KR100765030B1 - 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치 - Google Patents

열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열풍로 차압을 이용한 송풍장치에 관한 것으로, 본 발명은 고로에 송풍을 수행하기 위해 복수의 송풍설비가 설치되며, 각 송풍설비는 열풍로(1), 이 열풍로(1)에 연소를 위해 설치된 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10), 그리고, 상기 열풍로에 송풍을 위해 설치된 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 포함하며, 이 송풍설비의 밸브를 조절하여 송풍을 제어하는 송풍 제어장치에 있어서, 복수의 송풍설비의 열풍로 각각의 송풍입출측 사이의 차압을 검출하는 복수의 차압 검출기; 상기 복수의 제1~제4 차압검출기에 의해 검출된 복수의 차압을 크기순으로 검출하는 차압 크기순서 검출부(140); 상기 차압 크기순서 검출부에 의해 검출된 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는 송풍순서 지정부(160); 상기 송풍순서 지정부(160)에 의해 지정된 송풍순서에 따라 송풍을 제어하는 송풍 제어부(110); 상기 송풍제어부(110)의 제어에 따라 송풍을 위한 해당 송풍설비의 각 밸브의 동작을 조절하는 밸브조절부(170)를 구비한다.
열풍로, 차압, 송풍, 상태, 진행, 연소

Description

열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING BLOW USING DIFFERENT PRESS OF AIR HEATING STOVE}
도 1은 종래의 열풍로 및 주변 설비 개략도이다.
도 2A,2B는 도 1의 열풍로의 내부 구조도이다.
도 3은 도 1의 열풍로 차압검출값 및 냉풍 혼합 조절밸브의 개도율 그래프이다.
도 4는 종래의 열풍로의 송풍진행 타임차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 열풍로 송풍 제어장치의 구성도이다.
도 6은 도 5의 송풍상태 감지부(120)의 회로도이다.
도 7은 도 5의 동작시간 설정부(130)의 회로도이다.
도 8은 도 5의 차압 크기순서 검출부(140)의 회로도이다.
도 9는 도 5의 차압송풍 스위치(150)의 회로도이다.
도 10은 도 5의 송풍순서 지정부(160)의 회로도이다.
도 11은 도 5의 송풍 제어부(110)의 개념도이다.
도 12는 본 발명에 따른 송풍진행 타임차트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
4 : 연소공기 5 : 연소가스
6 : 송풍밸브 7 : 냉풍 혼합 제어밸브
8 : 혼냉실 9 : 열풍밸브
10 : 배압밸브 20,30,40,50 : 1호~4호 열풍로 설비
21 : 차압계 100 : 열풍로 송풍 제어장치
110 : 송풍 제어부 120 : 송풍상태 감지부
130 : 동작시간 설정부 140 : 차압 크기순서 검출부
150 : 차압송풍 스위치 160 : 송풍순서 지정부
170 : 밸브조절부
본 발명은 열풍로 차압을 이용한 송풍장치에 관한 것으로, 특히 고로에 열풍을 제공하는 복수의 열풍로에 대한 차압을 각각 검출하고, 이 검출된 차압에 기초해서 열풍로의 송풍을 제어하도록 함으로서, 고로에 송풍이 수행되는 동안에 목표온도를 유지할 수 있도록 하는 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고로(Blast-Furnace) 옆에는 송풍설비가 설치되어 있으며, 이 송풍설비는 송풍된 냉풍(약 180℃)을 열풍로(연소)를 거치면서 승온(약1080℃)시키면서 축적된 열을 송풍을 통해 고로하부의 풍구를 통해 고로내로 공급(불어넣음)하는 설비로서, 이와같은 송풍과정은 연소공정과 송풍공정으로 이루어지며, 이 연소공정은 열풍로의 연소실에서 혼합가스에 의해 공기가 연소되면서 열풍로의 축연실에 열풍이 저장되고, 이 축연실의 배가스는 연도밸브을 통해 굴뚝으로 배출되는 과정으로 이루어지며, 상기 송풍공정은 냉풍이 축열실에서 열풍으로 축적된후 연소실을 통한후 혼냉실에서 출측온도로 제어된후 고로로 제공되는데, 즉 송풍실에서 냉풍을 불어넣어 주면 냉풍밸브와 축연실 및 연소실을 통과하여 열풍으로 바뀌고 이렇게 하여 바뀐 열풍이 고로내로 불어 넣어지는 과정으로 이루어진다.
