KR100931166B1 - Ventilation control method in blast furnace - Google Patents

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KR100931166B1
KR100931166B1 KR1020020085704A KR20020085704A KR100931166B1 KR 100931166 B1 KR100931166 B1 KR 100931166B1 KR 1020020085704 A KR1020020085704 A KR 1020020085704A KR 20020085704 A KR20020085704 A KR 20020085704A KR 100931166 B1 KR100931166 B1 KR 100931166B1
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Abstract

본 발명은 고로의 통기성 변화를 분석하여 고로내 통기성을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라서 안정적으로 고로조업을 수행할 수 있도록 하는 고로 내 통기성 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace control method that can improve the ventilation in the blast furnace by analyzing the change in the air permeability of the blast furnace, so that the blast furnace operation can be performed stably.

본 발명은, 풍구 프로브의 랜스 후단에 로드셀을 이용한 부하측정장치를 장착하여랜스의 전진시에 부하를 검출하고, 상기 프로브 랜스의 후단에 변위측정장치를 장착하여 프로브 랜스의 전진시에 랜스 진입속도를 측정하며, 상기 부하 측정값및 랜스 진입속도를 실시간으로 분석하여 노내 통기성 불량구역을 판단하고, 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어하는 고로 내 통기성 제어방법을 제공한다.According to the present invention, a load measuring device using a load cell is mounted on the rear end of the tuyere probe to detect a load when the lance is moved forward. It provides a ventilation control method in the blast furnace to determine the, the load measurement value and the lance entry speed in real time to determine the breathable bad zone in the furnace, and to control the blowing energy in the optimum range according to the strength of the coke charged.

본 발명에 의하면, 풍구를 통한 코크스 샘플링 랜스를 이용하여 송풍조건 변동에 따른 노심 충전층의 구조를 정밀하게 추정할 수 있으며, 이에 따라 통기성을 양호하게 하는 적정 풍구 경을 선정할 수 있다. 또한, 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어함으로써, 고로내 통기성을 향상시키고, 고로조업을 안정화할 수 있는 등의 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to precisely estimate the structure of the core packed layer according to the fluctuation of the blowing conditions by using the coke sampling lance through the tuyere, thereby selecting an appropriate tuyere diameter for good ventilation. In addition, by controlling the blowing energy in the optimum range in accordance with the strength of the coke to be charged, there is an effect such as to improve the ventilation in the blast furnace, stabilize the blast furnace operation.

고로 통기성, 통기성 제어방법, 프로브 랜스, 부하측정장치, 변위측정장치Blast furnace ventilation, ventilation control method, probe lance, load measuring device, displacement measuring device

Description

고로 내 통기성 제어방법{A CONTROL METHOD OF PERMEABILITY OF LOWER PART IN BLAST FURNACE}A CONTROL METHOD OF PERMEABILITY OF LOWER PART IN BLAST FURNACE

제 1도는 종래의 기술에 따른 고로의 코크스 충전구조를 도시한 설명도;1 is an explanatory diagram showing a coke charging structure of a blast furnace according to the prior art;

제 2도는 본 발명에서 적용되는 프로브 랜스의 구조를 도시한 설명도;2 is an explanatory diagram showing the structure of a probe lance to be applied in the present invention;

제 3도는 본 발명의 고로 내 통기성 제어방법에서 얻어진 풍구로 부터의 거리에 따른 노심 충전상태 변화를 도시한 그래프도;3 is a graph showing the change of the core state of charge according to the distance from the wind hole obtained in the ventilation control method in the blast furnace of the present invention;

제 4도는 본 발명의 고로 내 통기성 제어방법에서 얻어진 풍구경에 따른 풍구 선단부 가스 유량및 가스 유속변화를 도시한 도표;4 is a diagram showing changes in gas flow rate and gas flow rate at the tip of the tuyere according to the wind diameter obtained in the ventilation control method in the blast furnace of the present invention;

제 5도의 a)b)는 본 발명의 고로 내 통기성 제어방법에서 얻어진 송풍 에너지 변화에 따른 통기저항지수의 변화를 도시한 그래프도이다.A) b) of FIG. 5 is a graph showing the change in the airflow resistance index according to the change in the blowing energy obtained in the ventilation control method in the blast furnace of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>       <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10.... 풍구 프로브(Tuyere Probe)10 .... Tuyere Probe

12.... 랜스 20.... 부하측정장치12 ... Lance 20 ... Load measurement device

30.... 변위측정장치 40.... 노트북 컴퓨터30 .... Displacement Measurement Device 40 .... Notebook Computer

