KR102490269B1 - 열풍관의 연장 방법 및 열풍로의 증설 방법 - Google Patents

Abstract

용광로 및 기설 열풍로가 접속된 열풍관을 연장하여 증설 열풍로에 접속하는 열풍관의 연장 방법이며, 준비 공정(S1)으로서, 열풍관의 일부를 개방하여 열풍관에 연통하는 접속관을 설치하고, 접속관에 내부가 차폐판으로 폐쇄된 차폐관을 접속해 두고, 연장 공정(S2)으로서, 차폐관으로부터 증설 열풍로에 이르는 연장관을 설치하고, 연통 공정(S3)으로서, 상기 접속관과 상기 연장관 사이로부터 차폐관을 철거하고, 접속관과 연장관 사이에 내부가 개통되어 있는 연통관을 설치하여 접속관과 연장관을 연통시킨다.

Description

열풍관의 연장 방법 및 열풍로의 증설 방법{METHOD OF EXTENDING HOT-BLAST PIPE AND METHOD OF ADDING HOT- BLAST FURNACE}

본 발명은, 열풍관의 연장 방법 및 열풍로의 증설 방법에 관한 것이다.

제철용의 용광로에는, 노 내에 열풍을 공급하기 위한 열풍로가 설치된다.

열풍로는, 연소실 및 축열실을 구비하여 구성되며, 연소실에서 공기를 가열하고, 가열된 공기를 축열실에 통과시킴으로써, 축열실 내의 축열 벽돌에 축열한다. 충분히 축열된 축열실에 공기를 통과시킴으로써, 이 공기를 가열할 수 있다.

통상, 용광로 1기에 대하여 열풍로가 3 내지 5기 마련되고, 각 열풍로는 열풍관을 통해 용광로의 환상관에 접속되고, 열풍로의 열풍은 열풍관으로부터 환상관을 거쳐 송풍구로부터 용광로 내로 공급된다. 열풍관은, 용광로에 이르는 열풍 본관과, 열풍 본관으로부터 각 열풍로로 분기되는 열풍 지관으로 구성된다.

복수 기 있는 열풍로에 있어서는, 각 열풍로에서 연소(축열)와 송풍(열풍 공급)을 교대로 반복함과 함께, 각 열풍 지관에 설치된 열풍 밸브에 의해 열풍로를 순차적으로 전환함으로써, 용광로에 대하여 고온의 송풍을 항상 연속하여 행할 수 있다(문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-262489호 공보 참조).

이와 같은 열풍로와 용광로를 연결하는 열풍 지관 내지 열풍 본관에서는, 내부를 유통하는 고온(1100 내지 1300℃)의 열풍에 견디기 위해, 강제의 관재의 내면에 내화 벽돌을 깐 구조가 채용된다.

이들 내화 벽돌은, 용광로의 개수 공사 시에 열풍관 내를 상온까지 냉각하였을 때, 부분적 혹은 전면적으로 보수되는 경우가 많다. 그러나, 근년에는, 용광로의 수명도 약 15 내지 20년으로 길어져 있고, 그 기간의 도중에 내화 벽돌이 손상, 탈락하는 경우도 있다. 내화 벽돌의 손상 등을 그대로 방치해 두면, 철피 온도가 상승하고, 나아가서는 철피에 개구가 발생하여, 용광로의 조업에 지장을 초래하는 경우도 있다. 따라서, 내화 벽돌이 손상된 경우에는, 통상 조업 시라도 조속한 보수가 필요하다.

통상 조업 시에 보수하는 방법으로서는, 1 내지 2개월마다 행해지는 용광로의 정수(정기 보수) 시에, 열풍관 내로 작업자가 들어가, 내열 벽돌의 보수를 행할 수밖에 없다.

여기서, 용광로의 정기 보수 시간은, 용광로 및 열풍로의 냉각을 피하고 안정적으로 가동하기 위해, 약 24 내지 48시간이 일반적이며, 최장이라도 120시간이 한계이다. 보수를 행하기 위해서는, 열풍관 내를 사람이 들어갈 수 있는 온도까지 냉각하는 것이 필요하다.

그러나, 열풍의 송풍을 멈추어도, 열풍관 내는 온도가 바로 내려가는 것은 아니고, 작업자가 출입 가능한 온도까지 대기하면, 보수에 이용할 수 있는 시간이 짧아져 버린다.

한편, 용광로의 수명 기간에 발생한다고는 할 수 없는 열풍관 내부의 보수에 대해, 내부 냉각 장치 등의 전용의 구성을 준비하는 것은, 설비 비용적으로 적합하지 않은 것이었다.

이와 같은 문제에 대해, 열풍로에 있어서의 기존의 구성을 이용하여 외기를 도입하여, 열풍관 내를 냉각하는 흐름을 형성하는 기술이 제안되어 있다(문헌 2: 일본 특허 공개 제2013-224466호 공보 참조).

전술한 바와 같이, 용광로 1기에 대하여 통상은 3 내지 5기의 열풍로가 건설된다. 한편, 건설 시 이외라도, 용광로에 따라서는, 기설의 열풍로에 대하여 열풍로의 증설이 필요해지는 경우가 있다. 예를 들어, 용광로의 능력을 증강하기 위해, 열풍로의 송풍 능력을 향상시키고 싶은 경우가 있다. 또한, 어느 열풍로가 손상되었을 때는, 이 열풍로를 휴지시켜 보수할 필요가 있지만, 열풍로를 1기 휴지시킨 상태에서도 용광로의 능력이 저하되지 않도록, 전체로서의 열풍 공급 능력을 확보하기 위해, 열풍로를 증설하는 경우가 있다.

열풍로의 증설 시에는, 예를 들어 기설의 3기가 접속된 열풍 본관을 연장하여, 추가의 1기에 연결한다. 열풍 본관의 연장 시에는, 열풍 본관의 일부를 절개하고, 거기에 연장용의 열풍관을 접속하는 작업을 행한다. 이 작업 시에, 열풍 본관의 내부 온도가 문제가 된다.

즉, 용광로가 가동 상태일 때, 열풍 본관의 내부가 1100 내지 1300℃의 고온으로 되어 있어, 일부를 절개하여 열풍관의 연장 부분을 접속하는 작업은 곤란하다.

한편, 용광로의 정기 보수 기간, 즉 열풍로로부터의 열풍의 공급이 정지되어, 열풍 본관의 내부 온도가 저하되는 시기를 이용하면, 열풍 본관에 연장 부분을 접속하는 작업이 가능하다. 그러나, 정기 보수를 위한 용광로의 정지 기간은, 전술한 바와 같이 한정되어 있어, 열풍 본관을 절개하고, 추가의 열풍로에 이르는 연장 부분을 설치하는 작업에는 충분하지 않다.

이와 같은 것으로부터, 열풍 본관을 연장하기 위해서는, 용광로가 장기간 휴지하는 용광로의 개수 공사 시에 실시하는 것이 일반적이었다. 용광로의 개수 공사 시에는, 열풍관이 상온까지 냉각되어 있기 때문에, 용이하게 접속이 가능하다. 그러나, 용광로의 개수 기간은, 15년 내지 20년으로 길고, 그 동안에 열풍로를 건설할 수 없다는 문제가 있었다. 이 때문에, 열풍로가 손상된 경우에는, 열풍로의 휴지에 수반하여 용광로에 대한 송풍 온도가 저하되어, 용광로의 생산 능력의 저하에 의한 경제적인 손실을 피할 수 없었다.

본 발명의 목적은, 용광로의 정지 기간을 최소한으로 할 수 있는 열풍관의 연장 방법 및 열풍로의 증설 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 열풍관의 연장 방법은, 용광로 및 기설 열풍로가 접속된 열풍관을 연장하여 증설 열풍로에 접속하는 열풍관의 연장 방법이며, 준비 공정으로서, 상기 열풍관의 일부를 개방하여 상기 열풍관에 연통하는 접속관을 설치하고, 상기 접속관에 내부가 차폐판으로 폐쇄된 차폐관을 접속해 두고, 연장 공정으로서, 상기 차폐관으로부터 상기 증설 열풍로에 이르는 연장관을 설치하고, 연통 공정으로서, 상기 접속관과 상기 연장관 사이로부터 상기 차폐관을 철거하고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이에 내부가 개통되어 있는 연통관을 설치하여 상기 접속관과 상기 연장관을 연통시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에서는, 열풍관을 연장하여 증설 열풍로에 접속하는 작업 공정을, 준비 공정, 연장 공정, 및 연통 공정의 3개로 분할할 수 있다.

3개의 공정 중, 준비 공정 및 연통 공정에서는, 열풍관을 일시적으로 개방할 필요가 있지만, 도중의 연장 공정에서는 열풍관이 차폐관으로 폐쇄되어 있다. 따라서, 용광로의 정기 보수 기간에 준비 공정을 실시하고, 용광로가 재가동한 상태에서 연장 공정을 실시하고, 열풍로의 증설이 완료된 후의 용광로의 정기 보수 기간에 연통 공정을 실시할 수 있다. 그 결과, 공사 기간이 긴 연장 공정 동안에는 용광로를 정지할 필요가 없고, 준비 공정 및 연통 공정은 다른 정기 보수 기간에 실시하면 되기 때문에, 열풍관 연장을 위한 용광로의 정지 기간을 최소한으로 할 수 있어, 실질적으로 열풍관의 연장 목적으로의 용광로의 장기간 정지를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 용광로의 정지 기간을 최소한으로 하기 위해, 최소의 개조 범위로 하고 있다. 즉, 준비 공정에서는, 열풍관의 단말 부분만 철거하고, 접속관을 설치하면 되고, 아직 연장관도 설치하지 않은 점에서, 외부로부터의 작업도 용이하고, 연장관과의 접속을 위한 길이 조정 등도 필요없다.

또한, 연장관에 접속되는 증설 열풍로는, 준비 공정에 앞서서 건설해 둘 수 있다. 또한, 연장관에 대해서도, 일부를 증설 열풍로와 함께 준비 공정에 앞서서 설치해 두어도 된다.

본 발명의 연장 방법에 있어서, 상기 준비 공정에서는, 상기 열풍관의 일부를 개방한 후, 상기 열풍관의 개구 내측에 방열판을 설치해 두고, 상기 열풍관에 연통하는 상기 접속관을 설치하고, 상기 방열판을 철거한 후, 상기 차폐관을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에서는, 열풍관의 일부를 개방한 후 방열판을 설치함으로써, 접속관의 설치 및 내화물의 시공 작업 시에, 열풍관으로부터의 열을 차폐할 수 있다. 준비 공정은, 용광로의 정기 보수 시에 실시하지만, 열풍관의 온도도 높고, 정면으로부터의 복사열에 의해, 작업 시에 상당한 열에 노출된다. 그러나, 방열판을 사용함으로써 열풍관으로부터의 열을 차폐할 수 있어, 용광로의 정지 후에 단시간에 준비 공정의 작업을 진행시킬 수 있다.

본 발명의 열풍관의 연장 방법에 있어서, 상기 접속관에는, 상기 열풍관과 반대측 및 상기 연장관의 상기 접속관측에 각각 접속 형상을 형성해 두고, 상기 차폐관 및 상기 연통관의 양단에는, 각각 상기 접속관 및 상기 연장관의 상기 접속 형상과 접속 가능한 피접속 형상을 형성해 두는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에서는, 접속 형상과 피접속 형상에 의해, 접속관 및 연장관과 차폐관의 접속, 또는 접속관 및 연장관과 연통관의 접속이 행해진다. 즉, 차폐관 및 연통관의 피접속 형상이 공통이기 때문에, 차폐관 및 연통관은 모두 접속관 및 연장관에 확실하게 또한 효율적으로 접속할 수 있다.

따라서, 연통 공정에 있어서는, 접속관으로부터 차폐관을 분리하여 연통관으로 치환할 때, 작업을 확실하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 접속 형상 및 피접속 형상으로서는, 서로 마주보게 하여 볼트 체결 가능한 플랜지 형상을 이용할 수 있다. 또한, 접속 형상 및 피접속 형상으로서, 요철 끼워 맞춤하는 형상 등이어도 된다.

본 발명의 열풍관의 연장 방법에 있어서, 상기 차폐관은, 상기 차폐판의 상기 접속관측에 내화물이 설치되고, 상기 차폐판의 상기 연장관측에 수랭 구조가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

차폐관의 내부의 차폐판의 온도가 높고, 열풍관의 온도와 압력에 견디도록 하기 위해서는, 수백㎜의 내화물의 두께와 강성이 높은 차폐판이 필요해져, 차폐관의 길이는, 길고, 무거운 것으로 되어 버린다.

이에 반해, 본 발명에서는, 차폐판 부분을 수랭 구조로 함으로써, 내화물의 두께도 얇게 할 수 있어, 콤팩트한 차폐관이 되고, 최후의 연통 공정도 용이해진다.

본 발명의 열풍관의 연장 방법에 있어서, 상기 연장관에는, 도중에 신축관이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에서는, 연통 공정에 있어서, 접속관과 연장관 사이에 설치되어 있는 차폐관을 철거하기 위해서는, 각각의 접속 부분의 간격을 넓힐 필요가 있다. 연장관에 신축관이 설치되어 있으면, 이 신축관을 잭 등으로 수축시킴으로써, 연장관 및 차폐관의 접속 부분의 간격을 넓혀, 차폐관을 철거할 수 있다. 차폐관의 철거 후, 동일 길이의 연통관을 설치하고, 앞서 수축시킨 신축관을 원래의 길이로 되돌림으로써, 연장관과 연통관을 접속할 수 있다.

또한, 신축관으로서는, 열풍관의 도중에 열풍로마다 설치되는 열팽창 흡수용의 신축관을 이용해도 되지만, 연통관으로부터 신축관까지의 거리가 긴 경우, 신축 작업에 큰 힘을 필요로 하기 때문에, 연결관으로부터 가까운 부분에 연통 공정 전용의 신축관을 마련해도 된다. 기준으로서, 연통관으로부터 신축관까지의 거리가 8m보다 먼 경우에는, 전용의 신축관을 설치한 쪽이 바람직하다. 신축관으로서는, 예를 들어 벨로우즈관 등을 이용할 수 있다.

본 발명의 열풍로의 증설 방법은, 용광로 및 기설 열풍로가 접속된 열풍관의 일부에 연장관을 통해 증설 열풍로를 접속하는 열풍로의 증설 방법이며, 상기 증설 열풍로의 건설을 행함과 함께, 준비 공정으로서, 상기 열풍관의 일부를 개방하여 상기 열풍관에 연통하는 접속관을 설치하고, 상기 접속관에 내부가 차폐판으로 폐쇄된 차폐관을 접속해 두고, 연장 공정으로서, 상기 차폐관으로부터 상기 증설 열풍로에 이르는 연장관을 설치하고, 상기 증설 열풍로의 건설이 이루어진 후, 연통 공정으로서, 상기 접속관과 상기 연장관 사이로부터 상기 차폐관을 분리하여 철거하고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이에 내부가 개통되어 있는 연통관을 설치하여 상기 접속관과 상기 연장관을 연통시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에서는, 전술한 본 발명의 열풍관의 연장 방법에서 설명한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 용광로의 정지 기간을 최소한으로 할 수 있는 열풍관의 연장 방법 및 열풍로의 증설 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 열풍로 증설 전의 용광로 설비를 도시하는 평면도.
도 2는 상기 실시 형태의 열풍로 증설 후의 용광로 설비를 도시하는 평면도.
도 3은 상기 실시 형태의 작업 진행을 도시하는 모식도.
도 4는 상기 실시 형태의 시공 수순을 설명하는 흐름도.
도 5a는 상기 실시 형태의 준비 공정의 수순을 도시하는 모식도.
도 5b는 상기 실시 형태의 준비 공정의 수순을 도시하는 모식도.
도 5c는 상기 실시 형태의 준비 공정의 수순을 도시하는 모식도.
도 5d는 상기 실시 형태의 준비 공정의 수순을 도시하는 모식도.
도 5e는 상기 실시 형태의 준비 공정의 수순을 도시하는 모식도.
도 6a는 상기 실시 형태의 연장 공정 및 연통 공정을 도시하는 모식도.
도 6b는 상기 실시 형태의 연장 공정 및 연통 공정을 도시하는 모식도.
도 6c는 상기 실시 형태의 연장 공정 및 연통 공정을 도시하는 모식도.
도 7은 상기 실시 형태의 차폐관의 수랭 구조를 도시하는 단면도.
도 8은 상기 실시 형태의 차폐관의 수랭 구조를 도시하는 정면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태의 차폐관을 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태의 용광로 설비를 도시하는 평면도.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 있어서, 열풍 공급 장치(1)는, 열풍을 생성하는 3개의 열풍로(11, 12, 13)를 구비하고, 각 열풍로(11 내지 13)에서 생성된 열풍이, 열풍관(2)을 경유하여 용광로(3)에 공급된다. 각 열풍로(11, 12, 13)는, 각각 혼냉로(111, 121, 131), 연소로(112, 122, 132), 및 축열로(113, 123, 133)를 갖는 외연식 열풍로이다. 단, 각 열풍로(11 내지 13)는, 다른 형식의 것이어도 된다.

열풍관(2)은, 용광로(3)에 이르는 열풍 본관(20)을 갖고, 열풍 본관(20)과 각 열풍로(11, 12, 13)의 혼냉로(111, 121, 131)는, 각각 열풍 지관(21, 22, 23)으로 연결되어 있다. 열풍 본관(20)에는, 열풍 지관(21, 22, 23)의 접속 부위의 용광로(3)측에, 벨로우즈관을 사용한 열팽창 흡수용의 신축관(41, 42, 43)이 설치되어 있다.

도 2에 있어서, 본 실시 형태에서는, 열풍 공급 장치(1)에 설치된 3기의 열풍로(11 내지 13)(기설 열풍로)에 대해, 1기의 열풍로(14)(증설 열풍로)를 더 증설한다. 그리고, 열풍로(14)를 열풍 본관(20)에 접속하기 위해, 열풍 본관(20)의 단부에 연장관(34)을 접속하여 열풍 본관(20)을 연장한다.

이들 열풍로(14)의 증설 작업 및 열풍 본관(20)의 연장 작업은, 용광로(3)의 가동과는 별도로 실시해 가지만, 연장관(34)과 열풍 본관(20)의 접속 작업은, 용광로(3)가 정지 상태가 아니면 실시할 수 없다.

도 3에 있어서, 용광로(3)가, 용광로 가동1, 정기 보수1, 용광로 가동2, 정기 보수2, 용광로 가동3으로 진행되는 경우, 용광로 가동1 또는 그 이전부터 정기 보수2까지의 기간에 열풍로(14)의 증설 작업(증설 열풍로 구축)을 실시한다. 또한, 정기 보수1로부터 용광로 가동2를 거쳐 정기 보수2에 걸치는 기간에 열풍 본관(20)의 연장 작업을 실시한다. 또한, 열풍 본관(20)으로부터 이격된 부위의 연장관(34)은, 열풍로(14)의 증설 작업과 함께 용광로 가동1 전부터 실시해도 된다.

이 중, 열풍 본관(20)의 연장 수순은, 준비 공정 S1, 연장 공정 S2, 및 연통 공정 S3을 포함한다. 준비 공정 S1은 정기 보수1의 기간 내에 실시되고, 연장 공정 S2는 용광로 가동2의 기간 내에 실시되며, 연통 공정 S3은 정기 보수2의 기간 내에 실시된다.

도 4에, 준비 공정 S1, 연장 공정 S2, 및 연통 공정 S3에 있어서의 구체적인 시공의 수순 S11 내지 S36을 나타낸다.

준비 공정 S1에서는, 용광로(3)를 일시 정지시킨 후(도 4의 수순 S11, 도 3의 정기 보수1), 열풍 본관(20)의 단말을 절제하고, 주변의 내화물을 철거한다(수순 S12). 이때, 내화물의 해체에 의해, 열풍 본관(20)과 관통되면 열풍이 분출되는 경우도 있기 때문에, 열풍 본관(20)에 설치된 도시하지 않은 블리더관을 개방하거나, 인접하는 열풍로를 이용하거나 하여, 드래프트에 의한 열풍의 분출을 피하는 게 좋다(문헌 2 참조).

다음에, 열풍 본관(20)의 내부에 방열판(30)(후술)을 설치하고(수순 S13), 말단 개구에 접속관(31)(후술)을 용접하고(수순 S14), 접속관(31)의 내측에 내화물을 설치한다(수순 S15). 이들 접속관(31)의 관내 작업이 완료되면, 방열판을 철거(수순 S16)하고, 차폐관(32)(후술)을 접속관(31)에 접속한다(수순 S17).

이들 수순 S13 내지 S17이 완료되면, 용광로(3)의 가동을 재개시킨다(수순 S18, 도 3의 용광로 가동2).

도 5a 내지 도 5e에, 준비 공정 S1에 있어서의 구체적인 작업 내용을 도시한다.

수순 S12에서는, 도 5a와 같이, 열풍 본관(20)의 말단(201)을 절제하여 개구(202)를 형성하고, 도 5b와 같이, 개구(202)를 통해 열풍 본관(20)의 내부에 방열판(30)을 설치한다(수순 S13). 방열판(30)은, 예를 들어 불연성이며 단열성을 갖는 글래스울 등을 판상으로 성형한 것 등을 이용할 수 있다. 이 방열판(30)에 의해, 열풍 본관(20)으로부터의 복사열이 차단되어, 개구(202)측의 관내 작업을 용이하게 할 수 있다. 그리고, 개구(202)로부터 소정 폭에 걸쳐 열풍 본관(20)의 내측의 내화물(203)을 철거한다.

수순 S14에서는, 도 5c와 같이, 열풍 본관(20)의 말단의 개구(202)에 접속관(31)을 용접한다.

접속관(31)은, 열풍 본관(20)과 동일한 직경이지만 짧은 강관이며, 열풍 본관(20)에 용접되는 측과는 반대측에 플랜지(311)(접속 형상)를 갖는다. 또한, 플랜지(311)를 직접 열풍 본관(20)에 형성하는 것도 가능하지만, 플랜지(311)를 열풍 본관(20)의 외주면에 수직으로 용접하는 것은 현장에서는 어려우므로, 공장에서 접속관(31)에 플랜지(311)를 용접하고, 접속관(31)과 열풍 본관(20)을 용접하는 쪽이 설치 정밀도도 좋고 작업도 용이하다.

수순 S15에서는, 도 5d와 같이, 접속관(31)의 내측으로부터 열풍 본관(20)의 내측(수순 S13에서 철거한 부분)까지 연속하여 내화물(312)을 설치한다.

수순 S16에서 방열판(30)을 철거한 후, 수순 S17에서는, 도 5e와 같이, 차폐관(32)을 접속관(31)에 접속한다.

차폐관(32)은, 열풍 본관(20)과 동일한 직경이지만 짧은 강관이며, 접속관(31)에 접속되는 측에 플랜지(321)(피접속 형상)를 갖고, 반대측에 플랜지(322)(접속 형상)를 갖는다. 플랜지(321, 322)는, 접속관(31)의 플랜지(311)와 동일 직경 또한 동일 위치에 볼트 구멍을 갖고, 서로 마주보게 하여 볼트 체결이 가능하다.

차폐관(32)의 내부에는, 차폐판(320)이 설치되어 있다. 차폐판(320)은 전체 둘레가 차폐관(32)의 내측에 용접되어, 차폐관(32)을 접속관(31)에 접속할 때는, 열풍 본관(20)의 말단을 기밀 상태로 밀봉 가능하다.

도 7 및 도 8에, 본 실시 형태에서 차폐관(32)으로서 사용하는 차폐관(32A)의 구체적 구조를 도시한다.

도 7에 있어서, 차폐관(32A)의 내부에는 강판(51)이 설치되고, 이 강판(51)에 의해 전술한 차폐판(320)이 형성되어 있다. 강판(51)의 편면(접속관(31)측의 표면)에는, 캐스터블 등의 내화물(53)이 깔려 있다. 강판(51)에는, 내화물(53)의 부착성을 높이기 위한 스터드(54)가 다수 배치되어 있다.

강판(51)의 반대측(연장관(34)측)에는, 다른 강판(52)이 설치되고, 강판(51)과 강판(52) 사이의 공간에는 복수의 구획판(55, 56)이 설치되어 있다.

도 8에도 도시한 바와 같이, 복수의 수평한 구획판(55) 및 세로 방향의 구획판(56)에 의해, 강판(51)과 강판(52) 사이의 공간은 복수의 구획으로 나누어져 있다. 수평한 구획판(55)에는 각각 연통 구멍(57)이 형성되어 있다. 차폐관(32A)의 하부 및 상부에는, 강판(51)과 강판(52) 사이의 공간에 연통하는 도입관(58) 및 배출관(59)이 설치되어 있다.

차폐관(32A)에 있어서는, 이들 구획판(55, 56), 연통 구멍(57), 도입관(58) 및 배출관(59)에 의해, 냉각 구조가 형성되어 있다. 도입관(58)으로부터 도입된 냉각수는, 구획판(55, 56)에 의한 구획을 순차적으로 통과하고, 배출관(59)으로부터 배출된다. 이때, 연통 구멍(57)은, 상하로 인접하는 것이 서로 이격된 위치에 설치되어 있고, 냉각수는 구획판(55, 56)에 의한 구획을 지그재그상으로 통과하여, 강판(51)(차폐판(320))에 대한 냉각 효과를 높일 수 있다.

이와 같이, 정기 보수1의 기간에, 수순 S13에서 개방한 열풍 본관(20)의 말단이, 수순 S17에서 기밀 상태로 밀봉됨으로써, 수순 S19에서 용광로(3)를 가동(도 3의 용광로 가동2)시키는 것이 가능해진다.

용광로 가동2의 기간에는, 연장 공정 S2를 실시한다.

연장 공정 S2에서는, 용광로(3)의 가동 상태에서, 열풍로(14)(증설 열풍로)에 이르는 연장관(34)을 설치하고, 연장관(34)의 내측에 내화물을 설치한다(도 4의 수순 S21).

도 6a 내지 도 6c에, 연장 공정 S2 및 연통 공정 S3에 있어서의 구체적인 작업 내용을 도시한다.

도 6a와 같이, 준비 공정 S1에 의해, 열풍 본관(20)의 말단에는 접속관(31)에 차폐관(32)이 접속되어, 용광로(3)가 가동 상태라도 열풍 본관(20)으로부터의 열풍이나 복사는 차폐되어 있다.

도 6b와 같이, 연장관(34)은, 차폐관(32)의 단부로부터 열풍 본관(20)을 연장하도록 설치되며, 선단이 증설되는 열풍로(14)의 열풍 지관(24)에 접속된다.

연장관(34)은, 열풍 본관(20)과 동일 직경의 강관이며, 차폐관(32)에 대향되는 단부에 플랜지(341)(피접속 형상)를 갖는다. 플랜지(341)는, 전술한 플랜지(311, 321, 322)와 동일 직경 또한 동일 위치에 볼트 구멍을 가져, 차폐관(32)의 플랜지(322)와 서로 마주보게 하여 볼트 체결이 가능하다.

연장관(34)의 내측에는, 전체면에 내화물(340)이 설치된다.

연장관(34)의 도중에는, 신축관(44)이 형성되어 있다.

신축관(44)은, 열풍 본관(20)에 기설의 신축관(41, 42, 43)과 마찬가지의 벨로우즈관 등으로 형성된다.

이와 같이, 용광로 가동2의 기간에, 연장 공정 S2를 실시함으로써, 차폐관(32)으로부터 열풍로(14)에 이르는 연장관(34)이 완성된다.

용광로 가동2에 이어지는 정기 보수2의 기간에는, 연통 공정 S3을 실시한다.

연통 공정 S3에서는, 용광로(3)를 일시 정지시킨 후(도 4의 수순 S31, 도 3의 정기 보수2), 차폐관(32)을 접속관(31) 및 연장관(34)과 분리하여 철거한다(수순 S32). 또한, 분리 시에는, 전술한 준비 공정에서 기재한 바와 같이 열풍이 분출될 가능성이 있기 때문에, 드래프트를 강구해 둔 쪽이 좋다. 다음에, 연통관(33)(후술)을 설치하여, 접속관(31)에 접속한 후, 연통관(33)과 연장관(34)을 접속한다(수순 S33).

도 6c와 같이, 연통관(33)은, 접속관(31)과 연장관(34) 사이의, 차폐관(32)이 철거된 부분으로 치환되도록 설치된다.

연통관(33)은, 전술한 차폐관(32)과 동일 직경 또한 동일 길이의 짧은 강관이며, 접속관(31)에 접속되는 측에 플랜지(331)(피접속 형상)를 갖고, 반대측에 플랜지(332)(접속 형상)를 갖는다. 플랜지(331, 332)는, 전술한 차폐관(32)의 플랜지(321, 322)와 마찬가지이며, 접속관(31)의 플랜지(311) 및 연장관(34)의 플랜지(341)와 마주보게 하여 볼트 체결이 가능하다.

연통관(33)은, 플랜지(331)측으로부터 플랜지(332)측까지 내부가 연통되어 있고, 그 내측에는, 전체면에 내화물(330)이 설치되어 있다.

연통관(33)이 차폐관(32)과 동일한 크기이기 때문에, 접속관(31)과 연장관(34) 사이에서, 차폐관(32)을 철거한 후에 연통관(33)을 설치할 수 있다. 단, 차폐관(32)의 철거 시, 및 연통관(33)의 설치 시에, 각각과 접속관(31) 및 연장관(34) 사이에 간극이 없으면, 전술한 철거 또는 설치의 작업이 곤란하다. 그래서, 연장관(34)에 형성된 신축관(44)을 이용하여, 연장관(34)의 플랜지(341)측을 진퇴시켜 작업 간극을 확보한다.

즉, 차폐관(32)의 철거(수순 S33) 시에는, 연장관(34)을 수축시킴으로써, 연장관(34)의 플랜지(341)측을 차폐관(32)으로부터 이격시켜, 차폐관(32)과 연장관(34) 사이에 작업 간극을 확보한다. 한편, 연통관(33)의 설치(수순 S34) 시에는, 연장관(34)을 신장시킴으로써, 연장관(34)의 플랜지(341)측을 연통관(33)에 근접시켜, 연통관(33)과의 간극을 해소하여, 서로 밀접 상태로서 접속을 행한다. 또한, 신축관(44)을 이용하여 진퇴시키기 때문에, 진퇴량은, 작업에 필요한 최저한의 치수 10 내지 20㎜ 정도에 그치게 하도록 주의가 필요하다.

이상의 연통 공정 S3까지를 행함으로써, 열풍 본관(20)으로부터 접속관(31), 연통관(33), 연장관(34)까지가 연통되어, 열풍 본관(20)의 연장이 실현된다. 그리고, 열풍 본관(20)에 열풍로(14)가 접속되어, 기설의 열풍로(11 내지 13)에 대하여 열풍로(14)(증설 열풍로)의 증설이 실현된다.

이들 수순 S31 내지 S33이 완료되면, 용광로(3)의 가동을 재개시킨다(수순 S34, 도 3의 용광로 가동3).

이와 같은 본 실시 형태에 따르면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.

본 실시 형태에서는, 용광로(3) 및 열풍로(11 내지 13)(기설 열풍로)가 접속된 열풍 본관(20)을 연장하여 열풍로(14)(증설 열풍로)에 접속하기 위해, 준비 공정 S1, 연장 공정 S2, 및 연통 공정 S3을 실시하였다.

준비 공정 S1로서, 열풍 본관(20)의 일부를 개방하여 열풍 본관(20)에 연통하는 접속관(31)을 설치하고(도 4의 수순 S14), 접속관(31)에 내부가 차폐판(320)으로 폐쇄된 차폐관(32)을 접속하였다(수순 S17).

연장 공정 S2로서, 차폐관(32)으로부터 열풍로(14)에 이르는 연장관(34)을 설치하였다(수순 S21).

연통 공정 S3으로서, 차폐관(32)을 접속관(31)으로부터 분리하여 철거하고(수순 S32), 접속관(31)과 연장관(34) 사이에 내부가 개통되어 있는 연통관(33)을 설치하여, 접속관(31)과 연장관(34)을 연통시켰다(수순 S33).

이에 의해, 본 실시 형태에서는, 열풍 본관(20)을 연장하여 열풍로(14)에 접속하는 작업 공정을, 준비 공정 S1, 연장 공정 S2, 및 연통 공정 S3의 3개로 분할할 수 있다.

3개의 공정 중, 준비 공정 S1 및 연통 공정 S3에서는, 열풍 본관(20)을 일시적으로 개방할 필요가 있지만, 도중의 연장 공정 S2에서는 열풍 본관(20)이 차폐관(32)으로 폐쇄되어 있다. 따라서, 용광로(3)의 정기적인 정지 기간(도 3의 정기 보수1)에 준비 공정 S1을 실시하고, 용광로(3)가 재가동된 상태(용광로 가동2)에서 연장 공정 S2를 실시하고, 차회 이후의 정지 기간(정기 보수2)에 연통 공정 S3을 실시할 수 있다.

그 결과, 공사 기간이 긴 연장 공정 S2 동안은 용광로(3)를 정지할 필요가 없고, 준비 공정 S1 및 연통 공정 S3은 다른 정지 기간(정기 보수1 및 정기 보수2)에 실시하면 되기 때문에, 열풍 본관(20)의 연장을 위한 정지 기간을 최소한으로 할 수 있어, 실질적으로 열풍 본관(20)의 연장 목적으로의 용광로(3)의 정지를 해소할 수 있다.

도 3의 하단에 있어서, 열풍 본관(20)의 연장 목적으로의 용광로(3)의 휴지를 행하는 경우, 용광로 가동 A의 기간으로부터 용광로(3)를 휴지시키고, 그 동안에 준비 공정 S1, 연장 공정 S2, 및 연통 공정 S3의 작업 수순을 모두 실시하게 된다. 그 결과, 연장 완료 후 용광로 가동 B에 들어갈 때까지의 정지 기간이 장대화되지 않을 수 없다.

이에 반해, 본 실시 형태에서는, 전술한 바와 같이 연장 공정 S2는 용광로 가동2의 기간에 행할 수 있고, 준비 공정 S1 및 연통 공정 S3은 다른 정지 기간(정기 보수1 및 정기 보수2)에 실시할 수 있어, 용광로(3)의 정지 기간을 최소로 할 수 있다. 또한, 준비 공정 S1은, 용광로(3)의 정기 보수 기간을 사용하여 행하지만, 장래 열풍로의 증설 계획이 있는 경우, 장기간 용광로(3)가 휴지되는 개수 공사 시에 실시해 두는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 준비 공정 S1에서는, 접속관(31)의 설치 전에 열풍 본관(20)의 개구 내측에 방열판(30)을 설치해 두고(수순 S13), 차폐관(32)의 설치 전에 방열판(30)을 철거하였다(수순 S16).

이에 의해, 본 실시 형태에서는, 열풍 본관(20)의 일부를 개방한 후 방열판(30)을 설치함으로써, 접속관(31)의 설치 및 차폐관(32)의 접속의 작업 시에, 열풍 본관(20)으로부터의 복사열을 차폐할 수 있다. 준비 공정 S1은, 용광로(3)의 정지시(정기 보수1)에 실시하지만, 열풍 본관(20)의 관내 온도도 높고, 작업 시에 상당한 열에 노출된다. 그러나, 방열판(30)을 사용함으로써, 열풍 본관(20)으로부터의 열을 차폐할 수 있어, 용광로(3)의 정지 후에 단시간에 준비 공정 S1의 작업을 진행시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 접속관(31)에는, 열풍 본관(20)과 반대측에 플랜지(311)(접속 형상)를 형성해 두고, 차폐관(32) 및 연통관(33)에는, 각각 접속관(31)과 접속되는 측에 플랜지(311)와 접속 가능한 플랜지(321, 331)(피접속 형상)를 형성해 두었다.

이에 의해, 본 실시 형태에서는, 플랜지(311)와 플랜지(321)에 의해, 접속관(31)과 차폐관(32)의 접속이 행해지고(수순 S17), 플랜지(311)와 플랜지(331)에 의해, 접속관(31)과 연통관(33)의 접속이 행해진다(수순 S34). 즉, 차폐관(32) 및 연통관(33)의 플랜지(321, 331)(피접속 형상)가 공통이기 때문에, 차폐관(32) 및 연통관(33)은 모두 접속관(31)에 확실하게 또한 효율적으로 접속할 수 있다.

마찬가지로, 차폐관(32) 및 연통관(33)의 반대측에는, 각각 플랜지(321, 331)와 공통의 플랜지(322, 332)(피접속 형상)를 형성함과 함께, 연장관(34)의 플랜지(341)(접속 형상)를 이들 플랜지(322, 332)와 접속 가능하게 하였으므로, 연장관(34)측에 대해서도 차폐관(32) 및 연통관(33)을 확실하게 또한 효율적으로 접속할 수 있다.

따라서, 연통 공정 S3에 있어서는, 접속관(31)으로부터 차폐관(32)을 분리하여 연통관(33)으로 치환할 때, 작업을 확실하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 차폐관(32)에는, 차폐판(320)(도 7의 강판(51))의 접속관(31)측에 내화물(53)을 설치함과 함께, 차폐판(320)의 연장관(34)측에, 구획판(55, 56), 연통 구멍(57), 도입관(58) 및 배출관(59)으로 구성되는 수랭 구조를 설치하였다.

차폐관(32)의 내부의 차폐판(320)의 온도가 높고, 열풍관의 온도와 압력에 견디도록 하기 위해서는, 수백㎜의 내화물의 두께와 강성이 높은 차폐판이 필요해져, 차폐관(32)의 길이는, 길고, 무거운 것으로 되어 버린다.

이에 반해, 본 실시 형태에서는, 차폐판(320)을 수랭 구조로 함으로써, 내화물(53)의 두께도 얇게 할 수 있어, 콤팩트한 차폐관(32)으로 되고, 최후의 연통 공정 S3도 용이해진다.

본 실시 형태에 있어서, 연장관(34)에는, 도중에 신축관(44)을 형성해 두었다.

이에 의해, 본 실시 형태에서는, 연통 공정 S3에 있어서, 접속관(31)으로부터 차폐관(32)을 분리하여 철거할 때(수순 S33), 신축관(44)을 수축시켜 연장관(34)을 차폐관(32)으로부터 이격되는 방향으로 변위시킴으로써, 접속관(31)과 차폐관(32) 사이, 및 차폐관(32)과 연장관(34) 사이에, 작업 간극을 확보할 수 있다.

또한, 차폐관(32)을 철거하고, 연통관(33)으로 치환할 때(수순 S34 내지 S35), 신축관(44)을 신장시켜 연장관(34)을 연통관(33)에 접근하는 방향으로 변위시킴으로써, 접속관(31)과 연통관(33) 사이, 및 연통관(33)과 연장관(34) 사이의 간극을 해소하여, 각각의 사이를 확실하게 접속할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형 등은 본 발명에 포함된다.

상기 실시 형태에서는, 차폐관(32)으로서, 도 7 및 도 8에 도시한 수랭 구조의 차폐관(32A)을 사용하였다. 그러나, 수랭 구조의 차폐관(32A)은 본 발명에 필수는 아니고, 도 9와 같은 비수랭식의 차폐관(32B)을 사용해도 된다.

도 9에 있어서, 차폐관(32B)의 내부에는 강판(61)이 설치되고, 이 강판(61)에 의해 전술한 차폐판(320)이 형성되어 있다. 강판(61)의 편면(접속관(31)측의 표면)에는, 캐스터블 등의 내화물(62)이 깔려 있다. 강판(61)에는, 내화물(62)의 부착성을 높이기 위한 스터드(63)가 다수 배치되어 있다.

내화물(62)의 표면을 따라서, 내화 벽돌(64)이 2층에 걸쳐 쌓여 있다. 이에 의해, 차폐관(32B)의 접속관(31)측에는 충분한 두께의 내화물층이 형성되어 있다.

강판(61)의 반대측(연장관(34)측)에는, 강판(61)을 지지하는 브래킷(65)이 용접되어 있음과 함께, H형강(66)이 종횡으로 조립되어 있다.

본 발명에서는, 이와 같은 비수랭식의 차폐관(32B)을 사용해도 된다. 단, 전술한 수랭식의 차폐관(32A)쪽이, 가볍고, 콤팩트하게 되기 때문에, 연통 공정 S3에서 실시되는 차폐관(32)과 연통관(33)의 교체 작업을 용이하게 할 수 있다.

예를 들어, 양자를 비교하면 비수랭식의 차폐관(32B)의 경우, 길이가 약 800㎜, 중량 12t이었던 것에 반해, 수랭 구조의 차폐관(32A)의 경우에는, 길이가 약 500㎜, 중량 7t으로 약 60％로 저감할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 차폐판(320)에 있어서, 접속관(31)측만 내화물(53)이 시공되어 있지만, 연장관(34)측에도 내화물을 시공해도 된다. 연장관(34)측에도 내화물을 시공한 경우, 열풍로(14)의 가동 시에 연장관(34)도 건조를 하고자 한 경우에 유효하다.

