KR100896569B1 - 소결기의 분할 게이트 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결기에서 장입된 원료의 장입층 평탄도, 윈드박스에 폭방향으로 배가스 온도분포 및 배광부에서의 적열층 소성상태를 측정하여 폭 방향 편석 상태를 감지함으로써 원료가 절출되는 분할 게이트의 개도를 제어하는 소결기의 분할 게이트 제어장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 소결기에서의 분할 게이트 제어장치에 있어서, 드럼 피더를 통하여 소결기에 장입되는 배합원료의 장입층 평탄도를 분할 게이트별로 검출하는 레이저 스캐너; 상기 소결기의 윈드박스에 폭방향으로 설치되어 상기 소결기 폭방향으로 상기 분할 게이트별 배가스 온도분포를 측정하는 온도측정센서; 상기 소결기의 배광부에서 배출되는 소결광의 최종 적열층 소성 상태를 상기 분할 게이트별로 검출하는 화상카메라; 및 상기 레이저 스캐너, 상기 온도측정센서 및 상기 화상카메라로부터 각각 입력되는 상기 분할 게이트별 장입층 평탄도, 배가스 온도분포 및 최종 적열층 소성상태 데이터의 분석을 통해 상기 소결기로 장입되는 원료량의 증감을 제어하기 위한 분할 게이트를 선택하고, 상기 선택된 분할 게이트의 개도를 제어하는 제어부로 구성된다.

본 발명에 의하면, 장입상태의 평탄도, 소결 소성 중의 온도분포 및 배광부에서의 최종 적열상태에 따라 분할 게이트를 제어함으로써 소결기 폭방향의 소성상태 균일성을 확보할 수 있고 소결기의 폭방향 소성편차를 줄일 수 있어 소결광 생산성이 증가하고 소결반광 발생율이 현저히 줄어들며 성품 회수율이 향상된다.

소결기, 평탄도, 적열층, 분할 게이트, 평탄도, 소결 소성,

Description

소결기의 분할 게이트 제어장치{An Apparatus for Controlling the Sub Gate in Sintering Facilities}

도 1은 일반적인 소결광 제조 공정도이다.

도 2는 종래의 폭방향 온도계를 이용한 분할 게이트 제어장치의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소결층 장입 평탄도 검출을 위한 레이저 스캐너의 설치위치를 나타낸 개략도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소결층 폭방향 온도검출을 위한 온도측정센서의 설치위치를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배광부의 대차별 적열상태 검출을 위한 화상카메라 설치위치를 나타낸 개략도이다.

도 6은 본 발명에 따른 화상카메라를 이용하여 배광부 대차의 적열상태에 대한 화상을 보이는 개략도이다.

도 7은 본 발명에 따른 분할 게이트 제어장치의 구성블럭도이다.

도 8은 본 발명을 적용한 전,후의 윈드박스 폭방향 배가스 온도편차를 보이는 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 저장조 2 : 믹싱드럼

3 : 장입장치 3-1 : 서지 호퍼

3-2 : 드럼 피더 3-3 : 분할 게이트

3-4 : 가이드 슈트 3-5 : 슈트

3-6 : 층후 검출봉 4 : 점화로

5 : 소결기 6 배풍기

23 : 윈드박스 24 : 파렛트

25 : 온도측정센서 26 : 제어부

26-1,2,3 : 비교부 26-4 : 분석부

26-5 : 분할게이트 선택부 26-6 : 신호처리부

31,32 : 레이저 스캐너 33 : 화상카메라

본 발명은 소결기의 분할게이트 제어장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 소결기에서 장입된 원료의 장입층 평탄도, 윈드박스에 폭방향으로 배가스 온도분포 및 배광부에서의 적열층 소성상태를 측정하여 폭 방향 편석 상태를 감지함으로써 원료가 절출되는 분할 게이트의 개도를 제어하는 소결기의 분할 게이트 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소결광은 제철소의 제철원료로 사용되며, 하방흡입식 드와이트 로이드(Dwight Lloyd) 소결기로 소결광을 제조하는 방식은 미분 철광석, 밀-스케일 및 각종 더스트류와 부원료로서 석회석, 사문암 등을 혼합한 브랜딩 광석, 그리고 연료로서 분코크스 및 무연탄이 이용되고 있다. 다수의 미분 철광석 및 부원료가 혼합 조립되어 4.5m의 소결기에 장입되어 소결 생산성 향상 및 품질이 안정된 소결광을 제조하기 위해서는 장입시 폭 방향의 편석 방지에 의한 균일 풍량 흡입으로 균일한 소성이 이루어지는 것이 중요하다.

