KR20200066846A - 슬래그 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치는 일방향으로 길게 배치되는 이송부; 상기 이송부의 일측에 마련되어, 용융 슬래그가 투입되는 투입부; 상기 이송부의 경로 상에 배치되어, 상기 용융 슬래그를 고체 상태로 냉각시키는 냉각부; 상기 이송부의 타측에 마련되어, 상기 냉각부에 의해 냉각된 고체 슬래그를 분리하는 슬래그 분리부; 상기 슬래그 분리부를 통하여 분리된 상기 고체 슬래그를 파쇄하는 파쇄부를 포함할 수 있다.

Description

슬래그 처리 장치{Slag manufacturing device}
본 발명은 고온의 용융 슬래그를 연속적으로 안전하게 처리할 수 있는 슬래그 처리 장치에 관한 것이다.
제철 공정에서 용광로를 통하여 유출되는 혼합물이 슬래그이다. 이러한 슬래그는 재활용될 수 있는 것으로서, 작은 입자의 크기로 파쇄하고 선별하여 분리할 필요성이 있다.
종래에는 슬래그를 처리하는 과정으로서, 슬래그를 야드장에 배제하는 단계, 배제된 슬래그를 냉각수로 살수하여 소화하는 단계, 소화된 슬래그를 모아서 파쇄장으로 보내는 단계, 파쇄된 슬래그를 판매하거나 매립하는 단계로 이루어지지만, 야드장 배제시 슬래그 야드장 바닥에 고여있는 살수물에 의한 슬래그 폭발, 슬래그 비산, 분진 발생, 슬래그 야드장 주변 우수로 인한 2차 폭발 또는 넓은 슬래그 야드장 공간 필요 등의 문제점이 있다.
또한 도 1의 종래 기술은 회전형 드럼 내부에 배치된 쇠구슬을 이용하여 냉각 및 파쇄를 연속적으로 수행하는 슬래그 처리 설비를 나타내는 것으로서, 회전 드럼에 쇠구슬을 장입하여 두고, 드럼을 회전시키면서 드럼 내 열간 슬래그를 장입시키고, 이와 동시에 냉각수를 살수 하여 슬래그를 소화시키며, 쇠구슬이 드럼 내에서 슬래그에 충격을 주면서 파쇄시켜 파쇄된 슬래그를 드럼 내 스크린(Screen)을 통하여 하부로 낙하시켜 이송되게 한다.
그러나 도 1과 같은 종래의 슬래그 처리 설비는 고온의 슬래그 장입시 슬래그 덩어리 낙하로 설비사고 및 안전사고의 우려가 있으며, 슬래그 장입과 냉각수 살포를 동시에 진행함으로써, 드럼 내부에 냉각수 고임에 의한 내부 폭발이 발생할 수 있으며, 내부 폭발에 의하여 드럼 파손 및 축 변형이 발생되어 설비 고장은 물론 작업자의 안전을 위협하는 심각한 문제가 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 야적장 또는 회전 드럼을 사용하지 않고 용융 슬래그를 처리할 수 있는 슬래그 처리 장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.
대한민국 공개특허공보 제2014-0112080호(2014.09.22. 공개) 대한민국 공개특허공보 제2001-0040513호(2003.01.15. 공개)
본 발명의 목적은 고온의 용융 슬래그를 냉각, 분리, 파쇄의 연속적인 공정을 안전하고 경제적으로 처리할 수 있는 슬래그 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치는 일방향으로 길게 배치되는 이송부; 상기 이송부의 일측에 마련되어, 용융 슬래그가 투입되는 투입부; 상기 이송부의 경로 상에 배치되어, 상기 용융 슬래그를 고체 상태로 냉각시키는 냉각부; 상기 이송부의 타측에 마련되어, 상기 냉각부에 의해 냉각된 고체 슬래그를 분리하는 슬래그 분리부; 상기 슬래그 분리부를 통하여 분리된 상기 고체 슬래그를 파쇄하는 파쇄부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치의 상기 투입부는 내부에 용융 슬래그가 투입될 수 있도록 투입구가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 배치되고, 상기 몸체부 내부의 상기 용융 슬래그가 외부로 배출되는 배출구가 형성된 연장부를 포함하되, 상기 연장부는 상기 몸체부로부터 멀어질수록 하부로 향하도록 경사지게 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치의 상기 이송부는 정해진 경로를 순환하는 체인스프로켓과, 상기 체인스프로켓에 의해 이송되고, 상기 용융 슬래그가 안착 가능한 적어도 하나 이상의 이송판을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치의 상기 이송판에는 상면에 상기 용융 슬래그가 안착될 수 있도록 안착부가 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 처리 장치의 상기 슬래그 분리부는 상방에서 하방으로 경사지게 형성된 경사부와, 양측에 상하로 회동 가능하도록 회전축이 연결되는 회동편을 더 포함한다.
