KR101032503B1 - Method for Last Blow Working of Blast Furnace - Google Patents
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Abstract
제철공장의 고로(Blast Furnace) 특히, 대형 고로의 개,보수를 위한 노내의 용융물을 최대한 배출 가능하게 하는 고로 종풍 조업방법이 제공된다.Blast Furnace in Steel Plants In particular, a blast furnace longitudinal wind operation method is provided that enables the maximum discharge of melt in the furnace for the repair and repair of large blast furnaces.
상기 고로 종풍 조업방법은, 고로 종풍 조업시 통기성을 확보토록 철광석과 중괴 코크스를 장입하는 단계;와, 종풍조업 말기지점까지 노정압력을 일정하게 유지시키면서 감척을 수행하는 단계;와, 감척이 완료된 시점에서 고로에 가압용 코크스를 장입하는 단계; 및, 장입된 가압용 장입물에 풍량을 일정하게 유지하면서 노정압력을 증가시키는 단계를 포함하여 구성된다.The blast furnace blast operation method, the step of charging the iron ore and lump coke to ensure breathability during blast furnace blast operation; and performing the detoxification while maintaining the constant pressure to the end point of the blast blast operation; and, the point of completion Charging the pressurized coke to the blast furnace in the; And increasing the top pressure while maintaining a constant air volume in the charged pressurized charge.
이와 같은 본 발명에 의하면, 고로 폭발과 같은 안전사고를 예방하는 상태에서, 기존에 사용된 규석과 같은 코크스가 아닌 다른 가압용 장입물의 사용을 배제하고 노내의 용융물을 최대한 배출 가능하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, in the state of preventing a safety accident such as blast furnace explosion, an improved effect of maximizing the discharge of the melt in the furnace, excluding the use of pressurized charges other than coke, such as silica used previously Can be obtained.
고로 개,보수, 종풍조업, 노정압력, 풍량, 가압용 장입물 Blast furnace opening, repair, vertical wind operation, top pressure, air flow, pressurizing
Description
본 발명은 제철공장의 고로(Blast Furnace) 특히, 대형 고로의 개,보수를 위한 종풍 조업방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종풍 조업시 먼저 통기성 확보를 통하여 허용압손이 관리기준에 만족하도록 함으로써, 고로 폭발과 같은 안전사고를 예방하는 상태에서, 기존에 사용된 규석과 같은 코크스가 아닌 다른 가압용 장입물의 사용을 배제하되 풍량과 노정압력을 통한 가압으로 노내의 용융물을 최대한 배출 가능하게 한 고로 종풍 조업방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace operation method for opening and repairing a blast furnace of a steel mill, in particular, a large blast furnace, and more specifically, by allowing the permissible pressure loss to satisfy the management standards through securing ventilation first, In order to prevent safety accidents such as blast furnace explosions, blast furnace blasts are allowed to discharge the melt in the furnace as much as possible by eliminating the use of pressurized charges other than coke, such as conventionally used silica. It relates to a method of operation.
일반적으로 고로조업은 도 1에서 도시한 바와 같이, 고로(100)의 상부로부터 장입물(110) 즉, 철광석과 코크스를 노내에 장입하고, 노 하부에 설치되는 풍구(120)를 통해 고온의 열풍을 불어 넣어 노내에서 환원,용융 반응을 구현하여 용선을 생산하게 된다.In general, the blast furnace operation, as shown in Figure 1, charging the
이때, 고로(100)에 장입되는 철광석 및 코크스의 장입물(110)은 노하부에서 코크스 연소 및 철광석의 환원용융에 따라 노하부로 강하하면서 발생되는 노체 내부 연와와의 마찰작용이나, 고로 하부에서 코크스의 연소, 철광석의 용융환원 과정 중에 발생된 가스가 고로 상부로 배출되기 위하여 상승하면서 노체 연와 표면과 접 촉시에 발생되는 화학적 침식반응에 의해 고로(100)의 노체 내부에 설치되는 내화연와는 손상을 받게 된다.At this time, the iron ore and the coke charges (110) charged in the
한편, 노저부(102)는 크게 노저 측벽부(102a)와 노저 바닥부(102b)로 구분되며, 상당량의 용융물(110')이 생성되고 출선구(104)를 통해 노외로 배출되는 장소로서 내부 연와의 침식이 가장 빨리 발생되고, 이와 같은 노저부 연와의 침식은 고로의 수명을 결정하게 된다.On the other hand, the
따라서, 노저부 연와의 침식이 지속적으로 진행되어 연와의 잔존(건전한 연와의 존재범위)이 500㎜에 도달되면 고로 개, 보수가 진행되고, 이때 고로의 종풍조업이 실시되는 것이다.Therefore, when the erosion of the bottom of the furnace continually progresses and the residual (warm range of the healthy duct) reaches 500 mm, the blast furnace is opened and repaired, and the longitudinal wind operation of the blast furnace is performed.
