KR100332901B1 - Apparatus for auto-determination of falling strength of sintered mineral and method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소결광의 낙하강도를 신속 정확하게 측정하여 소결광의 품질을 확보할 수 있는 소결광의 낙하강도 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the falling strength of sintered ore which can ensure the quality of the sintered ore by measuring the falling strength of the sintered ore quickly and accurately.
일반적으로 소결공정은 미분의 철광석, 부원료 및 열원인 코크스 그리고, 무연탄 등이 혼합된 배합원료를 소성시켜 고로제선공정시 철원으로 이용되는 소결광을 제조하는 것이다.In general, the sintering process is to produce a sintered ore which is used as an iron source in the blast furnace blasting process by firing a blended raw material mixed with fine iron ore, secondary raw materials and coke as heat sources, anthracite coal and the like.
구체적으로 소결광의 제조공정은 도 1에 나타난 바와 같이, 원료저장호퍼(1)에 있는 배합원료를 소결기(100)의 소결대차(2)에 장입하고, 이어 원료표층부를 점화로(3)에서 착화시킨후 통상 약 2.0-3.0m/min의 속도로 유효화상거리를 이동하면서 강고한 결합력을 지닌 소결광(4)을 만든 후, 소결기 후미의 배광부(5)에서 소결대차(2)가 반전시 소결기 하부에 있는 충돌판(6)으로 자연 낙하되는 소결광을 냉각하여 적정품질을 지닌 소결광을 제조하고 있다.Specifically, in the manufacturing process of the sintered ore, as shown in Fig. 1, the blended raw material in the raw material storage hopper (1) is charged to the sintering cart (2) of the
소결광의 품질중 낙하강도는 소결기의 속도와 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 운송 및 고로 장입과정에서 소결광이 분화되는 정도를 나타내는 소결광의 낙하강도는 소결기 속도와 반비례관계가 있다. 바꿔말하면, 소결기 속도가 너무 빠른 경우 낙하강도가 떨어지고, 반대로 소결기의 속도가 너무 느린 경우 낙하강도가 필요이상으로 커지고 불필요하게 소결광의 생산성을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 원료 및 조업특성에 따라 소결광의 소결상태가 변하므로 이에 따른 소결기 속도를 적절히 조절하여 소결광의 낙하강도를 확보하는 것이 요구되며, 이를 위해서 소결광의 낙하강도를 알고 있어야 한다.It is known that the drop strength in the quality of sintered ore is closely related to the speed of the sintering machine. That is, the drop strength of the sintered ore, which represents the degree of sintered ore differentiation during transportation and blast furnace charging, is inversely related to the sintering machine speed. In other words, when the sintering speed is too fast, the drop strength drops, and conversely, when the sintering speed is too slow, the drop strength becomes larger than necessary and unnecessarily decreases the productivity of the sintered ore. Therefore, since the sintering state of the sintered ore is changed according to the raw materials and the operating characteristics, it is required to secure the drop strength of the sintered ore by appropriately adjusting the sintering machine speed, and for this purpose, the falling strength of the sintered ore should be known.
현재, 소결광의 낙하강도는 소결광을 제조한 후 채취한 샘플을 별도의 설비를 이용하여 측정하는 방법이 있다. 그 측정방법은 10mm사이즈의 소결광 20kg을 20m 높이에서 4회 자연 낙하시킨 후 이중 10mm의 수로서 낙하강도를 표시하고 있다.Currently, the drop strength of sintered ore has a method of measuring the sample taken after the sintered ore is manufactured using a separate facility. The measuring method is to drop 20kg of sintered ore of 10mm size four times at 20m height and then drop strength of 10mm.
