KR100435496B1 - 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로노저부 냉각장치 - Google Patents

Abstract

고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치가 제공된다.

상기 냉각장치(1)는, 고로 노저부(12)의 열유속상태에 대응하여 상기 노저부 (12)의 중심부(S1)와 주변부(S2)의 출선구(22)측 및, 주변부(S2)의 출선구 외곽 (22a) 측에 각각 냉각수 순환구조로 설치되는 제 1-3 냉각수단(30)(50)(70)으로 구성되어 있다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면, 고로 저부에 설치되는 냉각장치를 고로 노저부의 열유속상태를 감안하여 내화물의 침식을 최대한 방지토록 설치하여 고로의 수명을 연장시키는 것이다.

Description

고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치{AN APPARATUS FOR COOLING THE UNDER PART OF A BLAST FURNACE}

본 발명은 제철공장에서 쉿물을 생산하는 고로(BALST FURNACE)에 관한 것으로 이는 특히, 고로 노저부의 내화물이 침식되어 고로의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위하여 고로 노저부에 설치되는 냉각장치를 고로 노저부의 열유속선을 감안하여 고로 노저부의 침식을 최대한 방지시킴으로서, 고로의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로조업은 고로 상부에서 장입물을 넣은 상태에서 고로 하부로 부터 고온의 바람 즉, 열풍을 주입시키어 장입물을 용융시키고, 고로의 노저부에서 부터 용융된 용융물이 저장되면, 고로에 설치된 출선구를 통하여 출선작업을 통해 용융물을 고로에서 부터 배출시키는데, 이와 같은 고로 작업은 도 1에서 개략적으로 도시하고 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 고로(100) 상부를 통하여 장입된 장입물은고로(100) 내부에서 고로 열풍기(미도시)를 통하여 주입되는 열풍에 의하여 용융되면서 이와 같은 용융물(110)은 고로(100)의 노저부(120)에 저장되는데, 상기 고로 노저부(120)는 노저부 노체(122)내에 설치된 노저 내화물(124)로 노저면(126)을 형성시키고, 상기 노저부(120)의 노체(122)상부에는 용융물(110)을 배출시키는 출선구(130)가 형성되어 고로 노저부(120)에 저장된 용융물(110)이 고로 외부로 배출되는 것이다.

한편, 다음에 상세하게 설명하겠지만, 이와 같은 고로 노저부(120)는 고로의 조업시간이 경과함에 따라 저장되는 용융물(110)의 열적, 화학적 침식작용에 의하여 서서히 마모 침식되어 가는데, 즉 고로 노저부(120)의 노저 내화물(124)이 침식되는 것이다.

따라서, 이와 같은 고로 노저부(120)의 내화물(124) 침식상태는 실질적으로 고로(100)의 수명에 영향이 미치는데, 고로 노저부(120))의 노체(122)와 내화물(124)의 수명에 따라 고로(100) 자체의 수명이 결정되고, 이는 고로의 설치후 노저부 내화물(124)의 계속적인 보수작업없이 한번 가동시키면 그 수명이 결정되기 때문이다.

단지, 고로(10))의 조업기간에 따라 노저부 내화물(124)을 1년에 1번정도 내화물 스프레이 보수작업을 통하여 보수하기는 하지만, 실제 고로 노저부(120)의 수명에 따라 고로(100)의 수명이 결정된다.

그런데, 이와 같은 고로 노저부(120)의 용융물 마모 및 침식은 고로 노저부 (120)에 저장되는 용융물(100)의 온도에 기인되기 때문에, 상기 용융물(110)의 온도에 따른 고로 노저부(120)의 온도분포를 도 2에서와 같이 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 2에서 도시한 바와 같이, 1500℃ 이상의 고온의 용융물(110)이 저장되어 있는 고로 노저부(120)에 있어서 그 온도 분포는 고로 노저부(120)의 노저면 (126)을 기준으로 하부(S1)방향으로 그리고 코너(S2)방향으로 갈수록 저하되는 것을 알수 있다.

