KR101379452B1 - 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제강공정의 2차 정련과정에서 발생되는 용융상태의 환원 슬래그에 분사장치를 통해 에어 또는 가스 또는 냉각수 등의 분사물을 고속으로 분사하여 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼을 용이하게 제조할 수 있는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은, 2차 정련과정에서 발생되어 일정량 출탕되는 용융상태의 환원 슬래그를 슬래그 포트에 담아 이송 후 용융된 환원 슬래그를 낙하시키면 환원 슬래그의 유량을 제어하는 턴디시; 턴디시에서 낙하되는 용융상태의 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 볼로 제작하는 분사장치; 용융상태의 환원 슬래그에서 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용하기 위한 폐열 회수장치; 폐열 회수장치에서 회수된 폐열을 이용하여 환원 슬래그 볼 및 섬유를 건조하는 건조장치; 및 분사장치에 의해 제조된 환원 슬래그 섬유 및 볼을 선별 및 분쇄 가공하기 위한 가공장치; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 슬래그 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 2차 정련 환원 공정에서 발생하는 용융상태의 환원 슬래그로 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼의 제조가 용이하고, 급냉 처리된 환원 슬래그의 처리 및 수거가 수월하며, 현장조건에 따라 다양하게 적용이 가능하고, 친환경적인 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 환원이란, 산화물로부터 산소를 제거하는 것으로서, 금속의 산화물인 광석을 정련하여 순금속을 얻는 과정을 나타내며, 광물의 용해 과정에서 용탕에 산소가 녹아 들어가거나, 산화물이 만들어지므로 슬래그나 노내 분위기의 조정에 의해 환원을 수행한다.
이렇게 제강공정의 2차 정련 환원 공정에서 발생하는 환원 슬래그는, 통상 제강공정에서 발생되는 전체 슬래그 중 대략 20% 내, 외를 점유하고 있으며, 2007년도에 약 75만톤 정도의 환원 슬래그가 발생하였고, 2010년도에 약 100만톤 정도의 환원 슬래그가 발생하는 등 점차적으로 환원 슬래그의 양이 증가하는 추세이다.
한편, 제강공정의 2차 정련에서 발생되는 환원 슬래그의 경우, 적절한 사용처가 없을 뿐만 아니라, 전체 환원 슬래그에서 유리석회가 최대 20% 정도 존재하기 때문에 부가가치적으로 활용이 어렵다는 문제점이 있었다.
여기서, 제강공정의 2차 정련에서 발생되는 환원 슬래그는 대기 중의 일반적인 환경에서 수일 동안 방치하거나, 살수 방식을 통해 냉각시킨 후 분쇄 및 가공하는 공정을 통하여 처리하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 환원 슬래그의 처리 시 소음, 진동, 비산 먼지 및 침출수 등의 환경오염이 유발되고, 대량의 환원 슬래그를 보관 또는 방치하기 위한 공간이 요구될 뿐만 아니라, 환원 슬래그의 냉각 시 이에 부합되는 공간을 갖는 부지가 필요하며, 냉각 후 환원 슬래그에 포함되는 유리 석회에 대한 안정성 등을 확보해야 하는 등의 문제점이 있었다.
이로 인해, 제강공정의 2차 정련에서 발생되는 환원 슬래그의 경우, 적절한 사용처가 없기 때문에, 단순히 제강공정에서 발생되는 슬래그의 재활용율을 낮추는 요인으로 작용하고 있어 시급한 재활용 기술의 확립이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제강공정의 2차 정련에서 발생되는 용융상태의 환원 슬래그에 분사장치를 통해 에어 또는 가스 또는 냉각수 등의 분사물을 고속으로 분사하여 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼을 용이하게 제조할 수 있는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 환원 슬래그 섬유 및 볼의 일괄 또는 분리 수집, 선별, 가공 처리가 가능하고, 환원 슬래그 처리 시 발생되는 환경오염의 발생을 방지하여 친환경적이고, 현장 상황에 따라 다양하게 적용 가능한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 환원 슬래그 섬유 및 볼의 제조공정을 실시간 모니터링함과 동시에 작업자에게 이를 알림으로써 안전사고를 예방할 수 있는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
더불어, 본 발명은, 제조된 환원 슬래그 섬유를 분리 수집하여 일정 크기 또는 입도를 갖도록 가공 및 처리할 수 있는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2차 정련과정에서 발생되어 일정량 출탕되는 용융상태의 환원 슬래그를 슬래그 포트에 담아 이송 후 용융된 환원 슬래그를 낙하시키면 환원 슬래그의 유량을 제어하는 턴디시; 턴디시에서 낙하되는 용융상태의 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 볼로 제작하는 분사장치; 용융상태의 환원 슬래그에서 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용하기 위한 폐열 회수장치; 폐열 회수장치에서 회수된 폐열을 이용하여 환원 슬래그 볼 및 섬유를 건조하는 건조장치; 및 분사장치에 의해 제조된 환원 슬래그 섬유 및 볼을 선별 및 분쇄 가공하기 위한 가공장치; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 에어를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어진다.
더불어, 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 가스를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어진다.
또한, 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 냉각수를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어진다.
한편, 분사장치에서 분사되는 분사물의 양과 속도를 조절하여 비산되는 환원 슬래그의 비산 궤적 및 냉각 속도를 조절하기 위한 라미나 플로우 챔버가 연결설치된다.
이때, 라미나 플로우 챔버는 입구와 출구를 갖되, 입구와 출구에서 그 중심부를 향하여 직경이 증가하는 형상으로 형성되고, 내부에 분사물이 통과하기 위한 통로가 적어도 하나 이상 형성되며, 통로의 중심에 분사물의 양과 속도를 조절하기 위하여 개/폐가능하게 이루어지는 밸브 형태의 댐퍼가 구비된다.
한편, 턴디시의 전면에 분사장치를 통하여 비산되는 환원 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 조절하기 위한 플로우 가이드가 구비된다.
여기서, 플로우 가이드는 냉각수가 공급되기 위한 냉각수 자켓과, 냉각수 자켓을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분사노즐을 포함하여 구성된다.
그리고, 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하한 환원 슬래그가 이송용 컨베이어로 흘러가도록 가이드 하는 슬로프 슈트가 더 포함된다.
