KR100559448B1 - 소결광 적치기의 선회 속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결공장에서 생성된 소결광을 소결광 적치기를 사용하여 적치할 때 소결광의 편석 현상을 방지하기 위하여 소결광 적치기의 선회 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 주행부, 선회부, 부앙부 및 배출부를 포함하여 구성되는 통상의 소결광 적치기를 이용하여 소결광을 야드에 적치함에 있어서, 상기 부앙부 상단에 고정 설치된 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트가 공벨트일 때의 컨베이어 벨트까지의 거리(d_e)와 컨베이어 벨트 상에 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광까지의 거리(d_f)를 측정하고, 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광 적치기의 선회 속도(Vm)를 측정하는 단계: 상기 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트에 쌓인 소결광까지의 거리(d_c)를 실시간으로 측정하는 단계; 및 상기 소결광 적치기의 선회 속도(V)를 수학식 V = Vm × (d_e - d_c)/(d_e - d_f) 를 이용하여 제어하는 단계로 구성되어, 적치되는 소결광 형상의 표준화를 이루게 됨에 따라 후공정인 고로 용선의 품질 향상을 도모할 수 있으며, 소결광 적치 작업의 자동화를 이룩할 수 있다.

소결광, 적치, 표준화, 근거리 센서

Description

소결광 적치기의 선회 속도 제어방법{SPEED REGULATING METHOD FOR SLEWING DEVICE OF SINTER STACKER}

도 1은 통상의 소결광 적치기의 개략 구성도.

도 2는 도 1의 배출부를 확대한 구성도.

도 3은 부앙부의 선회 동작을 설명하기 위한 평면도.

도 4는 부앙부의 선회에 따른 적치 방향을 설명하기 위한 평면도.

도 5는 컨베이어 벨트가 공벨트인 상태에서의 부앙부의 측단면도.

도 6은 컨베이어 벨트 상에 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 부앙부의 측단면도.

도 7은 본 발명에 의한 선회 속도 제어방법을 나타내는 순서도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 주행부 12 : 선회부

13 : 부앙부 14 : 조종실

15 : 레일 16 : 회전축

17 : 유압실린더 18 : 위치센서

19 : 배출부 20 : 소결광

21 : 컨베이어 벨트 22 : 센서 프레임

23 : 근거리 센서 d_e : 공벨트일 때의 거리

d_f : 소결광이 최대로 쌓인 상태의 거리

본 발명은 소결광의 적치기의 선회 속도 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결공장에서 생성된 소결광을 소결광 적치기를 사용하여 적치할 때 소결광 파일이 쌓이는 분포가 편중되는 것을 방지하기 위하여 선회 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 소결광 적치기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 조종실(14)에 작업자가 탑승하여 적치되는 소결광 파일(20)을 보면서 소결광을 불출하고 있다.

이 때, 소결광 적치기(10)의 주행부(11)는 X축 방향의 레일(15) 위를 주행하며, 선회부(12)는 Z축을 회전중심으로 하여 주행부(11) 위에서 회전운동을 한다. 그리고, 부앙부(13)는 유압실린더(17)에 의하여 부앙부(13)의 회전축(16)을 중심으로 하여 상하 회전운동을 한다. 위치센서(18)는 적치된 소결광 파일(20)의 적치된 높이를 측정하게 된다.

즉, 소결광을 적치시키기 위해서, 조작자는 먼저 주행부(11)를 조종하여 소결광 적치기(10)를 소결광이 적치될 야드로 이동시킨다. 그런 다음, 부앙부(13)의 하부에 형성된 배출부(19)를 소결광을 적치할 곳에 위치시킨 후, 부앙부(13)를 최대 높이로 조종한 뒤 그 자리에서 소결광이 일정 높이까지 적치될 때까지 배출한다. 이와 같이 부앙부(13)를 최대 높이까지 조정된 상태에서 작업을 수행하는 것은 소결광이 차츰차츰 적치됨에 따라, 배출부(19)를 순차적으로 높여주어야 하는 조작에 따른 어려움 때문이다.

이때, 고정된 위치에서 계속적으로 소결광을 적치하게 되면 적치된 소결광 파일(20)의 단면 형상이 이등변 삼각형으로 되는데, 이때 부피가 큰 소결광은 아래로 흘러내려 주로 하부에 분포하고, 부피가 작은 소결광은 그 상부에 분포한다.