즉, 고로 종풍조업은 고로(100)의 개,보수에 앞서서 고로 조업을 종료시키는 최종 휴풍 조업단계로서, 고로의 해체 및 철거작업을 원활하게 진행될 수 있도록 노내 용융물을 완전히 배출시키고, 장입물의 레벨(도 2의 L1)을 감척시키는 휴풍 조업을 의미한다.In other words, the blast furnace vertical wind operation is the final shelter operation step of terminating the blast furnace operation prior to the opening and repair of the
이와 같은 고로 종풍조업이 중요한 이유는 고로 휴풍시 노저부에 고여있는 용융물(110') 즉, 용선과 슬래그를 최대한 배출해야, 고로 개보수 기간을 단축시킬 수 있다. The reason why such blast furnace vertical operation is important is to discharge the
한편, 단계적인 감축을 통한 단순한 종풍 조업방법은 노저부의 잔존물량(용융물)과 노저부에 존재하는 코크스(112)의 공극율이 23% 수준으로서, 이와 같은 공극율을 더 낮추는 것을 통하여 노내 용융물의 노외 배출량을 증가시키는 방법이 요구되어 왔다.On the other hand, the simple vertical wind operation method through the step reduction is the residual amount (melt) of the bottom part and the porosity of the
그런데, 본 발명의 출원인이 국내 출원하여 공개된 공개특허 제2003-0097538호에서는 노저부 용융물(110')을 더 감소시키는 종래의 고로 종풍 조업방법이 개시되고 있다.However, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0097538, filed by the applicant of the present invention, a conventional blast furnace vertical wind operation method for further reducing the bottom melt 110 'is disclosed.
예컨대, 도 3에서 다음에 상세하게 설명하는 본 발명과 대비하여 도시한 상기 공개특허에서 개시된 종래의 경우, 고로(100) 내부를 단계적으로 감척한 다음, 출선구(104)를 단계적으로 폐쇄하여 노저부 용융물(110')의 배출을 종료하기 전 단계에서, 풍구(120)를 통한 풍량을 확인하고 노정압력을 일정하게 유지하며, 도 2와 같이 장입물 감척 레벨 'L1'이 고로 노정에서 23m의 지점에 도달하게 되면, 종풍 조업용인 가압용 장입물(140) 즉, 코크스(144)외에 별도의 규석(142)을 장입하여 노저부 용융물 잔량을 최소화하는 것이었다.For example, in the related art disclosed in the above-described Patent Publication shown in FIG. 3, which is described in detail below, the
그러나, 이와 같이 상기 공개특허에서 개시된 종래의 경우, 가압용으로 장입된 코크스(142)와 규석(144)은 고로 해체작업시 혼합된 상태로 배출되기 때문에, 향후 재사용을 위한 추가의 분리작업이 필요하고, 고온의 노내 분위기에서 규석이 용융되어 노내 잔류 코크스(예를 들어 가압용 코크스(도 3의 144) 및 노심 코크스(도 1,2의 112))의 표층을 코팅하게 된다. However, in the related art disclosed in the above-described patent, the
따라서, 종풍 조업을 위하여 장입된 장입물에 고온의 용융물이 코팅되면 실제 고로 해체시 냉각시간이 지연되게 되는 문제가 발생된다.Therefore, when a high temperature melt is coated on the charge charged for the vertical wind operation, the cooling time is delayed when the blast furnace is actually dismantled.
더욱이, 감척 말기지점에서 풍량 저하에 따른 노정압력의 저하는 용융물 배출 및 채널링(Channelling)과 같은 국부적 가스류 변화를 유발할 수 있는 문제가 발생하는 것이었다.Furthermore, at the end of the decay, the lowering of the top pressure due to the decrease in the air volume caused a problem that could cause local gas flow changes such as melt discharge and channeling.
