KR100627452B1 - 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법 - Google Patents

소결기 대차의 사행제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소결기 대차에 있어서 레일위를 구동하는 다수개의 소결기 대차가 이동할 때 발생되는 사행을 감지하여 열기류로 제어하도록 된 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법에 관한 것이다.
이에 대해 본 발명은 배광부측으로 진행되는 고온소결 반응구간내에서의 소결기 대차 좌/우측 주변온도를 검출하는 온도검출기와, 소결기 대차의 진행부 좌/우측에 대한 대차의 사행여부를 감지하도록 소결기 대차의 좌/우측에 마련된 사행검출센서와, 상기 고온소결반응구간내 대차 측벽의 좌/우측에 각각 형성되어 대차 측벽의 열풍의 방출 및 외기의 유입을 차단할 수 있도록 소정 길이로 형성된 방풍막과, 상기 방풍막의 일단과 결합된 샤프트를 구비하고, 상기 샤프트를 소정 방향으로 회전시켜 상기 방풍막을 선택적으로 상승/하강시키는 구동모터와, 상기 고온소결 반응구간내 대차 측벽에서 발생되는 열풍을 흡기하도록 대차 진행방향으로 소정 길이 형성된 열풍 흡기관과, 상기 열풍흡기관을 통해 대차 측벽의 열풍을 흡기하여 대차 진행 역행부측으로 배출시키도록 구성된 열풍흡기팬을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
소결기대차, 열풍, 흡기팬, 방풍막, 흡기관, 고온소결반응구간.

Description

소결기 대차의 사행제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRACKING OF PALLET}
도 1은 일반적인 종래의 소결광 제조 공정을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치의 구성을 보인 시스템도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치의 구성을 보인 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어방법을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101...소결기 대차, 111...주배풍기,
112...윈드박스, 201...온도검출기,
202...사행검출센서, 203...방풍막,
204...흡기관, 205...흡기팬,
206...구동모터.
본 발명은 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 소결기 대차에 있어서 레일위를 구동하는 다수개의 소결기 대차가 이동할 때 발생되는 사행을 감지하여 열기류로 제어하도록 된 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 종래의 소결광 제조 공정을 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 소결광 제조 공정에서는 각종의 철광석과 부원료(규사, 사문암,석회석, 생석회) 그리고 연료인 분코크스(무연탄)가 드럼믹서(104)에서 물과 혼합 및 조립된 배합원료가 되어 저장호퍼(106)에 장입된다.
상기 장입된 배합원료는 소결기 대차(101)에서 필요한 원료량만큼 드럼형 절출기(107)의 회전에 의하여 경사판(108)으로 배출되어 소결기 대차(101)의 내부로 장입되게 된다. 그리고, 즉시 대차(101)에 실린 배합원료 표면은 고온의 점화로에 의해 점화되고, 주배풍기(111)에 의해 다수개의 윈드박스(112)에서 하부로 공기를 흡입하면 상기 점화로에 의해 점화된 소결기 대차내의 배합원료중 연료인 코크스(Coke)가 연소되면서 유효화상거리를 진행하는 가운데 소결반응에 의해 괴소결광으로 제조된다.
이러한 소결 과정은 코크스등 열원의 연소과정(1300~1500℃)으로 볼수 있는데, 상기 연소과정에서 소결기 대차(101) 좌,우측 연소 속도차에 의해 소결기대차의 사행(蛇行)이 발생되게 된다. 또한, 소결기 대차(101)에서 발생되는 사행의 원인으로는 상기의 연소속도차에 의한 사행이외에도 소결기 대차(101) 주변에 고온의 공기가 풍향에 대응하여 대차 좌/우측 온도편차가 심화되어 발생되는 원인으로 크게 구분할 수 있다. 한편, 이러한 소결기 대차내에서의 연료연소에 따른 소결기 대차의 좌/우 온도차에 따라 발생되는 사행은 온도가 높은측으로 진행되는 방향으로 발생된다.
