고로 샤프트 비계의 형성

고로 샤프트의 비계 형성

비계라는 용어는 고로(BF) 벽에 부착물 또는 딱지가 형성되어 BF 샤프트의 단면적을 감소시킬 때 사용됩니다. 비계는 BF 샤프트의 더 높은 수준에서 상대적으로 발생하거나 BF 샤프트(보쉬 상단 부근)에서 상대적으로 낮을 수 있습니다. 다른 BF의 스캐폴드의 구조와 위치 사이에 공통점이 거의 없기 때문에 스캐폴드의 유형을 일반화하기 어렵습니다. 그러나 스캐폴드는 일반적으로 두 그룹으로 정렬될 수 있습니다. 이러한 그룹은 (i) 적층 스캐폴드 및 (ii) 비 적층 스캐폴드입니다. 적층 구조의 지지체는 금속성 철(Fe)의 교대층과 알칼리가 풍부한 부하로 구성됩니다. BF에서 대형 스캐폴드의 일반적인 형성은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 BF에서 대형 스캐폴드의 일반적인 형성

비계는 BF에 매달릴 수 있습니다. 매달리는 것은 짐이 내려가는 도중에 매우 높은 저항을 만나 짐의 움직임이 멈출 때 발생합니다. 걸이가 파열되면 걸이 아래에 생긴 틈으로 인해 재료가 떨어질 수 있습니다. 파열 후 미끄러짐이 발생하면 일반적으로 많은 양의 재료가 떨어지고 BF가 불규칙하게 작동하여 BF 매개변수에 영향을 미치는 불균일한 가스 분포가 발생합니다.

안정적이고 유해한 지지체 형성을 위한 전제 조건은 (i) 지지체를 구축하기 위한 BF 부하에 적절한 재료의 존재(예:미세분, 불량한 선별 부하, 저온 감소 분해 특성이 열등한 소결, 장기간 보관, 습식 및 저온 소결 사용) , 또는 작은 크기의 코크스 등), (ii) 부하 물질의 덩어리를 위한 덩어리(시멘트) 물질의 존재, (iii) BF의 축벽에 비계를 구축하기 위한 고정(고정) 메커니즘의 존재 라이닝 재료와의 화학적 결합, 냉각 플레이트 주위의 물리적 고정, 보쉬 벽을 향한 아치 건물 또는 벽에 응집 재료의 단순 응축, (iv) 접착 구성 요소의 지속적인 공급, (v) ) 형성된 비계는 하강하는 재료의 마모력을 견딜 만큼 충분히 강합니다.

비계가 위치하는 장소는 응집 재료, 접착 재료, 부하 재료, 노 작동 및 냉각 요소 및 라이닝 재료와 같은 노 구성 특성에 따라 다릅니다. 샤프트, 보쉬 또는 벨리와 같은 BF의 다양한 수준에 위치할 수 있습니다. 그림 2는 BF의 스캐폴드에 대한 몇 가지 보기를 제공합니다.

그림 2 BF의 스캐폴드 보기

뿌리의 전형적인 화학적 조성과 유럽의 일부 BF에서 채취한 비계 샘플의 단단한 껍질은 표 1에 나와 있습니다.

Tab1  유럽 BF의 샘플 스캐폴드에 대한 일반적인 분석
SL 번호	구성	스캐폴드의 루트		비계의 단단한 껍질
		샘플 1	샘플 2
		%	%	%
1	C	4.24	1.59	8.4
2	Fe(총)	56	33	42.6
3	SiO2	5.4	21	5.9
4	Al2O3	9.51	5.16	1.26
5	CaO	11.9	20.6	5.35
6	MgO	4.95	6.08	1.91
7	ZnO	0.002	N.D.	23.3
8	PbO	0	N.D.	0.26
9	K2O	0.86	1.57	3.1
10	Na2O	0.36	0.76	1.3
11	S	4.2	0.05	0.20

보쉬와 배의 비계  

이상적인 BF에서 지지체의 축적과 박리는 연속적으로 일어나므로 냉각 손실이나 슬래그 화학의 큰 변화가 관찰되지 않습니다. 냉각 플레이트와 세라믹 라이닝이 있는 구형 BF에서는 특히 라이닝이 침식된 경우 이러한 균형을 달성하기 어렵습니다. 스테이브 또는 동판-흑연 라이닝이 있는 최근 BF에서는 스캐폴드의 정기적인 빌드업 및 필링 시퀀스가 ​​교대로 있습니다. 스캐폴드의 박리는 일반적으로 일주일에 두 번 이상 수행됩니다.