예를들어, 주물선 고로인 경우, 1~4호 열풍로 설비가 갖추어져 있으며, 이중 1,2호 열풍로가 연소과정일 경우, 3,4호 열풍로는 송풍과정을 수행하며, 반면에, 1,2호 열풍로가 송풍과정을 수행하는 동안에는 3,4호 열풍로는 연소과정을 수행하며, 이와같은 연소(가열)와 송풍과정은 반복적으로 열풍로 교체(24회/1일, 1회/50분당)되면서 이루어진다.
도 1은 종래의 열풍로 및 주변 설비 개략도로서, 도 1을 참조하면, 열풍로(1) 설비의 운전방법은 송풍 밸브(6)가 닫힌 상태이고 배압밸브(10)는 열린 상태에서 연소공기(4)와 연소가스(5)를 열풍로 연소실(1b)애서 점화하여 발생되는 열이 축연실(1a)을 통하여 굴뚝(2)으로 배출되는데, 이때에 열이 축연실에 쌓여진 연화(1c)를 가열시키는 연소공정이 미리 설정된 시간만큼 진행되고 나면, 연소공기와 연소가스를 차단하고 배압밸브(10)는 닫힌 상태를 유지하고 열풍밸브(9)와 송풍밸브(6)가 열리면 차가운 송풍공기(3)가 열풍로 축열실을 통과하면서 약 1500℃의 고온으로 예열되고 혼 냉실(8)을 통과할 때 냉풍 혼합 조절밸브(7)의 제어에 의해 일정온도(약 1200℃)로 안정되어 고로의 풍구(12)로 공급되는 송풍공정이 진행된다.
미리 설정된 시간만큼 송풍공정이 진행되고 나면 송풍밸브(6), 열풍밸브(9)는 닫히고 배압밸브(10)는 열린 상태에서 연소공기(4)와 연소가스(5)를 열풍로 연소실(1b)에서 점화하여 발생되는 열이 축연실(1a)의 연와를 예열하는 연소공정이 진행된다. 이와같은 열풍로는 연소공정에서 축연실(1a)의 연와를 예열하고 송풍공장에서 차가운 공기를 고온으로 예열하여 고로에 공급하는 공정이 계속 일정시간을 주기로 반복하게 된다.
도 4는 종래의 열풍로의 송풍진행 타임차트로서, 도 4를 참조하면, 열풍로는 4기가 설치되어 있으며, 이 경우 종래에는 열풍로가 설치된 순서에 따라 차례대로 송풍공정을 수행하는데, 즉 연소공정을 2기가 수행하면, 다른 2기는 송풍공정을 수행하는 방식이 사용되어 왔다.
도 2a,2b는 도 1의 열풍로의 내부 구조도로서, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 열풍로 축연실에는 1084개의 연와가 185단 수직으로 쌓여있고, 한 개의 연와에는 20개의 구멍이 뚤려 있어서 수직으로 구멍이 일치하도록 연와가 쌓여 있다. 이 열풍로(1)는 사용 수명이 길고 예열과 냉각이 반복되기 때문에 수직으로 쌓여진 연와가 변형되어 연소시 뜨거운 바람이 통과 되지 못해 축열이 나빠지게 되어 결국은 송풍 공정수행시에 목표온도를 유지할 수 없게 된다.
이로 인해, 운전자는 연소가스량을 늘려서 상기 문제점을 보완하려고 시도하지만, 연와의 변화정도나 구멍의 막힘정도에 따라 연와를 예열시키지 못하고 굴뚝으로 배출되는 열량만 증가시키는 문제점이 발생하게 된다.
