KR20010047744A - Diminishing method of hot metal temperature difference by partial control of burden's reduction speed - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로에서 배출되는 용융물 온도의 출선구별 편차를 최소화하기 위해 전체적으로 연료비를 상향하는 조업을 수행하면서 고연료 비조업을 수행하여 고로 전체 연료비를 상승시킨 후에 용융물 온도가 높은방향의 출선구 사용개수를 늘리고 더불어 용선온도가 낮은방향의 송풍유량 제어변을 20 ∼70％까지 단계적으로 줄여 부분적으로 용선온도가 높은방향에서 고출선비 조업을 수행할 수 있도록 함으로써 출선구별 용선온도 편차방지와 그로 인한 슬라그의 배출불균형, 용선품질의 변동 등을 방지하여 양질의 용선을 안정된 고로 환경속에서 후공적으로 지속적으로 공급할 수 있도록 한 부분적인 철광석 환원속도 조절을 통한 용융물 온도편차 해소방법에 관한 것이다.The present invention performs a high fuel non-operation while performing the operation to increase the fuel cost as a whole in order to minimize the deviation of the outlet temperature of the melt temperature discharged from the blast furnace to increase the overall fuel cost of the blast furnace after the number of use of the exit port in the direction of high melt temperature In addition, the air flow rate control valve in the direction of low molten iron temperature can be reduced by 20 ~ 70% step by step to allow the operation of high draft ratio in the direction of high molten iron temperature. The present invention relates to a method for resolving melt temperature deviation through partial iron ore reduction rate control, which prevents discharge imbalances and fluctuations in molten iron quality to continuously supply high-quality molten iron in a stable blast furnace environment.
최근의 고로는 철광석의 환원제로서 값비싼 코크스 대신에 상대적으로 가격이 저렴한 미분탄 사용비를 점차로 늘려가고 있는 추세이다.Recently, blast furnaces are gradually increasing the use of pulverized coal, which is relatively inexpensive instead of expensive coke as a reducing agent for iron ore.
따라서, 미분탄 취입비를 얼마만큼 증대시킬 수 있느냐와 고로 용선중의 불순물인 실리콘(Si)을 얼마나큼 낮게 변동없이 안정적으로 관리하여 후공정인 제강공정에 공급할 수 있느냐가 관건이 되며, 이는 고로 경쟁력을 나타내는 지표라고 해도 과언은 아니다.Therefore, the key factor is how much the coal injection cost can be increased and how much stable control of silicon (Si), which is an impurity in the blast furnace, can be supplied to the steelmaking process, which is a post-process, because it is stable and unchanged. It is not an exaggeration to say that the indicators.
이와 같이 고로의 미분탄 취입비를 증대시킨다는 것은 상대적으로 고로 내부의 장입물중 광석 대 코크스의 비(이하 'O/C'라 한다)의 증가를 의미하는 것으로 고로 내부 반경방향으로의 장입물 분포 불균형이 일어나기 쉽고 그로 인한 연화융착대의 부분적인 처짐현상 등이 발생되며, 장입물량의 방향별 차이 등에 의해 출선구별 용융물 온도편차가 극심해지는 현상이 발생되게 된다.Increasing the pulverized coal injection ratio of the blast furnace means an increase in the ratio of ore to coke (hereinafter referred to as 'O / C') among the contents of the blast furnace. This tends to occur and a partial deflection phenomenon of the softening fusion zone occurs, and a phenomenon in which the melt temperature deviation of the exit port becomes extreme due to the difference in the direction of the charged amount is generated.
