KR102156855B1

KR102156855B1 - 풍구의 슬래그 역류 방지 장치

Info

Publication number: KR102156855B1
Application number: KR1020180130125A
Authority: KR
Inventors: 김영배; 김준호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-09-16
Also published as: KR20200048250A

Abstract

풍구의 슬래그 역류 방지 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치는, 고로의 내부로 열풍을 취입하기 위한 송풍지관, 송풍지관 내에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관, 및 송풍지관 내에 기체를 공급하기 위한 기체 공급관을 포함한다.

Description

풍구의 슬래그 역류 방지 장치{DEVICE FOR PREVENTING SLAG REVERSE FLOW OF TUYERE}

본 발명은 풍구의 슬래그 역류 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용광로 조업에 있어서 철광석을 환원시키는데 필요한 고온의 열풍을 설정 압력 이상으로 고로 내부로 불어 넣기 위하여 블로우 파이프(blow pipe) 등과 같은 송풍지관이 구비되어 있다.

한편, 고로 내 가스층 불안, 코크스 수급 불균형, 및 원료 수분함유량 등 여러 가지 상황에 따른 노황 부조화시에 열 부하 급상승으로 인하여 노체 철피 부위의 찢어짐 및 크랙 손상 현상이 발생되고 있어 노체 철피 수리작업을 위하여 임시 휴풍을 하고 있다.

또한, 갑작스런 풍구, 냉각반 파손 발생이나 기타 설비 문제로 인한 비상 휴풍 작업도 항상 배제하지 않고 있다.

그러나, 노황 불안정으로 갑작스런 고로 휴풍 작업시에 노내 용선 및 슬래그 유동성 불안 염기도 상승, 노내 장입 상태 불균형으로 휴풍 작업 중 슬래그가 풍구지점 및 최악의 상황시는 송풍지관(복수개의 블로우 파이프)까지 노내 용융물이 역류될 수 있다.

이와 같이, 슬래그가 블로우 파이프까지 역류되면, 재송풍 시간이 풍구 교체되는 평균 수시간 정도에서 수십 시간 이상 지연되는 경우가 발생되며, 이로 인하여 슬래그 제거 작업 시 많은 인원이 동원이 되어야 한다.

또한, 노내 용융물이 원활하게 배출이 되지 않아서 노열이 빠지면서 노황 복구 시 장시간이 소요되며 이로 인해 그 만큼 생산량 감소되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 풍구를 거쳐 송풍지관 내부로 역류하는 슬래그를 수재 상태로 만든 후 외부로 배출할 수 있도록 하여 슬래그 역류하는 현상을 방지할 수 있는 풍구의 슬래그 역류 방지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치는, 고로의 풍구에 설치되어 고로의 내부로 열풍을 취입하기 위한 송풍지관을 포함할 수 있다.

또한, 슬래그 역류 방지 장치는, 송풍지관에 연결되고 송풍지관의 내부로 역류되는 슬래그를 분쇄하여 수재화하기 위해 송풍지관 내에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관을 포함할 수 있다.

슬래그 역류 방지 장치는, 송풍지관에 연결되고 송풍지관 내에 생성된 수재를 송풍지관의 외부로 배출하기 위해 송풍지관 내에 기체를 공급하기 위한 기체 공급관을 포함할 수 있다.

송풍지관은 수재를 송풍지관의 외부로 배출하기 위한 배출구멍을 포함할 수 있다.

상기 냉각수 공급관이 상기 기체 공급관의 내부에 배치되어 상기 냉각수 공급관과 상기 기체 공급관이 이중관으로 배열될 수 있다.

송풍지관에는 배출구멍을 덮어주기 위한 커버가 체결 부재에 의하여 분리 가능하게 결합될 수 있다.

체결 부재에는 체결 부재의 결합 상태를 유지하기 위한 쐐기핀이 분리 가능하게 결합될 수 있다.

쐐기핀은 그 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 작아질 수 있다.

송풍지관에 설치되어 배출구멍을 통하여 배출되는 수재를 저장하기 위한 수재 저장 탱크를 더욱 포함할 수 있다.

수재 저장 탱크의 바닥부에는 수재 저장 탱크에 저장된 수재를 여과하기 위한 여과 스크린이 설치될 수 있다.