비계는 코크스 미풍, 환원광석 성분, 슬래그, 그을음과 같은 먼지 성분, 농축 알칼리 등으로 구성됩니다. 이러한 종류의 비계는 부서지기 쉽고 아주 쉽게 벗겨집니다. 이러한 종류의 비계가 보쉬 벽에 장기간 남아 있으면 특히 보쉬 둘레를 덮을 때 기계적으로 안정적이며 시간이 지남에 따라 강도가 증가합니다. 산화철은 금속 Fe로 환원되어 함께 소결되고 탄화됩니다. 코크스 탄소(C)는 용액 손실 반응에 의해 가스화되어 먼지와 응축 물질을 위한 공간을 남깁니다. 산화칼륨(K2O). bosh에서 비계가 더 높은 온도에서 더 오랜 시간 동안 머물면 비계는 조밀하고 대부분 Fe와 슬래그를 포함합니다. 비계가 머무는 시간이 길수록 크기가 커지고 심각한 교란의 위험이 커집니다.

전형적인 스캐폴드 형성은 다음과 같은 이유와 단계로 진행된다. (i) 많은 양의 미립자와 열악한 저온 환원 열화 특성을 갖는 불량한 소결체의 부담이 존재한다, (ii) 미립자가 벽에 편석되는 단계 가스 흐름이 약한 쪽, 온도가 낮고 환원 속도가 느리다. (iii) bosh에서 응집 영역의 뿌리가 낮고 혼합 부담이 될 수 있음, (iv) 부담의 정상적인 하강이 멈춤으로 인해 (v) 소결의 감소로 인해 소결의 감퇴가 계속되는 경우, (vi) 연화되거나 반 용융된 재료가 냉각 요소에 달라붙어 응고되는 경우, (vii) 부하가 다시 하강하기 시작할 때(행잉 미끄러지거나 용광로가 정지 후 다시 가동됨), 이 부착된 물질이 제자리에 머무르고, (viii) 아연(Zn) 및 알칼리 화합물이 미세 물질을 함께 덩어리화하는 정체된 물질의 가스로부터 응축, (ix) 뿌리의 형성 스카프의 접힘, (x) 정체된 물질층의 표면에 부담을 향하여 응집 화합물 및 먼지의 응축이 계속되어 Fe, ZnO(산화아연), K2O 및 슬래그 성분의 단단한 껍질을 형성함, (xi) 계속 용광로 중심 쪽으로 약간 위쪽으로 성장합니다. 이러한 종류의 비계가 자라도록 허용되면 상당한 문제를 일으키지 않고 한동안 성장할 수 있지만 그 이후에는 BF 작동에 심각한 장애를 초래합니다. 냉장 난로, 송풍구 고장 등

중간 및 하부 샤프트의 비계

전통적으로 알칼리는 BF 샤프트에 스캐폴드가 형성되는 원인으로 간주됩니다. 1100℃ 이상의 온도에서 알칼리는 환원되고 용융된 슬래그에서 기화되며 가스와 함께 상승합니다. 알칼리 시안화물은 900 ~ 1000 ℃ 범위의 온도와 750 ~ 880 ℃ 미만의 온도 범위에서 형성되며 이러한 증기는 CO2에 의해 응축되어 탄산염으로 산화됩니다. 알칼리는 온도가 충분히 높으면 부담 물질, 먼지 입자 및 안감과도 반응할 수 있습니다. Na2O-K2O-MgO-CaO Al2O3-SiO2 시스템에는 녹는점이 700℃에 달하는 낮은 녹는점을 가진 많은 조성이 있습니다. 변동하는 온도에서 이러한 용융물은 온도가 다음과 같을 때 더 단단한 물질을 용해할 수 있습니다. 온도가 다시 내려가면 입자가 상승하고 덩어리집니다. 이러한 저융점 혼합물은 응고 중에 보다 안정한 상으로 분해되며, 특정 용융 조성을 덩어리상으로 고정시키는 것은 어렵다. 결정화된 상은 일반적으로 초기 용융상보다 융점이 더 높습니다. 그렇기 때문에 예를 들어 KAlSiO4(kalsilite)는 매우 높은 융점(1700℃ 이상)을 가지고 있음에도 불구하고 종종 지지체에서 발견됩니다. 스캐폴드 형성에 대한 K의 영향은 그림 3에 나와 있습니다.

