KR20160077528A - 금속의 열환원 장치와 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치 - Google Patents

Abstract

환원부의 금속 증기 및 복사열이 다른 영역으로 전달되는 것을 효율적으로 차단할 수 있도록, 피환원물이 예열되는 예열부, 상기 예열부에 연결되고 피환원물의 열환원반응이 일어나는 환원부, 상기 환원부에 연결되며 피환원물이 유입되어 외부로 배출되는 냉각부, 상기 예열부와 환원부 사이에 설치되는 제1 게이트밸브, 상기 환원부와 냉각부 사이에 설치되는 제2 게이트밸브, 상기 환원부에 연결되고 금속증기가 응축되는 응축기를 포함하고, 상기 환원부에 설치되는 제1 차단부 또는/및 제2 차단부는, 환원부 몸체 내측에 설치되어 내부를 차단하며 전면에는 피환원물이 지나가는 출구가 형성된 차단커버와, 상기 차단커버 내부에 형성된 슬릿에 끼워져 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 출구를 개폐하는 도어, 및 상기 환원부 몸체 외측에 설치되고 상기 도어에 연결되어 슬릿을 따라 도어를 승하강시키는 구동실린더를 포함하는 금속의 열환원 장치를 제공한다.

Description

금속의 열환원 장치와 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치{THERMAL REDUCTION APPRATUS AND SHIELD DEVICE FOR THE SAME}

금속의 열환원 장치 및 금속의 열환원 장치를 위한 환원부 차단장치를 개시한다.

일반적으로, 금속의 제련방법은 건식제련, 습식제련, 전해제련, 염소제련으로 나눌 수 있는데, 철 및 대부분의 비철금속은 건식 제련을 통해 순수 금속을 얻는다.

일반적인 비철금속의 건식제련 공정은 단광(briquette) 형태로 소결한 금속을 상압 또는 진공 분위기에서 고온으로 가열하여 순수금속을 열환원하게 된다.

예를 들어, 마그네슘 금속을 열환원법으로 제련하기 위해서는 금속제의 원통형 리토르트 내에 소성된 돌로마이트와 페로실리콘 등의 환원제가 혼합된 단광을 장입하여 고온으로 가열한다. 가열과 동시에 리토르트 내의 압력을 진공으로 유지하면, 산화마그네슘은 실리콘에 의하여 환원되어 마그네슘 증기가 발생된다.

마그네슘 증기는 진공펌프에 의해 리토르트의 일측부에 장입되어 있는 응축관으로 이동하고 열영동(온도)에 의해 응축관의 내부 벽면부터 마그네슘 증기가 응축하기 시작하여 중심방향으로 점차적으로 마그네슘이 축적된다.

마그네슘 증기의 발생과 응축이 완료된 후 마그네슘이 응축된 응축관은 리토르트로 부터 분리하여 마그네슘을 회수한다.

환원부의 금속 증기 및 복사열이 다른 영역으로 전달되는 것을 효율적으로 차단할 수 있도록 된 열환원 장치의 환원부 차단장치와 이를 포함하는 금속의 열환원 장치를 제공한다.

본 열환원 장치는, 피환원물이 예열되는 예열부, 상기 예열부에 연결되고 피환원물의 열환원반응이 일어나는 환원부, 상기 환원부에 연결되며 피환원물이 유입되어 외부로 배출되는 냉각부, 상기 예열부와 환원부 사이에 설치되는 제1 게이트밸브, 상기 환원부와 냉각부 사이에 설치되는 제2 게이트밸브, 상기 환원부에 연결되고 금속증기가 응축되는 응축기를 포함하여, 피환원물을 연속적으로 열환원하는 구조일 수 있다.

상기 열환원 장치는 상기 피환원물을 예열부에서 배출부로 이송하기 위한 이송장치를 더 포함할 수 있다.

상기 환원부는 내부 공간을 형성하는 환원부 몸체와, 상기 환원부 몸체 내부에 상기 제1 게이트 밸브와 이격 설치되어 환원부의 내부 가스와 복사열을 차단하는 제1 차단부, 및 상기 환원부의 내부에 제1 차단부와 이격되어 제1 차단부와 제2 게이트 밸브 사이에 설치되어 환원부의 내부 가스와 복사열을 차단하는 제2 차단부을 포함할 수 있다.

상기 예열부와 상기 환원부는 하나 이상의 온도 조절 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 예열부, 상기 환원부 및 상기 냉각부는 하나 이상의 진공 장치를 포함할 수 있다.