100... 고로 103... 광석100 ... blast furnace 103 ... ore

105... 코크스 107... 용선105 ... Coke 107 ... Charter

108... 슬래그 110... 출선구 108 ... slag 110 ... exit                 

112... 풍구 120... 연소대112 ... Blowhole 120 ... Burning zone

130... 노심 130 ... Core

본 발명은 고로 하부의 통기성을 향상시키기 위한 고로 운전방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 송풍조건의 변화에 따른 노심 충전층의 구조변화를 해석하고, 실제 고로의 통기성 변화를 분석함으로서, 고로내 통기성을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라서 안정적으로 고로조업을 수행할 수 있도록 하는 고로 내 통기성 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace operation method for improving the air permeability of the bottom of the blast furnace, and more specifically, by analyzing the structural change of the core packed bed according to the change in the blowing conditions, and analyzing the air permeability change of the actual blast furnace, The present invention relates to a method for controlling ventilation in a blast furnace that can be improved and, accordingly, enables stable operation of the blast furnace.

제철산업에서 고로는 노정에서 장입된 철광석을 하부에서 공급되는 열풍에 의해 환원시켜, 용선을 생산하는 고온고압의 반응기이다. In the steel industry, the blast furnace is a high-temperature, high-pressure reactor for producing molten iron by reducing the iron ore charged from the top of the furnace by hot air supplied from the bottom.

제 1도는 고로(100) 하부의 충전구조를 나타낸 것으로서, 노내부는 광석(103)과 코크스(105)로 가득 채워져 있고, 이 코크스(105) 사이의 공극을 통해 용선(107)과 슬래그(108)가 적하하여 출선구(110)를 통해 노외로 배출되게 된다. 풍구(112)를 통해 인입된 약 1200℃, 5기압의 열풍은 풍구(112) 선단에서 공동을 형성하며 환원가스를 발생시키는 데, 이 연소공간을 연소대(120)라 하며 풍구(112) 선단으로부터 연소대(120) 끝부분까지의 거리를 연소대(120) 심도라 정의하고 있다. 1 shows the filling structure under the blast furnace 100, the furnace interior is filled with ore 103 and coke 105, the molten iron 107 and the slag 108 through the air gap between the coke 105 ) Is dropped into the outside of the furnace through the outlet 110. Hot air of about 1200 ° C. and 5 atmospheres introduced through the tuyere 112 forms a cavity at the tip of the tuyere 112 and generates reducing gas. This combustion space is referred to as the combustion zone 120 and the tip of the tuyere 112. The distance from the end of the combustion zone 120 to the combustion zone 120 is defined as the depth of the combustion zone 120.

연소대(120)는 고로(100)로의 열과 가스공급을 지배하는 반응장으로서 조업에서 중요하게 관리되고 있는 인자이다. 그리고, 연소대(120)보다 더 노 중심쪽에 위치한 코크스(105) 충전층을 통상적으로 노심(130)의 코크스층(또는, 노심)이라고 부르고 있다. The combustion zone 120 is a factor that is important in operation as a reaction field that governs the heat and gas supply to the blast furnace 100. And, the coke 105 filling layer located closer to the furnace center than the combustion zone 120 is commonly referred to as the coke layer (or core) of the core 130.

대개 용선(107)과 슬래그(108)는 풍구(112) 앞 1∼2.5m 이내의 영역을 통해 대부분 적하한다고 알려져 있으므로, 이 부분에서의 노심(130)의 코크스(105) 충전상태가 용융물 배출을 좌우하는 중요한 인자가 된다.In general, the molten iron 107 and the slag 108 are known to be dripped most of the area within 1 to 2.5 m in front of the tuyere 112, so the coke 105 filled state of the core 130 at this portion prevents melt discharge. This is an important factor.

고로(100) 내부의 융착대(132)에서 용융되어 적하하는 용선(107) 및 슬래그(108)는 코크스(105) 충전층을 통과하여 출선구(110)로 배출되게 되며, 풍구(112)로 공급된 고온의 열풍도 이 노심(130) 충전층을 통과하여 노정으로 배출되게 된다. The molten iron 107 and slag 108 melted and dripped at the fusion zone 132 inside the blast furnace 100 are discharged to the outlet 110 through the coke 105 packed bed, and to the tuyere 112. The supplied high temperature hot air also passes through the core 130 packed bed and is discharged to the top.

만약, 노심(130)의 코크스층이 미연소 미분탄이나 분화된 코크스(105) 등으로 인해 공극율이 저하된다면, 고온가스의 노심(130)으로의 통과량이 저감되어 노심(130)온도 저하가 일어나며, 용융물 유동성 저하에 의한 출선지연 등의 조업불안정을 초래한다. If the coke layer of the core 130 is lowered due to the unburned pulverized coal or the differentiated coke 105, the amount of passage of the hot gas into the core 130 is reduced, thereby lowering the core 130 temperature. It causes unstable operation such as delay in departure due to deterioration of melt fluidity.

