KR101645141B1 - 고로 설비 - Google Patents
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Abstract
고로 본체(110)와 고로 본체(110)의 내부에 트위어로부터 열풍을 취입하는 열풍 취입 수단(114, 115) 등과 고로 본체(110)의 내부에 트위어로부터 미분탄(2)을 공급하는 미분탄 공급 수단을 구비하고 있는 고로 설비(100)에 있어서, 미분탄(2)이 저품위 석탄을 건류한 것이며, 미분탄 공급 수단이 공기(106)와 불활성 가스(102)를 혼합한 반송 가스(107)에 의해 미분탄(2)을 트위어에 기류 반송하는 기류 반송 수단(115~120)과 트위어 근방의 반송 가스(107) 온도를 검지하는 온도 센서(121)와 온도 센서(121)로부터의 정보에 기초하여 기류 반송 수단(115~120)의 반송 가스(107)의 공기(106)와 불활성 가스(102)의 혼합 비율을 조정하는 제어장치(122)를 구비하고 있다.
Description
본 발명은 고로 설비에 관한 것이다.
고로 설비는 고로 본체의 내부에 정상부로부터 철광석이나 석회석이나 석탄 등의 원료를 장입함과 동시에, 측부의 하방 쪽의 트위어(tuyere)로부터 열풍 및 보조 연료로서 미분탄(Pulverized Coal Injection: PCI탄)을 취입함으로써 철광석으로 선철을 제조할 수 있도록 되어 있다.
고로 본체의 내부에 보조 연료로 취입하는 PCI 탄은 미연 탄소를 생성하면, 상기 미연 탄소가 연소 가스의 유통을 저해할 가능성이 있는 것으로 높은 연소 성능이 요구되기 때문에 고품질이고 고가인 무연탄이나 역청탄 등이 사용되고 있어 선철 제조 비용의 상승을 초래하였다.
이러한 점에서 본 발명은 선철 제조 비용의 저감을 도모할 수 있는 고로 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위한, 제1 발명에 따른 고로 설비는 고로 본체와 상기 고로 본체의 내부에 정상부로부터 원료를 장입하는 원료 장입 수단과 상기 고로 본체의 내부에 트위어로부터 열풍을 취입하는 열풍 취입 수단과 상기 고로 본체의 내부에 상기 트위어로부터 미분탄을 공급하는 미분탄 공급 수단을 구비하고 있는 고로 설비에 있어서, 상기 미분탄이 저품위 석탄을 건류한 것이며, 상기 미분탄 공급 수단이 공기와 불활성 가스를 혼합한 반송 가스에 의해 상기 미분탄을 상기 트위어로 기류 반송하는 기류 반송 수단과 상기 트위어 근방의 상기 반송 가스의 상태를 검지하는 반송 가스 상태 검지 수단과 상기 반송 가스 상태 검지 수단으로부터의 정보에 기초하여 상기 기류 반송 수단의 상기 반송 가스의 상기 공기와 상기 불활성 가스의 혼합 비율을 조정하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
제2 발명에 따른 고로 설비는 제1 발명에 있어서, 상기 미분탄 공급 수단의 상기 반송 가스 상태 검지 수단이 상기 반송 가스 온도, 산소 농도, 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도 중 적어도 하나의 상태를 검지하는 것인 것을 특징으로 한다.
제3 발명에 따른 고로 설비는 제1 또는 제2 발명에 있어서, 상기 미분탄 공급 수단의 상기 제어 수단이 상기 반송 가스 온도를 200~T℃(단, T는 상기 저품위 석탄의 건류 온도)로 하도록 상기 기류 반송 수단의 상기 반송 가스의 상기 공기와 상기 불활성 가스의 혼합 비율을 조정하는 것인 것을 특징으로 한다.
제4 발명에 따른 고로 설비는 제1 내지 제3 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 미분탄이 400~600℃에서 건류된 것인 것을 특징으로 한다.
제5 발명에 따른 고로 설비는 제1 내지 제4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 미분탄이 직경 100 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
제6 발명에 따른 고로 설비는 제1 내지 제5 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 저품위 석탄이 아역청탄 또는 갈탄인 것을 특징으로 한다.
