KR20170096188A - Method for manufacturing molten iron by electric furnace - Google Patents

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Abstract

조연 버너를 구비한 전기로에서 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻는 방법에 있어서, 조연 버너에 의해 철계 스크랩을 효율적으로 가열 또는 용해한다. 조연 버너를 이용하여 전기로내의 철계 스크랩을 가열 또는 용해할 때에, 조연 버너의 연료로서, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와, 이 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 철계 스크랩의 거리에 따라, 상기 2종 이상의 연료의 비율을 변경한다. 2종 이상의 연료의 비율에 의해, 조연 버너의 화염 길이를 임의에 조정할 수 있고, 철계 스크랩을 효율적으로 가열 또는 용해할 수 있다.In the method for melting iron scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner and obtaining molten iron, the iron-based scrap is efficiently heated or melted by the burning burner. The present invention relates to an oxidizing burner which uses two or more kinds of fuels different in ignition temperature and / or combustion speed as fuel for a combustion burner when heating or melting iron scrap in an electric furnace by using a combustion burner, The ratio of the two or more kinds of fuels is changed in accordance with the distance of the iron scrap desired. The flame length of the combustion burner can be arbitrarily adjusted by the ratio of two or more kinds of fuel, and the iron-based scrap can be efficiently heated or dissolved.

Description

전기로에 의한 용철의 제조 방법Method for manufacturing molten iron by electric furnace

본 발명은 조연 버너를 구비한 전기로에 있어서 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing molten iron by dissolving iron scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner.

전기로를 사용해서 철계 스크랩을 용해하는 경우, 전극 주변의 철계 스크랩은 빠르게 용해하지만, 전극에서 떨어진 장소, 즉 콜드 스폿에 있는 철계 스크랩은 용해가 느리므로, 노내의 철계 스크랩 용해 속도에 불균일이 생긴다. 이 때문에, 노내 전체의 조업 시간은 콜드 스폿의 철계 스크랩의 용해 속도로 제한되고 있었다.When the iron scrap is melted by using an electric furnace, the iron scrap near the electrode dissolves rapidly, but the iron scrap at the place away from the electrode, that is, the cold spot, is inferior in dissolution, so that the dissolution rate of the iron scrap in the furnace is uneven. For this reason, the operating time of the entire furnace was limited by the dissolution rate of the iron scrap in the cold spot.

그래서, 이러한 철계 스크랩의 용해 속도의 불균일성을 해소하고, 노내 전체의 철계 스크랩을 밸런스좋게 용해시키기 위해, 콜드 스폿의 위치에 조연 버너를 설치하고, 이 조연 버너로 콜드 스폿에 위치하는 철계 스크랩의 예열, 절단, 용해를 실행하는 방법이 채용되도록 되어 왔다.Therefore, in order to solve the non-uniformity of the dissolution rate of the iron-based scrap and dissolve the iron-based scrap of the whole furnace in a well-balanced manner, a burning burner is provided at the position of the cold spot, , Cutting, and melting have been adopted.

이러한 조연 버너로서, 예를 들면 특허문헌 1에는 중심부로부터 불연물의 비산용 및 철계 스크랩의 커팅용 산소 가스를 분출하고, 이 산소 가스의 외주부로부터 연료를, 또한 이 연료의 외주부로부터 연소용 산소 가스를 분출하기 위해 삼중관 구조로 한 버너가 기재되어 있고, 중심부로부터 분출하는 산소 가스의 속도를 고속으로 하기 위해, 중심부의 산소 가스 분출관의 선단에 스로틀부를 마련하고, 최외주로부터 분출하는 연소용 산소 가스에 선회력을 부여하기 위해, 연료 분출관과 연소용 산소 가스 분출관에서 형성되는 환상 공간에 선회 날개를 설치한 전기로용 고속 순(純) 산소 조연 버너가 제안되어 있다.As such a burning burner, for example, Patent Document 1 discloses a burner for blowing incombustibles and cutting off iron scraps from a central portion thereof, and injecting fuel from the outer circumferential portion of the oxygen gas and oxygen gas for combustion from the outer circumferential portion of the oxygen gas In order to speed up the velocity of the oxygen gas ejected from the center portion, a throttle portion is provided at the tip of the oxygen gas ejection tube at the central portion, and a combustion oxygen for ejecting oxygen from the outermost periphery There has been proposed a high speed pure oxygen combustion burner for an electric furnace in which a turning blade is provided in an annular space formed in a fuel jet tube and a combustion oxygen gas jet tube for imparting a turning force to the gas.

특허문헌 1에 기재되어 있는 버너를 조연 버너로서 이용했다고 해도, 전기로의 조업에서는 철계 스크랩의 장입, 장입 추가나 용해에 의해 조연 버너와 철계 스크랩의 거리가 변화한다. 일반적으로 조업 개시 및 장입 추가 초기는 조연 버너와 철계 스크랩의 거리는 작고, 철계 스크랩의 용해가 진행함에 따라, 그 거리는 커진다. 따라서, 조연 버너를 효율적으로 운용하기 위해서는 조연 버너와 철계 스크랩의 거리에 따라 버너 화염의 길이를 조정하는 것이 중요하다.Even if the burner described in Patent Document 1 is used as a coarse burner, in the operation of the electric furnace, the distance between the burner burner and the iron-based scrap is changed by the charging of the iron scrap, In general, the distance between the smelting burner and the iron-based scrap is small and the distance between the smelting burner and the iron-based scrap is increased as the melting of the iron-based scrap proceeds. Therefore, it is important to adjust the length of the burner flame according to the distance between the burner burner and the iron-based scrap in order to efficiently operate the burner burner.

그래서, 특허문헌 2에서는 중심부의 커팅용 산소 가스 공급량과 연소용의 산소 가스 공급량의 비를 변화시켜 화염의 길이를 조정할 수 있도록 한 조연 버너가 나타나 있다.Thus, Patent Document 2 discloses an auxiliary burner that can adjust the length of the flame by changing the ratio of the supply amount of oxygen gas for cutting and the supply amount of oxygen gas for combustion to the central portion.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 평성10-9524호Patent Document 1: JP-A-10-9524 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 제2012-172867호Patent Document 2: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-172867

특허문헌 2에 기재된 기술을 이용함으로써, 조연 버너를 이용하여 철계 스크랩을 효율적으로 예열, 용해할 수 있다. 그러나, 커팅용 산소가 필수로 되고, 버너 형상이 복잡하게 될 뿐만 아니라, 산소 사용량의 증가에 수반하는 산소 제조 장치의 증강이 필요하게 되며, 초기 투자가 커진다고 하는 문제가 있다. 또, 연소용 산소 가스의 양은 화학양론적으로 연료 사용량에 의존하기 때문에, 조업 조건이 제약된다고 하는 문제도 있다.By using the technique described in Patent Document 2, it is possible to efficiently preheat and dissolve iron-based scrap by using a combustion burner. However, oxygen for cutting is required, the shape of the burner is not only complicated, but also the oxygen production equipment is required to be increased with an increase in the amount of oxygen used, which increases initial investment. In addition, since the amount of oxygen gas for combustion depends on the amount of fuel used stoichiometrically, there is a problem that operating conditions are restricted.

