KR20060073237A

KR20060073237A - 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치

Info

Publication number: KR20060073237A
Application number: KR1020040112374A
Authority: KR
Inventors: 강경철; 김강석; 이찬효; 박용권
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-06-28

Abstract

본 발명은 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치에 관한 것으로, 풍구 내부에 2개의 홀을 갖는 원형판 차단막이 용접설치되어 2중 급/배수를 할 수 있도록 된 차단부와, 상기 풍구의 풍구선단부에 내화물을 압입할 수 있도록 자체 호퍼가 구비된 폐쇄부와, 상기 풍구 장치의 제어변과 검출부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것으로, 풍구가 고온과 풍구 상부에서 반 용융화 되어 흘러내리는 용선과 접촉하여 풍구용손시 냉각수를 조기에 컷트하고 내화물을 압입 할 수 있고, 물과 용선이 접촉하여 발생하는 폭발사고를 방지하고 풍구 용손시에도 정상조업을 가능하게 함으로서 안전사고 방지와 고로 조업안정에 기여하는 것이다.

풍구, 압입호퍼, 고로

Description

고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치{Device for closing tuyere}

도 1은 종래의 기술에 따른 고로의 풍구를 나타낸 사시도

도 2는 종래의 기술에 따른 풍구의 내부구조를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명에 따라 풍구 선단부에 설치된 원형 차단막을 나타낸 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 고로의 풍구에 연결되는 내화물 압입용 호퍼를 나타낸 상태도,

도 6은 본 발명에 따른 내화물 압입용 고로의 풍구를 나타낸 전체 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치의 작동 플로우를 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고로 2 : 환상관

3 : 블로우 파이프 4 : 풍구

4a : 풍구선단 5 : 랜스

6..대풍구 7 : 냉각수

11 : 풍구 급수 배관 12 : 풍구 배수 배관

13 : 플랜지 급수측 14 : 플랜지 배수측

15 : 풍구 선단부 20a : 급수배관

20b : 급수 배관 21a : 배수 배관

21b : 배수 배관 22 : 플랜지 급수측

23 : 플랜지 배수측 24 : 원형 차단막

25 : 원형 차단막 홀 26 : 급수 전동 밸브

27 : 배수 전동 밸브 28 : 압력계

29 : 볼트 30 : 내화물 호퍼

31 : 내화물 투입구 32 : 질소 충압 배관

33 : 질소 충압 전동 밸브 34 : 내화물 충진용 전동 밸브

35 : 연결용 하부 배관 36 : 플랜지

37 : 벤트 전동 밸브 80 : 검출부

90 : 제어부 100 : 고로 공정 컴퓨터

본 발명은 고로의 풍구에 관한 것으로, 특히 외부 열풍로로 부터 밀폐된 용기인 고로 내부로 고온의 바람이 풍구로 통과하는 과정에서 풍구선단 부위의 용손을 고로 컴퓨터로부터 검지받아 조업중 실시간으로 풍구선단을 폐쇄함으로써 선단부 용손 검지에 의해 용손시 대형 설비의 사고를 미연에 방지하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 기술에 따른 고로의 풍구 구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 철광석과 코크스(COKE)를 일정한 비율로 고로(1) 상부로 장입하고, 열풍로(미도시)에서 생산된 고온의 열풍(1200℃)을 고로환상관(2)과 풍구(4)를 거쳐 고로(1) 하부로 브로우윙(BLOWING)하여 고로에서 장입된 철광석과 코크스(COKE)가 용융 환원반응을 일으켜 용선을 생산하게 되는 것이다.

이러한 일련의 과정에서 노내의 열원인 코크스(COKE)와 고온의 바람이 직접 접촉하는 풍구선단(4a) 온도는 2400℃에 이르게 되는 것이다.

즉, 고온과 접촉하는 풍구선단(4a)을 보호하기 위하여 작업자는 점검을 통해 풍구(4) 외부로부터 고압(17㎏/㎠)의 냉각수(7)를 유입시켜 풍구(4)를 보호하고 풍구선단(4a) 용손시 풍구급수 배관(11)과 풍구배수 배관(12)에 설치된 차, 유량계(미도시)를 이용하여 검지하는 작업을 반복하여 용손이 검지되면 휴풍을 실시하여 교환하는 것이다.

그런데, 상기한 검지작업에서 풍구(4)가 고온과 풍구(4) 상부에서 용융화 되어 흘러내리는 용융물과 접촉하여 풍구선단(4a) 용손이 작업자에 의해 검지되면 고로(1)를 휴풍하여 풍구(4)를 교환하고 풍구(4) 검지의 오인이나 작업기피로 풍구(4) 용손을 인지하지 못하면 풍구(4)의 냉각을 위해 냉각수로 들어가는 고압수(7)가 고로(1)내의 용선과 접촉하여 폭발을 일으키고 고로(1) 내부의 압력(4㎏/㎠)으로 용융물이 고로(1) 외부로 분출하여 블로우 파이프(BLOW PIPE)(3) 등이 파손된는 대형설비 사고로 조업이 중단되는 등의 심각한 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 외부 열풍로로 부터 밀폐된 용기인 고로 내부로 고온의 바람이 풍구로 통과하는 과정에서 풍구선단 부위의 용손을 고로 컴퓨터로부터 검지받아 조업중 실시간으로 풍구선단을 폐쇄함으로써 선단부 용손 검지에 의해 용손시 대형 설비의 사고를 미연에 방지하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 풍구 내부에 2개의 홀을 갖는 원형판 차단막이 용접설치되어 2중 급/배수를 할 수 있도록 된 차단부와, 상기 풍구의 풍구선단부에 내화물을 압입할 수 있도록 자체 호퍼가 구비된 폐쇄부와, 상기 풍구 장치의 제어변과 검출부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것이다.

그리고, 상기 풍구를 이루는 하나의 풍구 몸체에 급수배관과 배수배관이 쌍을 이루는 두 쌍의 배관부가 서로 대응되게 설치되어 풍구를 이중으로 냉각할 수 있는 것이다.

상기 풍구선단의 용손시 이를 자동으로 검지할 수 있게 케이블을 고로 컴퓨터에 송출시켜 감시할 수 있도록 된 것이다.

또한, 차단된 냉각수 빈 공간을 내화물로 폐쇄 할 수 있게 호퍼가 급수 파이프에 연결 되어지는 것이다.

상기 검출부가 폐쇄부와 차단부를 상호 연결해 급수 배수 차, 유량을 검출 할 수 있도록 된 것이다.

따라서, 상기의 구조로 이루어진 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치에 의해 풍구가 고온과 풍구 상부에서 반 용융화 되어 흘러내리는 용선과 접촉하여 풍구용 손시 냉각수를 조기에 컷트(CUT)하고 내화물을 압입 할 수 있고, 이에 따라 물과 용선이 접촉하여 발생하는 폭발사고를 방지하고 풍구 용손시에도 정상조업을 가능하게 함으로서 안전사고 방지와 고로 조업안정에 기여하는 것이다.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따라 풍구 선단부에 설치된 원형 차단막을 도시한 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 고로의 풍구에 연결되는 내화물 압입용 호퍼를 도시한 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 내화물 압입용 고로의 풍구를 도시한 전체 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치의 작동 플로우를 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치는 풍구(1) 내부에 2개의 홀을 갖는 원형판 차단막(24)이 용접설치되어 2중 급/배수를 할 수 있도록 된 차단부와, 상기 풍구(4)의 풍구선단부(4a)에 내화물을 압입할 수 있도록 자체 호퍼(30)가 구비된 폐쇄부와, 상기 풍구(4) 장치의 제어변과 검출부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 풍구(4)를 이루는 하나의 풍구 몸체에 급수배관(20a,20b)과 배수배관(21a,21b)이 쌍을 이루는 두 쌍의 배관부가 서로 대응되게 설치되어 풍구(4)를 이중으로 냉각할 수 있으며, 상기 풍구선단(4a)의 용손시 이를 자동으로 검지할 수 있게 케이블을 고로 컴퓨터(100)에 송출시켜 감시할 수 있고, 차단된 냉각수 빈 공간을 내화물로 폐쇄 할 수 있게 호퍼(30)가 급수 파이프에 연결되며, 상 기 검출부가 폐쇄부와 차단부를 상호 연결해 급수 배수 차, 유량을 검출 할 수 있도록 된 것이다.

즉, 상기의 구조로 이루어져 그 선단부에 자동 폐쇄장치가 구성된 고로(1)의 풍구(4)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 이 더블냉각 풍구(4)는 풍구선단(4a)의 분리 급수를 위해 좌, 우에 25Ø의 홀(25)이 뚫리고 원형으로 된 원형 차단막(24)이 풍구 내부로 삽입되어 용접되고, 풍구 후단부에 원형차단막(24)의 홀(25)과 나란히 홀을 뚫고 누수방지를 위해 플랜지(22,23)로 용접되며, 풍구(4)내부를 관통하여 신설배관(20b,21b)이 삽입되어 원형 차단막 홀(25)과 신설 플랜지(FLANGE) 홀(22,23)에 용접되고, 풍구(4) 외부로 고압수(17㎏/㎠)와의 연결을 위해 신설배관(20a,21a)이 플랜지 볼트(29)(FLANGE BOLT)로 연결되어 원형 차단막(24)을 기준으로 풍구선단 급수와 풍구후단 급수를 병행하게 되며, 풍구선단(4a) 용손시 풍구(4) 폭발 방지를 위해 냉각수(7) 차단(CUT)용으로 신설 급수배관(20a)에 전동 밸브(26)와 배수측 신설배관(21a)에 배수 전동 밸브(27)와 압력계를(28) 갖추는 것이다.

그리고, 상기 고로의 풍구에 연결되는 내화물 압입용 호퍼는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수 컷트(CUT)후 내화물의 원활한 압입을 위해 내화물 투입구(31)와, 내화물을 압력으로 풍구선단(4a)까지 밀어낼 수 있는 질소 충압 배관(32)과, 질소 충압 전동 밸브(33)가 부착된 충진용 호퍼(30) 하부의 배관에 내화물 충진용 전동밸브(34)가 설치되고, 충진용 전동 밸브 하부 연결배관(35)에 신설 급수배관(20a)이 연결되고 호퍼(30)의 수리작업을 위해 분리용 플랜지(36)가 취합되는 것이다.

또한, 급, 배수의 유량을 검지하여 풍구의 용손여부를 확인하기 위해 각 차, 유량계를(미도시) 제어부(90)로 연결하여 고로 컴퓨터(100)에 디스플레이(DISPLAY) 되게하고, 이 유량 검출계는 제어부(90)를 통하여 자동 폐쇄장치와 연결되며 자동 폐쇄장치의 제어변은 전기적인 케이블(CABLE)로 연결이 되고 모든기기의 상호 작용을 제어 및 조작을 위한 제어 조작부가 설치되는 구성으로 되어있다.

한편, 이하 본 발명의 작용을 첨부도면6을 참고하여 실시예를 토대로 설명한다.

고로 컴퓨터(100)에서 풍구(4) 차, 유량을 검출부(80)에서 검출하면 제어부(90)에서 풍구선단(4a) 용손 여부를 판단한다.

즉, 정상 조업시 풍구로 들어가는 급수배관(20) 유량과 풍구(4)를 거쳐 나오는 배수배관(21) 유량의 차가 “0” 이지만 급수된 유량이 고로(1) 내부로 흘러들어간 만큼 배수 유량이 줄어들어 차, 유량계가 100 이상을 지시하면 풍구선단(4a)이 용손 되었다고 인식하게 된다.

상기 고로 컴퓨터(100)에서 차, 유량 100 이상을 검출하여 제어부(90)로 전송하면 벤트 밸브(VENT VALVE)가 닫히고 급수 전동 밸브(26)가 닫혀 냉각수가 컷트됨과 동시에 배수 전동 밸브(27)가 닫혀 풍구 선단부(15)에 남아있는 냉각수는 고로(1) 내부로 증발되고, 내화물 압입을 위해 질소 충진용 충압 전동 밸브(33)가 열리고 내화물 충진용 전동밸브(34)가 열려 내화물이 풍구선단(4a) 충진되며, 신설배수 배관(21)에 설치된 압력계(28)의 압력이 10(㎏/㎠) 이상을 검지하여 제어부(90)로 전송하면, 압입 완료를 인식하고 질소충압 전동 밸브(33)와 내화물 충진용 전동 밸브(34)가 닫히고 호퍼(30)내의 잔압 제거를 위해 벤트 밸브(37)가 열려 풍구선단 폐쇄를 종료 하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치에 의하면, 풍구가 고온과 풍구 상부에서 반 용융화 되어 흘러내리는 용선과 접촉하여 풍구 용손시 냉각수를 조기에 컷트하고 내화물을 압입 할 수 있고, 이에 따라 물과 용선이 접촉하여 발생하는 폭발사고를 방지하고 풍구 용손시에도 정상조업을 가능하게 함으로서 안전사고 방지와 고로 조업안정에 기여하는 효과가 있는 것이다.

Claims

풍구 내부에 2개의 홀을 갖는 원형판 차단막이 용접설치되어 2중 급/배수를 할 수 있도록 된 차단부;

상기 풍구의 풍구선단부에 내화물을 압입할 수 있도록 자체 호퍼가 구비된 폐쇄부;

상기 풍구 장치의 제어변과 검출부를 제어하는 제어부

를 포함하여 구성된 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치.
제 1 항에 있어서, 상기 풍구를 이루는 하나의 풍구 몸체에 급수배관과 배수배관이 쌍을 이루는 두 쌍의 배관부가 서로 대응되게 설치되어 풍구를 이중으로 냉각할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치.
제 1 항에 있어서, 상기 풍구선단의 용손시 이를 자동으로 검지할 수 있게 케이블을 고로 컴퓨터에 송출시켜 감시할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치.
제 1 항에 있어서, 차단된 냉각수 빈 공간을 내화물로 폐쇄 할 수 있게 호퍼가 급수 파이프에 연결 되어지는 것을 특징으로 하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출부가 폐쇄부와 차단부를 상호 연결해 급수 배수 차, 유량을 검출 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고로의 풍구 선단부 자동 폐쇄장치.