KR0173457B1

KR0173457B1 - 용탕과 슬래그의 연속배출방법과 장치

Info

Publication number: KR0173457B1
Application number: KR1019900018976A
Authority: KR
Inventors: 도시오 마추오까; 유키오 고야부; 신니찌 구로주
Original assignee: 구보 마사다까; 스미도모쥬기가이고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 1989-11-25
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1999-02-18
Also published as: KR910009368A; US5123631A; EP0429978A1; DE69004054T2; JP2827126B2; EP0429978B1; CA2030252C; ATE96222T1; JPH03168589A; DE69004054D1; CA2030252A1

Abstract

연속적으로 방출될 수 있는 용해된 금속과 찌꺼기를 형성하기 위해 물질을 용해하고 변형시키는 메인퍼니스를 포함한 피니스시스템과 메인퍼니스 측벽 윗부분에 형성된 배출구를 마련하고 메인퍼니스와 연결된 보조로는 매출구를 통해 메인퍼니스 내부와 통한다.

메인퍼니스에서 용해된 금속은 배출구를 봉인하기 위해 배출구 높이보다 윗부분을 유지하면서 용해된 금속과 찌꺼기는 메인퍼니스로부터 보조로 안으로 연속적으로 흐른다.

용해된 금속과 찌꺼기는 메인퍼니스에서 용해된 금속과 찌꺼기의 양이 증가함에 따라 같은 비율로 보조로로부터 방출된다. 보조로는 보조로에서 용해된 금속과 찌꺼기의 온도를 독립적으로 조절하기 위한 온도조절장치를 설치할 수 있다.

Description

용탕과 슬래그의 연속배출방법과 장치

본 발명은 전기유도로 등의 용융로에서 용해된 용탕과 슬래그(slag)를 연속적으로 배출하는 방법과 장치에 관한 것이다.

전기유도로와 아크로 등의 용해로는 높은 열에너지의 전기가열에 의해 금속이나 금속화합물을 녹이고 변형시키는데 사용되어 왔다. 이런 형태의 로에서 용탕과 슬래그는 용량과 수율에 관계없이 로체를 옆으로 기울이거나 로의 밑바닥 플러그를 깨뜨려 배출한다.

그러나, 종래의 배출방법은 매우 위험하여 높은 수준의 기술을 갖춘 숙련된 기술자가 요구되며, 배출되는 동안 전체 로시스템의 작동이 중지된다. 작동이 중지되면 생산성이 감소될 뿐만 아니라, 전체장치의 온도를 감지하기 위한 적당한 대응책이 요구된다

한편, 용탕이 높은 온도에서 로로부터 직접 배출되는 종래의 방법에서, 높은 온도에서 배출이 행해질 때 일어나는 증기의 발생을 막기 위해서 용탕의 온도를 낮춘다면, 슬래그의 유동성이 나쁘게 되어 용탕과 슬래그의 원만한 배출이 방해되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 위에서 언급한 종래기술의 문제점을 극복할 수 있는 용탕과 슬래그를 연속적으로 배출할 수 있는 용탕과 슬래그의 연속배출방법과 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 용해로에서 용탕과 슬래그를 연속적으로 배출하는 본 발명 용탕과 슬래그의 연속배출장치의 수직단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주로 2 : 유도가열코일