상기 실시 형태에서는, 열풍로(14)의 증설 작업(증설 열풍로 구축)을, 용광로 가동1 또는 그 이전부터 정기 보수1까지의 기간에 실시하는 것으로 하였다. 준비 공정 S1에 앞서는 사전 시공으로서는, 열풍로(14)의 구축에 한하지 않고, 열풍 지관(24) 내지 연장관(34)의 일부 등, 용광로(3)의 운전 상태에 영향이 없는 부분이면 실시해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 접속 형상인 플랜지(311, 341)와, 피접속 형상인 플랜지(321, 322, 331, 332)를 사용하여, 이들을 모두 동일한 형상으로 하였지만, 접속 형상과 피접속 형상을 서로 다른 형상으로 해도 된다. 또한, 접속 형상 및 피접속 형상으로서는, 플랜지 형상에 한하지 않고, 서로 요철 끼워 맞춤하는 형상 등이어도 된다. 요컨대, 차폐관(32) 및 연통관(33)에 형성되는 피접속 형상끼리가 공통이면, 차폐관(32) 및 연통관(33)의 치환 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 접속 형상 및 피접속 형상(플랜지(311, 321, 322, 331, 332, 341))은, 미리 각 관(접속관(31), 차폐관(32), 연통관(33), 및 연장관(34))에 공장 시공해 두어도 되고, 현장에서 각 관의 단부에 용접해도 된다.

차폐관(32)의 차폐판(320)은, 미리 공장 시공해도 되지만, 현장 시공해도 된다.

연통관(33)의 내화물(330)은, 미리 공장 시공해도 되지만, 현장 시공해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 연장관(34)의 도중에 형성되는 열팽창 흡수용의 신축관(44)을 이용하여, 접속관(31)으로부터 차폐관(32)을 분리하여 철거할 때(수순 S33)의 작업 간극을 확보하고, 및 차폐관(32)을 철거하여 연통관(33)으로 치환할 때(수순 S34 내지 S35)의 작업 간극을 해소하였다.

이에 반해, 연장관(34)에 있어서, 열팽창 대책용의 신축관(44)과는 별도로, 연통 공정 전용의 신축관을 마련해도 된다.

도 8에 있어서, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 연장관(34)의 신축관(44)으로부터 연통관(33)에 접속되는 단부까지의 거리가 상기 실시 형태보다도 길다. 이와 같은 경우, 연통 공정 S3에 있어서, 접속관(31)으로부터 차폐관(32)을 분리하여 철거할 때(수순 S33), 및 차폐관(32)을 철거하여 연통관(33)으로 치환할 때(수순 S34 내지 S35), 신축관(44)의 신축에 수반하여 변위되는 연장관(34)의 길이가 길어지고, 변위되는 중량이 커지기 때문에, 작업의 곤란성이 증가되는 경우가 있다. 이에 반해, 연장관(34)의 차폐관(32)측의 단부에 가까운 부분에, 연통 공정 전용의 신축관(45)을 마련함으로써, 그 단부로부터 신축관(45)까지의 길이 및 중량을 삭감할 수 있어, 작업 간극의 확보 및 해소를 용이하게 행할 수 있다.

Claims (6)

1. 용광로 및 기설 열풍로가 접속된 열풍관을 연장하여 증설 열풍로에 접속하는 열풍관의 연장 방법이며,
   준비 공정으로서, 상기 용광로를 일시 정지시키고, 상기 열풍관의 일부를 개방하여 상기 열풍관에 연통하는 접속관을 설치하고, 상기 접속관에 미리 외부에서 설치된 차폐판에 의해 내부가 폐쇄된 소정 길이의 차폐관을 접속해 두고,
   연장 공정으로서, 상기 용광로의 가동 상태에서, 상기 차폐관으로부터 상기 증설 열풍로에 이르는 연장관을 설치하고,
   연통 공정으로서, 상기 용광로를 일시 정지시키고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이로부터 상기 차폐관을 철거하고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이에 내부가 개통되어 있는 상기 차폐관과 동일한 길이의 연통관을 설치하여, 상기 접속관과 상기 연장관을 연통시키는 것을 특징으로 하는 열풍관의 연장 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 준비 공정에서는, 상기 열풍관의 일부를 개방한 후, 상기 열풍관의 개구 내측에 방열판을 설치해 두고, 상기 열풍관에 연통하는 상기 접속관을 설치하고, 상기 방열판을 철거한 후, 상기 차폐관을 설치하는 것을 특징으로 하는 열풍관의 연장 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 접속관에는, 상기 열풍관과 반대측 및 상기 연장관의 상기 접속관측에 각각 접속 형상을 형성해 두고,
   상기 차폐관 및 상기 연통관의 양단에는, 각각 상기 접속관 및 상기 연장관의 상기 접속 형상과 접속 가능한 피접속 형상을 형성해 두는 것을 특징으로 하는 열풍관의 연장 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 차폐관은, 상기 차폐판의 상기 접속관측에 내화물이 설치되고, 상기 차폐판의 상기 연장관측에 수랭 구조가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열풍관의 연장 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연장관에는, 도중에 신축관이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열풍관의 연장 방법.
6. 용광로 및 기설 열풍로가 접속된 열풍관의 일부에 연장관을 통해 증설 열풍로를 접속하는 열풍로의 증설 방법이며,
   상기 증설 열풍로의 건설을 행함과 함께,
   준비 공정으로서, 상기 용광로를 일시 정지시키고, 상기 열풍관의 일부를 개방하여 상기 열풍관에 연통하는 접속관을 설치하고, 상기 접속관에 미리 외부에서 설치된 차폐판에 의해 내부가 폐쇄된 소정 길이의 차폐관을 접속해 두고,
   연장 공정으로서, 상기 용광로의 가동 상태에서, 상기 차폐관으로부터 상기 증설 열풍로에 이르는 연장관을 설치하고,
   상기 증설 열풍로의 건설이 이루어진 후,
   연통 공정으로서, 상기 용광로를 일시 정지시키고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이로부터 상기 차폐관을 분리하여 철거하고, 상기 접속관과 상기 연장관 사이에 내부가 개통되어 있는 상기 차폐관과 동일한 길이의 연통관을 설치하여 상기 접속관과 상기 연장관을 연통시키는 것을 특징으로 하는 열풍로의 증설 방법.

Images