 상기 냉각유체(40)의 사용량을 절감하도록 할 수 있다.

한편, 상기 동시 공급 단계로부터 상기 개별 공급 단계로의 전환은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 개별 공급 단계는 상기 동시 공급 단계가 일정 시간 경과하면 자동적으로 전환되도록 세팅될 수 있다. 이때, 상기 일정 시간은 상기 처리 공간(20) 내 악취 농도가 상당 수준 이하로 떨어지는 시점일 수 있다. 이에 따라, 제어기는 상기 처리 공간(20) 내 악취 농도가 상당 수준 이하로 떨어지는 시간에 대한 데이터를 저장하여, 상기 시간이 경과하면 자동적으로 상기 동시 공급 단계가 진행되도록 할 수 있다. 다른 예로서, 상기 개별 공급 단계는 상기 처리 공간(20) 내 악취 농도를 측정하여 측정된 악취 농도가 기설정된 악취 농도값 이하로 떨어지는 경우에 수행될 수 있다. 이를 위해, 상기 처리 공간(20) 내 악취 농도를 측정하여 측정된 농도값을 제어기(150)로 전송하는 악취 농도 측정기(미도시됨)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 제어기(150)는 전송받은 농도값이 기설정된 농도값을 만족하는지 여부를 분석하여, 상기 개별 공급 단계로의 전환 여부를 판단할 수 있다.

도 2 및 도 3c를 참조하면, 수증기(50)가 수증기 처리 공간에 모이도록, 상기 수증기(50)를 안내하여 외부로 배출시킬 수 있다(S130). 예컨대, 수증기 배출 가이드(140)에 의해 악취가 제거된 수증기(50)는 수증기 처리 공간(24)에서 모여 일정 시간 대기한 이후에 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 상기 수증기(50)는 상기 수증기 처리 공간(24)에 대기하는 동안 상기 제2 분사기(134)에 의해 분사되는 냉각유체(40)와 접촉되는 시간이 증가되므로, 충분히 악취가 제거된 상태에서 외부로 배출될 수 있다. 또한, 상기 수증기는 상기 수증기 배출 가이드(140)에 의해 외풍이나 기류 등에 의해 영향을 받지 않으면서 외부로 배출될 수 있으므로, 원하지 않는 방향으로의 수증기 확산이 방지되면서 외부로 배출될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 방법은 복층 구조로 이루어져 슬래그 처리 공간(22)과 수증기 처리 공간(24)으로 이루어지는 처리 공간(20)에 대해 제1 및 제2 분사기들(132, 134)을 동시 가동시켜 상기 처리 공간(24) 전반에 다량의 냉각유체(40)를 분사시키는 동시 공급 단계 및 상기 제1 및 제2 분사기들(132, 134) 중 어느 하나만을 선택적으로 가동시켜 소량의 냉각유체(40)를 분사시키는 개별 공급 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 초기 슬래그 냉각 과정에서 다량의 수증기가 발생되는 단계에서는 상기 동시 공급 단계를 운영하여 악취를 효과적으로 제거시키고, 추후 악취 발생량이 감소하면 상기 개별 공급 단계로 전환하여 과도한 냉각유체의 사용량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬래그 냉각 방법은 처리 공간 전반에 대해 다량의 냉각유체를 분사시키는 동시 공급 단계 및 소량의 냉각유체를 분사시키는 개별 공급 단계를 선택적으로 운영하여, 슬래그 냉각시 발생되는 악취를 효과적으로 제거함과 더불어, 이때 사용되는 냉각유체의 과도한 사용을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 냉각 방법은 상기 슬래그(10)의 냉각시 발생되는 수증기(50)가 상기 처리 공간(20)으로부터 배출되기 이전에 수증기 처리 공간(24)에 모아져서 일정 시간 동안 머무르도록 한 후 외부로 배출되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 수증기 배출 가이드(140)에 의해 상기 처리 공간(20) 내 수증기(50)가 상기 처리 공간(20) 내에서 상기 냉각유체(40)에 노출되는 시간을 증가시켜, 상기 수증기(50) 내 악취가 상기 처리 공간(24) 내에서 충분히 제거된 이후에 배출되도록 할 수 있다. 이에 더하여, 상기 수증기(50)의 배출이 바람이나 이상 기류 등의 외부 환경으로부터 영향을 받는 것을 최소화하여, 악취가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬래그 냉각 방법은 슬래그 냉각 과정에서 발생되는 수증기가 처리 공간 내에서 충분히 머무른 후 외부로 배출되도록 수증기를 안내 배출시킴으로써, 수증기 내 악취가 처리 공간 내에서 충분히 제거되도록 하여 악취 제거 효율을 향상시킴과 더불어, 외부 환경으로부터 수증기의 배출 흐름이 영향을 받는 것을 방지하여 악취의 확산을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 배기가스
20 : 촉매
100 : 배가스 처리 장치
110 : 재생탑
112 : 탈황부
114 : 탈질부
120 : 촉매 분사기
122 : 촉매 공급라인
124 : 촉매 회수라인
130 : 측정기
132 : 제1 측정기
134 : 제2 측정기
140 : 제어기

Claims

슬래그가 냉각되는 슬래그 처리 공간을 정의하는 하부 측벽;
상기 하부 측벽으로부터 상부로 연장되며, 상기 슬래그 처리 공간에 비해 높은 위치에 제공되어 수증기가 처리되는 수증기 처리 공간을 정의하는 상부 측벽;
상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수 분사기.
상기 하부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간으로 냉각 유체를 분사시키는 제1 분사기;
상기 상부 측벽에 배치되어 상기 슬래그 처리 공간 및 상기 수증기 처리 공간들로 냉각 유체를 분사시키는 제2 분사기; 및
상기 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각유체 분사가 동시적으로 또는 개별적으로 이루어지도록, 상기 제1 및 제2 분사기들 각각을 독립적으로 제어하는 제어기를 포함하는 슬래그 냉각 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 분사기는 상기 냉각수 분사기에 비해 높은 위치에 배치되는 슬래그 냉각 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 분사기는 상기 상부 측벽의 상단에 배치되는 슬래그 냉각 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수증기 처리 공간 내 수증기가 일정 시간 대기하여 배출되도록, 상기 상부 측벽 상단으로부터 내측으로 경사지게 연장된 수증기 가이드를 더 포함하는 슬래그 냉각 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬래그 처리 공간 및 상기 수증기 처리 공간들 내 악취 농도를 측정하는 악취 측정기를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 악취 측정기가 측정된 농도값을 기설정된 농도값을 비교하여 상기 제1 및 제2 분사기들 각각의 냉각 유체 분사 여부를 판단하는 슬래그 냉각 장치.
제 1 항의 슬래그 냉각 장치를 이용하여 슬래그를 냉각시키되,
상기 제1 분사기와 상기 제2 분사기를 동시 가동시키는 동시 공급 단계; 및
상기 제1 분사기와 상기 제2 분사기 중 어느 하나를 가동시키는 개별 공급 단계를 포함하는 슬래그 냉각 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 개별 공급 단계는 상기 제1 및 제2 분사기들 중 상기 제2 분사기만을 가동시켜 이루어지는 슬래그 냉각 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 개별 공급 단계는 상기 동시 공급 단계에서 상기 슬래그 처리 공간 또는 상기 수증기 처리 공간 내 악취 농도가 기설정된 농도값 미만인 경우에 수행되는 슬래그 냉각 방법.