소형 고로 및 제철

소형 용광로 및 제철

소형 고로(MBF)는 일반적으로 기존의 대형 고로(BF)의 소형 버전으로 간주됩니다. 이 퍼니스는 소규모 작업에 이상적으로 적합합니다. 사실, 그들은 기본적으로 현대 재래식 마지막 고로의 선구자이므로 더 오랜 기간 동안 작동되었습니다. MBF는 많은 국가에 있지만 대부분의 MBF는 중국, 인도, 브라질 및 인도네시아에 있습니다. 이 기술에서 달성된 완벽함과 공장 가용성으로 인해 MBF는 제철 공정에 허용되었습니다. 또한, 오늘날 현대식 대형 용광로의 표준이 된 설계, 하중 및 작동 기술의 대부분이 MBF에도 채택되었습니다.

MBF는 난로와 같은 도가니가 있는 수직 용광로입니다. 연료뿐만 아니라 환원제로 사용되는 철광석, 코크스 또는 목탄으로 구성된 부하 물질과 일반적으로 석회석 또는 백운석인 플럭스가 용광로 상단에 장입됩니다. 퍼니스는 역류 반응기의 원리에 따라 작동합니다. 부하가 샤프트를 통해 내려감에 따라 가열로 바닥에서 상승하는 뜨거운 가스에 의해 예열되고 예열됩니다. 가스는 송풍구를 통해 산소가 풍부한 열풍을 도입하여 생성됩니다. 열풍은 환원제를 연소시켜 로에서 일어나는 환원 과정에 필요한 환원 가스와 열을 발생시킵니다. 감소된 부담 물질이 녹아서 탄소로 포화된 HM(액철)을 형성하고 난로로 내려갑니다. 플럭스는 부하 재료의 불순물과 결합하여 노의 액체 철 위에 축적되는 용융 슬래그를 생성합니다. 용광로에서 주기적으로 액체 철과 액체 슬래그를 도청합니다.

MBF는 유연성과 경쟁력을 갖추고 있으며 기본 및 파운드리 급 열금속(HM) 생산에 모두 적합합니다. MBF의 중요한 특징은 단순성과 경제성을 모두 포함합니다. MBF의 다른 기능은 다음과 같습니다.

• 검증된 기술 및 장비.
• 기존의 대형 BF보다 단순한 디자인과 장비.
• 100% 철광석 덩어리부터 철광석 덩어리 및 덩어리(소결 또는 펠릿)의 혼합까지 다양할 수 있는 광석 부하와 함께 유연성이 있습니다.
• 저품질 코크스와 목탄을 비롯한 다양한 환원제를 사용할 수 있습니다.
• 생산되는 HM의 품질은 기존의 대형 BF와 유사합니다.
• 작동 및 유지 보수는 기존의 대형 BF와 유사하지만 더 유연합니다.
• 자본 비용이 낮고 장비 유지 관리 비용이 저렴합니다.
• 유도로/전기로/에너지 최적화로로 구성된 제강 공장과의 전방 통합에 사용되는 소형 철강 공장 및 주물 공장을 위한 경제적이고 신뢰할 수 있는 HM 공급원입니다. 산소로.

이름에서 알 수 있듯이 MBF의 크기는 작으며 내부 용적은 35~600정입니다. MBFs는 일반적으로 용광로의 유효 높이가 12m 미만에서 약 20m까지 다양한 저갱형 용광로입니다. MBF는 일반적으로 2통/정액/일에서 3톤/정액/일 범위의 생산성 수준을 달성합니다.

MBF의 중요한 기능

MBF는 난로와 같은 도가니 위에 수직 스택이 겹쳐진 샤프트 유형 로입니다. MBF 복합 단지는 BF 고유, 열풍 스토브, MBF 상단 및 충전 시스템, 여러 유지 관리 플랫폼, 부하 재료를 위한 여러 빈이 있는 스톡 하우스 시스템, 송풍구 플랫폼 및 캐스트 하우스, 슬래그 과립 시스템, 가스 시스템, BF 가스 세정 시스템, 원료 및 연료 공급 시스템, 전원 공급 및 기타 유틸리티 공급 시스템, 송풍기 스테이션 및 BF 물 순환 시스템 등. MBF의 레이아웃은 일반적으로 HM 생산을 지원하는 대부분의 시설이 매우 컴팩트하여 매우 가까이에 설치됩니다. 적절한 용광로에. 건식 가스 세정 설비가 있는 MBF의 일반적인 공정 흐름도는 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 건식 가스 세정 설비가 있는 MBF의 일반적인 공정 흐름도

처리 반응기인 로는 다음과 같은 방식으로 철 생산 시스템에 참여합니다.

