KR100402004B1 - Apparatus for controlling automatically height of top-lance - Google Patents

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KR100402004B1 KR10-1999-0037853A KR19990037853A KR100402004B1 KR 100402004 B1 KR100402004 B1 KR 100402004B1 KR 19990037853 A KR19990037853 A KR 19990037853A KR 100402004 B1 KR100402004 B1 KR 100402004B1
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Abstract

본 발명은 산소유량 및 진공도와 탑랜스의 높이관계를 패턴화한 산소유량 설정 작업쉬트를 데이터베이스화하고 이에 따라 탑랜스의 높이를 실시간으로 제어하여 최적의 정련작업이 이루어지도록 하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치에 관한 것으로, 그 구성은 탑랜스를 통해 취입되는 산소의 유량을 검출하는 유량검출기와, 전로내의 진공도를 검출하는 진공압력검출기와, 상기 탑랜스를 상승하강시키는 탑랜스구동모터와, 상기 탑랜스구동모터에 의해 이동된 탑랜스의 높이를 검출하는 엔코더와, 진공도 및 산소유량에 따른 탑랜스의 높이데이타로 이루어진 데이터베이스를 구비하고 있고, 외부에서 인가된 유량설정치 및 진공설정치에 대응하는 탑랜스의 높이를 데이터베이스에서 도출하여 해당 높이로 제어되도록 상기 탑랜스구동모터를 제어하는 프로그래머블로직콘트롤러(PLC)로 이루어진다.The present invention is a database of the oxygen flow rate setting work pattern patterning the relationship between the oxygen flow rate and the vacuum degree and the top lance, and accordingly according to the height control of the top lance to automatically adjust the height of the top lance to automatically achieve the height of the top lance A control apparatus, comprising a flow rate detector for detecting a flow rate of oxygen blown through a top lance, a vacuum pressure detector for detecting a vacuum degree in a converter, a top lance driving motor for raising and lowering the top lance, It is equipped with an encoder that detects the height of the top lance moved by the top lance driving motor, and a database consisting of the top lance height data according to the degree of vacuum and oxygen flow rate. The tower corresponds to the flow set value and vacuum set value applied from the outside. The top lance driving motor is controlled to derive the height of the lance from the database and control the height. It consists of Programmable Logic Controller (PLC).

Description

탑랜스 높이 자동 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING AUTOMATICALLY HEIGHT OF TOP-LANCE}Top lance height automatic control device {APPARATUS FOR CONTROLLING AUTOMATICALLY HEIGHT OF TOP-LANCE}

본 발명은 고로에서 생산된 저온 고탄의 용선을 정련하여 고온, 저탄의 용강을 생산하는 전로에 구비되는 산소취입을 위한 탑랜스의 높이를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전로내의 진공도 및 취입되는 산소유량에 따라서 최적의 정련작업을 취입할 수 있도록 탑랜스높이를 자동으로 조절하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for controlling the height of the top lance for the oxygen injection in the converter for refining the molten iron of low-temperature high coal produced in the blast furnace, producing molten steel of high temperature, low coal, and more specifically, the degree of vacuum in the converter and The present invention relates to an automatic height control device for a top lance that automatically adjusts the top lance height so that an optimum refining operation can be performed according to the amount of oxygen flowed in.

일반적으로, 고부가가치강의 제조를 위한 정련작업이 이루어지는 전로설비는 도 1에 도시된 바와 같이, 산소취입을 위한 탑랜스(4)가 구비되어 있으며, 목표하는 탄소농도 및 용강의 온도가 얻어지도록 취련도중 탑랜스(4)를 하강시켜 지정된 유량의 산소를 취입하여야 한다.In general, the converter facility for the refining operation for the production of high value-added steel, as shown in Figure 1, is provided with a top lance (4) for oxygen blowing, the drilling to obtain the target carbon concentration and the temperature of the molten steel The top lance 4 should be lowered to blow oxygen at the specified flow rate.