따라서, 안정적인 고로(100)조업을 수행하기 위해서는 노심(130)의 코크스(105)층의 충전상태를 정확히 판단하여 적정 조업조치를 취하여 통기성을 양호하게 유지하는 것이 필수적이다. Therefore, in order to perform stable blast furnace 100 operation, it is essential to accurately determine the state of charge of the coke 105 layer of the core 130 and take appropriate operation measures to maintain good ventilation.

상기 노심(130)의 코크스(105) 층 구조를 파악하기 위해 고로(100) 조업시에 풍구(112) 상부위치인 보쉬부에서 연소대(120) 상단부분으로 추력 측정장치가 장착된 존데(Sonde)를 고로(100) 내부로 삽입하는 방법이 일본국 특개평10-192122호에 제시되어 있다. Sonde equipped with a thrust measuring device from the Bosch part of the upper part of the tuyere 112 to the upper portion of the combustion zone 120 during operation of the blast furnace 100 to grasp the coke 105 layer structure of the core 130. ) Is described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-192122.

하지만, 이 방법은 존데가 경사진 방향에서 삽입되기 때문에 반경방향의 충전상태 를 분석하기는 어렵고, 노심(130)의 코크스(105)를 채취할 수 없기 때문에 실제 결과의 피드백(feedback)을 통한 정밀도 향상을 기하기가 어렵다. 따라서, 실제 조업에서는 노심(130)의 코크스(105) 층의 온도를 높여서 통기성을 증가시키기 위한 목적으로 송풍유속을 증가시키는 조업방식이 사용되기도 한다. However, this method is difficult to analyze the radial state of charge because the sonde is inserted in the inclined direction, and since the coke 105 of the core 130 cannot be collected, the accuracy through feedback of the actual result is obtained. Difficult to improve Therefore, in an actual operation, an operation method of increasing the blowing flow rate may be used for the purpose of increasing the temperature of the coke 105 layer of the core 130 to increase breathability.

이 방법은 송풍에너지의 증가에 의해 연소대(120)의 심도를 증가시켜, 노심(130) 까지의 전열량을 늘리려는 목적으로 수행되는 방법이다. 그러나 이 방법은 풍구(112)의 레벨 코크스(105)의 강도가 충분히 커서 증가된 송풍에너지를 견딜만한 경우에는 그 효과가 있지만, 그렇지 못한 경우에는 오히려 코크스(105)의 선회운동 활성화에 의한 코크스(105) 분화가 촉진되어 분코크스(105)의 발생량을 증가시킨다. 따라서, 원래 의도와는 반대로 고온가스의 통기성이 저하시켜 조업을 불안정화시키는 결과를 초래한다. This method is a method performed to increase the depth of the combustion zone 120 by increasing the blowing energy, to increase the amount of heat transfer to the core (130). However, this method has an effect when the strength of the level coke 105 of the tuyere 112 is large enough to withstand the increased blowing energy, but when it is not, the coke by activation of the turning motion of the coke 105 is rather effective. 105) Differentiation is promoted to increase the amount of generated coke 105. Therefore, contrary to the original intention, the air permeability of the hot gas is lowered, resulting in destabilization of operation.

한편, 종래의 또 다른 운전방식으로는 일본국 특개평 제2000-192122호에 도시된 바와 같이, 풍구(112) 내면의 형태를 수축-확대형으로 개조하여 이 수축-확대부의 내경비율을 조정함에 의해 연소대(120)의 형상 제어 및 압손을 저하시킬 수 있다고 보고하고 있다. 이 방법은 새로운 시도이기는 하지만 연소대(120)의 심도 증가의 효과는 미미하고, 풍구(112)의 형상이 복잡하여 제조가 어려운 문제점이 있었다.On the other hand, as another conventional operation method, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-192122, the shape of the inner surface of the tuyere 112 is adapted to shrink-enlarge to adjust the inner ratio of the contraction-enlarged portion. It is reported that the shape control and the pressure loss of the combustion zone 120 can be reduced by this. Although this method is a new attempt, the effect of increasing the depth of the combustion zone 120 is insignificant, and the shape of the tuyere 112 is complicated, which makes it difficult to manufacture.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 송풍조건이 변화에 따른 노심 충전층의 구조변화를 해석하고, 실제 고로의 통기성 변화를 분석함으로서, 고로내 통기성을 향상시킬 수 있는 방안을 도출하여 안정적으로 고로조업을 수행할 수 있도록 하는 고로 내 통기성 제어방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above conventional problems, the purpose is to improve the ventilation in the blast furnace by analyzing the structural change of the core filling layer according to the change in the blowing conditions, and the change in the air permeability of the actual blast furnace It is to provide a ventilation control method in the blast furnace to derive a plan that can perform the blast furnace operation in a stable manner.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 송풍조건에 따른 노저 충전구조의 변화를 측정하고, 실제 고로 통기성과의 상관분석을 통해 통기성을 양호하게 유지하면서 용선 생산을 안정적으로 할 수 있는 고로 내 통기성 제어방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is to measure the change in the filling structure of the furnace according to the blowing conditions, and through the correlation analysis of the actual blast furnace ventilation characteristics while maintaining the air permeability good blast furnace in the blast furnace In the breathable control method,

