KR20180137681A - Melt discharger having nitrogen cooling structure - Google Patents

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KR20180137681A
KR20180137681A KR1020170077154A KR20170077154A KR20180137681A KR 20180137681 A KR20180137681 A KR 20180137681A KR 1020170077154 A KR1020170077154 A KR 1020170077154A KR 20170077154 A KR20170077154 A KR 20170077154A KR 20180137681 A KR20180137681 A KR 20180137681A
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Abstract

The present invention relates to a melting furnace molten metal discharge device having a nitrogen cooling structure to easily discharge molten metal of a melting furnace, which comprises a heating device by an induction coil and a cooling device using a nitrogen gas nozzle. The molten metal discharge device is used to easily discharge molten metal of the melting furnace or stop the discharge through cooling and heating methods. Therefore, molten metal of a melting furnace of harmful waste can be easily and intermittently discharged.

Description

질소냉각구조를 갖는 용탕배출장치{MELT DISCHARGER HAVING NITROGEN COOLING STRUCTURE}[0001] MELT DISCHARGER HAVING NITROGEN COOLING STRUCTURE WITH NITROGEN COOLING STRUCTURE [0002]

본 발명은 세라믹 용융로, 플라즈마 아크용융로 및 유도가열 저온용융로 등의 용융로 내의 용탕을 용이하게 배출하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for easily discharging a molten metal in a melting furnace such as a ceramic melting furnace, a plasma arc melting furnace and an induction heating low-temperature melting furnace.

유해성폐기물, 특히 원자력 발전 등을 통해 나오는 방사성 폐기물을 보다 안정적으로 처리, 보관 및 관리하는 것은 매우 중요한 문제이다. 이러한 유해성 폐기물을 처리하는 방법으로서, 압축, 소각, 및 시멘트고화 등 다양한 기술들이 적용되고 있으나, 각 기술은 감용비가 적고, 침출수 등의 2차 피해도 발생할 가능성이 높은 문제가 있었다. 그러던 중 몇몇 국가를 중심으로 유해성 폐기물을 처리, 보관하는 방법 중에서 유도가열식 저온용융로 등을 이용하여 유해성폐기물을 연소시키고 중금속을 용융하여 유리와 함께 유리고화체로 만들어 유리 구조 속에 가두어 주변 환경으로 침출되지 않도록 하여 격리시키는 용융로 유리화 기술이 개발되어 왔다.More stable handling, storage and management of hazardous wastes, especially radioactive waste from nuclear power generation, is a very important issue. Various techniques such as compression, incineration, and cement solidification have been applied as methods for treating such hazardous wastes. However, each technique has a problem of low cost and high possibility of secondary damage such as leachate. Among them, some hazardous wastes are treated and stored in some countries, and the harmful waste is burned by using induction heating type low temperature melting furnace, and the heavy metals are melted and made into a glass solid with glass to prevent it from leaching into the surrounding environment A melting furnace vitrification technology has been developed.

종래에 사용되고 있는 용융로는 대부분 상부배출을 기본으로 한다. 용탕 배출방법에는 용융로를 기울여 상부에서 배출하는 틸팅방식과 용융로를 고정한 채로 하부 또는 측면에서 배출하는 하부배출방식이 있다.   Conventionally used melting furnaces are mostly based on top discharge. The molten metal discharge method includes a tilting method in which the melting furnace is tilted and discharged from the upper portion and a lower discharge method in which the melting furnace is fixed and the lower or side is discharged.

상부배출방식은 용융로 뚜껑을 열고 배출함으로 폐기물 용융로가 아닌 일반작업장에서는 가능하나 방사성폐기물처리, 유해성폐기물처리, 슬러지처리 등은 유해성가스에 의한 작업환경에서 용탕배출시 배기가스 처리공정을 준수해야하는 문제가 있는 등 작업조건이 까다로워 용융로 하부배출방식을 주로 이용하고 있다. 을 통해 작업안전을 준수해야 하는 배출방식이다. The upper discharge method can be used in a general workplace instead of a waste melting furnace by opening and discharging the lid of the melting furnace. However, the problem of radioactive waste disposal, hazardous waste disposal and sludge disposal is to observe the exhaust gas treatment process And it is mainly used for the lower discharge method of the melting furnace. To ensure safe operation.

