KR20020048086A - 리바운드 로스 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리바운드 로스 층을 파괴함으로서 고로 내부의 손상된 부위에 내화물을 스프레이 하여 보수하는 노벽 스프레이보수 이후에 조업도를 상승시키도록 한 리바운드 로스 제거방법에 관한 것으로, 고로 노벽 보수 작업시 리바운드로스 제거 방법에 있어서, 고로 노벽 스프레이 보수시 리바운드로스 파괴를 위한 파괴재 투척시 파괴재가 용광로 중심으로 유입되지 않고 노벽부에 안착되도록 하기 위해 장입물 씰링 1단계에서 노벽부에 2노치에서 5노치까지 각각 3,3,3,3의 회전수로 장입하고, 장입물 씰링 2단계에서 동일회전수로 6노치에서 10노치까지 균일 분배 장입하며, 장입물 씰링 3단계에서 전량 중심에 장입함으로써, 리바운드로스를 효율적으로 빨리 제거함으로서 리바운드로스에 의한 부착물 형성 가능성을 최소한으로 줄일 수 있으며, 노벽보수 완료이후 조업도 상승시 장입물의 순조로운 강하가 가능하고, 노내부 가스류 흐름을 안정되게 함으로서 순조로운 조업도 상승이 가능하다.

Description

리바운드 로스 제거 방법{Rebound Loss removal method}

본 발명은 고로 노벽 스프레이 보수 작업이후 발생한 리바운드 로스(Rebound Loss) 제거 방법에 관한 것으로, 특히 리바운드 로스 층을 파괴함으로서 고로 내부의 손상된 부위에 내화물을 스프레이 하여 보수하는 노벽 스프레이보수 이후에 조업도를 상승시키도록 한 리바운드 로스 제거방법에 관한 것이다.

도 1 은 일반적인 고로 노벽보수 작업 상황도이고, 도 2 는 리바운드로스의 장입물 상부 퇴적 상황도이며, 도 3a 는 리바운드로스가 노내에서 가스류에 미치는 영향을 나타내는 적용전의 도시도로써, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 고로공정은 로 상부의 장입구를 통해서 연료인 코크스와 원료인 철광석을 장입하고, 고로 하부에 있는 풍구를 통해서 고온의 열풍을 불어 넣어 코크스를 연소시켜 열과 환원 개스를 만든다. 열과 환원 가스는 노내의 철광석을 환원 용융시켜 용선과 슬라그를 생성하게 되며, 이 용융물은 고로하부의 출선구를 통해서 배출이 된다.

고로의 본체구조는 외부가 철피로 이루어졌으며, 내부는 고온에 견딜 수 있는 내화물로 축조되어 있고, 연와 사이에는 냉각반을 삽입하여 냉각을 시킴으로서 고온에서 철피를 보호하게 되어 있다.

그런데 고로 수명이 증가할 수록 내화물의 손상 및 마모가 많게 되어 냉각반 돌출이 심하게 되고, 냉각반 파손량이 증가하게 되며, 철피를 적열 및 균열시켜 조업 불안 요인이 된다.

따라서 이러한 종래의 문제를 해소하기 위해서는 주기적인 노벽 보수가 필요하며, 보수 방법으로는 노체 압입과 노벽 스프레이(Spray) 등의 방법이 널리 사용 된다. 여기에서 노체 압입은 고로내부에 장입물이 채워진 상태에서 행해지며, 보수하고자 하는 부위 철피를 고로 외부에서 내부로 구멍을 뚫고, 그 구멍을 통해서 압입재를 노내로 투입함으로서 손상된 노체 연와를 보수하게 된다.

노벽 스프레이 보수를 하기 위해서는 도 1 에 나타낸 것과 같이 고로내의 장입물(4)을 노벽보수 부위까지 강하시킨 후에 스프레이 장비를 고로 내부로 집어 넣어 손상된 연와부위를 보수하게 된다. 보수기간중 스프레이용 내화물의 일부는 노벽부에서 1~2m 부위에 집중적으로 떨어져서 견고한 층을 형성하게 된다.

또한 보수가 완료된 이후 노내에 장입물을 채우고 열풍을 집어 넣어 조업을 재개하게 되며, 조업 재개시 이후 순조로운 조업도 상승, 장입물 강하, 가스류 흐름 안정을 위해서는 리바운드로스층이 쉽게 파괴가 되어야 한다.