3a : 주물질투입구 3b : 보조물질투입구

4 : 로가스방출군멍 5 : 보조로

6 : 배출구 7 : 방출둑

8 : 분리둑 9 : 배출통

10 : 슬래그가열장치 11 : 온도조절히터

12 : 온도계 13 : 조절기

14, 14A : 용탕 15, 15A : 슬래그

16 : 파이프

본 발명의 한 관점에 따르면, 용탕(14)과 슬래그(15)를 수용하며 측벽상부에 배출구(6)가 형성된 주소(1)와, 상기 주로(1)에 결합되고, 상기 배출구(6)를 통해 상기 주로(1)의 내부와 연결되는 보조로(5)를 포함하는 로시스템을 준비하는 단계와, 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이를 갖는 방출둑(7)을 상기 보조로(5)에 설치하는 단계와, 용탕(14)(14A)이 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로(5)로 연속적으로 흐르도록 하는 단계와, 상기 용탕(14A)을 상기 방출둑(7)을 넘어서 배출하는 단계를 갖는 용탕과 슬래그의 연속배출방법에 있어서, 분리둑(8)과, 상기 분리둑(8)의 상류에 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이로 설치되는 배출통(9)을 상기 보조로(5)에 설치함으로써 상기 방출둑(7)을 상기 분리둑(8)의 하류에 위치시키는 단계와, 상기 주로(1) 내부의 용탕(14)과 슬래그(15)의 레벨을 상기 배출구(6)의 레벨보다 높게 유지하여 상기 용탕(14)과 슬래그(15)에 의해 상기 배출구(6)가 계속하여 실링되도록 하면서, 상기 슬래그(15)(15A)가 상기 용탕(14)(14A)과 함께 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로 (5)로 연속적으로 흐르도록 하는 단계와, 상기 보조로(5)에서 상기 용탕(14A)과 상기 슬래그(15A)를 그들의 비중차에 의하여 서토 분리하는 단계와, 상기 보조로(5)에 설치된 분리둑(8)에 의해서 분리된 슬래그(15A)를 상기 배출통(9)을 통하여 배출하는 단계와, 분리된 상기 용탕(14A)을 상기 방출둑(7)을 넘어서 배출하기 전에 상기 분리둑(8)의 아래를 통과하도록 인도하는 단계로 구성됨으로써, 상기 주로(1)에 공급되는 원료에 의해 생성되는 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 증가량이 상기 보조로(5)를 통하여 자동적으로 배출되도록 함을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출방법을 제공한다.

상기 발명의 형태에서, 상기 보조로(5)에서의 상기 용탕(14A)과 상기 슬래그(15A)의 온도가 상기 보조로(5)에 설치된 온도조절장치에 의해서 조절된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 용탕(14)과 슬래그(15)를 수용하며 측벽상부에 배출구(6)가 형성된 주로(1)와, 상기 주로(1)에 결합되고, 상기 배출구(6)를 통해 상기 주로(1)의 내부와 연결되는 보조로(5)와, 상기 보조로(5)에 설치되고, 용탕(14A)을 배출하기 위하여 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이를 갖는 방출둑(7)으로 구성되는 용탕과 슬래그의 연속배출장치에 있어서, 상기 보조로(5)의 상기방출둑(7)의 상류에 설치되어, 슬래그(15A)의 흐름을 막고, 상기 용탕(14A)을 그 아래로 통과하도록 하여 상기 방출둑(7)에서 배출되도록 하는 분리둑(8)과, 상기 분리둑(8)의 상류에 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 레벨로 설치되어 상기 분리둑(8)에 의해 막힌 상기 슬래그(15A)를 배출하는 배출통(9)으로 구성되고, 상기 주로(1)내의 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 레벨을 상기 배출구(6)의 레벨보다 높게 유지하여 상기 용탕(14)과 슬래그(15)에 의하여 상기 배출구(6)를 계속하여 실링하면서 상기 주로(1)에 공급되는 원료에 의해 생성되는 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 증가량이 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로(5)로 함께 연속적으로 흐르게 하고, 상기 보조로(5)에서 각각 상기 방출둑(7)과 배출통(9)을 통하여 자동적으로 배출되도록 함을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출장치가 제공한다.

상기 발명의 형태에서, 상기 보조로(5)에 온도조절히터(11) 또는 온도조절매체용의 파이프(16)를 설치함을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 형태에서, 상기 보조로(5)의 상부에 슬래그가열장치(10)를 설치함을 특징으로 한다.

금속과 금속화합물을 포함한 미리 처리된 물질이 전기유도로 등의 주로(1)내의 용융물위로 연속적으로 공급될 때, 그 물질은 로 바깥의 폐기가스처리시스템으로 배출되는 가스요소를 형성할 뿐만 아니라, 용탕과 슬래그를 형성하기 위해 녹거나 변형된다.

결과적으로, 로에서 용융된 물질의 레벨(높이)은 로내에서 반응생성물이 증가하는 양에 따라 점차적으로 증가한다.

그러나, 주로(1)와 보조로(5)가 배출구(6)를 통하여 서로 통해 있기 때문에 용탕(14)(14A)은 배출구(6)를 통해 흐르고 보조로(5)에서 방출둑(7)을 넘어 외부로 배출된다.

방출둑(7)의 높이는 용융환원되는 물질, 로내의 정적압력 , 전자력에 의한 교반 등과 같은 여러 가지 요소에 따라 적당하게 정해지고, 용융된 금속생성물은 로에서 생성물이 증가함에 따라 같은 비율로 연속적으로 배출될 수 있으므로 로에서 용융된 생성물은 배출구(6)를 통하여 로 가스를 배출하지 않고도 일정한 높이가 사실상 유지된다.

