KR100825624B1 - 고로 송풍기 자동분송제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2개 이상의 고로를 갖는 일관 제철소에 있어서, 제1고로에 연소용 공기를 압송하는 제1 송풍기가 돌발 정지된 경우에 제1고로에 휴지상태로 되는데 이를 방지하기 위해서 제2 송풍기에서 제1고로에 자동적으로 분송하는 고로 송풍기 자동분송제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 운전자의 수동작업에 대한 따른 번거로움을 덜고, 자동으로 분송을 실시하여 수동 분송 조작 실패로 발생되던 고로 풍구폐쇄로 인한 고로 휴지로 발생되는 여러가지 문제점을 해결 할 수 있는 유용한 효과가 있다.

송풍기, 고로, 자동 분송, 밸브 개도검출기

Description

고로 송풍기 자동분송제어방법{A method for controlling a Blower for a blast furnace}

도1 은 종래의 고로 송풍기 분송장치의 구성도이다.

도2 는 본 발명에 따른 고로 송풍기 자동분송제어장치의 구성도이다.

도3 은 본 발명에 따른 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로에 자동 분송하는 동작 플로우 이다.

도4 는 본 발명이 한 실시예에 따른 제어밸브의 단계적 개도 개방의 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2,32 :제1, 제2송풍기

3,33: 제1, 제2 송풍기 체크밸브

6,36: 제1, 제2고로 풍량 연산기

7,37: 밸브 조작스위치

12: 제1송풍기로 제1고로 송풍 밸브

13: 제1송풍기로 제2고로 송풍 밸브

43 : 제2 송풍기로 제2고로 송풍 밸브

A : 제2송풍기 정지시 제1송풍기로 제2고로 자동 분송 장치

A': 제1송풍기 정지시 제2송풍기로 제1고로 자동 분송 장치

B : 제2송풍기 정지시 제1송풍기로 제1고로 자동 분송 장치

B': 제1송풍기 정지시 제2송풍기로 제2고로 자동 분송 장치

본 발명은 고로 송풍기 자동분송제어방법에 관한 것으로, 특히 2개 이상의 고로를 갖는 일관 제철소에 있어서, 제1고로에 연소용 공기를 압송하는 제1 송풍기가 돌발 정지된 경우에 제1고로에 휴지상태로 되는데 이를 방지하기 위해서 제2 송풍기에서 제1고로에 자동적으로 분송하는 고로 송풍기 자동분송제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 일관 제철소에서 사용되는 대형 송풍기는 구동기인 동기 전동기에 직결된 압축기를 구동 회전시켜 공기를 흡입 압축한 후 송풍관을 통해 고로에 연소용 공기를 압송하는 설비로서 제1 송풍기에서 제1 고로로, 또한 제2 송풍기에서 제2 고로로 각각 압송하는 도중에 제1 또는 제2 송풍기가 돌발정지 하면, 정지된 송풍기측 고로 풍구가 폐쇄되면서 고로내 장입된 철광석과 혼합물이 내려앉아 고로가 휴지 상태가 되는데, 이를 방지 위해 가동중인 송풍기에서 송풍이 차단된 고로측과 원래 송풍하던 고로에 동시에 송풍하는 것을 분송 이라고 한다.

종래에는 제 1 도에서와 같이 제1 송풍기가 제1 고로를 선택하여 운전하면 제1 고로측 온도, 압력, 차압을 검출하여 연산기(6)에서 온도 및 압력의 보정 연산을 한 후에 이것은 스테터 브레드 조절계(4) 측정치로 입력되고, 고로 요구 풍량을 목표치로 하여 편차가 발생하면 조절계 출력에 의해 스테터 브레드(STATOR BLADE)를 제어하고 제어된 풍량은 송풍관의 체크밸브(3)을 지나 제1 고로측 송풍용 밸브조작 스위치 수동 조작에 의해 제1고로용 송풍 밸브(12)를 열어 제 1 고로로 송풍된다. 이때 제1 송풍기로 제2 고로측으로 송풍하는 송풍용 밸브(13)는 닫혀있게 된다.

