KR101538805B1

KR101538805B1 - 고로 출선구 충전용 블록

Info

Publication number: KR101538805B1
Application number: KR1020080134422A
Authority: KR
Inventors: 허금식; 김승보
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2015-07-23
Also published as: KR20100076396A

Abstract

화입 초기에 산소 개공 작업에 대한 내식성 향상과 머드재 소성능력 향상을 도모할 수 있는 고로 출선구 충전용 블록이 소개된다.

이러한 고로 출선구 충전용 블록(100)은 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)를 주성분으로 하는 캐스타블(CASTASLE)재로 된 원기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

출선구, 소성, 산소 개공, 블록

Description

고로 출선구 충전용 블록{BLOCK FOR CHARGING THE TAP HOLE OF THE SLAST FURNACE}

본 발명은 고로 출선구 충전용 블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로 개수시 고로 출선구 내부에 충전되어 출선구를 폐쇄하는 고로 출선구 충전용 블록 에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 제선 공정은 고로 내부에 원료인 철광석과 열원인 코크스를 장입하여 송풍구를 통해 열풍을 불어넣어 철광석을 환원시키는 공정이다. 이러한 제선 공정에서는 용선과 슬래그로 이루어진 용융물이 고로 하부에 모이게 되며, 이렇게 모인 용융물은 고로 하부에 마련된 출선구를 통해 배출된다.

한편, 고로는 일정 기간 사용후에는 개수 공사를 하여 다시 축조하게 되는데, 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 고로(1)의 출선구(10)에는 SiC 또는 C를 주성분으로 하는 스템프(STAMP)재(S)가 충전되었다. 이와 같이 개수 공사가 완료된 후 화입 초기에 고로(1) 내부의 용융물을 배출하는 출선구(10)가 각종 트러블이나 이상 발생으로 일반 개공 작업이 불가능할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 산소 파이프(P)를 이용하여 출선구(10)의 내부에 충전된 상기 스탬프재(S)를 연소, 용융시켜서 출선구(10)를 개공함으로써 고로(10) 내부의 용융물을 배출시키고 있다.

그런데, 위와 같이 산소 파이프(P)를 이용한 산소 개공 작업시 출선구(1) 내부에 충전된 상기 스탬프재(S)가 심하게 훼손되었다. 따라서, 이후 머드건을 이용한 출선구(10)의 페쇄작업을 할 경우 머드(MUD)재(미도시)가 채워져야할 공간이 넓어져서 머드재가 고로(1) 내부로 밀려 들어가지 못하게 되어 고로(1) 내부에서 출선구(10)를 막고 보호벽을 형성하는 머드재의 양이 줄어들게 되고, 고로(1) 내의 용융물의 와류현상이 일어날 때 머드재가 빨리 용손되어 출선구(10)의 심도가 점차 단축되는 문제가 발생되었다.

이렇게 출선구(10)의 심도가 단축될 경우 고로 내의 용융물의 저선 레벨에서 출선구(10)의 높이가 높게 형성되어 용융물 중 비중이 낮은 슬래그가 먼저 출선구(10)를 통해 탕도(미도시)로 배출되는 현상이 발생하게 된다. 이때, 탕도(미도시)와 런너(미도시)가 잠열이 없는 냉각된 상태에 있을 경우 상기와 같이 탕도로 슬래그가 먼저 배출되면 탕도와 런너에 접촉되는 슬래그가 급격히 냉각되어 굳어짐으로써, 용선과 슬래그의 분리장치인 스키머(미도시)와 배재구(미도시) 등의 유로를 차단하게 되고, 이로 인해 탕도(미도시)와 런너(미도시)에서 용융물이 넘치게 되는 설비 사고가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기 출선구 주위의 내화물은 냉각능력 향상을 목적으로 카본 벽돌(B)이 사용되는데, 상기 스탬프재(S) 또한 C를 주성분으로 이루어지기에 상기 카본 벽돌(B)로의 열전달이 쉽게 이루어짐으로써 출선구(10) 폐쇄를 위한 머드재의 소성이 미흡하게 되어 머드재가 점성이 있는 상태로 존재하게 되는 생취가 발생되고, 이로 인해 출선 작업이 불안정해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 화입 초기에 산소 개공 작업에 대한 내식성 향상과 머드재 소성능력 향상을 도모할 수 있는 고로 출선구 충전용 블록을 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고로 출선구 충전용 블록은, 고로 개수시 출선구를 폐쇄하기 위하여 상기 출선구의 전체 길이에 걸쳐 삽입 설치되고, 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)를 주성분으로 하는 캐스타블(CASTASLE)재로 된 원기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 캐스타블(CASTASLE)재는 중량%로 알루미나(Al₂O₃) : 85%~90%, 마그네시아(MgO) : 10%~15%로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 충전용 블록(100)은 출선구(10)의 길이에 맞게 2개로 분할되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 충전용 블록(100)은 총 길이(L)가 3000~3500mm가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 고로 출선구 충전용 블록에 따르면, 화입 초기에 산소 개공 작업에 대한 내식성 향상과 머드재 소성능력 향상이 이루어짐으로써, 출선구의 심도가 확보될 수 있게 되고, 생취가 억제될 수 있게 되며, 통기나 노열 등의 노황 변동이 방지될 수 있게 되는 등 출선 작업이 안정화될 수 있게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로 출선구 충전용 블록에 대하여 살펴본다.

