KR100347584B1

KR100347584B1 - 고로열풍로송풍유량제어방법

Info

Publication number: KR100347584B1
Application number: KR1019970042337A
Authority: KR
Inventors: 백종문; 하상열
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2002-10-25
Also published as: KR19990019040A

Abstract

본 발명은 다수개가 병렬로 설치된 열풍로(Hot Stove)에서 생산된 고온의 열풍을 고로(Blast Furnace)로 송풍할 때 송풍기(Blower)로부터 송풍되는 유량을 각각의 열풍로별로 일정하게 분배할 수 있도록 한 고로 열풍로 송풍유량 제어방법에 관한 것으로, 고로에서의 열원으로서 열풍을 공급하기 위한 열풍로가 다수개 병렬로 설치되어 있는 고로 송풍장치에 있어서, 송풍기에서 송풍되는 총송풍유량을 측정하여 송풍되는 열풍로의 개수로 나누어 각각의 열풍로별로 송풍유량을 설정하고, 각각의 열풍로의 입구압력과 차압을 측정하여 이를 각각의 열풍로의 송풍유량으로 환산하고, 상기 송풍유량 설정값과 비교하여 편차가 있을 경우에는 송풍유량 제어변의 개폐도를 변경하여 각각의 열풍로로의 송풍유량을 균등하게 할 수 있도록 하여 열풍로 축열실 내부에 설치된 연와의 조기 마모 및 철피의 적열현상을 예방할 수 있는 것이다.

Description

고로 열풍로 송풍유량 제어방법

본 발명은 다수개가 병렬로 설치된 열풍로(Hot Stove)에서 생산된 고온의 열풍을 고로(Blast Furnace)로 송풍할 때 송풍기(Blower)로부터 송풍되는 유량을 각각의 열풍로별로 일정하게 분배할 수 있도록 한 고로 열풍로 송풍유량 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 고로에서는 열풍로에서 생산된 고온의 열을 송풍기에서 불어오는 냉풍에 의해 고로 속으로 불어넣어 고로 내부에서의 코크스의 환원작용에 의해 용선을 생산한다.

종래의 열풍의 송풍방법을 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 열풍로(30)의 연소실(30c)에서는 고로(31)에서 발생되는 고로 가스(Blast Furnace Gas)와 코크스 가스(CokesOven Gas)의 혼합 가스(Mix Gas)를 공기 흡입기(34b)에서 흡입하는 대기공기와 혼합하여 연소시킨다.

연소에 의해 발생된 고온의 열은 열풍로(30)의 축열실(30b)에 축열되며 상기 축열실(30b)은 고온의 열을 축적시킬 수 있는 재질인 연와(30o)로 구성되어 진다.

축열된 고온의 열은 열풍로 송풍방식에 따라 송풍순서가 되면 송풍유량 제어변(30a)이 오픈 되어 축열실(30b), 연소실(30c), 혼냉실(30d), 열풍변(36), 풍구(37)를 순서대로 거치면서 고로(31)내로 송풍된다.

이때 제어 목표온도와 일치하지 않을 경우에는 냉풍 혼합제어변(35)이 개, 폐되면서 온도제어를 행한다.

한편, 고로(31) 상부를 통해서는 원료 및 부원료인 철광석과 코크스가 고로(31)내로 장입되고, 고로(31)내에서는 코크스의 환원작용에 의해서 용선이 생산되어 출선된다.

한편, 상기 과정에서 발생되는 가스는 고로(31) 상부를 통해 청정설비(Dust Catcher)에서 분진을 제거한 후 연소용 열원으로 재 사용된다.

일반적으로 고로(31)에는 열풍로(30, 40, 50, 60) 설비가 4개 설치되고, 작업방법은 2개 연소, 2개 송풍으로 이루어지며, 1개의 열풍로의 연소와 송풍에 소요되는 시간은 약 50분 정도 소요된다.

상기와 같이 2개 열풍로 송풍방법을 채택하므로 총송풍유량은 열풍로의 전단에서 2개의 열풍로로 각각 분배되어 송풍이 실시된다.

그러나, 송풍유량은 송풍유량 제어변(30a, 40a, 50a, 60a)에서 고로(31)까지의 거리인 송풍 라인의 거리차와 열풍로 내에의 막힘 현상에 의한 감압현상 등에 의하여 두 개의 열풍로에 흐르는 유량의 차이가 발생된다.