또한, 제2 송풍기에 의한 제2 고로에의 송풍은 제1 고로측과 동일한 대칭적인 구성요소를 갖는다.

정상 운전중에는 송풍기와 고로가 1대 1대로 운전 되므로 제1 송풍기로 제1고로를 운전하는 경우에는 제1고로측 송풍관에 있는 송풍용 밸브(12)를 통해 제1고로로 송풍되고, 제2송풍기는 제2고로와 연결되어 제2고로 측 송풍관에 있는 제2 고로용 송풍 밸브(43)를 통해 제2고로로 송풍된다.

이 경우 제2 고로로 송풍 중인 제2 송풍기가 돌발 정지하면, 운전자가, 제1고로의 운전 상황을 확인하고 제1 송풍기에서 제2 고로로 분송을 위하여 제2 고로측 배관에 있는 제2 고로 송풍용 밸브(13)를 확인하여 수동 조작에 의해 송풍이 차단된 고로와 원래 송풍하던 고로에 나누어 분송한다.

이와같은 종래의 기술에 있어서는 운전자가 송풍기 마다 이상 상황 또는 돌발 상태를 확인하여야 하고 이상이 발생한 경우에는 수동으로 분송하여야 하는데, 수동조작에 의해서 조작실수로 분송을 실패하여 고로 풍구가 폐쇄되고, 고로 내부 장입물이 내려 앉아 최소 12시간 이상 고로를 휴지시켜야 하므로 생산량이 감소할 뿐 만 아니라,수리작업을 위해 많은 인력이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고 개선하기 위해서 안출된 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동 분산제어장치를 추가하여서 운전자의 수동작업에 의한 번거로움을 덜고 자동으로 분송을 실시하여 송풍기가 정지된 고로에 송풍할 수 있는 고로 송풍기 자동분송제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명에 따른 제1고로에 연소용 공기를 압송하는 제1송풍기, 제2고로에 연소용 공기를 압송하는 제2송풍기로 구성된 2개 이상의 고로를 갖는 일관 제철소의 고로 송풍기 자동분송제어방법은, 제2송풍기의 압력 및 유량을 측정하여 상기 제2 송풍기의 동작 상태를 감시하여 상기 제2송풍기의 동작이 정지되었는지 판단하는 단계; 상기 제2 송풍기의 동작이 정지되었다고 판단되면, 상기 제1 송풍기의 압력을 측정하여 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동분송시스템을 개시하는 단계; 제1송풍기에서 제2고로로 송풍시 필요한 밸브의 피드백 개도 검출기의 검출된 신호에 따라서 상기 밸브의 개도를 단계적으로 개방하는 단계; 및 상기 개도 검출기에서 검출된 신호가 미리 정한 일정 크기에 도달하면 개도개방을 중지하고 그 상태를 유지하여 제1 송풍기에서 제2고로로 분송을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 고로 송풍기 자동분송제어방법을 수행하기 위한 장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도2 는 본 발명에 의한 고로 송풍기 자동분송제어장치의 구성도 이다.

본 발명에 의한 고로 송풍기 자동분송제어장치는 제1송풍기가 제1고에 연결 되어 운전시에는, 에어필터(1), 제1송풍기(2), 송풍배관, 체크밸브(3), 제1 송풍기 브레드 조절계(4), 제1고로 풍량 보정 연산기(6), 제1고로 풍량,풍압 지시계(5), 제1 송풍기 방풍변(18), 방풍변 제어 조절계(15), 소음기(17), 제1 고로 송풍용 밸브(12), 제1 고로 송풍용 밸브 수동 조작 스위치(7), 제1고로(8), 제 1 송풍기로 제2 고로 송풍용 밸브(13), 제2 고로 송풍용 밸브 수동 조작 스위치(14), 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2고로 자동 분송 시스템 장치(A), 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제1 고로 자동 분송 시스템 장치(B)로 구성된다.

