KR101481610B1 - Cooling apparatus for furnace and method for changing flow passages thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 노벽에 설치되는 냉각장치는, 상기 노벽의 두께방향으로 삽입설치되는 냉각몸체; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 상부에 형성되는 제1 및 제2 상부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 상부 냉각직선유로를 연결하는 상부 냉각곡선유로를 가지는 상부 냉각유로; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 하부에 형성되는 제1 및 제2 하부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 하부 냉각직선유로를 연결하는 하부 냉각곡선유로를 가지는 하부 냉각유로; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측의 상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로의 사이에 형성되는 제1 및 제2 연장 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 연장 냉각직선유로를 연결하는 연장 냉각곡선유로를 가지는 연장 냉각유로; 상기 냉각몸체의 외부에 배치되며, 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로를 연결하는 제1 외측연결관; 및 상기 냉각몸체의 외부에 배치되며,상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로를 연결하는 제2 외측연결관; 및 상기 제2 직선 상부냉각유로와 상기 제1 직선 하부냉각유로를 연결하는 제3 외측연결관을 포함하되, 상기 연장 냉각곡선유로는, 상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로와 상기 냉각몸체의 선단 사이에 배치되며, 상기 냉각몸체의 길이방향과 수직한 평면상에 원형으로 형성되며, 상기 제1 외측연결관 및 상기 제2외측연결관은 상기 제3 외측연결관과 교체가능하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling device installed on a wall of a blast furnace, the cooling device comprising: a cooling body inserted in a thickness direction of the furnace wall; First and second upper cooling linear flow paths formed on the inner upper side of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and upper cooling curve flow paths connecting the first and second upper cooling linear flow paths from the inside of the cooling body, An upper cooling flow passage; First and second lower cooling linear flow paths formed in an inner lower portion of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and a lower cooling curve flow path connecting the first and second lower cooling linear flow paths inside the cooling body, A lower cooling flow passage; First and second extended cooling linear flow paths formed between the upper cooling flow path and the lower cooling flow path inside the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and first and second extended cooling linear flow paths formed inside the cooling body, An extended cooling flow passage having an extended cooling curve passage connecting the cooling linear flow passage; A first outer connection pipe disposed outside the cooling body and connecting the second upper cooling linear flow passage and the first extended cooling linear flow passage; And a second outer connection pipe disposed outside the cooling body, the second outer connection pipe connecting the second extended cooling linear flow passage and the first lower cooling linear flow passage; And a third outer connection pipe for connecting the second linear upper cooling channel and the first linear lower cooling channel, wherein the extended cooling curve channel is formed by connecting the upper cooling channel, the lower cooling channel, And is formed in a circular shape on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the cooling body, and the first outer connection pipe and the second outer connection pipe are exchangeable with the third outer connection pipe.
Description
본 발명은 고로 냉각장치 및 고로 냉각장치의 유로변경방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로의 노벽에 설치되는 노즐의 선단부가 손상되었을 경우, 유로를 변경하여 노벽을 용이하게 냉각을 유지할 수 있는 고로 냉각장치 및 고로 냉각장치의 유로변경방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blast furnace cooling apparatus and a blast furnace cooling apparatus, and more particularly to a blast furnace cooling apparatus and blast furnace cooling apparatus, A cooling device, and a flow path changing method of a blast furnace cooling device.
일반적으로 고로는 24시간 연속적으로 쇳물(이하, 용선이라 함)을 생산하는 설비로서, 상부로 철광석과 코크스를 번갈아 가면서 장입하고, 하부로는 약 1100 ~ 1200도의 공기(이하, 열풍이라 함)를 불어 넣고, 풍구 아래에 존재하는 용선배출구로 용선을 배출한다. 풍구로 들어간 열푼은 연료인 코크스와 반응하여 2200 ~ 2400도의 고열을 만들고, 이 고열을 이용하여 장입된 원료인 철광석을 녹여 용선을 생산한다.
Generally, a blast furnace is a facility for producing hot-water (hereinafter referred to as charcoal) continuously for 24 hours. The furnace is charged with iron ore and coke alternately at the upper part, and air of about 1100 to 1200 degrees And discharges the charcoal to the charter outlet existing under the tuyere. The hot spots entered into the tuyere react with the fuel coke to produce a high temperature of 2200 ~ 2400 ° C. The iron ore, which is a raw material, is melted and produced by using this high heat.
고로는 철광석이 저장되는 챔버를 포함하는데 챔버는 외벽(일명 철피)와 외벽 내주면에 고정된 내벽으로 구비된다. 내벽은 내화벽돌과 같이 챔버 내부의 고온을 견딜 수 있는 재질로 구비된다. 한편, 고로에는 챔버 내부를 외부와 연통시키기 위한 관통홀이 구비되는데 관통홀은 챔버로 열풍을 공급하기 위한 풍구와 챔버 내부에 저장된 용강을 챔버의 외부로 배출시키는 출선구 등으로 구성된다.
The blast furnace includes a chamber in which iron ore is stored, and the chamber is provided with an outer wall (aka iron pipe) and an inner wall fixed to the inner wall of the outer wall. The inner wall is made of a material such as refractory brick that can withstand the high temperature inside the chamber. Meanwhile, the blast furnace is provided with a through hole for communicating the inside of the chamber with the outside. The through hole is composed of a tuyere for supplying hot air to the chamber and an outlet for discharging the molten steel stored in the chamber to the outside of the chamber.
또한, 고로에 구비된 내벽에는 내벽의 냉각을 위한 다수의 냉각반이 구비된다. 냉각반은 고로 노체의 철피 적열 및 연와 마모를 방지하기 위한 장치로서, 펌프에 의해 공급된 냉각수가 높이방향으로 냉각반을 순차적으로 통과한 후 수조로 배출되도록 구성되어 있다. 연와 사이에 냉각반이 삽입되어 냉각수에 의해 노내의 고온의 열을 외부로 방산시켜줌으로써 노벽 연와의 마모를 방지하는 역할을 한다.
The inner wall provided in the blast furnace is provided with a plurality of cooling units for cooling the inner wall. The cooling unit is a device for preventing the glow-in-the-glass heat generation, fraying and abrasion of the corona body, and is configured such that the cooling water supplied by the pump sequentially passes through the cooling unit in the height direction and is discharged to the water tank. The cooling plate is interposed between the columns to dissipate the heat of the high temperature in the furnace by the cooling water to prevent the wear of the furnace wall.
그러나 내벽은 챔버로 유입되는 장입물에 의한 마찰, 챔버 내부에서 발생되는 열이나 가스등에 의해 마모될 수 있고, 내벽에 위치한 냉각반도 챔버 내부의 열이나 기타의 원인에 의해 파손될 수 있다. 냉각반이 파손되면 챔버 내부에 냉각수가 유입되고, 챔버 내부로 냉각수가 유입되면 고로의 열손실을 유발할 뿐만 아니라 챔버 내부에 저장된 용강과 접촉하여 폭발을 유발할 위험이 있다.However, the inner wall may be abraded by friction caused by the charge introduced into the chamber, heat or gas generated in the chamber, and the cooling chamber located on the inner wall may be damaged due to heat or other causes inside the chamber. If the cooling chamber is broken, the cooling water flows into the chamber, and if the cooling water flows into the chamber, heat loss is caused in the blast furnace, and there is a risk of causing explosion by coming into contact with the molten steel stored in the chamber.
본 발명의 목적은 고로의 노벽을 용이하게 냉각시키는 데 있다.An object of the present invention is to easily cool a furnace wall of a blast furnace.
본 발명의 다른 목적은 노벽을 구성하는 내화물이 마모될 경우 함께 선단부가 파손되는 유로를 변경하여 냉각장치의 수명을 연장하는 데 있다.Another object of the present invention is to prolong the life of the cooling device by changing the flow path in which the tip portion is damaged when the refractory constituting the furnace wall is worn.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 노벽에 설치되는 냉각장치는, 상기 노벽의 두께방향으로 삽입설치되는 냉각몸체; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 상부에 형성되는 제1 및 제2 상부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 상부 냉각직선유로를 연결하는 상부 냉각곡선유로를 가지는 상부 냉각유로; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 하부에 형성되는 제1 및 제2 하부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 하부 냉각직선유로를 연결하는 하부 냉각곡선유로를 가지는 하부 냉각유로; 상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측의 상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로의 사이에 형성되는 제1 및 제2 연장 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 연장 냉각직선유로를 연결하는 연장 냉각곡선유로를 가지는 연장 냉각유로; 상기 냉각몸체의 외부에 배치되며, 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로를 연결하는 제1 외측연결관; 및 상기 냉각몸체의 외부에 배치되며,상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로를 연결하는 제2 외측연결관; 및 상기 제2 직선 상부냉각유로와 상기 제1 직선 하부냉각유로를 연결하는 제3 외측연결관을 포함하되, 상기 연장 냉각곡선유로는, 상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로와 상기 냉각몸체의 선단 사이에 배치되며, 상기 냉각몸체의 길이방향과 수직한 평면상에 원형으로 형성되며, 상기 제1 외측연결관 및 상기 제2외측연결관은 상기 제3 외측연결관과 교체가능하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling device installed on a wall of a blast furnace, the cooling device comprising: a cooling body inserted in a thickness direction of the furnace wall; First and second upper cooling linear flow paths formed on the inner upper side of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and upper cooling curve flow paths connecting the first and second upper cooling linear flow paths from the inside of the cooling body, An upper cooling flow passage; First and second lower cooling linear flow paths formed in an inner lower portion of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and a lower cooling curve flow path connecting the first and second lower cooling linear flow paths inside the cooling body, A lower cooling flow passage; First and second extended cooling linear flow paths formed between the upper cooling flow path and the lower cooling flow path inside the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and first and second extended cooling linear flow paths formed inside the cooling body, An extended cooling flow passage having an extended cooling curve passage connecting the cooling linear flow passage; A first outer connection pipe disposed outside the cooling body and connecting the second upper cooling linear flow passage and the first extended cooling linear flow passage; And a second outer connection pipe disposed outside the cooling body, the second outer connection pipe connecting the second extended cooling linear flow passage and the first lower cooling linear flow passage; And a third outer connection pipe for connecting the second linear upper cooling channel and the first linear lower cooling channel, wherein the extended cooling curve channel is formed by connecting the upper cooling channel, the lower cooling channel, And is formed in a circular shape on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the cooling body, and the first outer connection pipe and the second outer connection pipe are exchangeable with the third outer connection pipe.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로 및 상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로로부터 탈착가능할 수 있다.The first and second outer connection pipes may be detachable from the second upper cooling linear flow path, the first extended cooling linear flow path, the second extended cooling linear flow path, and the first lower cooling linear flow path, respectively.