그러나 종래의 하부배출방식은 일반적으로 실린더 게이트 방식과 기계식 배출방식이 사용되었으며, 실린더 게이트 방식의 경우, 게이트 판 자켓에 고온냉각수를 유동시켜 유리 온도가 낮아지는 관계로 배출시 장시간 소요되는 문제가 있고, 기계식 배출은 용탕에 잠기는 금속밸브가 부식되고 밸브이동 가이드에 용융물이 고착되는 등의 문제가 있었다. 또한 기존의 배출구는 직경이 크고 유도가열 출력이 높아 용융로의 용탕을 1회에 전부 배출해야만 하며 부분 배출 및 간헐적 배출이 어려운 문제가 있었다. However, in the conventional lower discharge method, the cylinder gate method and the mechanical discharge method are generally used. In the case of the cylinder gate method, since the high temperature cooling water flows in the gate plate jacket, the glass temperature is lowered, , Mechanical discharge has a problem that a metal valve immersed in molten metal is corroded and a melt is fixed to a valve movement guide. In addition, since the conventional outlet has a large diameter and a high induction heating output, it is necessary to completely discharge the molten metal in the melting furnace at one time, and there is a problem that partial discharge and intermittent discharge are difficult.

한국 등록특허 제10-1457368호(2014.11.03. 공고)Korean Registered Patent No. 10-1457368 (Announcement of Mar. 11, 2014) 한국 등록특허 제10-2005-0000922호(2005.01.06 공개)Korean Patent No. 10-2005-0000922 (published on Jan. 15, 2005)

본 발명의 목적은 용융로 용탕배출장치의 냉각구조에 의해 용탕을 용융 및 고화시킴으로서 간헐적인 용탕 배출을 가능하게 하고, 이를 통해 유해성 폐기물의 용탕을 용이하고 안전하게 배출할 수 있는 용탕배출장치 및 용탕 배출방법을 제공하고자 함에 있다. An object of the present invention is to provide a molten metal discharging device and a molten metal discharging device capable of discharging intermittent molten metal by melting and solidifying the molten metal by the cooling structure of the molten metal molten metal discharging device and thereby discharging the molten metal of the hazardous waste easily and safely In order to solve the problem.

상기 본 발명의 목적은 용융로의 용탕배출 장치로서, 배출장치 몸체부, 상기 몸체부 내의 적어도 일부에 위치하는 용탕배출블록, 상기 용탕배출블록의 적어도 일부에, 상기 용융로 내의 용탕을 용융로 외부로 배출할 수 있도록 형성된 용탕배출패스, 상기 용탕배출장치 외부에서 공급된 질소가스를 상기 용탕배출패스 내부로 공급할 수 있도록 형성된 질소가스 노즐부, 상기 용탕배출블록의 외측부에 위치하며, 상기 용탕배출패스의 용탕을 가열하기 위한 유도코일을 포함하는 용탕배출패스의 개폐가 용이한 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치에 의해 달성된다. .It is an object of the present invention to provide a molten metal discharging apparatus for discharging a molten metal in the melting furnace to the outside of a melting furnace at least at a part of a discharging device body part, a molten metal discharging block located at least a part of the body part, A nitrogen gas nozzle unit configured to supply nitrogen gas supplied from the outside of the molten metal discharging device to the inside of the molten metal discharging path; a molten metal discharge nozzle located in the outer side of the molten metal discharging block, A molten metal discharge device having a nitrogen cooling structure that facilitates opening and closing of a molten metal discharge path including an induction coil for heating. .

