KR101300682B1 - 풍구 및 이를 포함한 용광로 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 풍구 및 이를 포함한 용광로에에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 풍구는 배출구와 유입구를 갖는 취입 통로를 형성하는 풍구 몸체와, 상기 배출구를 둘러싸도록 상기 풍구 몸체 내부에 형성된 분사 챔버와, 상기 풍구 몸체의 일부를 관통하여 상기 분사 챔버와 상기 배출구를 연결하는 분사 노즐, 및 상기 풍구 몸체 내부에 삽입되어 상기 분사 챔버를 외부와 연결하는 연결관을 포함한다.

Description

풍구 및 이를 포함한 용광로{TUYERE AND BLAST FURNACE USING THE SAME}

본 발명의 실시예는 풍구 및 이를 포함한 용광로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내열성을 향상시킨 풍구 및 이를 포함한 용광로에 관한 것이다.

일반적으로 용광로는 다수개의 풍구를 원주 방향으로 가지고 있고, 대부분의 용광로는 이 풍구를 통하여 열풍과 미분탄을 취입하고 있다. 이렇게 취입된 미분탄은 열풍중의 산소와 결합하여 연소하면서 용광로의 열원으로 작용하게 된다.

종래에는, 한국 공개 특허 제1999-0042048호에 개시된 바와 같이, 미분탄 취입 랜스(lance)를 이용하여 미분탄을 취입하였다. 하지만, 미분탄 취입 랜스가 섭씨 1200도 이상의 고온의 열풍이 지나가는 위치에 설치되어 쉽게 손상되고, 이로 인하여 복합 송풍 및 용광로내 용융물의 역류를 효과적으로 억제하기 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 내열성을 향상시키고 용융물의 역류를 효과적으로 억제할 수 있는 풍구 및 이를 포함한 용광로를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 풍구는 배출구와 유입구를 갖는 취입 통로를 형성하는 풍구 몸체와, 상기 배출구를 둘러싸도록 상기 풍구 몸체 내부에 형성된 분사 챔버와, 상기 풍구 몸체의 일부를 관통하여 상기 분사 챔버와 상기 배출구를 연결하는 분사 노즐, 및 상기 풍구 몸체 내부에 삽입되어 상기 분사 챔버를 외부와 연결하는 연결관을 포함한다.

상기 분사 노즐은 복수개가 형성되며, 상기 배출구를 따라 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 풍구 몸체는 냉각수가 흐를 수 있는 냉각수 통로를 더 포함할 수 있다.

상기 풍구 몸체는 중공 원기둥, 중공 원뿔대, 중공 각기둥, 및 중공 각뿔대 중 하나 이상이 형상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 용광로는 내화연와로 축조된 벽체와, 상기 벽체를 관통하면서 방사상으로 형성된 복수의 구멍들, 그리고 상기 복수의 구멍들에 각각 끼워진 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 풍구를 포함한다.

상기 풍구의 상기 취입 통로를 통해 열풍이 유입되고, 상기 풍구의 상기 분사 노즐을 통해 천연 가스, 산소, 및 물 중 하나 이상을 포함하는 복합 유체가 유입될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 풍구 및 이를 포함한 용광로는 향상된 내열성을 가질 뿐만 아니라 용융물의 역류를 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구의 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 풍구를 포함한 용광로의 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101) 및 이를 포함한 용광로(200)를 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101)는 풍구 몸체(10), 분사 챔버(15), 분사 노즐(17), 및 연결관(30)을 포함한다.

풍구 몸체(10)는 배출구(11)와 유입구(19)를 갖는 취입 통로를 형성하며, 풍구 몸체(10) 내부에는 냉각수가 흐를 수 있는 냉각수 통로(18)가 더 형성될 수 있다.

냉각수 통로(18)는 고속의 냉각수가 흐를 수 있도록 하는 통로를 제공한다. 냉각수 통로(18)를 통과하는 냉각수에 의해 풍구 몸체(10)가 냉각되고 열화가 억제된다. 특히, 다른 부분보다 더 열화되기 쉬운 풍구 몸체(10)의 선단은 빠르게 통과하는 냉각수에 의하여 더 큰 냉각 용량으로 냉각됨으로서 열화에 의한 변형을 효과적으로 방지하여 더욱 안정적으로 열풍의 취입을 가능케 한다.

분사 챔버(15)는 풍구 몸체(10)가 형성하는 취입 통로의 배출구(11)를 둘러싸도록 풍구 몸체(10) 내부에 형성된다. 분사 노즐(17)은 풍구 몸체(10)의 일부를 관통하여 분사 챔버(15)와 취입 통로의 배출구(11)를 연결한다. 연결관(30)은 풍구 몸체(10) 내부에 삽입되어 분사 챔버(15)를 외부와 연결한다. 그리고 분사 노즐(17)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수개가 형성되며, 배출구(11)의 내주면을 따라 방사상으로 배치된다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101)를 포함하는 용광로(200)를 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용광로(200)는 내화연와로 축조된 벽체(210)와, 벽체(210)를 관통하면서 방사상으로 형성된 복수의 구멍들(211)과, 복수의 구멍들(211)에 각각 끼워진 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101)를 포함한다.

풍구(101)의 취입 통로의 유입구(19)에는 열풍 취입 파이프(400)가 연결될 수 있다. 이와 같이, 풍구(101)의 취입 통로를 통해 용광로 내부로 열풍(HA)이 유입된다.

풍구(101)의 연결관(30)으로는 천연 가스, 산소, 및 물 중 하나 이상을 포함하는 복합 유체(CF)가 유입된다. 연결관(30)으로 유입된 복합 유체(CF)는 분사 챔버(15)를 거쳐 복수의 분사 노즐들(17)을 통해 배출구(11)의 내주면을 따라 고르게 분사된다. 여기서, 분사 챔버(15)는 연결관(30)을 통해 유입된 복합 유체(CF)가 각각의 분사 노즐들(17)로 고르게 분사될 수 있게 한다.

분사 노즐(17)을 통해 분사된 복합 유체(CF)와 취입 통로를 통과하는 열풍(HA)은 용광로(200) 내부로 혼입된다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 풍구(101) 및 이를 포함한 용광로(200)는 향상된 내열성을 가질 뿐만 아니라 용융물의 역류를 효과적으로 억제할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101) 및 이를 포함한 용광로(200)는 랜스(lance)와 같이 고온의 열풍에 취약한 구성을 설치할 필요가 없다. 또한, 분사 노즐(17)이 형성된 풍구 몸체(10)의 배출구(11) 주변은 냉각수 통로(18)를 통과하는 냉각수에 의해 냉각되므로, 분사 노즐(17)을 비롯하여 풍구(101)의 전체적인 내열성을 향상시킬 수 있다.

또한, 복수의 분사 노즐들(17)이 풍구 몸체(10)가 형성하는 취입 통로의 배출구(11)의 내주면을 따라 방사상으로 고르게 분포되므로, 복합 유체(CF)를 열풍(HA)과 효과적으로 혼입할 수 있으며, 용광로(200) 내부의 용융물이 역류하는 것도 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍구(101)를 통해 열풍(HA)과 혼입된 복합 유체(CF)는 용광로(200)에서 효과적으로 완전 연소될 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예와 같이, 풍구 몸체(10)의 배출구911)의 외주면을 따라 형성된 복수의 분사 노즐들(17)을 통해 천연 가스 등을 포함하는 복합 유체(CF)가 열풍(HA)과 고르게 혼합되어 용광로 내부로 송풍되기 때문이다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 풍구 몸체 11: 배출구
15: 분사 챔버 17: 분사 노즐
18: 냉각수 통로 19: 유입구
30: 연결관 101: 풍구
200: 용광로

Claims (6)

1. 배출구와 유입구를 갖는 취입 통로를 형성하는 풍구 몸체;
   상기 배출구를 둘러싸도록 상기 풍구 몸체 내부에 형성된 분사 챔버;
   상기 풍구 몸체의 일부를 관통하여 상기 분사 챔버와 상기 배출구를 연결하는 분사 노즐; 및
   상기 풍구 몸체 내부에 삽입되어 상기 분사 챔버를 외부와 연결하는 연결관
   을 포함하고,
   상기 분사 노즐은 복수개가 형성되며, 상기 배출구의 내면을 따라 방사상으로 배치되고,
   상기 풍구 몸체는 냉각수가 흐를 수 있는 냉각수 통로를 포함하는 풍구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 풍구 몸체는 중공 원기둥, 중공 원뿔대, 중공 각기둥, 및 중공 각뿔대 중 하나 이상이 형상을 포함하는 풍구.
5. 내화연와로 축조된 벽체;
   상기 벽체를 관통하면서 방사상으로 형성된 복수의 구멍들; 및
   상기 복수의 구멍들에 각각 끼워진 제1항 또는 제4항에 기재된 풍구
   를 포함하는 용광로.
6. 제5항에서,
   상기 풍구의 상기 취입 통로를 통해 열풍이 유입되고,
   상기 풍구의 상기 분사 노즐을 통해 천연 가스, 산소, 및 물 중 하나 이상을 포함하는 복합 유체가 유입되는 용광로.

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