KR20000014413A - 고로노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로 노벽 보수 완료후 고로 조업을 정상상태로 복귀시키는 조업도 상승방법에 관한 것으로서, 고로 노벽 보수 작업에 있어서 노벽 스프레이 보수 완료후 재송풍개시전에 적절한 조건으로 브랜크 코크스와 감광분의 건 장입을 행한 후, 재송풍조건을 적절히 조절하므로서 고로 노벽 보수후 고로 조업을 정상상태로 이행시키는 시간을 현저히 단축시킬 수 있는 조업도 상승방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 고로 노벽 보수작업에 있어서, 상기 거닝 단계후 조업도 상승 단계의 재송풍 단계 개시전에 고로내 장입물 레벨이 정상 조업시의 장입기준선으로 부터 5-10m가 되도록 건 장입(dry charging)을 실시하고. 상기 건 장입시 장입되는 감광분의 코크스 함량과 상기 감척 단계에서 장입되는 마지막 감광분의 코크스 함량과의 차이가 5%이하가 되도록 하고, 상기 건 장입은 브랜크 코크스(blank coke)(코크스만 단독으로 장입하는 경우)를 1-2회 장입한 후 감광분을 2-3회 장입하고, 그리고 감광분의 코크스 및 브랜크 코크스를 고로내 중간부 및 중심부에, 그리고 철광석을 고로내 벽부에 분포 되도록 하는 방식으로 행해지고, 상기 조업도 상승단계의 옥토막이 단계에서 사용중인 출선구 상부측으로 풍구를 6-10개 정도 오픈시키고 나머지 풍구를 옥토로 폐쇄시켜 풍구유속을 350m/s이상으로 확보한 후, 재송풍조건을 적절히 제어하는 고로 노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법을 그 요지로 한다.

Description

고로 노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법

본 발명은 고로의 노벽 보수 작업에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 고로 노벽 보수 완료후 고로 조업을 정상상태로 복귀시키는 조업도 상승방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고로조업은, 도 1에도 나타난 바와 같이, 고로(10) 상부로 부터 장입물[철광석 + 코크스]을 노내에 장입하고, 노 하부에 설치되는 풍구(11)를 통해 고온의 열풍을 불어 넣어 로내에서 환원용융반응을 일으킴에 의해 용선을 생산하는 조업이다.

상기한 고로조업에 있어서 고로(10)에 장입되는 철광석및 코크스는 노하부에서 코크스 연소및 철광석의 환원용융에 따라 노 하부로 강하하면서 로체 내부의 연와와 마찰작용을 하게되고, 또한, 고로 하부에서 코크스 연소및 철광석의 용융환원 과정중에 발생된 고온의 가스는 고로상부로 상승하면서 노체연와 표면과 접촉하게 된다.

상기한 장입물과 로체내부의 연와와의 마찰작용 및 고온의 가스와 노체연와 표면과의 접촉에 의한 화학적 침식반응에 의해 고로 노체 내부에 축조되는 내화연와는 손상을 받게 된다.

고로는 높은 압력조건하에서 노하부로 부터 노 상부까지 노내온도분포가 2200℃에서 부터 400℃까지 고온 상태를 유지하고 있기 때문에 이러한 고온에 견딜 수 있도록 고로 노체구조를 특수하게 구성해야 될 필요가 있다.

이에 따라, 고로 노체구조는 도 1의 A에 되시된 바와 같이, 노체외측에 철판으로 구성되는 철피(12)를 세우고 난 뒤에 그 안쪽으로 고온에 견딜 수 있도록 내화연와(13)를 축조하여 이루어지게 된다.

상기 내화연와(13)사이에는 내화연와(13)를 냉각시킬 수 있는 냉각장치인 냉각반(14)이 설치되므로서, 내화연와(13)의 냉각능력이 향상되어 내화연와(13)의 손상을 감소시켜서 내화연와(13)의 수명연장을 도모하고 있다.

그러나, 상기 고로 노체에 설치된 내화연와(13)는 고로 조업이 진행됨에 따라 점차적으로 마모에 의한 손실량이 증대되고, 이에 따라 내화연와(13)의 잔존량은 점점 감소하게 되어 노내의 고온 가스및 장입물에 의한 열부하가 상승하게 되므로서, 노체 냉각반(14)등의 냉각장치에 의해 노체가 냉각됨에도 불구하고 노체철피(12)표면에 핫 소트(hot spot) 및 철피 크랙(crack)이 유발되어 고로수명을 단축시키게 된다.