이러한 측정방법은 소결광의 낙하강도를 정확히 실측할 수 있는 이점이 있는 반면, 그 측정자료를 소결광의 제조시 소결기 속도를 제어하는 자료로 바로 활용할 수 없는 문제가 있다. 즉, 배광부에서 충돌판으로 배광된 소결광은 약 800℃의 고온상태이기 때문에 이를 냉각하는데는 거의 100여분이 소요되고, 냉각된 소결광의 낙하강도를 실측하는 시간까지 합한 면 통상 150-240분 정도 소요된다.This measurement method has the advantage of accurately measuring the falling strength of the sintered ore, there is a problem that can not be directly used as a data to control the sintering machine speed in the production of the sintered ore. That is, since the sintered ore distributed from the light distribution part to the impingement plate is at a high temperature of about 800 ° C., the sintered ore is almost 100 minutes to cool it, and the surface is usually 150-240 minutes in total until the time to measure the falling strength of the cooled sintered ore. It takes
결국, 150-240분전에 제조된 소결광의 소성패턴이 현재 조업중인 소결광의 소성패턴과는 아주 상이하므로 이를 참고로 소결기의 속도를 제어한다는 것은 거의 무의미한 것이다. 따라서, 현재 조업중인 소결광의 낙하강도를 참고로 소결기의 속도를 제어하는 것이 필요한데, 지금까지 효과적인 방법이 제시되지 못하고 있는 형편이다.As a result, since the firing pattern of the sintered ore manufactured 150-240 minutes ago is very different from the firing pattern of the sintered ore currently in operation, it is almost meaningless to control the speed of the sintering machine. Therefore, it is necessary to control the speed of the sintering machine with reference to the falling strength of the sintered ore currently in operation, which has not been suggested so far.
특히, 고품위 철광석의 수급이 불안정으로 저품위 미분광석이 사용이 증대되고 있고, 더욱이 맥석량 및 결정수가 많은 갈철광석의 사용량이 증대됨에 따라 소결광의 낙하강도가 약화되는 문제가 초래되는 점을 고려해 볼 때, 소결광의 낙하강도를 확보할 필요성은 더욱 커지고 있는 실정이다.In particular, the use of low-grade fine ore is increasing due to unstable supply and demand of high-grade iron ore, and the fall strength of sintered ore is weakened due to the increase in the amount of gangue ore and the number of crystallized ore. The necessity of securing the falling strength of sintered ore is increasing.
이에, 본 발명자들은 소결광이 배광부에서 충돌판으로 떨어질 때 발생하는 진동을 이용하면, 소결광의 낙하강도를 조업중에 즉시 측정할 수 있고, 이를 활용함으로서 소결기의 속도를 제어할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 제안하기에 이르렀다.Thus, the present inventors confirmed that by using the vibration generated when the sintered ore falls from the light distribution unit to the collision plate, the falling strength of the sintered ore can be measured immediately during operation, and by using the same, the speed of the sintering machine can be controlled. The present invention has been proposed.
본 발명의 목적은 실제 조업중인 소결광의 낙하강도를 자동적으로 신속, 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of automatically and quickly and accurately measuring the falling strength of sintered ore in operation.
본 발명의 다른 목적은 실제 조업중인 소결광의 낙하강도를 자동적으로 신속 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for automatically and accurately measuring the falling strength of sintered ore in actual operation.
도 1은 일반적인 소결기를 나타내는 모식도1 is a schematic diagram showing a typical sintering machine
도 2는 본 발명의 측정장치를 나타내는 구성도2 is a block diagram showing a measuring device of the present invention
도 3은 본 발명에 의해 측정된 진동신호에 따른 낙화강도와의 관계를 나타낸 그래프Figure 3 is a graph showing the relationship between the fall strength according to the vibration signal measured by the present invention
*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *
1.원료저장호퍼 2. 소결대차 3. 점화로 4. 소결광 5. 배광부 6. 충돌판1. Raw material storage hopper 2.
10. 포토센서 11. 진동센서 12. 증폭기 13. V/I 신호변환기 14. 분산제어장치10.