이와 같은 편석 현상, 즉, 소결광의 크기의 분포가 부위별로 편중되는 현상이 발생되면, 후공정으로서 별도의 설비를 사용하여 소결광을 퍼내어 고로에 인입시킬 때, 고로로 인입되는 소결광의 분포가 고르기 않기 때문에 고로에서 생성되는 용선의 품질에 영향을 준다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 출원인의 특허등록 제403469호(소결광의 편석방지 적치방법)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 부앙부(13)의 배출부(19)가 개시각도에서 종료각도까지 좌우로 선회(①~③)한 후, 상기 주행부가 d_u만큼 전진주행과 선회를 반복과정(④~⑥, ⑦~⑨)을 통해 야드에 소결광을 한 층 적치한다.(제1단계)

그 후, 상기 배출부(19)를 통해 소결광이 한 층 적치되면 상기 주행부(11)가 d_u/2만큼 후진한 상태에서 상기 배출부(19)가 제1단계보다 큰 개시각도에서 제1단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부(11)가 d_u만큼 후진 주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 한 층 더 적치한다.(제2단계)

상기 제1단계 및 제2단계를 수행하는 동안 부앙부(13)의 배출부(19)가 주행 및 선회하는 궤적을 도 4를 참조하여 설명하면, 야드에 Ps 위치부터 Pe 위치까지 쌓고자 할 때 Pe 지점에서 Pr 지점까지 선회를 마친 후, 다시 역 방향으로 d_u/2 만큼 후진을 한 후 종전의 선회 방식을 반복하게 된다.

다음으로, 상기 배출부(19)를 통해 소결광이 한 층 더 적치되면 상기 주행부(11)가 d_u/2만큼 전진한 상태에서 상기 배출부(19)가 제2단계보다 큰 개시각도에서 제2단계보다 작은 종료각도까지 좌우로 선회한 후 상기 주행부가 d_u만큼 전진 주행하는 반복과정을 통해 야드에 소결광을 적치한다.(제3단계)

상기와 같은 제2단계 및 제3단계를 반복적으로 수행하여 소결광을 피라미드 형상으로 야드에 적치하게 된다.

그러나 이와 같은 적치방법을 사용하게 되는 경우 배출부에 공급되는 소결광의 공급량이 일정한 경우 적치 분포가 균일하게 이루어지나, 배출부의 선회 속도가 일정하게 유지됨에 따라 소결광의 공급이 단속적으로 이루어지거나 공급량이 변화되는 경우 소결광 파일(20)의 적치 분포가 균일하게 이루어지지 않아 결국 편석 현상으로 인하여 종래와 같은 제반 문제가 불가피하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 소결광 적치기의 부앙부에 설치된 컨베이어 벨트에 의하여 이송되는 소결광의 양을 근거리 센서로 측정하고, 측정값에 따라 선회 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 소결광 적치기의 선회 속도 제어방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소결광 적치기의 선회 속도 제어방법은, 주행부, 선회부, 부앙부 및 배출부를 포함하여 구성되는 통상의 소결광 적치기를 이용하여 소결광을 야드에 적치함에 있어서, 상기 부앙부 상단에 고정 설치된 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트가 공벨트일 때의 컨베이어 벨트까지의 거리(d_e)와 컨베이어 벨트 상에 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광까지의 거리(d_f)를 측정하고, 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광 적치기의 선회 속도(Vm)를 측정하는 단계: 상기 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트에 쌓인 소결광까지의 거리(d_c)를 실시간으로 측정하는 단계; 및 상기 소결광 적치기의 선회 속도(V)를 수학식 V = Vm × (d_e - d_c)/(d_e - d_f) 를 이용하여 제어하는 단계로 구성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따라 선회 속도 제어를 위한 소결광 적치기(10)의 구성은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 주행부(11)와 선회부(12), 부앙부(13), 배출부(19)로 구성되는 통상의 소결광 적치기(10)와 기본적으로 동일하다.

다만, 다만, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 부앙부(13)의 양측 상단에 센서 프레임(22)을 설치하고, 센서 프레임(22)의 하부에 근거리 센서(23)가 부가적으 로 설치된다는 점에서 차이가 있다.

상기 근거리 센서(23)는 컨베이어 벨트(21) 상에 공급된 소결광과의 거리를 측정할 수 있는 센서로서, 배출부(20)에 최대한 가까이 설치함으로써 보다 정확한 선회 속도를 제어할 수 있게 되는데, 본 발명의 실시예에 의하면 컨베이어 벨트(21)로부터 2m 이내에 설치하였다.

본 발명에 의한 선회 속도 제어방법은, 종래의 적치방법을 사용하는 경우 컨베이어 벨트(21)에 항상 일정한 양의 소결광이 공급되는 경우에만 적치되는 소결광 파일(20) 형상이 표준화되며, 그렇지 않는 경우에는 적치되는 소결광 파일 형상(20)을 예측할 수 없다는 점에 착안하여, 컨베이어 벨트(21)에 공급되는 소결광의 양에 따라 선회 속도를 제어하는 것이다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(21)에 의하여 소결광이 최대로 이송될 때의 속도를 Vm이라 할 때, 이송되는 소결광의 양에 따라 선회 속도 V를 0 ~ Vm 의 범위에서 선형적으로 제어하게 되는데, 이하에서는 선회 속도를 제어하는 방법에 대하여 도 7의 순서도를 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 근거리 센서(23)를 이용하여 컨베이어 벨트(21)가 공벨트일 때의 측정 거리 d_e 와, 컨베이어 벨트(21) 상에 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 거리 d_f 를 측정하여, 소결광의 최대 높이 d_m(d_m = d_e - d_f )을 구한다.

