KR100832981B1

KR100832981B1 - 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100832981B1
Application number: KR1020010076015A
Authority: KR
Inventors: 김국진; 유기룡; 김재형
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2008-05-27
Also published as: KR20030046028A

Abstract

본 발명은 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 배합원료(126)가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차(Pallet)(101)와, 상기 대차(101)의 폭방향으로 설치된 점화로(108)와, 상기 점화로(108)에 장착되는 버너 베이스(113) 및 다수의 버너(Burner)(107)와, 상기 대차(101) 하부에 형성된 다수의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬(Main Blower)(127)을 포함하는 소결광 제조장치에 적용되어, 상기 대차(101)에 장입된 배합원료의 표층부의 착화를 제어하는 장치에 있어서, 상기 점화로(108) 직전에 설치하여 상기 대차(101)내 배합원료(126)의 층두께를 측정하는 층두께 측정수단(161); 상기 버너(107)의 좌측 및 우측에 설치하여 버너에 의한 화염의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(231a)(231b); 상기 층두께 측정수단(161)에 의한 측정 층두께와 사전에 설정한 기준 층두께를 비교하여 그 비교결과에 따라 버너의 베이스 높이를 제어하고, 상기 온도 측정수단(231a)(231b)에 의한 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 풍구의 개도를 제어하는 제어수단; 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하는 구동수단; 상기 점화로(108)에 고정 설치되고, 상기 구동수단에 의해 상하로 이동 조절되어, 상기 수직형 버너(107a~g)의 높이를 조절하는 높이 조절수단; 상기 다수의 풍구 각각에 설치하여 상기 제어수단에 의해 동작하여 해당 풍구를 개폐하는 개폐수단을 구비함을 요지로 한다.

소결기, 소결광, 점화로, 회수율, 최고온도, 착화점, 화염의 치우침

Description

소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR CONTROLING ignition OF ignition furnace FOR SINTER manufacturing}

도 1은 종래의 소결광 제조장치의 개략적인 공정도이다.

도 2는 종래의 소결광 제조시 착화 제어를 위한 점화로의 사시도이다.

도 3은 종래의 소결광 제조시 층두께변동에 따른 착화 불량상태의 개략도이다.

도 4는 종래의 소결광 제조시 점화로내 압력변동에 의한 착화 불량상태의 개략도이다.

도 5는 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 착화 제어장치의 요부 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 착화 제어장치의 블록도이다.

도 7은 본 발명의 착화 제어장치에 의한 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.

도 8은 본 발명 및 종래의 회수율 및 생산성 비교 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 소결기 대차 101a : 대차 휠

