KR100997305B1 - Dropping temperature measuring instrument for iron ore and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조도센서를 이용하여 선철의 적하시 발생되는 가시광선을 감지하여 철광석의 용융 적하 온도를 정밀하게 계측할 수 있도록 한 철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the dropping temperature of iron ore and a device for precisely measuring the melting dropping temperature of iron ore by detecting visible light generated during the dropping of pig iron using an illuminance sensor.

본 발명의 계측장치는 내부에 철광석이 담겨 있는 도가니를 철광석의 용융점까지 가열하는 가열로와, 도가니의 하부에 배치되어 철광석이 용용되어 적하되는 선철을 받아내는 쉘 형태의 받침대와, 받침대로 적하되는 선철로부터 발생되는 가시광선을 감지하고 이를 전기적 신호로 출력하는 감지센서와, 감지센서로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 근거로 철광석의 용융 온도를 산출하는 제어부로 구성된다.The measuring device of the present invention is a heating furnace for heating the crucible containing the iron ore to the melting point of the iron ore, and a shell-shaped pedestal disposed in the lower portion of the crucible to collect the pig iron that is dissolved in the iron ore dropping, It is composed of a sensor for detecting visible light generated from pig iron and outputting it as an electrical signal, and a control unit for calculating the melting temperature of iron ore based on the received signal from the sensor.

이에 따르면 본 발명은 선철의 적하시 발생되는 빛을 감지하여 선철의 적하 여부를 판단하고, 철광석의 용융 적하 온도를 정밀하게 계측할 수 있는 유용한 효과를 갖는다. According to this, the present invention has a useful effect of sensing the light generated when dripping iron, to determine whether the iron is dripping, and to accurately measure the melting dripping temperature of iron ore.

Description

철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치{Dropping temperature measuring instrument for iron ore and method thereof}Dropping temperature measuring instrument for iron ore and method

본 발명은 철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 철광석류들이 고온에서 적하되는 선철을 조도센서를 이용하여 용융 온도를 측정함으로써, 정밀한 적하온도의 측정이 가능하도록 한 철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for measuring the dropping temperature of iron ore and its apparatus, in particular, by measuring the melting temperature of pig iron dropping iron iron ore at high temperature using an illuminance sensor, the dropping temperature of iron ore to enable precise measurement of the dropping temperature It relates to a measuring method and an apparatus thereof.

일반적으로, 철광석은 용융될때의 온도는 1000℃이상이며, 시료 첨가시 함유된 각각의 성분 원소로 인해 그 용융점이 각기 다른 특성을 갖는다.Generally, the iron ore has a temperature of 1000 ° C or higher when it is melted, and has a different melting point due to each component element contained in the sample addition.

종래 철광석의 고온 특성 실험시 용융되어 선철로 적하(滴下)될 때의 적하온도는 고로에서 연화융착대에서 적하대로의 이동 온도를 확인할 수 있는 중요한 인자중 하나이다.The dropping temperature at the time of melting and dripping with pig iron during the high temperature characteristics test of the conventional iron ore is one of the important factors to check the moving temperature from the soft fusion zone to the dropping zone in the blast furnace.

이때 측정된 적하 온도는 고로내 모델링이나 예측식 개발에 사용되므로, 보다 정확한 온도 측정이 요구된다.At this time, the measured dropping temperature is used for the blast furnace modeling or the development of the prediction equation, and thus more accurate temperature measurement is required.

기존 철광석의 적하 온도를 계측하는 방식으로는 시각을 이용한 방식과, 진동 센서나 레이저 센서를 이용하여 측정하는 방식등이 있다.As a method of measuring the dropping temperature of the existing iron ore, there is a method using a time and a method using a vibration sensor or a laser sensor.

그중 시각을 이용한 방식은 실험자의 시각에만 의존하게 되므로 정확성이 저하된다. Among them, the method using the time depends only on the time of the experimenter, so the accuracy is reduced.

또한, 진동 센서를 이용한 방식은 용융되어 적하되는 선철의 무게를 인식하여 선철의 적하 여부를 판단하는 방식이지만, 초기 소량의 선철이 용융되어 적하될 경우에는 이를 감지하지 못하는 단점이 있으며, 이를 방지하기 위해 진동 센서의 민감도를 높일 경우에는 주변의 작은 진동에도 민감하게 반응하기 때문에 부정확한 단점이 있다.In addition, the method using the vibration sensor is a method of determining whether or not to drop the pig iron by recognizing the weight of the pig iron that is melted and dropped, but there is a disadvantage that can not detect this when the initial small amount of pig iron is melted and dropped. In order to increase the sensitivity of the vibration sensor, it is inaccurate because it reacts sensitively even to small vibrations in the surroundings.

그리고, 레이저 센서를 이용한 방식은 앞서 설명한 진동 센서보다는 정밀한 측정이 가능하지만, 레이저의 조사 특성상 직진성을 갖기 때문에 레이저가 배치되지 않은 공간으로 선철이 적하될 경우에는 이를 감지하지 못하게 되므로, 적하 온도의 정밀한 측정이 어려운 문제점이 있다.In addition, the method using the laser sensor can measure more precisely than the vibration sensor described above, but since it has straightness due to the irradiation characteristics of the laser, when the pig iron is dropped into a space where the laser is not placed, it is not detected, so that the dropping temperature is precise. There is a problem that is difficult to measure.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 단순구조로 구성되며 철광석의 고온 특성시 용융되어 적하되는 선철의 적하온도를 정밀하게 측정할 수 있도록 한 철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve this problem in view of the above-mentioned problems, and its object is composed of a simple structure, and the dropping temperature of iron ore to precisely measure the dropping temperature of pig iron that is melted and dropped during high temperature characteristics of iron ore. The present invention provides a measuring method and an apparatus thereof.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철광석이 담겨 있는 도가니를 가열로에서 가열하는 단계와,The present invention for achieving the above object is the step of heating a crucible containing iron ore in a heating furnace,

상기 가열로로부터 전달된 열에 의해 철광석이 용융되어 선철로 적하할 때, 상기 선철로부터 발생되는 가시광선을 측정하여 상기 선철의 적하 여부를 판단하는 단계와,When iron ore is melted and dropped into pig iron by heat transferred from the heating furnace, determining whether or not the pig iron is loaded by measuring visible light generated from the pig iron;

상기 선철의 적하 여부 판단 단계에서 선철이 적하되는 것으로 판단되면, 상기 가시광선의 조도값으로부터 상기 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.If it is determined that the pig iron is dropped in the step of determining whether the pig iron is loaded, it is characterized in that it comprises the step of calculating the dropping temperature of the iron ore 22 from the illuminance value of the visible light.

본 발명의 다른 구성적인 요소로는 내부에 철광석이 담긴 도가니를 철광석의 용융점까지 승온시키는 가열로와,Another constituent element of the present invention is a furnace for heating a crucible containing iron ore therein to a melting point of iron ore,

상기 도가니의 하부에 배치되어 상기 철광석이 용용되어 적하되는 선철을 받아내는 접시 형태의 받침대와,A dish-shaped pedestal disposed under the crucible and receiving pig iron from which the iron ore is melted and dropped;

상기 받침대로 적하되는 선철로부터 발생되는 가시광선을 감지하여 이를 전기적 신호로 출력하는 감지센서와,A detection sensor which detects visible light generated from pig iron dropped into the pedestal and outputs it as an electrical signal;

상기 감지센서로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 근거로 상기 철광석의 적하 온도를 산출하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a control unit for receiving the signal output from the sensor to calculate the dropping temperature of the iron ore based on this.

상기 감지센서는 상기 선철로부터 발생되는 가시광선의 조도를 측정하는 조도센서인 것이며, 전면에 배치되어 상기 선철로부터 발생되는 빛을 분산시키는 광원 분산 유리를 더 구비하는 것이 바람직하다.The detection sensor is an illuminance sensor for measuring the illuminance of the visible light generated from the pig iron, it is preferable to further include a light source dispersion glass disposed on the front surface to disperse the light generated from the pig iron.

본 발명은 조도센서를 이용하여 선철의 적하시 발생되는 가시광선을 감지하여 철광석의 용융 적하 온도를 정밀하게 계측할 수 있도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 선철의 적하시 발생되는 빛을 감지하여 선철의 적하 여부를 판단하고, 철광석의 용융 적하 온도를 정밀하게 계측할 수 있는 유용한 효과를 갖는다. The present invention is to enable the precise measurement of the melting drip temperature of iron ore by detecting visible light generated when the pig iron drip using an illuminance sensor, according to the present invention detects the light generated when drip iron Determination of the dropping of pig iron and has a useful effect that can accurately measure the melting dropping temperature of iron ore.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 철광석의 적하온도 계측방법 및 그 장치는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하되, 먼저 그 계측장치는 내부에 철광석(22)이 담겨 있는 도가니(20)를 철광석(22)의 용융점까지 가열하는 가열로(10)와, 도가니(20)의 하부에 배치되어 철광석(22)이 용용되어 적하되는 선철(25)을 받아내는 쉘 형태의 받침대(40)와, 받침대(40)로 적하되는 선철(25)로부터 발생되는 가시광선을 감지하고 이를 전기적 신호로 출력하는 감지센서(100)와, 감지센서(100)로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 근거로 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 제어부(150)로 구성된다.The method for measuring the dropping temperature of iron ore and the apparatus thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, but first, the measuring apparatus includes a crucible 20 having iron ore 22 contained therein. With a pedestal 40 and a pedestal 40 in the form of a shell, which receives a heating furnace 10 for heating to the melting point, and a pig iron 25 that is disposed below the crucible 20 to melt and drop iron ore 22. The sensor 100 detects the visible light generated from the drop iron 25 and outputs it as an electrical signal, and receives the signal output from the detection sensor 100 based on the drop temperature of the iron ore 22. It is comprised by the control part 150 which calculates.

더 상세히 설명하면, 감지센서(100)는 선철(25)로부터 발생되는 가시광선의 조도를 측정하는 조도센서를 채용하되, 가열로(10)로부터 발생되는 빛이 영향을 미치지 않도록 가열로(10)로부터 하부에 이격되게 배치된다.In more detail, the detection sensor 100 employs an illuminance sensor for measuring the illuminance of visible light generated from pig iron 25, but does not affect the light generated from the furnace 10 from the furnace 10. It is arranged to be spaced apart below.

또한, 감지센서(100)는 전면에 배치되어 선철(25)로부터 발생되는 빛을 분산시키는 광원 분산 유리(110)를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the detection sensor 100 is preferably further provided with a light source dispersion glass 110 is disposed on the front surface to disperse the light generated from pig iron (25).

또, 감지센서(100)는 적하되는 선철(25)로부터 계측된 가시광선의 빛의 밝기를 전기적인 시그널로 전환하는 광전 변환부(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the detection sensor 100 preferably includes a photoelectric conversion unit (not shown) for converting the brightness of the visible light measured from the pig iron 25 to be dropped into an electrical signal.

광전 변환부는 감지센서(100)가 아닌 제어부(150)측에 구비될 수도 있다.The photoelectric conversion unit may be provided on the control unit 150 side instead of the detection sensor 100.

그리고, 제어부(150)에는 최소 빛의 밝기에 대한 기준 인식값이 설정되어 있으며, 이를 기준으로 감지센서(100)로부터 계측된 신호값이 기준 인식값 이상일 경우 선철(25)이 적하된 것으로 판단하는 기능을 갖는다.
상기 기준 인식값은 선철 적하시 측정될 수 있는 최소 조도값(철광석의 종류 및 첨가물에 따라 적하온도가 달라지므로 조도값도 달라진다.)으로서, 반복시험을 통해 얻어진 값이다.In addition, the controller 150 sets a reference recognition value for the brightness of the minimum light, and if the signal value measured from the sensor 100 is greater than or equal to the reference recognition value, it is determined that the pig iron 25 is dropped. Has the function.
The reference recognition value is a minimum roughness value that can be measured during pig iron dropping (a dropping temperature varies according to the type and additive of iron ore), and is a value obtained through a repeated test.

또한, 제어부(150) 또는 광전 변환부에서 빛의 밝기에 따른 시그널을 인가받아 이를 외부로 표시하기 위한 디스플레이부(150)와, 제어부(150)에서 산출된 철광석(22)의 적하 온도를 저장하는 자료 저장부(300)를 더 구비할 수 있다.In addition, the control unit 150 or the photoelectric conversion unit receives a signal according to the brightness of the light to display the display unit 150 and the drop temperature of the iron ore 22 calculated by the control unit 150 to store the The data storage unit 300 may be further provided.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 계측방법은, 샘플링된 철광석(22)을 도가니(20)에 담아서 가열로(10)측으로 이송한 후에 가열로(10)에서 승온하고, 가열로(10)의 열이 전달되어 철광석(22)이 용융되어 선철(25)로 적하될 경우 적하되는 선철(25)로부터 발생되는 빛을 감지센서(100)에서 감지하고 이를 전기적 신호로 출력한 후에, 감지센서(100)로부터 출력된 신호 즉, 조도값을 인가받은 제어부(150)에서 선철(25)의 적하 여부를 판단하고, 선철이 적하되는 경우에는 상기 조도값으로부터 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 단계들로 이루어진다.In the measuring method of the present invention having such a configuration, the sampled iron ore 22 is placed in the crucible 20, transferred to the heating furnace 10 side, and then heated up in the heating furnace 10, and the heat of the heating furnace 10 is reduced. When the iron ore 22 is melted and dropped into the pig iron 25, the light generated from the pig iron 25 being dropped is detected by the detection sensor 100 and outputted as an electrical signal from the detection sensor 100. The controller 150, which receives the output signal, that is, the illuminance value, determines whether the pig iron 25 is dropped, and when the pig iron is dropped, calculating the drop temperature of the iron ore 22 from the illuminance value. .

그 선철(25)의 적하 여부를 판단하는 단계는, 선철(25)이 1000℃이상의 온도를 갖게 되며, 가시광선이 발생되므로, 조도센서를 이용하여 선철(25)로부터 발생되는 빛의 조도를 측정하고, 상기 기준 인식값과 비교하여 선철의 적하 여부를 판단하는 것이다.In the step of determining whether the pig iron 25 is dropping, since the pig iron 25 has a temperature of 1000 ° C. or more and visible light is generated, the illuminance of light generated from the pig iron 25 is measured using an illuminance sensor. In addition, it is determined whether or not pig iron is dropped by comparing with the reference recognition value.

또한, 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 단계에서는 선철이 적하되고 있을때 측정된 조도값을 이용하여 철광석의 적하온도를 산출하는 것이다.
이는 제어부(150)에 기 입력된 '조도값-적하온도 데이터 맵'으로부터 산출되거나, 상기 맵의 조도값과 적하온도 사이의 관계에 의해 얻어진 관계식(계산식)을 통해 산출될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 철광석의 적하 온도 산출 단계에서 산출된 적하 온도를 자료 저장부(300)측에 저장하는 단계를 더 구비한다.In addition, in the step of calculating the dropping temperature of the iron ore 22, the dropping temperature of the iron ore is calculated using the roughness value measured when pig iron is being dropped.
This may be calculated from the 'illuminance value-dropping temperature data map' previously input to the controller 150, or may be calculated through a relational expression (calculation formula) obtained by a relationship between the illuminance value of the map and the dropping temperature.
In addition, the present invention further includes the step of storing the dropping temperature calculated in the dropping temperature calculation step of the iron ore on the data storage unit 300 side.

제어부(150)에서 선철(25)의 적하 여부를 판단하는 것은 선철(25)의 최소 밝기에 대한 기준 인식값을 설정한 후에 측정값(조도)이 상기 기준 인식값 이상일 경우 선철(25)의 적하 시기로 판단한다.The control unit 150 determines whether the pig iron 25 is loaded or not after setting the reference recognition value for the minimum brightness of the pig iron 25 and the measured value (roughness) is equal to or greater than the reference recognition value. Judging by the time.

그리고, 상기와 반대로 감지센서(100)의 측정값이 상기 기준 인식값보다 낮은 경우에는 선철(25)의 적하가 이루어지지 않은 것으로 판단한다.
이로써 상기 제어부(150)가 불필요한 경우(선철의 적하가 아닌 다른 광원에 의한 빛을 감지했을 경우)에 상기 철광석 적하 온도 산출 단계를 수행하여 올바르지 않은 적하 온도를 산출하고, 이를 저장하는 것을 방지한다.On the contrary, when the measured value of the sensor 100 is lower than the reference recognition value, it is determined that dropping of the pig iron 25 is not performed.
As a result, when the controller 150 is unnecessary (when light is detected by a light source other than the dropping of pig iron), the step of calculating the dropping temperature of iron ore is performed to calculate and store an incorrect dropping temperature.

또한, 제어부(150)와는 별개로 감지센서(100)로 측정된 조도값을 수치로서 디스플레이부(150)에서 실시간 외부로 디스플레이함으로써, 사용자가 쉽게 선철(25)의 적하 여부를 알 수 있다.In addition, by separately displaying the illuminance value measured by the sensing sensor 100 in real time outside the display unit 150 as a numerical value, the user can easily know whether the pig iron 25 is dropping.

