KR100822970B1

KR100822970B1 - 고로 저부 누출가스 연소장치

Info

Publication number: KR100822970B1
Application number: KR1020010060159A
Authority: KR
Inventors: 조재효; 김해동
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2008-04-16
Also published as: KR20030028155A

Abstract

본 발명의 목적은 고로 저부로 누출되는 가스를 포집하여 가스탱크의 내부에 보관하고 그 가스탱크의 내부에 보관된 가스를 점화부로 배출시키면서 연소시켜 가스누출에 의한 환경오염 및 작업자의 가스 중독을 미연에 방지할 수 있는 고로 저부 누출가스 연소장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고로의 외벽을 감싸는 철피(3)와 고로 저부에 설치된 베이스(1)의 사이에 발생되는 틈(t)사이로 누출되는 가스를 포집 하도록 철피 하단부와 베이스 상면에 설치되고 일측에는 배기관(12)이 연결되며 상면 일측에는 가스 검지기(11)가 설치된 포집관(10)이 마련되고, 상기 배기관에 연결되어 그 배기관을 통하여 배기되는 누출가스를 보관하는 가스탱크(20)가 마련되며, 상기 가스탱크에 보관된 가스를 연소시키도록 연소관(31)을 매개로 연결된 버너(30)가 마련되고, 상기 버너의 일측에는 가스를 점화시키는 점화봉(40)이 마련되며, 상기 가스의 누출에 따라 상기 버너(30)를 제어하는 제어부(50)가 마련되며; 상기 연소관(31)에는 가스에 화염을 착화시키도록 가스의 일부를 버너의 내부로 공급하는 착화관(32)이 설치되고, 상기 점화봉(40)은 버너의 내부에서 승강 되도록 실린더(41)에 설치되어, 점화봉(40)에 의한 연소관(31)의 착화가 착화관(32)을 매개로 간접적으로 이루어지도록 구성된다.

고로, 철피, 베이스, 틈, 누출가스, 연소

Description

고로 저부 누출가스 연소장치{Blast furnace bottom part escape gas combustion apparatus}

도 1은 일반적인 고로를 나타낸 개략도.

도 2는 일반적인 고로의 저부로 가스가 누출되는 상태를 나타낸 단면도.

도 3은 종래의 방법으로 고로 저부 누출가스를 연소시키는 상태를 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 연소장치가 설치된 상태를 나타낸 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 연소장치의 작동상태를 나타낸 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

t : 틈 1 : 베이스

3 : 철피 10 : 포집관

11 : 가스 검지기 12 : 배기관

20 : 가스탱크 21 : 흡입펌프

30 : 버너 31 : 연소관

32 : 착화관 40 : 점화봉

41 : 실린더 50 : 제어부

본 발명은 고로 저부 누출가스 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로를 장시간 사용함에 따른 열변형에 의하여 발생된 틈새를 통하여 배출되는 가스를 포집하여 연소실의 내부에서 연소시킬 수 있는 고로 저부 누출가스 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로 조업은 철광석과 코크스를 고로내에 장입시키고 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 고로 내부에 불어넣음으로서 환원 용융 반응을 일으켜 쇳물이 만들어지게 된다.

싱기 고로는 도 1에 나타낸 바와 같이 콘크리트재질의 베이스(1) 상면에 연와(2)가 여러층으로 축조되어 있고 그 연와(2)의 외측 둘레면에는 철피(3)가 감싸여져 있는 것이다.

따라서 고로 저부는 하루 8700톤의 쇳물과 2800톤의 슬라그가 생성되어 고이는 장소이며 상기 과정에서 생성된 쇳물은 3개의 출선구(4)를 교대로 사용하면서 10회의 출선을 통해 노외로 배출된다.

그리고 고로 저부는 고로마다 요구되는 일정 온도를 유지해야 원활한 용융물 저선 및 배출이 가능하므로 고로 저부에는 복수개의 온도계가 다층의 원주방향으로 설치되어 온도를 연속적으로 관리 할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 용융물의 유동성에 영향을 미칠 정도의 낮은 온도 부위가 있는 위치의 수냉관은 냉각수량을 낮추어 일정온도까지 유지토록 하고 반대로 온도가 상승 하여 내화물의 침식이 심화될 우려가 있는 위치의 수냉관은 냉각수량을 늘려 냉각효과를 주어 내화물의 열적 침식을 방지하고 있다.

그러나 고로 저부 측벽 및 바닥 부위는 쇳물과 접촉되어 쇳물이 연와 사이에 침투되므로 팽창되고 연와의 열응력과 물리적 성질이 변화되어 노저 연와가 손상된다.

이러한 과정중에 노내 온도와 노외 온도 편차에 따른 철피가 변형되고 노내 가스에 의한 연와 침식 및 기타 여러 가지 이유로 인하여 노벽의 측벽 내부 철피와 연와재 사이에는 도 2에 나타낸 바와 같이 틈(t)이 발생되었으며 그 틈(t)사이로 고로 내부의 가스가 외부로 누출되었으며 이와 같이 누출되는 가스를 처리할 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

종래에는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 철피(3)와 베이스(1)의 사이에 발생된 틈(t)사이로 누출되는 가스를 측정할 때에는 가스에 중독되지 않도록 호흡기구를 착용한 작업자가 가스 검지기를 손에 들고 고로의 원주방향으로 이동하면서 가스의 누출을 측정하고 가스누출이 측정되는 부위에는 가스가 연소되도록 불을 붙여 제거하였다.

그러나 이러한 종래의 방법은 고로 저부로 누출되는 가스를 조기에 감지하지 못하여 누출가스가 대기중으로 방출되므로 환경오염의 원인이 되었으며 가스 검지기를 이용하여 누출가스를 발견한 후의 조치 방법이 작업자의 수작업에 의해 휴대용 점화봉을 이용하여 가스누출 부위마다 불을 붙여 제거하므로 작업부하가 증가하였다.

또한, 고로가스는 무색 무취이므로 작업자가 항시 가스 중독 위험에 노출되어 있어 고로 저부 점검이 어려울 뿐만 아니라 설비 노후화 원인이 되었다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 고로 저부로 누출되는 가스를 포집하여 가스탱크의 내부에 보관하고 그 가스탱크의 내부에 보관된 가스를 점화부로 배출시키면서 연소시켜 가스누출에 의한 환경오염 및 작업자의 가스 중독을 미연에 방지할 수 있는 고로 저부 누출가스 연소장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고로 저부 누출가스 연소장치는 고로의 외벽을 감싸는 철피와 고로 저부에 설치된 베이스의 사이에 발생되는 틈 사이로 누출되는 가스를 포집 하도록 철피 하단부와 베이스 상면에 설치되고 일측에는 배기관이 연결되며 상면 일측에는 가스 검지기가 설치된 포집관이 마련되고, 상기 배기관에 연결되어 그 배기관을 통하여 배기되는 누출가스를 보관하는 가스탱크가 마련되며, 상기 가스탱크에 보관된 가스를 연소시키도록 연소관을 매개로 연결된 버너가 마련되고, 상기 버너의 일측에는 가스를 점화시키는 점화봉이 마련되며, 상기 가스의 누출에 따라 상기 버너를 제어하는 제어부가 마련되며; 상기 연소관에는 가스에 화염을 착화시키도록 가스의 일부를 버너의 내부로 공급하는 착화관이 설치되고, 상기 점화봉은 버너의 내부에서 승강 되도록 실린더에 설치되어, 점화봉에 의한 연소관의 착화가 착화관을 매개로 간접적으로 이루어지도록 구성된다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 연소장치가 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 고로의 외벽을 감싸는 철피(3)와 고로 저부에 설치된 베이스(1)의 사이에 발생되는 틈(t)사이로 누출되는 가스를 포집 하도록 철피(3)의 하단부와 베이스(1)의 상면에 포집관(10)이 설치되어 있고 그 포집관(10)의 상면 일측에는 틈(t)사이로 누출되는 가스를 검출하기 위한 가스 검지기(11)가 설치되어 있으며 상기 포집관(10)의 일측에는 포집된 가스를 배출시키는 배기관(12)이 설치되어 있다.

한편, 상기 배기관(12)의 단부에는 가스를 저장하는 가스탱크(20)가 연결되어 있고 상기 배기관(12) 상에는 배기관(12) 내부에 흡입력을 발생시켜 포집관(10)내의 가스를 흡입시키는 흡입펌프(21)가 설치되어 있다.

상기 가스탱크(20)에는 그 가스탱크(20)의 내부의 압력을 이용하여 저장된 가스의 양을 측정할 수 있도록 압력계(22)가 설치되어 있고 상기 가스탱크(20)에는 가스를 배출시키는 연소관(31)이 설치되어 있으며 상기 연소관(31) 상에는 그 연소관(31)을 개폐시키는 연소밸브(31a)가 구비되어 있고 연소관(31)의 단부는 버너(30)의 내부로 삽입되어 있다.

그리고 상기 연소관(31)에는 연소관(31)을 통하여 이동하는 가스의 일부의 경로를 변경하여 버너(30)의 내부에서 화염을 착화시킬 수 있도록 분기시키는 착화관(32)이 연결되어 있고 그 착화관(32) 상에는 착화관(32)을 개폐시키는 착화밸브(32a)가 구비되어 있으며 착화관(32)의 단부는 버너(30)의 내부로 삽입되어 있다.

한편, 상기 버너(30)의 하부에는 착화관(32)을 통하여 배출되는 가스를 점화시키는 점화봉(40)이 설치되어 있되, 그 점화봉(40)은 실린더(41)에 의해서 승강 가능하게 설치되어 있고 상기 버너(30)의 내부 하측에는 그 버너(30)의 내부 온도를 검출할 수 있는 온도계(33)가 설치되어 있으며 버너(30)의 내부 상측에는 화염을 검출하는 화염감지 센서(34)가 설치되어 있다.

그리고 상기 각 밸브, 가스 검지기, 흡입펌프, 압력계, 온도계 및 화염감지 센서는 이들 각 부분을 통해 버너(30)를 제어하는 제어부(50)와 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 나타낸 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 철피(3)와 베이스(1)의 사이에 발생된 틈(t)사이로 가스가 누출되면 그 가스는 포집관(10)에 포집되며 이때 포집관(10)의 상부에 설치된 가스 검지기(11)는 가스의 누출을 검지하여 제어부(50)로 검지신호를 전송하게 된다.

상기 제어부(50)에 가스 검지신호가 전송되면 그 제어부(50)는 흡입펌프(21)를 작동시켜 포집관(10)에 포집된 가스를 흡입하여 가스탱크(20)로 이송시키게 되는 것이다.

이와 같이 가스탱크(20)에 가스가 저장되어 그 가스탱크(20)에 설치된 압력계(22)는 가스탱크(20)의 압력을 측정하여 제어부(50)로 전송하게 되며 그 전송된 압력이 소정 압력 이상이면 제어부(50)는 착화밸브(32a)를 개방시킴과 동시에 실린더(41)를 작동시켜 점화봉(40)을 착화관(32)에 근접되게 한다.

이러한 상태에서 점화봉(40)에 불꽃이 발생되어 착화관(32)으로 통하여 배출 되는 가스가 점화되는 것이며 이때 버너(30)에 설치된 온도계(33)가 불꽃을 감지하면 실린더(41)가 역방향으로 작동되어 점화봉(40)을 하부로 이동시키게 된다.

상기 착화관(32)을 통하여 배기되는 가스가 점화되면 연소관(31)에 설치된 연소밸브(31a)가 개방되어 상기 가스탱크(20)에 저장된 가스는 연소관(31)을 통하여 버너(30)의 내부로 유입되는 것이다.

상기 버너(30)로 유입된 가스는 착화관(32)에 점화된 불꽃에 의해서 점화되어 연소되는 것이며 버너(30)의 상측에 설치된 화염감지 센서(34)가 화염을 감지하면 착화관(32)에 설치된 착화밸브(32a)를 폐쇄시킨다.

이와 같이 가스탱크(20)에 저장된 가스는 버너(30)의 내부에서 연소되는 것이며 상기 가스 검지기(11)에 가스가 검지되지 않으면 흡입펌프(21)가 정지되고 연소밸브(31a)가 폐쇄되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 고로의 베이스와 철피 사이에 발생되는 틈사이로 누출되는 가스를 포집하고 그 포집된 가스를 버너의 내부에서 연소시키게 되므로 가스누출에 의한 환경오염을 방지할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

또한 상기 가스누출을 작업자가 직접 확인하지 않게 됨은 물론 버너의 내부에서 연소시키게 되므로 작업환경을 개선하여 작업자를 안전사고로부터 보호할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims

고로의 외벽을 감싸는 철피(3)와 고로 저부에 설치된 베이스(1)의 사이에 발생되는 틈(t)사이로 누출되는 가스를 포집 하도록 철피 하단부와 베이스 상면에 설치되고 일측에는 배기관(12)이 연결되며 상면 일측에는 가스 검지기(11)가 설치된 포집관(10)이 마련되고, 상기 배기관에 연결되어 그 배기관을 통하여 배기되는 누출가스를 보관하는 가스탱크(20)가 마련되며, 상기 가스탱크에 보관된 가스를 연소시키도록 연소관(31)을 매개로 연결된 버너(30)가 마련되고, 상기 버너의 일측에는 가스를 점화시키는 점화봉(40)이 마련되며, 상기 가스의 누출에 따라 상기 버너(30)를 제어하는 제어부(50)가 마련되며;

상기 연소관(31)에는 가스에 화염을 착화시키도록 가스의 일부를 버너의 내부로 공급하는 착화관(32)이 설치되고, 상기 점화봉(40)은 버너의 내부에서 승강 되도록 실린더(41)에 설치되어, 점화봉(40)에 의한 연소관(31)의 착화가 착화관(32)을 매개로 간접적으로 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 고로 저부 누출가스 연소장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 배기관(12)에는 누출가스가 상기 가스탱크(20)로 공급되도록 흡입력을 발생시키는 흡입펌프(21)가 설치됨을 특징으로 하는 고로 저부 누출가스 연소장치.