KR100460657B1 - 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치 - Google Patents

고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 미분탄 제조 설비의 탄종 변경시 기존탄과 변경된 탄종의 발열량의 차이에 따라 발생되는 고로 내부의 노열변동을 최소화할 수 있도록 미분탄 취입량을 가변설정하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은 미분탄 취입 라인상에 마련된 다수개의 호퍼 각각의 중량값을 입력받아 탄종 변경전의 전체 중량을 연산하는 중량 연산부와, 탄종 변경 신호가 입력되는 경우 변경되는 탄종에 의한 발열량과 변경전 현재 탄종의 발열량을 비교하여 그 편차를 연산하는 발열량 편차 연산부와, 상기 연산된 발열량 편차에 따라 탄종 변경후에 조절되어야 하는 미분탄의 취입량을 산출하여 탄종 변경후의 미분탄 취입량을 자동설정하는 취입량 조절부와, 상기 탄종 변경전 중량과 시간당 피더 호퍼의 취입량을 비교하여 탄종변경 완료여부를 단계적으로 통보하는 경보 출력부를 구비하여 이루어진다.

Description

고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치{APPARATUS FOR SETTING AMOUNT OF FINE COAL INJECTION}
본 발명은 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 미분탄 제조 설비의 탄종 변경시 기존탄과 변경된 탄종의 발열량의 차이에 따라 발생되는 고로 내부의 노열변동을 최소화할 수 있도록 미분탄 취입량을 가변설정하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 관한 것이다.
미분탄 취입설비에 있어서 제조 설비에 공급하는 석탄은 호주, 남아공, 인도네시아등과 같이 각국의 탄을 사용하는 데, 이들 미분탄 제조 탄종이 변경되었을 경우에는 기존 석탄과 새로 공급되는 석탄의 발열량이 상이하다. 예를 들면 호주산의 PEKOSEM은 7388[cal/g], 남아공의 OPTIMUM은 7080[cal/g], 인도네시아 산의 LUMUT는 7701[cal/]으로 각 탄의 발열량의 차이가 심해 제조 탄종을 변경하는 경우 이를 취입하는 고로의 노열이 변화되어 고로 조업에 영향을 주게 된다.
따라서, 이러한 발열량 변화에 따른 영향을 최소화하기 위해 종래에는 석탄을 서지호퍼에 넣는 곳에서 탄종이 변경되는 것을 미분탄 제조 설비측에 연락하면 미분탄 제조설비측에서는 탄종변경연락을 수신함과 동시에 서지호퍼 중량치, 벨트웨어 중량치, 제1,제 2 로컬호퍼의 중량치, 스트러지호퍼의 중량치, 제1,제2,제 3 피드호퍼의 중량치를 수동으로 합산하여 취입량을 산출하고, 산출된 취입량과 시간당 취입량을 비교하여 변경된 탄종의 석탄이 취입되는 시간을 추정하고, 추정시간에 맞추어 조업상의 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다.
그러나, 이러한 종래의 경우에는 탄종이 변경된다고 연락이 오면 각 호퍼에 남아있는 석탄의 양이 많기 때문에 계속 고로에 취입을 해도 변경된 석탄이 취입될때까지는 장시간 일예로 8시간 이상이 소요된다. 따라서, 탄종 변경이 장시간에 걸쳐 이루어지기 때문에 사실상 변경된 탄의 취입 시간을 정확하게 판단할 수 없다. 그래서, 운전자는 노내부의 노열 변화 및 용선온도 변화등을 보고 탄종 변경에 따른 노내 변화가 발생된 이후에 조업상의 조치를 취하고 있다.
