KR101461737B1 - Electric Furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로에 고온의 스크랩을 제공할 수 있는 대용량의 예열로 및 스크랩 예열 방법을 제공하는 것으로, 예열부의 상측에 형성된 스크랩 공급부; 상기 스크랩 공급부를 통하여 유입된 스크랩이 용해로에 연결된 연결부로부터 유입된 배가스에 의해 가열되도록 스크랩이 쌓이는 예열부; 및 상기 예열부의 하측에 형성되며, 용해로에 연결된 상기 연결부로 예열된 스크랩을 제공하는 푸셔; 를 포함하며,상기 예열부는 상기 용해로에 일체로 연결된 예열로를 제공한다. The present invention provides a large-capacity preheating furnace and scrap preheating method capable of providing high-temperature scrap to an electric furnace, comprising: a scrap supply unit formed above a preheating unit; A preheater for accumulating scrap so that the scrap flowing through the scrap supply unit is heated by the exhaust gas flowing from the connecting portion connected to the melting furnace; And a pusher formed below the preheating portion to provide scrap preheated by the connection portion connected to the melting furnace; And the preheating unit provides a preheating furnace integrally connected to the melting furnace.
Description
본 발명은 전기로에 관한 것으로, 구체적으로는 대용량의 스크랩을 고온으로 예열하며, 지속적 장입이 가능한 예열로를 포함하는 전기로에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric furnace, and more particularly, to an electric furnace including a preheating furnace capable of preheating high-capacity scrap at a high temperature and continuously charging the furnace.
전기로는 스크랩이나 DRI 같은 철원을 전기 에너지를 사용하여 용융시킨 후, 목표한 성분 및 온도까지 정련시키는 제강 공정으로서, 전로 제강법에 비해 고로, 원료처리설비, 소결설비가 필요하지 않으므로 초기 투자비가 저렴하고, 탄소강은 물론이고 다품종 소량생산이 가능한 스테인리스강이나 특수강에 적용가능하다. 또한, 제강 과정에서 온실가스인 이산화탄소 배출량이 고로 대비 1/4 수준으로 아주 낮으며 동시에 세계적으로 스크랩 발생량이 증가하며 스크랩이라는 쓰레기를 해소해 줄 수 있는 친환경 설비라는 점에서 미래 철강 기술로 인식되고 있다.
The electric furnace is a steelmaking process that scrapes steel materials such as scrap and DRI using electric energy and then refines them to the target component and temperature. It does not require blast furnaces, raw material disposal facilities, and sintering facilities compared to the conversion steelmaking method. , Carbon steel as well as stainless steel and special steel which can produce small quantity of various kinds of products. In addition, carbon dioxide emissions, which are greenhouse gases during the steelmaking process, are very low to one-fourth of the blast furnace, and are recognized as future steel technologies in that they are environmentally friendly facilities that can eliminate scrap .
석유 가격이 상승하여 전력 비용의 상승을 초래하였고 이는 전기로 제강에도 영향을 주어 산소나 천연가스 같은 화학 에너지를 활용하여 전력을 대체하고 있으나 한계가 있으며, 이에 스크랩을 예열하여 전력을 절감시키는 기술개발되었다. As the price of petroleum has risen, the cost of electricity has been increased. This has also affected electric furnace steel making it possible to replace the electric power by utilizing chemical energy such as oxygen or natural gas. However, there is a limit, and technology for saving power by preheating scrap .
스크랩 예열기술은 스크랩의 엔탈피를 높여서 전기로에 투입되는 전력원 단위를 낮추는 기술로 특허문헌 1 과 같은 기술이 개발되었다. 특허 문헌 1 과 같은 예열로 일체형 전기로의 경우에 예열로(2)와 용해로(1)를 일체로 형성하고,용해로(1)에서 발생하는 폐열원을 이용하여 스크랩(3)을 예열하는 기술이나(도 1). 하지만, 출강구(14)를 통하여 전극(6)으로 생성된 용강(8)을 배출해야 하므로, 예열로(2)가 일체로 형성된 전기로 전체를 경동 시켜야 한다. 이렇게 예열로(2)와 용해로(1)를 한꺼번에 경동시켜야 하기 때문에, 경동 시키기 위한 구조적 문제 및 예열로(2)의 사이즈의 크기가 제한된다는 문제가 있다.
