KR101351532B1 - Shaft type electric arc furnace and operation method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a shaft-type electric furnace and an operating method using the shaft-type electric furnace which can increase energy efficiency and can reduce work time and manufacturing costs. The shaft-type electric furnace according to an embodiment of the present invention comprises a shaft, an electric furnace, a primary combustion device, and a secondary combustion device. Steel scraps are continuously entered into the shaft. The electric furnace has a connection path connected to the shaft. The electric furnace melts the steel scraps supplied from the shaft through the connection path and discharges the generated exhaust gas to the shaft through the connection path. The primary combustion device has: a burner jacket arranged on the connection path; a carbon inlet; and a first oxygen inlet. The carbon inlet and the first oxygen inlet are arranged in the lower part of the burner jacket to supply a carbon source and oxygen, respectively, so that primary combustion reaction can occur in the electric furnace. The secondary combustion device is integrated with the primary combustion device and has multiple second oxygen inlets for additionally supplying the oxygen to make secondary combustion reaction occur in the exhaust gas discharged to the shaft.

Description

샤프트 타입 전기로 및 이를 이용한 조업 방법{SHAFT TYPE ELECTRIC ARC FURNACE AND OPERATION METHOD USING THE SAME}SHAFT TYPE ELECTRIC ARC FURNACE AND OPERATION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 샤프트 타입 전기로 및 이를 이용한 조업 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 효율이 향상되고 조업시간이 단축되며 제조원가를 저감할 수 있는 샤프트 타입 전기로 및 이를 이용한 조업 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shaft type electric furnace and an operation method using the same, and more particularly, to a shaft type electric furnace and an operation method using the same that can improve energy efficiency, shorten the operating time and reduce manufacturing costs.

일반적으로, 종래의 전통적인 전기로는 전극봉에 전류를 통하게 함으로써 전극봉과 철스크랩 사이에서 발생하는 아크열에 의해 철스크랩을 용해, 정련하여 강을 제조한다.In general, the conventional conventional electric furnace to produce steel by dissolving and refining the iron scrap by the arc heat generated between the electrode and the iron scrap by passing a current through the electrode.

이러한 종래의 전기로에서는 로체(爐體)의 덮개가 개방되도록 하여 철스크랩의 장입이 이루어지게 된다.In such a conventional electric furnace, the lid of the furnace body is opened so that charging of the iron scrap is performed.

그리고, 종래의 전기로에서는 로(爐) 내의 CO(일산화탄소) 가스의 2차 연소를 유도하기 위하여 산소 랜스 등의 투입장치를 이용하여 용강의 슬래그 층의 상부에 산소를 취입하는 경우가 있다.In a conventional electric furnace, oxygen may be blown into the slag layer of molten steel using an input device such as an oxygen lance in order to induce secondary combustion of CO (carbon monoxide) gas in the furnace.

그러나, 이러한 방법은 슬래그 층의 상부에 직접적으로 산소를 취입하기 때문에 연소열과 잉여산소에 의한 슬래그 및 용강의 과산화를 유발할 수 있으며, 이에 따라 생산회수율을 저감시키는 원인이 될 수 있다.However, since this method directly injects oxygen into the upper part of the slag layer, it may cause peroxidation of slag and molten steel due to combustion heat and surplus oxygen, which may cause a decrease in the production recovery rate.

한편, 샤프트 타입(shaft type) 전기로는 철스크랩을 용융하는 전기로와, 내측으로 철스크랩을 연속 장입(裝入)하고, 전기로로 철스크랩을 공급하는 샤프트로 구성된다.On the other hand, a shaft type electric furnace consists of an electric furnace which melts iron scrap, and a shaft which continuously charges iron scrap inward and supplies iron scrap to an electric furnace.

이러한, 샤프트 타입 전기로에서는 CO 가스의 2차 연소를 유도하기 위하여 샤프트의 측면이나 하부에 별도의 버너 등을 이용하여 샤프트의 내측으로 산소 또는 공기를 취입하기도 하나, 이는 샤프트의 벽면에 직접적인 손상을 야기할 수 있다.In the shaft type electric furnace, oxygen or air is blown into the shaft by using a separate burner on the side or the bottom of the shaft in order to induce the secondary combustion of the CO gas, which causes direct damage to the wall of the shaft. can do.

특히, 이러한 방법은 샤프트의 높이가 높지 않을 때는 그 효과가 미미하고, 미반응 CO 가스에 의한 폭발현상이 발생할 수 있으며, 이에 따라 설비 상의 문제 및 생산이 지연되는 문제점이 발생될 수 있다.In particular, this method is not effective when the height of the shaft is not high, the explosion may occur due to the unreacted CO gas, which may cause a problem on the installation and production delay.

따라서, 효과적이고 안전하게 CO 가스의 2차 연소를 유도하기 위한 전기로가 요구되고 있다.Therefore, there is a need for an electric furnace for effectively and safely inducing secondary combustion of CO gas.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에너지 효율이 향상되고 조업시간이 단축되며 제조원가를 저감할 수 있는 샤프트 타입 전기로 및 이를 이용한 조업 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a shaft type electric furnace and an operation method using the same that can improve the energy efficiency, shorten the operating time and reduce the manufacturing cost.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 내측으로 철스크랩이 연속으로 장입되는 샤프트; 상기 샤프트와 연결되는 연결로가 구비되고, 상기 연결로를 통해 상기 샤프트에서 공급된 철스크랩을 용해하고, 발생되는 배가스를 상기 연결로를 통해 상기 샤프트로 배출하는 전기로; 상기 연결로에 구비되는 버너재킷과, 상기 버너재킷의 하부에 구비되어 상기 전기로에 1차 연소반응이 일어나도록 탄소원을 공급하는 카본투입구와, 산소를 공급하는 제1산소투입구를 가지는 1차 연소장치; 그리고 상기 1차 연소장치와 일체로 구비되고, 상기 샤프트로 배출되는 상기 배가스에 2차 연소반응이 일어나도록 산소를 추가 공급하는 복수개의 제2산소투입구를 가지는 2차 연소장치를 포함하여 이루어지는 샤프트 타입 전기로를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is a shaft that is continuously loaded with iron scrap inwardly; An electric furnace having a connection path connected to the shaft, dissolving iron scrap supplied from the shaft through the connection path, and discharging the generated exhaust gas to the shaft through the connection path; A primary combustion device having a burner jacket provided in the connection path, a carbon inlet provided at a lower portion of the burner jacket to supply a carbon source to cause a primary combustion reaction to the electric furnace, and a first oxygen inlet to supply oxygen; And a secondary combustion device which is provided integrally with the primary combustion device and has a plurality of second oxygen inlets for supplying oxygen to the exhaust gas discharged to the shaft so that a secondary combustion reaction occurs. Provide an electric furnace.

여기서, 상기 제2산소투입구의 일단부는 상기 버너재킷의 상부에 일체로 결합되고, 산소가 배출되는 배출부는 상기 연결로의 내측에 서로 다른 높이로 위치될 수 있다.Here, one end of the second oxygen inlet may be integrally coupled to the upper portion of the burner jacket, and the discharge portion from which oxygen is discharged may be positioned at different heights inside the connection passage.

