KR100851221B1 - Stave temperature control apparatus in blast furnace - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기의 냉각수 유량을 스테이브의 순환수 온도에 따라 자동제어하여 스테이브의 과열, 과냉을 방지하면서, 스테이브의 부분적 과열시 해당 순환수의 유량을 증가시켜 스테이브의 파손을방지하여 고로수명연장 및 노황안정을 도모할 수 있는 고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치에 관한 것으로, 순환수의 온도에 따라 열교환기의 냉각수 유량을 제어하면서, 각 스테이브를 구역별로, 스테이브 온도평균값에 따라 순환수 유량을 조정하도록 하는 것이다.The present invention automatically controls the cooling water flow rate of the heat exchanger according to the circulating water temperature of the stave to prevent overheating and overcooling of the stave, while increasing the flow rate of the corresponding circulating water during partial overheating of the stave to prevent breakage of the stave. The present invention relates to a stave temperature control device of a blast furnace main body capable of prolonging blast furnace life and stabilization of blast furnace. The stave temperature average value of each stave is divided by zone while controlling the cooling water flow rate of the heat exchanger according to the temperature of the circulating water. To adjust the circulating water flow rate.

고로, 스테이브, 순환수, 열교환기, 냉각수, 강화계, 본체계Blast furnace, stave, circulating water, heat exchanger, cooling water, strengthening system, main system

Description

고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치{STAVE TEMPERATURE CONTROL APPARATUS IN BLAST FURNACE}Blast temperature control device of blast furnace body {STAVE TEMPERATURE CONTROL APPARATUS IN BLAST FURNACE}

도 1은 스테이브 구조를 보인 고로본체의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the blast furnace body showing a stave structure.

도 2는 종래의 스테이브 온도 제어 장치를 도시한 구성도이다.2 is a block diagram showing a conventional stave temperature control device.

도 3은 스테이브의 내부 구조를 보인 내부 사시도이다.Figure 3 is an internal perspective view showing the internal structure of the stave.

도 4는 스테이브 순환수의 온도에 따른 스테이브 온도 분포도를 보인 그래프이다.4 is a graph showing the stave temperature distribution according to the temperature of the stave circulation water.

도 5는 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치를 도시한 구성도이다.5 is a configuration diagram showing a stave temperature control device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치에 있어서 스테이브의 과열 판단 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the overheat determination process of the stave in the stave temperature control apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치에 있어서, 연산부의 순환수 유량 설정 동작을 설명하기 위한 도면이다.It is a figure for demonstrating the circulation water flow rate setting operation | movement part of a calculating part in the stave temperature control apparatus by this invention.

도 8은 스테이브 설비에서 순환수의 온도 제어 작용을 설명하기 위한 상세 구성도이다.8 is a detailed configuration diagram illustrating the temperature control action of the circulating water in the stave facility.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

3 : 스테이브 3a : 스테이브 온도계3: stave 3a: stave thermometer

20a ~ 20d : 제1~제4순환수유량계 20a ~ 20d: 1st-4th circulating water flow meter                 

21a ~ 21d : 제1~제4순환수유량조절밸브21a to 21d: 1st to 4th circulating water flow control valve

22a ~ 22d : 제1~제4유량제어부22a to 22d: first to fourth flow control unit

23~25 : 제1~제3유량설정부23 ~ 25: 1st ~ 3rd flow rate setting part

26 : 연산부26: calculation unit

27, 28 : 제1,2온도제어부27, 28: 1st, 2nd temperature control part

27-1~2, 28-1~3 : 냉각수 유량 조절밸브27-1 ~ 2, 28-1 ~ 3: Coolant flow control valve

27-3, 28-4 : 순환수온도계27-3, 28-4: Circulating water thermometer

본 발명은 고로 본체 내부에서 발생하는 고열로부터 외벽을 보호하기 위한 스테이브(stave) 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이브 내부의 순환수 흐름을 조절하여 고로의 전표면에 걸쳐 안정된 온도분포가 이루어지도록 제어하는 고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stave facility for protecting the outer wall from the high heat generated inside the blast furnace body, and more particularly, by controlling the flow of circulating water inside the stave to ensure a stable temperature distribution over the entire surface of the blast furnace It is related with the stave temperature control apparatus of the blast furnace main body which controls so that it may be made.

일반적으로 고로 외벽과 내벽사이에 설치되는 스테이브는 순환수를 흘려 고로표면을 냉각시킴으로서, 외벽(철피)를 보호하기 위한 장치이다.In general, the stave provided between the blast furnace outer wall and the inner wall is a device for protecting the outer wall (steel shell) by cooling the surface of the blast furnace by flowing circulating water.

도 1은 고로 본체의 일반적인 스테이브 설치구조를 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 고로의 하부에서 고로상부(즉, 노구부)까지 12단으로 356개가 설치되어 있으며, 상기 356개의 스테이브(3,4)에 순환수를 통과시키게 된다. 상기 다수의 스테이브중 고로의 맨 하부(TH단)에는 출선구(3c)의 주위에 출선구스테이브(3b)가 형 성되고, 그 윗단인 T1단은 풍구(3d)의 주위에 풍구스테이브(3e)가 형성되고, 그 윗단부터 노구까지의 스테이브(B1단 ~ R2단)에는 일정 간격으로 스테이브온도계(3a)가 설치되어, 고로의 표면온도를 검출한다.FIG. 1 is a view illustrating a general stave installation structure of a blast furnace body. As shown in the drawing, 356 units are installed in 12 stages from the bottom of the blast furnace to the upper part of the blast furnace (that is, the furnace section), and the 356 staves (3, Circulating water is passed through 4). Out of the plurality of staves, the bottom end (TH end) of the blast furnace is formed with the exit port stave 3b around the exit port 3c, the upper end of the T1 end of the blast hole steep 3d around The eve 3e is formed, and the stave thermometer 3a is provided in the stave (B1-strate R2 stage) from the upper end to the furnace port at regular intervals, and detects the surface temperature of the blast furnace.

도 2는 상기와 같은 구조의 스테이브에 냉각수를 흘려 고로 표면온도를 제어하는 종래의 온도제어장치를 보인 것으로서, T1단에서 S5단까지의 스테이브를 방향별로 구분하여, 0°~ 90°까지를 a구역, 90°~ 180°까지를 b구역, 180°~270°까지를 c구역, 270°~ 360°까지를 d구역으로 나누고, 본체계냉각수(8)를 본체계 순환수 공급배관(12)을 통해 상기 a,b,c,d구역의 하부로 각각 공급하고, 상기 a,b,c,d 구역을 통과하여 상부로 나오는 본체계 냉각수를 배관을 통해 본체계헤드탱크(6)에 모은 후, 다시 냉각시켜 본체계 순환수 공급배관(12)에 인가되도록 한다.Figure 2 shows a conventional temperature control device for controlling the blast furnace surface temperature by flowing cooling water to the stave of the structure as described above, by dividing the staves from the T1 stage to the S5 stage by direction, up to 0 ° ~ 90 ° Zone a, zone 90 ° ~ 180 °, zone b, zone 180 ° ~ 270 °, zone c, zone 270 ° ~ 360 °, zone d, and main system cooling water (8). 12) is supplied to the lower part of the a, b, c, d zones, respectively, and the main system coolant flowing through the a, b, c, d zones to the upper part through the piping to the main system head tank (6). After collecting, it is cooled again to be applied to the main system circulating water supply pipe 12.

또한, 열교환기 냉각수(11)에 의해 냉각된 강화계 냉각수는 해당 공급배관(13)을 통해 상기 각 단의 우측 스테이브로 공급되고, 동시에 TH단 스테이브 및, 노구 순환수 온도조절밸브(17) 및 펌프(16)를 거쳐 노구 스테이브(5)로 공급되고, 상기 각 단별 스테이브들을 거쳐 좌측으로 배출되는 강화계냉각수는 강화계용 헤드탱크(7)에 모아진 후, 다시 상기 열교환기 냉각수(11)에 의해 냉각되어 재이용된다.Further, the strengthening system cooling water cooled by the heat exchanger cooling water 11 is supplied to the right stage of each stage through the corresponding supply pipe 13, and at the same time, the TH stage stave and the furnace circulating water temperature control valve 17. And the reinforcing system cooling water supplied to the furnace ball stave 5 through the pump 16 and discharged to the left through the staves for each stage are collected in the head tank 7 for the reinforcing system, and then again the heat exchanger cooling water 11. Cooled by) and reused.

도 3은 상기 고로 본체에 설치된 스테이브의 내부 구조를 보인 것으로서, 'ㄱ'자형 스테이브에 내부에 상하 좌우로 급,배수배관이 설치되고, 중앙부에는 온도계(TS)가 부착되어 있다. 그리고, 상기와 같은 구조에서 본체계 냉각수는 스테이브 의 하부에서 상부로 흐르고, 강화계냉각수는 수평방향으로 흐르도록 공급된다.Figure 3 shows the internal structure of the stave installed in the blast furnace body, the 'b'-shaped stave is provided in the vertical, vertical and vertical drainage pipes inside, and the thermometer (TS) is attached to the center. In the structure as described above, the main system cooling water flows from the lower part of the stave to the upper part, and the reinforcing system cooling water flows in the horizontal direction.

즉, 스테이브는 상기와 같이 고로철피 내부에 설치되고, 그 내부로 본체계 및 강화계 순환수를 통과시켜, 스테이브를 냉각시킴으로서 고로의 철피가 보호되도록 하는 것이다.That is, the stave is installed inside the blast furnace shell as described above, the main shell and the reinforcing system circulating water to pass through the inside, so that the stave shell of the blast furnace is protected by cooling the stave.

상기 스테이브를 통과한 강화계 및 본체계 순환수는 각각 상부의 헤드탱크(6,7)로 유입되고, 상기 헤드탱크(6,7) 각각은 수위가 저하되었을 경우, 자동적으로 보충수가 공급되도록 하는 수위검지용 차압식 레벨계(도시생략)가 설치되어 있고, 헤드탱크의 빈공간에는 순환수가 대기와 접촉하여 배관을 산화시키는 것을 방지하기 위하여 상시 질소가 충만되어 있다. 상기와 같은 헤드탱크(6,7)에서 배출되는 본체계 및 강화계 순환수는 열교환기(8)에서 냉각되어, 다시 스테이브로 공급되는데, 이때, 순환수를 연속적으로 강제순환시키기 위하여 다수의 펌프(9)가 이용된다.The reinforcing system and the main system circulating water passing through the stave are introduced into the upper head tanks 6 and 7, respectively, and the head tanks 6 and 7 are respectively supplied with supplemental water automatically when the water level is lowered. The differential pressure level gauge (not shown) for level detection is provided, and the empty space of the head tank is always filled with nitrogen to prevent the circulating water from contacting the atmosphere to oxidize the pipe. The main system and the reinforcement system circulating water discharged from the head tanks 6 and 7 are cooled in the heat exchanger 8 and supplied to the stave again. In this case, a plurality of pumps are used to continuously circulate the circulating water. (9) is used.

상기의 스테이브들은 냉각효율이 높기 때문에, 순환수의 온도에 따라 스테이브가 쉽게 과열되거나, 과냉된다.Since the staves have high cooling efficiency, the staves are easily overheated or supercooled depending on the temperature of the circulating water.

따라서, 순환수의 온도를 고로내부 온도에 따라 적절한 온도를 유지할 필요가 있으며, 보통 노내 열부하정도, 대기온도, 열교환기(8)의 냉각성능에 의하여 결정된다. 상기 중에서, 열교환기(8)의 냉각성능에 의한 영향이 다른 노내 열부하정도나, 대기온도의 영향을 무시할 정도로 크다.Therefore, it is necessary to maintain the temperature of the circulating water according to the temperature inside the blast furnace, and is usually determined by the degree of heat load in the furnace, the atmospheric temperature, and the cooling performance of the heat exchanger 8. In the above, the influence by the cooling performance of the heat exchanger 8 is large enough to ignore the influence of other internal heat loads and the atmospheric temperature.

그리고, 상기 열교환기(8)의 냉각성능은 냉각수(11)의 공급량, 냉각수 온도, 열교환 판등 여러 요인에 의해 결정되지만, 그중 냉각수의 공급량에 의해 가장 크 게 좌우된다.The cooling performance of the heat exchanger 8 is determined by various factors such as the supply amount of the cooling water 11, the temperature of the cooling water, the heat exchange plate, etc., and is most dependent on the supply amount of the cooling water.

지금까지, 상기 냉각수의 공급량은 스테이브 온도계(3a)의 검출값이 일정 폭이상 변할대, 이에 따라 운전자가 수동으로 조정하도록 되어 있다.Until now, the supply amount of the cooling water is adjusted so that the driver manually adjusts the detected value of the stave thermometer 3a by more than a predetermined width.

그렇기 때문에, 이렇게 변경된 냉각수 공급량에 의해 열교환기(8)의 순환수 온도가 불안정하게 되고, 그로 인해 스테이브의 온도도 불안정하게 변하여 노내의 열변하에 영향을 미친게 된다.For this reason, the circulating water temperature of the heat exchanger 8 becomes unstable due to the changed cooling water supply amount, and thus, the temperature of the stave also becomes unstable and affects the heat change in the furnace.

도 4는 상기 도 2와 같은 스테이브 온도 제어 장치에 있어서, 냉각수온도에 따른 각 스테이브의 온도를 측정하여 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating a measurement of the temperature of each stave according to the cooling water temperature in the stave temperature control device as shown in FIG. 2.

상기 도 4의 그래프에서, 본체계 냉각수 온도가 60℃이고, 강화계 냉각수 온도가 55℃일 때, 스테이브의 온도를 측정한 것으로, 동일한 단이라 할지라도 다소 온도 편차가 나타날 수 있다. 따라서, 종래에는 온도측정값의 평균을 구하여, 냉각수온도제어를 수조작으로 실시하였는데, 이때, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 단에서 온도최저값과 온도최고값의 차이가 너무 심한 경우(65℃와 341℃)가 나타나며, 이 경우, 상기 부분의 냉각을 위한 전체 스테이브로 공급되는 냉각수의 온도를 낮춰야 하므로, 다른 부분에서는 반대로 과냉현상이 나타나게 된다는 문제점이 있다.In the graph of FIG. 4, when the system cooling water temperature is 60 ° C. and the tempered system cooling water temperature is 55 ° C., the temperature of the stave is measured. Even in the same stage, a temperature deviation may appear. Therefore, in the related art, the average of the measured temperature values was obtained, and the cooling water temperature control was performed by hand operation. In this case, as shown in FIG. 4, when the difference between the temperature minimum value and the temperature maximum value in the same stage is too severe (65) ° C and 341 ° C), and in this case, since the temperature of the cooling water supplied to the whole stave for cooling the portion needs to be lowered, there is a problem in that the other portion shows a supercooling phenomenon.

또한, 종래에는 운전자가 냉각수(11)의 유량을 수동으로 조절하고서, 소정 시간, 예를 들어, 약 20여분의 시간이 지연되어야, 실제로 스테이브에 공급되는 순환수에 온도변화가 나타나기 때문에, 제때에 온도제어가 불가능하였다.In addition, in the related art, when the driver manually adjusts the flow rate of the cooling water 11, a predetermined time, for example, about 20 minutes must be delayed, the temperature change occurs in the circulating water actually supplied to the stave. Temperature control was impossible.

상기와 같은 스테이브가 과냉되면 고로내부 장입물인 소결광중에 알카리성분(산화칼슘, 산화나트륨, 아연등)이 노벽에 부착되어 냉각효율의 저화와, 가스의 편류현상으로 통기성 악화를 일으키고, 반대로 스테이브가 과열되면, 고로 내부 열부하가 높은 B2단~S3단의 스테이브가 과열로 파손되는 문제가 발생되고, 교체 및 수리가 불가능한 스테이브의 파손은 고로 수명을 단축시키는 이유가 된다.When the stave is supercooled, alkali components (calcium oxide, sodium oxide, zinc, etc.) are attached to the furnace wall in the sintered ore, which is the internal load of the blast furnace. When overheated, the problem that the stave of the B2-stage S3 stage with a high internal heat load of the blast furnace is damaged due to overheating, and the breakage of the stave, which cannot be replaced and repaired, becomes a reason for shortening the blast furnace life.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 열교환기의 냉각수 유량을 스테이브의 순환수 온도에 따라 자동제어하여 스테이브의 과열, 과냉을 방지하면서, 스테이브의 부분적 과열시 해당 순환수의 유량을 증가시켜 스테이브의 파손을방지하여 고로수명연장 및 노황안정을 도모할 수 있는 고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to automatically control the flow rate of the cooling water of the heat exchanger according to the circulating water temperature of the stave to prevent overheating and overcooling of the stave, It is to provide a device for controlling the temperature of the blast furnace body that can increase blast furnace life and stabilize the aging of the furnace by increasing the flow rate of the circulating water during partial overheating.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은As a construction means for achieving the above object of the present invention, the present invention

열교환기에서 냉각된 본체계 순환수가 다수의 구역별로 스테이브의 하부단에서 상부단으로 인가되고, 열교환기에서 냉각된 강화계 순환수가 스테이브의 단별로 인가되는 고로의 스테이브 온도제어장치에 있어서,In the blast furnace stave temperature control device in which the main system circulating water cooled in the heat exchanger is applied from the lower end to the upper end of the stave by a plurality of zones, and the reinforcing system circulating water cooled in the heat exchanger is applied for each stage of the stave. ,

상기 열교환기에 공급되는 냉각수의 유량을 조절하는 제1~제5냉각수유량조절밸브;First to fifth coolant flow rate control valves for controlling the flow rate of the cooling water supplied to the heat exchanger;

상기 다수의 구역별 본체계 순환수의 급수 입구에 설치되어 스테이브로 급수되는 본체계 및 강화계 순환수의 온도를 각각 측정하는 제1,2순환수온도계;First and second circulating water thermometers respectively installed at the water supply inlets of the main system circulating water for each of the zones and measuring temperatures of the main system and the reinforcement system circulating water supplied to the stave;

상기 제1,2순환수온도계에서 검출된 본체계 및 강화계 순환수의 온도를 각각 본체계 및 강화게 순환수 온도 설정치와 비교하여, 설정온도가 되도록 상기 제1~제5냉각수유량조절밸브의 개도를 조절하는 제1,2온도제어부;The temperature of the main system and the reinforcing system circulating water detected by the first and second circulating water thermometers is compared with the main system and the reinforcing crab circulating water temperature set values, respectively, so that the set temperature becomes the set temperature of the first to fifth cooling water flow control valves. First and second temperature control unit for adjusting the opening degree;

를 구비하여, 순환수 온도를 자동제어하는 것을 특징으로 한다.It is provided with, characterized in that the automatic control of the circulating water temperature.

본 발명에 의한 고로본체의 스테이브 온도 제어 장치는 상기 수단에 더하여, The stave temperature control device of the blast furnace body according to the present invention, in addition to the above means,

상기 스테이브의 구역별 본체계 순환수의 급수 입구에 설치되어 각 구역별 본체계 순환수의 유량을 조절하는 다수의 순환수 유량 조절 밸브;A plurality of circulating water flow control valves installed at a water supply inlet of the main system circulating water for each zone of the stave to adjust a flow rate of the main system circulating water for each zone;

상기 스테이브의 구역별로 배수되는 본체계 순환수의 유량을 측정하는 다수의 순환수 유량계;A plurality of circulating water flow meters for measuring the flow rate of the main system circulating water drained for each zone of the stave;

상기 각 스테이브의 온도를 측정하는 다수의 스테이브온도계;A plurality of stave thermometers measuring the temperature of each stave;

스테이브의 온도값별로 다수의 순환수 유량설정치가 설정되어 있어, 상기 다수의 스테이브온도계의 측정값을 입력받아, 각 구역 및 단별 스테이브 온도평균값을 산출하고, 산출된 온도평균값을 비교판단하여, 스테이브의 구역별로 순환수 유량을 설정하는 연산부;A plurality of circulating water flow rate set values are set for each temperature value of the stave, and the measured values of the plurality of stave thermometers are input to calculate the average temperature of the staves for each zone and stage, and the calculated temperature average values are compared and judged. A calculating unit configured to set the circulation water flow rate for each zone of the stave;

각각 구역별로 상기 연산부에서 설정된 유량의 순환수가 흐르도록, 해당 구역의 순환수 유량계의 검출값을 피드백받아 해당 구역의 순환수 유량 조절밸브의 개도를 조절하는 다수의 유량제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a plurality of flow control unit for adjusting the opening degree of the circulating water flow rate control valve of the corresponding zone by receiving feedback of the detection value of the circulating water flow meter of the corresponding zone so that the circulating water of the flow rate set by the operation unit for each zone flows; .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치의 구성 및 작용에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to attached drawing, the structure and operation | movement of the stave temperature control apparatus by this invention are demonstrated.

도 6에 도시된 스테이브 온도 제어 장치의 구성을 살펴보면, 본체계 및 강화계 순환수 배관이 열교환기(8), 스테이브(3), 헤드탱크(6,7)을 거쳐 순환되도록 설 치되어 있고, 상기 열교환기(8)에는 열교환용 냉각수(11)가 공급되는 냉각수 공급관이 설치되어 있다.Looking at the configuration of the stave temperature control device shown in Figure 6, the main system and the reinforced system circulating water piping is installed to circulate through the heat exchanger (8), stave (3), head tank (6, 7) The heat exchanger 8 is provided with a cooling water supply pipe to which the cooling water 11 for heat exchange is supplied.

상기와 같은 구조의 설비에 있어서, 상기 냉각수 공급관에 설치되어 열교환용 냉각수(11)의 유량을 조절하는 제1~제5냉각수유량조절밸브(27-1~2, 28-1~3)와, 상기 스테이브(3)의 급수 입구에 설치되어 상기 열교환기(8)에 의해 냉각된 후 급수되는 본체계 및 강화계 순환수의 온도를 측정하는 제1,2순환수온도계(27-3,28-4)와, 상기 제1,2순환수온도계(27-3,28-4)에서 검출된 본체계 및 강화계 순환수의 온도가 각각 설정온도에 이르도록 상기 제1~제5냉각수유량조절밸브(27-1~2, 28-1~3)의 개도를 조절하는 제1,2온도제어부(27,28)을 구비한다. 이런 구성에 의해, 열교환용 냉각수의 유량을 자동제어하고, 그에 따라 순환수 온도 및 스테이브의 온도를 조절한다.In the equipment of the structure described above, the first to fifth coolant flow rate control valves (27-1 to 2, 28-1 to 3), which are installed in the cooling water supply pipe to regulate the flow rate of the cooling water for heat exchange (11), First and second circulating water thermometers (27-3, 28) installed at the water inlet of the stave (3) and measuring the temperature of the main system and the reinforcement system circulating water that are cooled after being cooled by the heat exchanger (8). -4) and adjusting the first to fifth cooling water flow rates such that the temperatures of the main system and the enrichment system circulating water detected by the first and second circulating water thermometers 27-3 and 28-4 reach a set temperature, respectively. First and second temperature controllers 27 and 28 for adjusting the opening degrees of the valves 27-1 to 2 and 28-1 to 3 are provided. By such a configuration, the flow rate of the heat exchange cooling water is automatically controlled, and the circulation water temperature and the temperature of the stave are adjusted accordingly.

더하여, 상기 스테이브의 a,b,c,d 구역에 각각 본체계 순환수를 공급하는 본체계 순환수 급수배관에 설치되어 본체계 순환수의 유량을 조절하는 제1~제4순환수유량조절밸브(21a~21d)와, 상기 스테이브의 a~d구역에서 각각 배수되는 본체계 순환수의 양을 측정하도록 본체계 순환수 배수관에 설치되는 제1~제4순환수유량계(20a~20d)와, 상기 각 스테이브의 온도를 측정하는 다수의 스테이브온도계(TB3a~TS3-d)와, 각 구역 a~d의 스테이브에 설정된 유량의 순환수가 흐르도록 상기 제1~제4순환수유량계(20a~20d)의 검출값에 따라 제1~제4순환수유량조절밸브(21a~21d)의 개도를 제어하는 제1~제4유량제어부(22a~22d)와, 서로 다른 열부하에 따른 순환수의 유량설정값이 설정된 제1~제3유량설정부(23~25)와, a,b,c,d구역별 각 단의 스테이브온도검출값을 입력받아 각 구역별로 스테이브의 온도가 정상범위이면 제1유량설정부(23)의 제1설정값을, 상한범위내라면 제2유량설정부(24)의 제2설정값을, 상상한범위내라면 제3유량설정부(25)의 제3설정값을 각각 제1~제3유량제어부(22a~22d)에 인가하는 연산부(25)를 더 구비하여, 각 구역별로 스테이브의 온도를 제어할 수 있게 한다.In addition, the first to fourth circulating water flow control valve is installed in the main system circulating water supply pipe for supplying the main system circulating water to the a, b, c, d zone of the stave respectively to control the flow rate of the main system circulating water (21a to 21d) and the first to fourth circulating water flowmeters (20a to 20d) installed in the main system circulating water drain pipe to measure the amount of main system circulating water drained from the a to d zones of the stave respectively; And a plurality of stave thermometers (TB3a to TS3-d) for measuring the temperature of each stave, and the first to fourth circulating water flowmeters so that the circulating water of the flow rate set in the staves of the respective zones a to d flows. The first to fourth flow rate control units 22a to 22d for controlling the opening degree of the first to fourth circulating water flow control valves 21a to 21d according to the detected values of 20a to 20d, and the circulation water according to different heat loads. The first to third flow rate setting units 23 to 25 having the flow rate set values are input, and the stave temperature detection values of the stages for each of the a, b, c, and d zones are inputted, respectively. If the temperature is within the normal range, the first set value of the first flow rate setting unit 23 is within the upper limit, and the second set value of the second flow rate setting unit 24 is within the upper limit range. An operation unit 25 is further provided to apply the third set value of 25 to the first to third flow control units 22a to 22d, respectively, to control the temperature of the stave for each zone.

도 6 내지 도 7은 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치에 있어서, 스테이브의 각 구역 및 각 단별 온도검출값을 비교하여 온도상승여부를 판단하고 그에 따라 순환수의 유량의 제어하는 과정이 나타나도록 도시된 회로도이다.6 to 7 is a stave temperature control apparatus according to the present invention, by comparing the temperature detection value of each zone and each stage of the stave to determine whether the temperature rises and accordingly the process of controlling the flow rate of the circulating water appears It is a circuit diagram shown.

도 8은 본 발명에 의한 스테이브 온도 제어 장치에 있어서, 스테이브의 순환수 온도제어과정을 보인 구성도이다.8 is a block diagram showing the process of controlling the temperature of the circulating water in the stave temperature control apparatus according to the present invention.

상술한 도면을 참조하여 스테이브의 온도 제어 작용을 설명한다.The temperature control action of the stave will be described with reference to the drawings described above.

먼저, 스테이브(3)에 급수되는 본체계 및 강화계 순환수가 설정된 온도를 유지하도록, 제1,2온도제어부(27,28)가 냉각수의 유량을 제어한다.First, the 1st and 2nd temperature control parts 27 and 28 control the flow volume of cooling water so that the main system and the reinforcement system circulation water supplied to the stave 3 may maintain the set temperature.

도 8을 참조하여 구체적으로 설명하면, 제1,2온도제어부(27,28)는 제1,2순환수온도계(27-3,28-4)에서 측정된 본체계 및 강화계 순환수의 온도값을 설정값(VR1,VR2)와 각각 비교하여, 설정온도가 되도록 열교환기(8)에 설치된 제1~제5냉각수 유량조절밸브(27-1~2, 28-1~3)의 개도를 조절한다. 상기에서, 설정값(VR1,VR2)는 각각 스테이브의 전체 평균온도가 목적하는 온도가 되도록 하기 위해 설정된 본체계 순환수와 강화계 순환수의 온도값으로서, 이는 운전자가 목표하는 스테이브 온도에 따라서 설정할 수 있는 것이다. Specifically, referring to FIG. 8, the first and second temperature control units 27 and 28 may measure the temperature of the main system and the reinforcement system circulating water measured by the first and second circulating water thermometers 27-3 and 28-4. The values are compared with the set values VR1 and VR2, respectively, and the opening degrees of the first to fifth coolant flow rate control valves 27-1 to 2 and 28-1 to 3 provided at the heat exchanger 8 are adjusted so as to be the set temperature. Adjust In the above, the set values VR1 and VR2 are the temperature values of the main system circulating water and the reinforcing system circulating water, which are set so that the total average temperature of the stave becomes the desired temperature, respectively, which is determined by the driver's target stave temperature. Therefore, it can be set.                     

이렇게, 본체계 순환수 및 강화게 순환수의 온도를 적정온도로 조절한 상태에서, 노내의 부분적인 열부하로 인하여, 특정 영역의 스테이브에서 과열이 발생할 경우, 해당 영역을 통과하는 본체계 순환수의 유량을 조절하여 열부하가 일어난 부위를 냉각시키도록 한다.Thus, when the temperature of the main system circulating water and the reinforcing crab circulating water is adjusted to an appropriate temperature, when the overheat occurs in the stave of a specific region due to the partial heat load in the furnace, the main system circulating water passing through the corresponding region Adjust the flow rate to cool the area where the heat load occurred.

이러한 순환수 유량 제어 과정은 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.This circulating water flow control process will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

먼저, 스테이브의 온도는 도 3에 도시된 바와 같이 스테이브에 설치된 스테이브온도계(3a)에 의해서, 각 단별, 각 구역별로 검출된다.First, the temperature of a stave is detected by each stage and each zone by the stave thermometer 3a installed in the stave as shown in FIG.

연산부(26)는 이렇게 다수의 스테이브 온도계(3a)에서 검출된 스테이브 온도값을 입력받아, 스테이브의 온도설정값(상한값, 상상한값)과 비교하여, 어떤 부위의 스테이브가 어느 정도 과열되었는지를 검출하여, 해당 영역을 통과하는 순환수의 유량 설정치를 변경한다.The calculation unit 26 receives the stave temperature values detected by the plurality of stave thermometers 3a in this way, and compares the temperature set values (upper limit, imagined value) of the stave to some extent to overheat the stave of a certain part. The flow rate of the circulating water passing through the area is detected.

이때, 연산부(26)로 입력되는 온도검출값은 각 구역별 단계의 온도평균값이다.At this time, the temperature detection value input to the calculator 26 is a temperature average value of each zone step.

B3단의 온도검출값을 예로 들어 설명한다.The temperature detection value of B3 stage is demonstrated as an example.

도 6에서, TB3-a는 B3단의 a구역 온도평균값을, TB3-b는 B3단의 b구역 온도평균값을, TB3-c는 B3단의 c구역 온도평균값을, TB3-d는 B3단의 d구역 온도평균값을 뜻한다.In Figure 6, TB3-a is the average temperature of zone a of B3 stage, TB3-b is the average temperature of zone b of B3 stage, TB3-c is the average temperature of zone c of B3 stage, TB3-d of B3 stage Zone mean temperature average value.

그리고, 연산부는 B3단의 각 구역별 온도평균값을 각각 상한설정값(51) 및 상상한 설정값(53)과 비교하여, 설정값보다 큰지를 판단한다.And the calculating part compares the temperature average value for each zone of B3 stage with the upper limit set value 51 and the imagined set value 53, respectively, and judges whether it is larger than a set value.

이때, B3단의 c구역 온도평균값이 상상한 설정값(53)보다 크다고 하면, 도 6 의 릴레이 RB3c-HH가 동작하여, 도 7에서 해당 a접점은 온되고, b접점은 오프된다.At this time, if the c-zone temperature average value of the B3 stage is larger than the set value 53 imagined, the relay RB3c-HH in Fig. 6 operates, so that the a contact is turned on in Fig. 7 and the b contact is turned off.

따라서, 상상한 설정값이상으로 과열시의 냉각을 위한 제3순환수유량설정값(25)이 제3유량제어부(22c)로 입력되고, 상기 제2유량제어부(22c)는 제3순환수유량설정값(25) 만큼의 본체계 순환수가 c구역 스테이브들에게 공급되도록 제3순환수유량조절밸브(21c)를 조절한다.Therefore, the third circulating water flow rate setting value 25 for cooling at the time of overheating beyond the set value which is imagined is input to the 3rd flow rate control part 22c, and the said 2nd flow rate control part 22c is the 3rd circulating water flow rate setting value. Adjust the third circulating water flow control valve 21c so that the main system circulating water is supplied to the zone c staves as much as (25).

상기 제1~제4유량제어부(22a~22d)는 실측값에 따라 제1~제3순환수유량조절밸브(21a~21d)의 개도량을 비례, 적분, 미분에 의해 제어한다.The first to fourth flow rate control units 22a to 22d control the opening amounts of the first to third circulating water flow control valves 21a to 21d by proportional, integral, and derivative according to the measured value.

즉, 상기 연산부(26)는 상술한 도 6 및 도 7과 같은 방법에 의하여, a, b, c d 구역별로, B3단에서 S3단까지의 모든 스테이브에 대한 온도평균값이 상한 설정값 이하일 경우, 정상적인 상태로 판단하여, 제1순환수유량설정값(23)을 제1~제4순환수유량제어부(22a~22d)에 인가한다.That is, when the temperature average value for all the staves from the B3 stage to the S3 stage is lower than the upper limit set value for each of a, b, and cd zones by the same method as in FIGS. 6 and 7 described above, It judges that it is a normal state, and the 1st circulating water flow rate setting value 23 is applied to the 1st-4th circulating water flow rate control parts 22a-22d.

상기 상태에서, 어떤 구역에 있어서, B3단에서 S3단까지의 스테이브중 하나이상의 단에서 온도평균값이 상한설정치를 넘어서면, 해당 구역의 순환수유량제어부에의 순환수유량설정치를 제2순환수유량설정값(24)으로 변경시킨다.In this state, in a zone, if the temperature average value in one or more stages of the stages B3 to S3 exceeds the upper limit set value, the circulating water flow rate setting value to the circulating water flow control unit of the corresponding zone is the second circulating water flow rate setting value. Change to (24).

또한, 어떤 구역에 있어서, B3단에서 S3단까지의 스테이브중 하나이상의 단에서 온도평균값이 상상한설정값 이상이 될 때, 해당 구역의 순환수유량제어부의 순환수 유량설정치를 제3순환수유량설정값(25)으로 변경시킨다.Further, in a certain zone, when the temperature average value of the one or more stages of the B3 to S3 stages is equal to or higher than the set value that is envisaged, the circulating water flow rate setting value of the circulating water flow rate control unit of the corresponding zone is the third circulating water flow rate setting value. Change to (25).

따라서, 구역별로 순환수유량을 스테이브온도에 따라 조정함으로서, 부분적인 과열부위를 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.Therefore, by adjusting the circulating water flow rate for each zone according to the stave temperature, it is possible to effectively cool the partial overheating portion.

본 발명은 상술한 바와 같이, 스테이브를 냉각하기 위한 순환수온도가 적정값이 유지되도록 순환수를 냉각시키는 열교환기의 냉각수 유량을 자동제어하고, 또한, 스테이브에 통과하는 순환수 유량을 구역별로 구분하고, 각 구역별 스테이브의 온도검출값에 따라 변경함으로서, 다른 부위의 과열이나 과냉없이 원하는 영역을 스테이브온도를 조절할 수 있으며, 이로써, 고로의 조업을 안정화시키고, 스테이브파손으로 인한 고로 수명 감소를 줄일 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다. As described above, the present invention automatically controls the flow rate of the cooling water of the heat exchanger for cooling the circulating water so that the circulating water temperature for cooling the stave is maintained at an appropriate value. By changing the temperature according to the temperature detection value of the stave for each zone, it is possible to adjust the stave temperature in the desired area without overheating or subcooling of other parts, thereby stabilizing the operation of the blast furnace, Therefore, there is an excellent effect that can reduce the life reduction.

Claims (3)

삭제delete 열교환기에서 냉각된 본체계 순환수가 다수의 구역별로 스테이브의 하부단에서 상부단으로 인가되고, 열교환기에서 냉각된 강화계 순환수가 스테이브의 단별로 인가되는 고로의 스테이브 온도제어장치에 있어서,In the blast furnace stave temperature control device in which the main system circulating water cooled in the heat exchanger is applied from the lower end to the upper end of the stave by a plurality of zones, and the reinforcing system circulating water cooled in the heat exchanger is applied for each stage of the stave. , 상기 열교환기에 공급되는 냉각수의 유량을 조절하는 제1~제5냉각수유량조절밸브;First to fifth coolant flow rate control valves for controlling the flow rate of the cooling water supplied to the heat exchanger; 상기 다수의 구역별 본체계 순환수의 급수 입구에 설치되어 스테이브로 급수되는 본체계 및 강화계 순환수의 온도를 각각 측정하는 제1,2순환수온도계; 및First and second circulating water thermometers respectively installed at the water supply inlets of the main system circulating water for each of the zones and measuring temperatures of the main system and the reinforcement system circulating water supplied to the stave; And 상기 제1,2순환수온도계에서 검출된 본체계 및 강화계 순환수의 온도를 각각 본체계 및 강화게 순환수 온도 설정치와 비교하여, 설정온도가 되도록 상기 제1~제5냉각수유량조절밸브의 개도를 조절하는 제1,2온도제어부;The temperature of the main system and the reinforcing system circulating water detected by the first and second circulating water thermometers is compared with the main system and the reinforcing crab circulating water temperature set values, respectively, so that the set temperature becomes the set temperature of the first to fifth cooling water flow control valves. First and second temperature control unit for adjusting the opening degree; 를 구비하여, 순환수 온도를 자동제어하고,Equipped with automatic control of the circulating water temperature, 상기 스테이브 온도 제어 장치는The stave temperature control device 상기 스테이브의 구역별 본체계 순환수의 급수 입구에 설치되어 각 구역별 본체계 순환수의 유량을 조절하는 다수의 순환수 유량 조절 밸브;A plurality of circulating water flow control valves installed at a water supply inlet of the main system circulating water for each zone of the stave to adjust a flow rate of the main system circulating water for each zone; 상기 스테이브의 구역별로 배수되는 본체계 순환수의 유량을 측정하는 다수의 순환수 유량계;A plurality of circulating water flow meters for measuring the flow rate of the main system circulating water drained for each zone of the stave; 상기 각 스테이브의 온도를 측정하는 다수의 스테이브온도계;A plurality of stave thermometers measuring the temperature of each stave; 스테이브의 온도값별로 다수의 순환수 유량설정치가 설정되어 있어, 상기 다수의 스테이브온도계의 측정값을 입력받아, 각 구역 및 단별 스테이브 온도평균값을 산출하고, 산출된 온도평균값을 비교판단하여, 스테이브의 구역별로 순환수 유량을 설정하는 연산부; 및A plurality of circulating water flow rate set values are set for each temperature value of the stave, and the measured values of the plurality of stave thermometers are input to calculate the average temperature of the staves for each zone and stage, and the calculated temperature average values are compared and judged. A calculating unit configured to set the circulation water flow rate for each zone of the stave; And 각각 구역별로 상기 연산부에서 설정된 유량의 순환수가 흐르도록, 해당 구역의 순환수 유량계의 검출값을 피드백받아 해당 구역의 순환수 유량 조절밸브의 개도를 조절하는 다수의 유량제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치.And a plurality of flow rate control units for controlling the opening degree of the circulating water flow rate control valve of the corresponding zone by receiving feedback of the detection value of the circulating water flow meter of the corresponding zone so that the circulation water of the flow rate set by the calculating unit flows for each zone. Blast temperature control device of blast furnace body. 제 2 항에 있어서, 상기 연산부는 열부하 순으로 제1~제3유량설정값을 설정하고, 다수의 구역별 각 단의 스테이브 온도평균검출이 정상범위이면 전체 구역에 대한 순환수 유량을 제1유량설정값으로 설정하고, 한 단의 스테이브 온도평균값이라도 상한범위를 넘어서면 해당 구역의 순환수 유량을 제2순환수유량설정값으로 변경하고, 스테이브 온도평균값이 하나 이상의 단에서 상상한범위이상이라면, 해당 구역의 순환수 유량을 제3순환수 유량 설정값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 고로 본체의 스테이브 온도 제어 장치.According to claim 2, wherein the calculating unit sets the first to third flow rate setting value in the order of heat load, and if the stave temperature average detection of each stage of each of the plurality of zones is a normal range, the flow rate of the circulating water for the entire zone is first If it is set to the flow rate setting value and the average temperature of one stage is over the upper limit range, the circulating water flow rate of the zone is changed to the second circulating water flow rate setting value, And a stave temperature control device of the blast furnace body, wherein the circulating water flow rate of the corresponding zone is changed to a third circulating water flow rate setting value.
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