KR100368269B1 - Apparatus for monitoring obstruction of tuyere of blast furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고로의 풍구막힘 조기 감지장치에 관한 것으로, 본 발명은 냉각수배관(60-1)의 입구측 온도를 검출하는 입구측 온도센서(60-2)와, 냉각수배관(60-1)의 출구측 온도를 검출하는 출구측 온도센서(60-3)와, 상기 입구측 온도센서(60-2)의 온도와 출구측 온도센서(60-3)의 온도의 차가 사전에 설정된 관리온도범위에 포함되는지의 여부를 판단하고, 포함되지 않고 벗어나면 경보를 제어하는 제어장치(60-8)와, 상기 제어장치(60-8)의 제어에 따라 경보음을 출력하는 경보벨(60-5)과, 상기 제어장치(60-8)의 제어에 따라 관리온도범위를 벗어나는 냉각수배관을 표시하는 경보램프(60-4);를 구비하며, 이와같은 본 발명에 의하면, 고로 조업중 갑작스럽게 발생될 수 있는 노내의 미환원 광석덩어리 낙하에 따른 풍구 막힘에 대하여 조기에 감지하고, 이때 PCI랜스를 통하여 취입하는 미분탄을 풍구가 부분적으로 막히는 것을 차단하고, 미환원용융물의 낙하 진행상태가 거의 끝나는 안정적인 시점에서 다시 미분탄을 취입할 수 있도록 함으로서, 풍구 막힘 현상을 조기에 감지함에 따라 풍구의 용손을 방지할 수 있다.The present invention relates to an early detection device for clogging of blast furnace blast furnace, the present invention relates to an inlet temperature sensor (60-2) for detecting the inlet side temperature of the cooling water pipe (60-1), and the cooling water pipe (60-1) The difference between the temperature of the outlet temperature sensor 60-3, which detects the outlet temperature, and the temperature of the inlet temperature sensor 60-2 and the temperature of the outlet temperature sensor 60-3 is within a preset management temperature range. The control device 60-8 for determining whether or not it is included and controlling the alarm when it is not included, and the alarm bell 60-5 for outputting an alarm sound according to the control of the control device 60-8. And a warning lamp 60-4 displaying a cooling water pipe outside the management temperature range according to the control of the control device 60-8. According to the present invention, the blast furnace may be suddenly generated during operation. Early detection of blockages caused by falling of unreduced ore masses in the furnace, and through PCI lance This prevents the blown coal from being partially blocked by blowing the pulverized coal and injecting the pulverized coal again at a stable point when the falling progress of the unreduced melt is almost finished. can do.
Description
본 발명은 고로의 풍구막힘 조기 감지장치에 관한 것으로, 특히 고로 조업중 갑작스럽게 발생될 수 있는 노내의 미환원 광석덩어리 낙하에 따른 풍구 막힘에 대하여 조기에 감지하고, 이때 PCI랜스를 통하여 취입하는 미분탄을 풍구가 부분적으로 막히는 것을 차단하고, 미환원용융물의 낙하 진행상태가 거의 끝나는 안정적인 시점에서 다시 미분탄을 취입할 수 있도록 함으로서, 풍구 막힘 현상을 조기에 감지함에 따라 풍구의 용손을 방지할 수 있는 고로의 풍구막힘 조기 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an early detection apparatus for blockholes of blast furnace, in particular, early detection of blockages caused by falling of unreduced ore masses in the furnace, which may occur suddenly during blast furnace operation, and at this time, pulverized coal blown through a PCI lance. By preventing the partial blockage of the tuyere and allowing the pulverized coal to be re-injected at a stable point at which the falling progress of the unreduced melt is almost finished, the blast furnace can be prevented by detecting the tuyere block early. It relates to an early detection device for blockholes.
도 1은 종래의 고로공정의 조업시 미분탄 취입 및 용선생산 공정도로서, 도 1을 참조하면, 고로 조업은 고로 상부로부터 철광석과 코크스(Coke)를 장입하고 고로(10)하부로부터는 열풍로에서 데워진 열풍(20-2)을 풍구(10-3)를 통해 불어넣게 되면 고로(10) 내부에서 철광석이 환원되어 용선(10-2)및 슬라그가 생성되는 공정이다.1 is a flow chart of pulverized coal blowing and molten iron production during the operation of a conventional blast furnace process. Referring to FIG. 1, the blast furnace operation is charged with iron ore and coke from the upper part of the blast furnace, and is heated in a hot stove from the bottom of the blast furnace 10. When the hot air 20-2 is blown through the tuyere 10-3, iron ore is reduced in the blast furnace 10 to produce molten iron 10-2 and slag.
