KR20130109239A - Hot-blast branch pipe structure of blast furnace hot stove and hot-blast branch pipe - Google Patents
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Abstract
신축 이음구를 필요로 하지 않아, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법을 제공한다. 열풍로 본체(1)와 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 건조 승온시의 열팽창 차 δ에 대해, 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 본체(1)에의 연결부분의 높이를, 열풍로 본체(1)의 열풍지관 수직부(5)에의 연결부분의 높이보다, 열팽창 차 흡수비 σ=0.2δ∼δ만큼 높게 하여 초기 설치한다. 열풍지관의 수직부 및 수평부의 길이를, 각각의 관 지름의 3배 이상으로 함으로써, 열 변위 차나 열 변위 자체가 발생해도, 관 자체의 탄성변형으로 흡수할 수 있고, 그 결과, 신축 이음구를 사용할 필요가 없어져, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있다.The present invention provides a method of constructing a hot air tube in a furnace hot air furnace that does not require expansion shafts and can avoid various problems related to expansion joints. The height of the connecting portion of the hot air tube vertical portion 5 to the hot air furnace body 1 is set to be larger than the height of the hot air tube vertical portion 5 Is initially set higher than the height of the connecting portion of the main body 1 to the hot air tube vertical portion 5 by the thermal expansion difference absorption ratio? = 0.2? By making the lengths of the vertical portion and the horizontal portion of the hot air tube to be three times or more of the respective tube diameters, even if a thermal displacement difference or thermal displacement itself occurs, the tube can be absorbed by elastic deformation of the tube itself. So that it is possible to avoid various problems concerning the expansion joint.
Description
본 발명은, 용광로 열풍로(熱風爐)에 있어서의 열풍지관(熱風支管)에 관한 것으로서, 특히 열풍로 본체와 용광로의 환상관(環狀管)에 접속되는 열풍본관(熱風本管)을 연결하는 열풍지관 부분에 적합한 것이다.BACKGROUND OF THE
용광로의 부대 설비인 열풍로는, 송풍구로부터의 송풍을 가열 승온시키기 위한 것으로서, 소형 내연식(內燃式) 열풍로와 대형 외연식(外燃式) 열풍로로 대별된다. 외연식 열풍로는, 축열실과 연소실이 분리되어 있고, 상부의 돔끼리 연결되어 있다. 이 연결구조는, 종래, 벨로우즈라고 불리는 자바라 구조로 이루어지는 신축 이음구를 매개로, 축열실 및 연소실에 발생하는 열 변위의 차(差) 혹은 연결구조 자체에 발생하는 열 변위 자체를 흡수하도록 되어 있다. 또한, 신축 이음구의 사용부에는, 소위 반력(反力)을 얻기 위한 텐션 빔이 일반적으로 이용된다. 또한, 열풍로의 외각을 구성하는 철피(鐵皮)를 열풍의 고온으로부터 보호하기 위해서는, 철피의 내측에 벽돌을 쌓을 필요가 있다. 이 벽돌 쌓기는, 열풍로 내뿐만 아니라, 열풍이 통과하는 모든 부위에 행할 필요가 있다.The hot air furnace, which is an auxiliary facility of the blast furnace, is for heating and raising the air blowing from the air blowing port, and is divided into a small internal combustion type hot air furnace and a large external type hot air furnace. In the outdoor type hot air furnace, the regenerative chamber and the combustion chamber are separated, and the upper dome is connected to each other. This connection structure is designed to absorb the thermal displacement occurring in the connection structure itself or the difference in the thermal displacement occurring in the heat storage chamber and the combustion chamber through the expansion joint made of the bellows structure called a bellows. A tension beam for obtaining a so-called reaction force is generally used for the use portion of the expansion joint. Further, in order to protect the steel sheet constituting the external angle of the hot air path from the high temperature of the hot air, it is necessary to stack the bricks inside the iron pie. This bricklaying needs to be done not only in the hot wind but also in every part where the hot wind passes.
그러나 자바라 구조로 이루어지는 신축 이음구에서는, 벽돌 쌓기가 매우 복잡하고 곤란하다. 또한, 신축이 발생하는 부분에서는, 그 신축을 흡수하기 위해, 벽돌끼리 간격을 두고 쌓을 필요가 있어, 장기간에 걸쳐 신축을 반복하는 신축 이음구 부위에서는, 벽돌이 마모, 탈락하고, 철피가 빨갛게 달구어지는(赤熱) 문제가 발생한다. 또한, 신축 이음구의 자바라부 자체도 응력 부식 균열에 의해 파손되는 문제도 있다.However, in the expansion joint made of the bellows structure, it is very complicated and difficult to build bricks. In order to absorb the elongation and shrinkage, it is necessary to stack the bricks at a distance therebetween. At the stretch joint portions where elongation and contraction are repeated over a long period of time, bricks are abraded and dropped off, (Red heat) problem occurs. In addition, there is also a problem that the bellows part itself of the expansion joint is damaged by stress corrosion cracking.