그림 3 스캐폴드 형성에 대한 K의 영향

아연은 약 800℃에서 환원되고 907℃에서 증발된다. 온도가 800℃ 이하로 내려가고 CO2/(CO2+CO)의 비율이 있는 부하의 더 추운 부분에서 아연은 다시 ZnO로 산화된다. 0.2보다 높습니다.

하강하는 짐의 움직임과 같은 장착 메커니즘이 없으면 비계가 매우 빠르게 성장할 수 있습니다. 하강하는 하중이 이동하는 동안 가장자리가 단단한 코크스 덩어리가 연마재 역할을 합니다. 발판의 성장은 접착과 착용 현상의 균형입니다. 많은 기여 요인이 이전에 설명되어 있습니다. 일반적으로 한 가지 요인만을 지적하기는 어렵습니다. 일반적으로 여러 요인의 합이 스캐폴드의 성장을 촉발합니다.

상단 샤프트의 비계

상부 샤프트의 비계는 하중 재료가 철저히 선별되지 않거나 저온 파괴 특성 값이 좋지 않은 경우 매우 일반적입니다. 부하의 미분은 벽쪽으로 편석되거나 소결의 감쇄에 의해 형성됩니다. 과도한 양의 미세먼지는 높은 압력 강하를 유발하고 이른바 '먼지 걸림'을 유발할 수 있습니다. 정체된 미세 물질은 ZnO 및 K2CO3와 같은 화합물을 응집시키기 위한 기반을 형성합니다. 때로는 축축하고 차가운 부담의 습기가 벽면의 미세한 재료에 응축되기도 합니다.

비계의 뿌리는 샤프트의 중앙에 위치하며, 바람직하게는 뛰어난 냉각판 주위에 고정됩니다. 비계의 뿌리는 샤프트에서 너무 높은 위치에 있기 때문에 슬래그와 함께 녹여서 파괴하기 어렵습니다. 게다가, 상부 샤프트의 비계는 노 반경을 따라 광석/코크스 분포를 제어하는 ​​것을 어렵거나 심지어 불가능하게 만듭니다.

비계 형성의 원인

스캐폴드 형성이 어떻게 시작되는지에 관한 몇 가지 이론이 있지만, 모든 이론은 알칼리 및/또는 Zn이 스캐폴드 형성 과정에 관여한다는 것을 인정합니다. 이론 간의 기본적인 차이점은 알칼리와 Zn이 스캐폴드 형성의 개시제로만 작용하는지 아니면 전체 과정을 담당하는지 여부입니다. 그러나 알칼리와 Zn의 존재가 지지체 형성의 전제 조건인지, 아니면 단순히 골격 형성의 전체 과정을 악화시키는지는 확실하지 않습니다.

여러 BF의 스캐폴드에 대해 수집된 샘플에 대해 수행된 화학적 및 광물학적 연구에 따르면 The BF에서 스캐폴드의 형성은 단일 원인 또는 여러 원인으로 인해 발생할 수 있음이 분명합니다. 다양한 원인은 아래와 같습니다.