그리고, 상기 제2산소투입구는 수평 및 수직방향으로 각도가 변경되고, 상기 제2산소투입구가 수평방향으로 변경되는 각도는 상기 샤프트로 배출되는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 예각일 수 있다.In addition, the angle of the second oxygen inlet is changed in the horizontal and vertical direction, the angle of the second oxygen inlet in the horizontal direction may be acute angle based on the flow direction of the exhaust gas discharged to the shaft.

또한, 상기 버너재킷의 내측에는 냉각수 또는 냉각공기가 이동하도록 냉각 유로를 형성하는 냉각패널이 구비될 수 있다.In addition, the inside of the burner jacket may be provided with a cooling panel for forming a cooling passage to move the cooling water or cooling air.

그리고, 본 발명의 일실시예는 샤프트의 내측으로 철스크랩이 연속으로 장입되고, 장입되는 철스크랩은 전기로로 공급되는 단계; 상기 샤프트와 연결되는 연결로를 통해 공급된 철스크랩을 전기로에서 용해하는 단계; 1차 연소장치를 구성하고 상기 연결로에 설치되는 버너재킷에 구비되는 카본투입구 및 제1산소투입구로부터 상기 전기로에 각각 탄소원과 산소를 공급하여 상기 전기로에서 1차 연소반응이 일어나도록 하는 단계; 상기 1차 연소장치와 일체로 구비되는 2차 연소장치의 복수개의 제2산소투입구로부터 산소를 추가 공급하여, 상기 샤프트로 배출되는 상기 배가스의 일산화탄소 가스를 추가 연소시키는 2차 연소반응이 일어나도록 하여 상기 배가스의 온도를 상승시키는 단계; 그리고 온도가 상승된 배가스를 상기 연결로를 통해 상기 샤프트로 배출하여 상기 샤프트에 장입된 철스크랩을 예열하는 단계를 포함하여 이루어지는 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법을 제공한다.And, one embodiment of the present invention is the iron scrap is continuously charged into the inside of the shaft, the iron scrap is charged is supplied to the electric furnace; Dissolving iron scrap supplied through a connection path connected to the shaft in an electric furnace; Comprising a primary combustion device and supplying a carbon source and oxygen to the electric furnace from the carbon inlet and the first oxygen inlet provided in the burner jacket installed in the connection path to cause the first combustion reaction in the electric furnace; By further supplying oxygen from a plurality of second oxygen inlets of the secondary combustion device which is integrally provided with the primary combustion device, a secondary combustion reaction for additional combustion of carbon monoxide gas of the exhaust gas discharged to the shaft occurs. Raising the temperature of the exhaust gas; And discharging the exhaust gas whose temperature has risen to the shaft through the connection path to preheat the iron scrap charged to the shaft.

여기서, 상기 제2산소투입구는 일단부가 상기 버너재킷의 상부에 일체로 결합되고, 산소가 배출되는 배출부는 상기 연결로의 내측에 서로 다른 높이로 위치되어 상기 샤프트로 배출되는 배가스에 산소를 추가로 공급할 수 있다.Here, one end portion of the second oxygen inlet is integrally coupled to the upper portion of the burner jacket, and the discharge portion where oxygen is discharged is located at different heights inside the connection path to supply additional oxygen to the exhaust gas discharged to the shaft. Can be.

그리고, 상기 제2산소투입구는 수직방향으로 각도가 변경되고, 수평방향으로는 상기 샤프트로 배출되는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 예각으로 변경되면서 산소를 추가로 공급할 수 있다.In addition, the second oxygen inlet may change the angle in the vertical direction, and may be additionally supplied to the oxygen while being changed at an acute angle based on the flow direction of the exhaust gas discharged to the shaft in the horizontal direction.

본 발명에 따르면, 2차 연소장치는 1차 연소장치의 버너재킷에 일체로 구비될 수 있기 때문에, 설비가 차지하는 공간이 최소화될 수 있고, 설비 관리의 용이함을 제공할 수 있다. According to the present invention, since the secondary combustion device can be integrally provided in the burner jacket of the primary combustion device, the space occupied by the facility can be minimized, and the facility management can be provided easily.

또한, 본 발명에 따르면, 제2산소투입구는, 수평방향으로는 샤프트로 향하는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 예각으로 변경될 수 있기 때문에, 제2산소투입구에서 배출되는 산소가 배가스의 흐름에 역류하는 방향으로 공급되지 않을 수 있게 되어 배가스의 유속을 감소시키는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 제2산소투입구는 연결로의 내측 상면과 내측 하면 간의 높이를 고려하여 적절한 각도 범위에서 조절될 수 있기 때문에, 연결로로 흐르는 배가스에 전체적으로 고르게 산소가 공급될 수 있다. 이를 통해, 제2산소투입구에서 배출되는 산소는 연결로를 통과하는 배가스에 최대한 넓게 골고루 공급될 수 있고, 2차 연소반응이 더욱 활발하게 이루어질 수 있다.Further, according to the present invention, since the second oxygen inlet can be changed at an acute angle based on the flow direction of the exhaust gas directed to the shaft in the horizontal direction, oxygen discharged from the second oxygen inlet flows back to the flow of the exhaust gas. It can not be supplied in the direction can be minimized to reduce the flow rate of the exhaust gas. In addition, since the second oxygen inlet may be adjusted in an appropriate angle range in consideration of the height between the inner upper surface and the inner lower surface of the connecting passage, oxygen may be supplied evenly to the exhaust gas flowing through the connecting passage. Through this, the oxygen discharged from the second oxygen inlet can be supplied as widely as possible to the exhaust gas passing through the connection path as much as possible, and the secondary combustion reaction can be made more active.