따라서, 본 발명의 목적은 이상과 같은 종래 기술의 과제를 해결하고, 조연 버너를 구비한 전기로에서 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻는 방법에 있어서, 특허문헌 2의 기술을 이용한 경우의 문제를 발생시키는 일 없이, 조연 버너에 의해 철계 스크랩을 효율적으로 가열 또는 용해할 수 있는 용철의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above and to solve the problems in the case of using the technique of Patent Document 2 in a method of melting iron scrap in an electric furnace equipped with a combustion burner and obtaining molten iron And which can efficiently heat or dissolve iron-based scrap by an assistant burner, without causing the iron-based scrap to burn.

본 발명자는 조연 버너에 이용하는 연료에 주목하고, 다른 종류의 연료를 구분해서 사용하는 것에 의해 버너 화염의 길이를 조정한다고 하는 착상을 얻어, 검토를 거듭하였다. 그 결과, 본 발명자들은 연료의 발화 온도나 연소 속도에 따라 화염 길이에 차가 생기는 것, 이 때문에, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 이 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것에 의해, 화염 길이를 임의로 조정할 수 있는 것을 발견하였다.The present inventors paid attention to the fuel used in the combustion burner and tried to differentiate the different types of fuel to adjust the length of the burner flame. As a result, the inventors of the present invention have found that a difference in flame length occurs depending on the ignition temperature and the combustion speed of the fuel, and therefore, two or more fuels having different ignition temperatures and / or combustion rates are used, It is found that the flame length can be arbitrarily adjusted by changing the flame length.

본 발명은 이러한 지견에 의거하여 이루어진 것으로, 이하를 요지로 하는 것이다.The present invention has been made based on this finding, and it is intended to provide the following.

[1] 조연 버너를 구비한 전기로에 있어서 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻는 방법으로서, 조연 버너의 연료로서, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와, 해당 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 철계 스크랩의 거리에 따라, 상기 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.[1] A method for melting steel scrap and obtaining molten iron in an electric furnace having an auxiliary burner, comprising the steps of: using two or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion rates as fuel for a combustion burner; And the ratio of the two or more kinds of fuel is changed in accordance with the distance of the iron scrap to be heated or dissolved by the auxiliary burner.

[2] 상기 [1]의 제조 방법에 있어서, 기체 연료, 액체 연료, 고체 연료 중의 2종 이상의 연료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.[2] The method for producing molten iron according to [1], wherein at least two kinds of fuels are used as the gaseous fuel, the liquid fuel and the solid fuel.

[3] 상기 [2]의 제조 방법에 있어서, 적어도 기체 연료와 고체 연료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.[3] The method for producing molten iron according to [2], wherein at least gaseous fuel and solid fuel are used.

[4] 상기 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나의 제조 방법에 있어서, 동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein a plurality of injection tubes arranged concentrically are provided, the solid fuel is injected from a central injection tube, Wherein a combustion burner for injecting fuel and injecting a delayed gas from an injection pipe on the outside thereof is used.

[5] 상기 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나의 제조 방법에 있어서, 동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 커팅용 산소를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.[5] The production method according to any one of [1] to [3], wherein a plurality of spray tubes arranged concentrically are provided and oxygen for cutting is sprayed from a central spray tube, Wherein an auxiliary burner for injecting a solid fuel and injecting gaseous fuel from an injection pipe on the outside thereof and injecting a delayed gas from an injection pipe on the outside thereof is used.

[6] 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻기 위한 전기로로서, 동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기로.[6] An electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron, comprising: a plurality of spray pipes arranged concentrically, injecting a solid fuel from a central spray pipe, injecting gaseous fuel from an outer spray pipe And an auxiliary burner for injecting a retarded gas from an injection pipe on the outside thereof.

[7] 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻기 위한 전기로로서, 동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 커팅용 산소를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기로.[7] An electric furnace for melting steel scrap and obtaining molten iron, comprising: a plurality of spray pipes arranged in a concentric manner; spraying oxygen for cutting from a central spray pipe; injecting solid fuel from an outer spray pipe And an auxiliary burner for injecting gaseous fuel from an injection pipe on the outside thereof and for injecting a delayed gas from an injection pipe on the outside thereof.

본 발명에 따르면, 조연 버너를 이용하여 전기로내의 철계 스크랩을 가열 혹은 용해할 때에, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와 이 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 철계 스크랩의 거리에 따라, 상기 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것에 의해, 조연 버너의 화염 길이를 임의로 조정할 수 있고, 철계 스크랩을 효율적으로 가열 또는 용해할 수 있다. 이 때문에, 전력 사용량을 절감할 수 있는 동시에, 조업 시간의 단축화가 가능하게 된다.According to the present invention, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion speeds are used when heating or melting iron scraps in an electric furnace by using a combustion burner, and the combustion burner and the burner By changing the ratio of the two or more kinds of fuel in accordance with the distance of the iron-based scrap, the flame length of the combustion burner can be arbitrarily adjusted and the iron-based scrap can be efficiently heated or melted. Therefore, the power consumption can be reduced and the operating time can be shortened.

도 1은 본 발명에서 사용하는 조연 버너의 일예를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 2는 도 1의 A부의 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따르는 단면도이다.
도 5는 본 발명법의 실시 상황의 일예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 조연 버너의 연료로서 기체 연료(LPG)와 고체 연료(미분탄)를 사용하고, 그들 비율을 변경하여 화염 온도를 측정한 시험에 있어서, 연료 중에서의 고체 연료 비율과 화염 온도의 관계를 조사한 결과를 나타내는 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a partial cross-sectional side view showing an example of a combustion burner used in the present invention. Fig.
2 is an enlarged cross-sectional view of part A of Fig.
3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
Fig. 5 is an explanatory diagram schematically showing an example of the implementation state of the method of the present invention.
6 is a graph showing the relation between the solid fuel ratio in the fuel and the flame temperature in the test in which the gaseous fuel (LPG) and the solid fuel (pulverized coal) were used as the fuel for the auxiliary burner, Fig.

본 발명은 조연 버너를 구비한 전기로에 있어서 철계 스크랩(이하, 설명의 편의상, 단지 「스크랩」이라 함)을 용해하고, 용철을 얻는 방법이고, 조연 버너의 연료로서, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와 해당 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 스크랩의 거리에 따라, 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것이다.The present invention is a method for melting iron scrap (hereinafter simply referred to as " scrap ") in an electric furnace provided with a burning burner to obtain molten iron, and the ignition temperature and / And the ratio of two or more kinds of fuel is changed in accordance with the distance between the assistant burner and the scrap to be heated or dissolved by the assistant burner.

조연 버너에 이용하는 연료의 발화 온도나 연소 속도에 따라, 화염 길이에 차가 생긴다. 이 때문에, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 이 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것에 의해, 조연 버너의 화염 길이(버너에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서의 화염 온도)를 임의로 조정할 수 있다.The flame length varies depending on the ignition temperature and the combustion speed of the fuel used in the combustion burner. Therefore, by using two or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion speeds and changing the ratio of the two or more kinds of fuels, the flame length of the combustion burner (the flame at a position apart from the burner by a certain distance Temperature) can be arbitrarily adjusted.

연소에 필요한 요소로서, 가연성 물질, 산소, 온도(화원(fire source))의 3 요소를 들 수 있다. 또, 가연성 물질의 상태로서는 연소의 용이는 기체, 액체, 고체의 순이다. 이것은 기체 상태이면, 가연성 물질과 산소 및 온도(화원)의 혼합이 용이하고, 연소의 계속(연쇄 반응)이 실행되기 때문이다.Elements necessary for combustion include combustible materials, oxygen, and temperature (fire source). As for the state of the combustible material, the ease of combustion is in the order of gas, liquid, and solid. This is because, if it is in a gaseous state, it is easy to mix the combustible material with oxygen and the temperature (flower source), and continuation of burning (chain reaction) is carried out.