아연 – Zn 및 Zn 함유 화합물은 여러 샘플에서 발견됩니다. Zn의 축적은 BF에서 Zn의 순환으로 인해 발생합니다. ZnO와 같은 Zn 함유 화합물은 철 부담과 함께 BF에 들어갑니다. Zn이 419.7 deg C의 온도에서 녹고 906 deg C에서 증발하는 동안 ZnO의 녹는점은 1975 deg C입니다. Zn의 분압과 CO/CO2 및 H2/H2O 함량에 따라 ZnO는 가역 반응 ZnO + C =Zn + CO, ZnO + CO =Zn + CO2 및 ZnO + H2 =Zn + H2O에 따라 송풍구 수준에서 발견되는 고온 및 조건. 기체의 금속성 Zn은 샤프트로 올라가 조건이 바뀌고 Zn은 다시 산화되어 부하 물질에 응축됩니다. 침전물은 부담 물질 위에 흰색-녹색 층을 형성합니다. 높은 용융 온도로 인해 ZnO는 부착된 상태로 남아 부담과 함께 아래로 이동합니다. 부담을 안고 들어간 새로운 Zn과 함께, Zn은 꺼내지 않는 한 BF에 축적됩니다.

산화 및 추가 반응은 샘플의 광물학적 연구 동안 확립된 다양한 Zn 화합물을 생성합니다. ZnO가 가장 자주 발견됩니다. 발견된 다른 화합물 중 일부는 규산아연(Zn2SiO4), 가나이트(ZnAl2O4), 하디스토나이트(Ca2ZnSi2O7) 및 프랭클리나이트(ZnO.Fe2O3)입니다. ZnO는 다양한 미세먼지와 미세먼지를 응집시켜 샤프트에 스캐폴드를 형성할 수 있습니다. 이러한 비계를 덮는 전체 벽에 반드시 직접 부착할 필요는 없습니다.

부하 물질이 고온 금속 톤당 최대 45kg(kg/tHM)의 매우 높은 Zn 부하를 갖는 BF 작업의 일반적인 경우, BF의 Zn 양이 더 낮은 Zn 농도의 BF보다 더 빨리 축적됩니다. 부담. 그러나 Zn에 의한 스캐폴드는 특정 BF의 특정 문제가 아닙니다. Zn 농도는 높은 최고 가스 온도와 같은 특정 작업에 의해 Zn이 공정에서 나오지 않으면 모든 BF에서 높은 양에 도달할 수 있습니다.

소결 – 철 부하의 일부가 장기간 축적된 상태로 유지되면 샤프트에 존재하는 온도 및 분위기에서도 감소할 수 있습니다. 이 축적은 슬래그 상 근처에서 발견되는 금속성 Fe 입자가 풍부해집니다. 부담의 압력과 900℃ 이상의 온도로 인해 금속 Fe 입자가 함께 소결될 수 있습니다. 두꺼운 Fe의 단단한 빌드업이 발생합니다. 그 안정성 때문에 축에 쌓인 바닥의 벽에 부착하기만 하면 비계가 형성됩니다.

알칼리 – 알칼리는 일반적으로 철 물질 및 규산염 형태의 코크스와 함께 BF에 들어갑니다. 알칼리 축적은 BF에 Zn 축적과 유사하게 발생할 수 있습니다. 풍구 수준에서 감소된 알칼리는 샤프트에서 상승하고 882℃(나트륨, Na) 및 779℃(칼륨, K)의 온도에서 응축됩니다.

주변 가스와 함께 상승하는 알칼리 증기는 일부가 상단 가스와 함께 떠나는 BF 상부에서 응축되고 나머지는 내벽 또는 공급 재료에 응축됩니다. 다른 열 영역에서 알칼리의 휘발 및 응축으로 인해 알칼리는 BF 내에서 순환하는 경향이 있어 축적 및 다른 공급 재료와의 상호 작용을 초래합니다. 이는 알칼리가 소량(일반적으로 5kg/tHM 미만)으로 충전된 경우에도 공정에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. BF의 알칼리 순환에 대한 간략한 보기가 그림 4에 나와 있습니다. 굴착된 BF에 대한 연구에 따르면 온도가 1000℃ 이상일 때 알칼리 수준이 가장 높은 것으로 나타났습니다. BF.