수재 저장 탱크에 설치되어 여과 스크린을 통과한 냉각수를 저장하기 위한 냉각수 저수 탱크를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 풍구를 거쳐 송풍지관 내부로 역류하는 슬래그를 수재 상태로 만든 후 외부로 배출할 수 있도록 하여 슬래그 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

이에 따라, 송풍지관 내부로 역류되는 슬래그를 모두 배출함으로써, 설비수리를 마친 후 재송풍 시 송풍지관 내 슬래그 제거 작업 및 관련 설비의 교환 작업이 필요 없게 되므로, 노황 복구 작업이 신속하게 이루어지며 그 만큼 생산량이 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 개략적인 일부 절개 사시도로서, 슬래그가 역류되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 개략적인 일부 절개 사시도로서, 역류되는 슬래그를 수재 처리하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 일부 절개 상세 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 커버의 결합 상태의 일부 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 커버의 결합 상태를 설명하기 일부 분해 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는" 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 개략적인 일부 절개 사시도로서, 슬래그가 역류되는 상태를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 개략적인 일부 절개 사시도로서, 역류되는 슬래그를 반수재화 처리하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 일부 절개 상세 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 커버의 결합 상태의 일부 정면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 커버의 결합 상태를 설명하기 일부 분해 정면도이다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치는, 고로의 풍구(10)에 설치되어, 고로의 내부로 고온의 열풍을 설정 압력 이상으로 취입하기 위한 송풍지관(20)을 포함할 수 있다.

풍구의 슬래그 역류 방지 장치는, 송풍지관(20)에 연결되고, 송풍지관(20) 내부로 역류되는 슬래그(11)를 수재화하기 위해 송풍지관(20) 내부로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관(100)을 포함할 수 있다.

또한, 송풍지관(20)에 연결되고, 송풍지관(20) 내에 생성된 수재(13)를 송풍지관(20) 외부로 배출할 수 있도록 송풍지관(20)의 내부로 기체를 설정 압력으로 공급하기 위한 기체 공급관(200)을 포함할 수 있다.

여기서, 수재(13)란 슬래그(11)가 냉각수에 의하여 분쇄되면서 미세 크기의 입자 또는 알갱이 등으로 된 상태를 가리킨다.

수재(13)의 미세 입자 또는 알갱이의 크기는 직경 0.1mm 내지 20mm 범위 내로 설정될 수 있으며, 특히 0.1mm 내지 1mm 범위 내로 설정될 수 있다.

냉각수 공급관(100)에는 냉각수의 공급을 제어하기 위한 냉각수 공급 제어밸브(110)가 설치될 수 있다.

여기서, 냉각수는 설정 온도와 설정 압력으로 공급되는데, 송풍지관(20) 내부로 역류되는 슬래그(11)의 온도에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

냉각수 공급관(100)과 기체 공급관(200)은 이중관 형태로 형성될 수 있다.

예컨대, 냉각수 공급관(100)은 공급되는 냉각수에 의하여 슬래그(11)를 용이하게 분쇄하여 수재(13)로 만들 수 있도록 기체 공급관(200)의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 기체 공급관(200)에는 기체의 공급을 제어하기 위한 기체 공급 제어밸브(210)가 설치될 수 있다.

여기서, 기체 공급관(200)에 공급되는 기체는 송풍지관(20) 내의 수재(13)를 밀어 배출할 수 있으면 공기, 질소 등 어떠한 기제라도 무방하다.

송풍지관(20)의 하단면에는 송풍지관(20) 내에 생성된 수재(13)를 송풍지관(20) 외부로 배출하기 위한 배출구멍(21)이 형성될 수 있다.

기체 공급관(200)에서 공급되는 기체의 공급 압력은 송풍지관(20) 내의 수재(13)를 배출구멍(21)으로 용이하게 밀어줄 수 있는 정도의 압력으로 설정될 수 있다.

송풍지관(20)의 하단면은 기준면 또는 설치면에 대하여 설정된 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

배출구멍(21)은 송풍지관(20) 내에 생성된 수재(13)를 용이하게 배출할 수 있도록 고로의 풍구(10)쪽에 위치하는 송풍지관(20)의 일단부 하단부에 형성될 수 있다.

송풍지관(20)은 예컨대, 원통형 파이프 형태로 형성되어 내부를 통하여 열풍을 통과시킬 수 있도록 내부가 관통 형성되는 블로우 파이프(blow pipe) 등을 포함할 수 있다.