상기한 작업과정에서 리바운드로스 층이 제거가 안되었을 경우 노내에서 부착물 성장을 촉진시킬 수 있으며, 도 3a 의 적용전 그림과 같이 조업 재개시 도넛형의 리바운드로스층에 의해 초기에는 가스류가 중심부로만 흐르게 되고 강하하면서 가스류가 벽으로만 흐르게되어 용광로 내부의 장입물 용융을 방해하여 조업의 장기적인 불안정 요인으로 작용 할 수 있다. 또한 노벽보수 이후 리바운드로스 제거를 위한 장기간 고열조업 지속으로 노내 내화물 손상 및 용선중 규소(Si)가 상승하는 원인이 된다.

그리고 스프레이에 사용되는 내화물의 일부는 도 2 에 나타낸 것과 같이 노하부 장입물 상부에 떨어져서 일정한 두께의 층을 형성하게 된다. 이 층은 노내의 고온 분위기에서 일정 시간이 경과하면 견고하게 경화가 되며, 노벽보수 완료이후 조업도 상승시 장입물의 순조로운 강하를 방해하며, 도 3a 에서와 같이 노내부 가스류 흐름을 방해한다.

또한 고로 노벽 보수이후 순조로운 조업도 상승을 위해서는 리바운드로스 층의 제거가 필요하다. 이를 위해 노내에 직접 들어가서 장비를 사용하여 제거하는 방법과 노 밖에서 장비를 이용하는 방법이 일부에서 사용되고 있다.

이와같이 노벽보수이후 노내에 작업자가 들어가 장비를 이용하여 제거하는 방법은 완벽한 제거는 가능하나 별도의 많은 작업시간을 필요로 하며, 작업자가 노내의 열악한 환경에서 작업을 해야하는 위험작업이다. 또한 제거작업을 위한 별도의 장비를 구입해야 하는 문제점이 있다.

또한 작업자가 용광로 밖에서 장비를 이용하는 방법은 원하는 부위에 장비를 위치하기 힘들고, 리바운드로스가 잘 잘 파괴되지 않으며, 별도의 많은 작업시간을 필요로 하며 용광로 휴지 시간을 증가시키게 되어 재송풍 이후 조업도 상승을 어렵게 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 리바운드로스가 많이 떨어지는 벽부에는 작고 잘 찌그러질 수 있는 파괴제를 투입하여 노벽보수이후 노내에 장입물을 채울 때 쉽게 찌그러지게 하여 리바운드층이 파괴되도록 함으로써 리바운드로스층 파괴를 위한 별도의 시간이 필요하지 않으며, 작업종료후 용광로가 다시 조업을 재개할 때 가스흐름을 균일하게 유지하여 조업도 상승을 용이하도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 고로 노벽보수 작업 상황도

도 2 는 리바운드로스의 장입물 상부 퇴적 상황도

도 3 은 리바운드로스가 노내에서 가스류에 미치는 영향을 나타내는 도시도로써, 도 3a 는 적용전의 상태도

도 3b 는 적용후의 상태도

도 4 는 본 발명에 적용되는 리바운드로스 파괴재 투입을 위한 씰링층 상태도

도 5 는 본 발명의 장입물 씰링을위한 단계별 장입방법을 나타내는 상세 테이블도

도 6 은 본 발명의 리바운드로스 파괴재 투입후 노내 상황도를 나타내는 모식도

도 7 은 스프레이 완료후 리바운드로스와 파괴재의 형상 및 장입물 장입후 리바운드로스 파괴를 나타내는 형상도.

도 8 은 본 발명의 적용 전.후 조업 상황 비교 그래프

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 메니플레이터(Manipulator) 2 : 스프레이(Spray)기 몸체

3 : 밀봉(Sealng)재 4 : 노내 장입물 표면

5 : 풍구 6 : 출선구

7 : 피드 건(Feed Gun) 8 : 저장조(Hopper)

9 : 스프레이 노즐(Nozzle) 10 : 스프레이보수 부위

11 : 리바운드로스 12 : 가스(Gas) 흐름

13 : 씰링(Sealing)재 14 : 파괴재

15 : 장입물

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명 씰링재 장입방법의 실시예는,

고로 노벽 보수 작업시 리바운드로스 제거 방법에 있어서,

고로 노벽 스프레이 보수시 리바운드로스 파괴를 위한 파괴재 투척시 파괴재가 용광로 중심으로 유입되지 않고 노벽부에 안착되도록 하기 위해 장입물 씰링 1단계에서 노벽부에 2노치에서 5노치까지 각각 3,3,3,3의 회전수로 장입하고, 장입물 씰링 2단계에서 동일회전수로 6노치에서 10노치까지 균일 분배 장입하며, 장입물 씰링 3단계에서 전량 중심에 장입함이 바람직하다.