이때, 슬로프 슈트 전단에 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하한 환원 슬래그 중 슬로프 슈트에 도달하지 못하고, 슬로프 슈트 전단에 낙하되어 쌓이는 환원 슬래그 섬유 및 볼을 슬로프 슈트로 이송하기 위한 링크 컨베이어가 더 포함된다.
한편, 분사장치를 통하여 비산한 후 낙하된 환원 슬래그 섬유 및 볼에 에어 또는 물을 분사하여 강제 냉각시키기 위한 에어 분사부 또는 냉각수 분사부를 갖는 인렛 쿨링 슈트가 더 포함된다.
여기서, 폐열 회수장치는 환원 슬래그의 비산 방향 상부측 천정에 설치되되, 폐회로로 구비되고, 환원 슬래그에서 발생되는 고온의 공기에서의 열 회수율을 높이기 위하여 온도가 특정 온도까지 상승하도록 폐회로 내에 가두어 순환시키며, 특정 온도 이상으로 상승할 경우, 고온의 공기를 폐열 회수장치로 공급하는 과정을 반복순환하도록 이루어진다.
이때, 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하되어 바닥면에 산재한 환원 슬래그 섬유 및 볼을 수집 및 수거하기 위한 수거장치를 더 포함하는 구성으로 이루어진다.
그리고, 수거장치는 회동 가능한 회동유닛과, 회동유닛에 분리가능하게 연결 설치되는 판형상체로서, 환원 슬래그 중 볼 및 파이버의 선별 수거 및/또는 일괄 수거가 가능한 형상의 슬롯이 규칙 또는 불규칙적으로 관통형성되는 수거유닛을 포함하여 구성된다.
한편, 수거유닛에 관통형성되는 슬롯이 환원 슬래그 볼의 직경보다 크게 형성되어 환원 슬래그 섬유만을 선별하여 수거하도록 이루어진다.
더불어, 수거유닛에 관통형성되는 슬롯의 형상, 직경, 크기 및 길이 중 적어도 어느 하나 이상이 가변가능하게 이루어진다.
그리고, 수거유닛의 전면측에 일정각도로 경사지는 슬롯 경사부가 형성된다.
여기서, 수거유닛에 관통형성되는 각 슬롯의 양 측면에 하방향을 향하여 폭이 증가하는 형상의 슬롯 경사부가 형성된다.
또한, 수거유닛의 전면측을 제외한 나머지 각 가장자리 상부면에 방지턱형상의 슬롯 라운딩부가 상향돌출되게 형성된다.
한편, 건조장치는 폐열 회수장치를 통하여 회수된 환원 슬래그의 폐열로 가공장치에 투입되는 수분이 포함된 환원 슬래그 섬유 및 볼에 열풍을 공급하여 건조시키도록 이루어진다.
여기서, 가공장치는 수거 및 수집된 환원 슬래그 섬유를 1차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위한 로터리 분쇄장치와, 로터리 분쇄장치를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유를 2차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위한 칩분쇄장치 및 칩분쇄장치를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유를 3차적으로 미분쇄하기 위한 미분쇄장치를 포함하는 구성으로 이루어진다.
한편, 슬래그 포트에서 턴디시로 공급되는 용융상태의 환원 슬래그의 공급량, 토출량 및 전체 공정의 이상 유무를 판단하기 위한 모니터링 장치가 더 포함된다.
이때, 모니터링 장치는 턴디시를 감시하기 위하여 턴디시의 일측에 구비되는 적어도 하나 이상의 카메라와, 카메라에 연결되어 환원 슬래그의 공급량, 토출량 및 전체 공정을 디스플레이하는 컴퓨터 및 컴퓨터에 연결되어 이상 발생 시 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생하는 경고장치를 포함하여 이루어진다.
한편, 턴디시의 고장 시 비상 조업이 가능하도록 턴디시를 대체하는 비상조업용 턴디시와, 비상조업용 턴디시의 일측에 연결되는 론더(Launder)가 더 포함되어 비상조업이 가능하도록 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 제강공정의 2차 정련에서 발생되는 용융상태의 환원 슬래그로 환원 슬래그 섬유 및 볼의 제조가 용이하고, 제조된 환원 슬래그 섬유 및 볼의 수집, 분리, 선별, 가공처리가 용이하여 현장의 작업성 및 작업 효율을 향상시키며, 환원 슬래그 섬유 및 볼의 제조공정이 실시간 모니터링되어 안전사고를 에방할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 작업자에게 알림으로써 작업 상황에 대한 신속한 대처 및 안전사고의 예방이 가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
더불어, 본 발명은, 환원 슬래그 처리 시 발생되는 소음, 진동, 비산 먼지 및 침출수 등의 발생을 방지함과 동시에 제조되는 환원 슬래그 볼은 제강공정의 슬래그 조제용, 석회질 비료, 기능성 골재 등으로 사용이 가능하며, 환원 슬래그 섬유는 미분쇄처리하여 특수시멘트, 건축용 혼화재 또는 콘크리트 첨가재로 적용가능하고, 이로 인해 폐기되는 폐자원의 재활용이 가능함과 동시에 폐자재에 대한 안정성의 확보가 용이하여 친환경적이며, 대량의 환원 슬래그를 보관 또는 방치하기 위한 별도의 공간 및 부지가 요구되지 않아, 이를 위한 비용 절감 및 공간 활용도가 향상될 뿐만 아니라, 현장 작업 상황에 따라 다양하게 적용가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 나타내는 모식도,
도 2는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 측면구성도,
도 3은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 평면구성도,
도 4는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 라미나 플로우 챔버를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 평면구성도,
도 7은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 인렛 쿨링 슈트를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 8은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열 회수장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열을 이용한 건조시스템을 개략적으로 나타내는 모식도,
도 10은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 수거장치를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치에서 수거된 환원 슬래그 섬유를 파쇄, 건조, 미분쇄 처리 하기 위한 환원 슬래그 가공장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 12는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐회로를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 13은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 비상조업 시를 나타내는 개념도,
도 14는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치로 제조된 환원 슬래그 볼을 나타내는 사진.
