KR101582932B1 - Fabrication method for ferro alloy using waste carbon block and automatic apparatus for ferro alloy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐카본블록을 알루미노테르밋 반응의 용융로로서 이용한 합금철의 제조방법 및 합금철 제조 자동화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an alloyed iron using a waste carbon block as a melting furnace for an aluminothermic reaction, and an apparatus for automating the manufacture of alloyed iron.
알루미노테르밋 반응이란 금속산화물이 알루미늄에 의해 탈산되며 강열한 반응열을 발생하는 반응을 총칭하는 것으로 반응에 의해서 생기는 철의 이론적 온도는 약 3000 ℃이며, 하기와 같은 반응을 예로 들 수 있다.The aluminothermic reaction is a general term for a reaction in which a metal oxide is deoxidized by aluminum and generates a strong reaction heat. The theoretical temperature of iron produced by the reaction is about 3000 ° C, and the following reaction is exemplified.
3Fe3O4+8Al → 9Fe+4Al2O3 3Fe 3 O 4 + 8Al → 9Fe + 4Al 2 O 3
Fe2O3+2Al → 2Fe+ Al2O3 Fe 2 O 3 + 2 Al → 2 Fe + Al 2 O 3
3FeO+2Al → 3Fe+Al2O3 3FeO + 2Al → 3Fe + Al 2 O 3
합금철을 제조할 시에는 상기의 산화철 이외에 합금을 생성하고자 하는 금속산화물, 예를 들어 Mn3O4 등을 산화철과 혼합한 분말을 알루미늄 분말과 함께 혼합하여 알루미노테르밋 반응으로 합금철을 제조할 수 있다. 예를 들어, [산화철+Mn3O4+알루미늄] 혼합분말을 알루미노테르밋 반응시키면, 페로망간(Fe-Mn)과 산화알루미늄 슬래그가 생성되는데, 이때 이들은 층이 분리되어 생성되므로 간단한 충격만으로도 분리될 수 있다.When producing alloyed iron, a metal oxide, for example, a metal oxide such as Mn 3 O 4 or the like mixed with iron oxide is mixed with aluminum powder in addition to the above iron oxide to produce alloy iron by an aluminothermic reaction . For example, ferromanganese (Fe-Mn) and aluminum oxide slag are produced by aluminothermic reaction of [iron oxide + Mn 3 O 4 + aluminum] mixed powder. .
국내의 업체들이 알루미노테르밋 반응을 이용하여 페로망간을 제조하다가 러시아의 저가공세에 수익성을 확보하지 못하고 생산중단된 상태이다. 현재까지 국내의 업체들이 알루미노테르밋 반응을 이용하여 합금철을 제조하는 방법은 대형 철재 바트(용기) 내부에 규사, 마그네시아 등의 내화재를 구비한 용융로 내에서 알루미노테르밋 반응을 시켜 합금철을 제조하였으나, 이 제조방법의 경우 제조되는 합금철의 크기가 커서 합금철 특성상 고비용의 파쇄 공정이 추가로 요구되는 문제가 있었다.Domestic companies have been producing ferromanganese using aluminothermic reaction, but they have not been able to secure profitability in low price of Russia. Until now, domestic companies have been producing aluminum alloys by using aluminothermic reaction. In this method, alumino-thermite reaction is carried out in a large-sized steel bar with a refractory material such as silica, magnesia, However, in the case of this manufacturing method, there is a problem that a high-cost crushing process is further required because of the large size of the alloyed iron produced.
또한, 알루미노테르밋 반응 후에 제조되는 합금철 이외에 산화알루미늄 슬래그가 부생성되는데, 산화알루미늄은 샌딩사의 원료로 재활용이 가능하나, 현재까지 국내의 업체들이 이용한 상기의 용융로를 이용할 경우에는 산화알루미늄 슬래그에 내화재가 융착되어 고품위의 산화알루미늄 슬래그를 얻을 수 없어 이를 전량 폐기함에 따라 추가의 비용이 발생하는 문제가 있었다.Aluminum oxide slag is produced in addition to the ferroalloy produced after the aluminothermic reaction. Aluminum oxide can be recycled as a raw material for sanding. However, when using the above-mentioned melting furnace used by domestic companies, aluminum oxide slag The refractory material is fused so that high-quality aluminum oxide slag can not be obtained, and the entire amount of the slag is discarded, resulting in an additional cost.
