KR20230006545A

KR20230006545A - 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법 및 플랜트

Info

Publication number: KR20230006545A
Application number: KR1020227041985A
Authority: KR
Inventors: 용리 샤오; 용기안 리
Original assignee: 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2023-01-10
Also published as: CN113621743A; EP4148148A4; JP2023523061A; EP4148148A1; TW202200796A; US20230265533A1; BR112022021792A2; WO2021223543A1

Abstract

본 개시는 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법 및 플랜트를 제공한다. 플랜트는 스틸 슬래그 공급 장비와 스틸 슬래그를 처리하기 위한 로터리 드럼을 포함한다. 상기 공급 장비는 공급 슈트를 포함하고; 상기 처리 플랜트는 상기 공급 슈트와 로터리 드럼 사이에 제공된 저장소를 더욱 포함하고, 상기 저장소는 통 형상이고, 하나의 단부는 깔때기를 가진 슈트의 하부 개방 단부와 회전 가능한 핏을 형성하고, 다른 단부는 로터리 드럼의 처리 챔버와 연결되고 로터리 드럼과 동축이다. 경사지고 상기 로터리 드럼의 전방과 공급 슈트 사이에 제공되고, 완충 변화 섹션으로서 작동하는 저장소를 통해, 각 유형의 스틸 슬래그에 대해 안전한 로터리 드럼 처리는 슬래그 제거 장비를 사용하지 않고 달성될 수 있다.

Description

다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법 및 플랜트

본 개시는 야금 슬래그(slag) 처리 방법 및 플랜트에 대한 것으로, 특히 로터리 드럼 처리에 의해 다상의 높은 온도의 스틸 슬래그(steel slag)를 위한 고효율 처리 방법 및 플랜트에 대한 것이다.

스틸 슬래그는 조강(crude steel) 생산의 약 10-30%를 차지하는 스틸 생산 공정 중에 생성된 벌크 부산물 중 하나이고; 스틸 슬래그는 주로 칼슘, 마그네슘, 실리콘, 알루미늄, 철 및 다른 금속 산화물, 인, 황 비금속 산화물 및 높은 용융점을 가진 다양한 폴리머(polymers)로 구성된 복합 혼합물로 구성되며, 또한 상이한 입자 크기를 가진 1-10% 금속 철로 도핑되고(doped); 로(furnace)에서 막 배출된 스틸 슬래그의 온도는 약 1500℃이고, 스틸 슬래그의 대부분은 유동성이 있는 용융된 상태이지만, 온도의 감소에 따라, 스틸 슬래그의 점성은 빠르게 증가하고, 많은 열을 방출한다. 각각의 스틸 플랜트의 제강 공정의 차이점으로 인해, 제강 공정 중 생성된 스틸 슬래그의 조성 및 온도는 상이하고: 높은 온도의 스틸 슬래그 중 일부는 물과 같이 부어질(poured) 수 있는 높은 유동성을 가지며; 슬래그 중 일부는 슬래그 탱크(슬래그 백(slag bag)으로도 알려진, 높은 온도의 스틸 슬래그를 유지하고 운반하기 위한 컨테이너)에서 부어지기 어려운 낮은 유동성을 가지며, 오직 외부 기계적 힘의 도움으로 또는 슬래그 탱크를 뒤집어서 슬래그 탱크로부터 제거될 수 있고; 슬래그 탱크의 서비스 수명을 연장시키기 위해 그리고 슬래그가 슬래그 탱크로 부어질 때 높은 온도의 스틸 슬래그가 슬래그 탱크의 바닥을 침식(scouring)하는 것을 방지하기 위해, 전환로(converter furnace)로부터 슬래그를 수용할 때 빈 슬래그 탱크의 바닥에 일부 냉각된 슬래그를 넣어야 하므로, 높은 온도의 스틸 슬래그를 부을 때, 이러한 냉각된 슬래그가 높은 온도의 스틸 슬래그와 혼합되고 용융되어, 슬래그 탱크의 내부 벽에 총 슬래그 양의 약 1/4 내지 1/2를 차지하는 수 톤 또는 수십 톤 이상의 스틸 슬래그와 함께 큰 슬래그 덩어리를 형성하고, 슬래그 중 이러한 부분은 또한 탱크의 바닥에서의 슬래그라고 한다. 스틸 슬래그의 조성의 복잡성과 형태의 다양성은 스틸 슬래그의 처리 및 추후 이용에 큰 어려움을 가져온다.

가장 일반적인 스틸 슬래그 처리 기술은 고온 붓기(hot pouring) 및 후처리이며, 여기서 높은 온도의 스틸 슬래그는 자연 냉각을 위한 슬래그 처리 장소로 부어지고, 이후 냉각된 스틸 슬래그는 파쇄, 자기 분리 및 분류 스크리닝( screening)을 거치고, 회수된 콜드 스틸(cold steel)은 이용을 위해 생산 공정으로 반환되고, 분리 이후의 테일링(tailings)은 입자 크기 및 성능에 따라 재사용되거나 사회적으로 판매된다. 스틸 슬래그는 실리케이트 재료에 기인할 수 있고, 이는 열전도율이 낮고 극히 낮은 자연 냉각 속도를 갖는다. 스틸 슬래그의 냉각 처리 효율을 개선하고 냉각 처리 장소의 면적을 줄이기 위해, 기계식 뒤집기, 냉각수 분무, 및 다른 액션이 슬래그 처리 작업장에서 종종 취해지며, 이는 주변 환경의 먼지가 기준을 심각하게 초과하고 주의하지 않으면 폭발 위험이 있는 가혹한 작업 환경과 먼지 및 폐 증기의 확산을 야기한다. 요즘에는 환경 보호 요구가 더욱 엄격하고, 짧은 공정의, 빠르고, 안전하고 친환경적으로 높은 온도의 스틸 슬래그 처리 기술이 스틸 기업이 시급히 탐구해야 할 초점이 되어 간다. 스틸 기업에 의해 개발된 드럼 방법에 의한 스틸 슬래그 처리 기술은 그러한 배경에 대한 대응으로 부상하고 있으며, 이는 기밀의, 빠르고 자원이 풍부한 새로운 기술이며, 높은 온도의 야금 슬래그의 동적이고, 연속적으로 빠르게 냉각하는 기능을 얻고 슬래그를 기밀 장비에서 50mm보다 작은 입자 직경을 가진 과립 생산물 슬래그로 파쇄하고, 여기서 공정 중 발생된 배기 가스는 가스 덕트에 의해 수집되어 정화 처리 이후 기준치까지 굴뚝을 통해 배출되어, 다른 처리 기술에서의 무질서한 배출의 현재 상황이 완전히 바뀌며, 하수의 재활용과 제로 배출이 달성된다. 처리는 저비용의 짧은 공정뿐만 아니라, 작업이 쉽고, 안전하고 신뢰할만하며, 처리 이후의 스틸 슬래그는 자원으로 직접 사용될 수 있으므로, 기술은 나오자마자 산업에서 인정받았고, 처리 기술 및 장비의 수준은 계속해서 개선되어 산업화 및 상업화의 구현과 함께 빠르게 발전되었다. 그러나, 지금까지는, 기술 발전의 한계로 인해, 종래의 로터리 드럼 공정은 슬래그 탱크 틸팅(tilting) 메커니즘 및 슬래그 스크래퍼(scraper)의 도움을 받아도 단일 장비에서 높은 유동성을 가진 스틸 슬래그만을 처리할 수 있고, 점성 고체 스틸 슬래그의 단지 일부만이 정량적으로 로터리 드럼으로 긁어내질 수 있고, 이는 낮은 효율과 긴 처리 기간을 갖는다. 탱크의 바닥에서의 대형 크기의 슬래그는 종종 지면으로 붓거나 역으로 유동시킬 필요가 있고, 슬래그 스크래퍼를 통한 슬래그 공급 효율은 낮다.