그림 4 BF에서 알칼리 순환의 단순화된 보기

샤프트 온도 수준보다 높은 융점을 갖는 알칼리 산화물을 형성하기 위해 일어나는 여러 반응. 알칼리는 또한 짐과 먼지를 뭉칠 수 있습니다. 샤프트 벽에 침전되면 알칼리가 부담되는 부품을 서로 붙이고 비계를 형성할 수 있습니다.

모든 BF에서 주로 알칼리로 구성된 스캐폴드가 형성되는 것은 필수가 아닙니다. 그러나 BF에는 칼실라이트(KAlSiO4) 및 기타 K2O 화합물을 포함하는 얇은 층이 존재합니다. 그들은 벽에 직접 형성됩니다. KAlSiO4의 거동이 중요합니다. 무거운 부품을 서로 붙이고 비계를 형성할 수 있습니다. 그런 다음 철 부품이 환원되고 함께 소결되어 견고한 스캐폴드를 형성합니다. KAlSiO4는 안정한 조성이 아니므로 반응하여 나중에 스캐폴드 샘플에서 알칼리가 전혀 또는 아주 소량으로 발견될 수 있습니다.

머시 존 – 약 1100℃의 온도에서 철 물질이 연화되기 시작합니다. 이 흐릿한 영역 내의 부드러운 구조는 부담의 무게에 의해 강제로 서로 달라붙습니다. 용광로가 정지되는 동안 또는 지역 근처의 더 차가운 벽에 도달하면 이 흐릿한 영역이 응고되고 벽에 부착되어 비계의 전면 레이어를 형성합니다. 비계는 샤프트를 통한 가스 흐름을 방해하고 흐름을 다른 방향으로 강제합니다. 변경된 가스 흐름으로 인해 온도가 원래 수준 아래로 유지되면 비계가 거의 녹을 수 없습니다. 환원 및 소결 공정은 제거하기 훨씬 더 어려운 슬래그 상에서 금속성 Fe 입자 층을 생성한다. 매우 큰 스캐폴드는 온도가 1100℃ 이상에 도달한 BF에서 찾을 수 있습니다. 이러한 스캐폴드는 슬래그 상과 함께 소결된 금속 Fe 입자로 구성됩니다. 매우 소량의 Zn 또는 알칼리가 존재합니다. 따라서 이 영역에서는 이러한 요소들이 아니라 묽은 물질의 응고과정이 초기 점착의 원인이 되는 것으로 추정된다. 이 형성 과정에 대한 추가 지표는 Fe의 낮은 침탄과 단단히 밀폐된 코크스 입자입니다.

물 – 물은 다양한 방식으로 BF에 들어갑니다. 가장 중요한 것은 (i) 습식 소결 및 코크스, 특히 비와 같은 환경 조건으로부터 지붕이 보호되지 않은 개방형 저장고에서 받은 소결, (ii) 송풍구 수준의 수증기 주입 및 (iii) 상단의 액체 물 주입입니다. 최고 가스 온도가 특정 값을 초과하는 경우 부담. 또한, 부담의 상단 근처, 지역 근처의 차가운 벽에서 수증기가 응축될 수 있습니다. 샤프트 벽을 따라 액체 물이 아래로 흘러 샤프트의 더 깊은 수준에 도달할 수 있습니다. 물은 부담의 먼지와 미세 입자를 축적하고 이러한 덩어리를 벽에 붙일 수 있습니다. 오랜 기간 동안 소결 및 환원 공정은 견고한 빌드 스캐폴드를 형성합니다.

샤프트 벽에서 아래로 흐르는 물은 지역 근처 벽의 온도를 낮춥니다. 이 온도 강하로 인해 Zn과 알칼리가 훨씬 빠르게 응축되고 해당 스캐폴드 형성 프로세스가 가속화됩니다. 물이 더 뜨거운 지역에 도달하면 증발하고 액체 상태의 물은 BF 샤프트에서 더 아래로 흘러갑니다. 수증기는 이 지역의 H2/H2O 함량을 감소시킵니다. 그 결과 ZnO + H2 =Zn + H2O 방정식에서 가역 반응의 평형이 ZnO 쪽으로 또는 더 나아가 ZnO 방향으로 변경됩니다.

