KR101175473B1 - Method for controlling nute coke in blast furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반원 형상의 노정벙커을 이용하여 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 고로내 너트 코크스의 분포를 제어하여 고로내 가스흐름을 안정시키고, 통기성이 가장 취약한 부분인 고로 중간 부위의 너트 코크스를 분포시킴으로써 통기성이 개선되어 효율적이고 경제적인 고로공정을 수행할 수 있다.The present invention relates to a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace, and more particularly, to a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace using a semi-circular shaped top bunker. According to the present invention, the gas flow in the blast furnace is stabilized by controlling the distribution of nut coke in the blast furnace, and the air permeability is improved by distributing the nut coke in the middle part of the blast furnace, which is the most vulnerable part, to perform an efficient and economical blast furnace process. You can.
Description
본 발명은 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반원 형상의 노정벙커을 이용하여 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace, and more particularly, to a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace by using a semicircle-shaped road top bunker.
고로는 철광석을 녹여 용선(선철)을 제조하는 설비이다. The blast furnace is a facility that melts iron ore to manufacture molten iron (pig iron).
일반적으로 고로공정은 노정벙커에서 원료인 광석과 연료인 코크스를 노정 선회 슈트를 이용하여 주변부에서 중심부로 즉, 슈트를 위에서 아래 방향으로 교대로 장입하고 고로 하부의 풍구로부터 고온의 열풍을 보조연료인 미분탄과 함께 불어넣어 공정이 이루어진다. In general, the blast furnace process uses raw ore and fuel coke from the furnace bunker to the center from the periphery, that is, the chute alternately from top to bottom using the chute slewing chute. The process is done by blowing with pulverized coal.
본 발명의 목적은 효율적이고 경제적인 고로공정을 위해 고로내 장입물의 분포를 제어하여 고로내 가스흐름을 안정시키고, 통기성을 개선할 수 있는 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace that can stabilize the gas flow in the blast furnace and improve air permeability by controlling the distribution of charges in the blast furnace for an efficient and economical blast furnace process.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 반원 형상의 노정벙커에서 장입물을 배출시킨 후, 고로 벽부에서 고로 중심 방향인 반경방향으로 슈트를 이용하여 분획된 노치(notch)를 따라 장입물을 일정하게 분사하는 것을 특징으로 하는 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법을 제공한다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is to discharge the charge from the semicircle-shaped furnace bunker, and then notch fractionated using a chute in the radial direction of the blast furnace wall section from the blast furnace wall part It provides a method for controlling the distribution of nut coke in the blast furnace, characterized in that the charge is uniformly injected along.
상기 반원 형상의 노정벙커 내의 장입물 체류시간은 노정벙커 배출구 직상부를 따라 급격한 하류 유동이 발생하게 되어 배출구에서 체류시간이 가장 짧으며, 배출구에서 인접한 부분부터 배출되어 배출구에서 이격될수록 길어진다.The residence time of the charge in the semicircle-shaped furnace bunker is the shortest residence time at the outlet because the rapid downstream flow occurs along the top of the outlet of the furnace bunker, and it becomes longer as it is discharged from the adjacent portion of the outlet and separated from the outlet.
상기 장입물은 철광석 및 너트 코크스(nut coke)가 포함된 철광석 등이며, 노정벙커 내에서 너트 코크스가 철광석 상부에 위치하게 할 수 있다. The charge is iron ore including iron ore and nut coke, and the nut coke can be positioned on the top of the iron ore in the furnace bunker.
상기 분획된 노치는 고로의 바닥면을 11 등분하여 고로 벽부에서의 노치번호를 1로 하고 고로중심에서의 노치번호를 11로 할때, 노치번호가 4, 5, 6, 7인 위치이고, 상기 노치번호가 4, 5, 6, 7인 위치에 상기 장입물을 분사한다.The fractionated notch is a position where the notch number is 4, 5, 6, 7 when the bottom surface of the blast furnace is divided into 11 and the notch number at the blast furnace wall part is 1 and the notch number at the blast furnace center is 11, wherein The charge is sprayed at positions where the notch numbers are 4, 5, 6 and 7.
본 발명은 반원 형상의 노정벙커에서 장입물을 배출시킨 후 고로 벽부에서 고로 중심 방향인 반경방향으로 분획된 노치(notch)에 따라 장입물을 일정하게 분사하여 고로내 너트 코크스 분포를 제어한다.The present invention controls the distribution of nut coke in the blast furnace by discharging the charges from the semicircular shaped roadside bunkers and then spraying the charges in accordance with a notch that is radially fractionated from the blast furnace wall to the blast furnace center.