상기 환원부는 환원부 몸체 내부에서 제1 게이트밸브와 제1 차단부 사이에 형성되는 제1 공간과, 제1 차단부와 제2 차단부 사이에 형성되는 제2 공간 및 제2 차단부과 제2 게이트밸브 사이에 형성되는 제3 공간을 구비하고, 상기 응축기는 제2 공간에 연결될 수 있다.

상기 환원부에 설치되는 제1 차단부 또는/및 제2 차단부는, 환원부 몸체 내측에 설치되어 내부를 차단하며 전면에는 피환원물이 지나가는 출구가 형성된 차단커버와, 상기 차단커버 내부에 형성된 슬릿에 끼워져 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 출구를 개폐하는 도어, 및 상기 환원부 몸체 외측에 설치되고 상기 도어에 연결되어 슬릿을 따라 도어를 승하강시키는 구동실린더를 포함할 수 있다.

상기 차단커버 또는/및 상기 도어는 흑연 재질로 이루어질 수 있다.

상기 차단커버의 슬릿으로 연장되어 상기 도어에 연결되는 구동실린더의 피스톤로드는 내열강 재질로 이루어질 수 있다.

상기 슬릿은 차단커버의 출구 바닥면을 지나 연장 형성되며, 슬릿의 하단부는 끝으로 갈수록 폭이 점차적으로 작아지는 쐐기형 단면 구조로 형성되어, 도어 하단과 밀착되는 구조일 수 있다.

상기 도어의 하단부는 끝으로 갈수록 두께가 점차 작아지도록 경사면을 형성하는 구조일 수 있다.

상기 피환원물은 마그네슘 단광이 환원제와 함께 소성된 소성체일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 구현예에 의하면, 환원부 내부의 금속 증기 유출을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 차단부에 의해 가스 및 복사열 차단이 확실시 이루어져 게이트 밸브쪽으로 금속 증기가 유출되어 응축되거나, 게이트밸브가 과열되어 파손되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이에, 피환원물을 연속적으로 열환원 하여 생산성을 극대화할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 열환원 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 열환원 장치의 차단부 구조와 작동상태를 도시한 단면도이다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 열환원 장치의 구성도이다.

도 1 을 참고하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열환원 장치는, 피환원물(1)이 예열되는 예열부(10), 상기 예열부에 연결되고 피환원물의 열환원반응이 일어나는 환원부(20), 상기 환원부에 연결되며 피환원물이 유입되어 외부로 배출되는 냉각부(30), 상기 예열부와 환원부 사이에 설치되는 제1 게이트밸브(40), 상기 환원부와 냉각부 사이에 설치되는 제2 게이트밸브(41), 상기 환원부에 연결되고 금속기체가 응축되는 응축기(60)를 포함한다.

상기 예열부(10)는 피환원물이 들어오는 제1 개구부 및 제1 개구부에 대향하여 형성되어 1차 예열된 피환원물이 나가는 제2 개구부를 구비하는 예열부 몸체(13)와, 상기 제1 개구부에 개폐가능하게 결합되는 제1 도어(14), 상기 예열부 몸체(13)의 일면을 관통하여 설치되는 진공장치(70)를 포함한다. 상기 제2 개구부는 제1 게이트 밸브(40)에 의하여 개폐될 수 있다.

상기 예열부(10)는 예열부 몸체(13)에 설치되어 피환원물을 예열하는 온도 조절 장치(80)를 포함한다. 상기 예열부에서 피환원물을 예열하기 위한 온도 조절 장치는 예를 들어, 히터일 수 있다.

또한, 상기 예열부(10)는, 진공 상태를 유지하기 위하여 상기 예열부 몸체의 일면을 관통하여 진공장치(70)를 설치할 수 있다. 상기 진공장치는 예를 들어, 진공펌프일 수 있다.

상기 제1 게이트밸브(40)는 게이트 밸브 몸체(43)와, 게이트 밸브 몸체의 내부에 결합되는 제1 분리막(44), 및 제2 분리막(45)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 게이트 밸브(40)는 상기 게이트 밸브 몸체(43)의 일면을 관통하여 형성되는 불활성 가스 주입부(90)를 포함할 수 있다. 상기 불활성 가스는 아르곤일 수 있다.

또한, 상기 제1 게이트 밸브(40)는 상기 게이트 밸브 몸체(43)의 일면을 관통하여 진공장치를 설치되는 진공장치(70)를 포함할 수 있다. 상기 진공장치는 진공펌프일 수 있다. 제2 게이트 밸브(41)는 상기 제1 게이트 밸브(40)의 구조와 동일하다.