즉, 종래의 고로 탄종변화에 따른 고로 노열변화는 탄종변화에 따라 변경된 탄종이 노내에 장입되기 이전에 적극적인 대처를 취하지 못하고, 탄종 변경이후의 노내 노열변화가 검출된 이후에 그에 따른 사후 조치를 취함으로써 노황이 불안정해지고 그에 따라 생산량이 감소되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 탄종 변경 시점을 정확하게 계산하여 탄종 변경 시간을 운전자에게 통보하고, 동시에 탄종 변경에 따른 취입 미분탄의 발열량 변화를 보상하기 위한 미분탄 취입량을 자동 변경하여 노내의 노열 변동을 최소화할 수 있도록 한 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 개략적인 구성을 보인 시스템도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 회로구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
30...써지호퍼, 30...벨트웨어,
40,50...로컬호퍼, 60...스트러지호퍼,
70,80,90...피드호퍼, 300...탄종 변경부,
310...중량연산부, 320...경보출력부,
330...발열량 편차 연산부, 340...취입밸브,
130...취입량설정부.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치는 미분탄의 탄종 변경시 탄종변경에 따라 미분탄의 취입량을 가변조정하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 있어서,
미분탄 취입 라인상에 마련된 다수개의 호퍼 각각의 중량값을 입력받아 탄종 변경전의 전체 중량을 연산하는 중량 연산부와,
탄종 변경 신호가 입력되는 경우 변경되는 탄종에 의한 발열량과 변경전 현재 탄종의 발열량을 비교하여 그 편차를 연산하는 발열량 편차 연산부와,
상기 연산된 발열량 편차에 따라 탄종 변경후에 조절되어야 하는 미분탄의 취입량을 산출하여 탄종 변경후의 미분탄 취입량을 자동설정하는 취입량 조절부와,
상기 탄종 변경전 중량과 시간당 피더 호퍼의 취입량을 비교하여 탄종변경완료여부를 단계적으로 통보하는 경보 출력부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 구성 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 개략적인 구성을 보인 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로구성도를 나타낸 것이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치는 미분탄 취입 라인상의 스케일(scale)이 각각 다른 호퍼의 중량값을 입력받아 탄종 변경전의 전체 중량을 연산하는 중량연산부(310)와, 탄종 변경 신호가 입력되는 경우 변경되는 탄종에 의한 발열량과 변경전 현재 탄종의 발열량을 비교하여 그 편차를 연산하는 발열량 편차 연산부(330)와, 상기 연산된 발열량 편차에 따라 탄종 변경후에 조절되어야 하는 미분탄의 취입량을 산출하여 취입량조절을 수행하는 취입량 조절부(130)와, 상기 탄종변경시간 예고 및 탄종 변경완료시점을 통보하는 경보출력부(320)와, 탄종 변경신호를 입력하는 탄종변경부(300)를 구비하여 이루어진다.
이러한 구성에 있어서, 상기 중량 연산부(310)는 스케일이 다른 각각의 호퍼중량의 값을 하나의 값으로 통일하기 위한 호퍼 스케일 각각의 보정값을 곱해 전체 호퍼 중량을 연산하는 제 1 연산기(312)와, 상기 제 1 연산기(312)에 의해 연산된 전체 중량값을 저장하는 저장버퍼(313)와, 상기 저장버퍼(313)에 저장된 전체 중량값(DT1)과 취입량 적산치(E)를 감산하여 그 값을 경보 출력부(320)로 출력하는 제 1 감산기(314)를 구비하여 이루어진다.
이때, 제 1 연산기(312)는 스케일이 다른 각 호퍼(20,30,~90)의 중량값을 통일된 수치로 연산하기 위하여 각 호퍼의 중량치(a,b,c,..h)에 보정값을 곱하여 산출하게 되며 이는 다음의 식에 나타내는 바와 같다.
A=서지호퍼중량치(a)*k1(=0.2)
B={벨트웨어 중량치(b)/3600}*350*k2(=0.146)
C=1번로콜호퍼중량치(c)*k3(=0.266)
D=2번로콜호퍼중량치(d)*k4(=0.266)
E=스트러지호퍼중량치(e)*k5(=0.2)
F=1번피드호퍼중량치(f)*k6(=0.015)
G=2번피드호퍼중량치(g)*k7(=0.015)
H=3번피드호퍼중량치(h)*k8(=0.015)
제 1 연산기의 출력(DT1) = A+B+C+D+E+F+G+H
한편, 상기 경보출력부(320)는 상기 제 1 감산기(314)의 출력값과 상기 취입량 조절부(130)의 취입량 설정치를 비교하여 감산값이 취입량 설정치 이하이면 탄종변경 1시간전에 통보하는 제 1 비교기(321))와, 상기 제 1 감산기(314)의 출력값이 0이하인가를 비교하여 0이하이면 탄종변경 완료신호를 출력하는 제 2 비교기(322)를 구비한다.
