KR20150067764A

KR20150067764A - 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법

Info

Publication number: KR20150067764A
Application number: KR1020157012417A
Authority: KR
Inventors: 키미토시 모리
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-18
Also published as: CN104854249B; JP5888435B2; CN104854249A; KR101671139B1; JPWO2014091737A1; BR112015013245B1; WO2014091737A1; BR112015013245A2; TW201441375A; TWI557230B

Abstract

미분탄 및 산소를 랜스를 통해 고로 송풍구로부터 고로 내에 취입하는 설비에 있어서, 랜스에 접속하는 산소 배관 중에 고로 로내 가스가 혼입되거나, 질소 배관 중에 고로 로내 가스와 산소가 혼입되거나 하는 것을 방지한다.
산소 취입 설비(100)는, 랜스(4)와, 산소 차단 밸브(22)가 설치된 산소 배관(7)과, 유량 조정 밸브(21)와, 질소 차단 밸브(28)가 설치된 질소 배관(8)과, 산소 차단 밸브(22) 및 질소 차단 밸브(28)의 개폐 제어를 행하는 제어 장치(30)를 구비한다. 산소 배관(7)은 랜스(4)에 접속되어, 랜스(4)에 산소(40)를 공급한다. 질소 배관(8)은, 산소 흐름에 있어서의 산소 유량 조정 밸브(21)보다 상류에서 산소 배관(7)에 접속된다. 산소 차단 밸브(22)는, 산소 흐름에 있어서의, 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치보다 상류에서 산소 배관(7)에 설치되어 있다. 제어 장치(30)는, 산소 차단 밸브(22)가 개방인 경우에 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄로 하고, 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄인 경우에 질소 차단 밸브(28)를 개방으로 한다.

Description

고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법{EQUIPMENT FOR INJECTING OXYGEN FROM BLAST FURNACE TUYERE AND BLAST FURNACE OPERATION METHOD}

본 발명은, 고로 송풍구로부터 고로 내에 미분탄을 취입함과 아울러, 그 미분탄의 취입 위치 근방으로부터 산소를 취입하는 것이 가능한 랜스를 구비한 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법에 관한 것이다.

요즈음, 탄산 가스 배출량의 증가에 따른 지구 온난화가 문제로 되고 있으며, 제철업에서도 배출 CO₂의 억제는 중요한 과제이다. 그래서, 최근의 고로 조업에서는, 고로 송풍구로부터도 환원재를 취입하여 행하는 저환원재비(低還元材比) 조업(저RAR 조업이라고도 불리며, RAR는, "Reducing Agent Ratio"의 약어로, 선철 1t 제조당의, 고로 송풍구로부터의 취입 환원재와 로정(爐頂)으로부터 장입되는 코크스의 합계량을 낮게 하는 조업을 의미한다)이 강력하게 추진되고 있다. 고로 송풍구로부터 취입되는 환원재에는, 주로 미분탄이 사용된다. 이 고로 송풍구로부터 고로 내에 취입되는 미분탄의 연소성을 향상시켜, 환원재비를 저감하기 위해, 미분탄을 취입하는 랜스로부터, 해당 미분탄의 취입 위치 근방에 산소를 취입하는 것이 고려되고 있다.

한편, 제철소에서는, 일반적으로, 제철소 내에서 발생하는 고로 가스와 코크스로(coke oven) 가스 등의 연료계 가스, 지연성 가스(combustion enhancing gas) 즉 산소나, 질소 등의 불활성 가스와 같은 기체는, 배관 설비에 의해 수송되고 있다. 이 경우, 기본적으로, 1개의 배관에는 1종의 기체를 흘리도록 설계되어 있으며, 이종(異種) 기체와의 혼합이 발생하는 장소는, 연소 버너와 가스 혼합 설비 등의 설비로 한정되어 있다. 왜냐하면, 이종 기체의 배관끼리의 접속을 상시 행함으로써, 한쪽 배관에 또 한쪽의 기체가 혼입되고, 그 결과, 가스 종류에 따라서는 배관 내에서의 이상연소, 가스 순도 저하 등의 트러블이 생기는 것을 고려하고 있기 때문이다. 따라서, 1개의 배관에 2종 이상의 기체가 혼입되는 것은 회피해야 한다. 예를 들면, 랜스에 산소를 공급하는 배관으로의 산소 공급을 정지시킬 경우에는, 산소 공급 정지 후, 고로의 로내 가스가 산소 배관에 유입되면 이상연소의 염려가 있다. 따라서, 산소 배관으로의 산소 공급 정지 후, 산소 배관을 질소 등의 불활성 가스로 퍼지(비활성 가스로 치환)할 필요가 있다.

배관 내의 기체를 치환하는 방법으로서는, 질소 등의 불활성 가스의 배관을 치환 대상이 되는 배관에 접속하여 불활성 가스를 공급하고, 배관 내의 기체 농도가 이상연소 등을 일으키지 않는 범위로 된 것을 확인하고, 그 후, 배관 내에서의 작업 환경을 구축하기 위해, 새로운 종류의 기체, 예를 들면 공기를 배관 내에 공급하는 방법이 있다. 그 방법에서는, 작업 효율을 고려하면, 배관 내를 안전하게 또 단시간에 가스 치환하는 것이 바람직하다. 그러한 가스 치환 방법으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 배관 내에 국소적으로 불활성 가스 농도가 높은 영역을 형성하고, 배관 내에 잔류하는 기체와 접촉하지 않도록 공기를 공급하여 치환하는 방법이 있다. 또한, 배관 내의 기체 농도가 이상연소 등을 방지하기 위해, 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 기체 사용처로 향하는 배관의 도중에 가스 홀더를 설치하여, 긴급시에 기체 사용처로 향하는 기체가 차단될 때까지, 일시적으로 가스 홀더에 가스를 저장해서 하류측으로 기체를 흐르지 않게 하는 방법도 있다.