피환원물의 예열이 완료되면, 상기 예열부와 상기 환원부(20) 사이의 제1 게이트 밸브(40)를 열고 피환원물을 환원부(20)로 장입한다.

상기 환원부(20)는 내부 공간을 형성하며 열환원 공정을 통해 금속증기가 생성되는 환원부 몸체(21), 및 환원부 몸체 내에 설치되는 제1 차단부(50), 및 상기 제1 차단부(50)과 이격되어 설치된 제2 차단부(51)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 환원부는 피환원물(1)을 가열하기 위하여 온도 조절장치(80)를 환원부 몸체에 설치할 수 있다. 상기 온도 조절장치(80)는 히터일 수 있다.

상기 환원부 몸체(21)는 제1 차단부(50)와 제2 차단부(51)에 의해 3개의 영역으로 구획된다. 상기 환원부 몸체는 내부에 제1 게이트밸브와 제1 차단부 사이의 제1 공간(201)과, 제1 차단부와 제2 차단부 사이의 제2 공간(202), 및 제2 차단부와 제2 게이트밸브 사이의 제3 공간(203)을 구비한다.

상기 제2 공간의 온도는 상기 제1 공간 및 상기 제3 공간의 온도보다 높게 설정될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 응축기(60)는 상기 제2 공간에 환원부 몸체(21)를 관통하여 설치될 수 있다. 또한, 상기 응축기와 연결되어 진공장치(70)를 설치할 수 있다. 상기 진공장치는 진공펌프일 수 있다.

또한 상기 제1 공간 및 상기 제3 공간은 환원부 몸체를 관통하여 형성되는 불활성 가스 주입부(90)를 포함할 수 있다. 상기 불활성 가스는 아르곤일 수 있다.

상기 냉각부(30)는, 환원부를 거친 피환원물이 유입되는 냉각부 몸체(31), 상기 냉각부 몸체(31)에 개폐가능하게 결합되는 제2 도어(32), 및 상기 냉각부 몸체의 일면을 관통하여 설치되는 하나 이상의 진공장치(70)를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예의 장치는 상기 피환원물(1)을 이송하기 위한 이송장치(100)를 포함할 수 있다. 상기 이송장치는 예를 들어, 컨베이어 또는 푸셔(pusher)일 수 있다. 상기 이송장치(100)는 피환원물을 예열부에서부터 냉각부까지 연속적으로 그리고 순차적으로 이동시킨다. 이에, 본 장치는 복수개의 피환원물을 연속적으로 열환원 처리하여 금속을 회수할 수 있게 된다.

여기서, 상기 제1 차단부(50)와 제2 차단부(51)는 환원부 내부에 공간을 구획하여 차단함으로써, 실질적으로 환원이 이루어지는 제2 공간(202)의 가스 및 복사열이 예열부나 냉각부로 유출되는 것을 차단하게 된다.

본 실시예에서 상기 제1 차단부(50)와 제2 차단부(51)는 위치만 상이할 뿐 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 이에, 이하 설명에서는 제1 차단부(50)에 대해서 상세하게 설명하며, 제 2 차단부에 대한 설명은 이에 갈음한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 차단부(50)는 환원부 몸체(21) 내측에 설치되어 내부를 차단하며 전면에는 피환원물이 지나가는 출구(53)가 형성된 차단커버(52)와, 상기 차단커버(52) 내부에 형성된 슬릿(54)에 끼워져 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 출구(53)를 개폐하는 도어(55), 및 상기 환원부 몸체(21) 외측에 설치되고 상기 도어(55)에 연결되어 슬릿(54)을 따라 도어(55)를 승하강시키는 구동실린더를 포함한다.

이에, 피환원물이 이동할때는 도어(55)가 개방되어 차단커버(52)의 출구(53)를 개방하고, 피환원물 이동후에는 도어(55)가 닫혀져 환원부의 제2 공간(202)을 완전히 폐쇄시키게 된다. 따라서, 실질적 환원공간인 제2 공간(202) 내부의 가스와 복사열이 예열부와 냉각부쪽으로 이동되는 것을 차단할 수 있게 된다.