The scrap preheating technique has been developed to lower the power source unit input to the electric furnace by raising the enthalpy of scrap. A technique of integrally forming the preheating
다른 방식으로 특허문헌 2 와 같이 수직형 예열로(2)와 용해로(1)를 분리형으로 구현하는 방식이 제안된 바 있다. 이와 같은 전기로의 경우에 용해로(1)에 스크랩 장입시에는 예열로(2)를 이동 수단(34)으로 이동시켜 용해로(1)에 부착시키고, 용해로(1) 경동 시에는 예열로(2)는 빠지는 구성이다. 그러나 이와 같은 경우에, 수직형 예열로(2)의 용량 문제는 발생하지 않으나, 예열로(2)가 이동되기 때문에, 용해로(1)에서 발생하는 배가스의 외부 누설 혹은 외부 공기가 용해로/예열로 내부로 유입되는 문제가 있다. 또한, 스크랩의 연속 장입은 가능하지만, 출강 시 전력 투입장치를 제거하고 용해노(1)를 경동시켜야 하므로 이에 따른 비통전시간이 발생하여 연속용해 조업과 플랫 배스(flat bath) 조업이 불가능하다.
In another method, a method of separately separating the
(특허문헌 1) JP1998-310813 A (Patent Document 1) JP1998-310813A
(특허문헌 2) KR2006-7012733 A
(Patent Document 2) KR2006-7012733 A
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하며, 고온의 스크랩을 제공할 수 있는 대용량의 예열로를 포함하는 전기로를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric furnace which solves the problems of the prior art and includes a large-capacity preheating furnace capable of providing high-temperature scrap.
본 발명은 배가스의 외부 유출을 막으며, 외부 공기의 내부 유입을 막는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to prevent the outflow of exhaust gas and to prevent the inflow of outside air.
또한, 본 발명은 배가스 현열의 활용을 극대화하며, 수증기를 발생시키지 않아서 집진기가 훼손되는 것을 막는 것을 목적으로 한다.Further, the present invention aims to maximize utilization of the sensible heat of exhaust gas and to prevent the dust collector from being damaged by not generating steam.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 전기로를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides the following electric furnace.
본 발명은 용해로의 측면에 배치되어 용해로의 배가스를 통하여 철원을 예열하는 예열로; 상기 예열로에서 예열된 철원을 용해로로 공급하는 공급수단; 예열된 철원을 용해시키는 전극을 포함하는 용해로; 상기 예열로에 연결되며, 산화 철원을 예비환원시켜 용해로로 제공하는 환원로; 및 상기 용해로에서 용해된 용강을 용해로의 경동 없이 배출시키는 고정형 배출수단;을 포함하며, 상기 예열로는 예열부의 상측에 형성된 스크랩 공급부; 상기 스크랩 공급부를 통하여 유입된 스크랩이 용해로에 연결된 연결부로부터 유입된 배가스에 의해 가열되도록 스크랩이 쌓이는 예열부; 및 상기 예열부의 하측에 형성되며, 용해로에 연결된 상기 연결부로 예열된 스크랩을 제공하는 푸셔;를 포함하고, 상기 예열부는 상기 용해로에 일체로 연결되며, 상기 환원로는 상기 예열로를 통과한 배가스가 공급되도록 상기 예열로의 배가스 출구와 연결되며, 상기 용해로의 벽면에 배치되며 상기 환원로로부터 공급되는 환원철에 카본을 분사하는 카본 인젝터와 상기 환원로 내부에 배치되며 상기 배가스의 미연소된 CO를 연소시키는 버너 중 하나 이상을 포함하는 전기로를 제공한다.The present invention relates to a preheating furnace disposed on a side of a furnace for preheating an iron source through an exhaust gas of a furnace; A supply means for supplying the preheated iron source from the preheat furnace to the furnace; A melting furnace comprising an electrode for dissolving a preheated iron source; A reducing furnace connected to the preheating furnace and furnishing the furnace as a preheating reducing furnace; And a fixed discharging means for discharging the molten steel dissolved in the melting furnace without tilting of the melting furnace, wherein the preheating furnace has a scrap supply portion formed on the upper side of the preheating portion; A preheater for accumulating scrap so that the scrap flowing through the scrap supply unit is heated by the exhaust gas flowing from the connecting portion connected to the melting furnace; And a pusher provided below the preheater for providing scrap preheated by the connection portion connected to the melting furnace, wherein the preheater is integrally connected to the melting furnace, and the reducing furnace is connected to the exhaust gas passing through the preheating furnace A carbon injector connected to the outlet of the preheater for supplying the carbon dioxide gas to the reduction furnace and spraying carbon to the reducing iron supplied from the reducing furnace and disposed in the wall of the furnace, And a burner for supplying the electric power to the burner.