상기 용탕배출패스 하부의 적어도 일부는 하단부로 내려갈수록 용탕배출패스의 수평단면이 커지도록 테이퍼 형상을 가질 수 있다.  At least a part of the lower portion of the molten metal discharge path may have a tapered shape so that the horizontal cross section of the molten metal discharge path becomes larger as it goes downward.

상기 유도코일의 적어도 일부는 상기 배출장치 몸체 내에 위치할 수 있다. At least a portion of the induction coil may be located within the discharge device body.

상기 유도코일을 냉각시키기 위한 유도코일 냉각관을 더 포함할 수 있다. And an induction coil cooling pipe for cooling the induction coil.

상기 질소가스 노즐부는 2개 이상의 질소가스 노즐과, 상기질소가스 노즐에 질소가스를 분배하기 위한 질소공급헤더를 포함할 수 있다. The nitrogen gas nozzle unit may include two or more nitrogen gas nozzles and a nitrogen supply header for distributing nitrogen gas to the nitrogen gas nozzles.

상기 용탕배출블록의 상부의 적어도 일부는 상기 용융로의 바닥부로 돌출되도록 위치할 수 있다. At least a portion of the top of the molten metal discharge block may be positioned to protrude into the bottom of the melting furnace.

상기 용탕배출블록 상부의 돌출되는 부분은 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 커지도록 테이퍼 형상을 포함할 수 있다.The protruding portion of the upper portion of the molten metal discharge block may include a tapered shape such that the sectional area increases from the upper portion to the lower portion.

상기 유도코일의 전원공급과 상기 질소가스 노즐부의 가스공급을 제어하기 위한 용탕배출제어부를 더 포함할 수 있다.And a molten metal discharge control unit for controlling power supply of the induction coil and gas supply of the nitrogen gas nozzle unit.

본 발명에서 용탕배출장치에 질소가스 냉각구조를 적용함으로써, 별도의 용탕배출패스 개폐장치 없이도 용탕을 고화시키거나 용융시키는 방법에 의해 개폐시킬 수 있으며, 용융로 운전 중에도 간헐적 배출이 가능하여, 용융로의 폐기물 처리 운전 시간을 크게 증가시킬 수 있으며, 용탕배출패스를 개폐하기 위한 기계적 장치부가 생략되어 유지보수에도 유리하여, 우수한 경제적 효과도 얻을 수 있다. In the present invention, by applying the nitrogen gas cooling structure to the molten metal discharging device, it is possible to open and close the molten metal by the method of solidifying or melting the molten metal without using a separate molten metal discharge path opening and closing device, The treatment operation time can be greatly increased and the mechanical device for opening and closing the molten metal discharge path can be omitted, which is advantageous for maintenance, and an excellent economic effect can be obtained.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕배출장치의 수직단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용탕배출장치의 부분적 수직단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕배출장치를 포함하는 용융로 단면도이다. 1 is a vertical sectional view of a molten metal discharging apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial vertical cross-sectional view of a molten metal discharge apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a melting furnace including a molten metal discharge apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