• 피딩 시스템을 통해 창고에서 이미 준비된 짐 재료를 받습니다.
• 송풍기에서 송풍기에서 발생되어 열풍로에서 가열된 열풍을 받습니다. 열풍은 일반적으로 산소가 풍부합니다.
• HM과 액상슬래그를 생산, 납품합니다.
• 배출된 BF 가스를 가스 세정 시스템으로 전달합니다.
• 냉각 및 유틸리티 시스템을 통해 냉각수와 압축 공기를 받습니다.
• 전기 시스템에 의해 전력이 공급됩니다.
• 지휘 통제 시스템에 의해 통제됩니다.

MBF는 일반적으로 6개의 플랫폼을 지원하는 4개의 기둥과 RCC 기반 위에 직접 서 있는 스킵 브리지(스킵 충전의 경우)가 있는 자립형 프레임 구조입니다. 용광로 쉘은 일반적으로 두께가 다른 구조용 강판으로 제작됩니다.

두 중국 MBF의 일반적인 프로필은 탭 1에 나와 있습니다.

탭 1 중국 소형 고로의 일반적인 프로필
Sl.No.	매개변수	단위	값
1	유효량	정액	50	320
2	난로 직경	분	2.25	4.9
3	배 지름	분	3.05	5.7
4	인후 직경	분	2	3.7
5	죽은 층의 높이	분	0.35	0.6
6	난로 높이	분	1.8	2.7
7	보쉬 높이	분	2.3	2.9
8	배 높이	분	1	1
9	샤프트 높이	분	5.3	9.2
10	목 높이	분	1.27	1.6
11	유효 높이	분	12.02	17.4
12	스택 각도	도	84.27	83.79
13	보쉬 앵글	도	81.57	82.15
14	높이/직경 비율		3.58	3.05
15	송풍구 수	아니요.	6	12

현대식 MBF에서 반흑연 탄소 블록은 일반적으로 BF 바닥에 사용되며 주조 탄소 블록은 노로에 사용됩니다. 열전도율과 내식성이 우수한 탄소 블록은 BF 바닥과 난로를 효과적으로 보호할 수 있습니다. 세라믹 컵 구조는 일반적으로 알루미나 라이닝이 있는 난로 내벽에 사용됩니다. 커런덤 벽돌과 알루미나 벽돌은 각각 수도꼭지 부분과 슬래그 노치 부분에 사용됩니다. 보쉬, 배 및 부분적으로 쌓인 부분은 일반적으로 알루미나 벽돌로 늘어서 있습니다. 고밀도 내화 점토 벽돌은 라이닝의 상부 스택 영역에 사용됩니다. 퍼니스 내부 쉘은 일반적으로 70mm의 두께를 갖도록 알루미나 캐스터블을 분무합니다. BF 스로트 및 상단 커버 내부 라이닝에는 앵커 용접과 내열성 및 내마모성 캐스터블 한 층이 사용됩니다. 퍼니스 라이닝 디자인에 따라 MBF의 예상 캠페인 수명은 5년에서 10년 이상까지 다양합니다.

열풍 온도의 증가는 MBF에서 미분탄 주입량을 늘리고 MBF에서 코크스 비율을 줄이기 위한 주요 조치 중 하나입니다. 열풍 시스템 설계는 일반적으로 BF 가스를 연료로 사용하여 열풍 온도를 1200℃로 유지할 수 있는 방식으로 이루어집니다. 요즘 MBF에는 회전식 접선 돔 연소 설계의 3번호 열풍 스토브가 장착되어 있습니다.

송풍구에는 송풍관을 통해 번잡한 본관에서 열풍이 공급됩니다. 송풍구는 송풍구 냉각기와 함께 설치됩니다. 둘 다 구리로 만들어졌습니다. MBF에 설치된 송풍구의 수는 MBF의 유효 부피에 따라 다르며 작동 조건에서 일반적으로 210m/초에서 230m/초 범위인 최적의 폭발 속도를 위해 설계되었습니다.

요즘 현대식 MBF에는 뜨거운 금속과 슬래그가 모두 흐르는 하나의 탭홀이 있습니다. 작업 플랫폼에 배치된 HM 러너에 적절하게 위치한 스키머 플레이트에 의해 분리됩니다. 일부 MBF에는 액체 슬래그의 태핑을 위한 별도의 슬래그 노치가 있습니다. 뜨거운 금속은 국자 또는 어뢰 차량으로 흐르고 액체 슬래그는 슬래그 과립화 시스템으로 운반됩니다.