본 발명에서, 상기 예열부는 상기 용해로의 출강량의 80 ~ 150%의 내부 체적을 가지며, 수평 단면이 직사각형이며, 상기 예열부에서 용해로에 연결되는 가로면의 폭은 용해로 내화물 내경의 80 ~ 120%이며, 상기 가로면에 수직한 세로면의 폭은 용해로 내화물 내경의 50 ~ 65% 일 수 있다. In the present invention, the preheater has an internal volume of 80 to 150% of the length of the furnace, the horizontal cross section is rectangular, and the width of the lateral surface connected to the furnace in the preheater is 80 to 120% And the width of the vertical surface perpendicular to the transverse surface may be 50 to 65% of the refractory inner diameter of the melting furnace.
본 발명은 상기 용해로에서 유입되는 배가스의 CO 가스를 연소시키도록 산소를 제공하는 버너를 더 포함하며, 상기 버너는 상기 예열부의 외벽에서 상기 연결부를 향하여 배치될 수 있다. The present invention may further comprise a burner for supplying oxygen to burn the CO gas of the flue gas introduced from the melting furnace, and the burner may be disposed toward the connection part from the outer wall of the preheating part.
또, 본 발명에서 상기 스크랩 공급구는 스크랩의 공급을 조절하는 제 1 게이트; 상기 제 1 게이트 상측에 배치된 제 2 게이트를 포함하며, 상기 제 1 게이트와 상기 제 2 게이트 사이에 스크랩을 임시보관할 수 있도록 공간부가 형성되며, 배가스의 외부 유출을 방지하도록 상기 제 1 게이트나 상기 제 2 게이트 중 어느 하나씩만이 열리도록 동작될 수 있다. Further, in the present invention, the scrap supply port may include a first gate for regulating supply of scrap; And a second gate disposed above the first gate, wherein a space is formed between the first gate and the second gate so as to temporarily store scrap, And only one of the second gates may be opened.
본 발명의 상기 용해로와 연결되는 연결면은 수평 방향에 대하여 경사져 형성되며, 상기 연결면의 경사각은 17 ~ 30 °범위일 수 있다. The connection surface connected to the melting furnace of the present invention may be inclined with respect to the horizontal direction, and the inclination angle of the connection surface may be in a range of 17 to 30 degrees.
또한, 상기 용해로의 PCD(Pitch Circle Diameter)의 중심으로부터 상기 예열로가 상기 용해로로 스크랩을 장입하는 스크랩 장입구까지의 거리(D)가 상기 예열로의 세로면의 길이(H)보다 길 수 있다. Further, the distance D from the center of the PCD (pitch circle diameter) of the melting furnace to the entrance of the scrap entrance where the preheating furnace is charged with the melting furnace may be longer than the length H of the longitudinal face of the preheating furnace .
본 발명의 상기 스크랩 공급구에는 스크랩을 연속장입하도록 스크랩 공급 컨베이어가 연결될 수 있으며, 상기 용해로로부터 유입된 배가스가 유출되도록 상기 제 1 게이트의 직하부에 구비된 배가스 출구를 포함할 수 있다.The scrap supply port of the present invention may include a scrap supply conveyor connected to the scrap supply port so as to continuously supply scrap, and an exhaust gas outlet provided directly below the first gate to discharge the exhaust gas from the dissolution path.
본 발명은 상술한 예열로를 통하여 용해로로 공급되는 스크랩을 예열하는 스크랩 예열 방법으로, 상기 푸셔를 통하여 용해로로 공급되는 양은 회당 출강량의 2 ~ 3 % 이며, 공급 주기는 0.5 ~ 1.5 분이며, 상기 스크랩 공급부로부터 공급되는 양은 2 ~ 3.5 분을 주기로 출강량의 8 ~ 12%를 공급받고, 상기 연결부로부터 1000~2300℃의 배가스를 공급받아서, 상기 연결부를 통하여 상기 용해로로 600 ~ 800℃의 스크랩을 제공할 수 있다.
A scrap preheating method for preheating scrap supplied to a melting furnace through the preheating furnace, wherein the amount of the molten iron supplied to the furnace through the pusher is 2 to 3% The amount supplied from the scrap supply unit is supplied from 8 to 12% of the amount of laying in a period of 2 to 3.5 minutes, and the exhaust gas of 1000 to 2300 캜 is supplied from the connection unit, Can be provided.
본 발명은 용해로에 고온의 스크랩을 제공할 수 있는 대용량의 예열로를 포함하는 전기로를 제공할 수 있다.The present invention can provide an electric furnace including a large-capacity preheating furnace capable of providing high-temperature scrap to a furnace.
