KR101191954B1 - 개선된 유동환원로를 구비한 용철제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 유동환원로를 구비한 용철제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용철제조장치는, 분철광석을 환원하여 환원체로 변환하는 유동환원로, 환원체 및 괴상 탄재가 장입되고 산소가 취입되어 용철을 제조하는 용융가스화로, 및 용융가스화로에서 배출되는 환원가스를 유동환원로에 공급하는 환원가스 공급관을 포함한다. 유동환원로는, 환원가스를 분산시키기 위하여 그 내부에 설치된 분산판과, 분산판에 형성된 다수의 관통공마다 설치된 분산판 노즐을 포함한다. 분산판 노즐들은, 유동환원로의 내벽 부근에 위치하고 유동환원로의 내벽측으로 기울어져 설치된 경사형 노즐들과, 경사형 노즐들에 둘러싸인 수직형 노즐들을 포함한다.

유동환원로, 분산판 노즐, 환원가스, 경사형 노즐

Description

개선된 유동환원로를 구비한 용철제조장치 {APPARATUS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRONS PROVIDED WITH AN IMPROVED A FLUIDIZED-BED REDUCTION REACTOR}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용철제조장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 유동환원로의 부분 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시한 유동환원로 내부의 분산판에 설치된 분산판 노즐의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 A 부분 및 B 부분의 확대도이다.

도 5는 도 4a의 경사형 노즐을 사용하는 경우의 환원가스의 분사 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6은 도 2에 도시한 유동환원로 내부의 분산판에 설치된 분산판 노즐의 또다른 배치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 개선된 유동환원로를 구비한 용철제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분산판 노즐을 개선한 유동환원로를 구비한 용철제조장치에 관한 것이 다.

철강 산업은 자동차, 조선, 가전, 건설 등의 전체 산업에 기초 소재를 공급하는 핵심기간산업으로서, 인류의 발전과 함께하여 온 가장 역사가 오래된 산업중의 하나이다. 철강 산업의 중추적인 역할을 담당하는 제철소에서는 원료로서 철광석 및 석탄을 이용하여 용융 상태의 선철인 용철을 제조한 다음, 이로부터 강을 제조하여 각 수요처에 공급하고 있다.

현재, 전세계 철생산량의 60% 정도가 14세기부터 개발된 고로법으로부터 생산되고 있다. 고로법은 소결 과정을 거친 철광석과 유연탄을 원료로 하여 제조한 코크스 등을 고로에 함께 넣고 열풍을 불어넣어 철광석을 철로 환원하여 용철을 제조하는 방법이다. 그러나 고로법은 코크스 및 소결광 제조를 위한 부대 설비가 필요할 뿐만 아니라 부대 설비로 인한 환경 오염이 심각한 문제점이 있다.

이러한 고로법의 문제점을 해결하기 위하여, 세계 각국은 용융환원제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 용융환원제철법에서는 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하고, 철원으로는 광석을 직접 사용하여 용융가스화로에서 용철을 제조한다. 여기서는, 용융가스화로 외벽에 설치된 다수의 풍구를 통해 산소가 취입되어 용융가스화로내의 석탄충전층을 연소시키면서 용철을 제조한다. 산소는 고온의 환원가스로 전환되어 유동환원로로 보내져서 분철광석을 환원한 후 외부로 배출된다.

유동환원로는 8mm 이하의 분광을 환원시킨다. 유동환원로는 환원가스흐름중에 분광을 부유시켜 환원한다. 즉, 유동환원로는 기체인 환원가스와 고체인 분 광의 상호 반응에 의해 분광을 환원시킨다. 유동환원로의 하부에는 분산판과 분산판 노즐이 설치되어 환원가스를 유동환원로 내부로 균일하게 공급한다. 그러나 유동로 내부의 직경이 상부로 갈수록 커지므로, 불균일한 가스 흐름이 생성될 가능성이 크다. 여기서 발생하는 국부적이고 불균일한 가스 흐름은 유동환원로 내부에 비유동화 현상을 일으킨다. 이로 인해 분산판 상부에 분철광석에 의한 정체층이 형성된다.