또한, 본 발명에 따르면, 제2산소투입구로부터 추가로 공급되는 산소에 의한 2차 연소반응으로 발생된 고온의 배가스가 샤프트로 배출되어 장입된 철스크랩을 효과적으로 예열시킬 수 있으며, 이에 따라 조업시의 전력원단위가 저감될 수 있고, 조업시간도 단축될 수 있으며, 원가절감에 크게 유리해질 수 있다.In addition, according to the present invention, the hot exhaust gas generated by the secondary combustion reaction by the oxygen additionally supplied from the second oxygen inlet can be discharged to the shaft to effectively preheat the charged iron scrap, thereby operating The power source unit can be reduced, the operating time can be shortened, and the cost can be greatly advantageous.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 1차 연소장치 및 2차 연소장치를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 2차 연소장치의 제2산소투입구의 수평방향 회전 상태를 나타낸 평면예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 2차 연소장치의 제2산소투입구의 수직방향 회전 상태를 나타낸 측면예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로에서 2차 연소장치의 사용 전, 후의 샤프트 내 철스크랩의 예열온도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로에서 조업시간에 따른 2차 연소율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a perspective view schematically showing a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a primary combustion device and a secondary combustion device of a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a horizontal rotation state of the second oxygen inlet of the secondary combustion device of the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view illustrating a vertical rotation state of the second oxygen inlet of the secondary combustion device of the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the preheating temperature of the iron scrap in the shaft before and after the use of the secondary combustion device in the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the secondary combustion rate according to the operation time in the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operating method using a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 1차 연소장치 및 2차 연소장치를 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 2차 연소장치의 제2산소투입구의 수평방향 회전 상태를 나타낸 평면예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로의 2차 연소장치의 제2산소투입구의 수직방향 회전 상태를 나타낸 측면예시도이다.1 is a perspective view schematically showing a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a primary combustion device and a secondary combustion device of a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view showing a horizontal rotation state of the second oxygen inlet of the secondary combustion device of the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a shaft type according to an embodiment of the present invention Side view illustrating the vertical rotation of the second oxygen inlet of the secondary combustion device of the electric furnace.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 샤프트 타입 전기로는 샤프트(10), 전기로(20), 1차 연소장치(40) 그리고 2차 연소장치(50)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 샤프트(10)의 내측으로는 철스크랩이 연속으로 장입되며, 장입된 철스크랩은 연결로(21)를 통해 전기로(20)로 공급된다. 전기로(20)에서는 공급된 철스크랩을 용해하고, 발생되는 배가스를 연결로(21)를 통해 샤프트(10)로 배출할 수 있다. 또한, 1차 연소장치(40)는 연결로(21)에 구비되어 전기로에서 1차 연소반응이 일어나도록 할 수 있다. 그리고, 2차 연소장치(50)는 1차 연소장치(40)와 일체로 구비될 수 있으며, 산소를 추가 공급하여 샤프트(10)로 배출되는 배가스의 CO 가스를 2차 연소시킬 수 있다. 이를 통해, 배가스의 온도가 상승될 수 있고, 온도가 상승된 배가스가 샤프트(10)로 유입됨에 따라 전기로(20)로 공급되기 전의 철스크랩의 예열 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이에 따라 조업시의 전력원단위가 저감될 수 있고, 조업시간도 단축될 수 있으며, 원가절감에 크게 유리해질 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4, the shaft type electric furnace may include a shaft 10, an electric furnace 20, a primary combustion device 40, and a secondary combustion device 50. Here, the iron scrap is continuously charged into the shaft 10, and the loaded iron scrap is supplied to the electric furnace 20 through the connection path 21. In the electric furnace 20, the supplied iron scrap may be dissolved, and the generated exhaust gas may be discharged to the shaft 10 through the connection path 21. In addition, the primary combustion device 40 may be provided in the connection path 21 to allow the primary combustion reaction to occur in the electric furnace. In addition, the secondary combustion device 50 may be integrally provided with the primary combustion device 40, and may additionally supply oxygen to secondary combustion of the CO gas of the exhaust gas discharged to the shaft 10. Through this, the temperature of the exhaust gas may be increased, and as the exhaust gas having the elevated temperature is introduced into the shaft 10, the preheating efficiency of the iron scrap before being supplied to the electric furnace 20 may be improved. In addition, the power source unit during the operation can be reduced, the operating time can be shortened, it can be greatly advantageous in cost reduction.

상세히, 샤프트(10)는 높이 방향으로 연장되어 구비될 수 있다.In detail, the shaft 10 may be provided extending in the height direction.

그리고, 샤프트(10)의 내측으로는 철스크랩이 연속하여 장입될 수 있다.In addition, the iron scrap may be continuously loaded into the shaft 10.

또한, 샤프트(10)의 일측에는 전기로(20)가 구비될 수 있으며, 전기로(20)에는 연결로(21)가 구비됨으로써 샤프트(10)와 연결될 수 있다.In addition, an electric furnace 20 may be provided at one side of the shaft 10, and the electric furnace 20 may be connected to the shaft 10 by being provided with a connection path 21.

그리고, 샤프트(10)에 장입된 철스크랩은 연결로(21)를 통해서 전기로(20)로 공급될 수 있다.In addition, the iron scrap loaded into the shaft 10 may be supplied to the electric furnace 20 through the connection path 21.

이때, 샤프트(10)에 장입된 철스크랩이 전기로(20)로 공급되는 경우에는 외부에서 샤프트(10)의 상부를 통해 또 다른 철스크랩이 공급될 수 있기 때문에, 샤프트(10)의 내측은 계속해서 철스크랩으로 채워진 상태를 유지할 수 있게 된다.At this time, when the iron scrap loaded into the shaft 10 is supplied to the electric furnace 20, since the other iron scrap can be supplied through the upper portion of the shaft 10 from the outside, the inside of the shaft 10 is It will continue to be filled with iron scrap.

그리고, 전기로(20)에는 철스크랩에 아크 형태로 전류를 흘리도록 하여 철스크랩을 가열, 용해시켜 용강으로 만드는 전극봉(미도시)이 구비될 수 있다.In addition, the electric furnace 20 may be provided with an electrode rod (not shown) for flowing an electric current in an arc form to the iron scrap to heat and dissolve the iron scrap to form molten steel.

또한, 전기로(20)에는 슬래그가 배출되도록 이루어진 슬래그 배재구(미도시)와, 용강을 배출하는 출강구(미도시)가 형성될 수 있다.In addition, the electric furnace 20 may be formed with a slag discharge port (not shown) configured to discharge the slag, and a tap hole (not shown) for discharging molten steel.

그리고, 연결로(21)에는 1차 연소장치(40)가 구비될 수 있으며, 1차 연소장치(40)는 버너재킷(41), 카본투입구(42) 및 제1산소투입구(43)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the connecting passage 21 may be provided with a primary combustion device 40, the primary combustion device 40 includes a burner jacket 41, a carbon inlet 42 and a first oxygen inlet 43. It can be configured.

여기서, 버너재킷(41)은 연결로(21)의 일측면에 구비될 수 있다.Here, the burner jacket 41 may be provided on one side of the connection path 21.

또한, 버너재킷(41)의 내측에는 냉각수 및 냉각공기 중 어느 하나가 이동하도록 냉각 유로를 형성하는 냉각패널(미도시)이 구비될 수 있다.In addition, the inside of the burner jacket 41 may be provided with a cooling panel (not shown) for forming a cooling flow path to move any one of the cooling water and the cooling air.

여기서, 냉각패널은 버너재킷(41)의 내측에 버너재킷(41)과는 독립적으로 구비되거나, 버너재킷(41)의 내측면과 일체로 형성될 수도 있다.Here, the cooling panel may be provided independently of the burner jacket 41 inside the burner jacket 41 or may be integrally formed with the inner surface of the burner jacket 41.

이를 통해, 전기로(20)의 내측의 고온에 의해 버너재킷(41)이 변형 또는 파손되는 것이 방지될 수 있다.Through this, the burner jacket 41 may be prevented from being deformed or damaged by the high temperature of the inside of the electric furnace 20.

그리고, 카본투입구(42)는 버너재킷(41)의 하부 일측에 구비될 수 있으며, 전기로(20)의 슬래그 및 용강 방향으로 탄소원(carbon source)를 공급할 수 있다.In addition, the carbon inlet 42 may be provided at a lower side of the burner jacket 41, and may supply a carbon source in the slag and molten steel directions of the electric furnace 20.

또한, 제1산소투입구(43)는 버너재킷(41)의 하부 타측에 구비될 수 있으며, 전기로(20)의 슬래그 및 용강 방향으로 산소를 공급할 수 있다.In addition, the first oxygen inlet 43 may be provided at the lower side of the burner jacket 41 and may supply oxygen in the slag and molten steel directions of the electric furnace 20.

