KR910003477B1 - 고온 용융물의 정량배출방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고온 용융물의 정량배출방법

제 1 도는 본 발명에 관한 정량취출장치를 표시한 전체도.

제 2 도는 전기로의 단면 설명도.

제 3 도는 본 발명에 관한 방법을 실시한 경우의 전기로의 경동상태를 표시한 설명도.

제 4 도는 링의 1예를 표시한 사시도.

제 5 도는 링을 노즐에 장착한 경우의 단면 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전기로(용융로) 4 : 노즐

9 : 로우드 셀(load cell) 11 : 실린더장치

본 발명은 고온 용융물의 정량배출방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 용융슬랙으로부터 암면(rock wool), 디비트로 세람(devitro ceram)을 제조하기 위한 전기로등의 용융로로부터 고온 용융물을 정량적으로 배출하는 방법에 관한 것이다.

제철소의 고로(高爐)에서 다량으로 부생하는 고온의 용융상의 슬랙은 이것을 물로 급냉파쇄하여 수쇄(水碎)슬랙으로 가공한 것이 고로시멘트, 시멘트혼합재, 지반개량재, 콘크리이트골재등에 이용되고 있다. 또 이것을 광대한 부지에 방류하여 냉각하여 슬랙쇄석(碎石)(서냉슬랙)으로 가공한 것이 노반재(路盤材), 골재, 매립자재등외에 압면원료로서 이용되고 있다.

종래의 암면제조는 슬랙쇄석에 필요에 따라 성분조정재를 첨가하여 전기로, 큐우펄러(cupola)등의 용융로에서 재용융하여, 용융물을 제면기에 공급하여 원심력 및/또는 압력공기, 스팀등의 유체압력으로 섬유화하는 방법이 채용되고 있다. 이 종래 방법은 슬랙쇄석을 사용하므로 원료의 수송이나 저장에 편리하며 또 암면원료의 화학성분 조정을 하기 쉽지만 고로에서 꺼낸 막대한 현열을 이용할 수가 없어 폐기하고 있다.

최근에는 에너지절감의 관점에서 고로에서의 고온용융슬랙을 전기로에 직접 장입(裝入)하여 전기로에서 성분조정과 온도조정한후, 제면기에 공급하는 방법이 주목되고 있다. 이 방법에서는 용융슬랙을 전기로에서 약간 가열하여 성분조정재를 융해시킬뿐인 에너지소비로 족하므로 종래 방법에 비하여 다대한 에너지를 절약할 수가 있다. 그러나 고로의 슬랙배출작업을 수시간마다 간헐적이며 남비차(pan type car)로 수송된 용융슬랙은 방열하여 고화하므로 용융슬랙의 전기로의 장입도 간헐적으로 되지않을 수 없다. 암면의 제조는 연속작업이며 전기로내의 용융물은 연속적으로 감소된다.

한편 암면의 품질의 안정화 산출량을 향상시키는데는 제면기에 대한 용융물의 공급량을 가급적 변동하지 않도록 하는 것이 긴요하며 그러기 위해 전기로에서 용융물의 정량배출이 필요하다. 이 경우 전기로내의 용융물의 감소에 대응하여 전기로내의 압력을 서서히 높혀서 노즐로부터의 유량을 일정하게 유지하거나 또는 노즐의 개구도를 용융물의 감소와 함께 서서히 크게 하여 유량을 일정하게 유지하는 방법이 고려된다.

그러나 전자의 가압조정방법에서는 가압장치 및 그 제어장치를 별도로 장비하지 않으면 안되므로 전체시스템이 대형화하고 또한 복잡화하며 또 전기로를 기밀적으로 또한 내압구조로 하지 않으면 안된다. 후자의 개구도 조정방법에서는 연속적으로 감소하는 전기로내의 용융물의 양에 대응하여 노즐의 개구도를 정확히 제어하는 것은 어렵고, 정량성의 확보에 문제가 있다.

본 발명의 목적은 용융재료가 간헐적으로 장입되는 용융로로부터 용융물을 연속적으로 정량배출할 경우에 간편한 수단으로 더욱이 정확히 배출할 수 있도록 하여 이로써 작업의 간소화 및 암면의 품질안정과 생산고 향상을 도모하는 것이다.

본 발명은 노체를 경동할 수 있는 용융로내에 용융상 슬래그 및 필요에 따라서 성분 조정제를 간헐적으로 장입하고, 소정온도에 조정한 용융물을 연속적으로 용융물의 액면하의 배출구로부터 무기섬유를 제조하는 제면기에 정량배출하는 고온 용융물의 정량배출방법에 있어서, 용융로의 용융상 슬래그와 성분 조정재의 장입 및 용융물의 배출에 의해 변화하는 용융로의 중량을 측정하고, 이 중량 측정치로부터 노내용융물의 중량변화율을 연산하여, 이 연산치와 실정치와의 대비에 의한 제어신호로 용융물의 무기섬유를 제조하는 제면기에의 배출율이 거의 일정히 되도록 용융로를 경동시키는 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법이다.

다음에 첨부도면에 표시한 실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 관한 방법을 고로에서의 고온용융슬랙을 가공하여 암면등의 무기섬유재료를 제조할 경우의 실시예로 표시한 것이며 고온용융뮬을 일정량씩 배출하는 장치로서 정량배출장치를 장비한 전기로(1)를 표시하고 있다. 고로(도시하지 않음)에서의 고온용융물은 남비차(2)에 의해 직접 전기로(1)까지 운반되어 전기로(1)의 상부에 설치한 재료수입구(受入口)로서의 장입장치(3)를 통하여 소정량씩 간헐적으로 전기로(1)내에 장입된다. 도관(15)에 의해 성분조정재(안면재료에 있어서는 규석동)를 첨가하여 전기로(1)내에서 소정온도(1400 내지 1600℃)에 용융한후, 전기로(1)의 배출구를 형성하는 노즐(4)로부터 연속적으로 제면기(5)에 정량공급하여 제면기(5)로 암면을 제조한다.

본 발명에 있어서는 노즐(4)로부터 용융물을 제면기(5)에 공급할 경우에 점차적으로 변화하는 전기로(1)내에 수납된 용융물의 양에 대응하여 서서히 전기로(1)를 경동시켜 노즐(4)로부터 배출하는 용융물의 양을 일정하게 유지하고 있다.

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명에 관한 방법을 실시하기 위하여 최적수단의 정량배출장치를 표시한 것이다.

본 실시예에 있어서 전기로(1)는 노체로부터의 열 방산을 방지하기 위하여 복층의 내화연화층(6)을 내장하여 노내 분위기를 비활성가스 예컨대 질소가스로 간직하여 공기의 침입을 극력 억제하기 위하여 전기로(1)의 각부를 시일구조로 하고 있다. 전기로(1)의 외벽하부에는 용융물 배출용의 노즐(4)이 설치되어 있다. 이 노즐(4)은 내열성재료로 만들어져 있고 특히 본 실시예에서는 내부에 공동부(7)를 형성하여 이 공동부(7)내에 유입시킨 물에 의해서 노즐(4)전체를 수냉하고 있다. 노즐(4)의 선단에는 홈통(8)이 끼어져 있다. 또 전기로(1)의 하면(13)은 만곡상으로 형성되어 있고, 기대(10)의 상면에 배설된 가이드로울러(14)위에 재치된 전기로(1)의 만곡상하면(13)이 상기 가이드로울러(14)에 따라서 슬라이딩 하므로써 전기로(1)의 경동조작을 원활하게 하고 있다.

또 본 발명에 관한 방법에서는 노즐(4)에서의 용융물의 배출량을 전기로(1)내의 용융물의 저류량의 다소에 불구하고 일정하게 유지하기 위하여 전기로(1)의 중량을 연속적 또는 간헐적으로 측정하여 노즐(4)로부터 연속적으로 감소하는 전기로(1)내의 용융물의 중량 변화율이 일정하게 되도록 전기로(1)를 경동시키지만 본 실시예에서는 전기로(1)의 중량을 측정하는 수단으로서 전기로(1)의 하부 4구석에 배설한 로우드셀(9)을 사용하고 있다. 이 로우드셀(9)로 전기로(1)의 중량을 연속적 또는 간헐적으로 측정하여 전기로(1)에 대한 재료의 간헐적 장입 및 노즐(4)로부터의 용융물의 연속적 배출에 의해서 점차 변화하는 전기로(1)의 중량측정치가 도시외의 제어장치에 보내진다. 이 제어장치에서는 상기 중량측정치로부터 전기로등의 외장의 무게를 뺀 노내용융물의 중량변화율(△W/△T)(T=time)을 연산하여 미리 설정된 용융물배출율(△Wo/△T)과 이 중량변화율(△W/△T)을 대비하여 제 3 도에 표시한 바와 같이 전기로(1)를 경동시켜 노즐(4)로부터의 용융물의 배출량을 조정하여 연산치(△W/△T)를 설정치(△Wo/△T)에 접근시킨다. 따라서 전기로(1)내의 용융물 중량의 감소에 따라 설정치(△Wo/△T)보다 저하하는 연산치(△W/△T)를 수정하는데는 전기로(1)의 경동을 크게하고 한편 재료가 간헐적으로 장입되어 전기로(1)의 중량의 증가에 따라 설정치보다 증대하는 연산치를 수정하는데는 전기로(1)를 세우는 방향으로 회동시켜 설정치에 접근해간다. 또 재료는 장입한 경우에는 일시적으로 전기로(1)내의 온도가 저하하여 용융물의 점도가 증가하므로 노즐(4)로부터의 배출량이 감소하지만 이 경우에는 연산치가 제하하므로 전기로(1)의 경동을 크게하게 된다.

또한 용융물 장입의 시기는 전기로(1)의 중량측정에 의해 결정하여도 되고, 또 장입용융물의 중량도 전기로(1)의 중량측정에 의해서 정확히 할 수 있다.

상기 전기로(1)의 경동은 전기로(1)를 기대(10)상에서 지지하는 유압구동의 실린더장치(11)에 의해서 행해지고 제어장치로부터의 제어신호에 의거하여 신축작동하는 로드(12)를 감소 이동시키면서 전기로(1)를 경사시킨다. 또한 이와 같은 실린더장치(11)에 한하지 않고 예컨대 기어기구를 이용하여 모우터구동에 의해 경동시키도록 하여도 좋다.

제 4 도 및 제 5 도는 전기로(1)로부터의 용융물의 배출량을 간편한 수단으로 변경할 수 있도록 한 경우의 실시예이나 즉 노즐(4)로부터의 배출하는 용융물은 용융물의 점성이나 온도에 의해서도 그 배출량이 상이하며 또 생산량의 조정이나 제품의 종류에 따라서는 배출량을 변경할 필요가 생기지만 본 실시예에서는 노즐(4)자체를 바꾸는 일없이 노즐(4)내에 내경이 다른 링(16)을 끼워넣어 고정시키므로써 노즐(4)의 개구부의 직경을 변경할 수 있도록 한 것이다. 링(16)은 외주형상이 노즐(4)의 개구부의 형상과 거의 일치하도록 형성되어 있고 부착시에는 노즐(4)의 개구내 주벽에 링(16)의 외주벽을 밀착시켜서 장착하는 동시에 용접등의 수단에 의해서 노즐(4)내주벽에 고정된다. 이와 같이 내경이 다른링을 몇종류인가를 준비해 두므로써 이들링을 바꾸는 것만으로 간단히 노즐(4)로부터의 배출량을 변경할 수가 있다.

또한 상기 실시예에서는 고로에서의 용융슬랙으로부터 암면을 제조할 경우에 대하여 설명하였으나 슬랙쇄석이나 현무암(玄武岩), 안산암(安山岩)등의 천연암성을 용융로에서 용융하여 암면을 제조할 경우에도 또 더비트로세람등의 인조석의 제조에도 적용할 수 있고 더 나아가서는 용융철이나 용융등의 용융물의 정량배출에 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이며 또 전기로에 한하지 않고 다른 일반의 용융로에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 고온용융물의 정량배출방법에 의하면 용융물의 중량변화율을 설정치에 맞추도록 용융로를 경동시킬뿐이라고 하는 간이한 수단으로 고온용융물의 배출량을 일정하게 유지할 수가 있으므로 종래에 비하여 시스템 전체를 대형화 및 복잡화시키는 일이 없고 고온용융물을 가공한 경우의 제품과 품질과 산출량을 향상시킬 수가 있다.

Claims (5)

1. 노체를 경동할 수 있는 용융로내에 용융상 슬래그 및 필요에 따라서 성분 조정제를 간헐적으로 장입하고, 소정온도에 조정한 용융물을 연속적으로 용융물의 액면하의 배출구로부터 무기섬유를 제조하는 제면기에 정량배출하는 고온 용융물의 정량배출방법에 있어서, 용융로의 용융상 슬래그와 성분 조정재의 장입 및 용융물의 배출에 의해 변화하는 용융로의 중량을 측정하고, 이 중량 측정치로부터 노내용융물의 중량변화율을 연산하여, 이 연산치와 설정치와의 대비에 의한 제어신호로 용융물의 무기섬유를 제조하는 제면기에의 배출율이 거의 일정히 되도록 용융로를 경동시키는 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법.
2. 제 1 항에 있어서, 용융로의 중량을 용융로와 가대의 사이에 설치된 로우드셀에 의해 측정하는 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 용융로의 용융배출구는 노본체 외벽의 하부에 설치된 수냉식 노즐인 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법.
4. 제 3 항에 있어서, 노즐에 링을 끼워 넣어서, 용융물의 배출량을 조정하는 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법.
5. 제 1 항에 있어서, 용융로가 불활성 가스 분위기하에 유지된 전기로인 것을 특징으로 하는 고온 용융물의 정량배출방법.

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