다음으로, 현재 컨베이어 벨트(21) 상에 쌓인 소결광에 대한 근거리 센서(23)의 측정값 d_c를 구하여, 현재 소결광의 높이 d_r(d_r = d_e - d_c)을 구한다.

다음으로, 소결광의 최대 높이 d_m과 현재 높이 d_r의 차이값이 0과 1 사이의 표준화된 높이 d_n(d_n = d_r/d_m)을 구한다.

마지막으로, 소결광이 최대로 쌓여 있을 때의 선회 속도(Vm)에 표준화된 높이(d_n)을 곱하여 소결광 적치기의 선회 속도 V(V = Vm × d_n)을 구하여 선회 속도를 제어하게 된다.

즉, 소결광 적치의 선회 속도를 근거리 센서(23)에 의하여 측정되는 값으로 표현하면 아래의 수학식과 같다.

V = Vm × (d_e - d_c)/(d_e - d_f)

(여기서, d_e는 공벨트일 때의 거리, d_c는 현재 거리, d_f는 소결광이 최대로 쌓인 상태의 거리를 근거리 센서로 측정한 값)

이상과 같이 구성된 본 발명의 제어방법을 사용하게 되면, 컨베이어 벨트(21)상에 소결광이 없는 경우 즉, 근거리 센서(23)에 의하여 측정된 컨베이어 벨트(21)상의 소결광까지의 거리 d_c가 공벨트일 때의 거리 d_e와 같게 되는 경우 소결광 적치기(10)는 선회를 중지(V = 0)하게 된다. 또한 컨베이어 벨트(21)상에 소결광이 최대로 쌓인 경우 즉, d_c가 d_f와 같게 되는 경우 소결광 적치기(10)는 최대 선회 속도 Vm으로 작동하게 된다. 따라서 소결광 적치기(10)의 속도는 컨베이어 벨트(21)에 쌓인 소결광의 양에 따라 선형적으로 제어된다.

한편, 조업상의 여건에 의하여 소결광이 컨베이어 벨트(21)로 공급되는 것이 일시적으로 중단되는 경우, 컨베이어 벨트(21)가 공벨트가 되는 시점과 소결광 적치기(10)의 선회 동작이 완전히 중지되는 시점까지의 지연 시간이 있는 경우, 소결광 적치기(10)의 배출부(19)는 공벨트 상태에서 일정거리 이동하게 됨에 따라 추후 컨베이어 벨트(21)상에 소결광이 다시 공급되는 경우 소결광의 적치가 이루어지지 않는 구간이 불가피하게 발생된다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 위와 같이 소결광의 적치가 이루어지지 않은 구간에 대한 보정을 위하여, 근거리 센서(23)에 의하여 공벨트 상태를 감지한 시점에서 선회 동작이 중단된 시점 사이에 배출부(19)가 선회된 거리만큼 복귀시킨 후, 소결광 적치기(10)를 가동하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 형태에 관해 설명하였으나, 이는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명에 개시된 내용과 동일한 기능을 하는 한 균등 수단으로 볼 수 있음이 자명하므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 소결광 적치기의 선회 속도 제어방법을 사용하면, 통상의 소결광 적치기를 이용하여 야드에 소결광을 적치할 때 배출부로부터 배출되는 소결광의 양에 따라 선회 속도를 제어함으로써 적치되는 소결광 파일 형상의 표준화를 이루게 되어 후공정인 고로 용선의 품질을 향상할 수 있으며, 기존에 조업자의 직관에 의한 소결광 적치 작업을 자동화함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 주행부, 선회부, 부앙부 및 배출부를 포함하여 구성되는 통상의 소결광 적치기를 이용하여 소결광을 야드에 적치하는 방법에 있어서,

   상기 부앙부 상단에 고정 설치된 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트가 공벨트일 때의 컨베이어 벨트까지의 거리(d_e)와 컨베이어 벨트 상에 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광까지의 거리(d_f)를 측정하고, 소결광이 최대로 쌓인 상태에서의 소결광 적치기의 선회 속도(Vm)를 측정하는 단계:

   상기 근거리 센서를 이용하여 컨베이어 벨트에 쌓인 소결광까지의 거리(d_c)를 실시간으로 측정하는 단계; 및

   상기 소결광 적치기의 선회 속도(V)를 수학식 V = Vm × (d_e - d_c)/(d_e - d_f) 를 이용하여 제어하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 소결광 적치기의 선회 속도 제어방법.

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