Zn-O-H2 시스템의 우세 영역 다이어그램(그림 5)에서 H2/H2O 함량과 온도의 함수로 세 가지 다른 상이 표시됩니다. 상은 (i) Zn 액체, Zn(l), (ii) Zn 증기, Zn(v) 및 (iii) 고체 ZnO, ZnO(s)입니다. 다이어그램은 순수 물질에 대한 열화학 데이터에서 계산되었습니다. 끓는점에서 휘어진 실선은 Zn과 ZnO가 평형을 이루고 있는 공존선이다. Zn은 그 라인 위에서 안정하고 ZnO는 아래에서 안정합니다. 공존선은 Zn, a(Zn)의 활성의 함수입니다. 이상 기체의 경우, Zn 증기의 활성 a(Zn)은 Zn(v)의 부분압과 같습니다. 일반적으로 BF에서 발견되는 조건에서 Zn 증기에 대해 0.1에서 0.01 사이의 활성 값이 예상됩니다. 조건이 공존선에서 멀어질수록 반응이 다시 평형에 도달하기 전에 더 많은 생성물이 생성됩니다. 더 많은 ZnO가 형성되면 높은 상부 가스 온도에 의해 공정에서 Zn을 가져올 가능성이 감소합니다.

그림 5 Zn-O-H2 시스템의 우세 영역 다이어그램

다이어그램의 검은색 원은 Zn의 끓는점보다 약간 높은 온도에서 수증기 양의 3배인 H2 양을 나타냅니다. Zn의 부분압에 따라 열-기계적 평형은 가깝고 아마도 Zn(v)에 유리할 것입니다. 물을 첨가하면 증발하여 H2/H2O 함량이 화살표 방향으로 감소합니다. 조건은 이제 공존의 선에서 더 멀리 떨어져 있습니다. 그 결과, 형성되는 ZnO의 양이 증가한다. 강수 후, 스캐폴드 형성 과정이 가속화됨에 따라 스캐폴드가 훨씬 빠르게 형성됩니다.

라임과 물 – 소결 과정에서 소석회가 너무 많이 첨가되면 물과 접촉하여 반응하면 소결이 강제로 갈라지고 부서질 수 있습니다. 그 결과, BF에서 미세 부담 부품의 양이 증가합니다. 일반적으로 부담의 미세한 부분은 응집하기 쉽고 스캐폴드의 형성을 지원합니다. BF 내부에서 소석회와 물이 반응하여 시멘트를 형성할 수 있습니다. 시멘트는 짐을 뭉쳐서 매우 안정적이고 견고한 건설 스캐폴드를 형성합니다. 철이 들어 있는 부분을 줄이고 함께 소결하면 더욱 안정적인 지지대가 형성됩니다.

비계 형성 과정

비계는 일반적으로 BF 내부의 단단한 껍질과 이 껍질과 BF 벽 사이의 느슨한 하중 재료 층으로 구성됩니다. 연구에 따르면 단단한 껍질은 등온선을 따라 발달합니다. 형성하는 동안 이 등온선은 고체 껍질의 위치에 있습니다. 내부에 고체 쉘을 형성하는 두 가지 다른 구조가 있습니다. 즉 (i) 슬래그 상의 금속성 Fe 입자 및 (ii) ZnO에 의해 함께 접착된 부담입니다. 두 가지 형성 과정이 가능한 것 같습니다.

첫 번째 과정에서 BF 내부의 온도가 떨어지면 연한 철 성분이 등온선을 따라 응고됩니다. 온도 강하의 원인은 공정의 중단 또는 변동일 수 있습니다. 충분히 긴 시간 간격에 걸쳐 Fe 함유 부담이 감소되고 샤프트 온도 및 분위기에서 함께 소결됩니다. 공정이 끝나면 슬래그 상의 금속성 Fe 입자가 형성됩니다.