이에 따라서, 본 발명의 출원인은 종래 가압용으로 고로 내부에 투입되는 규소와 같은 가압용 장입물에 의한 문제를 해소하고자 코크스 외의 별도 장입물 투입을 제거하고, 철광석과 중괴 코크스 혼합 투입을 통하여 고로내 통기성을 확보하도록 하여, 고로 폭발과 같은 안전사고를 예비하면서 안정적인 고로 종풍조업을 수행하도록 한 본 발명을 제안하게 되었다.Accordingly, the applicant of the present invention eliminates the input of a separate charge other than coke in order to solve the problem caused by the pressurized charge, such as silicon that is conventionally put into the blast furnace for the pressure, and through the mixing of iron ore and lump coke in the blast furnace In order to ensure breathability, the present invention has been proposed to perform a stable blast furnace longitudinal operation while preparing for safety accidents such as blast furnace explosion.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 종풍 조업시 먼저 통기성 확보를 통하여 허용압손이 관리기준에 만족하도록 함으로써, 고로 폭발과 같은 안전사고를 예방하는 상태에서, 기존에 사용된 규석과 같은 코크스가 아닌 다른 가압용 장입물의 사용을 배제하되 풍량과 노정압력을 통한 가압으로 노내의 용융물을 최대한 배출 가능하게 한 고로 종풍 조업방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been proposed in order to solve the conventional problems as described above, the object of the aspect is to ensure the permissible pressure loss by satisfying the management standard through ensuring the breathability at the time of vertical wind operation, in the state of preventing safety accidents such as blast furnace explosion, It is to provide a blast furnace blast operation method that allows the discharge of the melt in the furnace as much as possible by eliminating the use of pressurized charges other than coke, such as silica, which has been used previously.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 고로 종풍 조업시 통기성을 확보토록 철광석과 중괴 코크스를 장입하는 단계;As a technical aspect for achieving the above object, the present invention comprises the steps of charging iron ore and lump coke to ensure breathability during blast furnace operation;
종풍조업 말기지점까지 노정압력을 일정하게 유지시키면서 감척을 수행하는 단계;Performing deduction while maintaining the constant pressure up to the end of the vertical wind operation;
감척이 완료된 시점에서 고로에 가압용 코크스를 장입하는 단계; 및,Charging the pressurized coke to the blast furnace at the time point of completion of the reduction; And,
장입된 가압용 장입물에 풍량을 일정하게 유지하면서 노정압력을 증가시키는 단계;Increasing the top pressure while maintaining the air volume in the charged pressurized charge;
를 포함하여 구성된 고로 종풍 조업방법을 제공한다.It provides a blast furnace blast operation method configured to include.
바람직하게는, 상기 철광석과 중괴 코크스 장입단계에서, 대립 철광석과 중괴코크스를 혼합하여 장입하고, 그 다음 소립 철광석과 중괴 코크스를 혼합 장입하 는 것이다.Preferably, in the charging step of iron ore and lump coke, the mixture is charged with the mixed iron ore and lump coke, and then mixed charge the small iron ore and lump coke.
더 바람직하게는, 종풍 조업 말기지점까지 노정압력을 2,400∼2,500 g/㎠로 유지하고, 장입된 가압용 장입물에 풍량을 1900∼2300 N㎥/min으로 유지하면서 노정압력을 2,400∼2,500 g/㎠ 으로 증가시켜 1차 가압하는 것이다.More preferably, the top pressure is maintained at 2,400 to 2,500 g /
더 바람직하게는, 상기 1차 가압 후, 풍량을 1400∼1600 N㎥/min 으로 유지하면서 노정압력을 2,400∼2,500 g/㎠으로 증가시켜 2차 가압하여 노저부 용융물의 레벨을 상승시키어 배출시키는 것이다.More preferably, after the first pressurization, the top pressure is increased to 2,400-2,500 g / cm2 while maintaining the air flow rate at 1400-1600 Nm3 / min to pressurize the secondary to raise the level of the bottom melt and discharge it. .
이와 같은 본 발명에 의하면, 종풍 조업시 먼저 통기성 확보를 통하여 허용압손이 관리기준에 만족하도록 함으로써, 고로 폭발과 같은 안전사고를 예방하는 상태에서, 기존에 사용된 규석과 같은 코크스가 아닌 다른 가압용 장입물의 사용을 배제하되 풍량과 노정압력을 통한 가압으로 노내의 용융물을 최대한 배출 가능하게 하는 우수한 효과를 제공하는 것이다.According to the present invention, when the vertical wind operation to ensure that the permissible pressure loss by satisfying the management standards through ensuring the breathability, in the state of preventing safety accidents such as blast furnace explosion, other than the coke, such as conventionally used coke Excluding the use of the charges, but by providing pressure through the air flow and the top pressure provides an excellent effect to enable the maximum discharge of the melt in the furnace.
