KR20200012555A - Method and apparatus for manufacturing molten iron - Google Patents

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Abstract

According to the embodiment of the present invention, a method for manufacturing molten iron comprises the following steps of: receiving a reducing gas from a melting gasifier to reduce iron oxide; receiving reduced iron from a reduction furnace to produce molten iron and supplying the reducing gas to the reduction furnace; supplying a fuel gas to a pilot burner in a combustion chamber to induce ignition of a main burner; heating the reducing gas discharged from the melting gasifier while the reducing gas passes through the combustion chamber; and supplying the heated reducing gas to the reduction furnace. The fuel gas supplied to the pilot burner contains 25% by volume or greater of a hydrogen gas.

Description

용철 제조 방법 및 용철 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRON}Molten iron manufacturing method and molten iron manufacturing apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MOLTEN IRON}

용철 제조 방법 및 용철 제조 장치에 관한 것이다. 구체적으로 용융가스화로로부터 배출되는 환원 가스를 승온하기 위한 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 고압의 조건에서 파일럿 버너의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높일 수 있는 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치에 관한 것이다.A molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus. More specifically, the present invention relates to a molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus for raising the reducing gas discharged from the melt gasifier. More specifically, the present invention relates to a molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus capable of facilitating the ignition of the pilot burner under high pressure conditions and increasing the stability of the flame.

자동차, 조선, 가전, 건설 등 대부분의 현대 산업에서 사용되고 있는 철강의 제조는 일반적으로 제선공정, 제강공정, 연주공정 및 압연공정의 순으로 진행된다. 그리고, 제선공정에서는 고로법을 이용하여 용선이 제조된다. 고로법은 소결과정을 거친 철광석과, 유연탄을 원료로 하여 제조된 코크스를 고로에 투입한 후 공기를 불어넣어 용선을 제조하는 방법이다.Steel manufacturing, which is used in most modern industries such as automobiles, shipbuilding, home appliances, construction, etc., generally proceeds in the order of steel making, steel making, casting and rolling. And a molten iron | metal is manufactured using the blast furnace method in a steelmaking process. The blast furnace method is a method of producing molten iron by injecting air ore after the sintering process and coke prepared from the bituminous coal into the blast furnace.

그러나, 상기 고로법에 의하면, 유연탄을 코크스로 제조하기 위한 코크스 제조설비, 철광석의 소결과정을 위한 소결설비 등의 부대설비가 마련되어야 한다. 또한, 상기 부대설비로부터는 환경오염물질이 배출되므로 고로법에 의하면 상기 부대설비들과 함께 환경오염물질을 정화시키기 위한 정화설비가 마련되어야 한다. 상기 부대설비와 정화설비의 설치에 따라 추가로 발생하는 비용은 철강의 제조원가에 반영되는바, 상기 고로법에 의하면 철강의 제조원가가 높은 문제가 발생한다. 이러한 고로법의 한계를 극복하기 위한 용융환원법이 개발되었으며, 상기 용융환원법은 파이넥스(FINEX)법이라고도 칭해진다. However, according to the blast furnace method, an auxiliary facility such as a coke production facility for producing bituminous coal and a sintering facility for the sintering process of iron ore should be provided. In addition, since environmental pollutants are discharged from the auxiliary facilities, the blast furnace method requires a purification facility for purifying the environmental pollutants together with the auxiliary facilities. The additional costs incurred by the installation of the auxiliary equipment and the purification equipment is reflected in the manufacturing cost of the steel bar, according to the blast furnace method has a high production cost of steel. A melt reduction method has been developed to overcome the limitations of the blast furnace method, and the melt reduction method is also referred to as FINEX method.

고로법에서는 소결과정을 거친 덩어리 상태의 철광석(괴철광) 또는 자연상태의 괴철광이 사용되는 반면 파이넥스 공정에서는 가루형태의 철광석(분철광)이 사용된다. 또한, 고로법에서는 유연탄을 가공한 코크스가 사용되나 파이넥스 공정에서는 일반탄이 직접 사용된다. 이와 같은 파이넥스법은 코크스 제조설비, 철광석의 소결설비, 정화설비 등을 필요로 하지 않고, 괴철광에 비해 가격이 저렴한 분철광과 유연탄에 비해 가격이 저렴한 일반탄을 사용하기 때문에 철강의 제조원가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한, 파이넥스법은 고로법에 비해 매우 친환경적인 장점이 있다.The blast furnace method uses sintered agglomerated iron ore (natural iron ore) or natural calcite, while the Finex process uses a powdered iron ore (iron ore). In the blast furnace method, coke processed with bituminous coal is used, but ordinary coal is directly used in the Finex process. The FINEX method does not require coke production facilities, iron ore sintering facilities, purification facilities, etc., and reduces the manufacturing cost of steel because it uses the low price of iron ore and inexpensive coal compared to bituminous coal. There are advantages to it. In addition, the Finex method has a very environmentally friendly advantage compared to the blast furnace method.

파이넥스 공정에서는 분철광을 환원시키는 유동환원로와, 환원된 분철광과 일반탄을 용융시켜 용선을 제조하는 용융가스화로가 사용된다. 분철광의 환원을 위해 유동환원로의 내부로는 고온의 가연성 환원가스가 공급된다. 고온의 환원가스를 공급하기 위해 일단 혹은 다단으로 구성된 유동환원로 전단의 연소 챔버에 메인 버너를 설치하고 산소를 공급하는 방식으로 연소 챔버 내부에 화염을 형성하여 환원가스를 승온한다. In the Finex process, a flow reduction furnace for reducing ferrous ore and a melt gasification furnace for producing molten iron by melting the reduced ferrite and ordinary coal are used. In order to reduce the ferrite ore, a high temperature combustible reducing gas is supplied into the flow reduction furnace. In order to supply a high temperature reducing gas, a main burner is installed in a combustion chamber in front of one or more stages of a flow reduction reactor, and a flame is formed inside the combustion chamber in order to supply oxygen, thereby heating up the reducing gas.