이러한 공정에서, 고로의 내부로 열풍을 공급하는 각각의 송풍지관(Lower Blow Pipe; 이하 LBP라 칭함)(21)에는 각각 미분탄 취입지관(22)이 설치되어 있고, 이 미분탄 취입지관(22)을 통하여 미분탄 제조설비에서 제조된 미분탄을 노내 압력보다 높게 충압하여 노내로 취입할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 송풍지관에는 개별로 바람의 통과량을 측정할 수 있는 유량계가 설치되어 있지만 열풍제어변을 설치한 송풍지관의 경우 유량계를 설치 할 수가 없어서 유량을 제어 할 수 없다.In this process, each pulverized coal intake pipe 22 is provided in each of the lower blow pipes (hereinafter referred to as LBP) 21 for supplying hot air into the blast furnace, and the pulverized coal intake pipe 22 is provided. It is configured to charge the pulverized coal produced in the pulverized coal production equipment through the furnace pressure higher than the pressure in the furnace. In addition, the blower pipe is provided with a flow meter that can measure the amount of wind passing through individually, but in the case of the blower pipe equipped with a hot air control valve, it is impossible to control the flow rate because it cannot be installed.
만약, 장입원료 조건의 변화, 장입물 분포의 변화, 연화융착대(12) 형상의 변화 등으로 인한 고로 노황의 변화시 연화융착대(12)하부로부터 충분히 환원되지 못한 미환원 광석덩어리(13)가 일부 열풍과 미분탄의 고로내부로의 이송 경로인 풍구(10-3) 앞을 막게 되면, 고로내부로의 송풍압력보다 높게 설정되어 있는 미분탄 취입압력으로 인해 미분탄이 송풍지관(21)으로 역류하게 되고, 34개의송풍지관(LBP)(21)중 미분탄이 역류한 송풍지관과 풍구(10-3)로는 열풍(20-2)과 미분탄을 노내로 취입할 수 없을 뿐 아니라 역류한 미분탄(21-1)의 열풍(20-2)에 의한 자연 관통시 까지나, 아니면 차기 정기수리시 송풍지관(21) 교체시점까지 미분탄취입 및 열풍(20-2)취입의 원주밸런스(Balance) 파괴로 장기적인 노황의 불안정이 야기될 수 밖에 없는 실정이었다.Unreduced ore mass (13) that was not sufficiently reduced from the lower part of the softening fusion zone (12) when the blast furnace was changed due to the change of the charging raw material condition, the change of the load distribution, the change in the shape of the softening zone (12), etc. Is blocked in front of the tuyere 10-3, which is a transfer path of the blast furnace to the inside of the blast furnace, the pulverized coal flows back to the blower tube 21 due to the pulverized coal blowing pressure which is set higher than the blowing pressure into the blast furnace. Of the 34 blower pipes (LBP) 21, the blower pipes and the blowholes 10-3 in which the pulverized coal flows back cannot not blow the hot air 20-2 and the pulverized coal into the furnace, as well as the counter-pulverized coal (21-). Long-term aging due to the destruction of the circumference of balance of injection of pulverized coal and injection of hot air (20-2) until natural penetration by hot air (20-2) of 1) or replacement of blower pipe (21) during the next regular repair Instability was inevitable.
그리고, 고로내 미환원 광석덩어리(13)가 풍구(10-3) 앞을 차단시 미분탄이 송풍지관(21)에 역류하는 문제에 따라 풍구(10-3) 막힘과 PCI 랜스(50-2) 막힘 현상이 발생한다. 이 때문에 역류 송풍지관(21)으로 열풍(20-2)과, 미분탄 취입(22-1)이 불가능하게 된다.In addition, when the unreduced ore-lump (13) in the blast furnace blocks the front of the tuyere (10-3), the pulverized coal (10-3) is blocked and the PCI lance (50-2) according to the problem that the pulverized coal flows back to the blower pipe (21). A blockage occurs. For this reason, the hot air 20-2 and the pulverized coal injection 22-1 cannot be made to the backflow blower tube 21.
만약, 풍구(10-3)로 열풍(20-2) 및 미분탄이 통과하지 못하면 상부로부터 용융물이 풍구(10-3)지면에 정체하여 풍구에 고온의 용선이 장시간 접촉상태로 유지되기 때문에 구리(Cu)재질의 풍구(10-3)가 용손되는 문제가 초래된다. 또한 원주 밸런스 파괴로 인한 장기적인 노황 불안이 야기된다. 물론 송풍지 관(21)과 풍구(10-3) 손상의 위험 부담을 안고 송풍지관(21)의 역류 미분탄(21-1)의 열풍(20-2)에 의한 자연 관통이나 아니면 차기 정기 수리시 송풍지관(21)교체시점까지 기다리는 소극적인 조업방법 외에는 다른 대안이 없다.If the hot air 20-2 and the pulverized coal do not pass through the tuyere 10-3, the melt is stagnated from the top to the ground of the tuyere 10-3, and the hot molten iron is kept in contact with the tuyere for a long time. The problem that the tuyere 10-3 of Cu) material is melted is caused. In addition, long-term anxiety caused by the breakdown of the circumferential balance. Of course, natural penetration due to hot air (20-2) of the backflow pulverized coal (21-1) of the blower pipe (21) with the risk of damage to the blower pipe (21) and the tuyere (10-3), or at the next regular repair There is no alternative other than the passive operation method which waits until the blower tube 21 is replaced.