따라서, 본 발명은 고로 종풍 조업시 노하부의 용융물을 보다 빠른 시간내에 노외로 더 많이 배출할 수 있게 함으로써, 종풍 후 노저출선 작업에 대한 부담을 줄이는 것을 가능하게 하고, 노저출선 후 고로 내부 냉각을 용이하게 하고, 고로 해체도 용이하게 하는 것이다.Therefore, the present invention enables to discharge more of the melt in the bottom of the furnace during the blast furnace vertical operation to the outside of the furnace in a faster time, it is possible to reduce the burden on the bottom line operation after the blast, and to facilitate the internal cooling of the blast furnace after the bottom line It is also easy to dismantle the blast furnace.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
먼저, 고로 종풍조업은 도 2와 같이 종풍을 위한 감척작업 시작 후 단계적으로 감척(감척레벨 확인)한 다음, 풍량 및 노정압력을 확인하고, 감척레벨이 고로 노정에서 23m인 지점(예를 들어, 도 2의 L1)에 도달하게 되면 출선구(104)를 단계적으로 폐쇄한 후 노저부 용융물의 배출을 종료하고 단계적으로 휴풍작업을 수행한다.First, the blast furnace vertical wind operation is gradually reduced after the start of the reduction operation for the blast as shown in FIG. 2 (check the reduction level), and then confirm the air flow rate and the top pressure, and the reduction level is 23m from the blast furnace road (for example, When it reaches L1) of FIG. 2, the
한편, 본 발명의 고로 종풍 조업방법은, 도 3과 같이 고로 종풍 조업시 통기성을 확보토록 철광석(10)과 중괴 코크스(Nut Coke)(20)를 장입하는 단계(도 3의 'S1')와 종풍 조업 말기지점까지 노정압력을 일정하게 유지시키면서 앞에서 설명한 장입물 감척을 수행하는 단계와 감척이 고로 노정에서 장입물 레벨이 23m인 지점(도 2의 L1)에 도달하여 감척이 완료된 말기 지점에서 고로에 가압용 코크스(도 3의 144)만을 장입하는 단계 및, 장입된 가압용 장입물인 코크스에 풍량(도 4의 A 참조)을 일정하게 유지하면서 노정압력(도 4의 화살표 'F')을 증가시키는 단계를 포함하여 일 실시예적으로 구현될 수 있다.On the other hand, blast furnace blast operation method of the present invention, the step of charging the iron ore (10) and lump coke (Nut Coke) (20) to ensure breathability during blast furnace blast operation as shown in FIG. Carrying out the charging step described above while maintaining the constant pressure to the end of the bell wind operation, and the decay reaches the point where the loading level is 23m (L1 in Fig. 2) at the blast furnace, and the blast furnace is completed at the end point. Charging only the pressurized coke (144 in FIG. 3), and increasing the top pressure (arrow 'F' in FIG. 4) while maintaining a constant air flow rate (see FIG. 4A) in the loaded pressurized coke. It may be implemented in one embodiment including the step of.
따라서, 본 발명의 종풍 조업단계에서는 기존과는 다르게, 우선 통기성을 확보하여 고로 폭발과 같은 안전사고가 발생되지 않도록 허용압손을 다음에 설명하는 도 6과 같이 관리하고, 그 다음 기존에 문제가 되는 규석(도 3의 142 참조)를 사용하지 않는 대신에, 노정압력과 풍량을 적정하게 운영하는 것이다.Therefore, in the vertical wind operation step of the present invention, unlike the conventional, to ensure the ventilation so that safety accidents such as blast furnace explosion is not managed to manage as shown in Figure 6 described below, and then the existing problem Instead of using silica (see 142 in FIG. 3), it is to properly operate the top pressure and the air flow.
이때, 종풍 조업시 통기성 확보에 대하여 살펴보면, 구체적으로는 철광석과 중괴 코크스 장입단계에서, 대립 철광석(도 3의 10a)과 중괴 코크스(도 3의 20)를 혼합하여 고로에 장입하고, 그 다음 소립 철광석(도 3의 10b)과 중괴 코크스(도 3 의 20)를 혼합하여 고로에 장입하는 것이다. At this time, looking at the breathability during the operation of the vertical wind, specifically, in the charging step of iron ore and lump coke, the mixed iron ore (10a in Fig. 3) and the lump coke (20 in Fig. 3) is charged to the blast furnace, and then granulated Iron ore (10b in FIG. 3) and the intermediate coke (20 in FIG. 3) are mixed and charged into the blast furnace.
예를 들어, 본 실시예에서는 종풍 조업시 고로내부 통기성 개선을 위하여 철광석 층후(90톤/ch)중 대립 철광석(10a)(75톤/ch)층후에 5.5톤 정도의 중괴 코크스(Nut Coke)(입도 25mm 이하)를 혼합하고, 그 다음 소립 철광석(10b)(25톤/ch)층후에 1.5톤 정도의 중괴 코크스(20)를 혼합 장입하는 것이다. For example, in the present embodiment, in order to improve the air permeability of the blast furnace during the vertical wind operation, about 5.5 tons of heavy coke (Nut Coke) after the
이때, 철광석층에 중괴 코크스를 혼합하면, 광석층내에 입도 25mm 이하의 중괴 코크스가 존재하기 때문에, 종풍 조업 초기 연화융착대(도 1의 T)에서 통기 확보를 가능하게 하고 이는 종풍 조업시 풍량 확보를 가능하게 하는 것이다.In this case, when the intermediate ore coke is mixed with the iron ore layer, since the intermediate ore coke having a particle size of 25 mm or less exists in the ore layer, it is possible to secure ventilation at the initial softening fusion zone (T in FIG. 1) during the vertical wind operation, which ensures the air volume during the vertical wind operation. To make it possible.
예를 들어, 종풍조업은 실질적으로 고로 내부의 장입물을 비워나가는 조업이기 때문에, 장입물 하중 대비 풍량의 송풍에너지가 더 높게 되면 일명 '헛바람'이 발생되어 산소가 공급되어 고로 내부가 폭발조건에 들어가게 되어 위험한 안전사고가 발생될 수 있는 것이다. For example, the vertical wind operation is an operation that actually emptyes the contents of the blast furnace. Therefore, when the blowing energy of the air volume is higher than the load of the contents, a so-called wind blow is generated and oxygen is supplied to the inside of the blast furnace. It can get into a dangerous safety accident.
즉, 도 6에서는 본 발명의 고로 종풍 조업시 통기성 확보를 위하여 철광석에 중괴 코크스를 혼합한 경우, 하용압손 즉, 로내부 장입물의 하중과 송풍에너지의 상관관계인 허용압손이 관리기준의 안전율을 상회하지 않음을 나타내고 있다.That is, in FIG. 6, when the blast furnace vertical wind operation of the present invention is mixed with iron ore in order to ensure breathability, the lowering pressure loss, that is, the allowable pressure loss which is a correlation between the load of the internal charge and the blowing energy does not exceed the safety factor of the management standard. It is not shown.
따라서, 본 발명의 경우 감척에 따른 장입물 레벨 저하로 인한 송풍에너지가 장입물의 하중 에너지보다 높게 되어도 통기성이 확보되어 산소가 고로 내부로 공급되는 헛바람의 발생을 방지하는 것이다.Therefore, in the case of the present invention, even if the blowing energy due to the reduction of the charge level according to the reduction is higher than the load energy of the charge, air permeability is secured to prevent the generation of waste wind in which oxygen is supplied into the blast furnace.
이때, 중요한 것은 다음에 설명하듯이 종풍 조업시 상기와 같은 하용압손이 관리기준을 넘지 않도록 감척되는 고로 장입물의 하중을 보완하여 송풍 에너지가 하중 에너지를 넘지않도록 고로 노정압력을 2,450 ∼2,550 g/㎠ 바람직하게는, 고로 최대 노정압력인 2,500 g/㎠ 을 유지하도록 하는 것이다. At this time, the important thing is to compensate the load of the blast furnace charges, which are hidden in the vertical wind operation so as not to exceed the management standards as described below, so that the blast furnace opening pressure is 2,450 to 2,550 g / ㎠ so that the blowing energy does not exceed the load energy. Preferably, the blast furnace is to maintain a maximum top pressure of 2,500 g /
이와 같은 노정압력이 2,450 g/㎠ 보다 낮을 경우에는, 앞에서 설명한 허용압손이 관리기준을 상회할 수 있고, 실제 본 건의 출원인인 포스코에서 운영하는 대형 고로의 경우 최대 노정압력을 2,550 g/㎠ 이상으로 유지시키는 것은 어렵다.If the above pressure is lower than 2,450 g / ㎠, the allowable pressure loss described above may exceed the management standards, and in the case of a large blast furnace operated by POSCO, the applicant of the present case, the maximum pressure is higher than 2,550 g / ㎠ It is difficult to maintain.
한편, 본 발명의 고로 종풍조업 방법은 앞에서 설명한 바와 같이, 단계적으로 감척한 다음 출선구(104)를 단계적으로 폐쇄하여 노저부 용융물(110')의 배출을 종료하기 전 단계에서, 풍량을 확인하고 노정압력을 일정하게 유지하며, 감척레벨이 23m인 지점에 도달하게 되면 가압용 코크스(도 3의 144)를 장입(도 3의 S2)하여 일차적으로 노저부 용융물 잔량을 최소화하고, 이어 노정압과 풍량을 통한 1,2차 가압작업을 실시함으로써 잔류하는 용융물을 추가로 배출시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the blast furnace vertical wind operation method of the present invention, as described above, in the step before closing the
즉, 먼저 고로의 개수를 위해 종풍을 위한 감척 조업이 시작되면 통상적으로 풍구선단의 레벨(26m)보다 약간 높은 상태인 23m인 지점(도 2의 L1)까지 감척을 실시하게 되며, 가압효과를 극대화하기 위해 종풍 조업 말기 지점인 21m 지점까지 노정압력은 최대 2,500g/㎠로 유지한다. That is, when the decompression operation for the blast furnace is first started for the number of blast furnaces, the decompression operation is carried out to the point of 23m (L1 of FIG. 2), which is slightly higher than the level (26m) of the tuyere tip, and maximizes the pressurization effect. To this end, the peak pressure is maintained at a maximum of 2,500 g / cm2 up to the point of 21 m, the end of the vertical wind operation.
이때, 장입물 레벨이 23m인 지점(도 2의 L1)까지는 종래의 감척수순에 의거 감척을 실시하다가, 종풍시 목표로 하는 장입물 레벨이 23m가 되면, 본 발명에서는 종래와 같이 규석을 사용하지 않고 가압용 코크스만(도 3의 144)을 장입(도 3의 'S2')한다. At this time, to the point where the charge level is 23m (L1 of FIG. 2), the reduction is performed according to the conventional reduction procedure. When the target charge level is 23m at the end of the wind blowing, the present invention does not use silica as in the prior art. Only the pressurized coke (144 in FIG. 3) is charged ('S2' in FIG. 3).