정체층은 유동환원로의 벽 부근에서 형성되는 것이 일반적이다. 정체층은 시뮬레이션 결과 다음과 같은 원인에 의해 생성되는 것으로 밝혀졌다. 유동환원로 내부의 경사면에서 일부 불균일한 가스 흐름이 생성되거나 일시적으로 가스 흐름이 정지되어 정체층이 형성된다. 또한, 극미분의 환원철들이 유동환원로의 벽부에 판상 코팅층을 형성하고 있다가 자중에 의해 붕괴된다. 따라서 분산판 노즐의 가스 흐름을 막아서 정체층이 형성된다. 이러한 모델들은 모두 벽부에서의 정체층 성장을 기본으로 하고 있다.

정체층이 생성되어 성장하면, 분산판의 차압이 상승하면서 가스 유속이 빨라진다. 따라서 미분이 비산되는 양이 증가하면서 싸이클론의 차압도 증가한다. 따라서 싸이클론에 걸리는 부하를 줄이지 않으면 싸이클론에 막힘 현상이 발생한다. 따라서 안정적인 유동환원로 조업을 위해서는 광석 장입량 및 가스 유량을 줄이면서 조업을 해야 한다.

한편, 정체층으로 인한 조업 불안정이 심화되면 비정기적으로 유동환원로 정비를 실시해야 한다. 그러나 정체층이 형성된 유동환원로의 정비는 정체층이 형 성되지 않는 유동환원로의 정비보다 2배 이상의 시간이 소요된다. 따라서 설비 가동율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유동환원로에 구비된 분산판 노즐을 개선하여 유동환원로내의 가스 흐름을 균일하게 하고 정체층 형성을 억제할 수 있는 용철제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 용철제조장치는, 분철광석을 환원하여 환원체로 변환하는 유동환원로, 환원체 및 괴상 탄재가 장입되고 산소가 취입되어 용철을 제조하는 용융가스화로, 및 용융가스화로에서 배출되는 환원가스를 유동환원로에 공급하는 환원가스 공급관을 포함한다. 유동환원로는, 환원가스를 분산시키기 위하여 그 내부에 설치된 분산판과, 분산판에 형성된 다수의 관통공마다 설치된 분산판 노즐을 포함한다. 분산판 노즐들은, 유동환원로의 내벽 부근에 위치하고 유동환원로의 내벽측으로 기울어져 설치된 경사형 노즐들과, 경사형 노즐들에 둘러싸인 수직형 노즐들을 포함한다.

유동환원로의 내벽은 경사면으로 형성될 수 있다.

수직 방향에 대해 유동환원로의 내벽이 뻗은 방향의 각도는 수직 방향에 대해 경사형 노즐이 향하는 방향의 각도보다 크거나 동일한 것이 바람직하다.

수직 방향에 대해 유동환원로의 내벽이 뻗은 방향의 각도와 수직 방향에 대해 경사형 노즐이 향하는 방향의 각도의 차는 5°이하인 것이 바람직하다.

경사형 노즐은, 분산판의 반경에 대한 분산판의 중심으로부터의 거리의 비가 0.9 내지 1.0인 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

수직형 노즐은 수직 방향으로 향할 수 있다.

경사형 노즐들은 유동환원로의 내벽에 인접하여 나란히 배열되고, 경사형 노즐들에 이웃하여 수직형 노즐들이 바로 설치될 수 있다.

경사형 노즐들은 복수의 열로 배열될 수 있다.

경사형 노즐들은 일렬로 배열될 수 있다.

분산판 노즐은, 환원가스를 분사하는 노즐부, 및 분산판의 관통공에 가이드 고정되어 노즐부를 지지하는 노즐 가이드부를 포함할 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 6을 통하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용철제조장치(100)를 나타낸다. 도 1에 도시한 용철제조장치(100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용철제조장치(100)를 다른 형태로 변형할 수 있다.