배출되는 용융된 생성물은 보조로(5)에 받아들여지고, 슬래그(15A)의 비중이 용탕(14A)의 비중보다 작기 때문에 용탕(14A)과 슬래그(15A)는 비중차로 인해 서로 분리된다.

배출될 때 용탕(14A)과 슬래그(15A)의 온도는 보조로(5)에 마련된 용탕(14A)의 온도조절장치와 슬래그가열장치(10)에 의해 독립적으로 조절된다.

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 용해로에서 용해된 용탕과 슬래그를 연속적으로 방출하는 본 발명 장치의 수직단면도이다.

전기유도로 등에 주로(1)는 그 측벽의 아랫 부분 둘레에 유도가열코일(2)이 배치되어 있고, 그 꼭대기 부분에 주물질투입구(3a)와 보조물질투입구(3b) 뿐만 아니라, 로가스방출구멍(4)을 갖추고 있다.

보조로(5)는 대략 유도가열코일(2)의 끝부분에서 상기 주로(1) 높이의 중간보다 윗부분에서 주로(1)의 측벽에 형성된 배출구(6)를 통해 상기 주로(1)의 내부와 연결된다.

그러므로 용융된 용탕(14)과 슬래그(15)는 배출구(6)를 통하여 주로(1)로부터 보조로(5) 안으로 흐르게 되고, 상기 보조로(5)에 설치된 방출둑(7)을 넘어서, 또한 배출통(9)을 통하여 바깥으로 배출되게 된다.

방출둑(7)의 높이는 용응 환원되는 물질, 로내의 정적압력, 전자력에 의한 교반 효과 등과 같은 여러 가지 요소에 의해 적당하게 정해지고, 용융된 생성물은 로에서 생성물의 증가에 따라 같은 비율로 연속적으로 배출될 수 있으므로 로에서 용융된 용탕은 배출구를 통하여 로가스를 배출하지 않고도 일정한 높이가 사실상 유지된다.

보조로(5)는 용응된 용탕(14A)과 슬래그(15A)를 서로 분리시키기 위해 분리둑(8)을 가지며, 도면에서 나타낸 단면에 직각방향으로 연장된 슬래그 방출통(9)을 갖는다.

가스버너 등의 슬래그가열장치(10)는 보조로(5)의 상부에 용탕(14A)으로부터 분리된 슬래그(15A)를 가열하기 위해 설치된다. 슬래그가열장치(10)는 슬래그(15A)의 유동성을 조정하기 위하여 슬래그(15A)의 온도측정결과에 따라서 작동될 수 있게 되어 있다.

또한, 슬래그가열장치(10)는 슬래그(15A)의 전기저항에 의해 발생된 열에 의해 슬래그(15A)를 가열하기 위해 슬래그층에 파묻힌 한 쌍의 전극일 수도 있다.

온도조절히터(11)는 상기 보조로(5)의 밑부분에 삽입된 저항가열기 또는 전기유도가열코일을 포함하고, 용탕(14A)의 온도측정에 적합한 온도계(12)로부터의 출력에 대응하여 차례차례로 작동하는 조절기(13)의 조절하에서 작동한다.

용탕(14A)의 열방산이 너무 작아서 용탕(14A)의 온도가 소정의 배출온도보다 여전히 높을 때에는 배출되는 용탕(14A)의 냉각을 위하여 온도조절매체용의 파이프(16)가 방출둑(7) 부근에 설치된다.

14와 14A는 용탕을 나타내고, 15와 15A는 상기 용탕(14)(14A)위에 떠있는 슬래그를 표시한다.

물질의 용용과 환원에 대한 주로(1)의 작동 뿐만 아니라 용탕(14)과 슬래그(15)의 배출에 대한 작동은 아래에서 설명되는 방법으로 행하여진다.

주로(1)는 생성되는 용탕(14)과 슬래그(15)를 포함한 원료물질로 미리 차있고, 유도가열코일(2)은 작동의 개시에 앞서 용탕(14)과 슬래그(15)를 형성하기 위해 물질을 가열하고 녹이도록 전압이 가해진다.