또한, 발열량 편차 연산부(330)는 운전자로부터 현재탄(x1)과 변경 예정탄의 발열량(x2)을 입력받아 발열량의 차(Y)를 두 탄의 편차(x1-x2)를 기존탄(x1)으로 나누어 연산하는 제 2 연산기(332)와, 상기 제 2 연산기(332)의 연산결과를 입력받아 취입량 조절부(130)에서 가산해줄 취입량 조절부의 설정치와 곱하여 그 결과를 출력하는 제 3 연산기(333)와, 상기 연산된 값을 저장하는 저장버퍼(334)를 구비하여 상기 경보출력부(320)의 탄종변경완료신호가 출력되면 상기 취입량 조절부(130)의 가산기(134)에 상기 제 3 연산기(333)의 연산결과를 출력한다.
한편, 취입량 설정부(130)는 취입량 설정값과 발열량 편차 연산부(330)에서 연산된 취입량 조절값을 입력받아 합산하여 출력하는 가산기(134)와, 피드 호퍼(70)(80)(90)로부터 노내로 취입되는 미분탄 취입량을 적산하는 적산기(133)와, 상기 가산기(134)의 출력값과 상기 피드 호퍼의 취입량의 편차에 따라 미분탄의 취입량을 조절하는 조절밸브의 개도량을 제어하는 제어연산부(131)를 구비하여 이루어진다.
이하에는 이러한 구성에 따른 본 발명의 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 미분탄 취입량 설정장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트를 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치는 먼저 탄종 변경부의 탄종 변경 시작스위치(301)가 온되면 릴레이(R)가 온 됨과 동시에 자기유지를 하고, 타이머(T)를 동작시킨다(s301). 또한, 릴레이(R)가 온되면 내부접점(S1)이 동작하고 그에 따라 중량 연산부(310)의 제 1 연산기(312)에 의해 연산된 전체 호퍼 중량값이 저장 버퍼(313)에 저장된다(s302). 또한, S1접점이 동작되어 적산부(133)의 적산치를 리세트시키게 되고(s303), 그에 따라 중량 연산부(310)의 감산기(314)에 입력되는 제 1 연산기(312)의 연산 결과(DT1)는 적산기의 출력값과의 편차가 커져 경보 출력부(320)의 제 1 및 제 2 비교기(321)(322)의 출력신호를 로우가 되어 접점(A1)(A2)는 오프된다(s304).
한편, 릴레이 접점(A1)(A2)가 오프된 상태에서 소정 시간이 경과된 이후에 타이머(T)의 접점이 온되면 릴레이(Rs)가 동작하고 이때, 릴레이(Rs)의 동작으로 내부 접점(S2)가 동작된다. 내부 접점(S2)이 동작되면 발열량 편차 연산부(330)의 저장버퍼(334)에 저장된 발열량 편차에 따른 취입량 조절값이 취입량 조절부(130)의 가산기(134)에 입력된다(s306). 이때, 적산기(133)는 시간당 피드 호퍼의 취입량을 계속 적산하여 중량연산부(310)의 감산기(314)로 출력하게 된다(s307).
따라서, 감산기(314)에서는 저장버퍼(313)로부터 출력되는 전체 호퍼의 총중량으로부터 피드호퍼에 취입되어 노내부로 배출되는 미분탄의 양을 감산한다(s308). 이때 감산된 값은 경보출력부(320)의 제 1 비교기(321)로 입력되어 취입량 조절부(130)의 가산기(134)로부터 출력되는 취입량 설정값과 비교된다(s309). 이때 비교결과 감산기(314)의 출력값이 취입량 조절부의 취입량 설정값보다 작거나 같은 경우에는 제 1 비교기(321)가 동작되어 탄종 변경 1시간전을 통보하기 위한 경보신호를 출력하게 된다(s311).
한편, 상기 감산기(314)에 의해 감산된 중량값이 제 2 비교기(322)의 비교결과 0이 되면(s311), 제 2 비교기(322)가 동작되어 탄종변경 완료신호를 출력하게 된다(s312). 따라서, 제 2 비교기(322)의 동작으로 접점(A2)가 동작되면 취입량 조절부(130)의 가산기(134)는 기설정된 취입량 설정값과 발열량 편차 연산부(330)로부터 출력되는 취입량 조절값을 가산하여 미분탄 취입을 조절하는 취입 밸브(3400의 구동을 제어하게 된다.
이러한 동작중에 실행을 중지하고자 하는 경우에는 종료스위치(302)를 누르면 동작 릴레이(Rs)가 오프되고(s313), 그에 따라 내부 접점(S2)도 오프되어 접점(S2)의 B접점은 온되고, A접점은 오프되어 취입량 조절부의 가산기는 기설정된 취입량 설정값만을 출력하게 된다(s315).
본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치는 탄종 변경에 따른 발열량 편차를 연산하고 그에 따라 발열량을 보상하기 위한 취입량 설정을 자동으로 수행함으로써 탄종변경으로 인한 노열변동을 최소화함으로써 노황 안정의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 탄종 변경과 관련된 노 내부의 불안전 요인을 제거함으로써 생산량 감소를 억제할 수 있으며 탄종 변경에 따른 취입량 자동 계산 및 탄종 변경 시점을 정확하게 판단할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 미분탄의 탄종 변경시 탄종변경에 따라 미분탄의 취입량을 가변조정하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치에 있어서,
    미분탄 취입 라인상에 마련된 다수개의 호퍼 각각의 중량값을 입력받아 탄종 변경전의 전체 중량을 연산하는 중량 연산부와,
    탄종 변경 신호가 입력되는 경우 변경되는 탄종에 의한 발열량과 변경전 현재 탄종의 발열량을 비교하여 그 편차를 연산하는 발열량 편차 연산부와,
    상기 연산된 발열량 편차에 따라 탄종 변경후에 조절되어야 하는 미분탄의 취입량을 산출하여 탄종 변경후의 미분탄 취입량을 자동설정하는 취입량 조절부와,
    상기 탄종 변경전 중량과 시간당 피더 호퍼의 취입량을 비교하여 탄종변경완료여부를 단계적으로 통보하는 경보 출력부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상기 중량 연산부는
    스케일이 다른 각각의 호퍼중량의 값에 각각의 보정값을 곱해 전체 호퍼 중량을 연산하는 제 1 연산기와, 상기 전체 중량값(DT1)과 시간당 미분탄 취입량의 적산치(E)를 감산하여 그 값을 상기 경보 출력부로 출력하는 제 1 감산기를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 경보출력부는
    상기 제 1 감산기의 출력값과 상기 취입량 조절부의 취입량 설정치를 비교하여 감산값이 기설정된 취입량 설정치 이하이면 탄종변경 1시간전을 통보하는 제 1 비교기와, 상기 제 1 감산기의 출력값이 0이하인가를 비교하여 0이하이면 탄종변경 완료신호를 출력하는 제 2 비교기를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 발열량 편차 연산부는
    운전자로부터 현재탄(x1)과 변경 예정탄의 발열량(x2)을 입력받아 발열량의 차(Y)를 두 탄의 편차(x1-x2)를 기존탄(x1)으로 나누어 연산하는 제 2 연산기와, 상기 제 2 연산기의 연산결과를 입력받아 상기 취입량 설정부의 설정치와 곱하여 그 결과를 출력하는 제 3 연산기와, 상기 연산된 값을 저장하는 저장버퍼를 구비하여 상기 경보출력부의 탄종변경 완료신호가 출력되면 상기 취입량 조절부의 가산기에 상기 제 2 연산기의 연산결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 고로 탄종별 미분탄 취입량 설정장치.
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