100. 소결기100. Sintering Machine
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 소결광을 배광부로 운반하는 소결기 대차; 및 배광부에서 소결기 대차가 반전시 떨어지는 소결광이 충돌하도록 소결기 하부에 설치된 충돌판;를 포함하여 구성되는 소결장치에 있어서, 상기 소결대차가 반전되는 위치에 소결대차와 대향하여 설치되어 소결광이 배광되는 것을 인식하는 포토센서;The apparatus of the present invention for achieving the above object is a sintering machine bogie to carry the sintered ore to the light distribution unit; And an impingement plate disposed under the sintering machine so that the sintered light falling when the sintering machine cart is reversed in the light distribution unit collides with the sintered truck at the position where the sintering cart is inverted. A photo sensor that recognizes light distribution;
상기 충돌판의 하부에 부착되어 소결광이 충돌판에 떨어지는 발생하는 진동을 감지하여 전압신호로 출력하는 진동센서;A vibration sensor attached to a lower portion of the collision plate and detecting a vibration generated by falling of the sintered light on the collision plate and outputting a voltage signal;
상기 진동센서로 부터 출력되는 전압신호를 증폭하는 증폭기;An amplifier for amplifying the voltage signal output from the vibration sensor;
상기 증폭기로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I변환기;A V / I converter converting the voltage signal output from the amplifier into a current signal;
상기 V/I변환기에서 나오는 전류신호를 수신하고, 수신된 전류신호중 상기 포토센서에서 인식한 소결광의 전류신호만 선별하고; 전류신호에 따른 낙하강도를 기존 방법으로 실측하고 이를 기초로 회귀분석하여 구한 상관식에 상기 선별된 전류신호를 대입하여 연산하는 분산제어장치(D.C.S);로 구성된다.Receiving a current signal from the V / I converter and selecting only a current signal of the sintered ore recognized by the photosensor among the received current signals; And a distributed control device (D.C.S) that calculates by substituting the selected current signal into a correlation equation obtained by actually measuring the drop strength according to the current signal and regression analysis based thereon.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소결광 측정방법은 소결광을 소결기 대차를 통해 배광부로 이송하고, 소결광을 소결대차가 반전시 소결기 하부에 설치된 충돌판으로 배광하는 공정을 포함한 소결광의 소결방법에 있어서,The sintered ore measuring method of the present invention for achieving the above another object is a sintered ore sintering method including the step of transferring the sintered ore to the light distribution unit through the sintering machine bogie, and the sintered ore is distributed to the impingement plate installed in the lower sintering machine when the sintering bogie is reversed To
상기 소결광이 배광되는 것을 포토센서로 감지하는 제 1단계;A first step of sensing that the sintered light is distributed by a photosensor;
상기 소결광이 충돌판에 충돌할 때 발생하는 진동을 충돌판의 하부에 부착된 진동센서(6)로 측정하여 전압신호로 출력하는 제 2단계;A second step of measuring the vibration generated when the sintered light collides with the collision plate by a
상기 진동센서에서 출력되는 전압신호를 증폭기에서 증폭하고, 이를 V/I변환기에서 전류신호로 바꾸는 제 3단계;A third step of amplifying the voltage signal output from the vibration sensor in an amplifier and converting the voltage signal into a current signal in a V / I converter;
상기 V/I변환기에서 출력되는 전류신호를 분산제어장치에서 수신하고; 이 수신된 전류신호중 상기 포토센서에서 인식한 소결광의 전류신호만 선별하는 제 4단계;Receiving a current signal output from the V / I converter in a distribution controller; A fourth step of selecting only the current signal of the sintered ore recognized by the photosensor among the received current signals;
선별된 전류신호에 따른 소결광의 낙하강도를 기존 방법으로 실측하고, 이를 기초로 회귀분석하여 전류신호와 소결광의 낙하강도 상관관계식을 구하는 제 5단계;A fifth step of measuring the drop strength of the sintered ore according to the selected current signal by a conventional method, and regression analysis to obtain the drop strength correlation equation between the current signal and the sintered ore;
소결광 조업중 상기 제 1단계에서 제 4단계를 반복하여 선별된 전류신호를 구하는 제 6단계;A sixth step of obtaining a selected current signal by repeating the first step to the fourth step during sintering ore operation;
상기 제 6단계에서 구한 전류신호를 제 5단계의 상관관계식에 대입하여 소결광의 낙하강도를 측정하는 제 7단계;를A seventh step of measuring the falling strength of the sintered ore by substituting the current signal obtained in the sixth step into the correlation equation of the fifth step;
포함하여 이루어진다.It is made to include.
이하, 본 발명을 도면에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 소결광의 낙하강도 측정장치는, 도 2에 나타난 바와 같이, 도 1에 나타난 소결기에 추가되어 소결광의 낙하강도를 측정하게 된다. 일반적으로 소결기는 소결광(4)을 배광부(5)로 운반하는 소결대차(2) 및 배광부에서 소결대차가 반전시 떨어지는 소결광이 충돌하도록 소결기 하부에 설치된 충돌판(6)을 포함하여 구성된다.The drop strength measuring apparatus of the sintered ore of the present invention, as shown in FIG. 2, is added to the sintering machine shown in FIG. 1 to measure the drop strength of the sintered ore. In general, the sintering machine includes a
본 발명은 상기와 같이 구성되는 소결기의 소결대차(2)가 소결광을 떨어뜨리기 위해 반전되는 위치에 소결대차와 대향하여 포토센서(10)를 설치한다. 이때 그 설치거리는 포토센서의 사양에 따라 설치하면 된다.The present invention installs the
그리고, 상기 소결기의 하부에 있는 충돌판에는 진동센서(11)를 설치하는데, 그 설치위치는 소결광이 충돌판에 떨어질 때 진동이 가장 큰 곳 즉, 충돌판의 하부에 설치하면 된다. 이때의 진동센서의 수는 많을수록 정확한 데이터를 얻을 수 있으며, 다수개 설치할 경우 진동값이 가장 큰 것을 이용하면 된다.Then, the
이외 측정장치의 구성은, 상기 진동센서(11)로 부터 출력되는 전압신호를 증폭하는 증폭기(12), 상기 증폭기로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I변환기(13), 상기 V/I변환기에서 나오는 전류신호를 수신하고, 수신된 전류신호중 상기 포토센서에서 인식한 소결광의 전류신호만 선별하고; 선별된 전류신호를 전류신호에 따른 낙하강도를 기존 방법으로 실측하고 이를 기초로 회귀분석하여 구한 상관식에 대입하여 연산하는 분산제어장치(D.C.S)(14);로 구성된다.In addition, the configuration of the measuring device includes an
이하, 상기와 같이 구성되는 소결광의 낙하강도 자동측정장치를 이용하여 소결광의 낙하강도를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the dropping strength of the sintered ore using the automatic fall strength measuring device of the sintered ore constructed as described above will be described.
본 발명에 따라 소결광의 낙하강도를 측정하기 위해서는 우선, 소결광이 배광되는 것을 포토센서(10)로 감지하고, 이와 동시에 소결광(4)이 충돌판에 충돌할 때 발생하는 진동을 충돌판의 하부에 부착된 진동센서(11)로 측정하여 전압신호로 출력시켜야 한다.In order to measure the falling strength of the sintered ore according to the present invention, first, the
이때, 포토센서로 소결광이 배광되는 것을 감지하는 이유는, 소결광은 통상 소결대차가 반전될 때 배광되는데, 간혹 그 위치에서 배광되지 않고, 그 이하의 위치에서 배광되는 경우가 있다. 이렇게 되면, 소결광의 과잉 소결되어 낙하강도가 커지게 되고, 이때 측정된 진동은 정확한 판단자료가 될 수 없기 때문에 이를 배제하기 위해 포토센서를 이용하는 것이다.At this time, the reason that the sintered light is distributed by the photosensor is that the sintered light is usually distributed when the sintered truck is inverted, but sometimes is not distributed at the position, but may be distributed at the position below. In this case, excessive sintering of the sintered ore causes a large drop strength, and since the measured vibration cannot be an accurate judgment data, a photo sensor is used to exclude this.
다음에, 상기와 같이 출력되는 전압신호를 증폭기(12)에서 증폭하고, 이를 V/I변환기(13)에서 전류신호로 바꾸어 분산제어장치(14)에 입력한다.Next, the voltage signal output as described above is amplified by the
전류신호를 받은 분산제어장치는 받은 전류신호중 상기 포토센서(10)에서 인식한 소결광의 전류신호만 선별하고, 선별된 전류신호에 따른 소결광의 낙하강도를 기존 방법으로 실측하고, 이를 기초로 회귀분석하여 전류신호와 소결광의 낙하강도 상관관계식을 구한다. 소결광의 낙하강도 실측방법은 기존의 방법대로, 10mm사이즈의 소결광 20kg을 20m 높이에서 4회 자연 낙하시킨후 이중 10mm의 수로서 낙하강도를 구하면 된다.The distributed control apparatus receiving the current signal selects only the current signal of the sintered ore recognized by the
이와 같이 구한 전류신호에 따른 낙하강도는 하기 표1과 같다.The drop strength according to the obtained current signal is shown in Table 1 below.
이와 같이 소결광이 충돌판으로 떨어질 때 측정된 전류신호에 따른 실측된 낙하강도를 기초로 회귀분석한 결과 도 3와 같이 상관도 93%의 상관식을 구할 수 있었으며, 그 상관식은 하기 수학식(1)와 같다.As a result of the regression analysis on the basis of the measured drop strength according to the measured current signal when the sintered ore falls into the collision plate, a correlation of 93% was obtained as shown in FIG. )
(여기서, Y는 낙하강도(%), X는 전류신호(mA)이다.)Where Y is the drop strength (%) and X is the current signal (mA).