이때 종래의 기술로서는 풍구(10-3)의 관통 및 막힘 상태를 보기위해피핑홀(Peeping Hole)(50-1)을 통하여 조업자가 주기적으로 육안으로 풍구상태를 검시 확인하는 방법을 이용하였는데 계속적인 검시가 어렵고 과다한 인력과 시간이 소요되어 조업자의 부하가 가중되는 어려움이 있는 문제점이 있다.At this time, in order to see the penetrating and clogging state of the tuyere 10-3, the conventional technique used a method in which an operator periodically checks the tuyere state with the naked eye through a piping hole 50-1. Necropsy is difficult and excessive manpower and time is required to increase the load of the operator has a problem.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 고로 조업중 갑작스럽게 발생될 수 있는 노내의 미환원 광석덩어리 낙하에 따른 풍구 막힘에 대하여 조기에 감지하고, 이때 PCI랜스를 통하여 취입하는 미분탄을 풍구가 부분적으로 막히는 것을 차단하고, 미환원용융물의 낙하 진행상태가 거의 끝나는 안정적인 시점에서 다시 미분탄을 취입할 수 있도록 함으로서, 풍구 막힘 현상을 조기에 감지함에 따라 풍구의 용손을 방지할 수 있는 고로의 풍구막힘 조기 감지장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and therefore, the object of the present invention is to early detection of blockage of the tuyere caused by falling of the unreduced ore mass in the furnace, which may occur suddenly during the operation of the blast furnace, and at this time PCI Blocks the pulverized coal partially blown through the lance and allows the pulverized coal to be re-injected at a stable point at which the fall progress of the unreduced melt is almost finished. It is to provide an early detection device for blockage of blast furnace to prevent the blast furnace.
도 1은 종래의 고로공정의 조업시 미분탄 취입 및 용선생산 공정도이다.1 is a pulverized coal injection and molten iron production process chart during the operation of a conventional blast furnace process.
도 2는 본 발명에 따른 고로의 풍구막힘 조기 감지장치의 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of a device for detecting early clogging of blast furnace according to the present invention.
도 3은 도 2의 장치의 적용 예시도이다.3 is an application example of the apparatus of FIG. 2.
도 4는 도 2의 장치의 동작흐름도이다.4 is an operational flow diagram of the apparatus of FIG.
도 5는 고로내부 미환원 광석덩어리의 풍구 앞 송풍유로 차단 및 진행을 실시간으로 나타내는 개략도로서,5 is a schematic diagram showing in real time the blocking and progress of the air flow passage in front of the tuyere of the unreduced ore mass inside the blast furnace,
도 5a는 미환원 용융물이 천천히 내려오기 시작하는 개략도,5A is a schematic diagram in which the unreduced melt begins to slowly descend,
도 5b 도 미환원 용융물이 풍구 상단부에 쌓이는 개략도,5b is a schematic diagram of the unreduced melt accumulated at the upper end of the tuyere,
도 5c 도 미환원 용융물이 풍구를 부분적으로 막은 개략도,5C is a schematic view of the unreduced melt partially blocking the tuyere,
도 5d 도 미환원 용융물이 풍구 전단부를 완전히 막은 개략도,5d is a schematic view of the unreduced melt completely blocking the tuyere shear,
도 5e 도 풍구를 막고 있던 미환원 용융물이 하부로 떨어지는 개략도,5E is a schematic view of the unreduced melt falling down the tuyere falling down,
도 5f 도 미환원 용융물이 풍구 하부로 완전히 떨어진 개략도이다.5F is a schematic view of the unreduced melt completely dropped below the tuyere.
도 6은 본 발명에 따른 송풍유로 차단시 배출구측 온도편차 그래프이다.6 is a graph of the temperature deviation of the outlet side at the time of blocking the ventilation flow path according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 풍구 냉각수 온도편차와 풍구유량과의 상관그래프이다.Figure 7 is a graph of the relationship between the airflow coolant temperature deviation and the airflow flow rate according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
40-1 : 취입지관 삼방변(3-Way Valve) 50-1 : 피핑홀(Peeping Hole)40-1: 3-Way Valve 50-1: Peeping Hole
50-2 : PCI랜스(Lance) 50-3 : 유니온(Union)50-2: PCI Lance 50-3: Union
60-1 : 냉각수배관(Pipe Line) 60-2 : 입구측 온도센서60-1: Pipe Line 60-2: Inlet Temperature Sensor
60-3 : 출구측 온도센서 60-4 : 경보램프(Alarm Lamp)60-3: Outlet temperature sensor 60-4: Alarm lamp
60-5 : 경보벨(Alarm Bell) 60-6 : 온도표시기60-5: Alarm Bell 60-6: Temperature Indicator
60-7 : 온도기록기 60-8 : 제어장치60-7: Temperature recorder 60-8: Control device
60-9 : 컨트롤판넬 70-1 : PCI취입 콘트롤선60-9: Control panel 70-1: PCI injection control line
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 냉각수배관의 입구측 온도를 검출하는 입구측 온도센서; 냉각수배관(60-1)의 출구측 온도를 검출하는 출구측 온도센서; 상기 입구측 온도센서의 온도와 출구측 온도센서의 온도의 차가 사전에 설정된 관리온도범위에 포함되는지의 여부를 판단하고, 포함되지 않고 벗어나면 경보를 제어하는 제어장치; 상기 제어장치의 제어에 따라 경보음을 출력하는 경보벨; 상기 제어장치의 제어에 따라 관리온도범위를 벗어나는 냉각수배관을 표시하는 경보램프;를 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the apparatus of the present invention comprises an inlet side temperature sensor for detecting the inlet side temperature of the cooling water pipe; An outlet temperature sensor for detecting an outlet temperature of the cooling water pipe 60-1; A control device for determining whether a difference between the temperature of the inlet temperature sensor and the temperature of the outlet temperature sensor is within a preset management temperature range, and controlling an alarm if not included; An alarm bell for outputting an alarm sound according to the control of the control device; And an alarm lamp for displaying the cooling water pipe outside the management temperature range according to the control of the control device.