따라서, 고로조업 일대기 기간중 고로 수명의 연장을 위해서는 노체내부에 축조되는 내화연와의 손상부위의 복구가 필수적이며, 이를 위하여 고로 노벽 스프레이(spray)재 보수작업을 반복적으로 수행하게 된다.

이러한 고로 노벽 보수작업은, 도 2에도 나타난 바와 같이, 고로(10)내에 채워져 있는 장입물을 노체연와의 보수부위를 고려하여 일정 레벨까지 저하시키는 감척작업, 고로내의 비워진 연와표면을 청소하는 크리닝 작업, 손상된 연와표면에 스프레이 내화물을 접착시키는 거닝(gunning)작업, 그리고 노벽보수완료후 고로조업을 정상상태로 복귀시키는 조업도 상승작업등으로 구분된다.

상기에서 노벽보수 후 조업도 상승작업이란 고로조업을 노벽보수 작업실시전의 정상 상태로 회복시키기 위하여 취해지는 일련의 활동을 말하며, 고로 정상조업도 달성기간의 단축은 고로 노벽수리기간중 생산량 감소의 최소화에 가장 큰 영향을 미치게 된다.

상기한 노벽보수 후 조업도 상승을 위한 일반적인 조업방법으로는 출선구 상부 풍구를 제외한 전 풍구의 옥토막이 실시, 재 송풍실시, 고로내 코크스와 철광석 장입개시 및 장입물 레벨 상승 실시, 고로내 장입물 레벨을 고려한 송풍량 및 노정압 증대 실시, 고로 풍구주변에서 송풍에너지를 고려한 단계적인 폐쇄풍구의 개공실시, 고로내 노열상승을 위한 미분탄 취입량 증대 추진, 고로내 저온의 용융물(용선 + 슬래그)배출작업등으로 구분된다.

상기한 조업도 상승을 위한 조치중 고로 노열확보를 위한 감광방법, 장입물 장입조건 제어방법, 그리고 송풍조건 제어 기술은 노벽보수후 정상조업도 달성시간을 단축시키는데 있어서 매우 중요한 역할을 하게 되는데, 이와 관련된 종래의 방법은 다음과 같다.

상기한 정상노열(1500℃)확보를 위한 감광방법은 노벽보수 직후에 고로 노열저하를 고려하여 정상조업시 보다 철광석 장입량을 줄이고, 코크스 장입량을 증가시킨 감광분의 배치방법에 관한 것이다.

종래의 방법에 있어서는 감척조업시 장입되는 감광분의 코크스량이 재송풍후에 장입되는 감광분의 코크스량 보다 작게 배분된다.

또한, 재송풍후에 감광분을 장입하기 전에 노열상승용 브랜크 코크스(Blank Coke)를 전량 장입하는 일괄장입방법을 적용하고 있다.

한편, 고로내의 저하된 장입물 레벨 복구를 위한 종래의 장입물 장입조건 제어방법으로서는 재송풍을 실시한 후에 브랜크 코크스 및 재송풍후의 감광분의 장입개시를 행하는 방법이 적용된다.

상기 송풍조건 제어방법에 있어서도 재송풍시 고로내 장입물 레벨이 낮기 때문에 증풍기간중 고로내의 상승가스에 의해 노하부의 연화융착대 주변에 위치해 있는 장입물들이 노상부로 불려 올라가는 취발현상등 장입물의 유동화 발생방지를 위하여 증풍속도를 장입물 레벨 복귀속도에 일치시키는 장기 저속 증풍패턴을 유지한다.

이러한 종래의 조업도 상승방법은 노벽보수 완료후 조업도 상승을 위한 재송풍시 고로내 저장입물 레벨에서 재송풍을 실시해햐 되기 때문에 다음과 같은 문제점을 야기시켜왔다.

첫째, 풍구 상부로의 장입물 중량이 저하된 상태에서 증풍속도 증대시 노내 상승가스 에너지 증가에 의해 노하부 장입물들이 노상부로 불려올라가는 취발현상이 발생되기 때문에 고로내 장입물레벨을 일정수준이상으로 확보될때 까지 증풍속도를 낮게 유지함에 의해 증풍기간이 연장되어 정상풍량 달성에 장시간이 소요된다.

둘째, 재송풍후, 증풍기간중 장입레벨이 낮기 때문에 풍구 주변에서 발생된 고온의 가스가 장입물 레벨이 낮음에 따라 쉽게 노상부로 빠져 나갈 수 있기 때문에 노내의 장입물과 열교환량이 적고, 또한, 노내에 장입되는 차가운 장입물의 승온상태도 불량하여 고로정상조업을 위한 노열확보(용선온도 1500℃이상)에도 장시간 소요된다.