용철제조장치(100)는 하나 이상의 유동환원로(20), 용융가스화로(60), 환원가스 공급관(70) 및 괴성체 제조 장치(40)를 포함한다. 이외에도 괴성체 제조 장치(40)에서 제조한 괴성체를 용융가스화로(60)에 이송하기 위한 고온 균배압 장치(50)를 더 포함할 수 있다. 괴성체 제조 장치(40)와 고온 균배압 장치(50)는 필요 에 따라 생략할 수 있다. 고온 균배압 장치(50)는 괴성체 제조 장치(40)에서 제조한 괴성체를 용융가스화로(60)로 이송한다.

유동환원로(20)는 제1 유동환원로(201), 제2 유동환원로(203), 제3 유동환원로(205) 및 제4 유동환원로(207)를 포함한다. 도 1에는 순차적으로 연결된 4개의 유동환원로(20)를 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

분철광석을 건조시킨다. 필요에 따라 부원료를 혼합할 수도 있다. 건조한 분철광석을 호퍼(hopper)(10)에 저장한다. 분철광석은 유동환원로(20)를 통과하면서 환원 및 가열되어 환원체로 변환된다. 분철광석은 광석이송도관(15)을 통하여 각 유동환원로(201, 203, 205, 207)에 순차적으로 장입된다.

먼저, 예열로(201)에서는 환원가스에 의해 분철광석을 예열한다. 예열된 분철광석은 제1 예비환원로(203) 및 제2 예비환원로(205)에 장입된다. 여기서 분철광석은 예비 환원된다. 예비 환원된 분철광석은 최종환원로(207)에 장입됨으로써 최종 환원되어 환원체로 변환된다. 환원체를 제조하기 위하여 용융가스화로(60)와 연결된 환원가스 공급관(70)을 통하여 유동환원로(20)에 환원가스를 공급한다. 환원체는 괴성체 제조 장치(40)를 통하여 괴성체로 제조된다. 괴성체 제조 장치(40)를 통과시키지 않고 환원체를 바로 용융가스화로(60)에 장입할 수도 있다.

괴성체 제조 장치(40)는, 장입 호퍼(401), 한 쌍의 롤(403), 파쇄기(405) 및 저장조(407)를 포함한다. 장입 호퍼(401)는 유동환원로(20)를 거치면서 환원 된 분철광석을 저장한다. 분철광석은 장입 호퍼(401)로부터 한 쌍의 롤(403)로 장 입되면서 스트립 형태로 압착 성형된다. 이와 같이 압착 성형된 분철광석은 파쇄기(405)에서 파쇄되어 저장조(407)에 저장된다.

한편, 용융가스화로(60)는 그 상부로부터 괴상 탄재가 장입되어 내부에 석탄충전층을 형성한다. 용융가스화로(60)의 외벽에는 다수의 풍구(601)가 설치되어 산소를 용융가스화로(60)로 취입한다. 산소에 의해 석탄충전층이 연소되면서 촤베드가 형성된다. 괴성체 제조 장치(40)에서 제조된 괴성체는 용융가스화로(60) 상부를 통해 장입되어 석탄충전층을 통과하면서 용융 및 부분 환원된다. 이러한 방법을 이용하여 용철을 제조할 수 있다. 용융가스화로(60)의 하부에는 출탕구가 설치되어 용철 및 슬래그를 외부로 배출한다.

그리고 용융가스화로(60) 내부에 형성된 석탄충전층으로부터 수소 및 일산화탄소를 포함하는 고온의 환원가스가 생성된다. 용융가스화로(60)의 상부는 돔형으로 형성되어 있으므로 환원가스 생성에 유리하다. 용융가스화로(60)에서 배출되는 환원가스는 환원가스 공급관(70)을 통하여 유동환원로(20)에 공급된다. 따라서 분철광석을 환원가스에 의해 환원 및 소성할 수 있다. 환원가스의 공급시 온도 저하로 인한 환원율 저하를 방지하기 위하여 일부 환원가스 공급관(70)에 산소 버너를 설치하여 연소시킴으로써 환원가스를 승온시킨다. 이와 같이 승온된 환원가스는 분철광석을 환원한 후 예열로(201)를 거쳐서 외부로 배출된다.

