KR0146794B1 - Furnace coke diameter managing method - Google Patents

Furnace coke diameter managing method

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KR0146794B1
KR0146794B1 KR1019950016291A KR19950016291A KR0146794B1 KR 0146794 B1 KR0146794 B1 KR 0146794B1 KR 1019950016291 A KR1019950016291 A KR 1019950016291A KR 19950016291 A KR19950016291 A KR 19950016291A KR 0146794 B1 KR0146794 B1 KR 0146794B1
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furnace
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한기원
이정호
한정환
정진경
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김종진
포항종합제철주식회사
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Abstract

본 발명은 고로제선 공정에서 사용되는 연료인 코크스의 입경관리 방법에 관한 것으로 고로정기수리시 풍구를 통해 노내 코크스를 채취하는 코크스 샘플러를 운용하여 미분탄 취입비별, 용선생산량별 장입코크스의 성상등, 조업조건별로 고로풍구에서 코크스를 샘플링한 후 평균입경을 구하여 증상관분석을 실시한 다음 풍구위치 코크스 입경 주정식을 만들고, 이를 이용하여 고로 풍구위치 코크스의 입경을 관리하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a particle size management method of coke, a fuel used in the blast furnace refining process, by operating a coke sampler that collects coke in the furnace through a blast furnace at the time of regular blast furnace repair. Sampling the coke in the blast furnace for each condition, and then obtained the average particle diameter to perform the symptom tube analysis, and then to create a mouthball location coke particle diameter formula, and to provide a method for managing the particle size of the blast furnace location coke using this purpose, have.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명은 하기식(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)을 이용하여 미분탄 취입량과 용선생산량에 따른 장입물의 강하속도를 계산하는 단계; 및,The present invention for achieving the above object is to calculate the falling rate of the charge according to the powdered coal injection amount and the molten iron production amount using the following formula (I, II, III); And,

광석에 의한 강하속도Descent speed by ore

=(광석장입량/광석밀도 + 코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적...(Ⅰ)= (Ore loading / ore density + coke loading / coke density) / blast furnace cross section ... (Ⅰ)

코크스에 의한 강하속도 = (코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적...(Ⅱ)Dropping speed due to coke = (coke loading / coke density) / blast furnace cross section ... (II)

장입물의 강하속도 = 광석에 의한 강하속도 + 코크스에 의한 강하속도...(Ⅲ)Descent rate of charge = descent rate by ore + descent rate by coke ... (Ⅲ)

상기 장입물의 강하속도와 코크스 품질중 반응후 강도, 기계적 강도, 장입전 평균 입경등을 사용하여 하기식(Ⅳ)와 같은 중회귀식을 만드는 단계Making a regression equation such as the following equation (IV) using the dropping rate of the charge and the coke quality after reaction, mechanical strength, average particle size before loading

풍구상 코크스 입경 = -0.0423RT+1.2MS+1.5DI+0.48CSR-196...(Ⅳ)Fine-cured coke particle size = -0.0423RT + 1.2MS + 1.5DI + 0.48CSR-196 ... (Ⅳ)

(여기서, RT : 코크스 노내 체류시간, MS : 장입 코크스 평균입경(Here, RT: Coke furnace residence time, MS: Charged coke average particle diameter

DI : 장입코크스 기계적 강도 CSR : 장입 코크스 반응후 강도)DI: Charge coke mechanical strength CSR: Strength after charge coke reaction)

를 포함하여 이루어지는 고로내 풍구위치 코크스의 입경관리 방법을 제공함을 그 요지로 한다.The gist is to provide a particle size management method of the blast furnace location coke comprising a.

Description

고로내 풍구위치 코크스의 입경 관리방법How to manage particle size of blast furnace coke in blast furnace

제1도는 고로내 장입물의 일반적인 거동을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the general behavior of the blast furnace charge.

제2도는 고로내 장입물의 강하속도와 (a) 용선생산량, (b) 미분탄 취입율과의 관계를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the relationship between the descent rate of blast furnace charges, (a) molten iron production, and (b) pulverized coal injection rate.

제3도는 고로내 풍구위치 코크스의 평균입경과 체류 시간과의 관계를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of the blast furnace coke in the blast furnace and the residence time.

제4도는 고로내 풍구위치 코크스의 입경과 (a) 장입코크스 반응후, 강도, (b) 장입코크스 평균입경과의 관계를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the relationship between the particle size of the blast furnace coke in the blast furnace, (a) the strength after the charging coke reaction, and (b) the average particle size of the charging coke.

