KR101353166B1

KR101353166B1 - 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치

Info

Publication number: KR101353166B1
Application number: KR1020127016154A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 오토모
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2014-01-22
Also published as: JP5810509B2; KR20120094945A; CN102666882B; JP2011132597A; CN102666882A; WO2011065513A1

Abstract

원료를 벙커의 내벽 바로 근처에 장입할 수 있고, 원료 편석 효과를 높이는 것이 가능한 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치를 제공한다. 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부의 연직축 (20) 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 장입 원료 (3) 를 받는 상하 방향 하측면이 당해 장입 원료 (3) 의 안식각보다 큰 편석 분배기 (6) 를, 당해 벙커 (2) 내의 상부에 형성함으로써, 편석 분배기 (6) 의 방향을 변경하는 경우에 당해 편석 분배기 (6) 가 벙커 (2) 의 내벽에 간섭할 우려가 없고, 편석 분배기 (6) 의 장입 원료 낙하구 (14) 를 벙커 (2) 의 내벽 바로 근처로 접근시킬 수 있고, 또 편석 분배기 (6) 를, 축선 (18) 이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커 (2) 의 내벽측 부분을 절제한 형상으로 함으로써, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 안정화시킬 수 있음과 함께, 벙커 (2) 의 내벽과의 간섭을 확실하게 회피할 수 있다.

Description

고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치{MATERIAL SEGREGATION APPARATUS FOR BLAST FURNACE TOP BUNKER}

본 발명은, 고로의 노정상에 형성된 장입 원료의 벙커에 관한 것으로, 특히 원료를 편석하면서 벙커 내에 장입하는 데에 바람직한 것이다.

고로의 노정상에는, 장입 원료, 예를 들어 철광석과 코크스를 개별적으로 저류시키는 벙커가 복수 형성되어 있다. 하기 특허문헌 1 에서는, 원료 조건, 분배 패턴, 원료 유출량 특성에 기초하여, 벙커의 하단부의 유량 조정 게이트의 개도 (開度) 와, 그 하방의 분배 슈트 (chute) 의 선회 속도를 제어함으로써, 고로 내에 대한 원료의 분배 자유도를 높이고 있다.

그런데, 고로 노정상 벙커에 장입하는 원료의 편석 기술이 개발되고 있다. 구체적으로는, 원료의 장입 위치를 설정함으로써 원료의 입도를 편석시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 벙커 내의 원료 입도를 편석시킴으로써, 고로에 대한 장입 특성을 제어하는 것이 가능해진다. 이 벙커 내에 대한 원료 편석을 위해서, 하기 특허문헌 2 에서는, 벙커의 장입구 하방에, 수평축의 둘레로 회전 가능한 편석판을 형성하고, 이 편석판의 경사 각도를 변경하거나 경사의 방향을 변경하거나 함으로써, 벙커 내에 대한 원료의 편석을 제어하고 있다.

일본 공개특허공보 소54-31005호 일본 공개특허공보 2008-179899호

그러나, 상기 특허문헌 2 에 기재된 수평축 둘레로 회전 가능한 편석판은, 그 회전시에 벙커의 내벽과 간섭할 우려가 있기 때문에, 길이가 규제되어, 원료를 벙커의 내벽 바로 근처에 장입시킬 수 없고, 원료 편석 효과에 한계가 있다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 원료를 벙커의 내벽 바로 근처에 장입할 수 있고, 원료 편석 효과를 높이는 것이 가능한 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 고로의 노정상에 형성된 벙커에 원료를 편석하여 장입하는 편석 장치로서, 상기 벙커의 횡단면 중앙부의 연직축 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 원료를 받는 상하 방향 하측면이 당해 원료의 안식각보다 큰 편석 분배기를 벙커 내의 상부에 구비한 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치를 제공한다.

상기 편석 분배기는 축선이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커의 내벽측 부분을 절제한 형상인 것이 바람직하다.

상기 편석 분배기의 축선의 경사각은 변경 가능한 것이 바람직하다.

상기 편석 분배기는 벙커의 횡단면 중앙부에 형성되어 있는 연직 회전축에 접속되어 있는 모터에 의해 그 연직 회전축 둘레로 회전하는 것이 바람직하다.

상기 편석 분배기는 수평 회전축에 접속된 모터에 의해 그 수평 회전축의 둘레에 상하 방향으로 경동하는 것이 바람직하다.

본 발명의 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치에 의하면, 벙커의 횡단면 중앙부의 연직축 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 원료를 받는 상하 방향 하측면이 당해 원료의 안식각보다 큰 편석 분배기를, 당해 벙커 내의 상부에 형성한 것에 의해, 편석 분배기의 방향을 변경하는 경우에 당해 편석 분배기가 벙커의 내벽에 간섭할 우려가 없고, 그 결과, 편석 분배기의 원료 낙하구를 벙커의 내벽 바로 근처에 접근시킬 수 있고, 이로써 원료 편석 효과를 높일 수 있다.

