KR100423517B1 - 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 - Google Patents
광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100423517B1 KR100423517B1 KR10-2002-0032591A KR20020032591A KR100423517B1 KR 100423517 B1 KR100423517 B1 KR 100423517B1 KR 20020032591 A KR20020032591 A KR 20020032591A KR 100423517 B1 KR100423517 B1 KR 100423517B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- blast furnace
- coke
- ore
- pulverized coal
- ratio
- Prior art date
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/007—Conditions of the cokes or characterised by the cokes used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/24—Test rods or other checking devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
본 발명은 미분탄을 다량 사용함과 동시에 미분탄중의 휘발분이 높을 때 고로 하부에서의 송풍압력 및 통기저항지수를 적정 관리하므로써 고로 조업 상태를 안정되게 유지하고, 고로 외부로 방산되는 열을 저하시켜서 생산량 증대 및 원가절감을 도모할 수 있도록 한 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 관한 것이다.
본 발명은 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 높은 미분탄을 다량으로 취입하는 고로 조업방법에 있어서, 탄종별 휘발분이 다른 상기 미분탄을 혼합하여 고로의 송풍압력 및 고로 하부 통기성의 조건별로 적정 휘발분의 양을 제어하는 단계; 상기 휘발분 제어단계 후 고로의 풍구를 통한 송풍량과 상기 고로 상부를 통한 광석과 코크스 비율을 제어하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 관한 것으로, 특히 미분탄을 다량 사용함과 동시에 미분탄중의 휘발분이 높을 때 고로 하부에서의 송풍압력 및 통기저항지수를 적정 관리하므로써 고로 조업 상태를 안정되게 유지하고, 고로 외부로 방산되는 열을 저하시켜서 생산량 증대 및 원가절감을 도모할 수 있도록 한 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 관한 것이다.
일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 미분탄을 다량 취입하는 고로 조업에 있어서 미분탄의 휘발분이 높을 경우 송풍압력(blast pressure)(1-7)의 변동과 고로 하부의 통기성 악화 및 노체온도 및 노체압력의 변동으로 조업의 안정된 상태 유지가 어렵게 된다.
용선(1-2)을 제조하는 고로 조업에서 초기에는 미분탄을 사용하지 않고 전량 코크스만을 사용한 조업을 하였으나, 코크스를 대체하는 미분탄 취입조업이 고로에 적용되면서 고로 내부에 장입되는 코크스는 그 사용량이 작아지고, 광석의 장입량은 상대적으로 증가하여 미분탄을 다량 사용하는 고로 조업에서 노내 전체 통기저항지수(도 10의 13-1)를 안정되게 유지하기 위해 장입물 분포제어나, 고로에 사용되는 연,원료의 개선을 하게 되었다.
도 2는 고로 조업에서 용선(1-2)을 만들기 위해 사용되는 코크스를 대체하는미분탄 취입량의 증가에 따른 용선 1톤당 코크스 사용량의 감소를 나타내었다. 또한, 도 3은 미분탄 다량 취입 고로 조업에서 광석과 코크스의 비율에 따라 장입물을 노구로부터 투입할 때 광석 및 코크스의 사용량을 나타내었다. 또한, 도 4와 도 5에는 광석과 코크스의 사용비율에 따른 고로 노구부와 밸리부에서의 광석과 코크스의 두께를 각각 나타내었다.
고로 조업에서 코크스(Coke)는 풍구(1-4)로부터 노내로 들어가서 가스화되어 있는 보쉬부에 위치한 기체가 큰 압력 변동 없이 수직방향으로 안정되게 흐르게 하여 통기성(通氣性)을 좋게 하고, 고로 하부에서 발생하는 수소나 일산화탄소 가스를 환원하는 환원제 역할을 하며, 기본적으로 고로 상부에서 장입하는 광석이 고체에서 액체로 변하는 과정에서 많은 열원이 필요한데, 코크스는 바로 열원이 되어 용융물인 용선과 슬래그의 온도를 1500 ~ 1550℃의 범위로 상승시키는 역할을 한다.