풍구 프로브의 랜스 후단에 로드셀을 이용한 부하측정장치를 장착하고, 상기 프로브 랜스의 전진시에 그 후단에 직접 전달되는 부하를 검출하는 단계; Mounting a load measuring device using a load cell at a rear end of the tuyere probe, and detecting a load transmitted directly to the rear end when the probe lance is advanced;

상기 프로브 랜스의 후단에 랜스의 전진에 따라서 인출되어지는 와이어의 증감길이를 전기적 신호로 변환하여 변위를 측정할 수 있는 변위측정장치를 장착하고, 상기 프로브 랜스의 전진시에 랜스 진입속도를 측정하는 단계;및 At the rear end of the probe lance is equipped with a displacement measuring device capable of measuring the displacement by converting the increase and decrease length of the wire drawn out in accordance with the advance of the lance into an electrical signal, and measures the lance entry speed when the probe lance is advanced Step; and

상기 부하측정장치로 부터의 부하 측정값및 랜스 진입속도를 실시간으로 분석하여 이 부하 측정값이 급증하고, 진입속도가 급감하는 위치로 부터 노내 통기성 불량구역을 판단하여 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어하는 단계;를 포함하는 특징으로 하는 고로 내 통기성 제어방법을 마련함에 의한다. The load measured value from the load measuring device and the lance entry speed are analyzed in real time, and the load measured value is rapidly increased, and the air permeability bad zone is judged from the position where the entry speed is rapidly reduced and blown according to the strength of the coke charged. By controlling the energy in the optimum range; by providing a ventilation control method in the blast furnace comprising a.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명에 따른 고로 내 통기성 제어방법은 랜스 진입속도를 실시간으로 분석하여 이 부하 측정값이 급증하고, 진입속도가 급감하는 위치로 부터 노내 통기성 불량구역을 판단하여 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어함으로써, 고로내 통기성을 향상시키고, 고로 조업을 안정화할 수 있는 것이다. Ventilation control method in the blast furnace according to the present invention analyzes the lance entry speed in real time to increase the load measurement value, and determine the ventilation area in the furnace from the position where the entry speed decreases rapidly blown energy in accordance with the strength of the coke charged By controlling the to an optimum range, it is possible to improve the ventilation in the blast furnace and to stabilize the blast furnace operation.                     

제 2 도는 본 발명에서 사용되는 풍구 프로브(Tuyere Probe)(10)의 개략도로서, 종래의 코크스(105) 샘플링 기능도 수행하면서, 노내 충전구조 해석을 할 수 있도록 풍구 프로브(10)의 랜스(12) 후단에 로드셀을 이용한 부하측정장치(20)를 장착하고, 랜스(12)의 삽입길이를 측정할 수 있는 변위측정장치(30)를 설치하고 있다. 2 is a schematic diagram of the tuyere probe 10 used in the present invention, while performing the conventional coke 105 sampling function, the lance 12 of the tuyere probe 10 so as to analyze the filling structure in the furnace. A load measuring device 20 using a load cell is mounted at the rear end, and a displacement measuring device 30 capable of measuring the insertion length of the lance 12 is provided.

상기에서 로드셀은 중심이 빈 원통형의 구조를 갖는 것이고, 샘플링 랜스(12)의 후단에 가하는 힘을 직접 전달받을 수 있도록 하는 것이며, 최대 20톤 까지의 하중을 견디도록 설계된 것이다. In the above, the load cell has a hollow cylindrical structure, and is capable of directly receiving the force applied to the rear end of the sampling lance 12 and is designed to withstand a load of up to 20 tons.

