KR101648323B1

KR101648323B1 - Blow-pipe structure

Info

Publication number: KR101648323B1
Application number: KR1020157006957A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 사카구치; 츠토무 하마다; 다케시 오카다; 세츠오 오모토; 게이이치 나카가와
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2016-08-12
Also published as: JP6012358B2; DE112013004606T5; JP2014062290A; CN104641004A; US20150247212A1; WO2014045948A1; CN104641004B; KR20150042288A

Abstract

연화점 조정을 행하지 않은 미분탄을 이용했을 경우라도 간단한 구조로 슬래그의 부착을 억제할 수 있도록 한 고로 설비의 블로우 파이프 구조를 제공한다. 철광석으로 선철을 제조하는 고로 본체(20)의 트위어(22)에 장착되어 열풍(2)과 함께 보조 연료인 미분탄(3)을 취입하고, 미분탄(3)의 슬래그에 열풍(2) 및/또는 미분탄(3)의 연소열에 의해서 용융되는 성분을 포함하고 있는 블로우 파이프 구조로서, 미분탄(3)을 블로우 파이프(30)내에 투입하는 인젝션 랜스(31) 하류측에 파이프 내벽면측의 유로 저항을 증가시켜 열풍(2) 및 미분탄(3)의 흐름을 유로 축 중심으로 집중시키는 저항체(80)가 설치되어 있다.Provided is a blow pipe structure of a blast furnace facility capable of suppressing the attachment of slag with a simple structure even when pulverized coal which is not subjected to softening point adjustment is used. (2) and / or an auxiliary fuel (3), which is mounted on a twister (22) of a blast furnace body (20) for producing pig iron from iron ores, Or a component melted by the combustion heat of the pulverized coal (3), the flow path resistance on the side of the inner wall surface of the pipe on the downstream side of the injection lance (31) injecting the pulverized coal (3) into the blow pipe And a resistor 80 for concentrating the flow of the hot air 2 and the fine coal 3 around the flow path axis is provided.

Description

Blow pipe structure {BLOW-PIPE STRUCTURE}

본 발명은 고로 설비에 적용되는 블로우 파이프 구조에 관한 것으로, 특히 보조 연료로서 저품위탄을 분쇄한 미분탄을 열풍과 함께 노내에 취입하는 경우에 매우 적합한 블로우 파이프 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a blow pipe structure applied to a blast furnace, and more particularly to a blow pipe structure which is suited for blowing pulverized coal obtained by pulverizing low-grade carbon as auxiliary fuel into a furnace together with hot air.

고로 설비는 고로 본체 내부에 정상부로부터 철광석이나 석회석이나 석탄 등의 원료를 투입함과 동시에 측부의 하방 쪽의 트위어(tuyere)로부터 열풍 및 보조 연료로서 미분탄(PCI탄)을 취입함으로써, 철광석으로 선철을 제조할 수 있도록 되어 있다.The blast furnace facility injects raw materials such as iron ore or limestone or coal from the top into the blast furnace body and blows pulverized coal (PCI coal) as hot air and auxiliary fuel from the tuyere on the lower side of the side, Can be manufactured.

이러한 고로 설비에 있어서, 미분탄의 취입 운전을 할 때, 미분탄으로서 아역청탄이나 갈탄 등의 일반적으로 회융점이 1100~1300℃정도로 낮은 저품위탄을 사용한 경우에는, 미분탄을 노내로 취입하기 위하여 사용하는 약 1200℃의 열풍 중에 포함되는 산소와 미분탄의 일부가 연소 반응을 나타낸다. 이에 따라, 이 때 발생하는 연소열로 융점이 낮은 재(이하, "슬래그" 라고 함)가 인젝션 랜스나 트위어 내에서 용해된다.In such a blast furnace facility, when low-grade coal having a low melting point of about 1100 to 1300 ° C such as bituminous coal or lignite is generally used as the pulverized coal for blowing pulverized coal, the pulverized coal used for blowing pulverized coal into the furnace Oxygen contained in hot air at 1200 ° C and part of the pulverized coal show a combustion reaction. As a result, a material having a low melting point (hereinafter referred to as "slag") is dissolved in the injection lance or twister.

이렇게 하여 용해된 슬래그는 고로의 온도로부터 지키기 위하여 상시 냉각되어 있는 트위어와 접촉함으로써 급격히 냉각된다. 그 결과, 고체의 슬래그가 트위어에 부착함으로써 블로우 파이프의 유로를 막히게 한다는 문제가 있다.The melted slag is rapidly cooled by coming into contact with the tweiler which is always cooled to keep it from the temperature of the blast furnace. As a result, there is a problem in that the slag of the solid adheres to the tweiler, thereby blocking the flow path of the blow pipe.

이러한 문제를 해결하기 위해, 예를 들면, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 종래 기술과 같이 미분탄 중의 슬래그 연화점(온도)이 낮은 경우에는 고로내의 온도 이상의 융점이 되도록 연화점 조정 처리를 행하여 트위어에 대한 슬래그 부착을 방지하는 것이 행해지고 있다.In order to solve such a problem, for example, when the slag softening point (temperature) in the pulverized coal is low as in the prior art disclosed in the following patent document 1, the softening point adjustment process is performed so that the melting point is higher than the temperature in the blast furnace, So that the slag adhesion is prevented.

특허문헌1: 일본특허공개 평5-156330호 공보Patent Document 1: JP-A-5-156330

그러나, 상술한 종래 기술의 방법에서는 하기에 나타내는 바와 같은 두가지 문제가 지적되고 있다.However, in the above-described conventional method, two problems as described below are pointed out.