또한, 코크스는 고로 상부에서 전부 소모되는 것이 아니며, 소모되지 않는 코크스는 고로 하부에 용융물과 함께 서로 혼합되어 있다. 용선(1-2)과 슬래그(1-1)는 액체인 반면에 코크스는 고체 상태 그대로 남아 있어 고로조업에서 없어서는 안될 이들 액체가 지나가는 통로인 통액성(通液性) 역할을 한다.
도 4와 도 5에 나타난 바와 같이, 미분탄 취입량이 증가함에 따라 고로 조업에서 고로 하부의 가스가 상부로 이동하는 통기성이 점점 나빠진다. 도 4에서 미분탄 취입량 증가시 광석과 코크스 비율이 3.40 일때 고로 노구부에서 코크스층 두께는 760mm 이고, 광석과 코크스 비율이 6.0 일때 노구부에서 코크스층 두께는 580mm로 작아진다.
반면에, 광석과 코크스 비율이 3.40에서 6.0으로 변경되면 광석층 두께는 580mm 에서 800mm로 두께가 증가한다. 이것은 통기성의 역할을 하는 코크스 층이 점점 작아져서 고로 조업에 있어서 통기성이 나빠짐을 의미한다.
도 5에서 광석과 코크스 비율이 3.40 에서 6.0으로 변경될 때 광석의 층 두께는 240mm 에서 340mm로 증가하였고, 코크스 층 두께는 310mm 에서 240mm로 점점 감소함을 알 수 있다.
특히, 고로 조업에서 고로 상부에서 광석이 녹지 않는 고체 영역으로 존재 할때는 코크스의 통기성은 중요한 인자로 작용하지 않으나, 고체가 액체로 변하는 연화 융착대(1-12) 영역에 도달하면서 광석이 고체로 존재할 때 통기역할을 했을 때와는 달리 코크스만으로 통기성 역할을 해야 하기 때문에 코크스 장입량 감소에 따른 제반 통기성 해소 역할이 필요하다.
도 6은 광석과 코크스 비율에 따른 고로 내부의 광석과 코크스 체적을 나타내었다. 광석과 코크스 비율이 3.40에서 6.0으로 바뀔 때 고로 풍구(1-4)로부터 장입기준선(1-10)까지 장입되는 코크스 장입 체적은 1770㎥에서 1330㎥으로 1.33배가 축소되고, 광석의 경우는 1360㎥에서 1820㎥으로 1.34배로 증가되어 실제 코크스의 통기영역은 1.78배로 감소한 것을 알 수 있다.
상기와 같이 고로 조업에서 광석과 코크스의 비율이 증가함에 따라 좁아진 통기 영역의 해소를 위해서 다음과 같은 여러 가지 개선 노력이 시도되었다. 첫째는 고로 조업의 장입물 분포를 적정하게 조정하여 고로의 수직방향 및 원주방향으로의 장입물을 균일하게 장입하여 통기성을 조정하거나, 둘째는 고로내 장입되는 연,원료 즉 광석과 코크스의 입도 및 품질을 개선하여 부분적으로 고로내 통기성을 개선하여 왔다.
광석의 경우는 고로내에 장입되는 입도 즉, 분율이 적게 발생하도록 조정되었으며 소결광의 강도를 개선하였다. 또한, 고로에서 발생하는 슬래그 생성량을 320 Kg/T-P 에서 260 ~ 280 Kg/T-P 수준으로 개선하여 고로 하부 통기 저항지수(14-1)가 증가되어 고로 조업이 악화되지 않도록 개선하고자 하였다.
