KR100821135B1 - 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로 조업 공정에서의 풍구 파손시에 노내 용융물이 분출되어 비산되는 것을 방지하는 노내 용융물 분출 비산 방지장치장치에 관한 것으로서,

철판을 재료로 형성되고, 철판 전면에 고강도 내화물이 축조 설치되어 풍구 파손시 분출되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지판과; 비산 방지판의 상단부와 정면부에 각각 상부분사라인 및 정면분사라인이 내장되어 상기 상부분사라인 및 정면분사라인을 통하여 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐과; 비산 방지판의 뒷면에 설치되어 냉각수 분사노즐로 냉각수를 공급해주는 냉각수 공급라인과; 비산 방지판을 파손된 풍구 주위로 호이스트 레일을 따라 운반하는 원격 호이스트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 고로내의 용융물에 의해 풍구가 파손되었을 경우 용광로내의 반용융물, 적열 코크스 및 열풍화염이 풍구 파손부위를 통하여 노외로 분출되어 비산되는 것을 방지한다.

풍구 파손,용융물 비산 방지판,냉각수 분사노즐,냉각수 공급라인,원격 호이스트,호이스트 레일

Description

풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치{Device For Spatter Protection Of Melting Material}

도 1은 종래기술에 따라 고로 조업 공정을 나타내는 계통도.

도 2는 종래기술에 따라 풍구를 통하여 고로 내부에 열풍을 공급하는 장치를 나타낸 사시도.

도 3은 종래기술에 따라 풍구 파손시 용융물 비산을 방지하기 위한 수동적인 방법을 나타낸 상태도.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치의 일실시예를 나타낸 정면도와 후면도.

도 5는 원격 호이스트(Hoist)에 용융물 비산 방지장치가 결합되는 상태를 나타낸 결합 상태도.

도 6은 본 발명의 용융물 비산 방지장치가 원격 호이스트에 설치된 상태도.

도 7은 풍구 파손시 본 발명의 용융물 비산 방지장치의 작동 상태도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 열풍 환상관 2 : 호이스트 레일

3 : 원격 호이스트 4 : 열풍지관

5 : 브로우 파이프 6 : 풍구

7 : 고로 철피 8 : 내화연와

9 : 코크스 10 : 열풍화염

11 : 용융물 비산방지판 12 : 냉각수 분사노즐

13 : 내화재 14 : 비산방지판 걸고리

15 : 상부 분사라인 16 : 정면방지판 바퀴

17 : 냉각수 공급라인 18 : 정면 분사라인

19 : 뒷바퀴 20 : 원격호이스트 커버

21,22 : 냉각수 23 : 냉각수 밸브

본 발명은 고로 조업 공정에서의 풍구 파손시에 노내 용융물이 분출되어 비산되는 것을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 풍구 파손 부위를 통하여 분출되어지는 반용융물, 적열 코크스 및 열풍 화염의 외부 확산을 방지함으로써 고로 조업의 안정성을 도모하여 안전재해 예방과 더불어 설비사고를 방지하도록 하는 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 원격 호이스트(Hoist)를 이용하여 작업자가 원거리에서 리 모콘(Remocon)으로 파손 풍구 정면에 반용융물, 적열 코크스 및 열풍 화염의 외부 확산을 방지하는 용융물 비산 방지장치를 설치하게 함으로써 용융물의 비산을 방지하여 작업자의 안전을 도모하고, 고로 조업의 안정성을 확보하도록 하는 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로 조업시에 열풍을 불어넣는 송풍 지관류 선단부인 풍구가 용융물 등으로 인하여 크게 파손되었을 경우, 용광로 내의 용융물이 파손된 풍구를 통하여 용광로 외부로 분출되게 되고, 용광로 외부로 이러한 용융물들이 분출되게 되면 신속하게 조업을 중지시키는 휴풍 작업을 실시하게 된다.

이어서, 휴풍작업 완료(소요시간 10~15분)시까지 반용융물 분출로 인하여 풍구 파손부위가 점차 확대되게 되면서 용광로 내의 반용융물 및 코크스(Coke;9)가 노외로 열풍 화염(10)과 함께 확산 분출되게 되어 주위의 각 주요설비를 손상시키게 되며, 이로인하여 대형 설비사고로 이어지는 경우가 빈번하게 발생되고 있다.

좀 더 구체적으로 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면, 일반적으로 고로 작업시에는 열풍로에서 생성되는 1200℃이상의 고온과 4.0㎏/㎠이상 고압의 공기(이하, "열풍"이라 한다)를 송풍지관류(예를들면, 열풍 환상관(1), 열풍지관(4), 브로우 파이프(Blow Pipe;5), 풍구(6)등을 통하여 고로내로 불어넣기 위해 일체된 설비의 총칭)를 통해 노내로 약 200m/sec 이상의 고유속으로 불어 넣게 된다. 고로 조업시 송풍지관을 통하여 고로 내부로 불어 넣어진 이러한 열풍은 코크스(9)와 화학적 반응을 일으켜 레이스 웨이(Race Way)를 형성하고, 이에 의해 발생된 가스(Gas) 류(CO,CO2)는 광석과 코크스를 통과하면서 지속적인 열 교환과 환원반응을 일으키게 된다.

고로 내부에 장입되어진 코크스와 광석이 노 하부로 순조롭게 내려오지 못하고 언침현상(Hanging)이 발생시는 붕락 작업을 통하여 언침(걸림) 현상을 제거하고, 장입물(Coke+광석)이 노하부로 급속히 미끄러져 내리는 Slip(밀림)현상 등으로 열풍을 불어넣는 송풍지관류 선단부인 풍구(6)가 상기의 요인에 의해 용광로내의 장입물 및 용융물에 의해 손상 용선되어 파손되게 된다.

이러한 경우, 도 3의 풍구(6) 파손부위를 통하여 고로 내의 용융물과 코크스(9)가 용광로 외부로 분출되어 지게 되고, 이러한 풍구(6) 파손사고가 발생되면 조업중지가 불가피 하여 고로내로 불어넣는 열풍의 공급을 즉시 중지시키고, 파손 풍구에서 불어 나오는 고열의 화염과 노내 용융물 확산 방지를 하고자 작업자가 수동적으로 원거리에 근접하여 고무 호스(Hose)로 냉각수의 살수를 실시하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 풍구 파손시 조치방법은 정상 조업시 고로 내부에 불어넣는 열풍을 완전히 중단(Cut) 시키기 위하여 소요되는 휴풍시간(대략 10 ~ 15분 정도 소요)까지 풍구 파손 부위가 점차 확대됨으로서 파손된 풍구(6)를 통하여 반 용융 상태인 장입물과 적열된 코크스(9)가 고온의 화염(10)과 함께 고로 외부로 분출되어져 분출 주위의 각 중요설비를 손상시켜 제 2의 대형 설비사고와 함께 장기조업 중단이나 안전사고를 일으키게 된다.

이와같이 풍구 파손에 의한 용융물 분출시 현장에서 조치할 수 있는 방안은 현재로서는 극히 제한적으로 분출되어 나오는 부위에 원거리에서 냉각수를 살수하 는 방법이 그 전부일뿐 다른 조치 방안이 현재로서는 없는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 풍구 파손시 분출되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지판과, 비산 방지판의 상단부와 정면부에 내장되어 냉각수 공급라인을 통하여 공급되는 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐을 형성함으로써 고로내의 용융물에 의해 풍구가 파손되었을 경우 용광로내의 반용융물, 적열 코크스 및 열풍화염이 풍구 파손부위를 통하여 노외로 분출되어 비산되는 것을 방지하도록 하는 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치를 제공함을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치는, 철판을 재료로 형성되고, 철판 전면에 고강도 내화물이 축조 설치되어 풍구 파손시 분출되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지판과; 비산 방지판의 상단부와 정면부에 각각 상부분사라인 및 정면분사라인이 내장되어 상기 상부분사라인 및 정면분사라인을 통하여 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐과; 비산 방지판의 뒷면에 설치되어 냉각수 분사노즐로 냉각수를 공급해주는 냉각수 공급라인과; 비산 방지판을 파손된 풍구 주위로 호이스트 레일을 따라 운반하는 원격 호이스트를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때, 원격 호이스트는 풍구 파손시 고열로부터의 손상을 방지하기 위해 원격 호이스트의 전면부에 설치되는 원격 호이스트 보호 커버를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4b 및 도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 용융물 비산 방지장치의 구성도이고, 도 5는 원격 호이스트(Hoist)에 용융물 비산 방지장치가 결합되는 상태를 나타낸 결합 상태도이며, 도 6은 본 발명의 용융물 비산 방지장치가 원격 호이스트에 설치된 상태도이다.

먼저, 고로 조업시에 풍구 파손으로 인하여 노내의 용융물이 파손된 풍구를 통하여 노외로 분출될시에는 신속하게 휴풍(열풍 공급을 중단하여 조업을 중지시킴)을 실시하기는 하나 휴풍 완료시까지 풍구 파손 부위가 점차 확대되면서 노내의 반용융물 및 코크스(9)가 노외로 열풍 화염(10)과 함께 확산 분출되어지는 경우가 빈번하게 발생됨으로 파손 풍구 정면에 원격 호이스트(3)를 이용하여 본 발명의 용융물 비산 방지판(11)을 설치하게 된다.

본 발명의 용융물 비산 방지판(11)을 신속하고 용이하게 설치하기 위해서는 도 5에 도시된 단면도와 같이 풍구(6)의 정면 상단부에 호이스트 레일(2)이 원형으로 설치되게 되고, 호이스트 레일(2)에 취부된 원격 호이스트(3)가 고로 철피에 설치된 풍구(6) 주위를 열풍 환상관(1)과 원주방향으로 운행되게 되며, 특정 풍구 부위에 신속하게 이동함으로서 가능하게 된다.

도 4a 내지 도 4b를 참조하여 노내 용융물 분출 비산 방지장치를 살펴보면, 비산 방지판(11)은 견고한 철판으로 제작되고, 철판 전면에 와이 스타트(Y-Start)로 캐스타불(고강도 내화물)이 견고하게 축조되어 있으며, 축조 내화물 사이로 냉각수를 분사하는 노즐(Nozzle)(12)이 비산 방지판(11)의 상단부와 정면부에 내장되게 되어 송풍지관류 선단부인 풍구(6)가 용융물 등에 의해 파손되었을 경우 고온의 열풍을 억제하는 냉각수(21,22)를 상부분사라인(15)과 정면분사라인(18)을 통하여 분사하여 파손된 풍구(6)를 통하여 분출되는 고온의 반용융물을 냉각시킴과 동시에 분출물에 의해 주변의 각 설비가 손상되는 것을 방지하게 된다.

도 6을 참조하여 본 발명의 용융물 비산 방지장치가 원격 호이스트에 설치된 상태를 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 비산 방지판(11)을 운반하는 원격 호이스트(3)는 고로 철피(7)에 매설된 풍구(6) 주위를 호이스트 레일(Hoist Rail;2)을 따라 운행 작동되게 되고, 특정 풍구(6) 부위에 신속하게 이동이 가능도록 설치되어 있다.

본 발명의 노내 용융물 분출 비산 방지장치는 풍구(6) 대파(손상)부위로 분출되는 용융물 비산 확산을 최소한 억제시키고자 커버(Cover) 구조로서 형성되며, 비산 방지판(11)의 정면에는 캐스타불(내화재)(c)이 축조되고, 비산 방지판(11) 뒷면에는 냉각수 공급라인(17)이 설치되어 냉각수 공급라인(17)을 따라 냉각수가 분사노즐(12)에 공급되도록 비산 방지판(11)의 상부와 정면에 냉각수 분사노즐(12)인 상부분사라인(15)과 정면분사라인(18)을 설치하게 된다. 즉, 비산 방지판(11)의 정면에 축조된 내화물 사이에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐(12)을 설치하되, 비산 방지판(11)의 상단부와 정면부에 상부분사라인(15)과 정면분사라인(18)이 내장되어 설치되게 된다.

그 후, 비산 방지판(11)의 운반이 용이 하도록 하부에는 정,후면 바퀴(16,19)가 설치되게 되고, 비산 방지판(11)에 내화물 축조가 견고하게 시공되도록 와이 스타트(Y-Start)가 비산 방지판(11)의 철판에 용접되게 되며, 비산 방지판(11)을 운반하는 원격 호이스트(3)는 고열로부터 손상을 방지하고자 전면부에 보호 커버(Cover)(20)가 설치되게 된다.

이하 본 발명에 따라 도 6 내지 도 7을 참조하여 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고로내의 용융물에 의해 풍구(6)가 파손되어 용광로내의 반용융물, 적열 코크스(Coke;9) 및 열풍화염(10)이 풍구(6) 파손부위를 통하여 노외로 분출되었을 경우, 작업자는 안전거리가 확보된 위치에서 리모콘(Remocon)으로 원격 호이스트(3)의 걸고리(14)에 장착된 본 발명의 용융물 비산 방지판(11)을 호이스트(3) 레일(2)을 따라 즉시 이동시켜 용융물이 분출되어지는 파손된 풍구(6) 정면에 설치 안착시키게 된다. 이때, 파손된 풍구(6)의 정면에 비산 방지판(11)이 안착 설치되기 전에 냉각수 밸브(Valve;23)를 오픈하여 냉각수 분사노즐(12)를 통하여 냉각수가 분사되게 한다.

또한, 비산 방지판(11)의 안착 직후 원격 호이스트(3)의 전원을 오프시켜 원 격 호이스트(3)의 이동을 정지시킴으로써 원하는 풍구(6)의 정면에 비산 방지판(11)을 위치시키게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 첨부한 도면과 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 풍구 파손시 분출되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지판과, 비산 방지판의 상단부와 정면부에 내장되어 냉각수 공급라인을 통하여 공급되는 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐을 형성함으로써 고로내의 용융물에 의해 풍구가 파손되었을 경우 용광로내의 반용융물, 적열 코크스 및 열풍화염이 풍구 파손부위를 통하여 노외로 분출되어 비산되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 철판을 재료로 형성되고, 상기 철판 전면에 고강도 내화물이 축조 설치되어 풍구 파손시 분출되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지판(11)과,

   상기 비산 방지판(11)의 상단부와 정면부에 각각 상부분사라인(15) 및 정면분사라인(18)이 내장되어 상부분사라인(15) 및 정면분사라인(18)을 통하여 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐(12)과,

   상기 비산 방지판(11)의 뒷면에 설치되어 상기 냉각수 분사노즐(12)로 냉각수를 공급해주는 냉각수 공급라인(17)과,

   상기 비산 방지판(11)을 파손된 풍구(6) 주위로 호이스트 레일(2)을 따라 운반하는 원격 호이스트(3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치.
2. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 원격 호이스트(3)는 풍구 파손시 고열로부터의 손상을 방지하기 위해 상기 원격 호이스트(3)의 전면부에 설치되는 원격 호이스트 보호 커버(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는 풍구 파손시 노내 용융물 분출 비산 방지장치.

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