제5도는 본 발명의 방법이 적용된 일실시예로서 시험일에 따른 코크스 특성치, 노내통기지수, 및 노내통과 가스부피의 변화를 나타낸 그래프.FIG. 5 is a graph showing changes in coke characteristics, furnace ventilation index, and furnace passage gas volume as an example to which the method of the present invention is applied.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 고로내 코크스층 2 : 고로내 철광석층1: Coke layer in blast furnace 2: Iron ore layer in blast furnace

3 : 고로 장입구 4 : 미분탄 취입란스3: blast furnace charging mouth 4: pulverized coal injection lance

5 : 송풍관 6 : 노심5: ventilation pipe 6: core

7 : 연와 융착대 8 : 연소대7: lead and fusion zone 8: combustion zone

9 : 코크스 샘플러9: coke sampler

본 발명은 고로제선 공정에서 사용되는 연료인 코크스의 입경관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스의 성상관리를 통해 노내 통기성을 확보하기 위한 고로내 풍구위치 코크스의 입경을 관리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a particle size management method of coke, which is a fuel used in the blast furnace refining process, and more particularly, to a method for managing the particle diameter of the blast furnace location coke for ensuring the ventilation in the furnace through the appearance management of the coke. .

일반적으로 고로조업에서는 조업조건별, 장입코크스 성상별로 풍구에서 코크스를 샘플링하고 이것의 입도를 분석하여 풍구상 코크스의 평균입경을 구하고 장입시 코크스성상 및 조업조건과의 중상관 분석을 통해 코크스 입경 관리식을 작성하고 이를 이용하여 풍구상 코크스 입경을 관리하여 고로의 안정조업을 도모하고 있다.In general, in blast furnace operations, coke is sampled from the tuyere by operation conditions and charged coke properties, and the particle size is analyzed to obtain the average particle diameter of the coke-shaped coke. The formula is formulated and used to manage the particle size of the coke flakes to promote stable operation of the blast furnace.

제1도는 고로내 장입물의 거동을 나타낸 개략도를 나타내고 있는 것으로, 선철생산을 위한 원료인 철광석(2)과 연료인 코크스(1)는 노정에서 층상으로 장입되고, 고로하부에 위치한 풍구를 통해 고온의 열풍을 불어넣어 코크스(1)를 연소시킨다. 이때 보조연료인 미분탄을 풍구를 통해 송풍과 함께 취입하기도 한다. 노정으로 장입된 철광석(2)은 계속적으로 강하하면서 환원 및 승온되고 연와융착대(7)에서 반용융된 뒤 연와융착대(7) 이하에서 용융물 상태로 존재하므로 거의 부피가 없다. 연료인 코크스(1)는 계속 강하하여 풍구전의 공동(空洞)에서 연소(8)되고 여기서 발생된 환원가스는 고로내 장입물 사이를 통과하여 철광석(2)을 환원시킨 뒤 노구로 배출된다.1 is a schematic view showing the behavior of the blast furnace charges, iron ore (2) raw material for the production of pig iron and coke (1) fuel is charged into the layer at the top of the blast furnace, and the high temperature through the air vent located in the bottom of the blast furnace Hot air is blown in and the coke 1 is burned. At this time, pulverized coal, which is auxiliary fuel, is blown through the tuyere with blowing air. The iron ore (2) charged to the top is continuously reduced, and is heated and reduced, semi-melted in the fusion fusion zone (7), and is present in the molten state below the fusion fusion zone (7) so that there is almost no volume. The coke (1), which is a fuel, continuously descends and is burned (8) in the cavity of the wind bulb, and the reducing gas generated therethrough passes between the charges in the blast furnace to reduce the iron ore (2) and is discharged to the furnace.

한편, 해체조사(철과강, 70, 16, p2216-2223) 결과에 의하면 코크스(1)는 연와융착대(7) 이하에서부터 입경감소가 급격하게 이루어지는 것으로 나타났으며, 연와융착대(7) 이하의 중앙에는 거의 움직임이 없는 코크스로만 이루어진 노심(6)이 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 장입코크스는 노심과 노벽사이를 통과하게 된다. 고로내에서 코크스의 역할은 크게 세가지로 나눌 수 있다.On the other hand, according to the results of the dismantling investigation (iron and steel, 70, 16, p2216-2223), the coke (1) showed a rapid decrease in particle size from the soft fusion zone (7) or less, and the soft fusion zone (7). In the center below, there appeared to be a core 6 consisting of coke with little movement. Thus, the charging coke passes between the core and the furnace walls. The role of coke in blast furnaces can be divided into three categories.

첫 번째는 고로내에서 철광석을 용융시키기 위한 열원으로 기능이다. 코크스는 고로의 풍구전 공동(空洞)내에서 연소되면서 열을 발생시키게 된다.The first is to serve as a heat source for melting iron ore in the blast furnace. The coke burns in the blast furnace cavity and generates heat.

철광석에는 철이 산화물로 존재하므로서 이를 환원시키기 위한 환원제가 필요하며 코크스의 역할 중 두 번째는 여기에 필요한 환원제의 공급원으로서 역할이 있다. 그러나 현재 각 제철소에서는 용선원 단위 절감을 위해 이러한 열원 및 환원제로서 코크스의 역할을 풍구를 통한 미분탄을 취입함으로서 대신하고 있다.Iron ore requires a reducing agent to reduce iron as it exists as an oxide, and the second of the role of coke serves as a source of reducing agent required for this. At present, however, steel mills replace coke's role as a heat source and reducing agent by injecting pulverized coal through a tuyere to reduce the amount of molten iron.

미분탄 취입량의 증가는 노내에서 코크스의 소비속도를 감소시키고 미분탄 취입량에 따른 코코스의 소비속도의 지연은, 곧 고로내에서 체류시간이 많아지며 상대적으로 분하되어질 확률이 높아지게 되는 것을 의미한다. 그러므로 미분탄 취입량 증가로 인해 고로내에서 가스 및 용융된 용선, 슬래그의 통기성 확보에 어려움이 있게 된다.Increasing the amount of pulverized coal injection decreases the consumption rate of coke in the furnace, and the delay of the consumption rate of cocos according to the pulverized coal injection means that the residence time in the blast furnace is increased and the probability of relative fragmentation increases. Therefore, it is difficult to secure the air permeability of the gas, molten molten iron, slag in the blast furnace due to the increased amount of coal dust blown.

따라서 미분탄 취입량이 많아지는 경우에는 노내 통기성 확보를 위해서 적절한 코크스의 입경관리가 필요하다.Therefore, in the case where the amount of pulverized coal injection increases, appropriate coke size management is required to ensure ventilation in the furnace.

이러한 노내 코크스의 거동을 살펴보기 위해서 포항종합제철 등 여러나라의 제철소에서는 고로를 냉각시켜 해체 조사를 실시하였으며, 다른 한가지 방법으로는 고로 정기수리시 풍구를 통해 코크스샘플러로 코크스를 채취하고 분석하여 조업조건에 따른 코크스의 특성변화를 살펴보고 있다.In order to examine the behavior of coke in the furnace, steelworks in various countries such as Pohang Iron and Steel have conducted the demolition investigation by cooling the blast furnace, and another method is to collect and analyze the coke with the coke sampler through the blast furnace during regular repair. The characteristics of coke depending on the conditions are examined.

일본강관(일본광과기보, No. 60, 1990)에서는 고로 해체 조사 결과 코코스의 입도감소는 상대적으로 코크스의 분율을 증가시키며 이것은 통기저항을 증대시키고 슬래그 및 용선 등 용융물 체류량을 증가시킨다고 보고 하였다. 구체적으로 코크스 입경이 2mm 감소하는 경우 통기저항이 3.1에서 3.3으로 증가한 것으로 조사되었다.In the Japanese steel pipe (Japan Ogyo Kobo, No. 60, 1990), blast furnace decommissioning investigations reported that the reduction of coke size increased the fraction of coke, which increased air permeability and increased melt retention such as slag and molten iron. Specifically, when the coke particle diameter decreased by 2 mm, the ventilation resistance increased from 3.1 to 3.3.

상기한 바와 같이 고로조업에서 코코스는 환원가스 및 열원, 그리고 통기성 유지의 역할을 한다. 통기성은 고로의 안정조업을 위해서 관리하여야 할 필수적인 항목이며, 다른 여러 가지 요인으로 변화가 있게 된다. 그중 코크스 입경이 결정적인 역할을 하게 되며, 이러한 코크스 입경을 효과적으로 관리하면 고로조업을 안정적으로 유지할 수가 있다.As described above, in the blast furnace operation, cocos plays a role of reducing gas and heat source, and maintaining breathability. Breathability is an essential item to be managed for stable operation of blast furnaces, and there are many other factors that will change. Among them, the coke particle size plays a decisive role, and if the coke particle size is effectively managed, the blast furnace operation can be stably maintained.