이때의 상관식에 사용된 전류신호의 데이타는 가능한 다양하게 조업조건의 변화할 때 소결광의 진동을 측정한 것을 이용하는 것이 필요하며, 실제 소결광의 냉각시간 및 소결광의 낙하강도 실측에 소요되는 시간을 고려하여 4시간 간격으로 측정된 전류신호를 이용하여 구하는 것이 좋다.At this time, it is necessary to use the data of the current signal used in the correlation formula that measures the vibration of the sintered ore when the operating conditions are varied as much as possible, and takes into account the actual cooling time of the sintered ore and the time required to measure the falling strength of the sintered ore. It is recommended to obtain by using the current signal measured every 4 hours.
그리고, 소결광은 제조공정상 원료 및 조업특성에 따라 소결광의 소성패턴이 계속변할 수 있으므로 150-240분 간격으로 구한 소결광의 전류신호에 대하여 실제 낙하강도를 기존 방법으로 측정하고, 이를 상기 표1과 같이 측정된 전류신호에 따른 낙하강도값에 반영하여 150-240분 마다 조업상황을 고려한 상관관계식을 계속적으로 구하여 이용하는 것이 보다 바람직하다.In addition, since the firing pattern of the sintered ore can be continuously changed according to the raw materials and the operation characteristics of the sintered ore, the actual drop strength is measured by the conventional method with respect to the current signal of the sintered ore obtained at intervals of 150-240 minutes, as shown in Table 1 above. It is more preferable to continuously obtain and use the correlation formula considering the operation situation every 150-240 minutes in consideration of the drop strength value according to the measured current signal.
상기와 같이 구한 상관관계식을 이용하여 실제 소결광 조업중 소결광의 낙하강도를 측정하는 방법은, 먼저, 상술한 바와 같이, 소결광의 충돌판에 떨어질 때 생기는 진동을 측정하고, 이를 전류신호를 바꾼 후, 이중 포토센서에 인식한 전류신호만 선별하여 상기 상관관계식에 대입하여 구하면 이 구한 값이 소결광의 낙하강도이다.The method of measuring the falling strength of the sintered ore during the actual operation of the sintered ore using the correlation equation obtained as described above, first, as described above, by measuring the vibration generated when falling on the impact plate of the sintered ore, and after changing the current signal, If only the current signal recognized by the dual photosensor is selected and substituted into the correlation equation, the calculated value is the drop strength of the sintered ore.
이와 같이 구한 소결광의 낙하강도를 이용하는 방법은, 통상, 낙하강도가 91-93%를 가지는 소결광을 품질이 양호한 소결광을 분류하므로 실제 조업중 본 발명에 따라 낙하강도를 측정한다. 그 측정결과 30분 동안 연속하여 낙하강도가 93%이상 되는 경우 소결기속도를 증가시키는 것이 필요하며, 보통 12분 간격으로 0.05m/min 증가하면 된다. 또한, 측정결과 30분 동안 연속하여 낙하강도가 91%이하 되는 경우 소결기속도를 감속시키는데, 보통 12분 간격으로 0.01m/min감속하면 되며, 이와 같이 낙하강도를 측정하고 그 결과를 이용하여 소결기속도를 제어함으로써 본 발명이 완성된다.In the method of using the drop strength of the sintered ore thus obtained, the sintered ore having good quality is classified into sintered ore having a drop strength of 91-93%. Therefore, the drop strength is measured according to the present invention during actual operation. As a result of the measurement, when the drop strength is 93% or more continuously for 30 minutes, it is necessary to increase the sintering speed, and it is usually required to increase 0.05m / min every 12 minutes. In addition, when the drop strength is 91% or less continuously for 30 minutes, the sintering machine speed is reduced. Usually, the speed is reduced by 0.01 m / min every 12 minutes. Thus, the drop strength is measured and sintered using the result. The present invention is completed by controlling the air velocity.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 신속, 정확하게 자동적으로 소결광의 낙하강도를 측정하여 소결광의 품질불량을 사전에 방지하므로써 소결광의 생산성을 확보하고, 특히 고로 노황 안정을 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the drop strength of the sintered ore can be measured quickly and accurately automatically to prevent the quality defect of the sintered ore in advance, thereby ensuring the productivity of the sintered ore, and in particular, has the effect of stabilizing the furnace blast furnace. will be.
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1997
- 1997-07-04 KR KR1019970031166A patent/KR100332901B1/en not_active IP Right Cessation
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