그리고, 상기 랜스(12)의 후단에 구비된 변위측정장치(30)는 랜스(12)의 전진에 따라서 인출되어지는 와이어의 증감길이를 전기적 신호로 변환하여 변위를 측정할 수 있는 것이며, 최대 측정거리는 5.6m이다. 그리고 측정된 힘과 변위값은 A/D 변환기(미도시)를 통해 디지탈 신호로로 변환되어 노트북 컴퓨터(40)에 실시간으로 저장되게 구성한 것이다.In addition, the displacement measuring device 30 provided at the rear end of the lance 12 may measure the displacement by converting the increase and decrease length of the wire drawn out according to the advancement of the lance 12 into an electrical signal, and measure the maximum measurement. The distance is 5.6m. The measured force and displacement values are converted into digital signals through an A / D converter (not shown) and stored in the notebook computer 40 in real time.

그리고, 본 발명에 의하면 풍구 프로브(10)의 랜스(12) 후단에 장착된 부하측정장치(20)를 이용하여 상기 프로브 랜스(12)의 전진시에 그 후단에 직접 전달되는 부하를 검출하는 단계가 이루어진다. 동시에 상기 프로브 랜스(12)의 후단에 마련된 변위측정장치(30)를 통하여 랜스(12)의 전진에 따라서 인출되어지는 와이어의 증감길이를 전기적 신호로 변환하여 프로브 랜스(12)의 전진시에 랜스(12) 진입속도를 측정하는 단계가 이루어지는 것이다.And, according to the present invention by using the load measuring device 20 mounted to the rear end of the lance 12 of the tuyere probe 10, detecting the load transmitted directly to the rear end when the probe lance 12 is advanced Is done. At the same time, through the displacement measuring device 30 provided at the rear end of the probe lance 12, the length of the wire drawn out in accordance with the advance of the lance 12 is converted into an electrical signal, so that the lance at the time of the advance of the probe lance 12 is transformed. (12) The step of measuring the entry speed is made.

이와 같이, 본 발명에 따른 고로(100) 휴풍시의 풍구 프로브(10)의 분석결과에 의하면, 고로(100) 하부의 코크스(105) 충전상태는 연소대(120)영역에서는 덜 치밀하 고, 연소대(120)가 끝나고 노심(130)이 시작되는 지점부터 분체가 쌓이기 시작하여 치밀한 상태로 된다. As such, according to the analysis results of the tuyere probe 10 during the blast furnace 100 according to the present invention, the coke 105 in the lower part of the blast furnace 100 is less dense in the combustion zone 120 region, From the point where the combustion zone 120 ends and the core 130 starts, the powder begins to accumulate and becomes dense.

따라서, 랜스(12)를 풍구(112) 선단부로부터 삽입하면, 연소대(120) 영역을 통과시에는 낮은 삽입저항으로 인해 랜스(12)에 가해지는 부하(load)값이 적고, 노심(130)에 도달한 시점부터는 부하값이 상승하기 시작하는 것이다. Therefore, when the lance 12 is inserted from the tip of the tuyere 112, the load value applied to the lance 12 is small due to the low insertion resistance when passing through the combustion zone 120 region, and thus the core 130 is formed. The load value starts to rise from the point when it reaches.

또한, 랜스(12)를 밀어 넣어주는 추진력을 일정하게 하면 랜스(12)의 진입속도가 연소대(120)에서는 삽입저항이 적기 때문에 빠르고, 충전상태가 치밀한 구역을 접한 시점부터는 느려지기 시작하는 것이다. 따라서, 랜스(12)에 가해지는 힘 및 랜스(12) 삽입속도의 변화를 측정함으로써 노심(130)상태를 판단할 수 있다. In addition, if the propulsion force for pushing the lance 12 is made constant, the entry speed of the lance 12 is fast because the insertion resistance is small in the combustion zone 120, and starts to slow down from the point of contact with an area with a dense state of charge. . Therefore, the state of the core 130 can be determined by measuring the change in the force applied to the lance 12 and the insertion speed of the lance 12.

이와 같이 랜스의 부하와 전진 속도의 측정이 완료되면, 상기 부하 측정값및 랜스 진입속도를 실시간으로 분석하여 이 부하 측정값이 급증하고, 진입속도가 급감하는 위치로 부터 노내 통기성 불량구역을 판단하여 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어하는 단계가 이루어지는 것이다.When the measurement of the load and the forward speed of the lance is completed as described above, the load measurement value and the lance entry speed are analyzed in real time to determine that the load measurement value is rapidly increased, and to determine a poor ventilation area in the furnace from the position at which the entry speed decreases. The blowing energy is controlled to an optimum range according to the strength of the coke charged.

한편, 본 발명은 상기 부하측정장치(20)로 부터의 부하 측정값및 랜스(12) 진입속도를 실시간으로 분석하여 이 부하 측정값이 급증하고, 진입속도가 급감하는 위치로 부터 노내 통기성 불량구역을 판단하여 최적 풍구(112) 경을 선정 및 설치하는 단계를 추가 포함한다.Meanwhile, the present invention analyzes the load measurement value from the load measuring device 20 and the entry speed of the lance 12 in real time, so that the load measurement value increases rapidly and the in-vehicle breathability bad zone from the position where the entry speed decreases rapidly. Determining and further comprising the step of selecting and installing the optimum tuyere 112 diameter.