본 발명의 실시예에 따른 고로 출선구 충전용 블록(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 고로(1)의 개수 공사시 출선구(10)에 충전되어, 출선구(10)를 폐쇄하도록 원기둥 형상으로 이루어진다.

상기 충전용 블록(100)은 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)를 주성분으로 하는 캐스타블(CASTASLE)재로 된 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)는 정제된 고순도의 산화물 합성원료이며, 상기 캐스타블재는 중량%로 알루미나(Al₂O₃) : 85%~95%, 마그네시아(MgO) : 10%~15%로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 비율로 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)가 존재할 때 산소 개공 작업에 대한 내식성 및 머드재 소성능력이 최적화된다.

한편, 상기 충전용 블록(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 출선구(10)의 길이에 맞게 2개로 분할되어 형성될 수 있고, 먼저 충전되는 전방부(110)의 일 단부에는 결합 홈(110a)이 형성되고, 뒤에 충전되는 후방부(120)의 일 단부에는 상기 전방부(110)의 일 단부에 형성된 결합 홈(110a)에 삽입 결합되는 결합 돌기(120a)가 형성된다. 여기서, 상기 충전용 블록(100)의 전방부(110)와 후방부(120)가 결합된 총 길이(L)는 3000~3500mm가 되도록 형성되고, 바람직하게는 3300mm로 형성되며, 충전용 블록(100)의 직경(D)는 200mm가 되도록 형성된다. 이와 같이, 상기 충전용 블록(100)의 총 길이(L)가 3000~3500mm가 되도록 하는 것은 3000~3500mm의 길이로 심도를 관리할 경우 고로(1) 내부의 용융물 즉, 용선과 슬래그의 배출과 출선 시간이 적당하기 때문이다.

고로(1)의 개수 공사시 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 고로 출선구 충전용 블록(100)을 사용할 경우 화입 초기에 산소 파이프(P, 도 2참조)를 이용한 산소 개공 작업을 하더라도 출선구(1)에 충전된 충전용 블록(100)이 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)를 주성분으로 하는 캐스타블재로 이루어졌기 때문에 종래에 사용되었던 스탬프재(S)와 비교하여 월등한 내식성을 갖추어 머드건을 이용한 출선구(10)의 페쇄작업을 할 경우 머드(MUD)재(미도시)가 채워지는 출선구(1) 내부의 공간이 지나치게 확장되지 않게 됨으로써, 머드재가 고로(1) 내부로 잘 밀려 들어가게 되어 고로(1) 내부에서 출선구(10)를 막고 보호벽을 형성하는 머드재의 양이 줄어드는 현상이 방지될 수 있게 되고, 머드재의 용손으로 인한 출선구(1)의 심도 단축 문제가 해결될 수 있게 된다. 따라서, 출선구(10)의 심도 단축으로 인한 슬래그의 선 출선 현상이 방지됨으로써, 대형 설비 사고의 발생이 방지될 수 있게 된다.

또한, 상기 충전용 블록(100)은 C(탄소)를 주성분으로 하지 않기에 출선구(10)의 폐쇄작업을 위한 머드재가 채워질 경우 머드재로부터 카본 벽돌(B, 도 2참조)로의 열전달이 쉽게 이루어지지 않게 됨으로써, 머드재의 소성 미흡 현상이 방지되어 생취가 억제될 수 있게 되고, 통기나 노열 등의 노황 변동이 방지될 수 있게 되는 등 출선 작업이 안정화될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 종래에 스탬프재로 충전된 출선구를 나타낸 도면.

도 2는 종래에 스탬프재로 충전된 출선구에 대한 산소 개공 작업을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고로 출선구 충전용 블록이 출선구에 충전된 상태를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고로 출선구 충전용 블록을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 고로 10 : 출선구

100 : 충전용 블록 110 : 전방부

120 : 후방부 110a : 결합 홈

120a : 결합 돌기 S : 스템프재

Claims

고로 개수시 출선구를 폐쇄하기 위하여 상기 출선구의 전체 길이에 걸쳐 삽입 설치되고, 알루미나(Al₂O₃)와 마그네시아(MgO)로 이루어지는 캐스타블(CASTASLE)재로 된 원기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 출선구 충전용 블록.
청구항 1에 있어서,

상기 캐스타블(CASTASLE)재는 중량%로 알루미나(Al₂O₃) : 85%~90%, 마그네시아(MgO) : 10%~15%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 출선구 충전용 블록.
청구항 1에 있어서,

상기 충전용 블록(100)은 출선구(10)의 길이에 맞게 2개로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고로 출선구 충전용 블록.
청구항 3에 있어서,

상기 충전용 블록(100)은 총 길이(L)가 3000~3500mm가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고로 출선구 충전용 블록.