KR101212247B1 - 고로의 노 바닥부 해체 방법 및 반송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조업 중지 후에 주수 냉각을 하지 않고 노 바닥 블록의 반출이 가능한 고로의 노 바닥부의 해체 방법 및 반송 장치를 제공하는 것으로, 설치 현장에 설치된 고로로부터 노 바닥 블록을 분리하고, 분리된 상기 노 바닥 블록을 설치 현장으로부터 반출하는 고로의 노 바닥부의 해체 방법으로서, 상기 노체 내에 주수 냉각하지 않는 상태로 상기 노 바닥 블록을 상기 노체로부터 분리하는 분리 공정과, 분리된 상기 노 바닥 블록을 냉각하면서 상기 설치 현장으로부터 반출하는 반출 공정을 포함한다.

Description

고로의 노 바닥부 해체 방법 및 반송 장치 {BLAST FURNACE BOTTOM DISMANTLEMENT METHOD AND TRANSPORT DEVICE}

본 발명은 고로의 노 바닥부 해체 방법 및 반송 장치에 관한 것으로, 고로를 갱신할 때 또는 해체할 때에 노 바닥 블록의 반출, 특히 노 바닥 블록만을 갱신하고, 상부 노체를 재이용할 때에 노 바닥 블록의 반출에 매우 적합한 방법 및 장치에 관한 것이다.

고로의 개수(改修)는 노체의 해체, 노내 내화물의 축로 등의 많은 공사를 수반하기 때문에 공사 기간이 장기화된다. 고로의 개수 공기 중에는 해당 고로에 의한 선철 생산이 감소 내지 정지하기 때문에, 개수 공기의 단축이 강하게 요구되고 있다.

이와 같은 공기 단축을 위한 기술로 대블록 공법이 개발되어 있다(특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에서는 개수하여야 할 고로의 노체를 복수의 링 블록으로 분할하고, 각 블록을 차례로 해체용 작업 현장으로 반출하여 해체한다. 한편, 다른 조립용의 작업 현장에서는 미리 노체의 각 블록을 조립하여 두고, 각 블록을 차례로 고로의 설치 위치에 반입한다. 또한, 예를 들면 리프트 업 공법 등에 의하여, 각 블록을 설치 현장 위에 매달아 기초 위의 노 바닥 블록 위에 차례로 접합하면서, 전체를 일체화하여 고로 노체를 구축하도록 하고 있다.

특허문헌 1에서는 노체 각부를 구성하는 복수의 링 블록의 반출?반입시에 전용의 노체용 수송 대차(dolly)를 사용한다.

종래의 고로 개수는, 고로의 노체 전부를 일체로 하여 새 것으로 교환하였다. 이 때문에, 개수하여야 할 고로 노체의 분할?반출, 환상관 등의 고로 부속 설비의 해체?철거, 그리고 새로운 고로 노체의 각 블록 및 부속 설비의 반입?설치 작업이 대규모이었다.

이때, 고로의 샤프트부에 대하여는 냉각용 스테이브나 내화물 등의 개선, 감척 조업에 의한 보수 기술의 진보 등에 의해 그 수명이 15년 이상까지 연장할 수 있게 되었다. 그러나, 노 바닥부의 수명은 여전히 15년 정도가 기술적 한계이다.

이에 대하여, 고로의 수명 연장을 목적으로 하여 고로의 노 바닥부만을 중간 개수하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

특허문헌 2에서는 개수하여야 할 고로 노체 중에서, 적어도 노 바닥부를 노체로부터 분리하고, 분리한 구(舊) 노 바닥 블록을 고로 설치 현장에서 이동?철거하는 동시에, 다른 작업 현장에서 조립하여 둔 신(新) 노 바닥 블록을 설치 현장에 반입하여, 구 노 바닥 블록과 교환함으로써 노체를 갱신한다.

특허문헌 2에서는 노 바닥 블록을 반출 또는 반입할 때에, 설치 현장의 고로 기초로부터 외부로 이동 궤도를 설치하고, 그 위에 유체막을 형성하여 부상하는 유체 부상 장치(에어 캐스터)를 배치하고, 이 유체 부상 장치에 의하여 노 바닥 블록을 부상 반송하는 방식이 이용되고 있다.

일본 공개 특허 공보 평9-143521호 일본 공개 특허 공보 평5-222420호

그런데, 전술한 수송 대차에 의한 반송 또는 유체 부상 장치에 의한 부상 반송에서는, 구조상 반송 가능한 링 블록이 4000톤까지로 제한된다.

그런데 노체를 분할한 링 블록 중에서도, 노체 해체시의 노 바닥 블록은 특히 중량이 커서 4000톤을 넘는 경우가 있다. 이는 해체 시에는 조업을 중지할 때에 노 내에 있었던 용선이 냉각 응고되어 잔선이나 그 밖의 잔재(용선 잔재나 코크스)로 노 바닥에 퇴적하는 것에 의한 것이다.

이와 같은 노 바닥 블록의 중량 초과에 대하여, 적재하기 전에 노 바닥에 잔류한 잔선이나 용선 잔재나 코크스 등 또는 노 내에 장착되어 있던 스테이브 쿨러나 내화 벽돌 등을 제거하는 작업을 실시하여 중량 경감을 도모하였다.

이와 같은 중량 경감 작업은 고로의 설치 현장에 있어서 반출 전에 실시하기 때문에, 설치 현장에서의 작업 공정을 저감하고자 하는 노체 링 대블록 공법의 취지에 맞지 않고, 전체 공기를 단축하는데에 장해가 된다.

이러한 문제에 대하여, 본 출원인에 의하여 4000톤 이상의 노 바닥 블록을 반송할 수 있는 반송 장치 및 반송 방법이 제안되었다(일본 특허 출원 2007-207734호, 일본 특허 출원 2008-196528호 등).

제안된 기술은 고로의 설치 현장과 각 링 블록의 조립?해체를 실시하는 작업 현장과의 사이에 강판 등을 이용한 반송 경로를 설치하고, 그 위에 높은 내하중의 슬라이드 수단을 사이에 두고 반송용 가대를 설치함으로써, 8000톤 정도의 노 바닥 블록의 반송까지 가능해졌다. 이 기술에 의한 반송 중량 한계의 확장에 의하여, 노 바닥 블록의 사전 조립을 확충할 수 있는 동시에, 해체시의 노 바닥 잔선의 제거 등을 대폭 간략화하고, 개수 공기의 단축을 도모하기에 이르렀다.

이와 같은 반송 기술의 개선에 따라, 노체 해체시에 노 바닥부의 처리가 간략화되었다. 그러나, 고로 개수 기술에 있어서는 전술한 공기 단축을 목표로 더욱 개선이 요구되고 있는 동시에, 노체 해체시의 노 바닥부 처리에 있어서 다른 문제도 나타나고 있다.

즉, 전술한 대블록 공법에 따른 노체 해체에 있어서는 노내 장입물을 서서히 줄이는 감척 조업을 하고, 노 내의 장입물이 송풍구 레벨까지 내려간 단계에서 노체 내에 대한 주수 냉각을 하여, 이 주수 냉각에 의하여 노내 온도를 저하시키고 나서 노체의 절단 등을 실시하고 있다.

이와 같은 주수 냉각은 고로의 조업 중지 후에 노 내에 주수함으로써, 노 바닥부 내에 잔류한 코크스 및 용선 잔재에 냉각수를 살포하고, 적열 코크스의 연소를 억제하여, 생성 가스의 발생량을 줄이는 동시에, 잔코크스 및 용선 잔재의 온도를 노외 배출 작업이 가능할 정도로 내리는 것이다.

이와 같은 주수 냉각을 하기 위하여, 조업 중지 시의 고로에는 노 바닥부에 대량의 물을 주입할 수 있는 주수 설비가 필요한 동시에, 노 내의 코크스 및 용선 잔재로부터 발생하는 가스 성분을 제거하는 가스 처리 설비, 노 내의 냉각수를 배수할 때에 여과 처리 등을 실시하는 배수 처리 설비가 필요하게 된다. 이와 같은 설비 비용에 추가하여 주수 내지는 냉각을 위하여 작업 시간이 필요하게 되어, 개수 공기 단축의 방해가 되었다.

또한, 고온의 코크스 및 용선재에 주수 냉각을 할 때에 수증기가 폭발할 가능성이 있어 안전 관리가 필요한 동시에, 전술한 가스 성분의 발생, 열탕이나 상기 등에 의한 작업 환경 대책을 충분히 강구할 필요가 있어, 주수 냉각의 해소가 요망되고 있다.