중국 특허 CN200420107540.1호 및 CN200810207918.8호는 '틸팅형 드럼 방법 야금 폐기물 처리 장치' 및 '틸팅 롤러 처리 및 장치에 의한 높은 온도의 슬래그 취급 기술'을 개시하고 있고, 이는 주로 로터리 드럼의 바디 구조에 대한 것이고 특정 유동성을 가진 스틸 슬래그는 순차적으로 다중-매체에 의해 빠르게 냉각되고 로터리 드럼에서 파쇄되고 장비 밖으로 이송되며, 이러한 유형의 로터리 드럼은 유동성이 없는 고체 슬래그, 특히 탱크의 바닥의 큰 조각의 슬래그를 처리할 수 없다.

CN201210159321.7호는 '슬래그 세척을 위한 스틸 슬래그 풀 드럼(steel slag full drum) 처리 공정 및 장치'를 개시하고 있고, 슬래그 탱크의 벽 또는 슬래그 탱크의 바닥의 끈적한 슬래그가 슬래그 루즈닝 메커니즘(slag loosening mechanism)의 노킹 작용(knocking action)에 의해 루즈되고(loosened), 이때 루즈된 후의 스틸 슬래그의 작은 조각들은 슬래그 제거 메커니즘에 의해 긁어내진다. 이 방법은 높은 점성의 슬래그 또는 탱크의 바닥의 슬래그를 처리하는 데 비효율적일뿐 아니라, 슬래그 탱크의 벽에 붙은 높은 점성의 슬래그를 세척하기 어렵다.

CN201510365716.6호는 드럼 방법에 의해 스틸 슬래그를 위한 완전 공정 처리 시스템 및 기술을 개시하고 있다. 시스템은 주로 다음을 포함한다: 트래픽 점유율을 줄이는 데 사용될 수 있는, 보조 공급용 슬래그 제거 장치 및 티핑(tipping) 장치, 스틸 슬래그 코어 처리를 위한 드럼, 최종 생산물 이송 장치, 진동 분리 장치, 버킷 승강 장치, 온라인 자기 분리 장치, 재료 저장 장치, 먼지 제거 장치, 물 시스템 장치 및 전기 제어 장치; 드럼 처리 이후 스틸 슬래그의 온라인 선별 및 예비 자기(magnetic) 분리를 수행하는 것; 최종 생산물 슬래그의 2차 또는 다중 적재 및 하적으로 야기된 환경 오염을 방지하기 위해 높은 수준의 사일로에 재료를 저장하는 것.

상기 기술적 해법은 저효율을 야기하는 슬래그 스크래퍼를 사용해야 한다. 한편, 틸팅 공정 동안 스틸 볼(steel balls)에 그리고 로터리 드럼 처리 챔버로 부어지는 대량의 높은 온도의 스틸 슬래그는 대량의 높은 온도의 스틸 슬래그가 순간적으로 축적되게 되어, 폭발을 야기할 수 있고 연속적으로 작동될 수 없다.

로터리 드럼 방법에 의한 이상적인 스틸 슬래그 처리 기술 및 장비는 신뢰할만하고, 안전하고 친환경적인 방식일뿐만이 아니라, 낮은 투자 및 운영 비용의 특성을 가져야 한다. 그러한 처리 기술은 높은 온도의 스틸 슬래그의 연속적인 처리 기술에 대한 것이며, 동일한 로터리 드럼에서 전량의 스틸 슬래그, 연속성을 커버하고(높은 유동성을 가진 높은 온도의 스틸 슬래그를 처리하는 것뿐만이 아니라 탱크의 벽에 붙은 높은 점성의 슬래그 및 유동성이 없는 고체 슬래그, 특히 탱크의 바닥의 큰 조각의 슬래그를 안전하게 처리할 수 있는), 그리고 또한 자동 작업의 요구사항을 충족시키고, 수동 작업으로 야기된 안전성 위험 및 오류를 줄인다.

상기 문제들을 극복하기 위해, 본 개시의 목적은 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법 및 플랜트를 제공하는 것이며, 처리 방법 및 처리 플랜트는 완전히 수량화되고, 연속적이며, 고효율이고 자동화된 스틸 슬래그 처리의 목적을 달성할 수 있고, 이는 높은 유동성을 가진 높은 온도의 스틸 슬래그뿐만이 아니라 유동성이 없는 고체 스틸 슬래그, 특히 탱크의 바닥에서의 큰 조각의 스틸 슬래그를 처리할 수 있고, 또한 자동 작동의 요구사항을 만족시키며, 수동 작동으로 야기되는 잠재적인 안전성 위험 및 오류를 줄일 수 있다.

본 개시에 따르면, 슬래그 탱크 틸팅 메커니즘의 도움으로, 각 유형의 스틸 슬래그를 위한 안전하고 친환경적인 로터리 드럼 처리 기술은, 완충 변화 섹션(buffer transition section)으로서 작동하고, 슬래그 제거 장비를 사용하지 않는, 로터리 드럼의 전방과 공급 슈트(feeding chute) 사이에 제공되고 경사진 저장소에 의해 달성될 수 있고, 처리 효율은 종래의 로터리 드럼보다 2배 이상이다. 로터리 드럼의 연속적인 작동이 달성되기 때문에, 로터리 드럼의 온도 변동은 작고, 작동 수명은 길고 유지 비용은 낮다. 한편, 기계식 콜드 스틸 세척 장비(cold steel cleaning equipment)가 제공되기 때문에, 로터리 드럼의 정지 시간이 더욱 줄어들고 로터리 드럼 방법에 의한 스틸 슬래그를 처리하는 작동 속도가 개선된다.

상기 기술 목적을 달성하기 위해, 본 개시에 의해 다음의 기술적 해법이 취해진다:

스틸 슬래그가 높은 유동성을 가진 스틸 슬래그 및 낮은 유동성 또는 고체 스틸 슬래그를 가진 높은 점성의 슬래그를 포함하는 다상의 높은 온도의 스틸 슬래그인, 다상 스틸 슬래그용 고효율 처리 방법은 다음을 포함한다:

스틸 슬래그 공급 - 로터리 드럼 방법에 의한 스틸 슬래그 처리 - 배기가스 배출 및 정화 - 냉각 수 순환 및 콜드 스틸 세척, 여기서,

1. 스틸 슬래그 공급

다상의 높은 온도의 스틸 슬래그를 가진 슬래그 탱크는 틸팅 메커니즘에 의해 단단히 고정되고 슬래그 공급 위치로 이동되며, 슬래그 탱크는 틸팅되어 슬래그 탱크의 높은 유동성을 가진 높은 온도의 스틸 슬래그가 설정된 틸팅 속도로 제어 가능하게 공급 슈트를 통해서, 그리고 로터리 드럼의 전방 부분과 공급 슈트 사이의 경사진 각도로 위치된 저장소로 부어질 수 있고, 높은 온도의 스틸 슬래그는, 빠르게 냉각되고 저장소의 내부 벽에서 고체화되고, 중력으로 인한 저장소의 회전으로 저장소의 내부 벽에서 분리되며, 저장소의 경사진 방향을 따라 제어 가능하게 미끄러지며 회전 로터리 드럼으로 이동하고 로터리 드럼 처리에 의해 처리된다;

2. 탱크 회전

슬래그 탱크에 남아있는 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그가 낮은 유동성으로 인해 밖으로 흐르지 않을 수 있는 경우, 슬래그 탱크가 계속 틸팅되어 탱크의 모든 스틸 슬래그는 경사진 각도로 제공된 공급 슈트의 깔때기로 부어지며, 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그는 공급 슈트로 미끄러지고 중력으로 인해 공급 슈트의 깔때기를 통해 회전 저장소로 미끄러지며, 이후 중력 및 저장소의 경사 각도로 인한 저장소 및 로터리 드럼의 회전으로 로터리 드럼으로 느리게 미끄러지며, 로터리 드럼 처리에 의해 처리되고, 여기서, 로터리 드럼으로 미끄러지는 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그의 속도는 로터리 드럼에 의해 결정된다;

3. 틸팅 장비 복원

탱크 회전이 완료되면, 틸팅 장비는 복원되고, 다음 슬래그 탱크로 계속되고, 여기서 로터리 드럼은 정지되지 않고 처리 동안 연속적인 작동 상태에 있다;

4. 슬래그 세척 머신에 의한 슬래그 세척

스틸 슬래그가 공급 슈트에 쌓이거나 달라붙은 경우, 스틸 슬래그는 공급 슈트를 깨끗하게 유지하기 위해 슈트 위에 제공된 슬래그 세척 머신의 기계식 아암(arm)에 의해 기계적으로 세척된다;

5. 슬래그 세척 머신에 의한 스틸 세척

로터리 드럼에 축적된 콜드 스틸의 큰 조각이 많은 경우, 머신은 짧은 시간 동안 정지되고, 공급 깔때기를 가진 공급 슈트는 제거되고, 슬래그 세척 머신이 켜지고, 콜트 스틸의 큰 조각들은 슬래그 세척 머신의 기계식 아암과 그 단부의 전자석을 작동하여 저장소를 통해 로터리 드럼으로부터 빠르게 제거된다.