따라서, 알루미노테르밋 반응을 이용한 합금철의 제조비용을 낮추고, 부생성되는 산화알루미늄 슬래그의 고품위화를 통해 이를 샌딩사로 재활용할 수 있는 제조방법이 요구되는 상황이다.Therefore, there is a need for a manufacturing method which can reduce the manufacturing cost of the alloy iron by using the aluminothermic reaction and recycle it as a sanding yarn through high-quality aluminum oxide slag produced as a by-product.
이에, 본 발명자는 용광로용 카본블록으로서 수명이 다하여 버려지는 폐카본블록(waste carbon block)의 상면을 원하는 성형틀 모양으로 파내어 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로 사용함에 따라서, 제조되는 합금철의 파쇄공정을 생략할 수 있고, 또한 종래 용융로와는 달리 내화재를 사용하지 않아 부생성물인 산화알루미늄의 고품위화가 가능하여 이를 고급 샌딩사로 재활용이 가능한 점을 알아내고, 또한 상기의 폐카본블록 다수를 이용하여 합급철 제조 자동화 장치를 고안해내어, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventor of the present invention has found that, as a carbon block for a furnace, the upper surface of a waste carbon block, which has been used up for a long period of time, is dug out in the form of a desired molding frame to be used as a melting furnace for an aluminothermic reaction, It is possible to omit the process and to refine the aluminum oxide as a byproduct without using the refractory material unlike the conventional melting furnace and to find out that it can be recycled as an advanced sanding yarn. The present invention has been accomplished by devising an automation apparatus for manufacturing integrated steel.
본 발명의 목적은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing ferroalloys using a waste carbon block in which one or a plurality of molds are formed in a fine form on the upper surface as a melting furnace for an aluminothermic reaction.
본 발명의 다른 목적은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철 제조 자동화 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an automation apparatus for manufacturing ferroalloys, which uses a waste carbon block in which one or a plurality of molds are formed in a fine form on the upper surface as a melting furnace for aluminothermic reaction.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 자동화 장치를 이용한 합금철의 자동화 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing an alloyed iron using the automation apparatus.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 단계(단계 1);The present invention relates to a method for producing a molten metal for an aluminothermic reaction, comprising the steps of: (1) charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block in which one or more molds are formed in a fine form on an upper surface thereof;
상기 금속산화물 분말과 알루미늄 분말이 장입된 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및Simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction (step 2) in one or a plurality of molds filled with the metal oxide powder and the aluminum powder; And
상기 폐카본블록을 뒤집어 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하는 단계(단계 3);(Step 3) of withdrawing the alloy iron and aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from one or more forming molds by inverting the waste carbon block;
를 포함하는 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법을 제공한다.Wherein a waste carbon block in which one or more casting molds are formed in a fine form on the upper surface is used as a melting furnace for an aluminothermic reaction.
또한, 본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 사용되는 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록;The present invention also relates to a waste carbon block in which one or more molds used as a melting furnace for aluminothermic reaction are formed in a fine form on an upper surface thereof;
상기 폐카본블록의 이동을 위한 순환이동레일;A circulating moving rail for moving the waste carbon block;
상기 폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 장입부;A charging unit for charging the metal oxide powder and the aluminum powder into a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block;
상기 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비되는 알루미노테르밋 반응부; 및An aluminothermic reaction part having an ignition device for simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction in the single or plural molds and a ventilator for gas generated in the aluminothermic reaction; And
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 상기 알루미노테르밋 반응부를 지나온 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부;A withdrawal device for withdrawing the waste carbon block passed through the aluminothermic reaction part to withdraw the ferroalloy and the aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block, part;
를 포함하는 합금철 제조 자동화 장치를 제공한다.The present invention provides an automated ferroalloy manufacturing apparatus.
