KR100332900B1 - Method for determining finishing time point of tapping during blast furnace operation - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for determining finishing time point of tapping during blast furnace operation is provided. CONSTITUTION: The method comprises the steps of defining an instantaneous specific gravity (ρ) of melt at an arbitrary time point when the melt is discharged from an arbitrary tap hole based on production speed (Vp) of molten iron and production speed (Vs) of slag; measuring production speed of molten iron and slag as varying size of the tap hole at a time point that is judged to be a conventional tap finishing time point, and obtaining an instantaneous specific gravity (ρk) of melt at the tap finishing time point using the production speed of molten iron and slag measured according to size of the tap hole; obtaining a correlation thereof by regression analyzing data for the obtained instantaneous specific gravity (ρk) of melt and size (D) of the tap hole at the conventional tap finishing time point; determining size of the tap hole of a blast furnace in operation; determining a value obtained by substituting the determined size of the tap hole for the correlation as a value for judging tap finishing time point of the blast furnace in operation; measuring production speed (Vp) of molten iron and production speed (Vs) of slag at certain intervals from the same tap hole of the blast furnace in operation, and obtaining an instantaneous specific gravity (ρ) of melt discharged from the tap hole of the blast furnace in operation according to tapping time using the measured production speed (Vp) of molten iron and production speed (Vs) of slag; and determining a time point in which the obtained instantaneous specific gravity (ρ) of melt corresponds to the determined judgement value as a tap finishing time point.

Description

고로 조업시 출선종료시점 결정방법Determination of starting point when starting blast furnace

본 발명은 고로조업시 출선구를 통해 배출되는 용선 및 슬래그의 출선을 종료하는 정확한 시점 바꿔말하면, 출선구 폐쇄시점을 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining the closing time of the exit port, in other words, the exact time to terminate the start of the molten iron and slag discharged through the exit port during the blast furnace operation.

일반적으로 고로 제선공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 출선구(1)를 개공하면 노내에 있는 슬래그 및 용선이 혼합된 용융물(2)이 출선구(1)를 통해서 배출되며, 배출된 용융물(2)은 대탕도(3)를 지나면서 각각 슬래그(5) 및 용선(4)으로 분리되어 슬래그(5)는 슬래그 배재구를 통해 배출되어 수재 및 괴재처리장으로 운반되고, 용선(4)은 스키머를 통해 배출되어 용선대차(6)로 이송된다.In general, in the blast furnace removing process, as shown in FIG. 1, when the opening 1 is opened, the molten mixture 2 of slag and molten iron in the furnace is discharged through the opening 1, and the discharged melt ( 2) is separated into slag (5) and molten iron (4) while passing through the large bath (3), the slag (5) is discharged through the slag drainage port and transported to the water and aggregate treatment plant, the molten iron (4) is skimmer Discharged through and transported to the molten iron truck (6).

이때, 용융물이 배출되는 시간은 출선구의 길이 또는 노내 코크스의 충진 상태 등에 따라서 달라지는데, 통상적으로 대략 2-3시간정도면 용융물의 배출이 완료된다. 이와 같이 용융물(2)의 배출이 완료되면, 노내의 일산화탄소가스 및 분진이 노외로 배출될 수 있으므로 바로 출선구(2)를 폐쇄하여야 한다.In this case, the time for discharging the melt varies depending on the length of the exit port or the filling state of the coke in the furnace, and the discharge of the melt is completed in about 2-3 hours. As such, when the discharge of the melt 2 is completed, carbon monoxide gas and dust in the furnace may be discharged to the outside of the furnace, and the exit port 2 should be immediately closed.

만약, 출선구(2)의 폐쇄가 지연되면, 상기 가스 및 분진이 노외로 배출되어 안전사고가 일어날 수 있으며, 또한 환경을 오염시킬 수 있다. 이외에도, 배출되는 가스가 연소하면서 출선구 주위의 내화물을 손상시켜 고로 수명을 급격히 단축시키기도 한다.If the closing of the outlet 2 is delayed, the gas and dust may be discharged out of the furnace to cause a safety accident and may also pollute the environment. In addition, as the exhaust gas burns, the refractory around the exit port may be damaged and the blast furnace life may be drastically shortened.

따라서, 출선구폐쇄는 가스 및 분진의 배출이 안되도록 가능한 빨리 하는 것이 유리하지만, 최근의 고미분탄 취입을 위해 노내 용융물을 최대한 노외로 배출시켜야 하기 때문에 가스 분출을 최대한 저지시키면서 노내용융물을 최대한 배출할 수 있는 정확한 출선종료시점을 선정하는 것이 필요하다.Therefore, it is advantageous to close the outlet outlet as soon as possible to prevent the discharge of gas and dust.However, in order to discharge the furnace melt as much as possible, the internal melt must be discharged to the outside of the furnace for the recent high coal injection. It is necessary to select the exact starting point for departure.