유해성 폐기물, 특히 방사성 폐기물을 용융하여 유리화 또는 슬러지화하는 설비에는 플라즈마 세라믹용융로, 플라즈마 저온용융로, 플라즈마 아크용융로, 유도가열 저온용융로, 유도가열 고온용융로, 전극가열 세라믹용융로, 및 전기용해로 등이 있다. Plasma ceramic melting furnaces, plasma low temperature melting furnaces, plasma arc melting furnaces, induction heating low temperature melting furnaces, induction heating high temperature melting furnaces, electrode heating ceramic melting furnaces, and electric melting furnaces are examples of facilities for melting hazardous wastes, particularly radioactive wastes, into vitrification or sludge.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용융로의 단면도를 나타낸 것이다. 본 발명의 용탕배출장치(100))는 용융로의 바닥부 또는 하부에 위치한다. 일반적으로 유해성 폐기물을 용융시켜 유리화하거나 슬러지화하는 설비에서는 유해성 폐기물을 용융로 상부로 투입하며, 용융로 내에서 용융되어 용탕은 중력에 의해 용융로 내의 하부에 위치하게 된다. 따라서 하부배출방식을 이용하는 용탕배출장치는 대부분 용융로 하부에 위치하며 간혹 측면의 하부에 형성되기도 한다. 용융로의 바닥부는 도면에서와 같이 평면형상일 수 있으며, 용탕배출을 원활하게 하기 위해 경사진 형태를 이용하기도 한다. 3 is a cross-sectional view of a melting furnace according to an embodiment of the present invention. (The molten metal discharging device 100 of the present invention) is located at the bottom or the bottom of the melting furnace. Generally, in a facility where molten waste is melted and sludgeized, harmful waste is put into the upper part of the melting furnace, and the molten metal is placed in the lower part of the melting furnace by gravity. Therefore, most of the molten metal discharging apparatus using the lower discharge method is located in the lower portion of the melting furnace, and is sometimes formed at the lower side of the side wall. The bottom portion of the melting furnace may be a flat shape as shown in the drawing, and a sloped shape may be used to smooth the discharge of the molten metal.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕배출장치의 수직단면도를 나타낸 것이며, 도 2는 부분적 수직단면도를 나타낸 것이다. 본 발명에서의 용탕배출장치(100))는 용탕배출패스를 가지며, 상기 용탕배출패스는 도면에서와 같이 용탕입구배출패스 입구부(110)와 용탕배출패스 출구부(120)를 포함한다. 일반적인 경우 용융로의 용탕은 용탕배출패스를 통해 용융로의 외부로 중력에 의해 배출된다. FIG. 1 is a vertical sectional view of a device for discharging a molten metal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial vertical sectional view. The molten metal discharging device 100 according to the present invention has a molten metal discharging path and the molten metal discharging path includes a molten metal outlet discharging path inlet portion 110 and a molten metal discharging path discharging portion 120 as shown in the figure. In general, the molten metal in the melting furnace is discharged by gravity through the molten metal discharge path to the outside of the melting furnace.

본 발명에서의 용탕배출장치(100)는 용탕배출패스가 형성된 용탕배출블록(130)을 포함한다. 용탕배출블록(130)은 일반적으로 열전달을 용이하게 하고 고온을 견딜 수 있도록 금속으로 형성되는 것이 바람직하며, 인코넬을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 용탕배출블록은 배출장치 몸체부(160)에 적어도 일부가 포함되는 형태이며, 배출장치 몸체부(160)는 내부가 빈 형태일 수도 있고, 질소공급관(141) 및 유도코일(153) 등이 포함된 몰드 형태일 수 있다. 배출장치 몸체부(160)는 외부와의 열차단을 용이하게 하기 위한 내화재로 형성되는 것이 바람직하다. The apparatus for discharging molten metal (100) according to the present invention includes a molten metal discharge block (130) formed with a molten metal discharge path. The molten metal discharge block 130 is preferably formed of a metal so as to facilitate heat transfer and withstand high temperatures, and it is more preferable to use inconel. The molten metal discharging block may include at least a part of the discharging device body 160. The discharging device body 160 may have a hollow interior and include a nitrogen supply pipe 141 and an induction coil 153 Mold < / RTI > The discharge device body 160 is preferably formed of a refractory material for facilitating heat dissipation from the outside.

배출장치 몸체부(160)는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있으며, 이는 유지보수를 원활하게 하기 위한 방안으로 원통형 몸체외부를 테이퍼형상으로 제작하여 용융로바닥판에 조립시에는 상부로 밀착하여 조립하고 분해시에는 하부로 제거하기 쉬운 편리한 구조로 하기 위함이다. 배출장치 구성재질 대부분은 금속과 캐스타블로 제작되어 전체 무게가 상당하기 때문에 분해시 제거가 쉬운 방안으로 배출장치 원통형외부를 테이퍼형상으로 하는 것이 바람직하다. The discharge device body 160 may be formed in a tapered shape. In order to facilitate maintenance, the discharge device body 160 is formed in a tapered shape outside the cylindrical body. When assembled to the bottom plate of the melting furnace, So as to have a convenient structure which is easy to remove downward. Most of the material of the discharging device is made of metal and caster, and the total weight of the discharging device is considerable. Therefore, it is preferable that the cylindrical outer shape of the discharging device is tapered.