도 3은 도 1의 열풍로 차압검출값 및 냉풍 혼합 조절밸브의 개도율 그래프로서, 도 3을 참조하면, 차압 검출값이 낮은 값을 갖는 호가 효율적인 연소가 이루어지는 것을 냉풍 혼합 밸브의 열림상태로 알 수 있으며, 이때, 동일한 조건에서 효율적인 연소가 이루어지는 차압 값이 낮은 호는 축열상태가 양호하기 때문에 송풍 종료 시점까지 냉풍 혼합 조절밸브가 많이 열린 상태를 유지하고 차압 검출 값이 높아 축열상태가 불량한 호는 송풍 종료 시점에서 송풍 혼합 조절밸브가 완전히 닫힌 상태를 나타내어 결국은 송풍 온도가 목표치 보다 낮아지게 되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 고로에 열풍을 제공하는 복수의 열풍로에 대한 차압을 각각 검출하고, 이 검출된 차압에 기초해서 열풍로의 송풍을 제어하여 고로에 송풍이 수행되는 동안에 목표온도를 유지할 수 있도록 함으로서, 고로조업의 안정화를 달성할 수 있도록 하는 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치는 고로에 송풍을 수행하기 위해 복수의 송풍설비가 설치되며, 각 송풍설비는 열풍로(1), 이 열풍로(1)에 연소를 위해 설치된 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10), 그리고, 상기 열풍로에 송풍을 위해 설치된 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 포함하며, 이 송풍설비의 밸브를 조절하여 송풍을 제어하는 송풍 제어장치에 있어서, 복수의 송풍설비의 열풍로 각각의 송풍입출측 사이의 차압을 검출하는 복수의 차압 검출기; 상기 복수의 제1~제4 차압검출기에 의해 검출된 복수의 차압을 크기순으로 검출하는 차압 크기순서 검출부; 상기 차압 크기순서 검출부에 의해 검출된 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는 송풍순서 지정부(160); 상기 송풍순서 지정부(160)에 의해 지정된 송풍순서에 따라 송풍을 제어하는 송풍 제어부(110); 상기 송풍제어부(110)의 제어에 따라 송풍을 위한 해당 송풍설비의 각 밸브의 동작을 조절하는 밸브조절부(160)를 구비함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
본 발명의 송풍 제어장치는 고로에 송풍을 수행하기 위해 복수의 송풍설비가 설치되며, 각 송풍설비는 열풍로(1), 이 열풍로(1)에 연소를 위해 설치된 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10), 그리고, 상기 열풍로에 송풍을 위해 설치된 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 포함하며, 이 송풍설비의 밸브를 조절하여 송풍을 제어하기 위한 장치이다.
도 5는 본 발명에 따른 열풍로 송풍 제어장치의 구성도로서, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치는 복수의 송풍설비의 열풍로 각각의 송풍입출측 사이의 차압을 검출하는 복수의 차압 검출기(21,31,41,51)와, 상기 복수의 제1~제4 차압검출기에 의해 검출된 복수의 차압을 크기순으로 검출하는 차압 크기순서 검출부(140)와, 상기 차압 크기순서 검출부에 의해 검출된 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는 송풍순서 지정부(160)와, 상기 송풍순서 지정부(160)에 의해 지정된 송풍순서에 따라 송풍을 제어하는 송풍 제어부(110)와, 상기 송풍제어부(110)의 제어에 따라 송풍을 위한 해당 송풍설비의 각 밸브의 동작을 조절하는 밸브조절부(170)를 구비한다.
상기 밸브조절부(170)는 상기 송풍 제어부(110)의 제어에 따라 복수의 송풍설비별로 해당 밸브를 제어하는데, 도 5를 참조하면, 송풍시 상기 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10)를 모두 닫히게 하고, 상기 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 열리게 하며, 연소시는 이와 반대로 밸브를 조절한다.
상기 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치는 상기 송풍 제어부(110)의 제어에 따른 각 송풍설비에 대한 송풍시작 및 송풍종료를 포함하는 송풍상태를 감지하는 송풍상태 감지부(120)와, 상기 송풍상태 감지부(120)의 송풍상태에 따라 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 동작시간을 설정하는 동작시간 설정부(130)와, 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 동작여부를 선택하는 차압송풍 스위치(150)를 더 포함한다.
이와같은 구성에 관하여, 상기 차압 크기순서 검출부(140)는 상기 차압송풍 스위치(150)의 온선택시에 동작상태로 되어, 상기 동작시간 설정부(130)에 의해 설정된 시간동안에 상기 최대 차압을 검출하도록 구성한다.
도 6은 도 5의 송풍상태 감지부(120)의 회로도로서, 도 6을 참조하면, 상기 송풍상태 감지부(120)는 상기 밸브조절부(170)에 의한 각 송풍설비의 열풍밸브 열림 신호(91a~94a)를 입력받고, 이 열풍밸브 열림신호(91a~94a) 각각에 의해 동작하 는 복수의 상태 릴레이(R5~R8)로 구성한다.
도 7은 도 5의 동작시간 설정부(130)의 회로도로서, 도 7을 참조하면, 상기 동작시간 설정부(130)는 상기 복수의 제1~제4 차압검출기(21,31,41,51)에 접속되는 차압 크기순서 검출부(140)의 각 입력단에 설치된 검출시간 타이머(T1~T4)의 NO접점(T1a~T4a)을 설정 시간동안 온접점으로 유지시키는 제1~제4 시간설정회로(131~134)를 포함하고 있다.
