KR102158227B1 - Device for providing water in tuyere - Google Patents
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Abstract
풍구 수취입 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 풍구 수취입 장치는, 용융로의 풍구에 연결되어 산소 또는 산소를 포함하는 기체를 풍구에 공급하기 위한 산소 공급관, 및 산소 공급관의 측면에 설치되어 용융로 내부로 물을 공급하기 위한 수분사 노즐을 포함한다.Provides a device for receiving air balloons. The apparatus for receiving a tuyere according to the present invention includes an oxygen supply pipe connected to the tuyere of the melting furnace to supply oxygen or oxygen-containing gas to the tuyere, and water spray for supplying water to the inside of the melting furnace by being installed on the side of the oxygen supply tube. Includes a nozzle.
Description
본 발명은 풍구 수취입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for receiving a tuyere.
일반적으로, 파이넥스(FINEX) 등으로 알려진 용융환원제철 공정의 용융로는 노내 가스량을 낮게 유지하기 위하여 질소를 제거하고 상온의 산소를 풍구로 취입하므로 가스 발열량이 높고 연소대의 온도가 지나치게 상승하게 된다. In general, the melting furnace of the melt-reduction steelmaking process known as FINEX, etc., removes nitrogen to keep the amount of gas in the furnace low, and blows oxygen at room temperature into the fan, so that the gas calorific value is high and the combustion zone temperature rises excessively.
이를 해결하기 위하여, 연소대에서 산화규소(SiO) 가스 발생량을 줄이고 내부의 온도를 낮추기 위해 연소대에 취입하는 산소를 포함하는 기체와 함께 스팀을 혼합하여 취입하는 기술이 개시되었다. In order to solve this problem, in order to reduce the amount of silicon oxide (SiO) gas generated in the combustion zone and lower the internal temperature, a technique of mixing and blowing steam with gas containing oxygen blown into the combustion zone has been disclosed.
그러나, 상온의 산소를 취입하는 용융로에서 냉풍에 스팀을 혼합 할 경우 스팀이 기체에서 액체로 상변화를 일으켜 배관 내 응축이 발생하고 각 풍구 지관별로 고르게 취입되지 않으며 응축된 물이 산소의 유량마저 불균일하게 하는 등의 문제점이 있었다. However, when steam is mixed with cold air in a melting furnace that blows oxygen at room temperature, the steam causes a phase change from gas to liquid, which causes condensation in the pipe, and the condensed water is not evenly blown for each fan branch, and the condensed water is uneven in the flow rate of oxygen. There was a problem such as letting go.
또한, 각 지관 별로 스팀 유량계를 설치하여 용융로에 산소가 취입되기 직전에 스팀을 혼합하는 방법도 있으나, 고가의 스팀 유량계를 모든 지관에 하나씩 설치해야 하는 비용적 리스크가 있으며, 스팀 자체의 가격도 비싸 생산 원가가 상승하는 단점이 있었다.In addition, there is a method of mixing steam just before oxygen is blown into the melting furnace by installing a steam flow meter for each branch, but there is a cost risk of having to install an expensive steam flow meter in every branch one by one, and the price of the steam itself is expensive. There was a drawback of increasing production costs.
그리고, 송풍 기체에 스팀을 혼합하지 않고 풍구에 직접 수취입 라인을 설치하여 용융로 노 내로 직접 물을 취입하는 기술도 개시되어 있다. In addition, there is also disclosed a technique of directly blowing water into a melting furnace by installing a receiving line directly on the windpipe without mixing steam with the blowing gas.
그러나, 이러한 방법은 물의 취입 속도가 충분치 않아 물이 연소대 내부로 유입되지 못하게 되어 연소대 온도를 저하하는 기능을 충분히 수행할 수 없다. However, such a method cannot sufficiently perform the function of lowering the temperature of the combustion zone because water cannot flow into the combustion zone due to insufficient water injection speed.
또한, 용융로에 물을 취입하는 조업은 상시 필요한 조업이 아닌 용선 중 Si 함량이 높거나 용선온도가 지나치게 높을 때만 한시적으로 사용할 수 있는 조업 방법이다.In addition, the operation of blowing water into the melting furnace is an operation method that can be used temporarily only when the Si content of the molten iron is high or the temperature of the hot steel is too high, not an operation that is always required.
