초록 ▼

래들가열용 산소부화 연소시스템의 실용화 기술을 개발하였다. 개발된 시스템은 국내 모철강사의 100톤 래들1기를 대상으로 실증하여 그 성능평가를 수행 하였다. 래들가열용 산소부화 버너를 독자 개발하고 래들온도에 따라 산소부화율이 변동되는 연소제어기술을 적용하여 전체 시스템을 구현하였다. 35%의 산소농도를 갖는 공기를 사용하였을 때 공기연소대비 31.9%의 가열시간 단축이 가능하였으며, 그에 맞게 에너지절감도 가능함을 확인하였다. 산소농도를 55%까지 상향하면, 가열시간을 42.0%의 단축이 가능하고 그에 따라 에너지를 최대 40%까

래들가열용 산소부화 연소시스템의 실용화 기술을 개발하였다. 개발된 시스템은 국내 모철강사의 100톤 래들1기를 대상으로 실증하여 그 성능평가를 수행 하였다. 래들가열용 산소부화 버너를 독자 개발하고 래들온도에 따라 산소부화율이 변동되는 연소제어기술을 적용하여 전체 시스템을 구현하였다. 35%의 산소농도를 갖는 공기를 사용하였을 때 공기연소대비 31.9%의 가열시간 단축이 가능하였으며, 그에 맞게 에너지절감도 가능함을 확인하였다. 산소농도를 55%까지 상향하면, 가열시간을 42.0%의 단축이 가능하고 그에 따라 에너지를 최대 40%까지 절감할 수 있다.
연료/공기/산소 노즐에서부터 버너 토출구까지의 여유공간, 즉 혼합 챔버(chamber)가 있는 구조의 래들가열용 버너에서는 연료와 산화제와의 혼합지연을 통한 NOx제어가 곤란하였으며, 산소노즐을 돌출시켜 어느정도의 NOx 저감이 가능함을 확인하였다. 산소부화 버너의 착화 안정성 및 연소제어 과정에서의 화염안정성을 확인하였다.
개발된 실규모 래들가열용 산소부화 연소시스템은 사업화하여 에너지절감과 생산성 향상을 위해 래들가열 시스템의 개선을 위한 국내외 철강사에 보급하고자 한다.

Abstract ▼

To develop real scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater, we launch a research program to finish within two years.
In first year, small-scale test facility of ladle preheating oxygen-enriched burner is designed and made. Using the facility, the burners designed with several low

To develop real scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater, we launch a research program to finish within two years.
In first year, small-scale test facility of ladle preheating oxygen-enriched burner is designed and made. Using the facility, the burners designed with several low NOx combustion principle are tested for the analysis of flame stability, NOx emission, flame length, and etc. From the tests, optimal burner structure is detected and designed. In addition, the test facility is redesigned for the application of combustion control technology, which controlled oxygen-enriched rate with the ladle temperature. Finally, the scope of first year includes the development small-scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater attached with optimal oxygen-enriched burner.
The purpose of second year is to develop real-scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater. To do this, we are to find a domestic steel company for practical application. As we finally find any company, we will design real-scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater based on the small-scale oxygen-enriched combustion system for ladle preheater. Through the field test, we will confirm the design technology of oxygen-enriched combustion system for ladle preheater and estimate the performance of energy saving and reduction of ladle heating time.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• CONTENTS...11
• 목차...
• 제 1 장 서론...14
• 제 1 절 연구배경...14
• 제 2 절 연구목적...17
• 제 3 절 연구내용 및 범위...17
• 제 2 장 래들가열용 산소부화 버너시스템 연구현황...18
• 제 1 절 산소부화 연소기술의 에너지절감 효과...18
• 제 2 절 국내외 래들산소부화 버너시스템 현황...21
• 제 3 장 소형 래들가열용 산소부화 버너시스템 개발...28
• 제 1 절 소형 래들가열용 산소부화 연소시스템 시험설비...28
• 제 2 절 래들가열용 산소부화 버너 모델 개발...32
• 제 3 절 래들가열용 산소부화 연소제어 모델 개발...50
• 제 4 장 래들가열용 산소부화 버너시스템 실증...57
• 제 1 절 실증 래들가열용 산소부화 버너시스템 설계...57
• 제 2 절 래들가열용 산소부화 버너시스템 성능...60
• 제 3 절 설치, 운전관리비용, 및 기대효과 분석...70
• 제 5 장 산소부화 연소 반응기구 도출...74
• 제 1 절 수치해석 방법...74
• 제 2 절 해석 결과...80
• 제 6 장 결론...93
• 제 7 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...95
• 제 8 장 연구개발결과의 활용계획...97
• 제 9 장 참고문헌...98