송풍지관(20)에는 배출구멍(21)을 덮어주기 위한 커버(300)가 결합될 수 있다.

즉, 커버(300)는 송풍지관(20)의 하단면에 복수개의 체결 부재(예: 볼트)(310)에 의하여 분리 가능하게 결합될 수 있다.

커버(300)는 송풍지관(20)의 하단면과 마찬가지로 기준면 또는 설치면에 경사지게 설치될 수 있다.

커버(300)에는 체결 볼트(310)가 삽입 결합되기 위한 제1 볼트 결합구멍(301)이 설정된 크기와 형상으로 형성될 수 있다.

송풍지관(20)의 하단면에는 체결 볼트(310)가 삽입 결합되기 위한 제2 볼트 결합구멍(미도시)이 설정된 크기와 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 체결 볼트(310)에는 체결 볼트(310)의 결합 상태를 유지하기 위한 쐐기핀(320)이 분리 가능하게 결합될 수 있다.

쐐기핀(320)은 체결 볼트(310)에 용이하게 결합 및 분리될 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있다.

쐐기핀(320)은 체결 볼트(310)의 결합 상태를 보다 견고하게 유지할 수 있도록 그 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 작아지는 쐐기형으로 형성될 수 있다.

체결 볼트(310)에는 쐐기핀(320)이 분리 가능하게 결합되기 위한 쐐기핀 결합구멍(311)이 설정된 크기로 형성될 수 있다.

쐐기핀 결합구멍(311)은 쐐기핀(320)이 용이하게 분리 가능하게 결합될 수 있도록 그 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 작아지는 쐐기형으로 형성될 수 있다.

커버(300)와 배출구멍(21) 사이에는 배출구멍(21)이 커버(300)에 의하여 덮일 때 배출구멍(21)을 밀봉하기 위한 가스켓(330)이 설치될 수 있다.

또한, 송풍지관(20)의 하부에는 배출구멍(21)을 통하여 배출되는 수재(13)를 저장하기 위한 수재 저장 탱크(400)가 설치될 수 있다.

수재 저장 탱크(400)의 바닥부에는 배출구멍(21)을 통하여 수재 저장 탱크(400)로 배출된 냉각수를 통과시키고 수재 저장 탱크(400)에 저장된 수재(13)를 여과하기 위한 여과 스크린(410)이 설치될 수 있다.

수재 저장 탱크(400)의 하부에는 여과 스크린(410)을 통과한 냉각수를 저장하기 위한 냉각수 저수 탱크(500)가 설치될 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 슬래그 역류 방지 장치의 작동에 대해서 설명한다.

먼저, 노황 불안정 등으로 슬래그(11)가 풍구(10)를 거쳐 송풍지관(20)으로 역류되면, 작업자가 감시카메라(미도시) 등을 관찰하여 슬래그(11)의 역류 상태를 확인하다.

슬래그(11)의 역류 상태가 확인되면, 작업자가 냉각수 공급 제어 밸브(110)을 열어 냉각수 공급관(100)을 통하여 냉각수를 송풍지관(20)의 내부로 설정된 압력으로 공급한다.

또한, 작업자가 기체 공급 제어 밸브(210)을 열어 기체 공급관(200)을 통하여 기체를 송풍지관(20)의 내부로 설정된 압력으로 공급하다.

냉각수가 송풍지관(20)의 내부에 공급되면, 공급되는 냉각수에 의하여 송풍지관(20) 내부에 역류된 슬래그(11)가 분쇄되면서 미립 상태의 입자인 수재(13)로 된다.

이때, 기체 공급관(200)을 통하여 공급되는 기체가 송풍지관(20)의 내부에서 만들어진 수재(13)를 밀어줌에 따라 수재(13)가 배출구멍(21)의 상부로 모이게 한다.

이러한 상태에서, 커버(300)를 송풍지관(20)의 하단면으로부터 분리시켜 준다.

즉, 해머(미도시) 등을 이용하여 쐐기핀(320)의 일단부를 타격하여 체결 볼트(310)의 쐐기핀 결합구멍(311)으로부터 쐐기핀(320)을 빼낸 후 체결 볼트(310)를 송풍지관(20)의 하단면으로부터 분리시킨다.