출선종료시점을 결정하는 종래의 방법으로는 작업자의 감각적 판단으로 결정하는 방법이 가장 널리 사용되고 있다. 즉, 작업자는 항상 출선 말기에 용융물의 배출 상황을 감시 하다가 경험에 의해 얻은 노하우로부터 출선종료의 기미가 있는 것으로 판단되면 서둘러 출선구를 폐쇄하는 방법이다. 이러한 방법은 출선종료시점을 결정하기 위해 작업자가 고로조업 사항을 지켜보아야 하므로 인력의 낭비되는 문제점이 있다. 이와 더불어 출선종료시점의 결정이 작업자의 감각적 판단에 의한것이기 때문에 그 판단의 실수가 일어날 가능성을 늘 내포하고 있다. 즉, 작업자가 조기에 출선구를 폐쇄하는 경우 노내 용융물의 관리가 높게 되어서 조업안정을 해칠 수가 있고, 반대로 출선구의 폐쇄를 조금이라도 늦게 하는 경우 유독가스와 분진 배출 등으로 인해서 작업자의 안전 및 작업환경이 불량하게 되는 단점이 있다, 이외에도, 최근 제철소공정의 자동화를 추구하는 현실을 감안할 때, 이 방법은 전근대적인 작업방법인 것이다.As a conventional method of determining the end point of departure, the method of determining by the sensory judgment of the worker is most widely used. In other words, the worker always monitors the discharge of the melt at the end of the departure, and then closes the exit as soon as it is determined that there is an end of the departure from the know-how obtained through experience. This method is a waste of manpower because the worker has to watch the blast furnace operation in order to determine the end point of departure. In addition, since the decision of the end point of departure is based on the sensory judgment of the worker, there is always a possibility that a mistake of the judgment occurs. In other words, if the worker closes the exit port early, management of the melt in the furnace becomes high, which may impair the operation stability. On the contrary, if the closure of the exit port is delayed even a little later, the worker's safety and work due to the emission of toxic gas and dust, etc. There is a disadvantage in that the environment is poor. In addition, this method is a pre-modern working method in view of the reality of the recent automation of steel mill processes.

다른 종래의 방법으로는 노저에 쌓이는 용융물량을 감시하여 일정한 양의 용선 및 슬래그가 노내에서 배출되었다고 가정하여 출선구를 폐쇄시키는 공취예측시스템이 알려져 있다. 이에 대해서 보다 자세히 설명하면, 도 1에 나타낸 바와 같이 노내에서 배출되는 슬래그 및 용선은 그 양을 계량할 수 있는 시스템에 의해 노내에서 생산되는 용선 및 슬래그의 속도가 측정된다.Another conventional method is known by the air prediction system which monitors the amount of melt accumulated in the furnace and closes the exit port assuming that a certain amount of molten iron and slag are discharged from the furnace. In more detail, the slag and molten iron discharged from the furnace as shown in Figure 1 is measured by the speed of the molten iron and slag produced in the furnace by a system capable of measuring the amount.

즉, 용선의 경우에는 용선을 담아서 옮기는 용선대차(6) 하부에 설치된 무게 측정 장치인 로드셀(7)에 의해서 순간생산속도가 결정된다. 또한, 슬래그의 경우에는 슬래그를 냉각수로 살수하여 미립의 슬래그 분체를 생산하는 수재설비(8)중 수재를 운반하는 컨베이어 벨트모터(9)에 부하되는 전력량에 따라서 슬래그 양을 환산하는 시스템에 의해 슬래그의 생산량이 정량화된다.That is, in the case of molten iron, the instantaneous production speed is determined by the load cell 7, which is a weighing device installed under the molten iron truck 6 for carrying molten iron. In addition, in the case of slag, slag is sprayed by cooling water, and the slag is converted by the system that converts the amount of slag in accordance with the amount of electric power loaded on the conveyor belt motor 9 which carries the water in the resin equipment 8 which produces fine slag powder. The yield of is quantified.

이렇게 정량적으로 계산되어 배출되는 용선 및 슬래그량을 노내로 장입된 연,원료량에서 제하게 되면 노내에 잔존하는 용융물량을 산출할 수 있고, 이 산출된 양이 노내 출선구 레벨까지 감소하는 시점에서 노내가스가 노외로 배출되므로 이 시점을 출선종료시점을 결정할 수 있다는 것이다.When the amount of molten iron and slag discharged and quantitatively calculated is subtracted from the amount of fuel and raw materials charged into the furnace, the amount of molten material remaining in the furnace can be calculated, and at the point when the calculated amount decreases to the outlet level in the furnace, The internal gas is discharged out of the furnace, so it is possible to determine the end point of departure.