여기서, 카본투입구(42) 및 제1산소투입구(43)는 수평 및 수직방향으로 각도가 변경될 수 있으며, 이러한 카본투입구(42) 및 제1산소투입구(43)의 설치 각도는 조업 상황에 따라 적절하게 설정 및 변경될 수 있다.Here, the carbon inlet 42 and the first oxygen inlet 43 may be changed in an angle in the horizontal and vertical direction, the installation angle of the carbon inlet 42 and the first oxygen inlet 43 according to the operation situation Can be set and changed as appropriate.

또한, 카본투입구(42) 및 제1산소투입구(43)로부터는 조업패턴에 따라 산소와 탄소원이 지속적으로 투입될 수 있다.In addition, oxygen and a carbon source may be continuously supplied from the carbon inlet 42 and the first oxygen inlet 43 according to the operation pattern.

이에 따라, 탄소원은 산소와의 1차 연소반응(Cs + (1/2)O2g = COg)을 통해 열량을 발생시킬 수 있다.Accordingly, the carbon source may generate calories through a primary combustion reaction with oxygen (Cs + (1/2) O 2 g = COg).

그리고, 1차 연소장치(40)에는 2차 연소장치(50)가 일체로 구비될 수 있다.In addition, the secondary combustion device 50 may be integrally provided in the primary combustion device 40.

여기서, 2차 연소장치(50)는 산소를 추가 공급하는 제2산소투입구(51)를 가질 수 있으며, 제2산소투입구(51)는 버너재킷(41)의 상부 일측에 구비될 수 있다.Here, the secondary combustion device 50 may have a second oxygen inlet 51 for supplying additional oxygen, the second oxygen inlet 51 may be provided on the upper side of the burner jacket (41).

즉, 제2산소투입구(51)는 일단부는 버너재킷(41)의 상부에 결합될 수 있으며, 타단부는 연결로(21)의 내측에 위치될 수 있다.That is, one end of the second oxygen inlet 51 may be coupled to the upper portion of the burner jacket 41, and the other end thereof may be positioned inside the connection passage 21.

이와 같이, 제2산소투입구(51)가 1차 연소장치(40)의 버너재킷(41)에 구비됨으로써 설비가 차지하는 공간이 최소화될 수 있고, 설비의 관리도 용이해질 수 있게 된다. As such, since the second oxygen inlet 51 is provided in the burner jacket 41 of the primary combustion device 40, the space occupied by the equipment can be minimized, and the management of the equipment can be facilitated.

그리고, 제2산소투입구(51)는 수평 및 수직방향으로 각도가 변경될 수 있다.In addition, the second oxygen inlet 51 may have an angle changed in the horizontal and vertical directions.

즉, 도 3에서 보는 바와 같이, 제2산소투입구(51)가 수평방향으로 변경되는 각도(A1)는 샤프트(10)로 향하는 배가스의 흐름 방향(F)을 기준으로 예각(銳角)일 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the angle A1 at which the second oxygen inlet 51 is changed in the horizontal direction may be an acute angle based on the flow direction F of the exhaust gas directed toward the shaft 10. .

다시 말하면, 버너재킷(41)의 외측면(42)을 0°로 하고, 연결로의 폭방향(W)을 90°로 했을 때, 제2산소투입구(51)가 이루는 각도(A1)는 0° 이상에서 90°미만일 수 있다.In other words, when the outer surface 42 of the burner jacket 41 is 0 ° and the width direction W of the connection path is 90 °, the angle A1 formed by the second oxygen inlet 51 is 0 °. It may be less than 90 ° above.

이에 따라, 제2산소투입구(51)에서 배출되는 산소는 제1배출각(A2)의 내에서 배출될 수 있고, 이러한 각도 범위로 배출되는 산소는 배가스의 흐름에 역류하는 방향으로 공급되지 않을 수 있게 되어 배가스의 유속을 감소시키는 것을 최소화할 수 있게 된다.Accordingly, the oxygen discharged from the second oxygen inlet 51 may be discharged within the first discharge angle A2, and the oxygen discharged at this angle range may not be supplied in a direction counter to the flow of the exhaust gas. This can minimize the reduction of the flow rate of the flue gas.

더하여, 도 4에서 보는 바와 같이, 제2산소투입구(51)는 수직방향으로도 각도가 변경될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the angle of the second oxygen inlet 51 may be changed in the vertical direction.

여기서, 제2산소투입구(51)가 수직방향으로 변경되는 각도(A3)는 연결로(21)의 내측 상면과 내측 하면 간의 높이를 고려하여 적절한 각도 범위에서 조절될 수 있다.Here, the angle A3 at which the second oxygen inlet 51 is changed in the vertical direction may be adjusted in an appropriate angle range in consideration of the height between the inner upper surface and the inner lower surface of the connection passage 21.

즉, 제2산소투입구(51)가 수직방향으로 변경되는 각도(A3)는, 연결로(21)로 흐르는 배가스에 전체적으로 고르게 산소가 공급될 수 있도록 적절히 조절될 수 있다.That is, the angle A3 at which the second oxygen inlet 51 is changed in the vertical direction may be appropriately adjusted so that oxygen is evenly supplied to the exhaust gas flowing through the connection passage 21 as a whole.

더하여, 제2산소투입구(51)는 하나 이상이 설치될 수 있다.In addition, one or more second oxygen inlets 51 may be installed.

그리고, 제2산소투입구(51)가 복수개로 설치되는 경우에는, 산소가 배출되는 각각의 제2산소투입구(51)의 배출부(52a,52b)는 서로 다른 높이로 위치되도록 구비될 수 있다.In addition, when a plurality of second oxygen inlets 51 are provided, the outlets 52a and 52b of the respective second oxygen inlets 51 through which oxygen is discharged may be provided at different heights.

이를 통해, 제2산소투입구(51)에서 배출되는 산소는 제2배출각(A4)의 내에서 배출될 수 있고, 이러한 각도 범위로 배출되는 산소는 연결로(21)를 통과하는 배가스에 최대한 넓게 골고루 공급될 수 있어, 후술할 2차 연소반응이 더욱 활발하게 이루어질 수 있다.Through this, the oxygen discharged from the second oxygen inlet 51 may be discharged within the second discharge angle A4, and the oxygen discharged in this angle range is as wide as possible to the exhaust gas passing through the connection passage 21. Can be supplied evenly, the secondary combustion reaction to be described later can be made more active.

그리고, 제2산소투입구(51)로부터 추가로 공급되는 산소는 전기로(20)에서 샤프트(10)로 배출되는 배가스의 CO 가스를 추가로 연소시키는 2차 연소반응(COg + (1/2)O2g = CO2g)을 통해 열량을 발생시킬 수 있다.In addition, the oxygen additionally supplied from the second oxygen inlet 51 is a secondary combustion reaction (COg + (1/2)) for additionally combusting CO gas of exhaust gas discharged from the electric furnace 20 to the shaft 10. Calories can be generated via O 2 g = CO 2 g).