한편, 도 3에서 S1단계인 앞에서 설명한 철광석과 중괴 코크스를 혼합하는 단계를 도면에서는 위에 도시하고, 가압용 코크스 장입단계인 S2는 아래에 도시하였지만, 이는 가압용 코크스(144)를 종래와 대비하기 위한 것이고, 실제 조업단계에서는 S1 ->S2 단계로 이루어 짐을 이해하는 것이 필요하다.On the other hand, the step of mixing the iron ore and the intermediate coke described above, which is the step S1 in FIG. 3 is shown in the drawing, and the pressurized coke charging step S2 is shown below, but this is in contrast to the
이와 같은 장입된 가압용 코크스는 더 이상의 용융물 생성이 없고, 휴풍 완료시점까지 가해지는 풍량의 송풍에너지에 의한 추가 용융물 생성을 예방하면서, 특히 장입 하중으로 용융물을 가압하여 배출시키는 가압효과를 제공하게 한다.Such charged press coke prevents the formation of further melt and prevents the formation of additional melt due to the blowing energy of the amount of wind applied until the completion of the shelter, and provides a pressurizing effect of pressurizing and discharging the melt, in particular with a charging load. .
예를 들어, 가압용 코크스(144)는 종풍까지 연소되거나 용융되지 않고 노내에 그대로 잔류하게 되며, 앞에서 설명한 노정압력에 의한 노내 압력(도 4의 'F' 참조)과 가압용 코크스(도 3,4의 144)의 하중에 의해 노내 용융물 가압을 통하여 노저부 용융물의 공극율을 기존 23%에서 21%까지 최소화되어 노외부로의 용융물 잔량 배출을 최대로 이루어 지는 것이다.For example, the pressurized
즉, 종풍 후 노내 잔류 용융물 중 특히, 용선량이 많으면 해체물량이 많아질 뿐만 아니라 해체작업이 어렵기 때문에 용융물을 최대한 배출하는 것이 종풍 조업시 중요한 것이고, 가압용으로 본 발명에서 단독으로 장입된 코크스(144)는 고체 상태 그대로이고, 다른 장입물에 비해 비교적 제거가 용이하고 재사용될 수 있으며 종풍 후 해체 작업시에도 별 문제를 제공하지 않는 것이다.That is, among the melts remaining in the furnace after the bell blow, especially if the molten iron is large, the amount of melted water is increased and the dismantling work is difficult, so discharging the melt as much as possible is important during the bell blow operation. 144) is in its solid state, relatively easy to remove and reusable compared to other charges, and does not present any problems during post-demolition decommissioning operations.
다음, 도 4와 같이, 가압용 장입물에 풍량과 노정압력을 이용하여 1, 2차에 걸친 가압을 하여 노저부의 용융물 공극율을 최소화하여 용융물(110')의 레벨을 높임으로써, 용융물을 추가로 노외로 배출시킴으로써, 용융물의 잔량을 더욱 최소화시킨다.Next, as shown in Figure 4, by using the air volume and the top pressure to the pressurized charge to increase the level of the melt (110 ') by minimizing the melt porosity of the bottom of the bottom portion, by adding the melt. By discharging out of the furnace, the remaining amount of melt is further minimized.
이때, 본 발명에서 1차 가압시 가압용 장입물에 유지되는 풍량은 1900∼2300 N㎥/min 바람직하게는 2100 N㎥/min(예를 들어, 도 5에서 장입물 레벨이 23m(도 2의 L2)인 경우 1차 가압시의 P2)이고, 노정압력은 앞에서 설명한 바와 같이, 2,450 ∼2,550 g/㎠ 바람직하게는, 고로 최대 노정압력인 2,500 g/㎠ (예를 들어, 도 5의 P2)으로 증가시킨다.
다음, 본 발명에서 2차 가압시 풍량은 1300∼1700 N㎥/min 바람직하게는 1500 N㎥/min(예를 들어, 도 5에서 2차 가압시의 P3)으로 유지하고 노정압력은 앞에서 설명한 바와 같이, 2,450 ∼2,550 g/㎠ 바람직하게는, 고로 최대 노정압력인 2,500 g/㎠ (예를 들어, 도 5의 P3)으로 증가시킨다.At this time, in the present invention, the amount of air retained in the pressurized charge during the first pressurization is 1900 to 2300 Nm 3 / min, preferably 2100 Nm 3 / min (for example, in FIG. L2) is P2 at the first pressurization, and the top pressure is 2,450 to 2,550 g / cm2 as described above. Preferably, the maximum top pressure is 2,500 g / cm2 (for example, P2 in FIG. 5). To increase.
Next, in the present invention, the air volume at the time of the second pressurization is maintained at 1300 to 1700 Nm3 / min, preferably at 1500 Nm3 / min (for example, P3 at the second pressurization in FIG. 5), and the top pressure is as described above. Similarly, 2,450-2,550 g /
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따라서, 본 발명의 경우에는 장입물 레벨이 최대 21m 까지 감척 완료되면, 풍량과 노정압력을 증가시켜 1차 가압하고, 그 다음 2차적으로 풍량과 노정압력을 증가시켜 2차 가압하여 노내 용융물 배출을 최대로 유도하는 것이다.Therefore, in the case of the present invention, when the charge level is completed up to 21m, the air volume and the top pressure are increased firstly, and then the air volume and the top pressure are secondly pressurized to discharge the melt in the furnace. To the maximum.