조연 버너를 이용해서 가연성 물질로서 기체를 연소시킨 경우, 산소 농도나 유속이나 버너 팁 형태에 의존하지만, 일반적으로 기체는 버너 선단으로부터 분사된 직후에 즉석에서 연소한다. 이에 대해, 가연성 물질로서 석탄으로 대표되는 고체 연료를 이용하는 경우, 기체와 같이 빨리 연소시키는 것은 곤란하다. 이것은 석탄의 발화 온도가 400∼600℃ 정도이고, 이 발화 온도를 유지하는 것과, 발화 온도까지의 승온 시간이 필요한 것에 기인한다. 발화 온도까지의 승온 시간은 입경(비표면적)에 의존하고, 입자를 미세하게 하면, 발화 시간을 짧게 할 수는 있다. 그러나, 고체의 연소를 기체의 연소보다 빨리 하는 것은 곤란하다.When a gas is burned as a combustible material by using a combustion burner, the gas depends on the oxygen concentration, the flow rate and the shape of the burner tip, but generally the gas burns on the spot immediately after being blown from the burner tip. On the other hand, when a solid fuel typified by coal is used as a combustible material, it is difficult to burn it as quickly as a gas. This is because the ignition temperature of the coal is about 400 to 600 DEG C and the ignition temperature is maintained and the time required for the temperature rise to the ignition temperature is required. The time for raising the temperature to the ignition temperature depends on the particle size (specific surface area), and if the particles are made finer, the ignition time can be shortened. However, it is difficult to burn solid matter faster than gas combustion.

본 발명은 상기와 같은 연료의 발화 온도의 차 혹은 연소 속도의 차를 이용하여, 조연 버너의 화염 길이를 제어하는 것이다.The present invention controls the flame length of the combustion burner by using the difference in ignition temperature or the difference in combustion speed of the fuel as described above.

우선, 조연 버너의 연료로서 발화 온도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하는 경우에 대해 설명한다.First, a case where two or more kinds of fuels having different ignition temperatures are used as the fuel for the sidestand burner will be described.

발화 온도가 크게 다른 연료로서는 상(기상, 액상, 고상)이 다른 연료끼리의 조합을 들 수 있다. 즉, 기체 연료, 액체 연료, 고체 연료 중에서 선택되는 2종 이상의 연료의 조합이다. 또한, 이들 연료의 발화 온도는 일반적으로는 고체 연료 > 액체 연료 > 기체 연료이다.As fuels with greatly different firing temperatures, a combination of fuels of different phases (vapor, liquid, solid phase) can be mentioned. That is, a combination of two or more fuels selected from a gaseous fuel, a liquid fuel, and a solid fuel. Further, the ignition temperature of these fuels is generally solid fuel> liquid fuel> gaseous fuel.

이하, 조연 버너에 기체 연료와 고체 연료를 이용하고, 기체 연료로서 LNG(액화 천연 가스), 고체 연료로서 석탄(미분탄), 지연 가스로서 순수 산소를 사용하는 경우에 대해 설명한다.Hereinafter, a case will be described in which gaseous fuel and solid fuel are used as a combustion burner, LNG (liquefied natural gas) is used as a gaseous fuel, coal (pulverized coal) is used as a solid fuel, and pure oxygen is used as a retarding gas.

조연 버너의 연료로서 LNG와 석탄을 이용한 경우, LNG와 순수 산소의 연소에 의해 석탄의 발화 온도 이상의 연소장이 만들어지고, 이 연소장에 석탄이 송입됨으로써 발화 온도까지 온도 상승하고, 석탄의 연소(기화 →발화)가 일어난다. 석탄의 온도 상승에 필요한 열량에 수반하여 화염 온도는 저하하지만, 석탄의 발화가 일어나는 영역에서는 온도가 상승한다.In the case of using LNG and coal as the fuel for the combustion burner, a combustion field over the ignition temperature of coal is produced by combustion of LNG and pure oxygen, and the temperature is raised to the ignition temperature by the coal being fed into the combustion burner. → ignition) occurs. The flame temperature decreases with the amount of heat required for the temperature rise of the coal, but the temperature rises in the region where the ignition of the coal occurs.

따라서, 조연 버너에서 생기는 화염은 석탄보다 LNG의 비율이 높을 때에는 버너 선단에서 가까운 위치가 고온으로 되지만(즉 짧은 화염으로 되지만), LNG보다 석탄의 비율을 높게 하면, 석탄의 흡열 후의 발열에 의해, 버너 선단에서 먼 위치에서도 고온으로 된다(즉 긴 화염으로 된다). 따라서, LNG과 석탄의 비율을 변경함으로써, 화염 길이(버너에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서의 화염 온도)를 제어할 수 있다.Therefore, when the ratio of coal to LNG is higher than that of LNG, the flame generated in the combustion burner becomes higher in temperature near the burner tip when the ratio of LNG is higher than that of coal (that is, It becomes high temperature even at a position far from the end of the burner (that is, it becomes a long flame). Thus, by varying the ratio of LNG to coal, the flame length (the flame temperature at a certain distance from the burner) can be controlled.

이상과 같은 원리는 발화 온도가 다른 다른 연료끼리의 조합에도 타당하다. 예를 들면, 기체 연료(예를 들면 LNG 등)와 액체 연료(예를 들면 중유, 등유 등)의 조합에 있어서도, 액체 연료보다 기체 연료의 비율을 높게 하면 짧은 화염으로 되고, 기체 연료보다 액체 연료의 비율을 높게 하면 긴 화염으로 된다. 또, 액체 연료(예를 들면 중유, 등유 등)와 고체 연료(예를 들면 석탄 등)의 조합에 있어서도, 고체 연료보다 액체 연료의 비율을 높게 하면 짧은 화염으로 되고, 액체 연료보다 고체 연료의 비율을 높게 하면 긴 화염으로 된다.The above principle is valid for a combination of different fuels with different ignition temperatures. For example, even in a combination of a gaseous fuel (such as LNG) and a liquid fuel (such as heavy oil or kerosene), if the ratio of gaseous fuel is higher than that of the liquid fuel, Is increased, a long flame is formed. Also, in the combination of the liquid fuel (for example, heavy oil, kerosene, etc.) and the solid fuel (for example, coal), if the ratio of the liquid fuel is made higher than that of the solid fuel, If it is increased, it becomes a long flame.

다음에, 조연 버너의 연료로서 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하는 경우에 대해 설명한다.Next, a case in which two or more kinds of fuels having different combustion speeds are used as fuel for the combustion burner will be described.

연소 속도가 크게 다른 연료로서는 상술한 발화 온도가 다른 연료의 조합의 일부(예를 들면, 기체 연료와 고체 연료, 기체 연료와 액체 연료의 조합)도 포함되지만, 그 밖에, 동일한 기체 연료끼리의 LNG와 수소의 조합 등을 들 수 있다. 또한, 버너에 있어서의 연료의 연소 속도는 연료의 공급 방향과는 반대를 향해 연료가 타는 속도를 말한다. 또, 상이 다른 연료의 연소 속도는 일반적으로는 기체 연료 > 액체 연료 > 고체 연료이다.The fuels having significantly different combustion rates include a part of the combinations of the fuels having different ignition temperatures (for example, a combination of the gaseous fuel and the solid fuel, the gaseous fuel and the liquid fuel), but also the LNG And a combination of hydrogen and the like. The burning rate of the fuel in the burner refers to the rate at which the fuel burns in the direction opposite to the direction in which the fuel is supplied. In addition, the burning rate of different fuels is generally gaseous fuel> liquid fuel> solid fuel.