정비 등의 목적으로 용철 제조 장치의 운용을 정지하여, 유동환원로를 식히고 난 후, 다시 승온을 하는 과정에서 메인 버너의 착화가 필요하다. 메인 버너의 착화를 유도하기 위해 파일럿 버너를 설치하고 천연가스와 공기를 공급하여 화염을 형성한다. 그런데 고압의 조건에서 파일럿 버너의 착화가 어려운 문제점이 있다.It is necessary to ignite the main burner in the process of stopping the operation of the apparatus for manufacturing molten iron for the purpose of maintenance, cooling the flow reduction path, and then raising the temperature again. To induce ignition of the main burner, a pilot burner is installed and a natural gas and air are supplied to form a flame. However, there is a problem that the ignition of the pilot burner is difficult under high pressure conditions.

용철 제조 방법 및 용철 제조 장치를 제공한다. 구체적으로 용융가스화로로부터 배출되는 환원 가스를 승온하기 위한 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치를 제공한다. 더욱 구체적으로 고압의 조건에서 파일럿 버너의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높일 수 있는 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치를 제공한다.Provided are a molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus. Specifically, the present invention provides a molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus for raising the reducing gas discharged from the melt gasification furnace. More specifically, the present invention provides a molten iron manufacturing method and a molten iron manufacturing apparatus capable of facilitating the ignition of the pilot burner under high pressure and increasing the stability of the flame.

본 발명의 일 실시예에 의한 용철 제조 방법은 용융가스화로로부터 환원 가스를 공급받아, 산화철을 환원하는 단계, 환원로로부터 환원철을 공급받아 용철을 제조하고, 환원로에 환원 가스를 공급하는 단계, 연소 챔버 내의 파일럿 버너에 연료 가스를 공급하여, 메인 버너의 착화를 유도하는 단계, 용융가스화로에서 배출되는 환원 가스를 연소 챔버를 통과시키면서 승온하는 단계; 및 승온된 환원 가스를 환원로에 공급하는 단계를 포함한다.Method for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention is receiving a reducing gas from the molten gasifier, reducing the iron oxide, receiving the reduced iron from the reducing furnace to produce molten iron, supplying the reducing gas to the reducing furnace, Supplying a fuel gas to a pilot burner in the combustion chamber to induce ignition of the main burner, and heating the reducing gas discharged from the molten gasifier through the combustion chamber; And supplying the elevated reducing gas to the reduction furnace.

파일럿 버너에 공급되는 연료가스는 수소가스를 25 부피% 이상 포함한다. 구체적으로, 연료가스는 수소가스를 25 내지 55 부피% 포함할 수 있다.
The fuel gas supplied to the pilot burner contains 25% by volume or more of hydrogen gas. Specifically, the fuel gas may include 25 to 55% by volume of hydrogen gas.

연료가스는 천연 가스, CO, CO2, O2, H2O 또는 이들의 조합을 나머지로 포함할 수 있다.The fuel gas may include natural gas, CO, CO 2 , O 2 , H 2 O or a combination thereof as the remainder.

환원로의 배가스를 상기 파일럿 버너의 연료 가스로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include supplying exhaust gas of a reduction furnace to fuel gas of the pilot burner.

환원로의 배가스를 상기 파일럿 버너의 연료 가스로 공급하는 단계는, 배가스로부터 분진을 제거하는 단계; 분진이 제거된 배가스로부터 이산화탄소를 제거하는 단계; 및 이산화탄소가 제거된 배가스를 승압하는 단계를 포함할 수 있다.The supplying the exhaust gas of the reduction furnace to the fuel gas of the pilot burner may include removing dust from the exhaust gas; Removing carbon dioxide from the dust-free exhaust gas; And boosting the exhaust gas from which carbon dioxide has been removed.

본 발명의 일 실시예에 의한 용철 제조 장치는 용융가스화로로부터 환원 가스를 공급받아 산화철을 환원하여 환원철을 제조하는 환원로, 환원로에 상기 환원 가스를 공급하며, 상기 환원철이 장입되어 용철을 제조하는 용융가스화로 및 환원로의 전단에 장착되며, 상기 용융가스화로로부터 배출되는 환원가스를 승온하는 연소 챔버를 포함한다.An apparatus for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention receives a reducing gas from a melting gasifier to reduce iron oxide to produce reduced iron, and supplies the reducing gas to a reducing furnace, and the reduced iron is charged to produce molten iron. And a combustion chamber mounted at the front end of the melt gasifier and the reducing furnace, and heating the reducing gas discharged from the melt gasifier.

연소 챔버는 메인 버너 및 메인 버너의 착화를 보조하는 파일럿 버너를 포함하고, 파일럿 버너에는 수소가스를 25 부피% 이상 포함하는 연료 가스가 공급된다.The combustion chamber includes a main burner and a pilot burner to assist in ignition of the main burner, and the pilot burner is supplied with a fuel gas including 25 vol% or more of hydrogen gas.

파일럿 버너는 수소 공급 장치와 연결될 수 있다.The pilot burner may be connected with a hydrogen supply device.

파일럿 버너는 환원로의 배가스 라인과 연결될 수 있다.The pilot burner may be connected to the exhaust gas line of the reduction furnace.

환원로 및 상기 파일럿 버너 사이에, 환원로로부터 배출되는 배가스 내에서 분진을 제거하는 집진기, 배가스 내에서 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거기 및 배가스를 승압시키는 압축기가 순차적으로 연결될 수 있다.Between the reduction furnace and the pilot burner, a dust collector for removing dust in the exhaust gas discharged from the reduction furnace, a carbon dioxide remover for removing carbon dioxide in the exhaust gas, and a compressor for boosting the exhaust gas may be sequentially connected.

환원로를 복수 개 포함하며, 복수의 환원로 중 1 이상의 환원로 전단에 연소 챔버가 설치될 수 있다.A plurality of reduction furnaces may be included, and a combustion chamber may be installed in front of at least one of the plurality of reduction furnaces.