종래의 고로하부 코크스의 입경을 관리하는 방법으로는 고로내에서 온도, 가스조성 변화를 고려하지 않고 일정온도, 가스조성에서 실험한 결과를 기준으로 하는 것과, 노내에서 코크스가 겪는 온도, 가스조성변화 패턴을 기준으로 코크스의 성상변화를 실험하는 경우, 그리고 대한민국 특허출원 94035002호에 의한 방법이 있다.Conventional methods for managing the particle size of the lower blast furnace coke are based on the results of experiments at constant temperature and gas composition without considering changes in temperature and gas composition in the blast furnace, and changes in temperature and gas composition experienced by coke in the furnace. In the case of experimenting on the change of coke properties based on the pattern, there is a method according to the Korean Patent Application No. 94035002.

상기한 여러방법들중 일정온도, 가스조성에서 시험한 결과는, 조업조건의 영향을 고려하지 않고 있어서 미분탄 취입량 및 용선 생산량 변화에 따른 코크스 성상관리를 할 수 없는 문제점이 있다.Among the various methods described above, the result of the test at the constant temperature and gas composition has a problem in that coke property management cannot be performed due to the change in the amount of pulverized coal injection and the molten iron production, without considering the influence of the operating conditions.

조업조건별로 고로내 온도, 가스 조성변화를 조사하고 이를 패턴화하여 이를 기준으로 코크스의 분화형태를 모사하는 경우는, 코크스의 관리를 상기의 일정온도, 가스조성의 경우보다 정확하나 코크스분화에 대한 실험증 가스화반응 등 화학적인 변화후 분화정도를 평가하는 것이 물리적인 힘을 실험실적으로 모사하여 추정하므로서 이에 따른 오차가 발생하는 단점이 있다.In the case of investigating changes in the blast furnace temperature and gas composition by operating conditions and patterning them to simulate the differentiation of coke on the basis of this, the management of coke is more accurate than the above-mentioned constant temperature and gas composition. Evaluating the degree of differentiation after chemical change such as gasification reaction has the disadvantage that the error occurs according to the experimental estimation of the physical force.

또한 대한민국 특허출원 94-35002호의 방법에서는 코크스가 기게적인 힘에 의해 분화되는 정도를 배제함으로서 장입전 코크스의 종합적인 특성에 따른 분화의 정도를 평가하지 못해 풍구상 코크스입경을 정확하게 관리하지 못하는 단점이 있다.In addition, the method of Korean Patent Application No. 94-35002 excludes the degree of differentiation of coke by mechanical force, so it is not possible to accurately evaluate the degree of differentiation according to the overall characteristics of coke before charging, and thus it is not possible to accurately manage the coke size. have.

위의 결과를 실증하는 수단으로 조업중인 고로를 불활성 가스로 냉각시켜 노내 상황을 조사하는 해체조사 방법이 있으나 이는 고로 수명 말기에 1회만 가능하므로 조업조건에 따른 풍구위치에서 코크스 입경 변화를 구하는데 문제점이 있다.As a means of demonstrating the above results, there is a dismantling investigation method that examines the condition of the furnace by cooling the blast furnace with an inert gas, but this is only possible once at the end of the blast furnace life. There is this.

이에, 본 발명자는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 행하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 고로 정기수리시 풍구를 통해 노내 코크스를 채취하는 코크스 샘플러를 운용하여 미분탄 취입비별, 용선생산량별 장입코크스의 성상등, 조업조건별로 고로풍구에서 코크스를 샘플링한 후 평균입경을 구하여 중상관분석을 실시한 다음 풍구위치 코크스 입경 추정식을 만들고, 이를 이용하여 고로풍구위치 코크스의 입경을 관리하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.Thus, the present inventors have conducted research and experiments to solve the above problems and proposed the present invention based on the results. The present invention operates a coke sampler which collects the coke in the furnace through the blast furnace during regular repair. Sampling coke in the blast furnace blast furnace by operating conditions such as pulverized coal injection ratio, molten iron production, etc. To provide a way to manage the particle size of the purpose is to.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노상부로 철광석 및 코크스를 장입하고 풍구로부터 미분탄을 취입하여 용선을 제조하는 고로조업방법에 있어서, 조업조건에 맞게 임의의 광석장입량 및 코크스장입량을 설정하는 단계;In order to achieve the above object, the present invention provides a blast furnace operation method for preparing iron ore and coke into the hearth part and blowing pulverized coal from the tuyere, to set an optional ore loading amount and coke loading amount according to the operating conditions;