본 발명 리바운드로스층 파괴 방법의 실시예는,

고로 노벽 보수 작업시 리바운드로스 제거 방법에 있어서,

스프레이 보수 작업전에 노내에 드럼통과 같이 공간을 형성할 수 있는 파괴재를 투입하여 스프레이 보수작업후 노내에 장입물을 장입하여 그 장입물의 충격에 의해 파괴재가 찌그러지면서 리바운드로스 층을 파괴시킴이 바람직하다.

도 3b 는 리바운드로스가 노내에서 가스류에 미치는 영향을 나타내는 적용후의 상태도이고, 도 4 는 본 발명에 적용되는 리바운드로스 파괴재 투입을 위한 씰링층 상태도이며, 도 5 는 본 발명의 장입물 씰링을위한 단계별 장입방법을 나타내는 상세 테이블도이고, 도 6 은 본 발명의 리바운드로스 파괴재 투입후 노내 상황도를 나타내는 모식도이며, 도 7 은 스프레이 완료후 리바운드로스와 파괴재의 형상 및 장입물 장입후 리바운드로스 파괴를 나타내는 형상도이고, 도 8 은 본 발명의 적용 전.후 조업 상황 비교 그래프로로써, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

노벽 Spray 보수시 발생하는 리바운드로스가 쉽게 파괴가 될 수 있도록 하여 조업 재가동이후 노벽부 부착물 발생을 최소화시키고, 가스류 흐름을 균일하게 하여 정상적인 조업이 빨리 이루어지도록 하는데 있다.

여기에서 리바운드로스층을 쉽게 파괴하기 위해 스프레이 보수 작업전에 노내에 드럼통과 같이 공간을 형성할 수 있는 파괴재를 투입하여 스프레이 보수작업이후 노내에 장입물을 장입할 때 장입물의 충격에 의해 파괴재가 찌그러지면서 리바운드로스 층이 파괴되도록 하였다.

리바운드로스층 제거용 파괴제는 일정한 공간을 확보할 수 있고, 리바운드로스 퇴적시에는 찌그러지지 않고 견딜 수 있는 강도를 갖으며, 노내에 장입물 투입시 쉽게 찌그러져야 하며, 작업자가 투입작업시 다루기가 쉬워야 하고, 조업 재가동시 용광로 내부 온도에서 쉽게 용융이 되어야 한다.

사용되는 파괴재가 너무 크게되면 공간을 크게 확보할 수 잇는 잇점이 있지만, 투입작업이 어렵고, 의도로하는 곳에 투척하기가 힘들며, Spray 완료후 장입물 장입시 불균일한 장입물 안착이 되어서 조업도 상승시 용광로내에 가스 흐름을 불균일하게 만들 수 있다.

반면에 너무 작은 파괴재는 투입 작업 및 투척위치 조정 측면에서 아주 유리하나, 공간 확보가 부족하고 리바운드로스가 파괴재위에 재 형성하여 본 발명이 의도하는 효과를 기대하기 힘들다. 따라서 파괴재 크기는 도 8 에서와 같이 리바운드로스가 파괴재 사이를 채우거나 약간 덮을 수 있는 정도에서 결정이 되어야 한다.

상기와 같은 요건을 만족시키기 위해 리바운드로스층 제거용 파괴제로 드럼통(250 250 350mm)을 사용하였으며, 사용되는 파괴재중 밀페된 것은 노내 온도 분위기에서 폭발의 위험이 있으므로 파괴재에 구멍을 뚫어 사용하였다.

씰링재를 장입하기 위해 준비된 씰링재를 벨트컨베아를 이용하여 용광로 상부에 있는 임시 저장조(Hopper)로 이동를 시킨다. 이동시킨 씰링재는 저장조 하분에 있는 회전하는 슈트(Chute)를 이용하여 벽부에서 중심부로 회전을 하면서 장입을 하게 된다.

여기에서 슈트는 용광로 내부에 장입을 하면서 상하로 경동할 수 있도록 1번에서 11번까지 각도에 따라 구분이 되어 있으며, 숫자가 적을수록 각도가 크며 씰링재를 벽부에 뿌려줄 수 있게 된다.

그리고 슈트는 정해진 경동각도의 각각에서 원하는 만큼 회전을 할 수 있게 되었으며, 저장조와 선회 슈트 사이에는 씰링재의 흐르는 양을 조정할 수 있는 유량 조정장치가 있다. 위와 같이 슈트의 경동각도, 회전수, 유량 조절 장치에 의해 조업자가 원하는 장소에 원하는 양을 뿌려줄 수 있다.