아래의 표 1에 광석과 코크스 비율에 따른 주요 조업지수를 나타내었다.
| 항목 | 단위 | 조업지수 | |
| 생산량 | Ton/Day | 8400~9000 | 9000~9600 |
| Ore/Coke | - | 4.5~4.9 | 5.0~6.0 |
| Coke Base | Ton/Charge | 25~24.2 | 24~22 |
| Ore Base | Ton/Charge | 112.5~118.58 | 120~132 |
| 미분탄취입비(PCR) | Kg/T-P | 118~148.23 | 155~210 |
| 송풍압력(BP) | G/㎠ | 4100~4250 | 4250~4300 |
| 통기저항지수(K) | - | 2.55~2.70 | 2.65~3.10 |
| 하부 통기저항지수(LK) | - | 1.53~1.62 | 1.59~2.00 |
| 슬래그(Slag)량 | Kg/T-P | 330~300 | 280~260 |
광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 4.5~4.9에서 5.0~6.0으로 증가되었을 때 고로 조업에서는 대체로 생산량이 8400~9000 (톤/일) 에서 9000~9600 (톤/일) 수준으로 증가되고, 광석량이 늘어나서 상대적으로 줄어든 코크스량은 미분탄으로 대체하게 되어 미분탄 취입비(PCR)는 118~148 Kg/T-P 에서 155~210 Kg/T-P 수준으로 증가한다.
그러나 이러한 지수적인 관계에서는 조업이 가능하게 보이나 제반 조업 결과를 보면 조업이 안정적으로 지속할 수 없다는 결과가 얻어진다. 표 1에서 생산량이 증가할 때 미분탄 취입량이 증가하면 고로 풍구(1-4)를 통하여 들어가는 송풍량, 조습, 미분탄등의 영향으로 풍구 전단에 설치되어 있는 송풍압력(1-7)은 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 4.5~4.9에서 5.0~6.0로 증가될 때 4100~4250 에서 4250~4300 g/㎠로 증가되며, 고로 하부 통기저항지수(Lower permeability;LK)(14-1)는 1.53~1.62 에서 1.59~2.00 Kg/㎠ 수준으로 대폭 증가되어 이렇게 상승된 압력을 저하시키기 위해서 송풍량을 줄여서 조업 하여야 한다.
상기에서 언급하였듯이 광석과 코크스의 비율이 대폭 증가된 조업을 하기 위해서 광석과 코크스의 품질을 대폭 개선하였고, 장입물 분포를 최적화하여 통기성을 개선하였으며, 표 1과 같이 고로 슬래그량을 330~300 Kg/T-P 에서 280~260 Kg/T-P으로 크게 감소시켜 왔음에도 불구하고 광석과 코크스 비율을 4.5~4.9 수준에서 5.0~6.0 수준으로 증가시 고로 하부에 미분탄 취입량 증가에 의한 고로 하부 통기저항지수(14-1) 및 송풍압력이 증가하므로써, 이의 개선이 없이는 광석과 코크스의 비율의 증가가 어렵다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 높은 미분탄이 다량으로 풍구를 통하여 취입되는 고로조업에 있어서 상기 미분탄 취입 탄종의 휘발분 및 제반 통기저항지수 제어를 통해고로 내부의 송풍압력 및 통기저항지수를 적정 관리하므로써, 고로의 생산량 증대 및 조업 안정화를 도모할 수 있는 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 고로 조업 상황도.
도 2는 광석과 코크스 비율에 따른 미분탄 취입비 및 코크스 사용비를 도시한 그래프도.
도 3은 광석과 코크스 비율에 따른 광석 및 코크스 사용량을 도시한 그래프도.
도 4는 광석과 코크스 비율에 따른 고로 노구부에서의 광석과 코크스 두께를 도시한 그래프도.
도 5는 광석과 코크스 비율에 따른 고로 밸리부에서의 광석과 코크스 두께를 도시한 그래프도.
도 6은 광석과 코크스 비율에 따른 고로 내부의 광석과 코크스 체적을 도시한 그래프도.