그런데, 도 2에서 도시한 바와 같이, 열전대의 온도가 동일하다면 고로 노저부(120)의 코너(S2)부분에서 내화물(124)의 침식이 빠르게 진행됨을 알수 있는데, 이는 코너부분(S2)에서의 온도분포를 살펴보면 노저면(122)의 아래방향(S1) 보다는 코버부분(S2)에서 온도분포의 층간간격들이 급속하게 바뀌는 것을 알수 있는, 이와 같은 온도분포층의 급속한 변형은 내화물(124)의 열변형에 영향을 미치어 고로 너저면(126)의 코너부분(S2)에서 용융물(110)에 의한 보다 빠른 내화물 침식이 발생되는 것이다.

한편, 도 3에서는 고로 노저부(120)에서의 용융물(110)에 의한 열유속선을 도시하고 있는데, 고로 노저면(126)에서 노체측으로 아래방향으로는 열유속선(T1)이 거의 직선방향을 이루지만, 코너(S2)부분을 갈수로 열유속선(T2)이 노체 측벽부분을 향하여 만곡되는 것을 알수 있다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 고로 노저부(120)의 코너부분에서는 열유속선(T2)이 방향각도가 변경되면서 형성되어 이와 같은 방향으로의 노저면(126)의 내화물(124)이 침식되고 있음을 알 수 있다.

한편, 도 4에서는 이와 같은 고로 노저부(120)의 용융물(110)에 의한 노저부 (120)의 내화물(124) 침식상태를 도시하고 있다.

즉, 도 4a에서 도시한 정상상태의 고로 노저부(120)는 도 2b 및 도 2c에서 도시한 바와 같이, 사발모양으로 침식되거나 버섯모양으로 침식되는데, 이는 고로 노저부(120)의 중심부 즉, 아래로 직선방향(S1) 보다는 주변부 즉, 노저면 코너부분(S2)에서 고로 노저부(120)에 저장되는 용융물(110)에 의한 내화물 침식이 더 많이 침식됨을 알 수 있고, 이때 부호 130은 출선구이다.

한편, 도 5에서는 종래의 고로 노저부 노체(122) 측에 설치되어 고로 노저부 (120)의 내화물(124)이 고온의 용융물(110)에 의하여 침식되는 것을 줄이기 위한 냉각설비 즉, 냉각관(200)을 도시하고 있다.

그런데, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기와 같은 종래의 고로 노저부(120)의 냉각관(200)은 앞에서 설명한 바와 같이 고로 노저부(120)의 내화물(124)이 중심부(S1)보다는 코너부 즉 주변부(S2)에서 더 바르게 침식됨에도 불구하고 중심부(S1)와 주변부(S2)가 같은 규격 및 설치수를 갖도록 노체(122)내에 노저면(126)을 직선상으로 신장 설치되어 있고, 물론 각각 관개폐용 밸브(210a)(220a)가 설치되는 유입관(210) 및 배출관(220)이 연결되고, 이와 같은 관(200)(210)(220)을 통하여는 냉각수가 순환되도록 냉각수처리 및 펌핑설비등의 주변설비를 포함하고 있다.

따라서, 도 5a에서 도시한 바와 같이, 고로 노저부(120)의 노저면(126)은 중심부(S1) 보다는 주변부(S2)에서 보다 빠르게 내화물(124)이 침식되지만 그 하부에 설치되는 냉각관(200)은 이와 같은 침식상태에 대응하지 못하고 동일하게 직관형태로 설치되고 있다.

결국, 고로 노저부(120)의 중심부(S1)와 주변부(S2)의 열유속선(T1)(T2)을 고려하지 않은 상태에서 냉각관(200)을 설치하였기 때문에, 노저면(126) 주변부 (S2)에서의 내화물 침식을 효과적으로 방지할 수 없는 문제가 있어 고로의 수명을 효과적으로 연장시키지 못하는 것이다.

한편, 도 5b에서 도시한 바와 같은 직관형태의 냉각관(200)에서 주변부(S2)의 냉각관(200) 설치수를 증대시킨 종래의 다른 냉각관 형태는 알려져 있지만, 단면으로 볼때 원형형태의 노저부(120)를 감안하면 이와 같은 단순한 직관형태의 냉각관(200) 증대는 고로 노저부(120)의 주변부에서의 내화물 침식을 효과적으로 방지할 수 없는 것이다.