용융가스화로로부터 배출되는 환원 가스를 상기 환원로에 직접 공급할 수 있도록 연결된 바이 패스 라인을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a bypass line connected to directly supply the reducing gas discharged from the melt gasifier to the reduction furnace.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 메인 버너의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높이면서 저온에서 메인 버너를 가동할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the main burner can be operated at low temperature while facilitating the ignition of the main burner and increasing the stability of the flame.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 정비 등의 작업을 위한 휴지기 이후, 환원로에 공급되는 환원 가스의 온도를 빠르게 높일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, after a rest period for maintenance work, it is possible to quickly increase the temperature of the reducing gas supplied to the reduction furnace.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 전체 용철 제조 공정의 가동률이 향상된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the operation rate of the entire molten iron manufacturing process is improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용철 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연소 챔버를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 용철 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 용철 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 용철 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 용철 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a combustion chamber according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for reference only to specific embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular property, region, integer, step, operation, element, and / or component, and the presence of another property, region, integer, step, operation, element, and / or component, or It does not exclude the addition.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When a portion is referred to as being "on" or "on" another portion, it may be directly on or on the other portion or may be accompanied by another portion therebetween. In contrast, when a part is mentioned as "directly above" another part, no other part is intervened in between.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted as ideal or very formal meaning unless defined.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1의 용철 제조 장치(100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 용철 제조 장치(100)를 다양하게 변형할 수 있다.1 is a view schematically showing a molten iron manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The apparatus for manufacturing molten iron 100 of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto. Therefore, the molten iron manufacturing apparatus 100 can be variously modified.

본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(100)는 크게 용융가스화로(10), 환원로(20) 및 연소 챔버(30)를 포함한다. 이외에 용철 제조 장치(100)는 필요에 따라 기타 다른 장치를 포함할 수 있다.The molten iron manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a melt gasifier 10, a reduction furnace 20, and a combustion chamber 30. In addition, the apparatus for manufacturing molten iron 100 may include other devices as necessary.

용융가스화로(10)는 내부에 석탄충진층을 포함하며, 환원철을 장입하고 그 내부로 산소를 취입하여 용철을 제조한다. 용융가스화로(10)에서 배출하는 환원가스는 환원가스공급관(40)을 통하여 환원로(20)에 공급된 후 철광석 및 부원료 등의 산화철을 환원 및 소성하는데 사용된 다음, 외부로 배출된다. 용융가스화로(10)에서 배출되어 환원가스공급관(40)을 통하여 환원로(20)에 공급되는 환원가스의 온도 범위는 300 내지 1000℃ 이며 압력 범위는 3 내지 5 bar에 해당한다.The melt gasification furnace 10 includes a coal-filled layer therein, charges reduced iron and injects oxygen therein to produce molten iron. The reducing gas discharged from the melt gasifier 10 is supplied to the reduction furnace 20 through the reducing gas supply pipe 40 and then used to reduce and calcinate iron oxides such as iron ore and secondary raw materials, and then discharge to the outside. The temperature range of the reducing gas discharged from the melt gasifier 10 and supplied to the reduction furnace 20 through the reducing gas supply pipe 40 is 300 to 1000 ° C. and the pressure range corresponds to 3 to 5 bar.

환원로(20)는 철광석 및 부원료 등의 산화철을 환원 및 소성하여 환원철로 변환한다. 환원로(20)에 장입되는 산화철은 사전 건조된 후에 환원로(20)를 통과하면서 환원철로 제조된다. 환원로(20) 내로 장입된 산화철은 용융가스화로(10)로부터 환원가스를 공급받아 환원로(20) 내부에 유동 베드를 형성한다.The reduction furnace 20 converts iron oxides such as iron ore and secondary raw materials into reduced iron by reducing and calcining. The iron oxide charged in the reduction furnace 20 is made of reduced iron while passing through the reduction furnace 20 after being pre-dried. The iron oxide charged into the reduction furnace 20 receives a reducing gas from the molten gasifier 10 to form a fluidized bed in the reduction furnace 20.

용융가스화로(10)로부터 배출된 환원가스는 환원가스공급관(40)을 통과는 동안 온도가 점점 떨어지고, 일단 혹은 다단으로 구성된 환원로(20)를 통과하는 동안에도 온도가 점점 떨어지기 때문에 환원로(20) 전단에 환원가스 승온을 위한 장치를 별도로 설치할 수 있다.The reducing gas discharged from the melt gasifier 10 is gradually reduced in temperature while passing through the reducing gas supply pipe 40, and is reduced in temperature even while passing through the reducing furnace 20 composed of one or multiple stages. (20) An apparatus for increasing the temperature of the reducing gas may be separately installed at the front end.

본 발명의 일 실시예에서는 도 1에 나타난 것과 같이 환원로 전단에 연소 챔버(30)가 장착되어, 용융가스화로(10)로부터 배출되는 환원가스를 승온한다. 도 1에 나타나듯이, 연소 챔버(30)는 용융가스화로(10) 및 환원로(20)를 상호 연결하는 환원 가스 공급관(40)에 장착될 수 있다.In an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the combustion chamber 30 is mounted at the front of the reduction furnace, thereby heating up the reducing gas discharged from the molten gasifier 10. As shown in FIG. 1, the combustion chamber 30 may be mounted in a reducing gas supply pipe 40 interconnecting the molten gasifier 10 and the reducing furnace 20.

도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 장치에서 연소 챔버(30)를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 연소 챔버(30)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 연소 챔버(30)를 다양하게 변형할 수 있다.2 schematically shows the combustion chamber 30 in the molten iron manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. The combustion chamber 30 of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto. Therefore, the combustion chamber 30 can be variously modified.

메인 버너(31)는 산소를 공급받아, 연소 챔버(30) 내부에 화염을 형성하여 환원가스를 승온한다. 본 발명의 일 실시예에서 메인 버너(31)의 착화를 유도하기 위해 파일럿 버너(32)의 화염을 이용한다. 파일럿 버너(32)의 화염을 형성하기 위해 수소가스를 25 부피% 이상 포함하는 연료가스를 파일럿 버너(32)에 공급한다.The main burner 31 receives oxygen and forms a flame in the combustion chamber 30 to heat up the reducing gas. In one embodiment of the present invention, the flame of the pilot burner 32 is used to induce ignition of the main burner 31. In order to form a flame of the pilot burner 32, a fuel gas containing 25 vol% or more of hydrogen gas is supplied to the pilot burner 32.

본 발명의 일 실시예에서 파일럿 버너(32)의 연료가스로 수소가스를 25 부피% 이상 포함하도록 공급한다. 일반적으로 버너의 연료 가스로 사용되는 천연가스의 경우 흡열반응에 의해 탄소와 수소로 분리된 이후 조연제인 공기와의 연소반응에 의해 화염을 형성하며 연소생성물로 이산화탄소와 수증기를 배출한다. 흡열반응에 필요한 열을 외부에서 공급할 경우 화염의 안정성을 높일 수 있다. 천연가스 1몰을 탄소와 수소로 분리하기 위해 필요한 열량은 약 17.3 kcal인 반면, 수소 1몰은 산소와 반응하여 약 57.8 kcal의 열을 방출한다. 따라서 파일럿 버너(32)의 연료로 수소를 25 부피% 이상 포함하는 경우 천연가스 분해를 위한 열량을 수소의 연소열로 충당할 수 있다. 이 경우 천연가스 분해반응 시 흡열에 의한 온도하락 현상이 발생하지 않으므로 파일럿 버너(32)의 착화가 용이하고 화염의 안정성이 높아진다.In an embodiment of the present invention, the fuel gas of the pilot burner 32 is supplied to include 25% by volume or more of hydrogen gas. In general, the natural gas used as the fuel gas of the burner is separated into carbon and hydrogen by endothermic reaction, and then forms a flame by combustion reaction with air, which is a supporting agent, and emits carbon dioxide and water vapor as combustion products. If the heat required for the endothermic reaction is supplied from the outside, the stability of the flame can be improved. The heat required to separate one mole of natural gas into carbon and hydrogen is about 17.3 kcal, while one mole of hydrogen reacts with oxygen to release about 57.8 kcal of heat. Therefore, in the case of containing 25 vol% or more of hydrogen as the fuel of the pilot burner 32, the amount of heat for the decomposition of natural gas may be covered by the heat of combustion of hydrogen. In this case, since the temperature drop phenomenon due to the endotherm does not occur during the natural gas decomposition reaction, the ignition of the pilot burner 32 is easy and the stability of the flame is increased.

또한, 천연가스/공기의 연소한계 범위가 5.3 내지 15%로 협소한 반면, 수소/공기의 연소한계 범위가 4 내지 75%로 천연가스에 비해 7배 이상 높다. 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 수소를 25 부피% 이상 포함하는 혼합가스를 공급하는 경우, 수소/공기 연소반응에 의한 화염이 먼저 생성되고 넓은 연소범위에서 안정적으로 유지되기 때문에, 수소/공기 화염은 천연가스/공기 화염의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높인다.In addition, while the combustion limit range of natural gas / air is narrow to 5.3 to 15%, the combustion limit range of hydrogen / air is 4 to 75%, which is 7 times higher than that of natural gas. When a mixed gas containing 25 vol% or more of hydrogen is supplied to the fuel gas of the pilot burner 32, the hydrogen / air flame is generated since the flame by the hydrogen / air combustion reaction is first generated and kept stable in a wide combustion range. Facilitates ignition of natural gas / air flames and increases flame stability.

또한, 천연가스/공기의 최대연소속도는 0.45 m/s인 반면, 수소/공기 화염의 최대연소속도는 3.1 m/s로 약 7배 가량 높아 파일럿 버너(32) 노즐 주변으로의 열전달 효율이 높다. 이는 파일럿 버너(32)의 연료로 공급되는 천연가스의 승온 및 분해를 위한 흡열반응에 열량공급 효율을 높여 화염의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높인다.In addition, while the maximum combustion speed of natural gas / air is 0.45 m / s, the maximum combustion speed of hydrogen / air flame is 3.1 m / s, which is about 7 times higher, so that the heat transfer efficiency around the pilot burner 32 nozzle is high. . This increases the heat supply efficiency in the endothermic reaction for the temperature increase and decomposition of the natural gas supplied to the fuel of the pilot burner 32 to facilitate the ignition of the flame and to improve the stability of the flame.

본 발명의 일 실시예에서 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 천연가스를 대체하여 수소 가스를 공급한다. 수소는 천연가스와는 달리 연소반응 이전에 흡열을 통한 분해반응이 없으므로, 천연가스에 비해 착화가 용이하고 화염의 안정성이 높다.In an embodiment of the present invention, the natural gas is replaced with the fuel gas of the pilot burner 32 to supply hydrogen gas. Unlike natural gas, hydrogen does not have a decomposition reaction through endothermic prior to the combustion reaction, so it is easier to ignite and has a higher flame stability than natural gas.

또한, 수소/공기의 연소한계 범위가 4~75%로 천연가스에 비해 7배 이상 높고, 최대연소속도가 3.1 m/s로 천연가스에 비해 약 7배 가량 높으므로 파일럿 버너(32) 노즐에서 화염의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높인다.In addition, the combustion limit range of hydrogen / air is 4 to 75%, which is 7 times higher than that of natural gas, and the maximum combustion speed is 3.1 m / s, which is about 7 times higher than that of natural gas. It facilitates the ignition of the flame and increases the stability of the flame.

또한, COG(코크스 오븐 가스)를 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 사용하는 경우도 있으나, 이 경우 COG 내의 타르가 연소 챔버(30) 내에 응축되는 문제가 있으며, 이를 제거하기 위해 장치 구성이 복잡해지는 문제가 있다. In addition, although COG (coke oven gas) is sometimes used as a fuel gas of the pilot burner 32, in this case, there is a problem in that tar in the COG is condensed in the combustion chamber 30, and the apparatus configuration is complicated to remove it. There is a problem.

연료가스는 수소가스를 25 내지 55 부피% 포함할 수 있다. 수소가스의 하한에 대해서는 전술한 설명과 같으며, 55 부피%를 초과하더라도 착화의 용이성이나, 화염의 안정성이 더욱 높아지지는 않는다.The fuel gas may include 25 to 55% by volume of hydrogen gas. The lower limit of the hydrogen gas is the same as described above, and even if it exceeds 55% by volume, the ease of ignition and the stability of the flame are not further increased.

연료가스의 나머지는 천연 가스, CO, CO2, O2, H2O 또는 이들의 조합이 될 수 있다.The remainder of the fuel gas may be natural gas, CO, CO 2 , O 2 , H 2 O or a combination thereof.

전술하였듯이, 파일럿 버너(32)에는 연료가스 외에 공기가 또한 공급 될 수 있다.As described above, the pilot burner 32 may also be supplied with air in addition to the fuel gas.

도시하지는 아니하였으나, 파일럿 버너(32)의 착화를 위해, 파일럿 버너(32)의 단부에 점화용 전극이 설치될 수 있다. 점화용 전극에서 전기 스파크를 형성하여 연료가스를 점화할 수 있다. Although not shown, for ignition of the pilot burner 32, an ignition electrode may be installed at the end of the pilot burner 32. The electrical spark may be formed at the ignition electrode to ignite the fuel gas.

도 3에서는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(200)를 개략적으로 나타낸다. 용철 제조 장치에서 중복되는 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.3 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention. The overlapping configuration in the molten iron manufacturing apparatus will be described using the same reference numerals.

도 3에서 나타나듯이, 파일럿 버너는 용철 제조 장치(200) 외부의 수소 공급 장치(50)를 통해 수소 가스를 공급받을 수 있다. 외부의 수소 공급 장치(50)란 예컨데, 수소 저장 탱크 등이 될 수 있다.As shown in FIG. 3, the pilot burner may receive hydrogen gas through a hydrogen supply device 50 outside the molten iron manufacturing apparatus 200. The external hydrogen supply device 50 may be, for example, a hydrogen storage tank.

도 4에서는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(300)를 개략적으로 나타낸다.Figure 4 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 300 according to another embodiment of the present invention.

도 4에서 나타나듯이, 파일럿 버너(32)는 환원로(20)의 배가스 라인과 연결되어, 수소 가스를 공급받을 수 있다. 이 경우 외부의 수소 공급 장치(50)로부터 수소를 공급 받는 것에 비해, 배가스를 활용할 수 있어, 공정의 효율을 향상시킬 수 있다. As shown in FIG. 4, the pilot burner 32 may be connected to an exhaust gas line of the reduction furnace 20 to receive hydrogen gas. In this case, as compared with receiving hydrogen from the external hydrogen supply device 50, the exhaust gas can be utilized, and the efficiency of the process can be improved.

환원로(20)의 배가스 내에는 분진, 이산화탄소 등이 포함되어 있으며, 이들을 개질하지 않고, 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 사용할 시 문제가 될 수 있다.The exhaust gas of the reduction furnace 20 contains dust, carbon dioxide, and the like, and may be a problem when used as a fuel gas of the pilot burner 32 without reforming them.

환원로(20)로부터 배출되는 배가스는 먼저 집진기(61)를 통과하여, 배가스 내의 분진을 제거한다. 집진기(61)는 배가스 내의 분진을 제거할 수 있는 장치면 특별히 한정되지 아니하며, 수집진 또는 건식 집진 방식을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로 사이클론을 사용할 수 있다.The exhaust gas discharged from the reduction furnace 20 first passes through the dust collector 61 to remove dust in the exhaust gas. The dust collector 61 is not particularly limited as long as it is a device capable of removing dust in the exhaust gas, and a collector or dry dust collector may be used. More specifically, cyclones can be used.

집진기(61)를 통과한 배가스는 이산화탄소 제거기(62)를 통과한다. 이산화탄소 제거기(62)는 배가스 내의 이산화탄소를 제거할 수 있는 장치면 특별히 한정되지 아니한다. 이산화탄소가 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 포함되면, 파일럿 버너(32)의 착화에 어려움을 줄 수 있기 때문에, 적절히 제거하여 수소 가스의 함량을 높일 필요가 있다. 이산화탄소의 제거 방식으로는 PSA(Pressure Swing Adsorption)를 거칠 수 있다.The exhaust gas passing through the dust collector 61 passes through the carbon dioxide remover 62. The carbon dioxide remover 62 is not particularly limited as long as it can remove carbon dioxide in the exhaust gas. When carbon dioxide is included as the fuel gas of the pilot burner 32, since the ignition of the pilot burner 32 may be difficult, it is necessary to remove it appropriately to increase the content of hydrogen gas. Carbon dioxide can be removed through Pressure Swing Adsorption (PSA).

이산화탄소 제거기(62)를 통과한 배가스는 압축기(63)를 통과한다. 압축기(63)는 배가스 내의 압력을 높일 수 있는 장치면 특별히 한정되지 아니한다.The exhaust gas passing through the carbon dioxide remover 62 passes through the compressor 63. The compressor 63 is not particularly limited as long as the device can increase the pressure in the exhaust gas.

환원로(20)의 배가스는 압력이 낮기 때문에, 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 제공되면, 파일럿 버너(32)의 착화에 어려움을 줄 수 있다. Since the exhaust gas of the reduction furnace 20 has a low pressure, when the exhaust gas is provided as a fuel gas of the pilot burner 32, it may be difficult to ignite the pilot burner 32.

압축기(63)를 통과한 배가스는 파일럿 버너(32)의 연료가스로 공급된다. 이 때, 배가스는 수소가스를 25 내지 55 부피% 포함할 수 있다. 나머지는 CO, CO2, O2, H2O 또는 이들의 조합이 될 수 있다.The exhaust gas passing through the compressor 63 is supplied to the fuel gas of the pilot burner 32. At this time, the exhaust gas may contain 25 to 55% by volume of hydrogen gas. The remainder can be CO, CO 2 , O 2 , H 2 O or a combination thereof.

