KR101975328B1 - 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 - Google Patents
용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101975328B1 KR101975328B1 KR1020170152239A KR20170152239A KR101975328B1 KR 101975328 B1 KR101975328 B1 KR 101975328B1 KR 1020170152239 A KR1020170152239 A KR 1020170152239A KR 20170152239 A KR20170152239 A KR 20170152239A KR 101975328 B1 KR101975328 B1 KR 101975328B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- refractory
- cooling
- furnace
- plate
- contacting
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 126
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/04—Blast furnaces with special refractories
- C21B7/06—Linings for furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/10—Cooling; Devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B1/24—Cooling arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
본 발명은 냉각반이 설치되는 냉각홀을 구비한 용광로의 벽체에 설치되는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로에 관한 것으로서, 냉각반의 둘레에 접촉하는 외곽 내화부와, 냉각반의 선단 둘레에 상하방향으로 이격되는 제1 내곽 내화부와, 냉각반의 선단에 접촉하는 제2 내곽 내화부와, 외곽 내화부와 제1 내곽 내화부 사이에 설치되어 내화물을 보호하는 보호부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 외곽 내화부와 내곽 내화부 사이에 보호부를 삽입하여 설치함으로써, 내화물의 축방향과 반경방향 팽창을 허용하여 내곽 내화부의 실리콘카바이드 내화물의 취성 파괴를 방지하여 용광로의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용광로의 벽체에 설치된 내화물을 보호하기 위해 내화물 둘레에 설치되는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로에 관한 것이다.
용광로는 철광석을 환원시켜 선철을 생산하는 설비로서, 용광로 내부에 철광석과 코크스, 그리고 부원료를 적층하고 용광로 하부 원주방향으로 설치된 송풍구를 통해 고온 열풍을 공급하여 코크스를 산화시키고, 여기서 생성된 CO 가스로 철광석을 환원시켜 용융상태의 선철을 생산하는 설비이다.
용광로의 송풍구 하부에는 최대 1,500℃의 용융된 선철이 존재하며 송풍구 상부에는 최대 1,100℃의 고온 환원가스가 상승하고, 최상부에서는 철광석과 코크스가 지속적으로 투입되어 송풍구 상부까지 순차적으로 하강하게 된다.
이로 인해 용광로 내부의 내화물은 고온가스에 의해 화학적 마모에 노출되고 장입물의 하강에 따른 기계적 마모 현상이 발생하게 된다. 이러한 노벽 연와의 마모 방지와 철피의 적열 현상을 방지하기 위해 용광로 외벽에 적절한 냉각 장치가 설치된다.
냉각반은 위와 같은 내화물 마모와 철피 적열 현상을 방지하기 위한 냉각장치 중의 하나로서, 외부 철피에서부터 내화물 사이에 삽입되어 냉각반 내부 냉각유로에 냉각수를 흘려 노 내의 고온의 열을 외부로 방산시켜주는 역할을 하게 된다.
냉각반은 이와 같은 용광로의 철피의 적열 및 연와 마모를 방지하기 위한 장치로서, 펌프에 의해 공급된 냉각수가 높이방향으로 복수개의 냉각반을 순차적으로 통과한 후 수조로 배출되도록 구성되어 있다. 특히, 연와 사이에 냉각반이 삽입되어 냉각수에 의해 노내의 고온의 열을 외부로 방산시켜줌으로써 노벽 연와의 마모를 방지하는 역할을 하게 된다.
이러한 종래의 냉각반은 조업 연수가 증가됨에 따라 고로 내에서 장입물과의 기계적인 마찰 또는 화학반응에 의해 노벽연와가 마모됨으로써 노내로 돌출되는 현상이 발생하게 된다.
이렇게 냉각반이 돌출되면 냉각반 선단부의 마모가 발생하여 냉각반에 걸리는 열부하는 더욱 가중되며, 이로 인해 냉각반 내로 순환되는 냉각수의 온도가 상승하여 증기화하게 된다.
