KR100395109B1

KR100395109B1 - 열풍로 축열실 돔 연락관의 연와 축조장치

Info

Publication number: KR100395109B1
Application number: KR10-1999-0061552A
Authority: KR
Inventors: 최태정; 문종열; 김재식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2003-08-21
Also published as: KR20010058075A

Abstract

본 발명은, 열풍로의 연소실 돔(DOME)부와 축열실의 돔부간에 연결하는 연락관의 내부 연와의 열응력에 용이한 신축성 내부연와의 축조장치에 관한 것으로 그 기술적인 구성은, 열풍로 연락관의 내부 신축성 연와축조를 계단형 연와축조로 하여, 포러스 실리카(POROUS SILICA) 연와 슬라이딩부(24)의 배면부위에 알루미나 연와(23)를 삽입하고, 상기 알루미나 연와(23)의 주연에 계단형 Al₂O₃연와 축열실 팽창대(25a -25c)가 메꾸어지도록 하며, 상측에는 외측 팽창대(26)와 캐스터블(27)을 개재하여 내피(28) 상측에 슬라이딩 철판(28)으로 외피(30)를 보호토록 하는 것을 요지로 한다.

Description

열풍로 축열실 돔 연락관의 연와 축조장치{DEVICE FOR CONSTRUCT TILE OF HOT STOVE REGENERATOR}

본 발명은 열풍로 돔(Dome) 연락관의 신축성 내부연와 축조장치에 관한 것으로 이는 특히, 열풍로의 연소실 돔(DOME)부와 축열실의 돔부간에 연결하는 연락관의 내부 연와의 열응력에 용이한 신축성 내부연와의 축조장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려져있는 고로공정의 열풍로 작업에 있어서는, 송풍 및 연소의 반복적인 고열 (1350℃)과, 고압(4.0kg/㎠)의 수축, 팽창으로 인한 연와 틈새 발생, 연와 부분 탈락등으로 축조연와 내부에 열풍 기로가 형성되고, 이로인한 잦은 철피적열, 열풍 리크(LEAK) 발생과 이로인한 피로 누적으로 돌발적인 폭발사고가 최근 돌출 하는 실정인 것이다.

도 1의 열풍로의 개략 구성도에 도시한 바와같이, 송풍기(1)를 통해 공급되는 공기가 축열실 그리드(2)를 통해 축열실(3)에 유입토록 설치되고, 상기 축열실(3)의 돔 연락관을 개재하여 연소실(5)과 연설되며, 상기 연소실(5) 하측에는 연소버너(6)가 설치되는 한편, 상기 연소실과 연통된 혼냉실(7) 일측에는 열풍 본관(8)이 설치되어 고로(11)에 열풍을 공급하는 구성으로 이루어진다.

따라서, 돔 연락관(21)은 연소실(5) 연소에 의한 축열실(3) 돔(DOME)부 온도가 최고 1350℃에 도달하고, 송풍시 고압(4.0kg/㎠)의 바람이 통과되는 중요 부분으로서 계단형 알루미나 계열의 연와(23)축조 및 외피 보호용 슬라이딩 철판(29)으로 보호하고, 열풍본관(8)은 고로 송풍부하 및 비정상적인 정전, 송풍기(1)트립(TRIP) 충격에 의해 열응력에 의한 변화가 심하게 발생된다.

일반적으로 용광로의 조업은 송풍기(1)에서 공급하는 바람을 열풍로 설비에서 1150℃~1250℃로 승온시켜 정상 조업중, 2기로 송풍 및 2기로 연소가 계속 반복되며, 고로계수1,2대기를 보수없이 안정적으로 사용할수 있어야 한다.

한편, 상기와같은 송풍작업은 송풍기(1)에서 공급하는 냉풍(150℃~200℃)이 축열실(3)을 통과하면서 축열실(3)에 축열된 열을 취해 연소실(5)을 거쳐 혼냉실(7)에서 냉풍(150℃~200℃)과 혼합되어 송풍에 필요한 온도(1200℃~1250℃)로 조정되어 열풍 본관(8)을 통해 고로(11)로 바람을 공급해야 하므로, 온도에 의한 팽창과 수축이 반복됨으로 돔(DOME)연락관(21) 연와의 변형이 발생하게 되고, 상기 연와사이에 틈이 발생되어 열풍로 철피에 고열, 고압의 열풍이 전달되고 적열발생시 철피 부품 현상이 가속화 되고, 이를 장기간 방치할 경우 크리프 한도에 의한 철피의 일시적 터짐(폭발)현상이 발생되는 것이다.

