KR20040105288A

KR20040105288A - 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법

Info

Publication number: KR20040105288A
Application number: KR1020030035990A
Authority: KR
Inventors: 전우엽; 박기화; 구본근; 이연우; 손진섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-16

Abstract

본 발명은 용광로의 출선구 면 시공시, 머드건을 이용하여 출선구 면을 안전하고 신속하게 시공하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 고로의 출선구를 굴착하여 일정 깊이의 장착홈을 형성하는 단계; 상기 장착홈에 끼워지고, Al₂O₃와 SiC+C가 주성분을 이루는 내화물로 이루어진 출선구 내화재를 미리 성형하여 준비하는 단계; 상기 출선구 내화재를 머드건의 선단에 지그를 이용하여 끼워 장착하는 단계; 상기 장착홈에 출선용 내화물을 충진하고, 상기 장착홈으로 머드건을 회동시켜 상기 미리 성형된 출선구 내화재를 압입 장착하는 단계;및, 상기 출선구 내화재와 장착홈 사이의 틈새를 밀봉하고, 버너로 상기 출선용 내화물을 양생시켜 출선구 내화재를 장착홈에 고정시키는 단계;를 포함하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 출선 작업자의 작업부하 감소를 이루고, 출선구 면의 관리 강화등을 이룰 수 있으며, 신속하고 안전한 작업이 이루어지도록 하여 출선구의 보호벽을 원활하게 형성할 수 있도록 개선된 효과가 얻어진다.

Description

용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법{A METHOD FOR CONSTRUCTING PRE-FORMED REFRACTORY ONTO TAPPING HOLE OF BLAST FURNACE}

본 발명은 용광로의 출선구 면 시공시, 머드건을 이용하여 출선구 면을 안전하고 신속하게 시공하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 돌출된 출선구 면을 절삭한 부위에 출선구 형상으로 일측면이 형성된 미리 성형된 출선구 내화재를 부착 및 시공함으로써 출선 작업자의 작업부하 감소를 이루고, 출선구 면의 관리 강화등을 이룰 수 있으며, 신속하고 안전한 작업이 이루어지도록 하여 출선구의 보호벽을 원활하게 형성할 수 있도록 개선된 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 출선구 굴착성형을 전체적으로 도시한 측단면도이다. 용광로에서 출선구(105)라 함은 용광로의 내측에 담긴 용융물을 외부로 배출시키는 부분이며, 그 직경은 대략 260mm 정도이다. 이러한 출선구(105)는 개공기를 이용하여 개공시키게 됨으로써 용광로내의 용융물이 외부로 배출되며, 이러한 용융물의 배출과정에서 슬래그가 쇳물에 함유되어 배출되어지고, 이러한 출선구(105)를 막는 과정에서 출선구(105)를 형성하는 연화부분이 용광로의 내부 압력및 용강등의 내부압력으로 점차적으로 돌출되며, 이러한 출선구(105)를 장시간 사용하면, 출선구(105)가 파괴되면서 찢어지기 때문에, 이를 보수하여야 한다.

제 1도를 설명하면, 종래에는 출선구 면(100) 보수시, 작업자가 돌출된 출선구 면(100)을 굴삭기(미도시)를 사용하여 임의의 깊이까지 굴착하고, 그 면 부위에 출선용 내화물(22)을 물과 혼합하여 일정한 크기로 성형재(110)를 제조한 다음, 이를 일정한 두께로 굴착부위에 부착한 후 머드건(120)을 선회하여 이를 압착하고, 그 외면이 머드 건의 선단 형상을 따르도록 성형하여 출선구 면(100)을 형성한다. 그 후, COG 버너(130)를 이용하여 상기 성형재(110)를 건조시키는 것이었다.

이와 같이 종래의 기술에 따른 출선구(105)의 면 보수작업은 굴삭기(미도시)를 사용하여 출선구(105)를 임의의 깊이까지 굴착한 다음, 그 굴착 부위에 출선용 내화물(22)로 이루어진 성형재(110)를 일정한 두께로 부착하고, 머드건(120)을 선회하여 상기 성형재(110)의 출선용 내화물(22)을 압착시킴으로서, 머드건(120)의 형태에 마추어 상기 성형재(110)가 출선구 면(100)을 형성하도록 하는 것이지만, 이러한 종래의 기술은 여러가지 번거로운 문제점을 일으키는 것이었다.

즉, 종래에는 이와 같은 압착 성형 과정에서 성형재(110)는 그 압축 강도가 약하기 때문에, 그 일부분(140)의 조각들이 상기 머드건(120)의 선단에 부착되어 머드건(120)과 함께 출선구 면(100)으로 부터 분리되고, 정확하게 압착 형성되지 못하여 출선구 면(100)을 올바르게 형성하지 못하는 것이었다.

따라서, 출선구 면(100)의 형상이 불량하게 되고, 이와 같은 경우에는 재차 압착을시도하게 되며, 그에 따라서 출선구 면(100)의 보수 횟수가 증가할뿐 아니라, 출선구 면(100)이 자주 탈락하여 여러가지 작업상의 번거로움및 재작업에 따른 작업자의 안전사고의 문제점을 일으키는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 출선구 면의 보수작업시, 돌출된 출선구 면을 절삭한 부위에 출선구 형상으로 일측면이 형성된 미리 성형된 출선구 내화재를 부착 및 시공함으로써 출선 작업자의 작업부하 감소, 출선구 면 관리 강화등을 이룰 수 있으며, 신속하게 안전한 작업이 이루어지도록 하여 출선구의 보호벽을 원활하게 형성할 수 있도록 하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법을 제공함에 있다.

제 1도는 종래의 기술에 따른 출선구 내화재 시공방법을 도시한 도면으로서,

a)도는 보수가 필요한 출선구의 단면도,

b)도는 출선구에 성형재를 부착시킨 상태도,

c)도는 머드 건의 선단에 성형재가 묻어 나오는 설명도;

제 2도는 본 발명에 따른 출선구 내화재 시공방법에 사용되는 미리 성형된 출선구 내화재를 도시한 외관 사시도;

제 3도는 본 발명에 따른 출선구 내화재 시공방법에서 머드 건의 선단에 지그를 통하여 출선구 내화재가 고정된 상태를 도시한 단면도;

제 4도는 본 발명에 따른 출선구 내화재 시공방법에서 머드 건의 노즐팁과, 지그및 출선구 내화재의 결합방식을 분해하여 도시한 절개 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 출선구 내화재 시공방법의 단계별 설명도로서,

a)도는 출선구에 장착홈을 형성하고 내화물을 투입한 상태,

b)도는 출선구의 장착홈에 출선구 내화재를 고정시킨 상태,

c)도는 출선구 내화재에 의해서 출선구 면이 형성된 상태이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5..... 장착홈 10.... 출선구 내화재

22.... 출선용 내화물 30.... 지그

100.... 출선구 면 105.... 출선구

110.... 성형재 120.... 머드건

127.... 팁 130.... 버너

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 머드건을 이용하여 용광로의 출선구 면을 보수시공하는 방법에 있어서,

고로의 출선구를 굴착하여 일정 깊이의 장착홈을 형성하는 단계;

상기 장착홈에 끼워지고, Al₂O₃와 SiC+C가 주성분을 이루는 내화물로 이루어진 출선구 내화재를 미리 성형하여 준비하는 단계;

상기 출선구 내화재를 머드건의 선단에 지그를 이용하여 끼워 장착하는 단계;

상기 장착홈에 출선용 내화물을 충진하고, 상기 장착홈으로 머드건을 회동시켜 상기 미리 성형된 출선구 내화재를 압입 장착하는 단계;및,

상기 출선구 내화재와 장착홈 사이의 틈새를 밀봉하고, 버너로 상기 출선용 내화물을 양생시켜 출선구 내화재를 장착홈에 고정시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법을 제공함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법은 출선구 면의 보수작업시, 먼저 고로의 출선구(105)를 굴착하여 일정 깊이의 장착홈(5)을 형성하는 단계가 이루어진다. 이 단계는 상기 출선구(105)를 개공기(미도시)를 이용하여 굴착시키게 된다.

그리고, 상기 장착홈(5)에 끼워지도록 하기 위해서, Al₂O₃와 SiC+C가 주성분을 이루는 내화물로 이루어진 출선구 내화재(10)를 미리 성형하여 준비하는 단계가 이루어진다. 이는 상기 출선구 내화재(10)를 사전에 미리 제작하여 두었다가 사용할 수 있고, 또는 필요시 외부에서 주문 제작한 것을 사용할 수도 있다. 이와 같은 출선구 내화재를 제작하는 방식은 통상적인 내화재 성형방법을 이용하면 된다.

또한, 상기 출선구 내화재(10)를 머드건의 선단에 지그(30)를 이용하여 끼워 장착하는 단계가 이루어진다. 이는 출선구(105)의 표면으로 부터 돌출된 부분을 절삭한 장착홈(5) 부위에 출선용 내화물(22)을 충진하고, 상기 출선용 내화물(22)위로 일측면이 출선구 면(100)의 형상을 갖는 미리 성형된 출선구 내화재(10)를 부착시켜 시공하게 된다.

즉, 본 발명은 출선구 면(100)의 보수작업시, 출선구(105)를 임의의 굴착 깊이까지굴착한 장착홈(5) 부위에 출선용 내화물(22)을 투입하여 부착한 다음, 머드건(120)의 팁(127) 선단부에 출선구 내화재(10)를 고정시키고, 이를 상기 출선용 내화물(22)에 고정시키게 된다.

또한, 본 발명은 상기 장착홈에 출선용 내화물(22)을 충진하고, 상기 장착홈으로 머드건을 회동시켜 상기 미리 성형된 출선구 내화재(10)를 압입 장착하는 단계가 이루어진다.

이와 같은 경우, 상기 머드건(120)의 팁(127) 선단부에서 출선구 내화재(10)의 이탈을 방지하기 위해 지그(30)를 설치하고, 이를 통하여 출선구 내화재(10)를 고정시킴으로서, 머드건(120)의 선회시, 성형 출선구 내화재(10)를 견고히 고정하는 동시에 출선구(105)에 압착고정시, 상기 출선구 내화재(10)에 의하여 밀려 나오는 출선용 내화물(22)을 눌러 주어 밀봉 시공 역할을 해주게 된다. 따라서, 출선구(105)내에 출선구 내화재(10)를 안정적으로 고정할 수 있는 것이다.

이와 같이 출선구(105)에 장착되어지도록 미리 성형된 상태의 출선구 내화재(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 그 단면이 원형인 구조의 외면 윤곽 형상(PROFILE)으로 되어 있으며, 상기 출선구 내화재(10)의 성분은 CR-S10 기준으로 Al₂O₃가 58%이고, SiC+C가 33%의 주성분및 나머지 기타 내화물 성분을 가지며, 압축강도는 110℃에서 530Kg/㎠, 1500℃에서 546Kg/㎠이고, 곡강도는 110℃에서 97Kg/㎠, 1500℃에서 95Kg/㎠이며, 부피비중은 110℃에서 2.86, 1500℃에 2.83이다.

또한, 본 발명은 출선구 면(100)의 보수시, 임의의 굴착 깊이, 대략 450mm의 깊이까지 굴착한 부위에 출선용 내화물(22)을 투입하여 부착한 다음, 머드건(120)의 팁(127) 선단부에 미리 사전에 성형된 출선구 내화재(10)를 장착하게 되며, 이때에는 머드건(120)의 선단에 지그(30)를 통하여 설치됨으로써 머드건(120)의 선회시, 출선구 내화재(10)가 견고히 고정됨과 동시에 출선구(105)에 압착시 밀려 나오는 출선용 내화물(22)을 눌러 주어 밀봉 시공 역할을 해주게 된다.

제 3도는 본 발명에 따른 성형된 출선구 내화재 시공장치를 전체적으로 도시한 측단면도로서, 머드건(120)의 팁(127) 선단부에 탑재된 출선구 면(100) 형상을 갖춘 성형된 원통형의 출선구 내화재(10)와, 이를 머드건(120)의 팁(127)에 설치하기 위한 지그(30)가 도시되어 있다.

상기 지그(30)는 도 4에 절개도로서 도시된 바와 같이, 후단부측에 상기 머드 건(120)의 선단 팁(127) 외경에 일치하는 제 1내경부(32)를 형성하고, 상기 제 1내경부(32)의 전방측으로는 직경이 확대된 단턱(34)이 형성되어 직경이 확대된 제 2내경부(36)를 형성한다. 상기 제 2내경부(36)는 출선구 내화재(10)의 외경에 일치하는 내경을 구비하는 것이어서 이를 통하여 상기 지그(30)의 전단에 출선구 내화재(10)가 끼워 고정되는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 머드건(120)의 선단 팁(127)은 각각 그 단면 형상이 출선구 내화재(10)의 전면에 형성되는 출선구 면(100)에 일치하는 단면형상을 가짐으로써, 이들이 서로 결합되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 안정된 결합구조를 이루는 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 출선구 내화재(10)와 장착홈(5) 사이의 틈새를 밀봉하고,버너(130)로 상기 출선용 내화물(22)을 양생시켜 출선구 내화재(10)를 장착홈에 고정시키는 단계를 포함한다. 즉, 출선구 내화재(10)를 출선구(105)의 장착홈(5)상에 버너(130)를 이용하여 고착시키는 구조를 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 출선구(105)를 대략 450mm 깊이로 굴착하고, 해당 출선구(105)의 굴착부분에 출선용 내화물(22)을 투입하며, 머드건(120)의 팁(127)에 지그(30)를 통하여 탑재된 출선구 내화재(10)를 머드건(120)의 선단에 꽉 끼운 상태에서 머드건(120)을 선회시켜 성형 출선구 내화재(10)를 앞으로 밀어줌으로써 출선구(105)에 압착시 밀려 나오는 출선용 내화물(22)을 눌러 주어 밀봉 시공 역할을 한다.

따라서, 주위 출선구(105)의 보호벽을 원활하게 형성시키게 된다.

이와 같이 출선구 내화재(10)를 삽입 고정하는 과정에서 출선구 폐쇄장치인 머드건(120)에 의해서 가압하는 압력은 대략 315바(bar)이고, 가압 온도는 180℃이며, 대략 10초의 시간이 소요되는 것이다.

그리고, 이와 같이 출선구 내화재(10)를 장착한 다음에는, 출선구 내화재(10)와 출선구(105)의 굴착부분에서 내화물이 충진되지 못한 부분에 대해서는 상기 출선용 내화물(22)을 이용하여 틈새를 충진 보강작업한 후, COG 버너(130)를 이용하여 100~1000℃를 유지하면서 서서히 양생작업을 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 의해서 작업을 실시하면, 매우 간단한 방식으로 출선구(105)의 선단에 출선구 면(100)을 형성할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 출선구 면(100)이 일측에 성형된 출선구 내화재(10)를 머드건(120)에 장착하여 손쉽게 출선구(105)에 시공함으로써 출선구(105)의 성형작업시, 출선 작업자의 작업부하 감소를 크게 감소시키고, 출선구 면(100)을 정확하게 관리 강화할 수 있다.

뿐만 아니라, 종래에 비하여 작업자는 대탕도의 고열 1000℃하에서 신속한 작업이 가능하여 작업시간의 단축을 이룰 수 있음으로서, 작업자의 화상재해등이 예방되고, 출선구(105)를 통하여 배출되는 가스에 의한 중독사고등이 최소화되어 안전재해 방지등을 이룰 수 있는 등의 효과가 얻어진다.

Claims

머드건(120)을 이용하여 용광로의 출선구 면(100)을 보수시공하는 방법에 있어서,

고로의 출선구(105)를 굴착하여 일정 깊이의 장착홈(5)을 형성하는 단계;

상기 장착홈(5)에 끼워지고, Al₂O₃와 SiC+C가 주성분을 이루는 내화물로 이루어진 출선구 내화재(10)를 미리 성형하여 준비하는 단계;

상기 출선구 내화재(10)를 머드건(120)의 선단에 지그(30)를 이용하여 끼워 장착하는 단계;

상기 장착홈(5)에 출선용 내화물(22)을 충진하고, 상기 장착홈(5)으로 머드건(120)을 회동시켜 상기 미리 성형된 출선구 내화재(10)를 압입 장착하는 단계;및,

상기 출선구 내화재(10)와 장착홈(5) 사이의 틈새를 밀봉하고, 버너(130)로 상기 출선용 내화물(22)을 양생시켜 출선구 내화재(10)를 장착홈(5)에 고정시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 지그(30)는 그 후단부측에 상기 머드 건(120)의 선단 팁(127) 외경에 일치하는 제 1내경부(32)를 형성하여 상기 팁(127)이 끼워지고, 상기 제 1내경부(32)의 전방측으로는 직경이 확대된 단턱(34)이 형성되어 직경이 확대된 제 2내경부(36)를 형성하며, 상기 제 2내경부(36)는 출선구 내화재(10)의 외경에 일치하는 내경을 구비하는 것이어서 상기 지그(30)의 전단에 출선구내화재(10)가 끼워 고정되는 구조임을 특징으로 하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 출선구 내화재(10)의 전면에 형성되는 출선구 면(100)은 상기 머드건(120)의 선단 팁(127)에 일치하는 단면형상을 가진 것임을 특징으로 하는 용광로의 성형된 출선구 내화재 시공방법.