KR20160014352A - 고로용 대탕도 - Google Patents

Abstract

고로용 대탕도가 개시된다. 고로로부터 토출된 용선 및 슬래그가 이송되는 이송부; 상기 용선 및 슬래그로부터 상기 이송부를 보호하기 위하여 상기 이송부의 내측면을 커버하는 내화물부; 및 일단부가 상기 이송부의 내부 상측에 결합되어, 타단부와 상기 내화물부에 의하여 개구영역을 형성하며, 상기 개구영역을 통하여 상기 슬래그를 제외한 상기 용선을 통과시키는 스키머를 포함하고, 상기 이송부 폭에 대한 상기 개구영역 폭의 비는 1: 0.45 이상 0.52 이하인 것을 특징으로 하는 제공된다.

Description

고로용 대탕도{MAIN IRON THROUGH FOR BLAST FURNACE}

본 발명은 고로용 대탕도에 관한 것이다.

고로에서는 용융물을 생산하기 위해서 철광석과 코크스를 고로 내에 장입시키고, 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 고로 내부에 불어넣는다. 그리하면, 코크스와 미분탄이 연소되면서 환원가스가 생성되어 철광석을 환원 용융 반응을 일으켜 용선과 슬래그를 생산하게 된다.

이때, 고로 외부의 원주 방향으로 4개의 출선구를 통해 용융물이 일정 압력을 가지고 배출되며, 배출된 용융물은 대탕도의 스키머(skimmer)에서 용선과 슬래그의 비중차에 의해 서로 분리된다.

대탕도의 스키머에 의해 분리된 용선은 용선관을 통해 용선차로 이동되고, 슬래그는 배출관을 통해 배출되어 수재 처리된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0087028호(2004.10.13, 탕면조정이 용이한 고로 대탕도의 스키머장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예들은, 용선의 최적량을 이송시킬 수 있는 고로용 대탕도를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고로로부터 토출된 용선 및 슬래그가 이송되는 이송부; 상기 용선 및 슬래그로부터 상기 이송부를 보호하기 위하여 상기 이송부의 내측면을 커버하는 내화물부; 및 일단부가 상기 이송부의 내부 상측에 결합되어, 타단부와 상기 내화물부에 의하여 개구영역을 형성하며, 상기 개구영역을 통하여 상기 슬래그를 제외한 상기 용선을 통과시키는 스키머를 포함하고, 상기 이송부 폭에 대한 상기 개구영역 폭의 비는 1: 0.45 이상 0.52 이하인 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도가 제공된다.

상기 내화물부는 상기 이송부 내부의 측면 및 바닥에 형성될 수 있다.

상기 이송부의 바닥에 형성된 상기 내화물부의 높이에 대한 상기 개구영역의 두께의 비는 0.31 이상 0.34 이하일 수 있다.

상기 개구영역을 통하여 통과되는 상기 용선의 양은 1분당 8톤일 수 있다.

상기 스키머에 의하여 제외되는 상기 슬래그를 외부로 배출하는 배재구를 더 포함할 수 있다.

상기 스키머는 상기 내화물부의 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 스키머의 침식이 방지되고 개구영역을 통한 슬래그 유출이 발생하지 않을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 포함한 고로 설비를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 나타낸 측면단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 나타낸 A-A'단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 고로용 대탕도의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 포함한 고로 설비를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 나타낸 측면단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도를 나타낸 A-A'단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 고로 설비는, 고로(10), 대탕도(100), 지탕도(11) 및 경주통(12)을 포함할 수 있다.

고로(10)는 원료 및 연료를 공급받아 용선(M)을 생성한다. 원료는 철광석이고, 연료는 코크스와 미분탄일 수 있다. 코크스와 미분탄이 연소되면서 환원가스가 생성되고 생성된 환원가스가 철광석과 반응하여 용선(M)이 생성된다. 한편, 용선(M)의 상층에는 슬래그(S)가 부유하게 된다.

대탕도(100)는 생성된 용선(M)과 슬래그(S)를 이동시키는 통로인 한편, 용선(M)과 슬래그(S)를 분리시킨다. 지탕도(11)는 대탕도(100)를 통하여 용선(M)을 공급받아 경주통(12)으로 이송시킨다. 경주통(12)은 좌우회동 가능하게 설치되며, 토페도카(13)(torpedo ladle car)에 용선(M)을 장입한다. 토페도카(13)는 용선(M)을 제강공정 등으로 이송하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도(100)는, 이송부(110), 내화물부(120), 스키머(130)를 포함하고, 배재구(140)를 더 포함할 수 있다.

이송부(110)는 고로(10)로부터 토출된 용선(M)과 슬래그(S)가 이송되는 통로이다. 이송부(110)는 고로(10)에서부터 일방향으로 길게 연장된다.

내화물부(120)는 이송부(110) 내측을 보호하기 위하여 내측면을 커버한다. 고로(10)에서 토출되는 용선(M)과 슬래그(S)는 고온이므로 내열성이 뛰어난 내화물로 이송부(110)를 보호한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 내화물부(120)는 이송부(110) 내부의 바닥와 측면을 커버할 수 있다.

스키머(130)는 일단부가 이송부(110)의 내부 상측에 결합되며, 하측으로 연장되게 형성된다. 스키머(130)의 타단부는 내화물부(120)와 함께 개구영역(131)을 형성하며, 개구영역(131)을 통하여 용선(M)이 통과한다.

스키머(130)는 내화물부(120)의 재질과 동일한 재질의 내화물로 형성될 수 있다. 한편, 스키머(130)의 이송로 길이방향으로의 길이는 약 830mm일 수 있다.

슬래그(S)의 비중은 용선(M)의 비중보다 작으므로, 슬래그(S)는 용선(M)의 상층에 부유하게 된다. 용선(M)과 슬래그(S)가 이송부(110)를 따라 이동되다가 스키머(130)가 있는 지점에서 슬래그(S)가 비중차에 의해 용선(M)으로부터 분리 될 수 있다. 즉, 슬래그(S)를 제외한 용선(M)이 개구영역(131)으로 배출된다.

슬래그(S)는 후속 공정에서 사용되지 않으므로 따로 배재시킬 필요가 있으며, 상술한 바와 같이, 슬래그(S) 배재 작업이 스키머(130)와 개구영역(131)에 의하여 이루어진다.

용선(M)이 효율적으로 개구영역(131)으로 배출되기 위해서는 이송부(110)의 폭과 개구영역(131)의 폭 사이의 비율이 중요하다. 이송부(110)의 폭은 이송부(110)의 내측 폭을 의미한다.

이송부(110) 폭(a)에 대한 개구영역(131) 폭(A)의 비는 0.45 이상 0.52 이하일 수 있다. 즉, 이송부(110)의 폭이 3300mm인 경우, 개구영역(131)의 폭은 1500mm 이상 1700mm 이하일 수 있다. 상기 범위는 개구영역(131)의 폭을 1560mm으로 설정한 경우로서, 허용 오차를 고려한 범위이다.

한편, 이송부(110)의 바닥에 형성된 내화물부(120)의 높이(b)에 대한 상기 개구영역(131)의 두께(B)의 비는 0.31 이상 0.34 이하일 수 있다. 상기 범위는 개구영역(131)의 두께를 150mm으로 설정한 경우로서, 허용 오차를 고려한 범위이다.

비교예에서는, 개구영역(131)의 폭이 1400mm이고, 두께가 160mm인 경우, 단면적이 0.224m²이나, 본 발명에서와 같이, 개구영역(131)의 폭이 1560mm이고, 두께가 150mm인 경우에는 단면적이 0.234m²으로 증가할 수 있다.

비교예와 비교하여, 개구영역(131)의 단면적은 커졌으므로 용선(M)의 통과량이 많아질 수 있고, 두께가 얇아지고 내화물부(120)의 두께가 커졌으므로 내화물부(120)의 이송부(110) 보호 능력이 커질 수 있다.

이 경우, 개구영역(131)을 통과하는 용선(M)의 양은 1분당 8톤일 수 있으며, 이러한 용선(M) 토출 속도는 후속 공정에서 효과적으로 제선, 제강 작업을 하기에 적합한 것이다.

한편, 배재구(140)는 스키머(130)에 의하여 제외되는 슬래그(S)를 외부로 배출시키는 개구부이다. 배재구(140)는 배출관(14)과 연통되며, 슬래그(S)는 배출관(14)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로용 대탕도에 의하면, 용선을 토출시킬 수 있는 최적의 비율로 개구영역이 형성될 수 있으므로, 스키머의 침식이 방지되고 개구영역을 통한 슬래그 유출이 발생하지 않을 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

M: 용선
S: 슬래그
10: 고로
11: 지탕도
12: 경주통
13: 토페도카
14: 배출관
100: 대탕도
110: 이송부
120: 내화물부
130: 스키머
131: 개구영역
140: 배재구

Claims (6)

1. 고로로부터 토출된 용선 및 슬래그가 이송되는 이송부;
   상기 용선 및 슬래그로부터 상기 이송부를 보호하기 위하여 상기 이송부의 내측면을 커버하는 내화물부; 및
   일단부가 상기 이송부의 내부 상측에 결합되어, 타단부와 상기 내화물부에 의하여 개구영역을 형성하며, 상기 개구영역을 통하여 상기 슬래그를 제외한 상기 용선을 통과시키는 스키머를 포함하고,
   상기 이송부 폭에 대한 상기 개구영역 폭의 비는 1: 0.45 이상 0.52 이하인 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 내화물부는 상기 이송부 내부의 측면 및 바닥에 형성되는 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이송부의 바닥에 형성된 상기 내화물부의 높이에 대한 상기 개구영역의 두께의 비는 0.31 이상 0.34 이하인 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 개구영역을 통하여 통과되는 상기 용선의 양은 1분당 8톤인 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 스키머에 의하여 제외되는 상기 슬래그를 외부로 배출하는 배재구를 더 포함하는 고로용 대탕도.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 스키머는 상기 내화물부의 재질과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 고로용 대탕도.

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