도 2는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 측면구성도,
도 3은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 평면구성도,
도 4는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 라미나 플로우 챔버를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 평면구성도,
도 7은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 인렛 쿨링 슈트를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 8은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열 회수장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열을 이용한 건조시스템을 개략적으로 나타내는 모식도,
도 10은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 수거장치를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치에서 수거된 환원 슬래그 섬유를 파쇄, 건조, 미분쇄 처리 하기 위한 환원 슬래그 가공장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 12는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐회로를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 13은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 비상조업 시를 나타내는 개념도,
도 14는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치로 제조된 환원 슬래그 볼을 나타내는 사진.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 나타내는 모식도이고, 도 2는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 측면구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치를 개략적으로 나타내는 평면구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 라미나 플로우 챔버를 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 플로우 가이드를 개략적으로 나타내는 평면구성도이며, 도 7은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 인렛 쿨링 슈트를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 8은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열 회수장치를 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 9는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐열을 이용한 건조시스템을 개략적으로 나타내는 모식도이고, 도 10은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 수거장치를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 11은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치에서 수거된 환원 슬래그 섬유를 파쇄, 건조, 미분쇄 처리 하기 위한 환원 슬래그 가공장치를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 12는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 폐회로를 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 13은 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치의 비상조업 시를 나타내는 개념도이고, 도 14는 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치로 제조된 환원 슬래그 볼을 나타내는 사진이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)는 턴디시(11)와 분사장치(20)와 폐열 회수장치(70)와 가공장치(90) 및 건조장치(97)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 턴디시(11)는 2차 정련에서 발생되는 용융된 환원 슬래그(3)가 슬래그포트(10)를 통하여 일정량 낙하되어 공급될 경우, 용융된 환원 슬래그(3)의 유량 제어 및 일정 방향으로 가이드하여 흘려보내면서 바닥면을 향하여 낙하시키기 위한 것이다.
이를 위하여, 상기 턴디시(11)는 슬래그 포트(10)에서 공급되어지는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 체류 시간 및 배출 위치를 조절하기 위하여 일정각도 경사지게 형성된다.
그리고, 상기 분사장치(20 : Atomiser)는 상기 턴디시(11)에서 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)를 비산시키기 위한 것으로서, 상기 턴디시(11)의 하측에 위치하여 턴디시(11)로부터 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)에 분사물을 분사하여 환원 슬래그(3)를 냉각 및 고체화시킨다.
상기한 바와 같이, 상기 분사장치(20)는 턴디시(11)에서 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)에 분사물을 분사함으로써 비산하는 환원 슬래그(3)를 환원 슬래그 섬유(5) 및 환원 슬래그 볼(7)로 만든다.
이때, 상기 환원 슬래그 섬유(5)는 일정 또는 다양한 두께 및 길이를 갖는 파이버 형태로 이루어지고, 상기 환원 슬래그 볼(7)은 일정 또는 다양한 직경을 갖는 볼 형태로 이루어진다.
여기서, 상기 턴디시(11)를 통하여 일정 방향으로 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)에 분사되는 분사물로 에어(Air)를 고속분사하여 상기 환원 슬래그(3)를 일정거리 비산시킨 후 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7) 형태로 변화시키면서 바닥면으로 낙하시킨다.
이때, 상기 분사장치(20)를 통하여 분사되는 분사물의 압력, 유량 및 온도 등 분사환경은 상기 턴디시(11)에서 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 온도, 배출량 등에 따라 다양하게 가변가능하며, 상기 분사장치(20)의 위치 및 각도 등의 분사조건 또한 요구하는 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)의 형태, 크기, 굵기 및 길이 등에 따라 다양하게 가변가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 분사장치(20)가 에어를 고속분사하여 환원 슬래그(3)를 냉각 및 고체화시켜 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7) 형태로 제작하도록 이루어져 있으나, 상기 분사장치(20)가 가스 또는 냉각수를 분사하여 환원 슬래그(3)를 섬유 및 볼 형태로 제작하도록 이루어지는 것도 가능하다.
이때에도, 상기 분사장치(20)에서 분사되는 가스 또는 냉각수의 압력, 유량 및 온도 등의 분사환경과 분사장치(20)의 위치 및 각도 등의 분사조건은 턴디시(11)에서 낙하하는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 온도, 배출량 등에 따라 다양하게 가변가능하게 이루어진다.
여기서, 상기 분사장치(20)에서 분사되는 가스는 용융상태의 환원 슬래그(3)를 비산 및 냉각시키기 용이하도록 질소 등으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 분사장치(20)에서 분사되어 환원 슬래그(3)를 비산시키는 에어, 가스 또는 냉각수 등의 분사물의 양과 속도를 조절하여 비산되는 환원 슬래그(3)의 비산 궤적 및 냉각 속도를 조절하기 위한 라미나 플로우 챔버(30)가 더 구비되어 연결설치된다.
여기서, 상기 라미나 플로우 챔버(30)는 일측과 타측에 입구(도번 미도시)와 출구(도번 미도시)를 갖되, 상기 입구와 출구에서 중심부를 향하여 직경이 증가하는 형상으로 형성되고, 그 내부에 분사물이 통과하기 위하여 구획된 통로(33)가 적어도 하나 이상 형성된다.
그리고, 상기 각 통로(33)의 중심에 에어, 가스 또는 냉각수 등 분사물의 양과 속도를 조절하기 위하여 개/폐가능하게 이루어지는 밸브 형태의 댐퍼(35)가 구비된다.
상기한 바와 같이, 밸브 형태의 상기 댐퍼(35)가 상기 라미나 플로우 챔버(30)의 각 통로(33) 중심에 설치되어 그 중심축을 중심으로 회전 및 가변되어 각 통로(33)를 개/폐하도록 이루어짐으로써 상기 분사장치(20)로 공급된 후 환원 슬래그(3)에 분사되는 에어 등 분사물의 양과 속도 및 분포 등을 다양하게 조절하여 상기 환원 슬래그(3)의 비산 궤적 및 냉각 속도를 조절하게 된다.
한편, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산되는 환원 슬래그(3)의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 조절하기 위하여 상기 턴디시(11)의 전면에 플로우 가이드(40)가 구비된다.