제 1의 문제는 미분탄과 첨가물을 완전히(균일하게) 혼합시키는 것이 곤란하고, 그 결과, 첨가물의 혼합 비율이 소정치보다 낮은 부분에서의 슬래그 형성을 방지할 수 없는 것이다.The first problem is that it is difficult to completely (uniformly) mix the pulverized coal and the additive, and as a result, the slag formation at the portion where the mixing ratio of the additive is lower than the predetermined value can not be prevented.

제 2의 문제는 새로이 석회석이나 사문암 등의 산화칼슘(CaO) 원이 필요하기 때문에 여분의 코스트가 발생하는 것이다.The second problem is that calcium oxide (CaO) sources such as limestone and serpentine are newly required, and thus extra cost is generated.

이러한 배경에서 고로 설비에 적용되는 블로우 파이프 구조에 있어서는 연화점 조정을 행하지 않더라도 간단한 구조로 슬래그의 부착을 억제하는 것이 요구된다.In this background, in the blow pipe structure applied to the blast furnace equipment, it is required to suppress the adhesion of the slag with a simple structure without adjusting the softening point.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 연화점 조정을 행하지 않는 미분탄을 이용했을 경우라도, 간단한 구조로 슬래그의 부착을 억제할 수 있도록 한 고로 설비의 블로우 파이프 구조를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a blow pipe structure of a blast furnace facility capable of suppressing the attachment of slag with a simple structure even when using pulverized coal which is not subjected to softening point adjustment .

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 하기의 수단을 채용했다.The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

본 발명의 일 실시형태에 따른 블로우 파이프 구조는 철광석으로 선철을 제조하는 고로 본체의 트위어에 장착되어 열풍과 함께 보조 연료인 미분탄을 취입하고, 상기 미분탄의 슬래그에 상기 열풍 및/또는 상기 미분탄의 연소열에 의해서 용융되는 성분을 포함하고 있는 블로우 파이프 구조로서, 상기 미분탄을 블로우 파이프내에 투입하는 인젝션 랜스의 하류측에 파이프 내벽면측의 유로 저항을 증가시켜 상기 열풍 및 상기 미분탄의 흐름을 유로 축 중심으로 집중시키는 저항체가 설치되어 있는 것이다.The blow pipe structure according to an embodiment of the present invention is characterized in that the blow pipe structure is mounted on a twister of a blast furnace body for manufacturing pig iron by iron ore and blows pulverized coal as auxiliary fuel together with hot wind, A blow pipe structure comprising a component melted by combustion heat, the flow path resistance of the inner wall surface side of the pipe being increased on the downstream side of the injection lance into which the pulverized coal is injected into the blow pipe, And a resistive body for concentrating the light into the light source.

이러한 블로우 파이프 구조에 의하면, 미분탄을 블로우 파이프내에 투입하는 인젝션 랜스의 하류측에 파이프 내벽면측의 유로 저항을 증가시켜 열풍 및 미분탄의 흐름을 유로 축 중심으로 집중시키는 저항체가 설치되어 있으므로, 고로 본체에 취입하는 미분탄의 흐름을 유로 중심으로 집중시킴으로써, 트위어 표면이나 블로우 파이프 내벽면에 슬래그가 부착하기 어려워진다. 즉, 저항체의 후류측에서는 미분탄 농도 분포가 형성되고, 유로 중심측을 미분탄 농도가 높은 열풍 흐름으로 하고, 트위어 표면 및 블로우 파이프 내벽면 측에서의 미분탄 농도를 낮게 함으로써 슬래그의 부착을 억제한다.According to such a blow pipe structure, since a resistor for increasing the flow resistance on the inner wall surface side of the pipe and concentrating the flow of the hot air and the fine carbon powder on the flow path axis is provided on the downstream side of the injection lance injecting the pulverized coal into the blow pipe, It is difficult for the slag to adhere to the tweer surface or the wall surface of the blow pipe by concentrating the flow of the pulverized coal to the center of the flow path. That is, a pulverized coal concentration distribution is formed on the downstream side of the resistor, a hot air flow having a high pulverized coal concentration on the side of the flow channel, and a low concentration of pulverized coal on the tweeter surface and the wall surface side of the blow pipe.

상기 발명에 있어서, 상기 저항체가 상기 내벽면에 돌설된 복수개의 블록체로 되고, 상기 블록체는 상기 트위어의 출구 개구보다 유로 축 중심 방향으로 돌출함과 동시에 복수개가 협동하여 상기 출구 개구로부터 보아 상기 파이프 내벽면의 전체 둘레를 커버하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 블록체의 배치는 원주 방향으로 간격을 두고 복수개 배치한 것을 1 유닛으로 하여, 유로 축 방향에서 전체 둘레를 커버하도록 원주 방향의 위치를 벗어나(원주 방향으로 회전시켜) 복수 유닛을 설치할 수도 있고, 혹은 동일 원주상에서 전체 둘레를 커버하도록 1 또는 복수열을 배치할 수도 있다.In the above invention, it is preferable that the resistor is a plurality of block bodies protruding from the inner wall surface, and the block body protrudes in the direction of the center axis of the flow passage more than the outlet opening of the tweiler, And is arranged to cover the entire circumference of the inner wall surface of the pipe. In this case, the arrangement of the block bodies may be such that a plurality of units arranged at intervals in the circumferential direction are set as one unit, and a plurality of units may be installed out of the circumferential position (rotated in the circumferential direction) Or one or a plurality of rows may be arranged so as to cover the entire circumference on the same circumference.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 저항체는 상기 내벽면의 전체 둘레에 걸쳐서 돌설된 1 또는 복수개의 링 형상 블록체로 되고, 상기 링 형상 블록체는 상기 트위어 출구 개구 보다 유로 축 중심 방향으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다.In the above invention, the resistor may be one or a plurality of ring-shaped block bodies protruding over the entire circumference of the inner wall surface, and the ring-shaped block body may protrude from the tweeter exit opening toward the center of the flow passage axis .

상기 발명에 있어서, 상기 블록체 및 상기 링 형상 블록체는 흐름 방향 상류 측으로 유로 단면적을 서서히 저감시키는 경사면을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 유로 단면적의 급격한 감소를 방지할 수 있다. 흐름 방향 상류 측으로 유로 단면적을 서서히 저감시키는 경사면을 형성할 수 있는 단면 형상으로서는 예를 들면 삼각형이나 쐐기 형상 등이 있다.In the above-described invention, it is preferable that the block body and the ring-shaped block body have inclined surfaces for gradually reducing the cross-sectional area of the flow path to the upstream side in the flow direction. As a result, a sharp reduction in the cross-sectional area of the flow path can be prevented. Sectional shape capable of forming an inclined surface for gradually reducing the cross-sectional area of the flow path on the upstream side in the flow direction includes, for example, a triangular shape or a wedge shape.

상기 발명에 있어서, 상기 블록체 및 상기 링 형상 블록체는 유로 축 중심 방향의 돌출량 가변기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 슬래그의 부착 상황에 따라 돌출량을 용이하게 조정하여 최적화 할 수 있다.In the above-described invention, it is preferable that the block body and the ring-shaped block body include a projection-amount varying mechanism in the direction of the flow axis center. As a result, the amount of protrusion can be easily adjusted and optimized according to the attachment state of the slag.

상술한 본 발명의 블로우 파이프 구조에 의하면 고로 본체에 취입하는 미분탄의 흐름을 유로 중심으로 집중시킴으로써, 트위어 표면이나 블로우 파이프 내벽면에 슬래그가 부착되기 어려워지므로, 연화점 조정을 행하지 않더라도 블록체 또는 링 형상 블록체와 같은 저항체를 설치한다는 간단한 구조로 슬래그의 부착을 억제하는 것이 가능해진다.According to the blow pipe structure of the present invention described above, by concentrating the flow of pulverized coal blown into the blast furnace main body at the center of the flow passage, it becomes difficult for the slag to adhere to the twill surface or the inner wall surface of the blow pipe. It is possible to suppress the adhesion of the slag by a simple structure in which a resistor such as a shape block body is provided.

그 결과, 아역청탄이나 갈탄 등과 같이 회융점이 1100~1300℃ 정도로 낮은 저품위탄에 대해서도 이것을 원료탄으로 하는 개질 등에 의해 보조 연료의 미분탄으로 사용 가능하게 된다.As a result, even low-grade carbons having a melting point as low as 1100 to 1300 ° C, such as bituminous coal and lignite, can be used as pulverized coal of an auxiliary fuel by reforming them into cokes.

도 1은 본 발명에 따른 블로우 파이프 구조의 일실시 형태로서 개략 구성도를 나타낸 것이고, (a)는 축 방향 단면을 나타내는 종단면도, (b)는 고로 본체 내부에서 본 정면도이다.
도 2는 블록체 단면 형상에 따른 제1 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 블록체 단면 형상에 따른 제2 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 블로우 파이프 구조가 적용되는 고로 설비의 구성예를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing an embodiment of a blow pipe structure according to the present invention, in which (a) is a vertical sectional view showing an axial section, and Fig.
2 is a cross-sectional view showing a first modification according to a sectional shape of a block body.
3 is a cross-sectional view showing a second modification according to a sectional shape of a block body.
Fig. 4 is a view showing a configuration example of a blast furnace system to which the blow pipe structure shown in Fig. 1 is applied.

이하, 본 발명에 따른 블로우 파이프 구조의 일실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of a blow pipe structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 실시형태의 블로우 파이프 구조는 원료탄이 저품위탄의 미분탄을 트위어로부터 고로내에 열풍과 함께 취입하는 고로 설비에 이용된다.The blow pipe structure of the present embodiment is used in a blast furnace facility in which raw coal is blown into the blast furnace from the tweeter with low-grade coal.

예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같은 고로 설비에 있어서 철광석, 석회석 및 석탄 등의 원료(1)는 원료 정량 공급 장치(10)로부터 반입 컨베이어(11)를 통하여 고로 본체(20) 정상부에 설치된 노정(furnace top) 호퍼(21)에 공급된다. 고로 본체(20) 하부 측벽에는 원주 방향으로 대략 같은 피치로 배설된 복수개의 트위어(22)를 구비하고 있다. 각 트위어(22)에는 고로 본체(20) 내부에 열풍(2)을 공급하는 블로우 파이프(30) 하류측 단부가 연결되어 있다. 또한, 각 블로우 파이프(30) 상류측 단부는 고로 본체(20) 내부에 공급하는 열풍(2)의 공급원인 열풍 송급 장치(40)와 접속되어 있다.4, the raw material 1 such as iron ore, limestone, and coal is supplied from the raw material quantity supply device 10 through the carry-in conveyor 11 to the furnace main body 20 at the top of the furnace main body 20. In the furnace main body 20, is supplied to a furnace top hopper (21). The lower side wall of the blast furnace main body 20 is provided with a plurality of twiers 22 disposed at substantially the same pitch in the circumferential direction. The downstream end of the blow pipe 30 for supplying the hot air 2 to the inside of the blast furnace body 20 is connected to each twister 22. The upstream end of each blow pipe 30 is connected to the hot air feeding device 40 serving as a supply source of the hot air 2 to be supplied into the blast furnace main body 20.

고로 본체(20) 근방에는 원료탄(아역청탄이나 갈탄 등과 같은 저품위탄)으로부터 석탄 중의 수분을 증발시키는 등 전처리(개질)를 행하고, 이 전처리 후에 저품위탄을 분쇄하여 미분탄으로 하는 미분탄 제조장치(50)가 설치되어 있다.A pulverized coal manufacturing apparatus 50 for performing pretreatment such as evaporation of water in coal from raw coal (low-grade coal such as bituminous coal or lignite), pulverizing low-grade coal after the pretreatment to make pulverized coal, Respectively.

미분탄 제조장치(50)에서 제조된 개질 후의 미분탄(개질탄)(3)은 질소 가스 등 반송 가스(4)에 의해 사이클론 세퍼레이터(60)로 기체 반송된다. 기체 반송된 미분탄(3)은 사이클론 세퍼레이터(60)에서 반송 가스(4)를 분리한 후, 저장탱크(70)내에 낙하하여 저장된다. 이러한 개질 후의 미분탄(3)은 고로 본체(20)의 고로 취입탄(PCI탄)으로 사용된다.The modified pulverized coal (reformed coal) 3 produced by the pulverized coal manufacturing apparatus 50 is gas-transferred to the cyclone separator 60 by the carrier gas 4 such as nitrogen gas. The pulverized coal 3 that has been gas-transferred is separated into the storage tank 70 after being separated from the cyclone separator 60 by the carrier gas 4 and stored. The pulverized coal 3 after the reforming is used as a blast-furnace charcoal (PCI charcoal) of the blast furnace main body 20.

저장탱크(70)내 미분탄(3)은 상술한 블로우 파이프(30)의 인젝션 랜스(이하, "랜스" 라고 함)(31)내에 공급된다. 이 미분탄(3)은 블로우 파이프(30)를 흐르는 열풍 중에 공급됨으로써 연소하고 블로우 파이프(30) 선단에서 화염이 되어 레이스웨이를 형성한다. 이에 의해 고로 본체(20)내에 투입된 원료(1) 중에 포함되는 석탄 등을 연소시킨다. 그 결과, 원료(1) 중에 포함되는 철광석이 환원되고 선철(용선)(5)이 되어 출선구(23)로부터 취출된다.The pulverized coal 3 in the storage tank 70 is supplied into the injection lance 31 (hereinafter referred to as "lance") of the blow pipe 30 described above. The pulverized coal (3) is supplied to hot air flowing through the blow pipe (30) to be burned, and becomes a flame at the tip of the blow pipe (30) to form a raceway. Thereby burning coal or the like contained in the raw material 1 charged into the blast furnace main body 20. As a result, the iron ore contained in the raw material 1 is reduced and becomes a pig iron (molten iron) 5 and is taken out from the outlet 23.

상술한 랜스(31)로부터 블로우 파이프(30) 내부에 공급되어 고로 취입탄이 되는 미분탄(3)의 적합한 성상은, 즉, 저품위탄을 개질하여 분쇄한 개질 미분탄(보조 연료)의 적합한 성상은 산소 원자 함유 비율(드라이 베이스)이 10~18중량%이며, 또한 평균 세공 직경이 10~50nm(나노미터)이다. 개질 미분탄의 보다 바람직한 평균 세공 직경은 20~50nm(나노미터)이다.The preferable configuration of the pulverized coal 3 supplied to the inside of the blow pipe 30 from the lance 31 as described above to be blasted by the blast furnace, that is, the pulverized modified pulverized coal (auxiliary fuel) (Dry base) of 10 to 18% by weight and an average pore diameter of 10 to 50 nm (nanometer). The average pore diameter of the modified pulverized coal is more preferably 20 to 50 nm (nanometer).

이러한 미분탄(3)은 함산소 관능기(카르복실기, 알데히드기, 에스테르기, 수산기 등)의 타르 생성기가 이탈하여 크게 감소되어 있지만, 주골격(C, H, O를 중심으로 하는 연소 성분)의 분해(감소)가 크게 억제되어 있다. 이 때문에, 고로 본체(20) 내부에 트위어(22)로부터 열풍(2)과 함께 취입하면, 주골격 중에 산소 원자를 많이 포함함과 아울러 직경이 큰 세공에 의해 열풍(2)의 산소가 탄 내부까지 확산되기 쉬울 뿐만 아니라, 타르분이 매우 발생하기 어렵게 되어 있으므로, 미연탄소(그을음)를 거의 발생시키는 일 없이 완전 연소할 수 있다.Although the pulverized coal (3) is largely reduced by the removal of the tar generator of the oxygen-containing functional groups (carboxyl group, aldehyde group, ester group and hydroxyl group), decomposition (reduction) of the main skeleton (combustion components centering on C, H and O) ) Is greatly suppressed. Therefore, when the hot air 2 is blown into the blast furnace main body 20 together with the hot air 2, oxygen atoms are contained in the main skeleton and the oxygen of the hot air 2 is blown It is easy to diffuse to the inside of the furnace, and since tar is hardly generated, it is possible to completely burn the furnace without generating unburnt carbon (soot).

이러한 미분탄(3)을 제조(개질)하려면, 상술한 미분탄 제조장치(50)에서 원료탄인 아역청탄이나 갈탄 등의 저품위탄(드라이 베이스의 산소 원자 함유 비율: 18중량% 초과, 평균 세공 직경: 3~4nm)을 산소 농도가 5체적% 이하인 저산소 분위기중에서 가열(110~200℃×5~1시간)하여 건조하는 건조 공정이 실시된다.In order to manufacture (modify) the pulverized coal 3, a low-grade coal such as bituminous coal or lignite, which is a coking coal such as coking coal (the content of oxygen atoms in the dry base is more than 18% by weight and the average pore diameter is 3 To 4 nm) is heated in a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration of 5 vol% or less (110 to 200 DEG C for 5 to 1 hour) and then dried.

