KR820001566B1 - 용광로의 풍구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용광로의 풍구

첨부도면은 본 발명에 따른 용광로 풍구(風口)의 개략적인 종단면도이다.

본 발명은 아연제련 용광로에 관한 것이며, 특히 이러한 노속으로의 송풍에 관한 것이다.

현재 용광로에서의, 아연제련은 해당 기술에 있어서 주지되어 있으며, 일찌기 1950년대 이래 양산규모로 실용화되어 왔다. (예를 들어 1971년 11월 16일자 Metallurgioal Reviews(156)에 발표된 모르간(Morgan)과 우드스(Woods)에 의한 "용광로에서의 아연제련" 161-174 페이지 참조).

이러한 방법에 있어서는, 공기 또는 산소 농축 공기가 노저부 근처의 풍구로부터 도입되며, 아연증기 함유가스가 노샤프트의 정부(頂部) 근처의 취출구로부터 취출되고, 따라서 용융된 납의 작은 방울의 분무가 뿌려지는 응축기에서 상기의 가스로부터 아연이 응축된다.

이러한 용광로에서의 아연제련의 하나의 문제점은 노저부에 떨어지는 슬래그속에 산화아연의 형태로 함유된 아연의 손실에 있다. 이러한 슬래그는 산화아연으로 10% 정도의 아연을 함유하는데 이것은 노에 장입되는 산화물 재료로부터의 아연의 회수율을 전체적으로 저감시킨다는 것을 의미하는 것은 말할 것도 없다. 따라서 지금까지는 이러한 슬래그속의 아연의 손실을 감소시키고자 여러가지 시도를 해 왔으나, 다른 슬래그형성 성분속의 산화 아연이 용해가 용이하며 가능한 최대의 연료절약을 필요로 하는 요건이 이것을 곤란하게 하였다. 납용광로의 용융 슬래그 속에 공기와 환원재료를 불어넣어서 아연을 휘발시켜서 아연을 산화시키는 슬래그 휘발법에 따라, 납 용광로 슬래그로 부터의 아연을 회수하는 것이 제한된 바 있으나, 아연 용광로 슬래그에 대하여는 바람직하지 못하다. 이것은 별개의 플랜트를 설치하기 위한 투자를 필요로 하고 또한 연료 소비에 관계되어 경비가 많이 소모되기 때문이다.

영국특허 제 1458869호에서는, 수평에 대하여 12°내지 20°의 각도로 하방으로 경사진 풍구로부터 슬래그 푸울(slag pool)속에 송풍하여서 슬래그 속의 아연 손실을 적게하는 방법이 기술되어 있다. 이러한 방법은 슬래그의 아연 함유율을 어느 정도 감소시키기는 하나 아직도 양호한 가스-슬래그 접촉이 필요하다.

노저부에서 슬래그속의 아연의 환원을 최대로 하기 위해서는, 일산화탄소 함유가스와 고도로 분산된 용융슬래그를 접촉시키는 것이 필요하다. 따라서 2가지가 요구된다.

1. 송풍하는데 있어서 용융 슬래그를 최대한으로 분산시킨다는 것과

2. 슬래그의 작은 방울을 노장입부를 따라 상승시킨 다음 슬래그의 작은 방울이 상승하는 일산화탄소 함유가스 흐름에 반대로 흐르도록 중력에 의해서 낙하하게 한다는 것이다.

일산화탄소는 노저부에서 슬래그나 코우크스의 탄소와 송풍 공기 속의 산소의 반응, 또는 이산화탄소와 탄소의 반응에 의하여 생성된다.

본 발명은 슬래그와 가스 사이의 물리적 접촉을 증대시키도록 특수하게 설계된 풍구를 제공한다.

따라서 본 발명의 목적은 풍구의 주체부가 중심 구멍을 지니는 관의 형태이며, 이러한 풍구의 선단부분이 관의 상부벽에 하방으로 경사진 후드(hood) 형태의 연장부를 지니고 이러한 풍구 선단부분을 통과하는 가스가 상기 연장부를 따라 하방으로 경사지게 되며, 상기 연장부의 가스출구의 단면이 상기 관의 구멍의 단면적보다 큰 용광로의 풍구를 제공하는 것이다.

여기서 "관의 구멍의 단면적"이란 풍구의 관부분의 종방향측에 수직한 평면으로 상기 관부분을 절단하였을 때의 절단면의 면적을 의미한다.

상기 연장부는 종방향으로 곧바르게 또는 만곡의 형태로 되어 있다.

연장부가 종방향으로 곧바르게 되어 있는 경우에 풍구의 관부분의 종방향측과 연장부의 벽사이의 각도는 12°내지 20°의 범위내가 바람직하며 특히 15°내지 16°가 좋다. 이러한 각도가 20°보다 크면 가스의 저항이 높아져서 무리한 압력저하를 초래하고, 또한 풍구속을 막대기로 쑤셔 내는데 있어서 풍구속의 청소가 곤란해진다. 영국특허 제1458869호에 기술되듯이, 풍구의 주체관 부분 자체가 수평에 대하여 12°내지 20°의 각도로 하방으로 경사져 있음을 이해할 수 있다. 이러한 경우에는, 연장부의 전하방 경사도는 수평에 대하여 30°이상이 된다.

이러한 풍구는 미리 주조된 후드 형태의 연장부를 관부분의 선단에 용접시켜서 제작된다.

여기서 풍구의 "벽" 이란 냉각유체(보통 물)의 순환 통로를 가운데 설치한 중공(中空)의 벽이다. 이것은 풍구의 관부분과 연장부의 양쪽에 적용된다. 실제로 풍구는 내벽과 외벽사이에 환상의 공간을 설치하도록 제작되며, 이러한 공간내에는 배플(baffle)이 삽입되고, 따라서 배플과 내외벽 사이에 냉각수 통로를 형성한다.

하나의 양호한 구성에 있어서, 물은 이러한 내외벽 사이의 중공 공간내에 삽입된 배플과 이러한 내외벽 사이에 형성된 통로를 통과하며, 풍구의 선단 부분속을 전체적으로 종방향으로 흐른다. 이러한 물의 흐름은 "멀티 패스(malti pass)"인데 이러한 멀티 패스에 있어서는 유입된 냉각수가 풍구 주위의 1/3인 제1부분을 거쳐서 풍구의 선단 부분을 유통하며, 이어서 이러한 물은 순서대로 주위의 적어도 하나의 제2의 부분과 최종의 제3부분을 거쳐서 양호하게 풍구의 선단부분을 통과하여서 풍구로부터 배출된다. 풍구의 주위는 적당한 격벽에 의해서 3개의 부분으로 분할된다.

풍구의 연장부는 풍구 선단 부분을 통과하는 가스를 편향시키며, 이에 따라서 난류가 발생되며, 슬래그 푸울에 부딪쳤을때 슬래그를 더욱 더 확산시킨다.

본 발명의 다른 목적은 풍구의 관부분의 종방향측이 수평에 대하여 12°내지 20°의 각도로 하방으로 경사진 본 발명에 따른 풍구를 적어도 1개 지니는 아연 제련 용광로를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용광로내로의 송풍이 주체관부 및 그 상부벽의 하방 경사후드 형태의 연장부를 지니는 적어도 하나의 풍구를 통하여 이루어지며, 공기가 관의 단면적보다 큰 면적의 구멍을 통하여 배출되는 용광로에서의 아연의 제련방법을 제공하는 것이다.

하방경사 풍구와 그 하방경사 연장부를 설치한다는 것은 용광로 기술에 있어서 주지되어 있다. 또한 선단부에 교란부를 설치한 용광로용 풍구는 종래에 없던 것이다.

본 발명에 따른 풍구와 다른 만곡된 선단식 풍구를 비교하면 본 발명의 장점은

(a) 압력 저하가 적고

(b) 풍구의 막힌 것을 제거하게 막대기로 쑤셔서 소제하는 것이 용이하며

(c) 풍구로 부터의 취출이 용이하고

(d) 슬래그-가스의 상호 작용이 향상된다는 것이다.

하기에 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예를 설명한다.

도시된 풍구는 중심구멍(1)을 지니는 주체관부분 및 상부벽의 후드형태의 연장부(2)를 지닌다. 도번(3) 및 (4)은 각각 냉각수의 송입관과 송출관을 도시한다. 풍구의 중심구멍 속에는 송풍관(5)이 설치되어 있다. 풍구의 선단부분에는 내벽(7)과 외벽(8)사이의 환상 공간 가운데에 배플(6)이 삽입되며 냉각수를 선단부분 속으로 통과하게 하는 통로(9) 및 (10)를 형성한다.

송입관 (3)으로부터 들어오는 냉각수가 실(13)을 통과하여 풍구내벽의 내면을 거쳐서 통로(10) 및 (9)를 통과하며, 이어서 외벽의 내면을 거쳐서 흐르게 된다. 이러한 물의 흐름은 풍구의 주위의 제1의 1/3인 부분에서 흐른다. 이러한 제1부분으로부터 흘러나온 물은 격벽을 통과하여 주위의 제2부분으로 들어가고 이러한 흐름의 형태는 되풀이 된다. 최후로 물은 제2부분으로부터 배출되어 주위의 제3부분(12)으로 들어가며 이러한 흐름의 형태는 다시 되풀이 되고, 이어서 풍구속을 유통하는 물은 최종적으로 실(11)로 들어가며 여기서 송출관(4)으로부터 송출된다.

풍구의 출구(14)의 단면적은 풍구관 부분의 구멍(1)보다 크다. 따라서 송풍관(5)의 관부분으로 부터 취출되는 공기는 출구(14)로부터 배출되어 하방으로 편향되어 팽창된다.

Claims (1)

1. 본문에 상술하고 도면에 도시한 바와 같이, 풍구의 주체부가 중심 구멍을 지니는 관의 형태이며 풍구의 선단 부분이 관의 상부벽에 하방으로 경사진 후드형태의 연장부를 지니고 풍구 선단부분을 통과하는 가스가 상기 연장부를 따라 하방으로 편향되며 상기 연장부의 가스 출구의 면적은 관의 구멍의 단면적보다 크게 구성되는 용광로의 풍구.

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