제7 발명에 따른 고로 설비는 제1 내지 제6 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 불활성 가스가 질소 가스, 상기 고로 본체로부터 배출된 오프 가스, 상기 오프 가스를 공기와 함께 연소시킨 후의 연소 배기 가스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고로 설비에 의하면 저품위 석탄을 건류한 미분탄을 공기와 불활성 가스를 혼합한 반송 가스에 의해 트위어에 기류 반송함에 따라 저렴한 저품위 석탄을 취입탄(PCI탄:Pulverized coal injection)으로 사용할 수 있음과 동시에 반송 가스나 미분탄을 가열하기 위한 히터나 열교환기 등을 설치하지 않고 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성:Burn out)을 향상시킬 수 있으므로, 선철의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성)의 향상에 따라 취입탄(PCI탄)의 공급량을 삭감할 수 있어 선철 제조 비용의 추가 저감을 도모할 수 있다. 반대로, 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성)의 향상에 따라 취입탄(PCI탄)의 공급량을 증가시킬 수도 있으므로 고로 본체의 정상부에 원료로 공급하는 석탄(코크스)의 양을 삭감할 수도 있어 선철 제조 비용의 추가 저감을 도모할 수 있다.
<도 1>
도 1은 본 발명에 따른 고로 설비의 제1 실시형태의 요부의 개략 구성도이다.
<도 2>
도 2는 도 1의 고로 설비의 요부의 제어 계통도이다.
<도 3>
도 3은 본 발명에 따른 고로 설비의 제2 실시형태의 요부의 개략 구성도이다.
<도 4>
도 4는 도 2의 고로 설비의 요부의 제어 계통도이다.
도 1은 본 발명에 따른 고로 설비의 제1 실시형태의 요부의 개략 구성도이다.
<도 2>
도 2는 도 1의 고로 설비의 요부의 제어 계통도이다.
<도 3>
도 3은 본 발명에 따른 고로 설비의 제2 실시형태의 요부의 개략 구성도이다.
<도 4>
도 4는 도 2의 고로 설비의 요부의 제어 계통도이다.
본 발명에 따른 고로 설비의 실시형태를 도면에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 도면에 기초하여 설명하는 이하의 실시형태에만 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시형태)
본 발명에 따른 고로 설비의 제1 실시형태를 도 1, 2에 기초하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 철광석이나 석회석이나 석탄 등의 원료(1)를 정량 공급하는 원료 정량 공급 장치(111)는 상기 원료(1)를 반송하는 장입 컨베이어(112)의 반송 방향 상류측에 연락되어 있다. 이 장입 컨베이어(112)의 반송 방향 하류측은 고로 본체(110)의 정상부의 노정(furnace top) 호퍼(113)의 상방에 연락되어 있다. 열풍(101)(1000~1300℃)을 송급하는 열풍 송급 장치(114)는 상기 고로 본체(110)의 트위어에 설치된 블로우 파이프(115)에 연결되어 있다.
상기 블로우 파이프(115)의 도중에는 인젝션 랜스(116)의 선단측이 삽입되어 접속되어 있다. 상기 인젝션 랜스(116) 기단측에는 공기(106)를 송급하는 에어 블로어(117)의 송풍구가 연결되어 있다. 상기 에어 블로어(117)의 송풍구와 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 사이에는 질소 가스 등의 불활성 가스(102)를 송급하는 불활성 가스 공급원(119)이 유량 조정 밸브(118)를 매개로 하여 연결되어 있다.
상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)와 상기 인젝션 랜스(116) 사이에는 갈탄이나 아역청탄 등의 저품위 석탄(저질탄)을 온도(T)(400~600℃의 범위내)에서 건류하여 분쇄(직경 100 ㎛ 이하)한 미분탄(2)이 내부로 들어가는 공급 탱크(120)의 하부가 연결되어 있으며, 상기 공급 탱크(120)는 내부를 불활성 가스 분위기로 유지할 수 있음과 동시에 상기 미분탄(2)을 내부로부터 낙하 공급할 수 있도록 되어 있다.
상기 인젝션 랜스(116) 기단측 근방, 즉 상기 트위어 근방에는 상기 인젝션 랜스(116)내 온도를 검지하는 반송 가스 상태 검지 수단인 온도 센서(121)가 설치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 온도 센서(121)는 제어 수단인 제어장치(122)의 입력부에 전기적으로 접속되어 있다. 상기 제어장치(122)의 출력부는 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제어장치(122)는 상기 온도 센서(121)로부터의 정보에 기초하여 상기 에어 블로어(117)의 송풍량 및 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 제어할 수 있도록 되어 있다(상세는 후술함).
또한, 본 실시형태에 있어서는 상기 원료 정량 공급 장치(111), 상기 장입컨베이어(112), 상기 노정 호퍼(113) 등에 의해 원료 장입 수단을 구성하고, 상기 열풍 송급 장치(114), 상기 블로우 파이프(115) 등에 의해 열풍 취입 수단을 구성하고, 상기 블로우 파이프(115), 상기 인젝션 랜스(116), 상기 에어 블로어(117), 상기 유량 조정 밸브(118), 상기 불활성 가스 공급원(119), 상기 공급 탱크(120) 등에 의해 기류 반송 수단을 구성하고, 상기 기류 반송 수단, 상기 반송 가스 상태 검지 수단, 상기 제어 수단 등에 의해 미분탄 공급 수단을 구성하고 있다. 또한, 도 1 중, 110a는 용융한 선철(용선)(9)을 취출하는 출선구이다.
이러한 본 실시형태에 따른 고로 설비(100)에 있어서는 상기 원료 정량 공급 장치(111)로부터 상기 원료(1)를 정량 공급하고, 상기 장입 컨베이어(112)를 통하여 상기 노정 호퍼(113)내에 공급함으로써 상기 원료(1)를 상기 고로 본체(110)내에 장입하는 한편, 상기 열풍 송급 장치(114)에서 상기 블로우 파이프(115)로 열풍(101)을 송급함과 함께 상기 공급 탱크(120)로부터 상기 미분탄(2)을 낙하 공급한다.
그리고, 상기 제어장치(122)를 작동시키면 상기 제어장치(122)는 상기 에어 블로어(117)로부터 공기(106)를 송급하도록 상기 에어 블로어(117)를 작동시킴과 함께 상기 불활성 가스 공급원(119)으로부터 불활성 가스(102)를 송급하도록 상기 유량 조정 밸브(118)를 개방 제어한다.
이에 따라, 상기 미분탄(2)은 상기 공기(106)와 상기 불활성 가스(102)를 혼합한 반송 가스(107)에 의해 상기 인젝션 랜스(116)로 기류 반송된다. 이 때, 상기 미분탄(2)은 건류됨으로써 반응 활성이 높아지게 됨과 동시에 상기 반송 가스(107)가 산소를 함유함에 따라 그 일부가 기류 반송 중에 산소와 반응하여 연소한다. 이 때문에, 상기 반송 가스(107) 및 상기 미분탄(2)은 자기 가열에 의해 예열(200~T℃)된다.
상기 인젝션 랜스(116)에 기류 반송된 상기 미분탄(2)은 상기 반송 가스(107)와 함께 상기 블로우 파이프(115)의 내부에 공급되고, 상기 열풍 송급 장치(114)로부터 상기 열풍(101) 중에 공급됨으로써 연소한다. 이 때, 상기 인젝션 랜스(116)로부터 상기 열풍(101) 중에 취입되는 상기 반송 가스(107) 및 상기 미분탄(2)이 예열(200~T℃)되어 있음에 따라 상기 미분탄(2)은 착화성이 빨라지고 소진(燒盡)성이 좋아진다.
여기서, 상기 인젝션 랜스(116)로부터 상기 열풍(101) 중에 취입되는 상기 반송 가스(107) 온도, 즉 상기 트위어 근방의 상기 반송 가스(107) 온도가 200℃ 미만이면 상기 제어장치(122)는 상기 온도 센서(121)로부터의 정보에 기초하여 상기 인젝션 랜스(116)에 대한 기류 반송 중인 상기 미분탄(2)의 연소량을 증가시키도록 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)를 제어하여, 상기 반송 가스(107)의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도를 높게 하도록 상기 에어 블로어(117)의 송풍량을 많게 함과 동시에 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 작게 한다.
한편, 상기 인젝션 랜스(116)로부터 상기 열풍(101) 중에 취입되는 상기 반송 가스(107) 온도, 즉 상기 트위어 근방의 상기 반송 가스(107) 온도가 상기 T℃를 넘으면, 상기 제어장치(122)는 상기 온도 센서(121)로부터의 정보에 기초하여 상기 인젝션 랜스(116)에 대한 기류 반송 중인 상기 미분탄(2)의 연소량을 저하시키도록 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)를 제어하여, 상기 반송 가스(107)의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도를 낮게 하도록 상기 에어 블로어(117)의 송풍량을 적게 함과 동시에 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 크게 한다.
이와 같이 하여, 상기 인젝션 랜스(116)로부터 상기 열풍(101) 중에 취입되어 상기 블로우 파이프(115)의 내부에서 연소한 상기 미분탄(2)은 화염이 되어 상기 트위어로부터 상기 고로 본체(110)의 내부에 레이스 웨이를 형성하고, 상기 고로 본체(110)내의 상기 원료(1) 중의 석탄 등을 연소시킨다. 이에 따라, 상기 원료(1) 중의 철광석이 환원되어 선철(용선)(9)이 되어 상기 출선구(110a)로부터 취출된다.
즉, 본 실시형태에 따른 고로 설비(100)에서는 갈탄이나 아역청탄 등의 저품위 석탄(저질탄)을 온도(T)(400~600℃의 범위내)에서 건류하여 분쇄(직경 100 ㎛ 이하)한 미분탄(2)을 취입탄(Pulverized Coal Injection: PCI탄)으로 사용함과 동시에 상기 미분탄(2)을 상기 인젝션 랜스(116)에 기류 반송하는 반송 가스(107)를 공기(106)와 불활성 가스(102)의 혼합 가스로 한 것이다.
이 때문에, 본 실시형태에 따른 고로 설비(100)에 있어서는, 저렴한 저품위 석탄을 취입탄(PCI탄)으로 사용할 수 있음과 동시에, 반송 가스(107) 및 미분탄(2)을 가열하기 위한 히터나 열교환기 등을 설치하지 않고 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성)을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 고로 설비(100)에 의하면 선철(9)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성)의 향상에 따라 취입탄(PCI탄)의 공급량을 삭감할 수 있어, 선철(9) 제조 비용의 추가 저감을 도모할 수 있다. 반대로, 취입탄(PCI탄)의 착화성(소진성)의 향상에 따라 취입탄(PCI탄)의 공급량을 증가시킬 수도 있으므로, 고로 본체(110)의 정상부에 원료(1)로 공급하는 석탄(코크스)의 양을 삭감할 수도 있어, 선철(9) 제조 비용의 추가 저감을 도모할 수 있다.
또한, 상기 반송 가스(107) 및 상기 미분탄(2)의 예열 온도로서는 200 내지T(미분탄(2)의 건류 온도)℃의 범위이면 바람직하다. 왜냐하면, 200℃ 미만이면, 미분탄(2)의 착화성(소진성)의 향상을 충분히 도모하는 것이 어려워질 우려가 있고, T(미분탄(2)의 건류 온도)℃를 넘으면, 미분탄(2)으로부터 타르 등의 열분해물을 발생시켜, 상기 열분해물이 상기 인젝션 랜스(116)의 내벽면 등에 부착되어, 상기 인젝션 랜스(116) 등을 폐색시킬 우려가 있기 때문이다.
(제2 실시형태)
본 발명에 따른 고로 설비의 제2 실시형태를 도 3, 4에 기초하여 설명한다. 또한, 전술한 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 전술한 실시형태에서의 설명에서 사용한 부호와 동일한 부호를 사용함으로써, 전술한 실시형태에서의 설명과 동일한 설명을 생략한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 인젝션 랜스(116)와 상기 공급 탱크(120) 사이의 상기 인젝션 랜스(116)의 기단 근방에는 분취 라인(223) 기단측이 연결되어 있다. 상기 분취 라인(223)의 선단측은 삼방 밸브(224)의 하나의 입구에 접속되어 있다. 상기 삼방 밸브(224)의 나머지 두 개 입구는 필터 장치(225A, 225B)의 수입구에 각각 접속되어 있다.
상기 필터 장치(225A, 225B)의 송출구는 흡인 펌프(226)의 흡인구에 접속되어 있다. 상기 흡인 펌프(226)의 송출구는 상기 분취 라인(223) 기단측과 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 사이에 리턴 라인(227)을 매개로 하여 접속되어 있다. 상기 필터 장치(225A, 225B)의 송출구와 상기 흡인 펌프(226)의 흡인구 사이에는 상기 분취 라인(223)으로부터 분취한 상기 반송 가스(107) 중의 일산화탄소 농도를 검지하는 CO 센서(221)가 설치되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 CO 센서(221)는 제어 수단인 제어장치(222)의 입력부에 전기적으로 접속되어 있다. 상기 제어장치(222)의 출력부는 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 제어장치(222)는 상기 CO 센서(221)로부터의 정보에 기초하여 상기 에어 블로어(117)의 송풍량 및 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 제어할 수 있도록 되어 있다(상세는 후술함).
또한, 본 실시형태에 있어서는, 상기 CO 센서(221), 상기 분취 라인(223), 상기 삼방 밸브(224), 상기 필터 장치(225A, 225B), 상기 흡인 펌프(226), 상기 리턴 라인(227) 등에 의해 반송 가스 상태 검지 수단을 구성하고, 상기 반송 가스 상태 검지 수단, 상기 제어 수단, 상기 기류 반송 수단 등에 의해 미분탄 공급 수단을 구성하고 있다.
이러한 본 실시형태에 따른 고로 설비(200)에 있어서는, 전술한 실시형태의 경우와 마찬가지로 하여, 상기 고로 본체(110)내에 상기 원료(1)를 장입하는 한편, 상기 열풍 송급 장치(114)로부터 상기 블로우 파이프(115)에 열풍(101)을 송급함과 동시에 상기 공급 탱크(120)로부터 상기 미분탄(2)을 낙하 공급한다.
그리고, 상기 필터 장치(225A, 225B)의 일방(예를 들면, 필터 장치(225A))만을 상기 분취 라인(223)과 상기 리턴 라인(227)에 접속하도록 상기 삼방 밸브(224)를 개폐 조작함과 동시에 상기 흡인 펌프(226)를 작동시켜, 상기 제어장치(222)를 작동시키면, 상기 제어장치(222)는 전술한 실시형태의 경우와 마찬가지로 상기 에어 블로어(117)로부터 공기(106)를 송급하도록 상기 에어 블로어(117)를 작동시킴과 동시에 상기 불활성 가스 공급원(119)으로부터 불활성 가스(102)를 송급하도록 상기 유량 조정 밸브(118)를 개방 제어한다.
이에 따라, 상기 미분탄(2)은 전술한 실시형태의 경우와 마찬가지로 상기 공기(106)와 상기 불활성 가스(102)를 혼합한 반송 가스(107)에 의해 상기 인젝션 랜스(116)에 기류 반송되고, 상기 반송 가스(107)와 함께 상기 블로우 파이프(115)의 내부에 공급되어, 상기 열풍 송급 장치(114)로부터 상기 열풍(101) 중에 공급됨으로써 연소한다.
여기서, 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 근방에 기류 반송된 상기 반송 가스(107)는 상기 흡인 펌프(226)에 의해 그 극히 일부가 분취 라인(223)에 분취되고, 상기 삼방 밸브(224)를 경유하여 상기 필터 장치(225A)에서 상기 미분탄(2) 등이 제거된 후, 상기 CO 센서(221)에서 일산화탄소 농도가 검지되고, 상기 흡인 펌프(226)를 경유하여 상기 리턴 라인(227)으로부터 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 근방으로 되돌아가게 된다.
그리고, 상기 제어장치(222)는 상기 CO 센서(221)로부터의 정보에 기초하여 상기 에어 블로어(117)의 송풍량 및 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 제어한다. 즉, 상기 반송 가스(107) 중의 일산화탄소 농도는 상기 미분탄(2)의 종류(탄종:coal type), 상기 미분탄(2)의 공급량, 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도, 상기 반송 가스(107) 온도에 따라 거의 정해지는 값이다.
이 때문에, 상기 미분탄(2)의 종류(탄종) 및 공급량이 미리 정해져 있음과 동시에 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도를 산출할 수 있는 것으로, 상기 반송 가스(107) 중의 일산화탄소 농도를 검지함으로써, 상기 반송 가스(107) 온도를 구할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로, 상기 제어장치(222)는 상기 CO 센서(221)로부터의 정보, 즉 샘플링한 상기 반송 가스(107)의 일산화탄소 농도, 환언하면, 상기 트위어 근방의 상기 반송 가스(107)의 일산화탄소 농도 등에 기초하여 상기 반송 가스(107) 온도를 산출하고, 상기 온도가 200℃ 미만이면, 상기 인젝션 랜스(116)에 대한 기류 반송 중인 상기 미분탄(2)의 연소량을 증가시키도록 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)를 제어하여, 상기 반송 가스(107)의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도를 높게 하도록 상기 에어 블로어(117)의 송풍량을 많게 함과 동시에 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 작게 한다.
한편, 상기 제어장치(222)는 산출한 상기 온도가 상기 T℃를 초과하면, 상기 인젝션 랜스(116)에 대한 기류 반송 중인 상기 미분탄(2)의 연소량을 저하시키도록 상기 에어 블로어(117) 및 상기 유량 조정 밸브(118)를 제어하여, 상기 반송 가스(107)의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 반송 가스(107) 중의 산소 농도를 낮게 하도록 상기 에어 블로어(117)의 송풍량을 적게 함과 동시에 상기 유량 조정 밸브(118)의 개도를 크게 한다.
이에 따라, 전술한 실시형태의 경우와 마찬가지로, 상기 인젝션 랜스(116)로부터 상기 열풍(101) 중에 취입되어 상기 블로우 파이프(115)의 내부에서 연소한 상기 미분탄(2)은 화염이 되어 상기 트위어로부터 상기 고로 본체(110)의 내부에 레이스 웨이를 형성하고, 상기 고로 본체(110)내의 상기 원료(1) 중의 석탄 등을 연소시키고, 상기 원료(1) 중의 철광석을 환원하여 선철(용선)(9)을 상기 출선구(110a)로부터 취출할 수 있다.
또한, 상기 반송 가스(107)를 샘플링함에 따라 상기 필터 장치(225A)가 점차 막히기 때문에 샘플링이 소정 시간 경과하면 상기 필터 장치(225B)만을 상기 분취 라인(223)과 상기 리턴 라인(227)에 접속하도록 상기 삼방 밸브(224)를 개폐 조작한 후, 상기 필터 장치(225A)를 새롭게 교환함으로써 상기 반송 가스(107)의 샘플링을 연속하여 행할 수 있다.
즉, 전술한 실시형태에 따른 고로 설비(100)에 있어서는 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 근방에 설치한 상기 온도 센서(121)에 의해 상기 반송 가스(107) 온도를 직접적으로 검지하도록 했지만, 본 실시형태에 따른 고로 설비(200)에 있어서는 상기 인젝션 랜스(116) 기단측 근방의 상기 반송 가스(107)를 샘플링 라인에 샘플링하여 상기 CO 센서(221)에 의해 일산화탄소 농도를 검지함으로써 상기 반송 가스(107) 온도를 상기 제어장치(222)에서 산출하여 구하도록 한 것이다.
이 때문에, 본 실시형태에 따른 고로 설비(200)에 있어서는 대부분의 상기 반송 가스(107)가 유통하는 라인 중에 센서 검출부 등을 돌출시키지 않고 상기 반송 가스(107)의 온도를 검지할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 고로 설비(200)에 의하면 전술한 실시형태의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 물론, 센서 검출부에 대한 상기 미분탄(2)의 부착 등을 방지할 수 있으므로, 보다 정확한 제어를 행할 수 있음과 동시에 상기 인젝션 랜스(116)의 기단측 근방에서의 폐색 등을 미연에 억제할 수 있다.