이때, 종래에는 도 2에 도시한 바와 같이, 작업자가 산소유량 및 진공도의 변화를 인식하여, 도 6에 도시한 바와 같은 산소유량 및 진공도에 따른 탑랜스 높이 설정 쉬트와 같은 작업표에 입각하여 탑랜스의 높이를 설정하고, 이를 프로세스컴퓨터(1)에 입력하면, PLC(4)에서 탑랜스(4)를 상하로 이동시키는 모터(5)의 구동을 개시한 후, 그 높이를 엔코더(6)로부터의 신호로 판단하여, 단순하게 탑랜스(4)가 작업자가 입력한 설정높이에 도달했는지를 비교하여, 일치할 때, 모터(5)를 정지시키는 것이다.At this time, conventionally, as shown in FIG. 2, the operator recognizes a change in the oxygen flow rate and the vacuum degree, and the tower is based on a work table such as a top lance height setting sheet according to the oxygen flow rate and the vacuum degree as shown in FIG. 6. When the height of the lance is set and inputted to the process computer 1, the PLC 4 starts to drive the motor 5 for moving the top lance 4 up and down, and then sets the height to the encoder 6. By judging by a signal from the controller, the top lance 4 simply compares whether the set height input by the operator has been reached, and stops the motor 5 when it matches.

이렇게, 종래에는 탑랜스의 높이를 작업자가 상기 도 6에 도시한 바와 같은 쉬트를 보고 설정하기 때문에, 작업쉬트를 잘못이해하거나, 잘못 입력하는 경우, 적절하지 못한 탑랜스의 높이 설정이 이루어지는 문제점이 있으며, 이렇게 적절한 탑랜스의 높이제어에 대응하지 못하는 경우, 탈탄효율저하에 따른 작업지연 및 원가상승 또는 스플래쉬(splash)의 다량 발생으로 2차정련을 제어하는 VOD 커버에 지금부착과 커버와 래들(ladle)간의 융착으로 설비고장이 발생될 수 있다.Thus, in the related art, since the height of the top lance is set by the operator by looking at the sheet as shown in FIG. 6, when the work sheet is misunderstood or incorrectly inputted, a problem of incorrectly setting the top lance is set. If it does not respond to the appropriate top lance height control, it is now attached to the VOD cover that controls secondary refining due to the delay of decarburization efficiency and the increase of cost or the large amount of splash. Equipment failure may occur due to fusion between ladles.

또한, 수동조작에 의해 이루어지기 때문에, 유량 및 진공도의 변화에 대한 연속대응이 어려운 단점이 있고, 구간별 높이제어를 취하기 때문에 최적의 정련작업이 이루어지지 못하는 원인이 된다.In addition, since it is made by manual operation, there is a disadvantage in that it is difficult to continuously respond to changes in the flow rate and the degree of vacuum, and because the height control for each section is taken, it is a cause that the optimal refining operation cannot be performed.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 산소유량 및 진공도와 탑랜스의 높이관계를 패턴화한 산소유량 설정 쉬트를 데이터베이스화하고 이에 따라 탑랜스를 통해 산소취입으로 2차정련을 실시할 때 현재 산소유량 및 진공도의 변화에 따른 탑랜스높이제어가 이루어져 최적의 정련작업이 이루어지도록 하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to database an oxygen flow rate setting sheet in which the oxygen flow rate and the degree of vacuum and the top lance are patterned, and accordingly, oxygen injection through the top lance. When performing the secondary refining, the present invention provides a top lance height automatic control device that allows the top lance height control according to the change of the current oxygen flow rate and the vacuum degree so that the optimal refining work is performed.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 운전자의 실수에 따른 오작업을 방지하고,미숙련된 작업자도 표준작업에 의해 최적의 탑랜스 높이 설정제어를 할 수 있도록 하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a top lance height automatic control device that prevents misoperation caused by the driver's mistake, and even the unskilled operator can perform the optimum top lance height setting control by the standard operation will be.

도 1은 일반적인 전로의 정련조업을 위한 설비에 있어서 전로내 산소(O2)유량제어 및 탑랜스제어를 위한 신호흐름을 보인 구성도이다.1 is a block diagram showing the signal flow for the oxygen (O 2 ) flow control and top lance control in the converter in the facility for the refining operation of a typical converter.

도 2는 종래의 탑랜스 높이제어를 위한 구성을 보이는 블럭구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a configuration for a conventional top lance height control.

도 3은 본 발명에 따른 탑랜스 높이 자동 제어장치를 보이는 블록구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing a top lance height automatic control device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 탑랜스 높이제어장치의 일실시예를 보이는 회로구성도이다.Figure 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a top lance height control apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 탑랜스의 높이 설정치를 산출하는 과정을 보이는 플로우챠트이다.5 is a flowchart showing a process of calculating the height set value of the top lance in accordance with the present invention.

도 6a,b는 산소유량에 따른 탑랜스의 높이설정쉬트의 두 예를 보이는 그래프이다.6A and 6B are graphs showing two examples of the height setting sheet of the top lance according to the oxygen flow rate.

도 7은 도 6a,b의 쉬트내용을 본 발명에 따라 데이터베이스화한 테이블이다.7 is a table in which the sheet contents of FIGS. 6A and 6B are databased according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 프로세스컴퓨터1: process computer

2, 20 : 프로그래머블로직콘트롤러(이하, PLC라함)2, 20: Programmable Logic Controller (hereinafter referred to as PLC)

3 : 전로 4 : 탑랜스3: converter 4: top lance

5 : 탑랜스구동모터(이하, 모터라함) 6 : 엔코더5: Top Lance Driving Motor (hereinafter referred to as Motor) 6: Encoder

7 : 압력검출기 8 : 유량제어밸브7 pressure detector 8 flow control valve

9 : 유량검출기 10 : 이젝터9 flow rate detector 10 ejector

11 : 콘덴서 12 : 유량토출펌프11 condenser 12 flow rate discharge pump

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 정련작업시 산소를 취입하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치에 있어서,As a constitutional means for achieving the above object of the present invention, the present invention is a top lance height automatic control device for blowing oxygen during refining operation,

탑랜스를 통해 취입되는 산소의 유량을 검출하는 유량검출기와,A flow rate detector for detecting a flow rate of oxygen blown through the top lance,

전로내의 진공도를 검출하는 진공압력검출기와,A vacuum pressure detector for detecting the degree of vacuum in the converter,

상기 탑랜스를 상승하강시키는 탑랜스구동모터와,A top lance driving motor for raising and lowering the top lance;

상기 탑랜스구동모터에 의해 이동된 탑랜스의 높이를 검출하는 엔코더와,An encoder for detecting the height of the top lance moved by the top lance driving motor;

진공도 및 산소유량에 따른 탑랜스의 높이데이타로 이루어진 데이터베이스를 구비하고 있고, 외부에서 인가된 유량설정치 및 진공설정치에 대응하는 탑랜스의 높이를 데이터베이스에서 도출하여 해당 높이로 제어되도록 상기 탑랜스구동모터를 제어하는 프로그래머블로직콘트롤러(PLC)로 이루어짐을 특징으로 한다.The top lance driving motor is provided with a database consisting of the height data of the top lance according to the degree of vacuum and oxygen flow rate, and the height of the top lance corresponding to the flow set value and the vacuum set value applied from the outside is derived from the database and controlled to the corresponding height. It is characterized by consisting of a programmable logic controller (PLC) to control the.

일반적으로 진공도 및 진공도 및 산소유량에 대한 최적 산소효율을 도출하기 위한 탑랜스의 높이관계는 매우 복잡하기 때문에 간단한 상태식으로 표시할 수 없다. 따라서, 보통 탑랜스의 높이 설정방법은 도 6에 도시한 그래프와 같은 실측결과나 이러한 실측결과를 기초로 하여 상태식을 만들어 활용하는데, 본 발명에 의한 탑랜스 높이 자동 제어 장치에서는, 상기 도 6에 도시한 바와 같은 산소유량 및 진공도에 따른 탑랜스의 높이의 실측결과를 데이터베이스화하고, 이로부터 상태식을 산출하여 탑랜스의 높이를 자동설정하여 제어하도록 구성한다.In general, the relationship between the height of the top lance to derive the optimum oxygen efficiency for the degree of vacuum and the degree of vacuum and oxygen flow is very complicated and cannot be expressed by a simple state equation. Therefore, in general, the method of setting the height of the top lance is made based on the actual measurement result such as the graph shown in FIG. 6 or the actual measurement result, and in the top lance height automatic control device according to the present invention, FIG. The measurement result of the top lance height according to the oxygen flow rate and the vacuum degree as shown in the database is databased, and the state equation is calculated therefrom to automatically set and control the height of the top lance.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 탑랜스 높이 자동 제어 장치의 구성 및 작용을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the top lance height automatic control device according to the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 탑랜스의 높이 자동 제어 장치가 적용된 전로 설비의 일부를 도시한 블록구성도로서, 1은 프로세스컴퓨터로서 작업자가 산소취입에 따른 정련작업을 위한 초기값, 즉, 유량설정치, 용강레벨설정치, 진공도설정치, 노즐종류를 입력하는 것이고, 3은 정련작업이 이루어지는 전로이고, 4는 탑랜스이고, 5는 탑랜스의 높이를 조절하는 모터이고, 6은 모터(5)에 따른 탑랜스의 높이를 검출하기 위한 엔코더이고, 7은 전로(3)내의 진공도를 검출하여 PLC(20)로 보내는 진공압력검출기이고, 9는 탑랜스(4)로 인가되는 산소의 유량을 검출하여 PLC(20)로 보내는 유량검출기이며, 20은 탑랜스의 높이제어를 실시하는 프로그래머블 로직 콘트롤러(이하, PLC라 함)로서 실측결과에 근거하여 작성된 진공 및 산소유량에 따른 탑랜스높이를 표시하는 탑랜스 높이산출부(21) 및 설정치와 현재값을 비교하여 설정된 탑랜스높이에 도달하도록 모터구동신호를 출력하는 PID제어부(22)를 포함하여 상기 프로세스컴퓨터(1)로부터 입력되는 초기 설정값 및 실측된 산소유량 및 진공도를 이용하여 상기 탑랜스높이산출부(21)에서 적정 높이값을 설정하고, 이에 따라 탑랜스(4)가 설정된 높이에 도달하도록 모터(5)를 제어하는 것이다.Figure 3 is a block diagram showing a part of the converter equipment to which the automatic height control of the top lance according to the present invention is applied, 1 is a process computer, the initial value for the refining operation according to the oxygen injection, that is, the flow rate set value , To enter the molten steel level set value, the vacuum set value, the nozzle type, 3 is the converter to be refined, 4 is the top lance, 5 is the motor to adjust the height of the top lance, 6 is according to the motor (5) An encoder for detecting the height of the top lance, 7 is a vacuum pressure detector that detects the degree of vacuum in the converter 3 and sends it to the PLC 20, 9 is a PLC by detecting the flow rate of oxygen applied to the top lance 4 20 is a flow detector which is sent to (20), and 20 is a programmable logic controller (hereinafter referred to as a PLC) that controls the height of the top lance, and a top lance displaying the top lance height according to the vacuum and oxygen flows generated based on the actual measurement results. Including the height calculation unit 21 and the PID control unit 22 for outputting the motor drive signal to reach the set top lance height by comparing the set value and the current value and the initial set value input from the process computer (1) Using the oxygen flow rate and the degree of vacuum, the top lance height calculation unit 21 sets an appropriate height value, thereby controlling the motor 5 so that the top lance 4 reaches the set height.

도 4는 상기 도 3에 보인 PLC(20)의 작용을 설명하기 위하여 보인 회로구성도로서, 상기 PLC(20)는 산소취련시작신호(S1)가 인가되면, 탑랜스높이 초기치("0")가 입력되던 PID제어부(22)로 상기 프로세스컴퓨터(1)를 통해 작업자가 설정한 유량설정치(d1)와 진공설정치(d2)와 용강레벨(d3)과 노즐타입(d4)에 대응하는 기준랜스높이가 탑랜스높이산출부(21)로부터 인가된다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the operation of the PLC 20 shown in FIG. 3. When the PLC 20 receives an oxygen scavenging start signal S1, the initial value of the top lance height is set to "0". The reference lance height corresponding to the flow rate set value (d1), the vacuum set value (d2), the molten steel level (d3), and the nozzle type (d4) set by the operator through the process computer (1) to the PID control unit (22). Is applied from the top lance height calculation unit 21.

이에, PID제어부(22)는 엔코더(6)를 통해 검출한 현재 탑랜스높이(d8)와 비교하여 상기 탑랜스높이산출부(21)로부터 인가된 기준랜스높이에 탑랜스(4)가 도달하도록 모터구동신호를 모터(5)에 인가한다.Accordingly, the PID controller 22 allows the top lance 4 to reach the reference lance height applied from the top lance height calculator 21 in comparison with the current top lance height d8 detected through the encoder 6. The motor drive signal is applied to the motor 5.

이때, 상기 탑랜스 높이산출부(21)로부터 출력되는 탑랜스설정치는 연산증폭기(AMP2)에 의해 탑랜스 높이 현재치(d8)과 비교되어 상기 PID제어부(22)의 제어에 의해서 탑랜스현재높이(d8)가 설정치(d7)보다 높아지면, 릴레이(R2)가 동작하여 프로세스컴퓨터(1)로부터 입력되는 설정된 값(유량설정치, 진공설정치) 대??에 진공압력검출기(7)와 유량검출기(9)에 의해서 검출된 유량현재치(d5)와 진공도 현재치(d6)가 탑랜스높이산출부(21)로 입력된다.At this time, the top lance set value output from the top lance height calculation unit 21 is compared with the top lance height present value d8 by the operational amplifier AMP2, and the top lance current height is controlled by the PID controller 22. When (d8) is higher than the set value (d7), the relay R2 is operated so that the vacuum pressure detector (7) and the flow rate detector (with respect to the set value (flow set value, vacuum set value) input from the process computer 1 are operated. The flow rate present value d5 and the degree of vacuum present value d6 detected by 9 are input to the top lance height calculating section 21.

따라서, 유량 및 진공의 현재값이 프로세스컴퓨터(1)로부터 입력된 설정치와 다르다면, 상기 탑랜스높이산출부(21)로부터 다른 값의 탑랜스 높이 설정치가 출력되고, 이에 PID제어부(22)는 새로 입력된 설정높이가 되도록 모터제어신호를 출력하게 된다. 반대로, 차이가 없다면 탑랜스높이산출부(21)로부터는 동일한 탑랜스높이설정치가 출력되어 탑랜스의 높이는 변화가 없게 된다.Therefore, if the present values of the flow rate and the vacuum are different from the set values input from the process computer 1, the top lance height setting values of the different values are output from the top lance height calculating section 21, and the PID controller 22 The motor control signal is outputted to the newly set height. On the contrary, if there is no difference, the same top lance height set value is output from the top lance height calculation unit 21 so that the height of the top lance is not changed.

이상과 같이 탑랜스높이가 조절되는 상태에서 산소취련이 완료되어 산소취련완료신호(S2)가 인가되면, 유량현재치(d5)와 진공현재치(d6)가 프로세스컴퓨터(1)로부터의 설정치(d1,d2)로 절환되면서, 탑랜스높이제어장치의 상태가 초기화되고, PID제어부(22)로의 설정치가 탑랜스높이초기치("0")로 절환되어, 탑랜스(4)의 높이가 초기위치로 복귀된다.When the oxygen blow completion signal S2 is applied in the state where the top lance height is adjusted as described above and the oxygen blow completion signal S2 is applied, the flow rate present value d5 and the vacuum present value d6 are set to the set value from the process computer 1 ( Switching to d1, d2), the state of the top lance height control device is initialized, the setting value to the PID control unit 22 is switched to the top lance height initial value ("0"), and the height of the top lance 4 is initialized. Return to.

상기에서, 탑랜스높이산출부(21)는 실측결과로부터 만들어진 도 7과 같은 산소유량에 따른 랜스높이데이타테이블 및 도표가 저장되어 있으며, 유량입력치(y)와 진공입력치(x) 및 저장된 도 7의 데이터테이블 및 도표를 이용해, 다음 수학식 1, 2의 계산에 필요한 데이터를 읽어들이고, 그 값을 수학식1,2에 대입하여 진공입력치x에서의 최소유량일 때 랜스높이(Hmin), 최대유량일때의 랜스높이(Hmax)를 계산하고, 이를 다시 수학식 3에 대입하여, 입력된 진공,유량입력치(x,y)에 대한 탑랜스 높이설정치를 산출하는 것이다.In the above, the top lance height calculation unit 21 stores a lance height data table and a diagram according to the oxygen flow rate as shown in FIG. 7, which are generated from the measured results, and includes a flow rate input value y and a vacuum input value x and Using the data table and chart of FIG. 7, the data necessary for the calculation of the following equations (1) and (2) is read, and the value is substituted into the equations (1) and (2) so that the lance height (Hmin) at the minimum flow rate at the vacuum input value x ), The lance height (Hmax) at the maximum flow rate is calculated and substituted into Equation 3 to calculate the top lance height setting values for the input vacuum and flow rate input values (x, y).

도 5는 본 발명에 따른 탑랜스 높이 자동 제어 장치가 산소취입시 탑랜스의 높이를 자동으로 조절하는 과정을 보이는 플로우챠트이고, 도 7a,b는 상기 도 6a및 도 6b에 보인 탑랜스 높이 산출 쉬트의 예를 이용하여 본 발명에 따라 탑랜스높이산출부(21)에 저장되는 데이터테이블의 일예인데, 이 도면을 참조하여 순차적으로 탑랜스 높이 제어 과정을 설명하면 다음과 같다.5 is a flowchart showing a process of automatically adjusting the height of the top lance at the time of oxygen injection by the automatic top lance height control apparatus according to the present invention, Figure 7a, b is the top lance height calculation shown in Figure 6a and 6b An example of a data table stored in the top lance height calculation unit 21 according to the present invention using an example of a sheet will be described below with reference to this drawing.

이때, 상기 본 발명에 따른 탑랜스 높이 자동 제어 장치의 동작을 도 6a 및 도 6b에 보인 탑랜스의 노즐이 27.0mm인 경우와, 15.7mm인 경우의 실제예를 이용하여 설명한다.At this time, the operation of the automatic top lance height control apparatus according to the present invention will be described using the actual case of the nozzle of the top lance shown in Figures 6a and 6b is 27.0mm, and 15.7mm.

프로세스컴퓨터(1)로부터의 지시, 또한 사전에 설정된 조건에 따라서 산소(O2) 취련이 시작되면, PLC(20)는 상기 프로세스컴퓨터(1)로부터 입력되는 초기값들, 즉 유량설정치, 진공도설정치, 용강레벨, 노즐 타입을 읽어들인다(S501). 그리고, 읽어들인 정보에 따라서 노즐구경에 의한 탑랜스 높이산출부(22)에서 기준값을 가져온다(S502). 본 실시예에서는 노즐구경인 27mm인 것과, 15.7mm인 것 두가지의 경우만을 데이터베이스화하였으므로, 두 종류중 해당하는 노즐구경에서의 유량400Nm3/h와 1800Nm3/h 일때의 탑랜스기준높이를 도출한다. 그리고, 도출된 값으로부터터 입력된 유량값에서의 탑랜스높이를 도출해내는데 이때의 관련식은 상기 수학식1~3과 같다.When the oxygen (O 2 ) blowing is started in accordance with the instruction from the process computer 1 and in accordance with a preset condition, the PLC 20 enters initial values input from the process computer 1, that is, a flow rate setting value and a vacuum degree setting value. Read the molten steel level, nozzle type (S501). Then, the reference value is taken from the top lance height calculation part 22 by the nozzle diameter according to the read information (S502). In this embodiment, since only two cases, the nozzle diameter of 27 mm and the 15.7 mm, were databaseized, the top lance reference height at a flow rate of 400 Nm 3 / h and 1800 Nm 3 / h at the corresponding nozzle diameter was derived. do. Then, the top lance height is derived from the flow rate value inputted from the derived value, wherein the related equations are shown in Equations 1 to 3 above.

즉, 상기 수학식 1~3의 진공입력치(x)와 유량입력치(y)는 각각 프로세스컴퓨터(1)로부터 입력되는 진공설정치와 유량설정치가 된다.That is, the vacuum input value x and the flow rate input value y in the above formulas 1 to 3 become the vacuum set value and the flow rate set value input from the process computer 1, respectively.

상기 수학식 1~ 수학식 3에 의해서 설정된 유량, 진공에 따른 랜스높이가 계산되면, 탑랜스를 기동시키고, 엔코더(6)으로부터 현재 탑랜스의 높이를 읽어들여,탑랜스의 현재높이가 용강레벨과 랜스설정높이를 합친 높이 이상이 될 때까지 모터(5)를 동작시켜 탑랜스(4)를 이동시킨다(S504).When the lance height according to the flow rate and vacuum set by Equation 1 to Equation 3 is calculated, the top lance is started, the current height of the top lance is read from the encoder 6, and the current height of the top lance is the molten steel level. The top lance 4 is moved by operating the motor 5 until the sum of the lance set height is equal to or greater than the height (S504).

그리고, 탑랜스가 상기 관계식과 같이 산출된 랜스높이에 도달하면 진공압력검출기(7)로부터 현재 진공도를 읽어들이고, 유량검출기(9)로부터 현재 산소유량을 읽어들여, 진공도와 산소유량에 변화가 있는 지를 체크한다(S505).When the top lance reaches the lance height calculated as shown in the above relation, the current vacuum degree is read from the vacuum pressure detector 7 and the current oxygen flow rate is read from the flow rate detector 9 to change the vacuum and oxygen flow rate. (S505).

이때, 진공도와 산소유량에 변화가 있으면, 현재 랜스높이를 계속유지하고, 유량에 변화가 있으면, 상기 수학식 3에 현재 유량값을 재대입시켜 새로운 랜스높이를 도출하고, 진공도에 변화가 있다면, 상기 수학식 1 및 수학식 2에 현재 진공도에서의 최소/최대 유량일때의 랜스높이를 산출하고, 상기 현재 진공도에서의 최대/최소유량 및 현재 유량값을 상기 수학식 3에 대입하여 변환된 현재 진공도 및 유량에서의 랜스높이를 도출한다(S507).At this time, if there is a change in the vacuum degree and the oxygen flow rate, the current lance height is continuously maintained, and if there is a change in the flow rate, the current flow rate value is substituted into Equation 3 to derive a new lance height, and if there is a change in the vacuum degree, Equations 1 and 2 calculate the lance height at the minimum / maximum flow rate at the current vacuum degree, and substitute the maximum / minimum flow rate and the current flow rate value at the current vacuum degree into the above equation (3). And the lance height at the flow rate (S507).

그리고, 산소취련이 완료되었는지를 판단하여 아닐때는 상기 탑랜스기동단계(S504)로 되돌아가, 상기 새로이 도출된 랜스높이에 도달하도록 제어한다.When it is determined that the oxygen scavenging is completed, if not, the flow returns to the top lance start step (S504) and controls to reach the newly derived lance height.

반대로, 산소취련이 완료되었다면, 탑랜스(4)를 최초위치로 복귀시킨 후, 작업을 완료한다(S508).On the contrary, if the oxygen blowing is completed, after returning the top lance 4 to the initial position, the operation is completed (S508).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 탑랜스의 높이 자동 제어 장치를 이용하면, 용강레벨의 변화와, 진공도 및 유량의 실시간 변화에 따른 탑랜스의 높이제어가 가능하게 되고, 미숙련자에 의한 부적절한 설정이나, 작업자의 판단착오나 오조작에 의해 부적절한 설정이 없어지고, 따라서, 항상 적절한 랜스높이가 제어에 의해 최적의 정련작업이 이루어질 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.As described above, by using the automatic top lance height control apparatus according to the present invention, it is possible to control the height of the top lance according to the change of the molten steel level and the real-time change of the degree of vacuum and flow rate, and improper setting by an unskilled person However, inadequate setting is eliminated by the operator's judgment and misoperation, and therefore, there is always an excellent effect that an optimum refining operation can be performed by controlling the appropriate lance height.

Claims (3)

정련작업시 산소를 취입하는 탑랜스의 높이 자동 제어 장치에 있어서,In the height control device of the top lance to inject oxygen during refining operation, 탑랜스를 통해 취입되는 산소의 유량을 검출하는 유량검출기와,A flow rate detector for detecting a flow rate of oxygen blown through the top lance, 전로내의 진공도를 검출하는 진공압력검출기와,A vacuum pressure detector for detecting the degree of vacuum in the converter, 상기 탑랜스를 상승하강시키는 탑랜스구동모터와,A top lance driving motor for raising and lowering the top lance; 상기 탑랜스구동모터에 의해 이동된 탑랜스의 높이를 검출하는 엔코더와,An encoder for detecting the height of the top lance moved by the top lance driving motor; 진공도 및 산소유량에 따른 탑랜스의 높이데이타로 이루어진 데이터베이스를 구비하고 있고, 외부에서 인가된 유량설정치 및 진공설정치에 대응하는 탑랜스의 높이를 데이터베이스에서 도출하여 해당 높이로 제어되도록 상기 탑랜스구동모터를 제어하는 프로그래머블로직콘트롤러(PLC)로 이루어짐을 특징으로 하는 탑랜스 높이 자동 제어 장치.The top lance driving motor is provided with a database consisting of the height data of the top lance according to the degree of vacuum and oxygen flow rate, and the height of the top lance corresponding to the flow set value and the vacuum set value applied from the outside is derived from the database and controlled to the corresponding height. Top lance height automatic control device, characterized in that consisting of a programmable logic controller (PLC) to control. 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 콘트롤러는The programmable logic controller of claim 1 wherein the programmable logic controller is 탑랜스높이를 구하기 위한 진공도가 x이고, 유량이 y라고 하면, 구비된 데이터베이스에서 진공도x, 최소유량일때의 기준랜스높이(H1)와, 진공도x, 최대유량일때의 랜스높이(H2)와, 최소유량일때의 진공도 1mb 변화에 따른 랜스높이변화(z1), 최대유량일때의 진공도 1mb 변화에 따른 랜스높이변화(z2)를 읽어들여, 다음 관계식에 대입하여If the vacuum degree x to obtain the top lance height is y, and the flow rate is y, in the database provided, the vacuum degree x, the reference lance height H1 at the minimum flow rate, the vacuum degree x, the lance height at the maximum flow rate H2, Read the lance height change (z1) according to the change of vacuum 1mb at the minimum flow rate and the lance height change (z2) according to the change of vacuum 1mb at the maximum flow rate, and substitute the following equation. 진공도x,최소유량(400Nm3/h)에서의 랜스높이(Hmin) = H1 + z1 × (기준진공도200mb - x)Lance height (Hmin) at vacuum degree x minimum flow rate (400 Nm 3 / h) = H1 + z1 × (reference vacuum 200mb-x) 진공도x,최대유량(1800Nm3/h)에서의 랜스높이(Hmax) = H2 + z2 × (기준진공도200mb - x)Lance height (Hmax) at vacuum degree x, maximum flow rate (1800 Nm 3 / h) = H2 + z2 × (reference vacuum 200mb-x) 유량y, 진공도x에서의 랜스 설정높이(H) = ( Hmax - Hmin) × (y - 최소유량) / (최대유량 - 최소유량) + HminFlow rate y, lance set height at vacuum degree x (H) = (Hmax-Hmin) × (y-minimum flow rate) / (maximum flow rate-minimum flow rate) + Hmin 진공도 x, 유량 y일때의 탑랜스 높이설정치(H)를 도출하는 것을 특징으로 하는 탑랜스 높이 자동 제어 장치.A top lance height automatic control device for deriving a top lance height set value (H) at a vacuum degree x and a flow rate y. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 콘트롤러는The programmable logic controller of claim 1, wherein the programmable logic controller 산소취련시작시 설정된 유량초기치 및 진공초기치에 근거해 구비된 데이터베이스에서 해당 탑랜스 높이를 도출하여, 도출된 높이에 이르도록 탑랜스구동모터를 제어하고, 탑랜스가 설정된 높이에 도달하면 상기 유량검출기 및 진공압력검출기로부터 검출된 유량현재값 및 진공현재값을 입력받아 진공도와 유량에 변화가 있을 때 변화된 진공도 및 유량을 상기 데이터베이스에 대입하여 새로운 탑랜스높이를 설정하여 산소취련완료시까지 탑랜스의 높이를 연속제어하는 것을 특징으로 하는 탑랜스 높이 자동 제어 장치.Based on the flow rate initial value and vacuum initial value set at the start of oxygen scavenging, the corresponding top lance height is derived from the database, and the top lance driving motor is controlled to reach the derived height, and when the top lance reaches the set height, the flow rate detector And input the current flow rate and the current flow rate detected from the vacuum pressure detector and change the degree of vacuum and flow rate into the database to set a new top lance height to set the height of the top lance until the oxygen squeeze is completed. Top lance height automatic control device characterized in that the continuous control.
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