이러한 냉각수의 증기화가 수분간 지속되면, 증기가 열전달을 방해하는 단열 재의 역할을 하게 되므로, 냉각수에 의한 효과적인 열전달이 이루어지지 않게 되며, 결국에는 냉각반이 파손되게 된다.
이와 같이 냉각반이 파손되면 길이가 짧은 냉각반으로 교체해 주지만, 냉각반의 길이가 짧아지면 그만큼 노체의 열부하에 대한 냉각효율이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.
특히, 냉각반 둘레의 내화물은 고온의 가스로 가득 차 있는 노 내부의 특성과 장입물과의 마찰 등으로 인하여 시간이 경과할수록 고로의 벽체는 취약해질 수 있으며, 심한 경우에는 철피 적혈 현상이 일어나 고로의 철피가 갈라지는 위험성이 초래될 수 있어 고로 조업에 지장을 초래하는 경우가 발생하게 된다.
위와 같이 냉각장치로 냉각반을 채용하는 종래의 용광로는 벽체의 철피를 보호하기 위해 설치되는 외곽 내화물과 내부 광석의 하강에 의한 기계적 마모와 고온가스에 의한 화학적 마모를 견디는 내곽 내화물로 구성이 된다.
특히, 내곽 내화물은 장기간 운전시 탈락의 위험성을 제거하고 구조적 안전성을 확보하기 위해 매 냉각반 사이에 추가로 삽입하여 설치하게 되나, 고온의 용광로에서 내화물이 내 마모성 내화물의 고온 취성파괴되어 냉각반이나 외벽에도 손상을 초래하는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 용광로는 조업 연수가 증가됨에 따라 상부에서 하강하는 장입물에 의한 기계적 마찰과 고온 가스에 의한 화학반응으로 인해 내곽 내화물이 마모되어 냉각반이 용광로 내부로 노출되는 현상이 발생하게 된다.
냉각반이 용광로 내부로 노출되면 내부 고온가스와 직접 열전달을 하여 냉각수가 증기화되고, 이러한 증기는 냉각수의 열전달을 방해하는 역할을 하여 냉각 효율을 떨어뜨리고, 심한 경우는 철피 적열 현상으로 이어져 조업에 지장을 초래하는 경우가 발생한다.
또한, 종래의 내화물의 재질은 외곽의 실리콘카바이드(SiC) 내화물과 내곽의 저알루마나 내화물을 구성하거나, 외곽의 고알루미나 내화물과 내곽의 저알루미나 내화물로 구성하였으나, 이러한 내화물은 내화물의 열전달율이 낮아 냉각효과가 떨어지며 내곽의 저알루미나 내화물은 조기 탈락되어 용광로의 수명이 단축되는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 내화물의 축방향과 반경방향 팽창을 허용하여 내곽 내화부의 실리콘카바이드 내화물의 취성 파괴를 방지하여 용광로의 수명을 연장할 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내곽 내화부와 외곽 내화부 사이의 접촉부위에 구조적인 안전성을 부여하는 동시에 이들 사이에서 내화물의 변형공간을 제공하여 열해를 완화할 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내화물의 가열시 보호부의 일부를 용융시켜 침투하는 공간을 형성할 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 냉각반과 내화부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 냉각을 위한 열전달율을 향상시킬 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내화부의 지지력을 향상시켜 전체 내화물의 수명을 연장하고 용광로의 내구성을 향상시킬 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 그라파이트 내화물의 전면에 실리콘카바이드 내화물을 축조하여 내화물의 수명을 연장시도록 보호층을 형성할 수 있는 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉각반이 설치되는 냉각홀을 구비한 용광로의 벽체에 설치되는 용광로의 내화물 보호장치로서, 용광로의 냉각홀의 둘레에 설치되어, 냉각반의 둘레에 접촉하는 외곽 내화부(30); 용광로의 냉각홀의 선단 둘레에 설치되어, 냉각반의 선단 둘레에 상하방향으로 이격되는 제1 내곽 내화부(40); 용광로의 냉각홀의 선단에 설치되어 냉각반의 선단에 접촉하는 제2 내곽 내화부(50); 및 상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이에 설치되어 내화물을 보호하는 보호부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 보호부(60)는, 상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수평으로 설치되는 수평플레이트; 및 상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수직으로 설치되는 