나아가, 본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 단계(단계 1);Furthermore, the present invention provides a method for producing a molten metal for an aluminothermic reaction, comprising the steps of: (1) charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block, in which one or more molds are formed in a fine form on an upper surface thereof;
상기 폐카본블록을 알루미노테르밋 반응을 위한 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비된 알루미노테르밋 반응부로 이송하고, 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및The waste carbon block is transferred to an aluminothermic reaction part having an igniter for an aluminothermic reaction and a gas blower for an aluminothermic reaction and the ignition for aluminothermic reaction in a single or plural molds Simultaneously performing (step 2); And
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 알루미노테르밋 반응 종료 후에 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부로 이송하는 단계(단계 3);A recovery unit provided with a withdrawing device for reversing the waste carbon block after completion of the aluminothermic reaction in order to withdraw the alloy iron and the aluminum oxide slag produced by the completion of the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block, (Step 3);
를 포함하는 상기의 자동화 장치를 이용한 합금철의 자동화 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an automated method for manufacturing ferroalloys using the automation apparatus.
본 발명에 따른 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법은 합금철을 10 cm 이하의 균일한 크기 및 형태로 제조할 수 있어, 합금철 특성상 비용이 많이 발생하는 파쇄공정을 생략할 수 있고, 용융로로서 폐카본블록을 이용하기 때문에 별도의 내화재 및 이형재 처리가 불필요한 장점이 있으며, 이로 인하여 생성되는 산화알루미늄 슬래그에 내화재 및 이형재가 융착되지 않아 고품위화가 가능하여, 샌딩사 또는 알루미나시멘트의 원료로 재활용이 가능한 장점이 있다.Characterized in that a waste carbon block in which one or more casting molds are formed in a fine form on the upper surface is used as a melting furnace for aluminothermic reaction according to the present invention is characterized in that alloy iron is heated to a uniform size It is possible to omit the crushing process which is costly due to the characteristics of the ferro-alloy and to use the waste carbon block as the melting furnace. Therefore, there is an advantage in that it is unnecessary to separately treat the refractory material and the mold material, The refractory material and the release material are not fused to the aluminum slag and the material can be made high-grade, and thus it can be recycled as a raw material for sanding yarn or alumina cement.
도 1은 본 발명에 따른 합금철 제조 자동화 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록(100)의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록(100)이 폐카본블록 이송수단(110)에 고정된 것을 나타내는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of an automated apparatus for manufacturing ferroalloys according to the present invention; FIG.
FIG. 2 is a perspective view of a
3 is a perspective view showing that a
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 단계(단계 1);The present invention relates to a method for producing a molten metal for an aluminothermic reaction, comprising the steps of: (1) charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block in which one or more molds are formed in a fine form on an upper surface thereof;
상기 금속산화물 분말과 알루미늄 분말이 장입된 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및Simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction (step 2) in one or a plurality of molds filled with the metal oxide powder and the aluminum powder; And
상기 폐카본블록을 뒤집어 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하는 단계(단계 3);(Step 3) of withdrawing the alloy iron and aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from one or more forming molds by inverting the waste carbon block;
를 포함하는 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법을 제공한다.Wherein a waste carbon block in which one or more casting molds are formed in a fine form on the upper surface is used as a melting furnace for an aluminothermic reaction.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 형성된 폐카본블록에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 단계이다.In the manufacturing method according to the present invention, the step 1 is a step of charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block in which a single or a plurality of molds are formed as a melting furnace for an aluminothermic reaction.