상기 어느 방법에서도, 기체의 치환을 행한다. 그 경우에는, 접속할 배관의 최하류측(접속단측)에 차단 밸브가 설치되어 있는 형태가 잘 알려져 있다. 이 차단 밸브의 개폐 동작은, 유입처의 배관 내를 흐르는 기체의 압력과 유량 등의 상태 정보를 바탕으로 제어된다. 이러한 차단 밸브 개폐 제어로서는, 예를 들면, 특허문헌 3과 특허문헌 4에 기재되는 바와 같이, 연료계 가스가 흐르는 배관에 퍼지용 질소 배관을 접속하고, 이 질소 배관에 차단 밸브와 유량 조정 밸브를 설치하여, 그들 차단 밸브와 유량 조정 밸브를 제어하는 방법이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 제4781032호 공보 특허문헌 2: 일본 특개 2011-6576호 공보 특허문헌 3: 일본 특공 소50-40085호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 제4744349호 공보

그러나, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2에 기재되는 가스 치환 방법은, 1개의 차단 밸브에 의해 기체의 공급을 정지시킨 상태에서 기체의 치환을 행하는 것이기 때문에, 정전이나 대지진 등의 원인으로 차단 밸브의 동력원이 실함(失陷, fail)된 경우, 기체의 원활한 치환 작업이 저해될 염려가 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 고로 송풍구에 랜스로부터 미분탄과 산소를 공급하고 있을 경우에, 그 산소 배관으로의 산소 공급이 정지하면, 우선 산소 배관을 질소 등의 불활성 가스로 퍼지할 필요가 있지만, 밸브 동력원의 실함에 의해, 불활성 가스 차단 밸브가 개방되지 않아, 산소 배관 내에 불활성 가스를 보낼 수 없는 경우에는, 고로 로내 가스가 산소 배관 중에 혼입되어, 이상연소가 생기는 염려가 있다. 특히 랜스를 사용하여, 미분탄과 산소를 고로 송풍구로부터 고로 내에 취입하는 고로 조업에서는, 산소 공급이 정지되어도, 산소 배관 내에 잔류한 산소를 신속하게 질소 등의 불활성 가스로 치환하여 산소를 제거할 필요가 있다. 왜냐하면, 산소 배관에 CO을 포함하는 고로 가스가 역류하여, 잔류한 산소와 반응해서 이상연소를 일으킬 염려가 있기 때문이다.

특허문헌 3과 특허문헌 4에 기재되는 방법에서는, 어느 것도 연료계 가스의 배관에 상시 접속되는 퍼지용 질소 배관의 밸브 구성이, 1개의 유량 조정 밸브와 최하류측(접속단측)의 1개의 차단 밸브로 구성되어 있으며, 어떤 원인으로 차단 밸브의 폐쇄 불량이나 파손이 발생한 경우와, 연료계 가스의 배관 내 압력이 퍼지용 질소의 배관 내 압력보다 상시 높은 상태로 되어 있을 경우에는, 연료계 가스의 질소 배관측으로의 혼입이 발생해 버려, 그 상태에서, 예를 들면 유지관리를 위해 질소 배관측을 공기 치환하면 이상연소가 발생할 염려가 있다. 즉, 고로 송풍구부에 랜스로 미분탄을 취입하고, 그 취입 위치 근방에 동일하게 랜스로부터 산소를 취입하는 설비에서, 산소 배관에 퍼지용 질소의 배관을 상시 접속하여, 1개의 차단 밸브로 질소 흐름을 제어할 경우에는, 산소 배관 중에 고로 로내 가스가 혼입되거나, 질소 배관 중에 고로 로내 가스와 산소가 혼입되거나 한다는 트러블이 발생할 염려가 있다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 고로 송풍구부에 랜스로 미분탄을 취입하고, 그 취입 위치 근방에 동일하게 랜스로부터 산소를 취입하는 조업에서, 산소 공급을 정지시킬 경우에, 산소 배관 중에 고로 로내 가스가 혼입되거나, 질소 배관 중에 고로 로내 가스와 산소가 혼입되거나 하는 것을 확실히 방지하는 것을 가능하게 하는 고로 송풍구로부터 고로 내에 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 고로 송풍구로부터 고로 내에 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법은, 랜스로 미분탄 및 산소를 취입하는 조업에서, 밸브 동력원이 실함된 경우에도, 산소 배관 중으로의 고로 로내 가스의 혼입을 방지하는 것이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와, 상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과, 상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와, 상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속되며, 질소 차단 밸브가 설치된 질소 배관과, 상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서 상기 산소 배관에 설치된 산소 차단 밸브와, 상기 산소 차단 밸브 및 상기 질소 차단 밸브의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 구비하며, 상기 제어 장치는, 상기 산소 차단 밸브가 개방인 경우에 상기 질소 차단 밸브를 폐쇄로 하고, 상기 산소 차단 밸브가 폐쇄인 경우에 상기 질소 차단 밸브를 개방으로 하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(2) 고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와, 상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과, 상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와, 상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속된 질소 배관과, 상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서 상기 산소 배관에 설치된 2개의 산소 차단 밸브와, 상기 2개의 산소 차단 밸브 사이에서 상기 산소 배관에 설치된 산소 방산 밸브를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(3) 상기 질소 배관은, 체크 밸브와, 상기 체크 밸브보다 상류에 배치되는 2개의 질소 차단 밸브와, 상기 2개의 질소 차단 밸브 사이에 배치되는 질소 방산 밸브를 구비하는 상기 (2)에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(4) 상기 2개의 산소 차단 밸브와 상기 2개의 질소 차단 밸브의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 구비하며, 상기 제어 장치는, 상기 2개의 산소 차단 밸브가 개방인 경우에 상기 2개의 질소 차단 밸브를 폐쇄로 하고, 상기 2개의 산소 차단 밸브가 폐쇄인 경우에 상기 2개의 질소 차단 밸브를 개방으로 하는 상기 (3)에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(5) 고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와, 상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과, 상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와, 상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속된 질소 배관과, 상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서, 상기 산소 배관에 설치되며, 동력원이 실함(失陷)된 경우에, 상기 산소 배관의 산소 흐름을 차단하는 산소 흐름 차단 기구를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(6) 상기 질소 배관은, 체크 밸브와, 상기 체크 밸브보다 상류에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에, 상기 질소 배관에 질소를 흐르게 하는 질소 흐름 개폐 기구를 구비하는 상기 (5)에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(7) 상기 질소 흐름 개폐 기구는, 동력원이 실함된 경우에 개방 동작하는 2개의 질소 차단 밸브와, 상기 2개의 질소 차단 밸브 사이에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 질소 방산 밸브를 구비하는 상기 (6)에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(8) 상기 산소 흐름 차단 기구는, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 2개의 산소 차단 밸브와, 상기 산소 배관에 상기 2개의 산소 차단 밸브 사이에 설치되며, 동력원이 실함된 경우에 개방 동작하는 산소 방산 밸브를 가진 상기 (5)∼(7) 중 어느 한 항에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(9) 상기 질소 차단 밸브 또는 상기 질소 흐름 개폐 기구보다 상류에서 상기 질소 배관에 접속되는 리시버 탱크로서, 그 리시버 탱크로부터 상기 고로 송풍구까지의 배관 용적의 3∼5배가 되는 용적을 가진 리시버 탱크와, 그 리시버 탱크의 상류측에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 질소 본관 차단 밸브를 구비하는 상기 (1), (3), (4) 및 (6)∼(8) 중 어느 한 항에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.