설정된 광석장입량 및 코크스장입량을 이용하여 하기식(Ⅰ~Ⅲ)에 의해 장입물의 강하속도를 구하는 단계;Obtaining a dropping rate of the charge by the following formulas (I ~ III) using the set amount of ore and coke;

[광석에 의한 강하속도[Descent rate due to ore

=(광석장입량/광석밀도 + 코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적]...(Ⅰ)= (Ore loading / ore density + coke loading / coke density) / blast furnace cross section] ... (Ⅰ)

[코크스에 의한 강하속도 = (코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적]...(Ⅱ)[Descent velocity by coke = (coke loading / coke density) / blast furnace cross section] ... (II)

[장입물의 강하속도 = 광석에 의한 강하속도 + 코크스에 의한 강하속도]...(Ⅲ)[Deposition rate of charge = descent rate by ore + descent rate by coke] ... (III)

상기와 같이 구한 장입물의 강하속도를 이용하여 하기식 (Ⅳ)에 의해 코크스의 체류시간(RT)을 구하는 단계;Obtaining the residence time (RT) of coke by the following equation (IV) using the dropping rate of the charge obtained as described above;

[코크스 노내 체류시간 = 노의 높이/장입물강하속도]...(Ⅳ)[Dwell time in coke furnace = furnace height / load drop rate] ... (IV)

장입코크스 평균입경(MS), 장입코크스 기계적강도(DI) 및 장입코크스 반응후 강도(CSR)을 통상의 방법으로 구하는 단계; 및 상기와 같이 얻어지는 코크스 노내 체류시간(RT), 장입코크스 평균입경(MS), 장입코크스 기계적 강도(DI) 및 장입코크스 반응후 강도(CSR)를 하기식(Ⅴ)에 대입하여 풍구상 코크스 입경을 구하고, 구해진 풍구상 코크스 입경이 적정수준으로 유지되도록 장입조건을 조정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고로내 풍구위치 코크스의 입경관리 방법에 관한 것이다.Obtaining the charging coke average particle size (MS), the charging coke mechanical strength (DI) and the strength after charging coke reaction (CSR) in a conventional manner; And substituting the coke furnace residence time (RT), the charged coke average particle diameter (MS), the charged coke mechanical strength (DI), and the strength after charging coke reaction (CSR) obtained by the above equation (V). It relates to the particle size management method of the blast furnace location coke in the blast furnace, characterized in that it comprises a step of adjusting the charging conditions so that the obtained, and the obtained bulbous coke particle size is maintained at an appropriate level.

[풍구상 코크스 입경 = -0.0423RT+1.2MS+1.5DI+0.48CSR-196]...(Ⅴ)[Bubble Coke Particle Size = -0.0423RT + 1.2MS + 1.5DI + 0.48CSR-196] ... (Ⅴ)

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 고로 해체조사 결과, 노내에서 코크스 분화는 연와융착대 이하에서 대부분 일어나는 것이 밝혀졌다. 이러한 분화는 크게 CO2에 의한 코크스내 탄소소비반응(Carbon Solution loss : CO2+ C → 2CO)과 장입물 자체 하중에 의한 기계적인 힘의 2가지의 요인에 의해 일어난다. 결국 이러한 분화를 결정짓는 요인들은 노내에서 코크스 체류시간의 장단에 달려있다고 할 수 있다.In order to achieve the above object, in the present invention, as a result of the blast furnace dismantling investigation, it was found that the coke differentiation in the furnace occurs mostly below the soft fusion zone. This differentiation is largely CO 2 carbon coke consumption by the reaction: takes place by (Carbon Solution loss CO 2 + C → 2CO) and two kinds of factors of the mechanical strength due to the own weight of water charged. After all, the factors that determine this differentiation depend on the length and duration of coke residence time in the furnace.