두 번째 과정에서 Zn, 알칼리 및 그 화합물은 온도가 특정 지점 아래로 떨어지면 침전되어 형성됩니다. 특정 온도에서만 반응 및 침전 과정에서 부담을 함께 결합하기에 충분한 Zn 또는 알칼리 화합물이 생성됩니다. ZnO에 의해 결합된 코크스와 소결 구조가 생성물이다. Fe 베어링 부담의 추가 환원 및 소결 공정 동안 Zn은 반응하여 가스화될 수 있습니다. 이 경우, 슬래그 상의 금속 Fe 입자는 스캐폴드의 최종 생성물이며, 첫 번째 공정에서 ZnO에 의해 함께 결합된 코크스와 소결 구조로 구성됩니다.

위의 과정 중 하나에 의해 형성된 지지체는 단단한 껍질의 모양, 느슨한 하중 물질의 층 및 며칠 만에 지지체가 형성되는 이유를 설명합니다. 솔리드 쉘이 존재하면 샤프트를 통한 가스 흐름을 방해하고 흐름을 다른 방향으로 강제합니다. 변경된 가스 흐름의 결과로 온도가 원래 수준보다 낮게 유지될 수 있습니다. 이 경우 지지대가 거의 녹을 수 없습니다. 느슨한 부하 물질 층의 응축 및 침전은 나중에 Zn 및 알칼리 화합물을 축적합니다. 이러한 축적 과정은 이미 존재하는 껍질 앞에 새로운 층이 형성되도록 할 수도 있습니다. 기존 쉘은 새로운 레이어의 추가 성장을 위한 구조적 지지대이며 마모로부터 보호합니다.

스캐폴드는 일반적으로 연속적으로 형성됩니다. 상승하는 가스의 알칼리 및 Zn 함량은 샤프트의 온도가 상승함에 따라 부하 또는 내화물에 침착됩니다. 이 현상은 천천히 성장하는 발판을 만듭니다. 내화물의 스캐폴드 층의 성장 속도는 일반적으로 주당 몇 밀리미터 정도입니다. 이러한 종류의 지지체 형성은 주로 축의 알칼리 및 아연 부하와 샤프트의 온도 분포에 영향을 받습니다.

BF에서 공정의 방해 또는 중단은 소결을 시작하는 부담을 유발할 수 있습니다. 이것이 노의 하부 영역에서 발생하면 하강하는 하중이 덩어리진 물질의 일부 ​​또는 전체를 제거할 수 있습니다. 샤프트의 최상부에 덩어리가 생기면 부분적으로 뭉친 짐이 정체될 수 있습니다. 이 구역 아래의 물질도 정체되어야 합니다. 이 모든 물질은 시간이 지남에 따라 천천히 환원되어 Fe가 됩니다. 환원 시간 동안 및 BF의 온도 분포에 따라 알칼리 및 Zn 흄은 Fe 산화물 입자의 표면에 침착되어 알루미나 및 규산마그네슘과 화합물을 형성할 수 있습니다. 이 현상의 성장 속도는 내화물에 알칼리 및 Zn의 침착으로 인한 지지체 형성에 비해 상당히 빠를 수 있습니다. 성장 속도는 초기 응집된 부하 영역의 확장, 온도 분포 및 상승하는 가스의 미세 입자 양과 같은 매개변수에 따라 달라집니다.

비계 형성 방지를 위한 조치

스캐폴드가 매우 커지면 BF의 프로세스를 방해하고 BF 효율성을 감소시킵니다. 견고한 구조의 비계는 때때로 발파로만 제거할 수 있습니다. 그러한 근본적인 대책은 때때로 예방할 수 없습니다. 그러나 스캐폴드의 형성을 피하기 위해 덜 극단적인 조치로 개입하는 것이 가능할 것 같습니다. 스캐폴드가 여전히 비교적 크기가 작은 경우, 특히 형성 과정에서 스캐폴드 형성에 대한 단계가 효과적입니다. 이러한 조치 중 일부가 아래에 나와 있습니다.