이하, 본 발명에 따른 고로의 풍구막힘 조기 감지장치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an early detection apparatus for blockage of blast furnace blast furnace according to the present invention will be described in detail. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 2는 본 발명에 따른 고로의 풍구막힘 조기 감지장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 장치의 적용 예시도이다.Figure 2 is a block diagram of an early detection apparatus for clogging the blast furnace according to the present invention, Figure 3 is an application example of the apparatus of FIG.
도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 고로의 풍구막힘 조기 감지장치는 냉각수배관(60-1)의 입구측 온도를 검출하는 입구측 온도센서(60-2)와, 냉각수배관(60-1)의 출구측 온도를 검출하는 출구측 온도센서(60-3)와, 상기 입구측 온도센서(60-2)의 온도와 출구측 온도센서(60-3)의 온도의 차가 사전에 설정된 관리온도범위에 포함되는지의 여부를 판단하고, 포함되지 않고 벗어나면 경보를 제어하는 제어장치(60-8)와, 상기 제어장치(60-8)의 제어에 따라 경보음을 출력하는 경보벨(60-5)과, 상기 제어장치(60-8)의 제어에 따라 관리온도범위를 벗어나는 냉각수배관을 표시하는 경보램프(60-4)를 포함한다.2 and 3, the apparatus for detecting the early blockage of blast furnace according to the present invention includes an inlet temperature sensor 60-2 for detecting an inlet side temperature of the coolant pipe 60-1, and a coolant pipe 60 The difference between the temperature of the outlet side temperature sensor 60-3 and the temperature of the inlet side temperature sensor 60-2 and the temperature of the outlet side temperature sensor 60-3 for detecting the outlet side temperature of -1) is set in advance. It is determined whether or not included in the management temperature range, the control device 60-8 for controlling the alarm when not included, and the alarm bell for outputting an alarm sound according to the control of the control device 60-8 ( 60-5) and an alarm lamp 60-4 displaying the cooling water pipe outside the management temperature range under the control of the control device 60-8.
상기 고로의 풍구막힘 조기 감지장치는 측정한 온도를 표시하는 온도표시기(60-6)와, 측정한 온도를 기록하는 온도기록기(60-7)를 더 포함하고, 상기 제어장치(60-8)는 측정한 온도를 상기 온도표시기(60-6)로 표시를 제어하고, 상기 온도기록기(60-7)로 기록을 제어하도록 구성한다.The blast furnace clogging early detection device further includes a temperature indicator (60-6) for displaying the measured temperature, and a temperature recorder (60-7) for recording the measured temperature, the control device (60-8) Is configured to control the display of the measured temperature with the temperature indicator 60-6 and to control the recording with the temperature recorder 60-7.
또한, 상기 제어장치(60-8)는 관리온도범위를 벗어나는 경우에는 PCI랜스(50-2)의 동작을 정지시켜 미분탄의 취입을 중단시키도록 구성한다.In addition, the control device (60-8) is configured to stop the operation of the PCI lance (50-2) to stop the injection of pulverized coal when it is out of the management temperature range.
도 4는 도 2의 장치의 동작흐름도이고, 도 5는 고로내부 미환원 광석덩어리의 풍구 앞 송풍유로 차단 및 진행을 실시간으로 나타내는 개략도로서, 도 5a는 미환원 용융물이 천천히 내려오기 시작하는 개략도, 도 5b 도 미환원 용융물이 풍구 상단부에 쌓이는 개략도, 도 5c 도 미환원 용융물이 풍구를 부분적으로 막은 개략도, 도 5d 도 미환원 용융물이 풍구 전단부를 완전히 막은 개략도, 도 5e 도 풍구를 막고 있던 미환원 용융물이 하부로 떨어지는 개략도, 도 5f 도 미환원 용융물이 풍구 하부로 완전히 떨어진 개략도이다. 그리고, 도 6은 본 발명에 따른 송풍유로 차단시 배출구측 온도편차 그래프이며, 도 7은 본 발명에 따른 풍구 냉각수 온도편차와 풍구유량과의 상관그래프이다.Figure 4 is a flow chart of the operation of the apparatus of Figure 2, Figure 5 is a schematic diagram showing in real time the blowing flow passage in front of the tuyere of the unreduced ore mass inside the blast furnace, Figure 5a is a schematic diagram that the unreduced melt begins to slowly come down, Figure 5b is a schematic diagram of the unreduced melt piled on the upper end of the tuyere, Figure 5c is a schematic diagram of the unreduced melt partially blocked the tuyere, Figure 5d is a schematic diagram of the unreduced melt completely blocked the tuyere front end, Figure 5e is a non-reduced tuyere Schematic of the melt falling down, FIG. 5F is a schematic diagram in which the unreduced melt has completely fallen below the tuyere. And, Figure 6 is a graph of the outlet side temperature deviation when the blowing flow path according to the present invention, Figure 7 is a graph of the relationship between the temperature difference between the cooling water cooling water temperature and the air mouth flow in accordance with the present invention.
