KR100383276B1 - System and method for controlling slushy level at a conmstant density of slushy - Google Patents
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Abstract
이 발명은 고로에서 발생되는 슬러지를 처리하는 드럼탱크로 공급되는 수분함유슬러지의 농도를 일정하게 유지하면서 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 제어하기 위한 것으로서, 제어시스템이 슬러지저장탱크(1)로부터 드럼탱크(10)까지의 슬러지이송라인에 설치된 슬러지유출밸브(2)와, 슬러지유출밸브(2)를 통과한 슬러지의 농도를 희석시키기 위해 혼합되는 물의 양을 조절하는 수량조절밸브(16)와, 드럼탱크(10) 내의 슬러지레벨을 측정하는 센서(15)와, 슬러지저장탱크(1)로부터 드럼탱크(10)까지의 슬러지이송라인의 온도를 측정하는 센서(17) 및, 상기 슬러지레벨측정센서(15)와 온도측정센서(17)의 출력치로부터 슬러지유출밸브(2)와 수량조절밸브(16)의 개도를 산출하여 제어하는 제어부(13)를 포함한다.The present invention is to control the sludge level in the drum tank while maintaining a constant concentration of water-containing sludge supplied to the drum tank for treating the sludge generated in the blast furnace, the control system is a drum tank (from the sludge storage tank 1) Sludge discharge valve (2) installed in the sludge conveying line up to 10), water control valve (16) for adjusting the amount of water mixed to dilute the concentration of sludge passing through the sludge discharge valve (2), drum tank The sensor 15 for measuring the sludge level in (10), the sensor 17 for measuring the temperature of the sludge conveying line from the sludge storage tank 1 to the drum tank 10, and the sludge level measuring sensor 15 And a control unit 13 for calculating and controlling the opening degree of the sludge outflow valve 2 and the water volume control valve 16 from the output values of the temperature measuring sensor 17.
Description
이 발명은 고로에서 발생되는 슬러지를 드럼필터를 통하여 케익화하여 처리하는 공정에서 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 제어하는 시스템에 관한 것이며, 특히, 드럼탱크로 공급되는 수분함유슬러지의 농도를 일정하게 유지하면서 슬러지레벨을 제어하는 시스템에 관한 것이다. 이 발명은 수분함유슬러지의 농도를 일정하게 유지하면서 슬러지레벨을 제어하는 방법에 관한 것이기도 하다.The present invention relates to a system for controlling the sludge level in a drum tank in a process of treating the sludge generated in the blast furnace through a drum filter, in particular, while maintaining a constant concentration of water-containing sludge supplied to the drum tank. A system for controlling sludge level. The present invention also relates to a method for controlling the sludge level while maintaining a constant concentration of water-containing sludge.
고로공장 등의 슬러지탱크 내의 슬러지레벨을 일정하게 유지하는 것은 상당히 중요한 문제이다. 드럼탱크로 유입되는 슬러지의 량이 드럼필터를 통하여 처리되는 슬러지의 양보다 많으면 탱크내의 슬러지의 량이 점차로 증가하여 탱크레벨이증가를 하고 정해진 레벨 이상이 되면 오버플로우 되어 작업의 효율성이 떨어지게 된다. 반대로 유입되는 슬러지의 양보다 처리되는 슬러지의 양이 많으면 처리작업에 영향을 주어 작업효율이 저하된다.Maintaining a constant sludge level in the sludge tank of a blast furnace plant is a very important problem. If the amount of sludge flowing into the drum tank is larger than the amount of sludge treated through the drum filter, the amount of sludge in the tank is gradually increased to increase the tank level, and when it exceeds the predetermined level, the work efficiency decreases due to overflow. On the contrary, if the amount of sludge to be treated is larger than the amount of sludge introduced, the treatment operation is affected and work efficiency is lowered.
그러므로, 처리량과 비례하도록 슬러지의 양을 유입시키는 것이 필요하며, 이 것은 유입되는 슬러지의 농도를 일정하게 하여 탱크내의 슬러지레벨을 일정한 높이로 제어함으로써 가능하다.Therefore, it is necessary to introduce the amount of sludge in proportion to the throughput, which is possible by controlling the sludge level in the tank to a constant height by making the concentration of the introduced sludge constant.
슬러지의 농도를 조절하는 것은 이송라인에서 혼합되는 물의 양을 유입되는 슬러지의 양에 비례하게 조절함으로써 이루어지며, 따라서, 슬러지레벨제어에 있어서는 혼합되는 수량의 조절이 중요한 역할을 한다.Adjusting the concentration of the sludge is made by adjusting the amount of water mixed in the conveying line in proportion to the amount of sludge introduced, therefore, in the sludge level control, the control of the amount of mixed water plays an important role.
즉, 슬러지레벨이 낮은 경우에 이를 조절하기 위하여 수량을 조절하지 아니 하고 슬러지의 양만 증가시키는 경우에는, 슬러지의 농도가 너무 진하게 되어 이송라인의 관막힘현상을 유발할 수도 있으며, 탱크내의 슬러지의 농도가 진하게 되어 필터링작업이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생한다.In other words, if the sludge level is low and the sludge is increased without adjusting the amount of water to control the sludge, the concentration of the sludge may become too thick, causing clogging of the transfer line, and the concentration of sludge in the tank may be increased. The problem is that the filter is not done properly.
반대로, 슬러지레벨이 높은 경우에 이를 조절하기 위하여 수량을 조절하지 아니 하고 슬러지의 양만 감소시키는 경우에는, 슬러지의 농도가 너무 연하게 되어 작업에 지장을 초래하게 된다.On the contrary, when the sludge level is high and the amount of sludge is reduced without adjusting the amount of water to control the sludge, the concentration of the sludge becomes too soft, which causes trouble to the work.
따라서, 이송라인에서의 슬러지농도를 일정하게 유지하여 탱크유입을 시켜야 하며, 이를 위해서는 수량을 유입되는 슬러지의 양에 비례하게 자동적으로 조절하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to maintain the sludge concentration in the transfer line to the tank inflow, it is necessary to automatically adjust the amount in proportion to the amount of sludge introduced.
종래의 수량제어방법을 보면, 작업시 슬러지밸브를 완전히 열어 두어 유입량을 최대로 한 상태에서 수량조절밸브를 적당하게 조정하여 작업을 하고 있다. 이러한 경우에, 드럼탱크에서 슬러지의 오버플로우가 발생하여 작업에 많은 시간이 소요되었다.In the conventional water quantity control method, the sludge valve is completely opened during operation, and the water quantity control valve is properly adjusted while the inflow is maximized. In this case, overflow of the sludge occurred in the drum tank, which took much time for the operation.
이 발명은 종래의 수량제어방법에서의 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 자동적으로 유지함으로써 슬러지케익의 형성을 효율적으로 할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems in the conventional water quantity control method, to provide an apparatus capable of efficiently forming the sludge cake by automatically maintaining the sludge level in the drum tank.
도 1은 이 발명에 따른 슬러지레벨제어시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고,1 is a view schematically showing the configuration of a sludge level control system according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 제어시스템의 블록선도이다.FIG. 2 is a block diagram of the control system shown in FIG. 1.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 이 발명에 따르면, 고로에서 발생되는 수분이 함유된 슬러지를 드럼필터의 표면에 부착시켜 슬러지케익을 만들어 물과 슬러지를 분리하는 슬러지분리시스템에 이용되는 것으로서, 슬러지저장탱크에 수용된 슬러지를 드럼필터가 수용된 드럼탱크로 공급되는 슬러지의 양을 조절하여 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 일정하게 유지하기 위한 슬러지레벨제어시스템에 있어서, 슬러지저장탱크로부터 드럼탱크까지의 슬러지이송라인에 설치된 슬러지유출밸브와, 슬러지유출밸브를 통과한 슬러지의 농도를 희석시키기 위해 혼합되는 물의 양을 조절하는 수량조절밸브와, 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 측정하는 센서와, 슬러지저장탱크로부터 드럼탱크까지의 슬러지이송라인의 온도를 측정하는 센서 및, 상기 슬러지레벨측정센서와 온도측정센서의 출력치로부터 슬러지유출밸브와 수량조절밸브의 개도를 산출하여 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지레벨제어시스템이 제공된다.According to this invention for solving the above problems, the sludge storage tank as used in the sludge separation system to separate the water and sludge by making a sludge cake by attaching the sludge containing water generated in the blast furnace to the surface of the drum filter A sludge level control system for maintaining a constant sludge level in a drum tank by adjusting the amount of sludge supplied to a drum tank containing a drum filter in a sludge transfer line from a sludge storage tank to a drum tank. Sludge outflow valve, quantity control valve to adjust the amount of water mixed to dilute the concentration of sludge through the sludge outflow valve, sensor to measure the sludge level in the drum tank, sludge from the sludge storage tank to the drum tank Sensor for measuring the temperature of the transfer line, and the sludge level measurement The sludge level control system characterized in that including a sludge outlet valve and the quantity control unit for controlling and calculating the opening degree of the control valve from the output value of the stand and the temperature measuring sensor.
상기 제어부는, 슬러지레벨 및 이송라인의 온도를 설정하는 설정부와, 상기 슬러지레벨측정센서의 출력치를 설정치와 비교하는 제1 비교기와, 슬러지레벨값을 비교한 결과에 따라 상기 슬러지유출밸브의 개도를 조절하는 제1 위치제어기와, 상기 온도측정센서의 출력치를 설정치와 비교하는 제2 비교기와, 이송라인온도를 비교한 결과에 따라 상기 수량조절밸브의 개도를 조절하는 제2 위치제어기와, 상기 슬러지레벨측정센서의 출력치 및 상기 온도측정센서의 출력치를 감시하면서 상기 슬러지유출밸브의 개도 및 상기 수량조절밸브의 개도의 비율을 조절하는 비율제어기를 포함할 수 있다.The control unit includes a setting unit for setting the sludge level and the temperature of the conveying line, a first comparator for comparing the output value of the sludge level measuring sensor with a set value, and an opening degree of the sludge discharge valve according to a result of comparing the sludge level value. A first position controller for adjusting a second position, a second comparator for comparing the output value of the temperature measuring sensor with a set value, a second position controller for adjusting the opening degree of the water quantity control valve according to a result of comparing the transfer line temperature, and It may include a ratio controller for adjusting the ratio of the opening degree of the sludge outflow valve and the opening degree of the water quantity control valve while monitoring the output value of the sludge level measurement sensor and the output value of the temperature measurement sensor.
이 발명의 다른 양태에서는, 고로에서 발생되는 수분이 함유된 슬러지를 드럼필터의 표면에 부착시켜 슬러지케익을 만들어 물과 슬러지를 분리하는 슬러지분리시스템에 이용되는 것으로서, 슬러지저장탱크에 수용된 슬러지를 드럼필터가 수용된 드럼탱크로 공급되는 슬러지의 양을 조절하여 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 일정하게 유지하기 위한 슬러지레벨제어방법에 있어서, 슬러지레벨 및 이송라인의 온도를 설정하는 단계와, 상기 슬러지레벨의 실제치를 측정하여 설정치와 비교하는 단계와, 슬러지레벨값을 비교한 결과에 따라 상기 슬러지유출밸브의 개도를 조절하는 단계와, 이송라인의 실제온도를 설정치와 비교하는 단계와, 이송라인온도를 비교한 결과에 따라 상기 수량조절밸브의 개도를 조절하는 단계와, 슬러지레벨의 실제치 및 이송라인의 실제온도를 감시하면서 슬러지유출량 및 슬러지에 혼합되는 수량의 비율을 조절하는 비율제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지레벨제어방법이 제공된다.In another embodiment of the present invention, the sludge containing water from the blast furnace is attached to the surface of the drum filter to make a sludge cake to be used in the sludge separation system for separating water and sludge, the sludge contained in the sludge storage tank drum A sludge level control method for maintaining a constant sludge level in a drum tank by adjusting an amount of sludge supplied to a drum tank containing a filter, the method comprising: setting a sludge level and a temperature of a conveying line, and an actual value of the sludge level Measuring and comparing with the set value, adjusting the opening degree of the sludge outflow valve according to the result of comparing the sludge level value, comparing the actual temperature of the conveying line with the set value, and comparing the conveying line temperature Adjusting the opening degree of the water quantity control valve according to the result; A sludge level control method is provided, comprising a ratio controller for monitoring the actual temperature of phosphorus and controlling the ratio of sludge outflow and the amount of water mixed in the sludge.
위와 같은 이 발명에 따르면 주물선 고로, 고로 공장 등에서 발생된 슬러지를 케익화 하여 처리하는 공정에서 케익형성작업의 효율성을 높이고 또한 작업수행을 원활하게 하기 위하여 레벨센서를 통하여 탱크내의 슬러지레벨을 측정하고 일정 높이를 유지하도록 슬러지유입량을 제어하며 이 유입량에 비례하여 혼합되는 물의 양을 제어하여 슬러지농도를 일정하게 유지함으로써 슬러지 탱크내의 슬러지 레벨을 자동적으로 일정하게 제어할 수 있다.According to the present invention as described above, in order to improve the efficiency of cake forming work in the process of cake-making sludge produced in the blast furnace, blast furnace plant, etc. and also to smoothly perform the operation, the sludge level in the tank is measured and By controlling the sludge inflow to maintain a constant height and by controlling the amount of water mixed in proportion to this inflow to maintain a constant sludge concentration, the sludge level in the sludge tank can be automatically and automatically controlled.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 이 발명의 양호한 실시예에 따른 슬러레벨제어시스템 및 방법을 설명한다.Hereinafter, a slaw level control system and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 이 실시예에 따른 슬러지농도조절방법이 구현되는 자동슬러지레벨제어시스템의 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 제어시스템의 구성요소를 도시한 블록선도가 도시되어 있다. 슬러지저장 탱크(1)에 저장된 슬러지를 슬러지유출밸브(2)를 열어 유출시키고 적당한 양의 물을 혼합한 후 펌프(14)에 의해 이송라인을 통해 드럼탱크(10)로 보내고 회전하는 드럼필터(11)를 통하여 진공흡착식으로 드럼표면에 슬러지를 달라붙게 하여 이 것을 압축공기로 불어 물과 슬러지를 분리하고 있다.FIG. 1 is a block diagram showing an automatic sludge level control system in which a sludge concentration adjusting method according to this embodiment is implemented, and FIG. 2 is a block diagram showing components of the control system shown in FIG. . The sludge stored in the sludge storage tank 1 is discharged by opening the sludge discharge valve 2, and after mixing an appropriate amount of water, the pump 14 sends the drum to the drum tank 10 through a transfer line and rotates the drum filter ( 11) Sludge is attached to the surface of the drum by vacuum adsorption, and this is blown with compressed air to separate water and sludge.
이러한 공정에서 드럼탱크(10) 내의 슬러지의 양을 일정하게 유지하기 위하여 1차적으로 드럼탱크(10) 내의 슬러지레벨이 일정하게 되도록 제어한다. 이를 위해서는 초음파센서(15)를 이용하여 드럼탱크(10) 내의 슬러지레벨을 측정하고 슬러지유출밸브(2)의 개도를 자동으로 조정함으로써 정해진 레벨을 유지하도록 제어한다. 다음에, 드럼탱크(10)로 유입되는 슬러지의 농도를 일정하게 유지시키기 위하여 슬러지의 유출량에 비례하도록 혼합하는 수량을 자동적으로 제어한다. 혼합하는 수량을 적절하게 제어하는 방법으로는 우선 슬러지유출밸브(2)의 개도에 비례하도록 수량조절밸브(16)의 개도를 설정을 하고 이송라인에 설치된 온도측정센서(17)에 의한 온도정보로부터 피이드백제어를 실시하여 슬러지뮤출밸브(2) 및 수량조절밸브(16)의 개도를 보정한다. 슬러지탱크(1)로부터 빠져 나오는 슬러지는 고온이며 여기에 혼합되는 물의 온도는 상온이므로 이송라인을 통과하는 슬러지농도와 온도 사이에는 비례관계가 성립하며, 따라서, 이송라인의 온도로부터 슬러지농도를 간접적으로 측정할 수 있는 것이다. 이 실시예의 슬러지레벨제어시스템에서 센서(15, 17)의 출력치에 따른 밸브(2, 16)의 개도를 결정하고 조절하는 동작은 아날로그디지탈변환기(18) 및 디지탈아날로그변환기(19)를 구비한 제어장치(13)에 의해 수행된다.In this process, in order to keep the amount of sludge in the drum tank 10 constant, the control is performed so that the sludge level in the drum tank 10 is constant. To this end, the ultrasonic sensor 15 is used to measure the sludge level in the drum tank 10, and to automatically control the opening degree of the sludge outflow valve 2 to control to maintain a predetermined level. Next, in order to maintain a constant concentration of sludge flowing into the drum tank 10, the amount of mixing to be proportional to the outflow of the sludge is automatically controlled. In order to properly control the amount of water to be mixed, first, the opening degree of the water quantity control valve 16 is set so as to be proportional to the opening degree of the sludge outflow valve 2, and then the temperature information by the temperature measuring sensor 17 installed in the transfer line is set. The feedback control is performed to correct the opening degree of the sludge discharge valve 2 and the water quantity regulating valve 16. Since the sludge coming out of the sludge tank 1 is a high temperature and the temperature of the water mixed therein is a room temperature, a proportional relationship is established between the sludge concentration passing through the transfer line and the temperature, and thus, the sludge concentration is indirectly derived from the temperature of the transfer line. It can be measured. In the sludge level control system of this embodiment, the operation of determining and adjusting the opening degree of the valves 2 and 16 according to the output values of the sensors 15 and 17 includes an analog digital converter 18 and a digital analog converter 19. By the control device 13.
제어장치(13)에서 수행되는 제어동작은 도 2를 보면서 상세하게 설명하겠다. 우선, 목표슬러지레벨이 조업자에 의하여 설정된다. 데드밴드제어기(21, 22)는 정해진 오차범위 내에서는 제어를 수행하지 않게 하는 데드밴드를 설정한다. 목표온도값은 알맞는 농도를 얻기 위한 온도값을 의미하여 주물선 고로의 경우 45도이다. 비례적분제어기(23, 24)는 레벨편차 및 온도편차를 영으로 하기 위한 밸브개도의 설정값을 계산하는 부분이다. 위치제어기(25, 26)는 비례적분제어기(23, 24)에서의 비교결과에 따라 슬러지레벨 및 이송라인온도의 측정치를 설정치로 맞추는 방향으로 슬러지유출밸브(2)와 수량조절밸브(16)의 개도를 조절하는 것이다. 비율제어기(27)은 슬러지의 양에 비례하도록 물의 양을 피이드-포워드로 제어하는 부분이다.The control operation performed by the control device 13 will be described in detail with reference to FIG. First, the target sludge level is set by the operator. The deadband controllers 21 and 22 set deadbands so that control is not performed within a predetermined error range. The target temperature value means the temperature value to obtain a suitable concentration, which is 45 degrees in the case of foundry blast furnace. The proportional integral controllers 23 and 24 are parts for calculating the set value of the valve opening degree to zero the level deviation and the temperature deviation. The position controllers 25 and 26 adjust the sludge discharge valve 2 and the water quantity control valve 16 in the direction in which the measured values of the sludge level and the feed line temperature are set to the set values according to the comparison results of the proportional integral controllers 23 and 24. It is to control the opening degree. The ratio controller 27 is a part for controlling the amount of water feed-forward in proportion to the amount of sludge.
이상에서 설명한 바와 같은 이 발명의 자동슬러지레벨제어장치 및 방법은 드럼탱크 내의 슬러지레벨을 일정하게 유지시키도록 슬러지저장탱크로부터 유출시키는 슬러지의 양을 자동으로 연속적으로 제어하며, 이 유출량에 부합하도록 혼합하는 물의 양을 자동으로 제어함으로써 슬러지케익을 형성하는 작업의 효율성을 높이고, 또한 작업수행을 원활하게 하기 위하여 슬러지탱크에서의 슬러지의 양을 일정하게 제어하기 위한 제어시스템을 구현할 수 있으며 유지보수가 용이하며 고장이 거의 없는 시스템을 구현할 수 있다.As described above, the automatic sludge level control apparatus and method of the present invention automatically and continuously control the amount of sludge flowing out of the sludge storage tank so as to keep the sludge level in the drum tank constant, and mix to match this flow rate. By controlling the amount of water to be automatically controlled, it is possible to implement a control system to control the amount of sludge in the sludge tank to improve the efficiency of the sludge cake forming process and to facilitate the work. The system can be implemented with few failures.
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Cited By (1)
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1999
- 1999-12-28 KR KR10-1999-0064161A patent/KR100383276B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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