상술한 건조 공정에서 수분을 제거한 후, 원료탄을 저산소 분위기중(산소 농도: 2체적% 이하)에서 재차 가열(460~590℃(바람직하게는 500~550℃×5~1시간)하는 건류 공정이 실시된다. 이 건류 공정에 의해 원료탄이 건류됨으로써 생성수, 이산화탄소 및 타르분이 건류 가스나 건류유로서 제거된다.After the moisture is removed in the above-mentioned drying step, a carbonization step in which the coke is heated again (460 to 590 ° C (preferably 500 to 550 ° C for 5 to 1 hour) again in a low oxygen atmosphere (oxygen concentration: Carbon dioxide and the tar component are removed as the dry gas or the dry gas oil.

이 후, 냉각 공정으로 진행된 원료탄은 산소 농도가 2체적% 이하의 저산소 분위기중에서 냉각(50℃이하)된 후, 미분쇄 공정에서 미분쇄(입경: 77 ㎛ 이하(80% 패스))됨으로써 용이하게 제조된다.Thereafter, the raw cyanide which has been subjected to the cooling step is easily pulverized (particle diameter: 77 μm or less (80% pass)) in the pulverization step after cooling (50 ° C. or less) in an oxygen- .

본 실시형태에서는 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이 철광석으로 선철을 제조하는 고로 본체(20)의 트위어(22)에 장착되어 열풍(2)과 함께 보조 연료인 미분탄(3)을 취입하고, 미분탄(3)의 슬래그에 열풍(2) 및/또는 미분탄(3)의 연소열에 의해서 용융되는 성분을 포함하고 있는 블로우 파이프 구조에 대해서 미분탄(3)을 블로우 파이프(30)내에 투입하는 랜스(31) 하류측에 블로우 파이프(30) 내벽면측의 유로 저항을 증가시켜 열풍(2) 및 미분탄(3)의 흐름을 유로 축 중심으로 집중시키는 저항체(80)가 설치되어 있다. 즉, 블로우 파이프(30) 내벽면에 저항체(80)을 설치함으로써, 블로우 파이프(30)내를 흐르는 열풍(2) 및 미분탄(3)의 흐름은 파이프 내벽면측과 비교하여 유로 저항이 적은 유로 축 중심으로 집중한다.In the present embodiment, for example, as shown in Fig. 1, a pulverized coal 3, which is an auxiliary fuel, is taken in together with the hot wind 2 by being mounted on a tweeter 22 of a blast furnace body 20 for producing pig iron with iron ore, A lance 31 for injecting the pulverized coal 3 into the blow pipe 30 is provided in the slag of the pulverized coal 3 with respect to the blow pipe structure containing the component melted by the heat of combustion of the hot air 2 and / Is provided on the downstream side of the blow pipe 30 to increase the flow path resistance on the side of the wall surface inside the blow pipe 30 to concentrate the flow of the hot air 2 and the fine powder 3 around the flow path axis. That is, by providing the resistor 80 on the wall surface of the blow pipe 30, the flow of the hot air 2 and the fine coal 3 flowing through the blow pipe 30 is reduced, Focus on the axis.

도시한 저항체(80)는 블로우 파이프(30) 내벽면에 돌설된 복수개의 블록체(81)에 의해 구성되어 있다.The illustrated resistor 80 is constituted by a plurality of block bodies 81 protruding from the inner wall surface of the blow pipe 30.

각 블록체(81)는 트위어(22)의 출구 개구보다 유로축 중심 방향으로 돌출되어 설치되어 있다. 또한, 각 블록체(81)는 복수개가 협동함으로써, 예를 들면, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 트위어(22)의 출구 개구(고로 본체(20) 내부)에서 보아 파이프 내벽면의 전체 둘레를 커버하도록 배치되어 있다.Each block body 81 is provided so as to protrude from the outlet opening of the tweeter 22 in the direction of the flow axis center. As shown in Fig. 1 (b), a plurality of block bodies 81 cooperate with each other so that the whole of the inner wall surface of the pipe as viewed from the exit opening (inside the blast furnace main body 20) of the tweeter 22 So as to cover the periphery.

각 블록체(81)는 예를 들면 블로우 파이프(30) 내주에 대해서 대체로 1/4~1/8정도를 커버할만한 둘레 방향폭을 가짐과 아울러 파이프 내벽면으로부터 유로 축 방향으로의 돌출 높이(h)를 가지는 대략 직사각형 단면의 부재이다. 이 경우의 돌출 높이(h)는 트위어(22)의 출구 선단에서의 개구 높이(aperture height)(H)보다 유로 축 중심 방향으로 돌출하는 값, 즉 돌출 높이(h)가 개구 높이(H)보다 큰 값(h>H)으로 설정되어 있다. 그 결과, 고로 본체(20)의 내부에서 보면, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 블록체(81) 선단에 의해 형성되는 유로 단면(도시의 구성예에서는 대략 팔각형)이 트위어(22)의 출구 개구를 통해 보이게 되어 있다.Each block body 81 has a circumferential width enough to cover approximately 1/4 to 1/8 of the inner circumference of the blow pipe 30 and a protrusion height h ) Having a substantially rectangular cross section. The protruding height h in this case is larger than the aperture height H in the tip end of the outlet of the tweeter 22, (H > H). As a result, in the inside of the blast furnace main body 20, a flow path end face (approximately octagonal in the example shown in the drawing) formed by the tip end of the block body 81 as shown in Fig. 1 (b) Through the exit opening.

이러한 블록체(81)는 유로 축 방향 위치를 벗어나서 둘레 방향으로 같은 피치로 4~16개 정도를 설치함으로써 유로 외측(내벽면측)의 유로 저항이 되어 유동을 방해하는 저항체(80)로서 기능한다.Such a block body 81 functions as a resistor 80 which becomes flow resistance on the outer side of the flow path (on the inner wall side) by providing about 4 to 16 of the block bodies 81 at the same pitch in the circumferential direction, .

즉, 블록체(81)는 예를 들면 직사각형 단면으로 한 링 형상 부재의 원주 방향을 복수로 분할(도시의 구성예에서는 8 분할)한 부재가 이용된다. 이 블록체(81)는 동일한 원주 방향으로 간격을 두고 복수개(예를 들면 90도 피치로 4개) 배치한 것이 1 유닛의 저항 요소가 된다. 그리고, 블로우 파이프(30) 내벽면 전체 둘레를 커버하도록, 예를 들어, 원주 방향의 위치를 45도 벗어난 저항 요소가 유로 축 방향으로 간격을 두고 1 또는 복수개 유닛 배치되어 있다.That is, for example, the block body 81 is made of a member in which the circumferential direction of a ring-shaped member formed into a rectangular cross section is divided into a plurality of parts (eight parts in the illustrated example). A plurality of block elements (81) arranged in the same circumferential direction at intervals (for example, four at a pitch of 90 degrees) constitute one resistance element. In order to cover the entire circumference of the wall surface in the blow pipe 30, for example, one or a plurality of resistive elements, which are separated from each other by 45 degrees in the circumferential direction, are arranged at intervals in the flow axis direction.

환언하면, 각 저항 요소의 블록체(81)는 각각을 원주 방향으로 적절히 회전시킴으로써, 유닛 마다의 위치가 원주 방향으로 어긋난 상태가 되므로, 이러한 저항 요소를 유로 축 방향으로 간격을 두고 복수개 유닛 배치하면, 고로 본체(20) 내부에서 보아 파이프 내벽면의 전체 둘레가 커버된 상태가 된다.In other words, since the block bodies 81 of the respective resistance elements are appropriately rotated in the circumferential direction, the positions of the units are deviated in the circumferential direction. Therefore, when a plurality of such resistance elements are arranged at intervals in the flow axis direction So that the entire circumference of the inner wall surface of the pipe is covered when viewed from the inside of the blast furnace body 20. [

상술한 저항체(80)의 블록체(81)는 원주 방향으로 간격을 두고 복수개 배치한 것을 1 유닛으로 하여, 유로 축 방향에서 전체 둘레를 커버하도록 원주 방향의 위치를 벗어나 복수개 유닛을 설치한 배치로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 동일 원주상에서 전체 둘레를 커버하도록 복수개의 블록체(81)를 배치하고, 이것을 1 유닛으로 하여 1 또는 복수열을 유로 축 방향으로 배치할 수도 있다. 즉, 동일 원주상에서 인접하는 블록체(81)를 접촉시켜 틈새가 생기는 일 없이 전체 둘레를 커버하도록 복수개의 블록체(81)를 배치한 유닛으로 하는 것도 가능하다.The block bodies 81 of the resistors 80 described above are formed by arranging a plurality of units apart from each other in the circumferential direction so as to cover the entire circumference in the flow axis direction, For example, a plurality of block bodies 81 may be arranged so as to cover the entire circumference on the same circumference, and one or a plurality of columns may be arranged in the flow axis direction with one unit. In other words, it is also possible to provide a unit in which a plurality of block bodies 81 are arranged so as to cover the entire circumference without causing gaps by bringing adjacent block bodies 81 on the same circumference into contact with each other.

또한, 상술한 저항체(80)는 블로우 파이프(30) 내벽면 전체 둘레에 걸쳐서 돌설된 1 또는 복수개의 링 형상 블록체로 할 수도 있고, 이러한 링 형상 블록체의 돌출 높이(h)에 대해서도 상술한 블록체(81)과 마찬가지로 트위어(22)의 출구 개구보다 유로 축 중심 방향으로 돌출되도록 설정되어 있다.The above-mentioned resistor 80 may be one or a plurality of ring-shaped block bodies protruding over the entire wall surface of the blow pipe 30. The protrusion height h of the ring- Like the body 81, is set so as to protrude from the outlet opening of the tweeter 22 in the direction of the flow axis center.

이러한 블로우 파이프(30)는 미분탄(3)을 블로우 파이프(30) 내부에 투입하는 랜스(31) 하류 측에 파이프 내벽면측 유로 저항을 증가시켜 열풍(2) 및 미분탄(3)의 흐름을 유로 축 중심으로 집중시키는 저항체가 설치되어 있으므로, 고로 본체(20)에 취입하는 미분탄(3)의 흐름을 유로 저항이 작은 유로 중심에 집중시킬 수 있다. 그 결과, 미분탄(3)의 흐름은 트위어(22) 표면이나 블로우 파이프(30) 내벽면으로부터 떨어진 위치를 지나게 되므로, 트위어(22)나 블로우 파이프(30)에 슬래그가 부착되기 어려워진다. 즉, 저항체(80) 후류측에서는 미분탄 농도의 분포가 형성되기 때문에, 유로 중심측을 미분탄 농도가 높은 열풍 흐름으로 하고, 트위어 표면 및 블로우 파이프 내벽면측의 미분탄 농도를 낮게 함으로써, 트위어(22)나 블로우 파이프(30)에 대한 슬래그의 부착을 억제할 수 있다.This blow pipe 30 increases the flow resistance of the inner wall side of the pipe on the downstream side of the lance 31 into which the pulverized coal 3 is injected into the blow pipe 30 and supplies the flow of the hot wind 2 and the pulverized coal 3 The flow of the pulverized coal 3 to be blown into the blast furnace main body 20 can be concentrated on the center of the flow passage having a small flow path resistance. As a result, the flow of the pulverized coal 3 passes a position away from the surface of the tweeter 22 or the wall surface of the blow pipe 30, so that it becomes difficult for the slag to adhere to the twier 22 or the blow pipe 30. In other words, since the distribution of the pulverized coal concentration is formed on the downstream side of the resistor 80, the flow rate of the pulverized coal on the tweeter surface and the wall surface side of the blow pipe is made low, And the attachment of the slag to the blow pipe 30 can be suppressed.