이때, 상기 1,2차의 풍량 조건은 앞에서 설명한 허용압손 즉, 장입물 하중에너지 보다 풍량이 과도하게 유지됨에 따른, 송풍 에너지의 과도한 증가로 허용압손이 관리기준을 넘지 않게 하기 위한 것이다.At this time, the first and second air flow conditions are to prevent the allowable pressure loss from exceeding the management standard due to excessive increase in the blowing energy as the air flow is maintained excessively than the allowable pressure loss described above, that is, the load energy.
즉, 1차 가압시 풍량(도 4의 A)은 장입 코크스(도 4의 144)에 가압력을 주기위하여 1900∼2300 N㎥/min 바람직하게는, 2100 N㎥/min으로 유지하는데, 상기 범위를 벗어난 경우 가압력이 약하여 용융물 배출이 어렵거나 풍량이 과도하여 허용압손이 관리기준을 상회할 가능성이 있다,That is, the air volume at the first pressurization (A of FIG. 4) is maintained at 1900 to 2300 Nm 3 / min, preferably 2100 Nm 3 / min, in order to apply pressure to the charging coke (144 of FIG. 4). In case of deviation, the pressure is weak and it is difficult to discharge the melt or the air volume is excessive.
그리고, 2차 가압시에는 용융물 레벨이 더 높이기 위한 것이지만 용융물이 1차 가압시 배출된 것을 감안하여 풍량은 1300∼1700 N㎥/min 바람직하게는 1500 N㎥/min 으로 유지하는 것이고, 이때 상기 범위를 벗어나면 앞에서 설명한 바와 같 이, 가압력이 약하여 용융물 배출이 어렵거나 풍량이 과도하여 허용압손이 관리기준을 상회할 가능성이 있다.And, in order to increase the melt level at the time of secondary pressurization, in consideration of the melt discharged at the first pressurization, the air flow rate is maintained at 1300 to 1700 Nm 3 / min, preferably 1500 Nm 3 / min, wherein the range As described above, as described above, the pressure is weak, so that it is difficult to discharge the melt or the air volume is excessive, so the allowable pressure loss may exceed the management standards.
이때, 노정압력은 앞에서 설명한 바와 같이, 현재 국내에서 가동중인 대형 고로에서 가할 수 있는 최대 노정압인 2,500 g/㎠ 을 유지시킨다.At this time, the top pressure maintains 2,500 g /
다음, 지금까지 설명한 본 발명의 고로 종풍 조업방법을 정리하면 다음과 같다.Next, the blast furnace longitudinal wind operation method of the present invention described so far is as follows.
종풍을 위한 감척조업이 시작되면 장입물 레벨(도 2의 L1)의 변화를 주시하면서 풍량을 앞에서 설명한 바와 같이 단계적으로 줄여서 유지하고, 노정압력은 2,500 g/㎠ 으로 일정하게 유지한다. When the decompression operation for the breeze starts, the air flow is gradually reduced as described above while watching the change of the charge level (L1 in FIG. 2), and the top pressure is kept constant at 2,500 g /
즉, 일상 고로 조업시의 휴풍작업 때보다 풍량에 비해 노정압력을 훨씬 더 많이 가하게 하고, 이는 앞에서 설명한 허용압손의 관리 유지를 위한 것이다.In other words, the top pressure is applied much more than the amount of air flow in the blast furnace operation in the daily blast furnace operation, which is to maintain the maintenance of the allowable pressure loss described above.
그리고, 풍구선단의 레벨보다 약간 높은 상태인 장입물 레벨이 23m인 지점(L1)까지 감척작업을 수행하는데, 이때 기존에는 장입물 레벨의 저하에 대응하여 풍량을 낮추고, 풍량저하에 대응하여 노정압력을 저하시켰다.Then, the work is carried out to the point (L1) where the charge level is 23m which is slightly higher than the level of the tip of the tuyere. Lowered.
그러나, 본 발명에서는 장입물 레벨 저하에 대응하여 국부적 가스류변화에 대응하기 위해 풍량 저하를 실시하지만, 기존과 같이 규석과 같은 코크스를 제외한 별도의 가압용 장입물(도 3의 142)을 사용하지 않기 때문에, 노내 용융물에 균일한 가압효과를 확보하기 위해 노정압력은 최대값(2,500 g/㎠)을 지속 유지한다. However, in the present invention, although the air flow is lowered to cope with the local gas flow change in response to the lowering of the charge level, a separate pressurizing charge (ex. 142 of FIG. 3) is not used except for coke such as silica. As a result, the top pressure is maintained at a maximum value (2,500 g / cm 2) in order to ensure a uniform pressurizing effect on the melt in the furnace.