과거에, 저장소는 로터리 드럼의 후방에 제공되고, 그러나 상기 저장소는 스틸 볼(steel ball) 냉각 및 분쇄 이후 스틸 슬래그를 수집하는데 사용되고 플레이트(plate)에 의해 배출 슈트로 배출된다. 본 개시에서, 저장소는 로터리 드럼의 스틸 볼 처리 챔버의 전방에 제공되고, 이는 주로 슬래그 탱크가 틸팅될 때 부어지는 대량의 스틸 슬래그를 수용하는데 사용되어, 높은 온도의 스틸 슬래그가 로터리 드럼과 스틸 볼의 처리 챔버에 축적될 때 폭발을 방지한다, 즉, 본 개시에서 저장소는 안전성 및 완충(buffer)을 위한 것이다.

종래와 달리, 본 개시에 따라, 스틸 슬래그는 깔때기로부터 저장소로 긁어내지지 않지만, 중력으로 인해 그 안으로 미끄러진다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법에 있어서, 수평면에 대해 저장소의 경사의 각도는 0-25°, 바람직하게는 8-12°이며, 저장소는 로터리 드럼에 고정되고, 저장소의 체적은 슬래그 탱크의 모든 슬래그를 수용하기 위해 슬래그 탱크의 체적에 2-3배이며, 높은 온도의 스틸 슬래그가 처리 챔버에서 축적되는 것을 방지하고 스틸 볼이 폭발을 야기하는 것을 방지한다. 저장소의 스틸 슬래그는 로터리 드럼의 회전으로 천천히 로터리 드럼으로 흐르고, 천천히 스틸 볼과 접촉하며 스틸 볼에 의해 제거되며 이후 냉각 및 분쇄된다.

저장소의 경사의 각도가 일반적으로 약 10°이므로, 저장소의 스틸 슬래그는 로터리 드럼으로 천천히 미끄러지고, 스틸 볼과 천천히 접촉하며 스틸 볼에 의해 제거되고 이후 냉각되고 분쇄된다.

본 개시에 따라, 저장소는 원통형 또는 원뿔형이고, 하나의 단부가 깔때기를 가진 슈트의 하부 개방 단부의 크기와 매치되는(match) 크기를 가지며, 루즈 기계식 밀봉(loose mechanical sealing)을 형성하고, 다른 단부는 로터리 드럼의 처리 챔버 플랜지로 고정되며 로터리 드럼과 동축이다. 경사의 각도는 로터리 드럼의 회전으로 깔때기로부터 로터리 드럼의 처리 챔버로 높은 온도의 스틸 슬래그를 이송하기 위해 0-25°, 바람직하게는 8-12°이며, 로터리 드럼의 축은 수평면에 대해 경사의 각도를 갖는다.

부가적으로, 본 개시에 따르면, 저장소의 외부 벽은 그리드형 보강 플레이트(grid-shaped reinforcing plate)가 제공되고, 보강 플레이트의 외측에는 둘레를 따라 환형 냉각 분무 튜브가 제공되고, 상기 분무 튜브는 저장소의 축을 따라 균등하게 제공되며, 외부 커버가 냉각 튜브 외측에 제공되며, 외부 커버는 지면과 고정되어 냉각 튜브로부터 수집된 분무수를 배출하고, 냉각 튜브는 커버에 고정된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법에 있어서, 로터리 드럼의 외부 원통의 슬래그 배출 구역이 수차형의 물 수집실이 제공되고, 처리 동안 물의 축적이 없게 보장하며, 상기 수집실은 외부 원통의 둘레를 따라 균등하게 제공되고, 상기 수집실들 사이의 파티션 플레이트(partition plate)의 각도는 슬래그 수용 깔때기의 개방 슬래그와 매치된다.

본 개시에 따르면, 스틸 세척 머신은 기계식 아암의 스윙, 워킹 및 신축(telescopic) 메커니즘이 제공되고, 기계식 아암의 단부는 전자석이 제공된다.

수평선에 대한 저장소의 경사 각도는 0-25°, 바람직하게는 8-12°이며, 저장소는 로터리 드럼에 고정되고, 저장소의 체적은 슬래그 탱크의 모든 슬래그를 수용하기 위해 슬래그 탱크 체적의 2-3배이며, 높은 온도의 스틸 슬래그가 처리 챔버에 축적되는 것을 방지하고 스틸 볼이 폭발을 야기하는 것을 방지한다. 저장소의 스틸 슬래그는 로터리 드럼의 회전으로 천천히 로터리 드럼으로 흐르고, 천천히 스틸 볼과 접촉하며 스틸 볼에 의해 제거되고 이후 냉각되고 분쇄된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법에 있어서, 저장소의 내부 벽은 수냉각 벽이고, 수냉각 벽은 용융된 슬래그를 냉각시키고 고체화시키는데 사용되고, 중력 및 회전으로 인해, 냉각 후 큰 조각의 슬래그는 저장소의 내부 벽에서 분리되고, 저장소는 원통형 또는 원뿔형이며, 하나의 단부는 깔때기를 가진 슈트의 하부 개방 단부와 클리어런스 핏(clearance fit)을 형성하고, 다른 단부는 로터리 드럼의 처리 챔버와 연결되고 로터리 드럼과 동축이다. 저장소의 외부 벽은 보강 플레이트가 제공되고, 보강 플레이트의 외측에는 둘레를 따라 환형 냉각 분무 튜브가 제공되며, 분무 튜브는 저장소의 축을 따라 균등하게 제공되고, 외부 커버는 냉각 튜브 외측에 제공되며, 외부 커버는 지면에 고정되고 냉각 튜브로부터 수집된 분무수를 배출하고, 냉각 튜브는 커버에 고정된다.

바람직하게, 저장소 내부 벽의 수냉각 벽의 특정 구조는 저장소 외부 벽의 둘레를 따라 제공된 환형 냉각 분무 튜브이며, 분무 튜브는 저장소의 축을 따라 균등하게 제공된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법에 있어서, 공급 슈트는 스틸 구조 플렛폼(steel structure platform)에 제공되고, 상부 에지의 크기 및 형상은 슬래그 탱크 입구의 크기와 매치되고, 하부 개방 단부는 저장소의 개방 단부와 클리어런스 핏을 형성한다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법에 있어서, 교체 및 유지보수의 편의를 위해, 깔때기의 상부 부분 및 하부 부분은 떨어질 수 있게 연결되고, 연결 형상은 플랜지 또는 플러그-인(plug-in) 구조일 수 있으며, 공급 슈트의 경사 각도는 30°- 70°, 바람직하게 45°- 60°의 범위이다.

바람직하게는, 고온 슬래그의 흐름을 중단하는 깔때기의 하부 부분의 일부분에는 수냉각 장비가 제공되고, 공급 슈트는 외부 측면 수냉각 방법을 채택하며, 물 자켓(water jacket) 또는 파이프 코일(pipe coil) 구조를 통해, 슈트 벽 표면의 냉각이 수냉각 메커니즘에 의해 달성된다.