이 경우에는 연소 속도가 작은 연료(예를 들면 석탄 등의 고체 연료)보다 연소 속도가 큰 연료(예를 들면 LNG 등의 기체 연료)의 비율이 높을 때에는 버너 선단에서 가까운 위치가 고온으로 되지만(즉 짧은 화염으로 되지만), 연소 속도가 큰 연료보다 연소 속도가 작은 연료의 비율을 높게 하면, 버너 선단에서 먼 위치에서도 고온으로 된다(즉 긴 화염으로 된다). 따라서, 양 연료의 비율을 변경함으로써, 화염 길이(버너에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서의 화염 온도)를 제어할 수 있다.In this case, when the ratio of the fuel (for example, gaseous fuel such as LNG) having a higher burning rate than the fuel having a small burning rate (for example, solid fuel such as coal) is high, the position near the burner tip becomes high Short flames), and if the ratio of the fuel with the lower burning rate is higher than that of the fuel with the higher burning rate, the temperature becomes high even at a position far from the burner tip (that is, it becomes a long flame). Thus, by changing the ratio of both fuels, the flame length (the flame temperature at a certain distance from the burner) can be controlled.

전기로의 조업에서는 스크랩의 장입, 장입 추가나 용해에 의해 조연 버너와 스크랩의 거리가 변화한다. 일반적으로, 조연 버너와 스크랩의 거리는 조업 개시시나 장입 추가 초기에서는 작고, 스크랩의 용해의 진행과 함께 커진다. 이것은 최초에 조연 버너에 가까운 스크랩부터 차례로 용해되기 때문에, 스크랩의 용해의 진행과 함께, 미용해의 스크랩과 조연 버너의 거리가 크게 되어 가기 때문이다. 그래서, 본 발명에서는 조연 버너의 연료로서, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와 해당 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 스크랩의 거리에 따라, 2종 이상의 연료의 비율을 변경함으로써 조연 버너의 화염 길이를 조정(변경)하고, 스크랩과 조연 버너의 거리에 관계없이, 조연 버너의 화염이 스크랩에 닿도록 한다. 예를 들면, 연료로서 기체 연료와 고체 연료 또는 액체 연료를 이용하는 경우, 조연 버너와 스크랩의 거리가 작을 때에는 기체 연료의 비율을 높여 화염 길이를 짧게 하고, 조연 버너와 스크랩의 거리가 클 때에는 고체 연료 또는 액체 연료의 비율을 높여 화염 길이를 길게 한다. 이것에 의해, 스크랩을 효율적으로 가열 또는 용해할 수 있다.In the operation of an electric furnace, the distance between an assistant burner and scrap is changed by charging of scrap, addition of charge, or melting. Generally, the distance between the smoldering burner and the scrap is small at the start of operation or at the initial stage of charging, and increases with the progress of melting of the scrap. This is because the scraps close to the smelting burner first dissolve in order from the scraping smell close to the smelting burner, so that the distance between the smelting scrap and the smelting burner becomes large with progress of dissolution of scrap. Therefore, in the present invention, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion speeds are used as the fuel for the combustion burner, and two or more kinds of fuels may be used depending on the distance between the coarse burner and the scrap to be heated or melted by the co- The flame length of the smoldering burner is adjusted (changed) by changing the ratio of the smoldering burner so that the flame of the smoldering burner touches the scrap regardless of the distance between the scrap and the smoldering burner. For example, when the gaseous fuel and the solid fuel or the liquid fuel are used as the fuel, when the distance between the smoldering burner and the scrap is small, the ratio of the gaseous fuel is increased to shorten the flame length. Or the ratio of liquid fuel is increased to lengthen the flame length. As a result, scrap can be efficiently heated or dissolved.

또한, 본 발명에서는 1챠지의 조업에 있어서, 조연 버너와 스크랩의 거리에 따라 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것이지만, 그 조업 중 일시적으로 1종류의 연료만을 사용(공급)하는 바와 같은 경우를 포함한다. 예를 들면, 기체 연료와 고체 연료를 사용하고, 양 연료의 비율을 기체 연료: 0%초과 100%이하(예를 들면 10∼100%), 고체 연료: 0%이상 100%미만(예를 들면 0∼90%)의 범위에서 변화시키는 바와 같은 경우를 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서, 연료의 비율(%)은 에너지 기준의 비율이다. 예를 들면, 고체 연료 비율 90%, 기체 연료 비율 10%라고 하는 경우, 가령 출력이 1000Mcal/h라고 하면, 그 중의 900Mcal/h분의 고체 연료와, 100Mcal/h분의 기체 연료를 투입한다고 하는 것이다.Further, in the present invention, the ratio of two or more kinds of fuel is changed according to the distance between the combustion burner and the scrap in the operation of one charge, but the case where only one type of fuel is temporarily used . For example, when the gaseous fuel and the solid fuel are used and the ratio of both fuels is more than 0% to 100% (for example, 10 to 100%), the solid fuel is 0% to less than 100% 0 to 90%). In the present invention, the ratio (%) of the fuel is the ratio of the energy standard. For example, in the case of a solid fuel ratio of 90% and a gaseous fuel ratio of 10%, assuming that the output is 1000 Mcal / h, for example, 900 Mcal / h of solid fuel and 100 Mcal / h of gaseous fuel will be.

본 발명에 있어서 조연 버너에 사용할 수 있는 연료는 기체 연료로서는 LPG(액화 석유 가스), LNG(액화 천연 가스), 수소, 제철소 부생 가스(C가스, B가스 등), 이들 2종 이상의 혼합 가스 등을 들 수 있으며, 이들 1종 이상을 이용할 수 있다. 또, 액체 연료로서는 중유, 등유 등을 들 수 있으며, 이들 1종 이상을 이용할 수 있다. 또, 고체 연료로서는 석탄(미분탄), 플라스틱(입상 또는 분상의 것. 폐 플라스틱 포함) 등을 들 수 있으며, 이들 1종 이상을 이용할 수 있다.The fuel that can be used in the combustion burner in the present invention may be LPG (liquefied petroleum gas), LNG (liquefied natural gas), hydrogen, steelmaking by-product gas (C gas, B gas, etc.) And at least one of these can be used. Examples of the liquid fuel include heavy oil and kerosene, and at least one of them may be used. Examples of the solid fuel include coal (pulverized coal), plastic (including granular or powdered materials, waste plastics), and the like.

따라서, 본 발명에 있어서 조연 버너에 사용하는 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 연료의 조합을 예시하면, 기체 연료(예를 들면, LNG, LPG, 수소, 제철소 부생 가스, 이들 2종 이상의 혼합 가스 중의 1종 이상)와 고체 연료(예를 들면, 석탄, 플라스틱 중의 1종 이상)의 조합, 기체 연료(예를 들면, LNG, LPG, 수소, 제철소 부생 가스, 이들 2종 이상의 혼합 가스 중의 1종 이상)와 액체 연료(예를 들면, 중유, 등유 중의 1종 이상)의 조합, 액체 연료(예를 들면, 중유, 등유 중의 1종 이상)와 고체 연료(예를 들면, 석탄, 플라스틱 중의 1종 이상)의 조합, 기체 연료(LNG, LPG 중의 1종 이상)와 기체 연료(수소)의 조합 등을 들 수 있다.Therefore, in the present invention, for example, combinations of fuels with different ignition temperatures and / or combustion rates used in the combustion burner are gas fuels (for example, LNG, LPG, hydrogen, steelmaking by- (For example, LNG, LPG, hydrogen, steelmaking by-product gas, or a mixture of two or more of these gases), a combination of a solid fuel (For example, at least one of heavy oil and kerosene) and a solid fuel (for example, one kind of coal or plastic) Or more), a combination of gaseous fuel (at least one of LNG and LPG) and gaseous fuel (hydrogen), and the like.

