KR101249058B1 - 고로의 대탕도 - Google Patents

Abstract

대탕도의 잔선 처리시 슬래그를 보다 완벽하게 분리 배출함으로써, 용선에 슬래그가 혼입되는 것을 최소화할 수 있도록, 출선구에서 토출되는 용융물이 저류되는 탕도와, 상기 탕도 선단쪽의 바닥면에 형성되는 상방향으로 돌출되는 턱부, 상기 탕도 상단에서 바닥면으로 돌출되어 상기 용융물에서 슬래그를 분리하는 스키머, 잔류 용융물 배출시 상기 탕도 측면에 형성되어 탕도에 잔류하는 용융물 중 슬래그를 분리 배출하는 슬래그 배출공을 포함하는 고로의 대탕도를 제공한다.

Description

고로의 대탕도{RUNNER OF FURNACE}

본 발명은 고로의 대탕도에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 잔선 처리시 쇳물과 슬래그를 분리 배출할 수 있도록 된 고로의 대탕도에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 고로 작업은 용광로의 상부로부터 철광석과 코크스를 장입한 후 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 하부로부터 불어넣어 그 열로서 철광석을 용융, 환원시켜 쇳물을 생산하게 된다.

고로 내에 생성된 쇳물은 고로의 측면에 형성되는 출선구를 통해 배출된다. 출선구에서 배출되는 쇳물은 고로의 주상에 설치된 대탕도를 지나 혼선차(TLC)에 담겨진다.

상기 대탕도를 지나면서 쇳물은 그 비중차에 의해 슬래그가 층을 이루는 데, 슬래그는 상측에 용선은 하측에 모이는 상태로 흐르게 된다.

상기 대탕도는 일측에 스키머가 설치되어, 쇳물이 스키머를 통과할 때 비중이 적은 슬래그는 스키머의 전면에서 배재구를 통해 배출되어 슬래그탕도로 유입되고 유선베드(슬래그 중에 함유된 용선을 포집하기 위하여 슬래그탕도에 설치되는 웅덩이)에서 오버플로우 되어 슬래그탕도를 따라 흘러 수재 및 괴재 처리되는 작업공정에 투입된다. 그리고 상기 대탕도에서 비중이 큰 용선은 스키머의 하부를 통과하여 용선탕도와 경주통을 경유하여 용선 이동차량인 혼선차에 투입되어 후공정으로 이송된다.

상기와 같이 고온의 쇳물이 흘러감에 따라 대탕도는 침식과 마모가 일어나며, 이에 일정 기간 대탕도를 사용한 후에는 대탕도 내부 상태를 점검하고 수리한다. 이러한 대탕도 점검 및 보수작업시에는 대탕도 내에 고여있는 쇳물을 배출하는 잔선 처리작업을 진행하게 된다.

종래 잔선 처리작업은 대탕도 하부에 구멍을 뚫어 쇳물을 배출함으로써 이루어진다. 대탕도 내의 잔선에는 용선과 슬래그가 혼합되어 있어서, 초기 쇳물 배출시에는 용선이 배출되나 후기에는 용선과 슬래그가 같이 배출된다. 이에 배출된 잔선에서 용선만 따로 분리시키기 곤란하고 육안으로도 확인이 어려워 대부분의 슬래그가 혼선차에 용선과 같이 혼입되어 후공정으로 이송된다.

이와 같이 슬래그가 혼선차에 혼입됨에 따라, 혼선차 내벽에 부착선이 발생되어 수선능력이 저하되고, 이에 따른 수선비용의 증가 및 혼선차를 사용할 수 없게 되는 문제가 발생된다.

또한, 혼선차 내에 슬래그 응고시 쇳물이 배출되지 않아 별도의 슬래그 파쇄 및 용해 작업이 필요하여 공정이 지연되고 작업부하가 증가하며 제품 생산량이 저하된다.

또한, 용선에 혼입된 슬래그에 의해 후 공정에서 탈류작업이 불량해지는 문제가 있다.

이에, 대탕도의 잔선 처리시 슬래그를 보다 완벽하게 분리 배출함으로써, 용선에 슬래그가 혼입되는 것을 최소화할 수 있도록 된 고로의 대탕도를 제공한다.

이를 위해 본 대탕도는 출선구에서 토출되는 용융물이 저류되는 탕도와, 상기 탕도 선단쪽의 바닥면에 형성되는 상방향으로 돌출되는 턱부, 상기 탕도 상단에서 바닥면으로 돌출되어 상기 용융물에서 슬래그를 분리하는 스키머, 잔류 용융물 배출시 상기 탕도 측면에 형성되어 탕도에 잔류하는 용융물 중 슬래그를 분리 배출하는 슬래그 배출공을 포함할 수 있다.

본 대탕도는 상기 탕도 외측에 설치되고 상기 슬래그 배출공과 연결되어 슬래그 배출공으로부터 배출되는 슬래그를 이송하는 배출로를 더 포함할 수 있다.

본 대탕도는 상기 탕도 바닥쪽 측면에 형성되어 잔류 용융물의 용선을 분리 배출하기 위한 잔선공을 더 포함할 수 있다.

본 대탕도는 상기 탕도 외측에 설치되고 상기 잔선공에 연결되어 잔선공에서 배출되는 용선을 이송하는 잔선로를 더 포함할 수 있다.

본 대탕도는 상기 탕도 상단에 형성되어 슬래그가 배출되는 배재구와, 상기 탕도 외측에 설치되고 상기 배재구와 연결되어 슬래그를 이송하는 슬래그로를 더 포함할 수 있다.

상기 슬래그 배출공은 용융물의 진행방향을 따라 상기 스키머 앞쪽에 형성될 수 있다.

상기 슬래그 배출공은 상기 탕도 바닥면으로부터 상기 턱부의 상단 높이와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 실시예에 의하면, 대탕도 내의 잔선 처리시 혼선차로 유입되는 슬래그의 유입량을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 슬래그의 혼선차 혼입에 의해 혼선차 내에 부착선이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 후 공정에서 슬래그의 재처리를 위해 발생되는 제반 문제점을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 고로의 대탕도를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 대탕도의 구조를 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 대탕도의 구조를 개략적으로 도시한 측 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 대탕도를 도시하고 있고, 도 2와 도 3은 본 실시예에 따른 대탕도의 구조를 도시한 일부 절개 사시도와 측 단면도이다.

상기 도면을 참조하여 대탕도(10)에 잔류하는 용융물 배출 처리시 용선과 슬래그를 분리배출하는 구조를 설명한다.

고로에서는 코크스와 미분탄이 연소되면서 환원가스가 생성되어 철광석과 반응함으로써, 용선과 슬래그로 이루어진 용융물이 생산된다. 생산된 용융물은 고로의 출선구(100)를 통해 대탕도(10)로 배출된다. 용융물은 대탕도(10)를 지나면서 비중차에 의해 용선과 슬래그로 분리되어, 용선은 혼선차로 보내지고 슬래그는 드라이피트(dry pit)로 보내져 처리된다.

상기 대탕도(10)는 출선구(100)에서 토출되는 용융물이 흘러나가는 탕도(12)를 포함한다. 상기 탕도(12) 일측 상단에는 비중차에 의해 분리되어 상층을 이루는 슬래그를 탕도(12)로부터 배출하기 위한 배재구(13)가 형성된다. 상기 탕도(12) 외측면에는 상기 배재구(13)와 연결되어 배재구(13)를 통해 배출된 슬래그가 흘러나가는 슬래그로(14)가 설치된다.

이에 대탕도(10)로 배출된 용융물은 대탕도(10)의 탕도(12)를 따라 흐르면서 비중차에 의해 분리되어 상층을 이루는 슬래그는 배재구(13)를 통해 슬래그로(14)로 배출되고, 하층을 이루는 용선만이 탕도(12) 선단을 통해 혼선차로 유입된다.

여기서 상기 대탕도(10)는 용융물 중 상층을 이루는 슬래그가 용선과 같이 탕도(12) 선단으로 빠져나가는 것을 방지하고 용선만을 배출하기 위해 스키머(15)를 구비한다. 또한, 상기 탕도(12) 선단에는 탕도(12) 내의 용융물의 수위를 일정하게 유지하여 용융물 상층인 슬래그가 상기 스키머(15)에 의해 차단될 수 있도록 턱부(17)가 구비된다.

상기 스키머(15)는 상기 탕도(12) 상단에서 바닥면으로 돌출되고 하단은 탕도(12)를 차단하고, 하단은 용선이 빠져나갈 수 있도록 탕도(12) 바닥면과 틈새(16)를 이루어 개방된 구조로 되어 있다. 상기 스키머(15)는 탕도(12)의 선단의 턱부(17)와 상기 배재구(13) 사이에 설치된다. 또한, 상기 스키머(15)는 하단이 상기 턱부(17)의 상단 높이보다 충분히 낮게 위치하도록 형성된다.

상기 턱부(17)는 상기 탕도(12) 선단쪽의 바닥면에 상방향으로 돌출형성된 구조로 되어 있다. 상기 턱부(17)는 도 3에 도시된 바와 같이 탕도(12) 바닥면에서 부드럽게 만곡되어 봉긋하게 솟아올른 형태로 이루어지며, 그 형태에 있어서 특별히 한정되지 않는다.

이에, 슬래그 보다 비중이 커 용융물의 하층을 이루는 용선은 스키머(15) 하단의 개방된 틈새(16)를 통과하여 탕도(12) 선단으로 이동되고, 슬래그는 탕도(12) 상층을 막고 있는 스키머(15)에 막혀 탕도(12) 선단으로의 이동이 차단된다.

그리고 용융물은 턱부(17)에 의해 탕도(12) 내에서 일정 수위로 저류되면서 스키머(15)가 용융물 내에 잠겨지게 되고, 용융물의 슬래그가 스키머(15)에 차단된다. 용융물의 하층을 이루는 용선만이 턱부(17)를 넘어 탕도(12) 선단으로 흘러나가게 된다.

여기서 상기 대탕도(10)는 용융물이 탕도(12)의 턱부(17)에 의해 일정 수위로 탕도(12) 내에서 고여 있으므로, 필요시 탕도(12) 내에 고여 있는 잔류 용융물을 제거해야 한다.

이를 위해 본 실시예에서 상기 대탕도(10)는 상기 탕도(12) 바닥쪽 측면에 형성되어 잔류 용융물의 용선을 분리 배출하기 위한 잔선공(18)을 포함한다.

또한, 본 대탕도(10)는 잔류 용융물 배출시 상기 탕도(12) 측면에 형성되어 탕도(12)에 잔류하는 용융물 중 슬래그를 분리 배출하는 슬래그 배출공(20)을 포함한다. 본 실시예에서 상기 슬래그 배출공(20)은 원형의 구멍으로 이루어지나 특별히 이에 한정되지 않으며 타원형이나 사각형태 등 다양한 구조로 형성가능하다.

이와 같이 탕도(12)로부터 잔류 용융물 배출하는 과정에서 슬래그 배출공(20)을 통해 슬래그를 별도로 배출처리함으로써, 잔류 용융물 처리시 용선과 함께 슬래그가 혼선차로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 탕도(12)의 외측에는 상기 슬래그 배출공(20)과 연결되어 슬래그 배출공(20)으로부터 배출되는 슬래그를 이송하는 배출로(22)가 설치된다. 또한, 상기 탕도(12) 외측에는 상기 잔선공(18)에 연결되어 잔선공(18)에서 배출되는 용선을 이송하는 잔선로(19)가 설치된다.

상기 배출로(22)는 탕도(12)에 일체로 설치될 수 있으며, 탕도(12)와 별도로 구비되어 필요시 탕도(12) 외측에 연결하여 사용할 수 있다.

이에 슬래그 배출공(20)에서 배출되는 슬래그는 배출로(22)를 따라 드라이피트로 이송되며, 상기 잔선공(18)을 통해 배출되는 용선은 혼선차에 담겨져 후공정으로 이송된다.

본 실시예에서 상기 슬래그 배출공(20)의 형성 위치는 용융물의 진행방향을 따라 상기 스키머(15) 앞쪽에 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 배출공(20)은 배재구(13)와 상기 스키머(15) 사이에 형성된다. 이에 스키머(15)에 의해 차단된 용융물의 슬래그가 스키머(15) 앞쪽에 위치한 슬래그 배출공(20)을 통해 탕도(12) 외측으로 배출 처리된다.

또한, 상기 슬래그 배출공(20)은 상기 탕도(12) 바닥면으로부터 상기 턱부(17)의 상단 높이와 대응되는 위치에 형성된 구조로 되어 있다. 여기서 상기 턱부(17)의 상단 높이와 대응되는 위치라 함은 상기 턱부(17)의 상단을 지나는 수평선에 슬래그 배출공(20)이 지나거나 접하는 위치로 이해할 수 있다.

상기 탕도(12) 내에서 스키머(15)를 지난 용선은 탕도(12) 선단의 턱부(17)를 넘어야 외부로 배출된다. 이에 탕도(12) 내에서 용융물은 용선이 턱부(17) 상단 높이까지 찬 상태로 잔류하게 된다.

이에 상기 턱부(17)의 상단 높이까지는 잔류 용융물 중 용선이 채워지고, 그 위쪽으로는 용선보다 비중이 작은 슬래그가 스키머(15)에 의해 차단되어 용선상에 부상되어 있게 된다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬래그 배출공(20)이 턱부(17)의 상단 높이와 대응되는 높이에서 탕도(12) 측면에 형성됨에 따라, 용선 위에 부상되어 있는 슬래그가 슬래그 배출공(20)을 통해 외부로 배출될 수 있는 것이다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 고로용 대탕도(10)의 잔류 용융물 처리 과정을 살펴보면 다음과 같다.

출선구(100)를 통해 배출되는 용융물은 탕도(12)에 저류되며 스키머(15)에 의해 슬래그는 차단되고 용선만이 스키머(15) 하단의 틈새(16)를 지나 탕도(12) 선단으로 유입되어 턱부(17)를 넘어 배출된다. 출선구(100)를 통한 용융물의 배출이 완료되어 용융물이 더 이상 탕도(12)로 유입되지 않으면 용융물은 탕도(12) 내에서 턱부(17)의 상단 높이로 잔류하게 된다.

이 상태에서 잔류 용융물을 처리하기 위해, 먼저 배출로(22)를 탕도(12) 외측에 설치하여 슬래그 배출공(20)과 연결한다. 배출로(22)가 슬래그 배출공(20)에 연결되면 슬래그 배출공(20)을 개공한다.

슬래그 배출공(20)이 개공되면 탕도(12) 내에 잔류 용융물 상층을 이루는 슬래그가 개방된 슬래그 배출공(20)을 통해 탕도(12) 외측으로 배출된다. 슬래그 배출공(20)을 통해 배출되는 슬래그는 배출로(22)를 따라 이송된다. 상기 슬래그 배출공(20)은 탕도(12)에 잔류하는 용융물 중 슬래그가 있는 상층에 대응되는 위치에 형성되어 있어서, 잔류 용융물 중 슬래그만을 먼저 배출 처리할 수 있게 된다.

상기 슬래그 배출공(20)을 통한 슬래그 배출이 완료되면 잔선공(18)을 개공한다. 이에 상기 잔선공(18)을 통해 탕도(12) 내에 남아 있던 용선이 배출되고, 배출되는 용선은 잔선공(18)과 연결되어 있는 잔선로(19)를 따라 이송된다.

이와 같이 잔선공(18)을 통해 잔류 용융물 중 용선을 배출하기 전에 미리 슬래그 배출공(20)을 통해 용융물 상층의 슬래그를 배출 처리함으로써, 잔선공(18)을 통해서는 오직 용선만이 배출 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 대탕도 12 : 탕도
13 : 배재구 14 : 슬래그로
15 : 스키머 16 : 틈새
17 : 턱부 18 : 잔선공
19 : 잔선로 20 : 슬래그 배출공
22 : 배출로

Claims (7)

1. 고로의 출선구에서 토출되는 용융물이 저류되는 탕도와, 상기 탕도 선단쪽의 바닥면에 형성되는 상방향으로 돌출되는 턱부, 상기 탕도 상단에서 바닥면으로 돌출되어 상기 용융물에서 슬래그를 분리하는 스키머, 잔류 용융물 배출시 상기 탕도 측면에 형성되어 탕도에 잔류하는 용융물 중 슬래그를 분리 배출하는 슬래그 배출공을 포함하는 고로의 대탕도.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬래그 배출공은 상기 탕도 바닥면으로부터 상기 턱부의 상단 높이와 대응되는 위치에 형성되는 고로의 대탕도.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 슬래그 배출공은 용융물의 진행방향을 따라 상기 스키머 앞쪽에 형성되는 고로의 대탕도.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탕도 외측에 설치되고 상기 슬래그 배출공과 연결되어 슬래그 배출공으로부터 배출되는 슬래그를 이송하는 배출로를 더 포함하는 고로의 대탕도.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 탕도 바닥쪽 측면에 형성되어 잔류 용융물의 용선을 분리 배출하기 위한 잔선공을 더 포함하는 고로의 대탕도.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 탕도 외측에 설치되고 상기 잔선공에 연결되어 잔선공에서 배출되는 용선을 이송하는 잔선로를 더 포함하는 고로의 대탕도.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 탕도 상단에 형성되어 슬래그가 배출되는 배재구와, 상기 탕도 외측에 설치되고 상기 배재구와 연결되어 슬래그를 이송하는 슬래그로를 더 포함하는 고로의 대탕도.

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