본 발명에서의 용탕배출장치(100)는 용탕배출을 원활하게 하기 위해, 용탕을 액체상태로 유지시키기 위한 가열장치인 유도코일부(153)을 포함한다. 유도코일은 관 형상의 용탕배출패스의 외부 둘레에 위치하며 코일형상이다. 유도코일(153)에 전원이 공급되면 전자기 유도방식에 의해 코일의 내측에 위치한 금속이 가열된다. 상기 유도코일(153)에 전원을 공급하면 금속 재질의 용탕배출패스는 가열되며 이를 통해 용탕배출패스 내부는 고온이 유지되어 용융로의 용탕이 액체상태를 유지하며 원활하게 용융로 외부로 배출될 수 있다. 용탕의 배출을 더욱 원활하게 하기 위해 용탕배출패스의 하부는 테이퍼 형상(170)을 가지며 하부로 갈수록 수평단면이 점차 커지는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 테이퍼 형상일 경우 용탕배출패스의 내벽 장력으로 인한 배출저항이 감소되는 효과가 있다. 또한 용탕배출시 하부에 잔여용탕이 붙어있는 것을 방지하고 용탕배출패스 온도저하를 막기 위해 유도코일에 의한 열 영향이 배출관 끝단에서도 일정한 온도가 유지될 수 있도록 유도코일 가까이 하는 테이퍼 형상으로 설계하여 배출관 온도를 높임으로서 경사면에 고착물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. The apparatus for discharging molten metal (100) in the present invention includes an induction coil part (153) which is a heating device for keeping the molten metal in a liquid state for smooth discharge of molten metal. The induction coil is located on the outer periphery of the tubular discharge path of the molten metal and is coil-shaped. When power is supplied to the induction coil 153, the metal located inside the coil is heated by the electromagnetic induction method. When the power is supplied to the induction coil 153, the molten metal discharging path of the metallic material is heated, and the molten metal discharging path maintains a high temperature inside the molten metal discharging path, so that the molten metal in the melting furnace maintains a liquid state and can be smoothly discharged to the outside of the melting furnace. In order to smoothly discharge the molten metal, it is preferable that the lower portion of the molten metal discharge path has a tapered shape 170 and the horizontal cross section gradually increases as it goes downward. In the case of a tapered shape, the discharge resistance due to the inner wall tension of the molten metal discharge path is reduced. In order to prevent the residual molten metal from adhering to the lower part of the molten metal discharge port and to prevent the temperature of the molten metal discharging path from lowering, the thermal influence by the induction coil is designed in a taper shape close to the induction coil so that a constant temperature is maintained at the end of the discharge pipe. It is possible to prevent the fixture from adhering to the inclined surface.

상기 유도코일(153)은 고온의 용탕에 인접하여 위치하기 때문에 고온에 의해 쉽게 열화할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 유도코일(153)은 별도의 유도코일용 냉각관 내에 위치할 수 있다. 냉각관 내부는 유도코일(153)을 냉각시키기 위한 냉각유체(냉각수 등)가 순환된다. 상기 유도코일은 외부로 부터 냉각유체가 인출될 수 있도록 유도코일 및 냉각수 입구부(151)와 유도코일 및 냉각수 출구부(153)를 더 포함한다. Since the induction coil 153 is located adjacent to the high temperature molten metal, it can be easily deteriorated by the high temperature. In order to prevent this, the induction coil 153 may be located in a separate cooling coil for the induction coil. Inside the cooling tube, a cooling fluid (such as cooling water) for cooling the induction coil 153 is circulated. The induction coil further includes an induction coil and a cooling water inlet portion 151 and an induction coil and a cooling water outlet portion 153 so that the cooling fluid can be drawn from the outside.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕배출장치를 포함하는 용융로(10) 단면도를 나타낸 것이다. 용탕배출블록(130)의 상단부는 경사면(131)을 갖는 테이퍼 형상이며, 이를 통해 용융로 저부의 용융되지 않고 가라앉은 비중이 높은 물질과 융융되지 않은 비금속재료 물질들이 용탕배출패스로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 3 is a cross-sectional view of a melting furnace 10 including a molten metal discharge apparatus according to an embodiment of the present invention. The upper end of the molten metal discharge block 130 has a tapered shape with an inclined surface 131 through which molten non-melted and non-melted non-metallic materials are prevented from entering the molten metal discharge path .

본 발명에서 용탕배출장치(100) 내의 용탕을 고화시켜 배출을 중지시키기 위한 방법으로써, 냉각용 질소가스를 이용한다. 본 발명에서의 냉각용 질소가스는 액체질소 또는 그에 준하는 저온의 질소가스를 의미한다. 질소는 1기압에서 끓는점이 196℃로 매우 저온이다. 이러한 냉각용 질소를 이용하여 관 형상의 용탕배출패스 외부에 공급하면 용탕배출패스 내부의 용탕은 냉각되어 고화된다. 고화된 용탕에 의해 용탕배출패스가 폐쇄되며, 용탕배출은 중지된다. In the present invention, cooling nitrogen gas is used as a method for solidifying the molten metal in the molten metal discharging apparatus 100 to stop discharging. The nitrogen gas for cooling in the present invention means liquid nitrogen or a nitrogen gas at a low temperature equivalent thereto. Nitrogen has a boiling point of 196 ° C at 1 atmosphere and is extremely cold. When the cooling nitrogen is used to supply the molten metal to the outside of the tubular molten metal discharge path, the molten metal inside the molten metal discharge path is cooled and solidified. The molten metal discharge path is closed by the solidified molten metal, and the molten metal discharge is stopped.

냉각용 질소를 용탕배출패스에 균일하게 공급하고 또한 신속하게 냉각시키기 위해, 질소가스노즐(143)이 용탕배출블록(130)의 중앙부에 용탕배출패스를 향해 형성되어 있다. 질소가스 노즐은 질소공급헤더(142)로 부터 분배된 질소가스가 용탕배출패스로 공급되며, 질소공급헤더(142)에는 2개 이상 다수의 노즐이 형성되는 것이 바람직하다. 다수의 노즐은 균일하게 형성될 수도 있고 불규칙적으로 형성될 수도 있으며, 용탕배출패스의 크기 및 배출물질 종류에 따라 선택할 수 있다. 질소공급헤더(142)에 질소를 공급하기 위한 질소공급관(141)도 포함된다. A nitrogen gas nozzle 143 is formed in the center of the molten metal discharge block 130 toward the molten metal discharge path so as to uniformly supply the cooling nitrogen to the molten metal discharge path and cool it quickly. It is preferable that the nitrogen gas nozzle is supplied with the nitrogen gas distributed from the nitrogen supply header 142 and the nitrogen supply header 142 is formed with two or more nozzles. The plurality of nozzles may be formed uniformly or irregularly, and may be selected according to the size of the molten metal discharge path and the type of discharge material. A nitrogen supply pipe 141 for supplying nitrogen to the nitrogen supply header 142 is also included.

상기 용탕배출패스 내 용탕의 고화 상태를 유지하기 위해서는 기본적으로 냉각용 질소가스의 공급을 유지할 수 있으나, 고화가 된 이후에는 유도코일부(153)에 흐르는 냉각유체를 이용하여 냉각 상태 및 용탕배출정지 상태의 유지가 가능하다. 이 때에는 유도코일에 전원공급은 차단된다. In order to maintain the solidified state of the molten metal in the molten metal discharge path, the supply of nitrogen gas for cooling can be basically maintained. However, after the solidification, the cooling fluid flowing in the induction coil part 153 is used to cool the molten metal, It is possible to maintain the state. At this time, the power supply to the induction coil is cut off.

