KR20220144816A - 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법 - Google Patents

고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법을 개시한다. 상기 장치는 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리, 디플렉터(7), 사이클론 분리기(8) 및 폐열 회수기를 포함한다. 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 용융 슬래그 유동 제어기(2), 압축 공기 유량 제어 밸브(3), 수량 제어 밸브(4) 및 에어로졸 분사건(5)을 포함한다. 디플렉터 내에서 중온 가스와 고온 과립 슬래그(6)의 혼합 열교환 및 고온 과립 슬래그 경화를 구현하고, 열교환된 중고온 가스와 고온 과립 슬래그를 사이클론 분리기에 도입한다. 사이클론 분리기는 중고온 가스와 고온 과립 슬래그의 분리를 완료하고, 중고온 가스와 고온 과립 슬래그를 폐열 회수기 내로 이송시킨다. 본 발명은 고로 용융 슬래그의 완전 과립화를 구현하고, 용융 슬래그 현열 회수를 슬러지 건조, 고온 증기 제조, 발전, 저온 열수 제조와 유기적으로 결합하여, 용융 슬래그 과립화 처리 과정에서 중온 가스와 고온 과립 슬래그의 폐열 회수를 구현하고, 폐열 회수 이용 효율을 향상시킨다.

Description

고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법
본 발명은 야금 용융 슬래그 처리 장비 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법에 관한 것이다.
고로 용융 슬래그는 고로 제철의 주요 부산물로, 철 1톤당 생산되는 고로 용융 슬래그는 약 350kg이다. 고로 용융 슬래그의 출탕 온도는 1450 내지 1550℃이며, 1톤당 슬래그에 운반되는 현열((1260-1880)×103kJ)은 60kg 표준탄의 발열량에 해당하여, 비교적 높은 회수 가치가 있다.
현재 고로 용융 슬래그의 처리는 대부분 수냉식 공정을 채택하고 있으며, 용융 슬래그는 고압수에 의해 수쇄 슬래그로 플러싱된다. 고품위의 현열은 이에 의해 약 80℃에서 수쇄 슬래그와 폐수로 전달되어 회수 이용 가치가 잃게 된다. 또한 1톤의 용융 슬래그를 처리하려면 0.4 내지 0.5톤의 물이 소비되며, 동시에 H2S, SO2 등 오염물이 풍부한 폐증기를 대량으로 방출한다. 후속적인 자원화 이용(예를 들어 미분화) 시, 수쇄 슬래그 중 8 내지 15%의 수분을 건조시켜야 하며, 슬래그 1톤당 약 1000m3의 500℃ 열풍이 필요하므로, 대량의 자원 낭비가 초래된다.
고로 용융 슬래그는 고로 제철 과정에서 광석 중의 맥석, 연료 중의 회분 및 용매(일반적으로 석회석) 중의 비휘발성 성분에 의해 형성되는 고온 용융물이다. 약 1450℃의 온도에서 주요 화학 성분은 이산화규소(SiO2), 삼산화이알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화망간(MnO), 산화철(FeO) 및 황 등이다. 그중 이산화규소(SiO2), 삼산화이알루미늄(Al2O3)과 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO)의 질량비는 약 0.8 내지 1.2이다. 따라서 고로 용융 슬래그는 열전도 계수가 낮고 온도가 낮아짐에 따라 점도가 급격히 증가하는 특성을 가지고 있어, 고로 용융 슬래그의 열교환이 느리고 폐열 회수 난이도가 높다.
용융 슬래그 입자의 급속 건식 과립화는 열 회수 조건을 만들 수 있다. 현재 용융 슬래그 급속 건식 과립화 공정에는 주로 풍쇄법과 원심 과립화법이 포함된다. 풍쇄법은 소음이 크고 슬래그 울이 쉽게 생성되어 고로 용융 슬래그의 처리 분야에서 보편적으로 적용되지 않으며, 일부 유동성이 우수한 철강 슬래그의 처리에만 적용된다. 원심 과립화는 주로 회전 디스크 또는 회전 컵을 과립기로 사용한다. 원심력을 이용해 용융 슬래그를 미세 용융 방울로 분산 및 파쇄하여 급속 냉각을 수행하며, 냉각된 슬래그 과립의 유리체 함량과 활성이 슬래그 미세분말 원료의 요건을 충족시키도록 유지한다. 그러나 고로 슬래그 스컬(skull), 과립화 슬래그 입도 불균일, 슬래그 울의 용이한 생성 등 문제가 있다.
중국 발명 특허 ZL 201410755689.9는 고온 용융 슬래그 폐열 회수 시스템 및 방법을 개시하였다. 상기 장치는 용융 슬래그 이송 유닛, 용융 슬래그 과립화 유닛 및 폐열 회수 유닛을 포함하며, 고온 용융 슬래그의 현열을 회수할 수 있다. 그러나 폐열 회수 과정에서 용융 슬래그는 슬래그 탱크를 이용해 장거리 운송을 수행하며 냉각이 용이하고 추가적인 보열이 필요하며 에너지 소모가 높고 폐열 회수 효율이 비교적 낮다.
중국 발명 특허 ZL 201010566938.1은 야금 용융 슬래그 건식 과립화 및 열에너지 회수 시스템을 개시하였다. 액상 용융 슬래그는 원심 회전 및 기류 펄스 방식을 채택해 건식 과립화를 수행한다. 원심 회전 디스크의 하방에는 원심 회전 디스크의 회전축을 중심으로 각각 환형으로 배열된 기류 노즐과 무화수 노즐이 설치된다. 건식 과립화 장치의 내측벽에는 수냉식 벽이 설치되며, 수냉식 벽 하방에는 환형 원추면 유동화 장치가 설치된다. 건식 과립화 장치의 바닥부에는 환형 유동화층이 설치된다. 상기 발명 특허를 통해 용융 슬래그의 폐열을 회수하여 이용하는 것은 열공기/질소를 증기나 발전으로 전환하는 것에 국한되어 효율이 낮다.
슬러지는 고체 폐기물로, 도시 쓰레기 오염에 이어 두 번째로 큰 고체 폐기물 오염원이 되었다. 종래의 슬러지의 주요 처리 방법은 매립, 소각, 해양 배출 및 농업용 등이다. 공업 오수, 생활 오수 등 오수 처리 분야에서도 슬러지 처리가 보편적으로 존재한다. 기술의 발달로 종래 기술의 슬러지 처리는 발효, 용해, 석회 첨가, 탄화 등의 처리 방법을 채택할 수 있으나, 장비 비용과 에너지 소비가 매우 높고 처리 효율이 낮으며 공기 및 수원 등에 대한 2차 오염도 존재할 수 있다.
본 발명의 목적은 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다. 이를 통해 고로 용융 슬래그의 완전 과립화를 구현하고, 용융 슬래그 현열 회수를 슬러지 건조, 증기 및 열수 제조와 유기적으로 결합하여, 용융 슬래그 과립화 처리 과정 중 중고온 가스와 고온 과립 슬래그의 폐열 회수를 구현한다. 이를 통해 폐열 회수 이용 효율을 크게 향상시킨다.
본 발명은 하기와 같이 구현한다.
고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치에 있어서, 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리, 디플렉터, 사이클론 분리기 및 폐열 회수기를 포함한다.
상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 용융 슬래그 유동 제어기, 압축 공기 유량 제어 밸브, 수량 제어 밸브 및 에어로졸 분사건을 포함한다. 상기 용융 슬래그 유동 제어기는 상기 디플렉터의 슬래그 유입구와 연결된다. 상기 압축 공기 유량 제어 밸브는 상기 에어로졸 분사건의 가스 유입구와 연결된다. 상기 수량 제어 밸브는 상기 에어로졸 분사건의 액체 유입구와 연결된다. 상기 에어로졸 분사건의 노즐은 디플렉터의 입구를 향하도록 설치되고, 에어로졸을 통해 상기 용융 슬래그 유동 제어기에 의해 상기 디플렉터로 유입되는 용융 슬래그 유동에 충격을 가하며, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그를 형성하는 데 사용된다.
상기 디플렉터는 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그를 그 내부에서 충분히 혼합하는 데 사용된다. 상기 디플렉터의 출구는 사이클론 분리기의 재료 유입구에 연결되어, 디플렉터 내에 형성된 완전 경화된 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 사이클론 분리기에 유입시킨다.
상기 사이클론 분리기는 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 분리하는 데 사용된다. 여기에서 상기 사이클론 분리기의 재료 배출구는 폐열 회수기의 재료 유입구에 연결되며, 중고온 가스 및 완전 경화된 고온 과립 슬래그를 폐열 회수기 내에 이송하는 데 사용된다.
일부 실시방안에 있어서, 본 발명은 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 제공하며, 여기에는 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리, 디플렉터, 사이클론 분리기 및 폐열 회수기가 포함된다.
상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 용융 슬래그 유동 제어기, 압축 공기 유량 제어 밸브, 수량 제어 밸브 및 에어로졸 분사건을 포함한다. 용융 슬래그 유동은 용융 슬래그 유동 제어기에 의해 유동이 제어한 후 디플렉터의 슬래그 유입구로 유입된다. 고압 가스는 압축 공기 유량 제어 밸브를 통해 에어로졸 분사건의 가스 유입구에 연결된다. 물은 수량 제어 밸브를 통해 에어로졸 분사건의 액체 유입구에 연결된다. 에어로졸 분사건의 노즐은 디플렉터의 입구를 향해 설치되며 에어로졸에 의해 용융 슬래그 유동에 충격을 가하여 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그를 형성한다.