상기 제1 시간설정회로(131)는 상기 제1 차압검출기(21)에 접속된 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 입력단에 설치된 검출시간 타이머(T1)의 NO접점(T1a)을 설정시간동안 온상태로 유지하기 위한 시간을 설정하는 회로로서, 이는 스위칭 트랜지스터(TR1)와, 이 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단과 바이어스 전압(Vcc)단 사이에 접속된 검출시작용 타이머(T1)와, 상기 트랜지스터(TR1)의 에미터단과 상기 바이어스 전압(Vcc)단 사이에 직렬로 접속한 검출 종료용 타이머(T5) 및 상기 릴레이(R5)의 no접점(R5a)과, 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단과 상기 바이어스 전압 (Vcc)단 사이에 직렬로 접속한 검출종료용 타이머(T5)의 NC접점(T5b) 및 릴레이(R5)의 NO접점(R5a)으로 구성한다.
그리고, 제2~제4 시간설정회로(132~134)는 상기 제1 시간설정회로(131)와 동일한 구성으로 구성되는데, 상기 제2 시간설정회로(132)는 상기 제2 차압검출기(31)에 접속된 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 입력단에 설치된 검출시간 타이머(T2)의 NO접점(T2a)을 설정시간동안 온상태로 유지하기 위한 시간을 설정하는 회로로서, 스위칭 트랜지스터(TR2), 바이어스 전압(Vcc)단, 검출시작용 타이머(T2), 검출 종료용 타이머(T6), 상기 릴레이(R6)의 NO접점(R6a), 검출종료용 타이머(T6)의 NC접점(T6b)으로 구성한다.
상기 제3 시간설정회로(133)는 상기 제3 차압검출기(41)에 접속된 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 입력단에 설치된 검출시간 타이머(T3)의 NO접점(T3a)을 설정시간동안 온상태로 유지하기 위한 시간을 설정하는 회로로서, 스위칭 트랜지스터(TR3), 바이어스 전압(Vcc)단, 검출시작용 타이머(T3), 검출 종료용 타이머(T7), 상기 릴레이(R7)의 NO접점(R7a), 검출종료용 타이머(T7)의 NC접점(T7b)으로 구성한다.
상기 제4 시간설정회로(134)는 상기 제4 차압검출기(51)에 접속된 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 입력단에 설치된 검출시간 타이머(T4)의 NO접점(T4a)을 설정시간동안 온상태로 유지하기 위한 시간을 설정하는 회로로서, 스위칭 트랜지스터(TR4), 바이어스 전압(Vcc)단, 검출시작용 타이머(T4), 검출 종료용 타이머(T8), 상기 릴레이(R8)의 NO접점(R8a), 검출종료용 타이머(T8)의 NC접점(T8b)으로 구성한다.
도 8은 도 5의 차압 크기순서 검출부(140)의 회로도로서, 도 8을 참조하면, 상기 차압 크기순서 검출부(140)는 상기 복수의 제1~제4 차압검출기(21,31,41,51,61) 각각에 의해 검출된 복수의 차압중에서 최대 차압을 검출하고, 이 검출신호를 복수의 제1~제4 출력단(A~D)중에 최대 차압에 대응하는 출력단 및 해당 접점신호를 제공하는 최대 차압검출부(142)와, 상기 최대 차압 검출부(142)에 의해 검출된 최대 차압에 해당하는 입력단을 접지로 바이패스시키는 검출신호 바이패스부(144)를 포함한다.
상기 최대 차압검출부(142)는 상기 복수의 제1~제4 차압검출기(21,31,41,51)에 의해 검출된 복수의 차압신호를 각각 전압으로 변환하는 복수의 I/V 변환기(IV1~IV4)와, 이 I/V변환기(IV1~IV4)의 출력을 손실없이 전달하는 복수의 버퍼(B1~B4)와, 상기 복수의 버퍼(B1~B4)의 출력중 서로 다른 2개의 출력을 비교하는 복수의 비교기(OP12,OP13,OP14,OP23,OP24,OP34)와, 이 비교기(OP12,OP13,OP14,OP23,OP24,OP34)의 각 출력을 증폭하는 복수의 증폭기(AMP12,AMP13,AMP14,AMP23,AMP24,AMP34)와, 상기 복수의 증폭기(AMP12,AMP13,AMP14,AMP23,AMP24,AMP34)의 출력을 논리 연산하여 최대 차압을 검출한 차압 검출기를 검출하는 논리소자회로(AND1~AND4)와, 이 논리소자회로(AND1~AND4)의 출력신호에 의해 스위칭하는 트랜지스터(TR1~TR4) 및 이 트랜지스터 각각의 컬렉터단에 접속된 최대차압 릴레이(R1~R4)를 갖는 출력부(142-OUT)를 구비한다.