따라서, 고로 노저부(120)의 내화물(124)을 냉각시키는 냉각관(200)을 로 저부(120)의 중심부와 주변부 열유속선을 감안한 호형의 코일형태로 된 냉각관을 설치한 다면 고로 노저면(126)의 내화물(124) 침식을 보다 효과적을 방지시킬 수 있을 것이기 때문에 바람직할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 고로 노저부의 노저면 내화물의 침식을 방지하는 냉각설비를 고로 노저부의 열유속선을 감안하면서, 특히 고로의 형태나 고로 출선구의 위치에 따라 대응하여 다중의 냉각수 순환라인을 배치함으로서, 고로 노저부의 내화물중 가장 침식되기 쉬운 주변부 출선구측 내화물과 그 다음으로 침식되기 쉬운 주변부 출선구 외곽측 내화물의 침식을 보다 효과적으로 억제하도록 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 고로 노저부의 노저면 내화물이 용융물에 의하여 침식되는 것을 효과적으로 방지함으로서, 고로 자체의 수명을 연장시키어 설비투자에 따른 비용발생을 줄일 수 있도록 한 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 고로를 도시한 개략도

도 2는 종래 고로 노저부의 온도분포를 도시한 분포도

도 3은 종래 고로 노저부의 열유속선을 도시한 개략도

도 4는 고로 노저부 내화물의 침식상태를 도시한 것으로서,

(a)는 고로 노저부가 침식되지 않은 정상적인 상태를 도시한 개략도

(b)는 고로 노저부가 사발모양으로 침식되는 상태를 도시한 개략도

(c)는 고로 노저부가 버섯모양으로 침식되는 상태를 도시한 개략도

도 5는 종래 고로 노저부의 침식을 방지시키기 위한 냉각설비를 도시한 것으로서,

(a)는 고로 노저부에 설치된 상태를 도시한 개략 구성도

(b)는 도 5a의 평면도

도 6은 본 발명에 따른 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 도시한 평면도

도 7은 본 발명에 따른 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로노저부 냉각장치를 도시한 것으로서,

(a)는 출선구측을 기준으로 설치된 상태를 도시한 개략도

(b)는 출선구 반대쪽을 기준으로 설치된 상태를 도시한 개략도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 냉각장치 10.... 고로

12.... 노저부 14.... 노저면

16.... 내화물 18.... 용융물

20.... 노체 22.... 출선구

30,50,70.... 제 1-3 냉각수단 32,52,72....제 1-3 냉각관

34,54,74.... 유입관 36,56,76.... 배출관

C1,C2.... 제 2 냉각수단의 중심선 C3.... 제 3 냉각수단의 중심선

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 고로 노저부 노저면의 내화물이 노저부에 저장되는 용융물에 의하여 침식되는 것을 방지토록 상기 노저부의 하측으로 노체내에 설치되고 상기 노저부의 중앙부와 주변부를 독립적으로 냉각하면서 용융물 온도상태에 따라 온도제어가 가능하게 구성된 고로 노저부 냉각장치에 있어서, 상기 고로 노저부의 중심부하방으로 원형의 냉각수 순환라인으로 설치된 제 1 냉각수단;상기 고로 노저부의 주변부중 출선구측 하방으로 내화물 냉각부위를 최대로 증대토록 가장 조밀한 냉각수 순환라인으로 설치된 제 2 냉각수단; 및,상기 고로 노저부의 주변부중 출선구 외곽층 하방으로 내화물 냉각부위를 증대토록 조밀한 냉각수 순환라인으로 설치된 제 3 냉각수단을 포함하고, 고로 노저부의 열유속상태에 대응하여 구성된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 마련함에 의한다.

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

도 6은 본 발명에 따른 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치를 도시한 것으로서, 도 7a는 출선구측을 기준으로 설치된 상태를 도시한 개략도이고, 도 7b는 출선구 반대쪽을 기준으로 설치된 상태를 도시한 개략도이다.