셋째, 재송풍초기에 고로하부로 부터 상승되는 고온의 상승가스(1000℃이상)가 노벽 연와표면에 50-200mm두께로 부착된 스프레이 내화물과 접촉시 스프레이 내화물속의 미증발된 수분이 팽창폭발하는 폭열현상이 발생하여 노체에 부착된 스프레이재가 다량 손실된다.

이렇게 탈락된 스프레이 내화물은 노하부에서 용해되어 배출해야하기 때문에 스프레이재 용해를 위한 다량의 코크스가 추가로 소요된다.

넷째, 감광분의 고로내 배치방법에 있어서도 노벽보수완료시점에서 고로내의 전장입물(노심 코크스), 감광분, 리바운드 로스층 및 내화연와가 외부로의 열손실에 의하여 정상조업시 보다도 상당히 냉각되어 있는 상태이기 때문에 재송풍후에 장입되는 감광분에 비해 코크스 장입량이 적은 감척작업시에 장입되는 감광분의 배치는 코크스 연소에 의해서 제공되는 재송풍 초기의 투입열량을 감소시켜서 고로가 정상노열로의 도달시간을 지연시키는 결과를 초래하게 된다.

다섯째, 재송풍 개시직후 노열 상승용 블랭크 코크스의 일괄장입은 고로내 일부범위에 코크스층 두께를 과도하게 비대화 시켜서 재송풍 초기에 용융물을 환원시키는 역할을 하는 정상적인 연화융착대 형성을 지연시키게 된다.

이러한 연화융착대내에서 비대해진 브랜크 코크스층을 일시적으로 연화융착대내의 철광석층을 소멸 또는 감소시킴으로서 철광석이 융착대 상부에서만 용융될때 발생될 수 있는 행잉(Hanging ; 고로내 장입물이 노하부에서 코크스 연소및 철광석 환원등에 따라 노하부로 강하되지 못하고 일시적으로 장입물 강하가 정지되는 현상)등 장입물 강하상태를 불안정하게 하여 고로가 정상조업조건에 도달되는 기간을 연장시켜 왔다.

본 발명은 고로 노벽 보수 작업에 있어서 노벽 스프레이 보수 완료후 재송풍개시전에 적절한 조건으로 브랜크 코크스와 감광분의 건 장입을 행한 후, 재송풍조건을 적절히 조절하므로서 고로 노벽 보수후 고로 조업을 정상상태로 이행시키는 시간을 현저히 단축시킬 수 있는 조업도 상승방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 정상조업시 고로 내부및 노체 구조의 단면 구성도

도 2는 노벽보수후 고로 상황 단면도

도 3(A)는 종래예에 있어서 감광분및브랜크 코크스의 노내 배치 상황도

도 3(B)는 발명예에 있어서 감광분및브랜크 코크스의 노내 배치 상황도

도 4(A)는 종래예에 있어서 고로내 코크스및 철광석 분포도

도 4(B)는 발명예에 있어서 고로내 코크스및 철광석 분포도

도 5(A)는 종래예에 있어서 노벽보수후 송풍제어도

도 5(B)는 발명예에 있어서 노벽보수후 송풍제어도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 . . . . . 고로 11 . . . . . 풍구 12 . . . . . 철피

13 . . . . . 내화연와 14 . . . . . 냉각반

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 고로내에 채워져 있는 장입물을 일정 레벨까지 저하시키는 감척단계;

고로내의 비워진 연와표면을 청소하는 크리닝 단계;

손상된 연와표면에 스프레이 내화물을 접착시키는 거닝(gunning)단계;

그리고 노벽보수완료후 고로조업을 정상상태로 복귀시키는 조업도 상승단계를 포함하고,

상기 조업도 상승단계가 풍구의 옥토막이 단계, 재 송풍 단계, 고로내 코크스와 철광석 장입개시 및 장입물 레벨을 상승시키는 단계, 송풍량 및 노정압 증대 단계, 폐쇄풍구의 개공 단계, 미분탄 취입 단계, 및 고로내 저온의 용융물(용선 + 슬래그)배출 단계를 포함하여 구성되는 고로 노벽 보수작업에 있어서,

상기 거닝 단계후 조업도 상승 단계의 재송풍 단계 개시전에 고로내 장입물 레벨이 정상 조업시의 장입기준선으로 부터 5-10m가 되도록 건 장입(dry charging)을 실시하고.

상기 건 장입시 장입되는 감광분의 코크스 함량과 상기 감척 단계에서 장입되는 마지막 감광분의 코크스 함량과의 차이가 5%이하가 되도록 하고,

상기 건 장입은 브랜크 코크스(blank coke)(코크스만 단독으로 장입하는 경우)를 1-2회 장입한 후 감광분을 2-3회 장입하고, 그리고 감광분의 코크스 및 브랜크 코크스를 고로내 중간부 및 중심부에, 그리고 철광석을 고로내 벽부에 분포 되도록 하는 방식으로 행해지고,

상기 조업도 상승단계의 옥토막이 단계에서 사용중인 출선구 상부측으로 풍구를 6-10개 정도 오픈시키고 나머지 풍구를 옥토로 폐쇄시켜 풍구유속을 350m/s이상으로 확보하고,

상기 조업도 상승단계에서의 재송풍 후 풍압이 1000-1500g/㎠ 수준에 도달시에 풍압을 일시적으로 600-1000g/㎠수준이 되도록 저하시켜 장입물 표면에서 응고된 리바운드 로스층의 붕락을 실시하고,

상기 붕락을 실시한 후, 감광분중의 코크스 및 철광석 함량및 장입레벨이 개공작업완료 후에 정상조업의 것에 도달 되도록 감광분중의 코크스 및 철광석 함량을 조절하면서 감광분을 장입하여 장입레벨을 상승시키고,

상기 붕락을 실시한 후, 고로 증풍속도는 풍압 1500g/㎠ 도달시까지는 +200 g/㎠/2분이하의 주기를 유지하고, 풍압 1500 g/㎠ 이상에서는 증풍속도 +300-400N㎥/5분 주기로 4000-4500N㎥/min수준을 확보한 후에 옥토막이한 풍구의 개공작업직전부터 개공작업완료시까지 2500-3000N㎥/min수준으로 감풍을 행하고,

상기 개공작업완료후에 풍량 5500N㎥/min수준 도달시까지 증풍속도는 풍량 +200-300N㎥/5min 주기를 유지하고, 풍량 5500N㎥/min부터 정상풍량도달시까지는 풍량 +100N㎥/5min이하의 주기를 유지하고,

상기 풍구 개공시까지 노정압 상승속도는 노내 가스유속이 2.6m/s가 되도록 하고, 풍구개공완료후에는 노내 가스유속이 2.7-3.0m/s가 되도록 유지하는 고로 노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 고로 노벽 보수후 정상 조업도 조기 달성을 위하여 재송풍 초기 부터 송풍량증대를 통해 단위 시간당 고로 풍구에서 노내 코크스의 연소량을 증대시키기 위한 것으로서, 이러한 고속증풍을 확보하기 위해서는 재송풍개시전의 사전작업과 재송풍개시후의 작업조건을 적절히 제어하는 것이 요구된다.

본 발명에 있어서, 재송풍 개시전의 사전작업으로서 일정한 장입 레벨이 확보되도록 감광분 및 브랜크 코크스의 건 장입을 행한다.

상기 감광분의 건 장입시 장입물의 레벨이 장입기준선으로 부터 5.0m이상으로 상승되는 경우에는 고로하부의 풍구로 부터 장입물이 충진되는 두께가 과도하게 증가하여 재송풍초기에 고로의 통기성을 저해시킨다.

또한, 상기 감광분의 건 장입시 장입물의 레벨이 장입기준선으로 부터 10.0m이하로 낮은 경우에는 재송풍시 풍구로 부터 공급되는 고온의 환원가스가 광석및 코크스 층과 충분히 열교환을 못하기 때문에 열효율을 저하시키게 된다.

따라서, 상기 건 장입은 장입물의 레벨이 장입기준선으로 부터 5-10.0m가 되도록 선정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 상기 감광분의 건 장입시 장입되는 감광분의 코크스 함량과 상기 감척 단계에서 장입되는 마지막 감광분의 코크스 함량과의 차이를 적절히 제어하는 것이 요구 되는데, 이는 재송풍 초기 부터 고로 풍구에서 코크스 연소량 증대를 통해 투입열량을 증대시키기 위함이다.

즉, 상기 코크스 함량의 차이가 5%를 초과하는 경우에는 노벽보수를 위해 장시간 휴풍후에 재송풍을 수행하더라도 풍구앞에서 연소되는 코크스량의 저하로 투입열량이 저하되어 용선온도를 정상조업시 수준으로 회복시키는데 장시간을 필요로 하기 때문에, 본 발명에 있어서 상기 코크스 함량의 차이는 5%이하로 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 감광분 및 브랜크 코크스의 건 장입은 브랜크 코크스를 1-2회 장입한 후 감광분을 2-3회 장입하는 분할장입 방법이 적용된다.

상기한 브랜크 코크스 장입주기를 상기한 감광분 장입주기 보다 크게 유지할 경우에는 재송풍 초기에 브랜크 코크스 연소에 의한 집중적인 열량 투입이 곤란해짐으로서 정상조업시 수준의 노욜확보를 지연시키는 결과를 초래하게 된다.

또한, 본 발명에 있어 상기 감광분 및 브랜크 코크스의 건 장입시 감광분중의 코크스 및 브랜크 코크스는 고로 중간부 및 중심부에, 그리고 철광석은 고로의 벽부에 배치 되도록 해야 하는데, 이는 건 장입된 장입물의 통기성 향상을 위함이다.

상기 건 장입시 감광분은 철광석/ 코크스의 비가 2.5-3.0정도이다.

본 발명에 있어서 감광분과 브랜크 코크스의 건 장입은 풍구의 옥토막이을 수행하기전에, 또는 풍구의 옥토막이가 완료될 때까지 행하면 되는데, 바람직하게는 옥토막이와 함께 행하여 옥토막이가 완료될 때까지 건 장입을 행하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서는 재송풍전에 풍구의 옥토막이를 행해야 하는데, 상기 옥토막이시 사용중인 출선구 상부측으로 6-10개 정도의 풍구를 오픈시켜 풍구유속을 350m/s이상으로 확보해야 한다.

상기와 같은 조건으로 옥토막이를 하는 이유는 재송풍 초기 저풍량(풍량 3000N㎥/min이하)상태에서 풍구앞에서 송풍에너지를 확보하여 고로 중심부로 고온의 가스를 공급하기 위함이다.

또한, 본 발명에 있어서는 상기 조업도 상승단계에서의 재송풍 후 풍압이 1000-1500g/㎠ 수준에 도달시에 풍압을 일시적으로 600-1000g/㎠수준이 되도록 저하시켜 장입물 표면에서 응고된 리바운드 로스층의 붕락을 실시해야한다.

상기 붕락작업은 노벽 스프레이 보수작업중 스프레이 내화물이 고로노벽에 부착되지 못하고 노내로 탈락되어 장입물 표면에서 응고된 리바운드 로스(rebound-loss)층의 파괴를 위해 행해진다.

상기 응고층 파괴를 위한 붕락작업은 장입물이 노하부로 떨어질 수 있는 공간의 확보와 풍압에 의해 떠받쳐져 있는 장입물이 자중에 의하여 쉽게 노하부로 저하될 수 있도록 강하에너지를 증가하기 위하여 풍압저하를 필료로 한다.

이러한 요구조건을 충족시키기 위하여 먼저 응고층하부에 장입되어 있는 코크스의 연소시간확보를 목적으로 풍압을 상기 범위까지 상승시키게 되며, 상기 풍압확보후에 풍압차를 이용하여 응고층상부의 장입물을 용이하게 강하시켜서 응고층을 파괴할 수 있도록 하기 위해 일시적으로 짧은 시간내에 풍압을 저하시키게 된다.

상기 붕락을 실시한 후, 감광분중의 코크스 및 철광석 함량및 장입레벨이 개공작업완료 후에 정상조업의 것에 도달 되도록 감광분중의 코크스 및 철광석 함량을 조절하면서 감광분을 장입하여 장입레벨을 상승시키게 된다.

상기 붕락을 실시한 후, 고로 증풍속도는 풍압 1500g/㎠ 도달시까지는 +200 g/㎠/2분 이하의 주기를 유지하고, 풍압 1500 g/㎠ 이상에서는 증풍속도 +300-400N㎥/5분 주기로 4000-4500N㎥/min수준을 확보한 후에 옥토막이한 풍구의 개공작업직전부터 개공작업완료시까지 2500-3000N㎥/min수준으로 감풍을 행해야 한다.

상기와 같이 붕락작업후 고로 증풍속도가 풍압 1500g/㎠이하에서 증풍속도를 상기 범위보다 크게 유지할 경우에는 노하부 장입물이 노상부로 불려올라가는 취발현상의 방지가 곤란하게 된다.

또한, 증풍속도가 풍압 1500g/㎠이상에서 증풍속도를 상기 범위보다 크게 유지할 경우에도 취발발생이 우려되며, 증풍속도를 상기 범위보다 적게 유지할 경우에는 정상 풍량달성에 장시간이 소요된다.

상기에서 풍구 개공시 상기 범위까지의 감풍은 풍구개공작업시 노내로 부터 튀어나오는 열풍과 적열 코크스로 부터 작업자를 보호하기 위하여 실시하고 있다.

상기 개공작업완료후에 풍량 5500N㎥/min수준 도달시까지 증풍속도는 풍량 +200-300N㎥/5min 주기를 유지하고, 풍량 5500N㎥/min부터 정상풍량도달시까지는 풍량 +100N㎥/5min이하의 주기를 유지해야 한다.

상기와 같이 풍구 개공완료후에 풍량 5500N㎥/min수준 도달시까지 증풍속도를 풍량 +200-300N㎥/5min 주기로 유지하는 이유는 고로 내부에서 안정된 연화융착대 형성을 유도하기 위함이며, 풍량 5500N㎥/min부터 정상 풍량 도달시 까지 풍량 +100N㎥/5min 이하의 주기로 유지하는 이유는 연화융착대에서 용해되어 노하부로 흘러내린 저온의 용선및 슬래그가 충분히 승온되어 노외로 쉽게 배출될 수 있는 조건을 형성시키기 위함이다.

한편, 본 발명에 있어서는 상기 풍구 개공시까지 노정압 상승속도는 노내 가스유속이 2.6m/s 이하가 되도록 하고, 풍구개공완료후에는 노내 가스유속이 2.7-3.0m/s가 되도록 유지해야 한다.

상기한 노정압 상승속도는 재송풍 초기 증풍속도 증대에 따른 노내 가스 유속 상승으로 부터 유발되는 취발현상을 방지하고 또한 노열이 저하된 상태에서 유동성이 떨어진 노하부 용융물 배출을 도모하기 위하여 고로 노정압 상승속도를 증풍속도 보다 빠르게 조정한 것이다.

상기 노내가스 유속이 상기 수준 보다 클 경우에는 취발현상 방지가 곤란하고, 또한고온의 가스와 장입물간의 충분한 열교환을 확보할 수 없으므로 노내가스 유속을 상기 유속으로 관리하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르는 건장입을 통한 풍구 상부로의 장입물중량의 증가는 재송풍 초기 증풍속도증가시에도 상승가스에 의한 노내장입물의 유동화 현상감소가 가능하여 노하부에서 상승되는 고압의 가스에 의해 고로내 장입물이 뒤범벅이 되는 현상을 나타내는 취발방지가 가능하고, 또한, 장입물과 고온의 상승가스와의 접촉시간 증대에 따른 고로내 열교환 반응의 활성화로 노내에 장입된 장입물을 조기에 승온시켜서 고로내에서 열원으로 작용하는 재송풍 초기의 코크스 소비량을 저하시키는데 기여하게 된다.

또한, 건장입에 따른 재송풍전 고로내 장입물 레벨 상승은 재송풍시 노하부에 상승하는 고온의 환원가스가 노벽연와 표면에 부착된 스프레이 응고층에 직접적으로 접촉되는 것을 방지해 주므로서 스프레이재가 폭열현상에 의해 재송풍초기에 다량으로 탈락되는 현상도 방지될 수 있다.

또한, 건 장입시 노열보상용 코크스(브랜크 코크스)의 감광분과의 층상장입은 추가 코크스를 고로 정상조업조건과 유사하게 철광석의 사이사이에 균등하게 분배시켜 주므로서, 감척 조업시 장입물레벨저하에 따라 파괴된 고로내부에서 철광석이 용융환원되는 구역인 연화융착대를 조기에 형성하여 고로내 통기성확보 및 노열확보에 크게 기여하게 된다.

또한, 본 발명에 따라 재송풍 초기 부터 고속 증풍속도 유지는 풍구 부근에서 노내 코크스의 연소속도를 증대시켜서 이를 통해 생성된 다량의 고온의 환원가스가 고로장입물층을 통과하는 과정중에 장입물과 고온 환원가스간의 열교환량 증대를 유도하여 고로가 정상노열에 빠른 시간에 도달할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명에 따르는 고속 상승형 노정압 제어기술은 송풍량 증가에 따른 노하부로 부터 상승되는 노내 가스 유속 저하에 의해 고로내 장입물의 유동화 현상을 감소시키는 역할을 하게 되고, 또한, 고로 내부의 압력상승을 통한 고로외부와의 압력차이를 이용하여 증풍기간중의 저풍량(4000N㎥/min)조건에서 고로내부 온도가 저하되어 유동성이 불량해진 용선이나 슬래그를 노외로 배출시키는 출선작업조건을 개선하는 데에도 주도적인 역할을 하게된다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예

본 발명에 부합되는 발명예와 종래방법에 따르는 종래예에 따라 고로 노벽 보수 작업을 행하고 장입물 정상레벨 복귀시간, 정상풍량복귀시간, 노열복귀시간, 정상복귀시간, 및 감산 레벨을 조사하고, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

하기 표1에 제시된 결과들을 얻기 위하여 상기 발명예는 다음과 같은 조건으로 행해졌다.

즉, 본 발명에 있어서, 거닝단계후 재송풍개시전의 건 장입시 장입물의 레벨은 정상조업시의 장입기준선으로 부터 8m가 되도록 감광분과 브랜크 코크스를 장입하였으며, 감광분과 브랜크 코크스의 건 장입은 브랜크 코크스를 2챠지 장입한 후 감광분을 2챠지 장입하는 방식으로 이루어 졌다.

한편, 감척조업시 장입되는 감광분의 코크스 함량은 상기 건 장입시의 감광분의 코크스의 함량과 일치되도록 하였으며, 이때. 건 장입시의 감광분은 철광석/코크스의 비가 2.7이였다.

그리고, 건 장입시의 브랜크 코크스 및 감광분의 코크스는 고로내의 중간부 및 중심부에, 그리고 철광석은 고로내 벽부에 배치 되도록 하는 중심류 확보형 장입물 분포제어를 행하였다.

한편, 발명예에서는 사용중인 2개의 출선구 상부측으로 각각 6개씩만의 풍구를 오픈시키고 나머지 풍구를 막는 옥토막이를 실시하였으며, 재송풍후 풍압 1200g/㎠수준 도달시에 풍압을 일시적으로 700g/㎠수준으로 급격히 저하시키는 붕락작업을 실시하였으며, 붕락작업후 고로 증풍속도는 풍압 1500g/㎠도달시까지는 +200g/㎠/2분 주기를 유지하였으며, 풍압 1500g/㎠이상에서는 풍량+300g/㎠/5분 주기로 풍량 4000N㎥/min 수준을 확보한 후에 옥토막이한 풍구의 개공작업을 위해 일시적으로 감풍을 2500N㎥/min까지 실시하였다.

또한, 발명예에 있어서는 풍구 개공작업 완료후에 풍량 5500 N㎥/min수준 도달시까지 증풍속도는 풍량 +200N㎥/5분 주기를 유지하였으며, 풍량 5500 N㎥/min 부터 정상풍량 도달시 까지는 고로 노열확보 상태(용선온도 1450℃ 이상)를 고려하여 증풍속도는 +100N㎥/5분 주기로 관리하였으며, 또한, 풍구 개공시 까지 노정압 상승속도는 노내 가스유속이 2.6m/s이하가 되도록 관리하고, 풍구 개공완료후에는 노내가스 유속이 2.8m/s수준이 되도록 관리하였다.

발명예와 종래예에 있어서 장입물 배치상황은 도 3[(A)는 종래예를, (B)는 발명예를 나타냄]과 같으며, 고로내 코크스및 철광석 분포 상황은 도 4[(A)는 종래예를, (B)는 발명예를 나타냄]와 같으며, 송풍량 상승방법은 도 5[(A)는 종래예를, (B)는 발명예를 나타냄)와 같다.

도 3(A)에 나타난 바와 같이, 종래예에 있어서는 재송풍후에 브랜크 코크스와 감광분을 일괄장입함에 반하여, 도 3(B)에 나타난 바와 같이, 발명예에 있어서는 재송풍전에 감광분과 브랜크 코크스의 건장입을 행하며, 이때 브랜크 코크스와 감광분을 분할장입한 후에 붕락을 실시한후 정상레벨 까지 감광분을 장입한다.

또한, 도 4(A)에 나타난 바와 같이, 종래예에 있어서는 고로 벽부에 코크스및 철광석이 분포함에 반하여, 도 4(B)에 나타난 바와 같이, 발명예에 있어서는 노 중간부및 중심부에 코크스가 분포되고, 벽부에 철광석이 분포된다.

구분	종래예	발명예
장입물 정상레벨 복귀	23시간	9시간
정상 풍량 복귀	24시간	16시간
노열(용선온도)복귀(1500℃ 기준)	26시간	16시간
정상 조업 복귀(고로 생산량 기준)	4일	2일
감산 레벨	100%	55%

상기 표1에 나타난 바와 같이, 발명예의 경우에는 고로 정상 풍량 달성에 있어 24시간(종래예)에서 12-16시간으로 조기에 달성이 가능하였으며, 정상적인 생산레벨 복귀기간도 4일(종래예)에서 2일로 단축됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 고로 노벽 보수작업에 있어서 재송풍전 부터 건 장입실시를 통한 장입물레벨확보, 고로 정상노열의 조기확보를 위한 노열 보상용 브랜크 코크스의 층상장입, 감광분 배치방법 개선, 빠른 증풍속도에 따른 노내 장입물의 유동화현상에 대응하고 노열 저하상태에서 양호한 출선작업 조건 확보를 위한 고속 상승형 노정압 제어기술등을 고안하여 적용하므로서 고로 노벽연와 스프레이재 보수완료후에 재송풍초기 부터 증풍속도 상승을 통해 고로조업을 정상상태로 이행시키는 시간을 현저히 단축시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 고로내에 채워져 있는 장입물을 일정 레벨까지 저하시키는 감척단계;

   고로내의 비워진 연와표면을 청소하는 크리닝 단계;

   손상된 연와표면에 스프레이 내화물을 접착시키는 거닝(gunning)단계;

   그리고 노벽보수완료후 고로조업을 정상상태로 복귀시키는 조업도 상승단계를 포함하고,

   상기 조업도 상승단계가 풍구의 옥토막이 단계, 재 송풍 단계, 고로내 코크스와 철광석 장입개시 및 장입물 레벨을 상승시키는 단계, 송풍량 및 노정압 증대 단계, 폐쇄풍구의 개공 단계, 미분탄 취입 단계, 및 고로내 저온의 용융물 배출 단계를 포함하여 구성되는 고로 노벽 보수작업에 있어서,

   상기 거닝 단계후 조업도 상승 단계의 재송풍 단계 개시전에 고로내 장입물 레벨이 정상 조업시의 장입기준선으로 부터 5-10m가 되도록 건 장입(dry charging)을 실시하고.

   상기 건 장입시 장입되는 감광분의 코크스 함량과 상기 감척 단계에서 장입되는 마지막 감광분의 코크스 함량과의 차이가 5%이하가 되도록 하고,

   상기 건 장입은 브랜크 코크스를 1-2회 장입한 후 감광분을 2-3회 장입하고, 그리고 감광분의 코크스 및 브랜크 코크스를 고로내 중간부 및 중심부에, 그리고 철광석을 고로내 벽부에 분포 되도록 하는 방식으로 행해지고,

   상기 조업도 상승단계의 옥토막이 단계에서 사용중인 출선구 상부측으로 풍구를 6-10개 정도 오픈시키고 나머지 풍구를 옥토로 폐쇄시켜 풍구유속을 350m/s이상으로 확보하고,

   상기 조업도 상승단계에서의 재송풍 후 풍압이 1000-1500g/㎠ 수준에 도달시에 풍압을 일시적으로 600-1000g/㎠수준이 되도록 저하시켜 장입물 표면에서 응고된 리바운드 로스층의 붕락을 실시하고,

   상기 붕락을 실시한 후, 감광분중의 코크스 및 철광석 함량및 장입레벨이 개공작업완료 후에 정상조업의 것에 도달 되도록 감광분중의 코크스 및 철광석 함량을 조절하면서 감광분을 장입하여 장입레벨을 상승시키고,

   상기 붕락을 실시한 후, 고로 증풍속도는 풍압 1500g/㎠ 도달시까지는 +200 g/㎠/2분이하의 주기를 유지하고, 풍압 1500 g/㎠ 이상에서는 증풍속도 +300-400N㎥/5분 주기로 4000-4500N㎥/min수준을 확보한 후에 옥토막이한 풍구의 개공작업직전부터 개공작업완료시까지 2500-3000N㎥/min수준으로 감풍을 행하고,

   상기 개공작업완료후에 풍량 5500N㎥/min수준 도달시까지 증풍속도는 풍량 +200-300N㎥/5min 주기를 유지하고, 풍량 5500N㎥/min부터 정상풍량도달시까지는 풍량 +100N㎥/5min이하의 주기를 유지하고,

   상기 풍구 개공시까지 노정압 상승속도는 노내 가스유속이 2.6m/s이하가 되도록 하고, 풍구개공완료후에는 노내 가스유속이 2.7-3.0m/s가 되도록 유지하는 것을 특징으로 하는 고로 노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법
2. 제1항에 있어서, 브랜크 코크스및 감광분의 건 장입이 풍구의 옥토막이와 함께 수행되어 옥토막이가 완료될 때까지 행해지는 것을 특징으로 하는 고로 노벽 보수작업에 있어서 조업도 상승방법