본 개시에 따르면, 깔때기의 상부 부분의 재료 수용 구역에는 호 전이(arc transition)를 가진 스피커 구조가 제공되고, 하부 부분 슬래그 수용 구역의 슈트에는 수냉각 구조가 제공되며, 슈트의 단면은 매끄러운 변화(smooth transition)를 가진 타원이다.

'하부 개방 단부의 크기는 저장소의 개방 단부의 크기와 매치되고', 예를 들어, 깔때기를 가진 슈트의 하부 개방 단부는 원형이고, 저장소의 단부와 클리어런스 핏을 형성한다.

상기 방법은 스틸 슬래그의 로터리 드럼 처리를 포함하고, 로터리 드럼은 내부에 스틸 볼 및 공정 냉각수와 같은 다수의 냉각제가 제공된 이중벽의, 다중 챔버 구조를 가지며, 거기에 들어간 높은 온도의 스틸 슬래그에 대해 볼 냉각 - 분쇄 - 수분무 냉각 - 후속 물 침지 냉각을 수행할 수 있고, 냉각되고 분쇄된 테일링은 튜브의 회전으로 일괄적으로 튜브로부터 나와 후속 이송 장비로 들어간다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 플랜트는 스틸 슬래그 공급 장비 - 스틸 슬래그 처리용 로터리 드럼 - 배기가스 배출 및 정화 장비 - 냉각수 순환 장비 및 콜드 스틸 세척 장비를 차례로 포함하며, 여기서

상기 스틸 슬래그 공급 장비는:

전방 측면에 제공된 슬래그 탱크 틸팅 장비 및 물-냉각 유형의 공급 슈트를 포함하고, 상기 슬래그 탱크 틸팅 장비는 유압 메커니즘에 의해 수평 트랙을 따라 전방 및 후방으로 움직이도록 구동되어 슬래그 탱크 입구로부터 공급 슈트의 수평 위치를 조절할 수 있다;

상기 슬래그 탱크 틸팅 장비는 슬래그 탱크가 회전하도록 떠받치고 제어하기 위해 유압에 의해 0-180도 회전하도록 구동될 수 있는 2개의 탱크 홀딩 아암이 제공되고, 제어 가능한 방식으로 슬래그 탱크의 슬래그를 붓거나 빼낸다;

상기 저장소는 냉각 유형의 공급 슈트 및 로터리 드럼 사이에 제공되고,

상기 저장소는 원통형 또는 원뿔형이고, 하나의 단부는 깔때기를 가진 슈트의 하부 개방 단부와 클리어런스 핏을 형성하고, 다른 단부는 로터리 드럼의 처리 챔버와 연결되고 로터리 드럼과 동축이며, 저장소의 외부 벽은 보강 플레이트가 제공되며, 보강 플레이트의 외측에는 둘레를 따라 환형 냉각 분무 튜브가 제공되고, 분무 튜브는 저장소의 축을 따라 균등하게 제공되고, 외부 커버는 냉각 튜브 외측에 제공되며, 외부 커버는 지면에 고정되고 냉각 튜브로부터 수집된 분무수를 배출하고, 냉각 튜브는 커버에 고정된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 수냉각 타입의 공급 슈트는 큰 상부 부분 및 작은 하부 부분을 가지며, 상부 에지의 크기 및 형상은 슬래그 탱크 입구의 크기와 매치되고, 하부 개방 단부는 저장소의 개방 단부와 클리어런스 핏을 형성한다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 로터리 드럼의 축은 수평면에 대해 경사 각도를 가지며, 여기서 경사 각도는 0° 내지 25°, 바람직하게 5° 내지 15°의 범위를 갖는다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 저장소와 로터리 드럼의 연결 부분은 플랜지 구조를 가지며, 볼트 및 핀으로 고정된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 로터리 드럼의 외부 원통의 슬래그 배출 구역은 수차형의 물 수집실이 제공되고, 이는 처리 동안 축적되지 않게 하며, 상기 수집실은 외부 원통의 둘레를 따라 균등하게 제공되며, 수집실들 사이의 파티션 플레이트의 각도는 슬래그 수용 깔때기의 개방 각도와 매치된다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 저장소와 로터리 드럼의 연결 부분은 플랜지 구조를 가지며, 볼트와 핀으로 고정된다.

그러므로 안전하게 고정되고 교체 및 유지보수에 편리할 수 있다.

본 개시에 따르면, 저장소의 외부 벽에는 그리드형 보강 플레이트가 제공되어 저장소의 강성 및 강도를 개선하고 또한 열 소산 구역을 증가시킨다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트에 있어서, 깔때기의 상부 부분 상의 재료 수용 구역은 호 전이를 가진 스피커 구조가 제공되고, 하부 부분 슬래그 수용 구역의 슈트는 수냉각 구조가 제공되며, 슈트의 단면은 매끄러운 변화를 가진 타원이다.

본 개시에 따른 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트, 여기서 수평면에 대해 저장소의 경사 각도는 5-15°, 바람직하게는 8-12°이고, 저장소는 로터리 드럼에 고정되고, 저장소의 체적은 슬래그 탱크의 모든 슬래그를 수용하기 위해 슬래그 탱크의 체적의 2-3배이다.

본 개시에 따르면, 스틸 세척 머신은 로터리 드럼으로부터 큰 조각의 콜드 스틸을 빠르게 세척하기 위해 추가로 구성된다.

방법은 스틸 슬래그의 로터리 드럼 처리를 포함하고, 로터리 드럼은 내부에 스틸 볼 및 공정 냉각수와 같은 다수의 냉각제가 제공된, 이중벽의, 다중 챔버 구조를 가지며, 거기에 들어간 높은 온도의 스틸 슬래그에 대해 볼 냉각 - 분쇄 - 물 분무 냉각 - 후속 물 침지 냉각을 수행할 수 있고, 냉각되고 분쇄된 테일링은 튜브의 회전으로 일괄적으로 튜브로부터 나와 후속 이송 장비로 들어간다.

본 개시에 따르면, 로터리 드럼의 지지 롤러는 위치 결정 기능을 갖춘 공유 베이스 상에 제공된다.

본 개시에 따르면, 로터리 드럼의 냉각수 순환 시스템은 머신 옆의 소용돌이 우물(the swirling water well beside the machine)이 제공되고, 소용돌이 우물은 원뿔형이며, 상부 부분에 순환수 펌프와 하부 부분에 나선형 슬래그 배출 메커니즘이 제공된다.

본 개시에 따르면, 각각의 유형의 스틸 슬래그를 위한 안전하고 친환경적인 로터리 드럼 처리 기술은, 슬래그 탱크 틸팅 메커니즘의 도움으로, 경사지고 로터리 드럼의 전방과 공급 슈트 사이에 제공되며, 완충 변화 섹션으로서 작동하며, 슬래그 제거 장비를 사용하지 않는 저장소에 의해 달성되며, 처리 효율은 종래의 로터리 드럼의 두배 이상이다. 로터리 드럼의 연속 작동이 달성되므로, 로터리 드럼의 온도 변동은 작고, 작동 수명은 길고 유지 비용은 낮다. 한편, 기계식 콜드 스틸 세척 장비가 제공되므로, 로터리 드럼의 정지 시간은 더욱 줄고 로터리 드럼 방법에 의한 스틸 슬래그 처리의 작업 속도는 개선된다.

도 1은 본 개시에 따라 최대량의 스틸 슬래그 처리를 위한 로터리 드럼 방법에 의한 처리 기술의 흐름도이다.
도 2a는 저장소의 개략도이다.
도 2b는 도 2a의 D 방향에서 본 개략도이다.
도 3은 로터리 드럼 부분의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 B-B 방향을 따른 개략도이다.

본 개시는 도면들 및 특정 구현예를 참조하여 아래에서 더욱 설명된다.

로터리 드럼 방법에 의한 전량의 스틸 슬래그를 처리하는데 적합한, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 플랜트는, 슬래그 탱크 틸팅 장비(1), 깔때기(42)가 제공된 공급 슈트(4), 저장소(7), 저장소용 냉각 시스템, 로터리 드럼, 슬래그 이송 및 저장 시스템, 배기가스 배출 및 정화 시스템, 냉각수 순환 시스템, 슬래그 세척 메커니즘(6) 및 콜드 스틸 세척 메커니즘, 등을 포함하고, 다수의 시스템은 제강 슬래그를 위한 로터리 드럼 방법에 의한 완전한 충분히 정량화된 처리 기술을 구성한다.

슬래그 탱크 틸팅 장비(1)는 로터리 드럼(8)의 공급 슈트(4)의 측면 위에 제공되고, 이는 유압 메커니즘에 의해 수평 트랙을 따라 전방 및 후방으로 움직이도록 구동되어 슬래그 탱크 입구로부터 공급 슈트(4)의 수평 위치를 조정할 수 있다; 슬래그 탱크 틸팅 장비(1)는 유압에 의해 회전하도록 구동되는 2개의 탱크 홀딩 아암이 제공되고, 슬래그 탱크(2)를 지지하고 슬래그 탱크(2)를 회전하게 제어할 수 있고, 회전 각도는 0-180도이며, 이는 제어 가능한 방식으로 슬래그 탱크(2)에서 슬래그(3)를 붓거나 빼내는데 편리하다.

로터리 드럼(8)은 가스 수집 커버(16; gas collecting cover), 전방 지지 롤러 장비(12), 후방 지지 롤러 장비(15), 전달 메커니즘(14), 위치 결정 기능을 갖춘 공유 베이스(13) 및 다른 메커니즘 및 부품이 제공된다. 로터리 드럼(8)의 축은 수평면에 대해 경사 각도를 가지며, 여기서 경사 각도는 0° 내지 25°, 바람직하게는 5° 내지 15°의 범위를 갖는다.

공급 슈트(4)는 스틸 구조 플렛폼(5)에 제공되고, 이는 스틸 슬래그의 충격력을 기초로 직접 전달할 수 있다. 공급 슈트(4)는 큰 상부 부분 및 작은 하부 부분을 가진, 직선형(straight-through) 공동 구조를 가지며, 상부 에지의 크기 및 형태는 슬래그 탱크 입구의 크기와 매치되고, 공급 슈트(4)의 하부 개방 단부(41)의 크기는 저장소(7)의 개방 단부의 크기와 매치되며, 도 1에 나타낸 바와 같이, 루즈 다이나믹 핏(loose dynamic fit)을 형성하며, 하부 개방 단부(41)는 저장소(7)의 좌측 단부로 삽입되어 슬래그 누출을 효과적으로 방지한다. 공급 슈트(4)는 워터 자켓 또는 파이프 코일 구조를 가진, 외부 측면 수냉각 방법을 채택하며, 슈트 벽 표면의 냉각은 수냉각 메커니즘(10)에 의해 달성된다. 공급 슈트(4)의 측벽의 수평에 대한 경사 각도(A)는 30°- 70°, 바람직하게는 45°- 60°범위이다.

저장소(7)는 단일 측 또는 다중 층 구조의 원통형 또는 원뿔형의 개방 튜브이다. 저장소(7)의 하나의 단부는 공급 슈트(4)의 하부 개구의 크기와 매치되는 크기를 가지며, 공급 슈트(4)에 의해 이송된 높은 온도의 스틸 슬래그를 수용하도록 루즈 다이나믹 핏을 형성하고, 다른 단부는 로터리 드럼의 회전을 통해 높은 온도의 스틸 슬래그를 로터리 드럼(8)의 처리 챔버로 이송하도록 로터리 드럼(8)에 고정되고 로터리 드럼(8)과 동축이다. 저장소(7)의 내부 벽은 매끄러운 원통형 또는 원뿔형 구조를 가지며, 로터리 드럼(8)과 연결되기 위한 부분은 교체 및 유지보수에 안전하고 편리한 볼트 및 핀으로 고정되는 플랜지 구조를 갖는다; 저장소(7)의 외부 벽은 저장소의 강성 및 강도를 개선하고 또한 열 소산 구역을 증가시키기 위해 그리드형 보강 플래이트가 제공된다.

로터리 드럼(8)은 스틸 볼과 같은 다수의 냉각제 및 공정 냉각수가 제공되는 이중 벽의, 다중 챔버 구조를 가지며, 이는 거기로 들어가는 높은 온도의 스틸 슬래그에서 볼 냉각 - 분쇄 - 물 분무 냉각 - 추후 물 침지 냉각을 수행할 수 있고, 냉각되고 분쇄된 테일링(tailings)은 튜브의 회전으로 일괄로 튜브로부터 나와 추후 이송 장비로 들어간다.

전방 지지 롤러 장비(12)는 두 세트의 롤러 및 롤러 스탠드를 포함하고, 로터리 드럼(8)의 전방 단부 지지 링과 맞물리도록 V형으로 형성되고; 후방 지지 롤러 장비(15)는 두 세트의 롤러 및 롤러 스탠드를 포함하고, 로터리 드럼(8)의 후방 단부 지지 링과 맞물리도록 V형으로 형성된다. 전방 지지 롤러 장비(12) 및 후방 지지 롤러 장비(15)는 로터리 드럼(8)과 저장소(7)를 지지하도록 함께 작동하여 축을 따라 유연하게 회전한다. 전방 지지 롤러 장비(12)와 후방 지지 롤러 장비(15)는 공유 베이스(13)에 제공되고, 이는 위치 결정 장비로 고정되고 튜브의 축의 각도(B)가 정확하고 각 세트의 롤러가 상응하는 지지 링과 단단히 맞물릴 수 있게 보장하도록 실제 필요성에 따라 조절될 수 있다.

위치 결정 기능을 가진 공유 베이스(13)는 전방 지지 롤러 장비(12)와 후방 지지 롤러 장비(15)가 동일한 평면에 있고 지지 표면이 기초 침하로 인해 틸팅되지 않게 보장하도록 특정 강성 및 강도를 가진 일체형 스틸 구조 플렛폼이다. 공유 베이스(13)는 롤러 장비를 지지하도록 위치 장비가 제공되고, 이는 전방 지지 롤러 장비(12)와 후방 지지 롤러 장비(15)를 편리하게 조절할 수 있고, 위치 결정 공정을 용이하게 한다.

전달 메커니즘(14)은 구동 모터, 샤프트 커플링, 감속기, 유니버셜 샤프트(universal shaft), 피니언 샤프트(pinion shaft), 대형 링 기어 및 베이스를 포함하고, 상기 피니언 샤프트는 견인 메커니즘에 의해 로터리 드럼의 대형 링 기어에 유연하게 매달리고(suspended), 로터리 드럼의 유연한 전달은 유니버셜 샤프트 및 피니언 샤프트의 매달림 메커니즘(suspension mechanism)에 의해 달성되어 대형 링 기어와 단단히 맞물릴 수 있고 로터리 드럼의 진동에 의해 야기된 치형 표면 상의 손상이 방지될 수 있게 보장한다.

