KR20060070018A

KR20060070018A - Pig-iron producing melting furnace without using coke

Info

Publication number: KR20060070018A
Application number: KR1020040108635A
Authority: KR
Inventors: 김장규
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-06-23

Abstract

본 발명의 목적은 로가스를 로의 중심부로 통과하기에 용이하도록하여 열손실을 최소화하고 코크스를 사용하지 않고도 로의 운전이 가능하도록하여 에너지소비 및 환경공해를 저감할 수 있게 하는 것이다.An object of the present invention is to facilitate the passage of the furnace gas to the center of the furnace to minimize heat loss and to operate the furnace without the use of coke to reduce energy consumption and environmental pollution.

본 발명은 용광로의 하부에 적층되는 용융선철의 상부면에 지지대를 수평방향으로 다수 설치한 후 상기 지지대의 상부에 고형장입물을 적층하되, 상기 지지대(10)의 구조는 냉각수가 이동하는 강관(12)과 강관의 외피를 덮고 있는 내화물코팅층(13)으로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is installed on the upper surface of the molten pig iron stacked on the bottom of the blast furnace in a horizontal direction after installing a plurality of solid loading on the upper of the support, the structure of the support (10) is a steel pipe to move the cooling water ( 12) and the refractory coating layer 13 covering the outer shell of the steel pipe.

용광로blast furnace

Description

Pig-iron producing melting furnace without using coke

도 1은 본발명에 의한 선철생산용 용융로를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a melting furnace for pig iron production according to the present invention.

도 2는 용융로 운전상태를 설명하는 도면. 2 is a view for explaining a melting furnace operating state;

도 3은 지지용 파이프의 구조를 나타내는 도면.
3 shows the structure of a support pipe;

본 발명은 코크스를 사용하지 않는 고효율 선철생산용 용융로에 관한 것으로서, 특히, 로가스를 로의 중심부로 통과하기에 용이하도록 하여 열손실을 최소화하고 코크스를 사용하지 않고도 로의 운전이 가능하도록하여 에너지소비 및 환경공해 를 저감할 수 있게 하는 선철생산용 용융로에 관한 것이다.The present invention relates to a melting furnace for high-efficiency pig iron production that does not use coke, and in particular, it is easy to pass the furnace gas to the center of the furnace to minimize heat loss and to operate the furnace without using coke to consume energy and The present invention relates to a melting furnace for pig iron production, which makes it possible to reduce environmental pollution.

일반적으로 철광석으로부터 선철을 생산하는 종래의 방법은 철광석과 철광석 중의 불순물을 용융시켜 분리되기 쉽도록 하는 부원료의 혼합물을 코크스와 함께 용광로에 투입하고 용광로 하부에서 높은 온도의 공기를 불어넣어 코크스를 연소시 키는 열과 또한 코크스가 연소하면서 발생되는 일산화탄소의 환원력을 이용하여 철광석을 환원시킴과 동시에 선철과 슬래그를 용융시켜서 용광로 하부로 배출시키는 방법을 이용한다.In general, the conventional method of producing pig iron from iron ore is a mixture of iron ore and an adjunct which is easy to separate by melting the impurities in the iron ore into the furnace with coke and blows the coke by blowing high temperature air from the bottom of the furnace. Key uses iron and slag to reduce iron ore slag by using heat and reducing power of carbon monoxide generated by burning coke.

이 방법에서 코크스를 이용하는 또 다른 목적은 용광로 내부에 충분한 공극을 유지시켜 가스의 흐름을 원활하게 함과 동시에 열의 이용율을 높이기 위한 것이다.Another purpose of using coke in this method is to maintain sufficient voids in the furnace to facilitate the flow of gas and to increase the utilization of heat.

그러나 이와 같은 방법에서는 공기가 코크스 층과 부딪히면서 코크스를 연소시킨 후 코크스층을 통과하여 환원력을 충분히 갖춘 후에 용광로 상부로 이동하면서 철광석을 환원시키게 된다.However, in this method, the air hits the coke layer and burns the coke, passes through the coke layer, and has sufficient reducing power, and then moves to the upper part of the furnace to reduce iron ore.

이 때 공기는 용광로 주위에 방사상으로 위치한 풍구를 통하여 주입되게 되는데 연소 후에 코크스 층을 뚫고 지나가는데에는 한계가 있어서 용광로의 중심쪽 보다는 벽쪽으로 많은 기체가 흘러가게 되고 이 고온의 기체는 벽쪽으로 흘러가면서 벽에 많은 열을 주게 되어 벽을 통한 열손실이 막대하게 된다. At this time, air is injected through the radially vents located around the furnace, and there is a limit to passing through the coke layer after combustion, so that more gas flows to the wall than to the center of the furnace, and this hot gas flows toward the wall. It gives a lot of heat to the wall, which leads to huge heat loss.

현재의 용광로는 이와 같은 열손실을 만회하기 위하여 과량의 코크스를 연소시켜서 고온을 유지시키면서 운전을 하고 있다. 코크스를 사용하는 경우의 또다른 문제점은 석탄을 가열하여 코크스를 제조하는 과정에 있어서 환경공해를 유발시킴과 동시에 부가적인 에너지를 사용해야 한다는 것이다.
In order to make up for such a heat loss, the present furnace is operated while maintaining the high temperature by burning excess coke. Another problem with the use of coke is that in the process of producing coal by heating coal, it is necessary to use additional energy while causing environmental pollution.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 로가 스를 로의 중심부로 통과하기에 용이하도록 하여 열손실을 최소화하고 코크스를 사용하지 않고도 로의 운전이 가능하도록 하여 에너지 소비효율을 높이고 환경공해를 저감할 수 있게 하는 것이다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to facilitate the passage of the furnace gas to the center of the furnace to minimize heat loss and to operate the furnace without using coke to improve energy consumption efficiency To increase and reduce environmental pollution.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본발명에 의한 선철생산용 용융로를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 용융로 운전상태를 설명하는 도면이고, 도 3은 지지용 파이프의 구조를 나타내는 도면으로서, 본 발명은 선철생산용 용융로에 있어서, 용광로의 하부에 적층되는 용융선철의 상부면에 지지대를 수평방향으로 다수 설치한 후 상기 지지대의 상부에 고형장입물을 적층하되, 상기 지지대(10)의 구조는 냉각수가 이동하는 강관(12)과 강관의 외피를 덮고 있는 내화물코팅층(13)으로 구성된 것을 특징으로 한다.1 is a view schematically showing a molten iron for producing pig iron according to the present invention, Figure 2 is a view for explaining the operating state of the melting furnace, Figure 3 is a view showing the structure of the support pipe, the present invention is a molten furnace for pig iron production In the above, after installing a plurality of supports in the horizontal direction on the upper surface of the molten pig iron stacked on the lower part of the furnace, the solid load is laminated on the support, the structure of the support (10) is a steel pipe to move the cooling water ( 12) and the refractory coating layer 13 covering the outer shell of the steel pipe.

본 용융로의 구조는 도 1에 보는 바와 같이, 하부에 다수의 지지대(10)를 두어 고형장입물을 떠받치도록 하는 구조로 되어있다. 또한 장입물에는 기존의 철광석원료 및 부원료 외에 고열에 견딜 수 있는 내화물 덩어리를 혼합시킨다. 그렇게 함으로써 코크스가 없이도 로내의 공극율이 유지되어 통기성이 유지될 수 있게된다. 장입물에는 또한 연료로서 폐플라스틱, 석탄 등을 혼합할 수도 있다. 고형연료를 얼마나 혼합하느냐에 따라 하부로 취입되는 연료의 양 및 공기 또는 산소의 양이 달라지게 된다. As shown in FIG. 1, the present melting furnace has a structure in which a plurality of supports 10 are provided at the bottom to support the solid contents. In addition, the charge is mixed with a refractory mass that can withstand high heat in addition to the existing iron ore raw materials and secondary raw materials. By doing so, the porosity in the furnace can be maintained without coke, so that breathability can be maintained. The charge may also be mixed with waste plastics, coal and the like as fuel. Depending on how much solid fuel is mixed, the amount of fuel blown into the bottom and the amount of air or oxygen will vary.

본 발명에 의한 용융로의 구조는 지지대(10)를 이용하여 통기성을 유지하기 위한 고형물과 용융 선철과의 사이를 공간으로 유지시키는 구조로 되어 있기 때문에 코크스가 용융 선철의 상부에 부유하도록 되어 있는 기존의 용광로와는 달리 로의 중심부로 곧바로 가스가 통과하게 된다. 그렇게 함으로써 벽쪽으로 흘러가는 가스량을 최소화시킬 수 있게 되고 이에 따라 벽족으로 손실되는 열량을 감소시킬 수 있기 때문에 로 전체의 온도를 기존의 용광로 보다 낮추어도 환원에 필요한 충분한 온도와 선철의 용융온도를 유지시킬 수 있게 된다. Since the structure of the melting furnace according to the present invention has a structure for maintaining the space between the molten pig iron and the solid material for maintaining the air permeability using the support 10, the existing coke is suspended in the upper portion of the molten pig iron Unlike furnaces, gas passes directly to the center of the furnace. By doing so, it is possible to minimize the amount of gas flowing to the wall and thus reduce the amount of heat lost to the wall group, so that the temperature of the furnace can be maintained and the melting temperature of pig iron can be maintained even if the temperature of the furnace is lower than that of the conventional furnace. It becomes possible.

고형물을 지지할 수 있는 지지대(10)는 열화되는 속도를 지연시킬 수 있도록 온도를 적절히 유지하는 수단으로 강관(12)의 중심에 냉각수(11)를 흘려넣는 형태가 되도록한다. 여기에 사용한 냉각수(11)는 온도가 매우 높기 때문에 도 2에 보인바와 같이, 로에 연소용으로 주입되는 공기를 예열하는데 이용할 수도 있고 또는 발전에 이용할 수도 있다.The support 10 capable of supporting the solid material is configured to flow the cooling water 11 into the center of the steel pipe 12 as a means of properly maintaining the temperature so as to delay the deterioration rate. Since the cooling water 11 used here is very high in temperature, as shown in FIG. 2, it may use for preheating the air injected for combustion in a furnace, or may be used for power generation.

지지대의 형상은 도 3에 보인 바와 같이, 고온에서 강관의 열화를 방지할 수 있도록 외부에 내화물 코팅한 형태를 가지게 되고, 또한 내부는 고열에 견딜 수 있는 내열강관을 이용하여 충분한 강도가 유지되도록 하며, 강관 중심부에는 냉각수를 흘려보내 적정온도를 유지하도록 한다.As shown in Figure 3, the shape of the support has a form that is refractory coated on the outside to prevent deterioration of the steel pipe at a high temperature, and the inside is to maintain a sufficient strength by using a heat-resistant steel pipe that can withstand high heat In order to maintain proper temperature, coolant is flowed to the center of steel pipe.

하부에 사용하는 연료는 가스연료 또는 액체연료 등을 사용할 수 있으며 여기에 공기 또는 산소를 주입하여 불완전 연소를 시킴으로써 환원력과 충분한 열량을 가진 가스가 발생되도록 한다.The fuel used in the lower portion may be a gas fuel or a liquid fuel, and incomplete combustion by injecting air or oxygen therein to generate a gas having a reducing power and sufficient calories.

주입되는 연료 및 공기 또는 산소의 양은 적절한 가스흐름 및 가스의 환원력, 열량 등을 고려하여 조절한다.The amount of fuel and air or oxygen injected is adjusted in consideration of the proper gas flow, reducing power of the gas, calorific value, and the like.

이와 같은 용융로에서는 코크스를 사용하지 않아도 되기 때문에 코크스 제조비용을 절감할 뿐만 아니라 그에 따르는 공해처리 비용도 절감할 수 있다.Since such a furnace does not require the use of coke, not only can the coke production cost be reduced, but also the pollution treatment costs that follow.

Claims

In the melting furnace for pig iron production,

After installing a plurality of supports in the horizontal direction on the upper surface of the molten pig iron stacked on the lower part of the furnace, the solid load is stacked on the upper portion of the support, the structure of the support 10 is a steel pipe 12 to move the cooling water Melting furnace for pig iron production, characterized in that consisting of a refractory coating layer 13 covering the outer shell of the steel pipe.