이때, 2차 연소반응을 통해 발생되는 열량은 1차 연소반응을 통해 발생되는 열량의 약 2.5배 정도일 수 있으며, 이러한 높은 열량에 의해 배가스는 고온으로 될 수 있다.At this time, the amount of heat generated through the secondary combustion reaction may be about 2.5 times the amount of heat generated through the primary combustion reaction, and the exhaust gas may be heated to a high temperature by such a high amount of heat.

그리고, 이러한 고온의 배가스가 샤프트(10)로 다시 배출됨에 따라, 샤프트(10)에 장입된 철스크랩을 효과적으로 예열시킬 수 있게 된다.And, as the high-temperature exhaust gas is discharged back to the shaft 10, it is possible to effectively preheat the iron scrap charged to the shaft 10.

특히, 제2산소투입구(51)에서 추가로 공급되는 산소는 배가스가 샤프트(10)의 하부로 유입되기 바로 전 지점으로 배출될 수 있기 때문에, 배가스는 2차 연소반응으로 발생되는 열량의 소모가 최소화된 상태로 샤프트(10)로 배출이 가능해진다.In particular, since the oxygen additionally supplied from the second oxygen inlet 51 may be discharged to a point just before the exhaust gas enters the lower portion of the shaft 10, the exhaust gas consumes the heat generated by the secondary combustion reaction. Discharge to the shaft 10 is minimized.

따라서, 샤프트(10)에 장입된 철스크랩의 예열 효과가 더욱 증대될 수 있다.Therefore, the preheating effect of the iron scrap charged to the shaft 10 can be further increased.

뿐만 아니라, 2차 연소반응을 통해 발생된 고온의 배가스는 연결로(21)를 통해 샤프트(10)의 하부로 유입되기 때문에, 샤프트(10)의 하부에 위치되어 전기로(20)로 먼저 공급될 철스크랩이 우선적으로, 또한 높은 온도로 예열될 수 있게 된다.In addition, since the high-temperature exhaust gas generated through the secondary combustion reaction flows into the lower portion of the shaft 10 through the connecting passage 21, it is located at the lower portion of the shaft 10 and supplied to the electric furnace 20 first. The iron scrap to be made preferentially and can also be preheated to high temperatures.

한편, 샤프트(10)의 철스크랩을 예열시키고 난 후의 배가스는 집진덕트(미도시)로 유입되어 배출될 수 있다.On the other hand, the exhaust gas after preheating the iron scrap of the shaft 10 may be introduced into the dust collecting duct (not shown) and discharged.

이를 통해, 종래의 조업과는 달리 미반응 CO 가스에 의한 폭발현상이 현저히 줄어들 수 있으며, 설비 고장 및 생산지연 등의 발생을 감소시킬 수 있다.Through this, unlike the conventional operation, the explosion phenomenon by the unreacted CO gas can be significantly reduced, and the occurrence of equipment failure and production delay can be reduced.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로에서 2차 연소장치의 사용 전, 후의 샤프트 내 철스크랩의 예열온도를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로에서 조업시간에 따른 2차 연소율을 나타낸 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the preheating temperature of the iron scrap in the shaft before and after the use of the secondary combustion device in the shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention Is a graph showing the secondary combustion rate according to operating time.

도 5의 (a)는 2차 연소장치가 사용되지 않은 비교예로써, 샤프트에 장입된 철스크랩의 예열온도를 나타낸다.FIG. 5A is a comparative example in which a secondary combustion device is not used, and shows a preheating temperature of iron scrap loaded into a shaft.

그리고, 도 5의 (b)는 실시예2에 따라 측정된 샤프트에 장입된 철스크랩의 예열온도를 나타낸다.And (b) of Figure 5 shows the preheating temperature of the iron scrap charged to the shaft measured in accordance with Example 2.

여기서, 샤프트에 장입된 철스크랩의 예열온도는 각각의 샤프트에 3개의 온도측정장치(No.1, No.2, No.3)를 설치하여 측정되었다.Here, the preheating temperature of the iron scrap loaded into the shaft was measured by installing three temperature measuring devices (No. 1, No. 2, No. 3) on each shaft.

구분division 2차 연소용
산소 투입량For secondary combustion
Oxygen input 전력원단위Power source P.O.TP.O.T T.T.T
TTT
탄소원단위Carbon source unit 비교예Comparative Example 00 -- -- -- -- 실시예1Example 1 1~150N㎥/h1 ~ 150N㎥ / h 5kwh/t 감소5kwh / t reduction 0.9분 감소0.9 minute reduction 0.8분 감소0.8 min reduction 3.1kg/t 감소3.1kg / t reduction 실시예2Example 2 151~300N㎥/h151 ~ 300N㎥ / h 19kwh/t 감소19kwh / t reduction 2.7분 감소2.7 min reduction 2.4분 감소2.4 minutes reduction 4.2kg/t감소4.2 kg / t reduction

표 1을 포함하여 보는 바와 같이, 비교예에서는 2차 연소용 산소를 투입하지 않았고, 실시예1 및 실시예2에서는 각각 다른 양의 2차 연소용 산소를 투입하였다.As shown in Table 1, in the comparative example, the secondary combustion oxygen was not added, and in Example 1 and Example 2, different amounts of the secondary combustion oxygen were added.

이때, 1차 연소장치의 제1산소투입구와 카본투입구에 의해 공급되는 산소와 탄소원의 투입량은 비교예, 실시예1 및 실시예2에서 모두 동일한 조건으로 실행되었다.At this time, the amount of oxygen and carbon source supplied through the first oxygen inlet and the carbon inlet of the primary combustion device was carried out under the same conditions in both Comparative Examples, Examples 1 and 2.

그 결과, 2차 연소용 산소 투입량이 1~150N㎥/h인 실시예1의 경우, 전력원단위가 5kwh/t 감소하였고, P.O.T(power on time: 전력투입시간)는 0.9분이 감소하였고, T.T.T(tap to tap: 조업시간)는 0.8분이 감소하였고, 탄소원단위는 3.1kg/t 감소하였다.As a result, in the case of Example 1 having a secondary combustion oxygen input amount of 1 ~ 150N ㎥ / h, the power source unit is reduced by 5 kwh / t, POT (power on time: power input time) was reduced by 0.9 minutes, TTT ( tap to tap (operation time) decreased 0.8 minutes and carbon source unit decreased 3.1 kg / t.

또한, 2차 연소용 산소 투입량이 151~300N㎥/h인 실시예2의 경우, 전력원단위는 19kwh/t 감소하였고, P.O.T는 2.7분 감소하였고, T.T.T는 2.4분 감소하였고, 탄소원단위는 4.2kg/t 감소하였다.In addition, in Example 2 in which the secondary combustion oxygen input amount was 151 to 300 Nm 3 / h, the power source unit decreased by 19 kwh / t, the POT was decreased by 2.7 minutes, the TTT was decreased by 2.4 minutes, and the carbon source unit was 4.2 kg. / t decreased.

여기서, 실시예1 및 실시예2의 전력원단위는 비교예에서 특정량의 용강을 만드는 데 소비된 전력원단위를 기준으로 하였을 때, 소비된 전력원단위를 의미한다.Here, the power source unit of Examples 1 and 2 means the power source unit consumed, based on the power source unit consumed to make a specific amount of molten steel in the comparative example.