슬래그 이송 및 저장 시스템은 결합 컨베이어(21), 제1 진동 스크린(22), 슬래그 스틸 트롤리(23), 버킷 엘리베이터(24), 제2 진동 스크린(25), 철 제거제(26), 임시 슬래그 통(27), 임시 슬래그 스틸 통(28), 수송 트럭(29), 등을 포함한다. 결합 컨베이어(21)는 에이프런 컨베이어(apron conveyor) 및 스크래퍼 컨베이어를 포함하고, 여기서 상부 에이프런 컨베이어는 과립형 슬래그의 대부분을 이송을 담당하고 하부 스크레퍼 컨베이어는 에이프런 컨베이어의 갭으로부터 떨어진 미세한 과립형 슬래그의 이송을 담당하며, 두 컨베이어는 함께 고정되고 케이싱에 밀봉되고, 간단하고 깨끗하다. 제1 진동 스크린(22)은 대형 입자 슬래그 스틸을 분리하고 슬래그 스틸 트롤리(23)에 의해 이송되어, 자원 활용의 효율을 개선하고 추후 대형 입자 슬래그 스틸이 장비에 충격 및 고장을 야기하는 것을 방지할뿐만 아니라, 상대적으로 균일한 방식으로 버킷 엘리베이터(24)로의 예비 스크리닝 이후 슬래그를 이송할 수 있다. 제2 진동 스크린(25) 및 철 제거제(26)는 슬래그 스틸을 스크리닝하고 슬래그로부터 철을 분리하는 것을 담당하며, 스틸 슬래그는 온라인으로 자석으로 분리되고 스크리닝되며 상응하는 임시 슬래그 통(27) 및 임시 슬래그 스틸 통(28)으로 각각 이송된다. 임시 슬래그 통(27)의 생산물 테일링 및 임시 슬래그 스틸 통(28)의 슬래그 스틸은 규칙적으로 배출되고 수송 트럭(29)에 의해 사용자에게 직접 이송되어 친환경 및 자원 효율적 처리를 달성하며 여기서 슬래그는 지면으로 떨어지지 않는다.

배기가스 배출 및 정화 시스템은 가스 수집 후드(16), 먼지 제거 타워(17), 배기가스 정화 장비(18), 팬(19) 및 굴뚝(20)을 포함한다. 가스 수집 후드(16)는 로터리 드럼(8)의 후방에 제공되어 로터리 드럼에 의해 높은 온도의 스틸 슬래그를 처리하는 공정 중 발생된 먼지 및 수증기를 포함하는 배출 가스를 수집하며; 먼지 제거 타워(17) 및 배기가스 정화 장비(18)는 먼지 제거 정화 및 배출가스의 미백 처리를 담당하고, 정화 처리 이후 배출가스는 팬(19)에 의해 빨려지고 압축되고 기준치까지 굴뚝(20)으로부터 배출된다.

냉각수 순환 시스템은 머신 옆의 소용돌이 우물(30), 나선형 슬래그 배출 메커니즘(31), 순환수 펌프(32) 및 상응하는 파이프, 디스플레이 기구 및 유량 제어 밸브를 포함한다. 소용돌이 우물(30)은 원뿔형이며, 상부 부분에 순환수 펌프(32) 및 하부 부분에 나선형 슬래그 배출 메커니즘(31)이 제공된다. 로터리 드럼(8) 및 배출가스 정화 장비(18)로부터 오버플로우되는 모든 하수는 소용돌이 우물(30)로 흐른다. 단순한 침점 및 정화 후, 하수는 재활용을 위해 순환수 펌프(32)에 의해 다시 로터리 드럼(8) 및 배출가스 정화 장비(18)로 펌핑된다. 순환수 펌프(32)는 로터리 드럼(8) 및 배출가스 정화 장비(18)의 물 공급을 담당할뿐만 아니라, 소용돌이 우물의 소용돌이 교반을 위해 순환수의 일부를 제공하며, 우물 벽에 슬래그의 침전 및 스케일링을 방지한다. 소용돌이 우물(30)의 바닥으로 가라앉은 슬래그는 우물 바닥에 제공된 나선형 슬래그 배출 메커니즘(31)에 의해 연속으로 배출되고, 순환수 시스템의 슬래그의 균형을 달성한다. 증발된 냉각수는 파이프라인으로부터 공급되어, 배출가스 정화 장비(18)로부터 장비의 냉각수 순환 시스템으로 들어가고, 물의 균형을 달성한다.

슬래그 세척 머신(6)은 슬래그 세척 헤드, 슬래그 세척 로드(rod) 및 유압 구동 메커니즘을 포함한다. 슬래그 세척 헤드는 원뿔형이며, 그 단부는 플랜지, 스레드(thread) 또는 바요넷 연결(bayonet connection)에 의해 슬래그 세척 로드와 연결되고, 이는 교체에 용이하며; 슬래그 세척 로드는 유압 구동 메커니즘에 의해 구동되어 상부 및 하부방향으로 연장되고, 전후방으로 선회하며 좌우측으로 유연하게 이동하여 공급 슈트(4)의 측벽을 세척한다.

콜드 스틸 세척 메커니즘은 콜드 스틸을 운반하기 위해 유압 제어 스틸 세척 머신(9) 및 콜드 스틸 트롤리(11)를 포함하며, 콜드 스틸 세척 머신은 신축 아암(telescopic arm), 베이스, 전자석 및 상응하는 전기 제어 시스템을 포함한다. 신축 아암은 베이스에 제공되고, 신축 아암은 유압 제어 시스템에 의해 구동되어 상부 및 하부 방향으로 연장되고, 전후방으로 선회하며 좌우측으로 이동하며, 단부의 전자석은 콜드 스틸 틀로리(11)로 로터리 드럼의 대형 콜드 스틸을 전달하도록 구동되어, 원격 제어로 로터리 드럼의 콜드 스틸을 기계적으로 세척하는 기능을 실현한다.

구현예 1:

바오스틸(Baosteel)에서의 스틸 플랜트의 300톤 전환로 제강(converter steelmaking) 공정에서, 로 보호를 위한 슬래그 비산(slag splashing)은 낮은 슬래그 배출 온도 및 낮은 유동성, 또는 유동성이 없는, 로 라이닝(furnace lining)의 서비스 수명을 연장하기 위해 태핑(tapping) 후 사용된다. 각각의 로는 약 30톤(tons)의 슬래그를 배출하고, 용융된 슬래그는 33m³의 슬래그 탱크로 이송된다.

다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 플랜트를 통해, 슬래그 탱크(2)가 슬래그 처리실로 운반될 때, 슬래그 탱크(2)는 크레인에 의해 틸팅 메커니즘(1)으로 들어올려지고, 슬래그 탱크(2)는 틸팅 메커니즘에 의해 단단히 고정되고 틸팅 플랫폼에 고정되며, 적절한 위치로 전후방으로 이동하고 슬래그 탱크를 틸팅시켜 슬래그 수용을 수행할 준비를 한다.

슬래그 탱크(2)는 슬래그 탱크 틸팅 메커니즘(1)에 의해 천천히 틸팅되고, 유동성이 있는 스틸 슬래그의 일부분은 공급 슈트(4)를 통해 완충 변화 섹션으로서 작동하는 저장소(7)로 부어지고, 스틸 슬래그는 로터리 드럼의 회전으로 저장소(7)를 통해 로터리 드럼(8)으로 흐른다.

수평면에 대한 저장소의 경사 각도는 0-25°, 바람직하게는 8-12°이며, 저장소는 로터리 드럼과 고정되며, 저장소의 체적은 슬래그 탱크의 모든 슬래그를 수용하기 위해 슬래그 탱크 체적의 2-3배이며, 폭발을 야기하는 처리 챔버 및 스틸 볼에 높은 온도 스틸 슬래그가 축적되는 것을 방지한다. 저장소의 스틸 슬래그는 로터리 드럼의 회전으로 천천히 로터리 드럼으로 흐르고, 스틸 볼과 천천히 접촉하고 스틸 볼에 의해 제거되고 이후 냉각 및 분쇄된다.

슬래그 탱크의 경사 각도가 150°이상으로 점진적으로 증가하도록 슬래그 탱크(2)를 계속해서 틸팅하면, 이때, 슬래그 탱크에 남아있는 유동성이 없는 스틸 슬래그(높은 점성의 슬래그 및 탱크의 바닥의 슬래그)는 공급 슈트(4)로 조각으로 또는 전체로 슬래그 탱크로부터 떨어지게 되고, 이때 슬래그 제거 장비를 사용하지 않고 저장소(7)로 들어간다. 슬래그 탱크의 슬래그가 부어진 후, 슬래그 탱크 틸팅 메커니즘(1)은 초기 위치로 돌아가며, 슬래그 탱크는 탱크 입구가 상부를 향해 있는 상태로 수평의 자유 상태로 돌아가고, 슬래그를 수용하는 재순환 상태로 들어가기 위해 크래인에 의해 들어올려 진다. 탱크로부터 부어진 슬래그를 수용하는 순간에 공급 슈트(4)에서 상대적으로 큰 충격력이 가해지고, 이 충격력은 공급 슈트(4)를 지지하기 위한 고정 지지대(5)에 의해 기초로 직접 언로드될 것이다.