이를 위하여 상기 플로우 가이드(40)는 그 외부에 냉각수가 공급되기 위한 냉각수 자켓(41)이 형성되고, 상기 냉각수 자켓(41)을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분사노즐(43)이 그 내부에 형성된다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 환원 슬래그(3)의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적의 조절 시 플로우 가이드(40) 표면에 환원 슬래그(3)의 접촉으로 플로우 가이드(40)의 면 마모 및 슬래그 축적 현상(Accumulation)에 의한 분사장치(20)의 분사 흐름 방해를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 플로우 가이드(40)의 냉각수 자켓(41)에 냉각수가 공급되고, 공급된 냉각수가 냉각수 분사노즐(43)을 통하여 분사됨으로써 플로우 가이드(40)에 발생되는 면 마모 및 슬래그 축적 현상을 방지하도록 이루어져 있으나, 상기 플로우 가이드(40)에 냉각된 에어 또는 가스를 공급한 후 이를 분사하여 플로우 가이드(40)에 발생되는 면 마모 및 슬래그 축적 현상을 방지하도록 이루어지는 것도 가능하다.
그리고, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하한 환원 슬래그(3)가 분사장치(20)의 전면측에 구비되어 상기 환원 슬래그(3)를 이송하기 위한 이송용 컨베이어(미도시)로 흘러가도록 상기 분사장치(20)와 이송용 컨베이어 사이에 슬로프 슈트(50)가 구비된다.
이때, 상기 슬로프 슈트(50)는 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하한 환원 슬래그(3)를 이송용 컨베이어로 흘러가도록 일정각도 경사지게 형성된다.
한편, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하한 상기 환원 슬래그(3) 중 슬로프 슈트(50)로 도달하지 못하고, 상기 슬로프 슈트(50) 전단에 낙하되어 쌓이는 환원 슬래그(3)를 슬로프 슈트(50)로 이송하기 위하여 상기 슬로프 슈트(50)의 전단에 링크 컨베이어(51)가 구비된다.
즉, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하하되, 상기 슬로프 슈트(50)에 도달하지 못하고, 그 전단 측에 낙하한 환원 슬래그(3)를 슬로프 슈트(50)로 이송시킴으로써 이송용 컨베이어로 흘러들어가게 하기 위하여 상기 슬로프 슈트(50) 전단에 링크 컨베이어(51)가 구비된다.
이를 위하여 상기 링크 컨베이어(51)는 낙하된 환원 슬래그(3)의 고온을 견디기 위하여 내열성이 강한 체인 컨베이어의 일종으로서, 상기 환원 슬래그(3)를 슬로프 슈트(50)로 강제 이송시켜 자동 처리가능하게 이루어진다.
여기서, 상기 슬로프 슈트(50)의 전단에 구비되는 링크 컨베이어(51)는 일반적인 컨베이어와는 달리 구동부의 시작과 끝이 고온으로 이루어지는 슬로프 슈트(50)의 전단에 위치할 필요가 없으며, 이로 인해 모터, 베어링 등 구성요소의 내구성에 문제가 없으며, 유지 보수가 간편하게 이루어진다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하하되, 슬로프 슈트(50) 전단 측에 낙하한 환원 슬래그(3)는 링크 컨베이어(51)가 상기 슬로프 슈트(50)로 이송시키고, 상기 슬로프 슈트(50)는 링크 컨베이어(51)를 통하여 이송된 환원 슬래그(3)와 기존에 낙하된 환원 슬래그(3)가 이송용 컨베이어로 흘러들어가게 된다.
한편, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산한 후 낙하된 상기 환원 슬래그(3)에 에어 또는 물을 분사하여 강제냉각시키는 인렛 쿨링 슈트(60)가 구비된다. 즉, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하하되, 고온으로 이루어지는 환원 슬래그 볼 및 파이버 등의 환원 슬래그(3)를 냉각 및 고체화시키기 위하여 에어 또는 냉각수를 분사함으로써 환원 슬래그(3)를 강제냉각시키는 인렛 쿨링 슈트(60)가 구비된다.
이를 위하여 상기 인렛 쿨링 슈트(60)는 공기 분사부(61)와 냉각수 분사부(63)를 포함하여 이루어진다.
상기한 바와 같이, 상기 인렛 쿨링 슈트(60)를 통하여 분사장치(20)에서 비산된 후 낙하하는 고온 상태의 환원 슬래그 볼 및 파이버에 에어 또는 냉각수 등의 물을 분사함으로써 환원 슬래그(3)를 완전히 냉각시킬 수 있으며, 버킷 엘리베이터(미도시) 등 후단에 설치되는 이송 설비 등의 수명 및 구동 효율이 향상된다.
즉, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 슬로프 슈트(50)에 낙하된 고온의 환원 슬래그(3)가 후단에 설치되는 버킷 엘리베이터로 이송되기 전에, 상기 인렛 쿨링 슈트(60)를 통과하면서 인렛 쿨링 슈트(60) 내의 공기 분사부(61) 및/또는 냉각수 분사부(63)에서 에어 및/또는 냉각수에 의해 급속도로 냉각되어 버킷 엘리베이터로 이송됨으로써 버킷 엘리베이터 및 후속 벨트 컨베이어(미도시) 등의 이송 장비를 보호하고, 수명을 연장시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 인렛 쿨링 슈트(60)가 에어 또는 냉각수 등의 물을 분사함으로써 환원 슬래그(3)를 냉각시키도록 이루어져 있으나, 상기 인렛 쿨링 슈트(60)가 가스 등을 동시 또는 개별적으로 분사하여 환원 슬래그(3)를 냉각시키도록 이루어지는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)에 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 고온의 열을 회수한 후 이를 재사용하기 위한 폐열 회수장치(70)가 더 구비된다.
이를 위하여 상기 폐열 회수장치(70)는 환원 슬래그(3)가 비산하는 방향의 상측에 설치된다.
그리고, 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 고온의 공기에서의 열 회수율을 높이기 위하여 상기 폐열 회수장치(70)는 폐회로로 이루어지고, 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 온도를 특정 온도까지 상승하도록 폐회로 내에 계속적으로 가두어 순환시키고, 특정 온도 이상으로 상승할 경우, 고온의 공기를 폐열 회수장치(70)로 공급하며, 이러한 과정을 반복 순환함으로써 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 폐열을 재활용 및 재사용한다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 폐열 회수장치(70)가 환원 슬래그(3)의 비산 방향 상측에 설치되어 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 폐열을 회수하도록 이루어져 있으나, 상기 환원 슬래그(3)에서 발생되는 폐열을 회수하기 용이하다면 상기 폐열 회수장치(70)가 턴디시(11)에 근접되게 설치되거나, 슬래그 포트(10)의 상측에 설치되는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 상기 폐열 회수장치(70)로 회수된 고온의 폐열은 후술하는 미분쇄장치(99)로 투입되는 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)의 수분을 제거하기 위한 건조장치(97)에 활용되며, 케이크, 조개탄 등의 건조에 활용되거나, 폐열 회수 보일러(미도시)에 사용되어 전기를 생산하는 등 다양한 용도로 사용 가능함과 동시에 스팀 생산이나 난방 등에 활용될 수 있다.
여기서, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 바닥면에 낙하하는 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)을 수집하기 위한 수거장치(80)가 구비되고, 상기 수거장치(80)를 통하여 수집된 환원 슬래그 섬유(5)는 가공장치(90)로 투입된다.
즉, 상기 분사장치(20)를 통하여 비산된 후 낙하하는 환원 슬래그 섬유(5)와 볼(7) 중 일정한 크기로 이루어진 환원 슬래그 볼(7)은 입도별로 선별되어 건설용 골재, 제강공정의 슬래그 조재제, 석회질 비료 등으로 활용되며, 환원 슬래그 볼(7)을 제외한 환원 슬래그 섬유(5)는 특수목적용 시멘트 및 콘크리트용 첨가재 등으로 활용되도록 재가공하기 위하여 가공장치(90)로 투입하는 수거장치(80)가 구비된다.
이를 위하여, 상기 수거장치(80)는 회동가능하게 이루어지는 회동유닛(81)과 상기 회동유닛(81)에 분리가능하게 연결설치되되, 판형상체로 형성되는 수거유닛(83)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
이때, 상기 수거유닛(83)에 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)을 회수하기 위하여 폭방향으로 일정길이를 갖는 슬롯(85)이 규칙 또는 불규칙적으로 다수개 관통형성되어 포크 형태로 이루어짐으로써 환원 슬래그 섬유(5) 또는 볼(7)만을 선별 수거 및/또는 일괄 수거한다.
한편, 상기 수거장치(80)를 통하여 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)의 수거가 용이하도록 상기 수거유닛(83)의 전면측 단부에 일정각도 경사지게 슬롯 경사부(86)가 형성된다. 즉, 바닥 등에 산재한 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)의 수거 시 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)이 수거유닛(83) 상부면으로 수거가 용이하도록 상기 수거유닛(83)의 전면측 단부에 일정각도 경사지게 쐐기형상의 슬롯 경사부(86)가 형성된다.
또한, 상기 수거유닛(83)의 각 가장자리 상부면에 슬롯 라운딩부(89)가 돌출 형성된다. 즉, 상기 수거유닛(83)의 상부면에 수거되는 환원 슬래그 섬유(5)의 외부 이탈 및 낙하를 방지하기 위하여 상기 수거유닛(83)의 전면측을 제외한 나머지 각 측면의 가장자리 상부면에 일정길이로 이루어지는 판체형상 슬롯 라운딩부(89)가 상향 돌출된다.
한편, 상기 가공장치(90)는 분사장치(20)의 전면측에 위치하되, 수집된 환원 슬래그 섬유(5)가 흘러가도록 경사지게 형성되는 슬로프 슈트(50) 상에 위치한다.
여기서, 상기 가공장치(90)는 수거장치(80)를 통하여 투입되는 환원 슬래그 섬유(5)를 1차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위하여 회전체로 이루어지는 로터리 분쇄장치(Rotary crushing : 91)와 상기 로터리 분쇄장치(91)를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)를 일정 크기 및 입도를 갖도록 2차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위한 칩분쇄장치(Chip crushing : 93) 및 상기 칩분쇄장치(93)를 통하여 일정 크기 및 입도로 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5) 입자를 3차적으로 미분쇄하기 위한 미분쇄장치(99)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 칩분쇄장치(93)를 통하여 일정 크기 및 입도로 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)를 미분쇄장치(99)로 이송시키기 위한 버킷 엘리베이터(Bucket elevator : 95)가 더 구비된다.
상기한 바와 같이, 상기 분사장치(20)를 통하여 분사된 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7) 중 일정한 크기를 갖는 환원 슬래그 볼(7)은 수거하여 재활용하고, 환원 슬래그 섬유(5)는 수거장치(80)로 수거한 후 가공장치(90)로 투입하여 가공처리함으로써 사용처가 요구하는 크기의 입자 또는 미립자로의 처리가 가능하다.
이렇게, 상기 가공장치(90)로 수집장치(80)를 통하여 투입되는 환원 슬래그 섬유(5)를 로터리 분쇄장치(91)로 1차 파쇄 및 분쇄하고, 칩분쇄장치(93)로 2차 파쇄 및 분쇄한 후 미분쇄장치(99)을 통하여 3차 미분쇄함으로써 환원 슬래그 섬유(5)를 사용처가 요구하는 크기의 입자 또는 미립자로의 처리가 가능하고, 이로 인해 다양한 제품에 첨가재로서 사용이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 가공장치(90)로 투입되는 환원 슬래그 섬유(5)를 1차, 2차 및 3차 파쇄, 분쇄 및 미분쇄 공정을 순차적으로 통과하면서 가공처리하도록 이루어져 있으나, 요구하는 크기에 따라 파쇄 및 분쇄 공정은 가감가능하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 가공장치(90)에 건조장치(97)가 더 포함되며, 상기 건조장치(97)는 상기 폐열 회수장치(70)를 통하여 회수된 폐열을 활용하여 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)을 건조시킨다.
즉, 상기 건조장치(97)는 가공장치(90)의 칩분쇄장치(93)에서 2차적으로 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)가 미분쇄장치(99)로 제공될 경우, 상기 폐열 회수장치(70)를 통하여 회수된 폐열를 열풍으로 활용하여 상기 칩분쇄장치(93)에서 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)의 수분을 건조시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 건조장치(97)를 칩분쇄장치(93)와 미분쇄장치(99) 사이에 설치한 후 폐열 회수장치(70)에서 회수되는 폐열을 이용하여 상기 칩분쇄장치(97)에서 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)를 건조시키도록 이루어져 있으나, 상기 건조장치(97)를 로터리 분쇄장치(91)와 칩분쇄장치(97) 사이에 설치한 후 폐열 회수장치(70)에서 회수되는 폐열을 이용하여 상기 로터리 분쇄장치(91)에서 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)를 건조시키도록 이루어지는 것도 가능하고, 상기 가공장치(90) 전단에 설치하여 수거장치(80)를 통하여 수집 및 수거된 환원 슬래그 섬유(5)를 건조시키도록 이루어지는 것도 가능하며, 상기 건조장치(97)의 위치는 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 슬래그 포트(10)에서 턴디시(11)로 공급되는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 공급량, 토출량 및 전체 공정의 이상 유무를 판단하기 위한 모니터링 장치(100)가 더 구비된다.
이를 위하여, 상기 모니터링 장치(100)는 상기 턴디시(11)를 감시하기 위하여 턴디시(11)의 일측에 구비되는 카메라(101)와 상기 카메라(101)에 연결되어 환원 슬래그(3)의 공급량, 토출량 및 전체 공정을 모니터링 및 디스플레이하기 위한 컴퓨터(103) 및 상기 컴퓨터(103)에 연결되어 이상 발생 시 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생시키는 경고장치(105)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 슬래그 포트(10)에서 턴디시(11)로 출탕되는 환원 슬래그(3)의 공급량 및 토출량을 카메라(101)에서 실시간으로 촬영하고, 촬영된 공급량 및 토출량이 컴퓨터(103)로 전송되며, 전송된 데이터를 연산 처리한 다음, 환원 슬래그(3)의 공급량, 토출량을 조절한다.
또한, 상기 턴디시(11)로 환원 슬래그(3)의 공급 시 이상이 발생할 경우, 컴퓨터(103)가 경고장치(105)를 제어하여 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생시켜 현장 작업자에게 이를 전달한다.
이렇게 상기 모니터링 장치(100)를 통하여 측정 및 연산된 각종 데이터는 중앙관리시스템(미도시)으로 전송되고, 이를 통해 자동으로 전체 공정을 제어하게 된다.
본 발명의 일 실시예에서는 이상 발생 시 상기 경고장치(105)가 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생시킴으로써 현장 작업자에게 이상 상황을 전달하도록 이루어져 있으나, 이상 발생 시 상기 모니터링 장치(100)가 작업자의 휴대폰, 스마트폰, PDA 등의 무선장치에 이상 유무 메시지를 전송하여 현장 작업자에게 이상 상황을 전달하도록 이루어지는 것도 가능하다.
이때, 상기 모니터링 장치(100)는 현장 작업자가 갖는 각종 기기에 Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee 등의 무선으로 이상 상황을 전달하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 턴디시(11)의 고장 시 비상 조업이 가능하도록 턴디시(11)를 대체하기 위한 비상조업용 턴디시(13)와 상기 비상조업용 턴디시(13)의 일측에 연결되는 론더(Launder : 15)가 구비되어 비상 발생 시 비상조업이 가능하도록 이루어진다. 즉, 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)의 고장 등 비상상황 발생 시 비상조업용 턴디시(13)를 통해 론더(15) 방향으로 전환시켜 비상 조업이 가능하도록 이루어진다.
이때, 상기 턴디시(11)에서 비상조업용 턴디시(13)로의 전환은 유압 또는 동력 모터에 의해 동작되며, 상기 론더(15)의 위치에 따라 비상조업용 턴디시(13)는 수평 회전하여 이동되며, 이로 인해 비상상황 발생 시 연속적인 조업이 가능해진다.
이하, 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)의 동작과정을 설명한다.
먼저, 제강공정의 2차 정련에서 일정량 출탕되는 환원 슬래그(3)를 슬래그 포트(10)에 담아서 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)로 이송한 후, 용융상태의 환원 슬래그(3)를 일정각도 경사지게 위치하는 턴디시(11)로 낙하시킨다.
이때, 턴디시(11)로 낙하되는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 공급량 및 토출량은 모니터링 장치(100)의 카메라(101)를 통하여 실시간 촬영되고, 촬영된 환원 슬래그(3)의 공급량 및 토출량에 따른 데이터를 연산처리한 후 환원 슬래그(3)의 공급량 및 토출량을 조절한다.
상기한 바와 같이, 고온의 용융상태로 이루어지는 상기 환원 슬래그(3)가 턴디시(11)를 통하여 일정 방향 및 일정 위치로 낙하할 경우, 상기 턴디시(11)의 하측에 위치하되, 고속가스를 분사하는 분사장치(20)에 의하여 턴디시(11)의 전면측으로 비산된다.
여기서, 상기 턴디시(11)의 전면 측으로 비산되는 환원 슬래그(3)는 일정한 궤적으로 비산되면서 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)로 변형 및 고체화되어 낙하된다.
한편, 상기 분사장치(20)에서 환원 슬래그(3)에 고속가스의 분사 시 라미나 플로우 챔버(30)가 분사장치(20)에서 분사되는 고속가스의 양과 속도를 조절함으로써 비산하는 환원 슬래그(3)의 비산 궤적 및 냉각 속도 등이 조절된다.
즉, 상기 슬래그 포트(10)에서 턴디시(11)로 출탕되는 용융상태의 환원 슬래그(3)의 공급량 및 토출량에 따라 라미나 플로우 챔버(30)의 댐퍼(35)를 개/폐 조절함으로써 분사장치(20)에서 분사되는 고속가스의 양과 속도가 조절된다.
이를 위하여 상기 라미나 플로우 챔버(30)는 모니터링 장치(100)에 연결되고, 상기 모니터링 장치(100)에서 연산 처리된 환원 슬래그(3)의 실시간 공급량 및 토출량에 따라 분사장치(20)의 분사되는 고속가스의 양과 속도를 조절함으로써 환원 슬래그(3)의 비산 궤적 및 냉각 속도를 조절하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 상기 분사장치(20)에서 분사되는 고속가스에 의하여 비산되는 용융상태의 환원 슬래그(3)는 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)로 변형 및 고체화되면서 바닥면에 낙하된다.
