KR100477063B1 - 조업중 회전과 전후진이 가능한 미분탄 취입랜스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로의 미분탄 취입을 위해 블로우파이프에 설치된 미분탄 취입랜스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미분탄 취입랜스의 선단부가 풍구 내부에서 열에 의한 변형이나 마모 등으로 미분탄을 취입하지 못하는 상황이 발생하는 경우에 그 선단부의 미분탄 분사위치를 조업중에 회전 또는 전후진시켜 조정 가능한 미분탄 취입랜스에 관한 것이다.

Description

조업중 회전과 전후진이 가능한 미분탄 취입랜스{Pulverized coal injection lance having position control function}

본 발명은 고로의 미분탄 취입을 위해 블로우파이프에 설치된 미분탄 취입랜스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미분탄 취입랜스의 선단부가 풍구 내부에서 열에 의한 변형이나 마모 등으로 미분탄을 취입하지 못하는 상황이 발생하는 경우에 그 선단부의 미분탄 분사위치를 조업중에 회전 또는 전후진시켜 위치 조정 가능한 미분탄 취입랜스에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이 고로(1) 조업은 상부로부터 철광석과 코크스 및 기타 부원료를 장입하고, 하부에서 고열의 열풍(약 1,200℃)을 내부로 송풍하여 가스에 의한 환원과정을 거쳐 용선을 생산하는 공정으로서, 열원으로 장입되는 코크스량을 줄이기 위해 미분탄을 취입하게 된다.

이를 위하여 고로(1) 본체의 일부에 연결된 블로우파이프(blow pipe)(20)내에 이중관으로 구성된 미분탄 취입랜스(10)를 통해 미분탄을 취입하게 되는데, 내부관에는 질소를 캐리어가스(carrier gas)로 하여 미분탄을 이송하고 외부관에는 산소를 공급하여 미분탄 취입랜스(10)를 냉각시킴과 동시에 미분탄의 연소성을 향상시키게 된다.

그러나, 도 2에 나타낸 바와 같이 조립 체결된 미분탄 취입랜스(10)는 조업중에 열풍의 역류때문에 그 센터 조정이나 고착물 제거 등을 위한 회전과 같은 조정작업이 불가능한 구조로 되어 있다.

따라서, 미분탄 취입랜스(10)를 충분히 냉각시키기 위해서는 산소가 원활히 공급되어야 하나 산소의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 고장나거나 미분탄의 역류로 인해 산소가스와 냉풍의 이송구가 막히면, 산소 가스가 미분탄 취입랜스(10)의 냉각관으로 충분히 공급되지 못하게 되어 1,200℃ 정도의 고온 열풍에 의해 미분탄 취입랜스(10)가 적열되어 자중에 의해 변형되게 된다.

또한, 적열되어 휘어진 미분탄 취입랜스(10)는 아래로 쳐지게 되어 분사된 미분탄과 산소가 풍구(30)에 직접 충돌하여 풍구(30)에 근접하여 고열로 환원되는 반응이 일어나고, 미분탄은 풍구(30) 마모 현상을 발생시켜 결국 풍구(30)가 파손되는 사고가 발생되며, 미분탄이 랜스(10) 선단에서 고형화되어 정상적인 미분탄 취입이 이루지지 않는 상태로 되어 미분탄 취입량을 감소시키고 용선 원가상승과 노황의 불안정상태를 야기하게 된다.

이러한 사고를 방지하고자 일정 시간을 주기로 미분탄 취입랜스(10)의 선단 위치를 육안으로 관찰하여 적정 여부를 감시하여 선단위치 변형에 의한 미분탄 취입상태가 불량하다고 판단되면, 풍구(30) 파손을 방지하기 위하여 해당 미분탄 취입랜스(10)의 미분탄 취입을 중단하고 교체하게 됨에 따라 취입 중단으로 인해 용선 제조원가가 상승되고 노황 관리에 어려움이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 변형된 랜스 선단의 센터조정과 용손된 랜스의 길이조정 및 미분탄 분사상태 조정을 가능하게 하여 고로 내부에 미분탄을 안정적으로 취입하여 풍구 파손 방지 및 고로 노황 안정에 기여할 수 있는 조업중 회전과 전후진이 가능한 미분탄 취입랜스를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조업중 회전과 전후진이 가능한 미분탄 취입랜스는, 고로(1)의 블로우파이프(20)에 설치된 미분탄 취입랜스(100)에 있어서, 상기 블로우파이프(20)의 랜스고정용플랜지(20-1)와 결합되어 상기 미분탄 취입랜스(100)를 고정하는 셋팅플랜지(120-2)에 일측이 고정되어 상기 취입랜스(100)의 원활한 회전과 전후진을 가이드해 주며, 손잡이(120-1)를 일체로 구비하는 내부홀더(120)와; 상기 내부홀더(120)의 타측 일부에 대응되는 나사부의 접합부(121)를 통해 부착되며, 손잡이(110-1)를 일체로 구비하는 외부홀더(110);를 포함하고, 상기 외부홀더(110)의 내부에는 열풍 누출을 방지하는 실링패킹(111)이 구비되는 구성으로, 상기 외부홀더(110)에 부착된 상기 손잡이(110-1)를 돌려 상기 취입랜스(100)가 움직이도록 풀어주고 상기 내부홀더(120)의 손잡이(120-1)를 통해 상기 취입랜스(100)를 회전시키거나 전진시키게 되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 미분탄 취입랜스를 보여주는 도면이다.

이를 참조하면, 블로우파이프(blow pipe)(20)의 랜스고정용플랜지(20-1)와 결합되어 미분탄 취입랜스(100)를 고정할 수 있도록 하는 셋팅플랜지(setting flange)(120-2)가 구비되며, 이 셋팅플랜지(120-2)에 일측이 용접으로 고정되어 취입랜스(100)의 원활한 회전과 전후진을 가이드해 주는 내부홀더(holder)(120)가 구비되고, 이 내부홀더(120)상에는 손잡이(120-1)가 구비된다.

그리고, 내부홀더(120)의 타측에는 외부홀더(110)가 구비되고, 마찬가지로 그 바깥쪽으로 손잡이(110-1)가 구비되며, 내부홀더(120)와 외부홀더(110)의 접합부(121)는 대응되는 나사부로서, 이를 통해 내부홀더(120)와 외부홀더(110)가 상호 연결된다.

나아가, 상기 외부홀더(110)의 내부에는 실링패킹(sealing packing)(111)이 4겹으로 설치되어 취입랜스(100)의 전후진이나 회전시 열풍의 누출을 방지할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 미분탄 취입랜스의 작용에 대해 설명한다.

고로(1)의 미분탄 취입조업중에 일상점검을 통해 블로우파이프(20) 내부 관찰구(20-2)를 통해 미분탄 취입랜스(100) 선단부의 쳐짐이나 마모 등으로 미분탄 분사상태 불량 및 풍구(30)와의 간섭 여부가 확인되면, 먼저 취입랜스(100)의 선단부가 냉각불량 등으로 쳐진 경우(도 4의 (a-1))에는 외부홀더(110)에 부착된 외부홀더 손잡이(110-1)를 왼쪽으로 돌려 미분탄 취입랜스(100)가 움직일 수 있도록 풀어준 후, 내부홀더 손잡이(120-1)를 통해 랜스(100)를 움직이거나 회전시켜 미분탄의 정확한 분사위치를 조정(도 4의 (a-2))하게 된다. 그리고, 조정작업이 끝나면 외부홀더 손잡이(110-1)를 오른쪽으로 돌려서 고정하면 작업이 종료된다.

다음으로, 랜스(100)의 선단부가 냉각불량이나 마모, 용손 등으로 그 길이가 짧아진 경우(도 4의 (b-1))에는 동일한 방법으로 외부홀더(110)에 부착된 외부홀더 손잡이(110-1)를 왼쪽으로 돌려 미분탄 취입랜스(100)가 움직일 수 있도록 풀어주고, 내부홀더 손잡이(120-1)를 통해 랜스(100)를 전진시켜 미분탄의 정확한 분사위치를 조정(도 4의 (b-2))하게 되며, 조정길이는 미분탄 취입랜스(100)의 구조나 설치상의 한계로 최장 600㎜정도까지 가능하다. 그리고, 조정작업이 끝나면 외부홀더 손잡이(110-1)를 오른쪽으로 돌려서 외부홀더(110)와 내부홀더(120)가 실링패킹(111)을 매개로 열풍의 누출을 방지하도록 고정하면 작업이 종료된다.

이때, 외부홀더(110)와 내부홀더(120)를 연결하는 접합부(121)는 선단부가 쳐지거나 마모, 용손 등으로 미분탄 취입랜스(100)의 위치조정시 조정기간 동안 1차로 실링(sealing)역할을 하고, 2차로 실링패킹(111)을 통해 열풍의 누출을 완전하게 방지하여 미분탄 취입이 중단되지 않으면서 랜스(100) 조정작업이 가능하게 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 미분탄 취입랜스가 그 동안 전혀 움직일 수 없었던 것을 감풍이나 휴풍없이 정상적인 조업을 유지한 상태에서 그 선단부 위치 조정을 가능하게 함으로써, 고로의 휴, 감풍 회수 저하에 따른 고로 가동율 및 생산성의 향상, 미분탄 취입량 증대, 풍구별 미분탄 취입조건 변동 방지에 따른 풍구별 연소열량 균등화로 노내 환원조건 안정화에 크게 기여하며, 특히 고미분탄 취입을 가능하게 하여 원가절감과 미분에 의한 풍구 마모파손 방지 및 고로 노황 안정에 기여하는 효과를 거둘 수 있다.

도 1은 고로의 미분탄 취입 상황을 보여주는 도면,

도 2는 종래의 미분탄 취입랜스를 보여주는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 미분탄 취입랜스를 보여주는 도면,

도 4는 본 발명에 따라 랜스 선단부의 위치조정을 보여주는 도면으로, (a)는 랜스 선단부가 쳐진 경우에 있어서를, 그리고 (b)는 랜스 선단부가 짧아진 경우에 있어서를 각각 보여준다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 100 : 취입랜스 20 : 블로우파이프(blow pipe)

20-2 : 내부 관찰구 30 : 풍구

70 : 산소취입라인 100-1 : 미분탄 통과 파이프

100-2 : 연소초점 110 : 외부홀더(holder)

110-1 : 외부홀더 손잡이 111 : 실링패킹(sealing packing)

120 : 내부홀더 120-1 : 내부홀더 손잡이

120-2 : 셋팅플랜지(setting flange) 121 : 홀더접합부

Claims (1)

1. 고로(1)의 블로우파이프(20)에 설치된 미분탄 취입랜스(100)에 있어서,

   상기 블로우파이프(20)의 랜스고정용플랜지(20-1)와 결합되어 상기 미분탄 취입랜스(100)를 고정하는 셋팅플랜지(120-2)에 일측이 고정되어 상기 취입랜스(100)의 원활한 회전과 전후진을 가이드해 주며, 손잡이(120-1)를 일체로 구비하는 내부홀더(120)와; 상기 내부홀더(120)의 타측 일부에 대응되는 나사부의 접합부(121)를 통해 부착되며, 손잡이(110-1)를 일체로 구비하는 외부홀더(110);를 포함하고, 상기 외부홀더(110)의 내부에는 열풍 누출을 방지하는 실링패킹(111)이 구비되는 구성으로,

   상기 외부홀더(110)에 부착된 상기 손잡이(110-1)를 돌려 상기 취입랜스(100)가 움직이도록 풀어주고 상기 내부홀더(120)의 손잡이(120-1)를 통해 상기 취입랜스(100)를 회전시키거나 전진시키게 되는 것을 특징으로 하는 조업중 회전과 전후진이 가능한 미분탄 취입랜스.