본 발명에 있어서, 일반적으로는 제1송풍기에서 제1고로에 송풍되고, 제2송풍기에서 제2고로로 송풍되도록 설계되어 있지만, 상황에 따라서는 운전자의 선택에 의해서 제1송풍기에서 제2고로에 송풍되고, 제2송풍기에서 제1고로로 송풍되도록 설계될 수 있다. 따라서, 상기의 본 발명의 구성에 있어서 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제1 고로 자동 분송 시스템 장치(B)를 구성하는 것이다.

이하에서는, 본 발명에 의한 고로 송풍기 자동분송제어장치에서 자동분송제어방법의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

일반적으로 2개 이상의 고로를 가지고 있는 일관 제철소에서 고로에 정상적 으로 연소용 공기를 송풍하기 위해서는 고로 와 송풍기가 각각 개별로 1대 1로 전담 되어 운전되어야 한다.

도2 에 도시된 바와 같이, 제1 송풍기가 제1 고로에 정상적으로 송풍하면 방풍변(18)은 닫혀 있고, 제1 고로측 송풍관에 있는 제1 고로 송풍용 밸브(12)를 열어 통상 6200 Nm3/분의 풍량, 4.2 Kg/Cm2의 압력으로 연소용 공기를 송풍하게 되고, 송풍량의 증감은 고로 요구 풍량을 목표치로 하고 제1 고로측 송풍관 온도(9),압력(10),차압(11)을 보정 연산기(6)에서 연산하여 스테터 브레드 조절계(4) 측정치로 입력하여 그 제어 편차로 브레드를 조절하여 제1 고로 측 송풍량을 증가, 또는 감소되게 자동 조절한다. 그리고 이때 제1 송풍기로 제2 고로로 송풍하는 1B 밸브(14)는 닫혀있다.

제 2 송풍기에서 제2 고로로 정상송풍 되는 작용은 상기의 제1 송풍기가 제1 고로에 정상적으로 송풍하는 것과 동일하게 서로 대칭적인 구성에 의해서 수행된다. 또한, 정상적인 송풍 동작에 있어서도, 작업자의 선택에 의해서 제 1 송풍기에서 제2 고로로, 또는 제2 송풍에서 제 1 고로로 송풍하도록 할 수 있다. 이 경우에는 밸브(12, 13, 43, 42)를 적절하게 개폐하여 송풍기에서 고로로 송풍되도록 할 수 있다.

이때 송풍기 돌발 정지 신호에 의해 제2 송풍기가 돌발 정지되면 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동 분송 시스템 장치(A)가 도3에 도시된 동작 플로우에 따라 동작하게 된다.

제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동 분송 시스템 장치(A)는 제2 송풍기의 온도, 압력, 차압을 각각의 검출기(39, 40, 41)에서 검출(S101)하여, 제 2 송풍기의 동작 상태를 판단하여, 제2 송풍기가 정지되었음을 인지한다(S103).

본 발명의 한 실시예에서는 제1 송풍기의 압력 P1(10)이 제2 고로측의 압력 P2(40) 보다 30 % 이상 큰 것을 확인하고, 제2 송풍기 토출 측 압력 Pb(46)가 0 임을 확인 하면 제1 송풍기로 제2 고로로 송풍시 필요한 밸브(13)을 동작 시키기 위하여 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동 분송 시스템 장치(A)를 구동개시한다.

자동 분송 시스템 장치(A)에서는 제어밸브(13)을 개방하기 위한 신호값은 PID 제어 방식에 의해 단계적으로 제어되어 개방된다 (S107).

제어밸브(13)이 개방됨에 따라서 제1송풍기에서 제2고로로의 자동 분송동작이 진행되고(S109), 제1송풍기에서 제2고로로 자동분송이 된다.

본 발명에서 제어밸브(13)을 개방하기 위한 제어공정의 한 실시예를 도4 를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 신호가 0 % 에서 3 % 로 출력하고, 피드백 개도 검출기에서 검출된 신호가 3 % 이면, 4 % 출력을 보내고, 피드백 개도 검출기에서 검출 된 신호가 4 %이면 5 % 출력을 보내고, 피드백 개도 검출기에서 검출 된 신호가 5 % 로 입력되면, 6 % 출력을 보내고, 피드백 개도 검출기에서 검출 된 신호가 6 % 입력 되면, 8 % 출력을 보내고,피드백 개도 검출기에서 검출 된 신호가 8 % 로 입력 되면, 10 % 출력을 보내고, 피드백 개도 검출기에서 검출 된 신호가 10 % 로 입력 되면 그 상태를 유지하게 한다.

이때 풍량은 약 3000 Nm3/분~3500 Nm3/분이고, 압력은 약 1.5~2.2 Kg/Cm2 으 로 연소용 공기를 제1 송풍기에서 제 2고로로 송풍하게 된다. 이것으로 제2 고로는 풍구 폐쇄없이 생산을 할 수 있게 되고, 제1 고로측은 자동으로 제2 고로로 송풍 하는 량 만큼 고로 요구 풍량이 줄어들어서 제2고로와 유사하게 풍량은 약 3500~4000 Nm3/분, 압력이 약 2.5~3.0 Kg/Cm2 으로 감소시켜 연소용 공기를 제 1고로로 송풍하게 된다.

또한 제1 송풍기가 돌발 정지하게 되면, 제1송풍기 정지시 제2 송풍기로 제1 고로 자동 분송 시스템 장치(A`)가 제3도의 동작 플로우에 따라 동작하게 된다. 이에 대한 구체적인 동작은 상기한 제2 송풍기가 돌발 정지한 경우, 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동 분송시스템의 동작과 대응되는 구성에 의해서 실시된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 운전자의 수동작업에 대한 따른 번거로움을 덜고, 자동으로 분송을 실시하여 수동 분송 조작 실패로 발생되던 고로 풍구폐쇄로 인한 고로 휴지로 발생되는 여러가지 문제점을 해결 할 수 있는 유용한 효과가 있다.

이상의 설명은 단지 본 발명의 일 실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성과 기술적 사상의 범위내에서 다양한 변경과 개조가 가능하다.

Claims (3)

1. 제1고로에 연소용 공기를 압송하는 제1송풍기, 제2고로에 연소용 공기를 압송하는 제2송풍기로 구성된 2개 이상의 고로를 갖는 일관 제철소의 고로 송풍기 자동분송제어방법에 있어서,

   상기 제2송풍기의 압력 및 유량을 측정하여 상기 제2 송풍기의 동작 상태를 감시하여 상기 제2송풍기의 동작이 정지되었는지 판단하는 단계;

   상기 제2 송풍기의 동작이 정지되었다고 판단되면, 상기 제1 송풍기의 압력을 측정하여 제2 송풍기 정지시 제1 송풍기로 제2 고로 자동분송시스템을 개시하는 단계;

   제1송풍기에서 제2고로로 송풍시 필요한 밸브의 피드백 개도 검출기의 검출된 신호에 따라서 상기 밸브의 개도를 단계적으로 개방하는 단계; 및

   상기 개도 검출기에서 검출된 신호가 미리 정한 일정 크기에 도달하면 개도개방을 중지하고 그 상태를 유지하여 제1 송풍기에서 제2고로로 분송을 수행하는 단계를 포함하여 구성된 고로 송풍기 자동분송제어방법.
2. 제1항에 있어서, 자동분송시스템을 개시하는 단계는 제1 고로측 압력이 제2 고로측 압력보다 30% 이상 큰 경우에 자동분송을 개시하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍기 자동 분송제어방법.
3. 제1항에 있어서, 밸브의 개도를 단계적으로 개방하는 단계는 상기 밸브의 개도를 3%, 4%, 5%, 6%, 8%, 10%로 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 고로 송풍기 자동 분송제어방법.

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