본 발명에서는 체류시간을 계산하는데 위의 고로 해체조사 결과를 이용하여 다음과 같은 방법을 사용하였다. 고체의 광석은 연와융착대에서 용융되어 액체로 변하므로 연와융착대 하부에서 용융물의 부피는 없다고 볼 수 있다. 즉 고로 상부에서는 광석만 소비되므로 이에 따른 장입물 강하속도는 다음과 같은 하기식(Ⅰ-Ⅲ)으로 나타낼 수 있다.In the present invention, the following method was used to calculate the residence time by using the results of the above blast furnace decommissioning investigation. The solid ore melts in the fusion zone and turns into a liquid, so there is no volume of melt at the bottom of the fusion zone. That is, only the ore is consumed in the upper part of the blast furnace, and thus the loading drop speed can be represented by the following equation (I-III).

광석에 의한 강하속도Descent speed by ore

=(광석장입량/광석밀도 + 코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적...(Ⅰ)= (Ore loading / ore density + coke loading / coke density) / blast furnace cross section ... (Ⅰ)

코크스에 의한 강하속도 = (코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적...(Ⅱ)Dropping speed due to coke = (coke loading / coke density) / blast furnace cross section ... (II)

장입물의 강하속도 = 광석에 의한 강하속도 + 코크스에 의한 강하속도...(Ⅲ)Descent rate of charge = descent rate by ore + descent rate by coke ... (Ⅲ)

상기 식(Ⅰ)(Ⅱ)에 의해 구한 장입물의 강하속도를 합하면 상기 식(Ⅲ)의 전체 장입물의 강하속도가 된다.The sum of the drop rates of the charges obtained by the above formulas (I) and (II) gives the drop rates of all the charges of the formula (III).

제2도는 전체장입물의 강하속도와 용선생산량 및 미분탄 취입량의 관계를 나타낸 것으로, 용선생산량의 증가는 장입물 강하속도를 증가시키며, 미분탄 취입량의 증가는 코크스의 노내 소비속도를 감소시키므로서 장입물의 강하속도를 감소시킴을 알 수 있다.Figure 2 shows the relationship between the dropping rate of the total load, the amount of molten iron production and the fine coal injection, wherein the increase of the amount of molten iron increases the rate of falling of the charged material, and the increase of the fine coal injection reduces the coke consumption rate. It can be seen that it reduces the rate of descent of water.

코크스 장입량과 광석장입량은 둘다 노내에서 코크스의 체류시간과 관계가 있으므로, 위의 연원료(코크스, 광석) 장입량을 가지고 하기식(Ⅳ)와 같은 간단한 식으로 체류시간을 환산하고, 체류시간(RT)이 고로내 코크스 입경에 미치는 영향을 조사하여 그 결과를 제3도에 나타내었다.Since the coke charge and ore charge are both related to the residence time of coke in the furnace, the above-mentioned fuel charges (coke, ore) are charged and the residence time is converted into the following equation (IV). ) Was investigated in the coke particle diameter of the blast furnace and the results are shown in FIG.

[코크스 노내 체류시간 = 노의 높이/ 장입물강하속도]...(Ⅳ)[Dwell time in coke furnace = furnace height / load dropping speed] ... (Ⅳ)

제3도는 코크스 샘플링시의 미분탄 취입량 및 용선생산량을 가지고 상기 식(I)(II)에 의해 강하속도를 구한 뒤, 노고 25m를 기준으로 장입물 체류시간을 환산하고 코크스 샘플러에 의해 채취된 풍구상 코크스의 평균입경을 구하여 체류시간과 풍구상 코크스 입경과의 관계를 나타낸 것이다.FIG. 3 shows the descent velocity by the above formula (I) (II) with the amount of fine coal blown and molten iron produced at the time of coke sampling, and converts the retention time of the charge based on 25 m of the labor, and collects the wind collected by the coke sampler. The average particle diameter of the spherical coke was obtained and the relationship between the residence time and the diameter of the spherical coke was shown.

제3도에서 알 수 있는 바와 같이, 입경은 장입물 체류시간과 상관성은 있으나 변동폭이 크다는 것은 코크스 입경을 결정짓는 다른 요인이 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 요인들중 장입물의 코크스 성상이 중요한 인자이다.As can be seen in FIG. 3, the particle size correlates with the residence time of the charge, but it can be seen that the large variation has other factors that determine the coke particle size. Among these factors, the coke appearance of the charge is an important factor.

제4도는 장입물의 코크스 성상과 고로 풍구상 코크스 입경과의 관계를 타나내고 있는 것으로 장입코크스의 반응후 강도(CRS), 및 장입전 코크스의 평균입경(MS)과 풍구상 코크스 입경과의 관계를 나타내고 있다.FIG. 4 shows the relationship between the coke properties of charged materials and the blast furnace coke size.The relationship between the strength after the reaction of charged coke (CRS) and the average particle size (MS) of the coke before charging and the size of the coke sized coke It is shown.

