KR100894204B1 - Apparatus and method for controlling a transformer in electric furnace - Google Patents

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최완규
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현대제철 주식회사
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Abstract

A furnace transformer control device and a method thereof are provided to minimize the power use amount and the processing time for melting a scrap iron. A furnace transformer control device(100) comprises an input unit(110), an operation unit(120), a determining unit(130), a controller(140), a display unit(150), and a storage(160). The input unit inputs the control information for controlling a transformer(300) supplying the power source to an electrical rod(500) of a electric furnace(400) after transforming the power source with a power supply device(200). The operation unit computes the electric energy amount supplied to the electrical rod from the transformer. The determining unit determines the output voltage of the transformer by comparing the control information from the input unit and the electric energy amount from the operation unit. The controller generates a control signal for controlling the transformer according to the output voltage from the determining unit. The display unit indicates the output voltage of the transformer or the electric energy amount from the operation unit and the control information from the input unit on a screen. The storage stores the electric energy amount from the operation unit and the control information from the input unit.

Description

전기로용 변압기 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A TRANSFORMER IN ELECTRIC FURNACE}Transformer control device and method for electric furnace {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A TRANSFORMER IN ELECTRIC FURNACE}

본 발명은 전기로용 변압기 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기로에서 소비되는 전력량에 따라 전기로용 변압기를 제어하는 전기로용 변압기 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer control apparatus and method for an electric furnace, and more particularly to a transformer control apparatus and method for controlling an electric furnace transformer according to the amount of power consumed in the electric furnace.

종래의 전기로에서는 전원공급장치로부터 공급되는 전원을 변압기에서 변압하여 전기로의 전극봉으로 공급한다. 이때, 작업자(또는 운전자)는 변압 스위치를 조작하여 변압기의 출력전압을 변경한다. 여기서, 변압 스위치는 전원공급장치로부터 공급되는 대략 22,900V의 전원을 변압하여 대략 500V ~ 926V 범위의 출력전압에 상응하는 대략 18단계로 구성된다. 전극봉은 변압기를 통해 공급되는 전압을 이용해 아크 열을 발생하여 고철을 용해, 정련한다.In a conventional electric furnace, power supplied from a power supply is transformed in a transformer and supplied to an electrode of an electric furnace. At this time, the operator (or the driver) operates the transformer switch to change the output voltage of the transformer. Here, the transformer switch is composed of approximately 18 steps corresponding to an output voltage in the range of approximately 500V to 926V by transforming the power of approximately 22,900V supplied from the power supply. The electrode generates arc heat using the voltage supplied through the transformer to dissolve and refine the scrap metal.

이러한 종래의 전기로용 변압기에서는 변압기의 출력전압이 운전자의 변압 스위치 조작에 의해 결정된다. 그리하면, 전극봉으로 공급되는 전압 및 전력이 운전자에 따라 변경되어 일정한 패턴을 형성하지 못하여 고철의 용해에 많은 작업시간이 소요되고, 그에 따라 전력사용량이 증가하는 문제점이 있다.In such a conventional electric furnace transformer, the output voltage of the transformer is determined by the operator's transformer switch operation. Then, the voltage and power supplied to the electrode are changed according to the driver to form a constant pattern, so that a lot of working time is required to melt the scrap metal, thereby increasing the amount of power used.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 고철의 용해에 소요되는 작업시간 및 전력사용량을 최소화하도록 한 전기로용 변압기 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a transformer control apparatus and method for an electric furnace, which minimizes work time and power consumption required for melting of scrap metal.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기로용 변압기 제어장치는, 전원공급장치로부터의 전원을 변압하여 전기로의 전극봉으로 공급하는 변압기를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 입력부; 전극봉으로 공급되는 전력량을 연산하는 연산부; 입력부로부터의 제어정보 및 연산부로부터의 전력량을 근거로 변압기의 출력전압을 판단하는 판단부; 및 판단부로부터의 출력전압에 따라 변압기를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a transformer control apparatus for an electric furnace according to the present invention includes: an input unit for inputting control information for controlling a transformer for transforming power from a power supply device to supply an electrode of an electric furnace; A calculator for calculating the amount of power supplied to the electrode; A determination unit to determine an output voltage of the transformer based on the control information from the input unit and the amount of power from the calculation unit; And a controller for generating a control signal for controlling the transformer according to the output voltage from the determination unit.

입력부로부터의 제어정보와 연산부로부터의 전력량 및 변압기의 출력전압을 화면 표시하는 표시부를 추가로 포함한다.The display unit further includes a display unit for displaying the control information from the input unit, the amount of power from the calculation unit, and the output voltage of the transformer.

입력부로부터의 제어정보 및 연산부로부터의 전력량을 저장하는 저장부를 추가로 포함한다.The apparatus further includes a storage unit for storing the control information from the input unit and the amount of power from the calculation unit.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기로용 변압기 제어방법은, 입력부가, 전원공급장치로부터의 전원을 변압하여 전기로의 전극봉으로 공급하는 변압기를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 입력단계; 연산부가, 전극봉으로 공급되는 전력량을 연산하는 연산단계; 판단부가, 제어정보 및 전력량을 근거로 변압기의 출력전압을 판단하는 판단단계; 및 제어부가, 출력전압에 따라 변압기를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a transformer control method for an electric furnace according to the present invention includes: an input step of inputting control information for controlling a transformer that transforms power from a power supply device and supplies the electrode to an electric furnace; A calculating step of calculating a power amount supplied to the electrode; A determination step of determining, by the determination unit, the output voltage of the transformer based on the control information and the amount of power; And a control step of the control unit generating a control signal for controlling the transformer according to the output voltage.

표시부가, 제어정보와 전력량 및 출력전압을 화면 표시하는 표시단계를 추가로 포함한다.The display unit further includes a display step of screen-displaying the control information, the amount of power, and the output voltage.

저장부가, 제어정보 및 전력량을 저장하는 저장단계를 추가로 포함한다.The storage unit further includes a storage step of storing the control information and the amount of power.

본 발명에 의하면, 전기로용 변압기 제어장치 및 방법은 변압기의 제어정보를 근거로 변압기의 출력전압을 판단하고 그에 따라 변압기를 제어함으로써, 전극봉으로 공급되는 전압 및 전력이 일정한 패턴을 형성하여 고철의 용해에 걸리는 작업시간 및 전력사용량을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the transformer control apparatus and method for an electric furnace determines the output voltage of the transformer based on the control information of the transformer and controls the transformer accordingly, thereby forming a constant pattern of voltage and power supplied to the electrode to dissolve scrap metal Minimize work time and power consumption.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. . First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로용 변압기 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a transformer control apparatus for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기로용 변압기 제어장치(100)는 입력부(110), 연산부(120), 판단부(130), 제어부(140), 표시부(150), 저장부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the transformer control apparatus 100 for an electric furnace includes an input unit 110, an operation unit 120, a determination unit 130, a control unit 140, a display unit 150, and a storage unit 160. do.

입력부(110)는 전원공급장치(200)로부터의 전원을 변압하여 전기로(400)의 전극봉(500)으로 공급하는 변압기(300)를 제어하기 위한 제어정보를 입력한다. 즉,입력부(110)는 변압기(300)의 제어에 근거가 되는 설정전력량 및 공급전압을 매칭한 다수의 제어정보로 입력한다. 여기서, 설정전력량은 소정범위의 전력량의 설정값을 의미하고, 공급전압은 설정전력량에 따라 전기로(400)에 공급되는 전압의 설정값을 의미한다.The input unit 110 inputs control information for controlling the transformer 300 which transforms the power from the power supply device 200 and supplies the electrode rod 500 of the electric furnace 400. That is, the input unit 110 inputs a plurality of control information matching the set power amount and the supply voltage based on the control of the transformer 300. Here, the set power amount means a set value of the power amount in a predetermined range, and the supply voltage means a set value of the voltage supplied to the electric furnace 400 according to the set power amount.

연산부(120)는 변압기(300)에서 전극봉(500)에 공급하는 전력량을 연산한다. 즉, 연산부(120)는 변압기(300)에서 발생하는 전압을 근거로 전극봉(500)에 공급되는 전력량을 연산한다. 여기서, 전력량을 연산하는 방법에 대한 내용은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있는 내용이므로 상세한 설명을 생략한다.The calculating unit 120 calculates the amount of power supplied from the transformer 300 to the electrode 500. That is, the calculating unit 120 calculates the amount of power supplied to the electrode 500 based on the voltage generated by the transformer 300. Here, the information on how to calculate the amount of power is easily understood by those in the same industry, so a detailed description thereof will be omitted.

판단부(130)는 연산부(120)로부터의 전력량을 입력부(110)로부터의 제어정보와 비교하여 변압기(300)의 출력전압을 판단한다. 즉, 판단부(130)는 연산부(120) 로부터의 전력량이 속한 설정전력량에 매칭된 공급전압을 변압기(300)의 출력전압으로 판단한다. 예를 들어, 입력부(110)로부터 설정전력량 및 공급전압으로 각각 0㎾~400㎾와 876V, 401㎾~800㎾와 900V, 1200㎾~2000㎾와 926V이 입력되고 연산부(120)로부터의 전력량이 500㎾이면, 판단부(130)는 500㎾가 속한 설정전력량인 401㎾~800㎾와 매칭된 900V를 변압기(300)의 출력전압으로 판단한다.The determiner 130 determines the output voltage of the transformer 300 by comparing the amount of power from the calculator 120 with the control information from the input unit 110. That is, the determination unit 130 determines the supply voltage matched with the set power amount to which the power amount from the calculation unit 120 belongs as the output voltage of the transformer 300. For example, 0 kV to 400 kV and 876 V, 401 kV to 800 kV and 900 V, 1200 kV to 2000 kV, and 926 V are input as the set power amount and the supply voltage from the input unit 110, respectively. If 500 kW, the determination unit 130 determines 900V matched with the set power amount of 401kW ~ 800kW belonging to 500kW as the output voltage of the transformer 300.

제어부(140)는 판단부(130)로부터의 출력전압에 따라 변압기(300)를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 제어부(140)는 변압기(300)에서 전극봉(500)으로 공급되는 전압이 판단부(130)로부터의 출력전압이 되도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. The controller 140 generates a control signal for controlling the transformer 300 according to the output voltage from the determiner 130. That is, the controller 140 generates a control signal for controlling the voltage supplied from the transformer 300 to the electrode rod 500 to be the output voltage from the determination unit 130.

저장부(160)는 입력부(110)로부터의 제어정보 및 연산부(120)로부터의 전력량을 저장한다. 즉, 저장부(160)는 설정전력량 및 공급전압을 포함하는 제어정보, 전기로(400)의 소비전력량을 저장한다. 여기서 저장부(160)는 변압기(300)의 소비전력량을 누적하여 저장한다.The storage unit 160 stores the control information from the input unit 110 and the amount of power from the calculation unit 120. That is, the storage unit 160 stores the control information including the set power amount and the supply voltage, and the power consumption of the electric furnace 400. The storage unit 160 accumulates and stores the power consumption of the transformer 300.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기로용 변압기 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling a transformer for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

입력부(110)는 전기로(400)의 구동을 위해 설정전력량 및 공급전압을 포함하 는 제어정보를 입력한다(S10). 저장부(160)는 입력부(110)로부터의 제어정보를 저장한다. 예를 들면, 입력부(110)는 설정전력량과 공급전압으로 각각 0㎾~400㎾와 876V, 401㎾~800㎾와 900V, 1200㎾~2000㎾와 926V를 입력한다. 저장부(160)는 입력된 0㎾~400㎾와 876V, 401㎾~800㎾와 900V, 1200㎾~2000㎾와 926V를 설정전력량 및 공급전압으로 저장한다.The input unit 110 inputs control information including a set power amount and a supply voltage for driving the electric furnace 400 (S10). The storage unit 160 stores control information from the input unit 110. For example, the input unit 110 inputs 0 kV to 400 kV and 876 V, 401 kV to 800 kV and 900 V, 1200 kV to 2000 kV, and 926 V as the set power amount and the supply voltage, respectively. Storage unit 160 stores the input 0 ~ 400 ~ 876V, 401 ~ 800 ~ 900V, 1200 ~ 2000 ~ 926V as the set power amount and supply voltage.

제어정보의 저장이 완료되면, 전기로(400)는 변압기(300)를 통해 공급되는 전원에 의해 구동한다(S20). 여기서, 전기로(400)의 구동에 관한 내용은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있는 내용이므로 상세한 설명을 생략한다.When the storage of the control information is completed, the electric furnace 400 is driven by the power supplied through the transformer 300 (S20). Here, the details of the driving of the electric furnace 400 are easily understood by those skilled in the same industry, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

전기로(400)의 구동과 함께, 연산부(120)는 변압기(300)에서 전기로(400)의 전극봉(500)에 공급하는 전력량을 연산한다(S30).Together with the operation of the electric furnace 400, the operation unit 120 calculates the amount of power supplied from the transformer 300 to the electrode rod 500 of the electric furnace 400 (S30).

판단부(130)는 연산부(120)에서 연산한 전력량과 저장부(160)에 저장된 설정전력량을 비교하여 출력전압을 판단한다(S40). 예를 들면, 저장부(160)에 제어정보로 각각 0㎾~400㎾와 876V, 401㎾~800㎾와 900V, 1200㎾~2000㎾와 926V가 저장되면, 연산부(120)로부터의 전력량이 대략 300㎾ 정도이면, 판단부(130)는 전력량이 속한 설정전력량인 0㎾~400㎾와 매칭된 876V을 변압기(300)의 출력전압으로 판단한다.The determination unit 130 compares the amount of power calculated by the operation unit 120 with the set power amount stored in the storage unit 160 to determine the output voltage (S40). For example, when 0 kV to 400 kV and 876 V, 401 kV to 800 kV and 900 V, 1200 kV to 2000 kV, and 926 V are stored in the storage unit 160 as control information, respectively, the amount of power from the calculating unit 120 is approximately. If it is about 300 kW, the determination unit 130 determines the output voltage of the transformer 300 to 876V matched with the set power amount of 0 ~ 400 kHz belonging to the power amount.

제어부(140)는 판단부(130)에서 판단한 출력전압으로 전극봉(500)으로 공급하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다(S50). 변압기(300)는 제어부(140)로부터의 제어신호에 따라 전원공급장치(200)로부터 공급되는 전압(예컨대, 대략 22,900V)을 해당 출력전압으로 변압하여 전기로(400)에 공급한다. 이처럼,전기로용 변압기 제어장치 및 방법은 변압기(300)의 제어정보를 근거로 변압기(300)의 출력전압을 판단하고 그에 따라 변압기(300)를 제어함으로써, 고철의 용해에 걸리는 작업시간 및 전력사용량을 최소화할 수 있다.The control unit 140 generates a control signal for controlling the supply to the electrode bar 500 at the output voltage determined by the determination unit 130 (S50). The transformer 300 converts a voltage (for example, approximately 22,900V) supplied from the power supply device 200 into a corresponding output voltage according to a control signal from the controller 140, and supplies it to the electric furnace 400. As such, the transformer control apparatus and method for an electric furnace determines the output voltage of the transformer 300 based on the control information of the transformer 300 and controls the transformer 300 accordingly, so that the working time and power consumption of scrap metal are dissolved. Can be minimized.

이후에, 전기로용 변압기 제어장치(100)는 철 스크랩의 용해 및 정련이 완료될때까지 S30~S50의 단계를 반복하여 수행한다.Afterwards, the transformer control device 100 for the furnace performs steps S30 to S50 repeatedly until the melting and refining of the iron scrap is completed.

본 실시 예에서는 입력부(110), 연산부(120), 판단부(130), 제어부(140), 표시부(150), 저장부(160)가 전기로(400)용 변압기(300) 제어장치(100) 내에서 동작하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 각각 독립적으로 구현되어 해당 기능을 처리할 수도 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 부의 기능을 분리하였으나, 반드시 위의 분리된 상태에 한정되지는 않는다.In the present embodiment, the input unit 110, the calculation unit 120, the determination unit 130, the control unit 140, the display unit 150, and the storage unit 160 control the transformer 300 for the electric furnace 400. Although shown as operating within), but is not limited to this may be implemented independently to handle the corresponding function. In addition, the functions of the parts are separated for convenience of description, but are not necessarily limited to the above separated state.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해 된다.Although a preferred embodiment according to the present invention has been described above, it can be modified in various forms, and those skilled in the art can make various modifications and modifications without departing from the claims of the present invention. It is understood that it can be carried out.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로용 변압기 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a transformer control apparatus for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기로용 변압기 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for controlling a transformer for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 전기로용 변압기 제어장치 110: 입력부100: transformer control unit 110: input unit

120: 연산부 130: 판단부120: calculation unit 130: determination unit

140: 제어부 150: 표시부140: control unit 150: display unit

160: 저장부 200: 전원공급장치160: storage unit 200: power supply device

300: 변압기 400: 전기로300: transformer 400: electric furnace

500: 전극봉500: electrode

Claims (6)

전원공급장치로부터의 전원을 변압하여 전기로의 전극봉으로 공급하는 변압기를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 입력부;An input unit for inputting control information for controlling a transformer for transforming power from a power supply device to supply an electrode of an electric furnace; 상기 전극봉으로 공급되는 전력량을 연산하는 연산부;A calculation unit for calculating an amount of power supplied to the electrode; 상기 입력부로부터의 제어정보 및 상기 연산부로부터의 전력량을 근거로 상기 변압기의 출력전압을 판단하는 판단부; 및A determination unit determining an output voltage of the transformer based on the control information from the input unit and the amount of power from the calculation unit; And 상기 판단부로부터의 출력전압에 따라 상기 변압기를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어장치.And a control unit for generating a control signal for controlling the transformer according to the output voltage from the determination unit. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 입력부로부터의 제어정보와 상기 연산부로부터의 전력량 및 상기 변압기의 출력전압을 화면 표시하는 표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어장치.And a display unit for displaying the control information from the input unit, the amount of power from the calculation unit, and the output voltage of the transformer on the screen. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 입력부로부터의 제어정보 및 상기 연산부로부터의 전력량을 저장하는 저장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어장치.And a storage unit for storing the control information from the input unit and the amount of power from the calculating unit. 입력부가, 전원공급장치로부터의 전원을 변압하여 전기로의 전극봉으로 공급 하는 변압기를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 입력단계;An input step of inputting, by the input unit, control information for controlling a transformer for transforming power from a power supply device to supply an electrode of an electric furnace; 연산부가, 상기 전극봉으로 공급되는 전력량을 연산하는 연산단계;A calculating step of calculating a power amount supplied to the electrode; 판단부가, 상기 제어정보 및 상기 전력량을 근거로 상기 변압기의 출력전압을 판단하는 판단단계; 및A determination unit, determining an output voltage of the transformer based on the control information and the amount of power; And 제어부가, 상기 출력전압에 따라 상기 변압기를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어방법.And a control unit for generating a control signal for controlling the transformer according to the output voltage. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 표시부가, 상기 제어정보와 상기 전력량 및 상기 출력전압을 화면 표시하는 표시단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어방법.And a display unit for displaying the control information, the amount of power, and the output voltage on the screen. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 저장부가, 상기 제어정보 및 상기 전력량을 저장하는 저장단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로용 변압기 제어방법.The storage unit further comprises a storage step for storing the control information and the amount of power transformer control method for an electric furnace.
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KR20010010120A (en) * 1999-07-16 2001-02-05 이구택 Control apparatus of electric furnace
KR20040017930A (en) * 2002-08-22 2004-03-02 주식회사 포스코 Preventable apparatus against damage and preestimate damage of water cooling cable of electric furnace use a infrared rays thermometer

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