도 2는 도 1에 도시한 유동환원로(20)의 내부 단면 구조를 부분적으로 나타낸다. 특히, 유동환원로(20)의 하부 부분을 확대하여 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, 유동환원로(20)는 분산판(211) 및 분산판 노즐 (23)을 포함한다. 이외에, 싸이클론 등 기타 부품들이 내부에 설치되어 있다. 분산판(211)은 하부로부터 취입되는 환원가스를 분산시키기 위하여 유동환원로(20)의 내부에 설치한다. 분산판(211)은 조업중 유동환원로(20)내 유동층의 붕괴를 고려하여 설계된다. 즉, 분산판(211)은 유동층을 형성하는 분철광석의 무게를 지탱할 수 있도록 약 1.2m 두께의 두꺼운 내화물로 되어 있다. 분산판(211)의 직경은 약 5.0~8.0m이다. 분산판(211) 하부의 윈드박스(windbox)(21)에는 지지대(미도시)가 설치되어 분산판(211)을 지지한다. 분산판(211)에는 다수의 관통공(2112)이 형성되어 있고, 다수의 관통공마다 분산판 노즐(23)이 설치되어 있다. 분산판 노즐(23)의 소재로는 스테인리스강 등을 사용할 수 있다.

환원가스는 환원가스 공급관(70)으로부터 윈드박스(21)내로 취입된다. 윈드 박스(21)내로 취입된 환원가스는 분산판(211)에 형성된 관통공(2113)을 통하여 유동환원로(20)의 상부로 유입된다. 관통공(2113)의 상부에는 분산판 노즐(23)이 형성되어 있으므로 환원가스가 고속 분사되어 유동환원로(20) 내부에 유동층을 형성한다.

분산판(211) 상부에 위치하는 유동환원로(20)의 내벽(210)은 경사면으로 형성되어 있다. 따라서 여기에 미분 입자의 증착 등으로 인해 정체층이 형성되어 유동환원로의 안정적인 조업이 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 분산판 노즐(23)을 다양하게 변형하여 사용한다. 이를 이하의 도 3 내지 도 6을 통하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 3은 도 2에 도시한 유동환원로(20) 내부의 분산판(211)에 설치된 분산판 노즐(231, 233)의 배치 구조를 개략적으로 나타낸다. 분산판의 외부는 유동환원로의 내벽(210)으로 둘러싸인다. 도 3에 도시한 분산판 노즐(231, 233)의 배치 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 구조로 분산판 노즐의 배치 구조를 변형할 수 있다. 도 3에서는 이해를 돕기 위하여 분산판(211)의 각도를 표시하였다. 도 3에서 ●은 경사형 노즐(231)이 설치된 지점을 나타내며, ○은 수직형 노즐(233)이 설치된 지점을 나타낸다.

대략 350개 내지 600개 정도의 분산판 노즐(231, 233)을 분산판(211)에 설치할 수 있다. 분산판 노즐은 경사형 노즐(231) 및 수직형 노즐(233)을 포함한다. 이러한 노즐의 명칭은 노즐이 향하고 있는 방향을 의미한다. 즉, 경사형 노즐(231)은 유동환원로의 내벽측으로 기울어져 설치되고, 수직형 노즐(233)은 수직 방향을 향하여 설치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 경사형 노즐(231)들은 유동환원로의 내벽 부근에 위치한다. 경사형 노즐(231)들은 유동환원로의 내벽측으로 환원가스를 분사하여 정체층 형성을 억제하기 위해 유동환원로의 내벽 부근에 위치한다. 경사형 노즐(231)들이 유동환원로의 내벽 부근에 위치하므로, 자연스럽게 수직형 노즐(233)들은 경사형 노즐(231)들에 둘러싸인다.

경사형 노즐(231)들은 유동환원로의 내벽에 인접하여 복수의 열로 배치되어 있다. 도 3에는 경사형 노즐(231)을 2열로 배치한 구조를 나타내었지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따 라서 다른 수의 열로 경사형 노즐(231)을 배치할 수 있다. 다만, 모든 분산판 노즐들을 경사형 노즐로 설치할 필요는 없다. 분산판(211)의 최외각에 복수의 열로 경사형 노즐(231)들을 배치함으로써 분산판(211) 직상부 유동환원로 내벽 전체에 균일하게 환원가스를 분사할 수 있다.