따라서, 열풍로 2개중 송풍유량이 많이 흐르는 열풍로에는 축열된 열이 많이 소모되기 때문에 열풍로내 연와의 변태점 온도(573℃)이하로까지 내려가 축열실 내부의 고열 축적용 연와의 균열, 변형을 초래하고, 연와 틈새의 모르타르의 손실 등으로 철피의 국부 적열현상을 유발하는 문제점이 있었다.

또한, 송풍작업시에 각각의 열풍로를 통과하는 송풍유량을 작업자가 감지할 수 없어 상기와 같은 문제점이 발생해도 이에 대한 대책이 없었다.

따라서, 종래에는 열풍로 각각에 흐르는 송풍유량을 측정, 감지할 수 없으므로 송풍 후 열풍로 축열실내의 잔열상태를 기준으로 하여 송풍유량 제어변의 개도를 매회 수동으로 설정하여 송풍작업을 실시하였다.

그러나, 이러한 방법으로는 송풍중의 송풍유량을 직접적으로 측정할 수 없기 때문에, 실질적인 송풍유량의 균등분배가 불가능하여 축열실의 온도저하에 의한 연와의 마모현상, 열풍로 연소효율 저하로 인한 불필요한 에너지 낭비 등의 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 송풍작업시 각각의 열풍로에 흐르는 송풍유량을 검출하여 일정하게 제어함으로써 열풍로의 축열관리 향상으로 설비를 보호할 수 있도록 한 고로 열풍로 송풍유량 제어방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 열풍로 송풍유량 제어장치의 개략도,

도 2는 종래의 열풍로 송풍유량 제어방법의 흐름도,

도 3은 본 발명에 사용된 열풍로 송풍유량 제어장치의 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 열풍로 송풍유량 제어방법의 일 실시예를 나타낸 설명도,

도 5는 본 발명의 열풍로 송풍유량 제어방법의 흐름도.

<도면의 주요부호에 대한 부호의 설명>

23 : 송풍기

23a : 총송풍유량 검출기

23b : 설정계기

30, 40, 50, 60 : 열풍로

30a, 40a, 50a, 60a : 송풍유량 제어변

30b, 40b, 50b, 60b : 축열실

30c, 40c, 50c, 60c : 연소실

30d, 40d, 50d, 60d : 혼냉실

30e, 40e, 50e, 60e : 입구압력 검출기

30f, 40f, 50f, 60f : 차압 검출기

30g, 40g : 압력계기

30h, 40h : 차압계기

30i, 40i : 연산계기

30j, 40j : 제어계기

31 : 고로

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고로(31)에서의 열원으로서 열풍을공급하기 위한 열풍로(30,40,50,60)가 다수개 병렬로 설치되어 있는 고로 송풍장치

를 이용한 조업에 있어서, 송풍기(23)에서 송풍되는 총송풍유량을 총송풍유량 검출기(23a)로 측정하여 송풍되는 열풍로(30,40)의 개수로 나누어 각각의 열풍로별 송풍류량을 설정하고; 입구압력 검출기(30e, 40e)와 차압 검출기(30f, 40f)를 이용하여 각각의 열풍로(30,40)의 입구 압력과 차압을 측정하고, 연산계기(30i, 40i)와 제어계기(30i,40i)를 이용하여 측정된 상기 입구압력에서 상기 차압을 뺀 연산값을 상기 입구압력의 합으로 나누고 총송풍유량을 곱하는 연산을 하여 각각의 열풍로별 송풍유량을 구하며; 구해진 열풍로별 송풍유량을 상기 송풍유량 설정값과 비교하여 편차가 있을 경우에는 송풍유량 제어변(30a, 40a)의 개폐도를 변경하여 각각의 열풍로(30,40)로의 송풍유량을 균등하게 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고로에서의 열원으로서 열풍을 공급하기 위한 열풍로가 다수개 병렬로 설치되어 있는 고로 송풍장치에 있어서, 송풍기로부터의 총송풍유량을 총송풍유량 검출기를 사용하여 검출하고 송풍되는 열풍로의 개수로 상기 총송풍유량을 나누어 각각의 열풍로별로 송풍유량 설정값을 설정하고, 각각의 열풍로의 입구압력 검출기와 차압 검출기를 사용하여 검출한 입구압력과 차압을 데이터로 하여 실제 송풍유량을 구하여 상기 송풍유량 설정값과 실제 송풍유량을 비교하여 편차가 발생한 경우에는 송풍유량 제어변을 개, 폐하여 송풍유량을 일정하게 제어하는 방법이다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 사용된 열풍로 송풍유량 제어장치의 개략도이고, 도4는 본 발명에 따른 열풍로 송풍유량 제어방법의 일 실시예를 나타낸 설명도이며, 도5는 본 발명의 열풍로 송풍유량 제어방법의 흐름도이다.

먼저, 도 3에 나타낸 바와 같이 4개의 열풍로(30, 40, 50, 60)가 병렬로 구성된 열풍로 송풍장치에서 두 개의 열풍로(30, 40) 만이 송풍되고 나머지 두 개의 열풍로(50, 60)는 연소작업이 실시된다고 가정한다.

송풍기(23)에서 송풍되는 총송풍유량은 분배되어 각각의 열풍로(30, 40)를 거쳐 고로(31)에 송풍되어진다.

각각의 열풍로(30, 40)에 유입되는 송풍유량은 총송풍유량 검출기(23a)에서 검출된 유량의 절반으로 설정되고, 입구압력 검출기(30e, 40e)와 차압 검출기(30f, 40f)에서의 검출값을 연산기에서 연산하여 상기 송풍유량 설정값과 비교하여 편차가 발생될 경우에는 송풍유량 제어변(30a, 40a)을 개, 폐하여 일정하게 제어하는 것이다.

이하 도 4를 참조하여 상기 제어방법을 상세히 설명한다.

먼저 송풍기(23)로부터의 총송풍유량을 총송풍유량 검출기(23a)를 사용하여 검출하여 이를 송풍하는 열풍로의 개수(본 실시예의 경우에는 2개)로 나누어 설정계기(23b)를 거쳐 각각의 열풍로(30, 40)별로 송풍유량을 설정하여 각각의 제어장치(30j, 40j)에 입력한다.

다음 각각의 입구압력 검출기(30e, 40e)에 의하여 입구압력을 검출하여 제어시스템의 압력계기(30g, 40g)에 입력하고, 입력된 압력 데이터는 디지털 신호로 변환되어 다시 연산계기(30i, 40i)에 입력한다.

또한, 차압 검출기(30f, 40f)에서는 입구압과 출구압의 차를 검출하여 차압계기(30h, 40h)에 입력한 후 디지털 신호로 변환된 후 연산계기(30i, 40i)로전송된다.

연산계기에서는 이렇게 입력된 두 개의 신호를 입구압력신호에서 차압신호를 빼는 연산을 실행한 후 다시 제어계기(30j, 40j)로 전송하고, 제어계기(30j, 40j)에서는 전송된 입력 신호를 입구압력의 합으로 나누고 총송풍유량을 곱하는 연산을 통하여 각각의 열풍로(30, 40)에서의 실제 송풍유량을 산출한다.

이와 같은 과정을 통하여 구해진 송풍유량의 설정값과 실제 송풍유량값을 비교하여 편차가 발생되는 경우에는 송풍유량 제어변(30a, 40a)에 출력값을 보내어 송풍유량의 증감을 실시하므로써 각각의 열풍로(30, 40)에서의 송풍유량을 일정하게 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명을 사용하면, 각각의 열풍로에서의 실제 송풍유량과 송풍유량 설정값을 비교하여 양자의 편차에 따라 송풍유량 제어변의 개폐도를 제어하여 각각의 열풍로의 송풍유량을 균등하게 분배하므로써, 열풍로 축열실 내부에 설치된 연와의 조기마모 및 철피의 적열현상을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims

고로(31)에서의 열원으로서 열풍을 공급하기 위한 열풍로(30,40,50,60)가 다수개 병렬로 설치되어 있는 고로 송풍장치를 이용한 조업에 있어서,

송풍기(23)에서 송풍되는 총송풍유량을 총송풍유량 검출기(23a)로 측정하여 송풍되는 열풍로(30,40)의 개수로 나누어 각각의 열풍로별 송풍유량을 설정하고;

입구압력 검출기(30e, 40e)와 차압 검출기(30f,40f)를 이용하여 각각의 열풍로(30,40)의 입구압력과 차압을 측정하고, 연산계기,(30i,40i)와 제어계기(30i, 40i)를 이용하여 측정된 상기 입구압력에서 상기 차압을 뺀 연산값을 상기 입구압력의 합으로 나누고 총송풍유량을 곱하는 연산을 하여 각각의 열풍로별 송풍유량을 구하며;

구해진 열풍로별 송풍유량을 상기 송풍유량 설정값과 비교하여 편차가 있을 경우에는 송풍유량 제어변(30a, 40a)의 개폐도를 변경하여 각각의 열풍로(30,40)로의 송풍유량을 균등하게 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고로 열풍로의 송풍 유량 제어방법.