(10) 상기 (1)∼(9) 중 어느 한 항에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비를 사용하여, 고로 내에 미분탄 및 산소를 취입하는 고로 조업 방법.

본 발명의 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비 및 고로 조업 방법에 따르면, 질소 배관과 산소 배관의 접속 위치보다 하류에 질소만을 공급하여, 산소 배관을 질소로 퍼지 할 수 있어, 산소 공급을 정지할 경우나 밸브 동력원이 실함되는 경우이어도, 산소 배관 중에 고로 로내 가스가 혼입되는 것을 확실히 방지하는 것이 가능하게 된다.

[도 1] 본 발명의 고로 조업 방법이 적용된 고로의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 2] 도 1의 고로 송풍구로부터 고로 내에 산소를 취입하는 설비를 나타내는 모식도이다.
[도 3] 도 2의 제어 장치에 의한 시퀀스 설명도이다.
[도 4] 도 2의 산소 취입 설비에 의한 동력원 실함시의 밸브 작동 상태의 설명도이다.
[도 5] 도 2의 산소 취입 설비에 의한 동력원 실함시의 시퀀스 설명도이다.

다음으로, 본 발명의 고로(高爐) 조업 방법의 일 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 고로 조업 방법이 적용된 고로의 전체 도면이다. 고로(1)의 측벽에는 둘레 방향으로 고로 송풍구(3)가 복수 설치되어 있으며, 각 고로 송풍구(3)에는, 열풍을 송풍하기 위한 블로우 파이프(2)가 접속되고, 이 블로우 파이프(2)를 관통하여 랜스(4)가 설치되어 있다. 고로 송풍구(3)의 열풍 송풍방향 앞쪽에는, 블로우 파이프(2)로부터 공급되는 열풍에 의해 레이스웨이(5)라고 불리는 공간이 형성되어, 주로, 이 공간에서 탄재(炭材)의 연소가 행해진다. 랜스(4)로부터 고로 송풍구(3)를 통과하여, 레이스웨이(5) 내에 취입(injection)된 미분탄은, 코크스와 함께, 그 휘발분과 고정 탄소가 연소되며, 연소되지 못 하고 남은, 일반적으로 차(char)라고 불리는 탄소와 회분(灰分)의 집합체는, 레이스웨이로부터 미연 차로서 배출된다.

고로 송풍구(3)로부터 레이스웨이(5) 내에 취입된 미분탄은, 레이스웨이(5) 내의 화염으로부터의 복사전열(輻射傳熱)에 의해 입자가 가열되고, 또한 복사전열, 전도전열(傳導傳熱)에 의해 입자가 급격히 온도 상승하며, 300℃ 이상 승온된 시점에서부터 열분해가 개시되고, 휘발분에 착화하여 화염이 형성되며, 연소 온도는 1400∼1700℃에 이른다. 랜스(4)로부터 미분탄과 산소를 평행하게 취입한 경우, 미분탄이 O₂와 접촉하여 연소되고, 그 연소열에 의해 미분탄이 가열, 승온된다. 이에 의해 랜스에 가까운 위치에서 미분탄이 연소를 개시하여, 연소율도 상승한다.

본 실시형태에서는, 이와 같이 미분탄의 연소성을 향상시키기 위해, 랜스를 사용하여, 미분탄의 취입 위치 근방에 산소를 취입한다. 랜스(4)는 고로 송풍구(3)에 미분탄 및 산소를 취입 가능한 구성으로 되어 있다. 예를 들면, 랜스(4)가 이른바 단관(單管) 랜스인 경우에는, 미분탄을 취입하는 랜스와 산소를 취입하는 랜스와의 2개 세트로 하여, 미분탄 및 산소를 고로 송풍구(3) 내에 취입한다. 또한, 랜스(4)가, 대경(大徑) 취입관의 내측에 소경(小徑) 취입관을 끼워넣은 이른바 이중관 랜스인 경우에는, 예를 들면 내측 취입관으로부터 미분탄을 취입하며, 내측 취입관과 외측 취입관의 간극으로부터 산소를 취입한다. 이중관 랜스에 있어서의 미분탄과 산소의 취입은, 이 반대이어도 되지만, 산소와 미분탄을 접근시켜 보다 연소시키기 쉬운 상태로 하는 것이 바람직하다.