제 3도에는 본 발명에 의해서 고로 코크스(105)의 샘플링을 수행할 때의 랜스(12)의 순간 진입속도(dx/dt)의 변화가 풍구(112)로부터의 거리에 따라 도시되어 있다.3 shows the change in the instantaneous entry speed (dx / dt) of the lance 12 when sampling the blast furnace coke 105 according to the invention according to the distance from the tuyere 112.

여기서, 한 개의 풍구(112)는 직경이 120㎜, 다른 한 풍구(112)는 130㎜인 경우로 서 서로의 진입속도 변화가 크게 차이가 남을 볼 수 있다. Here, one tuyere 112 has a diameter of 120mm, the other tuyere 112 is 130mm in the case of a change in the entry speed of each other can be seen to be significantly different.

상기에서 130Φ풍구(112)를 사용한 곳에서는 깊이가 약 3.5m까지 랜스(12)가 진입하였고, 진입속도도 상대적으로 높게 나타난 반면, 120Φ풍구(112)를 사용시에는 랜스(12) 진입깊이도 약 2.8m정도까지만 들어갔으며 약 1m 이상지점부터는 랜스(12)의 진입속도가 급격히 감소한 것을 볼 수 있다. Where the 130Φ blowhole 112 is used in the place where the lance 12 has entered the depth up to about 3.5m, the entry speed is also relatively high, while when using the 120Φ blowhole 112 the depth of entry of the lance 12 is also about Only about 2.8m was entered, and from about 1m or more, the entry speed of the lance 12 can be seen to decrease rapidly.

이것은 120Φ풍구(112)를 사용한 경우에 그 앞부분에서의 노심(130) 코크스층이 아주 치밀하게 구성되어 있다는 것을 의미하고, 따라서 이런 조건에서는 가스 통기성이 매우 불량해질 것으로 예측할 수 있다.This means that the core 130 coke layer in the front part is very dense when the 120Φ air vent 112 is used, and therefore, it can be expected that the gas breathability will be very poor under such conditions.

제 4 도는 제 3 도에서 보인 결과를 수치계산으로 검증하기 위해, 120Φ및 130Φ풍구(112)를 혼용해서 조업중인 고로(100)를 대상으로 풍구(112)선단부를 통과하는 가스유량과 가스유속을 구한 것이다. FIG. 4 shows the gas flow rate and the gas flow rate passing through the tip of the tuyere 112 for the blast furnace 100 in operation by mixing 120Φ and 130Φ tuyeres 112 in order to verify the result shown in FIG. I got it.

검출된 가스 유속은 2가지 경우 모두 동일수준으로 계산되지만, 가스유량의 경우 120Φ풍구(112)의 경우가 130Φ풍구(112)에 비해 약 14% 정도나 적은 것을 볼 수 있다. 이것은 가스가 풍구(112)를 통과할 때 압력저항이 많이 걸리는 120Φ풍구(112)를 통과하기 보다는 압력저항이 덜 걸리는 130Φ풍구(112)를 통해 우선적으로 인입되려는 유체의 특성 때문에 발생하는 현상이다. Although the detected gas flow rate is calculated at the same level in both cases, it can be seen that the gas flow rate is about 14% less than that of the 120Φ air vent 112. This is a phenomenon that occurs due to the characteristics of the fluid to be preferentially drawn through the 130Φ blowhole 112 that takes less pressure resistance than passing through 120Φ blowhole 112, which is a high pressure resistance when the gas passes through the blowhole 112.

한편, 고로(100)내에서의 노심(130) 충전층의 구조는 송풍에너지에 의해 크게 좌우된다. 송풍에너지는 mv2/(2x9.8)로 계산되는 항목으로서, 여기서, m은 가스질량, v는 가스유속을 의미한다. On the other hand, the structure of the core 130 filling layer in the blast furnace 100 depends largely on the blowing energy. The blowing energy is an item calculated as mv 2 /(2×9.8), where m is the gas mass and v is the gas flow rate.

상기의 120Φ 내지 130Φ풍구(112)의 경우의 송풍에너지를 비교하면, 120Φ의 경우가 약 13% 정도 송풍에너지가 적은 것을 알 수 있다. 이로 인해 연소대(120)의 심도 자체가 짧아지고, 노 중심부로의 전열량이 감소하여 온도가 저하하면서 통기/통액성이 낮아진 것으로 해석된다. Comparing the blowing energy in the case of the 120 Φ to 130 Φ air vent 112, it can be seen that the blowing energy is about 13% less in the case of 120 Φ. As a result, the depth itself of the combustion zone 120 is shortened, and the amount of heat transfer to the center of the furnace is reduced, and it is interpreted that the air permeability / permeability decreases while the temperature decreases.

