용해로

용해로란?

용해로란 어떤 고온의 가열원으로부터 공급되는 열에 의해 피가열물을 가열하여 용융시키는 용광로입니다. 타나베는 가열원에 따라 전기저항식, 플라즈마식, 버너식 등의 방식의 용해로를 제공하고 있습니다. 플라즈마식, 버너식은 용도와 처리량이 제한적이지만, 전기저항식은 다양한 용도와 처리량에 대한 제공 실적이 있습니다(타나베에서 대응 가능한 용도와 처리량에 대한 자세한 내용은 개별적으로 문의해 주시기 바랍니다).

용해로의 특징

용해로의 특징은 가열원의 차이에 따라 다르지만, 여기서는 전기저항식 용해로의 특징을 설명합니다.

• 원료나 용융 슬래그에 매립된 전극을 통해 직접 원료나 용융 슬래그에 전기를 흘려보내 줄열을 발생시켜 가열 용융하는 방식으로 높은 열효율을 얻을 수 있다.
• 원료나 용융 슬래그에 전극을 매몰시켜 운전하기 때문에 오픈아크가 발생하지 않아 (개방형) 아크로에 비해 정숙하게 운전할 수 있습니다.
• 용광로 내부에 투입된 원료는 용융 슬래그 상면에 피복층을 형성하여 용융 슬래그의 화염 복사열로 인한 노뚜껑 내화물의 마모를 줄이고, 배기가스에 의한 반출 에너지를 감소시킵니다.
• 용광로 내에서 슬래그와 금속이 비중 차이에 의해 상하로 분리되어 회수가 용이합니다.
• 에너지로 인한 배기가스 배출량이 없어 배기가스 처리 설비를 소형화할 수 있습니다.
• 다년간 축적된 기술력과 실적을 통해 신뢰도 높은 시스템 구축이 가능합니다. 또한, 효율적으로 전기를 용해로에 공급할 수 있는 설비를 제공할 수 있습니다.

용해로의 원리, 구조, 작동 원리

용해로의 원리 및 방식

용해로는 가열원에 따라 [전기저항식], [플라즈마식], [버너식]으로 분류됩니다.

전기 저항식

전기저항식 용해로로서, 타나베는 수년 동안 Submerged Arc Furnace(Submerged Arc Furnace ; SAF)와 직접저항로(direct resistanace furnace)로 분류되는 용광로를 다양한 용도에 제공하고 있습니다. 원료나 용융 슬래그 속에 전극을 매몰시켜(Submerged) 운전하기 때문에 SAF라고 불립니다. 또한, 용광로 내에 삽입된 원료나 용융슬래그에 직접 전기를 흘려서 원료나 용융슬래그의 줄열에 의해 가열하기 때문에 피가열체를 가열원으로 하는 용해로입니다.

플라즈마식

타나베는 플라즈마식 용해로로서 직류 아크 플라즈마 용광로로 분류되는 용광로를 도시쓰레기 소각재 용융용으로 제공하고 있습니다. 퍼니스 내에 삽입된 플라즈마 토치에서 고온의 플라즈마 제트(중심부 2~3만℃)를 원료에 분사하여 원료를 가열, 용융시킵니다. 대기압에 가까운 노내 압력으로 운전되므로 플라즈마(이온과 전자가 집합된 상태) 중 대기압 방전 플라즈마(열 플라즈마)를 가열원으로 하는 용해로입니다.

버너식

버너식 용해로로서 타나베는 버너식 표면 반사 용해 방식의 용해로를 도시 쓰레기 소각재 용해 용도로 제공하고 있습니다. 버너의 연소열과 노체 벽면의 복사열에 의해 원료 표면에서 가열・용융하는 방식이며, 버너(액체 연료, 기체 연료 모두 가능)를 가열원으로 하는 용융로입니다. 버너 화염이 나팔 모양으로 면이 넓게 퍼지는 특수 버너를 사용하며, 처리량에 따라 적정 수의 버너를 배치하여 원료의 표면 용융 효율을 높입니다.