또, 편석 분배기를, 축선이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커의 내벽측 부분을 절제한 형상으로 한 것에 의해, 원료의 낙하구를 안정화시킬 수 있음과 함께, 벙커의 내벽과의 간섭을 확실하게 회피할 수 있다.

또, 편석 분배기의 축선의 경사각을 변경 가능하게 한 것에 의해, 원료의 낙하구를 자유롭게 조정할 수 있고, 편석 효과의 제어가 가능해진다.

도 1 은 본 발명의 원료 편석 장치가 적용된 고로 노정상 벙커의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
도 2 는 도 1 의 편석 분배기의 설명도이다.
도 3 은 벙커 내에 있어서의 원료 편석 효과의 설명도이다. 도 3 의 (a) 는 장입 원료의 낙하구를 활락 저항이 작은 연직면측으로 설정한 설명도이고, 도 3 의 (b) 는 장입 원료의 낙하구를 활락 저항이 큰 사면 (斜面) 측으로 설정한 설명도이다.
도 4 는 종래의 원료 편석 장치의 설명도이다.

본 발명의 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 은, 본 실시형태의 셀프 라이닝 구조가 적용된 고로 노정상부의 종단면도이다. 고로 (1) 의 노정상부 상방에는 복수의 벙커 (2) 가 형성되어 있다. 벙커 (2) 는, 각각, 고로 (1) 내에 대한 장입 원료 (3) 를 저류시키는 것이다. 장입 원료 (3) 로는, 코크스나 철광석을 들 수 있다. 벙커 (2) 의 상단부에는 게이트 (16) 가 형성되어 있어, 이 게이트 (16) 를 개방함으로써, 장입 원료 (3) 가 벙커 내에 장입된다. 또, 벙커 (2) 의 하단부에는 게이트 (4) 가 형성되어 있어, 이 게이트 (4) 를 개방함으로써, 내부의 장입 원료 (3) 가 고로 (1) 내에 낙하한다. 게이트 (4) 의 하방에서, 고로 (1) 의 노정상 내부에는 분배 슈트 (5) 가 형성되어 있어, 이 분배 슈트 (5) 를 선회함으로써 낙하하는 장입 원료 (3) 를 고로 (1) 의 노 내에 분배할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 벙커 (2) 의 내부 상방에, 본 실시형태의 원료 편석 장치가 형성되어 있다. 그 원료 편석 장치는, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부의 연직축 (20) 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 원료를 받는 상하 방향 하측면 (12) 이 당해 원료의 안식각보다 큰 편석 분배기 (6) 를 벙커 (2) 내의 상부에 구비하고 있다.

도 2 는, 본 실시형태의 원료 편석 장치에 사용되는 편석 분배기 (6) 이다. 도 2 의 (a) 는, 도 1 과 같이 편석 분배기 (6) 의 정면도이다. 도 2 의 (b) 는, 도 2 의 (a) 의 Z 화살표 방향에서 본 도면이다. 도 2 의 (c) 는, 도 2 의 (b) 의 Y 화살표 방향에서 본 도면이다. 이 편석 분배기 (6) 는, 축선 (18) 이 경사 하방을 향한 원추대 통이며, 도 2 의 (a) 에 파선으로 나타내는 벙커 (2) 의 내벽측을 절제한 형상이 되어 있다. 또, 이 편석 분배기 (6) 의 상하 방향 상측부는 장입 원료와의 간섭을 회피하기 위해서 개구되어 있다. 도면 중의 부호 6a 는 편석 분배기 (6) 의 장입 원료 안내면이다. 이 편석 분배기 (6) 를, 벙커 (2) 의 내부 상부에서, 행거 (7) 에 부착한다. 벙커 (2) 의 상방에서 장입 원료 (3) 가 장입되면 편석 분배기 (6) 의 상하 방향 하측면 (12) 상에 낙하한다. 편석 분배기 (6) 의 상하 방향 하측면 (12) 은, 장입 원료 (3) 의 안식각보다 큰 각도로 되어 있기 때문에, 편석 분배기 (6) 상에 낙하한 장입 원료 (3) 는, 경사 하단부에서 벙커 (2) 내에 낙하한다. 또한, 본 실시형태의 편석 분배기 (6) 는, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이 원호의 단면 형상으로 했는데, 이것에 한정되는 것은 아니고, 원형 형상, 타원 형상, 다각형 형상이어도 된다.

상기 행거 (7) 는, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부에 형성되어 있는 연직 회전축 (22) 에 부착되어 있고, 이 연직 회전축 (22) 에 모터 (8) 가 접속되어 있다. 연직 회전축과 모터 (8) 는 직결 (直結) 일 필요는 없고, 예를 들어 감속 기어 기구를 개재 장착하는 등으로 해도 된다. 그 결과, 행거 (7) 에 부착되어 있는 편석 분배기 (6) 는, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부에 형성된 연직 회전축 (22) 둘레로, 도 1 의 화살표 a 방향으로 회전하고, 이로써 편석 분배기 (6) 와 벙커 (2) 의 내벽이 간섭하지 않고, 편석 분배기 (6) 의 경사 하단부의 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 의 방향을 변경 조정할 수 있다. 또, 본 실시형태의 편석 분배기 (6) 는, 축선 (18) 이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커 (2) 의 내벽측이 절제된 형상이기 때문에, 장입 원료 (3) 가 낙하하는 편석 분배기 (6) 의 경사 하단부의 낙하구 (14) 를 벙커 (2) 의 내벽의 바로 근처로 설정할 수 있다.

또, 편석 분배기 (6) 는, 수평인 회전축을 개재하여 행거 (7) 에 자유롭게 회전할 수 있도록 부착되어 있고, 이 수평인 회전축에 모터 (9) 가 접속되어 있다. 수평 회전축과 모터 (9) 는 직결일 필요는 없고, 예를 들어 감속 기어 기구를 개재 장착하는 등으로 해도 된다. 그 결과, 행거 (7) 에 부착되어 있는 편석 분배기 (6) 는 수평 회전축의 둘레로 상하 방향으로 회전 (경동) 가능하고, 그 결과, 편석 분배기 (6) 의 경사 하단부의 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 의 위치를 변경 조정할 수 있다.

도 3 은, 벙커 (2) 내에 있어서의 원료 편석 효과의 설명도이다. 도면의 벙커 (2) 에서는, 효과를 알기 쉽게 하기 위해서, 각 도면의 오른쪽 하측의 사면이, 원료 활락시, 저항이 큰 쪽을 나타내고, 각 도면의 좌측의 연직면이, 저항이 작은 쪽을 나타내고 있다. 도 1 의 경우에는, 게이트 (4) 를 향하여 연속하는 사면은 원료 활락의 저항이 작고, 일단, 굴곡하는 사면은 원료 활락의 저항이 크다.

장입 원료 (3) 를 좁은 낙하구 (14) 에서 장입하면, 장입 원료 (3) 는 산 (山) 형으로 퇴적하고자 한다. 이 산형 퇴적 상태의 사면 각도가 안식각이다. 장입 원료 (3) 에, 여러 가지의 입도가 혼재하는 경우, 입도가 큰 장입 원료 (3) 는, 산형 퇴적 상태의 사면을 따라 전락하고, 입도가 작은 장입 원료 (3) 는, 산형 퇴적 상태의 정상부에 머문다. 이것이 퍼콜레이션이라고 불리는 원료 편석 효과이다. 퍼콜레이션은, 산형 퇴적 상태의 사면 길이가 길수록, 효과가 큰 것이 알려져 있다.

도 3 의 (a) 는, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 활락 저항이 작은 연직면측으로 설정하고, 도 3 의 (b) 는, 장입 원료 (3) 의 낙하구를 활락 저항이 큰 사면측으로 설정했을 경우를 나타내고 있다. 도 3 의 (a) 의 경우, 입도가 큰 장입 원료 (3) 는 활락 저항이 큰 사면측에 집적되고, 입도가 작은 장입 원료 (3) 는 활락 저항이 작은 연직면측에 집적된다. 이 상태에서, 장입 원료 (3) 의 낙하를 개시하면, 먼저 입도가 작은 장입 원료 (3) 가 최초로 낙하하고, 이어서 입도가 중간 정도인 장입 원료 (3) 가 낙하하고, 마지막에 입도가 큰 장입 원료 (3) 가 낙하한다. 한편, 도 3 의 (b) 의 경우, 입도가 큰 장입 원료 (3) 는 활락 저항이 작은 연직면측에 집적되고, 입도가 작은 장입 원료 (3) 는 활락 저항이 큰 사면측에 집적된다. 이 상태에서, 장입 원료 (3) 의 낙하를 개시하면, 먼저 입도가 큰 장입 원료 (3) 가 최초로 낙하하고, 이어서 입도가 중간 정도인 장입 원료 (3) 가 낙하하고, 마지막에 입도가 작은 장입 원료 (3) 가 낙하한다.