저장소(7)로 부어진 스틸 슬래그(그 중 적은 양은 공급 슈트(4)의 하부 부분에 위치될 수 있음)는 미끄러지고 로터리 드럼의 회전 및 중력으로 인해 연속으로 아래로 이동하고, 결국 로터리 드럼(8)으로 들어가 빠른 냉각, 분쇄, 및 냉각수에 의한 분무되고 적셔지며, 이후 스틸 슬래그는 요구사항을 충족하는 낮은 온도(100℃ 미만)에서 슬래그 형태로 튜브로부터 배출된다.

로터리 드럼(8)으로부터 배출된 슬래그는 결합 컨베이어(21)에 의해 제1 진동 스크린(22)으로 들어올려 지고, 상대적으로 큰 입자 크기(예컨대, 50mm 초과)의 슬래그 스틸은 스크리닝 되어 슬래그 스틸 트롤리(23) 아래로 이송되고, 스틸 슬래그의 나머지는 버킷 엘리베이터(24)의 버킷으로 균등하게 이송된다. 제1 진동 스크린(22)에 의해 스크린된 슬래그 스틸의 일부의 등급(금속 순도)은 전체 스틸 슬래그의 약 3%를 차지하는 약 90%이며, 이는 재사용을 위해 제강 공정으로 직접 돌아갈 수 있다.

버킷 엘리베이터(24)에 의해 들어올려진 스틸 슬래그는 제2 진동 스크린(25)의 스크린으로 들어가고, 거기에 제공된 철 제거제(26)에 의해 자석 분리 처리가 가해지며, 스틸 입자 및 스틸 슬래그의 작은 양의 자성 슬래그는 분리되고 아래의 임시 슬래그 스틸 통(28)으로 이송되고, 스틸 슬래그의 나머지는 제2 진동 스크린(25)에 의해 스크린된 후 상응하는 임시 슬래그 통(27)으로 이송된다. 임시 슬래그 스틸 통(28) 및 임시 슬래그 통(27)의 재료는 트럭(29)에 의해 사용자에게 규칙적으로 운송되고, 스틸 슬래그의 재활용을 달성한다.

탱크를 틸팅한 후 10-15분 후, 로터리 드럼의 모든 스틸 슬래그는 처리되고 추후 장비를 통해 임시 통으로 들어가고, 제강 스틸 슬래그의 탱크는 단일 로터리 드럼에 의해 완전히 처리된다. 로터리 드럼은 스틸 슬래그의 다음 탱크를 처리하기 시작하고, 위의 공정을 반복한다.

로터리 드럼에서 콜드 스틸을 세척할 때, 로터리 드럼(8)의 작동은 공급 슈트(4)를 들어내기 위해 정지되고, 스틸 세척 머신(9)은 원격 제어로 제어되고, 큰 조각의 콜드 스틸을 하나씩 콜드 스틸 트롤리(11)로 운송하기 위해 신축 아암에 의해 저장소(7)의 공동으로부터 로터리 드럼(8)으로 전자석이 삽입된다. 스틸 볼의 표면에서 콜드 스틸이 세척된 후, 스틸 세척 머신의 신축 아암이 빠져나가고, 로터리 드럼이 3-5 회전 동안 저속으로 회전하여 스틸 볼의 큰 조각의 콜드 스틸은 노출되고, 스틸 세척 머신(9)의 작동은 이러한 큰 조각의 콜드 스틸을 세척하기 위해 계속된다. 여러 번 동안 반복된 후, 기본적으로 로터리 드럼(8)의 모든 큰 조각의 콜드 스틸은 세척될 수 있다. 이러한 방법을 사용하여, 15톤의 큰 조각의 콜드 스틸은 2시간 내에 세척될 수 있고, 콜드 스틸의 등급은 95%이상이고, 이는 재사용을 위해 전환로로 직접 반환될 수 있다.

본 개시의 로터리 드럼에 의한 스틸 슬래그 처리의 처리 기술 및 처리 장비는 로터리 드럼 방법에 의한 제강 스틸 슬래그 처리를 위한 보조 공급 시스템, 로터리 드럼 바디 기술 구조, 최종 생산물 슬래그 이송 및 저장 시스템, 배출가스 정화 및 배출 시스템, 물 순환 시스템 및 큰 조각의 콜드 스틸을 위한 기계식 세척 시스템을 포함하고, 로터리 드럼 방법에 의해 제강 스틸 슬래그(우수한 유동성을 가진 스틸 슬래그 및 탱크의 바닥에서 스틸 슬래그와 같은 유동성 없는 고체 스틸 슬래그를 포함하는)의 완전한 처리 기술로 구성되며, 여기서 다수의 시스템들이 함께 작동하여 완전히 정량화된 제강 스틸 슬래그의 제어 가능한 슬래그 공급, 로터리 드럼의 안전한 과립, 슬래그 이송 및 랜딩(landing) 없이 슬래그의 저장, 기준치까지 배출가스 배출, 큰 조각의 콜드 스틸의 하수 재사용 및 기계식 세척을 달성한다. 로터리 드럼으로 높은 온도의 스틸 슬래그를 틸팅하기 시작하면, 실온에서 슬래그가 저장소에 임시 저장될 때까지 스틸을 분리하고, 전체 처리 사이클은 5분을 초과하지 않고, 슬래그 스틸과 최종 생산물은 분리되고 온라인으로 선택되고 자원 활용을 위해 사용자에게 직접 운송될 수 있고, 기준치까지 배출가스가 배출되며, 냉각수 순환 및 제로로 배출되고, 이는 제강 용융 슬래그의 완전하게 정량화된, 짧은-공정의, 안전한, 친환경적이고 재활용 처리를 정확히 실현될 수 있다.

본 개시에 따르면, 처리 방법 및 처리 장비는 완전히 정량화되고, 연속적이고, 고효율이며 자동화된 스틸 슬래그 처리의 목적을 달성할 수 있고, 여기서 높은 유동성을 가진 높은 온도의 용융된 슬래그가 처리될 수 있고, 슬래그 탱크 벽에 붙은 높은 점성의 슬래그 및 유동성 없는 고체 슬래그, 특히 탱크의 바닥의 대형 크기의 슬래그가 또한 처리될 수 있고, 자동화된 작동의 요구 사항이 잘 충족될 수 있고, 잠재적 안전성 위험 및 수동 작동으로 야기되는 오류를 줄인다.

본 개시에 따르면, 슬래그 탱크 틸팅 메커니즘의 도움으로, 경사지고, 공급 슈트(4)와 로터리 드럼의 전방 사이에 제공되며, 완충 변화 섹션으로서 작동하고, 슬래그 제거 장비를 사용하지 않는 저장소에 의해 각 유형의 스틸 슬래그에 대한 안전하고 친환경적인 로터리 드럼 처리 기술이 달성될 수 있으며, 처리 효율은 종래의 로터리 드럼보다 두 배 이상이다. 로터리 드럼의 연속 작동이 달성되기 때문에, 로터리 드럼의 온도 변화는 적고, 작동 수명은 길고 유지 비용은 낮다. 한편, 기계식 콜드 스틸 세척 장비가 제공되고, 로터리 드럼의 정지시간은 더욱 감소되며 로터리 드럼 방법에 의한 처리 스틸 슬래그의 작동 속도는 개선된다.