이 경우 고로내 너트 코크스의 분포를 제어하여 고로내 가스흐름을 안정시키고, 통기성이 가장 취약한 부분인 고로 중간 부위에 너트 코크스를 분포시킴으로써 통기성이 개선되어 효율적이고 경제적인 고로공정을 수행할 수 있다.In this case, by controlling the distribution of nut coke in the blast furnace, the gas flow in the blast furnace is stabilized, and the distribution of nut coke in the middle portion of the blast furnace, which is the most vulnerable part, improves the air permeability, thereby enabling an efficient and economical blast furnace process.
도 1은 고로 상부의 벨레스 타입 형태의 노정벙커를 나타낸 모식도이다.
도 2는 냉간모델의 노정벙커 내 7 가지로 도색된 트레이서(tracer)를 삽입하여 배출된 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 2의 그래프 및 실험당시의 동영상 촬영결과를 바탕으로 하여 나타낸 본 발명에 따른 반원형상의 노정벙커 내 장입물 체류시간 분포를 나타낸 분포도이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 벨레스 타입 형태의 노정벙커 내 장입물 체류시간 분포를 나타낸 분포도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예 1인 너트 코크스의 고로내 분포를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing a topless bunker in the form of a bellless type on the upper part of a blast furnace.
Figure 2 is a graph showing the results of the discharge by inserting a tracer (tracer) painted in seven branches in the cold road of the model.
FIG. 3 is a distribution diagram showing the distribution of the residence time of charges in the semi-circular roadside bunker according to the present invention based on the graph of FIG. 2 and the results of video shooting at the time of the experiment.
Figure 4 is a distribution diagram showing the distribution of the residence time of the charge in the Blessed-type furnace top bunker according to a comparative example of the present invention.
5 is a schematic view showing the distribution in a blast furnace of a nut coke according to Example 1 according to the present invention.
본 발명은 노정벙커 내 장입물 체류시간 분포를 조절한 후, 노치(notch)별로 일정하게 분사하여 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법을 제공한다.
The present invention provides a method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace by adjusting the distribution of the charge residence time in the furnace bunker and then spraying it regularly for each notch.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
도 1은 고로 상부의 벨레스 타입 형태의 노정벙커를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing a topless bunker of a bellless type in the upper part of the blast furnace.
도 1을 참조하면, 고로공정은 고로(1) 상부에 위치하는 노정벙커(2)로부터 장입물을 공급받는 호퍼(3)와 상기 호퍼(3) 하단에 연결된 피더 스파우트(feeder spout; 4)와 상기 피더 스파우트(4)에 연결되고 회전 및 각변화가 가능하도록 되어있는 슈트(5)로 수행된다. 고로에서의 용선 생성 과정은 철광석과 코크스를 고로 상부에서 입도별로 장입하고, 고로 하부 풍구에서 1,070~1,250 ℃의 열풍과 미분탄 및 산소를 공급하면 고로내부에서 환원반응이 발생하여 용선을 생산하게 된다.Referring to Figure 1, the blast furnace process includes a feeder spout (4) connected to the bottom of the hopper (3) and the hopper (3) receiving the charge from the furnace bunker (2) located on the top of the blast furnace (1) and It is connected to the
고로에 연료인 코크스를 투입하기 위해서는 코크스 저장조(미도시)로부터 분출된 코크스는 코크스 입도선별기(미도시)를 통해 입도 25~75 ㎜까지 선별되며, 상기 코크스 입도 선별기로부터 선별된 25 mm 이하의 분(紛) 코크스는 하부의 이송 콘베이어 벨트를 통해 분 코크스 저장조에 일시 저장된다. 저장된 분 코크스는 다시 너트 코크스 입도선별기를 통해 12~25 ㎜의 너트 코크스(nut coke)로 선별된다.In order to input the coke as a fuel to the blast furnace, coke ejected from a coke storage tank (not shown) is screened to a particle size of 25 to 75 mm through a coke particle size selector (not shown), and less than 25 mm selected from the coke particle size sorter. (Iii) Coke is temporarily stored in the minute coke reservoir through a lower conveyer belt. The stored minute coke is again sorted into a nut coke of 12-25 mm through a nut coke particle size selector.