이때, 상기 환원 슬래그 볼 및 섬유(5)는 턴디시(11)의 전면에 설치되는 플로우 가이드(40)에 의해 가이드됨으로써 환원 슬래그(3)가 상, 하, 좌, 우 및 불규칙적으로 비산되지 않고, 일정한 비산 방향 및 비산 궤적을 형성하면서 요구하는 위치의 바닥면으로 낙하된다.
한편, 상기 분사장치(20)에서 분사되는 고속가스에 의해 비산되는 용융상태의 환원 슬래그(3)에서 발생되는 고온의 열은 별도의 폐열 회수장치(70)를 통하여 회수된 후 재활용된다.
이렇게 바닥면에 낙하된 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7)은 수거장치(80)를 통하여 일괄 또는 분리 수거되고, 환원 슬래그 섬유(5)는 수거장치(80)를 통하여 수집된 후 경사지게 형성되는 슬로프 슈트(50) 상에 가공장치(90)로 공급 및 투입된다.
본 발명의 일 실시예에서는 바닥면에 낙하된 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7) 중 환원 슬래그 섬유(5)만을 수거장치(80)가 수집한 후 가공장치(80)로 공급 및 투입하도록 이루어져 있으나, 상기 수거장치(80)가 환원 슬래그 섬유(5) 및 볼(7) 모두를 수집한 후 가공장치(90)로 공급 및 투입하거나, 상기 수거장치(80)가 환원 슬래그 볼(7)만을 수집한 후 가공장치(90)로 공급 및 투입하도록 이루어지는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 바닥면에 낙하되어 고체화된 환원 슬래그 섬유(5)가 수거장치(80)를 통해 수집된 후 가공장치(90)에 투입되면, 상기 가공장치(90)의 로터리 분쇄장치(91)를 통하여 1차적으로 파쇄 및 분쇄되고, 상기 로터리 분쇄장치(91)를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)는 칩분쇄장치(93)를 통하여 2차적으로 파쇄 및 분쇄된다.
이렇게 상기 로터리 분쇄장치(91) 및 칩분쇄장치(93)를 통하여 파쇄 및 분쇄되어 일정한 크기를 갖는 환원 슬래그 섬유(5)는 버킷 엘리베이터(95)를 통하여 하측에서 상측으로 이송된 후 미분쇄장치(99)로 투입되고, 상기 미분쇄장치(99)로 투입되는 환원 슬래그 섬유(5)는 3차적으로 미분쇄되면서 일정한 크기 및 입도를 갖도록 처리된다.
이때, 상기 칩분쇄장치(93)에서 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유(5)는 건조장치(97)로 공급되는 폐열 회수장치(70)의 폐열을 열풍으로 환원 슬래그 섬유(5)에 공급하여 건조시킨 후 미분쇄장치(99)로 공급한다.
상기한 바와 같이, 파쇄 및 분쇄되어 미립자화된 환원 슬래그 섬유(5)는 다양한 제품에 첨가재로서 사용하여 재활용한다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 가공장치(90)로 투입되는 환원 슬래그 섬유(5)를 1차, 2차 및 3차 파쇄, 분쇄 및 미분쇄 공정을 순차적으로 거치면서 환원 슬래그 섬유(5)를 일정한 크기 및 입도로 가공처리 하도록 이루어져 있으나, 요구하는 크기 및 입도에 따라 파쇄 및 분쇄 공정은 가감가능 하도록 이루어진다.
한편, 상기 슬래그 포트(10)에서 턴디시(11)로 공급되는 환원 슬래그(3)의 공급량, 토출량 및 전체 공정을 모니터링 장치(100)가 실시간으로 감시하고, 이상 발생 시 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생하여 작업자에게 이상 상황을 알림으로써 작업 현장의 안전사고 등을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치(1)의 고장 및 비상 발생 시 비상조업용 턴디시(13)를 통하여 론더(15)로 방향을 전환하여 비상 조업이 가능할 뿐만 아니라, 연속적인 조업이 가능하다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치,
3 : 용융 환원 슬래그, 5 : 환원 슬래그 섬유,
7 : 환원 슬래그 볼, 10 : 슬래그 포트,
11 : 턴디시, 13 : 비상조업용 턴디시,
15 : 론더, 20 : 분사장치,
30 : 라미나 플로우 챔버, 33 : 통로,
35 : 댐퍼, 40 : 플로우 가이드,
41 : 냉각수 자켓, 43 : 냉각수 분사노즐,
50 : 슬로프 슈트, 51 : 링크 컨베이어,
60 : 인렛 쿨링 슈트, 61 : 공기 분사부,
63 : 냉각수 분사부, 70 : 폐열 회수장치,
80 : 수거장치, 81 : 회동유닛,
83 : 수거유닛, 85 : 슬롯,
86 : 슬롯 경사부, 89 : 슬롯 라운딩부,
90 : 가공장치, 91 : 로터리 분쇄장치,
93 : 칩분쇄장치, 95 : 버킷 엘리베이터,
97 : 건조장치, 99 : 미분쇄장치,
100 : 모니터링 장치, 101 : 카메라,
103 : 컴퓨터, 105 : 경고장치.
3 : 용융 환원 슬래그, 5 : 환원 슬래그 섬유,
7 : 환원 슬래그 볼, 10 : 슬래그 포트,
11 : 턴디시, 13 : 비상조업용 턴디시,
15 : 론더, 20 : 분사장치,
30 : 라미나 플로우 챔버, 33 : 통로,
35 : 댐퍼, 40 : 플로우 가이드,
41 : 냉각수 자켓, 43 : 냉각수 분사노즐,
50 : 슬로프 슈트, 51 : 링크 컨베이어,
60 : 인렛 쿨링 슈트, 61 : 공기 분사부,
63 : 냉각수 분사부, 70 : 폐열 회수장치,
80 : 수거장치, 81 : 회동유닛,
83 : 수거유닛, 85 : 슬롯,
86 : 슬롯 경사부, 89 : 슬롯 라운딩부,
90 : 가공장치, 91 : 로터리 분쇄장치,
93 : 칩분쇄장치, 95 : 버킷 엘리베이터,
97 : 건조장치, 99 : 미분쇄장치,
100 : 모니터링 장치, 101 : 카메라,
103 : 컴퓨터, 105 : 경고장치.
