KR20030004833A - 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법에 관한 것으로서, 고로 노체의 원주방향에 복수개 배치되고 높이방향으로 다단 설치된 온도계로부터 고로 노체의 하부 온도를 일정 주기로 측정하는 단계; 상기 온도계에서 측정된 온도의 전체 평균온도값이 70℃ 이하이면 불활성 초기상태로 판단하는 단계; 및, 상기 다단 설치된 온도계들중 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 60℃ 이하인 상태로 5일 이상 지속되거나 이들 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도가 50℃ 이하인 상태이면서 그 온도편차가 ±2℃ 이내로 5일 이상 지속되면 불활성 지속상태로 판단하는 단계;로 이루어짐으로써, 노체 하부의 부위별 온도를 근거로 노내 가스의 흐름이 원활하게 이루어지고 있는지를 판단할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법{Gas fluidity decision method in a bell-less blast furnace}

본 발명은 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노체 하부의 부위별 온도를 근거로 노내 가스의 흐름이 원활하게 이루어지고 있는지를 판단할 수 있도록 된 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법에 관한 것이다.

일반적으로 용광로(10)에는 도1에 도시된 것처럼 송풍기(20)에 의해 소정 압력의 바람이 공급되고, 이 바람은 열풍로(30)에서 약 1300℃까지 승온된 후 열풍 환상관(40)과 풍구(42)를 통해 용광로(10) 내부로 취입된다. 그리고, 용선의 생산량을 향상시키고 또한 경제적인 조업이 수행될 수 있도록 열풍 외에 미분탄과 산소를 상기 풍구(42)를 통해 용광로(10) 내부로 취입시킨다.

상기 용광로(10)에 공급된 코크스와 철광석은 층을 이루면서 용광로 하부로 강하되고, 이렇게 상기 코크스와 철광석이 층을 이루면서 밀충진되어 있는 장입물 사이로 열풍이 통과되면서 환원 및 용융 반응에 의해 용선이 생산된다.

이러한 용선의 생산량을 증가시키기 위하여는 용광로 내부의 압력과 송풍량을 최대한 높게 유지시켜야 한다.

그리고, 이러한 용광로의 조업은 용광로 내부의 장입물 분포상태가 안정되고 가스흐름이 전체적으로 양호한 상태에서 철광석이 환원 및 용융되어야 하며, 용광로 바닥 부분에 모여진 용선과 슬래그가 노외로 양호하게 배출되어야만 경제적인 용광로 조업이 가능함은 물론 생산성 향상 및 고로의 수명 연장을 도모할 수 있는 것이다.

특히, 고로의 노벽 하부에서의 가스 흐름이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 중요하며, 이는 고로의 노벽 하부에서의 가스 흐름이 원활하지 않을 때 연화융착대의 근(根)부 부피가 커지고 이 상황이 장기화되면 노벽하부의 내부 벽측 내화물에 부착물이 생성될 수 있는 조건이 되게 하여 통기저항의 증가는 물론 미환원용융물 낙하에 의해 풍구가 손상되는 문제점을 유발시킨다. 게다가, 고로 내부의 프로파일(profile)을 변화시킬 수도 있는 것이다.

그러나, 종래에는 이러한 고로의 노벽 하부에서의 가스 흐름이 원활하게 이루어지는지에 대한 기준, 즉 불활성화 정도에 대한 기준 및 판단방법이 개시되어 있지 않았다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은, 용광로 노체 하부 연와에 삽입되는 노체 온도계에서 검출된 노체의 부위별 온도를 근거로 불활성화 지수를 산출하여 노체 하부의 불활성화 정도를 판단할 수 있도록 된 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법을 제공함에 있다.

도1은 일반적인 용광로의 구성이 개략적으로 도시된 개념도;

도2는 본 발명에 따른 용광로 노체에 온도계가 설치된 상태를 전체적으로 도시한 개략 구성도;

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 노체 하부 불활성상태를 판단하여 클리닝을 수행하였을 때의 온도변화를 보여주는 그래프도; 이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 용광로 20 : 송풍기

40 : 열풍 환상관42 : 풍구

T1, T2, T3 : 온도계

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 고로 노체의 원주방향에 복수개 배치되고 높이방향으로 다단 설치된 온도계로부터 고로 노체의 하부 온도를 일정 주기로 측정하는 단계; 상기 온도계에서 측정된 온도의 전체 평균온도값이 70℃ 이하이면 불활성 초기상태로 판단하는 단계; 및, 상기 다단 설치된 온도계들중 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 60℃ 이하인 상태로 5일 이상 지속되거나 이들 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도가 50℃ 이하인 상태이면서 그 온도편차가 ±2℃ 이내로 5일 이상 지속되면 불활성 지속상태로 판단하는 단계;로 이루어진 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법을 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

벨레스 고로인 용광로(10)에 소정 높이마다 온도계들이 원주방향으로 설치되고, 특히 이들중 본 발명에 관련된 온도계는 노체 하부의 연와(A)에 삽입된 온도계(T1)(T2)(T3)들이다.

상기 온도계(T1)(T2)(T3)들 각각은 고로조업용 프로세스컴퓨터(미도시)에 전기적으로 연결되어 소정 주기, 예컨대 1분 주기로 측정된 온도를 전송하며, 이 고로조업용 프로세스컴퓨터는 이러한 온도정보를 저장한다.

상기 고로조업용 프로세스컴퓨터는 상기 온도계(T1)(T2)(T3)들에 의해 측정된 온도값들을 소정의 계산식에 의해 불활성 지수를 계산한다.

이러한 불활성 지수는 다음과 같다.

먼저, 불활성 초기상태인지를 판단하기 위한 불활성 지수는 상기 온도계(T1)(T2)(T3)들 모두의 온도에 관련되며, 이들 온도의 전체 평균온도값이 불활성 지수로써 사용되고, 이러한 불활성 지수가 70 이하인 경우 불활성 초기상태로 판단한다.

다음에, 불활성 지속상태인지를 파단하기 위한 불활성 지수는 상기 온도계들중 선택된 2단의 온도계에서 측정된 온도에 관련되며 상기 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 불활성 지수로써 사용되거나 상기 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도값이 불활성 지수로써 사용될 수 있다.

상기 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 불활성 지수로써 사용되는 경우에는, 이 불활성 지수가 60 이하이면서 그 상태가 5일 이상 지속되는 경우 불활성 지속상태로 판단한다.

상기 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도값이 불활성 지수로써 사용되는 경우에는, 이 불활성 지수가 50 이하이면서 그 편차가 ±2 이내로 5일 이상 지속되는 경우 불활성 지속상태로 판단한다.

상기에서 불활성 초기상태로 판단된 경우의 대처 방법은 고로로 공급되는 열풍의 양을 약간 상승시킴과 동시에 코크스 공급량을 크게하여 연료비를 약간 상승시키면 되며, 이때에는 불활성 상태가 경미하므로 상기와 같은 노열상향조업에 의해 불활성 초기상태가 해제될 가능성이 매우 높다.

상기에서 불활성 지속상태로 판단된 경우의 대처방법, 즉 크리닝(Cleaning) 작업은 후술하는 다양한 방법을 하나 또는 그 이상 복합적으로 수행하게 된다.

먼저, 전체적인 노열의 상승을 위해 연료비를 높이는 노열상향조업을 실시하고, 광석/코크스 사용비를 대폭 줄임으로써 광석에 비하여 코크스 공급량을 상대적으로 크게 하며, 송풍되는 풍량에 포함되는 수분량을 대폭 늘여 통기성을 확보할 수 있도록 한다.

다음에, 출선구를 통해 배출되는 용융물중 슬래그의 유동성 확보를 위해 슬래그 목표 염기도를 1.10%로 설정한다. 참고로, 정상 조업이 이루어질 때의 슬래그 목표 염기도는 1.2 정도이다. 이는 노열 상승으로 인한 슬래그중 알루미나 성분의 상승, 또는 노체 하부에 부착되어 있다가 탈락된 알칼리 성분이 슬래그중으로 흡수되어 슬래그의 유동성을 저하시킴으로써 용융물 배출에 장애 요인이 되는 것을 방지하기 위함이다.

다음에, 노 벽측으로 보다 많은 양의 가스가 흐를 수 있도록 노벽부의 광석/코크스 사용비를 대폭 줄인다. 이는 용광로 상부에 설치된 선회슈트의 단위시간당 회전수를 줄여 노 벽측으로 장입되는 광석량을 줄임에 의해 가능하다. 그리고, 이러한 장입모드 조정은 클리닝 작업이 완료될 때까지 계속될 수 있게 한다.

상기 클리닝 작업에 의한 상기 불활성 지속상태 해제여부의 판단은 상기 불활성 초기상태인지의 여부를 판단하기 위한 불활성 지수가 100 이상이거나 상기 불활성 지속상태인지의 여부를 판단하기 위한 불활성 지수중 상기 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도값에 의해 사용되는 불활성 지수가 80 이상인 경우에 불활성 지속상태가 해제되었음으로 판단한다.

도3a 내지 도3c는 본 발명의 실시예를 도시하였다.

도3a는 노체에 설치된 전체 온도계의 평균온도(즉, T1, T2 및 T3의 평균온도)에 의해 노체하부의 불활성, 클리닝, 및 클리닝 완료시의 온도변화를 나타낸 그래프도이고, 도3b는 노체에 설치된 전체 온도계중 하부 1단 온도계(T1)의 온도에 의해 노체하부의 불활성, 클리닝, 및 클리닝 완료시의 온도변화를 나타낸 그래프도이며, 도3c는 노체에 설치된 전체 온도계중 하부 2단 온도계(T2)의 온도에 의해 노체하부의 불활성, 클리닝, 및 클리닝 완료시의 온도변화를 나타낸 그래프도이다.

이들에 의하면, 상기한 방법에 의해 불활성 상태로 판단된 후 클리닝이 이루어져 노체 하부의 가스흐름이 정상상태로 복원된 것을 보인다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법에 의하면, 노체 하부의 온도에 의해 불활성을 판단하여 그에 따른 후속조치를 취할 수 있도록 하여 안정된 노황을 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 고로 노체의 원주방향에 복수개 배치되고 높이방향으로 다단 설치된 온도계로부터 고로 노체의 하부 온도를 일정 주기로 측정하는 단계;

   상기 온도계에서 측정된 온도의 전체 평균온도값이 70℃ 이하이면 불활성 초기상태로 판단하는 단계; 및,

   상기 다단 설치된 온도계들중 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 60℃ 이하인 상태로 5일 이상 지속되거나 이들 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도가 50℃ 이하인 상태이면서 그 온도편차가 ±2℃ 이내로 5일 이상 지속되면 불활성 지속상태로 판단하는 단계;로 이루어진 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 불활성 지속상태로 판단된 후 상기 다단 설치된 온도계들중 선택된 2단의 온도계들에서 측정된 평균온도값이 100℃ 이상으로 상승하거나 이들 선택된 2단의 온도계들중 75% 이상의 온도계에서 측정된 온도가 80℃ 이상으로 상승하면 불활성 상태가 해제되었음으로 판단하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 벨레스 고로에서의 노체 하부 불활성 판단방법.