냉각 스틱은 바닥 및 화로에 사용되는 3개 섹션의 평평한 표면 스테이브와 bosh 및 밸리 영역에 사용되는 내화물이 삽입된 스테이브가 있는 MBF에 사용됩니다. 낮은 스택의 벽돌 라이닝을 효과적으로 지지하고 MBF 기밀성을 증가시키기 위해 BF 쉘의 개방을 줄이기 위해 스택 영역에 스텝 스틱이 사용됩니다. 페라이트 구상흑연주철의 막대는 일반적으로 중간 및 하부 스택에 사용됩니다. 이음매 없는 강철 튜브는 통의 뜨거운 표면에 있는 통과 리브 플레이트 내부에 주조됩니다. 탄소 재료가 홈에 끼어 있습니다. 수냉식은 일반적으로 MBF 바닥에 사용됩니다. 송풍구 시스템은 전용 수냉식 시스템으로 냉각됩니다.

고로의 기타 보조장비로는 (i) 2단 인후장갑, (ii) 인후 스톡 라인 근처에 설치된 '인후 적외선 이미지 카메라'로 목 부분의 스톡 분포를 감지하고, (iii) 상부 물 분사 및 냉각 장치가 있습니다. 최고 온도가 매우 높을 때 사용됩니다.

일반적으로 MBF에는 스킵 차징 시스템이 장착되어 있습니다. 일부 MBF에서는 스킵 차징 대신 컨베이어 차징이 사용됩니다. MBF의 상부 충전의 경우 (i) 분배기가 있는 2개의 벨 충전 시스템과 (ii) 벨이 없는 상부 시스템이 모두 사용됩니다. 최신 MBF에는 벨이 없는 탑 시스템이 있습니다.

벨리스탑의 경우 일반적으로 (i) 링형(단일링형, 멀티링형, (ii) 고정소수점형의 2가지 분배방식이 사용되며, 링타입의 경우 배분 호퍼의 재료는 다음과 같다. 동심 링(단일 링) 또는 다중 동심 링(멀티 링)을 통해 슈트를 분배하여 로에 장입 단일 링 유형 분배의 경우 분배 슈트는 장입하는 동안 동일한 지정된 틸팅 각도를 유지합니다 멀티 링의 경우 분배, 틸팅 각도는 충전하는 동안 여러 번 변경할 수 있습니다. 각 각도 위치에서 하나의 원 또는 다중 원 분배가 가능 고정형 분배의 경우 분배 슈트는 지정된 틸팅 각도에 따라 위치하여 재료를 분배합니다. 벨리스탑(bellless-top) 충전 장비로 섹터 분배도 가능하며 일반적으로 균일화를 위해 질소 가스를 사용한다.

퍼니스(스톡 라인) 내부의 장입 높이는 두 개의 스톡 로드로 제어됩니다. 지속적인 부담 수준 감지는 부담 수준과 함께 자동으로 낮아지는 스톡 로드를 통해 정상 생산 중에 자동으로 수행됩니다. 지정된 레벨에 도달하면 스톡 로드가 들어 올려집니다. 충전 수준은 제어실에 표시됩니다.

캐스트 하우스는 일반적으로 1:12의 경사와 RCC 기둥이 있는 강철 지붕이 있는 직사각형 모양입니다. 환기창은 일반적으로 지붕 ​​설계에 제공됩니다. 캐스트 하우스에는 유압 작동식 머드 건과 유압/공압 작동식 탭홀 드릴링 머신이 장착되어 있습니다. 캐스트 하우스는 일반적으로 백 필터 시스템으로 먼지를 완전히 제거합니다.

MBF에서 발생하는 BF 가스는 4번의 오프테이크, 4번의 업테이크, 2번의 업테이크에 의해 배출되어 1개의 다운코머로 모여 최종적으로 더스트캐처로 이동합니다. BF 상단 가스는 100 ° C에서 300 ° C의 범위에서 최대 400 ° C의 정상 온도를 갖습니다. 퍼니스 상단의 두 흡수에는 일반적으로 유압 실린더에 의해 구동되는 1 번호 배출 밸브가 장착되어 있습니다. 더스트 캐처는 중력 원리에 따라 작동하며 BF 가스에서 거친 먼지를 제거합니다. 먼지 포집기에서 나오는 BF 가스는 포화기와 1차 및 2차 스크러버로 구성된 습식 가스 세정 시스템 또는 질소 가스를 사용하여 먼지를 역풍으로 날려 보내는 저압 먼지 봉투 필터로 구성된 건식 가스 세정 시스템에서 추가로 청소됩니다.