본 발명은 배가스의 외부 유출을 막아 작업자 및 환경을 보호할 수 있으며, 외부 공기의 예열로 내부 유입을 막아 예열 효율 향상을 제공할 수 있다. The present invention can protect the operator and the environment by preventing the outflow of the exhaust gas, and can prevent the internal inflow due to the preheating of the outside air, thereby improving the preheating efficiency.
또한, 본 발명은 예열 효율을 상승시켜 배가스 현열의 활용을 극대화하며, 수증기를 발생시키지 않아서 집진기가 훼손을 막을 수 있다.
In addition, the present invention maximizes the utilization of the sensible heat of the exhaust gas by increasing the preheating efficiency, and does not generate steam, thereby preventing damage to the dust collector.
도 1 은 종래의 전기로의 개략도이다.
도 2 는 종래의 전기로의 다른 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 예열로를 포함하는 전기로의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 예열로를 포함하는 전기로의 사시 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 예열로를 포함하는 전기로의 평면도이다.
도 6 내지 8 은 본 발명의 예열로에 스크랩이 공급되는 모습을 순차적으로 도시한 순서도이다. 1 is a schematic view of a conventional electric furnace.
2 is another schematic view of a conventional electric furnace.
3 is a schematic view of an electric furnace including the preheating furnace of the present invention.
4 is a perspective sectional view of an electric furnace including the preheating furnace of the present invention.
5 is a plan view of an electric furnace including the preheating furnace of the present invention.
6 to 8 are flowcharts sequentially showing the manner in which scrap is supplied to the preheating furnace of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구제척 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 에는 본 발명의 예열로(140)를 포함하는 전기로(100)의 개략도가 도시되어 있으며, 도 4 에는 본 발명의 예열로(140)를 포함하는 전기로의 사시 단면도가 도시되어 있다.FIG. 3 is a schematic view of an
도 3 및 도 4 에서 보이듯이, 본 발명의 고정형 전기로(100)는 크게 전극(111~113)을 사용하여 스크랩 및 환원된 산환철을 용해시켜 용강을 만드는 용해로(110), 이 용해로(110)의 일측면에 연결되며 상기 용해로(110)에서 생성된 배가스를 활용하여 내부에 내장된 스크랩을 예열하는 예열로(140) 및 상기 예열로(140)를 통과한 배가스를 활용하여 더스트나 스캐일 같은 저급 산화철을 환원하며, 환원된 산화철(환원철)을 용해로(110)로 제공하는 환원로(160)를 포함한다.
3 and 4, the stationary
용해로(100)는 일측에는 예열로(140)가 연결되며, 다른 일측에는 용강을 고정상태에서 출강하게 하는 고정형 배출수단, 예를 들면 사이폰 출강구(180)가 연결된다. 용해로(100)는 상측부에 환원철이 유입되는 환원철 유입부(117)가 형성되어 있으며, 상기 환원철 유입부(117) 부근에는 상기 환원철에 카본을 분사하는 카본 인젝터(115)가 배치된다. 카본 인젝터(115)는 환원철에 카본을 분사하며, 카본과 환원철은 반응하여 직접 환원되게 된다.A preheating
용해로(100)는 중앙에 3개의 전극(111, 112, 113)의 아크를 통하여 용해로에 내부의 철원(스크랩, 환원된 산화철)을 용융시킨다. 용해로(100)와 예열로(140)는 경사면(119)을 가지고 연결되며, 상기 경사면(119)을 따라서, 예열로(140)의 스크랩이 용해로(110)로 유입된다. 상기 용해로(100)의 내부에는 용해로(100)와 예열로(140)가 연결되는 스크랩 장입구(118)를 향하여는 버너(145)가 배치된다. The
본 발명에서 상기 경사면(119)은 수평에 대하여 경사각(θ)을 가진다. 본 발명에서 상기 경사각은 17 ~ 30°범위를 만족하는 것이 바람직하다. 경사각(θ)이 17°미만인 경우에, 푸셔(155)를 통한 장입이 곤란하며, 30°을 넘는 경우에 스크랩의 장입량이 정확하게 조절되지 않을 수 있기 때문이다. In the present invention, the
버너(145)는 용해로(100) 내부, 즉 예열로(140)의 외벽에서 예열로(140) 입구를 항하여 제공되므로, 버너(145) 출구에 스크랩이 없어서 화염의 형성이 용이하다는 장점이 있다. 또한, 이때 버너(145)는 산소만을 공급하는데, 고온 상태(1000~2300℃)의 배가스이기 때문에 이와 같이 산소만 공급하는 경우에 미연소 CO와 반응하게 된다. 특히, 연료(CxHy)가 들어가지 않기 때문에, 수소와 산소의 반응으로 인한 수증기가 발생하지 않으며, 따라서, 집진시 수분에 의한 필터 막힘 현상이 예방될 수 있다.