본 발명의 슬래그 처리 장치는 고온의 용융 슬래그를 냉각, 분리, 파쇄 공정에 의해 연속적으로 수행함으로써 안전하고 신속하게 처리할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 고온의 용융 슬래그 처리가 연속적인 공정에 의해 이루어지기 때문에, 드럼통 방식을 채용하지 않아 폭발사고 방지에 의한 안전성이 증대되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 정해진 공간 내에서 슬래그 처리 작업을 함으로써, 야드장, 매립 공간 등의 슬래그 처리공간 확보가 불필요하기 때문에 야드장 살수물 또는 우수에 의한 폭발 방지, 비산 및 분진 발생 억제로 환경개선 등의 부수적인 효과에 의해 비용 손실을 줄일 수 있어 경제적인 효과가 있다.
도 1은 종래의 슬래그 처리 설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 처리 장치를 개략적으로 나타낸 전체 구성도이다.
도 3은 도 2의 투입부의 상세 도면이다.
도 4는 도 2의 이송판의 상세 도면이다.
도 5는 도 2의 이송판을 지지하는 지지판과 체인의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 슬래그 분리부의 상세 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 처리 장치를 개략적으로 나타낸 전체 구성도이며, 도 3은 도 2의 투입부의 상세 도면이며, 도 4는 도 2의 이송판의 상세 도면이며, 도 5는 도 2의 이송판을 지지하는 지지판과 체인의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 2의 슬래그 분리부의 상세 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 슬래그 처리 장치는 투입부(10), 이송부(20), 냉각부(30), 제1, 제2 슬래그 분리부(40, 50), 건조부(60), 파쇄부(70) 및 용기부(81, 82)를 포함한다.
이송부(20)는 길게 배치되어 슬래그가 이송될 수 있는 경로를 갖고, 경로 상에 투입부(10), 냉각부(30), 슬래그 분리부(40, 50), 건조부(60), 파쇄부(70) 및 용기부(81, 82)가 간격을 갖고 배치될 수 있다.
투입부(10)는 일측에 용융 슬래그가 투입되고, 투입된 용융 슬래그를 이송부(20) 측으로 배출한다.
투입부(10)는 내부에 용융 슬래그가 투입되는 투입구(11a) 가 형성된 몸체부(11)와, 몸체부(11) 일측에 배치되며 몸체부(11) 내부에 투입된 용융 슬래그를 외부로 배출하는 배출구(12a)가 형성된 연장부(12)를 더 포함한다.
나아가 몸체부(11) 내부 바닥면은 도 2에 도시된 바와 같이, 연장부(12)가 배치된 우측 방향을 향하여 경사지게 형성되어 투입구(11a)로 투입된 용융 슬래그가 연장부(12)로 용이하게 이동되게 한다.
또한 몸체부(11) 내측에는 내화물로 이루어진 벽돌 등을 이용하여 내벽을 형성하여 고온의 용융 슬래그에 의해 몸체부(11) 내부가 손상되지 않게 한다.
연장부(12)는 몸체부(11) 우측에 배치되어 몸체부(11) 내부보다 작은 내부 공간을 갖고, 몸체부(11)로부터 멀어질수록 하부로 향하도록 경사지게 배치됨으로써 몸체부(11)로부터 이동된 용융 슬래그가 이송부(20) 측으로 용이하게 이동되게 유도한다.
한편 이송부(20)는 정해진 경로를 순환하는 체인스프로켓과 체인스프로켓에 의해 이송되고, 용융 슬래그가 안착 가능한 적어도 하나 이상의 이송판(21)을 더 포함한다.
체인스프로켓은 체인(25)과 좌·우측 스프로켓(23, 24)을 포함하며, 체인(25)이 양측 단부에 좌·우측 스프로켓(23, 24)에 권취되어 결합되고, 별도로 마련된 구동수단(미도시)에 의해 좌·우측 스프로켓(23, 24)이 회전함에 따라 정해진 경로를 순환하도록 구동된다.
또한 체인(25)은 이송부(20)로 배출된 용융 슬래그가 냉각부(30)에 의해 충분히 냉각이 이루어져 고체 슬래그를 형성할 수 있는 충분한 길이로 제작될 수 있다.