도 1은 일반적인 소결광 제조 공정도로서, 하방흡입식 드와이트 로이드 방식의 소결광 제조 공정을 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 철광석 저장조(1)에 저장된 5mm 이하의 분광인 미분 철광석 원료와 열원인 분코크스를 정량으로 절출하여 믹싱드럼(Mixing Drum)(2)에서 일정한 수분을 첨가하여 혼합 및 조립 과정을 걸친 후 장입장치(3)인 서지 호퍼(Surge Hopper)(3-1)에 임시 저장하고, 층후 검출봉(3-6)으로 원료 장입면을 층후를 측정한 결과를 이용하여 드럼 피더(Drum Feeder)(3-2)의 회전수 및 분할 게이트(3-3)의 개도를 제어함으로써 원료를 소결기(5)로 절출한다. 이때, 상기 소결기(5)에 절출된 원료가 점화로(4)를 통과하면서 열원인 분코크스에 불꽃이 착화되고 배풍기(6)에서 흡입하는 흡입 압력에 의해 대기공기가 소결 표층부로 흡입되면서 소결기 이동 소성 과정에 걸쳐 소결광을 생산하고, 후 공정인 고로로 이송된다. 미설명 부호 3-4는 가이드 슈트(Guide Shute)이고, 3-5는 슈트(Shute)이다.

이와 같이 상기한 소결공정에서는 미분의 철광석을, 융체 형성을 양호하게 하는 각종 부원료 및 연료인 분코크스와 혼합하여 소성시킴으로써 광석의 용융 결합을 주체로 하는 소결광을 제조한다. 이 과정에서 소결광의 성상에 영향을 미치는 각종 광물상 및 기공이 형성되는데 코크스 연소를 동반하는 소결반응 과정의 열이력에 생산 및 품질이 크게 영향을 받는다.

종래에는 품질, 회수율 및 생산성을 포함하는 소결 성상과 반응과정의 열이력과의 관계가 이론적이나 실험적으로 충분히 인식되어 왔으나, 소결 공정은 연속 공정이며, 융체의 생성 및 고화(solidification)를 동반하는 점 때문에 열전대의 삽입 등 기존의 접촉식 측정방법으로는 소결층 내의 열이력을 연속적으로 측정하기가 어려웠기 때문에 실기 적용상에 어려움이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 소결기 윈드박스 폭방향 온도계에 의한 분할게이트 제어를 실시하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 파렛트(24) 상의 원료가 통과하는 윈드박스(23)의 폭방향으로 온도계(Thermocouple)(22)를 설치하고 상기 온도계(22)로부터 소결광의 온도분포를 분할게이트 제어기(21)가 수신하여, 상기 온도분포에 따라 상기 해당 분할 게이트(3-3)를 제어한다.

그러나, 실기 소결기에 있어서, 반응과정은 장입장치 내에 부착 원료의 형성 및 소멸에 따른 원료 장입 밀도의 주기적 변화, 드와이트 로이드식 소결기의 특성상 근본적으로 따르는 누풍 및 설비의 노후 정도등 외적 요인에 따라 크게 영향을 받는다. 특히, 이러한 것은 동일 시점, 동일 소결기내에 있어서도 소결층 높이와 폭 방향의 위치에 따라서도 크게 변동되어 소결층내 소성상태가 상이하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 소결층의 폭 방향 균일 소성 제어를 위해 장입장치(3) 후단에 층후 검출봉(3-6)을 다수 설치하여 이를 보완하는 방법도 있으나, 이 방법은 점측정에 의해 장입면 전체를 진단하지 못해 장입량을 정밀하게 제어할 수는 없다.