따라서, 전력원단위가 감소되었다는 것은 비교예에서 특정량의 용강을 만드는데 소비된 전력원단위보다 적은 전력원단위가 소비되었음을 의미하며, 이를 통해, 에너지 소비에서 우수한 결과를 나타내었음을 알 수 있다.Therefore, the reduction of the power source unit means that less power source unit was consumed than the power source unit consumed to make a specific amount of molten steel in the comparative example, and thus, it can be seen that the energy consumption was excellent.

마찬가지로, 실시예1 및 실시예2의 P.O.T 및 T.T.T도 비교예에서 특정량의 용강을 만드는 데 투입된 전력투입시간 및 조업시간을 기준으로 하였을 때, 소비된전력투입시간 및 조업시간을 의미한다.Similarly, P.O.T and T.T.T in Examples 1 and 2 also mean power input time and operation time consumed based on the power input time and operation time input to make a specific amount of molten steel in the comparative example.

따라서, 전력투입시간 및 조업시간이 감소되었다는 것은 비교예에서 특정량의 용강을 만드는데 소비된 전력투입시간 및 조업시간보다 적은 전력투입시간 및 조업시간이 소비되었음을 말하며, 이를 통해, 시간적인 측면에서도 우수한 결과를 나타내었음을 알 수 있다.Therefore, the reduction of the power input time and operation time means that the power input time and operation time were consumed less than the power input time and operation time consumed to make a specific amount of molten steel in the comparative example, and thus, excellent in time. It can be seen that the results were shown.

그리고, 실시예1 및 실시예2의 탄소원단위는 비교예에서 특정량의 용강을 만드는 데 소비된 탄소원단위를 기준으로 하였을 때, 소비된 탄소원단위를 의미한다.In addition, the carbon source unit of Examples 1 and 2 means carbon source units consumed based on the carbon source unit consumed to make a specific amount of molten steel in the comparative example.

즉, 2차 연소용 산소를 투입하는 경우에는 1차 연소장치에서 공급되는 탄소원도 감소됨을 알 수 있다. That is, when the oxygen for secondary combustion is added, it can be seen that the carbon source supplied from the primary combustion device is also reduced.

이는, 2차 연소반응을 통해 발생되는 열량이 전기로(20) 내의 철스크랩을 용융하는데에도 사용될 수 있기 때문이다.This is because the heat generated through the secondary combustion reaction can also be used to melt the iron scrap in the electric furnace 20.

따라서, 전체적인 조업시간 단축으로 원가절감에도 크게 유리해질 수 있다.Therefore, it can be greatly advantageous in cost reduction by reducing the overall operating time.

즉, 실시예1 및 실시예2가 모두 비교예보다 에너지 소비, 조업시간 및 원가절감에서 우수한 결과를 나타내었다.That is, Example 1 and Example 2 both showed better results in energy consumption, operating time and cost reduction than the comparative example.

그리고, 도 5에서 보는 바와 같이, 2차 연소용 산소를 추가 공급하지 않은 비교예에서는 샤프트의 중간에 위치된 철스크랩의 온도가 50~150℃의 범위에 분포되는 반면, 2차 연소용 산소가 추가 공급된 실시예2에서는 샤프트의 중간에 위치된 철스크랩의 온도는 180~220℃의 범위에 분포되어 높게 나타났다.And, as shown in Figure 5, in the comparative example that does not additionally supply the secondary combustion oxygen temperature of the iron scrap located in the middle of the shaft is distributed in the range of 50 ~ 150 ℃, while the secondary combustion oxygen In Example 2 further supplied, the temperature of the iron scrap located in the middle of the shaft was found to be high in the range of 180 ~ 220 ℃.

특히, 2차 연소용 산소를 추가 공급하지 않은 비교예에서는 샤프트의 하부에 위치된 철스크랩의 온도가 815℃인 반면, 2차 연소용 산소가 추가 공급된 실시예2에서는 샤프트의 하부에 위치된 철스크랩의 온도가 980℃로 높았다.In particular, in the comparative example in which the secondary combustion oxygen is not additionally supplied, the temperature of the iron scrap located in the lower part of the shaft is 815 ° C, whereas in Example 2 in which the secondary combustion oxygen is additionally supplied, the lower portion of the shaft is located in the lower part of the shaft. The temperature of the iron scrap was high at 980 ° C.

즉, 2차 연소용 산소가 공급되는 경우, 샤프트의 하부에 위치된 철스크랩의 온도를 165℃정도 더 상승시킬 수 있음을 알 수 있다.That is, when the oxygen for secondary combustion is supplied, it can be seen that the temperature of the iron scrap located in the lower portion of the shaft can be further increased by about 165 ° C.

따라서, 샤프트의 하부에 위치되는 철스크랩이 전기로로 우선 공급되는 철스크랩임을 상기하면, 이와 같이 샤프트의 하부에 위치된 철스크랩의 온도를 더 상승시킴으로써 철스크랩 용융에 필요한 전력원단위를 저감하고 조업시간을 단축하면서 원가절감에도 크게 유리한 결과를 얻을 수 있다.Therefore, recalling that the iron scrap located at the bottom of the shaft is iron scrap that is first supplied to the electric furnace, the power source unit required for melting the iron scrap is further reduced by increasing the temperature of the iron scrap located at the bottom of the shaft. It is possible to obtain a result that is greatly advantageous in cost reduction while shortening the cost.

그리고, 도 6에서 보는 바와 같이, 2차 연소용 산소를 추가 공급하지 않은 비교예에서는 조업시간(초)에 걸쳐 2차 연소율(Post Combustion Rate)(%)이 큰 편차를 보이고 있으며, 2차 연소율도 약 70%대로 나타나고 있다.In addition, as shown in FIG. 6, in the comparative example in which the secondary combustion oxygen was not additionally supplied, the secondary combustion rate (%) showed a large deviation over the operation time (seconds), and the secondary combustion rate. It is also shown as about 70%.

반면, 2차 연소용 산소가 추가 공급된 실시예2에서는 조업시간(초)에 걸쳐 2차 연소율(%)이 작은 편차를 보이고 있으며, 2차 연소율도 약 80%대 중반을 나타내고 있다.On the other hand, in Example 2, in which the secondary combustion oxygen is additionally supplied, the secondary combustion rate (%) shows a small deviation over the operation time (seconds), and the secondary combustion rate also shows a mid level of about 80%.

자세하게는, 2차 연소용 산소가 추가 공급된 실시예2에서는 2차 연소용 산소를 추가 공급하지 않은 비교예보다 2차 연소율({CO2 / (CO + CO2)} * 100)이 16.9% 정도 증가하였다.Specifically, in Example 2, in which the secondary combustion oxygen was additionally supplied, the secondary combustion rate ({CO 2 / (CO + CO 2 )} * 100) was 16.9% compared to the comparative example in which the secondary combustion oxygen was not additionally supplied. Increased.

이처럼, 2차 연소장치를 통해 2차 연소용 산소가 추가 공급되는 경우, 2차 연소용 산소가 공급되지 않는 경우보다 전력원단위, 조업시간 및 기타 에너지 효율적인 측면에서 우수한 효과를 나타낼 수 있다.As such, when the secondary combustion oxygen is additionally supplied through the secondary combustion device, the secondary combustion device may have an excellent effect in terms of power source unit, operation time, and other energy efficiency than when the secondary combustion oxygen is not supplied.