이와 같은 요청에 기초하여 주수 냉각의 해소가 검토되고 있지만, 조업 중지 후의 노 내는 매우 고온인 상태여서, 그대로 노 바닥부를 반출하는 것은 곤란하다고 여겨져 왔다. 특히, 고로의 통상 조업시에는 노 내에 설치된 냉각용 스테이브에 의해 노체의 냉각이 계속되고 있고, 이 냉각에 의하여 노체가 유지되고 있다.

그러나, 노체의 절단에 수반하여 냉매 배관이 제거되고, 스테이브에 의한 냉각이 정지되면, 주수 냉각되지 않고 노 내에 잔류하는 고온의 잔재에 의하여 노체 온도가 상승하여, 철피의 변형 등의 바람직하지 않은 영향을 미치는 것이 염려되고 있었다.

본 발명의 주된 목적은 조업 중지 후에 주수 냉각을 하지 않고 노 바닥 블록의 반출이 가능한 고로의 노 바닥부의 해체 방법 및 반송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 설치 현장에 설치된 노체로부터 노 바닥 블록을 분리하고, 분리된 상기 노 바닥 블록을 설치 현장으로부터 반출하는 고로의 노 바닥부 해체 방법으로서, 상기 노체 내에 주수 냉각하지 않는 상태로 상기 노 바닥 블록을 상기 노체로부터 분리하는 분리 공정과, 분리된 상기 노 바닥 블록을 냉각하면서 상기 설치 현장으로부터 반출하는 반출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에서는 분리 공정에서 노체 내에 주수 냉각하지 않음으로써 주수 냉각에 기인하는 종래의 문제를 해소할 수 있는 동시에, 반출 공정에서는 노 바닥 블록을 냉각하면서 반출하기 때문에, 주수 냉각을 하지 않아도 노 바닥 블록의 온도 상승을 억제할 수 있어 불필요한 영향을 회피할 수 있다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 반출 공정에서는 상기 노 바닥 블록을 탑재하는 반송용 가대(架臺)를 이용하는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 반송용 가대를 이용함으로써, 고로 기초 위로부터 노 바닥 블록을 반송용 가대로 옮기고, 반송용 가대를 견인 등에 의하여 해체용 작업장으로 반출할 수 있다.

이때, 반송용 가대의 반송 경로를 내하중이 높은 강판으로 만든 레일 등으로 하여, 이 반송 경로와 반송용 가대와의 사이에 높은 내하중을 가지고 마찰 계수를 저감할 수 있는 슬라이딩 수단(예를 들면, 스테인리스판과 강판과의 조합 등)을 개재시킴으로써, 일 예로 8000톤 정도에 이르는 노체 블록의 반송이 가능해진다(전술한 본 출원인에 의한 일본 특허 출원 2007-207734호, 일본 특허 출원 2008-196528호 참조). 혹은, 위와 동일한 정도의 하중에 견디는 것이면, 기존의 수송 대차나 에어 캐스터 등을 사용하여도 좋다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 반출 공정에서는 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치를 사용하여 상기 노 바닥 블록을 냉각하는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 반송에 따라 반송용 가대가 이동하더라도 냉각 장치도 일체적으로 이동시킬 수 있어 냉각 장치의 번잡화를 회피할 수 있다. 특히, 동일한 반송용 가대에 냉각 장치와 노 바닥 블록이 함께 있기 때문에, 냉매 배관 등을 최대로 짧게 할 수 있다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 노 바닥 블록의 냉각용 스테이브에 접속되는 배관을 상기 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로 절환하는 냉각 계통 절환 공정을 가지고, 통상 조업시에는 상기 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 상기 스테이브로 냉매를 순환시키며, 상기 반출 공정에서는 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로부터 상기 스테이브로 냉매를 순환시키는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 분리 공정에 있어서 냉각 계통 절환 공정을 실시함으로써, 노 바닥 블록의 냉각용 스테이브에 접속되는 배관을 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로 절환한다.

이에 의하여, 통상 조업시 내지 조업 중지 무렵까지의 기간에 있어서는 상기 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 스테이브로 냉매를 순환시켜, 분리 전의 노 바닥 블록 상당 부분에 소기의 냉각 기능을 얻을 수 있다.

또한, 조업 중지 후의 노 바닥 블록의 분리 내지 반출에 있어서는 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로부터 스테이브로 냉매를 순환시켜, 분리되는 노 바닥 블록에 소기의 냉각 기능을 얻을 수 있다.

따라서, 분리 공정 내지 반출 공정에 있어서도, 노 바닥 블록의 분리 전이나 분리 후에 관계없이, 노 바닥 블록에 요구되는 냉각 성능을 확보할 수 있다.

또한, 분리 전 및 분리 후의 어느 상태에 있어서도, 노 바닥 블록 내의 흡열 수단으로서 노 바닥 블록에 미리 설치되어 있는 스테이브를 함께 사용할 수 있으므로, 반출용으로 별도의 흡열 수단을 설치할 필요가 없고, 설비 비용의 경감 및 작업 기간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 반송용 가대에 설치되는 냉각 장치의 냉각 능력은 설치 현장에 설치되는 냉각 장치에 대하여 작아도 좋다. 이것은 반출되는 노 바닥 블록의 냉각에 한정되는 것에 추가하여, 반출되는 노 바닥 블록에 있어서는 통상 조업시에 비하여 연소 상태가 큰 폭으로 억제되고, 발열량이 억제되고 있는 것에 따른 것이다.

노 바닥 블록으로부터 분리되는 상부 노체에 대하여는 이것을 일체인 채로 유지하여도 좋고, 추가의 복수의 링 블록으로 분리하여도 좋다. 노 바닥 블록만 갱신하여 상부 노체를 재이용하는 경우에는 상부 노체를 일체인 채로 유지하면 되고, 상부 노체도 갱신하는 경우에는 상부 노체를 추가의 복수의 링 블록으로 분리하여, 차례로 반출할 수 있다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정의 전에 상기 노 바닥 블록으로부터 분리되는 상부 노체를 조업시의 위치 그대로 고로 노(櫓)에 지지하는 상부 노체 지지 공정을 가지는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 노 바닥 블록으로부터 분리된 상부 노체를 고로 노에 지지함으로써 일체인 채로 유지할 수 있다. 이 때문에, 노 바닥 블록만 갱신하여 상부 노체를 재이용할 때에는, 일체인 채로 유지하여 둔 상부 노체와 갱신한 노 바닥 블록을 재차 접속함으로써 고로를 재구축할 수 있다. 또한, 상부 노체를 조업시의 위치로부터 움직이지 않고 지지함으로써, 분리 시에 노체 주변의 배관 등을 제거할 필요가 없고, 재구축 시에 그대로 이용할 수 있다.

또한, 노 바닥 블록으로부터 분리되는 상부 노체를 조업시의 위치를 유치한 채 고로 노에 지지하기 위하여, 조업시의 노체와 노체 노와의 사이에 보조적인 지지 구조를 형성하는 수법을 채용할 수 있다. 이와 같은 지지 구조로서는, 기존의 노체에 설치되는 링 가더 등을 유용할 수 있다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 고로의 노체에 그 둘레 전체에 걸친 절제 영역을 형성하는 절제 공정을 가지고, 상기 절제 영역은 그 상부 가장자리 높이가 상기 고로의 환상관의 바로 아래에 있는 스테이브의 상부 줄눈(目地)의 높이이고, 그 하부 가장자리의 높이가 상기 상부 가장자리 높이로 되는 스테이브의 상부 줄눈보다 낮은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈 높이인 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는, 절제 공정에 의하여 고로의 노체에 그 둘레 전체에 걸친 절제 영역을 형성하고, 이에 의하여 노 바닥 블록과 그 위의 상부 노체가 분리된다.

이때, 절제 영역 상부 가장자리 높이는 고로의 환상관의 바로 아래에 있는 스테이브의 상부 줄눈의 높이로 한다. 절제 영역의 상부 가장자리는 분리되고, 기초의 위로부터 인출 장치에 의하여 수평 방향으로 인출할 때의 노 바닥 블록의 상단에 해당한다. 환상관을 상부 노체 또는 노체 노에 유지한 상태로 노 바닥 블록을 수평으로 인출하는 경우에는, 노 바닥 블록의 상단은 환상관보다 낮을 필요가 있다. 따라서, 절제 영역 상부 가장자리 높이는 고로의 환상관보다 아래인 것이 좋다. 한편, 노체를 절단하려면 내벽에 설치된 스테이브를 피하여 시공하는 것이 좋다. 이와 같은 조건에 기초하여 본 발명에서는 절제 영역의 상부 가장자리 높이를 고로의 환상관의 바로 아래에 있는 스테이브의 상부 줄눈의 높이로 한다.

