KR19990068215A - 고로의 송풍트와이어 - Google Patents

Abstract

트와이어 외주면의 Cu 온도가 그 융점보다 높게 과열되지 않도록 하므로써 트와이어 손상을 방지하고 장기간 사용에 견딜수 있는 고로의 송풍트와이어를 제조하기 위한 것으로, 이 트와이어는 트와이어 몸체의 냉각실 2와 트와이어 노우즈의 냉각실 3을 갖는 트와이어 트렁크로 구성된다.

또한 고로안으로 돌출되는 부위의 외주면의 전체중 적어도 상반부 또는 외주면의 전면부를 제외한 전체를 고로에서 용탕금속온도와 Cu 융점보다도 높은 융점을 갖는 재료로 만들어지는 각층 5로 피복한다. 더우기, 고로속으로 트와이어를 삽입할 때에 받는 기계적충격으로 부터 트와이어를 보호하기 위하여 금속제 쟈켓 4가 각층의 바깥쪽 위로 부착된다.

Description

고로의 송풍트와이어{Blast Tuyere of Blast Furnace}

본 발명은 제선용 고로와 비철재료의 제조용 고로로 큐폴라와 같은 용광로 또는 용해로의 송풍트와이어(blast tuyere)에 관한 것이다.

고로의 송풍트와이어(이후 "트와이어"라 칭함)는 통상 고로의 복부(belly)와 저부(bottom)사이의 경계부에 설치된다. 많은 경우 트와이어의 선단측부에서의 400-600 mm 길이부는 고로속으로 돌출된다. 냉각송풍 또는 열간송풍이 선단부(tip portion : nose)로 부터 고로의 안쪽으로 송풍되는데, 열간송풍온도는 최고 1,250℃ 까지 상승하고, 트와이어 전면의 불꽃온도는 최고 2,450℃ 까지 상승한다. 게다가 로 내부는 1,500℃ 이상에서 용융된 선철(pig iton)과 슬라그가 탕류되어 있다.

상술한 바와 같이 심한 온도조건하에서도 트와이어는 그 원형을 유지해야만 하고 동시에 열간송풍을 계속 송풍되도록 해야하는데, 현재까지의 기술로는 트와이어를 고순도의 동(Cu)으로 제조하여 내고온성과 양호한 열전도성을 갖도록 하고 있는 정도이다. 또한, 냉각수를 위한 환상의 순환수통로(circular flowing route)는 트와이어 몸체에서 형성되고, 냉각수는 트와이어를 냉각시키기 위해 고온의 유속을 가지고 순환수통로에서 흐르도록 하여주도록 되어 있다. 이는 일본 실용신안 등록출원공개공보 제 3-29310호에 잘 소개되어 있다.

그러나 고로가 생긴이래 트와이어의 손상은 계속 해결해야 할 과제로 이어왔다. 다시말해, 트와이어 냉각방법이 향상되면 고로의 작업조건은 그만큼 더욱 가혹해지므로 트와이어의 손상을 가져왔고, 이러한 악순환은 되풀이되어 왔다.

다음은 고로의 트와이어의 향상에 관한 이력을 소개한 것이다.

약 70년전, 히라카와씨는 트와이어의 손상이 일어나는 이유를 "트와이어와 열간금속간의 접촉에 따른 과열로 설명하고, 이 원인에 대응하여 트와이어의 재료를 알루미늄(Al)과 같은 재료로 하면 큰 열저항성(두께/열전도도)을 가진 재료로 되어 만족스러울 것이며, 평활한 표면은 트와이어의 재료로서 적합하다. 그리고 Al 트와이어는 Cu 트와이어에 비해 트와이어 내손상등 작업성(경하중)이 우수하다고 한 바 있다.("철과 강" 16권(1930) 제 6부 595페이지)

그러나 Al 트와이어는 자주 손상되었고 이에따라 1950년 이래 Cu 트와이어가 계속 사용되어 오기에 이르렀다.

1960년 이래, 고로작업은 큰 칫수를 가진 대형로 작업으로 대응되어 바뀌었다. 이에따라 오늘날의 고압조업, 고온송풍, 오일주입과 산소부화조업이 개시되었다. 더우기 1980년대에는 미분탄주입이 시작되었다. 이러한 고생산성조업으로 트와이어 전면 공간상의 온도는 열간송풍온도와 연소조제 및 산소주입온도의 상승으로 더욱 고온화되었다. 게다가 용탕 또는 슬라그(hot melt or slag)의 감소량은 생산성 향상으로 현저히 증가되었다. 이러한 이유로 트와이어상의 열부하(thermal load)는 크게 증가되었다. 그 결과 트와이어 고장은 다시 자주 발생되고, 한번 트와이어가 손상되면 송풍중지가 필수적으로 되었고 트와이어를 교체해야만 했다. 이에따라 생산량은 급격히 감소되었다.

가장 심한 경우에는 심한 트와이어 손상으로 인명사고가 발생되기도 하였고, 로 조업은 악조건에 놓여지든가 로내에의 트와이어-냉각수의 침투로 조업이 불가능한 지경에까지 이르렀다. 따라서 트와이어 고장을 방지한다는 견지에서 여러가지 향상책이 이루어져 왔다.

트와이어 고장은 우연히도 분류해본 결과, 트와이어 몸체의 상부고장, 그 부분의 측부고장, 하부고장 그리고 트와이어 코(nose)부의 상부고장, 그 부분의 측부고장, 하부고장, 트와이어 몸체의 내면 등 7가지형으로 나눌 수가 있었다.

이러한 고장들에 대하여 향상된 최근의 대책은 다음과 같다.

(1) 그 내부에서 트와이어 몸체의 냉각실(몸체 냉각실의 경우), 트와이어 노우즈부 또는 코부의 전·후 냉각실(각 냉각실은 노우즈 냉각실의 경우)은 트와이어의 트렁크(trunk)내측에 분리배치하도록 한 몸체 쳄버 및 노우즈 냉각실 구조(일본 특허공보 60-55562호)

(2) 특히 트와이어 노우즈부에서 냉각수 속도를 올리기 위하여 트와이어 트렁크의 몸체로 부터 내부 냉각수실로 외부 냉각수실을 통해 내부 냉각수실로 냉각수를 흐르게 하고, 또한 트와이어트렁크 몸체로 부터 배출되도록 한 나선상의 트와이어구조(spiral tuyere structure)(일본 특허출원공고 51-19802호)

(3) 트와이어 코부에서 마모를 방지하기 위한 경고한 면구조(hard-facing structure)(일본 실용신안 공개공보 55-124446호)

(4) 융점을 올리기 위한 합금충전물 구조(alloy padding strucrure)(일본 실용신안 공개공보 4-131639호)

(5) 트와이어의 내면을 손상 및 마모로 부터 방지하기 위한 내면세라믹 라이닝공정(inner face ceramic lining processing)(일본 특허공보 6-60333호)등을 들 수 있다.

현재로서는 이들을 하나 또는 전부 또는 여러가지의 조합된 것으로 구성하여 향상책을 강구하고 있다.

그 결과, 트와이어의 내면손상은 내면세라믹 라이닝공정으로 일어나기 어려워졌고 또한 빈번하던 트와이어 노우즈부의 손상은 급격히 감소되어 냉각수의 고압, 고속, 강한 대면(hard-facing)에도 불구하고 향상되었다.

그러나 트와이어 몸체의 외면상의 손상빈도는 특히 외표면의 상부외면에서의 손상의 빈도는 그러한 개선수단에도 불구하고 줄어들지 않았다. 이는 1,500℃ 또는 그 이상의 온도를 가진 금속용탕이 하강하기 때문인데, 이는 로의 상부로부터 트와이어 몸체의 외표면상으로 직접 하강하므로써 트와이어를 구성하는 Cu 와 접촉하여 Cu 를 녹여버리게 한다.

물론 이 경우, 상기 트와이어 바로 위로부터 1,500℃ 이상의 온도를 가진 슬라그용탕이 떨어지더라도 그 속에서 트와이어 몸체의 상부표면이 Cu 의 용융점 이상으로 가열되지 않는다면 트와이어는 손상되지 않는다. 또한 열간금속 슬라그의 유동표면이 올라가더라도 1,500℃ 이상의 유체는 트와이어 몸체의 저면을 접촉하므로써 트와이어는 그 속에서 트와이어 몸체가 Cu 의 융점이상으로 가열되지 않는다면 트와이어는 손상되지 않는다. 그러나 현재는 용탕금속 또는 슬라그가 트와이어에 직접 접촉되더라도 융점아래로 트와이어의 접촉부의 온도를 유지할 수 있는 실질적인 냉각기구가 없다.

이와같이 트와이어 몸체의 외표면에서의 잦은 고장이라는 문제는 여전히 심히 남아 있다.

제 1A도는 본 발명상의 제 1실시예에 따른 트와이어 횡단면도

제 1B도는 제 1A도에서 A역으로 둘러싸인 부분의 확대도

제 2A도는 본 발명상의 제 2실시예에 따른 트와이어 횡단면도

제 2B도는 제 2A도에서 B역으로 둘러싸인 부분의 확대도

제 3도는 본 발명상의 제 3실시예로서의 트와이어 횡단면도

제 4도는 온도구배(경사)선이 그어진 본 발명상의 일실시예로서의 트와이어 부분 횡단면도

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 이하에 상세히 설명한다.

제 1A도는 본 발명상의 제 1실시예로서의 트와이어 단면을 나타낸 것이다. 제 1B도는 제 1A도의 원으로 둘러싼 A 역의 확대도이다.

이 제 1A도에서 트와이어트렁크 1은 트와이어몸체 1A(몸체실)와 트와이어노우즈 1B(노우즈 실)를 동(Cu)제로 만든 것으로, "노즐형 트와이어(nozzle type tuyere)" 라 부르는 트와이어를 구성한다. 이 트와이어트렁크 1에서 트와이어에 대한 냉각수 원형 흐름루트(circular flowing route)는 트와이어몸체의 냉각실 2를 포함구성하도록 형성된다. 그리고 이 냉각실은 주위방향을 따라 동일하게 트와이어몸체 1A를 나누도록 정렬된다. 그리고 링에서 냉각실 3은 노우즈 1B에서 형성된다. 원형 흐름루트의 구조상세는 예컨데 연결구(口)등과 같은 것은 도시되어 있지 않고, 다음 루트는 형성되어 있는데 예컨데 다음과 같은 것들이다.

냉각수는 트왕이어트렁크 1의 기초측(제 1A도의 우측)에서 물공급구(water supply mouth)로 부터 도입되어 트와이어몸체의 냉각실 2의 반부속으로 들어간다. 이 냉각실은 교대되고, 트와이어트렁크 1A의 거의 반에 이르는 부위(half)를 냉각하기 위해 확산되고 진행된다. 다음, 이 냉각수는 연결구를 통해 트와이어 노우즈의 냉각산 3속으로 들어가서 고압과 고속으로 트와이어 노우즈 1B를 냉각할 수 있도록 이 냉각실 3의 회로를 만들어준다. 그리고 계속적으로 냉각수는 다른 연결구를 통해 트와이어 몸체의 냉각실의 남은 반부위 속으로 들어가고, 트와이어 몸체 1A의 실질적인 반부위를 냉각할 수 있도록 확산되어 진행된다. 그리고 마지막으로 냉각수는 트와이어 트렁크 1의 기초측에서 누수구(drainage mouth)로 부터 유출된다. 이와 같이 하므로써, 트와이어 트렁크 1은 고속, 고유속으로 냉각수에 의해 강하게 냉각되므로써 트와이어 손상을 막게된다. 항상 냉각수압은 20Kg/cm²G 이상으로 설정하고 유속은 15m/s 로 설정한다.

Cu제 트와이어 트렁크 1에서, 로내로 돌출한 부위의 외주면은 각층, 예컨데 고순도의 세라믹과 같은 세라믹제 각층 5로 피복된다. 또한 금속제 쟈켓 4는 각층 5의 외주에 맞춰진다. 이와같이 로안으로 돌출하는 트와이어 부위는 3층구조로 되어 있고 그안에서 Cu 층, 각층 5와 쟈켓 4는 이 부위의 안쪽으로 부터 차례로 정렬된다.

제 1도에서의 실시예는 로 안쪽으로 돌출한 부위의 외주면의 전면부를 제외하고 각층 5로 피복된다. 그 안에서 트와이어가 설치되는 로 중에는, 그러나 로내의 용탕금속이 외주면의 하반부에 접촉하지 않는 것이 있는데, 이 경우에는 외주면의 상반부만이 각층 5로 피복되는 것으로도 충분하다.

이에따라 쟈켓 4는 외주면의 상반부에만 그 위로 결합하는 것만으로도 충분하다.

각층 5와 쟈켓 4를 맞추기 위한 바람직한 방법은 동(Cu)과 같은 금속제의 원통형 또는 반원통형 쟈켓 4를 트와이어 트렁크 1의 몸체의 외주면 위로 맞추어 부착시키는 것이다. 이때 약 5-10mm 갭이 유지되도록 하고 다음 주조시의 갭 안으로 세라믹을 충전시키는 것이다. 이 경우 세라믹은 쟈켓 4의 한쪽 단부의 하측에서 세라믹을 주조하기 위한 개구부를 만들고 다른쪽 끝의 상부에서 압력해제개구부를 만들므로써 세라믹은 확실하고도 용이하게 채워진다. 그리고 이 세라믹을 압력해제개구부로 부터 세라믹이 흘러넘칠 때까지 압력으로 주조개구부 속으로 세라믹을 도입한다.

이 세라믹의 대표적인 예로서는 각각 Al₂O₃75%, SiC 17%, SiO₂4% 의 비율로 함유하고 있는 시멘트형 반죽된 세라믹(cement form kneaded ceramic)을 함유하고 있는 것을 들 수 있다. 그 반면, 쟈켓 4의 원재료는 바람직스러운 것으로 동(Cu)을 들 수 있다. 그러나 그 어떠한 금속도 로 안으로 트와이어를 삽입할 때 생기는 기계적충격에 견딜수 있다면 종류를 가리지 말고 사용할 수 있다.

로내의 일정위치속으로 설치한 후에 용융으로 비로소 원형이 상실되는 재료라면 사용가능하다.

본 발명상의 실시예에서는 스터드 7이 트와이어 트렁크 1의 몸체의 외주상에 분산배치되는 조직을 가지므로써 트와이어 트렁크 1의 Cu 부위와 각층 5사이의 부착성을 향상시킬수 있게 되어 있다. 이 스터드 7의 기능은 필라(pillar)와 비슷하다. 스터드 7과 각층 5의 세라믹 사이의 접촉역을 확대한다는 견지에서 Cu, Fe 등의 금속으로 제조되고 트와이어 몸체의 외주상에 "Y"자형으로 배치되고 일어나는 금속선이 일실시예에서 나타나 있다. 그 외에도 나선상 금속선(spiral metal line)이 사용되기도 한다.

이 실시예에서는 주조 모울딩에 의해 내화물로 부터 주조물 6이 트와이어의 내벽위로 또한 부착되므로써 트와이어의 내면의 마모손상을 방지할 수 있는 내열 및 내충격성 구조를 가지는 트와이어를 형성하게 한다.

제 2A도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 트와이어의 단면을 나타낸 것이다. 제 2B도는 제 2A도의 원으로 둘러싸인 B역을 확대한 확대도이다. 제 2A도에 나타나 있는 제 2 실시예에 따른 트와이어는 제 1실시예에 유사하다. 따라서 동일부호를 대응부호로 적용하고 동일 상세설명이므로 생략한다.

제 2실시예에 따른 도시된 트와이어는 소위 라발노즐형 트와이어(Laval nozzle type tuyere)라 하는 것인데 여기에서는 노즐형 트와이어와 확산기형 트와이어가 조합되어 있다. 기본구조와 송풍특성은 알려져 있다. 제 1실시예에서와 같은 구조에 기초를 둔 각(shell)5, 쟈켓 4 그리고 주물(castering)6은 이 라발노즐형으로 트와이어에도 부착된다. 물론 따라서 그들의 효과와 장점도 제 1실시예에서의 그것과 같이 나타난다.

제 2B도에서 나타나 있듯이, 제 2실시예도 트와이어 트렁크 1의 Cu 부위와 각층 5사이의 부착성을 향상시키기 위하여 트와이어 트렁크 1의 몸체의 외주가 약간 불균일한 면 8속으로 형성되는 구조를 갖고 있다. 이 도시된 실시예에서는 불균일한 면 8이 파냄(digging), 평행하게 움푹 들어간 링과 같은 홈(groove)이 트와이어 몸체의 외주면의 축을 가로지르므로써 형성된다.

그외에도 여러가지 불균일한 면 8이 예컨데 단추형 또는 바둑판무늬형 불균일성을 가지고 있는 것이 있다.

제 3도는 본 발명상의 제 3실시예에 따른 트와이어 단면을 나타낸 것이다. 제 3도에 도시된 이 제 3실시예에 따른 트와이어는 제 2실시예와 유사하다. 여기에서도 동일부호를 대응부호에 붙이고 동일상세설명은 생략하였다.

제 3실시예의 구조는 쟈켓 4와 각층 5가 트와이어 트렁크 1에서 적어도 전 외주면의 상반부상에 형성되고, 고로속으로 돌출하고 전면부를 포함구성하는 특징을 갖는다.(도시된 트와이어에는 전 외주면에 걸쳐 형성된다) 다시말해 제 1 및 제 2실시예에서 쟈켓 4와 각층 5는 전면부를 제외한 나머지 상반부 이상에서 형성되며, 한편 전면부의 외주면이 본 실시예에서 추가적으로 각층 5로 피복된다. 또한 쟈켓 4도 각층 5에 따라 형성된다. 이는 용탕금속 또는 슬라그에 의해 전면부가 손상됨을 방지하도록 해 준다. 다른 구조와 효과도 제 1 및 제 2 실시예와 같다.

트와이어 몸체의 외면에 관한 그러한 구조를 가진 각 실시예에 따르면 용탕금속 또는 슬라그가 낙하되어 생기는 트와이어 손상은 각층 5를 형성하므로써 확실히 방지가능하다. 그리고 트와이어 몸체의 내면에 관해서 본다면, 매우 미세한 석탄과의 충돌로 인해 발생하는 마모손상은 주조물 6의 형성으로 방지가능하다.

더우기 트와이어 트렁크 1의 과열 또한 주조물 6 그 자체의 단열효과로 억제가능하다. 제 3실시예에 따르면 전면부 또한 각층 5로 피복되고 따라서 Cu 부에 대한 용탕금속 또는 슬라그의 직접접촉은 트와이어 손상이 일어남을 방지해 주게된다. 그외에도 트와이어의 전면부가 배관코크스에 의해 마모되는 것도 방지될 수 있다.

제 1 및 제 2 실시예에서 트와이어 전면부는 종래의 강대면기구(hard-facing means) 예컨데 Ni-Cr 층의 강대면기구와 같은 것을 사용하여 보호될 수도 있다.

제 4도는 본 발명상의 실시예에 따른 트와이어 일부 단면도를 나타낸다. 여기에는 온도구배(경사)선이 그려져 있다. Cu제 트와이어 트렁크 1의 Cu부(두께 25mm)의 열전도도가 300kcal/m·hr·deg 각층 5의 알루미나(두께 5mm)의 열전도도는 1.20kcal/m·hr·deg 이고, 금속제 외측쟈켓 4는 상실되고, 트와이어 냉각수 온도는 30℃, 냉각수 유속은 15m/sec, 각층 5의 알루미나에 떨어지는 용탕금속 9의 온도는 1600℃ 일 때 열전도의 동적상태는 다음과 같이 계산된다. 즉 트와이어 트렁크 1의 Cu부와 알루미나제 각층 5사이의 경계선에서의 온도는 32℃이다. 이 결과로부터 알 수 있듯이, 트와이어 손상은 본 발명으로 확실히 방지될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명은 전술한 바의 실시예에 따라 수행되고, 다음의 특징적인 효과를 보여준다. 말하자면, 본 발명은 고로의 송풍트와이어 구조를 가지고, 트와이어 몸체의 냉각실을 가진 트와이어 트렁크와 트와이어 노우즈의 냉각실로 구성된다. 또한 상기 고로속으로 돌출하고 상기 트와이어 트렁크로 되는 부위의 전체 외주면의 적어도 상반부 또는 상기 고로에서의 용탕금속온도와 Cu의 융점보다 높은 융점을 갖는 재료로 만들어지는 각층으로 피복되는 상기 외주면의 전면부를 제외한 외주면 전부와, 상기 각층의 외측위로 부착되고 상기 고로속으로 상기 트와이어를 삽입할 때 받는 기계적충격으로 부터 상기 트와이어를 보호하기 위한 금속제 쟈켓으로 구성된다. 본 발명은 이와같이 고로에서의 고온으로 발생되는 손상으로부터 트와이어를 방지할 수 있도록 하고, 높은 용융점을 갖는 재료로 만든 각층의 내열효과와 각 냉각실을 통해 냉각수통과에 의해 강력한 냉각효과의 상승작용으로 그 수명을 더욱 길게 해준다.

본 발명에서 동(Cu)제 트와이어 트렁크는 고융점을 가진 각층으로 피복된다. 따라서 설령 용융된 용탕금속 또는 슬라그가 고로에서 트와이어에 접촉하는 냉각기능보다 더 큰 열용량을 가진다 하더라도 Cu 부는 Cu 부의 온도가 그 융점보다 더 낮게 유지되도록 용융된 용탕금속 또는 슬라그와 접촉하지 않는다. 따라서 트와이어는 그것이 발생되기 전에 파손으로 부터 트와이어가 보호될 수 있다. 게다가 금속제 쟈켓이 각층 외측위로 부착되므로, 고로에서 트와이어를 삽입할 때에 받는 기계적충격이 각층에 직접 영향을 주지 않게 된다.

이와 같이 충격으로 부터 각층을 보호하는 기능은 충분해지고, 각층의 본래의 내열성, 내열기능은 처음에 설계한 바와 같이 장기간 안정적으로 만들 수 있다.

본 발명은 종래의 트와이어의 상술한 문제점을 극복하기 위해 창안된 것이다. 따라서 본 발명은 고로에서의 송풍트와이어가 그 외표면의 동(Cu)의 온도를 과열시키지 않고 그 융점이하로 유지하므로써 트와이어 손상을 막고 영구히 사용하도록 하기 위한 데 목적이 있다.

이 목적을 이루기 위한 본 발명은 다음과 같다.

본 발명상의 고로의 송풍트와이어에서 트와이어 트렁크(tuyere trunk)가 구비되어 있는데, 이는 트와이어 몸체 냉각실과 트와이어 코부 또는 노우즈(nose)부의 냉각실로 구성된다.

모든 외주면의 적어도 상반부는 상기 트와이어 트렁크로 되고 상기 고로속으로 돌출되거나 또는 상기 외주면에서 전면을 제외한 모든 부분은 상기 고로내에서의 용탕금속의 온도와 Cu 의 융점보다도 높은 융점을 가진 재료로 만들어지는 각층(shell layer)으로 피복된다.

상기 트와이어를 상기 고로속으로 삽입할 때에 받는 기계적충격으로 부터 상기 트와이어를 보호하기 위한 금속제 쟈켓(jaket)은 상기 각층의 외측위로 꼭 맞도록 되어 있다.

실시예에서 이 각층은 금속슬라그에 대하여 높은 저항을 가지는 세라믹으로 만들어진다.

실시예에서 상기 각층은 고순도의 알루미나로 만들어지기도 한다. 또한 실시예에서 상기 각층은 5-10mm 의 두께를 가진다. 실시예에서는 상기 트와이어트렁크와 상기 각층사이의 고착성(adhesion)을 향상시키기 위한 스터드(stud)가, 상기 트와이어트렁크로 되고 상기 각층과 접촉하는 부위의 외주면상에 분산배치되어 있다.

실시예에서 상기 트와이어트렁크와 각층사이의 고착성을 향상시키기 위한 약간 불균일한 면이 상기 부위의 외주면이 상기 트와이어 트렁크로 되고 또한 상기 각층에 접촉함에 따라 형성된다.

상술한 본 발명에 따라, 고로속으로 삽설(揷設)되는 트와이어는 결코 손상되는 일이 없다. 이는 트와이어트렁크가 비교적 낮은 온도로 유지되기 때문이다. 즉 냉각수가 트와이어 몸체의 냉각실로 흐르게 하고, 또한 고압·고유속에서 트와이어 노우즈의 냉각실로 흐르도록 하기 때문에 높은 온도에서라도 Cu 융점 또는 그보다 낮은 온도를 계속 유지할 수 있는 것이다.

다른 한편, 냉각능(cooling capability)보다 더한 열용량(thermal capacity)을 가지는 용탕금속 또는 슬라그가 트와이어와 접촉한 경우에는 직접접촉부는 각층(shell layer)으로서, 높은 융점을 가지고 Cu 제 트와이어트렁크는 고립된다. 따라서 Cu 로 만든 이 트렁크는 항상 그 융점아래를 유지할 수 있게 된다. 이와 같은 방법으로 트와이어는 각층에 의해 냉각수의 냉각효과와 내열효과라는 공동작용에 의해 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

우연히도, 각층을 구성하는 재료는 용탕금속 또는 슬라그에 견디는 높은 내성을 가진 세라믹일 것이 요구된다. 트와이어트렁크가 예컨데 상술한 바와 같이 고순도의 알루미나로 피복되면 약 2,000℃ 의 높은 온도까지 견뎌낼 수 있다. 이 고순도 알루미나는 알루미나가 트와이어트렁크의 Cu 와 같이 낮은 저융점합금을 만들지 않는다는 견지에서 바람직하다. 세라믹 각층으로 피복되는 트와이어의 결점은 이것이 기계적 충격에 부서지기 쉽다는 것과, 특히 트와이어를 고로에 짜맞추어 넣을때 기계적충격이 트와이어에 가해져서 세라믹이 쉽게 파손될 염려가 있으므로 크랙이나 부분박리가 생기기 쉽다. 그 결과 열저항효과가 상실되고 내부 Cu 층이 단기간 손상되기 쉽다.

그 반면 본 발명에서는 금속제 쟈켓이 각층의 바깥쪽에 결합되므로, 트와이어를 고로에 삽입할때에 기계적충격이 있더라도 각층에 직접 영향을 주지 않으므로 충격으로 부터의 각층보호기능이 만족스럽게 될 수 있다. 쟈켓의 재료로서는 Cu 가 바람직스럽다. 그러나 트와이어 삽입시 불가피한 기계적충격에 대한 금속저항은 금속이 Cu 가 아니더라도 허용가능하다. 또한 금속제쟈켓이 삽입된 후, 용융등의 이유로 손상된 것도 허용가능하다.

본 발명에서 각층과 쟈켓은 트와이어트렁크의 상반부에만 맞는다. 트와이어트렁크의 하반부가 삽입시 조업시 기계적 또는 열적으로 손상될 염려가 많으면 고로속으로 돌출되는 돌출부의 외주면 전체위로 결합하는 것이 바람직스럽다.

더우기 본 발명의 실시예는 그 안에서 스터드가 트와이어트렁크가 되고 각층과 접촉하거나 또는 약간 불균일면이 형성되는 부위의 외주면상에 분산배치된다.

이러한 구조에 의하여 트와이어트렁크의 Cu 부와 각층의 사이에서의 고착이 단단해지고, 그러므로써 각층이 조업중 심한 사용조건하에 있더라도 박리되지 않는다. 이와 같이 하므로써 트와이어의 수명이 매우 길어지게 되는 것이다.

Claims (6)

1. 트와이어 몸체의 냉각실과 트와이어 노우즈의 냉각실을 가지는 트와이어 트렁크로 구성되는 고로에서의 송풍트와이어는, 상기 고로안으로 돌출되고 상기 트와이어 트렁크(tuyere trunk)로 되는 부위의 외주면 전체의 또는 상기 고로에서의 용융금속의 온도와 Cu 의 융점보다 높은 온도를 가진 재료의 각층(shell layer)으로 코팅되는 상기 외주면의 전면부를 제외한 전체의 적어도 상반부(upper half of the whole)와, 상기 각층의 외측에 맞는 고로속으로 상기 트와이어를 삽입할 때 받는 기계적충격으로 부터 상기 트와이어를 보호하기 위한 금속제 쟈켓(jecket)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로에서의 송풍트와이어(A blast tuyere)
2. 제 1항에 있어서, 상기 각층(shell layer)은 용탕금속 또는 슬라그에 대하여 높은 저항성을 가진 세라믹으로 제조되는 고로에서의 송풍트와이어(Abalst tuyere)
3. 제 2항에 있어서, 상기 각층은 고순도의 알루미나로 제조되는 고로에서의 송풍트와이어
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 각층은 5-10mm 의 두께를 가지는 고로에서의 송풍트와이어
5. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 트와이어 트렁크와 상기 각층사이의 부착성을 향상시키기 위하여 상기 트와이어 트렁크로 되고 상기 각층과 접촉하는 부위의 주위면에 분산배치되는 고로에서의 송풍트와이어
6. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 부위의 외주면이 상기 트와이어 트렁크와 상기 각층 사이에서의 부착성을 향상시키기 위해 약간 불균일한 면으로 형성되는 고로에서의 송풍트와이어