그리고, 수취입을 하지 않을 때는 고온에 노출된 수취입 라인이 막히거나 손상되지 않도록 질소를 지속적으로 취입해야 하는 문제점이 있었다. In addition, when not receiving and receiving, there is a problem that nitrogen must be continuously injected so that the receiving and receiving lines exposed to high temperatures are not blocked or damaged.
본 발명은 용융환원제철 공정에서 연소대 온도가 지나치게 상승하여 용선 내 Si 함량 증가를 방지하기 위하여 용융로의 풍구에 상온의 산소와 함께 상온의 물을 분사 취입하여 연소대의 온도를 안정화시킬 수 있는 풍구 수취입 장치를 제공하고자 한다.In order to prevent an increase in Si content in the molten iron due to an excessive increase in the temperature of the combustion zone in the melt-reduction steelmaking process, the present invention receives a wind bulb capable of stabilizing the temperature of the combustion zone by spraying and blowing room temperature water together with room temperature oxygen into the wind hole of the melting furnace We want to provide a mouth device.
본 발명의 일 구현예에 따른 풍구 수취입 장치는, 용융로의 풍구에 연결되어 산소 또는 산소를 포함하는 기체를 풍구에 공급하기 위한 산소 공급관을 포함할 수 있다. The apparatus for receiving a tuyere according to an embodiment of the present invention may include an oxygen supply pipe connected to a tuyere of a melting furnace to supply oxygen or a gas containing oxygen to the tuyere.
또한, 풍구 수취입 장치는, 산소 공급관의 측면에 설치되어 산소 공급관 내부를 흐르는 산소 또는 산소를 포함하는 기체를 기송 매체로 하여 상기 용융로 내부로 물을 공급하기 위한 수분사 노즐을 포함할 수 있다. In addition, the air blower receiving device may include a water spray nozzle installed on the side of the oxygen supply pipe to supply water into the melting furnace by using oxygen or a gas containing oxygen flowing through the oxygen supply pipe as a transport medium.
산소 공급관은, 풍구 내에 삽입되는 삽입부와, 삽입부와 연결되고 용융로의 노체 외부로 노출되며 풍구에 산소를 취입하기 위한 산소 메인 배관과 연결되는 연결부를 포함할 수 있다. The oxygen supply pipe may include an insertion portion inserted into the windpipe, and a connection portion connected to the insertion portion, exposed to the outside of the furnace body of the melting furnace, and connected to an oxygen main pipe for injecting oxygen into the windpipe.
수분사 노즐은 산소 공급관의 연결부에 설치되는 것일 수 있다. The water injection nozzle may be installed at the connection part of the oxygen supply pipe.
수분사 노즐은 풍구의 유입구에 근접 설치되는 것일 수 있다. The water jet nozzle may be installed close to the inlet of the windpipe.
수분사 노즐에 의하여 분사되는 물 입자의 크기는, 10 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터 범위로 설정되는 것일 수 있다. The size of the water particles sprayed by the water jet nozzle may be set in the range of 10 micrometers to 500 micrometers.
수분사 노즐은 산소 공급관의 길이 방향에 대하여 비스듬하게 배치되어 산소 공급관에 설치되는 것일 수 있다. The water injection nozzle may be disposed at an angle with respect to the longitudinal direction of the oxygen supply pipe and installed in the oxygen supply pipe.
수분사 노즐은, 산소 공급관의 길이 방향에 대하여 5도 내지 30도의 범위로 설정되는 각도를 두고 산소 공급관에 설치될 수 있다. The water injection nozzle may be installed in the oxygen supply pipe at an angle set in a range of 5 degrees to 30 degrees with respect to the longitudinal direction of the oxygen supply pipe.
수분사 노즐은 산소 공급관에 삽입되어 설치된 노즐 팁을 포함할 수 있다. The water jet nozzle may include a nozzle tip inserted and installed in the oxygen supply pipe.
수분사 노즐은, 물에 압력을 가하여 분사하는 일류체 노즐, 또는 물과 함께 다른 기체를 혼합하여 물 입자를 미세 입자로 분사하는 이류체 노즐인 것일 수 있다. The water jet nozzle may be a hydraulic nozzle for spraying water by applying pressure, or a two-fluid nozzle for spraying water particles into fine particles by mixing other gas with water.