종전에는 슈트를 조정하여 씰링재 면을 평탄하게 되도록 원주방향 면적을 고려하여 씰링재를 뿌렸는데 이런 경우 씰링재 입도 차이에 의해 경동각도별 용광로 내부에 뿌려주는 양의 차이가 발생하여 씰링층 형상이 파도 모양 또는 중심부가 낮은 형상을 만들어 파괴재가 용광로 중심부에 쌓이게 되는 문제점이 있다.

따라서 위와 같은 문제점을 제거하고 효과를 최대로 높이고, 파괴재가 의도로하는 위치에 잘 떨어질 수 있고, 용광로 중심부에 유입이 되지 않도록 하기 위해서 씰링재 장입을 도 4 와 같이 하여야 한다. 즉 리바운드로스가 많이 떨어지는 부위에 파괴재가 위치하도록 하기 위해 벽부의 씰링재 형상을 평탄하게 하고, 중간부에서 중심부로 갈수록 경사가 되도록하여 파괴재가 중심부로 유입이 되지 않도록 하였다.

도 5 는 씰링재의 단계별 장입 방법을 나타낸 상세 정리도이다. 여기에서 씰링재로는 밀스케일과 괴재슬라그를 사용하였다.

1단계 장입은 평탄한 벽부를 형성하고 벽부 가스류 유도에 의해 점화가 벽부에 이루어지도록 하고 원주방향 단면적을 고려하여 선회 슈트 회전수를 결정하였으며, 전체 씰링재 장입량의 37.5%를 장입하였다.

2단계는 중간부에서 중심부로 경사를 주기 위해 씰링재량을 전체 양의 56.3%를 유량 조절장치를 조정하여 장입하였다.

마지막으로 중심에 씰링재를 약 6.3% 장입하면 의도로 하는 형상을 만들 수 있다.

여기에서 씰링재 총량은 씰링층 두께인 40cm 이상 확보를 기준으로 감척레벨에 따라(감척레벨이 클수록 단면적이 커짐) 차이가 있다.

씰링재를 장입하고 나서 노정에 파괴재 투입을 위한 대맨홀을 열고 도 6 과 같이 파괴재를 원주방향으로 균일하게 배치되도록 투입을 하였다.

파괴재를 투입한 후에 스프레이 보수를 하면 도 2 와 같이 리바운드로스가 쌓이게 되며, 도 7 과 같이 파괴재 사이에 퇴적이 되어 층을 형성하게 된다. 이때 스프레이량이 많거나 리바운드로스량이 많아서 파괴재를 덮을 경우에는 그 위에 파괴재를 다시 투척하여 공간을 형성하게 한다.

스프레이가 완료된후 노내로 장입물을 채울때(이하 Dry Charging이라 함) 장입물의 무게에 의해 파괴재가 찌그러지면서 리바운드로스층이 파괴된다.

파괴된 라바운드로스 층은 도 3b 의 적용후 그림과 같이 용광로 내부의 가스류 흐름을 방해하지 않고 강하하게 되어 빠른 시간내에 용광로 밖으로 배출이 된다.

적용 전.후 조업 결과를 도 8 에 나타냈으며, 이 그래프에 나타낸 것과 같이 본 발명의 적용시 슬라그중 알루미나(Al2O3) 배출이 빨리 이루어져 정상 조업 수준에 빨리 도달하는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 리바운드로스를 효율적으로 빨리 제거함으로서 리바운드로스에 의한 부착물 형성 가능성을 최소한으로 줄일 수 있으며, 노벽보수 완료이후 조업도 상승시 장입물의 순조로운 강하가 가능하고, 노내부 가스류 흐름을 안정되게 함으로서 순조로운 조업도 상승이 가능하다.

Claims (2)

1. 고로 노벽 보수 작업시 리바운드로스 제거 방법에 있어서,

   고로 노벽 스프레이 보수시 리바운드로스 파괴를 위한 파괴재 투척시 파괴재가 용광로 중심으로 유입되지 않고 노벽부에 안착되도록 하기 위해 장입물 씰링 1단계에서 노벽부에 2노치에서 5노치까지 각각 3,3,3,3의 회전수로 장입하고, 장입물 씰링 2단계에서 동일회전수로 6노치에서 10노치까지 균일 분배 장입하며, 장입물 씰링 3단계에서 전량 중심에 장입하는 것을 특징으로 하는 씰링재 장입방법.
2. 고로 노벽 보수 작업시 리바운드로스 제거 방법에 있어서,

   스프레이 보수 작업전에 노내에 드럼통과 같이 공간을 형성할 수 있는 파괴재를 투입하여 스프레이 보수작업후 노내에 장입물을 장입하여 그 장입물의 충격에 의해 파괴재가 찌그러지면서 리바운드로스 층을 파괴시킴을 특징으로 하는 리바운드로스층 파괴 방법.