KR100406437B1 - 노벽 보수재 분사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노벽 스프레이 보수작업시 보수재의 리바운드 로스량을 최소화하는 방법에 관한 것으로, 피더건에서 공급되는 스프레이용 내화물을 로테어건에서 고로 노벽에 분사하여 노벽을 보수하는 방법은 상기 피더건에서 상기 스프레이용 내화물에 3중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와, 상기 피더건으로부터 공급되는 수분 혼합 스프레이용 내화물에 상기 로테어건에서 12중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와, 상기 로테어건의 스프레이 노즐 선단부와 상기 노벽과의 거리를 1.5m 내지 2.5m로 유지하여 상기 내화물을 상기 노벽에 분사하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하므로, 스프레이 노즐을 통해 분사된 스프레이용 내화물이 노벽에 다량 부착되어 리바운드 로스량을 줄이는 효과에 의해 보수 비용을 줄이는것은 물론, 로벽 스프레이 보수작업 완료후 송풍구를 통해 고온의 바람을 불어 넣을때 장입물에 의한 저항을 줄여서 조기에 정상적인 용광로 작업을 이행할 수 있다.

Description

노벽 보수재 분사방법{Method for spraying refractory into the wall of the blast furnace}

본 발명은 노벽 스프레이 보수작업시 보수재의 리바운드 로스량을 최소화하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 스프레이용 내화물에 수분을 첨가하고 노벽과 스프레이 노즐 선단부와의 적정 거리를 유지하고, 적정 직경의 노즐을 사용함으로써 노체 연와에 스프레이용 내화물이 잘 부착되어 내화물의 리바운드 로스량을 최소화하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 용광로는 제철설비의 주된 설비로서 철광석을 환원시켜 철을 제조하는 설비이며 철광석과 연료로 사용되는 코크스를 번갈아 장입하고, 로 하부의 송풍구를 통하여 예열된 공기를 불어넣어 연소시켜 주면 코크스의 연소에 의해 생성된 고온의 CO 가스가 로속을 통하여 올라가면서 철광석과 환원반응을 일으켜 철광석이 환원되게 된다.

상술한 과정은 연속적인 작업에 의하여 일어나고, 철의 제조 원료인 철광석과 연료로 사용되는 코크스가 로 하부에서의 환원과 용융에 의해 용융물이 생성되고, 장입물인 철광석과 코크스는 계속적으로 노벽부위와 마찰을 하면서 내려오게 된다.

이러한 장입물의 계속적인 노벽(10)과의 마찰은 노벽 부위의 내화물을 손상시켜 노벽의 두께를 얇게 만들고, 노벽 부위에서의 온도 상승을 제어할 목적으로 노벽 부위에 삽입되어 있는 냉각반은 로 내측으로 돌출되어, 장입물과 접촉을 하게되며 얇아진 노벽은 용광로를 둘러싸고 있는 철피(15)의 온도를 상승시켜 철피의 균열을 유발시킨다.

얇아진 로 벽으로부터 돌출되어 나온 냉각반은 장입물의 마찰과 로 하부에서 로 벽측을 타고 올라오는 고온의 환원가스에 의해 파손되어 많은 양의 냉각수가 로 내부로 유입되어 용광로가 열부족에 의해 용융물인 용선과 슬래그가 배출되지 않은 큰 문제에 도달하게 된다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 일정기간에 도달한 용광로는 정기적으로 로벽(10) 스프레이 보수작업을 실시하게 되는데, 노벽 스프레이 보수작업시 스프레이용 내화물이 로벽에 부착되지 않는 리바운드 로스량이 많게되면 노벽 보수작업에 필요한 내화물이 다량 소비되어 보수 비용의 상승을 초래하고, 노벽 보수작업 완료후 노하부의 송풍구를 통하여 철광석을 환원시킬 공기를 불어넣을때 리바운드 로스된 내화물이 장입물의 표면을 코팅시킨 결과를 초래하여 예열된 공기를 다량 공급하는데 문제를 일으키게 된다.

즉, 노벽(10) 스프레이 보수 작업시 스프레이용 내화물에 수분을 첨가하여 내화물과 수분이 잘 혼합되어 로 벽에 부착되어야 하는데, 기존에는 로테어건(12)한 곳에서만 중량%로 수분 15% 전량을 첨가함으로써, 수분과 내화물이 적절히 혼합되지 않는 문제점이 발생되었으며, 노벽(10) 부위와 노즐(16) 선단부위와의 거리를 제어하지 못함으로써 내화물이 노벽에 부착되지 않는 리바운드 로스량이 많이 발생하였다.

또, 스프레이용 내화물을 노즐(16) 선단부위를 통하여 분사시킬 때 적정 거리 제어의 문제점과 함께, 노즐의 적정한 직경을 알지 못함으로 인해 스프레이용 내화물이 노벽과의 적절한 충격에 의해 안착될 수 있는 압력을 파악하지 못함으로 인해 리바운드 로스량이 다량 발생하게 되었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 스프레이용 내화물이 수분과 잘 혼합되게 하고 노벽과 노즐 선단부와의 거리 제어 및 적정 노즐 직경의 사용으로 인한 일정 압력 제어를 통하여 리바운도 로스량을 최소화 하는데 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위하여, 피더건에서 공급되는 스프레이용 내화물을 로테어건에서 고로 노벽에 분사하여 노벽을 보수하는 방법은 상기 피더건에서 상기 스프레이용 내화물에 3중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와,상기 피더건으로부터 공급되는 수분 혼합 스프레이용 내화물에 상기 로테어건에서 12중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와, 상기 로테어건의 스프레이 노즐 선단부와 상기 노벽과의 거리를 1.5m 내지 2.5m로 유지하여 상기 내화물을 상기 노벽에 분사하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 실시예에 따라서 노벽에 보수재를 분사하는 작업상태를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라서 노벽에 보수재를 분사하는 작업상태를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라서 노벽과 로테어건과의 거리를 나타낸 사시도.

도 4는 종래 실시예에 따른 로테어건의 노즐과 노즐 선단부의 직경을 나타낸 사시도.

도 5은 본 발명의 실시예에 따른 로테어건의 노즐과 노즐 선단부의 직경을 나타낸 사시도.

도 6은 분사거리에 따른 보수재의 부착율을 나타낸 그래프.

도 7은 종래 실시예와 본 발명의 실시예에 따른 리바운드 손실율을 비교하여 나타낸 그래프.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 노벽

11 : 피드건

12 : 로테어건

13 : 호파

14 : 냉각반

15 : 철피

16 : 노즐

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같고, 동일 구성은 동일 도면번호를 부여한다.

본 명세서에 사용되는 용어중 '노벽 스프레이 보수작업'은 손상된 노체 연와에 내화물을 분사시켜 노벽에 부착시키는 작업으로, 이를 통해 노체의 열에 의한 충격을 감소시켜 냉각반의 파손 방지 및 철피의 균열을 방지시키는 작업을 의미하고, 또한 용어 '리바운드 로스(Rebound loss)는 손상된 노체 연와에 스프레이용 내화물을 분사시킬 때, 내화물이 노벽에 달라붙지 않고 충격에 의해 튕겨 나오는 현상을 의미한다.

발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 성취시키기 위한 구성은 피더건(11)에서 3%, 로테어건(12)에서 12%의 2단계 수분 첨가하는 방법과, 스프레이 노즐의 직경을 50A로 하여 적정압력 6.0kg/㎠을 유지시키고 노벽과 스프레이 노즐(14) 선단부위의 거리를 1.5~2.5미터로 제어하는 방법으로 구성된다.

구성에 관하여 상세히 설명하면 기존의 수분첨가 방식은 1단계 수분첨가 방식으로 로테어건(12)에서만 수분을 첨가함으로써 스프레이용 내화물과 물과의 혼합이 충분히 이루어 지지 않아서 스프레이 노즐(16)을 통해 분출된 스프레이용 내화물이 노벽에 안착하지 못하고 다량이 탈락하는 경향을 보였다.

이를 개선하기 위해 로테어건(12)에 앞서, 로 내에서 배출된 용융물이 흐르는 높이에 있는 피더건(11)에서 중량%로 수분을 3% 첨가하여 혼합기에 의해 일차적으로 혼합을 실시하고, 노내에서 스프레이를 실시하는 피더건(11)에서 중량%로 수분을 12% 첨가하여 혼합기에 의해 혼합을 실시한 후 분출하는 방법에 의해 스프레이용 내화물이 노벽에 다량 부착되어 리바운드 로스량의 줄어드는 효과를 얻을수 있게 되었다.

리바운드 로스량을 줄이기 위해 노즐(16) 선단부에서 적정 압력 제어가 요구되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존 로테어건(12)의 노즐(16)의 직경은 70A이고 노즐 선단부의 직경은 80A로 확대되어 스프레이용 내화물이 분사시 넓은 범위에 걸쳐서 분사되고, 선단부에서의 압력이 5.0kg/㎠이하가 되어 리바운드 로스가 다량 발생하게 된다.

도 5는 종래의 로테어건(12)의 노즐(16)과 선단부의 직경을 동일한 50A로 줄여서 일치시키는 것에 의해 스프레이 노즐 선단부에서의 압력을 6.0kg/㎠로 상향 조정하여 일정하게 제어함으로써 분사된 스프레이용 내화물이 노벽(10)에 다량 부착되게 하였다.

노벽(10) 스프레이 보수작업에 있어서, 노벽과 스프레이 노즐 선단부와의 거리(17)에 따라서 스프레이용 내화물이 노벽에 부착되는 정도에 차이가 있음을 실고로에 적용해 봄으로서 파악할 수가 있다.

도 6은 여러 차례의 실험을 통하여 노벽과 스프레이 노즐 선단부와의 거리(17)에 따른 스프레이용 내화물의 노벽에 부착되는 정도를 나타내었다.

도 6에 나타난 바와 같이, 스프레이 노즐에서 적정 압력 6.0kg/㎠을 유지하에서 노벽과 스프레이 노즐 선단부와의 거리(17)가 1.5미터 이하이거나 2.5미터 이상인 경우 스프레이용 내화물이 노벽(10)에 잘 부착되지 않아 리바운드 로스가 다량 발생하였고, 1.5미터에서 2.5미터 내에서는 스프레이용 내화물이 노벽에 잘 부착된다는 것을 알 수 있다.

도 7은 상기한 리바운드 로스량을 최소화 하기 위한 방법을 사용하여 실제 조업에 적용한 결과를 나타낸 것인데, 본 발명의 적용전 리바운드 로스량은 15% 이상 발생하였으나, 본 발명을 적용함으로 인해 그 발생량은 평균 4% 이상 감소한 10% 정도로 적게 발생하고 있다는 것을 보여주고 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 스프레이 노즐을 통해 분사된 스프레이용 내화물이 노벽에 다량 부착되어 리바운드 로스량을 줄이는 효과에 의해 보수 비용을 줄이는것은 물론, 로벽 스프레이 보수작업 완료후 송풍구를 통해 고온의 바람을 불어 넣을때 장입물에 의한 저항을 줄여서 조기에 정상적인 용광로 작업을 이행하는 효과가 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (2)

1. 피더건에서 공급되는 스프레이용 내화물을 로테어건에서 고로 노벽에 분사하여 노벽을 보수하는 방법에 있어서,

   상기 피더건에서 상기 스프레이용 내화물에 3중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와,

   상기 피더건으로부터 공급되는 수분 혼합 스프레이용 내화물에 상기 로테어건에서 12중량%의 수분을 첨가하여 혼합하는 단계와,

   상기 로테어건의 스프레이 노즐 선단부와 상기 노벽과의 거리를 1.5m 내지 2.5m로 유지하여 상기 내화물을 상기 노벽에 분사하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 노벽 보수재 분사방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 로테어건의 스프레이 노즐 선단부의 직경을 50A로 조정하는 것을 특징으로 하는 노벽 보수재 분사방법.