도 7은 미분탄 휘발분에 따른 풍압 실적을 도시한 그래프도.
도 8은 미분탄 휘발분에 따른 생산량 실적 그래프을 도시한 그래프도.
도 9는 미분탄 휘발분에 따른 미분탄 증가 실적을 도시한 그래프도.
도 10은 미분탄 휘발분에 따른 통기저항 지수 실적을 도시한 그래프도.
도 11은 미분탄 휘발분에 따른 하부 통기저항 지수 실적을 도시한 그래프도.
도 12는 미분탄 휘발분에 따른 중부 통기저항 지수 실적을 도시한 그래프도.
도 13은 미분탄 휘발분에 따른 상부 통기저항 지수 실적을 도시한 그래프도.
도 14는 미분탄 휘발분에 따른 장입물 표면온도 실적을 도시한 그래프도.
도 15는 미분탄 휘발분에 따른 노체압력 추이 실적을 도시한 그래프도.
도 16은 미분탄 휘발분에 따른 노체온도 추이 실적을 도시한 그래프도.
도 17은 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 풍압관리를 도시한 그래프도.
도 18은 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 미분탄 취입량 관리 그래프를 도시한 그래프도.
도 19는 본 발명에 따른 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 있어서의 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 조업방법을 도시한 도면.
도 20은 본 발명에 따른 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 실조업 실적 그래프도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1-1 : 슬래그 1-2 : 용선
1-4 : 풍구 1-7 : 송풍압력(BP)
13-1 : 전체 통기 저항지수 14-1 : 하부 통기 저항지수
15-1 : 중부 통기 저항지수 16-1 : 상부 통기 저항지수
18-1 : 노체압력 프로세스 19-1 : 노체온도 프로세스
30 : 고로공정 컴퓨터
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 높은 미분탄을 다량으로 취입하는 고로 조업방법에 있어서, 탄종별 휘발분이 다른 상기 미분탄을 혼합하여 고로의 송풍압력 및 고로 하부 통기성의 조건별로 적정 휘발분의 양을 제어하는 단계; 상기 휘발분 제어단계 후 고로의 풍구를 통한 송풍량과 상기 고로 상부를 통한 광석과 코크스 비율을 제어하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법이 제공된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 19에 본 발명에 따른 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 있어서의 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 조업방법을 나타내었다. 먼저 프로그램(Program)에서 미분탄 취입량중 휘발분의 양(표 2, 표 3의 8-1,9-1)에 따라 고로의 하부 통기저항지수(14-1)가 전체 통기저항지수(permeability;K)(13-1)에서 차지하는 비율이 계산된다.
이 하부 통기저항지수(14-1)의 비율이 70%가 넘으면 대부분의 고로 조업에 있어서 고로 하부의 통기저항이 크게 받는다는 것을 의미한다. 따라서 고로에 취입되는 미분탄의 휘발분에 의한 고로 하부에서의 통기저항을 감소시키기 위해서 1차적으로 미분탄의 휘발분이 다른 탄종을 혼합하여 휘발분을 적정 수준으로 제어하고, 2차적으로 송풍량을 제어하는 감풍과 고로 상부에서 광석과 코크스의 비율을 제어하여 통기저항에 의한 조업의 불안정을 없애고자 하였다.
만약 고로 조업중 휘발분이 적정 수준에 있다 하더라도 하부 통기저항지수 (14-1) 비율과 노체압력 상승율(18-1) 및 노체 샤프트 중부 온도 상승율(19-1)이 변동하면 그 변동 정도에 따라서 감풍 또는 감광을 적절하게 실시하여 곧바로 고로조업이 안정되도록 가이드한다.