그리고, 커버(300)와 가스켓(330)을 송풍지관(20)의 배출구멍(21)으로부터 분리시키면, 배출구멍(21)이 커버(300)로부터 개방된 상태로 되고, 배출구멍(21)을 통하여 송풍지관(20)의 내부에 있는 수재(13)와 냉각수가 배출된다.

또한, 배출구멍(21)을 통하여 배출되는 수재(13)와 냉각수는 송풍지관(20)의 하부로 낙하되어 수재 저장 탱크(400)에 저장된다.

수재 저장 탱크(400)에 저장된 수재(13)는 여과 스크린(410)에 여과되어 수재 저장 탱크(400)에 저장되고, 수재 저장 탱크(400)에 저장된 냉각수는 여과 스크린(410)을 통과한 후 하부로 낙하되어 냉각수 저장 탱크(500)에 저장된다.

이와 같이, 송풍지관(20)의 내부에 역류되는 슬래그(11)가 냉각수에 의하여 수재로 된 후 배출구멍(21)을 통하여 배출되므로, 휴풍이 완료되면 고로 내부의 압력이 예컨대, 0 kg/cm²까지 하강되고, 고로 내 유동성이 낮은 슬래그가 모두 배출될 수 있다.

이에 따라, 설비 수리(예컨대, 풍구, 냉각반 교환 등) 작업을 마친 후 재송풍 시 송풍지관 내의 슬래그 제거 작업, 및 관련 설비의 교환 작업이 필요하지 않게 되며, 이로 인해 노황 복수 작업이 신속하게 이루어질 수 있다.

10: 풍구
20: 송풍지관
100: 냉각수 공급관
200: 기체 공급관
300: 커버
400: 수재 저장 탱크
500: 냉각수 저장 탱크

Claims

고로의 풍구에 설치되어, 상기 고로의 내부로 열풍을 취입하기 위한 송풍지관,
상기 송풍지관에 연결되고, 상기 송풍지관의 내부로 역류되는 슬래그를 분쇄하여 수재화하기 위해 상기 송풍지관 내에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관, 및
상기 송풍지관에 연결되고, 상기 송풍지관 내에 생성된 수재를 상기 송풍지관의 외부로 배출하기 위해 송풍지관 내에 기체를 공급하기 위한 기체 공급관
을 포함하고,
상기 냉각수 공급관이 상기 기체 공급관의 내부에 배치되어 상기 냉각수 공급관과 상기 기체 공급관이 이중관으로 배열되는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 송풍지관은 상기 수재를 상기 송풍지관의 외부로 배출하기 위한 배출구멍을 포함하는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
고로의 풍구에 설치되어, 상기 고로의 내부로 열풍을 취입하기 위한 송풍지관,
상기 송풍지관에 연결되고, 상기 송풍지관의 내부로 역류되는 슬래그를 분쇄하여 수재화하기 위해 상기 송풍지관 내에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관, 및
상기 송풍지관에 연결되고, 상기 송풍지관 내에 생성된 수재를 상기 송풍지관의 외부로 배출하기 위해 송풍지관 내에 기체를 공급하기 위한 기체 공급관
을 포함하고,
상기 송풍지관은 상기 수재를 상기 송풍지관의 외부로 배출하기 위한 배출구멍을 포함하고,
상기 냉각수 공급관이 상기 기체 공급관의 내부에 배치되어 상기 냉각수 공급관과 상기 기체 공급관이 이중관으로 배열되는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제3항에 있어서,
상기 송풍지관에는 상기 배출구멍을 덮어주기 위한 커버가 체결 부재에 의하여 분리 가능하게 결합된, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제4항에 있어서,
상기 체결 부재에는 상기 체결 부재의 결합 상태를 유지하기 위한 쐐기핀이 분리 가능하게 결합된, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제5항에 있어서,
상기 쐐기핀은 그 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 작아지는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제4항에 있어서,
상기 송풍지관에 설치되어 상기 배출구멍을 통하여 배출되는 상기 수재를 저장하는 수재 저장 탱크를 더욱 포함하는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제7항에 있어서,
상기 수재 저장 탱크의 바닥부에는 상기 수재 저장 탱크에 저장된 상기 수재를 여과하기 위한 여과 스크린이 설치된, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.
제8항에 있어서,
상기 수재 저장 탱크에 설치되어 상기 여과 스크린을 통과한 냉각수를 저장하기 위한 냉각수 저수 탱크를 더욱 포함하는, 풍구의 슬래그 역류 방지 장치.