상기 디플렉터의 출구는 사이클론 분리기의 재료 유입구에 연결된다. 중온 가스와 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그는 디플렉터 내에서 충분히 혼합되어, 완전 경화된 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 형성한 후 사이클론 분리기에 유입된다. 사이클론 분리기를 통해 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스의 분리를 완료한다. 사이클론 분리기의 재료 배출구는 폐열 회수기의 재료 유입구에 연결되며, 중고온 가스 및 완전 경화된 고온 과립 슬래그를 폐열 회수기 내로 이송한다.
상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리를 거친 에어로졸이 용융 슬래그 유동에 충격을 가하여 형성된 중온 가스의 온도는 200 내지 400℃이다. 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그의 온도는 1000 내지 1200℃이다. 디플렉터를 거쳐 혼합된 중고온 가스의 온도는 300 내지 500℃이다. 완전 경화된 고온 과립 슬래그의 온도는 800 내지 1100℃이다. 사이클론 분리기를 거쳐 분리된 고온 과립 슬래그의 온도는 700 내지 950℃이다. 중고온 가스의 온도는 350 내지 550℃이다.
상기 폐열 회수기는 슬러지 건조 어셈블리이다. 슬러지 건조 어셈블리는 스크류 믹서, 슬러지 건조기, 슬러지 예비 건조 어셈블리, 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 및 테일 가스 처리 어셈블리를 포함한다. 사이클론 분리기의 재료 배출구는 스크류 믹서의 제1 재료 유입구와 연결되며, 완전 경화된 고온 과립 슬래그를 스크류 믹서 내로 이송한다. 사이클론 분리기의 에어로졸 포트는 슬러지 예비 건조 어셈블리의 에어로졸 포트와 연결되며, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내로 이송하여, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내에서 습식 슬러지와 혼합하여 반건조 슬러지를 형성한다. 슬러지 예비 건조 어셈블리의 재료 배출구는 스크류 믹서의 제2 재료 유입구와 연결되며, 반건조 슬러지를 스크류 믹서 내로 이송하여, 반건조 슬러지와 고온 과립 슬래그를 스크류 믹서 내에서 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합한다. 스크류 믹서의 재료 배출구는 슬러지 건조기의 재료 유입구와 연결되며, 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기 내로 이송한다. 슬러지 건조기의 재료 배출구는 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 재료 유입구와 연결되며, 슬러지 분말과 슬래그 과립을 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송한다. 테일 가스 처리 어셈블리의 가스 유입구는 각각 슬러지 예비 건조 어셈블리의 가스 배출구, 슬러지 건조기의 가스 배출구 및 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 가스 배출구와 연결된다.
상기 폐열 회수기는 고온 증기 제조 어셈블리이다. 고온 증기 제조 어셈블리는 사이클론 분리기에 연결되며, 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그의 열을 회수하여, 200 내지 250℃의 고온 증기를 제조하는 데 사용된다. 고온 증기는 배관망에 병입되어 동일 수준으로 이용 또는 발전된다. 고온 증기 제조 어셈블리의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 고온 증기 제조 어셈블리는 슬래그 저장고, 테일 가스 처리기, 테일 가스 정화기, 배기 팬, 연통, 고온 재료 이송기, 고온 과립 슬래그 열교환기, 보일러 및 절탄기를 포함한다.
여기에서 고온 재료 이송기는 사이클론 분리기의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기의 재료 유입구 사이에 설치되며, 사이클론 분리기에서 분리된 고온 과립 슬래그를 고온 과립 슬래그 열교환기의 상부로 이송하는 데 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치되며, 상기 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류를 통해 고온 과립 슬래그와 역방향 열교환을 수행하는 데 사용된다. 슬래그 저장고는 고온 과립 슬래그 열교환기 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 설치되며, 강온된 과립 슬래그를 수용하는 데 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 보일러에 연결된다. 절탄기는 보일러 및 고온 과립 슬래그 열교환기와 각각 연결되어, 외부 배관망을 거쳐 절탄기로 이송되는 순수를 보일러에서 배출된 테일 가스를 통해 80℃ 이상까지 예열시킨다. 또한 두 부분으로 나뉘어 일부분은 보일러 내로 이송되고 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기의 코일로 이송되어, 고온 과립 슬래그의 열을 흡수하는 데 사용된다. 테일 가스 처리기의 가스 유입구는 절탄기의 테일 가스 출구와 연결되고, 테일 가스 처리기의 가스 배출구는 테일 가스 정화기의 가스 유입구와 연결된다. 테일 가스 정화기의 가스 배출구는 배기 팬을 통해 연통에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용된다.
일부 실시방안에 있어서, 코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 상승하면 보일러 상부 기포 내로 유입되며, 보일러 자체가 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망에 병입된다.
상기 폐열 회수기는 저온 열수 제조 어셈블리이다. 저온 열수 제조 어셈블리는 사이클론 분리기에 연결되며, 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그의 열을 회수하여, 70 내지 95℃의 저온 열수를 제조한다. 저온 열수는 사용자에게 이송하여 동일한 수준으로 이용 또는 냉각된다. 저온 열수 제조 어셈블리의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 저온 열수 제조 어셈블리는 슬래그 저장고, 테일 가스 처리기, 테일 가스 정화기, 배기 팬, 연통, 고온 재료 이송기, 고온 과립 슬래그 열교환기 및 보일러를 포함한다.
여기에서 고온 재료 이송기는 사이클론 분리기의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기의 재료 유입구 사이에 설치되며, 사이클론 분리기에서 분리된 고온 과립 슬래그를 고온 과립 슬래그 열교환기의 상부로 이송하는 데 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치되며, 상기 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류를 통해 고온 과립 슬래그와 역방향 열교환을 수행하는 데 사용된다. 슬래그 저장고는 고온 과립 슬래그 열교환기 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 설치되며, 강온된 과립 슬래그를 수용하는 데 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 보일러에 연결된다. 보일러와 고온 과립 슬래그 열교환기는 각각 외부 배관망과 연결되며 순수를 수용하여 상기 보일러 내 및 고온 과립 슬래그 열교환기 내에서 열교환을 수행하는 데 사용된다. 테일 가스 처리기의 가스 유입구는 보일러의 테일 가스 출구와 연결되고, 테일 가스 처리기의 가스 배출구는 테일 가스 정화기의 가스 유입구와 연결된다. 테일 가스 정화기의 가스 배출구는 배기 팬을 통해 연통에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용된다.
상기 테일 가스 처리 어셈블리는 테일 가스 처리기, 테일 가스 정화기, 배기 팬 및 연통을 포함한다. 테일 가스 처리기의 가스 유입구는 각각 파이프를 통해 슬러지 예비 건조 어셈블리의 가스 배출구, 슬러지 건조기의 가스 배출구, 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 가스 배출구, 보일러의 테일 가스 출구 및 절탄기의 테일 가스 출구에 연결된다. 테일 가스 처리기의 가스 배출구는 테일 가스 정화기의 가스 유입구와 연결되고, 테일 가스 정화기의 가스 배출구는 배기 팬을 통해 연통에 연결된다.
고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 방법은 이하의 단계를 포함한다.
단계 1: 고로 용융 슬래그와 용철은 분리된 후 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입된다. 형성된 용융 슬래그 유동은 용융 슬래그 유동 제어기를 거쳐 유동이 제어된 후 디플렉터 내로 유입된다.
단계 2: 압축 공기 유량 제어 밸브와 수량 제어 밸브를 조절한다. 에어로졸 분사건 내에 고압 에어로졸을 형성하며 노즐에 의해 분출되고, 고압 에어로졸이 디플렉터 내로 유입되는 용융 슬래그 유동에 충격을 가하여, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그를 형성한다.
단계 3: 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그는 디플렉터를 통해 혼합 및 열교환되어, 완전 경화된 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 형성하여 사이클론 분리기로 이송한다. 사이클론 분리기를 통해 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 분리한다.
단계 4: 사이클론 분리기는 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그를 폐열 회수기로 이송한다. 중고온 가스와 고온 과립 슬래그의 열은 폐열 회수기를 통해 회수되며 슬러지 건조, 고온 증기 제조, 발전 또는 저온 열수 제조에 사용된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 방법에서 상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리를 거친 에어로졸이 용융 슬래그 유동에 충격을 가하여 형성된 중온 가스의 온도는 200 내지 400℃이다. 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그의 온도는 1000 내지 1200℃이다. 디플렉터를 거쳐 혼합된 중고온 가스의 온도는 300 내지 500℃이다. 완전 경화된 고온 과립 슬래그의 온도는 800 내지 1100℃이다. 사이클론 분리기를 거쳐 분리된 고온 과립 슬래그의 온도는 700 내지 950℃이다. 중고온 가스의 온도는 350 내지 550℃이다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 슬러지 건조의 단계는 이하의 단계를 포함한다.
단계 4.1.1: 슬러지 탱크 내의 습식 슬러지는 슬러지 펌프를 통해 슬러지 예비 건조기로 펌핑된다.
단계 4.1.2: 슬러지 예비 건조기는 습식 슬러지 및 중고온 가스를 혼합하고 역방향으로 열교환하여 반건조 슬러지를 형성한다.
단계 4.1.3: 슬러지 예비 건조 어셈블리는 반건조 슬러지를 스크류 믹서 내로 이송한다. 사이클론 분리기는 고온 과립 슬래그를 스크류 믹서 내에 이송한다. 반건조 슬러지 및 고온 과립 슬래그는 스크류 믹서를 통해 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합된다.