여기서, 도면증 미설명부호인 40-1은 제어장치의 작동신호에 의해 동작하는 취입지관 삼방변(3-Way Valve)이고, 50-3은 유니온(Union)이고, 60-9는 제어장치(60-8), 경보벨(60-5), 경보램프(60-4), 온도기록기(60-7) 및 온도표시기(60-6)를 포함하고 있는 컨트롤판넬이며, 70-1은 제어장치가 작동신호를미분탄취입 삼방변(40-1)로 제공하기 위한 PCI취입 콘트롤선이다.Here, reference numeral 40-1 denotes a drawing pipe three-way valve operated by an operation signal of the control device, 50-3 is a union, and 60-9 is a control device ( 60-8), alarm bell (60-5), alarm lamp (60-4), temperature recorder (60-7) and temperature indicator (60-6) is a control panel, 70-1 is a control device Is a PCI injection control line for providing the operation signal to the pulverized coal injection three-way (40-1).
이와같이 구성된 본 발명의 장치에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.Operation according to the device of the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.
본 발명은 풍구를 보호하기 위하여 사용하는 냉각수의 유량의 온도차를 이용하여 노내부에서 나타나는 미환원용융물(13)의 낙하 시점부터 열풍(20-2)을 불어넣는 풍구(10-3)의 막힘과 정상적인 관통까지 노내의 상태를 컨트롤 판넬(60-9)에 설치한 제어장치(60-8)를 이용하여 온도표시 추이지시계(60-6)에 나타나도록 함으로서, 풍구 막힘 검시에 따른 업무 부하를 줄이고 사전에 설치한 판넬을 통하여 풍구 막힘 상태를 감지하여 미분탄 취입을 컨트롤하고 풍구의 용손을 막을 수 있도록 하여 조업자가 원활한 조업을 통해 고로 노황 관리의 안정을 기할 수 있다.The present invention uses the temperature difference of the flow rate of the cooling water used to protect the tuyere, and the clogging of the tuyere 10-3, which blows the hot air 20-2 from the time of falling of the unreduced melt 13 appearing in the furnace, and By using the control device 60-8 installed in the control panel 60-9, the state of the furnace until the normal penetration is displayed on the temperature display transition clock 60-6, thereby reducing the work load caused by the blockage of the air vents. Pre-installed panels can detect the blockage of windballs to control the injection of pulverized coal and prevent the loss of windballs so that the operator can stabilize the blast furnace management through smooth operation.
도 2 내지 도 7을 참조하며 본 발명을 설명하면, 먼저, 냉각수배관(60-1)의 입구측에 설치된 입구측 온도센서(60-2)는 냉각수배관(60-1)의 출구측 온도를 검출하여 제어장치(60-8)로 제공하고, 또한 냉각수배관(60-1)의 출구측에 설치된 출구측 온도센서(60-3)는 냉각수배관(60-1)의 출구측 온도를 검출하여 상기 제어장치(60-8)로 제공한다.Referring to Figures 2 to 7 and the present invention, first, the inlet side temperature sensor 60-2 installed at the inlet side of the cooling water pipe 60-1 is the temperature of the outlet side of the cooling water pipe (60-1) It is detected and provided to the control device 60-8, and the outlet temperature sensor 60-3 provided at the outlet side of the coolant pipe 60-1 detects the outlet temperature of the coolant pipe 60-1. It is provided to the control device 60-8.
상기 제어장치(60-8)에서는 상기에서 각각 검출 측정된 온도를 연산하여 온도편차(ΔT)를 추출하고, 목표설정치온도(Ta)와 비교 연산하여 목표설정치온도(Ta)에 대하여 온도편차(ΔT)가 관리범위 상태에 있는지의 여부를 판독하여 경보램프(60-4) 및 경보벨(60-5)로 동작신호를 보내게 된다.The control device 60-8 calculates the temperature measured by the respective detected and measured values, extracts the temperature deviation ΔT, and compares and calculates the temperature deviation ΔT with respect to the target setpoint temperature Ta. ) Is sent to the alarm lamp (60-4) and the alarm bell (60-5) by reading whether or not the control range state.