이와 더불어, 상기 용탕배출패스를 통해 용융로의 용탕배출이 용이하도록, 더불어 간헐적 용탕배출이 원활하도록 가열과 냉각을 자동화하는 것이 바람직하다. 이를 위해 용탕배출장치(100)에는 온도센서 등의 센서부를 포함할 수 있으며, 냉각 및 가열 조건에 따라 유도코일과 냉각용 질소의 공급을 제어하는 용탕배출제어부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to automate the heating and cooling so that the discharge of the molten metal from the molten metal is facilitated through the molten metal discharging path, and the molten metal is discharged intermittently smoothly. To this end, the molten metal discharging device 100 may include a sensor unit such as a temperature sensor, and may include a molten metal discharge control unit for controlling the supply of the induction coil and the nitrogen for cooling according to the cooling and heating conditions.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 냉각구조를 갖는 용탕배출장치의 용탕배출 방법은 다음과 같다. A method for discharging a molten metal in a molten metal discharging device having a cooling structure to achieve the object of the present invention is as follows.

용융로 내에는 폐기물 및 용탕을 위한 유리 성분들이 같이 용융되어 있을 수 있으며, 용탕이 용융로 내의 일정 부피를 넘어서게 되면 배출이 요구된다. 배출 필요 시 용탕배출장치에 포함된 유도코일에 전원을 공급하면, 유도 전류에 의해 용탕배출패스는 가열된다. 이러한 단계가 배출패스 가열단계이다. 상기 용탕배출패스 내의 고화된 폐기물은 유도 전류에 의해 승온되며, 용융온도 이상 승온되면 액체상으로 용융되어 중력에 의해 하부로 배출된다. 개방된 용탕배출패스에 의해 용융로 내의 용탕은 용탕배출장치(100)를 거쳐 외부로 배출되며, 이 단계가 배출단계이다. 용탕을 배출을 중지시키기 위하여, 상기 용탕배출패스 내의 용탕을 냉각을 통해 고화시킨다. 이 단계가 배출중지단계이다. 상기 냉각단계에서 용탕을 냉각시키기 위해 냉각용 질소를 이용하면 냉각을 신속하게 할 수 있다. 상기 냉각단계를 거쳐 용탕배출패스 내의 용탕이 고화되면 냉각수를 유도코일부(153)에 공급하여 저온 상태를 유지할 수 있다. 이 단계가 배출중지 유지단계이다. In the melting furnace, the glass components for the waste and the molten metal may be melted together, and if the molten metal exceeds a certain volume in the melting furnace, the discharge is required. If power is supplied to the induction coil included in the device for discharging the molten metal, the molten metal discharge path is heated by the induction current. This step is the exhaust path heating step. The solidified waste in the molten metal discharge path is heated by an induction current, and when heated above the melting temperature, it is melted into a liquid phase and discharged to the bottom by gravity. The molten metal in the melting furnace is discharged to the outside through the molten metal discharging device 100 by the opened molten metal discharging pass, and this step is the discharging step. In order to stop discharging the molten metal, the molten metal in the molten metal discharge path is solidified through cooling. This step is the discharge stop phase. Cooling can be accelerated by using nitrogen for cooling to cool the molten metal in the cooling step. When the molten metal in the molten metal discharge path is solidified through the cooling step, the cooling water can be supplied to the induction coil part 153 to maintain the low temperature state. This step is the discharge stop maintenance step.

위와 같이 가열단계, 배출단계, 배출중지단계를 반복함으로써, 용탕의 배출과 중지를 반복적으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 간헐적인 용탕배출이 가능하다. By repeating the heating step, the discharging step and the discharging stopping step as described above, the discharging and stopping of the molten metal can be repeatedly performed, thereby enabling the discharging of the molten metal intermittently.