여기서, 상기 금속산화물 분말은, Fe2O3, FeO, Fe3O4 등과 같은 산화철 분말 및 Mn3O4, MnO2, MoO3, V2O5, TiO2, B2O5, Cr2O3, Bi2O3, CeO2 등과 같은 비철금속산화물 분말의 혼합분말을 사용할 수 있다.Here, the metal oxide powder, Fe 2 O 3, FeO, Fe 3 O 4 iron oxide powder, such as, and Mn 3 O 4, MnO 2, MoO 3, V 2 O 5, TiO 2, B 2 O 5, Cr 2 O 3 , Bi 2 O 3 , CeO 2, and the like can be used.
상기 폐카본블록은 용광로용 카본블록을 재활용하는 것으로, 폐카본블록의 크기는 가로 1-3 m, 세로 0.3-1 m, 높이 0.3-1 m인 것이 바람직하나, 이에 제한하지 않는다.The waste carbon block recycles the carbon block for the furnace, and the size of the waste carbon block is preferably 1-3 m in width, 0.3-1 m in length, and 0.3-1 m in height, but is not limited thereto.
상기 성형틀은 폐카본블록의 상면을 파내어 형성할 수 있고, 생산된 합금철의 크기가 가로, 세로 및 깊이가 모두 10 cm 이하인 것이 바람직하나 이에 제한하지 않는다. 예를 들어, 클라이언트가 원하는 크기 및 형태로 성형틀을 형성할 수 있으나, 합금철이 사용되는 분야에서 대부분의 클라이언트가 원하는 크기가 10 cm 이하이다. 종래에 대형 용융로(철재 바트(용기) 내부에 내화재(규사, 마그네시아 등)가 구비된 형태)를 이용하여 합금철을 제조할 경우 그 크기가 커서 비용이 많이 발생하는 파쇄 공정을 추가로 진행하여야 하는 단점이 있지만, 본 발명에 따른 제조방법을 이용할 경우 합금철을 10 cm 이하의 균일한 크기 및 형태로 제조할 수 있어, 합금철 특성상 비용이 많이 발생하는 파쇄공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.The forming mold can be formed by punching the upper surface of the waste carbon block, and the size of the produced ferroalloy is preferably 10 cm or less in both width, length, and depth, but is not limited thereto. For example, a client can form a mold with a desired size and shape, but in a field where alloyed iron is used, the desired size of most clients is less than 10 cm. Conventionally, when an alloy iron is manufactured using a large melting furnace (a form in which a refractory material (silica sand, magnesia, etc.) is provided inside a steel bar), it is necessary to further carry out a crushing process, However, when the manufacturing method according to the present invention is used, it is possible to manufacture the alloy iron with a uniform size and shape of 10 cm or less, and it is advantageous to omit the crushing process which is expensive due to the characteristics of the alloy iron.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 금속산화물 분말과 알루미늄 분말이 장입된 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계이다.In the manufacturing method according to the present invention, the step 2 is a step of simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction in the single or plural molds filled with the metal oxide powder and the aluminum powder.
한편, 알루미노테르밋 반응이란 금속산화물이 알루미늄에 의해 탈산되며 강열한 반응열을 발생하는 반응을 총칭하는 것으로 반응에 의해서 생기는 철의 이론적 온도는 약 3000 ℃이며, 하기와 같은 반응을 예로 들 수 있다.On the other hand, the term "aluminothermic reaction" refers to a reaction in which a metal oxide is deoxidized by aluminum to generate a strong reaction heat. The theoretical temperature of iron generated by the reaction is about 3000 ° C., and the following reaction is exemplified.