그러나, 통상적으로 노내에서 용융물이 생성되는 양은 꼭 장입량에 비례하는 것이 아니라 노내 상황이 따라서 크게 달라지므로 이 방법으로는 노내 용융물의 양을 정확하게 계산할 수 없고, 이에 따라 출선종료시점을 정확히 결정할 수 가 없다. 더욱이 노내에 잔존하는 용융물의 양은 노내 코크스의 충진상태 및 노저의 구조에 따라 결정되므로 이에 대한 정확한 상태를 파악하여 계산하는 것이 필요 하지만, 이렇게 하는 것은 거의 불가능하므로 예측정도가 더욱 크게 떨어진다는 문제가 있다.However, in general, the amount of melt produced in the furnace is not necessarily proportional to the amount of charge, but the situation in the furnace is very different according to this method. Therefore, the amount of melt in the furnace cannot be accurately calculated, and thus the end point of departure can not be accurately determined. . Moreover, since the amount of melt remaining in the furnace is determined by the filling state of the furnace coke and the structure of the furnace, it is necessary to understand and calculate the exact state of the furnace, but this is almost impossible, so the prediction accuracy is much lower. .

또 다른 종래 방법으로는 출선구 주위 가스 농도변화를 감시하여 출선구를 폐쇄하는 방법이 제안(일본 소62-182212)되어 있는데, 이 방법은 용융물의 배출상태와는 무관한 출선구 주위 가스농도변화를 폐쇄기준으로 정하였기 때문에 출선구 폐쇄시기를 오판할 확률이 매우 높은 문제점이 있다.Another conventional method is to close the exit port by monitoring the gas concentration change around the exit port (Japanese Patent No. 62-182212), which is a change in the gas concentration around the exit port regardless of the discharged state of the melt. Since it is set as the closing standard, there is a problem that the probability of misleading the closing time of the exit gate is very high.

구체적으로 설명하면, 출선구 주위의 연와 상태 및 머드재의 종류 그리고, 출선구 주위 온도에 따라서 노내에서 발생하는 가스의 배출농도가 다르게 되고, 더욱이 출선구 주위에 설치된 집진기의 성능 즉, 풍량에 따라서 농도변화가 매우 심하므로 출선종료시점결정을 하는데 오판할 가능성이 아주 크다. 더구나, 가스농도측정센서 및 분석장치 등을 별도로 설치해야 하는 단점이 있다.Specifically, the emission concentration of the gas generated in the furnace varies depending on the type of the lead and the mud material around the exit port, and the temperature around the exit port, and moreover, the concentration of the dust collector installed around the exit port, that is, the air volume. The change is so severe that it is very likely to misjudge the decision to end the starting line. In addition, there is a disadvantage that a separate gas concentration measurement sensor and analysis device must be installed.

이에, 본 발명은 상기 종래문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 출선종료시점을 정확히 예측하여 고로조업의 안정화, 환경유해 물질의 배출 억제 및 출선구 개폐작업을 자동화할 수 있는 고로조업시 출선종료시점 결정방법을 제공하는데,그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, by accurately predicting the end point of departure, the end of departure during blast furnace operation that can automate the stabilization of the blast furnace industry, suppress the emission of environmentally harmful substances and the opening and closing operation of the outlet opening To provide a method for determining the timing, the object is to.

도 1은 일반적인 고로 조업을 나타내는 모식도1 is a schematic diagram showing a general blast furnace operation.

도 2는 고로 출선구의 크기에 따라 측정한 출선구내 용융물의 순간비중의 변화를 나타내는 그래프Figure 2 is a graph showing the change in the instantaneous specific gravity of the melt in the exit opening measured according to the size of the blast furnace opening

도 3은 출선개시후 시간에 따른 출선구내 용융물의 순간비중변화를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the instantaneous specific gravity change of the melt in the tapping opening with time after starting tapping.

*도면의 주요부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *

1. 출선구 2. 용융물 3. 대탕도 4. 용선 5. 슬래그1. Outlet 2. Melt 3. Hot water 4. Melting off 5. Slag

6. 용선대차 7. 로드셀 8. 수재설비 9. 모터6. Charter bogie 7. Load cell 8. Water treatment equipment 9. Motor

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수개의 출선구중 임의의 출선구를 통해 배출되는 용선 및 슬래그의 출선을 종료하는 공정을 포함한 고로 조업방법에 있어서,In the present invention for achieving the above object in the blast furnace operation method comprising the step of terminating the start of the molten iron and slag discharged through any outlet of the plurality of outlets,

상기 임의의 출선구로 부터 배출되는 임의 시점에서 용융물의 순간비중(ρ)을 용선의 생산속도(Vp) 및 슬래그의 생산속도(Vs)를 기초로 하기식(1)과 같이 정의하는 단계;Defining an instantaneous specific gravity ( p ) of the melt at any time discharged from the outlet, as shown in Equation (1) based on the production rate (V p ) of the molten iron and the production rate (V s ) of the slag;

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서,ρ p:용선의비중,ρ s:슬래그의비중)(Where, ρ p : specific gravity of molten iron, ρ s : specific gravity of slag)