수직플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 수평플레이트와 상기 수직플레이트는, 서로 절곡되어 연장형성되며 복수개의 타공이 천공되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 외곽 내화부(30)는, 상기 냉각홀의 하방에 설치되어, 상기 냉각반의 하면에 접촉하는 하면부재; 상기 냉각홀의 양쪽 측방에 설치되어, 상기 냉각반의 양쪽 측면에 접촉하는 측면부재; 상기 냉각홀의 상방에 설치되어, 상기 냉각반의 상면에 접촉하는 상면부재; 및 서로 인접하게 배치된 일방 냉각홀의 하면부재와 타방 냉각홀의 상면부재 사이에 지지하도록 설치되는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 하면부재, 상기 측면부재 및 상기 상면부재는, 냉각홀에 삽입되는 냉각반의 폭길이와 동등한 폭길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 내곽 내화부(50)는, 상기 냉각홀의 전방에 설치되어, 상기 냉각반의 전면에 접촉하는 제1 내화부재; 상기 제1 내화부재의 하부에 설치되어, 상기 외곽 내화부(30)의 내부면에 접촉하는 제2 내화부재; 및 상기 제2 내화부재의 하부에 설치되어, 상기 제1 내곽 내화부(40)의 내부면에 접촉하는 제3 내화부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 외곽 내화부(30)는 그라파이트(graphite) 소재로 이루어져 있고, 상기 제1 내곽 내화부(40) 및 상기 제2 내곽 내화부(50)는 실리콘카바이드(silicon carbide) 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 용광로는 상기 기재된 용광로의 내화물 보호장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 외곽 내화부와 내곽 내화부 사이에 보호부를 삽입하여 설치함으로써, 내화물의 축방향과 반경방향 팽창을 허용하여 내곽 내화부의 실리콘카바이드 내화물의 취성 파괴를 방지하여 용광로의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 보호부로서 수평플레이트와 수직플레이트를 구비함으로써, 내곽 내화부와 외곽 내화부 사이의 접촉부위에 구조적인 안전성을 부여하는 동시에 이들 사이에서 내화물의 변형공간을 제공하여 열해를 완화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 수평플레이트와 수직플레이트가 서로 절곡되어 연장형성되며 복수개의 타공이 천공됨으로써, 내화물의 가열시 보호부의 일부를 용융시켜 침투하는 공간을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부로 냉각반의 전후좌우 및 중간지지 부위에 내화부재를 분리 설치함으로써, 냉각반과 내화부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 냉각을 위한 열전달율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부로 복수개의 내화부재를 상하로 분리설치함으로써, 내화부의 지지력을 향상시켜 전체 내화물의 수명을 연장하고 용광로의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부를 그라파이트(graphite) 소재로 구성하고 내곽 내화부를 실리콘카바이드(silicon carbide) 소재로 구성함으로써, 그라파이트 내화물의 전면에 실리콘카바이드 내화물을 축조하여 내화물의 수명을 연장시도록 보호층을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치를 구비한 용광로를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치를 구비한 용광로를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치의 보호부를 나타내는 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 용광로의 내화물 보호장치는, 외곽 내화부(30), 제1 내곽 내화부(40), 제2 내곽 내화부(50) 및 보호부(60)를 포함하여 이루어져, 냉각반(70)이 설치되는 냉각홀을 구비한 용광로(100)의 벽체(110)에 설치되는 용광로의 내화물 보호장치이다.
외곽 내화부(30)는, 용광로(100)의 냉각홀의 둘레에 설치되어 냉각반(70)의 둘레에 접촉하는 내화재로서, 용광로(100)의 냉각반(70)의 외곽둘레를 따라 적층되어 설치되는 높은 열전달계수의 내화물로 구성되며, 하면부재(31), 측면부재(32), 상면부재(33) 및 지지부재(34)를 포함하여 이루어진다.
