KR100286672B1 - 용광로의 노정압력 자동제어장치 및 제어방법 - Google Patents

용광로의 노정압력 자동제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용광로의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 이롤 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 장치및, 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 상승된 노정압력을 가스 홀더측으로 유도시킴으로서 외부로 비산을 방지하여 용광로 개스 비산에 의한 안전사고룰 예방하고, 환경오염을 방지하며, 연속적인 안정된 조업을 이룸으로서 용광로작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 용광로의 노정압력 자동제어장치및, 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 노정호퍼의 상부측과 습식 집진기를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관과, 상기 노정호퍼의 상부측과 개스 홀더를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관사이에는 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되는 보조 브리더밸브가 장착되어 상기 용광로의 노정 압력이 상기 보조 브리더밸브의 개방압력이상으로 상승되면 용광로의 제 1내지 제 4의 브리더 밸브롤 개방시킴없이 고로개스를 개스 홀더측으로 배압시키는 용광로의 노정압력 자동제어장치와 제어방법을 제공한다.

Description

용광로의 노정압력 자동제어장치및, 제어방법
제1도는 종래의 기술에 따른 용광로의 노정압력 제어계통을 도시한 구성도
제2도는 본 발명에 따른 용광로의 노정압력 자동제어장치가 장착된 구성도
제3도는 본 발명에 따른 용광로의 노정압력 자동제어장치를 상세히 도시한 부분 상세도
제4도는 본 발명에 따른 용광로의 노정압력 자동제어방법을 순서대로 도시한 블럭도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 보조 브리더밸브 20 : 스프링 부재
100 : 용광로 112 : 건식 집진기
115 : 습식 집진기 125 : 개스 홀더
131, 132, 133, 134 : 노정 브리더밸브 150 : 노정 호퍼
180 : 송풍기
본 발명은 용광로의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 이롤 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 장치및, 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 상승된 노정압력을 가스 홀더측으로 유도시킴으로서 외부로 비산을 방지하여 용광로 개스 비산에 의한 안전사고를 예방하고, 환경오염을 방지하며, 연속적인 안정된 조업을 이룸으로서 용광로작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 용광로의 노정압력 자동제어장치및, 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 용광로(100)는 제 1도에 도시된 바와 같이, 용광로(100)의 상부측에서 철광석과 코크스를 내부로 장입하고, 하부에서는 내부로 송풍 압력 4 Kg/㎠ 의 바람을 불어넣어 선철이 연속적으로 생산되고 부산물로서 고로가스( BFG )가 생산된다. 이러한 고로가스는 노정( 용광로의 상부 )부분에서 도관(110)을 통하여 인출되어 건식 집진기(112)로 유도되고, 상기 건식집진기(112)로 부터 습식 집진기(115)로 유도되며, 상기 습식집진기(115)에서는 노정압력 제어장치(120)를 통하여 가스 흘더(125)로 배출되어 저장되는 것이다.
이러한 용광로(1OO)는 생산성을 고려하여 노정 압력이 대략 2.5 Kg/㎠ 로 유지되도록 운전되고 있으며, 이러한 노정 압력은 상기 노정압력 제어장치(120)를 통하여 이루어지도록 되어 있다. 상기 노정압력 제어장치(120)는 습식 집진기(115)의 내부에 장착된 링형 와셔( Ring Side Washer )(116)와 바이패스 밸브(117)및, 바이패스 콘트롤 밸브(118)등으로 이루어진 것으로서 이는 노정압력이 2.5 Kg/㎠ 로 유지되도록 사전에 설정되어 운전되고 있는 것이다.
그리고, 상기 노정의 상부측에는 다수개( 4 개 )의 브리더 밸브(131)(132)(133)(134)가 장착되며, 상기 브리더 밸브(131)(132)(133)(134)는 복수개의 배관(110)(137)을 통하여 건식(112)및, 습식 집진기(115)에 연결되는 것으로서 제 1브리더 밸브(131)는 노정 압력이 2.7 Kg/㎠ 를 넘는 경우, 개방되어 고로가스를 대기로 방출하도록 동작하고, 제 2브리더 밸브(132)는 노정 압력이 2.8 Kg/㎠ 를 넘는 경우, 개방되어 고로가스를 대기로 방출하도록 동작하며, 제 3브리더 밸브(133)는 노정 압력이 2.9 Kg/㎠ 를 넘는 경우, 개방되어 고로가스를 대기로 방출하도록 동작하고, 제 4브리더 밸브(134)는 노정 압력이 3.0 Kg/㎠ 를 넘는 경우, 개방되어 고로가스가 대기로 방출하도록 동작하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 노정압력 제어계통은 노정압력 제어기기(120)의 모든 센서가 현장에 설치되어 있기 때문에 고로 개스에 의한 부식및, 조기 노후화로 우기철의 습기및, 설비관리상의 한계가 노출되어 센서의 오동작으로 순간적인 작동불능의 상태가 발생되는 것이다. 그리고, 상기 노정압력 제어기기(120)의 압력콘트롤러및, 센서들은 매우 감도가 민감한 것이기 때문에 순간적인 고장이 빈번한 것이며, 노정압력 제어장치(120)가 유압으로 동작하기 때문에 유압계통의 파손으로 인하여 압력제어상태가 불가능하게 되는 문제점을 갖는 것이다.