단계 4.1.4: 스크류 믹서는 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기 내로 이송한다. 슬러지 건조기는 슬래그 슬러지 혼합물을 건조 슬러지 분말 및 슬래그 과립으로 건조하여 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송한다.
단계 4.1.5: 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 슬래그 슬러지 분리기는 건조 슬러지 분말을 슬래그 과립과 분리한다.
단계 4.1.6: 슬래그 슬러지 분리기는 건조 슬러지 분말을 건조 슬러지 분말 저장고로 이송하여 일시 보관한다.
단계 4.1.7: 슬래그 슬러지 분리기는 슬래그 과립을 슬래그 저장고로 이송하여 일시 보관한다.
상기 방법은, 테일 가스 처리 어셈블리를 이용해 습식 테일 가스를 정화 및 배출하는 단계를 더 포함한다. 여기에는 테일 가스 처리 어셈블리의 테일 가스 처리기가 슬러지 예비 건조기, 슬러지 건조기 및 슬래그 슬러지 분리기로부터 습식 테일 가스를 수집하고 예비 처리한 후 테일 가스 정화기를 통해 심층 정화하고, 정화가 기준에 도달한 테일 가스는 배기 팬을 통해 연통을 거쳐 배출되는 단계; 및 테일 가스 처리기와 테일 가스 정화기에 수집된 미세 분말이 외부 탱크차를 통해 추출되는 단계가 포함된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 고온 증기의 제조 단계는 이하의 단계를 포함한다.
단계 4.2.1: 사이클론 분리기가 고온 과립 슬래그를 고온 과립 슬래그 이송기로 이송한다. 고온 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 이송기에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기 내로 이송된다. 고온 과립 슬래그는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행한다.
단계 4.2.2: 가열된 증기는 고온 과립 슬래그 열교환기 꼭대기부로부터 배출되며 보일러로 이송된다. 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고로 배출된다.
단계 4.2.3: 외부 배관망은 순수를 절탄기로 이송하고, 보일러에서 배출되는 테일 가스에 의해 80℃ 이상까지 예열된다. 일부분은 보일러로 이송되어 계속해서 가열되며 200 내지 250℃의 증기로 기화되고, 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기의 코일로 유입되어 고온 과립 슬래그의 열을 흡수하는 데 사용된다.
단계 4.2.4: 코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 승온되면 보일러 상부 기포 내로 유입되고, 보일러 자체가 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망에 병입된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 저온 열수의 제조 단계는 이하의 단계를 포함한다.
단계 4.3.1: 사이클론 분리기가 고온 과립 슬래그를 고온 과립 슬래그 이송기로 이송한다. 고온 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 이송기에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기 내로 이송된다. 고온 과립 슬래그는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행한다.
단계 4.3.2: 가열된 70 내지 95℃의 저온 열수는 고온 과립 슬래그 열교환기 꼭대기부로부터 배출되며 보일러로 이송된다. 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고로 배출된다.
단계 4.3.3: 외부 배관망은 순수 일부분을 보일러로 이송하고, 보일러를 거친 가스에 의해 70 내지 95℃까지 가열된다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기의 코일에 유입되어, 고온 과립 슬래그의 열을 흡수하는 데 사용된다.
단계 4.3.4: 코일 내의 물이 열을 흡수하여 승온된 후 보일러 상부 기포 내로 유입되고, 보일러 자체가 생성하는 열수와 혼합된 후 외부 배관망에 병입된다.
일부 실시방안에 있어서, 상기 방법은 테일 가스 처리 어셈블리를 이용해 습식 테일 가스를 정화 및 배출하는 단계를 더 포함한다. 여기에는 테일 가스 처리 어셈블리의 테일 가스 처리기가 슬러지 예비 건조기, 슬러지 건조기 및 슬래그 슬러지 분리기로부터 습식 테일 가스를 수집하고 예비 처리한 후 테일 가스 정화기를 통해 심층 정화하고, 정화가 기준에 도달한 테일 가스는 배기 팬을 통해 연통을 거쳐 배출되는 단계; 및 테일 가스 처리기와 테일 가스 정화기에 수집된 미세 분말이 외부 탱크차를 통해 추출되는 단계가 포함된다.
본 발명은 종래 기술에 비해 하기와 같은 유익한 효과를 나타낸다.
1. 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치는 고로 용융 슬래그를 에어로졸 충격 및 사이클론 분리를 통해 완전 경화된 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스를 형성하며, 과립 슬래그화의 입도가 균일하고, 과립화 과정 중 슬래그 울의 생성을 방지한다. 분리된 고온 과립 슬래그 및 중고온 가스는 슬러지 건조화의 각 공정에 직접 적용할 수 있으며, 폐열 회수 효율이 높고 고온 증기 발전, 열수 회수 등에도 적용할 수 있다.
2. 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치는 용융 슬래그 현열 회수를 슬러지 건조화와 유기적으로 결합하여, 고로 용융 슬래그가 빠르고 과립화과 안전한 동시에 슬러지의 고효율 건조를 구현하였다. 뿐만 아니라 폐열 회수 이용 효율을 크게 향상시켰으며, 폐열 회수 비용을 낮추었다. 동시에 슬러지 건조화 효율이 낮고 비용이 높은 문제를 해결하였다.
3. 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 방법은 고로 용융 슬래그를 고효율 폐열 회수의 고온 과립 슬래그로 완전히 과립화한다. 또한 중고온 가스와 고온 과립 슬래그에 대한 폐열 회수를 통해, 용융 슬래그의 현열을 동일한 수준에서 최대한 사용할 수 있어 비교적 우수한 경제적, 사회적 효용을 창출할 수 있다.
상기 내용을 종합하면, 본 발명은 고로 용융 슬래그의 완전한 과립화를 구현하였으며 입도가 균일하다. 용융 슬래그 현열 회수를 슬러지 건조와 유기적으로 결합하고, 용융 슬래그 처리 과정에서 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그의 폐열 회수를 구현하였다. 폐열 회수 이용 효율을 크게 향상시켰으며 경제적, 사회적 효용이 비교적 우수하다. 이는 다양한 크기의 고로 슬래그 처리 분야에서 보편적으로 적용할 수 있어 전망이 넓다.
도 1은 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 중 실시예 1의 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 중 실시예 2의 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치 중 실시예 3의 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 방법의 흐름도이다. 도면에서 점선은 기류 이송 파이프이고, 실선은 슬래그 과립 이송 파이프이다.
도면에서 1은 용융 슬래그 유동, 2는 용융 슬래그 유동 제어기, 3은 압축 공기 유량 제어 밸브, 4는 수량 제어 밸브, 5는 에어로졸 분사건, 6은 고온 과립 슬래그, 7은 디플렉터, 8은 사이클론 분리기, 9는 스크류 믹서, 10은 슬러지 건조기, 11은 슬래그 저장고, 12는 건조 슬러지 분말 저장고, 13은 슬래그 슬러지 분리기, 14는 슬러지 예비 건조기, 15는 슬러지 펌프, 16은 슬러지 탱크, 17은 테일 가스 처리기, 18은 테일 가스 정화기, 19는 배기 팬, 20은 연통, 21은 고온 재료 이송기, 22는 고온 과립 슬래그 열교환기, 23은 보일러, 24는 절탄기이다.
이하에서는 첨부 도면과 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치는 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리, 디플렉터(7), 사이클론 분리기(8) 및 폐열 회수기를 포함한다.
상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 용융 슬래그 유동 제어기(2), 압축 공기 유량 제어 밸브(3), 수량 제어 밸브(4) 및 에어로졸 분사건(5)을 포함한다. 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 통해 유동이 제어된 후 디플렉터(7)의 슬래그 유입구로 유입된다. 고압 가스는 압축 공기 유량 제어 밸브(3)를 통해 에어로졸 분사건(5)의 가스 유입구에 연결된다. 소량의 물은 수량 제어 밸브(4)를 통해 에어로졸 분사건(5)의 액체 유입구에 연결된다. 에어로졸 분사건(5)의 노즐은 디플렉터(7)의 입구를 향하도록 설치되고, 에어로졸을 통해 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하며, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 형성한다. 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 고압 가스와 소량의 물을 이용해 용융 슬래그를 파쇄, 과립화, 급속 냉각하여, 고로 용융 슬래그의 온도를 1450℃에서 1000 내지 1200℃까지, 바람직하게는 1100℃로 급속 냉각한다. 이를 통해 고로 용융 슬래그의 표면 예비 경화를 완료하며 과립 슬래그의 입도를 균일하게 한다.
상기 디플렉터(7)의 출구는 사이클론 분리기(8)의 재료 유입구에 연결된다. 중온 가스와 표면 예비 경화의 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터 내에서 충분히 혼합되어, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 형성한 후 사이클론 분리기(8)로 유입된다. 사이클론 분리기(8)를 통해 고온 과립 슬래그(6)와 중고온 가스의 분리를 완료한다. 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구는 폐열 회수기의 재료 유입구에 연결된다. 또한 중고온 가스 및 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 폐열 회수기 내로 이송한다. 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6) 및 중온 가스는 디플렉터(7) 내에서 충분히 혼합된다. 또한 사이클론 분리기(8) 내로 유입되어 충분히 혼합, 열교환되어 고온 과립 슬래그(6)를 완전히 경화시킴으로써 슬래그 울의 발생을 방지하여 열 회수를 더욱 용이하게 만든다. 또한 중고온 기류 및 고온 과립 슬래그(6)의 분리를 구현하며, 분리된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 700 내지 950℃까지, 바람직하게는 800 내지 850℃까지 떨어져, 폐열 회수 어셈블리의 이에 대한 폐열 회수 이용을 용이하게 만든다.