수분사 노즐은 일류체 노즐을 포함하며, 일류체 노즐의 물의 분사압은 산소 공급관 내의 산소의 압력보다 0.5 내지 1.5 bar 높게 설정되는 것일 수 있다. The water jet nozzle includes a hydraulic nozzle, and the injection pressure of water of the hydraulic nozzle may be set to be 0.5 to 1.5 bar higher than the pressure of oxygen in the oxygen supply pipe.
수분사 노즐은 이류체 노즐을 포함하며, 물과 함께 취입하는 기체는 질소, 공기, 산소 중 어느 하나의 기체 또는 이들을 혼합한 기체인 것일 수 있다. The water jet nozzle includes a two-fluid nozzle, and the gas blown together with water may be any one of nitrogen, air, and oxygen, or a gas mixture thereof.
이류체 노즐에 산소가 포함된 기체를 사용할 경우, 기체에 포함된 산소량만큼 산소 공급관에 공급되는 산소량을 저감하는 것일 수 있다. When a gas containing oxygen is used in the air nozzle, the amount of oxygen supplied to the oxygen supply pipe may be reduced by the amount of oxygen contained in the gas.
본 발명의 구현예에 따르면, 물은 압력을 가해도 밀도가 크게 변하지 않아 유량제어가 편리하며 스팀에 비해 저가일 뿐만 아니라, 액상에서 기상으로 상변화 시 많은 양의 열을 흡수하기 때문에 적은 양을 취입하여도 연소대 온도 조절 효과가 크며 SiO 가스의 발생량을 저감할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, water does not change significantly in density even when pressure is applied, so it is convenient to control flow rate and is cheaper than steam, and it absorbs a large amount of heat when the phase changes from liquid to gaseous. Even if it is blown, the combustion zone temperature control effect is great, and the amount of SiO gas generated can be reduced.
또한, 반응의 결과로서 생성되는 수소는 노 내에서 환원가스로 작용하며, 환원철과의 반응 속도가 일산화탄소에 비해 빠르기 때문에 노심 내 미분의 제거, 환원력 증대 등의 효과를 가져올 수 있다. In addition, hydrogen generated as a result of the reaction acts as a reducing gas in the furnace, and since the reaction rate with reduced iron is faster than carbon monoxide, it may bring effects such as removal of fines in the core and increase in reducing power.
또한, 수분사 노즐의 노즐 팁이 용융로 노 내에 노출되어 있지 않고 냉온의 산소 공급관에 연결되어 있기 때문에, 수분사를 하지 않는 조업 시에도 수분사 노즐 라인을 보호하기 위한 별다른 조치가 필요 없다는 장점이 있다. In addition, since the nozzle tip of the water spray nozzle is not exposed in the melting furnace and is connected to the hot and cold oxygen supply pipe, there is an advantage that no special measures are required to protect the water spray nozzle line even when the water spray is not used. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구 수취입 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 물 입자의 크기와 중력에 의해 물 입자가 수직으로 낙하하는 속도와의 관계를 나타내는 그래프이다. 1 is a schematic configuration diagram of a wind blower receiving device according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the size of water particles and the speed at which water particles fall vertically by gravity.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. As those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be easily understood, the embodiments to be described later may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. As far as possible, the same or similar parts are indicated using the same reference numerals in the drawings.
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.The terminology used below is only for referring to specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. Singular forms as used herein also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising" as used in the specification specifies a particular characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, action, element, component and/or group It does not exclude the existence or addition of
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.All terms including technical and scientific terms used below have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal meaning unless defined.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구 수취입 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 물 입자의 크기와 중력에 의해 물 입자가 수직으로 낙하하는 속도와의 관계를 나타내는 그래프이다. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for receiving a wind blower according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a relationship between the size of water particles and the speed at which water particles fall vertically by gravity.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구 수취입 장치는, 용선 내 Si 함량 증가를 방지하기 위하여 용융로 풍구에 상온의 산소와 함께 상온의 수분을 분사 취입하여 연소대의 온도를 안정화시킬 수 있는 장치이다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus for receiving a tuyere according to an embodiment of the present invention sprays and injects room temperature moisture with room temperature oxygen into a melting furnace windpipe in order to prevent an increase in Si content in the molten iron to prevent the temperature of the combustion zone. It is a device that can stabilize.
용융환원제철 공정의 용융로(10)에는 설정된 높이에 일정한 각도로 복수개의 풍구(20)가 설치될 수 있다. A plurality of
풍구(20)는 용융로(10)의 원주 방향에 설정된 간격으로 설치되어 용광로 내부로 열풍과 미분탄 등을 취입할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 풍구 수취입 장치는, 용융로(10)의 풍구(20)에 연결되어 산소 또는 산소를 포함하는 기체를 각각의 풍구(20)에 공급하기 위한 산소 공급관(100)을 포함할 수 있다. The apparatus for receiving a tuyere according to an embodiment of the present invention provides an
산소 공급관(100)은 산소 공장 등에서 생산된 산소를 각각의 풍구(20)로 취입하기 위한 산소 메인 배관(30)에 연결될 수 있다. The
또한, 상기 산소 공급관(100)의 측면에 설치되어, 산소 공급관(100) 내부를 흐르는 산소 또는 산소를 포함하는 기체를 기송 매체로 하여 용융로(10) 내부로 물을 공급하기 위한 수분사 노즐(200)을 포함할 수 있다. In addition, a
풍구(20)는 용융로(10)의 노체(11)를 관통하여 삽입되어 산소 공급관(100)을 지지하고 배관 보호를 위한 냉각수 라인 및 미분탄 취입 라인 등을 포함할 수 있다. The
풍구(20)는 유입구(21)와 배출구(23)를 갖는 취입 통로를 형성하며, 전체적으로 유입구(21)로부터 배출구(23)쪽으로 직경이 점차 작아지게 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. The
산소 공급관(100)은 풍구(20) 내에 삽입되는 삽입부(110)와, 삽입부(110)와 연결되고 용융로(10)의 노체(11) 외부로 노출되며 산소 메인 배관(30)과 연결되는 연결부(120)를 포함할 수 있다. The
삽입부(110)의 직경은 연결부(120)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다. The diameter of the
삽입부(110)의 일단부와 연결부(120)의 사이에는 연결부(120)와 연결되면서 직경이 점차 변화되는 테이퍼부 형상으로 형성수 있다. Between the one end of the
산소 공급관(100)은 풍구(20)의 길이 방향 중심선(도 1의 X-X선)과 동일한 중심선을 가질 수 있다. The
풍구(20)에는 냉각수 라인 및 미분탄 라인(미도시) 등이 설치되어 있으며 주기적으로 교체되는 소모품이므로, 수분사 노즐(200)은 풍구(20) 외부로 노출되어 있는 산소 공급관(100)의 연결부(120)에 설치될 수 있다. Since the cooling water line and the pulverized coal line (not shown) are installed in the
또한, 수분사 노즐(200)은 산소 공급관(100) 내 어느 위치에라도 설치될 수 있으나, 물 입자의 크기가 클수록 산소의 이송력이 저하되므로 산소 이송력 증가를 위하여 풍구(20)의 유입구(21)에 근접 설치될 수 있다. In addition, the
도 2에는 물 입자의 크기가 커짐에 따라 중력에 의해 입자가 수직으로 낙하하는 속도가 빨라짐을 보여주는 그래프를 나타내었다. FIG. 2 shows a graph showing that as the size of the water particles increases, the speed at which the particles fall vertically increases due to gravity.
수분사 노즐(200)에 의하여 분사되는 물 입자는 수직으로 낙하하여 산소 공급관(100) 내에서 응축되기 전에 산소 또는 기체의 흐름을 따라 용융로(10) 내로 취입될 수 있어야 한다. The water particles sprayed by the
따라서, 수분사 노즐(200)에 의하여 분사되는 물 입자(물방울)의 크기는 산소 공급관(100) 내부에서 응축을 일으키지 않고 용융로(10) 내부로 진입이 가능할 수 있도록 500 마이크로 미터 이하, 특히 10 내지 500 마이크로 미터 범위로 설정될 수 있다. Therefore, the size of the water particles (water droplets) sprayed by the
수분사 노즐(200)은 분사된 물 입자가 산소 공급관(100)의 내벽에 부딪혀 응결되는 것을 방지하기 위해 산소 공급관(100)의 길이 방향(도 1의 X-X선 방향)에 대하여 비스듬하게 배치되어 산소 공급관(100)에 설치될 수 있다. The
수분사 노즐(200)은 분사되는 물 입자가 산소 공급관(100)의 내벽에 부딪혀 응결되지 않으면서 산소 또는 기체 흐름을 따라 용이하게 취입될 수 있도록 산소 공급관(100)의 길이 방향에 대하여 5도 내지 30도의 범위로 설정되는 각도를 두고 산소 공급관(100)에 설치될 수 있다. The
수분사 노즐(200)의 일단부는 분사되는 물 입자가 산소 또는 기체 흐름을 따라 용이하게 취입될 수 있도록 산소 공급관(100)의 내부로 설정된 깊이로 삽입될 수 있다. One end of the
수분사 노즐(200)이 산소 공급관(100) 내부로 너무 깊게 삽입되어 설치되면, 산소 공급관(100) 내 면적을 줄이는 등 산소의 흐름을 방해하거나, 강한 기류 때문에 수분사 노즐(200)의 부속품이 탈락되어 산소 공급관(100)을 막을 우려가 있다. When the
따라서, 수분사 노즐(200)에 의하여 분사되는 물 입자가 산소 또는 기체 흐름의 방해를 최소화 하기 위하여, 수분사 노즐(200)은 산소 공급관(100) 내에 삽입되어 설치된 노즐 팁(210)을 포함할 수 있다. Therefore, in order to minimize the obstruction of the flow of oxygen or gas by the water particles sprayed by the
수분사 노즐(200)에는 수분사 노즐(200)에 의하여 분사되는 물의 압력을 조절하기 위한 수압 레귤레이터(220)가 설치될 수 있다. A
또한, 수분사 노즐(200)에는 수분사 노즐(200)에 의하여 분사되는 물의 이물질 등을 여과하기 위한 필터(230)가 설치될 수 있다. In addition, a
수분사 노즐(200)은 물에 압력을 가하여 분사하는 일류체 노즐, 또는 물과 함께 다른 기체를 혼합하여 물 입자의 크기를 아주 미세하게 분사하는 이류체 노즐일 수 있다. The
수분사 노즐(200)은 일류체 노즐을 포함하며, 일류체 노즐은 물의 압력만을 이용하여 물을 노즐 밖으로 분사하므로, 분사압은 산소 공급관(100) 내의 산소의 압력보다 0.5 내지 1.5 bar 정도 높게 설정되어야 한다. The
수분사 노즐(200)은 이류체 노즐을 포함하며, 물과 함께 취입하는 기체로 질소, 공기, 산소 중 어느 하나의 기체 또는 이들을 혼합한 기체 등을 사용할 수 있다. The
질소는 용융로(10) 내에서 반응을 일으키지 않는 비활성 기체이기 때문에, 연소대의 온도를 떨어트리는 효과를 추가적으로 얻을 수 있다. Since nitrogen is an inert gas that does not cause a reaction in the
이류체 노즐에 질소를 포함하는 기체를 사용할 경우에는, 추가적인 온도 하락을 고려하여 기체의 사용량을 결정할 수 있다. When a gas containing nitrogen is used in the air nozzle, the amount of gas used may be determined in consideration of an additional temperature drop.
이류체 노즐에 산소가 포함된 기체를 사용할 경우, 산소의 양이 수취입을 하지 않을 때에 비해 늘어나는 것을 계산하여 송풍하는 산소의 양을 조절할 수 있다. When a gas containing oxygen is used in a two-fluid nozzle, the amount of oxygen to be blown can be adjusted by calculating the increase in the amount of oxygen compared to when not receiving or receiving oxygen.
즉, 이류체 노즐에 산소가 포함된 기체를 사용할 경우에, 추가 사용된 산소량만큼 산소 공급관(100)을 통하여 공급하는 송풍하는 산소의 양을 저감할 수 있다. That is, when a gas containing oxygen is used in the two-fluid nozzle, the amount of oxygen supplied through the
이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구 수취입 장치의 작동에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a description will be given of the operation of the air balloon receiving device according to an embodiment of the present invention.
