KR101032055B1 - Apparatus and method for tapping melts in plasma torch melter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용융로 내의 용융물을 출탕하기 위한, 일측에 상기 용융물의 출탕구가 경사지게 형성되고, 상부에 플라즈마 토치가 설치되며, 하부 바닥에 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전되는 주전극이 설치된 플라즈마 토치 용융로에 사용되는 용융물 출탕장치에 있어서, 주전극과 병렬 연결되며, 출탕구를 따라 용융물에 근접하여 플라즈마 토치의 양극과 통전되어 출탕구에 잔존하는 용융물을 가열하여 용융시키는 출탕유도전극; 플라즈마 토치의 양극과 주전극의 통전을 차단하고, 플라즈마 토치의 양극과 출탕유도전극과의 통전을 연결시키는 제어부; 및 출탕유도전극을 출탕구를 따라 이동시켜, 용융물과의 근접거리를 조절하는 이송장치를 포함한 것을 특징으로 한다.In the present invention, a tapping hole of the melt is formed to be inclined at one side to tap the melt in the melting furnace, and a plasma torch is installed at an upper portion thereof, and a plasma torch melting furnace is provided with a main electrode that is energized with an anode of the plasma torch at a lower bottom thereof. A melt tapping apparatus for use, comprising: a tapping induction electrode connected in parallel with a main electrode and energized with an anode of a plasma torch near a melt along a tap opening to heat and melt a melt remaining at the tap opening; A control unit which blocks the energization of the anode and the main electrode of the plasma torch and connects the electricity of the anode and the tapping induction electrode of the plasma torch; And it is characterized in that it comprises a transfer device for moving the tapping induction electrode along the tapping opening, to adjust the close distance to the melt.

출탕유도전극, 보조전극, 출탕장치, 용융로, 플라즈마 토치 Tapping induction electrode, auxiliary electrode, tapping device, melting furnace, plasma torch

Description

플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TAPPING MELTS IN PLASMA TORCH MELTER}Apparatus and method for melting the melt of the plasma torch melting furnace {APPARATUS AND METHOD FOR TAPPING MELTS IN PLASMA TORCH MELTER}

본 발명은 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 출탕유도전극을 이용하여 폐색된 출탕구에 잔존하는 용융물을 안전하고 용이하게 용융시킬 수 있는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a melt tapping apparatus and method for a plasma torch melting furnace, and more particularly, to a melt tapping apparatus for a plasma torch melting furnace capable of safely and easily melting a melt remaining at a blocked tapping outlet using a tapping induction electrode. And to a method.

플라즈마 토치 용융로의 출탕구는 출탕구 외벽의 낮은 온도나 응고상태의 용융물에 의해 폐색될 수 있다. 또한, 출탕과정에서의 슬래그가 성장하여 출탕구가 폐색되기도 한다. 이처럼, 용융물에 의해 출탕구가 막히게 되면 종래에는 기계적인 방법(예를 들어, 드릴, 해머, 머드건, 또는 산소 토치)을 사용하여 출탕구를 막고 있는 용융물을 제거하기가 곤란하여, 출탕구의 개공이 매우 어렵다. 심지어, 출탕구의 용융물을 제거하지만, 용융로를 이루는 내화물을 해체하여야 하는 경우도 발생한다.The tap opening of the plasma torch melting furnace may be blocked by the low temperature or the solidified melt of the tap outer wall. In addition, the slag in the tapping process may grow and block the tapping hole. As such, when the tap is blocked by the melt, it is difficult to remove the melt blocking the tap by using a mechanical method (for example, a drill, a hammer, a mud gun, or an oxygen torch). Opening is very difficult. Even though the melt of the tap is removed, the refractory forming the melting furnace has to be dismantled.

아울러, 기계적 방법을 사용하여 출탕구의 용융물을 제거하는 종래방법은 단시간 내에 간헐적인 출탕을 반복하는 용융시스템에 사용하기에 부적합하다. 특히, 방사성 폐기물 처리에 적용하기에는 더욱 부적합하다.In addition, the conventional method of removing the melt at the tap using a mechanical method is not suitable for use in a melting system that repeats intermittent tapping in a short time. In particular, it is more unsuitable for application to radioactive waste treatment.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 출탕유도전극을 출탕구에 위치시켜, 출탕구를 폐색하고 있는 용융물을 용이하게 용융시켜 출탕구를 개공시킬 수 있는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to place the tapping induction electrode in the tapping outlet, to easily melt the melt occluded tapping the tapping outlet The present invention provides a melt tapping apparatus and method for a plasma torch melting furnace that can be opened.

본 발명의 제 2 목적은, 원격제어수단이 구비된 이송장치에 출탕유도전극을 설치하여, 출탕구를 폐색하고 있는 용융물이 방사성폐기물등과 같은 위험물질일 때도 원격에서 출탕구에 잔존하는 용융물을 안전하게 제거할 수 있는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치 및 방법을 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to install a tapping induction electrode in a conveying apparatus equipped with a remote control means, so that the melt remaining at the tapping outlet remotely even when the melt occluding the tapping outlet is a dangerous substance such as radioactive waste. It is to provide a melt tapping apparatus and method for a plasma torch melting furnace that can be safely removed.

본 발명의 제 3목적은, 출탕유도전극 외에 보조전극을 용융로 내부의 출탕구 근처에 위치시켜, 보조전극과 플라즈마 토치의 양극의 통전으로 발생한 줄(joule)열에 의해 용융로의 내부의 출탕구 부근의 용융물을 용이하게 가열할 수 있는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법을 제공하는 것이다.The third object of the present invention is to place an auxiliary electrode in addition to the tapping induction electrode near the tapping hole inside the melting furnace, and to close the taping opening inside the melting furnace by the joule heat generated by energization of the auxiliary electrode and the anode of the plasma torch. It is to provide a melt tapping method of a plasma torch melting furnace capable of easily heating the melt.

본 발명은 용융로 내의 용융물을 출탕하기 위한, 일측에 상기 용융물의 출탕구가 경사지게 형성되고, 상부에 플라즈마 토치가 설치되며, 하부 바닥에 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전되는 주전극이 설치된 플라즈마 토치 용융로에 사용되는 용융물 출탕장치에 있어서, 주전극과 병렬 연결되며, 출탕구를 따라 용융물에 근접 하여 플라즈마 토치의 양극과 통전되어 출탕구에 잔존하는 용융물을 가열하여 용융시키는 출탕유도전극; 플라즈마 토치의 양극과 주전극의 통전을 차단하고, 플라즈마 토치의 양극과 출탕유도전극과의 통전을 연결시키는 제어부; 및 출탕유도전극을 출탕구를 따라 이동시켜, 용융물과의 근접거리를 조절하는 이송장치를 포함한 것을 특징으로 한다.In the present invention, a tapping hole of the melt is formed to be inclined at one side to tap the melt in the melting furnace, and a plasma torch is installed at an upper portion thereof, and a plasma torch melting furnace is provided with a main electrode that is energized with an anode of the plasma torch at a lower bottom thereof. A melt tapping apparatus for use, comprising: a tapping induction electrode connected in parallel with a main electrode and energized with an anode of a plasma torch near a melt along a tap opening to heat and melt a melt remaining at the tap opening; A control unit which blocks the energization of the anode and the main electrode of the plasma torch and connects the electricity of the anode and the tapping induction electrode of the plasma torch; And it is characterized in that it comprises a transfer device for moving the tapping induction electrode along the tapping opening, to adjust the close distance to the melt.

또한, 본 발명인 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치는, 주전극 및 출탕유도전극과 병렬 연결되며, 용융로의 하부 바닥의 출탕구에 인접한 위치에 설치되어, 플라즈마 토치의 양극과 통전하여 용융로의 출탕구 부근에 존재하는 용융물을 가열하는 보조전극을 더 포함하되, 제어부는 플라즈마 토치의 양극과 주전극, 플라즈마 토치의 양극과 보조전극, 및 플라즈마 토치의 양극과 출탕유도전극을 선택적으로 연결하는 것이 바람직하다.In addition, the melt tapping apparatus of the plasma torch melting furnace of the present invention is connected in parallel with the main electrode and the tapping induction electrode, and is installed at a position adjacent to the tap opening of the lower bottom of the melting furnace, and is energized with the anode of the plasma torch and near the tapping opening of the melting furnace. It further comprises an auxiliary electrode for heating the melt present in the control unit, it is preferable to selectively connect the anode and main electrode of the plasma torch, the anode and auxiliary electrode of the plasma torch, and the anode and tapping induction electrode of the plasma torch.

본 발명인 출탕유도전극장치는, 출탕유도전극을 둘러싸며, 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 관형상으로서, 보호가스가 투입되어 출탕유도전극의 산화를 방지하는 보호가스가이드; 및 보호가스가이드의 타단에 설치되어, 보호가스가이드의 내부에 위치한 출탕유도전극과 연결되어, 상하 이동가능한 전극홀더를 더 포함하고, 보호가스가이드에 연결되어, 출탕유도전극을 출탕구의 중심부에 위치시키도록 하고, 출탕유도전극을 가이드하는 직선구동가이드; 및 직선구동가이드 상에 설치되어, 직선 구동 방식으로 직선구동가이드를 구동하는 서보모터를 포함하는 것이 바람직하다.The tapping induction electrode device of the present invention is a tubular shape surrounding the tapping induction electrode, one end is open and the other end is closed, a protective gas guide to prevent the oxidation of the tapping induction electrode by the protection gas is injected; And an electrode holder, which is installed at the other end of the protective gas guide, is connected to the tapping induction electrode located inside the protective gas guide, and is movable up and down. A linear driving guide to position and guide the tapping induction electrode; And a servo motor provided on the linear driving guide to drive the linear driving guide in a linear driving manner.

한편, 본 발명은 용융로의 출탕구 주변에 잔존하는 용융물을 출탕하기 위한 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법에 있어서, (a) 용융로의 상부에 설치된 플라즈마 토치의 양극과 용융로의 하부 바닥에 설치된 주전극 상호 간에 통전하는 단계; (b) 제어부가, (a)단계의 플라즈마 토치의 양극과 주전극 간의 통전을 차단시키면서, 상기 출탕구 주변의 용융물에 근접한 출탕유도전극과 플라즈마 토치의 양극을 통전시키는 단계; (c) 플라즈마 토치와 출탕유도전극의 통전에 의해 용융물이 출탕구에서 용융되는 단계; 및 (d) 출탕구에서 용융된 용융물이 외부로 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is the melt tapping method of the plasma torch melting furnace for tapping the melt remaining around the tap opening of the melting furnace, (a) the anode of the plasma torch installed in the upper part of the melting furnace and the main electrode provided at the bottom of the melting furnace Energizing the liver; (b) controlling, by the control unit, energizing the tapping induction electrode and the anode of the plasma torch, which are close to the melt around the tapping hole while blocking the energization between the anode and the main electrode of the plasma torch of step (a); (c) melting the melt at the tap opening by energizing the plasma torch and the tapping induction electrode; And (d) characterized in that it comprises the step of discharging the molten melt from the tapping to the outside.

아울러, (e) 제어부가 플라즈마 토치의 양극과 주전극 간의 통전을 차단시킨 후, 주전극 및 출탕유도전극과 병렬 연결되고 용융로의 출탕구측 하부 바닥에 위치된 보조전극과 플라즈마 토치의 양극을 통전시키는 단계를 더 포함한다.In addition, (e) the control unit cuts off electricity between the anode and the main electrode of the plasma torch, and then electrically connects the auxiliary electrode and the anode of the plasma torch, which are connected in parallel with the main electrode and the tapping induction electrode, and located at the bottom bottom of the tap-hole of the melting furnace. It further comprises the step of.

이상에서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 효과는 하기와 같다.The effects of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명의 제 1 효과는, 출탕유도전극을 출탕구에 위치시켜, 출탕구를 폐색하고 있는 용융물을 용이하게 용융시킬 수 있다. 이에 따라, 폐색된 출탕구를 용이하게 개공할 수 있다.According to the first effect of the present invention, the tapping induction electrode is positioned at the tapping outlet, whereby the melt that blocks the tapping opening can be easily melted. As a result, the blocked tapping hole can be easily opened.

본 발명의 제 2 효과는, 원격제어수단이 구비된 이송장치에 출탕유도전극을 설치하여, 출탕구를 폐색하고 있는 용융물이 방사성폐기물등과 같은 위험물질일 때에도 출탕구에 잔존하는 용융물을 안전하게 제거할 수 있다.The second effect of the present invention is to install a tapping induction electrode in a transfer device equipped with a remote control means, to safely remove the melt remaining in the tapping hole even when the melt occluding the tapping hole is a dangerous substance such as radioactive waste. can do.

본 발명의 제 3 효과는, 용융로의 내부의 출탕구 부근의 용융물이 보조전극 및 플라즈마 토치의 양극의 통전으로 발생한 줄(joule)열에 의해 용이하게 가열될 수 있어, 출탕중 용융물의 온도저하를 방지함으로써 더욱 용이하게 출탕이 가능하다.The third effect of the present invention is that the melt near the tapping hole inside the melting furnace can be easily heated by joule heat generated by the energization of the anode of the auxiliary electrode and the plasma torch, thereby preventing the temperature of the melt during tapping. By tapping more easily by doing so.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치의 구성을 나타낸 개략도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 주전극, 보조전극, 또는 출탕유도전극과 플라즈마 토치 내의 전극 상호 간의 통전 및 절체를 나타내는 전기회로도이다. 도 3은 출탕유도전극 및 출탕유도전극의 이송장치의 구성을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing the configuration of a melt tapping apparatus of a plasma torch melting furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a main electrode, an auxiliary electrode or tapping induction electrode and the electrode in the plasma torch in accordance with an embodiment of the present invention It is an electric circuit diagram which shows the electricity supply and transfer of the liver. Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the transfer apparatus of the tapping induction electrode and tapping induction electrode.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 용융로(10), 플라즈마 토치(20), 주전극(31), 보조전극(32), 제어부(90), 출탕유도전극(110), 및 이송장치(120)를 포함한다. As shown in Figures 1 to 3, the present invention is the melting furnace 10, the plasma torch 20, the main electrode 31, the auxiliary electrode 32, the control unit 90, tapping induction electrode 110, and It includes a transfer device 120.

용융로(10)는 상부 및 하부가 밀폐된 형상으로서, 용융로(10) 일측 내벽에는 경사진 통로 형상인 출탕구(12)가 존재한다. 용융로(10) 내부의 용융물(1)이 출탕구(12)를 통해 출탕된다. 용융로(10)의 내벽과 바닥은 고온에 잘 견딜 수 있는 내화물로 구성되는 것이 바람직하며, 용융로(10)에서 철, 콘크리트, 모래, 석면 등과 같은 비가연성 폐기물과 나무, 비닐, 종이 등과 같은 가연성 폐기물, 또는 가연성 및 비가연성 폐기물이 혼합된 폐기물등이 용융(이하, 용융물이라 한다.)된다. 용융로(10)에서 용융물(1)이 용융되면, 비중이 낮은 비금속 물질들은 용융로(10)의 상 부에 위치하고, 비중이 높은 금속 물질들은 용융로(10)의 하부에 위치한다. 용융물(1)이 용융로(10)에서 용융 완료 후 출탕구(12)를 통해 출탕하게 될 때, 용융물(1)의 비중의 차이 및 출탕구(12)의 형상으로 인하여 용융물(1)이 용융로(10)에 잔류하게 되어, 출탕구 외벽의 낮은 온도에 의하여 출탕구(12)가 막히게 된다. The melting furnace 10 has a shape in which an upper portion and a lower portion are sealed, and a tapping hole 12 having an inclined passage shape is present at one inner wall of the melting furnace 10. The melt 1 inside the melting furnace 10 is tapped through the tapping hole 12. The inner wall and the bottom of the melting furnace 10 is preferably composed of refractory materials that can withstand high temperatures well, the non-combustible waste such as iron, concrete, sand, asbestos and the like and combustible waste such as wood, vinyl, paper, etc. , Or wastes in which flammable and non-flammable wastes are mixed (hereinafter referred to as melts). When the melt 1 is melted in the melting furnace 10, non-metal materials having a low specific gravity are located above the melting furnace 10, and metal materials having a high specific gravity are located below the melting furnace 10. When the melt 1 taps through the tapping hole 12 after completion of melting in the melting furnace 10, the melt 1 is melted due to the difference in specific gravity of the melt 1 and the shape of the tapping hole 12. 10), the tap opening 12 is blocked by the low temperature of the tap opening outer wall.

플라즈마 토치(20)는 용융로(10)의 상부에 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 토치(20)의 내부에는 양극(22) 및 음극(23)이 설치된다. 플라즈마 토치(20)에 전원이 인가되면, 양극(22) 및 음극(23) 상호 간에 전류가 통하게 되어, 양극(22) 및 음극(23) 사이로 흘려주는 플라즈마 가스가 고온의 플라즈마 가스로 되어, 용융로(10) 내로 투입된다. 이러한 고온의 플라즈마 가스에 의하여 용융로(10) 내의 폐기물이 용융되어 전도성을 띠게 되면 양극(22)과 주전극(31) 사이에 전류가 흐를 수 있는 상태가 된다.The plasma torch 20 is installed above the melting furnace 10. As shown in FIG. 2, an anode 22 and a cathode 23 are installed in the plasma torch 20. When power is applied to the plasma torch 20, current flows between the anode 22 and the cathode 23, and the plasma gas flowing between the anode 22 and the cathode 23 becomes a high temperature plasma gas, (10) is put into. When the waste in the melting furnace 10 is melted by the high temperature plasma gas to become conductive, a current may flow between the anode 22 and the main electrode 31.

주전극(31)은 용융로(10)의 하부의 중앙 바닥에 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주전극(31)은 보조전극(32) 및 출탕유도전극(110)과 병렬 연결되어 접지된다. 또한, 주전극(31)은 주전극(31)에 연결된 제 1 스위치(91)에 의해 제어부(90)와 연결된다. 제 1 스위치(91)가 주전극(31)에 연결되면, 주전극(31)과 양극(22) 상호 간에 용융물을 통과하여 전류가 통한다. The main electrode 31 is installed at the center bottom of the melting furnace 10. As shown in FIG. 2, the main electrode 31 is connected to the auxiliary electrode 32 and the tapping induction electrode 110 in parallel and grounded. In addition, the main electrode 31 is connected to the controller 90 by a first switch 91 connected to the main electrode 31. When the first switch 91 is connected to the main electrode 31, a current flows through the melt between the main electrode 31 and the anode 22.

보조전극(32)은 용융로(10)의 하부의 출탕구(12)에 인접한 위치에 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보조전극(32)은 주전극(31) 및 출탕유도전극(110)과 병렬 연결되어 접지된다. 또한, 보조전극(32)은 보조전극(32)에 연결된 제 2 스위치(92)에 의해 전원장치(70)에 연결된다. 제 2 스위치(92)가 보조전극(32)에 연결 되면, 보조전극(32)과 양극(22) 상호 간에 용융물을 통과하여 전류가 통한다.The auxiliary electrode 32 is provided at a position adjacent to the tapping hole 12 below the melting furnace 10. As shown in FIG. 2, the auxiliary electrode 32 is connected to the main electrode 31 and the tapping induction electrode 110 in parallel and grounded. In addition, the auxiliary electrode 32 is connected to the power supply device 70 by a second switch 92 connected to the auxiliary electrode 32. When the second switch 92 is connected to the auxiliary electrode 32, current flows through the melt between the auxiliary electrode 32 and the anode 22.

출탕유도전극(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 주전극(31) 및 보조전극(32)과 병렬 연결되어 접지되며, 도 3에 도시된 바와 같이 출탕구(12)에 위치한다. 출탕유도전극(110)은 출탕유도전극(110)에 연결된 제 3 스위치(93)에 의해 전원장치(70)에 연결된다. 제 3 스위치(93)가 출탕유도전극(110)에 연결되면, 출탕유도전극(110)과 양극(22) 상호 간에 용융물을 통과하여 전류가 통한다.As shown in FIG. 2, the tapping induction electrode 110 is connected to and grounded in parallel with the main electrode 31 and the auxiliary electrode 32, and is located at the tapping hole 12 as shown in FIG. 3. The tapping induction electrode 110 is connected to the power supply device 70 by a third switch 93 connected to the tapping induction electrode 110. When the third switch 93 is connected to the tapping induction electrode 110, current flows through the melt between the tapping induction electrode 110 and the anode 22.

도 2 에 도시된 바와 같이, 전원장치(70)는 스위칭 모듈(71)을 포함한다. 제어부(90)는 주전극(31)에 연결된 제 1 스위치(91), 보조전극(32)에 연결된 제 2 스위치(92), 및 출탕유도전극(110)에 연결된 제 3 스위치(93)를 포함하고 있어 선택적으로 연결할 수 있다.As shown in FIG. 2, the power supply 70 includes a switching module 71. The controller 90 includes a first switch 91 connected to the main electrode 31, a second switch 92 connected to the auxiliary electrode 32, and a third switch 93 connected to the tapping induction electrode 110. You can optionally connect.

도 3에 도시된 바와 같이, 출탕유도전극장치는 서보모터(121), 전원연결단자(123), 직선구동가이드(125), 전극홀더(126), 및 보호가스가이드(127)를 더 포함한다. 이송장치(120)는 서보모터(121) 및 직선구동가이드(125)를 나타내며, 출탕구(12)를 통해 출탕유도전극(110)을 이동시키고, 출탕유도전극(110)의 출탕구(12) 내에 잔존하는 용융물(1)과의 근접거리를 조절할 수 있다. 이송장치(120)는 용융로(10)의 구조물 상에 설치된 거치대(130)에 의해 지지된다. As shown in FIG. 3, the tapping induction electrode device further includes a servo motor 121, a power connection terminal 123, a linear driving guide 125, an electrode holder 126, and a protective gas guide 127. . The conveying apparatus 120 represents the servomotor 121 and the linear driving guide 125, moves the tapping induction electrode 110 through the tapping opening 12, and tapping the opening tap 12 of the tapping inducing electrode 110. The proximity distance with the melt 1 remaining in the inside can be adjusted. The conveying apparatus 120 is supported by a cradle 130 installed on the structure of the melting furnace 10.

도 3에 도시된 바와 같이, 보호가스가이드(127)는 출탕유도전극(110)을 둘러싸며, 일단(127a)이 개방되고 타단(127b)이 폐쇄된 관형상이다. 보호가스가이드(127)에는 보호가스투입구(127c)가 형성되어, 보호가스가이드(127) 내부로 보호가스를 투입한다. 보호가스는 일반적으로 아르곤(Ar)과 같은 가스를 사용하는데, 이는 출탕유도전극(110)의 산화를 방지하여, 출탕유도전극(110)의 수명을 연장한다.As shown in FIG. 3, the protective gas guide 127 surrounds the tapping induction electrode 110 and has a tubular shape in which one end 127a is opened and the other end 127b is closed. The protective gas guide 127 is provided with a protective gas inlet 127c to inject the protective gas into the protective gas guide 127. The protective gas generally uses a gas such as argon (Ar), which prevents oxidation of the tapping induction electrode 110, thereby extending the life of the tapping induction electrode 110.

전극홀더(126)는 도 3에 도시된 화살표 방향으로 이동가능하다. 전원연결단자(123)는 전원인가시 출탕유도전극(110)으로 전류를 전달한다.The electrode holder 126 is movable in the arrow direction shown in FIG. The power connection terminal 123 transfers current to the tapping induction electrode 110 when power is applied.

직선구동가이드(125)는 보호가스가이드(127)와 연결되어, 보호가스가이드(127)의 내부에서 이동하는 출탕유도전극(110)을 출탕구(12)의 중심부에 위치시키도록 출탕유도전극(110)을 가이드한다.The linear driving guide 125 is connected to the protective gas guide 127 so that the tapping induction electrode 110 moving inside the protective gas guide 127 is positioned at the center of the tapping hole 12. Guide 110).

서보모터(121)는 직선구동가이드(125) 상에 위치한다. 서보모터(121)는 직선 구동 방식으로 운전하며, 출탕구의 용융물과의 근접거리를 조정할 수 있게 상하로 움직인다.The servomotor 121 is located on the linear driving guide 125. The servomotor 121 operates in a linear driving manner and moves up and down to adjust a close distance to the melt of the tap opening.

이하에서는, 본 발명인 플라즈마 토치 용융로(10)의 용융물 출탕 장치를 이용한 플라즈마 토치 용융로(10)의 용융물 출탕 방법에 대하여, 도 1 내지 도 3를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the melt tapping method of the plasma torch melting furnace 10 using the melt tapping apparatus of the plasma torch melting furnace 10 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

본 발명인 플라즈마 토치 용융로(10)의 용융물(1) 출탕 방법은 플라즈마 토치(20)의 운전 특성을 이용하여 용융물(1)을 출탕하는 것이다. 플라즈마 토치(20)의 운전형태는 비이행형 운전, 이행형 운전, 및 비이행형 운전과 이행형 운전을 동시에 진행하는 혼합형 운전이 있다. The method of tapping the melt 1 of the plasma torch melting furnace 10 according to the present invention is to tap the melt 1 using the operating characteristics of the plasma torch 20. The driving mode of the plasma torch 20 includes a non-executive operation, a transition type operation, and a mixed type operation in which both the non-implementation type operation and the transition type operation are performed simultaneously.

비이행형 운전은 플라즈마 토치(20)의 내부에 설치된 양극(22)과 음극(23)간에 전기아크를 발생시키고 그 사이로 플라즈마 가스를 흘려서 고온의 플라즈마 가 스를 발생시켜, 용융물(1)이 표면 가열되어 용융되는 운전 방식이다. Non-operational operation generates an electric arc between the anode 22 and the cathode 23 provided inside the plasma torch 20 and flows plasma gas therebetween to generate a high-temperature plasma gas, thereby causing the melt 1 to surface. It is an operation method that is heated and melted.

반면, 이행형 운전은 플라즈마 토치(20)의 내부의 양극(22)과 플라즈마 토치(20)의 외부에 설치된 음극(예컨대, 주전극(31), 보조전극(32), 또는 출탕유도전극(110)간에 고온의 플라즈마 가스를 흘려서, 용융물이 내부가열되어 용융되는 운전 방식이다. On the other hand, in the transition type operation, the anode 22 inside the plasma torch 20 and the cathode (eg, the main electrode 31, the auxiliary electrode 32, or the tapping induction electrode 110 installed outside the plasma torch 20) are used. It is an operation method in which a hot plasma gas is flowed in between and the melt is heated and melted internally.

한편, 혼합형 운전은 비이행형 운전과 이행형 운전이 동시에 이루어지는 방법이다. 혼합형 운전은 용융물(1)의 전기전도도 변화에 따라 비이행형 운전과 이행형 운전의 출력비율을 자동 또는 임의적으로 조절하여 운전할 수 있다.On the other hand, mixed operation is a method in which both non-executive operation and transition type operation are performed simultaneously. The mixed operation may be operated by automatically or arbitrarily adjusting the output ratios of the non-implementation type and the transition type operation according to the change in the electrical conductivity of the melt 1.

다음으로, 출탕구(12) 근처의 용융로(10) 내부에 존재하는 용융물(1)을 용융시키기 위하여, 다음의 과정이 진행된다. 제어부(90)가 플라즈마 토치(20)의 양극(22)과 주전극(31) 간의 통전을 차단하고, 양극(22)과 보조전극(32) 간의 통전을 연결한다. 제어부(90)는 플라즈마 토치(20)의 양극(22)과 주전극(31), 플라즈마 토치(20)의 양극(22)과 출탕구(12) 근처의 용융로(10)의 하부 바닥에 설치된 보조전극(32), 및 플라즈마 토치(20)의 양극(22)과 출탕구(12)에 위치한 출탕유도전극(110)을 선택적으로 연결할 수 있다.Next, in order to melt the melt 1 which exists in the melting furnace 10 near the tap opening 12, the following process is advanced. The controller 90 cuts off electricity between the anode 22 of the plasma torch 20 and the main electrode 31, and connects electricity between the anode 22 and the auxiliary electrode 32. The control unit 90 is an auxiliary unit installed at the lower bottom of the melting furnace 10 near the anode 22 and the main electrode 31 of the plasma torch 20, the anode 22 of the plasma torch 20, and the hot water outlet 12. The electrode 32, the anode 22 of the plasma torch 20, and the tapping induction electrode 110 positioned at the tapping hole 12 may be selectively connected.

제어부(90)에 의해 양극(22)과 보조전극(32)이 통전되면, 용융물(1)이 가열되어 용융된다.When the anode 22 and the auxiliary electrode 32 are energized by the controller 90, the melt 1 is heated and melted.

이어서, 출탕구(12)에 잔존하는 용융물(1)을 용융시키기 위하여 다음의 과정이 진행된다. 우선, 출탕유도전극(110)을 출탕구(12)에 잔존하는 용융물(1)에 용융물에 근접시킨 후, 제어부(90)는 양극(22)과 출탕유도전극(110) 간의 통전을 연결 한다. 이행형 전류가 출탕유도전극(110)을 통해 출탕구(12) 내의 용융물(1)로 흐르게 되면, 용융물(1)이 가열되어 용융된다. 이에 따라 출탕구(12)가 개공되면, 제어부(90)는 출탕유도전극(110)과 양극(22)간의 통전을 차단한다. 출탕유도전극(110)과 양극(22) 간의 통전이 차단된 후, 출탕유도전극(110)이 직선구동가이드(125)를 따라 출탕구(12)로부터 후퇴되어 원위치된다.Subsequently, the following process proceeds to melt the melt 1 remaining in the hot water outlet 12. First, after the tapping induction electrode 110 is brought close to the melt in the melt 1 remaining in the tapping hole 12, the controller 90 connects the energization between the anode 22 and the tapping induction electrode 110. When the transition current flows through the tapping induction electrode 110 to the melt 1 in the tap opening 12, the melt 1 is heated and melted. Accordingly, when the tapping hole 12 is opened, the controller 90 cuts off electricity between the tapping induction electrode 110 and the anode 22. After the conduction between the tapping induction electrode 110 and the anode 22 is cut off, the tapping induction electrode 110 is retracted from the tapping hole 12 along the linear driving guide 125 to be homed.

상술한 과정에 의해 용융로(10) 및 출탕구(12)에 존재하는 용융물(1)의 용융이 완료되면, 용융된 용융물을 출탕구(12)를 통해 외부로 배출된다. 한편, 이송장치(120)의 보호가스가이드(127)로 유입된 보호가스는 배기가스배출구(13)를 통해 배출된다.When melting of the melt 1 present in the melting furnace 10 and the tapping hole 12 is completed by the above-described process, the molten melt is discharged to the outside through the tapping hole 12. On the other hand, the protective gas introduced into the protective gas guide 127 of the transfer device 120 is discharged through the exhaust gas outlet (13).

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.The exemplary embodiments described above are intended to be illustrative, not limiting, in all aspects of the invention. Accordingly, the present invention is capable of many modifications and detailed implementations which may be obtained from those contained within the specification by those skilled in the art. All such modifications and variations are to be considered as within the scope and spirit of the invention as defined by the following claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing the configuration of a melt tapping apparatus of a plasma torch melting furnace according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 주전극, 보조전극, 또는 출탕유도전극과 플라즈마 토치 내의 전극 상호 간의 통전 및 절체를 나타내는 전기회로도이다.FIG. 2 is an electrical circuit diagram illustrating energization and transfer between a main electrode, an auxiliary electrode, or a tapping induction electrode and electrodes in a plasma torch according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출탕유도전극 및 출탕유도전극의 이송장치의 구성을 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the transfer apparatus of the tapping induction electrode and tapping induction electrode according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (6)