장입물이 호퍼(3)를 거쳐 슈트(5)로 이동하는데 슈트(5)는 회전과 각변화가 가능하며, 장입물 낙하궤적의 제어를 통해 원하는 장입물 분포를 얻을 수 있다. 장입물의 낙하는 호퍼(3)에서 슈트(5)를 지나 장입물 상부에 적층될 때까지 연속적으로 이루어지기 때문에 각 위치에서의 장입물 거동을 이해하는 것이 중요하며, 이를 통해 효율적이고 경제적인 고로공정을 수행할 수 있다.The charge is transferred to the
도 2는 노정벙커 내 7 가지로 도색된 트레이서(tracer)를 삽입하여 배출된 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of the discharge by inserting a tracer (tracer) painted in seven branches in the roadside bunker.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 반원형상의 노정벙커에 빨간색으로 표시된 트레이서를 넣은 다음 녹색, 주황색, 파란색, 노란색, 검정색, 흰색으로 표시된 트레이서를 차례대로 적층시킨 후 반원형상의 노정벙커에서 배출시킨 결과 노정벙커 배출구에 위치한 빨간색 트레이서가 반원형상의 노정벙커 최하단에 존재하므로 가장 많이 배출되었으며 시간이 지날수록(샘플링 번호가 증가할수록) 일정량이 배출되는 것을 알 수 있고, 녹색, 주황색, 파란색, 노란색, 검정색, 흰색의 트레이서를 통해 반원형상의 노정벙커에서의 장입물 체류시간 분포를 예측하였다.As shown in Figure 2, put the tracer marked in red into the semi-circular roadside bunker according to the present invention, and then stack the tracers marked in green, orange, blue, yellow, black, and white sequentially, and then discharged from the semicircular roadside bunker As a result, the red tracer located at the outlet of the route bunker is located at the bottom of the semi-circular route bunker, so it is discharged the most, and it can be seen that a certain amount is discharged over time (as the sampling number increases), and green, orange, blue, yellow, and black , The white tracer was used to predict the distribution of the residence time of the charge in the semicircular road bunker.
도 3은 도 2의 그래프 및 실험당시의 동영상 촬영결과를 바탕으로 나타낸 본 발명에 따른 반원형상의 노정벙커 내 장입물 체류시간 분포를 나타낸 분포도이다.FIG. 3 is a distribution diagram showing the distribution of the residence time of the charges in the semi-circular roadside bunker according to the present invention based on the graph of FIG. 2 and the results of video shooting at the time of the experiment.
도 3에 나타난 바와 같이, 장입물의 체류시간이 가장 짧은 것을 1로 나타냈으며, 7로 갈수록 장입물의 체류시간이 길어지는 것을 나타낸다. 새로운 벨레스 타입 형태인 반원형상의 노정벙커(10)는 본 발명의 비교예에 따른 벨레스 타입과는 다르게 질량유동과 유사한 형태(like mass flow)로 배출됨을 알 수 있고, 배출구(11) 직상부를 따라 급격한 깔때기 유동이 나타나 배출구(11) 직상부에서의 장입물 체류시간이 가장 짧게 나타나고, 이후 상부에서부터 차례대로 배출되어 노정벙커(10) 벽면에서의 장입물 체류시간이 가장 길게 나타나는 것을 알 수 있다. 도 3에 도시한 화살표(f)는 장입물의 흐름을 나타낸다.As shown in FIG. 3, the shortest residence time of the charge was indicated as 1, and as it was 7, the retention time of the charge was increased. The
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 벨레스 타입 형태의 노정벙커 내 장입물 체류시간 분포를 나타낸 분포도이다.Figure 4 is a distribution diagram showing the distribution of the charge residence time in the bell-type type of the road top bunker according to a comparative example of the present invention.