미분탄 및 산소를 취입하는 것이 가능한 랜스란, 랜스 관 내에서, 미분탄과 산소가 바람직하게는 각각 다른 유로(流路)를 흘러, 랜스 출구부(出口部)로부터 미분탄과 산소가 고로 송풍구부(送風口部)에 공급되어서, 고로 내에 미분탄과 산소를 취입하는 것을 가능하게 하는 랜스를 의미한다. 본 실시형태에서는, 이중관 랜스를 2개 사용하여, 각각, 미분탄의 취입 위치 근방에 산소를 취입한다. 또한, 본 실시형태에서는, 미분탄과 산소를 접근시키기 위해 랜스로부터만 산소를 취입하고, 송풍으로는 산소를 부화(富化)하지 않는다. 그러나, 필요에 따라 송풍으로 산소를 부화하는 것도 가능하다.

고로의 통상 조업에서는, 랜스(4)로부터는 미분탄과 산소가 취입된다. 조업을 중단할 경우나, 미분탄 취입 설비의 동력 공급이 사고 등에 의해 정지될 경우에는, 미분탄의 취입을 정지시키는 경우가 있다. 그 경우, 산소 공급도 정지시키며, 랜스(4)에 산소를 공급하는 산소 배관으로부터, 잔류한 산소를 신속하게 제거하고, 질소 등의 불활성 기체로 치환(퍼지)할 필요가 있다. 왜냐하면, 단순히 산소 공급을 정지시킨 것만으로는, 산소 배관에 CO을 포함하는 고로 가스가 역류하여, 산소 배관 내에 잔류한 산소와 반응해서 이상연소(異常撚燒)를 일으킬 염려가 있기 때문이다. 만일, 고로 가스의 역류를 방지하기 위해 랜스(4)에 산소를 흐르게 한 채로 놔두었다 해도, 고온 하에서 금속이 산화될 가능성이 있으므로, 설비 보전상 바람직하지 않다. 이러한 상황은, 통상의 미분탄 취입 정지 조작시뿐만 아니라, 설비 트러블에 의해, 미분탄 취입이나 산소 취입이 정지된 경우에도 일어날 수 있다. 특히, 랜스(4)에 미분탄과 산소를 동시에 공급할 경우, 신속하게, 또, 안전하고 확실하게 산소 배관 내를 질소 등의 불활성 가스로 치환할 필요가 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들면 이하의 구성에 의해, 이 치환을 가능하게 한다.

도 2는, 도 1의 고로 송풍구로부터 고로 내에 미분탄 및 산소를 취입하는 설비의 모식도이다. 산소 취입 설비(고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비)(100)는, 랜스(4), 그 랜스(4)에 공급되는 산소가 흐르는 산소 배관(7), 그 산소 배관(7)에 접속된 질소 배관(8)과, 산소 배관(7)에 설치되는 산소 흐름 차단 기구(70)(각종 밸브) 및 질소 배관(8)에 설치되는 질소 흐름 개폐 기구(80)(각종 밸브)와, 각종 밸브를 제어하는 제어 장치(30)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서는, 산소 배관(7)은, 산소가 흐르는 배관을 의미하며, 산소 본관(本管)(11), 산소 집합 헤더(12), 산소 분기관(13), 산소 지관(支管)(14), 플렉시블 호스(15), 및, 산소 접속관(16)을 가진다. 질소 배관(8)은, 질소가 흐르는 배관을 의미하며, 질소 본관(24), 질소 집합 헤더(25), 및, 질소 분기관(26)을 가진다.

통상 조업에 있어서, 산소(40)가 산소 본관(11)에 공급되어, 고로 송풍구(3)를 향해 산소가 산소 배관(7)을 흐른다. 본 실시형태에서는, 산소 배관(7)에 있어서, 고로 송풍구(3)로 향하는 산소 흐름의 방향을 하류 방향이라 하고, 그 반대를 상류 방향이라 한다. 또한, 산소 공급을 정지시킬 경우에는, 질소(50)가 질소 본관(24)에 공급되어, 산소 배관(7)을 향해 질소 배관(8)을 흐른다. 본 실시형태에서는, 질소 배관(8)에 있어서, 산소 배관(7)으로 향하는 질소 흐름의 방향을 하류 방향이라 하고, 그 반대를 상류 방향이라 한다.

미분탄 PC는, 도시하지 않은 미분탄 저장 호퍼로부터 고압 가스(고압 N₂)와 함께 랜스(4)에 공급되어, 미분탄 유량 조정 밸브(6)에 의해 취입량이 조정된다. 블로우 파이프(2)(도 1 참조)에는, 도시하지 않은 블로워(blower)로부터 열풍로(熱風爐)에 공기가 보내져서, 그곳으로부터 열풍이 공급된다. 필요에 따라, 열풍에 산소를 첨가할 경우에는, 공기 흐름에 있어서의 열풍로보다 상류에서 행해진다.

산소 배관(7)의 최상류에 배치된, 고압의 산소 공급 배관(산소 본관(11))은, 고로 송풍구(3)의 개수만큼 산소 집합 헤더(12)에서 분기되어 산소 분기관(13)에 접속되어 있으며, 산소(40)는, 산소 본관(11)으로부터 공급되어, 각 랜스(4)(각 고로 송풍구(3))에 분배된다. 예를 들면, 고로 송풍구(3)의 수가 40인 경우, 산소 분기관(13)은 총 40개이다. 본 실시형태에서는, 랜스(4)를 2개 사용하므로, 각 산소 분기관(13)을 2개의 산소 지관(14)으로 분기하며, 각 산소 지관(14)은 플렉시블 호스(15)를 통해 산소 접속관(16)에 접속되어, 각 산소 접속관(16)으로부터 각(各) 이중관 랜스(4)에 산소를 공급한다. 산소 취입 설비(100)는, 고로 송풍구(3)에 대응하는 복수의 랜스(4)와, 그 랜스(4)에 산소를 공급하기 위해 산소 공급 배관(산소 본관(11))이 집합 헤더(12)에서, 각 고로 송풍구(3)로 분기되어 형성되는 복수의 산소 분기관(13)과, 그 복수의 산소 분기관(13)의 각각에 설치되는 산소 유량 조정 밸브(21)와, 산소 유량 조정 밸브(21)의 상류측에서 각 산소 분기관(13)에 접속된 질소 배관(8)을 구비하는 것으로도 이루어진다.

산소 접속관(16)은, 랜스(4)측, 즉, 산소 접속관(16)의 하류측 단부에 2개의 접속관 차단 밸브(17)를 구비하며, 그들 접속관 차단 밸브(17)의 상류측에 접속관 체크 밸브(18)가 배치되고, 2개의 접속관 차단 밸브(17) 사이에 접속관 방산(放散) 밸브(19)가 접속되어 있다. 또한, 산소 지관(14)에는, 플렉시블 호스(15)측, 즉 상류측 단부에 지관 차단 밸브(20)가 배치되어 있다. 산소 분기관(13)에는, 산소 흐름 차단 기구(70)가 설치되어 있으며, 산소 흐름 차단 기구(70)는, 동력원이 실함(失陷)된 경우, 상기 산소 배관 중의 상기 산소 흐름을 차단하는 기능을 발휘하는 것이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 산소 분기관(13)은, 산소 지관(14)측, 즉 하류측 단부에 산소 유량 조정 밸브(21)를 구비하며, 산소 유량 조정 밸브(21)의 상류측에 2개의 산소 차단 밸브(22)가 배치되고, 2개의 산소 차단 밸브(22) 사이에 산소 방산 밸브(23)가 접속되어 있다. 산소 흐름 차단 기구(70)는, 2개의 산소 차단 밸브(22), 산소 방산 밸브(23), 및, 제어 장치(30)를 포함하고 있으며, 이 2개의 산소 차단 밸브(22), 및, 산소 방산 밸브(23)는, 동력원에 의해 개폐 동작하는 개폐 밸브로서, 동력원이 실함된 때에는, 2개의 산소 차단 밸브(22)는 폐쇄가 되고, 산소 방산 밸브(23)는 개방이 된다. 2개의 산소 차단 밸브(22)는, 동력원에 의해 개방 동작하는 평상시 폐쇄된 개폐 밸브이며, 산소 방산 밸브(23)는, 동력원에 의해 폐쇄 동작하는 평상시 개방된 개폐 밸브이다.

산소 취입 설비(100)에는, 예를 들면 산소 지관(14) 및 산소 접속관(16) 내를 불활성 가스인 질소로 퍼지(purge)하기 위해 질소 배관(8)이 접속되어 있다. 이 질소 배관(8)에 있어서, 질소는, 고압의 질소 본관(24)으로부터 질소 집합 헤더(25), 질소 분기관(26)을 거쳐, 산소 분기관(13)에 분배된다. 예를 들면, 고로 송풍구(3)의 수가 40개, 산소 분기관(13)이 40개인 경우, 질소 분기관(26)도 40개이다. 이 40개인 질소 분기관(26)의 각각은, 질소 체크 밸브(27)를 거쳐, 상기 산소 유량 조정 밸브(21)와 하류측의 산소 차단 밸브(22) 사이에서, 질소 분기관(26)의 각각에 대응하는 산소 분기관(13)에 접속되어 있다. 질소 체크 밸브(27)에 의해, 산소 분기관(13)으로부터 질소 분기관(26)으로 산소가 유입되어 가는 것이 방지된다.

질소 분기관(26)에는, 질소 흐름 개폐 기구(80)가 설치되어 있으며, 질소 흐름 개폐 기구(80)는, 동력원이 실함된 경우에, 질소 배관(8) 중에 질소를 흐르게 하는 기능을 발휘하는 것이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 질소 분기관(26)에는, 질소 체크 밸브(27)측, 즉 산소 분기관(13)으로의 접속측 단부에 2개의 질소 차단 밸브(28)가 배치되며, 2개의 질소 차단 밸브(28) 사이에 질소 방산 밸브(29)가 접속되어 있다. 질소 흐름 개폐 기구(80)는, 2개의 질소 차단 밸브(28), 질소 방산 밸브(29), 및, 제어 장치(30)를 포함하며, 2개의 질소 차단 밸브(28), 및, 질소 방산 밸브(29)는, 동력원에 의해 개폐 동작하는 개폐 밸브로서, 동력원이 실함된 때에는, 2개의 질소 차단 밸브(28)는 개방이 되고, 질소 방산 밸브(29)는 폐쇄가 된다.

산소 취입 설비(100)는, 질소 차단 밸브(28)보다 상류에서 질소 배관(8)에 접속되는 리시버 탱크(31)와, 그 리시버 탱크(31)의 상류에 배치되는 질소 본관 차단 밸브(32)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 2에 나타내는 형태에서는, 리시버 탱크(31)는 질소 본관(24)에 접속되며, 질소 본관(24)에 질소 본관 차단 밸브(32)가 배치되어 있다. 질소 본관 차단 밸브(32)는, 동력원에 의해 개폐 동작하는 밸브로서, 동력원이 실함된 때에 폐쇄가 된다. 리시버 탱크(31)에는 질소가 충만해 있으며, 리시버 탱크(31)의 용적은, 그보다 하류로부터 모든 고로 송풍구(3)까지의 배관 용적의 3∼5배로 되어 있다.

상기 구성에 의해, 동력원 실함시에, 리시버 탱크(31)로부터 고로 송풍구(3)까지의 배관 전부에 질소가 공급된다. 또한, 리시버 탱크(31)로부터 고로 송풍구(3)까지의 배관이란, 리시버 탱크(31)로부터 고로 송풍구(3)까지의 랜스(4)와 산소 배관(7)과 질소 배관(8)과의 배관에 상당하다. 또한, 리시버 탱크(31)는, 압력계(PT) 외에 압력 게이지(PG)를 구비하며, 안전 밸브(33)나, 드레인 밸브(34)와 같은 설비를 더 가지는 것이 바람직하다.

도 2에 나타내는 형태가 아니라, 질소 집합 헤더(25)의 하류에서, 질소 차단 밸브(28)보다 상류의 질소 분기관(26)에 리시버 탱크(31)를 배치해도 된다. 그 경우에는, 리시버 탱크(31)의 용적은, 그보다 하류로부터 1개의 고로 송풍구(3)까지의 배관 용적의 3∼5배로 하면 되는 것이지만, 고로 송풍구(3)의 개수에 상당하는 그 수의 리시버 탱크(31)가 필요하게 된다. 도 2에 나타내는 형태에서는, 리시버 탱크(31)는, 용적이 커지지만 1기로 족하다.

동력이 공급되고 있을 동안의 통상 조업에 있어서, 산소 취입 설비(100)의 각종 밸브는, 제어 장치(30)에 의해 제어 가능하게 해 두고, 특히 산소 유량 조정 밸브(21), 산소 차단 밸브(22), 산소 방산 밸브(23), 질소 차단 밸브(28), 질소 방산 밸브(29), 질소 본관 차단 밸브(32)는, 개폐 제어나 개도(開度) 제어가 제어 장치(30)에 의해 행해진다. 고로(1)의 통상 조업, 즉 제선(製銑) 조업에서는, 미분탄과 함께 랜스(4)로부터 산소를 취입해야 하므로, 산소 지관(14)보다 하류측에는 산소가 공급되고 있어야 한다. 그 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 2개의 산소 차단 밸브(22)를 개방, 산소 방산 밸브(23)를 폐쇄로 함과 아울러, 2개의 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄, 질소 방산 밸브(29)를 개방으로 하고, 필요에 따라 산소 유량 조정 밸브(21)의 개도 제어를 행한다. 이 상태에서는, 질소 분기관(26)으로부터 산소 지관(14)에 질소는 공급되지 않고, 산소 지관(14)에는 산소 분기관(13)으로부터 산소만이 공급된다.

이 상태로부터, 고로의 조업을 정지하는 등의 이유로, 산소 지관(14)보다 하류측으로의 산소 공급을 정지시킬 경우에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 2개의 산소 차단 밸브(22)를 폐쇄, 산소 방산 밸브(23)를 개방으로 함과 아울러, 2개의 질소 차단 밸브(28)를 개방, 질소 방산 밸브(29)를 폐쇄로 한다. 이 상태에서는, 산소 지관(14)에는 산소 분기관(13)으로부터 산소가 공급되지 않고, 질소 분기관(26)으로부터 산소 지관(14)에 질소가 공급되어, 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류측은 질소로 퍼지된다. 이때, 예를 들면, 하류측의 산소 차단 밸브(22)가 완전히 폐쇄 동작하지 않아도, 산소 방산 밸브(23)로부터 산소가 방산되어 질소에 의해 치환되어, 하류측으로의 산소 공급이 차단된다. 또한, 그 상태에서, 산소 방산 밸브(23)가 완전히 개방 동작하지 않아도, 상류측의 산소 차단 밸브(23)에 의해 하류측으로의 산소 공급이 차단된다. 즉, 산소 취입 설비(100)에, 2개의 산소 차단 밸브(22)와, 그 2개의 산소 차단 밸브(22) 사이에서 산소 배관(7)에 구비된 산소 방산 밸브(23)가 설치되어 있다면, 하류측으로의 산소 공급이 확실히 차단될 수 있다. 그 결과, 질소 분기관(26)측에 산소가 혼입되는 것을 방지할 수 있는 등, 밸브 동작의 결함에 따른 트러블 발생의 가능성도 저감할 수 있다.

산소 지관(14)보다 하류측으로의 산소 공급을 정지시킨 상태로부터, 다시, 산소 지관(14)보다 하류측에 산소를 공급할 경우에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 다시, 2개의 산소 차단 밸브(22)를 개방, 산소 방산 밸브(23)를 폐쇄로 함과 아울러, 2개의 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄, 질소 방산 밸브(29)를 개방으로 하고, 필요에 따라 산소 유량 조정 밸브(21)의 개도 제어를 행한다. 이에 의해, 산소 지관(14)보다 하류측에 퍼지된 질소는, 공급되는 산소에 의해 고로 송풍구(3) 내에 취입되고, 이어서 산소가 랜스(4)로부터 취입된다.

이와 같이, 본 실시형태의 산소 취입 설비(100)에서는, 랜스(4)에 접속되며, 그 랜스(4)에 공급되는 산소가 흐르는 산소 배관(7)에 유량 조정 밸브(21)를 설치하고, 유량 조정 밸브(21)의 상류측에서 산소 배관(7)에 질소 배관(8)을 접속하며, 그 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치의 상류에 2개의 산소 차단 밸브(22)를 설치함과 아울러, 산소 배관(7)의 2개의 산소 차단 밸브(22) 사이에는 산소 방산 밸브(23)를 설치하고 있다. 그 때문에, 접속 위치보다 하류의 산소 배관(7)의 산소를 질소로 퍼지할 경우에는, 예를 들면 2개의 산소 차단 밸브(22)를 폐쇄로 함과 아울러 산소 방산 밸브(23)를 개방으로 하면, 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류측에 질소만을 공급해서 퍼지할 수 있어, 산소 배관(7) 중에 고로 로내 가스가 혼입되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 질소 배관(8)에는, 질소 체크 밸브(27)와, 질소 체크 밸브(27)의 상류측에 배치되는 2개의 질소 차단 밸브(28)와, 2개의 질소 차단 밸브(28) 사이에 배치되는 질소 방산 밸브(29)가 구비되어 있다. 그 때문에, 예를 들면, 접속 위치보다 하류측의 산소 배관(7)의 산소를 질소로 퍼지할 경우에는, 2개의 산소 차단 밸브(22)를 폐쇄로 함과 아울러 산소 방산 밸브(23)를 개방으로 하고, 2개의 질소 차단 밸브(28)를 개방으로 함과 아울러 질소 방산 밸브(29)를 폐쇄로 하면, 질소 배관의 접속 위치보다 하류측에 질소만을 공급해서 퍼지할 수 있어, 산소 배관(7) 중에 고로 로내 가스가 혼입되거나, 질소 배관(8) 중에 고로 로내 가스와 산소가 혼입되거나 하는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 덧붙여, 예를 들면, 접속 위치보다 하류가 질소로 퍼지되어 있는 상태로부터, 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류에 산소를 공급할 경우에는, 2개의 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄로 함과 아울러 질소 방산 밸브(29)를 개방으로 하고, 2개의 산소 차단 밸브(22)를 개방으로 함과 아울러 산소 방산 밸브(23)를 폐쇄로 하면, 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류에 산소만을 공급하는 것이 가능하게 되어, 질소 배관(8) 중에 산소가 혼입되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

제어 장치(30)는, 2개의 산소 차단 밸브(22)가 개방인 경우에 2개의 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄로 하고, 2개의 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄인 경우에 2개의 질소 차단 밸브(28)를 개방으로 함으로써, 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류측에 산소를 공급하거나, 질소로 퍼지하거나 할 수 있고, 그때, 산소 배관(7) 중에 고로 로내 가스가 혼입되거나, 질소 배관(8) 중에 고로 로내 가스와 산소가 혼입되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제어 장치(30)는, 산소 차단 밸브(22) 모두(2개)가 개방인 경우에 적어도 1개의 질소 차단 밸브(28)를 폐쇄로 하고, 적어도 1개의 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄인 경우에 질소 차단 밸브(28) 모두(2개)를 개방으로 하면, 접속 위치보다 하류측에 산소를 공급하거나, 질소로 퍼지하거나 할 수 있다.

다음으로, 동력원이 실함(도면에서는 다운)된 때의 산소 차단 밸브(22), 산소 방산 밸브(23), 질소 차단 밸브(28), 질소 방산 밸브(29), 질소 본관 차단 밸브(32)의 밸브 동작을 도 4에 나타낸다. 예를 들면, 이들 밸브의 동력원이 압축 공기와 같은 경우에는, 제어 장치(30)가 밸브 동력원, 즉 압축 공기의 실함을 검출하여, 동력원 실함 검출시에는, 산소 차단 밸브(22)를 폐쇄, 산소 방산 밸브(23)를 개방, 질소 차단 밸브(28)를 개방, 질소 방산 밸브(29)를 폐쇄, 질소 본관 차단 밸브(32)를 폐쇄 동작한다. 이에 대해, 밸브의 동력원이 전력과 같은 경우에는, 경우에 따라서는 제어 장치(30)도 동작 불능이 될 경우가 있다. 그러한 경우에 있어서도, 산소 차단 밸브(22)는 동력원 없이 평상시 폐쇄, 산소 방산 밸브(23)는 동력원 없이 평상시 개방, 질소 차단 밸브(28)는 동력원 없이 평상시 개방, 질소 방산 밸브(29)는 동력원 없이 평상시 폐쇄, 질소 본관 차단 밸브(32)는 동력원 없이 평상시 폐쇄이기 때문에, 밸브 동력원의 실함시에는, 각 밸브는 도 4와 같이 개폐 동작한다.

동력원의 실함시에, 산소 흐름 차단 기구(70)가 기능하여, 산소 차단 밸브(22) 중 상류측의 1개가 폐쇄로 됨과 아울러, 산소 흐름이 차단되면, 산소 차단 밸브(22)의 상류측 배관 내로 고로 로내 가스가 역류해 가는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 2개의 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄로 됨과 아울러 산소 방산 밸브(23)가 개방으로 되면, 산소 차단 밸브(22)의 상류측 배관 내로 고로 로내 가스가 역류하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있을 뿐 아니라, 질소 배관(8) 중에 산소가 혼입되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 질소 흐름 개폐 기구(80)가 기능하여, 2개의 질소 차단 밸브(28)가 개방으로 됨과 아울러 질소 방산 밸브(29)가 폐쇄로 되고, 동시에 2개의 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄로 됨과 아울러 산소 방산 밸브(23)가 개방으로 되면, 질소 배관(8)의 접속 위치보다 하류측이 질소로 퍼지되어, 산소 배관(7) 중에, 고로 로내 가스가 혼입되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 산소 배관(7) 및 질소 배관(8)의 각각에 차단 밸브(22, 28)를 2개씩 설치함과 아울러, 그 사이에 방산 밸브(23, 29)를 설치하면, 어떤 원인으로, 1개의 배관에 있어서의 차단 밸브 중 1개로부터 누출이 발생한 경우에도, 또 1개의 차단 밸브로 가스의 혼합을 방지하고, 아울러 방산 밸브(23, 29)로부터 누출된 가스를 방산하기 때문에, 누출된 가스가 2개의 차단 밸브 사이에 충만되어 본래 압력까지 가압되는 것을 방지하는 것이 가능하게 되어, 다른 가스끼리가 혼합될 우려를 한층 더 저감하는 것이 가능하게 된다.

도 5는, 밸브의 동력원이 실함된 때의 각 밸브의 동작과, 리시버 탱크(31) 내의 압력의 경시(經時) 변화를 나타낸다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 랜스(4)로부터 미분탄과 산소를 취입하는 통상 조업의 상태로부터, 동력원에 실함이 생기면, 산소 차단 밸브(22)가 폐쇄, 산소 방산 밸브(23)가 개방, 질소 차단 밸브(28)가 개방, 질소 방산 밸브(29)가 폐쇄, 질소 본관 차단 밸브(32)가 폐쇄가 되도록 동작한다. 따라서, 동력원의 실함시에, 산소 분기관(13)으로부터 산소 지관(14)으로의 산소 공급이 정지됨과 아울러, 질소 분기관(26)으로부터는 산소 지관(14)으로의 질소 공급이 가능하게 된다. 이때, 질소 본관 차단 밸브(32)는 폐쇄되어 있으므로, 질소 본관(24)으로의 새로운 질소 공급은 가망 없지만, 리시버 탱크(31) 내에 저장되어 있는 질소가 질소 본관(24), 질소 집합 헤더(25), 질소 분기관(26)을 거쳐 산소 지관(14)에 공급된다. 이 공급에 수반하여 리시버 탱크(31) 내의 압력은 점차적으로 저하한다.

고로(1) 내가, 통상 조업처럼 고압 상태이면, 리시버 탱크(31) 내의 용량은, 리시버 탱크(31)로부터 하류측의 고로 송풍구(3)의 랜스(4)까지의 배관 체적과 동등하거나, 그보다 조금 많은 정도로 된다. 그러나, 밸브 동력원이 전력과 같은 경우, 밸브 동력원의 실함에 수반하여, 고로 자체가 정지(휴풍(休風)) 상태로 되어 있는 경우도 상정될 수 있다. 고로가 정지(휴풍) 상태로 되어 있을 경우에는, 고로 내의 압력이 제로(대기압)로 되어 있을 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 리시버 탱크(31)로부터의 질소는 산소 분기관(13)과 산소 지관(14)을 통과하여 고로(1) 내에 취입되므로, 탱크 용량을 치환 대상의 배관 용적의 3∼5배로 설정하는 것이 바람직하다. 이 용량은, 가스 축적 발생 가능성 등의 배관 형상 등으로 정해지기 때문에, 실제로 질소를 리시버 탱크(31)로부터 모든 고로 송풍구(3)의 랜스(4)로 흘려 배관 내의 질소 농도와 누계(累計) 유량의 관계로부터 설정하게 해도 된다. 그리고, 그렇게 함으로써, 밸브 동력원의 실함시에 있어도, 산소 배관(7)과 질소 배관(8)의 접속 위치로부터 하류측을 질소로 신속하게 퍼지할 수 있으며, 이에 의해 고로 로내 가스의 산소 배관(7)으로의 혼입을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 필요 이상으로 질소는 흐르지 않기 때문에, 고로 송풍구(3)의 과잉 냉각도 방지할 수 있다.

1 고로
2 블로우 파이프
3 고로 송풍구
4 랜스
5 레이스웨이
6 미분탄 유량 조정 밸브
7 산소 배관
8 질소 배관
11 산소 본관
12 산소 집합 헤더
13 산소 분기관
14 산소 지관
15 플렉시블 호스
16 산소 접속관
17 접속관 차단 밸브
18 접속관 체크 밸브
19 접속관 방산 밸브
20 지관 차단 밸브
21 산소 유량 조정 밸브
22 산소 차단 밸브
23 산소 방산 밸브
24 질소 본관
25 질소 집합 헤더
26 질소 분기관
27 질소 체크 밸브
28 질소 차단 밸브
29 질소 방산 밸브
30 제어 장치
31 리시버 탱크
32 질소 본관 차단 밸브
33 안전 밸브
34 드레인 밸브
40 산소
50 질소
70 산소 흐름 차단 기구
80 질소 흐름 개폐 기구
100 산소 취입 설비

Claims

고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와,
상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과,
상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와,
상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속되며, 질소 차단 밸브가 설치된 질소 배관과,
상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서 상기 산소 배관에 설치된 산소 차단 밸브와,
상기 산소 차단 밸브 및 상기 질소 차단 밸브의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 구비하며,
상기 제어 장치는, 상기 산소 차단 밸브가 개방인 경우에 상기 질소 차단 밸브를 폐쇄로 하고, 상기 산소 차단 밸브가 폐쇄인 경우에 상기 질소 차단 밸브를 개방으로 하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와,
상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과,
상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와,
상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속된 질소 배관과,
상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서 상기 산소 배관에 설치된 2개의 산소 차단 밸브와,
상기 2개의 산소 차단 밸브 사이에서 상기 산소 배관에 설치된 산소 방산 밸브를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 2에 있어서,
상기 질소 배관은, 체크 밸브와, 상기 체크 밸브보다 상류에 배치되는 2개의 질소 차단 밸브와, 상기 2개의 질소 차단 밸브 사이에 배치되는 질소 방산 밸브를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 3에 있어서,
상기 2개의 산소 차단 밸브와 상기 2개의 질소 차단 밸브의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 구비하며,
상기 제어 장치는, 상기 2개의 산소 차단 밸브가 개방인 경우에 상기 2개의 질소 차단 밸브를 폐쇄로 하고, 상기 2개의 산소 차단 밸브가 폐쇄인 경우에 상기 2개의 질소 차단 밸브를 개방으로 하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
고로 송풍구로부터 미분탄 및 산소를 고로 내에 취입하는 것이 가능한 랜스와,
상기 랜스에 접속되어, 그 랜스에 산소를 공급하는 산소 배관과,
상기 산소 배관에 설치된 유량 조정 밸브와,
상기 유량 조정 밸브보다 상류에서 상기 산소 배관에 접속된 질소 배관과,
상기 산소 배관과 상기 질소 배관의 접속 위치보다 상류에서, 상기 산소 배관에 설치되며, 동력원이 실함(失陷)된 경우에, 상기 산소 배관의 산소 흐름을 차단하는 산소 흐름 차단 기구를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 5에 있어서,
상기 질소 배관은, 체크 밸브와, 상기 체크 밸브보다 상류에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에, 상기 질소 배관에 질소를 흐르게 하는 질소 흐름 개폐 기구를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 6에 있어서,
상기 질소 흐름 개폐 기구는, 동력원이 실함된 경우에 개방 동작하는 2개의 질소 차단 밸브와, 상기 2개의 질소 차단 밸브 사이에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 질소 방산 밸브를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산소 흐름 차단 기구는, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 2개의 산소 차단 밸브와, 상기 산소 배관에 상기 2개의 산소 차단 밸브 사이에 설치되며, 동력원이 실함된 경우에 개방 동작하는 산소 방산 밸브를 가진 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 1, 3, 4 및 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 질소 차단 밸브 또는 상기 질소 흐름 개폐 기구보다 상류에서 상기 질소 배관에 접속되는 리시버 탱크로서, 그 리시버 탱크로부터 상기 고로 송풍구까지의 배관 용적의 3∼5배가 되는 용적을 가진 리시버 탱크와,
그 리시버 탱크의 상류측에 배치되며, 동력원이 실함된 경우에 폐쇄 동작하는 질소 본관 차단 밸브를 구비하는 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 고로 송풍구로부터 산소를 취입하는 설비를 사용하여, 고로 내에 미분탄 및 산소를 취입하는 고로 조업 방법.