이러한 소결과정중에 발생되는 사행은 설비의 조기 파손을 초래하고, 특히 조업중 소결기 대차(101) 휠(wheel)의 잦은 이탈을 유발하여 조업중 소결광 제조 설비의 조업휴지를 초래하고, 그에 따른 생산성 저하 및 설비수리에 따른 정비비 증가등의 문제가 발생되었다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 소결기 대차의 사행발생여부를 조업중에 미리 검출하고, 사행발생시 소결기 대차의 좌/우측 온도를 조절하여 균형을 유지할 수 있도록 함으로써 사행발생을 억제할 수 있도록 된 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치는 배광부측으로 진행되는 고온소결 반응구간내에서의 소결기 대차 좌/우측 주변온도를 검출하는 온도검출기와, 소결기 대차의 진행부 좌/우측에 대한 대차의 사행여부를 감지하도록 소결기 대차의 좌/우측에 마련된 사행검출센서와, 상기 고온소결반응구간내 대차 측벽의 좌/우측에 각각 형성되어 대차 측벽의 열풍의 방출 및 외 기의 유입을 차단할 수 있도록 소정 길이로 형성된 방풍막과, 상기 방풍막의 일단과 결합된 샤프트를 구비하고, 상기 샤프트를 소정 방향으로 회전시켜 상기 방풍막을 선택적으로 상승/하강시키는 구동모터와, 상기 고온소결 반응구간내 대차 측벽에서 발생되는 열풍을 흡기하도록 대차 진행방향으로 소정 길이 형성된 열풍 흡기관과, 상기 열풍흡기관을 통해 대차 측벽의 열풍을 흡기하여 대차 진행 역행부측으로 배출시키도록 구성된 열풍흡기팬을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어방법은 장입호퍼에 장입된 배합원료를 소결기 대차에 장입하여 점화로를 통해 점화한 후 주배풍기 및 윈드박스를 통해 외부공기를 유입하여 연소시켜 소결광을 제조하고, 이때 유효화상거리를 진행하는 소결광 대차의 사행제어방법에 있어서, 소결공정이 시작되면 소결기 대차의 좌/우측 주변온도를 검출하고, 검출된 주변온도의 좌/우측편차를 산출하는 단계; 상기 좌/우측 온도편차가 기설정된 기준온도이상인 경우, 소결기 대차의 사행이 발생한 것으로 판단하여 상대적으로 저온인 소결기 대차의 일측에 설치된 방풍막을 하강시켜 저온측의 열풍이 외기로 방출되는 것을 차단하는 단계; 및 상기 방풍막의 구동중에 진행중인 소결기 대차의 좌/우측에 구비된 좌/우측 사행검출센서에 의해 소결기 대차의 좌/우측 사행여부를 검출하고, 일측으로의 사행이 검출되면 사행이 발생한 측에서의 열풍을 흡기하여 소결기 대차의 역행부 윈드박스측으로 강제배출시키도록 열풍흡기팬을 구동시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법의 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치의 구성을 보인 시스템도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치의 구성을 보인 종단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치는 배광부측으로 진행되는 고온소결반응구간 즉, 윈드박스 제 15 번부터 25번사이의 구간내에서의 소결기 대차 좌/우측 주변온도를 검출하는 온도검출기(201)와, 소결기 대차(101)의 진행부 좌/우측에 대한 대차의 사행여부를 감지하도록 소결기 대차(101)의 좌/우측에 마련된 사행검출센서(202)와, 상기 고온소결 반응구간내 대차 측벽의 열풍을 흡기하여 대차의 진행역행부측으로 배출시키도록 구성된 열풍흡기팬(205)과 진행부에는 대차 측벽으로 열풍을 흡기하도록 형성된 열풍흡기관(204)이 마련된다.
또한, 상기 좌/우측 흡기관(204a)(204b)의 열풍을 효율적으로 유도시키기 위한 상기 열풍흡기팬(205a)(205b)이 상기 좌/우측 흡기관(204a)(204b)의 말단부에 각각 연결된다. 또한, 상기 좌/우측부 주변 온도를 측정하여 편차 발생시 자연풍광의 진입을 차단하기 위한 방풍막(203a)(203b)이 설치되고, 상기 방풍막(203a)(203b)은 일정 길이의 샤프트(207)에 연결되고, 상기 샤프트(207)는 구동모터(206)의 구동에 의해 소정 방향으로 회전하여 상기 방풍막(203)을 감거나 혹은 풀어 대차 좌/우측의 온도제어를 수행하게 된다.
