KR100510829B1 - 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철광석으로부터 용선을 생산하는 제선공정에서 용융로내로 산소와 더불어 다양한 연료나 원료를 분체 및 액체상태로 취입하여 조업할수 있는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구에 관한 것이다.

본 발명은 석탄이 충진된 용융로(20)의 하부외부면에 복수개 장착되고, 상기 용융로(20)내로 산소 및 스팀을 공급할 수 있도록 산소랜스(2) 및 스팀취입배관(4)이 연결구성되며, 중앙공(1a)을 갖는 주물본체(9), 냉각함(10) 및 급배수구(13)를 갖는 풍구에 있어서, 상기 용융로(20)의 연소대(8)측으로 분체 및 액체와 같은 연,원료취입물을 공급할수 있도록 상기 중앙공(1a)의 중심선(P)에 대하여 일정각도로 경사지게 상기 주물본체(9)내에 배치되는 중공형 보조취입관(50)을 갖추고, 상기 보조취입관(50)의 후단에는 상기 연,원료취입물이 공급되는 공급라인(55)을 착탈가능하게 연결구성하는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구를 제공한다.

Description

용융로의 분체 및 액체 취입 풍구{tuyere for injecting fine ore and liquid fuel into meltergasifier}

본 발명은 철광석으로부터 용선을 생산하는 제선공정에서 용융로내로 산소와 더불어 다양한 연료나 원료를 분체 및 액체상태로 취입하여 조업할수 있는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 제선공정에서 철광석으로부터 용선을 제조하는 용융로에는 도 1에 도시한 바와같이, 용융로(20)의 하부외부면에 복수개의 풍구(1)를 원주방향으로 설치하고, 이를 통하여 철광석이 장입된 용융로(20)내로 순산소 및 스팀을 취입한다.

이러한 풍구(1)는 순산소가 공급되는 산소랜스(2)와 후단이 연결구성되고, 스팀을 순산소와 더불어 용융로(20)내로 공급할 수 있도륵 개폐밸브(4a)를 갖는 스팀취입배관(4)과도 연결구성된다.

이에 따라, 상기 산소랜스(2)와 스팀취입배관(4)을 통해 용융로(20)내로 취입된 순산소 및 스팀은 상기 용융로(20)에 충진된 석탄층(6)과 연소반응을 일으켜 열과 환원가스를 생산하게 된다.

또한, 상기 용융로(20)에 장입되는 연료나 원료는 모두 괴상태로 장입되어야 하지만, 조업을 보다 경제적이고, 다양한 연료 및 원료를 사용하기 위해서는 분체나 액체상태의 연료 및 원료를 상기 용융로(20)의 연소대(8)의 상기 풍구(1)의 출구전방으로 취입하는 것이 필요하다.

그러나, 도 2에 도시한 바와같이, 종래 풍구(1)는 중앙공(1a)을 갖는 중공형 주물본체(9), 풍구본체를 냉각할수 있도록 냉각수가 순환공급되는 냉각함(10), 풍구선단부를 고속을 냉각하는 고속냉각함(11), 상기 산소랜스가 연결되는 연결구(12) 및 냉각수를 공급하고 배수하는 급배수구(13)로 구성되는데, 이러한 풍구(1)는 선단으로 갈수록 내경이 좁아지는 중앙공(1a)의 출구단(1b)의 내경이 26mm 정도로 매우 작기 때문에 연료나 원료를 분체나 액체상태로 취입할수 있는 별도의 취입관을 상기 중앙공(1a)내에 장착하는 것이 곤란한 문제점이 있었다.

도 1에서 미설명부호 5는 연소감지창이고, 도 2에서 미설명부호 18은 상기 용융로의 외벽에 걸려 가스누출을 막기 위해 고무패킹이 취부되는 홈이다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은 용융로내에서 풍구선단에 형성되는 연소대로 연료 및 원료를 분체나 액체상태로 취입하여 생산성을 향상시킬수 있는 용융로의 분체 및 액체 취입풍구를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은

석탄이 충진된 용융로의 하부외부면에 복수개 장착되고, 상기 용융로내로 산소 및 스팀을 공급할 수 있도록 산소랜스 및 스팀취입배관이 연결구성되며, 중앙공을 갖는 주물본체, 냉각함 및 급배수구를 갖는 풍구에 있어서,

상기 용융로의 연소대측으로 분체 및 액체와 같은 연,원료취입물을 공급할수 있도록 상기 중앙공의 중심선에 대하여 일정각도로 경사지게 상기 주물본체내에 배치되는 중공형 보조취입관을 연결구성하고, 상기 보조취입관은 그 선단이 상기 주물본체의 선단과 일치되어 노출되도록 상기 주물본체의 후면에 형성된 장착공에 체결되는 스크류타입의 슬리브를 후단에 장착하며, 상기 주물본체는 상기 용융로내에 배치되는 선단외부면의 손상을 방지할 수 있도록 외부면을 세라믹으로 코팅처리함을 특징으로 하는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명에 대해서 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 3는 본 발명에 따른 용융로의 분체 및 액체 취입풍구의 제 1실시예를 도시한 종단면도, 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 용융로의 분체 및 액체 취입풍구의 제 2실시예를 도시한 종단면도, 측면도이다.

본 발명의 풍구(100)는 도 3과 4에 도시한 바와같이, 중앙공(1a), 냉각함(10),고속냉각함(11)을 갖추고, 산소랜스(2) 및 스팀취입배관(4)과 연결구성되는 중공형 주물본체(9)내에 별도의 연,원료취입물을 용융로내로 장입할 수 있는 보조취입관(50)을 장착한 것이다.

즉, 상기 보조취입관(50)은 상기 용융로(20)내에 형성되는 연소대(8)인 풍구(100)전방측으로 분체 및 액체와 같은 연,원료취입물을 공급할 수 있도록 상기 중앙공(1a)의 중심선(P)에 대하여 일정각도, 바람직하게는 7 내지 10°로 경사지게 상기 주물본체(9)내에 그 외부면과 나란하게 배치되는 중공형 파이프부재이다.

그리고, 상기 보조취입관(50)은 그 선단이 상기 주물본체(9)의 선단과 일치되어 노출될 때 상기 주물본체(9)의 후면에 접할수 있도록 플랜지부(50a)가 용접설치되며, 상기 플랜지부(50a)에는 상기 주물본체(9)에 볼트부재(50d)가 체결되는 나사공(50b)이 형성되는 한편, 상기 플랜지부(50a)와 주물본체(9)후면사이에는 내열성 패킹부재(50c)가 장착된다.

그리고, 상기 주물본체(9)의 후단에는 상기 주물본체(9)의 성형시 상기 보조취입관(50)을 간편하게 삽입할 수 있도록 상기 보조취입관(50)의 외경보다 큰 내경을 갖는 삽입구를 형성하여도 좋다.

또한, 상기 주물본체(9)에 설치되는 다른형태의 보조취입관(50)으로서는 외주면에 수나사부가 형성된 스크류타입의 슬리브(51)을 후단에 갖추고, 상기 슬리브(51)가 체결될수 있도록 암나사부가 형성된 장착공(51a)을 상기 주물본체(9)의 후면에 형성한다. 이에 따라, 상기 보조취입관(50)을 주물본체(9)내에 그 외부면과 나란하게 배치할 때 그 선단이 상기 주물본체(9)의 선단과 일치되어 노출되도록 상기 장착공(51a)에 조립되는 슬리브(51)로서 조절하고, 상기 보조취입관(50)의 선단이 주물본체(9)의 선단과 일치될 때 상기 장착공(51a)에 조립된 슬리브(51)를 보조취입관(50)외부면에 용접하여 고정한다.

또한, 상기 주물본체(9)는 상기 용융로(20)내에 배치되는 선단외부면의 손상을 방지할 수 있도록 선단부로부터 삽입부까지 100 내지 150mm의 외부면 길이를 세라믹으로 코팅처리한다.

상기와 같은 구성을 갖는 보조취입관(50)을 주물본체(9)에 내장한 풍구(100)를 용융로(20)의 하부외주면에 일정간격으로 복수개 장착하여 제선공정을 수행하는 경우, 원료인 괴상의 철광석과 연료인 석탄이 장입된 용융로(20)에 설치된 풍구(100)의 후단에 연결된 산소랜스(2)를 통하여 순산소가 취입됨과 동시에 고온의 스팀이 스팀취입배관(4)을 통하여 취입됨으로서 풍구선단에 연소대(8)를 형성하면서 원료를 용융시켜 용선을 제조하는 제선공정을 수행한다.

그리고, 상기 각 풍구(100)의 주물본체(9)에 제공되는 보조취입관(50)을 통하여 다양한 분체 및 액체상태의 연,원료취입물을 공급하면, 상기 주물본체(9)의 중심선(P)에 대하여 일정각도로 경사지게 배치되어 그 선단으로 연장된 가상선이 상기 중심섬(P)과 일치하도록 배치된 보조취입관(50)을 통해 상기 연,원료 취입물이 연소대(8)측으로 공급되기 때문에, 상기 용융로(20)에서 용선을 제조하는 제선공정을 보다 경제적이고, 탄력적으로 수행할수 있는 것이다.

또한, 상기 용융로(20)내부에 배치되는 풍구(100)의 주물본체(9)는 그 내부에 형성된 냉각함(10), 고속냉각함(10)으로 공급되어 순환배출되는 냉각수에 의해서 냉각되고, 상기 주물본체(9)의 선단의 외부면은 코팅처리됨으로서 용선의 고온에 의한 몸체파손을 줄일수 있는 것이다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 풍구의 중앙공을 통하여 순산소 및 고온의 스팀을 용융로내로 공급함과 동시에 연료나 원료를 분체 및 액체상태로 보조취입관을 통하여 연소대까지 원활하게 공급함으로서, 용융로내로 괴상의 연,원료 뿐만 분체 및 액체상태의 다양한 연,원료취입물을 공급하는 것이 가능하여 용융로에서의 용선을 제조하는 제선작업을 보다 경제적이고, 탄력적으로 수행하여 작업생산성을 종래에 비하여 현저히 향상시킬수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 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.

도 1은 일반적으로 용융로의 산소취입을 도시한 개략도,

도 2는 종래의 풍구를 도시한 종단면도, 측면도,

도 3는 본 발명에 따른 용융로의 분체 및 액체 취입풍구의 제 1실시예를 도시한 종단면도, 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 용융로의 분체 및 액체 취입풍구의 제 2실시예를 도시한 종단면도, 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ..... 산소랜스 4 ..... 스팀취입배관

8 ..... 연소대 9 ..... 주물본체

10 .... 냉각함 11 .... 고속냉각함

13 .... 급배수구 20 ..... 용융로

50 .... 보조취입관 50a .... 플랜지부

50b ... 나사공 51 .... 슬리브

Claims (4)

1. 석탄이 충진된 용융로(20)의 하부외부면에 복수개 장착되고, 상기 용융로(20)내로 산소 및 스팀을 공급할 수 있도록 산소랜스(2) 및 스팀취입배관(4)이 연결구성되며, 중앙공(1a)을 갖는 주물본체(9), 냉각함(10) 및 급배수구(13)를 갖는 풍구에 있어서,

   상기 용융로(20)의 연소대(8)측으로 분체 및 액체와 같은 연,원료취입물을 공급할수 있도록 상기 중앙공(1a)의 중심선(P)에 대하여 일정각도로 경사지게 상기 주물본체(9)내에 배치되는 중공형 보조취입관(50)을 연결구성하고, 상기 보조취입관(50)은 그 선단이 상기 주물본체(9)의 선단과 일치되어 노출되도록 상기 주물본체(9)의 후면에 형성된 장착공(51a)에 체결되는 스크류타입의 슬리브(51)를 후단에 장착하며, 상기 주물본체(9)는 상기 용융로(20)내에 배치되는 선단외부면의 손상을 방지할 수 있도록 외부면을 세라믹으로 코팅처리함을 특징으로 하는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보조취입관(50)은 상기 주물본체(9)의 후면에 볼트부재(50d)로서 조립되는 플랜지부(50a)를 후단에 갖추어 구성함을 특징으로 하는 용융로의 분체 및 액체 취입 풍구.
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