용융로 내의 용융물을 출탕하기 위한, 일측에 상기 용융물의 출탕구가 경사지게 형성되고, 상부에 플라즈마 토치가 설치되며, 하부 바닥에 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전되는 주전극이 설치된 플라즈마 토치 용융로에 사용되는 용융물 출탕장치에 있어서, Melt used in the plasma torch melting furnace, which is formed with an inclined outlet of the melt on one side for tapping the melt in the melting furnace, a plasma torch is installed on the upper side, and a main electrode that is energized with the anode of the plasma torch at the bottom. In the tapping device, 상기 주전극과 병렬 연결되며, 상기 출탕구를 통해 상기 용융물에 근접하여 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전되어 상기 출탕구에 잔존하는 용융물을 가열하여 용융시키는 출탕유도전극; A tapping induction electrode connected to the main electrode in parallel and electrically heated with the anode of the plasma torch near the melt through the tapping hole to heat and melt a melt remaining in the tapping hole; 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 주전극의 통전을 차단하고, 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 출탕유도전극과의 통전을 연결시키는 제어부; 및A control unit which cuts off electricity between the anode of the plasma torch and the main electrode and connects electricity between the anode of the plasma torch and the tapping induction electrode; And 상기 출탕유도전극을 상기 출탕구를 따라 이동시켜, 상기 용융물과의 근접거리를 조절하는 이송장치를 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치.And a conveying apparatus for moving the tapping induction electrode along the tapping opening to adjust a close distance to the melt. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치는,According to claim 1, The melt tapping device of the plasma torch melting furnace, 상기 주전극 및 상기 출탕유도전극과 병렬 연결되며, 상기 용융로의 하부 바닥의 출탕구에 인접한 위치에 설치되어, 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전하여 상기 용융로의 출탕구 부근에 존재하는 상기 용융물을 가열하는 보조전극을 더 포함 하되,It is connected in parallel with the main electrode and the tapping induction electrode, is installed at a position adjacent to the tap opening of the lower bottom of the melting furnace, it is energized with the anode of the plasma torch to heat the melt present near the tap opening of the melting furnace It further includes an auxiliary electrode, 상기 제어부는 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 주전극, 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 보조전극, 및 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 출탕유도전극을 선택적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치.And the control unit selectively connects an anode of the plasma torch and the main electrode, an anode of the plasma torch and the auxiliary electrode, and an anode of the plasma torch and the tapping induction electrode. . 용융로 내의 용융물을 출탕하기 위한 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치에 있어서, In the melt tapping apparatus of the plasma torch melting furnace for tapping the melt in the melting furnace, 일측에 상기 용융물이 출탕되는 출탕구가 경사지게 형성된 용융로;Melting furnace in which the tapping port for tapping the melt on one side is inclined; 상기 용융로의 상부에 설치된 플라즈마 토치;A plasma torch installed at the top of the melting furnace; 상기 용융로 하부 바닥에 설치되어, 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전하여 용융물을 용융시키는 주전극;A main electrode installed at a lower bottom of the melting furnace to conduct electricity with the anode of the plasma torch to melt the melt; 상기 주전극과 병렬 연결되며, 상기 용융로의 하부 바닥의 출탕구에 인접한 위치에 설치되어, 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전하여 상기 용융로의 출탕구 부근에 존재하는 상기 용융물을 가열하는 보조전극;An auxiliary electrode connected in parallel with the main electrode and installed at a position adjacent to the tap opening of the lower bottom of the melting furnace, and energizing the anode of the plasma torch to heat the melt existing near the tap opening of the melting furnace; 상기 주전극 및 상기 보조전극과 병렬 연결되며, 상기 출탕구를 통해 상기 용융물에 근접하여 상기 플라즈마 토치의 양극과 통전되어 상기 출탕구에 잔존하는 용융물을 가열하여 용융시키는 출탕유도전극; A tapping induction electrode connected to the main electrode and the auxiliary electrode in parallel and electrically heating the melt remaining in the tapping hole by being energized with the anode of the plasma torch in close proximity to the melt through the tapping hole; 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 주전극, 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 보조전극, 및 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 출탕유도전극을 선택적으로 연결하는 제어부; 및A control unit for selectively connecting the anode of the plasma torch and the main electrode, the anode of the plasma torch and the auxiliary electrode, and the anode of the plasma torch and the tapping induction electrode; And 상기 출탕유도전극을 상기 출탕구를 따라 이동시켜, 상기 용융물과의 근접거리를 조절하는 이송장치를 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치.And a conveying apparatus for moving the tapping induction electrode along the tapping opening to adjust a close distance to the melt. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 용융물 출탕장치는,According to claim 1 or 3, wherein the melt tapping device, 상기 출탕유도전극을 둘러싸며, 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 관형상으로서, 보호가스가 투입되어 상기 출탕유도전극의 산화를 방지하는 보호가스가이드; 및A protective gas guide surrounding the tapping induction electrode and having one end open and the other end closed, wherein a protective gas is introduced to prevent oxidation of the tapping induction electrode; And 상기 보호가스가이드의 타단에 설치되어, 상기 보호가스가이드의 내부에 위치한 상기 출탕유도전극과 연결되어, 상하 이동가능한 전극홀더를 더 포함하고, It is installed at the other end of the protective gas guide, is connected to the tapping induction electrode located inside the protective gas guide, further comprises an electrode holder which is movable up and down, 상기 이송장치는, The transfer device, 상기 보호가스가이드에 연결되어, 상기 출탕유도전극을 상기 출탕구의 중심부에 위치시키도록 하고, 상기 출탕유도전극을 가이드하는 직선구동가이드; 및A linear driving guide connected to the protective gas guide to position the tapping induction electrode at a center of the tapping port and to guide the tapping induction electrode; And 상기 직선구동가이드 상에 설치되어, 직선 구동 방식으로 상기 직선구동가이드를 구동하는 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 장치.And a servo motor installed on the linear driving guide to drive the linear driving guide in a linear driving manner. 용융로의 출탕구 주변에 잔존하는 용융물을 출탕하기 위한 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법에 있어서,In the melt tapping method of the plasma torch melting furnace for tapping the melt remaining around the tapping port of the melting furnace, (a) 상기 용융로의 상부에 설치된 플라즈마 토치의 양극과 용융로의 하부 바닥에 설치된 주전극 상호 간에 통전하는 단계;(a) energizing between the anode of the plasma torch installed on the top of the melting furnace and the main electrode installed on the bottom of the melting furnace; (b) 제어부가, 상기 (a)단계의 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 주전극 간의 통전을 차단시키면서, 상기 출탕구 주변의 용융물에 근접한 출탕유도전극과 상기 플라즈마 토치의 양극을 통전시키는 단계;(b) controlling, by the control unit, energizing the tapping induction electrode and the anode of the plasma torch, which are close to the melt around the tapping hole, while interrupting the energization between the anode of the plasma torch and the main electrode of step (a); (c) 상기 플라즈마 토치와 상기 출탕유도전극의 통전에 의해 용융물이 출탕구에서 용융되는 단계; 및(c) melting the melt at the tap opening by energizing the plasma torch and the tapping induction electrode; And (d) 출탕구에서 용융된 용융물이 외부로 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법.(d) a melt tapping method of the plasma torch melting furnace comprising the step of discharging the melt melted in the tapping outlet to the outside. 제 5 항에 있어서, 상기 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법은,The method of claim 5, wherein the melt tapping method of the plasma torch melting furnace, (e) 상기 제어부가 상기 플라즈마 토치의 양극과 상기 주전극 간의 통전을 차단시킨 후, 상기 주전극 및 상기 출탕유도전극과 병렬 연결되고 상기 용융로의 출탕구측 하부 바닥에 위치된 보조전극과 상기 플라즈마 토치의 양극을 통전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치 용융로의 용융물 출탕 방법.(e) after the control unit cuts off electricity between the anode and the main electrode of the plasma torch, the auxiliary electrode and the plasma connected in parallel with the main electrode and the tapping induction electrode and located at the bottom bottom of the tap-hole of the melting furnace; Melting tapping method of the plasma torch melting furnace characterized in that it further comprises the step of energizing the anode of the torch.
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