다시 부연하여 설명하면 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 소결반응구간내에서 대차내 장입된 배합원료는 점화로(109)를 통과하면서 표면이 착화된다. 이때, 주 배풍기(111)의 흡입으로 배합원료중 분코크스가 연소되면서 유효화상거리 일예로 100m를 진행하는 동안 연소대-건조대-용융대-냉각대 등을 형성하면서 소정 윈드 박스(112)이후 일예로 15번 윈드 박스이후부터 온도가 급격히 높아지므로 본 발명에서는 소결기 대차 진향방행에 대한 좌/우측 각각에 방풍막(203a)(203b)과 흡기관(204a)(204b)을 설치하여 15번 윈드박스 이후에서의 소결기 대차 주변에서 자연발생되는 고온의 공기를 흡기하여 배출하거나 외부공기의 유입을 차단함으로써 소결기 대차 좌/우측 주변온도를 균일하게 조절하여 사행발생을 방지하도록 한다.
이하에는 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치의 동작 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어방법의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어방법에서는 먼저 단계(s10)에서 소결공정이 개시되어 소결기 대차가 가동되면 소결기대차에 장입된 배합원료는 점화로 하부를 지나면서 착화되고 주배풍기에 의해 외부 공기가 흡입되어 코크스가 연소된다. 이때 소결기대차는 배광기측으로 진행하면서 연소가 진행되어 15번째 윈드박스가 있는 부분에서는 소결기 대차의 온도가 급격히 증가되게 된다.
이때, 단계(s12)에서는 소결기 대차의 진행방향에 있는 배광부 좌,우측에 각각 설치된 온도검출기(201)를 통해 소결기 대차 좌/우측의 주변온도를 검출한다. 이때 검출된 온도는 단계(s14)에서 서로 비교되어 소결기 대차의 좌/우측 온도검출값의 편차를 연산하고, 연산된 편차값과 소결기 대차의 사행여부를 판단하기 위한 기준편차값을 비교한다. 이때, 상기 단계(s14)의 비교결과 대차 좌/우측 주변온도편차가 기준편차값 일예로 ±40℃이상이면 다음 단계(s16) 및 단계(s20)로 진행하여 좌/우측 온도검출값의 크기를 비교하게 된다.
즉, 단계(s16)에서는 소결기 좌측온도검출값과 소결기 우측온도검출값을 비교하여 소결기 좌측온도 검출값이 우측온도 검출값이상인가를 판단하고, 판단결과 좌측온도가 우측온도보다 높은 경우에는 다음 단계(s18)로 진행하여 소결기 대차 진행측 좌측온도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 방풍막(203a)을 내리도록 구동모터(206a)의 구동제어신호를 출력하게 된다. 따라서, 구동 모터(206a)는 일예로 방풍막(203a)을 내리는 방향으로 샤프트(207a)를 구동시켜 방풍막(203a)이 소결기대차 좌측에서 발생되는 자연발생열이 외부로 방출되고, 외부의 공기가 소결기대차 좌측으로 유입되는 것을 방지함으로써 소결기 좌측온도가 낮아지는 것을 방지한다.
한편, 단계(s20)에서는 소결기 우측온도검출값과 좌측온도검출값을 비교하고, 비교결과 우측온도검출값이 좌측온도검출값이상인 경우에는 상기와 반대로 우측 방풍막(203b)을 구동시키는 구동모터(206b)에 소정 제어신호를 출력하여 우측 방풍막(203b)이 하강되도록 샤프트(207b)를 소정 방향으로 회전구동시키게 된다. 구동모터가 구동되면 소결기 우측 방풍막(203b)이 전술한 바와 같이 하강하여 우측에서 발생된 자연 발생열이 외부로 유출되거나 외부공기가 소결기 대차 우측으로 유입되는 것을 방지하여 소결기 대차 좌측과의 온도차가 더 벌어지지 않도록 제어하게 된다.
또한, 다음 단계(s24)에서는 이러한 온도검출기의 검출 결과에 따른 방풍막의 구동으로 1차적인 온도제어를 수행한 이후에도 사행이 심화되어 각 사행검출센서(202a)(202b)에 의해 소결기 대차의 사행이 검출되는 경우에는 단계(s26)및 단계(s30)로 진행하여 2차적으로 소결기 좌측 또는 우측에서의 사행검출여부를 판단하여 사행제어를 수행하게 된다.
즉, 단계(s26)에서는 소결기 좌측에 형성된 좌측사행검출센서(202a)에 의해 소결기 대차의 사행이 검출된 경우에는 다음 단계(s28)로 진행하여 좌측의 흡기팬(204a)을 구동시켜 소결기 대차 좌측의 열풍을 흡기관(205a)을 통해 흡입하여 대차 역행부 윈드박스 주변으로 강제송풍하여 사행을 제어하도록 한다.