상기 용융 슬래그 유동(1)의 온도는 1450 내지 1550℃이다. 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리를 거쳐 에어로졸이 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여 형성된 중온 가스의 온도는 200 내지 400℃이다. 표면 예비 경화의 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 1000 내지 1200℃이며, 바람직하게는 1100℃이다. 디플렉터(7)를 거쳐 혼합된 중고온 가스의 온도는 300 내지 500℃이며, 바람직하게는 400℃이다. 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 800 내지 1100℃이며, 바람직하게는 950℃이다. 사이클론 분리기(8)를 거쳐 분리된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 700 내지 950℃이고, 바람직하게는 800 내지 850℃이다. 중고온 가스의 온도는 350 내지 550℃이다.
상기 폐열 회수기는 슬러지 건조 어셈블리이며, 슬러지 건조에 직접 사용할 수 있다. 슬러지 처리가 어렵고 에너지 소모가 비교적 많은 문제를 해결하였다. 슬러지 건조 어셈블리는 스크류 믹서(9), 슬러지 건조기(10), 슬러지 예비 건조 어셈블리, 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 및 테일 가스 처리 어셈블리를 포함한다. 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구는 스크류 믹서(9)의 제1 재료 유입구와 연결되며, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내로 이송한다. 사이클론 분리기(8)의 에어로졸 포트는 슬러지 예비 건조 어셈블리의 에어로졸 포트와 연결되며, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내로 이송하여, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내에서 습식 슬러지와 혼합하여 반건조 슬러지를 형성한다. 슬러지 예비 건조 어셈블리의 재료 배출구는 스크류 믹서(9)의 제2 재료 유입구와 연결되며, 반건조 슬러지를 스크류 믹서(9) 내로 이송하여, 반건조 슬러지와 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내에서 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합한다. 스크류 믹서(9)의 재료 배출구는 슬러지 건조기(10)의 재료 유입구와 연결되며, 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기(10) 내로 이송한다. 스래그 슬러지 혼합물은 슬러지 건조기(10) 내에서 더 혼합되어 건조 슬러지 분말 및 저온 슬래그 과립으로 건조된다. 슬러지 건조기(10)의 재료 배출구는 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 재료 유입구와 연결되며, 슬러지 분말과 슬래그 과립을 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송한다. 테일 가스 처리 어셈블리의 가스 유입구는 각각 슬러지 예비 건조 어셈블리의 가스 배출구, 슬러지 건조기(10)의 가스 배출구 및 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 가스 배출구와 연결된다.
상기 슬러지 예비 건조 어셈블리는 슬러지 예비 건조기(14), 슬러지 펌프(15) 및 슬러지 탱크(16)를 포함한다. 슬러지 탱크(16)의 재료 배출구는 파이프를 통해 슬러지 펌프(15)를 거쳐 슬러지 예비 건조기(14)의 재료 유입구에 연결되어, 슬러지 탱크(16) 내의 습식 슬러지를 슬러지 예비 건조기(14) 내로 이송한다. 슬러지 예비 건조기(14) 상에는 에어로졸 포트가 설치되며 사이클론 분리기(8)의 에어로졸 포트와 연결된다. 또한 슬러지 예비 건조기(14)의 에어로졸 포트와 재료 유입구는 각각 슬러지 예비 건조기(14)의 양단에 위치하여, 중고온 가스를 슬러지와 상대적으로 이동시켜 역방향 열교환을 수행한다. 중고온 가스와 스러지의 접촉 면적이 크며, 충분히 혼합되어 열교환 효율이 높다. 슬러지 예비 건조기(14) 상에는 가스 배출구가 설치되며 테일 가스 처리 어셈블리의 가스 유입구와 연결된다. 슬러지 탱크(16) 내의 습식 슬러지는 슬러지 펌프(15)를 통해 슬러지 예비 건조기(14) 내에 펌핑된다. 슬러지 예비 건조기(14) 내에서 중고온 가스와 열교환을 수행하여 반건조 슬러지를 형성한다.
상기 슬래그 슬러지 회수 어셈블리는 슬래그 저장고(11), 건조 슬러지 분말 저장고(12) 및 슬래그 슬러지 분리기(13)를 포함한다. 슬래그 슬러지 분리기(13)에는 재료 유입구, 2개의 재료 배출구 및 가스 배출구가 설치된다. 슬러지 건조기(10)의 재료 배출구는 슬래그 슬러지 분리기(13)의 재료 유입구에 연결된다. 슬래그 슬러지 분리기(13)의 2개의 재료 배출구는 각각 슬래그 저장고(11)와 건조 슬러지 분말 저장고(12)에 연결된다. 테일 가스 처리 어셈블리의 가스 유입구는 슬래그 슬러지 분리기(13)의 가스 배출구에 연결된다. 건조 슬러지 분말과 슬래그 과립의 혼합물은 슬래그 슬러지 분리기(13)로 유입된 후 슬래그 슬러지 분리기(13)를 통해 분리된다. 또한 건조 슬러지 분말을 건조 슬러지 분말 저장고(12) 내에 일시 보관하고, 슬래그 과립은 슬래그 저장고(11) 내에 일시 보관하여 후속적인 회수 처리가 용이하도록 한다. 슬래그 슬러지 분리기(13) 내의 습식 테일 가스는 테일 가스 처리 어셈블리에 유입된다.
상기 테일 가스 처리 어셈블리는 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19) 및 연통(20)을 포함한다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 각각 파이프를 통해 슬러지 예비 건조 어셈블리 중 슬러지 예비 건조기(14)의 가스 배출구, 슬러지 건조기(10)의 가스 배출구, 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 중 슬래그 슬러지 분리기(13)의 가스 배출구, 보일러(23)의 테일 가스 출구 및 절탄기(24)의 테일 가스 출구에 연결된다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결되고, 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결된다. 테일 가스 처리기(17)는 습식 테일 가스를 수집하고 예비 정화 처리를 수행한다. 예비 정화 처리를 거친 테일 가스는 테일 가스 정화기(18)로 이송되어 심층 정화 처리를 수행한 다음 배기 팬(19)을 통해 연통(20)을 거쳐 배출된다.
상기 테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)의 하부에는 모두 재료 배출구가 설치된다. 재료 배출구는 파이프를 통해 외부 탱크차와 연결된다. 외부 탱크차를 통해 테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)에서 여과한 소량의 미분을 추출하여, 테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)의 정상적인 운행을 확보할 수 있다. 또한 미분의 후속적인 이용 및 처리도 용이하다.
도 2를 참조하면, 상기 폐열 회수기는 고온 증기 제조 어셈블리이며, 고온 증기 제조, 발전에 사용될 수 있다. 고온 증기 제조 어셈블리는 사이클론 분리기(8)에 연결되며 중고온 가스와 고온 과립 슬래그(6)의 열을 회수하며, 200 내지 250℃의 고온 증기를 제조한다. 고온 증기는 배관망에 병입되어 동일한 수준으로 이용 또는 발전된다. 고온 증기 제조 어셈블리의 절탄기(24)의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결된다.
상기 고온 증기 제조 어셈블리는 슬래그 저장고(11), 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19), 연통(20), 고온 재료 이송기(21), 고온 과립 슬래그 열교환기(22), 보일러(23) 및 절탄기(24)를 포함한다. 고온 재료 이송기(21)는 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 재료 유입구 사이에 설치된다. 사이클론 분리기(8)에서 분리된 고온 과립 슬래그(6)는 고온 재료 이송기(21)를 통해 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부에 이송되어 천천히 하강한다. 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치된다. 고온 과립 슬래그(6)와 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류는 역방향 열교환을 수행하며, 100℃까지 강온된다. 슬래그 저장고(11)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 위치한다. 강온된 과립 슬래그는 슬래그 저장고(11)로 이송되어 후속 처리에 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 보일러(23)에 연결된다. 절탄기(24)는 보일러(23)와 연결되며, 외부 배관망은 순수를 절탄기(24)로 이송한다. 또한 보일러(23)에서 배출된 중저온 테일 가스(250℃ 이하)에 의해 80℃ 이상으로 예열된다. 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일로 유입되어, 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용된다. 코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 승온하면 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되고, 보일러(23)가 자체 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망으로 병입되어 동일한 수준으로 사용 또는 발전된다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 절탄기(24)의 테일 가스 출구와 연결된다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결된다. 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용된다.
도 3을 참조하면, 상기 폐열 회수기는 저온 열수 제조 어셈블리이며, 생활 열수 제조에 사용될 수 있다. 저온 열수 제조 어셈블리는 사이클론 분리기(8)에 연결되며 중고온 가스와 고온 과립 슬래그(6)의 열을 회수하며, 70 내지 95℃의 저온 열수를 제조한다. 저온 열수는 사용자에게 이송되어 동일한 수준으로 이용 또는 냉각된다. 저온 열수 제조 어셈블리의 보일러(23)의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결된다.
상기 저온 열수 제조 어셈블리는 슬래그 저장고(11), 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19), 연통(20), 고온 재료 이송기(21), 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 및 보일러(23)를 포함한다. 고온 재료 이송기(21)는 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 재료 유입구 사이에 설치된다. 사이클론 분리기(8)에서 분리된 고온 과립 슬래그(6)는 고온 재료 이송기(21)를 통해 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부에 이송되어 천천히 하강한다. 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치된다. 고온 과립 슬래그(6)와 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류는 역방향 열교환을 수행하며, 200℃ 이하로 강온된다. 슬래그 저장고(11)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 위치한다. 강온된 과립 슬래그는 슬래그 저장고(11)로 이송되어 후속 처리에 사용된다. 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 폐열 보일러(23)에 연결된다. 외부 배관망은 순수 일부분을 보일러(23)로 이송하여 70 내지 95℃로 가열한다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일로 이송되어, 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용된다. 코일 내의 물이 열을 흡수하여 승온된 후 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되면, 보일러(23) 자체적으로 생산되는 열수와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되어, 생활용수로 사용 또는 냉각된다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 보일러(23)의 테일 가스 출구와 연결된다. 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결된다. 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용된다.
