KR100381509B1 - 머드 건 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머드 건 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 출선구내 충진 밀봉된 머드 재의 소성 상태를 감지하기 위해 머드 건의 동체 선단부에 설치된 온도 검출계와, 상기 머드 건의 후퇴 선회 반경내에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 중량 감지판의 하부에 설치된 다수의 중량 검출기와, 상기 머드 건의 운전을 선택할 수 있도록 운전실 데스크 판넬에 부착된 선택 스위치와, 상기 중량 검출기에 의해 검출된 장애물의 평균 중량을 계산하기 위한 프로세스 컴퓨터와, 장애물 감지시 경보를 알리기 위해 상기 머드 건에 부착된 경보등과, 상기 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

머드 건 제어 시스템 및 방법 {Apparatus and Method for Controlling a Mud Gun}

본 발명은 머드 건 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히, 용광로(이하, 고로라 함)로부터 배출되는 용융물의 흐름을 차단하기 위해 출선구에 설치된 폐쇄기(이하, 머드 건이라 한다)의 동작을 제어할 수 있도록 한 머드 건 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 용광로(이하, 고로라 한다)(100)에서 환원 용융된 쇳물은 도 1에 도시된 바와 같이 출선구(101)에 뚫린 구멍을 통해 고로(100)의 외부로 배출된다. 또한, 일정 시간 후 용융물에 의해 출선구(101)의 내화물이 마모(확대)되어 쇳물의 생산량보다 배출량이 많아지면 상기 출선구(101)를 폐쇠시키게 되는데, 상기 출선구(101)는 머드 건(200)을 선회시켜 개공된 출선구(101)의 면에 접합시키는 단계와, 머드(MUD) 재(材)를 출선구(101) 내부에 충진 봉입시키는 단계에 의해 폐쇄된다.

상기와 같이 출선구(101)가 폐쇄되면 일정 시간 후 출선구(101) 내부에 봉입된 머드 재는 고로(100) 내부의 고열로 인해 탄력성을 잃고 딱딱하게 소성되고, 머드 건 동체 내부의 선단에 존재하는 머드 재가 소성되면서 가스가 팽창되는데, 팽창된 가스를 제거하기 위해서는 머드 건 실린더를 후퇴시켜 가스를 제거한 후 머드 건 선회 반경내에서 작업자 및 장비차의 진입 여부를 육안으로 확인하고 머드 건을 후퇴시킨 다음 펌프의 동작을 정지시켜야 한다.

상기와 같은 과정을 거친 후 다음 방향의 출선구를 개공하여 연속적인 작업을 실시하게 되는데, 상기 머드 건의 후퇴시 다음과 같은 문제점이 발생된다.

첫째 : 머드 건의 선회 전진 후(출선구 폐쇄 후) 작업자는 다음 출선구를 개공하기 위한 준비 작업을 위해 머드 건 운전실을 약 30 내지 40분동안 이탈하였다가 다시 운전실로 돌아와서 머드 건 후퇴를 수동으로 조정하여야 한다.

둘째 : 출선구 내부에 충진 봉입된 머드 재의 소성 여부를 감지하기 위한 시스템이 구비되지 않으므로 작업자 임의의 판단에 의존해야 한다.

셋째 : 일 평균 출선구 폐쇄 횟수는 10회 정도이며, 머드 건 선회 전진(펌프 가동 상태로) 상태에서 불필요한 시간 지연이 발생되므로 에너지(펌프의 모터 전력 용량은 130Kw)의 손실이 크게 발생된다.

네째 : 머드 건 펌프 모터의 연간 전력 손실액은 다음과 같다.

▶200분/일 X 365일 X 132Kw/용량 X 46원/단가 = 443,256,000원

다섯째 : 출선구와 운전실과의 거리가 멀리 떨어져 있어 작업이 불편하다.

여섯째 : 머드 건 후퇴시 출선구 주위를 육안으로 확인해야 하기 때문에 인해 인명 피해와 고로 휴지, 생산량 감소, 작업 부하 등의 문제점이 유발된다.

따라서 본 발명은 머드 재의 온도를 감지하여 고로의 출선구내에 충진 밀봉된 머드 재가 소성되는 시점을 파악하고, 머드 건을 자동으로 후퇴시키며 머드 건 후퇴시 장애물을 감지하도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 머드 건 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 머드 건 제어 시스템은 출선구내 충진 밀봉된 머드 재의 소성 상태를 감지하기 위해 머드 건의 동체 선단부에 설치된 온도 검출계와, 상기 머드 건의 후퇴 선회 반경내에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 중량 감지판의 하부에 설치된 다수의 중량 검출기와, 상기 머드 건의 운전을 선택할 수 있도록 운전실 데스크 판넬에 부착된 선택 스위치와, 상기 중량 검출기에 의해 검출된 장애물의 평균 중량을 계산하기 위한 프로세스 컴퓨터와, 장애물 감지시 경보를 알리기 위해 상기 머드 건에 부착된 경보등과, 상기 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 이루어지며, 본 발명에 따른 머드 건 제어 방법은 출선구의 폐쇄가 완료됨과 동시에 운전 선택 스위치가 자동 후퇴로 선택되도록 하는 제 1 단계와, 머드 재가 일정 온도되는 시점에서 온도 검출계로부터 신호가 출력되도록 하는 제 2 단계와, 머드 재 충진 실린더 후퇴 솔레노이드 밸브가 개방되도록 하는 제 3 단계와, 머드 재의 소성시 발생된 가스를 제거하기 위하여 머드 재 충진 실린더가 후퇴되도록 하는 제 4 단계와, 머드 재 충진 실린더의 후퇴여부를 감지하는 제 5 단계와, 머드 재 충진 실린더의 후퇴가 완료되면 장애물을 감지하는 제 6 단계와, 상기 제 6 단계로부터 장애물이 감지되지 않은 경우 머드 건 선회 후퇴 솔레노이드 밸브를 개방시켜 머드 건 선회 후퇴가 개시되도록 하는 제 7 단계와, 머드 건 선회 후퇴가 완료되면 유압 펌프의 모터를 정지시키는 제 8 단계와, 상기 제 6 단계로부터 장애물이 감지되면 경보등을 작동시킨 후 장애물을 제거하는 제 9 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 머드 건의 선회 전진 상태를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 머드 건 제어 시스템에서 머드 건의 선회 전진 상태를 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 머드 건 제어 시스템에서 머드 건의 선회 후퇴 상태를 도시한 사시도.

제4도는 본 발명에 따른 머드 건 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 고로 400: 모터

101: 출선구 401: 유압 펌프

102: 대탕도 402: 밸브 콘트롤 스텐드

103: 대탕도 커버 403: 선회 전진 라인 유량 검출부

200: 머드 건 404: 선회 후퇴 라인 유량 검출부

201: 운전 선택 스위치 405: 실린더 전진 라인 유량 검출부

406: 실린더 후퇴 라인 유량 검출부

300:제어부 407: 선회 전진 솔레노이드 밸브

301: 프로세스 컴퓨터 408: 선회 후퇴 솔레노이드 밸브

409: 실린더 전진 솔레노이드 밸브

302:중량 감지판 500: 실린더 후퇴 솔레노이드 밸브

303, 304 및 305: 중량 검출기

306: 온도 검출계 307: 경보등

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 고로 출선구(202)의 머드 건(200) 전면부에 설치된 온도 검출계(306)와, 머드 건(200)의 후퇴 반경내에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 중량 감지 판(302)에 설치된 중량 검출기(303, 304 및 305)와, 장애물의 평균 중량을 계산하기 위한 프로세스 컴퓨터(301)와, 장애물의 감지를 알리기 위한 경보등(307)과, 운전 선택 스위치(201) 및 상기 장치와 상호 연결되며 제어를 위한 제어부(300)로 이루어진다.

즉, 상기 고로의 출선구(202)를 폐쇄시키기 위한 머드 건(200) 자동 후퇴 장치는 출선구(202)내 충진 밀봉된 머드 재의 소성 상태를 감지하기 위해 머드 건(200)의 동체 선단부에 설치된 온도 검출계(306), 머드 건(200)의 후퇴 선회 반경내에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 중량 감지판(302)의 하부에 설치된 중량 검출기(303 내지 305), 머드 건(200)의 운전을 데스크(Desk) 또는 자동으로 선택할수 있도록 운전실 데스크 판넬에 부착된 선택 스위치(201), 상기 중량 검출기(303 내지 305)에 의해 장애물이 검출되면 장애물의 평균 중량을 계산하기 위한 프로세스 컴퓨터(301), 상기 장애물 감지시 경보를 알리기 위해 상기 머드 건(200) 후단의 측부에 부착된 경보등(307), 상기의 장치를 제어하기 위한 제어부(300)로 이루어진다. 그러면 상기 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

개공기(도시않됨)를 이용하여 출선구(202)에 구멍을 뚫는 개공 작업을 통해 출선구(202)에서 고로까지 관통시키면 고로 내부에서 생성된 용융물은 출선구(202)를 통해 대탕도(102)로 배출된다. 그리고 일정 시간이 경과된 후 용융물의 배출이 종료되는 시점이 되면 용융물의 배출 량이 감소되면서 가스와 분진이 분출된다. 즉, 출선구(202)를 개공한 후 처음 배출되는 용융물의 량은 적으며 시간이 경과 할수록 용융물의 배출량이 증가하여 출선 말기에는 많은 량의 용융물이 배출된다. 이 시점에서 용융물의 배출 속도가 최고 정점으로부터 감소되기 시작하면 운전실에서 출선구(202)에 머드 건(200)이 선회되도록 하여 출선구(202) 면에 접합시키고 머드 재를 출선구(202)의 내부에 충진 봉입하여 출선구(202)를 폐쇄시킨다.

상기와 같이 출선구(202)의 폐쇄가 완료됨과 동시에 운전실에서 선택 스위치(201)를 자동 후퇴로 선택하면(단계 600) 일정 시간후 머드 재의 온도가 500℃가 되는 시점에서 온도 검출계(306)는 이를 감지하여 제어부(300)로 신호를 출력하게 된다(단계 601 및 603). 그리고 이에 의해 머드 재 충진 실린더 후퇴 솔레노이드 밸브(500)가 개방되는데(단계 604), 이때, 머드 건(200)의 내부 선단에 존재하는 머드 재가 소성 되면서 발생된 가스를 제거하기 위하여 머드 재 충진 실린더는 유압펌프(401)의 동작에 의해 후퇴된다(단계 605). 또한, 머드 재 충진 실린더 후퇴 라인 유량 검출부(406)에서 실린더 후퇴 완료(유량이 없는 상태)를 감지하면(단계 606) 중량 감지 장치(302 내지 305)의 동작에 의해 감지된 장애물의 평균 중량이 프로세스 컴퓨터(301)에 의해 계산된 후 제어부(300)로 전달된다(단계 607 및 608).

이때, 장애물의 평균 중량이 0 ㎏ 이하이면 머드 건 선회 후퇴 솔레노이드 밸브(408)가 개방되어(단계 609) 머드 건(200) 선회 후퇴가 개시되고(단계 610), 머드 건 선회 후퇴 라인 유량 검출부(404)에 의해 후퇴 완료(유량이 없는 상태)가 감지된 후 제어부(300)로 신호가 출력되면 유압 펌프의 모터(400)가 정지된다(단계 611 및 612). 한편, 상기 장애물의 평균 중량이 0 ㎏ 이상이면 현장 경보등(307)이 작동하여 중앙 운전실(미도시)에 설치된 알람(Alarm)이 동작되고(단계 613 및 614), 이에 따라 머드 건(200) 후퇴 선회 반경내 존재하는 장애물을 제거하게 된다(단계 615). 상기와 같은 수순으로 머드 건(200) 선회 후퇴가 자동으로 제어된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 출선구가 폐쇄된 후 자동으로 머드 건이 선회 후퇴되므로 유압 펌프의 모터 가동 시간이 정량적으로 최소화되고, 이에 따라 전력의 손실이 방지되어 연간 4억4천만원 정도의 비용 절감이 이루어진다. 이러한 효과에 따라 제철소 에너지 절감 활동 계획에 기여도가 상승된다. 또한, 본 발명은중량물 감지 장치 및 경보등에 의해 장애물이 사전에 감지되도록 하므로써 설비 파손에 따른 고로 휴지가 예방되고, 이에 따라 생산량 감소와 인명 피해가 효과적으로 감소된다.

Claims (4)

1. 고로의 출선구를 폐쇄시키기 위한 머드 건 제어 시스템에 있어서,

   출선구내 충진 밀봉된 머드 재의 소성 상태를 감지하기 위해 머드 건의 동체 선단부에 설치된 온도 검출계와,

   상기 머드 건의 후퇴 선회 반경내에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 중량 감지판의 하부에 설치된 다수의 중량 검출기와,

   상기 머드 건의 운전을 선택할 수 있도록 운전실 데스크 판넬에 부착된 선택 스위치와,

   상기 중량 검출기에 의해 검출된 장애물의 평균 중량을 계산하기 위한 프로세스 컴퓨터와,

   장애물 감지시 경보를 알리기 위해 상기 머드 건에 부착된 경보등과,

   상기 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 머드 건 제어 시스템.
2. 출선구의 폐쇄가 완료됨과 동시에 운전 선택 스위치가 자동 후퇴로 선택되도록 하는 제 1 단계와,

   머드 재가 일정 온도되는 시점에서 온도 검출계로부터 신호가 출력되도록 하는 제 2 단계와,

   머드 재 충진 실린더 후퇴 솔레노이드 밸브가 개방되도록 하는 제 3 단계와,

   머드 재의 소성시 발생된 가스를 제거하기 위하여 머드 재 충진 실린더가 후퇴되도록 하는 제 4 단계와,

   머드 재 충진 실린더의 후퇴 여부를 감지하는 제 5 단계와,

   머드 재 충진 실린더의 후퇴가 완료되면 장애물을 감지하는 제 6 단계와,

   상기 제 6 단계로부터 장애물이 감지되지 않은 경우 머드 건 선회 후퇴 솔레노이드 밸브를 개방시켜 머드 건 선회 후퇴가 개시되도록 하는 제 7 단계와,

   머드 건 선회 후퇴가 완료되면 유압 펌프의 모터를 정지시키는 제 8 단계와,

   상기 제 6 단계로부터 장애물이 감지되면 경보등을 작동시킨 후 장애물을 제거하는 제 9 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 머드 건 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 머드 재 충진 실린더의 후퇴 여부는 유량 검출부의 동작에 의해 감지되되도록 하는 것을 특징으로 하는 머드 건 제어 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 장애물은 중량 검출기에 의해 감지되도록 하는 것을 특징으로 하는 머드 건 제어 방법.