(다른 실시형태)
또한, 전술한 제2 실시형태에 있어서는 상기 CO 센서(221)에 의해 상기 반송 가스(107) 중의 일산화탄소를 검지함으로써 상기 반송 가스(107)의 온도를 구하도록 했지만, 다른 실시형태로서 상기 CO 센서(221)에 대체하여, 예를 들면 상기 반송 가스(107) 중의 이산화탄소 농도를 검지하는 CO2센서나 산소 농도를 검지하는 O2센서 등을 적용함으로써, 상기 반송 가스(107) 온도를 구하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 제1, 제2 실시형태에 있어서는, 상기 불활성 가스 공급원(119)으로부터 질소 가스 등 불활성 가스(102)를 송급하는 경우에 대하여 설명했지만, 다른 실시형태로서 예를 들면 상기 고로 본체(110)로부터 배출된 고로 오프 가스(약 200℃)나 상기 고로 오프 가스를 공기와 함께 연소시켜 상기 열풍(101)의 열원으로 이용한 후의 고로 오프 가스의 연소 배기 가스(약 100℃ 정도)를 불활성 가스(102)로 이용하는, 즉 상기 고로 본체(110)나 상기 열풍 송급 장치(114) 등을 불활성 가스 공급원으로 이용하는 것도 가능하다.
산업상의 이용가능성
본 발명에 따른 고로 설비는 선철의 제조 비용을 저감할 수 있으므로 제철 산업에서 매우 유익하게 이용할 수 있다.
1 원료
2 미분탄
9 용선
100 고로 설비
101 열풍
102 불활성 가스
106 공기
107 반송 가스
110 고로 본체
110a 출선구
111 원료 정량 공급 장치
112 장입 컨베이어
113 노정 호퍼
114 열풍 송급 장치
115 블로우 파이프
116 인젝션 랜스
117 에어 블로어
118 유량 조정 밸브
119 불활성 가스 공급원
120 공급 탱크
121 온도 센서
122 제어장치
200 고로 설비
221 CO 센서
222 제어장치
223 분취 라인
224 삼방 밸브
225A, 225B 필터 장치
226 흡인 펌프
227 리턴 라인
2 미분탄
9 용선
100 고로 설비
101 열풍
102 불활성 가스
106 공기
107 반송 가스
110 고로 본체
110a 출선구
111 원료 정량 공급 장치
112 장입 컨베이어
113 노정 호퍼
114 열풍 송급 장치
115 블로우 파이프
116 인젝션 랜스
117 에어 블로어
118 유량 조정 밸브
119 불활성 가스 공급원
120 공급 탱크
121 온도 센서
122 제어장치
200 고로 설비
221 CO 센서
222 제어장치
223 분취 라인
224 삼방 밸브
225A, 225B 필터 장치
226 흡인 펌프
227 리턴 라인
Claims (7)
- 고로 본체와,
상기 고로 본체의 내부에 정상부로부터 원료를 장입하는 원료 장입 수단과,
상기 고로 본체의 내부에 트위어로부터 열풍을 취입하는 열풍 취입 수단과,
상기 고로 본체의 내부에 상기 트위어로부터 미분탄을 공급하는 미분탄 공급 수단,
을 구비하고 있는 고로 설비에 있어서,
상기 미분탄은 저품위 석탄을 건류한 것이며,
상기 미분탄 공급 수단이
공기와 불활성 가스를 혼합한 반송 가스에 의해 상기 미분탄을 상기 트위어에 기류 반송하는 기류 반송 수단과,
상기 트위어 근방의 상기 반송 가스의 상태를 검지하는 반송 가스 상태 검지 수단과,
상기 반송 가스 상태 검지 수단으로부터의 정보에 기초하여 상기 기류 반송 수단의 상기 반송 가스의 상기 공기와 상기 불활성 가스의 혼합 비율을 조정하는 제어 수단을 구비하고,
상기 미분탄 공급 수단의 상기 반송 가스 상태 검지 수단이 상기 반송 가스의 온도, 산소 농도, 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도 중 적어도 하나의 상태를 검지하는 것인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄 공급 수단의 상기 제어 수단이 상기 반송 가스의 온도를 200~T℃(단, T는 상기 저품위 석탄의 건류 온도)로 하도록 상기 기류 반송 수단의 상기 반송 가스의 상기 공기와 상기 불활성 가스의 혼합 비율을 조정하는 것인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄이 400~600℃에서 건류된 것인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄이 직경 100 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 저품위 석탄이 아역청탄 또는 갈탄인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 불활성 가스가 질소 가스, 상기 고로 본체로부터 배출된 오프 가스, 상기 오프 가스를 공기와 함께 연소시킨 후의 연소 배기 가스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 고로 설비. - 삭제
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