MBF의 동작은 기존의 대형 BF와 유사합니다. 고로 상부에 장입된 철분(소결체/펠렛 및 괴광석), 환원제(탄 또는 BF 코크스) 및 플럭스(석회석 및 백운석)와 같은 담체 물질이 굴뚝을 통해 하강하면 예열됩니다. 난로에서 상승하는 뜨거운 가스와 난로 바로 위의 샤프트 바닥에 있는 송풍구를 통해 유입되는 뜨거운 폭발에 의해.

가열된 공기는 상부에서 충전된 BF 코크스의 대부분을 연소시켜 공정에 필요한 열을 생성하고 광석 부하에서 산소를 제거하는 환원 가스를 제공합니다. 환원된 철은 녹아서 화로의 바닥으로 흘러내립니다. 플럭스는 광석의 불순물과 결합하여 슬래그를 생성하며, 이 슬래그도 용해되어 노로의 액체 철 위에 축적됩니다. 때때로 액체 철과 액체 슬래그는 태핑 구멍을 통해 용광로에서 배출됩니다.

요즘 MBF에는 송풍구 수준에서 수행되는 미분탄 주입(PCI)이 장착되어 있습니다. 최신 MBF의 PCI 속도는 HM 톤당 최대 150kg입니다. MBF의 일반적인 작동 매개변수는 탭 2에 나와 있습니다.

탭 2 MBF의 작동 매개변수
Sl.No.	매개변수	단위	가치
1	로 가용성	일 수	330 – 350
2	부담의 소결	%	약 80
3	광석 가격	kg/tHM	1600-1700
4	연료비	kg/tHM	550-600
5	BF 코크스 비율	kg/tHM	420-450
6	PCI 속도	kg/tHM	120-150
1	폭풍 온도	도 C	1100-1200
8	최고 압력	kg/sq cm	0.3 -1.0
9	슬래그율	kg/tHM	300-380
10	BF 생산성	톤/정액/일	2-3
11	공기 분사의 산소 농축	%	약 3

MBF의 일반적인 유틸리티 사용량은 탭 3에 나와 있습니다.

탭 3 MBF의 일반적인 유틸리티 사용량
Sl.No.	매개변수	단위	가치
1	공기 분사	N 정액/tHM	약 1800
2	BF 가스 생성	N 정액/tHM	약 900
3	스팀	kg/tHM	약 50
4	전기	kWh/tHM	약 120
5	질소	N 정액/tHM	약 2
6	압축 공기	N 정액/tHM	약 0.3

MBF의 자동화 시스템은 일반적으로 강력한 기능, 높은 표준 성능, 높은 신뢰성, 쉬운 확장 능력, 포괄적인 통신 능력, 쉬운 구현 및 배포 구조 및 쉬운 작동의 특성을 가지고 있습니다. 그것은 일반적으로 높은 수준의 전자기 간섭 및 충격 방지뿐만 아니라 모듈식 처리 용량 및 순간 반사 용량을 가지고 있습니다.

전체 MBF의 작동에 대한 제어 및 감독은 일반적으로 MBF 작업 플랫폼 근처에 위치한 MBF 제어실에서 수행됩니다. 제어 시스템은 일반적으로 감시 스테이션, 메인 PLC, 알람, 인터록 및 보호 장치로 구성됩니다. 원료 취급 제어실에도 일반적으로 하나의 원격 스테이션이 설치됩니다. 시스템은 네트워크를 통해 연결됩니다. 감독 시스템은 일반적으로 공정 매개변수, 경향 기록 및 경보 기록을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 모든 공정 매개변수를 측정하고 제어하기 위해 다수의 현장 기기가 설치됩니다. 일부 중요한 측정에는 (i) 압력 측정, (ii) 온도 측정, (iii) 유량 측정, (iv) BF 가스 먼지 수준 측정, (v) 스톡 수준, 슈트 각도 및 스로틀 밸브 개방도 측정 및 (vi) 부담 자재 등의 중량 측정. 캐스트 하우스 장비의 작동을 위한 제어 캐빈은 작업자가 장비를 볼 수 있는 안전한 장소에서 캐스트 하우스 자체에 있습니다.

MBF의 수냉식 시스템은 일반적으로 (i) 용광로 쉘 냉각, (ii) 송풍구 및 송풍구 냉각기 냉각, (iii) 습식 가스 세정의 경우 가스 세정 시스템, (iv) 슬래그 과립화, (v) BF 상부 유압 시스템 냉각, (vi) 머드 건/드릴링 머신 유압 시스템 냉각. 모든 물은 재순환됩니다. 오버 헤드 물 탱크는 일반적으로 정전 시 비상 요구 사항을 처리하기 위해 제공됩니다. 모든 급수 시스템과 관련된 주요 매개변수는 제어실의 감독 시스템을 통해 모니터링됩니다.