하면부재(31)는, 냉각홀의 하방에 설치되며 냉각반(70)의 하면에 밀착하도록 접촉되어, 냉각반(70)의 하방에 대한 열전달율을 향상시키게 되므로 냉각반(70)의 하면에 의한 냉각효과를 상승시키게 된다.
측면부재(32)는, 냉각홀의 양쪽 측방에 설치되며 냉각반(70)의 양쪽 측면에 밀착하도록 접촉되어, 냉각반(70)의 양쪽 측방에 대한 열전달율을 향상시키게 되므로 냉각반(70)의 양쪽 측면에 의한 냉각효과를 상승시키게 된다.
상면부재(33)는, 냉각홀의 상방에 설치되며 냉각반(70)의 상면에 밀착하도록 접촉되어, 냉각반(70)의 상방에 대한 열전달율을 향상시키게 되므로 냉각반(70)의 상면에 의한 냉각효과를 상승시키게 된다.
지지부재(34)는, 서로 인접하게 배치된 일방 냉각홀의 하면부재(31)와 타방 냉각홀의 상면부재(33) 사이에 지지하도록 설치되어, 하면부재(31)와 상면부재(33) 사이의 열전달율을 향상시키게 된다.
이러한 하면부재(31), 측면부재(32) 및 상면부재(33)는, 냉각홀에 삽입되는 냉각반(70)의 삽입깊이와 동일한 길이로 형성되어, 냉각반(70)의 전후면 및 좌우 양쪽 측면의 전체면에 밀착하도록 접촉하게 되는 것이 바람직하다.
특히, 외곽 내화부(30)의 하면부재(31), 측면부재(32), 상면부재(33) 및 지지부재(34)는, 냉각반(70)의 열전달율을 향상시켜 냉각반(70)에 의한 냉각효과를 상승시키도록 그라파이트(graphite) 소재로 이루어져 있는 것이 더욱 바람직하다.
제1 내곽 내화부(40)는, 용광로(100)의 냉각홀의 선단 둘레에 설치되어 냉각반(70)의 선단 둘레에 상하방향으로 이격 설치되는 내화부재로서, 용광로 내측의 연료와 원료의 하강에 따른 내화물 표면마모에 강한 내 마모성 내화물로 구성되며, 하면부재(31)과 상면부재(33) 사이에 설치되며, 상층의 외곽 내화부(30)의 하부와 하층의 외곽 내화부(30)의 상부 사이에 접촉되도록 상하층의 외곽 내화부(30) 사이에 삽입되어 있다.
이러한 제1 내곽 내화부(40)는, 용광로 내부의 연료 및 원료에 의한 기계적인 마모를 줄이기 위하여 내마모성이 우수한 실리콘카바이드(SiC : silicon carbide) 소재의 내화물로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
특히, 제1 내곽 내화부(40)는 내화물 수명증대를 위해 냉각반(70)의 선단에만 실리콘카바이드(SiC)를 적용하는 것이 아니라 냉각반(70) 또는 외곽 내화부(30)의 길이를 외곽 내화부(30)의 그라파이트의 길이 보다 100 내지 300㎜ 정도로 증대시켜 외곽 내화부(30)의 내부에 삽입하므로, 외곽 내화부(30)와 제1 내곽 내화부(40)의 전체 내화물의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
또한, 이때 외곽 내화부(30)의 그라파이트 전면에도 수명연장을 위해 제1 내곽 내화부(40)의 실리콘카바이드(SiC) 내화물을 축조하여 설치하거나 전체적으로 외곽 내화부(30)의 그라파이트 전면에 실리콘카바이드(SiC)의 보호층을 형성하는 것도 가능함은 물론이다.
제2 내곽 내화부(50)는, 용광로(100)의 냉각홀의 선단에 설치되어 냉각반(70)의 선단에 접촉하는 내화부재로서, 용광로 내측의 연료와 원료의 하강에 따른 내화물 표면마모에 강한 내 마모성 내화물로 구성되며, 제1 내화부재(51), 제2 내화부재(52) 및 제3 내화부재(53)로 이루어져 있다.
