KR100805709B1 - 고로의 풍구 내화물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로의 풍구 내화물 제거장치에 관한 것으로서, 고로의 미분탄 취입랜스 내부로 끼워져 풍구의 내화물에 고압수를 분사시킴으로써 내화물을 제거하도록 구성된 장치에 있어서, 여러 방향으로 고압수를 분사시키도록 고압수분사공(42)이 다수개 형성된 고압수 분사노즐(40)과, 상기 고압수분사노즐(40)의 후단에 연결되고 상기 고압수분사공(42)에 대응되는 다수개의 고압수이송관(22)이 구비된 삽입튜브(20) 및, 수공급라인(31)에 연결되어 고압수를 공급받고 이 수공급라인(31)이 상기 고압수이송관(22)의 어느 하나에 연결되도록 상기 삽입튜브(20)의 후단에 장착되는 분사건(30)으로 이루어짐으로써, 풍구를 막고 있는 내화물에 고압수를 다양한 각도로 분사시킴에 의해 내화물을 보다 완전하게 제거시킬 수 있는 효과를 갖는다.

풍구, 내화물, 고로, 고압수, 분사노즐

Description

고로의 풍구 내화물 제거장치{Apparatus for removing refractory from a tuyere in a blast furnace}

도1은 종래 기술에 따른 고로 내화물 파쇄 장치가 도시된 개략 구성도;

도2a는 종래 기술의 문제점 도출도;

도2b는 본 발명에 따른 내화물 제거 작용이 도시된 설명도;

도3은 본 발명에 따른 내화물 제거장치가 고로의 풍구에 설치된 상태인 설치상태도;

도4는 본 발명에 따른 고로의 풍구 내화물 제거장치가 도시된 상세 구성도;

도5는 본 발명의 요부 상세도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

12 : 시일캡 20 : 삽입튜브

22 : 고압수이송관 24 : 걸개

30 : 분사건 31 : 수공급라인

32 : 끼움관 34 : 걸림구

40 : 고압수분사노즐 41 : 너트부재

42 : 고압수분사공 9 : 고로

92 : 풍구 98 : 미분탄 취입랜스

본 발명은 고로의 풍구 내화물 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍구를 막고 있는 내화물에 고압수를 다양한 각도로 분사시킴에 의해 내화물을 제거시킬 수 있도록 된 고로의 풍구 내화물 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로에 열풍을 불어넣는 풍구는 노벽 보수를 위하여 진흙 형태의 내화물에 의해 밀폐되며, 이렇게 풍구를 밀폐시키고 있던 내화물은 노벽 보수가 완료된 후 제거된다.

풍구의 내화물은 미분탄 취입랜스로 삽입되는 별도의 장치에 의해 제거되며, 도1에 종래의 고로 내화물 파쇄 장치가 개략적으로 도시된다.

이는 고압수가 공급되는 분사건(81), 상기 분사건(81)에 장착되고 시일캡(Seal cap)(82)을 갖는 튜브(83), 상기 튜브(83)의 선단에 장착된 분사노즐(84)로 구성되며, 상기 분사노즐(84)을 미분탄 취입랜스를 통해 고로의 풍구에 삽입한 후 고압수를 분사시킴에 의해 풍구를 밀폐시키고 있던 내화물을 제거하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 고로 내화물 파쇄 장치는 분사노즐(84)에 전방으로 향하도록 형성된 분사구(84a)를 통해 항상 전방으로만 고압수가 분사되는 것이기 때문에 도2a에 도시된 것처럼 분사노즐(84)의 측부 또는 후방쪽에 위치된 내화물(C)은 제거되지 못하였던 문제점을 갖는다.

또한, 풍구의 내화물이 제거되지 않은 상태로 고로 작업이 수행되는 경우, 고로 원주방향에 대한 열풍의 밸런스(Balance)가 이루어지지 않아 안정된 고로의 노황을 유지할 수 없는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 풍구를 막고 있는 내화물에 전방, 측방 및 후방 등 다양한 각도로 고압수를 분사시킴에 의해 내화물을 효과적으로 제거시킬 수 있도록 된 고로의 풍구 내화물 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 고로의 미분탄 취입랜스 내부로 끼워져 풍구의 내화물에 고압수를 분사시킴으로써 내화물을 제거하도록 구성된 장치에 있어서, 여러 방향으로 고압수를 분사시키도록 고압수분사공이 다수개 형성된 고압수 분사노즐과, 상기 고압수분사노즐의 후단에 연결되고 상기 고압수분사공에 대응되는 다수개의 고압수이송관이 구비된 삽입튜브 및, 수공급라인에 연결되어 고압수를 공급받고 이 수공급라인이 상기 고압수이송관의 어느 하나에 연결되도록 상기 삽입튜브의 후단에 장착되는 분사건으로 이루어짐을 특징으로 하는 고로의 풍구 내화물 제거장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 내화물 제거장치가 고로의 풍구 내화물을 제거시키도 록 설치된 상태가 전체적으로 도시된 개략 구성도로서, 고로(9)의 풍구(92) 외측으로 대풍구(94)가 형성되고, 상기 대풍구(94)를 통해 블로우파이프(96)가 끼워지며, 상기 블로우파이프(96)에 소정 각도로 경사지게 관통되는 미분탄 취입랜스(98)를 통해 본 발명의 장치(1)가 삽입되는 것이 보인다. 물론, 본 장치(1)는 시일캡(12)에 의해 상기 미분탄 취입랜스(98)의 외부 끝단에 가스 누설이 차단될 수 있게 장착될 수 있도록 구성되며, 이러한 구성은 종래와 동일한 통상적인 방법으로 이루어진다.

본 장치(1)는 상기 미분탄 취입랜스(98)에 삽입되는 긴 파이프 형상의 삽입튜브(20)를 가지며, 이 삽입튜브(20)의 외경 크기는 미분탄 취입랜스(98)의 내경 크기보다 약간 더 작게 형성되는 것이 좋으며, 상기 시일캡(12)은 이 삽입튜브(20)에 위치되게 하는 것이 좋다.

상기 삽입튜브(20)의 내부에는 도4에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 다수개, 적어도 4개의 고압수 이송관(22)이 길이방향으로 고정 장착되는바, 이들 고압수 이송관(22)은 상기 삽입튜브(20)의 축중심선에 대한 동심원상에 위치됨과 동시에 원주방향에 대하여 떨어진 거리가 동일하도록 설정된다.

상기 삽입튜브(20)의 일측 끝단, 보다 상세하게는 상기 고로(9)의 외부쪽 끝단에 고압수 공급용 분사건(30)이 연결 설치되며, 상기 분사건(30)은 수공급라인(31)을 통해 소정 압력의 고압수를 공급받게 연결되고, 상기 삽입튜브(20)의 고압수 이송관(22)의 어느 하나에만 고압수를 공급시키는 구성을 갖는다. 물론, 상기 분사건(30)의 내부 구조에 의해 상기 수공급라인(31)이 상기 고압수 이송관(22)의 어느 하나에만 연결되게 구성시킬 수도 있고, 또는 상기 분사건(30)의 장착 위치에 따라 상기 수공급라인(31)이 상기 고압수 이송관(22)의 어느 하나에만 연결되게 구성시킬 수도 있다. 그리고, 상기 고압수 이송관(22)의 각각에는 선단쪽으로의 고압수 공급만을 허용시키는 체크밸브(22a)가 설치되는 것이 바람직하다.

편의상, 본 발명에서는 상기 분사건(30)이 삽입튜브(20)에 장착되는 위치를 변경시킬 수 있게 함으로써 고압수가 공급되는 고압수 이송관(22)을 선택 가능하게 구성되는바, 이를 보다 상세하게 설명하면 상기 분사건(30)의 선단 외주면에 다수개의 걸림구(34)를 구비시키고, 상기 삽입튜브(20)의 후단 외주면에 상기 걸림구(34)에 대응되는 다수개의 걸개(24)를 구비시킴으로써 상기 분사건(30)이 삽입튜브(20)의 축방향에 대하여 여러 각도, 즉 상기 고압수 이송관(22)의 위치에 대응하도록 회전된 상태로 장착된다.

상기 분사건(30)과 삽입튜브(20)가 보다 정확한 위치에서 서로 결합될 수 있도록 하기 위하여, 상기 분사건(30)의 선단은 플러그 형상을 갖도록 형성시키고 상기 삽입튜브(20)의 후단은 콘센트 형상을 갖도록 형성시키는 것이 바람직한바, 상기 분사건(30)의 선단으로 상기 고압수 이송관(22)의 위치에 대응되는 위치에 끼움관(32)을 돌출 형성시키되 이들 중 하나의 끼움관(32)에만 상기 수공급라인(31)이 연결되게 하며, 상기 삽입튜브(20)의 후단에 상기 끼움관(32)이 삽입될 수 있게 끼움공(23)이 형성되고, 상기 끼움공(23)이 상기 삽입튜브(20)의 내부에 장착된 수공급라인(22)의 각각과 연결되게 구성시킨다. 또한, 상기 분사건(30)의 중앙부를 다 른 부분보다 후방쪽으로 오목하게 형성시키고, 상기 삽입튜브(20)의 후단 중앙부를 다른 부분보다 후방쪽으로 볼록하게 형성시킴으로써 상기 분사건(30)의 오목한 부분에 상기 삽입튜브(20)의 볼록한 부분이 서로 끼워 결합되게 하는 것이 좋다. 또한, 상기 끼움관(32)의 각각에 스프링(33)을 장착시킴으로써 상기 삽입튜브(20)와 분사건(30)의 분리가 용이하게 이루어질 수 있게 구성시키는 것이 좋다. 물론, 상기 끼움관(32)과 고압수 이송관(22)의 사이에 실링부재(51)가 설치되는 것이 좋다.

상기 삽입튜브(20)의 선단부에는 고압수 분사노즐(40)이 장착되는바, 상기 삽입튜브(20)의 선단은 콘센트 형상을 갖고 상기 고압수 분사노즐(40)의 후단은 플러그 형상을 갖는다. 그리고, 상기 삽입튜브(20)의 선단 외주면에 나사산(20a)이 형성되고, 상기 고압수 분사노즐(40)의 후단에 상기 삽입튜브(20)의 나사산(20a)에 결합되는 너트부재(41)를 축방향 회전이 가능하게 결합시킨다.

선단이 뾰족한 형상을 갖도록 형성된 상기 고압수 분사노즐(40)에는 상기 삽입튜브(20)의 수공급라인(22)과 대응되는 다수개의 고압수 분사공(42)이 형성되며, 이들 고압수 분사공(42)은 각각 다른 위치 및 방향으로 고압수를 분사시키도록 구비된다.

보다 상세하게 설명하면, 하나의 고압수 분사공(42a)은 상기 고압수 분사노즐(40)의 선단 중앙부에서 전방쪽으로 직선 형태로 고압수를 분사시키도록 형성되고, 다른 하나의 고압수 분사공(42b)은 선단 중앙부를 약간 벗어난 위치에서 전방쪽으로 약 45°의 각도로 고압수를 분사시키도록 형성되며, 다른 하나의 고압수 분사공(42c)은 선단 가장자리에서 방사상으로 고압수를 분사시키도록 형성되며, 다른 하나의 고압수 분사공(42d)은 후방쪽으로 약 45°의 각도로 고압수를 분사시키도록 형성된다. 그리고, 상기 후방쪽으로 약 45°의 각도로 고압수를 분사시키도록 형성된 상기 분사공(42d)의 끝단이 위치되는 상기 고압수 분사노즐(40)의 외표면을 다른 부분보다 내측으로 오목하게 형성시킨다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

노벽 보수 작업이 완료된 후 재송풍이 이루어지기 전에, 출선구 상부에 위치된 소수의 풍구를 제외한 나머지 풍구는 옥토로 폐쇄된 상태로 고로 조업이 수행된다.

재송풍이 이루어진 후 일정시간이 경과되면, 원주별 가스흐름과 기타 조업지수가 정상조업과 동일 또는 유사한 상태로 되거나 인위적인 노황 제어를 위해 폐쇄된 풍구를 무감풍 상태에서 관통시킨다.

관통시키고자 하는 풍구의 미분탄 취입랜스에 설치되어 있던 랜스나사부를 해체시킨 후, 상기 미분탄 취입랜스(98)의 외부 끝단에 시일캡(12)을 장착시킨다.

본 발명의 장치를 상기 미분탄 취입랜스(98)를 통해 삽입시키며, 이때 수공급라인(31)은 고압수 이송관(22)을 통해 고압수 분사공(42)의 어느 하나와 연결된 상태이다.

고압수 분사노즐(40)의 선단 중앙부에서 전방쪽으로 직선 형태로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수 분사공(42a)을 통해 고압수를 분사시키며, 계속하여 고압수 분사노즐(40)의 선단 중앙부를 약간 벗어난 위치에서 전방쪽으로 약 45°의 각도로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수 분사공(42b)을 통해 고압수를 분사시 키고, 계속하여 선단 가장자리에서 방사상으로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수 분사공(42c)을 통해 고압수를 분사시키며, 마지막으로 후방쪽으로 약 45°의 각도로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수 분사공(42d)을 통해 고압수를 분사시킨다.

물론, 상기 고로의 풍구를 폐쇄시키고 있는 내화물은 주성분이 진흙으로 이루어져 있어 물과 접촉함에 의해 결합력이 급속하게 약해짐으로써 고압수 분사에 의해 내화물이 풍구로부터 제거될 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 고압수를 여러 방향에서 순차적으로 분사시킴에 의해 내화물(C)의 보다 완전한 제거가 가능한 바, 이는 도2b에 도시된 것처럼 분사노즐(40)의 측부 및 후방쪽에 있던 내화물(C)의 제거가 용이하기 때문이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고로의 풍구 내화물 제거장치에 의하면, 풍구를 막고 있는 내화물에 고압수를 다양한 각도로 분사시킴에 의해 풍구를 폐쇄시키고 있는 내화물을 보다 완전하게 제거시킬 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 고로의 미분탄 취입랜스 내부로 끼워져 풍구의 내화물에 고압수를 분사시킴으로써 내화물을 제거하도록 구성된 장치에 있어서, 여러 방향으로 고압수를 분사시키도록 고압수분사공(42)이 다수개 형성된 고압수 분사노즐(40)과, 상기 고압수분사노즐(40)의 후단에 연결되고 상기 고압수분사공(42)에 대응되는 다수개의 고압수이송관(22)이 구비된 삽입튜브(20) 및, 수공급라인(31)에 연결되어 고압수를 공급받고 이 수공급라인(31)이 상기 고압수이송관(22)의 어느 하나에 연결되도록 상기 삽입튜브(20)의 후단에 장착되는 분사건(30)으로 이루어짐을 특징으로 하는 고로의 풍구 내화물 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고압수분사공(42)은, 길이방향을 따라 전방으로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수분사공(42a), 길이방향에 대한 직각 방향으로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수분사공(42c), 상기 고압수분사공(42a)(42c)에 의해 분사되는 고압수 분사방향 사이로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수분사공(42b) 및 길이방향에 대한 후방쪽으로 고압수를 분사시키도록 형성된 고압수분사공(42d)을 포함함을 특징으로 하는 고로의 풍구 내화물 제거장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 삽입튜브(20)와 분사건(30)의 각각에 걸개(24)와 걸림구(34)가 구비되어 이 삽입튜브(20)와 분사건(30)이 서로 착탈 가능하고 축방향에 대한 위치 이동이 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 고로의 풍구 내화물 제거장치.

Images