이러한 경우, 가스홀더(125)로 배출되지 못하는 고로개스는 용광로(1OO)의 내부로 4 Kg/㎠ 의 압력으로 진입하는 바람에 의하여 용광로(1OO)의 내부에서 압력이 상승되어 2.7 Kg/㎠에 도달하면, 제 1브리더밸브(131)가 열리고, 2.8 Kg/㎠에 도달하면, 제 2브리더밸브(132)가 열리며, 2.9 Kg/㎠에 도달하면, 제 3브리더밸브(133)가 열리고, 3.O Kg/㎠에 도달하면, 제 4브리더밸브(134)가 차례로 열리는 것이다.
그러나, 이러한 고로 개스의 대기방산은 용광로(100)내부의 압력이 일시에 대기로 방산됨으로서 고로의 치명적인 취발현상( 송풍기를 통하여 용광로의 내부로 유입된 바람이 장입물을 균일하게 통과하지 못하고, 장입물이 붕괴되면서 일시적으로 고열을 수반하면서 노정에 도달하는 현상)과, 코크스 분진이 대기로 비산되어 주변환경을 오염시키는 문제점과, 고로 개스에 의한 작업자의 중독재해및, 안전사고가 예상되는 큰 설비사고를 초래하는 것이다.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 상승된 노정압력을 대기로 방산시킴없이 가스 홀더측으로 유도시킴으로서 외부로 비산을 방지하여 용광로 개스에 의한 안전사고를 예방하고, 환경오염을 방지하며, 연속적인 안정된 조업을 이룸으로서 용광로작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 용광로의 노정압력 자동제어장치및, 제어방법를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명은, 용광로의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 고로가스를 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 장치에 있어서, 노정호퍼의 상부측과 습식 집진기를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관과, 상기 노정호퍼의 상부측과 개스 홀더를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관사이에는 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되는 보조 브리더밸브가 장착되어 상기 용광로의 노정 압력이 상기 보조 브리더밸브의 개방압력이상으로 상승되면 용광로의 제 1내지 제 4의 브리더 밸브를 개방시킴없이 고로개스를 개스 홀더측으로 배압시킴을 특징으로 하는 용광로의 노정압력 자동제어장치를 마련함에 의한다.
또한, 본 발명은 용광로의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 고로가스를 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 방법에 있어서, 노정호퍼의 상부측과 습식 집친기를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관과, 상기 노정호퍼의 상부측과 개스 홀더를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관사이에 보조 브리더 밸브를 장착하여 이를 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되도록 설정하는 단계; 노정압력이 상기 보조 브리더밸브의 개방실정압력보다 높게 상승되는 경우, 고로개스를 보조 브리더 밸브를 통하여 개스홀더로 유도시키는 단계; 상기 보조 브리더밸브를 통한 고로개스의 배압작동시 용광로의 내부로 바람을 공급하는 송풍기의 풍량과 풍압을 감소시키는 단계; 상기 고로개스의 배압과정중 노정압력이 2.7 Kg/㎠ 이상 상승하면, 제 1브리더 밸브를 개방시키는 단계; 상기 노정압력이 정상으로 복귀되면, 상기 보조 브리더밸브를 자동으로 절환시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 노정압력 자동제어방법을 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 용광로의 노정압력 자동제어장치(1)는 제 2도및 제 3도에 도시된 바와 같이 노정호퍼(150)의 상부측과 습식 집진기(115)를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관(137)과, 상기 노정호퍼(150)의 상부측과 개스 홀더(125)를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관(170)사이에 보조 브리더밸브(10)가 장착되어 상기 용광로(1OO)의 노정압력이 상기 보조 브리더밸브(10)의 개방압력이상으로 상승되면 고로개스를 통과시켜 0.09 Kg/㎠ 에서 운전되는 개스 홀더(125)측으로 배압시키게 된다.
상기 보조 브리더밸브(10)는 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되도록 사전에 설정되어 장착되며, 이는 용광로(1OO)의 최적 운전조건인 2.5 Kg/㎠ 에서는 개방되지 아니하고, 노정압력이 정상운전압력이상으로 과도하게 상승되면 즉,2.6 Kg/㎠ 이상으로 상승되면 개방되는 것이다.
즉, 상기 노정호퍼(150)내의 노정압력이 서서히 상승되면서 2.4Kg/㎠에서 2.6Kg/㎠으로 변화되는 상승압력변화시에는, 폐쇄상태를 유지하던 상기 보조브리더밸브(10)가 노정압력이 2.6Kg/㎠로 가변되는 시점에 개방작동되는 것이다.
반면에, 상기 보조브리더밸브(10)의 개방으로 인하여 노정압력이 정상화되면서 2.6Kg/㎠에서 2.4Kg/㎝으로 변화되는 하강압력변화시에는, 개방상태를 유지하고 있던 보조브리더밸브(10)가 노정압력이 2.4Kg/㎠로 가변되는 시점에 폐쇄작동된다.
따라서, 상기 보조브리더밸브(10)는 노정압력이 2.4Kg/㎠에서 2.6Kg/㎠로 변화되는 상승가변구간에서는 설정된 개방압력도달시까지 폐쇄상태인 반면에, 노정압력이 2.6Kg/㎠에서 2.4Kg/㎠로 변화되는 하강가변구간에서는 설정된 폐쇄압력도달시까지 개방상태를 갖는 것입니다.
그리고 이러한 보조 브리더밸브(10)는 제 3도에 상세히 도시된 바와 같이, 유압인입구(13)와 유압토출구(15)를 갖추어 이를 수동으로 닫거나 개방시킬수 있으며, 내부에는 상기 유압인입구(13)와 유압토출구(15)를 통한 유압제어가 불가능한 경우, 2.65Kg/㎠ 의 압력에서 유로를 개방시키도록 동작하는 스프링부재(20)가 갖춰짐으로서 별도의 유압작동 없이도 2.65 Kg/㎠ 의 압력에서는 유로를 개방시키도록 동작하는 것이다. 미설명 부호 ( V )는 개폐 밸브들이다.
이러한 구성으로된 본 발명의 노정압력 자동제어장치(1)에 기초하여 본 발명의 노정압력 자동제어방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 노정호퍼(150)의 상부측과 습식 집진기(116)를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관(137)과, 상기 노정호퍼(150)의 상부측과 개스 홀더(125)를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관(170)사이에 보조 브리더 밸브(10)를 장착하여 이를 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되도록 자동( AUTO )으로 설정하는 단계(210)가 이루어진다. 이는 정기 수리시나 정상적인 용광로(1OO)의 운전에 지장이 없는 시기에 장착 가능한 것이다. 이러한 경우, 용광로(100)의 노정압력이 상기 보조 브리더밸브(10)의 개방설정압력, 즉 2.6 Kg/㎠ 보다 높게 상승되는 경우, 이러한 고로개스의 과도한 압력은 보조 브리더밸브(10)로 미치고, 따라서 상기 보조 브리더 밸브(10)는 자동으로 개방되어 고로개스를 0.09 Kg/㎠ 에서 운전되는 개스홀더(125)로 자동 유도시키는 단계(22이가 이루어진다.
이러한 노정압력의 상승으로 삼기 보조 브리더밸브(10)를 통한 고로개스의 배압작동이 이루어지면, 작업자는 용광로(1OO)의 내부로 공급되는 바람의 송풍량을 감소시키게 되는 바, 이는 바람을 공급하는 송풍기(180)의 풍량과 풍압을 감소시키는 단계(230)를 수행하게 된다. 이는 송풍기(180)의 풍량이 과도하게 크면, 보조 브리더밸브(10)를 통한 배기 바람의 풍량과 일치하지 못하기 때문이다.
이러한 송풍기(180)의 풍량및, 풍압의 감소에도 불구하고, 상기 고로개스의 배압과정 중 노정압력이 2.7 Kg/㎠ 이상 상승하면, 제 1브리더 밸브(131)를 개방시키는 단계(240)가 이루어진다. 이는 상기 제 1브리더 밸브(131)의 실정압력이 2.7 Kg/㎠ 이기 때문이며, 이와 같이 제 1브리더밸브(131)를 통한 대기방산작업은 충분히 주변환경에 아무런 영향도 주지 않게 되며, 이는 제 1브리더밸브(131)를 통한 고로개스의 방산은 고로개스의 풍량이 감소된 상태로 운전되고, 보조 브리더밸브(10)를 통한 개스홀더(125)측의 배압작동이 이루어지고 있는 상태이기 때문에 제 1브리더밸브(131)를 통한 고로개스의 배출량은 상대적으로 매우 적어서 주변환경을 오염시키거나, 작업자의 안전사고등을 유발시키지 않게 되는 것이다.
한편, 상기 보조 브리더밸브(10)를 통한 고로개스의 배압작동시 상기 보조 브리더밸브(10)를 자동으로 작동시키는 유압계통의 파손이 발생하면, 이는 보조 브리더밸브(10)의 내부에 장착된 스프링 부재(20)가 2.65 Kg/㎠ 의 압력에서 유로를 개방시키도록 동작함으로서 노정압력이 2.65 Kg/㎠ 이상으로 상승되면 보조 브리더밸브(10)를 통한 개스홀더(125)측으로의 배압작동이 이루어지고, 노정압력을 정상적므로 복귀시킨 후에 상기 보조 브리더밸브(10)의 보수 작동을 이룰수가 있는 것이다.
상기와 같은 고로개스의 배출로서 상기 고로개스의 노정압력이 2.6 Kg/㎠ 이하로 하락하면 상기 보조 브리더밸브(10)를 수동으로 닫는 단계(250)가 이루어진다. 이러한 상태에서는 용광로(1OO)의 운전 노정압력이 정상치를 회복한 상태이며, 상시 보조 브리더밸브(lO)를 수동으로 닫은 상태에서 상기 노정압력이 정상으로 복귀되면, 상기 보조 브리더밸브(10)를 자동으로 절환시키는 단계(260)룰 수행함으로서 노정압력의 제어작동을 완료하고, 다시 상기 노정압력이 상승되면 이러한 단계들을 순차적으로 이룸으로서 용광로의 정상적인 작동을 이룰수가 있는 것이다.
상술한 바와같이 본 발명에 따른 용광로의 노정압력 자동제어장치및, 제어방법에 의하면, 상승된 노정압력을 다수개의 노정 브리더밸브(131)(132)(133)(l34)들을 통하여 대기로 방산시킴없이 가스 홀더(125)측으로 유도시킴으로서 외부로의 비산을 방지하여 고로개스에 의한 안전사고를 예방하고, 용광로(lOO)내부의 고로개스 압력의 급격한 강하를 방지하여 용광로(1OO)의 치명적인 취발현상을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 작업장 주변의 환경오염을 방지하며, 연속적인 안정된 조업을 이룸으로서 용광로작업의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (2)

  1. 용광로(1OO)의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 고로가스를 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 장치에 있어서, 노정호퍼(150)의 상부측과 습식 집진기(116)를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관(137)과, 상기 노정호퍼(150)의 상부측과 개스 홀더(125)를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관(170)사이에는 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되는 보조 브리더밸브(10)가 장착되어 상기 용광로(1OO)의 노정 압력이 상기 보조 브리더밸브(10)의 개방압력이상으로 상승되면 용광로(100)의 제 1내지 제 4의 브리더 밸브(131)(132)(133)(134)룰 개방시킴없이 고로개스를 개스 홀더(125)측으로 배압시킴을 특징으로 하는 용광로의 노정압력 자동제어장치.
  2. 용광로(100)의 노정압력이 과도하게 상승되는 경우, 고로가스를 외부로 방산시키지 않으면서 자동으로 제어하는 방법에 있어서, 노정호퍼(150)의 상부측과 습식 집진기(115)를 이어주는 노정호퍼 1차 균압용 개스관(137)과, 상기 노정호퍼(150)의 상부측과 개스 홀더(125)를 이어주는 노정호퍼 배압개스 회수관(170)사이에 보조 브리더 밸브(10)를 장착하여 이를 2.6 Kg/㎠ 에서 개방되고, 2.4 Kg/㎠ 에서 폐쇄되도록 설정하는 단계(210); 노정압력이 상기 보조 브리더밸브(10)의 개방실정압력보다 높게 상승되는 경우, 고로개스를 보조 브리더 밸브(10)를 통하여 개스홀더(125)로 유도시키는 단계(220); 상기 보조 브리더밸브(10)를 통한 고로개스의 배압작동시 용광로(1OO)의 내부로 바람을 공급하는 송풍기(180)의 풍량과 풍압을 감소시키는 단계(230); 상기 고로개스의 배압과정중 노정압력이 2.7 Kg/㎠ 이상 상승하면, 제 1브리더 밸브(131)를 개방시키는 단계(240); 상기 노정압력이 정상으로 복귀되면, 상기 보조 브리더밸브(10)률 자동으로 절환시키는 단계(260);를 포함함을 특징으로 하는 용광로의 노정압력 자동제어방법.
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