구분division 조건Condition 전력원단위Power source T.T.TT.T.T 산소원단위Oxygen source unit 비교예Comparative Example 로벽에서 90°90 ° from the furnace wall -- -- -- 실시예3Example 3 로벽에서 0~89°0 ~ 89 ° from the furnace wall 21kwh/t 감소21kwh / t reduction 1.0분 감소1.0 min reduction 2.6N㎥/t 감소2.6N㎥ / t reduction

표 2는 2차 연소장치의 제2산소투입구의 수평방향으로의 각도에 따른 결과를 나타낸다.Table 2 shows the results according to the angle in the horizontal direction of the second oxygen inlet of the secondary combustion device.

여기서, 제2산소투입구의 각도는 전기로의 로체의 벽면, 더욱 정확하게는, 버너재킷의 외측면과 이루는 각도를 의미한다.Here, the angle of the second oxygen inlet means an angle formed with the wall surface of the furnace body of the electric furnace, more precisely with the outer surface of the burner jacket.

표 2에서 보는 바와 같이, 제2산소투입구가 로벽에서 0~89°를 이루는 실시예3의 경우, 전력원단위가 21kwh/t 감소하였고, T.T.T는 1.0분이 감소하였고, 산소원단위는 2.6N㎥/t 감소하였다.As shown in Table 2, in Example 3, in which the second oxygen inlet is 0 to 89 ° at the furnace wall, the power source unit decreases by 21 kwh / t, the TTT decreases by 1.0 minute, and the oxygen source unit is 2.6Nm3 / t. Decreased.

여기서, 실시예3의 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위는 비교예에서 제2산소투입구가 로벽에서 90°를 이루는 경우에 특정량의 용강을 만드는 데 소비된 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위를 기준으로 하였을 때, 소비된 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위를 의미한다.Here, the power source unit, TTT and oxygen source unit of Example 3 is based on the power source unit, TTT and oxygen source unit consumed to make a specific amount of molten steel when the second oxygen inlet is 90 ° in the furnace wall in the comparative example In this case, it means power source unit consumed, TTT and oxygen source unit.

따라서, 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위가 감소되었다는 것은 비교예에서 특정량의 용강을 만드는데 소비된 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위보다 적은 전력원단위, T.T.T 및 산소원단위가 소비되었음을 말하며, 이를 통해, 에너지소비, 조업시간 및 원가절감의 측면에서도 우수한 결과를 나타내었음을 알 수 있다.Therefore, the reduction of the power source unit, TTT and oxygen source unit means that the power source unit, TTT and oxygen source unit consumed to make a specific amount of molten steel in the comparative example were consumed, and thus, energy consumption. In addition, the results were excellent in terms of operation time and cost reduction.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법을 설명하면 다음과 같다.7 is a flowchart illustrating an operating method using a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 7 describes the operation method using a shaft type electric furnace according to an embodiment of the present invention.

먼저, 샤프트의 내측으로 철스크랩이 연속으로 장입되고, 장입되는 철스크랩은 전기로로 공급되는 단계(S110)가 진행될 수 있다.First, the iron scrap is continuously charged into the shaft, and the charged iron scrap may be supplied to the electric furnace (S110).

그리고, 샤프트와 연결되는 연결로를 통해 공급된 철스크랩을 전기로에서 용해하는 단계(S120)가 진행될 수 있다.Then, the step (S120) of melting the iron scrap supplied through the connection path connected to the shaft in the electric furnace may proceed.

이러한 철스크랩의 용해는 전기로에 구비되는 전극봉이 철스크랩에 아크 형태의 전류를 흘려 철스크랩을 가열함으로써 이루어질 수 있다.The dissolution of the iron scrap can be made by the electrode provided in the electric furnace to heat the iron scrap by flowing an arc-type current to the iron scrap.

그리고, 1차 연소장치를 구성하고 연결로에 설치되는 버너재킷에 구비되는 카본투입구 및 제1산소투입구로부터 전기로에 각각 탄소원과 산소를 공급하여 전기로에서 1차 연소반응이 일어나도록 하는 단계(S130)가 진행될 수 있다.Then, a step of forming a primary combustion device and supplying a carbon source and oxygen to the electric furnace from the carbon inlet and the first oxygen inlet provided in the burner jacket installed in the connection furnace, respectively, causes the first combustion reaction to occur in the electric furnace (S130). Can proceed.

여기서, 카본투입구 및 제1산소투입구는 버너재킷의 하부에 구비될 수 있으며, 조업 상황에 따라 적절하게 수평 및 수직방향으로 설치 각도가 조절될 수 있다.Here, the carbon inlet and the first oxygen inlet may be provided at the lower part of the burner jacket, and the installation angle may be adjusted in the horizontal and vertical directions as appropriate according to the operation situation.

그리고, 1차 연소장치와 일체로 구비되는 2차 연소장치의 복수개의 제2산소투입구로부터 산소를 추가 공급하여, 샤프트로 배출되는 배가스의 일산화탄소 가스를 추가 연소시키는 2차 연소반응이 일어나도록 하여 배가스의 온도를 상승시키는 단계(S140)가 진행될 수 있다.Further, oxygen is additionally supplied from a plurality of second oxygen inlets of the secondary combustion device provided integrally with the primary combustion device so that a secondary combustion reaction for additional combustion of carbon monoxide gas of the exhaust gas discharged to the shaft occurs. In step S140, the temperature may be increased.

여기서, 제2산소투입구는 버너재킷의 상부에 구비될 수 있고, 이를 통해, 설비가 차지하는 공간이 최소화될 수 있고, 설비의 관리도 용이해질 수 있게 된다. Here, the second oxygen inlet may be provided at the top of the burner jacket, through which the space occupied by the equipment can be minimized, and the management of the equipment can be facilitated.

또한, 제2산소투입구는 일단부는 버너재킷의 상부에 결합되고, 타단부는 연결로의 내측에 위치되며, 수평 및 수직방향으로 각도가 변경될 수 있다.In addition, one end of the second oxygen inlet is coupled to the upper portion of the burner jacket, the other end is located inside the connection path, and the angle may be changed in the horizontal and vertical directions.

특히, 제2산소투입구는 샤프트로 배출되는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 수평방향으로 예각으로 변경될 수 있다.In particular, the second oxygen inlet may be changed at an acute angle in the horizontal direction based on the flow direction of the exhaust gas discharged to the shaft.

이를 통해, 제2산소투입구에서 배출되는 산소가 이동하는 배가스의 흐름에 역류하는 방향으로 공급되지 않도록 함으로써 배가스의 유속을 감소시키는 것을 최소화할 수 있다.Through this, it is possible to minimize the reduction of the flow rate of the exhaust gas by preventing the oxygen discharged from the second oxygen inlet is not supplied in the direction of flowing back to the flow of the moving exhaust gas.

