KR20140041237A - 슬래그 가공 장치 - Google Patents

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손석규
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Abstract

슬래그 가공 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치는 슬래그(slag)가 유입되어 회전할 수 있는 드럼부, 드럼부의 회전 시 슬래그가 드럼부의 상부로 이동되도록 드럼부에 설치되는 인양부 및 인양부에서 낙하하는 슬래그를 파쇄하는 파쇄부를 포함한다.

Description

슬래그 가공 장치{PROCESSING APPARATUS OF SLAG}
본 발명은 슬래그 가공 장치에 관한 것이다.
슬래그(slag)는 고로로부터 용융된 상태의 쇳물을 생산하는 과정에서 발생되는 비철 부산물로서, 냉각시키는 과정에서 결정질이 거의 형성되지 않고 비정질상의 모래와 유사한 입상 상태를 가질 수 있다. 이러한 슬래그는 미분쇄 공정을 거쳐 대부분 시멘트 원료 및 혼화재로 재활용 되거나, 미분쇄 공정을 거치치 않은 슬래그를 건설용 모래 대체재로 활용하는 등 다양하게 사용되고 있다.
그러나, 슬래그는 일반적으로 입상이 침상형인 바, 건설용 잔골재로 활용 시 콘크리트의 유동성 저하를 가져와 결과적으로 원가가 상승할 수 있다. 또한, 슬래그에 혼입되어 있는 철분으로 인해 건설용으로 활용 시 대기중 산소와 반응하여 녹물이 발생하고 구조체의 균열이나 팽창을 일으킬 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0110623호(2011.10.07, 고로 슬래그를 이용하여 비료 조성물 또는 시멘트 혼화제용 입자상의 물질을 가공하기 위한 슬래그 중간재의 가공공정과 슬래그 중간재를 가공하기 위한 가공 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 실시예들은, 고로 공정에서 배출된 슬래그의 입형을 개선하고 철분을 효과적으로 제거할 수 있는 슬래그 가공 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 슬래그(slag)가 유입되어 회전할 수 있는 드럼부, 드럼부의 회전 시 슬래그가 드럼부의 상부로 이동되도록 드럼부에 설치되는 인양부 및 인양부에서 낙하하는 슬래그를 파쇄하는 파쇄부를 포함하는 슬래그 가공 장치가 제공된다.
여기서, 슬래그 가공 장치는 슬래그에 포함된 철분이 흡착되도록 드럼부에 설치되는 흡착부를 더 포함할 수 있다.
흡착부는 드럼부와 일체로 형성되는 전자석을 포함할 수 있다.
파쇄부는 드럼부와 별개로 회전 가능하도록 드럼부 내부에 설치되는 회전축 및 회전축에 방사상으로 설치되는 패들(paddle)을 포함할 수 있다.
드럼부 및 회전축 중 적어도 하나는 회전 속도의 조절이 가능할 수 있다.
드럼부는 경사도의 조절이 가능할 수 있다.
그리고, 슬래그 가공 장치는 슬래그에 포함된 수분을 제거하는 건조부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 드럼부에 유입된 슬래그가 파쇄부에 의해 파쇄되면서 슬래그의 입형이 개선될 수 있고, 슬래그에 포함된 철분이 흡착부에 흡착되면서 철분을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 슬래그 가공 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 가공 장치(1000)는 드럼부(100), 인양부(200) 및 파쇄부(300)를 포함하고, 흡착부(400) 및 건조부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
드럼부(100)는 슬래그(10)가 유입되어 회전할 수 있는 부분으로, 내부에 슬래그(10)를 저장한 상태로 회전할 수 있다. 예를 들어, 드럼부(100)는 외부에 설치되는 회전 롤러(미도시) 등에 의해 회전하거나, 회전하는 축(미도시)에 결합되어 회전하는 등 다양하게 구성될 수 있다.
한편, 도 1에서는 드럼부(100)가 원형 튜브 형상인 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 내부 공간이 형성된 구 형상 또는 원형 튜브의 양단으로 갈수록 단면적이 줄어들도록 변형된 형상 등 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
인양부(200)는 드럼부(100)의 회전 시 슬래그(10)가 드럼부(100)의 상부로 이동되도록 드럼부(100)에 설치되는 부분으로, 슬래그(10)를 드럼부(100)의 상부로 밀어올린 후 자연적으로 낙하하도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인양부(200)는 드럼부(100)의 길이 방향을 따라 돌출된 플레이트로 형성되어 드럼부(100)의 회전 시 슬래그(100)를 밀어올릴 수 있다. 그리고, 드럼부(100)의 상부로 이동된 슬래그(10)는 일정 높이 이상에서 중력에 의해 자연적으로 낙하할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 인양부(200)가 플레이트로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 슬래그(10)가 드럼부(100)의 상부로 이동한 후 낙하할 수 있도록 하는 다양한 구성을 포함할 수 있다.
파쇄부(300)는 인양부(200)에서 낙하하는 슬래그(10)를 파쇄하는 부분으로, 슬래그(10)에 물리적인 충격을 가하여 슬래그(10)를 파쇄할 수 있다. 여기서, 파쇄부(300)는 회전축(310) 및 패들(320)을 포함할 수 있다.
회전축(310)은 드럼부(100)와 별개로 회전 가능하도록 드럼부(100)의 내부에 설치되는 부분으로, 패들(320)이 회전하도록 하는 중심축이다. 이 경우, 회전축(310)은 필요에 따라 드럼부(100)의 회전 방향과 동일 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있고, 드럼부(100)의 회전 속도와 동일 속도 또는 다른 속도로 회전할 수 있는 등 다양하게 구성될 수 있다.
패들(320)은 회전축(310)에 방사상으로 설치되는 부분으로, 회전축(310)을 중심으로 회전하며 낙하하는 슬래그(10)에 물리적인 충격을 가할 수 있다. 즉, 인양부(200)에서 슬래그(10)가 낙하할 때 회전축(310)을 중심으로 회전하는 패들(320)에 부딪히며 파쇄될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 복수의 패들(320)이 세 방향으로 회전축(310)에 결합된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 패들(320)의 개수 내지 배치를 다양하게 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 슬래그 가공 장치(1000)는 드럼부(100)에 유입된 슬래그(10)가 파쇄부(300)에 의해 파쇄되도록 하여 슬래그(10)의 입형을 개선할 수 있다.
흡착부(400)는 슬래그(10)에 포함된 철분(11)이 흡착되도록 드럼부(100)에 설치되는 부분으로, 슬래그(10)에서 철분(11)을 제거할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같은 슬래그(100)의 파쇄 과정 중에 슬래그(10)에 포함된 철분(11) 제거를 동시에 수행할 수 있으므로, 슬래그(10) 가공 과정 및 장치가 단순해질 수 있고, 그에 따른 시간 내지 비용을 절약할 수 있다.
여기서, 흡착부(400)는 드럼부(100)와 일체로 형성되는 전자석을 포함할 수 있다. 즉, 드럼부(100)의 일부 또는 전부를 전자석으로 형성하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 슬래그(10)에 포함된 철분(11)이 드럼부(100)의 내부면에 흡착되도록 할 수 있다. 이로 인해, 슬래그(10)에 포함된 철분(11)을 보다 용이하고 효과적으로 제거할 수 있다.
예를 들어, 전자석의 스위치 온(on) 상태에서 슬래그(10)의 파쇄 및 철분(11) 흡착 과정을 수행한 후, 철분(11)이 제거된 슬래그(10)를 드럼부(100)에서 배출할 수 있다. 그 다음에, 전자석의 스위치를 오프(off)하여 드럼부(100)의 내부면에 흡착되어 있는 철분(11)을 드럼부(100)에서 배출할 수 있다.
본 실시예에 따른 슬래그 가동 장치(1000)에서, 드럼부(100) 및 회전축(310) 중 적어도 하나는 회전 속도의 조절이 가능할 수 있다. 즉, 필요에 따라 드럼부(100) 및 회전축(310) 중 적어도 하나의 회전 속도를 더 빠르도록 또는 더 느리도록 조절할 수 있다.
이로 인해, 슬래그(10)의 입형이 매우 불량한 경우 또는 슬래그(10) 가공 시간을 조절할 필요가 있는 경우, 드럼부(100) 및 회전축(310) 중 적어도 하나의 회전 속도를 조절하여 작업 환경에 최적화 된 슬래그(10) 가공이 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 슬래그 가동 장치(1000)에서, 드럼부(100)는 경사도의 조절이 가능할 수 있다. 즉, 필요에 따라 드럼부(100)의 경사도를 변화시켜 슬래그(10)의 가공 작업을 용이하게 할 수 있다.
예를 들어, 슬래그(10)의 파쇄 과정에서는 드럼부(100)가 수평을 유지하도록 하여 드럼부(100) 내부에서 균일하고 안정적인 파쇄가 이루어지도록 할 수 있고, 슬래그(10)의 파쇄 과정이 종료된 후에는 드럼부(100)가 수직에 가깝도록 경사도를 조절하여 슬래그(10)의 배출이 용이하도록 할 수 있다.
건조부(미도시)는 슬래그(10)에 포함된 수분을 제거하는 부분으로, 열 내지 공기를 이용하여 슬래그(10)를 건조시킬 수 있다. 이 경우, 건조부(미도시)는 드럼부(100) 내부에 설치되어 상술한 슬래그(10)의 파쇄 과정에서 건조 작업이 동시에 이루어지도록 하거나, 건조부(미도시)를 드럼부(100)와 별도로 설치하여 슬래그(10)의 파쇄 과정 전 또는 후에 건조 작업이 이루어지도록 할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 슬래그
11: 철분
100: 드럼부
200: 인양부
300: 파쇄부
310: 회전축
320: 패들
400: 흡착부
1000: 슬래그 가공 장치

Claims (7)

  1. 슬래그(slag)가 유입되어 회전할 수 있는 드럼부;
    상기 드럼부의 회전 시 상기 슬래그가 상기 드럼부의 상부로 이동되도록 상기 드럼부에 설치되는 인양부; 및
    상기 인양부에서 낙하하는 상기 슬래그를 파쇄하는 파쇄부;
    를 포함하는 슬래그 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬래그에 포함된 철분이 흡착되도록 상기 드럼부에 설치되는 흡착부;
    를 더 포함하는 슬래그 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 드럼부와 일체로 형성되는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 가공 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파쇄부는
    상기 드럼부와 별개로 회전 가능하도록 상기 드럼부의 내부에 설치되는 회전축 및
    상기 회전축에 방사상으로 설치되는 패들(paddle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 드럼부 및 상기 회전축 중 적어도 하나는 회전 속도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 슬래그 가공 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드럼부는 경사도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 슬래그 가공 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래그에 포함된 수분을 제거하는 건조부;
    를 더 포함하는 슬래그 가공 장치.
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