냉각 용량 – 샤프트 벽에서 응고된 부하 재료의 용융 프로세스를 시작하고 벽 근처의 추운 지역에서 흐릿한 영역의 응고를 방지하기 위해 샤프트 냉각 시스템의 용량을 줄일 수 있습니다. 샤프트 상부의 냉각 박스 수를 최소화할 수 있습니다. 냉각 용량이 적으면 내부 온도를 충분히 높게 유지하여 BF가 중단되는 동안 흐릿한 영역이 응고되는 것을 방지합니다. 또는 정지 전에 벽 근처에 많은 양의 코크스를 장입하는 것이 가능할 것 같습니다. 코크스는 정지 중에 비계의 하부가 일반적으로 벽에 달라붙는 영역에 머무르는 방식으로 배치되어야 합니다. 그렇게 하면 코크스가 샤프트 온도에서 부드러워지지 않기 때문에 연질 재료의 응고 및 벽 부착을 방지할 수 있습니다.

콜라를 충전하는 벽 근처 – 높은 양의 코크스는 가급적이면 지역 근처의 벽을 향해 장입하면 온도를 높이고 지지체를 녹일 수 있습니다. 온도 상승은 또한 Zn 및 알칼리 응축을 방지하거나 감소시켜 결과적으로 새로운 지지체의 개발을 방지합니다. 벽 근처에서 코크스 장입의 첫 번째 결과는 일반적으로 시작 후 2~3일 후에 볼 수 있습니다. 이 대책의 단점은 물론 샤프트 벽 내화물의 마모 과정이 더 높고 가스 사용률이 감소한다는 것입니다.

실리카 – 실리카는 지지체의 재료와 반응하여 융점이 낮은 공융 실리카 화합물을 형성할 수 있습니다. 따라서 실리카는 샤프트 벽에서 스캐폴드를 녹이기 위해 영역 근처의 벽에 추가될 수 있습니다.

부담의 세세한 부분을 중심으로 차지 – 부담의 미세한 부분은 응집하기 훨씬 쉽고 감소되어야 합니다. BF에 전혀 충전되지 않은 경우 이들은 BF를 중앙 지역으로 입력하는 것입니다. 이렇게 하면 미세한 하중 덩어리가 샤프트 벽에 달라붙을 가능성이 최소화됩니다.

알칼리와 산성 슬래그의 균형 – 투입 및 산출 균형은 BF 공정에서 알칼리의 실제 양에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 알칼리는 산성 슬래그에 의해 BF에서 나올 수 있습니다. 산성 슬래그는 또한 뜨거운 금속(HM)의 황 함량을 높입니다. 따라서 제한된 기간 동안 산성 슬래그를 사용하여 BF를 작동하기 위해서는 밸런싱이 중요하므로 가능한 한 단점을 최소화해야 합니다.

강제 미끄러짐 – 몇 분 동안 발파 압력이 멈추면 강제 미끄러짐이 발생합니다. 샤프트에서 갑자기 하중을 강제로 내리게 하고 하중의 상단이 아래로 가라앉습니다. 짐의 무게에 의해 시작된 갑작스러운 힘으로 인해 비계가 부러질 수 있습니다. 강제 미끄러짐은 탭핑이 끝날 때만 주어져야 하며, 이는 미끄러지는 재료에 의한 HM의 품질 손실 및 오염을 방지하기 위함입니다.

구조적 특징의 최적화 BF – 특히 콜드 탑에서 냉각 상자는 미래의 비계를 위한 닻과 같은 역할을 합니다. 스테이브와 달리 냉각 상자는 샤프트 벽에 분포된 콜드 스폿을 생성합니다. 이러한 냉점은 응결 및 응고를 위한 이상적인 출발점입니다. 냉각 상자와 동일한 냉각 효과를 가진 막대기는 극한 온도 최소값 없이 일정한 온도 필드를 생성합니다. 따라서 지팡이는 발판을 생성하는 경향이 적습니다.

높은 최고 가스 온도 – Zn 증기는 Zn 증기가 응결하거나 반응할 충분한 시간을 제공하지 않아 높은 최고 가스 온도로 BF 공정에서 나올 수 있습니다. 이 목표를 달성하기 위해 필요한 최적의 최고 가스 온도는 약 350℃입니다. 벽면에 장입된 다량의 코크스와 함께 45kg/tHM의 Zn 양이 BF에서 처리될 수 있습니다.