기존에 출선종료시점이라고 판단되는 시점에서 출선구의 크기를 변화시키면서 용선 및 슬래그의 생산속도를 측정하고, 출선구 크기에 따라 측정된 용선 및 슬래그의 생산속도를 상기식(1)에 대입하여 출선종료시점에서 용융물의 순간비중(ρ k)을 구하는 단계;The production speed of molten iron and slag is measured while changing the size of the starting port at the time when it is judged to be the end of the starting line, and the production rate of the molten iron and slag measured according to the size of the starting port is substituted into the above formula (1). Obtaining the instantaneous specific gravity ( p k ) of the melt at the end point;

상기에서 구한 기존의 출선종료시점에서 용융물의 순간비중(ρ k)과 출선구의 크기(D)에 대한 데이타를 회귀분석하여 이들의 상관 관계식을 구하는 단계;Regressing the data on the instantaneous specific gravity of the melt ( ρ k ) and the size of the exit port (D) at the end point of the departure point obtained above to obtain correlations thereof;

조업중인 고로의 출선구의 크기를 결정하는 단계;Determining the size of the exit of the blast furnace in operation;

상기에서 정해진 출선구의 크기를 상기 상관 관계식에 대입하여 얻어진 값을 조업중인 고로의 출선종료시점을 위한 판단값으로 정하는 단계;Setting a value obtained by substituting the size of the exit port as defined above into the correlation equation as a determination value for the end point of departure of the blast furnace in operation;

조업중인 고로의 동일 출선구로부터 일정간격으로 용선의 생산속도(Vp) 및 슬래그의 생산속도(Vs)를 측정하고, 이 값을 상기식(1)에 대입하여 조업중인 고로의 출선구로부터 출선되는 용융물의 순간 비중(ρ)을 출선시간에 따라 구하는 단계; 및Measure the production rate of molten iron (V p ) and the slag production rate (V s ) at regular intervals from the same outlet of the blast furnace in operation, and substitute this value in Equation (1) from the outlet of the blast furnace in operation. Obtaining the instantaneous specific gravity ( ρ ) of the melt that is drawn out according to the drawing time; And

상기 구한 용융물의 순간비중이 상기에서 정한 판단값과 일치하는 시점을 출선을 종료하는 시점으로 정하는 단계;를 포함하여 구성된다.And setting a time point at which the instantaneous specific gravity of the obtained melt coincides with the determination value defined above as a time point for ending the starting line.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

일반적으로 고로에는 다수개의 출선구가 있으며, 이중 임의의 출선구를 개공하여 조업중인 용융물을 배출한다.In general, the blast furnace has a plurality of outlets, of which any openings are opened to discharge the melt in operation.

본 발명에 따라, 임의의 시점에서 이러한 출선구로 부터 배출되는 용융물의 순간비중은 용선의 생산속도(Vp)와 슬래그의 생산속도(Vs)를 기초로 하기식(1)과 같이 정의한다.According to the present invention, the instantaneous specific gravity of the melt discharged from this outlet at any point in time is defined as the following equation (1) based on the production rate of molten iron (V p ) and the production rate of slag (V s ).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

(여기서,ρ p:용선의비중,ρ s:슬래그의비중)(Where, ρ p : specific gravity of molten iron, ρ s : specific gravity of slag)

이때, 용선의 생산속도(ton/min)는 이미 알려져 있는 계측기에 의해 측정하며, 그 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 용선대차(6) 하부에 설치된 무게 측정장치인 로드셀(7)에 의해서 시간(min)당 생산되는 용선의 량(ton)으로 측정한다.At this time, the production rate (ton / min) of the molten iron is measured by a known measuring instrument, the method is time by the load cell (7) which is a weighing device installed in the lower portion of the molten iron truck (6) as shown in FIG. Measured in tons of molten iron produced per (min).

또한, 슬래그의 생산속도(ton/min)는 대한민국 특허출원번호 93-27045호에 제시된 대탕도 내에서의 슬래그 높이 및 유량측정장치 그리고, 대한민국 특허출원번호 95-34475호에 제시된 고로내 슬래그 배출량 감시 장치 및 그 방법 등에 의하여 측정할 수 있다.In addition, the slag production rate (ton / min) can be measured in the slag height and flow rate measurement device in Daetangdo, as described in Korean Patent Application No. 93-27045, and the slag emission in the blast furnace proposed in Korean Patent Application No. 95-34475. It can measure by an apparatus, its method, etc.

보다 구체적으로 설명하면, 전자는 대탕도 내에서의 슬래그 높이 변화에 따라 금속막대가 변화되도록 하고, 이로 인하여 전류변화가 일어나면, 이 변화된 전류값을 슬래그 높이로 환산하여 슬래그 높이를 측정함으로써 슬래그의 생산속도를 측정할 수 있는 것이다.More specifically, the former causes the metal rod to change according to the slag height change in the bath, and when the current change occurs, the slag height is measured by converting the changed current value into the slag height to produce the slag. You can measure the speed.

또한, 후자는 수재슬래그의 컨베이어 벨트 모터에 부하되는 전력량으로부터 슬래그 생산속도를 구하는 것이다. 상기와 같이 측정되는 용선 및 슬래그의 생산속도를 상기식(1)에 대입하면, 출선구내 용융물의 순간비중이 구할 수 있는 것이다.In the latter case, the slag production rate is obtained from the amount of power loaded on the conveyor belt motor of the reclaimed slag. Substituting the production rate of molten iron and slag measured as described above in Equation (1), the instantaneous specific gravity of the melt in the tap opening can be obtained.

본 발명은 상기와 같이 정의되는 용융물의 순간비중을 이용하여 출선종료시점을 결정하는데, 그 특징이 있다.The present invention uses the instantaneous specific gravity of the melt defined as described above to determine the start point of departure, which is characterized.

즉, 고로에서 배출되는 용융물은 출선되면서 무거운 용선의 양이 점점 줄어드는 대신 상대적으로 가벼운 슬래그량이 많아지기 때문에 용융물의 순간비중이 출선시간에 따라 변화된다. 이와 같이 시간에 따라 변화하는 용융물의 순간비중은 출선종료시점에서 일정한 값을 가지는 특성을 가지고 있다. 본 발명은 이러한 용융물의 순간비중의 특성을 이용하는 것이다.That is, since the melt discharged from the blast furnace is discharged, the amount of heavy molten iron gradually decreases, and thus the light weight of slag increases, so the instantaneous specific gravity of the melt changes with the departure time. Thus, the instantaneous specific gravity of the melt that changes with time has a characteristic of having a constant value at the end of the starting point. The present invention utilizes the properties of the instantaneous specific gravity of such melts.

그런데, 본 발명자의 연구에 의하면, 용융물의 순간비중은 출선구의 크기가 커지면 커지는 비례 관계를 가지고 있다.By the way, according to the research of the present inventors, the instantaneous specific gravity of the melt has a proportional relationship that increases as the size of the tap opening becomes larger.

이는 노내 가스압력과 출선구 크기에 따른 출선구내에서 힘의 균형에 의한 것으로서, 노내 압력이 일정한 경우 노내가스가 분출되지 않고 용융물이 나올 수 있는 고유비중의 한계가 존재하는 것을 알 수 있으며, 출선구 구멍이 크면 클수록 비중이 높은 시점에서 가스 분출이 시작됨을 알 수 있다.This is due to the balance of power in the outlet according to the gas pressure in the furnace and the size of the outlet. If the pressure in the furnace is constant, there is a limit of the intrinsic specific gravity that the melt can come out without the gas inside the furnace. It can be seen that the larger the hole, the greater the specific gravity, the gas ejection starts.

보다 구체적으로 설명하면, 출선구 크기에 따라 용융물을 배출하는 고로조업을 하다가 기존에 작업자의 감각에 의해 출선종료시점이라고 판단하는 방법에 의해 결정된 출선종료시점에서 용선 및 슬래그의 생산속도를 측정하였다. 이 측정값을 상기식(1)에 대입하여 출선종료시점에서 용융물의 순간비중을 구하고, 이를 출선구의 크기에 따라 나타내면 도 2와 같다. 즉, 도 2에 나타난 바와 같이, 출선 종료 시점에서 용융물의 순간비중(ρ k)과 출선구의 크기(D)는 일정한 관계를 가지고 있었고, 이를 회귀분석한 결과 하기식(2)을 구할 수 있다.In more detail, the production speed of the molten iron and slag was measured at the end of the departure time determined by the method of determining the end of the departure time by the operator's sense while operating the blast furnace to discharge the melt according to the size of the exit port. Substituting this measured value into the above formula (1) to obtain the instantaneous specific gravity of the melt at the end of the starting point, and shown in accordance with the size of the exit port as shown in FIG. That is, as shown in Fig. 2, the instantaneous specific gravity ( ρ k ) of the melt at the end of the starting line and the size (D) of the tap opening had a constant relationship, and as a result of the regression analysis, the following equation (2) can be obtained. .

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00003
Figure pat00003

이때, 출선종료시점을 판단하는 방법은 상술한 작업자의 감각에 의한 기존의 방법을 이용하였는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.At this time, the method of determining the end point of the departure using the existing method by the above-described sense of the worker, which will be described in detail as follows.

일반적으로 용융물이 출선구를 통해 배출되다가 출선의 종료가 가까워지면가스가 유출되고, 이에 따라 가스가 연소되어 불꽃이 튄다. 이러한 불꽃을 보고 작업자는 그 종료시점을 판단한다. 이때 불꽃이 튀다가 용융물의 배출이 완료되면 가스유출량이 많아져 출선구 주위에 불이 붙으므로 작업자는 비록 용융물이 완전히 배출이 안되더라도 불이 붙기 이전에 출선을 완료하는데, 이때 남아있는 용융물의 양은 그리 많지 않다.In general, when the melt is discharged through the exit port and the end of the exit is near, the gas is discharged, and accordingly, the gas is burned to spark the flame. Seeing the flame, the worker judges the end time. At this time, when the flame is released and the discharge of the melt is completed, the gas flow rate increases and the fire is around the exit port, so the worker completes the departure before the fire even though the melt is not completely discharged. Not much.

이와 같이 불꽃으로 출선종료시점을 판단하는 것은 작업자마다 다소 차이가 있을 수 있다. 따라서, 본 발명은 보다 정확성을 기하기 위해 불이 붙는 시점을 출선종료시점으로 하였다.As such, judging the end point of the departure by the flame may be slightly different for each worker. Therefore, in the present invention, the point of catching fire is set as the end point of departure for more accuracy.

이하, 본 발명에 따라 상기 식(2)을 활용하여 출선종료시점을 결정하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해 크기가 52mm의 출선구를 일례로 하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described using an outlet of a size of 52 mm as an example in order to explain in more detail the method of determining the end point of departure using Equation (2) according to the present invention.

먼저, 고로 조업중 크기가 52mm의 출선구로 용융물을 배출하다가 작업자의 판단에 의해 출선을 종료하고 이때의 용선 및 슬래그의 생산속도를 측정하여 이를 상기식(1)에 대입한 결과, 용융물의 순간비중은 4.86이었다. 또한 이때 측정된 종료시점은 출선개시후 159분이었다.First, after discharging the melt through the tap opening of 52mm in the operation of the blast furnace, the drawing is terminated at the operator's discretion, and the production rate of the molten iron and the slag is measured at this time. Was 4.86. In addition, the end point measured at this time was 159 minutes after the start of departure.

이어, 상기 출선구의 크기를 상기식(2)에 대입한 결과 출선종료시점에서 용융물의 순간비중은 4.855로 실제 측정치와 잘 일치함을 알 수 있었다.Subsequently, as a result of substituting the size of the tap hole into the above equation (2), it was found that the instantaneous specific gravity of the melt at the end of tapping was 4.855, which is in good agreement with the actual measured value.

이후 고로 조업중 상기에서 정해진 출선구로 부터 용융물을 배출하면서 용선의 생산속도(Vp) 및 슬래그의 생산속도(Vs)를 측정하고, 이 값을 상기식(1)에 대입하여 조업중인 고로의 출선구로부터 출선되는 용융물의 순간 비중(ρ)을 출선시간에 따라 구하였다.Thereafter, while discharging the melt from the outlet defined above during blast furnace operation, the production rate of molten iron (V p ) and the production rate of slag (V s ) were measured, and this value was substituted into Equation (1) above. Instantaneous specific gravity ( ρ ) of melt melted out from the tap opening was determined according to drawing time.

이와 같이 출선시간에 따라 구해지는 용융물의 순간비중이 상기식(2)에 의해 구한 용융물의 순간 비중값인 4.855와 일치하는 시점에서 출선을 종료하면 본 발명의 목적한 대로 정확한 출선종료시점을 결정하게 된다.In this way, when the starting point is terminated at the point where the instantaneous specific gravity of the melt obtained according to the departure time coincides with 4.855, the instantaneous specific gravity value of the melt obtained by Equation (2), it is possible to determine the exact end point of departure according to the object of the present invention. do.

이때, 출선시간에 따라 변하는 용융물의 순간비중변화를 도 3에 나타내었는데, 이중 A라고 표시한 것은 수재슬래그의 컨베이어 벨트 모터에 부하되는 전력량으로부터 구한 슬래그의 생산속도이고, B라고 표시한 것은 대탕도 내에서의 슬래그 높이변화로부터 슬래그의 생산속도를 측정한 것이다. 여기서, A, B 방법 모두 시스템 특성 차이에 의한 오차만 약간 존재할 뿐 기울기의 경향이 비슷하기 때문에 어느 방법을 사용하여도 출선종료시점을 정확히 판단할 수 있다.At this time, the instantaneous specific gravity change of the melt that changes with the departure time is shown in Fig. 3, where A is the production speed of slag obtained from the amount of electric power loaded on the conveyor belt motor of the reclaimed slag, and B is the hot water. The slag production rate is measured from the slag height change in the furnace. Here, in both A and B methods, only slight errors due to system characteristic differences exist and the slope tends to be similar. Therefore, the end point of departure can be accurately determined using either method.

한편, 고로 조업에 있어서 출선종료시점의 정확한 결정도 중요하지만 출선종료시점까지의 잔여시간을 예측할 수 있으면, 출선종료를 위해 작업준비를 하는 등의 예비작업을 할 수 있으므로 보다 효율적인 고로 조업을 할 수가 있다.On the other hand, it is important to accurately determine the end point of the blast furnace operation, but if you can predict the remaining time until the end point of the blast furnace, you can preliminary work such as preparing the work for the end of the departure line so that you can operate the blast furnace more efficiently. have.

즉, 도 3에 나타난 그래프의 기울기 바꿔말하면 임의의 시간동안 용융물의 순간비중의 감소율

Figure pat00004
의 관찰하고, 이를 하기 식(3)에 대입하면 출선종료까지의 잔여시간(T)을 예측할 수가 있다.That is, the slope of the graph shown in FIG. 3, in other words, the rate of decrease of the instantaneous specific gravity of the melt for a certain time.
Figure pat00004
By observing and substituting it into the following equation (3), it is possible to predict the remaining time (T) until the end of the starting line.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

즉, 도 3에 표시한 바와 같이, 출선개시후 임의의 시점인 a, b, c, d에서 용융물의 순간비중의 감소율을 측정하고, 이 값을 상기식(3)에 대입하여 출선종료시까지 잔여시간(T)을 구한 결과를 하기 표1에 나타내었다.That is, as shown in Fig. 3, the rate of decrease of the instantaneous specific gravity of the melt is measured at any time points a, b, c, d after starting the starting line, and this value is substituted into the above formula (3) to remain until the end of the starting line. The results of obtaining the time (T) are shown in Table 1 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

상기표 1에 나타난 바와 같이, a시점에서는 슬래그 보다 용선의 생산이 많음에 따라 비중이 증가하게 되고, 출선종료시점까지 잔여시간을 예측할 수 없다. 그러나, 출선개시후 어느 정도 출선이 경과한 b시점(85분)에서 배출되는 슬래그의 양이 점점 많아짐에 따라 급격하게 비중이 감소하게 되며, 그후 c, d시점에서는 이러한 비중의 감소 경향이 점점 더디게 되며, 이에 따라 출선종료 시점까지의 잔여시간을 더욱 정확하게 예측할 수 가 있었다.As shown in Table 1, at a time, the specific gravity increases as the production of molten iron is more than slag, and the remaining time cannot be predicted until the end of departure. However, as the amount of slag discharged at the time point b (85 minutes) has elapsed after the start of the course, the specific gravity sharply decreases, and then, at the time point c or d, the tendency of such a decrease gradually decreases. As a result, the remaining time until end of departure could be predicted more accurately.

즉, 출선개시후 155분이 경과한 d시점에서 4.5분 후에는 출선을 종료해야 함을 확실히 알 수 있었고, 이는 상기에서 실제 측정한 출선경과시간인 159분과 거의 일치함을 알 수 있었다.In other words, it was confirmed that the departure should be finished after 4.5 minutes at the d point 155 minutes after the starting of the starting line, which is almost identical to the actual elapsed time of 159 minutes measured above.

이와 같이 본 발명에 의하면, 출선종료시까지 남은 시간을 예측하면서 조업하다가 출선종료시점을 정확히 결정할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, it is possible to accurately determine the end time of the start while operating while predicting the time remaining until the end of the start.

그런데, 출선종료시점은 용융물이 완전히 배출되는 시점 다시 말하면, 조업중 구해지는 용융물의 순간 비중값이 상기식(2)에 의해 구한 용융물의 순간비중과 일치하는 시점이 가장 이상적인 출선종료시점이지만, 이때에는 정도 이상의 가스가 유출될 수도 있으므로 예측된 잔여시간이 5분 이내일 때 출선을 종료하는 것이 보다 바람직하며, 이렇게 함으로서 본 발명이 완성된다.By the way, the end point of the starting point is the time point at which the melt is completely discharged, that is, the point at which the instantaneous specific gravity value of the melt obtained during operation coincides with the instantaneous specific gravity of the melt determined by Equation (2), but at this time Since more than enough gas may flow out, it is more preferable to finish the starting line when the estimated remaining time is within 5 minutes, thereby completing the present invention.

한편, 본 발명자는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 일정 크기의 출선구를 일 실시예로 설명하였는데, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 출선구의 크기에 따라 다양하게 응용될 수 있다. 특히, 출선종료시점까지 잔여시간을 예측할 때, △t는 다양하게 변화될 수 있다.On the other hand, the present inventor described the outlet of a certain size to one embodiment in order to explain the present invention in more detail, the present invention is not limited to this, it can be variously applied according to the size of the outlet. In particular, when predicting the remaining time until the end of the departure, Δt can be variously changed.

상술한 바와 같이, 본 발명은 출선구내 용융물의 순간비중의 개념을 도입하고, 이용함으로써 종래와 비교하여 출선종료시점을 예측하면서 출선구의 폐쇄시점을 정확히 결정할 수 있어 고로 조업안정화, 환경유해물질의 배출억제 및 출선구 개폐작업을 자동화를 도모할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention introduces and utilizes the concept of the instantaneous gravity of the melt in the tapping opening, which makes it possible to accurately determine the closing point of the tapping opening while predicting the starting ending point compared with the conventional method. Emission suppression and opening and closing operation of the opening and closing has a useful effect that can be automated.

Claims (5)

다수개의 출선구중 임의의 출선구를 통해 배출되는 용선 및 슬래그의 출선을 종료하는 공정을 포함한 고로 조업방법에 있어서,In the blast furnace operation method comprising the step of finishing the drawing of the molten iron and slag discharged through any one of the plurality of exits, 상기 임의의 출선구로 부터 배출되는 임의 시점에서 용융물의 순간비중(ρ)을 용선의 생산속도(Vp) 및 슬래그의 생산속도(Vs)를 기초로 하기식(1)과 같이 정의하는 단계;Defining an instantaneous specific gravity ( p ) of the melt at any time discharged from the outlet, as shown in Equation (1) based on the production rate (V p ) of the molten iron and the production rate (V s ) of the slag;
Figure pat00007
Figure pat00007
(여기서,ρ p:용선의비중,ρ s:슬래그의비중)(Where, ρ p : specific gravity of molten iron, ρ s : specific gravity of slag) 기존에 출선종료시점이라고 판단되는 시점에서 출선구의 크기를 변화시키면서 용선 및 슬래그의 생산속도를 측정하고, 출선구 크기에 따라 측정된 용선 및 슬래그의 생산속도를 상기식(1)에 대입하여 출선종료시점에서 용융물의 순간비중(ρ k)을 구하는 단계;The production speed of molten iron and slag is measured while changing the size of the starting port at the time when it is judged to be the end of the starting line, and the production rate of the molten iron and slag measured according to the size of the starting port is substituted into the above formula (1). Obtaining the instantaneous specific gravity ( p k ) of the melt at the end point; 상기에서 구한 기존 종료시점에서 용융물의 순간비중(ρ k)과 출선구의 크기(D)에 대한 데이터를 회귀분석하여 이들의 상관 관계식을 구하는 단계;Regressing the data on the instantaneous specific gravity ( ρ k ) of the melt and the size (D) of the outlet at the existing end point to obtain the correlations thereof; 조업중인 고로의 출선구의 크기를 결정하는 단계;Determining the size of the exit of the blast furnace in operation; 상기에서 정해진 출선구의 크기를 상기 상관 관계식에 대입하여 얻어진 값을조업중인 고로의 출선종료시점을 위한 판단값으로 정하는 단계;Setting a value obtained by substituting the size of the exit port as defined above into the correlation equation as a determination value for the end of departure of the blast furnace in operation; 조업중인 고로의 동일 출선구로부터 일정간격으로 용선의 생산속도(Vp) 및 슬래그의 생산속도(Vs)를 측정하고, 이 값을 상기식(1)에 대입하여 조업중인 고로의 출선구로부터 출선되는 용융물의 순간 비중(ρ)을 출선시간에 따라 구하는 단계; 및Measure the production rate of molten iron (V p ) and the slag production rate (V s ) at regular intervals from the same outlet of the blast furnace in operation, and substitute this value in Equation (1) from the outlet of the blast furnace in operation. Obtaining the instantaneous specific gravity ( ρ ) of the melt that is drawn out according to the drawing time; And 상기 구한 용융물의 순간비중이 상기에서 정한 판단값과 일치하는 시점을 출선을 종료하는 시점으로 정하는 단계;를Setting a time point at which the instantaneous specific gravity of the obtained melt coincides with the determination value defined above as a time point for finishing the starting line; 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고로조업시 출선종료 시점 결정방법.Determination of the end point of the departure in the blast furnace operation, characterized in that made.
제 1항에 있어서, 상기 상관 관계식이 하기 식(2)임을 특징으로 하는 고로조업시 출선종료 시점 결정방법The method of claim 1, wherein the correlation equation is the following equation (2).
Figure pat00008
Figure pat00008
제 1항에 있어서, 조업중인 고로의 출선구로부터 출선되는 용융물의 순간비중의 경시변화를 구하는 단계는, 임의의 시간동안 용융물의 순간비중의 감소율
Figure pat00009
을 구하고, 이를 하기식(3)에 대입하여 출선종료까지의 잔여시간(T)을 예측하는 단계; 및
The method of claim 1, wherein the step of determining the change over time of the instantaneous specific gravity of the melt withdrawn from the exit of the blast furnace in operation, the rate of decrease of the instantaneous specific gravity of the melt for a certain time;
Figure pat00009
Obtaining and substituting this into the following equation (3) to predict the remaining time (T) until the end of the starting line; And
Figure pat00010
Figure pat00010
예측된 잔여시간(T)이 출선종료시간에 가까워지면 출선종료를 준비하는 것을 특징으로 하는 고로조업시 출선종료시점결정방법.Determination of the starting point in the blast furnace operation, characterized in that the preparation for the end of the departure when the estimated remaining time (T) is close to the end of the departure.
제 3항에 있어서, 상기 △t는 20분 임을 특징으로 하는 고로조업시 출선종료시점 결정방법4. The method of claim 3, wherein Δt is 20 minutes. 제 3항에 있어서, 상기 예측된 잔여시간이 5분 이내일 때 출선을 종료함을 특징으로 하는 고로조업시 출선종료 시점 결정방법.4. The method of claim 3, wherein the departure is terminated when the estimated remaining time is within 5 minutes.
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