상기 차단커버(52)는 환원로 몸체(21)에 수직방향으로 배치되어 환원로 몸체 내부를 두 개의 영역으로 구획한다. 상기 차단커버(52) 내부에 도어(55)가 슬라이딩가능하게 설치된다. 즉, 차단커버(52) 내부에 슬릿(54)이 수직방향을 따라 연장 형성되고, 상기 도어(55)가 슬릿(54)에 끼워져 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 슬릿(54)의 폭은 대략 상기 도어(55)의 두께에 대응될 수 있다. 여기서, 대응된다라 함은 도어(55)와 슬릿(54) 사이의 유격이 매우 작아 두 부재 사이의 틈새가 거의 없으면서 도어(55)가 슬릿(54)에 슬라이딩가능한 정도의 크기로 이해할 수 있다.

상기 차단커버(52)의 전면에는 차단커버(52)에 직각방향으로 즉, 피환원물(1)의 이동방향을 따라 출구(53)가 관통 형성된다. 상기 출구(53)는 피환원물이 놓여져 이동되는 이송장치(100)의 바닥과 동일 선상에서 형성될 수 있다. 상기 이송장치(100)가 컨베이어인 경우, 컨베이어의 이송롤(110) 높이와 같은 위치에서 대략 피환원물(1)이 충분히 지나갈 수 있는 정도의 높이로 형성된다.

본 실시예에서, 상기 차단커버(52)와 도어(55)는 흑연재질로 이루어질 수 있다. 이에, 슬릿(54)을 따라 도어(55)가 상하로 이동될 때, 도어(55)와 차단커버(52) 사이의 마찰을 최소화할 수 있게 된다.

상기 구동실린더(56)는 환원부 몸체(21) 상단에 수직으로 설치되며, 피스톤로드(57) 선단은 환원부 몸체 내부로 관통되어 차단커버(52)의 슬릿(54) 내부로 연장된다. 상기 구동실린더(56)의 피스톤로드(57)는 도어(55)의 상단에 연결된다. 이에, 구동실린더(56)가 신축작동되면 피스톤로드(57)에 연결된 도어(55)가 슬릿(54)을 따라 상하로 이동된다.

상기 피스톤로드(57)는 환원부 내부에 위치하므로, 고열에 충분히 견딜 수 있도록 내열강 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 슬릿(54)은 출구(53)를 지나 아래쪽으로 더 연장 형성된다. 이에, 도어(55)가 슬릿(54)을 따라 출구(53) 아래쪽으로 더 내려가게 되어 출구(53)를 완전히 폐쇄할 수 있게 된다.

본 실시예에서, 상기 슬릿(54)의 하단부 즉, 차단커버(52)의 출구(53) 바닥면에서 더 아래쪽으로 형성되는 상기 슬릿(54)의 하단부(58)는 끝으로 갈수록 폭이 점차적으로 작아지는 쐐기형 단면 구조로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쐐기형태의 하단부(58)는 슬릿(54)의 일면 또는 양면이 경사면 형태로 형성될 수 있다. 이에, 슬릿(54)을 따라 도어(55)가 하강되었을 때, 도어(55)의 자중에 의해 도어(55) 하단이 슬릿(54) 하단부(58)의 경사면에 눌러지면서 보다 강하게 밀착된다. 따라서, 슬릿(54)과 도어(55) 사이를 보다 완벽하게 차단할 수 있게 된다.

상기 슬릿(54) 하단부(58)와 도어(55) 사이의 밀착력을 보다 높일 수 있도록, 상기 도어(55)의 하단부(59) 역시 끝으로 갈수록 두께가 점차 작아져 경사면을 형성하는 구조일 수 있다.

이에, 도어(55)의 자중에 의해 도어(55)의 경사진 하단부(59)가 슬릿(54)의 경사진 하단부(58)에 강한 밀착력으로 밀착되면서 차단커버(52)의 출구(53)가 완벽히 차단된다.

이하 본 발명의 일실시예에 의한 열환원 과정을 설명하면 다음과 같다.

이하 설명은 상기 피환원물로, 마그네슘 단광이 환원제와 함께 소성된 소성체인 경우를 예로서 설명한다. 본 실시예는 이에 한정하지 않으며, 다양한 금속의 환원에 모두 적용 가능하다.

예열부에 피환원물(1)이 장입되면 제1 도어(55)(14)가 닫히고 피환원물이 예열된다. 예열이 완료되면 상기 예열부와 상기 환원부 사이의 제1 게이트 밸브(40)를 열고 피환원물을 환원부(20)로 장입한다.