아래의 표 2는 일반적으로 고로 조업에서 사용되는 미분탄으로서 탄종에 따라 그 휘발분이 다양하다. 이것은 과거에 전량 코크스 만을 사용하여 용선을 제조하였을 때는 휘발분에 대한 영향은 없지만 미분탄을 사용하면서 휘발분의 영향이 있음이 실조업 결과 알 수 있다. 따라서 이러한 탄종에 따른 휘발분을 적정 수준으로 관리하는 것이 고로 조업의 통기성 측면에서 매우 유리하다.
| 브랜드 | 휘발분(%)(8-1) | |
| 종류 | A | 35.24 |
| B | 29.4 | |
| C | 35.88 | |
| D | 9.2 | |
| E | 12.85 | |
| F | 12.6 | |
| G | 9.3 | |
| H | 14.88 | |
| I | 12.7 |
도 7은 미분탄 탄종별 휘발분이 변화했을 때 고로 송풍압력이 상승되는 것을 제어하기 위한 개략도이고, 도 9는 미분탄 탄종별 휘발분 변화시 미분탄 취입량 관리 개략도를 나타내었다.
고로 조업에서 광석과 코크스의 비율(Ore/Coke)이 증가하면 도 5에 도시된 바와 같이 고로 하부인 밸리부에서의 광석의 두께는 대폭 증가하는 반면에 이 부분에서 코크스의 층 두께는 현저히 저하한다.
도 6에는 풍구(1-4)로부터 고로 장입기준선(1-10)까지 장입물을 쌓았을 때 광석과 코크스의 비율(Ore/Coke)에 따라 광석과 코크스가 차지하는 양을 비교한 것이 나타나 있다. 따라서 표 1에 나타낸 것처럼 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 낮을 때와는 달리 비율이 5.0 ~ 6.0 으로 대폭적 증가시에는 비율이 낮을 때 보다 노내 통기성을 좌우하는 코크스의 노내 차지하는 점유율이 낮고, 코크스의 노내 점유율이 낮은 만큼 분탄으로 대체해야 하기 때문에 고로 하부에서 발생되는 가스는 송풍량, 조습 외에도 미분탄에 의해서 발생되는 가스가 고로 하부의 통기저항 안정화에 큰 영향을 미친다.
더욱이 미분탄은 다양한 특성을 가진 탄종으로 구성되어 있기 때문에 코크스의 직접적인 대체 외에도 그 탄의 휘발분의 양의 많고 적음에도 고로 하부에서의 영향이 있다. 위의 표 2에는 탄종별 휘발분 량이 변화함을 나타 내었고, 아래의 표 3에는 상기에서 언급한 미분탄의 휘발분의 변화에 따른 조업영향을 조사하기 위한 실조업 테스트 결과가 나타나 있다.
| 브랜드 | 사용비율 | 휘발분(%)(9-1) |
| A | 100 | 35.24 |
| F:A | 50:50 | 24.67 |
| F:A | 70:30 | 20.44 |
| F:G | 80:20 | 12.66 |
테스트 방법은 휘발분이 높은 A탄종을 100% 비율로, 다음으로 F탄종과 A탄종을 50:50의 비율로 혼합하였으며, 다음으로 F탄종과 A탄종을 70:30 비율로, 마지막으로 F탄종과 G탄종을 80:20 비율로 혼합하였다. 이때의 광석과 코크스의 비율은 5.3으로 광석이 코크스의 5.3배 정도로 비교적 높은 수준에서 실시되었다.
도 7에 조업결과를 나타내었다. 휘발분이 12.66% 에서는 송풍압력(이하 풍압)이 4240 g/㎠ 이었고, 휘발분이 20.44%에서는 풍압이 4255 g/㎠, 휘발분이 24.67%에서는 풍압이 4285 g/㎠, 휘발분이 35.24%에서는 풍압이 4320 g/㎠ 을 나타내었다.
풍압은 고로에서 송풍량이 풍구(1-4)를 통해서 공급되므로 도 7에서와 같이 미분탄 취입시 풍압이 높다는 것은 그만큼 휘발분의 양에 따라 풍압의 변동요인이 된다는 것이다. 반대로 광석과 코크스 비율이 높은 조업상태에서 미분탄중의 휘발분의 양을 적게 하면 풍압은 점점 낮아진다는 것을 의미한다.
따라서 도 19에서처럼 프로그램이 시작되어 휘발분에 따라서 고로 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 전체 통기저항에서 차지하는 비율이 70% 이상에 도달하면 각 휘발분의 경우에 따라 고로 공정 컴퓨터(30)에서 휘발분(8-1)(9-1) 조정 및 감풍과 감광을 실시한다.
도 8에서는 미분탄 휘발분에 따른 용선 생산량을 나타내었다. 휘발분이 낮을 때에는 하루에 약 9400 톤을 생산할 수 있는 반면에, 휘발분이 높을 경우에는 풍압이 높아 통기저항을 많이 받아서 용선생산량이 하루 9200톤 수준으로 약 일일 200톤의 손실을 가져온다. 따라서 도 19에서처럼 본 발명의 프로그램을 이용하면 고로 조업의 안정화를 조기에 찾아서 생산량의 감소를 줄여준다.
도 9에 미분탄 휘발분에 따른 추가적으로 소요되는 미분탄 취입량을 나타내었다. 휘발분이 높으면 풍압이 도 7에서와 같이 상승하고 도 10 내지 도 13에서와 같이 고로 통기저항지수(13-1), 하부 통기저항지수(14-1), 중부 통기 저항지수(15-1) 및 상부 통기저항지수(16-1)가 증가하여 도 15에서와 같이 노체 압력이 변동하여 고로 하부로부터 상승하는 고로 내부 가스의 흐름이 좋지 않아 불균일하게 취약한 장입물층을 통하여 노벽으로 편류가 발생하면 도 16에서 처럼 노체온도가 상승하게 된다.
노체온도가 상승하면 노체 철피를 통하여 고로 내부 열이 방산되어 용선을 제조하는데 사용되는 열원인 미분탄이 더 필요하게 된다. 상기와 같은 실험 결과가 도 9에 표현되었다. 즉, 휘발분이 증가함에 따라 미분탄 취입비가 상승하게 되며, 이 또한 도 19에서와 같이 휘발분에 따른 조업방법을 실시하면 동일한 용선을 생산하는 데 적은 비용이 든다.
도 14는 미분탄 휘발분에 따른 고로 장입물 표면온도를 나타낸 것으로 테스트에서 휘발분이 가장 높은 탄종과 가장 낮은 탄종을 비교한 것이다. 휘발분이 높으면 용선 생산속도가 저하하여 장입물 표면온도도 증가한다. 이러한 현상도 고로조업에서 열원이 노외로 방산되는 것으로 열손실의 원인이 된다.
본 발명을 다시 설명하면 광석과 코크스의 비율(Ore/Coke)이 높은 고로 조업에 있어서 광석의 부피가 상대적으로 코크스의 부피보다 노내에 차지하는 양이 많아지면 고로 상부로부터 하부에 이어지는 수직방향에 장입물 사이로 통과하는 노내 가스의 흐름이 좋지 않고, 게다가 광석 사용량이 많아지면 용선 생산량이 많아져 고로 하부에 축적되는 용융물(용선과 슬래그)이 많아져 결국 고로 하부 통기저항지수(14-1)는 커진다.
이렇게 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 높고 기본적으로 통기저항을 받은 상태에서 미분탄 사용량도 증가하고 미분탄 사용 탄종의 휘발분 변동 영향을 받으면 고로 조업의 안정 유지는 더욱 어렵게 되어 조업이 불안정해져 결국 광석량을 줄이고 노내로 들어가는 송풍량을 줄여야 한다.