도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 비교예에 따른 벨레스 타입 형태의 노정벙커(10) 내 장입물 체류시간 분포는 전형적인 깔때기형 유동과 같은 형태(funnel flow)를 나타냄을 알 수 있고, 배출구(11) 부분에서 장입물의 체류시간이 가장 짧으며, 배출구(11) 부근의 측벽에서 장입물의 체류시간이 가장 긴 것을 알 수 있다. 도 4에 도시한 화살표(f)는 장입물의 흐름을 나타낸다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the distribution of the residence time of the charges in the
즉, 본 발명에 따른 고로내 너트 코크스(nut coke) 분포의 제어방법에 있어서, 노정벙커 내 장입물의 체류시간 분포는 반원형상의 노정벙커에서 노정벙커 배출구 직상부를 따라 급격한 하류 유동이 발생하게 되어 배출구에서 체류시간이 가장 짧으며, 배출구에서 인접한 부분부터 배출되어 배출구에서 이격될수록 체류시간은 길어지는 분포를 가진다. 반면, 본 발명의 비교예에 따른 벨레스 타입(bell-less type) 형태의 노정벙커내 장입물의 체류시간 분포는 노정벙커 배출구에서 가장 짧고 노정벙커 벽면에서 체류시간이 가장 길며, 깔때기 유동(funnel flow)과 유사한 유동을 가진다. That is, in the method of controlling the distribution of nut coke in the blast furnace according to the present invention, the residence time distribution of the charge in the furnace is a rapid flow downstream from the semi-circular furnace bunker along the top of the furnace bunker outlet, resulting in an outlet. The residence time is the shortest, and the residence time has a longer distribution as it is discharged from the adjacent portion of the outlet and separated from the outlet. On the other hand, the distribution of the residence time of the charges in the bell-less type of the furnace bunker according to the comparative example of the present invention is the shortest at the outlet of the furnace bunker, the longest at the wall of the furnace bunker, the funnel flow (funnel flow) ).
반원형상의 노정벙커로 인해 발생하는 장입물의 체류시간 분포를 상기와 같은 체류시간으로 노정벙커의 배출구를 통해 본 발명에 따른 장입물 유동을 발생시킨 후 고로 벽부에서 고로 중심 방향인 반경방향으로 슈트를 이용하여 노치(notch)를 따라 일정하게 분사한다.After generating the charge flow according to the present invention through the outlet of the furnace bunker with the above residence time distribution of the residence time distribution caused by the semi-circular furnace bunker as described above, the chute is used in the radial direction of the blast furnace wall section in the center direction of the blast furnace. By spraying it constantly along the notch.
본 발명에 따른 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법은 너트 코크스의 분포 위치를 제어함으로써 통기성이 향상되고 철광석의 환원 및 용융이 양호하여 효율적인 고로공정이 수행될 수 있다. In the method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace according to the present invention, by controlling the distribution position of the nut coke, the air permeability is improved and the reduction and melting of iron ore is good, so that an efficient blast furnace process can be performed.
상기 장입물은 철광석 및 너트 코크스(nut coke)가 포함된 철광석 등이며, 반원 형상의 노정벙커 내에서 너트 코크스가 포함된 철광석이 상부에 위치하게 하면 고로 벽부에서 중심 방향인 노치별로 일정하게 분사시 통기성이 가장 취약한 부분인 고로 중간 부위에 너트 코크스가 위치하게 되어 전체적인 통기성 개선의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. The charge is iron ore containing iron ore and nut coke, and when the iron ore containing nut coke is located in an upper part of a semicircle-shaped furnace bunker, when the blast furnace wall part is uniformly sprayed for each notch in the center direction Since the nut coke is located in the middle part of the blast furnace, which is the most vulnerable part, the effect of improving the overall breathability can be further improved.
본 발명에 따른 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법에서, 고로의 바닥면을 11 등분하여 고로 벽부에서의 노치번호를 1로 하고 고로중심에서의 노치번호를 11로 하여 노치번호가 4, 5, 6, 7인 위치에서 통기성이 가장 취약한 고로 중간 부위에 너트 코크스를 위치시킴으로써 전체적인 통기성 개선의 효과가 있다.
In the method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace according to the present invention, the bottom surface of the blast furnace is divided into 11 equal parts to make the
[실시예 1][Example 1]
너트 코크스가 포함된 철광석을 노정벙커에 선장입하고 너트 코크스가 포함되지 않은 철광석을 노정벙커내 2/3지점까지 장입하였다. 노정벙커내 장입물의 체류시간 분포를 조절하기 위해 반원형상의 노정벙커를 이용하여 노정벙커 배출구 직상부 방향에 빠른 배출이 이루어지고 노정벙커의 벽면에 존재하는 장입물의 체류시간이 가장 길게 나타나도록 장입물을 배출한 후 고로 벽부에서 고로 중심 방향인 반경방향으로 슈트를 이용하여 노치(notch)별로 일정하게 분사하여 고로내 너트 코크스 분포를 제어하였다. 상기 노치별 분사는 노치번호 4, 5, 6, 7의 위치에서 각각 4, 4, 1, 1 번 분사하였다. The iron ore containing nut coke was loaded into the road top bunker, and the iron ore without nut coke was loaded up to 2/3 point in the road top bunker. In order to control the distribution of the residence time of the charges in the furnace bunker, the semi-circular furnace bunker is used to rapidly discharge in the direction directly above the outlet of the furnace bunker, and the charge is placed so that the residence time of the charge existing on the wall of the furnace bunker is the longest. After discharging, the nut coke distribution in the blast furnace was controlled by spraying constantly by notch using a chute from the blast furnace wall part in the radial direction that is the center of the blast furnace. The injection by the notch was sprayed 4, 4, 1 and 1 times at the positions of the notches No. 4, 5, 6 and 7, respectively.