또, 본 발명에서는 조연 버너에 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 3종 이상의 연료를 이용해도 좋다.In the present invention, three or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion rates may be used for the combustion burner.

본 발명법에서는 조연 버너와 스크랩의 거리를 파악할 필요가 있지만, 예를 들면, 조연 버너에 레이저 거리계를 설치하고, 이 레이저 거리계에 의해 스크랩까지의 거리를 측정할 수 있다. 또, 배재구 등의 창을 통해 노내의 상황을 감시 카메라로 관찰할 수 있고, 전기로의 구조에 따라서는 이 감시 카메라에 의한 노내의 관찰에 의해 스크랩까지 거리를 파악할 수 있다. 또, 조업 데이터로부터 거리의 파악에 유용한 정보가 얻어지는 경우도 있다.In the method of the present invention, it is necessary to grasp the distance between the smoldering burner and the scrap. For example, a laser distance meter may be provided in the smoothing burner, and the distance to the scrap can be measured by the laser distance meter. In addition, the situation in the furnace can be observed with a surveillance camera through a window of an incinerator or the like, and depending on the structure of the electric furnace, the distance to the scrap can be grasped by observation in the furnace by the surveillance camera. In addition, information useful for grasping the distance from the operation data may be obtained.

또한, 조연 버너의 지연 가스로서는 순수 산소(공업용 산소), 산소 부화 공기, 공기의 어느 것을 이용해도 되지만, 스크랩을 용해시키는 경우에는 순수 산소를 이용하는 것이 바람직하다.As the retarding gas of the combustion burner, pure oxygen (industrial oxygen), oxygen enriched air, or air can be used, but when scrap is dissolved, pure oxygen is preferably used.

도 1∼도 4는 본 발명에서 사용하는 조연 버너의 일예를 나타내는 것이며, 도 1은 부분 단면 측면도, 도 2는 도 1의 A부의 확대 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따르는 단면도이다.1 is an enlarged cross-sectional view of part A of Fig. 1, and Fig. 3 is a sectional view taken along line III-III of Fig. 1. Fig. And Fig. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in Fig.

이 조연 버너에 있어서, 연료 및 지연 가스 공급용의 본체 부분은 3개의 관체가 동심형상으로 배치된 3중관 구조로 되어 있다. 즉, 이 3중관 구조는 중앙부의 제 1 연료 분사관(1)과, 그 외측에 배치된 제 2 연료 분사관(2)과, 또한 그 외측에 배치된 지연 가스 분사관(3)으로 구성되어 있다. 제 1 연료 분사관(1)은 그 내부가 연료 유로(10)를 구성하고, 제 2 연료 분사관(2)은 제 1 연료 분사관(1)과의 사이의 공간부가 연료 유로(20)를 구성하고, 지연 가스 분사관(3)은 제 2 연료 분사관(2)과의 사이에서 공간부가 지연 가스 유로(30)를 구성하고 있다.In the auxiliary burner, the main body portion for supplying fuel and delayed gas has a triple pipe structure in which three pipe bodies are arranged concentrically. That is, the triple-pipe structure is constituted by the first fuel injection pipe 1 at the center portion, the second fuel injection pipe 2 disposed at the outer side thereof, and the delay gas injection pipe 3 disposed at the outer side thereof have. The space between the first fuel injection pipe 1 and the first fuel injection pipe 1 constitutes the fuel flow path 10 and the second fuel injection pipe 2 constitutes the fuel flow path 20 And the retarded gas injection pipe (3) constitutes a retarded gas flow path (30) with the space between the second fuel injection pipe (2) and the retarded gas injection pipe (3).

또, 지연 가스 분사관(3)의 외측에는 냉각수용 유로를 형성하기 위한 관체(4)와 관체(5)가 동심형상으로 배치되고, 관체(4)와 관체(5)의 사이의 공간부에 냉각수용 유로(50)(왕로)를, 관체(4)와 지연 가스 분사관(3)의 사이의 공간부에 냉각수용 유로(40)(귀로)를 각각 구성하고, 이 냉각수용 유로(40, 50)는 버너 선단부측에서 연통(13)하고 있다.A tubular body 4 and a tubular body 5 for forming a cooling water channel are concentrically arranged on the outside of the delayed gas injection tube 3 and are provided in a space portion between the tubular body 4 and the tubular body 5 The cooling water flow path 40 (the return path) is formed in the space portion between the tube 4 and the delay gas spraying tube 3, 50 communicate with each other at the burner tip end side.

버너의 선단부에는 콘형상(원추면형상)의 내주면(60)을 갖는 선단 부재(6)가 부착되고, 그 내주면(60)의 중심부에 제 1 연료 분사관(1)의 선단이 개구되고, 분사 구멍(12)을 구성하고 있다. 또, 선단 부재(6)에는 내주면(60)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 개구되고, 연료 유로(20)와 연통하는 복수의 분사 구멍(22)이 형성되고, 또한 그 외측에는 내주면(60)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 개구되고, 지연 가스 유로(30)와 연통하는 복수의 분사 구멍(32)이 형성되어 있다.A distal end member 6 having a cone-shaped inner circumferential surface 60 is attached to the front end of the burner. The distal end of the first fuel injection pipe 1 is opened at the center of the inner circumferential surface 60, (12). A plurality of injection holes 22 are formed in the distal end member 6 so as to communicate with the fuel flow path 20 at intervals along the circumferential direction of the inner circumferential surface 60. On the outer side thereof, A plurality of injection holes 32 are formed which are spaced apart along the circumferential direction of the retard gas passage 30 and communicate with the retard gas passage 30.

버너 후단측에 있어서, 관체(5)에는 냉각수용 유로(50)(왕로)에 냉각수를 공급하기 위한 공급구(51)가 마련되어 있다. 마찬가지로 관체(4)에는 냉각수용 유로(40)(귀로)로부터 냉각수를 배출하기 위해 배수구(41)가 마련되어 있다. 마찬가지로 지연 가스 분사관(3)에는 지연 가스 유로(30)에 지연 가스를 공급하기 위한 공급구(31)가 마련되어 있다. 마찬가지로 제 2 연료 분사관(2)에는 연료 유로(20)에 연료를 공급하기 위한 공급구(21)가 마련되어 있다. 마찬가지로 제 1 연료 분사관(1)에는 연료 유로(10)에 연료를 공급하기 위한 공급구(11)가 마련되어 있다.On the rear end side of the burner, the tubular body 5 is provided with a supply port 51 for supplying cooling water to the cooling water passage 50 (forward path). Similarly, the tubular body 4 is provided with a drain port 41 for discharging the cooling water from the cooling water passage 40 (return passage). Similarly, the delay gas injection tube 3 is provided with a supply port 31 for supplying a delay gas to the delay gas flow path 30. Similarly, the second fuel injection pipe 2 is provided with a supply port 21 for supplying fuel to the fuel flow path 20. Likewise, the first fuel injection pipe 1 is provided with a supply port 11 for supplying fuel to the fuel flow path 10.

또한, 지연 가스 유로(30)내에는 지연 가스에 선회류를 부여하기 위한 선회 날개를 마련해도 좋다. 지연 가스에 선회류를 부여하는 것에 의해, 분사된 지연 가스와 연료의 혼합을 촉진할 수 있다.In addition, a swirling vane for imparting a swirling flow to the retarded gas may be provided in the retarded gas flow passage 30. By adding a swirling flow to the retarded gas, mixing of the injected retarded gas and the fuel can be promoted.

또한, 본 실시형태에서는 제 2 연료 분사관(2), 지연 가스 분사관(3)의 선단을 막도록 마련된 선단 부재(6)에 복수의 분사 구멍(22), 분사 구멍(32)을 마련하고 있지만, 제 2 연료 분사관(2), 지연 가스 분사관(3)의 선단을 각각 개방하고, 이 개방 선단부를 분사 구멍(22), 분사 구멍(32)(모두 링형상의 분사 구멍)으로 해도 좋다.In the present embodiment, a plurality of injection holes 22 and injection holes 32 are provided in the tip member 6 provided so as to close the ends of the second fuel injection pipe 2 and the delay gas injection pipe 3 However, even if the tip ends of the second fuel injection tube 2 and the retarded gas injection tube 3 are respectively opened and the open end portions are formed as the injection holes 22 and the injection holes 32 (both ring-shaped injection holes) good.

또, 다른 실시형태로서, 제 1 연료 분사관(1)의 내측에 산소 공급관을 마련하고, 이 중심부의 산소 공급관으로부터 커팅용 산소 가스를 분사하도록 해도 좋다.As another embodiment, an oxygen supply pipe may be provided inside the first fuel injection pipe 1, and oxygen gas for cutting may be injected from the oxygen supply pipe at the center.

이상과 같은 조연 버너를 이용해서 본 발명법을 실시하는 경우, 예를 들면, 제 1 연료 분사관(1)(연료 유로(10))으로부터 고체 연료(미분탄 등)가 공기나 질소 가스를 반송 가스로서 공급되고, 제 2 연료 분사관(2)(연료 유로(20))으로부터 기체 연료(LPG 또는 LNG 등)가 지연 가스 분사관(3)(지연 가스 유로(30))으로부터 순 산소 등의 지연 가스가 각각 공급된다. 그리고, 분사 구멍(12)으로부터 고체 연료가, 분사 구멍(22)으로부터 기체 연료가, 분사 구멍(32)으로부터 지연 가스가 각각 분사되고, 그들이 혼합되어 연소가 생긴다. 그 때, 버너 선단과 스크랩의 거리에 따라 고체 연료와 기체 연료의 공급 비율을 변경하는 것에 의해, 화염 길이를 조정할 수 있다. 이 때문에, 버너 선단과 스크랩의 거리에 관계없이, 스크랩을 효율적 또한 적절하게 용해 또는 가열할 수 있다.When the method of the present invention is carried out using the above-described combustion burner, for example, when the solid fuel (pulverized coal or the like) is supplied from the first fuel injection pipe 1 (fuel passage 10) And the gas fuel (LPG or LNG or the like) is supplied from the second fuel injection pipe 2 (fuel passage 20) to the delay gas injection pipe 3 (retard gas passage 30) Respectively. Then, the solid fuel, the gaseous fuel, and the retarded gas are injected from the injection holes 12, respectively, and the mixture is combusted. At that time, the flame length can be adjusted by changing the supply ratio of the solid fuel and the gaseous fuel according to the distance between the burner tip and the scrap. Therefore, regardless of the distance between the burner tip and the scrap, the scrap can be efficiently and properly dissolved or heated.

또한, 제 1 연료 분사관(1)(연료 유로(10))과 제 2 연료 분사관(2)(연료 유로(20))에는 상기와는 다른 조합의 연료(예를 들면, 앞서 열거한 바와 같은 고체 연료와 액체 연료의 조합, 액체 연료와 기체 연료의 조합 등)를 공급해도 좋다.It should be noted that the first fuel injection pipe 1 (fuel flow path 10) and the second fuel injection pipe 2 (fuel flow path 20) are provided with different combinations of fuel (for example, A combination of a solid fuel and a liquid fuel, a combination of a liquid fuel and a gaseous fuel, etc.) may be supplied.

도 5는 본 발명법의 실시 상황의 일예(전기로의 반경 방향에서의 종단면)를 모식적으로 나타내는 것으로, '7'은 노체, '8'은 전극, '9'는 조연 버너, x는 스크랩이다. 조연 버너(9)는 적당한 복각으로 설치된다. 이러한 조연 버너(9)는 전기로내의 소위 콜드 스폿에 있는 스크랩을 가열 또는 용해할 수 있도록, 통상, 복수기 설치된다.FIG. 5 schematically shows an example of the implementation state of the method of the present invention (longitudinal cross-section in the radial direction of the electric furnace), in which 7 denotes a nonoleaned body, 8 denotes an electrode, 9 denotes a coarse burner, . The auxiliary burner 9 is installed at an appropriate dip angle. The smoothing burner 9 is usually provided with a plurality of units so that scrap in a so-called cold spot in the electric furnace can be heated or melted.

실시예 Example

도 1∼도 4에 나타내는 구조의 조연 버너에 있어서, 발화 온도가 다른 2종류의 연료를 이용하고, 버너 화염 온도의 측정을 실행하였다. 버너의 출력은 30Mcal/h이다.In the combustion burner of the structure shown in Figs. 1 to 4, the burner flame temperature was measured by using two kinds of fuels having different ignition temperatures. The output of the burner is 30Mcal / h.

연료로서는 LPG(기체 연료)와 미분탄(고체 연료)을 이용하였다. 미분탄으로서는 발열량이 6200kcal/kg, 입도가 d(90) = 100㎛의 갈탄을 이용하고, 미분탄 반송용의 질소의 유량은 1.2N㎥/h로 하였다. LPG (gaseous fuel) and pulverized coal (solid fuel) were used as fuels. As the pulverized coal, a lignite having a calorific value of 6200 kcal / kg and a particle size of d (90) = 100 탆 was used, and a flow rate of nitrogen for pulverized coal conveyance was 1.2 Nm 3 / h.

시험은 고체 연료 비율을 10% 및 50%로 하고, 버너 선단에서 0.2m 및 0.4m에서의 화염 온도를 광섬유 온도계 및 R형 열전쌍을 이용해서 측정하였다.The test was carried out with solid fuel ratios of 10% and 50%, and flame temperatures at 0.2 m and 0.4 m at the burner tip were measured using an optical fiber thermometer and an R-type thermocouple.

연료 중에서의 고체 연료 비율과 화염 온도의 관계를 도 6에 나타낸다. 기체 연료(LPG) 비율이 높은 조건에서는 버너 근방인 0.2m 위치에서의 화염 온도는 고온이지만, 0.4m 위치에서는 급격한 온도 저하가 생기고 있다. 즉, 화염 길이가 짧다. 한편, 고체 연료(미분탄) 비율이 높은 조건에서는 버너 근방인 0.2m 위치에서의 화염 온도는 기체 연료(LPG) 100%에 비해 저온이지만, 0.4m 위치에서도 거의 온도 저하가 생기고 있지 않다. 즉, 화염 길이가 길다. 이것은 버너 근방에서는 기체 연료(LPG)가 우선적으로 연소하고, 그 화염내에서 고온화된 고체 연료(미분탄)가 0.4m 위치에서 연소가 개시하고, 온도가 유지되는 것으로 고려된다.The relationship between the solid fuel ratio in the fuel and the flame temperature is shown in Fig. Under the condition of a high gas fuel (LPG) ratio, the flame temperature is high at the position of 0.2 m near the burner, but the temperature is rapidly decreased at the position of 0.4 m. That is, the flame length is short. On the other hand, under a condition where the solid fuel (pulverized coal) ratio is high, the flame temperature at the position of 0.2 m near the burner is lower than that of the gas fuel (LPG) of 100%, but the temperature is not substantially decreased even at the position of 0.4 m. That is, the flame length is long. This is considered to be because the gaseous fuel (LPG) burns in the vicinity of the burner, the solid fuel (pulverized coal) heated in the flame starts combustion at the position of 0.4 m, and the temperature is maintained.