이 단계에서, 용융된 물질의 높이는 용융된 물질로 배출구(6)를 완전히 메우기 위해 배출구(6)보다 높은 높이로 정해진다. 금속과 금속화합물을 포함한 처리대상물(5)은 주물질투입구(3a)를 통하여 주로(1) 내부의 용응물위에 연속적으로 채워진다. 동시에, 염기도 조정을 위해 석회석과 이와 유사한 탄소질환원제의 용제가 보조물질투입구(3b)를 통해 용탕(14)위에 채워진다. 결과적으로 가스생성물이 폐기 가스처리시스템을 통해 배출가스(G)로서 로 외부로 방출되는 동안 처리대상물(5)은 용탕(14)과 슬래그(15)를 형성하도록 용융·환원된다.

주로(1) 내의 반응생성물의 높이는 반응생성물양의 증가에 따라 높아지나, 주로(1)와 보조로(5)가 배출구(6)를 통해 서로 연결되어 있기 때문에 용응된 생성물이 보조로(5)에서 방출둑(7)을 넘어서 배출되도록 하기 위해 배출구(6)를 통하여 보조로(5)쪽으로 유입된다.

방출둑(7)의 높이는 용융환원되는 물질, 로내부의 정적압력과 전자력에 의한 교반 효과 같은 여러 요소에 따라 적당하게 정해지고, 상기 배출구(6)는 로가스의 배출을 막기 위한 밀봉을 제공하기 위해 액체상에 용융생성물로 항상 채워져 있다.

결과적으로, 용융된 생성물은 주로(1)에서 용응된 생성물 양의 증가에 따라 동일한비율로 외부로 배출되므로, 배출구(6)를 통하여 로가스를 배출하지 않고도 주로(1)에서 용융된 생성물은 일정한 높이를 유지한다.

15A로 표시된 용융된 생성물의 슬래그는 분리둑(8)에 의해 분리된다. 슬래그(15A)의 발생율이 적을 때 슬래그(15A)는 오랫동안 보조로(15)에 머물러 응고되는 경향이 있다. 그러나, 슬래그가열장치(10)는 유체가 충분히 높은 온도를 유지하도록 슬래그(15A)를 가열하여 연속적으로 원만하게 배출되도록 한다.

보조로(5)의 용량이 작은 경우 등의 열방산율이 용탕(14A)을 냉각하는데에 비해 지나치게 클 때, 온도조절장치(11)는 용탕(14A)의 요구되는 온도를 유지하기 위해 용탕(14A)을 가열하도록 작동된다.

역으로, 열방산이 너무 작아서 용탕(14A)의 원하는 방출온도가 지나치게 클 때는 용탕(14A)은 상기 방출둑(7) 부근에 설치된 온도조절매체용의 파이프()6)에 의해 냉각된다. 결과적으로, 상기 용탕(14A)의 온도는 용탕(14A)이 상기 방출둑(7)을 넘쳐 흐르기전에 원하는 배출온도로 조절될 수 있다.

예를 들면, 용탕(14A)이 선철이나 망간철일 때 용탕(14A)의 온도는 1300℃ 또는 그 이하에서 조절될 수 있으므로 상기 방출둑(7)을 넘어서 원만하고 연속적인 배출이 가능하며, 배출이 더 높은 온도에서 행해질 때 생기는 증기의 발생을 피할 수 있다.

첫째, 이 분야의 작업에 숙련되지 않은 사람도 위험없이 배출작업을 할 수 있다.

둘째, 전체 장치의 작동이 중지되지 않고 배출이 행하여질 수 있으므로 생산 효율이 개선된다. 작동을 중지시키지 않음으로서 전체 장치의 온도보존이 필요없으므로 장치의 불안정한 온도와 압력의 변화, 배출완료 후 장치의 재개시때의 흐름상태 등에 의해 지금까지 부딪혀왔던 작동상의 어려움을 극복할 수 있다.

섯째, 용탕이 배출될 때의 온도는 용탕이 보조로에 있는 동안 조절될 수 있으므로 용탕은 안정된 배출과 연속적인 주조가 충분히 가능하도록 낮은 온도에서 배출될 수 있다.

예를 들면., 금속이 선철이나 망간철일 때, 용융온도는 1300℃ 또는 그 이하에서 조절될 수 있으므로 배출이 더 높은 온도에서 행해질 때 일어나는 증기의 발생을 피하면서 원만하고 연속적인 배출이 가능하다. 이것은 장치와 연결된 집진기에 로드를 현저하게 줄이며 유독한 물질에 의한 작업환경의 오염을 감소시킨다.

끝으로, 보조로의 용량을 적당하게 선택함으로서 슬래그/용탕 반응시간 즉 용탕과 슬래그의 분리시간을 보조로에서 조절할 수 있으므로 배출되는 슬래그의 조성을 안정화시킬 수 있고 용탕의 수율을 증가시킬 수 있다.