또한, 절제 영역의 하부 가장자리 높이는 전술한 상부 가장자리 높이로 된 스테이브의 상부 줄눈보다 낮은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈 높이로 한다. 이것은 전술한 노체의 절단에 준한 시공상의 조건이며, 예를 들면 절제 영역은 스테이브 한 장이어도 좋고, 두 장 이상의 스테이브 높이에 걸친 절제 영역이어도 좋다.

이와 같은 절제 영역에 의하여, 분리된 상부 노체와 노 바닥 블록과의 사이에는 적어도 스테이브 한 장분 높이의 간격이 형성된다. 따라서, 노 바닥 블록을 수평 방향으로의 인출할 때에, 노 바닥 블록이 상하로 변위하는 경우가 있어도, 노 바닥 블록과 상부 노체가 접촉 또는 간섭하는 것을 피할 수 있다.

또한, 상부 노체에 있어서는 절제 영역이 스테이브의 줄눈에서의 절단이기 때문에, 남겨진 스테이브는 그대로 재이용이 가능하다. 따라서, 노 바닥 블록만을 갱신하고, 상부 노체를 재이용하는 수순을 채용하는 경우에 유효하다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물의 표면을 피복재로 피복하여 상기 내용물과 외기(外氣)를 차단하는 피복 공정을 갖는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 피복 공정에 의하여 노 바닥 블록의 적열 상태의 내용물의 표면을 피복함으로써, 적열 상태의 내용물인 코크스 및 용선, 용사로부터의 열을 차폐할 수 있는 것과 동시에, 내용물로부터 발생하는 가연성 가스가 그대로 대기에 방산되는 것을 방지하고, 또한 산소를 포함하는 외기의 진입에 의한 과잉의 노내 연소를 방지할 수 있다.

이와 같은 피복재로서는, 이른바 캐스터블이나 시멘트 또는 모르타르 등 액상으로 적용한 후 고화하여 피막 또는 피복재층을 형성할 수 있는 무기 재료를 이용할 수 있다. 피복재는 고온의 노 내에서 사용하는 것이기 때문에 내열성이 높은 것이 좋고, 아울러 가스 차단 성능이 높은 것이 좋다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 피복 공정에 앞서서, 상기 노 바닥 블록의 노체에 개구(開口)를 형성하고, 상기 개구로부터 중기(重機)의 일부를 도입하고, 상기 중기에 의하여 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물의 표면을 균일화하는 균일화 공정을 갖는 것이 좋다.

이와 같은 본 발명에서는 피복 공정에 앞서 균일화 공정을 실시함으로써, 피복재의 형성을 용이하고 확실하게 할 수 있다. 노 내에 도입하는 중기로서 동력삽 등의 작업 기계 부분이 긴 것을 사용하여 중기 본체 및 조종자가 노 내에 들어가지 않고 작업을 할 수 있는 것이 좋다.

노체에 형성하는 개구로는, 동력삽의 작업 기계 부분을 도입할 수 있으면 좋고, 전술한 절제 영역과 중복하도록 형성하여도 좋으며, 그 후, 절제 영역으로서 유용하여도 좋다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 피복재로 피복된 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물로부터 발생하는 가연 가스를 외부로 유도하고, 연소시키고 나서 대기에 방산시키는 가연 가스 배출 공정을 갖는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 가연 가스 배출 공정에 의하여, 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물로부터 발생하는 가연 가스를 외부에 유도하고, 연소시키고 나서 대기에 방산시키기 위하여, 상기 노 바닥 블록의 내부 및 외부에서의 안전성을 높일 수 있다.

본 발명의 해체 방법에 있어서, 상기 피복 공정은 상기 피복재로 피복된 상기 적열 상태의 내용물의 내부에 불활성 가스를 충만시키는 불활성 가스 충전 공정이 있는 것이 좋다.

이와 같은 본 발명에서는 불활성 가스 충전 공정에 의하여, 상기 적열 상태의 내용물의 내부에 불활성 가스를 충전시킴으로써, 상기 적열 상태의 내용물의 내부의 코크스 등에 대한 산소 공급을 차단하여 연소 반응을 억제할 수 있다. 불활성 가스로는, 질소 가스 외에 적당한 가스를 사용할 수 있다.

본 발명은 설치 현장에 설치된 노체로부터 노 바닥 블록을 분리하고, 분리된 상기 노 바닥 블록을 설치 현장으로부터 반출할 때에 사용되는 고로의 노 바닥부의 반송 장치로서, 상기 노 바닥 블록을 탑재하는 탑재면을 가진 반송용 가대와, 상기 반송용 가대에 설치되어 상기 노 바닥 블록 내의 냉각용 스테이브에 대해서 냉매를 순환시키는 냉각 장치를 가진 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에서는 전술한 본 발명의 해체 방법과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 분리 공정에서 노체 내에 주수 냉각하지 않음으로써 주수 냉각에 기인하는 종래의 문제를 해소할 수 있는 동시에, 반출 공정에서는 노 바닥 블록을 냉각시키면서 반출하기 때문에, 주수 냉각 없이도 노 바닥 블록의 온도 상승을 억제할 수 있어서, 불필요한 영향을 회피할 수 있다.

본 발명의 반송 장치에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 냉각용 스테이브에 접속되는 냉매 배관과, 상기 냉매 배관에 상기 냉매를 순환시키는 펌프와, 상기 냉매 배관을 순환하는 상기 냉매의 방열하는 방열기를 가지는 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 냉매를 순환시키는 냉각 장치에 의하여, 노 바닥 블록의 스테이브를 이용하여 냉각 기능을 확실하게 실현할 수 있다.

본 발명의 반송 장치에 있어서, 상기 냉각용 스테이브의 상단 측에서 대기로 개방된 개구와, 상기 냉각용 스테이브의 하단 측에 접속되는 냉매 배관과, 상기 냉매 배관에 하단 측이 접속되고, 또한 상단 측이 대기 개방된 급수관를 가진 것이 좋다. 이와 같은 본 발명에서는 냉각용 스테이브의 상단 측의 개구에 있어서 냉매를 증발시킴으로써 기화열에 의한 냉각을 하고, 노 바닥 블록의 스테이브에 있어서의 냉각 기능을 확보할 수 있으며, 증발에 의한 냉매의 감소분은 보급관으로 보급되기 때문에, 펌프 등을 사용하지 않는 간단한 구성으로 냉각 기능을 실현할 수 있다.

본 발명은 고로의 노 바닥부의 해체 방법 및 반송 장치에 관한 것으로, 고로의 갱신시 또는 해체시에 노 바닥 블록의 반출, 특히 상부 노체를 재이용할 때의 노 바닥 블록의 반출에 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 고로 및 반송 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 실시형태에 있어서 고로 개수 순서를 나타내는 작업 블럭도이다.
도 3은 도 1의 실시형태에 있어서 노체 지지 및 절제 영역을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 1의 실시형태에 있어서 균일화 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 실시형태에 있어서 반출 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 실시형태에 있어서 반송용 가대 및 냉각 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태의 반송용 가대 및 냉각 장치를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 있어서, 본 발명이 적용되는 고로(1)는 설치 현장(2)의 지반 위에 설치되어 있다. 고로(1)는 지반 위에 설치된 기초(3)와, 그 기초(3) 위에 구축된 노체(4)와, 노체(4)의 주위에 구축된 노체 노(5)를 구비하고 있다. 노체(4)는 철피(41)의 내측에 내화 벽돌 등의 내화재(42) 및 냉각용 스테이브(43)를 설치하여 형성된 원통형의 구조물이다. 노체(4)의 내부에는 코크스나 철광석 등의 장입물(44)이 탑 꼭대기로부터 장입되고, 하부의 송풍구(45)로부터 열풍이 송풍된다. 이에 의하여, 노체(4) 내에서는 코크스가 연소, 발열하고, 또한 환원 가스 C0가 발생하여 철광석이 가열되면서 상기 환원 가스에 의하여 환원 용융되고, 노 바닥부에 용선(46)이 생성된다. 이 용선(46) 및 장입물(44)은 후술하는 노 바닥 블록(7)의 반출시에도 적열 상태의 내용물(47)로 잔류하게 된다.