또한, 제2산소투입구는 수직방향으로도 적절한 각도 범위에서 조절될 수 있어 연결로로 흐르는 배가스에 전체적으로 고르게 산소가 공급되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 2차 연소반응이 더욱 활발하게 이루어질 수 있다.In addition, the second oxygen inlet can be adjusted in an appropriate angle range in the vertical direction, so that the oxygen can be supplied evenly to the exhaust gas flowing into the connecting passage as a whole, through which the secondary combustion reaction can be made more active.

그리고, 온도가 상승된 배가스를 연결로를 통해 샤프트로 배출하여 샤프트에 장입된 철스크랩을 예열하는 단계(S150)가 진행될 수 있다.Then, by discharging the exhaust gas having a temperature rise to the shaft through the connection passage step (S150) of preheating the iron scrap charged to the shaft can be carried out.

이를 통해, 전력원단위가 저감될 수 있고, 조업시간도 단축될 수 있으며, 원가절감에 크게 유리해질 수 있다.Through this, the power source unit can be reduced, the operating time can be shortened, and the cost can be greatly advantageous.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10: 샤프트 20: 전기로
21: 연결로 40: 1차 연소장치
41: 버너재킷 42: 카본투입구
43: 제1산소투입구 50: 2차 연소장치
51: 제2산소투입구 10: shaft 20: electric furnace
21: connection furnace 40: primary combustion device
41: burner jacket 42: carbon inlet
43: first oxygen inlet 50: secondary combustion device
51: second oxygen inlet

Claims (7)

내측으로 철스크랩이 연속으로 장입되는 샤프트;
상기 샤프트와 연결되는 연결로가 구비되고, 상기 연결로를 통해 상기 샤프트에서 공급된 철스크랩을 용해하고, 발생되는 배가스를 상기 연결로를 통해 상기 샤프트로 배출하는 전기로;
상기 연결로에 구비되는 버너재킷과, 상기 버너재킷의 하부에 구비되어 상기 전기로에 1차 연소반응이 일어나도록 탄소원을 공급하는 카본투입구와, 산소를 공급하는 제1산소투입구를 가지는 1차 연소장치; 그리고
상기 1차 연소장치와 일체로 구비되고, 상기 샤프트로 배출되는 상기 배가스에 2차 연소반응이 일어나도록 산소를 추가 공급하는 복수개의 제2산소투입구를 가지는 2차 연소장치를 포함하여 이루어지며,
상기 제2산소투입구의 일단부는 상기 버너재킷의 상부에 일체로 결합되고, 산소가 배출되는 배출부는 상기 연결로의 내측에 서로 다른 높이로 위치되는 것을 특징으로 하는 샤프트 타입 전기로.A shaft into which iron scrap is continuously inserted into the shaft;
An electric furnace having a connection path connected to the shaft, dissolving iron scrap supplied from the shaft through the connection path, and discharging the generated exhaust gas to the shaft through the connection path;
A primary combustion device having a burner jacket provided in the connection path, a carbon inlet provided at a lower portion of the burner jacket to supply a carbon source to cause a primary combustion reaction to the electric furnace, and a first oxygen inlet to supply oxygen; And
It is integrally provided with the primary combustion device, and comprises a secondary combustion device having a plurality of second oxygen inlet for supplying additional oxygen to the secondary combustion reaction to the exhaust gas discharged to the shaft,
One end of the second oxygen inlet is integrally coupled to the upper portion of the burner jacket, the discharge portion for oxygen is discharged shaft type, characterized in that located at different heights inside the connection passage. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2산소투입구는 수평 및 수직방향으로 각도가 변경되고, 상기 제2산소투입구가 수평방향으로 변경되는 각도는 상기 샤프트로 배출되는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 예각임을 특징으로 하는 샤프트 타입 전기로.The method of claim 1,
The second oxygen inlet is a shaft type electric furnace characterized in that the angle is changed in the horizontal and vertical direction, the angle of the second oxygen inlet is changed in the horizontal direction acute angle based on the flow direction of the exhaust gas discharged to the shaft. . 제1항에 있어서,
상기 버너재킷의 내측에는 냉각수 또는 냉각공기가 이동하도록 냉각 유로를 형성하는 냉각패널이 구비됨을 특징으로 하는 샤프트 타입 전기로.The method of claim 1,
The inside of the burner jacket shaft type electric furnace characterized in that the cooling panel for forming a cooling flow path for moving the cooling water or cooling air. 샤프트의 내측으로 철스크랩이 연속으로 장입되고, 장입되는 철스크랩은 전기로로 공급되는 단계;
상기 샤프트와 연결되는 연결로를 통해 공급된 철스크랩을 전기로에서 용해하는 단계;
1차 연소장치를 구성하고 상기 연결로에 설치되는 버너재킷에 구비되는 카본투입구 및 제1산소투입구로부터 상기 전기로에 각각 탄소원과 산소를 공급하여 상기 전기로에서 1차 연소반응이 일어나도록 하는 단계;
상기 1차 연소장치와 일체로 구비되는 2차 연소장치의 복수개의 제2산소투입구로부터 산소를 추가 공급하여, 상기 샤프트로 배출되는 상기 배가스의 일산화탄소 가스를 추가 연소시키는 2차 연소반응이 일어나도록 하여 배가스의 온도를 상승시키는 단계; 그리고
온도가 상승된 배가스를 상기 연결로를 통해 상기 샤프트로 배출하여 상기 샤프트에 장입된 철스크랩을 예열하는 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 제2산소투입구는 일단부가 상기 버너재킷의 상부에 일체로 결합되고, 산소가 배출되는 배출부는 상기 연결로의 내측에 서로 다른 높이로 위치되어 상기 샤프트로 배출되는 배가스에 산소를 추가로 공급하는 것을 특징으로 하는 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법.Iron scrap is continuously charged into the shaft, and the charged iron scrap is supplied to an electric furnace;
Dissolving iron scrap supplied through a connection path connected to the shaft in an electric furnace;
Comprising a primary combustion device and supplying a carbon source and oxygen to the electric furnace from the carbon inlet and the first oxygen inlet provided in the burner jacket installed in the connection path to cause the first combustion reaction in the electric furnace;
By further supplying oxygen from a plurality of second oxygen inlets of the secondary combustion device which is integrally provided with the primary combustion device, a secondary combustion reaction for additional combustion of carbon monoxide gas of the exhaust gas discharged to the shaft occurs. Raising the temperature of the exhaust gas; And
And discharging the exhaust gas having a temperature increased to the shaft through the connection path to preheat the iron scrap charged to the shaft.
One end of the second oxygen inlet is integrally coupled to an upper portion of the burner jacket, and an exhaust part for discharging oxygen is positioned at different heights inside the connection path to supply additional oxygen to the exhaust gas discharged to the shaft. An operating method using a shaft type electric furnace, characterized in that. 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 제2산소투입구는 수직방향으로 각도가 변경되고, 수평방향으로는 상기 샤프트로 배출되는 배가스의 흐름 방향을 기준으로 예각으로 변경되면서 산소를 추가로 공급함을 특징으로 하는 샤프트 타입 전기로를 이용한 조업 방법.The method of claim 5,
The second oxygen inlet is operated in a shaft type electric furnace, characterized in that the angle is changed in the vertical direction, the horizontal direction is changed to an acute angle with respect to the flow direction of the exhaust gas discharged to the shaft to supply additional oxygen. .
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