상기 검출신호 바이패스부(144)는 상기 최대 차압검출부(142)의 출력부의 각 최대차압 릴레이(R1~R4)의 NO접점(R1a~R4a)상태에 의해 동작하는 복수의 바이패스 릴레이(R10~R13)와, 상기 최대 차압검출부(142)의 복수의 입력단과 접지사이에 접속한 상기 복수의 바이패스 릴레이(R10~R13)의 각 NO접점(R10a~R13a)을 포함한다. 그리고, 검출신호 바이패스부(144)는 릴레이(R1~R4)의 NO접점(R1a~R4a) 각각에 병렬로 상기 송풍순서 지정부(160)의 제2,제3 송풍지정회로(162,163)의 검출 릴레이의 NO접점을 접속하여 포함한다.
상기 최대 차압검출부(142)와 검출신호 바이패스부(144)의 동작으로, 상기 차압 크기순서 검출부(140)는 처음에 최대 차압을 검출한후 이 검출된 신호는 접지로 바이패스되므로, 다음은 나머지 차압중에서 최대값을 검출하게 되는 방식으로 동작하며, 이러한 동작에 따라 각 차압검출기에 의해 검출된 차압을 크기순으로 검출한다.
도 9는 도 5의 차압송풍 스위치(150)의 회로도로서, 도 9를 참조하면, 상기 차압송풍 스위치(150)는 선택스위치(SW)와, 이 스위치 선택에 따라 동작하는 트랜지스터(TRSW)와, 이 트랜지스터(TRSW)의 컬렉터단에 접속한 차압송풍 릴레이(R100)로 구성하고, 이 차압송풍 릴레이(R100)의 NO접점(R100a)을 상기 최대 차압검출부(142)의 복수의 입력단 각각에 접속하여 구성한다.
도 10은 도 5의 송풍순서 지정부(160)의 회로도로서, 도 10을 참조하면, 상기 송풍순서 지정부(160)는 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 검출신호에 기초해서 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는 제1~제4 송풍지정회로(161~164)를 포함한다.
상기 제1 송풍지정회로(161)는 첫 번째로 큰 차압, 즉 최대차압을 검출하기 위한 회로이고, 상기 제2 송풍지정회로(162)는 두 번째로 큰 차압을 검출하기 위한 회로이고, 상기 제3 송풍지정회로(163)는 세 번째로 큰 차압을 검출하기 위한 회로이며, 그리고, 상기 제4 송풍지정회로(164)는 네 번째로 큰 차압, 즉 최소차압을 검출하기 위한 회로이다.
상기 각 송풍지정회로는 도 10에 도시한 바와같이, 스위칭 트랜지스터와, 이 트랜지스터의 컬렉터단과 바이어스 전압단 사이에 클렉트 릴레이와, 상기 트랜지스터의 에미터단과 상기 바이어스 전압단 사이에 직렬로 접속한 에미터 릴레이 및 해당 바이패스 릴레이 접점과, 상기 차압 크기순서 검출부의 해당 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스단 사이에 직렬로 접속된 상기 검출신호 릴레이의 접점) 및 릴레이의 접점으로 구성한다.
도 11은 도 5의 송풍 제어부(110)의 개념도로서, 도 11을 참조하면, 상기 송풍 제어부(110)는 제1~제4 송풍제어부(111~114)를 포함하며, 이 제1~제4 송풍제어부(111~114)는 상기 차압송풍 스위치(150) 선택시에 차압에 따른 접점상태에 따라 정해진 송풍 제어를 수행하는데, 상기 송풍 순서 지정부(160)에 의해 차압 크기대로 지정된 송풍 순서를 최대차압에 해당하는 송풍설비를 첫 번째로, 최소차압에 해당하는 송풍설비를 두 번째로 재조정하여, 송풍시 동안에 목표온도를 유지할 수 있도록 한다.
도 12는 본 발명에 따른 송풍진행 타임차트이다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.
본 발명의 장치가 적용되는 고로에 송풍을 수행하기 위해 복수의 송풍설비가 설치되며, 각 송풍설비는 열풍로(1), 이 열풍로(1)에 연소를 위해 설치된 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10), 그리고, 상기 열풍로에 송풍을 위해 설치된 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 포함한다.
먼저, 도 5 및 도 9에 도시한 차압송풍 스위치(150)를 선택하지 않을 경우에는, 도 11에 도시한 바와같이, 이 차압송풍 스위치(150)의 차압송풍 릴레이(R100)의 NC접점(R100b)이 온상태이고, 이에따라 종래와 같이 열풍로 설치 순, 즉 1호,2 호,3호,4호 열풍로 순으로 송풍이 제어되고, 만약, 상기 차압송풍 스위치(150)를 선택한 경우에는 상기 차압송풍 스위치(150)의 차압송풍 릴레이(R100)의 NO접점(R100a)이 온상태로 되어 도 8의 차압크기 검출부(140)와 도 10의 송풍 제어부(110)가 동작을 개시하여, 본 발명의 차압에 따른 송풍제어가 이루어진다. 여기서, 본 발명의 차압에 따른 송풍제어 동작에 있어서는 상기 송풍 제어부(110)의 제1~제4 송풍제어부(111~114)가 도 10에 도시된 본 발명의 송풍순서 지정부(160)의 접점(R60a-R63a,R30a-R33a,R40a-R43a,R20a-R23a)신호에 따라 동작을 수행하게 된다.
도 5 및 도 11을 참조하면, 상기 송풍 제어부(110)는 차압송풍 스위치(150)의 선택에 관계없이 밸브조절부(170)를 통해 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)의 조절을 제어한다.
5 및 도 6에 도시된 송풍상태 감지부(120)는 상기 열풍밸브(9)의 상태에 해당하는 접점신호(91a~94a)상태에 따라 상태 릴레이(R5~R8)가 동작하여 동작시간 설정부(130)로 상기 상태 릴레이(R5~R8)의 접점신호를 제공한다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 동작시간 설정부(130)의 제1~제4 시간설정회로(131~134) 각각은 상기 복수의 제1~제4 차압검출기(21,31,41,51)에 접속되는 차압 크기순서 검출부(140)의 각 입력단에 설치된 검출시간 타이머 NO접점(T1a~T4a) 을 설정 시간동안, 즉 상기 차압송풍 스위치(150)의 선택에 의한 차압에 기초한 송풍제어시점부터 최대차압 검출시점까지의 시간동안 온접점으로 유지시킨다. 이에 대해서 구체적으로 설명한다.
상기 제1 시간설정회로(131)에 대한 동작을 설명하면, 상기 송풍상태 감지부(120)의 송풍상태에 따라 트랜지스터가 도통되고, 이에따라 타이머(T1)가 동작하여 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 제1 검출라인에 대한 동작시작 시간을 설정하고, 이와 동시에 검출 종료용 타이머(T5)가 동작하여 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 제1 검출라인에 대한 동작종료 시간을 설정한다. 이와같은 방식으로 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 제2,3,4 검출라인의 동작시간도 제2,3,4 시간설정회로(132,133,134)에 의해 각각 설정된다. 이에 따라 상기 차압 크기순서 검출부(140)는 설정된 시간동안에 최대 차압 검출동작을 수행한다.
상기한 바와같이, 상기 차압송풍 스위치(150)가 선택되고, 동작시간 설정부(130)에 의해 타이머 NO접점(T1a~T4a)이 온상태로 되면, 도 5 및 도 8에 도시한 차압 크기순서 검출부(140)가 동작상태로 된다.
이때, 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 복수의 차압 검출기(21,31,41,51)는 설치된 송풍설비의 열풍로 각각의 송풍입출측 사이의 차압을 검출하여 차압 크기순서 검출부(140)로 제공하고, 이때 차압 크기순서 검출부(140)의 최대 차압 검출부(142)는 제공받은 차압중 최대 차압을 검출하고, 차압 크기순서 검출부(140)의 바이패스부(144)는 상기 최대 차압 검출부(142)의 최대차압 검출신호를 접지로 바이패스시켜, 상기 최대 차압 검출부(142)가 그 다음의 최대 차압을 검출하도록 하여 결국 차압 크기순서를 검출할 수 있으며, 이에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 복수의 제1~제4 차압검출기(21,31,41,51)에 의해 검출된 복수의 차압신호는 상기 최대 차압검출부(142)의 I/V 변환기(IV1~IV4)에서 전압신호로 변환되고, 이 I/V변환기(IV1~IV4)의 출력은 복수의 버퍼(B1~B4)를 통해 신호 손실없이 복수의 비교기(OP12,OP13,OP14,OP23,OP24,OP34)로 전달되며, 이 복수의 비교기(OP12,OP13,OP14,OP23,OP24,OP34) 각각은 상기 복수의 버퍼(B1~B4)의 출력중 서로 다른 2개의 출력을 비교하고, 이 비교결과 신호는 복수의 증폭기(AMP12,AMP13,AMP14,AMP23,AMP24,AMP34)에 의해서 각각 증폭되어 논리소자회로(AND1~AND4)로 제공되는데, 이 논리소자회로(AND1~AND4)는 상기 증폭기(AMP12,AMP13,AMP14,AMP23,AMP24,AMP34)의 출력을 논리 연산하여 최대 차압을 검출한 차압 검출기, 즉 최대 차압을 갖는 열풍로를 검출하여 이 검출신호를 출력부(142-OUT)로 제공하고, 이 출력부(142-OUT)의 트랜지스터(TR1~TR4)가 상기 논리소자회로(AND1~AND4)의 출력신호에 의해 스위칭되고, 이에따라 최대차압 릴레이(R1~R4)가 동작하여 이 최대차압 릴레이(R1~R4)의 접점상태는 송풍순서 지정부(160)로 전달된다.
상기 검출신호 바이패스부(144)의 동작은 상기 최대 차압검출부(142)의 출력부의 각 최대차압 릴레이(R1~R4)의 NO접점(R1a~R4a)상태에 의해 복수의 바이패스 릴레이(R10~R13)가 동작하고, 이에따라 상기 최대 차압검출부(142)의 복수의 입력단과 접지사이에 접속한 상기 복수의 바이패스 릴레이(R10~R13)의 각 NO접점(R10a~R13a)이 온접점되고, 이에따라 최대 차압의 입력단을 접지로 바이패스시켜 이후, 그 다음의 최대 차압을 검출할 수 있게 되며, 결국 상기 차압 크기순서 검출부(140)가 차압의 크기순서를 검출하게 된다.
전술한 바와같이, 상기 최대 차압검출부(142)와 검출신호 바이패스부(144)의 동작으로, 상기 차압 크기순서 검출부(140)는 처음에 최대 차압을 검출한후 이 검출된 신호는 접지로 바이패스되므로, 다음은 나머지 차압중에서 최대값을 검출하게 되는 방식으로 동작하며, 이러한 동작에 따라 각 차압검출기에 의해 검출된 차압을 크기순으로 검출한다.
도 5 및 도 10을 참조하면, 상기 송풍순서 지정부(160)는 상기 차압 크기순서 검출부(140)에 의해 검출된 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는데, 도 10을 참조하면, 상기 제1 송풍지정회로(161)는 첫 번째로 큰 차압, 즉 최대차압을 검출하고, 상기 제2 송풍지정회로(162)는 두 번째로 큰 차압을 검출하며, 상기 제3 송풍지정회로(163)는 세 번째로 큰 차압을 검출한다. 그리고, 상기 제4 송풍지정회 로(164)는 네 번째로 큰 차압, 즉 최소차압을 검출한다.
상기 각 송풍지정회로는 도 10에 도시한 바와같이, 동일한 회로로 구성되어 있는데, 일예로 제1 송풍지정회로(161)에 대해서 설명하면, 상기 차압 크기순서 검출부(140)로부터의 출력(A,B,C,D)중에서 A출력이 있을 경우에는 이 A출력에 의해 트랜지스터가 도통되고, 또한 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 최대 차압 검출부(142)의 최대차압 릴레이(R1)의 NO접점(R1a)이 온상태로 되고, 이와 함게 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 바이패스부(144)의 바이패스 릴레이(R10)의 NO접점(R10a)이 온상태로 되어, 상기 제1 송풍지정회로(161)의 트랜지스터의 컬렉터단에 접속된 릴레이(R60,R50)가 동작하고, 이에따라 릴레이(R50)의 동작으로 상기 제1 송풍지정회로(161)의 동작은 정지되어 최대 차압 검출이 중단된다.
도 5 및 도 11을 참조하면, 상기 제1 송풍지정회로(161)의 릴레이(R60)의 동작으로, 도 11에 도시한 바와같이 송풍 제어부(110)의 제1 송풍제어부(111)가 1호 열풍로 송풍을 제어하게 된다.
이와같은 동작과 동일한 동작원리로, 제2 송풍지정회로(162), 제3 송풍지정회로(163) 및 제4 송풍지정회로(164)가 동작하여 송풍제어할 열풍로를 지정하게 되며, 이에 따라, 도 11에 도시한 바와같이 송풍 제어부(110)의 제2 송풍제어부(112), 제3 송풍제어부(113) 및 제4 송풍제어부(114)가 해당 열풍로 송풍을 제어하게 되며, 이와같은 송풍제어부(110)의 제어에 따라 밸브조절부(170)가 상기 송풍제어부(110)의 제어에 따라 송풍을 위한 제1 송풍설비의 각 밸브의 동작을 조절한다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 열풍로 송풍 제어는 제1 송풍제어부(111)에서 제4 송부제어부(114)로 순차로 이루어지며, 각 송부제어부는 4개의 열풍로중에 최대 차압에 기초해서 해당 열풍로를 제어하게 되는데, 본 발명의 제어장치에서는 목표온도를 일정하게 유지하기 위해서, 최대 차압, 최소차압, 두 번째 큰 차압, 세 번째 큰 차압순으로 해당 열풍로의 송풍을 제어하고 있다.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 고로에 열풍을 제공하는 복수의 열풍로에 대한 차압을 각각 검출하고, 이 검출된 차압에 기초해서 열풍로의 송풍을 제어하여 고로에 송풍이 수행되는 동안에 목표온도를 유지할 수 있도록 함으로서, 고로조업의 안정화를 달성할 수 있을뿐만 아니라, 연소공정 진행시에 배기되는 열량을 최소로 줄일 수 있게 되어 연소가스의 사용량이 줄어줄게 되고, 배가스의 온도를 낮게 관리할 수 있게 되어 열풍로 내부설비의 변형을 방지하여 수명을 연장할 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 고로에 송풍을 수행하기 위해 복수의 송풍설비가 설치되며, 각 송풍설비는 열풍로(1), 이 열풍로(1)에 연소를 위해 설치된 연소공기 밸브(4)와 연소가스 밸브(5) 및 배압밸브(10), 그리고, 상기 열풍로에 송풍을 위해 설치된 송풍 밸브(6) 및 열풍밸브(9)를 포함하며, 이 송풍설비의 밸브를 조절하여 송풍을 제어하는 송풍 제어장치에 있어서,
    복수의 송풍설비의 열풍로 각각의 송풍입출측 사이의 차압을 검출하는 복수의 차압 검출기;
    상기 복수의 제1~제4 차압검출기에 의해 검출된 복수의 차압을 크기순으로 검출하는 차압 크기순서 검출부(140);
    상기 차압 크기순서 검출부에 의해 검출된 차압 크기순서에 따라 송풍순서를 지정하는 송풍순서 지정부(160);
    상기 송풍순서 지정부(160)에 의해 지정된 송풍순서에 따라 송풍을 제어하되, 상기 송풍 순서 지정부(160)에 의해 차압 크기대로 지정된 송풍 순서를 최대차압에 해당하는 송풍설비를 첫 번째로, 최소차압에 해당하는 송풍설비를 두 번째로 재조정하는 송풍 제어부(110);
    상기 송풍제어부(110)의 제어에 따라 송풍을 위한 해당 송풍설비의 각 밸브의 동작을 조절하는 밸브조절부(170);
    상기 송풍 제어부(110)의 제어에 따른 각 송풍설비에 대한 송풍시작 및 송풍종료를 포함하는 송풍상태를 감지하는 송풍상태 감지부(120);
    상기 송풍상태 감지부(120)의 송풍상태에 따라 상기 차압 크기순서 검출부(140)의 동작시간을 설정하는 동작시간 설정부(130);
    상기 차압 크기순서 검출부(140)의 동작여부를 선택하는 차압송풍 스위치(150)를 포함하며,
    상기 차압 크기순서 검출부(140)는 상기 차압송풍 스위치(150)의 온선택시에 동작상태로 되어, 상기 동작시간 설정부(130)에 의해 설정된 시간동안에 상기 최대 차압을 검출하는 것을 특징으로 하는 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차압 크기순서 검출부(140)는
    상기 복수의 제1~제4 차압검출기에 의해 검출된 복수의 차압중 최대 차압을 검출하는 최대 차압검출부;
    상기 최대 차압 검출부에 의해 검출된 최대 차압에 해당하는 입력단을 접지로 바이패스시키는 검출신호 바이패스부를 포함함을 특징으로 하는 열풍로 차압을 이용한 송풍 제어장치.
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