3Fe3O4+8Al → 9Fe+4Al2O3 3Fe 3 O 4 + 8Al → 9Fe + 4Al 2 O 3
Fe2O3+2Al → 2Fe+ Al2O3 Fe 2 O 3 + 2 Al → 2 Fe + Al 2 O 3
3FeO+2Al → 3Fe+Al2O3 3FeO + 2Al → 3Fe + Al 2 O 3
합금철을 제조할 시에는 상기의 산화철 이외에 합금을 생성하고자 하는 금속산화물, 예를 들어 Mn3O4 등을 산화철과 혼합한 분말을 알루미늄 분말과 함께 혼합하여 알루미노테르밋 반응으로 합금철을 제조할 수 있다. 예를 들어, [산화철+Mn3O4+알루미늄] 혼합분말을 알루미노테르밋 반응시키면, 페로망간(Fe-Mn)과 산화알루미늄 슬래그가 생성되는데, 이때 이들은 층이 분리되어 생성되므로 간단한 충격만으로도 분리될 수 있다.When producing alloyed iron, a metal oxide, for example, a metal oxide such as Mn 3 O 4 or the like mixed with iron oxide is mixed with aluminum powder in addition to the above iron oxide to produce alloy iron by an aluminothermic reaction . For example, ferromanganese (Fe-Mn) and aluminum oxide slag are produced by aluminothermic reaction of [iron oxide + Mn 3 O 4 + aluminum] mixed powder. .
여기서, 상기 산화알루미늄 슬래그는 파쇄하여 샌딩사 또는 알루미나시멘트의 원료로 재활용할 수 있는데, 종래의 대형 용융로(철재 바트(용기) 내부에 내화재(규사, 마그네시아 등)가 구비된 형태)를 이용하여 합금철을 제조할 경우에는 산화알루미늄 슬래그에 내화재가 융착되어 고품위의 산화알루미늄 슬래그를 얻을 수 없어 이를 전량 폐기하고, 제조된 합금철만을 선별하여 사용하여 왔다.The aluminum oxide slag can be crushed to be recycled as a raw material for sanding yarn or alumina cement. In the conventional large melting furnace (a form in which a refractory material (silica, magnesia, etc.) In the case of producing iron, the refractory material is fused to the aluminum oxide slag, so that high-quality aluminum oxide slag can not be obtained. Therefore, all of the aluminum alloy slag is discarded and only the produced alloy iron has been selectively used.
반면에, 본 발명의 경우 용융로로서 폐카본블록을 이용하기 때문에 별도의 내화재 및 이형재 처리가 불필요한 장점이 있고, 이로 인하여 생성되는 산화알루미늄 슬래그에 내화재 및 이형재가 융착되지 않아 고품위화가 가능하여, 샌딩사 또는 알루미나시멘트의 원료로 재활용이 가능한 장점이 있다.On the other hand, in the case of the present invention, since the waste carbon block is used as the melting furnace, there is an advantage in that a separate refractory material and a release material treatment are not required, and refractory material and releasing material are not fused to the produced aluminum oxide slag, Or recycled as a raw material for alumina cement.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 폐카본블록을 뒤집어 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하는 단계이다.In the manufacturing method according to the present invention, the step 3 is a step of taking out the alloy iron and the aluminum oxide slag produced by turning the waste carbon block upside down and collecting the aluminothermic reaction from one or more forming molds.
합금철을 제조할 시에는 [산화철+알루미늄] 이외에 합금을 생성하고자 하는 비철금속산화물, 예를 들어 Mn3O4 등을 산화철과 혼합한 분말을 알루미늄 분말과 함께 혼합하여 알루미노테르밋 반응으로 합금철을 제조할 수 있다. 예를 들어, [산화철+Mn3O4+알루미늄] 혼합분말을 알루미노테르밋 반응시키면, 페로망간(Fe-Mn)과 산화알루미늄 슬래그가 생성되는데, 이때 이들은 층이 분리되어 생성되므로 간단한 충격만으로도 분리될 수 있다.In the production of alloyed iron, in addition to [iron oxide + aluminum], non-ferrous metal oxides such as Mn 3 O 4 and the like mixed with iron oxide are mixed together with aluminum powder to form alloy iron Can be manufactured. For example, ferromanganese (Fe-Mn) and aluminum oxide slag are produced by aluminothermic reaction of [iron oxide + Mn 3 O 4 + aluminum] mixed powder. .