이 시험에서는 버너 출력의 관계로 고체 연료(미분탄) 비율을 50%까지로 했지만, 고출력으로 함으로써 화염도 커지고, 고체 연료(미분탄) 비율도 높일 수 있으므로, 실 기기의 전기로에 있어서, 기체 연료와 고체 연료의 비율을 변경함으로써 화염 길이(버너에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서의 화염 온도)를 임의로 조정할 수 있는 것은 명백하다.In this test, the solid fuel (pulverized coal) ratio is set to 50% due to the burner output. However, since the flame is increased and the solid fuel (pulverized coal) ratio can be increased by the high output, the gaseous fuel and solid It is clear that the flame length (flame temperature at a certain distance from the burner) can be arbitrarily adjusted by changing the ratio of the fuel.

구체적으로는 전기로의 일반적인 조업(1챠지의 조업)에서는 2∼3회 정도의 스크랩의 장입이 실행된다. 전기로의 조업은 첫회 스크랩을 장입한 후에, 통전 개시나 조연 버너 사용 개시에 의해 시작된다. 조업 개시시의 상태는 이전 조업의 용철을 일부 잔류시키고(탕 남기고), 하부에 용탕이 존재하는 경우와, 이전 조업의 용철 전량을 출탕시키고, 노내가 빈 경우가 있지만, 조업 방법에 큰 차는 없다. 스크랩 장입 초기는 부피 밀도가 높아 전기로내의 전체에 스크랩이 충전되어 있는 상황이다. 따라서, 조연 버너 선단부와 스크랩의 거리는 가까운 상태에 있다. 스크랩 장입 초기에 있어서의 조연 버너 선단부와 스크랩의 거리는 대략 0.5m 정도이다. 이것은 조연 버너 선단부와 스크랩의 거리가 너무 가까우면, 스크랩이 용해했을 때에 발생하는 스플래시가 조연 버너에 용착하는 것을 방지하기 위함이다. 또, 조연 버너 선단부 높이의 위치는 노의 특성에도 의존하지만, 스크랩이 녹아 떨어진 후의 탕면 높이에서 1m 이상 위쪽인 것이 일반적이다.More specifically, in general operation of the electric furnace (operation of one charge), scrap charging of about two to three times is carried out. The operation of the electric furnace is started by charging the scrap for the first time and then starting energization or using the auxiliary burner. The condition at the start of operation is that there is a large amount of molten iron remaining in the previous operation (leaving the molten iron), there is a molten metal in the lower part, . At the beginning of the scrap loading, the bulk density is high, and the scrap is filled in the entire electric furnace. Therefore, the distance between the leading end of the slave burner and the scrap is close to the state. The distance between the leading edge of the burner and the scrap at the beginning of scrap charging is about 0.5 m. This is to prevent the splash generated when the scrap melts when the distance between the leading end of the burner and the scrap is too close to the auxiliary burner. In addition, the position of the height of the leading edge of the combustion burner generally depends on the characteristics of the furnace, but it is generally 1 m or more above the bath surface height after scrap has melted away.

조업이 진행하면, 용철과 접해 있는 하부나, 전극 근방이나, 조연 버너 근방의 스크랩부터 용해가 진행해 간다. 조연 버너 근방의 스크랩은 스크랩 장입 초기에서는 용해와 함께 상부에 있는 스크랩이 낙하하고, 항상 0.5m 정도의 거리가 있지만, 상부의 스크랩이 없어지면 스크랩과의 거리가 멀어진다. 스크랩과의 거리가 멀어지면, 조연 버너의 열을 스크랩에 대해 효율적으로 공급할 수 없기 때문에, 종래에서는 조연 버너를 정지시키는 조업을 실행하는 경우도 있었다. 이에 대해, 본 발명을 적용한 조업에서는 예를 들면, 도 1∼도 4에 나타내는 조연 버너에 있어서 LNG-미분탄을 이용하고, 스크랩이 가까을 때에는 LNG의 비율을 높게 하여 짧은 화염으로 스크랩을 용해하고, 용해가 진행하여 스크랩과의 거리가 멀어졌을 때에 미분탄의 비율을 높게 함으로써, 긴 화염으로 스크랩을 용해한다. 이것에 의해서, 더욱 많은 스크랩을 효율적으로 용해할 수 있고, 조업 시간의 단축 및 전력 원 단위의 삭감을 도모할 수 있다. 2∼3회 정도의 스크랩의 장입에 의해 조연 버너와 스크랩의 거리가 변화하기 때문에, LNG와 미분탄의 비율을 그때마다 적정하게 변화시킴으로써, 스크랩을 효율적으로 용해시킬 수 있다.As the operation progresses, the melting proceeds from the lower portion in contact with the molten iron, the vicinity of the electrode, and the scrap in the vicinity of the combustion burner. At the beginning of scrap loading, the scrap in the upper part of the scrap near the smoldering burner drops with the melting, and there is always a distance of about 0.5 m, but when the scrap on the upper part disappears, the distance from the scrap becomes long. If the distance from the scrap is increased, the heat of the smoldering burner can not be efficiently supplied to the scrap. Therefore, in some cases, the operation of stopping the smoldering burner has been performed. On the other hand, in the operation to which the present invention is applied, for example, LNG-pulverized coal is used in the smokestack burners shown in Figs. 1 to 4, the scrap is melted with a short flame by increasing the ratio of LNG when scrap is close, The scrap is melted by the long flame by increasing the ratio of the pulverized coal when the distance from the scrap is increased. As a result, more scrap can be efficiently dissolved, shortening the operating time and reducing the power source unit can be achieved. The scrap can be efficiently melted by changing the ratio of the LNG and the pulverized coal appropriately at that time since the distance between the smoothing burner and the scrap is changed by charging the scrap about two to three times.

스크랩과 조연 버너의 거리에 대해서는 앞서 기술한 바와 같이, 조연 버너에 부착한 레이저 거리계에 의해 측정할 수 있고, 또, 배재구 등의 창으로부터의 관찰이나, 조업 데이터로부터 유용한 정보가 얻어지는 경우도 있다.As described above, the distance between the scrap and the combustion burner can be measured by a laser range finder attached to a combustion burner, and useful information can be obtained from observations from a window of an incinerator or from operation data .

또, 스크랩이 모두 녹아 떨어져 플랫 배스 상태가 된 경우에 있어서도, 미분탄의 비율을 높게 하고, 화염 길이를 최대한으로 한 상태로 함으로써, 조연 버너의 화염을 용철까지 도달시키는 것이 가능하다.Further, even when all the scraps are melted and become flat bass state, the flame of the combustion burner can be reached to the molten iron by increasing the ratio of the pulverized coal to the maximum flame length.

1; 제 1 연료 분사관 2; 제 2 연료 분사관
3; 지연 가스 분사관 4, 5; 관체
6; 선단 부재 7; 노체
8; 전극 9; 조연 버너
10, 20; 연료 유로 11, 21, 31, 51; 공급구
12, 22, 32; 분사 구멍 13; 연통부
30; 지연 가스 유로 40, 50; 냉각수용 유로
41; 배수구 60; 내주면
x; 철계 스크랩
One; A first fuel injection pipe 2; The second fuel injection pipe
3; Retard gas spray tubes 4, 5; Tubular body
6; A tip member 7; Noche
8; Electrode 9; Supporting burner
10, 20; Fuel flow paths 11, 21, 31, 51; Supply port
12, 22, 32; Injection hole 13; The communication part
30; Retard gas flow passages 40 and 50; Cooling water passage
41; Drain 60; Inner circumferential surface
x; Iron scrap

Claims (7)

조연 버너를 구비한 전기로에 있어서 철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻는 방법으로서,
조연 버너의 연료로서, 발화 온도 또는/및 연소 속도가 다른 2종 이상의 연료를 이용하고, 조연 버너와, 해당 조연 버너로 가열 또는 용해하고자 하는 철계 스크랩의 거리에 따라, 상기 2종 이상의 연료의 비율을 변경하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.
A method for melting steel scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner and obtaining molten iron,
A method for producing a combustion burner comprising the steps of using two or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion rates as fuels for an assistant burner and controlling the ratio of the two or more kinds of fuels according to the distance between the burning burner and the iron- Is changed in accordance with the temperature of the molten iron.
제 1 항에 있어서,
기체 연료, 액체 연료, 고체 연료 중의 2종 이상의 연료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein at least two kinds of fuels such as gaseous fuel, liquid fuel, and solid fuel are used.
제 2 항에 있어서,
적어도 기체 연료와 고체 연료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein at least gaseous fuel and solid fuel are used.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An auxiliary burner which has a plurality of injection pipes arranged in a concentric shape, injects solid fuel from a central injection pipe, injects gaseous fuel from the outer injection pipe, and injects a retarding gas from the outer injection pipe Wherein the molten iron is used as the molten iron.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 커팅용 산소를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기로에 의한 용철의 제조 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of spray tubes arranged concentrically, spraying oxygen for cutting from a central spray tube, injecting solid fuel from an outer spray tube, spraying gaseous fuel from an outer spray tube thereof, And an auxiliary burner for injecting a retarded gas from an injection pipe outside the furnace.
철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻기 위한 전기로로서,
동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기로.
As an electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron,
An auxiliary burner which has a plurality of injection pipes arranged in a concentric shape, injects solid fuel from a central injection pipe, injects gaseous fuel from the outer injection pipe, and injects a retarding gas from the outer injection pipe And the electric furnace.
철계 스크랩을 용해하고, 용철을 얻기 위한 전기로로서,
동심형상으로 배치된 복수의 분사관을 갖고, 중심의 분사관으로부터 커팅용 산소를 분사하고, 그 외측의 분사관으로부터 고체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 기체 연료를 분사하고, 또한 그 외측의 분사관으로부터 지연 가스를 분사하는 조연 버너를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기로.
As an electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron,
A plurality of spray tubes arranged concentrically, spraying oxygen for cutting from a central spray tube, injecting solid fuel from an outer spray tube, spraying gaseous fuel from an outer spray tube thereof, And an auxiliary burner for injecting a retarded gas from an injection pipe on the outside thereof.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018074166A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Jfeスチール株式会社 Auxiliary burner for electric furnace
KR20220030285A (en) * 2019-09-10 2022-03-10 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Manufacturing method of molten iron by electric furnace
US20220403478A1 (en) * 2019-11-06 2022-12-22 Jfe Steel Corporation Method for manufacturing molten iron with electric arc furnace
KR20230133973A (en) 2021-02-10 2023-09-19 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Burner equipped with an imaging device, electric furnace equipped with the burner, and method of manufacturing molten iron using the electric furnace
WO2022172769A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 Jfeスチール株式会社 Method for producing molten iron using electric furnace provided with video device
EP4303327A1 (en) 2021-05-07 2024-01-10 JFE Steel Corporation Electric furnace and steelmaking method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116225A (en) * 1999-10-18 2001-04-27 Nippon Steel Corp Waste plastic combustion burner for arc furnace
JP2001158908A (en) * 1999-12-03 2001-06-12 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of operating electric furnace
JP2001241638A (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Nippon Steel Corp Method for blowing plastics in arc furnace and burner for blowing plastics
JP2002318080A (en) * 2001-04-18 2002-10-31 Chugai Ro Co Ltd Supporting oxygen for fusion electric arc furnace.fuel burner device and its control method
KR20080113295A (en) * 2006-04-26 2008-12-29 센트레 데 르체르체스 메탈루르지퀘스, 에이에스비엘-센트륨 부어 리서치 인 데 메탈루르지 브이제트더블유 Device and method for the dynamic control of combined burners and of lances for blowing oxygen into an oven

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54144329U (en) * 1978-03-28 1979-10-06
JPS6141880A (en) * 1984-08-01 1986-02-28 石川島播磨重工業株式会社 Controller for assist burner of electric furnace
CN1007920B (en) * 1985-07-15 1990-05-09 美国氧化公司 Method and apparatus for flame generation
FI87949C (en) * 1990-07-13 1993-03-10 Imatran Voima Oy Process for reducing nitrogen oxides in combustion of various fuels
DE4302285C3 (en) * 1993-01-25 1998-07-09 Mannesmann Ag Method and device for operating a two-furnace system
JP3181222B2 (en) * 1996-06-20 2001-07-03 住友金属工業株式会社 High speed pure oxygen combustion burner for electric furnace
CN100478613C (en) * 1996-12-27 2009-04-15 住友大阪水泥股份有限公司 Device and method for combustion of fuel
ITMI20050241A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-19 Techint Spa MULTIFUNCTIONAL INJECTOR AND ITS COMBUSTION PROCEDURE FOR METALLURGICAL TREATMENT IN AN ELECTRIC ARC FURNACE
DE102007021924A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-13 Siemens Ag Coal dust combination burner
CN201129729Y (en) * 2007-08-24 2008-10-08 贾会平 Gas, solid fuel combined combustion nozzle for combustion girder
EP2143999A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-13 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Burner assembly and method of combustion
CN101718432B (en) * 2010-01-08 2011-08-10 邬照锋 Swirl injection type pulverized fuel burner
JP2012102911A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Air Liquide Japan Ltd Combustion burner
US9580764B2 (en) * 2011-10-17 2017-02-28 Jfe Steel Corporation Top-blowing lance and method for refining molten iron using the same
JP5134736B1 (en) * 2012-03-23 2013-01-30 中外炉工業株式会社 Combustion device and heating furnace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116225A (en) * 1999-10-18 2001-04-27 Nippon Steel Corp Waste plastic combustion burner for arc furnace
JP2001158908A (en) * 1999-12-03 2001-06-12 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of operating electric furnace
JP2001241638A (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Nippon Steel Corp Method for blowing plastics in arc furnace and burner for blowing plastics
JP2002318080A (en) * 2001-04-18 2002-10-31 Chugai Ro Co Ltd Supporting oxygen for fusion electric arc furnace.fuel burner device and its control method
KR20080113295A (en) * 2006-04-26 2008-12-29 센트레 데 르체르체스 메탈루르지퀘스, 에이에스비엘-센트륨 부어 리서치 인 데 메탈루르지 브이제트더블유 Device and method for the dynamic control of combined burners and of lances for blowing oxygen into an oven

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