도 5는 본 발명에 따른 실시예 1인 너트 코크스의 고로내 분포를 나타낸 모식도이다.5 is a schematic view showing the distribution in the blast furnace of the nut coke according to Example 1 according to the present invention.
도 5에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1은 너트 코크스(20)가 포함된 철광석(30)을 노정벙커(10)에 선장입하고 너트 코크스(20)가 포함되지 않은 철광석(40)을 노정벙커(10)내 2/3지점까지 장입한 후 노치번호 4, 5, 6, 7에 분사하여 통기성이 가장 취약한 고로 중간 부위에 너트 코크스를 위치시킴으로써 통기성 개선이 이루어진 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, in the first embodiment, the
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본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The contents of the present invention have been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art can understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Will be able to. Therefore, the true technical protection scope of the present invention is indicated by the appended claims, and it should be interpreted that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts are included in the scope of the present invention. do.
1 : 고로 2 : 벙커
3 : 호퍼 4 : 피터 스파우트
5 : 슈트
10: 노정벙커 11: 노정벙커 배출구
20: 너트 코크스 30: 너트 코크스가 포함된 철광석
40: 너트 코크스가 포함되지 않은 철광석1: Blast furnace 2: Bunker
3: Hopper 4: Peter Spout
5: suit
10: Road top bunker 11: Road top bunker outlet
20: nut coke 30: iron ore with nut coke
40: iron ore without nut coke
Claims (4)
상기 반원 형상의 노정벙커 내의 장입물 체류시간은 노정벙커 배출구 직상부를 따라 급격한 하류 유동이 발생하게 되어 배출구에서 체류시간이 가장 짧으며, 배출구에서 인접한 부분부터 배출되어 배출구에서 이격될수록 길어지는 것을 특징으로 하는 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법.After discharging the charges from the semicircle-shaped furnace bunker, the charges are uniformly sprayed along the notch fractionated by using the chute in the radial direction that is the center of the blast furnace at the blast furnace wall.
The residence time of the charges in the semicircle-shaped furnace bunker is characterized by a rapid downstream flow along the upper portion of the outlet of the furnace bunker, resulting in the shortest residence time at the outlet and longer as it is discharged from the adjacent portion of the outlet and separated from the outlet. How to control the distribution of nut coke in the blast furnace.
상기 장입물은 철광석 및 너트 코크스(nut coke)가 포함된 철광석이며, 노정벙커 내에서 너트 코크스가 포함된 철광석이 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법.After discharging the charges from the semicircle-shaped furnace bunker, the charges are uniformly sprayed along the notch fractionated by using the chute in the radial direction that is the center of the blast furnace at the blast furnace wall.
The charge is an iron ore containing an iron ore and a nut coke (nut coke), the method of controlling the distribution of nut coke in the blast furnace, characterized in that the iron ore containing the nut coke is located in the top of the furnace bunker.
상기 분획된 노치는 고로의 바닥면을 11 등분하여 고로 벽부에서의 노치번호를 1로 하고 고로중심에서의 노치번호를 11로 할때, 노치번호가 4, 5, 6, 7인 위치이고, 상기 노치번호가 4, 5, 6, 7인 위치에 상기 장입물을 분사하는 것을 특징으로 하는 고로내 너트 코크스 분포의 제어방법.After discharging the charges from the semicircle-shaped furnace bunker, the charges are uniformly sprayed along the notch fractionated by using the chute in the radial direction that is the center of the blast furnace at the blast furnace wall.
The fractionated notch is a position where the notch number is 4, 5, 6, 7 when the bottom surface of the blast furnace is divided into 11 and the notch number is 1 in the blast furnace wall and the notch number is 11 in the blast furnace center. A method for controlling the distribution of nut coke in a blast furnace, characterized in that the charge is sprayed at positions where the notch numbers are 4, 5, 6, and 7.
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