KR20120074757A - Apparatus for granulation of melting slag - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A molten slag granulation apparatus is provided to prevent the re-fusion of the slag particles in a granulation process by guiding the slag particles to the lower part after being cooled in a rotary drum unit. CONSTITUTION: A molten slag granulation apparatus(100) comprises a rotary disc unit(101), a rotary drum unit*(102), and a jetting nozzle unit(103). The rotary disc unit converts falling molten slag(10) into slag particles(20), and scatters the slag particles. The rotary drum unit is separately placed from both sides of the rotary disc unit. The rotary drum unit moves the slag particles to the lower part by colliding with the slag particles from the rotary disc unit. The jetting nozzle unit is placed toward the rotary drum unit, and jets a mixed gas of cooling water and compressed air to the rotary drum unit.

Description

용융 슬래그의 조립화 장치{APPARATUS FOR GRANULATION OF MELTING SLAG}Assembly apparatus for molten slag {APPARATUS FOR GRANULATION OF MELTING SLAG}

본 발명은 융융 상태의 슬래그를 입자 형태로 변환시키는 용융 슬래그의 조립화 장치에 관한 것으로서, 특히, 보다 안정적으로 조립화된 상태로 입자 슬래그를 후속공정으로 공급할 수 있는 용융 슬래그의 조립화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for assembling molten slag for converting slag in a molten state into a particle form, and more particularly, to an apparatus for assembling molten slag capable of supplying particle slag to a subsequent process in a more stable granulated state. will be.

일반적으로 융융 상태의 슬래그는 1400℃ 정도의 온도를 갖는다. 이러한 용융 슬래그는 많은 양의 열에너지를 보유하고 있다. 이로 인해, 용융 슬래그로부터 열에너지를 회수하고, 회수한 열에너지를 이용하는 것이 관련 산업에서는 에너지의 효율 향상 측면에서 중요한 것으로 인식되고 있다. 용융 슬래그가 보유한 열에너지의 회수는 일반적으로 용융 슬래그를 직경 5㎜ 이내로 입자화하여 표면적을 향상시킨 후에, 적절한 냉각 매체와 열교환시킴으로써 이루어지고 있다.In general, molten slag has a temperature of about 1400 ° C. This molten slag has a large amount of thermal energy. For this reason, it is recognized that the recovery of thermal energy from the molten slag and use of the recovered thermal energy are important in terms of improving energy efficiency in related industries. The recovery of the thermal energy retained by the molten slag is generally accomplished by granulating the molten slag to within 5 mm in diameter to improve the surface area, and then by heat exchange with an appropriate cooling medium.

하지만, 반용융 상태의 입자 슬래그는 고온 상태이고, 높은 표면의 점성을 갖는다. 이때, 입자 슬래그는 재융착되거나 장치의 벽면에 부착되어 성장한다. 이로 인해, 장치의 작동이 제한되거나 입자 슬래그와 냉각 유체 사이의 열전달 속도가 저하되는 문제점이 발생되고 있다. 또한, 입자 슬래그 사이의 재융착은 입자 슬래그의 직경을 증대시켜 입자 슬래그의 냉각을 제한한다. 이로 인해, 슬래그 입자 내에서 결정이 성장하게 되어, 슬래그가 시멘트 원료 등과 같은 고부가치의 자원으로 재활용되지 못하게 된다.However, the semi-melt grain slag is hot and has a high surface viscosity. At this time, the particle slag re-melts or adheres to the wall of the device and grows. This results in a problem that the operation of the device is limited or the rate of heat transfer between the particle slag and the cooling fluid is lowered. In addition, refusion between the particle slag increases the diameter of the particle slag to limit cooling of the particle slag. This causes crystals to grow in the slag particles, which prevents the slag from being recycled into high value resources such as cement raw materials.

슬래그의 재융착을 방지하기 위하여, 입자 슬래그가 비산할 수 있는 공간을 확보하여, 입자 슬래그 간의 접촉을 제한시키고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 이는 냉각매체의 속도를 충분히 높게 할 수 있어 냉각속도를 저하시키고, 냉각 장치의 크기가 증대되어야 한다는 문제점이 있다.In order to prevent re-fusion of the slag, attempts have been made to secure a space where the particle slag can scatter and to limit the contact between the particle slag. However, this has a problem that the speed of the cooling medium can be sufficiently high to lower the cooling speed and increase the size of the cooling device.

따라서, 입자 슬래그로부터 효율적인 열회수가 구현되기 위하여, 상대적으로 좁은 공간에서도 입자 슬래그의 과도한 열에너지의 손실이 방지되면서, 입자 슬래그 사이의 재융착 또는 입자 슬래그가 장치의 벽면에 부착되는 것을 방지할 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, in order to realize efficient heat recovery from the particle slag, a technique that can prevent refusion between the particle slag or adhesion of the particle slag to the wall of the device while preventing excessive loss of thermal energy of the particle slag even in a relatively narrow space Is required.

본 발명은 용융 슬래그로부터 조립화된 입자 슬래그의 재융착 및 장치의 벽면에 입자 슬래그의 부착을 방지할 수 있는 용융 슬래그의 조립화 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide an apparatus for assembling molten slag that can prevent re-fusion of granulated particle slag from molten slag and adhesion of particle slag to the wall of the apparatus.

본 발명은 상면에 낙하하는 용융 슬래그를 입자 슬래그로 변환시키고, 상기 입자 슬래그를 비산시키는 회전 원판부; 상기 회전 원판부의 측면에 이격된 상태로 위치되고, 상기 회전 원판부로부터 비산된 입자 슬래그와 충돌하여 상기 충돌된 입자 슬래그를 하측으로 이동시키는 회전 드럼부; 및 상기 회전 드럼부를 향하여 위치되어 상기 회전 드럼부에 냉각수와 압축공기의 혼합물을 분사하는 분사 노즐부를 포함하되, 상기 혼합물이 분사된 회전 드럼부는 냉각되어, 상기 충돌된 입자 슬래그를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 용융 슬래그의 조립화 장치를 개시한다.The present invention includes a rotating disk portion for converting the molten slag falling on the upper surface into particle slag, the scattering of the particle slag; A rotating drum part spaced apart from the side of the rotating disc part and colliding with the particle slag scattered from the rotating disc part to move the collided particle slag downward; And a spray nozzle unit positioned toward the rotating drum unit to spray a mixture of cooling water and compressed air to the rotating drum unit, wherein the rotating drum unit is sprayed to cool the collided particle slag. Disclosed is a granulation apparatus for molten slag.

또한, 상기 회전 원판부와 상기 회전 드럼부 중 적어도 하나는 내부에 냉각수가 유동되어, 냉각된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 용융 슬래그의 조립화 장치를 개시한다.In addition, at least one of the rotating disk portion and the rotating drum unit discloses a device for assembling molten slag, characterized in that the cooling water flows therein and is maintained in a cooled state.

본 발명에 따른 용융 슬래그의 조립화 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus for assembling molten slag according to the present invention has the following effects.

본 발명에 따른 용융 슬래그의 조립화 장치는 회전 원판부, 회전 드럼부 및 분사 노즐부를 포함하여, 분사 노즐부를 통해 냉각수와 압축공기가 회전 드럼부에 분사된다. 이때, 회전 드럼부는 냉각되어, 회전 원판부로부터 비산된 액적 상태의 입자 슬래그는 회전 드럼부에서 냉각되어 하측으로 유도된다. 이로 인해, 본 발명에 따른 용융 슬래그의 조립화 장치는 용융 슬래그의 조립화 과정에서 입자 슬래그 간의 재융착을 방지하고, 안정적으로 추후 공정에 입자 슬래그를 공급한다는 효과를 갖는다.The apparatus for assembling molten slag according to the present invention includes a rotating disc part, a rotating drum part, and an injection nozzle part, and cooling water and compressed air are injected into the rotating drum part through the injection nozzle part. At this time, the rotating drum portion is cooled, and the particle slag in the droplet state scattered from the rotating disk portion is cooled in the rotating drum portion and guided downward. For this reason, the granulation apparatus of molten slag which concerns on this invention has the effect of preventing re-fusion between particle slag in the granulation process of molten slag, and stably supplying particle slag to a later process.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용융 슬래그의 조립화장치를 도시하는 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing an apparatus for assembling molten slag according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용융 슬래그의 조립화 장치(100)를 도시하는 종단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 용융 슬래그의 조립화 장치(100)는 회전 원판부(101), 회전 드럼부(102) 및 분사 노즐부(103)를 포함하고, 용융 슬래그(10)를 입자 슬래그(20)로 변환시킨다.1 is a longitudinal sectional view showing an apparatus 100 for assembling molten slag according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the apparatus for assembling molten slag 100 includes a rotating disc portion 101, a rotating drum portion 102, and an injection nozzle portion 103, wherein the molten slag 10 is disposed of particle slag. Convert to (20).

회전 원판부(101)의 상면에는 용융 슬래그(10)가 낙하하여 접촉된다. 이때, 회전 원판부(101)는 회전한다. 이로 인해, 회전 원판부(101)의 상면에서 용융 슬래그(10)는 입자 슬래그(20)로 변환되고, 입자 슬래그(20)는 회전 원판부(101)에 의한 원심력으로 인해 방사방향으로 비산된다. 이때, 입자 슬래그(20)는 액적 상태로 1500℃ 정도의 온도를 갖고, 재응착될 수도 있거나 주변 장치에 부착될 수 있다.The molten slag 10 drops and contacts the upper surface of the rotating disc part 101. At this time, the rotating disc part 101 rotates. For this reason, the molten slag 10 is converted into the particle slag 20 in the upper surface of the rotating disc part 101, and the particle slag 20 is scattered radially by the centrifugal force by the rotating disc part 101. As shown in FIG. In this case, the particle slag 20 may have a temperature of about 1500 ° C. in the form of droplets, and may be re-adhered or attached to the peripheral device.

회전 드럼부(102)는 회전 원판부(101)의 측면에 이격되도록 위치되고, 회전 원판부(101)로부터 비산된 입자 슬래그(20)가 회전 드럼부(102)와 충돌한다. 또한, 회전 드럼부(102)는 회전하여, 회전 드럼부(102)와 충돌한 입자 슬래그(20)를 하측으로 유도한다.The rotating drum portion 102 is positioned to be spaced apart from the side of the rotating disc portion 101, and the particle slag 20 scattered from the rotating disc portion 101 collides with the rotating drum portion 102. In addition, the rotary drum unit 102 rotates to guide the particle slag 20 collided with the rotary drum unit 102 downward.

분사 노즐부(103)는 회전 드럼부(102)를 향하도록 위치되어, 회전 드럼부(102)에 냉각수와 압축공기의 혼합물을 분사한다. 이때, 회전 드럼부(102)는 혼합물에 의해 냉각되어, 회전 드럼부(102)의 표면과 입자 슬래그(20)의 표면 사이에는 온도차가 유지된다. 이로 인해, 회전 드럼부(102)와 충돌한 입자 슬래그(20)는 냉각된다. 이때 입자 슬래그(20)는 회전 드럼부(102)의 표면에 부착되지 않고, 회전 드럼부(102)의 원심력에 의해 하측으로 유도된다.The injection nozzle part 103 is positioned to face the rotating drum part 102, and sprays the mixture of cooling water and compressed air to the rotating drum part 102. At this time, the rotary drum 102 is cooled by the mixture so that a temperature difference is maintained between the surface of the rotary drum 102 and the surface of the particle slag 20. For this reason, the particle slag 20 which collided with the rotating drum part 102 is cooled. At this time, the particle slag 20 is not attached to the surface of the rotating drum portion 102, but is guided downward by the centrifugal force of the rotating drum portion 102.

앞서 언급된 바와 같이, 회전 드럼부(102)를 냉각시키기 위하여 분사 노즐부(103)에 의해 분사되는 혼합물은 냉각수와 압축공기로 이루어진다. 한편, 압축공기만이 회전 드럼부(102)에 분사되면, 압축공기와 회전 드럼부(102) 표면 사이의 열전달 계수가 낮기 때문에, 회전 드럼부(102)는 냉각되지 아니하고 열을 축적하게 된다. 또한, 냉각수만이 회전 드럼부(102)에 분사되면, 회전 드럼부(102)의 냉각이 과도하게 이루어지고 냉각수의 분사량을 제어하는 데에도 어려움이 따른다.As mentioned above, the mixture sprayed by the spray nozzle portion 103 to cool the rotating drum portion 102 consists of cooling water and compressed air. On the other hand, if only compressed air is injected into the rotary drum unit 102, since the heat transfer coefficient between the compressed air and the surface of the rotary drum unit 102 is low, the rotary drum unit 102 accumulates heat without being cooled. In addition, when only the cooling water is injected into the rotary drum unit 102, the cooling of the rotary drum unit 102 is excessively made, and there is a difficulty in controlling the injection amount of the cooling water.

또한, 분사 노즐부(103)는 회전 드럼부(102)에 대한 냉각 속도를 제어한다. 냉각 속도는 분사 노즐부(103)에서 압축되는 압축공기의 양 또는 흡입되는 냉각수의 양에 따라 제어될 수 있다.In addition, the spray nozzle part 103 controls the cooling rate with respect to the rotating drum part 102. The cooling rate may be controlled according to the amount of compressed air compressed in the injection nozzle unit 103 or the amount of cooling water sucked in.

한편, 본 발명의 용융 슬래그의 조립화 장치(100)의 회전 원판부(101) 및 회전 드럼부(102) 중 적어도 하나의 내부에 냉각수가 유동될 수 있다. 이로 인해, 회전 원판부(101) 및 회전 드럼부(102)는 냉각된 상태로 유지될 수 있다.On the other hand, the cooling water may flow in at least one of the rotating disc portion 101 and the rotating drum portion 102 of the apparatus for assembling molten slag 100 of the present invention. Due to this, the rotating disc portion 101 and the rotating drum portion 102 can be kept in a cooled state.

회전 원판부(101) 및 회전 드럼부(102) 모두의 내부에 냉각수가 유동되는 경우, 회전 원판부(101)의 상면에 접촉되는 용융 슬래그(10)는 입자 슬래그(10)로 변환될 때, 입자 슬래그(20)의 표면은 고체 상태로 응고되고, 내부는 용융 상태로 유지되어 열에너지를 보유하고 있다. 또한, 회전 원판부(101)로부터 비산된 입자 슬래그(20)는 회전 드럼부(102)와 충돌하여, 추가적으로 냉각된다.When the coolant flows inside both the rotating disc portion 101 and the rotating drum portion 102, when the molten slag 10 in contact with the upper surface of the rotating disc portion 101 is converted into the particle slag 10, The surface of the particle slag 20 is solidified in a solid state, and the inside is kept in a molten state to retain thermal energy. In addition, the particle slag 20 scattered from the rotating disc part 101 collides with the rotating drum part 102 and is further cooled.

이때, 노즐 분사부(103)는 회전 드럼부(102)에 냉각수와 압축공기의 혼합물을 분사하여 회전 드럼부(102)를 냉각시켜 입자 슬래그(20)를 추가적으로 냉각시킬 수도 있지만, 입자 슬래그(20)에 직접 냉각수와 압축공기의 혼합물을 분사하여 입자 슬래그(20)를 냉각시킬 수 있다.At this time, the nozzle injection unit 103 may further cool the particle slag 20 by cooling the rotating drum unit 102 by injecting a mixture of cooling water and compressed air into the rotating drum unit 102, but also the particle slag 20. The particle slag 20 may be cooled by spraying a mixture of cooling water and compressed air directly onto the fan.

회전 원판부(101)의 내부에만 냉각수가 유동되는 경우, 회전 원판부(101)의 상면에 접촉되는 용융 슬래그(10)는 입자 슬래그(20)로 변환될 때, 입자 슬래그(20)의 표면은 고체 상태로 응고되고, 내부는 용융 상태로 유지되어 열에너지를 보유하고 있다. 또한, 회전 원판부(101)로부터 비산된 입자 슬래그(20)는 분사 노즐부(103)에 의해 냉각된 회전 드럼부(102)와 충돌하여, 추가적으로 냉각된다. 또한, 회전 원판부(101)에서 내부로 냉각수가 유입되거나 배출되는 대신에 별도의 냉각 장치가 설치될 수 있다.When the coolant flows only inside the rotating disc portion 101, when the molten slag 10 in contact with the upper surface of the rotating disc portion 101 is converted into the particle slag 20, the surface of the particle slag 20 is formed. It solidifies in a solid state and the inside is kept in a molten state to hold thermal energy. In addition, the particle slag 20 scattered from the rotating disc part 101 collides with the rotating drum part 102 cooled by the injection nozzle part 103 and is further cooled. In addition, a separate cooling device may be installed in place of the cooling water introduced or discharged from the rotating disc part 101.

따라서, 본 발명의 용융 슬래그의 조립화 장치(100)는 입자 슬래그(20)를 회전 드럼부(102) 및 주변 장치에 부착시키지 않고, 안정적으로 후속적인 공정에 투입할 수 있다.Therefore, the apparatus for assembling molten slag 100 of the present invention can stably enter the subsequent process without attaching the particle slag 20 to the rotating drum 102 and the peripheral device.

이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made without departing from the scope of the present invention.

100: 용융 슬래그의 조립화 장치
101: 회전 원판부 102: 회전 드럼부
103: 분사 노즐부100: granulation device of molten slag
101: rotating disc portion 102: rotating drum portion
103: injection nozzle unit

Claims (2)

상면에 낙하하는 용융 슬래그를 입자 슬래그로 변환시키고, 상기 입자 슬래그를 비산시키는 회전 원판부;
상기 회전 원판부의 측면에 이격된 상태로 위치되고, 상기 회전 원판부로부터 비산된 입자 슬래그와 충돌하여 상기 충돌된 입자 슬래그를 하측으로 이동시키는 회전 드럼부; 및
상기 회전 드럼부를 향하여 위치되어 상기 회전 드럼부에 냉각수와 압축공기의 혼합물을 분사하는 분사 노즐부를 포함하되,
상기 혼합물이 분사된 회전 드럼부는 냉각되어, 상기 충돌된 입자 슬래그를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 용융 슬래그의 조립화 장치.A rotating disc part for converting molten slag falling on the upper surface into particle slag and scattering the particle slag;
A rotating drum part spaced apart from the side of the rotating disc part and colliding with the particle slag scattered from the rotating disc part to move the collided particle slag downward; And
Located toward the rotating drum portion includes a spray nozzle for injecting a mixture of cooling water and compressed air to the rotating drum,
And a rotating drum portion in which the mixture is injected is cooled to cool the impacted particle slag. 제 1 항에 있어서,
상기 회전 원판부와 상기 회전 드럼부 중 적어도 하나는 내부에 냉각수가 유동되어, 냉각된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 용융 슬래그의 조립화 장치.The method of claim 1,
At least one of the rotating disc portion and the rotating drum portion is a coolant flows therein, the assembly apparatus of the molten slag, characterized in that maintained in a cooled state.
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