피환원물(1)은 예열부에서 환원부의 제1 공간(201)으로 장입된다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 차단부(50)는 닫힌 상태이다. 즉, 구동실린더(56)는 신장작동되어 피스톤로드(57)에 설치된 도어(55)가 슬릿(54)을 따라 아래로 하강되어, 차단커버(52)에 형성된 출구(53)를 막고 있다.

제1 차단부(50)의 도어(55)가 닫혀져 있어, 환원부 몸체(21) 내부에서 제2 공간(202)으로부터 제1 공간(201) 내로 금속증기가 유입되는 것이 방지되고, 제2 공간(202)으로부터 제1 공간(201)으로의 열전달이 차단된다. 또한, 제1 공간(201)은 예열부(10)의 온도보다 높고 제2 공간(202)의 온도보다 낮은 상태로 유지된다. 이때의 온도범위는 800℃ ~ 1000℃ 일 수 있다. 또한, 제1 공간(201)은 진공상태로 유지되고 있다. 제1 공간(201)으로 피환원물(1)의 장입이 완료되면, 상기 예열부와 상기 환원부 사이의 제1 게이트 밸브(40)가 닫히고, 제1 차단부(50)이 열리면서 피환원물이 제2 공간(202)으로 장입된다. 이때, 제2 차단부(51)는 금속증기의 유출 및 열전달을 차단하기 위하여 닫힌 상태이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 구동실린더(56)가 수축작동되면, 피스톤로드(57)에 설치된 도어(55)는 슬릿(54)을 따라 상부로 이동된다. 이에, 차단커버(52)에 형성된 출구(53)에서 도어(55)가 들어올려지면서 출구(53)가 개방된다.

피환원물(1)은 개방된 차단커버(52)의 출구(53)를 통해 제1 공간(201)에서 제2 공간(202)으로 이동된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 피환원물(1)이 제2 공간(202)을 완전히 진입되면, 제1 차단부(50)는 닫힌다. 즉, 구동실린더(56)는 다시 신장작동되고, 구동실린더(56)의 피스톤로드(57)에 설치된 도어(55)는 슬릿(54)을 따라 하강하여 차단커버(52)의 출구(53)를 폐쇄한다.

상기 도어(55)는 출구(53)를 지나 출구(53)에서 더 아래쪽으로 연장된 슬릿(54)의 하단부까지 완전히 하강되어 슬릿(54) 하단부에 밀착된다. 이에, 제1 공간(201)과 제2 공간(202)은 다시 완전히 차단된다.

이와 같이 제1 공간(201)에서 제2 공간(202)으로 피환원물을 이송한 후 바로 차단커버(52)의 출구(53)가 폐쇄되어 제2 공간(202)의 가스나 복사열이 제1 공간(201)으로 빠져나가는 것을 방지할 수 있게 된다.

제2 공간(202)에서는 피환원물(1)이 금속증기 형태로 환원되며, 환원된 금속증기는 응축기(60)에서 응축된다. 제2 공간(202)은 진공상태를 유지하고 있으며, 제2 공간(202)의 온도범위는 1100℃ ~ 1300℃ 로 유지될 수 있다. 제2 공간(202)은 제1 차단부(50)와 제2 차단부(51)에 의해 차단된 상태로 가스나 복사열의 유출 없이 폐쇄된 공간 내에서 금속증기를 환원시킬 수 있게 된다.

피환원물(1)의 환원이 완료되면, 제2 차단부(51)가 열리면서 제3 공간(203)으로 피환원물이 장입된다. 제2 차단부(51)의 개폐 과정은 제1 차단부(50)와 동일하므로, 이하 상세한 설명은 생략한다. 피환원물(1)이 제3 공간으로 완전히 이동되면 제2 차단부(51)가 닫힌다.

제3 공간(203)으로 피환원물(1)의 장입이 완료되면, 환원부와 냉각부 사이에 설치된 제2 게이트 밸브(41)가 열리고, 피환원물은 진공상태의 냉각부(30)로 장입된다. 피환원물의 냉각이 완료되면, 냉각부를 상압으로 변환한 후 제2 도어(55)를 열고 피환원물을 배출한다. 이와 같이, 하나 이상의 피환원물이 연속적으로 장입되고 배출되면서 피환원물을 열환원할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 예열부 13 : 예열부 몸체
14 : 제1 도어 20 : 환원부
21 : 환원부 몸체 201: 제1 공간
202: 제2 공간 203: 제3 공간
30 : 냉각부 31 : 냉각부 몸체
32 : 제2 도어 40 : 제1 게이트 밸브
41 : 제2 게이트 밸브 43 : 게이트 밸브 몸체
44 : 제1 분리막 45 : 제2 분리막
50 : 제1 차단부 51 : 제2 차단부
52 : 차단커버 53 : 출구
54 : 슬릿 55 : 도어
56 : 구동실린더 57 : 피스톤로드
58,59 : 선단부 60 : 응축기
70 : 진공장치 80 : 온도조절장치
90 : 불활성가스 주입부 100: 이송 장치

Claims (14)

1. 피환원물의 열환원반응이 일어나는 환원부를 포함하는 금속의 열환원 장치로, 상기 환원부는 내부 공간을 형성하는 환원부 몸체에 설치되어 환원부를 복수개의 영역으로 구획하는 제1 차단부와 제2 차단부를 포함하고,
   상기 제1 차단부 또는/및 제2 차단부는, 환원부 몸체 내측에 설치되어 내부를 차단하며 전면에는 피환원물이 지나가는 출구가 형성된 차단커버, 상기 차단커버 내부에 형성된 슬릿에 끼워져 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 출구를 개폐하는 도어, 및 상기 환원부 몸체 외측에 설치되고 상기 도어에 연결되어 슬릿을 따라 도어를 승하강시키는 구동실린더를 포함하는 금속의 열환원 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 환원부에 연결되어 피환원물이 예열되는 예열부, 상기 환원부에 연결되며 피환원물이 유입되어 외부로 배출되는 냉각부, 상기 예열부와 환원부 사이에 설치되는 제1 게이트밸브, 상기 환원부와 냉각부 사이에 설치되는 제2 게이트밸브, 및 상기 환원부에 연결되고 금속기체가 응축되는 응축기를 포함하는 금속의 열환원 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 차단부는 상기 환원부 몸체 내부에 상기 제1 게이트 밸브와 이격 설치되어 환원부의 내부 가스와 복사열을 차단하고, 상기 제2 차단부는 상기 환원부의 내부에 제1 차단부와 이격되어 제1 차단부와 제2 게이트 밸브 사이에 설치되어 환원부의 내부 가스와 복사열을 차단하는 구조의 금속의 열환원 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 환원부는 내부에 제1 게이트밸브와 제1 차단부 사이의 제1 공간과, 제1 차단부와 제2 차단부 사이의 제2 공간, 및 제2 차단부와 제2 게이트밸브 사이의 제3 공간을 구비하고, 상기 응축기는 제2 공간에 연결되는 금속의 열환원 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 차단커버 또는/및 상기 도어는 흑연 재질로 이루어진 금속의 열환원 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 차단커버의 슬릿으로 연장되어 상기 도어에 연결되는 구동실린더의 피스톤로드는 내열강 재질로 이루어진 금속의 열환원 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬릿은 차단커버의 출구 바닥면을 지나 연장 형성되며, 슬릿의 하단부는 끝으로 갈수록 폭이 점차적으로 작아지는 쐐기형 단면 구조로 형성되어, 도어 하단과 밀착되는 구조의 금속의 열환원 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 도어의 하단부는 끝으로 갈수록 두께가 점차 작아지도록 경사면을 형성하는 구조의 금속의 열환원 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 피환원물은 마그네슘 단광이 환원제와 함께 소성된 소성체인 금속의 열환원 장치.
10. 금속의 열환원 장치의 환원부에 설치되어 환원부를 복수개의 공간으로 구획하는 환원부 차단장치에 있어서,
    상기 환원부 차단장치는 환원부 몸체 내측에 설치되어 내부를 차단하며 전면에는 피환원물이 지나가는 출구가 형성된 차단커버, 상기 차단커버 내부에 형성된 슬릿에 끼워져 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 출구를 개폐하는 도어, 및 상기 환원부 몸체 외측에 설치되고 상기 도어에 연결되어 슬릿을 따라 도어를 승하강시키는 구동실린더를 포함하는 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차단커버 또는/및 상기 도어는 흑연 재질로 이루어진 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 차단커버의 슬릿으로 연장되어 상기 도어에 연결되는 구동실린더의 피스톤로드는 내열강 재질로 이루어진 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬릿은 차단커버의 출구 바닥면을 지나 연장 형성되며, 슬릿의 하단부는 끝으로 갈수록 폭이 점차적으로 작아지는 쐐기형 단면 구조로 형성되어, 도어 하단과 밀착되는 구조의 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도어의 하단부는 끝으로 갈수록 두께가 점차 작아지도록 경사면을 형성하는 구조의 금속의 열환원 장치의 환원부 차단장치.

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