상기와 같은 용탕배출장치와 용탕배출방법에 의해 유해성 폐기물의 용탕을 용이하게 배출할 수 있으며, 간헐적 배출이 용이해져 용융로의 폐기물 처리시간을 크게 늘릴 수 있어 매우 효율적이며, 경제적이다. The molten metal of the hazardous waste can be easily discharged by the molten metal discharging device and the molten metal discharging method as described above, and the intermittent discharging is facilitated, and the waste treating time of the melting furnace can be greatly increased, which is very efficient and economical.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (8)

용융로의 용탕배출 장치로서,
배출장치 몸체부;
상기 몸체부 내의 적어도 일부에 위치하는 용탕배출블록;
상기 용탕배출블록의 적어도 일부에, 상기 용융로 내의 용탕을 용융로 외부로 배출할 수 있도록 형성된 용탕배출패스;
상기 용탕배출장치 외부에서 공급된 질소가스를 상기 용탕배출패스 내부로 공급할 수 있도록 형성된 질소가스 노즐부;
상기 용탕배출블록의 외측부에 위치하며, 상기 용탕배출패스의 용탕을 가열하기 위한 유도코일;
을 포함하는 용탕배출패스의 개폐가 용이한 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.As a molten metal discharging device for a melting furnace,
A discharge device body;
A molten metal discharge block located at least in a part of the body part;
A molten metal discharge path formed in at least a part of the molten metal discharge block so as to discharge molten metal in the molten metal to the outside of the molten metal;
A nitrogen gas nozzle unit configured to supply nitrogen gas supplied from the outside of the molten metal discharge device into the molten metal discharge path;
An induction coil positioned at an outer side of the molten metal discharge block for heating the molten metal in the molten metal discharge path;
Wherein the molten metal discharging path has a nitrogen cooling structure that facilitates opening and closing of the molten metal discharging path. 제1항에서,
상기 용탕배출패스 하부의 적어도 일부는 하단부로 내려갈수록 용탕배출패스의 수평단면이 커지도록 테이퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.The method of claim 1,
Wherein at least a part of the lower portion of the molten metal discharge path has a tapered shape so that the horizontal cross section of the molten metal discharge path increases as the molten metal discharge path descends to the lower end portion. 제1항에서,
상기 유도코일의 적어도 일부는 상기 배출장치 몸체 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.The method of claim 1,
Wherein at least a portion of the induction coil is located in the discharge device body. 제1항에서,
상기 유도코일을 냉각시키기 위한 유도코일 냉각관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.The method of claim 1,
Further comprising an induction coil cooling pipe for cooling the induction coil. 제1항에서,
상기 질소가스 노즐부는 2개 이상의 질소가스 노즐과, 상기 질소가스 노즐에 질소가스를 분배하기 위한 질소공급헤더를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.The method of claim 1,
Wherein the nitrogen gas nozzle unit comprises two or more nitrogen gas nozzles and a nitrogen supply header for distributing nitrogen gas to the nitrogen gas nozzles. 제1항에서,
상기 용탕배출블록의 상부의 적어도 일부는 상기 용융로의 바닥부로 돌출되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치. The method of claim 1,
And at least a part of the upper portion of the molten metal discharge block is positioned so as to protrude to a bottom portion of the melting furnace. 제6항에서,
상기 용탕배출블록 상부의 돌출되는 부분은 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 커지도록 테이퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.The method of claim 6,
Wherein the protruding portion of the upper portion of the molten metal discharge block has a tapered shape so as to have a larger sectional area from the upper portion to the lower portion. 제1항에서,
상기 유도코일의 전원공급과 상기 질소가스 노즐부의 가스공급을 제어하기 위한 용탕배출제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소냉각구조를 갖는 용융로 용탕배출 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a molten metal discharge control section for controlling power supply of the induction coil and gas supply of the nitrogen gas nozzle section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022000680A1 (en) * 2020-06-28 2022-01-06 金刚新材料股份有限公司 Implantable molten ceramic material outflow apparatus

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