따라서, 고로 조업의 부분적인 용융물 배출불량, 용선품질의 변동 등 고로 노황의 불안정이 야기됨은 물론 생산량의 저하, 각종 조업 불안정을 유발하게 된다.As a result, instability of the blast furnace blast furnace, such as partial melt discharge of the blast furnace operation, fluctuation of the molten iron quality, as well as lowering the production, various operation instability.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 원료빈(6)(7)에서 절출된 광석과 소결광을 장입벨트컨베이어(8)를 통하여 고로(1) 꼭대기로 이송한 뒤 호퍼(2)에 저장 후 소결광 입도별 장입이 가능한 선회슈트(3)를 통해 설정된 각 노치별 경동각도로 제어되어 고로(1) 내부에 균일하게 장입되어 분포될 수 있도록 코크스장입, 대립소결광장입, 소립소결광장입의 순서로 코크스를 반경방향으로 균일하게 장입하여 고로(1) 상부에서 안정된 가스흐름이 유지되어 통기성 및 가스이용률을 극대화하며 중심부 온도가 높고 중간부 및 벽부의 가스흐름이 균일하게 유지되는 연화융착대(4)를 만든다.That is, as shown in FIG. 1, the ore and the sintered ore cut out from the raw material bins 6 and 7 are transferred to the top of the blast furnace 1 through the charging belt conveyor 8 and then stored in the hopper 2 and then sintered ore. The coke is loaded in order of coke charging, allele sintering and small sintering light so that it can be uniformly charged and distributed in the blast furnace 1 by controlling the tilting angle for each notch set through the turning chute (3). Uniformly charged in the radial direction maintains a stable gas flow at the top of the blast furnace (1) to maximize the breathability and gas utilization rate, to create a soft fusion zone (4) to maintain a high central temperature and uniform gas flow in the middle and wall .
한편, 노벽측에는 환원성 및 통기성이 우수한 소립소결광을 안착시켜 노벽부 불활성대 생성을 방지하고 노벽보호를 유도하는 방법으로 고로 상부에서 교대로 장입하여 층을 이루도록 하고, 고로 하부에는 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 풍구(5)를 통해 고로 내부로 송풍하여 철광석의 환원 및 용융반응을 일으켜 용선(M)을 생산하게 된다.On the other hand, a small sintered ore with excellent reducibility and breathability is installed on the side of the furnace to prevent the formation of inert zone of the furnace wall and induce the protection of the furnace wall. Blowing the hot air into the blast furnace through the tuyere (5) to produce the molten iron (M) by reducing and melting of the iron ore.
이러한 고로 조업은 고로 내부의 프로필이 안정되어야 가스의 흐름, 즉 통기성이 전체적으로 양호하게 되어 노황이 안정되고 철광석이 환원 및 용융이 우수하여 경제적인 조업을 수행할 수 있음과 동시에 고로의 수명도 연장되고 생산성도 향상되게 된다.Such blast furnace operation requires stable gas profile, which means that the flow of gas, that is, the air permeability, is generally good, and thus the yellowing is stabilized and the iron ore is excellent in reducing and melting. Productivity is also improved.
특히, O/C의 분포가 균일하게 유지함이 중요한 바, 고로 전체의 O/C를 올리면 올릴수록 고로 전체 방향으로 균일한 O/C유지가 어려워 노황의 부분적인 불균형으로 출선구별 용융물의 온도차이가 심하게 발생되어 노황의 불안정을 초래하게 된다.In particular, it is important to maintain a uniform distribution of O / C. The higher the O / C of the blast furnace is, the more difficult it is to maintain uniform O / C in the blast furnace. Severe occurrences lead to instability of the aging.
그러나, 현재 장입방법으로는 고 O/C조업시 균일한 O/C의 분포도를 유지하기 어렵고, 이로 인해 부분적인 연화융착대(4)의 처짐현상이 발생되어 출선구별 용선(M)온도의 편차가 발생되며, 특히 값비싼 코크스를 점차 미분탄으로 대체해가고 있는 현 추세에서는 더욱더 장입물의 균일한 분포도를 유지한다는 것은 거의 불가능하게 된다.However, with the current charging method, it is difficult to maintain a uniform distribution of O / C during high O / C operation, which causes partial softening of the fusion zone (4), resulting in a drop in the molten iron (M) temperature of each outlet. In particular, in the current trend of gradually replacing expensive coke with pulverized coal, it is almost impossible to maintain a uniform distribution of the charged materials.
본 발명은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 고출선비, 고미분탄 취입조입시 필연적으로 발생하는 출선구별 용융물의 온도편차와 품질변동을 극소화하기 위해 출선구 사용개수를 선택적으로 조정하고 부분적인 송풍유량을 조절함으로써 용융물의 온도편차 및 출선구별 배출량의 차이를 줄이고 이에 따라 용융물의 배출 불균형 및 그로 인한 노황의 불안정, 용융물의 극심한 온도편차에 따른 용선품질저하를 최소화시킬 수 있도록 한 부분적인 철광석 환원속도 조절을 통한 용융물 온도편차 해소방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems in consideration of the above-described problems, and select the number of use of the exit port to minimize the temperature deviation and quality fluctuations of the melt by the exit port inevitably occurred during high injection rate, high coal injection injection And the partial blown air flow rate to reduce the temperature deviation of the melt and the difference of discharges at each outlet, thus minimizing the discharge imbalance of the melt and the resulting instability of the melt and the decrease in the molten iron quality due to the extreme temperature deviation of the melt. It is an object of the present invention to provide a method for resolving melt temperature deviation through partial iron ore reduction rate control.
도 1은 고로의 일반적인 장입물 장입과정을 도시한 모식도,1 is a schematic diagram showing a general charging process of the blast furnace,
도 2는 고로 노저부에 저투과층 형성시 노내 용융물을 나타내는 상황도,Figure 2 is a situation diagram showing the melt in the furnace at the time of forming a low permeable layer in the blast furnace bottom,
도 3은 고로 하부의 용융물 용선온도 편차 발생시의 노내 상황도,3 is a state diagram of the furnace at the time of occurrence of the molten iron melt temperature deviation of the bottom of the blast furnace,
도 4는 고로 내부의 융착대 형상의 여러예를 도시한 예시도,4 is an exemplary view showing several examples of the shape of the fusion zone inside the blast furnace;
도 5는 고로 용융물의 온도편차폭을 비교도시한 예시도.Figure 5 is an exemplary view showing a comparison of the temperature deviation width of the blast furnace melt.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 고로, 2 : 호퍼,1: blast furnace, 2: hopper,
3 : 선회슈트, 4 : 융착대,3: turning suit, 4: fusion zone,
5 : 풍구, 10 : 저투과층,5: windball, 10: low permeable layer,
20 : 송풍유량 조절밸브, M : 용선.20: Blowing flow control valve, M: molten iron.
상기한 본 발명의 목적은 고로의 각 출선구별로 출선되는 용융물의 온도를 검출하여 그 편차를 산출하는 과정과; 상기 과정을 통해 산출된 온도편차를 분석하여 용선온도가 낮은 방향의 송풍유량 조절밸브를 20 ∼ 70％ 줄이는 과정과; 상기 과정에 의해 용선온도가 낮은 방향의 철광석 환원속도가 저하되고 이에 따라 저출선비 조업이 수행되도록 하며 출선되는 용융물 온도를 지속적으로 검출 비교토록 하는 과정과; 상기 비교 과정을 거쳐 용융물의 온도편차가 일정범위 내로 판단되면 상기 송풍유량 조절밸브를 정상화시키도록 하는 과정을 포함하여 구성함에 의해 달성된다.The above object of the present invention includes the steps of detecting the temperature of the melt is discharged for each outlet of the blast furnace and calculating the deviation; Analyzing the temperature deviation calculated through the above process to reduce the blow flow rate control valve in the direction of low molten iron temperature by 20 to 70%; The process of reducing iron ore reduction rate in a direction in which the molten iron temperature is lowered by the above process and thus performing a low drawing ratio operation and continuously detecting and comparing the melt temperature which is drawn out; If the temperature deviation of the melt through the comparison process is determined to be within a certain range is achieved by including the step of normalizing the air flow rate control valve.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 예시적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
도 2는 고로 노저부에 저투과층 형성시 노내 용융물을 나타내는 모식도이고, 도 3은 고로 하부 용융물의 용선온도 편차 발생시 노내 상황도이며, 도 4는 고로 내부의 융착대 형상을 비교한 것이며, 도 5는 고로 용융물의 온도편차폭을 비교도시한 것이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the melt in the furnace when the low permeation layer is formed in the bottom of the blast furnace, Figure 3 is a diagram of the furnace in the molten iron temperature deviation of the bottom of the blast furnace, Figure 4 is a comparison of the shape of the fusion zone inside the blast furnace, Figure 5 Is a comparison of the temperature deviation widths of the blast furnace melts.
도 1 내지 도 5에서와 같이, 호퍼(2)에서 배출된 코크스와 소결광은 평상 조업시 장입기준선이 1ｍ가 되면 선회슈트(3)의 회전에 의해 교대로 장입되어 층상을 형성하도록 한다.1 to 5, the coke and the sintered ore discharged from the hopper (2) is charged by the rotation of the turning chute (3) alternately charged to form a layer when the charging reference line is 1 m in normal operation.
그리고, 풍구(5)를 통하여 고온의 열풍을 불어넣어 코크스를 연소시키면 열원 및 환원가스가 발생되고 이 열원 및 환원가스에 의해 철광석은 환원, 용융되어 최종적으로 연화융착대(4) 이하에서 용융물로 존재하게 된다.When the coke is burned by blowing high temperature hot air through the tuyere 5, a heat source and a reducing gas are generated, and the iron ore is reduced and melted by the heat source and the reducing gas, and finally, the softened fusion zone 4 is lowered into the melt. It exists.
고로(1) 조업상 복수개의 출선구가 있는 고로에서는 주상별, 출선구별로 출선재성분, 출선재온도, 출선재량 등의 편차가 발생하는 경우가 있는데, 이러한 경우 사용하는 출선구 중에서 용선온도가 가장높은 출선구 온도와 가장 낮은 출선구 온도의 차이가 20℃이상일 경우를 용선온도 편차발생이라고 하며, 그 편차가 40℃이상일 때에는 심각한 수준으로 즉시 고로 조업을 중지하여야 한다.Blast Furnace (1) In blast furnaces with a plurality of outlets in operation, there may be deviations in the components of the tapping materials, the tapping material temperature, and the amount of tapping materials. Melt temperature deviation occurs when the difference between the highest tapping temperature and the lowest tapping temperature is 20 ℃ or more. If the deviation is above 40 ℃, the blast furnace operation must be stopped immediately to a serious level.
용선온도편차는 고출선비 조업, 고미분탄 취입 조업시에 더욱 심화되며 발생빈도도 높다.The charter temperature deviation is deeper in the case of high draft cost operation and high pulverized coal blowing operation.
용선온도 편차가 발생하는 원인은 첫째, 노저부에 저투과층이 생기기 때문인데, 이러한 저투과층(10)은 예컨대 일본 지바 1고로, 미즈시마 4고로의 해체결과 출선구∼노저면 사이의 코크스층에 정출 그레파이트(GRAPHITE)를 중심으로 한 용선, 그레파이트, 크크스회분, 코크스 미립소자의 혼합층이 존재하여 노내를 적하한 용선(11)이 저투과층(10)보다 하부로는 유입되지 못하여 저투과층(10)의 상면과 노저면 사이의 용선 움직임이 적어 노저 바닥부온도가 낮게 되므로 연화표면에 응고층이 형성되기 때문이다.The cause of the molten iron temperature deviation is first, because a low permeable layer is formed in the bottom part. The low permeable layer 10 is, for example, the coke layer between the exit port and the bottom surface as a result of disassembly of the 1st Chiba Blast Furnace and the 4th Mizushima Blast Furnace. There is a mixed layer of molten iron, graphite, coke ash, and coke fine element centered on the graphite (GRAPHITE) at the bottom, and the molten iron 11 dropping the furnace cannot flow into the lower portion than the low permeable layer 10. This is because a solidification layer is formed on the softened surface because the molten iron movement between the upper surface and the bottom surface of the low permeable layer 10 is small and the bottom temperature of the bottom is low.
미즈시마 4고로에서는 노심온도가 낮을 때 저투과층이 노저 전면에 존재하고 노저면과 저투과층 상부의 용선은 체류되게 되며 전도전열이 지배하고 노심온도가 높은기간은 저투과층이 소멸하면서 고온의 용선이 노저까지 유입되어 유동되기 때문이라고 밝히고 있다.In the Mizushima 4 blast furnace, when the core temperature is low, the low permeation layer is present on the front of the furnace, and the molten iron on the bottom surface and the upper part of the low permeation layer stays. It is said that the molten iron flows to the bottom of the tank and flows.
둘째, 융착대 형상의 변화이다.Second is the change in fusion shape.
예컨대, 프랑스 솔락고로에서 가동중에 노심중앙부까지 관찰하여 노내현상을 규명한 결과, 융착대 형상을 역ｖ형, ｗ형, ｕ형으로 크게 나누어지고, 역브이형 융착대(14)는 노심이 크게 발달하여 양호한 통기성을 가지며 채취된 용선온도도 높아 반경방향으로 균일한 특성을 가지며, 더블유형 융착대(15)는 골 반경 중간부에 부분환원 및 미용융융착대가 존재하는데 코크스는 노의 중앙에 존재하고 반경방향 중간부에 저온영역이 존재하는 반면 노심쪽으로 가면 다시 온도가 상승하는 특성을 갖고, 유형 융착대(16)는 더블유형이 더욱 심화된 것으로 미환원 및 미용융물이 반경방향 대부분에 존재하고 온도는 풍구앞 2ｍ부터 1200℃까지 저하되므로, 용융물은 연소대 벽부근처의 아주 좁은 구역으로만 흐르게 되고 저 실리콘 조업을 하는 고로에서 자주발생되게 됨을 알 수 있었다.For example, as a result of observing the core phenomena by observing the core part during operation at the Solak blast furnace in France, the shape of the fusion zone is largely divided into inverted type, ｗ type and u type, and the inverted V type fusion table 14 has a large core. It is developed and has good air permeability, and the molten iron temperature is high, so it has a uniform characteristic in the radial direction. The double type fusion zone 15 has a partial reduction and a beauty fusion zone in the middle of the bone radius. And the low temperature zone in the middle of the radial direction, the temperature rises again when going toward the core, and the type fusion zone 16 has an intensified double type, where the unreduced and cosmetic melt is present mostly in the radial direction. The temperature drops from 2 m to 1200 ° C in front of the air vents, so that the melt flows only in a very narrow area near the wall of the combustion zone and often occurs in low-silicon blast furnaces. I could see that.
상술한 내용으로부터 추론컨대, 용선온도 편차는 상기 융착대 형상중 더블유형과 유형일 때에는 반드시 일어나고 역브이형일 때에도 방향별로 온도분포가 불균일 할 때(4)(4a)는 자주 발생되는 것을 알 수 있다.Inferring from the foregoing, it can be seen that the molten iron temperature deviation occurs frequently when the double type and the type of the fusion zone shape and the temperature distribution is uneven in each direction even when the reverse V type is used (4) and 4a.
따라서, 본 발명은 상기의 원인 등에 의하여 용선온도 편차 발생시 낮은쪽의 용선온도를 기준으로 하여 1530℃이상의 고열조업을 실시하고, 제3도에서와 같이 용선온도가 낮은 부위에는 융착대 위치(4a)가 저하하여 있으므로 반대편 융착대 위치를 동일하게 끌어 내려 융착대 위치를 방향별로 균일하게 함과 동시에 고로 하부에 저투과층을 소멸시키도록 한 것이다.Therefore, the present invention performs a high-temperature operation of 1530 ℃ or more on the basis of the molten iron temperature of the lower side when the molten iron temperature deviation occurs due to the above, etc., the fusion zone position (4a) in the low molten iron temperature as shown in FIG. Since it is lowered, the opposite fusion zone position is pulled down equally to make the fusion zone position uniform in each direction, and at the same time, the low permeation layer disappears at the bottom of the blast furnace.
또한, 노저부의 저투과층을 없애기 위해 7∼15㎏/T-P(용선 1톤을 생산하는데 필요한 코크스량) 정도의 연료비 상향조업을 실시하여, 노저부에 열원인 코크스를 추가공급하여 저투과층(10)을 소멸시키는 조업을 통하여 용선온도편차를 극소화시키게 된다.In addition, in order to eliminate the low permeable layer of the bottom part, fuel cost upward operation of about 7 to 15 kg / TP (coke amount required to produce 1 ton of molten iron) was carried out. Through the operation of eliminating (10), the molten iron temperature deviation is minimized.
일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 방법을 통하여 약 11일정도 고로조업에 적용한 결과 고안전에 비해 용선온도편차가 현저히 줄어듬을 알 수 있었다.For example, as shown in Figure 5, through the above-described method was applied to the blast furnace operation for about 11 days, it was found that the molten iron temperature deviation is significantly reduced compared to the invention.
상기에서 용선온도 편차 발생시 해당 방향 풍구(5)의 송풍유량 조절밸브(20)를 20 ∼ 70％ 만큼 한정하여 줄이게 되는 바, 그 이유는 20％ 이하일 경우에는 송풍량이 줄어드는 효과가 미미하여 본 발명에서 기대하는 효율을 얻을 수 없으며 70％ 이상일 경우에는 해당부위로 환원된 반용융물이 낙하되어 풍구를 파손시킬 위험부담이 크기 때문이다.In the above, when the molten iron temperature deviation occurs, the airflow flow rate control valve 20 of the direction air port 5 is reduced by only 20 to 70%, and the reason is that when the airflow temperature is 20% or less, the effect of reducing the airflow amount is insignificant, which is expected in the present invention. If the efficiency is not higher than 70%, the semi-melt reduced to the corresponding portion falls and the risk of damaging the tuyere is high.
아울러, 저투과층 해소를 위해 7∼15㎏／T-P로 한정하는 이유는 7㎏／T-P이하일 경우에는 용선온도 상승효과가 미미하여 저투과층 조기소멸이라는 목적을 달성할 수 없으며, 15㎏／T-P이상일 때에는 용선온도가 40℃ 이상 상향되어 생산량 저하 및 용선중 실리콘의 급격한 상승으로 품질에 악영향을 끼치기 때문이다.In addition, the reason for limiting the low permeation layer to 7-15 kg / TP is limited to less than 7 kg / TP, the effect of the rise of the molten iron temperature is insignificant, and the purpose of early disappearance of the low permeation layer can not be achieved, and more than 15 kg / TP This is because the molten iron temperature is raised above 40 ° C, which adversely affects the quality due to the decrease in production and the rapid rise of silicon in the molten iron.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부분적인 철광석 환원속도 조절을 통한 용융물 온도편차 해소방법은 고미분탄 조업과 고출선비 조업시 선택적으로 출선구의 사용개수를 조정하고 부분적인 송풍유량을 조절하여 저투과층 소멸을 위한 연료비의 상향조업을 통하여 용융물의 온도편차 및 출선구별 배출량의 차이를 줄이고, 이렇게 함으로써 용융물의 온도편차에 따른 용융물 배출의 불균형, 그로 인한 노황불안정, 용선품질의 저하 등을 극소화시키는 효과를 제공하며, 이러한 효과에 의해 안정적인 조업은 물론 생산성 향상이라는 커다란 파생효과도 제공한다.As described above in detail, the method for resolving the melt temperature deviation by controlling the partial iron ore reduction rate according to the present invention selectively adjusts the number of use of the exit port during high pulverized coal operation and high lead ratio operation, and adjusts the partial blowing flow rate. Through the operation of up fuel cost for extinction of low permeation layer, it reduces the difference of temperature difference and discharge by discharge port, thereby minimizing the imbalance of melt discharge according to the temperature difference of melt, resulting in unstable yellowing and deterioration of molten iron quality. In addition, it provides stable operation as well as a large derivative effect of productivity improvement.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |