KR100865238B1

KR100865238B1 - 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판

Info

Publication number: KR100865238B1
Application number: KR1020020052782A
Authority: KR
Inventors: 손병연; 우재태
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2008-10-23
Also published as: KR20040021201A

Abstract

본 발명은 고로(高爐) 노저의 저판(低板) 개선을 통해 열 충격을 흡수하고 고로의 가스 리크(gas leak)를 방지할 수 있도록 한 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판에 관한 것이다.

본 발명은 고로의 노저에 설치된 노저 저판에 있어서, 상기 노저 저판이 원형상의 익스펜션(Expansion)과, 사각 형상의 익스펜션에 의해 다수개로 구획되고, 각 구획사이는 신축자재한 슬라이딩(Sliding)수단에 의해 연결되며, 상기 슬라이딩수단은 상기 노저 저판과 익스펜션 사이에서 설치된 2개의 슬라이딩 조인트(Sliding Joint)와, 상기 슬라이딩 조인트 상부에 설치된 벨로우즈(Bellows)가 포함된다. 여기서, 상기 슬라이딩 조인트는 서로 면접촉한 상태로 20mm이상 겹쳐지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

고로, 노저 저판, 익스펜션, 슬라이딩 조인트, 벨로우즈

Description

가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판{Blast furnace bottom plate for anti-gas leak}

도 1은 고로 조업도.

도 2는 고로 조업 초기 안정된 상태의 노저 저판을 도시한 도면.

도 3은 종래 고로 노저 저판을 도시한 평면도 및 정면도.

도 4는 고로의 철피와 내화물의 팽창율을 비교한 그래프도.

도 5는 조업 연수 증가에 따른 열 충격에 의해 변형된 노저 저판을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판을 도시한 평면도 및 부분확대도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 풍구 2 : 철피

3 : 출선구 5 : 연와

7 : 노저 저판 8 : 익스펜션

9 : 벨로우즈 10 : 슬라이딩 조인트

본 발명은 고로 노저 저판에 관한 것으로, 특히 고로(高爐) 노저의 저판(低板) 개선을 통해 열 충격을 흡수하고 고로의 가스 리크(gas leak)를 방지할 수 있도록 한 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판에 관한 것이다.

일반적으로 고로 공정은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 노 상부 장입구를 통하여 원료인 철광석과 연료인 코크스를 장입하고, 고로 하부에 있는 풍구(1)를 통해 고온의 열풍을 불어넣어, 코크스를 연소시켜 열과 환원 가스를 만든다. 상기 열과 환원가스는 노내의 철광석을 환원 용융시켜 용선과 슬래그를 생성하게 되며, 이 용융물은 고로 하부의 출선구(3)를 통해 배출된다.

상기 고로의 본체 구조는 외부가 철피(2)로 이루어지고, 내부는 고열과 가스(gas), 또는 마모에 견딜 수 있도록 고강도, 내침식성의 내화물로 축조되어 있다.

또한, 노저(爐低) 내부는 고로의 조업중 용선과 슬래그(Slag)를 담고 있는 용기로서, 취약 부분 발생시 내부의 용융물이 항상 외부로 유출될 위험을 내포하고 있으므로 열전도율과 내용융성이 뛰어난 카본(Carbon) 재질의 연와(5)로 쌓여있다.

고로 조업 초기에는 안정된 노저 상태와 함께 노저 저판(4)이 수평상태를 이루고 있으나, 고로 조업의 경년이 증가함에 따라, 장기간 출선에 의해 상기 연와(5)의 두께는 화학적 침식과 기계적인 마모로 점점 얇아지고, 노저에서의 열적인 충격이 지속됨에 따라 상기 철피(2)와 연와(5) 사이에 시공되는 스탬프(Stamp)재가 열화 및 휘발되어 틈새(gap)가 발생된다.

즉, 하기의 도 4와 표 1에 나타난 바와 같이, 철피 재질의 노저 저판(4)과 내화물 재질의 연와(5)의 열팽창율이 서로 상이하기 때문에 틈새(gap)가 발생되고, 열 충격에 의해 노저 저판(4)이 늘어나도, 이 늘어난 것을 흡수할 수 있는 구조가 아니므로 도 5에 도시된 바와 같이, 노저 저판(4)은 부분적으로 휘어지게 된다.

상기 노저 저판은 도 3에 도시된 바와 같이, 직경 약 17.48㎜, 두께 약 25㎜의 원판 형태로서, 고로의 노저에서 열충격을 받을 경우 이 열충격을 흡수할 수 있는 구조가 아니므로 양 가장자리 방향으로 늘어나게 된다.

온도에 따른 팽창 길이

온도(℃)	연와(㎜)	철피(㎜)
85	1.75	5.25
115	3.15	6.99
140	3.67	8.74
170	4.55	10.49
200	5.25	12.24

이에 따라 고로 조업중에 노저에서 다량의 가스(gas)가 리크(leak)되거나 노저 온도 급상승으로 고로 조업이 중단되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고로 조업 경년의 증가에 따라 열 충격에 의해 변형이 발생되는 노저 저판의 개선으로 고로의 가스 리크를 방지할 수 있는 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판은 고로의 노저에 설치된 노저 저판은 상기 노저 저판이 원형상의 익스펜션(Expansion)과, 사각 형상의 익스펜션에 의해 다수개로 구획되고, 각 구획사이는 신축자재한 슬라이딩(Sliding)수단에 의해 연결되며, 상기 슬라이딩수단은 상기 노저 저판과 익스펜션 사이에서 설치된 2개의 슬라이딩 조인트(Sliding Joint)와, 상기 슬라이딩 조인트 상부에 설치된 벨로우즈(Bellows)를 포함한다.
또한, 상기 슬라이딩 조인트는 서로 면접촉한 상태로 20mm이상 겹쳐지게 설치된다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판을 도시한 평면도 및 측면도로서, 노저 저판(7)이 2개의 원형상의 익스펜션(Expansion)(8)과, 12개의 사각 형상의 익스펜션(8)에 의해 구획(구획수 총 13개)되고, 상기 노저 저판(7)과 사각 형상의 익스펜션(8), 사각 형상과 원형의 익스펜션(8) 사이 즉, 각 구획사이는 신축자재한 슬라이딩(Sliding)수단에 의해 연결되어 있다.

이때, 상기 슬라이딩수단은 상기 노저 저판(7)과 익스펜션(8) 사이에서 사각 형상을 갖는 2개의 슬라이딩 조인트(Sliding Joint)(10)가 서로 면접촉하는 상태로 고정설치되고, 상기 슬라이딩 조인트(10) 상부에서 벨로우즈(Bellows)(9)의 양단부가 노저 저판(7)과 익스펜션(8) 사이에 고정설치되어진다.

또한, 상기 각 사각 형상 및 원형의 익스펜션(8) 사이에도 벨로우즈와 슬라 이딩 조인트(미도시)가 연결되고, 상기 13구획의 각 연결부 사이는 약 50mm로 하는 것이 바람직하며, 이는 노저 저판(7)의 팽창을 억제할 수 있는 벨로우즈(9)의 최소 설치 공간을 확보하기 위해서는 적어도 50mm가 필요하기 때문이고, 상기 슬라이딩 조인트(Sliding Joint)(10)의 길이는 약 35mm가 적당하다.

이것은 각각의 슬라이딩 조인트(10)가 20mm이상 겹쳐지도록 하여 고로 저판(7)의 강도 유지와 함께 1차로 기밀을 유지할 수 있도록 하고, 나머지 공간 15mm(50-35㎜)의 틈새는 200℃때의 철피팽창 12.24mm에 안전율을 고려하여 팽창길이를 충분하게 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 고로의 하부에 설치된 고로 저판(7)은 상기 슬라이딩 수단(9,10)에 의해 익스펜션(8)이 신축자재하게 좌우로 이동되면서, 열충격시 노저 저판(7)이 늘어나게 되면 상기 익스펜션(8)과 슬라이딩 수단(9,10)에 의해 열팽창이 흡수되면서 고로 저판(7)의 자체 변형을 흡수하고, 이에 따라 연와(5)와 철피(2)의 건전성이 보존됨으로써 노저 저판(7)의 부분적인 휨 현상이 방지되면서 노저 저판(7) 양 단부에서의 들림 현상 방지로 고로 노저에서의 가스 리크가 방지된다.

이에 따라 고로 작업중 가스 중독과 같은 안전 사고의 예방과 함께 가스 유로 형성에 의한 노저 온도의 상승 방지로 고로 조업이 원활해지게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판에 의하 면, 고로 저판의 익스펜션과 슬라이딩 수단에 의해 노저 저판에서의 열충격을 흡수함으로써, 노저 저판의 들림 현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 노저에서의 가스 리크가 예방됨으로써, 설비의 안정화 도모와 함께 노저 작업시의 안전을 확보하는 효과가 있다.

Claims

고로의 노저에 설치된 노저 저판에 있어서,

상기 노저 저판이 원형상의 익스펜션(Expansion)과, 사각 형상의 익스펜션에 의해 다수개로 구획되고, 각 구획사이는 신축자재한 슬라이딩(Sliding)수단에 의해 연결되며,

상기 슬라이딩수단은 상기 노저 저판과 익스펜션 사이에서 설치된 2개의 슬라이딩 조인트(Sliding Joint)와, 상기 슬라이딩 조인트 상부에 설치된 벨로우즈(Bellows)를 포함하며, 상기 슬라이딩 조인트는 서로 면 접촉한 상태로 20mm이상 겹쳐지게 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 리크 방지를 위한 고로 노저 저판.
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