Claims

용탕(14)과 슬래그(15)를 수용하며 측벽상부에 배출구(6)가 형성된 주로(1)와, 상기 주로(1)에 결합되고, 상기 배출구(6)를 통해 상기 주로(1)의 내부와 연결되는 보조로(5)를 포함하는 로시스템을 준비하는 단계와, 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이를 갖는 방출둑(7)을 상기 보조로(5)에 셜치하는 단계와, 용랑(14)(14A)이 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로(5)로 연속적으로 흐르도록 하는 단계와, 상기 용탕(14A)을 상기 방출둑(7)을 넘어서 배출하는 단계를 갖는 용탕과 슬래그의 연속배출방법에 있어서, 분리둑(8)과, 상기 분리둑(8)의 상류에 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이로 설치되는 배출통(9)을 상기 보조로(5)에 설치함으로써 상기 방출둑(7)을 상기 분리둑(8)의 하류에 위치시키는 단계와, 상기 주로(1) 내부의 용탕(14)과 슬래그(15)의 레벨을 상기 배출구(6)의 레벨보다 높게 유지하여 상기 용탕(14)과 슬래그(15)에 의해 상기 배출구(6)가 계속하여 실링되도록 하면서, 상기 슬래그(15)(15A)가 상기 용탕(14)(14A)과 함께 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로(5)로 연속적으로 흐르도록 하는 단계와, 상기 보조로(5)에서 상기 용탕(14A)과 상기 슬래그(15A)를 그들의 비중차에 의하여 서로 분리하는 단계와, 상기 보조로(5)에 설치된 분리둑(8)에 의해서 분리된 슬래그(15A)를 상기 배출통(9)을 통하여 배출하는 단계와, 분리된 상기 용탕(14A)을 상기 방출둑(7)을 넘어서 배출하기 전에 상기 분리둑(8)의 아래를 통과하도록 인도하는 단계로 구성됨으로써, 상기 주로(1)에 공급되는 원료에 의해 생성되는 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 증가량이 상기 보조로(5)를 통하여 자동적으로 배출되도록 함을 특징으로 하는 용탕파 슬래그의 연속배출방법.
제1항에 있어서, 상기 보조로(5)에서의 상기 용탕(14A)파 상기 슬래그(15A)의 온도가 상기 보조로(5)에 설치된 온도조절장치에 의해서 조절되는 것을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출방법.
용탕(14)과 슬래그(15)를 수용하며 측벽상부에 배출구(6)가 형성된 주로(1)와, 상기 주로(1)에 결합되고, 상기 배출구(6)를 통해 상기 주로(1)의 내부와 연결되는 보조로(5)와, 상기 보조로(5)에 설치되고, 용탕(14A)을 배출하기 위하여 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 높이를 갖는 방출둑(7)으로 구성되는 용탕과 슬래그의 연속배출장치에 있어서, 상기 보조로(5)의 상기 방출둑(7)의 상류에 설치되어, 슬래그(15A)의 흐름을 막고, 상기 용탕(14A)을 그 아래로 통과하도록 하여 상기 방출둑(7)에서 배출되도록 하는 분리둑(8)과, 상기 분리둑(8)의 상류에 상기 배출구(6)에 대하여 소정의 레벨로 설치되어 상기 분리둑(8)에 의해 막힌 상기 슬래그(15A)를 배출하는 배출통(9)으로 구성되고: 상기 주로(1)내의 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 레벨을 상기 배출구(6)의 레벨보다 높게 유지하여 상기 용탕(14)과 슬래그(15)에 의하여 상기 배출구(6)를 계속하여 실링하면서 상기 주로(1)에 공급되는 원료에 의해 생성되는 상기 용탕(14)과 슬래그(15)의 증가량이 상기 배출구(6)를 통하여 상기 주로(1)로부터 상기 보조로(5)로 함께 연속적으로 흐르게 하고, 상기 보조로(5)에서 각각 상기 방출둑(7)과 배출통(9)을 통하여 자동적으로 배출되도록 함을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출장치 .
제3항에 있어서, 상기 보조로(5)에 온도조절히터(11) 또는 온도조절 매체용의 파이프(16)틀 설치함을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 보조로(5)의 상부에 슬래그가열장치(10)를 설치함을 특징으로 하는 용탕과 슬래그의 연속배출장치.