KR20100098984A - Nozzle with passage for extrusion of refractory - Google Patents

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KR20100098984A
KR20100098984A KR1020090017727A KR20090017727A KR20100098984A KR 20100098984 A KR20100098984 A KR 20100098984A KR 1020090017727 A KR1020090017727 A KR 1020090017727A KR 20090017727 A KR20090017727 A KR 20090017727A KR 20100098984 A KR20100098984 A KR 20100098984A
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전웅
정기억
김기영
은태희
허금식
임재용
이철규
김승보
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

PURPOSE: A nozzle, in which an compressing path of fireproof materials is built, is provided to improve erosion resistance of molten melt of high temperature in a steel industry furnace. CONSTITUTION: A nozzle comprises a blower line(14), a cooling water line(15) and a compressing path(24). The blower line is formed on the central part of a nozzle. The blower line supplies the air or the oxygen of the high pressure to the furnace inside part. The cooling water line is formed in the outside of the blower line. The compressing path is formed in the outside of the cooling water line. The compressing path presses in the fireproof materials to the lateral part and tip-end part. The compressing path comprises a plurality of blowoff holes(26). The blowoff hole is formed in the lateral part and tip-end part of the compressing path.

Description

내화재의 압입통로가 내장된 노즐{Nozzle with passage for extrusion of refractory}Nozzle with passage for extrusion of refractory}

본 발명은 제철 공업로에 설치되는 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압입장치를 통해 내화물을 압입하여 노즐의 선단부 및 측면부에 보호층을 형성시킴에 의해 노내부의 고온 용융물에 대한 침식저항성이 우수하고, 냉각수 유출사고에 의한 조업중단을 예방하면서 노내부로 공기나 산소를 공급하는 제철 공업로 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle installed in an ironworks industrial furnace, and more particularly, it is excellent in erosion resistance to the hot melt in the furnace by forming a protective layer at the tip and side of the nozzle by pressing the refractory through the indentation device In addition, the present invention relates to a steelworks industrial nozzle for supplying air or oxygen into a furnace while preventing operation interruption due to a coolant leakage accident.

일반적으로, 현재 상업화되어 있는 제철 공업로에는 고로, 코렉스(COREX) 용융로, 파이넥스(FINEX) 용융로로 대별된다. 이러한 제철 공업로의 공정은 장입구를 통해서 연료인 코크스 또는 석탄과 원료인 철광석을 장입하고, 공업로 하부에 있는 풍구를 통하여 고온의 열풍을 송풍하여 장입된 코크스나 석탄을 연소시키면서 철광석을 용융시키고 환원시켜 고온의 용융물인 용선을 형성하는 공정이다. In general, currently commercialized steel mills are roughly divided into blast furnaces, Corex melting furnaces, and FINEX melting furnaces. The process of the steelmaking industry is to charge the coke or coal as fuel and the iron ore as raw materials through the charging hole, and to melt the iron ore while blowing the coke or coal charged by blowing hot hot air through the wind hole in the lower part of the industrial furnace It is a process of reducing and forming molten iron which is a high temperature melt.

도 1은 이 중 일반적인 고로를 도시한 단면도인데, 도 1에 도시된 바와 같이, 고로(1)의 내부로 열풍을 불어넣는 풍구(2,tuyere)역할을 하는 노즐(Nozzle)은 99.9% 이상의 순동으로 제조되고, 순동은 용융점이 1,083℃로 비교적 낮지만 그 내 부는 고압의 냉각수가 순환되면서 고로로 송풍되는 약 1,200℃ 정도의 고열로부터 견딜 수 있게 제작된다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a general blast furnace, and as shown in FIG. 1, a nozzle acting as a tuyere for blowing hot air into the blast furnace 1 is 99.9% or more pure copper. Pure copper is manufactured at a low melting point of 1,083 ° C, but its inside is made to withstand high temperatures of about 1,200 ° C, which are blown into the blast furnace while high-pressure cooling water is circulated.

도 2는 일반적인 제철 공업로용 노즐을 도시한 종단면도인데, 도 2에 도시된 바와 같이, 노내부로 고압의 공기 또는 산소를 유입시키기 위해서 노 본체에 설치되고, 구리재질로 이루어진 종래의 노즐장치는 고압의 공기 또는 산소를 공급하는 송풍기(미도시)와 연결되는 노즐본체(12)와, 그 선단부에 일체로 용접장착되어 송풍라인(14)을 통해 유입되는 고압산소를 분사시키는 노즐구(13)로 구성되는 바, 상기 노즐본체(12)의 내부에는 냉각수 공급관(미도시)을 통해 공급되는 냉각수가 유입되는 냉각수라인(15)을 갖추고, 이렇게 유입된 냉각수는 냉각수라인(15)를 거쳐 노즐구(13)의 내부로 유입되어 노내부의 고온 용융물에 의해 가열된 노즐구(3)를 냉각시킨 후 다시 배출되는 수냉방식이 채택되어 있는 것이다.FIG. 2 is a vertical cross-sectional view illustrating a nozzle for a general steelmaking industry. As shown in FIG. 2, a conventional nozzle device installed in a furnace main body for introducing high pressure air or oxygen into a furnace, and made of copper material. The nozzle body 12 is connected to the blower (not shown) for supplying high-pressure air or oxygen, and the nozzle port 13 for welding the high-pressure oxygen introduced through the blower line 14 is integrally welded to the front end It is composed of a), the inside of the nozzle body 12 is provided with a coolant line 15 through which the coolant supplied through a coolant supply pipe (not shown), the coolant introduced in this way through the coolant line 15 through the nozzle A water-cooling method is adopted in which the nozzle port 3 introduced into the sphere 13 and heated by the hot melt in the furnace is cooled and then discharged again.

이러한 제철 공업로의 노즐은 설치 구조상 약 4kg/㎠ 정도의 내부압력으로부터 기밀상태를 유지할 수 있도록 대풍구와 접합된 후 고로의 내부로 약 150 mm 정도 돌출되어 있는데, 고로 내부에서 환원 용융되어 연화융착대를 거쳐 고로 하부로 강하하는 용융물은 약 1,400 ~ 1,500℃의 노내부의 온도 분포선을 따라 노저부(4)로 낙하하게 되고, 이 때, 노황이 불량하게 되면 용융물과 반용융물이 혼재된 상태로 고로 하부로 강하하게 된다. 그 결과, 고로 내부로 노출되어 있는 노즐의 선단부가 낙하하는 용융물 및 반용융물과 충돌하는 경우에는 노즐이 침식되거나 손상된다. 상기와 같이 강하되는 반용융물에 의해 노즐이 침식 또는 손상되면서 노즐을 냉각시키기 위해 공급되는 냉각수가 노내부로 유입되는 경우에는 노저부에 용융된 상태로 고여있는 용선(3)의 온도를 강하시킨다. 그리고, 용선의 온도가 강하되면, 용선이 출선구(5)를 통하여 배출될 수 없는 냉입현상을 야기시킨다. The nozzle of the steelmaking industry is projected about 150 mm into the blast furnace after joining with the blast hole so as to maintain the airtight state from the internal pressure of about 4kg / ㎠ in the installation structure, it is reduced and melted inside the blast furnace softening fusion zone The melt that descends to the bottom of the blast furnace drops to the bottom part 4 along the temperature distribution line in the furnace at about 1,400 to 1,500 ° C. At this time, when the yellowing becomes poor, the melt and the semi-melt are mixed. Therefore, it descends to the lower part. As a result, the nozzle is eroded or damaged when the tip of the nozzle exposed to the blast furnace collides with the falling melt and the semi-melt. When the cooling water supplied to cool the nozzle is introduced into the furnace while the nozzle is eroded or damaged by the semi-melt falling as described above, the temperature of the molten iron 3 which is held in the molten state at the bottom is lowered. Then, when the temperature of the molten iron drops, the molten iron causes a cold phenomenon that cannot be discharged through the outlet 5.

또한, 노즐을 냉각시키기 위해 공급되는 냉각수의 공급압력이 낮거나 냉각수의 순환량이 적은 경우에는 강하하는 반용융물에 의해 부분적으로 손상된 노즐이 크게 파손되며, 그 결과 파손부위를 통해서 적열된 코크스와 용융물이 고로의 외부로 분출되는 대형사고를 유발시킬수도 있는 것이다.In addition, when the supply pressure of the cooling water supplied to cool the nozzle is low or the circulation amount of the cooling water is low, the nozzle partially damaged by the dropping semi-melt is largely damaged, and as a result, the coke and the melt that are accumulated through the broken portion It can also cause large accidents to be released to the outside of the blast furnace.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 노즐주조시 표면에 세라믹 기층, 다공성 세라믹, 세라믹칩을 설치하고 그 위에 주물을 부어 노즐의 선단부위에 세라믹-메탈의 복합재료를 형성시켜 침식에 대한 저항성을 향상시키거나, 노즐의 측면부에 열전단성이 우수한 접착제를 이용하여 세라믹 재질을 부착시키고 선단부위는 세라믹 플러그를 끼워 넣는 방법이 제시되었으나, 세라믹 재질의 크래킹(cracking)현상이 발생되는 문제가 있고, 접착제의 용융현상에 의해 상기 플러그가 외부로 탈착되어 유실되는 문제가 있어, 실제로 사용되기에는 어려운 문제가 있다(독일특허 3724995C, 영국특허 2236169B).In order to solve this problem, the ceramic base, porous ceramic, ceramic chip is installed on the surface of the nozzle during casting, and the casting is poured on it to form a ceramic-metal composite material at the tip of the nozzle to improve resistance to erosion, Although a method of attaching a ceramic material by using an adhesive having excellent thermal conductivity and inserting a ceramic plug at the tip portion has been proposed, there is a problem of cracking phenomenon of the ceramic material and a phenomenon of melting of the adhesive. There is a problem in that the plug is detached to the outside and lost, it is difficult to actually use (German Patent 3724995C, UK Patent 2236169B).

또한, 고로 송풍구에 의해 주로 공기가 공급된다는 사실(송풍되는 공기내의 산소농도가 낮음)에 착안하여 내구성이 우수한 SiC가 주성분(SiC 함량 최소 90%, 기공률 3 ~ 17%)인 세라믹 튜브를 노즐 내부에 장착하는 방법이 제시되었지만, 노즐의 제작공정이 까다롭고, 순도 99% 이상의 산소를 사용하는 파이넥스 용융로에서는 산소와 SiC의 반응에 의해 세라믹 튜브가 손실되는 문제가 있기 때문에 파이넥스 용융로에 채용하기에는 부적합한 문제가 있다(일본특허 2240207A).In addition, focusing on the fact that the air is mainly supplied by the blast furnace vent (low oxygen concentration in the blown air), the ceramic tube whose main component (minimum 90% of SiC content, porosity of 3 to 17%) with excellent durability is used inside the nozzle. Although it is suggested to install in the furnace, the manufacturing process of the nozzle is difficult, and in the Finex melting furnace using oxygen of more than 99% purity, the ceramic tube is lost due to the reaction of oxygen and SiC, which is not suitable for use in the Finex melting furnace. (Japanese Patent 2240207A).

그리고, 선단부위에 세라믹 보호관이 장착된 세라믹 파이프를 나사산에 의해 금속제의 란스 파이프(lance pipe)에 접합시키고, 상기 란스파이프를 송풍구 내부로 삽입하여 고정하는 방법이 제시되었으나, 세라믹 보호관 및 금속제의 란스파이프가 요구되는 등 많은 부품과 공정을 필요로 하여 제조비용이 높고, 여러 단계의 결합 공정을 거치기 때문에 부품 파손의 확률이 높은 단점이 있다(일본특허 2118010A).In addition, a method of joining a ceramic pipe equipped with a ceramic protective tube at the distal end to a metallic lance pipe by a screw thread and inserting the lance pipe into an air inlet is fixed, but a ceramic protective tube and a metallic lance pipe are proposed. It requires a lot of parts and processes, such as a high production cost, there is a disadvantage that the probability of component breakage is high because it goes through a combination of steps (Japanese Patent 2118010A).

게다가, 고로 노즐의 내부 선단에 Cr2O3(Chromium Trioxide)가 주성분인 링형태의 세라믹을 장착하여 단열효과를 높인 기술이 제안되었으나, 별도의 공정이 요구되고, 고가의 비용이 소요되는 문제가 있어 현재는 사용되지 않고 있다(일본특허 1240608A).In addition, a technique of increasing the insulation effect by mounting a ring-shaped ceramic composed mainly of Cr 2 O 3 (Chromium Trioxide) at the inner end of the blast furnace nozzle has been proposed, but it requires a separate process and requires a high cost. It is not currently used (Japanese Patent 1240608A).

뿐만 아니라, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 크롬카바이드(CrC), 도성합금(Cermet) 등을 노즐 외부에 일정 두께로 코팅하는 기술이 제시되었으나, 그 두께가 얇아 침식저항 효과가 적고, 이를 보완하기 위한 다층의 코팅이 요구되어 제조공정이 복잡해 지며, 고가의 코팅장비가 별도로 필요한 문제가 있다.In addition, a technique of coating alumina (Al 2 O 3 ), boron nitride (BN), chromium carbide (CrC), and ceramic alloy (Cermet) with a certain thickness on the outside of the nozzle has been proposed, but the thickness thereof is thin so that the effect of erosion resistance There is little, and the multi-layer coating is required to compensate for this, the manufacturing process is complicated, there is a problem that requires an expensive coating equipment separately.

이러한 상기 종래 문제점들을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제368274호 "코렉스 용융로용 노즐"에서는 알루미나가 주성분인 세라믹 부재를 노즐구의 선단중앙에 함몰형성된 요홈부에 조립하여 코렉스 용융로 내부로 고압산소를 공급하는 기술이 제시되었으나, 종래에 비하여 사용수명은 다소 연장되었지만 결국에는 일정기간 후에는 내화재가 침식되어 점차 소실되므로 설비의 유지, 보수가 지속적 으로 필요한 문제는 여전히 존재한다.In order to solve the conventional problems, Korean Patent No. 368274 "Nozzle for Korex Melting Furnace" is a technology for supplying high-pressure oxygen into the Korex melting furnace by assembling a ceramic member mainly composed of alumina into a recess formed in the tip end of the nozzle port. Although this has been suggested, the service life is somewhat extended compared to the prior art, but after a certain period of time, the refractory material is gradually eroded and gradually disappeared.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 제철 공업로의 내부의 고온 용융물에 대한 침식 저항성이 우수하고, 냉각수 유출에 의한 돌발적인 조업중단 사태를 최대한 예방하며, 압입용 내화물을 수시로 공급가능하여 노즐의 사용수명을 현저히 연장시키는 제철 공업로의 노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, excellent in erosion resistance to the high temperature melt inside the steelmaking industry, prevents accidental shutdown due to the leakage of cooling water to the maximum, and indentation It is an object of the present invention to provide a nozzle of an iron making industry which can supply molten refractory from time to time, thereby significantly extending the service life of the nozzle.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체 중앙부에 노내부로 고압의 공기 또는 산소를 공급하는 송풍라인이 형성되고, 상기 송풍라인의 외측에 냉각수라인이 형성된 노즐에 있어서, 상기 냉각수라인의 외측에 형성되어 내화재를 본체 측면부와 선단부로 압입하기 위한 압입통로가 형성된 것을 특징으로 하는 노즐을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a blower line for supplying high-pressure air or oxygen to the furnace in the center of the main body, and in the nozzle having a coolant line formed outside the blower line, the outer side of the coolant line It is formed to provide a nozzle, characterized in that the pressing passage for pressing the refractory material to the main body side portion and the front end portion is formed.

또한, 본 발명의 상기 압입통로는 상기 본체 측면부와 선단부에 다수의 분출공이 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다.In addition, the press-in passage of the present invention is characterized in that a plurality of ejection holes are formed in the main body side portion and the front end portion.

이 때, 본 발명은 상기 송풍라인의 표면에 내화물이 부설된 것에도 그 특징이 있다.At this time, the present invention is also characterized in that the refractory is laid on the surface of the blowing line.

게다가, 본 발명은 상기 송풍라인의 표면과 상기 내화물 사이에 내열성 섬유로 이루어진 단열부재가 부설된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the present invention is characterized in that a heat insulating member made of heat resistant fibers is disposed between the surface of the blowing line and the refractory.

뿐만아니라, 본 발명의 상기 단열부재는 두께가 7 ~ 10 mm인 것에도 그 특징 이 있다.In addition, the heat insulating member of the present invention is characterized in that the thickness is 7 ~ 10 mm.

아울러, 본 발명의 상기 단열부재는 암면 또는 석면 또는 글라스울로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.In addition, the heat insulating member of the present invention is characterized in that it is made of rock wool or asbestos or glass wool.

본 발명은 제철 공업로에서 생성된 고온의 용융물에 대한 침식 저항성이 높고, 냉각수 유출사고에 의한 조업중단이 방지되며, 노즐의 수명을 현저히 연장시키고, 노의 설비의 유지, 보수기간을 연장시켜 작업생산성을 향상시키는 효과를 제공하게 된다.The present invention has a high resistance to erosion of the hot melt produced in the steelmaking industry, prevents downtime due to the coolant leakage accident, significantly extends the life of the nozzle, and extends the maintenance and repair period of the furnace equipment. It will provide the effect of improving productivity.

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

도 3은 본 발명에 따른 노즐에 보호층이 형성된 제철 공업로 노즐의 종단면의 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제철 공업로 노즐의 내부구조를 나타낸 사시도이며, 도 5는 송풍라인의 표면에 내화물과 단열부재가 부설된 본 발명의 종단면 일부 개략도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제철 공업로 노즐의 사용상태도이다.Figure 3 is a schematic view of the longitudinal section of the steelworks industrial nozzle with a protective layer formed on the nozzle according to the invention, Figure 4 is a perspective view showing the internal structure of the steelworks industrial nozzle according to the present invention, Figure 5 is a surface of the blowing line Partial schematic view of a longitudinal section of the present invention with a refractory and a heat insulating member installed, Figure 6 is a state diagram of the use of the steel industry industrial nozzle according to the present invention.

본 발명에 따른 제철 공업로의 노즐은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 그 중앙부(20)에 송풍라인(14)이 형성되어 노 내부로 고압의 공기 또는 산소를 공급하고, 상기 송풍라인(14)의 외측에 냉각수라인(15)이 형성되어 그 내부에 냉각수(19)를 흐르게 하여 노즐을 냉각시키며, 압입통로가 상기 냉각수라인의 외측에 형성되어 내화재를 그 측면부와 선단부로 압입하여 유입시킨다.3 to 6, the nozzle of the steelmaking industry according to the present invention, the blowing line 14 is formed in the central portion 20 to supply high-pressure air or oxygen into the furnace, the blowing line Cooling water line 15 is formed on the outer side of 14 to cool the nozzle by flowing the cooling water 19 therein, and an indentation passage is formed on the outer side of the cooling water line to pressurize the refractory material to its side and the front end. Let's do it.

즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중공(中空)되어 있는 압입통로(24)가 노즐의 외측면을 따라 길이방향으로 형성되는데, 그 일단은 노(爐)의 외부로 향해 있고, 그 타단은 노즐 선단부(13)를 통하여 노의 내부를 향해 형성되어 있다. 상기 압입장치(24)가 노의 외부로 노출된 부분에는 압입공(23)이 형성되어 있어, 상기 압입공(23)을 통하여 압입용 내화재를 압입기(미도시)에 의해 노의 내부로 고압으로 투입시키고, 이렇게 투입된 내화재는 상기 압입장치(24)로 유입되어 그 측면부와 선단부에 다수 형성되어 있는 분출공(26)을 통해 배출되게 된다. That is, as shown in Figs. 3 and 4, the hollow press-in passage 24 is formed along the outer surface of the nozzle in the longitudinal direction, one end of which is toward the outside of the furnace, The other end is formed toward the inside of the furnace through the nozzle tip 13. The indentation hole 23 is formed in a portion where the indentation device 24 is exposed to the outside of the furnace, the high pressure into the furnace by the indenter (not shown) through the indenter (23) through the indentation hole (23) The refractory material introduced in this way is introduced into the indentation device 24 and discharged through the ejection hole 26 formed in a plurality of side and front ends thereof.

상기 다수의 분출공(26)은 상기 압입장치(24)에 연결되어 노즐의 선단부(21)와 측면부(22)의 외측으로 관통 형성되어 있는데, 상기 압입공(23)을 통해 상기 압입장치(24)로 유입된 내화재가 상기 분출공(26)으로 배출되어 노즐의 외면에 일정 두께의 고 침식저항성 보호층(25)을 형성하여, 노즐 선단부(21)와 측면부(22)를 고온의 용융물로부터 보호하게 된다.The plurality of ejection holes 26 are connected to the indentation device 24 so as to penetrate through the front end portion 21 and the side portion 22 of the nozzle, and the indentation device 24 through the indentation hole 23. Refractory material introduced into the) is discharged to the blow hole 26 to form a high erosion resistant protective layer 25 of the predetermined thickness on the outer surface of the nozzle, to protect the nozzle tip portion 21 and the side portion 22 from the hot melt Done.

한편, 상기와 같은 방법으로 시공된 보호층(25)은 노의 내부로 노출되어 노 내부에서 하강하는 용융물 및 반용융물과 지속적으로 접촉됨에 의하여 보호층(25)이 침식되어 점차 소실되게 된다. 이러한 경우, 노즐 자체가 고온의 용융물에 직접 노출되게 되어 구리재질의 노즐이 손상되게 되므로, 본 발명의 노즐은 지속적인 사용에 의해 노즐 외면에 형성된 보호층(25)의 일부가 침식되어 소실되더라도, 그 때마다 압입공(23)을 통해 압입기(미도시)로 내화재를 공급하여 노즐 외면에 침식된 보호층을 계속 보충함으로써 노즐을 지속적으로 보호 가능하여, 결국 노즐의 수명을 현저히 연장시킬 수 있게 된다.On the other hand, the protective layer 25 constructed in the above manner is exposed to the interior of the furnace by continuous contact with the molten and semi-melt falling in the furnace, the protective layer 25 is eroded and gradually disappear. In this case, since the nozzle itself is directly exposed to the hot melt and damages the nozzle of the copper material, the nozzle of the present invention may be eroded and lost even if a part of the protective layer 25 formed on the nozzle outer surface by continuous use is lost. By supplying a refractory material to the indenter (not shown) through the indentation hole 23 every time, the nozzle can be continuously protected by replenishing the protective layer eroded on the outer surface of the nozzle, thereby significantly extending the life of the nozzle. .

또한, 송풍라인의 표면(28)은 그 표면을 따라 송풍되는 1200 ~ 1300℃의 고 온 열풍에 노출되기 때문에 그 내부의 냉각수라인(15)에 냉각수(19)를 통수하여, 노즐의 온도 상승을 제어하고 있다. 다만, 이러한 냉각수에 의한 온도 상승 제어만으로는 용융점이 1,083℃에 불과한 구리 재질의 노즐을 보호하는데는 한계가 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 노즐 내부의 송풍라인의 표면(28)에도 내화물(30)을 부설하여 고온 열풍의 열영향이 송풍라인의 표면(28)에 직접적으로 미치게 하는 것을 막고 있다. In addition, since the surface 28 of the blowing line is exposed to the high temperature hot air of 1200 to 1300 ° C. blown along the surface, the cooling water 19 passes through the cooling water 19 therein, thereby increasing the temperature of the nozzle. I'm in control. However, since the temperature rise control by the cooling water alone has a limitation in protecting the copper nozzle having a melting point of only 1,083 ° C., as shown in FIG. 5, the present invention may be applied to the surface 28 of the blowing line inside the nozzle. The refractory 30 is placed to prevent the hot influence of the hot air from directly affecting the surface 28 of the blowing line.

이 때, 상기 내화물은 MgO, SiC, AlN이 포함되는 것이 바람직하며, 이러한 조성의 내화물은 내열성 및 열전도도가 우수하여, 노즐의 사용수명을 현저히 연장시킬 수 있다.At this time, the refractory material preferably contains MgO, SiC, AlN, the refractory of such a composition is excellent in heat resistance and thermal conductivity, it is possible to significantly extend the service life of the nozzle.

한편, 상기 송풍라인의 표면(28)이 내화물(30)과 직접 접촉하는 경우에는 송풍라인의 표면(28)은 냉각수에 의하여 지속적으로 냉각되고, 내화물(30)은 고온 열풍에 의해 계속 가열되게 되므로, 상기 송풍라인의 표면(28)과 내화물(30)과의 열팽창의 차이가 커지게 되어 상기 내화물(30)에 열 크랙(heat crack)이 발생하는 경우가 있다. 이러한 경우에 고온 열풍이 침입하여 송풍라인의 표면(28)과 직접 접촉하기 때문에 노즐을 냉각하는 냉각수(19)의 냉각능력이 저하될 뿐만 아니라 노즐이 파손되어 안정된 조업을 할 수 없게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위해, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 송풍라인의 표면(28)에 내열성 단열부재(29)를 부설한 후, 상기 단열부재(29)상에 내화물(30)을 부설한다. 따라서 노즐을 냉각하는 냉각수의 온도 영향이 내화물(30)에 직접 전달되는 일이 없기 때문에, 경계부의 열 충격(heat shock)이 대폭 감소되게 된다. On the other hand, when the surface 28 of the blowing line is in direct contact with the refractory 30, the surface 28 of the blowing line is continuously cooled by the coolant, and the refractory 30 is continuously heated by the high temperature hot air. In addition, a difference in thermal expansion between the surface 28 of the blowing line and the refractory 30 becomes large, and a heat crack may occur in the refractory 30. In such a case, since high temperature hot air penetrates and comes into direct contact with the surface 28 of the blowing line, not only the cooling capacity of the cooling water 19 for cooling the nozzle is lowered, but also the nozzle is broken and stable operation cannot be performed. In order to prevent such a phenomenon, the present invention, as shown in Figure 5, after the heat-resistant heat insulating member 29 is laid on the surface 28 of the blowing line, the refractory 30 on the heat insulating member 29 Lay down. Therefore, since the temperature influence of the coolant cooling the nozzle is not directly transmitted to the refractory 30, heat shock at the boundary is greatly reduced.

상기 단열부재(29)는 7 ~ 10 mm의 두께로 부설되는 것이 바람직하다. 그 두께가 7mm 미만인 경우에는 단열효과가 미미하여 보호층(25)에 열 크랙이 발생할 가능성이 커지고, 10 mm를 초과하는 경우에는 단열의 상승효과가 한계에 이르기 때문이다.The heat insulating member 29 is preferably laid in a thickness of 7 ~ 10 mm. This is because if the thickness is less than 7 mm, the thermal insulation effect is insignificant, and the possibility of thermal cracking in the protective layer 25 increases. If the thickness exceeds 10 mm, the synergistic effect of the thermal insulation reaches a limit.

상기 단열부재(29)는 송풍라인의 표면(28)에 부설된 내화물(30)의 수명 연장에 직결되는 것인 바, 열 충격을 완화해주는 쿠션(cushion)재로서 기능할 수 있는 암면 또는 석면 또는 글라스울 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 암면의 경우에는 암석섬유라고도 하며, 무기질이므로 내화성이 우수하고 열전도율이 작은 특징이 있으며, 그 밖에 석면, 글라스울(유리섬유)은 단열효과가 매우 우수한 재료여서 경계부의 열 충격을 상당히 완화해줄 수 있다.The heat insulating member 29 is directly connected to the life extension of the refractory material 30 installed on the surface 28 of the blowing line, so that rock wool or asbestos or which may function as a cushioning material to alleviate thermal shock. It is preferable that it consists of glass wool. Rock wool, also called rock fiber, is inorganic and has excellent fire resistance and low thermal conductivity. In addition, asbestos and glass wool (glass fiber) are excellent materials for thermal insulation, which can greatly alleviate thermal shock at the boundary. .

도 1은 일반적인 고로를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a general blast furnace.

도 2은 일반적인 제철 공업로의 노즐을 도시한 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a nozzle of a general steelmaking industry.

도 3은 본 발명에 따른 노즐에 보호층이 형성된 제철 공업로 노즐의 종단면의 개략도.3 is a schematic view of a longitudinal section of a steelmaking industrial furnace nozzle having a protective layer formed on the nozzle according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 제철 공업로 노즐의 내부구조를 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the internal structure of the steelworks industrial nozzle according to the present invention.

도 5는 송풍라인의 표면에 내화물과 단열부재가 부설된 본 발명의 종단면 일부 개략도.Figure 5 is a partial cross-sectional schematic view of the present invention, the refractory and the heat insulating member is installed on the surface of the blowing line.

도 6은 본 발명에 따른 제철 공업로 노즐의 사용상태도.6 is a state of use of the steel industry nozzle according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1. 고로 2. 풍구(tuyere)1. Blast furnace 2. Tuyere

3. 용선 4. 노저부3. molten iron 4. bottom

5. 출선구 6. 노벽5. Outlet 6. Furnace Wall

11. 노즐(nozzle) 12. 노즐본체11.Nozzle 12.Nozzle Body

13. 노즐구 14. 송풍라인13. Nozzle port 14. Blowing line

15. 냉각수라인 16. 노즐본체와 노즐구가 연결되는 용접부위15. Cooling water line 16. Welded part that connects nozzle body and nozzle port

17. 급수배관 18. 배수배관17. Water supply pipe 18. Drain pipe

19. 냉각수 20. 노즐 중앙부19. Coolant 20. Nozzle center

21. 노즐 선단부 22. 노즐 측면부21. Nozzle tip 22. Nozzle side

23. 압입공 24. 압입통로23. Indentation Hole 24. Indentation Passage

25. 보호층 26. 분출공25. Protective layer 26. Blowing hole

27. 고압공기 또는 산소 28. 송풍라인의 표면27. High pressure air or oxygen 28. Surface of blower line

29. 단열부재 30. 내화물29. Insulation member 30. Refractory

Claims (6)

중앙부에 노 내부로 고압의 공기 또는 산소를 공급하는 송풍라인이 형성되고, 상기 송풍라인의 외측에 냉각수라인이 형성된 노즐에 있어서,In the nozzle is formed in the central part of the furnace for supplying high-pressure air or oxygen to the inside of the furnace, the cooling water line is formed outside the blowing line, 상기 냉각수라인의 외측에 형성되어 내화재를 그 측면부와 선단부로 압입하기 위한 압입통로가 형성된 것을 특징으로 하는 노즐.And a pressurizing passage formed outside the cooling water line to press the refractory material into the side portion and the tip portion thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압입통로는 상기 측면부와 선단부에 다수의 분출공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐.And said indentation passage is formed with a plurality of ejection holes formed in said side portion and said front end portion. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 송풍라인의 표면에 내화물이 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐.And a refractory is provided on the surface of the blowing line. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 송풍라인의 표면과 상기 내화물 사이에 내열성 섬유로 이루어진 단열부재가 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐.And a heat insulating member made of heat resistant fiber is disposed between the surface of the blowing line and the refractory. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단열부재는 두께가 7 ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 노즐.The insulating member is a nozzle, characterized in that the thickness of 7 ~ 10 mm. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 단열부재는 암면 또는 석면 또는 글라스울로 이루어진 것을 특징으로 하는 노즐.The insulating member is a nozzle, characterized in that made of rock wool or asbestos or glass wool.
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