또한, 누풍 및 설비의 노후 정도등 외적인 요인은 배광부에 설치된 적외선 카메라에 의해 적열된 케익의 적열 상태를 보고 소성이 많이 되는 조업을 하고 있는지 소성이 적게 되는 조업을 하고 있는지, 이로 인한 품질 불량 조업을 하고 있는지 조업자가 각각의 소결기 대차의 적열 케익을 보면서 품질을 진단하여 소결기 제어 및 배합원료 장입을 제어 할 수 있었다. 그러나 조업자가 각각의 소결기 대차의 진행 화면을 감시하여야 하며 계속적으로 진행하는 소결기 대차 적열상태를 평균화하여 관리하기가 어려운 문제가 있었다.

소결기 내부의 원료를 소성하여 조업자에게 전달하는 선행특허의 일례로서, 일본 NSC사가 특허출원한 특개평11-226887호에 기재된 "소결기 팔레트 속도제어 방법"은 소결광의 상층부 온도와 배기가스 입구부 온도와 대응시켜 해석을 행하는 것에 의하여 상층부 온도로부터 배기가스 입구부 온도의 예측식으로 근거하고 상층부 통과 소결광이 배기가스 입구부에 도달한 시점에서 배기가스 입구부 온도가 소정 온도 범위에 들어가도록 소결기 대차 속도를 변경한 것이다.

또한, 상기 일본 NSC사가 특허출원한 특개평7-224649호에 기재된 "소결기 제어방법 및 그 장치"는 소결 원료의 층후와 소결기 대차 속도의 편성을 복수로 구하여, 각 조합에 근거하여 조업한 경우의 소결광 품질 및 제조 비용을 각각 예측하고, 다음에 예측한 품질 및 제조 비용을 최적화하는 층후와 팔레트 제어방법을 제시하는 것으로 다수의 광석과 부원료가 빈번히 바뀌는 소결 조업에서는 상기의 제어는 활용하기 어렵다.

또한, 일본 KSC사가 특허출원한 특개평3-251949호에 기재된 "소결기에 있어서의 소결 완료점 제어방법"은 배기 온도로부터 예측된 소결물 완료점의 목표 위치에 대한 편차를 기초로 소결기 대차 속도를 수정하고, 착화 전에 장입 원료의 통풍도를 이용하여 소결기 팔레트의 속도를 제어하는 제어방법을 제시하고 있다.

상기 선행특허들은 장입장치 후단에 장입물 평탄 상태를 측정하고 후단 윈드 박스에서 검출되는 온도계와 화상카메라를 활용하여 장입물 절출장치인 분할게이트를 제어하는 방식은 전혀 기재되어 있지 않다.

본 발명은, 상기한 바와 같이 분체인 소결원료를 소결기에 장입하는 과정에서 부착층의 발생등의 외적 요인에 의하여 장입 밀도가 균일하지 않아 발생하는 소결기 폭방향의 온도 편차 발생으로 인해 분할 게이트가 비효율적으로 제어되는 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 소결기에서 장입된 원료의 장입층 평탄도를 측정하고 윈드박스에 폭방향으로 온도계를 삽입하여 폭 방향의 배가스 온도 분포 측정을 통해 폭 방향 편석 상태를 감지함으로써 원료가 절출되는 분할 게이트의 개도를 제어하는 소결기의 분할 게이트 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소결기에서의 분할 게이트 제어장치에 있어서, 드럼 피더를 통하여 소결기에 장입되는 배합원료의 장입층 평탄도를 분할 게이트별로 검출하는 레이저 스캐너; 상기 소결기의 윈드박스에 폭방향으로 설 치되어 상기 소결기 폭방향으로 상기 분할 게이트별 배가스 온도분포를 측정하는 온도측정센서; 상기 소결기의 배광부에서 배출되는 소결광의 최종 적열층 소성 상태를 상기 분할 게이트별로 검출하는 화상카메라; 및 상기 레이저 스캐너, 상기 온도측정센서 및 상기 화상카메라로부터 각각 입력되는 상기 분할 게이트별 장입층 평탄도, 배가스 온도분포 및 최종 적열층 소성상태 데이터의 분석을 통해 상기 소결기로 장입되는 원료량의 증감을 제어하기 위한 분할 게이트를 선택하고, 상기 선택된 분할 게이트의 개도를 제어하는 제어부로 구성된다.

본 발명은 소결기의 분할 게이트 제어장치를 제공한다. 상기한 바와 같이 기존의 윈드박스 폭방향 온도계를 이용한 분할 게이트 제어장치에서는 외적 요인에 따른 측정 온도 편차를 고려하지 못해 분할 게이트를 효율적으로 제어하지 못했던 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 소결광 소성 상태에 대한 온도분포를 측정하는 상기 윈드박스 폭방향 온도계를 이용함과 동시에, 소결기로 장입되는 장입 상단부 및 하단부의 장입 평탄도를 측정하고, 또한 배광부에서 소결광의 소성 상태를 확인하여 해당 분할 게이트를 조정하는 방법을 제공한다. 다시 말하면, 본 발명은, 종래에 사용하고 있던 윈드박스 폭방향 온도계를 이용하는 한편, 보다 정확한 장입 및 배광부의 온도를 측정하기 위하여 장입 평탄도 측정장치 및 배광부의 소성 상태 측정장치를 추가로 이용함으로써 소결광 소성 상태에 따라 분할 게이트를 제어하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소결층 장입 평탄도 검출을 위한 레이저 스캐너의 설치위치를 나타낸 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 소결층 장입 평탄도를 검출하기 위하여 제1 레이저 스캐너(31)는 가이드 슈트(3-4)의 장입면에서의 원료 배출 상태를 측정하고, 제2 레이저 스캐너(32)는 장입 하단부에서의 장입 상태를 측정한다. 즉, 상기 제1 레이저 스캐너(31)는 상기 서지 호퍼(31) 내의 원료가 상기 분할 게이트(3-3) 및 드럼 피더(3-2)를 통해 소결기(5)로 장입될 때, 장입 상단부에서의 초기 장입 상태를 영상으로 측정하며, 상기 측정된 영상에 대한 신호를 제어부(미도시)에서 입력으로 받아 상기 장입 상단부에서의 장입 상태를 모니터링하여 소결 소성 상태를 검출하여 해당 분할 게이트(3-3)를 제어하도록 한다. 또한, 제2 레이저 스캐너(32)는 장입 하단부에서의 장입 상태 즉, 장입 평탄도를 영상으로 측정하고, 상기 측정된 영상에 대한 신호를 상기 제어부에서 입력으로 받아 상기 장입 하단부에서의 장입 평탄도를 모니터링하여 해당 분할 게이트(3-3)를 제어한다.

상기한 바와 같이, 일반적으로 소결기(5)의 폭방향으로의 온도 편차는 분체인 소결원료를 소결기에 장입하는 과정에서 부착층의 발생등의 외적 요인에 의하여 장입 밀도가 균일하지 못한 것이 그 원인이다. 따라서 이를 제어하기 위하여 제 3 도와 같이 소결층 장입 상,하단부의 평탄도를 검출할 수 있는 제1 및 제2 레이저 스캐너(31,32)를 설치함으로써 상기 소결층 장입 상,하단부의 평탄도를 검출하고 그 검출된 평탄도에 따라 해당 분할 게이트(3-3)를 제어한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소결층 폭방향 온도검출을 위한 온도측정센서의 설치위치를 나타낸 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수개의 온도측정센서(25)를 윈드박스(23) 폭방향으로 설치하여, 상기 소결기 폭방향으로 배기가스의 온도분포를 측정한다. 상기 온도측정센서(25)에서 측정된 소결기(5)의 폭방향 배가스의 온도분포는 제어부(26)로 입력된다. 상기 제어부(26)는 상기 입력된 소결기(5)의 폭방향 배가스의 온도분포를 이용하여 상기 소결광의 소결 소성 상태를 분석하게 된다. 상기 소결광의 소성 상태 균일도는 상기 윈드박스의 폭방향 배기가스의 온도분포 편차로 판단될 수 있으며, 상기 온도측정센서(25)는 상기 윈드박스(23) 폭방향으로 설치되며 그 설치개수는 다양하게 설정할 수 있을 것이다. 도면에는 미도시 되었으나, 상기 제어부(26)는 상기 소결 소성 상태에 대한 분석결과에 따라 해당 분할 게이트(3-3)의 개도 제어신호를 발생하여 상기 분할 게이트(3-3)의 개도를 제어한다.

그러나, 상기한 바와 같이, 온도측정센서(25)에서 측정한 소결기 폭방향 온도분포값을 이용하여 분할 게이트(3-3)를 제어하는 것은 외부 요인에 대한 온도 편차를 고려하지 못하기 때문에, 이를 보완하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이, 소결광으로 배출되는 배광부에 대한 대차별 최종 적열상태를 화상카메라(33)를 통해 소결층내 열이력을 모니터링한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배광부의 대차별 적열상태 검출을 위한 화상카메라 설치위치를 나타낸 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상카메라(33)를 소결광이 배출되는 배광부에서 설치하여 각 대차별로 소결 소성 상태를 파악하기 위해 대차별 최종 적열상태에 대한 화상을 수집한다. 상기 화상카메라(33)에서 수집한 배광부에서의 대차별 최종 적열상태에 대한 화상은 상기한 제어부(26)로 입력되며, 상기 제어부(26)는 상기 입력된 화상에 대한 신호를 수신하여 소결기의 폭방향으로 소결층 내 열이력을 분석하고, 상기 분석결과에 따라 상기 해당 분할 게이트를 제어한다.

도 6은 본 발명에 따른 화상카메라를 이용하여 배광부 대차의 적열상태에 대한 화상을 보이는 개략도로서, 배광부의 적열광이 최종적으로 낙하하는 현장을 실제 실험적으로 모니터링한 것이다.

도 6을 참조하면, 도 6(a)는 정상적인 조업으로 폭 방향 장입상태 안정으로 소성이 균일한 모형을 나타낸 것으로 이상적인 조업시 나타나는 소결광 적열 케익이고, 도 6(b)의 경우 4번과 32번은 풍량이 잘 통과하여 소성이 빨리 진행되었지만 64, 63, 61번은 약간의 미소성 부위가 있고, 도 6(c)는 과소성과 미소성이 공존하는 적열층이며, 도 6(d)는 원료 편석의 과다로 미소성 부위가 많아 품질 불량이 예상되는 적열층 현상이다.

상기와 같은 적열층 현상을 조업자가 직접 확인하여 소결광 소성 상태를 진단할 수도 있지만, 150개 이상의 소결기 대차 적열층이 일관되게 동일하지 않기 때 문에 조업 추이를 관찰하고 이에 따른 적열층을 모니터링하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기한 제어부(26)는 상기 소결기(5)로 장입되는 장입 상단부 및 하단부의 장입 상태 즉, 장입 평탄도를 측정하는 상기 제1 및 제2 레이저 스캐너(31,32), 윈도박스 폭방향으로 설치되어 소결기(5)의 폭방향으로 소결광 소성 온도분포를 측정하는 온도측정센서(25) 및 배광부에서 소결광으로 배출되는 소결광의 최종 적열상태에 대한 화상을 수집하는 화상카메라(33)로부터 각각 해당 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 처리하여 해당 분할 게이트(3-3)를 각각 제어하게 된다. 여기서, 상기 제어부(26)는 상기 제1 및 제2 레이저 스캐너(31,32), 상기 온도측정센서(25) 및 화상카메라(33)에서의 측정데이터를 종합적으로 분석하여 최종적으로 해당 분할 게이트(3-3)를 제어한다. 상기 제1 및 제2 레이저 스캐너(31,32), 상기 온도측정센서(25) 및 화상카메라(33)에서 측정한 데이터는 상호 독립적인 관계일 수도 있지만 상호 종속적인 관계일 수도 있다. 따라서, 상기 제어부(26)는 이러한 관계를 분석하여 상기 분할 게이트(3-3)의 개도를 제어한다. 서지 호퍼(3-1)에서의 원료장입과정에서 배광부에서의 소결광 배출과정까지의 연속적인 공정흐름에서 발생할 수 있는 요인들을 분석하여 해당 분할 게이트(3-3)를 적절히 제어하는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 분할 게이트 제어장치에서 제어부의 구성블럭도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(26)는, 제1 비교부(26-1), 제2 비교부(26-2), 제3 비교부(26-3), 분석부(26-4), 분할 게이트 선택부(26-5) 및 신호처리부(26-6)로 구성된다. 도7을 참조하여 본 발명에 따른 분할 게이트 제어장치의 동작을 설명한다. 상기 제1 비교부(26-1)는 상기 제1 및 제2 레이저 스캐너(31,32)에서 검출한 분할 게이트에 따른 소결광 평탄도와 기설정된 소결광 평탄도를 비교하여 각 분할 게이트별 편차값를 후단의 분석부(26-4)로 전송하고, 상기 제2 비교부(26-2)는 상기 온도측정센서(25)에서 측정한 상기 소결기 윈도박스에서의 폭방향 온도분포와 기설정된 폭방향 온도분포를 비교하여 각 분할 게이트별 편차값을 역시 상기 분석부(26-4)로 전송하며, 상기 제3 비교부(26-3)는 상기 화상카메라(33)에서 검출한 상기 배광부에서 소성 적열상태 데이터와 기설정된 소결광의 최종 적열상태 데이터를 비교하여 각 분할 게이트별 편차값을 역시 상기 분석부(26-4)로 전송한다.

상기 분석부(26-4)는 상기 제1,2 및 3 비교부로부터 전송된 각 분할 게이트별 편차값을 이용하여 그 편차정도에 따라 해당 분할 게이트(3-3)의 개도여부를 분석한다. 상기 분할 게이트 선택부(26-5)는 상기 분석부(26-4)에서의 분석결과를 이용하여 개도를 제어할 해당 분할 게이트(3-3)를 선택하면, 상기 신호처리부(26-6)는 상기 선택신호에 따라 해당 분할 게이트(3-3)로 제어신호를 출력한다.

여기서, 상기 레이저 스캐너(31,32), 온도측정센서(25) 및 화상카메라(33)는 다수의 분할 게이트(3-3)와 평행하게 설치되어 각 분할 게이트(3-3)별로 각각의 데이터를 측정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분할 게이트(3-3)의 간격과 동일하게 측정되는 윈드박스 폭 방향 1번~n번 온도값, 배광부 적열층 화상카메라 1번~n번 온도값, 그리고 장입면의 1번~n번 적층상태가 동일한 추이이면, 온도가 낮은 부위 의 분할 게이트가 열려 원료가 많이 장입이 될 수 있도록 하고, 온도가 높은 부위의 분할 게이트는 일정 간격으로 닫아 소결 원료가 적게 장입되도록 한다. 또한 온도는 실시간으로 각 구간별로 제어부(26)를 통해 모니터에 디스플레이 되도록 설정한다.

도 8은 본 발명을 적용한 전,후의 윈드박스 폭방향 배가스 온도편차를 보이는 그래프이다. 일반적으로, 소결기에 원료를 장입하는 과정은 근본적으로 양 측부쪽으로 장입밀도가 적게되고 주기적으로 부착광의 발생 및 이탈에 의하여 불균일한 장입상태를 초래하고 따라서 소결광 회수율이 저하하여 품질이 불안정한 원인이 된다. 이러한 결과가 윈드박스 폭방향 온도 편차와 배광부 적열층 상태로 나타나며, 따라서 그때 그때의 소성상태를 온라인으로 파악하고 장입면을 제어하는 것은 소결광 품질 안정 및 회수율 향상에 상당히 중요하다.

소결기 폭방향의 소성상태 균일성은 소결대차 직하단에 설치되어 있는 열전대에서 측정되는 배기가스의 온도편차로 판단되는데, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분할 게이트 제어장치를 적용한 후의 배가스 온도편차가 확실히 줄어들었음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 분할 게이트 제어장치에 의해 폭 방향 반응속도를 분할게이트로 균일하게 제어하고 소결기 폭방향으로 원료의 장입밀도를 제어한 결과, 배가스의 온도편차가 약 30도 정도에서 15도 정도로 크게 줄어 소결기 폭방향 소성 편차를 최소화할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 하기 표 1은 본 발명에 의한 소성제어 시스템 적용 전,후의 생산성, 소결 반광 및 회수율 변화를 나타낸 것으로 불완전 소성에 기인하는 소결 반광의 발생량이 현저히 저감되었으며 성품 회수율은 향상되어 생산성이 증가함을 알 수 있다.

[표 1]

구 분	생산성(T/D/M2)	회수율(%)	자체반광(%)
본 발명 적용 전	35.61	81.39	20.1
본 발명 적용 후	37.84	82.54	18.2
본 발명 적용 후 효과비교	2.23 증가	1.15 증가	1.90 감소

본 발명의 상세한 설명 및 도면에는 본 발명을 이해를 돕기 위한 바람직한 일실시예를 개시한 것으로서 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리의 범위는 상기한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 청구범위에 결정되어야만 할 것이다.

본 발명에 의하면, 장입상태의 평탄도, 소결 소성 중의 온도분포 및 배광부에서의 최종 적열상태를 분석하고 그 분석 결과에 따라 해당 분할 게이트를 제어함으로써 소결기 폭방향의 소성상태 균일성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소결기의 폭방향 소성편차를 줄일 수 있어 소결광 생산성이 증가하고 소결반광 발생율이 현저히 줄어들며 성품 회수율이 향상되는 효과가 있다.

상술한 상세한 설명 및 도면에 개시된 내용은 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 명백한 것이다.

Claims (3)

1. 소결기의 분할 게이트 제어장치에 있어서,

   드럼 피더를 통하여 소결기에 장입되는 배합원료의 장입층 평탄도를 분할 게이트별로 검출하는 레이저 스캐너;

   상기 소결기의 윈드박스에 폭방향으로 설치되어 상기 소결기 폭방향으로 상기 분할 게이트별 배가스 온도분포를 측정하는 온도측정센서;

   상기 소결기의 배광부에서 배출되는 소결광의 최종 적열층 소성 상태를 상기 분할 게이트별로 검출하는 화상카메라; 및

   상기 레이저 스캐너, 상기 온도측정센서 및 상기 화상카메라로부터 각각 입력되는 상기 분할 게이트별 장입층 평탄도, 배가스 온도분포 및 최종 적열층 소성상태 데이터의 분석을 통해 상기 소결기로 장입되는 원료량의 증감을 제어하기 위한 분할 게이트를 선택하고, 상기 선택된 분할 게이트의 개도를 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 소결기의 분할 게이트 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 스캐너는,

   상기 소결기에 장입되는 장입면에서 원료의 평탄도를 검출하는 제1 레이저 스캐너; 및

   상기 소결기에 장입이 완료된 장입 하단부에서 원료의 평탄도를 검출하는 제2 레이저 스캐너를 포함함을 특징으로 하는 소결기의 분할 게이트 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 레이저 스캐너에서 검출한 분할 게이트별 장입층 평탄도와 기설정된 목표 평탄도를 비교하여 각 분할 게이트별 편차를 출력하는 제1 비교부;

   상기 온도측정센서에서 측정한 상기 분할 게이트별 배기가스 온도분포와 기설정된 목표 온도분포를 비교하여 각 분할 게이트별 편차를 출력하는 제2 비교부;

   상기 화상카메라에서 검출한 적열층 소성상태와 기설정된 목표 소성상태를 비교하여 각 분할 게이트별 편차를 출력하는 제3 비교부;

   상기 각 비교부에서의 분할 게이트별 편차를 이용하여 상기 분할 게이트의 개도값을 분석하는 분석부;

   상기 분석부에서의 분석결과를 이용하여 개도를 제어할 해당 분할 게이트를 선택하는 분할 게이트 선택부; 및

   상기 선택된 분할 게이트에 대한 개도 제어신호를 출력하는 신호처리부를 포함함을 특징으로 하는 소결기의 분할 게이트 제어장치.

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