먼저, 도 6에서는 본 발명인 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치(1)에 관한 것으로 이와 같은 본 발명의 노저부 냉각장치(1)는 다음에 설명하겠지만 제 1-3 냉각수단(30)(50)(70)을 갖추고 있다.

한편, 도 7에서는 본 발명에 관련된 고로(10)의 노저부(12)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 노저부(12)는 융용물(18)이 저장되는 바닥부분인 노저면 (14)이 노체(20)내측으로 설치되는 내화물(16)로서 형성되고, 상기 노저부(12)의 외곽에는 도 6에서 도시한 바와 같이, 로내부의 용융물(18)을 외부 배출시키기 위한 출선구(22)가 4지점에 대각방향으로 각각 한쌍식 대향하여 설치되어 있다.

그런데, 상기와 같은 출선구(22)는 도 6에서 도시한 본 발명인 장치(1)의ㅐ 평면도에서 시계방향으로 상측에서 하측으로 제 1-4 출선구들이 한쪽은 좁은 간격으로 그리고 그 반대쪽은 넓은 간격으로 설치되어 있다.

즉, 이와 같은 출선구(22)의 노저부 설치상태는 다음에 설명하는 본 발명의 장치(1)에 영향을 미치는데, 이는 출선구(22)측에 설치되는 냉각수단은 용융물(18)이 출선구(22)측에서는 보다 와류를 발생시키면서 배출되기 때문에, 그 만큼 내화물(16)부분이 와류상태로 배출되는 용융물(18)에 의하여 침식되는 정도를 보상하기 위한 것이다.

다음, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 냉각장치(1)의 상기 구성수단(30)(50)(70)들은 상기 고로 노저부(12)의 열유속상태에 대응하여 상기 노저부(12)의 중심부(S1)와 주변부(S2)의 출선구(22)측 및, 주변부(S2)의 출선구 외곽(22a)측에 각각 냉각수 순환구조로 설치되어 있고, 이들 각각의 제 1-3 냉각수단(30)(50)(70)들은 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 6 및 도 7에서는 본 발명인 장치(1)의 상기 제 1 냉각수단(30)을 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 제 1 냉각수단(30)은, 상기 노저부 중심부 (S1)의 하방으로 노체(20) 내측으로 내화물을 냉각토록 설치되는 원형의 냉각수라인으로 이루어 진 제 1 냉각관(32)을 갖추고 있다.

그리고, 상기 제 1 냉각관(32)에는 냉각수를 순환방식으로 상기 제 1 냉관관(32)을 통하여 흐르도록 하는 제 1 냉각수 유입관(34) 및 제 1 냉각수 배출관(36)이 연결되고, 이때 도면에서는 도시하지 않았지만 상기 유입관 및 배출관에는 냉각수의 흐름을 제어하기 하기 위한 개폐밸브들이 설치되어 있다.

다음, 도 6 및 도 7a에서는 본 발명인 냉각장치(1)의 제 2 냉각수단(50)을도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 제 2 냉각수단(50)은 상기 노저부 주변부 (S2)의 출선구측(22) 하방부분(S2a)으로 노체(20)의 내측에 내화물 냉각부위를 최대로 증대토록 2열로 설치되는 주변부 출선구측의 제 2 냉각관(52)을 갖추고 있다.

그리고, 상기 제 2 냉각관(52)에는 제 1 냉각관(32)과 마찬가지로 냉각수의 순환공급을 위한 제 2 냉각수 유입관(54) 및 제 2 냉각수 배출관(56)이 연결되고, 도면에서는 도시하지 않았지만 각각의 개폐밸브들이 설치되어 있다.

즉, 본 발명의 제 2 냉각수단(50)의 구성적 특징은 노저부(12)에서 냉각관이 통과하는 부분을 증대시키어 도 2에서 도시한 주변부(S2) 특히, 출선구(22) 측에서 내화물(16)이 가장 빠르게 침식되는 것을 방지토록 내화물의 냉각부위를 최대한 증대시킨 것이고, 이를 위하여 2열로 지그제그 상태로 배치한 것이다.