제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 장입전 코크스의 특성치의 향상은 풍구상에서의 코크스 입경증가를 일으킨다는 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 4, it can be seen that the improvement of the characteristic value of the coke before charging causes an increase in the coke particle size on the tuyere.

따라서 제4도에서 나타낸, 코크스의 특성치중 반응후 강도, 장입전 코크스 평균 입경, 그리고 미도시한 장입코크스의 기계적 강도(DI)를 가지고 코크스의 특성치들이 고로풍구상에서의 코크스의 입경에 미치는 영향을 조사하기 위해 중상관 분석을 실시하였다. 이때, 코크스의 특성치중 코크스의 반응율은 코크스의 반응후 강도와 완전한 역상관 관계가 있으므로 중상관 분석에서 제외하였다.Therefore, the characteristics of the coke with the post-reaction strength, the average coke size before loading, and the mechanical strength (DI) of the charged coke are shown in FIG. A cross-correlation analysis was conducted to investigate. At this time, the reaction rate of coke in the characteristic value of coke was excluded from the correlation analysis because it has a completely inverse correlation with the strength after the reaction of coke.

상기와 같은 통상적인 방법으로 중상관 분석을 한 결과, 하기 식(V)과 같은 회귀식을 얻었다.As a result of heavy correlation analysis by the conventional method as described above, a regression equation was obtained as in the following formula (V).

풍구상 코크스 입경 = -0.0423RT+1.2MS+1.5DI+0.48CSR-196...(V)Weather-like coke particle size = -0.0423RT + 1.2MS + 1.5DI + 0.48CSR-196 ... (V)

(여기서, RT : 코크스 노내 체류시간, MS : 장입 코크스 평균입경(Here, RT: Coke furnace residence time, MS: Charged coke average particle diameter

DI : 장입코크스 기계적 강도 CSR : 장입 코크스 반응후 강도)DI: Charge coke mechanical strength CSR: Strength after charge coke reaction)

본 발명에서는 고로조업시 상기 식(V)을 사용하여 조업조건에 따른 노내 용구상 코크스의 입경을 추정한 후, 원하는 정도의 코크스 입경으로 제어를 행한다. 원하는 정도로의 코크스 입경 제어는 배합되는 코크스의 배합비를 조정하여 MS, DI, CSR 등을 제어하는 것이 통상적이다. 이같은 조정으로 풍구위치 코크스의 입경을 제어하여, 고로 하부에서의 통기성 관리가 용이하게 되어 안정한 고로조업이 가능하다.In the present invention, when the blast furnace is operated, the particle diameter of the furnace-shaped coke according to the operating conditions is estimated by using the above formula (V), and then control is performed to the desired coke particle size. Coke particle size control to a desired degree is common by controlling the compounding ratio of the coke to be blended to control MS, DI, CSR and the like. By such adjustment, the particle size of the tuyere position coke is controlled to facilitate the management of air permeability at the lower part of the blast furnace, thus enabling stable blast furnace operation.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

본 발명은 노하부 코크스 입도를 추정하고 이를 근거로 노내 통기성을 정확히 관리하는데 사용된다. Ergun(Chem. Eng. Prog., 48, 1952) 등은 고로와 같이 고체입자로 충전된 유동층을 가스가 통과하는 경우 일정한 통기저항이 발생하며 그 주요요인이 충전입자의 입경으로, 입경이 2mm 감소하면 통기저항은 1.2배 상승한다고 제시하였다.The present invention is used to estimate the bottom coke particle size and to accurately manage in-vehicle breathability. Ergun (Chem. Eng. Prog., 48, 1952) and others have a constant airflow resistance when gas passes through a fluidized bed filled with solid particles, such as blast furnaces.The main factor is the particle size of the charged particles, which reduces the particle size by 2mm. The air flow resistance increased by 1.2 times.

본 발명의 방법에 의한 노내 통기성을 확인하기 위하여 제5도에서와 같이 코크스 노내 체류시간(RT), 장입코크스 평균입경(MS), 장입코크스 반응후 강도(CSR) 및 장입코크스 기계적 강도(DI)에 따른 고로풍구상 코크스 입경을 상기 식(V)에 의해 구한 다음, 이 결과를 입경변화에 따른 통기도 변화를 나타내는 식인 얼군식(Ergun eq.)에 대입하여 통기지수를 구하고 그 값을 제5도에 점선으로 나타내었다.In order to confirm the air permeability of the furnace by the method of the present invention, as shown in FIG. 5, the coke furnace residence time (RT), the charged coke average particle diameter (MS), the strength after charging coke reaction (CSR) and the charged coke mechanical strength (DI) After calculating the blast furnace coke particle diameter according to the above equation (V), substitute the result into Ergun eq. Indicated by dotted lines.