마찬가지로 단계(s30)에서는 우측사행 검출센서(202b)로부터 사행검출신호가 입력되었는가를 판단하고, 판단결과 우측사행 검출센서(202b)에 의해 대차의 사행이 검출되었으면 다음 단계(s32)로 진행하여 소결기 대차 우측 흡기팬(205b)을 구동시켜 소결기 대차 우측의 열풍을 흡기관(204b)을 통해 흡입한 후 외부로 강제송풍시켜 소결기 대차 우측 주변의 온도를 제어하게 된다. 한편, 좌/우측의 각 흡기팬(205b)의 구동으로 주변열풍이 제어되면 상기 단계(s14)로 복귀하여 이후의 단계를 반복수행하게 된다.
본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소결기 대차의 사행제어장치 및 방법에서는 소결기 대차가 진행되는 방향의 고온소결 반응구간에 방풍막 및 열풍흡기관을 설치하고 소결기 대차의 좌/우측 주변온도 및 사행발생여부를 검출하여 그 검출결과에 따라 방풍막을 하강시켜 자연풍향에 의해 발생되는 열기류를 차단하거나 열풍흡기관을 통해 소결기 대차 주변의 열풍을 흡기하여 윈드박스 측으로 강제배출시킴으로써 소결기 대차 좌/우측의 온도균형을 유지할 수 있도록한다.
따라서, 상기한 바와 같이, 방풍막 및 열풍흡기팬의 구동으로 소결기 대차 주변의 온도를 균형있게 유지함으로써 소결기 대차 좌/우측 온도편차발생에 따른 소결기 대차의 사행을 방지 및 안정되게 제어함으로써 조업중 돌발상황발생으로 인한 소결기 휴지를 예방할 수 있으며, 소결광 품질안정과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 소결기 대차 사행제어장치에 있어서,
    배광부측으로 진행되는 고온소결 반응구간내에서의 소결기 대차 좌/우측 주변온도를 검출하는 온도검출기와,
    소결기 대차의 진행부 좌/우측에 대한 대차의 사행여부를 감지하도록 소결기 대차의 좌/우측에 마련된 사행검출센서와,
    상기 고온소결반응구간내 대차 측벽의 좌/우측에 각각 형성되어 대차 측벽의 열풍의 방출 및 외기의 유입을 차단할 수 있도록 소정 길이로 형성된 방풍막과,
    상기 방풍막의 일단과 결합된 샤프트를 구비하고, 상기 샤프트를 소정 방향으로 회전시켜 상기 방풍막을 선택적으로 상승/하강시키는 구동모터와,
    상기 고온소결 반응구간내 대차 측벽에서 발생되는 열풍을 흡기하도록 대차 진행방향으로 소정 길이 형성된 열풍 흡기관과,
    상기 열풍흡기관을 통해 대차 측벽의 열풍을 흡기하여 대차 진행 역행부측으로 배출시키도록 구성된 열풍흡기팬을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소결기 대차의 사행제어장치.
  2. 장입호퍼에 장입된 배합원료를 소결기 대차에 장입하여 점화로를 통해 점화한 후 주배풍기 및 윈드박스를 통해 외부공기를 유입하여 연소시켜 소결광을 제조하고, 이때 유효화상거리를 진행하는 소결광 대차의 사행제어방법에 있어서,
    소결공정이 시작되면 소결기 대차의 좌/우측 주변온도를 검출하고, 검출된 주변온도의 좌/우측편차를 산출하는 단계;
    상기 좌/우측 온도편차가 기설정된 기준온도이상인 경우, 소결기 대차의 사행이 발생한 것으로 판단하여 상대적으로 저온인 소결기 대차의 일측에 설치된 방풍막을 하강시켜 저온측의 열풍이 외기로 방출되는 것을 차단하는 단계; 및
    상기 방풍막의 구동중에 진행중인 소결기 대차의 좌/우측에 구비된 좌/우측 사행검출센서에 의해 소결기 대차의 좌/우측 사행여부를 검출하고, 일측으로의 사행이 검출되면 사행이 발생한 측에서의 열풍을 흡기하여 소결기 대차의 역행부 윈드박스측으로 강제배출시키도록 열풍흡기팬을 구동시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소결기 대차의 사행제어방법.
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