노체(4)의 스테이브(43)에는 냉매 배관을 사이에 두고 냉각 장치가 접속된다(도시 생략). 냉각 장치는 노체(4) 및 노체 노(5)의 외부에 설치된 방열기 및 펌프를 포함하고, 스테이브(43)에 냉매(본 실시형태에서는 물을 사용)를 순환시키는 동시에, 스테이브(43)에서 흡열한 냉매는 방열기에서 냉각한다. 노체(4)에 설치된 다수의 스테이브(43)는 노 꼭대기, 노 가슴부, 노 복부, 노 바닥부 등의 구획마다 그룹화되어 각 그룹의 각각 냉각 상태를 미세하게 조정할 수 있다.

노체 노(5)는 예를 들면 노체(4)를 둘러싼 4개의 기둥을 기본 구조로 하고, 노체(4)를 둘러싼 환상의 빔재 및 발판(도시 생략)을 각 높이로 유지하고 있다. 노체(4)의 송풍구(45) 근방 위쪽에는, 송풍구(45)에 가열된 공기를 공급하는 환상관(51)이 설치되고, 송풍구(45)와의 사이를 연결관(52)으로 연결하고 있다.

또한, 노체 노(5)에는 노체(4)를 지지하기 위한 지지부(53)가 형성되고, 후술하는 바와 같이, 노 바닥 블록 반출시에는 노체(4)에 지지 부재(4A)를 형성하여 지지부(53)에 접속함으로써, 노 바닥 블록(7)과 분리된 상부 노체(6)를 기초(3) 위에 띄운 상태로 지지할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 노체(4)의 노 바닥부는 상부 노체(6)로 분할되어 노 바닥 블록(7)으로 반출된다. 노 바닥 블록(7)을 반출한 후에는 갱신용 노 바닥 블록(7A)을 반입하여, 상부 노체(6)에 재차 접속한다. 이렇게 함으로써, 노 바닥 블록(7)만을 교환하고, 상부 노체(6)는 재이용할 수 있어서 노체(4)의 효율적인 개수를 할 수 있다.

설치 현장(2)로부터 떨어져 있는 지반 위에는 분리한 노 바닥 블록(7)을 해체하거나, 또는 갱신용의 노 바닥 블록(7A)을 사전에 제조하여 두는 작업 현장(8)이 설정된다.

작업 현장(8)과 설치 현장(2)의 사이에는 개수 작업을 위하여 반송 장치 (10)가 설치된다.

반송 장치(10)는 설치 현장(2)으로부터 작업 현장(8)의 기초(3) 외주에 이르는 반송 경로(11)와 노 바닥 블록(7, 7A)을 탑재하여 반송 경로(11) 위를 이동 가능한 반송용 가대(12)를 구비한다. 반송용 가대(12)의 아랫면에는 높은 하중을 지지하면서 반송 경로(11) 위를 슬라이딩할 수 있는 하부 슬라이딩 수단(13)이 설치된다. 반송용 가대(12)의 윗면에는 노 바닥 블록(7, 7A)을 수평으로 인출하여 반송용 가대(12)의 윗면으로 옮기기 위한 상부 슬라이딩 수단(14)(인출 장치)이 설치된다.

하부 슬라이딩 수단(13)은 서로 슬라이딩하는 금속제 판재로 구성되어, 높은 하중을 받으면서 마찰 저항을 저감하는 구성으로서 강판과 스테인리스판의 조합을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 반송용 가대(12)의 아래쪽 면에 스테인리스판을 설치하고, 반송 경로(11)의 윗면을 강판으로 하여, 이들을 서로 슬라이딩시켜 접촉시키는 구성을 이용할 수 있다. 강판과 스테인리스판의 조합에 한정하지 않고, 강판끼리의 조합 또는 다른 금속판의 조합을 이용하여도 좋다. 하부 슬라이딩 수단(13)은 서로 슬라이딩하는 2장의 금속판에 한정하지 않고, 한쪽을 레일 형태의 긴 부재로 하여도 좋다. 또한, 하부 슬라이딩 수단(13)은 하중 부담이 허용되는 것이라면 차륜을 이용한 것(기존의 티르 탱크)이어도 좋다. 이와 같은 하부 슬라이딩 수단(13)을 사이에 두고 반송 경로(11)와 슬라이딩하여 접촉하는 반송용 가대(12)는 도시하지 않는 구동 장치(윈치 등)로 견인되어 반송 경로(11) 위를 이동할 수 있다. 또한, 반송용 가대(12)는 전술한 바와 같은 견인하는 방식의 것에 한정하지 않고, 하중 부담이 허용할 수 있는 것이면 스스로 이동할 수 있는 자주 방식의 트랙(기존의 수송 대차 등)이어도 좋다.

상부 슬라이딩 수단(14)(인출 장치)에 대하여도, 전술한 하부 슬라이딩 수단(13)과 동일한 구성을 이용할 수 있는 것 외에, 기존의 부상 반송 수단(에어 캐스터 등)을 이용하여도 좋다. 이와 같은 에어 캐스터를 이용하는 경우, 노 바닥 블록(7, 7A)의 아래쪽 면에는 에어 캐스터를 도입 가능한 동시에 에어 캐스터를 리프트시켰을 때에 지지 상태로 할 수 있는 높이의 공극부를 형성하여 두는 것이 좋다.

전술한 바와 같은 고로(1)의 개수를 위해, 작업 현장(8) 및 반송 장치(10)를 사용하여 노 바닥 블록(7, 7A)을 갱신하는 기술은 이미 본 출원인에 의하여 제안되어 있다(일본 특허 출원 2007-207734호, 일본 특허 출원 2008-196528호 등).

이때, 종래의 고로 개수 기술에 있어서는 노 바닥 블록(7)의 분리에 앞서 노체(4) 내에 대한 주수 냉각을 하였다. 이것에 대하여, 본 실시 형태에 있어서는 노체(4) 내에 대한 주수 냉각은 실시하지 않고, 열간 상태로의 노 저부 반출을 실시한다.

도 2에는 본 실시형태에 있어서의 고로 개수 순서가 도시되어 있다.

본 실시형태의 고로 개수 순서에서는 통상의 조업 상태로부터 감척 조업(S1)에 들어가서, 준비 공정(S2) 및 조업 중지(S3)를 거쳐, 본 발명에 기초한 주수 냉각을 하지 않는 분리 공정(S4) 및 반출 공정(S5)을 실시하고, 또 재구축 공정(S6)을 거쳐 시운전(S7)을 하고, 통상의 조업 상태로 복귀한다.

감척 조업(S1)은 통상의 조업 상태에 있는 고로(1) 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물(47)을 가능하면 줄이기 위하여 실시된다. 통상의 조업 상태에 있어서는 고로(1)에는 장입물(44)이 전체에 장입되고, 그 표면(44A)은 노정 근처에 위치한다. 이에 대하여, 장입 양을 줄인 상태에서 조업을 계속함으로써, 장입물(44)을 감소시켜, 그 표면을 환상관(51)보다 아래 레벨의 표면(44B)까지 내린다.

준비 공정(S2)에서는 노 바닥 블록의 분리에 필요한 사항 중에서, 조업 중지 전에 실시 가능한 것을 선행시키고, 이에 의하여 공기 단축을 꾀한다. 이 때문에, 준비 공정(S2)은 노체(4)에서 실시되는 상부 노체 지지 공정(S21), 노 바닥(노체(4) 하부 내지 기초(3)의 노 바닥 블록(7)이 되는 부분)에서 실시되는 기초 절단 공정(S22) 및 인출 장치 설치 공정(S23), 반송 장치(10)에서 실시되는 반송 경로 설치 공정(S24) 및 반송용 가대 설치 공정(S25), 노체(4) 내지 주변에서 실시되는 노체 냉각 배관 개장 공정(S26) 및 가대 냉각 장치 설치 공정(S27)을 포함한다.

상부 노체 지지 공정(S21)은 노체(4)에 지지 부재(4A)를 형성하고, 지지부(53)에 접속함으로써, 노체(4)(노 바닥 블록(7)으로서 분리되는 부분 이외의 상부 노체(6)가 되어야 할 부분)를, 노체 노(5)에 지지하는 공정이다(도 1 및 도 3 참조). 이와 같은 상부 노체 지지 공정(S21)에 의해, 상부 노체(6)는 노 바닥 블록(7, 7A)의 교체 작업 동안에도 조업 상태의 위치를 유지할 수 있고, 주변기기 등의 접속을 해제할 필요가 없다.

상부 노체 지지 공정(S21)은 노체(4)의 절단(후술하는 노체 둘레 전체 절제 공정(S42)) 전(前)이면 좋지만, 조업 정지(S3) 전에 실시함으로써 분리 공정(S4)의 공정 완화에 매우 적합하다.

기초 절단 공정(S22)은 기초(3)에 수평 방향의 절단면을 형성하는 공정이다. 기초(3)의 절단시에는, 예를 들면 기초(3)의 평면 형상에 복수의 직사각형 구획을 설정하고, 와이어 톱을 이용하여 각 구획의 수평 절단을 차례로 실시하는 수법을 채용할 수 있다. 기초(3)에는 수평 절단의 결과로서 소정 높이의 공극이 형성되지만, 이 공극에는 차례로 하이퍼 링커 등의 하중 지지 부재를 충전하여 공극을 잠정적으로 다시 메우는 것이 좋다. 이와 같은 기초 절단 공정(S22)에 의하여 노 바닥 블록(7)의 하단측을 절단하고, 후술하는 노체 둘레 전체 절제 공정(S44)에 의하여 마찬가지로 상단측의 절단을 함으로써, 노 바닥 블록(7)은 노체(4)로부터 분리 가능해진다.

기초 절단 공정(S22)은 노체(4)에 있어서의 조업에 직접 영향을 미치지 않기 때문에, 조업 정지(S3) 전에 실시하여 둔다.

인출 장치 설치 공정(S23)은 기초 절단 공정(S22)에 이어서, 또는 병행하여 실시한다. 인출 장치 설치 공정(S23)에서는 기초 절단 공정(S22)에서 절단된 노 바닥 블록(7)의 아랫면에 인출 장치(상부 슬라이딩 수단(14))를 배치하는 공정이다. 인출 장치로서 에어 캐스터를 사용하는 경우, 노 바닥 블록(7, 7A)의 아랫면에 에어 캐스터를 도입 가능한 동시에, 에어 캐스터를 리프트시켰을 때에 지지 상태로 할 수 있는 높이의 공극부를 형성할 필요가 있으나, 이와 같은 공극부는 기초 절단 공정(S22)에 있어서의 전술한 공극을 메울 때 동시에 시공하는 것이 좋다. 이와 같은 공극부가 형성되어 있으면, 반송용 가대(12) 위에 에어 캐스터를 배치하고, 전술한 공극부로 진입할 수 있도록 정렬시키면 된다.

반송 경로 설치 공정(S24)은 전술한 반송 장치(10)의 반송 경로(11)를 설치하는 공정이다. 반송 경로(11)는 설치 현장(2)의 기초(3)의 외주 근방으로부터 작업 현장(8)까지 연속적으로 설치한다. 반송 경로(11)의 설치에 앞서, 설치하는 지반에 따라서는 보강 등을 함께 실시한다.

반송용 가대 설치 공정(S25)은 반송 경로 설치 공정(S24) 후 또는 그 도중에 있어서, 반송 경로(11) 상의 어느 하나의 위치에 반송용 가대(12)를 설치한다. 이때, 작업 현장(8)까지 연장되는 반송 경로(11) 위에서 반송용 가대(12)를 구축하여도 좋고, 다른 장소에서 반송용 가대(12)를 구축하여 두고 반송 경로(11) 위로 옮겨도 좋다.

노체 냉각 배관 개장 공정(S26)은 노체(4)의 스테이브(43)에 접속되어 있는 냉각 배관의 일부를 절환할 준비를 하는 공정이다. 구체적으로는, 노 바닥부 이외의 구획의 스테이브(43)는 그대로 고로(1)의 냉각 장치에 접속된 채로 두고, 이 냉각 장치에 의한 냉각을 유지한다. 한편, 노 저부의 스테이브(43)에 대하여서는 그룹마다 차례로 절환 밸브 및 바이패스 경로를 증설하고, 다른 냉각 장치와의 사이에 냉매 순환을 할 수 있도록 재구축해나간다.

가대 냉각 장치 설치 공정(S27)은 반송용 가대(12)에 전용 냉각 장치를 설치하는 공정이다. 반송용 가대(12) 위의 냉각 장치는 노 바닥 블록(7)을 반출할 때에, 그 내부의 스테이브(43)에 냉매를 순환시키는 것으로, 고로(1)의 냉각 장치에 비하여 냉각 능력은 대폭 작아도 좋다.

도 6에는 반송용 가대(12)에서 반송되는 노 바닥 블록(7)에 있어서의 스테이브(43) 및 냉각 장치(20)의 구체적인 예가 나타나 있다.

도 6에 있어서, 노 바닥 블록(7)의 내측에는 다수의 스테이브(43)가 배치되고, 세로 방향으로 연속하는 일련의 스테이브(43)에 의하여 그룹이 구성된다. 이 그룹의 최하단의 냉매 도입부(43B) 및 최상단의 냉매 취출부(43T)에는 통상 조업시이면 고로(1)의 냉각 장치가 접속되지만, 노 바닥 블록(7)의 반출시에는 반송용 가대(12) 위의 냉각 장치(20)로 절환할 수 있다.

냉각 장치(20)는 방열기(21), 방열기(21)와 냉매 도입부(43B)를 연결하는 냉매 배관(22), 방열기(21)와 냉매 취출부(43T)를 연결하는 냉매 배관(23), 냉매 배관(22, 23)의 임의 부위에 설치된 펌프(24)로 구성된다. 이와 같은 냉각 장치(20)를 사용함으로써, 노 바닥 블록(7)은 반송용 가대(12)에 의하여 반송되는 동시에, 반송 동안에도 냉각 기능을 유지할 수 있다.

또한, 노 바닥 블록(7)에 대하여 냉각 장치(20)로 냉각을 하는 것은 후술하는 냉각 계통 절환 공정(S47) 후의 반송시이며, 그때까지는 고로(1)의 냉각 장치에 의한 냉각이 유지된다.

이상의 각 공정에 의하여, 조업 정지(S3) 전의 준비 공정(S2)이 실시된다.

이 각 공정들 중에서, 상부 노체 지지 공정(S21), 노체 냉각 배관 개장 공정(S26) 및 가대 냉각 장치 설치 공정(S27)에 대하여는 비교적 단기간의 시공이 가능하다. 그러나, 기초 절단 공정(S22) 및 인출 장치 설치 공정(S23), 반송 경로 설치 공정(S24) 및 반송용 가대 설치 공정(S25)은 비교적 대규모 시공이 되기 때문에, 조업 정지(S3)보다 상당히 앞선 시점에서 개시할 필요가 있다. 이와 같은 경우, 전술한 감척 조업(S1)은 준비 공정(S2)과 병행하여 실시하고, 각각의 완료 시기가 조업 중지(S3)의 개시 예정 시기와 일치하도록 조정하는 것이 좋다.

이상과 같은 준비 공정(S2) 후에 조업 정지(S3)를 한다. 또한, 조업 정지(S3) 후에 주수 냉각 없이 분리 공정(S4)을 실시한다.

분리 공정(S4)은 노체(4)에 대하여 실시되는 노체 개구 공정(S41) 및 노체 둘레 전체 절제 공정(S44), 노 바닥(노 바닥 블록(7) 부분)에서 실시되는 내용물 표면 균일화 공정(S42), 내용물 표면 피복 공정(S43), 가연 가스 배출 공정(S45) 및 불활성 가스 충전 공정(S46), 냉각 계통에 관한 냉각 계통 절환 공정(S47)을 포함한다.

노체 개구 공정(S41)은 내용물 표면 균일화 공정(S42)에서의 노 외부로부터의 노 내 작업을 가능하게 하기 위하여, 선행하여 노체(4)에 작업용 개구를 확보하는 공정이다.

내용물 표면 균일화 공정(S42)은 먼저 노체 개구 공정(S41)에서 형성한 작업용 개구로부터 중기의 일부를 도입하고, 이 중기에 의하여 노 바닥 블록(7) 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물의 표면을 균일화하는 공정이다.

내용물 표면 피복 공정(S43)은 먼저 내용물 표면 균일화 공정(S42)에서 균일화한 적열 상태의 내용물의 표면을 피복재로 피복하는 공정이다.

각 공정들(S41, S42, S43)에 있어서의 구체적인 조작은 다음과 같다.

노체 개구 공정(S41)에서는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 노체(4)에 복수의 작업용 개구(4C)를 형성한다.

작업용 개구(4C)는 후술하는 절제 영역(4B)(노체 둘레 전체 절제 공정(S44)의 부분에서 상세히 설명한다)의 범위 내(도 3, 도 4에 나타내는 상단 레벨(L1) 내지 하단 레벨(L2)의 사이)에서, 노체(4)의 둘레 방향으로 간헐적으로 배치된다. 작업용 개구(4C)의 가공에 있어서는 절제 영역(4B)에 해당하는 스테이브(43A)의 한 장분 또는 복수 장분의 구획을 설정하고, 그 구획에 대응하는 철피(41)를 둘레 전체에 걸쳐서 절단하고, 내측의 스테이브(43A) 및 내화재(42A)를 제거한다.

내용물 표면 균일화 공정(S42)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 동력삽 등의 중기(61)를 배치하고, 그 작업 기계 부분인 삽 부분(62)을 작업용 개구(4C)로부터 노체(4) 내에 도입하고, 감척 조업(S1)에서 하강한 적열 상태의 내용물(47)의 표면(44B)을 평탄하게 균일화하여 표면(44C)으로 한다. 표면(44B)이 높은 경우 등일 경우 적열 상태의 내용물(47)의 일부를 노 외부로 반출하여도 좋다. 이와 같은 균일화 작업은 작업용 개구(4C)로부터 도달 가능한 범위의 표면(44B)에 한정되지만, 각 작업용 개구(4C)로부터 차례로 진행함으로써 실질적으로 노 내의 전면이 균일화하여 표면(44C)이 된다. 표면(44C)은 전면에 걸쳐서 상단 레벨(L1)보다 낮은 것이 좋다.

내용물 표면 피복 공정(S43)에서는 도 4에 나타내는 균일화한 표면(44C)에 피복재를 적용하고, 도 6에 나타내는 피복재(44D)의 피막을 형성한다. 피복재(44D)로는, 이른바 캐스터블이나 시멘트 또는 모르타르 등 액상으로 적용한 후 고화하여 피막 또는 피복재층을 형성할 수 있는 무기 재료를 사용할 수 있다. 고온의 노 내에서 사용하기 때문에 내열성이 높은 것이 좋고, 아울러 가스 차단 성능이 높은 것이 좋다.

이와 같은 피복재(44D)의 형성시에는 전술한 작업용 개구(4C)로부터 호스 등을 도입하고, 외부로부터 압송하여 표면(44C) 위에 살포하는 수법을 이용할 수 있다.

이와 같은 피복재(44D)에 의하여 적열 상태의 내용물(47)의 표면을 피복함으로써, 적열 상태의 내용물(47) 자체의 비산을 피할 수 있는 동시에, 적열 상태의 내용물(47)로부터 발생하는 가스의 대기 중으로의 방산을 방지할 수 있고, 고온의 적열 상태의 내용물(47)로부터 발생하는 열의 방산도 억제할 수 있다. 또한, 산소를 포함하는 외기의 진입을 차단함으로써, 노 바닥 블록(7) 내에 잔류하는 장입물(44)의 산화 반응을 억제할 수 있다.

노체 둘레 전체 절제 공정(S44)은 노체(4)를 둘레 전체에 걸쳐서 절제함으로써, 노 바닥 블록(7)과 상부 노체(6)를 분할하는 공정이다.

도 3 및 도 4에 있어서, 노체 둘레 전체 절제 공정(S44)은 노체(4)의 둘레 전체에 걸쳐서 설정되는 절제 영역(4B)(상단 레벨(L1) 내지 하단 레벨(L2)의 사이)의 절제를 한다. 선행하는 노체 개구 공정(S41)에 의하여 작업용 개구(4C)가 형성되어 있는 경우, 그 이외의 부분에 대한 절제(철피(41)의 절단, 스테이브(43A), 내화재(42A)의 제거)를 실시한다.

절제 영역(4B)의 설정에 대하여는 아래와 같이 실시한다(도 3 참조).

절제 영역(4B)의 상단 레벨(L1)에 대하여는 환상관(51)의 하단 레벨(L0)을 참조하는 동시에, 노체(4)에 설치된 스테이브(43)의 줄눈 위치를 참조하여, 레벨(L0)보다 낮은 스테이브의 상부 줄눈 중에서 가장 높은 위치에 있는 스테이브의 상부 줄눈의 레벨을 상단 레벨(L1)로 선택한다. 이와 같은 상단 레벨(L1)의 설정에 의하여, 노체(4)의 환상관(51)과 겹치는 높이보다 위의 부분을 상부 노체(6)로서 남길 수 있고, 또한 노 바닥 블록(7)으로 반출할 때에 환상관(51)과의 간섭을 회피할 수 있다.

절제 영역(4B)의 하단 레벨(L2)에 대하여서는 레벨(L1)보다 낮은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈을 선택한다. 통상, 레벨(L1)보다 낮은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈 중에서 가장 높은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈의 레벨을 하단 레벨(L2)로 선택하면, 절제 영역(4B)은 스테이브(43)의 한 장분의 높이의 영역이 된다. 예를 들면, 두 번째로 높은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈의 레벨을 하단 레벨(L2)로 선택하면, 절제 영역(4B)은 스테이브(43)의 두 장 분의 높이의 넓은 영역으로 할 수 있다. 이와 같은 하단 레벨(L2)의 설정에 의하여, 상부 노체(6)의 하단과 반출되는 노 바닥 블록(7)(또는 다시 반입되는 갱신용의 노 바닥 블록(7A)의 상단과의 사이에는 충분한 간격이 확보되어, 반출 및 반입 시에 상하의 변위 등이 생기거나, 노체 블록(7) 또는 상부 노체(6)의 절단 단의 높이가 상하로 변동하거나 하여도, 상호의 간섭을 회피할 수 있다.

가연 가스 배출 공정(S45)은 먼저 피복재(44D)로 피복된 노 바닥 블록(7)에 잔류하는 적열 상태의 내용물(47)에 대하여, 그 내부에서 발생하는 가연 가스를 외부로 유도하고, 연소시키고 나서 대기에 방산시키는 공정이다.

도 6에 있어서, 노 바닥 블록(7)에는 연결관(52)을 제거한 송풍구(45)가 남아 있다. 이 송풍구(45)는 노 바닥 블록(7)의 내부의, 피복재(44D)로 피복된 적열 상태의 내용물(47)에 통하고 있다. 따라서, 적열 상태의 내용물(47) 내부로부터 발생하는 가연 가스(코크스의 연소 반응 (C+CO+CO₂)에서 생성된 이산화탄소가 다시 코크스와 반응(C+CO₂+2CO)하여 생기는 일산화탄소, 철광석과 코크스의 직접 환원 반응 시에 생기는 일산화탄소 등)은 송풍구(45)로부터 배출 가능하다.

이때, 가연 가스를 그대로 대기중에 방산시키는 것은 안전상 문제가 있다. 이 때문에, 선단에 파일럿 버너를 가진 배출관(45A)을 송풍구(45)(내냉 부분, 외냉 부분도 포함한다)에 연결하고, 가연 가스를 연소시킨 위에 대기 중에 방산시키도록 하고 있다.

불활성 가스 충전 공정(S46)은 먼저 피복재(44D)로 피복된 적열 상태의 내용물(47)의 내부에 불활성 가스를 충만시키는 공정이다.

먼저 가연 가스 배출 공정(S45)의 설명에서 서술한 바와 같이, 피복재(44D)로 피복된 노 바닥 블록(7)의 적열 상태의 내용물(47)에 있어서는, 고온이 유지되어 철광석의 환원 반응이 계속되고 있다. 그러나, 노 바닥 블록(7)의 해체를 위하여 이 반응은 불활성화하는 것이 좋다. 이를 위하여, 피복재(44D)로 피복된 적열 상태의 내용물(47)의 내부에 불활성 가스를 주입하고, 산소를 차단하는 것이 좋다.

도 6에 있어서, 가연 가스 배출 공정(S45)과 같이 송풍구(45)를 이용하여 외부로부터 불활성 가스를 주입한다. 불활성 가스로서는, 질소 가스가 저렴해서 좋다. 이산화탄소나 아르곤, 그 밖의 불연성 가스를 사용하여도 좋고, 소화제로서 사용되는 가스를 사용하여도 된다.

불활성 가스 충전 공정(S46)은 전술한 가연 가스 배출 공정(S45)에 이어 실시하여도 좋고, 이 경우, 가연 가스 배출 공정(S45)에서 사용한 배출관(45A)을 제거한 후에 불활성 가스의 주입관을 접속하면 좋다. 불활성 가스 충전 공정(S46)과 가연 가스 배출 공정(S45)을 병행하여 하여도 좋고, 예를 들면 도 6의 우측의 송풍구(45)로부터 불활성 가스를 주입하고, 도 6의 좌측의 송풍구(45)에서 가연 가스를 배출하는 등 가스의 출입을 고려한 흐름을 형성하는 것이 좋다.

냉각 계통 절환 공정(S47)은 노 바닥 블록(7)을 반출하기 위하여, 노 바닥 블록(7)에 설치된 스테이브(43)에의 냉각 계통을, 고로(1)측의 냉각 장치로부터 반송용 가대(12)의 냉각 장치(20)로 절환하는 공정이다. 이와 같은 냉각 계통의 절환에 의하여, 노 바닥 블록(7)의 스테이브(43)에는 반송용 가대(12)의 냉각 장치(20)로부터 냉매가 순환되고, 노 바닥 블록(7)은 반송용 가대(12)와 함께 고로(1)로부터 분리되어 설치 현장(2)의 밖으로 반출이 가능해진다.

이때, 냉각 장치(20)는 반송용 가대(12) 상에 설치되어 있으나, 이 반송용 가대(12)는 기초(3)에 인접한 반송 경로(11) 위에 있고 (도 1 등을 참조), 후술하는 반출 공정(S5)까지는 냉각 계통를 접속하는 노 바닥 블록(7)과 냉각 장치(20)가 떨어져 있다. 이 때문에, 냉각 장치(20)로의 절환에 있어서는 노 바닥 블록(7)과의 사이의 배관(도 6의 냉매 배관(22, 23))은 가요성을 가지고, 또한 장거리에 대응할 수 있도록 구성하여 두는 것이 좋다.

또한, 분리 공정(S4)에 있어서의 각 공정들(S41 내지 S47)의 실시 순서에 대하여서는 아래의 조건이 있다.

노체 개구 공정(S41), 내용물 표면 균일화 공정(S42), 내용물 표면 피복 공정(S43)은 그 작업 내용에 기초하여 이 순서로 실시할 필요가 있다.

가연 가스 배출 공정(S45) 및 불활성 가스 충전 공정(S46)은 동시에 진행시켜도 좋고, 각각을 외기 차단과의 관계를 고려하여 내용물 표면 피복 공정(S43)보다 후에 실시하는 것이 좋다.

노체 둘레 전체 절제 공정(S44)은 노체 개구 공정(S41)의 후에 임의의 단계에서 실시할 수 있다.

냉각 계통 절환 공정(S47)도 임의의 단계에서 실시할 수 있다. 다만, 가능한 한 고로(1) 측의 냉각 장치를 길게 사용하기 위하여, 분리 공정(S4)의 최종 단계에서 실시하는 것이 좋다.

이상과 같은 분리 공정(S4)에 의하여 노 바닥 블록(7)이 분리되어, 냉각 장치(20)로의 교체를 한 후, 노 바닥 블록(7)의 반출 공정(S5)을 실시한다.

반출 공정(S5)에서는 구노 바닥 블록 반출 공정(S51) 및 가대 냉각 장치 가동 공정(S52)이 병행하여 실시된다.

구 노 바닥 블록 반출 공정(S51)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 노 바닥 블록(7)을 수평으로 인출하여 반송용 가대(12)로 옮기고, 반송용 가대(12)를 작업 현장(8)으로 이동시키는 공정이다. 반송하여야 할 노 바닥 블록(7)은 전술한 분리 공정(S4)까지의 공정에 있어서, 노체(4)로부터의 분리(노체 둘레 전체 절제 공정(S44), 기초 절단 공정(S22))가 이루어지는 동시에, 냉각 계통의 절환(냉각 계통 절환 공정 S47)이 이루어지고 있어서, 설치 현장(2)의 고로(1) 내로부터 수시 이동할 수 있는 상태이다.

도 5에 있어서, 구 노 바닥 블록 반출 공정(S51)에서는 노 바닥 블록(7)을 수평으로 인출하여 고로(1) 내로부터 반송용 가대(12)의 윗면(탑재면)으로 옮기는 작업과, 노 바닥 블록(7)을 탑재한 반송용 가대(12)를 반송 경로(11)에 따라서 견인하여 작업 현장(8)으로 이동시키는 작업을 실시한다. 이와 같은 노 바닥 블록(7)의 반출 작업 동안, 노 바닥 블록(7)은 반송용 가대(12)의 냉각 장치(20)에 의하여 냉각을 계속하고 있어서(가대 냉각 장치 가동 공정(S52)), 노 바닥 블록(7)의 노체가 과열 등에 의하여 변형되는 것을 억제한다.

반송용 가대(12)에 의하여 작업 현장(8)으로 이동된 노 바닥 블록(7)은 그대로 해체 작업에 들어간다(구 노 바닥 블록 해체 공정(S9), 도 2 참조). 이 구 노 바닥 블록 해체 공정(S9)의 공정에 있어서도, 가대 냉각 장치 가동 공정(S52)을 계속하여도 된다. 구 노 바닥 블록 해체 공정(S9)에 있어서는 해체시의 작업에서 내부의 열이 문제가 되는 경우, 주수 냉각(S91)을 실시하여도 좋다. 여기서, 주수 냉각(S91)은 노 바닥 블록(7)이라는 한정된 범위인 것, 적열 상태의 내용물(47)로부터의 발열이 이미 억제되어 있기 때문에, 종래의 고로(1) 전체에 대한 주수 냉각에 비하여 충분히 소규모로 할 수 있다.

이상과 같은 반출 공정(S5) 후에, 갱신용 노 바닥 블록(7A)을 사용한 재구축 공정(S6)이 실시된다. 또한, 재구축 공정(S6)에서 사용하는 갱신용 노 바닥 블록(7A)은 미리 다른 작업 현장에서 제조하여 둔다(갱신용 노 바닥 블록 제조 공정(S8), 도 2 참조).

재구축 공정(S6)은 갱신용 노 바닥 블록(7A)을 반입하는 갱신용 노 바닥 블록 반입?설치 공정(S61)과, 반입된 노 바닥 블록(7A)을 상부 노체(6)에 재접속하는 노 바닥 블록 재접속 공정(S62)과, 상기 노 바닥 블록(7A)에 고로(1)측의 냉각 장치를 접속하는 노체 냉각 배관 복원 공정(S63)을 포함한다.

갱신용 노 바닥 블록 반입?설치 공정(S61)에서는 고로(1)의 노 바닥부의 노 바닥 블록(7)을 반출한 빈터에 갱신용 노 바닥 블록(7A)을 반입하여 설치한다. 또한, 이 때문에, 설치할 빈터의 윗면은 갱신용 노 바닥 블록(7A)의 저면이 안정적으로 받아들여지도록 미리 평탄하게 해 둔다.

갱신용 노 바닥 블록(7A)은 구 노 바닥 블록(7)과 동일한 구성을 이용할 수 있다. 갱신용 노 바닥 블록(7A)은 구 노 바닥 블록(7)보다 크거나, 또는 작은 규모의 것으로 할 수 있고, 상부 노체(6)를 공용으로 사용하기 때문에, 대폭적인 변경에는 적합하지 않는다.

갱신용 노 바닥 블록(7A)의 제조는 갱신용 노 바닥 블록 제조 공정(S8)에서 미리 이루어진다. 제조를 위한 작업 현장은 구노 바닥 블록 해체 공정(S9)을 실시하는 전술한 작업 현장(8)과 동일하거나 또는 인접하는 장소로 한다. 이에 의하여, 반입에 반송 장치(10)를 공용으로 사용하는 경우, 반송 경로(11)의 전부 또는 일부를 함께 사용할 수 있다. 제조를 위한 작업 현장을 완전히 다른 장소로 하는 경우, 별개의 반송 장치를 설치할 필요가 있다.

어느 경우에도, 갱신용 노 바닥 블록 반입?설치 공정(S61)에 있어서의 작업은 전술한 구 노 바닥 블록 반출 공정(S51)과는 반대의 작업이 된다.

노 바닥 블록 재접속 공정(S62)은 갱신용 노 바닥 블록 반입?설치 공정(S61)에 의하여 고로(1)의 노 바닥부에 반입된 갱신용 노 바닥 블록(7A)에 대하여, 위쪽으로 지지되어 있던 상부 노체(6)의 접속을 실시하는 공정이다.

전술한 분리 공정(S4)에서 설명한 바와 같이, 상부 노체(6)와 구 노 바닥 블록(7)의 분리시에는 스테이브(43A)에 대응한 절제 영역(4B)의 폭을 갖게 하였다. 따라서, 갱신용 노 바닥 블록(7A)과 상부 노체(6)와의 접속시에는 서로의 간격 부분(절제 영역(4B)에 상당)에 철피(41), 스테이브(43), 내화재(42)를 보충하게 된다.

이 노 바닥 블록 재접속 공정(S62)에 의하여, 갱신용 노 바닥 블록(7A)과 상부 노체(6)가 접속되고, 노정으로부터 노 바닥에 이르는 일련의 노체(4)가 복원된다.

노체 냉각 배관 복원 공정(S63)은 갱신용 노 바닥 블록 반입?설치 공정(S61)에 의하여 고로(1)의 노 바닥부에 반입된 갱신용 노 바닥 블록(7A)에 대하여, 전술한 냉각 계통 절환 공정(S47)에서 제외되어 있던 고로(1) 측의 냉각 장치를 재차 접속하는 공정이다. 이 노체 냉각 배관 복원 공정(S63)에 의하여, 노 바닥 블록(7A)과 상부 노체(6)를 포함하는 일련의 노체(4) 전체에 대하여, 고로(1) 측의 냉각 장치에 의한 냉각 기능이 복원된다.

또한, 갱신용 노 바닥 블록 반입 공정(S61)이 실시된 후에, 노 바닥 블록 재접속 공정(S62)과 노체 냉각 배관 복원 공정(S63)은 수시로 실시할 수 있고, 각각을 병렬적으로 실시하여도 좋다. 또는 노 바닥 블록 재접속 공정(S62) 후에 노체 냉각 배관 복원 공정(S63)을 실시하여도 좋다.

이상과 같은 재구축 공정(S6) 후에, 시운전 공정(S7)을 실시한다.

이 시운전 공정(S7)에 있어서 각종 조정을 하고, 규정된 검사가 완료되면, 통상의 조업으로 복귀한다.

도 7에는 본 발명의 다른 실시 형태가 나타나 있다.

본 실시형태에 있어서, 노 바닥 블록(7) 및 반송용 가대(12)에 대하여는 전술한 도 1 내지 도 6의 실시 형태와 같기 때문에, 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태에서는 반송용 가대(12)에 설치되어 노 바닥 블록(7)의 냉각 기능을 제공함으로써 증기 단계 냉각에 의한 냉각 장치(30)를 사용한다.

도 7에 있어서, 반송용 가대(12)의 일부에는 보급관(31)이 수직으로 설치되고, 그 상단은 개구(32)에 의하여 대기에 개방되어 있다. 보급관(31)의 하단은 냉매 배관(33)을 사이에 두고 일련의 스테이브(43)의 하단 측의 냉매 도입부 (43B)에 접속되어 있다. 일련의 스테이브(43)의 상단 측의 냉매 취출부(43T)는 개구에 의하여 대기에 개방되어 있다.

이와 같은 냉각 장치(30)에 있어서는 스테이브(43) 내에서 흡열한 냉매(물)의 일부가 냉매 취출부(43T)에서 증발하여, 대기 방산됨으로써 방열한다. 증발에 따라 냉매가 감소하지만, 이 감소분은 보급관(31)으로부터 보급된다.

이와 같은 증발 냉각에 의한 냉각 장치(30)를 사용하였을 경우, 구조가 극히 간략하고, 펌프 등의 동력을 생략할 수 있다.

1 고로
2 설치 현장
3 기초
4 노체
4A 지지 부재
4B 절제 영역
4C 작업용 개구
5 노체 노
6 상부 노체
7, 7A 노 바닥 블록
8 작업 현장
10 반송 장치
11 반송 경로
12 반송용 가대
13 하부 슬라이딩 수단
14 상부 슬라이딩 수단
20 냉각 장치
21 방열기
22, 23 냉매 배관
24 펌프
30 냉각 장치
31 보급관
33 냉매 배관
41 철피
42, 42A 내화재
43, 43A 스테이브
43B 냉매 도입부
43T 냉매 취출부
44 장입물
44A, 44B, 44C 표면
44D 피복재
45 송풍구
45A 배출관
46 용선
47 적열 상태의 내용물
51 환상관
52 연결관
53 지지부
61 중기
62 삽 부분
S1 감척 조업
S2 준비 공정
S21 상부 노체 지지 공정
S3 조업 정지
S4 분리 공정
S41 노체 개구 공정
S42 내용물 표면 균일화 공정
S43 내용물 표면 피복 공정
S44 노체 둘레 전체 절제 공정
S45 가연 가스 배출 공정
S46 불활성 가스 충전 공정
S47 냉각 계통 절환 공정
S5 반출 공정
S51 구 노 바닥 블록 반출 공정
S52 가대 냉각 장치 가동 공정
S6 재구축 공정

Claims (13)

1. 설치 현장에 설치된 노체로부터 노 바닥 블록을 분리하고, 분리된 상기 노 바닥 블록을 설치 현장으로부터 반출하는 고로의 노 바닥부 해체 방법으로서,
   상기 노체 내에 주수 냉각하지 않는 상태로 상기 노 바닥 블록을 상기 노체로부터 분리하는 분리 공정과, 분리된 상기 노 바닥 블록을 냉각하면서 상기 설치 현장으로부터 반출하는 반출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 반출 공정에서는 상기 노 바닥 블록을 탑재하는 반송용 가대를 사용하는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 반출 공정에서는 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치를 사용하여 상기 노 바닥 블록을 냉각하는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 노 바닥 블록의 냉각용 스테이브에 접속되는 배관을, 상기 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로 절환하는 냉각 계통 절환 공정을 가지고, 통상 조업시에는 상기 설치 현장에 설치된 냉각 장치로부터 상기 스테이브로 냉매를 순환시키고, 상기 반출 공정에서는 상기 반송용 가대에 설치된 냉각 장치로부터 상기 스테이브로 냉매를 순환시키는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 공정 전에, 상기 노 바닥 블록으로부터 분리되는 상부 노체를 조업시의 위치 그대로 고로 노(櫓)로 지지하는 상부 노체 지지 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 고로의 노체에 그 둘레 전체에 걸친 절제 영역을 형성하는 절제 공정을 가지고, 상기 절제 영역은 또한 상부 가장자리 높이가 상기 고로의 환상관의 바로 아래에 있는 스테이브의 상부 줄눈의 높이이고, 그 하부 가장자리 높이가 상기 상부 가장자리 높이로 여겨진 스테이브의 상부 줄눈보다 낮은 위치에 있는 다른 스테이브의 상부 줄눈 높이인 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물의 표면을 피복재로 피복하여 상기 내용물과 외기를 차단하는 피복 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 피복 공정에 앞서, 상기 노 바닥 블록의 노체에 개구를 형성하고, 상기 개구로부터 중기의 일부를 도입하고, 상기 중기에 의하여 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물의 표면을 균일화하는 균일화 공정을 가진 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 분리 공정은 상기 피복재로 피복된 상기 노 바닥 블록 내에 잔류하는 적열 상태의 내용물로부터 발생하는 가연 가스를 외부로 유도하고, 연소시키고 나서 대기에 방산시키는 가연 가스 배출 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 피복 공정은 상기 피복재로 피복된 상기 적열 상태의 내용물 내부에 불활성 가스를 충만시키는 불활성 가스 충전 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 해체 방법.
11. 설치 현장에 설치된 노체로부터 노 바닥 블록을 분리하고, 분리된 상기 노 바닥 블록을 설치 현장으로부터 반출할 때에 사용되는 고로의 노 바닥부의 반송 장치로서, 상기 노 바닥 블록을 탑재하는 탑재면을 가진 반송용 가대와, 상기 반송용 가대에 설치되어 상기 노 바닥 블록 내의 냉각용 스테이브에 대하여 냉매를 순환시키는 냉각 장치를 가진 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 반송 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 냉각용 스테이브에 접속되는 냉매 배관과 상기 냉매 배관에 상기 냉매를 순환시키는 펌프와 상기 냉매 배관을 순환하는 상기 냉매의 방열을 실시하는 방열기를 가진 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 반송 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 냉각용 스테이브의 상단측에서 대기 개방된 개구과 상기 냉각용 스테이브의 하단 측에 접속되는 냉매 배관과 상기 냉매 배관에 하단측이 접속되고, 또한 상단측이 대기 개방된 급수관을 가지는 것을 특징으로 하는 고로의 노 바닥부 반송 장치.

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