상기 고로 냉각장치는, 상기 연장 냉각곡선유로의 최상부는 상기 제2 직선 상부냉각유로보다 상부에 위치하고, 상기 연장 냉각곡선유로의 최하부는 상기 제1 직선 상부냉각유로보다 하부에 위치할 수 있다.In the blast furnace cooling device, an uppermost portion of the extended cooling curve channel may be located above the second linear upper cooling channel, and a lowermost portion of the extended cooling curve channel may be located below the first linear upper cooling channel.
상기 고로 냉각장치는, 상기 냉각몸체에 연결되며, 상기 노벽의 외측에 배치되는 플랜지를 더 포함하되, 상기 플랜지는, 상기 제1 및 제2 상부 냉각직선유로와 서로 연통되는 상부유입홀 및 상부배출홀; 상기 제1 및 제2 연장 냉각직선유로와 서로 연통되는 연장유입홀 및 연장배출홀; 및 상기 제1 및 제2 하부 냉각직선유로와 서로 연통되는 하부유입홀 및 하부배출홀을 더 구비할 수 있다.The furnace cooling apparatus further includes a flange connected to the cooling body and disposed outside the furnace wall, wherein the flange includes an upper inlet hole communicating with the first and second upper cooling linear flow paths, hall; An extended inlet hole and an extended outlet hole communicating with the first and second extended cooling linear flow paths; And a lower inlet hole and a lower outlet hole communicating with the first and second lower cooling linear flow paths.
상기 고로 냉각장치는, 상기 상부유입홀에 연결되며, 외부로부터 공급된 냉매를 상기 제1 상부 냉각직선유로에 공급하는 상부유입관; 및 상기 하부배출홀에 연결되며, 상기 제2 하부 냉각직선유로에 흐르는 상기 냉매를 외부로 배출하는 하부 배출관을 더 포함할 수 있다.Wherein the blast furnace cooling device comprises: an upper inflow pipe connected to the upper inflow hole and supplying coolant supplied from the outside to the first upper cooling linear flow path; And a lower discharge pipe connected to the lower discharge hole and discharging the refrigerant flowing in the second lower cooling linear flow passage to the outside.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 상부배출홀과 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀과 상기 하부유입홀에 각각 삽입가능할 수 있다.The first and second outer connection pipes may be respectively insertable into the upper discharge hole, the extended discharge hole, the extended discharge hole, and the lower discharge hole, respectively.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 상부배출홀과 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀과 상기 하부유입홀로부터 각각 탈착가능할 수 있다.The first and second outer connection pipes may be detachable from the upper discharge hole, the extended discharge hole, the extended discharge hole, and the lower discharge hole, respectively.
상기 제3 외측연결관은, 상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀에 각각 삽입설치되어 상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀을 연결가능하며, 상기 고로 냉각장치는, 상기 연장유입홀 및 연장배출홀에 각각 삽입설치된 상태에서 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀을 외부로부터 차단가능한 밀폐부재를 더 포함할 수 있다.The third outer connection pipe is inserted into the upper discharge hole and the lower discharge hole and is connectable with the upper discharge hole and the lower discharge hole. The blast furnace cooling device includes the extended discharge hole and the extended discharge hole, And a sealing member capable of blocking the extended inlet hole and the extended outlet hole from the outside.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고로 냉각장치의 유로를 변경하는 방법에 있어서, 상기 제1 외측연결관을 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로로부터 분리하고 상기 제2 외측연결관을 상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로로부터 분리하는 단계; 및 상기 제3 외측연결관을 이용하여 상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀을 연결하는 단계를 포함한다.9. A method of changing the flow path of a blast furnace cooling apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the first outer connection pipe is separated from the second upper cooling straight flow path and the first extended cooling linear flow path Separating the second outer connection pipe from the second extended cooling linear flow path and the first lower cooling linear flow path; And connecting the upper discharge hole and the lower inlet hole using the third outer connection pipe.
상기 방법은 상기 밀폐부재를 이용하여 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include blocking the extension inlet hole and the extension outlet hole using the sealing member.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고로의 노벽에 냉각장치를 삽입설치함으로써 용이하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 노벽을 구성하는 내화물이 마모되어 냉각장치의 선단부가 파손될 경우, 냉각장치의 유로를 변경하여 노벽의 냉각기능을 수행할 수 있다. 따라서, 냉각수가 노벽 내부로 유입되어 발생하는 냉입사고를 방지하여 안정적인 조업을 할 수 있으며, 고로 및 냉각장치의 수명을 연장하여 생산효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the cooling device can be easily cooled by inserting the cooling device into the furnace wall. Further, when the refractory constituting the furnace wall is worn out and the tip of the cooling device is broken, the furnace wall cooling function can be performed by changing the flow path of the cooling device. Accordingly, the cooling water can be prevented from entering the inside of the furnace wall, thereby preventing cold accidents. Thus, stable operation can be achieved, and the life of the blast furnace and the cooling device can be extended to improve the production efficiency.
도 1은 일반적인 고로에 구비되는 냉각반을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각반을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 9는 도 3 및 도 4에 도시한 냉각반의 유로변경과정을 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a cooling unit provided in a general blast furnace.
Fig. 2 is an enlarged view of A shown in Fig.
3 and 4 are schematic views of a cooling unit according to an embodiment of the present invention.
Figs. 5 to 9 are views showing the process of changing the flow path of the cooling unit shown in Figs. 3 and 4. Fig.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 9를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에서 언급하는 ‘연결’은 두 개의 구성요소가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 9 attached hereto. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. Also, the 'connection' referred to below should be construed to include not only the case where two components are directly connected but also the case where they are indirectly connected through another medium.
도 1은 일반적인 고로에 구비되는 냉각반을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 냉각반(100)은 고로(furnace)(F)의 철피(3) 내측에 설치되는 정형 내화물인 연와(5)의 마모를 방지하기 위한 냉각시스템으로서 사용된다. 이와 같은 냉각반(100)을 고로(F)의 철피(3) 안쪽으로 축조된 연와(5) 사이에 매설하고 냉매 공급라인(8)을 통해 냉매(냉각수)를 통수시켜 연와(5)를 냉각시킨다. 이러한 냉각반(100)의 주위를 다수의 연와(5)가 둘러싸며, 전체 연와(5)는 냉각반의 보호를 위해 냉각반(100)보다 더 큰 두께를 갖으며, 연와는 내화벽돌일 수 있다.
1 is a view schematically showing a cooling unit provided in a general blast furnace, and Fig. 2 is an enlarged view of A shown in Fig. As shown in Fig. 1, the
이와 같이 노벽 내측에 설치되는 연와(5)와 냉각반(100)은 고로의 조업이 장기간 지속될 경우, 연와(5)는 고로(F) 안으로 장입물을 강하할 때 발생하는 마찰과 고로 내부에서 발생하는 고온 가스에 의한 화학반응에 의해 침식 및 마모되어 노내로 냉각반(100)이 노출될 수 있다.
When the blast furnace (5) and the cooling fan (100) installed inside the wall of the furnace are continuously operated in the blast furnace for a long period of time, friction between the blast furnace (5) and the blast furnace And the
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 고로(F)의 철피(3) 내측의 연와(5)가 일부 탈락하면 고로(F) 내부에서 냉각반(100)이 노출된다. 노출된 냉각반(100)은 고로(F) 안에서 발생하는 고열에 의해 냉각반(100) 선단부가 열 부하를 집중적으로 받게 되어 냉각반(100)이 용손된다. 또한, 냉각반(100) 내의 냉각수가 고온의 열에 의해 기화되면 냉각 능력이 저하됨에 따라 냉각반(100)의 손상이 가중된다. 아울러 장기간 사용으로 인한 마모 및 주조결함 등으로 인해 냉각반(100)의 용손이 가중될 수 있다.
2, the
앞서 설명한 바와 같이, 용손된 냉각반(100)은 정기 수리작업 때까지 냉각수를 차단한 상태로 방치되므로 용손된 냉각반(100)의 마모는 가중되고 이로 인해 용손된 냉각반(100) 주위의 연와(5)의 조기 마모를 초래하게 된다. 그 결과, 전체 연와(5)의 두께는 더욱 짧아지며, 고로(F) 내부의 고온 가스가 마모된 연와(5) 외측의 노출된 철피(3)에 직접 닿게 된다. 따라서, 철피(3)의 온도를 급상승시켜 철피(3)가 적열현상을 보이고 열변형을 일으키게 된다.
As described above, since the fused
이 경우, 분사기(도시안함)를 이용해 적열된 철피(3) 부위에 냉각수를 분사하여 철피(3)를 냉각시키는 응급처치를 수행하고 있으나, 이는 충분하지 못하여 적열현상이 심한 경우 또는 분사 시기를 놓치는 경우 철피(3)에 크랙(Crack)이 발생하게 된다. 따라서, 이하에서는 연와(5)의 마모에 따라 냉각반(100)이 함께 마모된 상태에서 냉각반(100)의 유로를 변경하여 냉각반(100)의 수명을 증가시켜 연와(5)와 철피(3)를 효과적으로 냉각가능한 냉각반(100)에 대해 설명하기로 한다.
In this case, although the first treatment for cooling the screed (3) is performed by injecting the cooling water to the portion of the screed fleece (3) using the injector (not shown), this is not sufficient, A crack is generated in the
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각반을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 냉각몸체(10)는 고로(F)의 노벽의 두께방향으로 삽입설치되어 연와(5)를 보호하며, 철피(3)를 냉각하는 역할을 한다. 냉각반(100)은 각각 고로의 노벽과 해제 및 체결이 용이하도록 플랜지(flange)(50)가 부착되며, 연와(5)의 마모로 인한 냉각반(100)의 파손시, 이를 분리 급수 후 고로 가동 정지를 통해 냉각반(100)을 교체할 수 있다.
3 and 4 are schematic views of a cooling unit according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 3, the
냉각반(100)은 연와(5)와 철피(3)로서 구성되는 노벽이 얇아지는 노말기에 교체장착되어 노벽의 열부하를 감소시키면서 장입물의 하강류와 가스의 상승류에 의하여 용손되는 것을 방지할 수 있도록 냉각몸체(10)와 냉각몸체(10) 내부에 형성된 유로(20, 30, 40)로 구성된다. 또한, 냉각반(100)은 상부유입관(60)을 통해 급수된 냉각수는 냉각반(100) 내부를 거쳐 다시 하부배출관(65)을 통해 배수통(도시안함)으로 모이는 개방형일 수 있다.
The
냉각몸체(10)는 노벽의 열부하를 감소시켜 고로(F)의 노말기에 잔류하는 내와(5)에 매몰될 정도의 형성 길이로 갖추어지며, 외부로부터 냉각수를 공급받고, 열교환된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각관(도시안함)이 유로에 삽입될 수 있다. 냉각몸체(10)는 순동(Cu :99.9%이상)으로 구성될 수 있으며, 냉각반(100)이 내벽에 삽입되는 냉각몸체(10)의 선단부는 취외시 작업성이 용이하면서 장입물의 하강충격을 흡수하고, 가스의 상승흐름과의 마찰을 최소화할 수 있도록 라운딩(rounding) 형태로 갖추어질 수 있다.
The cooling
냉각몸체(10)는 노벽의 두께방향을 향해 내측으로 일정한 간격으로 복수개의 유로들이 형성된다. 유로는 상부 냉각유로(20), 하부냉각유로(40) 및 연장 냉각유로(30)로 구성되며, 상부 냉각유로(20)는 냉각몸체의 내측 상부에 직선으로 형성되는 제1 및 제2 상부 냉각직선유로(23, 27)와 제1 및 제2 상부 냉각직선유로(23, 27)를 연결하는 반원형상의 상부 냉각곡선유로(25)로 구비된다.
The cooling
하부 냉각유로(40)는 상부 냉각유로(20)와 대응되는 형상을 가지며, 냉각몸체(10)의 내측 하부에 형성된다. 하부 냉각유로(40)는 상부 냉각유로(20)와 마찬가지로 제1 및 제2 하부 냉각직선유로(43, 47) 및 제1 및 제2 하부 냉각직선유로(43, 47)를 연결하는 하부 냉각곡선유로(45)를 구비한다.
The
연장 냉각유로(30)는 상부 냉각유로(20)와 하부 냉각유로(40) 사이에 형성되며, 냉각몸체(10) 내측 중앙부에 직선으로 형성되는 제1 및 제2 연장 냉각직선유로(33, 37) 및 제1 및 제2 연장 냉각직선유로(33, 37)를 연결하는 연장 냉각곡선유로(35)로 구비된다. 연장 냉각곡선유로(35)는 상부냉각유로(20) 및 하부냉각유로(40)보다 내측에 배치되며, 냉각몸체(10)의 길이방향과 수직한 평면상에 원형으로 형성될 수 있다.
The extended
냉각몸체(10)의 일측에 연결된 플렌지(50)는 냉각몸체(10)의 내측에 형성된 복수의 유로(20, 30, 40)들과 대응되는 위치에 각각 연통되는 복수개의 홀들이 형성된다. 상부유입홀(63) 및 상부배출홀(52)은 제1 및 제2 상부 냉각직선유로(23, 27)의 외측과 연통되며, 연장유입홀(54) 및 연장배출홀(56)은 제1 및 제2 연장 냉각직선유로(33, 37)와 연통된다. 또한, 하부유입홀(58) 및 하부배출홀(67)은 제1 및 제2 하부 냉각직선유로(43, 47)와 연통된다.
The
상부유입관(60)은 상부유입홀(63)에 연결되며, 외부로부터 공급된 냉각수를 제1 냉각직선유로(23)에 공급할 수 있다. 제1 외측연결관(70)은 상부배출홀(52)과 연장유입홀(54)에 연결되며, 제2 외측연결관(80)은 연장배출홀(56)과 하부유입홀(58)에 연결된다. 또한, 하부 배출관(65)은 하부배출홀(67)에 연결되며, 제2 하부 냉각직선유로(47)에 흐르는 냉매를 외부로 배출할 수 있다. 즉, 상부유입관(60)을 통해 공급된 냉각수는 상부 냉각유로(20), 제1 외측연결관(70), 연장 냉각유로(30), 제2 외측연결관(80), 하부 냉각유로(40)를 순차적으로 유동하여 하부배출관(65)을 통해 외부로 배출된다.
The upper inflow pipe (60) is connected to the upper inflow hole (63), and can supply the cooling water supplied from the outside to the first cooling linear flow path (23). The first
제1 외측연결관(70) 및 제2 외측연결관(80)은 각각 상부배출홀(52)과 연장유입홀(54) 및 연장배출홀(56)과 하부유입홀(58)에 각각 탈착이 가능한 구조이며, 예를 들어 볼트에 의해 체결될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 연와(5)가 마모됨으로써 냉각몸체(10)가 고로(F) 내에 노출될 수 있으며, 냉각몸체(10)의 선단부가 마모됨에 따라 냉각유로 중 가장 먼저 연장 곡선유로(35)가 고로(F)의 내부에 노출되어 파손될 수 있다.
The first outer connecting
이와 같은 경우, 제1 및 제2 외측연결관(70, 80)을 각각의 홀들로부터 이탈시킨 후, 밀폐부재(95)를 연장유입홀(54) 및 연장 배출홀(56)에 각각 삽입하여 연장유입홀(54) 및 연장배출홀(56)을 외부로부터 차단한다. 또한, 제3 외측연결관(90)을 상부배출홀(52)과 하부유입홀(58)에 삽입하여 상부배출홀(52)과 하부유입홀(58)을 연결하여 상부 냉각유로(20)와 하부냉각유로(40)를 직접연결하여 냉각수가 순환이 가능하게 한다. 이하에서는, 냉각반(100)의 파손에 따른 냉각반(100)의 유로변경과정을 설명하기로 한다.
In this case, after the first and second
도 5 내지 도 9는 도 3 및 도 4에 도시한 냉각반의 유로변경과정을 나타내는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 노벽에 삽입된 냉각반(100)은 상부 냉각유로(20), 연장 냉각유로(30), 하부 냉각유로(40)를 통해 냉각수가 흐름으로써 철피(3)와 연와(5)를 보호한다. 반면, 도 6에 도시한 바와 같이, 고로(F)의 철피(3) 내측의 연와(5)가 일부 탈락하면 고로(F) 내부에서 냉각몸체(10)가 노출된다. 노출된 냉각몸체(10)는 고로(F) 안에서 발생하는 고열에 의해 선단부가 열 부하를 집중적으로 받게 되어 냉각몸체(10)가 용손된다.
Figs. 5 to 9 are views showing the process of changing the flow path of the cooling unit shown in Figs. 3 and 4. Fig. 5, the
또한, 냉각몸체(10) 내의 냉각수가 고온의 열에 의해 기화되면 냉각 능력이 저하됨에 따라 냉각몸체(10)의 손상이 가중됨과 함께 장기간 사용으로 인한 마모 및 주조결함 등으로 인해 냉각몸체(10)의 선단부부터 용손된다. 즉, 가장 깊은 위치에 배치되는 연장 곡선유로(35)가 고로(F) 내부에 노출되어 본래의 냉각반(100)의 역할을 수행할 수 없다.
Further, when the cooling water in the cooling
이와 같은 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 외측연결관(70) 및 제2 외측연결관(80)을 상부배출홀(52)과 연장유입홀(54) 및 연장배출홀과(56) 하부유입홀(58)로부터 이탈시킨다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 밀폐부재(95)를 각각 연장유입홀(54) 및 연장배출홀(46)에 삽입설치하여 외부로부터 차단하며, 제3 외측연결관(90)을 상부배출홀(52)과 하부유입홀(58)에 연결함으로써 도 9에 도시한 바와 같이, 상부 냉각유로(20)와 하부 냉각유로(40)를 통해 냉각수의 순환을 유지할 수 있다.
7, the first
즉, 본 발명은 연속하여 계속된 고로 조업에 의하여 냉각몸체(10)의 선단부가 고로(F) 내로 노출될 경우, 냉각몸체(10)의 내부에 형성된 유로를 선택적으로 변경하여 연와(5) 및 철피(3)를 지속적으로 냉각할 수 있다. 따라서, 냉각수가 노벽 내부로 유입되어 발생하는 냉입사고를 방지하여 안정적인 조업을 할 수 있으며, 고로(F) 및 냉각반(100)의 수명을 연장하여 생산효율을 향상시킬 수 있다
That is, according to the present invention, when the leading end of the cooling
본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of examples, other forms of embodiments are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.
3 : 철피 5 : 내와
10 : 냉각몸체 20 : 상부 냉각유로
30 : 연장 냉각유로 40 : 하부 냉각유로
50 : 플랜지 60 : 상부유입관
65 : 하부유입관 70 : 제1 외측연결관
80 : 제2 외측연결관 90 : 제3 외측연결관
95 : 밀폐부재 100 : 냉각반
F : 고로(furnace)3: Cheese 5: My
10: cooling body 20: upper cooling flow passage
30: Extended cooling channel 40: Lower cooling channel
50: flange 60: upper inlet pipe
65: lower inflow pipe 70: first outer connection pipe
80: second outer connector 90: third outer connector
95: sealing member 100: cooling member
F: Furnace
Claims (10)
상기 노벽의 두께방향으로 삽입설치되는 냉각몸체;
상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 상부에 형성되는 제1 및 제2 상부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 상부 냉각직선유로를 연결하는 상부 냉각곡선유로를 가지는 상부 냉각유로;
상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측 하부에 형성되는 제1 및 제2 하부 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 하부 냉각직선유로를 연결하는 하부 냉각곡선유로를 가지는 하부 냉각유로;
상기 노벽의 두께방향을 따라 상기 냉각몸체의 내측의 상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로의 사이에 형성되는 제1 및 제2 연장 냉각직선유로 및 상기 냉각몸체의 내측에서 상기 제1 및 제2 연장 냉각직선유로를 연결하는 연장 냉각곡선유로를 가지는 연장 냉각유로;
상기 냉각몸체의 외부에 배치되며, 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로를 연결하는 제1 외측연결관; 및
상기 냉각몸체의 외부에 배치되며,상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로를 연결하는 제2 외측연결관; 및
상기 제2 직선 상부냉각유로와 상기 제1 직선 하부냉각유로를 연결하는 제3 외측연결관을 포함하되,
상기 연장 냉각곡선유로는,
상기 상부 냉각유로 및 상기 하부 냉각유로와 상기 냉각몸체의 선단 사이에 배치되며, 상기 냉각몸체의 길이방향과 수직한 평면상에 원형으로 형성되며,
상기 제1 외측연결관 및 상기 제2외측연결관은 상기 제3 외측연결관과 교체가능한, 고로 냉각장치.A cooling device installed on a furnace wall of a furnace,
A cooling body inserted and installed in the thickness direction of the furnace wall;
First and second upper cooling linear flow paths formed on the inner upper side of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and upper cooling curve flow paths connecting the first and second upper cooling linear flow paths from the inside of the cooling body, An upper cooling flow passage;
First and second lower cooling linear flow paths formed in an inner lower portion of the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and a lower cooling curve flow path connecting the first and second lower cooling linear flow paths inside the cooling body, A lower cooling flow passage;
First and second extended cooling linear flow paths formed between the upper cooling flow path and the lower cooling flow path inside the cooling body along the thickness direction of the furnace wall and first and second extended cooling linear flow paths formed inside the cooling body, An extended cooling flow passage having an extended cooling curve passage connecting the cooling linear flow passage;
A first outer connection pipe disposed outside the cooling body and connecting the second upper cooling linear flow passage and the first extended cooling linear flow passage; And
A second outer connection pipe disposed outside the cooling body and connecting the second extended cooling linear flow path and the first lower cooling linear flow path; And
And a third outer connection pipe connecting the second linear upper cooling channel and the first linear lower cooling channel,
Wherein the extended cooling curve flow path includes:
A cooling body disposed between the upper cooling channel and the lower cooling channel and a front end of the cooling body and formed in a circular shape on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the cooling body,
Wherein the first outer connection pipe and the second outer connection pipe are replaceable with the third outer connection pipe.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로 및 상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로로부터 탈착가능한, 고로 냉각장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second outer connection pipes are detachable from the second upper cooling linear flow path, the first extended cooling linear flow path, the second extended cooling linear flow path, and the first lower cooling linear flow path, respectively.
상기 고로 냉각장치는,
상기 연장 냉각곡선유로의 최상부는 상기 제2 직선 상부냉각유로보다 상부에 위치하고, 상기 연장 냉각곡선유로의 최하부는 상기 제1 직선 상부냉각유로보다 하부에 위치하는, 고로 냉각장치.The method according to claim 1,
The blast furnace cooling apparatus includes:
Wherein an uppermost portion of the extended cooling curve flow path is located above the second linear upper cooling flow path and a lowermost portion of the extended cooling curve flow path is located below the first linear upper cooling flow path.
상기 고로 냉각장치는,
상기 냉각몸체에 연결되며, 상기 노벽의 외측에 배치되는 플랜지를 더 포함하되,
상기 플랜지는,
상기 제1 및 제2 상부 냉각직선유로와 서로 연통되는 상부유입홀 및 상부배출홀;
상기 제1 및 제2 연장 냉각직선유로와 서로 연통되는 연장유입홀 및 연장배출홀; 및
상기 제1 및 제2 하부 냉각직선유로와 서로 연통되는 하부유입홀 및 하부배출홀을 더 구비하는, 고로 냉각장치.The method according to claim 1,
The blast furnace cooling apparatus includes:
And a flange connected to the cooling body and disposed outside the furnace wall,
The flange
An upper inlet hole and an upper outlet hole communicating with the first and second upper cooling linear flow paths;
An extended inlet hole and an extended outlet hole communicating with the first and second extended cooling linear flow paths; And
Further comprising a lower inflow hole and a lower discharge hole communicating with the first and second lower cooling linear flow paths.
상기 고로 냉각장치는,
상기 상부유입홀에 연결되며, 외부로부터 공급된 냉매를 상기 제1 상부 냉각직선유로에 공급하는 상부유입관; 및
상기 하부배출홀에 연결되며, 상기 제2 하부 냉각직선유로에 흐르는 상기 냉매를 외부로 배출하는 하부 배출관을 더 포함하는, 고로 냉각장치.5. The method of claim 4,
The blast furnace cooling apparatus includes:
An upper inflow pipe connected to the upper inflow hole and supplying coolant supplied from the outside to the first upper cooling linear flow path; And
And a lower discharge pipe connected to the lower discharge hole and discharging the refrigerant flowing in the second lower cooling linear flow passage to the outside.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 상부배출홀과 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀과 상기 하부유입홀에 각각 삽입가능한, 고로 냉각장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first and second outer connection pipes are respectively insertable into the upper discharge hole, the extended discharge hole, the extended discharge hole and the lower discharge hole, respectively.
상기 제1 및 제2 외측연결관은 각각 상기 상부배출홀과 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀과 상기 하부유입홀로부터 각각 탈착가능한, 고로 냉각장치.The method according to claim 6,
Wherein the first and second outer connection pipes are detachable from the upper discharge hole, the extended discharge hole, the extended discharge hole and the lower discharge hole, respectively.
상기 제3 외측연결관은,
상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀에 각각 삽입설치되어 상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀을 연결가능하며,
상기 고로 냉각장치는,
상기 연장유입홀 및 연장배출홀에 각각 삽입설치된 상태에서 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀을 외부로부터 차단가능한 밀폐부재를 더 포함하는, 고로 냉각장치.5. The method of claim 4,
The third outer connector includes:
The upper discharge hole and the lower inlet hole being respectively inserted into the upper discharge hole and the lower inlet hole,
The blast furnace cooling apparatus includes:
Further comprising a sealing member capable of blocking the extended inlet hole and the extended outlet hole from the outside in a state in which they are inserted into the extended inlet hole and the extended outlet hole, respectively.
상기 제1 외측연결관을 상기 제2 상부 냉각직선유로와 상기 제1 연장 냉각직선유로로부터 분리하고 상기 제2 외측연결관을 상기 제2 연장 냉각직선유로와 상기 제1 하부 냉각직선유로로부터 분리하는 단계; 및
상기 제3 외측연결관을 이용하여 상기 상부배출홀과 상기 하부유입홀을 연결하는 단계를 포함하는, 고로 냉각장치의 유로 변경방법.9. A method for changing the flow path of a blast furnace cooling apparatus according to any one of claims 1 to 8,
Separating the first outer connection pipe from the second upper cooling linear flow passage and the first extended cooling linear flow passage and separating the second outer connection pipe from the second extended cooling linear flow passage and the first lower cooling linear flow passage step; And
And connecting the upper discharge hole and the lower inflow hole using the third outer connection pipe.
상기 방법은 상기 밀폐부재를 이용하여 상기 연장유입홀 및 상기 연장배출홀을 차단하는 단계를 더 포함하는, 고로 냉각장치의 유로 변경방법.10. The method of claim 9,
Wherein the method further comprises blocking the extension inlet hole and the extension outlet hole using the closure member.
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