따라서, 노저부 용융물(110')의 레벨이 출선구 레벨(도 4의 L2) 이하로 내려가고, 이로 인해 출선구(104)에서는 노저부 용융물의 레벨이 저하되어 출선구에서 용융물은 나오지 않고 바람만 나오는 공취현상만이 반복적으로 일어난다.Therefore, the level of the bottom melt 110 'is lowered below the starting point level (L2 in FIG. 4), and thus, the level of the bottom bottom melt is lowered at the
이때, 가압용 코크스(144)를 장입하게 되면 장입된 코크스의 자체 하중과 최대치를 유지하고 있는 노정압력에 의해 노저부에 잔류하고 있던 용융물 공극율이 23%에서 21%로 낮아지고, 용융물의 레벨이 상승되고 상승된 레벨만큼 출선구를 통해 배출이 더 이루어지게 되는 것이다.At this time, when the
한편, 도 5에서는 본 발명에 따른 고로 종풍 조업시 풍량(BV)과 노정압력(TP) 및 장입물 레벨(Stock Level)을 그래프로 나타내고 있다.On the other hand, Figure 5 is a graph showing the blast furnace vertical wind operation according to the present invention (BV), the top pressure (TP) and the charge level (Stock Level).
즉, 고로 종풍 조업시 노정압력을, 장입물 레벨의 21m 도달지점(도 5의 P1)까지 최대(예를 들어 2,500g/㎠)로 유지하고 이후, 장입물 레벨이 23m 인 지점(도 5의 P2)에서, 코크스 100톤의 가압용 장입물을 통상의 장입 방법에 의해 장입한 다음, 풍량을 2100 N㎥/min 수준을 유지하면서, 이때 노정압력을 2,000 g/㎠ 에서 2,500 g/㎠으로 증가시켜 1차로 가압을 실시하고, 다음 풍량을 1500 N㎥/min (도 5의 P3) 정도로 유지하면서 노정압력을 1,500g/㎠에서 2,500 g/㎠ 까지 증가시키는 2차 가압조업(도 5의 P3)을 실시한 경우의 풍량, 노정압 및 장입물 레벨의 변화를 나타내고 있다.That is, in the blast furnace vertical operation, the top pressure is maintained at a maximum (for example, 2,500 g / cm 2) up to the point of reaching 21 m (P1 in FIG. 5) of the charge level, and then the point at which the charge level is 23 m (in FIG. 5). In P2), 100 tons of coke pressurized charges are charged by a conventional charging method, and then the air flow is maintained at a level of 2100 Nm 3 / min, at which time the top pressure is increased from 2,000 g /
본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments so far, it will be appreciated that the invention can be modified and modified in various ways without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
도 1은 일반적인 고로 조업을 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing a typical blast furnace operation
도 2는 알려진 종풍 조업시 장입물 레벨 감척 상태를 도시한 개략도Figure 2 is a schematic diagram showing a charge level reduction state in known jong pong operation
도 3은 규석의 코크스의 가압용 장입물을 사용하는 종래와 종풍 조업시 중괴 코크스와철광석을 혼합하여 통기성을 확보하고, 코크스만을 가압용 장입물로 사용하는 본 발명을 대비하여 도시한 조업 상태도Figure 3 is a state of operation shown in contrast to the present invention using the coke and pressurized charge of the silica to ensure the breathability by mixing the crushed coke and iron ore during the operation of the longitudinal wind, using only coke as the pressurized charge
도 4는 고로 노저부를 도시한 상세도Figure 4 is a detailed view showing the blast furnace bottom section
도 5는 종래와 본 발명에 따른 고로 종풍 조업시 풍량과 노정압 및 장입물 레벨을 도시한 그래프도5 is a graph showing the air flow rate, the stationary pressure and the charge level during blast furnace vertical wind operation according to the prior art and the present invention
도 6은 본 발명의 고로 종풍조업시 중괴 코크스와 철광석 혼합 장입에 의한 통기성 확보에 따른 허용압손을 도시한 그래프도Figure 6 is a graph showing the allowable pressure loss according to the air permeability secured by the charging of lump coke and iron ore in the blast furnace vertical wind operation of the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10.... 철광석 20.... 중괴 코크스10 ....
100.... 고로 102.... 노저부100 ....
104.... 출선구 110.... 장입물(철광석+코크스)104 .... exit 110 .... charges (iron ore + coke)
120.... 풍구 140.... 가압용 장입물120 ....
144.... 가압용 코크스144 .... Pressurized Coke
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KR20030097538A (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-31 | 주식회사 포스코 | Operation method of minimizing remnant of the molten iron and slag in hearth at blow-out |
KR20040017757A (en) * | 2002-08-23 | 2004-02-27 | 주식회사 포스코 | Drain promotion method of melting matter existing in the blast furnace when air dropping |
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KR20040017757A (en) * | 2002-08-23 | 2004-02-27 | 주식회사 포스코 | Drain promotion method of melting matter existing in the blast furnace when air dropping |
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