이와 같은 원료 편석 효과 그리고 원료 낙하 입도 효과를 사용하면, 고로 (1) 내에 대한 장입 원료 (3) 의 입도 제어가 가능해진다. 그 경우, 본 실시형태의 원료 편석 장치에서는, 편석 분배기 (6) 는, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부에 형성된 연직 회전축 (22) 둘레로 편석 분배기 (6) 가 회전하므로, 편석 분배기 (6) 와 벙커 (2) 의 내벽이 간섭하지 않고, 편석 분배기 (6) 의 경사 하단부의 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 의 방향을 변경 조정할 수 있고, 또한 축선 (18) 이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커 (2) 의 내벽측이 절제된 형상의 편석 분배기 (6) 를 사용하고 있기 때문에, 장입 원료 (3) 가 낙하하는 편석 분배기 (6) 의 경사 하단부의 낙하구 (14) 를 벙커 (2) 의 내벽의 바로 근처로 설정할 수 있고, 그 결과, 장입 원료 (3) 의 산형 퇴적 상태의 사면 길이를 최대로 할 수 있어 원료 편석 효과가 크다.

도 4 는, 종래의 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 종래의 원료 편석 장치는, 예를 들어 벙커 (2) 의 상방에, 수평축 둘레로 회전 가능한 편석판 (B) 을 형성하여, 장입되는 원료를 편석판 (B) 에서 받아, 편석판 (B) 의 경사 방향으로 원료를 활락시켜 편석 효과를 도모한다. 그러나, 수평축 둘레로 회전 가능한 편석판 (B) 은, 벙커 (2) 의 내벽과의 간섭을 회피하기 위해, 길이가 규제된다. 편석판 (B) 의 길이가 짧으면 원료의 낙하구를 벙커 (2) 의 내벽의 바로 근처로 설정할 수 없고, 그 결과, 원료의 산형 퇴적 상태의 사면 길이가 짧아져, 원료 편석 효과가 충분히 얻어지지 않는다는 문제가 발생한다.

이와 같이 본 실시형태의 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치에서는, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부의 연직축 (20) 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 장입 원료 (3) 를 받는 상하 방향 하측면 (12) 이 당해 장입 원료 (3) 의 안식각보다 큰 편석 분배기 (6) 를, 당해 벙커 (2) 내의 상부에 형성했기 때문에, 편석 분배기 (6) 의 방향을 변경하는 경우에 당해 편석 분배기 (6) 가 벙커 (2) 의 내벽에 간섭할 우려가 없고, 그 결과, 편석 분배기 (6) 의 장입 원료 낙하구 (14) 를 벙커 (2) 의 내벽 바로 근처에 접근시킬 수 있어, 이로써 원료 편석 효과를 높일 수 있다.

또, 편석 분배기 (6) 를, 축선 (18) 이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커 (2) 의 내벽측 부분을 절제한 형상으로 했기 때문에, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 안정화시킬 수 있음과 함께, 벙커 (2) 의 내벽과의 간섭을 확실하게 회피할 수 있다.

또, 편석 분배기 (6) 의 축선 (18) 의 경사각을 변경 가능하게 했기 때문에, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 자유롭게 조정할 수 있고, 편석 효과의 제어가 가능해진다.

또, 벙커 (2) 의 횡단면 중앙부에 형성되어 있는 연직 회전축 (22) 에 접속된 모터 (8) 에 의해 편석 분배기 (6) 를 연직 회전축 (22) 둘레로 회전시킴으로써, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 자유롭게 조정할 수 있고, 편석 효과의 제어가 가능해진다.

또, 수평 회전축에 접속된 모터 (9) 에 의해 수평 회전축 둘레로 편석 분배기 (6) 를 상하 방향으로 경동시킴으로써, 장입 원료 (3) 의 낙하구 (14) 를 자유롭게 조정할 수 있고, 편석 효과의 제어가 가능해진다.

1 : 고로
2 : 벙커
3 : 장입 원료
4 : 게이트
5 : 분배 슈트
6 : 편석 분배기
6a : 편석 분배기의 장입 원료 안내면
7 : 행거
8, 9 : 모터
12 : 상하 방향 하측면
14 : 원료의 낙하구
16 : 게이트
18 : 편석 분배기의 축선
20 : 연직축
22 : 연직 회전축

Claims

고로의 노정상에 형성된 벙커에 원료를 편석하여 장입하는 편석 장치로서, 상기 벙커의 횡단면 중앙부의 연직축 둘레로 회전 가능하고 또한 상방에서 장입되는 원료를 받는 상하 방향 하측면이 당해 원료의 안식각보다 큰 편석 분배기를 벙커 내의 상부에 구비한 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 편석 분배기는, 축선이 경사 하방향의 원추대 통이고 또한 벙커의 내벽측 부분을 절제한 형상인 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 편석 분배기의 축선의 경사각을 변경 가능하게 한 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 편석 분배기가, 벙커의 횡단면 중앙부에 형성되어 있는 연직 회전축에 접속된 모터에 의해 연직 회전축 둘레로 회전하는 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 펀석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 편석 분배기가, 수평 회전축에 접속된 모터에 의해 수평 회전축의 둘레로 상하 방향으로 경동하는 것을 특징으로 하는 고로 노정상 벙커의 원료 편석 장치.