이송판(21)은 본 실시예에서 본체부(21d)와 한 쌍의 결합부(21b)와 한 쌍의 돌출부(21c)를 포함한다.
본체부(21d)는 체인스프로켓 일측에 마련되거나 한 쌍의 체인스프로켓 사이에 마련될 수 있도록 일방향으로 길게 마련된다.
한 쌍의 결합부(21b)는 본체부(21d)의 양측 하단으로부터 양측으로 각각 연장되어 지지판(22)과 결합할 수 있도록 각각 마련되어 있다.
한 쌍의 돌출부(21c)는 본체부(21d)의 상면 양측으로부터 상부로 각각 돌출되어 용융 슬래그가 안착부(21a)에 용이하게 안착되도록 안내하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성되는 본체부(21d)의 상면에는 홈 형상의 안착부(21a)가 형성되어 있고, 안착부(21a)의 양측벽은 라운드지게 형성되어 있다.
또한 안착부(21a)는 대략 디귿자 형상의 홈 형상을 이루어 용융 슬래그를 일정량 균일하게 이송판(21) 상면에 분포하도록 펼쳐주는 역할을 함과 아울러 이송판(21) 외측으로 유출되지 않게 방지하는 역할도 한다.
이송판(21)은 이송되는 용융 슬래그의 양을 고려하여 복수 개가 구비되어 체인(25)의 이송 방향을 따라 연결될 수 있다.
지지판(22)은 이송판(21) 저면에 배치되어 이송판(21)을 지지하고 체인(25)의 좌측부에 결합되어 체인(25) 구동에 의해 지지판(22) 상면에 배치된 이송판(21)이 이동되게 한다.
여기서 지지판(22)이 체인(25)에 결합되는 방식은 홈 끼움 방식 또는 용접 방식 등이 적용될 수 있다.
냉각부(30)는 고압의 냉각수 분사노즐을 다수 구비하여 체인(25)의 상방에 병행 배치하고 이송판(21)으로 이송되는 용융 슬래그에 분사하여 냉각시켜서 고체 슬래그를 형성시킨다. 냉각수 분사노즐은 균일한 분사구를 형성하여 냉각수가 균일하게 용융 슬래그 표면에 분사되도록 한다.
제1 슬래그 분리부(40)는 체인(25)의 경로 일측에 배치되어 냉각부(30)에 의해 냉각된 고체 슬래그를 분리시켜 제거한다.
제1 슬래그 분리부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 상방에서 하방으로 경사지게 형성된 경사부(41)를 포함하고 경사부(41)에 의해 안착부(21a)의 고체 슬래그를 확실하게 스크레이핑(scraping)할 수 있다.
또한 제1 슬래그 분리부(40) 양측에는 상하로 회동 가능하도록 회전축(미도시)이 연결되는 회동편(43a, 43b)이 돌출 형성된다.
회동편(43a, 43b)은 회전축에 의해 제1 슬래그 분리부(40)가 하방에서 상방으로 회동함으로써, 경사부(41)의 스크레이핑이 원활하게 이루어질 수 있게 한다.
회동편(43a, 43b)의 상하 회동에 의해 제1 슬래그 분리부(40) 상면에 안착된 고체 슬래그가 제1 슬래그 분리부(40) 하부에 배치된 파쇄부(70)로 이송될 수 있다.
나아가 제1 슬래그 분리부(40)의 상면에는 라운딩부(42)가 형성될 수 있다.
라운딩부(42)는 회동편(43a, 43b)의 상하 회동에 의한 스크레이핑으로 안착부(21a)에서 분리된 고체 슬래그가 제1 슬래그 분리부(40)의 상면에 위치할 때, 제 1 슬래그 분리부(40)의 하부에 배치된 파쇄부(70)로 고체 슬래그가 이송되도록 유도하는 역할을 하게 된다. 즉 라운딩부(42)는 안착부(21a)에서 분리된 고체 슬래그가 파쇄부(70)로 확실하게 이송되도록 회동편(43a, 43b) 및 경사부(41)를 보조하는 것이다.
제1, 제2 슬래그 분리부(40, 50)는 고체 슬래그의 완전한 분리를 위하여 제1 슬래그 분리부(40)와 제2 슬래그 분리부(50)를 포함하는 한 쌍으로 마련될 수 있다.