104 : 상부광 105 : 연소공기 공급관

106 : COG 공급관 107a~g : 수직형 버너

108 : 점화로 110 : 드럼피더

111 : 경사판 112a : 구동 스프라켓

113 : 버너 베이스 114 : 서지호퍼

115 : 상부광 호퍼 116 : 레일

117a : 버너 화염 121,123 : 1,2차 드럼믹서

125 : 가스 메인 덕트 126 : 배합원료

127 : 대형 블로워 128 : 전기집진기

129 : 연돌 150 : 괴소결광

201a,b~225a,b : 좌,우측 풍구 231a,b : 파이로메터

232a~g : 플렉시블 호스 233a~g : 플렉시블 호스

234a,235a : 외측 프레임 234b,235b : 내측 프레임

234c,235c : 압축 스프링 236 : 기어드모터

237 : 커플링 238a,245a : 피니언 기어

239 : 축 240 : 프레임

241a,b : 베어링 242 : 퍼텐셜메터

243 : 삽입구 238b,245b : 랙 기어

301a,b~302a,b : 풍구 댐퍼 401a,b~402a,b : 공압 실린더

501a,b~525a,b : 측온계 601a,b~625a,b : 부압계

본 발명은 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 대차에 장입되는 배합원료의 층두께에 기초해서 버너의 높이를 조절하여 버너에 의한 화염의 최고온도점이 상기 배합원료의 표층부에 형성되도록 하고, 또한, 버너의 화염의 좌측 및 우측 온도에 기초해서 화염의 치우침을 방지하도록 함으로서, 외란의 영향이 없고, 소결기의 착화성을 향상시킬 수 있고, 또한, 회수율 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 소결광 제조장치의 개략적인 공정도이고, 도 2는 종래의 소결광 제조시 착화 제어를 위한 점화로의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 소결광 제조과정에 대해서 설명하면, 소결광은 그 원료로써 -8㎜이하의 철광석과 석회석, 규사, 사문암, 생석회 등의 부원료와 연료인 분코크스와 더스트 등의 잡원료로 이루어지는데, 이러한 연료 및 부연료가 각각 저장호퍼(Ore Bin)(119a~p)에서 정량절출기(미도시)에 의해 일정한 비율로 절출된후 벨트컨베어(120)를 통해 운송되고, 이렇게 운송된 소결광 제조 원료(이하, 배합원료)는 적정한 수분을 첨가하면서 1,2차 드럼형 믹서(Mixer & Rerolling)(121)(123)에서 혼합 및 조립되어 벨트 컨베어(124)에 의해 서지호퍼(Surge Hopper)(114)에 운반 저장된다.

상기 서지호퍼(114)에 저장된 배합원료(126)는 드럼형 절출기(Drum Feeder)(110)에 의해 다수대의 대차(Pallet)(101)로 이루어진 소결기에 일정한 높이로 장입된다.

그리고 상기 대차(101)에 장입된 배합원료(126)는 그 표면이 평평하게 깎임과 즉시 점화로(108)를 통과되면서 연소형 버너(Burner)(107)에 의해 1200℃의 고온으로 표층부가 착화되며, 이 대차(101) 하부에 형성된 밀폐된 다수개의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)를 상기 대차(101)가 슬라이딩 진행하면서 대형팬(Main Blower)(127)에 의해 원료 표층에서 하방으로 외부 공기가 흡인됨으로써 대차(101)내 배합원료(126)가 소결 반응이 일어나면서 분광이 괴광으로 용융 결합하게 된다.

그리하여, 상기 대차(101)내 배합원료(126)는 배광 시점에서 괴소결광으로 소성을 완료하게 되며, 이 대차(101)가 반전하면서 대차(101)내 괴소결광을 배출시키고, 또한 배합원료(126)를 재 장입하도록 대차(101)는 장입부와 배광부를 연속 이동하는 공정으로 구성된다.

이러한 과정을 통해서 제조되는 소결광은 대차(101)내 배합원료(126)의 반응 열원으로서 착화시의 착화가스의 연소열과 배합원료(126)중에 혼합된 분코크스의 연소열을 이용하여 건조-용융-냉각반응 등의 소결 반응을 거쳐 소결광으로 생산되며, 조업중 연,원료의 입도나 수분 그리고 성분, 장입밀도, 층두께, 생산량 등 수시 변동되는 조업 상황에 따라 통상 배가스 온도와 부압의 간접 정보를 활용하여 대형팬(127)의 개도를 자동 조절하여 흡인 풍량을 제어함으로써 정해진 유효 화상 거리내에서 소결광을 목표 온도와 부압의 범위내에서 제조 완료하여 배출하는 것이다.

그러나, 이렇게 수시 변동되는 조업 상황에 맞춰 대차(101) 상부에서 하방으로 유입되는 공기량의 잦은 변동으로 점화로(108)의 목표 온도 및 압력을 일정하게 유지할 수 없기 때문에, 이 로(108)의 하부에는 풍구(201a)(201b)(202a)(202b)내 담퍼(301a)(301b)(302a)(302b)가 내장되어 로(108)내 압력을 자동 제어하게 되지만 대차(101)의 폭방향(4m)으로 고르게 착화시키기 매우 어려운 관계로, 로(108)내 과다한 열량을 투입하게 되고, 이에 따라 가스원단위가 상승하거나, 표층부 과용융으로 대차(101) 상부에 유입되는 공기의 통기 저항을 유발시켜 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 착화시 과용융을 막고자 하면 대차(101) 양측부에 착화가 불량해져 생원료가 잔존하거나 점화강도가 불량해져 고로에서 사용할 수 없는 반광의 발생이 증가하게 되어 회수율을 저하시키는 문제점이 발생된다.

이와 같은 종래의 단점을 보완하기 위해서, 반사식 점화방식을 직화식 점화방식으로 변경하여 일부 소결기에 적용함으로써 가스원단위를 감소시키고 있으나, 이 직화로 점화방식을 적용하는 경우에도, 조업중 화염의 불안정으로 표층부의 균일한 착화가 이루어지지 않아 여전히 생원료가 잔존하거나 점화강도가 불량해져 고로에서 사용할 수 없는 반광의 발생이 증가하게 되어 회수율을 저하시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저, 도 3은 종래의 소결광 제조시 층두께변동에 따른 착화 불량상태의 개략도로서, 도 3에서는 상기 대차(101)내 조업중 배합원료(126)의 높이가 변하게 되면 표층부와의 착화 거리가 멀어져 점화가 불량해지는 것을 보이고 있다. 또한, 도 4는 종래의 소결광 제조시 점화로내 압력변동에 의한 착화 불량상태의 개략도로서, 도 4에서는 조업중 외란에 의해 점화로(108)내 압력이 버너(107) 전,후방으로 편차가 발생되어 대차(101)내 공기 유입 속도가 어느 한 쪽으로 빨라 화염의 끝부분이 고루 퍼지지 않고 흡착되어 착화가 불량해지는 것을 개략적으로 나타낸 것으로써 이는 소결광 제조후 반광의 다량 발생으로 인한 회수율 및 생산성을 저하시키는 문제점이 있는 것이다

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 대차에 장입되는 배합원료의 층두께에 기초해서 버너의 높이를 조절하여 버너에 의한 화염의 최고온도점이 상기 배합원료의 표층부에 형성되도록 하고, 또한, 버너의 화염의 좌측 및 우측 온도에 기초해서 화염의 치우침을 방지하도록 함으로서, 외란의 영향이 없고, 소결기의 착화성을 향상시킬 수 있고, 또한, 회수율 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 배합원료가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차와, 상기 대차의 폭방향으로 설치된 점화로와, 상기 점화로에 장착되는 버너 베이스 및 다수의 버너와, 상기 대차 하부에 형성된 다수의 풍구와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬을 포함하는 소결광 제조장치에 적용되어, 상기 대차에 장입된 배합원료의 표층부의 착화를 제어하는 장치에 있어서, 상기 점화로 직전에 설치하여 상기 대차내 배합원료의 층두께를 측정하는 층두께 측정수단; 상기 버너의 좌측 및 우측에 설치하여 버너에 의한 화염의 온도를 측정하는 온도 측정 수단; 상기 층두께 측정수단에 의한 측정 층두께와 사전에 설정한 기준 층두께를 비교하여 그 비교결과에 따라 버너의 베이스 높이를 제어하고, 상기 온도 측정수단에 의한 좌측 측정온도와 우측 측 정온도를 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 풍구의 개도를 제어하는 제어수단; 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하는 구동수단; 상기 점화로에 고정 설치되고, 상기 구동수단에 의해 상하로 이동 조절되어, 상기 수직형 버너의 높이를 조절하는 높이 조절수단; 상기 다수의 풍구 각각에 설치하여 상기 제어수단에 의해 동작하여 해당 풍구를 개폐하는 개폐수단을 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 기술적인 수단으로써, 본 발명의 방법은 배합원료가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차와, 상기 대차의 폭방향으로 설치된 점화로와, 상기 점화로에 장착되는 버너 베이스 및 다수의 버너와, 상기 대차 하부에 형성된 다수의 풍구와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬을 포함하는 소결광 제조장치에 적용되어, 상기 대차에 장입된 배합원료의 표층부의 착화를 제어하는 방법에 있어서, 상기 소결기의 점화로 직전에 설치된 초음파 레벨센서를 통해 장입된 배합원료의 층두께를 측정하는 제1 단계; 상기 측정한 배합원료의 층두께와 사전에 설정된 기준값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 수직형 버너의 버너 베이스 높이를 조절하는 제2단계; 상기 배합원료의 층두께를 반복해서 측정하여 현재 층두께와 이전의 층두께와 비교하여 배합원료의 층두께 변동이 있을 경우에는 제1 단계로 진행하고, 변동이 없을 경우에는 다음 단계로 진행하는 제3 단계; 상기 버너의 좌측 및 우측에 설치된 측온 센서를 통해 버너에 의한 화염에 대한 좌측 온도 및 우측 온도를 측정하는 제4 단계; 상기 측정한 버너의 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 해당 풍구의 댐퍼 개 도를 조절하는 제5 단계; 및 상기 버너의 좌측 측정온도 및 우측 측정온도를 반복적으로 측정하고, 이 측정 온도 사이에 편차가 발생하면 상기 제5단계로 진행하고, 편차가 없으면 모드종료 이전까지 상기 제1단계로 진행하여 상기한 단계를 반복해서 수행하는 제 6단계를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 착화 제어장치의 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 착화 제어장치의 블록도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치는 배합원료(126)가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차(Pallet)(101)와, 상기 대차(101)의 폭방향으로 설치된 점화로(108)와, 상기 점화로(108)에 장착되는 버너 베이스(113) 및 다수의 버너(Burner)(107)와, 상기 대차(101) 하부에 형성된 다수의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬(Main Blower)(127)을 포함하는 소결광 제조장치에 적용된다.

본 발명에 따른 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치는 상기 점화로(108) 직전에 설치하여 상기 대차(101)내 배합원료(126)의 층두께를 측정하는 층두께 측정수단(161)과, 상기 버너(107)의 좌측 및 우측에 설치하여 버너에 의한 화염의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(231a)(231b)과, 상기 층두께 측정수단(161)에 의한 측정 층두께와 사전에 설정한 기준 층두께를 비교하여 그 비교결과에 따라 버너의 베이스 높이를 제어하고, 상기 온도 측정수단(231a)(231b)에 의한 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 풍구의 개도를 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하는 구동수단과, 상기 점화로(108)에 고정 설치되고, 상기 구동수단에 의해 상하로 이동 조절되어, 상기 수직형 버너(107a~g)의 높이를 조절하는 높이 조절수단과, 상기 다수의 풍구 각각에 설치하여 상기 제어수단에 의해 동작하여 해당 풍구를 개폐하는 개폐수단으로 구성한다.

상기한 각 수단에 있어서, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 층두께 측정수단(161)은 초음파 레벨센서로 구현하고, 상기 온도 측정 수단(162)는 파이로메타(Pyrometer)(231a)(231b)로 구현하며, 상기 제어수단(160)은 계장제어기로 구현하는데, 이 계장제어기는 소결기 구동 프로그램 및 점화로 연소 프로그램에 따라서 소결기를 구동시키고, 점화로 연소를 제어하게 된다. 그리고, 상기 구동수단(163)은 모터 구동장치로 구현한다. 상기 제어수단은 입력수단 및 출력수단과 연결되어 정보입력 및 출력을 제어할 수 있다.

상기 버너 높이 조절수단(164)은 상기 점화로(108) 상부에 설치되어 상기 모터 구동장치에 의해 구동되는 모터(236)와, 상기 모터(236)의 회전축(239) 단부에 설치한 퍼텐셜미터(242)와, 상기 모터(236)의 회전축(239)에 설치한 피니언기어(238a,245a)와, 상기 각 피니언기어(238a245a)와 맞물림 결합되는 랙기어(238b,245b)와, 상기 점화로(108)의 상부에 상향으로 설치한 내부공간을 갖는 외측 프레임(234a,235a)과, 상기 랙기어(238b,245b)가 고정 설치되고, 상기 버너 베이스(113)의 양측단에 설치하여 상기 외측 프레임의 내부공간에 일부 삽입된 상태로 상하로 이동가능한 내측 프레임(234b,235b)과, 상기 외측 프레임(234a,235a)의 내부공간에 내장되어 상기 내측 프레임(234b,235b)에 상향으로 탄성력을 부여하는 압축 스프링(234c,235c)으로 구성한다.

상기 퍼턴셜미터(242)에 의한 모터의 회전을 상기 제어수단이 감시하면서 상기 높이 조절수단을 제어한다. 또한, 상기 모터의 회전축을 베어링(241a)(241b)에 삽입시켜 지면에 고정 설치된 고정프레임(240)으로 각각 고정하고, 상기 기어드모터(236)를 구동하는 모터 구동장치가 상기 회전축(239)과 커플링(237)에 의해 축연결되도록 구성하여, 상기 계장제어기(160)가 제어하도록 하여 운전실 화면에서 감시 및 제어가 용이하도록 한다.

상기 개폐수단은 상기 다수의 풍구 각각에 설치한 다수의 댐퍼(301a-301b)(302a-302b)로 구성한다.

도 7은 본 발명의 착화 제어장치에 의한 제어방법을 보이는 플로우챠트이고, 도 8은 본 발명 및 종래의 회수율 및 생산성 비교 그래프이다.

여기서, 미설명 부호 232a~g와 233a~g는 플렉시블 호스이며, 243은 버너 베이스(113)의 삽입구이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

본 발명은 배합원료(126)가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차(Pallet)(101)와, 상기 대차(101)의 폭방향으로 설치된 점화로(108)와, 상기 점화로(108)에 장착되는 버너 베이스(113) 및 다수의 버너(Burner)(107)와, 상기 대차(101) 하부에 형성된 다수의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬(Main Blower)(127)을 포함하는 소결광 제조장치에 적용된다.

본 발명이 적용되는 소결광 제조장치는 본 발명의 장치가 동작하기 전에, 도 7에 도시한 바와 같이, 먼저, 단계(S71)에서 소결기 및 흡입팬을 가동시키고, 이후 점화로를 점화시켜 대략 1200℃로 승온시킨다. 이후 드럼형 절출기를 가동시킨다. 그 다음, 단계(S72)에서는 배합원료를 대차로 장입시키고, 대차에 의해 점화로를 통과하는 배합원료의 표층부에 착화를 실시하게 된다. 이에 따라 배가수의 배출을 위한 흡입과 소성이 이루어진다.

이와같은 흠입 및 소성과정을 수행하는 동안에, 본 발며에 의한 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어모드가 설정된 경우에는 하기에 설명되는 본 발명에 의한 제어가 이루어지게 되며, 본 발명에 의한 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치에 의한 제어방법에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 단계(S73)에서는 상기 계장제어기(160)는 상기 소결기의 점화로(108) 직전에 설치된 초음파 레벨센서를 통해 장입된 배합원료(126)의 층두께를 측정한다.

그 다음, 제2단계(S74)에서는 상기 계장제어기(160)가 상기 측정한 배합원료의 층두께와 사전에 설정된 기준값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 수직형 버너(107a~g)의 버너 베이스(113) 높이를 조절한다.

그 다음, 제3 단계(S75)에서는 상기 배합원료(126)의 층두께를 반복해서 측 정하여 현재 층두께와 이전의 층두께와 비교하여 배합원료의 층두께 변동이 있을 경우에는 제1 단계로 진행하고, 변동이 없을 경우에는 다음 단계로 진행한다.

이하, 상기한 제1 단계 내지 제 3단계에 대한 하나의 실시예에 있어서, 도 5에 참조하여 전술한 바와같이, 상기 점화로(108)의 상부에 삽입된 버너(107a~g)를 기준으로 좌,우측부에 고온의 온도를 용이하게 측정하는 파이로메타(Pyrometer)(231a)(231b)를 각각 1개씩 설치하고, 상기 측정된 온도 데이터를 감시할 수 있도록 계장제어기(160)에 각각 연결하였으며, 상기 계장제어기(160)는 이 점화로(108) 하부의 풍구(201a)(201b)(202a)(202b)내 장착시킨 담퍼(301a)(301b)(302a)(302b)와 전기적으로 연결되어 그 개도를 자동 제어시키도록 구성한다.

그리고 상기 좌,우측부의 온도 장치(231a)(231b)에서 얻어진 온도 데이터를 기준으로 하여 각각 화염의 좌,우측의 온도값을 비교하고 서로 일치하도록 담퍼(301a)(301b)(302a)(302b) 개도를 조절하여 착화 상태를 육안으로 확인한 결과 아래 표 1과 같은 결과를 얻었다.

온도 변화에따른 화염 상태를 나타낸 표

구분	실험1	실험2	실험3	비고
좌측 온도	높을 경우	낮을 경우	같을 경우	외란이 없는 경우
우측 온도	낮을 경우	높을 경우	같을 경우
댐퍼1 개도	오픈	클로즈	-
댐퍼2 개도	클로즈	오픈	-
화염상태

이때 소결 조업 조건은 대차(101)내 배합원료(126)의 층두께는 720㎜이고, 장입밀도는 1.75~1.77t/㎥이고, 연소 가스 유량은 1050N㎥/h 되도록 설정하였으며, 소결기 속도를 조절하여 장입밀도를 일정하게 유지시켰다.

따라서 조업 변화에 따라 화염(118)이 치우쳐 온도의 편차가 발생함에 따라 점화로(108) 하부의 풍구 #1(201a)(201b)과 #2(202a)(202b)에 설치된 담퍼(301a)(301b)(302a)(302b)의 개도 제어로써 화염(118)의 전,후방 로압을 제어하여 치우침을 감지하여 방지할 수 있게 된다.

그 다음, 제4 단계(S76)에서는 상기 계장제어기(160)가 상기 버너(107a~g)의 좌측 및 우측에 설치된 측온 센서(231a)(231b)를 통해 버너에 의한 화염에 대한 좌측 온도 및 우측 온도를 측정한다.

그 다음, 제5 단계(S77)에서는 상기 계장제어기(160)가 상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 해당 풍구(201a)(201b)(202a)(202b)의 댐퍼 개도를 조절한다.

상기한 제5 단계에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 만약, 상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도가 우측 측정온도 보다 높을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 좌측에 위치한 풍구측 댐퍼를 오픈시킴과 동시에 상기 버너(107a~g)의 우측에 위치한 풍구측 댐퍼를 클로즈시킨다. 만약, 상기 측정한 버너(107a~g)의 우측 측정온도가 좌측 측정온도 보다 높을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 우측에 위치한 풍구측 댐퍼를 오픈시킴과 동시에 상기 버너(107a~g)의 좌측에 위치한 풍구측 댐퍼를 클로즈시킨다. 만약, 상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도와 우측 측정온도가 같을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 댐퍼 상태를 유지시킨다.

마지막으로, 제6 단계(S79,S80)에서는 상기 계장제어기(160)가 상기 버너(107a~g)의 좌측 측정온도 및 우측 측정온도를 반복적으로 측정하고, 이 측정 온도 사이에 편차가 발생하면 상기 제5단계로 진행하고, 편차가 없으면 모드종료 이전까지 상기 제1단계로 진행하여 상기한 단계를 반복해서 수행한다.

이하, 상기한 제4 단계 내지 제 5단계에 대한 하나의 실시예에 있어서, 소결용 점화로(108)에 장착되는 버너(107a~g)의 화염 최고온도점을 확인하기 위하여 통상 소결 조업에서 사용하는 연소비(4.3:1)을 유지하면서 가스 유량 범위(800~1100N ㎥/h)에 대비하여 화염의 분포를 해석한 결과를 하기 표 2에 나타내었다

가스 유량에 대응한 화염 최고 온도점을 조사한 표

화염거리	가스유량에 대응한 화염온도
화염거리	800(Nm³/h)	900(Nm³/h)	1000(Nm³/h)	1100(Nm³/h)
0.1	770	766	776	786
0.2	930	925	928	931
0.3	1024	1029	1036	1041
0.4	1027	1031	1051	1057
0.5	954	986	1008	1016
0.6	823	864	942	975

상기 표 2에서 나타낸 것과 같이 가스 유량에 따라 화염 거리가 조금씩은 변화되는 것을 알 수 있으나 이에 따른 화염의 최고온도점은 거의 0.3~0.4M 부근에서 가장 효율이 좋은 화염(117b)을 나타내고 있음을 알 수 있다.

따라서 상기 버너 노즐(107a~g)의 선단면에서 착화 거리까지 적정 간격(0.3~0.4M)을 퍼텐셜메터(242)에 의해 자동으로 거리를 유지하면서 배합원료(126)의 표층부를 착화시킨 결과 소결기(101) 폭방향으로 착화가 균일하게 유지되어 전체적으로 도 8에 도시한 바와같이 균일 소성에 의한 고회수율 및 생산성 향상을 얻게 된다.

전술한 바에 따르면, 화염 전,후단에 설치한 온도 센서(231a)(231b)에 의해 온도 편차를 비교하면서 편차 발생시 풍구(201a)(201b) 내 해당 담퍼(301a)(301b)로써 개도를 조절하여 온도 편차를 감소시키고, 또한 점화 상태가 양호하다고 판단되는 화염으로 버너의 베이스(113)를 상,하 동작시켜 착화를 시행하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 소결광의 제조를 위한 표층부 착화를 단시간에 균일하게 시행함으로써 회수율의 향상을 제공하고, 또한 점화 장치의 화염 상태를 판단하여 착화 불량 요인을 자동 제거하여 줌으로써 가스 원단위 저감은 물론 운전자의 편의를 제공할 수 있도록 한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 소결기 대차(101)에 장입된 배합원료(126)의 층두께 변동 및 장입밀도 등의 변화로 인한 로(108)내 화염(117a)(118)의 불균일을 사전 예방하고 또한 고효율의 화염(117b)을 표층부에 자동 제어함으로써 가스원단위의 절감은 물론 단시간에 높은 온도로써 착화를 실시하여 균일한 착화에 의한 회수율이 향상되는 효과가 있다

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발 명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims

배합원료(126)가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차(Pallet)(101)와, 상기 대차(101)의 폭방향으로 설치된 점화로(108)와, 상기 점화로(108)에 장착되는 버너 베이스(113) 및 다수의 버너(Burner)(107)와, 상기 대차(101) 하부에 형성된 다수의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬(Main Blower)(127)을 포함하는 소결광 제조장치에 적용되어, 상기 대차(101)에 장입된 배합원료의 표층부의 착화를 제어하는 장치에 있어서,

상기 점화로(108) 직전에 설치하여 상기 대차(101)내 배합원료(126)의 층두께를 측정하는 층두께 측정수단(161);

상기 버너(107)의 좌측 및 우측에 설치하여 버너에 의한 화염의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(231a)(231b);

상기 층두께 측정수단(161)에 의한 측정 층두께와 사전에 설정한 기준 층두께를 비교하여 그 비교결과에 따라 버너의 베이스 높이를 제어하고, 상기 온도 측정수단(231a)(231b)에 의한 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 좌측 및 우측의 온도가 일치하도록 상기 다수의 풍구의 개도를 제어하는 제어수단;

상기 제어수단의 제어에 따라 상기 버너의 높이를 조절하도록 동작하는 구동수단;

상기 점화로(108)에 고정 설치되고, 상기 구동수단에 의해 상하로 이동 조절되어, 상기 수직형 버너(107a~g)의 높이를 조절하는 높이 조절수단;

상기 다수의 풍구 각각에 설치하여 상기 제어수단에 의해 동작하여 해당 풍구를 개폐하는 개폐수단을 구비함을 특징으로 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 버너 높이 조절수단은

상기 점화로(108) 상부에 설치되어 상기 모터 구동수단에 의해 구동되는 모터(236);

상기 모터(236)의 회전축(239) 단부에 설치한 퍼텐셜미터(242);

상기 모터(236)의 회전축(239)에 설치한 피니언기어(238a,245a);

상기 각 피니언기어(238a245a)와 맞물림 결합되는 랙기어(238b,245b);

상기 점화로(108)의 상부에 상향으로 설치한 내부공간을 갖는 외측 프레임(234a,235a);

상기 랙기어(238b,245b)가 고정 설치되고, 상기 버너 베이스(113)의 양측단에 설치하여 상기 외측 프레임의 내부공간에 일부 삽입된 상태로 상하로 이동가능한 내측 프레임(234b,235b);

상기 외측 프레임(234a,235a)의 내부공간에 내장되어 상기 내측 프레임(234b,235b)에 상향으로 탄성력을 부여하는 압축 스프링(234c,235c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 개폐수단은

상기 다수의 풍구 각각에 설치한 다수의 댐퍼(301a-301b)(302a-302b)로 구성한 것을 특징으로 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어장치.
배합원료(126)가 일정 높이로 장입되는 다수대의 소결기 대차(Pallet)(101)와, 상기 대차(101)의 폭방향으로 설치된 점화로(108)와, 상기 점화로(108)에 장착되는 버너 베이스(113) 및 다수의 버너(Burner)(107)와, 상기 대차(101) 하부에 형성된 다수의 풍구(Wind Box)(201a,b~225a,b)와, 상기 풍구를 밀폐하도록 형성한 대형팬(Main Blower)(127)을 포함하는 소결광 제조장치에 적용되어, 상기 대차(101)에 장입된 배합원료의 표층부의 착화를 제어하는 방법에 있어서,

상기 소결기의 점화로(108) 직전에 설치된 초음파 레벨센서를 통해 장입된 배합원료(126)의 층두께를 측정하는 제1 단계;

상기 측정한 배합원료의 층두께와 사전에 설정된 기준값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 수직형 버너(107a~g)의 버너 베이스(113) 높이를 조절하는 제2단계;

상기 배합원료(126)의 층두께를 반복해서 측정하여 현재 층두께와 이전의 층두께와 비교하여 배합원료의 층두께 변동이 있을 경우에는 제1 단계로 진행하고, 변동이 없을 경우에는 다음 단계로 진행하는 제3 단계;

상기 버너(107a~g)의 좌측 및 우측에 설치된 측온 센서(231a)(231b)를 통해 버너에 의한 화염에 대한 좌측 온도 및 우측 온도를 측정하는 제4 단계;

상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도와 우측 측정온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 해당 풍구(201a)(201b)(202a)(202b)의 댐퍼 개도를 조절하는 제5 단계; 및

상기 버너(107a~g)의 좌측 측정온도 및 우측 측정온도를 반복적으로 측정하고, 이 측정 온도 사이에 편차가 발생하면 상기 제5단계로 진행하고, 편차가 없으면 모드종료 이전까지 상기 제1단계로 진행하여 상기한 단계를 반복해서 수행하는 제 6단계를 구비함을 특징으로 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어방법.
제3 항에 있어서, 상기 제5 단계는

상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도가 우측 측정온도 보다 높을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 좌측에 위치한 풍구측 댐퍼를 오픈시킴과 동시에 상기 버너(107a~g)의 우측에 위치한 풍구측 댐퍼를 클로즈시키는 단계,

상기 측정한 버너(107a~g)의 우측 측정온도가 좌측 측정온도 보다 높을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 우측에 위치한 풍구측 댐퍼를 오픈시킴과 동시에 상기 버너(107a~g)의 좌측에 위치한 풍구측 댐퍼를 클로즈시키는 단계,

상기 측정한 버너(107a~g)의 좌측 측정온도와 우측 측정온도가 같을 경우에는 상기 버너(107a~g)의 댐퍼 상태를 유지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 소결광 제조를 위한 점화로 착화 제어방법.