도 3에는 분산판의 중심을 C, 분산판의 반경을 R, 분산판의 중심(C)으로부터의 거리를 X로 나타낸다. 여기서, 경사형 노즐(231)들은 분산판의 반경(R)에 대한 분산판의 중심(C)으로부터 거리(X)의 비가 0.9 내지 1.0인 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3의 원형 점선 외부에 설치되는 것이 바람직하다. 전술한 거리의 비가 0.9 미만인 위치에 경사형 노즐을 설치하면 정체층이 잘 제거되지 않는다. 그리고 전술한 거리의 비가 1.0인 위치에 경사형 노즐을 설치하는 것은 설계상 불가능하다.

도 4a 및 도 4b는 각각 경사형 노즐(231) 및 수직형 노즐(233)의 단면 구조를 나타낸다. 각 분산판 노즐(231, 233)들은 원추형으로 형성되므로, 하부로부터 유입되는 환원가스의 유속을 빠르게 하여 상부로 공급할 수 있다. 따라서 유동층의 붕괴를 방지하면서 유동층을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 경사형 노즐(231)은 노즐부(2311) 및 노즐 가이드부(2313)을 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수 있다. 노즐부(2311)는 하부로부터 취입되는 환원가스를 분사시킨다. 노즐 가이드부(2313)는 상기 분산판의 관통공에 가이드 고정되어 노즐부(2311)를 지지한다. 따라서 경사형 노즐(231)이 고온의 환원가스 기류에 의해 변형되거나 손상되지 않는다. 특 히, 노즐부(2311)는 약간 기울어져 고정되므로, 환원가스도 비스듬하게 분사된다. 따라서 점선으로 도시한 방향을 따라 환원가스가 분사되므로, 이 방향을 따라 유동환원로 내벽 경사면이 위치하는 경우, 내벽에 부착된 미세 입자를 제거하여 정체층 형성을 효율적으로 억제할 수 있다.

도 4b는 수직형 노즐(233)을 나타낸다. 수직형 노즐(233)은 노즐부(2311)를 제외하고는 전술한 경사형 노즐의 구조와 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 자세한 설명을 생략한다.

도 4b에 점선으로 나타낸 바와 같이, 수직형 노즐(233)의 노즐부(2311)는 수직 방향으로 향해 있다. 따라서 수직형 노즐(233)을 통해 고온의 환원가스를 수직으로 분사할 수 있다. 수직형 노즐(233)은 유동환원로의 외벽에서 다소 떨어져 있으므로, 환원가스를 수직으로 분사하여 유동층을 형성하는 것이 좀더 바람직하다.

도 5는 도 4a의 경사형 노즐(231)을 사용하는 경우의 환원가스의 분사 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이, 유동환원로(20)의 내벽(210)에 평행한 방향으로 고온의 환원가스가 분사되고 내벽(210)에 환원가스 흐름 일부가 접촉된다. 따라서 도 5에 도시한 경사형 노즐(231)을 사용하여 유동환원로(20)의 내벽(210)에 정체층이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 내벽(210)은 경사면으로 형성된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 수직 방향에 대해 유동환원로(20)의 내벽(210)이 뻗은 방향의 각도를 α₁으로 표시하고, 수직 방향에 대해 경사형 노즐(231)이 향하 는 방향의 각도를 α₂로 나타낸다. 여기서, 환원가스 흐름을 균일하게 하기 위하여 각도(α₁)는 각도(α₂)보다 크거나 동일한 것이 바람직하다. 특히, 정체층의 형성을 억제하고 환원가스 흐름을 더욱 균일하게 하기 위하여 각도(α₁)와 각도(α₂)의 차는 5°이하인 것이 바람직하다.

각도차가 5°초과한 경우, 유동환원로의 내벽(210)과 분사된 환원가스간에 간격이 넓어진다. 따라서 환원가스 분사에 의한 내벽(210)의 미분 제거 효과가 미미하다. 반대로, 각도차가 0°미만인 경우, 경사형 노즐(231)에 의해 분사된 환원가스가 내화물로 이루어진 내벽(210)에 직접 충돌한다. 따라서 내벽(210)이 손상될 수 있다. 분사되는 환원가스중에는 순수 가스 뿐만 아니라 용융가스화로에서 생성되는 미세 탄소 입자, 석탄 연소 후 잔존하는 회분, 및 광석이 용융되기 전에 분화되어 발생하는 미세 입자들이 포함되어 있다. 따라서 이러한 미세 입자들에 의해 내벽(210)이 심각하게 마모된다.

도 6은 또다른 분산판 노즐의 배치 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 6은 분산판 노즐의 배치 상태를 제외하고는 도 3과 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 자세한 설명을 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 경사형 노즐(231)들은 유동환원로의 내벽에 최인접하여 나란히 일렬로 배열할 수도 있다. 수직형 노즐(233)들은 일렬의 경사형 노즐(231)들에 이웃하여 바로 설치된다. 수직형 노즐(233)들은 분산판(212)의 중심까지 배치된다. 이와 같은 분산판 노즐의 배치에 의해서도 유동환원로의 내벽 경 사면에 정체층이 형성되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 용철제조방법에서는 경사형 노즐들을 이용해 고온의 환원가스를 유동환원로의 내벽 경사면에 분사함으로써 유동환원로의 내벽에 미세입자가 부착되는 것을 방지할 수 있고, 부착물 성장을 최대한 억제할 수 있다. 따라서 분산판 상부에 형성되는 정체층으로 인한 조업 불안정을 방지할 수 있다. 또한, 정체층의 제거를 위한 휴지 시간 증대 등으로 인한 설비 가동율을 향상시킬 수 있다. 그리고 안정적인 상태에서 연속 조업을 지속할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (10)

1. 분철광석을 환원하여 환원체로 변환하는 유동환원로,

   상기 환원체 및 괴상 탄재가 장입되고, 산소가 취입되어 용철을 제조하는 용융가스화로, 및

   상기 용융가스화로에서 배출되는 환원가스를 상기 유동환원로에 공급하는 환원가스 공급관

   을 포함하고,

   상기 유동환원로는,

   상기 환원가스를 분산시키기 위하여 그 내부에 설치된 분산판과, 상기 분산판에 형성된 다수의 관통공마다 설치된 분산판 노즐을 포함하고,

   상기 분산판 노즐들은, 상기 유동환원로의 내벽 부근에 위치하고 상기 유동환원로의 내벽측으로 기울어져 설치된 경사형 노즐들과, 상기 경사형 노즐들에 둘러싸인 수직형 노즐들을 포함하는 용철제조장치.
2. 제1항에서,

   상기 유동환원로의 내벽은 경사면으로 형성된 용철제조장치.
3. 제2항에서,

   수직 방향에 대해 상기 유동환원로의 내벽이 뻗은 방향의 각도는 상기 수직 방향에 대해 상기 경사형 노즐이 향하는 방향의 각도보다 크거나 동일한 용철제조장치.
4. 제2항에서,

   수직 방향에 대해 상기 유동환원로의 내벽이 뻗은 방향의 각도와 상기 수직 방향에 대해 상기 경사형 노즐이 향하는 방향의 각도의 차는 5°이하인 용철제조장치.
5. 제1항에서,

   상기 경사형 노즐은, 상기 분산판의 반경에 대한 상기 분산판의 중심으로부터의 거리의 비가 0.9 내지 1.0인 위치에 설치되는 용철제조장치.
6. 제1항에서,

   상기 수직형 노즐은 수직 방향으로 향한 용철제조장치.
7. 제1항에서,

   상기 경사형 노즐들은 상기 유동환원로의 내벽에 인접하여 나란히 배열되고, 상기 경사형 노즐들에 이웃하여 상기 수직형 노즐들이 바로 설치된 용철제조장치.
8. 제7항에서,

   상기 경사형 노즐들은 복수의 열로 배열된 용철제조장치.
9. 제7항에서,

   상기 경사형 노즐들은 일렬로 배열된 용철제조장치.
10. 제1항에서,

    상기 분산판 노즐은,

    상기 환원가스를 분사하는 노즐부, 및

    상기 분산판의 관통공에 가이드 고정되어 상기 노즐부를 지지하는 노즐 가이드부

    를 포함하는 용철제조장치.

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