Claims (24)
- 2차 정련과정에서 발생되어 일정량 출탕되는 용융상태의 환원 슬래그를 슬래그 포트에 담아 이송 후 용융된 환원 슬래그를 낙하시키면 환원 슬래그의 유량을 제어하는 턴디시;
상기 턴디시에서 낙하되는 용융상태의 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 볼로 제작하는 분사장치;
용융상태의 환원 슬래그에서 발생되는 고온의 열을 회수하여 재사용하기 위한 폐열 회수장치;
상기 폐열 회수장치에서 회수된 폐열을 이용하여 환원 슬래그 섬유 및 볼을 건조하는 건조장치; 및
상기 분사장치에 의해 제조된 환원 슬래그 섬유 및 볼을 선별 및 분쇄 가공하기 위한 가공장치;
를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 에어를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 가스를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치가 용융상태로 낙하하는 환원 슬래그에 냉각수를 고속분사하여 환원 슬래그를 비산시켜 환원 슬래그 섬유 및 환원 슬래그 볼로 변형 및 고체화시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치에서 분사되는 분사물의 양과 속도를 조절하여 비산되는 환원 슬래그의 비산 궤적 및 냉각 속도를 조절하기 위한 라미나 플로우 챔버가 연결설치되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 라미나 플로우 챔버는 입구와 출구를 갖되, 상기 입구와 출구에서 그 중심부를 향하여 직경이 증가하는 형상으로 형성되고, 내부에 분사물이 통과하기 위한 통로가 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 통로의 중심에 분사물의 양과 속도를 조절하기 위하여 개/폐가능하게 이루어지는 밸브 형태의 댐퍼가 구비되는 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 턴디시의 전면에 분사장치를 통하여 비산되는 환원 슬래그의 비산 방향, 낙하 거리 및 비산 궤적을 조절하기 위한 플로우 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 플로우 가이드는 냉각수가 공급되기 위한 냉각수 자켓과, 상기 냉각수 자켓을 통해 공급된 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분사노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하한 상기 환원 슬래그가 이송용 컨베이어로 흘러가도록 가이드 하는 슬로프 슈트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 9에 있어서,
상기 슬로프 슈트 전단에 상기 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하한 상기 환원 슬래그 중 슬로프 슈트에 도달하지 못하고, 상기 슬로프 슈트 전단에 낙하되어 쌓이는 환원 슬래그 섬유 및 볼을 슬로프 슈트로 이송하기 위한 링크 컨베이어가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치를 통하여 비산한 후 낙하된 상기 환원 슬래그 섬유 및 볼에 에어 또는 물을 분사하여 강제 냉각시키기 위한 에어 분사부 또는 냉각수 분사부를 갖는 인렛 쿨링 슈트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 폐열 회수장치는 환원 슬래그의 비산 방향 상부측 천정에 설치되되, 폐회로로 구비되고, 환원 슬래그에서 발생되는 고온의 공기에서의 열 회수율을 높이기 위하여 온도가 특정 온도까지 상승하도록 폐회로 내에 가두어 순환시키며, 특정 온도 이상으로 상승할 경우, 고온의 공기를 폐열 회수장치로 공급하는 과정을 반복순환하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사장치를 통하여 비산된 후 낙하되어 바닥면에 산재한 환원 슬래그 섬유 및 볼을 수집 및 수거하기 위한 수거장치를 더 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 13에 있어서,
상기 수거장치는 회동 가능한 회동유닛과, 상기 회동유닛에 분리가능하게 연결 설치되는 판형상체로서, 상기 환원 슬래그 중 볼 및 섬유의 선별 수거 및/또는 일괄 수거가 가능한 형상의 슬롯이 규칙 또는 불규칙적으로 관통형성되는 수거유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 수거유닛에 관통형성되는 슬롯이 상기 환원 슬래그 볼의 직경보다 크게 형성되어 상기 환원 슬래그 섬유만을 선별하여 수거하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 수거유닛에 관통형성되는 슬롯의 형상, 직경, 크기 및 길이 중 적어도 어느 하나 이상이 가변가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 수거유닛의 전면측에 일정각도로 경사지는 경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 수거유닛에 관통형성되는 각 슬롯의 양 측면에 하방향을 향하여 폭이 증가하는 형상의 슬롯 경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 수거유닛의 전면측을 제외한 나머지 각 가장자리 상부면에 방지턱형상의 슬롯 라운딩부가 상향돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건조장치는 상기 폐열 회수장치를 통하여 회수된 환원 슬래그의 폐열로 가공장치에 투입되는 수분이 포함된 환원 슬래그 섬유 및 볼에 열풍을 공급하여 건조시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가공장치는 수거 및 수집된 환원 슬래그 섬유를 1차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위한 로터리 분쇄장치와, 상기 로터리 분쇄장치를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유를 2차적으로 파쇄 및 분쇄하기 위한 칩분쇄장치 및 상기 칩분쇄장치를 통하여 파쇄 및 분쇄된 환원 슬래그 섬유를 3차적으로 미분쇄하기 위한 미분쇄장치를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 슬래그 포트에서 턴디시로 공급되는 용융상태의 환원 슬래그의 공급량, 토출량 및 전체 공정의 이상 유무를 판단하기 위한 모니터링 장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 22에 있어서,
상기 모니터링 장치는 상기 턴디시를 감시하기 위하여 턴디시의 일측에 구비되는 적어도 하나 이상의 카메라와, 상기 카메라에 연결되어 환원 슬래그의 공급량, 토출량 및 전체 공정을 디스플레이하는 컴퓨터 및 상기 컴퓨터에 연결되어 이상 발생 시 경고등을 점등하거나, 경고음을 발생하는 경고장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 턴디시의 고장 시 비상 조업이 가능하도록 턴디시를 대체하는 비상조업용 턴디시와, 상기 비상조업용 턴디시의 일측에 연결되는 론더(Launder)가 더 포함되어 비상조업이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치.
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|---|---|---|---|
| KR20120070216A KR101379452B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치 |
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|---|---|---|---|
| KR20120070216A KR101379452B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치 |
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| KR20120070216A KR101379452B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 제강공정의 2차 정련 환원 슬래그 처리장치 |
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Cited By (1)
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