여기서, ΔT = Tk- Ti이고, ΔT : 온도편차, Ta : 목표설정치온도(정상조업에서의 설정치), Tb : 미환원용융물 낙하개시 판단단계 설정치, Tc : 취입지관 삼방변 폐쇄 설정치, To : 취입지관 삼방변 개도 설정치, Tx : 풍구 완전 막힘 판단단계 설정치, Ti : 입구측 온도센서(60-2)에서 검출 측정된 온도, Tk : 출구측 온도센서(60-3)에서 검출 측정된 온도이다.Where ΔT = Tk-Ti, ΔT: temperature deviation, Ta: target setpoint temperature (setpoint in normal operation), Tb: setpoint of non-reduced melt drop start judgment stage, Tc: blown pipe trilateral closing setpoint, To: blown Branch pipe triangular opening degree set value, Tx: windhole complete blockage determination step set value, Ti: temperature detected and detected by inlet temperature sensor 60-2, Tk: temperature detected and measured by outlet temperature sensor 60-3.
만약, 온도편차(ΔT)가 목표설정치(Ta) 상태이면, 상기 제어장치(60-8)에 의해 경보램프(60-4)의 색깔은 녹색으로 점등되고, 경보벨(60-5)은 작동하지 않는다. 반면에, 온도편차(ΔT)가 미환원용융물(13) 낙하개시 판단단계 설정치(Tb)의 상태가 되면, 즉 관리온도범위를 벗어나게 되면, 상기 제어장치(60-8)에 의해 경보램프(60-4)의 색깔은 적색으로 점등됨과 동시에, 경보벨(60-5)이 작동하여 조업자에게 노내의 상태를 알려준다.If the temperature deviation ΔT is in the target set value Ta state, the color of the alarm lamp 60-4 is lighted green by the control device 60-8, and the alarm bell 60-5 is activated. I never do that. On the other hand, when the temperature deviation ΔT becomes the state of the non-reducing melt 13 drop start determination step set value Tb, that is, out of the management temperature range, the alarm device 60 is controlled by the control device 60-8. The color of -4) turns red and at the same time, an alarm bell 60-5 is activated to inform the operator of the state of the furnace.
또한, 온도편차(ΔT)가 취입지관 삼방변 폐쇄 설정치(Tc) 상태이면 제어장치로부터 작동신호를 출력하여 미분탄 취입지관 삼방변(40-1)을 폐쇄 작동시킨다. 그리고, 온도편차(ΔT)가 취입지관 삼방변 개도 설정치(To) 상태이면, 상기 제어장치로부터 작동신호를 출력하여 미분탄 취입지관 삼방변(40-1)을 개도 작동시킨다.In addition, when the temperature deviation ΔT is in the blown pipe three-way closed set point Tc, the operation signal is output from the control device to close the pulverized coal injection pipe three-way 40-1. Then, when the temperature deviation ΔT is the blown pipe three-way opening degree set value To, the operation signal is output from the control device to operate the pulverized coal injection pipe three-way 40-1.
도 5a 내지 도 5f를 참조하여, 고로내부 미환원 광석덩어리의 풍구 앞 송풍유로 차단 및 진행에 따라 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5a to 5f, the operation of the present invention according to the blocking and progress of the air flow passage in front of the tuyere of the unreduced ore mass inside the blast furnace as follows.
도 5a는 고로(10) 내부에 미환원 용융물(13)이 천천히 내려오기 시작하는 상태를 도시 하였고 이때의 냉각수 온도편차(ΔT)는 정상조업시와 큰 차이가 없는 상태가 된다.(도 6도에서 ①지점의 온도 도 7의 G영역부분)FIG. 5A illustrates a state in which the unreduced melt 13 slowly starts to descend inside the blast furnace 10, and the coolant temperature deviation ΔT at this time is in a state in which there is no significant difference from normal operation. Temperature at point ① in the region G of Figure 7)
도 5b는 고로(10) 내부에 미환원 용융물(13)이 풍구(10-3) 상단부에 천천히 쌓이는 단계를 표시 하였는데, 이때의 냉각수 온도편차(ΔT)는 정상조업시보다 2℃정도가 상승하여 미환원용융물 낙하개시 판단단계 설정치(Tb)가 되면 상기에 서술한 바와 같이 경보램프(60-4)의 색깔은 비정상적이라는 적색의 램프와 경보벨(60-5)이 작동 하고 온도표시추이 지시계(60-6)와 온도추이 기록계(60-7)로 표시 된다 이로써 조업자는 풍구 상단부에 미환원 용융물이 쌓이고 있음을 인지 하게 된다. (도 6도에서 A지점)5b shows a step in which the unreduced melt 13 slowly accumulates at the upper end of the tuyere 10-3 in the blast furnace 10, wherein the cooling water temperature deviation ΔT is about 2 ° C. higher than in normal operation. When the unreduced melt fall start determination step set value (Tb), as described above, the red lamp and alarm bell (60-5) that the color of the alarm lamp (60-4) is abnormal is activated and the temperature display indicator ( 60-6) and temperature trend recorder (60-7). The operator notices that unreduced melt is accumulating at the top of the tuyere. (A point in Fig. 6)