용융로의 구조·구조

용해로의 구조와 메커니즘은 가열원에 따라 다르지만, 여기서는 전기저항식 용해로의 구조와 메커니즘에 대해 설명합니다. 용광로용 변압기에서 고전류, 저전압의 전기로 변압된 후 급전설비와 전극설비를 통해 용광로에 전기가 공급됩니다. 전극설비는 전극을 승강시키는 기능을 가지고 있으며, 용해로에 가해지는 전력(전류)을 제어할 수 있습니다. 내화물을 내장한 용광로 몸체 안에 원료를 투입하고, 용광로 안에서 원료를 녹입니다. 또한, 용광로 상부에는 내화물을 덧댄 노뚜껑을 씌우고 있습니다. 용해로 내부에서는 다양한 처리를 할 수 있습니다.

환원 반응 처리

산화물과 환원제를 포함한 원료를 용융시켜 환원반응 온도 이상의 온도로 만들어 환원반응을 시킬 수 있습니다(적용 예: 칼슘 카바이드 제조용 용해로, 합금철 제조용 용해로, 유가금속 환원 리사이클용 용해로).

감량화 처리

원료를 용융시킴으로써 감량화가 가능합니다(적용 예: 도시쓰레기 소각재 용융용 용해로).

무해화 처리

원료 중 중금속류의 일부를 슬래그에 고정시켜 슬래그의 유해물질 용출량을 기준치 이하로 낮추는 무해화 처리가 가능합니다(적용 예: 도시쓰레기 소각재 용해용 용해로).

용융 처리

원료를 용융 상태로 후단 설비로 배출할 수 있습니다(적용 예: 용해로 전반, 특히 암면 제조용 용해로).

비중 분리 처리

원료를 용융시켜, 슬래그와 메탈을 노 내에서 비중 분리시켜, 슬래그와 메탈을 각각 따로 배출하는 것이 가능합니다 퍼니스).

가공이 끝난 금속과 슬래그는 탭구 개폐장치에 의해 용광로 측벽에 뚫린 탭구멍을 통해 배출되어 각각 냉각 및 응고됩니다. 용해로에서 발생하는 배기가스는 배기가스 처리 설비에서 처리되어 무해화되어 대기 중으로 배출됩니다.

용해로 제품 라인업

칼슘 카바이드 제조용 용해로

탄화칼슘(CaC2)은 생석회와 코크스의 혼합물을 용해로에서 약 2000℃로 가열하여 제조되며, 아세틸렌의 공업적 제조 등에 이용되고 있습니다. 또한 제강 제련 시 탈산 및 탈황제로도 사용되고 있습니다. 제품 세부정보 보기

합금철 제조용 용해로

합금철(페로합금)이란 제강공정에서 탈산 또는 특수강재(비철 포함) 등에 첨가하고자 하는 원소와 철의 각종 합금을 총칭하며, 페로망간, 페로크롬 등 각종 합금철 제조용 용해로를 납품하고 있습니다. 밀폐식과 세미커버식 크게 2가지로 분류됩니다.제품 세부정보 보기

유가금속 환원 재활용(유가금속 회수)용 용해로

폐기판 소각 잔재에 포함된 구리, 귀금속, 스테인리스 제조 공정의 부산물 등에 포함된 금속 산화물과 중화 슬러지를 탄소환원하는 유가금속 환원 재활용 용해로입니다. 금속산화물은 탄소환원에 의해 금속화되며, 용융물은 비중분리를 통해 금속과 슬래그를 쉽게 분리할 수 있습니다. 제품 세부정보 보기

도시쓰레기 소각재 용해용 용해로

도시쓰레기 소각재의 감량화, 무해화 처리를 목적으로 하는 용해로입니다. 가열원에 따라 전기저항식, 플라즈마식, 버너식 용해로를 제공하고 있습니다. 버너식은 쓰레기 발전설비가 없는 중소규모의 소각시설에 적합하며, 전기저항식, 플라즈마식, 버너식이 있습니다. 제품 세부정보 보기

암면 제조용 용해로

각종 용도의 단열재(락울)를 제조하기 위한 용광로입니다. 고로의 용융 슬래그를 원료로 하는 핫차지 방식과 암석을 원료로 하는 콜드차지 방식의 두 가지로 크게 나뉩니다. 핫차지의 경우, 저에너지 원단위를 실현할 수 있습니다. 타나베의 독자기술인 슬래그 정량출수장치를 사용하여 후단 제면라인에 안정적으로 슬래그를 공급할 수 있어 우수한 제품품질을 실현할 수 있습니다. 제품 세부정보 보기

구리 제련로

구리 제련 시 발생하는 슬래그에는 미량의 구리 금속 입자가 포함되어 있는데, 이를 비중 분리를 통해 용광로 바닥에 침전시켜 슬래그와 분리시킴으로써 구리 금속을 회수할 수 있는 용광로입니다. 슬래그는 용융 상태로 용광로에 투입되기 때문에 용광로에 공급되는 전력은 주로 슬래그를 용융 상태로 유지하기 위해 소비됩니다.제품 세부정보 보기

용해로 부대설비 라인업

타나베는 용해로 본체뿐만 아니라 부대설비를 포함한 엔지니어링 제안이 가능하며, 고객의 요구에 따라 최적의 설계를 제공합니다. 또한, 부대설비만의 설계・제작도 가능하므로, 원하시는 부대설비가 있으시면 상담해 주시기 바랍니다.

급전설비

용해로의 전극에 전력을 공급하기 위한 설비입니다. 풍부한 실적과 노하우로 전력 손실을 줄인 최적의 설비를 공급합니다. 급전설비, 전극설비의 설계는 생산량과 용융물의 전기적 특성(온도와 고유저항)을 충분히 파악해야 합니다. 타나베는 다년간의 풍부한 실적과 축적된 데이터를 바탕으로 설계하여 최적의 설비를 공급하고 있습니다. 제품 세부정보 보기

전극 설비

용해로의 전극을 승강시키고 전력 제어를 위한 설비입니다. 급전설비, 전극설비의 설계는 생산량과 용융물의 전기적 특성(온도와 고유저항)을 충분히 파악해야 합니다. 타나베는 다년간의 풍부한 실적과 축적된 데이터를 바탕으로 설계하여 최적의 설비를 제공하고 있습니다.제품 세부정보 보기

전극 연결 장치

인조흑연 전극(10, 12인치용)을 자동으로 이어 붙이는 장치입니다. 전극 접합장치를 도입함으로써 전극을 손으로 이어 붙이는 작업을 자동화할 수 있습니다.제품 세부정보 보기

노체 경사 장치

용해로의 노체를 기울여 노내 용융물을 출탕하기 위한 장치입니다. 탭 입구를 통한 출탕이 적합하지 않은 경우에 사용하는 부대설비입니다.제품 세부정보 보기

용광로 중량 계량 장치

용해로의 용광로 중량량을 계량하여 원료 투입량, 슬래그 및 금속의 출탕량 관리에 사용합니다. 또한, 노체 경사 장치와 동시 장착은 원칙적으로 불가능합니다.제품 세부정보 보기

슬래그 정량출수장치

슬래그의 수탕량을 제어하는 장치입니다. 슬래그 출탕 후단 설비에서 수탕량을 제어하고자 할 때 용해로에 장착됩니다.제품 세부정보 보기

탭 입 개폐장치(드릴링 머신・매드건)

금속 및 슬래그 출탕 시 사용하는 탭구 자동개폐장치입니다. 드릴링 머신으로 노체 측벽의 탭구멍을 뚫어 출탕을 합니다. 출탕을 멈추고 싶을 때는 머드건으로 노체 측벽의 탭구멍에 머드를 채워 넣습니다.제품 세부정보 보기

용융물 냉각 및 응고 장치

용광로에서 나온 금속 및 슬래그를 냉각 및 고화시키는 장치입니다. 직선형 엔드리스식, 대차 이동식, 원형 등 다양한 방식을 제공하고 있습니다. 무한식은 헤드부에서의 금형반전으로 냉각물을 박리 낙하시키는 방식입니다. 원형식은 금형반전 장치를 통해 박리가 이루어집니다.제품 세부정보 보기

슬래그 컨베이어

용광로에서 배출된 슬래그를 주조하는 장치입니다.제품 세부정보 보기

덕트 청소 장치

용광로 연도(덕트)에 부착된 배기가스 분진을 제거하기 위한 장치입니다. 덕트 내부를 팁 금형이 자동으로 회전하면서 전진, 후진하면서 부착, 퇴적된 먼지를 긁어냅니다.제품 세부정보 보기

노뚜껑 설비

대형 용광로부터 소형 용광로까지 고객의 요구에 따라 각종 용광로 가동에 적합한 용광로 뚜껑을 제공합니다. 노뚜껑의 용광로 내면에는 내화물이 내장되어 있지만, 노뚜껑 캔 본체만 제공하는 것도 가능합니다.제품 세부정보 보기

도입까지의 과정

• 고객의 의뢰 내용을 바탕으로 사양 검토 및 견적서를 작성합니다(타나베에서 취급한 적이 없는 원료의 경우, 검증 테스트를 실시하여 사양 검토를 진행합니다).
• 고객에게 설비 사양 및 설비 금액을 제안합니다.
• 고객의 주문이 들어오면 설계 및 제작을 시작합니다.
• 주문 내용이 변경된 경우, 변경된 내용에 따라 위의 1~3을 반복합니다.
• 제작 완료 후 현장 반입, 설치 공사, 시운전을 거쳐 설비 도입의 흐름이 됩니다.

검증 테스트

검증 시험에서는 용융 대상물의 용융 여부, 용융 상황(융점, 유동성 등), 환원 반응이 있는 경우 환원 상황, 용광로 실기 설계에 필요한 슬래그 고유 저항값의 확인이 가능합니다. 타나베에는 용해로 실기 도입을 위한 실증 시험기를 보유하고 있으며, 현재 리뉴얼 중입니다.

리뉴얼 전 사양

변압기 용량 : 100kVA 삼상 교류 전원 공급 장치
용광로 내부 치수 : φ660xH400mm
전극 직경: 4인치(인조흑연)
용융 온도 : 1200℃~1500℃(처리물에 따라 상담 바랍니다)

테스트 작업의 흐름

• 회의: 회의에서 테스트 목적 · 희망 조건을 협의합니다.
• 테스트 플랜 입안: 회의 결과로부터 고객이 요구하는 테스트 플랜을 입안합니다.
• 테스트 실시: 고객이 만남에 따라 테스트를 실시합니다. 배치 방식으로의 대응이 됩니다(8시간/일의 운전).
• 결과 평가 데이터 요약: 온도 조건이나 처리 시간 등 데이터를 정리하여 계획에 대해 어떤 결과였는지 평가합니다.
• 실제 기계의 장비 사양에 반영: 테스트 결과를 설비 사양에 반영하여 설비 사양을 제안합니다.

검증 테스트 목록

애프터 서비스

용융로 납입 후의 아우터 서비스를 충실시켜, 고객의 최적의 조업 환경 만들기에 기여합니다.

주요 애프터 서비스

정기 유지 보수
고객의 정로 기간에 맞는 최고의 유지 보수를 제안합니다.
・씰부의 청소・교환 작업
・예비품, 소모품의 교환 작업
예비 부품 판매
안정 계속 조업에 필요한 각종 소모품·예비품을 갖추고 있습니다. 정기 메인터넌스에서의 설비 진단과 함께 제안하고 있습니다.
개조 공사 대응
생산 능력의 강화, 품종의 전환에 수반하는 노내 기구의 개조 등 새로운 기능을 실현하기 위한 개조 공사를 실시하고 있습니다.

자주 묻는 질문

어떻게 원료가 녹는가요?

가열원에 의해 가열된 원료는, 서서히 온도가 상승하고, 원료의 융점까지 온도가 상승한 곳에서, 원료 표면으로부터 서서히 녹아 갑니다.

어떤 원료를 녹일 수 있습니까?

전기 저항식 용융로에 있어서, 메인의 가열 매체가 용융 슬래그이므로, 원료 성분 중에 용융 슬래그의 베이스가 되는 성분이 존재하거나, 또는 노 내에 항상 용융 슬래그를 보유하고 있지 않으면 녹일 수 없습니다 . 또, 용융 슬래그도 조성에 따라서는 용융로에 적합하지 않는 경우도 있기 때문에, 녹이고 싶은 원료의 정보를 타나베에 연락해, 문의해 주세요(플라즈마식이나 버너식의 용융로는, 용도와 처리량이 한정 입니다).

용융로의 최대 크기는 얼마입니까? 또한 최고 온도는 얼마입니까?

용융로 최대 사이즈로서, 노내 직경 12.6m, 노내 깊이 5.6m의 용융로(합금철 제조용 용융로)의 실적이 있습니다. 또한, 용융로의 최고 온도는 약 2000℃(칼슘 카바이드 제조용 용융로)가 됩니다.

원료를 고온에서 용융시키고 있는데, 용융로는, 어떻게 형태를 유지하고 있습니까?

용융로의 노체의 내측에 내화물이 시공되고 있어, 이 내화물은 고온에 견딜 수 있는 재질의 물건을 선정하므로, 용융로로서 성립시킬 수가 있습니다. 또, 노각(철피라고 함)을 수냉하는 것으로, 내화물을 가능한 한 장기간에 걸쳐 사용할 수 있도록 하고 있습니다.

용융로의 도입에 돈이 얼마나 걸립니까?

용융로의 용도나 사이즈, 부대 설비의 유무에 따라 변동하고, 또 요즈음, 원재료비의 상승도 계속되고 있으므로, 개별적으로 조회해 주세요.

납입 실적을 알고 싶습니다만, 가르쳐 주실 수 있습니까?

철강(합금철), 비철 제련, 금속 재활용, 폐기물 처리 등의 업계에서 납품 실적이 있습니다. 납입 실적의 자세한 것은 개별적으로 대응하겠습니다 때문에, 문의해 주세요.

용융로는 어떤 용도로 사용됩니까?

환원 반응 처리, 감용화 처리, 무해화 처리, 용융 처리, 비중 분리 처리가 가능합니다. 구체적인 용도에 대해서는 상기의 용융로의 구조·구조를 참조하십시오.

녹은 것을 어떻게 꺼내나요?

용융로에서 녹은 것은, 드릴링 머신에 의해, 노체 측벽의 탭구를 깎아내어 출탕시켜 꺼냅니다. 탭 입의 높이 위치를 바꾸는 것에 의해, 메탈만 꺼내거나, 슬래그만 꺼내거나 하는 것이 가능합니다.

원료 중에 수분이 포함되어 있습니다만, 용융로에 그대로 투입해도 괜찮습니까?

원료 중에 수분이 포함되어 있으면, 증발한 물이 전극이나 내화물의 손모를 촉진해 버리므로, 가능한 한 건조를 실시한 원료를 용융로에 투입하는 것이 바람직합니다.

(오픈) 아크로는 제품으로 취급합니까?

(오픈) 아크로(Electrode Arc Furnace; EAF)는 타나베에서는 취급하지 않습니다.

귀사의 용융로의 장점은 무엇입니까?

오랜 세월 쌓아온 기술과 실적에 의해 신뢰성이 높은 시스템을 구축할 수 있는 곳과 효율적으로 전기를 용융로에 공급할 수 있는 설비를 제공하는 것이 가능한 곳입니다.