즉, 본 발명의 단계 3에서 폐카본블록을 뒤집으면 합금철과 산화알루미늄슬래그과 인출되면서, 회수용기에 떨어지는 충격만으로도 이들이 쉽게 분리될 수 있다.In other words, if the waste carbon block is inverted in step 3 of the present invention, it can be easily separated from the recovery vessel only by the dropping of the iron iron and the aluminum oxide slag.
따라서, 본 발명에 따른 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법은 합금철을 10 cm 이하의 균일한 크기 및 형태로 제조할 수 있어, 합금철 특성상 비용이 많이 발생하는 파쇄공정을 생략할 수 있고, 용융로로서 폐카본블록을 이용하기 때문에 별도의 내화재 및 이형재 처리가 불필요한 장점이 있으며, 이로 인하여 생성되는 산화알루미늄 슬래그에 내화재 및 이형재가 융착되지 않아 고품위화가 가능하여, 샌딩사 또는 알루미나시멘트의 원료로 재활용이 가능한 장점이 있다.Accordingly, a method for producing an alloyed iron using a waste carbon block in which a single or a plurality of molds is formed in a fine form on a top surface is used as a melting furnace for aluminothermic reaction according to the present invention, It is possible to omit the crushing process which is costly due to the characteristics of the ferroalloy and to use the waste carbon block as the melting furnace, there is an advantage that the separate refractory material and the release material treatment are unnecessary, The refractory material and the releasing material are not fused to the aluminum oxide slag, and the material can be made high-grade, which is advantageous in that it can be recycled as a raw material for sanding yarn or alumina cement.
또한, 본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 사용되는 단수 또는 복수의 성형틀(101)이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록(100);The present invention also relates to a waste carbon block (100) in which one or a plurality of molds (101) used as a melting furnace for an aluminothermic reaction are formed in a fine form on an upper surface thereof;
상기 폐카본블록의 이동을 위한 순환이동레일(200);A circulating moving
상기 폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 장입부(300);A charging
상기 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비되는 알루미노테르밋 반응부(400); 및An
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 상기 알루미노테르밋 반응부를 지나온 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부(500);A withdrawal device for withdrawing the waste carbon block passed through the aluminothermic reaction part to withdraw the ferroalloy and the aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block, (500);
를 포함하는 합금철 제조 자동화 장치를 제공한다.The present invention provides an automated ferroalloy manufacturing apparatus.
본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 폐카본블록(100)은 상술한 바와 같이, 단수 또는 복수의 성형틀(101)이 상면에 파인 형태로 형성될 수 있다.In the apparatus according to the present invention, as described above, the
상기 폐카본블록은 순환이동레일(200)에서 이동할 수 있는 이송수단(110)에 고정된 형태로 이용할 수 있다. 여기서, 상기 이송수단에 고정된 폐카본블록은 회수부(500)에서 용이하게 뒤집힐 수 있는 형태로 고정되는 것이 바람직하다. The waste carbon block may be used in a fixed form to the conveying means 110 that can move in the circulating moving
본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 순환이동레일(200)은 폐카본블록(100)이 고정된 이송수단(110)의 이동경로를 안내하는 역할을 한다. 바람직한 일례로, 상기 순환이동레일은 트랙 형태일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.In the apparatus according to the present invention, the circulating moving
본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 장입부(300)는 폐카본블록(100)에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀(101)에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 분말장입장치(310)가 구비되는 것을 특징으로 한다. 경우에 따라서, 상기 분말장입장치(310)를 생략하고 이를 인력이 대체할 수도 있다.In the apparatus according to the present invention, the charging
본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 알루미노테르밋 반응부(400)는 점화를 동시에 수행하는 점화장치(410)와 가스의 환풍기(420)가 구비될 수 있다. 여기서, 알루미노테르밋 반응을 위한 점화 수단으로는 도화선, 가스 토치, 마그네슘 리본, 전기 스파크 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한하지 않고 점화 가능한 모든 수단을 제약 없이 사용할 수 있다.In the apparatus according to the present invention, the