산소 메인 배관(30)으로부터 분기되어 용융로(10)의 풍구(20)로 연결되는 산소 공급관(100) 내에는 예컨대, 6 bar.g 이상의 압축 산소가 약 20 m/s 정도의 속도로 흐르고 있다. In the
이 산소 공급관(100)의 용융로(10) 외부로 노출되어 있는 연결부(120)의 측벽에 수분사 노즐(200)이 설치되어 있다. A
또한, 수분사 노즐(200)은 물 입자 크기를 작게 하여 산소의 이송력을 증가하기 위하여 풍구(20)의 유입구(21)에 근접되게 설치되어 있다. In addition, the
이와 같이 설치된 수분사 노즐(200)에 의하여, 상온의 물을 미립자로 분사하면 산소 공급관(100) 내에서 응축을 발생시키지 않으면서, 산소 공급관(100) 내 산소 또는 기체를 기송 매체로 삼아 용융로(10) 노 내로 물을 취입할 수 있다.By spraying water at room temperature as fine particles by the
또한, 도 2는 물 입자의 크기가 커짐에 따라 중력에 의해 입자가 수직으로 낙하하는 속도가 빨라짐을 보여주는 그래프를 나타내고 있다. In addition, FIG. 2 shows a graph showing that as the size of water particles increases, the speed at which the particles fall vertically increases by gravity.
물 입자가 수직으로 낙하하여 산소 공급관(100) 내에서 응축되기 전에 산소의 흐름을 따라 융융로(10) 내로 취입될 수 있어야 한다. Before water particles fall vertically and condensate in the
도 2에 도시된 바에 따르면, 물 입자(물방울)의 크기가 500 마이크로 미터일 때 수직으로 낙하하는 속도는 약 1 m/s이며, 산소 공급관(100)의 직경을 80 mm 라고 가정할 경우에 낙하하는데 걸리는 시간은 0.08 초이다. As shown in FIG. 2, when the size of water particles (water droplets) is 500 micrometers, the vertically falling speed is about 1 m/s, and when the diameter of the
산소 공급관(100) 내 기체의 유속이 20 m/s 일 때, 산소의 흐름에 따라 500 마이크로 미터의 물방울이 이동할 수 있는 수평거리는 약 1.6m 이며 이는 통상적인 산소 공급관의 길이와 유사하다. When the flow rate of gas in the
따라서, 물방울의 크기는 500 마이크로 미터 이하가 되어야 산소 공급관 내부 바닥에 응축을 일으키지 않고 용융로(10) 내로 진입이 가능하다.Therefore, it is possible to enter the
수분사 노즐(200)은 산소 공급관(100)의 길이 방향(도 1의 X-X 방향)에 대하여 5도 내지 30도의 각도로 비스듬하게 배치되어 산소 공급관(100)에 설치되어 있으므로, 수분사 노즐(200)에 의하여 분사된 물 입자가 산소 공급관(100) 내벽에 부딪혀 응결되는 것을 방지할 수 있다. Since the
또한, 수분사 노즐(200)이 산소 공급관(100) 내에 너무 깊게 설치되면 산소 공급관(100) 내 면적을 줄이는 등 산소의 흐름을 방해하거나, 강한 기류 때문에 수분사 노즐(200) 부속품이 탈락되어 산소 공급관(100)을 막을 우려가 있다. In addition, if the
이 때문에, 수분사 노즐(200)의 노즐 팁(210) 부분을 산소 공급관(100) 내에 삽입하여 설치하고 있으므로, 수분사 노즐(200)에 의한 산소 흐름의 방해를 최소화 할 수 있다. For this reason, since the
10: 용융로
11: 노체
20: 풍구
30: 산소 메인 배관
100: 산소 공급관
200: 수분사 노즐
210: 노즐 팁
220: 수압 레귤레이터10: melting furnace
11: Noche
20: Punggu
30: oxygen main piping
100: oxygen supply pipe
200: water spray nozzle
210: nozzle tip
220: hydraulic pressure regulator
Claims (12)
상기 산소 공급관의 측면에 설치되어, 상기 산소 공급관 내부를 흐르는 상기산소 또는 산소를 포함하는 기체를 기송 매체로 하여 상기 용융로 내부로 물을 공급하기 위한 수분사 노즐을 포함하고,
상기 산소 공급관은, 상기 풍구 내에 삽입되는 삽입부와,
상기 삽입부와 연결되고 상기 용융로의 노체 외부로 노출되며 상기 풍구에 산소를 취입하기 위한 산소 메인 배관과 연결되는 연결부를 포함하며,
상기 수분사 노즐은 상기 산소 공급관의 연결부에 설치되고,
상기 수분사 노즐의 일단부가 산소 공급관의 연결부의 내부로 삽입되는, 풍구 수취입 장치.An oxygen supply pipe for supplying oxygen or a gas containing oxygen to the windpipe of the melting furnace, and
It is installed on the side of the oxygen supply pipe, and includes a water jet nozzle for supplying water into the melting furnace by using the oxygen or oxygen-containing gas flowing through the oxygen supply pipe as a transport medium,
The oxygen supply pipe, an insertion part inserted into the air outlet,
And a connection part connected to the insertion part, exposed to the outside of the furnace body of the melting furnace, and connected to an oxygen main pipe for injecting oxygen into the windpipe,
The water injection nozzle is installed at the connection part of the oxygen supply pipe,
One end portion of the water injection nozzle is inserted into the interior of the connection portion of the oxygen supply pipe, air balloon receiving device.