도 5c는 풍구(10-3) 상단부에 쌓인 미환원 용융물(13)이 풍구 전단부로 조금씩 내려와 부분적으로 막히는 상태를 도시하였다. 이때에 풍구(10-3)로 들어가는 열풍(20-2)의 양이 작아져 냉각수의 온도편차(ΔT)는 정상조업시 보다 떨어져 2~3℃정도가 되어 취입지관 삼방변 폐쇄 설정치(Tc)가 된다(도 6도에서 α지점), PCI랜스(50-2)를 통하여 취입되는 미분탄을 중단하지 않으면 송풍 압력보다 높게 설정된 미분탄취입 압력으로 인한 미분탄이 송풍지관(21)으로 역류(21-1)하게 된다. 이것을 사전에 방지하기 위하여 제어장치부에서 작동신호를 출력하여 미분탄취입 삼방변(40-1)을 닫아주게 되는데 제4도에서 PCI컨트롤선(70-1)을 통하여 폐쇄작동 신호를 보내게 된다.5C illustrates a state in which the unreduced melt 13 accumulated at the upper end of the tuyere 10-3 is partially lowered to the front end of the tuyere and partially blocked. At this time, the amount of hot air (20-2) entering the air vent (10-3) becomes smaller, and the temperature deviation (ΔT) of the coolant becomes 2 to 3 ° C lower than in normal operation, so that the three-side closed set point (Tc) of the intake pipe is reduced. (A point in FIG. 6), the pulverized coal due to the pulverized coal injection pressure set higher than the blowing pressure is flowed back into the blowing pipe 21 unless the pulverized coal injected through the PCI lance 50-2 is stopped (21-1). ) In order to prevent this in advance, the control unit outputs an operation signal to close the pulverized coal injection triangularity 40-1. In FIG. 4, the closing operation signal is transmitted through the PCI control line 70-1.
도 5d는 미환원 용융물(13)이 풍구(10-3) 전단부를 완전히 막게 된 상태를 도시하였다. 이때에 4도 에서 미분탄취입 삼방변(40-1)을 닫아주지 못하고 계속적으로 PCI랜스(50-2)를 통하여 미분탄을 취입할 때에 송풍 압력보다 높게 설정된 미분탄취입 압력으로 인하여 미분탄이 송풍지관(21)으로 역류(21-1)하게 된 상태를 도시 하였다.5D illustrates a state in which the unreduced melt 13 completely blocks the front end of the tuyere 10-3. At this time, the pulverized coal is blown through the pulverized coal blowing pressure set higher than the blowing pressure when the pulverized coal injection three-sided 40-1 is not closed at 4 degrees and continuously blows the pulverized coal through the PCI lance 50-2. ) Shows a state in which the backflow 21-1.
도 5e는 풍구(10-3) 전단부를 완전히 막고 있던 미환원 용융물(13)이 조금씩 노내의 하부로 떨어지는 상태로써 풍구를 부분적으로 막게 되는데 냉각수 온도편차(ΔT)는 도 3도에서와 같이 C점에서 정상적인 상태 E점으로 진행하여 β점에 이르게 되고 미분탄 취입지관 삼방변 개도 설정치(Td)가 된다.FIG. 5E partially prevents the tuyere as the unreduced melt 13 which completely blocks the front end of the tuyere 10-3 gradually falls to the lower part of the furnace. The cooling water temperature deviation ΔT is point C as shown in FIG. In the normal state at point E, the point is reached to the point β, and the pulverized coal intake pipe triangular opening degree set value Td is reached.
도 5e는 풍구(10-3) 전단부를 부분적으로 막고 있던 미환원 용융물(13)이 풍구(10-3)로 부터 완전히 내려가는 상태를 알 수 있는데 제어장치(60-8)에서 계산된데이터를 온도표시추이 지시계(60-6)와 온도기록기(60-7)로 출력해주며 그 시점에서의 온도편차(ΔT)는 목표설정치 온도(Ta) 범위 안에서 정상적인 상태를 계속적으로 표시한다(도 6도 에서 E지점).5E shows that the unreduced melt 13 partially blocking the front end of the tuyere 10-3 is completely lowered from the tuyere 10-3. It is output to the display trend indicator 60-6 and the temperature recorder 60-7, and the temperature deviation ΔT at that time continuously displays the normal state within the target setpoint temperature Ta (Fig. 6). Point E).
상기한 냉각수 온도편차(ΔT)는 하기 표1 및 표2에서와 같이, 풍구(10-3)막힘이 없는 정상적인 조업 상태에서는 풍구에 유입되는 냉각수배관(60-1)의 입구측 온도센서(60-2)와 출구측 온도센서(60-3)의 온도차이는 +5℃ ~ +8℃정도의 차이가 있으며, 도 7 의 G영역에서와 같이 냉각수 온도편차와 풍구유량과의 상관 그래프기울기 값은 0.26~0.36 정도의 범위에서 움직이게 된다.The cooling water temperature deviation ΔT is the temperature sensor 60 of the inlet side of the cooling water pipe 60-1 flowing into the air duct in the normal operation state without the block of the air duct 10-3, as shown in Tables 1 and 2 below. -2) and the temperature difference between the outlet temperature sensor 60-3 is about +5 ℃ ~ +8 ℃ difference, as shown in the region G of Fig. 7 graph of the correlation between the cooling water temperature deviation and the airflow flow Moves in the range of 0.26 to 0.36.
하기 표1은 풍구 정상조업시 풍구 냉각수 유량온도차이이고, 하기 표2는 풍구 막힘 발생시 풍구 냉각수 유량온도차이이다.Table 1 below is the temperature difference between the cooling water cooling water flow temperature in the normal operation of the wind port, Table 2 below is the flow temperature of the cooling water cooling water flow temperature difference when the clogged opening.
만약, 고로(10) 내부에서 미환원 광석덩어리(13)가 풍구(10-3)를 막게 되는 현상이 발생하면, 냉각수배관(60-1)의 입구측 센서온도(60-2)와 출구측 온도센서(60-3)에서 측정된 온도 데이터의 편차는 표-1에서와 같이 거의 변하지 않으며 (보통 +1℃ ~ +3℃) 도 7의 냉각수 온도편차와 풍구 유량과의 상관 그래프의 기울기 값은 0.01~0.02 정도의 범위에서 움직인다.If a phenomenon occurs in which the unreduced ore lump 13 blocks the tuyere 10-3 inside the blast furnace 10, the inlet sensor temperature 60-2 and the outlet side of the cooling water pipe 60-1 are generated. The deviation of the temperature data measured by the temperature sensor 60-3 hardly changes as shown in Table-1 (usually + 1 ° C to + 3 ° C), and the slope value of the correlation graph between the cooling water temperature deviation and the airflow flow rate in FIG. Moves in the range of 0.01 to 0.02.
또한, 풍구(10-3) 막힘발생시에 설정된 온도차 관리범위(+5℃ ~ +8℃정도)를 벗어날 때에는 풍구 상단부에 작은 미환원용융물(13)이 점점 많이 쌓이고 있는 단계에서 컨트롤판넬(60-9)의 장치계기(60-4, 60-5, 60-6, 60-7)에 나타나도록 하여, 조업자가 알 수 있도록 시각적, 청각적인 신호를 장치계기(60-4, 60-5)를 통하여 알려준다.In addition, when the temperature difference management range (about + 5 ° C. to + 8 ° C.) is set out when the air vent 10-3 is clogged, a small unreduced melt 13 is accumulated at the upper end of the air vent. 9) to display the device instrument 60-4, 60-5, 60-6, 60-7 so that the operator can see the visual and audio signals. Inform through
위에서 설명한 바와같이, 본 발명에서는 송풍 압력보다 높게 설정된 미분탄취입 압력으로 인한 미분탄이 송풍지관(21)으로 역류(21-1)하는 것을 막기위해 미분탄취입 삼방변(40-1)을 중단하도록 PCI컨트롤선(70-1)을 통하여 작동신호를 보내게 된다, 이후, 정상회복시 PCI 취입랜스(50-2)로 부터 미분탄의 취입을 다시 시작하도록 제어장치(60-8)를 통하여 작동신호를 PCI취입컨트롤선(70-1)으로 보내어 취입지관 삼방변(40-1)을 자동으로 개방하도록 하고 미분탄과 열풍(20-2)을 정상적으로공급하여 정상적인 조업을 시작하게 된다.As described above, in the present invention, the PCI control to stop the pulverized coal injection three-way (40-1) in order to prevent the pulverized coal due to the pulverized coal injection pressure set higher than the blowing pressure to back flow (21-1) to the blower pipe 21. The operation signal is transmitted through the line 70-1. Then, the operation signal is transmitted through the control device 60-8 to restart the injection of pulverized coal from the PCI injection lance 50-2 during normal recovery. It is sent to the blowing control line (70-1) to automatically open the blown pipe three-way (40-1) and supply the pulverized coal and hot air 20-2 normally to start the normal operation.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 고로 조업중 갑작스럽게 발생될 수 있는 노내의 미환원 광석덩어리 낙하에 따른 풍구 막힘에 대하여 조기에 감지하고, 이때 PCI랜스를 통하여 취입하는 미분탄을 풍구가 부분적으로 막히는 것을 차단하고, 미환원용융물의 낙하 진행상태가 거의 끝나는 안정적인 시점에서 다시 미분탄을 취입할 수 있도록 함으로서, 풍구 막힘 현상을 조기에 감지함에 따라 풍구의 용손을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, early detection of blockages caused by falling of unreduced ore masses in the furnace, which may occur suddenly during the operation of the blast furnace, and early detection of the pulverized coal blown through the PCI lance. By blocking the pulverized coal and re-injecting the pulverized coal at a stable time point at which the falling progress of the unreduced melt is almost finished, there is an effect of preventing the blow-out of the tuyere as early detection of the tuyere blockage.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration.
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