본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 회수부(500)는 폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 상기 알루미노테르밋 반응부를 지나온 폐카본블록을 뒤집는 인출장치(510)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 이송수단에 고정된 폐카본블록은 회수부(500)의 인출장치(510)를 이용하여 용이하게 뒤집힐 수 있는 형태로 고정되어 있어 쉽게 뒤집을 수 있고, 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그는 간단히 이탈된다. 추가로, 이탈된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 담는 회수용기(520)가 더 구비될 수 있다.In the apparatus according to the present invention, the
나아가, 본 발명은 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 형성된 폐카본블록에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 단계(단계 1);Further, the present invention provides a method for producing a waste carbon block, comprising the steps of: (1) charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block having a single or plural molds as a melting furnace for aluminothermic reaction;
상기 폐카본블록을 알루미노테르밋 반응을 위한 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비된 알루미노테르밋 반응부로 이송하고, 단수 또는 복수의 성형틀에서 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및The waste carbon block is transferred to an aluminothermic reaction part having an igniter for an aluminothermic reaction and a gas blower for an aluminothermic reaction and the ignition for aluminothermic reaction in a single or plural molds Simultaneously performing (step 2); And
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 알루미노테르밋 반응 종료 후에 폐카본블록을 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부로 이송하는 단계(단계 3);In order to extract alloy iron and aluminum oxide slag produced by the completion of the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in a waste carbon block, a drawing device for turning the waste carbon block back to waste carbon block after completion of the aluminothermic reaction (Step 3);
를 포함하는 상기의 자동화 장치를 이용한 합금철의 자동화 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an automated method for manufacturing ferroalloys using the automation apparatus.
100: 폐카본블록
101: 폐카본블록 상면에 파인 형태로 형성된 단수 또는 복수의 성형틀
110: 폐카본블록 이송수단
200: 순환이동레일
300: 장입부
310: 분말장입장치
400: 알루미노테르밋 반응부
410: 점화장치
420: 환풍기
500: 회수부
510: 인출장치
520: 회수용기100: Waste carbon block
101: a single or plural molds formed in a fine form on the upper surface of the waste carbon block
110: waste carbon block conveying means
200: Circular movement rail
300:
310: Powder Loading Device
400: aluminothermic reaction part
410: Ignition device
420: Fan
500:
510:
520: collection container
Claims (10)
상기 금속산화물 분말과 알루미늄 분말이 장입된 단수 또는 복수의 성형틀에서의 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및
상기 폐카본블록을 뒤집어 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하는 단계(단계 3);
를 포함하는 알루미노테르밋 반응을 위한 용융로로서 단수 또는 복수의 성형틀이 상면에 파인 형태로 형성된 폐카본블록을 이용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법.
(Step 1) of charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block in which one or a plurality of molding dies used as a melting furnace for aluminothermic reaction are formed in a fine form on an upper surface;
Simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction in the single or plural molds in which the metal oxide powder and the aluminum powder are charged (step 2); And
(Step 3) of withdrawing the alloy iron and aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from one or more forming molds by inverting the waste carbon block;
Wherein a waste carbon block is used as a melting furnace for the aluminothermic reaction in which one or a plurality of molds are formed in a fine form on an upper surface thereof.
상기 금속산화물 분말은 산화철 분말 및 비철금속산화물 분말의 혼합분말인 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the metal oxide powder is a mixed powder of an iron oxide powder and a non-iron oxide powder.
상기 성형틀은 제조되는 합금철의 크기가 가로, 세로 및 깊이가 모두 10 cm 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the forming die is formed such that the size of the alloyed iron to be produced is not more than 10 cm in both width, length, and depth.
상기 산화알루미늄 슬래그는 샌딩사 또는 알루미나시멘트의 원료로 재활용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aluminum oxide slag is recycled as a raw material for sanding yarn or alumina cement.
상기 폐카본블록은 용광로용 카본블록을 재활용하는 것을 특징으로 하는 합금철의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the waste carbon block recycles the carbon block for the furnace.
상기 폐카본블록의 이동을 위한 순환이동레일(200);
상기 폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀에 금속산화물 분말과 알루미늄 분말을 장입하는 장입부(300);
상기 단수 또는 복수의 성형틀에서의 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비되는 알루미노테르밋 반응부(400); 및
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 상기 알루미노테르밋 반응부를 지나온 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부(500);
를 포함하는 합금철 제조 자동화 장치.
A waste carbon block 100 in which one or a plurality of molds 101 used as a melting furnace for aluminothermic reaction is formed in a fine form on the upper surface;
A circulating moving rail 200 for moving the waste carbon block;
A charging part 300 for charging the metal oxide powder and the aluminum powder into a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block;
An igniter for simultaneously performing ignition for the aluminothermic reaction in the single or plural molds and an aluminothermic reaction part (400) equipped with a ventilator for gas generated during the aluminothermic reaction; And
A withdrawal device for withdrawing the waste carbon block passed through the aluminothermic reaction part to withdraw the ferroalloy and the aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block, (500);
Wherein the apparatus comprises:
상기 폐카본블록은 순환이동레일에서 이동할 수 있는 이송수단에 고정된 것을 특징으로 하는 합금철 제조 자동화 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the waste carbon block is fixed to a conveying means which is movable in the circulating moving rail.
상기 이송수단에 고정된 폐카본블록은 회수부에서 용이하게 뒤집힐 수 있는 형태로 고정된 것을 특징으로 하는 합금철 제조 자동화 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the waste carbon block fixed to the conveying means is fixed in such a form that it can easily be turned upside down at the collecting portion.
상기 폐카본블록은 순환이동레일 상에 복수로 위치하여 순환 이동하면서 합금철을 대량으로 생산할 수 있는 것을 특징으로 하는 합금철 제조 자동화 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the waste carbon block is located in a plurality of locations on the circulation moving rail and can circulate and move to produce a large quantity of ferroalloys.
상기 폐카본블록을 알루미노테르밋 반응을 위한 점화장치와 알루미노테르밋 반응시 발생하는 가스의 환풍기가 구비된 알루미노테르밋 반응부로 이송하고, 단수 또는 복수의 성형틀에서의 알루미노테르밋 반응을 위한 점화를 동시에 수행하는 단계(단계 2); 및
폐카본블록에 형성된 단수 또는 복수의 성형틀로부터 알루미노테르밋 반응이 완료되어 제조된 합금철과 산화알루미늄 슬래그를 인출하기 위해, 알루미노테르밋 반응 종료 후에, 폐카본블록을 뒤집는 인출장치가 구비되는 회수부로 상기 폐카본블록을 이송하는 단계(단계 3);
를 포함하는 제6항의 자동화 장치를 이용한 합금철의 자동화 제조방법.(Step 1) of charging a metal oxide powder and an aluminum powder into a waste carbon block in which one or a plurality of molding dies used as a melting furnace for aluminothermic reaction are formed in a fine form on an upper surface;
The waste carbon block is transferred to an aluminothermic reaction part provided with an igniter for an aluminothermic reaction and a gas blower generated during an aluminothermic reaction, and the ignition for an aluminothermic reaction in one or a plurality of molds (Step 2); And
In order to withdraw the alloy iron and aluminum oxide slag produced by completing the aluminothermic reaction from a single or a plurality of molds formed in the waste carbon block, the number of times the withdrawing device for reversing the waste carbon block after completion of the aluminothermic reaction is provided (Step 3);
Wherein the method comprises the steps of:
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|---|---|---|---|
| KR1020150133174A KR101582932B1 (en) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | Fabrication method for ferro alloy using waste carbon block and automatic apparatus for ferro alloy |
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2015
- 2015-09-21 KR KR1020150133174A patent/KR101582932B1/en active IP Right Grant
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