그래서 본 출원인은, 먼저 아래의 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 신축 이음구를 이용하지 않고 축열실과 연소실을 연결할 수 있는 외연식 열풍로의 연결구조를 제안했다. 이 연결구조는, 축열실의 돔과 연소실의 돔을 연결관으로 연결하는 경우, 연결관의 관 지름 RD과 축열실의 돔 지름 TD의 비 RD/TD를 0.24 이상 0.60 이하로 하고, 연결관의 관 지름 RD와 연소실의 돔 지름 ND의 비 RD/TD를 0.44 이상 0.60 이하로 함으로써, 로 내 가스의 편류(偏流)를 방지하고 또 연결관 부근 너클부의 국소적인 응력을 억제하여, 신축 이음구 없이 축열실과 연소실을 연결할 수 있게 하였다.Thus, the applicant of the present invention first proposed a connection structure of an external combustion type hot air furnace capable of connecting a regenerative chamber and a combustion chamber without using an expansion joint as described in
그러나 열풍로에서는, 연소실(축열실 일체의 것을 포함)과 열풍본관의 연결부, 소위 열풍지관도 있고, 이 열풍지관도, 열 변위의 차와 열 변위 자체를 흡수하기 위해 신축 이음구를 사용하고 있고, 신축 이음구의 사용 부분에는, 소위 반력을 얻기 위한 텐션 빔을 이용하고 있으므로, 앞서 설명한 것과 마찬가지로, 구조가 복잡하게 되거나, 철피가 빨갛게 달구어지거나, 신축 이음구 자체가 파손되거나 한다는 문제가 있다.However, in the hot air furnace, there are combustion chambers (including those of the heat accumulating chambers) and connecting portions of the hot air main pipes, so-called hot air pipes, and the expansion joints are used for absorbing the difference in thermal displacement, A tension beam for obtaining a so-called reaction force is used in the use portion of the expansion joint, so that there is a problem that the structure is complicated, the iron is reddish, or the expansion joint itself is damaged as in the case described above.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 신축 이음구를 필요로 하지 않아, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of constructing a hot air tube for a furnace hot air furnace which avoids various problems relating to expansion joints without requiring expansion joints .
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법은, 용광로의 환상관(環狀管)에 접속되는 열풍본관(熱風本管)과 열풍로(熱風爐) 본체 사이에 설치되는 열풍지관(熱風支管) 수직부와 열풍지관 수평부를 갖는 열풍지관을 구축하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법에 있어서, 열풍로 본체와 열풍지관 수직부의 열풍로 건조 승온시의 열팽창 차 δ에 대해, 열풍지관 수직부의 열풍로 본체에의 연결부분의 높이를, 열풍로 본체의 열풍지관 수직부에의 연결부분의 높이보다, 열팽창 차 흡수비 σ=0.2δ∼δ만큼, 높게 해서 열풍지관 수직부를 초기 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to solve the above problems, a method for constructing a hot-air tube for a furnace hot-air furnace according to the present invention is a method for installing a hot-air tube for a furnace hot-air furnace in which a hot air main pipe (hot air main pipe), which is connected to an annular tube of a furnace, The present invention relates to a method for constructing a hot air duct for a furnace hot air furnace that constructs a hot air duct having a vertical part of a hot air tube and a horizontal part of a hot air tube, , The height of the connecting portion of the hot air tube vertical portion to the hot air furnace main body is made higher than the height of the connecting portion to the hot air tube vertical portion of the hot air furnace main body by the thermal expansion difference absorption ratio σ = 0.2δ to δ, And the initial installation is performed.
또한, 상기 열풍지관 수직부를 높이 조정 가능한 받침(支承)으로 지지하고, 상기 열풍지관 수직부의 초기 설치 후, 상기 열풍지관 수직부를 하강함으로써 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체의 연결부분을 같은 높이로 하여 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결한 후, 열풍로 건조 승온 중의 열풍로 본체 및 열풍지관 수직부의 열팽창에 따라 상기 열풍지관 수직부의 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the hot air tube vertical portion is supported by a height adjustable bearing, and after the initial installation of the hot air tube vertical portion, the vertical portion of the hot air tube vertical portion is lowered so that the connecting portion of the hot air tube vertical portion and the hot air passage main body are at the same height And the height of the vertical portion of the hot air tube is adjusted according to the thermal expansion of the hot air furnace main body and the hot air tube vertical portion during hot air drying temperature rise after connecting the hot air tube vertical portion and the hot air furnace main body to the upper horizontal portion of the hot air tube .
또한, 열풍로 건조 승온 후, 상기 열풍지관 수직부의 높이를 조정하여 상기 열팽창 차 δ와 열팽창 차 흡수비 σ와의 실 열팽창 차 δ-σ를 열풍지관 상부 수평부와 열풍지관 하부 수평부로 등분(等分) 또는 거의 등분으로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.After the hot air is dried, the height of the vertical portion of the hot air tube is adjusted so that the difference in thermal expansion delta-sigma between the thermal expansion difference delta and the thermal expansion difference absorption ratio is divided equally into the horizontal portion of the hot air tube and the horizontal portion of the hot air tube ) Or almost equally divided.
또한, 상기 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결한 후, 상기 열풍지관 수직부를 상승하여 열풍지관 하부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 하부 수평부 내에 벽돌을 쌓고, 이어서 상기 열풍지관 수직부를 하강하여 상기 열풍지관 상부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 상부 수평부 내에 벽돌을 쌓는 것을 특징으로 하는 것이다.After the hot air duct vertical portion and the hot air duct main body are connected to the horizontal portion of the hot air duct, the bricks are piled up in the horizontal portion of the hot air duct in a state where the horizontal portion of the hot air duct is raised horizontally, And the bricks are piled up in the horizontal portion of the hot air tube in a state where the horizontal portion of the hot air tube is horizontally lowered by lowering the vertical portion of the hot air tube.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관은, 용광로의 환상관에 접속되는 열풍본관과 열풍로 본체 사이에 설치되는 열풍지관 수직부와 열풍지관 수평부를 갖는 열풍지관에 있어서, 열풍지관의 수직부 및 수평부의 길이를, 각각의 관 지름의 3배 이상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.In order to solve the above problems, the hot air tube of the furnace hot air path of the present invention is a hot air tube having a hot air tube vertical portion and a hot air tube horizontal portion provided between a hot air main tube connected to an annular tube of a furnace and a hot air furnace body, And the length of the vertical portion and the horizontal portion of the hot air tube are set to three times or more of the respective tube diameters.
또한, 수직부 및 수평부의 길이는, 각각의 관의 중심선 사이 길이이다.The lengths of the vertical portion and the horizontal portion are the lengths between the center lines of the respective pipes.
그리고 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법에 따르면, 열풍로 본체와 열풍지관 수직부의 열풍로 건조 승온시의 열팽창 차 δ에 대해, 열풍지관 수직부의 열풍로 본체에의 연결부분의 높이를, 열풍로 본체의 열풍지관 수직부에의 연결부분의 높이보다, 열팽창 차 흡수비 σ=0.2δ∼δ만큼, 높게 하여 열풍지관 수직부를 초기 설치하는 것으로 했기 때문에, 열풍로의 건조 승온 후에는 열풍지관 수직부와 열풍로 본체의 연결부분에 발생하는 실 열팽창 차는 δ-σ가 되어, 열 변위의 차나 열 변위 자체를 흡수함으로써, 양자의 연결부위에 신축 이음구가 필요 없게 되어, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있게 된다.According to the method of constructing a hot air tube for a blast furnace hot air furnace of the present invention, the height of the connection portion of the hot air tube vertical portion to the hot air furnace body with respect to the thermal expansion difference? During the hot- Since the height of the connecting portion of the hot air furnace main body to the vertical portion of the hot air path furnace main body is increased by the thermal expansion difference absorption ratio σ = 0.2δ to δ, the hot air tube vertical portion is initially installed, The difference of the actual thermal expansion occurring at the connecting portion between the vertical part and the hot air furnace body becomes 隆 - σ and absorbs the difference of the thermal displacement or the thermal displacement itself, thereby eliminating the need of a stretching joint at the connecting portions of the two parts. Can be avoided.
또한, 열풍지관 수직부를 높이 조정 가능한 받침(支承)으로 지지하고, 열풍지관 수직부의 초기 설치 후, 열풍지관 수직부를 하강함으로써 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체의 연결부분을 같은 높이로 하여 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결한 후, 열풍로 건조 승온 중의 열풍로 본체 및 열풍지관 수직부의 열 팽창에 따라 열풍지관 수직부의 높이를 조정함으로써, 열풍로 건조 승온 중에 발생하는 열 팽창 차를, 예를 들면 열풍지관의 상부 수평부 및 하부 수평부로 분담할 수 있고, 이에 의해 열 변위의 차나 열 변위 자체를 흡수할 수 있다.The hot air tube vertical part is supported by a height adjustable bearing and the vertical part of the hot air tube vertical part is lowered after the initial installation of the vertical part of the hot air tube tube so that the connecting part of the hot air tube vertical part and the hot air path body are made the same height, The height of the vertical portion of the hot air tube is adjusted according to the thermal expansion of the hot air furnace body and the vertical portion of the hot air tube tube during the hot air drying temperature rise after connecting the vertical tube portion and the hot air path body to the upper horizontal portion of the hot air tube, The thermal expansion difference can be shared by, for example, the upper horizontal portion and the lower horizontal portion of the hot air tube, whereby the difference in thermal displacement or the thermal displacement itself can be absorbed.
또한, 열풍로 건조 승온 후, 열풍지관 수직부의 높이를 조정하여 열팽창 차 δ와 열팽창 차 흡수비 σ의 실 열팽창 차 δ-σ를 열풍지관 상부 수평부와 열풍지관 하부 수평부로 등분 또는 거의 등분으로 함으로써, 열 변위의 차나 열 변위 자체를 가급적으로 흡수할 수 있다.Further, after raising the temperature by hot air, the height of the vertical part of the hot air tube is adjusted so that the difference between the thermal expansion delta and the thermal expansion difference? -Σ of the thermal expansion difference absorption ratio is divided equally or almost equally between the upper part of the hot air tube and the lower part of the hot air tube. , The difference in the thermal displacement or the thermal displacement itself can be absorbed as much as possible.
또한, 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결한 후, 열풍지관 수직부를 상승하여 열풍지관 하부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 하부 수평부 내에 벽돌을 쌓고, 이어서 열풍지관 수직부를 하강하여 열풍지관 상부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 상부 수평부 내에 벽돌을 쌓음으로써, 열풍지관 상부 수평부 내 및 하부 수평부 내의 벽돌 쌓기가 용이해지고, 벽돌 마모나 탈락, 철피가 빨갛게 달구어지는 등의 여러 문제를 억제, 방지할 수 있다.After the hot air tube vertical portion and the hot air passage main body are connected to the upper horizontal portion of the hot air tube, the vertical portion of the hot air tube is raised so that the horizontal portion of the hot air tube is horizontally placed. Then, bricks are piled up in the horizontal portion of the hot air tube, The vertical portion is lowered and the horizontal portion of the hot air duct is horizontal and the bricks are piled up in the horizontal portion of the hot air tube so that the bricks in the horizontal portion of the hot air tube and the horizontal portion of the hot air tube are easily piled, It is possible to suppress and prevent various problems such as redness and irritation.
그리고 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조에 의하면, 열풍지관의 수직부 및 수평부의 길이를, 각각 관 지름의 3배 이상으로 함으로써, 열 변위의 차나 열 변위 자체가 발생해도, 관 자체의 탄성변형으로 흡수할 수 있고, 그 결과, 신축 이음구를 사용할 필요가 없어져, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있다.According to the hot-air duct structure of the furnace hot-air furnace of the present invention, by making the lengths of the vertical portion and the horizontal portion of the hot air tube three times or more the tube diameters respectively, even if the difference in thermal displacement or the thermal displacement itself occurs, And as a result, it is not necessary to use the expansion joint, and various problems concerning the expansion joint can be avoided.
도 1은 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법의 일 실시형태를 나타내는 제1공정도이다.
도 2는 도 1의 열풍지관 구축방법의 제2공정도이다.
도 3은 도 1의 열풍지관 구축방법의 제3공정도이다.
도 4는 도 1의 열풍지관 구축방법의 제4공정도이다.
도 5는 도 1의 열풍지관 구축방법의 제5공정도이다.
도 6은 도 1의 열풍지관 구축방법의 제6공정도이다.
도 7은 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조의 일 실시형태를 나타내는 전체도이다.
도 8은 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조의 각종 실시형태를 나타내는 전체도이다.
도 9는 종래 용광로 열풍로의 열풍지관 구조의 일예를 나타내는 전체도이다.1 is a first process diagram showing an embodiment of a method for constructing a hot air tube for a furnace hot air furnace of the present invention.
2 is a second process diagram of the hot air tube building method of FIG.
3 is a third process diagram of the hot air tube construction method of FIG.
4 is a fourth process diagram of the hot air tube construction method of FIG.
5 is a fifth process diagram of the hot air tube building method of FIG.
6 is a sixth process diagram of the hot air tube construction method of FIG.
7 is a whole view showing one embodiment of the hot air tube structure of the furnace hot air path of the present invention.
8 is a general view showing various embodiments of the hot air duct structure of the furnace hot air path of the present invention.
9 is a general view showing an example of a hot air tube structure of a conventional furnace hot air furnace.
[실시형태 1][Embodiment 1]
다음으로, 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Next, an embodiment of a method of constructing a hot air tube for a furnace hot air furnace of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1∼도 6은, 본 실시형태의 열풍로의 열풍지관 구축방법의 전(全) 공정도이다. 본 실시형태의 열풍로는, 소위 연소실과 축열실이 일체로 된 정연식(頂燃式) 열풍로이다. 도면 중 부호 1은 열풍로 본체이다. 또한, 도면 중 부호 2는 용광로의 환상관에 접속되는 열풍본관이다. 열풍지관(3)이란, 상기 열풍로 본체(1)로부터 열풍본관(2)까지의 연결관 구조를 말한다. 또한, 열풍로 본체(1), 열풍지관(3), 열풍본관(2) 모두, 외각은 소위 철피(鐵皮)로 덮여 있지만, 내부에는 철피를 보호하기 위한 벽돌을 쌓을 필요가 있다. 벽돌은, 열 팽창과 열 수축을 흡수할 수 있는 특별한 적층 방법으로 쌓을 필요가 있다. 또한, 본 발명의 열풍지관 구축방법은, 종래 외연식 열풍로에도 적용 가능하며, 그 경우에는 열풍로의 연소실과 열풍본관 사이에 배설되는 열풍지관이 대상이 되며, 후술하는 열팽창 차이는 연소실이 대상이 된다.1 to 6 are all the process drawings of the hot air tube construction method of the hot air path in the present embodiment. The hot air path of the present embodiment is a full-fledged type hot air path in which a so-called combustion chamber and a regenerative chamber are integrated.
도 1은 열풍지관(3) 중, 열풍지관 하부 수평부(4), 열풍지관 수직부(5)의 초기 설치 상태를 나타내는 제1공정도이다. 열풍지관 하부 수평부(4)는 서포트(7)에 지지되어 열풍본관(2)에 연결되어 있다. 열풍지관 수직부(5)는 가대(8) 상의 잭(받침)(9)에 지지되어, 하단부가 열풍지관 하부 수평부(4)에 연결되어 있다. 잭(9)은 열풍지관 수직부(5)의 높이를 조정하기 위한 것이다. 이때, 열풍지관 하부 수평부(4)는 수평이다. 그리고 열풍로 본체(1)의 열풍지관 수직부(5)에의 연결부분의 높이에 대해, 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 본체(1)에의 연결부분의 높이가, 열팽창 차 흡수비 σ분(分)만큼 높아지도록 초기 설치한다. 이 열팽창 차 흡수비 σ는, 열풍로 본체(1)와 열풍지관 수직부(5)의 열팽창 차 δ의 0.2∼1.0배로 설정되어 있다.1 is a first process diagram showing an initial installation state of the hot air duct
열풍로 본체(1)도 열풍지관 수직부(5)도, 구축시에는 물론 상온이지만, 후술하는 건조 승온시에는, 내부 벽돌의 작용에 의해, 약 100℃까지 승온한다(열풍의 온도는 더 높다). 도면으로부터 분명한 바와 같이, 열풍로 본체(1) 쪽이, 열풍지관 수직부(5)에 대해, 높이 방향의 길이가 길다(높이가 높다). 그 때문에, 건조 승온시의 높이 방향에의 열팽창량은, 열풍로 본체(1) 쪽이 열풍지관 수직부(5)의 그것보다 크다. 이 열팽창량의 높이 방향에의 차를 열팽창 차 δ라 한다. 따라서 열풍로 본체(1)의 열풍지관 수직부(5)에의 연결부분의 높이에 대해, 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 본체(1)에의 연결부분의 높이를, 열팽창 차 흡수비 σ분만큼 높게 초기 설치하여, 양자를 연결한 후, 건조 승온하면, 열팽창 차 δ는 실 열팽창 차 δ-σ가 된다.The hot air furnace
도 1의 상태에서, 열풍로 본체(1)와 열풍지관 수직부(5)를 열풍지관 상부 수평부(6)로 접속해도, 건조 승온 후의 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)의 열팽창 차 δ는 실 열팽창 차 δ-σ가 된다. 그러나 그렇게 되면, 구축시, 열풍지관 상부 수평부(6)는 열풍로 본체(1) 측이 내려진 상태로 연결되며, 그 후, 건조 승온시에, 열풍로 본체(1) 측이 상승해 가므로(도 6 참조), 열풍지관 상부 수평부(6)의 내부 응력이 커져 버리게 된다. 그래서 본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 잭(9)으로 열풍지관 수직부(5)를 상기 열팽창 차 흡수비 σ분만큼 낮추어, 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)의 연결부분을 같은 높이로 하고 나서, 양자를 열풍지관 상부 수평부(6)에 의해 수평 상태로 연결한다. 예를 들면, 이 상태에서라면, 예를 들어 도 6의 상태까지 열풍지관 상부 수평부(6)의 열풍로 본체(1) 측이 상승해도 내부 응력은 그다지 커지지 않게 된다.Even if the hot air path tube
도 2의 상태는 열풍로로서 미완성이다. 왜냐하면, 예를 들어 열풍지관 하부 수평부(4)와 열풍지관 상부 수평부(6) 내에 벽돌이 쌓여 있지 않기 때문이다. 일반적으로는, 강도면(强度面)과 작업성으로부터, 먼저 열풍지관 하부 수평부(4) 내에 벽돌을 쌓고, 나중에 열풍지관 상부 수평부(5) 내에 벽돌을 쌓는다. 그래서 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 잭(9)으로 열풍지관 수직부(5)를 상기 열팽창 차 흡수비 σ분만큼 다시 올려, 열풍지관 하부 수평부(4)를 수평 상태로 하고, 그 상태에서 해당 열풍지관 하부 수평부(4) 내에 벽돌을 쌓는다. 이 열풍지관 하부 수평부(4) 내의 벽돌 쌓기가 종료하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 잭(9)으로 열풍지관 수직부(5)를 상기 열팽창 차 흡수비 σ분만큼 다시 낮추고, 열풍지관 상부 수평부(6)를 수평 상태로 하여, 그 상태에서 해당 열풍지관 상부 수평부(6) 내에 벽돌을 쌓는다.The state of Fig. 2 is incomplete as a hot air furnace. This is because, for example, bricks are not piled in the
이 상태에서, 열풍로 자체의 구축은 완료한다. 이때, 열풍지관 상부 수평부(6)는 상기 도 2의 상태와 마찬가지로 수평 상태이며, 내부 응력은 제로 또는 거의 제로이다. 따라서 이 상태로부터, 열풍로의 건조 승온으로 이행한다. 상술한 바와 같이, 열풍로 본체(1)도 열풍지관 수직부(5)도 열팽창에 의해 높이 방향으로 길어진다. 이때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 열풍로 본체(1)는 하단부가 접지하고 있으므로, 위쪽으로 길어질 뿐이지만, 열풍지관 수직부(5)는 위쪽뿐 아니라, 잭(9)의 지지부를 지점으로 하여 아래쪽으로도 길어진다. 이 열팽창, 혹은 열변형 상태에 맞추어, 잭(9)에 의해 열풍지관 수직부(5)의 높이를 조정하여, 열풍지관 하부 수평부(4) 및 열풍지관 상부 수평부(6)의 내부 응력이 너무 커지지 않도록 한다.In this state, the construction of the hot wind path itself is completed. At this time, the
건조 승온 후는, 잭(9)에 의해 열풍지관 수직부(5)의 높이를 조정하여, 도 6에 나타내는 바와 같이, 열풍지관 하부 수평부(4)의 열풍본관(2) 측과 열풍지관 수직부(5) 측의 높이 차가 상기 실 열팽창 차의 절반 (δ-σ)/2, 열풍지관 상부 수평부(6)의 열풍로 본체(1) 측과 열풍지관 수직부(5) 측의 높이 차가 상기 실 열팽창 차의 절반 (δ-σ)/2이 되도록 함으로써, 즉, 실 열팽창 차 δ-σ를 열풍지관 상부 수평부(6)와 열풍지관 하부 수평부(4)로 등분 또는 거의 등분으로 함으로써, 열 변위의 차 혹은 열 변위 자체를 가급적으로 흡수할 수 있고, 열풍지관 상부 수평부(6)의 내부 응력과, 열풍지관 하부 수평부(4)의 내부 응력을 동시에 최소로 할 수 있다.After the drying, the height of the hot air tube
본 발명자는, 상술한 열풍지관 구축방법에 더해, 열풍지관을 구성하는 수직부 및 수평부의 길이를, 그들의 관 지름의 3배 이상으로 하여, 건조 승온시에 발생하는 열 변위의 차와 열 변위 자체를 관의 탄성변형으로 흡수함으로써, 신축 이음구를 이용하지 않는 열풍지관 구조를 개발하고 있다. 열풍지관 수직부(5)의 길이는, 열풍지관 수직부(5)의 관 지름의 3배 이상, 6배 이하인 것이 바람직하다. 5배 이상, 5.5배 이하인 것이 더 바람직하다. 열풍지관 수평부(4, 6)의 길이는 열풍지관 수평부(4, 6)의 관 지름의 3배 이상이면 좋고, 열풍로 본체와 열풍로 본관(本管)의 위치에 따라 길게 할 수 있다. 열풍지관을 구성하는 수직부 및 수평부의 길이를, 그들의 관 지름의 3배 이상으로 한 경우, 5000㎥의 용광로 열풍로에 내압과 열팽창을 가했을 때의 유한요소법에 의한 해석 결과에서, 예를 들면 열풍지관 상부 수평부(6)와 열풍지관 수직부(5)의 연결부에 발생하는 가장 큰 응력을 210N/㎟으로 피로 내구(耐久) 응력의 허용 내로 억제할 수 있게 되었다. 그러나 본 실시형태의 열풍지관 구축방법을 병용하면, 열풍지관 상부 수평부(6)와 열풍지관 수직부(5)의 연결부에 발생하는 응력을 140N/㎟까지 작아지게 할 수 있어, 신축 이음구를 이용하지 않고, 열풍지관(3)에 발생하는 내부 응력을 대폭으로 저감할 수 있다.In addition to the above-described hot air tube construction method, the inventors of the present invention have found that the lengths of the vertical portion and the horizontal portion constituting the hot air tube are three times or more of their tube diameters, and the difference between the thermal displacements Is absorbed by the elastic deformation of the pipe, thereby developing a hot air duct structure that does not use the expansion joint. It is preferable that the length of the hot air tube
이와 같이, 본 실시형태의 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법에서는, 열풍로 본체(1)와 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 건조 승온시의 열팽창 차 δ에 대해, 열풍지관 수직부(5)의 열풍로 본체(1)에의 연결부분의 높이를, 열풍로 본체(1)의 열풍지관 수직부(5)에의 연결부분의 높이보다, 열팽창 차 흡수비 σ=0.2δ∼δ만큼, 높게 하여 열풍지관 수직부(5)를 초기 설치함으로써, 열풍로의 건조 승온 후에는 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)의 연결부분에 발생하는 실 열팽창 차이는 δ-σ가 되어, 열 변위의 차나 열 변위 자체를 흡수함으로써, 양자의 연결부위에 신축 이음구가 필요 없게 되어, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있게 된다.As described above, in the method of constructing a hot-air tube for a furnace hot-air furnace according to the present embodiment, the hot-air tube
또한, 열풍지관 수직부(5)를 잭(9)으로 지지하고, 열풍지관 수직부(5)의 초기 설치 후, 열풍지관 수직부(5)를 하강함으로써 해당 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)의 연결부분을 같은 높이로 하여 해당 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)를 열풍지관 상부 수평부(6)로 연결한 후, 열풍로 건조 승온 중의 열풍로 본체(1) 및 열풍지관 수직부(5)의 열팽창에 따라 열풍지관 수직부(5)의 높이를 조정함으로써, 열풍로 건조 승온 중에 발생하는 열팽창 차를, 열풍지관 상부 수평부(6) 및 하부 수평부(4)로 분담할 수 있고, 이에 의해 열 변위의 차나 열 변위 자체를 흡수할 수 있다.The hot air tube
또한, 열풍로 건조 승온 후, 열풍지관 수직부(5)의 높이를 조정하여 열팽창 차 δ와 열팽창 차 흡수비 σ의 실 열팽창 차 δ-σ를 열풍지관 상부 수평부(6)와 열풍지관 하부 수평부(4)로 등분 또는 거의 등분으로 함으로써, 열 변위의 차나 열 변위 자체를 가급적으로 흡수할 수 있다.After the hot air is dried and heated, the height of the hot air tube
또한, 열풍지관 수직부(5)와 열풍로 본체(1)를 열풍지관 상부 수평부(6)로 연결한 후, 열풍지관 수직부(5)를 상승하여 열풍지관 하부 수평부(4)를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 하부 수평부(4) 내에 벽돌을 쌓고, 이어서 열풍지관 수직부(5)를 하강하여 열풍지관 상부 수평부(6)를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 상부 수평부(6) 내에 벽돌을 쌓음으로써, 열풍지관 상부 수평부(6) 내 및 하부 수평부(4) 내의 벽돌 쌓기가 용이해지고, 벽돌 마모나 탈락, 철피가 빨갛게 달구어지는 등의 여러 문제를 억제, 방지할 수 있다.After the hot air tube
[부호의 설명][Description of Symbols]
1 열풍로 본체 2 열풍본관1 hot air furnace
3 열풍지관 4 열풍지관 하부 수평부3
5 열풍지관 수직부 6 열풍지관 상부 수평부5 Hot air tube
7 서포트 8 가대7
9 잭
9 jacks
[실시형태 2][Embodiment 2]
다음으로, 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Next, an embodiment of the hot air tube structure of the furnace hot air path of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 7은 본 실시형태의 열풍로의 열풍지관 구조의 전체도이다. 도면 중의 부호 11은 축열실, 부호 12는 연소실이다. 또한, 도면 중의 부호 18은 용광로의 환상관에 접속되는 열풍본관이다. 열풍지관(14)이란, 상기 연소실(12)로부터 열풍본관(18)까지의 연결관 구조를 말한다. 또한, 본 실시형태의 열풍로에서는, 축열실(11)과 연소실(12)의 연결부분에 신축 이음구는 사용되고 있지 않다. 또한, 축열실(11), 연소실(12), 열풍지관(14), 열풍본관(18) 모두, 외각은 소위 철피로 덮여 있지만, 내부에는 철피를 보호하기 위한 벽돌이 쌓여 있다. 벽돌은 열팽창과 열수축을 흡수할 수 있는 특별한 적층 방법으로 이루어져 있다.Fig. 7 is an overall view of the hot air duct structure of the hot air path of the present embodiment.
본 실시형태의 열풍지관(14)은, 연소실(12)에 연결된 열풍지관 제1수평부(15), 열풍지관 제1수평부(15)에 연결된 열풍지관 수직부(16), 열풍지관 수직부(16)와 열풍본관(18)을 연결하는 열풍지관 제2수평부(17)를 구비하여 구성된다. 열풍지관(14)의 각부(各部)는, 내부에 쌓인 벽돌에 의해, 건설 당초의 상온으로부터, 조업시의 약 100℃ 정도까지 밖에 승온하지 않지만, 열 변형에 따른 열 변위의 차, 혹은 열 변이(變異) 자체가 발생한다. 그 때문에, 종래는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 열풍지관 제1수평부(15)와 열풍지관 제2수평부(17)에 신축 이음구(A)를 이용하여, 그들을 흡수하도록 하고 있었다. 또한, 신축 이음구(A)를 이용하고 있는 부위에는, 그 반력을 얻기 위한 텐션 빔(13)도 병설(倂設)되어 있다.The
상술한 바와 같이, 신축 이음구(A)에는, 그것을 사용함에 따른 각종 문제가 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 열풍지관 제1수평부(15)의 길이를 해당 열풍지관 제1수평부(15)의 관 지름의 3배 이상으로 하고, 또, 열풍지관 수직부(16)의 길이를 해당 열풍지관 수직부(16)의 관 지름의 3배 이상으로 하며, 또, 열풍지관 제2수평부(17)의 길이를 해당 열풍지관 제2수평부(17)의 관 지름의 3배 이상으로 함으로써, 신축 이음구를 이용하지 않는 구조로 했다. 각각의 관 지름은 관부(管部)의 외경을 나타낸다. 또한, 각각의 길이는, 연결하는 관부와의 연결부분에 있어서의 중심선의 교점 사이 거리를 나타낸다.As described above, the expansion joint (A) has various problems in using it. Therefore, in the present embodiment, as shown in Fig. 7, the length of the hot air duct first
열풍지관 수직부(16)의 길이는, 열풍지관 수직부(16)의 관 지름의 3배 이상, 6배 이하인 것이 바람직하다. 5배 이상, 5.5배 이하인 것이 더 바람직하다. 열풍지관 제1수평부(15)의 길이는 열풍지관 제1수평부(15)의 관 지름의 3배 이상이면 좋고, 열풍로 본체와 열풍로 본관의 위치에 따라 길게 할 수 있다. 마찬가지로, 열풍지관 제2수평부(17)의 길이도 열풍지관 제2수평부(17)의 관 지름의 3배 이상이면 좋고, 열풍로 본체와 열풍로 본관의 위치에 따라 길게 할 수 있다.It is preferable that the length of the hot air tube
이러한 정도의 지름과 길이의 관 크기를 만족함으로써, 예를 들면 열풍지관 제1수평부(15)의 열 변위와 열풍지관 제2수평부(17)의 열 변위의 차나 열풍지관 수직부(16) 자체의 열 변위 자체를 해당 열풍지관 수직부(16)의 탄성변형으로 흡수할 수 있고, 그 결과, 신축 이음구가 필요 없게 된다. 예를들면, 5000㎥의 용광로 열풍로에 내압과 열팽창을 가했을 때의 유한요소법에 의한 해석 결과에서, 예를 들면 열풍지관 제1수평부(15)와 열풍지관 수직부(16)의 연결부에 가장 큰 응력이 발생하는 것을 알았지만, 그 크기는 210N/㎟로 피로 내구 응력의 허용 내였다.For example, the difference between the thermal displacement of the hot air tube first
도 7은 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 기술을 이용하여, 축열실(11)과 연소실(12)의 연결부분에도 신축 이음구를 이용하지 않는, 소위 베스트 모드이지만, 본 발명의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조에서는, 반드시 신축 이음구를 이용하지 않는 것을 전제로 하는 것은 아니다. 도 8a는 열풍지관 제2수평부(17)에 신축 이음구(A) 및 텐션 빔(13)을 이용하고 있다. 또한, 도 8b는 열풍지관 제1수평부(15)에 신축 이음구(A) 및 텐션 빔(13)을 이용하고 있다. 또한, 도 8c는 축열실(11)과 연소실(12)의 연결부분에 신축 이음구(A) 및 텐션 빔(13)을 이용하고 있다. 또한, 도 8d은 축열실(11)과 연소실(12)의 연결부분 및 열풍지관 제1수평부(15)에 신축 이음구(A) 및 텐션 빔(13)을 이용하고 있다. 또한, 도 8e는 축열실(11)과 연소실(12)의 연결부분 및 열풍지관 제2수평부(17)에 신축 이음구(A) 및 텐션 빔(13)을 이용하고 있다.7 is a so-called best mode in which the expansion joint is not used at the connection portion between the
다만, 어느 실시형태도, 열풍지관 제1수평부(15)의 길이를 해당 열풍지관 제1수평부(15)의 관 지름의 3배 이상으로 하고, 또, 열풍지관 수직부(16)의 길이를 해당 열풍지관 수직부(16)의 관 지름의 3배 이상으로 하며, 또, 열풍지관 제2수평부(17)의 길이를 해당 열풍지관 제2수평부(17)의 관 지름의 3배 이상으로 하고 있다. 그 때문에, 열풍지관(14)을 구성하는 각 관부에서는, 열 변위의 차이나 열 변위 자체를, 자신의 탄성변형으로 흡수할 수 있기 때문에, 만약 신축 이음구를 이용해도, 신축 이음구의 부하가 작고, 또한, 변형(변위)도 작기 때문에, 상기 종래와 같은 큰 문제가 되는 일은 없다.However, in any embodiment, the length of the hot air duct first
이와 같이, 본 실시형태의 용광로 열풍로의 열풍지관 구조에서는, 열풍지관(14)의 수직부(16) 및 수평부(15, 17)의 길이를, 각각의 관 지름의 3배 이상으로 함으로써, 열 변위의 차나 열 변위 자체가 발생해도, 관 자체의 탄성변형으로 흡수할 수 있고, 그 결과, 신축 이음구를 사용할 필요가 없어져, 신축 이음구에 관한 여러 문제를 회피할 수 있다.As described above, in the hot-air duct structure of the blast furnace hot-air furnace of the present embodiment, by making the lengths of the
[부호의 설명][Description of Symbols]
11 축열실 12 연소실11
13 텐션 빔 14 열풍지관13
15 열풍지관 제1수평부 16 열풍지관 수직부15
17 열풍지관 제2수평부 18 열풍본관17 hot air tube second
A 신축 이음구A stretch joint
Claims (8)
열풍로 본체와 열풍지관 수직부와의 열풍로 건조 승온시의 열팽창 차 δ에 대해, 열풍지관 수직부의 열풍로 본체에의 연결부분의 높이를, 열풍로 본체의 열풍지관 수직부에의 연결부분의 높이보다, 열팽창 차 흡수비 σ=0.2δ∼δ만큼 높게 해서 열풍지관 수직부를 초기 설치하는 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.A hot air tube having a vertical portion of a hot air tube and a hot air tube horizontal portion provided between a hot air main tube and a hot air furnace main body connected to a ring tube of a furnace A method for constructing a hot air tube for a blast furnace hot air furnace,
The height of the connecting portion of the hot air tube vertical portion to the hot air furnace body is set to be larger than the height of the connecting portion to the hot air tube vertical portion of the hot air furnace main body with respect to the thermal expansion difference delta at the time of dry heating by hot air between the hot air furnace main body and the hot air tube vertical portion Height of the hot air tube vertical portion is set higher than the height of the hot air tube vertical portion by the thermal expansion difference absorption ratio? = 0.2? To?.
상기 열풍지관 수직부를 높이 조정 가능한 받침(支承)으로 지지하여, 상기 열풍지관 수직부를 초기 설치하고,
설치 후, 상기 열풍지관 수직부를 하강함으로써 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체의 연결부분을 같은 높이로 하여 해당 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결하고,
연결 후, 열풍로 건조 승온 중의 열풍로 본체 및 열풍지관 수직부의 열팽창에 따라 상기 열풍지관 수직부의 높이를 조정하는,
것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.The method of claim 1,
The hot air tube vertical portion is supported by a height-adjustable bearing, the hot air tube vertical portion is initially installed,
After the installation, the vertical portion of the hot air tube is lowered so that the vertical portion of the hot air tube and the connecting portion of the hot air path body are the same height, and the vertical portion of the hot air tube and the hot air path body are connected to the upper portion of the hot air tube,
After the connection, the height of the hot air tube vertical portion is adjusted in accordance with the thermal expansion of the hot air furnace main body and the hot air tube vertical portion during the drying elevating operation by the hot air.
Wherein the hot wind tube is installed in a furnace.
열풍로 건조 승온 후, 상기 열풍지관 수직부의 높이를 조정하여 상기 열팽창 차 δ와 열팽창 차 흡수비 σ와의 실 열팽창 차 δ-σ를 열풍지관 상부 수평부와 열풍지관 하부 수평부로 등분 또는 거의 등분으로 하는 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.3. The method of claim 2,
After the hot air is dried, the height of the vertical portion of the hot air tube is adjusted so that the difference in thermal expansion delta-sigma between the thermal expansion difference [delta] and the thermal expansion difference absorption ratio [sigma] is divided equally or almost equally between the upper portion of the hot air tube and the lower portion of the hot air tube. Wherein the hot wind tube is installed in a furnace.
상기 열풍지관 수직부와 열풍로 본체를 열풍지관 상부 수평부로 연결한 후, 상기 열풍지관 수직부를 상승하여 열풍지관 하부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 하부 수평부 내에 벽돌을 쌓고, 이어서 상기 열풍지관 수직부를 하강하여 상기 열풍지관 상부 수평부를 수평으로 한 상태에서 해당 열풍지관 상부 수평부 내에 벽돌을 쌓는 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.3. The method of claim 2,
After the hot air tube vertical portion and the hot air path main body are connected to the upper portion of the hot air tube, the bristles are piled up in the horizontal portion of the bottom of the hot air tube with the horizontal portion of the hot air tube lowered horizontally, And the brick is piled up in the upper horizontal portion of the hot air tube in a state where the vertical portion of the branch pipe is lowered and the horizontal portion of the upper portion of the hot air tube is horizontal.
상기 열풍지관 수직부 및 수평부의 길이를, 각각의 지름의 3배 이상으로 한 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.The method of claim 1,
Wherein the length of the vertical and horizontal portions of the hot air tube is set to three times or more of the diameter of each of the hot air tube vertical portion and the horizontal portion.
상기 열풍지관 수직부의 길이가, 열풍지관 수직부의 관 지름의 3배 이상, 6배 이하인 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관 구축방법.The method of claim 5,
Wherein the vertical length of the hot air tube vertical portion is three times or more and six times or less the tube diameter of the vertical airflow tube vertical portion.
열풍지관 수직부 및 수평부의 길이를, 각각의 지름의 3배 이상으로 한 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관.A hot air duct having a hot air duct vertical portion and a hot air duct horizontal portion provided between a hot air main pipe connected to an annular pipe of a furnace and a hot air furnace body,
Wherein a length of the vertical portion of the hot air tube and a length of the horizontal portion are three times or more of the respective diameters.
상기 열풍지관 수직부의 길이가, 열풍지관 수직부의 관 지름의 3배 이상, 6배 이하인 것을 특징으로 하는 용광로 열풍로의 열풍지관.The method of claim 7, wherein
Characterized in that the length of the hot air tube vertical portion is three times or more and six times or less the tube diameter of the vertical airflow tube vertical portion.
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