1: 슬래그 탱크 틸팅 장비, 2: 슬래그 탱크, 3: 스틸 슬래그(용융 슬래그 및 고형 스틸 슬래그), 4: 공급 슈트, 5: 공급 슈트용 고정 지지대, 6: 슬래그 세척 메커니즘, 7: 저장소, 7-1: 보강 장비, 7-2: 연결 플랜지, 7-3: 체결 부분, 8: 로터리 드럼, 8-1: 그래이트, 8-2: 스틸 볼, 8-3: 수차형 물 수집실의 파티션 플레이트, 8-4: 지지 플레이트, 8-5: 배출 슈트, 8-6: 수차형 물 수집실, 9: 스틸 세척 머신, 10: 공급 슈트용 수냉각 메커니즘, 11: 콜드 스틸 트롤리, 12: 전방 지지 롤러 장비, 13: 위치 결정 기능을 갖춘 공유 베이스, 14: 트렌스미션 메커니즘, 15: 후방 지지 롤러 장비, 16: 가스 수집 커버, 17: 먼지 제거 타워, 18: 배기가스 정화 장비, 19: 팬, 20: 굴뚝, 21: 결합 컨베이어, 22: 제1 진동 스크린, 23: 슬래그 스틸 트롤리, 24: 버킷 엘리베이터, 25: 제2 진동 스크린, 26: 철 제거제, 27: 임시 슬래그 통, 28: 임시 슬래그 스틸 통, 29: 트럭, 30: 머신 옆의 소용돌이 우물, 31: 나선형 슬래그 배출 메커니즘, 32: 순환수 펌프, 33: 저장소용 분무 냉각 메커니즘, 34: 냉각수 수집 장비

Claims

다상 스틸 슬래그(multiphase steel slag)에 대한 고효율 처리 방법으로서, 상기 스틸 슬래그는 높은 유동성을 가진 스틸 슬래그 및 낮은 유동성 또는 고체 스틸 슬래그를 가진 높은 점성의 슬래그를 포함하는 다상의 높은 온도의 스틸 슬래그이고, 여기서 상기 방법은:
다상의 높은 온도의 스틸 슬래그를 가진 슬래그 탱크는 틸팅 메커니즘에 의해 단단히 고정되고 슬래그 공급 위치로 이동되며, 상기 슬래그 탱크는 틸팅되어(tilted), 상기 슬래그 탱크에서 높은 유동성을 가진 높은 온도의 스틸 슬래그가 설정된 틸팅 속도로 제어 가능하게 공급 슈트(chute)를 통해, 그리고 로터리 드럼의 전방 부분과 상기 공급 슈트 사이에 경사진 각도로 위치되고 로터리 드럼과 연속으로 회전하는 저장소로 부어지며, 상기 높은 온도의 스틸 슬래그는 중력으로 인해 저장소의 회전으로 상기 저장소의 내부 벽으로부터 분리되고, 상기 저장소의 경사 방향을 따라 제어 가능하게 미끄러지며 회전하는 상기 로터리 드럼으로 이동되며, 로터리 드럼 처리에 의해 처리되는, 단계;
상기 슬래그 탱크에 남아있는 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그가 낮은 유동성으로 인해 흐를 수 없는 경우, 상기 슬래그 탱크는 연속으로 틸팅되어, 상기 탱크의 모든 스틸 슬래그는 경사진 각도로 제공된 상기 공급 슈트로 부어지고, 상기 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그는 상기 공급 슈트 및 상기 공급 슈트의 깔때기를 통해 중력으로 인해 회전하는 상기 저장소로 미끄러지며, 이후 중력 및 상기 저장소의 경사 각도로 인해 상기 로터리 드럼과 상기 저장소의 회전으로 상기 로터리 드럼으로 천천히 미끄러지고, 로터리 드럼 처리에 의해 처리되며, 여기서 상기 높은 점성의 슬래그 또는 고체 슬래그가 상기 로터리 드럼으로 미끄러지는 속도는 상기 로터리 드럼에 의해 결정되는, 단계;를 포함하는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 상기 탱크 회전이 완료된 후 상기 틸팅 메커니즘을 복구하고, 다음 슬래그 탱크로 이어지는 단계를 더욱 포함하고, 여기서 상기 로터리 드럼은 정지되지 않고 이 공정 동안 연속 작동 상태에 있는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 상기 스틸 슬래그가 상기 공급 슈트에 축적되거나 또는 달라붙어, 상기 공급 슈트가 깨끗해질 때, 상기 슈트 위에 제공된 슬래그 세척 머신의 기계식 아암에 의해 기계식으로 상기 스틸 슬래그를 세척하는 단계를 더욱 포함하는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 많은 큰 조각의 콜드 스틸이 상기 로터리 드럼에 축적될 때 짧은 시간 동안 머신을 정지하고, 상기 공급 깔때기와 공급 슈트를 제거아고, 상기 슬래그 세척 머신을 켜고, 상기 슬래그 세척 머신의 기계식 아암과 그 단부의 전자석을 작동하여 상기 로터리 드럼으로부터 상기 저장소를 통해 큰 조각의 콜드 스틸을 빠르게 제거하는 단계를 더욱 포함하는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 높은 유동성을 가진 높은 온도의 스틸 슬래그는 상기 저장소의 내부 벽에서 빠르게 냉각되고 고체화되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 저장소의 체적은 상기 슬래그 탱크의 모든 슬래그를 수용하고, 폭발을 야기할 수 있는 로터리 드럼의 스틸 볼(steel balls)과 처리 챔버에 상기 높은 온도의 스틸 슬래그가 축적되는 것을 방지하도록, 상기 슬래그 탱크의 체적에 2-3배이며, 상기 저장소의 스틸 슬래그는 상기 로터리 드럼의 회전으로 천천히 로터리 드럼으로 흐르게 되고, 스틸 볼과 천천히 접촉하고 상기 스틸 볼에 의해 제거되고 이후 냉각되고 분쇄되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 고효율 처리 방법.
스틸 슬래그 공급 장비 및 스틸 슬래그 처리를 위한 로터리 드럼을 포함하는, 다상 스틸 슬래그에 대한 처리 플랜트로서, 상기 스틸 슬래그 공급 장비는 공급 슈트를 포함하고;
상기 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트는 상기 공급 슈트와 상기 로터리 드럼 사이에 제공되는 저장소를 더욱 포함하고, 상기 저장소는 통 형상을 가지며, 하나의 단부는 깔때기를 가진 상기 슈트의 하부 개방 단부와 회전 가능한 핏(fit)을 형성하고, 다른 단부는 상기 로터리 드럼의 처리 챔버에 연결되고 상기 로터리 드럼과 동축인, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 슈트의 하부 개방 단부는 상기 저장소의 개방 단부와 클리어런스 핏을 형성하는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 로터리 드럼의 축은 수평면에 대해 경사 각도를 가지며, 여기서 상기 경사 각도는 0° 내지 25°의 범위를 갖는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 로터리 드럼의 축은 수평면에 대해 경사 각도를 가지며, 여기서 상기 경사 각도는 8° 내지 12°의 범위를 갖는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 저장소의 내부 벽은 수냉각 벽인, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
환형 냉각 분부 튜브가 제공되며, 상기 분무 튜브는 상기 저장소의 축을 따라 균등하게 제공되고, 상기 냉각 튜브 외측에 외부 커버가 제공되며, 상기 외부 커버는 지면에 고정되고 상기 냉각 튜브로부터 수집된 분무수를 배출하고, 상기 냉각 튜브는 상기 커버에 고정되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 고온 슬래그의 흐름을 견디는 공급 슈트의 하부 부분에는 수냉각 장비가 제공되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 저장소의 체적은 상기 슬래그 탱크의 체적의 2-3배인, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
로터리 드럼의 외부 원통의 슬래그 배출 구역에는 수차형 물 수집실이 제공되어 처리 동안 물의 축적이 없게 하며, 상기 수집실은 외부 원통의 둘레를 따라 균등하게 제공되고, 상기 수집실들 사이의 파티션 플레이트의 각도는 슬래그를 수용하기 위해 깔때기의 개방 각도와 매치되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 공급 슈트의 하부 개방 단부는 상기 저장소의 단부로 삽입되는, 다상 스틸 슬래그를 위한 처리 플랜트.