제1 내화부재(51)는, 용광로(100)의 냉각홀의 전방에 설치되어 냉각반(70)의 전면에 접촉하는 내화부재로서, 냉각반(70)의 선단과 상면부재(33)의 선단에 밀착하도록 접촉하게 되어 냉각반(70)의 선단과 상면부재(33)의 선단에 대한 열전달율을 향상시키게 된다.
제2 내화부재(52)는, 제1 내화부재(51)의 하부에 설치되어 외곽 내화부(30)의 내부면에 접촉하는 내화부재로서, 외곽 내화부(30)의 하면부재(31)의 선단에 밀착하도록 접촉하게 되어 하면부재(31)의 선단에 대한 열전달율을 향상시키게 된다.
제3 내화부재(53)는, 제2 내화부재(52)의 하부에 설치되어 제1 내곽 내화부(40)의 내부면에 접촉하는 내화부재로서, 제1 내곽 내화부(40)의 선단에 밀착하도록 접촉하게 되어 제1 내곽 내화부(40)의 선단에 대한 열전달율을 향상시키게 된다.
이러한 제2 내곽 내화부(50)는, 용광로 내부의 연료 및 원료에 의한 기계적인 마모를 줄이기 위하여 내마모성이 우수한 실리콘카바이드(SiC : silicon carbide) 소재의 내화물로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
특히, 상하층의 냉각반(70) 사이에 삽입되는 제3 내화부재(53)의 실리콘카바이드(SiC)는, 상부의 제1 내화부재(51)와 제2 내화부재(52)의 실리콘카바이드(SiC)를 지지하는 역할도 하므로, 제1 내화부재(51)와 제2 내화부재(52)가 무너지는 현상을 방지하여 외곽 내화부(30) 및 제1 내곽 내화부(40)의 전체적인 수명을 연장하도록 하는 기능을 한다. 즉, 제3 내화부재(53)는 앵커(Anchor)부재의 역할을 하므로, 상하부의 외곽 내화부(30) 및 제1 내곽 내화부(40)의 안정성을 도모하게 된다.
보호부(60)는, 외곽 내화부(30)와 제1 내곽 내화부(40) 사이에 설치되어 내화물을 보호하는 보호부재로서, 내 마모성 내화물의 고온 취성 파괴를 방지하도록 녹는점이 900℃ 이하인 금속황동판 또는 알루미늄판 등과 같은 금속판으로 구성되며, 도 4에 나타낸 바와 같이 수평플레이트(61)와 수직플레이트(62)로 이루어져 있다.
수평플레이트(61)는, 외곽 내화부(30)와 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수평으로 설치되는 보호플레이트로서, 외곽 내화부(30)의 상면부재(33)와 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수평으로 설치되는 황동판으로 이루어지며 복수개의 타공(61a)이 천공되어 있다.
수직플레이트(62)는, 외곽 내화부(30)와 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수직으로 설치되는 보호플레이트로서, 외곽 내화부(30)의 지지부재(34)와 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수직으로 설치되는 황동판으로 이루어지며 복수개의 타공(62a)이 천공되어 있다. 이러한 수직플레이트(62)는, 수평플레이트(61)의 일단에 수직으로 절곡되되 연장형성되어 있다.
이러한 수평플레이트(61)의 타공(61a)과 수직플레이트(62)의 타공(62a)은, 타공 중심선이 수평플레이트(61) 및 수직플레이트(62)의 같은 위치에 배치되도록 천공되어 있다.
특히, 이러한 경우에 제2 내곽 내화부(50)가 조업연수가 지남에 따라 화학적 마모와 기계적 마모에 의해서 두께가 감소하게 되며, 외곽면에 다수의 냉각반으로 냉각을 하지만 용광로 내면의 최대 1,100℃의 고온 환원가스에 의해 내면은 고온의 상태를 유지하게 되며 고온의 가스와 더불어 내면의 높은 압력과 장입물의 하강으로 내곽 내화물은 지속적인 기계적인 충격을 받아 손상되게 된다.