또한, 상술한 실시형태에서 블록체(81) 및 링 형상 블록체 단면 형상을 직사각형 단면으로 했지만, 예를 들면, 도 2 및 도 3에 나타내는 블록체(81A, 81B)와 같이 흐름 방향 상류 측으로 유로 단면적을 서서히 저감시키는 경사면(82, 83)을 구비한 것으로 할 수도 있다.Although the cross-sectional shape of the block body 81 and the ring-shaped block body is set to a rectangular section in the above-described embodiment, the block body 81 and the ring- It is also possible to provide inclined surfaces 82 and 83 for gradually reducing the cross-sectional area.

도 2에 나타내는 제1 변형예의 블록체(81A)는 이등변삼각형의 단면 형상을 가지는 것이고, 경사면(82)에서 블로우 파이프(30)의 유로 단면적이 고로 본체(20)를 향하여 서서히 감소하도록 되어 있어, 유로 단면적의 급격한 감소를 방지한 단면 형상으로 되어 있다.The block body 81A of the first modification shown in Fig. 2 has an isosceles triangular cross-sectional shape and the sectional area of the flow pipe of the blow pipe 30 gradually decreases toward the blast furnace body 20 from the inclined face 82, Sectional shape in which the flow path cross-sectional area is prevented from being drastically reduced.

마찬가지로 도 3에 나타내는 제2 변형예의 블록체(81B)는 쐐기 형상의 단면 형상을 가지는 것이고, 상류측에 경사면(83)이 형성된 대략 직각 삼각형 단면으로 되어 있다. 이러한 쐐기 형상 단면의 블록체(81B)라고 하더라도, 경사면(83)에서 블로우 파이프(30)의 유로 단면적이 고로 본체(20)를 향하여 서서히 감소하므로, 유로 단면적의 급격한 감소를 방지할 수 있다.Similarly, the block member 81B of the second modification shown in Fig. 3 has a wedge-shaped cross-sectional shape and has a substantially right-angled triangular cross section in which an inclined surface 83 is formed on the upstream side. Sectional area of the blow pipe 30 at the inclined plane 83 gradually decreases toward the blast furnace body 20 even if the wedge-shaped block body 81B has a wedge-shaped cross section so that a sharp decrease in the cross-sectional area of the flow path can be prevented.

상술한 경사면(82, 83)은 직선적인 경사로 한정되는 것은 아니고, 凹면이나 凸면과 같은 곡면으로 할 수도 있다.The inclined surfaces 82 and 83 are not limited to linear slopes but may be curved surfaces such as concave surfaces and convex surfaces.

또한, 상술한 실시형태 및 그 변형예에서 각 블록체(81) 및 링 형상 블록체는 유로 축 중심 방향의 돌출량 가변기구(90)을 구비하고 있는 것이 바람직하다.Further, in the above-described embodiment and its modifications, it is preferable that each of the block bodies 81 and the ring-shaped block body has a projection amount varying mechanism 90 in the direction of the flow axis center.

돌출량 가변기구(90)는 블록체(81) 돌출 높이(h)를 가변하는 것으로, 블록체(81)를 원하는 돌출 높이(h)가 되도록 상하 이동시키는 구동 기구이며, 예를 들면 유압이나 공기압을 이용한 실린더나 전동기에 연결된 링크 기구 등을 예시할 수 있고, 제반 조건에 따라 적절히 선택하면 된다.The projecting amount varying mechanism 90 varies the projecting height h of the block body 81 and is a driving mechanism for moving the block body 81 up and down to a desired projecting height h. And a link mechanism connected to a cylinder or an electric motor using an electric motor, and may be appropriately selected according to various conditions.

이와 같이 돌출량 가변기구(90)에 의해 돌출 높이(h)의 조정이 가능해지면, 슬래그의 부착 상황에 따라 돌출량을 용이하게 조정할 수 있다. 즉, 돌출 높이(h)를 초기 설정 상태에서 운전한 후, 메인터넌스시 등에 실제 슬래그 부착 상황을 확인할 수 있으므로, 슬래그 부착량이 예상 이상으로 많은 경우에는 돌출 높이(h)를 증가시켜 미분탄(3)의 흐름을 유로 중앙으로 오도록 조정하고, 반대로 슬래그 부착량이 적은 경우에는 돌출 높이(h)를 저감함으로써 블로우 파이프(30)내의 유로 저항을 저감하여, 슬래그 부착과 유로 저항의 밸런스를 최적화한 운전이 가능해진다.When the projecting height h can be adjusted by the projecting amount varying mechanism 90 as described above, the projecting amount can be easily adjusted according to the attachment state of the slag. That is, since the actual slag attachment state can be confirmed at the time of maintenance or the like after the protrusion height h is operated in the initial setting state, when the slag adhesion amount is more than expected, the protrusion height h is increased, The flow is adjusted to come to the center of the flow path and conversely, when the slag adhesion amount is small, the protrusion height h is reduced to reduce the flow path resistance in the blow pipe 30 and optimize the balance between slag adhesion and flow path resistance .

상술한 바와 같이 본 실시형태의 블로우 파이프 구조를 채용하면, 고로 본체(20)에 취입하는 미분탄(3)의 흐름을 유로 중심로 집중시킬 수 있다. 그 결과, 트위어(22) 표면이나 블로우 파이프(30) 내벽면에 가까운 영역에서는 미분탄 농도의 저하에 의해 슬래그가 부착되기 어려워진다.As described above, when the blow pipe structure of the present embodiment is employed, the flow of the pulverized coal 3 blown into the blast furnace main body 20 can be concentrated at the center of the flow path. As a result, in the region near the surface of the tweeter 22 or the wall surface of the blow pipe 30, the slag is hardly attached due to the decrease in the concentration of the pulverized coal.

따라서, 미분탄(3)에 포함되는 슬래그의 연화점 조정을 행하지 않더라도 블록체(81) 또는 링 형상 블록체와 같은 저항체(80)을 설치한다는 간단한 구조에 의해, 게다가, 특별한 기술이나 기능이 없더라도 슬래그의 부착을 억제한 조업이 가능해진다. 이 때문에, 블로우 파이프(30)에 대해서는 예를 들면 트위어(22)의 마모 수명까지 메인터넌스 기간의 연장이 가능해진다.Therefore, even if the softening point of the slag included in the pulverized coal 3 is not adjusted, a simple structure that the resistor 80 such as the block body 81 or the ring-shaped block body is provided, The operation of suppressing the adhesion can be performed. Therefore, the maintenance period of the blow pipe 30 can be extended to the wear life of the tweeter 22, for example.

상술한 미분탄(3)의 슬래그에 포함되고, 열풍(2)이나 미분탄(3)의 연소열 등에 의해 용융하는 성분, 즉, 저융점의 슬래그 성분은 약 1200℃의 열풍(2)을 사용하는 경우의 회융점이 대체로 1100~1300℃ 정도이다. 이러한 저융점의 슬래그 성분은 미분탄(3)의 원료탄으로 아역청탄이나 갈탄 등의 저품위탄을 이용하여 건조나 건류 등의 개질 처리를 실시한 개질탄에도 포함되어 있지만, 본 실시형태의 블로우 파이프 구조를 채용하면, 원료탄으로서 저품위탄을 개질한 미분탄(3)을 보조 연료로 사용 가능해진다.The component contained in the slag of the above-described fine coal 3 and melted by the heat of combustion of the hot wind 2 and the fine coal 3 or the like, that is, the slag component having a low melting point, The melting point is approximately 1100 ~ 1300 ℃. Such a low melting point slag component is also included in the modified carbon obtained by modifying the drying or the like using low carbon such as bituminous coal or lignite as the raw coal for pulverized coal 3, but employs the blow pipe structure of the present embodiment , It becomes possible to use the fine coal (3) modified with low-grade carbon as the auxiliary fuel as the auxiliary fuel.

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 적절히 변경할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed within the scope not departing from the gist of the present invention.

1 원료
2 열풍
3 미분탄(개질탄)
4 반송 가스
5 선철(용선)
10 원료 정량 공급 장치
20 고로 본체
21 노정 호퍼
22 트위어
30 블로우 파이프
31 인젝션 랜스(랜스)
40 열풍 송급 장치
50 미분탄 제조장치
60 사이클론 세퍼레이터
70 저장탱크
80 저항체
81, 81A, 81B 블록체
82, 83 경사면
90 돌출량 가변기구1 raw material
2 hot winds
3 Pulverized coal (reformed coal)
4 Carrier gas
5 Pig iron (chartered)
10 Raw material dosing device
20 Blast furnace body
21 open hopper
22 Twi
30 blow pipe
31 Injection Lance (Lance)
40 hot air feeder
50 Pulverized coal production equipment
60 Cyclone Separator
70 Storage tank
80 resistor
81, 81A and 81B block bodies
82, 83 slope
90 projecting amount variable mechanism

Claims

A blow pipe installed in the twister of the blast furnace body for producing pig iron from iron ore and blowing the fine coal as auxiliary fuel together with the hot wind and containing a component which is melted in the slag of the fine coal by the hot wind and / As a structure,
The flow resistance of the inner wall surface of the pipe is increased on the downstream side of the injection lance into which the pulverized coal is injected into the blow pipe and on the upstream side of the tweeter that narrows the flow path of the blow pipe, The blow pipe structure is equipped with a resistor to concentrate the heat.

2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistor is a plurality of block bodies protruding from the inner wall surface,
Wherein the block body protrudes in the direction of a central axis of the flow passage axis more than the outlet opening of the tweiler, and a plurality of the block bodies cooperate to cover the entire circumference of the inner wall surface of the pipe as viewed from the outlet opening.

2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistor is one or a plurality of ring-shaped block bodies protruding over the entire circumference of the inner wall surface,
Wherein the ring-shaped block body protrudes toward the center of the flow path axis more than the outlet opening of the tweeter.

3. The blow pipe structure according to claim 2, wherein the block body has an inclined surface for gradually reducing the cross-sectional area of the flow path to the upstream side in the flow direction.

4. The blow pipe structure according to claim 3, wherein the ring-shaped block body has an inclined surface that gradually reduces the cross-sectional area of the flow passage toward the upstream side in the flow direction.

The blow pipe structure according to claim 2, wherein the block body is provided with a mechanism for varying the amount of protrusion in the direction of the flow axis center.

4. The blow pipe structure according to claim 3, wherein the ring-shaped block body is provided with a mechanism for varying the amount of protrusion in the direction of the flow axis center.