도 5에서는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(400)를 개략적으로 나타낸다.5 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 400 according to another embodiment of the present invention.

도 5에서 나타나듯이, 환원로(20)는 복수개로 구성될 수 있다. 즉, 환원로(20)가 다단으로 구성될 수 있다. 이 때, 용융가스화로(10)에 연결된 제1 환원로(20)의 전단 뿐 아니라, 제1 환원로의 후단에 연결된 제2 환원로 또는 제3 환원로의 전단에도 연소 챔버(30)가 설치될 수 있다. 즉, 복수의 환원로(20) 중 1 이상의 환원로(20) 전단에 연소 챔버(30)가 설치될 수 있다. 환원 가스는 환원로(20)를 통과하는 과정에서도 온도가 하락할 수 있으며, 연소 챔버(30)를 통과함으로써, 온도를 보상 받을 수 있다.As shown in Figure 5, the reduction furnace 20 may be composed of a plurality. That is, the reduction furnace 20 may be configured in multiple stages. At this time, the combustion chamber 30 is installed not only at the front end of the first reduction furnace 20 connected to the melt gasifier 10 but also at the front end of the second reduction furnace or the third reduction furnace connected to the rear end of the first reduction furnace. Can be. That is, the combustion chamber 30 may be installed in front of one or more reduction furnaces 20 of the plurality of reduction furnaces 20. The reducing gas may have a temperature drop even in the course of passing through the reduction furnace 20, and by passing through the combustion chamber 30, the temperature may be compensated for.

도 6에서는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 용철 제조 장치(500)를 개략적으로 나타낸다.6 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 500 according to another embodiment of the present invention.

도 6에서 나타나듯이, 용철 제조 장치(500)는 용융가스화로(10)로부터 배출되는 환원 가스를 환원로(20)에 직접 공급할 수 있도록 연결된 바이 패스 라인(70)을 포함할 수 있다. 이 때 용융가스화로(10)로부터 배출되는 환원 가스를 환원로(20)에 직접 공급한다는 의미는 연소 챔버(30)를 통과하지 않고 환원 가스를 공급한다는 의미이다. 연소 챔버(30)를 통과하여 환원 가스의 온도를 승온시킬 필요가 없으며, 바이 패스 라인(70)을 통과시켜 연소 챔버(30)에 가해지는 부하를 저감할 수 있다.As shown in FIG. 6, the molten iron manufacturing apparatus 500 may include a bypass line 70 connected to directly supply the reducing gas discharged from the molten gasifier 10 to the reduction furnace 20. In this case, the direct supply of the reducing gas discharged from the melt gasifier 10 to the reduction furnace 20 means that the reducing gas is supplied without passing through the combustion chamber 30. It is not necessary to raise the temperature of the reducing gas through the combustion chamber 30, and the load applied to the combustion chamber 30 can be reduced by passing through the bypass line 70.

본 발명의 일 실시예에 의한 용철 제조 방법은 용융가스화로(10)로부터 환원 가스를 공급받아, 산화철을 환원하는 단계, 환원로(20)로부터 환원철을 공급받아 용철을 제조하고, 환원로(20)에 환원 가스를 공급하는 단계, 연소 챔버(30) 내의 파일럿 버너(32)에 연료 가스를 공급하여, 메인 버너(31)의 착화를 유도하는 단계, 용융가스화로(10)에서 배출되는 환원 가스를 연소 챔버(30)를 통과시키면서 승온하는 단계; 및 승온된 환원 가스를 환원로(20)에 공급하는 단계를 포함한다.In the molten iron manufacturing method according to an embodiment of the present invention is supplied with a reducing gas from the molten gasifier 10, reducing the iron oxide, receiving the reduced iron from the reduction furnace 20 to produce molten iron, the reduction furnace 20 Supplying a reducing gas to the fuel cell, supplying a fuel gas to the pilot burner 32 in the combustion chamber 30 to induce ignition of the main burner 31, and reducing gas discharged from the molten gasifier 10. Heating the temperature while passing through the combustion chamber 30; And supplying the elevated reducing gas to the reduction furnace 20.

이하에서는 각 단계별로 상세하게 설명한다. 각 단계는 시간의 선후와 무관하게 기재된 것이며, 각 단계가 순차적 또는 동시 다발적으로 이루어 질 수 있다.Hereinafter, each step will be described in detail. Each step is described independently of time, and each step may be performed sequentially or simultaneously.

먼저, 용융가스화로(10)로부터 환원 가스를 공급받아, 산화철을 환원한다. 이 단계는 환원로(20)에서 이루어지는 단계이다. 산화철은 철광석 및 부원료 등이 될 수 있으며, 고온에서 환원 가스와 반응하여 환원철로 제조된다. 환원로(20) 내로 장입된 산화철은 용융가스화로(10)로부터 환원가스를 공급받아 환원로(20) 내부에 유동 베드를 형성한다.First, a reducing gas is supplied from the melting gasifier 10 to reduce iron oxide. This step is performed in the reduction furnace 20. Iron oxide may be iron ore, secondary raw materials, and the like, and is reacted with a reducing gas at a high temperature to produce reduced iron. The iron oxide charged into the reduction furnace 20 receives a reducing gas from the molten gasifier 10 to form a fluidized bed in the reduction furnace 20.

다음으로, 환원로(20)로부터 환원철을 공급받아 용철을 제조한다. 이 단계는 용융가스화로(10)에서 이루어지는 단계이다. 용융가스화로(10)는 내부에 석탄충진층을 포함하며, 환원철을 장입하고 그 내부로 산소를 취입하여 용철을 제조한다. 용융가스화로(10)에서 배출하는 환원가스는 산화철을 환원하는 단계에서 환원로(20)에 공급된 후 철광석 및 부원료 등의 산화철을 환원 및 소성하는데 사용된 다음, 외부로 배출된다.Next, receiving reduced iron from the reduction furnace 20 to produce molten iron. This step is performed in the melt gasifier (10). The melt gasification furnace 10 includes a coal-filled layer therein, charges reduced iron and injects oxygen therein to produce molten iron. The reducing gas discharged from the molten gasifier 10 is supplied to the reduction furnace 20 in the step of reducing iron oxide, and then used to reduce and calcinate iron oxides such as iron ore and secondary raw materials, and then discharge to the outside.