따라서, 이와 같이 손상된 제1 내곽 내화부(40)의 내화물이 900℃ 이상으로 상승하게 되면, 황동판의 일부가 액상으로 용융되어 타공의 내부공간으로 용융 황동이 침투하도록 유도하여 제1 내곽 내화부(40)의 내화물의 팽창 공간을 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 기재된 용광로의 내화물 보호장치를 구비한 용광로로서, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 철피부(10), 래머부(20), 외곽 내화부(30), 제1 내곽 내화부(40), 제2 내곽 내화부(50), 보호부(60) 및 냉각반(70)을 포함하여 이루어진다.
철피부(10)는, 외곽 내화부(30)의 외부둘레에 설치되어 용광로(100)의 외벽을 구성하게 되며, 용광로(100)를 냉각하기 위해 냉각반(70)을 삽입하도록 복수개의 냉각홀이 천공형성되어 있다.
래밍부(20)는, 철피부(10)와 외곽 내화부(30) 사이에 형성된 공간부위와, 냉각반(70)과 외곽 내화부(30) 사이에 형성된 공간부위와, 냉각반(70)과 제1 내곽 내화부(40) 사이에 형성된 공간부위에 충진되는 충진재이다.
이러한 래밍부(20)는, 재질적인 측면에서 낮은 열전달율에 의한 냉각성능의 저하를 방지하고 접촉면에서의 열팽창을 흡수하기 위해 카본재로 이루어지는 것이 바람직하다.
외곽 내화부(30), 제1 내곽 내화부(40), 제2 내곽 내화부(50) 및 보호부(60)는 상기 기재된 용광로의 내화재 보호장치의 구성이므로, 구체적인 설명을 생략한다.
냉각반(70)은, 고온의 용광로(100)를 둘러싸고 있는 철피부(10)를 보호하기 위해 냉각수를 순환하여 냉각시키는 냉각수단으로서, 용광로의 운전중에 문제점이 발생시 교체가 용이하도록 높이 및 폭을 용광로 내부로 점점 좁아지는 테이퍼형상으로 구성한다.
또한, 냉각반의 상하, 좌우 폭은 용광로(100)의 부위별 내부 온도에 따라 결정되며, 냉각반(70)의 형상은 좌우 및 전면이 구형(Round)로 구성되어 인접 내화물과는 공간을 래밍부(20)에 의해 충진되며, 냉각반(70)의 상면 및 하면을 정밀가공하여 냉각효과를 증대시키는 것이 더욱 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 외곽 내화부와 내곽 내화부 사이에 보호부를 삽입하여 설치함으로써, 내화물의 축방향과 반경방향 팽창을 허용하여 내곽 내화부의 실리콘카바이드 내화물의 취성 파괴를 방지하여 용광로의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 보호부로서 수평플레이트와 수직플레이트를 구비함으로써, 내곽 내화부와 외곽 내화부 사이의 접촉부위에 구조적인 안전성을 부여하는 동시에 이들 사이에서 내화물의 변형공간을 제공하여 열해를 완화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 수평플레이트와 수직플레이트가 서로 절곡되어 연장형성되며 복수개의 타공이 천공됨으로써, 내화물의 가열시 보호부의 일부를 용융시켜 침투하는 공간을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부로 냉각반의 전후좌우 및 중간지지 부위에 내화부재를 분리 설치함으로써, 냉각반과 내화부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 냉각을 위한 열전달율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부로 복수개의 내화부재를 상하로 분리설치함으로써, 내화부의 지지력을 향상시켜 전체 내화물의 수명을 연장하고 용광로의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 외곽 내화부를 그라파이트(graphite) 소재로 구성하고 내곽 내화부를 실리콘카바이드(silicon carbide) 소재로 구성함으로써, 그라파이트 내화물의 전면에 실리콘카바이드 내화물을 축조하여 내화물의 수명을 연장시도록 보호층을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 철피부 20: 래밍부
30: 외곽 내화부 40: 제1 내곽 내화부
50: 제2 내곽 내화부 60: 보호부
70: 냉각반
30: 외곽 내화부 40: 제1 내곽 내화부
50: 제2 내곽 내화부 60: 보호부
70: 냉각반
Claims (8)
- 냉각반이 설치되는 냉각홀을 구비한 용광로의 벽체에 설치되는 용광로의 내화물 보호장치로서,
용광로의 냉각홀의 둘레에 설치되어, 냉각반의 둘레에 접촉하는 외곽 내화부(30);
용광로의 냉각홀의 선단 둘레에 설치되어, 냉각반의 선단 둘레에 상하방향으로 이격되는 제1 내곽 내화부(40);
용광로의 냉각홀의 선단에 설치되어 냉각반의 선단에 접촉하는 제2 내곽 내화부(50); 및
상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이에 설치되어 내화물을 보호하는 보호부(60);를 포함하고,
상기 보호부(60)는,
상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수평으로 설치되는 수평플레이트; 및
상기 외곽 내화부(30)와 상기 제1 내곽 내화부(40) 사이의 접촉부위에 수직으로 설치되는 수직플레이트;를 포함하고,
상기 수평플레이트와 상기 수직플레이트는, 내 마모성 내화물의 고온 취성 파괴를 방지하도록 녹는점이 900℃ 이하인 금속황동판 또는 알루미늄판의 금속판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 수평플레이트와 상기 수직플레이트는, 서로 절곡되어 연장형성되며 복수개의 타공이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 외곽 내화부(30)는,
상기 냉각홀의 하방에 설치되어, 상기 냉각반의 하면에 접촉하는 하면부재;
상기 냉각홀의 양쪽 측방에 설치되어, 상기 냉각반의 양쪽 측면에 접촉하는 측면부재;
상기 냉각홀의 상방에 설치되어, 상기 냉각반의 상면에 접촉하는 상면부재; 및
서로 인접하게 배치된 일방 냉각홀의 하면부재와 타방 냉각홀의 상면부재 사이에 지지하도록 설치되는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 하면부재, 상기 측면부재 및 상기 상면부재는, 냉각홀에 삽입되는 냉각반의 폭길이와 동등한 폭길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 내곽 내화부(50)는,
상기 냉각홀의 전방에 설치되어, 상기 냉각반의 전면에 접촉하는 제1 내화부재;
상기 제1 내화부재의 하부에 설치되어, 상기 외곽 내화부(30)의 내부면에 접촉하는 제2 내화부재; 및
상기 제2 내화부재의 하부에 설치되어, 상기 제1 내곽 내화부(40)의 내부면에 접촉하는 제3 내화부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 외곽 내화부(30)는 그라파이트(graphite) 소재로 이루어져 있고, 상기 제1 내곽 내화부(40) 및 상기 제2 내곽 내화부(50)는 실리콘카바이드(silicon carbide) 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 용광로의 내화물 보호장치. - 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 용광로의 내화물 보호장치를 구비한 것을 특징으로 하는 용광로.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170152239A KR101975328B1 (ko) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170152239A KR101975328B1 (ko) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101975328B1 true KR101975328B1 (ko) | 2019-05-07 |
Family
ID=66656266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170152239A KR101975328B1 (ko) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101975328B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102222791B1 (ko) * | 2020-12-03 | 2021-03-04 | 주식회사 케이.디.엠.텍 | 벽체 |
| KR20210057959A (ko) * | 2019-11-13 | 2021-05-24 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 보호장치 및 이를 포함하는 용융로 |
| KR102369747B1 (ko) | 2020-12-21 | 2022-03-03 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 구조체 및 이를 구비하는 용융로 |
| KR102372663B1 (ko) | 2020-12-21 | 2022-03-10 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 구조체 및 이를 구비하는 용융로 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH081310A (ja) * | 1994-06-09 | 1996-01-09 | Akechi Ceramics Kk | 溶融金属用樋の製造方法 |
| KR20000043671A (ko) | 1998-12-29 | 2000-07-15 | 신현준 | 전로용 내장 내화물 보호용 코팅재 |
| JP2003129118A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-08 | Nippon Steel Corp | 高炉の炉体冷却用ステーブ |
| KR100428836B1 (ko) | 2000-12-27 | 2004-04-29 | 주식회사 포스코 | 고로 냉각반 보호방법 |
| KR101435079B1 (ko) | 2013-10-07 | 2014-08-27 | 주식회사 포스코건설 | 용광로의 냉각반용 보호장치 및 이를 구비한 용광로 |
-
2017
- 2017-11-15 KR KR1020170152239A patent/KR101975328B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH081310A (ja) * | 1994-06-09 | 1996-01-09 | Akechi Ceramics Kk | 溶融金属用樋の製造方法 |
| KR20000043671A (ko) | 1998-12-29 | 2000-07-15 | 신현준 | 전로용 내장 내화물 보호용 코팅재 |
| KR100428836B1 (ko) | 2000-12-27 | 2004-04-29 | 주식회사 포스코 | 고로 냉각반 보호방법 |
| JP2003129118A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-08 | Nippon Steel Corp | 高炉の炉体冷却用ステーブ |
| KR101435079B1 (ko) | 2013-10-07 | 2014-08-27 | 주식회사 포스코건설 | 용광로의 냉각반용 보호장치 및 이를 구비한 용광로 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210057959A (ko) * | 2019-11-13 | 2021-05-24 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 보호장치 및 이를 포함하는 용융로 |
| KR102273074B1 (ko) * | 2019-11-13 | 2021-07-06 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 보호장치 및 이를 포함하는 용융로 |
| KR102222791B1 (ko) * | 2020-12-03 | 2021-03-04 | 주식회사 케이.디.엠.텍 | 벽체 |
| KR102369747B1 (ko) | 2020-12-21 | 2022-03-03 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 구조체 및 이를 구비하는 용융로 |
| KR102372663B1 (ko) | 2020-12-21 | 2022-03-10 | 주식회사 포스코건설 | 용융로 내화물 구조체 및 이를 구비하는 용융로 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101975328B1 (ko) | 용광로의 내화물 보호장치 및 이를 구비한 용광로 | |
| US3849587A (en) | Cooling devices for protecting refractory linings of furnaces | |
| KR100367467B1 (ko) | 아크로의 노벽 및 노덮개용 수냉패널 | |
| JP4762172B2 (ja) | 自溶炉の炉体水冷構造 | |
| EA006697B1 (ru) | Охлаждающий элемент | |
| KR101435079B1 (ko) | 용광로의 냉각반용 보호장치 및 이를 구비한 용광로 | |
| JPH11223464A (ja) | 電気炉 | |
| CA2581979C (en) | Metallurgical furnace | |
| KR101206559B1 (ko) | 용해로의 송풍구 장치 | |
| US3378242A (en) | Hearth dam | |
| US11384985B2 (en) | Furnace stave | |
| JP2016114317A (ja) | 製鋼スラグの溶融処理用の電気炉 | |
| RU2617071C2 (ru) | Способ охлаждения корпуса плавильного агрегата и плавильный агрегат для его осуществления | |
| JP2014173164A (ja) | ステーブクーラーおよびこのステーブクーラーを備えた高炉 | |
| RU2263150C1 (ru) | Доменная печь | |
| RU2235134C1 (ru) | Плитовый холодильник для металлургических печей | |
| JP7192360B2 (ja) | 転炉 | |
| US1703517A (en) | Blast furnace | |
| JPH1047861A (ja) | 電気炉 | |
| JP7269464B2 (ja) | 転炉 | |
| KR100851188B1 (ko) | 고로 스테이브 수명 연장방법 | |
| JP3738578B2 (ja) | ステーブ | |
| SU722493A3 (ru) | Лещадь доменной печи | |
| JPH05271730A (ja) | 熱応力緩和型傾斜機能材料を備えたステーブクーラ | |
| RU2299388C1 (ru) | Плитовый холодильник для металлургических печей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |