KR19990052123A - Blast Pulverized Coal Blowing Lance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소 고로내의 풍구에 설치되어 고온열풍중에 미분탄을 공급하는 미분탄취입 랜스에 관한 것으로 보다 상세하게는 이중관으로 구성된 고로 미분탄 취입랜스에 있어서, 상기 랜스(4)의 외측관 및 내측관 외주면에 74Ni-17.5Cr- 5.5Al- 2.5Co-0.5Y 및 92ZrO2-8Y2O3을 Ar/H2플라즈마 용사하여 단열 및 내식 코팅한 고로 미분탄 랜스에 관한 것이다.The present invention relates to a pulverized coal injection lance which is installed in a blast furnace in a steelworks blast furnace to supply pulverized coal during high temperature hot wind. More specifically, in the blast furnace pulverized coal injection lance composed of a double pipe, The present invention relates to a blast furnace pulverized coal lance in which 74Ni-17.5Cr-5.5Al-2.5Co-0.5Y and 92ZrO 2 -8Y 2 O 3 are thermally insulated and corrosion-coated by Ar / H 2 plasma spraying.
상기와 같은 본 발명에 의하여 고로 미분탄 취입랜스를 1100∼1300℃의 연소불꽃에 장기간 사용하여도 랜스모재의 연화에 의한 랜스의 처짐 또는 휨 현상을 방지하여 미분탄의 연소를 완전하게 하며, 랜스 선단부에 부식현상을 억제하여 랜스의 형상을 보존함으로써 랜스를 장시간 사용하여도 안정적인 미분탄 취입 조업을 행할 수 있다.According to the present invention as described above, even if the blast furnace pulverized coal injection lance is used for 1100 to 1300 ℃ combustion flame for a long time to prevent sagging or warping of lance by softening of the lance base material, complete combustion of pulverized coal, By suppressing corrosion and preserving the shape of the lance, even when the lance is used for a long time, stable coal injection operation can be performed.
Description
본 발명은 제철소 고로내의 풍구에 설치되어 고온열풍중에 미분탄을 공급하는 미분탄취입 랜스에 관한 것으로 보다 상세하게는 고온에서 장시간 사용함으로써 랜스에 휨현상이 발생하거나 선단부의 부식을 방지하여 안정적으로 미분탄을 공급할 수 있도록 단열코팅이 실시된 고로 미분탄 취입 랜스에 관한 것이다.The present invention relates to a pulverized coal injecting lance installed in a blast furnace in a steelworks blast furnace to supply pulverized coal during high temperature hot wind. More specifically, it is possible to stably supply pulverized coal by preventing bending or corrosion of the front end by using it for a long time at a high temperature. The present invention relates to a blast furnace pulverized coal blown lance with an insulation coating applied to it.
최근들어 코크스용 석탄의 생산량 감소 및 환경보존 측면에서 코크스로의 건설기피에 따라 고로조업에서 코크스를 대체하는 미분탄 취입의 중요성이 크게 부각되고 있다.Recently, the importance of pulverized coal blowing to replace coke has been highlighted in the blast furnace operation due to the reduction of coke coal production and environmental protection.
현재 사용되고 있는 미분탄 취입 조업은 옥시-콜(Oxy-Coal) 조업으로써 풍구선단부 미분탄이 취입되는 부분에 산소농도를 국부적으로 높여, 취입되는 미분탄의 완전연소를 기하고 있다.The pulverized coal blowing operation currently being used is an oxy-coal operation, which locally increases the oxygen concentration at the portion where the pulverized coal is blown into the air blowing tip, thereby fully burning the pulverized coal injected.
이러한 미분탄 취입 랜스(PCI Lance)는 첨단부분이 1100∼1300℃의 고온 연소불꽃에 노출되며 약 1200℃의 고온 열풍에 의하여 미분탄 취입 랜스의 모재(SUS 310)가 단시간에 고온산화 또는 고온에 의하여 금속이 연화된다.The pulverized coal injection lance (PCI Lance) is exposed to a high-temperature burning flame of 1100 ~ 1300 ℃ and the base material (SUS 310) of the pulverized coal injection lance by a high temperature oxidation or high temperature in a short time by the high temperature hot air of about 1200 ℃ Is softened.
즉, 고온산화로 인하여 랜스 첨단부에 부식이 발생하여 랜스의 형상이 달라지게 되며 이에 따라 미분탄의 연소가 불완전하게 된다.That is, high temperature oxidation causes corrosion at the tip of the lance, resulting in a change in the shape of the lance and thus incomplete combustion of pulverized coal.
또한, 연화된 랜스는 아래로 처지게 되어 분사된 미분탄이 풍구에 직접 충돌하여 풍구가 마모되는 사고가 발생하기도 한다.In addition, the softened lance is drooped down, and the injected pulverized coal collides directly with the tuyere and may cause the tuyere to wear out.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 랜스의 처짐 또는 휨 발생을 억제할 수 있고 랜스 첨단부분의 내식성을 향상시킬 수 있는 단열 및 내식 코팅처리가 된 고로 미분탄 취입 랜스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to provide a blast furnace pulverized coal blown lance with a heat-insulating and corrosion-resistant coating that can suppress the deflection or warpage of the lance and improve the corrosion resistance of the lance tip to solve the above problems. do.
도 1은 본 발명에 의해 외주면에 단열코팅된 고분탄 취입 랜스가 고로 풍구에 설치되어 있는 것을 나타내는 개략도,1 is a schematic view showing that the pulverized coal injection lance heat-insulated coated on the outer circumferential surface is installed in the blast furnace opening according to the present invention,
도 2는 외측관 외주면과 고로측 선단부가 단열 및 내식코팅된 고로 미분탄 취입 랜스의 단면도,2 is a cross-sectional view of the blast furnace pulverized coal injection lance, the outer peripheral surface of the outer tube and the blast furnace side end portion is insulated and corrosion-resistant coated,
도 3은 도 2 "A" 부의 상세도이다.3 is a detail of the portion “A” of FIG. 2.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
1 : 고로, 2 : 풍구, 3 : 불로우 파이프(Blow Pipe), 4 : 미분탄 취입 랜스,1: blast furnace, 2: blowhole, 3: blow pipe, 4: pulverized coal blowing lance,
4-1 : 랜스 외측관 외주면 코팅부, 4-2 : 랜스 내측관 외주면 코팅부,4-1: lance outer tube outer peripheral surface coating, 4-2: lance inner tube outer peripheral surface coating,
5 : 용탕, 11,13 : 본드(Bond) 코팅부, 10,12 : 탑(Top) 코팅부5: molten metal, 11,13: Bond coating part, 10,12: Top coating part
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이중관으로 구성된 랜스의 외측관 외주면 및 고로측 랜스 선단부 내측관 외주면에 알루미나 샌드를 사용하여 그릿 블라스팅을 하고, 상기 랜스를 아세톤에서 10분간 초음파 세척을 한 후 지르코니아를 Ar/H2플라즈마 용사하여 단열 및 내식 코팅한 고로 미분탄 랜스를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention grit blasting using alumina sand on the outer circumferential surface of the lance consisting of a double pipe and the outer circumferential surface of the blast front end of the lance end, and the lance after ultrasonic cleaning in acetone for 10 minutes Zirconia is thermally sprayed by Ar / H 2 plasma to provide a blast furnace pulverized coal lance.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 의해 외주면에 단열코팅된 고분탄 취입 랜스가 고로 풍구에 설치되어 있는 것을 나타내는 개략도이고, 도 2는 외측관 외주면과 고로측 선단부가 단열 및 내식코팅된 고로 미분탄 취입 랜스의 단면도이고, 도 3은 도 2 "A" 부의 상세도이다.1 is a schematic view showing that the high-coal coal injection lance heat-insulated coated on the outer circumferential surface is installed in the blast furnace tuyere according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the blast furnace pulverized coal injection lance with the outer tube outer circumferential surface and the blast furnace side end portion is insulated and corrosion-resistant. 3 is a detailed view of the portion “A” of FIG. 2.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 2중관으로 형성되어 있는 고로 미분탄 취입랜스(4)의 외측관 외주면, 특히 블로워 파이프에서 나온 부분부터 풍구로 들어가지 전까지와 고로측 선단부 내측관 외주면을 단열 및 내식 코팅한다.1 and 2, the present invention provides an outer circumferential surface of the blast furnace pulverized coal injection lance 4, which is formed of a double pipe, in particular, a portion from the blower pipe until it enters the vent. Insulation and corrosion resistant coatings.
상기 외측관 외주면 및 고로측 선단부 내측관 외주면의 코팅부(4-1,4-2)는 2중으로 되어 있으며 그 성분중 탑 코팅부(10,12)는 92ZrO2-8Y2O3,본드 코팅부(11,13)는 74Ni-17.5Cr-5.5Al-2.5 Co-0.5Y로 각각 구성되어 있다.The outer coating surface (4-1, 4-2) of the outer circumferential surface of the outer tube and the blast furnace side end portion inner tube outer surface is double, and the top coating portion (10,12) of the components is 92ZrO 2 -8Y 2 O 3, bond coating The portions 11 and 13 are each composed of 74Ni-17.5Cr-5.5Al-2.5 Co-0.5Y.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated in detail.
<실시예><Example>
상기 미분탄 취입 랜스(4)의 코팅 방법은 먼저 현재 사용되고 있는 SUS310 재질에 알루미나 샌드를 사용하여 4.5Kg/㎠의 공기압으로 그릿 블라스팅(Grit Blast- ing)을 실시하고 상기 랜스(4)를 아세톤에 10분간 담아 초음파 세척을 실시한다.The coating method of the pulverized coal blown lance 4 is first subjected to grit blasting with air pressure of 4.5Kg / cm 2 using alumina sand on the SUS310 material currently being used, and the lance 4 to acetone 10 Ultrasonic cleaning is carried out for a minute.
표 1.Table 1.
세척된 랜스에 상기 표 1과 같이 74Ni17.5Cr5.5Al2.5Co0.5Y 및 92ZrO2-8Y2O3을 Ar/H2플라즈마 용사하여 본드(Bond) 코팅층(11,13) 및 탑(Top) 코팅층(10,12)을 각각 형성한다.Bond coating layers (11, 13) and top coating layers by spraying Ar / H 2 plasma 74Ni17.5Cr5.5Al2.5Co0.5Y and 92ZrO 2 -8Y 2 O 3 plasma to the washed lance as shown in Table 1 above. (10, 12) are formed, respectively.
상기와 같이 2중으로 구성된 용사피막에서 중간층인 본드코팅층(11,13)은 모재와 탑코팅층(10,12)인 지르코니아층의 열팽창 계수 차이로 인한 변형을 완화 시킬 뿐만 아니라, 산화분위기에서 산소가 모재에 직접침투하는 것을 억제하는 역할을 한다.As described above, the bond coating layers 11 and 13, which are intermediate layers in the thermal sprayed coating, not only relieve deformation due to the difference in thermal expansion coefficients between the base material and the zirconia layers, which are the top coating layers 10 and 12, but also in the oxidizing atmosphere, oxygen is the base material. Inhibits direct penetration into
표 2.Table 2.
또한, 상기 탑 코팅층(10, 12)은 열전도도가 매우 작아 열풍으로부터 랜스(4)에 유입되는 열을 차단하여 모재가 받는 열을 상기 표 2에 나타난 것처럼 낮춤으로써 랜스(4)의 처짐 또는 휨 현상을 방지할 수 있다.In addition, the top coating layers 10 and 12 have very low thermal conductivity to block heat flowing into the lance 4 from hot air, thereby lowering heat received by the base material as shown in Table 2, thereby sagging or warping the lance 4. The phenomenon can be prevented.
한편, 종래 SUS 310을 모재로 하는 랜스와 본 발명에 의한 랜스(4)의 내식성을 비교하기 위하여 우선 SUS 310 로드(Rod)를 지름 10mm, 길이 10mm의 형태로 가공하여 상기 시편의 전후면 및 원주면을 용사 코팅한다.Meanwhile, in order to compare the corrosion resistance of the conventional SUS 310 as a base material and the lance 4 according to the present invention, first, the SUS 310 rod is processed into a shape of 10 mm in diameter and 10 mm in length, and the front and rear surfaces of the specimen The main surface is spray coated.
그리하여 용사 코팅하지 않은 SUS 310 시편과 본 발명에 의해 용사 코팅된 시편을 일정온도에 도달한 동일한 로에 삽입한 후 가열하고 30분, 냉각 10분의 주기로 반복적으로 실험하고 400회의 반복실험후 시편의 무게를 측정하여 무게증감분으로 내식성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Thus, after the SUS 310 specimen without the thermal spray coating and the thermal spray coating specimen according to the present invention were inserted into the same furnace reaching a certain temperature, the specimen was heated, repeatedly tested in a cycle of 30 minutes and cooling for 10 minutes, and the weight of the specimen after 400 repeated experiments. To evaluate the corrosion resistance by measuring the weight increase and decrease the results are shown in Table 3.
표 3.Table 3.
상기와 같은 본 발명에 의하여 고로 미분탄 취입랜스를 1100∼1300℃의 연소불꽃에 장기간 사용하여도 랜스모재의 연화에 의한 랜스의 처짐 또는 휨 현상을 방지하여 미분탄의 연소를 완전하게 하며, 랜스 선단부에 부식현상을 억제하여 랜스의 형상을 보존함으로써 랜스를 장시간 사용하여도 안정적인 미분탄 취입 조업을 행할 수 있다.According to the present invention as described above, even if the blast furnace pulverized coal injection lance is used for 1100 to 1300 ℃ combustion flame for a long time to prevent sagging or warping of lance by softening of the lance base material, complete combustion of pulverized coal, By suppressing corrosion and preserving the shape of the lance, even when the lance is used for a long time, stable coal injection operation can be performed.
Claims (1)
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| KR1019970071565A KR19990052123A (en) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | Blast Pulverized Coal Blowing Lance |
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| KR1019970071565A KR19990052123A (en) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | Blast Pulverized Coal Blowing Lance |
Publications (1)
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| KR19990052123A true KR19990052123A (en) | 1999-07-05 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100711435B1 (en) * | 2001-04-09 | 2007-04-24 | 주식회사 포스코 | Lance for injecting pulverized coal |
| KR100782684B1 (en) * | 2001-07-10 | 2007-12-07 | 주식회사 포스코 | A pulverized solid fuel injecting apparatus |
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1997
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