The
예열로(140)에 대하여 설명한다. 예열로(140)는 하면에 상기 용해로(110)로 스크랩이 공급될 수 있도록 소정의 각으로 형성된 경사면(119)을 가지며, 상부에는 철원 공급부(144)를 가진다. 본 발명에서 예열로(140)는 수직 방향으로 예열부(141)를 가지는 수직형 예열로(140)이다. 본 발명에서 예열로(140)는 경동되지 않으므로, 전기로 출강량의 80 ~ 150%의 스크랩을 보유할 수 있는 대형 예열로(140)로 구성된다. The preheating
예열로(140)의 예열부(141)에는 스크랩이 충전되며, 상기 내부 공간에 스크랩을 충전하면서 배가스의 유출이 없도록 상기 철원 공급부(144)와 상기 예열부(141) 사이에는 제 1 게이트(142) 및 제 2 게이트(143)가 배치된다. 또, 상기 제 1 게이트(142)의 하부에는 하면의 경사면(119)을 따라서 유입된 배가스가 환원로로 배출될 수 있도록 배가스 출구(150)가 배치된다. 배가스 출구(150)가 철원을 공급하는 제 1 게이트(142)의 직하부에 배치되어 있기 때문에, 배가스는 예열로(140)의 예열부(141)에 있는 모든 스크랩을 예열한 후 환원로(160)로 보내질 수 있다. The scrap is filled in the preheating
본 발명의 예열로(140)는 상기 스크랩 장입구(118)로부터 유입되는 배가스의 현열과 버너(145)에 의해서 가열되는 CO 2차 연소열로 예열부(141)에 채워진 스크랩을 예열한다. 도 3 의 실시예에서 버너(145)는 용해로(110)에서 스크랩 장입구(118)를 향하여 배치되는 것으로 도시하였으나, 용해로(110)가 아닌 예열로(140) 내부에 배치될 수 있다. 다만, 예열로(140)로 유입되는 유입구(118)를 가열하는 경우에 전체적인 예열온도를 상승시킬 수 있다는 점에서 유리하다. The preheating
예열로(140)의 하부 경사면(119)에는 예열로(140)의 하부의 스크랩을 용해로(110)로 밀어넣는 공급 수단, 예를 들어 푸셔(155)가 배치된다. 푸셔(155)는 실린더등 구동수단에 연결되어, 상기 경사면(119)을 따라서 좌우로 이동되면서, 하부의 스크랩을 용해로(110)로 밀어넣게 된다. The
본 발명에서 예열로(140)는 내장된 스크랩을 600 ~ 800℃로 가열한 후 용해로(110)로 제공한다. 스크랩을 600℃ 미만으로 가열하는 경우에는 스크랩의 온도가 충분하지 못하여, 연료 절감의 효과가 부족하므로, 적어도 600℃ 이상의 온도로 스크랩을 가열하는 것이 바람직하다. In the present invention, the preheating
한편, 제 1 및 제 2 게이트(142, 142)의 동작에 대하여는 도 6 내지 8 을 가지고 뒤에서 다시 설명하도록 한다.
The operations of the first and
환원로(160)는 상측부에는 산화철이 공급되는 산화철 공급구(163)와 배가스 배기구(164)가 배치되며, 최하부에는 환원철이 배출되는 환원철 배출구(167)가 배치되며, 측면 하부에는 상기 예열로(140)의 배가스 출구(150)로부터 배출된 배가스가 환원로(160)로 유입되는 배가스 유입구(161)가 배치된다. 한편, 환원로(160)의 내부 측면에는 버너(165)가 배치된다. The reducing
환원로(160)는 예열로(140)를 통과하기는 하였으나, 많은 열을 가지고 있는 배가스와, 상기 배가스에 포함된 미연소된 CO를 버너(165)를 통하여 가열한다. 이때, 환원로(160)에서는 900℃ 이상의 온도로 가열하며, 그에 의해서 다이옥신과 같은 유해 물질이 소멸될 수 있다. 바람직하게는 환원로(160)에서는 1000~1300℃ 온도로 가열되는 것이 바람직하다. 또한, 산화철 공급구(163)에서는 더스트나 스캐일 같은 저급 산화철에 카본을 혼합하여 만든 탄재 내장 브리킷을 공급하고, 이러한 탄재 내장 브리킷을 상기 배가서 현열과 버너 연소열을 통하여 환원 분위기를 만들어 직접/간접 환원시키게 된다.