제1 슬래그 분리부(40)는 우측스프로켓의 우측부에 배치되어 체인(25)을 통하여 이송되는 이송판(21)이 우측스프로켓의 회전에 의해 하방으로 향할 때 고체 슬래그의 분리가 이루어지게 한다.
제2 슬래그 분리부(50)는 체인(25)의 하방에 배치되어 제1 슬래그 분리부(40)에 의해 제거되지 못한 고체 슬래그를 분리할 수 있다.
건조부(60)는 제2 슬래그 분리부(50)로부터 고체 슬래그가 제거된 이송판(21)의 잔여 수분을 제거하기 위해 압축 공기 분사 노즐로 이송판(21) 상부를 건조시키게 된다.
파쇄부(70)는 제1 슬래그 분리부(40)를 통하여 제거된 슬래그를 작은 크기의 슬래그로 파쇄한다.
상세하게 파쇄부(70)는 다수의 분쇄날이 배치된 분쇄통으로 이루어져 분쇄통에 이송된 고체 슬래그를 작은 크기의 슬래그로 분쇄시킨다.
나아가 파쇄부(70)는 제2 슬래그 분리부(50)의 측면에 추가로 배치되어 제2 슬래그 분리부(50)로부터 제거된 고체 슬래그를 파쇄할 수 있게 추가로 구비될 수 있다.
용기부(81)는 파쇄부(70)에 의해 파쇄된 작은 입자의 고체 슬래그를 수용하는 공간을 형성하여 골재 제조 등에 활용될 수 있게 수거한다. 또한 용기부(82)는 제2 슬래그 분리부(50) 하부에 배치되어 분리된 고체 슬래그를 수거할 수 있다.
지지대(90)는 체인(25)의 하방을 지지하기 위하여 다수 개가 간격을 갖고 배치되며, 체인(25)이 평행하도록 수평하게 배치되거나 도 2에 도시된 바와 같이 투입부(10)가 있는 좌측에서 파쇄부(70)가 있는 우측으로 경사지게 배치될 수 있다.
또한 자력선별기가 체인(25)의 경로 또는 용기부(81, 82) 측면에 배치되어 슬래그에 남은 잔여 철분을 선별하여 회수할 수 있다.
또한 본 발명의 슬래그 처리 장치는 슬래그 처리 과정에서 발생할 수 있는 분진을 제거하기 위한 분진처리기 및 기화증기 제거기가 더 구비될 수 있다.
10 : 투입부 11 : 몸체부
11a : 투입구 12 : 연장부
12a : 배출구 20 : 이송부
21 : 이송판 21a : 안착부
21b : 결합부 21c : 돌출부
21d : 본체부
22 : 지지판 23 : 좌측스프로켓
24 : 우측스프로켓 25 : 체인
30 : 냉각부 40 : 제1 슬래그 분리부
41 : 경사부 42 : 라운딩부
43a, 43b : 회동편 50 : 제2 슬래그 분리부 60 : 건조부 70 : 파쇄부
81, 82 : 용기부 90 : 지지대

Claims (5)

  1. 일방향으로 길게 배치되는 이송부;
    상기 이송부의 일측에 마련되어, 용융 슬래그가 투입되는 투입부;
    상기 이송부의 경로 상에 배치되어, 상기 용융 슬래그를 고체 상태로 냉각시키는 냉각부;
    상기 이송부의 타측에 마련되어, 상기 냉각부에 의해 냉각된 고체 슬래그를 분리하는 슬래그 분리부 및
    상기 슬래그 분리부를 통하여 분리된 상기 고체 슬래그를 파쇄하는 파쇄부를 포함하는 슬래그 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투입부는
    내부에 용융 슬래그가 투입될 수 있도록 투입구가 형성된 몸체부와,
    상기 몸체부의 일측에 배치되고, 상기 몸체부 내부의 상기 용융 슬래그가 외부로 배출되는 배출구가 형성된 연장부를 포함하되,
    상기 연장부는
    상기 몸체부로부터 멀어질수록 하부로 향하도록 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 슬래그 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이송부는
    정해진 경로를 순환하는 체인스프로켓과,
    상기 체인스프로켓에 의해 이송되고, 상기 용융 슬래그가 안착 가능한 적어도 하나 이상의 이송판을 더 포함하는 슬래그 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이송판에는
    상면에 상기 용융 슬래그가 안착될 수 있도록 안착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬래그 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬래그 분리부는
    상방에서 하방으로 경사지게 형성된 경사부와,
    양측에 상하로 회동 가능하도록 회전축이 연결되는 회동편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 처리 장치.

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