다음으로 연소 챔버(30) 내의 파일럿 버너(32)에 연료 가스를 공급하여, 메인 버너(31)의 착화를 유도하는 단계이다. 용융가스화로(10)에서 배출하는 환원가스는 매우 고압이어서, 메인 버너(31)의 착화가 용이하지 않다. 구체적으로 용융가스화로(10)에서 배출하는 환원가스는 온도 범위가 300 내지 1000℃ 이며 압력 범위는 3 내지 5 bar 에 해당한다.Next, the fuel gas is supplied to the pilot burner 32 in the combustion chamber 30 to induce ignition of the main burner 31. The reducing gas discharged from the melt gasifier 10 is very high pressure, so that the ignition of the main burner 31 is not easy. Specifically, the reducing gas discharged from the melt gasifier 10 has a temperature range of 300 to 1000 ° C. and a pressure range of 3 to 5 bar.

본 발명의 일 실시예에서는 파일럿 버너(32)에 공급되는 연료 가스를 수소를 25 부피% 이상 포함하도록 함으로써, 메인 버너(31)의 착화를 용이하게 하고 화염의 안정성을 높이면서 저온에서 메인 버너(31)를 가동할 수 있다. 일반적으로 버너의 연료 가스로 사용되는 천연가스의 경우 흡열반응에 의해 탄소와 수소로 분리된 이후 조연제인 공기와의 연소반응에 의해 화염을 형성하며 연소생성물로 이산화탄소와 수증기를 배출한다. 흡열반응에 필요한 열을 외부에서 공급할 경우 화염의 안정성을 높일 수 있다. 천연가스 1몰을 탄소와 수소로 분리하기 위해 필요한 열량은 약 17.3 kcal인 반면, 수소 1몰은 산소와 반응하여 약 57.8 kcal의 열을 방출한다. 따라서 파일럿 버너(32)의 연료로 수소를 25 부피% 이상 포함하는 경우 천연가스 분해를 위한 열량을 수소의 연소열로 충당할 수 있다. 이 경우 천연가스 분해반응 시 흡열에 의한 온도하락 현상이 발생하지 않으므로 파일럿 버너(32)의 착화가 용이하고 화염의 안정성이 높아진다. 파일럿 버너(32)에 공급되는 연료가스는 전술한 것과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.In an embodiment of the present invention, the fuel gas supplied to the pilot burner 32 includes 25% by volume or more of hydrogen, thereby facilitating the ignition of the main burner 31 and increasing the stability of the flame while keeping the main burner at a low temperature. 31) can be operated. In general, the natural gas used as the fuel gas of the burner is separated into carbon and hydrogen by endothermic reaction, and then forms a flame by combustion reaction with air, which is a supporting agent, and emits carbon dioxide and water vapor as combustion products. If the heat required for the endothermic reaction is supplied from the outside, the stability of the flame can be improved. The heat required to separate one mole of natural gas into carbon and hydrogen is about 17.3 kcal, while one mole of hydrogen reacts with oxygen to release about 57.8 kcal of heat. Therefore, in the case of containing 25 vol% or more of hydrogen as the fuel of the pilot burner 32, the amount of heat for the decomposition of natural gas may be covered by the heat of combustion of hydrogen. In this case, since the temperature drop phenomenon due to the endotherm does not occur during the natural gas decomposition reaction, the ignition of the pilot burner 32 is easy and the stability of the flame is increased. Since the fuel gas supplied to the pilot burner 32 is the same as the above-mentioned, overlapping description is abbreviate | omitted.

도 3에 나타나듯이, 연료 가스는 외부의 수소 공급 장치(50)로부터 공급될 수 있으나, 도 4에 나타나듯이, 환원로(20)의 배가스로부터 공급되는 것도 가능하다. 즉, 환원로(20)의 배가스를 파일럿 버너(32)의 연료 가스로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the fuel gas may be supplied from an external hydrogen supply device 50. However, as shown in FIG. 4, the fuel gas may be supplied from an exhaust gas of the reduction furnace 20. That is, the method may further include supplying the exhaust gas of the reduction furnace 20 to the fuel gas of the pilot burner 32.

환원로(20)의 배가스에는 수소 외에도 분진, 이산화탄소 등이 포함되어 있어, 이를 제거할 필요가 있다. 또한, 환원로(20)의 배가스는 압력이 낮아, 파일럿 버너(32)에 그대로 공급하기에는 부적합할 수 있다.The exhaust gas of the reduction furnace 20 contains dust, carbon dioxide, etc. in addition to hydrogen, and needs to be removed. In addition, the exhaust gas of the reduction furnace 20 is low in pressure, and may be unsuitable for supplying the pilot burner 32 as it is.

따라서, 환원로의 배가스를 파일럿 버너의 연료 가스로 공급하는 단계는 배가스로부터 분진을 제거하는 단계; 분진이 제거된 배가스로부터 이산화탄소를 제거하는 단계; 및 이산화탄소가 제거된 배가스를 승압하는 단계를 포함할 수 있다.
Therefore, supplying the exhaust gas of the reduction furnace to the fuel gas of the pilot burner may include removing dust from the exhaust gas; Removing carbon dioxide from the dust-free exhaust gas; And boosting the exhaust gas from which carbon dioxide has been removed.

본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
The present invention is not limited to the embodiments and can be manufactured in various different forms, and those skilled in the art to which the present invention pertains may change to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

100, 200, 300, 400, 500: 용철 제조 장치,
10 : 용융가스화로, 20 : 환원로,
30 : 연소 챔버, 31 : 메인 버너,
40 : 환원가스공급관, 50 : 파일럿 버너,
61 : 집진기, 62 : 이산화탄소 제거기,
63 : 압축기,
70 : 바이 패스 라인100, 200, 300, 400, 500: molten iron manufacturing apparatus,
10: melt gasification furnace, 20: reduction furnace,
30: combustion chamber, 31: main burner,
40: reducing gas supply pipe, 50: pilot burner,
61: dust collector, 62: carbon dioxide remover,
63: compressor,
70: bypass line

Claims (11)

용융가스화로로부터 환원 가스를 공급받아, 산화철을 환원하는 단계;
환원로로부터 환원철을 공급받아 용철을 제조하고, 환원로에 환원 가스를 공급하는 단계;
연소 챔버 내의 파일럿 버너에 연료 가스를 공급하여, 메인 버너의 착화를 유도하는 단계;
상기 용융가스화로에서 배출되는 환원 가스를 상기 연소 챔버를 통과시키면서 승온하는 단계; 및
승온된 환원 가스를 상기 환원로에 공급하는 단계를 포함하고,
상기 파일럿 버너에 공급되는 연료가스는 수소가스를 25 부피% 이상 포함하는 용철 제조 방법.Receiving iron gas from a melt gasifier to reduce iron oxide;
Receiving molten iron from a reduction furnace to produce molten iron, and supplying a reducing gas to the reduction furnace;
Supplying fuel gas to the pilot burner in the combustion chamber to induce ignition of the main burner;
Heating the reducing gas discharged from the melting gasifier while passing through the combustion chamber; And
Supplying a heated reducing gas to the reduction furnace,
The fuel gas supplied to the pilot burner is a molten iron manufacturing method containing 25% by volume or more of hydrogen gas. 제1항에 있어서,
상기 연료가스는 수소가스를 25 내지 55 부피% 포함하는 용철 제조 방법.The method of claim 1,
The fuel gas is a molten iron manufacturing method comprising 25 to 55% by volume of hydrogen gas. 제1항에 있어서,
상기 연료가스는 천연 가스, CO, CO2, O2, H2O 또는 이들의 조합을 나머지로 포함하는 용철 제조 방법.The method of claim 1,
The fuel gas is a molten iron manufacturing method comprising a natural gas, CO, CO 2 , O 2 , H 2 O or a combination thereof as the rest. 제1항에 있어서,
상기 환원로의 배가스를 상기 파일럿 버너의 연료 가스로 공급하는 단계를 더 포함하는 용철 제조 방법.The method of claim 1,
And supplying the exhaust gas of the reduction furnace to the fuel gas of the pilot burner. 제4항에 있어서,
상기 환원로의 배가스를 상기 파일럿 버너의 연료 가스로 공급하는 단계는
상기 배가스로부터 분진을 제거하는 단계;
상기 분진이 제거된 배가스로부터 이산화탄소를 제거하는 단계; 및
상기 이산화탄소가 제거된 배가스를 승압하는 단계를 포함하는 용철 제조 방법.The method of claim 4, wherein
Supplying the exhaust gas of the reduction furnace as fuel gas of the pilot burner
Removing dust from the exhaust gas;
Removing carbon dioxide from the dust-free exhaust gas; And
A step of manufacturing molten iron comprising the step of boosting the exhaust gas from which the carbon dioxide is removed. 용융가스화로로부터 환원 가스를 공급받아 산화철을 환원하여 환원철을 제조하는 환원로,
상기 환원로에 상기 환원 가스를 공급하며, 상기 환원철이 장입되어 용철을 제조하는 용융가스화로 및
상기 환원로의 전단에 장착되며, 상기 용융가스화로로부터 배출되는 환원가스를 승온하는 연소 챔버를 포함하고,
상기 연소 챔버는 메인 버너 및 메인 버너의 착화를 보조하는 파일럿 버너를 포함하고,
상기 파일럿 버너에는 수소가스를 25 부피% 이상 포함하는 연료 가스가 공급되는 용철 제조 장치.Reduction furnace for producing reduced iron by receiving a reducing gas supplied from the melt gasifier,
Supplying the reducing gas to the reduction furnace, the molten gasifier to charge the reduced iron to produce molten iron and
A combustion chamber mounted at a front end of the reduction furnace and heating the reducing gas discharged from the molten gasifier;
The combustion chamber includes a main burner and a pilot burner to assist in ignition of the main burner,
The pilot burner is molten iron manufacturing apparatus is supplied with a fuel gas containing 25% by volume or more hydrogen gas. 제6항에 있어서,
상기 파일럿 버너는 수소 공급 장치와 연결된 용철 제조 장치.The method of claim 6,
The pilot burner is molten iron manufacturing apparatus connected with the hydrogen supply device. 제6항에 있어서,
상기 파일럿 버너는 상기 환원로의 배가스 라인과 연결된 용철 제조 장치.The method of claim 6,
The pilot burner is molten iron manufacturing apparatus connected to the exhaust gas line of the reduction furnace. 제6항에 있어서,
상기 환원로 및 상기 파일럿 버너 사이에,
상기 환원로로부터 배출되는 배가스 내에서 분진을 제거하는 집진기,
상기 배가스 내에서 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거기 및
상기 배가스를 승압시키는 압축기가 순차적으로 연결된 용철 제조 장치.The method of claim 6,
Between the reduction furnace and the pilot burner,
Dust collector for removing dust in the exhaust gas discharged from the reduction furnace,
A carbon dioxide remover for removing carbon dioxide in the exhaust gas;
The molten iron manufacturing apparatus connected to the compressor for boosting the exhaust gas sequentially. 제6항에 있어서,
상기 환원로를 복수 개 포함하며,
상기 복수의 환원로 중 1 이상의 환원로 전단에 연소 챔버가 설치된 용철 제조 장치.The method of claim 6,
It includes a plurality of the reduction furnace,
An apparatus for producing molten iron, wherein a combustion chamber is provided at a front end of at least one of the plurality of reduction furnaces. 제6항에 있어서,
상기 용융가스화로로부터 배출되는 환원 가스를 상기 환원로에 직접 공급할 수 있도록 연결된 바이 패스 라인을 더 포함하는 용철 제조 장치.The method of claim 6,
And a bypass line connected to directly supply the reducing gas discharged from the molten gasifier to the reduction furnace.
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