도 2a는 종래 열풍로 돔(DOME)연락관 연와 축조 구조의 개략 구성도이고, 도 2b는 도2의 상세도를 도시한 도면으로서, 열풍로 연와의 위치별 연와 수축 팽창선도를 고려해 외부철피(30), 캐스타블(27)(CASTABLE), 단열연와, 내화연 및 연와별 팽창대의 섬유질 단열재를 순차로 적층 형성하는 구조이나, 돔 연락관(21) 연와의 축조 형태가 축열실(3)측의 팽창 여유대 연와 축조가 일자형 연와 슬라이딩부(22)로 수축 팽창시, 틈새발생으로 인하여 열의 외부 누출이 용이한 구조로 이루어지며, 고온, 고압의 열풍이 가장 취약한 내피(28) 중앙 열팽창부를 통해 직접 외피(30)로 전달됨으로서 돔 연락관(21)이 적열 리크(LEAK)발생 등과 같은 문제점이 있는 것이다.

또한, 도 2b의 일자형 팽창 여유대 상세도에서와 같이, 외피적열 파손 요인으로서 복합적으로 나타난 요인으로 팽창 여유대 연와적 팽창에 따른실리카(SILICA)배면 슬라이딩부(22)로 부터 내피, 외피로의 틈새 발생이 심화되고, 2차적 손상요인으로 작용하여 내피(28) 중앙부를 지나 고온고압의 열풍이 침투하여 돔 연락관의 외피(30) 발열, 부품에 따른 압입작업 및 외피 교환작업을 하게되고 연와 틈새 발생으로 고온 고압의 열풍이 철피에 직접 전달되어 철피 적열과 균열이 반복되고 있는 것이다.

또한, 연소실(5)측 연와의 열팽창에 의한 변화정도와 축열실(3)측의 연와의 변화정도 차이가 상이함으로써, 이를 극복하기 위해 일자형으로 연와를 축조하였으나, 이에따른 미세틈새 발생으로 열풍이 누풍되고 더욱 심할 경우 연와가 침몰되는 경우가 발생되는등 많은 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 바와같은 종래의 여러 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서 그 목적은, 열풍로의 연락관의 신축관에서 열응력을 해소하면서, 내부 연와가 신축성을 갖을수 있도록 하여, 연속적인 고로조업의 안정화에 기여하며, 열풍로 설비 안정화를 이룩하면서, 생산성 향상은 물론 고로의 수명을 연장할 수 있는 열풍로 돔 연락관의 연와 축조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 열풍로의 개략 구성도.

도 2a는 종래 열풍로 돔(DOME) 연락관 연와 축조 구조의 개략 구성도.

도 2b는 도 2a의 상세 구조도.

도 3는 본 발명에 따른 열풍로 돔 연락관의 연와 축조구조를 나타낸 단면 구조도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

23...알루미나 연와 24...연와 슬라이딩부

25a-25c...계단형 Al₂O₃연와 축열실 팽창대

26...외측 팽창대 27...캐스터블

28...내피 30...외피

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써 본 발명은, 열풍로 연락관의 내부 신축성 연와축조를 계단형 연와축조로 하여, 포러스 실리카(POROUSSILICA) 연와 슬라이딩부의 배면부위에 알루미나 연와를 삽입하고, 상기 알루미나 연와의 주연에 계단형 Al₂O₃연와 축열실 팽창대가 메꾸어지도록 하며, 상측에는 외측 팽창대와 캐스터블을 개재하여 내피 상측에 슬라이딩 철판으로 외피를 보호토록 하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열풍로 돔 연락관의 연와 축조장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 열풍로 돔 연락관의 연와 축조구조를 나타낸 단면 구조도로서, 도1 및 도2와 연계하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 열풍로 연락관의 내부 신축성 연와축조를 계단형 연와축조로 하여, 포러스 실리카(POROUS SILICA) 연와 슬라이딩부(24)의 배면부위에 알루미나 연와(23)를 삽입하고, 상기 알루미나 연와(23)의 주연에 계단형 Al₂O₃연와 축열실 팽창대(25a -25c)가 메꾸어지도록 하며, 상측에는 외측 팽창대(26)와 캐스터블(27)을 개재하여 내피(28) 상측에 슬라이딩 철판(28)으로 외피(30)를 보호토록 하는 구성으로 이루어진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시한 바와같이, 열팽창 계수가 포러스 실리카 연와(POROUS SILSCA)(선팽창계수:1300℃ 에서 1.3%)보다 현저하게 낮은 알루미나 연와(23) (선팽창계수:1300℃에서 0.62%)를 연소실(5)측 연와와 축열실(3)측연와 사이에 쐐기 역할을 할 수 있도록 삽입하고, 또한 열팽창에 의한 틈새 발생을 방지하기 위해 계단형으로 축조하여 수축 팽창에 의한 틈새발생을 구조적으로 방지하며, 미세한 틈새가 발생되었을 경우에도 대비하여 외피 보호용 슬라이딩 철판(29)으로 보호할 수 있도록 한다.

축열실(3)의 돔부 측의 팽창 여유대의 연와축조를 실리카층, 플러스 실리카층 및 배면 슬라이딩부(24)에 내열성이 우수한 알루미나 연와(23)를 한층 돌려 쌓고, 상기 알루미나 연와(23)의 주변에 팽창대(25a - 25c)를 두고 단열연와, 단열보드, 두터운 팽창대(26)를 갖는 계단형 연와로 축조하여 열풍로 건조 실 사용시 열팽창 여유대와 팽창대의 틈새가 메꾸어지는 구조로 틈새의 공간이 거의 없고 40t의 내피(28), 카울부 외피 보호용 슬라이딩 철판(28)이 미세한 열까지 차단할수있게 계단형으로 축조토록 한다.

이에따라, 단열연와 호보 및 외피(30)의 손상을 방지토록 하며, 고온 고압의 열풍이 침투하여 돔 연락관(21)의 연와 발열에 따른 반복적인 열 팽창 포러스 실리카(POROUS SILICA)부 알루미나 연와 삽입으로 틈새 발생을 방지토록 한다.

또한, 내측 실리카 연와가 열 팽창시 단열연와와의 팽창도가 상이함에따른 열풍로 사용 경과에 따라 균열 및 단열연와 이음부 틈새 발생에 의해 철피 적열과 열경화로 균열이 발생하고, 철피 부품현상으로 파열시 폭발사고 발생을 방지하기 위하여, 포러스 실리카(POROUS SILICA) 연와층에 알루미나 연와를 삽입하여 실리카 연와와 단열 연와의 팽창 차이를 감안하여 팽창대(25a - 25c)를 둠으로서 실조업시틈새가 메꾸어지고 단열연와 및 외피(30) 손상을 방지하여, 내부의 고온 고압이 상기 철피에 미치지 않도록 차단함으로서 적열 폭발현상을 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 열풍로 돔 연락관의 연와 축조장치에 의하면, 축열실의 돔 연락관의 계단형 알루미나 연와 축조에 의해 수축 팽창에 의한 틈새발생을 구조적으로 방지하고, 미세한 틈새가 발생되었을 경우에도 대비하여 외피 보호용 슬라이딩 철판으로 보호할 수 있도록 하며, 철피적열 파열로 인한 폭발현상을 방지하여 용광로 노말기 조업시 열풍로 설비 안정화에 기여하여 생산성 향상은 물론 고로 수명을 연장시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims

열풍로 연락관의 내부 신축성 연와축조를 계단형 연와축조로 하여, 포러스 실리카(POROUS SILICA) 연와 슬라이딩부(24)의 배면부위에 알루미나 연와(23)를 삽입하고, 상기 알루미나 연와(23)의 주연에 계단형 Al₂O₃연와 축열실 팽창대(25a -25c)가 메꾸어지도록 하며, 상측에는 외측 팽창대(26)와 캐스터블(27)을 개재하여 내피(28) 상측에 슬라이딩 철판(28)으로 외피(30)를 보호토록 하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열풍로 돔 연락관의 연와 축조장치.