다음, 도 6 및 도 7b에서는 본 발명인 장치(1)의 제 3 냉각수단(70)을 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 제 3 냉각수단(70)은 제 1,2 냉각수단(30)(50)과 마찬가지로 상기 노저부(12)의 주변부(S2)의 출선구 외곽측(22a) 하방부분(S2b)으로 노체(20)의 내측에 내화물 냉각부위를 증대토록 단열로 설치되는 주변부의 출선구 외곽측 제 3 냉각관(72)을 갖추고 있다.

즉, 본 발명의 제 3 냉각관(72)은 중심부(S1)보다는 내화물(16)의 침식정도가 크지만 출선구(22)측 주변부(S2a)보다는 침식정도가 작은 내화물부분을 냉각토록 지그제그로 겹쳐지는 단열의 냉각수라인을 구성한 것이다.

그리고, 상기 제 3 냉각관(72)은 도 6에서 도시한 바와 같이, 제 1,2 냉각관 (32)(52)과 마찬자기로 상기 제 3 냉각관(72)에 연결되어 냉각수의 순환흐름을 가능하게 하고 각각 개폐밸브가 설치되는 제 3 냉각수 유입관(74) 및 제 3 배출관 (76)을 갖춘다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 제 2,3 냉각수단(50)(70)의 냉각관 (52)(72)은 상기 노저부(12)의 중심부(S1) 하방으로 배치된 제 1 냉각수단(30)의 외곽으로 고로(10)의 노저면(14) 원주방향으로 순차로 교차하여 배치되고, 상기 제 2 냉각수단(50)은 그 냉각수 라인의 중심선(C1)(C2)이 출선구(22)와 일치토록 배치되고, 상기 제 3 냉각수단(70)은 그 냉각수 라인중심선(C3)이 상기 출선구(22)사이로 1/2 각도상에 배치된다.

그리고, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 고로 노저부(12)의 냉각을 위한 본 발명의 냉각장치(1)에서 상기 제 1-3 냉각수단(30)(50)(70)은 그 내부를 통하여 흐르는 냉각수의 흐름을 개방 또는 차단하여 상기 고로(10)내의 용융물 온도를 제어토록 하는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 고로에서 저장된 용융물(18)에 의한 노저부 내화물(16)의 침식을 효과적으로 방지시키는 한편, 고로 조업시 용융물의 온도상태에 따라 필요한 부분 즉, 고로 노저부(12)의 중심부(S1)와 주변부(S2)를 선택적으로 냉각시키어 용융물(18)의 온도제어를 용이하게 한 본 발명의 고로 노저부내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치(1)는 다음과 같다.

먼저, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 냉각장치(1)의 제 1 냉각수단(30)은 노저부 중심부(S1) 부분의 냉각을 수행하는데, 제 1 냉각관(32)의 유입관(34)에 냉각수를 그 개폐밸브를 조작하여 냉각수를 공급하면 상기 노저부(12)의 중심부(S1)부분에 영향을 미치도록 원형의 냉각수라인인 제 1 냉곽관(32)을 따라 흐르는 냉각수는 순환되어 제 1 배출관(36)을 통하여 배출된다.

따라서, 상기 제 1 냉각수단(30)의 제 1 냉각관(32)을 따라 흐르는 냉각수는 노저부(12)의 중심부(S1)부분의 내화물(16)을 냉각시키고, 이는 내화물의 냉각은 물론, 다음에 설명하는 노저부(12)에 저장된 용융물(18)의 온도에도 영향을 미치게 된다.

다음, 도 6 및 도 7a에서 도시한 바와 같이, 제 2 냉각수단(50)의 유입관 (54)에 설치된 개폐밸브를 조작하여 냉각수를 공급하면, 제 2 냉각관(52)은 출선구 하방측의 주변부(S2a)부분의 내화물(16)을 냉각시키는데, 이때 상기 제 2 냉각관 (52)은 제 1 냉곽관(32)과는 다르게 출선구(22)부분이 그 중심선(C1)(C2)이 통과하도록 2열로 지그제그로 겹쳐지면서 설치되어 있다.

따라서, 제 1 냉곽관(32) 보다는 냉각관이 접촉하는 내화물부위가 증대되기 때문에, 상기 출선구측 주변부(S2a)에서 내화물의 냉각효율은 최대로 되고, 이는 용융물(18)이 출선구(22)를 통과하여 배출되는 때에 발생되는 와류현상에 따른 내화물(16)의 침식정도를 보상하여 내화물의 침식을 방지시키는 것이다.

다음, 도 6 및 도 7a에서 도시한 바와 같이, 제 3 냉각수단(70)의 제 3 냉곽관(72)에 연결되는 제 3 유입관(72)을 통하여 냉각수를 공급하면, 이에 연결되고 제 1,3 냉각관(32)(52)의 중간정도로 내화물부분과 접촉하도록 단열로 된 제 3 냉각관(72)을 통하여 냉각수가 흘러 배출관(76)을 통하여 배출된다.

따라서, 노저부(12)의 중심부(S1)보다는 침식정도가 크고 출선구측 보다는 침식정도가 작은 출선구 외곽측(S2b)의 내화물이 용융물(18)에 의하여 침식되는 것이 방지되는 것이다.

그리고, 상기 제 3 냉각관(72)의 중심선(C3)은 상기 출선구(22)사이 각도의 중간부분에 배치되도록 상기 제 2 냉각관(72)을 설치하는 것이 주변부(S2)전체의 냉각효율을 유지하는 면에서 바람직하며, 결국 본 발명의 냉각관(32)(52)(72)들은 노저부 중심부(S1)부분에 대응하는 제 1 냉곽관(32)의 외곽으로 노저부의 원부방향으로 출선구(22)를 감안하여 제 2,3 냉곽관(52)(72)들이 교대로 설치되는 것이 내화물의 냉각효율 및 고로내의 용융물 온도조정에도 바람직하다.

다음, 이와 같은 본 발명의 냉각장치(1)의 제 1-3 냉곽관(32)(52)(72)들을 통한 용융물(18)의 온도제어작업을 살펴보면, 고로 조업중 노심온도가 저하되면, 용융물(18)의 온도가 정상시보다 낮아서 노외로 배출하는 것이 어렵게 되고, 이때에는 노심 클리닝조업을 실시하는데, 이와 같은 노심 클리닝조정시에는 잉여 코크스를 다량으로 고로내에 장입시키어 용융물(18)의 온도증가를 시도하는 것이다.

이때, 제 2 및 제 3 냉각관(52)(72)을 통한 냉각수 순환은 정상적으로 유지한 상태에서, 중심부의 제 1 냉각관(32)을 통하여 흐르는 냉각수의 유량이나 그 온도를 단독으로 제어하면, 침식이 심한 노저부 주변부(S2)에는 영향을 미치지 않고노심온도를 제어할 수 있다.

따라서, 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 제 1-3 냉각관(32)(52)(72)에 설치되는 유입관과 배출관들의 개폐밸브를 전자식으로 설치하여 고로내의 용융물 온도를 수시로 감지하는 제어부와 연결하다면, 상기 각 냉각관 특히, 제 1 냉각관 (32)을 통하여 흐르는 냉각수의 유량 및 온도조정으로 고로 조업을 보다 효율적으로 수행하도록 하는 것이다.

또한, 노저부(12)의 중심부(S1) 온도가 저하되면, 노심이 불활성화되어, 용융물(18)의 흐름이 중심부(S1) 보다는 주변부(S2)로 흐르다가 노외로 배출되기 때문에, 노저 주변부 즉, 측벽부(S2)의 온도가 증가되면서 내화물의 마모가 심화되는 데, 이때 본 발명인 제 2,3 냉각관(52)(72)을 통하여 흐르는 냉각수의 유량을 높이거나 냉각수온도를 낮추면, 이러한 문제를 해결할 수 있는 것이다.

그리고, 앞에서 설명한 바와 같이, 출선구 하방부분(S2a)에 제 2 냉각관(52)을 보다 조밀하게 2열로 설치하여 용융물의 출선구 배출에 따른 내화물(11)의 마모를 최대한 방지시키는 것이다.

이에 따라서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 노저부 주변부에서의 내화물 침식을 방지시키고, 특히 중심부의 냉각수 조정으로 용융물의 온도제어를 수행할 수 있고, 각 냉각관(32)(52)(72)을 개별적으로 냉각수의 유량과 온도를 조정함으로서, 내화물 침식은 물론, 고로 조업시의 용융물 온도제어도 가능한 것이다.

이와 같이 본 발명인 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치에 의하면, 고로 노저부의 노저면 내화물의 침식을 방지하는 냉각설비를 고로 노저부의 열유속선을 감안하면서, 특히 고로의 형태나 고로 출선구의 위치에 따라 대응하여 다중의 냉각수 순환라인을 배치함으로서, 고로 노저부의 내화물중 가장 침식되기 쉬운 주변부 출선구측 내화물과 그 다음으로 침식되기 쉬운 주변부 출선구 외곽측 내화물의 침식을 보다 효과적으로 억제시키는 효과를 제공한다.

따라서, 고로 노저부의 노저면 내화물이 용융물에 의하여 침식되는 것을 효과적으로 방지함으로서, 고로 자체의 수명을 연장시키어 설비투자에 따른 비용발생을 줄일 수 있도록 하는 것은 물론, 특히 노저부의 온도를 중심부와 출선구를 기준으로 한 주변부로 분리하여 용융물의 온도상태에 따라 그리고 내화물의 침식정도에 따라 그 냉각수유량 및 온도로서 손쉽게 제어할 수 있도록 하는 우수한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (6)

1. 고로 노저부 노저면(14)의 내화물(16)이 노저부(12)에 저장되는 용융물 (18)에 의하여 침식되는 것을 방지토록 상기 노저부(12)의 하측으로 노체(20)내에 설치되고 상기 노저부(12)의 중앙부와 주변부를 독립적으로 냉각하면서 용융물 온도상태에 따라 온도제어가 가능하게 구성된 고로 노저부 냉각장치(1)에 있어서,

   상기 고로 노저부(12)의 중심부(S1) 하방으로 원형의 냉각수 순환라인으로 설치된 제 1 냉각수단(30);

   상기 고로 노저부(12)의 주변부(S2)중 출선구(22)측 하방(S2a)으로 내화물 냉각부위를 최대로 증대토록 가장 조밀한 냉각수 순환라인으로 설치된 제 2 냉각수단(50); 및,

   상기 고로 노저부(12)의 주변부(S2)중 출선구 외곽층(22a) 하방(S2b)으로 내화물 냉각부위를 증대토록 조밀한 냉각수 순환라인으로 설치된 제 3 냉각수단(70)을 포함하고, 고로 노저부(12)의 열유속상태에 대응하여 구성된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 냉각수단(30)은, 고로 노저부(12)의 중심부 (S1)의 하방으로 노체(20) 내측으로 배치된 원형라인의 제 1 냉각관(32); 및, 상기 제 1 냉각관(32)에 연결되는 제 1 냉각수 유입관(34) 및 배출관(36)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 냉각수단(50)은, 고로 노저부 주변부(S2)의 출선구측(22) 하방(S2a)으로 노체(20)의 내측으로 2열로 배치된 주변부 출선구측 제 2 냉각관(52); 및, 상기 제 2 냉각관(52)에 연결되는 제 2 냉각수 유입관(54) 및 배출관(56)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 냉각수단(70)은, 상기 노저부 주변부(S2)의 출선구 외곽측(22a) 하방(S2b)으로 단열로 배치된 주변부 출선구외곽측 제 3 냉각관 (72); 및, 상기 제 3 냉각관(72)에 연결되는 제 3 냉각수 유입관(74) 및 배출관(76)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2,3 냉각수단(50)(70)은, 상기 노저부(12)의 중심부(S1) 하방으로 배치된 제 1 냉각수단(30)의 외곽으로 고로(10)의 노저면(14) 원주방향으로 순차로 교차하여 배치되고,

   상기 제 2 냉각수단(50)은 그 냉각수 라인의 중심선(C1)(C2)이 출선구(22)와 일치토록 배치되고,

   상기 제 3 냉각수단(70)은 그 냉각수 라인중심선(C3)이 상기 출선구(22)사이로 1/2 각도상에 배치된 것을 특징으로 하는 고로 노저부 내화물의 수명을 연장시키기 위한 고로 노저부 냉각장치
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