따라서, 주기적으로 랜스(12) 진입속도의 측정에 의해 노심(130) 충전상태를 파악하고, 적정한 직경을 갖는 풍구(112)를 원주방향별로 설치하여 송풍에너지를 최적으로 관리하여 통기성을 양호하게 유지하여야 한다.Therefore, the state of filling the core 130 is periodically determined by measuring the entry speed of the lance 12, and a vent hole 112 having an appropriate diameter is installed for each circumferential direction to optimally manage the blowing energy to maintain good ventilation. shall.

제 5 도는 송풍에너지 변화에 따른 고로(100)내 통기저항지수를 그린 것이다. 통기저항지수란 (송풍압력2-노정압력2)/(보쉬가스량)1.7로 계산되며, 여기서 압력은 절대압으로서 단위는 g/㎠, 보쉬가스량의 단위는 N㎥/min이다. 즉, 통기저항지수가 높다는 것은 고로(100)내에서 압력손실이 많이 걸려서 통기성이 나쁘다는 것을 의미하는 것이다. 5 is a drawing of the ventilation resistance index in the blast furnace 100 according to the change in the blowing energy. The ventilation resistance index is calculated as (blow pressure 2 -nominal pressure 2 ) / (bosch gas amount) 1.7 , where the pressure is absolute pressure and the unit is g / cm 2 and the unit of bosch gas amount is Nm 3 / min. In other words, the high airflow resistance index means that the pressure loss is high in the blast furnace 100 and the airflow is bad.

상기에서 노내 통기성을 유지하기 위해서는 송풍에너지를 적정하게 유지하여야 함을 설명하였다. 이의 배경으로는 노내에 장입된 코크스(105)의 강도가 높다면 송풍에너지를 증가시켜 노내로의 가스통과량 및 전열량 증대에 의해 노내 통기성을 향상시킬 수 있지만, 반대로 노내 코크스(105)의 강도가 낮다면 송풍에너지 증가에 의해 코크스(105)의 분화가 촉진되어 오히려 통기성이 악화되는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. In order to maintain the ventilation in the furnace, it was explained that the blowing energy should be properly maintained. In the background of this, if the strength of the coke 105 charged in the furnace is high, the ventilation energy in the furnace can be improved by increasing the blowing energy and increasing the amount of gas passing through the furnace and the heat transfer, whereas the strength of the furnace coke 105 is increased. If it is low, it is because the differentiation of the coke 105 is promoted by the increase of the blowing energy, rather the phenomenon that the air permeability may deteriorate.

따라서, 장입코크스(105)의 강도에 따라 송풍에너지의 관리범위가 틀려야 한다는 것을 예측할 수 있다. 장입코크스(105)의 냉간강도(DI)가 87.3 이상인 경우, 도 5a)에 도시된 바와 같이, 송풍에너지를 증가시킴에 따라 통기성이 향상되는 것을 볼 수 있다. 따라서, 고로(100) 노정으로 장입되는 장입코크스(105)의 냉간강도(DI)를 87.3이상으로 관리하고, 송풍에너지를 12000∼13000㎏ㆍm/s 범위로 제어함으로써, 노내 통기성을 양호하게 유지하고 용선(107) 생산량을 안정적으로 증대시킬 수 있는 것이다.Therefore, it can be predicted that the management range of the blowing energy should be different according to the strength of the charging coke 105. When the cold strength DI of the charging coke 105 is 87.3 or more, as shown in FIG. 5A, it can be seen that air permeability is improved by increasing the blowing energy. Therefore, by maintaining the cold strength (DI) of the charging coke 105 to be charged into the blast furnace 100 to 87.3 or more, and controlling the blowing energy in the range of 12000 ~ 13000kg · m / s, good ventilation of the furnace is maintained And the molten iron 107 will be able to stably increase the production.

하지만, 냉간강도(DI)가 87.3 이하인 도 5b)에 도시된 경우에는 송풍에너지 증가에 따라 통기성이 소폭 저하하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 장입되는 코크스(105)의 강도를 검사한 후, 그에 맞는 송풍에너지 범위에서 조업을 하면 통기성을 양호하게 유지하면서 용선(107)을 안정적으로 생산할 수 있다. However, if the cold strength (DI) is shown in Figure 5b) 87.3 or less, it can be seen that the air permeability slightly decreases as the blowing energy increases. Therefore, after inspecting the strength of the charged coke 105, and operating in the range of blowing energy according to it, it is possible to stably produce the molten iron 107 while maintaining good breathability.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 풍구를 통한 코크스 샘플링 랜스(12)를 이용하여 송풍조건 변동에 따른 노심(130) 충전층의 구조를 정밀하게 추정할 수 있으며, 이에 따라 통기성을 양호하게 하는 적정 풍구(112)경을 선정할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to accurately estimate the structure of the core 130 packed bed according to the fluctuation of the blowing conditions using the coke sampling lance 12 through the tuyere, thereby providing a good ventilation The aperture 112 may be selected.