상기 수분사 노즐은 상기 풍구의 유입구에 근접 설치되는 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 1,
The water jet nozzle is installed in close proximity to the inlet of the air blower.
상기 수분사 노즐에 의하여 분사되는 물 입자의 크기는, 10 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터 범위로 설정되는 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 1,
The size of the water particles sprayed by the water jet nozzle is set in the range of 10 micrometers to 500 micrometers, the air balloon receiving device.
상기 수분사 노즐은 상기 산소 공급관의 길이 방향에 대하여 비스듬하게 배치되어 상기 산소 공급관에 설치되는 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 1,
The water jet nozzle is disposed obliquely with respect to the longitudinal direction of the oxygen supply pipe and is installed in the oxygen supply pipe.
상기 수분사 노즐은, 상기 산소 공급관의 길이 방향에 대하여 5도 내지 30도의 범위로 설정되는 각도를 두고 상기 산소 공급관에 설치되는 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 6,
The water jet nozzle is installed in the oxygen supply pipe at an angle set in a range of 5 degrees to 30 degrees with respect to the longitudinal direction of the oxygen supply pipe.
상기 수분사 노즐은 상기 산소 공급관에 삽입되어 설치된 노즐 팁을 포함하는, 풍구 수취입 장치.The method of claim 7,
The water injection nozzle includes a nozzle tip inserted and installed in the oxygen supply pipe.
상기 수분사 노즐은, 물에 압력을 가하여 분사하는 일류체 노즐, 또는 물과 함께 다른 기체를 혼합하여 물 입자를 미세 입자로 분사하는 이류체 노즐인 것인, 풍구 수취입 장치.The method according to any one of claims 4 to 8,
The water jet nozzle is a hydraulic nozzle for spraying water by applying pressure, or a two-fluid nozzle for spraying water particles into fine particles by mixing other gas with water.
상기 수분사 노즐은 일류체 노즐을 포함하며, 상기 일류체 노즐의 물의 분사압은 상기 산소 공급관 내의 산소의 압력보다 0.5 내지 1.5 bar 높게 설정되는 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 9,
The water jet nozzle comprises a hydraulic nozzle, and the water injection pressure of the hydraulic nozzle is set to be 0.5 to 1.5 bar higher than the pressure of oxygen in the oxygen supply pipe.
상기 수분사 노즐은 이류체 노즐을 포함하며, 물과 함께 취입하는 기체는 질소, 공기, 산소 중 어느 하나의 기체 또는 이들을 혼합한 기체인 것인, 풍구 수취입 장치.The method of claim 9,
The water jet nozzle includes a two-fluid nozzle, and the gas blown together with water is any one of nitrogen, air, and oxygen, or a mixture of these gases.
상기 이류체 노즐에 산소가 포함된 기체를 사용할 경우, 상기 기체에 포함된 산소량만큼 상기 산소 공급관에 공급되는 산소량을 저감하는 것인, 풍구 수취입 장치. The method of claim 11,
When a gas containing oxygen is used in the air nozzle, the amount of oxygen supplied to the oxygen supply pipe is reduced by the amount of oxygen contained in the gas.
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