The reducing
도 5 에는 본 발명의 예열로(140)를 포함하는 전기로(100)의 평면도가 도시되어 있다. 도 5 에서 보이듯이 본 발명의 예열로(140)의 예열부(141)는 수평 단면이 직사각 형상으로 형성된다. 본 발명에서 상기 예열부(141)의 가로면의 폭(B)은 상기 용해로(110)의 내화물 내경(A)과 동일하게 형성될 수도 있으나, 상기 내화물의 내경의 80 ~ 120% 범위로 크거나 작을 수 있다. 상기 예열부(141)의 가로면 폭(B)과 내화물 내경(A)과의 관계가 상기 범위에 있을 때, 예열부(141)로부터 용해로(110)으로 스크랩 장입이 용이하다.5 is a plan view of an
한편, 예열부(141)의 세로면의 길이(H)는 상기 가로면의 폭(B)의 50~65%인게 바람직한데, 세로면의 길이(H)와 상기 가로면의 폭(B)의 관계에서 예열부(141)에서 유동되는 배가스가 예열부(141) 내부의 스크랩을 효과적으로 예열할 수 있다. The length H of the longitudinal surface of the preheating
또, 예열부(141)에 연결되는 용해로(110)의 PCD(Pitch Circle Diameter)의 중심(P)으로부터 스크랩 장입구(118)까지의 거리(D)가 세로면의 길이(H)보다 긴 것이 유리한데, 이는 푸셔(155)의 길이로 밀리는 스크랩에 의해서 전극(111, 112, 113)이 손상되는 것을 막기 위해서이다.
The distance D from the center P of the PCD of the
한편, 도 6 내지 8 에는 본 발명의 예열로(140)에서 철원, 즉 스크랩을 공급하는 모습이 순서대로 도시되어 있다. 6 to 8 illustrate the order of supplying iron sources, that is, scraps in the preheating
도 6 에서 보이듯이, 예열로(140)에 스크랩(S)을 연속 공급하기 위하여, 스크랩(S)을 담은 버켓(156)이 컨베이어(157)에 의해서 철원 공급부(144)로 이동된다. 그 후, 버켓(156)의 스크랩(S)은 개방된 제 2 게이트(143)를 통하여, 제 1 게이트(142)와 제 2 게이트(143) 사이의 임시 공간부(146)로 공급된다(도 7 참고). 그 후 제 2 게이트(143)는 닫히게 되며, 제 2 게이트(143)가 닫힌 후 제 1 게이트(142)가 열려서 임시 공간부(146)에 저장되어 있던 스크랩(S)은 예열부(141)으로 공급될 수 있다(도 8 참고). 6, the
본 발명에서 제 1 게이트(142)는 예열로 상부에서 장입되는 스크랩(S)을 임시 보관하는 받침대 역할을 하며, 예열로(140) 하부에서 올라오는 고온의 배가스가 배가스 출구(150)로 빠져나가지 않고 위로 배출되어 설비를 손상시키는 것을 방지하며, 제 2 게이트(143)는 임시 공간부(146)에 보관된 스크랩이 제 1 게이트(142)가 열리면서 올라온 분진과 폐열이 외부로 빠져나가지 않게 하는 것이다. In the present invention, the
본 발명에서 제 1 및 제 2 게이트(142, 143)를 구비하여, 예열로(140)의 배가스가 외부로 유출되지 않고 배가스 출구(150)로 빠져나갈 수 있다.
In the present invention, the first and
상기 도 3 내지 8 의 구성에 따른 본 발명의 고정형 전기로의 작동에 대하여 설명하도록 한다. 본 발명의 전기로(100)는 상기 도 6 내지 8 의 순서에 따라서, 스크랩(S)을 예열로(140)에 장입한다. 즉, 버켓(156)으로 스크랩(S)을 제 2 게이트(143)를 열어 투입하고 임시 공간부(146)에 보관하였다가, 제 2 게이트(143)를 다고 제 1 게이트(142)를 열어서 예열로(140) 예열부(141)에 스크랩(S)을 공급한다. The operation of the fixed-type electric furnace of the present invention according to the configurations of Figs. 3 to 8 will be described. The
예열로(140)의 예열부(141)에 쌓인 스크랩(S)은 상기 스크랩 장입구(118)를 통하여 용해부(110)로 공급된다(스크랩 장입 단계). 이때, 푸셔(155)를 통하여, 예열로(140) 하단의 스크랩을 용해로(110)로 밀어 넣는다. The scrap S accumulated in the
한편, 그와 동시에 혹은 다른 시간에, 상기 환원로(160)에서 예비환원된 환원철을 환원철 공급부(117)를 통하여 용해로(110)로 공급한다. 환원로(160)는 상기 환원철을 용해로(110)로 공급하기 전에, 상기 예열로(140)를 통과한 배가스의 헌열 및 버너(165)의 연소열을 통하여 환원 분위기를 형성한 상태에서 더스트나 스케일에 카본을 혼합하여 만든 탄재 내장 브리킷을 적입하여, 직접 혹은 간접 환원시킨다.On the other hand, at the same time or at a different time, the reduced iron that has been preliminarily reduced in the reducing
본 발명에서, 용해로(110)는 상기 예열로(140) 및 환원로(160)로부터 공급된 철원, 스크랩 및 환원철을 전극(111~113)을 통하여 용해시킨다. 본 발명에서 환원로(160)로부터 환원철을 용해로(110)로 공급할 때, 용해로(110) 내부의 카본 인젝터(115)로 카본을 분사하여, 직접 환원시킬 수 있다. In the present invention, the
본 발명에서 용해로(110)에서 전극(111~113)은 연속적으로 아킹하여 용강을 생성하며, 전극(111~113)으로 생성된 용강(121)은 용해로(110)의 일측에 위치한 사이폰 출강구(180)를 통하여 배출된다. 즉, 본 발명에서 사이폰 출강구(180)는 아크가 형성되어 있는 도중에 용강을 배출하게 된다.
In the present invention, the
본 발명의 예열로(140) 운영은 다음과 같이 수행된다. The preheating
컨베이어(157)의 버켓(156)으로 예열로(140) 상부 철원 공급부(144)로 스크랩을 운반한다. 이때, 1회 운반량은 회당 출강량의 8 ~ 12 %로 하고 주기는 2.5 ~ 3.5 분으로 한다. 회당 운반량 및 주기는 출강량에 맞춰서 조절될 수 있으나, 상기 범위에서 예열이 유리하다. 예열로(140)에 적입된 스크랩은 예열로 하부 측면에 붙어있는 용해로(110)에서 발생되는 배가스 현열과 배가스 성분 중 CO를 2차 연소 시키기 위한 버너(145)의 연소열에 의해 예열된다. 예열로(140)에서는 예열로 하부로 갈수록 예열되어져서 전기로에 장입되기 직전에는 600 ~ 800℃까지 이르게 된다. 용해로(110)로 장입되는 양은 회당 출강량의 2 ~ 3 %로 하고 장입 주기는 0.5 ~ 1.5 분으로 할 수 있다. 이렇게 주기적으로 탭투탭 타임 동안 스크랩을 장입하는데 정련과정을 위해서 마지막 일정 시간은 스크랩을 장입하지 않는다. 경동이 필요없으므로, 별도의 경동시간이 필요 없으며, 고정형 출강구조, 즉 사이폰 출강구(180)를 포함하고 있어서, 아킹 도중에도 출강하는 것이 가능하다. 따라서, 탭투탭 타임이 종래에 비하여 대폭 감소하여 시간당 처리량이 증대되어 생산성이 향상될 수 있다.
The scrap is conveyed to the upper iron
이상에서는 첨부된 도면을 중심으로 본 발명의 구체적 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 기재된 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
100: 전기로 110: 용해로
111~113: 전극 115: 카본 인젝터
117: 환원철 공급부 118: 스크랩 장입구
140: 예열로 142: 제 1 게이트
143: 제 2 게이트 150: 배가스 출구
160: 환원로 161: 배가스 유입구
163: 산화철 공급구 164: 배가스 배기구
165: 버너 180: 사이폰 출강구100: Electric furnace 110: Melting furnace
111 to 113: Electrode 115: Carbon injector
117: Reduction iron supply unit 118: Scrap entrance
140: preheating furnace 142: first gate
143: second gate 150: exhaust gas outlet
160: Reduction furnace 161: Flue gas inlet
163 Iron
165: Burner 180: Siphon louver
Claims (9)
상기 예열로에서 예열된 철원을 용해로로 공급하는 공급수단;
예열된 철원을 용해시키는 전극을 포함하는 용해로;
상기 예열로에 연결되며, 산화 철원을 예비환원시켜 용해로로 제공하는 환원로; 및
상기 용해로에서 용해된 용강을 용해로의 경동 없이 배출시키는 고정형 배출수단;을 포함하며,
상기 예열로는
예열부의 상측에 형성된 스크랩 공급부;
상기 스크랩 공급부를 통하여 유입된 스크랩이 용해로에 연결된 연결부로부터 유입된 배가스에 의해 가열되도록 스크랩이 쌓이며, 상기 용해로의 출강량의 80 ~ 150%의 내부 체적을 가지는 예열부; 및
상기 예열부의 하측에 형성되며, 용해로에 연결된 상기 연결부로 예열된 스크랩을 제공하는 푸셔;를 포함하고,
상기 예열부는 상기 용해로에 일체로 연결되며,
상기 환원로는 상기 예열로를 통과한 배가스가 공급되도록 상기 예열로의 배가스 출구와 연결되며,
상기 용해로의 벽면에 배치되며 상기 환원로로부터 공급되는 환원철에 카본을 분사하는 카본 인젝터와 상기 환원로 내부에 배치되며 상기 배가스의 미연소된 CO를 연소시키는 버너 중 하나 이상을 포함하는 전기로.