또한, 장입되는 코크스(105)의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어함으로써, 고로(100)내 통기성을 향상시키고, 고로(100) 조업을 안정화할 수 있는 등의 효과가 있다.

In addition, by controlling the blowing energy in the optimum range according to the strength of the coke 105 is charged, there is an effect such as to improve the ventilation in the blast furnace 100, stabilize the operation of the blast furnace 100.

Claims (3)

송풍조건에 따른 노저 충전구조의 변화를 측정하고, 실제 고로 통기성과의 상관분석을 통해 통기성을 양호하게 유지하면서 용선 생산을 안정적으로 할 수 있는 고로 내 통기성 제어방법에 있어서,In the blast furnace air permeability control method that can measure the change in the filling structure of the furnace according to the blowing conditions and maintain the air permeability while maintaining a good ventilation through the correlation analysis with the actual blast furnace air permeability, 풍구 프로브(10)의 랜스(12) 후단에 로드셀을 이용한 부하측정장치(20)를 장착하고, 상기 프로브 랜스(12)의 전진시에 그 후단에 직접 전달되는 부하를 검출하는 단계; Mounting a load measuring device (20) using a load cell at a rear end of the lance (12) of the tuyere probe (10), and detecting a load transmitted directly to the rear end when the probe lance (12) is advanced; 상기 프로브 랜스(12)의 후단에 랜스(12)의 전진에 따라서 인출되어지는 와이어의 증감길이를 전기적 신호로 변환하여 변위를 측정할 수 있는 변위측정장치(30)를 장착하고, 상기 프로브 랜스(12)의 전진시에 랜스(12) 진입속도를 측정하는 단계;및 At the rear end of the probe lance 12 is equipped with a displacement measuring device 30 that can measure the displacement by converting the increase and decrease length of the wire drawn out in accordance with the advance of the lance 12 into an electrical signal, the probe lance ( Measuring the rate of entry of the lance 12 upon advancing 12); and 상기 부하측정장치(20)로 부터의 부하 측정값및 랜스(12) 진입속도를 실시간으로 분석하여 이 부하 측정값이 급증하고, 진입속도가 급감하는 위치로 부터 노내 통기성 불량구역을 판단하여 장입되는 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어하는 단계;를 포함하며,The load measurement value and load lance 12 from the load measuring device 20 are analyzed in real time, and the load measurement value is rapidly increased, and the air permeability defective zone is charged from the position where the entry speed is rapidly reduced. And controlling the blowing energy to an optimum range according to the strength of the coke. 상기 프로브 랜스(12)의 진입속도를 측정하는 단계 후 상기 부하측정장치(20)로부터의 부하 측정값 및 랜스(12) 진입속도를 실시간으로 분석하여 부하 측정값이 급증하고 진입속도가 급감하는 위치로부터 상기 노내 통기성 불량구역을 판단하여 최적 풍구(112) 경을 선정 및 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 내 통기성 제어방법.After measuring the entry speed of the probe lance 12, the load measurement value from the load measuring device 20 and the entry speed of the lance 12 are analyzed in real time to increase the load measurement value and the entry speed decreases rapidly. The air permeability control method of the blast furnace further comprises the step of selecting and installing the optimum air hole (112) diameter by determining the in-vehicle ventilation poor zone. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 코크스의 강도에 따라 송풍에너지를 최적의 범위로 제어하는 단계는 고로(100) 노정으로 장입되는 장입코크스(105)의 냉간강도(DI)를 87.3 ~ 100%로 관리하고, 송풍에너지를 12000∼13000㎏ㆍm/s 범위로 제어함으로써, 노내 통기성을 양호하게 유지하고 용선 생산량을 안정적으로 증대시키는 것임을 특징으로 하는 고로 내 통기성 제어방법.According to claim 1, The step of controlling the blowing energy in the optimum range according to the strength of the coke is to manage the cold strength (DI) of the charging coke 105 charged to the blast furnace 100 to 87.3 ~ 100% And controlling the blowing energy in the range of 12000 to 13000 kg · m / s, thereby maintaining the furnace air permeability and stably increasing the amount of molten iron.
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