그리고, 상기 자료 저장 단계에서는 이전 단계에서 산출된 철광석(22)의 적하 온도를 자료 저장부(300)측에 저장하여 추후 고로 내 모델링이나 예측식 개발에 활용할 수 있다.In addition, in the data storage step, the dropping temperature of the iron ore 22 calculated in the previous step may be stored in the data storage unit 300 to be used for later modeling or development of a blast furnace.

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도 1은 본 발명에 따른 철광석의 적하 온도 계측방법 및 그 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a dropping temperature measuring method of iron ore and an apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명 감지센서의 작동과정을 개략적으로 나타낸 사용상태도.2 is a use state diagram schematically showing an operation process of the sensor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 가열로 20 : 도가니10: heating furnace 20: crucible

22 : 철광석 25 : 선철22: iron ore 25: pig iron

40 : 받침대 100 : 감지센서40: pedestal 100: detection sensor

110 : 광원 분산 유리 150 : 제어부110: light source dispersion glass 150: control unit

200 : 디스플레이부 300 : 자료 저장부200: display unit 300: data storage unit

Claims (5)

철광석(22)이 담겨 있는 도가니(20)를 가열로(10)에서 가열하는 단계와,Heating the crucible 20 containing the iron ore 22 in the heating furnace 10, 상기 가열로(10)로부터 전달된 열에 의해 철광석(22)이 용융되어 선철(25)로 적하할 때, 상기 선철(25)로부터 발생되는 가시광선을 측정하여 상기 선철(25)의 적하 여부를 판단하는 단계와,When the iron ore 22 is melted and dropped into the pig iron 25 by the heat transferred from the heating furnace 10, the visible light generated from the pig iron 25 is measured to determine whether the pig iron 25 is dropped. To do that, 상기 선철의 적하 여부 판단 단계에서 선철이 적하되는 것으로 판단되면, 상기 가시광선의 조도값으로부터 상기 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철광석의 적하 온도 계측방법. If it is determined that the pig iron is dropped in the step of determining whether the pig iron is loaded, calculating the dropping temperature of the iron ore 22 from the illuminance value of the visible light, characterized in that it comprises the step of calculating the dropping temperature of iron ore. 내부에 철광석(22)이 담긴 도가니(20)를 철광석(22)의 용융점까지 가열하는 가열로(10)와,A heating furnace 10 for heating the crucible 20 containing the iron ore 22 therein to the melting point of the iron ore 22, 상기 도가니(20)의 하부에 배치되어 상기 철광석(22)이 용용되어 적하되는 선철(25)을 받아내는 받침대(40)와,A pedestal 40 disposed below the crucible 20 to receive pig iron 25 in which the iron ore 22 is melted and dripped; 상기 받침대(40)로 적하되는 선철(25)로부터 발생되는 가시광선을 감지하여 이를 전기적 신호로 출력하는 감지센서(100)와,A detection sensor 100 for detecting visible light generated from pig iron 25 dropped into the pedestal 40 and outputting it as an electrical signal; 상기 감지센서(100)로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 근거로 상기 철광석(22)의 적하 온도를 산출하는 제어부(150)를 구비하는 것을 특징으로 하는 철광석의 적하 온도 계측장치.Dropping temperature measurement device of iron ore, characterized in that it comprises a control unit 150 for receiving the signal output from the sensor 100 to calculate the dropping temperature of the iron ore 22 based on this. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 감지센서(100)는 상기 선철(25)로부터 발생되는 가시광선의 조도를 측정하는 조도센서인 것을 특징으로 하는 철광석의 적하 온도 계측장치.The sensor 100 is a dropping temperature measurement device of iron ore, characterized in that the illumination sensor for measuring the illuminance of the visible light generated from the pig iron (25). 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 감지센서(100)는 전면에 배치되어 상기 선철(25)로부터 발생되는 빛을 분산시키는 광원 분산 유리(110)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 철광석의 적하 온도 계측장치.The detection sensor 100 is disposed on the front surface of the iron ore dropping temperature measurement device further comprises a light source dispersion glass 110 for dispersing the light generated from the pig iron (25). 청구항 2 내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 제어부(150)는 상기 선철(25)의 적하시 철광석(22)의 적하 온도를 저장하는 자료 저장부(300)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 철광석의 적하 온도 계측장치.The control unit 150 further comprises a data storage unit 300 for storing the dropping temperature of the iron ore 22 of the pig iron 25 dropping temperature dropping iron ore characterized in that the device.
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