제5도에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법이 적용된 통기지수의 변화값과 실제측정에 의한 통기지수의 변화값이 거의 동일함을 알 수 있다. 이로부터 본 발명에서 제안한 코크스 성상변화에 따른 노하부 코크스 입도 추정식은 매우 정확함이 실증되었다.As can be seen in FIG. 5, it can be seen that the change value of the airflow index to which the method of the present invention is applied is substantially the same as the change value of the airflow index by actual measurement. From this, it was proved that the equation for estimating the bottom coke particle size according to the change of coke shape proposed by the present invention is very accurate.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 코크스의 입경변화에 따른 로내 풍구상 코크스의 입경을 정확히 측정하여 고로조업시 통기성의 관리가 용이하여 작업안정성이 우수하다.As described above, in the present invention, it is easy to manage the air permeability during the operation of the blast furnace by accurately measuring the particle diameter of the coke coke in the furnace according to the change of the particle size of the coke, and thus has excellent work stability.

Claims (1)

노상부로 철광석 및 코크스를 장입하고 풍구로부터 미분탄을 취입하여 용선을 제조하는 고로조업방법에 있어서, 조업조건에 맞게 광석장입량 및 코크스장입량을 설정하는 단계; 설정된 광석장입량 및 코크스장입량을 이용하여 하기식(I~III)에 의해 장입물의 강하속도를 구하는 단계;A blast furnace operation method for charging iron ore and coke into the hearth section and pulverizing pulverized coal from a tuyere, the method comprising: setting an ore loading amount and a coke loading amount according to operating conditions; Obtaining a dropping rate of the charge by the following formulas (I to III) using the set amount of ore and coke; [광석에 의한 강하속도[Descent rate due to ore =(광석장입량/광석밀도 + 코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적]...(I)= (Ore loading / ore density + coke loading / coke density) / blast furnace cross section] ... (I) [코코스에 의한 강하속도 = (코크스장입량/코크스밀도)/고로단면적]...(II)[Descent velocity by cocos = (coke loading / coke density) / blast furnace cross section] ... (II) [장입물의 강하속도 = 광석에 의한 강하속도+코크스에 의한 강하속도]...(III)[Descent speed of charge = descent speed by ore + descent speed by coke] ... (III) 상기와 같이 구한 장입물의 강하속도를 이용하여 하기식(IV)에 의해 코크스의 체류시간(RT)을 구하는 단계;Obtaining a residence time (RT) of coke by the following formula (IV) using the dropping rate of the charge obtained as described above; [코크스 노내 체류시간 = 노의 높이/장입물강하속도]...(IV)[Dwell time in coke furnace = furnace height / load drop rate] ... (IV) 장입코크스 평균입경(MS), 장입코크스 기계적 강도(DI) 및 장입코크스 반응후 강도(CSR)를 통상의 방법으로 구하는 단계; 및 상기와 같이 얻어지는 코크스 노내 체류시간(RT), 장입코크스 평균입경(MS), 장입코크스 기계적 강도(DI) 및 장입코크스 반응후 강도(CSR)를 하기식(V)에 대입하여 풍구상 코크스 입경을 구하고, 구해진 풍구상 코크스 입경을 적정수준으로 유지되도록 장입조건을 조정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고로내 풍구위치 코크스의 입경관리 방법.Obtaining the charging coke average particle size (MS), the charging coke mechanical strength (DI) and the strength after charging coke reaction (CSR) in a conventional manner; And substituting the coke furnace residence time (RT), the charged coke average particle diameter (MS), the charged coke mechanical strength (DI), and the loaded coke strength (CSR) in the following formula (V). Obtaining, and adjusting the charging conditions to maintain the obtained wind bulb coke particle diameter at an appropriate level, the particle size management method of the blast furnace position coke in the blast furnace. [풍구상 코크스 입경 = -0.0423RT+1.2MS+1.5DI+0.48CSR-196]...(V)[Bubble Coke Particle Size = -0.0423RT + 1.2MS + 1.5DI + 0.48CSR-196] ... (V)
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