본원에서 테일 가스 정화기(18)는 백(bag) 또는 정전 집진기를 채택할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 사이클론 분리기(8)에는 재료 유입구, 재료 배출구 및 에어로졸 포트가 설치된다. 사이클론 분리기(8)의 재료 유입구는 디플렉터(7)의 재료 배출구와 연결된다. 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구는 스크류 믹서(9)의 제1 재료 유입구와 연결된다. 사이클론 분리기(8)의 에어로졸 포트는 슬러지 예비 건조 어셈블리의 슬러지 예비 건조기(14)의 에어로졸 포트와 연결된다. 사이클론을 통해 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 고효율 분리할 수 있다.
도 4를 참조하면, 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 방법은 이하의 단계를 포함한다.
단계 1: 고로 용융 슬래그와 용철은 분리된 후 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입된다. 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 거쳐 유동이 제어된 후 디플렉터(7) 내로 유입된다.
단계 2: 압축 공기 유량 제어 밸브(3)와 수량 제어 밸브(4)를 조절한다. 에어로졸 분사건(5) 내에 고압 에어로졸을 형성하며 노즐에 의해 분출되고, 고압 에어로졸이 디플렉터(7) 내로 유입되는 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그를 형성한다.
단계 3: 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터(7)를 통해 혼합 및 열교환된 후, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 형성하여 사이클론 분리기(8)로 이송한다. 사이클론 분리기(8)를 통해 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 분리한다.
단계 4: 사이클론 분리기(8)는 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)를 폐열 회수기로 이송한다. 중고온 가스와 고온 과립 슬래그(6)의 열은 폐열 회수기를 통해 회수되며 슬러지 건조, 고온 증기 제조, 발전 또는 저온 열수 제조에 사용된다.
상기 슬러지 건조의 단계를 이하의 단계를 포함한다.
단계 4.1.1: 슬러지 탱크(16) 내의 습식 슬러지는 슬러지 펌프(15)를 통해 슬러지 예비 건조기(14)로 펌핑된다.
단계 4.1.2: 슬러지 예비 건조기(14)는 습식 슬러지 및 중고온 가스를 혼합하고 역방향으로 열교환하여 반건조 슬러지를 형성한다.
단계 4.1.2에 있어서, 습식 슬러지와 중고온 가스 혼합 시 생성되는 습식 테일 가스는 테일 가스 처리 어셈블리를 통해 정화된 후 배출된다.
단계 4.1.3: 슬러지 예비 건조 어셈블리는 반건조 슬러지를 스크류 믹서(9) 내로 이송한다. 사이클론 분리기(8)는 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내에 이송한다. 반건조 슬러지 및 고온 과립 슬래그(6)는 스크류 믹서(9)를 통해 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합된다.
단계 4.1.4: 스크류 믹서(9)는 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기(10) 내로 이송한다. 슬러지 건조기(10)는 슬래그 슬러지 혼합물을 건조 슬러지 분말 및 슬래그 과립으로 건조하여 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송한다.
상기 단계 4.1.4에서 슬래그 과립의 온도는 200℃ 이하이다.
상기 단계 4.1.4에서 슬러지 건조기(10)가 슬래그 슬러지 혼합물 건조 시 생성하는 습식 테일 가스는 테일 가스 처리 어셈블리를 통해 정화된 후 배출된다.
단계 4.1.5: 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 슬래그 슬러지 분리기(13)는 건조 슬러지 분말을 슬래그 과립과 분리한다.
단계 4.1.5에 있어서, 슬래그 슬러지 분리기(13)가 건조 슬러지 분말과 슬래그 과립을 분리할 때 생성되는 습식 테일 가스는 테일 가스 처리 어셈블리를 통해 정화된 후 배출된다.
단계 4.1.6: 슬래그 슬러지 분리기(13)는 건조 슬러지 분말을 건조 슬러지 분말 저장고(12)로 이송하여 일시 보관한다.
단계 4.1.7: 슬래그 슬러지 분리기(13)는 슬래그 과립을 슬래그 저장고(12)로 이송하여 일시 보관한다.
상기 테일 가스 처리 어셈블리가 습식 테일 가스를 정화 및 배출하는 방법은 다음과 같다. 즉, 테일 가스 처리 어셈블리의 테일 가스 처리기(17)는 슬러지 예비 건조기(14), 슬러지 건조기(10) 및 슬래그 슬러지 분리기(13)로부터 습식 테일 가스를 수집하고 예비 처리(예를 들어 사이클론 처리이며, 밀리미터 수준의 큰 입자 분진을 제거함)를 수행한 후 테일 가스 정화기(18)를 통해 심층 정화한다. 정화가 기준에 도달한 테일 가스는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)을 거쳐 배출된다. 테일 가스 처리기(17)와 테일 가스 정화기(18) 중 수집된 미분은 외부 탱크차를 통해 추출된다.
상기 고온 증기의 제조 단계는 이하 단계를 포함한다.
단계 4.2.1: 사이클론 분리기(8)가 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 이송기(21)로 이송한다. 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 이송기(21)에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내로 이송된다. 고온 과립 슬래그(6)는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행한다.
단계 4.2.2: 가열된 고온 가스(300 내지 600℃)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 꼭대기부로부터 배출되며 보일러(23)로 이송된다. 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고(11)로 배출된다. 상기 냉각된 과립 슬래그 온도는 200℃ 이하이다.
단계 4.2.3: 외부 배관망은 순수를 절탄기(24)로 이송하고, 보일러(23)에서 배출되는 중저온(250℃ 이하) 테일 가스에 의해 80℃ 이상까지 예열된다. 일부분은 보일러(23)로 이송되어 계속해서 가열되며 고온 증기(약 200 내지 250℃)로 기화된다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일로 유입되어 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용된다.
단계 4.2.4: 코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 승온되면 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되고, 보일러(23) 자체가 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되며, 동일한 수준으로 사용 또는 발전된다.
상기 저온 열기의 제조 단계는 이하 단계를 포함한다.
단계 4.3.1: 사이클론 분리기(8)가 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 이송기(21)로 이송한다. 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 이송기(21)에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내로 이송된다. 고온 과립 슬래그(6)는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행한다.
단계 4.3.2: 가열된 저온 열수(70 내지 95℃)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 꼭대기부로부터 배출되며 보일러(23)로 이송된다. 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고(11)로 배출된다. 상기 냉각된 과립 슬래그 온도는 200℃ 이하이다.
단계 4.3.3: 외부 배관망은 순수 일부분을 보일러(23)로 이송하고, 보일러(23)를 거친 중고온 가스(300 내지 600℃)에 의해 70 내지 95℃까지 가열된다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일에 유입되어, 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용된다.
단계 4.3.4: 코일 내의 물이 열을 흡수하여 승온된 후 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되고, 보일러(23) 자체가 생성하는 열수와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되어, 생활용수로 사용되거나 냉각된다.
실시예 1:
도 1을 참조하면, 고로 출탕 시, 고로 용융 슬래그는 용철을 따라 출탕구로부터 메인 탕도로 유입되며 슬래그 스토퍼를 거쳐 분할된다. 1450 내지 1550℃의 용융 슬래그는 용철과 분리되며 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입된 다음 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리로 유입되어 과립화가 수행된다. 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 거쳐 유동이 제어된 후 유출된다. 용융 슬래그 유동(1)이 용융 슬래그 유동 제어기(2)에서 이탈된 후 떨어지는 과정에서 에어로졸 분사건(5)이 분사하는 고압 에어로졸에 의해 분산, 과립화 및 예비 냉각이 수행되며, 1000 내지 1200℃의 고온 과립 슬래그(6) 및 200 내지 400℃의 중온 가스를 형성한다. 고압 에어로졸의 유량은 압축 공기 유량 제어 밸브(3) 및 수량 제어 밸브(4)에 의해 결정되며, 용융 슬래그 유동(1)의 크기에 따라 일정 범위 내에서 자동 조절된다. 중온 기류가 과립화된 고온 과립 슬래그(6)를 감싸며 디플렉터(7)를 통해 도류되어 폐열 회수기에 유입된다. 중온 가스와 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터(7)를 통과하는 과정에서 더 혼합, 열교환되며, 가스 온도가 300 내지 500℃까지 상승하여 중고온 가스를 형성한다. 고온 과립 슬래그(6) 온도가 900 내지 1100℃로 떨어지며 고온 과립 슬래그(6)가 완전히 경화된다. 에어로졸 과립화 용융 슬래그 기술은 공랭식 및 수냉식 용융 슬래그 기술의 장점을 취하였다. 유리화율이 높은 과립 슬래그는 수냉식 슬래그의 자원화 물성을 유지하였으며, 건조된 과립 슬래그는 미분화 비용과 운송 과정의 환경 영향을 낮추었다. 과립화 과정에서 생성되는 고온 과립 슬래그 및 중고온 기류는 열에너지 회수 이용을 위한 유리한 조건을 만들었다.
중고온 가스와 고온 과립 슬래그(6)는 사이클론 분리기(8)로 유입된다. 사이클론 분리기(8)는 고효율 분리 능력을 갖추어 대부분의 고온 과립 슬래그(6)를 중고온 가스로부터 분리시킬 수 있다. 중고온 가스는 사이클론 분리기(8)의 상부로부터 도출되며 슬러지 예비 건조기(14)로 유입된다. 슬러지 펌프(15)와 펌핑된 습식 슬러지(수분이 60 내지 90wt% 사이인 습식 전로 먼지 제거 슬러지, 즉 OG 슬러지)와 역방향 접촉 열교환을 수행한다. 슬러지 수분은 약 50%로 떨어지고, 가스 온도는 200℃로 떨어진다. 사이클론 분리기(8)에서 수집한 800 내지 950℃으 고온 과립 슬래그(6)와 슬러지 예비 건조기(14)에서 나온 반건조 슬러지는 스크류 믹서(9)의 작용 하에서 교반 혼합된다. 슬래그 슬러지 혼합물은 곧바로 슬러지 건조기(10)로 이송된다. 슬래그와 슬러지는 슬러지 건조기(10) 내에서 직접 접촉되어 열교환이 수행된다. 슬래그, 슬러지 혼합 비율은 2:1 내지 3:1이다. 슬러지는 설정된 수분 지표(예를 들어 6%)까지 건조되며, 슬래그 입자 온도는 200℃ 이하로 떨어진다. 건조된 슬러지 분말과 과립 슬래그는 슬래그 슬러지 분리기(13)의 분리를 거치며, 각각 임시 재료 저장고, 즉 슬래그 저장고(11)와 건조 슬러지 분말 저장고(12)로 이송된다. 외부 운송을 기다리며 후속적인 자원화 이용에 사용된다.
슬러지 예비 건조기(14), 슬러지 건조기(10) 및 슬래그 슬러지 분리기(13)에서 생성되는 습식 테일 가스 온도는 200℃ 이상으로 제어한다. 테일 가스 처리기(17)의 사이클론 처리를 거쳐, 밀리미터 수준의 큰 입자 분진을 제거한다. 테일 가스 온도는 150 내지 200℃로 떨어뜨린 다음 테일 가스 정화기(18)의 심층 정화를 거쳐 95% 이상의 각종 미세 분진을 제거한다. 배기 팬(19)에서 가압하고, 연통(20)을 통해 기준치를 배출한다. 테일 가스 정화기(18)는 백 또는 정전 집진기를 채택할 수 있다.
테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)에서 수집한 미분은 정기적으로 탱크차에서 추출하여 직접 후속적인 이용 단위로 이송한다.
실시예 2:
도 2를 참조하면, 고로 출탕 시, 고로 용융 슬래그는 용철을 따라 출탕구로부터 메인 탕도로 유입되며 슬래그 스토퍼를 거쳐 분할된다. 1450 내지 1550℃의 용융 슬래그는 용철과 분리되며 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입된 다음 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리로 유입되어 과립화가 수행된다. 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 거쳐 유동이 제어된 후 유출된다. 용융 슬래그 유동(1)이 용융 슬래그 유동 제어기(2)에서 이탈된 후 떨어지는 과정에서 에어로졸 분사건(5)이 분사하는 고압 에어로졸에 의해 분산, 과립화 및 예비 냉각이 수행되며, 1000 내지 1200℃의 고온 과립 슬래그(6) 및 200 내지 400℃의 중온 가스를 형성한다. 고압 에어로졸의 유량은 압축 공기 유량 제어 밸브(3) 및 수량 제어 밸브(4)에 의해 결정되며, 용융 슬래그 유동(1)의 크기에 따라 일정 범위 내에서 자동 조절된다. 중온 기류가 과립화된 고온 과립 슬래그(6)를 감싸며 디플렉터(7)를 통해 도류된 폐열 회수기에 유입된다. 중온 가스와 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터(7)를 통과하는 과정에서 더 혼합, 열교환되며, 가스 온도가 300 내지 500℃까지 상승하여 중고온 가스를 형성한다. 고온 과립 슬래그(6) 온도가 800 내지 1100℃로 떨어지며 고온 과립 슬래그(6)가 완전히 경화된다. 에어로졸 과립화 용융 슬래그 기술은 공랭식 및 수냉식 용융 슬래그 기술의 장점을 취하였다. 유리화율이 높은 과립 슬래그는 수냉식 슬래그의 자원화 물성을 유지하였으며, 건조된 과립 슬래그는 미분화 비용과 운송 과정의 환경 영향을 낮추었다. 과립화 과정에서 생성되는 고온 과립 슬래그 및 중고온 기류는 열에너지 회수 이용을 위한 유리한 조건을 만들었다.
중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)는 사이클론 분리기(8)로 유입된다. 사이클론 분리기(8)는 고효율 분리 능력을 가지고 있으며, 대부분의 고온 과립 슬래그(6)를 중고온 가스로부터 분리시킬 수 있다. 사이클론 분리기(8)에서 분리된 700 내지 950℃의 고온 과립 슬래그(6)는 고온 재료 이송기(21)를 거쳐 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부로 이송된다. 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22)에서 천천히 하강한다. 하강 과정에서 각각 코일 중의 순환수 및 하부의 상승하는 기류와 역방향 열교환을 수행한다. 고온 과립 슬래그는 약 200℃로 냉각된 후 하부의 슬래그 저장고(11)로 이송된다. 상승하는 기류는 300 내지 600℃로 가열된 후 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부로부터 배출되며, 사이클론 분리기(8)에서 배출되는 중고온 기류와 합쳐진 후 보일러(23)로 유입된다.
외부 배관망에서 이송된 순수는 먼저 절탄기(24)를 거친다. 보일러(23)에서 배출된 중저온 테일 가스에 의해 80℃ 이상으로 예열되며, 그 중의 가스를 배출한다. 일부분은 보일러(23)로 이송되고, 300 내지 600℃의 열공기에 의해 200 내지 250℃의 증기로 가열, 기화된다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 중의 열교환 코일로 유입된다. 이 부분의 물은 직접 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하며, 온도가 약 250℃까지 상승한 후 보일러(23) 상부 기포 내로 유입된다. 보일러 자체가 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망으로 병입되며, 동일한 수준으로 사용 또는 발전된다.
절탄기(24)에서 배출되는 습식 테일 가스 온도는 200℃ 이상으로 제어한다. 테일 가스 처리기(17)의 사이클론 처리를 거치며, 밀리미터 수준의 큰 입자 분진을 제거한다. 테일 가스 온도는 150 내지 200℃까지 떨어진 후, 다시 테일 가스 정화기(18)를 거쳐 심층 정화되며 분진 함량은 10mg 미만이다. 마지막으로 배기 팬(19)에서 가압되며, 연통(20)을 통해 기준치가 배출된다.
테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)에서 수집한 소량 미분은 정기적으로 탱크차에서 추출하여 직접 후속적인 이용 단위로 이송한다.
실시예 3:
도 3을 참조하면, 고로 출탕 시, 고로 용융 슬래그는 용철을 따라 출탕구로부터 메인 탕도로 유입되며 슬래그 스토퍼를 거쳐 분할된다. 1450 내지 1550℃의 용융 슬래그는 용철과 분리되며 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입된 다음 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리로 유입되어 과립화가 수행된다. 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 거쳐 유동이 제어된 후 유출된다. 용융 슬래그 유동(1)이 용융 슬래그 유동 제어기(2)에서 이탈된 후 떨어지는 과정에서 에어로졸 분사건(5)이 분사하는 고압 에어로졸에 의해 분산, 과립화 및 예비 냉각이 수행되며, 1000 내지 1200℃의 고온 과립 슬래그(6) 및 200 내지 400℃의 중온 가스를 형성한다. 고압 에어로졸의 유량은 압축 공기 유량 제어 밸브(3) 및 수량 제어 밸브(4)에 의해 결정되며, 용융 슬래그 유동(1)의 크기에 따라 일정 범위 내에서 자동 조절된다. 중온 가스가 과립화된 고온 과립 슬래그(6)를 감싸며 디플렉터(7)를 통해 도류되어 폐열 회수 어셈블리에 유입된다. 중온 가스와 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터(7)를 통과하는 과정에서 더 혼합, 열교환되며, 가스 온도가 300 내지 500℃까지 상승하여 중고온 가스를 형성한다. 고온 과립 슬래그(6) 온도가 800 내지 1100℃로 떨어지며 완전히 경화된다. 에어로졸 과립화 용융 슬래그 기술은 공랭식 및 수냉식 용융 슬래그 기술의 장점을 취하였다. 유리화율이 높은 과립 슬래그는 수냉식 슬래그의 자원화 물성을 유지하였으며, 건조된 과립 슬래그는 미분화 비용과 운송 과정의 환경 영향을 낮추었다. 과립화 과정에서 생성되는 고온 과립 슬래그 및 중온 기류는 열에너지 회수 이용을 위한 유리한 조건을 만들었다.
중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)는 사이클론 분리기(8)로 유입된다. 사이클론 분리기(8)는 고효율 분리 능력을 가지고 있으며, 대부분의 고온 과립 슬래그(6)를 중고온 가스로부터 분리시킬 수 있다. 사이클론 분리기(8)에서 분리된 700 내지 950℃의 고온 과립 슬래그(6)는 고온 재료 이송기(21)를 거쳐 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부로 이송된다. 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22)에서 천천히 하강한다. 하강 과정에서 각각 코일 중의 순환수 및 하부의 상승하는 기류와 역방향 열교환을 수행한다. 고온 과립 슬래그는 약 200℃로 냉각된 후 하부의 슬래그 저장고(11)로 이송된다. 상승하는 기류는 300 내지 600℃로 가열된 후 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부로부터 배출되며, 사이클론 분리기(8)에서 배출되는 중고온 기류와 합쳐진 후 보일러(23)로 유입된다.
외부 배관망에서 이송된 순수 일부분은 보일러(23)로 이송된다. 300 내지 600℃의 열공기에 의해 70 내지 95℃의 열수로 가열된다. 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 중의 열교환 코일에 유입된다. 이 부분의 물은 직접 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하며, 온도가 약 70 내지 95℃까지 상승한 후 보일러(23) 상부로 유입된다. 보일러 자체가 생성하는 열수와 혼합된 후 외부 배관망으로 병입되며, 동일한 수준으로 사용 또는 냉각된다.
보일러(23)에서 배출되는 습식 테일 가스 온도는 200℃ 이상으로 제어한다. 테일 가스 처리기(17)의 사이클론 처리를 거치며, 밀리미터 수준의 큰 입자 분진을 제거한다. 온도는 150 내지 200℃까지 떨어진 후, 다시 테일 가스 정화기(18)를 거쳐 심층 정화되며 분진 함량은 10mg 미만이다. 마지막으로 배기 팬(19)에서 가압되며, 연통(20)을 통해 기준치가 배출된다.
테일 가스 처리기(17) 및 테일 가스 정화기(18)에서 수집한 소량 미분은 정기적으로 탱크차에서 추출하여 직접 후속적인 이용 단위로 이송한다.
상기 내용은 본 발명의 비교적 바람직한 실시예일 뿐이므로 본 발명의 보호 범위를 제한하지 않는다. 따라서 본 발명의 사상과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.

Claims (15)

  1. 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치에 있어서,
    에어로졸 과립화 노즐 어셈블리, 디플렉터(7), 사이클론 분리기(8) 및 폐열 회수기를 포함하고,
    상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리는 용융 슬래그 유동 제어기(2), 압축 공기 유량 제어 밸브(3), 수량 제어 밸브(4) 및 에어로졸 분사건(5)을 포함하고, 상기 용융 슬래그 유동 제어기(2)는 상기 디플렉터(7)의 슬래그 유입구와 연결되고, 상기 압축 공기 유량 제어 밸브(3)는 상기 에어로졸 분사건(5)의 가스 유입구와 연결되고, 상기 수량 제어 밸브(4)는 상기 에어로졸 분사건(5)의 액체 유입구와 연결되고, 상기 에어로졸 분사건(5)의 노즐은 디플렉터(7)의 입구를 향하도록 설치되고, 에어로졸이 상기 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 통해 상기 디플렉터(7)로 유입되는 용융 슬래그 유동에 충격을 가하여, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 형성하는 데 사용되고,
    상기 디플렉터(7)는 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 그 내부에서 충분히 혼합시키는 데 사용되고, 상기 디플렉터(7)의 출구는 사이클론 분리기(8)의 재료 유입구에 연결되어, 디플렉터(7) 내에 형성된 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 사이클론 분리기(8)에 유입시키고,
    상기 사이클론 분리기(8)는 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 분리하는 데 사용되고, 여기에서 상기 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구는 폐열 회수기의 재료 유입구에 연결되며, 중고온 가스 및 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 폐열 회수기 내에 이송하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)에 의해 유동이 제어된 후 디플렉터(7)의 슬래그 유입구로 유입되고, 고압 가스는 압축 공기 유량 제어 밸브(3)를 통해 에어로졸 분사건(5)의 가스 유입구에 연결되고, 물은 수량 제어 밸브(4)를 통해 에어로졸 분사건(5)의 액체 유입구에 연결되고, 에어로졸 분사건(5)의 노즐은 디플렉터(7)의 입구를 향해 설치되며 에어로졸에 의해 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 형성하는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리를 거친 에어로졸이 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여 형성된 중온 가스의 온도는 200 내지 400℃이고, 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 1000 내지 1200℃이고, 디플렉터(7)를 거쳐 혼합된 중고온 가스의 온도는 300 내지 500℃이고, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 800 내지 1100℃이고, 사이클론 분리기(8)를 거쳐 분리된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 700 내지 950℃이고, 중고온 가스의 온도는 350 내지 550℃인 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폐열 회수기는 슬러지 건조 어셈블리이고, 슬러지 건조 어셈블리는 스크류 믹서(9), 슬러지 건조기(10), 슬러지 예비 건조 어셈블리, 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 및 테일 가스 처리 어셈블리를 포함하고, 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구는 스크류 믹서(9)의 제1 재료 유입구와 연결되며, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내로 이송하는 데 사용되고, 사이클론 분리기(8)의 에어로졸 포트는 슬러지 예비 건조 어셈블리의 에어로졸 포트와 연결되며, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내로 이송하여, 중고온 가스를 슬러지 예비 건조 어셈블리 내에서 습식 슬러지와 혼합하여 반건조 슬러지를 형성하는 데 사용하고, 슬러지 예비 건조 어셈블리의 재료 배출구는 스크류 믹서(9)의 제2 재료 유입구와 연결되며, 반건조 슬러지를 스크류 믹서(9) 내로 이송하여, 반건조 슬러지와 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내에서 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합하는 데 사용되고, 스크류 믹서(9)의 재료 배출구는 슬러지 건조기(10)의 재료 유입구와 연결되며, 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기(10) 내로 이송하는 데 사용되고, 슬러지 건조기(10)의 재료 배출구는 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 재료 유입구와 연결되며, 슬러지 분말과 슬래그 과립을 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송하는 데 사용되고, 테일 가스 처리 어셈블리의 가스 유입구는 각각 슬러지 예비 건조 어셈블리의 가스 배출구, 슬러지 건조기(10)의 가스 배출구 및 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 가스 배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폐열 회수기는 고온 증기 제조 어셈블리이고, 여기에서 상기 고온 증기 제조 어셈블리는 사이클론 분리기(8)에 연결되며, 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)의 열을 회수하여, 200 내지 250℃의 고온 증기를 제조하는 데 사용되고, 상기 고온 증기 제조 어셈블리의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고온 증기 제조 어셈블리는 슬래그 저장고(11), 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19), 연통(20), 고온 재료 이송기(21), 고온 과립 슬래그 열교환기(22), 보일러(23) 및 절탄기(24)를 포함하고,
    여기에서 고온 재료 이송기(21)는 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 재료 유입구 사이에 설치되며, 사이클론 분리기(8)에서 분리된 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부로 이송하는 데 사용되고, 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치되며, 상기 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류를 통해 고온 과립 슬래그(6)와 역방향 열교환을 수행하는 데 사용되고, 슬래그 저장고(11)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 설치되며, 강온된 과립 슬래그를 수용하는 데 사용되고, 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 보일러(23)에 연결되고, 절탄기(24)는 보일러(23) 및 고온 과립 슬래그 열교환기(22)와 각각 연결되어, 외부 배관망을 거쳐 절탄기(24)로 이송되는 순수를 보일러(23)에서 배출된 테일 가스에 의해 80℃ 이상까지 예열시키고, 이는 두 부분으로 나뉘어 일부분은 보일러(23) 내로 이송되고 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일로 이송되어, 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용되고, 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 절탄기(24)의 테일 가스 출구와 연결되고, 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결되고, 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 상승하면 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되며, 보일러(23) 자체가 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폐열 회수기는 저온 열수 제조 어셈블리이고, 여기에서 상기 저온 열수 제조 어셈블리는 사이클론 분리기(8)에 연결되며, 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)의 열을 회수하여, 70 내지 95℃의 저온 열수를 제조하고, 저온 열수 제조 어셈블리의 테일 가스 출구에는 테일 가스 처리 어셈블리가 연결되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 저온 열수 제조 어셈블리는 슬래그 저장고(11), 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19), 연통(20), 고온 재료 이송기(21), 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 및 보일러(23)를 포함하고,
    여기에서 고온 재료 이송기(21)는 사이클론 분리기(8)의 재료 배출구와 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 재료 유입구 사이에 설치되며, 사이클론 분리기(8)에서 분리된 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부로 이송하는 데 사용되고, 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내에는 순환수가 내장된 코일이 설치되며, 상기 코일 및 아래에서 위로 상승하는 기류를 통해 고온 과립 슬래그(6)와 역방향 열교환을 수행하는 데 사용되고, 슬래그 저장고(11)는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 바닥부에 위치한 재료 배출구 하방에 설치되며, 강온된 과립 슬래그를 수용하는 데 사용되고, 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 꼭대기부에는 기류 포트가 설치되며 보일러(23)에 연결되고, 보일러(23)와 고온 과립 슬래그 열교환기(22)는 각각 외부 배관망과 연결되며 순수를 수용하여 상기 보일러(23) 내 및 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내에서 열교환을 수행하는 데 사용되고, 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 보일러(23)의 테일 가스 출구와 연결되고, 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결되고, 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결되어, 테일 가스의 정화 및 배출에 사용되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 테일 가스 처리 어셈블리는 테일 가스 처리기(17), 테일 가스 정화기(18), 배기 팬(19) 및 연통(20)을 포함하고, 여기에서 테일 가스 처리기(17)의 가스 유입구는 각각 파이프를 통해 슬러지 예비 건조 어셈블리의 가스 배출구, 슬러지 건조기(10)의 가스 배출구 및 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 가스 배출구에 연결되고, 테일 가스 처리기(17)의 가스 배출구는 테일 가스 정화기(18)의 가스 유입구와 연결되고, 테일 가스 정화기(18)의 가스 배출구는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치.
  11. 제1항에 따른 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법에 있어서,
    단계 1: 고로 용융 슬래그와 용철은 분리된 후 용융 슬래그 슬래그 탕도로 유입되고, 형성된 용융 슬래그 유동(1)은 용융 슬래그 유동 제어기(2)를 거쳐 유동이 제어된 후 디플렉터(7) 내로 유입되는 단계;
    단계 2: 압축 공기 유량 제어 밸브(3)와 수량 제어 밸브(4)를 조절하고, 에어로졸 분사건(5) 내에 고압 에어로졸을 형성하며 노즐을 통해 분출하고, 고압 에어로졸이 디플렉터(7) 내로 유입되는 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여, 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)를 형성하는 단계;
    단계 3: 중온 가스 및 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)는 디플렉터(7)를 통해 혼합 및 열교환되어, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 형성하여 사이클론 분리기(8)로 이송하고, 사이클론 분리기(8)를 통해 고온 과립 슬래그(6) 및 중고온 가스를 분리하는 단계; 및
    단계 4: 사이클론 분리기(8)는 중고온 가스 및 고온 과립 슬래그(6)를 폐열 회수기로 이송하고, 중고온 가스와 고온 과립 슬래그(6)의 열은 폐열 회수기를 통해 회수되며 슬러지 건조, 고온 증기 제조, 발전 또는 저온 열수 제조에 사용되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 에어로졸 과립화 노즐 어셈블리를 거친 에어로졸이 용융 슬래그 유동(1)에 충격을 가하여 형성된 중온 가스의 온도는 200 내지 400℃이고, 표면 예비 경화된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 1000 내지 1200℃이고, 디플렉터(7)를 거쳐 혼합된 중고온 가스의 온도는 300 내지 500℃이고, 완전 경화된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 800 내지 1100℃이고, 사이클론 분리기(8)를 거쳐 분리된 고온 과립 슬래그(6)의 온도는 700 내지 950℃이고, 중고온 가스의 온도는 350 내지 550℃인 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 슬러지 건조의 단계는,
    단계 4.1.1: 슬러지 탱크(16) 내의 습식 슬러지는 슬러지 펌프(15)를 통해 슬러지 예비 건조기(14)로 펌핑되는 단계;
    단계 4.1.2: 슬러지 예비 건조기(14)는 습식 슬러지 및 중고온 가스를 혼합하고 역방향으로 열교환하여 반건조 슬러지를 형성하는 단계;
    단계 4.1.3: 슬러지 예비 건조 어셈블리는 반건조 슬러지를 스크류 믹서(9) 내로 이송하고, 사이클론 분리기(8)는 고온 과립 슬래그(6)를 스크류 믹서(9) 내에 이송하고, 반건조 슬러지 및 고온 과립 슬래그(6)는 스크류 믹서(9)를 통해 슬래그 슬러지 혼합물로 혼합되는 단계;
    단계 4.1.4: 스크류 믹서(9)는 슬래그 슬러지 혼합물을 슬러지 건조기(10) 내로 이송하고, 슬러지 건조기(10)는 슬래그 슬러지 혼합물을 건조 슬러지 분말 및 슬래그 과립으로 건조하여 슬래그 슬러지 회수 어셈블리 내로 이송하는 단계;
    단계 4.1.5: 슬래그 슬러지 회수 어셈블리의 슬래그 슬러지 분리기(13)는 건조 슬러지 분말을 슬래그 과립과 분리하는 단계;
    단계 4.1.6: 슬래그 슬러지 분리기(13)는 건조 슬러지 분말을 건조 슬러지 분말 저장고(12)로 이송하여 일시 보관하는 단계; 및
    단계 4.1.7: 슬래그 슬러지 분리기(13)는 슬래그 과립을 슬래그 저장고(12)로 이송하여 일시 보관하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 테일 가스 처리 어셈블리를 이용해 습식 테일 가스를 정화 및 배출하는 단계를 더 포함하고, 여기에는 테일 가스 처리 어셈블리의 테일 가스 처리기(17)가 슬러지 예비 건조기(14), 슬러지 건조기(10) 및 슬래그 슬러지 분리기(13)로부터 습식 테일 가스를 수집하고 예비 처리한 후 테일 가스 정화기(18)를 통해 심층 정화하고, 정화가 기준에 도달한 테일 가스는 배기 팬(19)을 통해 연통(20)을 거쳐 배출되는 단계; 및 테일 가스 처리기(17)와 테일 가스 정화기(18)에 수집된 미세 분말이 외부 탱크차를 통해 추출되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 고온 증기의 제조 단계는,
    단계 4.2.1: 사이클론 분리기(8)가 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 이송기(21)로 이송하고, 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 이송기(21)에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내로 이송되고, 고온 과립 슬래그(6)는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행하는 단계;
    단계 4.2.2: 가열된 증기는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 꼭대기부로부터 배출되며 보일러(23)로 이송되고, 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고(11)로 배출되는 단계;
    단계 4.2.3: 외부 배관망은 순수를 절탄기(24)로 이송하고, 보일러(23)에서 배출되는 테일 가스에 의해 80℃ 이상까지 예열되고, 일부분은 보일러(23)로 이송되어 계속해서 가열되며 200 내지 250℃의 증기로 기화되고, 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일로 유입되어 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용되는 단계; 및
    단계 4.2.4: 코일 내의 물이 기화되어 약 250℃까지 승온되면 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되고, 보일러(23) 자체적으로 생성하는 증기와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 저온 열수의 제조 단계는,
    단계 4.3.1: 사이클론 분리기(8)가 고온 과립 슬래그(6)를 고온 과립 슬래그 이송기(21)로 이송하고, 고온 과립 슬래그(6)는 고온 과립 슬래그 이송기(21)에 의해 상승되며 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 상부 입구로부터 균일하게 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 내로 이송되고, 고온 과립 슬래그(6)는 위에서 아래로 이동하며, 하강 과정에서 각각 코일 내의 냉각수 및 아래에서 위로의 공기와 역류 접촉하여 열교환을 수행하는 단계;
    단계 4.3.2: 가열된 70 내지 95℃의 저온 열수는 고온 과립 슬래그 열교환기(22) 꼭대기부로부터 배출되며 보일러(23)로 이송되고, 냉각된 과립 슬래그는 고온 과립 슬래그 열교환기 하부로부터 슬래그 저장고(11)로 배출되는 단계;
    단계 4.3.3: 외부 배관망은 순수 일부분을 보일러(23)로 이송하고, 보일러(23)를 거친 가스에 의해 70 내지 95℃까지 가열되고, 다른 일부분은 고온 과립 슬래그 열교환기(22)의 코일에 유입되어, 고온 과립 슬래그(6)의 열을 흡수하는 데 사용되는 단계; 및
    단계 4.3.4: 코일 내의 물이 열을 흡수하여 승온된 후 보일러(23) 상부 기포 내로 유입되고, 보일러(23) 자체적으로 생성되는 열수와 혼합된 후 외부 배관망에 병입되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 용융 슬래그 과립화와 폐열 회수 이용 장치를 이용한 과립화와 폐열 회수 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114608301A (zh) * 2022-03-04 2022-06-10 哈尔滨理工大学 一种醇基污泥联合燃烧设备
CN114959128A (zh) * 2022-05-28 2022-08-30 江苏博际喷雾***股份有限公司 一种用于高炉渣粒化过程悬浮输送降温的气水射流装置
CN116558239B (zh) * 2022-09-19 2023-11-24 江苏格兰特干燥浓缩设备有限公司 一种节能型管束干燥机的使用方法
WO2024125562A1 (zh) * 2022-12-13 2024-06-20 宝山钢铁股份有限公司 熔渣粒化方法及装置
CN116947310A (zh) * 2023-06-28 2023-10-27 南通天福机械有限公司 一种用于粒状棉生产防尘装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL174642C (nl) * 1975-04-07 1984-07-16 Estel Hoogovens Bv Werkwijze en inrichting voor het granuleren van hoogovenslak.
JPH11181508A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Nippon Steel Corp 溶融高炉スラグの熱回収設備
JP2009227495A (ja) * 2008-03-20 2009-10-08 Jfe Steel Corp スラグ処理方法
CN102433401B (zh) * 2011-12-20 2013-04-03 南京凯盛开能环保能源有限公司 熔融炉渣急冷干式粒化及显热回收发电***及其方法
GB2505672B (en) * 2012-09-06 2014-09-17 Siemens Plc Dry slag granulation system
CN103014201B (zh) * 2013-01-18 2015-05-13 北京科技大学 一种熔融高炉渣气固喷射粒化装置及方法
CN103557711B (zh) * 2013-11-05 2015-03-25 南京凯盛开能环保能源有限公司 熔融炉渣急冷粒化及余热回收发电***及其方法
JP6254909B2 (ja) * 2014-06-09 2017-12-27 日鉄住金環境株式会社 水砕スラグの製造方法
CN108060280B (zh) * 2016-11-09 2021-04-02 姜学仕 射流蒸汽法渣粒化及热利用方法
CN107487986B (zh) * 2017-08-31 2020-09-01 华北理工大学 利用液态高炉熔渣制备玻璃微珠并回收熔渣显热的方法
CN110330211A (zh) * 2018-03-29 2019-10-15 宝山钢铁股份有限公司 一种高温钢渣与污泥耦合干化的工艺及装置
CN208087651U (zh) * 2018-04-21 2018-11-13 唐山金沙燃烧热能股份有限公司 一种高炉渣气淬微珠余热回收装置
CN108277311A (zh) * 2018-04-21 2018-07-13 唐山金沙燃烧热能股份有限公司 一种高炉渣气淬微珠余热回收装置

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