A preheating furnace disposed on the side of the furnace for preheating the iron source through the flue gas of the furnace;
A supply means for supplying the preheated iron source from the preheat furnace to the furnace;
A melting furnace comprising an electrode for dissolving a preheated iron source;
A reducing furnace connected to the preheating furnace and furnishing the furnace as a preheating reducing furnace; And
And fixed discharge means for discharging the molten steel dissolved in the above-mentioned melting furnace without tilting of the melting furnace,
The preheating furnace
A scrap supply unit formed on the upper side of the preheating unit;
A preheater for accumulating scrap to be heated by the exhaust gas flowing from the connecting portion connected to the melting furnace through the scrap supply portion and having an internal volume of 80 to 150% And
And a pusher formed on the lower side of the preheating part to provide scrap preheated by the connection part connected to the melting furnace,
The preheater is integrally connected to the melting furnace,
The reducing furnace is connected to the exhaust gas outlet of the preheater so that the exhaust gas passing through the preheating furnace is supplied,
A carbon injector disposed on a wall surface of the melting furnace and injecting carbon to the reduced iron supplied from the reducing furnace, and a burner disposed inside the reducing furnace and burning unburned CO of the exhaust gas.
상기 예열부의 수평 단면은 직사각형이며,
상기 예열부에서 용해로에 연결되는 가로면의 폭은 용해로 내화물 내경의 80 ~ 120%이며,
상기 가로면에 수직한 세로면의 폭은 용해로 내화물 내경의 50 ~ 65% 인 것을 특징으로 하는 전기로.
The method according to claim 1,
The horizontal section of the preheating section is rectangular,
The width of the horizontal surface connected to the melting furnace in the preheating portion is 80 to 120% of the refractory inner diameter of the melting furnace,
And the width of the longitudinal surface perpendicular to the transverse surface is 50 to 65% of the refractory inner diameter of the refractory furnace.
상기 예열로는 상기 용해로에서 유입되는 배가스의 CO 가스를 연소시키도록 산소를 제공하는 버너를 더 포함하며,
상기 산소를 제공하는 버너는 상기 예열부의 외벽에서 상기 연결부를 향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전기로.
The method according to claim 1,
Wherein the preheating furnace further comprises a burner for supplying oxygen to burn the CO gas of the flue gas introduced from the furnace,
Wherein the burner for supplying the oxygen is disposed from an outer wall of the preheating portion toward the connection portion.
상기 스크랩 공급구는 스크랩의 공급을 조절하는 제 1 게이트; 상기 제 1 게이트 상측에 배치된 제 2 게이트를 포함하며, 상기 제 1 게이트와 상기 제 2 게이트 사이에 스크랩을 임시보관할 수 있도록 공간부가 형성되며, 배가스의 외부 유출을 방지하도록 상기 제 1 게이트나 상기 제 2 게이트 중 어느 하나씩만이 열리도록 동작되는 것을 특징으로 하는 전기로.
The method of claim 3,
The scrap supply port includes a first gate for regulating supply of scrap; And a second gate disposed above the first gate, wherein a space is formed between the first gate and the second gate so as to temporarily store scrap, And only one of the first and second gates is opened.
상기 용해로와 연결되는 연결면은 수평 방향에 대하여 경사져 형성되며,
상기 연결면의 경사각은 17 ~ 30 °범위인 것을 특징으로 하는 전기로.
3. The method of claim 2,
Wherein a connection surface connected to the melting furnace is formed obliquely with respect to a horizontal direction,
Wherein an inclination angle of the connecting surface is in a range of 17 to 30 degrees.
상기 스크랩 공급구에는 스크랩을 연속장입하도록 스크랩 공급 컨베이어가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기로.
5. The method of claim 4,
And a scrap supply conveyor is connected to the scrap supply port so as to continuously supply scrap.
상기 배가스 출구는 상기 용해로로부터 유입된 배가스가 유출되도록 상기 제 1 게이트의 직하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기로.
5. The method of claim 4,
Wherein the exhaust gas outlet is provided directly below the first gate so that the exhaust gas flowing out from the melting furnace flows out.
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