도 17은 광석과 코크스 비율이 높은 상황에서 휘발분이 증가할 때 풍압을 제어하는 개략도를 나타내었으며, 도 18은 휘발분 증가시 조업의 불안정으로 인한 추가적으로 증가하는 미분탄 취입량을 나타내었다.
이러한 풍압의 증가나, 미분탄의 추가적인 증가 없이 고로 조업이 유지되지 위해서 도 19에서와 같이 조건에 따라 조업이 이루어 지도록 프로그래밍되어 있다. 먼저 휘발분(8-1,9-1)이 25~30%이상이고, 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 이상이면 휘발분이 19%이하가 되도록 상기 휘발분이 조정되고, 감풍(송풍량 저하) 및 감광(광석과 코크스 비율저하) 조업을 실시한다.
하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 미만이면 고로공정 컴퓨터(30)에서 노액션(No action)으로 이는 비록 휘발분이 높더라도 아직은 하부에서의 통기저항이 조업이 불안정할 정도는 아니다는 의미이다.
만약 휘발분이 25~30%미만이면 다음으로 휘발분이 20~24%이상인지를 고로 공정 컴퓨터(30)에서 체크하고, 이상일 경우에는 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 이상이면 감풍 1~2% 및 감광 1~2%를 실시한다.
그러나 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 미만이면 휘발분도 아주 높지 않은 상태에서 하부에서의 통기저항이 비교적 나쁜 상태가 아니므로 노액션(No action)을 실시한다. 만약, 휘발분이 20~24% 미만이면 다음으로 휘발분이 19% 미만인지를 고로 공정 컴퓨터(30)에서 체크하고, 미만일 경우에는 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 이상이고 노체 압력상승율이 25~30% 이상이고, 노체 샤프트 중부 평균온도(S4,S5,S6)상승율이 고로 공정 컴퓨터(30)에서 25% 이상일 때 감풍 및 감광을 1~2% 실시한다.
만약 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 이상이 아니면 노액션(No action)으로 휘발분도 안정 수준으로 조업되고 있고 하부 통기저항지수(14-1)도 비교적 낮은 수준이므로 별다른 액션없이 조업은 지속된다. 만약 휘발분이 19%미만이고 하부 통기저항 지수(14-1) 비율이 70% 미만이면서 노체 압력상승율이 25~30% 상승이 아니면 노액션(No action)이다.
다음으로 만약 휘발분이 19% 미만이고, 하부 통기저항지수(14-1) 비율이 70% 미만이고, 노체 압력상승율이 25~30% 미만이고, 노체 샤프트 중부평균온도(S4,S5,S6)상승율이 25% 미만이면 노액션(No action)이다.
도 20은 실 조업에서 본 발명에 의한 조업결과를 나타내 주고 있다. 휘발분이 16~19% 정도에서 큰 변화 없이 조업이 안정되게 유지되고 있다. 따라서 본 발명의 방법을 통하여 광석과 코크스의 비율(Ore/Coke)이 높은 고로 조업에 있어서 휘발분에 따른 제어를 통해 고로 내부의 풍압 및 통기저항지수의 적정 관리로 생산량 을 증대시키고, 미분탄 사용량 감소로 원가절감은 물론 조업 안정화에 크게 기여하였다.
이상에서와 같이 본 발명의 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법에 따르면, 광석과 코크스의 비율(Ore/Coke)이 높은 고로 조업에 있어서 미분탄 휘발분에 따른 제어를 통해 고로 내부의 풍압 및 통기저항지수의 적정 관리로 노체 압력 증가 및 변동을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 노체압력 변동과 노체온도 변동을 크게 저하시켜서 고로 외부로 방산되는 열도 저하시켜 생산량 증대 및 미분탄 사용량 감소로 원가절감은 물론 조업 안정화를 도모하는 효과가 있다.
Claims (3)
- 광석과 코크스 비율(Ore/Coke)이 높은 미분탄을 다량으로 취입하는 고로 조업방법에 있어서,탄종별 휘발분이 다른 상기 미분탄을 혼합하여 고로의 송풍압력 및 고로 하부 통기성의 조건별로 적정 휘발분의 양을 제어하는 단계;상기 휘발분 제어단계 후 고로의 풍구를 통한 송풍량과 상기 고로 상부를 통한 광석과 코크스 비율을 제어하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법.
- 제 1항에 있어서,상기 휘발분 제어단계에서는 휘발분의 양에 따라 고로 하부 통기저항지수(LK) 비율을 산정하여 그 비율이 70%가 넘을 경우 휘발분을 감소시키거나, 감풍 및 감광을 실시하는 것을 특징으로 하는 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입 조업방법.
- 제 1항에 있어서,상기 휘발분 제어단계에서 상기 하부 통기저항지수(LK) 비율과 고로 노체압력 상승율 및 노체 샤프트 중부 온도 상승율이 변동할 경우 그 변동 정도에 따라서감풍 또는 감광을 실시하는 것을 특징으로 하는 광석과 코크스 비율이 높은 고로의미분탄 다량 취입 조업방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0032591A KR100423517B1 (ko) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0032591A KR100423517B1 (ko) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030095076A KR20030095076A (ko) | 2003-12-18 |
| KR100423517B1 true KR100423517B1 (ko) | 2004-03-18 |
Family
ID=32386637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0032591A KR100423517B1 (ko) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100423517B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546675B1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-07-09 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 高炉の操業方法及び溶銑の製造方法 |
| KR102122422B1 (ko) * | 2018-11-26 | 2020-06-12 | 주식회사 포스코 | 고로의 연원료 비율 제어 장치 및 그 방법 |
-
2002
- 2002-06-11 KR KR10-2002-0032591A patent/KR100423517B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030095076A (ko) | 2003-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4917727A (en) | Method of operating a blast furnace | |
| CN104781426A (zh) | 高炉的操作方法以及铁水的制造方法 | |
| KR100423517B1 (ko) | 광석과 코크스 비율이 높은 고로의 미분탄 다량 취입조업방법 | |
| JP5426997B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
| KR100404280B1 (ko) | 고로의 미분탄 취입 자동 제어방법 | |
| KR100893270B1 (ko) | 소결기 점화로의 온도 조절장치 | |
| KR20030053361A (ko) | 고로 미분탄 일정밀도 취입방법 | |
| KR100389240B1 (ko) | 고로내 하부 가스밀도 제어방법 | |
| KR100643346B1 (ko) | 조습시 코크스 제조용 원료탄의 배합방법 | |
| KR100804947B1 (ko) | 용광로에 스팀 취입방법 | |
| JP2002105517A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JP2001234213A (ja) | 高炉操業方法 | |
| KR100376513B1 (ko) | 용융로의 로열관리방법 | |
| JP2889088B2 (ja) | 高炉の操業方法 | |
| KR20050040366A (ko) | 고로내 미분탄 혼합 취입방법 | |
| JP5855536B2 (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JPS6156211A (ja) | 高炉操業方法 | |
| JPS58171507A (ja) | 微粉炭吹込みによる高炉操炉方法 | |
| KR100435497B1 (ko) | 고로 감산 조업을 위한 고로제어방법 | |
| KR100431871B1 (ko) | 고미분탄 취입 조업에 있어서 노심 불활성 해소를 위한조업방법 | |
| KR100432160B1 (ko) | 고로의 철광석 환원속도에 의한 노저측벽 부하감소 방법 | |
| KR20020023013A (ko) | 고로 조업방법 | |
| KR100931175B1 (ko) | 괴갈철광의 고로장입방법 | |
| JPS6357704A (ja) | 高炉操業方法 | |
| KR100360112B1 (ko) | 노체온도 상승을 위한 스테이브 고로의 장입방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20020611 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20040217 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20040305 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20040308 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20070306 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080305 Year of fee payment: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20080305 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |